CN101850153A - 一次性使用并拥有自身动力的给药装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种一次性使用并拥有自身动力的贴片型给药装置。该给药装置由微针、储药室、压力室、激活装置、活塞构成。储药室含有用于输注的药物，与微针之间有液体通道；压力室中的压力装置采用液压形式或直接作用于储药室；激活装置用于启动压力室中的施压装置；活塞通常位于储药室中，随着压力的增加而单向移动，同时起到分隔压力室与储药室中的药液的作用。本发明同时涉及该给药装置的外壳及使用方法。

Description

一次性使用并拥有自身动力的给药装置

技术领域

本发明涉及一种给药装置及其使用方法。具体而言，该装置为一次性使用并拥有自身动力的给药装置。该装置能够有效控制给药速率，延长给药时间。

背景技术

注射给药是一种最可靠的给药途径，对于很多大分子药物，注射给药通常是唯一的给药途径。然而，注射给药面临着患者需要专业培训、患者恐惧心理、安全性，交叉感染等一系列问题，因此，改变给药途径是一个受到广泛关注的研究领域。

微针是一种透皮机械装置，它可以仅穿透角质层形成给药通道，同时不刺激皮下痛觉神经[1-2]。微针注射或微针熔融是一种微创给药途径，为皮下注射给药提供了一种有吸引力的递送方式。相对常规的皮下注射给药，微针注射通常药效相等甚至有时会更高，同时可以克服大部分注射给药所面临的问题，例如，其微创效果可直接解决患者的顺应性问题，微针微针具有更高的安全性。

McAllister等利用900um长的玻璃空心微针对无毛大鼠输入胰岛素[3]。实验结果显示了血糖下降对胰岛素剂量依赖的效果，在10psi输注压下，大鼠注射胰岛素溶液30分钟，血糖水平稳定下降；在14psi输注压下，大鼠血糖可持续5小时低于基础值70％。

Davis等也将空心微针阵列用于无毛糖尿病大鼠实验[4]。胰岛素通过500μm长的4x4金属空心针阵列进入大鼠体内，给药4小时后大鼠体内葡萄糖水平下降47％，同时观察到实验动物体内胰岛素水平相应升高。

空心微针本身较小，刺入皮肤深度有限，严格意义上属于皮内给药。对于很多疫苗品种，皮内给药可以提高免疫效应，降低抗原剂量[5-6]，因此，微针提供了一种有吸引力的疫苗递送方式。

尽管通过微针输送药物的理论早在20世纪70年代就已提出[美国专利号3,964,482]，但微针给药的技术壁垒仍是其大规模生产及商业应用的主要障碍。例如，微针给药通常面临由于微针体积微小及皮肤浅层刺入导致的漏液，同时，微针装置导致皮肤组织挤压，进一步增加了了液体输入的阻力，从而降低了给药速率[7]。

例如，Davis等研究证明，1080μm长度的微针仅能进入皮肤表面100-300μm，此时最大输入率为15μL/hr，按此速率计算，输入能达到药效的药物量需要若干小时。因此，有效的微针注射给药***应能提供缓慢，稳定及较长时间的给药。

Roxhed等尝试采用热膨胀小球作为微针给药***的推动力[8]，观察到该装置原型胰岛素给药速率在2-4μL/hr。该装置的给药速率由小球的数量和外加能量所决定。值得注意的是，作者观察到，当给药速率达到60μL/hr会发生染料泄露，这与Davis的研究结果相符。除了给药速率受限制，该装置需要借助外界能量，因此限制了装置的大小以及使用方便性。

针对以上问题，Good等人报道了一种便携式水活化微泵，其原理是基于吸水后体积膨胀的微球基质[9]亲水性材料或膨胀小球作为给药动力。这种材料的膨胀率令人惊异，有些表面多孔的凝胶其膨胀率可达到1∶1000。该给药方法的缺陷是材料的体积膨胀速率太快，很难进行调节。根据Good的报道，该材料的体积膨胀在遇水几秒钟即可完成，其速率可高达17μL/min/mg。这对于微流***来说是有用，但不适用于缓慢给药的微针注射***。

Good等人还报道了另一种依据泡腾反应产生气体的微泵的实例[10]。该反应是采用一些常见的试剂如碳酸盐或碳酸氢盐与酸进行反应，释放的二氧化碳在密闭的***中会产生压力。实验证明当使用大颗粒的固体反应物或溶解度较小的酸时，反应速率会降低。即使将这些参数都固定，给药速率仍是在几分钟内就能完成，对于微针给药模型来说仍然太快。

除上述提到的机械装置外，弹簧，可伸缩材料或大气压也通常作为给药动力。例如，美国专利7,481,337中提到的一种微流给药装置，其原理是利用恒力弹簧作为给药动力从而匀速给药，并使装置体积最小化。另外，美国专利申请书2008/0215015中介绍了一种采用Bellivelle型弹簧作为给药动力的装置。

以下专利中涉及了多种给药动力设计的装置，包括：美国专利Nos.4,692,151，4,734,092，4,741,733，4,753,651，4,769,008，4,772,263，4,781,688，4,886,499，4,902,278，4,968,301，5,045,064，5,318,557，5,398,851，5,957,895，6,656,147，6,669,668，7,115,108，7,220,244，7,250,037，7,270,648，7,410,476，7,481,337，7,470,253；美国专利申请书Nos.20030109827，20030135259，20080319385，20080033359。

将微量泵和微针结合是一个很好的给药方法。很多专利或专利申请书中报导了采用手动压迫、弹簧或其它方式来给药，这些专利包括：美国专利3964482，52500时23，5957895，6503231，6656147，6743211，6780171，6623457，6960193，6939324，7047070，6808506，7083592，7115108，7156838，7250037，7410476，7429258；US patent application 20080215015；PCT专利WO03/022330，WO02/002179，WO03/024507，WO04/033021，WO06/054280，WO06/132602；中国专利CN02812823.0；以及欧洲专利申请书EP1925333。

本发明中所提及的所有专利和非专利参考都在引用文献中提及。

微针给药***的性质是可以缓慢且持续有效的给药。在一些应用中，其给药速率通常是以几十分钟，几小时甚至几天来计的，而那些已被报道的可携带的装置不能达到如此长的给药时间。

已有的许多给药***仍然存在着缺陷，因此需要提供一种微创、自带动力、价格低廉、简单灵活、易于操作和控制，并可持续给药的装置。

发明内容

该发明可以概括为一种微创、一次性使用、自带动力的贴片形式的给药装置。装置包括微针；与微针之间有液体通路的储药室，其中含有用于输注的药物；以弹簧为动力的压力室，作为给药动力，恒力弹簧通过活塞与储药室相连；压力室内的激活器设置有第一和第二两个位置，当激活器从第一位置移动到第二位置时，给药开始；储药室中还装有一个活塞，当弹簧施加压力时活塞可以单向移动，并将药物和外界隔开。在一些实施中，本装置是一次性使用的。

该发明同时为目标体提供了一种给药方法，包括具体的给药步骤：将装置直接粘附在目标体的皮肤上；启动激活器，恒力弹簧开始施压；将装置长时间贴敷于目标体皮肤上直到药物进入体内产生药效。其给药速率主要取决于给药通道或液压转移介质中的限速装置。

同时，本发明为目标体提供一个药盒，具体包括给药装置，药物，以及其他组成，例如使用说明书，防止微针损坏的保护贴，阻止反应启动的隔断装置，将装置粘附于皮肤上的粘贴层，以及/或使用完后的处理袋。在一些实施中，药盒中的给药装置可能是一次性使用的。

具体发明内容如下：

一种给目标体用药的给药装置，其特征在于该装置包括：

a)微针；

b)封闭于装置中的一个或多个储药室，储药室与微针之间有液体通路并内含有被递送的药物；

c)封闭于装置中的压力装置，压力装置或与储药室之间有液体通路或直接作用于储药室中的活塞；

d)用于启动压力装置的激活装置，激活装置设计为第一位置和第二位置，第一位置和第二位置之间有一个激活装置隔断；当激活装置从第一位置移动到第二位置时，压力装置被启动；

e)位于储药室内的活塞，随着压力增大活塞单向移动；

f)包含一个附于装置外部的可移除的保护贴，用以防止微针伤害；

g)包含一个位于装置底部的粘贴层，用于黏贴于目标体皮肤表面；

h)封闭于装置中的压力装置为恒力弹簧。

本发明中的储药室为圆柱状；

本发明中的储药室高度与内径比值为2∶1到1000∶1之间；

本发明中的储药室与压力室之间有连接接头；

本发明中的储药室包含一个用于向储药室内灌注需输注药液的入口；

本发明中的激活装置是从按压栓装置、扭动装置、拉动装置、电池做动力的阀门装置和加热装置中选择一种或几种装置的组合。

本发明中的激活装置包含一个激活装置隔断，用于保证激活装置保持在第一位置，防止激活装置由第一位置移动到第二位置。

本发明中储药室活塞与压力装置之间包含一个流量限制器。

本发明中给药装置包含一个观察窗口，用于监测活塞在储药室中的移动情况。

一种给目标体用药的给药装置，包含给患者同时输注至少两种药物的两个给药分装置，包括：

a)第一个和第二个微针；

b)第一个给药分装置内部的储药室，第一个储药室与第一个微针之间有液体通道，含有用于输注的第一种药物；

c)第二个给药分装置内部的储药室，第二个储药室与第二个微针之间有液体通道，含有用于输注的第二种药物；

d)封闭于第一个给药分装置中的第一个压力室中的第一个压力装置，第一个压力装置或与储液室之间有液体通路或直接作用于储液室中的活塞；

e)封闭于第二个给药分装置中的第二个压力室中的第二个压力装置，第二个压力装置或与储液室之间有液体通路或直接作用于储液室中的活塞；

f)一个激活装置用来启动第一个压力室中的第一个压力装置和第二个压力室中的第二个压力装置；激活装置有第一位置和第二位置，第一位置和第二位置之间有一个激活装置隔断；将激活装置从第一位置移动到第二位置时，第一个压力室和第二个压力室中的压力装置被激活；

g)第一储药室和第二储药室分别有一个活塞，活塞在第一压力室和第二压力室增加的压力作用下，分别单向移动，将第一储液室和第二储药室中的药物与第一压力室和第二压力室中的药物进行隔绝。

h)包含一个附于装置外部的可移除的保护贴，用以防止微针伤害；

i)包含一个位于装置底部的粘贴层，用于黏贴于目标体皮肤表面；

j)封闭于装置中的压力装置为恒力弹簧。

本发明中的第一个储药室中的第一种药物与第二个储药室中的第二种药物相同或不同。

本发明中的第一种压力装置与第二种压力装置相同或不同。

本发明给药装置为一次性使用。

本发明中为患者输注一种药物的给药装置的使用方法包括：

a)将装置粘贴在目标体皮肤表面；

b)通过将激活装置从第一位置移动到第二位置，启动压力装置，同时

c)保证装置始终粘贴于目标体皮肤表面，直到治疗有效剂量的药物输入目标体体内。

本发明中为患者同时输注至少两种药物的给药装置的使用方法包括：

a)将装置粘贴在目标体皮肤表面；

b)通过将激活装置从第一位置移动到第二位置，启动第一个压力室中的第一个压力装置和第二个压力室中的第二个压力装置；

c)保证装置始终粘贴于目标体皮肤表面，直到治疗有效剂量的两种药物输入目标体体内。

本发明中给药装置的使用方法包括将装置粘贴在目标体皮肤表面之前，除去保护贴。

本发明中给药装置的使用方法进一步包括将激活装置从第一位置移动到第二位置之前，除去激活装置隔断。

本发明给药装置使用方法中的可选择的药物输注途径包括：皮内输注、皮下输注、肌内输注和静脉输注。

本发明中的给药装置外面有药盒。

本发明中的给药装置药盒内包含一个备用保护贴，用于防止意外微针伤害。

本发明中的给药装置药盒内包含一个备用激活装置隔断，用于防止给药装置被意外激活。

本发明中的给药装置药盒内包含一个备用粘贴层，用于将给药装置粘贴于目标体皮肤表面。

附图说明

图1是本发明以按压栓作为激活装置的给药装置100设计的外部结构示意图。图1A显示为该装置未使用状态，图1B显示为该装置除去保护贴及激活装置隔断，图1C显示为该装置处于激活状态。

图2是装置给药100的底视图。图2A显示为该装置未除去保护贴，图2B显示为该装置除去保护贴。

图3是给药装置100的分解结构图。

图4是给药装置100中内部结构的组件图。

图中标号表示：100-以按压栓作为激活装置的给药装置，101-底部，102-顶部，103-储药室，104-前接头，105-后接头，106-底部装药孔，107-活塞，108-按压栓，109-推杆，110-恒力弹簧，111-保护贴，112-隔断，113-顶部按压栓开孔，114-微针，115-流量限制器，116-弹簧固定杆，117-弹簧压力片，118-连锁机构，119-底部微针出入孔，120-弹簧压力片卡口，121-灌药口橡胶垫，122-装料口，123-按压栓卡条，124-防弹阻断，125-观察窗口。

图5是本发明提供的包含液压传动***的给药装置200的外部结构示意图。图5A显示为装置200处于未激活状态，图5B显示为该装置除去保护贴及激活装置隔断，图5C显示为该装置处于激活状态。

图6是给药装置200的底视图。图6A显示为该装置未除去保护贴，图6B显示为该装置除去保护贴。

图7是给药装置200的分解结构图。

图8是给药装置200内部结构的组件图。

图中标号表示：200-包含液压传动***的给药装置，201-底部，202-顶部，203-储药室，204-后接头，205-前接头，206-流量限制器，207-底部装药孔，208-活塞，209-按压栓，210-推杆，211-恒力弹簧，212-保护贴，213-隔断，214-顶部按压栓开孔，215-压力室，216-装料口，217-传压液体，218-微针，219-推杆处活塞，220-弹簧压力片卡口，221-连锁机构，222-底部微针出入孔，223-灌药口橡胶垫，224-弹簧挂钩，225-弹簧固定杆，226-液体通道，227-观察视窗。

图9是本发明提供的包含液压传动***的给药装置300的外部结构示意图。图9A显示为该装置未激活状态，图9B显示为该装置除去保护贴及激活装置隔断，图9C显示为该装置处于激活状态。

图10是给药装置300的底视图。图10A显示为该装置未除去保护贴，图10B显示为该装置除去保护贴。

图11是给药装置300的分解结构图。

图12是给药装置300的内部结构组件图。

图中标号表示：300-包含可压缩液压室的给药装置，301-底部，302-顶部，303-储药室，304-后接头，305-前接头，306-流量限制器，307-底部装药孔，308-活塞，309-按压栓，310-储液室，311-恒力弹簧，312-保护贴，313-隔断，314-顶部按压栓开孔，315-传压液体，316-微针，317-弹簧固定杆，318-弹簧压力片，319-连锁机构，320-底部微针出入孔，321-灌药口橡胶垫，322-装料口，323-弹簧挂钩，324-流量限制器和后接头接口，325-弹簧压力片卡口，326-流量限制器和压力室接口，327-挡板，328-液体通道，329-观察视窗。

图13是本发明提供的包含可伸缩传压管的给药装置400的外部结构示意图。图13A显示为该装置未激活状态，图13B显示为该装置除去保护贴及激活装置隔断，图13C显示为该装置处于激活状态。

图14是给药装置400的底视图。图14A显示为该装置未除去保护贴，图14B显示为该装置除去保护贴。

图15是给药装置400的分解结构图。

图16是给药装置400的内部结构的组件图。

图中标号表示：400-包含可伸缩传压管的给药装置，401-底部，402-顶部，403-储药室，404-后接头，405-前接头，406-流量限制器，407-底部装药孔，408-活塞，409-按压栓，410-压力室，411-恒力弹簧，412-保护贴，413-隔断，414-顶部按压栓开孔，415-弹簧压力片卡口，416-可伸缩传压管，417-微针，418-传压液体，419-弹簧固定杆，420-连锁机构，421-底部微针出入孔，422-灌药口橡胶垫，423-推杆，424-弹簧挂钩，425-推杆处活塞，426-装料口，427-观察视窗。

图17是本发明提供的包含可收缩微针的给药装置500的外部结构示意图。图17A显示为该装置未激活状态，图17B显示为该装置除去保护贴及激活装置隔断，图17C显示为该装置处于激活状态。

图18是给药装置500的底视图。图18A显示为该装置未除去保护贴，图18B显示为该装置除去保护贴。

图19是给药装置500的分解结构图。

图20是给药装置500的内部结构图。

图21是给药装置500中可伸缩微针局部结构图。

图中标号表示：500-包含可收缩微针的给药装置，501-底部，502-顶部，503-储药室，504-后接头，505-前接头，506-流量限制器，507-底部装药孔，508-活塞，509-按压栓，510-压力室，511-恒力弹簧，512-收缩栓，513-隔断，514-顶部按压栓开孔，515-传压液体，516-微针，517-激活杠杆，518-连锁机构，519-底部微针出入孔，520-保护贴，521-灌药口橡胶垫，522-滑槽，523-弹簧压力片卡口，524-杠杆支点，525-流量限制器和压力室接口，526-杠杆卡条，527-杠杆旋转接口，528-流量限制器和后接头接口，529-装料口，530-挡板，531-弹簧固定杆，532-顶部收缩栓开孔，533-弹簧压力片，534-弹簧挂钩，535-收缩栓隔断插口，536-按压栓隔断插口，537-微针限位卡条，538-杠杆旋转轴心点，539-微针滑行槽，540-微针进药孔，541-液体通道，542-观察视窗。

图22是本发明提供的预充式储药管给药装置600的外部结构示意图。图22A显示为该装置未使用状态，图22B显示为该装置除去保护贴及激活装置隔断，图22C显示为该装置处于激活状态。

图23是给药装置600的底视图。图23A显示为该装置未除去保护贴，图23B显示为该装置除去保护贴。

图24是给药装置600的分解结构图。

图25是给药装置600的内部结构组件图。

图中标号表示：600-预充式储药管给药装置，601-底部，602-顶部，603-预充式储药管，604-后液压接头，605-前接头，606-流量限制器，607-保护贴，608-活塞，609-按压栓，610-压力室，611-恒力弹簧，612-推杆，613-隔断，614-顶部按压栓开孔，615-传压液体，616-弹簧挂钩，617-弹簧固定杆，618-推杆活塞，619-橡胶封垫，620-连锁机构，621-弹簧压力片卡口，622-微针，623-底部微针出入孔，624-后储药管接头，625-后接头流量限制器接口a，626-后接头流量限制器接口b，627-液体通道，628-观察视窗。

具体实施方式

发明描述

1.定义

除非有特别说明，本发明中提及的所有技术和科学术语含义定义为普通技术人员对该术语的常规理解。本发明中所提及的所有专利，专利申请书(已发表或未发表)以及其他出版物都在引用文献中提及。如果本发明中的描述与本发明引用的专利，专利申请书，已发表的专利申请书以及其他出版物相反或矛盾，以本发明中的描述为准。

本发明中所引用的文献或资料，既不是作为优先考虑，也不是对其内容或数据的认可。

除特别说明外，本专利中的单数代词“一个”“这个”均包括复数形式。

本专利中的“目标体”是指哺乳动物，包括但不局限于，实验动物(如小鼠，大鼠，豚鼠，灵长类动物)，宠物(如猫，狗，仓鼠)，农场动物(如猪，母牛，羊，山羊)，竞技动物(马)，或人类。“目标体”首选是人。

本专利中的“配对的”“偶联”是指两组件间的直接相连或通过其他介质的间接相连。它可以是两个组件和一个中介三者互相形成一个整体，或两个组件和一个中介彼此附属。这种连接可以是固定的，也可以是可分离的。

本专利中的“结合”是指机械模型或附件与其他组份联锁，配对，捆绑或偶联，除非有外力或外界能量，否则不能互相拆开或脱离。相应地，“可去除的结合”是指可被拆除或去掉的机械附件。

本专利中的“液体流通”是指两个或以上的组件直接或间接相连，液体可以在它们之间流通。

本专利中的“气体流通”是指两个或以上的组件直接或间接相连，气体可以在它们之间流通。

专利中的“完全隔离”和“完全阻止”是指将给药装置中的药物与化学反应物(固体，液体及/或气体)完全分隔开，以保证药物的安全性和有效性。

专利中的“一次性装置”是指仅限一个患者使用一次的装置。

在本专利中，用有限的篇幅对本发明的各个方面进行了归类总结。可以理解，这种归类总结的描述方式主要是为了简明扼要，不表明本发明的限制范围仅限于发明中提到的具体种类。因此，发明中所描述的范围应被认为包括所有特别说明范围内的的可能种类，衍生种类以及个别种类。例如，将范围描述为1到6，意味着包括下面的范围：1到3，1到4，1到5，2到4，2到6，3到6等等，同时该范围内的单独的数字也在此列：如1，2，3，4，5，6。本例仅供说明，不概括整个篇幅内的所有情况。

如上文所讨论，本发明提供一种一次使用的贴片形式的给药装置以及通过该装置，根据患者的需要输注预定剂量药物的使用方法。该装置拥有自身动力，通过装置底部的粘贴层可黏附于皮肤表面。当装置被恰当固定在目标体表面并被激活后，装置会通过恒力弹簧释放弹力作为动力，将储药室中的药物通过一个或多个微针注入使用者体内。控制推动力的大小可以调节给药速率，使给药时间延长至几十分钟，几小时甚至更长。通过储药室活塞的位置可以标示给药进度，并判断给药是否完成。

通过附图1-25可以对本发明有更好的理解。图中列举了几个用于说明但非限制的装置设计图。

如图1-4所示，以按压栓作为激活装置的给药装置100代表以按压栓作为激活装置，仅通过这一步骤激活并启动药物释放过程。图1是给药装置100的外部结构示意图，图1A代表该给药装置100未激活状态。保护贴111起到保护微针的作用，隔断112起到阻止按压栓108被意外激活的作用。图1B中，保护贴111和隔断112被移去。图1C显示按压栓108被激活。图2是给药装置100有保护贴111(图2A)及同一装置中保护贴111被移除后(图2B)的底视图。图3是用以说明给药装置100组成元件的分解图。

图1-4显示的给药装置100是一种贴片给药装置。装置未被激活时，保护贴111覆盖在给药装置100底面，防止药品溢出及微***。一旦保护贴111被移除，装置底部101和微针114暴露，给药装置100粘贴于目标体皮肤表面，微针114穿透皮肤表层进入皮内。

同时，给药装置100可以装入柔软的织物粘胶带中，象创可贴一样，使本装置感觉更舒适，外形与常规的贴膜更为接近(未显示)。

如图3所示，给药装置100以按压栓108作为激活装置。在激活之前，作为激活器的按压栓108被可移除的隔断112锁定，防止意外激活。当隔断112被移除，按压栓108被按下，装置被激活，进而使弹簧压力片117被推动。恒力弹簧110预先被伸展后置于压力片117上，通过推动推杆109和活塞107，促使储药室103中的药液通过微针114进入皮内。储药室103与后接头105相连，后接头105进一步通过流量限制器115与微针114相连。药液通过含有灌药口橡胶垫121的装料口122灌装入含有微针114和弹簧110的储药室103。

装置100还包含由顶部102和底部101构成的外壳。顶部102与底部101之间有一个连锁机构118，用于保持外壳结构和保护储药室。底部101进一步包含一个用于微针114出入的底部微针出入口孔119，以及用于对应装料口122的底部装药孔106。顶部102含有观察窗口125，通过目测观察储药室103中活塞107的位置进而监测给药进程。

保护贴111用来保护微针，保证微针在装置使用前处于无菌状态。当给药完成，保护贴111可以贴回原位，防止意外微针伤害和滥用。该装置被定位为一次性使用，使用后动力装置失效无法重复使用。

该模型提供了一种简单，适用于不同给药体积和剂量的模型装置。通过对弹簧弹力的调节来控制压力，通过毛细管形式的流量限制器控制药液的流速。

如图5-8所示，包含液压传动***的给药装置200中，恒力弹簧211与储药室203中的活塞208之间通过液体和流量限制器间接接触。图5是给药装置200的外部结构示意图。图6是给药装置200有保护贴212(图6A)及同一装置中保护贴212被移除后(图6B)的底视图。图7是用以说明给药装置200组成元件的分解结构示意图。

图5-8显示的给药装置200是一种贴片给药装置。同装置100相似，给药装置200未被激活时，保护贴212覆盖在装置200底部，防止药品溢出及微***。使用时，保护贴212被移除，装置粘贴于目标体皮肤表面，微针透过目标体皮肤进入皮内。

如图7所示，装置200与装置100的主要不同在于，装置200中，恒力弹簧211将压力施加于压力室215而不是直接施加于推杆。传压液体217通过流量限制器206，经由液体通道226与活塞208连接。由弹簧211产生的压力推动活塞208单向移动，使储药室203中的药液通过微针218进入使用者体内。未激活之前，给药装置200被隔断213锁定；装置200通过按压栓209被激活。预伸长的恒力弹簧211施加压力于推杆210，进而推动储药室203中的药液。

储药室203通过前接头205与微针218相连。药液通过含有灌药口橡胶垫223的装料口216灌装入含有微针218的储药室203。

装置200还包含由顶部202和底部201构成的外壳。顶部202与底部201之间有一个连锁机构221，用于保持外壳和保护储药室。底部201进一步包含一个用于微针218出入的底部微针出入孔222，以及用于对应装料口216的底部装药孔207。顶部202含有观察视窗227，通过目测观察储药室203中的活塞208的位置进而监测给药进程。

保护贴212用来保护微针，保证微针在装置使用前处于无菌状态。当给药完成，保护贴212可以贴回原位，防止意外微针伤害和滥用。该装置被定位为一次性使用。

该模型提供了一种简单，适用于不同给药体积和剂量的模型装置。通过对弹簧弹力的调节来控制压力，通过毛细管形式的流量限制器控制药液的流速。流量限制器位于活塞之前，在选择传压液体时有更大的灵活性，同时毛细管材料和内径也有更大的选择范围，进一步保证该装置能够排除外界环境干扰，例如温度和药液黏度的影响，提供稳定持续的给药速率。

如图9-12所示，包含可压缩液压室的给药装置300代表另一种与给药装置200相似的模型。给药装置300的储液室310在恒力弹簧311作用下可以被压缩。图9是给药装置300的外部结构示意图，图11是用以说明给药装置300各组成元件的分解结构示意图。

图9-12显示的给药装置300是一种贴片给药装置。同装置200相似，装置未被激活时，保护贴312覆盖在装置底部，防止药品溢出及微***。使用时，保护贴312被移除，装置粘贴于目标体皮肤表面，微针透过目标体皮肤进入皮内。

如图11所示，给药装置300与给药装置200的主要不同在于，装置300中，恒力弹簧311将压力施加于可以压缩的储液室310。传压液体315通过流量限制器306，经由液体通道328与活塞308连接。由恒力弹簧311产生的压力经由传压液体315推动活塞308单向移动，使储药室303中的药液通过微针316进入使用者体内。未激活之前，装置被隔断313锁定；装置300通过按压栓309被激活。预伸长的恒力弹簧311施加压力于弹簧压力片318，进而推动储药室303中的药液。

储药室303通过前接头305与微针316相连。药液通过含有灌药口橡胶垫321的装料口322灌装入含有微针316和恒力弹簧311的储药室303。

装置300还包含由顶部302和底部301构成的外壳。顶部302与底部301之间有一个连锁装置319，用于保持外壳和储药室。底部301进一步包含一个用于微针316出入的底部微针出入孔320，以及用于对应装料口322的底部装药孔307。顶部302含有观察视窗329，通过目测观察活塞308的位置进而监测给药进程。

保护贴312用来保护微针，保证微针在装置使用前处于无菌状态。当给药完成，保护贴312可以贴回原位，防止意外微针伤害和滥用。该装置被定位为一次性使用。

该模型提供了一种简单，适用于不同给药体积和剂量的模型装置。通过对弹簧弹力的调节来控制压力，通过毛细管形式的流量限制器控制药液的流速。流量限制器306用于控制传压液体315的流速进而间接控制给药速率。流量限制器位于活塞之前，在选择传压液体时有更大的灵活性，同时毛细管材料和内径也有更大的选择范围，进一步保证该装置能够排除外界环境，例如温度和药液黏度的影响，提供稳定持续的给药速率。装置300另一个优势是采用可压缩液压室，可以更好的控制整个装置的体积。

如图13-16所示，包含可伸缩传压管的给药装置400在结构设计上与装置200相似，不同之处在于，给药装置400中，可伸缩传压管416直接与活塞408相连。图13是给药装置400的外部结构示意图，图15是用以说明给药装置400各组成元件的分解结构示意图。

图13-16显示的给药装置400是一种贴片型给药装置。与装置200相似，保护贴412覆盖在给药装置400底部，防止药品溢出及微针伤害事故的发生。将保护贴412移除，装置400可粘贴于目标体皮肤表面，微针417穿过目标体皮肤进入皮内。

如图15所示，给药装置400与给药装置200的不同在于，装置400中的可伸缩传压管416与活塞408直接相连。传压液体418通过流量限制器406与活塞408相通。恒力弹簧411产生的压力使可伸缩传压管416膨胀展开，促使活塞408单向移动，使储药室403中的药液通过微针417进入目标体。给药装置400通过按压栓409被激活，使预先张紧的恒力弹簧411对推杆423施压，并将传压液体418的压力转移到活塞408上。

储药室403通过前接头405与微针417结合。药液通过位于后接头404内的含有灌药口橡胶垫422的装料口426进行药液灌装。

装置400还包含由顶部402和底部401构成的外壳。顶部402与底部401之间有一个连锁机构420，用于保持外壳和保护储药室。底部401进一步包含一个用于微针417出入的底部微针出入孔421，以及用于对应装料口426的底部装药孔407。顶部402含有观察视窗427，通过目测观察活塞408的位置进而监测给药进程。

保护贴412可以保护微针不被破坏。一旦给药完成，保护贴412可以贴回原位，避免丢弃时造成微***。目前的给药装置首选是用完即抛的一次性使用装置。

该模型提供了一种简单，适用于不同给药体积和剂量的模型装置。弹簧的压力主要取决于毛细管限流器，通过调节该压力可以控制给药速率。流量限制器406可以控制传压液体418的流速从而间接控制药液的流速。流量限制器的位置使传压液体的种类和流量限制器在材料/直径的选择上更灵活，进一步保证了给药速率在收到环境影响，如温度和药液的粘度的变化时保持恒定。给药装置400的另一优势在于与活塞连接的可伸缩传压管可以减少传压液体装置的体积，更好的控制装置的大小。

如图17-21所示，包含可收缩微针的给药装置500含有可缩回微针。图17是给药装置500的外部结构示意图，图19是用以说明给药装置500各组成元件的分解结构示意图。

图17-21显示的给药装置500是一种贴片给药装置。与以上装置不同，装置500含有的微针516具有可伸缩功能。保护贴520用于保护微针。使用时，保护贴520被移除，装置粘贴于目标体皮肤表面。通过激活按压栓509，微针516透过目标体皮肤进入皮内；使用完成后，通过按压收缩栓512，微针收缩回装置底部外壳501，防止微针伤害偶然事件的发生。

装置500与其他设计的不同之处在于，该装置微针516可以伸缩，因此微针可以处于两种位置。在位置一时，微针516缩回到装置底部外壳501后而不可见。此时储药室503与微针516的液体通道541被断开，药液无法通过微针516被输注；在位置二时，微针516伸出并刺入皮肤。储药室503通过前接头505与微针516连接。在这种状况下，药液被输入使用者体内。

按下按压栓509，微针516从位置一移动到位置二。激活杠杆517的一端与微针516相连，另一端与弹簧压力片卡口523相连。杠杆卡条526用于阻止预先张紧的恒力弹簧511收缩；按压栓509同样可以起到打开杠杆卡条526的作用，当压下按压栓509后，恒力弹簧511施加压力于传压液体515；传压液体515通过流量限制器506施加压力于活塞508之上，进而将储药室503中的药液通过微针516注入使用者体内。

装置500的激活装置为按压栓509。按压栓509未激活之前，装置被隔断513锁定。隔断与收缩栓512结合，可以预防微针在给药过程中回缩事件的发生。

储药室503通过前接头505与微针516相连。药液通过含有灌药口橡胶垫521的装料口529灌装入含有微针516和恒力弹簧511的储药室503。

给药装置500还包含由顶部502和底部501构成的外壳。顶部502与底部501之间有一个连锁机构518，用于保持外壳和保护储药室503。底部501进一步包含一个用于微针516出入的底部微针出入孔519，以及用于对应装料口529的底部装药孔507。顶部502含有观察视窗542，通过目测观察活塞508的位置进而监测给药进程。

保护贴520用来封闭微针出入孔519，保证微针在装置使用前处于无菌状态。当给药完成，收缩栓512缩回，使得微针516从位置一移动到位置二，从而微针缩回。在更优的具体实施中，该装置被定位为一次性使用。

如图22-25所示，预充式储药管给药装置600在结构设计上与给药装置200相似，不同之处在于，给药装置600中含有预充式储药管603。图22是给药装置600的外部结构示意图。图23是给药装置600有保护贴607(图23A)及同一装置中保护贴607被移除后(图23B)的底视图。图24是用以说明给药装置600组成元件的分解结构示意图。图25是给药装置600的内部结构示意图。

图22-25显示的预充式储药管给药装置600是一种含有预充式储药管603的给药装置。装置未被激活时，保护贴607覆盖在给药装置600底部601，防止药品溢出及微***。使用时，保护贴607被移除，装置粘贴于目标体皮肤表面，微针透过目标体皮肤进入皮内。

给药装置600中，压力室610内安装有流量限制器606。流量限制器606与后液压接头604通过后接头流量限制器接口a 625相连，与后储药管接头624通过后接头流量限制器接口b 626相连。后储药管接头624用于安装预充式储药管603。传压液体615充满压力室610和后液压接头604，经由液体通道627与推杆活塞618连接。

预充式储药管603内预先灌装药液，活塞608和橡胶封垫619阻止药液溢出。预充式储药管603与前接头605相连时，微针622通过橡胶封垫619进入预充式储药管内，完成药液流出通道。

恒力弹簧611通过推杆612将压力施加于压力室610。由恒力弹簧611产生的压力推动推杆活塞618单向移动，使预充式储药管603中的药液通过微针622进入使用者体内。未激活之前，装置被隔断613锁定；给药装置600通过按压栓609被激活。预伸长的恒力弹簧611施加压力于推杆612，进而推动预充式储药管603中的药液。

给药装置600还包含由顶部602和底部601构成的外壳。顶部602与底部601之间有一个连锁机构620，用于保持外壳结构和保护储药室。底部601进一步包含一个用于微针622出入的底部微针出入孔623。顶部602含有观察视窗628，通过目测观察活塞608的位置进而监测给药进程。

保护贴607用来保护微针622，保证微针在装置使用前处于无菌状态。当给药完成，保护贴607可以贴回原位，防止意外微针伤害和滥用。该装置被定位为一次性使用。

该模型提供了一种用于安装预灌充药液管的模型装置。通过将药液预先灌充，可以简化生产工艺，提高动力装置的储存时间，保证药液质量。预充式药液管模型装置为药品生产商提供了更为便捷的生产包装方式。

尽管以上描述的各个装置模型具有各自的特性设计，例如可伸缩微针，流量限制器的安装位置，可压缩的液压室、及可伸缩传压管以及预充式储药管，可以理解，以上分开描述仅为了说明的目的，以上设计中的任一项或全部项的结合都可以合并到同一个装置设计中。

2.微针：

微针部分至少包含有一个与储药室连接的空心微针。给药时，微针部分与皮肤接触，穿透皮肤表层。

与皮下注射针相似，该给药装置至少含有一个微针。在某些应用中，该装置可以含有微针阵列，该阵列可能含有2，3，4，5或更多微针，用于在同样的给药时间内增加吸收面积，提高给药速率和给药体积。

微针的长度由使用途径决定。对于皮下注射或输注，微针长度可大于3-5mm。对于皮内注射或输注，微针长度小于2mm，或小于1mm，或小于0.5mm。微针的长度和形状没有限制，首选小规格针，例如31G-36G微针，相对长针痛感和组织损伤更小。

微针可以由各种材料制成，包括不锈钢、二氧化硅、玻璃、钛、聚碳酸酯或聚丙二酸酯等塑料材料、以及天然或人工高分子材料。当然，以上列举种类并不完全，其他适宜微针制造的材料也可以使用。

3.储药室：

需输注的药液储存在特定的空腔中，该空腔与微针部分有液体通道，与弹簧压力之间通过液体介质或直接与弹簧压力接触。在一些具体实施中，储药室与压力室由可移动、不漏气的活塞隔开，在压力作用下，活塞沿着储药室移动，推动储药室中的药液通过微针进入患者体内。

在一些具体实施中，储药室被设计为柱状；在一些具体实施中，储药室与微针接触部分被设计为锥状以减少死体积。

在一些具体实施中，储药室长度明显大于其内径。在一些具体实施中，储药室设计为管状结构，管长与管内径比值为2∶1到1000∶1之间，更优选为10∶1到500∶1之间。储药室的长度与直径主要依赖于需输注药液的体积。在一些具体实施中，储药室内径在0.2mm到10mm之间，更优选为2mm到4mm之间。在一些具体实施中，储药室容积范围在20μL到10ml之间，更优选为在10μL到10ml之间，可以满足绝大部分注射药物的需求。

在一些具体实施中，利用本装置，通过增大储药室和压力装置，使本发明装置也可用作较大体积药液的输注。本装置可用于制造临床使用的便携可控式大体积药液的给药装置，例如静脉输液装置。

对于需长期储存药液的储药室所用材料有严格规定。I类玻璃由于其惰性、不渗透性、以及与绝大部分药物的配伍性，是安泰乐类药物首选储药材料。然而，由于玻璃材料的易碎性，需要储药室有相关部件以保证玻璃储药装置的完整性。通常，管状或柱状玻璃管具有更好的选择性。

在一些具体实施中，储药室可以由其他材料制成，例如环化聚烯烃，ACLAR，聚碳酸酯，聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚酯，聚酰胺，氟聚合物，聚氨酯，人造橡胶，钛，铝。环化聚烯烃已被用于安泰乐用药品，并显示了很好的配伍性。以上材料具有更好的柔韧性，能针对容器形状的要求。

在一些具体实施中，在同一个给药装置中可以独立安装多个储药室，同时输注两种或多种药物，而不需将各种药物混合。这两个或多个储药室可与同一个压力室相连，获得相似的推动力。或者，取决于不同的输注要求，在同一个装置中，两个或多个单独的压力室可以分别与单独的储药室相连。例如，普兰林肽通常与胰岛素联合给药用于糖尿病治疗，目前患者使用时需要分别注射胰岛素和普兰林肽。在该装置中，采用二元储药室设计，就可以通过一个单独的操作，同时注射胰岛素和普兰林肽。

4.推动力

给药装置可以使用多种类型的驱动力或动力产生装置，包括弹性材料，弹簧，大气压，电池或化学反应产生气体，形状记忆合金或涡轮。在一些具体实施中，使用恒力弹簧产生驱动力。通过对弹簧钢或不锈钢条进行硬化处理，使之形成紧密卷曲的发条，可以提供压力；与其他松紧带或压力弹簧相比，恒力弹簧可以提供恒定的压力进而获得稳定的推动速率。恒力弹簧可以是单头或双头。

恒力弹簧的材料有多种选择，常用的为碳钢，不锈钢或合金。恒力弹簧提供的弹力可根据使用要求在很大范围内进行选择。

5.流量限制器

本发明中的给药装置采用恒力弹簧内置压力装置。在具体实施中，通过恒力弹簧提供的稳定的压力进而产生持续恒定的给药速率。

在一些具体实施中，给药装置需提供数小时甚至数十小时的给药时间，因此需要借助流量限制器对流速进行进一步的控制。流量限制器通常采用具有狭小内径的毛细管。

液体在管状通道中的层流行为符合Poiseuille’s公式，按照该公式，液体流速与通道两端的压力差、管径的四次方成正比，与管长和液体黏度成反比。

基于以上公式，当药液温度或黏度发生改变时，同样的弹簧推动力会产生不同的流速。基于以上原因，给药装置通常需在药液流动通道安装流量限制器以得到预想的给药速率。该设计是为了应对黏度或温度改变带来的流速变化。

在一些具体实施中，流量限制器安装在压力装置和储药室之间，通过压力室中的液体传递压力。此设计允许选择及合并使用同样高黏度的液体(例如液体石蜡)作为压力传导液，以保证药液黏度变化对稳定的释药速率带来的影响可以忽略不计，并尽量减少环境温度变化对给药速率的影响。同时，该设计通过改变传导液的黏度，对流量限制器的选择范围有进一步的扩大。

压力传导液具有高的黏度系数，同时黏度系数受温度影响尽量小。

流量限制器可以由具有一定的柔韧性(例如塑料)但在压力作用下不会膨胀的材料制作。

6.激活装置

本发明通过恒力弹簧产生的能量驱动给药装置。在具体实施中，弹簧处于预先紧张状态；通过激活装置激活该压力装置。

在一些具体实施中，可以通过使用者在使用之前对恒力弹簧施力。尽管这会增加使用者的操作步骤，但会保证弹力的稳定性。

在一些具体实施中，激活装置可以控制给药装置微针的伸缩。在使用时，激活装置使得微针刺入；同样的，当给药完成后，激活装置通过同样的机理使得微针回缩，保证装置的安全性。

7.指示

在一些具体实施中，可以通过肉眼观察活塞的位置来监测给药完成情况。在一些具体实施中，通过活塞在标记或刻度的位置，指示给药情况。

8.活塞：

正如上文所述，活塞是作为物理屏障将药物封闭在储药室中，同时作为推动药液单向移动的装置。在一些实施例中，活塞设计为与常规使用的注射器活塞相似。

活塞通常由橡胶制成，以保证其气密性和弹性。

9装置给药涵盖范围：

在具体实施中，装置中的药物包括所有可以通过注射给药的药物。

在具体实施中，装置中的药物包更进一步是指那些需要经皮给药的药物、或易于首过代谢的药物、或是引起明显的胃肠道或肝脏副作用的药物、或不易被吸收的药物、或者需要改变药代动力学特征的药物。

在具体实施中，药物可包含一些小分子药物，如雄激素，***，***，***，烟碱，抗高血压药，阿西洛维，阿普***，阿司匹林，醛固酮，阿替洛尔，阿齐霉素，叠氮胸苷，青霉素，杆菌肽，青霉素G，咖啡因，坎沙曲，卡托普利，卡马西平，氯霉素，西咪替丁，可乐定，头孢霉素，环孢霉素A，氟派啶醇，地昔帕明，***，达那唑，***，二氯芬酸，地尔硫卓，痛力克，阿霉素，肾上腺素，马来酸依那普利，乙琥红霉素，克林霉素，法莫替丁，非洛地平，氟尿嘧啶，氟比洛芬，氢***，呋塞米，去甲肾上腺素，布洛芬，丙咪嗪，依曲康唑，拉贝洛尔，赖诺普利，甲氨喋呤，美托洛尔，纳多洛尔，纳洛酮，去甲替林，奥美拉唑，苯妥英，吡罗昔康，哌唑嗪，***素，大环内酯，甲基氢化***，***，甲羟孕酮，单酰胺菌素，氨曲南，心得安，奎尼丁，雷尼替丁，东莨菪碱，替尼达普，特非那定，曲伐沙星，丙戊酸，长春碱，齐拉西酮，雷怕霉素，酮康唑，类固醇，***，曲安西龙，酮洛芬，萘普生，尼非地平，***素，前列地尔，米索前列醇，核黄素，左旋多巴，呋塞米，芬太尼，利多卡因，司来吉兰，丁卡因，罗替戈汀，哌甲酯，***-，去甲替林，***，硝酸钾，甲地孕酮，丁丙诺啡，***，葡甲胺锑，麦角乙脲，格拉司琼，丁氨苯丙酮，哌罗匹隆，苯(叔)丁胺，妥洛特罗，阿替洛尔，西米替丁，雷尼替丁，特布他林，L-多巴，美多芭，苯丙氨酸，安替比林，以及它们的盐，同类物和衍生物。

在具体实施中，药物通常包括一些大分子药物如蛋白质，多肽，糖类，核苷酸，脂类，碳水化合物以及它们的复合物。

在具体实施中，蛋白药物可以为：抗纤维蛋白酶、白蛋白、α-1蛋白水解酶、抗血友病球蛋白、凝结因子、抗体、抗CD20抗体、抗CD52抗体、抗CD33免疫毒素、DNA酶、***、IX因子、VII因子、VIII因子、卵胞刺激素、粒细胞集落刺激因子G-CSF、接枝PEG的G-CSF，α或β半乳糖苷酶、高血糖素、葡萄糖脑苷脂酶、粒-巨噬细胞集落刺激因子、绒毛膜***、乙型肝炎抗原、乙型肝炎表面抗原、乙型肝炎核心抗原、乙型肝炎包封抗原、丙型肝炎抗原、水蛭素、抗HER-2抗体、抗免疫球蛋白抗体、抗IL-2受体抗体、胰岛素、甘精胰岛素、速效胰岛素制剂、赖脯胰岛素、干扰素、接枝PEG的干扰素，α或α2a或α2b干扰素、β或β-1a或β-1b干扰素、干扰素γ、白细胞介素2、白细胞间素11、白细胞间素12、促黄体发生激素、奈西立肽、成骨蛋白-1、成骨蛋白-2、莱姆疫苗、血小板衍生的生长因子、抗血小板抗体、抗肉瘤病毒抗体(annti-RSV)、生长激素、抗肿瘤坏死因子抗体、抗肿瘤坏死因子受体融合蛋白、组织纤维蛋白溶酶原激活剂、TNK-tPA、促甲状腺激素、纤维蛋白分解酶、血栓溶解酶、腺苷脱氨酶、PEG化的腺苷脱氨酶、复合纤溶酶链激酶、天冬酰胺酶、胶原蛋白酶、链球菌激酶、蔗糖酶、尿激酶、抑酞酶、肉毒杆菌毒素、成纤维细胞生长因子、内皮细胞生长因子、蛇毒等。所说的蛋白包括从基因重组、化学合成或生物提取等方式获得。蛋白同时包括突变体、改性的类似物或衍生物等。蛋白的最初来源可以为人类或其它物种。

在一些具体实施中，可应用本发明的肽类包括：促肾上腺皮质激素(ACTH)、抗血管生成多肽、adamtsostatin、脂联素、脂肪分解激素、脂连素、脂肪甘油三酯脂(肪)酶，肾上腺髓质素、刺鼠相关蛋白、alarin血管活性肽、咽侧体抑制素、牙釉蛋白、降血钙素、糊精、淀粉状蛋白、血管生成素、血管紧缩素、致消瘦肽、消炎肽、抗利尿因子、抗微生物肽、apelin、多肽抗生素、RGD肽、心房利钠肽、心房肽激素、心耳肽、自分泌运动因子、蛙皮素、bombinakinin、缓激肽、脑促尿钠***肽、脑源性神经营养因子、蛙抗菌肽、C肽、半胱天冬酶抑止因子、胰[腺]肽、颊肽、法氏囊肽、C型利钠肽、降血钙素相关肽、降钙素受体激肽、调钙蛋白、CART、cartilostatin、casomokinin、a酪啡肽、catestatin、组织蛋白酶、天蚕抗菌肽、小脑肽、chemerin、chelocystokinin、嗜铬粒蛋白、睫状神经营养因子、芋螺多肽、aconopressin、芋螺毒素、和肽素、促雄性皮质激素、促肾上腺皮质激素释放因子、皮质抑素、偶联因子、防卫素、δ睡眠肽、皮啡肽、抗利尿激素、desamino抗利尿激素、利尿激素、强啡肽、endokinin、内***肽、内啡肽、内皮他丁、内皮素、脑啡肽、肠抑素、exendin、艾塞那肽、红细胞生成肽、上皮生长因子、肥胖定向肽、促生长激素神经肽、肠抑胃肽、胃泌激素、胃泌素释放肽、生长激素释放肽、高血糖素、胰升糖素样肽、谷光苷肽衍生物、麦谷蛋白源外啡肽、生长激素释放因子、粒-巨噬细胞集落刺激因子抑止肽、生长激素肽、鸟苷蛋白肽、艾滋病病毒肽、helodemine、速激肽、丙型肝炎病毒肽、乙型肝炎病毒肽、HSV肽、疱疹病毒肽、水蛭素、水蛭肽、***、海德林、促黑激素、肛褶蛙肽、角质化细胞生长因子、运动升压素、激肽原、吻肽、京都啡肽、层粘连蛋白肽、来普汀肽、白细胞激肽、白细胞焦激肽、亮肽酶素、***释放激素、淋巴激活素、黑色素浓集激素及其抑制剂、促黑素细胞激素释放抑止剂、促黑激素强化因子、***调节神经肽、MSH、新内啡肽、nesfatin、神经激肽、神经介素、神经肽Y、神经降压素、神经营养因子、痛敏肽、肥胖抑止素、阿片受体拮抗剂、阿立新、鲑鱼降钙素、催产素、胰抑素、肽YY、泡蟾肽样肽、肠促胰液肽、生长激素抑制素、***激活肽、P物质、syndyphalin、凝血酶敏感素、胸腺生成素、胸腺素、促甲状腺激素释放激素、转化生长因子、吞噬刺激肽、肿瘤坏死因子或相关肽、usrechistachykinin、皮质激素、尾加压素拮抗剂、valorphin、8-精催产素、血管活性肠肽、肽类抗生素、爪蟾降压肽或相关肽，所说的肽类包括从基因重组、化学合成或生物提取等方式获得。肽类同时包括突变体、改性的类似物或衍生物等。来源可以为人类或其它物种。

发明中涉及的生物活性大分子包括从腺病毒、炭疽、结核菌素、肉毒杆菌毒素、霍乱、白喉类毒素、白喉及破伤风类毒素、白喉破伤风及百日咳、嗜血杆菌B、甲型肝炎、乙型肝炎病毒、流行性感冒、脑炎、麻疹、腮腺炎、风疹、脑膜炎球菌、瘟疫、百日咳、肺炎球菌、脊髓灰质炎、狂犬病毒、轮状病毒、风疹、天花、破伤风类毒素、伤寒、水痘、黄热病、细菌性抗原及复合物质中提取的疫苗。

在一些实施例中，生物活性大分子包括从室尘小鼠、动物皮屑、霉菌、花粉、豕草、橡胶、黄蜂、昆虫衍生的变应原、及复合物质中选择的变应原。

以上所提及的生物活性大分子一般均以分子家族存在，包括具有天然的分子结构及序列的化合物，经过结构或序列修饰的类似物，以及经化学或生物方法外部修饰的类似物。

例如，此前提到的“GLP-1促进剂”其范围包括完全或部分激活人GLP-1受体的复合物。肠中的L-细胞释放的高血糖素样肽1(GLP-1)可以增加口服葡萄糖或脂肪后的胰岛素反应。GLP-1肽与其变异体，类似物及衍生物一样。例如GLP-1肽包括天然的胰升糖素样肽，截断，延伸，突变或者其他的变异品种。类似物包括ZP10A或BIM-51077，GLP-1或与聚乙二醇聚合的类似物，GLP-1或其与白蛋白融合的类似物，或与liraglutide、CJC-1131等化学结合的类似物。同样，extendin-4(又名exenatide)是GLP-1促进剂，它和它的类似物都属于此范围。Exenatide，exenaide类似物(美国专利7,329,646已报道)以及长效共轭体如CJC-1134都属于胰升糖素样肽和/或其衍生物。要排除所有的类似物不大可能，而目前的发明也不限于上述提到的这些。

10.制剂配方组成

在具体实施中，本发明装置中的药物为液体剂型。水溶液，非水溶液，混悬液，乳剂，凝胶以及乳膏都是适用的药物剂型；可以产生持续释放活性物质的组成为适合的选择。

溶液和混悬液一般是由水(例如无菌水或无热原水)，或水与生物相容的互溶剂(例如乙醇，丙二醇或聚乙二醇如PEG 400)所制备。

溶液和混悬液中可能还包含其他的辅料，例如防腐剂(如苯扎氯铵)，增溶剂/表面活性剂(如吐温80，司盘80，苯扎氯铵)，缓冲剂，等渗调节剂(如氯化钠)，以及增稠剂。混悬液中可能还含有悬浮剂(如微晶纤维素和羧甲基纤维素钠)。

水混悬液中包含药物和能够与药物完全混溶形成混悬液的辅料，常用辅料有：悬浮剂，例如羧甲基羟基纤维素，甲基纤维素，羟丙基纤维素，海藻酸钠，聚乙烯吡咯酮，西黄蓍胶，***胶；分散剂或润湿剂，一般为天然磷脂，如卵磷脂，烯烃氧化物脂肪酸缩合物(聚氧乙烯硬脂酸酯)，环氧乙烷和长链脂肪醇缩合物，环氧乙烷和脂肪酸己糖醇酯的缩合物(聚氧乙烯山梨醇单油酸酯)，或环氧乙烷和脂肪酸己糖酐酯的缩合物(聚乙烯司盘80)。水混悬液中可能还含有一种或多种防腐剂(如乙基，n-丙基，p-羟苯酸盐)和着色剂。

油混悬液是将药物混悬于植物油(如花生油，橄榄油，芝麻油，椰子油，液状石蜡)。油混悬液还含有增稠剂，如蜂蜡，石蜡或十六醇。此外还会添加一种抗氧化剂如维生素C。

本发明中的药物组分也可能为油水相乳剂。油相成份可以是植物油，例如橄榄油和花生油，可以是矿物质油，例如液体石蜡，也可以是以上提及的混合油。适合的乳化剂可以为天然胶，例如***胶或西黄著胶，可以为天然磷脂，例如大豆磷脂，卵磷脂，酯类，或脂肪酸中分离的酯，可以为己糖醇酐，例如司盘，可以为酯与环氧乙烷的缩合物，例如吐温。乳化剂中也能含有甜味剂和香料。

11.使用方法

本发明提供了一种将给药装置贴附在患者皮肤表面，启动激活装置以及将装置维持在皮肤表面直到有效剂量的药物完全进入体内的给药方法，该装置可以用手或者用装置附件贴到皮肤上。

在一些具体实施中，该给药装置可用于皮内，皮下，肌肉，静脉或其他途径的注射或输液。例如，静脉输液通常需要专用的输液装置，对目标体的行动也有所约束。通过扩大储药室的容积和压力装置，本装置可用做便携式静脉输液装置，输液体积和输液速率都可以进行调节。目标体利用该装置，可在输液期间自由活动。

微针使用时面临的问题主要是对皮肤组织的压缩，极大地限制了给药速率。微针刺入后略微回缩可以缓解这个问题。在某些具体实施，微针以一定的角度倾斜进入皮肤可以缓解弹力，倾斜角度越大，组织反弹阻力越小。通过扩大入针角度，可以增大侧张力，减小直接阻力，解决微针给药的问题。

尽管本装置欲通过使用微针达到微创的目的，但也可以采用其他类型如静脉针、头皮针以延长给药时间，从而改善药物效果。例如，通过补充基础胰岛素来控制糖尿病患者的基础血糖水平时，需要稳定的给药速率和长的给药时间。利用本发明中装有小规格微针的装置，可以轻易完成胰岛素溶液的给药过程。尽管较之微针，皮下或肌肉注射微针的伤害有所增加，但考虑到其他明显的优势，例如通过可控的释放速率可以降低低血糖风险，提高药效等方面，在选择微针时可以综合更多的因素进行选择而不只局限与微针。

12.药盒

本发明提供一种含有给药装置的药盒。有些药盒中的给药装置会预充药物。而另一些固体或冻干药物会装在一个独立的容器中，在给药前被液体介质溶解并迅速注入装置中。

除了给药装置和药物外，该药盒还包括一些其他组分，例如使用说明书，防止微针损坏的备用保护贴，阻止反应装置意外启动的备用激活装置隔断，将装置粘附于皮肤上的备用粘附层，以及使用完后的处理袋。在一些具体实施中，药盒为一次使用附件，内含一次使用的给药装置。

参考文献

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引用专利或专利申请：

美国专利3964482，5250023，5957895，6503231，6656147，6743211，6780171，6623457，6960193，6939324，7047070，6808506，7083592，7115108，7156838，7250037，7410476，7429258；美国专利申请20080215015；PCT专利WO03/022330，WO02/002179，WO03/024507，WO04/033021，WO06/054280，WO06/132602；中国专利CN02812823.0；欧洲专利申请EP1925333.

Claims (22)

1.一种给目标体用药的给药装置，其特征在于该装置包括：

a)微针；

b)封闭于装置中的一个或多个储药室，储药室与微针之间有液体通路并内含有被递送的药物；

c)封闭于装置中的压力装置，压力装置或与储药室之间有液体通路或直接作用于储液室中的活塞；

d)用于启动压力装置的激活装置，激活装置设计为第一位置和第二位置，第一位置和第二位置之间有一个激活装置隔断；当激活装置从第一位置移动到第二位置时，压力装置被启动；

e)位于储药室内的活塞，随着压力增大活塞单向移动；

f)包含一个附于装置外部的可移除的保护贴，用以防止针头伤害；

g)包含一个位于装置底部的粘贴层，用于黏贴于目标体皮肤表面；

h)封闭于装置中的压力装置为恒力弹簧。

2.根据权利要求1所述的给药装置，其特征在于，储药室为圆柱状。

3.根据权利要求2所述的给药装置，其特征在于，储药室高度与内径比值为2∶1到1000∶1之间。

4.根据权利要求1所述的给药装置，其特征在于，储药室与压力室之间有连接接头。

5.根据权利要求1所述的给药装置，其特征在于，储药室包含一个用于向储药室内灌注需输注药液的入口。

6.根据权利要求1所述的给药装置，其特征在于，激活装置是从按压栓装置、扭动装置、拉动装置、电池做动力的阀门装置和加热装置中选择一种或几种装置的组合。

7.根据权利要求1所述的给药装置，其特征在于，激活装置包含一个激活装置隔断，用于保证激活装置保持在第一位置，防止激活装置由第一位置移动到第二位置。

8.根据权利要求1所述的给药装置，其特征在于，储药室活塞与压力装置之间包含一个流量限制器。

9.根据权利要求1所述的给药装置，其特征在于，给药装置包含一个观察窗口，用于监测活塞在储药室中的移动情况。

10.一种给目标体用药的给药装置，其特征在于，包含给患者同时输注至少两种药物的两个给药分装置，包括：

a)第一个和第二个微针；

b)第一个给药分装置内部的储药室，第一个储药室与第一个微针之间有液体通道，含有用于输注的第一种药物；

c)第二个给药分装置内部的储药室，第二个储药室与第二个微针之间有液体通道，含有用于输注的第二种药物；

d)封闭于第一个给药分装置中的第一个压力室中的第一个压力装置，第一个压力装置或与储液室之间有液体通路或直接作用于储液室中的活塞；

e)封闭于第二个给药分装置中的第二个压力室中的第二个压力装置，第二个压力装置或与储液室之间有液体通路或直接作用于储液室中的活塞；

f)一个激活装置用来启动第一个压力室中的第一个压力装置和第二个压力室中的第二个压力装置；激活装置有第一位置和第二位置，第一位置和第二位置之间有一个激活装置隔断；将激活装置从第一位置移动到第二位置时，第一个压力室和第二个压力室中的压力装置被激活；

g)第一储药室和第二储药室分别有一个活塞，活塞在第一压力室和第二压力室增加的压力作用下，分别单向移动，将第一储液室和第二储药室中的药物与第一压力室和第二压力室中的药物进行隔绝。

h)包含一个附于装置外部的可移除的保护贴，用以防止针头伤害；

i)包含一个位于装置底部的粘贴层，用于黏贴于目标体皮肤表面；

j)封闭于装置中的压力装置为恒力弹簧。

11.根据权利要求10所述的给药装置，其特征在于，其中第一个储药室中的第一种药物与第二个储药室中的第二种药物相同或不同。

12.根据权利要求10所述的给药装置，其特征在于，其中第一种压力装置与第二种压力装置相同或不同。

13.根据权利要求1或10所述的给药装置，其特征在于，该装置为一次性使用。

14.根据权利要求1所述的给药装置的使用方法，其特征在于，

a)将装置粘贴在目标体皮肤表面；

b)通过将激活装置从第一位置移动到第二位置，启动压力装置，同时

c)保证装置始终粘贴于目标体皮肤表面，直到治疗有效剂量的药物输入目标体体内。

15.根据权利要求10所述的给药装置的使用方法，其特征在于，

a)将装置粘贴在目标体皮肤表面；

b)通过将激活装置从第一位置移动到第二位置，启动第一个压力室中的第一个压力装置和第二个压力室中的第二个压力装置；

c)保证装置始终粘贴于目标体皮肤表面，直到治疗有效剂量的两种药物输入目标体体内。

16.根据权利要求14或15所述的给药装置的使用方法，其特征在于，将装置粘贴在目标体皮肤表面之前，除去保护贴。

17.根据权利要求14或15所述的给药装置的使用方法，其特征在于，进一步包括，将激活装置从第一位置移动到第二位置之前，除去激活装置隔断。

18.根据权利要求14或15所述的给药装置的使用方法，其特征在于，可选择的药物输注途径包括：皮内输注、皮下输注、肌内输注和静脉输注。

19.根据权利要求1或10所述的给药装置，其特征在于，给药装置外面有药盒。

20.根据权利要求19所述的给药装置药盒，其特征在于药盒内包含一个备用保护贴，用于防止意外针头伤害。

21.根据权利要求19所述的给药装置药盒，其特征在于药盒内包含一个备用激活装置隔断，用于防止给药装置被意外激活。

22.根据权利要求19所述的给药装置药盒，其特征在于，药盒内包含一个备用粘贴层，用于将给药装置粘贴于目标体皮肤表面。

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