(57)【要約】  着用可能な注射装置（１００）用の浸透圧アクチュエータ（１１０）が開示される。この浸透圧アクチュエータは、溶解した無機塩を含有する駆動溶液を収容する、１つ以上の出口（１５２）を有する圧力チャンバ（１５０）と、１つ以上の浸透膜（１３０）と、水を収容するキャビティ（１４０）とを備え、１つ以上の浸透膜（１３０）は、圧力チャンバ（１５０）の１つ以上の内面の少なくとも一部を形成しており、水は、１つ以上の浸透膜（１３０）の１つ以上の外面の少なくとも一部に接触しており、駆動溶液中の溶解した無機塩は、以下、ＣａＢｒａ２、ＣａＣｌ２、ＺｎＢｒ２、ＺｎＣｌ２、Ｚｎｈ２またはＬｉＢｒのうちの１種以上を含む。さらに、このような浸透圧アクチュエータ（１１０）を備える着用可能な注射装置（１００）および駆動溶液へのこのような無機塩の使用が開示される。
2022500213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着用可能な注射装置（１００）用の浸透圧アクチュエータ（１１０）であって、該浸透圧アクチュエータは、
溶解した無機塩を含有する駆動溶液を収容する、１つ以上の出口（１５２）を有する圧力チャンバ（１５０）と、
１つ以上の浸透膜（１３０）と、
水を収容するキャビティ（１４０）と
を備え、
前記１つ以上の浸透膜（１３０）は、前記圧力チャンバ（１５０）の１つ以上の内面の少なくとも一部を形成しており、
前記水は、前記１つ以上の浸透膜（１３０）の１つ以上の外面の少なくとも一部に接触しており、
前記駆動溶液中の前記溶解した無機塩は、以下、ＣａＢｒ２、ＣａＣｌ２、ＺｎＢｒ２、ＺｎＣｌ２、ＺｎＩ２またはＬｉＢｒのうちの１種以上を含む、
浸透圧アクチュエータ（１１０）。
【請求項２】
前記駆動溶液は、他の種類の塩または他の浸透剤をさらに含有する、請求項１記載の浸透圧アクチュエータ（１１０）。
【請求項３】
前記駆動溶液は、アルコールをさらに含有する、請求項１または２記載の浸透圧アクチュエータ（１１０）。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項記載の浸透圧アクチュエータ（１１０）を備える着用可能な注射装置（１００）。
【請求項５】
前記駆動溶液は、前記圧力チャンバ（１５０）内の密なキャビティ（１２０）内に収容されていて、水によって取り囲まれており、前記駆動溶液が、前記着用可能な注射装置（１００）についての作動手順の一部として、前記キャビティ（１２０）から押し出され、周囲の前記水と混合されるように、構成されている、請求項４記載の着用可能な注射装置（１００）。
【請求項６】
前記着用可能な注射装置（１００）についての作動手順の一部として、前記圧力チャンバ（１５０）内で結晶塩が溶解される、請求項４記載の着用可能な注射装置（１００）。
【請求項７】
前記着用可能な注射装置（１００）を作動させると、少なくとも前記浸透圧アクチュエータ（１１０）の一部における前記駆動溶液は過飽和させられる、請求項６記載の着用可能な注射装置（１００）。
【請求項８】
前記着用可能な注射装置（１００）を作動させると、着色剤が、前記駆動溶液と混合され、該駆動溶液を着色する、請求項５または６記載の着用可能な注射装置（１００）。
【請求項９】
前記１つ以上の出口（１５２）を通って前記圧力チャンバ（１５０）から流出する流体が、前記着用可能な注射装置（１００）の薬剤充填容器（１０２）から薬剤を可動のプランジャを介して押し出すように、構成されている、請求項４から８までのいずれか１項記載の着用可能な注射装置（１００）。
【請求項１０】
前記１つ以上の出口（１５２）を通って前記圧力チャンバ（１５０）から流出する流体が、前記着用可能な注射装置（１００）の可撓性のリザーバから薬剤を押し出すように、構成されている、請求項４から８までのいずれか１項記載の着用可能な注射装置（１００）。
【請求項１１】
浸透圧アクチュエータ（１１０）内の駆動溶液における、以下の無機塩、つまり、ＣａＢｒ２、ＣａＣｌ２、ＺｎＢｒ２、ＺｎＣｌ２、ＺｎＩ２またはＬｉＢｒのうちの１種以上の使用。
【請求項１２】
前記浸透圧アクチュエータ（１１０）は、着用可能な注射装置（１００）に使用されるように構成されている、請求項１１記載の使用。
【請求項１３】
前記駆動溶液は、他の種類の塩または他の浸透剤をさらに含有する、請求項１１または１２記載の使用。
【請求項１４】
前記駆動溶液は、アルコールをさらに含有する、請求項１１から１３までのいずれか１項記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、着用可能な注射装置用の浸透圧アクチュエータおよびこのような浸透圧アクチュエータを備える着用可能な注射装置に関する。特に、本発明は、着用可能な注射装置の使用中に、安定した高い流量を提供することができる浸透圧アクチュエータに関する。
【０００２】
発明の背景
注射装置の駆動ユニットとして順方向浸透に基づく浸透圧アクチュエータを使用することは、例えば、大量の薬剤を注射しなければならない場合、薬剤をゆっくり患者に注射しなければならない状況において非常に魅力的である。浸透圧アクチュエータは、高圧を提供可能であるのと同時に、圧力を上昇させるための時間を、浸透膜の種類およびサイズならびに浸透駆動溶液の濃度および種類により制御することができる。アクチュエータの圧力および浸透膜を通過してアクチュエータに流入する供給水によるアクチュエータの体積の増大を、例えば、カートリッジ内のプランジャを移動させまたは可撓性のリザーバから薬剤を搾り出すのに使用することができる。
【０００３】
国際公開第２０１７／１２９１９１号には、浸透圧駆動ユニットにより駆動される着用可能な注射装置の幾つかの実施形態が記載されている。駆動溶液を収容する圧力チャンバの一方の内部側は、外部の供給水リザーバに接触する浸透膜により形成される。供給水が、浸透プロセスにより膜を通ってチャンバ内に引き込まれると、圧力が上昇し、過剰な流体が、出口を通って浸透圧駆動ユニットから押し出され、カートリッジ内のプランジャを移動させるようになっている。しかしながら、当技術分野において公知のこのような着用可能な装置の欠点は、装置の取扱いおよび使用の便宜を容易にするのに望まれるほど寸法を小さくするのが困難なことである。さらに、便利なサイズの装置に十分な流量を提供するのは困難である。
【０００４】
発明の簡単な説明
本発明の目的は、従来技術において公知の浸透圧アクチュエータに関連する上述した欠点を克服する、着用可能な注射装置用の浸透圧アクチュエータを提供することである。
【０００５】
本発明は、着用可能な注射装置用の浸透圧アクチュエータであって、この浸透圧アクチュエータは、溶解した無機塩を含有する駆動溶液を収容する、１つ以上の出口を有する圧力チャンバと、１つ以上の浸透膜と、水を収容するキャビティとを備え、１つ以上の浸透膜は、圧力チャンバの１つ以上の内面の少なくとも一部を形成しており、水は、１つ以上の浸透膜の１つ以上の外面の少なくとも一部に接触しており、駆動溶液中の溶解した無機塩は、以下、ＣａＢｒ２、ＣａＣｌ２、ＺｎＢｒ２、ＺｎＣｌ２、ＺｎＩ２またはＬｉＢｒのうちの１種以上を含む、浸透圧アクチュエータに関する。
【０００６】
このような無機塩を駆動溶液に使用することにより、アクチュエータひいては着用可能な注射装置の寸法を小さくすることができ、一定の高い流量を得やすくなる。
【０００７】
本発明の実施態様では、駆動溶液は、他の種類の塩または他の浸透剤をさらに含有する。
【０００８】
駆動溶液のこのような他の内容物は、例えば、ＮａＣｌまたはポリマーであることができる。ＣａＢｒ２および／または例えば、ＺｎＢｒ２の飽和溶液であっても、より少量の他の種類の塩または他の浸透活性成分を溶解させることができ、それにより、浸透ポテンシャルをさらに向上させることができる。
【０００９】
本発明の実施態様では、駆動溶液は、アルコールをさらに含有する。
【００１０】
駆動溶液をアルコールと混合することにより、駆動溶液の密度を低下させることができ、この低下は、一部の着用可能な注射装置設計において有利である場合があり、同時に、アルコールは、流入してくる水との混合速度を速くする湿潤剤として作用するであろう。
【００１１】
本発明の別の態様では、本発明は、上述した浸透圧アクチュエータを備える着用可能な注射装置に関する。
【００１２】
本発明の実施態様では、駆動溶液は、圧力チャンバ内の密なキャビティ内に収容されていて、水によって取り囲まれており、駆動溶液が、着用可能な注射装置についての作動手順の一部として、キャビティから押し出され、周囲の水と混合されるように、構成されている。
【００１３】
このようにして、着用可能な注射装置を作動させるまで平衡状態が提供され、それにより、着用可能な注射装置は、使用される前に長時間保存することができる。
【００１４】
本発明の実施態様では、着用可能な注射装置についての作動手順の一部として、圧力チャンバ内で結晶塩が溶解される。
【００１５】
作動手順の一部として圧力チャンバ内の周囲の水内に結晶塩を放出することにより、着用可能な注射装置のためのより単純な作動機構を達成することができる。
【００１６】
本発明の実施態様では、着用可能な注射装置を作動させると、少なくとも浸透圧アクチュエータの一部における駆動溶液は過飽和させられる。
【００１７】
着用可能な注射装置の作動時に駆動溶液を過飽和させることにより、着用可能な注射装置の使用中の駆動溶液の希釈をいくらか均等化することができ、その結果、より安定した流量が得られる。
【００１８】
本発明の実施態様では、着用可能な注射装置を作動させると、着色剤が、駆動溶液と混合され、この駆動溶液を着色する。
【００１９】
これは、着色された駆動溶液がプランジャを前進させる薬剤充填容器内に移動するときに、ユーザが注射の進行を決定するのに役立つことができる。注射が完了したときに、着用可能な注射装置が、供給水を収容するキャビティに対して圧力チャンバを開くように構成されている場合には、着用可能な注射装置は、窓に色を示すように構成することができ、このため、注射が完了したことをユーザに示すことができる。
【００２０】
本発明の実施態様では、１つ以上の出口を通って圧力チャンバから流出する流体が、着用可能な注射装置の薬剤充填容器から薬剤を可動のプランジャにより押し出すように、構成されている。
【００２１】
このようにして、プランジャを押すためのロッドが必要なくなり、着用可能な注射装置を実質的により小さくすることができる。
【００２２】
本発明の実施態様では、１つ以上の出口を通って圧力チャンバから流出する流体が、着用可能な注射装置の可撓性のリザーバから薬剤を押し出すように、構成されている。
【００２３】
このような構成により、可撓性の薬剤リザーバに基づく非常にコンパクトな着用可能な注射装置を提供することができる。
【００２４】
本発明のさらに別の実施形態では、浸透圧アクチュエータ内の駆動溶液への下記の無機塩、つまり、ＣａＢｒ２、ＣａＣｌ２、ＺｎＢｒ２、ＺｎＣｌ２、ＺｎＩ２またはＬｉＢｒのうちの１種以上の使用に関する。
【００２５】
本発明の実施態様では、浸透圧アクチュエータは、着用可能な注射装置に使用されるように構成されている。
【００２６】
本発明の実施態様では、駆動溶液は、他の種類の塩または他の浸透剤をさらに含有する。
【００２７】
本発明の実施態様では、駆動溶液は、アルコールをさらに含有する。
【００２８】
以下に、本発明の幾つかの例示的な実施形態を図面を参照してさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る着用可能な注射装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る浸透圧アクチュエータの斜視図である。
【図３】濃度分極による浸透ポテンシャルの損失を示す曲線である。
【図４】種々の温度でのＮａＣｌ、ＣａＢｒ２およびＺｎＢｒ２の溶解限界を示す表である。
【００３０】
詳細な説明
浸透圧アクチュエータ１１０の機能を理解するのに必要な部分のみを本説明に含ませている。
【００３１】
「上（ｕｐ）」、「下（ｄｏｗｎ）」、「上部（ｕｐｐｅｒ）」、「下部（ｌｏｗｅｒ）」、「上方（ｕｐｗａｒｄ）」および「下方（ｄｏｗｎｗａｒｄ）」は、図面を指し、必ずしも使用状況を指すものではない。
【００３２】
「着用可能な注射装置」１００という用語は、身体への取り付けおよび薬剤の皮下注射のための、患者に適用される医療用の注射装置１００を指す。着用可能な注射装置１００は、例えば、自動注射器より低い速度で注射し、大量の薬剤を注射しなければならない場合に使用されることが多い。着用可能な注射装置１００は、多くの場合、一回限りの使用のためのものであり、使用後に取り外され、廃棄される。
【００３３】
「浸透圧アクチュエータ」１１０という用語は、図２に示されたように、平坦なシート状浸透膜１３０を有する浸透圧アクチュエータ１１０を指すことができるが、２つ以上の平坦なシート状浸透膜１３０を有する浸透圧アクチュエータ１１０を指すこともできる。浸透圧アクチュエータ１１０は、例えば、供給水を有する可撓性のリザーバ１４０の形態にある溶媒供給部と、１つ以上の出口１５２を有し、駆動溶液を収容する剛性圧力チャンバ１５０とを備える。使用中に、可撓性のリザーバ１４０からの供給水は、浸透膜１３０を通って圧力チャンバ１５０内に流入し、それにより、圧力チャンバ１５０内の圧力が上昇する。
【００３４】
「ＦＯ」という用語は、逆浸透を意味するＲＯという用語とは対照的に、正浸透を意味する。正浸透プロセスは、いかなる追加のエネルギーも加えられることなく起きる。一方、逆浸透プロセスは、高圧力の適用を必要とする。
【００３５】
「平坦なシート状膜」１３０または単に「膜」１３０という用語は、ＦＯにより浸透圧アクチュエータ１１０内の浸透圧を開始するように適応化された半透性ＦＯ膜１３０を指す。平坦なシート状膜１３０は、曲げられまたは成形されていてよく、管状または中空の繊維膜１３０の形態を有することもできる。この場合、これが有利であると考えられる。
【００３６】
「供給水」という用語は、駆動溶液より塩分濃度が低いまたは浸透ポテンシャルが低い水を指す。供給水は、好ましくは、脱塩水の形態にあるが、この用語は、他の種類の流体を指す場合もある。また、この用語を、単に「水」と呼ぶこともある。供給水は、「水を収容するキャビティ１４０」とも呼ばれる可撓性のまたは折り畳み可能なリザーバ１４０に収容される。
【００３７】
「駆動溶液」という用語は、浸透剤を含有し、供給水より高い塩分または浸透ポテンシャルを有する溶液を指す。着用可能な注射装置１００の作動時に、駆動溶液は、リザーバ１２０から放出されるかまたは浸透剤、例えば、粉末としての結晶塩を溶解させることにより調製されもしくは錠剤を形成するために打ち抜かれるかのいずれかであることができる。
【００３８】
「ＤＥＣＰ」または「希釈外部濃度分極」という用語は、水リザーバ１４０からの水が半透性ＦＯ膜１３０を通過し、駆動溶液と共に圧力チャンバ１５０内に流入し、膜１３０の表面付近に蓄積し、それにより、浸透ポテンシャルが下がる現象を指す。
【００３９】
「ＣＩＣＰ」または「濃縮内部濃度分極」という用語は、駆動溶液由来の浸透剤が半透性ＦＯ膜１３０を通過し、供給水リザーバ１４０内に流入し、多孔質支持層の内側に蓄積し、それにより、浸透ポテンシャルが下がる現象を指す。
【００４０】
「ＰＲＯ」または「ＰＲＯモード」という用語は、浸透性正浸透膜１３０の向きを指す。この場合、膜１３０の活性層は、駆動溶液に面し、多孔質支持層は、供給水に面する。
【００４１】
図１に、浸透圧アクチュエータ１１０（図２に示される）を備える着用可能な注射装置１００を示す。着用可能な注射装置１００は、着用可能な注射装置１００を作動させるための押しボタン１０１が押されて、その作動状態にある。針１０３は、患者の皮下組織に挿入される伸長位置にある。薬剤充填容器１０２が、着用可能な注射装置１００の開口部を通して見えている。
【００４２】
図１に示されたような着用可能な注射装置１００の機能的手順は、例えば、以下のとおり、つまり、
−  ユーザは、着用可能な注射装置１００のユーザに面する側の接着剤の保護紙を剥がす。
−  ユーザは、着用可能な注射装置１００を身体、通常、腹部に取り付ける。
−  ユーザは、押しボタン１０１を押し、それにより、皮下注射針１０３が、ユーザの皮下皮膚に挿入され、流路が、薬剤充填容器１０２とユーザとの間に形成される。
−  押しボタン１０１を押している間およびその直後に、塩または塩溶液が、浸透圧アクチュエータ１１０（図２を参照のこと）内で放出され、圧力チャンバ１５０内において駆動溶液が形成される。供給水は、浸透性ＦＯ膜１３０（図２を参照のこと）を通して吸引され、供給水と駆動溶液との混合物からなる過剰の流体は、薬剤充填容器１０２に導かれる。
−  薬剤充填容器１０２内のプランジャ（図示せず）は、過剰な流体がプランジャの外面を押圧することにより動かされ、薬剤は、皮下注射針１０３を通って押し出される。
−  注射が完了すると、針１０３は、自動的に後退することができ、注射が完了したことを示す信号がユーザに与えられ得る。
−  ユーザは、着用可能な注射装置１００を取り外し、それを廃棄する。
であってよい。
【００４３】
図２に、本発明の実施形態に係る浸透圧アクチュエータ１１０をより詳細に示す。分かるように、浸透圧アクチュエータ１１０は、出口１５２を有する圧力チャンバ１５０を備え、この出口１５２は、薬剤充填容器１０２（図１に示される）と接続されるように構成されている。圧力チャンバ１５０は、駆動溶液を含むパウチ１２０およびパウチ１２０を取り囲む水を収容するキャビティまたは区画１５１を有する。浸透膜１３０および折り畳み可能な供給水リザーバ１４０が、圧力チャンバ１５０の上部に配置されており、それにより、膜１３０は、圧力チャンバ１５０と供給水リザーバ１４０との間の障壁を構成している。駆動溶液を含むパウチ１２０は、アクチュエータ１１０内に配置され、固定される。着用可能な注射装置１００が押しボタン１０１（図１を参照のこと）を押すことにより作動させられると、切断装置１６０は、パウチ１２０を切断し、駆動溶液が出て、パウチ１２０は、例えば、パウチ１２０のエラストマー特性によりまたはばね（図示せず）により空になる。その後、駆動溶液は、圧力チャンバ１５０内の周囲の水と混合されるであろう。
【００４４】
本発明の他の実施形態では、圧力チャンバ１５０内での駆動溶液の放出は、他の方法で、例えば、着用可能な注射装置１００の作動時に、周囲の水と混合される乾燥浸透剤または溶解浸透剤のいずれかにより行うことができる。
【００４５】
上記された着用可能な注射装置１００における浸透膜１３０の使用と、例えば、水処理における使用との間の１つの大きな相違点は、着用可能な注射装置１００において、供給水および駆動溶液は、着用可能な注射装置１００の使用中、概して静的であり、概して、膜１３０に沿った流体移動がないことである。これにより、浸透ポテンシャルひいては駆動力を希釈外部濃度分極（ＤＥＣＰ）および濃縮内部濃度分極（ＣＩＣＰ）により、着用可能な注射装置１００の使用中に低下させるという結果となる。ＤＥＣＰおよびＣＩＣＰは、駆動溶液と供給水との間の見かけの浸透ポテンシャルから差し引く必要があり、それにより得られる利用可能な浸透ポテンシャルがより低くなる。
【００４６】
図３において、ＤＥＣＰおよびＣＩＣＰの効果を、ＰＲＯモードにおける膜１３０について示す。ＰＲＯモードは、駆動溶液および供給水が概して静的である場合に、最も高い利用可能な浸透ポテンシャルを提供するモードである。図３に示されたように、ＤＥＣＰおよびＣＩＣＰは、平衡が生じるまで、着用可能な注射装置１００の使用中に、顕著かつ向上する効果を有する場合がある。これにより、潜在的に、駆動力が注射の最後の部分で不十分になり、その結果、膜１３０を通る水の移動が減少するため、注射が止まるかまたは投与速度が過度に遅くなるという結果となる場合がある。
【００４７】
水に溶解させた臭化カルシウム（ＣａＢｒ２）をベースとする駆動溶液を使用することにより、ＮａＣｌもしくはＭｇＣｌ２または他の一般的に使用される浸透剤を使用する場合よりも非常に高い初期浸透ポテンシャルが達成される。その結果として、膜１３０を通る水の移動は、注射期間全体を通して十分に高いレベルに維持される。駆動溶液は、ＣａＢｒ２を水に溶解させることによりまたは臭化亜鉛（ＺｎＢｒ２）、塩化亜鉛（ＺｎＣｌ２）、ヨウ化亜鉛（ＺｎＩ２）、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）もしくは塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）との組み合わせ／組成物によりまたは追加の一般的な塩もしくは他の浸透活性成分との組み合わせ／組成物により構成することができる。ＺｎＢｒ２、ＺｎＣｌ２、ＺｎＩ２、ＬｉＢｒまたはＣａＣｌ２のうちの１つ以上により、ＣａＢｒ２の存在なしに調製される駆動溶液も、本発明の範囲内にある。
【００４８】
ＦＯ膜１３０を通る十分に高い水の移動を達成するために、考慮すべき３つの重要な要因がある。
【００４９】
１）駆動溶液中の多量の溶解粒子
２）（ＤＥＣＰを避けるための）膜への粒子の絶え間ない輸送
３）粒子の高い膜排除
Ｒｅ１
ＣａＢｒ２等の溶解塩をベースとする駆動溶液について、駆動溶液中の「粒子」は、イオンの形態にあり、したがって、塩の溶解度は、駆動溶液が含有することができる「粒子」の総数を規定する際に非常に重要な因子である。ＣａＢｒ２および上記言及された他の塩は、水に非常に溶解性であり、したがって、１ミリリットル当たりにかなりの数のイオンを提供することができる。ＮａＣｌと比較して、ＣａＢｒ２は、４〜７倍高い溶解度を有し、ＺｎＢｒ２は、水内で１０〜２０倍高い溶解度を有する。
【００５０】
図４において、水内でのＮａＣｌ、ＣａＢｒ２およびＺｎＢｒ２の種々の温度でのおよその溶解限界を見ることができる。単位は、塩ｇ／水１００ｇである。
【００５１】
０℃で飽和した塩溶液は、０℃の結晶化温度を有する。結晶化温度は、十分な時間と適切な核形成条件とが与えられた場合、塩結晶が溶液から析出し始める温度と定義される。一旦形成されると、塩結晶の塊を除去することは困難であり、浸透圧アクチュエータ１１０を遮断してしまう場合がある。したがって、結晶化温度は、０℃未満であるのが望ましい。以下に、ＮａＣｌ、ＣａＢｒ２およびＺｎＢｒ２の溶解度を、０℃での重量パーセント（ｗｔ％：溶液の重量で割った塩の重量）として示す。
【００５２】
【表１】
2022500213.tif 000003
【００５３】
ＣａＢｒ２溶液、特に、ＺｎＢｒ２溶液の重量％が、ＮａＣｌ溶液の重量％よりかなり高いことが明らかである。多くの場合、２つ以上の塩の組成物を使用して、総溶解度を向上させることができ、興味深いことに、５４〜５７重量％のＺｎＢｒ２と２１〜２３重量％のＣａＢｒ２とのブレンド（結果として得られる７５重量％の重量％を有する）は、−１２℃の結晶化温度を有し、それにより、保存中に駆動溶液中で結晶が成長するリスクなしに、より長い時間および非常に低い温度で保存することができる。
【００５４】
以下に、有効面積が約１０００ｍｍ２の単一の平坦なＦＯ膜１３０を有する試験セル内での水の移動を、ＮａＣｌ、ＣａＢｒ２およびＺｎＢｒ２−ＣａＢｒ２（５：２）ブレンドの約９０％飽和溶液について示す。
【００５５】
【表２】
2022500213.tif 000004
【００５６】
Ｒｅ２
駆動溶液および供給水は、使用中、着用可能な注射装置１００内で概して静的であるため、流体の全ての潜在的な乱流および移動は、膜１３０を通って来る供給水および着用可能な注射装置１００を使用している間に移動するユーザから生じるであろう。これは、溶液中の塩のバルク拡散速度が、粒子が膜１３０に向かって移動することを確実にするのに重要であることを意味する。塩の拡散速度は、塩のイオンのサイズおよび重量に関連し、ＣａＢｒ２およびＺｎＢｒ２ならびに他の言及された塩のイオンの重量は、ＮａＣｌのイオンと比較して重いため、バルク拡散速度は、これらの塩について比較的低い。
【００５７】
一方、密度も、静止流体を有する浸透圧アクチュエータ１１０に重要である。駆動溶液が、流入してくる供給水より非常に重い場合（かつ流入してくる水と駆動溶液との混合が即座に起こらないため）、駆動溶液は、駆動溶液が膜１３０の上方に向けられている場合には、流入してくる水を通って膜１３０に落下し、膜１３０が垂直に向けられている場合には、ある程度落下する傾向がある。これにより、ＤＥＣＰが顕著に最小限になり、それにより、イオンが膜１３０に導かれるときに、利用可能な浸透ポテンシャルが向上する。ＰＲＯモードでは、ＣＩＣＰは、図３に示されたように、主に、支持層で起こる。したがって、支持層は、できるだけ薄く、開いていなければならない。また、より高い密度のＣａＢｒ２は、膜１３０の上記された向きで重力により離れる傾向があるであろうため、膜１３０の支持層からイオンを除去するのにも役立つであろう。ある量の空気が、浸透圧アクチュエータ１１０内に存在する場合、高密度の駆動溶液は、同様に、空気ポケットを膜１３０表面から押し出すのに役立つことができる。
【００５８】
以下に、２０℃でのＮａＣｌ、ＣａＢｒ２およびＺｎＢｒ２−ＣａＢｒ２ブレンドの密度を列記する。
【００５９】
【表３】
2022500213.tif 000005
【００６０】
Ｒｅ３
典型的には、イオンのサイズが大きいほど、膜１３０によるイオン（粒子）の排除は高くなる。低い排除では、圧力チャンバ１５０から供給水リザーバへのイオンの移動が多くなり、これにより、ＣＩＣＰによる有効駆動力が小さくなるであろう。特許請求される塩の分子サイズがかなり大きいため、イオンの排除は、非常に良好である。例えば、標準的なＦＯ試験条件下で、Ｐｏｒｉｆｅｒａ  Ｉｎｃ．から市販されているＦＯ膜１３０上で測定した場合、ＣａＢｒ２についての逆塩フラックス（ＲＳＦ）は、ＮａＣｌについて約０．３ｇ／Ｌであるのと比較して、約０．１８ｇ／Ｌである。
【００６１】
水が、膜１３０を通って圧力チャンバ１５０に流入すると、前述のように、バルク拡散のために、水は、駆動溶液とある程度混合し、したがって、出口１５２を通過する水は、希釈駆動溶液にある程度なるであろう。この希釈により、膜１３０上のフラックスの低下に伴う問題がさらに増幅される。供給水と比較してＣａＢｒ２溶液の密度が比較的高いため、例えば、圧力チャンバ１５０または圧力チャンバ１５０の一部を、出口１５２を中央に有する螺旋として形成することにより、圧力チャンバ１５０内にＣａＢｒ２溶液を捕捉可能である。ついで、膜１３０の垂直位置では、高密度の駆動溶液は、螺旋状に形成されたチャネル内で最も飽和した駆動溶液を維持するであろう。膜１３０の水平配向において同じ効果を有するために、浸透圧アクチュエータ１１０のより複雑な設計が想定され得る。
【００６２】
ＣａＢｒ２ならびにＺｎＢｒ２、ＺｎＣｌ２、ＺｎＩ２、ＬｉＢｒおよびＣａＣｌ２の他の浸透剤に対する別の利点は、特に他の種類の塩と比較して、エタノールおよび他のアルコールへの溶解度が比較的高いことである。一部の例では、駆動溶液の密度を低下させ、それを水の密度に近づけることが有利である場合がある。これは、例えば、０．７９ｇ／ｍＬの密度を有するエタノールまたは他のアルコールを駆動溶液に添加することにより達成することができる。駆動溶液中の少量のアルコールは、湿潤性を改善し、それにより拡散を改善する追加の利点を有する場合があり、これは、駆動溶液と流入してくる供給水とのより速い混合を触媒するであろう。
【００６３】
特に、ＣａＢｒ２塩を駆動溶液中に使用することに関連するさらなる利点は、
・危険ではなく、環境に破壊することなく容易に廃棄することができる
・熱的および化学的に安定で、不燃性であり、爆発性ではない
・火災の場合、有毒なフュームを発生させない
・広い温度範囲での熱膨張が小さいため、種々の温度で安定した流動性を確保するのに役立つ
・飽和溶液であっても、少量の他の種類の塩を溶解可能であり、それにより、浸透ポテンシャルを、さらに向上させることができる
・比較的安価であり、容易にアクセス可能である。ＣａＢｒ２は、主に、穿孔流体のための濃厚水溶液に使用されるが、神経症治療薬、凍結混合物、食品保存剤、写真および難燃剤にも使用される
・ＣａＢｒ２は、無水形態が水に溶解されると、比較的多くの量の熱を放出し、これを使用して、浸透圧アクチュエータ１１０を加熱し、膜１３０を通るより多くの水の移動をもたらすことができる
・溶解したＣａＢｒ２は、透明であり、無臭である
ことである。
【００６４】
ＣａＢｒ２駆動溶液をベースとする浸透圧アクチュエータ１１０は、製薬業界内外両方の他の種類の装置またはポンプにも使用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１００  着用可能な注射装置
１０１  押しボタン
１０２  薬剤充填容器
１０３  針
１１０  浸透圧アクチュエータ
１２０  駆動溶液を収容するキャビティ
１３０  浸透膜
１４０  水を収容するキャビティ
１５０  圧力チャンバ
１５１  圧力チャンバ内の区画
１５２  出口
１６０  切断装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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