CN108601896A - 自动注射器装置 - Google Patents

Abstract

一种自动注射器装置，包括：药物存储器，止挡，其用于将药物从所述药物存储器排出；驱动元件，由形状记忆合金形成，其具有第一构造和第二构造，并且被构造成当所述驱动元件的温度升高到形状改变温度以上时将形状从所述第一构造改变至所述第二构造，以驱动所述注射筒机构的止挡通过所述药物存储器；和加热机构，其被构造成主动加热所述驱动元件。加热机构是被构造为通过放热过程产生热量的化学加热元件，或者包括：用于保持流体的流体存储器；加热器，其被构造成加热所述流体存储器中的流体；泵，其被构造成将流体从所述流体存储器排出；和连接导管，其被布置成将所述流体从所述流体储存器运送到所述驱动元件。

Description

自动注射器装置

技术领域

本发明涉及一种自动注射器装置。

背景技术

本领域已知注射装置如自动注射器用于将药物分配至使用者的注射部位。这样的注射装置通常包括主体和帽。针注射筒位于主体内。帽可移除地附接到主体以保护针注射筒的针。为了分配药物，首先将盖从主体移除以暴露针。然后，在注射部位将针插入使用者的身体中以分配药物。

发明内容

根据一个实施例，提供了一种自动注射器装置，该自动注射器装置包括：药物存储器；止挡，其用于将药物从药物存储器排出；驱动元件，由形状记忆合金形成，其具有第一构造和第二构造并且被构造成当驱动元件的温度升高到形状改变温度以上时将形状从第一构造改变至第二构造，以通过药物存储器驱动注射筒机构的止挡；以及加热机构，其被构造为主动加热驱动元件，其中加热机构是被构造成通过放热过程产生热量的化学加热元件。

驱动元件的第一构造可以是压缩的线圈形状。驱动元件的第二构造可以是展开的线圈形状。

放热过程可以是过饱和溶液的放热结晶。

放热过程可以是脱水盐的放热再水化。

放热过程可以是第一化学物质和第二化学物质之间的放热化学反应。

化学加热元件可以包括容纳第一化学物质的第一室、容纳第二化学物质的第二室和布置成将第一化学物质与第二化学物质分开的易碎膜(143)。

形状记忆合金可以是镍钛合金。

自动注射器装置可以包含药物，药物被保留在药物存储器中并且被布置成通过止挡从药物存储器排出。

根据另一方面，提供了一种自动注射器装置，该自动注射器装置包括：药物存储器；止挡，其用于将药物从药物存储器排出；驱动元件，其由形状记忆合金形成，其具有第一构造和第二构造并且被构造成当驱动元件的温度升高到形状改变温度以上时将形状从第一构造改变到第二构造，以通过药物存储器驱动注射筒机构的止挡；以及加热机构，其被构造为主动地加热驱动元件，该加热机构包括：用于保持流体的流体存储器；加热器，其被构造为加热流体存储器中的流体；泵，其被构造为将流体从流体存储器排出；以及连接导管，其被布置成将流体从流体存储器运送至驱动元件。

驱动元件的第一构造可以是压缩的线圈形状。驱动元件的第二构造可以是展开的线圈形状。

驱动元件可以设置在药物存储器的近端中。连接管可以被构造成用流体填充药物存储器的近端。

形状记忆合金可以是镍钛合金。

自动注射器装置可以包含药物，药物被保留在药物存储器中并且被布置成通过止挡从药物存储器排出。

根据另一方面，提供了一种操作注射装置的方法，该方法包括使用被配置为通过放热过程产生热量的化学加热元件来加热由形状记忆合金形成的驱动元件。驱动元件具有第一构造和第二构造，并且被构造成当驱动元件的温度升高到形状改变温度以上时将形状从第一构造改变到第二构造，以驱动止挡穿过药物存储器并将药物从药物存储器排出。

根据另一方面，提供了一种操作注射装置的方法，该方法包括通过以下步骤加热由形状记忆合金形成的驱动元件：加热保留在流体存储器中的流体；以及通过连接导管将流体从流体存储器泵送到驱动元件。驱动元件具有第一构造和第二构造，并且被构造成当驱动元件的温度升高到形状改变温度以上时将形状从第一构造改变到第二构造，以驱动止挡穿过药物存储器并将药物从药物存储器排出。

这些和其它方面将从参考下文所描述的实施例变得明显并得到阐释。

附图说明

现在将仅以示例的方式结合附图来描述本发明的实施例，在这些附图中：

图1A是根据示例性实施例的自动注射器装置的示意性侧视图，其具有附接到注射装置的主体的帽；

图1B是图1A的自动注射器装置的示意性侧视图，其中从主体移除了帽；

图2是根据示例性实施例的图1A和图1B的自动注射器装置的示意性横截面侧视图；

图3是图2的自动注射器装置的示意性横截面侧视图；

图4是图2的自动注射器装置的示意性横截面侧视图；

图5是根据示例性实施例的图1A和图1B的自动注射器装置的示意性横截面侧视图；和

图6是图5的自动注射器装置的示意性横截面侧视图。

具体实施方式

一个或多个实施例提供用于自动注射器装置的改进的分配机构，其中分配机构包括由形状记忆合金形成的驱动元件。当通过主动加热将温度升高到阈值以上时，形状记忆合金改变构造，该主动加热用于为分配机构提供展开的驱动元件。另外，使用加热装置来升高驱动元件的温度可有助于在注射之前加热药物。

如本文所述的药物输送装置可被构造成将药物注射到患者体内。例如，输送可为皮下的、肌内的或静脉内的。这样的装置可由患者或护理人员(例如护士或医师)操作，并且可包括各种类型的安全注射筒、笔式注射器或自动注射器。该装置可包括需要在使用前刺穿密封安瓿的、基于药筒的系统。用这些各种装置输送的药物的体积可在约0.5ml至约2ml的范围内。另一种装置可包括大体积装置(“LVD”)或贴片泵，其被构造为在一段时间(例如，约5、15、30、60或120分钟)上附着于患者的皮肤，以输送“大”体积的药物(通常约2ml至约5ml)。

结合特定药物，目前描述的装置也可被定制，以在要求的规范内操作。例如，该装置可被定制成在一定时间段(例如，对于自动注射器约3秒至约20秒，对于LVD约10分钟至约60分钟)内注射药物。其它的规范可包括低程度或最低程度的不适，或某些与人为因素、保质期、失效期、生物相容性、环境考虑等有关的条件。这些变化可由于各种因素而产生，例如粘度在约3cP至约50cP范围内的药物。因此，药物输送装置通常会包括尺寸从约25号到约31号规格(Gauge)的空心针。常见的尺寸是27号和29号。

本文所述的输送装置还可包括一个或多个自动化功能。例如，针插入、药物注射和针退回中的一个或多个可自动化。用于一个或更多个自动化步骤的能量可由一个或多个能量源提供。能量源可包括例如机械能、气动能、化学能或者电能。例如，机械能量源可包括弹簧、杆件、弹性体或者储存或释放能量的其它机械机构。一个或多个能量源可组合成为单个装置。装置可进一步包括齿轮、阀，或将能量转换成为装置的一个或多个部件的移动的其它机构。

自动注射器的一个或多个自动化功能每一个可经由激活机构来激活。这样的激活机构可包括按钮、杆件、针套筒或激活部件其它中的一个或多个。自动化功能的激活可为单步或多步过程。即，使用者可需要激活一个或多个激活部件以产生自动化功能。例如，在单步过程中，使用者可将针套筒压靠于它们的身体以引起药物的注射。其它装置可需要自动化功能的多步激活。例如，使用者可需要压下按钮并使针护罩退回以引起注射。

另外，一个自动化功能的激活可激活一个或更多个后续自动化功能，由此形成激活序列。例如，第一自动化功能的激活可激活针插入、药物注射和针退回中的至少两个。一些装置也可需要特定步骤顺序，以引起一个或多个自动化功能。其它装置可通过一系列独立步骤操作。

一些输送装置可包括安全注射筒、笔式注射器或者自动注射器的一个或多个功能。例如，输送装置可包括构造成自动地注射药物的机械能量源(如通常见于自动注射器中的)和剂量设定机构(如通常见于笔式注射器中的)。

根据本公开的一些实施例，示例性药物输送装置10在图1A和图1B中示出。如上所述，装置10被构造成将药物注射到患者体内。装置10包括壳体11，该壳体11通常包含容纳待注射药物的存储器(例如，注射筒)以及促进输送过程的一个或多个步骤所需的部件。装置10还可包括能够以可拆卸方式安装到壳体11的帽组件12。通常，在可以操作装置10之前，使用者必须从壳体11移除帽12。

如所示出的，壳体11是大致筒形的并且沿纵向轴线X具有大致恒定的直径。壳体11具有远侧区域20和近侧区域21。术语“远侧”是指相对更靠近注射部位的位置，而术语“近侧”是指离该注射部位相对更远的位置。

装置10还可包括联接到壳体11的针套筒13，以允许套筒13相对于壳体11的移动。例如，套筒13可在平行于纵向轴线X的纵向方向上移动。具体地，套筒13沿近侧方向的移动可允许针17从壳体11的远侧区域20延伸。

针17的插入可以通过几个机构发生。例如，针17可以相对于壳体11固定地定位并且最初位于延伸的针套筒13内。通过将套筒13的远端放置在患者身体上并使壳体11沿远侧方向移动，套筒13的近侧移动将揭露针17的远端。这种相对运动允许针17的远端延伸到患者体内。这样的插入被称为“手动”插入，因为通过壳体11相对于套筒13的患者的手动移动手动地插入针17。

另一种形式的插入是“自动的”，由此针17相对于壳体11移动。这样的插入可通过套筒13的移动或者通过另一种形式的致动，如例如通过按钮22来触发。如图1A和图1B所示，按钮22位于壳体11的近端。然而，在其它实施例中，按钮22可位于壳体11的一侧上。

其它手动或自动化结构可包括药物注射或针缩回，或两者。注射是将筒塞或活塞23从注射筒(未示出)内的近侧位置移动到注射筒内的更远侧位置以便迫使药物从注射筒通过针17的过程。在一些实施例中，驱动弹簧(未示出)在装置10被致动之前处于压缩状态下。驱动弹簧的近端可固定在壳体11的近侧区域21内，并且驱动弹簧的远端可被构造为将压缩力施加到活塞23的近侧表面。在致动之后，存储在驱动弹簧中的至少部分能量可以被施加到活塞23的近侧表面。该压缩力可作用在活塞23上以使其沿远侧方向移动。这样的远侧移动起作用以压缩注射筒内的液体药物，迫使其从针17中流出。

在注射之后，针17可以缩回到套筒13或壳体11内。当使用者从患者身体移除装置10时，在套筒13向远侧移动时，可发生缩回。这种情况会在针17保持相对于壳体11固定定位时发生。一旦套筒13的远端已经移过针17的远端，并且针17被覆盖，则套筒13就可被锁定。这样的锁定可包括锁定套筒13相对于壳体11的任何近侧运动。

如果针17相对于壳体11移动，则可发生另一种形式的针缩回。如果壳体11内的注射筒相对于壳体11沿近侧方向移动，则会发生这种移动。该近侧移动可以通过使用位于远侧区域20中的缩回弹簧(未示出)来实现。被压缩的缩回弹簧在被致动时可向注射筒提供足够的力以使其沿近侧方向移动。在足够的缩回之后，针17与壳体11之间的任何相对运动可用锁定机构锁定。另外，可根据需要锁定按钮22或装置10的其它部件。

参考图2，示出了根据第一实施例的注射装置100。注射装置100包括：含有液体药物16的注射筒18，该注射筒18大致如参照图1a和图1b所描述的那样；以及分配机构110，其被构造成使注射筒18的橡胶塞23朝向药物室的远端移位。

分配机构110包括活塞120、驱动元件130、加热机构140和分配按钮150。活塞120联接到注射筒18的橡胶塞14，并且驱动元件130设置在活塞120以及在注射器壳体的近端处的加热机构140之间。驱动元件130在驱动元件130的远端处机械地联接到活塞120的肩部并且固定到驱动元件130的近端处的反应表面。

驱动元件130由形状记忆合金(SMA)如例如镍钛或铜铝镍形成。形状记忆合金也可以被称为记忆金属或智能金属。SMA形成具有第一构造和第二构造的驱动元件130，该第一构造是压缩的线圈形状，该第二构造是展开的线圈形状。由于SMA的特性，当温度低于阈值温度时，驱动元件130保持处于第一构造。随着驱动元件130的温度升高到阈值以上，驱动元件130从第一构造改变到第二构造。

驱动元件130的第二构造通过在非常高的温度对SMA进行加工来设定，以在第二构造中形成用于驱动元件130的所需形状。SMA被快速冷却，这将驱动元件130的形成形状设定为第二构造。当低于阈值温度时，SMA可以被进一步加工，以便为第一构造中的驱动元件130设定形状。SMA保持处于第一构造直到驱动元件130的温度升高到阈值以上。

第二构造的展开的线圈形状具有比第一构造的压缩的线圈形状更大的长度。当驱动元件130的温度升高到阈值以上时，驱动元件130的形状从压缩的线圈形状改变为展开的线圈形状，并且因此驱动元件130的长度增加。驱动元件130的展开在活塞120上施加轴向力，该轴向力将注射筒18的橡胶塞23朝向药物室的远端移位。驱动元件130的构造的改变因此导致药物16通过注射筒18的针被分配。

分配机构110的加热机构140被构造成当分配机构110被激活时升高驱动元件130的温度。加热机构140布置在注射器主体11的近端处并且包括由易碎膜143分开的第一近侧室141和第二远侧室142。第一室141和第二室142通过窄孔连接，膜143放置在该窄孔上。

第一近侧室141包含第一化学物质，并且第二远侧室142包含第二化学物质。第一化学物质和第二化学物质呈流体形式，当被混合时，化学物质发生放热反应并产生热量。当加热机构140的膜143破裂时，第一化学物质与第二化学物质混合以产生热量并且升高驱动元件130的温度。第二远端室142包括突出部分，该突出部分被布置为延伸穿过线圈形驱动元件130的中心区域，以改善加热机构140与驱动元件130之间的热耦合。

分配按钮150被布置成从注射器主体11的近端伸出，并且可以朝向注射器主体11轴向地推动以便激活分配机构110。分配按钮150延伸穿过注射器主体11的近端进入其内部，其中分配按钮150的远端设置在加热机构140的第一室141内。分配按钮150的远端包括：刺穿元件151，其朝向加热机构140的第一室141的远端在轴向上延伸；和止挡元件152，其横截面大致匹配加热机构140的第一室141的内部横截面。

图3示出处于中间状态的第一实施例的注射装置100，其中分配按钮150朝向注射器主体11轴向地被推动。当分配按钮150被推动时，刺穿元件151朝装置100的远端移动并且被布置成刺穿加热机构140的第一室141和第二室142之间的膜143。另外，止挡元件152从第一室141的近端移位到第一室的远端，使得大致所有第一化学物质都通过膜143移位到第二室142中。

第一化学物质被移位到加热机构140的第二室142中并且与第二化学物质混合，这引起放热化学反应并产生热量。驱动元件130的温度升高到阈值温度以上，其至少一部分围绕加热机构140的第二室142的突出部分。

第二室142的突出部分被布置成延伸穿过驱动元件130。突出部分改善了从加热机构140到驱动元件130的热传递。突出部分可以沿着驱动元件130的整个长度的一部分延伸。替代地或另外地，第二室142的突出部分可以围绕驱动元件130的外部延伸。第二室142并且特别是其突出部分可以由金属或陶瓷材料形成，以改善从加热机构140到驱动元件130的热传递。

图4示出处于最终状态的第一实施例的注射装置100。驱动元件130的温度升高到阈值以上，使得驱动元件130从第一构造改变到第二构造。第二构造的展开的线圈形状具有比第一构造的压缩的线圈形状更大的长度，并且因此驱动元件130在它展开时施加活塞120的轴向力。注射筒18的橡胶塞23通过活塞120朝向药物室的远端移位，这导致药物通过注射筒18的针被分配。

第一实施例提供了用于自动注射器装置的改进的驱动元件，并且此外，分配机构的机构可以有助于在注射之前加热药物。在注射之前，通过加热药物以接近使用者的体温，可以提高使用者的舒适度。放热化学反应可以是酸和碱之间的放热中和反应，例如柠檬酸和氢氧化钠之间的放热中和反应。

在替代实施例中，加热机构包括容纳在室中的单一化学流体。室的位置和形式大致如上面关于第二室所描述的。刺穿元件包括激活表面，当化学流体与激活表面接触时，该激活表面触发化学流体中的放热过程。分配按钮被构造为通过易碎膜将具有激活表面的刺穿元件推入第二室中，这导致从放热过程产生热量。

被容纳在室中的化学物质是例如三水合乙酸钠的过饱和溶液。激活表面触发过饱和溶液中的放热结晶过程。这种加热机制提供了一种可再充电的能量源，当过饱和溶液在平缓冷却之后热影响下重新形成时，该能量源可以通过多个相变产生热量。根据该实施例的分配机构因此可以被实现为可重复使用的装置的一部分。

参考图5，描述了根据第二实施例的注射装置200。未描述的实施例的元件与第一实施例的元件基本相同。

分配机构210包括活塞220、驱动元件230和加热机构240。活塞220联接到注射筒18的橡胶塞23，并且驱动元件230设置在注射筒18内在活塞220和药物室的近端之间。

大致如关于第一实施例所描述的，驱动元件230由SMA形成。SMA形成具有第一构造和第二构造的驱动元件230，该第一构造是压缩的线圈形状，并且第二构造是展开的线圈形状。第二构造的展开的线圈形状具有比第一构造的压缩的线圈形状更大的长度。

当驱动元件230的温度升高到阈值以上时，驱动元件230的形状从压缩的线圈形状变成扩展的线圈形状，并且因此驱动元件230的长度增加。驱动元件230的展开在活塞220上施加轴向力，该轴向力将注射筒18的橡胶塞23朝向药物室的远端移位。驱动元件230的构造的改变因此引起药物16通过注射筒18的针17被分配。

分配机构220的加热机构240被构造成当分配机构220被激活时升高驱动元件230的温度。加热机构240包括流体存储器、设置在外部装置(未示出)中的加热器和泵、以及连接管241，该连接管241被布置成将流体存储器与药物室的近端连接。当加热的流体243或气体通过连接管241进入药物室的近端时，驱动元件230的温度升高。驱动元件230浸入加热的流体243中，这提高了驱动元件230的温度升高的速率。

用于加热驱动元件230的流体243或替代地气体被存储在流体存储器中并且被外部装置中的加热器加热。当分配机构被激活时，泵将加热的流体243推动通过连接管241进入药物室的近端中。回流管242允许加热的流体243回流到外部装置，由此加热的流体243的循环提高了驱动元件230的温度升高的速率。

图6示出处于激活状态的第二实施例的注射装置200。驱动元件230浸没在加热的流体243中，并且驱动元件230的温度升高到阈值以上，使得驱动元件230从第一构造改变至第二构造。第二构造的展开的线圈形状具有比第一构造的压缩的线圈形状更大的长度，并且因此驱动元件230在它展开时施加活塞220的轴向力。注射筒18的橡胶塞23通过活塞220朝向药物室的近端移位，这引起药物通过注射筒18的针17被分配。

尽管图5和图6描绘了仅包括注射筒18和分配机构210的注射装置200，但是第二实施例的分配机构210可以被实施为注射装置的一部分，该注射装置具有壳体和相对于图1至图4描述的任何其他部件。

因此，第二实施例可以提供用于自动注射器装置的改进的驱动元件，并且此外，分配机构的机构可以有助于在注射之前加热药物。在注射之前，通过加热药物以接近使用者的体温，可以提高使用者的舒适度。

尽管已经示出和描述了一些实施例，但是本领域技术人员将会理解，在不脱离本发明的情况下可以对这些实施例进行改变，本发明的范围在所附权利要求中限定。不同实施例的各种部件可以在实施例所基于的原理是兼容的情况下进行组合。例如，第一实施例的化学物质可以是任何合适的化学物质，其可以在放热过程中组合以产生热量，并且可以呈固体、液体或气体形式。

在一些实施例中，第一化学物质可以是粉末状氧化钙或生石灰(quicklime)，并且第二化学物质是水，并且第一和第二化学物质的组合产生来自形成氢氧化钙溶液的放热化学反应的热量。或者，第一化学物质可以是脱水盐如氯化钙或硫酸铜(II)，并且第二化学物质是水，其中加热机制是放热再水化过程。

任何实施例的驱动元件都可以形成为如所描述的螺旋弹簧，或者可以形成为平坦折叠弹簧，例如类似六角风琴(concertina)形状，其在驱动元件的温度升高到阈值以上时展开。

术语“药物”或“药剂”在本文中同义使用，并且描述了含有一种或多种活性药物成分或其药学上可接受的盐或溶剂化物和任选的药学上可接受的载体的药物制剂。最广义地说，活性药物成分(“API”)是对人或动物具有生物学效应的化学结构。在药理学中，药物或药剂用于疾病的治疗、治愈、预防或诊断，或用于以其他方式增强身体或精神健康。药物或药剂可在有限的持续时间使用，或定期地用于慢性疾病。

如下文所述，药或药物可包括至少一种API或其组合，以多种形式的制剂用于治疗一种或多种疾病。API的实例可包括具有500Da以下分子量的小分子；多肽；肽和蛋白(例如激素、生长因子、抗体、抗体片段和酶)；糖和多糖；及核酸、双链或单链DNA(包括裸和cDNA)、RNA、反义核酸如反义DNA和RNA、小干扰RNA(siRNA)、核酶、基因和寡核苷酸。核酸可并入分子递送系统如载体、质粒或脂质体。还涵盖一种或多种药物的混合物。

术语“药物输送装置”应涵盖被构造成将药物分配到人或动物体内的任何类型的装置或系统。无限制地，药物输送装置可为注射装置(例如，注射筒、笔型注射器、自动注射器、大体积装置、泵、输注系统、或被构造成用于眼内、皮下、肌肉内、或血管内输送的其它装置)、皮肤贴片(例如，渗透性、化学品、微型针)、吸入器(例如，用于鼻或肺的)、可植入装置(例如，药物或API涂层支架、胶囊)、或用于胃肠道的供给系统。本文描述的药物与包括针(例如，具有24或更高规格号的皮下针)的注射装置一起可为特别有用的。

药物或药剂可被包含在适于与药物输送装置一起使用的初级包装或“药物容器”内。药物容器可为例如药筒、注射筒、存储器、或被构造成为储存(例如，短期或长期储存)一种或多种药物提供适当的腔室的其它固定或柔性容器。例如，在某些情况下，腔室可被设计成储存药物至少一天(例如，1天至至少30天)。在某些情况下，腔室可被设计成储存药物约1个月至约2年。储存可在室内温度(例如，约20℃)或冷冻温度(例如，约-4℃至约4℃)进行。在某些情况下，药物容器可为或可包括双腔室药筒，所述双腔室药筒被构造成分别储存待施用的药物制剂的两种以上组分(例如，API和稀释剂，或两种不同的药物)，每个腔室一种组分。在这样的情况下，双腔室药筒的两个腔室可被构造成允许药物或药剂的两种以上组分之间在分配到人或动物体内之前和/或在分配到人或动物体内期间进行混合。例如，两个腔室可被构造成使得它们彼此流体连通(例如，借助两个腔室之间的导管)并且当在分配之前使用者需要时允许混合两种组分。可替代地或另外，两个腔室可被构造成允许在这些成分正被分配到人或动物体内时进行混合。

包含在如本文所述的药物输送装置中的药物或药剂可用于治疗和/或预防许多不同类型的医学病症。病症的例子包括例如糖尿病或与糖尿病相关的并发症，例如糖尿病性视网膜病、血栓栓塞病症如深静脉或肺血栓栓塞症。病症的其它实例是急性冠状动脉综合征(ACS)、心绞痛、心肌梗塞、癌症、黄斑变性、炎症、枯草热、动脉粥样硬化和/或类风湿性关节炎。API和药物的实例是在手册如Rote Liste 2014中所述的那些，例如但不限于主要组12(抗糖尿病药物)或86(肿瘤药物)，以及Merck Index，第15版中所述的那些。

用于治疗和/或预防1型或2型糖尿病或与1型或2型糖尿病有关的并发症的API的实例包括胰岛素，例如人胰岛素或者人胰岛素类似物或者衍生物，胰高血糖素样肽(GLP-1)，GLP-1类似物或者GLP-1受体拮抗剂或其类似物或衍生物，二肽基肽酶-4(DPP4)抑制剂，或者其药学上可接受的盐或溶剂合物，或其任何混合物。如本文使用的，术语“类似物”和“衍生物”涉及与原始物质在结构上充分相似以具有基本上相似功能或活性(例如，治疗有效性)的任何物质。特别是，术语“类似物”是指具有分子结构的多肽，所述分子结构可通过缺失和/或交换天然存在的肽中存在的至少一个氨基酸残基和/或通过添加至少一个氨基酸残基，而在形式上源自天然存在的肽的结构，例如人胰岛素的结构。添加和/或交换的氨基酸残基可为可编码氨基酸残基，或其他天然存在的残基，或纯合成氨基酸残基。胰岛素类似物也被称为“胰岛素受体配体”。特别是，术语“衍生物”是指具有形式上可源自天然存在的肽的结构的分子结构的多肽，例如源自人胰岛素的结构，其中一个或多个有机取代基(例如脂肪酸)与一个或多个氨基酸结合。任选地，天然存在的肽中存在的一个或多个氨基酸可已被缺失和/或被其他氨基酸替换，包括不可编码的氨基酸，或者氨基酸(包括不可编码的氨基酸)已被添加至天然存在的肽。

胰岛素类似物的实例为Gly(A21)、Arg(B31)、Arg(B32)人胰岛素(甘精胰岛素)；Lys(B3)、Glu(B29)人胰岛素(赖谷胰岛素)；Lys(B28)、Pro(B29)人胰岛素(赖脯胰岛素)；Asp(B28)人胰岛素(门冬胰岛素)；人胰岛素，其中位置B28处的脯氨酸替换为Asp、Lys、Leu、Val或Ala且其中位置B29处的Lys替换为Pro；Ala(B26)人胰岛素；Des(B28-B30)人胰岛素；Des(B27)人胰岛素和Des(B30)人胰岛素。

胰岛素衍生物的实例为例如B29-N-肉豆蔻酰-Des(B30)人胰岛素；Lys(B29)(N-十四酰)-Des(B30)人胰岛素(地特胰岛素，)；B29-N-棕榈酰-Des(B30)人胰岛素；B29-N-肉豆蔻酰人胰岛素；B29-N-棕榈酰人胰岛素；B28-N-肉豆蔻酰LysB28ProB29人胰岛素；B28-N-棕榈酰-LysB28ProB29人胰岛素；B30-N-肉豆蔻酰-ThrB29LysB30人胰岛素；B30-N-棕榈酰-ThrB29LysB30人胰岛素；B29-N-(N-棕榈酰-γ-谷氨酰)-Des(B30)人胰岛素；B29-N-ω-羧基十五烷酰基-γ-L-谷氨酰-Des(B30)人胰岛素(德谷胰岛素，)；B29-N-(N-石胆酰-γ-谷氨酰)-Des(B30)人胰岛素；B29-N-(ω-羧基十七酰)-Des(B30)人胰岛素和B29-N-(ω-羧基十七酰)人胰岛素。

GLP-1、GLP-1类似物和GLP-1受体激动剂的实例为例如：Lixisenatide(利西那肽)(Exenatide(艾塞那肽)(Exendin-4(毒蜥外泌肽-4)，通过毒蜥唾液腺产生的39个氨基酸的肽)、Liraglutide(利拉鲁肽)Semaglutide(索马鲁肽)、Taspoglutide(他司鲁泰)、Albiglutide(阿必鲁泰)Dulaglutide(度拉糖肽)rExendin-4、CJC-1134-PC、PB-1023、TTP-054、Langlenatide/HM-11260C、CM-3、GLP-1Eligen、ORMD-0901、NN-9924、NN-9926、NN-9927、Nodexen、Viador-GLP-1、CVX-096、ZYOG-1、ZYD-1、GSK-2374697、DA-3091、MAR-701、MAR709、ZP-2929、ZP-3022、TT-401、BHM-034、MOD-6030、CAM-2036、DA-15864、ARI-2651、ARI-2255、Exenatide-XTEN和Glucagon-Xten。

寡核苷酸的实例为例如mipomersen sodium(米泊美生钠)一种用于治疗家族性高胆固醇血症的降低胆固醇的反义治疗。

DPP4抑制剂的实例为Vildagliptin(维达列汀)、Sitagliptin(西他列汀)、Denagliptin(地那列汀)、Saxagliptin(沙格列汀)、Berberine(小檗碱)。

激素的实例包括垂体激素或下丘脑激素或调节性活性肽及其拮抗剂，如促性腺激素(Gonadotropine)(促滤泡素(Follitropin)、促黄体激素(Lutropin)、绒毛膜促性腺激素(Choriongonadotropin)、促生育素(Menotropin))、Somatropine(生长激素)(促生长激素(Somatropin))、去氨加压素(Desmopressin)、特利加压素(Terlipressin)、戈那瑞林(Gonadorelin)、曲普瑞林(Triptorelin)、亮丙瑞林(Leuprorelin)、布舍瑞林(Buserelin)、那法瑞林(Nafarelin)和戈舍瑞林(Goserelin)。

多糖的实例包括糖胺聚糖、透明质酸、肝素、低分子量肝素或超低分子量肝素或其衍生物，或硫酸化多糖例如上述多糖的多硫酸化形式和/或其药物上可接受的盐。多硫酸化的低分子量肝素药物上可接受的盐的实例是依诺肝素钠(enoxaparin sodium)。透明质酸衍生物的实例是Hylan G-F 20(欣维可)，一种透明质酸钠。

本文使用的术语“抗体”指免疫球蛋白分子或其抗原结合部分。免疫球蛋白分子抗原结合部分的实例包括F(ab)和F(ab')₂片段，其保留结合抗原的能力。抗体可为多克隆、单克隆、重组、嵌合、去免疫或人源化、全长人、非人(例如鼠类)或单链抗体。在一些实施方案中，抗体具有效应物功能且可固定补体。在一些实施方案中，抗体不具有或具有减少的结合Fc受体的能力。例如，抗体可为同型或亚型、抗体片段或突变体，其不支持与Fc受体的结合，例如其具有诱变或缺失的Fc受体结合区。术语抗体还包括基于四价双特异性串联免疫球蛋白(TBTI)的抗原结合分子和/或具有交叉结合区域定向(CODV)的双重可变区抗体样结合蛋白。

术语“片段”或“抗体片段”指源自抗体多肽分子(例如抗体重链和/或轻链多肽)的多肽，其不包含全长抗体多肽但仍至少包含能够与抗原结合的全长抗体多肽的一部分。抗体片段可包含全长抗体多肽的切割部分，但术语并不限于这些切割片段。在本发明中有用的抗体片段包括例如Fab片段、F(ab')2片段、scFv(单链Fv)片段、线性抗体、单特异性或多特异性抗体片段如双特异性、三特异性、四特异性和多特异性抗体(例如双抗体、三抗体、四抗体)、单价或多价抗体片段如二价、三价、四价和多价抗体、微型抗体、螯合重组抗体、三功能抗体(tribodies)或双功能抗体(bibodies)、内抗体、纳米抗体、小模块免疫药物(SMIP)、结合域免疫球蛋白融合蛋白、驼源化抗体和含VHH的抗体。抗原结合抗体片段的其他实例为本领域已知。

术语“互补决定区”或“CDR”指在重链和轻链多肽两者可变区内的短多肽序列，其主要负责介导特异性抗原识别。术语“框架区”指在重链和轻链多肽两者可变区内的氨基酸序列，其并非CDR序列，且主要负责维持CDR序列的正确定位以允许抗原结合。如本领域已知，尽管框架区它们自己通常不直接参与抗原结合，一些抗体框架区内的一些残基可直接参与抗原结合或可影响CDR中一个或多个氨基酸与抗原相互作用的能力。

抗体的实例为抗PCSK-9mAb(例如阿利库单抗(Alirocumab))、抗IL-6mAb(例如Sarilumab)和抗IL-4mAb(例如Dupilumab)。

也涵盖本文所述的任何API的药学上可接受的盐用于药物输送装置中的药物或药剂。药学上可接受的盐例如是酸加成盐和碱式盐。

本领域技术人员会理解，在不脱离本发明的全部范围和精神的情况下，可对本申请描述的API、制剂、装置、方法、系统和实施方案的各种组分/部件进行修改(添加和/或去除)，本发明的范围和精神涵盖这样的修改以及其任何和全部等同物。

Claims (15)

1.一种自动注射器装置(100)，包括：

药物存储器(18)；

止挡(23)，其用于将药物从所述药物存储器排出；

驱动元件(130)，由形状记忆合金形成，其具有第一构造和第二构造，并且被构造成当所述驱动元件的温度升高到形状改变温度以上时将形状从所述第一构造改变至所述第二构造，以驱动所述注射筒机构的止挡通过所述药物存储器；和

加热机构(140)，其被构造为主动加热所述驱动元件，其中所述加热机构是被构造为通过放热过程产生热量的化学加热元件。

2.根据权利要求1所述的自动注射器装置，其中所述驱动元件的第一构造是压缩的线圈形状，并且所述驱动元件的第二构造是展开的线圈形状。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的自动注射器装置，其中所述放热过程是过饱和溶液的放热结晶。

4.根据前述权利要求中任一项所述的自动注射器装置，其中所述放热过程是脱水盐的放热再水化。

5.根据前述权利要求中任一项所述的自动注射器装置，其中所述放热过程是第一化学物质和第二化学物质之间的放热化学反应。

6.根据权利要求5所述的自动注射器装置，其中所述化学加热元件包括：

第一室(141)，其包含所述第一化学物质，

第二室(142)，其包含所述第二化学物质，以及

易碎膜(143)，其布置成将所述第一化学物质与所述第二化学物质分开。

7.根据前述权利要求中任一项所述的自动注射器装置，其中所述形状记忆合金是镍钛合金。

8.根据前述权利要求中任一项所述的自动注射器装置，还包括药物(16)，所述药物被保持在所述药物存储器中并且被布置成通过所述止挡从所述药物存储器排出。

9.一种自动注射器装置(100)，包括：

药物存储器(18)；

止挡(23)，其用于将药物从所述药物存储器排出；

驱动元件(130)，由形状记忆合金形成，其具有第一构造和第二构造，并且被构造成当所述驱动元件的温度升高到形状改变温度以上时将形状从所述第一构造改变至所述第二构造，以驱动所述注射筒机构的止挡通过所述药物存储器；和

加热机构(140)，其被构造成主动加热所述驱动元件，所述加热机构包括：

用于保持流体的流体存储器；

加热器，其被构造成加热所述流体存储器中的流体；

泵，其被构造成将流体从所述流体存储器排出；和

连接导管(241)，其被布置成将所述流体从所述流体储存器运送到所述驱动元件。

10.根据权利要求9所述的自动注射器装置，其中所述驱动元件的第一构造是压缩的线圈形状，并且所述驱动元件的第二构造是展开的线圈形状。

11.根据权利要求9或权利要求10所述的自动注射器装置，其中所述驱动元件布置在所述药物存储器的近端中，并且所述连接管被构造成用所述流体填充所述药物存储器的近端。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的自动注射器装置，其中所述形状记忆合金是镍钛合金。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的自动注射器装置，还包括药物(16)，所述药物被保持在所述药物存储器中并且被布置成通过所述止挡从所述药物存储器被排出。

14.一种操作注射装置的方法，包括：

使用被构造为通过放热过程产生热量的化学加热元件加热由形状记忆合金形成的驱动元件；

其中所述驱动元件具有第一构造和第二构造，并且被构造成当所述驱动元件的温度升高到形状改变温度以上时将形状从所述第一构造改变到所述第二构造，以驱动止挡通过药物存储器并将药物从所述药物存储器排出。

15.一种操作注射装置的方法，包括：

通过以下步骤加热由形状记忆合金形成的驱动元件：

加热被保持在流体储存器中的流体；和

通过连接导管(241)将所述流体从所述流体存储器泵送到所述驱动元件；

其中所述驱动元件具有第一构造和第二构造，并且被构造成当所述驱动元件的温度升高到形状改变温度以上时将形状从所述第一构造改变到所述第二构造，以驱动止挡通过药物存储器并将药物从所述药物存储器排出。