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KR101046903B1 - 삼투성 약물 전달 시스템을 위한, 최소로 튀는 용적효율성 피스톤 - Google Patents

삼투성 약물 전달 시스템을 위한, 최소로 튀는 용적효율성 피스톤 Download PDF

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KR101046903B1
KR101046903B1 KR1020047021083A KR20047021083A KR101046903B1 KR 101046903 B1 KR101046903 B1 KR 101046903B1 KR 1020047021083 A KR1020047021083 A KR 1020047021083A KR 20047021083 A KR20047021083 A KR 20047021083A KR 101046903 B1 KR101046903 B1 KR 101046903B1
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KR
South Korea
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piston
capsule
osmotic
agent
beneficial agent
Prior art date
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KR1020047021083A
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English (en)
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KR20050026416A (ko
Inventor
로텐배치스콧트디.
Original Assignee
인타르시아 세라퓨틱스 인코포레이티드
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Publication date
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Abstract

캡슐 내에 위치하는 최소로 튀는 용적 효율성 피스톤을 갖는 삼투압 펌프이다. 캡슐은 내부 표면, 유익한 제제 및 삼투제를 갖는다. 피스톤은 캡슐의 내부 표면에 대해 이동 가능하며, 캡슐의 내부 표면과 함께 이동 가능한 시일을 한정한다. 이동 가능한 시일은 유익한 제제로부터 삼투제를 분리한다. 피스톤은 길이 대 전체 직경의 비율이 약 1.1:1이며, 코어 직경 대 전체 직경의 비율이 약 0.9:1이다. 피스톤은 캡슐의 크기를 증가시키지 않고서 유익한 제제 및/또는 삼투제의 유효 부하량을 증가시킬 수 있다. 삼투제는 반투과성 몸체를 통해 주위 환경으로부터 액체를 흡수하여 피스톤을 움직이게 함으로써 캡슐로부터 유익한 제제가 전달되게 한다.
삼투압 펌프, 피스톤, 삼투제, 불투과성, 용적 효율성.

Description

삼투성 약물 전달 시스템을 위한, 최소로 튀는 용적 효율성 피스톤 {Minimally compliant, volume efficient piston for osmotic drug delivery systems}
발명의 분야
본 발명은 유익한 제제(beneficial agent)를 전달하기 위한 삼투압 시스템에 관한 것이다. 보다 특히, 본 발명은 최소로 튀는 용적 효율성 피스톤을 갖는 삼투압 펌프에 관한 것이다.
관련 기술의 설명
의학 및 수의학 분야에서 유익한 제제(예: 약물)의 조절된 공급은 여러 가지 방법에 의해 성취되고 있다. 유익한 제제의 조절된 지연 공급을 위한 방법 중의 하나는 삼투성 전달 시스템의 사용을 포함한다. 이들 장치는 이식되어 유익한 제제를 미리 선택된 시간 또는 투여 기간에 걸쳐 조절된 방식으로 방출할 수 있다. 일반적으로, 삼투성 전달 시스템은 외부 환경으로부터 액체를 흡수하여 상응하는 양의 유익한 제제를 방출함으로써 작용한다.
통상적으로 "삼투압 펌프"라고 불리는 공지된 삼투성 전달 시스템은 일반적으로 물을 끌어들이는 삼투제를 함유한 캡슐의 내부로 물을 선택적으로 통과시킬 수 있는 반투과성 부분을 갖는 몇가지 유형의 캡슐 또는 엔클로져(enclosure)를 포함한다. 종종, 공지된 삼투압 펌프에 포함된 캡슐의 벽은 실질적으로 캡슐의 안팎으로 물질을 통과시키지 못하며, 반투과성 부분은 반투과성 재료의 플러그로서 형성된다. 흡수제(water-attracting agent)와 캡슐의 외부와의 몰 삼투압 농도의 차이로 인해 캡슐의 반투과성 부분을 통해 물이 통과되고, 다시 이로 인해 캡슐로부터 유익한 제제가 전달 포트를 통해 전달된다. 흡수제는 환자에게 전달되는 유익한 제제일 수 있다. 그러나, 대부분의 경우에는 캡슐 안으로 물을 끌어들이기 위하여 별도의 삼투제가 사용된다.
일부의 경우에, 삼투제가 유익한 제제와 섞이거나 이를 오염시키는 것을 막기 위하여 삼투제로부터 유익한 제제를 분리하는 데 피스톤을 필요로 한다. 삼투제로부터 유익한 제제를 분리하기 위하여 피스톤을 사용하는 시스템의 예로는 미국 특허 제4,753,651호, 제4,874,388호, 제4,969,884호, 제5,030,216호, 제5,034,229호, 제5,137,727호, 제5,180,591호, 제5,209,746호, 제5,221,278호, 제5,234,424호, 제5,234,692호, 제5,308,348호, 제5,318,558호, 제5,456,679호, 제5,540,665호, 제5,690,952호, 제5,728,088호, 제5,728,396호, 제5,795,591호, 제5,861,166호, 제5,871,770호, 제5,985,305호, 제5,997,527호, 제6,132,420호, 제6,156,331호, 제6,217,906호, 제6,261,584호, 제6,287,295호 및 제6,395,292호, 및 PCT 공보 WO 제99/33446호가 포함되며, 상기 특허 문헌 모두 전문이 본 명세서에 참고로 인용되어 있다. 인용된 참조 문헌에 기재된 삼투압 펌프에 포함된 피스톤의 치수에서, 피스톤의 길이 대 전체 폭의 비율은 전형적으로 1.5:1이다. 그러나, 인용된 참조 문헌에는 본 명세서에 기재된 이들 시스템에 사용된 피스톤의 코어 대 피스톤의 전체 직경의 비율에 대해서는 상세히 언급되지 않았다. 인용된 참조 문헌에 기재된 캡슐의 구조는 삼투제가 물을 취하여 팽창할 때에 캡슐이 현저하게 팽창하지 않도록 되어 있다. 인용 문헌에 기재된 시스템 내에 포함된 삼투제가 팽창함에 따라 압력이 피스톤을 움직이게 하고 액체(전형적으로 물)가 삼투 현상에 의해 삼투제에 유입되는 것과 동일한 속도로 전달 오리피스를 통해 유익한 제제가 방출하게 된다. 인용 문헌에 기재된 삼투압 펌프는 조절된 일정한 속도로, 다양한 속도로 또는 박동형 방식으로 유익한 제제를 전달하도록 고안될 수 있다.
삼투압 펌프에 포함되는 피스톤은 장치 내에서 반드시 공간을 차지한다. 따라서, 유익한 제제와 삼투제를 분리하는 데에 피스톤이 필요하고 삼투압 펌프에 포함된 캡슐의 크기는 변하지 않는 경우에, 캡슐 내에 수용될 수 있는 유익한 제제 또는 삼투제의 양은 피스톤이 없는 동일 크기의 캡슐을 포함한 삼투압 펌프에 비해 줄어든다. 이러한 용량의 감소로 인해 지연된 시간에 걸쳐 삼투압 펌프로부터 전달될 수 있는 유익한 제제의 총량이 감소할 수 있다. 또한, 피스톤이 포함됨으로 인한 부하 용량의 감소는 삼투압 펌프에 포함되는 삼투제의 양의 감소를 초래할 수 있고, 이는 다시 삼투압 펌프가 유익한 제제의 바람직한 방출 속도 또는 방출 속도 프로필을 달성할 수 있는 기간의 감소를 초래할 수 있다. 따라서, 삼투압 펌프에 피스톤을 포함시키려면, 이와 동시에, 선택된 기간에 걸쳐 유익한 제제를 목적하는 방출 속도 또는 방출 속도 프로필로 전달하기 위하여 삼투압 펌프 내에 포함된 캡슐의 크기 또는 용적을 증가시킬 필요가 있다.
피스톤이 차지한 여분의 용적을 보상하기 위하여 삼투압 펌프에 포함된 캡슐의 크기 또는 용적을 단순히 증가시키는 것이 간단한 해결책인 듯 하지만, 이러한 시도는 문제점이 없지 않다. 예를 들면, 다수의 삼투압 펌프는 사람 또는 동물에 삽입하기 위한 것이어서 선택된 유익한 제제를 연장된 시간에 걸쳐 목적하는 속도로 전달할 수 있는 장치를 제공하면서도 최대한 펌프의 크기를 줄이는 것이 매우 바람직하다. 더욱이, 다중 삼투압 펌프 용도를 위해서는 하나의 캡슐 크기를 사용하는 것이 바람직할 것이다. 이러한 목적으로 피스톤을 필요로 하는 용도에서 캡슐의 크기를 증가시키는 것은 부적절할 수 있는데, 이는 삼투압 펌프가 피스톤을 사용하는지의 여부에 따라서, 동일한 양의 유익한 제제를 전달하는 데 상이한 크기의 캡슐을 필요로 할 수 있기 때문이다.
따라서, 당업계에서는 증가된 공간 효율을 제공하는 피스톤을 포함한 삼투압 펌프를 제공하는 것이 개선점이 될 것이다. 이상적으로, 이러한 장치의 피스톤 설계는 피스톤을 포함하면서도 종래의 디자인에 따르는 피스톤을 포함한 동일 크기 및 용적의 삼투압 펌프에 비해서 비교적 더 많은 양의 삼투제 또는 유익한 제제를 수용할 수 있는 삼투압 펌프의 제조를 가능케 한다. 피스톤을 포함하는 소정 치수의 삼투압 펌프가 비교적 많은 양의 유익한 제제 또는 삼투제를 수용하게 함으로써, 장치로부터 전달될 수 있는 유익한 제제의 양 및 유익한 제제의 방출 시간 또는 이 둘 모두가 증가될 수 있다.
발명의 요지
일반적으로, 본 발명은 삼투압 펌프에 포함된 삼투제와 유익한 제제를 분리하는 피스톤을 포함한 삼투압 펌프를 제공한다. 본 발명의 삼투압 펌프에 포함된 피스톤은 종래의 디자인에 비해 개선된 공간 효율을 제공한다.
한 가지 측면에서, 본 발명은 캡슐을 포함한 삼투압 펌프를 제공한다. 캡슐은 액체에 대해 불투과성이고, 유익한 제제를 수용하기 위한 내부를 갖는다. 캡슐의 내부는 내부 표면을 갖는다. 삼투제는 캡슐의 내부에 위치한다. 반투과성 몸체는 캡슐과 액체 교류가 되며 반투과성 몸체를 통해 액체를 삼투제로 통과시킨다. 피스톤은 액체 불투과성 캡슐의 내부에 위치한다. 피스톤은 캡슐의 내부 표면에 대해 이동이 가능하며 캡슐의 내부 표면과 함께 이동 가능한 시일(seal)을 한정한다. 피스톤에 의해 한정된 이동 가능한 시일은 삼투제를 유익한 제제로부터 분리한다. 피스톤은 피스톤과 캡슐의 내부 표면 사이에 시일을 형성하는 하나 이상의 환상 고리 또는 리브(rib)를 갖는다. 삼투제는 피스톤과 반투과성 몸체 사이에 위치한다. 삼투제는 반투과성 몸체를 통해서 주위 환경으로부터 액체를 흡수하여 피스톤이 움직이도록 함으로써 캡슐로부터 유익한 제제가 전달되게 한다.
다른 측면에서, 본 발명은 길이 대 전체 폭 또는 직경이 약 1.1:1인 피스톤을 포함하는 삼투압 펌프를 제공한다. 이 비율은 캡슐의 크기를 증가시키지 않고서 유익한 제제 및/또는 삼투제의 유효 부하량을 증가시킨다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 캡슐, 및 하나 이상의 환상 고리 또는 리브(달리 언급하지 않는 한 고리, 고리들, 리브 및 리브들은 호환성 있게 사용된다)를 갖는 피스톤을 포함하고, 피스톤에 제공된 하나 이상의 환상 고리는 피스톤이 캡슐 내에 삽입되는 동안에 공기 포획을 위한 공간을 감소시키는 얕은 측면상(shallow profile)을 갖는다. 이러한 고리 측면상은 코어 직경 대 전체 폭 또는 직경의 비율이 약 0.9:1인 피스톤에 의해 수득된다. 본 발명의 삼투압 펌프가 얕은 측면상을 특징으로 하는 고리 또는 리브를 갖는 피스톤을 포함하는 경우, 고리 또는 리브는 피스톤의 탄력성 및 선형 압축률을 감소시키도록 설계될 수 있다.
본 발명에 관련된 기타의 목적, 이점 및 특징은 이하의 상세한 설명으로부터 당업자에게 쉽게 이해될 것이다. 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 다수의 명백한 측면들에서 본 발명으로부터 벗어남없이 변형될 수 있다. 따라서, 도면 및 설명은 본질적으로 예시를 위함이며 본 발명을 제한하지 않는다.
도면의 간단한 설명
첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 더욱 상세히 설명할 것이며, 동일한 구성 요소는 동일 부호로 표시한다.
도 1은 본 발명에 따르는 삼투압 펌프의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 한 가지 양태에 따르는 피스톤의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 한 가지 양태에 따르는 피스톤의 최종 도면이다.
발명의 상세한 설명
본 발명은 유익한 제제와 삼투제 사이의 누출을 최소화하고 유익한 제제 및/또는 삼투제 유효 부하량을 증가시킬 수 있는 용적 효율성 피스톤을 포함한, 사용 되는 유체 환경에 유익한 제제를 전달하기 위한 장치를 제공한다.
"유익한 제제"란 약제학적으로 허용되는 담체, 및 산화방지제, 안정화제 등과 같은 부가 성분들과 임의로 배합된 유익한 제제(들)를 의미한다.
전달의 "개시" 시간이란 사용되는 유체 환경 내로 삽입하여 유익한 제제가 실제로 목적하는 정상 상태 속도의 대략 70% 이상의 속도로 전달될 때까지의 시간을 말한다.
"불투과성"이란 분산 장치 내에 함유된 성분들은 물론 주위의 유체에 대해 충분히 불투과성이어서 이러한 물질들이 불투과성 장치를 통해 장치의 안팎으로 잘 이동하지 않아 전달 시간 동안 장치의 기능에 악영향을 거의 미치지 않음을 의미한다.
"반투과성"이란 물질이 외부의 유체에 대해서는 투과성이나 장치 및 사용 환경 내에 함유된 다른 성분들에 대해서는 실질적으로 불투과성임을 의미한다.
본 발명의 유익한 제제의 전달 장치는 유익한 제제의 조절 및 지연된 전달이 요구되는 경우에 사용된다. 다수의 경우에 유익한 제제는 전달 이전에 사용 환경에 노출되는 경우 분해되기 쉽고 전달 장치는 이러한 노출로부터 약제를 보호한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 유익한 제제(24)를 전달하기 위한 삼투압 펌프(20)에 관한 것이다. 삼투압 펌프(20)는 최소로 튀는 용적 효율성 피스톤(30)을 포함한다. 삼투압 펌프(20)는 피스톤(30) 및 삼투제(26)를 둘러싸는 캡슐(22)도 포함한다. 피스톤(30)은 캡슐(22) 내에서 이동 가능하고, 삼투제(26)와 유익한 제제(24)가 서로 악영향을 주는 것을 실질적으로 막아주는 이동 가능한 시일을 한정한다. 피스톤은 하나 이상의 환상 고리 또는 리브를 포함하여 피스톤이 캡슐 내에 삽입될 때 상기 고리 또는 리브가 캡슐(22)의 내부 표면과 함께 피스톤의 코어를 따라 유체 시일을 형성한다. 반투과성 몸체(28)는 삼투제(26)와 액체 교류가 되며 액체가 반투과성 몸체를 통해 삼투제로 통과하도록 한다. 삼투제(26)는 주위 환경으로부터 액체를 흡수하여 피스톤(30)이 움직이게 함으로써 유익한 제제(24)가 삼투압 펌프(20)로부터 방출되게 한다.
도 1에 예시된 본 발명에 따르는 삼투압 펌프(20)의 배치는 삼투압 전달 장치의 일례이며 본 발명을 제한하지 않는다. 본 발명은 일반적으로 여러 가지 형태를 갖는 모든 삼투성 전달 장치, 및 경구, 반추위 및 이식 삼투성 전달 기술과 같은 다양한 방법으로 투여되는 모든 장치에 적용 가능하다.
삼투압 펌프(20)의 캡슐(22)은 삼투제(26) 및 피스톤(32)을 둘러싸거나 담고 있다. 캡슐(22)은 도 1에 예시된 관 모양 또는 거의 원통 모양의 연장된 캡슐(22)을 포함한다. 캡슐(22)은 제1 말단부(50)에 제1 개구부(51)를 갖고 제1 말단부 반대편의 제2 말단부(52)에 제2 개구부(53)를 갖는다. 캡슐(22)은 삼투제(26)와 피스톤(32)을 둘러막기 위하여 캡슐(22) 내의 제1 개구부(51)를 폐색, 차단, 폐쇄 또는 틀어막는 반투과성 몸체(28)도 포함한다. 따라서, 제1 개구부(51)는 반투과성 몸체(28)를 수용한다.
캡슐(22)은 캡슐(22)의 제2 말단(52)에 위치하는 전달 포트(44)도 포함한다. 유익한 제제(24)가 삼투압 펌프(20)로부터 전달될 때 유익한 제제는 전달 포트(44)를 통해 방출된다. 전달 포트(44)는 통상의 기술로 형성된 오리피스일 수 있다. 이들 기술로는 기계적 드릴링, 레이져 드릴링 및 몰딩이 포함된다. 캡슐(22)은 이러한 전달 포트(44)를 하나 이상 함유하며, 대다수 배치에 있어서 1개의 전달 포트가 충분할 것이다. 그러나, 본 발명에서 벗어남없이 2개 이상의 전달 포트(44)가 존재할 수도 있다. 전달 포트(44)는 캡슐(22) 자체 내에 형성되거나, 캡슐(22)의 제2 개구부(53) 내로의 삽입을 위한 플러그와 같은 별도의 독특한 부재로 형성될 수 있다. 전달 포트(44)는 미국 특허 제5,997,527호(전문을 본 명세서에 참조로 기재한다)에 개시된 바와 같은 가늘게 쪼개진 오리피스이거나, 미국 특허 제5,728,396호(전문을 본 명세서에 참조로 기재한다)에 개시된 바와 같은 나선형 오리피스일 수 있다.
전달 포트(44)는 제한 없이 티타늄, 스테인레스 스틸, 백금 및 이들의 합금 및 코발트-크롬 합금 등을 포함한 금속, 및 제한 없이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트 및 폴리메틸메타크릴레이트 등을 포함한 중합체로부터 선택된 불활성의 생체적합성 물질로 만들어진다.
포트(44)의 치수(직경 및 길이)는 유익한 제제(24)의 형태, 유익한 제제의 전달 속도, 및 전달되는 환경에 따라 달라질 것이다. 특정한 캡슐 또는 유익한 제제(24)를 위한 전달 포트(44)의 최적의 치수를 결정하기 위해 고려할 점은 종래 기술의 캡슐의 전달 포트 또는 오리피스의 경우와 동일하며, 적합한 치수의 선택은 당업자들이 쉽게 이해할 것이다.
캡슐(22)은 크기 또는 형상의 현저한 변화 없이 삼투제(26)의 팽창에 견디도록 충분히 단단한 재료로 형성된다. 캡슐(22)은 삼투압 펌프(20) 내에 함유된 성 분들은 물론 환경 내의 유체에 대해 실질적으로 불투과성이어서, 이러한 물질들이 캡슐의 불투과성 재료를 통해 캡슐의 안팎으로 잘 이동하지 않아 삼투압 펌프(20)의 기능에 악영향을 거의 미치지 않는 것이 바람직하다. 캡슐(22)에 사용될 수 있는 재료는 캡슐이 삽입 동안의 응력 하에 또는 삼투압 펌프(20)의 작용 도중 생기는 압력에 의한 응력 하에 새거나 갈라지거나 깨지거나 뒤틀리지 않도록 충분히 강한 것이 바람직하다.
캡슐(22)은 당업계에 공지된 화학적 불활성 및 생체 적합성의 천연 또는 합성 재료로 형성될 수 있다. 캡슐 재료는 바람직하게는 티타늄 또는 티타늄 합금과 같이 사용 후에 환자 안에 잔류할 수 있고 캡슐(22)의 안팎으로 물질을 주로 투과시킬 수 없는 비-생체 부식성 재료이다. 그러나, 캡슐(22)의 재료는 유익한 제제를 분산시킨 후에 환경 내에서 생체 부식되는 생체 부식성 재료일 수도 있다. 일반적으로, 캡슐(22)을 위한 바람직한 재료는 인체 이식에 허용되는 것들이다.
캡슐(22)의 구성에 적합한 재료로는 제한 없이, 비반응성 중합체 또는 생체적합성 금속, 합금 또는 엘라스토머이다. 중합체로는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 테르폴리머 등과 같은 아크릴로니트릴 중합체; 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌과 헥사플루오로프로필렌의 공중합체와 같은 할로겐화된 중합체; 폴리이미드; 폴리설폰; 폴리카보네이트; 폴리에틸렌; 폴리프로필렌; 폴리비닐클로라이드-아크릴 공중합체; 폴리카보네이트-아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌; 폴리스티렌 등이 포함된다. 캡슐(22)에 유용한 금속 재료로는 스테인레스 스틸, 티타늄, 백금, 탄탈륨, 금 및 이들의 합금은 물론 금 도금된 철 합금, 백금 도금된 철 합금, 코발트-크롬 합금 및 질화티타늄 코팅된 스테인레스 스틸이 포함된다. 캡슐(22)에 유용한 엘라스토머로는 불소화 또는 과불소화된 고무(예: VitonR)가 포함된다. 캡슐(22)은 주형을 사용함으로써 상기 언급된 벽-형성 재료로부터 주형 구성에 따라 주형 위 또는 주형 내부에 도포되는 재료를 사용하여 제조될 수 있다. 추가로, 캡슐(22)은 기계 가공에 의해 제조될 수 있다. 캡슐(22)을 제조하는 데에는 약제학 산업에 공지된 다양한 기술을 사용할 수 있다.
캡슐(22)의 내부는 삼투제(26)를 수용하는데, 도 1에 도시된 본 발명의 양태에서 삼투제는 삼투압 정제이다. 도 1에 도시된 본 발명의 양태에서 삼투제(26), 구체적으로 삼투압 정제는 삼투압 펌프(20)의 삼투압 유동을 추진시킨다. 삼투제(26)는 정제일 필요는 없고 기타의 가능한 형태, 조직, 밀도 및 농도일 수 있으며 이들은 본 발명의 범위에 속한다. 추가로, 삼투압 펌프(20)의 삼투압 유동을 추진시키는 데에 1개 이상의 삼투압 정제가 사용될 수 있다. 삼투압 펌프(20)가 조립될 때 캡슐(22)은 삼투제(26)를 함유한다.
삼투제(26)는 삼투압 펌프(20)로부터 유익한 제제(24)의 유동을 추진시키는 데 사용되는 액체-흡수성 시약이다. 삼투제(26)는 오스마젠트(osmagent), 오스모폴리머(osmopolymer) 또는 이 둘의 혼합물일 수 있다. 오스마젠트의 범주에 속하는 종류, 즉 물에 가용성이고 물의 삼투압 유입을 추진하는 삼투압 구배를 일으키는 비휘발성의 종류는 매우 다양하다. 그 예는 당업계에 주지되어 있으며, 황산마 그네슘, 염화마그네슘, 황산칼륨, 염화나트륨, 황산나트륨, 황산리튬, 인산나트륨, 인산칼륨, d-만니톨, 소르비톨, 이노시톨, 우레아, 마그네슘 석시네이트, 타르타르산, 라피노오스, 및 수크로오스, 글루코오스, 락토오스, 프룩토오스 및 덱스트란과 같은 다양한 모노사카라이드, 올리고사카라이드 및 폴리사카라이드, 및 이들의 혼합물의 포함된다.
오스모폴리머의 범주에 속하는 종류는 물과 접촉시 팽창하는 친수성 중합체이며, 이들도 역시 매우 다양하다. 오스모폴리머는 식물 또는 동물에서 기원하거나 합성 재료일 수 있고, 오스모폴리머의 예는 당업계에 주지되어 있다. 예로는 분자량 30,000 내지 5,000,000의 폴리(히드록시-알킬메타크릴레이트); 분자량 10,000 내지 360,000의 폴리(비닐피롤리돈); 음이온 및 양이온성 하이드로겔; 고분자 전해질 착화합물; 낮은 아세테이트 잔류량을 갖고 임의로 글리옥살, 포름알데히드 또는 글루타르알데히드와 가교 결합되며 중합도가 200 내지 30,000인 폴리(비닐 알코올); 메틸 셀룰로오스, 가교결합된 한천 및 카복시메틸셀룰로오스의 혼합물; 하이드록시프로필메틸셀룰로오스 및 소듐 카복시메틸셀룰로오스의 혼합물; N-비닐락탐의 중합체; 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 겔; 폴리옥시부틸렌-폴리에틸렌 블록 공중합체 겔; 카로브 검; 폴리아크릴 겔; 폴리에스테르 겔; 폴리우레아 겔; 폴리에테르 겔; 폴리아미드 겔; 폴리펩티드 겔; 폴리아미노산 겔; 폴리셀룰로오스 겔; 분자량 250,000 내지 4,000,000의 카보폴 산성 카복시 중합체; 시아나머(Cyanamer) 폴리아크릴아미드; 가교결합된 인덴-말레인산 무수물 중합체; 분자량 80,000 내지 200,000의 굿-라이트(Good-Rite) 폴리아크릴산; 분자량 100,000 내지 5,000,000의 폴리에틸렌 옥사이드 중합체; 전분 그라프트 공중합체; 및 아쿠아-킵스(Aqua-Keeps) 아크릴레이트 중합체 폴리사카라이드가 포함된다.
삼투제(26)는 당업계에 공지된 다양한 기술에 의해 제조될 수 있다. 이러한 기술 중 하나에서, 삼투성 활성제는 고체 또는 반고체 제형으로 제조되며, 캡슐 내부에서 이들이 차지하게 될 각각의 채임버의 내부 치수보다 약간 작은 치수를 갖는 펠릿 또는 정제로 압축된다. 사용되는 재료의 특성에 따라, 활성제 및 포함 가능한 기타의 고체 성분들은 펠릿 형성 전에 볼밀링, 칼렌더링, 교반 또는 롤밀링과 같은 기술에 의해 미립자 및 각각의 매우 균일한 혼합물이 되도록 가공될 수 있다.
유익한 제제(24)는 임의로 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 산화 방지제, 안정화제, 투과 증진제 등과 같은 부가 성분들을 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 양태에서, 캡슐(22)에 담긴 유익한 제제(24)는 전형적으로 삼투제(26)와 피스톤(32)이 캡슐에 삽입된 후 캡슐에 공급되는 액체, 현탁액, 또는 슬러리와 같은 유동성 조성물을 포함할 수 있다.
본 발명의 시스템을 사용하여 유익한 제제(24)를 투여받을 수 있는 환자는 사람 및 동물을 포함한다. 본 발명은 특히 사람 및 가정용, 옥외용 및 농용 동물, 특히 포유 동물에의 적용에 흥미를 갖는다. 유익한 제제의 투여를 위하여, 본 발명의 장치는 수성 체액이 삼투제(26)를 활성화시킬 수 있는 피하 또는 복강내로 이식될 수 있다. 본 발명의 장치는 반추 동물의 반추위로 투여될 수도 있고, 이 양태에서 장치는 120일 이상의 연장된 기간에 걸쳐 반추위 내에 장치를 유지시키기 위한 통상의 밀도 요소를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 일반적으로 생리학적 또는 약리학적 활성 물질을 포함하는 유익한 제제의 투여에 적용된다. 유익한 제제(24)는 약품, 비타민, 영양제 등과 같은 사람 또는 동물의 몸에 전달되는 것으로 알려진 약제일 수 있다.
본 발명에 의해 전달될 수 있는 약제로는 말초 신경, 아드레날린성 수용체, 콜린성 수용체, 골격근, 심혈관계, 평활근, 혈액 순환계, 공관 부위, 신경 효과기 연접 부위, 내분비계 및 호르몬계, 면역계, 생식계, 골격계, 오토아코이드(autoacoid)계, 장관계 및 배설계, 히스타민계 및 중추신경계에서 작용하는 약물을 포함한다. 적합한 약제는 예를 들면 단백질, 효소, 호르몬, 폴리뉴클레오티드, 뉴클레오프로테인, 폴리사카라이드, 글리코프로테인, 리포프로테인, 폴리펩티드, 스테로이드, 진통제, 국소 마취제, 항생제, 항염증 코르티코스테로이드, 안약 및 이들 종류의 합성 동족체로부터 선택될 수 있다.
본 발명에 따르는 장치에 의해 전달될 수 있는 약물의 예로는 프로클로르페르진 에디실레이트, 황산철, 아미노카프로산, 메카밀아민 하이드로클로라이드, 프로카인아미드 하이드로클로라이드, 암페타민 설페이트, 메탐페타민 하이드로클로라이드, 벤즈암페타민 하이드로클로라이드, 이소프로테레놀 설페이트, 펜메트라진 하이드로클로라이드, 베탄에콜 클로라이드, 메타콜린 클로라이드, 필로카르핀 하이드로클로라이드, 아트로핀 설페이트, 스코폴아민 브로마이드, 이소프로파미드 요오다이드, 트리디헥세틸 클로라이드, 펜포르민 하이드로클로라이드, 메틸페니데이트 하이드로클로라이드, 테오필린 콜리네이트, 세팔렉신 하이드로클로라이드, 디페니돌, 메클리진 하이드로클로라이드, 프로클로르페라진 말레이트, 페녹시벤즈아민, 티에 틸페르진 말레이트, 아니신돈, 디페나디온 에리트리틸 테트라니트레이트, 디곡신, 이소플루오르페이트, 아세타졸아미드, 메타졸아미드, 벤드로플루메티아지드, 클로로프로마이드, 톨라자미드, 클로르마디논 아세테이트, 페나글리코돌, 알로푸리놀, 알루미늄 아스피린, 메토트렉세이트, 아세틸 설피속사졸, 에르트로마이신, 하이드로코르티손, 하이드로코르티코스테론 아세테이트, 코르티손 아세테이트, 덱사메타손, 및 베타메타손과 같은 그의 유도체, 트리암시놀론, 메틸테스토스테론, 17-β-에스트라디올, 에티닐 에스트라디올, 에티닐 에스트라디올 3-메틸 에테르, 프레드니솔론, 17-α-히드록시프로게스테론 아세테이트, 19-노르-프로게스테론, 노르게스트렐, 노르에틴드론, 노르에티스테론, 노르에티에데론, 프로게스테론, 노르게스테론, 노르에티노드렐, 아스피린, 인도메타신, 나프록센, 페노프로펜, 설린닥, 인도프로펜, 니트로글리세린, 이소소르비드 디니트레이트, 프로프라놀올 티몰올, 아테놀올, 알프레놀올, 시메티딘, 클로니딘, 이미프라민, 레보도파, 클로르프로마진, 메틸도파, 디히드록시페닐알라닌, 테오필린, 칼슘 글루코네이트, 케토프로펜, 이부프로펜, 세파렉신, 에르트로마이신, 할로페리돌, 조메피락, 락트산철, 빈카민, 디아제팜, 페녹시벤즈아민, 딜티아젬, 밀리논, 카프로프릴, 만돌, 쿠안벤즈, 하이드로클로로티아지드, 라니티딘, 플루비프로펜, 페누펜, 플루프로펜, 톨메틴, 알코페낙, 메페나믹, 플루페나믹, 디푸이날, 니모디핀, 니트렌디핀, 니솔디핀, 니카르디핀, 페로디핀, 리도플라진, 티아파밀, 갈로파밀, 암로디핀, 미오플라진, 리시놀프릴, 에날아프릴, 에날아프릴라트, 카프토프릴, 라미프릴, 파모티딘, 니자티딘, 수크랄페이트, 에틴티딘, 테트라톨올, 미녹시딜, 클로르디아제폭시드, 디아제팜, 아 미트립틸린, 및 이미프라민이 포함된다. 추가의 예는 제한 없이, 인슐린, 콜히친, 글루카곤, 갑상선 자극 호르몬, 부갑상선 및 뇌하수체 호르몬, 칼시토닌, 렌닌, 프로락틴, 코르티코트로핀, 향갑상선 호르몬, 여포 자극 호르몬, 융털막성 고나도트로핀, 고나도트로핀 방출 호르몬, 소 소마토트로핀, 돼지 소마토트로핀, 옥시토신, 바소프레신, GRF, 소마토스타틴, 리프레신, 판크레오지민, 황체 형성 호르몬, LHRH, LHRH 작동제 및 길항제, 류프롤리드, 인터페론(알파, 베타, 델타 및 감마 포함), 인터류킨, 사람 성장 호르몬, 소 성장 호르몬 및 돼지 성장 호르몬과 같은 성장 호르몬, 프로타글란딘과 같은 수정 억제제, 수정 촉진제, 성장 인자, 응집 인자, 사람 췌장 호르몬 방출 인자, 이들 화합물의 동족체 및 유도체, 및 약제학적으로 허용되는 이들 화합물의 염, 또는 동족체 또는 유도체을 포함하는 단백질 및 펩티드가 있지만 이에 국한되는 것은 아니다.
유익한 제제(24)는 본 발명에서 고체, 액체 및 슬러리와 같은 매우 다양한 화학적 및 물리적 형태로 존재할 수 있다. 분자 수준에서 다양한 형태로는 하전되지 않은 분자, 분자 착화합물, 및 하이드로클로라이드, 하이드로브로마이드, 아세테이트, 설페이트, 라우릴레이트, 올레이트 및 살리실레이트와 같은 약제학적으로 허용되는 산 부가염 및 염기 부가염이 포함된다. 산성 화합물에 대하여, 금속, 아민 또는 유기 양이온의 염이 사용될 수 있다. 에스테르, 에테르 및 아미드와 같은 유도체도 사용 가능하다. 유익한 제제는 단독으로 사용되거나 다른 약제와 혼합되어 사용될 수 있다.
본 발명에 따르는 삼투압 펌프는 생리적 또는 수성 환경 외부의 환경에서도 유용하다. 예를 들면, 삼투압 펌프는 유익한 제제를 동물 또는 사람에 전달하기 위하여 (예를 들면 Ⅳ 펌프 또는 백, 또는 Ⅳ 보틀에 부착된) 정맥계에서 사용될 수 있다. 본 발명에 따르는 삼투압 펌프는 예컨대 유산소기, 신장 투석 및 전기영동에 사용될 수도 있다.
삼투압 펌프(20)는 도 1에 예시된 반투과성 플러그와 같은 상술한 반투과성 몸체(28)도 포함한다. 반투과성 몸체(28)는 액체가 외부 환경으로부터 캡슐(22) 안으로 유입되어 삼투제(26)가 팽윤되도록 하는 반투과성 재료로 형성된다. 그러나, 반투과성 몸체(28)를 형성하는 재료는 캡슐 내의 물질 및 사용 환경 내의 다른 성분에 대해서는 대체로 불투과성이다. 도 1에 예시된 바와 같이, 반투과성 몸체(28)는 제1 말단부(50)에서 캡슐(22)의 제1 개구부(51)에 삽입되어 캡슐(22)의 제1 개구부(51)를 폐쇄하는 플러그의 모양을 갖는다. 반투과성 몸체(28)는 캡슐(22)의 외부 표면에 코팅된 막, 또는 삼투제(26)를 둘러싸도록 캡슐(22)의 일부분 위를 활주하는 슬리브 또는 캡일 수도 있다.
도 1에서 보는 바와 같이, 삼투압 펌프는 예시된 반투과성 플러그와 같은 반투과성 몸체(28)를 포함한다. 반투과성 몸체(28)는 전형적으로 원통 모양이며, 반투과성 몸체의 외부 표면으로부터 밖으로 연장되는 시일 수단 또는 리브(46)를 갖는다. 리브(46)에 의해서 반투과성 플러그는 도 1에 예시된 바와 같이 삼투압 펌프(20)의 캡슐(22) 내 개구부(51)를 폐색 및 차단하는 코르크 또는 스토퍼와 같은 작용을 한다. 시일 수단(46)은 전형적인 리브이거나, 실, 플러그의 외부 시일 표면과 캡슐(22) 사이의 단단한 간섭물, 아교, 접착제, 릿지, 립, 또는 누출 방지를 위해 반투과성 몸체(28)와 캡슐(22)을 연결하는 다른 장치와 같은 기타의 구성일 수도 있다. 따라서, 반투과성 몸체(28)는 캡슐(22)의 개구부 내로 적어도 부분적으로 삽입되어지며, 시일 수단(46)은 캡슐(22)의 내부로부터 사용 환경을 유지시키고, 전달 시스템의 내부로부터 물질들이 사용 환경으로 새거나 빠져나가는 것을 막으면서 투과 액체를 제외한 사용 환경 내의 액체 및 기타의 물질들이 삼투압 펌프(20)로 유입되는 것을 막는다.
반투과성 몸체(28)는 반투과성 재료로 만들어진다. 몸체(28)의 반투과성 재료는 액체, 특히 물이 사용 외부 환경으로부터 캡슐(22) 안으로 통과되어 삼투제(26)를 팽윤시키도록 한다. 그러나, 반투과성 몸체(28)를 형성하는 반투과성 재료는 캡슐(22) 내의 물질 및 유체 환경 내의 다른 성분들에 대해 대체로 불투과성이다.
반투과성 몸체(28)에 적합한 반투과성 조성물은 당업계에 주지되어 있으며, 그 예가 본 명세서에 참조로서 기재하는 미국 특허 제4,874,388호에 개시되어 있다. 반투과성 몸체(28)를 형성하는 반투과성 재료의 예로는 제한 없이, 히트렐(Hytrel) 폴리에스테르 엘라스토머(DuPont), 셀룰로오스 에스테르, 셀룰로오스 에테르 및 셀룰로오스 에스테르-에테르, 물 이동 향상된 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 강성 중합체를 수용성의 저분자량 화합물과 배합하여 만든 반투과성 막, 및 당업계에 주지된 기타의 반투과성 재료가 포함된다. 상기 셀룰로오스 중합체는 치환도(D.S.)가 무수 글루코오스 단위로 0보다 크고 3 이하이다. "치환도" 또는 "D.S."란 치환 그룹에 의해 치환된, 셀룰로오스 중합체를 구성하는 무수 글루코오 스 단위에 원래 존재하던 하이드록실 그룹의 평균 개수를 의미한다. 대표적인 재료는 제한 없이, 셀룰로오스 아크릴레이트, 셀룰로오스 디아세테이트, 셀룰로오스 트리아세테이트, 모노-, 디- 및 트리셀룰로오스 알카닐레이트, 모노-, 디- 및 트리셀룰로로스 아로일레이트 등으로 이루어진 그룹에서 선택된다. 셀룰로오스 중합체의 예로는 1 이하의 D.S. 및 21% 이하의 아세틸 함량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트; 1 내지 2의 D.S. 및 21% 내지 35%의 아세틸 함량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트; 2 내지 3의 D.S. 및 35% 내지 44.8%의 아세틸 함량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트 등이 포함된다. 더욱 구체적인 셀룰로오스 중합체는 1.8의 D.S. 및 39.2% 내지 45%의 프로피오닐 함량 및 2.8% 내지 5.4%의 하이드록실 함량을 갖는 셀룰로오스 프로피오네이트; 1.8의 D.S. 및 13% 내지 15%의 아세틸 함량 및 34% 내지 39%의 부티릴 함량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트; 2% 내지 29%의 아세틸 함량, 17% 내지 53%의 부티릴 함량 및 0.5% 내지 4%의 하이드록실 함량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트; 1.8의 D.S. 및 평균 4중량%의 아세테이트 함량 및 51%의 부티릴 함량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트; 셀룰로오스 트리발레레이트, 셀룰로오스 트리라우레이트, 셀룰로오스 트리팔미테이트, 셀룰로오스 트리석시네이트, 및 셀룰로오스 트리옥타노에이트와 같은 D.S. 2.9 내지 3의 셀룰로오스 트리아크릴레이트; 셀룰로오스 디석시네이트, 셀룰로오스 디팔미테이트, 셀룰로오스 디옥타노에이트, 셀룰로오스 디펜테이트와 같은 D.S. 2.2 내지 2.6의 셀룰로오스 디아크릴레이트; 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 및 셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 등과 같은 셀룰로오스의 코에스테르가 포함된다.
반투과성 몸체(28)를 위한 다른 재료는 폴리우레탄, 폴리에테르블록아미드(PEBAX, ELF ATOCHEM, Inc.에서 시판), 에틸렌 비닐 알코올(EVA)과 같은 약간의 친수성을 갖는 사출 성형 가능한 열가소성 중합체를 포함한다. 반투과성 몸체(28)의 조성물은 물 및 생리액과 같은 최부 액체에 대해서는 투과성이고 유익한 제제, 오스모폴리머, 오스마젠트 등에 대해서는 불투과성이다.
삼투압 펌프(20)는 이동 가능한 피스톤(30)(도 2 및 3에 도시)도 포함한다. 피스톤(30)은 캡슐(22)의 비어있는 내부에 의해 합치되게 수용되며, 삼투제(26)로부터의 압력이 가해질 때 이동하여 유익한 제제(24)를 옮겨 놓거나 이동시키는 부재이다. 피스톤(30)은 캡슐(22)의 내구 표면과 함께 이동 가능한 시일을 형성한다. 피스톤(30)에 의해 형성된 이동 가능한 시일은 삼투제(26)와 유익한 제제(24)를 분리시켜서, 삼투제가 피스톤 시일을 지나쳐 새거나 스며 나와 유익한 제제의 기능에 악영향을 미치는 것을 실질적으로 막아준다. 따라서, 삼투제(26)는 이동 가능한 피스톤(30)에 의해 유익한 제제(24)로부터 분리된다.
도 2및 3에 예시된 바와 같이, 피스톤(30)의 몸체(32)는 캡슐(22) 내에 밀봉되도록 고정되어 피스톤이 캡슐 내에서 캡슐의 수직 방향으로 활주하도록 하는 실질적으로 원통형의 부재이다. 즉, 피스톤 몸체(32)의 외부 표면은 캡슐(22)의 내부 원통 표면에 인접하여 활주한다. 반투과성 몸체(28)가 제1 개구부(51) 내에 머물러 있기 때문에 피스톤은 반투과성 몸체(28)에 대해서도 움직인다.
피스톤 몸체(32)는 캡슐(22) 내부 표면과 함께 이동 또는 활주 가능한 시일을 한정하는 환상 고리형의 돌기 또는 리브(38)를 포함한다. 리브(38)는 피스톤 몸체(32)의 가장 바깥쪽의 반경 표면이다. 리브(38)는 피스톤(30)이 캡슐(22)의 내부 표면과 함께 시일을 형성하는 수단이다. 따라서, 도 2 및 3에 예시된 피스톤 몸체(32)의 가장 바깥쪽 반경(39)은 4개의 리브를 포함하며, 본 발명에 따르는 다른 피스톤은 1개, 2개, 3개 또는 그 이상의 리브를 포함할 수 있다. 추가로, 피스톤 몸체(32)는 리브를 포함하지 않아도 된다. 예를 들면, 피스톤 몸체의 외부 표면은 완전한 원통형이어서 피스톤 몸체의 완전한 원통형 외부 표면이 캡슐(22)의 내부 표면과 함께 시일을 이루도록 할 수 있다. 그러나, 리브(38)는 완전 원통형의 외부 표면을 갖는 피스톤 몸체에 비해서 캡슐(22)의 내부 표면과 함께 더욱 좋은 이동성 시일을 형성하기 때문에 바람직하다.
피스톤 몸체(32) 위의 리브(38)의 개수 및 그의 크기는 피스톤에서 요구되는 마찰의 양 및 시일의 여분에 의해 결정된다. 리브를 갖지 않는 원통형 피스톤은 피스톤과 캡슐(22)의 내부 표면 사이의 마찰의 양이 증가한다. 피스톤과 캡슐(22)의 내부 표면 사이의 다량의 마찰은 피스톤이 캡슐 내부 표면과의 마찰을 극복하도록 개시를 더욱 지연되게 할 수 있다. 피스톤과 캡슐의 내부 표면 사이의 마찰은 또한 유익한 제제를 장치로부터 박동식으로 전달되도록 하거나 피스톤의 정지/미끄러짐 형태의 이동을 유발할 수 있다. 유익한 제제의 일정한 방출(zero-order release)이 요구되는 경우에는 피스톤의 박동식 또는 정지-미끄러짐 이동은 허용될 수 없다. 피스톤 몸체(32)에 포함되는 리브(38)의 개수는 피스톤(32)과 캡슐(22) 내부 표면 사이에 생기는 마찰의 양을 유익한 제제(24)가 원하는 속도 또는 속도 프로필로 전달되는 수준으로 유지하면서 삼투압 펌프(20)의 보관 및 작동 중에 삼 투제(26)와 유익한 제제(24) 사이에 적합한 시일이 제공되도록 선택된다.
피스톤 위의 리브의 크기 및 모양도 피스톤이 캡슐 내에서 이동하는 방식, 및 피스톤에 의해 제공되는 시일의 양에 영향을 준다. 피스톤 코어(60)의 직경이 커질수록 깊은 밸리(40) 또는 리브들(38) 사이의 면적이 감소한다. 밸리(40)는 끝이 잘려 있기 때문에 피스톤(30)이 캡슐 안으로 삽입되는 과정 중에 포획되는 공기를 위한 공간이 감소한다. 공기는 압축성이므로 캡슐 내의 공기는 유익한 제제가 캡슐로부터 전달되기 시작하기에 앞서서 압축되어야 한다. 따라서, 피스톤의 리브들 사이에 포획된 공기가 적을수록 개시 시간은 짧아진다.
본 발명의 피스톤(30)의 리브들 사이의 밸리(40)의 절단은 피스톤(30)의 탄력성 및 선형 압축률을 감소시키는 역할도 한다. 압축률의 감소는 유익한 제제의 전달을 위한 개시 시간을 단축한다.
코팅된 피스톤을 갖는 삼투압 펌프를 제공하는 것이 바람직한 경우에, 피스톤의 리브들 사이의 밸리의 절단은 피스톤이 더욱 쉽게 코팅되도록 하는 역할도 한다. 피스톤의 코팅은 제한 없이 공지된 액체 함침법 및 분무 코팅법에 의한 코팅을 포함할 수 있다. 피스톤에 포함된 리브들 사이에 형성된 밸리의 깊이가 증가할 수록 불완전하거나 불균일한 코팅이 될 가능성이 높아진다. 특히, 리브들 사이에 형성된 밸리의 길이가 증가할수록 밸리의 측면과 바닥은 인접한 리브에 의해 가려지거나 차단되어 코팅되지 않을 가능성이 높아진다. 게다가, 리브들 사이에 형성된 밸리의 길이가 증가할수록 코팅 공정 중에 기포가 내부에 포획될 가능성도 높아진다. 따라서, 본 발명의 피스톤에 포함된 리브들 사이에 형성된 밸리의 절단은 필요한 경우 피스톤에 균일한 코팅을 용이하게 제공하게 한다.
본 발명에서 피스톤은 유익한 제제 및/또는 삼투제의 유효 부하량을 극대화하도록 설계된다. 이것은 본 발명의 피스톤은 캡슐의 크기를 증가시키지 않고서 더욱 많은 유익한 제제 및/또는 삼투제 용량을 수용하도록 크기를 줄였음을 의미한다. 본 발명의 피스톤은 피스톤을 지나치는 누출 또는 유익한 제제의 일정한 전달에서의 변화를 높이지 않으면서 길이 대 전체 폭의 비율을 약 1.1:1로 크기가 감소되었다. 더욱이, 피스톤의 리브 주위에 공기가 포획될 가능성을 줄이기 위하여, 본 발명의 피스톤의 리브들도 크기가 감소되었다. 특히, 본 발명의 피스톤은 코어 직경 대 전체 직경의 비율이 약 0.9:1이다.
본 발명의 한 가지 양태에서, 피스톤은 6.00㎜(0.237인치)의 길이 및 5.50㎜(0.217인치)의 전체 직경을 가져 길이 대 전체 직경의 비율이 1.1:1이다. 이 양태에서 피스톤은 또한 4.90㎜(0.193인치)의 코어 직경을 가져 코어 직경 대 전체 직경의 비율이 0.89:1이다.
피스톤 몸체(32)는 바람직하게는 불투과성의 탄력성 및 불활성 재료로 형성된다. 일반적으로, 피스톤 몸체(32)에 적합한 재료는 캡슐(22)을 위한 재료로서 상기 열거된 비반응성 중합체를 포함하는 엘라스토머 재료는 물론, 일반적으로 폴리우레탄 및 폴리아미드, 염소화된 고무, 불소화된 고무(예: VitonR), 스티렌-부타디엔 고무, 및 클로로프렌 고무와 같은 엘라스토머이다.
피스톤 몸체(32)는 바람직하게는 사출 성형된다. 그러나, 피스톤 몸체(32) 는 상이한 공정에 의해 제조될 수도 있다. 예를 들면, 피스톤은 피스톤 몸체(32)는 압출 성형, 반응 사출 성형, 회전 성형, 열성형, 압축 성형, 및 기타의 공지된 방법으로 제조될 수도 있다.
피스톤 몸체(32)는 액체를 거의 통과시키지 않아서 삼투제와 반투과성 몸체(28)를 통과한 액체가 피스톤 몸체(32)를 통해 확산되어 삼투제(26)의 반대쪽 피스톤(30)의 측면에 위치한 유익한 제제(24)에 영향을 미치는 것을 막고, 유익한 제제가 피스톤 몸체(32)를 통해 확산되어 삼투제(26)의 성능에 영향을 미치지 않도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명을 바람직한 양태를 참조로 상세하게 설명하였으나, 당업자들은 본 발명의 취지 및 범주에서 벗어남없이 다양한 변화가 이루어질 수 있음을 명백히 알 것이다.

Claims (16)

  1. 내부 표면을 구비하는 관 모양의 내부를 갖는 캡슐,
    상기 관 모양의 내부에 적어도 부분적으로 위치하는 반투과성 몸체,
    상기 반투과성 몸체와 피스톤 사이에 위치하는 삼투제,
    상기 관 모양의 내부에 위치하는 유익한 제제를 포함하며,
    상기 피스톤은 상기 관 모양의 내부에 위치하고, 길이 대 전체 직경의 비율이 1.1:1이며, 코어 직경 대 전체 직경의 비율이 0.9:1이고, 유익한 제제를 삼투제로부터 분리하며, 상기 관 모양의 내부의 내부 표면에 대해 이동 가능하며,
    상기 피스톤은 상기 내부 표면에 의해 이동 가능한 시일 (seal) 을 한정하는 삼투성 전달 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피스톤은 상기 내부 표면과 함께 상기 시일을 형성하기 위하여 다수 개의 리브(rib)를 구비하는 삼투성 전달 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 캡슐은 원통형 관을 구비하는 삼투성 전달 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 캡슐은 유체 불투과성인 삼투성 전달 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 캡슐은 티타늄 또는 티타늄 합금을 구비하는 삼투성 전달 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 피스톤은 유체 불투과성인 삼투성 전달 시스템.
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