KR102525253B1 - 제어되는 약물 기화를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 기화를 통해 약제를 전달하기 위한 전자 흡입기에 관한 것이다.

Description

제어되는 약물 기화를 위한 방법 및 장치
상호 참조
본 출원은, 2016년 4월 29일에 출원된 미국 가특허출원 제62/329,351호, 및 2017년 2월 14일에 출원된 미국 가특허출원 제62/458,741호의 이익을 주장하며, 이들 각각의 전문은 인용에 의해 본원에 포함된다.
배경기술
흡입을 통한 약제의 전달은, 흡입된 약제를 신속하게 흡수할 수 있고, 국소적으로 그리고 전신적으로 둘 다로서 작용할 수 있기 때문에, 의학적 병태를 치료하기 위한 신속한 방법이다. 흡입은, 약물이 순환에 의해 희석되지 않고 뇌로 직접 이동하므로 약물을 뇌에 전달하는 가장 빠른 방법이다. 흡입 의료 장치는 또한, 주사와 같은 다른 약물 투여 경로보다 덜 침습적이다.
인용에 의한 포함
미국 특허출원공개공보 제2016/089508호, 국제공개공보 제2016/001922호 및 국제공개공보 제2016/001921호는 각각 약물의 공급원을 가열하여 약물을 기화시킴으로써 약물이 전달되는 장치를 개시한다.
본 출원에 인용된 각각의 특허, 공개문헌 및 비특허문헌은, 각각이 개별적으로 인용에 의해 포함된 것처럼 이들의 전문이 인용에 의해 본원에 포함된다.
일부 양태에서, 본 발명은, a) 내부에 기류 경로(airflow pathway)를 갖는 외부 격실(compartment); b) 제1 약제를 함유하는 카트리지로서, 상기 제1 약제의 증기를 상기 기류 경로로 통과시키도록 구성된, 상기 카트리지; c) 0.2 내지 3Ohm의 저항을 갖는 가열 요소(heating element)로서, 상기 가열 요소가 상기 제1 약제를 가열하도록 구성되고, 상기 가열 요소가 전류의 통과에 의해 가열되도록 구성된, 상기 가열 요소; d) 상기 기류 경로에 연결되고, 상기 제1 약제의 증기를 상기 기류 경로로부터 사용자의 구강으로 통과시키도록 구성된 경구 투여 포트를 포함하는, 흡입 장치를 포함한다.
도 1은, 포일 가열 요소(foil heating element)의 예를 예시한다.
도 2는, 구불구불한(serpentine) 형상의 포일 가열 요소의 예를 예시한다.
도 3은, 전기적 및/또는 기계적 접속부에 연결하기 위한 홀더(holder)에 부착된 가열 포일의 예를 예시한다.
도 4는, 상기 장치의 양태를 예시한다.
도 5는, 상기 장치의 양태를 예시한다.
도 6은, 열 이미징을 사용하여 가열 요소의 가열 속도를 예시한다.
전자 흡입 장치는 화학 물질, 약제, 및 기타 물질을 흡입된 증기에 의해 대상체에 전달한다. 통상적으로, 개인용 흡입 장치는, 약물을 함유하는 매체를 보유하고, 사용자가 장치에 대해 들이마시거나(draw) 내뿜(puff)을 때 분무되어(atomized) 약물을 함유하는 증기를 생성한다. 상기 사용자는 기화된 물질을 흡입한다.
흡입 장치는 흡연 담배 제품의 대안으로서 몇 가지 장점을 제공한다. 니코틴이 함유된 증기의 흡입은 통상적인 담배 흡연의 타르 및 기타 유해한 영향을 배제할 수 있다. 증기는 빠르게 소멸되고, 간접 흡연의 위험을 감소시킨다. 흡입 장치는 연소가 없기 때문에 담배 흡연과 관련된 화재 위험 및 환경 문제를 회피한다.
흡입 장치는, 규제 문제를 일으킬 수 있는, 제어되지 않고 일관되지 않은 투여량을 전달할 수 있다. 본 발명은 폐, 및 전신 순환, 및 뇌로의 약물의 제어된 양의 신속한 전달을 제공한다. 이 전달은, 예를 들어, 통증, 돌발 통증, 암 통증, 불안, 공황 발작, 발작, 오심, 구토, 식욕 소실, 및 불면증을 포함하는 의학적 병태의 신속한 치료를 제공한다.
가열 및 기화를 통한 약제의 전달을 위한 장치 및 방법이 본원에 제공된다. 상기 장치는, 통기로(airway) 기류 내의 가열 요소 상에 코팅된 단일 용량의 의약을 함유하는 일회용 카트리지, 및 배터리, 집적 회로, 기류 경로 및 호흡 센서를 포함하는 재사용가능한 제어부를 포함한다. 상기 카트리지에서, 상기 의약은 저항 요소(resistive element)의 표면 상에 또는 상기 저항 요소와 열 접촉하는 열 전도체 상에 박막으로서 존재한다. 상기 카트리지 및 제어부는 물리적으로 결합(mate)되고 전기적으로 접속되어, 호흡 센서의 활성화시, 집적 회로가 전류를 배터리로부터 카트리지 내의 저항 요소로 전달한다. 저항 요소는, 약제를 가열 및 기화시키고, 기류 내에서 냉각 및 응축시켜 흡입에 적합한 에어로졸을 형성한다.
기화를 통해 약제를 전달하기 위한 장치의 제조방법도 제공된다.
흡입은 사용자의 입, 코, 인두, 기관 또는 폐를 통해 물질을 들이마실 수 있다. 물질의 흡입 형태의 비제한적인 예는, 기체 상태의 물질 또는 예를 들어, 에어로졸, 안개 및 증기를 포함하는 가스 내의 액체, 고체 또는 이들 둘 다의 미세 입자의 현탁액을 포함한다.
일부 양태에서, 물질은 약제학적 화합물을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 상기 물질은 치료학적 화합물 또는 비치료학적 화합물을 포함할 수 있다. 비치료학적 화합물은 오락, 실험 또는 전임상 목적으로 사용될 수 있는 화합물을 나타낼 수 있다. 사용할 수 있는 약물의 부류는, 마취제, 항경련제, 항우울제, 항당뇨제, 해독제, 항구토제, 항히스타민제, 항감염제, 항신생물제, 항파킨슨병 약물, 항류마티스제, 항정신병제, 항불안제, 식욕 자극제 및 억제제, 혈액 조절제(blood modifier), 심혈관제, 중추신경계 자극제, 알츠하이머병 관리용 약물, 낭성섬유증 관리용 약물, 진단 제제, 식이 보충제, 발기 장애용 약물, 위장관제, 호르몬, 알콜 중독 치료용 약물, 중독 치료용 약물, 면역 억제제, 비만 세포 안정제, 편두통 제제, 멀미 제품, 다발 경화증 관리용 약물, 근이완제, 비스테로이드성 항염증제, 아편 유사제, 기타 진통제 및 자극제, 안과용 제제, 골다공증 제제, 프로스타글란딘, 호흡기용 제제, 진정제 및 수면제, 피부 및 점막용 제제, 금연 보조제, 뚜렛 증후군 제제, 요로용 제제, 및 현기증용 제제를 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다.
일부 양태에서, 마취제는 다음 화합물 중 하나로부터 선택될 수 있다: 케타민 및 리도카인.
일부 양태에서, 항경련제는 다음 부류로부터 선택될 수 있다: GABA 유사체, 티아가빈, 비가바트린; 바비투레이트 예를 들어, 펜토바비탈; 벤조디아제핀 예를 들어, 클로나제팜; 하이단토인 예를 들어, 페니토인; 페닐트리아진 예를 들어, 라모트리진; 다양한 항경련제, 예를 들어, 카바마제핀, 토피라메이트, 발프로산, 및 조니사미드.
일부 양태에서, 항우울제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 아미트립틸린, 아목사핀, 벤목신, 부트립틸린, 클로미프라민, 데시프라민, 도술레핀, 독세핀, 이미프라민, 키탄세린, 로페프라민, 메디폭사민, 미안세린, 마프로톨린, 미르타자핀, 노르트립틸린, 프로트립틸린, 트리미프라민, 벤라팍신, 빌록사진, 시탈로프람, 코티닌, 둘록세틴, 풀루옥세틴, 플루복사민, 밀나시프란, 니속세틴, 파록세틴, 레복세틴, 세르트랄린, 티아넵틴, 아세타페나진, 비네달린, 브로파로민, 세리클라민, 클로복사민, 이프로니아지드, 이소카복사지드, 모클로베미드, 페니하이드라진, 페넬진, 셀레질린, 시부트라민, 트라닐시프로민, 아데메티오닌, 아드라피닐, 아메세르지드, 아미설프리드, 암페로지드, 베낙티진, 부프로피온, 카록사존, 제피론, 이다족산, 메트랄린돌, 밀나시프란, 미나프린, 네파조돈, 노미펜신, 리탄세린, 록신돌, S-아데노실메티오닌, 에스시탈로프람, 토페나신, 트라조돈, 트립토판, 및 잘로스피론.
일부 양태에서, 항당뇨제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 피오글리타존, 로시글리타존, 및 트로글리타존.
일부 양태에서, 해독제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 에드로포늄 클로라이드, 플루마제닐, 데페록사민, 날메펜, 날록손, 및 날트렉손.
일부 양태에서, 항구토제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 알리자프리드, 아자세트론, 벤즈퀴나미드, 브로모프리드, 부클리진, 클로르프로마진, 신나리진, 클레보프리드, 사이클리진, 디펜하이드라민, 디페니돌, 돌라세트론, 드로페리돌, 그라니세트론, 하이오신, 로라제팜, 드로나비놀, 메토클로프라미드, 메토피마진, 온단세트론, 페르페나진, 프로메타진, 프로클로르페라진, 스코폴라민, 트리에틸페라진, 트리플루페라진, 트리플루프로마진, 트리메토벤자미드, 트로피세트론, 돔페리돈, 및 팔로노세트론.
일부 양태에서, 항히스타민은 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 아스테미졸, 아자타딘, 브롬페니라민, 카비녹사민, 세티리진, 클로르페니라민, 신나리진, 클레마스틴, 사이프로헵타딘, 덱스메데토미딘, 디펜하이드라민, 독실라민, 펙소페나딘, 하이드록시진, 로라티딘, 프로메타진, 피릴라민 및 테르페니딘.
일부 양태에서, 항감염제는 다음 부류들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 항바이러스제 예를 들어, 에파비렌즈; AIDS 보조제 예를 들어, 답손; 아미노글리코시드 예를 들어, 토브라마이신; 항진균제 예를 들어, 플루코나졸; 항말라리아제 예를 들어, 퀴닌; 항결핵제 예를 들어, 에탐부톨; β-락탐 예를 들어, 세피네타졸, 세파졸린, 세팔렉신, 세포페라존, 세폭시틴, 세파세트릴, 세팔로글리신, 세팔로리딘; 세팔로스포린, 예를 들어, 세팔로스포린 C, 세팔로틴; 세파마이신 예를 들어, 세파마이신 A, 세파마이신 B, 및 세파마이신 C, 세파피린, 세프라딘; 나균저지제 예를 들어, 클로파지민; 페니실린 예를 들어, 암피실린, 아목시실린, 헤타실린, 카르페실린, 카린다실린, 카베니실린, 아밀페니실린, 아지도실린, 벤질페니실린, 클로메토실린, 클록사실린, 사이클라실린, 메티실린, 나프실린, 2-펜테닐페니실린, 페니실린 N, 페니실린 O, 페니실린 S, 페니실린 V, 디클록사실린; 디페니실린; 헵틸페니실린; 및 메트암피실린; 퀴놀론 예를 들어, 시프로플록사신, 클리나플록사신, 디플록사신, 그레파플록사신, 노르플록사신, 오플록사신, 테마플록사신; 테트라사이클린 예를 들어, 독시사이클린 및 옥시테트라사이클린; 다양한 항감염제 예를 들어, 리네졸리드, 트리메토프림 및 설파메톡사졸.
일부 양태에서, 항신생물제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 드롤록시펜, 타목시펜, 및 토레미펜.
일부 양태에서, 항파킨슨병 약물은 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 아만타딘, 바클로펜, 비페리덴, 벤즈트로핀, 오르페나드린, 프로사이클리딘, 트리헥시페니딜, 레보도파, 카비도파, 안드로피니롤, 아포모르핀, 벤세라지드, 브로모크립틴, 부디핀, 카베르골린, 엘리프로딜, 엡타스티그민, 에르골린, 갈라타민, 라자베미드, 리수리드, 마진돌, 메만틴, 모페질린, 페르골리드, 피리베딜, 프라미펙솔, 프로펜토파일린, 라사질린, 레마세미드, 로피네롤, 셀레질린, 스페라민, 테르구리드, 엔타카폰, 및 톨카폰.
일부 양태에서, 항류마티스제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 디클로페낙, 하이드록시클로로퀸 및 메토트렉세이트.
일부 양태에서, 항정신병제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 아세토페나진, 알리자프리드, 아미설프리드, 아목사핀, 암페로지드, 아리피프라졸, 벤페리돌, 벤즈퀴나미드, 브롬페리돌, 부라메이트, 부타클라몰, 부타페라진, 카페나진, 카피프라민, 클로르프로마진, 클로르프로틱센, 클로카프라민, 클로마크란, 클로펜틱솔, 클로스피라진, 클로티아핀, 클로자핀, 시아메마진, 드로페리돌, 플루펜틱솔, 플루페나진, 플루스피릴렌, 할로페리돌, 록사핀, 멜페론, 메소리다진, 메토페나제이트, 몰린드론, 올란자핀, 펜플루리돌, 페리시아진, 페르페나진, 피모지드, 피파메론, 피페라세타진, 피포티아진, 프로클로르페라진, 프로마진, 퀘티아핀, 레목시프리드, 리스페리돈, 세르틴돌, 스피페론, 설피리드, 티오리다진, 티오틱센, 트리플루페리돌, 트리플루프로마진, 트리플루페라진, 지프라시돈, 조테핀, 및 주클로펜틱솔.
일부 양태에서, 항불안제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 알프라졸람, 브로마제팜, 옥사제팜, 부스피론, 하이드록시진, 메클로콸론, 메데토미딘, 메토미데이트, 아디나졸람, 클로르디아제폭시드, 클로벤제팜, 플루라제팜, 로라제팜, 로프라졸람, 미다졸람, 알피뎀, 알세록슬론, 암페니돈, 아자사이클로놀, 브로미소발룸, 카프토디아민, 카푸리드, 카브클로랄, 카브로말, 클로랄 베타인, 엔시프라진, 플레시녹산, 입사피라온, 레소피트론, 록사핀, 메타콸론, 메트프릴론, 프로파놀롤, 탄도스피론, 트라자돈, 조피클론, 및 졸피뎀.
일부 양태에서, 식욕 자극제는 드로나비놀일 수 있다.
일부 양태에서, 식욕 억제제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 펜플루라민, 펜테르민, 및 시부트라민.
일부 양태에서, 혈액 조절제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 실로스타졸, 및 디피리다몰.
일부 양태에서, 심혈관제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 베나제프릴, 캅토프릴, 에날라프릴, 퀴나프릴, 라미프릴, 독사조신, 프라조신, 클로니딘, 라베톨롤, 칸데사르탄, 이르베사르탄, 로사르탄, 텔미사르탄, 발사르탄, 디소피라미드, 플레카니드, 멕실레틴, 프로카인아미드, 프로파페논, 퀴니딘, 토카이니드, 아미오다론, 도페틸리드, 이부틸리드, 아데노신, 젬피브로질, 로바스타틴, 아세부탈롤, 아테놀롤, 비소프롤롤, 에스몰롤, 메토프롤롤, 나돌롤, 핀돌롤, 프로프라놀롤, 소탈롤, 딜티아젬, 니페디핀, 베라파밀, 스피로놀락톤, 부메타니드, 에타크린산, 푸로세미드, 토르세미드, 아밀로리드, 트리암테렌, 및 메톨라존.
일부 양태에서, 중추신경계 자극제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 암페타민, 브루신, 카페인, 덱스펜플루라민, 덱스트로암페타민, 에페드린, 펜플루라민, 마진돌, 메티페니데이트, 페몰린, 펜테르민, 시부트라민, 및 모다피닐.
일부 양태에서, 알츠하이머병 관리용 약물은 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 도네페질, 갈라타민, 및 탁린.
일부 양태에서, 낭성섬유증 관리용 약물은 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: CPX, IBMX, XAC, 및 유사체; 4-페닐부티르산; 제니스테인 및 유사 이소플라본; 및 밀리논.
일부 양태에서, 진단 시약는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 아데노신 및 아미노히푸르산.
일부 양태에서, 식이 보충제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 멜라토닌 및 비타민-E.
일부 양태에서, 발기 장애용 약물은 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 타달라필, 실데나필, 바데나필, 아포모르핀, 아포모르핀 디아세테이트, 펜톨라민, 및 요힘빈.
일부 양태에서, 위장관제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 로페라미드, 아트로핀, 하이오시아민, 파모티딘, 란소프라졸, 오메프라졸, 및 레베프라졸.
일부 양태에서, 호르몬은 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 테스토스테론, 에스트라디올, 및 코르티손.
일부 양태에서, 알콜 중독 치료용 약물은 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 날록손, 날트렉손, 및 디설피람.
일부 양태에서, 중독 치료용 약물은 부프레노르핀일 수 있다.
일부 양태에서, 면역 억제제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 미코페놀산, 사이클로스포린, 아자티오프린, 탁롤리무스, 및 라파마이신.
일부 양태에서, 비만 세포 안정제는 크로몰린, 페미롤라스트, 및 네도크로밀.
일부 양태에서, 편두통용 약물은 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 알모트립탄, 알페로프리드, 코데인, 디하이드로에르고타민, 에르고타민, 엘레트립탄, 프로바트립탄, 이소메텝텐, 리도카인, 리수리드, 메토클로프라미드, 나라트립탄, 옥시코돈, 프로폭시펜, 리자트립탄, 수마트립탄, 톨페남산, 졸미트립탄, 아미트립틸린, 아테놀롤, 클로니딘, 사이프로헵타딘, 딘티아젬, 독세핀, 풀루옥세틴, 리시노프릴, 메티세르지드, 메토프롤롤, 나돌롤, 노르트립틸린, 파록세틴, 피조티펜, 피조틸린, 프로파놀롤, 프로트립틸린, 세르트랄린, 티몰롤, 및 베라파밀.
일부 양태에서, 멀미 제품은 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 디펜하이드라민, 프로메타진, 및 스코폴라민.
일부 양태에서, 다발 경화증 관리용 약물은 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 벤시클란, 메틸프레드니솔론, 미톡산트론, 및 프레드니솔론.
일부 양태에서, 근이완제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 바클로펜, 클로르족사존, 사이클로벤자프린, 메토카바몰, 오페나드린, 퀴닌, 및 티자니딘.
일부 양태에서, 비스테로이드성 항염증제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 아세클로페낙, 아세타미노펜, 알미노프로펜, 암페낙, 아미노프로필론, 아믹세트린, 아스피린, 베녹사프로펜, 브롬페낙, 부펙사막, 카프로펜, 셀레콕십, 콜린, 살리실레이트, 신코펜, 신메타신, 클로프리악, 클로메타신, 디클로페낙, 디플루니살, 에토돌락, 페노프로펜, 플루르비프로펜, 이부프로펜, 인도메타신, 인도프로펜, 케토프로펜, 케토롤락, 마지프레돈, 메클로페나메이트, 나부메톤, 나프록센, 파레콕십, 피록시캄, 피르프로펜, 로페콕십, 설린닥, 톨페나메이트, 톨메틴, 및 발데콕십.
일부 양태에서, 아편 유사제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 알펜타닐, 알릴프로딘, 알파프로딘, 아닐레리딘, 벤질모르핀, 벤지트라미드, 부프레노르핀, 부토르파놀, 카비펜, 시프라마돌, 클로니타젠, 코데인, 덱스트로모라미드, 덱스트로프로폭시펜, 디아모르핀, 디하이드로코데인, 디페녹실레이트, 디피파논, 펜타닐, 하이드로모르폰, L-알파 아세틸 메타돌, 로펜타닐, 레보르파놀, 메페리딘, 메타돈, 멥타지놀, 메토폰, 모르핀, 날부핀, 날로르핀, 옥시코돈, 파파베레툼, 페티딘, 펜타조신, 페나조신, 레미펜타닐, 수펜타닐, 및 트라마돌.
일부 양태에서, 또 다른 진통제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 아파존, 벤즈피페릴론, 벤지드라민, 카페인, 클로닉신, 에토헵타진, 플루피르틴, 네포팜, 오페나드린, 프로파세타몰, 및 프로폭시펜.
일부 양태에서, 안과용 제제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 케토티펜 및 베탁솔롤.
일부 양태에서, 골다공증 제제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 알렌드로네이트, 에스트라디올, 에스트로피테이트, 리세드로네이트 및 랄록시펜.
일부 양태에서, 프로스타글란딘은 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 에포프로스타놀, 디노프로스톤, 미소프로스톨, 및 알프로스타딜.
일부 양태에서, 호흡기용 제제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 알부테롤, 에페드린, 에피네프린, 포모테롤, 메타프로테레놀, 테르부탈린, 부데소니드, 시클레소니드, 덱사메타손, 플루니솔리드, 플루티카손 프로피오네이트, 트리암시놀론 아세토니드, 이프라트로퓸 브로마이드, 슈도에페드린, 테오필린, 몬텔루카스트, 자피르루카스트, 암브리센탄, 보센탄, 엔라센탄, 시탁센탄, 테조센탄, 일로프로스트, 트레프로스티닐, 및 피르페니돈.
일부 양태에서, 진정제 및 수면제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 부탈비탈, 클로르디아제폭시드, 디아제팜, 에스타졸람, 플루니트라제팜, 플루라제팜, 로라제팜, 미다졸람, 테마제팜, 트리아졸람, 잘레플론, 졸피뎀, 및 조피클론.
일부 양태에서, 피부 및 점막용 제제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 이소트레티노인, 베르갑텐 및 메톡살렌.
일부 양태에서, 금연 보조제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 니코틴 및 바레니클린.
일부 양태에서, 뚜렛 증후군 제제는 피모지드일 수 있다.
일부 양태에서, 요로용 제제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 톨테리딘, 다리페니신, 프로판텔린 브로마이드, 및 옥시부티닌.
일부 양태에서, 현기증용 제제는 다음 화합물들 중 하나로부터 선택될 수 있다: 베타히스틴 및 메클리진.
일반적으로, 적합한 약물은, 상기 본원에 개시된 장치 및 방법에서의 사용에 허용되는 후보로 만들기에 적합한 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 약물 화합물은 기화가능한 것일 수 있거나, 기화가능한 것으로 이루어질 수 있는 것일 수 있다. 일부 양태에서, 상기 약물은 열안정성 약물이다. 예시적인 약물은 아세부톨롤, 아세타미노펜, 알프라졸람, 아만타딘, 아미트립틸린, 아포모르핀 디아세테이트, 아포모르핀 하이드로클로라이드, 아트로핀, 아자타딘, 베타히스틴, 브롬페니라민, 부메타니드, 부프레노르핀, 부프로피온 하이드로클로라이드, 부탈비탈, 부토르파놀, 카비녹사민 말레에이트, 셀레콕십, 클로르디아제폭시드, 클로르페니라민, 클로르족사존, 시클레소니드, 시탈로프람, 클로미프라민, 클로나제팜, 클로자핀, 코데인, 사이클로벤자프린, 사이프로헵타딘, 답손, 디아제팜, 디클로페낙 에틸 에스테르, 디플루니살, 디소피라미드, 독세핀, 에스트라디올, 에페드린, 에스타졸람, 에타크린산, 펜플루라민, 페노프로펜, 플레카이니드, 플루니트라제팜, 갈라타민, 그라니세트론, 할로페리돌, 하이드로모르폰, 하이드록시클로로퀸, 이부프로펜, 이미프라민, 인도메타신 에틸 에스테르, 인도메타신 메틸 에스테르, 이소카복사지드, 케타민, 케토프로펜, 케토프로펜 에틸 에스테르, 케토프로펜 메틸 에스테르, 케토롤락 에틸 에스테르, 케토롤락 메틸 에스테르, 케토티펜, 라모트리진, 리도카인, 로페라미드, 로라타딘, 록사핀, 마프로틸린, 메만틴, 메페리딘, 메타프로테레놀, 메톡살렌, 메토프롤롤, 멕실레틴 HCl, 미다졸람, 미르타자핀, 모르핀, 날부핀, 날록손, 나프록센, 나라트립탄, 노르트립틸린, 올란자핀, 오페나드린, 옥시코돈, 파록세틴, 페르골리드, 페니토인, 핀돌롤, 피리베딜, 프라미펙솔, 프로카인아미드, 프로클로페라진, 프로파페논, 프로프라놀롤, 피릴라민, 퀘티아핀, 퀴니딘, 리자트립탄, 로피니롤, 세르트랄린, 셀레질린, 실데나필, 스피로놀락톤, 탁린, 타달라필, 테르부탈린, 테스토스테론, 탈리도미드, 테오필린, 토카이니드, 토레미펜, 트라조돈, 트리아졸람, 트리플루페라진, 발프로산, 벤라팍신, 비타민 E, 잘레플론, 조테핀, 아목사핀, 아테놀롤, 벤즈트로핀, 카페인, 독실라민, 에스트라디올 17-아세테이트, 플루라제팜, 플루르비프로펜, 하이드록시진, 이부틸리드, 인도메타신 노르콜린 에스테르, 케토롤락 노르콜린 에스테르, 멜라토닌, 메토클로프라미드, 나부메톤, 페르페나진, 프로트립틸린 HCl, 퀴닌, 트리암테렌, 트리미프라민, 조니사미드, 베르갑텐, 클로르프로마진, 콜치신, 딘티아젬, 도네페질, 엘레트립탄, 에스트라디올-3,17-디아세테이트, 에파비렌즈, 에스몰롤, 펜타닐, 플루니솔리드, 풀루옥세틴, 하이오시아민, 인도메타신, 이소트레티노인, 리네졸리드, 메클리진, 파라콕십, 피오글리타존, 로페콕십, 수마트립탄, 톨테로딘, 트라마돌, 트라닐시프로민, 트리미프라민 말레에이트, 발데콕십, 바데나필, 베라파밀, 졸미트립탄, 졸피뎀, 조피클론, 브로마제팜, 부스피론, 신나리진, 디피리다몰, 날트렉손, 소탈롤, 텔미사르탄, 테마제팜, 알부테롤, 아포모르핀 하이드로클로라이드 디아세테이트, 카비녹사민, 클로니딘, 디펜하이드라민, 탐부톨, 플루티카손 프로피오네이트, 플루코나졸, 로바스타틴, 로라제팜 N,O-디아세틸, 메타돈, 네파조돈, 옥시부티닌, 프로마진, 프로메타진, 시부트라민, 타목시펜, 톨페남산, 아리피프라졸, 아스테미졸, 베나제프릴, 클레마스틴, 에스트라디올 17-헵타노에이트, 플루페나진, 프로트립틸린, 에탐부탈, 프로바트립탄, 피릴라민 말레에이트, 스코폴라민, 트리암시놀론 아세토니드, 및 이들의 약제학적으로 허용되는 유사체 및 동등물을 포함한다.
약제학적 화합물의 비제한적인 예는 플루티카손 프로피오네이트, 클로니딘, 트리아졸람, 알부테롤, 시클레소니드, 펜타닐, 테르부탈린, 플루마제닐, 트리암시놀론 아세토니드, 플루니솔리드, 로피니롤, 알프라졸람, 부프레노르핀, 하이오시아민, 아트로핀, 프라미펙솔, 부메타니드, 플루니트라제팜, 옥시모르폰, 콜치신, 아포모르핀 HCl, 그라니세트론, 페르골리드, 니코틴, 로페라미드, 아자타딘, 나라트립탄, 클레마스틴, 벤즈트로핀, 이부틸리드, 부토르파놀, 플루페나진, 에스트라디올-17-헵타노에이트, 졸미트립탄, 메타프로테레놀, 스코폴라민, 디아제팜, 톨테로딘, 에스타졸람, 할로페리돌, 카비녹사민, 에스트라디올, 하이드로모르폰, 브로마제팜, 페르페나진, 미다졸람, 메타돈, 프로바트립탄, 엘레트립탄, 테스토스테론, 멜라토닌, 갈라타민, 사이프로헵타딘, 브로페니라민, 및 클로르페니라민을 포함한다. 특정 양태에서, 상기 화합물은 알프라졸람, 부프레노르핀, 클로닌딘, 펜타닐, 미다졸람, 프라미펙솔, 로피니롤, 및 트리아졸람으로부터 선택된다. 일부 양태에서, 상기 화합물은 통증의 치료용으로 선택된다. 일부 양태에서, 통증을 치료하기 위한 화합물은 펜타닐이다.
일부 양태에서, 흡입기에 의해 전달되는 약제는 아편 유사제 작용제 또는 부분 아편 유사제 작용제, 벤조디아제핀, 칸나비노이드 작용제, 또는 부분 작용제이다. 아편 유사제 작용제의 비제한적인 예는 펜타닐, 수펜타닐, 부프레노르핀, 하이드로모르폰, 모르핀, 옥시코돈, 트라마돌, 메타돈, 하이드로코돈, 옥시코돈, 메페리딘, 옥시모르폰, 타펜타돌, 프로폭시펜, 레미펜타닐, 누토르파놀, 알펜타닐, 및 레보르파놀을 포함한다. 벤조디아제핀의 비제한적인 예는 알프라졸람, 트리아졸람, 및 미다졸람을 포함한다. 칸나비노이드의 비제한적인 예는 테트라하이드로칸나비놀(THC) 및 칸나비디올(CBD)을 포함한다.
일부 양태에서, 약물은 기화를 촉진하기 위하여 유리 염기 또는 유리 산 형태로 제형화될 수 있다. 약물은, 가열 또는 대사시 활성 약물 물질을 형성하는 전구 약물 또는 약물 전구체로 제형화될 수 있다. 예를 들어, 테트라하이드로칸나비놀산(THCA)은 THC보다 더 안정하며, THCA는 가열 및 기화시 THC를 형성한다. 카복실산의 에스테르는 관련 유리 산보다 더 기화성이며, 보다 효율적으로 기화될 수 있다. 이러한 에스테르는 체내에서 유리 산으로 대사될 수 있다.
일부 양태에서, 상기 장치에 의해 제공되는 의약의 투여량은, 단일 흡입 중 약 25㎍, 약 50㎍, 약 100㎍, 약 200㎍, 약 250㎍, 약 500㎍, 또는 약 1000㎍이다. 일부 양태에서, 약물 코팅의 두께는 약 1㎛, 약 2㎛, 약 3㎛, 약 4㎛, 약 8㎛, 약 12㎛, 약 15㎛, 또는 약 20㎛이다. 일부 양태에서, 가열 요소의 가열은 상기 약물 코팅의 전체 또는 대부분을, 예를 들어, 적어도 90%, 적어도 95%, 적어도 98%, 또는 적어도 99%를 필수적으로 기화시키기에 충분하여, 상기 장치로부터 방출된 용량이 상기 코팅의 두께와 코팅된 표면적(SA)의 곱: 용량(㎍) = SA(mm3) * 두께(㎛) * 밀도(mg/mm3)으로 측정된다. 일부 양태에서, 상기 가열 요소는 포일이다. 예를 들어, 100㎍ 용량의 펜타닐은, 단일측에 코팅된 1mm x 20mm의 스테인리스 스틸 포일로서 5㎛의 두께로 수득되는 20mm3 의 표면적을 사용하여 투여될 수 있다. 상기 약물은 호흡 센서의 활성화의 약 0.2초, 약 0.4초, 약 0.6초, 약 0.8초, 약 1초, 또는 약 1.5초 이내에 완전히 기화될 수 있다.
일부 양태에서, 카트리지는 하나의 포일만을 포함한다. 하나의 포일만을 포함하는 카트리지를 갖는 이점은, 하나의 포일을 사용하는 것이 저장 또는 투여 동안 포일들 사이의 교차 오염의 가능성을 제거하는 것이다. 또한, 카트리지는 순도 및 성능을 유지하기 위해 필요에 따라 (예를 들어, 적절한 배리어 재료로서, 예를 들어, 알루미늄, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 및 바렉스(barex)를 포함하여 중합체 및/또는 금속 파우치 내에) 패키징될 수 있으며, 포일이 사용될 때에만 패키징으로부터 제거되어, 패키징으로부터 포일을 제거한 후의 포일의 안정성에 대한 염려를 없앨 수 있다. 일부 양태에서, 카트리지는 하나 이상의 포일을 포함한다. 각 포일이 일 용량의 의약을 전달하도록 설계된 경우, 제1 용량의 의약을 전달하도록 제1 포일의 활성화 동안 기화된 약물은 또 다른 포일 상에 잠재적으로 침착될 수 있다. 후속적인 제2 포일의 활성화는, 의도된 용량보다 더 큰 용량의 전달을 초래할 수 있으며, 안전 및 규정상의 우려가 될 수 있다. 또한, 약물의 반복된 기화는, 포일 하나만을 함유하는 장치에서는 발생하지 않는 분해 생성물을 초래할 수 있다. 일부 양태에서, 기하학적 구조 및 기류는 기화된 약물이 다른 포일 상에 과도하게 재침착되는 것을 방지하도록 최적화된다.
일부 양태에서, 카트리지는, 과잉 투여의 가능성을 줄이기 위해, 반복된 용량의 재현성을 보장하기 위해, 규제 요건을 충족시키기 위한 제품 시험을 단순화하기 위해, 카트리지 내의 하나 이상의 포일을 사용한 뒤 추가의 포일의 안정성에 대한 우려를 없애기 위해, 그리고/또는 기타 이유를 위해 하나의 포일만을 포함한다. 일부 양태에서, 카트리지는 하나 이상의 포일을 포함한다. 하나 이상의 포일을 포함하는 카트리지는 상이한 시간에 가열될 수 있으며, 복수의 파일들을 동시에 가열하거나 포일들간에 교차 오염된 경우 처방된 용량보다 큰 용량을 제공할 수 있다.
약물 기화를 달성하기 위해, 약물 코팅의 온도는 가열 요소를 통해 상승될 수 있다. 가열 요소는, 약물 코팅이 열 접촉하는 표면을 실온보다 실질적으로 높은 온도로 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 표면의 온도를 약 100℃, 약 150℃, 약 200℃, 약 250℃, 약 300℃, 약 350℃, 약 400℃, 약 450℃, 또는 약 500℃로 증가시킬 수 있다. 열분해가 일어나기 쉬운 약물의 경우, 표면 온도를 약 400℃, 450℃, 약 500℃, 약 550℃ 또는 약 600℃ 이하로 유지하여, 원하지 않는 부산물의 방출 또는 분해를 방지할 수 있다. 표면으로부터의 약물의 기화는, 약물이 완전히 또는 부분적으로 기화될 때까지 표면 온도를 제어하는 것을 돕는 기화 냉각을 유발한다. 적절한 가열은 배터리, 가열 요소 및 제어부 전자 제품의 적절한 페어링(pairing)에 의해 실시될 수 있다.
일부 양태에서, 배터리는 리튬 이온, 리튬 이온 중합체, 납산(lead-acid), 니켈 카드뮴, 또는 니켈 금속 수소화물 배터리일 수 있다. 배터리는 약 3 내지 약 4V 범위의 전압을 생성할 수 있다. 일부 양태에서, 배터리의 작동 전압은 약 3V, 약 3.1V, 약 3.2V, 약 3.3V, 약 3.4V, 약 3.5V, 약 3.6V, 약 3.7V, 약 3.8V, 약 3.9V, 또는 약 4V이다. 일부 양태에서, 가열 요소의 전기 저항은 약 1 내지 3Ohm의 범위 내이다. 일부 양태에서, 가열 요소의 전기 저항은 약 1.4 내지 2.8Ohm의 범위 내이다. 일부 양태에서, 가열 요소의 전기 저항은 약 0.2 내지 1.0Ohm의 범위 내이다. 일부 양태에서, 가열 요소의 전기 저항은 약 0.2Ohm, 약 0.3Ohm, 약 0.4Ohm, 약 0.5Ohm, 약 0.75Ohm, 약 1Ohm, 약 1.2Ohm, 약 1.5Ohm, 약 2Ohm, 약 2.5Ohm, 약 3Ohm, 약 4Ohm, 약 5Ohm, 약 7.5Ohm, 또는 약 10Ohm이다. 일부 양태에서, 제어부는 포일을 통해 펄스 폭 변조를 사용하여 전류를 간헐적으로 그리고 열을 통과시킬 수 있다.
펄스 시퀀스의 일부 양태에서, 제어부는, 초기에는 보다 더 길거나 보다 더 빈번한 펄스를 전달한 뒤, 보다 더 짧거나 보다 덜 빈번한 펄스를 전달하여, 빠른 초기 가열에 이은 덜 빠른 후속적인 가열을 달성하여, 약물 또는 장치의 과열을 피할 수 있다. 일부 양태에서, 제어부는, 제1 지속 기간에 걸쳐 최대 출력(배터리 및 회로 저항이 제공시, Pmax = V2/R)의 50% 또는 75%보다 큰 평균 전력 출력을 전달할 수 있고, 제2 지속 기간에 걸쳐 최대 출력의 50% 또는 75%보다 적은 평균 전력 부분을 전달할 수 있다. 일부 양태에서, 제1 지속 기간은 0.1초 이상 및 2초 이하이다. 일부 양태에서, 제1 지속 기간은 약 0.1, 약 0.2, 약 0.3, 약 0.5, 약 0.7, 약 1, 약 1.5 또는 약 2초이다. 일부 양태에서, 제2 지속 기간은 제1 지속 기간의 종료에서 즉시 개시되어, 가열 종료까지 계속된다. 일부 양태에서, 가열은 호흡 센서가 흡입의 종료를 감지할 때 꺼진다. 일부 양태에서, 가열은 사전 결정된 지속 기간 후에 꺼진다. 일부 양태에서, 사전 결정된 지속 기간은, 장치가 최저의 관련 환경 온도(즉, 제품의 사용을 위한 패키징에 권장되는 온도 범위의 하한(bottom end))에서 사용될 때, 포일 상의 약물을 완전히 기화시키는데 필요한 시간보다 약 0.1초, 약 0.2초, 약 0.5초 또는 약 1초 더 길도록 선택된다.
일부 양태에서, 장치는 가열 요소의 온도를 모니터링하고 이에 따라 전기 흐름을 조절하기 위한 폐쇄 루프 센서를 포함한다. 일부 양태에서, 펄스의 지속 기간은 배터리의 전압에 의해 부분적으로 결정되어, 배터리 전압이 더 낮을 때 펄스는 보다 더 길거나 보다 더 빈번하며, 배터리 전압이 더 높을 때 펄스는 보다 더 짧거나 또는 보다 덜 빈번하다. 전반적인 효과는, 저장 수명 저장 내에 또는 배터리 반복 사용과 관련하여 발생할 수 있는 것과 같은 배터리 전압의 작은 변화에 대해 견디는 일정한 가열 메커니즘이다.
장치는 다양한 재료로 이루어질 수 있으며 다양한 형상을 가질 수 있다. 일부 양태에서, 장치의 외관은 의료 등급 중합체로 제조된다.
장치의 가열 요소는, (i) 효율적인 가열을 제공하기 위한 적절한 전기 저항, (ii) 배터리에 의한 효과적인 가열에 적합한 적절한 열 질량, (iii) 약물 기화를 위한 적절한 표면적, 및 (iv) 약물 부착에 적합한 표면 화학 작용(chemistry)을 달성하는 동시에, 다양한 재료로 이루어질 수 있고 다양한 형상을 가져, 저장 수명 저장 또는 가열 및 기화 과정 동안 표면 내지 촉매된 약물 분해를 피할 수 있다. 전기 저항기 및 약물 기화를 위한 지지체 둘 다로서 직접 작용할 수 있는 물질의 비제한적인 예는 니크롬 및 스테인레스 스틸을 포함한다.
가열 요소의 전기 저항은 재료 및 기하학적 구조 둘 다에 의해 결정된다. 예를 들어, 10e-6Ohm의 저항 및 0.0005"(0.012mm)의 두께를 갖는 스테인레스 스틸 합금을 사용하여, 말단부들(즉, 20mm 간격)에 전기 접속부를 갖는 상기 개시된 1mm x 20mm 스테인레스 스틸 포일의 경우, 저항은 1.6Ohm이다. 전원 출력은 V2/R로 제공되어, 3.5V의 작동 전압에서 7.7W의 출력을 나타낸다. 1mm x 20mm x 0.012mm의 스테인레스 스틸 포일의 질량은 1.92mg이며, 열용량 0.5J/gK에서 0.38J로 400℃로, 즉, 7.7W에서 50밀리초 동안 포일을 가열하는 데 적합하다. 보다 더 느리고 더 제어된 가열은, 온-앤-오프(on-and-off) 펄스를 통해 100밀리초 동안 0.38J을 전달하고, 이어서 펄스에 대해 비교적 간결한 오프 주기의 스케쥴로 인해 감소된 속도로 다음 1초 동안 계속되는 가열에 의해 일어날 수 있다.
기하학적 구조 및 재료의 또 다른 예는 폭 40mm 및 직경 0.18mm의 니크롬 전선이다. 이러한 전선은 약 1.6Ohm의 저항, 약 22mm2의 표면적, 8mg의 질량을 가져, 상기 전선을 400℃로 가열하기 위해 1.6J의 에너지가 필요하다. 3.6V에서, 이러한 가열은 펄스 폭 변조의 부재하에 200밀리초에 걸쳐 달성될 수 있다.
일부 양태에서, 스테인레스 스틸 가열 요소의 두께는 약 0.02 내지 약 0.03mm, 약 0.02 내지 약 0.04mm, 약 0.02 내지 약 0.06mm, 약 0.02 내지 약 0.08, 약 0.02 내지 약 0.10mm, 약 0.02 내지 약 0.12mm, 약 0.02 내지 약 0.16mm, 또는 약 0.02 내지 약 0.2mm이다. 일부 양태에서, 스테인레스 스틸 가열 요소의 두께는 약 0.01mm, 약 0.02mm, 약 0.03mm, 약 0.04mm, 약 0.05mm, 약 0.06mm, 약 0.07mm, 약 0.08mm, 약 0.09mm, 약 0.10mm, 약 0.11mm, 약 0.12mm, 약 0.13mm, 약 0.14mm, 약 0.15mm, 약 0.16mm, 약 0.17mm, 약 0.18mm, 약 0.19mm, 또는 약 0.20mm이다.
가열 요소의 형상은 가열 요소의 기계적 안정성을 향상시킬 수 있으며, 따라서 장치의 안정성, 재현성, 및 성능을 향상시킬 수 있다. 가열 요소의 형상은, 반복적인 가열 포일의 균일한 가열 및 가열 표면에 걸친 균일한 가열에 의해, 가열 요소의 표면의 균일한 가열에 기여할 수 있다. 일부 양태에서, 장치는 가열 표면의 약 50% 이상, 약 75% 이상, 약 90% 이상, 약 95% 이상, 또는 약 98% 이상에서, 표적 온도의 약 5K 이내, 약 10K 이내, 약 15K 이내, 약 20K 이내, 약 25K 이내, 약 30K 이내, 약 40K 이내, 또는 약 50K 이내의 온도를 달성할 수 있다. 표적 온도는 약 100℃, 약 150℃, 약 200℃, 약 250℃, 약 300℃, 약 350℃, 약 375℃, 약 400℃, 약 450℃, 또는 약 500℃일 수 있다. 일부 양태에서, 열 이미징에 기초하는 검출가능한 핫스팟(예를 들어 표적 온도의 약 30K, 약 50K 이상, 약 75K 이상, 또는 약 100K 이상)이 존재하지 않는다. 일부 양태에서, 열 이미징에 기초하는 검출가능한 콜드 스팟(예를 들어 표적 온도의 약 30K 이하, 약 50K 이하, 약 75K 이하, 또는 약 100K 이하)이 존재하지 않는다. 유사하게는, 장치는, 5개, 10개, 20개, 50개, 100개, 또는 그 이상의 포일의 배취에 걸쳐 온도가 약 2% 이하, 약 5% 이하, 또는 약 10% 이하, 약 5K 이하, 약 10K 이하, 약 20K 이하, 약 25K 이하, 약 30K 이하 또는 약 40K 이하로 다양한 온도 일관성 가열 포일을 유지할 수 있다.
일부 양태에서, 가열 요소는 비선형일 수 있다. 가열 요소는 "U"와 같은 구불구불한 패턴 또는 "M"과 같은 지그재그 패턴으로 형상화될 수 있다. 가열 요소의 형상은 구불구불한 패턴을 구성하는 라인의 수에 따라 다양해질 수 있다. 예를 들어, 가열 요소 상의 다수의 연결 라인은, 기계적 안정성, 전기적 안정성 및 장치의 온도 일관성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 가열 요소는 구불구불한 형상 또는 지그재그 패턴일 수 있다. 가열 요소의 형상은 구불구불한 또는 지그재그 패턴으로 배열된 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개 또는 그 이상의 연결된 라인을 가질 수 있다. 일부 양태에서, 가열 요소는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 형상화될 수 있다. 가열 요소의 연결된 라인은 다양한 각도 및 거리의 차이로 분리할 수 있다. 연결된 라인들 사이의 각도는 약 1 내지 약 180도일 수 있다. 일부 양태에서, 각도는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 90도일 수 있다. 일부 양태에서, 가열 요소는 극히 좁은 갭들로 이루어져 떨어지게 되고, 가열 요소는 갭 없는 고체의 외관을 갖는다. 갭들의 폭은 약 0.1mm, 약 0.15mm, 약 0.2mm, 약 0.25mm, 약 0.3mm, 약 0.35mm, 약 0.4mm, 약 0.45mm, 약 0.5mm, 약 0.6mm, 약 0.7mm 약 0.8mm, 약 0.9mm, 또는 약 1mm일 수 있다. 구불구불한 또는 지그재그 경로의 연결된 라인들 사이의 작은 갭은 효율적인 전기 흐름을 유도할 수 있다. 작은 중간의 갭들은, 전기 흐름이 구불구불한 전기 경로를 따르도록 강제함으로써, 기류를 전기 절연체로서 기능할 수 있게 한다. 이 전기 흐름은 효과적인 가열에 필요한 저항을 생성하게 할 수 있다.
도 1은, 포일 가열 요소의 예를 도시한다. 제1 포일(좌측)은, 구불구불한 패턴으로 배열된 6개의 연결된 라인을 가진 구불구불한 패턴을 갖는다. 중앙 및 우측 포일은 지그재그 패턴으로 배열된 상이한 수의 선을 갖는 지그재그 패턴을 갖는다. 가열 요소가 전기 회로에 접속되면, 전자 전류는 음극 단자로부터 양극 단자로 유동할 수 있다.
도 2는 구불구불한 형상의 포일 가열 요소의 예를 도시한다. 가열 요소는 약 17mm의 직경을 갖는 10센트 동전의 크기에 필적하는 크기 범위일 수 있다. 일부 양태에서, 포일 가열 요소의 최장 치수는 약 10mm 이하, 약 15mm 이하, 약 20mm 이하 또는 약 25mm 이하이다. 보다 더 큰 가열 요소(좌측)는 구불구불한 패턴으로 배열된 4개의 연결된 라인을 갖는다. 가열 요소(우측)는 구불구불한 패턴으로 배열된 6개의 연결된 라인을 갖는다. 도 3은, 정사각형 또는 직사각형 형상의 가열 표면, 및 상기 가열 표면(상부)의 하부로부터 유래하는 2개의 전극 접속부를 포함하는 가열 요소의 예를 도시한다. 전기 저항 가열 요소를 배터리에 접속시키는 전극 접속부는, 상기 가열 요소와 동일한 재료 및 거의 동일한 두께로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 전극 접속부는 스테인레스 스틸로 이루어질 수 있다. 일부 양태에서, 전극 접속부의 폭은 전기 경로의 폭보다 클 수 있다. 전기 저항은 전기 접속부의 폭에 따라 조절할 수 있다. 따라서, 전극 접속부의 폭은 상기 접속부의 전기 저항을 감소시키고 접속부의 가열을 감소시키면서, 포일 가열 요소의 가열을 증가시킬 수 있다.
일부 양태에서, 가열 표면의 면적은 전체 가열 요소의 약 50% 이상, 약 75% 이상, 약 90% 이상 또는 약 95% 이상일 수 있다. 일부 양태에서, 가열 요소의 라인들(전기 경로) 사이의 갭들의 폭은, 전기 경로의 폭의 약 1배 이하, 약 0.5배 이하, 약 0.25배 이하 또는 약 0.125배 이하일 수 있다. 일부 양태에서, 가열 표면은 약 6mm x 약 6mm이다. 전기적 접속을 동시에 허용하고 포일을 제 위치에 기계적으로 고정시켜 공기 중에서 캔틸레버식으로 지지되는 하부 패널은, 불활성 내열성 지지체(홀더)에 부착된 가열 포일을 도시한다.
약물의 오용 또는 과도한 사용을 방지하기 위해, 본 발명은 사전 결정된 시간 간격 내의 반복적인 투여를 방지하는 잠금 구성 요소를 포함할 수 있다. 이러한 잠금 구성 요소는, 각각의 일회용 카트리지가 구별되는 특징을 가지거나, 임의의 특정 순서로 사용되거나, 전자 제어를 갖지 않고도 구현될 수 있다. 대신, 재사용가능한 제어부는 타이머를 통해 각 사용을 기록할 수 있으며, 사전 결정된 시간 간격당 특정 사용 회수만 허용할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 시간당 최대 1개의 용량(dose)의 사용을 허용할 수 있다. 대안적으로는, 투여량 제한은 다수의 상이한 시간 간격, 예를 들어, 30분당 1개의 용량 및 4시간마다 2개의 용량 이하를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 제어부는 일회용 카트리지 상의 코드, 예를 들어, 바코드 또는 자기 코드를 인식할 수 있고, 환자에게 처방되지 않은 다른 카트리지에 대한 부적절한 제어부의 적용을 방지하면서 상기 카트리지를 가열 및 기화시킬 것이다. 일부 양태에서, 제어부는 예를 들어, 지문 또는 패스 코드에 기초하여 개별 환자를 인식할 수 있다.
일회용 카트리지 중의 약의 오용을 방지하기 위하여, 장치는 약물의 길항제를 포함할 수 있다. 길항제는 약물의 활성을 차단한다. 예를 들어, 아편 유사제 길항제는 아편 유사제 수용체에 결합함으로써 작용제 아편 유사제의 활성을 차단한다. 그러나, 상기 길항제는 아편 유사제 효과를 일으키지 않는다. 아편 유사제 길항제의 비제한적인 예는 날트렉손, 날록손, 날메펜, 및 사미도르판을 포함한다. 벤조디아제핀 길항제의 비제한적인 예는 플루마제닐을 포함한다.
일부 양태에서, 길항제를 함유하는 카트리지의 일부는 가열 요소에 노출되지 않으며, 약물의 기화는 길항제를 공동 기화시키지 않는다. 일부 양태에서, 약물의 길항제는 카트리지의 내열성 격실에 함유된다. 약물을 추출하고 제어 구성 요소를 회피하는 장치를 조절하여, 길항제를 추출할 수도 있다. 이후 길항제는 약물과 혼합되어 상기 약물을 남용에 대해 비효과적이 되게 할 수 있다.
도 4는, 장치의 양태를 도시한다. 장치는, 장치의 작동을 위해 함께 기계적 그리고 전기적으로 연결될 수 있는 카트리지(400a) 및 제어부(400b)를 포함한다. 제어부(400b)는 단일 용량을 1회 내뿜는 일회용 카트리지(400a)와 결합될 수 있다.
카트리지(400a)는 마우스피스(401), 및 약물(402a)을 함유하는 가열 요소(402)를 포함한다. 가열 요소는 도 4에 도시된 바와 같이 약물 코팅된 포일일 수 있다. 일부 양태에서, 가열 요소(402)는 구불구불한 형상 또는 지그재그 형상으로 배열된 다수의 연결된 라인을 포함한다. 일부 양태에서, 외부 라인의 폭은 내부 라인의 폭보다 얇다. 가열 요소의 형상은, 기계적 강도 및 높은 전기 저항을 갖는 작은 가열 요소 내로 실질적인 표면적을 채울 수 있다. 대조적으로, 동일한 구불구불한 또는 지그재그 라인을 직선으로 연장하면 기계적 강도가 떨어질 것이다. 형상이 구불구불한 또는 지그재그가 아닌 것으로 채워지는 경우라면, 전기 저항은 배터리의 단락 또는 과열의 과도한 위험 없이 포일을 효과적으로 가열하기에 충분히 높지 않을 수 있다. 일부 양태에서, 전기 접속부는 도 1의 좌측 및 중앙에 도시된 바와 같이, 가열 요소(402)의 2차원 표면의 동일한 모서리 상에서 서로에 근접하게 위치된다(이에 의해 도 4에서 전선(403)의 필요한 길이를 감소시킴). 제어부(400b)는 배터리(405), 집적 회로 칩(406), 압력 센서(407) 및 공기 유입구(408)를 포함한다.
카트리지(400a) 및 제어부(400b)는, 카트리지(400a)와 제어부(400b) 사이에 전기 회로를 형성하는 방식으로 수형/암형 접속부(404)에 의해 기계적으로 연결된다. 전기 전류는 수형/암형 접속부(404)에 접속된 전선(403)을 통해 제어부(400b)로부터 카트리지(400a)로 통과한다. 전기 접속부(404)는, 제어부(400b) 내의 배터리(405)와 카트리지(400a) 내의 가열 요소(402) 사이에 전기 회로를 생성하는 2개의 길이의 전선을 연결한다. 전선은 예를 들어, 납, 구리, 알루미늄, 및 이들의 합금을 포함하는 다양한 재료로 제조될 수 있다.
제어부(400b)의 공기 유입구는 카트리지(400a)의 통기로에 연결되어, 마우스피스(401)에 연결된다. 장치를 작동하기 위해, 카트리지 및 제어부는 접속부(404)를 통해 기계적으로 연결되어, 배터리(405)와 가열 요소(402) 사이에 전기 회로를 생성한다. 사용자는 마우스피스(401)로부터 들이마시거나 흡입하여 약물 코팅 포일(402)의 가열 및 약물(402a)의 후속적인 기화를 개시할 수 있다. 제어부(400b)는 장치가 사용될 때 흡입을 감지할 수 있는 압력 센서(407)를 포함한다. 압력 센서(407)는 마우스피스(401)로부터 사용자에 의한 흡입에 기인하는 압력 변화를 감지하고, 장치의 가열을 개시한다. 다르게는, 유동 또는 대류 냉각이 감지되어 흡입을 나타낼 수 있다. 일부 양태에서, 흡입이 감지되면, 장치는 연속된 사용자 흡입에 관계없이 완전 가열 사이클을 거친다. 다른 양태에서, 흡입이 완료된 후, 압력 센서(407)는 압력 변화를 감지할 수 있고, 장치의 가열을 끌 수 있다. 제어부 400b) 상의 공기 유입구(408)는 제어부(400b)로부터 카트리지(400a)의 통기로로, 마우스피스(401) 및 사용자에게 공기가 통과되게 한다.
도 5는 장치의 양태를 도시한다. 카트리지(500a)는 약물 코팅된 포일 가열 요소(502)를 포함한다. 약물(502a) 층은 가열 요소(502)의 표면 상에 코팅된다. 약물(502a)은, 코팅 공정 동안 포일의 모서리에서 약물이 범람하는 것을 피하기에 충분한 여백을 갖는 포일 가열 요소(502)의 일부 또는 거의 전체를 덮을 수 있다. 상기 여백은 적어도 약 0.02mm, 적어도 약 0.05mm, 적어도 약 0.1mm, 또는 적어도 약 0.2mm일 수 있다. 포일 가열 요소는, 전선(503)과 전기적으로 접촉하는 단부와의 물리적 상호 작용을 통해, 장치 내에 포일을 고정하는 하나 이상의 열적으로 불활성인 지지 구조체(504)에 의해 유지된다. 다르게는, 전선은, 차례로 포일과 접촉하는 지지체 내의 전기 전도성 요소와 전기 접촉될 수 있다. 지지체는 공기 중에 부유되는 지지체와 접촉하지 않는 포일의 일부를 유지하면서 포일과 통기로의 외상 사이의 접촉을 방지하는 기능을 한다. 일부 양태에서, 포일의 구불구불한 또는 지그재그 외관은 도 3에 도시된 바와 같이 지지체에 의해 공기 중에서 캔틸레버식으로 유지된다. 일부 양태에서, 지지체(504)는 세라믹을 포함하거나 세라믹으로 필수적으로 구성된다. 일부 양태에서, 지지체는 전기 전도성이 아니다. 일부 양태에서, 지지체는 금속을 포함하거나 금속으로 필수적으로 구성된다. 일부 양태에서, 지지체의 대부분은 전기 전도성이 아니며, 지지체는 전선(503)과 가열된 포일(502) 사이의 전기 전도를 촉진하는 금속을 포함한다.
제어부(500b)는 카트리지(500a)와 기계적으로 그리고 전기적으로 연결된다. 제어부(500b)는 전압 및 전류를 제어하는 집적 회로 칩(506)과 전자 통신하는 호흡 센서(507), 및 배터리(505)를 포함한다. 전기 칩(506)은 사전 결정된 시간 간격 내에서의 반복적인 투여 또는 과량 투여를 방지하는 잠금 구성 요소도 제어할 수 있다. 배터리(505)는 전선(503)을 통해 전기 회로에 접속되고, 가열 요소(502)를 가열하기 위해 전기를 제공한다. 제어부(500b)의 외부는, 공기(508a)가 호흡 센서(507)를 활성화시키고, 공기(508a)가 상기 제어부로부터 카트리지(500a) 내로 통과시키는 하나 이상의 공기 유입구(512)를 포함한다. 장치의 제어부 요소(500b)는 재사용가능하고, 카트리지(500a)는 일회용일 수 있다.
사용자 흡입은 장치를 통해 공기(508a)를 들이마신다. 공기(508a)는 장치 내로 유동하여 호흡 센서(507)를 활성화시킨다. 호흡 센서는 공기 이동 또는 압력 변화를 감지하고, 포일(502)을 가열하기 위해 배터리(505)로부터 전류의 통로를 작동시킨다. 공기는, 제어기(500b)와 카트리지(500a)의 결합에 의해 형성되는 연속적인 통기로를 통해 제어기(500b)로부터 카트리지(500a) 내로 유동한다. 이어서, 공기는 가열된 포일(502)을 가로질러 임의로 하나 이상의 개구, 구멍 또는 슬릿(509)을 통하여 통과한다. 슬릿(509)의 위치는, 어셈블링된 결합 장치(510)의 후방에 대한 마우스피스(501)의 위치에 의해 규정되는, 장치 축(511)에 대하여 대략 평행하게, 또는 도 5에 도시된 바와 같이 대략 수직적으로 가열된 포일을 가로질러 공기에 대향하도록 선택될 수 있다. 포일 상의 기류가 장치 축(511)에 대략 수직인 양태에서, 공기 유동은, 도 5에 도시된 바와 같이 가열된 포일 표면(502)을 포함하는 대략의 평면에 존재할 수 있거나, 또는 상기 표면에 수직할 수 있다. 특정 양태에서, 코팅된 가열 표면(502)의 아래로부터 위쪽으로의 기류는, 가열 및 기화 동안 약물(502a)의 분해를 감소시킨다. 가열된 포일(502)이 약물(502a)을 가열함에 따라, 약물(502a)은 기화되고, 유입되는 공기(508a) 중에서 심부 폐 팽창에 적합한 에어로졸(502b)로 응축된다. 일부 양태에서, 약물(502a) 위의 기류를 제한하는 것은 에어로졸의 입자 크기를 증가시키기 위해 바람직하다. 기류를 제한하는 것은 우회 공기 경로(508)를 제공함으로써 이루어질 수 있는데, 여기서, 약물은, 약물(502a)을 통과하지 않고 공기 유입구로부터 마우스피스(501)로 통과할 수 있다. 이러한 공기 우회로(508)의 기하학적 구조는, 구멍(508)의 크기를 조절함으로써 예를 들어, 도 5에 도시된 설계에서 약물(502a)을 통과하는 공기의 분율을 제어하도록 조정될 수 있다.
도 6은, 적외선 열 이미징을 사용하여 가열 요소의 가열 속도를 도시한다. 가열 요소의 온도는 약 0.12초 내에 약 0℃로부터 약 130℃로 증가되고, 약 0.17초 내에 약 130℃로부터 약 370℃로 증가됐다. 이와 함께, 가열 요소의 온도는 약 0.29초 내에 약 0℃로부터 약 370℃로 증가됐다. 기록된 최고 온도는 약 380 내지 약 430℃였다. 적외선 탐지 한계가 약 130 내지 약 900℃였기 때문에, 130℃ 이하에서의 온도 데이터는 얻지 못했다.
대상체에 대한 재현성 있는 전달은 장치로부터 방출되는 에어로졸 입자 크기에 따른다. 입자 크기는 기화된 약물과 공기의 혼합 정도에 의해 결정된다. 보다 더 혼합하면 입자 크기가 작아지고, 보다 적은 혼합은 보다 큰 입자 크기를 갖는다. 에어로졸의 입자 크기는 가열 속도 및 약물 위로의 공기 유동에 따를 수 있다. 가열 속도가 빠를수록, 에어로졸 입자의 크기가 커진다. 공기 유동이 빠를수록, 에어로졸 입자의 크기가 작아진다. 일부 양태에서, 에어로졸의 입자 크기 또는 입자 집단의 평균 입자 크기는 약 0.8㎛, 약 1㎛, 약 2㎛, 약 2.5㎛, 약 3㎛ 또는 약 4㎛의 질량 중앙 공기 역학적 직경을 갖는다. 일부 양태에서, 장치의 통기로는 약물의 기화에 대해 적절한 양의 기류를 유도하는 다수의 공기 통로를 포함한다. 일부 양태에서, 상기 장치는, 약물의 기화 동안의 기류를 제어하고 원하는 입자 크기를 일정하게 달성하는 하나 이상의 공기 유동 제어 밸브를 포함한다.
코팅의 일관성은 대상체에 대한 투여량 균일성을 보장할 수 있고, 용량 일관성에 대한 규제 요건을 준수할 수 있다. 일부 양태에서, 로딩되는 용량은 침지 코팅 또는 분무 코팅 공정을 통해 처방된 용량의 약 10%, 약 5%, 약 3% 또는 약 2% 이내로 조절된다. 로딩되는 용량은 처방된 용량의 약 0.1%, 약 0.2%, 약 0.3%, 약 0.4%, 약 0.5%, 약 0.6%, 약 0.7%, 약 0.8%, 약 0.9%, 약 1%, 약 2% 약 3%, 약 4%, 약 5%, 약 6%, 약 7%, 약 8%, 약 9% 또는 약 10% 이내일 수 있다.
제조 공정의 또 다른 특징은 우수 의약품 제조 및 품질 관리 기준(GMP: pharmaceutical good manufacturing practice) 준수이다. GMP는 최종 제품 시험을 통해 제거할 수 없는 임의의 의약품 생산과 관련된 위험을 최소화하기 위해, 품질 표준에 따라 제품이 일관되게 생산 및 관리되는 것을 보장하기 위한 시스템을 제공한다. 일부 양태에서, 제조 공정은 약제학적 GMP에 완전히 따르지 않는 공장에서의 제어부 및/또는 일회용 카트리지의 구성 부품의 어셈블리, 이에 이은 의약품 GMP 환경에서의 최종 어셈블리를 포함한다. 예를 들어, 제어기의 호흡 센서, 배터리, 집적 회로 또는 통기로 하우징은 하나의 환경에서 제조될 수 있으며, 임의로, 의약품 GMP 환경에서 최종 어셈블리 및/또는 시험을 거치는 보다 더 큰 하위 어셈블리 내로 연결될 수 있다. 유사하게는, 통기로 하우징, 제어부에 대한 전기적 접속부, 또는 일회용 카트리지의 가열 요소에 대한 전기적 접속부, 또는 가열 요소는 하나의 환경에서 제조될 수 있고, 임의로, 보다 더 큰 서브 어셈블리 내로 연결될 수 있는 반면, 약물 코팅 및 최종 어셈블리는 의약품 GMP 환경에서 실시된다.

Claims (15)

  1. a) 내부에 기류 경로(airflow pathway)를 갖는 외부 격실(compartment);
    b) 제1 약제를 함유하는 카트리지로서, 상기 제1 약제의 증기를 상기 기류 경로로 통과시키도록 구성된, 상기 카트리지;
    c) 갭에 의해 분리된 복수의 연결된 라인들을 포함하고 0.2 내지 3 Ohm의 저항을 갖는 가열 요소(heating element)로서, 상기 가열 요소가 적어도 하나의 상기 라인들 상에 코팅된 제1 약제를 갖고 상기 제1 약제를 가열하도록 구성되고, 상기 가열 요소가 전류의 통과에 의해 가열되도록 구성된, 상기 가열 요소;
    d) 상기 기류 경로에 연결되고, 상기 제1 약제의 증기를 상기 기류 경로로부터 사용자의 구강으로 통과시키도록 구성된 경구 투여 포트를 포함하는, 흡입 장치.
  2. 제1항에 있어서, 사용자의 호흡 감지시 상기 가열 요소를 활성화시키도록 구성된 호흡 센서를 추가로 포함하는, 흡입 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가열 요소에 전력을 공급하도록 구성된, 3 내지 4V의 전압을 갖는 배터리를 추가로 포함하는, 흡입 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 카트리지가 상기 제1 약제의 길항제인 제2 약제를 추가로 포함하고, 상기 가열 요소가 상기 제2 약제의 기화를 최소화하도록 구성되는, 흡입 장치.
  5. 제1항에 있어서, 사용 스케쥴에 기초하여 상기 가열 요소로의 상기 전류의 통과를 비활성화(disable)시키도록 구성된 타이머를 추가로 포함하는, 흡입 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 가열 요소가 펄스 폭 변조에 의해 상기 제1 약제를 가열하도록 구성되는, 흡입 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 가열 요소가, 펄스 폭 변조에 의해 상기 제1 약제를 가열하도록 구성된 집적 회로를 포함하는, 흡입 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 약제가 아편 유사 작용제인, 흡입 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 약제가 벤조디아제핀인, 흡입 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 약제가 칸나비노이드인, 흡입 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 흡입 장치가, 배터리를 포함하는 재사용가능한 부분 및 단일 용량의 상기 제1 약제를 전달하는 일회용 카트리지를 포함하는, 흡입 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 흡입 장치를 포함하는 키트로서, 배터리를 포함하는 단일한 재사용가능한 부분 및 복수의 일회용 카트리지를 포함하는, 키트.
  13. 제12항에 있어서, 상기 재사용가능한 부분과 복수의 상기 일회용 카트리지 둘 다를 밀봉하는 외장 패키징, 및 상기 복수의 일회용 카트리지 각각을 개별적으로 둘러싸는 내부 패키징을 추가로 포함하는, 키트.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제1 약제가 호흡기용 제제인, 흡입 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 호흡기용 제제가 시클레소니드, 플루티카손 프로피오네이트 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 흡입 장치.

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