DE602004012081T2 - Osmotische pumpe mit mitteln zum ableiten des innendrucks - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft implantierbare osmotische Pumpen zur Bereitstellung einer kontinuierlichen Zufuhr eines Wirkstoffs. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine implantierbare osmotische Pumpe, die eine Auslassöffnung umfasst, die das allmähliche Auslassen von osmotischem Material nach der Zufuhr der in der osmotischen Pumpe enthaltenen Wirkstoffformulierung ermöglicht.
- HINTERGRUND
- Implantierbare osmotische Pumpen mit steuerbarer Freisetzung (nachstehend als "osmotische Pumpen" bezeichnet) sind auf dem Gebiet der Erfindung bekannt. Die
US-Patente Nr. 3.797.492 ,3.987.790 ,4.008.719 ,4,865.845 ,5.057.318 ,5.059.423 ,5.112.614 ,5.137.727 ,5.151.093 ,5.234.692 ,5.234.693 ,5.279.608 ,5.336.057 ,5.728.396 ,5.985.305 ,5.997.527 ,5.997.902 ,6.113.938 ,6.132.420 ,6.217.906 ,6.261.584 ,6.270.787 und6.375.978 , die an ALZA Corporation in Mountain View, Kalifornien übertragen wurden, beschreiben beispielsweise verschiedene osmotische Pumpen. Die in diesen Quellen beschriebenen osmotischen Pumpen können zur Implantation in ein beliebiges Individuum gestaltet sein und können so strukturiert sein, dass sie verschiedene Wirkstoffe in verschiedenen Raten über einen vorbestimmten Zeitraum hinweg zuführen. - Osmotische Pumpen umfassen typischerweise einen Behälter zur Aufnahme einer Menge der Wirkstoffformulierung, eine osmotische Zusammensetzung, eine semipermeable Membran, eine Zufuhröffnung und einen Kolben, der die Wirkstoffformulierung von der osmotischen Zusammensetzung trennt. Bei Verabreichung in einen Wirkungsbereich wird Wasser durch die semipermeable Membran der osmotischen Pumpe in die osmotische Zusammensetzung gezogen, was ein Quellen der osmotischen Zusammensetzung verursacht. Mit dem Quellen der osmotischen Zusammensetzung legt der Kolben, der Teil der osmotischen Pumpe ist, den Kolbenhub zurück, wodurch die Wirkstoffformulierung in einer kontrollierten Rate durch die Zufuhröffnung abgegeben wird. Die Rate der Wirkstofffreisetzung aus einer osmotischen Pumpe kann durch die Veränderung der Zusammensetzung oder der Menge der Wirkstoffformulierung oder der osmotischen Zusammensetzung, die in der osmotischen Pumpe enthalten sind, angepasst werden. Alternativ dazu kann die durch eine osmotische Pumpe bereitgestellte Freisetzungsrate der Wirkstoffformulierung durch eine Veränderung der Zusammensetzung oder freiliegenden Oberfläche der semipermeablen Membran angepasst werden. Weil osmotische Pumpen eine kontrollierte Zufuhr von Wirkstoffen über einen Zeitraum von Wochen, Monaten oder sogar Jahren hinweg ermöglichen, können sie vorteilhafterweise Langzeitdosierungen eines gewünschten Wirkstoffs bereitstellen, ohne dass ein häufiges Aufsuchen von Ärzten oder die wiederholte Verabreichung durch den Patienten selbst erforderlich ist. Aus diesem Grund können unter Einsatz von osmotischen Pumpen folgende Vorteile bereitgestellt werden: eine gesteigerte Akzeptanz der Patienten, weniger Irritationen an der Verabreichungsstelle, geringere Berufsrisiken für Ärzte, geringeres Abfallrisiko und eine gesteigerte therapeutische Wirksamkeit durch eine verbesserte Steuerung der Dosierung.
- Bei Zufuhr einer Wirkstoffformulierung aus einer osmotischen Pumpe bleibt der durch die osmotische Zusammensetzung in der Pumpe erzeugte innere Druck im Allgemeinen relativ niedrig. Wenn ein osmotisches System jedoch in seinem Wirkungsumfeld belassen wird, nachdem der Kolben, der Teil der osmotischen Pumpe ist, das Ende seines Hubs in dem Behälter erreicht hat (z. B. nachdem die Wirkstoffformulierung im Wesentlichen vollständig zugeführt wurde), zieht die osmotische Zusammensetzung weiterhin Wasser aus dem Wirkungsumfeld an. Wenn Wasser in die osmotische Pumpe gezogen wird, ohne dass es zu einem Abgeben einer entsprechenden Menge der Wirkstoffformulierung kommt, kann der Druck in dem System soweit ansteigen, dass eine Komponente der osmotischen Pumpe beschädigt oder abgetrennt wird. Wenn die semipermeable Membran, die Teil einer osmotischen Pumpe ist, durch Reibungsschluss, wie beispielsweise in den
US-Patenten Nr. 5.985.305 ,5.728.396 und6.156.331 beschrieben, gehalten ist, gehört die semipermeable Membran zu den Komponenten, bei denen die Wahrscheinlichkeit am höchsten ist, dass sie von der osmotischen Pumpe abgetrennt werden, wenn der innere Druck des osmotischen Systems deutlich über den normalen Betriebsdruck ansteigt. - Aus diesem Grund würde die Bereitstellung einer osmotischen Pumpe, die das Anordnen einer semipermeablen Membran unter Einsatz eines Reibungsschlusses ermöglicht und gleichzeitig den Druckaufbau in der Pumpe verhindert, der zu einer Abtrennung von Pumpenkomponenten, wie z. B. der semipermeablen Membran, führt, eine Verbesserung auf dem Gebiet der Erfindung darstellen. Obwohl die Abtrennung einer oder mehrerer Komponenten einer implantierten osmotischen Pumpe für einen Patienten wahrscheinlich nicht schädlich ist, kann sie die Entfernung der Vorrichtung aus einem Patienten verkomplizieren. Die Abtrennung der semipermeablen Membran einer osmotischen Pumpe kann außerdem eine relativ plötzliche Freisetzung des Materials ermöglichen, das die osmotische Zusammensetzung bildet, was zu lokalen Beschwerden oder Entzündungen führen kann. Wenn eine implantierbare osmotische Pumpe so gestaltet ist, dass sie den inneren Druck abführt, bevor dieser ein Ausmaß erreicht, das zur Abtrennung eines oder mehrerer Teile führen könnte, würde die Gestaltung der osmotischen Pumpe idealerweise das Abführen des Drucks ermöglichen, ohne ein zu Beschwerden oder Entzündungen führendes Freisetzen des osmotischen Materials zu verursachen.
- OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine osmotische Pumpe, die ein Mittel zum Auslassen der in dieser enthaltenen osmotischen Zusammensetzung umfasst, bevor der innere Druck der Pumpe in einem Maß ansteigen kann, das zu einer strukturellen Beeinträchtigung der Pumpe führt, wie z. B. wenn eine oder mehrere Komponenten der Pumpe abgetrennt werden. Die Mittel zum Auslassen des osmotischen Materials, die Teil einer osmotischen Pumpe gemäß der vorliegenden Erfindung sind, umfassen eine Auslassöffnung, die es ermöglicht, dass das in der osmotischen Zusammensetzung der Pumpe enthaltene Material an eine Umgebung abgegeben wird, wodurch es zu einer Reduktion des inneren Drucks kommt.
- Die in einer osmotischen Pumpe der vorliegenden Erfindung enthaltene Auslassöffnung verläuft durch den Behälter der osmotischen Pumpe und ist so angeordnet, dass die Auslassöffnung unter normalen Betriebsbedingungen gegenüber der osmo tischen Zusammensetzung abgeschlossen ist. Die Auslassöffnung ist jedoch auch so in dem Behälter angeordnet, dass sie, wenn der Druck in der osmotischen Pumpe eine Größe erreicht, die zur Verschiebung einer oder mehrerer Komponenten führt, geöffnet oder den Materialien ausgesetzt wird, die die osmotische Zusammensetzung bilden, was die Freisetzung von Materialien, die die osmotische Zusammensetzung bilden, in das Wirkungsumfeld ermöglicht und zum Abführen des inneren Drucks führt, bevor eine oder mehrere Komponenten der osmotischen Pumpe versagen oder von der Vorrichtung abgetrennt werden. Zusätzlich dazu stimmt die maximale Materialfreisetzungsrate aus der Auslassöffnung typischerweise mit der Zielfreisetzungsrate der osmotischen Pumpe überein, da eine osmotische Pumpe gemäß der vorliegenden Erfindung ohne Druckelemente aufgebaut werden kann. Aus diesem Grund kann eine osmotische Pumpe der vorliegenden Erfindung leicht so gestaltet werden, dass sie das Auslassen der osmotischen Zusammensetzung ermöglicht, während gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit reduziert oder minimiert wird, dass dieses Auslassen zu Beschwerden oder Irritationen des Patienten führt.
- In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die osmotische Pumpe eine Auslassöffnung, die durch die semipermeable Membran der osmotischen Pumpe unter normalen Betriebsbedingungen abgedichtet ist. Die semipermeable Membran in einer solchen Ausführungsform ist in dem Behälter reibschlüssig angeordnet und so gestaltet, dass sie eine allmähliche Verschiebung der semipermeablen Membran ermöglicht, sobald ein Schwellwertdruck in der osmotischen Pumpe erreicht wird. Die Auslassöffnung in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist so angeordnet, dass diese, wenn der innere Druck den Schwellwertdruck erreicht und die semipermeable Membran beginnt, in Bezug auf den Behälter verschoben zu werden, deutlich vor der Abtrennung der semipermeablen Membran von der Vorrichtung freigelegt wird. Sobald die Auslassöffnung freigelegt ist, kann osmotisches Material, das in der osmotischen Zusammensetzung enthalten ist, aus der osmotischen Pumpe abgeben werden, was zu einem Senken des Drucks in der Pumpe führt und die Abtrennung der semipermeablen Membran verhindert.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen dieselben Elemente dieselben Bezugszeichen aufweisen und worin:
-
1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer osmotischen Pumpe gemäß der vorliegenden Erfindung bereitstellt; -
2 eine schematische Darstellung der in1 dargestellten osmotischen Pumpe bereitstellt, wobei die Pumpe zur Zufuhr einer Wirkstoffformulierung zu einem Wirkungsbereich dient; -
3 eine schematische Darstellung der in1 und2 dargestellten osmotischen Pumpe bereitstellt, wobei die Zufuhr der Arzneimittelformulierung beendet ist und der Kolben, der Teil der osmotischen Pumpe ist, das Ende des Kolbenhubs in dem Behälter erreicht; -
4 eine schematische Darstellung der in1 bis3 dargestellten osmotischen Pumpe bereitstellt, nachdem der innere Druck der osmotischen Pumpe zu einer Verschiebung der semipermeablen Membran geführt hat, die Auslassöffnung freigelegt wurde und die osmotische Zusammensetzung in das Wirkungsumfeld abgelassen wurde. - BESTE ART DER AUSFÜHRUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
- Eine osmotische Pumpe
10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in1 dargestellt. Wie unter Bezugnahme auf diese Zeichnung deutlich wird, umfasst eine osmotische Pumpe10 gemäß der vorliegenden Erfindung einen Behälter12 , eine Wirkstoffformulierung14 , eine osmotische Zusammensetzung16 , einen Kolben18 , eine semipermeable Membran22 , eine Zufuhröffnung24 und eine Auslassöffnung26 , die durch die Wand20 des Behälters12 ausgebildet ist. Die Anordnung der in1 dargestellten osmotischen Pumpe10 stellt jedoch nur ein Beispiel für eine osmotische Pumpe gemäß der vorliegenden Erfindung dar und ist nicht als Einschränkung der vorliegenden Erfindung auszulegen. Die vorliegende Erfindung ist auf osmotische Pumpen im Allgemeinen anwendbar, und eine osmotische Pumpe gemäß der vorliegenden Erfindung kann so gestaltet werden, dass sie einem weiten Bereich von erwünschten Größen und Formen entspricht. Eine osmotische Pumpe der vorliegenden Erfindung kann außerdem zur Anwendung in verschiedenen Umfeldern oder zur Verabreichung über verschiedene Wege, wie z. B. zur oralen Verabreichung, zur ruminalen Verabreichung oder zur Implantation, gestaltet werden. - Der Behälter
12 der osmotischen Pumpe10 der vorliegenden Erfindung kann eine Größe und Form nach Wunsch aufweisen, um für eine gewünschte Anwendung geeignet zu sein oder das Platzieren der osmotischen Pumpe10 in einem gewünschten Wirkungsumfeld zu erleichtern. Materialien, die für die Bildung des Behälters12 geeignet sind, müssen ausreichend fest sein, um sicher zu stellen, dass der Behälter12 unter Belastungen, denen er während der Verabreichung oder der Betätigung der osmotischen Pumpe10 ausgesetzt ist, nicht undicht zu werden, keine Sprünge zu bekommen, nicht zu zerbrechen oder stark verformt zu werden. Der Behälter12 besteht insbesondere aus einem Material, das ausreichend fest ist, um der Ausdehnung der osmotischen Zusammensetzung16 stand zu halten, ohne dass es zu einer wesentlichen Veränderung der Größe oder Form des Behälters12 kommt. Das Material, das zur Herstellung des Behälters12 eingesetzt wird, wird so ausgewählt, dass es für Flüssigkeiten aus dem Wirkungsumfeld und für die in der Wirkstoffformulierung14 und der osmotischen Zusammensetzung16 enthaltenen Materialinhaltsstoffe im Wesentlichen undurchlässig ist. Die Bezeichnung "im Wesentlichen undurchlässig" deutet, wie hierin verwendet, an, dass die Migration von Materialien in die oder aus der osmotischen Pumpe durch das den Behälter12 bildende Material so gering ist, dass diese Migration der Materialien im Wesentlichen keine negative Auswirkung auf die Funktion der Vorrichtung hat. - Das Material, das zur Herstellung des Behälters
12 einer osmotischen Pumpe10 gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, ist vorzugsweise kein bioerodier bares Material und bleibt auch nach Beendigung der Zufuhr der Wirkstoffformulierung14 intakt. Eine solche Gestaltung erleichtert die Entnahme oder das Hindurchtreten der osmotischen Pumpe10 , nachdem die darin enthaltene Wirkstoffformulierung14 dem Patienten zugeführt wurde. Typische Materialien, die für die Herstellung des Behälters12 einer osmotischen Pumpe10 gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet sind, umfassen, ohne auf diese beschränkt zu sein, nicht-reaktive Polymere und biologisch verträgliche Metalle und Legierungen. Spezifische Beispiele für geeignete Polymere umfassen, ohne auf diese beschränkt zu sein, Polyimid, Polysulfon, Polycarbonat, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid-Acryl-Copolymer, Polycarbonat-Acrylnitril-Butadien-Styrol, Polystyrol, Acrylnitrilpolymere, wie z. B. Acrylnitril-Butadien-Styrol-Terpolymer und dergleichen, halogenierte Polymere, wie z. B. Polytetrafluorethylen, Polychlortrifluorethylencopolymer, Tetrafluorethylen und Hexafluorpropylen. Metallische Materialien, die zur Herstellung des Behälters12 geeignet sind, umfassen, ohne auf diese beschränkt zu sein, Edelstahl, Titan, Platin, Tantal, Gold und deren Legierungen sowie vergoldete Eisenlegierungen, platinbeschichtete Eisenlegierungen, Cobalt-Chrom-Legierungen und titannitridbeschichteter Edelstahl. - Die in einer osmotischen Pumpe
10 der vorliegenden Erfindung enthaltene semipermeable Membran22 wird so formuliert und hergestellt, dass sie für das Durchdringen von externen Flüssigkeiten, wie z. B. Wasser und biologischen Flüssigkeiten, geeignet ist, aber für das Durchdringen des Wirkstoffs, der osmotischen Polymere, der osmotischen Mittel und dergleichen, die in der osmotischen Pumpe10 enthalten sein können, im Wesentlichen undurchlässig ist. Geeignete Materialien und Verfahren zur Herstellung der semipermeablen Membran22 , die Teil einer osmotischen Pumpe10 der vorliegenden Erfindung ist, sind auf dem Gebiet der Erfindung bekannt und werden beispielsweise in denUS-Patenten Nr. 3.797.492 ,3.987.790 ,4.008.719 ,4.865.845 ,4.874.388 ,5.057.318 ,5.059.423 ,5.112.614 ,5.137.727 ,5.151.093 ,5.234.692 ,5.234.693 ,5.279.608 ,5.336.057 ,5.728.396 ,5.985.305 ,5.997.527 ,5.997.902 ,6.113.938 ,6.132.420 ,6.217.906 ,6.261.584 ,6.270.787 und6.375.978 detailliert beschrieben. Solche möglichen semipermeablen Materialien, aus denen die semipermeable Membran22 hergestellt werden kann, umfassen, ohne auf diese beschränkt zu sein, Hytrel-Polyesterelastomere (DuPont), Celluloseester, Celluloseether und Celluloseesterether, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere mit verbessertem Wasserfluss, semipermeable Membranen, die durch das Mischen eines festen Polymers mit wasserlöslichen niedermolekularen Verbindungen hergestellt werden, und andere semipermeable Materialien, die auf dem Gebiet der Erfindung bekannt sind. Die oben genannten cellulosehältigen Polymere weisen an der Anhydroglucoseeinheit einen Substitutionsgrad, D. S., von mehr als 0 bis einschließlich 3 auf. Der "Substitutionsgrad" oder "D. S." bezeichnet die mittlere Anzahl der Hydroxylgruppen, die ursprünglich an der Anhydroglucoseeinheit des Cellulosepolymers vorhanden sind und dann durch eine Substitutionsgruppe ersetzt werden. Veranschaulichende Materialien umfassen, ohne auf diese beschränkt zu sein, ein aus der aus Celluloseacylat, Cellulosediacylat, Cellulosetriacylat, Celluloseacetat, Cellulosediacetat, Cellulosetriacetat, Mono-, Di- und Tricellulosealkanylaten, Mono-, Di- und Tricellulosearoylaten und dergleichen bestehenden Gruppe ausgewähltes Material. Beispielhafte cellulosehaltige Polymere umfassen Celluloseacetat mit einem D. S. von bis zu 1 und einem Acetylgehalt von bis zu 21%; Celluloseacetat mit einem D. S. von 1 bis 2 und einem Acetylgehalt von 21% bis 35%; Celluloseacetat mit einem D. S. von 2 bis 3 und einem Acetylgehalt von 35% bis 44,8% und dergleichen. Spezifischere cellulosehaltige Polymere umfassen Cellulosepropionat mit einem D. S. von 1,8, einem Propionylgehalt von 39,2% bis 45% und einem Hydroxylgehalt von 2,8% bis 5,4%; Celluloseacetatbutyrat mit einem D. S. von 1,8, einem Acetylgehalt von 13% bis 15% und einem Butyrylgehalt von 34% bis 39%; Celluloseacetatbutyrat mit einem Acetylgehalt von 2% bis 29%, einem Butyrylgehalt von 17 bis 53% und einem Hydroxylgehalt von 0,5 bis 4,7%; Celluloseacetatbutyrat mit einem D. S. von 1,8, einem Acetylgehalt von 4 mittleren Gew.-% und einem Butyrylgehalt von 51%; Cellulosetriacylate mit einem D. S. von 2,9 bis 3, wie z. B. Cellulosetrivalerat, Cellulosetrilaurat, Cellulosetripalmitat, Cellulosetrisuccinat und Cellulosetrioctanoat; Cellulosediacylate mit einem D. S. von 2,2 bis 2,6, wie z. B. Cellulosedisuccinat, Cellulosedipalmitat, Cellulosedioctanoat, Cellulosedipentat; Co-Ester von Cellulose, wie z. B. Celluloseacetatbutyrat und Cellulose, Celluloseacetatpropionat und dergleichen. Weitere Materialien, die zur Herstellung einer semipermeablen Membran22 für die osmotische Pumpe10 der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, umfassen Polyurethan, Poly etherblockamid (PEBAX, im Handel von ELF ATOCHEM, Inc. erhältlich) und spritzgießbare thermoplastische Polymere, die eine gewisse Hydrophilie aufweisen, wie z. B. Ethylenvinylalkohol (EVA). - Die osmotische Zusammensetzung
16 , die in der osmotischen Pumpe10 der vorliegenden Erfindung enthalten ist, kann aus einem beliebigen Material bestehen, das ausreichend osmotischen Druck erzeugt, um Wasser durch die semipermeable Membran22 in die osmotische Zusammensetzung16 zu ziehen, so dass die osmotische Zusammensetzung16 die Zufuhr der Wirkstoffformulierung14 in einer gewünschten Rate über einen vorbestimmten Zeitraum hinweg hervorruft. Vorzugsweise ist die osmotische Zusammensetzung16 in Form einer oder mehrerer osmotischer Tabletten aus einer anfänglich festen oder nicht-fließfähigen Zusammensetzung vorhanden. Die osmotische Zusammensetzung16 , die in einer osmotischen Pumpe10 gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten ist, ist jedoch nicht auf eine tablettenförmige und anfangs feste oder nicht-fließfähige Zusammensetzung beschränkt. Die osmotische Zusammensetzung16 , die in einen Behälter12 einer osmotischen Pumpe10 gemäß der vorliegenden Erfindung gefüllt wird, kann eine beliebige geeignete Form, Textur, Dichte und Konsistenz aufweisen. Anstelle einer festen, tablettenförmigen Zusammensetzung ist es beispielsweise möglich, dass die osmotische Zusammensetzung16 in Form eines pulverförmigen Materials in den Behälter12 gefüllt wird. - Die osmotische Zusammensetzung
16 umfasst ein osmotisches Mittel. Das in der osmotischen Zusammensetzung enthaltene osmotische Mittel ist ein wasseranziehendes Mittel, das dazu dient, Wasser durch die semipermeable Membran22 in die osmotische Pumpe10 zu ziehen und den Fluss der Wirkstoffformulierung14 aus der osmotischen Pumpe10 anzutreiben. Das in der osmotischen Zusammensetzung16 enthaltene osmotische Mittel kann ein osmotisches Mittel, ein osmotisches Polymer oder ein Gemisch der beiden sein. Verfahren und Formulierungen zur Bereitstellung osmotischer Zusammensetzung, die zur Verwendung in einer osmotischen Pumpe gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind bekannt. Die hierin zitierten Patentreferenzdokumente beschreiben beispielsweise detailliert Verfahren und Mate rialien, die zur Herstellung von osmotischen Zusammensetzungen geeignet sind, die in einer osmotischen Pumpe10 gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können. - Materialien, die in die Kategorie osmotischer Mittel fallen, umfassen Materialien, die nicht flüchtig und in Wasser löslich sind und einen osmotischen Gradienten erzeugen, der geeignet ist, um das Einströmen von Wasser in die osmotische Pumpe
10 anzutreiben. Beispiele für osmotische Mittel, die in der osmotischen Zusammensetzung16 einer osmotischen Pumpe10 der vorliegenden Erfindung nützlich sein können, umfassen, ohne auf diese beschränkt zu sein, Magnesiumsulfat, Magnesiumchlorid, Natriumsulfat, Lithiumsulfat, Natriumphosphat, Kaliumphosphat, d-Mannit, Sorbit, Inosit, Harnstoff, Magnesiumsuccinat, Weinsäure, Raffinose und verschiedene Monosaccharide, Oligosaccharide und Polysaccharide, wie z. B. Saccharose, Glucose, Lactose, Fructose und Dextran, sowie Gemische aus beliebigen dieser Spezies. - Materialien, die in die Kategorie osmotischer Polymere fallen, sind hydrophile Polymere, die bei Kontakt mit Wasser quellen. Osmotische Polymere können natürlich (d. h. pflanzlichen oder tierischen Ursprungs) oder synthetisch sein, und Beispiele für osmotische Polymere sind auf dem Gebiet der Erfindung bekannt. Spezielle osmotische Polymere, die in der osmotischen Zusammensetzung
16 einer osmotischen Pumpe10 der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, umfassen, ohne auf diese beschränkt zu sein, Poly(hydroxyalkylmethacrylate) mit einem Molekulargewicht von 30.000 bis 5.000.000, Poly(vinylpyrrolidone) mit einem Molekulargewicht von 10.000 bis 360.000, anionische und kationische Hydrogele, Polyelektrolytkomplexe, Poly(vinylalkohol) mit einem geringen Acetatrest, gegebenenfalls mit Glyoxal, Formaldehyd oder Glutaraldehyd vernetzt und mit einem Polymerisationsgrad von 200 bis 30.000, oder ein Gemisch von Methylcellulose, vernetztem Agar und Carboxymethylcellulose, ein Gemisch von Hydroxypropylmethylcellulose und Natriumcarboxymethylcellulose, Polymere von N-Vinyllactamen, Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Gelen, Polyoxybutylen-Polyethylen-Blockcopolymergelen, Johannisbrotgummi, Polyacrylgelen, Polyestergelen, Polyharnstoffgelen, Polyethergelen, Polyamidgelen, Polypeptidgelen, Polyaminosäuregelen, Polycellulosegelen, saure Carbopol®-Carboxypolymere mit einem Molekulargewicht von 80.000 bis 200.000, Polyox-Polyethylenoxid-Polymere mit einem Molekulargewicht von 10.000 bis 5.000.000, Stärke-Pfropfcopolymere und Aqua-KeepsTM-Acrylatpolymer-Polysaccharide. - Zusätzlich zu einer osmotischen Zusammensetzung
16 kann eine osmotische Pumpe10 gemäß der vorliegenden Erfindung auch ein Additiv oder einen Füllstoff28 umfassen, das/der um die osmotische Zusammensetzung16 verteilt ist. Dieser Füllstoff28 kann eine beliebige fließfähige Zusammensetzung sein, wie z. B. eine flüssige Zusammensetzung oder eine Gelzusammensetzung, die im Wesentlichen nicht komprimierbar ist, zur Verwendung für das gewünschte Wirkumfeld geeignet ist, mit den anderen Komponenten der osmotischen Pumpe kompatibel ist, zur Verdrängung von Luft oder Gas aus dem Bereich um die osmotische Zusammensetzung16 dient und weder das Quellen noch das Einfrieren der osmotischen Zusammensetzung16 verursacht, wie inUS-Patent Nr. 6.132.420 beschrieben. Materialien und Verfahren, die zur Bereitstellung eines Füllstoffs28 zur Verwendung in einer osmotischen Pumpe gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind ebenfalls inUS-Patent Nr. 6.132.420 beschrieben. - Die Verwendung eines Füllstoffs
28 ist besonders nützlich, wenn die osmotische Zusammensetzung16 als tablettenförmige Zusammensetzung ausgebildet ist. Die Bearbeitungs- und die Tablettenherstellungstoleranzen erfordern, dass ein Abstand zwischen der osmotischen Zusammensetzung16 und der umgebenden Behälterwand20 vorhanden ist. Kleine Unregelmäßigkeiten der Form oder des Umrisses des tablettenförmigen Materials können auch einen Abstand zwischen der osmotischen Zusammensetzung16 und einem Kolben18 erzeugen, der Teil der osmotischen Pumpe10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist. Solche Spalte, die typischerweise im Bereich von etwa 0,0254 mm bis 2,54 mm (0,001 bis 0,1 Zoll) liegen, sind mit Luft oder einem anderen gasförmigen Material gefüllt, und selbst der kleinste dieser mit Luft gefüllten Abstände kann eine Anlaufverzögerung von mehreren Tagen bis Wochen hervorrufen. Zusätzlich dazu beeinträchtigen mit Luft gefüllte Abstände die Zufuhrrate der Wirkstoffformulierung, wenn die osmotische Pumpe verschiedenen ex ternen Druckwerten ausgesetzt wird, wie z. B. wenn ein Patient mit einer implantierten osmotischen Pumpe taucht oder sich in größeren Höhen aufhält. Das Integrieren eines Füllstoffs28 dient dazu, das Ausmaß, in dem etwaige Abstände um die osmotische Zusammensetzung16 mit Luft oder anderen gasförmigen Materialien gefüllt sind, zu reduzieren oder gänzlich zu eliminieren und dadurch Verzögerungen und Unregelmäßigkeiten bei der Wirkstoffzufuhr, die durch solche Abstände entstehen können, zu reduzieren oder zu eliminieren. - Der bewegliche Kolben
18 , der Teil einer osmotischen Pumpe10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist, ist so gestaltet, dass er in den Behälter12 passt und diesen so abdichtet, dass es möglich ist, dass der Kolben18 in dem Behälter12 verschoben wird, wenn Wasser in die osmotische Zusammensetzung16 aufgenommen wird und sich diese ausdehnt. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Kolben18 aus einem im Wesentlichen nicht komprimierbaren Material. Ein Kolben18 , der zur Verwendung in einer osmotischen Pumpe10 der vorliegenden Erfindung geeignet ist, besteht vorzugsweise aus einem Material, dass für die osmotische Zusammensetzung16 und die Wirkstoffformulierung14 undurchdringbar ist und kann einen oder mehrere Vorsprünge aufweisen, die zur Bildung einer Abdichtung zwischen dem Kolben18 und der Wand20 des Behälters12 dienen. Materialien, die zur Verwendung in einem Kolben18 geeignet sind, der Teil einer osmotischen Pumpe10 der vorliegenden Erfindung sind, umfassen metallische Materialien, wie z. B. Metalllegierungen, elastomere Materialien, wie z. B. nicht-reaktive Polymere, die hierin bereits angeführt wurden, sowie Elastomere im Allgemeinen, wie z. B. Polyurethane, Polyamide, chlorierte Kautschuke, Styrol-Butadien-Kautschuke und Chloroprenkautschuke. - Wie unter Bezugnahme auf
1 hervorgeht kann die Zufuhröffnung24 , die Teil einer osmotischen Pumpe10 der vorliegenden Erfindung ist, einfach eine durch ein Ende der Wand20 des Behälters12 hindurch ausgebildete Öffnung umfassen. Eine solche Zufuhröffnung24 kann beispielsweise unter Einsatz von Formverfahren oder bekannten mechanischen oder Laserbohrverfahren bereitgestellt werden. Nach Wunsch kann der Behälter12 einer osmotischen Pumpe10 der vorliegenden Erfin dung mehr als eine Zufuhröffnung24 umfassen. In einer alternativen Ausführungsform kann die Zufuhröffnung24 einer osmotischen Pumpe10 der vorliegenden Erfindung durch einen Auslassstopfen (nicht dargestellt) gebildet werden, der zumindest teilweise innerhalb des Behälters12 angeordnet ist. Ein solcher Auslassstopfen kann beispielsweise so gestaltet sein, dass er eine Zufuhröffnung24 bereitstellt, die den Fluss der Wirkstoffformulierung14 optimiert oder die Rückdiffusion von Flüssigkeiten aus dem Umfeld in die osmotische Pumpe10 reguliert. Wenn die Zufuhröffnung24 der osmotischen Pumpe10 der vorliegenden Erfindung durch einen Auslassstopfen gebildet wird, wird der Auslassstopfen jedoch aus einem im Wesentlichen nicht komprimierbaren Material hergestellt. Auslassstopfen, die zur Anwendung in einer osmotischen Pumpe gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind auf dem Gebiet der Erfindung bekannt und werden beispielsweise in denUS-Patenten Nr. 5.985.305 ,6.217.906 und5.997.527 beschrieben. Die Dimensionen der Zufuhröffnung24 in Bezug auf Durchmesser und Länge variieren in Abhängigkeit von mehreren Faktoren, unter anderem der Art des zugeführten Wirkstoffs, der Rate, in der die Wirkstoffformulierung14 aus der osmotischen Pumpe10 abgegeben wird, und dem Umfeld, dem sie zugeführt werden soll. - Obwohl osmotische Pumpen gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise für menschliche oder tierische physiologische Umfelder gestaltet und in diese verabreicht werden, können osmotische Pumpen gemäß der vorliegenden Erfindung im Allgemeinen für die Zufuhr nützlicher Mittel an ein Wirkungsumfeld eingesetzt werden und sind nicht auf den Einsatz in physiologischen Umfeldern beschränkt. Die osmotischen Pumpen gemäß der vorliegenden Erfindung können beispielsweise in intravenösen Systemen (z. B. mit einer IV-Pumpe und einem IV-Beutel oder einer IV-Flasche verbunden) zur Zufuhr nützlicher Mittel zu Tieren oder Menschen, in Systemen zur Sauerstoffanreicherung des Bluts, zur Nierendialyse oder zur Elektrophorese, Systemen zur Zufuhr von z. B. Nährstoffen oder wachstumsregulierenden Verbindungen zu Zellkulturen sowie in Pools, Tanks, Reservoiren und dergleichen eingesetzt werden. Aus diesem Grund kann die osmotische Pumpe
10 der vorliegenden Erfindung für die Zufuhr von nützlichen Mitteln im Allgemeinen eingesetzt werden, und die Bezeichnung "Wirkstoff" bezieht sich, wie hierin verwendet, auf ein beliebiges nützliches Mittel, das einem Wirkungsumfeld zugeführt werden kann, und umfasst, ohne auf diese beschränkt zu sein, Medikamente, Vitamine, Nährstoffe, Biozide, Sterilisationsmittel, Nahrungsergänzungsmittel, fortpflanzungshemmende Mittel, fruchtbarkeitshemmende Mittel und fruchtbarkeitsfördernde Mittel. Spezifische Wirkstoffe, die durch osmotische Pumpen der vorliegenden Erfindung zugeführt werden können, werden beispielsweise inUS-Patent Nr. 6.132.420 detailliert beschrieben. Zusätzliche Beispiele für Wirkstoffe, die durch eine osmotische Pumpe10 gemäß der vorliegenden Erfindung zugeführt werden können, sind in den anderen hierin zitierten Patentquellen zu finden. - Der in der in einer osmotischen Pumpe
10 der vorliegenden Erfindung enthaltenen Wirkstoffformulierung14 enthaltene Wirkstoff kann in vielen verschiedenen chemischen und physikalischen Formen vorhanden sein. Auf molekularer Ebene kann der Wirkstoff als ungeladenes Molekül, Molekülkomplex oder pharmazeutisch annehmbares Säureadditions- oder Baseadditionssalz, wie z. B. als Hydrochlorid, Hydrobromid, Sulfat, Laurylat, Oleat und Salicylat, vorhanden sein. Salze von Metallen, Aminen oder organischen Kationen können für saure Wirkstoffverbindungen eingesetzt werden. Derivate von Wirkstoffen, wie z. B. Ester, Ether und Amide, können auch verwendet werden. Die in einer osmotischen Pumpe10 gemäß der vorliegenden Erfindung enthaltene Wirkstoffformulierung14 kann mehr als einen Wirkstoff enthalten, was eine osmotische Pumpe10 liefert, die in der Lage ist, im Verlauf ihrer Funktionsdauer mehrere Wirkstoffe zuzuführen. - Die in einer osmotischen Pumpe
10 gemäß der vorliegenden Erfindung enthaltene Wirkstoffformulierung14 kann eine beliebige Formulierung enthalten, die in der Lage ist, einen Wirkstoff aus einer osmotischen Pumpe10 gemäß der vorliegenden Erfindung zuzuführen. Die Wirkstoffformulierung14 kann als eine beliebige fließfähige Zusammensetzung, wie z. B. als Aufschlämmung, als Suspension oder als Lösung, formuliert werden, die in der Lage ist, den gewünschten Wirkstoff einem gewählten Wirkungsumfeld zuzuführen. Nach Wunsch kann die in einer osmotischen Pumpe10 gemäß der vorliegenden Erfindung enthaltene Wirkstoffformulierung14 einen oder mehrere von verschiedenen Inhaltsstoffen enthalten, die die Zufuhr des Wirkstoffs zu einem gewünschten Wirkungsumfeld ermöglichen. Insbesondere kann die in einer osmotischen Pumpe10 gemäß der vorliegenden Erfindung enthaltene Wirkstoffformulierung14 gegebenenfalls Konservierungsmittel, wie z. B. ein oder mehrere Antioxidationsmittel oder andere Stabilisierungsmittel, Permeationsverstärker oder Trägermaterialien enthalten, die für die Anwendung geeignet sind. Wenn die osmotische Pumpe für die Implantation in ein menschliches oder tierisches Individuum gestaltet ist, handelt es sich bei jedem Träger, Konservierungsmittel oder Permeationsverstärker um ein pharmazeutisch annehmbares Material. - Wie unter Bezugnahme auf
1 zu erkennen ist, ist die Auslassöffnung26 , die Teil einer osmotischen Pumpe10 der vorliegenden Erfindung ist, durch die Wand20 des Behälters12 hindurch ausgebildet. Die Auslassöffnung26 kann durch ein beliebiges geeignetes Verfahren ausgebildet werden, wie z. B. durch mechanisches Bohren, Laserbohren, Formen oder ein beliebiges anderes bekanntes Verfahren, das eingesetzt werden kann, um eine Auslassöffnung26 mit einer gewünschten Größe und Form durch das den Behälter12 bildende Material hindurch bereitzustellen. Die Auslassöffnung26 ist so in dem Behälter12 einer osmotischen Pumpe10 gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet, dass sie, bei normalem Betrieb, von der osmotischen Zusammensetzung16 abgedichtet ist. Die Auslassöffnung26 ist jedoch auch so in dem Behälter12 angeordnet, dass sie, wenn der Druck in der osmotischen Pumpe10 einen Wert erreicht, der zur Verschiebung einer oder mehrerer Komponenten führt, geöffnet und freigelegt wird, was ein Abführen des inneren Drucks der osmotischen Pumpe10 ermöglicht, bevor eine oder mehrere Komponenten von der osmotischen Pumpe10 abgetrennt werden. - Eine osmotische Pumpe
10 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst vorzugsweise eine Auslassöffnung26 , die zu Beginn durch die semipermeable Membran22 abgedichtet ist. In einer solchen Ausführungsform ist die semipermeable Membran22 in dem Behälter12 reibschlüssig angeordnet, und der Behälter12 und die semipermeable Membran22 sind beide so gestaltet, dass die semipermeable Membran22 , wenn ein Schwellwertdruck in der osmotischen Pumpe10 erreicht wird, schrittweise aus dem Behälter12 verschoben wird. Die Bezeichnung "Schwellwertdruck" bezieht sich, wie hierin verwendet, auf einen inneren Druck oder einen Druckbereich, der verursacht, dass die semipermeable Membran22 , die Teil der osmotischen Pumpe10 ist, innerhalb des Behälters12 verschoben wird, aber nicht zu einer unmittelbaren Abtrennung der semipermeablen Membran von der osmotischen Pumpe10 führt. Die Materialien und die Anordnung der semipermeablen Membran22 und des Behälters12 können nach Wunsch verändert werden, um eine semipermeable Membran zu erhalten, die bei verschiedenen Schwellwertdruckwerten schrittweise verschoben wird. Die semipermeable Membran22 kann beispielsweise als Stopfen mit mehreren Halteringen (nicht dargestellt) ausgebildet sein, die dazu dienen, den Schwellwertdruck der semipermeablen Membran zu steigern und das schrittweise Hinausschieben nach Erreichen des Schwellwertdrucks zu erleichtern. - Die Anordnung der Auslassöffnung
26 in dem Behälter12 wird so ausgewählt, um eine Auslassöffnung26 bereitzustellen, die während des normalen Betriebs der osmotischen Pumpe10 wirksam durch die semipermeable Membran22 abgedichtet wird. Die Auslassöffnung26 ist jedoch auch so angeordnet, dass sicher gestellt wird, dass die Auslassöffnung26 geöffnet wird, wenn der innere Druck der osmotischen Pumpe10 den Schwellwertdruck für die semipermeable Membran22 erreicht oder übersteigt. Wenn die Auslassöffnung geöffnet wird, wird das in der osmotischen Zusammensetzung16 enthaltene osmotische Material in das Funktionsumfeld abgegeben, was zu einem Abführen des inneren Drucks führt, so dass dieser unter den Schwellwertdruck fällt, der erforderlich ist, um die semipermeable Membran22 zu verschieben. Die Anordnung der Auslassöffnung26 wird so gewählt, dass das Auslassen der osmotischen Zusammensetzung16 und das Abführen des inneren Drucks sicher gestellt wird, bevor die semipermeable Membran22 in einem solchen Maß verschoben wird, dass sie von der osmotischen Pumpe abgetrennt werden könnte, wenn diese mechanischen, chemischen oder thermischen Belastungen ausgesetzt wird, die typisch für das gewählte Funktionsumfeld sind. - Da die Rate, in der Wasser in eine osmotische Pumpe
10 gemäß der vorliegenden Erfindung aufgenommen wird, zumindest teilweise von der Oberfläche der semipermeablen Membran22 abhängt, die dem Funktionsumfeld ausgesetzt wird, hat die Auslassöffnung26 , die Teil einer osmotischen Pumpe10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist, das Potential, die Freisetzungsratenleistung zu beeinflussen. Wenn die osmotische Pumpe10 gemäß der vorliegenden Erfindung so aufgebaut ist, dass es die Auslassöffnung26 ermöglicht, dass wässrige Flüssigkeit aus dem Funktionsumfeld die semipermeable Membran22 während des normalen Betriebs kontaktiert, führt die durch die Auslassöffnung26 bereitgestellte Vergrößerung der freiliegenden Oberfläche zu einer Steigerung der Rate, in der Wasser die semipermeable Membran22 durchdringt und durch diese hindurchfließt. In der Folge kann eine osmotische Pumpe10 gemäß der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit einer osmotischen Pumpe, die keine Auslassöffnung26 aufweist, oder einer osmotischen Pumpe, die eine von dem Funktionsumfeld abgeschlossene Auslassöffnung aufweist, eine vergleichsweise kürzere Anlaufzeit und vergleichsweise schnellere Freisetzungsraten aufweisen. Die Flüssigkeitspermeationsrate und die Freisetzungsratenleistung einer osmotischen Pumpe10 gemäß der vorliegenden Erfindung kann nichtsdestoweniger zuvor ausgewählt und beispielsweise durch die Auswahl oder eine Veränderung der zur Ausbildung der semipermeablen Membran verwendeten Materialien, der Gestaltung der semipermeablen Membran und der Oberfläche und Anordnung der freiliegenden Teile der semipermeablen Membran gesteuert werden. - Zusätzlich dazu kann der mögliche Einfluss einer Auslassöffnung
26 auf die durch die semipermeable Membran22 der osmotischen Pumpe10 der vorliegenden Erfindung bereitgestellte Permeations- oder Freisetzungsrate abgeschwächt oder vollständig vermieden werden. Wenn die Größe der Auslassöffnung26 , die Teil einer osmotischen Pumpe10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist, verringert wird, sinkt auch der etwaige Einfluss, den die Auslassöffnung26 auf die Permeationsrate der semipermeablen Membran22 oder die Freisetzungsrate der osmotischen Pumpe10 hat. Aus diesem Grund weist die Auslassöffnung26 , die Teil einer osmotischen Pumpe10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist, eine solche Größe auf, dass sie die freiliegende Oberfläche der semipermeablen Membran22 im Vergleich mit einer identischen Vorrichtung ohne Auslassöffnung26 um weniger als 1% steigert. In einer alternativen Ausführungsform ist die Auslassöffnung26 , die Teil der osmotischen Pumpe10 der vorliegenden Erfindung ist, als eine im Allgemeinen ringförmige Off nung mit einem Durchmesser von weniger als 0,254 mm (0,01 Zoll) ausgebildet. Um etwaige Veränderungen in Bezug auf die Permeations- oder Freisetzungsrate, hervorgerufen durch die Auslassöffnung26 , die Teil einer osmotischen Pumpe10 der vorliegenden Erfindung ist, vollständig zu verhindern, kann die Auslassöffnung26 von dem Funktionsumfeld durch ein wasserundurchlässiges Material, wie z. B. ein Wachs oder Öl, das bei Öffnung der Auslassöffnung26 und Freisetzung des osmotischen Materials, leicht abgegeben wird, abgedichtet werden. -
2 bis4 zeigen die allgemeine Funktionsweise einer osmotischen Pumpe10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Wenn eine osmotische Pumpe10 der vorliegenden Erfindung in einem Funktionsumfeld angeordnet wurde, wird wässriges Fluid durch die semipermeable Membran22 in einer vorbestimmten Rate in die osmotische Zusammensetzung16 aufgenommen. Wie aus2 hervorgeht dehnt sich die osmotische Zusammensetzung16 bei der Aufnahme von Wasser aus und drückt gegen den Kolben18 , wodurch dieser durch seinen Hub in dem Behälter12 getrieben wird. Wenn der Kolben18 durch seinen Hub getrieben wird, wird die Wirkstoffformulierung14 in einer kontrollierten Rate durch die Zufuhröffnung24 aus der osmotischen Pumpe10 abgegeben. Typischerweise wird die Wirkstoffformulierung14 in einer Rate aus der osmotischen Pumpe10 freigesetzt, die der Rate entspricht, in der Wasser in das System aufgenommen wird, und in der Folge bleibt der Druck in der osmotischen Pumpe10 relativ niedrig, da die osmotische Pumpe10 so wirkt, dass sie die Wirkstoffformulierung14 im Verlauf der Zeit in einer kontrollierten Rate zuführt. - Nachdem der Kolben
18 das Ende seines Hubs in dem Behälter12 erreicht hat und die Wirkstoffformulierung aus der osmotischen Pumpe10 zugeführt wurde (in3 dargestellt), wird weiterhin Wasser durch die semipermeable Membran22 aufgenommen. Mit der weiteren Aufnahme von Wasser in die osmotische Zusammensetzung16 , steigt der innere Druck der osmotischen Pumpe10 weiter, bis der Schwellwertdruck der semipermeablen Membran22 erreicht wird. Wie in4 dargestellt wird die semipermeable Membran22 , sobald der Schwellwertdruck erreicht ist, verschoben und die Auslassöffnung26 wird geöffnet oder freigelegt, so dass das in der osmotischen Zusammensetzung16 enthaltene osmotische Material durch die Auslassöffnung26 in das Funktionsumfeld freigesetzt wird. Mit dem Freisetzen der osmotischen Materialien durch die Auslassöffnung26 , sinkt der innere Druck der osmotischen Pumpe10 unter den Schwellwertdruck und die semipermeable Membran wird nicht weiter verschoben. - Die Gestaltung der osmotischen Pumpe
10 der vorliegenden Erfindung dient nicht nur dazu, das Auslassen der osmotischen Zusammensetzung und das Abführen des inneren Drucks zu ermöglichen, sondern ermöglicht auch, dass dieses Leistungsverhalten erzielt werden kann, ohne dass osmotisches Material freigesetzt wird, dass zu Beschwerden oder Irritationen des Patienten führen würde. Die Komponenten der osmotischen Pumpe10 sind insbesondere so gestaltet, dass sie im Wesentlichen nicht komprimierbar sind. In der Folge kommt es zu keiner Dekompression, wenn der Druck in der osmotischen Pumpe10 in dem Maß ansteigt, dass die Auslassöffnung26 geöffnet wird, was sonst zu einer unmittelbaren Freisetzung einer Menge an osmotischem Material führen würde, die lokale Irritationen oder Beschwerden hervorrufen könnte. Statt dessen wird die osmotische Zusammensetzung14 , wenn die Auslassöffnung26 , die Teil der osmotischen Pumpe10 ist, geöffnet wird, typischerweise in einer Maximalrate aus der osmotischen Pumpe10 abgeführt, die der maximalen Freisetzungsrate entspricht, die durch die osmotische Pumpe10 bereitgestellt wird. Bei der Freisetzung der osmotischen Zusammensetzung14 durch die Auslassöffnung26 wird die osmotische Zusammensetzung14 außerdem verdünnter und in der semipermeablen Membran22 wird ein geringerer osmotischer Gradient erzeugt, was im Verlauf der Zeit zu einem exponentiellen Rückgang der Masse des freigesetzten osmotischen Materials führt. Aus diesem Grund dient die osmotische Pumpe10 in jeder ihrer Ausführungsformen nicht nur zum Abführen von innerem Druck, bevor dieser unerwünscht hoch wird, sondern die Gestaltung der osmotischen Pumpe10 ermöglicht, dass dieses Abführen auf eine Weise erfolgt, die das Risiko für das Auftreten von Beschwerden für einen Patienten senkt.
Claims (15)
- Osmotische Pumpe zur Bereitstellung einer kontinuierlichen Zufuhr eines nützlichen Mittels (
14 ), wobei die osmotische Pumpe einen Behälter (12 ) zum Aufnehmen des nützlichen Mittels und ein osmotisches Mittel (16 ) zumindest eine Wand (20 ), die eine Grenze des Behälters definiert, eine Wirkstoffzufuhröffnung (24 ) und einen beweglichen Kolben (18 ) umfasst, wobei die osmotische Pumpe gekennzeichnet ist, durch: zumindest eine Auslassöffnung (26 ), die durch die zumindest eine Wand (20 ) hindurch ausgebildet ist, eine semipermeable Membran (22 ), die angeordnet ist, um die zumindest eine Auslassöffnung (26 ) abzudichten, wobei die semipermeable Membran (22 ) relativ zum Behälter verschiebbar ist, wenn in der osmotischen Pumpe ein Schwellwertdruck erreicht wird, wobei die Auslassöffnung (26 ) dem osmotischen Mittel (16 ) ausgesetzt wird und zumindest ein Teil des osmotischen Mittels (16 ) aus dem Behälter abgegeben wird, wenn die semipermeable Membran (22 ) relativ zum Behälter verschoben wird. - Osmotische Pumpe nach Anspruch 1, worin die Auslassöffnung dimensioniert ist, um den freiliegenden Oberflächenbereich der semipermeablen Membran um weniger als 1% zu erhöhen.
- Osmotische Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, worin die Auslassöffnung eine ringförmige Öffnung umfasst, die einen Durchmesser von weniger als 0,254 mm aufweist.
- Osmotische Pumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3, worin die Auslassöffnung von der Betriebsumgebung durch ein wasserundurchlässiges Material abgedichtet ist, das ohne weiteres abgestoßen wird, wenn die Auslassöffnung dem osmotischen Material ausgesetzt wird.
- Osmotische Pumpe nach Anspruch 4, worin das wasserundurchlässige Material ein Paraffin oder ein Öl umfasst.
- Osmotische Pumpe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die semipermeable Membran mit einer Reibungspassung im Behälter angeordnet ist.
- Osmotische Pumpe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die semipermeable Membran zum schrittweisen Verschieben relativ zum Behälter ausgebildet ist, wenn ein Schwellwertdruck in der osmotischen Pumpe erreicht wird.
- Osmotische Pumpe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die semipermeable Membran als Stopfen mit mehreren Halteringen ausgebildet ist.
- Osmotische Pumpe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin das osmotische Mittel eine osmotische Tablette umfasst.
- Osmotische Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin das osmotische Mittel ein Osmagent, ein Osmopolymer oder Mischungen derselben umfasst.
- Osmotische Pumpe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner umfassend ein Füllmittel, das im Inneren des Behälters und um das osmotische Mittel herum verteilt wird.
- Osmotische Pumpe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner umfassend einen beweglichen Kolben, der sich in dem Behälter und zwischen dem nützlichen Mittel und dem osmotischen Mittel befindet.
- Osmotische Pumpe nach Anspruch 12, worin der bewegliche Kolben aus einem nicht komprimierbaren Material ausgebildet ist.
- Osmotische Pumpe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin das nützliche Mittel aus der Gruppe bestehend aus Arzneimitteln, Vitaminen, Nährstoffen, Bioziden, Sterilisationsmitteln, Nahrungsergänzungsmitteln, fortpflanzungshemmenden Mitteln, fruchtbarkeitshemmenden Mitteln, fruchtbarkeitsfördernden Mitteln und Kombinationen derselben ausgewählt wird.
- Osmotische Pumpe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin das nützliche Mittel als Aufschlämmung, Suspension oder Lösung zubereitet ist.
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