RU153719U1 - Пневматический генератор жидких аэрозольных субмикронных частиц - Google Patents
Пневматический генератор жидких аэрозольных субмикронных частиц Download PDFInfo
- Publication number
- RU153719U1 RU153719U1 RU2014150336/14U RU2014150336U RU153719U1 RU 153719 U1 RU153719 U1 RU 153719U1 RU 2014150336/14 U RU2014150336/14 U RU 2014150336/14U RU 2014150336 U RU2014150336 U RU 2014150336U RU 153719 U1 RU153719 U1 RU 153719U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cap
- nozzle
- spray chamber
- aerosol
- tube
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Medicinal Preparation (AREA)
Abstract
1. Пневматический генератор жидких аэрозольных субмикронных частиц, включающий осесимметричный корпус распылительной камеры с загубником, штуцер с выходным отверстием в торце в виде сопла для подачи воздуха от компрессора, расположенный в корпусе распылительной камеры соосно последней, колпачок с выходным отверстием в торце в виде сопла, имеющий на поверхности внутреннего канала продольные выступы-перегородки и расположенный на штуцере с образованием диспергирующей форсунки и радиально расположенных вертикальных каналов, сообщающихся с одной стороны с выходным отверстием колпачка, а с другой стороны - с внутренним объемом распылительной камеры у ее днища, блок поддержания заданной температуры распыляемого вещества с термореле и отбойник для удаления крупных частиц аэрозоля, отличающийся тем, что отбойник для удаления крупных частиц аэрозоля установлен в корпусе распылительной камеры и выполнен в виде горизонтально расположенной трубки, в полость которой через отверстие в ее боковой стенке пропущен конец колпачка, кинематически связанный разъемными элементами с краями отверстия указанной трубки для регулирования зазора между колпачком и внутренней боковой поверхностью трубки отбойника, а блок поддержания заданной температуры распыляемого вещества выполнен в виде термостатируемой камеры с жидким носителем, корпус которой расположен вокруг корпуса распылительной камеры.2. Пневматический генератор жидких аэрозольных субмикронных частиц по п. 1, отличающийся тем, что разъемные элементы для регулирования зазора между колпачком и внутренней боковой поверхностью трубки отбойника выполнены в вид�
Description
Полезная модель относится к пневматическим генераторам жидких аэрозольных субмикронных частиц лекарственного средства, обеспечивающих их глубокое проникновение в респираторный тракт организма человека и может быть использовано в медицине для лечения заболеваний носоглотки, бронхов и легких.
Известен пневматический распылитель лекарственного средства, включающий корпус, имеющий камеру для содержания аэрозоля; воздушный выход, сообщающийся с упомянутой камерой для обеспечения выхода аэрозоля из камеры; жидкостный выход, расположенный в упомянутой камере; выход сжатого газа, расположенный в упомянутой камере смежно с упомянутым жидкостным выходом; отклоняющий элемент, расположенный в упомянутой камере в фиксированном положении относительно упомянутого выхода сжатого газа и упомянутого жидкостного выхода с возможностью отклонения сжатого газа от упомянутого выхода газа через жидкостный выход для образования аэрозоля, и защитное средство, расположенное в упомянутой камере, с возможностью движения в соответствии с дыханием пациента (патент РФ №2188041, МПК A61M 11/06, опубл. 27.08.2002 г.). В данном устройстве отсутствует возможность регулирования температуры диспергируемого раствора лекарственного средства.
Известен аэрозольный ингалятор (см. авт. свид. СССР №1321422, МПК A61M 11/00, опубл. 07.07.1987 г.), содержащий источник сжатого газа, систему управления подачей аэрозоля и распылитель с форсункой и нагревателем. Настоящий ингалятор предназначен для проведения ингаляционной терапии.
Недостатками выше указанных изобретений являются низкая дисперсность получаемого аэрозоля и отсутствие возможности регулирования указанной дисперсности.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является пневматический генератор жидких аэрозольных частиц, включающий осесимметричный корпус распылительной камеры с загубником, штуцер с выходным отверстием в торце в виде сопла для подачи воздуха от компрессора, расположенный в корпусе распылительной камеры соосно последней, колпачок с выходным отверстием в торце в виде сопла, имеющий на поверхности внутреннего канала продольные выступы-перегородки, и расположенный на штуцере с образованием диспергирующей форсунки и радиально расположенных вертикальных каналов, сообщающихся с одной стороны с выходным отверстием колпачка, а с другой стороны - с внутренним объемом распылительной камеры у ее днища, блок поддержания заданной температуры распыляемого вещества с термореле и отбойный элемент для удаления крупных частиц аэрозоля (патент РФ №2355432, МПК A61M 15/00, опубл. 20.05.2009 г.).
Недостатками выше указанного прототипа являются недостаточно стабильное поддержание заданной температуры диспергируемого раствора лекарственного средства и низкая дисперсность получаемого аэрозоля, а также отсутствие возможности регулирования указанной дисперсности.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение дисперсности получаемого аэрозоля лекарственного средства до субмикронного размера частиц, а также обеспечение возможности регулирования указанной дисперсности и более стабильного поддержания заданной температуры диспергируемого раствора лекарственного средства.
Указанный технический результат достигается тем, что в пневматическом генераторе жидких аэрозольных субмикронных частиц, включающем осесимметричный корпус распылительной камеры с загубником, штуцер с выходным отверстием в торце в виде сопла для подачи воздуха от компрессора, расположенный в корпусе распылительной камеры соосно последней, колпачок с выходным отверстием в торце в виде сопла, имеющий на поверхности внутреннего канала продольные выступы-перегородки, и расположенный на штуцере с образованием диспергирующей форсунки и радиально расположенных вертикальных каналов, сообщающихся с одной стороны с выходным отверстием колпачка, а с другой стороны - с внутренним объемом распылительной камеры у ее днища, блок поддержания заданной температуры распыляемого вещества с термореле и отбойник для удаления крупных частиц аэрозоля, согласно полезной модели, отбойник для удаления крупных частиц аэрозоля установлен в корпусе распылительной камеры и выполнен в виде горизонтально расположенной трубки, в полость которой через отверстие в боковой стенке пропущен конец колпачка, кинематически связанный разъемными элементами с краями отверстия указанной трубки для регулирования зазора между колпачком и внутренней боковой поверхностью трубки отбойника. Разъемные элементы для регулирования зазора между колпачком и внутренней боковой поверхностью трубки отбойника выполнены в виде резьбового соединения. Блок поддержания заданной температуры распыляемого вещества выполнен в виде термостатируемой камеры с жидким носителем, корпус которой расположен вокруг корпуса распылительной камеры.
Наличие разъемных элементов, обеспечивающих соединение колпачка с трубкой отбойника позволяют регулировать зазор между колпачком и внутренней боковой поверхностью трубки отбойника, что позволяет регулировать дисперсность частиц аэрозоля лекарственного средства. Трубка отбойника, расположенная горизонтально в распылительной камере, обеспечивает получение субмикронных частиц (менее 0,5 мкм), осаждение и удаление части частиц среднего размера от 0,5 до 1 мкм и удаление всех крупных частиц более 1 мкм.
На фиг. 1 приведена схема (вид с разрезом) пневматического генератора жидких аэрозольных субмикронных частиц. На фиг. 2 изображены распылительная и термостатируемая камеры с продольным разрезом трубки отбойника. На фиг. 3 изображены распылительная и термостатируемая камеры с поперечным разрезом трубки отбойника. На фиг. 4 представлен разрез А-А колпачка со штуцером на фиг. 2. На фиг.5 приведена схема аэрозольного стенда для тестирования заявляемого пневматического генератора субмикронных частиц.
Пневматический генератор жидких аэрозольных субмикронных частиц включает осесимметричный корпус 1 распылительной камеры 2 с загубником 3, штуцер 4 с выходным отверстием 5 в торце в виде сопла для подачи воздуха от компрессора 6. В корпусе 1 распылительной камеры 2 соосно последней расположен колпачок 7 с выходным отверстием 8 в торце в виде сопла, имеющий на поверхности внутреннего канала продольные выступы-перегородки 9. Колпачок 7 установлен на штуцере 4 с образованием диспергирующей форсунки и радиально расположенных вертикальных каналов 10, сообщающихся с верхней стороны с выходным отверстием 8 колпачка 7, а с нижней стороны - с внутренним объемом распылительной камеры 2 у ее днища.
В корпусе 1 распылительной камеры 2 установлен отбойник для удаления крупных частиц аэрозоля, выполненный в виде горизонтально расположенной трубки 11, в полость которой через отверстие в боковой стенке пропущен конец колпачка 7, кинематически связанный разъемными элементами 12 с краями отверстия указанной трубки 11 для регулирования зазора между колпачком 7 и внутренней боковой поверхностью трубки 11 отбойника. Разъемные элементы 12 для регулирования зазора между колпачком 7 и внутренней боковой поверхностью трубки 11 отбойника выполнены в виде резьбового соединения.
Устройство снабжено блоком поддержания заданной температуры распыляемого вещества, включающим термостатируемую камеру 13 с жидким носителем, корпус 14 которой расположен вокруг корпуса 1 распылительной камеры 2, термореле 15, связанное с блоком питания 16, нагревательным элементом 17 и датчиком температуры 18.
Заявляемый генератор работает следующим образом. В распылительную камеру 2 заливается диспергируемая суспензия лекарственного средства. Посредством термореле 15 устанавливается заданная температура жидкого носителя в термостатируемой камере 13. Устанавливается необходимый зазор между внутренней поверхностью трубки 11 отбойника и выходным отверстием 8 колпачка 7. Далее включают компрессор 6 и под действием воздушного потока в форсунке эжектируется по каналам 10 лекарственное средство и происходит его распыл. Полученный аэрозоль выводится из генератора через загубник 3 в корпусе 1. Диспергирующая форсунка представляет из себя каналы 10, через которые происходит подсос распыляемой суспензии лекарственного средства из камеры 2 за счет создаваемого разряжения потоком чистого воздуха, подаваемого из выходного отверстия 5 штуцера 4 в выходное осевое отверстие 8 колпачка 7. На срезе отверстия 8 (сопла) колпачка 7 происходит диспергирование суспензии лекарственного средства, и поток образовавшегося аэрозоля ударяется во внутреннюю стенку трубки 11 отбойника. За счет малого расстояния между срезом отверстия 8 (сопла) и внутренней поверхностью трубки 11 отбойника удается вывести из потока аэрозоля часть частиц крупнее 0,5 мкм в диаметре и практически все частице крупнее 1 мкм. Частицы, превышающие необходимый размер, возвращаются в распылительную камеру с раствором лекарственного средства.
Для исследования характеристик разработанного пневматического генератора частиц субмикронного размера был собран аэрозольный стенд, схема которого представлена на фиг. 5. Основной частью аэрозольного стенда являлась труба (поз. 1), с установленным на входе воздушным фильтром (поз. 2). Воздух для разведения аэрозоля нагнетался компрессором (поз. 3) с расходом 90-100 л/мин. Линейная скорость потока измерялась термоанемометром ТКА-ПКМ (Модель 50, поз. 4) установленным в сечении выходного отверстия. В качестве нагнетателя воздуха в аэрозольный генератор использовался компрессор Omron СХЗ (Италия, поз. 5). Параметры работы пневматической части генератора контролировались манометром избыточного давления МП2-УУ2 (поз. 6) и ротаметром РМ 063ГУЗ (поз. 7). Подача аэрозоля от заявляемого пневматического генератора субмикронных частиц (поз. 8) осуществлялась в отсек трубы (поз. 9). Для выравнивания потока разведенного аэрозоля в сечение стенда установлена спрямляющая решетка (поз. 10). Для определения счетных концентраций аэрозоля в конце стенда установлен аэрозольный счетчик Solair 3100+(производства компании Lighthouse, США) (поз. 11). В этом же сечении установлен вход каскадного импактора Мэевского (поз. 12). Прокачка воздуха через импактор осуществлялась вакуумным насосом (поз. 13) через ресивер (поз. 14) и ротаметр (поз. 15) для контроля расхода воздуха.
Расход чистого воздуха через заявляемый пневматический генератор аэрололя составлял 4±0,5 л/мин., избыточное давление - 1,2±0,1 кГс/см2 (120±12 кПа).
Для исследования был приготовлен ряд растворов. В качестве основы использовался раствор уранина концентрацией 0,1 г/л. Данная концентрация во всех растворах ряда являлась постоянной. К данной основе добавлялись исследуемые компоненты. Исследуемые образцы представляют собой двухкомпонентные порошкообразные вещества. Первый образец - дигидрокверцетин + арабиногалактан с массовым соотношением 1/10, второй - дигидрокверцетин + глицирризиновая кислота с массовым соотношением 1/10. Из первого образца был приготовлен ряд растворов с концентрациями 0,05%, 0,1%, 0,5% и 1%. Из второго образца приготовлен один раствор с концентрацией 0,05%.
Проведение экспериментов. Всего было проведено 5 серий экспериментов в комнатных зимних условиях: температура 23-25°C, относительная влажность воздуха - 15-20%. Длительность одного эксперимента 5 часов с перерывами для проведения смывов со ступеней импактора. Общее время работы генератора - 4 часа. Температура диспергируемой суспензии в генераторе аэрозоля во всех экспериментах поддерживалась 30±1°C. Величины счетных концентраций аэрозоля регистрировались каждые 10 минут в течение всего периода работы генератора. Отбор на импактор осуществлялся в течение часа каждый час. Смыв с первых трех ступеней импактора производился путем полоскания подложки ступени в 10 мл дистиллированной воды. Фильтры 4-ой ступени импактора смывались в 30 мл дистиллированной воды. Предварительно была проведена серия контрольных экспериментов с раствором 0,1% хлорида натрия для определения стабильности работы генератора.
Определение флуоресценции и концентраций исследуемых компонентов. Интенсивность флуоресценции разведенных исходных образцов и проб аэрозоля измеряли с помощью спектрометра люминесцентного LS 55 (Perkin Elmer Inc., США). Измерение интенсивности флуоресценции разведенных проб проводили при концентрации уранина меньше 10-7 г/мл, что обеспечивало линейную зависимость концентрации уранина от интенсивности флуоресценции.
Определение концентраций компонентов исследуемых нанокомпозитов в пробах, а также концентрации уранина в них осуществлялось с использованием хроматографа Agilent 1200 (колонка Zorbax Eclipse XDB-C18, 4.6×150 мм).
Дисперсный состав определялся с помощью оценки распределения массовых концентраций физической метки (флуоресцеин натрия) на ступенях каскадного импактора в совокупности с показаниями оптического счетчика аэрозольных частиц.
Проведены исследования характеристик аэродисперсной системы, создаваемой при диспергировании суспензий нанокомпозита дигидрокверцитина с арабиногалактаном в концентрациях 0,05, 0,1. 0,5, 1,0% и суспензии нанокомпозита дигидрокверцитина с глицеризиновой кислотой в концентрации 0,05%. Во время испытаний экспериментального образца генератора аэрозольных частиц температура воздуха составляла T=24±1°C, относительная влажность φ=18±5%. Температура суспензии в генераторе аэрозоля составляла 30±0,5°C.
На основании полученных экспериментальных данных можно сделать следующие выводы:
- в стандартных условиях проведения экспериментов с ростом концентрации нанокомпозита дигидрокверцитина с арабиногалактаном в суспензии растут средняя концентрация частиц в аэрозоле, их средний диаметр и незначительно ширина распределения частиц по размерам. Это результируется в росте производительности генератора аэрозоля с 5-6 до 9-10 мл/мин;
- средний диаметр аэрозольных частиц для всех концентраций суспензии не превосходит 600 нм;
- массовая доля частиц с диаметрами менее 1,2 мкм при увеличении концентрации нанокомпозита дигидрокверцитина с арабиногалактаном в суспензии с 0,05 до 0,5% остается практически неизменной, при концентрации этого нанокомпозита 1,0% она падает;
- для разработанного генератора оптимальным для использования является суспензия нанокомпозита дигидрокверцитина с арабиногалактаном в концентрации 0,5%.
Из экспериментальных данных видно, что заявленное техническое решение обеспечивает повышение дисперсности получаемого аэрозоля лекарственного средства до субмикронного размера частиц (средний диаметр аэрозольных частиц для всех концентраций суспензии в эксперименте не превосходит 600 нм), а также обеспечивается возможность регулирования указанной дисперсности за счет регулирования зазора между срезом сопла форсунки и поверхностью отбойника. Стабильное поддержание заданной температуры диспергируемого раствора лекарственного средства в эксперименте заявляемым генератором аэрозоля обеспечивалось 30±0,5°C.
Claims (2)
1. Пневматический генератор жидких аэрозольных субмикронных частиц, включающий осесимметричный корпус распылительной камеры с загубником, штуцер с выходным отверстием в торце в виде сопла для подачи воздуха от компрессора, расположенный в корпусе распылительной камеры соосно последней, колпачок с выходным отверстием в торце в виде сопла, имеющий на поверхности внутреннего канала продольные выступы-перегородки и расположенный на штуцере с образованием диспергирующей форсунки и радиально расположенных вертикальных каналов, сообщающихся с одной стороны с выходным отверстием колпачка, а с другой стороны - с внутренним объемом распылительной камеры у ее днища, блок поддержания заданной температуры распыляемого вещества с термореле и отбойник для удаления крупных частиц аэрозоля, отличающийся тем, что отбойник для удаления крупных частиц аэрозоля установлен в корпусе распылительной камеры и выполнен в виде горизонтально расположенной трубки, в полость которой через отверстие в ее боковой стенке пропущен конец колпачка, кинематически связанный разъемными элементами с краями отверстия указанной трубки для регулирования зазора между колпачком и внутренней боковой поверхностью трубки отбойника, а блок поддержания заданной температуры распыляемого вещества выполнен в виде термостатируемой камеры с жидким носителем, корпус которой расположен вокруг корпуса распылительной камеры.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014150336/14U RU153719U1 (ru) | 2014-12-11 | 2014-12-11 | Пневматический генератор жидких аэрозольных субмикронных частиц |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014150336/14U RU153719U1 (ru) | 2014-12-11 | 2014-12-11 | Пневматический генератор жидких аэрозольных субмикронных частиц |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU153719U1 true RU153719U1 (ru) | 2015-07-27 |
Family
ID=53762998
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014150336/14U RU153719U1 (ru) | 2014-12-11 | 2014-12-11 | Пневматический генератор жидких аэрозольных субмикронных частиц |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU153719U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2637101C2 (ru) * | 2016-01-11 | 2017-11-29 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр вирусологии и микробиологии" (ФГБНУ ФИЦВиМ) | Устройство для определения аспирированной дозы аэрозолей |
-
2014
- 2014-12-11 RU RU2014150336/14U patent/RU153719U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2637101C2 (ru) * | 2016-01-11 | 2017-11-29 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр вирусологии и микробиологии" (ФГБНУ ФИЦВиМ) | Устройство для определения аспирированной дозы аэрозолей |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4387948B2 (ja) | エアロゾルを発生させる方法 | |
CN105992940A (zh) | 气流测试设备以及用于吸入器的方法 | |
EP1307255B1 (en) | Nebulizer vial for aerosol therapy | |
KR20070113257A (ko) | 에어로졸 생성기의 작동 방법 및 작동 시스템 | |
Dugernier et al. | Influence of inspiratory flow pattern and nebulizer position on aerosol delivery with a vibrating-mesh nebulizer during invasive mechanical ventilation: an in vitro analysis | |
JP2012503518A (ja) | 補助酸素送達装置 | |
CA2606935A1 (en) | Ultrasonic aerosol generator | |
JP2006087815A (ja) | 噴霧方法および該方法に基づく噴霧装置 | |
RU153719U1 (ru) | Пневматический генератор жидких аэрозольных субмикронных частиц | |
Behara et al. | Development of high efficiency ventilation bag actuated dry powder inhalers | |
Martin et al. | Laser diffraction characterization of droplet size distributions produced by vibrating mesh nebulization in air and a helium–oxygen mixture | |
KR101421623B1 (ko) | 스프레이 방식을 이용한 유기 용제 가스 흡입 독성 시험 장치 | |
CN204684370U (zh) | 一种基于模块控制的药物雾化吸入器 | |
Tao et al. | Atomization method for verifying size effects of inhalable particles on lung damage of mice | |
Broniarz-Press et al. | The effect of shear and extensional viscosity on atomization in medical inhaler | |
Holbrook et al. | Generating charged pharmaceutical aerosols intended to improve targeted drug delivery in ventilated infants | |
Biddiscombe et al. | A system for the production and delivery of monodisperse salbutamol aerosols to the lungs | |
SE449440B (sv) | Nebulisator for framstellning av submicron, homogen aerosol | |
Zhou et al. | Medical nebulizer performance: effects of cascade impactor temperature | |
CN110179772A (zh) | 一种可供雾化吸入用的盐酸氨溴索制剂及其制备方法 | |
CN110215309A (zh) | 一种升降式选择粒径雾化给药装置 | |
Krajnik et al. | Air humidity may influence the aerosol distribution of normal saline administered by closed or vented nebulizers operated continuously or dosimetrically | |
RU2629353C1 (ru) | Устройство для генерации биологически активных наноаэрозолей | |
CN114343723B (zh) | 非侵入式同时收集人体呼出气溶胶与气体的系统及方法 | |
Yeates et al. | Generation of respirable particles from surfactant suspensions and viscous solutions at high Dose Rates |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20161212 |