JP2002529153A - 乾燥粉末の堆積方法及び投薬装置 - Google Patents
乾燥粉末の堆積方法及び投薬装置Info
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- A61M2202/06—Solids
- A61M2202/064—Powder
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 乾燥粉末例えば吸入器のための薬物が、細長い粒子に構成されて十分なアスペクト比を備えて、この粒子は粒子の先端における静電的な堆積によって好ましくは金属又は非金属のシート材料基板に結合されて、複数の粒子はそれらの主たる軸線を基板に対して垂直に整列させて先端から先端へと配列されて整列される。堆積された粒子は低密度で、相対的に高い空洞の堆積を形成して、粒子間の引力を最小にする。これが凝集と基板への結合力とを最小にして、粉末薬物が吸入器に放出されることを容易にする。投薬量の薬物が、基板のポケット内において密封層によってカバーされる。投薬量のドラッグの吸入器用の基板と吸入器とについての実施形態が開示される。
Description
【０００１】
本発明は、乾燥粉末を基板上に堆積する方法に関し、特に、例えば吸入器と共
に使用する薬物と、そのような基板と共に使用するための吸入器装置に関する。
に使用する薬物と、そのような基板と共に使用するための吸入器装置に関する。
【０００２】
関連をもっているのは、１９９６年６月１０日にＤａｔｔａらの名前で出願さ
れた係属中の出願番号第０８／６６１，２１３号であって現在の米国特許第５，
８７１，０１０号（発明の名称「乾燥粉末の放出を高めるための改良された表面
を備えた吸入装置(Inhaler Apparatus with Modified Surfaces for Enhanced R
elease of Dry Powders)」）と、１９９６年６月１０日にＳｕｎらの名前で出願
された出願番号第０８／６６１，２１２号であって現在の米国特許第５，８５７
，４５６号（発明の名称「乾燥粉末の放出を高めるための電気手段を備えた吸入
装置(Inhaler Apparatus with an Electronic Means for Enhanced Release of
Dry Powders)」）と、１９９７年９月１８日にＬｅｅｄｏｍらの名前で出願され
た出願番号第０８／９３２，４８９号（発明の名称「乾燥粉末投与装置(Dry Pow
der Delivery System)」）と、１９９６年６月６日にＰｌｅｔｃｈｅｒらの名前
で出願された出願番号第０８／６５９，５０１号（発明の名称「基板の所定の領
域に薬剤粉末を静電的に堆積する方法及び装置(Methods and Apparatus for Ele
ctrostatically Depositing a Medicament Powder Upon Predefined Regions of
a Substrate)」）と、１９９８年６月１０日にＰｏｌｉｎｉａｋらの名前で出
願された出願番号第０９／０９５，２４６号（発明の名称「乾燥粉末の堆積処理
(Dry Powder Deposition Process)」）と、１９９８年６月１０日にＣｈｒａｉ
らの名前で出願された出願番号第０９／０９５，６１６号（発明の名称「薬剤製
品と製造方法(Pharmaceutical Product and Method of Making)」）と、前述の
出願と共有されている米国特許第５，７１４，００７号、第５，６４２，７２７
号、及び第５，６６９，９７３号である。前述のすべてがそれらの全体について
参照でこの場所に取り入れられる。
れた係属中の出願番号第０８／６６１，２１３号であって現在の米国特許第５，
８７１，０１０号（発明の名称「乾燥粉末の放出を高めるための改良された表面
を備えた吸入装置(Inhaler Apparatus with Modified Surfaces for Enhanced R
elease of Dry Powders)」）と、１９９６年６月１０日にＳｕｎらの名前で出願
された出願番号第０８／６６１，２１２号であって現在の米国特許第５，８５７
，４５６号（発明の名称「乾燥粉末の放出を高めるための電気手段を備えた吸入
装置(Inhaler Apparatus with an Electronic Means for Enhanced Release of
Dry Powders)」）と、１９９７年９月１８日にＬｅｅｄｏｍらの名前で出願され
た出願番号第０８／９３２，４８９号（発明の名称「乾燥粉末投与装置(Dry Pow
der Delivery System)」）と、１９９６年６月６日にＰｌｅｔｃｈｅｒらの名前
で出願された出願番号第０８／６５９，５０１号（発明の名称「基板の所定の領
域に薬剤粉末を静電的に堆積する方法及び装置(Methods and Apparatus for Ele
ctrostatically Depositing a Medicament Powder Upon Predefined Regions of
a Substrate)」）と、１９９８年６月１０日にＰｏｌｉｎｉａｋらの名前で出
願された出願番号第０９／０９５，２４６号（発明の名称「乾燥粉末の堆積処理
(Dry Powder Deposition Process)」）と、１９９８年６月１０日にＣｈｒａｉ
らの名前で出願された出願番号第０９／０９５，６１６号（発明の名称「薬剤製
品と製造方法(Pharmaceutical Product and Method of Making)」）と、前述の
出願と共有されている米国特許第５，７１４，００７号、第５，６４２，７２７
号、及び第５，６６９，９７３号である。前述のすべてがそれらの全体について
参照でこの場所に取り入れられる。
【０００３】
乾燥粉末吸入器はドラッグ送出装置として使用されて薬剤の化合物を個人へ送
る。これらの装置において、薬剤の粉末は基板の表面に堆積される。基板は、カ
セットやカートリッジなどとして吸入器に供給される。患者が投薬を必要とする
とき、理想的な乾燥粉末吸入器は吸入されるべき細かい粒子の雲を形成して、そ
れにより貯蔵された投与量のうちの呼吸できる大部分を患者の肺の深くへ届ける
。多くの場合に、吸入される粉末の雲のドラッグに要求される場所は、肺の深い
凹部である。
る。これらの装置において、薬剤の粉末は基板の表面に堆積される。基板は、カ
セットやカートリッジなどとして吸入器に供給される。患者が投薬を必要とする
とき、理想的な乾燥粉末吸入器は吸入されるべき細かい粒子の雲を形成して、そ
れにより貯蔵された投与量のうちの呼吸できる大部分を患者の肺の深くへ届ける
。多くの場合に、吸入される粉末の雲のドラッグに要求される場所は、肺の深い
凹部である。
【０００４】 これを最も効率的に達成するためには、 １．堆積されたドラッグの大部分を放出すると共に、しかも、 ２．粉末の雲が個々の粒子からなるか、又は１μｍから５μｍの粒子の凝集体
からなることを確保する。 個々の粒子が１０μｍ以下にまで減少すると、放出と粒子凝集との両方は、多
くの呼吸できる部分を患者の肺の深くに届けることへの重大な障害になる。
からなることを確保する。 個々の粒子が１０μｍ以下にまで減少すると、放出と粒子凝集との両方は、多
くの呼吸できる部分を患者の肺の深くに届けることへの重大な障害になる。
【０００５】 乾燥粉末薬物を投薬するための従来技術の様々な吸入器装置において扱われる
共通の問題点は、薬物の制御された信頼できる放出を提供することである。静電
気を伴なわない充填技術によって、乾燥粉末吸入器に薬物が装填されることがあ
る。ある種の器具においては、堆積された粉末は塊の粒子を形成する傾向があっ
て、放出される薬物の量は制御されることなく変化する。前述の出願のいくつか
はこの問題点に対して様々な解決法を提供している。
共通の問題点は、薬物の制御された信頼できる放出を提供することである。静電
気を伴なわない充填技術によって、乾燥粉末吸入器に薬物が装填されることがあ
る。ある種の器具においては、堆積された粉末は塊の粒子を形成する傾向があっ
て、放出される薬物の量は制御されることなく変化する。前述の出願のいくつか
はこの問題点に対して様々な解決法を提供している。
【０００６】 乾燥粉末吸入器の設計においては多数のアプローチが取られてきた。いくつか
の事例では、ＷＯ９３／０９８３２に開示されるように、粉末キャリアの基板に
衝撃を与えて粉末を放出させる。ＷＯ９０／１３３２８に開示される吸入器もこ
れと関連がある。
の事例では、ＷＯ９３／０９８３２に開示されるように、粉末キャリアの基板に
衝撃を与えて粉末を放出させる。ＷＯ９０／１３３２８に開示される吸入器もこ
れと関連がある。
【０００７】 係属中の出願、出願番号第６６１，２１３号と第６６１，２１２号においては
、吸入するための薬物と接触する吸入器の内部表面に、陥凹部又は持上がった表
面を設けることが開示されていて、この表面が薬物と吸入器装置の表面との接触
面積を最小にすることで、吸入器からの薬物の放出を促進する。
、吸入するための薬物と接触する吸入器の内部表面に、陥凹部又は持上がった表
面を設けることが開示されていて、この表面が薬物と吸入器装置の表面との接触
面積を最小にすることで、吸入器からの薬物の放出を促進する。
【０００８】 薬物の粒子が塊になると、それらは気流中に残って肺に堆積されるというより
も、むしろ口とのどとに影響を与える。ひとつの救済法として、吸入器にねじれ
た通路を提供して解凝集を促進することがある。しかしながら、薬物は通路に沿
って堆積するので不正確な投薬量の投薬に通じるだろう。凝集はまた、吸入器が
薬物を不正確に投薬する傾向をもたらすので、より多量の又はより少量の投薬が
なされる。凝集の問題点に対する前述の解決策は、凝集効果を最小にするために
機械的な装置に頼っている傾向がある。
も、むしろ口とのどとに影響を与える。ひとつの救済法として、吸入器にねじれ
た通路を提供して解凝集を促進することがある。しかしながら、薬物は通路に沿
って堆積するので不正確な投薬量の投薬に通じるだろう。凝集はまた、吸入器が
薬物を不正確に投薬する傾向をもたらすので、より多量の又はより少量の投薬が
なされる。凝集の問題点に対する前述の解決策は、凝集効果を最小にするために
機械的な装置に頼っている傾向がある。
【０００９】
肺へ輸送するためには小さい粒子サイズが必要とされるということが、吸入器
による放出と肺の深い領域への配送について数多くの問題点を提起した。粒子サ
イズが減少するに従って、粒子と他の物体との間の相対的な結合力が増加する。
このことは、粒子と基板との結合と、粒子と粒子との結合の両方に適用される。
その結果、粒子の凝集体はよりしっかり結合するようになって、個々の粒子が基
板から離れることはより難しくなる。凝集は放出されるドラッグの活性径を増加
させて、呼吸できる部分を減少させる。粒子と基板との相対的な結合が増加する
と、ドラッグの放出をより難しくして、また呼吸できる部分を減少させる。
による放出と肺の深い領域への配送について数多くの問題点を提起した。粒子サ
イズが減少するに従って、粒子と他の物体との間の相対的な結合力が増加する。
このことは、粒子と基板との結合と、粒子と粒子との結合の両方に適用される。
その結果、粒子の凝集体はよりしっかり結合するようになって、個々の粒子が基
板から離れることはより難しくなる。凝集は放出されるドラッグの活性径を増加
させて、呼吸できる部分を減少させる。粒子と基板との相対的な結合が増加する
と、ドラッグの放出をより難しくして、また呼吸できる部分を減少させる。
【００１０】
本発明者は異なるアプローチの必要性を認識し、凝集自体が最小になって無視
できるようにした。これは凝集効果を扱う機械的な解決法の必要性を減少させる
。
できるようにした。これは凝集効果を扱う機械的な解決法の必要性を減少させる
。
【００１１】 本発明による乾燥粉末を基板上に堆積する方法では、それぞれが長手軸線を有
するような複数の細長い乾燥粒子を提供すると共に、長手軸線を基板表面に対し
て実質的に垂直に整列させた状態で基板の表面に粒子を堆積させる。 ひとつの実施形態における方法では、粒子を与えられた極性で帯電させて、粒
子を基板上に静電的に堆積することを含むことが好ましい。
するような複数の細長い乾燥粒子を提供すると共に、長手軸線を基板表面に対し
て実質的に垂直に整列させた状態で基板の表面に粒子を堆積させる。 ひとつの実施形態における方法では、粒子を与えられた極性で帯電させて、粒
子を基板上に静電的に堆積することを含むことが好ましい。
【００１２】 他の実施形態では、粒子にアスペクト比を設けて、各粒子にはその長手軸線に
沿った電気双極子を生成させる。電場が粒子を静電的に基板に引き付ける。 さらに他の好ましい実施形態においては、粒子は約２：１のアスペクト比を有
する。 基板は金属であっても非金属であってもよくて、メッシュの又はメッシュでな
い材料が含まれる。
沿った電気双極子を生成させる。電場が粒子を静電的に基板に引き付ける。 さらに他の好ましい実施形態においては、粒子は約２：１のアスペクト比を有
する。 基板は金属であっても非金属であってもよくて、メッシュの又はメッシュでな
い材料が含まれる。
【００１３】 他の実施形態では、制御された量の粒子を基板の表面のそれぞれの複数の所定
の領域に堆積させる。 他の好ましい実施形態においては、粒子は約０．５μｍから３μｍの範囲の直
径寸法と約１μｍから１０μｍの範囲の長さを持っている。 他の実施形態では、粒子は製薬的な活性成分の薬物である。
の領域に堆積させる。 他の好ましい実施形態においては、粒子は約０．５μｍから３μｍの範囲の直
径寸法と約１μｍから１０μｍの範囲の長さを持っている。 他の実施形態では、粒子は製薬的な活性成分の薬物である。
【００１４】 本発明のさらなる実施形態による薬剤ドラッグを投薬するための装置は、マウ
スピースとマウスピースに連通する薬物キャビティとを有する吸入器を備えてい
る。乾燥粉末薬物は、基板上の間隔の隔てられた位置に堆積されてキャビティに
導入されて、吸入器によって選択的に投薬され、この薬物は複数の細長い粒子か
ら構成されていて、粒子は堆積電場によって帯電されたり誘電されたときに粒子
において電気双極子を生成するようなアスペクト比を有する。
スピースとマウスピースに連通する薬物キャビティとを有する吸入器を備えてい
る。乾燥粉末薬物は、基板上の間隔の隔てられた位置に堆積されてキャビティに
導入されて、吸入器によって選択的に投薬され、この薬物は複数の細長い粒子か
ら構成されていて、粒子は堆積電場によって帯電されたり誘電されたときに粒子
において電気双極子を生成するようなアスペクト比を有する。
【００１５】 本発明の他の実施形態による乾燥粉末を基板上に堆積するための装置は、それ
ぞれが長手軸線を有するような複数の細長い乾燥粒子を備えると共に、長手軸線
が基板表面に対して実質的に垂直に整列された状態になるように基板の表面に粒
子を堆積する手段とを備える。
ぞれが長手軸線を有するような複数の細長い乾燥粒子を備えると共に、長手軸線
が基板表面に対して実質的に垂直に整列された状態になるように基板の表面に粒
子を堆積する手段とを備える。
【００１６】
図１には堆積装置３０が模式的に示されていて、この装置は、基板３２と、破
線３６によって表されている電場を発生させるための帯電源３４と、制御器３８
と、細長い薬物粒子４２の雲を発生させるための薬物雲発生器４０とを備えてい
る。一般に、静電的な堆積装置は前述の係属中の出願と特許に記述されているよ
うに公知である。しかしながら、開示された装置は、ここで説明するように本発
明に従って変更することができる。
線３６によって表されている電場を発生させるための帯電源３４と、制御器３８
と、細長い薬物粒子４２の雲を発生させるための薬物雲発生器４０とを備えてい
る。一般に、静電的な堆積装置は前述の係属中の出願と特許に記述されているよ
うに公知である。しかしながら、開示された装置は、ここで説明するように本発
明に従って変更することができる。
【００１７】 図２に模式的に示すように１の実施形態においては、基板３２は一方の極性例
えば負に帯電される一方で、電場電極４４は反対の極性例えば正に帯電される。
電極４４は基板３２を取囲んでもよい。基板３２は、制御された量の薬物を受け
るために局所領域にて帯電されるが、これについては例えば導入部で言及した前
述の特許と係属中の出願に記述されていてそれらを参照でこの場所に取り入れる
。基板３２と電場電極４４との間には図示の如く電界線３６が発生する。電場内
の細長い粒子４６は電界線３６に整列した双極子を示して、基板３２の上の帯電
が粒子４６を基板３２へ引き付ける。
えば負に帯電される一方で、電場電極４４は反対の極性例えば正に帯電される。
電極４４は基板３２を取囲んでもよい。基板３２は、制御された量の薬物を受け
るために局所領域にて帯電されるが、これについては例えば導入部で言及した前
述の特許と係属中の出願に記述されていてそれらを参照でこの場所に取り入れる
。基板３２と電場電極４４との間には図示の如く電界線３６が発生する。電場内
の細長い粒子４６は電界線３６に整列した双極子を示して、基板３２の上の帯電
が粒子４６を基板３２へ引き付ける。
【００１８】 薬物粉末は細長い粒子の形態であって、この粒子は望ましくは約０．５〜３μ
ｍの範囲の概略直径を持っていると共に、望ましくは約１〜１０μｍの範囲の軸
長を持っている。粒子は在来の帯電メカニズム例えば摩擦電気帯電器や誘導帯電
器などによって所定の極性に帯電される。粒子は制御された量において堆積され
て、ここで基板上のそれぞれの複数の位置に堆積する活性薬剤の成分は所定の量
から例えば１５％以上には変わることがない。
ｍの範囲の概略直径を持っていると共に、望ましくは約１〜１０μｍの範囲の軸
長を持っている。粒子は在来の帯電メカニズム例えば摩擦電気帯電器や誘導帯電
器などによって所定の極性に帯電される。粒子は制御された量において堆積され
て、ここで基板上のそれぞれの複数の位置に堆積する活性薬剤の成分は所定の量
から例えば１５％以上には変わることがない。
【００１９】 導入部において注記した、１９９８年６月１０日にＰｏｌｉｎｉａｋらの名前
において出願された係属中の出願第０９／０９５，２４６号（発明の名称「乾燥
粉末の堆積処理(Dry Powder Deposition Process)」）と、１９９８年６月１０
日にＣｈｒａｉらの名前において出願された第０９／０９５，６１６号（発明の
名称「薬剤製品と製造方法(Pharmaceutical Product and Method of Making)」
）とについて、参照してその全体をこの場所に取り入れる。これらの出願は、製
薬的な活性成分薬物を静電的に基板上に堆積するための装置と処理について開示
しており、乾燥粉末の薬物を帯電させることと共に、帯電した粉末粒子を基板へ
引き付けることを含んでいる。特に、薬物は基板上の間隔を隔てた位置に制御さ
れた量で堆積されて、堆積される量は予定された量から例えば１５％以上は変わ
ることがない。この処理は好ましい。
において出願された係属中の出願第０９／０９５，２４６号（発明の名称「乾燥
粉末の堆積処理(Dry Powder Deposition Process)」）と、１９９８年６月１０
日にＣｈｒａｉらの名前において出願された第０９／０９５，６１６号（発明の
名称「薬剤製品と製造方法(Pharmaceutical Product and Method of Making)」
）とについて、参照してその全体をこの場所に取り入れる。これらの出願は、製
薬的な活性成分薬物を静電的に基板上に堆積するための装置と処理について開示
しており、乾燥粉末の薬物を帯電させることと共に、帯電した粉末粒子を基板へ
引き付けることを含んでいる。特に、薬物は基板上の間隔を隔てた位置に制御さ
れた量で堆積されて、堆積される量は予定された量から例えば１５％以上は変わ
ることがない。この処理は好ましい。
【００２０】 しかしながら、導入部で注記した前述の係属中の出願と特許においては、乾燥
粉末薬物を基板上に静電的に堆積させるための他の処理もまた開示されており、
それらのすべてを参照でこの場所に取り入れる。それらの処理は、基板上の隔て
られた位置において、乾燥粉末薬物の制御された量を基板上に静電的に堆積する
ことを開示している。ここで開示された処理を改変させたうえで採用し、後述す
る本発明の実施形態にて採用されるように、テープやメッシュや薬物が堆積され
た放射状に突出した指部を備えているディスクなどのような金属基板に対してそ
れらの処理を適合させてもよい。そのような変形は当分野の通常の当業者が思い
つく範囲に含まれる。
粉末薬物を基板上に静電的に堆積させるための他の処理もまた開示されており、
それらのすべてを参照でこの場所に取り入れる。それらの処理は、基板上の隔て
られた位置において、乾燥粉末薬物の制御された量を基板上に静電的に堆積する
ことを開示している。ここで開示された処理を改変させたうえで採用し、後述す
る本発明の実施形態にて採用されるように、テープやメッシュや薬物が堆積され
た放射状に突出した指部を備えているディスクなどのような金属基板に対してそ
れらの処理を適合させてもよい。そのような変形は当分野の通常の当業者が思い
つく範囲に含まれる。
【００２１】 本発明では、細長い乾燥薬物の粒子が一方の極性例えば正の帯電に帯電されて
、電場にさらされている基板上に静電的に堆積し、帯電した粒子を基板上の隔て
られた所定の位置へ引き付けるために空間的な変化を伴う。これは粒子が一般に
球形か、無定形的か、又は対称的な傾向がある従来技術とは区別される。 粒子サイズが小さくなると、表面からの粒子の離脱がより難しくなる傾向があ
る。これはおおざっぱには、粒子サイズが小さくなると、体積と表面積とが小さ
くなるのに比べて、付着力がよりゆっくりと減少する結果である。体積と表面と
は一般に離脱力と解凝集に関係するので、これらの力を克服することは粒子サイ
ズが小さくなるにつれてますます難しくなる。
、電場にさらされている基板上に静電的に堆積し、帯電した粒子を基板上の隔て
られた所定の位置へ引き付けるために空間的な変化を伴う。これは粒子が一般に
球形か、無定形的か、又は対称的な傾向がある従来技術とは区別される。 粒子サイズが小さくなると、表面からの粒子の離脱がより難しくなる傾向があ
る。これはおおざっぱには、粒子サイズが小さくなると、体積と表面積とが小さ
くなるのに比べて、付着力がよりゆっくりと減少する結果である。体積と表面と
は一般に離脱力と解凝集に関係するので、これらの力を克服することは粒子サイ
ズが小さくなるにつれてますます難しくなる。
【００２２】 粒子と基板との間の又は２つの粒子の間の接触面積が増えると、ファン・デル
・ワールス力で引き起こされる付着と凝集の力は増加する。もしも非常に細長い
粒子をその先端だけが基板と接触するようにして基板上に堆積できるのならば、
同様の粒子がその長い軸線を基板に接触させて堆積した場合に比べて、付着は低
くなる。同様に、これらの粒子が先端と先端とで接触するのならば、非常に細長
い粒子の間における凝集力は最小になる。また、もしも粒子の密度が十分に低く
て、粒子と粒子とのそれらの主たる軸線に沿った接触をさせないのならば、凝集
を減少させることができる。
・ワールス力で引き起こされる付着と凝集の力は増加する。もしも非常に細長い
粒子をその先端だけが基板と接触するようにして基板上に堆積できるのならば、
同様の粒子がその長い軸線を基板に接触させて堆積した場合に比べて、付着は低
くなる。同様に、これらの粒子が先端と先端とで接触するのならば、非常に細長
い粒子の間における凝集力は最小になる。また、もしも粒子の密度が十分に低く
て、粒子と粒子とのそれらの主たる軸線に沿った接触をさせないのならば、凝集
を減少させることができる。
【００２３】 大きな呼吸できる部分を得るためには、静電的な堆積が好ましく、粒子と基板
との及び粒子と粒子との接触を最小にして、これがそれぞれ付着及び凝集の力を
最小にする。すべてではないにしてもほとんどの薬剤の粉末が誘電性であって、
電気帯電の分離を支持できる。図２の線３６に明示されているような電場の存在
のもとでは、そのような粉末の粒子は電気的に分極して、双極子を形成する傾向
がある。そのような双極子を形成するためには粒子を電場から独立して個別に帯
電する必要はない。
との及び粒子と粒子との接触を最小にして、これがそれぞれ付着及び凝集の力を
最小にする。すべてではないにしてもほとんどの薬剤の粉末が誘電性であって、
電気帯電の分離を支持できる。図２の線３６に明示されているような電場の存在
のもとでは、そのような粉末の粒子は電気的に分極して、双極子を形成する傾向
がある。そのような双極子を形成するためには粒子を電場から独立して個別に帯
電する必要はない。
【００２４】 すなわち、細長い粒子は一方の先端を正に帯電させ反対の先端を負に帯電させ
て双極子を形成する傾向がある。図２に示すように、基板には電場が加えられて
正の極性に帯電された粒子を引き付ける。粒子が電場によって基板に引き付けら
れるとき、粒子の双極子帯電は粒子の主たる軸線が概略基板表面に垂直になるよ
うに粒子を整列する。これは基板の電場と粒子との反対極性の帯電によって、粒
子の先端を基板に引き付ける。その結果、粒子は一端を上にして基板上に直立す
る。図３及び図４は、この端部から端部までの形態を示す電子顕微鏡写真である
。図３は、アルミニウム基板の隔てられた位置に堆積された製薬品の粒を示す。
電場開口５０の輪郭は点在している粒子によって示される。電場で形成された投
与量５２は図３に示すような開構造を有する。粒のサイズと投与量のサイズとの
比較が図中のスケールによって示される。図４は、堆積された粉末の円柱状の構
造を示している。スケールは、これが図３のスケールと比較して拡大されている
ことを示している。
て双極子を形成する傾向がある。図２に示すように、基板には電場が加えられて
正の極性に帯電された粒子を引き付ける。粒子が電場によって基板に引き付けら
れるとき、粒子の双極子帯電は粒子の主たる軸線が概略基板表面に垂直になるよ
うに粒子を整列する。これは基板の電場と粒子との反対極性の帯電によって、粒
子の先端を基板に引き付ける。その結果、粒子は一端を上にして基板上に直立す
る。図３及び図４は、この端部から端部までの形態を示す電子顕微鏡写真である
。図３は、アルミニウム基板の隔てられた位置に堆積された製薬品の粒を示す。
電場開口５０の輪郭は点在している粒子によって示される。電場で形成された投
与量５２は図３に示すような開構造を有する。粒のサイズと投与量のサイズとの
比較が図中のスケールによって示される。図４は、堆積された粉末の円柱状の構
造を示している。スケールは、これが図３のスケールと比較して拡大されている
ことを示している。
【００２５】 粒子のアスペクト比が高ければ高いほど、分極はより大きい。非常に針状の粒
子の分極は粒子の主要な軸線を電界線に整列させる。絶縁された誘電性の粒子に
導入された帯電は粒子の整列を支配する。 電場の形状を制御することによって、薬剤の粒子を整列させて、それらの堆積
を特定の位置に向けることが可能である。予め帯電された粒子については、均一
な電場はその帯電分布に依存して粒子を整列させる。静電気の電場によって分極
が引き起こされた粒子においては、整列は粒子の形状によって制御され、すなわ
ち長い軸線が常に電場の勾配に平行になる（図２参照）。帯電した粒子は電界線
に追従する傾向がある。従って、望まれる堆積現場において終端するような高密
度の電界線を有するのが有利である。
子の分極は粒子の主要な軸線を電界線に整列させる。絶縁された誘電性の粒子に
導入された帯電は粒子の整列を支配する。 電場の形状を制御することによって、薬剤の粒子を整列させて、それらの堆積
を特定の位置に向けることが可能である。予め帯電された粒子については、均一
な電場はその帯電分布に依存して粒子を整列させる。静電気の電場によって分極
が引き起こされた粒子においては、整列は粒子の形状によって制御され、すなわ
ち長い軸線が常に電場の勾配に平行になる（図２参照）。帯電した粒子は電界線
に追従する傾向がある。従って、望まれる堆積現場において終端するような高密
度の電界線を有するのが有利である。
【００２６】 図３及び図４は、アルミニウムフィルム基板上に静電的に堆積されたポリエチ
レングリコール（ＰＥＧ）の例を示している。個々の粒子は少なくとも約２：１
の又はより大きい例えば１０：１のアスペクト比を有する。粒子がいったん堆積
されると、静電気の電場は、粒子の先端から先端へと粒子の連鎖が細長く形成す
るように後続の粒子に作用する。基板上の粒子の相対密度が高いと、粒子の主た
る軸線に沿って粒子が凝集することにつながると共に、比較的高い堆積条件のも
とで起こる。
レングリコール（ＰＥＧ）の例を示している。個々の粒子は少なくとも約２：１
の又はより大きい例えば１０：１のアスペクト比を有する。粒子がいったん堆積
されると、静電気の電場は、粒子の先端から先端へと粒子の連鎖が細長く形成す
るように後続の粒子に作用する。基板上の粒子の相対密度が高いと、粒子の主た
る軸線に沿って粒子が凝集することにつながると共に、比較的高い堆積条件のも
とで起こる。
【００２７】 粒子の連鎖が個別に孤立したままで残っているような又は粒子の厚さが単一の
連鎖であるような低密度の堆積は、放出と解凝集のためには理想的な構造である
。個々の粒子は、それらの先端において基板に結合するか又は粒子の先端におい
て先端と先端とで他の粒子と結合する。いずれの事例においても、結果的な形状
はファン・デル・ワールスの相互作用のために最小の領域を提供して、最小の結
合及び凝集力につながる。
連鎖であるような低密度の堆積は、放出と解凝集のためには理想的な構造である
。個々の粒子は、それらの先端において基板に結合するか又は粒子の先端におい
て先端と先端とで他の粒子と結合する。いずれの事例においても、結果的な形状
はファン・デル・ワールスの相互作用のために最小の領域を提供して、最小の結
合及び凝集力につながる。
【００２８】 静電的に堆積された粒子の密度は低いが（すなわち、０．１〜０．４の見かけ
密度）、これは同じ帯電極性の粒子間の反発力に起因する。
密度）、これは同じ帯電極性の粒子間の反発力に起因する。
【００２９】 約１００μｇ以下の投与量を必要とする用途については、約５０ｍｍ２の基板
領域に対して実質的に凝集の形成なしに堆積を行なうことができる。その結果、
粒子は孤立し、又は単一粒子厚さの連鎖を形成して、粒子間のファン・デル・ワ
ールス力は低くなり、別の方法で起こるよりはるかに低い力で基板から放出され
る。
領域に対して実質的に凝集の形成なしに堆積を行なうことができる。その結果、
粒子は孤立し、又は単一粒子厚さの連鎖を形成して、粒子間のファン・デル・ワ
ールス力は低くなり、別の方法で起こるよりはるかに低い力で基板から放出され
る。
【００３０】 図５には、１の実施形態の例示として与えられている吸入器装置２が、一体成
形された熱可塑性プラスチックのハウジング４を備えてチャンバ６を有している
。当業界に知られている他の投薬装置もまた、乾燥粉末の活性薬剤の成分薬物を
投薬するために使用することができる。そのような他の装置はカセット又はカー
トリッジのタイプの投薬器を含んでもよい。
形された熱可塑性プラスチックのハウジング４を備えてチャンバ６を有している
。当業界に知られている他の投薬装置もまた、乾燥粉末の活性薬剤の成分薬物を
投薬するために使用することができる。そのような他の装置はカセット又はカー
トリッジのタイプの投薬器を含んでもよい。
【００３１】 マウスピース８はハウジング４と一体的に成形されてハウジングから延びて、
チャンバ６と連通するのど１０を有する。薬物を投薬するテープ１２はリール１
４によって供給される。テープ１２は金属テープ基板１６、望ましくはステンレ
ス鋼から構成される。薬物１８は、制御された量において基板１６上の複数の間
隔を隔てた複数のそれぞれの位置に堆積される。テープシール２０は基板１６の
上の薬物１８を覆って保護している。
チャンバ６と連通するのど１０を有する。薬物を投薬するテープ１２はリール１
４によって供給される。テープ１２は金属テープ基板１６、望ましくはステンレ
ス鋼から構成される。薬物１８は、制御された量において基板１６上の複数の間
隔を隔てた複数のそれぞれの位置に堆積される。テープシール２０は基板１６の
上の薬物１８を覆って保護している。
【００３２】 シール２０は巻取りリール２２で取除かれて、空にされた基板はリール２４に
巻取られる。バッテリー２６は電子薬物放出機構２８（詳細は不図示）を動作さ
せるが、これについては導入部で前記した係属中の出願番号第６６１，２１２号
に記述されているので参照でこの場所に組み入れる。吸入器装置のハウジング４
と、マウスピース８と、基板及び関連する機構については導入部で前記した係属
中の出願番号第６６１，２１３号により完全に記述されているので参照でこの場
所に組み入れる。
巻取られる。バッテリー２６は電子薬物放出機構２８（詳細は不図示）を動作さ
せるが、これについては導入部で前記した係属中の出願番号第６６１，２１２号
に記述されているので参照でこの場所に組み入れる。吸入器装置のハウジング４
と、マウスピース８と、基板及び関連する機構については導入部で前記した係属
中の出願番号第６６１，２１３号により完全に記述されているので参照でこの場
所に組み入れる。
【００３３】 基板としてはカセット又はカートリッジを採用してもよく、当業者に知られて
いる例えばステンレス鋼又は非金属のいずれでもよく、メッシュでも固体でもよ
く、薬物基板として適当であるようないかなる材料でもよい。与えられた具体化
に応じて基板の材料を選択する。図６において、基板１６’は鋼テープから構成
され隔てられた位置に投薬量１８を有し、スペーサー１９と密封テープ２０とを
有している。代替手段としての図６ａには、基板１６”にポケット１９又は窪み
（図示せず）を形成している。ポケットは投薬量１８を窪みに収容してスペーサ
ーの必要を避ける。この窪みは投薬量１８を密封テープ２１から隔てる。テープ
が取外されるときには、投薬量は所定の位置に残っていて、テープによって取除
かれることはない。
いる例えばステンレス鋼又は非金属のいずれでもよく、メッシュでも固体でもよ
く、薬物基板として適当であるようないかなる材料でもよい。与えられた具体化
に応じて基板の材料を選択する。図６において、基板１６’は鋼テープから構成
され隔てられた位置に投薬量１８を有し、スペーサー１９と密封テープ２０とを
有している。代替手段としての図６ａには、基板１６”にポケット１９又は窪み
（図示せず）を形成している。ポケットは投薬量１８を窪みに収容してスペーサ
ーの必要を避ける。この窪みは投薬量１８を密封テープ２１から隔てる。テープ
が取外されるときには、投薬量は所定の位置に残っていて、テープによって取除
かれることはない。
【００３４】 特許請求の範囲に定義されている発明の範囲から逸脱することなしに、開示さ
れた実施形態に改変を行なうことは当業者にとって可能である。例えば、堆積さ
れた粉末は薬物でなくてもよくて、与えられた具体化に応じた他の用途のための
粉末であってもよい。様々な基板はまた例示として与えられている。投薬装置も
また例示としてのものであって、望むならば他の投薬装置を採用してもよい。本
明細書で与えた説明は制限ではなくて例示である。
れた実施形態に改変を行なうことは当業者にとって可能である。例えば、堆積さ
れた粉末は薬物でなくてもよくて、与えられた具体化に応じた他の用途のための
粉末であってもよい。様々な基板はまた例示として与えられている。投薬装置も
また例示としてのものであって、望むならば他の投薬装置を採用してもよい。本
明細書で与えた説明は制限ではなくて例示である。
【図１】 図１は、本発明の実施形態による粒子堆積のための堆積処理の一般的な形態を
示す概略模式図である。
示す概略模式図である。
【図２】 図２は図１の模式図をより詳細に示した図であって、基板上の電場の発生を示
している。
している。
【図３】 図３は、本発明の実施形態に従った基板に堆積される粒子を示す電子顕微鏡写
真である。
真である。
【図４】 図４は、本発明の実施形態に従った基板に堆積される粒子を示す電子顕微鏡写
真である。
真である。
【図５】 図５は、本発明によって堆積された薬物を組み込んでいる例示的な吸入器を示
した側立面断面図である。
した側立面断面図である。
【図６】 図６及び図６ａは、本発明の実施形態の吸入器装置において使われる代表的な
基板の一部分を示した側立面断面図である。
基板の一部分を示した側立面断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ， ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，Ｃ Ｚ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 マクジン ジョセフ トーマス アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08822 フレミントン フェザーベッド レーン 46 (72)発明者 シン バワ アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08043 ヴーヒース ワイズ ドライヴ 12
Claims (22)
- 【請求項１】 基板上に細長い薬剤の活性薬物の乾燥粉末の粒子を堆積する
方法であって、上記方法が、 それぞれが長手軸線を有するような複数の前記細長い薬剤の活性薬物の乾燥粒
子を提供する段階と、 長手軸線を基板の表面に対して実質的に垂直に整列させた状態で基板の表面に
粒子を堆積させて、粒子の凝集を最小にすると共に粒子の基板への付着を最小に
するような段階とを備えている方法。 - 【請求項２】 粒子を与えられた極性に帯電させて、粒子を基板上に静電的
に堆積する段階を含む請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 粒子にアスペクト比を設けて、各粒子にその長手軸線に沿っ
た電気双極子を生成させて、電場が粒子を静電的に基板に引き付けるような段階
を含む請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 粒子が約２：１のアスペクト比を有するような請求項１記載
の方法。 - 【請求項５】 金属基板を提供する段階を含む請求項１記載の方法。
- 【請求項６】 ステンレス鋼の基板を提供する段階を含む請求項５記載の方
法。 - 【請求項７】 制御された量の粒子を基板の表面のそれぞれの複数の所定の
領域に堆積させて、それぞれの前記所定の領域が１単位の投薬量を形成するよう
な段階を含む請求項１記載の方法。 - 【請求項８】 基板に対して実質的に垂直な粒子の連鎖を形成する段階を含
む請求項１記載の方法。 - 【請求項９】 約０．５〜３μｍの範囲の直径寸法と約１〜１０μｍの範囲
の長さとを有するような粒子を提供する段階を含む請求項１記載の方法。 - 【請求項１０】 複数の粒子を基板上の隔てられた別々の位置に提供し、こ
れらの各位置が投薬量を形成するような段階を含む請求項１記載の方法。 - 【請求項１１】 薬剤の活性薬物を投薬する装置であって、上記装置が、 マウスピースとマウスピースに連通する薬物キャビティとを有する吸入器と、 吸入器によって選択的に投薬されるために基板のキャビティに堆積された乾燥
粉末の薬剤の活性薬物であって、この薬物は複数の乾燥した細長い粒子から構成
されて、粒子は印加された電場にさらされたときに粒子において電気双極子を生
成するようなアスペクト比を有すると共に、粒子はその長手軸線を基板に対して
実質的に垂直にした状態で基板に堆積されて、凝集と基板への粒子の付着とを最
小にするような上記薬物とを備えている装置。 - 【請求項１２】 アスペクト比が約２：１である請求項１１記載の装置。
- 【請求項１３】 細長い粒子のそれぞれが対向する先端を有し、複数の粒子
が粒子の先端の一方にて基板と接触する請求項１１記載の装置。 - 【請求項１４】 薬物を選択的に投薬するための手段を備えている請求項１
１記載の装置。 - 【請求項１５】 第１の複数の粒子が第２の複数の粒子と先端と先端との関
係において係合している請求項１１記載の装置。 - 【請求項１６】 薬剤の活性薬物の乾燥粉末の細長い粒子を基板上に堆積す
る装置であって、この装置が、 複数の前記細長い薬剤の活性薬物の乾燥粒子であって、それぞれが長手軸線を
有するような上記粒子と、 長手軸線が基板表面に対して実質的に垂直に整列された状態になるように基板
の表面に粒子を堆積する手段とを備えて、粒子の互いの凝集と粒子の基板への付
着が最小にされることを特徴とする装置。 - 【請求項１７】 粒子を与えられた極性に帯電させる手段と、粒子を静電的
に基板上に堆積する手段とを含む請求項１６記載の装置。 - 【請求項１８】 粒子はアスペクト比を有していて、各粒子はその長手軸線
に沿った電気双極子を生成させて、電場が粒子を静電的に基板に引き付ける請求
項１６記載の装置。 - 【請求項１９】 粒子が約２：１のアスペクト比を有するような請求項１６
記載の装置。 - 【請求項２０】 基板は金属であることを特徴とする請求項１６記載の装置
。 - 【請求項２１】 基板に対して実質的に垂直な粒子の連鎖を含む請求項１６
記載の装置。 - 【請求項２２】 粒子は製薬的に活性な薬物であると共に、複数の粒子が基
板上の隔てられた複数の別々の位置に堆積されて、各位置において単位投薬量を
形成している請求項１６記載の装置。
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