JPH11510074A - 摩擦帯電技術を用いた吸入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 所定の投与量の薬剤粉末を静電的に保持する収容部（１０４）を有し、この収容部を通じて空気を吸入することにより薬剤粉末を取り出す摩擦吸入器（１００）である。

Description

【発明の詳細な説明】 摩擦帯電技術を用いた吸入装置 本発明は、薬剤吸入器に関し、特に、摩擦帯電技術（tribo-electric chargin g technique）を用いて吸入器内に薬剤粉末を静電的に保持する装置に関する。 吸入器は、所定の量（投与量）の吸入可能な乾燥粉末薬剤を患者の肺に投与す るために用いられる。一般に、吸入器は、患者に吸入される計量された雲状の薬 剤を生成する機械装置である。これら従来技術の吸入装置の多くは、クロロフル オロカーボン（ＣＦＣ）ガスを用いて計量雲状薬剤の生成を容易にしている。し かしながら、ＣＦＣは消費者製品には使われなくなったので、薬剤雲を生成する 他の技術が探求されてきた。 米国特許第4,811,731号には、非ＣＦＣの従来技術の吸入器が開示されている 。この吸入器は、ブリスタパックに収容された複数の計量済み投与量の薬剤を含 んでいる。使用時には、ブリスタパック中のブリスタの一つに孔があけられ、患 者はこの孔のあいたブリスタから吸入器のマウスピースを介して薬剤を吸入する 。薬剤の服用量は、患者が吸入を行う力の大きさと共に変動する。ブリスタパッ クからの粉末の吸入はむしろ困難であり、患者は薬剤を服用する度ごとに同じ力 で吸入を繰り返すことができないので、実際に消費される薬剤服用量は服用ごと に大きく変動する可能性がある。 このため、この技術分野では、広範囲の吸気可能な流量にわたって薬剤の肺へ の伝播を最大にし、吸入器を使用する度に実質的に同一の投与量の薬剤を肺に供 給する吸入器が要望されている。 本発明は、吸入装置内の薬剤粉末を保持するために摩擦帯電技術を用いること により従来技術の吸入器に伴う不利益を解消している。この独特な吸入装置は、 摩擦吸入器と称されている。この摩擦吸入器は、所定の投与量の薬剤粉末が静電 的に保持され、この粉末が摩擦帯電させられる収容部と、この収容部に取り付け られ、収容部から薬剤粉末を取り出すためのマウスピースまたは吸入チューブと 、を備えている。 本発明の内容は、添付の図面とともに以下の詳細な説明を考察することにより 容易に理解することができる。ここで、 図１は、第１の実施形態の摩擦吸入器の部分切欠斜視図を示し、 図２は、図１の摩擦吸入器内のキャビティの断面図を示し、 図３は、粉末薬剤で重合体ビーズを被覆する摩擦帯電装置の断面図を示し、 図４は、第２の実施形態の摩擦吸入器の分解図を示し、 図５は、第２実施形態の摩擦吸入器の図４の５−５線に沿った断面図を示して いる。 理解を容易にするため、図面に共通の同一要素は可能な限り同一の参照番号を 用いて示している。 本発明は、一つ以上の所定投与量の薬剤粉末を含む吸入装置である。本発明は 、摩擦帯電技術を用いて生成された静電荷によって収容部内に各投与分を保持す る。 具体的に述べると、図１は、第１の実施形態の摩擦吸入器１００の部分切欠図 を示している。摩擦吸入器１００は、薬剤粉末を保持する収容部１０４を有する ハウジング１０２と、ハウジングに取り付けられ、収容部から薬剤を取り出す柔 軟吸入チューブ１０６と、を有している。この収容部は、少なくとも一つのキャ ビティ１０８を画成している。各キャビティは、収容部を貫通する開口部１１０ である。図示の収容部１１０は、複数の円筒開口部を含んでいる。これらの円筒 開口部は、収容部の周縁付近において円状に等間隔に分散している。薬剤粉末１ １２は、各キャビティ内に静電的に保持されている。収容部１０４は、ハウジン グに対して移動できるようになっており、例えば収容部は、利用者の操作に応じ てその中心軸１２０の周りに回転する（矢印１１６で示す）。より具体的に述べ ると、収容部１０４は、円盤状であり、任意の一つのキャビティを吸入チューブ の一端（入口端１１４）の近傍に配置できるようにハウジング内で回転可能とな っている。吸入チューブ１０６は、薬剤がチューブを通過するときにチューブへ の薬剤の付着を低減するテフロン等の材料で被覆された内面を有している。更に 、吸入チューブ１０６は、一般に、ハウジングの上部に沿って容易に折り畳める ように柔軟性となっている。このため、この吸入器は、シャツのポケットや財布 の内部に容易にフィットする。 使用の際には、患者は、吸入チューブ１０６の出口端１１８を通じて吸入を行 い、選択されたキャビティから薬剤を引き出す。後の投与分を吸入するには、異 なる未使用のキャビティがチューブの入口端近傍に配置されるように収容部を回 転させる。この他に、計量された量および流量の圧縮空気をキャビティに供給し て患者の肺に薬剤を送ることもできる。 更に具体的に述べると、図２は、図１の２−２線に沿った摩擦吸入器１００の 一つのキャビティの断面図を示している。このキャビティは、本質的に、収容部 １０４を貫通する円筒開口部１１０である。開口部の第１および第２端部２００ および２０２は、第１および第２スクリーン２０４および２０６によってそれぞ れ閉じられている。各スクリーンは、約２００メッシュである。この他に、これ らのスクリーンは、直径約５〜１０マイクロメータ（μｍ）の孔を有するプラス チックまたは金属の孔あき固体層であってもよい。 このキャビティは、少なくとも一つで通常は複数のビーズ２０８を含んでいる 。各ビーズの表面は、粉末１１２で被覆されている。この粉末は、摩擦帯電技術 によって生成された静電引力によってビーズ表面に付着する。このプロセスと、 ビーズおよび粉末を摩擦帯電するために用いられる装置については、図３を参照 して後述する。 収容部は、円盤状の基体中に等間隔の開口部を形成、通常は穿孔、することに よって製造される。通常、この基体はプラスチック製である。あるいは、収容部 は射出成形プラスチックから製造され、キャビティは型によって形成される。ス クリーン２０６（下部スクリーン）は、第２の開口端部２０２に近接するように 収容部の表面に固定される。選択された数の薬剤被覆ビーズがキャビティ内に配 置された後、第１のスクリーン２０４（上部スクリーン）が第１開口端部２００ に近接するように収容部表面に固定される。これらのスクリーンは、通常、エポ キシ等の接着剤によって固定される。 キャビティが吸入チューブの入口端付近に配置され、空気が吸入チューブを通 じて吸入されると、空気は、第２スクリーン、キャビティ、および第１スクリー ンを通り抜ける。空気がキャビティを通り抜けると、ビーズは第１スクリーンに 衝突するまで上方に運ばれる。ビーズはスクリーンに大きな力で衝突するので、 薬剤被覆はビーズの表面から除去される。この除去された薬剤は、雲状の薬剤と して吸入チューブの入口端に入り、このチューブは、吸入チューブの出口端で吸 入を行った患者に薬剤を運ぶ。この方法によれば、調量された投与量の薬剤が患 者の肺に供給される。 図３は、薬剤粉末１１２が複数のビーズ２０８に付着するようにこの粉末を摩 擦帯電させる装置を示している。具体的には、この装置は、蓋３０２、複数のビ ーズ２０８、および薬剤粉末１１２を有する密閉ビーズ容器３００を含んでいる 。これらのビーズおよび粉末は、この容器を１〜１０分間振ることによって混ぜ 合わされる。この間に粉末は摩擦帯電し、粉末１１２がビーズ２０８に静電的に 付着する。 更に具体的に述べると、これらのビーズは、５０〜２００μｍの直径を有して おり、テフロン、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、染色ポリプロピレン （dyed polypropylene）、フッ素処理ガラス、ガラス、アミノ処理ガラス、ポリ スチレン、二酸化チタン充填ポリエチレン（titanium dioxide-fille dpolyethy lene）などの材料のうちの一つから製造することができる。使用の際には、薬剤 およびビーズを容器３００に加え、容器の蓋を閉じ、ビーズおよび薬剤の混合物 を１分から１０分間にわたって振る。この振とう作業の間に、電荷が粉末粒子上 に蓄積する。薬剤粒子は、帯電すると、各ビーズの表面を均一に被覆する。 薬剤粒子上の電荷の量および極性は、ビーズの製造材料に依存している。ファ ラデー箱を用いて粉末の電荷対質量比を測定することにより、本発明者は、特定 のビーズ材料を選択することで電荷特性を制御できることを見出した。例えば、 華氏７０度および相対湿度４５％で１００μｍの直径を有する４個のビーズを用 いてガラス容器中のモメタソーネフロエート（mometasone furoate;ＭＦ）粉末 を帯電すると、種々のビーズ材料に対して表１に示されるような電荷対質量比が 得られた。 ビーズ材料を適切に選択することにより、電荷対質量比は６．５ｍＣ／ｇｍか ら４３ｍＣ／ｇｍまで変化し、電荷は正か負のいずれかとなる。薬剤を保持する とき、低マイクログラム量の薬剤（例えば２〜１０ｍｇ）は、比較的高い電荷対 質量比を必要とし、高マイクログラム量の薬剤（例えば２０〜４０ｍｇ）は、比 較的低い電荷対質量比を必要とする。このように、柔軟な帯電特性は、広範囲の 薬剤投与量の保持を容易にするにあたって有用である。 ビーズが薬剤で被覆されると、この被覆ビーズは、収容部のキャビティ内に配 置される。薬剤の投与量は、キャビティ内に配置する被覆ビーズの数を特定の値 に選択することにより決まる。薬剤が取り除かれ吸入されると、計量された投与 量の薬剤が患者によって吸入される。 図４は、本発明の摩擦吸入器４００の第２の実施形態の分解斜視図を表してい る。図５は、図４の５−５線に沿った吸入器４００の断面図である。本発明のこ の実施形態を良く理解するためには、図４および図５を参照しながら以下の開示 を読む必要がある。 吸入器４００は、三つの主部品、すなわちカバー部４０２、薬剤収容部４０４ 、および外側ハウジング４０６、を有する集成装置である。これらの部品の各々 は、通常、射出成形プラスチックから製造される。カバー部は、その上面の中心 に固定されたノブ４１４と、その底面の中心に固定されたシャフト４１６と、を 有している。このシャフトは、収容部４０４の中心孔４１８を貫通して延在し、 中心孔に圧入されている。更に、シャフトは、外側ハウジング４０６内の中心孔 ４２０を貫通して回転自在に延びている。エンドキャップ４２２は、シャフト４ １６の端部に接着、溶接などによって固定されており、シャフトが孔４２０から はずれることはできないが孔４２０内で自由に回転できるようになっている。カ バー部および収容部は、外側ハウジングに対してシャフトの中心縦軸４３６のま わりに回転する。 薬剤収容部４０４は、ほぼ円筒形であり、一つ以上のキャビティ４０８を含ん でいる。各キャビティは、三つの壁と底部を有し、ほぼ三角形の平面形状をして おり、キャビティの上部は、摩擦帯電薬剤を運ぶ摩擦帯電ビーズ（図示せず）を キャビティ内に配置できるように開いている。キャビティの底部は、メッシュス クリーン４２６で覆われた流入孔４２４を有している。このメッシュスクリーン は、空気がキャビティ内を通ることを可能にするがビーズはキャビティ４０８内 に保持するようなメッシュサイズ（例えば、約２００メッシュのメッシュサイズ ）を有している。各キャビティの一つの壁を成す外周壁４１０は、各キャビティ 内への薬剤取出孔４１２を画成している。これらの孔は、各キャビティの内側に 位置するメッシュスクリーン４２８によって覆われている。メッシュスクリーン ４２８は、ビーズをキャビティ内に保持するが薬剤をキャビティから取り出すこ とを可能にするようなメッシュサイズ（例えば、約２００メッシュのメッシュサ イズ）を有している。 シャフト４１６は、ノブ４１４を回したときに薬剤収容部４０４が外側ハウジ ング４０６に対して回転するように、孔４１８に圧入されている。カバー部の外 周縁部は、壁４１０の上縁部の上に位置するリップ４３８と嵌合している。カバ ー部と収容部との嵌合は、空気がスクリーンを通ってしかキャビティを出入りで きないように各キャビティをシールしている。十分なシールを容易に得るために 、リップのまわりに接着剤を付着させてカバー部の縁部をリップに固定してもよ い。 外側ハウジングは、底部４３２によって支持される円筒外壁４３０を有してい る。この底部は、空気取入孔４３４を画成している。この空気取入孔は、シャフ トの縦軸から空気流入孔４２４までの径方向距離と等しい径方向距離だけシャフ トの縦軸４３６から離間している。このため、空気取入孔４３４は、ノブ４１４ を回すことにより、選択された空気流入孔４２４と位置合わせすることができる 。 更に、外側ハウジング４０６は、外壁４３０から延びるマウスピース４３８の 形態の吸入チューブを有している。マウスピース孔は、入口端４４８および出口 端４４６を有している。このマウスピースは、マウスピースを縦に通って延びて 壁４３０を貫通する孔４４０を有している。このマウスピース孔４４０は、収容 部４０４内に配置された薬剤取出孔４１２と位置合わせされる。このため、ノブ を操作することにより、特定のキャビティを回転させてマウスピースと位置合わ せさせることができる。位置合わせとは、空気流入孔４３４を空気取入孔４２４ と位置合わせし、かつ薬剤取出孔４１２をマウスピース孔４４０と位置合わせす るキャビティ位置として定義される。選択されたキャビティに対して位置合わせ が完了すると、使用者（患者）は、マウスピース上で吸入を行い、空気を空気流 入孔および空気取入孔ならびにキャビティを通じて吸い出す。空気がキャビティ を通り抜けると、ビーズは取出孔４１２に向かって移動し、スクリーン４２８に 衝突する。この衝突によりビーズから薬剤から取り除かれ、この薬剤は、空気流 によってマウスピース孔を通過し使用者の肺に運ばれる。キャビティの位置合わ せと使用を容易にするため、カバー部には、通常、キャビティ番号（図示せず） が表示され、各キャビティは、対応する位置合わせマーク４４２を有している。 位置合わせを達成するには、選択されたキャビティの位置合わせマーク４４２を マウスピース上の基準マーク４４４または他の位置合わせのしるしと位置合わせ する。この他に、特定のキャビティとの位置合わせが達成されたときに戻り止め と係合する機械式ロック機構を用いて位置合わせを行うこともできる。 本明細書では本発明の内容を組み込んだ種々の実施形態を詳細に説明してきた が、当業者であれば本発明の内容を組み込んだ多くの他の変形例を容易に考案す ることができる。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 所定の投与量の薬剤粉末を静電的に保持する収容部であって、前記薬剤は 摩擦帯電されている収容部と、 前記収容部に取り付けられ、前記収容部から前記薬剤粉末を取り出す取出手段 と、 を備える吸入装置。 ２． 前記収容部はキャビティを画成しており、このキャビティは、少なくとも 一つのビーズを含み、このビーズは、このビーズの表面上に堆積した前記薬剤粉 末からなる被覆を有しており、前記粉末は、前記表面に静電的に付着しており、 前記キャビティは、前記キャビティ内の少なくとも一つのビーズを封入するとと もに気体が前記キャビティを通り抜けられるようにする第１スクリーンおよび第 ２スクリーンを更に含んでいる、請求項１記載の装置。 ３． 前記取出手段は、入口端および出口端を更に備えており、前記入口端は前 記第１スクリーンの付近に位置しており、この取出手段を通じて吸入を行うと、 前記薬剤が前記ビーズから取り除かれ前記入口端から前記出口端に伝播するよう になっている、請求項２記載の装置。 ４． 前記収容部は、複数のキャビティを画成している、請求項３記載の装置。 ５． 前記収容部および前記取出手段を支持するハウジングを更に備える請求項 ４記載の装置であって、前記収容部は、前記複数のキャビティの任意の一つが前 記取出手段の前記入口端の付近に配置されるように前記ハウジングおよび前記取 出手段に対して移動可能となっている、請求項４記載の装置。 ６． 前記収容部は、前記ハウジングおよび前記取出手段に対して回転可能とな っている、請求項５記載の装置。 ７． キャビティを画成する収容部であって、前記キャビティは少なくとも一つ のビーズを含み、このビーズは、このビーズの表面上に堆積した薬剤粉末からな る被覆を有しており、前記粉末は前記表面に静電的に付着している収容部と、 少なくとも一つのビーズを前記キャビティ内に封入するとともに気体が前記キ ャビティを通り抜けられるようにする第１スクリーンおよび第２スクリーンと、 前記キャビティから前記薬剤粉末を取り出す取出手段であって、入口端および 出口端を有し、前記入口端は前記第１スクリーンの付近に位置しており、この取 出手段を通じて吸入を行うと、前記薬剤粉末は前記ビーズから取り除かれ前記入 口端から前記出口端に伝播するようになっている取出手段と、 を備える吸入装置。 ８． 前記収容部は、複数のキャビティを画成している、請求項７記載の装置。 ９． 前記収容部および前記取出手段を支持するハウジングを更に備える請求項 ８記載の装置であって、前記収容部は、前記複数のキャビティの任意の一つが前 記取出手段の前記入口端の付近に配置されるように前記ハウジングおよび前記取 出手段に対して移動可能となっている、請求項８記載の装置。 １０． 前記収容部は、前記ハウジングおよび前記取出手段に対して回転可能と なっている、請求項９記載の装置。