本发明涉及药物注射装置。
背景技术：
药物注射装置可呈注射筒的形式，由此药物被提供在管状筒管中，该管状筒管具有柱塞和与针连接的出口。在发生注射之前，使用者将针以手动方式连接到储存器。针到注射筒的附接要求一些技巧性，这对于具有不良协调性的人员是困难的，如他们的手部失去一定程度的感觉的患者。
虽然可提供其中将针预先附接到药物药筒的注射装置，但在一些情况下，希望提供这样的装置，其中针保持与药物分开，直到如使用者希望开始注射的时刻。
技术实现要素：
根据第一实施例，提供了一种注射装置，其包括：壳体，所述壳体布置成包含药物药筒；针保持器，其保持注射针；大体管状的针套筒，所述针套筒被相对于所述针保持器固定，并且能够相对于所述壳体在轴向上移动；和齿轮组件，所述齿轮组件包括固定到所述针保持器的旋转齿轮、布置在所述针套筒上的第一齿条和布置在所述壳体上的第二齿条，其中所述齿轮组件布置为使得针套筒在近侧轴线方向上的移动引起针保持器在近侧轴线方向上的移动。
所述第一和第二齿条可在圆周方向上彼此相对。
所述壳体可包括具有大体管状轮廓的药筒保持器。
所述第二齿条可在所述药筒保持器的远端处布置在所述药筒保持器的面向内表面上。
所述装置可包含药物药筒。
所述药筒可包括在其远端处的可刺穿的隔膜，并且其中所述注射针布置成在所述针保持器被沿着所述近侧方向推动时刺穿所述可刺穿的隔膜。
所述药筒可容纳药物。
所述装置还包括以可移除方式接合所述壳体的帽。
所述装置可以是自动注射器。
所述旋转齿轮可具有围绕所述齿轮在圆周方向上布置的多个齿。
所述旋转齿轮可包括在其上没有齿的周向部分。
所述针保持器可包括在其中央的中空凹进，所述中空凹进用以容纳药筒的远端部。
所述针保持器可包括构造成对所述药筒的远端部进行锁定的接合元件。
第二实施例提供了操作注射装置的方法，所述方法包括：将针套筒在近侧轴线方向推动，由此引起布置在其上的线性齿条使旋转齿轮旋转，从而引起针保持器在近侧方向上的轴向位移。
附图说明
为了能够充分理解本发明，将参照附图描述本发明的实施例，其中：
图1a和1b是根据本发明实施例的自动注射器装置的侧视图；
图2是在针插入到药筒中之前的、图1a和1b中所示的装置的远端的侧视横截面图；和
图3是在针插入到药筒中之后的、图1a和1b中所示的装置的远端的侧视横截面图。
具体实施方式
本发明的实施例提供了一种机构，其用于将注射装置如自动注射器或注射筒的针插入到含有待注射药物的药物药筒中。提供这种机构允许药物药筒被密封，直到用户希望开始注射为止。提供用于将针插入药物药筒中的自动机构也减少了在注射之前使用者对针的处理的量。事实上，在本发明的实施例中，使用者在将针插入药物药筒中并随后致动药物注射的步骤期间不需要接触到针。
如本文所述的药物输送装置可被构造成将药物注射到患者体内。例如，输送可为皮下的、肌内的或静脉内的。这样的装置可由患者或护理人员(例如护士或医师)操作，并且可包括各种类型的安全注射筒、笔式注射器或自动注射器。该装置可包括需要在使用前刺穿密封安瓿的、基于药筒的系统。用这些各种装置输送的药物的体积可在约0.5ml至约2ml的范围内。另一种装置可包括大体积装置(“lvd”)或贴片泵，其被构造为在一段时间(例如，约5、15、30、60或120分钟)上附着于患者的皮肤，以输送“大”体积的药物(通常约2ml至约10ml)。
结合特定药物，目前描述的装置也可被定制，以在要求的规范内操作。例如，该装置可被定制成在一定时间段(例如，对于自动注射器约3秒至约20秒，对于lvd约10分钟至约60分钟)内注射药物。其它的规范可包括低程度或最低程度的不适，或某些与人为因素、保质期、失效期、生物相容性、环境考虑等有关的条件。这些变化可由于各种因素而产生，例如粘度在约3cp至约50cp范围内的药物。因此，药物输送装置通常会包括尺寸从约25号到约31号规格(gauge)的空心针。常见的尺寸是27号和29号。
本文所述的输送装置还可包括一个或多个自动化功能。例如，针插入、药物注射和针退回中的一个或多个可自动化。用于一个或更多个自动化步骤的能量可由一个或多个能量源提供。能量源可包括例如机械能、气动能、化学能或者电能。例如，机械能量源可包括弹簧、杆件、弹性体或者储存或释放能量的其它机械机构。一个或多个能量源可组合成为单个装置。装置可进一步包括齿轮、阀，或将能量转换成为装置的一个或多个部件的移动的其它机构。
自动注射器的一个或多个自动化功能每一个可经由激活机构来激活。这样的激活机构可包括按钮、杆件、针套筒或激活部件其它中的一个或多个。自动化功能的激活可为单步或多步过程。即，使用者可需要激活一个或多个激活部件以产生自动化功能。例如，在单步过程中，使用者可将针套筒压靠于它们的身体以引起药物的注射。其它装置可需要自动化功能的多步激活。例如，使用者可需要压下按钮并使针护罩退回以引起注射。
另外，一个自动化功能的激活可激活一个或更多个后续自动化功能，由此形成激活序列。例如，第一自动化功能的激活可激活针插入、药物注射和针退回中的至少两个。一些装置也可需要特定步骤顺序，以引起一个或多个自动化功能。其它装置可通过一系列独立步骤操作。
一些输送装置可包括安全注射筒、笔式注射器或者自动注射器的一个或多个功能。例如，输送装置可包括构造成自动地注射药物的机械能量源(如通常见于自动注射器中的)和剂量设定机构(如通常见于笔式注射器中的)。
根据本公开的一些实施例，示例性药物输送装置10在图1a和图1b中示出。如上所述，装置10被构造成将药物注射到患者体内。装置10包括壳体11，该壳体11通常包含容纳待注射药物的存储器(例如，注射筒)以及促进输送过程的一个或多个步骤所需的部件。装置10还可包括能够以可拆卸方式安装到壳体11的帽组件12。通常，在可以操作装置10之前，使用者必须从壳体11移除帽12。
如所示出的，壳体11是大致筒形的并且沿纵向轴线x具有大致恒定的直径。壳体11具有远侧区域20和近侧区域21。术语“远侧”是指相对更靠近注射部位的位置，而术语“近侧”是指离该注射部位相对更远的位置。
装置10还可包括联接到壳体11的针套筒13，以允许套筒13相对于壳体11的移动。例如，套筒13可在平行于纵向轴线x的纵向方向上移动。具体地，套筒13沿近侧方向的移动可允许针17从壳体11的远侧区域20延伸。
针17的插入可以通过几个机构发生。例如，针17可以相对于壳体11固定地定位并且最初位于延伸的针套筒13内。通过将套筒13的远端放置在患者身体上并使壳体11沿远侧方向移动，套筒13的近侧移动将揭露针17的远端。这种相对运动允许针17的远端延伸到患者体内。这样的插入被称为“手动”插入，因为通过壳体11相对于套筒13的患者的手动移动手动地插入针17。
另一种形式的插入是“自动的”，由此针17相对于壳体11移动。这样的插入可通过套筒13的移动或者通过另一种形式的致动，如例如通过按钮22来触发。如图1a和图1b所示，按钮22位于壳体11的近端。然而，在其它实施例中，按钮22可位于壳体11的一侧上。
其它手动或自动化结构可包括药物注射或针缩回，或两者。注射是将筒塞或活塞23从注射筒(未示出)内的近侧位置移动到注射筒内的更远侧位置以便迫使药物从注射筒通过针17的过程。在一些实施例中，驱动弹簧(未示出)在装置10被致动之前处于压缩状态下。驱动弹簧的近端可固定在壳体11的近侧区域21内，并且驱动弹簧的远端可被构造为将压缩力施加到活塞23的近侧表面。在致动之后，存储在驱动弹簧中的至少部分能量可以被施加到活塞23的近侧表面。该压缩力可作用在活塞23上以使其沿远侧方向移动。这样的远侧移动起作用以压缩注射筒内的液体药物，迫使其从针17中流出。
在注射之后，针17可以缩回到套筒13或壳体11内。当使用者从患者身体移除装置10时，在套筒13向远侧移动时，可发生缩回。这种情况会在针17保持相对于壳体11固定定位时发生。一旦套筒13的远端已经移过针17的远端，并且针17被覆盖，则套筒13就可被锁定。这样的锁定可包括锁定套筒13相对于壳体11的任何近侧运动。
如果针17相对于壳体11移动，则可发生另一种形式的针缩回。如果壳体11内的注射筒相对于壳体11沿近侧方向移动，则会发生这种移动。该近侧移动可以通过使用位于远侧区域20中的缩回弹簧(未示出)来实现。被压缩的缩回弹簧在被致动时可向注射筒提供足够的力以使其沿近侧方向移动。在足够的缩回之后，针17与壳体11之间的任何相对运动可用锁定机构锁定。另外，可根据需要锁定按钮22或装置10的其它部件。
图2是在帽12已经移除之后处于起始状态的注射装置的一部分的示意性横截面图。保持药筒19的药筒保持器18被容纳在壳体11中。药筒保持器18相对于壳体11固定。
药筒19在其远端包括可刺穿的隔膜19a，并且容纳在注射期间将被输送给患者的液体药物。药筒19包括远端部分，该远端部分被成形为容纳到针保持器24中的凹进中。针保持器24位于药筒19的远端附近。针保持器24保持中空的注射针17，该注射针17在起始状态下不与药筒19的可刺穿的隔膜19a接触，如在图2中可见的。
针17包括在其近端和远侧处的尖头，使得针能够刺穿药筒19的隔膜19a以及患者的皮肤。
在本发明的实施例中，随着套筒13在近侧方向上被推动，针17的近端自动地刺穿药筒的隔膜19a。套筒13的近侧移动引起针17刺穿药筒的隔膜19a可以作为与注射相同的步骤的一部分来完成。换句话说，装置10的远端20可以布置成抵靠注射部位，并且使用者的单个连续动作引起针保持器在近侧方向上朝向药筒的隔膜19a移动且刺穿药筒的隔膜19a以及引起针17的远端从套筒13显露出来并且刺穿患者的皮肤。
作为替代，可提供两步骤过程。首先，使用者将套筒13在近侧方向上推动，直至针17刺穿隔膜19a。这可以伴随有听觉反馈。作为后续步骤，使用者然后可以通过将装置10的远端推靠于注射部位而开始注射。
装置10包括旋转齿轮25。旋转齿轮25是布置在第一和第二线性齿条26和26之间的齿缘轮。第一线性齿条26设置在针套筒13的径向面向内的表面上，且朝向针套筒13的远端。第二线性齿条27布置在药筒保持器18的径向向内面向表面上且在其远端处。第一和第二线性齿条26、27可布置成在圆周方向上彼此相对。
旋转齿轮25在针保持器24上的轴上枢转，或者在作用为滑座且固定到针保持器24的额外部件上枢转。针保持器24可包括在中央的中空凹进，以容纳药筒19的远端部。针保持器24也可包括接合元件，该接合元件构造成一旦药筒19已被装配到针保持器24的中空凹进内就锁定药筒19的远端部。针保持器24安装到套筒13，使得它能够由旋转齿轮25在轴向上驱动。
通过在近侧方向上推动套筒13，齿条26、27驱动旋转齿轮25使得针17朝向药筒19移动并且刺穿其隔膜19a。这在图3中示出。
为套筒的进一步移动，在一些实施例中，旋转齿轮25或者齿条可脱离。所述脱离可通过提供具有在其上没有齿的周向部分的旋转齿轮25使得旋转齿轮25从布置在套筒13上的第一线性齿条26脱离而实现。作为替代，可提供闩锁以将旋转齿轮25从第一线性齿条26脱离。由此，能够以上述方式激活注射。在注射之后，套筒13返回到图2所示的起始位置。
在一些实施例中，针17向前与套筒13一同沿远侧方向移动到图2中所示的位置。
作为替代，第一齿条26与旋转齿轮25之间的接合被释放，从而齿条26和27不再驱动针保持器24。
注射装置10包括可移除的帽12。针护罩可以设置在可移除的帽12中。当可移除的帽12与壳体11接合时，中空注射针17的远端可以由布置在可移除的帽12内的针护罩覆盖。
旋转齿轮25是可旋转地安装在药筒保持器和针套筒13之间的小齿轮，使得旋转齿轮25的齿接合第一线性齿条26的齿以及第二线性齿条27的齿。齿轮组件构造为使得针套筒13在近侧方向上的线性移动(即，进入到壳体11中)使旋转齿轮25旋转，由此引起针保持器24也在近侧方向上的线性移动。
术语“药物”或“药剂”在本文中同义使用，并且描述了含有一种或多种活性药物成分或其药学上可接受的盐或溶剂化物和任选的药学上可接受的载体的药物制剂。最广义地说，活性药物成分(“api”)是对人或动物具有生物学效应的化学结构。在药理学中，药物或药剂用于疾病的治疗、治愈、预防或诊断，或用于以其他方式增强身体或精神健康。药物或药剂可在有限的持续时间使用，或定期地用于慢性疾病。
如下文所述，药或药物可包括至少一种api或其组合，以多种形式的制剂用于治疗一种或多种疾病。api的实例可包括具有500da以下分子量的小分子；多肽；肽和蛋白(例如激素、生长因子、抗体、抗体片段和酶)；糖和多糖；及核酸、双链或单链dna(包括裸和cdna)、rna、反义核酸如反义dna和rna、小干扰rna(sirna)、核酶、基因和寡核苷酸。核酸可并入分子递送系统如载体、质粒或脂质体。还涵盖一种或多种药物的混合物。
术语“药物输送装置”应涵盖被构造成将药物分配到人或动物体内的任何类型的装置或系统。无限制地，药物输送装置可为注射装置(例如，注射筒、笔型注射器、自动注射器、大体积装置、泵、输注系统、或被构造成用于眼内、皮下、肌肉内、或血管内输送的其它装置)、皮肤贴片(例如，渗透性、化学品、微型针)、吸入器(例如，用于鼻或肺的)、可植入装置(例如，药物或api涂层支架、胶囊)、或用于胃肠道的供给系统。本文描述的药物与包括针(例如，具有24或更高规格号的皮下针)的注射装置一起可为特别有用的。
药物或药剂可被包含在适于与药物输送装置一起使用的初级包装或“药物容器”内。药物容器可为例如药筒、注射筒、存储器、或被构造成为储存(例如，短期或长期储存)一种或多种药物提供适当的腔室的其它固定或柔性容器。例如，在某些情况下，腔室可被设计成储存药物至少一天(例如，1天至至少30天)。在某些情况下，腔室可被设计成储存药物约1个月至约2年。储存可在室内温度(例如，约20℃)或冷冻温度(例如，约-4℃至约4℃)进行。在某些情况下，药物容器可为或可包括双腔室药筒，所述双腔室药筒被构造成分别储存待施用的药物制剂的两种以上组分(例如，api和稀释剂，或两种不同的药物)，每个腔室一种组分。在这样的情况下，双腔室药筒的两个腔室可被构造成允许药物或药剂的两种以上组分之间在分配到人或动物体内之前和/或在分配到人或动物体内期间进行混合。例如，两个腔室可被构造成使得它们彼此流体连通(例如，借助两个腔室之间的导管)并且当在分配之前使用者需要时允许混合两种组分。可替代地或另外，两个腔室可被构造成允许在这些成分正被分配到人或动物体内时进行混合。
包含在如本文所述的药物输送装置中的药物或药剂可用于治疗和/或预防许多不同类型的医学病症。病症的例子包括例如糖尿病或与糖尿病相关的并发症，例如糖尿病性视网膜病、血栓栓塞病症如深静脉或肺血栓栓塞症。病症的其它实例是急性冠状动脉综合征(acs)、心绞痛、心肌梗塞、癌症、黄斑变性、炎症、枯草热、动脉粥样硬化和/或类风湿性关节炎。api和药物的实例是在手册如roteliste2014中所述的那些，例如但不限于主要组12(抗糖尿病药物)或86(肿瘤药物)，以及merckindex，第15版中所述的那些。
用于治疗和/或预防1型或2型糖尿病或与1型或2型糖尿病有关的并发症的api的实例包括胰岛素，例如人胰岛素或者人胰岛素类似物或者衍生物，胰高血糖素样肽(glp-1)，glp-1类似物或者glp-1受体拮抗剂或其类似物或衍生物，二肽基肽酶-4(dpp4)抑制剂，或者其药学上可接受的盐或溶剂合物，或其任何混合物。如本文使用的，术语“类似物”和“衍生物”涉及与原始物质在结构上充分相似以具有基本上相似功能或活性(例如，治疗有效性)的任何物质。特别是，术语“类似物”是指具有分子结构的多肽，所述分子结构可通过缺失和/或交换天然存在的肽中存在的至少一个氨基酸残基和/或通过添加至少一个氨基酸残基，而在形式上源自天然存在的肽的结构，例如人胰岛素的结构。添加和/或交换的氨基酸残基可为可编码氨基酸残基，或其他天然存在的残基，或纯合成氨基酸残基。胰岛素类似物也被称为“胰岛素受体配体”。特别是，术语“衍生物”是指具有形式上可源自天然存在的肽的结构的分子结构的多肽，例如源自人胰岛素的结构，其中一个或多个有机取代基(例如脂肪酸)与一个或多个氨基酸结合。任选地，天然存在的肽中存在的一个或多个氨基酸可已被缺失和/或被其他氨基酸替换，包括不可编码的氨基酸，或者氨基酸(包括不可编码的氨基酸)已被添加至天然存在的肽。
胰岛素类似物的实例为gly(a21)、arg(b31)、arg(b32)人胰岛素(甘精胰岛素)；lys(b3)、glu(b29)人胰岛素(赖谷胰岛素)；lys(b28)、pro(b29)人胰岛素(赖脯胰岛素)；asp(b28)人胰岛素(门冬胰岛素)；人胰岛素，其中位置b28处的脯氨酸替换为asp、lys、leu、val或ala且其中位置b29处的lys替换为pro；ala(b26)人胰岛素；des(b28-b30)人胰岛素；des(b27)人胰岛素和des(b30)人胰岛素。
胰岛素衍生物的实例为例如b29-n-肉豆蔻酰-des(b30)人胰岛素；lys(b29)(n-十四酰)-des(b30)人胰岛素(地特胰岛素，
glp-1、glp-1类似物和glp-1受体激动剂的实例为例如：lixisenatide(利西那肽)(
寡核苷酸的实例为例如mipomersensodium(米泊美生钠)
dpp4抑制剂的实例为vildagliptin(维达列汀)、sitagliptin(西他列汀)、denagliptin(地那列汀)、saxagliptin(沙格列汀)、berberine(小檗碱)。
激素的实例包括垂体激素或下丘脑激素或调节性活性肽及其拮抗剂，如促性腺激素(gonadotropine)(促滤泡素(follitropin)、促黄体激素(lutropin)、绒毛膜促性腺激素(choriongonadotropin)、促生育素(menotropin))、somatropine(生长激素)(促生长激素(somatropin))、去氨加压素(desmopressin)、特利加压素(terlipressin)、戈那瑞林(gonadorelin)、曲普瑞林(triptorelin)、亮丙瑞林(leuprorelin)、布舍瑞林(buserelin)、那法瑞林(nafarelin)和戈舍瑞林(goserelin)。
多糖的实例包括糖胺聚糖、透明质酸、肝素、低分子量肝素或超低分子量肝素或其衍生物，或硫酸化多糖例如上述多糖的多硫酸化形式和/或其药物上可接受的盐。多硫酸化的低分子量肝素药物上可接受的盐的实例是依诺肝素钠(enoxaparinsodium)。透明质酸衍生物的实例是hylang-f20(欣维可
本文使用的术语“抗体”指免疫球蛋白分子或其抗原结合部分。免疫球蛋白分子抗原结合部分的实例包括f(ab)和f(ab')2片段，其保留结合抗原的能力。抗体可为多克隆、单克隆、重组、嵌合、去免疫或人源化、全长人、非人(例如鼠类)或单链抗体。在一些实施方案中，抗体具有效应物功能且可固定补体。在一些实施方案中，抗体不具有或具有减少的结合fc受体的能力。例如，抗体可为同型或亚型、抗体片段或突变体，其不支持与fc受体的结合，例如其具有诱变或缺失的fc受体结合区。术语抗体还包括基于四价双特异性串联免疫球蛋白(tbti)的抗原结合分子和/或具有交叉结合区域定向(codv)的双重可变区抗体样结合蛋白。
术语“片段”或“抗体片段”指源自抗体多肽分子(例如抗体重链和/或轻链多肽)的多肽，其不包含全长抗体多肽但仍至少包含能够与抗原结合的全长抗体多肽的一部分。抗体片段可包含全长抗体多肽的切割部分，但术语并不限于这些切割片段。在本发明中有用的抗体片段包括例如fab片段、f(ab')2片段、scfv(单链fv)片段、线性抗体、单特异性或多特异性抗体片段如双特异性、三特异性、四特异性和多特异性抗体(例如双抗体、三抗体、四抗体)、单价或多价抗体片段如二价、三价、四价和多价抗体、微型抗体、螯合重组抗体、三功能抗体(tribodies)或双功能抗体(bibodies)、内抗体、纳米抗体、小模块免疫药物(smip)、结合域免疫球蛋白融合蛋白、驼源化抗体和含vhh的抗体。抗原结合抗体片段的其他实例为本领域已知。
术语“互补决定区”或“cdr”指在重链和轻链多肽两者可变区内的短多肽序列，其主要负责介导特异性抗原识别。术语“框架区”指在重链和轻链多肽两者可变区内的氨基酸序列，其并非cdr序列，且主要负责维持cdr序列的正确定位以允许抗原结合。如本领域已知，尽管框架区它们自己通常不直接参与抗原结合，一些抗体框架区内的一些残基可直接参与抗原结合或可影响cdr中一个或多个氨基酸与抗原相互作用的能力。
抗体的实例为抗pcsk-9mab(例如阿利库单抗(alirocumab))、抗il-6mab(例如sarilumab)和抗il-4mab(例如dupilumab)。
也涵盖本文所述的任何api的药学上可接受的盐用于药物输送装置中的药物或药剂。药学上可接受的盐例如是酸加成盐和碱式盐。
本领域技术人员会理解，在不脱离本发明的全部范围和精神的情况下，可对本申请描述的api、制剂、装置、方法、系统和实施方案的各种组分/部件进行修改(添加和/或去除)，本发明的范围和精神涵盖这样的修改以及其任何和全部等同物。