JP2002529114A - ポータブル吸入器に化学配合物を保管する改良された方法及び装置 - Google Patents
ポータブル吸入器に化学配合物を保管する改良された方法及び装置Info
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Abstract
Description
一部継続出願である1998年6月11日付けの米国特許出願第09/095,
737号及び1995年4月5日付けの米国特許出願第08/417,311号
の一部継続出願であり、本明細書においてはこれらの出願を引用してその説明に
代える。
学物質の吸入に関する。本発明の一の観点によれば、化学物質を乾燥状態で保管
するカートリッジと、この物質に液体を導入して溶液を形成する液体ディスペン
サとを有するポータブル吸入器が提供されている。溶液の形成直後に、吸入器は
、溶液を患者に投与することができるように溶液をエアゾール化する。
いる。特に、タンパク質、ペプチドその他の生体構成要素(biological entity)
の肺配給に重要となっている。これらの多くは、容易に分解し、液体の形態に保
持される場合には不活性となる。タンパク質とペプチドは、固体状態においては
、より大きな安定性を発揮することがしばしばある。これは、主として、2つの
要因による。第1の要因として、幾つかのタンパク質分解経路における反応体で
ある水の濃度が減少する。Pharm. Res.、第6巻、第903−918頁(198
9年)に掲載のエム・シー・マニング(M.C. Manning)、ケイ・パテル(K. Patel)
及びアール・ティー・ボーチャート(R.T. Borchardt)の論文である「タンパク質
薬剤の安定(Stability of Protein Pharmaceuticals)」を参照されたい。本明
細書においては、この文献を引用してその説明に代える。第2の要因として、タ
ンパク質及び他の賦形剤は固体状態において固定される。水は、ペプチドの変化
及び開裂並びに脱アミド化を含む加水分解反応における反応体である。凍結乾燥
または噴霧乾燥による水の濃度の低下により、この反応体の濃度、従って、分解
経路の速度が低下する。
乾燥状態では低下する。Pharm. Res.、第12巻、第799−806頁(199
5年)に掲載のビー・シー・ハンコック(B.C. Hancock)、エス・エル・シャンブ
リン(S.L. Shamblin)及びジー・ゾグラフィ(G. Zografi)の論文である「ガラス
転移温度未満での非晶質薬剤固形物の分子易動度(Molecular Mobility of Amorp
hous Pharmaceutical Solids Below Their Glass Transition Temperatures)」
を参照されたい。本明細書においては、この文献を引用してその説明に代える。
ペプチドまたはタンパク質に関しては、これにより、分子間相互作用及び分子内
の形態変化または構造変動の速度が低下する。分子間相互作用が最小化すると、
タンパク質またはペプチドの凝集/沈降が低下するとともに、タンパク質または
ペプチドに対する化学反応体の拡散速度が低下し、化学分解経路の速度が緩慢に
なる。分子内構造変化が低下すると、重要な反応基が化学的相互作用または分子
間相互作用に利用することができる速度が低下する。この反応の速度は、水の濃
度及びタンパク質の易動度が低下すると、小さくなることがある。
末に変える方法がある。かかる粉末は、吸入配給に使用する場合には、密な粒度
分布を有する1乃至5ミクロンの平均質量直径を有する小さな粒子からなる。し
かしながら、このようなことが要件とされると、乾燥粉末の処理及びパッケージ
形成に要するコストが増大する。発明の名称が「分散可能な微細粒子を処理する
方法及び装置(Methods and System for Processing Dispersible Fine Powders)
」の米国特許第5,654,007号及び発明の名称が「エアゾール化された薬
剤を配給する方法及び装置(Methods and Devices for Delivering Aerosolized
Medicaments)」の米国特許第5,458,135号を参照されたい。本明細書に
おいては、これらの特許を引用して、その説明に代える。
があるが、これは、溶液を、水のような液体で溶解することにより溶液を容易に
再構成することができる固体物質に変えるものである。
合わせて溶液を形成する方法を提供することにある。本発明の別の目的は、溶液
が形成された場合、この溶液を噴霧装置に素早く移して溶液を投与することがで
きるようにエアゾール化することにある。このように、溶液は、物質の分解速度
が低下するように溶液の再構成後に直ちにエアゾール化される。
装置の一例が、アイブリ(Ivri)に付与された米国特許第5,164,740号(
「’740特許」)に記載されている。’740特許には、超音波変換器と該変
換器に取着された孔板(aperture plate)とを備えた装置が記載されている。孔板
は、小さな液滴を形成するのに使用されるテーパのついた孔を有している。変換
器は、この板を比較的高い周波数で振動させることにより、液体が孔板の後面と
接触状態に置かれ、かつ、板が振動されたときに、液滴が孔を介して噴射するす
るようにしている。’740特許に記載の装置は、以前提案されていた構成のよ
うに流体室を孔板と接触状態に置くことを必要とせずに、小さな液滴を形成する
ように構成されている。そして、少量の液を孔板の後面に置くとともに、表面張
力により後面に保持することができるようにしている。
)及び第5,758,637号(「’637特許」)に記載されている。本明細
書においては、これらの特許を引用してその説明に代える。これら2つの引例に
は、高流動の液滴を狭いサイズ分布で形成するのに特に有効な液滴発生器が記載
されている。’550特許に記載されているように、非平面の孔板を使用すると
、より多くの孔が液滴を噴射することができるという利点が得られる。更にまた
、液滴は、約1μm乃至約5μmの範囲で形成することができるので、装置は、
薬剤を肺に配給するのに有効となる。
溶液)のかかるエアゾール形成装置への移送を容易にして、溶液を吸入のために
噴霧することができる装置及び方法を提供することにある。この場合、考慮され
るべき重要な点は、適正な投与量の配給である。従って、本発明の更に別の目的
は、適正な投与量が肺に配給することができるように適正な量の液体薬剤をエア
ゾール発生器に移送することを確保することにある。
て溶液を形成するとともに、この溶液をその後の噴霧のためにエアゾール発生器
に移送するシステム、装置及び方法が一例として提供されている。一の実施の形
態においては、システムは、液体ディスペンサと、乾燥状態の物質を含むカート
リッジと、エアゾール発生器とを備えている。使用の際には、カートリッジは、
ディスペンサの出口に連結され、ディスペンサは液体を出口からカートリッジに
分配される。次いで、液体は、物質を介して流れ、溶液としてカートリッジを出
る。 一の実施の形態の観点においては、カートリッジは、各使用後に交換されて、
処分される。カートリッジの取り外し後、使用者は、液体ディスペンサを任意に
操作し、その後のクリーニングサイクルに備えて液体をエアゾール発生器に配給
することができる。別の実施の形態の観点においては、カートリッジの液体出口
がエアゾール発生器に近接して配置され、液体をエアゾール発生器に分配して噴
霧に容易に利用することができるようにしている。
械ポンプを備えている。液体ディスペンサは、吸入器のハウジングに内設され、
機械ポンプが操作されるたびに所定容量の液体を配給するように構成されている
。配給された液体は次に、ポンプからカートリッジへ直接流れて溶液を形成し、
この溶液は次に、エアゾール発生器に導入される。
、抗微生物添加剤を任意に含むことができる。上記したように、カートリッジの
固体物質は、液体ディスペンサから液体が導入されたときに溶液に再構成される
乾燥状態にある化学物質からなるのが好ましい。
ストンポンプからなる。ピストンポンプは、計量室を画成する円筒部材内を摺動
自在となっているばね押しピストン部材からなる。ピストン部材が充填位置まで
動かされると、計量ポンプはキャニスタからの液体で満たされる。解放されると
、ピストン部材は分配位置まで移動して、既知容量の液体を計量室から分配する
。このようにして、ポンプが作動されるたびに、単位容量の液体がピストンポン
プから分配される。
と、円筒部材の内部に真空が形成され、この真空は、通路がピストン部材と円筒
部材との間に配設される位置にピストン部材が到達するまで徐々に増加する。こ
の時点で、ピストン部材は充填位置に到達しており、キャニスタからの液体を真
空により円筒体の計量室の中へ引き入れることができる。次いで、ピストン部材
は解放され、ばねの力により分配位置へ戻される。ピストン部材の分配位置への
復帰走行の際には、計量室内の液体は、ポンプの出口を介して排除される。
10μl乃至約50μlの範囲の容量の液体を配給するように構成されている。
別の観点においては、ピストンポンプは、使用者がピストンを充填位置まで完全
に押し下げた場合にのみ、全単位容量を分配するように構成される。ピストン部
材が一部だけ押し下げられた場合には、液体は分配されない。このようにして、
部分投与は阻止される。
くすことにより、液体ディスペンサへの微生物の流入をなくすように作用するバ
ルブを更に有する。バルブは、ピストン部材の先端の周囲に摺動自在に配置され
た環状のバルブシートを備えるのが好ましい。かくして、計量室内の液体は、環
状のバルブシートをピストン部材上の先端方向へ動かすことにより、計量室の液
体は、ピストン部材が分配位置へ向けて動かされたときにピストン部材と環状バ
ルブシートとの間を流れることにより分配される。環状バルブシートはまた、円
筒部材内を摺動自在となっており、円筒部材は単位容量の液体が計量室から分配
された後に環状バルブシートのピストン部材に対する先端への動きを止めるスト
ッパを画成する。更に、ばねがピストン部材の先端を環状バルブシートの先端部
内へ付勢するときに、シールがピストン部材と環状バルブシートとの間に設けら
れ、微生物がピストンポンプへ流入するを防止する。従って、環状のバルブシー
トをピストン部材及び円筒部材と組み合わせて使用することにより、ピストンポ
ンプ内の液体の単位容量を分配することができるとともに、ピストンポンプへの
微生物の流入を防止するシールを提供する。
がカートリッジに導入されると、化学物質は液体に溶解して溶液を形成するが、
この溶液の形成は、溶液のエアゾール化の直前に行われる。
ハウジングを備えている。ハウジングには、乾燥状態にある化学物質が配置され
ている。液体がハウジングを介して流れると、物質は溶解し、溶液として出口開
口を介して流れる。化学物質は、タンパク質、ペプチド、低分子の化学構成要素
(chemical entity)、遺伝物質、並びに、薬剤として使用される高分子及び低分
子のような種々の化学物質のいずれかとすることができる。一の特定の物質は、
インターフェロンアルファまたはアルファ1プロラスチンのような凍結乾燥され
た(lyophilized)タンパク質である。凍結乾燥された物質は、支持構造体内に保
持されて、液体と接触する表面積を大きくすることにより、物質が溶解する速度
を高めるのが好ましい。支持構造体は、液体と接触する物質の表面積が大きくな
るように3次元マトリックスの凍結乾燥物質を保持するように構成するのが好ま
しい。一例として、支持構造体は、出口端部から出る溶液が均質となるように混
合を高める多くの曲がりくねった流路を有する連続気泡の多孔質材料を含む。あ
るいは、支持構造体は、合成織物、金属スクリーン、中実のガラスまたはプラス
チックビーズの積み重ね体などから構成することができる。
作動により、液体は、支持構造体を介して入口開口に導入されて物質を溶解し、
次いで、出口開口を出て溶液としてエアゾール発生器に配給される。次に、エア
ゾール発生器を操作して、溶液をエアゾール化する。かくして、物質は、使用に
供されるまで固体状態で保管される。上記したように、液体ディスペンサからの
液体の流れは、ピストン部材の復帰ストロークの際に、即ち、ピストン部材が配
給位置へ走行する際に形成される。復帰ストロークはばねにより制御されるので
、このストロークは使用者に依存しない。かくして、流量は、液体ディスペンサ
が作動されるたびに同じとなるので、溶液を一貫してかつ繰り返し再構成する方
法を提供することができる。
ートリッジを液体ディスペンサに結合する。このように、カートリッジは、各使
用後に取り外して廃棄することができるように、液体ディスペンサから取り外し
自在であるように構成されている。更に別の観点においては、カートリッジには
液体状態にある化学物質が充填される。次に、物質は凍結乾燥され、カートリッ
ジに入れられたまま固体状態に変換される。
使用されるエアゾール発生器は、上記した米国特許第5,586,550号及び
第5,758,637号に記載の態様と同様に構成される。簡単に説明すると、
エアゾール発生器は、前面と、後面と、これら両面間を延びる複数の孔とを有す
る振動自在の部材即ち振動部材(vibratable member)を備えている。孔は、上記
した米国特許第5,164,740号に記載のようにテーパを形成するのが好ま
しい。一の特定の観点においては、振動部材は、好ましくは、半球状であり、テ
ーパのついた孔は凹面から凸面へ延びるのが好ましい。使用に際しては、カート
リッジからの溶液は、大きな開口を有する振動部材の後面に供給される。振動部
材が振動されると、孔は前面の小さな開口から、溶液を、エアゾール化された噴
霧体として放出する。次に、使用者即ち患者は、エアゾール化された噴霧体を単
に吸引して化学物質を患者の肺に供給する。
れている。一の実施の形態においては、装置は、第1の室と、第2の室と、第1
の室と第2の室との間に配設された可動の分割体(divider)とを備えている。出
口開口がカートリッジに設けられ、第2の室と連通している。液体が第1の室に
配置され、乾燥状態にある物質が第2の室にある。装置は更に、カートリッジ内
を並進し(translatable)、液体を第1の室から第2の室へ移送して溶液を形成す
るピストンを有している。エアゾール発生器が更に設けられており、該発生器は
出口開口付近に配置され、溶液をカートリッジから受けるとともにエアゾール化
された溶液を形成する。このようにして、物質は、エアゾール化に供されるまで
、他の実施の形態と同様に乾燥状態に保持することができる。溶液を形成するた
めに、ピストンは、カートリッジ内を動かされ、液体を第1の室から第2の室へ
付勢する。ピストンを更に並進させると、直前に形成された溶液は第2の室から
エアゾール発生器へ付勢され、溶液は発生器においてエアゾール化される。
が形成されるホーム位置(home position)を有している。かくして、液体は、ピ
ストンが並進されるまで、第1の室内に保持される。好ましくは、カートリッジ
は、第1の室と第2の室との間の少なくとも一部に配置されている少なくとも1
つの溝を有する。かくして、ピストンが第1の室の内で動かされると、(実質上
非圧縮性の)液体は、分割体を第2の室へ向けて動かすことにより、液体は分割
体の周りを通って第2の室へ導かれる。溝は、ピストンが分割体を第2の室内へ
動かしたときに、カートリッジと分割体との間にシールが形成されて溶液を第2
の室から出口開口へ付勢するように、第2の室で終端するのが好ましい。
る。これは、第1の室を介してピストンを引き戻し、第1の室に真空を形成する
ことにより行うことができる。溶液を分配するために、ピストンは上記したよう
に第1の室及び第2の室を介して後方へ並進される。
子が室を出てエアゾール発生器を閉塞するのを防止している。別の観点において
は、装置は、ピストンを並進させるモータを備えている。かくして、エアゾール
化された溶液は、モータを作動させるだけで、患者に供給することができる。
を形成するとともに、この溶液をその後の噴霧のためにエアゾール発生器に移送
するシステム、装置及び方法が一例として提供されている。一の実施の形態にお
いては、システムは、液体ディスペンサと、乾燥状態にある物質を含むカートリ
ッジと、エアゾール発生器とを備えている。使用の際には、カートリッジはディ
スペンサの出口に連結される。次いで、使用者は、液体ディスペンサを作動させ
ることにより、液体はディスペンサから分配されてカートリッジに入る。液体が
カートリッジを介して流れるにつれて、乾燥物質は液体に溶解し、溶液としてカ
ートリッジを出る。好ましくは、カートリッジは各使用後に取り替えて処分され
る。好ましい実施の形態においては、カートリッジの出口端部は、エアゾール発
生器に配置された溶液が噴霧に容易に利用することができるように、エアゾール
発生器付近に配置される。
ール発生器に配給するのに使用される。先づ、単位容量の半分のような、単位容
量の液体の一部が、液体ディスペンサが操作されるときにカートリッジに供給さ
れる。次いで、使用者は、約10秒のような所定の時間待機し、再び液体ディス
ペンサを操作して十分な液体をカートリッジに配給し、単位容量の溶液をカート
リッジからエアゾール発生器に付勢する。かくして、より多くの物質が液体に溶
解することを許容する時間が提供される。
計量された容量を噴霧器に配給するシステム及び方法が一例として提供されてい
る。このシステムと方法は、典型的には、約10μl乃至約100μlの範囲の
比較的小容量の液体を配給するように構成されている。約10μl乃至50μl
の範囲の容量を配給する場合には、本発明は、以下において詳細に説明するよう
に、キャニスタに連結されたピストンポンプを使用するのが好ましい。約50μ
l乃至約100μlの範囲の容量に関しては、イタリア国、ミラノに所在するSo
mova S.p.A.から商業的に入手することができる計量投与S4ポンプのような薬
剤ポンプを使用するのが好ましい。所望により、かかる薬剤ポンプは、エアゾー
ル発生器に直接配給することができる薬剤を含むことができる。一例として、薬
剤は、喘息治療用のコリカ(colica)ステロイドの懸濁体からなることができる。
るいは汚染の可能性を実質上低下させるように構成されていることにある。かく
して、液体ディスペンサにより配給される各投与は、噴霧器に供給される場合に
汚染されることがない。図1について説明すると、液体を噴霧する装置10の一
例が説明されている。装置10は、装置10の種々の構成要素を保持するように
構成されたハウジングを備えている。ハウジング12は、軽量であるとともにポ
ケットサイズに構成されるのが好ましく、典型的には、プラスチック材料から成
形される。ハウジング12は、2つの分離自在の部分に分割されている。第1の
部分14は、エレクトロニクス区画室を含み、第2の部分16はキャニスタ18
,エアゾール発生器22及び噴霧された液体が患者に分配されるマウスピース2
0を保持する液体保持区画室を含む。第2の部分は、ノブ23を摺動させること
により第1の部分14から分離することができるようにするのが好都合である。
所望の場合には、液体保持要素を有する第2の部分は、第1の部分14からの分
離後に配置することができる。第2の部分16は、キャニスタ18とともに配置
することができ、あるいはキャニスタ18は別に配置することができる。
する吸入流を検出する吸入流センサ24を有する。吸入を検出すると、センサ2
4は電気信号を電子回路(図示せず)に送り、電子回路は電圧を送ってエアゾー
ル発生器22の圧電部材26を振動させることにより、液体をエアゾール化する
。センサ24は、可撓性フォイルと光電センサとを備えるのが好ましい。可撓性
フォイルは、患者がマウスピース20から吸入を行ったときに生ずる吸入空気流
に応答して撓む。光センサは、可撓性フォイルのたわみを検出することにより、
信号が発生されて圧電部材26を振動させることができるように構成されている
。
る。フローセンサ24は、延長部30を有する可撓性フォイル28を備えている
。吸入流センサ24は更に、発光ダイオード(LED)34と、LED34が光
線38をトランジスタ36に連続して送るようにLED34と並置された光感ト
ランジスタ36とを有する光センサ32を備えている。患者が吸入を行うと、吸
入空気流により、可撓性フォイル28は撓み、延長部30が光線38と交差する
まで延長部30を動かすとともに、トランジスタ36により検出される光遮断が
行われる。トランジスタ36は、次いで、信号を送り、エアゾール発生器の起動
をトリガしてエアゾールを発生させる。
、患者により生ずる吸入空気流の検出に応答したときにだけ作動される。かくし
て、患者は、一回の吸入または複数回の吸入により一回分の投与量を投与するこ
とができる。好ましくは、吸入流センサ24は、1分当たり少なくとも15リッ
トルの吸入流速でトリガされる。しかしながら、センサ24はより低流速または
より高流速でトリガするように構成することができるのは当然である。作動位置
の調整は、フォイル28を構成するのに異なる材料を選択しあるいはフォイル2
8の厚さを変えて、フォイル28の曲げ剛性(flexible stiffness)を変えること
により行うことができる。
電フィルム素子は、撓むと電気信号を発生する。電気信号の大きさは、撓みの大
きさに比例する。かくして、圧電フィルム素子が発生する電気信号は、吸入流の
大きさを検出するのに使用することができる。このようにして、エアゾール発生
器の出力は、吸入空気流に比例して調整することができる。エアゾール発生器か
らのこのような比例した出力は、粒子の凝集を防止しかつ吸入流によるエアゾー
ルの形成を制御することができるという点で特に有利である。エアゾールの出力
の制御は、エアゾール発生器のオンオフを逐次行うことにより調整することがで
きる。デューティサイクルとして一般に定義されるオンの時間とオフの時間との
比は、正味の流れに影響を及ぼす。このような特性を有する圧電フィルム素子は
、例えば、ペンシルバニア州、バリー・フォージ(Valley Forge)に所在するエイ
ティーオウ・オートケム・センサーズ・インコーポレイテッド(ATO Autochem Se
nsors, Inc.)から商業的に入手することができる。
、エアゾール発生器22の液体の存在を検出するとともに、液体の全てがエアゾ
ール化されたことを示す信号を使用者に送る電気素子を有している。このように
して、使用者は、所定量の薬剤を受けるのに更なる吸入が必要であるかどうかを
知る。感知回路は、圧電素子部材26の電圧を検出する電圧感知回路(図示せず
)を備えるのが好ましい。圧電部材26の電圧は、エアゾール発生器22の孔板
40(図3参照)と表面張力接触する液体の量と比例するので、液体が残ってい
るかどうかは、電圧に基づいて定めることができる。例えば、エアゾール化が開
始すると、電圧は高くなる。エアゾール化の最後には、電圧は下がるので、エア
ゾールか工程が終了に近づいたことがわかる。好ましくは、感知回路は、液体の
約95%がエアゾール化されたときにトリガされるように構成される。感知回路
は、トリガされると、発光ダイオード(LED)42をオンして所定の投与量が
配給されたことを示す。
。上記したように、エアゾール発生器22は、振動することができる孔板40と
、環状の圧電部材26とを有している。エアゾール発生器22は更に、圧電部材
26と孔板40が図示のように取着されているカップ状の部材44を備えている
。カップ状部材44は、孔板40が配置されている円形の孔を有している。ワイ
ヤ(図示せず)により、圧電部材26は部分14(図1参照)内の電気回路に接
続され、電気回路は、圧電部材26を振動させるように作用する。
しい。孔板40は、孔板40の後面48がキャニスタ18(図1参照)から液体
を受けるように配置されるように孔46に配置される。図示はしていないが、孔
板40は、後面48から前面50へかけてテーパが形成されている複数のテーパ
孔を有している。本発明に関して使用することができる孔板には、例えば、上記
した’740特許、’550特許及び’637特許に記載されている孔板がある
。
ましい。例えば、孔板40は、パラジウム、あるいはパラジウム−コバルトまた
はパラジウム−ニッケルのようなパラジウム合金から電鋳により形成することが
できる。孔板40はまた、耐食性を高めるように金を電気メッキすることができ
、あるいは中実の金または金合金から構成することもできる。あるいは、孔板4
0は、ニッケル、ニッケル−金合金またはニッケルとニッケル−金合金との組み
合わせから構成するとともに、ニッケル−金合金が孔板の外面を覆うように配設
することができる。ニッケル−金合金は、金の電気メッキ処理を使用し、次いで
行われる、Thin Solid Film、第109巻(1983年)、第1−10頁に掲載
のヴァン・デン・ベルト(Van Den BelT)、ティージーエム(TGM)の「ラザーフォ
ード・ファクト散乱分光測定により測定されたニッケルにおける白金及び金の拡
散(The diffusion of platinum and gold in nickel measured by Rutherford F
act Scattering Spectrometry)」に広く記載されているような高温での拡散によ
り形成することができる。本明細書においては、この文献を引用してその説明に
代える。孔板を構成するのに使用することができる一の特定の材料は、約80%
のパラジウムと約20%のニッケルからなるが、Plating and Surface Finishin
g、1996年8月号に掲載のジェイ・エイ・アビス(J.A. Abys)等の「パラジウ
ム−ニッケル合金電着体のアニーリング挙動(Annealing Behavior of Palladium
-Nickel Alloy Electro Deposits)」に広く記載されている他のパラジウム−ニ
ッケル合金から構成することもできる。本明細書においては、この文献を引用し
てその説明に代える。ニッケルが米国特許第4,108,740号に記載されて
いるような高温で熱処理することができるように、少量のマンガンを、電鋳処理
の際にニッケルに導入することができる。金−ニッケル合金は、ニッケル成分、
特に電鋳されたニッケル成分を、メッキ巣(plating porosity)により引き起こさ
れる腐食から保護するうえで特に有効である。拡散処理は、例えば、インクジェ
ット孔板、他の噴霧ノズルプレートなどのような、ニッケル成分、特に、ニッケ
ル電鋳成分の防食を必要とする他の用途に有効とすることができる。
の電鋳層との2つの層を有する複合電鋳構造の孔板を構成することにより高める
ことができる。この複合体における金の厚さは、好ましくは少なくとも2ミクロ
ンであり、より好ましくは少なくとも5ミクロンである。あるいは、第2の層は
、パラジウムまたは他の耐食性金属から電鋳させることができる。孔板の外面は
、ポリミキシンのようなバクテリアの成長を妨げる材料または銀でコーティング
することができる。所望の場合には、湿潤性を高める別のコーティングを孔板に
被着することができる。
合を形成する試薬を孔板にコーティングすることにより、腐食性液体から保護さ
れる。かかる試薬は多くの場合、酸性の薬剤液と生体適合性を有するので好まし
い。この試薬は、光反応性とすることができ、即ち、露光されたときに活性化さ
せることができ、あるいは水分または他のエネルギ手段に曝されたときに活性化
させることができる。更に、試薬は、種々の表面特性を有することができ、例え
ば、疎水性、親水性、導電性または非導電性とすることができる。更にまた、2
つ以上の試薬を互いの上面に形成することができる。孔板に含ませることができ
るコーティングのタイプが、米国特許第4,979,959号、第4,722,
906号、第4,826,759号、第4,973,493号、第5,002,
582号、第5,073,484号、第5,217,492号、第5,258,
041号、第5,263,992号、第5,414,075号、第5,512,
329号、第5,714,360号、第5,512,474号、第5,563,
056号、第5,637,460号、第5,654,460号、第5,654,
162号、第5,707,818号、第5,714,551号及び第5,744
,515号に記載されている。本明細書においては、これらの特許を引用してそ
の説明に代える。
を防止するハウジング52内に配置される。カップ状部材44は、2つの弾性リ
ング54及び56によりハウジング52内に吊下される。リング54は、ハウジ
ング52とカップ状部材44の周辺との間に位置決めされる。リング56は、圧
電部材26の内周とシールド部材58との間に配置される。かかる配置により、
カップ状部材44の振動を抑圧することなく液体が圧電部材26と接触するのを
防止する密封シールが提供される。
されると、液滴がマウスピース20を介して噴出されて患者による吸入に使用さ
れるように、マウスピース20と軸線方向に整合されている。上記したように、
第2の部分16内には、エアゾール発生器22により噴霧されるべき液体薬剤を
保持するキャニスタ18が配置されている。キャニスタ18は、単位容量の液体
をノズル62を介してエアゾール発生器22へ分配するように構成された機械ポ
ンプ60に一体的に取着されている。ポンプ60は、キャニスタ18を下方へ押
すノブ64を押圧して、以下に詳細に説明するようにポンプ作用を発生させるこ
とにより作動される。ノブ64を押圧すると、更に、第2の部分16内の電気マ
イクロスイッチ66に圧力が加えられる。マイクロスイッチ66がこのように作
動されると、マイクロスイッチは、信号を第1の部分14内の電気回路に送り、
発光ダイオード(LED)(図示せず)が明滅して、装置が使用に供される状態
にあることが示される。患者が吸入を開始すると、吸入が感知されてエアゾール
発生器が作動される。
板40の後面48に配給する。配給された液体68は、患者の吸入が感知される
まで、固/液面相互作用と表面張力とにより孔板40に付着する。この時点で、
圧電部材26が作動されて前面50から液滴を噴射し、液滴は患者により吸入さ
れる。単位容量の液体を提供することにより、正確な投与量の液体薬剤が噴霧さ
れ、患者の肺に送られる。図1のキャニスタ18は、分配された液体を孔板に直
接配給する構成として図示されているが、ポンプ60は以下において一層詳細に
説明するように、乾燥状態の化学物質を含むカートリッジを受けるように構成す
ることもできる。
)のような孔板に単位容量の液体の薬剤を配給する方法を説明するために、キャ
ニスタ138とピストンポンプ140が概略示されている。キャニスタ138は
、キャップ146が周囲に配置されている開放端部144を有するハウジング1
42を備えている。開放端部144に対向して、液体がハウジング142から逃
げるのを防止するシールを提供するワッシャ148が配置されている。ワッシャ
の頂部には、円筒部材150が配置されている。キャップ146は、円筒部材1
50とワッシャ148をハウジング142に固定保持している。円筒状部材15
0は、液体がキャニスタ138から入ることができる円筒状の開口151を有し
ている。円筒部材150は、ワッシャ148と協働して、圧縮ばね154が周囲
に配置されている保持部材152を固定して位置決めする機能を行う。
シート158と、圧縮ばね154とを備えている。ピストン部材156は、基端
部156Aと、先端部156Bとを有していて、基端部156Aはピストン作用
を行い、先端部はバルブ作用を行う。
し下げられ、次いで解放されるたびに、単位容量の液体がテーパのついた開口1
61を介してバルブシート158に分配されるように構成されている。バルブシ
ート158は、バルブシートを内方へ動かすように押圧されて、バルブシート1
58を先端部156Bと係合させることによりテーパのついた開口161を閉じ
るように動作を行うバルブシートショルダ158Aを有している。
られると、ばね154は押し下げられ、計量室168が基端部156Aと円筒部
材150との間に形成され始める。基端部156Aと先端部156Bは、それぞ
れ、円筒部材150及びバルブシート158とともに密封シールを提供する軟質
の弾性材料から構成するのが好ましい。基端部156Aと円筒部材150との間
のシールにより、ピストン部材156を押し下げる真空が計量室168内に形成
される。
ばね154は更に圧縮され、基端部156Aが円筒開口151を通過することに
より、ギャップが基端部156Aと円筒部材150との間に画成される。基端部
156Aが円筒部材150の縁部を通ると、キャニスタ138からの液体が、計
量室168内に形成された真空により円筒部材150に引き入れられる。図6に
おいては、ピストン部材156は充填位置にある。
により、ばね154は開始位置へ向けてピストン部材を押し戻すことができる。
図7に示すように、ピストン部材156が開始位置へ復帰走行を行うと、基端部
156Aは、再び円筒部材150と係合し、2つの面間にシールを形成して、計
量室168内の液体がキャニスタ138へ逆流するのを防止する。
156を押すと、計量室168内の液体はバルブシート158を付勢してピスト
ン部材156上を先端部へ向けて摺動させる。これにより、計量室168内の液
体は、図8に示すように、バルブシート158のテーパのついた開口161を介
して計量室から逃げることができる。
するとテーパのついた開口161から分配される。基端部156Aは、長さLを
動くと、円筒部材150と接触する。かくして、計量室168の液体は、この長
さの移動の際にテーパのついた開口161から押し出される。長さLを移動した
後は、基端部156Aは円筒部材150とのシール関係から離脱し、液体がテー
パ開口161から更に分配されることはない。従って、分配される液体の量は、
長さLにおける円筒部材の直径に比例する。かくして、ピストンポンプ140は
、ピストン部材156が開始位置から充填位置まで走行し、次いで開始位置へ戻
るたびに既知容量の液体を分配するように構成されている。ピストン部材156
は、基端部156Aと円筒部材150との間にギャップを形成するように充填位
置まで完全に押し下げられなければならないので、容量の一部を分配することが
できないようにする方法が提供されている。
と係合して、円筒部材150に対するバルブシート158の先端方向への動きを
停止させるショルダ170を有している。この状態においては、ピストンポンプ
140は、図4に最初に示すような開始位置に対応する最終分配位置にある。こ
の位置においては、ばね154は、ピストン部材156の先端部156Bをテー
パ開口161に付勢し、シールを提供するとともに、汚染物がピストン140に
入るのを防止する。
るのが好ましい。かかるコーティングには、例えば、ポリミキシン、ポリエチリ
ニミン、銀などのような正の電荷を有するコーティングが含まれる。
をキャニスタからの液体で溶解して溶液を形成する好都合な方法が提供されてい
る。このようにして、分解を受けやすい化学物質を乾燥状態で保管することがで
きるので、製品の保存時間を延ばすことができる。乾燥状態にあるこのような化
学物質を保管するカートリッジ180の実施の形態が図10に示されている。図
示を簡潔にするために、カートリッジ180は、ピストンポンプ140とキャニ
スタ138に関して記載されており、装置10のようなエアゾール形成装置に結
合して、薬剤を上記したようにエアゾール化することができる。カートリッジ1
80は、入口開口184と出口開口186とを有する円筒容器182を備えてい
る。入口開口182は、図示のようにピストンポンプ140に結合されるような
サイズに形成されている。容器182内には、第1のフィルタ188と第2のフ
ィルタ190が配設されている。フィルタ188は、入口開口184付近に配置
され、第2のフィルタ190は出口開口186の付近に配置されている。乾燥状
態にある化学物質192が、フィルタ188と190との間に配置されている。
化学物質192は、支持構造体の内部に保持されて、化学物質が溶解する速度を
高めるのが好ましい。
材料から構成することができる。例えば、支持構造体は、ジョージア州、ファー
バーン(Farburn)に所在するポレックス・テクノロジーズ(Porex Technologies)
から商業的に入手することができるポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の
ような連続気泡(open cell)材料からなることができる。好ましくは、かかる連
続気泡材料は、約7μm乃至約500μmの範囲、より好ましくは約250μm
の孔サイズを有する。あるいは、ポリエチレン(HDPE)、超高分子量ポリエ
チレン(UHMWPE)、ポリプロピレン(PP)、フッ化ポリビニリデン(P
VDF)、ナイロン6(N6)、ポリエーテルスルホン(PES)、エチル酢酸
ビニル(EVA)などをはじめとする他の種々のプラスチック材料を、連続気泡
マトリックスを構成するのに使用することができる。あるいは、支持構造体は、
合成織物、金属スクリーン、中実のガラスまたはプラスチックビーズなどから構
成することができる。
充填し、物質がカートリッジにある状態で物質を凍結乾燥して乾燥状態にするこ
とにより、容器182に充填することができる。このようにした化学物質による
カートリッジの充填は、精確にかつ繰り返して制御することができる。しかしな
がら、化学物質は、固体状態にあるときにカートリッジ180に配置することが
できるのは当然である。
ので、処理の一例となる。物質がタンパク質またはペプチドからなる場合には、
凍結乾燥サイクル(及び得られる水分含量)と生成物の配合が生成物の形成の際
に最適となり、凍結、乾燥の前及び長期間に亘る保管の際にタンパク質を安定化
させることができる。BioPharm、第3巻、第18−26頁(1990年)に掲載
のエム・ジェイ・ピカル(M.J. Pikal)の「タンパク質の凍結乾燥(Freeze Drying
of Proteins)」と題する論文、Biotech. Bioeng.、第37巻、第177−18
4頁(1991年)に掲載のダブリュ・アール・リユ(W.R. Liu)、アール・ラン
ガ(R. Langer)及びエイ・エム・クリバノフ(A.M. Klibanov)の「固体状態にある
凍結乾燥タンパク質の水分誘起凝集(Moisture Induced Aggregation of Lyophil
ized Proteins in the Solid State)」と題する論文、BioPharm、第3巻、第2
6−30頁(1990年)に掲載のエム・ジェイ・ピカルの「タンパク質の凍結
乾燥II(Freeze drying of Proteins. II)」と題する論文、Biophys. J. 、第
65巻、第661−671頁(1993年)に掲載のエス・ジェイ・プレストレ
ルスキー(S.J. Prestrelski)、エヌ・テデッシ(N. Tedeschi)、エス・アラカワ(
S. Arakawa)及びジェイ・エフ・カーペンター(J.F. Carpenter)の「タンパク質
の脱水誘起形態転移及び安定剤によるその抑制(Dehydration Induced Confornat
ional Transitions in Proteins and Their Inhibition by Stabilizers)」と題
する論文、Arch. Biochem. Biphys.、第303巻、第456−464頁(199
3年)に掲載のジェイ・エフ・カーペンター 、エス・ジェイ・プレストレルス
キー及びティー・アラカワ(T. Arakawa)の「応力を使用した凍結乾燥タンパク質
の凍結及び乾燥誘起編成の分離−特異安定化タンパク質(Separation of Freezin
g and Drying Induced Denaturation of Lyophikized Proteins Using Stress-S
pecific Stabilization)」と題する論文を参照されたい。本明細書においては、
これらの文献を引用してその説明に代える。配合物pHの調整及び/または糖、
多糖類ポリオール、アミノ酸、メチルアミン、ある種の塩、その他の添加剤をは
じめとする種々の添加剤の添加は、凍結乾燥に対してタンパク質を安定にするこ
とが示されている。
約0.5mmの直径を有する小さなガラスビーズを装填した。カートリッジに1
0mg/mlの濃度のリゾチーム溶液を充填した。安定性を高めるために、溶液
をある形態の糖及び緩衝溶液と混合した。緩衝溶液はクエン酸ナトリウムであり
、糖はマンニトールであった。ツイン20界面活性剤(twin 20 surfactant)も溶
液に加えた。次に、カートリッジにおいて溶液の凍結乾燥を行った。
Science Technology、第48巻、第30−37頁(1994年)に記載の界面
活性剤のような溶解高進剤を任意に含むことができる。本明細書においては、こ
の文献を引用してその説明に代える。乾燥状態にある化学物質を破壊反応から保
護し易くするために、種々の糖類を、Bichem. J. 第242巻、第1−10頁(
1987年)に掲載のクロウエ(Crowe)等の「糖類による乾燥リン脂質2層及び
タンパク質の安定化(Stabilization of Dry Phospholipid Bilayer and Protein
s by Sugars)」と題する論文及びBiochemica. et Biophysica Act、第923巻
、第109−115頁(1987年)に掲載のカーペンター(Carpenter)等の「
乾燥凍結−乾燥糖類を用いたホスホフルクトキナーゼの安定化(Stabilization
of Phosphofructokinase with Sugas Drying Freeze-Drying)」と題する論文に
記載のように加えることができる。本明細書においては、これらの論文を引用し
てその説明に変える。
ピストンポンプ140は上記したように操作されて既知の容量の液体をカートリ
ッジ180に分配する。この供給された液体は、化学物質を介して流れ、化学物
質192は液体に溶解して溶液194として出口開口186から流出する。出口
開口186は、エアゾール発生器198の孔板196から離隔して配置されてい
るので、溶液198は図示のように孔板196に被着される。エアゾール発生器
198は更に、カップ状の部材200と圧電部材202を含み、上記したエアゾ
ール発生器22と同様の動作を行う。従って、エアゾール発生器が操作されると
、溶液194は図示のように液滴として孔板196から噴出される。
できるように、ピストンポンプ140から取り外し自在となっている構成にある
。図11に示すように、カートリッジ180が取り外された後は、使用者は、所
望により、ピストンポンプ140を作動させて所定容量の液体204を再び孔板
96に直接配給することができる。次に、エアゾール発生器を作動させ、超音波
クリーナと同様に、振動により残留溶液を孔板196から除去することができる
。キャニスタ138内に保持されて溶液を形成するとともに、孔板196を清浄
にすることができる液体には、無菌水、水とエタノールまたは他の消毒剤との混
合物などがある。
体で再構成して溶液を形成するポータブルエアゾール形成装置が提供されている
。本発明によれば更に、溶液をエアゾール化するとともにエアゾール発生器を清
浄にする技術が提供されている。更にまた、本明細書に記載のエアゾール形成装
置を使用して、液体薬剤をピストンポンプから直接孔板に導いてエアゾール化す
るように、カートリッジに保管されていない液体薬剤をエアゾール化することが
できる。
を与えるように構成することができる。かかる特徴は、キャニスタ18から受け
る投与量をエアゾール化するのに必要な所定時間を含むようにプログラム化され
たプロセッサを第2の部分14に設けることにより、最も良好に達成することが
できる。投与量の全体がエアゾール化される前にこの所定の時間が過ぎた場合に
は、孔板の孔が閉塞されて孔を清浄にするためのクリーニングが必要であると考
えることができる。このような場合には、プロセッサは、クリーニングが必要で
あることを示す信号をLEDに送る。
ロセッサは、エアゾール発生器が作動された時間の長さを記録する。エアゾール
発生器が所定の時間作動されたときには、電圧感知回路が作動して、上記のよう
にして液体が孔板に残っているかどうかを検出する。
態が示されている。装置300は、図1の実施の形態と同様に、2つの部分に分
割されたハウジング302を有している。第1の部分304は、種々のエレクト
ロニクスを含んでおり、第2の部分306は液体保持区画室を有している。エア
ゾール発生器308は、図1のエアゾール発生器と同様に構成されている、第2
の部分306に配置され、溶液がマウスピースを介して行われる吸入に利用され
る場合に、溶液をエアゾール化する。エアゾール発生器308は、溶液を細くし
、これをエアゾール化されるまでエアゾール発生器308と接触状態に保持する
リップ312を有するのが好都合である。エアゾール発生器308の上方には、
薬剤カートリッジが配設されている。以下においてより詳細に説明するように、
カートリッジ314は、エアゾール化のためにエアゾール発生器308へ配給さ
れる溶液をつくるのに使用される。
16は、マイクロ−コアレスDCモータ318に連結されている。モータ318
が作動されると、モータはシャフト320を回転させる。この回転運動は、親ネ
ジ316により直線運動に変換され、以下においてより詳細に説明するようにピ
ストン322を並進させる。モータ318は、第1の部分に保持されている適宜
のエレクトロニクスにより作動される。更に、電池のような電源も第1の部分3
04に保持され、電力をモータ318に供給する。エアゾール発生器308は、
図1の装置に関して上記した態様と実質上同じ態様で作動される。
る。ピストン322は、親ネジ316のコネクタ326と連携するドッキングノ
ブ(docking knob)324とコネクタ326は、結合と解放を容易に行うことがで
きるように構成されている。典型的には、モータ318と親ネジ316はハウジ
ング302に固着連結され(図12参照)、カートリッジ314はハウジング3
02から取り外し自在に構成されている。かくして、新しい薬剤カートリッジが
必要とされるたびに、装置300への挿入と親ネジ316との結合を容易に行う
ことができる。
と、下方へ動かされるように構成されている。あるいは、モータ318が逆転さ
れると、親ネジ316は上方へ動かされる。かくして、ピストン322はカート
リッジ314内を前後に並進される。モータ318は、ピストン322を、以下
において詳細に説明するようにカートリッジ314内で所定の位置へ動かすこと
ができるように較正されるのが好ましい。
簡潔にするため図示していないが、第1の室328には、液体が充填され、第2
の室330は乾燥状態にある物質を含む。かかる物質は、凍結乾燥された薬剤で
あるのが好ましいが、図1の実施の形態と同様に他の物質を使用することもでき
る。第1の室328と第2の室330とを分離しているのは、分割体332であ
る。図13に示すように、分割体332は、図13に示すように、分割体332
とカートリッジ314との間にシールを形成するホーム位置にあり、液体は、分
割体332が以下に説明するようにホーム位置から動かされるまで、第1の室3
28内に保持される。
出口開口333を有している。溶液がカートリッジ314内に形成されると、出
口開口333を介してエアゾール発生器308に分配され、エアゾール化されて
患者に配給される。出口開口にはフィルタ334が配置され、大きな薬剤粒子が
エアゾール発生器308に流れ出てエアゾール発生器において孔を閉塞すること
がないようにしている。
を形成するカートリッジの動作が示されている。カートリッジ314は、米国特
許第4,226,236号に記載の薬剤カートリッジと同様の態様で構成されて
いる。本明細書においては、この特許を引用してその説明に代える。カートリッ
ジ314は、図14に示すように、分割体332が液体を第1の室328内に保
持するホーム位置にある。カートリッジ314がホーム位置にあるときには、カ
ートリッジを装置300に挿入して親ねじ316と結合することができる(図1
3参照)。患者に対してエアゾール化された溶液を配給する用意ができていると
きには、モータ318(図13参照)が作動され、親ねじ316は図15に示す
ようにカートリッジ314内でピストン322を並進させる。ピストン322が
カートリッジ314内で並進されると、ピストンは第1の室328を介して動き
始める。液体は実質上非圧縮性であるので、分割体332を第2の室330の方
向へ動かす。カートリッジ314の壁内には、1つ以上の溝336が形成され、
この溝は、分割体がホーム位置から離れて動くにつれて第1の室328と連通す
る。かくして、第1の室328内の液体は、矢印で示すように室330内に付勢
される。液体が分割体332の周囲を流れることが可能になると、分割体に作用
する圧力が解除され、分割体は実質上図15に示すように位置する。液体が第2
の室330に入ると、凍結乾燥された薬剤は液体に溶解し、溶液を形成する。
行う。この時点で、第2の室330内に形成されたばかりの溶液を混合すること
を所望することができる。これは、図15に示す位置へ向けてピストン322を
後方へ並進させることにより行うことができる。これにより、真空が第1の室3
28に形成され、溶液を第2の室330から第1の室328に引き入れる。溶液
が溝336を通るときに、溶液は撹拌され、混合される。ピストン322は、次
に、図16に示す位置へ後方に並進して、液体を第2の室330へ後方へ動かす
ことができる。この動作は、十分な混合が行われるまで、必要な回数繰り返すこ
とができる。
できる。そのために、ピストン332は、図17に示すように第2の室330を
介して動かされる。次いで、分割体332は、フィルタ34に対して押圧され、
第2の室330を完全に閉じ、液体の全てを出口開口333から追い出す。
生器308に分配して、患者が適正な投与量を受けることができることを確保す
ることにある。更に、薬剤を乾燥状態に保持することにより、保存寿命を上記の
ように長くすることができる。
トリッジと交換することができる。所望の場合には、クリーニング溶液を含むク
リーニングカートリッジを装置300に挿入することができる。このクリーニン
グ溶液は、モータ318の操作によりエアゾール発生器308に分配される。次
に、エアゾール発生器308を作動させて、その孔をクリーニング溶液で清浄に
することができる。
いる。装置400は、キャニスタ18の代わりに連続供給カートリッジ402が
配設されている構成を除き、装置10と実質上同じ態様で構成されている。カー
トリッジ402は、エアゾール発生器22が作動されるたびに十分な液体が常に
利用することができるように、所望により液体をエアゾール発生器22に連続し
て供給するように構成されている。カートリッジ402はまた、過剰の液体が供
給されることがないようにしている。即ち、カートリッジ402は、同時に係属
する米国特許出願第08/471,311号に記載されているカートリッジと同
様に構成されている。本明細書においては、この出願を引用してその説明に代え
る。
体を液体溜め404からエアゾール発生器22の孔板へ供給するように孔板に隣
接して配置されているフェース406とを備えている。毛管通路408が溜め4
04とフェース406との間を延びるように配設され、毛管作用によりフェース
406に液体を供給するようにしている。溜め404に形成される真空に打ち勝
つように、通気溝410が通路408と連通している。かくして、空気は溜め4
04に入って真空を減じることができるとともに、追加の液体を溜め404から
移送することができる。
配合物をエアゾール発生器に供給するのに使用される配給システムを形成するこ
とができる。例えば、図22に示すように、分配システム430は、カートリッ
ジ432とピストンポンプ434とを備えている。カートリッジ432は、図1
4のカートリッジにならってパターン化され、第1の室436と第2の室438
とを有している。室436には、液体(図示せず)が収容され、第2の室438
には乾燥物質440が収容されている。分割体442がこれらの室を分離してい
る。使用の際には、プランジャ444は室436を介して動かされ、分割体44
2を前方へ付勢するとともに液体を室438に入れて溶液を形成する。
。ポンプ434は、所定容量の溶液を室438から分配するように操作される。
ポンプ434は、所定容量の溶液が噴霧に利用されるようにエアゾール発生器に
近接して配置することができる。かくして、直接物質から形成された溶液の既知
容量を、簡単かつ好都合な態様で提供することができる。
ば、液体を孔板に配給する構成について例示したが、本発明の方法及び装置を、
既知量の液体を他のタイプの噴霧装置に配給するように構成することができる。
従って、本発明の範囲と構成は、上記説明に限定されるものではない。範囲と内
容は、特許請求の範囲により定められるべきである。
る一部切欠図である。
入流センサを示す概略線図である。
容器とピストンポンプを示す横断側面図であり、液体を計量しかつ容器からエア
ゾール発生器へ液体を移送するときのピストンポンプの一の状態を示す。
容器とピストンポンプを示す横断側面図であり、液体を計量しかつ容器からエア
ゾール発生器へ液体を移送するときのピストンポンプの別の状態を示す。
容器とピストンポンプを示す横断側面図であり、液体を計量しかつ容器からエア
ゾール発生器へ液体を移送するときのピストンポンプの別の状態を示す。
容器とピストンポンプを示す横断側面図であり、液体を計量しかつ容器からエア
ゾール発生器へ液体を移送するときのピストンポンプの更に別の状態を示す。
容器とピストンポンプを示す横断側面図であり、液体を計量しかつ容器からエア
ゾール発生器へ液体を移送するときのピストンポンプの更に別の状態を示す。
容器とピストンポンプを示す横断側面図であり、液体を計量しかつ容器からエア
ゾール発生器へ液体を移送するときのピストンポンプの更に別の状態を示す。
有するエアゾール形成システムを示す概略図である。
外されている図10のエアゾール形成システムを示す図である。
の薬剤カートリッジを示す図である。
の薬剤カートリッジを示す図である。
13の薬剤カートリッジを示す図である。
13の薬剤カートリッジを示す図である。
図1の装置を示す図である。
横断側面図である。
Claims (33)
- 【請求項1】物質をエアゾール化する方法であって、 液体に溶解して溶液を形成する乾燥状態にある物質を含むカートリッジに液体
を供給する工程と、 溶液をカートリッジから複数の孔を有する噴霧部材に移送する工程と、 噴霧部材を振動させて溶液をエアゾール化する工程とを備えることを特徴とす
る方法。 - 【請求項2】物質を液体状体でカートリッジに導入する工程と、物質を凍結
乾燥して物質を乾燥状態にする工程とを更に備えることを特徴とする請求項1に
記載の方法。 - 【請求項3】物質は支持構造体に配置され、カートリッジに結合されて液体
を噴霧部材に移送する液体ディスペンサを用いて液体を支持構造体を介して付勢
する工程を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】分配後にカートリッジを液体ディスペンサから取り外して廃棄
する工程と、カートリッジの取り外し後に追加の液体をディスペンサから噴霧部
材に分配するとともに噴霧部材を操作して噴霧部材を清浄にすることを特徴とす
る請求項3に記載の方法。 - 【請求項5】操作されたときに所定容量の液体を配給するように構成された
液体ディスペンサと、 乾燥状態にある物質を含むハウジングを有し、液体を液体ディスペンサから受
けるように構成され、所定容量の液体を液体ディスペンサから受けると物質を溶
解させて溶液を形成するようになっているカートリッジと、 複数の孔を有して溶液をカートリッジから受けるようになっている振動自在の
部材を備え、カートリッジに近接して配置されたエアゾール発生器とを備えるこ
とを特徴とするエアゾール形成システム。 - 【請求項6】ハウジングは物質が配置される連続気泡支持構造体を有し、カ
ートリッジは入口開口と出口開口とを有し、前記システムはカートリッジを液体
ディスペンサに結合するように入口開口に結合機構を更に備え、カートリッジは
入口開口付近に配設されたフィルタと出口開口付近に配設されたフィルタとを有
し、支持構造体はこれらのフィルタ間に配置されていることを特徴とする請求項
5に記載のシステム。 - 【請求項7】物質をエアゾール化する方法であって、 液体を第1の室から乾燥状態にある物質を含む第2の室へ移送して溶液を形成
する工程と、 溶液を第2の室から複数の孔を有する噴霧部材に移送する工程と、 噴霧部材を振動させて溶液をエアゾール化する工程とを備えることを特徴とす
る方法。 - 【請求項8】第1の室と第2の室はカートリッジに配置され、前記方法はピ
ストンを第1の室を介して動かすことにより液体を第2の室へ移送する工程と、
ホーム位置における第1の室と第2の室との間に分割体を配置してピストンが作
動するまで液体を第1の室に保持する工程とを更に備えることを特徴とする請求
項7に記載の方法。 - 【請求項9】カートリッジは第1の室と第2の室との間の少なくとも一部に
配設された少なくとも1つの溝を有し、前記方法はピストンを分割体へ向けて動
かすことにより分割体をホーム位置から遠ざけかつ第1の室の液体を分割体の周
囲を通り溝を介して第2の室へ導く工程を更に備え、溝は第2の溝で終端し、前
記方法はピストンを分割体に抗して第2の室へ動かすことにより溶液を第2の室
から出口開口の外へ付勢する工程を更に備えることを特徴とする請求項8に記載
の方法。 - 【請求項10】ピストンを第1の室から引き出して溶液を第2の室から第1
の室へ引き入れ、次いで第1の室を介して第2の室へピストンを動かし手溶液を
出口開口の外へ付勢する工程を更に備えることを特徴とする請求項9に記載の方
法。 - 【請求項11】カートリッジは吸入器のハウジングに保持され、前記方法は
分配後にカートリッジをハウジングから取り外してカートリッジを廃棄する工程
と、クリーニングカートリッジをハウジングに導入し、かつ、クリーニング溶液
をクリーニングカートリッジから噴霧部材に分配するとともに、噴霧部材を操作
して噴霧部材を清浄にする工程とを更に備えることを特徴とする請求項8に記載
の方法。 - 【請求項12】第1の室と、第2の室と、第1の室と第の2室との間に配設
された可動の分割体と、第2の室と連通する出口開口とを有し、第1の室に液体
が配置され、第2の室に乾燥状態にある物質が配置されているカートリッジと、 液体を第1の室から第2の室へ移送して液体を形成するようにカートリッジ内
で並進自在に配置されたピストンと、 溶液をカートリッジから受けてエアゾール化された溶液を形成するように出口
開口に近接して配置された複数の孔を有する振動自在の部材を含むエアゾール発
生器とを備えることを特徴とするエアゾール形成装置。 - 【請求項13】分割体は分割体とカートリッジとの間にシールが形成されて
液体を第1の室に保持するホーム位置を有し、カートリッジは分割体がホーム位
置から離隔して第2の室へ向けて動かされたときに第1の室の液体が分割体の周
囲を介して第2の室へ入ることができるように第1の室と第2の室との間の少な
くとも一部に配置された少なくとも1つの溝を有することを特徴とする請求項1
2に記載の装置。 - 【請求項14】溝はピストンが分割体を第2の室へ動かしたときにシールが
カートリッジと分割体との間で形成されて溶液を第2の室から出口開口の外へ付
勢するように第2の室で終端しており、前記装置は出口開口と交差して配置され
たフィルタを更に備えることを特徴とする請求項13に記載の装置。 - 【請求項15】ピストンを並進させるモータを更に備え、モータ、カートリ
ッジ及びエアゾール発生器はハウジング内に配置されていることを特徴とする請
求項12に記載の装置。 - 【請求項16】物質はタンパク質、ペプチド、低分子の化学構成要素、遺伝
物質、高分子及び低分子よりなる物質群から選ばれることを特徴とする請求項1
2に記載の装置。 - 【請求項17】振動自在の部材は複数のテーパについた孔を有するプレート
からなり、プレートはパラジウム、パラジウム−ニッケル、パラジウム−コバル
ト及び金よりなる群から選ばれる材料から構成されることを特徴とする請求項1
2に記載の装置。 - 【請求項18】後の噴霧に利用することができる所定容量の液体をつくる装
置であって、 液体の溜めを保持するようになっている容器と、 ピストン部材及び円筒部材とを有するピストンポンプとを備え、ピストン部材
は円筒部材内で摺動自在であり、円筒部材は計量室を画成し、計量室はピストン
部材が充填位置へ動かされたときに溜めからの液体で満たされるようになってお
り、ピストンポンプはピストン部材が分配位置へ動かされたときに計量室から既
知容量の液体を分配するようになっていることを特徴とする装置。 - 【請求項19】ピストン部材を分配位置の方向へ付勢するとともにピストン
部材に力を掛けてピストン部材を充填位置へ動かすことを必要とするように容器
とピストン部材との間に配設された付勢部材を更に備え、ピストン部材は基端部
と先端部とを有し、ピストンポンプはピストン部材の先端部を中心に摺動自在に
配置された環状バルブシートを更に備え、ピストン部材が分配位置へ向けて動か
されたときに計量室内の液体が環状バルブシートをピストン部材上を先端方向へ
動かして計量室内の液体がピストン部材と環状バルブシートとの間で流れること
により分配されることを特徴とする請求項18に記載の装置。 - 【請求項20】環状バルブシートは円筒部材内で摺動自在に配置され、円筒
部材はピストン部材に対する環状バルブシートの先端方向への動きを止めるスト
ッパを画成し、付勢手段はピストン部材の先端部を環状バルブシートの先端部内
へ付勢してピストン部材と環状バルブシートとの間にシールを提供することを特
徴とする請求項19に記載の装置。 - 【請求項21】ピストン部材の基端部は円筒部材に対してピストン部材の基
端部をシールする弾性前端部を有し、弾性前端部は充填位置にあるときに円筒部
材の外側で動かされ、ピストン部材が充填位置へ動かされたときに真空が計量室
内に形成されてピストン部材が充填位置にあるときに容器内の液体を計量室へ引
き入れることを特徴とする請求項20に記載の装置。 - 【請求項22】環状バルブシートはテーパ部を有し、テーパ部はピストン部
材がテーパ部内に収容されたときにピストン部材の先端方向の動きを止めるよう
に作用し、付勢部材はばねからなり、計量室は約10マイクロリットル乃至約5
0マイクロリットルの範囲の容積を画成することを特徴とする請求項20に記載
の装置。 - 【請求項23】液体を噴霧する装置であって、 ハウジングと、 ハウジング内に配設され、前面と、後面と、前面と後面との間にを延びる複数
の孔とを有する振動自在の部材と、 ハウジング内に配設され、所定容量の液体を後面に配給するように構成された
液体供給体と、 振動自在の部材を振動させて液滴を振動自在の部材の前面から噴出させるバイ
ブレータとを備え、 液体供給体は液体の溜めを保持するように構成された容器と、ピストン部材を
含むピストンポンプと、計量室を画成する円筒部材とを有し、計量室はピストン
部材が円筒部材内を充填位置まで動かされたときに溜めからの液体で充填される
ようになっており、ピストンポンプはピストン部材が分配位置へ動かされたとき
に計量室から既知容量の液体を分配するようになっていることを特徴とする装置
。 - 【請求項24】ピストン部材は振動自在の部材の後面に近接して配置された
先端部を有し、孔は後面から前面へ向けて狭くなるようにテーパが付されている
ことを特徴とする請求項23に記載の装置。 - 【請求項25】噴霧に利用することができる所定容量の液体をつくる方法で
あって、 液体を真空により容器から計量室へ引き入れて計量室を液体で充填する工程と
、 既知容量の液体を噴霧に利用することができるように既知容量の液体を計量室
から分配する工程とを備えることを特徴とする方法。 - 【請求項26】ピストン部材と計量室を有するピストンポンプを配設して液
体を容器から引き出す工程と、ピストン部材を充填位置へ動かして計量室に液体
を充填する工程と、ピストン部材を分配位置へ動かして液体を計量室から分配す
る工程と、ピストン部材を分配位置の方向へ付勢してピストン部材に力をかける
ことによりピストン部材を充填位置まで動かす工程とを更に備えることを特徴と
する請求項25に記載の方法。 - 【請求項27】ピストン部材は容器に作動連結された円筒部材を更に有し、
ピストン部材は円筒部材内で摺動自在となっており、前記方法はピストン部材を
充填位置まで摺動させて計量室を充填する工程を更に備え、ピストン部材は基端
部と先端部とを有し、ピストンポンプはピストン部材の先端部の周囲に摺動自在
に配置された環状バルブシートを更に有し、ピストン部材が分配位置の方向に付
勢されたときに計量室の液体が環状バルブシートをピストン部材上で先端部方向
へ動かして計量室内の液体がピストン部材と環状バルブシートとの間を流れるこ
とにより分配されるようなっていることを特徴とする請求項26に記載の方法。 - 【請求項28】環状バルブシートは円筒部材内を摺動自在となっており、前
記方法は既知容量の液体が計量室から分配された後に円筒部材のストッパにより
ピストン部材に対する環状バルブシートの先端方向への動きを止める工程を更に
備え、ピストン部材の付勢によりピストン部材の先端部を環状バルブシートの先
端部の中へ付勢してピストン部材と環状バルブシートとの間にシールを提供する
ことを特徴とする請求項27に記載の方法。 - 【請求項29】ピストン部材の基端部はピストン部材の基端部を円筒部材に
対してシールする弾性前端部を有し、前記方法はピストン部材が充填位置に達し
たときに容器内の液体が計量室内に引き入れられるように弾性前端部を基端部の
方向へ動かして計量室内に真空を形成する工程を更に備え、既知容量の分配され
た液体は約10マイクロリットル乃至約50マイクロリットルの範囲にあること
を特徴とする請求項28に記載の方法。 - 【請求項30】前面と、後面と、前面から後面へ延びる複数のテーパのつい
た孔とを有し、主としてパラジウムから構成されたプレート本体を備えることを
特徴とする振動自在の孔板。 - 【請求項31】プレート本体はパラジウム−ニッケルから構成されているこ
とを特徴とする請求項30に記載の孔板。 - 【請求項32】プレート本体は約80%のパラジウムと約20%のニッケル
とから構成されていることを特徴とする請求項31に記載の孔板。 - 【請求項33】プレート本体はパラジウム−コバルトから構成されているこ
とを特徴とする請求項30に記載の孔板。
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