ZWEIKANAL - DURCHFLUSSZELLE TWO CHANNEL FLOW CELL
Die Erfindung betrifft eine Zweikanal-Durchflussmesszelle mit einem Mittel zur Einspannung eines filmförmigen, therapeutischen Systems und mit Zu- und Abläufen für eine Messflüssigkeit. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Messung der von einem filmförmigen therapeutischen System an zwei Flüssigkeitsströme abgegebenen Wirkstoffmengen und ein Verfahren zur Messung der Freisetzung eines Wirkstoffes aus einem filmförmigen, therapeutischen System.The invention relates to a two-channel flow measuring cell with a means for clamping a film-shaped, therapeutic system and with inlets and outlets for a measuring liquid. Furthermore, the invention relates to a device for measuring the amounts of active substance released by a film-like therapeutic system into two liquid streams and a method for measuring the release of an active substance from a film-like, therapeutic system.
Bei der Verabreichung von Arzneimitteln an Menschen oder Tiere ist von entscheidender Bedeutung, wie viel und in welchem Zeitraum die Wirkstoffe vom Körper aufgenommen werden. Diese biologische Verfügbarkeit des Wirkstoffs muss in einer Vielzahl therapeutischer Verfahren sicher gestellt sein. Die Verfügbarkeit ist besonders sowohl vom Ort und der Zeit, in der der Wirkstoff vom Körper aufgenommen wird, als auch von der Konzentration des Wirkstoffs abhängig.When administering medicinal products to humans or animals, it is crucial how much and in what period of time the active ingredients are absorbed by the body. This bioavailability of the active ingredient must be ensured in a variety of therapeutic procedures. The availability is particularly dependent both on the place and the time in which the active substance is absorbed by the body and on the concentration of the active substance.
Zur optimalen Applikation von einer Reihe von Wirkstoffen wurden unter anderem filmförmige, therapeutische Systeme mit einer über einen längeren Zeitraum kontrollierten Freisetzung entwickelt, die bei Anbringung auf der Schleimhaut den Wirkstoff gleichmäßig, in definierten Mengen und über einen definierten Zeitraum freisetzen. Dabei gelangen die Wirkstoffe unter Umgehung des Gastrointestinaltraktes direkt über die Schleimhaut in den Körper.For the optimal application of a number of active ingredients, film-shaped therapeutic systems with a release that is controlled over a longer period of time have been developed, which release the active ingredient evenly, in defined amounts and over a defined period of time when attached to the mucous membrane. Bypassing the gastrointestinal tract, the active ingredients enter the body directly through the mucous membrane.
Für eine unidirektionale Freisetzung eines Wirkstoffes wurden auch mehrschichtige Filme entwickelt, deren der Schleimhaut abgewandte Seite eine Sperrschicht für den Wirkstoff aufweist. Die Messung einer solchen unidirektionalen Wirkstofffreisetzung in-vivo gestaltet sich schwierig. Aus diesem Grund ist man daher interessiert, die Wirkstofffreisetzung in-vitro zu bestimmen.For unidirectional release of an active ingredient, multilayer films have also been developed, the side of which facing away from the mucous membrane has a barrier layer for the active ingredient. The measurement of such a unidirectional drug release in vivo is difficult. For this reason, one is interested in determining the drug release in vitro.
Hierfür bietet sich eine Durchflussmesszelle an, wie sie als Resorptionsmodell der Fa. Sartorius-Membranfilter GmbH unter der Handelsbezeichnung SM 16750 auf dem Markt ist. Diese Vorrichtung dient jedoch der Messung des Wirkstoffübergangs von einer ersten strömenden Flüssigkeit durch eine Lipoidbarriere hindurch in eine zweite strömende Flüssigkeit. Außerdem sind die Strömungsverhältnisse über den
Querschnitt der Kammer und die Aufnahmefähigkeit der Kammer für Filme unterschiedlicher Dicke begrenzt.A flow measuring cell is available for this purpose, as it is on the market as a resorption model from Sartorius-Membranefilter GmbH under the trade name SM 16750. However, this device is used to measure the transfer of active substance from a first flowing liquid through a lipoid barrier into a second flowing liquid. In addition, the flow conditions over the Cross-section of the chamber and the capacity of the chamber for films of different thicknesses limited.
Es war daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die sich aus dem Stand der Technik ergebenden Probleme zu lösen und eine Durchflussmesszeiie zur Verfügung zu stellen, die einfach herzustellen bzw. umzurüsten ist und darüber hinaus über die Oberfläche des filmförmigen, therapeutischen Systems dieselben Strömungsverhältnisse für die jeweilige Messflüssigkeit zu gewährleisten.It was therefore an object of the present invention to solve the problems arising from the prior art and to provide a flow measurement line which is simple to manufacture or convert and, moreover, has the same flow conditions over the surface of the film-shaped, therapeutic system to ensure the respective measuring liquid.
Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Zweikanal-Durchflussmesszelle mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den abhängigen Ansprüchen.The object is achieved by the two-channel flow measuring cell according to the invention with the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention can be found in the dependent claims.
Gemäß der Erfindung ist eine Zweikanal-Durchflussmesszelle geschaffen worden, die leicht herzustellen und einfach zur Messung der Freisetzung von beliebig dicken filmförmigen, therapeutischen Systemen verwendet werden kann. Sie erlaubt eine genaue Bestimmung der Wirkstofffreisetzung aus einem therapeutischen System an Messflüssigkeiten und liefert Messergebnisse, die eine Bewertung von in-vivo- Verhältnissen erlauben.According to the invention, a two-channel flow measuring cell has been created which is easy to manufacture and can easily be used to measure the release of any thick film-shaped therapeutic systems. It allows an exact determination of the active ingredient release from a therapeutic system of measuring liquids and provides measurement results that allow an evaluation of in-vivo conditions.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Zweikanal-Durchflussmesszelle werden bei den Messungen innerhalb der Kammer vorzugsweise Strömungsverhältnisse der Messflüssigkeit erzielt, die eine besonders gleichmäßige und symmetrische Umströmung der jeweiligen Oberfläche des therapeutischen Systems ermöglichen. Insbesondere werden in besonders bevorzugter Weise durch einen symmetrischen Aufbau der Zweikanal-Durchflussmesszelle und durch die Ableitung der Messflüssigkeiten in der Nähe der Mittelachse der durch das zu messende therapeutische System in zwei Kompartimente unterteilten Kammer Bereiche mit ruhender Messflüssigkeit vermieden. Hierdurch wird die Übereinstimmung der erzielten Messwerte mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit in-vivo- Freisetzungen des Wirkstoffes weiter optimiert.Due to the construction of the two-channel flow measuring cell according to the invention, flow conditions of the measuring liquid are preferably achieved in the measurements within the chamber, which allow a particularly uniform and symmetrical flow around the respective surface of the therapeutic system. In particular, areas with still measuring liquid are avoided in a particularly preferred manner by a symmetrical construction of the two-channel flow measuring cell and by the derivation of the measuring liquids in the vicinity of the central axis of the chamber divided into two compartments by the therapeutic system to be measured. This further optimizes the agreement of the measured values achieved with the aid of the device according to the invention with in vivo releases of the active substance.
Im Folgenden wird die Erfindung und ihre bevorzugten Ausgestaltungen anhand von drei Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen jedoch lediglich beispielhafte
Darstellungen erfindungsgemäßer Vorrichtungen und schränken den Erfindungsgedanken in keiner Weise ein.The invention and its preferred embodiments are explained in more detail below with reference to three figures. However, the figures only show examples Representations of devices according to the invention and in no way limit the inventive concept.
Figur 1 zeigt eine entlang der Symmetrieebene geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Zweikanal-Durchflussmesszelle,FIG. 1 shows a side view of a two-channel flow measuring cell according to the invention, cut along the plane of symmetry,
Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf das untere Außenteil der Zweikanal- Durchflussmesszelle ohne oberes Außenteil,FIG. 2 shows a plan view of the lower outer part of the two-channel flow measuring cell without an upper outer part,
Figur 3 zeigt eine schematische Anordnung der erfindungsgemäßenFigure 3 shows a schematic arrangement of the invention
Vorrichtung zur Detektion der von einem therapeutischen System freigesetzten Wirkstoffmengen.Device for detecting the amounts of active substance released by a therapeutic system.
Die erfindungsgemäße Zweikanal-Durchflussmesszelle 1 besteht im wesentlichen aus zwei vorzugsweise baugleichen Außenteilen 2, 4 und einem Mittelteil 3, dessen Höhe jeweils mit der Dicke des in der Kammer 10 zur Messung eingespannten filmförmigen, therapeutischen Systems 12 variiert werden kann. Mit dem Mittelteil 3 wird bei der Messung auch die Höhe der durch das filmförmige, therapeutische System 12 gebildeten Kompartimente 11 , 13 eingestellt. In jedem Fall wird bei der Messung versucht, die Größe der Kammer 10 auf ein Minimum zu reduzieren, um Strömungsverhältnisse sicher zu stellen, die keine ruhenden Messflüssigkeitsschichten an dem filmförmigen, therapeutischen System 12 erlauben. Besonders bevorzugt erfolgt die Anpassung des Mittelteils 3 an die Dicke des filmförmigen therapeutischen Systems 12 so, dass bei der Messung immer mit einer konstanten Höhe der Kompartimente 11, 13 gearbeitet werden kann.The two-channel flow measuring cell 1 according to the invention essentially consists of two preferably identical outer parts 2, 4 and a middle part 3, the height of which can be varied in each case with the thickness of the film-shaped, therapeutic system 12 clamped in the chamber 10 for measurement. With the middle part 3, the height of the compartments 11, 13 formed by the film-shaped, therapeutic system 12 is also set during the measurement. In any case, the measurement is attempted to reduce the size of the chamber 10 to a minimum in order to ensure flow conditions that do not allow dormant measuring liquid layers on the film-shaped, therapeutic system 12. The middle part 3 is particularly preferably adapted to the thickness of the film-like therapeutic system 12 such that the measurement can always be carried out with a constant height of the compartments 11, 13.
Zur Einspannung eines zu messenden filmförmigen, therapeutischen Systems 12 weist die erfindungsgemäße Durchflussmesszeiie 1 in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung jeweils zwei benachbarte O-Ringe 17, 18 auf, welche im Falle des Zusammenbaus in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zugleich die seitlichen Begrenzungswände der Kammer 10 darstellen. Dadurch wird auf besonders einfache Weise eine leicht umrüstbare Vorrichtung geschaffen, die zum einen eine ausreichende Dichtigkeit und zum anderen eine optimale Anpassung an die Dicke des zu messenden filmförmigen, therapeutischen
Systems 12 gewährleistet. Auch beim Umbau kann gemäß dieser bevorzugten Ausführung der Erfindung regelmäßig mit den selben Außenteilen 2, 4 gearbeitet werden, die Umrüstung erfolgt lediglich durch Austausch und Verwendung verschiedener Mittelteile 3.To clamp a film-shaped therapeutic system 12 to be measured, the flow measuring line 1 according to the invention in a preferred embodiment of the invention has two adjacent O-rings 17, 18, which in the case of assembly in a particularly preferred embodiment of the invention also the lateral boundary walls of the chamber 10 represent. As a result, an easily convertible device is created in a particularly simple manner, which on the one hand has sufficient tightness and on the other hand an optimal adaptation to the thickness of the therapeutic film-shaped to be measured Systems 12 guaranteed. Even when converting, according to this preferred embodiment of the invention, the same outer parts 2, 4 can be used on a regular basis; the conversion is carried out only by exchanging and using different middle parts 3.
Das Einspannen des zu messenden filmförmigen, therapeutischen Systems 12 in der Zweikanal-Durchflussmesszelle 1 erfolgt in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung so, dass die Zufuhrkanäle 8, 33 in je einen die Strömungsbrecher 21 umgebenden Kanal 14 münden. Hierdurch wird auf besonders einfache Weise eine gleichmäßige Umspülung der jeweiligen Oberfläche des filmförmigen therapeutischen Systems 12 ohne Mischen der Messflüssigkeiten 23, 24 erreicht.In a preferred embodiment of the invention, the film-shaped therapeutic system 12 to be measured is clamped in the two-channel flow measuring cell 1 in such a way that the supply channels 8, 33 each open into a channel 14 surrounding the flow breakers 21. In this way, a uniform flushing of the respective surface of the film-shaped therapeutic system 12 is achieved in a particularly simple manner without mixing the measuring liquids 23, 24.
Die Messflüssigkeiten 23, 24 sind vorzugsweise dazu geeignet, Vergleiche mit Vorgängen im menschlichen oder tierischen Körper zu erlauben. Es kommen daher besonders bevorzugt Messflüssigkeiten zum Einsatz, die die für die Wirkstoffaufnahme relevanten Eigenschaften der Schleimhaut oder des Speichels aufweisen.The measuring liquids 23, 24 are preferably suitable for allowing comparisons with processes in the human or animal body. It is therefore particularly preferred to use measuring liquids which have the properties of the mucous membrane or saliva which are relevant for the absorption of the active substance.
Die flüssigkeitsdichtende Verbindung zwischen den Außenteilen 2, 4 und dem Mittelteil 3 zur Ausbildung einer Kammer 10 erfolgt in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung über die Mittel 17, 18 zur reversiblen Einspannung des filmförmigen therapeutischen Systems 12. Dieses Mittel 17, 18 kann in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung aus zwei gleichen, übereinander angebrachten O-Ringen bestehen.In a preferred embodiment of the invention, the fluid-tight connection between the outer parts 2, 4 and the middle part 3 for forming a chamber 10 is made via the means 17, 18 for reversibly clamping the film-shaped therapeutic system 12. This means 17, 18 can be in a particularly preferred one Design consist of two identical, superimposed O-rings.
Die Dichtung der Kammer gegenüber einer die Messzelle umgebenden Heiz- oder Kühlflüssigkeit erfolgt in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung über eine zumindest teilweise formschlüssige Verbindung der Kontaktflächen der Teile 2, 3, 4 miteinander. Darüber hinaus können in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung in dem Mittelteil 3 Nuten 19, 20 zur Aufnahme je einer weiteren Dichtung, insbesondere eines O-Rings, vorgesehen sein. In einer überaus bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Dichtung der Kammer sowie der gesamten Zweikanal-Durchflussmesszelle 1 über ein Feststellmittel, beispielsweise eine die beiden Außenteile 2, 4 miteinander verspannenden Schraube 6, unterstützt.
So wird in einer besonders vorteilhafter Weise eine Vorrichtung geschaffen, deren Dichtigkeit in jeder Lage der Zweikanal-Durchflusszelle 1, beispielsweise auch bei einer vertikalen Lagerung, gesichert ist.In a preferred embodiment of the invention, the chamber is sealed with respect to a heating or cooling liquid surrounding the measuring cell via an at least partially form-fitting connection of the contact surfaces of parts 2, 3, 4 to one another. In addition, in a particularly preferred embodiment of the invention, 3 grooves 19, 20 can be provided in the middle part for receiving a further seal, in particular an O-ring. In a very preferred embodiment of the invention, the sealing of the chamber and of the entire two-channel flow measuring cell 1 is supported by a locking means, for example a screw 6 that braces the two outer parts 2, 4 together. In a particularly advantageous manner, a device is created, the tightness of which is ensured in every position of the two-channel flow cell 1, for example also in the case of vertical storage.
Durch diese flüssigkeitsdichte Verbindung der Teile 2, 3, 4 wird sicher gestellt, dass die Messflüssigkeiten 23, 24 nicht austreten. Es ist aber ebenso gewährleistet, dass keine Flüssigkeiten von außen in die Durchflusszelle 1 gelangen. Hierdurch wird die Möglichkeit eröffnet, die gesamte Zweikanal-Durchflussmesszelle 1 in ein Wasserbad 29 einzulassen, um so auf besonders einfache Weise die benötigten Versuchstemperaturen einzustellen. Dies ist insbesondere bei Versuchen, die in-vivo Vorgänge simulieren sollen, notwendig, weil die diffusionsgesteuerte Freisetzung von Wirkstoffen aus filmförmigen, therapeutischen Systemen temperaturabhängig sein kann. Direkt mit den Vorgängen im menschlichen oder tierischen Körper vergleichbare Messergebnisse lassen sich somit nur dann erzielen, wenn die Durchflusszelle 1 während des Versuchs durchgehend auf die entsprechende Körpertemperatur eingestellt wird.This liquid-tight connection of the parts 2, 3, 4 ensures that the measuring liquids 23, 24 do not escape. However, it is also ensured that no liquids get into the flow cell 1 from the outside. This opens up the possibility of letting the entire two-channel flow measuring cell 1 into a water bath 29 in order to set the required test temperatures in a particularly simple manner. This is particularly necessary in experiments that are intended to simulate in vivo processes, because the diffusion-controlled release of active substances from film-like, therapeutic systems can be temperature-dependent. Measurement results directly comparable to the processes in the human or animal body can thus only be achieved if the flow cell 1 is continuously set to the appropriate body temperature during the experiment.
Die Außenteile 2, 4 sind in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung baugleich. Hierdurch wird vor allem der Herstellungsprozess und die Montage der Zweikanal- Durchflussmesszelle 1 vereinfacht. Zudem ist durch eine baugleiche Ausführung der Außenteile 2, 4 ebenfalls eine Identität der Kompartimente 11, 13 gewährleistet, wodurch auf beiden Oberflächen des filmförmigen, therapeutischen Systems 12 identische Versuchsbedingungen auf besonders einfache Weise hergestellt werden können.The outer parts 2, 4 are structurally identical in a preferred embodiment of the invention. In particular, this simplifies the manufacturing process and the assembly of the two-channel flow measuring cell 1. In addition, an identical construction of the outer parts 2, 4 also ensures that the compartments 11, 13 are identical, as a result of which identical test conditions can be established in a particularly simple manner on both surfaces of the film-shaped, therapeutic system 12.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung haben die Außenteile 2, 4 im wesentlichen die Form von Scheiben und die Kammer 10 eine kreisrunde Form.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the outer parts 2, 4 have essentially the shape of disks and the chamber 10 has a circular shape.
Die Zuläufe 8, 33 befinden sich bevorzugt auf derselben Seite der Außenteile 2, 4. Hierzu weisen die Außenteile 2, 4 in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung Ausnehmungen 9 auf. Die Zuläufe 8, 33 münden in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung jeweils in Kanälen 14. Hierdurch wird in besonders einfacher und wirkungsvoller Weise eine gleichmäßige Verteilung der Messflüssigkeiten 23, 24 jeweils über die gesamte Filmoberfläche unterstützt.
Über die Abläufe 15, 34, die sich bevorzugt auf derselben Seite der Außenteile 2, 4 befinden, strömen die Messflüssigkeiten 23, 24 aus den Kompartimenten 11, 13 zu der Messeinrichtung 32. Analog zu den Zuläufen 8, 33 weisen die Außenteile 2, 4 in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ebenfalls Ausnehmungen 16 auf. Die kammerseitigen Öffnungen der Abläufe 15, 34 liegen in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung in der Nähe der Mittelachse der Kompartimente 11, 13. So wird in vorteilhafter Weise ein gleichmäßiges Vorbeiströmen auf jeder Oberfläche des filmförmigen, therapeutischen Systems 12 durch die Messflüssigkeiten 23, 24 mit einfachen konstruktiven Mitteln gewährleistet.The inlets 8, 33 are preferably located on the same side of the outer parts 2, 4. For this purpose, the outer parts 2, 4 have recesses 9 in a preferred embodiment of the invention. In a further preferred embodiment of the invention, the inlets 8, 33 each lead into channels 14. This supports in a particularly simple and effective manner a uniform distribution of the measuring liquids 23, 24 in each case over the entire film surface. The measuring liquids 23, 24 flow from the compartments 11, 13 to the measuring device 32 via the drains 15, 34, which are preferably located on the same side of the outer parts 2, 4. Analogously to the inlets 8, 33, the outer parts 2, 4 in a preferred embodiment of the invention also recesses 16. In a particularly preferred embodiment of the invention, the chamber-side openings of the drains 15, 34 lie in the vicinity of the central axis of the compartments 11, 13. This advantageously ensures that the measuring liquids 23, 24 smoothly flow past each surface of the film-shaped, therapeutic system 12 guaranteed with simple constructive means.
Auf den Seitenflächen 36, 37 sind in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung Strömungsbrecher 21 vorgesehen, die ein gleichmäßiges Vorbeiströmen auf jeder Oberfläche des filmförmigen, therapeutischen Systems 12 ohne Ausbildung von Bereichen mit geringer oder keiner Flüssigkeitsbewegung sicher stellen. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die Strömungsbrecher 21 gleichmäßig über die Seitenflächen 36, 37 verteilt. In einer überaus bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Strömungsbrecher 21 aus nebeneinander und hintereinander angeordneten Pyramidenformen, deren Spitzen bei der Messung einen möglichst geringen Abstand zum filmförmigen, therapeutischen System 12 aufweisen. Die Pyramiden sind dabei durch ein Gitter senkrecht aufeinander stehender Längs- und Querkerben voneinander getrennt. Somit sind besonders einfach zu fertigende Strömungsbrecher 21 geschaffen worden, die zudem eine gleichmäßige Verteilung der Messflüssigkeiten 23, 24 über die Kompartimente 11, 13 sichern und gleichzeitig Bereiche mit ruhenden Flüssigkeitsschichten, insbesondere in direkter Nähe zum filmförmigen therapeutischen System 12, verhindern.In a preferred embodiment of the invention, flow breakers 21 are provided on the side surfaces 36, 37, which ensure a steady flow on each surface of the film-shaped, therapeutic system 12 without the formation of areas with little or no liquid movement. In a particularly preferred embodiment, the flow breakers 21 are evenly distributed over the side surfaces 36, 37. In an extremely preferred embodiment of the invention, the flow breakers 21 consist of pyramid shapes arranged side by side and one behind the other, the tips of which are as close as possible to the film-shaped, therapeutic system 12 during the measurement. The pyramids are separated from one another by a grid of longitudinal and transverse notches that are perpendicular to one another. Thus, flow breakers 21 that are particularly easy to manufacture have been created, which also ensure a uniform distribution of the measuring liquids 23, 24 over the compartments 11, 13 and at the same time prevent areas with still liquid layers, in particular in the direct vicinity of the film-shaped therapeutic system 12.
Das Mittelteil 3 dient zum einen als Abstandhalter zwischen den Außenteilen 2, 4. Die Höhe des Mittelteils 3 bestimmt ebenso die Höhe der Kammer 10. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind an der Innenwandung des umlaufenden Mittelteils 3 die Mittel 17, 18 zum Einspannen des zu messenden filmförmigen, therapeutischen Systems 12 angeordnet. Hierdurch kann in besonders einfacherWeise eine Justierung des filmförmigen, therapeutischen Systems 12 durch die Mittel 17, 18, bevorzugt durch zwei übereinander angeordnete O-Ringe, erfolgen.
Zudem ist das filmförmige, therapeutische System 12 auf diese bevorzugte Weise gegen ein Wegrutschen aus der Einspannlage gesichert.The middle part 3 serves on the one hand as a spacer between the outer parts 2, 4. The height of the middle part 3 also determines the height of the chamber 10. In a preferred embodiment of the invention, the means 17, 18 for clamping the arranged to be measured film-shaped, therapeutic system 12. In this way, the film-shaped therapeutic system 12 can be adjusted in a particularly simple manner by means 17, 18, preferably by two O-rings arranged one above the other. In addition, the film-shaped, therapeutic system 12 is secured in this preferred manner against slipping out of the clamping position.
Das Mittelteil 3 weist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung Kontaktflächen zu den Außenteilen 2, 4 auf, die einen Formschluss der zusammengebauten Teile erlauben. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in jede der Kontaktflächen je eine umlaufende Nut 19, 20 zur Aufnahme einerweiteren Dichtung, vorzugsweise eines O-Rings, eingebracht. Hierdurch wird die flüssigkeitsdichtende Verbindung der Teile 2, 3, 4 mit besonders einfachen Mitteln effizient unterstützt.In a further preferred embodiment of the invention, the central part 3 has contact surfaces with the outer parts 2, 4, which allow the assembled parts to be positively locked. In a particularly advantageous embodiment of the invention, a circumferential groove 19, 20 is made in each of the contact surfaces for receiving a further seal, preferably an O-ring. As a result, the liquid-sealing connection of the parts 2, 3, 4 is efficiently supported with particularly simple means.
Im Falle von Außenteilen 2, 4 in Form von Scheiben und einer runden Kammer 10 ist eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, wenn das Mittelteil 3 aus einem Ring besteht, dessen Außenmaß dem der Außenteile entspricht. So wird in besonders einfacher Weise eine kompakte Zweikanal-Durchflussmesszelle 1 erhalten, deren Einzelteile 2, 3, 4 darüber hinaus besonders einfach herzustellen sind. Eine Umrüstung der erfϊndungsgemäßen Zweikanal-Durchflussmesszelle 1 auf unterschiedliche dicke filmförmige, therapeutische Systeme 12 kann somit in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung allein durch Austausch eines ersten Mittelteils 3 durch ein anderes Mittelteil 3 mit demselben Außen- und Innendurchmesser, jedoch unterschiedlicher Höhe erfolgen, wobei in einer überaus bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung die Höhe der Kompartimente 11, 13 unabhängig von der Filmdicke des therapeutischen Systems 12 gleich bleibt.In the case of outer parts 2, 4 in the form of disks and a round chamber 10, a particularly advantageous embodiment of the invention is when the middle part 3 consists of a ring, the outer dimension of which corresponds to that of the outer parts. A compact two-channel flow measuring cell 1 is thus obtained in a particularly simple manner, the individual parts 2, 3, 4 of which are also particularly easy to manufacture. In a particularly preferred embodiment of the invention, the two-channel flow measuring cell 1 according to the invention can therefore be converted to different thickness film-shaped therapeutic systems 12 simply by replacing a first middle part 3 by another middle part 3 with the same outside and inside diameters, but different heights, whereby In a very preferred embodiment of the invention, the height of the compartments 11, 13 remains the same regardless of the film thickness of the therapeutic system 12.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Außenteile 2, 4 und das Mittelteil 3 aus dem gleichen Material. Dies kann beispielsweise ein Metall, ebenso Kunststoff oder Glas sein. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bestehen die einzelnen Teile 2, 3, 4 jedoch aus einem inerten Material, welches keine oder nur vernachlässigbar kleine Wechselwirkungen mit den Messflüssigkeiten 23, 24 oder den freigesetzten Wirkstoffen aufweist. Darüber hinaus sieht eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Zweikanal-Durchflussmesszelle 1 aus einem besonders glatten Material besteht, wodurch Anhaftungen während der Messung vermieden werden und zudem die Reinigung deutlich erleichtert wird. In einer überaus vorteilhaften Ausgestaltung der
Erfindung bestehen die verschiedenen Teile 2, 3, 4 der Zweikanal- Durchflussmesszelle 1 daher aus Teflon oder einem mit Teflon beschichteten Material.In a preferred embodiment of the invention, the outer parts 2, 4 and the middle part 3 consist of the same material. This can be, for example, a metal, as well as plastic or glass. In a particularly preferred embodiment of the invention, however, the individual parts 2, 3, 4 consist of an inert material which has no or only negligibly small interactions with the measuring liquids 23, 24 or the active substances released. In addition, a particularly advantageous embodiment of the invention provides that the two-channel flow measuring cell 1 is made of a particularly smooth material, as a result of which buildup is avoided during the measurement and, moreover, cleaning is made significantly easier. In an extremely advantageous embodiment of the According to the invention, the various parts 2, 3, 4 of the two-channel flow measuring cell 1 therefore consist of Teflon or a material coated with Teflon.
In der in Figur 3 beispielhaft dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung der von einem filmförmigen, therapeutischen System 12 an zwei zirkulierende Flüssigkeiten 23, 24 abgegebenen Wirkstoffmengen erfolgt die Messung der Wirkstoffkonzentrationen in einer dafür außerhalb der Zweikanal- Durchflusszelle 1 vorgesehenen Einrichtung 32. Diese Einrichtung 32 kann sämtliche bekannten analytischen Messmethoden zur Bestimmung von Wirkstoffmengen oder -konzentrationen in Flüssigkeiten wie z.B. das UV-Verfahren oder das HPLC- Verfahren anwenden. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das HPLC-Verfahren angewendet. Hierdurch kann in besonders einfacher Weise und bei hoher Genauigkeit die Messwerterfassung vorgenommen werden.In the device according to the invention, shown by way of example in FIG. 3, for measuring the amounts of active substance delivered by a film-like, therapeutic system 12 to two circulating liquids 23, 24, the active substance concentrations are measured in a device 32 provided for this purpose outside the two-channel flow cell 1. This device 32 can all known analytical measuring methods for determining the amount or concentration of active substance in liquids such as use the UV method or the HPLC method. In a particularly preferred embodiment of the invention, the HPLC method is used. As a result, the measured value can be recorded in a particularly simple manner and with high accuracy.
Nach Durchlaufen der Messeinrichtung 32 werden die Flüssigkeiten 23, 24 im Kreislauf entweder direkt oder über einen Vorratsbehälter 25, 26 wieder zurück in die Zweikanal-Durchflusszelle 1 geführt. Während der gesamten Messung können dabei die gesamte Vorrichtung oder aber nur einige Teile der Vorrichtung auf eine bestimmte Temperatur erwärmt oder abgekühlt werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden lediglich die Vorratsbehälter 25, 26 sowie die Zweikanal-Durchflusszelle 1 auf die vorbestimmte Temperatur gebracht. Dies erfolgt in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung durch Einstellen der Messzelle 1 und der Vorratsbehälter 25, 26 in ein temperiertes Wasserbad 29. Hierdurch wird auf besonders einfache und effektive Weise eine ausreichende Temperierung der Flüssigkeiten 23, 24 gewährleistet.After passing through the measuring device 32, the liquids 23, 24 are fed back into the two-channel flow cell 1 either directly or via a storage container 25, 26. During the entire measurement, the entire device or only a few parts of the device can be heated or cooled to a certain temperature. In a preferred embodiment of the device according to the invention, only the storage containers 25, 26 and the two-channel flow cell 1 are brought to the predetermined temperature. In a particularly preferred embodiment of the invention, this is done by placing the measuring cell 1 and the storage containers 25, 26 in a temperature-controlled water bath 29. This ensures a sufficient temperature control of the liquids 23, 24 in a particularly simple and effective manner.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Messung der vorzugsweise unidirektionalen Freisetzung eines Wirkstoffes aus einem filmförmigen, therapeutischen System 12 mittels der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht das Einspannen des filmförmigen, therapeutischen Systems 12 mit Hilfe der Mittel 17, 18 und den Zusammenbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor. Die
Messflüssigkeiten 23, 24 strömen durch die Kompartimente 11, 13 hindurch, wobei jede Oberfläche des filmförmigen, therapeutischen Systems 12 bespült wird. Die verschiedenen Messflüssigleiten 23, 24 strömen getrennt voneinander zur Messeinrichtung 32, in der die Konzentration des Wirkstoffs in den Flüssigkeiten 23, 24 bestimmt wird. Diese Messung kann sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich erfolgen. Schließlich werden die Messflüssigkeiten 23, 24 wieder zur Messung in die Zweikanal-Durchflussmesszelle 1 zurückgeführt und kommen dort wieder in Kontakt mit dem therapeutischen System 12. Somit kann die kumulative Wirkstoffaufnahme der Messflüssigkeiten 23, 24 über die Zeit auf besonders einfache Weise gemessen werden.The method according to the invention for measuring the preferably unidirectional release of an active substance from a film-like, therapeutic system 12 by means of the device according to the invention described above provides for the film-like, therapeutic system 12 to be clamped in with the aid of means 17, 18 and the device according to the invention being assembled. The Measuring liquids 23, 24 flow through the compartments 11, 13, each surface of the film-shaped therapeutic system 12 being rinsed. The various measuring liquid slides 23, 24 flow separately from one another to the measuring device 32, in which the concentration of the active substance in the liquids 23, 24 is determined. This measurement can take place both continuously and discontinuously. Finally, the measuring liquids 23, 24 are returned to the two-channel flow measuring cell 1 for measurement and come back into contact with the therapeutic system 12 there. The cumulative absorption of active substances by the measuring liquids 23, 24 can thus be measured in a particularly simple manner over time.
Die genannten Verfahrensschritte sind jedoch nicht als abschließende Aufzählung der bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführenden Schritte zu verstehen. Ebenso ist jede technisch sinnvolle Reihenfolge der Verfahrensschritte vom Erfindungsgedanken umfasst.However, the process steps mentioned are not to be understood as a final list of the steps to be carried out when carrying out the process according to the invention. Likewise, every technically meaningful sequence of the method steps is encompassed by the inventive concept.
In Figur 1 ist ein Schnitt durch ein erfindungsgemäße Zweikanal- Durchflussmesszelle 1 bei der Messung mit einem oberen Außenteil 2, einem Mittelteil 3 und einem unteren Außenteil 4 gezeigt. Die Zweikanal- Durchflussmesszelle 1 ist auf einem Tisch 5 angebracht und weist zudem eine Schraube 6 auf, die über eine Druckplatte 7 die einzelnen Teile 2, 4 miteinander verspannt. Die Teile der Zweikanal-Durchflussmesszelle 1 bilden eine Kammer 10, die bei der Messung in ein erstes Kompartiment 11 und ein durch das eingespannte filmförmige, therapeutische System 12 flüssigkeitsdicht getrenntes zweites Kompartiment 13, getrennt wird. Das obere Außenteil 2 weist einen Zulauf 8 mit einer Ausnehmung 9 für die Zuführleitung (nicht gezeigt) für eine erste Messflüssigkeit auf. Der Zulauf 8 mündet in einen ersten, das erste Kompartiment 11 umschließenden Kanal 14. Der Ablauf 15 weist ebenfalls eine Ausnehmung 16 für eine Ablaufleitung (nicht gezeigt) auf. Die Öffnung des Ablaufs 15 liegt in der Nähe der Mittelachse (nicht gezeigt) der Zweikanal-Durchflussmesszelle 1. Das untere Außenteil 4 ist baugleich gefertigt. Das filmförmige therapeutische System 12 ist zur Messung zwischen zwei übereinander liegenden und mit dem Mittelteil 3 und den Außenteilen 2, 4 verbundenen O-Ringen 17, 18 eingespannt. Weitere O-Ring-Dichtungen befinden sich in den Nuten 19, 20, welche in die jeweiligen Kontaktflächen des
Mittelteils 3 mit den Außenteilen 2, 4 eingeformt sind. Auf den die Wände der Kompartimente 11, 13 bildenden Seitenflächen 36, 37 der Außenteile 2, 4 sind zudem pyramidale Strömungsbrecher 21 ausgebildet.FIG. 1 shows a section through a two-channel flow measuring cell 1 according to the invention during the measurement with an upper outer part 2, a middle part 3 and a lower outer part 4. The two-channel flow measuring cell 1 is mounted on a table 5 and also has a screw 6 which braces the individual parts 2, 4 with one another via a pressure plate 7. The parts of the two-channel flow measuring cell 1 form a chamber 10, which is separated during the measurement into a first compartment 11 and a second compartment 13, which is separated in a liquid-tight manner by the clamped film-shaped, therapeutic system 12. The upper outer part 2 has an inlet 8 with a recess 9 for the feed line (not shown) for a first measuring liquid. The inlet 8 opens into a first channel 14 enclosing the first compartment 11. The outlet 15 also has a recess 16 for an outlet line (not shown). The opening of the drain 15 lies in the vicinity of the central axis (not shown) of the two-channel flow measuring cell 1. The lower outer part 4 is of identical construction. The film-shaped therapeutic system 12 is clamped for measurement between two O-rings 17, 18 lying one above the other and connected to the middle part 3 and the outer parts 2, 4. Further O-ring seals are located in the grooves 19, 20, which in the respective contact surfaces of the Middle part 3 are molded with the outer parts 2, 4. In addition, pyramidal flow breakers 21 are formed on the side surfaces 36, 37 of the outer parts 2, 4 forming the walls of the compartments 11, 13.
In Figur 2 ist eine Draufsicht auf das untere Außenteil 4 der Zweikanal- Durchflusszelle 1 dargestellt. Dieses untere Außenteil 4 ruht auf einem Tisch 5 und weist innerhalb des Kanals 14 ein Gitter 22 aus senkrecht zueinander angeordneten Kerben auf, die die einzelnen Pyramiden der Strömungsbrecher 21 begrenzen.FIG. 2 shows a top view of the lower outer part 4 of the two-channel flow cell 1. This lower outer part 4 rests on a table 5 and has, within the channel 14, a grid 22 made of notches arranged perpendicular to one another, which delimit the individual pyramids of the flow breakers 21.
In Figur 3 ist eine schematische Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung der von einem filmförmigen, therapeutischen System (nicht gezeigt) an zwei zirkulierende Messflüssigkeitsströme 23, 24 freigesetzten Wirkstoffmengen gezeigt. Die Messflüssigkeiten 23, 24 befinden sich in Kolben 25, 26, welche in einem durch die Heizplatten 27, 28 beheizten Wasserbad 29 stehen. Die Temperatur des Wasserbades 29 wird durch einen Thermostaten 35 geregelt. Beide Messflüssigkeiten 23, 24, welche zu Beginn der Messung identisch sind, werden durch je eine Pumpe 30, 31 zu einer Messvoπichtung 32, wie beispielsweise zu einem UV-Photometer 32, in dem die Wirkstoffkonzentrationen in den Messflüssigkeiten 23, 24 gemessen wird, gefördert. Die Messflüssigkeiten 23, 24 werden anschließend durch die Zuläufe 8, 33 in die verschiedenen, durch das filmförmige therapeutische System (nicht gezeigt) getrennten Kompartimente (nicht gezeigt) der Zweikanal-Durchflussmesszelle 1 geführt. Nach Durchströmen der Abläufe 15, 34 werden die Messflüssigkeiten 23, 24 wieder zurück in die Kolben 25, 26 geleitet und schließlich im Kreislauf zurückgeführt. Die Messung wird solange durchgeführt, bis keine Steigerung der Wirkstoffkonzentrationen in den Messflüssigkeiten 23, 24 festzustellen ist.
Bezugszeichen:FIG. 3 shows a schematic arrangement of a device according to the invention for measuring the amounts of active substance released from a film-shaped, therapeutic system (not shown) on two circulating measuring liquid streams 23, 24. The measuring liquids 23, 24 are located in pistons 25, 26 which are in a water bath 29 heated by the heating plates 27, 28. The temperature of the water bath 29 is regulated by a thermostat 35. Both measuring liquids 23, 24, which are identical at the start of the measurement, are each conveyed by a pump 30, 31 to a measuring device 32, such as, for example, a UV photometer 32 in which the active substance concentrations in the measuring liquids 23, 24 are measured , The measuring liquids 23, 24 are then led through the inlets 8, 33 into the various compartments (not shown) of the two-channel flow measuring cell 1 which are separated by the film-shaped therapeutic system (not shown). After flowing through the processes 15, 34, the measuring liquids 23, 24 are returned to the pistons 25, 26 and finally returned to the circuit. The measurement is carried out until there is no increase in the active substance concentrations in the measuring liquids 23, 24. Reference numerals:
1 Durchflussmesszeiie1 flow meter
2 oberes Außenteil2 upper outer part
3 Mittelteil3 middle section
4 unteres Außenteil4 lower outer part
5 Tisch5 table
6 Schraube6 screw
7 Druckplatte7 pressure plate
8 Zulauf8 inlet
9 Ausnehmung9 recess
10 Kammer10 chamber
11 erstes Kompartiment11 first compartment
12 therapeutisches System12 therapeutic system
13 zweites Kompartiment13 second compartment
14 Kanal14 channel
15 Ablauf15 process
16 Ausnehmung16 recess
17 O-Ring17 O-ring
18 O-Ring18 O-ring
19 Nut19 groove
20 Nut20 groove
21 Strömungsbrecher21 flow breakers
22 Gitter22 grids
23 erste Messflüssigkeit23 first measuring liquid
24 zweite Messflüssigkeit24 second measuring liquid
25 Kolben25 pistons
26 Kolben26 pistons
27 Heizplatte27 heating plate
28 Heizplatte28 heating plate
29 Wasserbad29 water bath
30 Pumpe30 pump
31 Pumpe31 pump
32 Messvorrichtung32 measuring device
33 Zulauf33 inflow
34 Ablauf34 process
35 Thermostat35 thermostat
36 Seitenfläche36 side surface
37 Seitenfläche
37 side surface