JP6701218B2 - バイメタルストリップを備えるエアロゾル発生システム - Google Patents

Description

本発明は、医薬を含むエアロゾルを発生するためのエアロゾル発生システムに関する。本発明はニコチン塩粒子を含むエアロゾルを発生するためのエアロゾル発生システムとしての特定の用途がある。

ニコチンまたはその他の医薬をユーザーに送達するためのいくつかの装置は、揮発性酸（ピルビン酸など）またはその他の揮発性送達促進化合物源、およびニコチンまたはその他の医薬源を備える。揮発性送達促進化合物は気相でニコチンと反応して、ユーザーによって吸い込まれるニコチン塩粒子のエアロゾルを形成する。

室温でのピルビン酸およびニコチンはどちらも、気相で互いに反応してニコチンピルビン酸塩粒子を形成するそれぞれの蒸気を形成するのに十分なほど揮発性である。ところが、室温でのピルビン酸の蒸気圧は、ニコチンの蒸気圧よりも実質的に高く、２つの反応物の蒸気濃度の差異につながる。装置内での揮発性送達促進化合物とニコチンとの間の蒸気濃度の差異は、不利なことに未反応の送達促進化合物蒸気のユーザーへの送達につながる可能性がある。

ニコチンまたはその他の医薬源および揮発性送達促進化合物源を備える装置では、ユーザーへの送達のために最小量の反応物を使用して最大量の医薬塩粒子を生成することが望ましいことになる。その結果、未反応の揮発性送達促進剤の量が最小化される、エアロゾル発生システムを提供することが望ましいことになる。

本発明は、ヒーター要素を備えるエアロゾル発生装置を備えるエアロゾル発生システム、およびエアロゾル発生物品を提供する。エアロゾル発生物品は、医薬源と、揮発性送達促進化合物源と、を備える。エアロゾル発生システムは、エアロゾル発生装置またはエアロゾル発生物品内に提供されるバイメタルストリップをさらに備え、バイメタルストリップは、ヒーター要素と熱的接触する第一の端と、揮発性送達促進化合物源と熱的接触する第二の端と、を備える。バイメタルストリップは、バイメタルストリップの第一の端を所定の温度より高い温度まで加熱する結果としてヒーター要素から遠ざかるようにバイメタルストリップの第一の端の変位をもたらすように構成される。

本発明は、医薬源および揮発性送達促進化合物源を備えるエアロゾル発生システム内での揮発性送達促進化合物源の加熱を制御するためのバイメタルストリップの使用も提供する。

本明細書で使用される時、「エアロゾル発生装置」という用語は、エアロゾル発生物品と相互作用して、ユーザーの肺にユーザーの口を通して直接吸入可能なエアロゾルを発生する装置を指す。

本明細書で使用される時、「エアロゾル発生物品」という用語は、エアロゾルを形成することができる揮発性化合物を放出する能力を有するエアロゾル形成基体を含む物品を指す。ある一定の実施形態で、エアロゾル発生物品は加熱時にエアロゾルを形成できる揮発性の化合物を放出することができるエアロゾル形成基体を備えうる。エアロゾル発生物品は、完全に消費可能であってもよく、また主として医薬源および揮発性送達促進化合物を含む。別の方法として、エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生装置への取り付けのために構成されるマウスピースなどの再使用可能な部分、および医薬源および揮発性送達促進化合物源を備え、かつ再使用可能な部分の中へと挿入するように構成される消耗品部分を備えてもよい。

本明細書で使用される場合、「エアロゾル発生システム」という用語は、エアロゾル発生物品のエアロゾル発生装置との組み合わせを意味する。

本明細書で使用される場合、「医薬源」という用語は、ユーザーの肺への送達が意図されている１つ以上の揮発性化合物源を意味する。医薬源は、ニコチン源を含むことが好ましい。

本明細書で使用される場合、「揮発性送達促進化合物源」という用語は、医薬源からユーザーへの１つ以上の化合物の送達を補助するように、気相で医薬源と反応する１つ以上の揮発性化合物源を意味する。

本明細書で使用される場合、「熱的接触」という用語は、２つの構成要素の間で熱を伝導的に移動することができるように配置された２つの構成要素を意味する。２つの構成要素は、相互に直接接触する場合があり、または１つ以上の熱伝導性のある要素を経由して第一の構成要素と第二の構成要素との間に熱が伝導するように、第一の構成要素と第二の構成要素との間に１つ以上の熱伝導性のある要素が提供される場合がある。

ヒーター要素と揮発性送達促進化合物源との間に延びるバイメタルストリップを提供することによって、本発明によるエアロゾル発生システムは、有利なことに揮発性送達促進化合物源が加熱される最高温度を精密かつ自己制御的に制御することが可能になる。有利なことに、温度制御はヒーター要素が加熱される最高温度とは独立している。したがって、本発明によるエアロゾル発生システムでは、ヒーター要素は医薬源などのその他の構成要素を揮発性送達促進化合物源より高い温度に加熱するために使用することができる。したがって、本発明によるエアロゾル発生システムは、それぞれ揮発性送達促進化合物源および医薬源から放出される、揮発性送達促進化合物蒸気および医薬蒸気の量の精密な制御を可能にすることができる。これにより、有利なことに、揮発性送達促進化合物および医薬の蒸気濃度が制御され比例的に均衡が取れて、効率的な反応化学量論が得られる。これにより、有利なことに、エアロゾルの形成の効率、およびユーザーへの医薬送達の一貫性が改善される。また有利なことに、未反応の送達促進化合物蒸気および未反応の医薬蒸気のユーザーへの送達が低減される。

バイメタルストリップの第一の端は、ヒーター要素と間接的に接触してもよい。バイメタルストリップの第一の端は、１つ以上の介在する熱伝導性のある構成要素を経由してヒーター要素と接触してもよい。バイメタルストリップは、バイメタルストリップの第一の端が所定の温度より高い温度に加熱されるとき、バイメタルストリップの第一の端が１つ以上の介在する熱伝導性のある構成要素から遠ざかるように変位されるように、または１つ以上の熱伝導性のある構成要素がバイメタルストリップの第一の端に固定される場合、バイメタルストリップと１つ以上の介在する熱伝導性のある構成要素とが両方ともヒーター要素から遠ざかるように変位されるように構成されてもよい。

バイメタルストリップの第二の端は、揮発性送達促進化合物源と間接的に接触してもよい。バイメタルストリップの第二の端は、１つ以上の介在する熱伝導性のある構成要素を経由して揮発性送達促進化合物源と接触してもよい。

バイメタルストリップは、ヒーター要素と熱的接触する第一の移動可能な端と、揮発性送達促進化合物源と熱的接触する第二の固定された端とを持つカンチレバーを形成する単純な直線状のバイメタルストリップを備える場合がある。別の方法として、バイメタルストリップは、バイメタルのスパイラルまたはらせんなどの、より複雑な形状へと形成されてもよい。この場合には、バイメタルストリップの第一の端は、らせんの第一の端を形成し、またバイメタルストリップの第二の端は、らせんの第二の端を形成する。バイメタルストリップの特定の形状は、揮発性送達促進化合物源の所望の加熱を提供するために必要とされる特定の自動調温制御に応じて選択されてもよい。特に、バイメタルストリップの形状と組み合わせた金属の選択は、所望の応答速度、移動のサイズ、およびバイメタルストリップの熱的な力の伝達を提供することができる。

バイメタルストリップは、熱膨張係数が異なる金属または金属合金の２つの層から形成されることが好ましい。２つの層は、クラッディングなどの任意の適切な従来のプロセスによって一緒に結合されてもよい。第一の層および第二の層を形成するために適切な金属としては、アルミニウム、アルミニウム合金、ベリリウム合金、ビスマス、黄銅、青銅、カドミウム、コバルト合金、銅、銅−ニッケル合金、金、鉄、鉛、マグネシウム、マグネシウム合金、モネル、ニッケル、ニッケル合金、ニッケルアルミナイド、ニオビウム、ニオビウム合金、パラジウム、白金、レニウム、銀、銀合金、鋼、タンタル、タンタル合金、スズ、スズ合金、チタン、チタンアルミナイド、ウラニウム、バナジウム合金、亜鉛、亜鉛合金、およびジルコニウムが挙げられる。好ましい実施形態では、バイメタルストリップは、鋼を含む第一の金属層と、銅または黄銅を含む第二の金属層と、を備える。

バイメタルストリップの長さに沿った熱的損失に順応するように、揮発性送達促進化合物源の所望の温度よりも高い温度にバイメタルストリップの第一の端が加熱されるとき、バイメタルストリップは、バイメタルストリップの第一の端がヒーター要素から遠ざかるように機械的に変位するように構成されてもよい。バイメタルストリップは、バイメタルストリップの第一の端が少なくとも約摂氏３００度の温度に加熱されたときにバイメタルストリップの第一の端をヒーター要素から遠ざかるように機械的に変位させるように構成されてもよい。

揮発性送達促進化合物源の対流および放射加熱を低減するために、揮発性送達促進化合物源はヒーター要素の下流に位置付けられることが好ましい。このような実施形態では、バイメタルストリップは、ヒーター要素と揮発性送達促進化合物源との間で延びる。揮発性送達促進化合物の対流および放射加熱を低減することは、バイメタルストリップを使用して揮発性送達促進化合物源の温度を確実に精密に制御できるようにする。

上述のように、一部の場合には、医薬源を揮発性送達促進化合物源とは異なる温度に加熱することが望ましい。エアロゾル発生システムは、医薬源の温度が揮発性送達促進化合物源より高くなるように、エアロゾル発生物品の医薬源および揮発性送達促進化合物源を加熱するように構成されてもよい。エアロゾル発生システムは、医薬源の温度が揮発性送達促進化合物源より低くなるように、エアロゾル発生物品の医薬源および揮発性送達促進化合物源を加熱するように構成されてもよい。

医薬源はヒーター要素に直接的に接触してもよい。

エアロゾル発生装置およびエアロゾル発生物品は、医薬源を第一の温度に加熱するように、および揮発性送達促進化合物源を第二の温度に加熱するように構成されてもよく、第一の温度は第二の温度より少なくとも約摂氏５０度高く、第二の温度より少なくとも約摂氏７０度高いことが好ましく、第二の温度より少なくとも約摂氏８０度高いことが最も好ましい。追加的にまたは別の方法として、第一の温度は、第二の温度より約摂氏１００度を超えて高くないことが好ましい。第一の温度と第二の温度との間の温度差は約摂氏５０度〜約摂氏１００度であることが好ましく、約摂氏６０度〜約摂氏１００度であることがより好ましく、約摂氏８０度〜約摂氏１００度であることが最も好ましい。

上述の実施形態のいずれかでは、エアロゾル発生装置およびエアロゾル発生物品は、揮発性送達促進化合物源を少なくとも約摂氏３０度の温度に加熱するよう構成されてもよい。追加的にまたは別の方法として、エアロゾル発生装置およびエアロゾル発生物品は、揮発性送達促進化合物源を約摂氏１００度未満の温度に加熱するよう構成されてもよく、約摂氏７０度未満に加熱するよう構成されることが好ましい。エアロゾル発生装置およびエアロゾル発生物品は、揮発性送達促進化合物源を約摂氏３０度〜約摂氏１００度の温度に加熱するよう構成されることが好ましく、約摂氏３０度〜約摂氏７０度の温度に加熱するよう構成されることがより好ましい。

上述の実施形態のいずれかでは、エアロゾル発生装置およびエアロゾル発生物品は、医薬源を少なくとも約摂氏５０度の温度に加熱するよう構成されてもよい。追加的にまたは別の方法として、エアロゾル発生装置およびエアロゾル発生物品は、医薬源を約摂氏１５０度未満の温度に加熱するよう構成されてもよく、約摂氏１００度未満に加熱するよう構成されることが好ましい。エアロゾル発生装置およびエアロゾル発生物品は、医薬源を約摂氏５０度〜約摂氏１５０度の温度に加熱するよう構成されることが好ましく、約摂氏５０度〜約摂氏１００度の温度に加熱するよう構成されることがより好ましい。

エアロゾル発生物品の医薬源は、１つ以上の壊れやすいバリアでシールされてもよい。エアロゾル発生物品の揮発性送達促進化合物源は、１つ以上の壊れやすいバリアでシールされてもよい。両方の供給源は、１つ以上の壊れやすいバリアでシールされることが好ましい。

１つ以上の壊れやすいバリアは適切な任意の材料で形成されうる。例えば、１つ以上の壊れやすいバリアは金属の箔またはフィルムで形成されうる。

エアロゾル発生装置およびエアロゾル発生物品のうちの少なくとも１つは、エアロゾル発生物品の医薬源および揮発性送達促進化合物源の一方または両方をシールする１つ以上の壊れやすいバリアを壊すために位置付けられる破壊部材をさらに備えることが好ましい。

医薬源および揮発性送達促進化合物源は、エアロゾル発生物品内で直列に配置されることが好ましい。

本明細書で使用される場合、「直列」とは、使用時にエアロゾル発生物品を通して引き出される気流が、医薬原および揮発性送達促進化合物源とのうちの一方を通過し、その後医薬原および揮発性送達促進化合物源とのうちのもう一方を通過するように、医薬源および揮発性送達促進化合物源とがエアロゾル発生物品内で配置されることを意味する。

医薬源と揮発性送達促進化合物源は、エアロゾル発生物品内で並列に配置されてもよい。

医薬源は、使用時に医薬蒸気が医薬源からエアロゾル発生物品を通して引き出される気流中へと放出され、かつ揮発性送達促進化合物蒸気が揮発性送達促進化合物源からエアロゾル発生物品を通して引き出される医薬含有気流中へと放出されるように、揮発性送達促進化合物源の上流であることが好ましい。医薬蒸気は気相で揮発性送達促進化合物蒸気と反応して、エアロゾルを形成し、これがユーザーに送達される。

揮発性送達促進化合物の蒸気圧は、少なくとも約２０Ｐａであることが好ましく、少なくとも約５０Ｐａであることがより好ましく、少なくとも約７５Ｐａであることがより好ましく、少なくとも１００Ｐａであることが最も好ましい。特に明記しない限り、本明細書で言及するすべての蒸気圧は、ＡＳＴＭ Ｅ１１９４-０７に従って２５℃で測定された蒸気圧である。

揮発性送達促進化合物の２５℃での蒸気圧は約４００Ｐａ以下であることが好ましく、約３００Ｐａ以下であることがより好ましく、約２７５Ｐａ以下であることがさらにより好ましく、約２５０Ｐａ以下であることが最も好ましい。

揮発性送達促進化合物の２５℃での蒸気圧は、約２０Ｐａ〜約４００Ｐａであってもよく、約２０Ｐａ〜約３００Ｐａであることがより好ましく、約２０Ｐａ〜約２７５Ｐａであることがさらにより好ましく、約２０Ｐａ〜約２５０Ｐａであることが最も好ましい。

揮発性送達促進化合物の２５℃での蒸気圧は、約５０Ｐａ〜約４００Ｐａであってもよく、約５０Ｐａ〜約３００Ｐａであることがより好ましく、約５０Ｐａ〜約２７５Ｐａであることがさらにより好ましく、約５０Ｐａ〜約２５０Ｐａであることが最も好ましい。

揮発性送達促進化合物の２５℃での蒸気圧は、約７５Ｐａ〜約４００Ｐａであってもよく、約７５Ｐａ〜約３００Ｐａであることがより好ましく、約７５Ｐａ〜約２７５Ｐａであることがさらにより好ましく、約７５Ｐａ〜約２５０Ｐａであることが最も好ましい。

揮発性送達促進化合物の２５℃での蒸気圧は、約１００Ｐａ〜約４００Ｐａであってもよく、約１００Ｐａ〜約３００Ｐａであることがより好ましく、約１００Ｐａ〜約２７５Ｐａであることがさらにより好ましく、約１００Ｐａ〜約２５０Ｐａであることが最も好ましい。

揮発性送達促進化合物は単一の化合物を含んでいてもよい。揮発性送達促進化合物は２つ以上の異なる化合物を含んでもよい。

揮発性送達促進化合物が２つ以上の異なる化合物を含む場合、２つ以上の異なる化合物の組み合わせの２５℃での蒸気圧は少なくとも約２０Ｐａであってもよい。

揮発性送達促進化合物は揮発性液体であることが好ましい。

揮発性送達促進化合物は、２つ以上の異なる液体化合物の混合物を含んでもよい。

揮発性送達促進化合物は、１つ以上の化合物の水溶液を含んでもよい。揮発性送達促進化合物は、１つ以上の化合物の非水系溶液を含んでもよい。

揮発性送達促進化合物は２つ以上の異なる揮発性化合物を含んでもよい。揮発性送達促進化合物は、２つ以上の異なる揮発性液体化合物の混合物を含んでもよい。

揮発性送達促進化合物は、１つ以上の不揮発性化合物および１つ以上の揮発性化合物を含んでもよい。揮発性送達促進化合物は、揮発性溶剤中の１つ以上の不揮発性化合物の溶液、または１つ以上の不揮発性液体化合物と１つ以上の揮発性液体化合物との混合物を含んでもよい。

揮発性送達促進化合物は酸を含んでもよい。揮発性送達促進化合物は有機酸または無機酸を含んでもよい。揮発性送達促進化合物は有機酸を含むことが好ましく、カルボン酸がより好ましく、α−ケト酸または２−オキソ酸が最も好ましい。揮発性送達促進化合物は乳酸を含んでもよい。その他の適切な酸としては、アスパラギン酸、グルタミン酸、サリチル酸、酒石酸、没食子酸、レブリン酸、酢酸、リンゴ酸、クエン酸、シュウ酸、硫酸、パルミチン酸、およびアルギン酸が挙げられる。

揮発性送達促進化合物は、３−メチル−２−オキソペンタン酸、ピルビン酸、２−オキソペンタン酸、４−メチル−２−オキソペンタン酸、３−メチル−２−オキソブタン酸、２−オキソオクタン酸、およびこれらの組み合わせから成る群より選択される酸を含むことが好ましい。揮発性送達促進化合物はピルビン酸を含むことが好ましい。

揮発性送達促進化合物源は、収着要素と、収着要素に収着された揮発性送達促進化合物とを含むことが好ましい。揮発性送達促進化合物は、製造の間に収着要素上に収着されてもよく、また収着要素はシールされてもよい。別の方法として、揮発性送達促進化合物は、収着要素とは分離して、例えば、収着要素上のまたはそれに隣接したブリスター内に保存されてもよい。このような実施形態では、揮発性送達促進化合物が収着要素上に放出および収着されたとき、揮発性送達促進化合物源が形成される。

本明細書で使用される場合、「収着された」という用語は、揮発性送達促進化合物が収着要素の表面上で吸着された、または収着要素内に吸収された、または収着要素上で吸着されたのと収着要素内に吸収されたのとの両方を意味する。揮発性送達促進化合物は収着要素上で吸着されることが好ましい。

収着要素は任意の好適な材料または材料の組み合わせから形成されてもよい。例えば、収着要素は、ガラス、ステンレス鋼、アルミニウム、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）およびＢＡＲＥＸ（登録商標）のうちの１つ以上を含んでもよい。

収着要素は多孔性収着要素であることが好ましい。

例えば、収着要素は、多孔性プラスチック材料、多孔性高分子繊維、および多孔性ガラス繊維から成る群より選択される１つ以上の材料を含む多孔性収着要素であってもよい。

収着要素は揮発性送達促進化合物に対して化学的に不活性であるのが好ましい。

収着要素は任意の好適なサイズおよび形状を有してもよい。

所望の量の揮発性送達促進化合物を収着要素上に収着することができるように収着要素のサイズ、形状および組成物を選択してもよい。

好ましくは約２０μＬ〜約２００μＬ、より好ましくは約４０μＬ〜約１５０μＬ、最も好ましくは約５０μＬ〜約１００μＬの揮発性送達促進化合物が、収着要素上に収着される。

収着要素は、有利にも揮発性送達促進化合物のための貯蔵部として作用する。

医薬の融点は約摂氏１５０度より低いことが好ましい。

医薬の沸点は約摂氏３００度より低いことが好ましい。

医薬は、その内部に窒素原子がヘテロ環式環または非環式鎖（置換）として存在する、１つ以上の脂肪族または芳香族の、飽和または不飽和の窒素塩基（アルカリ性化合物を含む窒素）を含むことが好ましい。

医薬は、ニコチン、７−ヒドロキシミトラギニン、アレコリン、アトロピン、ブプロピオン、カチン（Ｄ−ノルプソイドエフェドリン）、クロルフェニラミン、ジブカイン、ジメモルファン、ジメチルトリプタミン、ジフェンヒドラミン、エフェドリン、ホルデニン、ヒヨスチアミン、イソアレコリン、レボルファノール、ロベリン、メセンブリン、ミトラギニン、ムスカチン、プロカイン、プソイドエフェドリン、ピリラミン、ラクロプリド、リトドリン、スコポラミン、スパルテイン（ルピニジン）およびチクロピジン、たばこ煙構成要素（１，２，３，４テトラヒドロイソキノリン、アナバシン、アナタビン、コチニン、ミオスミン、ニコトリン、ノルコチニン、およびノルニコチンなど）、抗喘息薬（オルシプレナリン、プロプラノロールおよびテルブタリンなど）、抗狭心症薬（ニコランジル、オクスプレノロールおよびベラパミルなど）、抗不整脈薬（リドカインなど）、ニコチン作動薬（エピバチジン、５−（２Ｒ）−アゼチジニルメトキシ）−２−クロロピリジン（ＡＢＴ−５９４）、（Ｓ）−３−メチル−５−（ｌ−メチル−２−ピロリジニル）イソオキサゾール（ＡＢＴ ４１８）および（±）−２−（３−ピリジニル）−ｌ−アザビシクロ［２．２．２］オクタン（ＲＪＲ−２４２９）など）、ニコチン受容体遮断薬（メチルリカコニチンおよびメカミラミンなど）、アセチルコリンエステラーゼ阻害薬（ガランタミン、ピリドスチグミン、フィゾスチグミンおよびタクリンなど）、およびＭＡＯ阻害薬（メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルトリプタミン、５−メトキシ−α−メチルトリプタミン、α−メチルトリプタミン、イプロクロジド、イプロニアジド、イソカルボキサジド、リネゾリド、メクロベミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルトリプタミン、フェネルジン、フェニルエチルアミン、トロキサトン、トラニルシプロミンおよびトリプタミンなど）から成る群から選択される１つ以上の化合物を含みうる。

医薬源は、ニコチン源を含むことが好ましい。ニコチン源はニコチン、ニコチン塩基、ニコチン塩（ニコチン−ＨＣｌ、ニコチン酒石酸塩、またはニコチン二酒石酸塩など）、またはニコチン誘導体のうちの１つ以上を含んでもよい。

ニコチン源は天然ニコチンまたは合成ニコチンを含んでもよい。

ニコチン源は純粋なニコチン、水性溶媒もしくは非水性溶媒中のニコチン溶液、または液体たばこ抽出物を含んでもよい。

ニコチン源は電解質形成化合物をさらに含んでもよい。電解質形成化合物はアルカリ金属水酸化物、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、およびこれらの組み合わせから成る群より選択されてもよい。

ニコチン源は、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、酸化リチウム、酸化バリウム、塩化カリウム、塩化ナトリウム、炭酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、およびこれらの組み合わせから成る群より選択される電解質形成化合物を含んでもよい。

ニコチン源はニコチン、ニコチン塩基、ニコチン塩、またはニコチン誘導体および電解質形成化合物の水溶液を含んでもよい。

ニコチン源は、天然風味、人工風味、および酸化防止剤が挙げられるがこれに限定されない他の構成成分をさらに含んでもよい。

医薬源は上述のとおりの収着要素および収着要素上に収着された医薬を含んでもよい。医薬は、製造の間に収着要素上に収着されてもよく、また収着要素はシールされてもよい。別の方法として、医薬は、収着要素とは分離して、例えば、収着要素上のまたはそれに隣接したブリスター内に保存されてもよい。このような実施形態では、医薬が放出されかつ収着要素上に収着されるとき、医薬源が形成される。

エアロゾル発生装置は、医薬源の温度がエアロゾル発生物品の揮発性送達促進化合物源より高くなるように、エアロゾル発生物品の医薬源および揮発性送達促進化合物源を加熱するように構成されてもよい。エアロゾル発生装置は、エアロゾル発生物品の医薬源と揮発性送達促進化合物源とを実質的に同時に加熱するよう構成されてもよい。

エアロゾル発生装置は、ヒーター要素への電力供給を制御するよう構成されたコントローラをさらに備えてもよい。

エアロゾル発生装置は、ヒーター要素へ電力を供給するための電源と、電源からヒーター要素への電力供給を制御するよう構成されたコントローラとをさらに備えてもよい。エアロゾル発生装置のコントローラは、外部電源からヒーター要素への電力供給を制御するように構成されてもよい。

ヒーター要素は電源によって給電される電気ヒーター要素であってもよい。ヒーター要素が電気ヒーター要素である場合、エアロゾル発生装置は電源と、電源から電気ヒーター要素への電力供給を制御するよう構成された電子回路を備えるコントローラとをさらに備えてもよい。

電源はＤＣ電圧供給源であってもよい。電源は電池であることが好ましい。電源は、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、またはリチウムベースの電池（例えばリチウムコバルト、リン酸鉄リチウムまたはリチウムポリマー電池）であってもよい。電源はコンデンサーなど別の形態の電荷蓄積装置であってもよい。電源は再充電を必要としてもよく、またエアロゾル発生装置を１つ以上のエアロゾル発生物品とともに使用するのに十分なエネルギーの蓄積を可能にする容量を持つものであってもよい。

ヒーター要素は化学的加熱手段などの非電気的ヒーターであってもよい。

エアロゾル発生装置のヒーター要素は、エアロゾル発生装置の構造を単純化するための単一のヒーター要素を備えることが好ましい。医薬源と揮発性送達促進化合物源との選択加熱は、その結果ヒーター要素に対して付勢される弾性部材を有する供給源のうちの少なくとも１つに接触することによって達成されてもよい。

ヒーター要素は任意の適切な形状であってもよい。ヒーター要素は細長いヒーター要素であることが好ましい。細長いヒーター要素の幅は、ヒーター要素がヒーターブレードを形成するように、ヒーター要素の厚さより大きいことが好ましい。

ヒーター要素は電気的に加熱されることが好ましい。ただし、ヒーター要素を加熱するためにその他の加熱の仕組みを使用してもよい。ヒーター要素は別の熱源からの熱伝導により加熱されてもよい。ヒーター要素は赤外線ヒーター要素、光子供給源、または誘導ヒーター要素を備えてもよい。

ヒーター要素は、熱を吸収および貯蔵して、その後経時的にエアロゾル形成物品に熱を放出する能力を持つ材料を含む、ヒートシンクまたは蓄熱体を備えてもよい。ヒートシンクは、適切な金属またはセラミック材料など、任意の適切な材料で形成されてもよい。材料は高い熱容量（顕熱蓄熱材料）を持つか、または熱を吸収しその後で可逆的な過程（高温相変化など）を経て放出する能力を持つ材料であることが好ましい。適切な顕熱蓄熱材料としては、シリカゲル、アルミナ、炭素、ガラスマット、ガラス繊維、鉱物、金属または合金（アルミニウム、銀または鉛）、およびセルロース系材料（紙など）が挙げられる。可逆的な相変化により熱を放出するその他の適切な材料としては、パラフィン、酢酸ナトリウム、ナフタリン、ろう、ポリエチレンオキシド、金属、金属塩、共晶塩の混合物、または合金が挙げられる。

ヒーター要素は電気抵抗性の材料を含むことが好ましい。ヒーター要素は、例えば、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）および窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）といったセラミック焼結材料などの非弾性材料、またはプリント基板、もしくはシリコンゴムを含んでもよい。別の方法として、ヒーター要素は、例えば、鉄合金またはニッケルクロム合金などの弾性金属材料を含んでもよい。

その他の適切な電気抵抗性の材料としては、添加セラミックなどの半導体、電気的に「伝導性」のセラミック（例えば、ケイ化モリブデンなど）、炭素、黒鉛、金属、合金およびセラミック材料および金属材料でできた複合材料が挙げられるが、これに限定されない。こうした複合材料は、ドープされたセラミックまたはドープされていないセラミックを含んでもよい。適切なドープされたセラミックの例としては、ドープシリコン炭化物が挙げられる。適切な金属の例としては、チタン、ジルコニウム、タンタル、および白金族の金属が挙げられる。適切な合金の例としては、ステンレス鋼、ニッケル−、コバルト−、クロミウム−、アルミニウム−チタン−ジルコニウム−、ハフニウム−、ニオビウム−、モリブデン−、タンタル−、タングステン−、スズ−、ガリウム−、およびマンガン−合金、ならびにニッケル、鉄、コバルト、ステンレス鋼系の超合金、Ｔｉｍｅｔａｌ（登録商標）および鉄−マンガン−アルミニウム系の合金が挙げられる。Ｔｉｍｅｔａｌ（登録商標）は、Ｔｉｔａｎｉｕｍ Ｍｅｔａｌｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（１９９９ Ｂｒｏａｄｗａｙ Ｓｕｉｔｅ ４３００、Ｄｅｎｖｅｒ、Ｃｏｌｏｒａｄｏ）の登録商標である。複合材料では、電気抵抗性の材料は、必要なエネルギー伝達の動態学および外部の物理化学的性質に応じて、随意に断熱材料へ埋込、封入、または塗布されてもよく、あるいはその逆であってもよい。

エアロゾル発生装置は、ヒーター要素、医薬源、および揮発性送達促進化合物源のうちの少なくとも１つの温度を感知するように構成された１つ以上の温度センサーをさらに備えてもよい。こうした実施形態では、コントローラは、検出した温度に基づいてヒーター要素への電力供給を制御するように構成されてもよい。

ヒーター要素は、温度と比抵抗との間に明確な関係を持つ金属を使用して形成されてもよい。金属は２層の適切な絶縁材の間のトラックとして形成されてもよい。このように形成されたヒーター要素は、ヒーターおよび温度センサーのどちらとしても使用されうる。

ここで、以下の添付図面を参照しながら本発明をさらに説明するが、これは例証としてのみである。

図１は、エアロゾル発生物品の起動の前の、そしてエアロゾル発生装置を完全にエアロゾル発生物品の中へと挿入する前の、本発明の実施形態によるエアロゾル発生システムを示す。 図２は、エアロゾル発生物品の起動後の、かつエアロゾル発生装置を完全にエアロゾル発生物品の中へと挿入した後の、図１のエアロゾル発生システムを示す。 図３は、揮発性送達促進化合物源が所定の温度へ加熱された後の図２のエアロゾル発生システムを示す。

図１、２、および３は、本発明の実施形態によるエアロゾル発生システム１００を示す。エアロゾル発生システム１００は、エアロゾル発生装置７０と組み合わせられたエアロゾル発生物品１０２を備える。エアロゾル発生装置７０は、ヒーターブレードの形態のヒーター要素７２を含む。ヒーター要素７２は電気的に加熱され、またエアロゾル発生装置７０は、当業界で周知の電源および制御電子回路を備えてもよい。

エアロゾル発生物品１０２は、消耗品部分１０４とエアロゾル発生装置７０に取り付けられる再使用可能な部分１０６とを備える。消耗品部分１０４は、医薬ブリスター１０８と揮発性送達促進化合物ブリスター１１０とを備える。医薬ブリスター１０８は、ニコチンなどの液体医薬を収容するブリスターを備える。ブリスターは医薬をシールする壊れやすいバリアを形成し、かつプラスチックなどの不透過性材料から形成される。同様に、揮発性送達促進化合物ブリスター１１０は、ピルビン酸などの液体揮発性送達促進化合物を収容するブリスターを備える。ブリスターは、揮発性送達促進化合物をシールする壊れやすいバリアを形成し、かつプラスチックなどの不透過性材料から形成される。

医薬ブリスター１０８および揮発性送達促進化合物ブリスター１１０は、各々ベースプレート１１２および１１３上に取り付けられ、かつ各々が圧縮可能な収着要素１１４内のチャネルの中に収容される。トッププレート１１６は収着要素１１４を覆い、また下向きに延び、かつ各々のベースプレート１１２および１１３から上向きに延びる類似の側壁に重なる側壁を備える。トッププレート１１６ならびに各ベースプレート１１２および１１３の側壁上の重なるフランジなどの脱落防止機構は、トッププレート１１６ならびにベースプレート１１２および１１３が相互に外れるのを防止する。オーバーラップ１１７が消耗品部分１０４の上部、側面、および底部に巻き付けられ、消耗品部分１０４の上流端と下流端との間に気流通路を画定する。

第一および第二の貫通要素１１８および１２０は、トッププレート１１６の内部表面から延び、かつ医薬ブリスター１０８および揮発性送達促進化合物ブリスター１１０のそれぞれの上にある。気流開口部１２１を備える制限プレート１１９も、トッププレート１１６の内部表面から延びる。消耗品部分１０４を起動するために、ユーザーは、トッププレート１１６をベースプレート１１２および１１３に向かって押し下げて収着要素１１４を圧縮し、かつ第一および第二の貫通要素１１８および１２０を用いて医薬ブリスター１０８および揮発性送達促進化合物ブリスター１１０を貫通する。ブリスターを貫通すると、医薬および揮発性送達促進化合物が放出され、かつ収着要素１１４上に少なくとも部分的に収着されて、収着要素は医薬源１８および揮発性送達促進化合物源２２を形成する。

消耗品部分１０４の偶発的な起動を防止するために、消耗品部分１０４は、トッププレート１１６をベースプレート１１２および１１３から遠ざかるようにずらすために、トッププレート１１６とベースプレート１１２および１１３との間に位置付けられる１つ以上のバネなどの１つ以上の弾力性のあるずらし要素を備えてもよい。追加的にまたは別の方法として、消耗品部分１０４は、消耗品部分１０４が起動した後、トッププレート１１６とベースプレート１１２および１１３とを起動した位置に保持するように機能する１つ以上の要素を備えてもよい。例えば、トッププレート１１６の一部分とベースプレート１１２および１１３の各々の一部分との間の締まりばめは、消耗品部分１０４が起動した後、トッププレート１１６とベースプレート１１２および１１３とを起動した位置に保持しうる。

再使用可能な部分１０６は、外側ハウジング１２２と、外側ハウジング１２２の下流端におけるマウスピース４４とを備える。マウスピース４４は外側ハウジング１２２と一体的に形成されてもよく、またはマウスピース４４は別個に形成され、外側ハウジング１２２に取り付けられてもよい。外側ハウジング１２２の上流端における気流入口１２４は、気流入口１２４からマウスピース４４へと外側ハウジング１２２を通る気流通路を確立する。

バイメタルのらせんの形態のバイメタルストリップ１２６は、その下流端において熱伝導性のある要素１２８へと固定される。図２に示すように、ヒーター要素７２が再使用可能な部分１０６の中へと挿入されたとき、バイメタルストリップ１２６の上流端は、エアロゾル発生装置７０のヒーター要素７２に対して弾力的にずらされる。ヒーター要素７２とバイメタルストリップ１２６の上流端との間の正しくかつ最適な接触を確保するために、バイメタルストリップ１２６の上流端に隣接して弾力性のある接触ばね１３０が位置付けられてもよい。バイメタルストリップ１２６はらせん形状を持つものとして図示されているが、その他の形状も使用することができる。例えば、バイメタルのカンチレバーを形成するために、単純な平坦なバイメタルストリップをその下流端において熱伝導性のある要素１２８に取り付けることができる。

エアロゾル発生システム１００を動作のために用意するには、消耗品部分１０４を外側ハウジング１２２の側壁内の開口部を通して再使用可能な部分１０６の中へと挿入する。再使用可能な部分１０６の中へと消耗品部分１０４を押し込むことによって、図２に示すように、ベースプレート１１２をヒーター要素７２と接触させ、かつベースプレート１１３を熱伝導性のある要素１２８と接触させる。消耗品部分１０４は、ユーザーによって予め起動されてもよく、または消耗品部分１０４を再使用可能な部分の中へと押し込む行為によって消耗品部分１０４を起動してもよい。

エアロゾル発生システム１００の動作の間、ヒーター要素７２は、ベースプレート１１２を経由して医薬源１８を加熱し、かつバイメタルストリップ１２６、熱伝導性のある要素１２８、およびベースプレート１１３を経由して揮発性送達促進化合物源２２を加熱する。この理由のため、ベースプレート１１２および１１３は、金属などの熱伝導性材料で構築される。バイメタルストリップ１２６は、図３に示すように、ストリップを形成する適切な金属の選択およびストリップの形状を通して、所定の温度に達したとき、ヒーター要素７２から遠ざかるようにバイメタルストリップ１２６の上流端の機械的な変位を受けるように構成される。所定の温度に達すると、バイメタルストリップ１２６の上流端はもはやヒーター要素７２に接触しなくなり、そのため揮発性送達促進化合物源２２はもはや加熱されない。バイメタルストリップ１２６は、再び低温になると加熱前のその形状および位置に戻り、このためその上流端がヒーター要素７２に再度接触する。このようにして、バイメタルストリップ１２６は、揮発性送達促進化合物源２２の加熱の自動調温制御を提供する。バイメタルストリップ１２６の切り替えが生じる所定の温度を適切に選択することによって、ヒーター要素７２は医薬源１８を揮発性送達促進化合物源２２より高い温度に加熱する。

Claims (11)

1. エアロゾル発生システムであって、
   ヒーター要素を備えるエアロゾル発生装置と、
   エアロゾル発生物品であって、
   医薬源と、
   揮発性送達促進化合物供与源と、を備えるエアロゾル発生物品と、
   前記エアロゾル発生装置または前記エアロゾル発生物品内に提供されるバイメタルストリップであって、前記バイメタルストリップが前記ヒーター要素と熱的接触する第一の端と、前記揮発性送達促進化合物源と熱的接触する第二の端とを備える、バイメタルストリップと、を備え、
   前記バイメタルストリップが、前記バイメタルストリップの前記第一の端を所定の温度より高い温度まで加熱する結果として前記ヒーター要素から遠ざかるように前記バイメタルストリップの前記第一の端の変位をもたらすように構成される、エアロゾル発生システム。
2. 前記バイメタルストリップがらせん形状であり、また前記バイメタルストリップの前記第一の端が前記らせんの第一の端を形成し、かつ前記バイメタルストリップの前記第二の端が前記らせんの第二の端を形成する、請求項１に記載のエアロゾル発生システム。
3. 前記バイメタルストリップが、鋼を含む第一の金属層と、銅または黄銅を含む第二の金属層と、を備える、請求項１または２に記載のエアロゾル発生システム。
4. 前記バイメタルストリップが、前記バイメタルストリップの前記第一の端が少なくとも摂氏３００度の温度に加熱されたときに前記バイメタルストリップの前記第一の端を前記ヒーター要素から遠ざかるように機械的に変位させるように構成される、請求項１、２、または３に記載のエアロゾル発生システム。
5. 前記揮発性送達促進化合物源が前記ヒーター要素の下流に位置付けられ、また前記バイメタルストリップが前記ヒーター要素と前記揮発性送達促進化合物源との間に延びる、請求項１〜４のいずれか１項に記載のエアロゾル発生システム。
6. 前記エアロゾル発生システムが、前記医薬源の温度が前記揮発性送達促進化合物源より高くなるように、前記エアロゾル発生物品の前記医薬源および前記揮発性送達促進化合物源を加熱するように構成される、請求項１〜５のいずれか１項に記載のエアロゾル発生システム。
7. 前記医薬源が前記ヒーター要素に接触する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のエアロゾル発生システム。
8. 前記エアロゾル発生装置および前記エアロゾル発生物品が、医薬源を摂氏５０度〜１５０度の温度に加熱するよう構成される、請求項１〜７のいずれか１項に記載のエアロゾル発生システム。
9. 前記エアロゾル発生装置および前記エアロゾル発生物品が、前記揮発性送達促進化合物源を摂氏３０度〜１００度の温度に加熱するよう構成される、請求項１〜８のいずれか１項に記載のエアロゾル発生システム。
10. 前記医薬源がニコチン源を含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載のエアロゾル発生システム。
11. 前記揮発性送達促進化合物源が酸を含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のエアロゾル発生システム。

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