DE19956260A1 - Abscheidevorrichtung, insbesondere für Trockenpulvermedikamente in Aerosolform - Google Patents

Abstract

Abscheidevorrichtung, insbesondere für Trockenpulvermedikamente in Aerosolform oder dergleichen, bestehend aus einem kreisrunden oder mehreckigen Rohr (1), in welchem senkrecht zur Rohrachse verlaufend eine Filtereinrichtung (4) angeordnet ist, bei der das Rohr im Bereich der Filtereinrichtung (4) mit einem Rohrmantel (2) oder dergleichen umgeben ist, derart, dass zwischen dem Rohr (1) und dem Rohrmantel (2) eine Kammer (3) gebildet ist, und bei der in dem Rohr (1) vor und hinter der Filtereinrichtung (4) Öffnungen (7, 9) vorgesehen sind, die vom Rohrinnern zur Kammer (3) führen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abscheidevorrichtung, insbesondere für Trockenpulvermedikamente in Aerosolform.

Asthmapatienten, die Inhalationspräparate einnehmen müssen, verwenden entweder ein Dosieraerosol (MDI - Metered dose Inhaler)oder ein Trockenpulver in Aerosolform (DPI - Dry Powder Inhaler). Trockenpulver in Aerosolform, die mit Steroiden angeboten werden, beinhalten neben dem eigentlichen Wirkstoff im Medikament zusätzlich Laktose, die ausschließlich als Trägersubstanz für den Wirkstoff enthalten ist. In reiner Form agglomeriert der Wirkstoff so stark, dass er beim Einatmen des Patienten durch die Energie des Einatemstroms nicht desagglomeriert werden kann, d. h. nicht zu kleinen Aerosolteilchen zertrümmert wird. Dies hat zur Folge, dass bei einem derartigen Medikament in Aerosolform nur 5-20% des Wirkstoffes, der mit einem Atemzug freigesetzt wird, in die Lunge gelangt. Ein erheblicher Teil des Wirkstoffes bleibt hierbei an der Laktose haften und gelangt wegen der Größe des Laktosepartikel nur in den Mund-Rachenraum des Patienten, so dass lokale Nebenwirkungen (Soor, Heißerkeit, Pilzbefall)erzeugt werden können und der Wirkstoff verschluckt wird, was zu Nebenwirkungen im Magen-Darm-Trakt bzw. systemischen Nebenwirkungen führt. Außerdem wird der Patient angeleitet, möglichst schnell zu inhalieren, damit genügend Energie entsteht, um den Wirkstoff zu desagglomerieren. Bei der Verwendung von Trockenpulveraerosolen ergeben sich damit im wesentlichen drei Nachteile:

• - Viele schwer obstruktive Patienten können den Atemstrom gar nicht aufbringen,
• - eine zu schnelle Inhalation erhöht durch Impaktions­ abscheidung, d. h. durch die Trägheit der Aerosolteilchen, auch die Abscheidung des Wirkstoffes im Mund-Rachenraum, was zu einer Verringerung der inhalierten Medikamentendosis führt,
• - da jeder Patient mit unterschiedlicher Geschwindigkeit inhaliert, kommt es zu starken Schwankungen der Medikamentendosis in der Lunge.

Die bisher auf dem Markt befindlichen Trockenpulvermedikamente in Aerosolform lösen nachteiligerweise das Losschlagen von Wirkstoffteilchen durch reine Umlenkungen des Atemstromes. Hierdurch prallen die mit Wirkstoff beladenen Laktoseteilchen mehrmals mit einer Wandfläche des Inhaliergerätes zusammen und es wird ein Teil des Wirkstoffes in Form von inhalierbaren Teilchen freigesetzt. Zusätzlich gelangen Laktosepartikel mit dem noch anhaftenden Wirkstoff in den Mund des Patienten, wodurch im Mund Nebenwirkungen auftreten und im Magen- Darmtrakt unerwünschte Nebenwirkungen hervorgerufen werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Abscheidevorrichtung, insbesondere für Trockenpulvermedikamente in Aerosolform zu schaffen, die in Verbindung mit einem Inhaliergerät die vorstehend angegebenen Nachteile vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung schafft eine Abscheidevorrichtung, insbesondere zur Verwendung mit Inhaliergeräten, die eine Vorabscheidung von groben Aerosolpartikeln in dem Einatemstrom zwischen Trockenpulvergerät- bzw. Inhaliergerät und dem Mund des Patienten hervorruft.

Durch die erfindungsgemäße Abscheidevorrichtung wird vorteilhafterweise sichergestellt, dass bei der Inhalation ein Atemstrom teilweise über eine Umlenkkammer geführt wird, d. h. der Atemstrom teilt sich in der Abscheidevorrichtung auf in einen Strom, der durch die Filtereinrichtung geleitet wird, und einen zweiten Strom, der seitlich durch eine Umlenkkammer geführt wird. Durch Einstellung der Öffnungen zur Umlenkkammer wird erreicht, dass nur kleine Aerosolteilchen durch die Umlenkkammer geführt und in die Lunge inhalierbar sind, während größere Aerosolpartikel an den Wänden der Umlenkkammer abgeschieden werden. Ein Teil der kleinen, bereits von der Laktose getrennten Aerosolteilchen und die Mehrzahl der großen und damit schweren Laktoseteilchen werden von der Filtereinrichtung zurückgehalten. Die kleinen, inhalierbaren Aerosolteilchen, die kleiner als die Öffnungen der Filtereinrichtung sind, können die Filtereinrichtung passieren und stehen zur Inhalation zur Verfügung. Bei dem Aufprall von Laktosepartikeln auf die Filtereinrichtung werden zusätzlich Wirkstoffteilchen losgeschlagen und gelangen in den Raum hinter der Filtereinrichtung, wodurch eine höhere Medikamentendosis freigesetzt und die Deposition wirkstoffbeladener Laktosepartikel im Mund-Rachenraum des Patienten drastisch reduziert wird.

Die erfindungsgemäße Abscheidevorrichtung verhindert, dass Laktose mit Wirkstoff in den Mund-Rachenraum des Patienten gelangt, wodurch Nebenwirkungen im Mund-Rachenraum, im Magen- Darmtrakt sowie systemische Nebenwirkungen weitgehend unterbunden werden. Eine zu schnelle Inhalation lässt sich durch entsprechende Konzeption der Öffnungen zur Umlenkkammer verhindern, d. h. durch Einstellung des Strömungswiderstandes der Konstruktion. Durch den Aufprall der Laktosepartikel auf die Filtereinrichtung kann zusätzlicher Wirkstoff freigesetzt werden, der dann zur Inhalation zur Verfügung steht. Schließlich lässt sich die Reproduzierbarkeit der Wirkstoffabgabe erhöhen.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung durch die Abscheidevorrichtung,

Fig. 2 eine Schnittansicht durch das rohrförmige Element der Abscheidevorrichtung, und

Fig. 3 eine Schnittdarstellung durch den Rohrmantel.

Nachfolgend wird die Abscheidevorrichtung anhand der Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht durch die erfindungsgemäße Abscheidevorrichtung, die zwischen einem Inhaliergerät für Trockenmedikamente in Aerosolform, und dem Mund des Patienten eingesetzt wird. Die Abscheidevorrichtung besteht aus einem zylindrischen oder mehreckigen Rohr 1, welches über einen Teil seiner Länge mit einem Rohrmantel 2 versehen ist, wobei Rohr 1 und Rohrmantel 2 aus gleichem Material, beispielsweise Kunststoff bestehen können. Der Rohrmantel 2 befindet sich vorzugsweise etwa mittig auf dem Rohr 1 und ist in der in Fig. 1 gezeigten Betriebsstellung fest mit dem Rohr 1 verbunden. Zur Festlegung einer Umlenkkammer 3 ist das Rohr 1 über eine vorgegebene Länge und in seinem vorzugsweise mittleren Bereich mit einer Außendimension versehen, die kleiner ist als die Außenabmessung über die restliche Länge des Rohres, d. h. bei einem kreisrunden Rohr 1 ist der Außendurchmesser geringer über die Länge der Kammer 3. Der Rohrmantel 2 ist über die Länge der Kammer 3 mit einem größeren Innendurchmesser gestaltet, derart, dass nach dem Aufschieben des Rohrmantels 2 auf das Rohr 1 die Kammer 3 durch die entsprechend geänderten Außen- und Innendurchmesser definiert ist.

Quer zur Achse des Rohres 1 befindet sich eine Filtereinrichtung 4, die in Form eines Netzes oder Siebes mit einer im wesentlichen dem Rohrquerschnitt entsprechenden Gestalt versehen und in das Rohr 1 eingesetzt ist. Zur Stützung der Filtereinrichtung 4 ist das Rohr 1 etwa mittig oder vorzugsweise mittig mit einem ringförmigen Vorsprung 5 versehen, der einen Rohrquerschnitt kleinerer Größe gegenüber dem übrigen Rohrquerschnitt festlegt und dadurch als Anlage für die Filtereinrichtung 4 dient.

In Strömungsrichtung gesehen, vor der Filtereinrichtung 4 befindet sich mindestens eine Öffnung 7, die in der Wand des Rohres 1 ausgebildet ist und zur Umlenkkammer 3 führt. In Stromrichtung betrachtet hinter der Filtereinrichtung 4 befindet sich weiterhin mindestens eine Öffnung 9 in der Rohrwandung. Gemäß einer weiteren, Ausführungsform sind sowohl die Öffnungen 7 als auch die Öffnungen 9 mit jeweils größerer Zahl vorgesehen, wobei die Zahl der Öffnungen 7, 9 den Strömungswiderstand über die Umlenkkammer 3 festlegen können.

Die Umlenkkammer 3 ist bei der dargestellten Ausführungsform vorzugsweise als ringförmig verlaufender Spalt vorgesehen. Wie sich aus den Fig. 1 bis 3 ergibt, ist das Rohr 1 mit einem Rohransatz 1a und 1b versehen, der kleineren Außendurchmesser besitzt gegenüber einer mit 11 und 12 bezeichneten Schulter, die kreisringförmig ausgebildet sind und zur Aufnahme des Rohrmantels 2 dienen.

Fig. 2 zeigt im Detail das Rohr 1. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gegenüber Fig. 1 gleiche Teile.

Fig. 3 zeigt eine Detailansicht des Rohrmantels 2.

Entsprechend den Schultern 11, 12 ist der Rohrmantel 2 mit nach innen vorspringenden Schultern 14, 15 versehen, die kreisringförmig verlaufen und einen Teil der Umlenkkammer 3 in Richtung der Rohrachse begrenzen.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, wird der Inhalierstrom unterteilt in einen Aerosolstrom A und einen Aerosolstrom B, wobei der Aerosolstrom A durch die Filtereinrichtung 4 in Form eines Netzes oder Siebes hindurchgeht, während der Aerosolstrom B mit Partikeln größerer Größenordnung über die Umlenkkammer 3 umgelenkt wird, wie dies durch den Pfeil 18 veranschaulicht ist. Der Aerosolstrom A beinhaltet Aerosolteilchen kleiner Größenordnung, d. h. diese Aerosolteilchen sind kleiner als der Öffnungsdurchmesser der Filtereinrichtung bzw. des die Filtereinrichtung bildenden Netzes oder Siebes. Der Aerosolstrom B enthält hingegen Aerosolteilchen, die größer sind als die Öffnungsgröße des Netzes bzw. des Siebes, sowie größere Aerosolpartikel, welche dµrch die zweifache Umlenkung in der Kammer 3 gegen die Wände der Umlenkkammer abgeschieden werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform hat die Filtereinrichtung bzw. das diese Filtereinrichtung 4 bildende Netz bzw. Sieb Öffnungen mit einer Größe von 3-150 µm Durchmesser, wodurch sichergestellt ist, dass grobe Laktosepartikel zurückgehalten werden. Die Größe der Öffnungen 7, 9 liegt zwischen 0,5 und 5 mm Durchmesser.

Claims (8)

1. Abscheidevorrichtung, insbesondere für Trockenpulver­ medikamente in Aerosolform oder dergleichen, bestehend aus einem kreisrunden oder mehreckigen Rohr (1), in welchem senkrecht zur Rohrachse verlaufend eine Filtereinrichtung (4) angeordnet ist, bei der das Rohr im Bereich der Filtereinrichtung (4) mit einem Rohrmantel (2) oder dergleichen umgeben ist derart, dass zwischen dem Rohr (1) und dem Rohrmantel (2) eine Kammer (3) gebildet ist, und bei der in dem Rohr (1) vor und hinter der Filtereinrichtung (4) Öffnungen (7, 9) vorgesehen sind, die vom Rohrinneren zur Kammer (3) führen.

2. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (3) ringförmig um das Rohr (1) herum verläuft.

3. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (1) über die, Länge der Kammer (3) eine gegenüber der übrigen Rohraußenabmessung reduzierte Abmessung aufweist.

4. Abscheidevorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrmantel (2) über die Länge der Kammer (3) eine Innenabmessung aufweist, die gegenüber der übrigen Innenabmessung des Rohrmantels (2) vergrößert ist.

5. Abscheidevorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (1) etwa mittig zur Kammer (3) einen ringförmig verlaufenden, nach innen gerichteten Vorsprung (5) aufweist.

6. Abscheidevorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinrichtung (4) durch ein Sieb oder Netz gebildet ist.

7. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb oder Netz (4) Öffnungen mit einem Durchmesser zwischen 3 und 150 µm aufweist.

8. Abscheidevorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen im Rohr (1) einen Durchmesser zwischen 0,5 und 5 mm aufweisen.