KR101559900B1

KR101559900B1 - 흡입기

Info

Publication number: KR101559900B1
Application number: KR1020107018605A
Authority: KR
Inventors: 쿠엔틴 하머; 아이반 밀보제빅; 매튜 사르카르
Original assignee: 벡투라 딜리버리 디바이시스 리미티드; 베링거 인겔하임 인터내셔날 게엠베하
Priority date: 2008-01-24
Filing date: 2009-01-14
Publication date: 2015-10-13
Also published as: JP5753385B2; WO2009092650A1; MX2010008068A; RU2010135350A; CN101977647A; TWI517868B; ES2546025T3; US9125998B2; EP2252353B1; AU2009207758A1; AU2009207758B2; TW200950836A; NZ586974A; HK1149517A1; EP2082769B1; HUE027246T2; CA2712632C; BRPI0906366B1; IL207158A0; BRPI0906366A2

Abstract

분말 약제의 흡입가능한(inhalable) 에어로졸을 생성하는 흡입기가 개시된다. 흡입기는 실질적으로 단면이 원형인 챔버, 챔버의 양 말단의 입구 포트 및 출구 포트 및 깨끗한 공기가 챔버로 흘러들어가기 위한 바이패스 공기 입구를 포함하는 에어로졸화 장치(aerosolising device)를 포함하며, 입구 포트 및 출구 포트 사이에서 챔버를 통해 약제를 실은 공기가 흐른다. 상기 입구를 통해 챔버로 들어오는 공기가 입구 포트 및 출구 포트 사이를 흐르는 약제를 실은 공기와 상호작용하는 사이클론을 챔버에서 형성하도록 바이패스 공기 입구가 형성된다.

Description

흡입기{Inhaler}

본 발명은 흡입기, 특히 건조 분말 약물을 폐로 전달하기 위한 흡입 장치에 관한 것이다.

흡입 장치는 비교적 환자가 조심스럽게 공공연히 사용하기 때문에 흡입 장치를 사용하여 약물을 경구 또는 비강 전달하는 것은 매력적인 약물 투여 방법이다. 흡입 장치는 기도의 국부적인 질병 및 다른 호흡기 문제를 치료하기 위한 약물 전달뿐만 아니라, 또한 최근에 폐를 통해 혈류로 약물을 전달하기 위하여 이용되고 있고, 그로 인하여 피하 주사(hypodermic injection)를 피할 수 있다.

미세 입자 형태의 약물에 있어, 흡입가능한(inhalable) 에어로졸을 공급하기 위해 미세 입자의 반복가능한 용량을 생성할 수 있는 흡입기를 요구한다. 약물 입자가 깊은 폐 지역(폐포(alveoli))에 도달하여 혈류로 흡수되도록, 입자의 유효 지름은 약 1~3미크론이어야 한다. 이 범위의 입자 크기를 포함하는 방출되는 에어로졸의 일부는 "미세 입자 분획(fine particle fraction; FPF)"으로 알려져 있다. 입자가 5미크론 이상인 경우, 깊은 폐에 도달하기 전에 입자가 호흡 기도에 잡혀 있을 가능성이 있어서, 흡입된 기류에 의해 폐로 깊이 전달되지 않을 수도 있다. 예를 들면, 약 10미크론의 입자는 기관(trachea)보다 멀리 진행하지 못하고 약 50미크론의 입자는 흡입시 인후 뒤에 놓이는 경향이 있다. 게다가, 입자의 유효 지름이 1미크론 이하이면, 내쉬는 기류와 함께 폐에서 빠져나올 정도로 충분히 작기 때문에, 입자는 폐로 흡수되지 않을 수도 있다.

건조 분말 흡입기의 효율성은 미세 입자 복용량(fine particle dose; FPD) 또는 FPF의 측면에서 측정될 수도 있다. FPD는 정의된 한계보다 작은 공기역학적인 입자 크기로 존재하고 작동된 장치에서 방출되는 활성제의 총질량이다. 상술한 이유 때문에 입자가 3미크론 이하의 지름을 가지는 것이 바람직하지만, 일반적으로 이 한계는 5미크론이다. 양단계 집진기(TSI; twin stage impinger), 다단계 집진기(MSI; multi-stage impinger), ACI(Andersen Cascade Impactor) 또는 NGI(Next Generation Impactor)와 같은 임팩터 또는 집진기(impinger)를 사용하여 FPD를 측정한다. 각 임팩터 또는 집진기(impinger)는 각 단계를 위한 미리 결정된 공기역학적인 입자 크기 포집 커트점(aerodynamic particle size collection cut point)을 가진다. FPD를 결정하기 위하여 단일단계 커트가 이용되는 또는 단계적(stage-by-stage) 퇴적의 더 복잡한 수학 보간법(mathematical interpolation)이 이용되는 입증된 습식 화학 정량방법(quantitative wet chemical assay)에 의해 양이 정해진 단계적 활성제 회수량을 해석하여 FPD값을 얻는다.

FPF는 일반적으로 작동된 장치(device following actuation)에서 방출되고 장치의 내부나 표면에 침착된 분말을 포함하지 않는 활성제의 총질량인 방출 또는 전달된 복용량으로 나눈 FRD로 정의된다. 그러나, FPF는 또한 문제의 흡입기에 의해 나타난 측정된 형태로 존재하는 활성제의 총 질량인 측량된 복용량으로 나눈 FPD로 정의될 수도 있다. 예를 들면, 측량된 복용량은 포일 블리스터(blister)에 존재하는 활성제의 질량일 것이다.

종래의 흡입기에서, 방출된 용량(환자의 기도에 들어가는 약물의 양)은 흡입기에서 분출된 용량의 약 80% 내지 90%이다. 그러나, FPF는 단지 방출된 용량의 약 50%일 수지만 공지된 흡입기의 호흡가능한 용량의 차이는 ±20 내지 30%일 수 있다. 그런 차이는 일반적으로 천식약 등의 경우에는 허용가능하다. 그러나 조직의 작은 분자 및 단백질 및 펩티드 약제를 폐로 전달하는 경우나 인슐린, 성장 호르몬 또는 모르핀과 같은 약을 투여하는 경우에는, 이런 양의 호흡가능한 용량의 차이는 허용되지 않는다. 이는 예상가능하고 일관된 치료 효력을 나타내도록 흡입기를 사용할 때마다 이런 유형의 약이 환자에게 동일한 예정된 용량으로 투여해야 하는 것이 상당히 중요하기 때문일 뿐만 아니라, 고가인 약을 비교적 낮은 흡입가능한 복용량으로 투여한다면 매우 낭비일 수 있기 때문이다.

그러므로, 침투성 폐 전달(systemic pulmonary delivery)에 있어, 흡입가능한(inhalable) 에어로졸을 공급하는 것은 치료 용량(therapeutic dose)을 전달해야 하는 고가인 약의 양을 줄일 뿐만 아니라 환자에게 어떤 잠재적인 해로운 부작용을 최소화하는 등, 더 예상가능하고 일관된 치료 효과를 이끌어 내고 매우 효율적이고, 정확하고, 반복가능한 방식으로 약을 전달할 수 있는 흡입기가 요구될 것이다.

입자들이 폐에서 효과적으로 흡수되도록 정확하게 제어된 범위의 입자 크기를 가지는 분말 약제를 전달하는 것을 보장하기 위해서, 환자의 기도로 들어가기 전에 장치를 통해 이동할 때 입자들이 분쇄(deagglomerate)될 필요가 있다.

예를 들면 입자 주위에 실질적 속도구배(velocity gradient)를 제공하는 것과 같이, 입자 사이의 전단력(shear forces)을 제공하여 약물 입자를 분리하는 것이 공지되어 있다. 이를 달성하는 한 가지의 방법은 축 방향의 출구(axial outlet) 및 접선 방향의 입구(tangential inlet)를 가지는 사이클론 챔버(cyclone chamber)를 포함하는 흡입기를 제공하는 것이다. 기류에 약이 동반되어 접선 방향의 입구를 통해서 사이클론 챔버(cyclone chamber)로 들어갈 수 있다. 챔버를 주위를 기류 내의 입자들이 회전하여 입자 사이에서 생성된 큰 전단력은 입자들이 출구를 통해 챔버 밖으로 통과하기 전에 입자의 덩어리를 분쇄(break-up)하기에 충분하다. 사이클론 챔버(cyclone chamber)를 가지는 흡입기는 본 출원인의 이전 특허 EP1191966 B1에 공지되어 있다. 입자 또는 분말 흡입 약물의 덩어리를 분쇄(pulverisation)하는 장치는 또한 EP0477222 A1에 공지되어 있다. 이 문서에 개시된 장치는 간격을 둔 입구 및 출구 포트를 가지는 회전가능한 대칭 소용돌이 챔버(symmetrical vortex chamber)를 포함한다. 입구 포트는 챔버의 접선 또는 접선에 가까운 방향에서 소용돌이 챔버로 공기에 실려있는 약을 보낸다.

본 발명은 환자의 폐로 전달되고 흡수되기에 충분히 작은 유효 입자 크기를 가지는 분말 약제의 흡입가능한(inhalable) 에어로졸을 신뢰할 수 있게 생성 가능한 흡입기를 제공하고자 한다.

본 발명에 따르면, 실질적으로 단면이 원형인 챔버, 챔버의 양 말단에 위치하는 입구 포트 및 출구 포트 및 챔버로 깨끗한 공기가 들어오는 바이패스 공기 입구(bypass air inlet)를 가지는 에어로졸화 장치(aerosolising device)를 포함하는 분말 약제의 흡입가능한(inhalable) 에어로졸을 생성하는 흡입기를 제공하며, 양 포트 사이에서 챔버를 통해 약제를 실은 공기가 이동하며, 상기 바이패스 공기 입구는 상기 입구를 통해 챔버로 들어오는 공기가 입구 포트 및 출구 포트 사이를 이동하는 약제를 실은 공기와 상호작용하는 사이클론(cyclone)을 챔버에서 형성하도록 형성된다.

바람직하게, 바이패스 공기 입구는 공기가 상기 입구를 통해 실질적으로 접선 방향으로 챔버의 벽으로 들어오도록 배열된다.

바람직한 구체예에서, 약제를 실은 공기가 입구 포트에서 출구 포트로 이동할 때 약제를 실은 공기가 나선형 경로를 띠게 하기 위하여 약제를 실은 기류와 사이클론이 상호작용하도록 챔버가 형성된다.

바이패스 공기 입장 입구(bypass air entry inlet)를 가지는 흡입기가 공지되어 있지만, 그 입구의 또는, 특히, 그 입구를 통해 장치로 들어오는 바이패스 공기의 유일한 목적은 장치에 걸쳐 전반적인 압력 강하를 줄이고 그로 인해 환자가 더 용이하게 흡입하도록 만드는 것이다. 바이패스 공기와 약제를 실은 공기 사이의 한정된 상호작용이 발생하도록 두 기류가 만날 때 바이패스 기류가 약제를 실은 공기와 동일한 방향으로 이동하도록 배열된다.

일 구체예에서, 챔버가 점점 가늘어진다. 그러나, 챔버의 벽은 또한 곧고, 즉 챔버의 세로방향의 축선에 평행할 수도 있다.

챔버는 출구 포트에서 입구 포트를 향하여 연장하는 방향으로 점점 가늘어질 수 도 있다. 그러나, 챔버는 또한 반대 방향으로 점점 가늘어질 수도 있다.

본 발명의 흡입기는 바람직하게 베이스를 포함하고 입구 포트는 상기 베이스에 형성된다.

베이스에 메쉬(mash)가 형성될 수 있고 입구 포트는 그 메쉬(mash)의 개구부에 형성될 수 있다. 메쉬(mash)는 베이스의 가늠구멍(aperture)에 부착되는 또는 삽입되는 별개의 형성요소로서 형성되거나 베이스와 일체로 형성될 수 있다.

입구 포트는 챔버의 세로방향의 축선과 동축일 수 있다. 또는, 입구 포트는 챔버의 세로방향의 축선에서 어긋날 수도 있다.

편리하게, 입구 포트는 상기 베이스에 적어도 하나의 개구부를 포함한다.

개구부 또는 각 개구부는 챔버의 세로방향의 축선에 대하여 경사져서 형성될 수도 있다. 그러나, 바람직한 구체예에서, 각 개구부의 세로방향의 축선은 챔버의 세로방향의 축선에 평행하거나 챔버의 세로방향의 축선과 동축이다.

바람직하게, 챔버는 상기 챔버의 다른 말단에, 베이스와 반대인 말단벽을 포함하며, 출구 포트는 상기 말단벽에 형성된다.

말단벽은 메쉬(mash)를 포함할 수도 있고, 출구 포트는 메쉬(mash)의 개구부에서 형성될 수 있다.

챔버가 입구 포트에서 먼 방향에 말단벽 너머로 형성되는 부분을 가질 수도 있다. 그 부분은 디퓨저(diffuser)를 형성하기 위해 상기 말단벽에서 바깥쪽으로 점점 가늘어질 수도 있다.

바람직한 구체예에서, 바이패스 공기 입구는 챔버의 베이스에 위치한다. 편리하게, 베이스는 바이패스 공기 입구의 측벽을 형성한다.

다른 구체예에서, 바이패스 공기 입구는 말단벽에 더 가깝게 베이스에서 간격을 둔다. 일 구체예에서, 바이패스 공기 입구는 말단벽에 인접하고 말단벽에서 부분적으로 형성될 수 있다.

접선방향의 바이패스 공기 입구는 아치형(arcuate)의 흐름 경로에서 형성될 수도 있다.

다른 구체예에서, 하나 이상의 접선방향의 바이패스 공기 입구가 있다. 바람직하게, 챔버의 완전히 반대쪽에 적어도 2개의 입구가 있다.

바람직한 구체예에서, 챔버는 마우스피스 안에서 형성된다. 그러나, 다른 구체예에서, 챔버의 출구 포트는 별개의 마우스피스에 연결된다. 챔버가 마우스피스 안에 형성되는 경우, 챔버는 마우스피스 내의 별개의 형성요소일 수 있다. 그 형성요소는 마우스피스에서 분리될 수도 있다.

바람직하게, 흡입기는 상기 챔버를 통해 1회 용량의 약제를 사용자가 흡입할 수 있도록 상기 1회 용량의 약제를 포함하는 블리스터(blister)의 뚜껑를 관통하도록 작용할 수 있는 블리스터 피어싱 요소(blister piercing element)를 포함한다.

일 구체예에서, 블리스터 피어싱 요소(blister piercing element)는 표면에서 직립하는(upstanding) 피어싱 요소(piercing element) 및 각 피어싱 요소(piercing element) 부근에서 상기 표면으로부터 블리스터 피어싱 요소(blister piercing element)를 통해 형성되는 깨끗한 공기 입구 유로(clean air inlet flow passage) 및 약제를 실은 공기 출구 유로(drug laden air outlet flow passage)를 포함하며, 상기 피어싱 요소(piercing element)는 블리스터(blister)에서 깨끗한 공기 입구 개구부(clean air inlet opening) 및 약제를 실은 공기 출구 개구부(drug laden air outlet opening)를 관통하도록 작동할 수 있어서, 사용자가 흡입할 때, 깨끗한 공기가 블리스터(blister) 내에 포함된 1회 용량의 약제를 동반하도록 블리스터 피어싱 부재(blister piercing member) 및 깨끗한 공기 입구 개구부(clean air inlet opening)에서 깨끗한 공기 입구 유로(clean air inlet flow passage)를 통해 이동할 수 있고, 약제를 실은 공기가 블리스터(blister)의 약제를 실은 공기 출구 개구부(drug laden air outlet opening) 및 블리스터 피어싱 부재(blister piercing member)의 약제를 실은 공기 출구 유로(drug laden air outlet flow passage)를 통해 블리스터(blister) 밖으로 이동한다.

바람직하게, 약제를 실은 공기 출구 유로(drug laden air outlet flow passage)는 챔버의 입구 포트와의 연통되어 있다.

바람직한 일 구체예에서, 깨끗한 공기 입구 개구부(clean air inlet opening)는 약제를 실은 공기 출구 개구부(drug laden air outlet opening)를 둘러싸는 다수의 주변 깨끗한 공기 입구 개구부(peripheral clean air inlet opening)를 포함한다. 유리하게, 깨끗한 공기 입구 개구부(clean air inlet opening)는 약제를 실은 공기 출구 개구부(drug laden air outlet opening)의 주위에 대칭하여 배열된다.

일 구체예에서, 흡입기는 다수의 블리스터(blister)를 가지는 스트립(strip)을 수용하도록 형성된 하우징, 블리스터 피어싱 부재(blister piercing menber)에 정렬된 각 블리스터(blister)가 연속적으로 이동하도록 스트립(strip)을 구동시키는 수단 및 블리스터 피어싱 부재(blister piercing menber)가 정렬된 블리스터(blister)의 뚜껑을 관통하도록 작동하는 작동 수단(actuating means)을 더 포함하며, 각 블리스터(blister)는 천공가능한(puncturable) 뚜껑을 구비하고 사용자가 흡입할 1회 용량의 약제를 포함한다.

다른 구체예에서, 흡입기는 천공가능한(puncturable) 뚜껑을 구비하고 사용자가 흡입할 1회 용량의 약제를 포함하는 단일 블리스터(blister)를 수용하도록 형성된 하우징 및 블리스터 피어싱 부재(blister piercing menber)가 하우징에 수용된 상기 블리스터(blister)의 뚜껑을 관통하도록 작동가능한 하도록 에게 날카로운 일원이 하우징에서 받아진 상기 블리스터(blister)의 뚜껑을 관통하는 작동 수단(actuating means)을 포함한다.

본 발명의 구체예를 단지 예로서, 첨부된 도면을 참조하면서 기술할 것이다:
도 1은 본 발명의 구체예에 따른 흡입장치의 일부의 단순화된 횡단면 측면도이다;
도 2는 선 X-X에 따른 도 1에서 도시한 장치의 횡단면도이다;
도 3은 도 1에서 도시한 흡입기의 블리스터 피어싱 헤드(blister piercing head)의 사시도이다;
도 4는 도 1 또는 2에서 도시한 흡입 장치의 마우스피스가 없는 사이클론 챔버(cyclone chamber)의 사시도이다.

도 1에 챔버 벽(3a)을 가지는 챔버(3)를 정의하는 마우스피스(2), 약제를 실은 공기 입구 포트(drug laden air inlet port; 4), 출구 포트(5) 및 바이패스 공기 입구(6)를 포함하는 본 발명의 일 구체예에 따른 흡입장치의 일부(1)를 도시한다. 도 1의 X-X 선에 따른 단면도를 도 2에 도시한다.

용어 "바이패스(bypass)"는 이 바이패스 공기 입구(6)를 통해서 들어가는 공기가 깨끗한 공기, 즉, 공기 안에 약제를 동반하지 않은 장치(1) 밖의 공기라는 것을 의미한다.

장치는 마우스피스(2)의 하부 말단에 걸쳐 형성되고 챔버(3)를 폐쇄하는 베이스(7)를 포함한다. 약제를 실은 공기 입구 포트(drug laden air inlet port; 4)는 베이스(7) 안에 그리고 베이스(7)를 통과하여 형성된다. 설명한 구체예에서, 약제를 실은 공기 입구 포트(drug laden air inlet port; 4)가 세로방향의 축과 어긋나 있거나 아니면 간격을 두고 있지만, 약제를 실은 공기 입구 포트(drug laden air inlet port; 4)는 챔버(3)의 세로방향의 축(도 1의 A-A)과 동축이다. 또한 바람직한 구체예에서 약제를 실은 공기 입구 포트(drug laden air inlet port; 4)의 축이 챔버(3)의 세로방향의 축과 평행하더라도, 약제를 실은 공기 입구 포트(drug laden air inlet port; 4)의 축은 챔버(3)의 세로방향의 축에 대하여 각을 이룰 수도 있다. 베이스(7)는 챔버(3)의 세로방향의 축의 주위에 위치하는 다수의 약제를 실은 공기 입구 포트(drug laden air inlet port; 4)를 구비할 수도 있다.

베이스(7)가 마우스피스(2)에 일체로 형성될 수 있지만, 베이스는 조립하는 동안 마우스피스(2)에 부착되는 별개의 형성요소로 바람직하게 형성된다. 또한 챔버(3) 내부를 용이하게 청소할 수 있도록 사용자가 마우스피스(2) 및 베이스(7)를 서로 분리할 수 있다.

베이스(7)가 없는 마우스피스(2)의 하부 사사도를 도시하는, 도 2 및 4에서 가장 명확하게 볼 수 있는 것처럼, 바이패스 공기 입구(6)는 마우스피스(2) 쪽에 형성된 채널이며 베이스(7)는 최하단의 벽을 형성하고 챔버의 하부 말단을 (약제를 실은 공기 입구 포트(drug laden air inlet port; 4)에서 떨어져서) 둘러싸며 또한 채널(6)의 하부 표면을 형성해서 채널(6)이 각각의 그들의 말단에서만 열린다. 설명한 구체예에서, 깨끗한 공기가 챔버(3)를 향하여 들어오도록 형성된 2개의 바이패스 공기 입구(6)가 있다. 그러나, 1개의 또는 몇 개의 바이패스 공기 입구(6)가 있을 수도 있다. 바이패스 공기 입구가 챔버(3)에 정확한 접선 방향에 있지 않고 챔버에서 어긋나 있도록 바이패스 공기 입구(6)의 위치시킨 결과로서 원한 기류를 얻을 수도 있지만, 바람직하게 바이패스 공기 입구(6)는 챔버(3)에 접선방향에 있다.

설명한 구체예에서, 또한 바이패스 공기 입구가 직선형일 수도 있지만, 바이패스 공기 입구(6)는 아치형일 수도 있다. 바이패스 공기 입구는 또한 단면이 원형일 수도 있고 및/또는 어떤 방향에서 그 길이를 따라서 점점 가늘어질 수 있다.

실질적으로 접선 방향으로 또는 챔버(3)로 실질적으로 접선 방향으로 바이패스 공기가 향하도록 바이패스 공기 입구(6)가 배열되기 때문에, 바이패스 공기 입구(6)를 통해 챔버(3)로 흐르는 깨끗한 공기는 사이클론 또는 소용돌이를 형성하기 위해 (도 1에서 화살표 'B'로 나타낸 것처럼) 챔버 주위를 회전한다.

출구 포트(5)는 챔버(3)의 말단에 걸쳐 형성된 메쉬의 형태일 수 있고, 공기에 동반된 약제가 출구 포트(5)를 통해 챔버(3) 밖으로 나와 환자의 기도로 이동한다. 바람직하게, 출구 포트(5) 넘어에 형성되고 마우스피스(2)의 상부 엣지(2a)를 향해 서서히 증가하는 단면 영역을 가지는 플로우 디퓨저(flow diffuser; 5a)가 마우스피스(2)에 설치된다. 이 지역의 디퓨저(diffuser; 5a)의 벽(2b)은 굽은 형태일 수 있다.

챔버(3)는 직선형일 수 있다, 즉 챔버(3)의 내부 굽은 표면(3a)은 챔버(3)의 세로방향의 축과 평행하게 형성될 수도 있다. 그러나, 다른 구체예에서, 챔버(3)는 어느 방향에서나 점점 가늘어질 수도 있다. 특히, 챔버가 약제를 실은 공기 입구(4)에서 출구 포트(5)를 향해 형성될 때 챔버가 넓어질 수도 있다.

챔버(3)의 지름 및 높이는 에어로졸화(aerosolisation) 성능에 영향을 미치는 것으로 보였다. 바람직하게 챔버(3)의 지름은 15mm 내지 25mm이며, 챔버의 높이는 20mm 이상이다. 그러나, 편리한 용량으로 장치에 포장하기 위해, 덜 부담되는 치료(less demanding therapy)의 성능을 충분히 증가시키도록 더 작은 지름 및 높이를 이용할 수 있다. 이 경우, 지름이 9.5mm로, 높이가 5.5mm로 줄어들어도, 사이클론 바이패스 공기가 없는 장치에 에어로졸화(aerosolisation)를 충분히 개선할 수 있음을 보여준다.

의외로, 성능에 거의 영향이 없는 특정 치료/환자 그룹에 맞추도록 장치의 저항을 변형하기 위해 유리하게 달리질 수 있는 공기 입구(6)의 단면 영역이 에어로졸화(aerosolisation) 성능에 덜 민감하지만, 너비가 3.7mm, 높이가 5.6mm의 치수를 가지는 공기 입구(6)가 잘 작동되었다.

피어싱 장치(piercing device; 8)가 베이스(7)의 반대편에서 마우스피스(2) 아래에 배치되고 베이스(7)에서 형성되거나 베이스(7)에 연결될 수도 있다. 도 3에서 가장 명확하게 볼 수 있듯이, 피어싱 장치(piercing device; 8)는 피어싱 헤드(piercing head; 9)에 매달려 있는 피어싱 요소(piercing element; 10)를 포함한다. 피어싱 헤드(piercing head; 9)는 약제를 실은 공기 중앙 출구 통로(central drug laden air outlet passage; 12)의 주위에서 간격을 둔 깨끗한 공기 입구 유로(clean air inlet flow passage; 11)를 구비한다(도 3 참조). 일 구체예에서, 흡입기(1)는 블리스터 피어싱 요소(blister piercing element; 10) 아래에 위치한 1회 용량의 약제를 포함하는 단일 블리스터(blister; 13)를 수용하도록 형성된다. 환자가 마우스피스(2)를 통해서 흡입할 때, 깨끗한 공기가 공기 입구 유로(air inlet flow passage; 11)를 통해서 (도 1의 화살표 "C"의 방향으로) 블리스터(blister; 13)로 들어가고 블리스터(13)에 포함된 1회 용량의 약제를 동반하도록 블리스터 피어싱 요소(blister piercing element; 10)가 상기 블리스터(blister; 13)의 뚜껑(13a)을 찌를 수 있게 형성된다. 그러면 약제를 실은 공기가 약제를 실은 공기 중앙 출구 통로(central drug laden air outlet passage; 12)를 통해 (도 1의 화살표 방향 "D"로) 블리스터(blister; 13) 밖으로 이동한다. 약제를 실은 공기가 챔버(3)로 축 방향에서 (도 1의 화살표 "E" 방향으로) 이동하도록 약제를 실은 공기 출구 통로(drug laden air outlet passage; 12)가 챔버(3)의 약제를 실은 공기 입구 포트(drug laden air inlet port; 4)에 연결된다. 동시에, 깨끗한 바이패스 공기가 접선방향의 바이패스 공기 입구(6)를 통해서 챔버(3)로 들어가서 챔버(3) 주위를 (화살표 "B"의 방향으로) 회전하여 소용돌이 또는 사이클론을 형성한다.

도 3에서, 공기 입구 유로(air inlet flow passage; 11) 및 약제 출구 유로(drug outlet passage; 12)가 대칭으로 배열되어서 방출된 1회 용량의 약제가 흡입시의 챔버 축 주위에서 흡입기의 방향에 의존하지 않는다. 블리스터 피어싱 요소(blister piercing element; 10)는 공기 입구 유로(air inlet flow passage; 11) 및 약제 출구 유로(drug outlet passage; 12)에 걸쳐 형성되거나 다리를 놓는다. 흐름 영역을 증가시키고 가능한 많은 약제를 기류에 동반시키고 블리스터(13)에서 제거하는 것을 보장하기 위해 공기 입구 유로(air inlet flow passage)의 전체 결합된 영역보다 클 수도 있다.

한번에 단일 블리스터(blister; 13)만 수용하는 단위 용량 장치로 언급되었더라도, 본 발명은 다중-용량 건조 분말 흡입기에도 동일하게 적용할 수 있다. 예를 들면, 장치는 길이를 따라서 간격을 둔 다수의 블리스터(blister)를 구비하는 스트립(strip)을 수용하도록 형성된 하우징 및 블리스터 피어싱 요소(blister piercing element)에 정렬하면서 연속적으로 각 블리스터(blister)를 이동시키기 위해 스트립(strip)을 구동할 수 있게 작동 가능한 수단을 포함할 수 있다. 그런 장치는 또한 블리스터 피어싱 부재(blister piercing member)가 정렬된 블리스터(blister)의 뚜껑을 관통하게 하는 액추에이터가 제공될 수도 있다. 예를 들면, 이 유형의 장치는 본 출원인의 이전 출원인 WO05/037353 A1에 공지되어 있다.

입구 포트(4) 및 출구 포트(5) 사이에 일반적으로 축 방향에서 사이클론과 약제가 실린 기류가 상호작용하여 약제가 실린 기류를 뒤틀거나 출구 포트(5)를 향해 나선형 경로를 따르게 된다. 축 방향으로 챔버(3)로 이동하는 약제를 실은 공기에 대해 챔버(3) 주위에서 회전하는 바이패스 공기에서 형성된 소용돌이가 상호 작용하여 흡입기의 성능이 현저히 개선됨을 본 출원인이 발견하였다. 약제를 실은 공기가 챔버(3)를 통과하여 이동함에 따라 약제를 실은 공기가 가속되어 입자를 더 분쇄하고 방출된 1회 용량의 미세 입자 분획(fine particle fraction)을 향상시키는 전단력 및 미분속도(differential velocity)를 증기시킨다는 것을 실험 결과를 통해 알 수 있다.

하기 그래프는 전형적인 약제와 충분한 무게에 있어, 본 발명의 사이클론 바이패스 공기의 에어로졸화(aerosolisation) 성능과 바이패스 공기가 바이패스 공기와 약제를 실은 공기 사이의 제한된 상호작용을 가지는 약제를 실은 공기와 동일한 방향으로 흐르는 유사한 장치의 에어로졸화(aerosolisation) 성능을 비교한 것이다.

이 그래프는 사이클론 바이패스 장치에서 미세 입자 분획(fine particle fraction)이 약 200% 증가함을 나타낸다.

설명된 구체예에서, 챔버(3)가 마우스피스(2) 안에 제공된다. 사용자에게 전달하기 위해 분쇄된 약제를 마우스피스로 전달하기 위한 부가적이 기로가 없고 및 장치가 조밀하기 때문에, 이것은 장치와 1회 용량 약제 사이의 접촉 영역을 최소화하는 장점을 가진다. 그러나 다른 흐름 경로가 챔버(3)의 출구(5)에서 별개의 마우스피스의 입구까지 형성된 경우, 마우스피스(2)는 챔버(3)와 분리될 수 있다. 챔버(3)는 또한 마우스피스(2) 안에 삽입되고 거기서 분리가능한 별개의 형성요소일 수도 있다. 도 1 및 도 2에서 도시된 것처럼, 마우스피스(2) 안에 위치하는, 별개의 챔버 유닛을 도 4에 도시한다.

다음 청구항의 용어 내에 포함되는 본 발명의 많은 수정 및 변이는 기술분야의 기술자에게 명백하며 앞이 설명은 본 발명의 바람직한 구체예에 대한 설명으로 간주되어야 한다.

Claims

내부 굽은 표면에 의해 형성된 단면이 원형이며 세로방향의 축(A-A)을 가지는 챔버; 입구 포트를 통해 약제를 실은 공기가 상기 챔버로 들어가도록 상기 챔버의 한 말단에 위치하는 입구 포트; 약제를 실은 공기가 상기 챔버를 통해 상기 입구 포트 및 출구 포트 사이를 이동하고 상기 출구 포트를 통해 상기 챔버 밖으로 이동하도록 상기 챔버의 반대 말단에 위치한 출구 포트; 및 접선 방향에서 상기 챔버로 외부 공기가 들어오는 바이패스 공기 입구(bypass air inlet);를 구비하는 에어로졸화 장치(aerosolising device)를 포함하며,
상기 바이패스 공기 입구를 통해 상기 챔버로 들어오는 공기가 상기 입구 포트 및 상기 출구 포트 사이를 약제를 실은 공기가 이동할 때 약제를 실은 공기와 상호작용하는 사이클론(cyclone)이 상기 챔버에서 형성되도록 상기 바이패스 공기 입구가 형성되며,
상기 입구 포트가 상기 챔버의 상기 세로방향의 축(A-A)과 동축을 이루며, 상기 바이패스 공기 입구가 상기 챔버의 굽은 내부 표면에서 형성되어 외부 공기가 상기 굽은 내부 표면에 접선 방향으로 상기 챔버로 들어와서 상기 챔버의 세로방향의 축에 대하여 약제를 실은 공기가 상기 입구 포트 및 상기 출구 포트 사이에서 이동하는 상기 사이클론을 형성하며,
베이스를 더 포함하고, 상기 입구 포트가 형성된 상기 베이스에 형성되며,
접선 방향의 상기 바이패스 공기 입구는 상기 베이스에 인접한 상기 챔버의 벽에 위치하고 아치형(arcuate)의 흐름 경로에서 형성되는, 분말 약제의 흡입가능한(inhalable) 에어로졸을 생성하는 흡입기.
제1항에 있어서,
약제를 실은 공기가 상기 입구 포트에서 상기 출구 포트로 이동할 때 약제를 실은 공기가 나선형 경로를 띠기 위해 약제를 실은 기류와 사이클론이 상호작용하도록 상기 챔버가 형성되는 흡입기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 챔버가 점점 가늘어지는 흡입기.
제1항에 있어서,
상기 베이스는 메쉬부(mash portion)를 포함하고,
상기 입구 포트는 상기 메쉬부(mash portion)의 개구부에 의해 형성되는 흡입기.
제4항에 있어서,
상기 입구 포트는 상기 베이스에 적어도 하나의 개구부를 포함하며,
상기 개구부 또는 각 상기 개구부는 상기 챔버의 세로방향의 축에 대하여 경사져서 상기 베이스를 통해 연장되는 흡입기.
제4항에 있어서,
상기 챔버는 상기 챔버의 다른 말단에, 상기 베이스와 반대에 말단벽을 포함하며,
상기 말단벽은 메쉬(mash)를 포함하고,
상기 출구 포트는 상기 메쉬(mash)의 개구부에서 형성되는 흡입기.
제6항에 있어서,
상기 챔버가 상기 입구 포트에서 멀어지는 방향으로 상기 말단벽 너머로 연장되는 부분을 구비하는 흡입기.
제1항에 있어서,
상기 베이스는 접선 방향의 상기 바이패스 공기 입구의 측벽을 형성하는 흡입기.
제6항에 있어서,
상기 바이패스 공기 입구는 상기 말단벽에서 부분적으로 형성되는 흡입기.
제1항에 있어서,
상기 흡입기는 깨끗한 바이패스 공기가 상기 챔버로 흐르기 위해 적어도 두 개의 바이패스 공기 입구를 포함하는 흡입기.
제1항에 있어서,
상기 챔버는 마우스피스 안에서 형성되는 흡입기.
제11항에 있어서,
상기 챔버는 상기 마우스피스 안에 수용되는 별개의 형성요소인 흡입기.
제1항에 있어서,
상기 챔버를 통해 1회 용량의 약제를 사용자가 흡입할 수 있도록 1회 용량의 약제를 포함하는 블리스터(blister)의 뚜껑을 관통하도록 작용할 수 있는 블리스터 피어싱 요소(blister piercing element)를 포함하는 흡입기.
제13항에 있어서,
상기 블리스터 피어싱 요소(blister piercing element)는 표면에서 직립하는(upstanding) 피어싱 요소(piercing element) 및 각 상기 피어싱 요소(piercing element) 부근에서 상기 표면으로부터 블리스터 피어싱 부재(blister piercing member)를 통과하여 형성되는 외부 공기 입구 유로(external air inlet flow passage) 및 약제를 실은 공기 출구 유로(drug laden air outlet flow passage)를 포함하며,
상기 피어싱 요소(piercing element)는 상기 블리스터(blister)에서 외부 공기 입구 개구부(external air inlet opening) 및 약제를 실은 공기 출구 개구부(drug laden air outlet opening)를 관통하도록 작동하며, 사용자가 흡입할 때, 외부 공기가 블리스터(blister) 내에 포함된 1회 용량의 약제를 동반하도록 상기 블리스터 피어싱 부재(blister piercing member)의 외부 공기 입구 유로(external air inlet flow passage) 및 상기 외부 공기 입구 개구부를 통해 이동할 수 있고, 약제를 실은 공기는 상기 블리스터(blister)의 약제를 실은 공기 출구 개구부(drug laden air outlet opening) 및 블리스터 피어싱 부재(blister piercing member)의 약제를 실은 공기 출구 유로(drug laden air outlet flow passage)를 통해 상기 블리스터(blister) 밖으로 이동하는 흡입기.
제14항에 있어서,
상기 약제를 실은 공기 출구 유로(drug laden air outlet flow passage)는 상기 챔버의 상기 입구 포트와 연통되어 있는 흡입기.
제14항에 있어서,
상기 외부 공기 입구 개구부(external air inlet opening)는 약제를 실은 공기 출구 개구부(drug laden air outlet opening)를 둘러싸는 다수의 주변 외부 공기 입구 개구부(peripheral external air inlet opening)를 포함하는 흡입기.
제13항에 있어서,
다수의 블리스터(blister)를 가지는 스트립(strip)을 수용하도록 형성된 하우징; 상기 블리스터 피어싱 부재(blister piercing menber)에 정렬하면서 연속적으로 각 상기 블리스터(blister)가 이동하도록 상기 스트립(strip)을 구동시키는 수단; 및 상기 블리스터 피어싱 부재(blister piercing menber)가 정렬된 상기 블리스터(blister)의 뚜껑을 관통하도록 작동하는 작동 수단(actuating means);을 포함하며, 각 상기 블리스터(blister)는 천공가능한(puncturable) 뚜껑을 구비하고 사용자가 흡입할 1회 용량의 약제를 포함하는 흡입기.
제13항에 있어서,
천공가능한(puncturable) 뚜껑을 구비하고 사용자가 흡입할 1회 용량의 약제를 포함하는 단일 블리스터(blister)를 수용하도록 형성된 하우징 및 상기 블리스터 피어싱 부재(blister piercing menber)가 상기 하우징에 수용된 상기 블리스터(blister)의 뚜껑을 관통하도록 작동가능한 작동 수단(actuating means)을 포함하는 흡입기.
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