BR112015024363B1

BR112015024363B1 - Inalador

Info

Publication number: BR112015024363B1
Application number: BR112015024363-0A
Authority: BR
Inventors: Alex Hearn; Khine Zaw Nyein
Original assignee: Kind Consumer Limited
Priority date: 2013-03-26
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2021-12-14
Also published as: AU2014242737A1; JP2016515417A; RU2661725C2; HK1218397A1; BR112015024363A2; KR20150135319A; CN105073169A; JP6424204B2; ES2613750T3; EP2978481A1; CA2900487A1; RU2015145463A; NZ712021A; US20160058959A1; CA2900487C; WO2014155091A1; GB201305496D0; AU2014242737B2; PL2978481T3; GB2513553A

Abstract

inalador é descrito um inalador compreendendo um reservatório (5) de composição inalável, uma válvula de saída (7) para controlar o fluxo de composição do reservatório, o orifício de saída da válvula (32) tendo uma dimensão máxima h, medida na direção de abertura quando totalmente aberta; uma câmara de expansão (33) à jusante da válvula com um comprimento l e diâmetro d medidos na metade ao longo da câmara de expansão; e um orifício de saída (31) na extremidade à jusante da câmara de expansão, o orifício tendo um comprimento 1 e um diâmetro d; em que 0,1 < h/d < 1,0; 0,05 < h/d < 0,25; 1 < d/d <10; 5 < l/d < 15; 0,1 <1/d < 5.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um inalador. Em particular, a invenção refere-se a um desenho inédito de configuração de saída projetada para produzir uma distribuição de tamanho de partícula particular de um reservatório de composição pressurizada.

[002] A invenção foi basicamente projetada como um desenvolvimento de um cigarro simulado tal como descrito em WO 2011/015825. Entretanto, ela tem amplas aplicações em outros tipos de inaladores tal como um inalador de dose medida (MDI) do tipo comumente usado em inaladores de asma.

[003] Aerossóis são um meio atrativo de distribuir medicamentos em pacientes quando o local de ação são os próprios pulmões, ou para rápida distribuição de medicamentos no cérebro. O tamanho de partícula de aerossóis é um importante parâmetro para controlar durante distribuição de uma composição inalada uma vez que a profundidade de penetração nos pulmões aumenta com a redução do tamanho de partícula. Ele exerce um papel significante na determinação do perfil de deposição do aerossol no sistema respiratório. É conhecido que partículas maiores (>10 μm) são depositadas na boca e região torácica superior, enquanto partículas menores (< 10 μm) têm distribuições de deposição que são da região torácica superior através da região alveolar. Finas gotículas (0,1 μm < Dm < 1 μm) têm boa deposição alveolar entre 1-5 um. Gotículas ultrafinas (< 0,1um) são ideais para deposição alveolar de onde moléculas de medicamento podem ser eficientemente absorvidas no sistema circulatório, mas atualmente não são praticavelmente produzidas em um dispositivo portátil. Esta distribuição de deposição pode ser explorada para permitir entrega efetiva de produtos farmacêuticos, proteínas, vacinas ou nicotina no caso de um dispositivo de cigarro simulado. É conhecido que o D50 (diâmetro mediano de massa, ou tamanho de partícula médio em massa) de fumaça de cigarro é entre 0,3-0,5 μm para a maioria dos cigarros de tendência atual. Para ter êxito como uma substituição de cigarro, idealmente um cigarro simulado teria que poder reproduzir este tamanho de partícula.

[004] WO 2004/022242 descreve um dispositivo de geração deaerossol em que o tamanho de gotícula gerado fica entre 0,5 e 2,5 μm. O tamanho de gotícula é controlado preferivelmente aumentando a velocidade de saída de um vapor que é gerado pelo aquecimento da fonte do líquido da formulação enquanto ela passa através de um trajeto de fluxo capilar. O vapor, depois de sair, é misturado com ar para produzir um aerossol.

[005] US 5.957.124 descreve dispositivos, embalagem emetodologia para criar aerossóis com tamanho de partícula variando de 0,5 a 12 μm. O dispositivo compreende de recipientes colapsáveis contendo as formulações de medicamento que, quando atuados, forçam a formulação através de uma membrana com poros de 0,25 a 6 μm de diâmetro. Esta membrana é alinhada de maneira tal que a formulação é forçada dos recipientes para um canal através do qual o paciente inala ar. Energia suficiente do ar (que pode ou não ser aquecido) é transferida para a formulação para induzir redução do tamanho de partícula. Ela incorpora um microprocessador no dispositivo para obter medições em tempo real de volume e vazão inspiratórios para determinação de um ponto inicial para forçar formulação através dos poros.

[006] WO 2008/151796 preceitua um inalador que produz umaerossol que tem um tamanho de partícula médio de 2-5 μm. Também, o objetivo primário é conceber um inalador que tem uma resistência ao fluxo de pelo menos 60.000 Pa^s/m3, que traduz em uma resistência ao arrasto muito maior, quando comparado com dispositivos existentes de um tipo similar.

[007] US 7.293.559 descreve um dispositivo para criar um aerossolpelo uso de um funil de focagem para focar a corrente de líquido usando uma segunda corrente de fluido, levando a um tamanho de partícula médio de 2 μm ao sair do dispositivo.

[008] WO 2011/015825, em nosso pedido anterior, descreve uminalador composto de uma válvula ativada pela respiração não medida compreendendo um trajeto de fluxo na forma de um tubo deformável estendendo-se de um reservatório (contendo a formulação) até uma extremidade de saída. Ela descreve um elemento de aperto que pinça o tubo deformável quando não é aplicada sucção, resultando em obstrução do fluxo. Ela libera a pinçada para formar uma abertura quando sucção é aplicada para fornecer fluxo ininterrupto do reservatório para a saída. Entretanto, a descrição refere-se a controle de fluxo e faz a referência ao tamanho de partícula gerado usando este desenho.

[009] De acordo com a presente invenção, é provido um inalador compreendendo um reservatório de composição inalável, uma válvula de saída para controlar o fluxo de composição do reservatório, o orifício de saída da válvula tendo uma máxima dimensão h, medida na direção de abertura quando totalmente aberta; uma câmara de expansão à jusante da válvula com um comprimento L e diâmetro D medidos na metade ao longo da câmara de expansão; e um orifício de saída na extremidade à jusante da câmara de expansão, o orifício tendo um comprimento l e um diâmetro d; em que:

[0010] Um arranjo como este é capaz de entregar uma distribuição de tamanho de partículas com um D50 de 0,5μm e pode, portanto, produzir o tipo de distribuições de tamanho de partícula pequeno que devem ser encontradas na fumaça de cigarro. Entretanto, a presente invenção consegue isto simplesmente pela seleção criteriosa da geometria dos componentes existentes. Como com a tecnologia anterior, ela não exige nenhum recurso adicional tais como defletores ou entrada de calor. A anulação do aquecimento da composição é benéfica, já que evita degradação e problemas associados com o risco de fumos.

[0011] Uma combinação dos vários parâmetros aqui cotados é uma que surgiu depois de inúmeros testes exigidos para identificar os relacionamentos geométricos chaves para produzir o tamanho de partícula ideal. Todos os cinco parâmetros são interrelacionados. Entretanto, a grosso modo, o efeito dos parâmetros é o seguinte.

[0012] A razão h/d é importante na promoção de fluxo turbulento. Dispor um orifício de saída, cujo diâmetro é maior ou igual ao da altura de saída da válvula, assegura-se padrão homogêneo de dispersão de bolhas que é favorável para a redução do tamanho de gotícula e a formação de uma aspersão, em vez de um jato.

[0013] Preferivelmente, h/d é entre 0,2 e 0,9 e mais preferivelmente substancialmente 0,5.

[0014] A razão h/D é importante para assegurar que existe volume suficiente para expansão da formulação à medida que ela passa pelo orifício de saída da válvula. Se o diâmetro da câmara de expansão for muito grande, o fluxo será laminar, impedindo assim a quebra de partícula efetiva. Preferivelmente, h/D é entre 0,05 e 0,25 e mais preferivelmente entre 0,10 e 0,15.

[0015] A razão D/d tem um papel importante na manutenção de um tamanho de gotícula pequeno que sai do dispositivo assegurando-se que existe ainda volume suficiente para mistura, ainda evitando zonas mortas significantes. Preferivelmente, D/d é entre 2 e 7 e mais preferivelmente entre 3 e 5.

[0016] A razão L/D afeta o regime de fluxo dentro da câmara de expansão. Volume suficiente é provido dentro da faixa reivindicada para a formulação evaporar, recircular e formar bolhas suficientemente dimensionadas para prover gotículas de um tamanho uniforme pequeno ao sair do orifício de saída. Preferivelmente, a razão L/D é entre 6 e 13 e mais preferivelmente entre 7 e 10.

[0017] O diâmetro D é especificado medido no ponto médio da câmara de expansão. Isto se dá preferivelmente em virtude de a câmara de expansão afunilar-se do orifício de saída da válvula para o orifício de saída em um ângulo incluído entre 0 a 30°, preferivelmente entre 9 e 10° e acima de tudo preferivelmente substancialmente 2°. Este afunilamento impede que zonas mostras se formem na câmara de expansão e promove um sistema bem misturado que é adequado na manutenção de um aerossol uniforme.

[0018] A razão l/d é importante na formulação de um aerossol de saída turbulento. Pela otimização de sua razão, o tamanho de gotícula pode ser diminuído ou aumentado. Preferivelmente, l/d é entre 1 e 4 e mais preferivelmente entre 2 e 3.

[0019] Preferivelmente, 0,05<h<1 mm e mais preferivelmente 0,05<h<0,6 mm. Preferivelmente, 0,15<d<0,25 mm. Preferivelmente 0,6<D<0,12 mm. Preferivelmente, 7.0<L<7,8 mm. Preferivelmente, 0,40<l<0,5 mm.

[0020] A válvula de saída pode, por exemplo, ser um elemento de válvula gaveta corrediça que abre no valor exigido. Entretanto, preferivelmente, a válvula de saída é uma válvula de pinça na qual um elemento da válvula pinça um tubo deformável com a dimensão do orifício de saída representando a máxima abertura altura no ponto de pinçada. Ela é preferivelmente uma válvula operada pela respiração.

[0021] O tubo deformável preferivelmente também provê a câmara de expansão e o orifício de saída. Isto permite que o perfil do tamanho de gotícula do aerossol emitido seja definido completamente pelas dimensões de um único componente. Isto é extremamente útil para transformar o inalador no tamanho de partícula exigido e também para produzir inaladores que oferecem uma faixa de perfis de partícula ainda tendo somente que trocar um único componente a fim de conseguir esses diferentes tamanhos.

[0022] Preferivelmente, o inalador é configurado de forma que o número de Reynolds do aerossol na saída seja entre 1.000 e 4.000 e preferivelmente entre 1.500 e 3.000.

[0023] O inalador pode ser um MDI, mas é preferivelmente um cigarro simulado. Preferivelmente, a composição inalável compreende nicotina e um propelente.

[0024] A fim de minimizar o impacto entre a composição e o inalador à jusante do orifício de saída, o orifício de saída é preferivelmente próximo de uma extremidade de saída do inalador, (preferivelmente dentro de 10 mm, mais preferivelmente dentro de 5 mm e acima de tudo preferivelmente dentro de 3 mm). Pelo mesmo motivo, existe preferivelmente um trajeto de fluxo alargado com um ângulo de pelo menos 100 do orifício de saída da válvula até a extremidade de saída.

[0025] Um exemplo de um inalador de acordo com a presente invenção será agora descrito com referência aos desenhos anexos, em que:

[0026] Figs. 1 e 2 são vistas seccionais transversais de um inalador da tecnologia anterior em configurações fechada e aberta, respectivamente;

[0027] Fig. 3 é uma seção transversal mostrando a geometria da válvula de saída de acordo com a presente invenção; e

[0028] Fig. 4 é uma seção transversal mostrando a extremidade de saída do inalador de acordo com a presente invenção.

[0029] A presente invenção é basicamente destinada como uma modificação de uma válvula operada pela respiração existente usada em nosso cigarro simulado. O desenho básico do cigarro simulado é acima de mostrado nas Figs. 1 e 2 que são retiradas do WO 2011/015825.

[0030] O dispositivo tem um alojamento 1 constituído de um chassis principal 2 e um elemento de fechamento 3 mostrado na Fig. 1. Este é mantido no lugar pela etiqueta 4. Dentro do alojamento existe um reservatório 5 contendo a composição inalável.

[0031] A válvula ativada pela respiração 7 é posicionada entre uma extremidade de saída 8 e o reservatório 5. A válvula ativada pela respiração é arranjada de forma que, quando um usuário succiona a extremidade de saída 8, a válvula ativada pela respiração 7 abre para permitir que a composição inalável do reservatório 5 seja inalada.

[0032] O alojamento na extremidade de saída tem dois orifícios. O primeiro desses é o orifício de sucção 9 que comunica com uma câmara 10 como será descrito com mais detalhes a seguir e o segundo é um orifício de saída 11 do qual a composição inalável dispensada é também descrita com mais detalhes a seguir.

[0033] Um trajeto de saída 13 é definido entre o reservatório 5 e o orifício de saída 11.

[0034] Uma porção do trajeto de saída 13 é provida pelo elemento tubular deformável 14. Este elemento tubular é movimentado entre a posição fechada mostrada na Fig. 1 e a posição aberta mostrada na Fig. 2 por um mecanismo que será agora descrito.

[0035] Este mecanismo compreende uma paleta montada a pivô 15 e uma membrana 16. A paleta montada a pivô tem um pivô 17 na extremidade mais próxima da extremidade de saída 8 e uma nervura de reforço central 18 disposta ao longo de seu comprimento e afunilando-se a partir da extremidade de saída. Em torno do ponto médio, a paleta 15 é provida com um recesso 19 para receber uma mola 20 que a predispõe para a posição fechada mostrada na Fig. 1. Abaixo do recesso 19 fica uma garra 21 com uma seção transversal triangular que é configurada para aplicar a força provida pela paleta 15 no tubo deformável 14 em uma área estreita. A paleta 15 é suportada pelo diafragma 16 que é selado no alojamento nas suas extremidades 22, 23. Isto sela a câmara 10 sem ser no orifício de sucção 9.

[0036] O lado de baixo 24 da membrana 16 é aberto para a pressão atmosférica já que existe um trajeto de vazamento através do alojamento 1 que não está mostrado nos desenhos já que eles estende-se em torno do trajeto de saída 1 e portanto não está mostrado no plano das Figs. 1 e 2.

[0037] Quando um usuário succiona na extremidade de saída 8 com o dispositivo na configuração mostrada na Fig. 1, a sucção é comunicada pelo orifício de sucção 9 com a câmara 10 através dos orifícios 25 por meio disto reduzindo a pressão nesta câmara. Isto faz com que a paleta 15 seja levantada contra a ação da mola 20 para a posição mostrada na Fig. 2 deformando o diafragma na configuração mostrada na Fig. 2 e levantando a garra 21 para permitir que o tubo deformável abra, por meio disto permitindo a composição inalável do reservatório 5 ao longo do trajeto de saída 13 através do tubo deformável 14 e para fora através do orifício de saída 11. O grau de sucção aplicado pelo usuário determinará a extensão na qual a paleta 15 move e, portanto, a quantidade de composição que o usuário recebe. Assim que um usuário parar de succionar, a pressão atmosférica retornará para a câmara 10 por meio do orifício de sucção 9 e a mola 20 retornará a paleta para a posição da Fig. 1, por meio disto pinçando o tubo 14 fechado.

[0038] Em um exemplo posterior em WO 2011/015825, o orifício de saída 11 é provido no mesmo componente do tubo deformável que é usado para o elemento tubular deformável 14. Um exemplo adicional de um elemento como este é descrito em nosso WO 2011/107737 posterior.

[0039] Uma modificação adicional da válvula ativada pela respiração é descrita em no pedido pendente UK 1215278.1. Nesta modificação, não existem orifícios 25, de maneira tal que a câmara 10 é uma câmara cega. Orifícios são providos na parte inferior do cigarro para prover um trajeto de fluxo de ar no lado de baixo da membrana 4 que tem uma saída na extremidade de saída 8. Quando um usuário succiona este cigarro, existe uma diminuição na pressão na câmara superior e um aumento na pressão no trajeto de fluxo de ar no lado de baixo da câmara para abrir a válvula.

[0040] A presente invenção refere-se a uma melhoria na geometria da válvula. Como tal, é aplicável a qualquer dos trajetos de fluxo supradescritos. Ela é aplicável tanto ao arranjo mostrado nas Figs. 1 e 2 onde o orifício de saída é em um componente separado do elemento tubular deformável 14, quanto onde eles são combinados em um único elemento aqui descrito.

[0041] Adicionalmente, embora a invenção tenha motivado uma melhoria para um cigarro simulado, ela pode ser mais abrangentemente aplicada a outros tipos de inalador tal como um inalador de dose medida. Também, embora o tamanho do orifício de saída da válvula seja um importante parâmetro da presente invenção, a válvula pode ser operada por qualquer mecanismo conhecido. Portanto, ela pode ser operada à mão ou por um mecanismo automático, em vez de ser operada pela respiração. Adicionalmente, a válvula de pinça pode ser substituída, por exemplo, por um arranjo de válvula gaveta corrediça.

[0042] A presente invenção é descrita com referência à Fig. 3 que descreve um tubo de pinça pinçado no qual o orifício de saída é aplicado. O tubo de pinça 30 tem um orifício de saída 31 na sua extremidade à jusante e é fechado pela pinçagem pela garra 21 em uma região nas proximidades da extremidade oposta. O ponto onde ela é fechada pela pinçagem representa o orifício de saída da válvula 32 que tem uma máxima altura h medida na direção da abertura quando a válvula é totalmente aberta. Para a direita deste ponto de pinçamento fica o reservatório 5 contendo a composição inalável. Parte do reservatório é constituída pela porção direita do tubo de pinça 30, e o restante é constituído pelo alojamento do dispositivo aqui descrito.

[0043] Entre o orifício de saída da válvula 32 e o orifício de saída 31 fica a câmara de expansão 33. Esta tem um comprimento axial L e um diâmetro interno D que é medido na metade ao longo da câmara de expansão. O orifício de saída 31 tem um comprimento l e um diâmetro d.

[0044] A Fig. 4 mostra como o tubo de pinça 30 é incorporado no inalador. Onde apropriado, os mesmos números de referência foram usados para os mesmos componentes para designar componentes equivalentes aos mesmos componentes supradescritos em relação às Figs. 1 e 2. Uma borda anular 35 oposta ao orifício de saída 31 encaixa um degrau 36 dentro do corpo de o alojamento 1 para manter o tubo de pinça 30.

[0045] O fechamento do tubo está mostrado esquematicamente na Fig. 4 em que, em vez de penetrar na parede do tubo de pinça 30, a garra 21, de fato, simplesmente comprimirá o tubo da maneira supradescrita.

[0046] A distância axial x entre a extremidade do orifício de saída 31 e a extremidade de saída 8 é 1,4 mm. Entre o orifício de saída 31 e a extremidade de saída 8 fica um trajeto de fluxo alargado 37 que é alargado eqo wo âpiwnq θ fg 73.32o GuVc curta distância e o ângulo aberto de trajeto de fluxo impedem ao máximo possível qualquer colisão da composição que deixa o orifício de saída 31 no corpo do inalador.

[0047] O inalador tem um volume do reservatório de aproximadamente 1 mL mantido a uma pressão de 600 kPa. A altura da abertura (h) é 0,1mm na posição totalmente aberta. O comprimento (L) é 7,4 mm e o diâmetro (D) é 0,94 mm. O orifício de saída tem um comprimento (l) de 0,5 mm e um diâmetro interno (d) de 0,2mm.

Claims

1. Inalador compreendendo um reservatório (5) de composição inalável pressurizada, uma válvula de saída (7) para controlar o fluxo de composição do reservatório (5), o orifício de saída (32) da válvula tendo uma altura máxima h, medida na direção da abertura quando totalmente aberta; uma câmara de expansão (33) à jusante da válvula (7) com um comprimento L e diâmetro D medidos na metade ao longo da câmara de expansão (33); e um orifício de saída (31) na extremidade à jusante da câmara de expansão (33), o orifício de saída (31) tendo um comprimento l e um diâmetro d; caracterizado pelo fato de que:

em que o orifício de saída (31) é menor do que 3mm de uma extremidade de saída (8) do inalador.

2. Inalador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que h/d é entre 0,2 e 0,9 e mais preferivelmente 0,5.

3. Inalador de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que h/D é entre 0,07 e 0,2 e mais preferivelmente entre 0,08 e 0,15.

4. Inalador de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que h/D é entre 0,092 e 0,143 e mais preferivelmente 0,11.

5. Inalador de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que D/d é entre 2 e 7 e mais preferivelmente entre 3 e 6.

6. Inalador de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que D/d é entre 4 e 5 e acima de tudo preferivelmente 4,5.

7. Inalador de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que L/D é entre 6 e 13, preferivelmente entre 7 e 10 e mais preferivelmente, entre 7,65 e 8,30.

8. Inalador de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a câmara de expansão (33) se afunila a partir do orifício de saída (32) da válvula.

9. Inalador de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a conicidade tem um ângulo incluído entre 0 e 30°, preferivelmente entre 9 e 10° e acima de tudo preferivelmente 2°.

10. Inalador de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a válvula de saída (7) é uma válvula de pinça na qual um elemento de válvula (21) pinça um tubo deformável (30) com a dimensão do orifício de saída h representando a máxima altura da abertura no ponto de pinçamento.

11. Inalador de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o tubo deformável (30) também provê a câmara de expansão (33) e o orifício de saída (31).

12. Inalador de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a válvula de saída (7) é uma válvula operada pela respiração.

13. Inalador de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o inalador é um cigarro simulado.

14. Inalador de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a composição inalável contém nicotina e um propelente.

15. Inalador de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que entre o orifício de saída (31) e a extremidade de saída (8) do inalador, existe um trajeto de fluxo alargado com um ângulo de pelo menos 10°.