用于配制具有浓度梯度的液相成分的装置 本发明涉及一种用于包装和配制含有至少一种化合物的液相成分的装置,其中,化合物的浓度至少在装置使用的某个范围内可以变化。这种液相成分可能有多种流动性缺乏流动一致性,一般是以乳剂或乳状液的形式存在。
尤其是在化妆品领域,通常会遇到需要将单相或多个不同相的成分包装在合适的容器里。在后一种多相情况下,可摇晃容器使不同相相互混合。在得到的混合物中,每一有效成分都有一定的浓度。每一有效成分的浓度值由配方设计师一次确定。在每一次使用中,配制的液相成分的浓度没有变化。
现今,在化妆品领域以及制药或皮肤病学领域,如果有至少一种有效成分的浓度能出现变化,特别是从应用过程的开始到结束呈线性变化就最好了。这样,比如说小孩防晒霜,在暴露的初期几天里,使用量最大,如果没有用完,在后几天里,使用量就可以逐渐地减少。对于皮肤增黑类产品来说,也是一样的道理,这种产品在初期使用时,使用效果应该比较轻微,而在多次使用之后,应该有很明显的呈增长性的效果。对于用于稀释的产品也是同样,这种产品需要在使用过程中有着明显地呈增长性的稀释作用。再举个例子,在对皮肤和头皮疾病的治疗中,由于通常这种治疗所采用的某些药品成分具有强烈的作用,因此,在这种药品在达到稳定的最终浓度之前,就需要其浓度逐步增加,这样,治疗才有最好的效果。
现今,浓度变化的要求使得每一不同浓度的成分需要作单独的包装,结果是包装数量的迅速增长限制了这种医疗方式应用于普通大众,使其只适用于非常高级的机构。而且,这种方式也只允许有限数量的浓度变化。
从配制变化浓度的过程来看,无论在此过程的什么阶段,尤其是治疗的开始阶段,在一定的时间内,这种溶液的浓度保持在一个设定值是适合的,比如说,在(attacking treatment)阶段的药品就应该有相当高的浓度。因此,在皮肤病中,施用可的松进行的皮肤治疗通常要有一个初始阶段,在此阶段中,可的松的浓度是相当高的。经过一些日子后,根据反应的类型和强度,或者病人的皮肤类型,逐渐降低可的松的浓度直到其达到治疗末期的基值比较合适,这个基值远低于大剂量治疗时的浓度值。
还有其他一些应用,在施用这种逐渐降低或升高的浓度的溶液几天之后,又需要回到初始的设定浓度,这样又开始了可变浓度循环。
因而,本发明目的之一是提供一种包装装置,尤其是这种装置可通过整体模制而成,而且这种装置能够使液相成分中至少一种成分的浓度在使用过程中产生变化,并且在任何时候,尤其是应用的初期以及任意选定的一段时间内,顺应这种液相成分的性质以及应用的周边环境。使得液相成分的浓度能处于一个稳定值。
本发明的另外一个目的是提供一种装置使得液相成分的这种浓度呈线性变化,至少在应用的某个范围内是这样。
本发明的又一个目的是提供一种装置使得液相成分的这种浓度变化呈增长或降低。
本发明的再一个目的是提供一种使用简单,可靠度高,制造经济的装置。
本发明的其他目的将在接下来的详述中显现。
根据本发明的上述目的通过一种用于包装和配制液相成分(C1)的装置可以实现,尤其用于化妆品,制药和皮肤病的液相成分。它包括:a)容纳液相成分的第一容器;b)能配制一定体积的液相成分的装置;c)能对液相成分量的配制作出反映有选择性地允许或防止空气进入第一容器的装置;d)容纳改良液相成分(C2)的第二容器;e)一种可对第一容器内压降作出反应,使得一定量的改良成分从第二容器流到第一容器中从而在第一容器中至少部分重建压力的具虹吸管形式的机构。
因此,当从第一容器中抽取一个剂量的液相成分时,就会有相应量空气补充到其中,装置中的压力平衡得以保持。因而第二容器中的液相成分就不会被抽到第一容器中。所以,在下一个配制循环中,液相成分的浓度和前一循环中的浓度保持一致。相反,浓度变化的配制循环开始,则需要防止空气进入到第一容器中,此时,抽取出去的液相成分由相应量的改良液相成分补充,从而就在此循环中改变了配制液相成分的浓度。如果第二容器内的溶液耗尽,配制液相成分的浓度就会又一次稳定,并保持到装置内所有溶液被配制完。
因而,在使用可的松的皮肤病治疗中的大剂量阶段,比如说8、10或12天,设定了相对高的可的松浓度。处于安全的考虑,在第一容器(部分透明)上标有可视刻度的标记,以便让用户看清在大剂量阶段实际上有多少用来配制的高浓度溶液。在第一阶段后,在设定时间内,可的松浓度逐渐下降,这段时间取决于改良成分的体积,每次使用时的配制量以及使用的频率。在维持阶段,时间长度与第一阶段的时间长度成反比,液相成分的浓度又一次处于稳定,其浓度值显著地比第一阶段时的要小。
选择性的空气引入装置包括至少一个与大气压相通并与第一容器连通的小孔以及可以选择性地开闭该小孔的装置。这种选择性地开闭小孔装置可能由一个部件组成,此部件很可能是一滑动闸板,该闸板可在第一位置和第二位置之间移动,当它处于第一位置时,小孔被遮住;当它处于第二位置时,小孔未被遮住。
有利的是,空气引入部件可以让与配制液相成分体积大致相当的空气进入第二容器,尤其是当第二容器是刚体或半刚体时,空气引入部件就显得更为重要。另外一种代替方式是,改良液相成分装在一个有弹性的袋子里,袋子一般由金属/热塑复合物做成,在液体从第二容器流入第一容器时,袋子外壁能相应地向里凹陷。在后面这种实例中,空气进入第二容器并不是必须的。不过,如果弹性袋子是放在一个刚性容器里,刚性容器应该与大气相通使得袋子可以产生变形。
本发明推荐一种有虹吸管的实施例,因这种虹吸管装置使整个装置可以整体模制,不需要两个容器之间有额外的阀门或类似物。
混合液C1一般是在由一个人工操作的泵所产生的压力下配制,另外一种方式是容器壁做成可以弹性变形的,在其上装一阀,一般为单向,通过挤压第一容器使得液相成分C1经由出口孔向外挤出,单向阀就装在出口孔中。当空气引入孔处于未遮住状态,空气经由空气引入孔进入第一容器时,或者相应量体积的改良液相成分进入到第一容器时,容器壁回弹到初始形状。第二种方案不是最优选的,尤其是要求有精确计量的剂量时。
在上面所述的外形变化的实例中,选择性空气引入装置中的气孔中也可装入一个单向阀,该单向阀能在第一容器压力减小时打开让空气进入,这样,就防止了不需要的液相成分的外流,尤其是当第一容器中压力上升时。
根据本发明所述,当空气引入孔处于打开状态时,配制的液相成分浓度处于设定值。相反,当空气引入孔处于关闭状态时,只要第二容器中还有液相成分,每一次从第一容器中汲取一定量的液相成分,就会有相等体积的液相成分从第二容器中被吸入到第一容器中,因此第一容器中的液相成分体积不会变化。
假设第二容器中的液相成分浓度小于第一容器中的液相成分浓度,每次改良液相成分被吸入到第一容器中,都会导致配制液相成分中化合物浓度逐步下降。
假设第二容器中的液相成分浓度远大于第一容器中的液相成分浓度,每次改良液相成分被吸入到第一容器中,都会导致配制液相成分中化合物浓度逐步上升。
当第二容器中的液相成分被全部吸入到第一容器中时,第一容器中的液相成分浓度会稳定下来并达到一个最接近第二容器中改良液相成分浓度的最后值。实际上,与第一容器相比较,或者至少与在空气引入孔关闭时第一容器内所余液相成分体积相比较,第二容器的体积越大,第一容器内的最后浓度值就与第二容器中的改良液相成分浓度值越接近。
有利的方面是,虹吸管装置包括一个导管,该导管的一个末端通过底面附近的第一小孔连通第二容器,另一个末端经由第二小孔连通第一容器,第二小孔所处位置要比第一小孔低。导管有一段高于第二容器中液相成分的最大高度。
在储藏或运输时,由于装置内压力平衡,一定量空气在两种液相成分之间形成一道界面,该界面通常处于虹吸管内,这样,两液相成分就不会明显地混合在一起。不过,在第一次使用之前,最好提供一种机构使得第一容器中的液相成分与改良液相成分相隔离。这种机构可以位于组成虹吸管的导管中,具有闸板或阀门的形式。根据本发明的一种优选实例,虹吸管导管在其顶点部分的横截面为细长的,用一个装在装置上并面对所述顶点部分的夹子夹紧导管,这样多少可以防止液相成分之间的交流。这样一个夹子可以连接在可以移动复盖配制头的顶盖上,这样,在第一次使用时,当用户移去盖子时,也就连带移去了夹子,让两种液相成分相通。
为达到此功能,还有其他一些方法。比如说在运输时,虹吸管的一端是自由的并用大小合适的堵头堵上,当第一次使用时,移去堵头,将虹吸管自由的端口推入装置的相应位置,这样,就重新建立了两个容器之间的连通关系。
作为优选的方式,本发明的配制部分由手动泵,第一容器上的出口小孔组成。小孔被手动泵的部件,一般是入口管,密封。泵与汲取管相连,该汲取管的一个自由端处在第一容器内底面附近。
也是作为优选的方式,第二容器的进气部件由手动泵上的空气引入孔构成。该空气引入孔与第二容器相通。为此目的,手动泵装在装置的颈部,该颈部分别与第一容器的出口小孔和与第二容器连通的中部区相通,该中部区与空气引入部件相通。
作为优选的方式,第一/第二容器的最大充满高度要低于虹吸管的最高点。充灌本装置的步骤如下:液相成分经由出口小孔流入到第一容器,一直充到低于虹吸管最高点的最大高度为止,最好低于空气引入小孔。改良液相成分经由中部区流入第二容器,直到达到最大充入位置。在此过程中,有一定量的气体陷在虹吸管中,将第一容器中的液相成分与改良液相成分相隔离。
另外一种方式是,两个容器经由同一个容器(比如说从第一容器)充灌入一样的液相成分。为此目的,第一容器的最大充入高度应低于空气引入小孔并高于虹吸管的最高点。然后,再将一种可以改变第一容器内液相成分浓度和改良液相成分浓度的“浓度物”注入一个或两个所述容器中。
装置颈部加工有螺纹与装有泵的配制头上的相应螺纹相匹配。配制头上盖有一可移去的盖子。
根据本发明的一个实施例,第二容器中的改良液相成分有如下性质,当第一容器的空气引入孔处于闭合时,作为泵出剂量次数函数的代表从第一容器泵出的液相成分中至少一种化合物浓度的曲线,在某一段有正的斜率。化合物可以是一种自我增黑的有效成分。
在另外一种情况下,第二容器中的改良液相成分有如下性质,当第一容器的空气引入孔处于闭合时,作为泵出剂量次数函数的代表从第一容器泵出的液相成分中至少一种化合物浓度的曲线,在某一段有向下的斜率。化合物是一种滤光霜或一种药物如类皮质激素的有效成分。
除了上面所述的一些内容,本发明还包括一些别的内容,下面将参考非限制性的说明性的实施例并结合附图加以说明,在附图中:
图1A-1B为本发明装置第一种实施例的整体视图和剖面图,
图2A-2B显示了本发明装置一种实施例的有利的特征,
图3A-3C显示了图2A-2B中装置的充灌方法,和
图4A-4C显示了图1A-1B中装置使用时的不同阶段的情形。
如图1A-1B所示,根据一种具体实施例,装置1包括刚体或半刚体2,其横截面呈细长形。刚体2上装有颈部3,颈部3上的自由面4上开有一孔,在孔中装有泵5。颈部3和泵5都是沿轴向X排列。泵5顶上装有配制头6,配制头6包括一个能轴向运动的部分7可使泵5工作并使得液相成分经由孔8配制出。配制头6有一螺纹(未示出)与颈部3外表面上的相应螺纹相配合。
刚体2有两个腔体,第一容器11容纳用于配制的液相成分C1,第二容器12容纳用于改良的液相成分C2,液相成分C2能改变第一容器中至少一种化合物的浓度。
第一容器11包括一个X轴方向的出口孔13,泵5的入口导管14与该出口孔密封配合。导管下端为汲取管15,该管的一个自由末端位于第一容器11的底部。第一容器11还有一横向壁17,在壁17上开有出口孔13。
在第一容器的上端部分,尽可能地靠近横向壁17的地方,容器11的外壁上开有一个通孔100。滑动闸板101卡装在所述外壁上,并要么处于一个低一点的位置,此时穿透孔100就处于打开状态;要么处于高一点的位置,此时穿透孔100就处于关闭状态。滑动闸板101的滑动由上部闸板103和下部闸板102来限制。穿透孔100的直径为几十分之一个毫米。当在储藏,运输或配制不同浓度液相成分C1时,滑动闸板101处于上面位置;当配制设定浓度液相成分C1时,滑动闸板101处于下面位置。另外,也可以采用其他方式来取代这种滑动闸板101方式,只要是从一个位置移动到另一个位置,一般有旋转或绕枢轴旋转的方式。
第二容器12设置在与第一容器11轴向稍向上偏斜一点的位置,容积与第一容器11近乎相等。第二容器12与中部区18相通,中部区域18位于第一容器11之上颈部3的延伸区域。在中部区内处于固定位置的泵5的导管14有一横截面较大的部分19,在较大部分19上开有泵的空气引入孔20。因此,空气引入孔20与第二容器12相通并与第一容器11隔离。根据本实施例,第二容器的最大充灌高度与面向颈部3的横向壁17的表面平齐。
第一容器11经由虹吸管30与第二容器12相通,虹吸管30由一根导管形成,导管的一端31经由在其底部形成的孔32与第二容器12相通。形成虹吸管30的导管的第一部分33上升到几乎整个刚体2的高度,在顶点处形成U形部分34,然后是部分35向下延伸几乎整个刚体2的高度。导管的最高部分39比第一容器11的最大充灌高度还要高,和第二容器的最大充灌高度几乎平齐。部分35之后是一呈90度的弯曲部分36,弯曲部分的一端37经由孔38与第一容器11相通。孔38在与第二容器12相通的孔32之下。在第一容器11和第二容器1 2以及形成虹吸管30的导管不同部分之间形成了厚壁的交汇区40。容器是通过整体模制而成,材料一般为聚乙烯或聚丙烯。
如图2A-2B所示,很显然虹吸管30在靠近上部U形部分34处,其中空横截面呈长方形并可被夹子41夹住,夹子41可移走并通过绳索42与可移去的盖子43相连,盖子4 3是用来复盖配制头6的。因此,一旦夹好,夹子41就可密封地把第二容器中的改良液相成分C2和第一容器中的液相成分隔离开来。这样,一种液体流入到另一种液体中的机会,尤其是在运输过程中,就被大大减少了。在第一次使用时,移去盖子43,拉力就作用在夹子41将其移走,这样就重新让横截面呈长方形的部分导通,允许液体流通。夹子可在两个容器充灌之前就夹上,也可在两者充灌中间以及两者都充灌好了再夹上。
充灌刚才参阅附图讨论的装置的过程如图3A-3C所示。液相成分C1经由孔13流入第一容器11中,直至达到位于空气引入孔100之下的最大高度,不管是什么情况,此时孔100被滑动闸板遮挡住。液相成分C1也充入虹吸管30的35部分并上升,不过,不会到达U形部分34的顶点39。此时,夹子夹在虹吸管30长方形横截面部分45上(图3B)。然后,将一根弯曲的充液管经中部区域18深入到第二容器中(图3C)。改良液相成分C2流入到第二容器12中直至接近其最大充液高度为止。改良液相成分C2也充入到虹吸管30的33部分,之前是充满着一定量的空气。配制头6拧在瓶子颈部3上,入口导管14与孔13密封配合(见图1B和2B)。与夹子41相连的盖子43(见图2A)位于配制头6上。这样,装置就可以使用了。
根据具体的配制过程,本装置的不同使用阶段如图4A-4C所示。在图4A中,滑动闸板101处于低档位置,也就是空气引入孔100处于打开状态。每次泵5抽取一下,一定体积的配制液相成分C1就被相应体积的空气所代替,这样压力仍保持平衡。配制的液相成分C1的浓度为设定浓度。第一容器11中的溶液高度逐渐下降,而容器12中的液体保持不变。
一段时间后,滑动闸板101被置于上档位置。如图4B所示。在这个位置,空气引入孔100处于关闭状态。对应于第一容器11中的压力下降,在抽取一次或多次使得液相成分C2真正开始进入液相成分C1之后(取决于液相成分C1在虹吸管30部分35之中的体积量,困陷在C1和C2之间的气体的体积量以及每次抽取的抽取剂量),液相成分C1每次被抽取的体积量将会被相应体积量的液相成分C2所补充。取决于液相成分C1和液相成分C2的相对浓度值,由泵5分发出去的液相成分的稀释或加浓效果就会出现。在此阶段,第一容器11中的溶液体积保持不变。对应于每一次泵5的抽取,稀释或加浓效果逐渐显现。
如图4C所示,在一定次数的抽取之后,所有的改良液相成分C2都被传送到第一容器11中,这就意味着第一容器11中的液相成分浓度最接近于第二容器中的改良液相成分C2浓度。对于第一容器11中的液相成分的最终浓度值,第一和第二容器的体积比是决定性的因素。此时,对于每一次抽取,第一容器中的液相成分都以一次抽取剂量在减少,直至液相成分C1耗尽。在这个阶段,液相成分C1的浓度值保持常数。这个最后阶段的时间长度与通过从第一容器中抽取而吸入空气的那个阶段的时间长度成反比。
因此,上面所述的配制过程包括三个主要阶段:第一阶段,滑动闸板101处于低档位置,只有液相成分C1以设定的浓度值向外分发;第二阶段,滑动闸板101处于高档位置,液相成分C1和液相成分C2的液相成分以逐渐降低或升高的浓度值向外分发;第三阶段,液相成分浓度为常量,并最接近于初始第二容器中改良液相成分的浓度。
很显然,利用这样一种装置,其他接下来的应用也成为可能,主要取决于应用的类型和周围环境。当滑动闸板101处于高档位置时,可以分发本装置内全部溶液,也就是空气引入孔100处于关闭状态时。在这种情况下,配制的液相成分的浓度曲线对应虹吸管启动的阶段有短的平直部分,其浓度值为设定值;一个浓度逐渐上升或下降的部分;一个最终的平坦部分,其浓度值为设定值。可以作为选择的是,顺应液相成分应用的周边环境的变化,在浓度变化阶段也可将滑动闸板置于低档位置,在两段变化浓度的阶段之间创造出一个浓度不变的阶段。
每个阶段的相对时间长度,尤其是变化浓度阶段的曲线斜率,可以通过合适地选择本装置的一些主要参数来随意调节,这些主要参数有容器各自的容积,液相成分C1和液相成分C2的初始浓度,一次抽取的剂量,虹吸管的构造。
前面的详述主要是参考本发明的一些优选实施例,当然,在不脱离下面将述的本发明的主旨的情况下,也可得出一些变化和改进。