DE60132666T2 - Betätigungsdüse einer dosieraerosole - Google Patents

Betätigungsdüse einer dosieraerosole Download PDF

Info

Publication number
DE60132666T2
DE60132666T2 DE60132666T DE60132666T DE60132666T2 DE 60132666 T2 DE60132666 T2 DE 60132666T2 DE 60132666 T DE60132666 T DE 60132666T DE 60132666 T DE60132666 T DE 60132666T DE 60132666 T2 DE60132666 T2 DE 60132666T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
channel
nozzle
inhaler according
nozzle block
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60132666T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60132666D1 (de
Inventor
Junguo Research Triangle Park ZHAO
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Glaxo Group Ltd
Original Assignee
Glaxo Group Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=9885116&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE60132666(T2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Glaxo Group Ltd filed Critical Glaxo Group Ltd
Publication of DE60132666D1 publication Critical patent/DE60132666D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60132666T2 publication Critical patent/DE60132666T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M15/00Inhalators
    • A61M15/009Inhalators using medicine packages with incorporated spraying means, e.g. aerosol cans
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/02General characteristics of the apparatus characterised by a particular materials
    • A61M2205/0233Conductive materials, e.g. antistatic coatings for spark prevention

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Düsen für Aerosol-Treibmittelsysteme und insbesondere Vernebelungsspraydüsen für Dosierinhalatoren.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Medikamente, weitgefaßt einschließlich therapeutischen, prophylaktischen und diagnostischen Wirkstoffen, können lokal an die Lunge oder systemisch durch die Lunge zur Behandlung, Prophylaxe oder Diagnose von Erkrankungen und anderen Zuständen abgegeben werden. Es werden viele Vorrichtungen verwendet, um Medikamente an die Lunge abzugeben, einschließlich Dosierinhalatoren (MDIs). MDIs sine Aerosol-Abgabesysteme mit einem Reservoir von komprimierter Flüssigkeit mit einem niedrigen Siedepunkt, die mit einem Medikament formuliert ist. MDIs sind so entworfen, daß sie eine vorherbestimmte Menge der Medikamentenformulierung abmessen und die Dosis als eine inhalierbare Teilchenwolke abgeben.
  • Ein typischer kommerziell erhältlicher MDI wird in US-Patent Nr. 5,031,610 offenbart. Wie in 1 dargestellt wird, beinhaltet ein MDI einen Betätigungskörper (≅ Sprühkopf, d. h. "actuator body") AB, in dem ein Behälter C positioniert ist. Behälter C enthält ein flüssiges Medikament L in Lösung oder Suspension mit einem niedrig-siedenden Treibmittel. Die gebräuchlichsten Treibmittel beinhalten die Chlorfluorkohlenstoffe, p-11 und p-12, und die Fluorkohlenstoffen p-134a oder p-227, alternative Treibmittel können Kohlendioxid beinhalten, wobei alle von ihnen gasförmig bei Raumtemperatur und standardatmosphärischem Druck sind.
  • Der Behälter besitzt ein Abmeßventil MV zur Abmessung einzelner Dosen der Medikamentenformulierungsflüssigkeit. Ein Ventilschaft VS erstreckt sich von dem Abmeßventil aus und wirkt als ein Kanal, um die abgemessene Dosis in einen Düsenblock NB, der in dem Betätigungskörper liegt, worin der Düsenschaft sitzt, zu leiten.
  • Der Düsenblock besitzt einen Durchgangsweg, der sich durch ihn hindurch erstreckt, der eine innere Kammer E bildet, in der sich die Treibmittelformulierung ausdehnt. Als ein Ergebnis der Herstellung und des Designs enthält Kammer E typischerweise innere Nebenhohlräume und Oberflächeneigenschaften. Ein Düsenkanal N, der mit einer Mundstücköffnung M angeordnet ist, verläßt die Expansionskammer E ungefähr tangential zu der longitudinalen Achse der Achse des Ventilschaftes.
  • Typischerweise weist der Düsenkanal einen Durchmesser auf, der bei ungefähr 0,5 mm liegt, und eine Länge (gemessen zwischen der Innenseite zu der Kammer E und der äußeren Oberfläche des Düsenblocks), die bei ungefähr 1,5 mm liegt.
  • Um diese Art von MDI zu verwenden, plaziert der Patient das Mundstück gegen die Lippen und löst den MDI durch Herunterdrücken des Behälters in den Betätigungskörper aus. Bei der Betätigung wird eine abgemessene Dosis durch das Ventil abgemessen und wird aus dem Ventilschaft ausgetrieben. Die ausgetriebene Dosis passiert in und durch die innere Expansionskammer E des Düsenblocks und verläßt den Düsenblock durch den Düsenkanal N. Ein Patient inhaliert durch das Mundstück bei der Freisetzung der abgemessenen Dosis und inhaliert die Medikamentendosis, wenn sie den Inhalator verläßt.
  • Es wird von denjenigen, die auf dem Fachgebiet bewandert sind, verstanden werden, daß Medikamente, die durch Inhalationsgeräte abgegeben werden, optimal auf spezifische Orte in dem Pulmonalsystem zielen. Diese Orte beinhalten die Nasenwege, den Hals und verschiedene Orte innerhalb der Lunge, wie die Bronchien, Bronchiolen und Alveolarregionen. Die Fähigkeit, Medikamente an ein Zielgebiet abzugeben, hängt wesentlich von der Größe des Medikamententeilchens, seiner Geschwindigkeit und den Niederschlagseigenschaften ab. Man glaubt, daß Teilchen mit einem aerodynamischen Durchmesser unter 2 Mikrometer optimal für die Ablagerung in der alveolaren Region der Lunge sind. Teilchen, die einen aerodynamischen Durchmesser zwischen 2 und ungefähr 5 Mikrometer aufweisen, tendieren dazu, geeigneter für die Abgabe an die Bronchiolen- oder Bronchienregionen zu sein. Teilchen mit einem aerodynamischen Durchmesserbereich größer als 6 Mikrometer sind für die Abgabe an die larygeale Region, den Hals oder Nasenwege geeignet.
  • Wie hier verwendet, werden Teilchen von 6 Mikrometer oder weniger als "respirierbar" oder "innerhalb des respirierbaren Bereiches" bezeichnet. Der Prozentsatz der Teilchen innerhalb einer gegebenen Dosis eines aerosolierten Medikamentes, der eine "respirierbare" Größe im Vergleich mit der Gesamtdosis aufweist, wird wiederum als die "Feinpartikelfraktion" (FPF) oder "Feinpartikelmasse" (FPM) der Dosis bezeichnet.
  • Die Feinpartikelfraktion und das Absetzungsverhalten der auf inhalierter Lösung oder Suspension basierenden Medikamente hängt stark von der Konstriktion und Leistung des Abgabesystemgerätes ab. Allgemein gesprochen, steigt die FPF mit abnehmenden Durchmesser der Betätigungsdüsen-Ausgangsöffnung. Siehe Lewis et al., "Effects of Actuator Orifice Diameter an Beclomethason Dipropionate Delivery From a PMDI HFA Solution Formulation", Poster Presented at Respiratory Drug Delivery VI (4.-7. Mai 1998), Nilton Head, South Carolina USA.
  • Dieses Phänomen kann als ein Ergebnis einer Abnahme in der Geschwindigkeit des Partikels, der aus der Düsenausgangsöffnung ausgeworfen wird, erklärt werden. Eine Reduktion in der Größe der Treibmitteltropfen oder Teilchen, die aus einer MDI-Düse austreten, senkt signifikant die Geschwindigkeit des ausgestoßenen Materials. Durch Reduktion der Größe und Geschwindigkeit von Partikeln, die eine MDI-Düse verlassen, bevor die Teilchen den Rachen des Patienten erreichen, ist es möglich, die Rachenablagerung zu minimieren, wodurch so die Feinpartikelfraktion der abgegebenen Dosis gesteigert wird. Ein Weg sowohl die Größe wie auch die Geschwindigkeit der ausgestoßenen Flüssigkeitstropfen in MDIs zu reduzieren ist es, die Ausgangsöffnungsdurchmesser in den Düsenkanälen zu verkleinern.
  • Gerätehersteller haben diesen Zusammenhang realisiert und stellen Geräte entsprechend her. Bespak (Vereinigtes Königreich) stellt einen MDI-Betätiger, Modell Nr. BK633 mit einer Düse mit einem 0,25 mm Öffnungsdurchmesser her, der hohe Feinpartikeldosen aufweisen soll. 3M (Minneapoli, MN USA) stellt den Proventil®-MDI her, der einen Düsenausgangsdurchmesser von ungefähr 0,3 mm Durchmesser aufweist, ebenfall mit angeblich hoher FPF.
  • Es wurde jedoch beobachtet, daß solche Düsen mit geringen Durchmessern, Geräteverstopfung aufgrund von Materialablagerung erleben. Materialablagerung kann zu Geräteversagen führen, was lebensbedrohlich in Fällen sein kann, wo der MDI bei der Notfallbehandlung verwendet wird, wie bei der Behandlung eines akuten Asthmaanfalls. Da Ausgangsöffnungen mit kleinem Durchmesser zu der Ablagerung von Material in der Expansionskammer eines MDIs führen, ist im allgemeinen eine Balance zwischen der Fähigkeit des Gerätes, Teilchen mit geeigneter Größe zu erzeugen und der Fähigkeit des Gerätes, Verstopfung zu vermeiden, erforderlich. Diese Balance führt dazu, daß relativ größere Düsenöffnungsdurchmesser verwendet werden, wie ungefähr 0,5 mm.
  • Da die Erfahrung gezeigt hat, daß Düsenöffnungen des Typs, der in 1 gezeigt wird, leichter verstopfen, da die Öffnungsgröße deutlich unter 0,5 mm im Durchmesser fällt, ist es typisch, daß eine Düsenöffnung in dem Bereich von 0,5 mm im Durchmesser liegen wird und die respirierbare Fraktion der Dampfwolken, die aus solchen Geräten abgegeben werden, liegt im allgemeinen in dem Bereich von 15 bis 40%, abhängig von den Formulierungen und Testverfahren.
  • Die respirierbare Fraktion der Aerosolwolke, die von einem MDI ausgestoßen wird, kann durch die Verwendung eines Zusatzstückes, das ein großvolumiger Spacer genannt wird, der an dem MDI-Mundstück angebracht ist, gesteigert werden. Ein typischer Spacer weist eine Speicherkammer von 250 und 1000 ml in Größe aus, die die MDI-Aerosolwolke halten kann, bevor der Patient inhaliert. Ein Spacer kann effektiv die MDI-Aerosolwolke verlangsamen und mehr Zeit für die Aerosoltropfen vor der Inhalation zu trocknen, ermöglichen. Als ein Ergebnis wird der Patient eine trockenere und weichere Aerosolwolke mit viel weniger Medikamentenablagerung in dem Mund und Rachen inhalieren. Zusätzlich erlaubt der Spacer eine größere Flexibilität bei der Synchronisation der Betätigung des MDIs und der Patienteninhalation.
  • Aufgrund der Aufprallablagerung und Schwerkraftabsetzung innerhalb des Spacers ist jedoch der Medikamentenverlust in einem Spacer signifikant. Als ein Ergebnis ist die Dosis, die den Spacer verläßt, viel kleiner als die Dosis, die aus einem MDI ohne einen Spacer ausgestoßen wird. Der Nettoeffekt ist, daß ein Spacer effektiv die Medikamentenablagerung von dem Mund und Rachen eines Patienten zu dem Spacer verlagert, aber ohne eine signifikante Verbesserung in der Nettomenge von Medikamenten, die an die Ziele abgegeben wird.
  • So leiden die Spacer, obwohl sie bewiesen haben, daß sie im Hinblick auf Prozentsatz respirierbarer Teilchen, die das Gerät verlassen, nützlich sind, an dem Nachteil, daß sie nicht tatsächlich die Menge an respirierbare, Material, das in die Lunge eintritt, auf einen signifikanten Grad steigern.
  • Weitere Nachteile von Spacern sind, daß die Spacer zu den Kosten und der Gesamtgröße eines MDIs beitragen. Gesteigerte Kosten führen offensichtlich zu einer größeren finanziellen Last für diejenigen, die für die Gesundheitsversorgung zahlen. Gesteigerte Größe machen den MDI unbequemer zu tragen und machen den Patienten auffälliger, wenn er seinen Inhalator in der Öffentlichkeit verwendet. Patienten-Compliance erfordert es, daß das Gerät getragen und verwendet wird. Es ist weniger wahrscheinlich, daß größere Geräte getragen werden und ein großes Gerät kann zu unerwünschter Aufmerksamkeit für seinen Verwender in der Öffentlichkeit führen. Daher ist es allgemein erwünscht, die MDIs so klein wie möglich zu machen und die Vermeidung der Verwendung eines Spacers ist ein Weg, dieses Ziel zu erreichen.
  • Im Lichte des obigen gibt es einen wahrnehmbaren Bedarf, einen MDI zu entwickeln, der in der Lage ist, Teilchenwolken zu erzeugen, die Teilchen von respirierbarer Größe enthalten.
  • Es gibt einen Bedarf, einen MDI zu entwickeln, der in der Lage ist, höhere Feinpartikelfraktionen zu erzeugen.
  • Es gibt einen Bedarf, ein MDI-Gerät zu entwickeln, das die Geräteablagerung und/oder Rachenablagerung reduziert.
  • Es besteht ein Bedarf, einen MDI zu entwickeln, der die Geschwindigkeit und/oder Größe von Teilchen/Tröpfchen, die von dem Gerät ausgestoßen werden, reduziert.
  • Es besteht ein Bedarf, einen MDI zu entwickeln, der Geräteversagen aufgrund von Verstopfung vermeidet.
  • Zuletzt besteht ein Bedarf, einen MDI zu entwickeln, der klein und unauffällig ist und den Bedarf für einen Spacer vermeidet.
  • Das neuartige Inhalatordesign, das hier beschrieben wird, soll ein oder mehrere dieser Überlegungen angehen, wie auch andere, wie es jemandem mit normaler Bewanderung auf dem Fachgebiet bewußt sein wird.
  • Als Stand der Technik kann erwähnt werden US-A-4,322,037 , US-A-5,497,944 , US-A-4,074,861 und EP-A-0412524 .
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Anmelder haben überraschenderweise herausgefunden, daß der gesteigerte Grad an Materialablagerung, den man typischerweise bei der Verwendung von Düsenöffnungen mit einem Durchmesser von 3 mm oder weniger begegnet, auf ein Niveau bei oder unter demjenigen reduziert werden kann, das man bei Düsen mit größerem Durchmesser erlebt, während dennoch hohe Feinpartikelfraktionen produziert werden, die durch Verwendung von Düsen mit kleinen Durchmesseröffnungen (0,3 mm oder weniger) erreichbar sind. Dies wird durch Begrenzung der Länge des Anteils des Düsenkanals, der 0,3 mm oder weniger im Durchmesser aufweist, auf 0,5 mm oder weniger in der Länge erreicht.
  • Solch eine Düsenkonfiguration, wahlweise eingebettet in ein ausgewähltes glattes Niedrig-Adhäsionsmaterial oder Material mit geringer Oberflächenenergie, mit oder ohne andere Design-Eigenschaften, ergibt einen neuartigen MDI-Betätiger mit überlegenen Leistungscharakteristiken gegenüber denjenigen, die in der vorhergehenden Wissenschaft offenbart werden.
  • Daher ist die vorliegende Erfindung ein Dosierinhalator gemäß Anspruch 1. Die anderen Ansprüche legen optionale Merkmale der vorliegenden Erfindung dar.
  • Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen neuartigen MDI bereitzustellen, wie hier offenbart und/oder beansprucht wird.
  • Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen MDI-Betätiger bereitzustellen, der in der Lage ist, Medikamententeilchen von respirierbarer Größe zu erzeugen.
  • Zusätzlich ist es eine alternative Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen MDI-Betätiger bereitzustellen, der Dosen mit hoher Feinpartikelfraktion hervorbringt.
  • Weiter ist es eine alternative Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen MDI-Betätiger bereitzustellen, der eine Teilchenwolke von akzeptabler Geschwindigkeit erzeugt, wodurch die Menge der Rachenablagerung erniedrigt wird.
  • Noch weiter ist es eine alternative Aufgabe der Erfindung einen MDI-Betätiger bereitzustellen, der keinen Spacer braucht.
  • Zuletzt ist es eine alternative Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Inhalator mit verringerter Inzidenz an Düsenverstopfung und assoziiertem Geräteversagen bereitzustellen.
  • Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Querschnittsansicht eines MDIs auf dem zuvor beschriebenen Stand der Wissenschaft.
  • 2A2D stellen verschiedene alternative Kanalkonfigurationen in der Betätigungsdüse der vorliegenden Erfindung dar.
  • 3A stellt eine zusätzliche alternative Düsenkonfiguration in der Betätigungsdüse der vorliegenden Erfindung dar.
  • 3B stellt einen vergrößerten Teil der Düse von 3A dar.
  • 4A stellt eine zusätzlich alternative Düsenkonfiguration in der Betätigungsdüse der vorliegenden Erfindung dar.
  • 4B stellt einen vergrößerten Teil der Düse von 4A dar.
  • 5 ist eine Schnittdarstellung eines MDIs, der eine Betätigungsdüse der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
  • 6 stellt den MDI aus 5 mit einer Explosionsdarstellung des neuartigen Betätigers dar.
  • 7 ist ein Diagramm einer konischen Düse.
  • 8 ist die graphische Darstellung der Daten, die in Tabelle 2 gezeigt werden.
  • 9 ist eine graphische Darstellung der Ablagerungsdaten aus den Tabellen 5A und 5B.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Bevorzugte Ausführungsarten
  • Eine erste Ausführungsart der Düse des Betätigers der vorliegenden Erfindung wird in verschiedenen Konfigurationen in den 2A2D gezeigt. Wie darin gezeigt wird, umfaßt Düse 2 eine Platte mit einer ersten Oberfläche 4 und einer zweiten Oberfläche 6, mit einem Ausgangskanal 8, der sich zwischen diesen zwei Oberflächen erstreckt.
  • Die Anmelder haben herausgefunden, daß das Design und Dimensionen des Kanals, allein oder in Verbindung mit den Oberflächencharakteristiken der Düse, verbesserte Leistungscharakteristiken bei Geräten hervorbringen, die solche Düsen verwenden.
  • Insbesondere wurde herausgefunden, daß Düsen mit Kanälen mit minimalen Durchmessern von 0,3 mm oder weniger in MDI-Betätigern verwendet werden können, um hohe respirierbare Fraktionen von vernebelten Teilchen zu ergeben. Solche hohen respirierbaren Fraktionen sind ohne die Erfahrung des gleichen Grades an Verstopfung, wie sie bei Düsen-MDIs mit kleinem Durchmesser auf dem bisherigen Stand der Wissenschaft erlebt wurde, erhältlich. Die Länge dieses Anteils des Düsenkanals, der einen Durchmesser von 0,3 mm oder weniger aufweist (hier auch bezeichnet als "der enge Teil des Kanals"), beträgt nicht mehr als 0,5 mm in Länge.
  • 2A zeigt eine erste Ausführungsart einer solchen Düse. In 2A wird Kanal 8 als parallelseitig und tubulär gezeigt. Der Kanal weist einen Durchmesser d von 0,3 mm oder weniger auf und die Gesamtlänge des Kanals, in diesem Fall die Distanz zwischen den ersten und zweiten Oberflächen 4 und 6, beträgt 0,5 mm oder weniger.
  • 2B stellt eine zweite Ausführungsart einer Düse der vorliegenden Erfindung dar, worin sich der Kanal 8 verjüngt und der Durchmesser des Kanals, wie er an der ersten Oberfläche 4 gemessen wird, ist schmaler als der Durchmesser des Kanals, wie er an der zweiten Oberfläche 6 gemessen wird. An einem Punkt entlang der Länge eines Kanals erreicht der Durchmesser des Kanals einen Durchmesser D', wo der Durchmesser des Kanals 0,3 mm beträgt. Es wurden höhere respirierbare Fraktionen produziert, wenn die Länge des Kanals, der 0,3 mm oder weniger ist, in diesem Fall die Länge des Kanals zwischen D' und d, 0,5 mm oder weniger beträgt. Der Punkt in dem engen Teil des Kanals, an dem der Durchmesser sein Minimum erreicht, wird hier als die "Konstriktion" des Kanals bezeichnet. In 2B befindet sich die Konstriktion an dem Punkt des minimalen Kanaldurchmessers d.
  • 2C stellt eine weitere Ausführungsart der Düse der vorliegenden Erfindung dar, worin die Verjüngung des Kanals zu derjenigen, die in 2B bezeigt wird, umgekehrt ist, so daß der größere Durchmesser D an der ersten Oberfläche 4 gemessen wird und der schmalere Durchmesser d an der zweiten Oberfläche 6 gemessen wird. Wieder stellt D den Punkt dar, an dem der Durchmesser des Kanals 0,3 mm beträgt, und die Länge zwischen D' und der Konstriktion d beträgt 0,5 mm oder weniger.
  • 2D stellt noch eine weitere Ausführungsart der Düse der vorliegenden Erfindung dar. In 2 weist der Düsenkanal einen konvergierende Verjüngung auf, worin sich der Kanal 8 zwischen der ersten Oberfläche 4 und der zweiten Oberfläche 6 erstreckt und sich von diesen beiden Oberflächen nach innen verjüngt. Die verjüngten Wände des Kanals treffen sich an einer Konstriktion, gezeigt mit dem Durchmesser d. D' und D'' stellen Punkte entlang der Länge des Kanals dar, wo der Durchmesser des Kanals 0,3 mm oder weniger beträgt. Die Entfernung zwischen D' und D'' ist idealerweise 0,5 mm oder weniger.
  • Bei jeder Ausführungsart mit einem Kanal, bei der der Kanaldurchmesser an irgendeinen Punkt 0,3 mm oder weniger beträgt und der Kanaldurchmesser entlang seiner Länge differiert, glaubt man nicht, daß der Teil des Kanals, der größer ist als 0,3 mm, eine signifikante Rolle bei der Ausbeute an hohen Feinpartikelfraktionen spielt. Daher kann zum Beispiel, wie in den 2B, 2C und 2D gezeigt wird, der Teil des Kanals zwischen D und D' von jeder Länge sein. Die Anwendung des Merkmals wird in den 3A und 3B und 4A und 4B dargestellt, welche Düsenkonfigurationen der gegenwärtigen Erfindung darstellen, wo der Kanal 8 eine kontinuierliche Verlängerung eines Durchgangsweges ist, der in einem Düsenblock 132 definiert ist.
  • 3B ist ein vergrößerter Schnitt von 3A, während 4B ein vergrößerter Schnitt von 4A ist. Die 3B und 4B zeigen die Verengung des Kanals 8, wie er sich einem kleinen Kanaldurchmesser (Konstriktion) d annähert. Der letztendliche Ausgang des Kanals (als d bezeichnet) beträgt 0,3 mm oder weniger im Durchmesser. Wie es bei anderen Ausführungsarten der Erfindung der Fall war, kann der Kanal einen engen Anteil vor d aufweisen, wo der Durchmesser des Kanals 0,3 mm erreicht, wie als D' gezeigt wird. Die Distanz zwischen d und D' beträgt 0,5 mm oder weniger.
  • Die Düsenkanalkonfigurationen werden in verschiedenen Betätigerdüsen-Blockdesigns für den Einschluß in MDI-Betätigern angewendet. Die Gruppe von Ausführungsarten, die in den 2A2D gezeigt werden, können in einem MDI verwendet werden, wie in den 5 und 6 gezeigt wird.
  • 5 stellt einen Inhalator 12 dar, der einen Behälter 14 und einen Betätigungskörper 16 umfaßt. Der Behälter 14 enthält Flüssigkeit F und besitzt eine Meßventilanordnung 18 mit einem Ventilschaft 20, der sich davon erstreckt.
  • Die Abmeßventilanordnung arbeitet longitudinal, um das Abmessen und die Freisetzung einer Menge der Flüssigkeit in den Ventilschaft 20 hervorzurufen, der eine innere Leitung (nicht gezeigt) von einem vorbestimmten Volumen besitzt. So passiert die abgemessene Dosis durch die Ventilschaftleitung, um den Behälter zu verlassen.
  • Der Behälter 14 ist innerhalb eines zentralen Hohlraums 22 positioniert, der innerhalb des Hauptkörpers 24 des Betätigungskörpers 16 gebildet wird. Ein Mundstück 26 erstreckt sich von dem Hauptkörper 24 und definiert einen Durchgangsweg 28 mit einer Mundstücköffnung 30.
  • Ein Düsenblock 32 ist innerhalb des zentralen Hohlraums 22 positioniert. Der Düsenblock kann ein integral gebildetes System sein, das durch irgendein geeignetes Verfahren hergestellt wird, das auf dem Fachgebiet bekannt ist, zum Beispiel durch Spritzguß und darauffolgende Verarbeitung. Alternativ kann der Düsenblock ein einzelner Bestandteil sein oder aus multiplen Bestandteilen hergestellt werden.
  • Wie in 6 gezeigt wird, ist der Düsenblock 32 von der multiplen Bestandteilart. Er besteht aus einem primären Betätigerbestandteil 34 mit zwei Hälften, die über einen Verbindungsstift 36 gekoppelt sind. Der primäre Betätigerbestandteil besitzt eine obere Ausdehnung 38, einen mittleren Anteil 40 und eine untere Ausdehnung 42.
  • Die obere Ausdehnung 38 weist eine Ventilschaftvertiefung 44 auf, die darin definiert ist, und die Ventilschaftvertiefung besitzt einen Boden 46. Zwischen der oberen Ausdehnung und unteren Ausdehnung ist eine Schulter 48 positioniert, die ein obere Widerlageroberfläche 50 und eine untere Widerlageroberfläche 52 definiert.
  • Der mittlere Teil 40 des primären Betätigerbestandteiles 34 definiert eine innere Kammer 54. Die innere Kammer 54 weist eine proximalen und distalen Anteil auf. Der proximale Anteil definiert einen Einlaß 56, der im Boden 46 der Ventilschaftvertiefung 44 gebildet wird. Der distale Anteil der Kammer besitzt einen Auslaß, der in einer Wand der Kammer gebildet wird, die eine Düse 2 umfaßt.
  • Es wird bewußt sein, daß dieser Anteil der Wand des Düsenblocks, der die Düse bildet, integral mit dem Rest des Düsenblocks gebildet werden kann oder ein separat hergestelltes Stück sein könnte, das dann mit dem Rest des Düsenblocks zusammengefügt wird. Bei der Ausführungsart, die in 6 gezeigt wird, besteht die Wand des Düsenblocks aus einer getrennten Materialplatte oder einem Materialfilm. Die Struktur dieser Platte oder des Filmes wird hier im Hinblick auf die 2A2D diskutiert. Die Düsenplatte 2 wird in eine distale Vertiefung 60 in dem mittleren Teil des primären Betätigerbestandteiles eingepaßt. Eine Unterlegscheibe oder eine Dichtung 62 wird zwischen der inneren Oberfläche der Platte und der distalen Vertiefung auf eine abdichtende Weise positioniert.
  • Die Platte 2 besitzt eine innere Oberfläche, die zur Kammer hinweist, und eine äußere Oberfläche, die in die entgegengesetzte Richtung von der inneren Oberfläche weist, wobei sich der Kanal (die Kanäle) 8 hindurch erstreckt (erstrecken).
  • Die primäre Betätigerbestandteil 34 wird durch Kopplung der zwei Hälften der Bestandteile zusammen mit Stift 36 zusammengefügt. Die tubuläre obere Manschette 68 wird friktional über die obere Ausdehnung 38 des Düsenplattenhalters eingepaßt bis sie die obere Wiederlageoberfläche 50 der Schulter 48 kontaktiert. Eine zweite tubuläre Manschette oder untere Manschette 70 paßt über Schaft 66 und neigt sich über den mittleren Anteil 40 des primären Betätigerbestandteils. Wenn zusammengefügt, grenzt das obere Ende 74 der unteren Manschette an die untere Widerlageroberfläche 52 der Schulter 48. Die untere Manschette 70 besitzt eine sich verjüngende, im allgemeinen tubuläre Ausgangsöffnung 72, die sich durch die Manschette erstreckt. Die untere Manschette ist so geformt, daß ihre innere Konfiguration mit der äußeren Oberflächenneigung des mittleren Anteils des primären Betätigerbestandteiles, mit dem sie in physikalischen Kontakt steht, konform geht. Wenn zusammengefügt, befinden sich die sich verjüngende Ausgangsöffnung der unteren Manschette und der Auslaß der Düse in einer Linie. Die tubuläre Manschette wirkt so, daß sie den zusammengefügten Düsenblock zusammenhält.
  • So konfiguriert wird der Düsenblock 32, welcher sich in diesem Fall auf die kollektive Anordnung des primären Betätigerbestandteiles, Stiftes, Dichtung, Düsen(grenz)platte und Manschetten bezieht, in den zentralen Hohlraum des Betätigungskörpers positioniert, wie in 5 gezeigt wird. Der Düsenblock 32 ist idealerweise mit einer Eingangsvertiefung 74 ausgestattet, die in dem Boden 76 des Hauptkörpers 24 des Betätigungskörpers 16 gebildet wird. Wenn so positioniert, liegt die sich verjüngende Öffnung 72 des Düsenblocks in einer Linie mit dem Durchgangsweg 28 des Mundstückes 26. Schaft 66, der aufgereiht sein kann, erstreckt sich durch ein Loch 78 in dem Boden des Betätigungskörpers und wird mit dem Befestiger 80 festgemacht, um den Betätiger in dieser Position zu sichern.
  • Um den Dosierinhalator, der in 5 dargestellt wird, zusammenzufügen, wird Behälter 14 in den zentralen Hohlraum 22 positioniert, so daß der Ventilschaft 20 in der Ventilschaftvertiefung oder dem Schaftblock 44 des Düsenblocks 32 empfangen wird. Das Ende des Ventilschaftes grenzt an den Boden 46 der Ventilschaftvertiefung und es wird eine Dichtung zwischen der äußeren Oberfläche des Ventilschaftes und den Wänden der Ventilschaftvertiefung gebildet. Diese Dichtung kann aus der Friktionsanpassung zwischen dem Schaft und Vertiefungsoberflächen resultieren, aber kann auch mit der Hilfe von geeigneten Materialien oder Beschichtungen, die auf die Vertiefungswände und/oder äußere Schaftoberfläche aufgebracht werden, gesteigert werden.
  • Wenn der Ventilschaft auf diese Weise positioniert ist, liegt das offene Ende der Ventilschaftleitung in einer Linie mit der Einlaßöffnung in dem Boden der Ventilschaftvertiefung, die sich in die innere Kammer 54 des Düsenblockes erstreckt. Die innere Ventilschaftleitung, der Kammereinlaß, die Kammern und der Kammerauslaß stehen in Flüssigkeitskommunikation miteinander und umfassen daher einen Flüssigkeitsflußweg durch den Düsenblock.
  • Die Ventilschaftleitung und die Kammer bilden das Volumen einer Expansionskammer innerhalb des Inhalators, welche hier später im Detail diskutiert werden wird.
  • Alternative Düsenblockdesigns werden wiederum mit Hinweis auf die 3A und 3B und 4A und 4B gezeigt. In diesen Ausführungsarten wird den Düsenblock 132 in einem einzelnen Stück geformt. Der Düsenblock besitzt eine Ventilschaftvertiefung 144, die einen Boden 146 aufweist. Der Boden 146 definiert einen Kammereinlaß, der sich in eine innere Kammer 154 erstreckt. An dem anderen Ende der Kammer befindet sich ein Kammerauslaß, der die Form eines Kanals 8 annimmt, der sich durch den Düsenblock erstreckt.
  • Wie denjenigen mit normaler Bewanderung bewußt sein wird, soll der Düsenblock innerhalb des zentralen Hohlraumes eines Betätigungskörpers positioniert sein, wie mit Hinweis auf 5 beschrieben wird. Der Kanal und die Öffnung des Mundstückes des Betätigungskörpers liegen im allgemeinen in einer Linie, so daß das Material, das aus dem Kanal ausgestoßen wird, durch die Mundstücköffnung geleitet wird.
  • Wenn in einem Dosierinhalator zusammengefügt, beteiligt die Ventilschaftvertiefung 144 des Düsenblocks den Ventilschaft 20, der sich von dem Behälter erstreckt (nicht gezeigt). Das offene Ende des Ventilschaftes kontaktiert den Boden 146 des Düsenblocks auf dieselbe Weise wie sie zuvor beschrieben wurde.
  • Um dieses Gerät zu benutzen, wird der Behälter in den Betätiger hineingedrückt. Die Bewegung des Behälters veranlaßt das Abmeßventil dazu, ein fixiertes Volumen der Flüssigkeit abzumessen, welches eine individuelle Dosis bildet. Die abgemessene Dosis der Flüssigkeit passiert in und durch die Ventilschaftleitung und in die innere Kammer des Düsenblocks durch den Kammereinlaß. Beim Verlassen der unter Druck stehenden Umgebung des Behälters expandiert der Treibmittelbestandteil der Flüssigkeit schnell innerhalb der Expansionskammer und wird als einzelne Tropfen oder Teilchen durch den Auslaß auf dem Düsenblock ausgetrieben.
  • Kanalkonfiguration
  • Wie zuvor erklärt wurde, wird die Leistung eines Dosierinhalators bei der Erzeugung von Teilchen in respirierbarer Größe aus einer abgemessenen Dosis von Flüssigkeit ohne Verstopfung durch die Dimensionen des Ausgangskanals 8 beeinflußt. Die Teilchengrößenerzeugung und assoziierte Feinpartikelmasse wird als eine Funktion eines kleinen Kanaldurchmessers wahrgenommen. Um daraus Vorteil zu ziehen, erreicht die vorliegende Anmeldung eine hohe FPF-Produktion durch Einschluß von einem Kanal (Kanäle) mit geringem Durchmesser in die Düse. Diese Kanäle weisen einen Durchmesser von 0,3 mm oder weniger, vorzugsweise zwischen 0,25 und 0,05 mm, wie 0,2 mm, 0,15 mm oder 0,1 mm, auf.
  • Die Ablagerung von Material an den inneren und äußeren Oberflächen des Gerätes reduziert die Menge an Material, das tatsächlich an die Zielgebiete in dem Körper eines Patienten abgegeben wird. Materialablagerung in einem MDI kann innerhalb der Expansionskammer des Betätiger-Düsenblocks, zum Beispiel auf den inneren Wänden der Expansionskammer, einschließlich innerhalb des Auslaßkanals (der Auslaßkanäle), und auf der äußeren Oberfläche der Düse in der Umgebung des Düsenkanalausgangs (der Düsenkanalausgänge) auftreten. Wenn das Material in Standarddüsen, die bei dem bisherigen Stand der Wissenschaft gefunden werden, abgelagert wird, tendiert es dazu, in der Expansionskammer und auf der äußeren Düse zu akkumulieren. Der Materialaufbau kann Materialbrücken hervorrufen, die allmählich den Fluß durch den Düsenkanal unterbinden.
  • Es ist die Beobachtung der Anmelder, daß Materialaufbau am wahrscheinlichsten Verstopfungsprobleme hervorruft, wenn er innerhalb der inneren Kammer des Düsenblocks auftritt, insbesondere in dem Teil des Kanals, wo der Kanaldurchmesser unter 0,3 mm fällt. Daher haben die Anmelder überraschenderweise herausgefunden, daß die Verstopfung, die normalerweise mit Ventilen mit geringem Durchmesser assoziiert ist, reduziert oder vermieden werden kann, indem man die Länge dieses Teils des Kanals, der einen Durchmesser von 0,3 mm oder weniger aufweist (der "enge Teil"), auf 0,5 mm oder weniger in der Länge senkt. Zum Beispiel kann der enge Teil des Kanals weniger als 0,5 mm, vorzugsweise 0,4 mm oder weniger, wie 0,35 mm, 0,3 mm, 0,25 mm, 0,2 mm, 0,15 mm, 0,1 mm oder 0,05 mm, wie auch geringere Längen, betragen. Diese kürzeren Längen können äußerst gering sein, wie wenn eine sich verjüngende Kanaldüse 0,3 mm an ihrem schmalsten Punkt beträgt. In einem solchen Fall würde die Länge des engen Teils nur die Dicke des Randes des Kanals an seiner äußeren Oberfläche betragen.
  • Die Kanäle selber können parallelseitig, wie in 2A, sich verjüngend, wie in 2B, 2C, 3A und 4A, oder konvergent, wie in 2D sein. Die sich verjüngende Form kann eine Konstriktion des Kanals an irgendeinem Punkt entlang ihrer Länge aufweisen. Das bevorzugte Kanalprofil weist sich verjüngende Seiten auf, wo sich die verengte Konstriktion an dem Ausgang des Kanals befindet (sprich ein sich vorwärts verjüngender Kanal). Es wurde beobachtet, daß dieser sich vorwärts verjüngende Kanal synergistisch mit einer Düsenplatte mit reduzierter Dicke funktioniert, um weiter die Ablagerung zu reduzieren und Düsenverstopfung zu minimieren.
  • Mit Verweis auf 7 kann der Winkel der Verjüngung β des Kanals irgendeiner sein, der in der Lage ist, bei der Herstellung erreicht zu werden. Der Winkel der Verjüngung bei der verjüngenden Form beträgt vorzugsweise zwischen 30 und 60 Grad. In einigen Fällen wird der Verjüngungswinkel durch das ausgewählte Material und das Herstellungsverfahren bestimmt. Zum Beispiel weist photolithographiertes Silicium einheitlich einen Winkel der Verjüngung von 54,7 Grad aufgrund des verwendeten chemischen Verfahrens und der Eigenschaften des Materials, die diesem Verfahren unterworfen werden, auf.
  • Die Kanäle können jede Querschnittskonfiguration aufweisen, einschließlich zirkulär, oval, quadratisch, rechteckig, oder polyangulär, die bei der Herstellung erreicht werden kann. Die Querschnittsform des Kanals kann auch von dem ausgewählten Material abhängen. Zum Beispiel weist chemisch geätztes photolithographiertes Silicon allgemein Kanäle mit einem quadratischen Querschnitt auf. Vorzugsweise sind die Kanäle im Querschnitt zirkulär. Geeignete Verfahren zur Erzeugung von Kanälen beinhalten chemische Ätzung, mechanisches, thermisches oder Laserbohren, Formung oder Zerspanung.
  • Die Durchmessermessungen für die vorliegende Erfindung werden auf eine Seit-zu-Seit-Weise für Kanäle mit zirkulärem Querschnitten durchgeführt. Wenn die Kanäle nicht zirkulär im Querschnitt sind, wird der Durchmesser durch hydraulischen Durchmesser bestimmt, der als 4-mal das Querschnittsgebiet, geteilt durch den Umfang an dem Querschnitt definiert ist. Als ein Beispiel beträgt der hydraulische Durchmesser für ein Quadrat = 4d2/(4d), wobei d die Länge der Quadratseite ist.
  • Jede Zahl an Ausgangskanälen kann in den Düsenblock eingeschlossen sein, die bevorzugte Anzahl von Kanälen beträgt jedoch 16 oder weniger, mehr vorzuziehen 9 oder weniger und am besten von 1 bis 4 Kanäle.
  • Die Kanäle können in irgendeiner geeigneten Anordnung in der Düsenplatte oder einem ausgewählten Teil der Düsenblockwand positioniert sein. Sie können in jeder geeigneten Entfernung voneinander liegen. Eine geeignete Kanalanordnung ist eine, die die strukturelle Integrität und Robustheit des mit Wänden versehenen Anteils, das Potential, das Material auf einer Oberfläche einer Düse abgelagert wird und die erreichbare Feinpartikelmasse der Wolke, die aus dem Betätiger ausgestoßen wird, ausbalanciert. Um die Robustheit zu maximieren und die Feinpartikelfraktion zu optimieren, sollten die Löcher soweit voneinander entfernt wie möglich sein. Um die innere Oberflächenablagerung zu minimieren, sollten die Löcher jedoch so nah wie möglich beieinandergehalten werden. Bei Düsen, die multiple sich verjüngende Kanäle verwenden, wird die Robustheit des mit Wänden versehen Teils hauptsächlich durch die Entfernung zwischen den größeren Öffnungen auf einer speziellen Oberfläche des Anteils oder der Wand, die den Kanal (oder die Platte) definiert, bestimmt. Es wird geglaubt, daß eine Konfiguration, bei der die größeren sich verjüngenden Kanalöffnungen ungefähr 0,05 mm voneinander entfernt liegen, optimal für die Minimierung von Ablagerung ist, während ausreichend Festigkeit und Feinpartikelfraktionsleistung bereitgestellt wird. Es wird bewußt sein, daß abhängig von dem ausgewählten Material, die minimalen Entfernungen zwischen den großen Öffnungen stark durch die Herstellungstoleranz des Materials, das ausgewählt wird, um die Düse herzustellen, beeinflußt werden.
  • Die Anzahl der Kanäle und der Durchmesser der Kanäle sollten so konfiguriert sein, daß der gesamte minimale Querschnittsflußbereich innerhalb der Kanäle an der Konstriktion weniger als 0,25 mm2, und vorzugsweise weniger als 0,2 mm2 und am besten 0,01 mm2 oder weniger beträgt.
  • Vorzugsweise ist der Querschnittsflußbereich so, daß die Abgabezeit der abgemessenen Dosis 2 Sekunden oder weniger und vorzugsweise 1 Sekunde oder weniger beträgt, wobei die beste Abgabezeit 0,5 Sekunden oder weniger beträgt.
  • Herstellungsmaterialien
  • Der Teil des Düsenblocks, der den Ausgangskanal (die Ausgangskanäle) definiert, kann ein integraler Bestandteil des Düsenblocks sein, der zur gleichen Zeit wie der Düsenblock geformt wird, oder er kann ein getrennter Bestandteil des Düsenblocks sein, der zusammengefügt wird, um eine vollständige Düsenblockeinheit zu bilden. In jedem Fall kann die Platte oder der Teil der Wand, die den Düsenkanal (die Düsenkanäle) enthält, aus dem gleichen Material oder einem verschiedenen Material als der Rest des Düsenblocks hergestellt werden. Darüber hinaus kann der Düsenblock und/oder derjenige Teil des Düsenblocks, der den Kanal definiert, aus irgendeinem geeigneten Material konstruiert werden, das den Drücken, die ihm bei einem erwünschten Treibmittelsystem begegnen, widerstehen kann.
  • Der Teil der Düsenblockwand, der die Kanäle definiert ("mit Wänden versehener Teil"), und/oder der Düsenblock werden vorzugsweise mit einer Oberfläche hergestellt, die Eigenschaften aufweist, die die Wahrscheinlichkeit von Materialablagerung reduzieren. Solche Charakteristiken können durch Materialien oder Oberflächenbeschaffenheiten verliehen werden, die glatt und/oder nicht adhäsiv und/oder von niedriger Oberflächenenergie sind. Solche Materialien können Metalle, wie Edelstahl, Gold, Nickel, Messing und Aluminium; Silicon; oder verschiedene polymere Materialien beinhalten, sind aber nicht darauf begrenzt.
  • Die polymeren Materialien beinhalten Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyvinylchlorid (PVC), Polyvinyldienchlorid (PVDC), Polyvinylfluorid (PVF), Polyvinyldienfluorid (PVDF), Polychlortrifluorethylen (PCTFE), Polytetrafluorethylen (PTFE), fluoriertes Ethylenpropylen (FEP), Perfluoralkoxy (PFA), Polyamid (PA), Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyetherimid (PEI), Polyamidimid (PAI), Polyimid (PI), Polysulfon (PS), Polyarylsulfon (PAS), Polyethersulfon (PES), Polyphenylensulfid (PPS), Polyetheretherketon (PEEK), Polydimethylsiloxan (PDMS) und Polycarbonat (PC) oder Kombinationen und Mischungen davon.
  • Diese polymeren Materialien sind von typischen Herstellern, wie DuPont, Dow, General Electric, ICI, 3M, Monsanto, Amoco, BASF, Allied Signal, Bayer, Eastman, Phillips, LNP etc. erhältlich.
  • Die Materialien können auch eine zusammengesetzte Struktur aufweisen, umfassend ein Basissubstrat und eine Schicht, die das Substrat bedeckt. Das Basissubstratmaterial kann irgendeines der zuvor erwähnten Materialien oder irgendein anderes Material, das auf dem Fachgebiet bekannt ist, das so eingeschätzt wird, daß es für die Zwecke, die hier überlegt werden, geeignet ist, umfassen. Die Deckschicht kann ein auf Fluor-Polymer, Silicon oder Fluorsilicon basierendes Material oder ein anderes Material oder eine Materialmischung mit niedrigen Adhäsionseigenschaften, oder das glatt ist, oder das eine niedrige Oberflächenenergie besitzt, beinhalten.
  • Die Materialien können ein reines Material oder ein gemischtes Material sein, wie gemischte polymere Materialien. Alternativ können multiple Schichten der Deckmaterialien sequentiell auf das Basismaterial aufgebracht werden.
  • Die Leistung des Düsenblocks (und der Düse) kann weiter durch Konstriktion von einem oder mehreren der Bestandteile des Düsenblocks aus, oder Beschichtung eines solchen Bestandteiles mit, einem Material, das eine niedrige Oberflächenenergie aufweist, glatt ist und/oder das niedrige adhäsive Eigenschaften aufweist, gesteigert werden.
  • Typische Materialien mit niedriger Oberflächenenergie beinhalten Fluor-Polymer und Silicon, Materialien wie PTFE, FEP, PFA, PVDF und PDMS. Diese Materialien weisen Oberflächenenergien in dem Bereich von 18 bis 25 Dyn/cm auf. Das Material kann selbst solche Eigenschaften besitzen oder es kann beschichtet werden, um solche Eigenschaften zu besitzen. Es kann Plasmabeschichtung verwendet werden, um dem so behandelten Material Fluor-Polymere, Silicone oder andere Beschichtungen mit niedriger Oberflächenenergie zu verleihen.
  • Die obigen Beschichtungen können durch irgendein Beschichtungs/Herstellungsverfahren, das in der Industrie bekannt ist, aufgebracht werden, einschließlich Sprühbeschichtung, Tauchbeschichtung, elektrostatische Beschichtung, chemische Aufdampfung, Plasma-verstärkte chemische Aufdampfung, kalte Plasmaablagerung und Laminierung.
  • Eine alternative Eigenschaft, Glätte der Oberfläche, von der auch geglaubt wird, daß sie die Teilchenadhäsion auf der Oberfläche beeinflußt, kann ein innewohnendes Merkmal eines Materials sein oder kann durch darauffolgende Verarbeitung verliehen werden. Glatte Oberflächen auf der Düse reduzieren die Medikamentenablagerung und/oder die Tendenz der Düse, zu verstopfen. Die Glätteeigenschaften eines gegebenen Materials können durch Standardtestapparate, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, getestet werden.
  • Zum Beispiel kann das Testen auf Glätte mit einem Instrument durchgeführt werden, das als ein Pocket Surf II®-tragbares Oberflächenrauheit-Meßgerät (Federal Products Co., Providence, RI, USA) bekannt ist. Das Meßgerät verwendet eine Sonde mit einer Abtastnadel, die sich entlang der Testoberfläche bewegt, und die Oberflächenrauheit mißt. Zwei Parameter können zum Vergleich verwendet werden. Der erste ist Ra, ein durchschnittlicher Oberflächenrauheitswert, berechnet als eine quadratische Mittelhöhe der Rauheitsunregelmäßigkeiten, die von einer Mittellinie gemessen werden, innerhalb einer fixierten Länge. Der Ra-Bereich des Instrumentes beträgt 0,03 bis 6,35 μm. Der zweite Parameter, Rmax, ist die maximale Rauhheitstiefe innerhalb der Beurteilungslänge. Der Instrumentenbereich beträgt 0,2–25,3 μm.
  • Beim Testen verschiedener Materialien wird es der Abtastnadel erlaubt, eine Entfernung von 5 mm auf einer Probe eines Materials, das verwendet wird, um einen gegebenen mit Wänden versehenen Teil zu konstruieren, abzufahren. Um das Verfahren zu standardisieren, wird das Instrument zuerst mit einer Standardoberfläche von 3,02 μm Rauheit kalibriert. Dann wurden einzelne Oberflächen getestet, die die folgenden Ergebnisse ergaben: Tabelle 1: Oberflächenrauheit verschiedener Materialien
    Material Ra (μm) Rmax (μm) Abfahrlänge Kommentare
    Plastikbetätigerr 0,28 3,0 5
    Mikromaschinell bearbeitetes Edelstahl 0,6 3,7 5
    Mikromaschinell bearbeitetes Messing 0,25–0,97 2,4–4,8 5
    0,0022" Edelstahlfilm 0,12 0,8 5
    Silicon-Plättchen < 0,03* < 0,2* 5
    • * Ra und Rmax waren bei oder unter dem Nachweisniveau für das Instrument
  • Siliconplättchen, die typischerweise für Integrator-Schaltkreisanwendungen hergestellt werden, sind sehr glatt und besitzen niedrige Adhäsionseigenschaften. So sind Silicon und Edelstahl bevorzugte Materialien für den mit Wänden versehen Teil des vorliegenden Gerätes.
  • Es gibt zusätzliche Überlegungen, die auch die Leistung eines Dosisinhalators beeinflussen, die anders sind als der Kanaldurchmesser und die Länge und die Materialauswahl. Zum Beispiel wirkt das Design des Flüssigkeitsflußweges durch den Düsenblock so, daß es die Leistung des Geräts beeinflußt.
  • Expansionskammervolumen
  • Verbesserte Geräteleistung kann auch durch das Design der Expansionskammer und des Flüssigkeitsflußweges, der sich durch den Düsenblock erstreckt, anderen Gebieten als dem der Kanalkonfiguration zugesprochen werden. Bei der vorliegenden Erfindung bildet die innere Höhle der Ventilschaftleitung und die innere Kammer des Betätigers zusammen ein Expansionskammervolumen. Das Expansionskammervolumen ist daher das gesamte innere Volumen dieser zwei Bestandteile. Bei der Ausführungsart, die in den 3A, 4A, 5 und 6 dargestellt wird, beträgt das Volumen dieser Expansionskammer 30 μl oder weniger, vorzugsweise 20 μl oder weniger, mehr vorzuziehen zwischen 5 und 20 μl, wie 16 μl. Man glaubt, daß die Ablagerung innerhalb des Düsenblocks durch Einschluß eines kleineren Expansionskammervolumens reduziert wird.
  • Expansionskammer-Flußeigenschaften
  • Der Flüssigkeitsfluß von dem Einlaß in die innere Kammer zu dem Auslaß ist so entwickelt, daß er flüssigkeitsdynamisch ist, indem die innere Konstriktion und die Materialien des Düsenblocks so entwickelt sind, daß sie die Dicke der Grenzschicht der viskosen Flüssigkeit, die in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Düsenblockes kommt, reduzieren und den Kontaktbereich der fließenden Flüssigkeit mit den inneren Oberflächen minimieren. Die Reduktion der Grenzschichtdicke dient dazu, Materialakkumulation auf den inneren Oberflächen der Expansionskammer während normaler Verwendung des Gerätes zu minimieren. Dies wird durch Minimierung der Oberflächenrauheit der Kammer, durch Einschluß gradueller Änderungen in der Geometrie der inneren Bestandteile und durch Auswahl geeigneter innerer Oberflächenkonturen erreicht.
  • Optimal erstreckt sich die innere Kammer zwischen dem Kammereinlaß und der Düse ohne die Bildung irgendwelcher abrupten Winkel oder Nebenhöhlungen, wie diejenigen, die in dem Beispiel des vorherigen Standes der Wissenschaft, das in 1 gezeigt wird, gesehen werden. Es ist den Erfindern bewußt, daß die Merkmale, die toten Raum in der Kammer erzeugen, Ablagerungsstellen für Material bereitstellen, das hindurchfließt. Daher betrifft die vorliegende Erfindung auch ein inneres Kammerdesign mit einer tubulären, glattwandigen Konfiguration, die keine abrupten Kurven von dem Einlaß zu dem Auslaß der Kammer bildet, so daß der Flüssigkeitswiderstand in der inneren Kammer reduziert wird. So konfiguriert leitet die Kammer das Material, das durch die Kammer fließt, direkt zu dem Teil der Wand, der den Ausgangskanal definiert, wodurch das Material reduziert wird, das zu Bereichen, die nicht einen gewissen Grad an Flüssigkeitsfluß erfahren, wo Ablagerung wahrscheinlich auftreten würde, gelenkt wird.
  • Die Elimination solcher Ablagerungsorte reduziert signifikant die Menge an Materialaufbau, der während normaler Verwendung des Gerätes erfahren wird, und ergibt einen höheren Materialausstoß aus der Düse. Wichtiger reduziert sie Übertrageffekte (bei denen das Medikament von einer vorherigen Dosis in einer darauffolgenden Dosis abgegeben wird) und steigert dadurch die Produktleistungskonsistenz. In den 3A und 4A nimmt diese gekurvte tubuläre Expansionskammer im Durchmesser von dem Einlaß zu dem Auslaß ab, während in 6 die tubuläre Expansionskammer, 56, sich sanft zu der Grenzplatten-definierenden Düse 2 hin krümmt. Bei beiden Formen wird die Grenzschicht minimiert und die Menge des Totraumes wird durch Elimination von Nebenhöhlungen reduziert.
  • Äußere Merkmale der Düse
  • Eine weitere Reduktion von Materialablagerung und Wahrscheinlichkeit von Verstopfung kann durch Modifikation der äußeren Oberflächenmerkmale der Düse, wo die Ausgangskanäle aus dem Düsenblock austreten, erreicht werden. Wie in den 3B und 4B gezeigt wird, bildet der Kanalauslaß eine Spitze oder einen Vorsprung, wo er aus der äußeren Oberfläche des Düsenblockes austritt. In 3B wird die Spitze zu einem scharfen, konischen, äußeren Punkt. Von diesem Merkmal glaubt man, daß es in der Lage ist, die mögliche Ablagerung durch Verkleinerung des Oberflächenbereiches, der dem Kanalausgang direkt benachbart ist, wodurch der Bereich verkleinert wird, an dem die Ablagerung auftreten würde, zu reduzieren. Der Vorsprung bewirkt die Erzeugung einer fokussierteren Aerosolwolke. In 4B ist die Spitze 156 modifiziert, so daß sie ein leicht abgeflachtes Aussehen aufweist, was den gleichen Funktionen dienen und das gleiche günstige Ergebnis erreichen soll, wie die Spitze, die in 3B gezeigt wird.
  • Arbeitsweise
  • Wie oben kurz beschrieben wurde, und mit Verweis auf 5 kann ein Patient den MDI der vorliegenden Erfindung durch Insertion des Behälters in den Betätigungskörper des Inhalators zusammensetzen. Der Ventilschaft des Behälters rastet in die Ventilschaftvertiefung ein (was alternativ in den 3A, 4A oder 5 dargestellt wird). So zusammengesetzt setzt der Patient das Mundstück des Inhalators an die Lippen und löst die Freisetzung einer Dosis des Medikamentes aus.
  • Einmal ausgelöst wird eine abgemessene Dosis von Flüssigkeit aus dem Betätiger durch die Leitung des Ventilschaftes, durch den Kammereinlaß und in die innere Kammer des Betätigers abgegeben. Einmal aus dem unter hohem Druck befindlichen Inhalt eines MDI-Behälters freigesetzt, expandiert das Treibmittel schnell in der Expansionskammer, die durch das innere Volumen des Ventilschaftes und das innere Volumen der Kammer definiert wird. Das ausgedehnte Material fließt, aufgrund des flüssigkeitsdynamischen Designs des Düsenblockes, zu dem Ausgangskanal (den Ausgangskanälen) der Kammer. An diesem Punkt wird das Material durch den Ausgangskanal getrieben und das ausgeworfene Material wird als eine Wolke, die Tröpfchen oder Teilchen respirierbarer Größe enthält, aerosoliert.
  • Der Patient bewirkt durch passende Synchronisierung der Inhalationsanstrengung mit der Betätigung des Gerätes, daß die ejizierte Wolke in sein Pulmonalsystem getragen wird, wodurch die lokale oder systemische Abgabe des Medikamentes erreicht wird.
  • Die Synchronisierung der Inhalation und der Freisetzung der Dosis kann auch durch den Einschluß eines Atmungsbetätigungsbestandteiles auf dem MDI unterstützt werden. Der Atmungsbetätiger kann ein bewegliches Blatt, eine Membran, ein druckauslösbares Ventil oder ein atemauslösbarer elektrischer Schalter sein, der auf dem Druckverlust, der mit der Inhalation assoziiert ist, anspricht. Solche Geräte sind auf dem Fachgebiet allgemein bekannt.
  • Daher erlaubt das offenbarte Gerät die Ausübung eines Verfahren (das Verfahren selbst bildet nicht einen Teil der Erfindung) zur Erzeugung einer Teilchenwolke aus einer Betätigungsdüse, umfassend die Schritte:
    • 1. Bereitstellung eines Betätigers für einen Dosierinhalator, umfassend: einen Düsenblock mit einem Flüssigkeitsflußweg, der sich dadurch erstreckt, wobei der Flüssigkeitsflußweg durch eine innere Kammer mit einem Einlaß- und einem Auslaß definiert ist; der Auslaß in einem Teil des Düsenblocks definiert ist und einen Ausgangskanal umfaßt, der sich dadurch erstreckt; wobei der Ausgangskanal einen engen Anteil hat, worin der Durchmesser des Kanals 0,3 mm oder weniger beträgt, wobei der enge Teil 0,5 mm oder weniger in Länge aufweist; wobei der enge Teil wahlweise eine Konstriktion beinhaltet, wobei die Konstriktion einen Durchmesser von weniger als 0,3 mm aufweist;
    • 2. Einführung einer abgemessenen Dosis von Flüssigkeit, die ein niedrig-siedendes Treibmittel enthält, in besagten Einlaß und
    • 3. Ausstoßung der Flüssigkeit aus besagtem Auslaß in Teilchenform. Die Erfindung erlaubt auch die Ausübung eines Verfahrens (das Verfahren selbst bildet nicht Teil der Erfindung) für die Behandlung, Prophylaxe oder Diagnose eines Erkrankungszustandes bei einem Patienten, umfassend: 1. Bereitstellung eines Dosierinhalators, umfassend: a. einen Behälter, der ein Medikament in Suspension oder Lösung mit einem niedrig-siedenden flüssigen Treibmittel enthält, wobei der Behälter ein Abmeßventil zur Abmessung einer Dosis der besagten Suspension oder Lösung besitzt, und einen hohlen Ventilschaft für den Transfer der abgemessenen Dosis von dem Abmeßventil, und b. einen Betätiger, umfassend: einen Düsenblock mit einem Flüssigkeitsflußweg, der sich dadurch erstreckt, wobei der Flüssigkeitsflußweg durch eine innere Kammer mit einem Einlaß- und einem Auslaß definiert ist; der Auslaß in einem Teil des Düsenblocks definiert ist und einen Ausgangskanal umfaßt, der sich dadurch erstreckt; wobei der Ausgangskanal einen engen Anteil hat, worin der Durchmesser des Kanals 0,3 mm oder weniger beträgt, wobei der enge Teil 0,5 mm oder weniger in Länge aufweist; wobei der enge Teil wahlweise eine Konstriktion beinhaltet, wobei die Konstriktion einen Durchmesser von weniger als 0,3 mm aufweist und
    • 2. Einführung einer abgemessenen Dosis von Flüssigkeit in besagten Einlaß;
    • 3. Ausstoßung der abgemessenen Dosis von besagtem Auslaß in Teilchenform und
    • 4. Abgabe der ausgestoßenen abgemessenen Dosis an das Pulmonalsystem des Patienten.
  • Experimente, die die Feinpartikelfraktion betreffen
  • Experiment 1
  • Das Gerät, das verwendet wurde, um die Daten in Tabelle 2 zu erzeugen, wird allgemein oben mit Hinweis auf die 5, 6 und 2C beschrieben. Das Gerät war mit einem zylindrischen Mundstück mit einem mit Wänden versehenen Teil, das aus einer Siliconplatte mit einer 0,4 mm Dicke hergestellt wurde, ausgerüstet. Die Düse besaß einen einzelnen sich verjüngenden Kanal (der Kanaleinlaß war größer als sein Auslaß) mit 0,2 mm im Durchmesser und quadratisch im Profil.
  • Das Gerät wurden durch Kaskadenimpaktionsverfahren gegen ein kommerzielles Ventolin HFA®-Dosierinhalations-Aerosol (in Europa durch Glaxo Wellcome verkauft), das als durch die Beschreibung, die 1 zugeschrieben wird, als dargestellt beschrieben werden kann, unter Verwendung einer Standard-Albuterolsulfat/134a-Formulierung getestet.
  • Der Kaskadenimpaktor-Testapparat war ein 1 ACFM nicht-variabler 8-Stufen-Kaskadenimpaktor (Anderson Instruments, Inc., Smyrna, GA, USA). Es wurden zwei Versionen des Kaskadenimpaktors verwendet. Der erste besaß einen typischen Kaskadenimpaktionshals (hier als ein "langer Hals" identifiziert). Der zweite besaß einen modifizierten gekürzten Hals, wo die Länge des horizontalen Teiles des Halses die Hälfte der ursprünglichen Länge des langen Halses betrug. Man glaubt, daß die modifizierte kurze Form einen besseren Vergleich mit der in vivo-Leistung ergibt.
  • Die Daten, die hier dargestellt werden, sind eine typische Repräsentation der neuen Geräteleistung gegenüber einem regulären kommerziellen Betätiger. Typischerweise werden Teilchen/Tröpfchen, die in den Stufen 2–6 abgelagert werden, als respirierbar betrachtet und sie sind ein Indikator für die Medikamentenabgabeeffizienz. Man glaubt, daß die Ergebnisse, die mit dem kurzen Hals erhalten werden, bessere Indikatoren für die Medikamentenabgabeeffizienz sind. Diese Daten werden graphisch in 8 dargestellt.
  • Figure 00230001
  • Figure 00240001
  • Die Daten, die in Tabelle 2 gezeigt werden, zeigen, daß die vorliegende Erfindung signifikant die Ablagerung in dem Halsbereich reduziert und signifikant die Menge an Material, das in den Stufen 2–6 des Impaktors abgelagert wird, im Vergleich mit der Kontrolle steigert.
  • Experiment 2
  • Tabelle 3 stellt Kaskadenimpaktionsdaten bereit, die eine gesteigerte Feinpartikelfraktion bei dem Düsendesign der vorliegenden Erfindung im Vergleich zur Kontrolle zeigen. Alle wurden mit unter Druck stehenden Albuterolsulfat/134a-Behältern getestet. Die Kontrolle war wieder ein Standard, kommerziell erhältlicher Polypropylen (PP) Ventolin HFA®-MDI mit einer geraden, zylindrischen Düse, ähnlich derjenigen, die in 1 gezeigt wird. Die getestete Silicon (Si)-Düse besaß eine quadratische, sich verjüngende Düsenkanalform mit der größeren Öffnung auf der inneren Oberfläche des mit Wänden versehenen Teiles, wie in 2C dargestellt wird. Die getestete Edelstahl (SS)-Düse wies eine im allgemeinen zylindrische, parallel-wandige Düsenkanalform auf, wie in 2A dargestellt wird. Alle Düsen besaßen einen einzelnen Ausgangskanal. Die Daten stellen den Prozentsatz an Material in den Stufen 2–6 des Anderson Cascade-Impactors dar.
    Figure 00260001
  • Experiment 3
  • Tabelle 4 stellt Kaskadenimpaktionsstudien dar, die auf Betätigen unter Verwendung von Formulierungen von Salmeterolhydroxynaphthoat in 134s-Treibmittel durchgeführt wurden. Die Studien wurden unter Verwendung von MDI-Behältern, die 25 μg Salmeterol pro Betätigung bereitstellten, und Volumen, um 120 Betätigungen bereitzustellen, durchgeführt. Die Feinpartikelfraktion in diesem Fall ist die Summe der Kaskadenimpaktionsdaten, die für Material in den Stufen 3–5 gesammelt werden, als ein Prozentsatz der ausgelösten Gesamtdosis. Die Düsen wurden alle als Einzeldüsenkanalvarianten getestet. Die Kontrollbetätigungsdüse war ein Standardbetätiger von einem Flovent HFA®-MDI, der von Glaxo Wellcome in Europa kommerziell erhältlich ist, allgemein dargestellt in 1.
  • Die Testbetätigerdüsen beinhalteten eine quadratische, getunnelte, sich verjüngende Silicon(Si)-Betätigungsdüse (wie in 2C); eine zylindrische getunnelte Edelstahl(SS)-Düse (wie in 2A) und eine zylindrische Kanal-Polyimid-Düse (wie in 2A).
  • Die Polyimid-Düse war sehr flexibel und deformierte sich bei der Anbringung auf dem Düsenblock, was es sehr schwierig machte, die Wolkenaustrittsorientierung zu kontrollieren und mehr Mundstück- und Halsablagerung hervorrief. Die Dimensionen für alle getesteten Düsen werden in Tabelle 4 aufgezeigt. Tabelle 4: Normierte Medikamentenverteilung im MDI-Kaskaden-Impaktionstest
    CI-Hals Lang Kurz
    Betätigermaterial Kontrolle SS Si Kontrolle Polyimid Si
    Düsendurchmesser, mm 0,5 0,23 0,2 0,5 0,2 0,2
    Düsenlänge, mm 1,5 0,15 0,4 1,5 0,13 0,4
    Gerät 15,5 15,1 17,6 15,3 25,1 18,1
    Hals 34,6 18,3 13,8 58,3 21,0 21,4
    Stufe 0 8,2 8,1 6,9 4,1 7,7 6,4
    Stufe 1 2,7 3,0 3,3 1,6 2,6 2,8
    Stufe 2 2,7 3,7 4,8 1,4 2,9 5,0
    Stufe 3 7,2 12,3 13,1 3,5 8,4 11,0
    Stufe 4 14,6 21,5 22,7 7,0 16,2 18,9
    Stufe 5 12,2 15,0 15,4 7,0 13,3 13,7
    Stufe 6 1,8 2,2 2,1 1,2 2,2 2,0
    Stufe 7 0,5 0,6 0,6 0,4 0,6 0,5
    Filter 0,2 0,2 0,1 0,1 0,1 0,1
    Gesamt 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0
    Gesamt-Ex-Gerät 84,5 84,9 82,4 84,7 74,9 81,9
    FPM % 34,1 49,0 51,3 17,7 38,2 43,5
  • Experimente, die die Medikamentenablagerung betreffen
  • Experiment 4
  • Die Medikamentenablagerung in der Expansionskammer eines MDIs steht im Zusammenhang mit der Wahrscheinlichkeit von Betätigerverstopfung oder Dosisinkonsistenz. Akkumuliertes Medikamentenmaterial in einer der Expansionskammern kann herunterfallen, um die Atomisierungsdüse zu verstopfen, oder kann bei darauffolgender Betätigung freigesetzt werden, um eine weite Bandbreite in der Menge von aktiven Material, das an einen Patienten abgegeben wird, von einer Betätigung eines MDIs zu einer anderen zu ergeben. Daher ist es desto besser für die MDI-Leistung je geringer sich das Medikament in der Expansionskammer ablagert.
  • In den Tabellen 5A und 5B wird die Medikamentenablagerung in der Expansionskammer über 20 Betätigungen gemittelt, wobei verschiedene Düsenkonfigurationen verglichen werden. Die Betätiger 1–5 der vorliegenden Erfindung, die in 5A gezeigt, werden, weisen Durchmesser unter 0,3 mm und enge Teile mit weniger als 0,5 mm in Länge auf. Bei diesen kurzen Düsenkanalbetätigern wird signifikant weniger Verstopfung gesehen als bei Betätigern mit langen Kanallängen, wie bei den Betätigern 7–9 in Tabelle 5B gezeigt wird. Die Ablagerungszahlen für diese kurzen Düsenlängenbetätiger sind geringer oder äquivalent zu den Ergebnissen, die bei Standard MDI-Betätigern mit großen Kanaldurchmessern gesehen werden, wie durch Betätiger 6 in Tabelle 4B dargestellt wird.
  • Die Expansionskammer (einschließlich einigen Düsen) für die ersten 5 Betätiger, wurde mikromaschinell hergestellt und die Oberflächenbeschaffenheiten waren nicht so glatt wie bei den letzten 4 Spritzgegossenen. Sogar so und mit schmaleren Düsen wiesen die ersten fünf weniger Medikamentenablagerung in der Expansionskammer auf, was auf die Wichtigkeit der Düsenlänge und Form hinweist. Tabelle 5A: Medikamentenablagerung in der Expansionskammer
    Betätiger Material Form Durchmesser (mm) Gesamtlänge des Kanals (mm) Expansionskammer, % Gesamtdosis
    1. Edelstahl gerade 0,22 0,15 7,73
    2. Edelstahl gerade 0,25 0,2 8,15
    3. Aluminium konisch (α = 21°) 0,22 0,7* 9,29
    4. Edelstahl gerade 0,25 0,1 9,31
    5. Silicon konisch (α = 35,3°) 0,2 0,4* 10,05
    • * Die konische Düse, die in 7 gezeigt wird, besaß eine Dicke T. Die Länge des konischen Anteils der Düse, die einen Durchmesser von 0,3 mm oder weniger aufwies, kann durch die Gleichung berechnet werden:
      Figure 00290001
  • Worin D' der Punkt ist, wo der Durchmesser des Kanals 0,3 mm beträgt; d ist das Maß des geringeren Durchmessers des Kanals an dem Punkt, wo er konisch wird; L ist die Länge zwischen d und D' und Winkel α ist der Halbkegelwinkel (sprich die Hälfte des vollständigen Kegelwinkels 2α, oder des komplementären Winkels des Winkels der Verjüngung β) des sich verjüngenden Kanals.
  • In dem Fall von Betätiger 3 in Tabelle 5A, D' = 0,3 mm, d = 0,22 mm, α = 21 Grad (der Gesamtkonuswinkel, 2α, beträgt 42 Grad) und daher beträgt die Länge, L, des konischen Anteils des Kanals, der einen Durchmesser unter 0,3 mm aufweist, 0,104 mm.
  • Um die Gesamtlänge des Kanals, der 0,3 mm oder weniger ist, zu berechnen, muß der kurze parallelwandige Konstriktionsteil, L0, des Kanals von Betätiger Nr. 3 addiert werden. In diesem Fall betrug L0 ungefähr 0,1 mm in Länge, so daß die Gesamtdüsenlänge mit einem Durchmesser unter 0,3 mm als L + L0 = 0,2 mm berechnet wird.
  • Betätiger 5 in Tabelle 5A war auch konisch, aber da die Gesamtlänge des Kanals weniger als 0,5 mm betrug (sprich 0,4 mm) und innerhalb des erwünschten Bereiches der Längen der engen Anteile liegt, wird hier daher keine Berechnung eingeschlossen. Tabelle 5B: Medikamentenablagerung in der Expansionskammer in nicht- dünnwandigen Betätigungsdüsen
    Betätiger Material Form Durchmesser (mm) Gesamtlänge des Kanals (mm) Expansionskammer, % Gesamtdosis
    6. Spritzgußkunststoff (Kontrolle) gerade 0,5 1,5 10,28
    7. Spritzgußkunststoff (BK 633) gerade 0,25 0,6 15,50
    8. Spritzgußkunststoff (Proventil®) gerade 0,3 0,7 16,31
    9. Spritzgußkunststoff (E149) gerade 0,3 0,9 16,60
  • 9 ist eine graphische Darstellung der Ablagerungsdaten, die in den Tabellen 5A und 5B gezeigt werden, die die signifikante Abnahme in dem Verstopfungsverhalten zeigt, die mit Betätigungsdüsen mit geringem Durchmesser und kurzen engen Anteilen assoziiert ist.

Claims (20)

  1. Dosierinhalator (12), umfassend: einen Behälter (14) enthaltend ein Fluid (F), umfassend ein niedrigsiedendes Treibmittel, das mit einem Medikament formuliert ist; ein Abmeßventil (18), das mit dem Behälter verbunden ist; einen hohlen Ventilschaft (20), der sich vom Meßventil aus erstreckt, wobei der Hohlraum des Ventilschafts ein inneres Ventilschaftvolumen aufweist und zwischen ausgefahrenen und zurückgezogenen Positionen relativ zum Behälter beweglich ist, zum Abmessen des Fluids aus dem Behälter; und ein Betätigungsglied (16), worin der Behälter lokalisierbar ist, umfassend: einen Düsenblock (32) zur Aufnahme des Ventilschafts, damit sich der Ventilschaft zwischen seinen ausgefahrenen und zurückgezogenen Positionen relativ zum Behälter bewegen kann, wobei der Düsenblock eine Vertiefung aufweist (44, 144) mit einem Boden (46, 146), in die der Ventilschaft inserierbar ist, und einen Fluidflußweg, der sich dadurch erstreckt, wobei der Fluidflußweg durch eine innere Kammer (54, 154) definiert ist mit einem Einlaß (56), definiert in dem Vertiefungsboden, und einem Auslaß, wobei der Auslaß in einem Teil des Düsenblocks definiert ist, und umfassend einen Ausgangskanal (8), der sich dadurch erstreckt, wobei der Ausgangskanal einen engen Bereich aufweist, wobei der enge Bereich einen Durchmesser aufweist, der 0,3 mm oder weniger beträgt, und eine Länge, die 0,5 mm oder weniger beträgt, und ein Mundstück (26), wobei das Mundstück eine Passage (28) aufweist und wobei die Passage mit dem Ausgangskanal ausgerichtet ist, so daß das Fluid, das aus dem Behälter abgemessen wird, durch den Ventilschaft passiert, in den Fluidflußweg passiert, aus dem Ausgangskanal austritt und von der Passage des Mundstücks ausgestoßen wird.
  2. Inhalator gemäß Anspruch 1, wobei der Teil des Düsenblocks, der den Ausgangskanal definiert, eine Platte (2) aufweist, durch die sich der Ausgangskanal erstreckt.
  3. Inhalator gemäß Anspruch 1, wobei der Teil des Düsenblocks, der den Ausgangskanal definiert, eine Oberfläche umfaßt, umfassend ein Material, wobei das Material eine Oberflächenenergie von 25 Dynes/cm oder weniger aufweist.
  4. Inhalator gemäß Anspruch 1, wobei der Teil des Düsenblocks, der den Ausgangskanal definiert, eine Oberfläche umfaßt, umfassend ein Material, wobei das Material eine glatte Oberfläche mit einem Ra-Wert von 1 μm oder weniger aufweist.
  5. Inhalator gemäß Anspruch 1, wobei der Teil des Düsenblocks, der den Ausgangskanal definiert, ein kristallines, metallisches oder polymeres Material umfaßt.
  6. Inhalator gemäß Anspruch 5, wobei das Metall ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Gold, Nickel und rostfreiem Stahl.
  7. Inhalator gemäß Anspruch 5, wobei das Material ein polymeres Material umfaßt, und wobei das polymere Material Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyvinylchlorid (PVC), Polyvinyldienchlorid (PVDC), Polyvinylfluorid (PVF), Polyvinyldienfluorid (PVDF), Polychlortrifluorethylen (PCTFE), Polytetrafluorethylen (PTFE), fluoriertes Ethylenpropylen (FEP), Perfluoralkoxy (PFA), Polyamid (PA), Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyetherimid (PEI), Polyamidimid (PAI), Polyimid (PI), Polysulfon (PS), Polyarylsulfon (PAS), Polyethersulfon (PES), Polyphenylensulfid (PPS), Polyetheretherketon (PEEK), Polydimethylsiloxan (PDMS) und Polycarbonat (PC) oder Mischungen davon umfaßt.
  8. Inhalator gemäß Anspruch 1, wobei der Ausgangskanal konisch ist und der enge Bereich eine Konstriktion aufweist, deren Durchmesser weniger als 0,3 mm und mehr als ungefähr 0,05 mm beträgt.
  9. Inhalator gemäß Anspruch 1, wobei der enge Bereich eine Länge von 0,4 mm oder weniger aufweist.
  10. Inhalator gemäß Anspruch 2, wobei die Platte eine Dicke von 1,0 mm oder weniger aufweist.
  11. Inhalator gemäß Anspruch 10, wobei die Platte eine Dicke von 1,0 mm bis 0,05 mm aufweist.
  12. Inhalator gemäß Anspruch 1, wobei der Fluidflußweg ein Volumen von 30 Mikroliter oder weniger aufweist.
  13. Inhalator gemäß Anspruch 1, wobei die innere Kammer röhrenförmig und konisch ist und wobei der Durchmesser der Kammer sich zwischen Einlaß und Auslaß vermindert.
  14. Inhalator gemäß Anspruch 13, wobei die innere Kammer sich zwischen Einlaß und Auslaß krümmt.
  15. Inhalator gemäß Anspruch 1, wobei der Düsenblock einen Vorsprung definiert und wobei der Ausgangskanal aus dem Block von dem Vorsprung austritt.
  16. Inhalator gemäß Anspruch 15, wobei der Vorsprung einen spitzen Punkt bildet, wobei der Kanal aus dem Vorsprung austritt.
  17. Inhalator gemäß Anspruch 15, wobei der Vorsprung eine stumpfe Spitze umfaßt, wobei der Kanal aus dem Vorsprung austritt.
  18. Inhalator gemäß Anspruch 1, wobei die innere Kammer glatt und konisch ist und ihr Oberflächenmerkmale oder zusätzliche Höhlungen zwischen Einlaß und Auslaß fehlen, die einen Totraum darin erzeugen würden.
  19. Inhalator gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Düsenblock zwischen 1 und 9 Austrittskanäle besitzt.
  20. Inhalator gemäß Anspruch 5, wobei das kristalline Material Silizium ist.
DE60132666T 2000-02-09 2001-02-08 Betätigungsdüse einer dosieraerosole Expired - Lifetime DE60132666T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB0002798.7A GB0002798D0 (en) 2000-02-09 2000-02-09 Actuator nozzle for metered dose inhaler
GB0002798 2000-02-09
PCT/US2001/004158 WO2001058508A2 (en) 2000-02-09 2001-02-08 Actuator nozzle for metered dose inhaler

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60132666D1 DE60132666D1 (de) 2008-03-20
DE60132666T2 true DE60132666T2 (de) 2008-12-11

Family

ID=9885116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60132666T Expired - Lifetime DE60132666T2 (de) 2000-02-09 2001-02-08 Betätigungsdüse einer dosieraerosole

Country Status (8)

Country Link
US (2) US20030089368A1 (de)
EP (1) EP1292395B1 (de)
JP (1) JP2003522081A (de)
AT (1) ATE385203T1 (de)
AU (1) AU2001238080A1 (de)
DE (1) DE60132666T2 (de)
GB (1) GB0002798D0 (de)
WO (1) WO2001058508A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014177703A2 (de) 2013-05-03 2014-11-06 Chv Pharma Gmbh & Co. Kg Inhalator für ein dosieraerosol

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60031504T2 (de) 1999-09-11 2007-04-05 Glaxo Group Ltd., Greenford Fluticasonpropionat arzneizubereitung
GB0122725D0 (en) * 2001-09-21 2001-11-14 Glaxo Group Ltd Drug dispensing components
EP1321159A1 (de) 2001-12-21 2003-06-25 CHIESI FARMACEUTICI S.p.A. Betätigungsvorrichtung für Druckdosierinhalator mit lasergebohrten Löchern
US20030178022A1 (en) * 2001-12-21 2003-09-25 Chiesi Farmaceutici S.P.A. Pressurized metered dose inhaler (PMDI) actuators and medicinal aerosol solution formulation products comprising therse actuators
CA2479145C (en) * 2002-03-22 2011-06-14 Clinical Designs Limited Medication dispenser with consistent dispensing
US20030205226A1 (en) 2002-05-02 2003-11-06 Pre Holding, Inc. Aerosol medication inhalation system
US6904908B2 (en) 2002-05-21 2005-06-14 Trudell Medical International Visual indicator for an aerosol medication delivery apparatus and system
WO2004006826A1 (ja) * 2002-07-16 2004-01-22 Senju Pharmaceutical Co., Ltd. 薬液容器及びその製造方法
GB0304000D0 (en) * 2003-02-21 2003-03-26 Clinical Designs Ltd Dispenser
EP1915985A1 (de) 2003-03-20 2008-04-30 Boehringer Ingelheim Pharmaceuticals Inc. Formulierung für einen Dosierinhalator mit Hydrofluoralkanen als Treibstoffen
SI1608336T1 (sl) * 2003-03-20 2008-08-31 Boehringer Ingelheim Pharma Formulacija za dozirni inhalator, kjer se uporabljajo hidrofluoroalkani kot poganjalna sredstva
GB0311701D0 (en) * 2003-05-21 2003-06-25 Karib Kemi Pharm Liited Improved metered dose inhaler product
JP4477933B2 (ja) * 2003-06-19 2010-06-09 矢崎総業株式会社 電線用着色ノズル
GB0327112D0 (en) * 2003-11-21 2003-12-24 Clincial Designs Ltd Dispenser and reservoir
GB0328859D0 (en) * 2003-12-12 2004-01-14 Clinical Designs Ltd Dispenser and counter
DE102004024382B4 (de) * 2004-05-17 2008-04-03 Webasto Ag Fahrzeug-Rollosystem
KR101297061B1 (ko) * 2004-07-02 2013-08-19 베링거 인겔하임 인터내셔날 게엠베하 추진제로서 tg 227 ea 또는 tg 134 a를함유하는 에어로졸 현탁액 제형
GB0425518D0 (en) 2004-11-19 2004-12-22 Clinical Designs Ltd Substance source
GB0428204D0 (en) 2004-12-23 2005-01-26 Clinical Designs Ltd Medicament container
US20060137681A1 (en) * 2004-12-28 2006-06-29 Ric Investments, Llc. Actuator for a metered dose inhaler
GB0515592D0 (en) 2005-07-28 2005-09-07 Glaxo Group Ltd Nozzle for a nasal inhaler
US7900625B2 (en) * 2005-08-26 2011-03-08 North Carolina State University Inhaler system for targeted maximum drug-aerosol delivery
US10082412B2 (en) * 2005-08-31 2018-09-25 The Coca-Cola Company Coffee dosing system
GB0518400D0 (en) * 2005-09-09 2005-10-19 Clinical Designs Ltd Dispenser
EP1792660A1 (de) * 2005-12-02 2007-06-06 Boehringer Ingelheim Pharma GmbH & Co. KG Abgabevorrichtung
EP1998832B1 (de) * 2006-03-24 2014-10-22 3M Innovative Properties Company Verfahren zur bewertung der eignung von aktuatoren für inhalatoren mit abgemessener dosis
DE102006017320A1 (de) * 2006-04-11 2007-10-18 Boehringer Ingelheim Pharma Gmbh & Co. Kg Aerosolsuspensionsformulierungen mit TG 227 ea oder TG 134 a als Treibmittel
JP5330994B2 (ja) * 2006-08-22 2013-10-30 グラクソ グループ リミテッド 吸入器用のアクチュエータ
BRPI0715799A2 (pt) 2006-08-22 2013-07-16 Glaxo Group Ltd acionador para um inalador para a liberaÇço de medicamento por inalaÇço, inalador, e, kit de peÇas
BRPI0715887A2 (pt) * 2006-08-22 2013-09-17 Glaxo Group Ltd atuador para um inalador para liberar medicamento por inalaÇço, inalador, e, kit de partes
EP2011534A1 (de) * 2007-07-03 2009-01-07 CHIESI FARMACEUTICI S.p.A. Aktuator für einen Inhalator für abgemessene Dosen
GB0721737D0 (en) * 2007-11-06 2007-12-19 3M Innovative Properties Co Medicinal inhalation devices and components thereof
GB0721739D0 (en) * 2007-11-06 2007-12-19 3M Innovative Properties Co medicinal inhalation devices and components thereof
CA2704997C (en) * 2007-11-06 2016-05-24 3M Innovative Properties Company Medicinal inhalation devices and components thereof
JP2009261453A (ja) * 2008-04-22 2009-11-12 Hanshin Kasei Kogyo Kk 滴下ノズル
GB0904059D0 (en) 2009-03-10 2009-04-22 Euro Celtique Sa Counter
GB0904040D0 (en) 2009-03-10 2009-04-22 Euro Celtique Sa Counter
US9149605B2 (en) 2009-07-28 2015-10-06 Clement Kleinstreuer Methods and devices for targeted injection of microspheres
SI2627386T1 (sl) * 2010-10-12 2015-10-30 Ivax Pharmaceuticals Ireland Nosna pršilna naprava
JP6335798B2 (ja) * 2012-02-28 2018-05-30 ベーリンガー インゲルハイム インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 新規噴射剤含有チオトロピウム製剤
EP2968800B1 (de) 2013-03-15 2017-12-20 Chris V. Ciancone Inhalator-abstandshalter und speichervorrichtung
FR3003482B1 (fr) * 2013-03-19 2016-06-24 Aptar France Sas Procede de traitement de surface d'une valve doseuse.
GB201308679D0 (en) * 2013-05-14 2013-06-26 3M Innovative Properties Co Actuator for an inhaler
GB201322677D0 (en) 2013-12-20 2014-02-05 3M Innovative Properties Co Actuator for an inhaler
GB201401659D0 (en) 2014-01-31 2014-03-19 3M Innovative Properties Co Actuator for an inhaler
GB201408229D0 (en) * 2014-05-09 2014-06-25 Norton Waterford Ltd Aerosol device
ES2966349T3 (es) 2016-05-19 2024-04-22 Trudell Medical Int Cámara de retención con válvula inteligente
DE102019109079B4 (de) * 2018-07-03 2020-06-04 MO GmbH & Co. KG Aerosol-Dispersionseinrichtung
DE102019109080A1 (de) * 2018-07-03 2020-01-09 MO GmbH & Co. KG Aerosol-Dispersionseinrichtung
WO2020095175A1 (en) * 2018-11-07 2020-05-14 3M Innovative Properties Company Actuator housing for inhaler device
CA193488S (en) * 2020-02-27 2022-01-06 Feather Company Ltd Inhaler
WO2021234432A1 (en) * 2020-05-18 2021-11-25 Ghahramanifar Mehdi Meted dose inhalers (mdi's) efficiency increasing system (shafadam)
WO2022161937A1 (en) * 2021-01-28 2022-08-04 Aurena Laboratories Holding Ab An inhaler body forming a passage

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2908479A (en) * 1957-11-04 1959-10-13 Cornell Valve Corp Aerosol valve
US3512720A (en) * 1968-04-23 1970-05-19 Clayton Corp One-piece aerosol spray head and nozzle
JPS4921218A (de) * 1972-06-16 1974-02-25
US4074861A (en) * 1976-06-18 1978-02-21 Realex Corporation Spray pattern control structure and method
DE2849599A1 (de) * 1978-11-15 1980-05-22 Schwarzkopf Gmbh Hans Aerosoldose mit einem feinstvernebelungsventil mit einer treibmittel enthaltenden fuellung, verfahren zu ihrer herstellung sowie ihre verwendung
US4647013A (en) * 1985-02-21 1987-03-03 Ford Motor Company Silicon valve
JPS6363168A (ja) * 1986-09-02 1988-03-19 Canon Inc 情報記録再生装置
US5031610A (en) 1987-05-12 1991-07-16 Glaxo Inc. Inhalation device
GB8824804D0 (en) * 1988-10-22 1988-11-30 Fisons Plc Device
JP2922935B2 (ja) * 1989-08-11 1999-07-26 東興薬品工業株式会社 粘稠液用鼻孔内噴霧容器の使捨てアダプタ
SG45171A1 (en) * 1990-03-21 1998-01-16 Boehringer Ingelheim Int Atomising devices and methods
WO1992004070A1 (en) * 1990-08-31 1992-03-19 Minnesota Mining And Manufacturing Company Aerosol actuator providing increased respirable fraction
GB2276101A (en) * 1993-03-19 1994-09-21 Csb Moulds Ltd Spray nozzles for pharmaceutical inhalers
US5899201A (en) * 1993-05-26 1999-05-04 Minnesota Mining And Manufacturing Company Aerosol actuator
WO1996028367A2 (en) * 1995-03-10 1996-09-19 Minnesota Mining And Manufacturing Company Aerosol valves
US5586550A (en) * 1995-08-31 1996-12-24 Fluid Propulsion Technologies, Inc. Apparatus and methods for the delivery of therapeutic liquids to the respiratory system
JP3722574B2 (ja) * 1996-12-19 2005-11-30 大正製薬株式会社 エアゾール容器の噴出構造
US6120752A (en) * 1997-05-21 2000-09-19 3M Innovative Properties Company Medicinal aerosol products containing formulations of ciclesonide and related steroids
US5954047A (en) * 1997-10-17 1999-09-21 Systemic Pulmonary Development, Ltd. Methods and apparatus for delivering aerosolized medication
TR200002439T2 (tr) * 1998-02-23 2000-12-21 Glaxo Group Limited İlaç verme cihazlarındaki gelişmeler
JP2000238867A (ja) * 1999-02-25 2000-09-05 Toyo Aerosol Ind Co Ltd 粉末エアゾール用押釦

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014177703A2 (de) 2013-05-03 2014-11-06 Chv Pharma Gmbh & Co. Kg Inhalator für ein dosieraerosol
DE102013104549A1 (de) * 2013-05-03 2014-11-06 Chv Pharma Gmbh & Co. Kg Inhalator für ein Dosieraerosol
DE102013104549B4 (de) * 2013-05-03 2015-08-13 Chv Pharma Gmbh & Co. Kg Inhalator für ein Dosieraerosol

Also Published As

Publication number Publication date
AU2001238080A1 (en) 2001-08-20
DE60132666D1 (de) 2008-03-20
JP2003522081A (ja) 2003-07-22
WO2001058508A3 (en) 2002-05-02
WO2001058508A2 (en) 2001-08-16
EP1292395B1 (de) 2008-01-30
EP1292395A2 (de) 2003-03-19
GB0002798D0 (en) 2000-03-29
US20030089368A1 (en) 2003-05-15
ATE385203T1 (de) 2008-02-15
US20100212665A1 (en) 2010-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60132666T2 (de) Betätigungsdüse einer dosieraerosole
DE60033167T2 (de) Interne verwirbelungsvorrichtung für ein inhaliergerät
DE69935681T3 (de) Vorrichtungen zur Medikamentenverabreichung
DE69832679T2 (de) Vorrichtung zur Verabreichung von einem Arzneimittel in Aerosolform
DE69819541T2 (de) Vorrichtung zur applikation von medikamenten in form eines aerosols
DE69814918T2 (de) Vorrichtung und verfahren zur erzeugung von aerosolen für arzneimittelverabreichung
DE69729071T2 (de) Vernebler
DE19520622C2 (de) Vorrichtung zum Vernebeln von Fluiden
DE60105291T2 (de) Medikamentenspender mit einer eine kammer pneumatischer kraft abgrenzenden multimaterialmembran
DE102005010965B3 (de) Inhalator mit einem Mischkanal zum Erzeugen eines zu inhalierenden Aerosols
DE69823565T2 (de) Zerstäuber
EP2846858B1 (de) Zerstäuber
EP1251896B1 (de) Inhalationsvernebler
JP2017164554A (ja) 強化排出装置設計
CH680651A5 (de)
WO2005042075A1 (de) Inhalationstherapievorrichtung mit einem düsenvernebler
DE3719718A1 (de) Aerosolvorrichtung zur simulation eines rauchbaren artikels
EP0642992A2 (de) Aerosolbehälter mit FCK-freiem Treibgas und Dosierventil sowie seine Verwendung
JP2005512691A (ja) 用量計量型吸入器
JP2004527347A (ja) 装置
DE69821655T2 (de) Verwendung von phospholipiden zur herstellung eines arzneimittels zur vorbeugung von adhäsionen
DE69921275T2 (de) Inhalationsgerät
CN110393838A (zh) 用于收集喷雾中应变硬化粘弹性流体的液滴的方法和系统
DE19903374C2 (de) Vernebler, insbesondere zu Inhalationszwecken
DE60018090T2 (de) Inhalator mit aerosolierungseinheit

Legal Events

Date Code Title Description
8363 Opposition against the patent