KR102600652B1

KR102600652B1 - 흡입용 디바이스

Info

Publication number: KR102600652B1
Application number: KR1020180061101A
Authority: KR
Inventors: 최연웅; 김동욱; 박천웅; 권인호; 최지훈; 유권희
Original assignee: 한국유나이티드제약 주식회사
Priority date: 2018-05-29
Filing date: 2018-05-29
Publication date: 2023-11-10
Also published as: KR20190135727A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 흡입용 디바이스는, 본체부, 본체부의 내부에 구비되고, 약물을 포함하는 입자들의 이동 통로를 제공하는 유로부 및 유로부의 내주면을 따라 나선형으로 연장 형성되어 유로부를 통과하는 입자들의 흐름을 나선형 흐름으로 유도하는 가이드부를 포함한다.

Description

흡입용 디바이스{DEVICE FOR INHALATION}

본 발명은 흡입용 디바이스에 관한 것이다.

일반적으로, 분말식 흡입기(Dry Powder Inhaler, DPI)는 미세화된 약물 입자를 표적 장기인 기관 및 기관지에 전달하는 호흡-작동식(breath-actuated) 흡입기로서, 약물의 안정성, 환자의 복용순응도, 휴대성의 측면에서 기존의 흡입기인 정량식 흡입기 및 연무식 흡입기를 대체하여 각광받고 있다.

한편, 분말식 흡입기에 충전된 약물이 표적 장기에서 올바른 작용을 나타내고 표적 장기에서 약물의 부작용이 억제되기 위해서는 분말식 흡입기로부터 방출된 약물이 표적 장기로 전달되는 전달 효율이 중요하다.

약물의 전달 효율은 공기중력학적 직경(Aerodynamic Diameter)에 의해 결정되는 것으로 알려져 있으며, 표적 장기에는 1um 내지 5um의 공기중력학적 직경을 갖는 약물 입자가 전달되는 것으로 알려져 있다.

이처럼 공기역학적 직경은 약물의 효력 및 부작용을 결정하는 중요한 인자로서, 이는 약물 및 담체의 약물 입자 크기, 응집력과 점착력, 정전기적 인력 등의 약물에서 기인하는 파라미터와, 기류 저항성, 유속, 공기역학 등의 분말식 흡입기에서 기인하는 파라미터 및 환경적 파라미터 등 다양한 영역에서 결정된다.

분말식 흡입기에 충전된 약물은 목적한 공기역학적 약물 입자 크기를 달성하기 위하여 일반적으로 마이크론화되어 있으며, 이로 인하여 분말식 흡입기에 충전된 약물 입자들은 상호 응집되어 응집체를 형성하는 경향이 있다.

이와 같이 형성된 응집체에 의해 약물의 공기중력학적 직경이 증가됨에 따라, 분말식 흡입기로부터 방출되는 약물이 상기도(Upper Airway)에 접착되는 문제가 있고, 분말식 흡입기로부터 방출되는 약물이 표적 장기로 전달되는 전달 효율이 저하되는 문제가 있다.

국내 공개특허공보 제10-2018-0030198호 (2018.03.21. 공개)

본 발명은 분말식 흡입기로부터 방출되는 약물을 표적 장기로 효과적으로 전달할 수 있는 흡입용 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본체부; 상기 본체부의 내부에 구비되고, 약물을 포함한 입자들의 이동 통로를 제공하는 유로부; 및 상기 유로부의 내주면을 따라 나선형으로 연장 형성되어 상기 유로부를 통과하는 상기 입자들의 흐름을 나선형 흐름으로 유도하는 가이드부를 포함하는, 흡입용 디바이스를 포함할 수 있다.

또한, 상기 가이드부는, 상기 유로부의 내주면으로부터 나선형으로 돌출 형성되는 제 1 가이드 돌기; 및 상기 유로부의 내주면으로부터 나선형으로 돌출 형성되는 제 2 가이드 돌기를 포함하고, 상기 제 1 가이드 돌기와 상기 제 2 가이드 돌기는 서로 엇갈려서 형성될 수 있다.

또한, 상기 제 1 가이드 돌기와 상기 제 2 가이드 돌기는 상기 유로부의 중심선에 대하여 대칭인 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 유로부의 중앙에는 상기 제 1 가이드 돌기의 말단면과 상기 제 2 가이드 돌기의 말단면의 사이에 중앙 유동로가 형성될 수 있다.

또한, 상기 본체부의 둘레로부터 연장 형성되고, 분말식 흡입기에 선택적으로 장착되는 장착부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 장착부와 상기 유로부 사이의 상기 본체부 내부에 구비되는 연통부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 연통부는 상기 유로부의 직경 보다 큰 직경을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 분말식 흡입기로부터 방출되는 약물을 표적 장기로 효과적으로 전달할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입용 디바이스가 분말식 흡입기에 장착된 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 흡입용 디바이스를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1의 흡입용 디바이스의 내부를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 흡입용 디바이스를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 1의 흡입용 디바이스의 유로부의 입구를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1의 흡입용 디바이스의 제 1 가이드 돌기를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 1의 흡입용 디바이스의 제 2 가이드 돌기를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 비나선형 흡입용 디바이스가 장착된 분말식 흡입기와, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입용 디바이스가 장착된 분말식 흡입기의 공기 흐름의 축 방향 속도 크기(Axial velocity magnitude of airflow)를 측정한 결과를 나타낸다.
도 9는 비나선형 흡입용 디바이스가 장착된 분말식 흡입기와, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입용 디바이스가 장착된 분말식 흡입기의 공기 흐름의 반경 속도 크기(Radial velocity magnitude of airflow)를 측정한 결과를 나타낸다.
도 10은 비나선형 흡입용 디바이스가 장착된 분말식 흡입기와, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입용 디바이스가 장착된 분말식 흡입기의 유선형의 공기 흐름(Streamlined airflow)을 측정한 결과를 나타낸다.
도 11은 비나선형 흡입용 디바이스가 장착된 분말식 흡입기와, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입용 디바이스가 장착된 분말식 흡입기의 약물 입자 거동을 측정한 결과를 나타낸다.
도 12는 비나선형 흡입용 디바이스가 장착된 분말식 흡입기와, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입용 디바이스가 장착된 분말식 흡입기의 약물 입자 질량 분포를 측정한 그래프이다.
도 13은 비나선형 흡입용 디바이스가 장착된 분말식 흡입기와, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입용 디바이스가 장착된 분말식 흡입기의 약물 입자 방출 양상을 촬영한 결과를 나타낸다.
도 14는 비나선형 흡입용 디바이스가 장착된 분말식 흡입기와, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입용 디바이스가 장착된 분말식 흡입기의 에어로졸 성능(aerosol performance)을 측정한 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 상, 하, 측 등의 방향 표현은 도면의 도시를 기준으로 설명한 것이며, 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)에 대하여 설명하겠다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)는 분말식 흡입기(2)에 선택적으로 장착될 수 있으며, 흡입용 디바이스(1)를 통과하는 약물을 포함하는 입자의 흐름을 나선형 흐름으로 유도함으로써, 분말식 흡입기(2)의 약물이 응집되어 응집체를 형성하였다 할지라도, 형성된 응집체를 미세한 약물 입자로 분산시킬 수 있다. 이에 따라, 분말식 흡입기(2)로부터 방출되는 약물이 흡입용 디바이스(1)를 통해 표적 장기에 효과적으로 전달될 수 있다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)는 본체부(10), 유로부(20), 가이드부(30), 장착부(40) 및 연통부(50)를 포함할 수 있다.

본체부(10)의 적어도 일부는 사용자의 구강 내에 삽입될 수 있으며, 본체부(10)의 상단부가 사용자의 구강 내에 삽입된 상태에서 사용자가 공기를 흡입하는 경우, 분말식 흡입기(2)에 충전된 약물이 표적 장기에 전달될 수 있다.

이때, 본체부(10)가 사용자의 구강 내에 용이하게 삽입되기 위하여 본체부(10)는 상단부에서 하단부로 갈수록, 즉, 장착부(40)에 가까워질수록 직경이 커지는 형상으로 이루어질 수 있다.

본체부(10)는 일 예로 아크릴계 수지(Acrylic-based resin)와 같은 합성 수지를 포함할 수 있다. 다만, 이는 일 예에 불과하고, 이로 인해 본 발명의 사상이 제한되는 것은 아니다. 본체부(10)의 재질은 인체에 무해한 폴리에틸렌계 수지나 폴리프로필렌계 수지로 다양하게 변형이 가능하다.

한편, 본체부(10)는 일 예로 2cm 내지 8cm 길이로 형성될 수 있다. 본체부(10)의 길이가 2cm 미만이면, 본체부(10) 내부에 형성되어야 하는 유로부(20)의 길이 또한 짧아져 약물을 포함하는 입자의 흐름이 나선형 흐름으로 유도될 수 없으며, 본체부(10)의 길이가 8cm를 초과하면, 사용자로부터 제공되어야 하는 흡입력이 본체부(10)의 길이에 대응하여 커져야 하므로, 사용에 어려움이 있다.

유로부(20)는 본체부(10) 내부에 제공되어 약물을 포함한 입자들의 이동 통로를 제공할 수 있다.

유로부(20)는 일 예로 원형의 중공으로 제공될 수 있으며, 유로부(20)의 직경은 0.2cm 내지 2cm일 수 있다. 유로부(20)의 직경이 0.2cm 미만인 경우, 유로부(20)를 통해 공기 및 약물이 원활하게 방출되지 못하고, 유로부(20)의 직경이 2cm를 초과하면 유로부(20)를 통해 공기 및 약물이 방출되는 정도가 너무 커져 사용에 불편함이 초래될 수 있다.

가이드부(30)는 유로부(20)를 통과하는 입자들의 흐름을 나선형 흐름으로 유도할 수 있다.

이를 위해, 가이드부(30)는 유로부(20)의 내주면을 따라 나선형으로 연장 형성될 수 있다. 이때, 가이드부(30)는 유로부(20)의 내주면으로부터 나선형으로 돌출 형성되는 제 1 가이드 돌기(31) 및 유로부(20)의 내주면으로부터 나선형으로 돌출 형성되는 제 2 가이드 돌기(32)를 포함할 수 있다.

제 1 가이드 돌기(31)와 제 2 가이드 돌기(32)는 서로 엇갈려서 형성될 수 있다. 이와 같이 서로 반대의 방향으로 엇갈린 구조를 갖는 제 1 가이드 돌기(31) 및 제 2 가이드 돌기(32)로 인해, 가이드부(30)를 통과하는 입자들의 흐름이 유로부(20)의 중심을 향해 소용돌이치는 흐름, 예컨대, 나선형 흐름으로 유도될 수 있다. 뿐만 아니라, 입자들의 흐름이 나선형 흐름으로 유도되는 과정에서 형성되는 전단력에 의해 분말식 흡입기(2)의 약물이 상호 응집되어 형성된 응집체가 다시 미세한 약물 입자로 분산될 수 있다.

제 1 가이드 돌기(31)와 제 2 가이드 돌기(32)는 유로부(20)의 중심선에 대하여 대칭인 형상으로 형성될 수 있다. 제 1 가이드 돌기(31)와 제 2 가이드 돌기(32)의 형상에 대하여 설명하면, 제 1 가이드 돌기(31)는 제 1 측면(311), 제 2 측면(312) 및 말단면(313)으로 이루어질 수 있으며, 제 2 가이드 돌기(32)는 제 1 측면(321), 제 2 측면(322) 및 말단면(323)으로 이루어질 수 있다.

이때, 제 1 가이드 돌기(31)의 제 1 측면(311) 또는 제 2 측면(312)과 제 2 가이드 돌기(32)의 제 2 측면(322) 또는 제 1 측면(321)의 사이 공간에 의해 입자들의 나선형 유동 경로가 설정될 수 있다. 또한, 제 1 가이드 돌기(31)의 말단면(313)과 제 2 가이드 돌기(32)의 말단면(323)의 사이에는 중앙 유동로(21)가 형성될 수 있다. 이러한 중앙 유동로(21)를 통해 약물을 포함한 입자가 유동될 수 있다.

장착부(40)는 분말식 흡입기(2)에 선택적으로 장착되는 부분으로, 본체부(10)의 둘레로부터 본체부(10)의 반경방향 외측으로 연장 형성될 수 있다.

이때, 장착부(40)는 분말식 흡입기(2)와의 밀착력을 높이기 위해, 분말식 흡입기(2)와 접촉되는 장착부(40)의 내측면은 만곡되어 형성될 수 있으며, 장착부(40)의 둘레 또한 곡면으로 이루어질 수 있다.

한편, 장착부(40)의 내부에는 고정 리브(41)가 배치될 수 있는데, 이러한 고정 리브(41)는 연통부(50)의 둘레의 적어도 일부로부터 하방으로 연장 형성될 수 있다. 이에 따라, 장착부(40)가 분말식 흡입기(2)에 장착되는 경우 고정 리브(41)의 내측면이 장착부(40) 내부에서 분말식 흡입기(2)의 외측면과 접촉됨에 따라, 흡입용 디바이스(1)가 분말식 흡입기(2)로부터 분리되는 것이 방지될 수 있다.

연통부(50)는 장착부(40)와 유로부(20) 사이의 본체부(10) 내부에 제공되는 부분으로, 분말식 흡입기(2)와 유로부(20) 사이를 상호 연통시킬 수 있다.

한편, 연통부(50)는 일 예로 유로부(20)의 직경 보다 큰 직경을 가질 수 있다. 이에 따라, 분말식 흡입기(2)의 약물이 연통부(50)를 통해 원활하게 흡입되어 유로부(20)로 제공될 수 있다.

<실시예>

3D 프린터(IM-96, Carima, Korea)를 이용하여 유로부(20)의 내주면을 따라 나선형으로 연장 형성되는 가이드부(30)를 포함하는 흡입용 디바이스(1)를 제작하였다.

<비교예>

유로부의 내주면이 편평하게 이루어진 비나선형 흡입용 디바이스를 준비하였다.

<실험예 1> 공기 흐름의 축 방향 속도 크기(Axial velocity magnitude of airflow) 측정

비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스를 분말식 흡입기(2)에 장착하고, 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)를 분말식 흡입기(2)에 장착한 후, 전산 유체 역학(Computational Fluid Dynamics, CFD)을 사용하여 수치 분석을 수행하였다.

이때, 비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스 및 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)의 유속은 28.3L/min, 60L/min 및 90L/min로 설정하였다. 도 8에 도시된 (a) 부분은 비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스 및 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)를 통해 공기 및 약물이 방출되는 초기 방출 동안의 공기 흐름을 나타내고, 도 8에 도시된 (b) 부분은 초기 방출 이후의 공기 흐름을 나타낸다.

도 8의 (a) 부분을 참조하면, 초기 방출 동안 비나선형 흡입용 디바이스의 유로부에서는 중앙 부분에 일 방향, 예컨대, 유로부와 멀어지는 방향으로 빠른 공기 흐름을 보였고, 유로부의 주변부는 타 방향, 예컨대, 유로부와 가까워지는 방향으로 느린 공기 흐름을 보임을 알 수 있었다. 반면, 초기 방출 동안 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)의 유로부(20)에서는 상대적으로 낮고 균일한 공기 흐름을 보임을 알 수 있었다.

도 8의 (b) 부분을 참조하면, 초기 방출 이후 비나선형 흡입용 디바이스의 경우, 공기 흐름이 급격하게 느려지는 현상이 나타나지만, 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)는 초기 방출 이후 공기 흐름이 중앙 부분에 집중되지 않음을 알 수 있었다.

한편, 유속이 28.3L/min, 60L/min 및 90L/min으로 증가함에 따라, 비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스의 경우, 공기 흐름이 중심으로 편중되고, 유속 편차가 증가하였다.

이에 반해, 유속이 28.3L/min, 60L/min 및 90L/min으로 증가하더라도 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)는 공기 흐름이 중심으로 편중되지 않으며, 유속의 집중 구간이 발생하지 않았다.

<실험예 2> 공기 흐름의 반경 속도 크기(Radial velocity magnitude of airflow) 측정

비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스를 분말식 흡입기(2)에 장착하고, 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)를 분말식 흡입기(2)에 장착한 후, 전산 유체 역학(CFD)을 사용하여 수치 분석을 수행하였다.

이때, 비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스 및 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)의 유속은 28.3L/min, 60L/min 및 90L/min로 설정하였다. 또한, 비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스의 유로부 및 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)의 유로부(20)로부터 1mm, 5mm 및 10mm 떨어진 위치의 단면에서 공기 흐름의 반경 속도 크기를 각각 측정하였다.

도 9를 참조하면, 비교예에 따른 흡입용 디바이스의 경우, 유로부로부터 1mm, 5mm 및 10mm 떨어진 위치의 중앙 부분에 모두 공기 흐름 속도가 강하게 집중되었고, 속도층들(velocity layers)이 세로 방향으로 분명하게 나타났다.

이에 반해, 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)의 경우, 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)의 가이드부(30)를 따라 공기가 회전되어 공기의 회전 흐름이 가이드부(30)에서 지속됨에 따라, 유로부(20)로부터 1mm, 5mm 및 10mm 떨어진 위치의 중앙 부분에 공기 흐름 속도가 집중되지 않았으며, 느리고 균일한 공기 흐름 속도를 보였다.

반면, 유속이 28.3L/min, 60L/min 및 90L/min으로 증가하더라도 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)는 공기 흐름이 중심으로 편중되지 않으며, 유속의 집중 구간이 발생하지 않았다.

<실험예 3> 유선형의 공기 흐름(Streamlined airflow) 측정

이때, 비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스 및 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)의 유속은 28.3L/min, 60L/min 및 90L/min로 설정하였다.

도 10을 참조하면, 28.3L/min, 60L/min 및 90L/min의 유속에서 비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스를 통해 공기 및 약물이 방출되는 초기 방출 동안 중심에서 강한 선형 움직임이 나타났으며, 분수 형상의 난류를 보였다.

반면, 28.3L/min, 60L/min 및 90L/min의 유속에서 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)를 통해 공기 및 약물이 방출되는 초기 방출 동안 가이드부(30)의 형상에 기인한 강한 회전 난류를 보였다. 공기 흐름 패턴은 유속에 관계 없이 가이드부(30)의 형상과 유사하였다.

<실험예 4> 약물 입자 거동 측정

이때, 비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스 및 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)의 유속은 28.3L/min, 60L/min 및 90L/min로 설정하였다. 또한, Eulerian-fluid/Lagrangian-particle 방정식을 이용하여 0ms 내지 10ms 사이의 시간 동안 비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스와 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)의 약물 입자 거동을 시뮬레이션하였다.

도 11을 참조하면, 비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스의 경우, 직선 방향으로 약물 입자의 이동이 나타났고, 60L/min와 90L/min 구간에서 약물 입자의 흐름이 여러 단으로 나뉘는 것을 확인하였다.

이에 반해, 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)는 방출된 약물 입자가 전체적으로 균일한 난류를 형성하면서 약물 입자의 분포가 고르게 형성되었다.

<실험예 5> 약물 입자 질량 분포 측정

비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스를 분말식 흡입기(2)에 장착하고, 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)를 분말식 흡입기(2)에 장착하였다.

다음으로, 비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스와 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)를 60L/min의 유속으로 흡입하였을 때 비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스의 유로부로부터 상방으로 1mm 이격된 지점과 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)의 유로부(200)로부터 상방으로 1mm 이격된 지점을 통과하는 약물 입자의 질량 분포를 시간별로 측정하였다.

도 12를 참조하면, 비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스의 경우, 1ms 이내에 2번의 집중된 약물 질량 분포를 보였고, 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)는 1ms 내지 2ms 사이에 1번의 집중된 약물 질량 분포를 보였다.

<실험예 6> 약물 입자 방출 양상 측정

비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스를 아포르모테롤 주석산염, 부데소니드, 유당 혼합물(0.04:2.0:97.96)이 충전된 분말식 흡입기(2)에 장착하고, 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)를 아포르모테롤 주석산염, 부데소니드, 유당 혼합물(0.04:2.0:97.96)이 충전된 분말식 흡입기(2)에 장착하였다.

그 후, 비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스와 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)를 60L/min의 유속으로 흡입하였을 때 약물 입자의 방출 양상을 약물 입자 영상 유속계(Particle Image Velocimetry, PIV)를 이용하여 촬영하였다. 이때, 촬영은 약물의 방출 이후 25ms, 50ms, 70ms 및 100ms가 지난 시점에서 각각 진행되었다.

도 13을 참조하면, 비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스의 경우, 약물의 방출 이후 25ms, 50ms, 70ms 및 100ms가 지난 시점에서 모두 약물 입자가 분수 형태로 방출되었고, 일부 응집체들이 빠른 속도로 방출되는 것을 확인하였다.

반면, 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)는 약물의 방출 이후 25ms, 50ms, 70ms 및 100ms가 지난 시점에서 약물 입자가 V자 형태로 방출되었고, 빠른 속도로 방출되는 약물 입자의 수가 비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스에 비해 현저하게 낮음을 알 수 있었다.

<실험예 7> 에어로졸 성능(aerosol performance) 측정

앤더슨 케스케이드 임팩터(Anderson Cascade Impactor, ACI)(TE-20-800, TISCH Environmental, Inc., OH, USA)를 이용하여 비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스 및 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)의 에어로졸 성능(aerosol performance)을 측정하였다.

이때, 60L/min의 유속으로 실험이 수행되었으며, 각 스테이지를 정량화하고, 그 결과를 통해 %ED(emitted dose), MMAD(mass median aerodynamic diameter), GSD(geometric standard deviation), %FPF(fine particle fraction)을 산출하였다.

도 14를 참조하면, 비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스가 장착된 분말식 흡입기(2)와 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)가 장착된 분말식 흡입기(2)의 %ED가 90% 이상으로 나타났다.

또한, 비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스가 장착된 분말식 흡입기(2)의 경우, %FPF가 17.2±0.7%로 나타났고, 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)의 경우, %FPF가 22.6±4.6%로 나타났다.

또한, 비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스가 장착된 분말식 흡입기(2)의 경우, MMAD가 4.4±0.4μm로 나타났고, 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)의 경우, MMAD가 1.7±0.6μm로 나타났다.

또한, 비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스가 장착된 분말식 흡입기(2)의 경우, GSD가 2.8±0.2로 나타났고, 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)의 경우, GSD가 1.6±0.1로 나타났다.

즉, 실시예에 따른 흡입용 디바이스(1)가 장착된 분말식 흡입기(2)는 비교예에 따른 비나선형 흡입용 디바이스가 장착된 분말식 흡입기(2)에 비해 상대적으로 약물 입자의 분리 입경(cut-off diameter)이 큰 0 스테이지 내지 2 스테이지에서 적은 약물 입자 분포를 보였고, 상대적으로 약물 입자의 분리 입경이 작은 4 스테이지 내지 6 스테이지에서는 높은 약물 입자 분포를 보임을 알 수 있었다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시 적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안 되며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.

1: 흡입용 디바이스 2: 분말식 흡입기
10: 본체부 20: 유로부
21: 중앙 유동로 30: 가이드부
31: 제 1 가이드 돌기 311, 321: 제 1 측면
312, 322: 제 2 측면 313, 323: 말단면
32: 제 2 가이드 돌기 40: 장착부
41: 고정 리브 50: 연통부

Claims

본체부;
상기 본체부의 내부에 구비되고, 약물을 포함한 입자들의 이동 통로를 제공하는 유로부; 및
상기 유로부의 내주면을 따라 나선형으로 연장 형성되어 상기 유로부를 통과하는 상기 입자들의 흐름을 나선형 흐름으로 유도하는 가이드부를 포함하고,
상기 가이드부는,
상기 유로부의 내주면으로부터 나선형으로 돌출 형성되는 제 1 가이드 돌기; 및
상기 유로부의 내주면으로부터 나선형으로 돌출 형성되는 제 2 가이드 돌기를 포함하고,
상기 제 1 가이드 돌기와 상기 제 2 가이드 돌기는 서로 엇갈려서 형성되는,
흡입용 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 가이드부는 상기 유로부를 통과하는 상기 입자들의 흐름을 나선형 흐름으로 유도함으로써, 전단력에 의해 담체로부터 약물 입자를 분리하여 미세한 약물 입자로 분산시키는 것인,
흡입용 디바이스.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 가이드 돌기와 상기 제 2 가이드 돌기는 상기 유로부의 중심선에 대하여 대칭인 형상으로 형성되는,
흡입용 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 가이드 돌기의 제 1 측면 또는 제 2 측면과 상기 제 2 가이드 돌기의 제 2 측면 또는 제 1 측면의 사이 공간에 의해 상기 입자들의 나선형 유동 경로가 설정되는,
흡입용 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 유로부의 중앙에는 상기 제 1 가이드 돌기의 말단면과 상기 제 2 가이드 돌기의 말단면의 사이에 중앙 유동로가 형성되는,
흡입용 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 본체부의 둘레로부터 연장 형성되고, 분말식 흡입기에 선택적으로 장착되는 장착부를 더 포함하는,
흡입용 디바이스.
제 7 항에 있어서,
상기 장착부와 상기 유로부 사이의 상기 본체부 내부에 구비되는 연통부를 더 포함하는,
흡입용 디바이스.
제 8 항에 있어서,
상기 연통부는 상기 유로부의 직경 보다 큰 직경을 갖는,
흡입용 디바이스.