УСТРОЙСТВО СОЕДИНЕНИЯ ЕМКОСТИ С РЕЗЕРВУАРОМ, СПОСОБ СБОРКИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТАКОГО УСТРОЙСТВА
DEVICE FOR CONNECTION A VESSEL AND A RESERVOIR, ASSEMBLY METHOD AND USE OF SUCH DEVICE

Изобретение относится к устройству соединения емкости, содержащей горлышко, закупоренное прокалываемой пробкой, с резервуаром, предназначенным для установки на нем иглы, при этом таким резервуаром может быть, например, шприц. Изобретение относится также к способу сборки такого устройства соединения, а также к способу заполнения резервуара, оснащенного иглой, в ходе которого используют такое устройство соединения.
В области расфасовки лекарственных средств известно хранение лиофилизированного лекарственного средства или активного начала лекарственного средства в стеклянном флаконе, горлышко которого закупорено пробкой из эластомерного материала и обжато алюминиевой крышкой, оснащенной разрывным колпачком. Для получения таких лекарственных средств, как известно, содержимое шприца вводят во флакон, из которого затем получают смесь. Для этого можно использовать устройство, описанное в документе WO-A-2006/085327, применение которого является длительным и сложным, поскольку некоторые манипуляции, в том числе вращения, необходимо производить в специальном порядке, который не обязательно является интуитивным для неопытного пользователя. Кроме того, известные устройства содержат относительно большое количество деталей, что повышает их себестоимость и увеличивает время их изготовления.
В документе PR A 2717086 предусмотрено соединение флакона со шприцем, уже оснащенным иглой, с использованием направляющей детали, содержащей цилиндрический корпус. Крепежная деталь является частью проксимального конца цилиндрического кожуха, дистальный конец которого направляется муфтой и образует острие, предназначенное для прокалывания конечного участка цилиндрического корпуса. Этот дистальный конец неподвижно соединен не с муфтой, а с крепежной деталью, поэтому прокалывание пробки можно осуществить только посредством введения шприца, оснащенного иглой, внутрь устройства соединения. Таким образом, это устройство не позволяет получить доступ к внутреннему объему флакона, пока не будет введен шприц. Кроме того, часть из эластичного материала обеспечивает герметичность между концом шприца и крепежной деталью, не входя в контакт с иглой. Вследствие этого мертвый объем этого устройства доходит до уровня переднего конца шприца, что приводит к значительным потерям продукта.
Кроме того, в документе GB А 2446778 раскрыт переходник, предназначенный для взаимодействия со стандартным шприцем, оснащенным иглой, что не совместимо с использованием шприца, не содержащего иглы. Риск утечки вокруг иглы шприца повышается, в частности, когда весь комплекс, образованный флаконом, переходником и иглой, располагают в перевернутой конфигурации для перемещения содержимого флакона в иглу.
Задача изобретения состоит в устранении вышеуказанных недостатков, присущих известным устройствам, за счет создания нового экономичного и исключительно простого в применении устройства соединения.
В связи с этим объектом изобретения является устройство соединения емкости, содержащей горлышко, закупоренное прокалываемой пробкой, с резервуаром, выполненным с возможностью установки на нем иглы, причем это устройство содержит цоколь, оснащенный средствами установки на емкости, который ограничивает центральное отверстие и на котором можно установить резервуар. Согласно изобретению иглу, входящую в состав узла, заходящего в центральное отверстие цоколя, являющегося частью устройства соединения и предназначенного для установки на резервуаре, располагают в центральном отверстии в направлении, параллельном продольной оси этого отверстия, тогда как уплотнительную муфту располагают в центральном отверстии вокруг иглы и в контакте с этой иглой, при этом цоколь является моноблочным и содержит средство прокалывания пробки, которое проходит от промежуточной стенки цоколя противоположно центральному отверстию параллельно его центральной оси до дистального конца, при этом средство прокалывания является полым, и его внутренний объем сообщается, с одной стороны, с центральным отверстием и, с другой стороны, с объемом, радиально окружающим дистальный конец средства прокалывания.
Благодаря изобретению, заявленное устройство соединения можно применять, применяя поступательные движения и не прибегая к сложному движению вращения, что пользователь может совершать совершенно интуитивно. Кроме того, поскольку иглу, которой оборудован резервуар, располагают в центральном отверстии цоколя, заявленное устройство является компактным и эффективно защищает иглу до использования. В частности, устройство в соответствии с изобретением совместимо с использованием шприца, не имеющего иглы, так как узел, к которому принадлежит игла, вставляют в центральное отверстие цоколя. Поскольку цоколь является моноблочным, средство прокалывания может быть выполнено с возможностью прокалывания пробки емкости путем простой установки этого цоколя на горлышке емкости. Кроме того, конструкция устройства соединения является простой, что позволяет контролировать его себестоимость и время его изготовления.
Согласно предпочтительным, но неограничивающим аспектам изобретения, такое устройство может иметь один или несколько следующих отличительных признаков, взятых в любой технически приемлемой комбинации:
- Внутренний объем средства прокалывания образует приемное гнездо для частичного введения иглы.
- Часть иглы, заходящая во внутренний объем средства прокалывания, не входит в контакт с этим средством.
- Свободный конец части иглы, заходящей во внутренний объем средства прокалывания, смещен в направлении, параллельном продольной оси отверстия по меньшей мере на 2 мм относительно дистального конца средства прокалывания.
- Минимальный внутренний диаметр муфты без напряжения меньше наружного диаметра иглы.
- Цоколь и насадка, неподвижно соединенная с иглой, содержат взаимодополняющие рельефные элементы блокировки иглы в поступательном движении параллельно продольной оси отверстия в направлении средства прокалывания.
- Муфта опирается противоположно насадке на дно отверстия, при этом, когда насадка блокирована на цоколе за счет взаимодействия взаимодополняющих рельефных элементов, она действует на муфту осевым усилием сжатия, при этом муфта выполнена с возможностью радиального расширения под действием такого усилия сжатия.
- Муфта имеет наружную цилиндрическую форму с круглым основанием на одной части и усеченную конусную форму на другой части.
- Средство прокалывания выполнено с возможностью прокалывания пробки емкости за счет простой установки цоколя на емкость без взаимодействия с резервуаром.
- Мертвый объем устройства заключен во внутреннем объеме средства прокалывания в муфте до сужающейся зоны этой муфты, входящей в контакт с иглой, и вокруг средства прокалывания.
3
- Мертвый объем устройства меньше 25 мм.
- Узел оснащен средствами разъемного крепления на резервуаре.
Объектом изобретения является также способ сборки описанного выше устройства, который содержит следующие этапы:
a) за счет упругой деформации муфту сажают на трубку, внутренний диаметр которой превышает наружный диаметр иглы,
b) центральную ось иглы совмещают с центральной осью трубки,
c) иглу вводят в трубку поступательным движением параллельно совмещенным осям,
d) поступательным движением, параллельным совмещенным осям, разделяют трубку и узел, содержащий по меньшей мере муфту и иглу,
e) узел вставляют в центральное отверстие цоколя.
Наконец, объектом изобретения является способ заполнения резервуара, предназначенного для оснащения иглой, продуктом, содержащимся в емкости, содержащей горлышко, закупоренное прокалываемой пробкой. Согласно этому способу используют вышеупомянутое устройство соединения и осуществляют следующие этапы:
p) устанавливают на емкость цоколь, прокалывая пробку при помощи средства прокалывания в ходе операции перемещения цоколя относительно горлышка параллельно центральной оси отверстия и в направлении дна емкости,
q) устанавливают резервуар герметично на насадке, неподвижно соединенной с проксимальным концом иглы,
г) вводят в емкость жидкость, содержащуюся в резервуаре, через центральный канал иглы и внутренний объем средства прокалывания,
s) соединенные емкость, устройство соединения и резервуар приводят в положение, в котором содержимое емкости перетекает под действием силы тяжести во внутренний объем резервуара через внутренний объем средства прокалывания и центральный канал иглы,
t) из отверстия извлекают иглу, неподвижно соединенную с резервуаром.
В частности, можно предусмотреть, чтобы на этапе p) средства установки упруго деформировались и защелкивались под горлышком емкости, удерживая средство прокалывания в положении, в котором оно обеспечивает сообщение между внутренним объемом емкости и внутренним объемом части узла, находящейся в центральном отверстии цоколя.
Изобретение и его преимущества будут более очевидны из нижеследующего описания варианта осуществления заявленного устройства соединения и способов применения этого устройства, представленного исключительно в качестве примера, со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг.1 показано заявленное устройство соединения, вид в перспективе с пространственным разделением деталей и в осевом разрезе в четверть окружности;
на фиг.2 показано устройство, изображенное на фиг.1, над флаконом, горлышко которого закупорено прокалываемой пробкой, вид в осевом разрезе;
на фиг.3 - то же, что и на фиг.2, при этом устройство соединения установлено на флаконе;
на фиг.4 показано устройство соединения, вид в перспективе с пространственным разделением деталей под другим углом и в разрезе в половину окружности;
на фиг.5-8 представлены этапы способа сборки устройства, показанного на фиг.1-4, виды сбоку;
на фиг.9-13 представлены этапы способа получения лекарственного средства, в ходе которых шприц заполняют продуктом, содержащимся во флаконе, при помощи устройства, показанного на фиг.1-4.
Показанное на фиг.1-4 устройство 10 соединения содержит моноблочный цоколь 20, выполненный посредством литья из синтетического материала, например из поликарбоната или из АБС.
Этот цоколь 20 содержит кольцевую часть 21, от которой отходят четыре упруго деформирующиеся лапки 22, геометрическая форма которых позволяет им защелкиваться вокруг наружного бортика 122 горлышка 120 стеклянного флакона 110.
Лапки 22 ограничивают между собой приемный объем V22 для захождения горлышка 120, когда устройство 10 устанавливают на флакон 110, как показано на фиг.3. В этой конфигурации внутренний носок 24 каждой лапки 22 опирается на нижнюю боковину 134 крышки 130, которая охватывает бортик 122. В свою очередь, эта боковина 134 опирается на поверхность 124 бортика 122, направленную в сторону дна 112 флакона 10.
Цоколь 20 содержит центральное отверстие 26, продольная ось которого обозначена Х26. Ось Х26 является также продольной и центральной осью цоколя 20. Снаружи трубчатой части 25, в центре которой находится отверстие 26, выполнены ребра 252 жесткости. Ребра 252 проходят между трубчатой частью 25 и кольцевой частью 21. Позицией 23 обозначена поверхность части 21, противоположная ребрам 252. Поверхность 23 является перпендикулярной к оси Х26 и лапки 22 выполнены параллельно оси Х26, начиная от юбки 27, которая окружает эту поверхность. Объем V22 продолжен до уровня поверхности 23 и окружен в радиальном направлении относительно оси Х26 юбкой 27 вблизи поверхности 23. Часть объема V22, находящаяся ближе к поверхности 23, окружает бортик 122 и крышку 130 в конфигурации установки цоколя 20 на флаконе 110.
Конец части 25, противоположный части 21, окаймлен наружным бортиком 254.
Внутренние носки 24 лапок 22 содержат, каждый, поверхность 242, направленную противоположно отверстию 26. Поверхности 242 имеют форму усеченного конуса и расходятся относительно оси Х26, удаляясь от отверстия 26. Эта геометрия поверхностей 242 облегчает упругую деформацию лапок 22 во время установки цоколя 20 на горлышко 120 флакона 110 осевым поступательным движением.
В объеме V22 от центра поверхности 23 вдоль оси Х26 проходит полый пробойник 28. Пробойник 28 предназначен для прокалывания эластомерной пробки 128, которая закупоривает горлышко 120. В этом смысле пробойник 28 представляет собой средство прокалывания пробки 128.
На практике пробка 128 заблокирована в горлышке 120 при помощи крышки 130, которая выполнена из алюминия или из синтетического материала.
Позицией 282 обозначен дистальный конец пробойника 28, то есть его конец, наиболее удаленный от поверхности 23. Позицией 284 обозначено основание пробойника 28, то есть зона его соединения с поверхностью 23. Это основание образует проксимальный конец пробойника 28.
Внутренний объем пробойника 28 обозначен V28, причем этот внутренний объем имеет вид отверстия с центром на оси Х26.
На одной стороне пробойника 28 вблизи конца 282 выполнено отверстие 286. Это отверстие обеспечивает сообщение между объемом V28 и объемом V22, который окружает конец 282 радиально относительно оси Х26.
Устройство 10 содержит также моноблочную уплотнительную муфту 40, выполненную из мягкого синтетического или натурального материала, такого как эластомер. В варианте муфта 40 выполнена из сантопрена посредством литья под давлением.
Х40 обозначает продольную ось муфты 40, a V40 - ее внутренний объем, центрованный по оси Х40 и симметричный относительно этой оси. Диаметр объема V40 меняется по длине муфты 40. В частности, муфта 40 содержит суженую зону 42, в которой ее внутренний диаметр имеет минимальное значение d40, когда муфта 40 не находится под действием внешних усилий.
Наружная поверхность муфты 40 содержит участок 44, который является цилиндрическим с круглым сечением и с центром на оси Х40, а также усеченный конусный участок 46 с центром на оси Х40, сужающийся в направлении этой оси по мере удаления от участка 44.
Со стороны, противоположной этой суженой зоне 42, объем V40 сообщается с наружным пространством через расширенный участок 48.
Отверстие 26 содержит два участка 267 и 268, соответственно цилиндрический участок и усеченный конусный участок, сходящийся в направлении дна 62. Значения осевой длины участков 267 и 268 являются соответственно такими же, что и значения осевой длины участков 44 и 46 муфты 40.
Устройство 10 дополнительно содержит узел 60, состоящий из полой иглы 62 и из насадки 64, установленной вокруг проксимального конца 624 иглы 62. Узел 60 вставляют в отверстие 26, где он остается в положении выжидания соединения со шприцом, что будет описано ниже. Насадка 64 выполнена с возможностью разъемной установки на шприце. Она может быть стандартным изделием с контролируемой себестоимостью. Игла 62 выполнена из металла, тогда как насадка выполнена из пластического материала, например из полипропилена.
Насадка 64 содержит бортик 642, обеспечивающий ее крепление на конце шприца 210, классически используемого для получения и инъекции лекарственных средств.
Внутренний объем V64 насадки 64 сообщается с центральным каналом 626 иглы 62. Элементы 62 и 64 можно соединять друг с другом при помощи любой известной технологии, например посредством совместного литья или приклеивания.
Продольная ось узла 60 обозначена Х60. Элементы 62 и 64 расположены на одной линии и центрованы по оси Х60.
Насадка 64 содержит четыре ребра 644, которые выполнены снаружи насадки 64 радиально относительно оси Х60. Со своей стороны, поверхность цоколя 20, образующая отверстие 26, содержит рельефные элементы 263, между которыми образованы кулисы 264 для захождения ребер 644, когда насадку 64 вставляют в отверстие 26, что будет описано ниже.
Взаимодействие ребер 644 и кулис 264 обеспечивает функцию предупреждения проворачивания узла 60 относительно цоколя 20, когда насадку 64 вставляют в отверстие 26.
Насадка 64 содержит также наружный заплечик 646, который проходит между ребрами 644 и опирается на поверхность 266 каждого рельефного элемента 263, противоположную дну 262. Взаимодействие заплечика 646 и поверхностей 266 ограничивает прохождение насадки 64 и, следовательно, иглы 62 вглубь в отверстии 26 в направлении объема V22.
В собранной конфигурации устройства 10 оси Х26, Х40 и Х60 совпадают и уплотнительная муфта 40, находящаяся в отверстии 26, опирается на дно 262 своей концевой поверхностью 49, противоположной участку 48. В этой конфигурации заплечик 646 опирается на поверхности 266 и ребра 644 действуют на муфту 40 усилием Е1 прижатия муфты 40 к дну 262. Одновременно дно 262 действует реактивным усилием Е2 на муфту 40. Иначе говоря, муфта 40 сжимается между концевой поверхностью 644А ребер 644 и дном 642. Это сжатие муфты 40 приводит к ее радиальному расширению относительно совпадающих осей Х26 и Х40, что плотно прижимает участки 44 и 46 ее наружной поверхности к поверхности, ограничивающей отверстие 26 внутри цоколя 20, соответственно на уровне его участков 267 и 268. Эта герметичность достигается за счет упругой деформации муфты 40 радиально относительно оси Х40.
В этой конфигурации посадки игла 62 проходит параллельно оси Х26. На практике, она расположена вдоль оси Х26 и дистальный конец 622 иглы 62 заходит в объем V28 без контакта с внутренней поверхностью пробойника 28. Таким образом, пробойник 28 механически защищает этот дистальный конец 622 без риска загрязнения.
В конфигурации посадки, показанной на фиг. 2 и 3, дистальный конец 622 иглы 62 смещен вдоль совпадающих осей Х26 и Х60 на длину l2 относительно дистального конца 282 пробойника 28. Длина l2 превышает 2 мм, предпочтительно превышает 3 мм, что позволяет уменьшить мертвый объем вокруг иглы 62, когда флакон 1, оснащенный устройством 10, переворачивают в положение, показанное на фиг. 12.
Когда устройство 10 устанавливают на флакон 110, как показано, например, на фиг. 3, пробойник 28 прокалывает пробку 128 по причине прохождения лапок 22 под бортик 122 и объем V28 сообщается с внутренним объемом V110 флакона 110 через отверстие 286. Поскольку дистальный конец 622 иглы 62 находится в этом объеме V28, центральный канал 626 иглы 62 сообщается с объемом V110 через объем V28, отверстие 286 и объем V22. Учитывая моноблочное выполнение пробойника 28 с остальной частью цоколя 20 и, в частности, с кольцевой частью 21, он прокалывает пробку 128 только за счет установки цоколя 20 на емкость 10 без взаимодействия со шприцом или другим средством, внешним относительно устройства 10.
Таким образом, устройство 10 позволяет устанавливать сообщение между каналом 626 и объемом V110, защищая при этом дистальный конец 622 иглы 62, которая установлена на цоколе 20 внутри устройства 10 до установки этого устройства на флакон 110.
Наружный диаметр иглы 62 имеет обозначение D62, причем этот диаметр является постоянным по длине иглы. Диаметр d40 выбирают меньшим диаметра D62. На практике, разность этих диаметров может составлять от 5 до 25% диаметра. Это обеспечивает эффективный плотный контакт между муфтой 40 и иглой 62 на уровне зоны 42. Во время извлечения узла 60 относительно цоколя 20, что будет описано ниже, это обеспечивает также очистку наружной поверхности иглы 62 за счет трения на уровне части, находящейся в объеме V28.
Как показано на фиг.3, в представленной здесь конфигурации мертвый объем комплекса, образованного устройством 10 и флаконом 110, включает в себя часть внутреннего объема V28 пробойника 28 и участок V40 внутреннего объема муфты 40, который находится между объемом V28 и суженой зоной 42 муфты 40, входящей в контакт с иглой 62. Этот мертвый объем включает в себя также часть VI 28 внутреннего объема пробки 128, которая находится между дном этой пробки и отверстием 286. На фиг.3 этот мертвый объем показан заштрихованным в сером цвете. Он значительно меньше, чем в известных технических решениях, в частности, за счет того, что практически не находится над пробойником 28, так как суженая зона 42 находится близко к нижнему концу муфты 40. Этот мертвый объем, включающий в себя объемы V28, V40 и V128, имеет значение менее 25 мм, на практике менее 22 мм (кубических миллиметров).
На фиг.5-8 представлен способ сборки устройства 10. В рамках этого способа используют трубку 310, неподвижно соединенную с опорой 320, а также площадку 330, выполненную с возможностью поступательного перемещения относительно опоры 320 и трубки 310.
Трубку 310 выбирают таким образом, чтобы ее наружный диаметр D310 был совместим с ее введением в муфту 40 с учетом упругой деформации этой муфты. Внутренний диаметр d310 выбирают строго превышающим диаметр d62.
На первом этапе, представленном на фиг.5, муфту 40 сажают вокруг части трубки 310, которая выступает из площадки 330. На фигуре эта операция показана стрелкой F1.
На втором этапе, представленном на фиг.6, узел 60 располагают относительно муфты 40, совмещая ось Х60 с центральной осью Х310 трубки 310, затем иглу 62 вводят в трубку 310, что становится возможным, учитывая разность между диаметрами D62 и d310. Эта операция показана на фиг.6 стрелкой F2. Она происходит без контакта между муфтой 40 и иглой 62.
На третьем этапе, представленном на фиг.7, площадку 330 отводят от опоры 320 поступательным движением вдоль оси Х310 и оси Х60, как показано стрелкой F3, что позволяет извлечь трубку 310 из муфты 40, которая находится вокруг иглы 62. В конце этого этапа элементы 60 и 40 оказываются соединенными друг с другом и дистальный конец 622 иглы 62 выступает из муфты 40, не входя с ней в прямой контакт, то есть без риска загрязнения этого конца 622 материалом муфты 40.
На четвертом этапе, представленном на фиг.8, цоколь 20 устанавливают вокруг собранных элементов 60 и 40, что показано стрелкой F4. Во время этого движения оси Х26, Х40 и Х60 находятся на одной линии. Дистальный конец 622 иглы 62 заходит во внутренний объем V28 без контакта с цоколем 20.
В этой связи следует отметить, что минимальный внутренний диаметр d28 пробойника 28 превышает диаметр D62. На практике диаметр d28 может в 2-4 раза превышать диаметр D62.
Перед использованием устройство 10, которое является компактным, может храниться в блистере 400, как показано на фиг.9. Если необходимо получить доступ к содержимому флакона 110, блистер 400 открывают, и устройство 10 устанавливают на горлышко 120 флакона 110, сначала расположив его на этом горлышке, затем произведя толкающее движение в направлении дна 112, как показано стрелкой F5 на фиг.2. Это позволяет перевести устройство 10 из конфигурации, показанной на фиг.2, в конфигурацию, показанную на фиг.3 и 10, за счет упругой деформации лапок 22. В результате происходит прокалывание пробки 128 пробойником 28.
После этого на насадку 42 можно съемно установить шприц 210, который оснащен гайкой 214 блокировки на насадке 64. Можно применять блокировку типа Luer или Luer-Lock. В варианте можно предусмотреть другие типы блокировок.
После этого можно нажать на поршень 220 шприца 210 толкающим усилием ЕЗ, в результате чего жидкость, содержащаяся в шприце 210, попадает внутрь флакона 110, как показано на фиг.11. Это становится возможным за счет того, что при переходе из конфигурации, показанной на фиг.2, к конфигурации, показанной на фиг.3, пробойник 28 прокалывает пробку 128, поэтому жидкость, содержащаяся в шприце 210, протекает через объем V64, канал 626, объем V28, отверстие 286 и объем V22 и попадает в объем V110.
После этого соединенные и сообщающиеся между собой элементы 10, 110 и 210 можно встряхнуть, чтобы равномерно перемешать содержимое флакона 110, затем весь комплекс перевернуть, как показано на фиг.12, что позволяет содержимому флакона 110 пройти за счет силы тяжести в шприц 210 через объем V22, отверстие 286, объем V28, канал 626 и объем V64. В этом положении мертвый объем полученного продукта представляет собой объем, окружающий иглу 632 в объеме V28. Учитывая значение длины ℓ2, этот мертвый объем является относительно небольшим.
В этой конфигурации упругое и герметичное прижатие муфты 40 вокруг иглы 62 гарантирует отсутствие утечки содержимого флакона 110 в объем V40 над участком 42.
Перевернув опять полученный таким образом комплекс, можно отделить шприц от флакона 40 за счет осевого тягового усилия Е4 относительно цоколя 20, что приводит к извлечению узла 60 и цоколя 20 с иглой 62, установленной на шприце 210 в конфигурации использования.