改进的注射器和垫圈系统的制作方法

专利2025-02-26  27



背景技术:

1、本公开涉及一种匹配的注射器和柱塞系统,特别是将用在注射器内的垫圈,以及制造和检查垫圈中的激光切口的改进工艺。本技术通过引用整体并入2019年12月6日提交的pct国际申请第pct/us2019/065099号和2011年7月26日公布的美国专利第7,985,188b2号。更具体地,本技术通过引用并入美国专利第7,985,188b2号,其中公开了通过施加sioxcy或sioxcyhz的pecvd涂层进行润滑的注射器筒体等,以及制造、测试和使用此类注射器筒体的方法。

2、已开发预填充肠胃外容器,例如注射器或筒和柱塞系统,以便于无菌产品(例如,盐水溶液、用于注射的染料、药学活性制剂等)的快速和准确配量,最小化配量误差,降低生物污染的风险,增强便利性和易用性,防止产品溢流等(参见例如,yoshino等人,j pharmsci.2014;103(5):1520-8)。预填充肠胃外容器通常用在远端处固定到柱塞的橡胶垫圈密封,所述橡胶垫圈在容器的内容物的贮存期内提供封闭完整性。为了使用预填充注射器,移除包装和帽,任选地将皮下注射针或另一递送导管附接到筒体的远端,将递送导管或皮下注射针移动到使用位置(例如通过将其插入到受试者的组织中或插入到设备中以用注射器的内容物冲洗),并且使柱塞在筒体中前进以将筒体的内容物注射到施加点。

3、由注射器的筒体中的橡胶垫圈提供的密封通常涉及将垫圈的橡胶压靠筒体。通常,橡胶垫圈的最大直径在直径上大于筒体的最小内径。因此,当要从注射器中分配注射产品时,为了移位橡胶垫圈及其附接的柱塞,需要克服橡胶垫圈的这种压力。此外,不仅当最初移动固定到柱塞上的垫圈时典型地需要克服由橡胶密封件提供的这种压力,而且当在注射产品的分配期间橡胶垫圈沿着筒体移位时也需要继续克服这种力。需要相对升高的力来推进注射器中的垫圈和柱塞可能会增加使用者从注射器中施用注射产品的难度。这对于自动注射系统来说尤其成问题,在自动注射系统中,注射器被放置在自动注射装置中,并且垫圈由固定弹簧推进。因此,关于在预填充肠胃外容器中使用固定到柱塞上的垫圈的主要考虑包括:(1)容器封闭完整性(“cci”,如下文定义)和液体/气体紧密性;以及(2)分配注射器内容物所需的柱塞力(如下文定义)。

4、在实践中,维持cci/液体或气体紧密性和提供期望的柱塞力往往是相互竞争的考虑因素。换句话说,在没有其他因素的情况下,在垫圈与容器内表面之间维持足够的cci/液体或气体紧密性的配合越紧密,在使用中推进垫圈所需的力就越大。在注射器领域中,重要的是确保固定到柱塞上的垫圈在筒体中前进时能够以基本恒定的速度和以基本恒定且相对小的力移动。另外,启动柱塞移动并且然后继续推进柱塞所需的力应该足够小,以使得使用者能够舒适地施用,并且防止可能导致患者不适的震动或不必要的高压力。

5、为了减少摩擦并且因此提高柱塞力,传统上对固定到柱塞的垫圈的筒体接触接合表面、筒体的内表面或两者都施加润滑。液体或凝胶状的可流动润滑剂,诸如游离硅油(例如,聚二甲基硅氧烷或“pdms”),可在柱塞与筒体之间提供期望的润滑水平以优化柱塞力。pdms实际上是本行业中使用的标准可流动润滑剂。然而,不期望在垫圈与筒体之间使用可流动润滑剂。一个原因在于可流动润滑剂可能与注射器中的药物产品混合并且相互作用,从而可能使药物降解或以其他方式影响其功效和/或安全性。例如,当用作润滑剂时,硅油可能引起液滴,这可能潜在地导致敏感生物药物的聚集或溶液的混浊(bee js等人,pda jpharm sci technol.2014;68(5):494-503),或引起药物相互作用和增加的颗粒物形成(yamashita a等人,adv drug deliv rev.2013;65(1):139-47)。单克隆抗体、缀合物疫苗和蛋白质制剂尤其容易受到有机硅诱导的蛋白质聚集和颗粒形成的影响。(majumdar等人,j pharm sci.2011年7月;100(7):2563-73)。另外,随时间推移,有机硅迁移可能影响递送的一致性,因为它可能改变松脱力和滑动力(blgf)以及注射时间(thornton jd等人,2015.ondrugdelivery magazine,第61期(2015年10月),第10-15页)。因硅油迁移到药物制剂中而导致的亚可见颗粒可能引入若干产品质量问题,诸如超过肠胃外容器中颗粒物的usp限值、吸附导致蛋白质中结构不稳定和/或因注射硅油诱导的蛋白质聚集体或硅油/蛋白质复合物而导致的免疫原性反应,这些可能降低药物功效和/或在患者中引起潜在危险的反应,使得产品不适合使用(thornton jd等人,2015.ondrugdelivery magazine,第61期(2015年10月),第10-15页)。因此,润滑剂在其与药物产品一起被注射到患者体内的情况下可能成问题。

6、另外,当与预填充注射器一起使用时,可流动润滑剂可随时间推移而远离垫圈迁移,从而导致垫圈与容器的内表面之间的润滑很少或没有润滑的点。这可能会导致称为“静摩擦”的现象,这是行业术语,指的是垫圈与筒体之间的粘附,需要克服这种粘附以使柱塞和垫圈脱离并且允许柱塞开始移动。出于这些原因,行业需要“无油”解决方案,即,在垫圈与筒体之间没有可流动润滑剂的垫圈,并且其中这种可流动润滑剂不存在于药物产品流中。

7、作为可流动润滑剂的替代(或补充),已经从具有润滑特性的材料开发了垫圈或者开发垫圈以在其外表面上包括减少摩擦的涂层或膜。此类含氟聚合物膜(在一些实施例中,层压件)可提供屏障以最小化制剂与柱塞之间的相互作用,同时维持垫圈的密封完整性(christa jansen-otten 2019.blog;westpharma)。例如:terumo的i-coating,其在通过引用整体并入本文中的加拿大专利第1,324,545号中引用;橡胶塞上的w.l.gore膨胀ptfe膜,其在通过引用整体并入本文中的ep2493534b1中公开;以及west的cz柱塞。然而,此类垫圈由于膜起皱、膜中的缺陷和/或膜从橡胶垫圈脱层已经经历cci的失效,也可能具有较差的气体阻挡特性。因此,对于容纳对某些气体敏感的产品的预填充注射器来说,单独的常规含氟聚合物膜层压垫圈可能不是可行的解决方案。此外,此类注射器和垫圈系统具有较差的cci。

8、此外,在此类预填充注射器系统中,垫圈在施用和药物储存期期间与封装的无菌产品接触。无菌产品与其包装之间的相互作用可对制剂的纯度和降解以及被施用该产品的患者的安全性具有显著影响(christa jansen-otten 2019.blog;westpharma)。因此,为注射器系统、特别是预填充注射器系统选择正确的垫圈是制药和生物制药行业的重要考虑因素。

9、通过引用整体并入本文中的美国专利申请第15/445,108号提到了用于医用注射器中的层压垫圈。这种垫圈包括由弹性材料制成的主体,以及设置在主体的表面上的膜。在注射器系统中,注射器通常包括注射器筒体和在注射器筒体中可往复移动的柱塞。垫圈附接到柱塞的远端。在此应用中,垫圈通过以下来进一步经历激光加工工艺:通过相对于垫圈的圆周表面部分倾斜地将激光束施加到该圆周表面部分,同时使垫圈的圆周表面部分围绕垫圈的中心轴线旋转,从而在垫圈上的膜的至少表面部分中周向地形成环形凹槽。这种激光切割凹槽或通道改善了层压垫圈在注射器内的可滑动性和可密封性,同时维持垫圈的弹性,并且最小化从预填充注射器的液体泄漏。另外,激光切割凹槽在垫圈的肋上形成壕状结构,其中微小突出物升高到膜表面上方,以改善层压垫圈在注射器内的可滑动性和可密封性。然而,激光加工的这种方法具有若干缺点,因为垫圈中的激光切割凹槽增加了在垫圈中形成缺陷的风险,这可能导致微小突出物缺陷并且导致垫圈失效,在一些实施例中,这可能导致容器封闭完整性失效。

10、在美国专利申请第15/445,108号中公开的垫圈中,垫圈的激光切割凹槽或通道形成在垫圈的膜的整个圆周表面部分中,使得凹槽是连续的。然而,垫圈中这种连续凹槽已由于圆度而经历cci的失效。圆度可影响微小突出物的均匀性;例如,在激光工艺期间旋转垫圈时,突出物的深度可基于垫圈的位置而变化。当垫圈旋转时,在不完美居中的情况下,激光工艺的这种方法还可导致椭圆形切口,其沿着垫圈的圆周在一个点处具有较深凹槽,并且在另一点处具有较浅凹槽,这导致较差的气体阻挡特性。因此,单独的常规激光切割垫圈对于容纳对某些气体敏感的产品的预填充注射器来说并不是可行的解决方案。此外,此类注射器和垫圈系统具有较差的cci。

11、此外,用于形成凹槽的特定激光器可基于激光束分布而导致不均匀切割的凹槽。例如,具有高斯激光束分布的激光束提供钟形强度分布,其空间强度分布在强度低于烧蚀阈值并且仅足以熔化/加热材料时,导致束分布的“尾部”处的能量浪费(hoang等人,micromachines,2020年2月,11(221))。

12、在美国专利申请第15/445,108号中提及的工艺中,然后在激光切割工艺期间旋转垫圈(或柱塞)的内部腔。然而,在激光工艺期间固定垫圈(柱塞)的这种方法具有若干缺点,因为垫圈(柱塞)的壁在垫圈(柱塞)旋转以形成激光切割凹槽时可能变形或下垂。这导致垫圈(柱塞)膜上的激光切口或凹槽不太一致。包括通过美国专利申请第15/445,108号的工艺产生的垫圈(柱塞)的注射器系统也更容易发生液体或气体泄漏,并且具有较差的cci。


技术实现思路

1、需要一种用于在其外表面上存在膜的垫圈(或柱塞)表面上产生两个或更多个非连续通道的工艺,以及用于注射器垫圈系统中的改进的垫圈,所述注射器垫圈系统用于将例如药物产品递送给有需要的受试者。所得垫圈改善了液体或气体泄漏的预防,并且在匹配的注射器和柱塞系统中使用时具有优异的cci。组装有本公开的改进垫圈的注射器改善了对容纳在其内的产品的保护,并且特征在于改善了产品贮存期。

2、在一些实施例中,本技术提供了一种用于在位于匹配的注射器和柱塞垫圈系统中使用的垫圈的外表面上的膜中或穿过膜制造两个或更多个非连续通道(在一些实施例中,所述两个或更多个非连续通道延伸到垫圈本身中)的工艺,所述工艺导致优异的容器封闭完整性和可密封性以及最小的液体/气体泄漏。

3、在一些实施例中,本技术的公开内容提供了用于在匹配的注射器-柱塞系统中使用的具有非连续通道的垫圈。多个非连续通道可以包括在位于垫圈的圆周外表面部分的至少一部分上的膜中,或者在一些实施例中穿过该膜。一些实施例的多个非连续通道还包括围绕垫圈的圆周外表面部分设置的非通道部分。非连续通道可以大致彼此平行,其中每个通道在一些实施例中包括未彼此对准设置的非通道部分。本公开的一些实施例的无硅油注射器和垫圈系统(优选地预填充塑料注射器系统)具有优异的容器封闭完整性(cci),避免高的松脱力和液体/气体泄漏,随时间推移产生一致的递送性能,提供对封装产品的保护,最小化垫圈与产品的相互作用,并且在产品的贮存期期间维持功效和无菌性,并且具有改善的产品贮存期。一些实施例的注射器和垫圈系统还产生减少的亚可见颗粒,并且可以保护包含在注射器内的复杂或敏感性生物制品免于硅油引起的聚集和颗粒物形成。在一些实施例中,本公开还提供了一种用于通过激光切割在垫圈和位于其外表面上的膜中产生非连续通道的工艺。

4、在一些实施例中,本公开还提供了用于生产无硅油注射器和垫圈系统的工艺,该无硅油注射器和垫圈系统具有使用光阻法(lo)或微流成像(mfi)测量的小于300个2微米尺寸或更大的颗粒。在一些实施例中,本公开的注射器系统结合改善由垫圈上的内置润滑膜提供的可密封性的工艺,所述内置润滑膜消除了使用润滑注射器筒体的需要。在一些实施例中,本公开包括对现有技术的制造过程控制和基本上100%的检查系统的说明,其提供对垫圈和对应注射器和通道的严格尺寸控制,从而实现针对容器封闭完整性和柱塞力进行优化的组装的注射器和垫圈系统的高度一致的压缩。

5、在一些实施例中,本公开涉及一种用于在位于垫圈的圆周外表面的至少一部分上的膜中或穿过膜形成多个非连续通道的工艺,所述垫圈包括主体和内部腔,所述内部腔由所述垫圈的内表面限定并且包括开放端,所述工艺包括:

6、(a)将芯轴的一端插入到所述腔的开放端中;

7、(b)将所述芯轴和所述垫圈相对于激光器定位;以及

8、(c)将从所述激光器发射的激光束施加到所述膜的表面上的多个位置,同时沿着所述芯轴的纵向轴线旋转所述芯轴和所述垫圈以形成所述多个非连续通道,其中:

9、每个非连续通道大致平行于其他非连续通道,所述多个非连续通道中的每个非连续通道部分地围绕所述垫圈的圆周外表面延伸。在一些实施例中,非通道部分中断每个非连续通道,并且沿着所述垫圈的圆周外表面部分定位,使得所述非通道部分与紧邻的一个或多个非连续通道的另一个非通道部分未对准。

10、在一些实施例中,所述工艺包括使用激光测微计通过监测施加所述激光束的精确位置来监测多个选定位置,以及基于所述监测调整所述激光束。

11、在一些实施例中,位于垫圈的圆周外表面部分的至少一部分上的所述膜的厚度为约10-30微米、约15-35微米、约20-50微米或约20微米。

12、在一些实施例中,所述膜配置成沿着注射器的管滑动并且是化学稳定的。

13、在一些实施例中,所述膜能够防止组分从所述垫圈的弹性材料迁移。

14、在一些实施例中,所述工艺包括将所述垫圈固定到所述芯轴。例如,在一些实施例中,所述垫圈通过压配合组装固定到所述芯轴。

15、在一些实施例中,插入到所述垫圈的内部腔中的所述芯轴的至少一部分的直径大于插入所述芯轴之前的所述内部腔的内径。

16、在一些实施例中,所述多个非连续通道包括彼此轴向间隔开的两个非连续通道。在一些实施例中,所述多个非连续通道中的每个非连续通道包括轴向相对的第一侧壁和第二侧壁以及底面。在一些实施例中,所述多个非连续通道中的每个非连续通道包括在所述侧壁之间的轴向宽度,所述轴向宽度选自1-100微米、5-50微米、10-30微米和15-25微米。在一些实施例中,所述多个非连续通道中的每个非连续通道包括选自0-100微米、5-50微米、10-30微米和15-25微米的径向深度。在一些实施例中,所述多个非连续通道中的每个非连续通道包括选自20-80微米、30-60微米、40-50微米、50-60微米、40-45微米、45-50微米、50-55微米和55-60微米的激光切割深度。

17、在一些实施例中,所述多个非连续通道中的一个或多个非连续通道延伸穿过所述膜进入所述垫圈的圆周外表面中。

18、在一些实施例中,所述多个非连续通道各自包括大于所述垫圈的表面上的所述膜的厚度的径向深度。

19、在一些实施例中,所述多个非连续通道包括周向延伸的第一唇部,所述周向延伸的第一唇部邻近于所述通道的第一侧壁定位并且在所述膜上方径向延伸。

20、在一些实施例中,所述多个非连续通道还包括第二周向延伸的唇部,所述第二周向延伸的唇部邻近于所述第二侧壁定位并且在所述膜上方径向延伸。在一些实施例中,所述第一唇部包括选自10-100微米、15-60微米、20-50微米或30-40微米的第一峰高度,并且其中第二唇部包括选自10-100微米、15-60微米、20-50微米或30-40微米的第二峰高度。

21、在一些实施例中,所述多个非连续通道中的每个非连续通道的第一唇部包括选自200-1,000微米、275-550微米、300-400微米或450-500微米的第一峰宽度,并且其中所述多个非连续通道中的每个非连续通道的第二唇部包括选自200-1,000微米、275-550微米、300-400微米或450-500微米的第二峰宽度。

22、在一些实施例中,每个唇部包括在形成所述通道时由所述激光束从所述通道移位的膜材料。

23、在一些实施例中,所述垫圈能够定位在管状注射器筒体中,以便在所述筒体的内表面与至少一个唇部之间形成密封。

24、在一些实施例中,所述激光器相对于所述芯轴和垫圈的位置由伺服电机控制。

25、在一些实施例中,所述膜包括含氟聚合物膜。在一些实施例中,所述含氟聚合物膜包含聚四氟乙烯(ptfe)。在一些实施例中,所述弹性材料包括溴化丁基橡胶。

26、在一些实施例中,所述工艺包括在施加到所述垫圈的外表面之前处理所述膜的内表面以促进与所述外表面的粘附。例如,在一些实施例中,所述膜的内表面经电晕处理或化学处理。

27、在一些实施例中,所述垫圈的尺寸公差选自±100微米、±50微米、±35微米、±25微米、±20微米、±15微米、±10微米、±5微米或±3微米。

28、在一些实施例中,如使用光阻法(lo)或微流成像(mfi)测量的,所述垫圈具有小于300个2微米尺寸或更大的颗粒。

29、在一些实施例中,本公开涉及一种匹配的注射器和柱塞系统,其包括:

30、(a)管状筒体;

31、(b)柱塞,所述柱塞位于所述管状筒体内部并且在所述筒体中可纵向移动;以及

32、(c)联接到所述柱塞的端部的垫圈,其中所述垫圈包括具有圆周表面部分的由弹性材料制成的主体、位于所述垫圈的圆周外表面部分的至少一部分上的膜、以及内部腔,所述内部腔由所述垫圈的内表面部分限定并且包括开放端,

33、(d)在所述膜中或穿过所述膜的多个非连续通道,每个非连续通道大致平行于其他非连续通道,所述多个非连续通道中的每个非连续通道围绕所述垫圈的圆周外表面延伸,并且具有中断所述非连续通道的非通道部分,

34、其中每个非连续通道的非通道部分沿着所述垫圈的圆周外表面部分定位,使得所述非通道部分与紧邻的一个或多个非连续通道的非通道部分未对准。在一些实施例中,所述匹配的注射器和柱塞系统的特征在于更长的贮存期的改善。

35、在一些实施例中,位于所述垫圈的圆周外表面部分的至少一部分上的所述膜的厚度为约10-30微米、约15-35微米、约20-50微米或约20微米。

36、在一些实施例中,所述膜具有良好的可滑动性和化学稳定性中的一者或多者。在一些实施例中,所述膜配置成沿着注射器的管滑动并且是化学稳定的。

37、在一些实施例中,所述膜能够防止组分从所述垫圈的弹性材料迁移。

38、在一些实施例中,所述垫圈通过压配合组装附接到所述柱塞。

39、在一些实施例中,所述管状筒体包含与所述垫圈接触的可注射流体。

40、在一些实施例中,所述注射器和柱塞系统能够在两年的贮存期内维持容器封闭完整性(cci),所述容器封闭完整性通过液体迁移测试方法和氦泄漏检测测试方法中的一种或两种来测量。在一些实施例中,所述注射器和柱塞系统包括缺陷率不超过6σ的容器封闭完整性(cci)。

41、在一些实施例中,所述柱塞和所述垫圈包括4至20牛顿(n)之间的松脱力。

42、在一些实施例中,所述柱塞和所述垫圈包括4至20牛顿(n)之间的滑动力。

43、在一些实施例中,在处于2℃与8℃之间的条件下时,所述松脱力或滑动力在两年储存寿命内变化小于约10%-30%。

44、在一些实施例中,在处于20℃与25℃之间的条件下时,所述松脱力或滑动力在两年储存寿命内变化小于约20%-40%。

45、在一些实施例中,所述管状筒体包括壁,所述壁具有涂覆有润滑层的内表面,所述润滑层具有通过x射线光电子能谱(xps)测量的1个si原子:0.5至2.4个o原子:0.6至3个c原子的原子比。

46、在一些实施例中,所述管状筒体包括壁,所述壁具有特征在于三层涂层的内表面,其中三层包括结合涂层、阻挡涂层和ph保护涂层;其中

47、(a)所述结合涂层包含sioxcy或sinxcy,其中x为约0.5至约2.4,并且y为约0.6至约3,所述结合涂层具有面向所述壁的内表面的外表面,并且所述结合涂层具有面向所述管状筒体的内腔的内表面;

48、(b)所述阻挡涂层包含siox,其中x为1.5至2.9,所述阻挡涂层的厚度为2至1000nm,所述阻挡涂层具有面向所述结合涂层的内表面的外表面,并且所述阻挡涂层具有面向注射器筒体的内腔的内表面;并且

49、(c)所述ph保护涂层包含sioxcy或sinxcy,其中x为约0.5至约2.4,并且y为约0.6至约3,所述ph保护涂层具有面向所述阻挡涂层的内表面的外表面和面向所述管状筒体的内腔的内表面。

50、在一些实施例中,所述管状筒体包括润滑层,所述润滑层具有面向所述ph保护涂层的内表面的外表面和面向所述管状筒体的内腔的内表面。在一些实施例中,例如,与没有所述润滑层的管状筒体中的垫圈的静摩擦和滑动摩擦中的一者或两者相比,所述润滑层能够减少所述筒体中的垫圈的静摩擦和滑动摩擦中的一者或两者。

51、在一些实施例中,所述膜包括含氟聚合物膜。在一些实施例中,所述含氟聚合物膜包含聚四氟乙烯(ptfe)。

52、在一些实施例中,与不包括由所述工艺产生的所述多个非连续通道的其他方面基本上类似的预填充注射器相比,所述多个非连续通道在组装以形成预填充注射器时改善所述系统的容器封闭完整性(cci)。在一些实施例中,所述cci的改善通过真空衰减泄漏检测方法来测量。在一些实施例中,所述改善通过液体cci测试方法来测量。

53、在一些实施例中,所述管状筒体包括壁,所述壁包括限定大体圆柱形内腔的内表面,所述筒体具有内径;所述垫圈包括前面、侧表面、后部部分和外径;所述垫圈配置成接收在管状注射器筒体内,其中垫圈外径位于筒体内径内并且可相对于所述筒体内径移动;并且所述系统的管状筒体和垫圈分别尺寸设定成在组装时提供最小筒体内径与最大垫圈外径之间的间距,所述间距与标称间距的偏差不超过:±100微米、±50微米、±35微米、±25微米、±20微米、±15微米、±10微米、±5微米或±2微米。

54、在一些实施例中,本公开涉及一种垫圈,其包括

55、(a)主体,所述主体包括弹性材料并且具有圆周表面部分和内部腔,所述腔由所述垫圈的内表面部分限定并且在一端处是开放端;

56、(b)位于所述垫圈的圆周外部部分的至少一部分上的膜;以及

57、(c)多个非连续通道,所述多个非连续通道在所述膜中或穿过所述膜,并且围绕所述垫圈的圆周外表面部分延伸,并且具有相应的非通道部分,所述相应的非通道部分中断每个相应的非连续通道,

58、其中每个非连续通道的相应的非通道部分沿着所述垫圈的圆周外表面部分定位,使得所述相应的非通道部分与相邻非通道部分未对准。

59、在一些实施例中,垫圈展现以下特性中的一项或多项:

60、(i)如通过液体迁移和氦泄漏检测测试方法中的一种或多种所测量的,在两年的贮存期内维持容器封闭完整性(cci);

61、(ii)当组装在匹配的注射器和柱塞系统内时,容器封闭完整性(cci)的缺陷率不超过6σ;

62、(iii)当组装在匹配的注射器和柱塞系统内时,松脱力在4至20牛顿(n)之间、替代地在4至10牛顿(n)之间、替代地在4至8牛顿(n)之间;

63、(iv)当组装在匹配的注射器和柱塞系统内时,滑动力在4至20牛顿(n)之间、替代地在4至10牛顿(n)之间、替代地在4至8牛顿(n)之间;并且

64、在两年的储存寿命内,所述松脱力或滑动力的变化小于约10%-30%。


技术特征:

1.一种用于在位于垫圈的圆周外表面的至少一部分上的膜中或穿过膜形成多个非连续通道的工艺,所述垫圈包括主体和内部腔,所述内部腔由所述垫圈的内表面限定并且包括开放端,所述工艺包括:

2.根据权利要求1所述的工艺,其中非通道部分中断每个非连续通道并且沿着所述垫圈的圆周外表面定位,使得所述非通道部分与紧邻的一个或多个非连续通道的另一个非通道部分未对准。

3.根据权利要求1所述的工艺,还包括:

4.根据权利要求1所述的工艺,其中位于垫圈的圆周外表面部分的至少一部分上的所述膜的厚度为约10-30微米、约15-35微米、约20-50微米或约20微米。

5.根据权利要求1或2中任一项所述的工艺,其中所述膜配置成沿着注射器的管滑动并且是化学稳定的。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的工艺,其中所述垫圈包括弹性材料,并且其中所述膜能够防止组分从所述垫圈的弹性材料迁移。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的工艺,其中所述工艺还包括将所述垫圈固定到所述芯轴。

8.根据权利要求7所述的工艺,其中所述垫圈包括弹性材料,其中所述垫圈通过压配合组装固定到所述芯轴。

9.根据权利要求8所述的工艺,其中插入到所述垫圈的内部腔中的所述芯轴的至少一部分的直径大于插入所述芯轴之前所述内部腔的内径。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的工艺,其中所述多个非连续通道包括彼此轴向间隔开的两个非连续通道。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的工艺,其中所述多个非连续通道中的每个非连续通道包括轴向相对的第一侧壁和第二侧壁以及底面。

12.根据权利要求11所述的工艺,其中所述多个非连续通道中的每个非连续通道包括在所述侧壁之间的轴向宽度,所述轴向宽度选自1-100微米、5-50微米、10-30微米和15-25微米。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的工艺,其中所述多个非连续通道中的每个非连续通道包括选自0-100微米、5-50微米、10-30微米和15-25微米的径向深度。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的工艺,其中所述多个非连续通道中的每个非连续通道包括选自20-80微米、30-60微米、40-50微米、50-60微米、40-45微米、45-50微米、50-55微米和55-60微米的激光切割深度。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的工艺,其中所述多个非连续通道中的一个或多个非连续通道延伸穿过所述膜进入所述垫圈的圆周外表面中。

16.根据权利要求15中任一项所述的工艺,其中所述多个非连续通道各自包括大于所述垫圈的表面上的所述膜的厚度的径向深度。

17.根据权利要求1-12中任一项所述的工艺,其中所述多个非连续通道包括周向延伸的第一唇部,所述周向延伸的第一唇部邻近于所述通道的第一侧壁定位并且在所述膜上方径向延伸。

18.根据权利要求17中任一项所述的工艺,其中所述多个非连续通道还包括第二周向延伸的唇部,所述第二周向延伸的唇部邻近于所述第二侧壁定位并且在所述膜上方径向延伸。

19.根据权利要求18中任一项所述的工艺,其中所述第一唇部包括选自10-100微米、15-60微米、20-50微米或30-40微米的第一峰高度,并且其中第二唇部包括选自10-100微米、15-60微米、20-50微米或30-40微米的第二峰高度。

20.根据权利要求17-19中任一项所述的工艺,其中所述多个非连续通道中的每个非连续通道的第一唇部包括选自200-1,000微米、275-550微米、300-400微米或450-500微米的第一峰宽度,并且其中所述多个非连续通道中的每个非连续通道的第二唇部包括选自200-1,000微米、275-550微米、300-400微米或450-500微米的第二峰宽度。

21.根据权利要求17-20中任一项所述的工艺,其中当形成所述通道时,每个唇部包括由所述激光束从所述通道移位的膜材料。

22.根据权利要求17-21中任一项所述的工艺,其中所述垫圈能够定位在管状注射器筒体中,以便在所述筒体的内表面与至少一个唇部之间形成密封。

23.根据权利要求1-22中任一项所述的工艺,其中所述激光器相对于所述芯轴和垫圈的位置由伺服电机控制。

24.根据权利要求1-23中任一项所述的工艺,其中所述膜包括含氟聚合物膜。

25.根据权利要求24所述的工艺,其中所述含氟聚合物膜包含聚四氟乙烯(ptfe)。

26.根据权利要求1-25中任一项所述的工艺,其中所述弹性材料包括溴化丁基橡胶。

27.根据权利要求1-26中任一项所述的工艺,还包括在施加到所述垫圈的外表面之前处理所述膜的内表面以促进与所述外表面的粘附。

28.根据权利要求27所述的工艺,其中所述膜的内表面经电晕处理或化学处理。

29.根据权利要求1-28中任一项所述的工艺,其中所述垫圈的尺寸公差选自±100微米、±50微米、±35微米、±25微米、±20微米、±15微米、±10微米、±5微米或±3微米。

30.根据权利要求1-27中任一项所述的工艺,其中如使用光阻法(lo)或微流成像(mfi)测量的,所述垫圈具有小于300个2微米尺寸或更大的颗粒。

31.一种匹配的注射器和柱塞系统,包括:

32.根据权利要求31所述的匹配的注射器和柱塞系统,其中位于所述垫圈的圆周外表面部分的至少一部分上的所述膜的厚度为约10-30微米、约15-35微米、约20-50微米或约20微米。

33.根据权利要求32所述的匹配的注射器和柱塞系统,其中所述膜配置成沿着注射器的管滑动并且是化学稳定的。

34.根据权利要求31-33中任一项所述的匹配的注射器和柱塞系统,其中所述膜能够防止组分从所述垫圈的弹性材料迁移。

35.根据权利要求31所述的匹配的注射器和柱塞系统,其中所述垫圈通过压配合组装附接到所述柱塞。

36.根据权利要求31所述的匹配的注射器和柱塞系统,其中所述管状筒体包含与所述垫圈接触的可注射流体。

37.根据权利要求31-36中任一项所述的匹配的注射器和柱塞系统,其能够在两年的贮存期内维持容器封闭完整性(cci),所述容器封闭完整性通过液体迁移测试方法和氦泄漏检测测试方法中的一种或两种来测量。

38.根据权利要求31-36中任一项所述的匹配的注射器和柱塞系统,其包括缺陷率不超过6σ的容器封闭完整性(cci)。

39.根据权利要求31-36中任一项所述的匹配的注射器和柱塞系统,其中所述柱塞和所述垫圈包括4至20牛顿(n)之间的松脱力。

40.根据权利要求31-36中任一项所述的匹配的注射器和柱塞系统,其中所述柱塞和所述垫圈包括4至20牛顿(n)之间的滑动力。

41.根据权利要求32或33所述的匹配的注射器和柱塞系统,其中在处于2℃与8℃之间的条件下时,所述松脱力或滑动力在两年储存寿命内变化小于约10%-30%。

42.根据权利要求33或34所述的匹配的注射器和柱塞系统,其中在处于20℃与25℃之间的条件下时,所述松脱力或滑动力在两年储存寿命内变化小于约20%-40%。

43.根据权利要求31-42中任一项所述的匹配的注射器和柱塞系统,其中所述管状筒体包括壁,所述壁具有涂覆有润滑层的内表面,所述润滑层具有通过x射线光电子能谱(xps)测量的1个si原子:0.5至2.4个o原子:0.6至3个c原子的原子比。

44.根据权利要求31-42所述的匹配的注射器和柱塞系统,其中所述管状筒体包括壁,所述壁具有特征在于三层涂层的内表面,其中三层包括结合涂层、阻挡涂层和ph保护涂层;其中

45.根据权利要求44所述的匹配的注射器和柱塞系统,其中所述管状筒体还包括润滑层,所述润滑层具有面向所述ph保护涂层的内表面的外表面和面向所述管状筒体的内腔的内表面。

46.根据权利要求43或44所述的匹配的注射器和柱塞系统,其中与没有所述润滑层的管状筒体中的垫圈的静摩擦和滑动摩擦中的一者或两者相比,所述润滑层能够减少所述筒体中的垫圈的静摩擦和滑动摩擦中的一者或两者。

47.根据权利要求31-46中任一项所述的匹配的注射器和柱塞系统,其中所述膜包括含氟聚合物膜。

48.根据权利要求31-47中任一项所述的匹配的注射器和柱塞系统,其中所述含氟聚合物膜包含聚四氟乙烯(ptfe)。

49.根据权利要求31-48中任一项所述的匹配的注射器和柱塞系统,其中与不包括由所述工艺产生的所述多个非连续通道的其他方面基本上类似的预填充注射器相比,所述多个非连续通道在组装以形成预填充注射器时改善所述系统的容器封闭完整性(cci)。

50.根据权利要求31-49中任一项所述的匹配的注射器和柱塞系统,其特征在于更长的贮存期的改善。

51.根据权利要求49或50所述的匹配的注射器和柱塞系统,其中所述cci的改善通过真空衰减泄漏检测方法来测量。

52.根据权利要求49或50所述的匹配的注射器和柱塞系统,其中所述改善通过液体cci测试方法来测量。

53.根据权利要求31-52中任一项所述的匹配的注射器和柱塞系统,其中

54.一种垫圈,包括

55.根据权利要求54所述的垫圈,其中所述垫圈展现以下特性中的一项或多项:


技术总结
一种用于生产用于匹配的注射器和柱塞系统、优选预填充塑料注射器系统中的改进的垫圈的工艺。特别地,一种用于通过激光处理制造和检查垫圈膜中或穿过垫圈膜的非连续通道的工艺。垫圈在匹配的注射器和柱塞系统中是有用的,提供高并且一致的容器封闭完整性(CCI),以及随时间推移的一致松脱力和滑动力,以及可密封性。

技术研发人员:R·S·艾布拉姆斯,A·塔哈,M·布霍尔茨
受保护的技术使用者:二氧化硅医疗产品公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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