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Technisches
Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine mechanische
Baueinheit zum Dosieren und Abgeben eines Fluids.
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Hintergrund
der Erfindung
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Vorrichtungen zum Dosieren und Abgeben eines
Fluids werden weit verbreitet bei Verbrauchsgütern und in der pharmazeutischen
Industrie verwendet. Beispiele sind in den Dokumenten FR-A-920 943,
US-A-5.511.538 und WO 98 12511 offenbart. Derartige Vorrichtungen
zum Dosieren und Abgeben eines Fluids sollten eine gute Steuerung
der dosierten Fluidmenge sowie eine gute Steuerung der Abgabe dieser
Fluiddosis ermöglichen.
Insbesondere in der pharmazeutischen Industrie ist sowohl die Steuerung
der Menge als auch der Abgabe wesentlich. Es ist ferner erwünscht, derartige
Vorrichtungen reproduzierbar und wirtschaftlich herzustellen. Es
ist die Aufgabe dieser Erfindung, das genaue Dosieren und Abgeben
eines Fluids mit Hilfe einer wirtschaftlichen Dosier- und Abgabevorrichtung
zu gewährleisten.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß erreicht
in einer Spendevorrichtung für
ein Fluid, die einen Vorratsbehälter,
einen Schaft, eine Gegendichtung, einen Dämpfer, einen Kolben und ein
Einwegventil umfasst, wobei die Gegendichtung ein erstes Ende des
Vorratsbehälters
abdichtet und längs
des Schafts verschiebbar ist, das Ventil sich am zweiten Ende des
Vorratsbehälters
befindet, der Kolben an einem Ende des Schafts befestigt ist und
zwischen dem Ventil und dem Dämpfer
angeordnet ist, der Dämpfer
außerdem
an dem Schaft befestigt ist und zwischen dem Kolben und der Gegendichtung
angeordnet ist, wodurch der Kolben eine geöffnete Stellung sowie eine
geschlossene Stellung besitzt, die geöffnete Stellung eine Fluidverbindung
zwischen dem Ventil und dem Teil des Vorratsbehälters zwischen dem Kolben und
der Gegendichtung ermöglicht,
die Verlagerung des Kolbens zwischen der geöffneten und der geschlossenen
Stellung durch eine Verlagerung des Schafts längs seiner eigenen Achse veranlasst
wird und der Druck in dem Bereich zwischen dem Ventil und dem Kolben
abnimmt, wenn der Kolben aus seiner geschlossenen Stellung in seine geöffnete Stellung
bewegt wird, wobei der Dämpfer
zusammengedrückt
wird, wenn der Kolben aus seiner geschlossenen Stellung in seine
geöffnete Stellung
bewegt wird, die einzige Fluidströmung von dem Teil des Vorratsbehälters, der
sich zwischen dem Dämpfer
und der Gegendichtung befindet, und dem Teil des Vorratsbehälters, der
sich auf der anderen Seite des Dämpfers
befindet, durch einen Verbindungsdurchlass erfolgt, der sich in
dem Dämpfer
befindet, wenn der Kolben aus seiner geöffneten Stellung in seine geschlossene
Stellung bewegt wird.
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Eine Vorrichtung, die gemäß der Erfindung gebildet
ist, besitzt mehrere Vorteile. Da die Vorrichtung einen Kolben mit
einer geöffneten
Stellung und einer geschlossenen Stellung umfasst, der eine Fluidverbindung
zwischen dem Ventil und dem Vorratsbehälter ermöglicht, kann die Fluidmenge,
die abgegeben werden soll, genau gesteuert werden, indem die gewünschte Fluidmenge
von dem Vorratsbehälter
zu dem Ventilteil durch Verlagerung des Kolbens von der geschlossenen
zu der geöffneten
Stellung verlagert wird, wobei das Fehlen einer direkten Verbindung
zwischen dem Vorratbehälter
und dem Ventil ein unkontrolliertes Entleeren des Vorratsbehälters durch
das Ventil vermeidet. Da ferner der Druck in dem Bereich zwischen
dem Ventil und dem Kolben abnimmt, wenn der Kolben von seiner geschlossenen
Stellung in seine geöffnete
Stellung bewegt wird, wird die Verlagerung des Kolbens in die geöffnete Stellung
die Anwendung einer Schwellenkraft erfordern, die ausreicht, um
die Druckverminderung und systeminterne Reibungskräfte zu überwinden
oder wenigstens auszugleichen, so dass eine unerwünschte Verlagerung
des Kolbens vermieden wird. Die Abgabe der Dosis wird außerdem über die
Kombination der Verwendung des Einwegventils, des Kolbens, des Dämpfers und
der Gegendichtung genau gesteuert. Das Einwegventil wird eine Abgabe
des Fluids nur dann ermöglichen,
wenn der Kolben vorwärts
zum Ventil verlagert wird, wobei die Geschwindigkeit der Verlagerung
des Kolbens durch die Größe des Verbindungsdurchlasses,
der in dem Dämpfer vorgesehen
ist, in Kombination mit der Fluidviskosität und der angewandten Mechanismuskraft
(z. B. Federkraft) geregelt wird, wodurch eine Steuerung der Geschwindigkeit
der Fluidabgabe durch das Ventil möglich ist.
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Genaue Beschreibung der
Erfindung
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Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf
die beigefügte
Zeichnung beschrieben, in der:
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1 eine
ebene Schnittansicht ist, die eine Spendevorrichtung gemäß der Erfindung
veranschaulicht, wobei der Kolben in der geöffneten Stellung ist,
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2 eine
ebene Schnittansicht ist, die eine Spendevorrichtung gemäß der Erfindung
veranschaulicht, wobei der Kolben in der geschlossenen Stellung
ist.
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Die Erfindung betrifft eine Spendevorrichtung 1 oder 2 für ein Fluid 10.
Das Fluid sollte so verstanden werden, dass es Flüssigkeiten
mit verschiedenen Viskositäten
enthält.
Bevorzugte Fluide in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind pharmazeutische
Fluide, es sind jedoch weitere Anwendungen vorgesehen, wie etwa
z. B. Vorrichtungen zur Lufterneuerung.
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Die Spendevorrichtung 1 oder 2 umfasst
einen Vorratsbehälter 11.
Der Vorratsbehälter
ist typischerweise eine Kammer, in der sich das Fluid 10 befindet.
In einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Vorratsbehälter
im Wesentlichen gasdicht, wodurch eine chemische Entwicklung z.
B. infolge des Kontakts mit O2 oder H2O-Dampf vermieden oder begrenzt wird, oder
um keine Luft in die Vorrichtung zu lassen, damit Schwierigkeiten
bei der zu dosierenden Fluidmenge vermieden werden.
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Die Spendevorrichtung umfasst ferner
einen Schaft 12, wobei der Schaft typischerweise ein lang gestrecktes
Element ist, das als Hauptachse die lang gestreckte Richtung besitzt,
wobei der Schaft außerdem
normalerweise einen Teil umfasst, der in einer Ebene senkrecht zu
der Hauptachse einen konstanten Querschnitt besitzt, um eine Verschiebung
einer Gegendichtung 13 zu ermöglichen, oder der z. B. mit Gewinde
versehen ist, um eine schraubenförmige Verlagerung
der Gegendichtung 13 längs
des Schafts 12 zu ermöglichen.
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Die Vorrichtung umfasst ferner eine
Gegendichtung 13, die ein Abdichten des Vorratsbehälters 11 im
Wesentlichen unabhängig
von der Menge des Fluids 10, die in dem Vorratsbehälter 11 enthalten
ist, ermöglicht.
Das kann z. B. erreicht werden, indem ein Hauptteil des Vorratsbehälters 11 vorhanden
ist, der in einer Ebene senkrecht zu der Hauptachse des Schafts 12 einen
konstanten Querschnitt besitzt, wobei die Gegendichtung 13 einen
im Wesentlichen gleichen Querschnitt besitzt, wobei der Querschnitt der
Gegendichtung 13 vorzugsweise geringfügig größer ist als der konstante Querschnitt
des Vorratsbehälters 11,
um eine Abdichtung zu erreichen, so dass eine Verlagerung der Gegendichtung 13 längs des Schafts 12 eine
Abdichtung des Vorratsbehälters 11 längs des
konstanten Querschnitts auf jeder Ebene in dem Hauptteil des Vorratsbehälters 11,
der den konstanten Querschnitt besitzt, ermöglicht, wodurch es möglich ist,
ein veränderliches
Volumen gasdicht abzudichten. In einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Gegendichtung 13 aus einem flexiblen und elastischen
Material hergestellt, das eine schirmförmige Form besitzt, wobei eine
Form eines doppelten Schirms noch stärker bevorzugt ist, so dass
die Dichtung am Umfang des Querschnitts ständig gegen den Vorratsbehälter 11 gedrückt wird.
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Die Vorrichtung 1 oder 2 umfasst
ferner einen Dämpfer 14.
Der Dämpfer
ist vorzugsweise ein Teil, der aus einem flexiblen Material hergestellt
ist und eine schirmförmige
Form besitzt, wodurch das Zusammendrücken während der Verlagerung in eine Richtung
und ein Dämpfen
während
der Verlagerung in die andere Richtung möglich sind.
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Ein Kolben 151 oder 152 ist
außerdem
in der Vorrichtung der Erfindung enthalten. Der Kolben 151 oder 152 ist
typischerweise ein Teil mit einem konstanten Querschnitt in einer
Ebene senkrecht zu seiner Hauptachse, wobei dieser Kolben 151 oder 152 längs der
Hauptachse lang gestreckt ist, und in einem Teil des Vorratsbehälters 11,
der einen Querschnitt in einer Ebene senkrecht zur Hauptachse des
Kolbens 151 oder 152 besitzt, der im Wesentlichen
gleich jedoch vorzugsweise geringfügig kleiner als der Querschnitt
des Kolbens 151 oder 152 ist, um eine gute Abdichtung
zu ermöglichen,
verlagert wird. Die Hauptachse des Kolbens 151 oder 152 verläuft normalerweise
parallel zur Hauptachse des Schafts 12 und gleichmäßig auf
diese ausgerichtet.
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Die Vorrichtung umfasst ferner ein
Einwegventil 16. Ein Einwegventil sollte so verstanden
werden, dass das Ventil 16 bei normalem Gebrauch den Durchlass
des Fluids lediglich in eine Richtung ermöglicht. In einer bevorzugten
Ausführungsform
ist das Ventil 16 ein "selbstabdichtendes" Ventil, das z. B.
im Prinzip in EP-A-O 597 601, EP-A-O 395 380 oder EP-A-O 160 336
beschrieben ist.
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Ein notwendiges Merkmal der Vorrichtung der
Erfindung besteht darin, dass die Gegendichtung 13 ein
erstes Ende des Vorratsbehälters 11 abdichtet. Das
ermöglicht
die Verwendung eines gasdichten Vorratsbehälters 11, der nützlich ist,
um die Stabilität des
Fluidprodukts 10 zu ermöglichen,
und für
das Funktionieren der nachfolgend beschriebenen Vorrichtung erforderlich
ist.
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Die Gegendichtung 13 sollte
außerdem längs des
Schafts 12 verlagert werden können, wobei diese Verlagerung
eine lineare oder z. B. eine schraubenförmige Verlagerung enthält.
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Das Ventil 16 befindet sich
am zweiten Ende des Vorratsbehälters 11.
Der Vorratsbehälter
ist normalerweise längs
der Hauptrichtung des Schafts lang gestreckt und umfasst lediglich
zwei Enden, wobei das erste Ende durch die Gegendichtung 13 abgedichtet
ist und das andere Ende das Ventil 16 umfasst.
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Der Kolben 151 oder 152 ist
an einem Ende des Schafts 12 befestigt. Der Kolben 151 oder 152 wird
in der Vorrichtung 1 oder 2 gemäß der Erfindung verwendet,
um eine Dosis 100 des Produkts zum Ventil 16 zu
schieben. Um das zu erreichen, ist der Kolben 151 oder 152 zwischen
dem Ventil 16 und dem Dämpfer 14 angeordnet.
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Der Dämpfer 14 ist außerdem an
dem Schaft 12 befestigt, wobei der Dämpfer 14 zwischen
dem Kolben 151 oder 152 und der Gegendichtung 13 angeordnet
ist. Der Dämpfer 14 befindet
sich in dem Teil 110 des Vorratsbehälters 11, der keine
Dosis 100, die für
die Abgabe bereit ist, enthält.
Die Vorrichtung 1 oder 2 gemäß der Erfindung ist hauptsächlich für eine Mehrfachverwendung
vorgesehen, so dass der Dämpfer 14 in
dem Teil des Vorratsbehälters 11 steht, der
nicht mehrere Dosen enthält,
die für
eine Abgabe bereit sind, da sie sich nicht zwischen dem Kolben und
dem Ventil befinden. Es sollte angemerkt werden, dass die Vorrichtung 1 oder 2 ebenfalls
für eine einmalige
Verwendung geeignet sein kann.
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Damit die Vorrichtung der Erfindung
funktionsfähig
ist, besitzt der Kolben 151 oder 152 eine geöffnete Stellung 151 und
eine geschlossene Stellung 152, wobei die geöffnete Stellung 151 eine
Fluidverbindung 153 zwischen dem Ventil 16 und
dem Teil des Vorratsbehälters 11 zwischen
dem Kolben 151 und der Gegendichtung 13 ermöglicht.
Diese Fluidverbindung 153 ermöglicht, dass eine Produktdosis 100 vor
der Abgabe zwischen dem Kolben 151 und dem Ventil 16 angeordnet
wird.
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Die Verlagerung des Kolbens zwischen
der geöffneten
Stellung 151 und der geschlossenen Stellung 152 wird
durch eine Verlagerung des Schafts 12 längs seiner eigenen Achse, die
die Hauptachse ist, veranlasst. Der Druck in dem Bereich 100 zwischen dem
Ventil 16 und dem Kolben nimmt ab, wenn der Kolben von
seiner geschlossenen Position 152 in seine geöffnete Position 151 bewegt
wird, wodurch ein Unterdruck erzeugt wird. Das ermöglicht,
dass eine Dosis 100 des Produkts aus dem Teil des Vorratsbehälters 11,
der zwischen dem Kolben und der Gegendichtung angeordnet ist, in
den Teil 100 zwischen dem Ventil und dem Kolben "eingesaugt" wird, wenn der Kolben
in die geöffnete
Stellung 151 geht.
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Der Dämpfer 14 wird zusammengedrückt, wenn
der Kolben aus seiner geschlossenen Stellung 152 in seine
geöffnete
Stellung 151 bewegt wird. Dadurch wird die Vorbereitung
der Abgabe erleichtert und es werden übermäßige Gegenkräfte vermieden, wenn
der Bediener die Vorrichtung betätigt,
wobei durch die Bewegung oder Verlagerung des Kolbens aus seiner
geschlossenen Stellung in seine geöffnete Stellung die Öffnung der
Fluidverbindung 153 zwischen dem Teil des Vorratsbehälters zwischen
dem Kolben und der Gegendichtung und dem Teil 100 zwischen
dem Ventil und dem Kolben vorbereitet wird, um diesen letzten Teil
durch die Druckverminderung oder den obenerwähnten Unterdruck zu füllen, wobei die
Fluiddosis 100, die in diesen Teil durch die Druckverminderung
durch die Fluidverbindung 153 "eingesaugt" wird, für die Abgabe bereit ist, wenn
sie von dem Kolben durch das Ventil gedrückt wird.
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Da die einzige Fluidströmung von
dem Teil des Vorratsbehälters,
der sich zwischen dem Dämpfer
und der Gegendichtung befindet, und dem Teil des Vorratsbehälters, der
sich auf der anderen Seite des Dämpfers
befindet, durch einen Verbindungsdurchlass 140 erfolgt,
der sich in dem Dämpfer 14 befindet,
wenn der Kolben aus seiner geöffneten
Stellung in seine geschlossene Stellung bewegt wird, führt eine
derartige Bewegung dazu, dass die Abgabe des Fluids, das für die Abgabe
bereit ist, durch die Begrenzung der Fluidströmung in dem Verbindungsdurchlass 140,
der sich in dem Dämpfer 14 befindet, gedämpft wird.
Für die
Abgabe der Dosis 100, die sich zwischen dem Kolben und
dem Ventil 16 befindet, muss der Kolben von seiner geöffneten
Stellung 151 in seine geschlossenen Stellung 152 bewegt werden,
wodurch der Dämpfer 14 bewegt
wird, da sowohl der Dämpfer 14 als
auch der Kolben an dem Schaft 12 befestigt sind, wobei
sich der Dämpfer 14 durch
das Fluid 10 bewegt, wodurch er ein Ungleichgewicht in
dem abgedichteten Vorratsbehälter 11 zwischen
dem Teil des Vorratsbehälters,
der sich zwischen dem Dämpfer 14 und
der Gegendichtung 13 befindet, und dem Teil des Vorratsbehälters 11,
der sich zwischen dem Dämpfer 14 und
dem Kolben befindet, erzeugt, wobei dieses Ungleichgewicht durch eine
Strömung
in dem Verbindungsdurchlass 140, der sich in dem Dämpfer 14 befindet,
ausgeglichen wird, wodurch die Geschwindigkeit des Ausspritzens oder
der Abgabe der Dosis 100, die für die Abgabe bereit ist, durch
das Ventil 16 durch die Steuerung der Kolbenbewegung gesteuert
wird. Der Kolben wird eine maximale Geschwindigkeit besitzen, die
geringfügig
von der Komprimierbarkeit und hauptsächlich von der Viskosität des Fluids
und von den geometrischen und/oder mechanischen Charakteristiken
der Vorrichtung abhängt.
Je größer z. B.
der Verbindungsdurchlass 140 ist oder je größer die
auf den Schaft 12 angewendete Vorratskraft ist, desto größer ist
die maximale Geschwindigkeit.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Schaft aus einem Elektrizität leitenden Material, wie z.
B. Metall hergestellt. In einer stärker bevorzugten Ausführungsform
wird das Fluid elektrisch geladen, bevor es abgegeben wird. Die
Vorrichtung gemäß der Erfindung
ist insbesondere für
diese Anwendung geeignet, da das Laden des Fluids durch die Steuerung
der Strömung
vereinfacht wird. Es gibt im Einzelnen eine maximale Geschwindigkeit,
oberhalb der ein Laden des Fluids schwierig oder unmöglich wird,
so dass eine gedämpfte
Abgabe ein gutes Laden ermöglicht.
Die Ladungsrate wird vorzugsweise an die Fluidströmungsrate
angepasst, um eine wirksame elektro-hydrodynamische Zerstäubung des Fluids
zu erreichen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
ist das zwischen dem Kolben in der geöffneten Stellung und dem Ventil
vorhandene Volumen kleiner als 100 μL.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
erfolgt die Steuerung der Abgabe derart, dass das Fluidvolumen,
das bei jeder Spendebetätigung abgegeben
wird, um weniger als 10 % zwischen jedem Spendevorgang variiert.
Es ist noch stärker
bevorzugt, dass die Variation kleiner als 5 % ist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
befindet sich an dem Ende des Schafts gegenüber jenem Ende, an dem der
Kolben befestigt ist, eine komprimierte Feder, die auf den Schaft
in einer Richtung, die zu der Schaftachse im Wesentlichen parallel
ist, eine Kraft ausübt.
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In einer zusätzlichen bevorzugten Ausführungsform
ist der Verbindungsdurchlass eine einzelne Öffnung, die in dem Dämpfer vorgesehen
ist, wobei eine kreisförmige Öffnung noch
stärker
bevorzugt ist.
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Eine am meisten bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung wird erreicht, indem die Vorrichtung der Erfindung
in die Sprühvorrichtung
integriert wird, wie in den anhängigen
Anmeldungen GB9806937.0 und GB9806939.6 offenbart ist.
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Eine derartige Sprühvorrichtung
ist insbesondere geeignet für
die Behandlung von Krankheiten, die den Nasenbereich betreffen,
wie etwa Heuschnupfen oder Verstopfungen infolge von Erkältungen.
Es ist kürzlich
erkannt worden, dass die Schleimhäute der Nasenhöhle als
bequeme Übergabestelle
für Arzneimittel,
die für
andere Bereiche des Körpers
vorgesehen sind, verwendet werden können. Siehe z. B. das Dokument
WO 92/11049, das eine stiftförmige
Vorrichtung für
die nasale Abgabe von insbesondere Insulin offenbart. Eine Sprühform ist
für derartige
Behandlungen häufig
bequem. Außerdem
kann eine Behandlung der Augen durch eine Sprühvorrichtung bequem bewirkt
werden. Bevorzugte Volumendosen für derartige Anwendungen sind
im Allgemeinen klein, wobei sie kleiner 10 μl sind. Typischerweise ist eine
wiederholte Dosierung erforderlich, um eine Behandlung voll wirksam
zu machen. Das Erreichen einer sauberen Stopp-Start-Strömung von
Sprühvorrichtungen,
die solche kleinen Volumina abgeben, kann schwierig sein. Typische
Probleme, die angetroffen werden, enthalten das Tropfen von Resten
aus dem Ventil nach der Anwendung, wobei die Möglichkeit der in Rückwärtsrichtung
erfolgenden Verschmutzung und der Verstopfung des Ventils besteht.
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Die Verwendung eines elastomeren
Ventils, insbesondere eines Schlitzventils, gewährleistet eine saubere Stopp-Start-Strömung ohne
Verstopfung, insbesondere durch die Kombination des Ventils (sauberer
Start) und der plötzlichen
Druckverminderung über
einen Druckfreigabebereich (sauberer Stopp), selbst wenn das versprühte Fluid
fein verteilte Partikelfestkörper
enthält.
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Die Sprühvorrichtung ist vorzugsweise
so beschaffen, dass sie eine oder mehrere Einheitsdosen eines Fluids
bereitstellt, wobei jede Dosis ein Volumen in dem Bereich von etwa
1 bis etwa 100 μl
besitzt, wobei die Vorrichtung ein elastomeres selbstabdichtendes
Ventil mit einer Fluidseite und einer Abgabeseite umfasst, wobei
die Ventilöffnung
einen Durchgang des Fluids zulässt,
wenn auf das Fluid auf der Fluidseite ein Druck ausgeübt wird,
und abdichtet, wenn der Druck beseitigt wird.
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Die Sprühvorrichtung ist vorzugsweise
eine elektrostatische Sprühvorrichtung,
die den Sprühnebel
auflädt,
bevor er in die Nasenlöcher
eintritt.
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Fluide
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Die Vorrichtung der Erfindung umfasst
vorzugsweise einen Fluidvorratsbehälter, der ein pharmazeutisch
zulässiges
Fluid enthält,
wobei das Fluid ein pharmazeutisch zulässiges Behandlungsmittel umfasst,
das aus Medikamenten, Duftstoffen, Salzen, Tensiden und Mischungen
davon ausgewählt ist.
Das Fluid umfasst wahlweise weitere Zusatzstoffe, die darin gelöst sind
oder sich darin in Dispersion befinden. Das Fluid kann wässrig oder
nicht wässrig sein.
Geeignete wässrige
Fluide enthalten Wasser und Mischungen von Wasser mit wasserlösbaren Lösungsmitteln,
wie etwa Glyzerin, Propylenglykol oder Alkohole, wie etwa Ethanol
oder Isopropyl-Alkohol. Wässrige Emulsionen
können
außerdem
verwendet werden, entweder Wasser-in-Öl- oder Öl-in-Wasser-Emulsionen. Das
Fluid ist vorzugsweise eine wässrige
Lösung,
eine Dispersion oder eine Öl-in-Wasser-Emulsion.
Geeignete nicht wässrige Fluide
umfassen Polyethylen- Glykol,
Glyzerin, Propylen-Glykol, Dimethyl-Isosorbit, Silikonöle, Ketone, Ester
und Mischungen davon.
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Obwohl die Erfindung nicht auf einen
bestimmten Bereich des spezifischen Widerstands beschränkt ist,
besitzt sie eine besondere Anwendbarkeit auf Fluide mit kleinem
spezifischen Widerstand, insbesondere jene Fluide, die einen spezifischen
Volumenwiderstand besitzen, der kleiner als 1 × 108 Ohm·cm ist,
vorzugsweise kleiner als 1 × 104 Ohm·cm
ist und insbesondere kleiner 1 × 103 Ohm·cm
ist. Bei Bedarf kann das Fluid einen Modifizierer des spezifischen
Widerstands umfassen, wie etwa ein pharmazeutisch zulässiges Salz,
damit der spezifische Volumenwiderstand in dem erforderlichen Bereich
liegt.
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Das Fluid ist vorzugsweise ein pharmazeutisch
zulässiges
intranasales Trägermittel.
Die nasale Zusammensetzung ist vorzugsweise isotonisch, d. h. sie
besitzt den gleichen osmotischen Druck wie Blut und Tränenflüssigkeit.
Die gewünschte
isotone Eigenschaft der Zusammensetzungen dieser Erfindung kann
erreicht werden, indem z. B. das bereits vorhandene Natriumchlorid
oder andere pharmazeutisch zulässige
Mittel verwendet werden, wie etwa Dextrose, Borsäure, Zitronensäure, Natriumtartrat,
Natriumzitrat, Natriumphosphat, Kaliumphosphat, Propylenglykol oder
weitere anorganische oder organische Lösungen. Natriumchlorid ist
insbesondere für
Puffer bevorzugt, die Natriumionen enthalten. Weitere Beispiele
von Natriumchlorid-Ersatzstoffen sind in dem Dokument Remington's Pharmaceutical
Sciences, S. 1491-1497 (Alfonso Gennaro 18. Ausgabe 1990) offenbart,
das hier durch Literaturangabe eingeschlossen ist.
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Medikamente
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Das Fluid kann einen großen Bereich
von Medikamenten umfassen. Mit "Medikament" ist ein Arzneimittel
oder eine andere Substanz gemeint, die einen therapeutischen Effekt
auf den Körper
haben soll. Geeignete Konzentrationswerte des Medikaments liegen
im Bereich von 0,001 bis 20 %, vorzugsweise im Bereich von 0,01
bis 5 % und insbesondere im Bereich von 0,1 bis 5 %. Es ist selbstverständlich, dass
die Konzentrationswerte von speziellen Medikamenten von vielen Faktoren
abhängen,
einschließlich
ihre Wirksamkeit, das Sicherheitsprofil, die Löslichkeit/Leichtigkeit der
Dispersion und die beabsichtigte Wirkung. Es kann beabsichtigt sein,
dass das Medikament bei seiner Verwendung eine Wirkung an der Stelle
seiner Anwendung besitzt, wie etwa ein Entspannungsmittel, ein Antihistamin
oder ein Mittel gegen Entzündungen,
oder es kann für
die Systemabsorption vorgesehen sein, wie etwa ein Antivirusmittel,
ein Antidepressivum, ein Antiemetikum, ein Fiebergegenmittel oder
ein Hormon oder dergleichen. Das Medikament kann in dem Fluid lösbar sein oder
kann eine Flüssigkeit
mit unlösbaren
fein verteilten Partikeln sein oder kann als Festkörper in
dem Fluid dispergiert sein.
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Geeignete Entspannungsmittel enthalten Oxymetazolin,
Tramazolin, Xylometazolin, Naphazolin, Tetrahydrazolin, Pseudoephedrin,
Ephedrin, Vinylephrin, ihre pharmazeutisch zulässigen Salze, wie etwa die
Hydrochloride, und Mischungen davon. Bevorzugte Entspannungsmittel
sind aus Oxymethazolin, Xylomethazolin, ihren pharmazeutisch zulässigen Salzen
und Mischungen davon ausgewählt.
Für die Verwendung
in dieser Beschreibung ist dabei Oxymethazolin-Hydrochlorid besonders
bevorzugt, das in Wasser löslich
ist. Wenn das Entspannungsmittel in den Zusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, ist es vorzugsweise in einer Konzentration
von etwa 0,01 % bis etwa 3,0 % und vorzugsweise im Bereich von etwa
0,01 % bis etwa 1 % vorhanden.
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Antihistamine, die in der vorliegenden
Erfindung nützlich
sind, enthalten schnell wirkende Gegenmittel mit Histamin H-1-Rezeptoren,
sind jedoch nicht darauf beschränkt.
Derartige Antihistamine mit H-1-Rezeptoren können aus den folgenden Gruppen von
Antihistaminen ausgewählt
sein: Alkylamine, Ethanolamine, Ethylendiamine, Piperazine, Phenothiazine,
Piperidine. Beispiele von nützlichen
schnell wirkenden Antihistaminen enthalten Acrivastin, Carbinoxamin,
Diphenhydramin, Chloropheniramin, Brompheniramen, Dexchloropheniramin,
Doxylamin, Clemastin, Prometazin, Trimeprazin, Methdilazin, Hydroxyzin,
Pyrilamin, Tripelennamin, Meclizin, Triprolidin, Azatadin, Cyproheptadin,
Rocastin, Phenindamin oder pharmazeutisch zulässige Salze und Mischungen
davon. Weitere nützliche
Antihistamine enthalten Terfenadin, Azelastin, Cetirizin, Astemizol, Ebastin,
Ketotifen, Lodoxamin, Lorataudin, Levocabastin, Mequitazin, Oxatomin,
Setastin, Tazifyllin, Temelastin oder pharmazeutisch zulässige Salze
und Mischungen davon. Wenn die Antihistaminkomponente in den Zusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung verwendet wird, liegt ihre Konzentration
in einem Bereich von etwa 0,01 % bis etwa 3 % und vorzugsweise in
einem Bereich von etwa 0,01 % bis 1 %.
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Das Medikament kann außerdem ein
Antientzündungsmittel
sein, wie etwa ein Cortisonsteroid. Besonders bevorzugte Mittel
in dieser Klasse sind Glycocortisoide, die aus der Gruppe ausgewählt sind,
die Beclometason, Flunisolid, Fluticason, Memetason, Budesonid,
pharmazeutisch zulässige
Salze davon und Mischungen davon enthält. Wenn das Antientzündungsmittel
in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
ist es vorzugsweise bei einer Konzentration im Bereich von etwa
0,001 % bis etwa 0,1 % und vorzugsweise im Bereich von etwa 0,01
% bis etwa 0,1 % vorhanden.
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In der vorliegenden Erfindung sind
außerdem
nützlich
Xanthin-Derivate, wie etwa Kaffein, Methylxanthin und dergleichen;
Antiallergetika; Mucolytika; Anticholinergetika; opiatfreie Analgetika
wie etwa Acetaminophen, Acetylsalicyl-Säure, Ibuprofen, Etodolac, Fenbuprofen,
Fenoprofen, Ketorolac, Flurbiprofen, Indometacin, Ketoprofen, Naproxen,
pharmazeutisch zulässige
Salze davon und Mischungen davon; Opiat-Analgetika wie etwa Butorphanol; Leukotrien-Rezeptor-Gegenmittel;
Mastzellen-Stabilisatoren wie etwa Cromolyn-Natrium, Nedocromil
und Ladoxamin; lipoxygenase-hemmende Zusammensetzungen; und Nikotin,
Insulin und Calcinotin.
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Weitere Beispiele von geeigneten
Medikamenten können
in WO97/46243, EP-A-780 127, US-A-5.124.315, US-A-5.622.724, US-A-5.656.255 und
US-A-5.705.490 gefunden werden.
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Duftstoffe
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Verschiedene Duftkomponenten und/oder aromatische
Komponenten (z. B. Aldehyde und Ester) können in den Fluiden der Erfindung
verwendet werden. Diese enthalten z. B. Menthol, Kampfer, Eukalyptol,
Benzualdehyd (Kirsche, Mandel); Zitral (Zitrone, Limone); Neral;
Dekanal (Orange, Zitrone); Aldehyd C-8, Aldehyd C-9 und Aldehyd
C-12 (Zitrusfrüchte);
Tolylaldehyd (Kirsche, Mandel); 2,6-Dimethyl-Octanal (grüne Frucht);
2-Dodecenal (Zitrus, Mandarine);
und Kräuterkomponenten,
wie etwa Thymian-, Rosmarin- und Salbeiöle. Weitere aromatische Komponenten,
die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind,
enthalten jene, die in den US-Patenten Nr. 4.136.163 an Watson u. a.,
Nr. 4.459.425 an Amano u. a. und Nr. 4.230.688 an Rowsell u. a.
beschrieben sind. Mischungen dieser aromatischen Stoffe können außerdem verwendet
werden.
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Tenside
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Das Fluid kann außerdem ein oder mehrere pharmazeutisch
zulässige
Tenside enthalten. Diese Tenside können nützlich sein, um Medikamente
oder Duftstoffe zu dispergieren oder in Emulsion zu bringen, um
die Absorption über
die Nasenhaut zu erleichtern oder als Behandlungsmittel im eigentlichen Sinne,
wie etwa zum Aufweichen von Ohrschmalz. Die Tenside können anionisch,
nicht ionisch, kationisch oder amphoterisch sein, sie sind vorzugsweise nicht
ionisch. Typische nicht ionische Tenside, die in dieser Beschreibung
nützlich
sind, enthalten: Polyoxyethylen-Derivate von Fettsäure-Teilestern
der Sorbitol-Anhydride, wie etwa Polysorbat 80; Polyoxyethylen-Derivate
von Fettsäuren,
wie etwa Polyoxyethylen 50-Stearat, sowie Oxyethyl-Tertiär-Octylphenol-Formaldehyd-Polymer
(das von Sterling Organics als Tyloxapol zur Verfügung steht)
oder Mischungen davon. Die übliche
Konzentration liegt im Bereich von 0,1 bis 3 Gew.-%.
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Salze
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Das Fluid kann außerdem ein oder mehrere pharmazeutisch
zulässige
Salze enthalten. Die Salze können
Mineralsalze, wie etwa z. B. Natrimchlorid, oder Salze von organischen
Säuren,
wie etwa Natriumcitrat, sein.
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Weitere Zusatzstoffe
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Das Fluid kann ferner weitere Bestandteile enthalten,
wie etwa Verdickungsmittel, Feuchthaltemittel, Suspensionshilfsmittel,
Einkapselungshilfsmittel, Gelatiermittel und Konservierungsmittel.
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Die Viskosität der Zusammensetzungen kann
unter Verwendung eines pharmazeutisch zulässigen Verdickungsmittels auf
einen gewählten
Pegel gehalten werden. Geeignete Verdickungsmittel enthalten z.
B. Xanthan-Gummi,
Methyl-Zellulose, mikrokristalline Zellolose, Carboxymethyl-Zellulose, Chitosan,
Hydroxypropyl-Zellulose, Hydroxypropyl-Methyl-Zellulose, Hydroxyethyl-Zellulose, Carboxyvinyl-Polymer,
Carbomer und dergleichen oder pharmazeutisch zulässige Salze davon. Mischungen dieser
Verdickungsmittel können
außerdem
verwendet werden. Die bevorzugte Konzentration des Verdickungsmittels
wird von dem gewählten
Mittel abhängen.
Der entscheidende Punkt besteht darin, eine Menge zu verwenden,
die die gewählte
Viskosität
erreicht. Viskose Zusammensetzungen werden normalerweise aus Lösungen durch
die Zugabe dieser Verdickungsmittel hergestellt.
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Fluide, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind,
können
außerdem
im Bereich von etwa 0,01 % bis etwa 5 % ein Feuchthaltemittel enthalten, um
ein Trocknen der Schleimhaut zu vermeiden und um Irritationen zu
verhindern. Jedes aus einer Vielzahl von pharmazeutisch zulässigen Feuchthaltemitteln
kann verwendet werden, einschließlich z. B. Sorbithol, Propylenglycol,
Polyethylenglycol, Glycerin oder Mischungen davon. Die Konzentration
wird wie bei den Verdickungsmitteln von dem gewählten Mittel abhängen, wobei
das Vorhandensein oder das Fehlen dieser Mittel oder ihre Konzentration
kein wesentliches Merkmal der Erfindung darstellt.
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Ein pharmazeutisch zulässiges Konservierungsmittel
wird im Allgemeinen verwendet, um die Lagerbeständigkeit der Zusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung zu erhöhen. Eine Vielzahl von Konservierungsmitteln
kann verwendet werden, die z. B. Benzylalkohol, Parabens, Vinylethylalkohol, Thimerosal,
Chlorobutanol, Chlorhexidin-Glyconat oder
Benzalkonium-Chlorid enthalten. Das am stärksten bevorzugte Konservierungssystem
für die Verwendung
in dieser Beschreibung umfasst eine Kombination aus Benzalkonium-Chlorid,
Chlorhexidin-Glyconat und Dinatrium-EDTA als ein Geliermittel. Eine
geeignete Konzentration des Konservierungsmittels liegt im Bereich
von 0,001 Gew.-% bis 2 Gew.-%, wobei in Abhängigkeit von dem gewählten Mittel
eine geeignete Abweichung auftreten kann.
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Die Vorrichtung ist so beschaffen,
dass sie eine oder mehrere Einheitsfluiddosen und vorzugsweise mehrere
Fluiddosen erzeugt, wobei jede vorzugsweise ein Volumen im Bereich
von etwa 1 bis etwa 100 μl besitzt,
wobei ein Bereich von etwa 1 bis etwa 20 μl stärker bevorzugt ist und ein
Bereich von etwa 5 bis 15 μl
am stärksten
bevorzugt ist. Das Dosisvolumen ist vorzugsweise im Voraus eingestellt, es
kann jedoch durch den Benutzer auf ein gewünschtes Volumen eingestellt
werden. Die Vorrichtung ist vorzugsweise eine wiederauffüllbare Einheit, die
ein Teil einer größeren Vorrichtung
sein kann und die ausgewechselt oder ersetzt werden kann.
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Die Vorrichtung ist vorzugsweise
so beschaffen, dass sie einen Sprühnebel mit einem Flüssigkeitsband
erzeugt, wobei sich das Band von dem Mundstück erstreckt, und ein Mundstückende und ein
Abgabeende aufweist, wobei der Sprühnebel ferner einen Sprühnebelkonus
aufweist, der von dem Abgabeende des Bandes divergiert. Mit "Mundstückende" ist der Punkt gemeint,
an dem eine Ebene (die nachfolgend als Mundstückebene bezeichnet wird), die
senkrecht zu der Achse des Bandes gezeichnet ist und die Außenfläche des
Mundstücks
gerade berührt,
die Mitte des Bandes schneiden würde. Das
Band besitzt vorzugsweise eine Länge
von etwa 1 bis etwa 20 mm, vorzugsweise eine Länge von etwa 1 bis etwa 10
mm und insbesondere eine Länge von
etwa 2 bis 8 mm, wobei eine Länge
von etwa 3 bis etwa 6 mm vom Mundstückende bis zum Abgabeende am
meisten bevorzugt ist.
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In bevorzugten Ausführungsformen
besitzt der Sprühnebelkonus
einen Konuswinkel von etwa 10 bis etwa 90°, vorzugsweise von 20 bis etwa
50° und
insbesondere von etwa 30 bis etwa 40°. Bei elektrostatischen Vorrichtungen
können
die Länge
des Bandes und der Konuswinkel des Sprühnebels eingestellt werden,
indem die Viskosität
oder die Oberflächenspannung
des Fluids verändert
wird, indem die Fluidströmungsrate
oder die Austrittsgeschwindigkeit verändert wird oder durch Veränderung
der Ventilschlitzcharakteristiken oder der Ventilmaterialeigenschaften
oder indem die elektrische Feldstärke über die angelegte Spannung,
den Potentialgradienten oder durch die Verwendung einer feldverstärkenden
Elektrode variiert wird.
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Die Gesamtlänge des Bandes kann und ist vorzugsweise
länger
als die Länge
vom Mundstückende
zum Abgabeende, da das Band vorzugsweise von einem Punkt auf der
Vorrichtungsseite der Mundstückebene
ausgeht, wie etwa von einem elastomeren selbstabdichtenden Ventil,
das hier offenbart ist, und durch einen Durchlass in dem Mundstück verläuft. Der
Abstand von dem Ausgangspunkt des Bandes zu der Mundstückebene
liegt vorteilhaft im Bereich von etwa 2 mm bis etwa 15 mm, vorzugsweise
im Bereich von etwa 3 bis etwa 10 mm und insbesondere im Bereich
von etwa 5 bis etwa 9 mm. Auf diese Weise kann das Mundstück als ein
Feldverstärker
verwendet werden, der die Steuerung der Bandlänge unterstützt. Aus diesem Grund ist das
Mundstück
vorzugsweise aus einem nicht leitenden Material, wie etwa ein Kunststoff,
der z. B. Polypropylen sein kann, er ist jedoch vorzugsweise ein
weiches thermoplastisches Elastomer, das einen größeren Komfort
gewährleistet,
wenn es an die Nase gehalten wird. Elastomere, die in dieser Beschreibung
für das selbstabdichtende
Ventil beschrieben wurden, sind ebenfalls für das Mundstück geeignet.
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Elektrostatische Vorrichtungen, die
zum Sprühen
im Bandmodus geeignet sind, sind in WO 96/40441, EP-A-501 725 und
in der gleichzeitig anhängigen
Anmeldung PCT/GB97/02746 beschrieben. Die vorliegende Vorrichtung
ist vorzugsweise eine Vorrichtung gemäß den Ausführungsformen von EP-A-501 725
oder PCT/GB97/02746, in denen ein Strahl durch mechanische Mittel
erzeugt wird und eine angelegte Hochspannung dazu führt, dass
der Strahl oder das Band in einen Sprühnebelkonus aufgebrochen wird.
Geeignete Strahlgeschwindigkeiten liegen im Bereich von etwa 0,5
bis etwa 8 und vorzugsweise im Bereich von 1 bis 3 ms–1.
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Eine geeignete Hochspannung liegt
im Bereich von etwa 1 kV bis zu etwa 15 kV, vorzugsweise im Bereich
von etwa 2 kV bis etwa 10 kV und insbesondere im Bereich von etwa
2 kV bis etwa 5 kV. Die Spannung kann in bequemer Weise selbst bei
den Einschränkungen
einer kleinen handgehaltenen Vorrichtung aus einer Niederspannungsbatterie
(wobei 1,5 V ausreichend sind), die mit einem Spannungserhöhungstransformator
gekoppelt ist, angelegt werden. Die Batterie ist vorzugsweise vom
Langlebensdauertyp und kann wiederaufladbar sein. Der Generator
kann vom Benutzer mittels eines äußeren Schalters
aktiviert werden, der außerdem
verwendet werden kann, um die Pumpe mechanisch zum Ansaugen zu bringen.
Der Schalter enthält
vorzugsweise einen Metallabschnitt, durch den der Benutzer einen
Erdungsrückleitungspfad
zu der Hochspannungsschaltung schließt. Eine geeignete Anordnung des
Gesamtaufbaus der Vorrichtung ist in PCT/GB97/02746 beschrieben.
Auf diese Weise benötigt
der Benutzer keine Netzaufladung. Alternative Anordnungen, bei denen
eine Wechselspannung angelegt wird, kann außerdem verwendet werden, um ein
Aufladen zu vermeiden.
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Die Vorrichtung wird vorzugsweise
aktiviert, um den Sprühnebel
abzugeben. Das Band des Sprühnebels
erstreckt sich durch die Nasenöffnung in
den Vorraum und vorzugsweise über
eine kurze Strecke der Öffnung
des Nasalventils, bevor es aufgebrochen wird, um den Sprühnebelkonus
auszubilden.
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Um ein sauberes Absperren bei kleinen
Einheitsvolumina zu gewährleisten,
umfasst die Vorrichtung vorzugsweise ein elastomeres selbstabdichtendes
Austrittsventil mit einer Fluidseite und einer Abgabeseite, wobei
die Ventilöffnung
den Durchgang des Fluids ermöglicht,
wenn auf der Fluidseite ein Druck auf das Fluid ausgeübt wird,
und abdichtet, wenn der Druck beseitigt ist. Ein sauberes Stoppen wird
vorzugsweise dadurch erreicht, dass der Kolben seine Vorwärtsbewegung
in einer Druckfreigabekammer beendet (Bereich mit größerem Durchmesser), wodurch
ein sofortiger Druckabfall und ein Schließen des Ventils bewirkt werden.
Mit "Austrittsventil" ist gemeint, dass
das elastomere Ventil das endgültige
Abgabeventil ist und dass keine weiteren Elemente der Vorrichtung
vorhanden sind, die die Strömung
des Fluids auf der Austrittsseite des Ventils mechanisch einschränkten oder
modifizieren. In stark bevorzugten Ausführungsformen ist das Ventil
ein Schlitzventil. Das Ventil kann einen einzelnen Schlitz oder
zwei oder mehrere sich schneidende Schlitze enthalten, um z. B.
ein Kreuz zu bilden. Das Ventil besitzt jedoch vorzugsweise einen
einzelnen Schlitz. Obwohl das Ventil flach sein kann, ist es vorzugsweise
kuppelförmig,
wodurch gemeint ist, dass ein nicht flaches Ventil eine Ausnehmung
besitzt, wie etwa eine halbkugelförmige oder kegelstumpfförmige Kuppel.
In bevorzugten Ausführungsformen
ist das Ventil im Wesentlichen in der Form einer halbkugelförmigen Kuppel mit
einem Flansch längs
ihres Umfangs, so dass ein Kranz angesetzt werden kann, um das Ventil
in der Vorrichtung zu halten. Der Durchmesser des Ventils mit dem
Flansch liegt typischerweise im Bereich von etwa 2 bis etwa 6 mm,
wobei der Kuppelabschnitt einen Durchmesser im Bereich von etwa
1 bis 4 mm und typischerweise von etwa 2,5 mm sowie eine Dicke von
innen nach außen
im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 1,5 mm und vorzugsweise von etwa
1 mm besitzt. Das Ventil muss keine gleichförmige Dicke besitzen. In bevorzugten
Ausführungsformen
ist die äußere Oberfläche der
Ventilkuppel halbkugelförmig, wohingegen
die innere Oberfläche
mit einer kleinen Flachstelle an der Oberseite der Kuppel, wo der Schlitz
gebildet ist, ausgebildet ist. Geeignete Schlitzbreiten liegen im
Bereich von etwa 50 bis etwa 400 μm
und vorzugsweise im Bereich von 150 bis 250 μm. Es ist selbstverständlich,
dass die Schlitzbreite sich auf die längste Abmessung des Schlitzes bezieht,
wenn dieser erstmalig erzeugt wird. Der Term "Elastomer" bezeichnet dabei ein Material, das sowohl
elastisch komprimierbar als auch elastisch ausdehnbar ist. Ein großer Bereich
von Elastomeren kann verwendet werden, der folgende Materialien enthält, jedoch
nicht auf diese beschränkt
ist: Polyurethane; Chloropren-, Butyl-, Butadien-, und Styren-Butadien-Gummis
und Siliconelastomere, wie etwa Zweikomponenten-Silikone, die bei
Raumtemperatur vulkanisieren (RTV). Zur Verwendung bei dieser Beschreibung
sind die Zweikomponenten-RTV-Silikone bevorzugt. Geeignete RTV-Silikone stehen
unter dem Handelsnamen NuSil zur Verfügung und besitzen eine Härte im Bereich
von etwa 30 bis etwa 80 Shore A und vorzugsweise im Bereich von
etwa 40 bis etwa 70 Shore A. Die Elastomere können wahlweise mit einem geeigneten
Weichmacher oder Schaumbildner gemischt sein, damit sie besser komprimiert
werden können.
Das Elastomer kann außerdem
weitere Materialien enthalten, die in ihm dispergiert sind, um seine
Eigenschaften, wie etwa seine Leitfähigkeit, zu modifizieren. Wenn
Elastomere mit geringer Reißfestigkeit
verwendet werden, kann sich die Schlitzbreite vergrößern, wenn
der Schlitz für
eine längere
Zeit offen gehalten wird. Das Schlitzventil kann ausgebildet werden,
indem eine durch Spritzguss oder Druckguss geformte elastomere Abdichtung
mit den gleichen Abmessungen und der gleichen Form wie das vorgesehene
Ventil mit einem Stift mit angespitzter Spitze durchstochen wird.
Die Schlitzbreite ist der Stiftbreite ungefähr proportional. Der Stift
kann eine flache Klinge sein oder kann einen mehreckigen oder runden
Querschnitt besitzen. Es ist festgestellt worden, dass konusförmige scharfkantige
Stifte einen Schnitt erzeugen, der sich im Gebrauch nicht wie ein
Loch, sondern wie eine Klappe verhält. Das kann zu einem Strahl
führen,
der nicht geradlinig ist, oder sogar zu der Erzeugung von zwei oder
mehr Strahlen, die zu einem unzuverlässigen oder unvorhersehbaren
Sprühen
führen.
Geeignete Stiftdurchmesser liegen im Bereich von etwa 100 bis 350
und vorzugsweise im Bereich von etwa 150 bis 250 μm. Wenn Siliconelastomere verwendet
werden, ist es vorzuziehen, dass der Durchstechstift nach der Ausbildung des
Schlitzes rasch herausgezogen wird, um ein unerwünschtes Wachsen des Schlitzes
zu vermeiden. Es ist ferner festgestellt worden, dass die Geometrie
der elastomeren Abdichtung und das Verfahren des Durchstechens eine
wesentliche Auswirkung auf die Effektivität und die Reproduzierbarkeit
der Schlitzausbildung besitzt. Eine zuverlässigere Schlitzausbildung wird erreicht,
wenn die Abdichtung von der Innenseite der Kuppel und nicht von
der Außenseite
durchstochen wird.
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Das Ventil öffnet normalerweise, wenn auf der
Fluidseite auf das Fluid ein Druck ausgeübt wird, und dichtet ab, wenn
der Druck entfernt wird. Der angewendete Druck liegt vorzugsweise
im Bereich von etwa 200 bis etwa 5000 mbar (20 bis 500 kPa) und vorzugsweise
im Bereich von etwa 500 bis etwa 3000 mbar (50 bis 300 kPa). Die
Strömungsrate
durch das Ventil ist im Allgemeinen dem angewendeten Druck proportional
und liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 5 bis 50 und insbesondere
im Bereich von 5 bis etwa 30 μls–1.
Bei diesen Drücken
und mit dem offenbarten Ventiltyp und den Schlitzabmessungen wird ein
geradliniges Fluidband mit einer Austrittsgeschwindigkeit im Bereich
von etwa 0,5 bis etwa 8 und vorzugsweise im Bereich von etwa 1 bis
etwa 3 ms–1 erreicht.
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Der Durchmesser des austretenden
Bands wird zum Teil durch die Strömungsrate bestimmt und ist
im Allgemeinen kleiner als die Breite des Schlitzventils. In Abhängigkeit
von der Strömungsrate
können
Banddurchmesser von weniger als 50 μm erreicht werden, selbst dann,
wenn eine Ventilschlitzbreite von 200 μm verwendet wird. Der Banddurchmesser
beeinflusst die Partikelgröße des Sprühnebels
nach dem Aufbrechen in den Sprühnebelkonus stark,
wobei die Partikelgröße im Wesentlichen
dem Banddurchmesser ähnlich
ist. Es ist ein Merkmal vom elektrostatischen Sprühen im Bandmodus,
dass ein eng verteilter nahezu monodispergierter Sprühnebel erreicht
wird. Es ist somit möglich,
einen Sprühnebel mit
einer mittleren Tröpfchengröße im Bereich
von 20 bis etwa 80 μm,
vorzugsweise im Bereich von etwa 30 bis etwa 70 μm und insbesondere im Bereich
von etwa 40 bis 60 μm
zu erreichen, wobei die Verteilung der Partikelgröße im Allgemeinen
eine Standardabweichung besitzt, die kleiner als 5 μm, typischerweise kleiner
als 2 μm
und vorzugsweise kleiner als 1 μm ist.
Es ist im Allgemeinen klar, dass für ein nasales Sprühen eine
Partikelgröße von weniger
als 10 μm unerwünscht ist,
damit die Partikel nicht in die Lungen befördert werden. Es wird jedoch angenommen, dass
eine elektrostatische Ladung auf den Sprühpartikeln bewirkt, dass sie
mit geringerer Wahrscheinlichkeit durch die Nase transportiert werden,
da die geladenen Partikel dazu neigen, verhältnismäßig schnell eine geerdete Oberfläche zu finden.
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Die Eigenschaft des sauberen Verschließens der
Ventilspitze kann ferner verbessert werden, indem ein Druckfreigabeelement
hinter dem Ventil eingesetzt wird. Dieser Bereich gewährleistet
einen plötzlichen
Druckabfall, wenn der Kolben kurz vor Beendung seines Vorwärtshubs
in diesen Bereich eintritt und ein sofortiges und sicheres Schließen des Ventils
erzwingt, ohne dass am Ende der vollen Dosis ein Herabtropfen erfolgt.
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Verfahren
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Die hier offenbarte Sprühvorrichtung
ist zum Sprühen
in einen Körperhohlraum,
insbesondere in die Nase, den Mund oder die Ohren eines Menschen geeignet.
Das geringe Volumen und der angenehme Sprühnebel machen sie außerdem z.
B. für
das Sprühen
in die Augen geeignet. Die Vorrichtung ist vorzugsweise eine nasale
Sprühvorrichtung.
Ein bevorzugtes Verfahren zum Einbringen eines Fluids in die Nasenhöhle aus
der Sprühvorrichtung
umfasst das Sprühen
des Fluids in den Nasenraum, ohne dass die Vorrichtung wesentlich
in die Nasenlöcher
eintritt. Mit dem Ausdruck "ohne
in die Nasenlöcher
wesentlich einzutreten" ist
dabei gemeint, dass eine Düse oder
dergleichen nicht in den Nasenvorraum eingesetzt wird. Im Gebrauch
wird das Mundstück
der Vorrichtung vorzugsweise im Kontakt mit der Nasenöffnung angeordnet,
um den vollen Vorteil des hier beschriebenen Feldverstärkungseffekts
in Bezug auf das Mundstück
zu erreichen. Wenn durch den Benutzer ein Druck ausgeübt wird,
kann zur Sicherstellung des Kontakts oder zur Unterstützung der
Orientierung eine gewisse Aufweitung des Nasenlochs oder ein Überlappen
mit dem Scheidewandknorpel vorkommen, das Mundstück wird jedoch trotzdem nicht vollständig von
dem Nasenloch umgeben.