KR101266884B1 - 간소형 캡슐-기반 흡입기 - Google Patents

Abstract

두 개의 작동 요소 및 선택적 커버를 포함하는, 흡입을 위한 분말 용량을 함유하는 캡슐 (323)을 이용하는, 폐 또는 코 사용을 위한 건조 분말 흡입기. 공기는 환자에 의해서 캡슐 (323)과 소통하는 마우스피스 또는 노스피스를 통해 이동되고 장치를 통해서 및 캡슐 (323)을 통해서 공기 경로를 통해 이동함으로써, 분말 용량을 분산시키고 혼입한다. 캡슐 (323)은 사용 중에 캡슐 잔해를 제거하거나 최소화하고 분말 유출을 최소화하는 방식으로, 구성요소 중 하나 (300)에 위치한 절단 수단 (350, 351)에 의해 절단된다. 흡입기 몸체 (300) 및 캡슐 절단 블레이드 (350, 351)는 단일 작동 요소를 포함하고 단일한 일원적 단계에서 제조될 수 있다. 본 발명은 폐 의약의 전달을 위한 매우 경제적이고 간소한 장치를 제공한다.

Description

간소형 캡슐-기반 흡입기{A simple capsule-based inhaler}

본 발명은 간단한 구조와 작동 및 저가의 캡슐을 이용하는 재-사용가능한 폐 또는 코 흡입기를 기술한다.

약학적 화합물의 전달을 위해 사용되는 흡입기는 널리 알려져 있고 폐질환을 치료하는 여러 유형의 의약의 전달뿐 아니라 전신성 전달을 위해 사용된다. 1956년에 찰스 씨엘 (Charles Thiel)에 의해 발명된, 정량 밸브 (dosing valve)와 가압 용기 (pressurized canister)를 포함하는 흡입기부터, 네블라이저 (nebulizer)와 분말-기반 흡입기까지 여러 유형의 흡입기가 알려져 있다. 분말-기반 흡입기의 범주는, 여러 투여량이 분배될 수 있는 분말의 벌크 컨테이너, 또는 블리스터 (blister) 내에 단위-투여량으로 포장된 공급원, 또는 환자에 의해 장전되고, 장치에 의해 절단되며 환자의 흡기 노력의 흡입하에서 의약 분말의 투여량을 전달하는 간소형 캡슐을 포함하는 저장소-기반 장치를 포함한다. 본 장치는 이 범주 내에 있다.

흡입 전달은 호흡계가 분말, 먼지 또는 입자가 폐에 도달하는 것을 방지하도록 설계되어 있는 단순한 이유로, 입 (buccal), 위 또는 장 흡수를 위한 구강 전달, 또는 주사 전달과 관련된 여러 기술적 도전을 나타낸다. 게다가, 최적 흡입 특성, 즉 직경이 2 내지 3 마이크론인 매우 작은 입자 크기를 갖는 분말은 투여량이 기관지, 세기관지 및 폐포에 충분히 분산되고 적절히 침적되는 것을 방지하는 강한 응집 및 접착력을 받기 쉽다. 게다가, 환자의 순응도는 장치 사용의 용이성에 의해 상당히 영향을 받는다.

건조 분말 흡입기 분야에서, 이러한 도전은 두 가지 주된 발명 경향에 의해 해결되어왔다. 하나는 정교하고 기계적으로 복잡한 장치의 개발을 선호하였고 두 번째는, 분말 기술의 진보와 결합된 단순한 구성이 높은 폐 침적을 초래하는 높은 분산 및 그로 인한 우수한 효능뿐 아니라, 손쉬운 사용 및 낮은 비용을 가능하게 하는 미니멀리스트 (minimalist) 접근을 선호한다. 본 발명자는 이 선택이 가장 유용하다고 믿는다.

선행 기술은 캡슐-기반의, 재-사용가능한 장치에 대한 다수의 참고 문헌을 포함한다. 실제로 Allen & Hanbury’s Rotahaler (US 4,889,114)는 극도의 단순성을 갖는 하나의 초기 구체예이나, 전달 성능, 특히 방출되는 용량이 낮고 매우 가변적이었다. 다른 것은 또한 GB 1,182,779, Spinhaler; US 4,889,114, Inhalator; FR 75 21844, Cyclohaler; PT 101450; US 2003/131847; WO 2004/082750; WO 2007/098870; WO 2007/144659; WO 2009/139732; US 2009/194105와 같은 동일한 유형의 흡입기를 기술하나, 금속 절단 수단의 부가 또는 스프링 부가의 필요성은 조립체를 보다 복잡하게 만들고 비용을 증가시켰다. 보다 최근에, Tsutsui (US　2007/0283955)는 캡슐의 양끝이 절단되고 캡슐의 돔 (dome)이 제거되는 매우 간단한 흡입기를 제안하였다. 그러나, 이 설계에서는 분말이 중력하에서 장치 밖으로 유출되는 것을 방지하기 위해 추가 구성요소가 부가될 필요가 있고, Tsutsui의 해결책은 흡입 유동이 적용되어 공기가 캡슐로 들어가고 분산되고 분말을 마우스피스로 혼입할 때, 이러한 유출을 막고 사용 중에, 상승하는 밸브를 부가하는 것이었다. 이 발명의 불리한 점은, 반복 사용하에서, 분말이 밸브 구조에 서서히 축적되고, 방해하며 궁극적으로 밸브의 정상 작동을 막아, 흡입기의 작동을 차단할 것이라는 점이다. Beller (WO　2007/093149)는 매우 유사한 장치를 제안한다. 이상적으로, 흡입기는 간단하고, 재현성 있는 투여량을 전달하며, 밸브 기구에 의존함이 없이 분말 간섭의 문제를 해결해야 한다.

기계적 요소를 침투하는 자연 발생적 경향을 갖는, 분말 간의 상호작용, 및 흡입기의 정상 작동은 미립자 크기에 의해 및 투여량 그 자체에 의해 점점 더 영향을 받는다. 흡입에 의해 전달되는 의약은 전형적으로, 마이크로그램으로 투여되고 부형제와 혼합되어 역사적으로 제제화된 총 투여량의 5 내지 25 mg 내의 총 분말 투여량을 달성하는 매우 효능 있는 천식 및 기종 약 (항콜린제, 항염증성 코르티코스테로이드 및 기관지확장 베타2 자극제)이었던 반면, 현재 폐 감염을 위한 항생제와 같이 흡입을 위해 개발되는 약물은, 그 후 부형제가 첨가되는, 순수한 약물의 50 내지 100 mg의, 훨씬 높은 투여량을 목표로 한다. 따라서 그러한 높은 투여량으로는, 분말 진입으로 인해 장치 요소가 실패할 기회가 훨씬 높다. 이는, 흡입기가 유출되거나 새는 분말의 문제를 성공적으로 해결하였더라도, 여전히 반복 사용하에서 축적될 수 있는 과량의 분말을 우회시키거나 내보내도록 설계되어야 한다는 것을 의미한다.

캡슐의 절단 수단에 관해, 여러 설계가 제안되었지만 (FR　75 21844; EP　1,245,243; US　6,470,884; US　2007/0283955; WO　2009/117112), 그들은 결점을 갖는 바늘이나 블레이드 (blade)를 이용한다. 대부분 매우 우수한 공기 유동을 허용하는 크게 갈라진 (gaping) 구멍을 만들기 위해 캡슐을 절단하지만, 사용 직전 분말이 캡슐 밖으로 유출되는 것을 막지 못한다. 어느 경우에도, 너무 큰, 공기와 분말의 통로 구멍은 너무 빠른 전달을 제공하고 분말 덩어리가 성공적으로 분산되지 못하게 한다. 결과적으로, 구멍의 기하학적 구조와 크기가 충분히 작아서 분말 유출을 방지하고, 공기의 통로를 편리하게 제한하여 점진적 전달, 효과적인 분산 및 전달을 허용하는 흡입기가 필요하다.

게다가, 선행기술은 절단 수단의 제조방법이나 재료를 드물게 언급하는 반면, 그것은 한편으로는 제조 비용, 및 다른 한편으로는 캡슐에서의 절단 품질에 가장 큰 영향을 미치는 것 중 하나이다. 게다가, 절단 날의 기하학적 구조는 흡입기의 선행 기술에서 결여되어 있다. 이러한 관점에서, 절단 수단이 절단에 최적화되고, 가능한 최저 비용의 흡입기를 개발할 필요가 있다.

캡슐을 작동시키는데 있어서, 선행 기술의 흡입기는 그의 기계적 복잡성으로 인해, 상당한 수의 단계를 요구한다 (WO 2007/098,870). Handihaler 흡입기 (WO 2009/013218)는 흡입 전에 환자가 두 개의 개방 움직임 (opening move), 로딩 (loading) 움직임, 폐쇄 (closing) 움직임 및 관통 (piercing) 움직임 (5 단계)을 통해 장치를 작동하도록 한다. Cyclohaler 흡입기 (FR 75 21844)는 한 개의 개방 단계를 절약한다. 흡입을 위한 세 가지 단계만을 갖는 장치를 위한 기회가 있다: 개방, 로드, 폐쇄.

이러한 장치에서 엔지니어링 딜레마 (engineering dilemma)는 발명자가 장치의 기계적 복잡성을 증가시킴으로써, 조립체의 복잡성, 제조비용, 장기간의 신뢰도 및 장치의 효능을 불리하게 증가시킴으로써 작동적인 도전 (operational challenge)을 해결하려고 시도한다는 점이다. 본 발명의 장치는 상기 확인된 결점 모두를 해결함으로써, 효율성, 신뢰도, 낮은 제조비용 및 사용의 용이성을 달성한다. 단지 두 개의 요소를 갖는 장치에 기반한 캡슐에서 그러한 결과를 달성하는 것은 그의 권리에 있어서 신규하다.

본 발명은 흡입기 몸체, 및 의약 함유 캡슐을 운반하기 위해 내부에 형성된 캡슐 챔버를 갖는 캡슐 트레이를 포함하는, 폐 또는 코 전달에 적합한 건조 분말 흡입기를 제공한다. 상기 흡입기 몸체는, 흡입기 몸체의 내부에 형성된, 상기 몸체의 마주보는 상부 벽과 하부 벽 사이에 배치된 흡입기 몸체 개구 (inhaler body opening)로서, 캡슐 트레이를 상기 개구에 결합시킬 수 있는 한 개 이상의 개방된 말단을 갖는 것인 흡입기 몸체 개구를 갖고, 상기 상부 벽을 통해 연장하고, 상기 흡입기 몸체 개구 및 다른 쪽 말단의 흡입관으로 개방되는 흡입 통로 (inhalation passage)를 갖는다. 상기 상부 벽 및 하부 벽 상에 제공된 절단 수단을 갖고, 상기 캡슐 트레이는, 캡슐 트레이가 상기 개구로부터 후퇴되어 캡슐을 캡슐 챔버에 로드 및 캡슐 챔버로부터 언로드 할 수 있도록 된 제1 위치와, 캡슐 챔버가 상부 벽 내 흡입 통로 및 몸체의 하부 벽 상의 입구와 정렬되어 흡입 통로를 통해 캡슐에 함유된 의약의 흡입을 가능하게 하는 제2 위치 사이에서 상기 개방된 말단을 통해 상기 개구에 이동가능하게 결합될 수 있고, 상기 절단 수단은, 캡슐 트레이가 그의 제1 위치로부터 그의 제2 위치로 이동될 때 캡슐의 상단 및 하단에서 개구를 절단하기 위해 캡슐의 상단 및 하단에 결합되는 것으로서, 상기 절단 수단은 상기 흡입기 몸체로 통합되어 상기 흡입기는 두 개의 작동 요소만으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 건조-분말 흡입기는 폐 또는 코 전달을 의도하며, 마우스피스 또는 노스피스 (nosepiece), 흡입 입구 (inhalation inlet), 두 개 이상의 공기 입구, 제2 요소를 위한 개구, 제2 작동 요소를 고정시키는 슬라이딩 수단, 분말의 축적을 방지하는 수단, 제2 작동 요소의 이동을 제한하는 수단, 환자에게 촉각 피드백 (tactile feedback)을 주는 수단, 절단 수단 및 작동 중 환자가 제2 작동 요소 내에 포함되어 있는 캡슐을 볼 수 있게 하는 수단으로 구성되는, 제1 작동 요소인 흡입기 몸체를 포함한다.

상기 흡입기는 흡입기 몸체 내로 미끄러지는 트레이, 캡슐을 수송하고 절단 수단의 적절한 작동 및 흡입을 위해 캡슐을 고정시키는 수단, 제2 요소 내부에서 캡슐의 이동을 제한하는 수단, 분말의 축적을 방지하는 수단 및 환자에게 촉각 피드백을 주는 수단으로 구성되는, 제2 작동 요소인 캡슐 트레이를 포함한다.

상기 흡입기는 흡입기 몸체에 들어맞고 (fit over) 저장 및 수송 중에 먼지 유입을 방지하도록 설계된, 제3 선택적 요소인 더스트 커버 (dust cover)를 포함한다.

사용 중에, 환자는 흡입기 몸체에 대하여 캡슐 트레이를 미끄러지게 하여 캡슐 트레이 내 캡슐 로딩 챔버를 노출시키고, 캡슐을 로드하고, 캡슐 트레이를 미끄러지게 함으로써, 캡슐이 캡슐 말단 (extremity)을 길게 자르는 (slit) 수단인, 흡입기 몸체 내 절단 수단을 지나 이동하고, 환자는 흡입한다. 흡입 후, 환자는 캡슐 트레이를 사용된 캡슐 제거 위치와 동일한, 최초의 캡슐 로딩 위치로 미끄러지게 하고, 캡슐을 꺼낸다.

본 발명의 발명 요소는 흡입기 몸체 및 캡슐 트레이에 관한 것이고, 흡입기의 발명의 여러 특성이 단지 두 개의 작동 요소 내에 포함되어 있다는 사실은 본 발명의 진보한 단계 (inventive step)이다.

작동 요소는 본 명세서에서 일체형이고 (integral) 내부에 움직이는 부분을 갖지 않으며 흡입기의 기계적 작동에 필수적인 요소로 기술된다. 더스트 커버는 장치의 기계적 작동에 필수적이지 않고, 위생상의 이유 및 규제 사항을 위해 필요하기 때문에, 본 흡입기는 두 개 이상이고 그보다 많지 않은 작동 요소인 흡입기 몸체 및 캡슐 트레이를 갖는 것으로 기재된다.

흡입기는 마우스피스 또는 노스피스를 포함한다. 이는 한쪽 말단이 입이나 코에 들어가는 형태의 관이고 일반적으로 둥근 또는 약간 타원형의 단면을 가질 것이다. 관의 내부 단면은 둥글거나 약간 타원형이거나, 또는 기타 형태일 수 있지만, 관의 내벽은 바람직하게는, 분말이 가두어질 수 있는, 매끄럽고 아무 특징 없는, 사이클론 (cyclone), 챔버 또는 주름 (corrugation)일 것이다. 관의 내부 직경은 일정한 단면일 수 있거나, 또는 공기와 분말이 관을 통해 이동하는 속도가 가속되거나 감속됨으로써 분산, 혼입 (entrainment) 및 전달을 향상시킬 수 있도록 변할 수 있다.

입으로부터 떨어져 있는 관의 말단에서, 관으로 공기를 넣는 한 개 이상의 공기 입구가, 환자가 편안한 흡입 경험을 갖기에 충분한 양으로 제공된다. 마우스피스의 이 단부 (end)에서, 흡입 입구의 내부 직경은 흡입 입구의 직경 바로 아래일 것이므로, 흡입하는 동안 캡슐이 마우스피스를 통해 밀려오는 것을 (surge) 방지한다.

흡입기 몸체는 캡슐 트레이를 수용하는 개구를 구비한다. 캡슐 트레이는 개구 내로 미끄러질 수 있다. 이 개구는 상부 벽과 하부 벽, 및 전방 벽 (front wall)과 후방 벽 (back wall)으로 구성된다. 일반적으로, 상부 벽 및 하부 벽 사이의 수직 거리는 흡입기가 설계된 캡슐 크기의 길이에 의해 결정될 것이다. 3번 캡슐의 경우, 그의 사양은 15.9 ±0.30 mm (Capsugel, USA)이고, 본 발명의 흡입기 구체예 중 하나의 경우 수직 거리는 15.7 mm일 것이다. 이 개구의 내벽은 일반적으로 편평하고 매끄러워서, 캡슐 트레이가 개구 내에 삽입될 수 있게 하고, 환자가 캡슐 트레이를 옆으로 이동시킬 수 있게 한다. 캡슐 트레이의 슬라이딩 동작을 더 잘 조절하기 위해, 흡입기 몸체는 캡슐 트레이의 해당하는 슬롯 (slot)과 맞춰질 레일 (rail) 기구를 구비할 수 있다.

개구의 내벽은 표면에, 캡슐 트레이의 이동 통로에 위치한 작은 인터퍼런스 (interference)를 구비할 수 있고, 이는 흡입 위치에 도달했음을 표시하기 위해, 캡슐 트레이의 이동 중에 환자에게 클릭 소리 (clicking sound) 또는 촉감을 생성할 것이다. 흡입기 몸체 개구는 캡슐 트레이의 이동을 제한하고 과도한 힘 또는 이동을 통해 환자가 캡슐 트레이를 흡입기 몸체 밖으로 밀어내는 것을 방지하는 수단을 제공한다. 이러한 인터퍼런스 및 기계적 차단 (block)은 기계 장치의 공통적인 특징이다.

흡입기 몸체는, 마우스피스 또는 노스피스의 세로축과 정렬되는 두 개의 공기 입구를 추가로 구비한다: 전술된 흡입기 입구 및, 캡슐이 흡입 위치에 있을 경우 공기를 들어오게 하는 공기 입구.

흡입기 몸체는 흡입기 몸체 개구의 상부 및 하부 내벽에 고정되어 있는 두 개의 블레이드로 구성된, 절단 수단을 갖는다. 블레이드는 그의 절단 날이 상부 및 하부 내벽에 대해 수직이고 동일 평면을 따라 정렬되도록 배치된다. 그러므로 블레이드의 날은 정렬되어 있고 이 정렬은 로드되는 캡슐의 세로축에 대해 평행이다. 블레이드는 상부 및 하부 내벽으로부터 작은 높이, 일반적으로 번호 3의 종래의 약학적 캡슐을 사용할 경우 2 mm 또는 그 미만으로 돌출됨으로써, 사용 중에 절단 작용은 캡슐의 말단에 제한되고 양 단부는 깔끔하게 잘라질 것이다 (neatly slit). 흡입기는 다른 크기의 약학적 캡슐을 위해 설계될 수 있고, 이 경우, 블레이드의 높이는 실험에 의해 결정된 바와 같은, 적절한 크기의 절단을 제공하도록 조정되어야 할 것이다. 일반적으로, 몸체 개구 내 하부 내벽에 위치한 블레이드의 높이는 상부 내벽에 위치한 블레이드보다 낮아서, 캡슐에 더 작은 절단을 생성하고 분말이 유출되거나 또는 새는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 3번 캡슐의 경우, 1.0 내지 1.6 mm의 하부 벽 블레이드 높이 및 1.4 내지 2.0 mm의 상부 벽 블레이드 높이가 바람직한 크기이다. 이 슬릿은 매우 좁아서, 유리하게도 캡슐이 절단된 후 분말이 캡슐 밖으로 유출되는 것을 막을 것이다. 게다가, 캡슐의 재료는 다소 탄력성이 있으므로, 블레이드가 캡슐을 통과하여 절단된 후 다시 좁아지는 경향이 있다.

이 블레이드는 스테인레스 스틸과 같은 금속, 수술용 품질인 가장 적절한 등급으로 만들어질 수 있다. 플라스틱으로 만들어진 흡입기 몸체를 사용할 경우, 적절한 제조 기법 중 하나는 주입-성형 (injection-moulding) 공정 중의 인서트 (insert)-성형으로서, 블레이드와 흡입기가 하나의 통합된 요소가 될 수 있다. 대안적으로, 블레이드는 흡입기 몸체와 동일한 플라스틱으로 만들어지고, 동일한 주입 성형 주기에서 형성되어, 훨씬 낮은 제조 비용을 갖는, 하나의 통합된 요소를 다시 가져올 수 있다. 고정되는 흡입기 요소와 동일한 재료의 절단 수단은 본 발명에서 신규하고 진보성이 있다. 흡입기에서 절단 수단으로 사용되는 플라스틱 블레이드는 본 발명의 중요한 특징이다.

플라스틱 블레이드 또는 흡입기 몸체와 동일한 재료의 블레이드를 사용할 경우, 사용되는 플라스틱의 등급은 바람직하게는 매우 딱딱해서, 날의 품질이 절단 성능의 손실 없이 반복되는 절단 작용에 살아남을 수 있어야 한다. 주입 성형에 의해 제조되는 경우, 주형의 디자인은 플래쉬의 형성, 플라스틱 재료의 불규칙한 막 (film)이 절단 날로부터 연장하여, 절단 품질을 감소시키거나 또는 완전히 절단하지 못하게 하는 성형의 결함 (moulding imperfection)을 회피하도록 하는 것이어야 한다. 주형 디자인들은, 플라스틱 중합체가 주입됨에 따라 블레이드의 형태를 형성하도록 닫히는, 주형 성분으로 구성된 작동요소 (action)를 포함할 수 있거나, 또는 움직이는 작동요소 (moving action) 없이, 내장된 주형을 통해 블레이드를 형성할 수 있다.

흡입기 몸체와 동일한 재료로 만들어진 블레이드는, 흡입기 몸체가 블레이드를 또한 성형하는 단일의 또는 일원화된 공정으로 제조됨으로써, 흡입기 몸체가 블레이드를 내장된 특징으로 포함한다는 것을 의미하고, 이는 본 출원의 추가의 진보성이다.

추가의 진보성은 블레이드가 이중 날 (double-edged)이라는 점이다. 다시 말해, 이 흡입기의 각 블레이드는 두 개의 날을 포함하여, 캡슐 트레이가 흡입기 몸체 내부에서 흡입 위치를 향해 앞쪽으로 밀어질 때 캡슐을 양 방향 절단할 수 있고, 캡슐 트레이가 반대 방향으로 밀어지거나 집어 넣어질 때 다시 절단할 수 있다. 이 두 번째 절단은 흡입 동작을 위해 필요하지는 않지만, 환자가 사용된 캡슐을 제거하기 위해 캡슐 트레이를 개방 위치로 가져갈 때, 흡입 후 캡슐 트레이의 편안한 이동을 가능하게 할 뿐이다. 가장 바람직한 구체예에서, 이러한 이동은 필연적으로 첫 번째 절단 날의 반대 측면에서, 사용된 캡슐을 다시 블레이드와 접촉하도록 가져온다. 만일 블레이드가 절단 날을 구비하지 않고 대신 무디다면, 흡입되고 속이 빈 캡슐의 말단은 이동에 의해 구겨지고 (crushed), 제거하기 어렵게 될 것이다. 두 번째 절단 날은 블레이드를 지나서 매끄러운 이동을 제공한다. 또 다른 덜 바람직한 구체예에서, 캡슐 제거 위치는 초기 로딩 위치의 반대 측면에서 일어난다. 이 경우, 캡슐 트레이는 캡슐을 로드하고 흡입 위치로 그 후 제거 위치로 밀어지기 때문에, 항상 동일한 방향으로 움직인다. 이 구체예에서, 블레이드는, 캡슐이 블레이드를 건너서 뒤쪽으로 이동하지 않기 때문에 두 번째 날을 요구하지 않는다.

이중 날 블레이드의 추가의 진보성은 그의 단면과 관련된다. 블레이드 단면은, 각 정점 (apex)에 블레이드를 갖는 마름모꼴일 수 있고, 이러한 유형의 블레이드 단면은 캡슐-기반 흡입기에서 신규하다. 이 설계에서, 블레이드 단면은 네 개의 직선 변 (straight side)으로 구성되고, 그 설계는 블레이드 단면의 중심을 통과하여 그려진 선을 따라 대칭이다. 캡슐-기반 흡입기에서 사용되는 이러한 블레이드 설계는 신규하다. 제조상의 이유로, 블레이드의 길이를 연장하여, 실제로 그의 단면이 여섯 개의 변을 갖고, 이 중 두 변은 평행하며 블레이드의 중앙 단면을 형성하고, 그 중앙 단면으로부터 연장한 각 날은 삼각형을 갖게 할 필요가 있다.

블레이드 단면은 또한 두 개의 원호 (arc of circle)에 의해 형성될 수 있고 두 개의 블레이드 날은 두 원호의 교차점에 의해 정의된다. 이 설계에서, 블레이드 단면은 두 개의 곡선 변 (curved side)으로 구성되고 그 설계는 블레이드 단면의 중심을 통과하여 그려진 선을 따라 대칭이다. 캡슐-기반 흡입기에서 사용되는 이러한 블레이드 설계는 신규하다.

두 개의 설계가 조합됨으로써, 블레이드는 두 개의 직선 변으로 구성된 한 개의 날과, 두 곡선 변으로 구성된 나머지 날을 갖고, 이 조합은 초기 절단 및 퇴장 절단 (exit cut)의 더 우수한 품질 또는 캡슐 상에서 최적의 슬릿 폭을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 캡슐-기반 흡입기에서 사용되는 이러한 블레이드 설계는 신규하다.

측면도에서, 이중-날 블레이드는 정사각형 또는 직사각형이므로, 캡슐이 블레이드 날에 닿을 때, 절단을 촉진하고 캡슐이 구겨질 확률을 감소시키는 감소된 접촉 영역이 있다. 이중-날 블레이드의 정사각형 또는 직사각형 측면 형태는 신규하고 본 발명의 진보성을 구성한다.

흡입기의 두 번째 작동 요소는, 흡입기 몸체 안에 맞춰지고 개방 및 폐쇄 위치 사이에 몸체 안으로 미끄러지도록 의도된 캡슐 트레이이다. 캡슐 트레이는 흡입기 몸체 개구에 꼭 맞게 치수설정된 (dimensioned) 네 개의 측면, 즉 상부 벽, 하부 벽, 전방 벽 및 후방 벽을 포함한다. 전방 벽은 캡슐 챔버를 포함하고 그의 기능은 약학적으로 활성인 분말의 단위 용량을 함유하는 캡슐을 수용하는 것이다. 캡슐 챔버는 원통형이어서, 캡슐이 상단으로부터 로드될 수 있으나, 바람직하게는 반-원통형일 수 있고 두 경우 모두 챔버가 캡슐보다 넓기 때문에 캡슐은 캡슐 챔버에서 길이방향으로 (lengthwise) 자유롭게 움직일 수 있다.

한 가지 구체예에서, 캡슐 트레이는 환자에 의해 효과적인 그립 (grip)을 가능하게 하는 핸들 (handle)을 구비할 수 있고, 이 경우 캡슐 트레이는 캡슐을 수용하는 개방 위치로 나오게 (pulled out) 될 것이다. 다른 구체예에서, 캡슐 트레이는 흡입기 몸체 쪽으로 밀어져, 캡슐 챔버가 흡입기 몸체의 반대 측면에 드러나도록 의도된다.

분말의 축적을 방지하기 위해, 상부 벽 몇 하부 벽은 그러한 축적을 방지하는 특징부를 포함할 수 있다. 이 특징부는 캡슐 트레이와 일체로 성형되나, 또한 서로 접하는 (adjoin) 흡입기 몸체 내의 상부 및 하부 벽에서 성형될 수 있다. 그러나, 그 특징부는 캡슐 트레이와 함께 성형되는 것이 바람직하다. 이 상부 및 하부 벽은 요철 있는 표면 텍스처일 수 있고, 주름지거나 반구, 홈, 채널 또는 릿지의 윤곽을 갖는 것일 수 있고, 캡슐 트레이의 모서리에 대해 직각의 또는 사선의 격자무늬 또는 갈매기형 (chevron) 패턴, 또는 타이어 (tire) 패턴 또는 그의 조합을 형성하도록 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 흡입기 몸체 및 캡슐 트레이 사이에 가둬진 분말은 두 요소들 사이의 접촉 지점에서 축적되지 않고 대신 릿지의 채널을 따라 우회됨으로써, 흡입기 몸체 내부에서 움직이는 캡슐 트레이의 매끄러움을 향상시킬 것이다. 분말의 축적을 방지하는 이러한 특성은 재-사용가능한 분말 흡입기의 잇점이고 본 명세서에서 진보성을 구성한다.

이 요소는 주입-성형에 의해 만들어지고 폴리카보네이트 (PolyCarbonate, PC), 폴리프로필렌 옥시드 (Polypropilene Oxide, PPO), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (Polybutylene Terephthalate, PBT), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (Polyethylene Terephthalate, PET), 액정 폴리머 (Liquid crystal polymer, LCP), 폴리에틸렌이민 (Polyethyleneimine, PEI), 폴리페닐렌술피드 (Polyphenylenesulphide, PPS), 폴리에틸렌 (Polyethylene, PE), 폴리프로필렌 (Polypropylene, PP), 폴리술폰 (Polysulfone, PSU), 아크릴로니트릴 부타디엔 스테렌 (Acrylonitrile butadiene styrene, ABS), 폴리메틸메타크릴레이트, (polymethylmetacrilate, PMMA)와 같은 약학적으로 적합한 등급 중 임의의 등급을 사용할 수 있다. 이 중합체는 그대로의 (natural) 또는 유리 충전된 (glass filled) 것일 수 있다. 그러나, 블레이드가 흡입기 몸체와 함께 주입-성형될 때, 그들은 동일한 재료로 만들어질 것이고 경질 플라스틱 재료가 바람직하다. PC, PPO, PBT, 유리 충전된 PET, PPS, PSU, ABS와 같은 등급이 나타난다.

본 발명의 흡입기를 위한 유용한 캡슐은 젤라틴 또는 셀룰로스/HPMC로 만들어진, 크기 3번과 같은 임의 크기의, 또는 다른 크기의, 종래의 약학적 등급 캡슐을 포함한다. 또한 다른 적합한 재료로 만들어진 맞춤형 (custom-designed) 캡슐을 포함할 수 있다.

사용 중에, 환자는 흡입을 위해 흡입기를 준비하고, 개방하고, 로드하고 폐쇄하는 세 가지 흡입기 움직임만을 요구한다. 선행 기술의 다수의 흡입기는 흡입을 위해 흡입기를 준비하고, 개방하고, 로드하고 폐쇄하고 절단하는 네 개의 흡입기 움직임을 요구한다. 한 단계를 피하는 것은 환자를 위한 이익이고, 작동하는 동안 더 간소한 흡입기에 도움이 되며 더 우수한 법규 준수를 초래한다.

사용 중에, 환자는 흡입기 몸체를 잡고 캡슐 트레이를 미끄러지게 하여 캡슐 로딩 챔버를 노출시킨다. 이는 흡입기의 개방 위치이다. 흡입에 적합하게 제제화된, 약학적으로 활성인 약물을 함유하는 캡슐은, 그 후 환자에 의해 챔버 내로 로드된다.

그 후 환자는 캡슐 트레이를 반대 방향으로 미끄러지게 하고 이러한 이동은 캡슐의 양 말단이 절단되는, 흡입기 몸체의 상부 및 하부 내벽에 고정된 블레이드를 지나서, 얇은 슬릿을 형성하고 실질적으로 절단에 의해 어느 캡슐 물질도 제거되지 않도록 캡슐을 가지고 간다. 환자는 캡슐이 마우스피스와 정렬될 때까지 캡슐 트레이를 계속해서 민다. 유리하게도, 흡입기 몸체의 내벽 및 캡슐 트레이의 표면은 환자에게 흡입 위치에 도달했음을 표시하는, 들을 수 있고 만져지는 클릭 소리를 내는 인터퍼런스 특징을 구비할 수 있다. 흡입기는 이제 폐쇄 위치에 있게 되고 흡입을 위해 준비된 상태이다.

환자는 폐의 공기를 비우기 위해 내쉬고 흡입기를 입술 또는 콧구멍에 가져가서 흡입한다. 투명한 캡슐이 사용된다면, 흡입 위치에서 캡슐 몸체의 창 (window)을 통해 분말의 이동이 관찰될 수 있다. 흡입 후, 남아있는 분말은 분명히 보이며 그러한 경우라면, 환자는 모든 분말이 전달될 때까지 흡입을 반복할 수 있다.

마우스피스에 적용되는 흡입은 흡입기를 가로질러 압력 강하를 유발하고, 그 세기는 환자에 의해 및 흡입기 내부에서 공기 경로에 의해 유발되는 공기의 통과에 대한 저항성에 의해 발생된 흡기 노력 (inspiratory effort)의 함수이다. 이 저항은 1차적으로 공기 입구 또는 흡입기 몸체의 입구 단면에 의해서 및 2차적으로 절단 캡슐의 슬릿 표면에 의해 지배된다. 본 발명의 흡입기에서, 절단 캡슐이 흡입 입구 앞에 있어 입구를 막는 경우, 명목상의 압력 강하는 분당 공기 35 리터의 풍량 (airflow rate)에서 4 킬로파스칼이다. 흡입기가 낮은 풍량에서 특히 효율적이기 때문에, 2 킬로파스칼 만큼 낮은 압력 강하는, 적절한 분말 제제를 사용할 경우, 간결한 (compendial) 실험 조건하에서 완전한 방출되는 용량을 여전히 전달할 수 있다.

흡입기가 폐쇄 위치에 있는 경우, 절단 캡슐은 마우스피스와 정렬된다. 흡기 노력이 적용될 때, 공기 유동과 압력 강하는, 캡슐이 마우스피스 관의 하단에서 흡입 입구를 막을 때까지 흡입기 몸체 캡슐 챔버 내에서 캡슐을 전방으로 이동시킨다. 흡입 입구의 내부 직경이 캡슐의 직경보다 작기 때문에, 좁게 잘라진 캡슐의 돔은 흡입 입구로 들어가고 흡입 입구를 효과적으로 막음으로써, 공기가 반대편 캡슐 말단에 있는 슬릿을 통해 캡슐로 들어가도록 한다. 이 하부 슬릿을 통해 캡슐로 들어가는 공기는 흡입기 몸체의 하부 내벽의 입구를 통해, 또는 캡슐 몸체 및 캡슐 트레이 사이의 공기 누설 (air leak) 통로를 통해 들어온다. 이 하부 슬릿을 통해 서징하는 (surging) 공기는 캡슐로 들어가고, 분말을 에어로졸화하고 분말을 상부 캡슐 슬릿을 통해, 마우스피스 관 내로, 마우스피스의 밖으로, 환자의 입 또는 코 내로 및 그 후 호흡계의 의도된 침적 지역으로 혼입한다.

흡입 동작이 종결된 경우, 환자는 캡슐 트레이를 개방 위치를 향해 미끄러지게 하고, 사용된 캡슐을 제거한다. 환자는 캡슐 트레이를 폐쇄 위치로 돌려놓고 선택적인 더스트 커버를 제자리에 놓는다.

이 흡입기의 목적은 질병을 국소적으로 또는 전신적으로 치료하기 위해, 코 또는 폐를 통한, 체내로의 약학적 물질의 전달이다. 유용한 약물은 베타2-자극제 (예를 들면, 살부타몰, 레발부테롤, 피르부테롤, 프로카테롤, 포르모테롤, 에포르모테롤, 살메테롤, 테르부탈린), 항콜린제 (예를 들면, 이프라트로피움, 티오트로피움), 항무스카린제, 코르티코스테로이드 (예를 들면, 플루티카손, 베클로메타손, 부데소나이드, 시클레소나이드, 모메타손, 플루니솔리드, 트리암시날론), 크로모글리케이트 및 네도크로밀, 스테로이드 조절자 (steroid modulator), 항감염제 (anti-infectives) (예를 들면, 토브라미신, 포스포미신, 독시시클린, 아미카신, 펜타미딘, 자나미비르, 라니나미비르, 기타 뉴라미니다아제 저해제), 진통제 (예를 들면, 펜타닐, 에르고타민, 수마트립탄), 단백질 / 펩티드 (예를 들면, 인슐린, 도르나제 알파, 류코트리엔 저해제), siRNA 화합물, 발기부전 약물 (예를 들면, 아포모르핀), 항고혈압제 (예를 들면, 일로프로스트), 금연제제 (smoking cessation agent) (예를 들면, 니코틴), 폐암약 및 기관지확장 및 항염증 활성 모두를 갖는 화합물이다.

모든 구체예는 본 출원에서 상세히 설명되는 발명의 특징을 포함하고 기술 분야의 통상의 기술자는 동일한 교시를 기타 흡입기에 적용할 수 있을 것이므로, 이러한 설명은 본 발명을 결코 기술된 구체예로 한정하지 않는다.

도면을 참조하면, 단어 "도 (Fig.)" 다음에 순서대로 번호가 붙여진, 동일부호는 동일부분을 나타내고, 세 개의 구체예 각각은, 백의 자리 숫자가 구체예의 번호인 일련의 번호로 확인되고 (1xx 내지 3xx), 각 구체예에서 동등한 특징은 동일한 번호 xx를 갖는다.

우선 도 1에 관하여, 본 발명에 따른 두 부분의 흡입기 조립체 중 한 부분을 형성하는 흡입기 몸체 100이 나타난다.

흡입기 몸체 100은 하기 기술된 바와 같은 캡슐 트레이 110을 수용하기 위해 내부에 형성된 개구 102를 갖고, 개구는 마주보는 상부 108 및 하부 109 벽에 의해 상단 및 하단에 접해 있다. 흡입 통로 105는 개구 102 및 마우스피스 103 사이의 유체 소통을 제공할 수 있도록 개구부의 상부 벽 108로부터 몸체 100의 상단에 위치된 마우스피스 103으로 연장한다. 공기 입구 106은 하부 벽 109를 거쳐 개구 102로 유체 소통을 제공할 수 있도록 개구 102로부터 몸체 100의 하단까지 연장하는 하부 벽 109에 또한 형성됨으로써, 하부 벽 109의 외측으로부터, 개구 102를 거쳐, 흡입 통로 105 내로 및 마우스피스 103까지 유체 흐름 통로를 확립한다.

도 2에 나타낸, 캡슐 트레이 110은 그 안에 고정된 캡슐 내에 함유된 분말의 흡입을 가능하게 하기 위해 흡입기 몸체 100의 개구부 102에서 이동가능하게 결합가능한 크기 및 형태를 갖는다. 몸체 100은, 도 6에서 가장 잘 나타난, 캡슐 트레이 110의 후방에 형성된 상보형 레일 스톱 (complementary shaped rail stop) 124와 협동하는 하부 벽 109 상의 레일 104를 포함하고, 레일 스톱 124는 개구 102로의 캡슐 트레이의 움직임을 제한하기 위해 레일 104와 협동함으로써 하기 기술된 바와 같이 몸체 100의 흡입 통로와 캡슐의 올바른 정렬을 가능하게 한다. 결합 기구가 레일과 레일 스톱 사이에서도 이용되어 작동자에게 캡슐 트레이 110이 그의 완전하게 삽입된 위치에 도달했다는 음성 (audible) 및/또는 촉각 (tactile) 표시를 줄 수 있다. 그러한 기구의 설계 및 구성은 통상의 기술자의 지식 내에 있고 본 명세서에서 상세히 기술되지는 않을 것이다. 핸들 112는 또한 캡슐 트레이 110의 단부에 형성되어 사용자가 트레이를 몸체 100으로부터 용이하게 결합 및 후퇴시킬 수 있게 한다.

캡슐 트레이 110의 상부 및 하부 벽 160은 바람직하게는 흡입기 몸체 안으로 및 밖으로의 캡슐 트레이 110의 슬라이딩 이동 (sliding movement)을 방해할 수 있는 그 위의 분말의 축적을 방지하기 위해 텍스처링된다. 또한 상부 및 하부 벽은 기술 분야의 통상의 기술자에게 잘 알려진 래칫 (ratchet) 방식으로 흡입기 몸체의 상부 및 하부 벽 108, 109와 접하도록 구성될 수 있다.

캡슐 챔버 121은 분말 함유 캡슐 123을 수용하는 크기 및 형태로 트레이 110 내에 형성된다. 챔버 121은 캡슐 123을 수용할 수 있는 치수로 되어 있고 그의 하단은, 트레이가 몸체 100으로부터 후퇴될 경우 캡슐 123이 챔버 121에서 탈락되는 것을 방지하기 위해 캡슐의 폭보다 더 좁을 수 있다.

캡슐 챔버 121은 하기 기술된 바와 같이 캡슐 123이 그 안에 헐겁게 맞아서, 챔버로부터의 캡슐 삽입 및 제거를 용이하게 하고 또한 사용 중에 캡슐이 챔버 내에서 움직일 수 있는 크기를 갖는다. 이 구체예에서, 도 3에 나타낸 바와 같이 챔버 121은 더욱이 캡슐 123보다 짧아서, 캡슐의 상단 및 하단은 캡슐 트레이 110의 상부 및 하부 벽 160 위아래로 돌출된다. 게다가, 흡입기 몸체에 의해 폐쇄될 경우, 챔버 121은 캡슐에 측면 및 종방향의 지지를 제공하는 크기를 가져, 트레이가 사용자에 의해 흡입 위치로 이동될 경우, 절단 또는 관통 기구 (150, 151)를 통한 통과는 반복 사용에서 정확하고 재현성 있는 절단을 유발한다. 어느 정도의 측면 이동이 허용될지라도, 제한적일 것이다.

캡슐 챔버 121은 캡슐 트레이 110 상에 위치함으로써, 트레이가 레일 104와 결합한 레일 스톱 124와 함께 몸체 100의 개구 102 안에 완전하게 삽입될 경우, 챔버 121과, 따라서 그 내부에 고정된 캡슐 123은 흡입기 몸체 100의 입구 개구 106 및 흡입 통로 105와 정렬된다.

캡슐 트레이 110으로 삽입되는 캡슐 123은 밀봉될 것이고 따라서 몸체는, 작동 중에 그를 통해 공기가 빼내어질 수 있도록, 캡슐의 상단 및 하단 모두를 절단하거나 관통하기 위한 절단 수단 150, 151을 구비한다. 도 1에서 나타낸 바와 같이, 절단 수단 150, 151은, 하나는 캡슐 123의 하단을 관통하기 위해 하부 벽 109로부터 개구 102로 연장하고, 나머지 하나는 캡슐 123의 상단을 관통하기 위해 상부 벽 108로부터 개구로 연장하는, 한 쌍의 블레이드, 150, 151을 포함한다. 도 5에서 나타낸 바와 같이, 절단 날을 갖는 각 블레이드 150, 151은 고정된 벽으로부터 마주보는 벽을 향해 실질적으로 수직으로 연장하도록 배향한다. 이러한 방법으로, 트레이 110이 몸체 100 내로 압력을 받는 경우, 블레이드는 캡슐 123의 상단 및 하단을 가로질러 좁은 슬릿을 절단함으로써, 사용 중에 캡슐을 통해 흡입되는 공기 및 내부에 함유된 분말의 통과가 캡슐 내에서 분산되고, 그 밖으로 혼입하여 마우스피스 103을 통해 흡입되도록 한다. 도 5는 또한, 캡슐 상의 슬릿을 통해 이동하는 공기의 양이 감소될 경우, 흡입관을 통해 빼내어진 대부분의 공기를 들어가게 하는 공기 입구 130을 나타내고, 그의 작은 크기로 인해 환자가 편안하게 흡입할 수 있도록 더 많은 공기를 첨가할 필요가 있다. 또한, 공기 입구 130을 통해 들어가는 추가의 공기는 분말이 캡슐을 빠져나가고 흡입 입구 105를 통해 마우스피스로 들어갈 때 난류 (turbulence)를 증가시켜, 분말 덩어리의 분쇄에 기여할 것이다.

결합되어 있는 벽을 넘어 돌출된 거리인, 각 블레이드 150, 151의 높이는 개구 102 및 캡슐 트레이 110의 벽 108, 109 사이의 간극보다 더 크다. 이는, 캡슐 123에서 적당한 슬릿이 절단됨으로써 그를 통해 우수한 공기 유동이 달성되는 것을 가능하게 한다. 그 후, 트레이를 블레이드를 지나 개구로 이동할 수 있도록, 종방향으로 연장하는 슬롯 155는 트레이 110의 상단 및 하단 모두에 블레이드와 정렬되어 형성됨으로써, 트레이 110이 개구로 삽입될 경우, 블레이드 150, 151은 슬롯 155에 결합하고 캡슐 123의 상단 및 하단과 결합하도록 안내된다. 이 구조는, 캡슐이 절단 위치의 어느 한 측면 상에서 지지됨으로써, 절단 동작을 보다 신뢰할 수 있게 만드는 추가의 잇점을 갖는다.

도 1에서 나타낸 바와 같이, 흡입기 몸체 100은 바람직하게는 그의 측면에 공기 입구 개구 106 및 흡입 통로 105와 정렬하여 형성된 윈도우 슬릿 135를 갖는다. 트레이 110은 또한 바람직하게는, 윈도우 슬릿 135가 몸체 100에 형성되어 있는 측면과 상응하는 챔버 121의 한쪽 측면에서 개방됨으로써, 캡슐 123이 몸체 100 내의 그의 흡입 위치에 있는 경우, 윈도우 135를 통해 볼 수 있다. 이는 환자나 간병인이, 캡슐이 흡입을 위한 적절한 위치에 있는지 및 캡슐의 전체 내용물이 흡입되었는지를 확인할 수 있게 한다.

도 9는 흡입기 몸체 200에 대해 캡슐 트레이의 움직임이 선형이 아닌 피봇식의 - 트레이 210이, 캡슐 123의 로딩 및 챔버 221로부터의 언로딩을 위한, 도 9에 나타난 개방 위치와, 캡슐이 그의 내용물의 흡입을 위해 위치되는 폐쇄 위치 간의 이동을 위해 몸체 200에 피봇식으로 (pivotally) 고정되어 있는, 본 발명의 대안적인 구체예를 나타낸다. 절단 블레이드 250, 251은, 트레이 210이 그의 폐쇄 위치로 이동되어 캡슐의 상단 및 하단에 있는 슬릿을 절단할 때 캡슐의 상단 및 하단과 접하기에 적절한 위치에서 제공된다. 첫 번째 구체예의 특징과 같이, 100씩 증가되는 동일한 기준 도면 부호에 의해 이 두 번째 구체예에서 확인된다.

도 9가 흡입기 몸체의 단부에서 캡슐 트레이의 회전축을 나타냄에도 불구하고, 실제로는, 흡입 통로 205 및 공기 입구 개구부 206와 정렬되지 않는 한 몸체를 따라 모든 방식이 될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

도 11 내지 14h는 첫 번째 구체예와 공통되는 특징을 갖는 본 발명의 세 번째 구체예가 200씩 증가되는 동일한 기준 도면 부호를 사용하여 확인됨을 나타낸다. 이 구체예의 구성 및 작동은 흡입기 몸체 300의 개구 302가 몸체 300의 양 측면으로 개방되어, 트레이 310이 몸체 300의 어느 한 측면으로부터 결합될 수 있다는 점을 제외하고는 도 1과 동일하다. 이러한 방식으로, 양 방향의 트레이의 이동이, 특히 도 14b 및 14e에 나타낸 바와 같이 몸체의 어느 한 측면으로부터 어느 한 방향으로 트레이를 미는 것에 의해 영향받을 수 있기 때문에 핸들은 트레이 310 상에서 더 이상 요구되지 않는다. 이 구체예에서, 캡슐은 여전히 트레이 310의 동일한 위치로 삽입되고 그로부터 제거되지만, 대신 트레이가 개구를 통해 완전히 이동가능하여 캡슐이 트레이의 한 측면으로 삽입되고 나머지 측면에서 제거될 수 있게 하는 것이 가능하다.

도시되지 않은 또 다른 가능한 구체예에서, 캡슐 트레이는 마우스피스 관과 수직인 축에 대한 회전 이동을 위해 구성될 수 있다.

도 15a, 16a 및 17a는 본 발명의 신규한 이중-날 블레이드의 세 가지 구체예의 단면도를 나타내고, 도 15b, 16b 및 17b는 동일한 블레이드의 상응하는 사시도를 나타낸다. 이 도면에서, 블레이드의 폭은 선 aa'로, 길이는 선 bb'로 주어지고 블레이드 단면은 선 cc'와 같이 그 단면을 통과해 그려진 선을 따라 대칭이다. 블레이드 350은 두 개의 절단 날 352 및 353을 갖는다. 도 17a의 블레이드 구체예는 도 15a 및 16a의 혼성 (hybrid) 구체예이다. 이 블레이드 350은 흡입기 몸체의 하부 벽 309에 고정된 것으로 나타나고 블레이드가 흡입기 몸체의 상부 벽에 배치되는 방식은 동일하다.

흡입기는 재-사용가능한 것으로 의도된다. 플라스틱 또는 세라믹 블레이드를 이용하는 흡입기는 신규하다. 플라스틱 또는 세라믹 블레이드를 이용하는 재-사용가능한 흡입기는 신규하다. 본 발명의 흡입기는 1개월의 사용 동안, 하루에 한 개, 두 개 또는 세 개의 캡슐이 의도된다. 그러므로 30, 60 및 90회까지 사용될 것이 의도된다.

장치는 하기와 같이 작동된다:

트레이 110은 흡입기 몸체 100으로부터 후퇴되어 챔버 121을 노출시키고, 새로운, 밀봉된 캡슐 123이 챔버 121 내에 로드된다. 그 후 트레이 110은, 레일 104가 레일 스톱 124와 결합될 때까지 흡입기 몸체 100의 개구 102로 견고하게 뒤로 미끄러진다. 트레이가 개구 102로 이동할 경우, 블레이드 150, 151은 트레이의 슬롯 155를 따라 이동하고 캡슐의 상단 및 하단에서 슬릿을 절단한다.

그 후 사용자는 마우스피스 103을 그 또는 그녀의 입안으로 또는 코의 콧구멍에 위치시킨 후 공기가 마우스피스 103을 통해 흡입된다. 결과로 생긴 흡입 통로 105에서의 압력 강하는 우선 몸체 개구 102의 상부 벽 108에서 흡입 통로 개구에 대해 캡슐을 접합부 (abutment)로 빨아들인다. 흡입 통로 개구 105는 캡슐 123의 폭보다 더 작은 크기를 갖고 캡슐 절단부 (cut)은 실질적으로 흡입 통로 105에 노출된다. 캡슐의 상단부는 또한 개구 102를 둘러싼 상부 벽 108과의 시일 (seal)을 형성한다. 이 시일은 공기가 캡슐 슬릿을 통해서가 아닌 흡입 통로 105로 들어가는 것을 방지하기 때문에, 그 후 환자에 의해 적용되는 흡입 (suction)은 흡입기 몸체 100의 하부 벽 109의 입구 개구 106을 통해서, 블레이드 150, 151에 의해 내부에 절단된 슬릿에 의해 캡슐 123을 통해서 및 흡입 통로 105 내로 공기를 견인한다. 공기는 캡슐을 통해 이동하기 때문에, 캡슐은 그것이 함유하는 의약 분말의 투여량을 에어로졸화하고 분산시켜, 분말을 캡슐 밖으로, 흡입 통로 내로, 및 최종적으로 사용자 몸의 원하는 위치에 최종 전달을 위해 입 또는 코 안으로 혼입한다.

그 후, 환자나 간병인은 캡슐 내에 남아있는 분말을 조사하기 위한 몸체 100의 윈도우 135를 이용함으로써 완전한 투여량이 흡입되었는지를 확인할 수 있다. 완전한 투여량이 투여된 것에 만족하면, 트레이 110은 몸체 100으로부터 후퇴되고, 속이 빈 캡슐은 재-사용을 위해 준비된 흡입기를 남겨둔 채, 처리된다.

사용자가 언로딩 위치에 도달한 경우, 기계적 요소에 의해, 이 위치에 도달했거나, 또는 대안적으로 추가의 동작이 차단된 것을 나타내는, 음성 또는 촉각 경고를 제공하는 기구가 이용될 수 있다.

본 발명의 흡입기의 세 번째 구체예에 대한 작동 과정이 도 14a 내지 14h에 상세하게 기술된다.

전술된 바와 같이, 특히 가이드에서, 캡슐 트레이와 접촉하는 표면은 바람직하게는 접촉 영역에 분말의 축적을 방지하거나 감소시키는데 적합하게 텍스처링되거나 그러한 구조를 갖는다. 이는, 흡입기 몸체 상부 및 하부 벽의 요철 있는 표면에 의해, 또는 이동가능한 트레이가 이동될 때 분말을 쓸어내거나 긁어내는 기구가 구비된 표면; 또는 몸체와 이동가능한 트레이 사이의 인터퍼런스로부터 분말을 제거하기 위한 배기 (blowing) 시스템; 몸체와 이동가능한 트레이 사이의 공간에 있는 분말을 빼내기 위한 진공 시스템; 또는 몸체 및 이동가능한 트레이 사이의 분말 정체를 피하기 위한 두 요소 사이의 간격; 또는 이러한 특징의 조합과 함께 달성될 수 있다. 바람직한 구체예에서, 한 개의 접촉 영역 (또는 두 영역 모두)의 표면은 예를 들면, 웨이브 (wave) 패턴, 구형 패턴, 정사각형 패턴, 십자형 패턴, 평행선 패턴, 마름모 패턴, 타이어 패턴, 또는 장치 요소 사이의 접하는 영역에 분말의 축적을 방지하거나 최소화할 수 있는 기하학적 패턴 중 어느 하나를 갖는 주름이 형성되어 있다 (도 8a 내지 8c에 나타낸 예). 분말 잔여물이 몸체의 벽 108, 109에 축적되어, 개구 안으로 및 밖으로의 트레이의 매끄러운 이동을 방해하는 경향이 있다. 캡슐 트레이 상의 텍스처된 표면의 제공은 긁어내는 작용에 의해 몸체의 직면한 표면으로부터 잔여 분말을 몰아내는데 도움이 되고, 분말 잔여물의 축적을 유의성 있게 감소시킴으로써 연장된 사용에서 개구에서의 트레이의 재밍 (jamming) 경우를 감소시키는 효과를 갖는다.

절단 요소는 블레이드인 것으로 전술되었음에도 불구하고, 갈코리 (claw) 또는 바늘과 같은 대안적인 수단이 또한 가능하다. 절단 수단은 흡입의 약학적 기능 및 기계적 요구와 양립가능한 금속, 플라스틱, 세라믹 또는 기타 재료로 만들어질 수 있다. 절단 날은 뾰족하거나 둥근 끝을 갖지만, 설계는 캡슐 잔해를 생성함이 없이, 즉 선행 기술 시스템에서 행해진 바와 같은, 캡슐의 상단 부위와 같은 캡슐 123의 임의의 부위를 제거함이 없이 매끄러운 절단을 달성하도록 구성된다.

절단 수단을 위한 상이한 블레이드 설계 및 구성의 예가 도 15a 내지 17b에 나타난다.

바람직한 구체예에서, 절단 또는 관통 기구는 흡입기의 몸체 100으로 통합된다. 특히, 절단 요소 150, 151은 바람직하게는 몸체와 일체로 제조, 형성 또는 성형되지만, 대안적으로 몸체의 제조 중, 또는 그의 제조 후에 삽입될 수 있다. 특히, 절단 또는 관통 요소는, 몸체 및 절단 또는 관통 요소 모두에 대해 동일한 재료를 사용하여, 바람직하게는 몸체 100과 동일한 제조 단계에서 형성됨으로써, 그러한 요소는 몸체 100의 통합된 부분일 수 있다. 제조 방법은 몸체 및 절단 또는 관통 요소 모두에 대해 동일한 재료, 또는 하나의 재료가 몸체 기능에 보다 적절하고 다른 것은 절단 또는 관통 기능에 보다 적절하다면 금속이나 세라믹과 같은 상이한 재료를 이용할 수 있지만, 중요한 것은 그들 모두는 동일한 공통적인 제조 단계에서 제조, 형성, 또는 성형된다는 점이다. 동일한 또는 공통적인 제조 단계가 동일한 완전한 제조 주기 중에, 동일한 제조 장비 내에서 일어나는 동작으로서 본 명세서에 정의된다. 이는 더 낮은 제조 단위 비용을 초래한다.

그 후 절단 블레이드 150, 151은 필요한 절단 표면과 함께 형성됨으로써 더 이상의 제조 또는 마무리 단계가 필요하지 않다. 그러나, 샤프닝 (sharpening), 컨디셔닝, 열 처리, 냉 (cold) 처리, 화학 처리, 연마 (abrading), 침식, 부식 또는 코팅과 같은 추가의 제조 단계가, 기계적 견고성 및 정세도 (fineness), 샤프니스 (sharpness), 탄성 및 관통 또는 절단 날 또는 그 요소 자체의 저항성을 증가시키기 위해 또한 적용될 수 있다.

흡입기는 또한 마우스피스를 폐쇄하는 데 도움을 주는 커버 320 (도 14a에 나타냄)을 가짐으로써, 보관하는 동안 먼지와 입자의 우연한 입장을 방지한다. 커버는 몸체 300과 함께 통합적으로 형성되어 몸체에 대해 이동가능할 수 있거나 별도의 요소일 수 있다. 저장 위치에서, 커버는 마우스피스를 폐쇄하고 그것을 보호한다. 커버는 흡입기의 다른 요소와 연결될 수 있거나, 연결이 없을 수 있다.

캡슐은 임의의 재료, 즉, 젤라틴, 셀룰로스, 플라스틱 또는 약물과 약학적으로 양립가능한 기타 재료일 수 있다. 이용되는 캡슐은 임의의 크기, 예를 들면 00, 0, 1, 2, 3, 4 및 5의 크기일 수 있고 흡입기, 흡입기 몸체, 캡슐 트레이 및 캡슐 챔버의 크기는 캡슐 크기의 함수일 것이다. 흡입기는 챔버 내에 편안하게 들어맞고, 한 손에 편리하게 들어맞는 크기를 가질 것이다.

소모한 캡슐을 제거하는 동안 트레이 110의 매끄러운 이동을 가능하게 하기 위해, 절단 블레이드는 바람직하게는 이중 날이어서, 캡슐이 몸체로부터 후퇴될 때 캡슐 물질을 통해 절단할 수 있다. 이는, 기구의 재밍을 유발할 수 있는, 캡슐이 후퇴될 때 블레이드의 뒤가 캡슐을 붙잡을 가능성을 막는다. 그러나, 대안적으로 소모된 캡슐이 제거를 위해 몸체의 개구를 통해 이동하도록 구성될 수 있고, 절단 블레이드의 두 번째 쌍의 경우 제거하는 동안 조립체의 재밍을 막는 데 도움을 주기 위해 흡입 통로 105의 다른 측면 상에 다시 제공될 수 있다.

본 발명이 잘 이해될 수 있게 하기 위하여, 실시예로서 주어진 본 발명의 일부 구체예가 수반되는 도면으로 만들어진 참조로서 하기 기술될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 흡입기 몸체의 측면도이다.
도 2는 도 1의 흡입기 몸체와 결합한 캡슐 트레이의 측면도이다.
도 3은 제1의, 로드 (load) 위치에서 도 1의 흡입기 몸체와 부분적으로 결합한 도 2의 캡슐 트레이의 측면도이다.
도 4는 제2의, 폐쇄 위치에서 도 1의 흡입기 몸체와 완전히 결합한 도 2의 캡슐 트레이의 측면도이다.
도 5는 흡입기 몸체 개구 및 그 내부에 제공되는 절단 수단을 표시한, 도 1의 흡입기 몸체의 측면도이다.
도 6 및 7은 캡슐 트레이의 단부도 및 투시도이다.
도 8a 내지 8c는 3개의 서로 다른 구체예에 따른, 캡슐 트레이의 표면 마감 (surface finishing)을 표시한, 도 2의 캡슐 트레이의 부분 평면도 (partial top view)이다.
도 9는 본 발명의 두 번째 구체예의 투시도이다.
도 10a 내지 10c는 3개의 서로 다른 작동 위치에서 본 발명의 첫 번째 구체예에 따른 흡입기이다.
도 11은 본 발명의 세 번째 구체예에 따른 흡입기 몸체의 그림이다.
도 12는 도 11의 흡입기 몸체와 결합한 캡슐 트레이의 그림이다.
도 13a 내지 13c는 캡슐 트레이의 투시도 및 단부도이다.
도 14a 내지 14h는 흡입기를 열고, 로드하고, 흡입하고 언로드하는 작동 단계를 나타낸다.
도 15a 및 15b는 하나의 블레이드 모양의 평면도 및 투시도이다.
도 16a 및 16b는 두 번째 블레이드 모양의 평면도 및 투시도이다.
도 17a 및 17b는 세 번째 블레이드 모양의 평면도 및 투시도이다.

본 발명의 흡입기 구체예는 그의 공기역학 프로필뿐 아니라 그의 분말 용량 전달을 결정하기 위해 테스트되었다. 그 후 캡슐당 18 마이크로그램의 용량으로 티오트로피움을 포함하는, 실험을 목적으로 한 락토오스 기반 블렌드 (blend)가 흡입기의 분산 및 혼입 효능을 결정하기 위해 제제화되었다.

규칙적인 혼합 가루 (ordered mix)를 생산하는 제제 성분의 블렌딩 및 배치 (batch) 균일성을 결정한 후, 제제화된 분말을 본 명세서의 장치에서 사용되는 셀룰로스 HPMC 캡슐, 크기 3 (Capsugel, USA)에 채웠다. 그 후 흡입기는 Next Generation Impactor (Copley Scientific, UK)에서 분당 35 리터의 유속 및 4kPa의 압력 강하에서 테스트되었고, 2 × 2 리터 부피의 공기가 장치를 통과하도록 2회 실시되었고 캐스케이드 임팩터 (casecade impactor)의 각 단계에서 침적된 활성 약물의 질량이 고압 액체 크로마토그래피를 사용하여 정량되었다. 이 데이터로부터, 방출된 용량 및 미립자 용량이 계산되었는데, 여기서 방출된 용량은 인덕터 쓰로우트 (inductor throat)를 포함하는 각 임펙터 단계로부터 수집된 모든 약물 질량의 합계이고, 미립자 용량은 5 마이크론의 컷-오프점 미만의 수집된 약물의 질량이었다. 미립자 용량 대 방출된 용량의 비율이 미립자 구성비 (fine particle fraction)이고 흡입기 효율의 척도이다. 미립자 용량이 높을수록, 폐 투여량 (lung dose)이 높을 것으로 예상된다. 결과가 하기 표 1에 요약되어 있다.

	전달 성능
방출된 용량 (Emitted dose, ED)	14.2 mcg
미립자 용량 (Fine particle dose, FPD)	5.1 mcg
미립자 구성비 (Fine particle fraction, ED/FPD)	36.0 %

상기 데이터는 환자의 능력과 양립가능한 흡기 노력 상태하에서, 본 명세서의 흡입기가 흡입 약물의 용량을 효과적으로 전달할 수 있다는 것을 나타낸다.

Claims (17)

1. 흡입기 몸체, 및 의약 함유 캡슐을 운반하기 위해 내부에 형성된 캡슐 챔버를 갖는 캡슐 트레이를 포함하는, 폐 또는 코 전달을 위한 건조 분말 흡입기로서, 상기 흡입기 몸체는,
   흡입기 몸체의 내부에 형성된, 상기 몸체의 마주보는 상부 벽과 하부 벽 사이에 배치된 흡입기 몸체 개구 (inhaler body opening)로서, 캡슐 트레이를 상기 개구에 결합시킬 수 있는 한 개 이상의 개방된 말단을 갖는 것인 흡입기 몸체 개구,
   상기 상부 벽을 통해 연장하고 상기 흡입기 몸체 개구 및 다른 쪽 말단의 흡입관으로 개방되는 흡입 통로 (inhalation passage), 및
   상기 상부 벽 및 하부 벽 상에 제공된 절단 수단을 갖고;
   상기 캡슐 트레이는, 캡슐 트레이가 상기 개구로부터 후퇴되어 캡슐을 캡슐 챔버에 로드 및 캡슐 챔버로부터 언로드 할 수 있도록 된 제1 위치와, 캡슐 챔버가 상부 벽 내 흡입 통로 및 몸체의 하부 벽 상의 입구와 정렬되어 흡입 통로를 통해 캡슐에 함유된 의약의 흡입을 가능하게 하는 제2 위치 사이에서 상기 개방된 말단을 통해 상기 개구에 이동가능하게 결합될 수 있고, 상기 절단 수단은, 캡슐 트레이가 그의 제1 위치로부터 그의 제2 위치로 이동될 때 캡슐의 상단 및 하단에서 개구를 절단하기 위해 캡슐의 상단 및 하단에 결합되는 것으로서;
   상기 절단 수단은 상기 흡입기 몸체로 통합되고 상기 흡입기 몸체와 동일한 재료로 형성되며 상기 흡입기 몸체를 성형하는 공정에서 함께 제조되어, 상기 흡입기는 두 개의 작동 요소만으로 형성되고, 상기 작동 요소는 흡입기 몸체 및 캡슐 트레이인 것을 특징으로 하는 건조 분말 흡입기.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 몸체 및 절단 수단은 단일의 성형 공정에 의해 형성되는 것인 건조 분말 흡입기.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 절단 수단은 블레이드 (blade)인 것인 건조 분말 흡입기.
4. 청구항 1에 있어서, 각 절단 수단은, 제1 위치 및 제2 위치 사이의 캡슐 트레이의 이동 방향에 대해 수직이고 서로 반대 방향으로 향하는 두 개의 절단 부분을 가짐으로써, 사용 중에, 상기 절단 부분 중 하나는 캡슐 트레이가 그의 제1 위치로부터 그의 제2 위치로 이동될 때 캡슐에 결합하고, 상기 절단 부분 중 나머지 하나는 캡슐 트레이가 그의 제2 위치로부터 그의 제1 위치로 이동될 때 캡슐에 결합하는 것인 건조 분말 흡입기.
5. 청구항 4에 있어서, 절단 수단은 블레이드이고 절단 부분은 블레이드의 절단 날인 것인 건조 분말 흡입기.
6. 청구항 5에 있어서, 각 블레이드는 마름모꼴 (lozenge shaped) 단면을 갖는 것인 건조 분말 흡입기.
7. 청구항 5에 있어서, 각 블레이드는 이중곡선 (double curved) 단면을 갖는 것인 건조 분말 흡입기.
8. 청구항 5에 있어서, 각 블레이드는 그의 단면 중심을 관통하는 축에 대해 대칭인 것인 건조 분말 흡입기.
9. 청구항 4 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 각 절단 수단은, 상기 절단 수단이 결합되어 있는 몸체의 벽으로부터 몸체의 다른 벽을 향해 수직으로 연장하는 그의 절단 부분으로 되어 있는 것인 건조 분말 흡입기.
10. 청구항 1에 있어서, 캡슐 트레이는, 흡입기 개구로부터 캡슐 트레이의 삽입 및 제거 중에 흡입기 몸체의 상부 및 하부 벽과 각각 인접하는, 마주보는 상부 및 하부 벽을 갖고, 하나 이상의 상기 벽의 외부 표면은 흡입기 몸체 개구의 벽에 분말의 축적을 감소시키기 위해 작동하는 텍스처 표면 (textured surface)을 갖는 것인 건조 분말 흡입기.
11. 청구항 10에 있어서, 텍스처 마감 (textured finish)은 캡슐 트레이의 양 벽의 외부 표면에 존재하는 것인 건조 분말 흡입기.
12. 청구항 10 또는 11에 있어서, 각 텍스처 표면은 그 위에 형성되는 릿지 (ridge), 채널 (channel) 또는 반구형 돌출부 패턴 중 하나를 갖는 것인 건조 분말 흡입기.
13. 청구항 12에 있어서, 각 텍스처 표면은 그 위에 형성되는 역 브이자형 패턴 (chevron shaped pattern)을 갖는 것인 건조 분말 흡입기.
14. 청구항 12에 있어서, 각 텍스처 표면은 캡슐 트레이의 모서리 (edge)에 수직한 복수 개의 평행 릿지를 갖는 것인 건조 분말 흡입기.
15. 청구항 12에 있어서, 각 텍스처 표면은 캡슐 트레이의 모서리에 비스듬히 기울어진 복수 개의 평행 릿지를 갖는 것인 건조 분말 흡입기.
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