KR20120104183A

KR20120104183A - 개선된 약물 전달 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20120104183A
Application number: KR1020127009734A
Authority: KR
Inventors: 제드 이. 로즈; 세스 디. 로즈; 제임스 에드워드 터너; 탕아라주 무루게산
Original assignee: 필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
Priority date: 2009-09-16
Filing date: 2010-08-31
Publication date: 2012-09-20
Also published as: RU2012114814A; US20120255567A1; US9974743B2; MX2012003315A; IL218661B; EP2477607A1; CA2774264C; IN2012DN02325A; AU2010295883B2; CA2774264A1; EP2477607B1; ZA201201975B; JP2013505240A; JP5702389B2; CN102612361B; WO2011034723A1; KR101530764B1; CN102612361A; NZ599060A; MY163517A

Abstract

본 발명은 가스상 담체에서 니코틴의 농도를 강화하는 개선된 방법을 제공하기 위한 것이다. 이 방법은 여러 가지 질병에 치료학적인 효과를 위해, 특히 담배 제품 사용 중지, 대체 및/또는 피해 감소를 위해 니코틴을 전달하기에 적합한 방법이다. 본 발명은 추가로 이러한 방법을 실시하기 위한 여러 가지 장치 및 장치 디자인 원리를 제공하기 위한 것이다.

Description

개선된 약물 전달 장치 및 방법{Improved device and method for delivery of a medicament}

본 발명은 사용자에게 약물을 전달하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 사용자의 폐에 약물을 에어로졸로 전달하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

호흡기 장애를 치료하기 위해 지난 10년간 약물을 전달하기 위한 폐 의약품 전달 시스템이 사용되어 왔다. 폐 의약품 전달의 숨겨진 원리는 의약 화합물을 에어로졸 작용으로 기관지와 폐포에 전달하는 것이다. 입자 크기의 최적화 및 열화 등과 같은 도전에 직면함에도 불구하고, 대다수의 기업들은 당뇨병, 편두통, 골다공증 및 암 치료제를 전달하기 위해 개발된 기술들을 소유하고 있다.

이용가능한 전달 시스템으로는 정량식 흡입기(MDIs), 건조분말 흡입기(DPIs) 및 연무기(nebulizer) 등이 있다. MDIs는 1950년대 중반에 미국에서 최초로 소개되었고, HFA계 (가압) MDI는 1995년에 미국에서 처음으로 소개되었다. 1970년대에 DPIs가 소개되었지만, MDIs의 압도적인 우세로 인해 그 사용이 제한적이었다. 네뷸라이저라고 하는 연무기는 병원 내에서 일반적으로 사용되었다. 폐 의약품 전달 기술 시장에서의 기술적인 발전은 비(non)-CFC계 MDIs, DPIs 및 액상계 흡입기(LBIs)가 자리를 차지하고 있다.

대부분의 임상 전과 임상 치료 연구에서, 약물의 폐 전달은 호흡기 및 조직의 질병 모두를 치료할 수 있는 효과적인 방법임을 보여주고 있다. 폐 전달은 신속한 착수, 환자의 자가투여, 부작용의 감소, 흡입에 의한 전달 용이성 및 주삿바늘의 제거 등과 같이 많은 이점이 있다는 것을 인식하고 있다.

그럼에도, 대부분의 약물 투여 방법은 전통적인 정맥 주사/근육 내 주사 및 흡입에 의해 폐 전달을 포함한 구강 경로를 통해서 전달하는 것을 벗어나지 못하고 있다. 폐 전달은 기관지 천식을 치료하기 위한 약물의 투여에 주로 한정되어 왔다.

호흡기 영역 아래로 분말을 직접적으로 전달하기 위해서는 분말을 5㎛ 이하의 입자 크기를 가져야 한다고 보고되고 있다. 또한, 5~10㎛의 범위에 있는 분말은 깊은 곳까지 투과하지 못하는 대신에 호흡기 영역의 상부를 자극하는 경향이 있다는 것을 발견하였다.

건조분말 흡입기(DPIs)를 위한 의약품 제제를 제조할 때, 제일 먼저 폐 전달을 위해 약물을 허용가능한 입자크기로 분쇄해야 하지만, 이러한 미세화 단계는 제조과정에서 문제를 일으키고 있다. 예를 들면, 분쇄 공정 시 생성된 열이 약물의 열화를 일으킨다. 또한, 입자의 크기가 작기 때문에 특히 수분이 존재할 경우에는 건조 분말 제재가 응집되어 덩어리가 지는 경향이 있다.

상기와 같은 응집은 입자의 유동성을 저하하고 건조 분말 제재의 효능을 떨어뜨리는 결과를 낳는다. 그 결과, 건조 분말 에어로졸을 적절하게 전달되도록 하기 위해서는 분쇄, 배합, 분말 흐름, 충전 및 고른 투여 시에 주의 깊은 관리 감독이 요구되고 있다.

따라서, 약물 전달을 위하여 에어로졸을 제조하는 새로운 방법이 필요하게 되었다. 본 발명에서는 부형제 또는 용매를 포함해서 다른 첨가제 등이 필요없이 폐 전달을 위한 에어로졸을 생성시키기 위하여 가스상의 기류로 된 전달 강화 화합물과 니코틴 또는 다른 약물을 조합하는 방법을 개시하고자 한다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 대상자에게 흡입에 의해 니코틴을 전달하는 방법을 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 방법은, 먼저 니코틴으로 구성된 니코틴 공급원과 연통되어 있는 전달 강화 화합물로 이루어진 가스상 담체를 배치하는 단계; 및 다음에 니코틴으로 이루어진 상기 가스상 담체를 대상자에게 제공하는 단계로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0010>의 방법에 상기 전달 강화 화합물로 이루어진 전달 강화 화합물 공급원과 연통되어 있는 상기 가스상 담체를 배치하는 단계를 추가로 구성하고 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0011>의 방법에 상기 니코틴 공급원과 연계되어 있는 상기 전달 강화 화합물로 이루어진 상기 가스상 담체를 배치하기 전에 상기 전달 강화 화합물 공급원과 연통되어 있는 상기 가스상 담체를 배치하는 단계를 추가로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0010>, <0011> 또는 <0012>의 방법에서 상기 전달 강화 화합물 공급원은 2개 또는 그 이상의 전구체 화합물로 이루어진 복수의 격실로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0013>의 방법에서, 상기 전달 강화 화합물은 염화암모늄으로 구성되고 2개 또는 그 이상의 전구체 화합물은 암모니아 및 염화수소로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0010> ~ <0013> 또는 <0014>의 방법에서, 상기 가스상 담체에서의 니코틴 농도는 상기 전달 강화 화합물 없이 상기 가스상 담체에 함유되어 있는 상기 니코틴 농도에 비해 증가되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0010> ~ <0014> 또는 <0015>의 방법에서, 상기 전달 강화 화합물은 산으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0016>의 방법에서, 상기 산은 유기산으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0017>의 방법에서, 상기 유기산은 주어진 온도에서 니코틴 염기보다 높은 증기압을 갖도록 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0018>의 방법에서, 상기 주어진 온도는 25, 30, 40, 45, 70 또는 100℃로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0016> ~ <0018> 또는 <0019>의 방법에서, 상기 산은 3-메틸-2-옥소발레르산, 피루브산, 2-옥소발레르산, 4-메틸-2-옥소발레르산, 3-메틸-2-옥소부탄산, 2-옥소옥탄산, 프로피온산, 포름산, 아세트산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것이고, 특히 신중히 숙고해야 하는 조합은 프로피온산, 포름산 및 아세트산이며, 바람직하게는 아세트산과 포름산의 비율이 2:1로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0010> ~ <0019> 또는 <0020>의 방법에서, 상기 전달 강화 화합물은 니코틴과 상호작용하여 입자를 형성하도록 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0021>의 방법에서, 상기 입자는 공기역학 중량평균 직경(MMAD)으로 6 마이크론 이하로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0021>의 방법에서, 상기 입자는 공기역학 중량평균 직경(MMAD)로 1 마이크론 이하로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0021>의 방법에서, 입자의 적어도 일부는 공기역학 중량평균 직경(MMAD)로 0.5 마이크론과 5 마이크론 사이에서 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0010> ~ <0023> 또는 <0024>의 방법에서, 상기 전달 강화 화합물, 상기 전달 강화 화합물 공급원, 상기 니코틴, 상기 니코틴 공급원 및/또는 상기 가스상 담체의 온도를 증가시키는 단계가 추가로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0025>의 방법에서, 상기 온도를 적어도 30℃ 상승하도록 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0010> ~ <0025> 또는 <0026>의 방법에서, 상기 가스상 담체는 상기 대상자에게 제공하는 다량의 가스상 담체를 기준으로 최소한 20㎍의 니코틴으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0027>의 방법에서, 상기 대상자에게 전달되는 다량의 가스상은 한번에 제공되게 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0010> ~ <0027> 또는 <0028>의 방법 중 하나 또는 그 이상의 방법으로 이루어지는 담배 제품 사용 중지 방법과 추가로 담배 제품에서 유래되는 니코틴을 최소한 부분적으로 대체할 수 있도록 니코틴의 치료학적인 유효량을 상기 대상자에게 전달하는 것으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0010> ~ <0027> 또는 <0028> 중 하나 또는 그 이상의 방법으로 이루어진 니코틴이 질병에 대해 치료학적으로 유리한 치료 방법으로서, 여기서 상기 니코틴의 치료학적인 유효량을 대상자에게 제공하는 것을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0030>의 방법에서, 상기 질병은 니코틴 중독, 비만, 알츠하이머병, 파킨슨병, 궤양성 대장염, 다발성 경화증, 우울증, 정신분열증, 통증관리, 주의결함 다동 장애 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0010> ~ <0027> 또는 <0028>의 방법에 의해서 담배 제품에서 유래되는 니코틴을 대체할 수 있도록 대상자에게 니코틴을 전달하는 것으로 이루어진 담배 제품 대체 방법을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0010> ~ <0027> 또는 <0028>의 방법에 의해서, 담배 제품으로부터 유래되는 니코틴을 대체하도록 대상자에게 니코틴을 전달하는 것으로 이루어진 담배 제품 피해 감소 방법을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0010> ~ <0032> 또는 <0033>의 방법을 수행할 수 있도록 구성되어 있는 장치를 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 대상자에게 니코틴을 전달하기 위한 장치로서, 상기 장치는 하우징으로 이루어져 있고, 상기 하우징은 a) 입구와 출구가 서로 연통되어 있고, 가스상 담체가 상기 입구를 통해서 상기 하우징으로, 하우징을 통과하고, 출구를 통해서 하우징 밖으로 배출하기에 적합하며, 상기 장치는 입구에서 출구까지 순차적으로 이루어져 있으며; b) 상기 입구와 제1 내부 영역이 연통되어 있되 상기 제1 내부 영역은 전달 강화 화합물 공급원으로 이루어져 있고; c) 상기 제1 내부 영역과 제2 내부 영역이 연통되어 있되 상기 제2 내부 영역은 니코틴 공급원으로 이루어져 있으며 그리고 d) 임의로, 상기 제2 내부 영역은 제3 내부 영역과 상기 출구와 연통되어서 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0035>의 장치에서, 상기 출구에서의 부분 진공은 상기 입구, 상기 제1격실, 상기 제2격실, 상기 제3격실을 통해서 상기 가스상 담체를 유인할 수 있으며, 그 다음에 상기 출구를 통과하도록 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0035> 또는 <0036>의 장치에서, 상기 전달 강화 화합물 공급원은 상기 전달 강화 화합물이 흡착된 흡착 부재로 이루어지고 및/또는 상기 니코틴 공급원은 상기 니코틴이 흡착된 흡착 부재로 이루어져 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0037>의 장치에서, 상기 흡착 부재들은 유리, 알루미늄, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE 또는 TEFLON^®), 팽창 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE)(ePTFE는 미국특허 제4,830,643호의 실시예에 기재되어 있음) 및 BAREX^® 중에서 적어도 하나로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0035> ~ <0037> 또는 <0038>의 장치에서, 상기 제1내부 영역과 연통되어 있는 제1 저장소가 추가로 이루어져 있고, 상기 제1 저장소는 상기 전달 강화 화합물로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0035> ~ <0038> 또는 <0039>의 장치에서, 상기 제2 내부 영역과 연통되어 있는 제2 저장소가 추가로 이루어져 있고, 상기 제2 저장소는 니코틴으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0035> ~ <0039> 또는 <0040>의 장치에서, 상기 제3내부 영역으로 이루어지되 상기 제3내부 영역은 제3 내부 영역 부재로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0041>의 장치에서, 상기 제3 내부 영역 부재는 정화제로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0042>의 장치에서, 상기 정화제는 활성탄으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0041>의 장치에서, 상기 제3 내부 영역 부재는 향미제로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0041> ~ <0043> 또는 <0044>의 장치에서, 상기 제3 내부 영역 부재는 약물로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0045>의 장치에서, 상기 약물은 니코틴으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0035> ~ <0045> 또는 <0046>의 장치에서, 상기 하우징은 담배 흡연 제품을 시뮬레이트하도록 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0047>의 장치에서, 상기 담배 흡연 제품은 궐련으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0035> ~ <0045> 또는 <0046>의 장치에서, 상기 하우징은 약제학적 흡입 장치를 시뮬레이트하도록 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0049>의 장치에서, 상기 시뮬레이트 약제학적 흡입 장치는 정량식 흡입기, 가압 정량식 흡입기, 건조 분말 흡입기, 연무기 및 액상 기초 흡입기로 이루어진 군으로부터 선택하여서 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 전달 강화 화합물로 이루어진 상기 가스상 담체를 상기 니코틴으로 이루어진 니코틴 공급원과 연통되게 배치하는 단계로 이루어진 가스상 담체에서 니코틴의 농도를 증가시키기 위한 방법을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0051>의 방법에서, 상기 가스상 담체를 상기 전달 강화 화합물로 이루어진 전달 강화 화합물 공급원과 연통되게 배치하는 단계를 추가로 구성하고 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0052>의 방법에서, 상기 가스상 담체를 상기 전달 강화 화합물 공급원과 연통되게 배치하는 단계는 상기 전달 강화 화합물로 이루어진 상기 가스상 담체를 상기 니코틴 공급원과 연통되게 배치하기 전에 실시하도록 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0051>, <0052> 및 <0053>의 방법에서, 상기 전달 강화 화합물 공급원은 둘 또는 그 이상의 전구체 화합물로 이루어진 복수의 격실로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0054>의 방법에서, 상기 전달 강화 화합물은 염화암모늄으로 이루어지고, 둘 또는 그 이상의 전구체 화합물은 암모니아 및 염화수소로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0051> ~ <0054> 또는 <0055>의 방법에서, 상기 가스상 담체에서의 니코틴 농도는 상기 전달 강화 화합물이 없는 상기 가스상 담체에 함유되어 있는 니코틴 농도에 비해 높게 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0051> ~ <0055> 또는 <0056>의 방법에서, 상기 전달 강화 화합물은 산으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0057>의 방법에서, 상기 산은 유기산으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0058>의 방법에서, 상기 유기산은 주어진 온도에서의 니코틴보다 높은 증기압을 갖도록 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0059>의 방법에서, 상기 주어진 온도는 25, 30, 40, 45, 70 또는 100℃로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0057>의 방법에서, 상기 산은 3-메틸-옥소발레르산, 피루브산, 2-옥소발레르산, 4-메틸-2-옥소발레르산, 3-메틸-2-옥소부탄산, 2-옥소옥탄산, 프로피온산, 포름산, 아세트산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것이고, 특히 신중히 숙고해야 하는 조합은 프로피온산, 포름산 및 아세트산이며, 바람직하게는 아세트산과 포름산의 비율이 2:1로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0051> ~ <0060> 또는 <0061>의 방법에서, 상기 전달 강화 화합물은 니코틴과 상호작용하여 입자를 형성하도록 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0062>의 방법에서, 상기 입자 일부 또는 전부가 공기역학 중량평균 직경(MMAD)으로 6 마이크론 이하로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0062>의 방법에서, 상기 입자의 일부 또는 전부는 공기역학 중량평균 직경(MMAD)로 1 마이크론 이하로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0062>의 방법에서, 입자의 적어도 일부는 공기역학 중량평균 직경(MMAD)로 0.5 마이크론과 5 마이크론 사이에서 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0051> ~ <0064> 또는 <0065>의 방법에서, 상기 전달 강화 화합물, 상기 전달 강화 화합물 공급원, 상기 니코틴, 상기 니코틴 공급원 및/또는 상기 가스상 담체의 온도를 증가시키는 단계가 추가로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0066>의 방법에서, 상기 온도가 적어도 30℃로 상승하도록 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0067>의 방법에서, 상기 온도는 복수의 가열 단계에 의해서 증가시키도록 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 담배 제품 사용 중지를 위한 니코틴에서, 상기 단락<0051> ~ <0067> 또는 <0068>의 방법에 의해서 전달되는 니코틴은 상기 전달 강화 화합물로 이루어진 상기 가스상 담체를 상기 니코틴 공급원과 연통되게 배치한 후에 상기 가스상 담체를 대상자에게 제공하는 단계를 추가로 구성하고 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0069>의 니코틴에서, 상기 가스상 담체는 상기 대상자에게 제공하는 다량의 가스상 담체를 기준으로 최소한 20㎍으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0070>의 니코틴에서, 상기 대상자에게 전달되는 다량의 가스상의 담체는 한번에 제공되게 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 담배 제품 피해 감소를 위한 니코틴에서, 상기 단락<0051> ~ <0067> 또는 <0068>의 방법에 의해서 전달되는 니코틴은 상기 전달 강화 화합물로 이루어진 상기 가스상 담체를 상기 니코틴 공급원과 연통되게 배치하는 단계 이후에 대상자에게 상기 가스상 담체를 제공하는 단계를 추가로 구성하고 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0072>의 니코틴에서, 상기 가스상 담체는 상기 대상자에게 제공하는 다량의 가스상 담체를 기준으로 최소한 20㎍으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0073>의 니코틴에서, 상기 대상자에게 전달되는 다량의 가스상의 담체는 한번에 제공되게 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 담배 제품 대체를 위한 니코틴에서, 상기 단락<0051> ~ <0067> 또는 <0068>의 방법에 의해서 전달되는 니코틴은 상기 전달 강화 화합물로 이루어진 상기 가스상 담체를 상기 니코틴 공급원과 연통되게 배치하는 단계 이후에 대상자에게 상기 가스상 담체를 제공하는 단계를 추가로 구성하고 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0075>의 니코틴에서, 상기 가스상 담체는 상기 대상자에게 제공하는 다량의 가스상 담체를 기준으로 최소한 20㎍으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0076>의 니코틴에서, 상기 대상자에게 전달되는 다량의 가스상 담체는 한번에 제공되게 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 니코틴 중독, 비만, 알츠하이머병, 파킨슨병, 궤양성 대장염, 다발성 경화증, 우울증, 정신분열증, 통증관리, 주의결함 다동장애(ADHD) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 질병을 치료하기 위한 니코틴으로서, 상기 단락<0051> ~ <0067> 또는 <0068>의 방법에 의해서 전달되는 니코틴은 상기 전달 강화 화합물로 이루어진 상기 가스상 담체를 상기 니코틴 공급원과 연통되게 배치한 후에 상기 가스상 담체를 대상자에게 제공하는 단계를 추가로 구성하고 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, a) 상기 단락<0051> ~ <0067> 또는 <0068>의 방법을 수행할 수 있도록 구성 및/또는 b) 상기 단락<0069> ~ <0077> 또는 <0078>의 니코틴을 전달할 수 있도록 구성되어 있는 장치를 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0051> ~ <0067> 또는 <0068>의 방법에 의해 전달하기 위한 약물의 제조에 니코틴을 사용하고 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0051> ~ <0067> 또는 <0068>의 방법에 의해서 전달하기 위한 담배 제품 사용 중지를 위한 약물의 제조에 니코틴을 사용하고 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0051> ~ <0067> 또는 <0068>의 방법에 의해 전달하기 위한 담배 제품 피해 감소 약물을 제조하는데 니코틴을 사용하고 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0051> ~ <0067> 또는 <0068>의 방법에 의해 전달하기 위한 담배 제품 대체 약물을 제조하는데 니코틴을 사용하고 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 니코틴 중독, 비만, 알츠하이머병, 파킨슨병, 궤양성 대장염, 다발성 경화증, 우울증, 정신분열증, 통증관리, 주의결함 다동장애(ADHD) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 질병을 치료하기 위한 약물을 제조하는데 니코틴을 사용하며, 상기 단락<0051> ~ <0067> 또는 <0068>의 방법에 의해서 전달되는 니코틴은 상기 전달 강화 화합물로 이루어진 상기 가스상 담체를 상기 니코틴 공급원과 연통되게 배치한 후에 상기 가스상 담체를 대상자에게 제공하는 단계를 추가로 구성하고 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 사용자에게 약물의 전달 방법으로서, 상기 방법은 가스상 기류를 제1 물질 위로 통과시켜서 제1 증기 함유 가스상 기류를 발생시키고, 상기 증기 함유 가스상 기류를 제2 물질 위로 통과시켜서 상기 가스상 기류 내에 입자를 형성하고, 상기 입자를 함유하는 상기 가스상 기류를 사용자에게 전달하는 것으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0085>의 방법에서 상기 증기 함유 가스상 기류를 발생하는 단계는 상기 가스상 기류가 상기 제1 물질의 증기를 포획하는 것으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락 <0085> 또는 <0086>의 방법에서, 상기 입자를 형성하는 단계는 상기 제1 증기 함유 가스상 기류와 제2 물질의 증기를 접촉시키는 것으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0085>, <0086> 또는 <0087>의 방법에서, 상기 입자를 형성하는 단계는 상기 제1 및 제2 물질 간의 상호작용으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0088>의 방법에서, 상기 상호작용은 산계 반응으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0085> ~ <0088> 또는 <0089>의 방법에서, 상기 제1 및 제2 물질은 휘발성 물질로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0090>의 방법에서 상기 물질은 상기 제2 물질에 비해 대기 온도에서 더 휘발성인 것으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0085> ~ <0090> 또는 <0091>의 방법에서, 제1 물질 및/또는 제2물질 중 하나는 니코틴으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0092>의 방법에서, 상기 니코틴은 프리염기 니코틴(free base nicotine)으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0085> ~ <0092> 또는 <0093>의 방법에서, 상기 입자는 니코틴 함유 입자로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0085> ~ <0093> 또는 <0094>의 방법에서, 사용자에게 전달되는 상기 가스상 기류는 니코틴 함유 입자를 20㎍ 이상 함유하도록 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0085> ~ <0094> 또는 <0095>의 방법에서, 상기 입자는 니코틴 염 입자로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0085> ~ <0095> 또는 <0096>의 방법에서, 상기 제1 물질은 산으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0097>의 방법에서, 상기 산은 피루브산으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0085> ~ <0097> 또는 <0098>의 방법에서, 상기 입자는 니코틴 피루브산염으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0097>의 방법에서, 상기 산은 3-메틸-2-옥소부탄산으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0085> ~ <0099> 또는 <0100>의 방법에서, 상기 입자는 니코틴 3-메틸-2-옥소부탄산염으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0085> ~ <0100> 또는 <0101>의 방법에서, 상기 입자의 적어도 일부는 가시성 입자로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0085> ~ <0101> 또는 <0102>의 방법에서, 상기 입자의 적어도 일부는 사용자의 폐로 전달하도록 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0085> ~ <0102> 또는 <0103>의 방법에서, 상기 입자는 직경이 6 마이크론 이하로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0085> ~ <0103> 또는 <0104>의 방법에서, 상기 입자의 적어도 일부는 직경이 0.5와 5 마이크론 사이로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0010> ~ <0027> 또는 <0028>의 방법, 상기 단락<0051> ~ <0067> 또는 <0068>의 방법, 또는 상기 단락<0080>의 사용방법에서, 단락<0132>에서 숫자 1~70으로 표시한 화합물과 같이 단락<0132>에 나열된 약물을 단락<0010> ~ <0027> 또는 <0028>; <0051> ~ <0067> 또는 <0068>; 또는 <0080>에 열거한 니코틴 대신 또는 추가로 사용하는 것으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0035> ~ <0049> 또는 <0050>의 장치에서, 상기 장치는 단락<0132>에서 숫자 1~70으로 표시한 화합물과 같이 단락<0132>에 나열한 약물을 니코틴 대신 또는 니코틴에 추가해서 전달하기에 적합하도록 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 치료학적으로 이로운 약물로 질병을 치료하기 위하여 단락 <0010> ~ <0027> 또는 <0028>; 또는 <0051> ~ <0067> 또는 <0068>의 방법으로 전달하기 위해 단락 <0132>에서 숫자 1~70으로 표시한 화합물과 같이 단락<0132>의 약물을 사용하는 것으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

개선된 니코틴 공급원.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0010> ~ <0032> 또는 <0033>; <0051> ~ <0067> 또는 <0068>; <0069> ~ <0077> 또는 <0078>; <0080> ~ <0083> 또는 <0084>의 방법; 상기 방법을 수행하기 위해 상기에 나열한 장치; 여기서 상기 니코틴 공급원은 모두 수용액 상태의 니코틴 및 전해질 형성 화합물로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0110>의 방법에서 상기 전해질 형성 화합물은 알칼리 금속 수산화물 또는 산화물; 알칼리 토금속 산화물; 또는 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼슘(Ca(OH)₂) 및 수산화칼륨(KOH) 및 이들의 조합물과 같은 단락<0374>의 표 2에 나열한 화합물로 이루어진 군으로부터 선택한 염 (염기 포함)으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0110> 또는 <0111>의 방법에서의 니코틴은 니코틴-HCl, 니코틴-주석산염(bitartrate), 니코틴-중주석산염(ditartrate) 및 이들의 조합물과 같은 니코틴 염기 및 니코틴 산염으로부터 선택하는 것으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0110>, <0111> 또는 <0112>의 방법에서 니코틴은 니코틴 염기 및 니코틴 주석산염 및 이들의 조합물로부터 선택되고, 상기 전해질 형성 화합물은 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼슘(Ca(OH)₂) 및 수산화칼륨(KOH) 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0110>, <0111> 또는 <0112>의 방법에서 니코틴은 니코틴 염기 및 니코틴 주석산염 및 이들의 조합물로부터 선택되고, 상기 전해질 형성 화합물은 KOH로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0110> ~ <0113> 또는 <0114>의 방법에서, 상기 수용액의 pH은 10, 11, 12, 13 또는 14와 동일하거나 그 이상인 것과 같이 9.0과 같거나 그 이상으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0110> ~ <0114>의 방법에서, 상기 전해질 형성 화합물은 KOH이고, 니코틴에 대한 KOH의 비율은 10:40, 10:60, 10:80 또는 10:100이되 10:60이 바람직하고, 이들 비율은 10:40 내지 10:100의 범위에서와 같이 본 발명의 내에서 다양한 실험적인 범위를 형성하는 것을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0110> ~ <0113> 또는 <0114>의 방법에서 전해질 형성 화합물을 수용액에서 니코틴과 혼합하는 단계를 추가로 구성하고 있음을 개시하고 있다.

본 발명의 한 구현예에 의하면, 상기 단락<0117>의 방법에서 상기 전해질 형성 화합물은 상기 수용액에 용해시 발열성이 있으며, 약 80℃ 또는 그 이상으로 니코틴의 수용액의 온도를 상승시키기 위해 충분한 양을 첨가하는 것으로 구성되어 있음을 개시하고 있다.

지금까지 설명한 것은 다음에서 충분히 이해될 수 있는 본 발명의 상세한 설명을 위해서 본 발명의 특징과 기술적인 이점을 상당히 광범위하게 약술한 것이다. 본 발명의 추가적인 특징과 이점으로서 본 발명의 청구범위의 주제를 형성하는 것은 이하에서 설명할 것이다. 이 기술분야의 통상의 기술자는 여기에 개시한 개념과 특정 구현예를 본 발명의 동일한 목적을 수행하기 위한 다른 구조로 개조 또는 설계하기 위한 원리로서 쉽게 이용할 수 있다는 것을 충분히 이해해야만 한다. 또한, 이에 상당하는 구조들은 첨부한 청구범위에 설정한 바와 같은 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는다는 것을 이 기술분야의 통상의 기술자라면 이해할 수 있을 것이다. 발명의 특징이라고 생각되는 새로운 특징, 그의 조직 및 작동 방법, 추가적인 목적 및 이점들은 다음의 상세한 설명은 첨부하는 도면과 연관하여 고려했을 때 더욱 이해할 수 있을 것이다. 그러나 각각의 도면은 단지 예시하고 설명을 목적으로 제공한 것이며, 본 발명의 한정을 정의하고자 하는 의도는 아니라는 것을 명확하게 이해해야 한다.

본 발명을 더욱더 완벽하게 이해하도록 하기 위해 첨부하는 도면에 의거하여 다음의 설명을 참고로 작성한 것이다.
도 1은 궐련을 시뮬레이트한 실험 전달 장치의 외부 사시도이다.
도 2는 궐련을 시뮬레이트한 실험 전달 장치의 내부 사시도이다.
도 3은 도 1과 2의 실험 전달 장치의 사용상태 사시도이다.
도 4는 조립 부품의 단계와 장치를 사용하기 위한 구성 부품의 최종 조합 형상을 보여주기 위한 실험 전달 장치의 보조 부품들의 단면도이다.
도 5는 니코틴 또는 다른 약물과 전달 강화 화합물을 제공하기 위한 여러 가지 공급원 부재들의 사시도이다.
도 6은 재활용 및 일회용 부위를 보여주기 위한 실험 전달 장치의 보조 부품들의 단면도이다.
도 7은 니코틴이나 다른 약물과 전달 강화 화합물을 공급하기 위한 장치 및 재충전 장치를 보여주기 위한 재활용 가능한 실험 전달 장치의 보조부품들의 단면도이다.
도 8은 니코틴 또는 다른 약물과 전달 강화 화합물을 공급하기 위한 재충전장치와 사시도로 보여주기 위한 재활용 가능한 실험 전달 장치의 단면도이다.
도 9는 장치와 재충전 장치를 보여주는 재활용 가능한 실험 전달 장치의 단면도로서, 9A는 재충전 장치 단독을 나타낸 것이고, 9B는 재충전 장치에 전달 장치가 안착된 상태를 보여주고 있으며, 9C는 니코틴이나 다른 약물과 전달 강화 화합물을 공급하기 위한 재충전 장치의 계량식 펌프를 압축한 이후의 전달 장치를 보여주고 있다.
도 10A은 별도의 부품으로서 사시도에서 보는 바와 같이 가열 소자를 갖는 대표적인 전달 장치의 단면도이고, 도10B는 장치 및/또는 그의 구성부품의 온도 제어를 위해서 전달 장치에 설치되어 있는 외부 가열 장치를 갖는 실험 전달 장치의 단면도이다.
도 11은 흡입되는 약물의 약제학적 전달을 위해 통상적으로 사용되는 계량식 흡입기를 시뮬레이트한 실험 장치의 단면도이다.
도 12는 흡입되는 약물의 약제학적 전달을 위해 통상적으로 사용되는 계량식 흡입기를 시뮬레이트한 실험 장치의 단면도이다.
도 13은 흡입되는 약물의 약제학적 전달을 위해 통상적으로 사용되는 계량식 흡입기를 시뮬레이트한 실험 장치의 단면도이다.
도 14는 흡입되는 약물의 약제학적 전달을 위해 통상적으로 사용되는 계량식 흡입기를 시뮬레이트한 실험 장치의 단면도이다.
도 15는 흡입되는 약물의 약제학적 전달을 위해 통상적으로 사용되는 계량식 흡입기를 시뮬레이트한 실험 장치의 단면도이다.

여기서, "입자"는 액적, 고형 입자 또는 액적이 고형 입자로 응집된 것과 같이 이들의 조합물일 수도 있다.

여기서, "치료학적으로 유효한 양"은 대상자, 즉, 사람 대상자에 대해 치료학적인 효과를 발휘하는 니코틴 또는 다른 약물의 농도 및 양을 말한다. 상기 대상자는 질병 또는 의학적으로 정의된 조건이 개선되었다. 상기에서 개선은 질병과 관련이 있는 징후의 어떤 개선 또는 치료를 말한다. 상기 개선은 관찰하거나 측정할 수 있는 개선이다. 따라서, 이 기술분야의 통상의 기술자는 처치가 질병 상태를 개선시켜 그렇치만 그 질병을 완전하게 치료하는 것이 아님을 깨달을 수는 있다. 일 부 구현예에서의 치료 효과는 니코틴 중독을 겪고 있는 대상자 또는 니코틴 금단 현상을 경험한 대상자가 갈망하는 니코틴의 감소 또는 제거를 포함할 수 있다.

여기서, "전해질 형성 화합물"은 용액 중에서 이온으로 분리되는 중성 또는 이온 물질을 말한다.

본 발명의 개념에 대해 이해를 돕기 위해서, 니코틴을 위한 장치 및 방법에 관하여 구현예를 기재할 것이다. 식별번호 [0132]에 열거한 약물을 여기에서의 설명에 따라 니코틴 대신 또는 추가해서 사용할 수 있음은 해당 기술분야의 통상의 기술자는 이해할 수 있을 것이다.

여기서 기재한 방법은 니코틴 전달 장치로부터 얻어진 니코틴의 복용량과 관련한 놀라운 발견에 관한 것이다. 본 발명자는 흡입에 의해 대상자에게 전달된 니코틴 복용량을 증가시키기 위한 예기치 못하게 동정된 방법을 발견하였다. 이러한 발견에서 중요한 것은 궐련과 유사한 담배 제품을 흡연하는 동안 니코틴 전달 대상자 경험을 대신할 수 있는 개선된 능력에 있다는 것이다. 개선된 니코틴 전달 프로필로서, 여기에 기재한 방법을 적용하는 대상자는 금연, 피해 감소 및/또는 대체를 시도하는 동안 우수한 니코틴 대체 요법을 제공받게 될 것이다. 건강 문제와 관련하여 끊임없는 흡연의 글로벌 문제에 대해 여기서 기재하는 방법이 금연하려는 흡연자를 돕기 위한 의료적인 노력에서의 불가피한 필요성으로 귀결될 것이다.

이론에 의해 구속되는 것을 바라는 것은 아니지만, 휘발성 제1 물질 (전달 강화 화합물을 말함)의 증기가 니코틴 공급원 위를 통과하여 액체나 고체 상태로 입자를 형성하고, 이어서 많은 니코틴이 증발하면서 제1 물질과 결합하여 추가로 입자를 발생하는 것으로 여겨진다. 정해진 온도에서 입자 형성(질량 전달)은 니코틴 증기가 제2 휘발성 물질을 통과할 때 형성되는 것보다 훨씬 많다. 마찬가지로, 정해진 온도에서 입자 형성은 두 물질의 증기가 병렬 혼합 장치(종래기술에 기재됨)에서 결합하였을 때 형성된 것보다 훨씬 많다. 이것은 저 휘발성 물질의 휘발성 때문에 입자 형상이 제한을 받고, 다른 물질을 함유하는 가스와 혼합하여 활성 물질이 희석되기 때문이다. 또한, 제2 물질 위로 제1 물질을 순차적인 통과는 종래와 같이 병렬로 혼합하는 것에 비해 두 물질을 효율적으로 결합시킬 수 있다. 제1 및 제2 물질 간의 상호 작용은 발열 공정이라는 점이다. 즉, 에너지는 발열 작용에 의해 열의 형태로 방출된다. 이론에 의해 구속되는 것을 바라는 것은 아니지만, 방출된 열은 니코틴의 증발을 증대시킨다고 여겨진다.

한 구현예로서, 상기 방법은 가스상 담체가 니코틴 공급원과 연통되게 하는 단계를 포함하고 있다. 이 구현예에서, 상기 가스상 담체는 전달 강화 화합물이 부족한 가스상 담체에 있는 니코틴의 양에 비교해서 니코틴의 양을 증가시켜 줄 수 있는 전달 강화 화합물을 함유하고 있다. 일부 구현예에서, 전달 강화 화합물은 니코틴 염기 또는 다른 약물과 반응하여 염을 형성할 수 있다. 특정 구현예로서, 전달 강화 화합물은 니코틴 염기와 반응하여 염 입자를 형성할 수 있다. 바람직한 구현예로서, 상기 입자는 공기역학 중량평균 직경(MMAD)으로 6㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 1㎛ 이하이다(For Mass Median Aerodynamic Diameter determinations, see Katz IM, Schroeter JD, Martonen TB, Factors affecting the deposition of aerosolized insulin, Diabetes technology & Therapeutics, vol. 3 (3), 2001, pp 387-397, incorporated by reference for this teaching).

여기서 기재한 방법은 니코틴과 유사한 생물 물리학 및/또는 화학적 특성이 있는 여러 가지 다른 약물을 사용하는데 적합할 수 있다. 다음의 화합물은 지방족 또는 방향족, 포화 또는 불포화 질소성 염기(수소 이온 또는 루이스산 허용 화합물을 함유하는 질소)이다. 여기서, 질소 원자는 복소환식 고리 또는 비순환식 고리(대체)로 존재한다. 추가로 상기 화합물들은 양호한 휘발성이 기대되는 융점(150℃ 이하) 또는 비점(300℃ 이하)을 기초로 하여 선택된다.

니코틴 외 다른 약물

1. 7-히드록시미트라지닌(7-Hydroxymitagynine)

2. 암페타민(Amphetamine)

3. 아레콜린(Arecoline)

4. 아트로핀(Atropine)

5. 부프로피온(Bupropion)

6. 케친(D-노르슈도에페드린)[Cathine (D-norpseudoephedrine)]

7. 케티논(β-케토암페타민)[Cathinone (β-ketoamphetamine)]

8. 클로로페니라민(Chlorpheneramine)

9. 다이부케인(Dibucaine)

10. 다이메모르판(Dimemorphan)

11. 디메틸트리타민(Dimethyltryptamine)

12. 디페닐히드라민(Diphenhydramine)

13. 에페드린(Ephedrine)

14. 호데닌(Hordenine)

15.히오시아민(Hyoscyamine)

16. 이소아레콜린(Isoarecoline)

17. 레보르파놀(Levorphanol)

18. 로벨린(Lobeline)

19. 메스칼린(Mescaline)

20. 메셈브린(Mesembrine)

21. 미트라기닌(Mitragynine)

22. 무스카린(Muscarine)

23. 파라히드록시암페타민(Parahydroxyamphetamine)

24. 프로카인(Procaine)

25. 슈도에피드린(Pseudo ephedrine)

26. 피릴아민(Pyrilamine)

27. 라클로프라이드(Raclopride)

28. 리토드린(Ritodrine)

29. 스코폴라민(Scopolamine)

30. 스파르테인(Sparteine: 루피니딘(Lupinidine))

31. 티클로피딘(Ticlopidine)

담배 연기 구성성분;

32. 1,2,3,4-테트라하이드로이소퀴놀린(1,2,3,4-Tetrahydroisoquinolines)

33. 아나바신(Anabasine)

34. 아나타빈(Anatabine)

35. 코티닌( Cotinine)

36. 미요시민(Myosmine)

37. 니코트린(Nicotrine)

38. 노르코티닌(Norcotinine)

39. 노르니코틴(Nornicotine)

항천식제

40. 오르시프레날린(Orciprenaline)

41. 프로프라놀롤(Propranolol)

42. 테르부탈린(Terbutaline)

항협심증제

43. 니코란딜(Nicorandil)

44. 옥시프레놀롤(Oxprenolol)

45. 베라파밀(Verapamil)

항부정맥제

46. 리도카인(Lidocaine)

니코틴성 수용체 약제

A. 니코틴성 작용제

47. 에피바티딘(Epibatidine)

48. 5-(2R)-아제티디닐메톡시)-2-클로로피리딘(ABT-594)

49. (S)-3-메틸-5-(1-메틸-2-피롤리디닐)이소옥사졸(ABT 418)

50. (±-2-(3-피리디닐)-1-아자비시클로[2.2.2]옥탄(RJR-2429)

B. 니코틴성 길항제:

51. 메틸릴카코티닌(Methyllycacotinine)

52. 메카밀아민(Mecamylamine)

C. 아세틸 콜린에스테라아제 억제제

53. 갈란타민(Galantamine)

54. 피리도스티그민(Pyridostigmine)

55. 피소스티그민( Physostigmine)

56. 타그린( Tacrine)

MAO -억제제

57. 5-메톡시-N,N-디메틸트립타민

58. 5-메톡시-α-메틸트립타민

59. 알파-메틸트립타민

60. 이프로클로지드(Iproclozide)

61. 이프로니아지드(Iproniazide)

62. 이소카보사지드(Isocarboxazide)

63. 리네졸리드(Linezolid)

64. 메클로베미드( Meclobemide)

65. N,N-디메틸트립타민

66. 페넬진( Phenelzine)

67. 페닐 에틸아민(Phenyl ethylamine)

68. 톨록사톤(Toloxatone)

69. 트라닐시프로민(Tranylcypromine)

70. 트립타민(Tryptamine)

가스상 담체와 그의 공급원

가스상 담체는 니코틴 염기와 전달 강화 화합물을 함유할 수 있는 가스일 수 있다. 이 기술분야의 기술자는 의도한 사용, 니코틴의 형성 및 특정한 전달 강화 화합물에 따라 적당한 가스상 담체를 쉽게 선택할 수 있을 것이다. 바람직한 구현예로서, 가스상 담체는 대상자에게 전달하기 위한 의도하는 최소한의 시간 동안 니코틴의 형성 및/또는 전달 강화와 관련하여 실질적으로 불활성이다. 일부 구현예에서, 가스상 담체는 주변 공기이다. 다른 구현예로서, 가스상 담체는 이산화탄소 또는 질소 가스와 같은 실질적으로 순수 가스 또는 이러한 가스들의 혼합 가스이다. 이러한 구현예에서, 가스상 담체는 여기서 기재한 방법을 달성하기 위한 방식으로 가스상 담체를 유지하고 전달할 수 있도록 설계된 용기로부터 공급된다. 예를 들어 정량식 흡입기를 사용하는 구현예에서, 가스상 담체는 하이드로플루오로카본일 수 있으며, 추진제로서 하이드로플루오로알칸(HFAs)을 포함한다. 일부 구현예로서, HFAs는 하나 또는 그 이상의 HFA 134a 및 HFA 227이다.

전달 강화 화합물

전달 강화 화합물은 가스상 담체가 니코틴 공급원과 연통되게 놓여 있을 때 가스상 담체에서 니코틴의 전체 농도를 증가시킬 수 있는 화합물이다. 니코틴의 증기압은 25℃에서 0.04mmHg이다. 주변 온도를 사용한다면, 주어진 온도에서 니코틴더욱 높은 증기압을 갖는 전달 강화 화합물이 바람직하다. 제한하는 것은 아니지만, 일례로서 염화수소산, 브롬화수소산 또는 황산과 같은 무기산, 포화 또는 불포화 지방족산, 포화 및 불포화 지환족 산, 방향족 산(복소환식 방향족 포함), 폴리카르복실산, 히드록시, 알콕시, 케토 및 옥소산, 티오산, 아미노산, 및 상기 각각은 할로겐에 한정하는 것은 아니지만 이를 포함해서 임의로 하나 또는 그 이상의 헤테로원자로 대체할 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 전달 강화 화합물은 카르복실산이다. 이들 구현예에서, 카르복실산은 "2-옥소산" 부류이다. 일부 구현예에서, 카르복실산은 "α-케토산"으로 알려진 α-케토산 부류에 있다. 이들 구현예에서, 상기 산은 3-메틸-2-옥소발레르산, 피루브산, 2-옥소발레르산, 4-메틸-2-옥소발레르산, 3-메틸-2-옥소부탄산, 2-옥소옥탄산 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것이다. 일부 구현예에서는, 전달 강화 화합물은 고형 입자, 예를 들면 염 입자를 형성한다. 다른 구현예로서, 전달 강화 화합물은 액적 에어로졸을 형성한다.

다른 한편으로, 전달 강화 화합물은 입자 에어로졸, 니코틴 염기를 흡수 및 흡착할 수 있는 입자를 형성한다. 특정 구현예에서, 특정 에어로졸은 염화암모늄염 입자를 포함한다. 니코틴 입자 형성 또는 입자상에 니코틴 흡수/흡착으로 이루어진 구현예에서 형성된 입자들은 크기가 바람직하게 6㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 5㎛ 이하 또는 1㎛ 이하이다.

니코틴(또는 다른 약물) 공급원

니코틴 염기의 구현예는 니코틴 염기 또는 니코틴 염(예를 들면, 니코틴-HCl, -주석산염, -중주석산염)과 같이 휘발성 형태의 니코틴을 제공할 수 있는 어떤 화학제로 이루어진 화합물을 사용할 수 있다. 비록 한가지 형태의 이상의 니코틴을 사용한다 할지라도 프리염기 니코틴이 바람직하다. 니코틴 공급원은 니코틴을 안정화시키기 위해 산화방지제(예를 들면 BHA, BHT 및 아스코르브산염)와 같은 다른 화합물로 이루어지게 할 수 있다. 일부 구현예로서, 니코틴은 부재에 흡수되어 니코틴 공급원을 제공한다. 흡수된 니코틴은 비교적 불활성 재료의 표면에 보유되어 있다. 한정하는 것은 아니지만 흡수 부재 재료로는 유리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, PET, PBT, PTFE, ePTFE 및 BAREX^®을 포함한다. 흡수 공정은 가스, 액체 또는 고체 용질을 분자막 또는 원자막(흡착물)을 형성하는 고체 표면, 드물게는 액체(흡착제)의 표면에 축적할 때 일어난다. 물리적인 흡착은 대표적으로 흡착제 표면을 구성하는 흡착물 분자와 원자 간의 반 데 발스 힘과 정전기적인 힘에 기인한 것이다. 따라서, 흡착제는 표면적과 양극성과 같은 표면 특성에 의해 특징져지게 된다.

특정한 넓은 표면적은 큰 흡착 능력을 제공하는 것이 바람직하지만, 비가역적으로 한정된 용량에서 큰 내부 표면적의 발생이 흡착 표면들 간에 다수의 작은 크기의 기공에서 발생한다. 미세 기공의 크기는 내부 흡착 표면에 대해 흡착물 분자의 접근성을 결정한다. 그래서, 미세 기공의 기공 크기 분포는 흡착제의 흡수성을 특정하기 위한 다른 중요한 성질이 된다. 표면 극성은 물 또는 알코올과 같은 극성 물질과 잘 맞도록 되어 있다. 그래서 극성 흡착제를 "친수성"이라고 부르며, 제올라이트, 다공성 알루미나, 실리카 젤 또는 실리카-알루미나와 같은 알루미노규산염은 이러한 타입의 흡착제의 예에 해당한다. 다른 한편으로, 비극성 흡착제는 일반적으로 "소수성"이다. 탄소질의 흡착제, 폴리머 흡착제 및 실리카라이트는 전형적으로 비극성 흡착제이다. 이러한 흡착제는 물 보다는 오일이나 탄화수소와 더 잘 맞는다. 일부 구현예에서, 흡착되는 표면은 흡착제가 액체 형태일 경우 모세관 작용으로 흡착 재료를 위킹한다. 여기서 위킹은 액체와 흡착되는 표면 간의 상호분자 간의 힘이 액체 내에서의 분자 간의 응집력보다 강할 때 일어난다. 이 효과는 물질이 수직한 흡착표면을 터치하는 곳에서 오목한 메니스커스(표면 장력에 의해 오목한 또는 볼록한 모양이 되는 일)를 일으킨다. 흡착 표면은 친수성 또는 소수성 액체를 위킹하도록 선택되거나 설계할 수 있다.

다른 구현예에서, 니코틴 공급원 부재는 흡수성 재료(다공성 또는 비다공성 중 하나)로 이루어지게 할 수 있다. 다음에 한정하는 것은 아니지만 이러한 니코틴 공급원 부재 재료는 폴리에틸렌(PE)과 폴리프로필렌(PP)를 포함한다.

니코틴 공급원은 일부 구현예에서 니코틴 저장조와 연통되게 할 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 저장조는 흡수 또는 흡착하는 니코틴 공급원 부재와 연통하는 액체 저장조에 니코틴 용량을 액체 형태로 보관하고 있다. 다른 구현예에서, 니코틴 저장조는 니코틴 공급원 부재이거나 니코틴 공급원 부재의 일부를 구성한다. 다음에 한정하는 것은 아니지만 이러한 조합의 공급원과 저장조는 니코틴 용액과 포화된 재료(예를 들면 PE 또는 PP)이다. 특정 구현예에서, 상기 저장조는 충분한 니코틴 용액을 제공하여 전달 장치가 원하는 시간에 치료학적으로 유효한 니코틴 복용량을 제공할 수 있도록 한다. 다음의 예에 한정하는 것은 아니지만, 원하는 일수(예를 들면 1~7일)에 대해 하루 당 원하는 퍼프수(예를 들면 200)와 가스상 담체 35㎤ 용량의 "퍼프" 당 니코틴 0 ~ 100㎍을 전달할 수 있는 장치이어야 한다. 어떤 구현예에서, 전달되는 니코틴의 양은 35㎤ 용량의 "퍼프" 당 니코틴 10과 110, 20과 100, 50과 100 또는 40과 60㎍ 사이에 있다.

식별번호 [0132]에 나열된 다른 약물이 니코틴 대신 또는 니코틴에 추가해서 사용되어 상기 예시한 종류와 같이 니코틴 염기에 적용하는 동일한 원리로 작용하는 약물의 공급원을 형성할 수 있다.

개선된 니코틴 공급원

니코틴이 약물이었던 개선된 적용에 대한 종전의 구현예에서, 일정한 수의 퍼프 이후에도 니코틴 전달이 바람직하지 않게 낮은 수준이면서 종래 장치에 상당량의 니코틴이 남아 있었다. 니코틴 전달의 줄어드는 프로필을 니코틴의 함유를 많게 하여 대응을 하였다. 하지만, 에어로졸 전달이 유용한 레벨 이하로 떨어진 후에 니코틴 공급원에 니코틴의 잔류물이 많다고 할지라도 많은 양의 니코틴이 남아 있었다. 종래 기술 장치는 치료학적인 효과를 위해서 니코틴 전달은 잘하였지만, 이들의 한계점인 a) 원하는 니코틴의 양과 b) 사용 후의 잔류하는 니코틴의 함량이 상업적인 제품으로 유용한 에어로졸 장치를 디자인하는데 문제로 자리 잡고 있다. 예를 들면, 장치에 니코틴이 상당량 잔류하는 것은 어떤 나라에서도 정식적인 당연한 문제점을 유발하는 것이다.

종전의 적용에 대해, 니코틴 사용의 효능을 증가시키고 니코틴 단위 함량당 퍼프 이상으로 유용한 전달 프로필을 확장하는 방법은 열을 적용하는 것이다. 본 발명자는 니코틴 염기에 열을 적용해 보았을 때, 니코틴 전달이 극적으로 증가했고, 또한, 유용한 니코틴 전달 레벨을 갖는 퍼프 수가 증가하였다. 그래서, 본 발명자는 니코틴 염기에 열의 적용은 니코틴 에어로졸 전달을 증가시키는데 유용하다는 결론을 내렸다. 또한, 시간 경과에도 퍼프 당 니코틴 농도가 떨어지는 비율도 낮아졌다. 그러나 본 발명자의 목표는 니코틴 전달을 강화하기 위해서 장치에서 가열 소자를 사용하는 것을 피하고자 하는 것이다. 이 기술은 생산 비용을 높아지며 궁극적으로는 소비자에게 부담을 주며, 더욱 어렵게 규정 승인을 받는 경로를 만들어야만 한다.

따라서, 본 발명자는 전달 효율을 증가시키고 완전히 사용한 후에 장치 중에 잔류 니코틴의 양을 감소시키기 위해 가열에 대한 다른 대처 방안을 찾았다. 니코틴 공급원에 대한 실험에서, 본 발명자는 뜻밖에 물/니코틴 용액 중에서 전해질 형성 화합물을 니코틴 염 또는 니코틴 염기에 첨가하면 전해질 형성 화합물이 없는 수용성 니코틴 용액에 비해 그리고 전해질 형성 화합물을 첨가하지 않은 니코틴 염기에 비해 극적으로 전달과 니코틴의 잔류 두 가지 모두를 개선할 수 있다는 것을 발견하였다. 전해질 형성 화합물의 예는 표 11에서 찾아볼 수 있으며, 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH)와 같은 강염기를 포함하며, 이 중에서 KOH가 특히 바람직하다. 그리고 개선된 공급원에서 사용하기에 바람직한 니코틴의 형태는 니코틴 염기 및/또는 니코틴 주석산염이다. 특히 바람직한 조합은 물에서 니코틴 염기와 KOH이다. 이러한 개선된 니코틴 플러스 전해질 형성 화합물 공식은 종래의 장치 및 조성물과 완전히 호환성이 있다. 이러한 극적이고 놀라운 개선점은 개조된 니코틴 공급원에서 찾아볼 수 있으며 추가로 실험 #1~6과 디자인 #1~3 통해서 확인할 수 있다.

전달 강화 화합물 공급원

일부 구현예의 방법에서, 가스상 담체는 전달 강화 화합물과 미리 조합된다. 다른 구현예의 방법에서, 가스상 담체를 전달 강화 화합물에 탑재하거나 니코틴 공급원 위로 가스상 담체를 함께 통과시키는 단계를 포함한다. 가스상 담체를 전달 강화 화합물에 탑재하는 단계의 구현예에서, 전달 강화 화합물은 일반적으로 전달 강화 화합물 공급원의 형태로 제공된다. 이들 구현예에서 가스상 담체는 전달 강화 화합물 공급원과 직접 연통되어 전달 강화 화합물이 전달 강화 화합물 공급원을 통해서 가스상 담체로 들어갈 수 있다. 일부 구현예에서, 전달 강화 화합물 공급원은 전달 강화 화합물을 흡수 및 흡착하는 재료를 포함하는 전달 강화 화합물 공급원 부재로 구성되어 있다. 전달 강화 화합물 공급원 부재 재료는 일반적으로 전달 강화 화합물에 대해 불활성이다. 일부 구현예에서, 전달 강화 화합물은 앞에서 기재한 바와 같이 산이다. 다음의 예에 한정하는 것은 아니지만, 이러한 구현예에서 흡수 부재 재료는 유리, 스테인리스스틸, 알루미늄, PET, PBT, PTFE, eTFE 및 BAREX^®이다. 또 다음의 예에 한정하는 것은 아니지만 이러한 구현예에서의 흡수 부재 재료는 PE와 PP를 포함한다.

일부 구현예에서 전달 강화 화합물 공급원은 전달 강화 화합물 저장조이거나 이것과 연통되게 할 수 있다. 일부 구현예에서, 저장조는 흡수성 또는 흡착성 전달 강화 화합물 공급원 부재와 연통되어 있는 액체 저장조로서 다량의 전달 강화 화합물을 액체 형태로 포함하고 있다. 다른 구현예로서 니코틴 저장조는 전달 강화 화합물 공급원 부재이거나 그의 일부를 형성한다. 다음의 예에 한정하는 것은 아니지만, 이러한 조합의 공급원 및 저장조는 전달 강화 화합물 용액과 포화된 재료(예를 들면, PE 또는 PP)일 수 있다. 특정 구현예에서, 저장조는 원하는 시간에 걸쳐 전달 장치가 치료학적으로 유효한 정량의 니코틴을 제공할 수 있도록 전달 강화 화합물 용액을 충분히 제공하게 된다. 다음의 예에 한정하는 것은 아니지만, 원하는 일수(예를 들면 1~7일)에 대해 하루 당 원하는 퍼프 수(예를 들면 200)와 가스상 담체 35㎤ 용량의 "퍼프" 당 니코틴 0 ~ 100㎍을 전달할 수 있도록 전달 강화 화합물을 충분히 전달할 수 있는 장치일 수 있다. 어떤 구현예에서, 전달되는 니코틴의 양은 35㎤ 용량의 "퍼프" 당 니코틴 10과 110, 20과 100, 50과 100 또는 40과 60㎍ 사이에 있다. 니코틴 0㎍을 전달하는 구현예는 일반적으로 담배 제품 중지 프로그램에 따른 점진적인 니코틴 감소의 최종 지점에 있게 되는 것이다.

온도

일부 구현예의 방법에서, 상기 방법은 하나 또는 그 이상의 가스상 담체, 니코틴 공급원 및/또는 개선제 공급원의 온도를 증가시키는 단계를 포함하고 있다. 이러한 온도 조절단계는 일반적으로 니코틴 전달량을 조절하거나 더 강화하는데 사용하고 있다. 일부 구현예에서, 온도 증가는 전달된 니코틴의 레벨이 일반적으로 원하는 최소 수준 이하로 떨어지기를 바랄 경우에만 사용하고 있다. 일부 구현예에서, 이것은 35cc 퍼프 당 20㎍ 이하, 바람직하게는 30㎍ 이하, 더 바람직하게는 40㎍ 이하일 수 있다. 예를 들어, 보통 목표로 하는 전달 농도는 니코틴 전달 분야에서 잘 알려진 기술에 의해 측정할 때 35㎤ "퍼프" 당 40~50㎍이다[See The FTC Cigarette Test Method for Determining Tar, Nicotine and Carbon Monoxide Yield of U.S. Cigarettes: Report of the NCI Ad Hoc Committee. Smoking and Tobacco Control Monograph #7. Dr. R. Shopland (Ed.). Darby, PA: Diane Publishing Co, 1996]. 일부 구현예에서, 일반적으로 낮은 온도는 니코틴 공급원으로부터 원하는 니코틴 전달 농도를 유지하도록 시간이 지나면서 온도를 증가시켜서 사용한다. 다른 구현예에서, 사용 중에는 일정한 온도를 유지한다. 일부 구현예에서 온도는 최대 100℃, 최대 70℃로 상승하거나 또는 상기 온도는 40±5℃로 상승한다. 예를 들어 원하는 니코틴 농도 범위(예를 들어 퍼프 당 20~50㎍)에서 복수의 퍼프 당 니코틴 전달의 유지를 용이하게 하도록 전달 강화 화합물로서 피루브산을 40℃로 가열할 수 있다. 일부 구현예에서 온도 제어는 온도 제어 소자에 의해서 발휘된다. 이러한 소자는 가스성 담체, 니코틴 및/또는 전달 강화 화합물에 대해 원하는 목표로 온도를 달성할 수 있는 잘 알려진 메카니즘일 수 있다.

온도 제어 소자의 특별한 예로는 다음의 실험 장치에서 예시되어 있다. 다른 한편으로, 발열성 화학적인 가열이 니코틴 전달의 강화를 위해서 채용될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 형성시에 염기 화합물을 니코틴 및/또는 물과 혼합시켜서 발열 반응으로 열을 발생시킬 수 있다. 그로 인하여 실온에서 에어로졸 형성에 비해 증가된 퍼프 수에 따라 니코틴 사용의 효율성을 증가시키고 니코틴 전달을 유지할 수 있다. 발열 반응은 니코틴 공급원으로부터 예를 들어 물-KOH 혼합물을 분리하여 온도 증가를 위한 열을 생성할 수 있다. 또한, 염기를 물과 또는 물 없이, 바람직하게는 물과 함께 니코틴 공급원의 니코틴과 혼합하여 열을 발생시킬 수 있고 추가로 앞선 설명한 바와 같이 개선된 니코틴 공급원에 대해 니코틴 전달을 강화할 수 있다. 어느 경우에, 발열 반응에 의한 열은 가스상 담체, 니코틴 공급원 및/또는 강화제 공급원(존재할 경우) 중 하나 또는 그 이상과 같이 전달 장치의 어떤 구성성분 그리고 흡입하는데 니코틴/가스상 담체를 보다 더 적합하도록 만들기 위해 향미제 화합물과 같은 다른 구성 성분의 온도를 상승시키는데 동력원으로 이용할 수 있다.

장치

여기에서 기재한 방법은 일반적으로 장치의 작동시 여기에 기재한 방법을 수행할 수 있도록 적합하게 구성된 전달 장치를 이용해서 수행을 한다. 이 기술분야의 기술자들은 앞서 말한 가이드라인을 이용해서 여러 가지 전달 장치를 디자인하고 제작할 수 있을 것이다. 하지만, 본 발명자들은 여기서 기재한 방법을 실례로서 명확히 하고 특정 실시예로서 실제 적용할 수 있도록 다수의 전달 장치 구조를 제공하기로 한다. 장치 사용자에게 전달되는 가스상 담체는 금연, 피해 감소, 및/또는 대체를 위해 치료학적으로 유효한 정량의 니코틴을 포함할 수 있다. 바람직한 전달 장치는 폐 전달 시스템이다. 폐 전달 시스템은 적당한 입자 크기와 입자 크기 변동성이 낮은 일정한 복용량을 폐의 깊은 부위로 전달할 수 있는 능력이 있다. 폐 의약품 전달은 바늘이 없는 투여에 한정하지 않으며, 환자의 수용과 순종시 그의 보조를 개선하게 된다. 그리고 코, 경피, 입 그리고 바늘이 없는 주사를 포함하는 여러 가지 건강한 조직을 해치지 않는 의약 전달 기술 중에서, 폐 전달은 새로운 치료요법을 전달하고 존재하는 화합물의 전달을 개선할 수 있도록 정확한 복용량 적정, 신속한 흡수, 높은 생물학적 이용 가능성을 위해 독특한 잠재성을 제공한다.

발명을 수행하기 위한 최선의 모드

니코틴 에어로졸 형성하는데 적당한 실험 디자인을 위한 검사

산 증기가 염기 증기와 바로 반응하여 에어로졸 입자의 발생을 평가하기 위해 아래와 같이 여러 가지 실험 디자인에 대해 시험을 하였다.

실험 #1 : 프리염기 니코틴 위를 통과하는 "Y"자형 관에서 증기의 혼합물을 발생시키기 위해 염산과 암모니아를 사용하였다.

목적

프리염기 니코틴을 에어로졸화하는데 충분한 특성을 갖는 에어로졸을 발생시키기 위하여 화학적으로 확고한 산/염기 시스템의 효능을 평가하는 것을 목표로 한다.

실험 방법

이 실험 디자인은 2개의 동일한 유리 시험관(시험관 A는 염산(HCl) 5㎖, 시험관 B는 암모니아(NH₃) 5㎖가 포함되어 있음)를 포함하며 "Y"자형 관을 통해서 연결되어 있으며, 상기 "Y"자형의 관은 상기 2개의 관으로부터의 증기가 "Y"자형 관류에서 바로 혼합되도록 설계되어 있으며, 제어 퍼프 부피 장치(Controlled Puff Volume Apparatus), CPVA(100번(100퍼프)에 대해 2초 동안(3초 간격) 40cc 공기)를 사용하여 프리염기 니코틴 위를 통과하도록 설계하였다. HCl과 NH₃ 증기의 혼합물은 하얗고, 치밀하며 눈에 보이는 연기를 생산하였다.

니코틴 위로 HCl과 NH₃을 통과시킨 후 얻어진 니코틴의 양

샘플 ID	니코틴(㎍)/샘플	니코틴(㎍)/퍼프
HCl 및 NH₃ 단독	0	0
니코틴, HCl 및 NH₃	3796.2	37.9
니코틴 단독	1291.9	12.9

설명

염산, 암모니아 및 니코틴의 사용은 표 1에 나타낸 바와 같이 상당한 니코틴 전달 대 니코틴 단독에 기인한 것이다. 그러나 이 실험에서 선택한 상기 산과 염기의 화학적인 반응성 및 부식성 때문에 선택적으로 휘발성 및 저 휘발성 산(예를 들면 지방산)을 포함해서 부식성이 없는 산과 같이 인간에게 사용할 수 있는 구성성분을 평가하였다.

실험 #2 : 니코틴 염기 위에 산 있는 에어로졸 전달 배열의 전개에 사용하기 위한 적당한 산 후보군을 위한 검사

목적

이 실험의 목적은 폐로 전달하기에 적당한 에어로졸을 형성하는데 일련의 후보군 산의 프리염기 니코틴과의 혼합 능력을 평가하기 위한 것이다. 우수한 후보군은 ㎍/퍼프의 단위로 다량의 프리염기 니코틴을 함유하는 에어로졸을 만들게 되며, 추가 평가하는데 선택된다. 휘발성 카르복실산이 비교적 휘발성이 높고, 궐련과 식품 첨가제, 향미제 및 감미제와 같은 인간이 소비하는 다른 상업적인 제품의 구성성분을 이룬다는 사실 때문에 유기산으로 선택되었다.

실험 방법

각각 4cm × 2cm × 1cm 크기의 2개의 동일한 사각형 유리 챔버는 상기 챔버의 중앙으로부터 90°로 돌기 전에 상기 챔버의 정상부로부터 외부 방향으로 확장되어 있는 2개의 입구와 출구 포트를 포함하고 있다. 이들 포트는 상기 챔버의 반대측과 가장자리 가까이에 위치하고 있다. 내부적으로는, 이들 포트는 중공형의 유리관으로 구성되어 있으며, 상기 챔버의 저부 가까이 확장되어 있다. 이들 포트의 목적은 프리염기 니코틴(챔버 "B") 또는 후보군 산(챔버 "A")의 용량을 가로지르는 공기의 이동에 대한 경로를 제어하는 것을 목적으로 한다. 이러한 실험을 위해 챔버 B를 200㎕ 프리염기 니코틴으로 채웠고 챔버 A는 200㎕의 피루브산으로 채웠다. 프리염기 니코틴과 피루브산의 용량을 에펜트로프 피펫(Eppendorf pipette)으로 첨가하였다. 프리염기 니코틴과 피루브산을 4℃와 질소 가스 하에 보관하였다. 실험에 사용할 용량의 프리염기 니코틴과 피루브산은 질소 가스 없이 냉동 조건하에서 보관하였다. 실험에 사용할 용량은 챔버로 이동시키기 전에 실온으로 하였다. 실험 탐침봉을 사용하여 실험 사용용량을 실온에 도달하였는지 확인하였다. 각 챔버에서 충전하는 입구를 정교하게 하고, 정상부의 중앙 패널에 배치하였다. 그리고 적당한 반응물로 챔버를 충전하였다. 적당한 용량을 개개의 챔버에 첨가하면 각각의 입구는 외부 층이 TEFLON^®테이프로 이루어진 PARAFILM^®의 플러그를 사용하여 밀봉하였다. 따라서, 상기 챔버는 TEFLON^®관류에 의해 순차적으로 연결되며 PARAFILM^®의해 안착되어 있다. 챔버 B로부터의 출구는 TYGON^® 관류에 의해 반응 생성물을 수집하는데 사용되는 캠브리지 필터(44mm 직경)를 포함하는 필터 홀더에 연결되어 있다. Pillsbury HC의 "저 점화-포텐셜 궐련으로부터의 전체 입자 물질 및 가스의 수집을 위한 흡연 기계 파라미터" 참조. U.S 소비자 제품 안전 위원회 #CPSC-S-92-5472 Ii 1993.03.14. 에 대해 약정. 필터 하우징의 반대편 쪽은 TYGON^® 관류에 의해 100cc 주사기에 연결되었다. 이 주사기는 제어 퍼프 용량 장치(Controlled Puff Volume Apparatus: CPVA)를 메이크 업한 자동화 시스템에 부착되어 있다. 이에 관한 상세한 방법론은 Levin ED, Rose JE 및 Behm F.의 "흡연 형상학적인 제특징과 구조적인 관계를 붕괴시키지 않는 퍼프 용량 제어 기술", 참조. Behavior Research Methods Instruments & Computers, 21: 383-386, 1989. 제1 챔버를 채워서 제1 샘플링 간격을 시작하기 위한 셋업을 준비하기 위한 총 시간은 대략 5분이었다. 상기 CPVA는 20번(20 퍼프) 동안 2초 지속(30초 간격)에서 35cc의 공기 용량을 빨아들이도록 프로그램화되어 있다. 충전된 챔버는 수조에 반 정도 침지하여 샘플링하기 전에 10분 동안 70℃에서 평형되게 하였다.

후보군 산에 대해 평가를 하기 전에, 대조 실험을 수행하였다. 즉, 프리염기 니코틴만 챔버에서 유지시키고, 니코틴 증기를 20번(2초 지속 및 30초 퍼프 간격 간격에서 35cc의 공기의 20 퍼프) 동안 캠브리지 필터를 통해서 빨아들였다. 모든 샘플을 NPD(질소 인 검출기)를 이용하여 가스크로마토그라피(GC)에 의해서 정량화하였다.

다음의 표는 산 검사와 대조 실험의 결과를 나타낸 것이다. 이 결과는 각 퍼프에서 측정된 니코틴의 양을 보고하고 있는 것이다.

~70℃ 에서 염기 위로 산의 니코틴 전달

샘플 ID	니코틴(㎍)/퍼프
니코틴 대조군	46.12
니코틴 상에 4-메틸-2-옥소발레르산	281.39
니코틴 상에 이소발레르산	25.00
니코틴 상에 카프릴산(옥탄산)	29.44
니코틴 상에 2-옥소옥탄산	90.48
니코틴 상에 글리콜산	35.32
니코틴 상에 카프로산	14.97
니코틴 상에 레불린산	39.93
니코틴 상에 2-옥소발레르산	297.75
니코틴 상에 프로피온산	09.68
니코틴 상에 목초산	32.54
니코틴 상에 2-머르캅토프로피온산	19.29
니코틴 상에 4-펜텐산	24.92
니코틴 상에 2-노네노인산	39.84
니코틴 상에 제란산	40.54
니코틴 상에 3-메틸-2-옥소발레르산	363.89
니코틴 상에 2-메틸-4-펜탄산	26.03
니코틴 상에 3-사이클로헥산-1-카르복실산	48.24
니코틴 상에 글리옥실산	35.17
니코틴 상에 락트산	39.88
니코틴 상에 올레산	48.45
니코틴 상에 트리메틸피루브산	26.69
니코틴 상에 피루브산	362.28
니코틴 상에 3-메틸-2-옥소부탄산	213.99

설명

상기 실험 결과는 대략 70℃에서 니코틴 상에 3-메틸-2-옥소발레르산의 경우 과량의 니코틴(363.89㎍/퍼프)을 전달하는 것을 보여주고 있으며, 다음에 피루브산(362.28㎍/퍼프), 2-옥소발레르산(297.75㎍/퍼프), 4-메틸-2-옥소발레르산(281.39㎍/퍼프), 3-메틸-2-옥소부탄산(213.99㎍/퍼프) 및 2-옥소옥탄산(90.48㎍/퍼프)을 보여주고 있다. 이러한 후보군들은 다음의 실험에서 기술하는 바와 같이 대기 조건하에서도 평가를 하였다. 3-메틸-2-옥소발레르산, 피루브산, 2-옥소발레르산, 4-메틸-2-옥소발레르산, 3-메틸-2-옥소부탄산 및 2-옥소옥탄산이 "2-케토산" 또는 "알파-케토산"의 항목으로 카르복실산의 종류를 나타낸다.

실험 #3 : 주변 온도하에서의 상기 산 후보군의 평가

목적

이 실험의 목적은 상기에 기술한 실험으로부터 선택된 산 후보군 중에서 어느 것이 주변 온도하에서 과량의 니코틴을 전달할 수 있는지 평가하기 위한 것이다.

실험 방법

이 실험은 유리 챔버를 가열 수조에 침지하지 않지만 주변온도에서 샘플링하는 것을 제외하고는 앞선 실험에 기재한 것과 동일하게 수행하였다. 개개의 실험을 선택한 산 후보군, 즉 3-메틸-2-옥소발레르산, 피루브산, 2-옥소발레르산, 4-메틸-2-옥소발레르산, 3-메틸-2-옥소부탄산 및 2-옥소옥탄산을 사용하여 수행하였다. 각각의 실험에 대해 앞선 실험에서와 같이 챔버 A에 다른 산을 배치하고 챔버 B에 프리염기 니코틴을 배치하였다. 앞선 실험에서와 같이 프리염기 니코틴 대조 실험도 수행하였다.

결과

주변 조건하에서 샘플링한 산 후보군의 평가결과를 다음 표에 나타내었다. 이 결과는 각각의 퍼프 시 측정된 니코틴의 양을 나타낸 것이다.

염기상에 선택된 산을 사용하는 니코틴 전달(주변 온도)

샘플 ID	니코틴(㎍)/퍼프
니코틴 염기 대조군	08.76
니코틴 상에 3-메틸-2-옥소발레르산	12.93
니코틴 상에 피루브산	44.68
니코틴 상에 2-옥소발레르산	18.96
니코틴 상에 4-메틸-2-옥소발레르산	13.63
니코틴 상에 2-옥소옥탄산	04.46
니코틴 상에 3-메틸-2-옥소부탄산	18.65

설명

주변 온도로부터의 데이타에 의하면, 니코틴 에어로졸로부터 44.68㎍/퍼프를 전달하는 피루브산이 우수한 후보군임을 보여주고 있다.

실험 #4 : 에어로졸 발생하는 종래 디자인에 대한 70℃ 이하 및 주변 온도 하에서의 산 후보군의 평가(각각 실험 2와 3)

목적

이 실험의 목적은 종래 기술의 형상과 산과 염기의 순차적인 배열을 비교하여 어느 것이 훨씬 높게 니코틴을 전달하는지를 알아보기 위한 것이다. 2개의 산 후보군은 70℃ 이하에서 유사한 니코틴 전달을 발생시킨 것으로, 주변 온도하에서 과량의 니코틴을 전달한 하나의 산 후보군을 70℃ 이하에서 그리고 대기 온도 하에서 각각 시험하였다.

실험 방법

이 실험에서, 실험 #2에서 사용한 것과 정확하게 같은 2개의 동일한 사각형의 유리 챔버를 채용하였다. 챔버 A에는 200㎕의 산이 포함되어 있고, 챔버 B에는 200㎕의 프리염기 니코틴이 포함되어 있다. 이 두 개의 챔버는 "Y"자 형상으로 된 유리 연결기구를 통해서 연결되어 있다. 그리고 이 연결기구는 앞에서 언급한 바와 같은 캠브리지 필터를 포함하는 동일한 PTFE 하우징에 연결되어 있다. CPVA를 사용하여 20번(20 퍼프) 동안 2초 지속(30초 간격)시 공기 35cc의 용량을 빨아드릴 때 튜브로부터의 증기가 "Y"자 형상의 유리 연결기구에서 즉시 혼합이 이루어진다. 온도 실험을 평가하기 위하여 산과 니코틴을 대략 70℃의 수조에 반 정도 침지하였다. 상기 챔버를 샘플링하기 전에 10분 동안 평형이 되게 하였다. 주변 온도 실험을 위해서, 두 개의 챔버를 실험실 벤치에 놓고, 선택한 샘플에 대해 질소 인 검출기를 가지고 가스 크로마토그래피를 사용해서 니코틴에 대해 분석을 하였다.

결과

다음의 표는 종래 시스템에 대해 상승 온도(대략 70℃)와 대기 조건하에서 샘플링한 산 후보군의 평가 결과를 나타낸 것이다. 또한, 염기 위에 산을 순차적으로 배열한 디자인(실험 #2-3)을 사용한 결과와 비교하기 위한 것이다. 아래의 결과는 각 퍼프에서 측정한 니코틴의 양을 나타낸 것이다.

"Y"자 형상의 디자인을 사용하는 니코틴 전달(종래기술)

샘플 ID	니코틴(㎍)/퍼프
	종래기술(Y-연결장치)	순차적인 디자인
~70℃에서
3-메틸-2-옥소발레르산과 니코틴	11.50	363.89
피루브산과 니코틴	23.00	362.28
주변 실온에서
피루브산과 니코틴	3.26	44.68

설명

상기의 데이타에 기초해 보면, 종래 기술 디자인에서의 니코틴 전달은 순차적인 디자인에 비해 상당히 낮으므로 순차적인 디자인이 니코틴 에어로졸을 전달하는 방법으로 우수하다는 것을 알 수 있다.

실험 #5 : 충분한 농도의 니코틴을 갖는 에어로졸 플럼의 전개에서 염기상에 산 환경을 제공하기 위한 산 저장조와 염기 저장조의 순차적인 배열에 대한 효능

목적

이 실험의 목적은 산 증기가 프리염기 니코틴 챔버 쪽으로 그리고 니코틴 위로 들어올려져서 충분한 양의 프리염기 니코틴을 갖는 플럼 연무를 발생하도록 산과 염기 저장조를 일렬로 배열하는 것에 대한 영향을 결정하기 위한 것이다. 이 실험에 피루브산을 선택 사용하였다.

실험 방법

이 실험 방법은 실험 #2와 동일하게 하였다. 이 실험은 두 부분, A와 B로 구분되어 있다. 먼저, A부분은 3 샘플(샘플당 20 퍼프) 이상 수집한 분리 챔버에 프리염기 니코틴과 피루브산을 각각 200㎕의 사용을 평가를 포함하고 있다. 두 번째 B부분은 상기 시스템을 주변 온도 및 40℃의 조건하에서 시험하여 에어로졸 형성 및 니코틴 전달에서의 온화한 온도의 효과를 평가하기 위한 것을 포함한다.

결과(A 부분)

다음 표는 주변 온도(A 부분)하에서 니코틴 상에 피루브산의 실험 결과를 나타낸 것이다. 이 결과는 니코틴의 총량과 각 퍼프에서 측정된 니코틴의 양을 나타낸 것이다.

염기상에 산의 니코틴 전달

샘플 ID	총 니코틴(㎍)/샘플	니코틴(㎍)/퍼프
프리염기 니코틴-1 상에 피루브산	782.16	39.11
프리염기 니코틴-2 상에 피루브산	623.02	31.15
프리염기 니코틴-3 상에 피루브산	533.73	26.69
	평균(변수(CV))	32.31 (19.5%)

설명(A 부분)

이 결과는 제1 샘플로부터 마지막까지 니코틴 산출량에서 약 32%까지 전체적으로 감소하고 있음을 나타내고 있다.

결과(B 부분)

다음의 표는 40℃에서 프리염기 니코틴 상에 피루브산 실험의 결과를 나타낸 것이다. 이 결과는 니코틴의 총량과 각 퍼프에서 측정한 니코틴의 양을 나타낸 것이다.

40℃에서 염기상에 산의 니코틴 전달

샘플 ID	총 니코틴(㎍)/샘플	니코틴(㎍)/퍼프
프리염기 니코틴-1 상에 피루브산	2341.09	117.05
프리염기 니코틴-2 상에 피루브산	2141.20	107.06
프리염기 니코틴-3 상에 피루브산	2137.92	106.90
	평균(CV)	110.337 (5.3%)

설명(B 부분)

주변 온도에서 비교했을 때 가열 조건하에서 퍼프 당 니코틴의 양에서 3 내지 4 폴드 증가가 관찰되었다. 추가로 변수는 전달 동역학의 우수한 조절을 나타내는 약 5%로 상당히 개선되었다. 더욱이 퍼프 당 니코틴의 전달에 상당한 감소는 없었다.

실험 # 6: 소형화/궐련 크기장치(8 cm 길이와 8 mm ID )에서 피루브산의 순차적인 셋업에 의한 니코틴 에어로졸 형성 및 전달 조사

재료 및 방법

사용된 매트릭스 재료

피루브산을 탑재하였을 때 PE와 PP 섬유의 배합물로 만든 공기 청정기 심지 샘플(Porex Technologies 사에서 판매하는 X-40495 섬유)을 매트릭스로 사용하고, 프리염기 니코틴을 탑재할 수 있도록 부직물 PET 멤브레인 지지체(W.L. Gore & Associates, Inc.에서 판매하는 SMPL-MMT314)를 갖는 확장 PTFE 메디칼 멤브레인으로 이루어진 GORE^TM 메디칼 멤브레인(기공크기 0.2 미크론)을 매트릭스로 사용하였다. 멤브레인 시트는 스트로우 형상으로 감겨 있으며, 폴리에스테르 내벽과 외벽을 TEFLON®을 제공하고, 대략적으로 1.5mm ID와 4cm 길이 조각을 갖는다.

실험 방법

한 조각의 공기 청정기 심지를 피루브산(피부르산 공급원 부재)에 탑재하고, 3조각으로 된 4cm의 길이와 1.5mm ID 롤 형상의 메디칼 멤브레인의 180㎕의 내벽(폴리에스테르면)에 90㎕의 프리염기 니코틴으로 피복을 하였다. 피루브산에 탑재된 공기 청정기를 8mm ID와 9cm 길이의 클리어 TEFLON® 튜브의 말단 부위에 삽입하였다. 프리염기 니코틴을 갖는 3조각의 메디칼 멤브레인을 3개의 구멍(니코틴 공급원 부재)을 갖는 TEFLON® 세정기에 단단하게 삽입하였다. 니코틴 공급원 부재를 피루브산 공급원 부재와 니코틴 공급원 부재 사이에 2cm의 갭이 남아 있는 피루브산 공급원 부재를 갖는 9cm 길이, 8mm ID(internal diameter) TEFLON^® 튜브에 삽입하였다. 공급원 부재의 배열은, 자동 주사기 펌프에 의해서 빨아 들여지는 공기의 측정 용량(20번 동안 2초 지속 및 30초 퍼프 간격에서 35cc)이 에어로졸을 형성할 수 있도록 먼저 피루브산 공급원 부재를 통해서 이동하고 그리고 니코틴 공급원 부재를 통해서 이동하여 에어로졸을 형성할 수 있도록 하는 방법으로 하였다. 장치의 기부에 가까운 끝단은 캠브리지 필터(에어로졸 생성물을 수집할 수 있도록)를 포함하는 CPVA에 연결되어 있다. 상승한 온도(40℃) 실험에서, 9cm 길이 장치(피루브산과 니코틴 공급원 부재)를 수조에 완전하게 침지하고, 샘플링하기 전에 10분 동안 평형이 되게 하였다. 주변 조건 실험에서 실험실 벤치에 챔버를 배치하여 수행하였다.

결과

니코틴 함량에 대해 샘플을 분석하고, 다음 표 7과 8에 각각 나타내었다.

~40℃에서 소형화 장치 실험에서의 니코틴 전달

샘플 ID	니코틴(㎍/퍼프)
3개의 롤 형상의 메디칼 멤브레인 조각에서 니코틴 상에 공기 청정제 심지 중의 피루브산	103.58

주변 온도에서 소형화 장치 실험에서의 니코틴 전달

샘플 ID	니코틴(㎍/퍼프)
3개의 롤 형상의 메디칼 멤브레인 조각에서 니코틴 상에 공기 청정기 심지 중의 피루브산	29.20

설명

상기 데이타는 산과 염기를 매트릭스, 이 경우에는 산을 위한 공기 청정기 심지와 프리염기 니코틴을 위한 메디칼 멤브레인 상에 탑재한 것을 나타낸 것으로, 실험 5에서 사용한 실험 장치로 비교할 수 있는 니코틴 전달을 얻었다. 추가로, 주변 조건과 비교했을 때 ~40℃ 조건하에서 상당히 많은 양의 니코틴 전달(대략 3폴드)을 보였다.

개량 실험

실험 #1 : 피루브산을 갖는 에어로졸 형성의 효능을 개선시키기 위한 적당한 니코틴 화학제에 대한 실험

목적

이 실험은 피루브산 증기를 갖는 효율적인 에어로졸을 형성하는데 적당한 니코틴 화학제를 확인하기 위하여 수행하는 것이다.

재료 및 방법

니코틴 주석산염 용액 : 다음 절차에 따라 니코틴 염기를 준비하였다.

약 16mg의 니코틴 주석산염(5mg의 니코틴 염기와 동등)을 200mg의 수산화나트륨 정제와 가지 달린 시험관 내에서 혼합하고, 1㎖ 증류수를 첨가한 후 와류혼합하였다[NaOH 니코틴 염기].

약 16mg의 니코틴 주석산염(5mg의 니코틴 염기와 동등)을 200mg의 수산화칼슘과 가지 달린 시험관 내에서 혼합하고, 1㎖ 증류수를 첨가한 후 와류혼합하였다[Ca(OH)₂ 니코틴 염기].

약 16mg의 니코틴 주석산염(5mg의 니코틴 염기와 동등)을 200mg의 수산화칼륨과 가지 달린 시험관 내에서 혼합하고, 1㎖ 증류수를 첨가한 후 와류혼합하였다[KOH 니코틴 염기].

약 16mg의 니코틴 주석산염(5mg의 니코틴 염기와 동등)을 가지 달린 시험관 내에서 1㎖ 증류수에 용해시키고 75~80℃로 가열하였다(발열조건에 맞추도록 하기 위한 온도)[대조 발열 실험].

약 16mg의 니코틴 주석산염(5mg의 니코틴 염기와 동등)을 가지 달린 시험관 내에서 1㎖ 증류수에 용해시켰다[대조 주변 온도 실험].

피루브산 : 실험을 위해 약 1㎖의 피루브산을 가지 달린 유리 시험관으로 계량하고 공기 흐름을 파스퇴르 피펫으로 도입시켰다.

시험 절차 : 이 실험을 위해서 2개의 동일한 가지 달린 유리관(관 A와 B)을 사용하였다. 관 A는 약 1㎖의 피루브산을 포함하고, 관 B는 알칼리성 니코틴을 포함하였다. 독립된 가지 달린 시험관에서 염기를 갖는 니코틴 또는 니코틴 단독(대조)을 피루브산 공급원(선택된 염기에 물 첨가로 인해 발열 공정의 지표로서의 측정 온도)에 즉각 연결시켰다. 주변 온도 조건 실험하에서, 니코틴 관을 피루브산과 연결하기 전에 실온 이하에서 냉각하였다. 피루브산 증기(관 A로부터)를 화학제와 혼합되어 있는 니코틴(관 B) 위를 지나가게 하였고, 자동 주사기 펌프를 이용하여 5번(5 퍼프), 10번(10 퍼프), 20번(20퍼브) 또는 50번(50 퍼프) 동안 2초 지속(5초 간격)에서 35cc 공기의 용량을 빨아들일 때 관 B로부터의 출구를 캠브리지 필터와 연결하여 반응 생성물을 수집하였다. 관 A에서 형성된 증기를 관 A에 부착되어 있는 유리 피펫을 통해서 공기 흐름을 이용해서 관 B로 도입하였다. 모든 샘플을 NPD(질소 인 검출기)를 이용하여 가스 크로마토그래피(GC)로 정량화하였다.

결과

샘플에 대해 니코틴 함량을 분석하였고, 에어로졸 형태로 전달된 니코틴의 평균 양을 표 9와 10에 표시하였다.

발열 조건하에서 피루브산 증기가 니코틴 주석산염과 염기 용액의 혼합물 위를 지나갈 때의 니코틴 전달

샘플 ID	피루브산이 통과할 때 에어로졸로 전달되는 니코틴(㎍/퍼프)
샘플 ID	NaOH & 니코틴 (평균 20 퍼프) 발열조건하에서	Ca(OH)₂ & 니코틴 (평균 20 퍼프) 발열조건하에서	KOH & 니코틴 (평균 20 퍼프) 발열조건하에서	니코틴 대조군 (평균 20 퍼프) (75~80℃에서 가열)
1	40.6	1.2	38.7	0.9
2	32.6	0.5	36.1	1.6
3	30.8	0.7	30.2	1.2
4	26.3	0.4	24.5	1.6
5	26.3	0.4	19.5	1.0
평균 니코틴 (100 퍼프) ㎍±SD	31.33±5.86	0.66±0.35	29.79±7.94	1.25±0.35

주변 온도에서 피루브산 증기가 니코틴 주석산염과 염기 용액의 혼합물 위를 지나갈 때의 니코틴 전달

샘플 ID	피루브산이 통과할 때 에어로졸로 전달되는 니코틴(㎍/퍼프)
샘플 ID	NaOH & 니코틴 (평균 20 퍼프) 실온에서	Ca(OH)₂ & 니코틴 (평균 20 퍼프) 실온에서	KOH & 니코틴 (평균 20 퍼프) 실온에서	니코틴 대조군 (평균 20 퍼프) 실온에서
1	35.2	0.8	34.2	1.1
2	32.8	0.5	35.1	1.2
3	22.8	0.3	29.9	0.2
4	22.3	0.3	25.8	0.2
5	23.2	0.3	22.8	0.1
	평균 니코틴 (100 퍼프) ㎍±SD= 27.26±6.21	평균 니코틴 (100 퍼프) ㎍±SD= 0.43±0.23	평균 니코틴 (100 퍼프) ㎍±SD= 29.57±5.29	평균 니코틴 (100 퍼프) ㎍±SD= 0.55±0.55

설명

니코틴 에어로졸 전달은 구별할 수 있는 결과가 입증되는 3개의 다른 염기[NaOH, KOH 및 Ca(OH)₂]를 니코틴 염기와 혼합하는 것에 의해 수행된 실험으로부터 얻어졌다. 추가로 2개의 실험 조건(발열 조건과 주변 온도 조건 하에서)이 니코틴 에어로졸 전달에 관해 다른 결과를 낳았다.

발열 조건 하에서, 니코틴 염기가 수산화나트륨(NaOH)과 혼합할 때는 평균 니코틴 에어로졸 전달이 31.33㎍/퍼프이었고, 니코틴 염기가 수산화칼슘[Ca(OH)₂]과 혼합할 때는 0.66㎍/퍼프이고, 니코틴 염기가 수산화칼륨[KOH]과 혼합할 때는 29.79㎍/퍼프이었다. 대조 실험은 어떤 화학제(염기) 없이 동일한 실험 조건하에서 약 1.25㎍/퍼프의 니코틴 에어로졸이 전달되었다. 물과 니코틴 염기와 [Ca(OH)₂]의 혼합은 어떤 열을 발생시키지 않았지만 다른 2개의 염기 (NaOH 및 KOH)는 열을 발생시켰다. 수산화나트륨과 수산화칼륨은 "알칼리 금속 수산화물"로 알려져 있는 반면에 수산화 칼슘은 "알칼리 토금속 수산화물"으로 알려져 있다. 이 실험은 동일한 실험 조건에서 알칼리 토금속 수산화물과 비교했을 때 알칼리 금속 수산화물과 니코틴 염기를 혼합했을 때가 니코틴 에어로졸 전달이 상당히 증가했음을 나타내고 있다.

실험을 주변 온도(실온)에서 수행했을 때, 니코틴 염기를 수산화나트륨 (NaOH)과 혼합했을 때 평균 니코틴 에어로졸 전달은 27.26㎍/퍼프이었고, 니코틴 염기를 수산화칼슘[Ca(OH)₂]과 혼합했을 때는 0.43㎍/퍼프, 니코틴 염기를 수산화칼륨(KOH)과 혼합했을 때는 29.57㎍/퍼프이었다. 대조 실험은 염기가 없는 동일한 실험 조건하에서 0.55㎍/퍼프의 니코틴 에어로졸을 전달하였다. 흥미롭게도, 실온에서 니코틴 에어로졸 전달은 니코틴 염기를 NaOH에 혼합하는 것에 비해 KOH와 혼합했을 때가 약간 높은 것으로 나타났다.

이 실험에서 니코틴 전달은 수산화칼륨(알칼리 금속 수산화물)이 NaOH에 비해서 약간 증가하였다. 그래서, 다음 실험은 바람직한 화학제로서 수산화칼륨을 사용하여 수행하였다.

실험 #2 : 발열 조건하에서 니코틴 주석산염과 수산화칼륨 혼합물 위를 통과하는 피루브산

목적

앞선 실험에서, 발열 반응에서 방출된 열이 에어로졸 형태로 초기 니코틴 전달을 상승시키는데 중요한 역할을 하는 것을 알았다. 현재의 연구는 발열 반응에 의해서 니코틴 에어로졸 전달의 상승 유지 가능성을 시험하기 위해 수행하였다. 이 실험에서 니코틴 염기의 공급원으로서 니코틴 주석산염을 사용하였다.

재료 및 방법

알칼리성 니코틴 주석산염 용액 : 두 개의 다른 농도의 알칼리성 니코틴 염기를 다음 절차에 따라 준비하였다.

약 250mg의 니코틴 주석산염(81mg의 니코틴 염기와 동등)을 500mg의 수산화칼륨 정제와 가지 달린 시험관에서 혼합하고 1㎖의 정제수를 첨가하여 완전하게 혼합하였다.

약 125mg의 니코틴 주석산염(40mg의 니코틴 염기와 동등)을 250mg의 수산화칼륨 정제와 가지 달린 시험관에서 혼합하고 1㎖의 정제수를 첨가하여 완전하게 혼합하였다.

피루브산 : 약 1㎖의 피루브산을 각각의 실험을 위해 가지 달린 유리 시험관으로 계량하고 공기 흐름을 파스퇴르 피펫을 통해서 도입하였다.

시험 절차 : 가지 달린 시험관에 있는 알칼리성 니코틴 염기 용액을 실험 #1에 기재한 방법에서와 같이 피루브산 공급원에 연결하였다.

결과

샘플의 니코틴 함량을 분석하고, 각 50 퍼프 씩 150 퍼프까지 전달된 니코틴의 평균량을 다음 표 11에 표시하였다.

발열 조건하에서 피루브산 증기가 알칼리성의 니코틴 주석산염 용액 위를 통과할 때의 니코틴 전달

샘플 ID	에어로졸로 전달될 때의 니코틴(㎍/퍼프)
샘플 ID	알칼리성 니코틴 염기 81mg 위를 통과하는 피루브산 (실험-A)	알칼리성 니코틴 염기 40mg 위를 통과하는 피루브산 (실험-B)
50 퍼프-1	76.7	57.8
50 퍼프-2	32.4	24.1
50 퍼프-3	24.5	19.2

설명

상기 결과는 처음 50 퍼프(실험-A에서 76.7㎍/퍼프, 실험-B에서 57.8㎍/퍼프)에서 전달된 니코틴의 양을 보여주고 있는 것으로 수산화칼륨과 물 간의 반응의 결과로서 발열 반응으로부터 발생한 열이 최초 50퍼프에서 피루브산과 함께 니코틴 에어로졸 형성을 극적으로 증가시켰다. 그리고 발열 반응으로부터 발생된 열은 상승된 온도를 유지하는 동안 50 퍼프를 완성하는데 필요한 시간은 약 30분이었다. 이 실험 결과는 초기 50퍼프에서 강화된 니코틴 전달을 얻는데 외부 열이 요구되지 않는다는 측면에서 중요하고 독특한 것이다. 이 결과는 우리의 예전의 출원에서 열의 사용을 입증하는 것이고, 열에 대한 선택적인 메카니즘이 실제적이고 상업적인 실행가능한 의견을 나타내는 다수의 퍼프를 위한 전달을 강화하는데 적용할 수 있음을 증명하고 있는 것이다. 적절한 단열과 함께 여기서 보여준 50 퍼프 이상에서 발열이 전달을 강화하는데 유용해야 한다.

실험# 3: 니코틴 주석산염과 수산화칼륨 혼합물 위를 통과하는 피루브산

목적 : 이 실험은 피루브산 증기가 알칼리성 니코틴 염기 위를 지나갈 때 에어로졸 형태로 니코틴 전달을 연구 조사하기 위하여 설계한 것이다.

재료 및 방법

알칼리성 니코틴 주석산염 용액 : 약 500mg의 니코틴 주석산염(162mg의 니코틴 염기와 동등)을 1g의 수산화칼륨 정제와 가지 달린 시험관에서 혼합하고 2㎖의 증류수를 첨가하여 완전하게 혼합하였다.

피루브산 : 각각의 실험을 위해서 약 1㎖의 피루브산을 가지 달린 유리 시험관으로 계량하고, 공기 흐름을 파스퇴르 피펫을 통해서 도입하였다.

시험 절차 :

독립된 가지 달린 시험관에 있는 알칼리성 니코틴 염기 용액을 실험 #1에 기재한 방법에 따라 즉시(발열하는 열을 측정할 수 있도록) 피루브산 공급원에 연결하였다.

결과

샘플의 니코틴 함량을 분석하고 35cc 용량의 각 50퍼프에서 전달된 니코틴의 평균 양을 표 12에 나타내었다. 이 결과를 비교적 동등한 양(700㎕)의 피루브산과 상당히 많은 양(700mg)의 비알칼리성 니코틴 염기의 동일한 실험 디자인으로부터 얻어진 데이타와 비교하였다.

피루브산 증기가 실온에서 알칼리성 니코틴 주석산염 용액을 지나갈 때의 니코틴 전달과 비알칼리성 니코틴 염기로부터 니코틴 발열과의 비교

샘플 ID	에어로졸로 전달될 때의 니코틴(㎍/퍼프)
샘플 ID	알칼리성 니코틴 주석산염 162mg 상에 피루브산 (각 지점은 평균 50 퍼프)	비알칼리성 니코틴 염기 700 mg 상에 피루브산 (각 지점은 평균 40 퍼프)
1	91.9	27.93
2	74.9	25.30
3	63.2	22.41
4	54.5	17.38
5	N/A	15.30
평균 니코틴(200 퍼프에서)±SD	71.12±16.15	21.66±5.29

설명

이 실험에 의하면, 종전의 실험 결과(평균 니코틴 값이 21.66㎍/퍼프)와 비교했을 때 200퍼프에서 니코틴 전달(평균 71.12㎍/퍼프)이 극적으로 증가(약 3.5 폴드) 했음을 알 수 있다. 더 중요한 사실은, 이 실험에서, 프리염기 니코틴의 총사용량은 종전의 실험(700mg)에 비해 상당히 낮다(162mg)는 것이다. 또 다른 중요한 사실은, 처음 50퍼프에서 전달된 니코틴이 이어지는 퍼프보다 높다는 것을 발견하였다. 그리고 니코틴 염과 수산화칼륨 및 물과 반응할 때, 열(발열)의 형태로 상당량의 에너지가 방출한다는 것을 관찰할 수 있었다. 상승한 온도(약 80℃)를 약 15 내지 20분 동안 유지하였다. 따라서, 처음 50퍼프에서 니코틴 전달의 증가는 아마도 발열 때문이라고 생각된다. 그러나 중요한 것은, 100 내지 200 퍼프에서 니코틴의 전달 증가는 일시적인 발열 응답에 대한 결과라고 쉽게 생각할 수 없다. 본질적으로 니코틴과 알칼리 금속 수산화물의 첨가(발열과는 거리가 먼 염기의 첨가 효과)가 니코틴 에어로졸의 수득율에서 유지되는 증가에 대해 책임이 있는 것으로 보인다. 본 실험으로부터의 데이타로부터, 대조 실험(알칼리 금속 수산화물이 존재하지 않는 실험)과 비교했을 때 알칼리 금속 수산화물 화학제의 사용이 니코틴 에어로졸 전달을 상당히 증가시킬 수 있는 유효한 에어로졸을 형성하는데 필요한 니코틴 염기의 사용량을 줄이는데 도움을 준다는 결론을 내릴 수 있다.

이러한 관찰은 소량의 니코틴 염을 사용하는 다음 실험을 수행하는데 도움을 줄 것이다.

실험 #4 : 실온에서 수산화칼륨 혼합물 중에 있는 소량의 니코틴 주석산염을 통과하는 피루브산

목적

본 실험은 피루브산 증기로 유효한 에어로졸을 형성하는데 극소량의 니코틴 주석산염을 사용할 수 있는지를 결정하기 위한 것이다. 이러한 목적을 위해 니코틴 염기 공급원으로서 서로 다른 양의 니코틴 주석산염을 사용하여 피루브산 증기와 함께 에어로졸을 형성하였다. 시험관이 실온에 도달하도록 기다려서 발열 없이 에어로졸 샘플을 수집하였다.

재료 및 방법

니코틴 주석산염 용액 : 본 실험을 위해 3개의 서로 다른 농도의 알칼리성 니코틴 염기를 다음과 같이 준비하였다.

약 32mg의 니코틴 주석산염(10mg의 니코틴 염기와 동등)을 100mg의 수산화칼륨 정제와 가지 달린 시험관에서 혼합하고, 200㎕의 증류수를 추가하여 완전하게 혼합하였다.

약 20mg의 니코틴 주석산염(6.5mg의 니코틴 염기와 동등)을 100mg의 수산화칼륨 정제와 가지 달린 시험관에서 혼합하고, 200㎕의 증류수를 추가하여 완전하게 혼합하였다.

약 9mg의 니코틴 주석산염(2.9mg의 니코틴 염기와 동등)을 100mg의 수산화칼륨 정제와 가지 달린 시험관에서 혼합하고, 200㎕의 증류수를 추가하여 완전하게 혼합하였다.

상기 독립 가지 달린 시험관에 있는 상기 용액을 실온에서 20분 동안 방치하여 상기 시험관이 실온에 도달하도록 한다.

피루브산 : 각각의 실험을 위해서 약 1㎖의 피루브산을 가지 달린 유리 시험관으로 계량하고 파스퇴르 피펫을 이용해서 공기 흐름을 도입시켰다.

시험 절차 : 실험 # 1에 기재한 방법으로 실시하였다.

결과 : 샘플의 니코틴 함량을 분석하였고, 처음 100 퍼프 동안 각 10 퍼프 마다 전달된 니코틴의 평균 양을 다음 표 13에 나타내었다.

피루브산 증기가 실온에서 저농도의 니코틴과 수산화칼륨과의 혼합 용액 위를 지나갈 때의 니코틴 전달

샘플 ID	에어로졸 형태(㎍/퍼프)로 전달될 때의 니코틴(㎍/퍼프)
	수산화칼륨과 니코틴 10mg 상에 피루브산	수산화칼륨과 니코틴 6.5mg 상에 피루브산	수산화칼륨에 니코틴 2.9mg 상에 피루브산
10퍼프-1	50.5	46.6	46.2
10퍼프-2	53.5	35.3	33.6
10퍼프-3	49.5	36.7	27.5
10퍼프-4	35.9	24.2	26.0
10퍼프-5	33.8	23.4	21.7
10퍼프-6	31.2	24.4	21.9
10퍼프-7	28.3	23.8	19.5
10퍼프-8	25.7	23.3	17.9
10퍼프-9	24.1	22.3	17.9
10퍼프-10	22.9	20.7	18.8
평균 니코틴(100퍼프에서)±SD	35.55±11.57	28.07±8.48	25.10±8.94

설명

본 실험 결과는 소량의 니코틴(10mg)이 사용된 수산화칼륨 용액의 경우 처음 100 퍼프에서 전달된 니코틴의 평균 양이 35.55㎍/퍼프, 소량의 니코틴(6.5mg)이 사용된 수산화칼륨의 경우 28.07㎍/퍼프, 소량의 니코틴(2.9mg)이 사용된 수산화칼륨의 경우 25.10㎍/퍼프임을 나타내고 있다. 3가지 실험은 약 700mg의 니코틴 염기가 사용(표 3)되는 앞선 실험과 비교해서 니코틴이 상당히 낮은 수준일지라도 상당한 니코틴 에어로졸 전달을 보였다. 부수적으로 소량(2.9mg)의 알칼리성 니코틴의 니코틴 에어로졸 전달이 700mg의 니코틴 염기를 사용한 실험보다 우수하였다. 니코틴 주석산염 용액에 수산화칼륨의 첨가는 소량의 니코틴을 사용한다고 해도 유효한 니코틴 에어로졸을 형성한다는 점에서 주목할 만하다.

니코틴 주석산염과 수산화칼륨과의 결합은 상당히 낮은 니코틴 염기에서 조차도 처음 100퍼프 동안 니코틴 에어로졸 전달이 줄어드는 것을 해결하는데 도움을 주었다는 결론을 내릴 수 있다.

실험 #5: 피루브산이 니코틴 주석산염 및 수산화칼륨 혼합물 위를 통과할 때 에어로졸로 전달된 니코틴에 대한 물질 균형의 평가

목적

본 실험의 첫 번째 목적은 에어로졸 형태로 전달되는 니코틴의 양을 조사하고 니코틴에 대한 회수율을 계산하기 위한 것이다. 두 번째 목적은 니코틴 주석산염과 수산화칼륨 용액의 두 종류의 다른 농도에서 니코틴 전달의 원하는 양을 지속적으로 유지할 수 있는지를 결정하기 위한 것이다.

재료 및 방법

니코틴 주석산염 용액 : 니코틴 염기에 대해 두 종류의 농도를 다음 절차에 따라 준비하였다.

니코틴 에어로졸 형성시 발열의 영향을 방지하기 위하여 상기 용액을 독립된 가지 달린 시험관에서 실온하에서 20분 동안 방치하였다.

피루브산 : 각각의 실험을 위해 약 1㎖의 피루브산을 가지 달린 유리 시험관으로 계량하고, 파스퇴르 피펫을 통해서 공기 흐름을 도입시켰다.

시험 절차 : 독립된 가지 달린 시험관에 알칼리성 니코틴 염기 용액을 실험 #1에 기재한 방법에 따라 피루브산 공급원에 연결하였다.

결과

샘플의 니코틴의 함량을 분석하고 10 퍼프마다 전달된 니코틴의 평균 양을 표 14에 나타내었다.

피루브산 증기가 니코틴 주석산염과 수산화칼륨의 혼합 용액 위를 통과할 때 니코틴 전달

샘플 ID (10퍼프/샘플)	에어로졸로 전달되는 니코틴(㎍/퍼프)
샘플 ID (10퍼프/샘플)	알칼리성 니코틴 염기 10mg 상에 피루브산	알칼리성 니코틴 염기 2.9mg 상에 피루브산
1	45.5	44.9
2	45.0	37.5
3	44.4	27.7
4	42.4	20.9
5	41.5	23.0
6	36.9	24.2
7	37.4	22.1
8	40.3	25.6
9	36.8	20.0
10	33.2	17.6
11	33.1	13.9
12	29.3	11.0
13	32.2	0.0
14	32.0	0.0
15	30.9	0.0
16	27.5	N/A
17	31.2	N/A
18	23.8	N/A
19	25.5	N/A
20	27.1	N/A
21	22.7	N/A
22	22.6	N/A
23	20.6	N/A
24	20.6	N/A
25	23.0	N/A
26	24.4	N/A
27	20.7	N/A
28	20.9	N/A
	평균 니코틴(280퍼프에서)㎍±SD=31.13±8.21	평균 니코틴(120퍼프에서)㎍±SD=24.03±9.43
	280퍼프에서 전달된 니코틴의 총량=7.9mg	120퍼프에서 전달된 니코틴의 총량=2.88mg
	회수율=79.0%	회수율=99.3%

설명

수산화칼륨에 10mg의 니코틴이 함유되어 있는 상기 실험으로부터 처음 280 퍼프에서 전달된 니코틴의 총량은 약 7.9mg으로서 평균 니코틴의 양은 31.13㎍/퍼프이었다. 2.9mg의 알칼리성 니코틴 염기가 함유되어 있는 상기 실험으로부터 (120 퍼프에서) 전달된 니코틴의 총량은 약 2.88mg으로서 평균 니코틴의 양은 24.03㎍/퍼프이었다. 약 10mg의 알칼리성 니코틴 염기를 함유하는 실험(280번째 퍼프에서 관찰된 2자리 수 니코틴 전달에 의해 입증됨으로써)에서 에어로졸 형성과 전달이 존재하였다. 반면에 약 2.9mg의 알칼리성 니코틴 염기를 사용한 실험에서 단지 120퍼프만 에어로졸 형성이 지속되었다. 2.88mg의 알칼리성 니코틴 염기가 사용된 실험에서는 회수율이 약 99.3%이었고, 10mg 알칼리성 니코틴 염기가 사용된 실험에서는 회수율이 79.0%라는 점이 주목할만하였다. 따라서, 본 실험 결과는 대부분의 니코틴(79% 이상)이 피루브산과 에어로졸을 형성하는데 효과적으로 이용되었다는 것을 명확하게 입증하였다. 더욱이, 본 실험 결과는 니코틴 에어로졸 전달의 유지 가능성이 수산화칼륨에 사용된 니코틴의 양에 의존한다는 점을 보여주었다.

실험 #6 : 니코틴 피루브산염 에어로졸을 발생 및 전달하는데 적당한 장치를 개발하기 위한 연구

목적

본 실험 세트의 목적은 상업적으로 이용할 수 있는 장치를 제작하기 위한 실험실 디자인을 진행하기 위한 것이다.

디자인 # 1 : 사이드 암 시험관 내의 피루브산과 2 mm ID 유리관 내의 니코틴 염기

재료와 방법

니코틴 염기 용액 : 약 10㎕(10mg)의 니코틴 염기를 30㎕의 수산화칼륨 포화용액과 혼합하였다. 10cm 길이 및 2mm ID 4개의 유리관의 내면을 상기 용액으로 피복(4x10㎕)을 하고, 코팅한 유리관을 8mm ID 테프론 관(니코틴 염기 장치)에 수용하였다.

피루브산 : 약 1㎖의 피루브산(PA)을 각 실험을 위해 가지 달린 유리관으로 계량하고 파스퇴르 피펫(피루브산 장치)을 통해서 공기 흐름을 도입하였다.

시험 절차 : 상기 니코틴 염기 장치를 피루브산 장치에 연결하고, 에어로졸 샘플을 실험 #1에 기재한 방법으로 수집하였다.

디자인 #1 : 가지 달린 시험관에 피루브산과 2 mm ID 유리관의 내부 표면에 피복되어 있는 수산화칼륨 내의 니코틴

재료 및 방법

니코틴 염기 용액

약 10㎕(10mg)의 니코틴 염기를 30㎕의 수산화칼륨(KOH)의 포화용액과 혼합하였다. 10cm 길이 및 2mm ID 4개의 유리관의 내부 표면을 상기 용액으로 피복(4×10㎕)하고 피복한 관을 8mm ID 테프론 관(니코틴 염기장치)에 수용하였다.-용액 1

약 20㎕(20mg)의 니코틴 염기를 20㎕의 수산화칼륨(KOH)의 포화용액과 혼합하였다. 10cm 길이 및 2mm ID 4개의 유리관의 내부 표면을 상기 용액으로 피복(4×10㎕)하고 피복한 관을 8mm ID 테프론 관(니코틴 염기장치)에 수용하였다.-용액 2

약 30㎕(30mg)의 니코틴 염기를 10㎕의 수산화칼륨(KOH)의 포화용액과 혼합하였다. 10cm 길이 및 2mm ID 4개의 유리관의 내부 표면을 상기 용액으로 피복(4×10㎕)하고 피복한 관을 8mm ID 테프론 관(니코틴 염기장치)에 수용하였다.-용액 3

시험 절차 : 상기 니코틴 염기 장치를 피루브산 장치에 연결하고, 발열반응으로부터의 열을 분산시키기 위해 20분을 기다린 후에 에어로졸 샘플을 실험 #1에 기재한 방법으로 수집하였다.

결과

샘플의 니코틴의 함량을 분석하고 10 퍼프마다 전달된 니코틴의 평균 양을 표 15에 나타내었다.

가지 달린 시험관에서 피루브산이 유리관에 피복된 알칼리성 니코틴 염기 위를 통과할 때의 니코틴 전달

샘플 ID	에어로졸로 전달된 니코틴(㎍/퍼프)
샘플 ID	용액 1*	용액 2**	용액 3***
KOH에서 니코틴 상에 피루브산-1	67.8	62.0	73.4
KOH에서 니코틴 상에 피루브산-2	64.5	58.6	70.0
KOH에서 니코틴 상에 피루브산-3	56.0	57.4	68.2
KOH에서 니코틴 상에 피루브산-4	52.4	54.3	64.8
KOH에서 니코틴 상에 피루브산-5	47.6	47.6	64.2
KOH에서 니코틴 상에 피루브산-6	43.9	48.1	67.3
KOH에서 니코틴 상에 피루브산-7	44.4	40.1	64.8
KOH에서 니코틴 상에 피루브산-8	44.1	35.0	64.4
KOH에서 니코틴 상에 피루브산-9	42.4	36.1	60.2
KOH에서 니코틴 상에 피루브산-10	40.7	32.2	53.4
평균 니코틴(100퍼프에서)㎍±SD	50.37±9.5	47.14±10.8	65.10±5.4

* 니코틴 염기 10㎕(10mg)을 수산화칼륨 포화용액 30㎕에 혼합.

** 니코틴 염기 20㎕(20mg)을 수산화칼륨 포화용액 20㎕에 혼합.

*** 니코틴 염기 30㎕(30mg)을 수산화칼륨 포화용액 10㎕에 혼합.

디자인 #2 : 2 mm ID 유리관의 내부 표면에 피복한 피루브산과 수산화칼륨 내의 니코틴

재료 및 방법

니코틴 염기 용액 : 약 2.7mg의 니코틴 염기를 20㎕의 수산화칼륨(KOH)의 포화용액과 혼합하였다. 10cm 길이 및 2mm ID 유리관의 내부 표면을 상기 용액으로 피복하고 피복한 관을 8mm ID 테프론 관(니코틴 염기 장치)에 수용하였다.

피루브산 : 약 20㎕의 피루브산(PA)을 10cm 길이 및 2mm ID 유리관의 내부 표면에 피복하고, 8mm ID 테프론 관(피루브산 장치)에 수용하였다.

결과

샘플의 니코틴의 함량을 분석하고 에어로졸의 5 퍼프마다 전달된 니코틴의 평균 양을 표 16에 나타내었다. 이 결과를 니코틴 염기를 수산화칼륨 용액과 혼합하지 않은 것을 제외한 동일한 실험에서 얻어진 데이타와 비교하였다.

유리관에 피복된 피루브산이 유리관에 피복된 수산화칼륨(KOH)에 니코틴 위를 지나갈 때의 니코틴 전달

샘플 ID	에어로졸로 전달된 니코틴(㎍/퍼프)
샘플 ID	KOH에서 니코틴	KOH가 없는 니코틴
니코틴 위의 피루브산-1	75.2	29.5
니코틴 위의 피루브산-2	53.3	30.6
니코틴 위의 피루브산-3	34.9	25.1
평균 니코틴(15퍼프)㎍±SD	54.48±20.14	28.36±2.91

디자인 #3 : 공기 청정기 플러그에 탑재한 피루브산과 2 mm ID 유리관의 내부 표면에 피복한 니코틴

재료 및 방법

니코틴 염기 용액 : 약 5mg의 니코틴 염기를 15㎕의 수산화칼륨(KOH)의 포화용액과 혼합하였다. 상기 용액을 10cm 길이 및 2mm ID 2개의 유리관(평행하게 배열)의 내부 표면에 피복하고 동일 치수의 2개 이상의 비어있는 유리관(피복하지 않음)을 공기 희석을 위해서 포함시켰다. 모든 관을 8mm ID 테프론 관(니코틴 염기 장치)에 수용하였다.

피루브산 : 약 140㎕의 피루브산(PA)을 PE와 PP 섬유(Porex Technologies사에서 판매하는 X-40495)의 배합물로 만들어진 공기 청정기 심지 샘플에 탑재하고 6mm ID 테프론 관(피루브산 장치)에 삽입하였다.

결과

샘플의 니코틴의 함량을 분석하고 에어로졸의 10 퍼프마다 전달된 니코틴의 평균 양을 표 17에 나타내었다. 이 결과를 니코틴 염기가 알칼리성이 아닌(비-알칼리성 니코틴) 것을 제외한 동일한 실험에서 얻어진 데이타와 비교하였다.

유리관에 피복되어 있는 수산화 칼륨 내의 니코틴 위로 통과하는 공기 청정기에 피루브산을 탑재했을 때의 니코틴 전달

샘플 ID	에어로졸로 전달된 니코틴(㎍/퍼프)
샘플 ID	KOH 중에 니코틴	KOH 없는 니코틴
니코틴 상에 피루브산-1	27.5	7.1
니코틴 상에 피루브산-2	24.3	6.2
니코틴 상에 피루브산-3	24.5	6.2
니코틴 상에 피루브산-4	24.6	6.4
니코틴 상에 피루브산-5	17.8	5.7
평균 니코틴(50퍼프에서)㎍±SD	23.7±3.58	5.5±1.92
대조 실시예
니코틴 상에 피루브산-1	3.2	3.5
니코틴 상에 피루브산-2	3.0	3.5
니코틴 상에 피루브산-3	3.0	2.1
니코틴 상에 피루브산-4	2.6	2.9
니코틴 상에 피루브산-5	2.5	2.3
평균 니코틴(50퍼프에서)㎍±SD	2.7±0.29	2.4±0.65

설명

실험 6의 결과는 흡입을 통해 니코틴 에어로졸을 전달하기 위한 실제 제품 디자인을 채용하고자 하는 것과 유사한 장치 구성 부품의 사용을 예시한 것이다. 니코틴 수득량의 지속된 상승은 어떤 발열 반응에 관계없이 상술한 디자인 #1~3에서와 같이 니코틴과 함께 알칼리 금속 수산화물의 사용의 결과로 생긴 것이다. 모든 경우에, 외부적인 가열 부재가 없을 경우에 실질적인 니코틴의 전달은 니코틴 수득량을 상승을 위해 니코틴과 조합하는데 알칼리 금속 수산화물을 이용을 입증하고 있다.

실험 #7: 니코틴 피루브산염 에어로졸의 발생 및 전달을 위한 니코틴과 수산화칼륨의 적절한 비율을 선택하기 위한 연구

목적

본 실험의 목적은 니코틴 피루브산염 에어로졸의 지속될 수 있는 양을 발생하고 전달할 수 있도록 수산화칼슘에 대한 니코틴의 적절한 비율을 선택하고자 하는데 있다.

재료 및 방법

니코틴 염기 용액 : 약 10㎕(10mg)의 니코틴 염기를 가지 달린 시험관(니코틴 염기 장치)에서 10, 20, 40, 60, 80, 100 또는 200mg의 수산화칼륨이 함유되어 있는 200㎕의 물과 혼합하였다. 실험을 시작하기 전에 니코틴 염기 장치를 1시간 동안 실온에서 방치하였다(발열 발생 후에 냉각을 위함).

피루브산 : 각각의 실험을 위해 약 1㎖의 피루브산(PA)을 가지 달린 유리 시험관으로 계량하고, 파스퇴르 피펫(피루브산 장치)을 통해서 공기 흐름을 도입시켰다.

시험 절차 : 니코틴 염기 장치를 피루브산 장치와 연결하고, 실험 #1에 기재한 방법에 따라 에어로졸 샘플을 수집하였다.

결과

샘플의 니코틴의 함량을 분석하고 20 퍼프마다 전달된 니코틴의 평균 양을 표 18에 나타내었다.

피루브산이 다른 비율의 수산화칼륨과 니코틴 염기 위를 지나갈 때의 니코틴 전달

샘플 ID	피루브산 증기가 니코틴(10㎕), 물(200㎕) 위를 지나갈 때 20퍼프(㎍/퍼프) 중에 평균 니코틴 전달
	10mg KOH	20mg KOH	40mg KOH	60mg KOH	80mg KOH	100mg KOH	200mg KOH
1차 20퍼프	7.2	33.0	41.1	38.3	39.2	43.3	28.1
2차 20퍼프	3.1	20.9	38.8	46.6	38.5	31.0	13.5
3차 20퍼프	1.9	17.3	36.0	48.7	35.6	25.0	8.4
4차 20퍼프	2.0	19.2	38.1	46.7	30.6	22.9	5.4
5차 20퍼프	2.0	14.4	37.8	36.8	30.4	22.4	4.4
평균 니코틴(100퍼프에서)㎍/퍼프±SD	3.24±2.3	20.97±7.2	38.86±1.9	43.42±5.5	34.85±4.2	28.92±8.7	11.98±9.7

설명

실험 7의 결과는 물에서 니코틴 염기에 대한 수산화칼륨의 다른 비율로 니코틴 에어로졸 전달을 보여주고 있다. 니코틴과 수산화칼륨의 비율이 10:40, 10:60, 10:80 및 10:100인 경우 니코틴 전달에서 지속된 상승을 달성되었으며, 특히 10:60의 비율이 다른 3가지의 경우에 비해 더 우수한 것으로 나타났다. 니코틴 염기에 대한 수산화칼륨의 비율을 조정함으로써 니코틴 에어로졸 전달을 최적의 수준으로 조절할 수 있다. 그리고 pH는 각각 수산화칼륨의 증가된 양에 따라 높게 측정되었다. 따라서, 더 이상의 알칼리성 pH는 니코틴 전달과 상호 관련이 없었다.

대신 KOH의 중간 정도의 농도에서 다량의 니코틴의 전달은 KOH 수용액에 현탁되어 있는 니코틴 소구립체(小球粒體)로 이루어진 에멀젼의 외관과 상호 관련이 있었다. 저농도의 KOH(예를 들면, 20㎕의 물에 10mg KOH)는 이러한 상 분리를 유도하는데 불충분하다. 매우 높은 농도(예를 들면, 200㎕의 물에 200mg KOH)는 상 분리를 유발하는 반면에, KOH 용액으로 감싸여진 니코틴 소구립체로 이루어진 KOH 내 니코틴 용액 에멀젼을 안정화시키지 못한다. 대신, KOH의 고농축 용액의 표면 장력의 증가 때문에 연속적인 니코틴층이 형성되었다(PM Dunlap and SR Faris, 수산화칼륨 수용액의 표면 장력, Nature 196, 1312-1313, 1962). 안정한 에멀젼 없이 많은 퍼프에 걸친 니코틴 수득율 증가는 시험한 조건하에서는 볼 수 없었다. 즉, 니코틴 전달 증가는 니코틴 함유 소구립체를 감싸고 있는 KOH 용액에서 피루브산의 격리에 의존할 수 있다.

실험 #8 : 효율적인 니코틴 피루브산염 에어로졸의 발생과 전달을 위한 추가 화학제의 검사

목적

본 실험의 목적은 니코틴 피루브산염 에어로졸의 지속적인 양을 발생 및 전달하도록 수산화칼륨에 더해서 어떤 추가적인 화학제(바람직하게 알칼리 금속 수산화물/산화물 및 알칼리 토금속 수산화물/산화물)와 염을 탐구하고자 하는 것이다.

재료 및 방법

니코틴 염기 용액 : 약 10㎕(10mg)의 니코틴 염기를 선택한 염기와 염 100mg을 포함하고 있는 300㎕의 물과 가지 달린 시험관(니코틴 장치)에서 혼합하였다. 실험하기 전에 상기 니코틴 장치를 1시간 동안 실온에서 방치하였다(어떤 발열이 있을 경우 냉각하기 위함). 다음 목록의 대상자에 대해 지속할 수 있는 니코틴 에어로졸 전달을 증가시킬 능력이 있는지에 대해 검사를 하였다.

알칼리 금속 수산화물과 산화물

수산화 칼륨(KOH)

칼륨 터셔리-부톡사이드[(CH₃)₃COK]

과산화칼륨(KO₂)

수산화나트륨(NaOH)

나트륨 부톡사이드[CH₃(CH₂)₃ONa]

나트륨 터셔리-부톡사이드[(CH₃)₃CONa]

산화리튬(Li₂O)

알칼리 토금속 산화물

산화칼슘(CaO)

산화베릴륨(BeO)

산화바륨(BaO)

과산화바륨(BaO₂)

염

염화칼륨(KCl)

염화나트륨(NaCl)

탄산나트륨(Na₂CO₃)

시트르산나트륨[HOC(COONa)(CH₂COONa)₂]

황산암모늄[(NH₄)₂SO₄]

피루브산 : 각각의 실험을 위해 약 1㎖의 피루브산(PA)를 가지 달린 유리 시험관으로 계량하고 파스퇴르 피펫(피루브산 장치)을 통해서 공기 흐름을 도입하였다.

시험 절차 : 니코틴 장치를 피루브산 장치와 연결하고, 실험 #1에 기재한 방법에 따라 에어로졸 샘플을 수집하였다.

결과

샘플의 니코틴의 함량을 분석하고 60 퍼프마다 전달된 니코틴의 평균 양을 표 19에 나타내었다.

피루브산 증기가 실온에서 니코틴의 어떤 알칼리 금속 수산화물/산화물, 알칼리 토금속 산화물 및 염 혼합물을 통과할 때의 니코틴 전달

샘플 ID	평균 니코틴(㎍)/퍼프	실험 후 pH
알칼리 금속 수산화물 및 산화물
니코틴+수산화칼륨 상에 PA	41.04	14.2
니코틴+수산화나트륨 상에 PA	28.87	11.0
니코틴+산화리튬 상에 PA	36.01	11.5
알칼리 토금속 산화물
니코틴+산화바륨 상에 PA	14.18	13.3
염
니코틴+염화칼륨 상에 PA	16.50	08.9
니코틴+ 염화나트륨 상에 PA	19.20	08.4
니코틴+탄산나트륨 상에 PA	13.98	10.8
니코틴+시트르산나트륨 상에 PA	11.56	08.5
니코틴+황산암모늄 상에 PA	21.22	05.2
대조
니코틴(10㎕)+물(300㎕) 상에 PA	00.41	08.0
니코틴(10㎕) 상에 PA	25.62	08.0

설명

실험 8의 결과는 알칼리 금속(칼륨, 나트륨 및 리튬) 수산화물/산화물이 알칼리 토금속 (베릴륨, 칼슘 및 바륨) 산화물과 비교했을 때 에어로졸에서 니코틴을 지속할 수 있고 증가된 양으로 발생 및 전달하는데 있어서 가장 효과적인 그룹이라는 것을 보여주고 있다. 시험한 알칼리 금속 수산화물/산화물 중에서, 수산화/산화 칼륨과 리튬이 에어로졸에서 강화된 니코틴 전달을 위한 우수한 후보군임을 확신할 수 있다.

더욱이, 염 용액을 니코틴 염기와 혼합한 실험에서 전달된 니코틴 에어로졸은 흥미로운 결과를 산출하는 것을 알게 되었다. 비록 대조 실험(어떤 물, 염 또는 알칼리 금속 수산화물/산화물과 알칼리 토금속 산화물이 없는)이 에어로졸에서 약 25.62㎍/퍼프의 니코틴을 전달한다고 할지라도 선택한 염 용액을 니코틴 염기와의 혼합은 대조 실험 결과와 비교했을 때 다음의 2가지 이유 때문에 에어로졸에서 니코틴 전달을 증가시키는 잇점을 제공하고 있다.

1) 니코틴은 물과 함께 공비 혼합물을 형성하며 니코틴의 어떤 농도 및 온도 범위 내에서는 개개의 니코틴과 물로 되돌아 가는 것으로 잘 알려져 있다(C.S. Hudson, Zeit. Phys. Chem., 47, 113(1904)). 상기한 실험 #7에서 본 바와 같이 공비 혼합물 수용액으로부터 니코틴의 분리를 일으키는 것에 의해, 니코틴의 전달은 동일한 물 용량으로 니코틴을 희석한 것에 비해서 상승하게 될 것이고,

2) 순수한 니코틴 염기보다 많은 양의 용액을 사용할 수 있기 때문에 상기 용액이 넓은 표면적에 걸쳐 분포할 수 있고 그래서 니코틴의 휘발을 촉진시킬 수 있다.

어떤 특별한 메카니즘의 이론으로 구속할 의도 없이 상기한 KCl 및 KOH와 함께 수용성 니코틴 용액으로부터 증가된 니코틴 증기는 용액으로부터 니코틴 염기를 전해질 "염석"의 효과를 나타낼 것이다. 화학 산업에서, 이것은 물과 에탄올의 공비 혼합물을 분리하는데 초산 칼륨의 사용과 같은 염-효과 증류에 대한 개념에 해당하게 된다[Schmit, D., Vogelpohl, A.(1983) "초산칼륨의 존재하에서의 에탄올-물 용액의 증류" Separation Science and Technology, 18(6), 547-554]. 일반적으로, 염석 효과는 물에서는 높은 용해도 그리고 니코틴 염기에서는 낮은 용해도와 같이 전해질이 니코틴 염기와 물에서 상당히 불일치하는 용해도를 갖고 있는 곳에서 가장 효과적이어야 한다. 수용성 공비 혼합물로부터 에탄올의 염 효과 증류에 대한 바이오에탄올 생산 영역에서 개발된 기술은 여기서 실험한 것에 더해서 다른 염을 평가하기 위한 분석 체계를 제공한다 [R. T. P. Pinto, M. R. Wolf-Maciel, L. Lintomen, "에탄올 정제를 위한 실란 추출물 증류", Computers & Chemical Engineering, Volume 24, Issues 2-7, 15 July 2000, Pages 1689-1694; Mario Llano-Restrepo, Jaime Aguilar-Arias, 무수 에탄올의 제조를 위한 실란 추출물 증류 컬럼의 모델링과 시뮬레이션, Computers & Chemical Engineering, Volume 27, Issue 4, 15 April 2003, Pages 527-549].

본 발명자는 표 11에 있는 물질 용액의 중량몰농도를 계산하여 농도에 따른 니코틴의 에어로졸 적용 의존성을 시험하였다. 아래의 그래프는 우수한 상관관계가 있음을 보여주고 있다(상관관계지수 r = 0.76 및 p 값 = 0.016). 비교를 위해, 산화베릴륨 또는 산화칼슘과 같은 불용성 화합물은 대조 수용액(데이타는 표시하지 않음)에 비해 니코틴 전달을 개선시키지 못하였다. 시험한 화합물을 형성하는 다른 전해질로는 칼륨 터셔리-부톡사이드, 과산화칼륨, 나트륨 부톡사이드, 나트륨 터셔리-부톡사이드 및 과산화바륨이 포함되어 있다.

염석 효과에 추가해서, 온화한 가열이 2개의 상인 니코틴과 물의 상태로 전환을 유발하는 것과 같이 잘 설정되어 있다[C.S. Hudson, Zeit, Phys, Chem., 47, 113(1904)]. 이온 강도 측면에서 충분한 증가는 낮은 정도의 가열 또는 전혀 가열이 없이도 이러한 전환이 유발될 수 있도록 상 전환 온도를 변경할 수 있다.

염석 혼합물을 가열하면 상술한 바와 같은 염 효과 증류에 대한 개념에 부합하게 된다. 이것은 강염기(KOH)에 대한 염(KCl, NaCl)을 위한 높은 초기 니코틴 전달의 일반적인 경향과 일치한다. 따라서, 물에 용해시 발열이 있는 전해질 생성 화합물이 어떤 구현예에서는 더 바람직하다.

전달 강화 화합물이 피루브산과 같은 산인 구현예에서, 이 산은 니코틴 공급원으로 오랜 시간에 걸쳐 용해할 수 있으며, 니코틴 공급원을 산성화하게 된다. 산성화는 니코틴 염기의 중성화(양성자를 받은 니코틴의 pKa는 8.5이다) 때문에 시간의 경과시 감소된 니코틴 전달과 연관되어지게 된다. 따라서, 이 구현예에서, 바람직한 전해질 생성 화합물은 물에 용해시 발열이 있게 되며, 추가적으로 강 염기가 된다[예를 들면 니코틴/물의 수득율은 pH는 ＞ 11, 12, 13 또는 14). 여기서 특히 바람직한 종류는 KOH이다.

본 발명의 방법에 사용하기에 적합한 실험 장치

전달 장치의 한 구현예는 하우징으로 이루어져 있으며, 이 하우징은 담배 흡연 제품을 시뮬레이트한 것이다. 상기 하우징은 궐련 제품을 흡연하는데 사용하는 임의의 제품의 크기, 형상 및/또는 구조를 시뮬레이트한 것일 수 있다. 본 발명의 실시예에서 한정하고 있지 않은 흡연 제품으로는 궐련(cigarettes), 시거(cigars), 엽궐련(cigarillos) 및 파이프(pipes) 등이 있다.

한 구현예의 전달 장치는 하우징으로 이루어져 있으며, 이 하우징은 약제학적 흡입 장치를 시뮬레이트한 것이다. 상기 하우징은 흡입하는데 사용하는 임의의 약제학적 장치의 크기, 형상 및/또는 구조를 시뮬레이트한 것일 수 있다. 본 발명의 실시예에서 한정하고 있지 않은 약제학적 흡입 장치로는 계량식 흡입기, 가압 계량식 흡입기, 연무기 및 액상계 흡입기 등이 있다.

실험 장치 1

도 1과 관련하여, 본 발명의 한 구현예에 따라 사용자에게 니코틴 에어로졸의 형성과 전달하기 위한 장치가 도시되어 있다. 특히 궐련의 크기, 형상 및 외관을 갖는 니코틴 흡입기(10)가 도시되어 있다. 상기 니코틴 흡입기(10)는 가늘고 긴 실린더형이면서 중공형인 하우징(12)으로 이루어져 있다. 흡입기(10)를 통해서 가스상 흐름을 허용하기 위해서 하우징(12)은 가스 입구(14)와 그 반대편에 가스 출구(16)가 포함되어 있다.

가스 입구(12)와 가스 출구(14) 사이의 하우징(12) 부분은 제1, 제2 및/또는 제3 물질을 보유할 수 있는 3개의 격실로 분리되어 있다. 제1, 제2 또는 제3 물질은 증기 형성 약물, 예를 들면 니코틴으로 이루어져 있다.

도 2에 예시한 바와 같이, 니코틴 흡입기(10)는 제1 격실(18), 제2 격실(20) 및 제3격실(22)을 포함하고 있다. 니코틴, 바람직하기로는 프리염기 형태의 니코틴이 3개의 격실 중 어느 곳에 위치할 수 있다. 예를 들어, 니코틴이 제2 격실(20) 내에 위치할 수 있다. 전달 강화 화합물로는 예를 들면 산이 적합하며, 제1 격실(18) 내에 위치할 수 있다. 여기서, 어떤 적합한 산이 사용될 수 있는데, 예를 들면, 피루브산이 제1 격실(18) 내에 위치할 수 있다. 피루브산은 휘발성 물질이며, 실온에서 실질적으로 증기압이 있다. 이와 같이 제1 격실(18) 내의 일부 여유 공간을 어느 정도 피루브산 증기, 예를 들면 가스상 피부르산으로 채울 수 있다. 니코틴의 증기압이 비록 피루브산의 증기압에 비해 낮다 할지라도 니코틴은 휘발성 물질이다. 동일한 방식으로, 제2 격실(20)의 여유 공간도 니코틴 증기로 어느 정도 채울 수 있다.

여기서, 제1 격실(18) 내에서는 전달 강화 화합물 공급원 부재(도시하지 않음)가 피부르산을 보유하고 있고, 제2 격실(20) 내에서는 니코틴 공급원 부재(도시하지 않음)가 니코틴을 보유하고 있다고 이해해야 한다. 추가로 제3 물질은 제3 격실(22) 내에서 제3의 공급원 부재(도시하지 않음)에 보유되게 할 수 있다. 또한, 하나 또는 그 이상의 공급원 부재가 격실(18, 20 및 22) 또는 그의 일부에 각각 통합되어 있을 수 있다.

전달 강화 화합물 공급원 부재는 가스상 기류가 산 증기와 접촉하고, 제1 격실(18)을 통과할 수 있는 어떤 크기와 형상을 가질 수 있다. 상기 니코틴 공급원 부재는 가스상 기류가 니코틴 증기와 접촉하고 제2 격실(20)을 통과할 수 있는 어떤 크기와 형상을 가질 수 있다. 제3 공급원 부재는 가스상 기류가 제3 물질과 접촉하고 제3 격실(22)을 통과할 수 있는 어떤 크기와 형상을 가질 수 있다.

전달 강화 공급원 부재 표면은 산을 보유할 수 있는 어떤 적당한 재료로 구성할 수 있지만, 반면에 산 증기가 주변 지역으로 탈출하는 것은 허용한다. 니코틴 공급원 부재의 표면은 니코틴을 보유할 수 있는 어떤 적당한 재료로 구성할 수 있지만, 반면에 니코틴 증기가 주변으로 탈출하는 것은 허용한다. 제3 공급원 부재는 제3 물질을 보유할 수 있는 어떤 적당한 재료로 구성할 수 있다. 특정 구현예로서, 제3 공급원 부재의 표면에서 어떤 적당한 재료가 제3 물질을 보유하고 있지만, 제3 물질 증기가 주변으로 탈출하는 것은 허용한다.

바람직하게, 적당한 공급원 부재 재료는 그의 표면에 위치할 수 있도록 어떤 물질에 대해 불활성이다. 추가로, 상기 적당한 재료는 그의 표면에 어떤 물질이 위치하도록 흡수되게 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 물질이 상기 재료의 표면에 흡수되어 있다. 흡수성 및 흡착성의 특성이 있는 재질을 채용한다 할지라도 흡착을 통해서 전달 강화 화합물, 니코틴 및/또는 제3 물질을 보유할 수 있는 재료가 바람직하다. 실시예로서 한정하는 것은 아니지만, 유리, 알루미늄, PET, PBT, PTFE, eTFE 및 BAREX^®, 바람직하게는 섬유상의 망상구조의 형태인 것이 바람직하다.

흡착성의 재료는 흡착하는 재료의 표면에 상기 물질이 계속해서 존재하도록 모세관 현상의 기능을 할 수 있다.

제3 격실(22)은 정화제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 어떤 방법을 사용해서 제3 격실(22)에 활성탄을 병합하여 제3 격실(22)이 가스 정화 능력을 갖도록 할 수 있다. 여기서, 적당한 방법은 종래에 잘 알려진 것이다. 예를 들어 목탄을 목탄 플러그나 목탄 필터와 같이 제3 격실(22) 내에 위치시킬 수 있다.

작동과 관련하여, 도 3에서와 같이, 사용자가 니코틴 흡입기(10)의 가스 출구(16)를 한 모금 들이마신다. 한 모금 들이마시는 퍼프 동작에 의해 부분 진공이 발생하고 가스 입구(14)를 통해서 하우징(12)으로 가스상 기류를 끌어드린다. 가스상 기류가 제1 격실(18)로 들어와서 제1 격실(18)에서 보유하고 있는 피루브산 공급원 부재를 통과하면서 산의 증기를 포획한다. 가스상 기류가 제1 격실(18)을 나와서 연속해서 제2 격실(20)로 들어가 산 함유 가스상 기류가 된다. 산 함유 가스상 기류는 제2 격실(20)에서 니코틴 공급원에 의해서 보유하고 있는 니코틴을 통과하면서 니코틴 함유 입자의 기류를 발생한다. 니코틴 함유 입자의 기류는 제3 격실(22)을 통과한 후 가스 출구(16)를 통해서 배출되어 사용자의 입으로 들어간다. 어떤 미반응 산은 제3 격실(22)에 있는 활성탄 필터를 통해서 니코틴 함유 입자의 기류로부터 제거된다. 피루브산은 제1 격실(18) 내의 제1 부재에 보유되어 있고 니코틴은 제2 격실(20)의 제2 부재에 보유되어 있다는 것을 이해하여 한다. 추가로, 제3 물질, 예를 들면 정화 또는 향미제는 제3 격실의 제3 부재에 보유되어 있다. 또한, 제1, 제2 및 제3 부재는 각각 격실(18, 20, 22) 전체이거나 일부일 수 있다.

실험 장치 2

이러한 실험 장치는 도 4 내지 6에 예시되어 있으며, 이를 참고로 설명하면 다음과 같다. 도 4에서, 장치의 구성요소들을 조립 부품별로 플로우 차트 형식으로 나타내었다. 전달 강화 화합물 공급원(30)과 니코틴 공급원(40)은 임의로 제조된 것이며, 끝단은 열로 밀봉된 연약한 방벽 선단 캡(35,45)을 가지는 독립된 구성 요소로 일반적으로 보관되어 있다. 이들 두 부재(30,40)는 제1 하우징(50)에 삽입된다. 제1 하우징(50)은 전달 강화 화합물 공급원(30)과 니코틴 공급원(40)을 포함하며, 제2 하우징(100)에 삽입된다. 상기 하우징(50,100)과 상기 부재(30,40)은 일반적으로 돌출된 플라스틱 관이다. 또한, 제2 하우징(100)에 삽입되는 것으로 가열 소자(95)가 있다. 가열 소자(95)는 일반적으로 얇고 유연한 가열 호일로서, 제1 하우징(50)을 감싸면서 접촉할 수 있는 구조이며, 전달 강화 화합물 공급원(30) 및/또는 니코틴 공급원(40)을 원하는 온도(예를 들면, 40℃)로 충분하게 가열할 수 있는 구조로 되어 있다. 가열 소자(95)는 또한 배터리(130)와 접촉하고 있어 상기 가열 호일 부재 전력을 공급하기에 적합하도록 되어 있다.

필터 부재(80)는 제2 하우징(100)에 활주 상태로 삽입되어 스냅-락(snap-lock) 되기에 적합하게 되어 있다. 필터 부재(80)는 필터(70)가 포함되기에 적합하도록 필터 공동부(75)를 구성하고 있다. 필터(70)는 일반적으로 목탄 필터이며, 추가로 궐련에 보통 사용하는 향미제와 같은 휘발성 화합물일 수 있다. 필터 부재(80)는 사용 전 조립체(160)를 밀봉하도록 호일 봉인(150)을 겸비할 수 있다.

필터 부재(80)는 구멍(90)을 갖고 있으며, 제2 하우징(100)의 구멍(110)과 맞추어져 있다. 조립을 하면 공기 유입구(140)가 만들어진다. 필터 부재(80)와 제2 하우징(100)은 원하는 공기 유입구(140) 구멍 크기를 선택할 수 있게 활주 상태로 회전 가능하도록 구성되어 있다. 상기 공기 유입구(140)는 부호 170으로 나타낸 바와 같이 필터 부재(80)가 제2 하우징(100)으로 완전히 삽입될 때 만들어지게 된다. 또한, 필터 부재(80)의 완전한 삽입은 부재(60)가 연약한 방벽인 선단 캡(35,45)을 통해서 관통하는 힘을 발휘하게 되어 공기 유입구(140)에서 입자 전달 구멍(180)까지 방해물이 없는 공기 흐름 통로가 만들어지도록 이들 부재의 봉인이 해제된다.

도 5는 전달 강화 공급원(30)과 니코틴 공급원(40)에 대한 여러 가지 선택 가능한 구조를 나타낸 것이다. 이러한 형상에서 전달 가능한 화합물은 일반적으로 휘발성 산이며, 소성 플러그(310), PE 심지(320), 섬유 다발(330), 다관 튜브(340 또는 350), 직물 또는 부직물 PET, PBT 또는 PETG 섬유 재료(360), PET 정적 혼합기(static mixer : 370) 또는 부직물로 감싼 나선형 궤도(380)에 흡착되어 보유할 수 있다.

도 6은 재활용 부위(210) 및 일회용 부위(200)로 이루어진 장치의 한 구현예를 보여주고 더. 도 1과 관련하여, 일회용 부위(200)는 전달 강화 화합물 공급원(30), 니코틴 공급원(40), 제1 하우징(50) 및 필터 부재(80)로 이루어져 있다. 그리고 재활용 부위(210)는 제2 하우징(100), 가열 소자(95) 및 배터리(130)로 이루어져 있다.

실험 장치 3

도 7에는 전체적으로 재활용 가능한 실험 장치를 예시하고 있다. 2개의 선택가능한 형상으로 부위(410)와 부위(420) 또는 부위(430)와 부위(440)가 가역적으로 부착될 수 있음을 예시하고 있다. 예를 들어, 이 부위들은 스냅-록킹과 제거가 반복되기에 적합한 크기로 되어 있는 돌출된 플라스틱일 수 있다. 제거 가능한 부위(420 또는 440)는 전달 강화 화합물(445) 및 니코틴 공급원(435)과 연통되어 있는 구멍(430, 440)으로 이루어져 있다. 부위(420) 또는 부위(440)는 구멍(460)을 통해서 재충전 부재(450)로 활주 상태로 삽입되어진다. 부재(470)는 밀봉 O-링으로서 전달 강화 화합물 공급원(445)과 니코틴 공급원(435)이 재충전될 때, 저장소의 밀봉을 해체한다. 로딩 구멍(480,490)은 전달 강화 화합물 공급원(445)과 니코틴 공급원(435)과 연통되게 구성되어 있으므로 부위(420)가 재충전 부재(450)에 안착되게 된다.

실험 장치 4

다른 실험 장치를 도 8과 9에 예시한다. 이 실험 장치는 채충전할 수 있고 전형적인 궐련 팩을 시뮬레이트하도록 구성되어 있다. 도 8과 관련해서, 전달 장치(600)는 저장 개구부(620)와 재충전 개구부(630)를 통해서 재충전 장치(610)에 삽입할 수 있도록 구성되어 있다. 재충전 장치(610)에서 재충전 부재(640) 상에 완전하게 안착 되었을 때, 상기 전달 장치(600)는 전달 강화 화합물 및/또는 니코틴이 재충전되게 된다.

도 9는 재충전 부재(640)를 상세하게 나타낸 것이다. 도 9A에 의하면, 로딩 구멍(660, 670)을 가지는 주입 소자(650)는 계량식 작동 펌프(680, 690)와 튜브(700, 710)를 통해서 저장조(720, 730)와 연통되어 있다. 도 9B에 의하면, 전달 장치(600)가 재충전 장치(640)에 안착되어 있음을 보여주고 있다. 주입소자 (650)는 전달 장치의 저부에 있는 재충전 개구부를 통해서 상기 장치로 들어가게 되고 상기 로딩 구멍(660,670)이 니코틴 공급원 부재(740)와 전달 강화 화합물 공급원 부재(750)와 연통하게 된다. 도 9C에 의하면, 전달 장치(600)는 재충전 장치(640)에 더욱 삽입되어 펌프(680, 690)를 작동시켜서 니코틴의 계량 선량(770)과 전달 강화 화합물의 계량 선량(760)을 구멍(660, 670)을 통해서 니코틴 공급원 부재(740)와 전달 강화 화합물 공급원 부재(750)로 각각 전달하게 된다.

실험 장치 5

이 실험 장치는 도 10에 예시되어 있다. 이 장치의 구조는 전달 장치(800)의 외부에 가열 장치(850)가 구비되어 있다. 전달 장치(800)를 가열 장치(850)에 삽입할 때 전기 접점(840)이 리드선(825)과 접촉하여 배터리(830)가 호일형 가열 소자(860)를 가열하게 되고 전달 강화 화합물 공급원(870)과 니코틴 공급원(880)의 온도 예를 들면, 40±5℃로 조절하게 된다. 다른 구성으로 호일형 가열 소자(860)를 도 4에 예시한 바와 같이 전달 장치(800) 내에 배치할 수 있다.

실험 장치 6

상술한 실험 장치는 일반적으로 궐련과 궐련 팩을 시뮬레이트하여 구성한 것이다. 이에 비추어 상기 방법에 사용하기에 적합한 전달 장치들이 실제로 여러 가지 방법으로 설계할 수 있다. 일례가 도 11에 예시되어 있다. 이 실험 장치는 흡입되는 약물의 약제학적 전달을 위해서 통상적으로 사용하고 있는 계량식 흡입기를 시뮬레이트한 것이다. 이 전달 장치(900)는 제1 하우징(910)과 제2 하우징(920)으로 구성되어 있다. 제2 하우징(920)은 충전과 배터리(990)의 교체를 위해서 활주 상태(도 11a)로 장착(도 11b)되게 된다. 장착 위치에서 전기 접점(1050)과 전기 접점(1060)의 통신으로 배터리(990)가 호일형 가열 소자(950)를 가열하여 전달 강화 화합물 공급원과 니코틴 공급원(970)의 온도를 차례로 조절하게 된다. 공기 유입 작동기(930)는 도 11a와 11b에서 제 위치에서 어느 곳으로 활주할 수 있도록 구성되어 있다. 호일형 가열 소자(950)를 위한 전원은 공기 흡입 작동기(930) 또는 별도의 스위칭 수단(도시하지 않음)을 사용해서 임의로 켜거나 끌 수 있다. 공기 유입구(940)는 이때 선택한 정도만큼 개방되어 흡입에 대한 공기 부피와 궁극적으로 니코틴의 양을 조절하게 된다. 이러한 특징은 도 1에서 공기 유입구(140)를 조절할 수 있는 것과 유사하다. 작동에서, 공기가 공기 유입구(940)를 통해서 유입되어 전달 강화 화합물 공급원(960)을 경유하면서 도관(1010)을 통해 챔버(1000)로 내려온다. 여기서 전달 강화 화합물이 공기 흐름에 포획된다. 예를 들어, 피루브산 증기가 액체 피루브산을 흡수하고 있는 PET 공급원 부재로부터 발산될 수 있다. 이 증기는 도관(1020)을 통해서 공기 흐름에 의해서 니코틴 공급원(970)으로 이동된다. 여기서, 전달 강화 화합물은 전달 강화 화합물이 부존재하는 동일 부피의 공기 흐름에 함유되어 있는 니코틴의 함량에 비해 공기 흐름 중의 니코틴의 농도를 증가시킨다. 피루브산의 경우, 대상자에게 니코틴 전달을 상승시키기 위하여 니코틴 피루브산염을 형성할 수 있다. 또한, 이들 화합물의 증기압을 높이기 위하여 예를 들면 피루브산과 니코틴의 온도를 가열 소자(950)를 이용하여 상승시키는 것에 의해 전달을 증가시킬 수 있다. 니코틴을 함유하는 공기 흐름은 도관(1030)을 통해서 이동하고, 목탄 필터(980)를 경유하여 흡입구(1040)로 배출된다.

도 11C와 11D는 표준 흡입 장치(900)의 한 구현예를 예시한 것으로 상기 장치(900)와 기능적으로 동일한 장치를 형성할 수 있도록 재활용 하우징(1060) 내부와 외부로 활주하도록 구성된 일회용 하우징(1050)에 전달 강화 화합물 공급원(960)과 니코틴 공급원(970)을 가지는 장치의 일부이다. 배터리 하우징 부재(1070)는 일회용 부재(1050)로부터 분리하여 부위(1060) 및 대체 부재(1050)와 함께 재활용할 수 있다.

실험 장치 7

도 12, A-C는 흡입 장치의 다른 구조를 예시한 것이다. 이러한 구조에서, 전달 강화 화합물 공급원과 니코틴 공급원은 분열된 내부 관(1100)의 하부 또는 상부 표면에 있다. 도 12A의 사용 구조에서, 불투과성 커버(1110)가 니코틴 저 장조(1120)와 전달 강화 화합물 저장조(1130)를 위에서 덮고 있다. 상기 불투과성 커버(1110)는 저장조로부터의 증발 손실을 줄이게 되며, 저장조를 분열된 내부 관(1100)과 물리적으로 분리시키게 된다. 사용시 제1 캐치 스프링(1140)이 도 12B에 나타낸 위치에서 잠겨질 때까지 활주 가능 기저 하우징(1180)이 메인 하우징(1190) 안으로 밀어 넣어진다. 이것은 저장조(1120, 1130)가 분열된 내부 관(1100)과 근접해서 나란하게 자리 잡게 된다. 도 9C에서 보는 바와 같이, 제2 캐치 스프링(1150)이 도 12C에서와 같은 위치에서 잠길 때까지 기저 하우징(1180)은 메인 하우징(1190)에 더 깊이 삽입되게 된다. 이 3번째 위치에서, 가압 부재(1160)가 분열된 내부 관(1100)을 압착하여 저장조(1120, 1130)와 접촉할 수 있도록 벽면(1170)에 힘을 주게 된다. 이러한 동작은 벽면(1170)의 내부 표면에 있는 니코틴과 전달 강화 화합물(예를 들면, 피루브산)에 힘을 가하여 이 표면이 니코틴 공급원과 전달 강화 화합물 공급원으로 재충전되게 한다.

실험 장치 8

도 13은 도 12의 장치의 변형예를 나타낸 것이다. 이 버전에서, 기저 하우징(1250)은 원추형 스프링(1230)을 내리눌러서 저장조 커버(1200)를 통해 니코틴 저장조(1210)와 전달 강화 화합물 저장조(1220)에 힘을 가하게 되고, 원추형 내부 관(1240)의 내부 표면과 접촉하여 그 표면을 니코틴과 전달 강화 화합물로 코팅하게 된다(도 13B).

실험 장치 9

도 14는 도 12 장치의 다른 변형예를 보여주고 있다. 이 버전에서 외부 하우징(1300)은 스위치(1310)가 있는 이동 부품과 도시한 바와 같은 다양한 내부 부재와 인접하고 있다. 스위치(1310)는 연결 바아(1320)에 의해서 공급원 안착 부재(1330)에 연결되어 있다. 스위치(1310)가 이동하면, 단단한 안착 부재(1330)는 지주(1360)를 따라 움직인다. 충전 위치에서 저장조 부재(1340, 1350)는 변형가능한 부재(1370)와 접촉하게 되며, 이 변형 가능한 부재(1370)는 또한 단단한 안착 부재(1330)와도 접촉하게 된다. 단단한 안착 부재(1330)는 최종 활주 상태의 위치(도 14B)에서 저장조 부재(1340, 1350)가 변형 가능한 부재(1370)에 접촉한 상태로 압착될 수 있는 치수로 되어 있다. 이러한 동작은 변형 가능한 부재(1370)의 상부 부위를 예를 들면 저장조(1350)의 니코틴계 용액으로 코팅하게 되고, 변형 가능한 부재(1370)의 하부 부위는 예를 들면 저장조(1340)의 피루브산으로 코팅하여 각각 니코틴 공급원과 전달 강화 화합물 공급원을 만들어 내게 된다. 작동 위치(도 14A)에서 저장조로부터 약물과 전달 강화 화합물이 휘발하는 것을 제한하기 위해 저장조(1350)의 정상 표면은 불투과성 재료로 덮여져 있다. 저장조(1350) 하부의 공간을 밀폐하고 휘발을 제한하기 위해서 유연하고 불투과성의 재료로 된 원형의 플랩을 연결 바아(1320) 또는 단단한 안착 부재(1330)로부터 확장시킬 수 있다. 충전 위치(도 14B)에서, 상기 플랩은 변형 가능한 부재(1370)에 의해서 저장조 아래와 멀리 힘을 받게 될 것이다.

실험 장치 10

도 15는 다른 전달 장치의 구조를 나타낸 것이다. 도 15A는 장치(1400)가 사용 모드에 있음을 보여주고 있다. 공기가 흡입구(1410)로부터 전달 강화 화합물 공급원(1500), 니코틴 공급원(1490) 및 출구(1415)로 이동한다. 상기 니코틴과 전달 강화 화합물은 이들 각각의 공급원의 측벽 위에 피복되어 있다. 공급원을 충전하기 위해, 전달 강화 화합물 저장조(1430)와 니코틴 저장조(1420)가 제공되어 있다. 상기 공급원을 재충전하기 위해서 사용자의 엄지손가락으로 스위치(1460)를 작동시킬 수 있다. 스위치(1460)를 작동시키면, 베이스(1510)가 안내봉(1470)을 따라서 전달 강화 화합물 공급원(1500)과 니코틴 공급원(1490)을 향해서 이동을 한다. 도 15B에 나타낸 바와 같이, 전달 강화 화합물 공급원(1500), 니코틴 공급원(1490) 및 상부 정지 부재(1480)와 접촉을 하면, 불투과성 캡(1440, 1450)이 저장조를 압박하여 공급원(1490, 1500)의 표면 위로 전달 강화 화합물과 니코틴이 나오도록 힘을 주게 된다. 이 장치에서 저장조는 니코틴이나 전달 강화 용액을 보유할 수 있는 변형 가능한 흡착성 또는 흡수성 재료로 만들 수 있다. 상기 저장조는 일반적으로 공급원을 재충전한 후에 자동으로 안내봉(1470) 아래로 되돌아 움직이게 될 것이다. 따라서, 상기 장치는 편리하게 "원 클릭(one click)" 장치로 작동되게 할 수 있다. 저장조의 이동이 어떤 편리한 수단에 의해서 달성될 수 있다. 예를 들면, 이동 와이어(1520)를 안내봉(1470)에 있는 홈 안에 제공할 수 있다. 이동 와이어(1520)를 베이스(1520)에 부착시킬 수 있으며, 안내봉(1470)을 모터 회전 부재(도시하지 않음)를 이용하여 상하로 움직이게 할 수 있다. 이 장치의 구조에서 어떤 버전에서는, 상기 장치(1400)의 정상 외부 부위를 도 4에 나타낸 바와 같이 부재(140)와 유사하게 흡입구(1410)의 크기를 정하도록 회전시킬 수 있다.

산업적인 이용 가능성

본 발명의 방법과 장치는 금연, 피해 감소 및/또는 대체를 위한 니코틴의 치료학적인 전달에 유용하다. 추가로 본 발명의 장치와 방법은 궐련 제품 대신 일반 니코틴 전달 시스템에 유용하다. 그리고 본 발명의 방법과 장치는 여기서 기재한 것과 다른 약물을 전달하는데도 유용하다.

본 발명과 이것의 장점이 상세한 설명에 기재되어 있기는 하지만, 첨부하는 청구범위에 정의된 바와 같이 본 발명의 정신과 범위를 벗어남이 없이 여러 형태로 변형, 치환 및 변경할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 더욱이 본 출원발명의 범위는 명세서에 기재한 공정, 기계, 제작, 재료의 조성, 수단, 방법 및 단계의 특정 구현예로 한정하고자 하는 의도는 없다. 이 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명의 개시내용, 공정, 기계, 제작, 재료의 조성, 수단, 방법 또는 단계로부터 쉽게 이해할 수 있을 것이며, 여기서 기재한 해당 구현예가 본 발명에 따라 이용될 수 있음으로써 실질적으로 동일한 기능의 수행이나 실질적으로 동일한 결과의 달성이 현재 존재하거나 나중에 달성될 수 있을 것이다. 따라서, 첨부하는 청구항은 이러한 공정, 기계, 제작, 재료의 조성, 수단, 방법 또는 단계도 포함한다고 할 수 있다.

여기에서 인용된 모든 자료와 문헌들은 여기에 전부 참조 문헌으로 병합하였다. 즉, U.S 가특허출원 제60/909,302호는 2007년 3월 20일에 제출되었고, 미국 가특허출원 제61/160904호는 2009년 3월 17일에 제출되었으며, PCT/US08/58122의 국제출원은 2008년 3월 25일에 출원되었으며, 이들 전부 참고내용으로 여기에 병합하였다.

10 : 니코틴 흡입기
12 : 하우징
14 : 가스 입구
16 : 가스 출구
18 : 제1 격실
20 : 제2 격실
22 : 제3 격실
30 : 전달 강화 화합물 공급원
35, 45 : 선단 캡
40 : 니코틴 공급원
50 : 제1 하우징
60 : 부재
70 : 필터
75 : 필터 공동부
80 : 필터 부재
90, 110 : 구멍
95 : 가열 소자
100 : 제2 하우징
130 : 배터리
140 : 공기 유입구
150 : 호일 봉인
160 : 조립체
180 : 구멍
200 : 일회용 부위
210 : 재활용 부위
310 : 소성 플러그
320 : PE 심지
330 : 섬유 다발
340, 350 : 다관 튜브
360 : 섬유 재료
370 : 정적 혼합기
380 : 나선형 궤도
410, 420, 430, 440 : 부위
435 : 니코틴 공급원
445 : 전달 강화 화합물
450 : 재충전 부재
460 : 구멍
470 : 부재
600 : 전달 장치
610 : 재충전 장치
620 : 저장 개구부
630 : 재충전 개구부
640 : 재충전 부재
650 : 주입 소자
660, 670 : 로딩 구멍
680,690 : 계량식 작동 펌프
700, 710 : 관
720, 730 : 저장조
740 : 니코틴 공급원 부재
750 : 전달 강화 화합물 공급원 부재
770 : 니코틴의 계량 선량
760 : 전달 강화 화합물의 계량 선량
800 : 전달 장치
825 : 리드선
840 : 전기 접점
850 : 가열 장치
860 : 호일형 가열 소자
870 : 전달 강화 화합물 공급원
880 : 니코틴 공급원
900 : 전달 장치
910 : 제1 하우징
920 : 제2 하우징
930 : 공기 유입 작동기
940 : 공기 유입구
980 : 목탄 필터
990 : 배터리
1000 : 챔버
1010 : 도관
1020 : 도관
1030 : 도관
1050 : 전기 접점
1050 : 대체 부재
1040 : 흡입구
1060 : 전기 접점
1060 : 재활용 하우징
1070 : 배터리 하우징 부재
1100 : 분열된 내부 관
1110 : 불투과성 커버
1120 : 니코틴 저장조
1130 : 전달 강화 화합물 저장조
1150 : 제2 캐치 스프링
1160 : 가압 부재
1170 : 벽면
1180 : 활주가능 기저 하우징
1190 : 메인 하우징
1200 : 저장조 커버
1210 : 니코틴 저장조
1220 : 전달 강화 화합물 저장조
1230 : 원추형 스프링
1240 : 원추형 내부 관
1250 : 기저 하우징
1300 : 외부 하우징
1310 : 스위치
1320 : 연결 바아
1330 : 안착 부재
1340,1350 : 저장조 부재
1360 : 지주
1370 : 변형 가능한 부재
1400 : 장치
1410 : 흡입구
1415 : 출구
1420 : 니코틴 저장조
1430 : 전달 강화 화합물 저장조
1440, 1450 : 불투과성 캡
1460 : 스위치
1470 : 안내봉
1480 : 상부 정지 부재
1490 : 니코틴 공급원
1500 : 전달 강화 화합물 공급원
1510 : 베이스
1520 : 이동 와이어

Claims

대상자에게 니코틴을 전달하기 위한 장치에 있어서,
상기 장치는 하우징으로 구성되어 있되
상기 하우징은,
a) 입구와 출구가 서로 연통되어 있으며, 가스상 담체가 상기 입구를 통해서 하우징으로 들어오고, 상기 하우징을 통과한 후, 출구를 통해서 하우징 밖으로 배출하기에 적합하게 되어 있고, 상기 장치는 입구에서 출구까지 일렬로 이루어져 있으며;
b) 상기 입구와 연통되어 있고 전달 강화 화합물 공급원으로 이루어져 있는 제1 내부 영역;
c) 상기 제1 내부 영역과 연통되어 있으며 니코틴 공급원으로 이루어져 있는 제2 내부 영역; 및
i) 상기 니코틴 공급원은 니코틴과 전해질 형성 화합물이 수용액 상태로 이루어져 있고,
d) 임의로 상기 제2 내부 영역과 출구와 연통되어 있는 제3 내부영역으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 대상자에게 니코틴을 전달하기 위한 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 전해질 형성 화합물은 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 토금속 산화물 또는 염인 것을 특징으로 하는 대상자에게 니코틴을 전달하기 위한 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 전해질 형성 화합물은 식별번호 [0374]의 표 11에 나열한 화합물로 이루어진 군 및 이들의 조합으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 대상자에게 니코틴을 전달하기 위한 장치.
청구항 1, 2 또는 3에 있어서, 상기 니코틴은 니코틴 염기, 니코틴-HCl, 니코틴-주석산염 또는 니코틴-중주석산염과 같은 니코틴 염 및 이들의 조합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 대상자에게 니코틴을 전달하기 위한 장치.
청구항 1, 2 또는 3에 있어서, 상기 니코틴은 니코틴 염기, 니코틴 주석산염 및 이들의 조합물로부터 선택하며, 여기서, 상기 전해질 형성 화합물은 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼슘(Ca(OH)₂), 수산화칼륨(KOH) 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 대상자에게 니코틴을 전달하기 위한 장치.
청구항 1, 2 또는 3에 있어서, 상기 니코틴은 니코틴 염기, 니코틴 주석산염 및 이들의 조합물로부터 선택하며, 여기서, 상기 전해질 형성 화합물은 KOH로 이루어진 것을 특징으로 하는 대상자에게 니코틴을 전달하기 위한 장치.
청구항 1, 2 또는 3에 있어서, 상기 수용액의 pH는 9.0과 같거나 그 이상인 것을 특징으로 하는 대상자에게 니코틴을 전달하기 위한 장치.
청구항 6에 있어서, 상기 니코틴 염기(또는 염기 등가)에 대한 KOH의 비율은 10 : 40 내지 10 : 100인 것을 특징으로 하는 대상자에게 니코틴을 전달하기 위한 장치.
흡입에 의해 대상자에게 니코틴을 전달하기 위한 방법에 있어서,
상기 방법은,
a) 니코틴 공급원과 연통되어 있는 전달 강화 화합물로 이루어진 가스상 담체를 1차로 배치하는 단계;
i) 상기 니코틴 공급원은 니코틴과 전해질 형성 화합물로 이루어지되 모두 수용액 상태이며,
b) 상기 니코틴으로 이루어진 상기 가스상 담체를 대상자에게 2차로 제공하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 흡입에 의해 대상자에게 니코틴을 전달하기 위한 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 전해질 형성 화합물은 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 토금속 산화물 또는 염인 것을 특징으로 하는 흡입에 의해 대상자에게 니코틴을 전달하기 위한 방법.
청구항 9에 있어서 상기 전해질 형성 화합물은 식별번호 [0374]의 표 11에 나열한 화합물로 이루어진 군 및 이들의 조합으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 흡입에 의해 대상자에게 니코틴을 전달하기 위한 방법.
청구항 9, 10 또는 11에 있어서, 상기 니코틴은 니코틴 염기, 니코틴-HCl, 니코틴-주석산염 또는 니코틴-중주석산염과 같은 니코틴 염 및 이들의 조합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 흡입에 의해 대상자에게 니코틴을 전달하기 위한 방법.
청구항 9, 10 또는 11에 있어서, 상기 니코틴은 니코틴 염기, 니코틴 주석산염 및 이들의 조합물로부터 선택하며, 여기서, 상기 전해질 형성 화합물은 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼슘(Ca(OH)₂), 수산화칼륨(KOH) 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 흡입에 의해 대상자에게 니코틴을 전달하기 위한 방법.
청구항 9, 10 또는 11에 있어서, 상기 니코틴은 니코틴 염기, 니코틴 주석산염 및 이들의 조합물로부터 선택하며, 여기서, 상기 전해질 형성 화합물은 KOH로 이루어진 것을 특징으로 하는 흡입에 의해 대상자에게 니코틴을 전달하기 위한 방법.
청구항 9, 10 또는 11에 있어서, 상기 수용액의 pH는 9.0과 같거나 그 이상인 것을 특징으로 하는 흡입에 의해 대상자에게 니코틴을 전달하기 위한 방법.
청구항 14에 있어서, 상기 니코틴 염기(또는 염기 등가)에 대한 KOH의 비율은 10 : 40 내지 10 : 100인 것을 특징으로 하는 흡입에 의해 대상자에게 니코틴을 전달하기 위한 방법.