KR100813784B1 - 에어로졸화된 약물의 계량된 양을 투여하는 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용기 내에 수용된 약학제제를 에어로졸화하는 예시적인 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 하나의 방법에서, 이전에는 액체와 평형 상태에 있었던 계량된 양의 압축 가스를 제공한다. 이 계량된 가스는 고압 가스 스트림을 생성하도록 방출된다. 이 고압 가스 스트림은 상기 용기로부터 약학제제를 추출하고, 상기 가스 스트림 내에 상기 약학제제를 분산시킴으로써 에어로졸을 형성하도록 상기 고압의 가스 스트림이 에어로졸화 기구를 통해 유동한다.

Description

에어로졸화된 약물의 계량된 양을 투여하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DISPENSING METERED AMOUNT OF AEROSOLIZED MEDICATION}

본 발명은 일반적으로는 약물 전달 분야, 특히 약물을 폐를 통해 전달하는 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로 말하자면 본 발명은 환자에 의해 흡입되는 약학제제의 에어로졸화에 관한 것이다.

환자에 대한 효과적인 약물 전달은 모든 성공적인 약물 치료의 중요한 측면이다. 약물 전달에는 다양한 루트가 있지만, 각각은 그 자체의 장단점을 갖는다. 알약, 캡슐, 만능약(elixirs) 등의 구강을 통한 약물 전달이 아마 가장 편리한 방법이지만, 많은 약물들은 흡수되기 전에 소화관에서 효능이 저하되어 버린다. 이러한 저하는 소화관에서 단백질 가수 분해 효소에 의해 급속하게 저하되는 현대의 단백질제 약물에서 두드러진 문제점이다. 단백질 투여를 비롯하여 전신 약물 전달을 위한 효과적인 루트는 주로 피하 주사이지만, 환자의 호응도가 적다. 매일 1회 이상 인슐린과 같은 약물을 주입하는 것이 때로는 환자들이 꺼리는 원인이 될 수 있기 때문에, 경피, 비강내, 직장내, 질내, 및 폐를 통한 전달 등을 포함하는 다양한 대체 투약 루트가 개발되었다.

본 발명에서 특히 관심을 갖고 있는 것인 폐를 통한 약물 전달은 분산상 또는 에어로졸상의 약물을 환자가 흡입함으로써, 분산상 내의 활성 약물이 허파의 말단(폐포) 영역에 도달할 수 있다. 어떤 약물은 폐포 영역을 통해 바로 혈관으로 쉽게 흡수된다는 것이 발견되었다. 폐를 통한 전달은 기타 다른 투약 루트에 의해 전달하는 것이 어려운 단백질 및 폴리펩티드의 전달에 특히 유망하다. 이러한 폐를 통한 전달은 폐에 관한 질병을 치료하기 위한 국소적 전달 및 전신 전달 모두에 효과적이다.

폐를 통한 전달(전신 및 국소적인 것을 모두 포함) 자체는 액체 분무기, 정량식 분무 흡입기(MDI) 및 건조 분말 분산 장치를 비롯하여 다양한 장치들에 의해 달성될 수 있다. 건조 분말 분산 장치는 건조 분말로서 쉽게 처방될 수 있는 단백질제 및 폴리페티드제 약물을 전달하는 데에 특히 유망하다. 불안정한 단백질 및 폴리펩티드 외에 많은 것들이 이들 단독으로 또는 적절한 분말 캐리어와 조합하여, 동결 건조 또는 분무 건조된 분말로서 안정되게 저장될 수 있다. 그러나, 단백질 및 폴리펩티드를 건조 분말로 전달하는 능력은 어떤 점에서는 문제점이 있다. 단백질제 및 폴리펩티드제 약물을 다량 복용하는 것은 종종 위험하여서, 임의의 건조 분말 분산 시스템이 의도된 양의 약물을 정확하고 엄격하게(반복적으로) 전달하는 것을 필요로 한다. 또한, 많은 단백질제 및 폴리펩티드제는 매우 비싸기 때문에, 1회 복용을 기준으로 할 때 통상적인 약물보다 여러 배 비싸다. 따라서, 폐의 목표 영역까지 건조 분말을 최소의 손실로서 효과적으로 전달하는 능력이 중요하다. 건조 분말 내에 존재하는 분말 덩어리를 환자가 흡입하기 전에 충분히 분쇄하여 효과적인 전신 흡수 또는 기타 폐를 통한 전달을 보장하는 것 또한 요구되고 있다.

미국 특허 제5,785,049호 및 제5,740,794호에는 용기 내에 수용된 분말화된 약물을 에어로졸화하는 예시적인 장치 및 방법이 기재되어 있다. 상기 특허들의 전체 개시 내용은 본 명세서에서 참조로 인용된다. 상기 장치 및 방법은 용기로부터 분말화된 약물을 추출함과 아울러, 가스 스트림 속으로 분말을 분산시켜 에어로졸을 생성하기 위해 고압의 가스 스트림을 사용한다. 이러한 장치 및 방법은 폐로 전달하기 위한 에어로졸화된 약물을 생성하는 데에 일반적으로 효과적인 것으로 증명되었다.

미국 특허 제4,534,343호는 가압된 약물이 캐니스터(canister) 내에 저장되는 통상적인 정량식 분무 흡입기를 보여준다. 약물은 통 내에 수용된 압축 액체 추진제 중에 유지된다. 약물은 시스템의 수명을 위해 이 상태에서 안정되어야 한다. 이는 액체 내에서 오랜 저장 기간동안 안정할 수 없는 단백질제 및 펩티드제와 같은 불안정한 약물에 대해서는 바람직하지 않은 것이다.

이하에서 설명하는 바와 같이, 본 발명은 약학제제를 에어로졸화하는 대안적인 시스템, 장치 및 방법을 제공한다. 이러한 방식으로, 허파로 약학제제를 전달하는 데에 도움이 되는 대체 방법이 제공된다.

본 발명은 통상적으로 용기 내에 수용된 약학제제를 에어로졸화하는 예시적인 시스템, 장치 및 방법을 제공한다. 넓은 의미에서, 본 발명은 약학제제를 에어로졸화하기 위해 추진제의 에너지를 사용한다. 약학제제는 이 약학제제의 수명을 연장시키기 위해서 에어로졸화될 때까지는 추진제와는 분리되어 저장될 수 있다. 약학제제는 분말 또는 액체 형태일 수 있으며, 추진제의 에너지를 사용하여 상기 약학제제를 에어로졸 형태로 바꾸기 때문에, 그 약학제제를 허파로 흡입 전달될 수 있다. 하나의 양태에서, 이전에는 액상 부분과 평형상태에 있었던 추진제의 기상 부분이 에어로졸을 생성하기 위해 사용될 수 있다.

하나의 예시적인 방법에 따르면, 이전에는 액체와 평형 상태에 있었던 계량된 양의 압축 가스가 제공된다. 예를 들면, 압축 가스는 이전에는 추진제의 액상 부분과 평형 상태에 있었던 추진체의 기상 부분을 포함할 수 있다. 계량된 양의 가스는 고압의 가스 스트림을 생성하도록 방출된다. 이 가스 스트림은 이어서 에어로졸화 기구를 통해 유동하여 용기로부터 약학제제를 추출함과 아울러, 가스 스트림 속으로 약학제제를 분산시킴으로써 에어로졸을 형성한다.

상기 방법에 사용되는 추진제는 HFC(하이드로플루오로카본)와, 특히 HFC 134a 또는 HFC 227ea와 같은 HFA(하이드로플루오로알켄)을 포함할 수 있다. 사용될 수 있는 기타 추진제는 CO₂ 및 CFC(클로로플루오로카본) 11, 12, 및 114를 포함한다. CFC는 성층권의 오존층을 파괴시키는 물질로 확인되었기 때문에, HFC 또는 HFA가 바람직하다. 압축 가스는 약 0.5 ㎖ 내지 약 2.0 ㎖의 부피로 계량되는 것이 바람직하다. 계량된 기체의 압력은 바람직하게는 약 40 psig 내지 약 120 psig, 더 바람직하게는 약 50 psig 내지 약 80 psig의 범위이다. CO₂가 사용될 경우, 계량된 가스의 압력은 약 800 psig 내지 약 1200 psig의 범위가 바람직하다.

가스를 계량하기 위해, 가스가 계량 챔버 속으로 유동하도록 허용하는 것이 바람직하다. 일단 충전되면, 상기 챔버는 이 챔버 내에 압축 가스를 유지하기 위해 폐쇄된다. 압축 가스를 방출하기 위해서, 가스가 계량 챔버로부터 신속하게 흘러나가도록 밸브가 개방된다.

본 발명은 용기 내에 수용된 약학제제를 에어로졸화하는 예시적 장치를 더 제공한다. 이 장치는 액상 부분과 기상 부분을 갖는 추진제를 수용하는 저장실을 포함한다. 계량 챔버는 추진제 중 기상 부분의 일정량을 수용하여 계량하도록 배치되어 있다. 릴리즈 밸브가 고압 가스 스트림을 형성하는 계량된 추진제를 방출하도록 마련된다. 상기 장치는 고압 가스 스트림을 수용하고, 용기로부터 약학제제를 추출함과 아울러, 가스 스트림 속으로 분말을 분산시킴으로써 에어로졸을 형성하는 에어로졸화 기구를 더 포함한다.

하나의 양태에서, 계량 밸브가 저장실과 계량 챔버 사이에 배치되어 있다. 계량 밸브는 추진제의 기상 부분이 계량 챔버로 유입되도록 개방 위치로 이동할 수 있다. 계량 챔버가 채워지면, 계량 밸브가 폐쇄 위치로 이동하는 것이 바람직하다. 일례로서, 계량 밸브는 이 밸브를 개방 위치로 이동시키도록 밀려지는 포핏 밸브를 포함할 수 있다. 챔버가 채워지면, 포핏 밸브는 밸브가 폐쇄 위치로 이동하도록 해방된다.

편리하게도, 릴리즈 밸브를 폐쇄하고 계량 밸브를 개방하도록 이동할 수 있는 레버가 마련된다. 레버가 초기 위치로 다시 이동될 경우, 계량 밸브는 폐쇄되는 한편 릴리즈 밸브는 폐쇄 상태를 유지한다. 이러한 방식으로, 계량된 추진제는 계량 챔버 내에 수용되어 있다. 바람직하게는, 릴리즈 밸브를 개방하여 계량된 가스가 흘러나가게 하는 시동 버튼이 마련된다. 하나의 특정 양태에서, 저장실, 계량 챔버 및 에어로졸화 기구를 수용하는 하우징이 마련된다. 바람직하게는, 포집 챔버가 하우징에 조작가능하게 연결된다. 포집 챔버는 에어로졸화된 분말이 취출될 수 있는 마우스피스을 포함한다.

하나의 실시예에서, 약학제제를 에어로졸화하는 시스템이 제공된다. 이 시스템은 액상 부분과 평형 상태에 있는 기상 부분을 포함하는 추진제 공급원을 포함한다. 약학제제는 액상 부분으로부터 분리된 추진제의 기상 부분의 적어도 일부 속으로 분산된다. 따라서, 이러한 시스템에서, 기상 추진제의 일부는 약학제제를 에어로졸화하는 에너지원으로 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따라 용기 내에 수용된 분말을 에어로졸화하는 예시적인 시스템의 개략도이다.

도 2는 본 발명에 따른 에어로졸 장치의 일실시예의 우측면도이다.

도 3은 도 2의 장치의 좌측 단면도이다.

도 3a는 도 3의 장치의 저부 반의 확대도이다.

도 4는 도시의 편의를 위해 커버를 제거한 상태의 도 2의 장치의 기부 유닛의 저부 사시도이다.

도 5는 도 4의 기부 유닛의 부분 좌측 단면도이다.

도 6은 릴리즈 밸브를 폐쇄하도록 레버가 이동한 상태의 도 4의 기부 유닛을 도시한다.

도 7은 레버가 도 6에 도시된 위치에 있는 상태의 도 5의 기부 유닛을 도시한다.

도 8은 계량 밸브를 개방하도록 레버가 이동한 상태의 도 7의 기부 유닛을 도시한다.

도 9는 도 3의 장치의 저장 유닛의 저부를 상측에서 본 사시도이다.

도 10a는 저장 유닛의 상부를 하측에서 본 사시도이다.

도 10b는 도 10a의 상부를 상측에서 본 사시도이다.

도 11은 도 3의 장치의 계량 밸브 하우징를 상측에서 본 사시도이다.

도 12는 도 3의 장치의 계량 밸브를 위한 엑츄에이터를 상측에서 본 사시도이다.

도 13a는 도 4의 기부 유닛의 좌측 아암의 측면도이다.

도 13b는 도 4의 기부 유닛의 우측 아암의 측면도이다.

도 14a 및 도 14b는 각각 도 4의 기부 유닛의 릴리즈 밸브의 엑츄에이터 아암의 배면 및 정면도이다.

도 15는 도 3의 저장실을 재충전하는 충전 유닛을 도시한다.

본 발명은 약학제제를 에어로졸화하는 예시적인 장치 및 방법을 제공한다. 이러한 약학제제들은 건조 분말 형태이거나 액체일 수 있다. 본 발명에 따라 에어로졸화될 수 있는 분말화된 약물의 실례가 PCT 공보 제WO96/32149호에 기재되어 있는데, 이 공보의 전체 내용이 본원에 인용된다. 본 발명에 의해 에어로졸화된 분말의 크기는 약 0.5 ㎛ 내지 약 50 ㎛의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 약 0.5 ㎛ 내지 5 ㎛ 범위이다. 대안으로는 약학제제가 액체 형태일 수 있다. 천공 가능한 접근면을 구비하며, 때때로 "블리스터 패키지(blister package)"로 불리는 용기 내에 약학제제가 수용될 수 있다.

본 발명은 상기 용기로부터 분말을 추출하여, 환자에 의해 흡입될 수 있도록 분말을 에어로졸화하기 위해 고압 가스 스트림을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 에어로졸화 기구의 실례는 앞서 참조로 인용한 미국 특허 제5,785,049호 및 제5,740,794호와, 1998년 6월 4일자로 출원되어 공동 계류중이며 그 설명이 본원에 참조로 인용된 미국 가특허 출원 제60/087,929호에 기재된 것을 포함한다. 이하에서 설명하는 하나 이상의 구체적인 실시예는 에어로졸화 기구 및 기타 관련 구성요소를 사용하며, 이들은 앞서 참조로 인용되고 공동 계류중인 미국 가특허 출원 제60/087,929호에 기재된 것과 유사한 방식으로 구성된다. 그러나, 용기로부터 분말을 추출하여 가스 스트림 내에 분말을 혼입시키기 위해 고압 가스 스트림의 사용을 요구하는 기타 다른 형태의 에어로졸화 기구가 사용될 수 있다는 것을 명심해야 할 것이다.

하나의 양태에서, 본 발명은 추진제로부터의 에너지를 사용하여 약학제제를 에어로졸화한다. 추진제는 액상 부분과 평형상태에 있는 기상 부분을 포함할 수 있다. 기상 부분의 일부가 추출되어 약학제제를 에어로졸화하기 위한 에너지원으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 추출된 기상 추진제는 용기로부터 분말을 추출하고, 분말을 분쇄하고, 그리고 에어로졸 형태로 가스 스트림 내에 분말을 배치하도록 사용될 수 있다.

도 1을 참고로 하여, 용기(12) 내에 수용된 분말을 에어로졸화하는 예시적 시스템(10)을 설명할 것이다. 시스템(10)은 액상 부분(18) 및 증기 또는 가스의 기상 부분(20)을 갖는 추진제(16)로 채워진 저장실(14)을 포함한다. 저장실(14)의 상단부로부터 연장되는 라인(22)에는 계량 밸브(24)가 연결되어 있다. 또한, 계량 밸브(24)에는 계량 챔버(26)가 연결되어 있다. 계량 챔버(26)의 다른 단부에는 라인(30)에 연결된 릴리즈 밸브(28)가 배치되어 있다. 라인(30)은 용기(12) 내에 수용된 분말을 추출하여 에어로졸화하기 위해서 용기(12)와 상호 작용하는 에어로졸화 기구(32)로 연장된다.

추진제(16)는 기상 부분(20)이 가압되어 있도록 선택된다. 따라서, 계량 밸브(24)가 개방될 경우, 압축 추진제는 계량 챔버(26)로 유입된다. 릴리즈 밸브(28)는 압축 추진제가 에어로졸화 기구(32)로 진행하는 것을 막기 위해 폐쇄된다. 계량 챔버(26)가 채워질 때, 계량 밸브(24)는 계량 챔버 내에 계량된 양의 압축 가스가 보유되도록 폐쇄된다. 따라서, 계량 챔버(26)는 추진제의 형태와 계량 챔버(26)의 온도에 의해 결정된 압력을 갖는 계량된 양의 가스로 채워진다.

분말을 에어로졸화하는 것이 필요한 경우, 에어로졸화 기구(32)가 분말에 접근하도록 용기(12) 내에 삽입된다. 릴리즈 밸브(28)는 이어서 계량 챔버(26) 내의 계량된 양의 가스를 갑자기 방출하도록 신속하게 개방된다. 계량된 양의 가스는 라인(30)을 통과하여 에어로졸화 기구(32)로 유입되는데, 이 에어로졸화 기구는 분말을 용기(12)로부터 추출하여 고압 가스 스트림에 분말을 혼입시킴으로써 에어로졸을 형성시킨다. 에어로졸은 포집 챔버에 포집되어서 환자에 의해 흡입될 수 있다.

따라서, 시스템(10)은 이전에는 액상 부분과 평형 상태에 있었던 추진제의 기상 부분을 추출하여 얻어진 계량된 양의 압축 가스를 방출함으로써 간단하게 작동하도록 구성되어 있다. 시스템(10)은 일정 압력에서 일정 부피의 가스를 계량하도록 구성되어 있다. 이런 방식에서, 에어로졸화 기구(32)는 기지의 압력의 가스를 기지의 부피로 지속적으로 수용할 수 있어서, 용기(12) 내의 분말을 추출하여 에어로졸화하는 것을 최적화할 수 있다. 이러한 구성에 있어서, 다양한 이점이 제공된다. 예를 들면, 가스를 계량할 때 계량 밸브를 개방하고, 분말을 에어로졸화하기 위해 릴리즈 밸브(28)를 개방하는 것만이 단지 요구되기 때문에 시스템(10)은 조작이 용이하다. 다른 이점은 시스템(10)의 크기가 추진제를 사용함으로써 감소될 수 있다는 것이다. 통상적으로, 단지 작은 부피의 추진제가 필요하기 때문에 저장실(14)의 크기를 비교적 작게 만들 수 있다. 이러한 구성은 시스템(10)의 전체 크기를 감소시켜서 사용자의 휴대 및 보관을 쉽고 편리하게 할 것이다. 통상적으로, 시스템(10)은 비교되는 MDI 장치 보다 긴 수명을 가질 것인데, 이는 분말의 에어로졸화를 위한 추진제로서 MDI 장치와 같은 액상이 아니라 단지 기상 부분을 사용하기 때문이다. 또한, 추진제의 액상 내에서 약물이 현탁 상태로 있을 필요가 없기 때문에, 시스템(10)은 비교되는 MDI 장치 보다 사용이 용이하고(환자가 추진제를 흔들 필요가 없기 때문) 제조하기가 보다 간단하다.

시스템(10)에 사용될 수 있는 바람직한 추진제는 HFA 또는 하이드로플루오로카본 134a(HFC-134a,1,1,2-테트라플루오로에탄), 하이드로플루오로카본 227ea(HFC-227ea, 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오르프로판)와 같은 HFC를 포함한다. 이러한 추진제는 당업계에 공지된 것으로, 미네소타 마이닝 메뉴팩쳐링 컴퍼니 및 듀폰트에서 시판하고 있다. 이러한 추진제가 CFC를 사용하지 않기 때문에 특히 유용하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 기타 추진제는 CO₂, CFC 등을 포함한다.

이하, 도 2를 참조로 하여, 분말형 약물을 에어로졸화하는 장치(34)의 예시적인 실시예를 설명할 것이다. 이 장치(34)는 기부 유닛(36) 및 이 기부 유닛(36)에 착탈식으로 부착된 포집 챔버(38)를 포함한다. 포집 챔버(38)는 기부 유닛(36) 상에서 슬라이드 가능하게 구성되어 보관 중에 장치(34)의 전체 크기를 감소시키고, 기부 유닛(36) 내의 구성 요소들을 보호한다. 포집 챔버(38)는 또한 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 회전 가능한 마우스피스(40)를 포함한다. 에어로졸화 중에는 마우스피스(40)가 도 2에 도시된 바와 같이 폐쇄 위치에 있다. 환자가 에어로졸화된 약물을 흡입하려는 경우, 마우스피스(40)을 개방 위치까지 180도 회전시키고 환자가 마우스피스(40)에 입을 대고 분말화된 약물을 포집 챔버(38)로부터 흡입할 수 있다.

이들의 크기는 작지만, 포집 챔버(38) 및 기부 유닛(36)의 전체 형상 및 외양은 공동 계류중이며 앞서 참조로 인용한 미국 가특허 출원 제60/087,929호에 기재된 것과 유사하다. 약물을 에어로졸화하기 위해 추진제를 사용하기 때문에, 기부 유닛(36)은 공기를 큰 부피로부터 압축하기 위한 실린더와, 가스를 압축하는 에너지를 제공하기 위해 환자의 손에 맞는 레버를 필요로 하지 않는다. 따라서, 기부 유닛(36)의 크기를 감소시킬 수 있다. 단지 예시로서, 기부 유닛(36)의 높이가 약 8 ㎝ 내지 약 12 ㎝의 범위일 수 있다. 포집 챔버(38)의 높이는 약 9㎝ 내지 약 13 ㎝의 범위일 수 있다.

도 2를 또 참조하면, 기부 유닛(36)은 분말화된 약물을 수용하는 용기를 삽입하는 개구부(42)를 포함한다. 또한, 기부 유닛(36)은 용기를 천공하는 동시에, 이하에서 설명하는 바와 같이 용기 내의 약물을 에어로졸화하기 위해 일정 부피의 압축 가스를 방출하도록 눌려지는 시동 버튼(44)을 포함한다. 약물이 에어로졸화된 후에 용기를 개구부(42)로부터 제거할 수 있도록 릴리즈 버튼(46)이 마련된다. 기부 유닛(36)은 이하에서 설명하는 바와 같이 일정량의 압축 기체를 계량하도록 조작될 수 있는 레버(48)를 더 포함한다.

도 3 및 도 3a를 참조로 하여, 기부 유닛(36) 내의 구성요소를 설명할 것이다. 기부 유닛(36) 내에는 용기(52)로부터 약물을 추출하고, 이 약물을 고압 가스 스트림에 혼입시키며, 에어로졸화된 약물을 포집 챔버(38)로 전달하도록 사용되는 에어로졸화 기구(50)가 배치되어 있다. 기부 유닛(36)은 또한 시동 버튼(44)이 눌려질때 에어로졸화 기구(50)에 맞물리도록 용기를 이동시키는 캐리지 조립체(54)를 포함한다. 에어로졸화 기구(50), 캐리지 조립체(54), 및 이들과 관련된 구성 요소들은 공동 계류중이며 앞서 참조로 인용한 미국 가특허 출원 제60/087,929호에 기재된 것과 본질적으로 동일하게 구성된다. 마찬가지로, 이러한 방식의 구성을 본원에서 단지 간략하게 설명할 것이다.

장치(34)를 작동하기 위해, 전술한 바와 같이 용기(52)가 개구부(42)에 삽입된다(도 2 참조). 시동 버튼(44)이 이어서 용기(52)가 에어로졸화 기구(50)에 맞물리도록 눌려진다. 보다 구체적으로 말하자면, 시동 버튼(44)이 눌려질 때, 기어 치형부(56)가 피벗 핀(58)을 중심으로 하여 선회하며, 캐리지 조립체(54)의 리프터(60)가 용기(52)를 에어로졸화 기구(50)를 향해 이동시킨다. 시동 버튼(44)이 완전히 눌려졌을 때, 뾰족한 팁(62)과 측면 펀치(64)가 용기(52)를 천공하고 용기 안으로 들어간다. 시동 버튼(44)이 눌려지는 것은 또한 밸브(66)를 작동시켜서 계량된 부피의 고압 가스가 에어로졸화 기구(50)로 방출되어 용기(52) 내의 분말이 에어로졸화될 수 있게 한다. 보다 구체적으로 말하면, 시동 버튼(44)의 눌려짐은 엑츄에이터 아암(70)의 밸브 액츄에이터(68)가 상부 중앙 위치로부터 풀어지게 하며, 이로 인해 밸브(66)의 잠금이 풀려진다.

밸브(66)의 잠금이 풀어지면, 기부 유닛(36) 내의 계량된 양의 고압 가스는 밸브(66)가 "갑자기 개방되게" 한다. 보다 구체적으로 말하면, 밸브 엑츄에이터(68)가 풀어짐으로써, 계량된 양의 고압 가스는 다이어프램(72)의 하측과 접하게되어, 밸브 시트(74)가 통로(76)로부터 들어올려지게 된다. 이러한 방식에서, 추진제가 통로(76)를 통과하여 에어로졸화 기구(50)로 유입될 수 있다. 고압 가스는 이어서 분말화된 약물을 용기(52)로부터 추출하고, 이 분말화된 약물을 분쇄하여 전술한 바와 같이 포집 챔버(38) 내에 상기 분말화된 약물을 분산시킨다. 따라서, 장치(34)를 작동시키기 위해, 사용자는 단지 용기(52)를 삽입하고, 이어서 시동 버튼(44)을 가압하여 에어로졸화된 약물을 포집 챔버(38)로 유입시키면, 이 포집 챔버 내의 에어로졸화된 약물을 마우스피스(38)를 통해 취출할 수 있다.

도 3 및 도 3a를 또 참조하여, 압축 가스가 밸브(66)를 통해 에어로졸화 기구(50)에 공급되는 방식을 설명할 것이다. 기부 유닛(36)은 바닥 부재(80)와 상부 부재(82)로 구성된 저장 유닛(78)을 포함한다. 바닥 부재(80)가 도 9에도 도시되어 있으며, 상부 부재(82)는 도 10a 및 도 10b에 도시되어 있다. 바닥 부재(80)는 개구부(84)를 포함하며, 상부 부재(82)는 개구부(86)를 포함한다. 상부 부재(82)가 바닥 부재(90)에 고정되는 경우, 개구부(84, 86)들은 추진제를 수용하는 공동(88)을 함께 형성한다. 편리하게도, 상부 부재(82)는 추진제가 공동(88)으로부터 빠져나가지 않도록 O-링 시일(92)을 유지하는 홈(90)을 포함한다. 바닥 부재(80)를 통과하는 통로(94)가 있다. 공동(88)은 기상 부분과 평형상태에 있는 추진제의 액상 부분을 수용할 수 있도록 구성된다. 추진제의 기상 부분은 통로(94) 안으로 퍼지게되고, 이 통로에서 빠져나가는 것은 계량 밸브(96)에 의해 방지된다.

도 11에도 도시된 바와 같이, 계량 밸브(96)는 바닥 부재(80)의 개구부(100) 안에 수용된 하우징(98)을 포함한다(도 9 참조). 하우징(98)은 바닥 부재(80)의 통로(94)와 연통하는 중앙 통로(102)를 구비한다. 도 3 및 도 3a에 가장 잘 도시된 바와 같이, 밸브 포핏(104)은 통로(102) 내에 위치한다. 스프링(106)은 밸브 포핏(104)을 상향으로 압박하여, 이 밸브 포핏(104) 둘레에 배치된 O-링(108)이 하우징(98)에 맞물리게 한다. 이러한 방식에서, 계량 밸브(96)는 통상적으로 폐쇄 위치에 있도록 구성되어 있어서 기상 추진제가 밸브 포핏(104)을 지나 이동하는 것을 방지한다.

하우징(98)은 바닥 부분(110)과 상부 부분(112)으로 분리될 수 있어 편리하다. 계량 밸브(96)가 폐쇄 위치에 있는 경우, 기상 추진제는 바닥 부분(110)에 남아 있다. 계량 밸브(96)가 개방된 경우, 기상 추진제는 상부 부분(112) 안으로 들어와 계량 튜브(114) 안으로 쇄도한다. 따라서, 상부 부분(112) 및 계량 튜브(114) 내부의 용적이 계량 챔버(116)를 형성한다. 계량 챔버(116)의 반대측 단부에는 전술한 바와 같이 밸브 엑츄에이터(68)가 해방될 때까지 압축 가스가 계량 챔버(116)로부터 빠져나가는 것을 방지하는 기능을 갖는 밸브(66)가 있다. 밸브(66)가 개방된 경우, 계량 챔버(116) 내의 가스는 통로(76) 안으로 쇄도하여 에어로졸화 기구(50)로 유입된다.

도 3, 도 4 및 도 12에 가장 잘 도시된 바와 같이, 밸브 엑츄에이터(118)는 하우징(98) 위에 배치된다. 밸브 엑츄에이터(118)는 내부(122)와 계량 튜브(114) 사이의 가스의 통과를 허용하는 통로(120)를 구비한다. 도 3 및 도 3a에 가장 잘 도시된 바와 같이, 밸브 포핏(104)이 하우징(98) 위로 수직으로 연장된다. 이러한 방식에서, 밸브 엑츄에이터(118)가 하향으로 이동하는 경우, 결과적으로 밸브 포핏(104)에 맞물리게 되어 스프링(106)을 압착하고 하우징(98)으로부터 O-링(108)을 이동시킬 것이다. 이러한 방식에서, 바닥 부분(110) 내의 압축 가스는 계량 챔버(116) 안으로 빠져나갈 수 있다.

도 4 및 도 10a에 가장 잘 도시된 바와 같이, 상부 부재(82)는 개구부(123)를 포함하며, 이 개구부를 통해 블리드 밸브(124)(bleed valve)가 삽입된다. 블리드 밸브(124)는 O-링을 구비한 나사로서 구성될 수 있어 편리하다. 블리드 밸브(124)는 공동(88)을 액체 추진제로 채우게 되면 개방된다. 바람직하게는, 도 15를 참조로 하여 더 자세하게 설명되는 바와 같이 하우징(98)의 통로(102)를 통하여 추진제를 주입함으로써 공동(88)이 채워진다.

도 4 및 도 5를 참조로 하여, 밸브(66, 96)(도 3a 참조)의 개폐를 용이하게 하는 기부 유닛(36)의 구성을 설명할 것이다. 도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이, 기부 유닛(36)은 프레임(128)이 연결되어 있는 섀시(126)를 포함한다. 도시는 생략하였지만, 유사한 프레임이 기부 유닛(36)의 반대측의 섀시(126)에도 연결되어 있다. 프레임(128)에 이동가능하게 연결된 좌측 아암(130) 및 우측 아암(132)이 있다. 아암(130, 132)은 각각 도 13a 및 도 13b에도 각각 도시되어 있다. 아암(130, 132)은 구멍(134)을 포함하며, 이 구멍을 통해 도 4에 도시된 바와 같이 핀(136)이 삽입된다. 핀(136)은 프레임(128)의 슬롯(도시 생략)을 통해 연장되어서, 아암(130, 132)이 프레임(128)에 대해 상하 방향으로 수직 이동할 수 있다. 레버(48)는 아암(130)과 아암(132) 사이에 핀(137)에 의해 선회가능하게 연결되어 있다. 레버(48)에 있는 연장부(138)는 레버(48)가 선회할 때 바닥 부재(80)와 맞물린다. 그렇게 함으로써, 레버(48)는 아암(130, 132)이 프레임(128)에 대해 하향으로 수직 이동하도록 바닥 부재(80)로부터 떨어지게 된다.

엑츄에이터 아암(140) 또한 프레임(128)에 선회가능하게 연결된다. 도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이, 핀(142)이 엑츄에이터 아암(140)을 프레임(128)에 선회가능하게 연결하기 위해 사용된다. 엑츄에이터 아암(140)은 도 14a 및 도 14b에도 도시되어 있다. 도 14a 및 14b에 가장 잘 도시된 바와 같이, 엑츄에이터 아암(140)은 슬롯(144)을 포함하며, 이 슬롯을 통해 우측 아암(132) 상의 핀(146)(도 13b 참조)은 우측 아암(132)이 프레임(128)에 대해 이동될 때 이동한다. 이러한 방식에서, 프레임(128)에 대한 아암(132)의 이동은 액츄에이터 아암(140)이 핀(142)에 대해 선회하도록 한다.

도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이, 엑츄에이터 아암(140)은 릴리즈 밸브 세트 아암(148)과 맞물린다. 밸브 세트 아암(148)은 액츄에이터 아암(140)과 선회하도록 구성된다. 또한, 밸브 세트 아암(148)이 엑츄에이터 아암(70)(도 3 참조)을 이동시키기 위해 사용되기 때문에, 밸브 세트 아암(148)이 밸브(66)의 개방을 허용하도록 이동될 때까지 밸브(66)는 폐쇄 위치에서 유지될 수 있다. 편리하게도, 밸브 세트 아암(148) 및 액츄에이터 아암(70)은 공동 계류중이며 앞서 참조로 인용한 미국 가특허 출원 제60/087,929호에 기재된 유사한 구성 요소와 본질적으로 동일하도록 구성될 수 있다.

섀시(126)는 보스(150)를 포함하며, 이 보스의 하부에 밸브 세트 아암(148)이 배치되어서 밸브(66)를 폐쇄 위치에서 유지시킬 수 있다. 밸브 세트 아암(148)이 보스(150)의 아래에 수용될 때까지 그 밸브 세트 아암(148)을 선회시키는 레버(48)의 이동에 의해 밸브 세트 아암(148)이 보스(150) 아래로 이동된다. 이 위치에서, 밸브(66)는 상부 중앙 위치에 있게되어 밸브 세트 아암(148)이 보스(150) 아래에서 제거될 때까지 폐쇄 상태를 유지한다.

시동 버튼(44)이 포함하는 탭(152)은 시동 버튼(44)이 눌려질 경우 밸브 세트 아암(148) 상의 포스트(154)에 맞물리게 된다. 탭(152)이 보스(150)의 아래로부터 밸브 세트 아암(148)을 밀어냄에 따라, 밸브 액츄에이터 아암(70)(도 3a 참조)은 이것의 상부 중앙 위치로부터 떨어져 물러날 수 있게 되어, 다이어프램(72)의 구속을 풀 수 있다. 이러한 방식에서, 계량 챔버(116) 내의 압축 가스는 밸브 엑츄에이터(68)를 자리에서 밀어내어 전술한 바와 같이 통로(76) 안으로 쇄도하는 것이 허용된다.

도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이, 핀(136)은 또한 우측 아암(132)을 밸브 액츄에이터(118)에 연결한다. 좌측 아암(130)은 밸브 엑츄에이터(118)에 유사한 방식으로 연결된다. 이러한 방식에 있어서, 레버(48)가 이동되는 경우, 밸브 엑츄에이터(118)는 밸브(96)를 개방하도록 하향으로 이동된다(도 3a 참조). 따라서, 레버(48)의 작동은 밸브(66)를 폐쇄하고, 이어서 계량 밸브(96)를 개방한다. 이러한 방식에서, 계량 챔버는 압축 가스로 채워질 수 있다. 레버(48)가 본래 자리로 이동될 때, 계량 밸브(96)는 폐쇄되며 압축 가스가 계량 챔버 내에 수용되어 유지된다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 기부 유닛(36)은 본래 위치의 레버(48)를 구비한다. 전술한 바와 같이, 이 위치에서의 계량 밸브(96)는 일반적으로 폐쇄 위치에 있다. 시동 버튼(44)이 사전에 가압 되었다고 가정하면, 밸브(66)는 일반적으로 개방 위치에 있다. 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 레버(48)가 본래의 위치로부터 이동하기 시작한다. 그렇게 함으로써, 연장부(138)는 아암(130, 132)을 하향으로 이동시키도록 바닥 부재(80)와 맞물린다. 이어서, 밸브 세트 아암(148)이 밸브(66)를 폐쇄하도록 보스(150)의 아래로 이동된다. 동시에, 밸브 엑츄에이터(118)는 밸브 포핏(104)과 맞물릴 때까지 하향으로 이동한다(도 7 참조). 도 5에 도시된 바와 같이, 레버(48)가 본래의 위치에 있는 경우, 밸브 엑츄에이터(118)는 밸브 포핏(104)으로부터 일정 간격을 두고 위치하게 된다. 따라서, 도 7에 도시된 위치에 엑츄에이터가 도달하였을 경우, 액츄에이터(118)는 아직 밸브 포핏(104)을 하향으로 밀지 않고 있다. 마찬가지로, 밸브(66)는 계량 밸브(96)가 개방되기 전에 폐쇄된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 레버(48)는 완전히 선회하여, 밸브 액츄에이터(118)가 밸브 포핏(104)을 하향으로 강제하도록 한다. 그렇게 함으로써, 계량 밸브(96)는 바닥 부분(110) 내의 압축 가스가 계량 챔버(116)로 빠져나갈 수 있도록 개방된다. 레버(48)는 이어서 본래의 위치로 돌아와서 계량 밸브(96)를 폐쇄할 수 있다. 레버(48)가 본래의 위치로 돌아올 때, 밸브 세트 아암(148)은 보스(150)의 하부에 남아있어서 압축 가스가 계량 챔버(116) 내에 유지된다. 시동 버튼(44)은 분말화된 약물이 전술한 바와 같이 에어로졸화될 수 있도록 밸브(66)를 개방하기 위해 눌려질 수 있다. 도시는 생략하였지만, 용기가 장치(34)에 배치되지 않으면 시동 버튼(44)이 작동될 수 없게 하는 인터록 장치가 마련될 수 있다. 이런 방식에서, 용기의 삽입이 없는 경우에 추진제가 방출되는 것이 방지된다.

추진제를 수용하기 위해 저장 유닛(78)을 사용하는 하나의 이점은 기부 유닛(36)의 전체 크기를 감소시킬 수 있다는 것이다. 동시에, 저장 유닛(78)은 충분한 부피의 추진제를 수용할 수 있어서 많은 분량을 환자에게 공급할 수 있다. 단지 예시로서, 공동(88)은 약 2 ㏄의 HFC 액체를 수용하도록 구성될 수 있다. 이는 장치(34)가 1회의 작동당 약 0.65 ㏄의 증기를 이용하여 약 100회 작동되는 것을 가능하게 한다. 이에 따라, 계량 챔버(116)는 약 0.65 ㏄의 HFC 증기를 수용하도록 구성되는 것이 바람직하다. 그러나, 저장 유닛(78) 및 계량 챔버(116)가 다른 부피의 추진제를 수용하도록 구성될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

저장 유닛(78)으로 도시되었지만, 추진제 공급원의 대체 실시예가 제공될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들면, 저장 유닛(78)은 캐니스터 또는 기타 교환 가능한 탱크로 교체될 수 있어서, 추진제가 고갈되었을 경우 캐니스터 또는 기타 교환 가능한 탱크의 교환을 용이하게 할 수 있다. 에어로졸화 기구(50)을 주기적으로 교환할 것이 요구되기 때문에, 추진제 공급원이 에어로졸화 기구에 결합되도록 구성하여 추진제가 고갈되었을 경우 두 가지 모두를 제거 및 교환할 수 있도록 할 수 있다.

추진제로서 HFA를 사용하는 경우, 계량 챔버(116) 내에 수용된 기상 부분의 압력은 약 40 psi 내지 약 120 psi의 범위가 바람직하며, 더 바람직하게는 약 50 psi 내지 약 80 psi이다. 장치(34)가 폭넓은 범위의 압력을 사용하여 작동하도록 구성하는 것의 이점은 HFC의 압력이 주위 온도에 의존하여 변화할 수 있다는 것이다. 따라서, 장치(34)는 매우 다양한 환경과 기후에서 사용될 수 있다.

도 15에는 저장 유닛(78)(도 3 참조)에 추진제를 채우기 위해 사용될 수 있는 충전 유닛(200)이 도시되어 있다. 충전 유닛(200)은 추진제를 저장하기 위한 공급 탱크(202)를 포함한다. 추진제가 탱크(202)로부터 운반되도록 개방될 수 있는 밸브(204)가 탱크(202)에 연결되어 있다. 배관(206)이 밸브(204)로부터 연장되어 계량 밸브의 하우징(98)에 끼워지도록 구성되어 있다(도 11 참조).

사용시에, 배관(206)은 하우징(98) 위에 위치하며, 밸브(204)가 개방된다. 추진제는 하우징(98)을 통과하여 공동(88) 안으로 들어간다(도 10a 참조). 블리드 밸브(124)가 배출구를 제공하도록 개방될 수 있다.

선택적으로, 장치(34)는 사용된 횟수 및/또는, 추진제의 재충전 및/또는 교환이 필요하기 전에 사용할 수 있는 횟수를 시각적으로 디스플레이하는 부분을 포함할 수 있다. 편리하게도, 계수 시스템이 시동 버튼(44) 또는 레버(48)에 연결될 수 있어서, 작동 회수를 셀 수 있다.

본 발명은 지금까지 명료한 이해를 목적으로 상세하게 설명되었다. 그러나, 어떠한 변화 및 수정이 첨부된 청구 범위 내에서 실시될 수 있다는 것을 이해 할 것이다.

Claims (24)

1. 용기(receptacle:12) 내에 수용된 분말 약학제제를 에어로졸화하는 방법으로서,

   이전에 액체와 평형상태에 있었던 계량된 양의 압축 가스를 제공하는 단계와;

   고압의 가스 스트림이 발생하도록 상기 계량된 양의 가스를 방출하는 단계와;

   상기 고압의 가스 스트림을 에어로졸화 기구(mechanism:32)를 통해 유동시켜, 상기 용기(12)로부터 상기 분말 약학제제를 흡인(drawing)함에 의해 상기 분말 약학제제를 추출(extracting)하여 상기 가스 스트림 속으로 상기 분말 약학제제를 분산시킴으로써 에어로졸을 형성하는 단계

   를 포함하는 분말 약학제제의 에어로졸화 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 압축 가스는 HFC를 포함하는 것인 분말 약학제제의 에어로졸화 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 분말 약학제제는 건조 분말 형태인 것인 분말 약학제제의 에어로졸화 방법.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 압축 가스를 방출하기 위해 밸브(28)를 개방하는 단계를 더 포함하는 것인 분말 약학제제의 에어로졸화 방법.
6. 용기(12) 내에 수용된 분말 약학제제를 에어로졸화하는 장치로서,

   액상 부분과 기상(vapor phase) 부분이 평형상태에 있는 추진제를 수용하도록 구성되는 저장실(14)과;

   상기 추진제의 기상 부분의 일정량을 수용하도록 구성되는 계량 챔버(26)와;

   고압 가스 스트림을 형성하도록 상기 계량된 양의 추진제를 방출하도록 구성되는 릴리즈 밸브(28)와;

   상기 고압 가스 스트림을 수용하여, 상기 용기(12)로부터 상기 분말 약학제제를 흡인(drawing)함에 의해 상기 분말 약학제제를 추출(extracting)하여 상기 가스 스트림 속으로 상기 분말 약학제제를 분산시킴으로써 에어로졸을 형성하도록 구성되는 에어로졸화 기구(32)

   를 포함하는 것인 분말 약학제제의 에어로졸화 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 저장실(14)과 상기 계량 챔버(26) 사이에 배치된 계량 밸브(24)를 더 포함하며, 상기 계량 밸브(24)는 상기 추진제의 기상 부분이 상기 계량 챔버(26)로 유입될 수 있도록 개방 위치로 이동 가능한 것인 분말 약학제제의 에어로졸화 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 릴리즈 밸브(28)를 폐쇄하고 상기 계량 밸브(24)를 개방하도록 이동될 수 있는 레버(48)를 더 포함하는 것인 분말 약학제제의 에어로졸화 장치.
9. 제7항에 있어서, 상기 릴리즈 밸브(28)를 개방하는 시동 버튼(fire button:44)을 더 포함하는 것인 분말 약학제제의 에어로졸화 장치.
10. 제7항에 있어서, 상기 저장실(14), 상기 계량 챔버(26) 및 상기 에어로졸화 기구(32)를 유지하는 하우징(36)을 더 포함하는 분말 약학제제의 에어로졸화 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 하우징(36)에 조작 가능하게 연결된 포집 챔버(38)를 더 포함하며, 상기 포집 챔버(38)는 마우스피스(40)를 포함하는 것인 분말 약학제제의 에어로졸화 장치.
12. 삭제
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