DD205819A5

DD205819A5 - Langzeitig wirkende dosierkapsel fuer das einfuehren in den magen eines wiederkaeuers ueber dessen schlundrinne

Info

Publication number: DD205819A5
Application number: DD82244688A
Authority: DD
Inventors: Barbara E Simpson; Norman A Gervais
Original assignee: Lilly Co Eli
Priority date: 1981-11-09
Filing date: 1982-11-09
Publication date: 1984-01-11
Also published as: PT75796B; PT75796A; AU9010882A; PL238844A1; IL67179A0; GB2109232A; ZA828145B; JPS5888310A; FI823756A0; GR77369B; US4416659A; EP0079724A2; DK494782A; FI823756A7; ES276264U; ES276264Y; RO88513A; AR229541A1; FI823756L

Abstract

LANGZEIT-DOSIER-KAPSEL FUER DIE EINFUEHRUNG IN DEN MAGEN EINES WIEDERKAEUERS, MIT DAS RUECKFUEHREN DER KAPSEL IN DIE SCHLUNDRINNE BEIM WIEDERKAEUEN VERHINDERNDEN SPREIZARMEN UND EINEM FEDERBELASTETEN KOLBEN ZUM KONTINUIERLICHEN AUSTREIBEN EINES IN DER KAPSEL BEFINDLICHEN THERAPEUTISCHEN PRAEPARATES, WOBEI DIE SPREIZARME SICH VOM KAPSELKOERPER NORMALERWEISE IN EINEM WINKEL ZWISCHEN 75 UND 90 GRAD BEZOGEN AUF DIE LAENGSACHSEDES ZYLINDRISCHEN KAPSELKOERPERS ERSTRECKEN, UND WOBEI AMKAPSELKOERPER JEDEM SPREIZARM EINE GEKRUEMMTE FLAECHE ZUGEORDNET IST, AN DER JEDER SPREIZARM BEIM UMBIEGEN ANLIEGT, WOBEI DIE GEKRUEMMTE FLAECHE DIE BIEGUNG DES ARMES BESTIMMT UND EIN SCHARFES ABKNICKEN VERHINDET.

Description

-ν

244688 2

Vertreter:

Patentanwaltsbüro Berlin Titel der Erfindung:

Langzeitig wirkende Dosierkapsel· für das

Einführen in den Magen eines Wiederkäuers über dessen Schlundrinne

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung bezieht sich auf eine neue Langzeit-Dosier-Kapsel für das kontinuierliche Verabreichen eines therapeutischen Präparates oder einer wachstumsfördernden Substanz im Magen eines frei weidenden Wiederkäuers, wie z.B.. eines Rindes oder eines Schafes, Die Kapsel wird dort über einen längeren Zeitraum gehalten, um kontinuierlich die in der Kapsel eingeschlossene biologisch aktive Substanz oder Zusammensetzung mehrerer solcher Substanzen freizusetzen.

1982*046393

24 46 8 8 2

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Die seit Jahren eingesetzten Langzeit-Dosie-r-kapseln bestehen aus einem zylindrischen Hohlkörper mit einer Öffnung an einem Ende, einem darin angeordneten federbelasteten Kolben, der das im Hohlkörper befindliche komprimierte therapeutische Präparat gegen die öffnung drückt,aus querschnittsverengenden Ansätzen im Bereich der öffnung, die verhindern, daß die feste Substanz durch den Kolben ausgetrieben wird sowie aus zwei nachgiebigen Armen, die an einem Ende mit dem Hohlkörper verbunden sind. Die Arme stehen vom Umfang des Hohlkörpers in einem Winkel von etwa 45° ab. Die Arme könnenelastisch in einer Stellung gehalten werden, in der sie im wesentlichen parallel zum Hohlkörper liegen, so daß die Kapsel in dieser Konfiguration dem Vieh über das Maul eingegeben werden kann.In der US-Patentschrift 4 251 506 ist für eine solche Kapsel ausgeführt, daß

„^ bei einem Medikament mit einer Matrix aus N.N.-Dihydroxyethyl Octadecylamin dieses den Magensaft aufsaugt und folglich aufquillt, so daß sich die Substanz diametral ausdehnt und verhindert, daß weiterhin Magensaft in den Raum zwischen dem Medikamenteinsatz und

„r der Innenwandung des Hohlkörpers eintritt. Hierdurch soll eine kontinuierlich Zersetzung der Substanz nur am Öffnungsende gewährleistet werden.

Problematisch ist bei Kapseln nach dem US Patent 4 on 506, daß die Spreizarme an ihrem Befestigungspunkt am Hohlkörper beim Abklappen scharf abgeknickt werden. Hierdurch werden die Spreizarme stark auf Biegung beansprucht und die Kapsel kann vorzeitig unwirksam werden. Die Spreizarme dieser bekannten Kapsel können sich ferner im Magen selbst abbiegen und dadurch ermöglichen, daß die Kapsel beim Wiederkäuen wieder in die Schlundrinne gelangt.

Sollen die Spreizarme ihren beabsichtigten Zweck voll erfüllen, müssen sie eine ausreichende Festigkeit aufweisen,die aber zunächst einmal erlaubt, die Spreizarme beim Einführen durch die Schlundrinne an den die Kapsel bildenden Hohlkörper anzulegen und die gleichzeitig gewährleistet, daß die Spreizarme ihre gespreizte Wirkstellung wieder einnehmen, sobald die Kapsel im Magen angelangt ist.Darüberhinaus müssen die Spreizarme ausreichend ermüdungsfrei sein und mechanische Dauerbeanspruchungen im Magen aushalten. Wenn die Kapsel diesen Anforderungen nicht gerecht wird, ist es nicht ausgeschlossen, daß die Kapsel wieder aus dem Magen der Wiederkäuer herausgestoßen wird.

riufgabe der Erfindung:

Die bekannte Langzeit-Dosier-Kapsel für Wiederkäuer mit Spreizarmen ist derart weiterzubilden, daß die Spreizarme in geringerem Maße als früher beansprucht

werden, andererseits aber ein Wiederausstoßen der Kapsel beim Wiederkäuen weitestgehend unterbunden ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung: 25

Die oben genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Arme sich vom Kapselkörper normalerweise in einem Winkel zwischen 75 unf 90° bezogen auf die Längsachse des zylindrischen Kapselkörpers erstrekken, und daß am Kapselkörper jedem Spreizarm eine gekrümmte Fläche zugeordnet ist, an der jeder Spreizarm beim Umbiegen anliegt, wobei die gekrümmte Fläche die Biegung das Armes bestimmt und ein scharfes Abknicken

verhindert

35

Durch die Erfindung wird also eine Langzeit-Dosier-Kapsel geschaffen, deren Spreizarme ihre Funktion unbeeinträchtigt voll erfüllen, denn die Verbiegung der

24 Λ68 8 λ

Spreizarme ist in jedem Fall durch, die konstruktive V Ausbildung der Geometrie ihrer korrespondierenden Elemente definiert. Auf diese Weise wird sichergestellt, c daß die Kapsel über einen längeren Zeitraum im Magen gehalten ist.

Anzustreben ist ferner, daß der Magensaft mit dem Medikamenteinsatz nur am Austrittsende der Kapsel, aicht

IQ aber an anderen Stellen der Kapsel in Berührung kommt. Mit zunehmender Abgabe des Medikaments, d.h. wenn der Präparateinsatz weiter nach vorn gegen die Austrittsöffnung gedrückt wird, muß verhindert werden, daß sich in dem hinter dem Einsatz entstehenden Raum innerhalb der Kapsel Magensaft ansammeln kann, der den Einsatz innerhalb der Kapsel zum Aufquellen und/oder zur Zersetzung bringt.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist daher die Austrittsöffnung der Kapsel von einer durchgehenden kegelstumpfförmigen Fläche umgeben, gegen die der Präparateinsatz dichtend anliegend gedrückt wird, wobei nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sich der den Präparateinsatz beaufschlagende Kolben gegen die öffnung bewegt, wobei er dichtend am Innenmantel der Kapsel anliegt, derart, daß Magensaft bein Verschließen des Kolbens nicht hinter diesem in den entsprechenden Raum eindringen kann.

Dies hat den Vorteil, daß sich die Verabreichung der Substanz besser vorbestimmen läßt, und die Abgabe kann gleichmäßiger über einen längeren Zeitraum erfolgen.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird/(nachstehend an Hand der Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

24 4 6 β

Figur 1 ein im wesentlichen maßstabsgerechter Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kapsel, deren Spreizelement in ihrer gespreizten Stellung in ausgezogenen Linien dargestellt ist, und strichpunktiert in der angeklappten Verabreichstellung, in der die Kapsel über den Oesophagus eingeführt wird,

Figur 2 ein Schnitt nach der Linie 2-2 aus Figur 1,

Figur 3 eine Ansicht von vorn auf das Spreizelement und die Vorderseite der Kapsel,

Figur 4 ein Schnitt entlang den Linien 4-4, 5-5 und und 5,6 6-6 aus Figur 3,

Figur 7 ein Figur 1 ähnlicher Längsschnitt, jedoch in vergrößertem Maßstab und ohne den Mittenteil des Kapselkörpers und die im Vorderteil der Kapsel vorgesehenen Elemente teilweise in Explosivdarstellung ,

Figur 8 eine perspektivische Darstellung eines Applikators für die Verabreichung einer Kapsel durch den Schlund in den Oesophagus eines Rindes,

Figur 8 ein Teilschnitt durch einen Kapselkörper mit einer anderen Ausführungsform eines gegen die Innenseite des Kapselkörpers abdichtenden Kolbens ,

Figur 10 eine Seitenansicht einer kleineren Kapsel für Schaft, und

Figur 11 eine Ansicht von vorn auf die Kapsel nach Fi- gur 10.

In den Figuren 1 bis 7 ist eine Langzeit-Dosier-Kapsel 8 gezeigt, die aus einem rohrförmigen Kapselkörper 1o besteht, der einen festen Kern, auch als Einsatz 32 bezeichnet, aus einem biologisch wirksamen Präparat umschließt. Der Kapselkörper 10 weist ein im wesentlichen zylinderförmiges Rohrstück 16 auf, das in einer leich-

244688 2

ten Wölbung in die stirnseitige Wandung der Kapsel an 'deren Abgabeende übergeht. Damit das Präparat 22 in der Kapsel in vorbestimmtem Maße mit dem Magensaft in Ver-_ς bindung kommt, weist die stirnseitige Wandung 18 eine

verengte kreisförmige Öffnung 20 auf. Um das Präparat 32 gegen die Austrittsöffnung 20 zu drücken und den Vorschub des Präparats in Abhängigkeit von der aufgelösten und daher abgehenden Substanz zu gewährleisten, enthält die ,,. Kapsel einen Kolben 36, der in Richtung des Präparats 32 und gegen die Öffnung 20, beispielsweise von einer schwachen Zylinderfeder 38, beaufschlagt ist.

Um erfindungsgemäß zwischen dem Präparat 32 und der

,r Stirnwand 18 permanenten Kontakt zwecks Kontrolle des Zustroms von Magensaft aufrechtzuerhalten, weist die Stirnwand vorzugsweise im Bereich der Austrittsöffnung einen kegelstumpfförmigen Ring 17 auf. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, schließt die Innenfläche des Ringes 17

2Q einen Winkel von etwa 120° ein. Die Innenfläche 17 setzt sich an ihrem Umfang in einer leicht gekrümmten Anschlußfläche 19 fort, die sich von der Innenfläche der Seitenwand zur kegeligen Ringfläche 17 allmählich verjüngt. Das zu verabreichende Präparat 32 kann im Bereich seines der Öffnung zugewandten Endes über den durch die Öffnung eindringenden Magensatz zersetzt werden. Die Anschlußfläche 19 liegt im Ausgangszustand unmittelbar an den stirnseitigen Kanten des vorgeformten Präparatkerns an und behält diese Anlage auch nach der Einnahme bei und dient gleichzeitig als Führung für die Kanten des Präparatkerns in Richtung auf die Austrittsöffnung 20. Die Breite der konischen Öffnung 17, an der der sich zersetzende Teil des Präparatkerns anliegt, sowie die Löslichkeit bzw. die Fließeigenschaften des Präparats können verändert werden, um die Geschwindigkeit, mit der das zu verabreichende Präparat an der Kapsel austritt, zu beeinflussen.

24 468 8 2

Das der Austrittsöffnung gegenüberliegende Ende des Präparatkerns kann gegen die Einwirkung von Magensaft dadurch geschützt werden, daß dieses Ende abgedichtet oder über einen Dichtkolben verschlossen wird, der später im einzelnen beschrieben wird.

Um-.die Kapsel nach ihrem Einführen im Wiederkäuermagen zu halten, weist die Kapsel mehrere Spreizarme 44 auf. Wie in den Figuren als bevorzugte Ausführungsform gezeigt, sind die Spreizarme 44 mit dem rohrförmigen Körper an der der Austrittsseite gegenüberliegenden Seite, nachfolgend auch Vorderseite genannt, angeordnet. Die Anbringung an der Austrittsseite ist aber gleichermaßen möglich. In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die beiden Spreizarme im wesentlichen einstückig ausgeführt und bilden ein Spreizelement 14.

Um die Durchbiegung der Spreizarme an ihrem Befestigungspunkt kontrollierbar zu machen und die Beanspruchung der Arme möglichst klein zu halten, weist der Kapselkörper eine in bezug auf die Arme gekrümmte Fläche 26 auf, so daß jeder Arm im umgebogenen Zustand über einen weiten Bogen zur Anlage kommt,und nicht abrupt oder geknickt an seiner Befestigungsstelle. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das der Austrittsseite gegenüberliegende Ende mit einer halbkugelförmigen Kappe 12 verschlossen, mit der das Spreizelement einstückig verbunden ist. Die sphärisch gekrümmte Außenfläche der Kappe 12 bildet die gekrümmten Auflageflächen.

Wie Figur 7 zeigt, weist das zylindrisch Rohrstück 16 ein sich konisch erweiterndes Mundstück 22 auf, an dessen Basis sich eine Ringnut 24 am Innenmantel befindet, *" die zur Aufnahme korrespondierender Teile an der Verschlußklappe 12 dient.

24 46 8 8 2

Diese Verschlußkappe geht an ihrem offenen Ende in einen Flansch 28 über, der an seiner Außenseite eine Wulst 30 aufweist, die nach dem Einsetzen der Kappe in die zylindrische Aufnahme durch das Mundstück 22 in die Ringnut 24 einrastet und so die Verschlußkappe mechanisch mit -dem Zylinder verriegelt. Das Rohrstück 16 enthält das zu applizierende Präparat in Form eines vorgeformten zylindrischen Kerns 32, dessen eines Ende, wie Fig. 1

^O zeigt, abgerundet ist und an der Innenfläche 19 des Rohrstückes anliegt. In Figur 7 ist das rückwärtige oder Austrittsende in seiner Wirkstellung gezeigt, in der das der öffnung zugewandte Ende des Kapselkörpers infolge der Einwirkung des Magensaftes nicht mehr ganz

'** kompakt ist und gegen die Austrittsöffnung 20 und gegen die Wandung 18 gedrückt wird. Die sphärische Verschlußklappe 12 weist an ihrer Innenseite vorzugsweise ein Paar Querrippen 40 auf, die ein flaches Widerlager bilden, auf dem sich das zugeordnete Ende der Feder 38 ab-

²^ stützt.

Das Spreizelement 14 ist einstückig mit der Verschlußkappe 12 im Bereich des Tangentialpunktes der Längsmittelachse des Kapselkörpers, d.g. am höchsten Krümmungs-

punkt, über ein Verbindungsstück 4 2 verbunden. Das Spreizelement 14 bildet also gleichsam die Tangente an die Längsmittelachse, wobei sich die beiden Arme jeweils vom Befestigungspunkt her in entgegengesetzten Richtungen erstrecken, vgl. Fig. 1 und 4. Die Arme be-

schreiben also im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Winkel von 90° bezogen auf die Längsachse des Kapselkörpers.

Um erfindungsgemäß an den Spreizarmen eine möglichst geringe Beanspruchung zu erhalten, sollte jeder Arm innerhalb eines Winkelbereiches von 75 und 90° zum Körper liegen. Die Spreizarme sind elastisch derart verformbar, daß sie an der sphärischen Außenfläche der Kappe 12 ge-

2U688 2

gen den Mantel der zylindrischen Aufnahme und an diesem im wesentlichen flach anliegend biegbar sind, wie in Figur 1 punktiert dargestellt ist, so daß der wirksame Querschnitt nicht viel größer ist als der der Aufnahme selbst, wenn diese durch die Schlundrinne in den Magen eines Wiederkäuers eingeführt werden soll. Sobald die Kapsel von der Schlundrinne in den Pansen gelangt, spreizen sich die Arme 44 des Spreizelementes 14 in ihre ausgestellte Lage und verhindern dadurch ein Zurückgleiten der Kapsel durch die Schlundrinne, und die Kapsel wird im Pansen auch beim Herausbringen der Nahrung in das Maul gehalten.

Die volle Spreizstellung der Arme 44 im rechten Winkel zur Körper-Längsachse gilt als besonders vorteilhaft sowohl um ein Herausbringen zu vermeiden als auch um einem Verbiegen und folglich einer Beanspruchung der Arme im Pansen entgegenzuwirken, da bei einer T-förmigen Konfiguration die Arme weniger der Gefahr ausgesetzt sind entweder gegeneinander oder gegen die Körperwand gebogen zu werden. Insbesondere werden durch die im Magen auftretenden Kontraktionen und mechanische Kräfte die Arme weniger auf Biegung beansprucht mit der Gefahr, daß das Vorderende der Kapsel wieder in die Schlundrinne gelangen kann.

Das Spreizelement 14 ist zweckmäßigerweise verstärkt und so ausgeführt, daß seine Arme 44 sich leichter gegen den Umfang des Rohrstückes 16 umbiegen lassen als nach vorn in die entgegengesetzte Richtung, nämlich weg von der Kapsel, wie dies erforderlich wäre, wenn die Kapsel nach hinten oder am Austrittsende durch die Schlundrinne gelangte. In einigen Fällen wird das

Spreizelement leicht gekrümmt ausgeführt, so daß die Arme 44 gegen die Kapsel nach hinten zu ebenfalls gekrümmt sind, so daß eine geringere Biegekraft erforderlich ist, um sie gegen den Mantel der Kapsel zu bringen

~^io~ 24 A 6 8 8 L

als wenn sie in entgegengesetzter Richtung in eine entsprechende Lage zu biegen wären.

Der mittlere Abschnitt des Spreizelementes ist verstärkt und weist vorzugsweise einen asymetrischen Quer-• schnitt auf, um den Widerstand gegen Verbiegen der Arme nach vorn zu erhöhen. Die Unsymmetrie wird, gemäß der Zeichnung, dadurch erreicht, daß an der Außenfläche '" des Spreizelementes Längsrippen vorgesehen werden. Das Grundprofil des Spreizelementes is gemäß Fig. 3-6 der einer Blattfeder in Form eines großen und flachen Rechteckes (vgl. Fig. 4)

'^ Der Arm nach Fig. 4 weist, wie Fig. 5 zeigt, an seinen Außenkanten zwei senkrechte Rippen 46 auf, die sich größtenteils am Umfang des Körpers 16 der Kapsel erstrecken. Weiter inneliegend weist das Spreizelement einen kürzere Mittelrippe 48 auf, die sich über den Befestigungsbereich 42 des Spreizelementes an der Wandung 26 der Kapsel erstreckt. Die Länge der Mittelrippe ist vorzugsweise so gewählt, daß sie sich bei in die Stellung nach Fig. 8 umgebogenen Armen bis zur Grundfläche der Wölbung der Wandung 26 erstreckt. Durch die

Rippen 46 und 48 wird das Spreizelement gegen Verbiegen

nach vorn versteift, so daß der einem Verbiegen nach vorn entgegengesetzte Widerstand größer ist als gegen das Verbiegen nach hinten, wenn die Arme an den Kapselumfang angelegt werden

30

Bei einer bevorzugten Ausführungsform für die Anwendung bei Rindern ist die Kapsel etwa 156 mm (6 1/4 ") lang und hat einen Außendurchmesser von 31 mm (1 1/4 ") sowie ein Spreizelement von 12,5 mm (12 ") Breite und 162,5 mm (6 1/2 ") Länge, wobei die Außenrippen sich über 60 % der Gesamtlänge erstrecken und die Mittel-• rippe jeweils die Hälfte der Länge der Außenrippen beträgt und wobei das Spreizelement sich an der Kappe

244688 2

über einen Kreisbogen mit einem Durchmesser von etwa 9,4 mm (3, 75 ") erstreckt.

Diese Ausbildung des Spreizelementes und dessen Zuordnung zum sphärisch gekrümmten Kapselende in Form einer kalottenförmigen Kappe 26 erleichtert nicht nur das Einführen der Kapsel durch die Schlundrinne in den Pansen, sondern vergrößert auch die Widerstands-

^O kraft der Kapsel gegen die aud sie im Pansen während ihrer Verweilzeit wirkenden Kräfte. Im Pansen unterliegt die Kapsel nicht nur chemischen und biologischen Einflüssen, gegen die sie widerstandsfähig sein muß, sondern auch permanenten mechanischen Beabspruchungen,

'5 die durch nichtverdaute Nahrung im Magen und den Bewegungen der Nahrung im Verlauf des normalen Wiederkäuprozesses entstehen, nämlich Aufnahme, Abgabe und Verdauung.

^^υ Die dargestellte Kapsel ist leicht zusammensetzbar, indem ein vorgeformter zylindrischer Kern 32 in das zylindrische Rohrstück 16 des Kapselkörpers 10 eingesetzt wird, wobei hinter der Kapsel ein Kolben 36 mit zugehöriger Feder 38 eingesetzt wird, die dann durch

die Kappe 12 zusammengedrückt wird, wenn diese in das offene Ende des Zylinders eingesteckt wird bis die Rippe 30 an der Kappe in die Nut 24 am Zylinder einrastet. Die Kappe kann, auch auf andere geeignete Weise mit dem zylindrischen Rohrstück 16 verbunden werden;

gegebenenfalls kann auch die Verbindungsstelle zusätzlich abgedichtet werden, beispielsweise durch !Ultraschallschweißen oder andere Schweißverfahren.

Es empfiehlt sich, vor dem Zusammenbau ein Schmiermittel aufzubringen, beispielsweise ein leichtes Silikonschmiermittel, und zwar auf der Innenseite des Rohrstückes 16 oder am Mantel des Präparatkerns 32.

244688 2

Ein derartiges Schmiermittel hat zunächst einmal eine Dichtwirkung, macht den vorgeformten Präparatkern etwas wasserabstoßend und bildet einen Gleitfilm, der verhindert, daß der Präparatkern am Zylinder haften bleibt. Hierdurch wird sichergestellt, daß der Präparatkern im Zylinder gleitet und über die Feder 38 an der Stirnwand 18 zur Anlage kommt, und daß diese Verbindung bis zur völligen Abgabe des Präparats am Austrittsende aufrechterhalten wird.

Der Kapselkörper 10 und die Klappe 12 können beide ohne großen Aufwand und kostengünstig als Spritzgußte.il hergestellt werden. Der verwendete · Kunststoff darf allerr dings vom Magen eines lebenden Tieres nicht abgestoßen werden und muß widerstandsfähig gegen die chemischen, biologischen und mechanischen Einflüsse im Magen sein. Polymere von Polyethylen und Polypropylen, vorzugsweise aber reines Polypropylen sind geeignete Werkstoffe.

Die Kapsel wird vorzugsweise als zweiteiliges Teil geformt, wobei das eine Teil möglichst den zylindrischen Teil und die Austrittsöffnung aufweisen sollte, da durch einen Zylinder ein gleichmäßiger Querschnitt gegeben ist, in den die Kapsel mit vorbestimmten Toleranzen einsetzbar ist und in dem der Kolben gleiten kann, während das andere Teil gespritzt ist, an dem das Spreizelement einstückig angeformt ist.

In bestimmten Fällen muß die Kapsel über einen längeren Zeitraum im Magen verbleiben, da in vielen Gegenden das Vieh auf der Weide bleibt und die Kapseln in bestimmten Zeitabständen während der Weidezeit verabreicht werden· muß. Rinder, denen Kapseln verabreicht werden, können ein Gewicht von mehr als 136 kg £300 Pfund) haben. Der Magen bei Rindern dieser Größe hat ein Volumen in der Größenordnung von 54,55 1 (12 Gallonen) oder mehr, so daß Kapseln der hier zu betrachtenden Größe zu mehreren

2Λ46 88 2

über längere Zeiträume vom Magen schadlos aufgenommen werden.

Die Kapseln werden den Rindern zweckmäßigerweise mit Hilfe eines Applikators nach Figur 8 verabreicht. Dieser Applikator weist eine rohrförmige Aufnahme 60 mit einem offenen Ende auf, in das eine Kapsel 8 mit gegen den Umfang des Rohrstückes 16 anliegenden Spreizarmen einsetzbar ist. Die Aufnahme ist an einem Röhrchen 62 befestigt, das eine Griff 64 aufweist, mit dem die Aufnahme durch das Maul des Tieres eingeführt und das herausschauende Ende der Kapsel 8 in die Schlundrinne verabreicht werden kann. Das Rohr 64 umschließt einen Stößel 66 mit einem Kolben 68 an seinem vorderen Ende sowie einen Betätigungsknopf 70 an seinem freien Ende mit dem der Kolben 68 vorgeschoben werden kann, so daß die Kapsel von der Aufnahme heraus in die Schlundrinne gleitet.

Sobald die Kapsel mit anliegenden Spreizarmen auf diese Weise in den oberen Teil der Schlundrinne gelangt, wird sie automatisch weiter in den Magen befördert, wobei in der Schlundrinne die Spreizarme 44 in ihrer anlie-

genden Stellung gehalten werden bis die Kapsel den Magen erreicht. Beim Verlassen der Schlundrinne spreizen sich dagegen die Arme in ihre wirksame Spreizstellung nach den ausgezogenen Linien in Fig. 1 und die Kapsel verbleibt folglich im Magen.

Beim' Umbiegen der Spreizarme 44 in ihre anliegende Stellung entsprechend der punktierten Linie in Fig. 1 erfolgt das Verbiegen über eine durch großen Radius bestimmte Krümmung, wie sie an der Außenfläche der halb-35

kugelförmigen Wandung 12 der Kapsel gegeben ist, so daß keine Beanspruchung bis zur Bruchgrenze auftritt. Die im Magen gespreizten Arme haben das Bestreben in

244688 2

eine diametral entgegengesetzt zur Kapselachse liegende Stellung zu gelangen, vorzugsweise mit einer leich-Krümmung (vgl. Fig. 1). In dieser Stellung weist das Spreizelement eine im wesentlichen flache Außenfläche auf, durch die verhindert wird, daß die Kapsel nochmals mit der wiederzukäuenden Nahrung zum Vorderende und in die Schlundrinne gelangen kann.

Darüberhinaus sind die Arme 4 4 von der Kapsel und voneinander in einem so großen Winkel angeordnet, daß keine Gefahr besteht, daß die Arme während der Magentätigkeit gegen die Kapsel gedrückt werden können, wie dies bei einer Anordnung im spitzen Winkel in bezug auf den Kapselkörper und zueinander der Fall wäre.

Beim ersten Einbringen eines vorgeformten Präparatkerns 32 in das Teil 16 der Kapsel drückt die Feder 38 deren stirnseitige Kante fest gegen die Stirnwand 18 des Kapselkörpers, so daß Magensaft nur an.der Stirnfläche 34

des Präparatkerns angreifen kann. Der unter normalen Verhältnissen einwandernde Magensaft an der Stirnseite des Präparates weicht dieses auf, so daß es entweichen kann. Der dort geschwächte Präparatkern wird aber über die Feder 38 gegen die öffnung 20 der Stirnwand der Kapsel gedrückt, so daß die Öffnung immer dicht verschlossen ist, bis das Präparat vollständig aufgelöst ist.

Die Kapsel wird auf diese Weise über einen großen Be-

reich dicht gehalten, vgl. Fig. 7. Die Fläche über die Magensaft zur Stirnseite des Präparates 32 gelangen kann, ist durch die Größe der öffnung 20 begrenzt, über diesen Bereich wird das Präparat 32 der Kapsel an den Magensaft, beispielsweise durch Auswaschen, Ausdünnen und Auflösen, abgegeben. Jedoch dringt weiterer Magensaft oder Bestandteile hiervon an die Stirnseite das Präparatkerns, so daß in diesem Bereich ein gewisses Gleichgewicht an aufgeweichter Substanz erhalten bleibt,

244688 2

wobei der Präparatkern im Außmaße des Substanzaustritts über den federbelasteten Kolben 36, 38 gegen die Stirnfläche verschoben wird. Auf diese Weise kommt man zu eine Langzeitdosierung der im Präparatkern enthaltenen Medikamente an den Pansen. Die Dosiergeschwindigkeit hängt zum Teil von der Zusammensetzung des Präparatkerns 32 ab, wird aber auch sehr erheblich durch die Geometrie der Stirnfläche 18 der Kapsel bestimmt, wie hier beschrieben und dargestellt wurde, insbesondere durch deren nach außen zu konvergierenden konischen Abschnitt 17. Die Größe der Öffnung 20 und die Breite des konischen Abschnitts 17 sind zum Zwecke der Änderung der Verabreichungsgeschwindigkeit änderbar.

Der Präparatkern 32 sollte an seinem Umfang und an seinem der öffnung gegenüberliegenden hinteren Ende möglichst vor Einwirkung von Magensaft geschützt werden, da er sonst zu stark aufquellen könnte, dadurch gegen die Innenwandung der Kapsel gedrückt würde. Die Folge davon wäre, daß der Präparatkern 32 nicht mehr gegen die Stirnwandung 18, an der er fest anliegen soll, verschiebbar ist. Diese Forderung kann wahlweise durch zwei Methoden erfüllt werden. Bei den Kapseln anch den Figuren 1-7 weist der Kolben 36 auf seiner dem Kern zugewandten Seite eine ebene Fläche 35 auf und eine zylindrische Längserstreckung 37, die lose im zylindrischen Teil 16 sitzt, so daß sie frei innerhalb des Teiles 16 im Maße des am gegenüberliegenden Ende austretenden Materials gleiten kann, wodurch das Präparat stets fest anliegend an der Stirnfläche 18 des Teils gehalten ist. Bei Verwendung eines solchen lose gleitenden und nicht selbst dichtenden Kolbens 36 wird die Entlastungs- oder. Federkammer hinter dem Kolben durch

^OJ diesen nicht abgedichtet und ist daher gesondert gegen das Eindringen von Magensaft abzudichten. Dies Abdichtung kann darin bestehen, daß man die Verbindungsteile zwischen dem offenen Ende des Teiles 16 und der sphä-

2Λ46 88 2

rischen Wandung 26 der Kappe 12 abdichtet, z.B. durch Ultraschallschweißen, durch Kontaktschweißen oder durch Aufbringen eines Dichtmittels auf die Nahtstelle.

Bei abdichtenden Kapseln wird vermutlich zunächst ein Stoß der aktiven-Substanz des Präparats an das Tier abgegeben, die verabreichte Menge nimmt dann aber ab und bleibt schließlich im wesentlichen über einen längeren

]Q Zeitraum konstant. Weshalb der Präparat stoß zu.. Beginn erfolgt, ist nicht bekannt, doch ist anzunehmen, daß er teilweise auf einen Druckanstieg zu Beginn in der Federkammer zurückzuführen ist. Dieser Druckanstieg kann durch Temperaturänderung hervorgerufen werden, wenn die Kapsel von der Umgebungstemperatur in die Temperatur im Mageninnern von etwa 39⁰C kommt. Ein Druckanstieg kann auch die Folge einer höheren Diffusionsgeschwindigkeit von Gasen durch die Kapselwandungen sein, beispielsweise von Kohlendioxid aus dem Pansen in die Kapsel gegenüber der Diffusionsgeschwindigkeit von Stickstoff aus der in der Federkammer enthaltenen Luft.

Die in Figur 9 gezeigte Variante zeigt eine Kapsel, deren zylindrischer Körper 116 eine annähernd genaue zylindrische Innenmantelfläche aufweist. Der Präparatkern 32 wird von einem Kolben 136 mit einem ebenen Vorderende 135 beaufschlagt, dessen Mantelfläche 137 auch im wesentlichen zylindrisch ist. Von dieser Mantelfläche gleitet ein Teil im Körper 116 und ist gegenüber dem übrigen Teil nach hinten abgesetzt und weist eine Auswölbung 139 auf, die elastisch an der Innenfläche des Körpers 116 anliegt. Da der Kolbenauf diese Weise gegenüber dem Körper abgedichtet ist, kann die Verbindungsstelle zwischen dem Körper.und der rückwärtigen Kappe unabgedichtet bleiben, so daß nur die formschlüssige Verbindung gemäß Figur 7 benutzt wird, die nicht hermetisch dicht ist. Durch diese nicht abgedichtete Nahtstelle kann ausreichend Magensaft, ins-

24 46

besondere Gas, eindringen, nämlich in die Federkammer

hinein bzw. aus dieser heraus, um dadurch sowohl einen

Druckanstieg als auch einen .Druckabfall zu verhindern,

durch den die Kraft der Feder 138 auf den Kolben 136 vermindert oder erhöht würde.

Die modifizierte Ausführungsform nach den Figuren 10 und 11 eignet sich zum Einsatz bei kleineren Tieren, insbesondere bei Schafen. Die Kapsel ist ähnlich wie die gemäß Figur 1, denn sie weist ebenfalls einen zylindrischen Teil 216 mit einer rückwärtigen Stirnwand 218 auf, in der die Austrittsöffnung 220 vorgesehen ist. Das Vorderende des Teiles 216 ist durch eine kalottenförmige Kappe 212 verschlossen, die durch eine formschlüssige Verbindung am Teil216 befestigt ist, gemäß Figur 7. Im Mittelpunkt der kalottenförmigen Kappe 212 ist ein Spreizelement 214 befestigt, das sich in zueinander entgegengesetzten Richtungen im

rechten Winkel zur Kapsellängsachse erstreckt. In die Kapsel ist ein Präparatkern 232 einsetzbar, der die gewünschte aktive Substanz bzw. mehrere Substanzen enthält. Ferner nimmt das Teil 216 einen Kolben mit nicht dargestellter Feder auf, ähnlich der Ausfüh-

rungsform nach den Figuren 1 - 7.

Eine weiter Ausführungsform der Kapsel für die Verwendung bei Schafen weist eine Gesamtlänge von 95,35 mm (3,753 in) und einen Durchmesse von 18 mm (0,708 in) auf sowie ein Spreizelement mit einer Länge von etwa 105 mm (4,2 in) und einem Querschnitt von 6 mm (0,236 in) mal 1 mm (0,040 in).

Die stirnseitige öffnung im Teil 216 hat einen Durch- r,r messer von 6 mm (0,236 in). Das Spreizelement was an der Kappe über eine Kreisfläche befestigt, deren Durchmesser etwas größer war als die Breite des Spreizelementes.

-18-

24

Die kleinere in Figur 10 und 11 gezeigte Kapsel wird den Schafen etwa in gleicher Weise verabreicht wie die entsprechende Kapsel den Rindern. Da das Spreizelement der kleineren "Schaf-Kapsel einen regelmäßigen Querschnitt über die Gesamtlänge aufweist und nicht durch Rippen verstärkt, noch gebogen ist, wie bei der Rinderkapsel, konnte die Schafkapsel mit Erfolg eingesetzt werden und verblieb ebenfalls über einen längeren Zeitraum im Pansen der Schafe.

Claims

46 8 8 2

Erfindungsansprüche:

1. Langzeit-Dosier-Kapsel für das Einführen in den Magen eines Wiederkäuers über dessen Schlundrinne, wo sie über einen längeren Zeitraum gehalten wird, um dorJfc?kontinuierlich eine in der Kapsel eingeschlossene biologisch aktive Sbstanz freizusetzen, bestehend aus einem langgestreckten zylindrischen Kapselkörper, der die biologisch aktive Substanz im wesnetlichen umschließt, wobei ein Ende der Kapsel das Ausbringende bildet und der Zylinder am Austrittsende der Kapsel eine Öffnung zur Abgabe der Substanz in den Magen aufweist sowie mehrere am Kapselkörper befestigte Spreizarme, die in ihrer Normallage nach außen gespreizt sind, um die Kapsel im Magen zu halten und die derart ausgebildet sind, daß sie,zwecks Einführen der Kapsel durch die Schlundrinne des Tieres, aus ihrer Normalstellung and den Kapselkörper längsseits zu diesem

^ heranbiegbar und dann in ihre normale gespreizte gteilung rückführbar sind, sobald die Kapsel den Magen erreicht, dadurch gekennze ichnet, daß die Arme (44) sich vom Kapselkörper (10) normalerweise in .einem Winkel zwischen 75 und 90° bezogen auf

^z die Längsachse des zylindrischen Kapselkörpers erstrecken, und daß am Kapselkörper jedem Spreizarm eine gekrümmte Fläche (26) zugeordnet ist, an der jeder Spreizarm (44) beim Umbiegen anliegt , wobei die gekrümmte Fläche (26) die Biegung des Armes bestimmt

und ein scharfes Abknicken verhindert.
2. Kapsel nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (44) am Kapselkörper

(10) an . dem der Austrittsöffnung (20) gegenüberlie-

genden Ende angeordnet sind.

244688 2
3. Kapsel nach Punkt 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (44) gegen ein Verbiegen aus ihrer gespreizten Wirkstellung in eine längsseits am Kapselkörper (10) anliegende, dem Austrittsende (Öffnung 20) zu gerichteten Stellung weniger widerstandsfähig .sind als gegen ein Verbiegen in entgegengesetzter Richtung .
4. Kapsel nach Punkt 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (44) einen asymetrischen, über ihre Längenausdehnung eine unterschiedliche Biegefestigkeit bewirkenden Querschnitt aufweisen.
5. Kapsel nach Punkt 3, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Festigkeit der Arme (44) gegen ein Umbiegen zum Austrittsende durch mehrere an jedem Arm auf dessen vom Austrittsende abgewandten Außenfläche angeordnete Längsrippen (46, 48) zunimmt.
6. Kapsel nach Punkt 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel (10) mindestens ein Paar Spreizarme (44) aufweist, die im wesentlichen ineinander übergehen und ein mittig zur Kapsel angeordnetes Spreizer element (14) bilden.
7. Kapsel nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Kapselkörper (10, 16) einen Kolben (36) und einen

on diesen in Richtung auf das Austrittsende beaufschlagenden Kraftspeicher (38) enthält, über die die aktive Substanz am Austrittsende (20) ausgetrieben wird.
8. Kapsel nach Punkt 7, dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß.der Kolben (36) an der Zylinderwandung dichtend anliegend verschieblich ist, derart, daß der Zufluß von Magensaft zur aktiven Substanz an anderer Stelle als am Austrittsende unterbunden ist.

244688 2
9. . Kapsel nach Punkt 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Kapselkörper (10) mit Ausnahme an der Austrittsöffnung (20) im wesentliehen dicht ist, und daß die Austrittsöffnung (20) von einem kegelstumpfförmigen Ring (17, 19) umgeben ist, dessen Konusfläche (19) mit dem Einsatz aus aktiver Substanz (32) während der Dauer des Vorschubs der aktiven Substanz eine dichtende Verbindung bildet, so daß Magensaft nur im Bereich der Austrittsöffnung (20) in die Kapsel eindringen kann.
10. Kapsel nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen festen Kern (32) aus biologisch aktiver Substanz ent-•hält.

Hierzu_.J^..„.Seiten Zeichnungen