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CN102448514B - 具有机构的医疗装置及低摩擦合成材料在医疗装置的用途 - Google Patents

具有机构的医疗装置及低摩擦合成材料在医疗装置的用途 Download PDF

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CN102448514B CN201080022668.6A CN201080022668A CN102448514B CN 102448514 B CN102448514 B CN 102448514B CN 201080022668 A CN201080022668 A CN 201080022668A CN 102448514 B CN102448514 B CN 102448514B
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Abstract

医疗装置中机构的第一可移动元件(4)和第二可移动元件(7)以这样的方式布置：在所述机构的操作过程中，第一元件的表面在第二元件的表面上滑动。第一元件和第二元件由在相对速度为2mm/s时所述表面在彼此之上的滑动摩擦系数小于0.14的材料形成。

Description

具有机构的医疗装置及低摩擦合成材料在医疗装置的用途
技术领域
本发明涉及低摩擦的合成材料或塑料材料在医疗装置的机构中的用途，特别是在药物递送装置或注射装置中的用途。
背景技术
机构在医疗装置中的应用伴随着对能够被大量制造的专门形状的机械部件或元件的日益增加的需求。合成材料或塑料材料理想地适合于这个目的。病人所使用的和不得不随处可用的便携式医疗装置设置有减小尺寸的机构。机构的可靠和移动元件的充分平稳运行很重要。为了方便使用的原因，避免使用润滑油。
通常已知便携式药物递送装置用于药用流体或适于病人自我给药的药物的给予。笔状的药物喷射装置特别的有用，其能够易于操纵并且能保持随处可用。复杂类型的药物递送装置构造为可再填装且可重复使用多次。通过驱动机构，一定剂量的药物被递送，所述机构还允许设定被这样喷射的流体的量。
EP1923083A1中描述了具有驱动机构的注射笔状的药物递送装置，其允许递送多个不同的规定剂量。
发明内容
本发明的目的在于公开一种提供具有可移动元件的医疗装置的改进机构的方法。
分别通过根据权利要求1的医疗装置和根据权利要求12的低摩擦合成材料的用途，这个目的得到了实现。本发明的其它方面和变型由从属权利要求得到。
医疗装置包括机构，该机构有用于操作所述装置而设置的可移动元件。第一可移动元件和第二可移动元件以这种方式布置：在所述机构的操作过程中，所述第一元件的表面在所述第二元件的表面上滑动。所述第一元件和第二元件由在相对速度为2mm/s时所述表面在彼此之上的滑动摩擦系数小于0.14的材料形成。
互相接触且相对于彼此移动而使得一个表面在另一个表面上滑动的两个物体的粗糙的平面表面间的摩擦产生定向于所述表面的平面内的阻碍作用的力FR，由此减小了相对运动的速度。在所述物体的某特定相对速度下，摩擦力FR的绝对值通常被认为正比于力FN的绝对值，其中力FN垂直于所述表面的平面，通过力FN这些物体一个压在另一个之上。摩擦力FR的绝对值与力FN的绝对值的商称为滑动摩擦系数μ，因而，等式FR＝μ(vr)×FN被假定为适用于所述物体的任意特定相对速度。
在所述医疗装置的一个实施例中，在相对速度小于2mm/s时第一元件和第二元件的滑动表面的滑动摩擦系数小于0.10。
在所述医疗装置的另一个实施例中，在相对速度小于2mm/s时第一元件和第二元件的滑动表面的滑动摩擦系数小于0.08。
在所述医疗装置的另一个实施例中，所述第一元件和第二元件的至少一个的材料为聚对苯二甲酸丁二醇酯。
在所述医疗装置的另一个实施例中，所述第一元件和第二元件的至少一个的材料为聚甲醛。
在所述医疗装置的另一个实施例中，所述第一元件和第二元件的至少一个的材料为液晶状聚合物。
在所述医疗装置的另一个实施例中，所述第一元件为驱动套并且第二元件为螺母。
在所述医疗装置的另一个实施例中，所述第一元件为驱动套并且第二元件为活塞杆。
在所述医疗装置的另一个实施例中，所述第一元件为螺母并且第二元件为活塞杆。
在所述医疗装置的另一个实施例中，所述第一元件为操作按钮并且第二元件为垫圈。
所述医疗装置可以具体地为药物递送装置或注射装置，特别地为具有笔形状的便携式注射装置。由于这样的注射装置或注射笔被设计为便携的且随处可用，所以为操作所述注射装置而设置的机构不得不在受限的尺寸内布置。因此，为所述机构配备低摩擦材料的小尺寸滑动元件是有利的。
本发明进一步公开了至少一种低摩擦合成材料在医疗装置的机构中的用途。所述低摩擦合成材料与相同材料或另一材料共同使用以提供在相对速度为2mm/s时小于0.14的滑动摩擦系数。
所述低摩擦合成材料可特别地为聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚甲醛或液晶状聚合物。
由于低摩擦合成材料的表面特性，它们适于制造为这样的机械元件，该机械元件具有的表面与相同材料或合适选择的另一材料的表面滑动接触而平稳运行，并且提供所期望的低摩擦。
附图说明
结合附图描述了本发明的另一些方面和例子。
图1示出了具有一机构的注射笔的横截面；
图2示出了机构的滑动元件的横截面。
具体实施例
图1示出了壳体或主体14内具有机构的笔状的注射装置的横截面。近端设置有操作按钮9，并且远端设置有为要通过针16注射的药物或药物流体所提供的容器15。借助通过活塞杆7在装置的纵向延伸的方向上移动的活塞17实施药物的递送，从而根据给药的剂量减小容器15的体积。所述容器15可被设置用于插入容纳药物的药筒。在这种情况下，活塞17在药筒中移动并且活塞杆移动穿过药筒底部的孔。
这里使用的术语“药物或药物流体”意指包含至少一种药物活性化合物的药物制剂。
其中，在一个实施例中，药物活性化合物具有高达1500Da的分子量以及/或者为肽、蛋白质、多糖、疫苗、DNA、RNA、抗体、酶、激素或低核苷酸或上述药物活性化合物的组合。
其中，在另一个的实施例中，所述药物活性化合物治疗和/或预防糖尿病或糖尿病的并发症如糖尿病视网膜病、血栓性柱塞紊乱如深静脉或肺血栓柱塞或急性冠状动脉综合症(ACS)、心绞痛、心肌梗塞、癌症、黄斑变性症、炎症、枯草热、动脉硬化和/或风湿性关节炎十分有用。
其中另一个的实施例中，药物活性化合物包括用于治疗和/或预防糖尿病或如糖尿病视网膜病的糖尿病并发症的至少一种肽。
其中另一个实施例中的药物活性化合物包括至少一种人类胰岛素或人类胰岛素的类似物或衍生物、胰高血糖素样肽(GLP-1)或胰高血糖素样肽类似物或胰高血糖素样肽衍生物、或exedin-3或exedin-4、或exedin-3或exedin-4的类似物或衍生物。
胰岛素类似物例如为Gly(A21)、Arg(B31)、Arg(B32)人胰岛素；Lys(B3)，Glu(B29)人胰岛素；Lys(B28)、Pro(B29)人胰岛素；Asp(B28)人胰岛素；人胰岛素，其中B28位的脯氨酸由Asp、Lys、Leu、Val或Ala替代，并且其中B29位的Lys可以由Pro替代；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。
胰岛素衍生物例如为B29-N-肉豆蔻酰-des(B30)人胰岛素；B29-N-棕榈酰-des(B30)人胰岛素；B29-N-肉豆蔻酰人胰岛素；B29-N-棕榈酰人胰岛素；B28-N-肉豆蔻酰LysB28ProB29人胰岛素；B28-N-棕榈酰-LysB28ProB29人胰岛素；B30-N-肉豆蔻酰-ThrB29LysB30人胰岛素；B30-N-棕榈酰-ThrB29LysB30人胰岛素；B29-N-(N-棕榈酰-Y-谷氨酰)-des(B30)人胰岛素；B29-N-(N-石胆酰-Y-谷氨酰)-des(B30)人胰岛素；B29-N-(ω-羧基十七烷酰)-des(B30)人胰岛素和B29-N-(ω-羧基十七烷酰)人胰岛素。
Exendin-4例如意指Exendin-4(1-39)，一种序列为H-His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lys-Gln-Met-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser-NH2的肽。
Exendin-4衍生物例如选自下列化合物：
H-(Lys)4-desPro36，desPro37Exendin-4(1-39)-NH2，
H-(Lys)5-desPro36，desPro37Exendin-4(1-39)-NH2，
desPro36[Asp28]Exendin-4(1-39)，
desPro36[IsoAsp28]Exendin-4(1-39)，
desPro36[Met(O)14，Asp28]Exendin-4(1-39)，
desPro36[Met(O)14，IsoAsp28]Exendin-4(1-39)，
desPro36[Trp(O2)25，Asp28]Exendin-4(1-39)，
desPro36[Trp(O2)25，IsoAsp28]Exendin-4(1-39)，
desPro36[Met(O)14Trp(O2)25，Asp28]Exendin-4(1-39)，
desPro36[Met(O)14Trp(O2)25，IsoAsp28]Exendin-4(1-39)；或
desPro36[Asp28]Exendin-4(1-39)，
desPro36[IsoAsp28]Exendin-4(1-39)，
desPro36[Met(O)14，Asp28]Exendin-4(1-39)，
desPro36[Met(O)14，IsoAsp28]Exendin-4(1-39)，
desPro36[Trp(O2)25，Asp28]Exendin-4(1-39)，
desPro36[Trp(O2)25，IsoAsp28]Exendin-4(1-39)，
desPro36[Met(O)14Trp(O2)25，Asp28]Exendin-4(1-39)，
desPro36[Met(O)14Trp(O2)25，IsoAsp28]Exendin-4(1-39)，
其中所述基团-Lys6-NH2可以结合至Exendin-4衍生物的C-端；
或具有如下序列的Exendin-4衍生物
H-(Lys)6-desPro36[Asp28]Exendin-4(1-39)-Lys6-NH2，
desAsp28Pro36，Pro37，Pro38Exendin-4(1-39)-NH2，
H-(Lys)6-desPro36，Pro38[Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2，
H-Asn-(Glu)5desPro36，Pro37，Pro38[Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2，
desPro36，Pro37，Pro38[Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-(Lys)6-desPro36，Pro37，Pro38[Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-Asn-(Glu)5-desPro36，Pro37，Pro38[Asp28Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2]，
H-(Lys)6-desPro36[Trp(O2)25，Asp28]Exendin-4(1-39)-Lys6-NH2，
H-desAsp28Pro36，Pro37，Pro38[Trp(O2)25]Exendin-4(1-39)-NH2，
H-(Lys)6-desPro36，Pro37，Pro38[Trp(O2)25，Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2，
H-Asn-(Glu)5-desPro36，Pro37，Pro38[Trp(O2)25，Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2，
desPro36，Pro37，Pro38[Trp(O2)25，Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-(Lys)6-desPro36，Pro37，Pro38[Trp(O2)25，Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-Asn-(Glu)5-desPro36，Pro37，Pro38[Trp(O2)25，Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-(Lys)6-desPro36[Met(O)14，Asp28]Exendin-4(1-39)-Lys6-NH2
desMet(O)14Asp28Pro36，Pro37，Pro38Exendin-4(1-39)-NH2，
H-(Lys)6-desPro36，Pro37，Pro38[Met(O)14，Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2，
H-Asn-(Glu)5-desPro36，Pro37，Pro38[Met(O)14，Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2，
desPro36，Pro37，Pro38[Met(O)14，Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-(Lys)6-desPro36，Pro37，Pro38[Met(O)14，Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-Asn-(Glu)5desPro36，Pro37，Pro38[Met(O)14，Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-Lys6-desPro36[Met(O)14，Trp(O2)25，Asp28]Exendin-4(1-39)-Lys6-NH2，
H-desAsp28Pro36，Pro37，Pro38[Met(O)14，Trp(O2)25]Exendin-4(1-39)-NH2，
H-(Lys)6-desPro36，Pro37，Pro38[Met(O)14，Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2，
H-Asn-(Glu)5-desPro36，Pro37，Pro38[Met(O)14，Trp(O2)25，Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2，
desPro36，Pro37，Pro38[Met(O)14，Trp(O2)25，Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-(Lys)6-desPro36，Pro37，Pro38[Met(O)14，Trp(O2)25，Asp28]Exendin-4(S1-39)-(Lys)6-NH2，
H-Asn-(Glu)5-desPro36，Pro37，Pro38[Met(O)14，Trp(O2)25，Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2；
或前述Exedin-4衍生物中任一种的药学上可接受的盐或溶剂合物。
激素例如为垂体激素或丘脑激素或调节性活性肽及其拮抗剂，如RoteListe编辑，2008，第50章中所列，如促性腺激素(Gonadotropine)(促卵泡激素(Follitropin)、促黄体素(Lutropin)、绒毛膜促性腺激素(Choriongonadotropin)、促配子成熟激素(Menotropin))，生长激素(Somatropine)(促生长素(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)，戈舍瑞林(Goserelin)。
多糖例如为葡糖胺聚糖、透明质酸、肝素、低分子量肝素或超低分子量肝素或它们的衍生物，或上述多糖的硫酸化形式，例如，多聚硫酸化形式，和/或它们药学上可接受的盐。多聚硫酸化低分子量肝素的药学上可接受的盐的实例是依诺肝素钠(enoxaparinsodium)。
药学上可接受的盐举例如为酸加成盐和碱式盐。酸加成盐例如是HCl或HBr的盐。碱式盐例如是具有选自碱或碱性物质(alkalioralkaline)的阳离子的盐，所述阳离子例如Na+，或K+，或Ca2+，或铵离子N+(R1)(R2)(R3)(R4)，其中R1至R4彼此独立地意指：氢、任选地取代的C1-C6-烷基，任选地取代的C2-C6-烯基，任选地取代的C6-C10-芳基，或任选地取代的C6-C10-杂芳基。药学上可接受的盐的其他实例在″Remington′sPharmaceuticalSciences″17.编辑AlfonsoR.Gennaro(Ed.)，MarkPublishingCompany，Easton，Pa.，U.S.A.，1985中和EncyclopediaofPharmaceuticalTechnology中描述。
药学上可接受的溶剂合物例如为水合物。
图1的实施例示出了成对的可移动元件1、2的几个例子，其中可移动元件1、2具有当操作机构时在彼此上滑动的表面。活塞杆7载有螺纹3并被活塞杆螺母8环绕，螺母8在穿过螺母8中心的孔的内壁上有相同螺距的螺纹。活塞杆7和活塞杆螺母8通过螺纹3互锁并能够相对于彼此旋转。旋转的同时，螺纹3产生导致大体上螺旋的相对运动的轴向相对运动。这样，活塞杆7和活塞杆螺母8形成一对滑动元件。如果这些滑动元件由低摩擦合成材料形成，它们之间的摩擦将被减小。活塞杆7可以例如是液晶状聚合物，并且活塞杆螺母例如是聚甲醛。
活塞杆7能够被驱动套4驱动，驱动套4具有配合活塞杆7的另一个螺纹13的螺纹。通过驱动套4和活塞杆7的螺纹的表面在彼此之上的滑动，驱动套4和活塞杆7形成另一对滑动元件。
图2中示出了活塞杆7和驱动套4的放大的横截面。当驱动套4相对于活塞杆7螺旋地旋转时，活塞杆7的另一个螺纹13和驱动套4的相应螺纹形成了在彼此之上滑动的第一表面11和第二表面12。为了减小这些元件之间的摩擦，这些元件也可以由低摩擦合成材料形成。如果活塞杆7是如上面的例子中的液晶状聚合物，那么驱动套4可以仍然例如是聚甲醛。
剂量的确定由所述机构的包括另一个驱动套6和环绕该另一个驱动套6的刻度螺母5的部分实施。所述另一个驱动套6具有螺纹且刻度螺母5具有相同螺距的内螺纹。所述另一个驱动套6和刻度螺母5被螺纹互锁并且可以螺旋运动的方式相对于彼此旋转，使得它们也形成一对滑动元件。通过使用低摩擦合成材料，这些元件之间的摩擦也可以被减小。所述另一个驱动套6可以例如是聚对苯二甲酸丁二醇酯，并且刻度螺母5例如是聚甲醛。
所述机构，特别是所述另一个驱动套6，通过操作按钮9操作。当所述另一个驱动套6或某个中间元件相对于操作按钮9旋转时，操作按钮9在垫圈10上滑动，其中操作按钮9能够相对于主体14保持旋转地固定。为了减小这些元件之间的摩擦，它们也可以使用低摩擦合成材料形成。优选地采用金属的操作按钮9。如果操作按钮9例如为铝，垫圈10可以例如是聚甲醛。在2mm/s的相对速度下，铝和聚甲醛在彼此之上的滑动摩擦系数小于0.14。
能够有利地用于如图1所示的医疗装置的可商购的低摩擦合成材料例如有以下材料：
聚对苯二甲酸丁二醇酯：
Celanex2404MT或Celanex2404MT20/9107白色，由Ticona生产；
聚甲醛：
a)POM：MT8F02(例如，用于刻度螺母5和垫圈10)：
HostaformMT8F02天然色，由Ticona生产，
b)POM：MTF01(例如，用于活塞杆螺母8)：
HostaformMT8F01天然色，由Ticona生产，和
c)POM：MT12U01(例如，用于驱动套4)：
HostaformMT12U01天然色，由Ticona生产；
液晶状聚合物：
LCP：MT1335(例如，用于活塞杆7)：
VectraMT1335天然色，组合以
Masterbatch：LKX1057黑色，二者均由Ticona生产。
附图标记：
1第一元件
2第二元件
3螺纹
4驱动套
5刻度螺母
6另一个驱动套
7活塞杆
8活塞杆螺母
9操作按钮
10垫圈
11第二元件的表面
12第一元件的表面
13螺纹
14主体
15容器
16针
17活塞

Claims (11)

1.一种医疗装置，包括：
为操作所述装置而设置的机构(3)，所述机构包括第一可移动元件(1)和第二可移动元件(2)；
所述第一可移动元件(1)和第二可移动元件(2)以这种方式布置：在所述机构的操作过程中，所述第一可移动元件的表面(11)在所述第二可移动元件的表面(12)上滑动；以及
所述第一可移动元件和第二可移动元件由在相对速度为2mm/s时所述表面在彼此之上的滑动摩擦系数小于0.14的材料形成，
其中，所述第一可移动元件(1)和所述第二可移动元件(2)的至少一个的材料为液晶状聚合物,第一可移动元件的材料是聚甲醛，第二可移动元件的材料是液晶状聚合物。
2.根据权利要求1的医疗装置，其中，
所述第一可移动元件(1)和所述第二可移动元件(2)由在相对速度为2mm/s时所述表面在彼此之上的滑动摩擦系数小于0.10的材料形成。
3.根据权利要求1的医疗装置，其中，
所述第一可移动元件(1)和所述第二可移动元件(2)由在相对速度为2mm/s时所述表面在彼此之上的滑动摩擦系数小于0.08的材料形成。
4.根据权利要求1-3中之一的医疗装置，其中，所述装置为笔式药物递送装置或注射装置。
5.根据权利要求1-3中之一的医疗装置，包括为药物或药物流体设置的容器(15)。
6.根据权利要求5的医疗装置，其中,药物或药物流体为包含至少一种药物活性化合物的药物制剂，所述药物活性化合物包括至少一种人类胰岛素、或人类胰岛素的类似物或衍生物、胰高血糖素样肽、或胰高血糖素样肽的类似物或衍生物、或exedin-3或exedin-4、或exedin-3或exedin-4的类似物或衍生物。
7.根据权利要求1-3中之一的医疗装置，其中，所述第一可移动元件(1)为驱动套(6)并且所述第二可移动元件(2)为螺母(5)。
8.根据权利要求1-3中之一的医疗装置，其中，所述第一可移动元件(1)为驱动套(4)并且所述第二可移动元件(2)为活塞杆(7)。
9.根据权利要求1-3中之一的医疗装置，其中，所述第一可移动元件(1)为螺母(8)并且所述第二可移动元件(2)为活塞杆(7)。
10.根据权利要求1-3中之一的医疗装置，其中，所述第一可移动元件(1)为操作按钮(9)并且所述第二可移动元件(2)为垫圈(10)。
11.一种第一低摩擦合成材料的用途，所述第一低摩擦合成材料在医疗装置的机构中与第二低摩擦材料共同使用以提供在相对速度为2mm/s时小于0.14的滑动摩擦系数，其中，第一低摩擦合成材料是聚甲醛，第二低摩擦材料是液晶状聚合物。
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