專利名稱：具有至少一種可充電材料的滲透泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明針對滲透泵領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在該領(lǐng)域中，公知了用于藥物例如在患者體內(nèi)受控制輸送的滲透泵。
例如WO2005/032524公開了一種滲透泵，能夠以上升的釋放曲線圖來輸送 藥物，其通過引用合并于此。
然而，在本領(lǐng)域已知的滲透泵中，存在這樣的缺陷常常不能以足夠 且容易的方式控制用于控制藥物釋放的滲透壓。例如在如WO2005/032524 中所公開的滲透泵中，只能是輸送速度隨時間增大，而不能減小。而且， 這個控制是預(yù)編程的，不能在需要時改變或遠程地改變。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種滲透泵，借以更易于控制滲透壓。
該目的通過根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求1的滲透泵來解決。因此，提供了 一種滲透泵，用于藥物輸送，尤其用于將藥物輸送給患者和/或在患者體內(nèi) 輸送，其包括至少一種可充電材料，由此通過在該材料內(nèi)感生和/或去感生 電荷來引起滲透壓。
術(shù)語"可充電材料"意思是、包括和/或描述了一種材料，能夠?qū)υ摬?料充負電和/或正電，優(yōu)選的借助于電化學(xué)過程。
通過這樣做，對于大多數(shù)應(yīng)用來說，可以實現(xiàn)以下優(yōu)點中的至少一個:
- 能夠簡單地通過充電或放電所述可充電材料，可以容易地控制在滲透泵 內(nèi)的滲透壓；從而隨意的增大或減小滲透壓
- 所需能量很小，并與形成的帶電物質(zhì)的量成正比
- 所需電勢僅在幾伏特數(shù)量級
- 尤其因為以上列出的優(yōu)點，滲透泵可以在廣泛的應(yīng)用中用于將藥物輸送給患者和/或在患者體內(nèi)輸送。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，至少一種可充電材料包括固體材料。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，至少一種可充電材料包括聚合物材料。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，至少一種可充電材料包括聚合物材料，其具有
X).5g/m3且《2g/m3的密度。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，至少一種可充電材料包括聚合物材料，其具有 》0.75g/m3且《1.5g/m3的密度。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，至少一種可充電材料包括聚合物材料，其具有 > 1 g/m3且《1.25g/m3的密度。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，至少一種可充電材料包括固體材料，其具有》0 且《3000庫侖/cm3的荷電率的固體材料。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，至少一種可充電材料包括固體材料，其具有》 500且《2500庫侖/cm3的荷電率的固體材料。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，至少一種可充電材料包括固體材料，其具有^ 1000且《1750庫侖/cm3的荷電率的固體材料。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，至少一種可充電材料包括至少在其充電形式下 是水溶性的材料。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述至少一種可充電材料位于第一貯液器中， 所述第一貯液器包括第一半滲透材料，用于使水流入所述貯液器。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述第一半滲透材料的滲透性是》10—261112且《 10-14m2。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述第一半滲透材料的滲透性是》10—24！112且《
10-16m2o
根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述第一半滲透材料的滲透性是》1(T231112且《 l(T17m2。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，滲透泵包括第二貯液器，在該第二貯液器中放 置了要由滲透泵釋放的藥物，由此在第一貯液器和第二貯液器之間提供可 移動的活塞(或者例如可變形膜)。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，從以下組群中選擇藥物舒芬太尼、芬太尼、 嗎啡、醋酸亮丙瑞林、胰島素、精神藥物、避孕藥、生長激素或其它蛋白質(zhì)、縮氨酸、酶類、基因、因子、激素或其混合物。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述第二貯液器包括第二半滲透材料，藥物通 過該第二半滲透材料由滲透泵釋放。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述第二半滲透材料的滲透性是^10"m2且《
io-'V2。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述第二半滲透材料的滲透性是^10"Sm2且《 10 2。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述第二半滲透材料的滲透性是》l(T"m2且《 l(T12m2。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述至少一種可充電材料是從以下組群中選擇
的固體材料聚吡咯、聚苯胺、聚丙烯腈、聚噻吩及其混合物。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述第二貯液器包括限流器，藥物通過該限流 器由滲透泵釋放。
在本發(fā)明意義上的限流器意味著和/或包括從第二貯液器朝向外部的細 小通道形出口。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述限流器的長度L是X).01cm且《10cm，優(yōu) 選的^0.1cm且《5cm。應(yīng)注意，所述限流器的設(shè)計可以是直的，然而，限 流器可以具有任何形式，例如彎曲的或螺旋纏繞的。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述限流器的直徑是》10拜且《500,，優(yōu)選 的^5(Him且《250pm。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述限流器的長度L與直徑d的比是^200:l和 《50,000:1，優(yōu)選的^2，000:1且《10,000:1。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，至少一種可充電材料是至少在其充電形式下是 水溶性的材料，該材料從以下組群中選擇烷基磺酸鹽、碘、硫化物、金
屬，其優(yōu)選地從以下組群中選擇Fe、 Ni、 Cu、 Zn、 Co、 Al、 Cr、 Mo、 Ru、 Mn、 Ir、 Ag及其混合物、以及其氧化物、氫氧化物、碘化物、氯化物、 硫化物、醋酸鹽、草酸鹽、酞菁化物及其混合物。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，至少在其充電形式是水溶性材料的可充電材料 的充電形式的尺寸是》0.5nm且《10nm。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，第一貯液器還包括輔助鹽成分，其優(yōu)選的在滲透泵工作期間是不反應(yīng)的。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，從以下組群中選擇所述輔助鹽成分堿金屬和 堿土金屬的氯化物、氟化物、溴化物、碘化物、硫酸鹽、高氯酸鹽、硝酸 鹽及其混合物。
在本發(fā)明內(nèi)的一些應(yīng)用中，當存在具有上述尺寸的第一固體可充電材 料和第二可充電材料時，增加輔助鹽顯得具有優(yōu)勢，其被認為是按照以下 來工作的(不必限定為這個解釋)。
以下假設(shè)在泵啟動期間，第一固體可充電材料(^A)被氧化，且還原第 二可充電材料—B)，然而任何本領(lǐng)域技術(shù)人員會易于發(fā)現(xiàn)可以非常容易地 顛倒該情況而不會有任何問題。
當啟動滲透泵時，第一固體可充電材料(-A)和第二可充電材料(^B)在大
多數(shù)應(yīng)用中如下反應(yīng)
A=>A++e- (I) B+e-=>B- (II)
應(yīng)注意等式(i)和(n)是簡化的，尤其在b例如是二硫化物的情況下，反 應(yīng)將會是不同的；但在這點上，該反應(yīng)(i)和(n)僅是用于解釋目的的，不必 與滲透泵中的實際情況相類似。
由于陰離子B—很大的尺寸，阻礙了它直接漂移到陽離子物質(zhì)A+，其優(yōu)
選的只要能夠避免(n)的逆反應(yīng)發(fā)生，在陰離子b-到達固體材料a的情況下
就可能發(fā)生所述逆反應(yīng)。
在此情況下，優(yōu)選的，輔助鹽C+D—還存在于第一貯液器中，以便可以 構(gòu)成鹽結(jié)合對A+D-和C+B、在總反應(yīng)中，可以非常示意性地寫為這樣 A+B+C^+D^A+D.+Ct (III)
構(gòu)成了兩個帶電物質(zhì)，從而增大了泵中的滲透壓。由于輔助鹽優(yōu)選的 在滲透泵操作期間是不可氧化的(且不可還原的)，因此構(gòu)成鹽結(jié)合對A+D_ 和C+B—不會有問題，因為它們不再反應(yīng)。
本發(fā)明還涉及一種方法，用于按照上述由滲透泵釋放藥物，借以通過 利用電流充電至少一種可充電材料而感生滲透壓。
本發(fā)明還涉及按本發(fā)明中所述的使用滲透泵，用于將藥物輸送給患者 和減在患者體內(nèi)輸送。本發(fā)明中的術(shù)語"患者體內(nèi)"具體意思是和/或包括可以將藥物輸送 裝置植入患者體內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，滲透泵適于在患者肌肉內(nèi)和/或腫瘤內(nèi)
(intratumoural)和/或皮下禾口/或靜脈內(nèi)和/或血管內(nèi)和/或腹膜的和/或脊柱內(nèi) 輸送藥物。
本發(fā)明中的術(shù)語"給患者"具體意思是和/或包括藥物輸送裝置可以 在患者體外，但連接到患者。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，滲透泵適于將藥物輸送到患者皮下和/或肌肉內(nèi) 和/或腫瘤內(nèi)和/或皮下和/或靜脈內(nèi)和/或血管內(nèi)和/或腹膜內(nèi)和/或脊柱內(nèi)。
本發(fā)明的實施例還涉及如在本發(fā)明中所述使用滲透泵，來長時間將藥 物輸送給患者和/或在患者體內(nèi)輸送。
本發(fā)明中的術(shù)語"長時間"具體意思是和/或包括在長達幾天的時間
內(nèi)可以將藥物(或包含藥物的溶液)施加給患者和/或在患者體內(nèi)施加，所述 "長時間"根據(jù)一個實施例是幾周、根據(jù)一個實施例是幾個月、根據(jù)一個 實施例是一年、甚至更長時間。
根據(jù)本發(fā)明的實施例還涉及如在本發(fā)明中所述使用滲透泵，來將藥物
輸送給患者和/或在患者體內(nèi)輸送，由此從以下組群中選擇藥物舒芬太尼、
芬太尼、嗎啡、醋酸亮丙瑞林、胰島素、精神藥物、避孕藥、生長激素或 其它蛋白質(zhì)、縮氨酸、酶類、基因、因子、激素或其混合物。
根據(jù)本發(fā)明的滲透泵可以用于許多種系統(tǒng)和/或應(yīng)用，其中有以下的一
個或多種
-藥物輸送系統(tǒng) -液體吸收器 -樣本處理設(shè)備 -微型閥 -分析設(shè)備 -微型泵
上述的部件，以及所要求權(quán)利的部件和根據(jù)本發(fā)明在所述實施例中使 用的部件對于其尺寸、形狀、材料選擇和技術(shù)概念不受到任何特定排除情 況，從而可以不受約束的應(yīng)用相關(guān)領(lǐng)域中已知的選擇標準。在從屬權(quán)利要求，附圖和隨后的各附圖及實例的說明中公開了本發(fā)明 目的的附加細節(jié)、特征和優(yōu)點，其以示范性的方式顯示了根據(jù)本發(fā)明第一 實施例的滲透泵的一個實施例。


圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有半滲透膜的滲透泵的非常示 意性的縱向切面圖。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有限流器的滲透泵的非常示意 性的縱向切面圖。
具體實施例方式
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的滲透泵1的非常示意性的縱向切 面圖。泵1包括泵體10，其在橫截面(圖中未示出)中可以是圓形、橢圓形、 方形或矩形的。泵體的兩端有半滲透膜40和50。
第一半滲透膜40允許水流入第一貯液器，固體可充電材料30位于第 一貯液器中(與未示出的水溶性可充電材料一起)。在經(jīng)由電極60a和60b施 加電流時，感生了滲透壓，水會流入該第一貯液器。從而活塞80會移向右 側(cè)，使得位于泵的第二貯液器中的藥物溶液20經(jīng)由第二膜50釋放。
在該實施例中，將兩個通信模塊70a和70b提供給泵，這兩個通信模 塊70a和70b可以例如與外部站進行通信。通信模塊70a和/或70b還可以 配備有壓力和溫度傳感器和/或數(shù)據(jù)收集裝置，該數(shù)據(jù)收集裝置收集與已經(jīng) 經(jīng)由滲透泵1釋放的藥物的量有關(guān)的數(shù)據(jù)。
所述藥物可以是舒芬太尼、芬太尼、嗎啡、醋酸亮丙瑞林、胰島素、 精神藥物、避孕藥、生長激素或其它蛋白質(zhì)、縮氨酸、酶類、基因、因子 和激素。
通過控制電流量，可以升高或降低第一貯液器中的滲透壓。應(yīng)注意， 如果顛倒上述過程，可以對第一貯液器中的可充電材料進行放電，從而減 小滲透壓至到水會經(jīng)由膜40離開第一貯液器為止。這會使得活塞80向左 移動。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的滲透泵l'的非常示意性的縱向切面圖。泵r與圖i的泵的不同之處在于限流器(出于視覺原因而非常示意
性地畫出，但是在大多數(shù)實際應(yīng)用中限流器的直徑會小得多)55，通過該限
流器來釋放藥物。
上述實施例中的要素和特征的具體組合僅是示范性的；還可以設(shè)想這 些教導(dǎo)與其中的和通過參考所包含的專利/申請中的其它教導(dǎo)的互換和替
代。如本領(lǐng)域技術(shù)人員會認識到的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不脫離所要求 的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，會想到在此所述的變化、修改及其它實 現(xiàn)。因此，前述說明僅作為實例，而不是作為限制。在隨后的權(quán)利要求及 其等效范圍中定義了本發(fā)明的范圍。而且，在說明書和權(quán)利要求中所用的 參考標記不限制所要求的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1、一種滲透泵，用于藥物輸送，尤其用于將藥物輸送給患者和/或在患者體內(nèi)輸送，其包括至少一種可充電材料，由此通過在所述材料內(nèi)感生和/或去感生電荷來引起滲透壓。
2、 如權(quán)利要求1所述的滲透泵，由此所述可充電材料中的至少一種包 括固體材料。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的滲透泵，由此所述可充電材料中的至少一 種包括至少在其充電形式下是水溶性的材料。
4、 如權(quán)利要求1至3任意一項所述的滲透泵，由此所述至少一種可充 電材料位于第一貯液器中，該第一貯液器包括第一半滲透材料，用于使水 流入所述lt液器中。
5、 如權(quán)利要求1至4任意一項所述的滲透泵，由此所述滲透泵包括第 二貯液器，在該第二貯液器中放置了要由所述滲透泵釋放的藥物，并且由 此在所述第一貯液器與所述第二貯液器之間提供了可移動活塞。
6、 如權(quán)利要求1至5任意一項所述的滲透泵，由此所述第二貯液器包 括第二半滲透材料，所述滲透泵通過該第二半滲透材料釋放所述藥物， 和/或限流器，所述滲透泵通過該限流器釋放所述藥物。
7、 如權(quán)利要求1至6任意一項所述的滲透泵，由此所述可充電材料中 的至少一種是至少在其充電形式下是水溶性的材料，該材料從以下組群中 選擇烷基磺酸鹽、碘、硫化物、金屬，其優(yōu)選地從以下組群中選擇Fe、 Ni、 Cu、 Zn、 Co、 Al、 Cr、 Mo、 Ru、 Mn、 Ir、 Ag及其混合物、以及其氧化物、氫氧化物、碘化物、氯化物、硫化物、醋酸鹽、草酸鹽、酞菁化物 及其混合物。
8、 如權(quán)利要求1至7任意一項所述的滲透泵，由此所述可充電材料中的至少一種是從以下組群中選擇的固體材料聚吡咯、聚苯胺、聚丙烯腈、 聚噻吩及其混合物。
9、 一種方法，用于從如權(quán)利要求1至8所述的滲透泵釋放藥物，從而 通過利用電流對所述至少一種可充電材料進行充電來感生滲透壓。
10、 一種系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求1至8任意一項所述的滲透泵，在以下應(yīng)用之中的一個或多個中使用該系統(tǒng)-藥物輸送系統(tǒng) -液體吸收器 -樣品處理設(shè)備 -微型閥 -分析設(shè)備 -微型泵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種滲透泵(1)，包括至少一個可充電材料(30)，由此通過在所述材料內(nèi)感應(yīng)和/或去感應(yīng)電荷來引起滲透壓。
文檔編號A61K9/00GK101432032SQ200780015505
公開日2009年5月13日 申請日期2007年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者G·朗戈埃斯, H·C·克里金森, M·P·B·范布呂根 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司