JP5944329B2 - 模擬タバコ - Google Patents

Description

本発明は、模擬タバコに関するものである。

タバコの代替品の分野では、模擬タバコを作成するための多くの提案がなされてきた。このような装置は、喫煙者に心理的に重要である喫煙という物理的な行為を再現し、持続的な喫煙者が望むタバコの薬物動態作用をより密接に再現する用量のニコチンを送ることができるという点で、パッチやガムなどの従来のニコチン置換療法に対して多くの利点を有している。このように、予測できない用量、弱くなる切望及び休止率につながる「ヒット」を生成しないパッチやガムからのゆっくりとした放出に対応しなければならないよりむしろ、喫煙者は、タバコからなじみのある「ヒット」を得ることができる。

本発明は、特に模擬タバコ装置に関するものである。模擬タバコ装置は、ハウジングと、ハウジング内の吸入可能な組成物の加圧リザーバと、リザーバから及びハウジングから外への吸入可能な組成物のための出口と、出口を通る吸入可能な組成物の流れを制御する出口弁と、を備えている。このような模擬タバコは、以降、「記載された種類の」として引用される。

記載された種類の模擬タバコの１つの問題は、方向の問題である。特に、装置が有効である場合、実際にどの方向でも、その用量を投与することが可能であることが重要である。

従来の定量吸入器では、使用者が吸入するとき、加圧キャニスタが出口最下部で垂直構成において常に適応できるように、方向の問題を軽減する曲げ部又は首部を有している。模擬タバコは、本物のタバコに似せて設計されるので、狭い円筒構造を有しており、したがって、このような曲げ部又は首部に適応できない。

我々が知る限り、この問題に対処するため、従来技術において２つの試みがなされてきた。

ＤＥ４０３０２５７は、出口弁がフレキシブル浸漬チューブの端部に接続されていることが開示されている。浸漬チューブは、装置の各部又はスリーブからほとんど独立しており、チャンバー内に存在する流体有効成分にその開放端が常に浸漬されていることが述べられている。しかし、この浸漬チューブは、おそらく重りが付けられており、いくつかの方向で役立つかもしれないが、すべての方向での連続使用を可能としていない。例えば、リザーバの半分未満が満たされている場合、使用者は、装置上で吸入できるが、タバコが「チップダウン」方向となっている場合、エアロゾル化された用量を受けることはできない。

２つ目の文書は、ＵＳ３７２１２４０である。これは、一方の端部に加圧リザーバ及び出口弁を備えた模擬タバコ装置を開示している。出口弁は、蒸発ストリップ又はウィックに結び付いている。これは、出口弁から直接リザーバの下面に延びる薄いストリップとして示されており、リザーバの長さの半分未満だけ延びているように見える。したがって、ウィックは、出口弁に隣接する領域においてリザーバの底部に蓄積された液体を移動させるが、リザーバの半分未満が満たされていて「チップダウン」方向で使用される場合、効果を有することができないと思われる。さらに、ウィックは、模擬タバコ装置が正しい角度方向（つまり、その主縦軸に沿う正しい方向）である場合、動作するように思われる。模擬タバコが図示された構成に対して逆さまで使用されたり、ウィックがリザーバの壁に取り付けられている場合、全く効果を発揮しない。壁に取り付けられていない場合、出口弁に直接隣接した位置でリザーバに単に垂れるようになり、ほとんど又は全く効果を有しない。したがって、ＵＳ３７２１２４０に開示されたウィックは、模擬タバコが正しい角度方向で使用される場合のみ完全に機能するものであり、その場合でも、効果が限られている。

ＵＳ３７２１２４０ほど関連していないが本発明といくつかの表面的な類似点を有するさらなる模擬タバコ装置が、ＦＲ２６５０００２に開示されている。これは、加圧リザーバを開示していない。その代わりに、吸入可能な揮発性組成物を保持するように働く多孔性マトリックスを開示している。多孔性マトリックスは、一対のフラップ弁の間に含まれている。使用者が装置上で吸うと、吸引力は、空気が、揮発性組成物の一部を取り込んだ多孔性マトリックスを通して吸い込まれることができるように、２つのフラップ弁を開く。多孔性マトリックスは、単に物質を保持するように設計されており、いかなるウィッキング機能も備えていない。

本発明は、実際にすべての方向で使用されることができる記載された種類の模擬タバコ装置を、初めて提供することを目的とする。

本発明によれば、記載された種類の模擬タバコ装置は、出口弁付近からリザーバ内に延び、リザーバのかなりの部分を満たし、出口弁に向かって吸入可能な組成物を吸い出すように構成された、毛細管プラグによって特徴づけられる。

ＵＳ３７２１２４０の小さな薄いウィックではなく、リザーバのかなりの部分を満たす毛細管プラグを使用することによって、本発明は、初めて、実際にすべての方向で使用されることができる模擬タバコを提供する。プラグがリザーバのかなりの部分を満たしており、すべての方向において、多かれ少なかれ液体を吸収するようになっているので、タバコの方向は、はるかに重要でない。さらに、リザーバのかなりの部分を満たすことによって、出口弁から少し離れたところの液体を吸収し、出口弁にそれを移動させることができるので、毛細管プラグは、出口弁に隣接する領域に限定されない。

リザーバのかなりの部分を満たすためには、プラグは、好ましくは、リザーバの体積の少なくとも５０％、好ましくは少なくとも６０％、より好ましくは少なくとも７０％を占める。好ましくは、プラグは、リザーバの長さの少なくとも７０％、より好ましくは少なくとも８０％の長さだけ延びている。

一方、プラグはリザーバ全体を満たさないことが好ましい。これは、ウィッキング材料によって占められる空間がリザーバの容量を減少させるためである。したがって、好ましくは、リザーバの体積の少なくとも１０％、より好ましくは少なくとも２０％が、ウィッキング材料によって占められていない。

模擬タバコは、好ましくは、出口端と反対側の端部に補給弁を有している。好ましくは、補給液体がリザーバに入るのに遮るもののない空間を可能とするために、補給弁とプラグの端部との間には隙間が設けられている。また、好ましくは、液体が多孔性プラグに沿ってリザーバ内の通路を流れるように、プラグは、リザーバの長さのかなりの部分に対して、リザーバの断面の全体を占めないようになっている。このことによって確実に、多孔性プラグ内に横方向に吸収される前に、補給液体の一部がこの通路に沿って進むことができる。これにより、すべての補給液体が多孔性プラグに沿って流れることが必要なように、プラグがリザーバの断面の全体を満たす場合に比べて、ウィックをより容易に飽和させることができる。

好ましくは、プラグの毛細管取り込みは、模擬タバコが出口端の最上部の位置で保持されるとき、プラグの遠位端における組成物が出口弁に向かって、少なくとも２５ｍｍの距離、より好ましくは少なくとも３０ｍｍの距離だけ引き出されるようになっている。したがって、これは、強力な毛細管現象を備える材料を必要とする。

毛細管現象を強めるためには、プラグは、好ましくは、出口弁に向かって減少する孔径を有する。これは、孔径を変化させて形成された単相材、または、それぞれ異なる孔径を有する２以上の材料で、それらの相対的割合をプラグの長さに沿って変化させる、段階的な材料を使用することによって達成される。しかし、好ましくは、これは、出口弁の付近でプラグを圧縮することによって達成される。これは、可変孔径を達成する簡単な手段を提供し、出口弁の開閉機構が、リザーバがこの点において自然に薄くなっているように、出口弁に隣接する端部におけるリザーバの部分に沿って存在する、という設計で容易に達成できる。

適切な泡ウィッキング特性を選択するために、泡ウィッキング性能を説明する２つの有用なパラメータは、所定の流体に対する最大起立高さ及び泡浸透性（流体独立している）である。最大起立高さは、泡が流体のプールに浸漬されるとき、毛細管力によって泡内で流体が立ち上がることができる最大の高さを説明し、泡における孔径に反比例する。泡浸透性は、圧力勾配に応じて泡を通して流体が流れることができる速度を説明し、孔面積及び泡の空体積率に比例する。実際、最大起立高さ及び浸透性にアプローチするのに要する時間は、リザーバに少しの残液体を残すことで、最適に選択されることができる。

正確な特徴を詳述すると、孔半径は５０〜５００ミクロンの間であり、好ましくは１００〜３００ミクロンの間であり、最も好ましくは１００〜１５０ミクロンの間である。毛細管プラグは、出口弁に水圧アレンジメントを提供するために、親水性である必要があり、これは、特に出口弁その場において、小さい孔径によって助けられている。これは、クロスラインオープンセル、網状構造で最も良く達成されることができる。さらに、出口弁における泡の圧縮は、ウィッキング装置のベースが、最適な毛細管勾配を提供するために、およそ１５０ミクロンの孔径を構成するのに対して、最も好ましくはおよそ１００ミクロンの孔半径を考慮するよう想定される。

好ましくは、プラグの密度は１〜５０％の間であり、好ましくは１〜１０％ｍの間であり、最も好ましくは５〜６％の間である（固形物の体積と空間の体積との比率で規定される）。６％の密度に対して、これは、満杯であるチャンバーが組み込まれた泡の体積によって危うくされることがないことを意味しており、使用者が装置から得る吸入の数を制限しない。中高密度の毛細管ロッドは、６０ｋｇ／ｍ^３及び１２０ｋｇ／ｍ^３であり、密度が大きくなるほど、毛細管ロッドを通る液体の立ち上がり高さは高くなる。溶液を含む液体の大部分は、例えばＨＦＡ１３４ｂのような液体推進薬であり、他の液体推進薬や例えば二酸化炭素や窒素の液化された気体と使用されることもできる。ＨＦＡ１３４ｂで８．６９ｅ^−３ｎ／ｍの表面張力、１２２０ｋｇ／ｍ^３の密度を用いることによって、装置から得られる試験結果は、中密度のＣａｐｕ−Ｃｅｌｌ泡でおよそ５．４ｍｍの立ち上がり高さであり、高密度のＣａｐｕ−Ｃｅｌｌでおよそ６．７ｍｍの立ち上がり高さである。推進薬をベースとした溶液の密度が、水をベースとした溶液を密度と異なるので、立ち上がり高さを増加させるために、例えば、泡の密度を増加させることが必要であったり、孔径をおよそ５〜１０％減少させる等の、多くの小さな変更が行われなければならない。目的は、容器（レセプタクル）に少量の流体が残るとしても、立ち上がり高さが、毛細管プラグの全長を移動し出口弁を係合するのに十分であることを確実にすることである。

泡の孔径及び密度は、装置の最大の性能を提供するように、平衡状態に保たれるべきである。小さすぎるセルを有する毛細管プラグは、最終的に、装置からの形成の流量を制限するので、放出される投与量における正確性及び一貫性を確実とするために、泡の性能は、すべての方位角からの泡の配送が毎秒６０〜８０ｍｍ^３の間であることが確実となるようになされなければならない。

ｇ＝重力加速度、γ＝流体の表面張力
ρ＝流体の密度 及び Ｒ_ｐｏｒｅ＝泡の孔径

溶液にとって、液体の密度と表面張力は異なっている、すなわち、推進薬（例えば、より密度の大きいＨＦＡ２２７）、添加剤又は活性成分の組み合わせを変化させることによって、毛細管プラグは、使用者にとってエアロゾル流れの最適性能に適合するように、装置を横切って変化させることができる孔径及び密度レベルを有することができる。これを考慮して、遠位端に向かって孔径が増加するよう変化するだけでなく、孔径は、装置を横切って変化させることができ、その結果、より小さい孔径がウィッキング領域のコアを形成し、出口弁を囲むことができる。実際の問題として、これは、断面積において孔径の変化があるように、より大きいシート上により小さい孔径の泡シートを層状にすることによって達成される。これは、性能を向上させるために、孔径が、装置を横切って変化することができるのと同様、装置に沿っても変化することができることを意味している。現在のケースにおいて、プラグは、ニコチンを含む溶液を用いて調整される。

泡浸透性（流体独立している）は、流体が圧力勾配に応じて泡を通して流れることができる速度を記載し、式によれば、ｋは浸透性であり、εは泡の空体積率であり、τは「ねじれ」として知られており、流体が泡を通過するにかかる曲がりくねりを考慮する手段であり、Ｒ^２（孔）は孔径に相当する。

ウィッキング装置の浸透性（ｍ^２）は、好ましくは、ｅ^−３とｅ^−２５との間であり、より好ましくは、ｅ^−１０とｅ^−１５との間であり、最も好ましくは、ｅ^−１０とｅ^−１２との間である。これの実用的な例は、１．８７ｅ^−１１ｍ^２の浸透性を有する選択されたポリオレフィンのウィック材料である。

しかし、プラグの他の好ましい材料は、ポリウレタン、Ｃａｐｕ−Ｃｅｌｌ、ポリエーテル/ポリエステルのハイブリッド、ネオプレン、Ｂａｓｏｔｅｃｔ及びＰＶＡである。これらの材料は、液相の形で、推進薬ＨＦＡ１３４ａ、ＨＦＡ２２７、ＣＦＣ、Ｆｒｅｏｎ又は他の推進薬やガスを含むことができる吸入組成物を吸収するのに十分な能力を有している。孔半径が適合するように圧縮される又は変更されることができることにおいて、孔半径及び密度を変化させるとき、すべてが同様の立ち上がり高さを有しているので、ネオプレン、ＰＵ又はＢａｓｏｔｅｃｔが使用されるのは、好ましい形態である。好ましくは、ウィッキング材料は、良好な耐化学性を示し、最も好ましくは、医学的に互換性のある例えば、Ｓｃａｐａ医療用泡、創傷洗浄用に設計された吸水性ポリウレタンフォーム、Ｉｎｔｅｃ親水性及び網状発泡体、又はゴム発泡体であり、分解、抽出可能及び吸い付き可能に関して、ニコチンとの良好な互換性を示している。

本発明による模擬タバコの例が、添付図面を参照して説明される。

模擬タバコ装置の分解斜視図である。 図１の装置の断面図である。 異なる形状、密度、毛細管率吸収量のいくつかのウィッキング材料を示す断面斜視図である。 異なる形状、密度、毛細管率吸収量のいくつかのウィッキング材料を示す断面斜視図である。 異なる形状、密度、毛細管率吸収量のいくつかのウィッキング材料を示す断面斜視図である。 異なる形状、密度、毛細管率吸収量のいくつかのウィッキング材料を示す断面斜視図である。 異なる形状、密度、毛細管率吸収量のいくつかのウィッキング材料を示す断面斜視図である。 異なる形状、密度、毛細管率吸収量のいくつかのウィッキング材料を示す断面斜視図である。

本発明は、呼吸活性化タバコに対して出口弁を静水圧で可能とする毛細管ロッドに関するものであり、ここでは、本発明のこの部分のみ特に記載される。タバコ装置及びその補給機構の残りの構成の詳細については、参照が、ＷＯ２００９／００１０７８になされている。

図１に示されるように、装置は、メインシャーシ２とクロージャー要素３とからなるハウジング１を有している。これは、ラベル（図示せず）によって、所定位置に保持される。ハウジング内には、吸入可能な組成物を含む圧力リザーバ５が存在している。ＷＯ２００９／００１８０２に記載されているように、それは、注入弁６を通して補給可能であり、装置は、１回使用の装置であっても、リザーバ５が交換可能部品であるように設けられても良い。

息活性化弁７は、出口端８とリザーバ５との間に位置される。息活性化弁は、使用者が出口端８を吸うとき、リザーバ５から吸入可能な組成物を吸入可能とするよう、息活性弁７が開くように、配置されている。

出口端のハウジングは、２つのオリフィスを有している。これらの第１は、以下により詳細に記載されるように、チャンバー１０と連通する吸引オリフィス９であり、第２は、吸入可能な組成物がそこから提供される出口オリフィス１１であり、同様に以下により詳細に記載される。図２から明らかなように、出口オリフィス１１は分離部品１２上に設けられている。

出口通路１３は、リザーバ５と変形可能な管状部材１４によって設けられた出口オリフィス１１との間に画定されている。この管状部材は、記載される機構によって示されるように、閉位置と開位置との間で移動されるようになっている。

この機構は、枢動可能に取り付けられた羽根１５及び膜１６を備えている。枢動可能に取り付けられた羽根は、出口端８に最も近い端部のピボット１７と、出口端からその長さに沿って延び先細となっている中央補強リブ１８と、を有している。中間点付近では、羽根１５は、図１に示される閉位置内にそれを付勢するスプリング２０（変形可能な管状部材はその変形されていない状態が示されているが）を受けるための凹部１９を備えている。凹部１９の下には、狭い領域にわたって、羽根１５からの力を変形可能なチューブ１４に適用するように構成されている、断面が三角形を有する顎２１がある。羽根１５は、その端部２２、２３でハウジングにシールされているダイヤフラム１６によって支持されている。これは、吸引オリフィス９及びクロージャー要素３に位置する通気口に対して以外、チャンバー１０をシールしている。

出口通路１の周囲に延びているので図には示されておらず、その結果、図１の面には示されていない、漏れ通路が、ハウジング１を通して存在するように、膜１６の下面２４は、大気圧に開放されている。

使用者が出口端８を吸うとき、吸引は、チャンバー１０に対する吸引オリフィス９によって伝えられ、それによって、このチャンバー内の圧力が低下する。これにより、羽根１５は、変形可能なチューブが開くのを可能とするように、ダイヤフラムを変形させ、顎２１を持ち上げる、スプリング２０の作動に対して持ち上げられるようになる。それによって、吸入可能な組成物が、リザーバ５から出口通路１３を沿って変形可能なチューブ１４を通り、出口オリフィス１１を通って排出されることを可能としている。使用者によって適用された吸引の程度は、羽根１５が移動する範囲、したがって、使用者が受ける組成物の量を決定する。使用者が吸引をやめるとすぐに、大気圧は、吸引オリフィス９を介してチャンバー１０に戻り、スプリング２０は羽根を戻し、それによって、チューブ１４を閉止するようにつまむようになっている。

リザーバ内に、毛細管プラグ３０が存在する。図２から明らかなように、ロッドの端部と補給弁６との間に隙間５１があるが、これは、リザーバのほぼ全長にわたって延びている。図２に見ることができるように、プラグ３０は、リザーバの断面の全体を満たしてはおらず、少なくとも、弁７から離れた領域を満たしていない。その代わりに、隙間３２がロッドの上面に沿って存在している。これは、補給液体のすべてがロッドの端部を通して入るというよりむしろ、補給剤がこの隙間を沿って通過し、ロッドの長さに沿って吸収されることを可能としている。

弁７に隣接する領域では、リザーバはかなり薄くなっている。この領域では、ロッド３０は圧縮されており、それによって、この領域において増加された毛細管力が提供されるように、孔径を減少させている。

このことから、たとえリザーバがほとんど空であって、どの方向を向いていたとしても、液体は毛細管ロッド３０に接するようになっていると認識される。そこから、ロッドは、容易に出口通路１３に液体を吸い出すことができるようになっている。

多くの別のウィックの変形例が、図３〜図８に示されている。これらのすべては、リザーバのかなりの部分を満たし、出口弁から反対側までの相当な距離を延びているという点で共通している。

Claims (12)

1. ハウジングと、
   ハウジング内の吸入可能な組成物の加圧リザーバと、
   リザーバからハウジング外への吸入可能な組成物の出口と、
   出口を通る吸入可能な組成物の流れを制御する出口弁と、
   出口弁の付近からリザーバ内へ延び、リザーバのかなりの部分を満たし、出口弁に向かって吸入可能な組成物を吸い出すように構成された、毛細管プラグと、を備えており、
   プラグは、リザーバの体積の少なくとも５０％を占めており、
   リザーバの体積の少なくとも１０％が、ウィッキング材料によって占められておらず、
   出口弁は、息活性化弁である、模擬タバコ装置。
2. プラグは、リザーバの体積の少なくとも６０％を占めている、請求項１記載の装置。
3. プラグは、リザーバの長さの少なくとも７０％の長さだけ延びている、請求項１又は２に記載の装置。
4. リザーバの体積の少なくとも２０％が、ウィッキング材料によって占められていない、請求項１〜３のいずれか１つに記載の装置。
5. さらに、出口に対して反対側の端部の補給弁と、
   補給液体がリザーバに入るのに遮るもののない空間を可能とする、補給弁とプラグの端部との間の隙間と、を備えている、請求項１〜４のいずれか１つに記載の装置。
6. 液体が多孔質プラグに沿うリザーバ内の通路を流れるよう、プラグは、リザーバの長さのかなりの部分に対してリザーバの全断面積を占めていない、請求項１〜５のいずれか１つに記載の装置。
7. 模擬タバコが、出口端が最上位となる位置に保持されるとき、プラグの毛細管吸収は、プラグの遠位端の組成物が、出口弁に向かって、少なくとも２５ｍｍの距離だけ引かれるようなものである、請求項１〜６のいずれか１つに記載の装置。
8. プラグは、孔を有しており、
   前記孔は、出口弁に向かって減少する孔径を有する、請求項１〜７のいずれか１つに記載の装置。
9. 減少する孔径は、出口弁の付近でプラグを圧縮することによって達成される、請求項８記載の装置。
10. プラグは、孔を有しており、
    プラグを横切る横断面において、前記孔の孔径は、中央領域においてより小さくなっており、周辺領域においてより大きくなっている、請求項１〜９のいずれか１つに記載の装置。
11. プラグは、孔を有しており、
    前記孔の孔半径は、１００〜５００ミクロンの間である、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の装置。
12. プラグの浸透性（ｍ^２）は、ｅ^−３とｅ^−２５との間である、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の装置。

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