用于在气流中夹带粉末的分配器和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于吸入携带药物粉末(2)剂量的至少一股气流的装置(1)。该装置包括通向流动通道(4)的含有粉末的空腔(5)。所述流动通道经设置以导向吸入空气流使其通过空腔开口。从而通过剪切力驱动空腔流的现象在空腔(5)中引起循环流。粉末夹带至该循环流中并解聚集，然后离开空腔并变为夹带在沿着流动通道(4)的空气流中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在气流中夹带包含在空腔(cavity)中的药物粉末的装置和方法。本专利技术也涉及医用分配器(medical dispenser)，所述分配器包括含有粉末的空腔。
技术介绍
有许多装置用以将粉末状药物给药至肺部，这些装置采用诸如压缩气体(例如空气)或液化气推进剂的推进剂，以分配和分散药物。也有许多已知的用以将粉末状药物给药至肺部的呼吸驱动的吸入装置(breathactuated inhalation device),其具有使得药物被吸入的口用接口(mouthpiece)。英国专利说明书第1521000号、第1520062号、第1472650号以及第1502150号公开了更复杂的装置，其中整个胶囊被插入到该装置中，从而确保在吸入之前药物没有溅出(spillage)，以及通过在所述分配装置内部将胶囊刺穿或将其切成两半来获得药物。在吸入时，空气流入或穿过胶囊，其中的粉末被释放到气流中进而流向口腔。美国专利第4，210，140号公开了一种装置，其中粉末状药物的获取是通过将胶囊拉成两半，从而使药物清空到合适的位置以夹带在由吸入引起的气流中。美国专利第6，655，381B2号涉及一种预计量剂量的组件(pre-metered doseassembly)，用于对呼吸驱动的干粉吸入器持续供应精确剂量的药物。该组件包含限定干粉传送通路的帽(cap)，用于提供空气到呼吸驱动干粉吸入器的涡流室的干粉供应口，以及储料盒(magazine),所述储料盒包含用于容纳预计量剂量的干粉的多个储集器。储料盒和帽 之一相对于储料盒和帽中的另一个是可移动的，且帽用于在帽的传送通路中顺序定位储集器。通过患者使用吸入器，在吸入器的出气口处由呼吸引发的低气压引起气流，该气流经过组件的干粉传送通道并进入干粉供应口，其夹带来自位于吸入通道中的储集器的干粉。该通道在储集器旁边的通道中设置有文氏管(venturi)，以产生经过储集器并携带来自那里的粉末的流动。美国专利第4，446，862号(Baum et al.)描述了一种吸入器装置，其中达到粉末状药物的通路通过以下获得将胶囊切成两半，使胶囊的下半部滞留在装置内的直立位置，其开口端与盘型吸入室的下表面齐平。多个空气入口以及相对于此通向口用接口的更大的空气出口绕着吸入室的一半环状面间隔开。吸入时，空气吸入经过吸入室并通过胶囊的开口嘴。据说这可在胶囊中产生共振效应，类似于引起吹过瓶的开口而产生的声音的效应。美国公开专利申请第2009114220号(Boehringer)披露了一种粉末吸入器装置，其中粉末空腔提供有通向空气流径的下表面的空气出口开口，所述空气流径在该出口开口的区域变窄。空腔还具有不通向空气流径的空气入口。文氏管通过以下产生使邻近出口的流径变窄，在通过用户吸入产生流动时引起在该区域的低压。由此空气从入口吸入至出口通过空腔然后进入流径。US2009/0084379 (Baxter)描述了一种适用于胰岛素的单剂量吸入器。药物存储在具有圆形或椭圆形开口的空腔中。空腔的深度大于空腔在流动方向上的长度。从入口至口用接口的流动通道通过空腔的顶部；该通道的底部和内顶是光滑曲线的并在空腔的上游和下游侧分叉，其中通道的最窄处邻近空腔。驱动空腔流据说在空腔中产生从而粉末从空腔中吸出并进入空气流中。W02009/152477 (Mannkind)披露了一种适用于胰岛素的单剂量吸入器，其中药物存储空腔比其在流动方向上的长度更深。所述空腔具有其中形成一个或多个出口孔的盖子，而入口在空腔的上部下游壁中形成。使用时，空气吸入入口中，并产生循环空气流，其向上离开盖中的出口孔。尽管存在众多的现有技术装置，但是仍需要一种装置，具体是多空腔吸入器装置，其是设计简单的并因此是廉价的，尺寸紧凑的，并且也是易于操作的，而且还允许有效地从空腔中清空粉末。一致并有效的清空是重要的，部分地避免因滞留在装置中而浪费昂贵的药物，而且更重要的是，避免残留粉末污染装置以及在后续使用该装置时不注意地吸入。还需要一种在给药前能有效地解聚集粉末的装置。令人期望的是，解聚集过程导 致粉末粒子的相当部分在某些空气动力学尺寸范围内。这常常称之为将粉末粒子分类。促成解聚集的各种方式在现有技术中描述。例如，曲折的流径能引起解聚集，因为粒子碰撞流径的壁。或者，障碍物可置于粉末空腔或储集器的下游流径中。振动或摇动是另一可行的方法。上面讨论的US4，446，862提供胶囊在吸入时快速移动以松散粉末内容物，由此有助于高度粘性或压实粉末的解聚集。在下游流动通道中采用解聚集要素(feature)的装置可在使用中被阻塞或污染，因为药物粉末可能在这些下游要素上积聚。当然期望的是，降低或避免给药不准确量的药物粉末的风险。当粉末积聚在下游解聚集要素上时，风险是来自几个剂量的积聚粉末可能突然从这些下游要素中移去(例如，若装置掉落)，导致患者接收了显著的超剂量。本专利技术的一个主题是至少减轻上述问题中一些或全部。干粉吸入器装置中的趋势是具有浅的空腔，流动被导向进入该空腔从而夹带粒子并有效地清空空腔。尤其是对于较大剂量的粉末，使用浅的空腔会导致相对大的装置，因为这样的空腔可占据相对大的区域。本申请专利技术人出乎意料地发现，相对深的空腔可通过优化装置的设计参数以最大化粉末空腔中的剪切力驱动空腔流动现象而非常有效地清空。本申请专利技术人已经研究空腔的多种不同空腔形状和几何参数以及在该空腔上的流径，并使用计算机流体动力学技术和物理原型比较上述这些的清空和解聚集效率。一般而言，剪切力驱动空腔流的概念是空腔中的旋转流可由使流体流通过空腔的开口引起(不同于将流动导入空腔中或者使用空气流来通过在空腔开口上的文丘里效应产生低压以牵引流体流通过空腔)。流动往往以圆柱形模式旋转。上面提及的US4，446，862描述了一种装置，其中使一股空气通过标准药物胶囊的间隔的下半部的开口，由此夹带粉末。本专利技术的专利技术人认为在该现有装置中可能发生一些剪切力驱动空腔流，并且该现象可部分解释所报道的结果。然而，本申请专利技术人认为该空腔的形状可能不允许发展剪切力驱动空腔流的圆柱形旋转流模式特性。上面提及的US2009//0084379 (Baxter)看起来使用剪切力驱动流现象，但是本申请专利技术人再次认为空腔和/或流径的形状可能不是最佳的。在含有粉末的空腔中产生圆柱形旋转流可导致快速且有效的空腔清空，而不是仅仅引起粉末夹带在旋转流中，这是某种程度违反直觉的。然而，本专利技术的专利技术人发现粉末可快速从旋转流转移至空腔上的线性流中，而不是长时间保持夹带在旋转流中。本申请专利技术人发现剪切力驱动空腔流效应(优选在较深的空腔中)可通过操纵一个或多个参数诸如流径设计、空腔形状、压降、流动速度或体积流速进行优化。本申请专利技术人出乎预料地发现，不但快速空腔清空而且粉末在空腔中的解聚集或分类可通过使用剪切力驱动空腔流现象非常有效地在深空腔中实现。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施方案，用于分配携带药物粉末剂量的气流的干粉吸入器装置包括流动通道和具有开口的粉末存储空腔，其中所述空腔开口位于流动通道的壁中，并且该流动通道经设置以导向空气流使其通过空腔开口，并且其中所述空腔开口具有四边形形状，诸如矩形或梯形，并且所述空腔开口的长度在流动方向上是(i)空腔深度的50%本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.07.01 US 61/222,2091.一种用于分配携带药物粉末剂量的气流的干粉吸入器装置，该装置包括流动通道(4 ；37 ；42 ；52 ；210)和具有开口 (20)的粉末存储空腔(5 ；33 ；41 ；51 ;211)，其中所述空腔开口是在流动通道的壁(7;54)中并且流动通道经设置以导向空气流使其通过空腔开口，并且其中(i)所述空腔开口具有四边形形状，诸如矩形或梯形，并且(ii)所述空腔开口在流动方向(F)上的长度(201)是⑴空腔深度(202)的50% 150%，以及(ii)所述空腔在流动方向上的最大长度的至少80%。2.权利要求I的装置，其特征在于所述空腔开口(20)的圆角半径为0.OOlmm至0. 5mm,优选 0. 01mm 至 0. 3_。3.权利要求I或2的装置，其特征在于所述开口(20)的长宽比的范围为I.5至4.0，优选I. 8至3. 5，更优选2. 6至3. 2。4.前述任一项权利要求的装置，其特征在于所述空腔开口在流动方向(F)上的长度(201)是空腔深度(202)的105% 140%，优选110% 135%。5.前述任一项权利要求的装置，其特征在于邻近所述空腔的流动通道(4；37 ；42 ；52 ；210)的最大高度是0.5mm 4mm,优选0. 5mm 3mm,更优选1_ 2mm。6.前述任一项权利要求的装置，其特征在于所述流动通道(4；37 ；42 ；52 ；210)经设置产生通过所述空腔开口的基本上单向流动。7.前述任一项权利要求的装置，其特征在于在空腔区域中的所述流动通道(4；37 ；42 ；52 ；210)的最大宽度为2_ 6_。8.前述任一项权利要求的装置，其特征在于针对于流动方向，所述空腔(5；33 ；41 ；51 ；211)的下前缘和/或下后缘(17,16)的半径是0.5 3mm,优选I. 5mm 2. 5mm,更优选I.75mm 2. 25mm09.前述任一项权利要求的装置，其特征在于流动扰动部件(44;212)从流动通道壁伸出，该流动扰动部件所处位置使得其最上游范围是所述空腔(5 ；33 ；41 ；51 ；211)上游的1mm 20mm,优选2mm IOmm,更优选3_ 7mm之间。10.权利要求9的装置，其特征在于所述流动扰动部件(44；212)从其中形成空腔开口的壁伸出。11.前述任一项权利要求的装置，其特征在于与所述空腔关联的盖部件(35)可在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置空腔(33)封闭而在第二位置该空腔开放，并且所述盖部件提供流动通道(37)的边界的一部分。12.前述任一项权利要求的装置，其特征在于在所述空腔的下游，第二粉末存储空腔通向流动通道。13.前述任一项权利要求的装置，其特征在于多个流动通道(37)设置在圆的环状面周围，所述流动通道经设置使得流动方向针对所述圆是放射状，至少一个所述粉末存储空腔(33)位于每个流动通道中。14.前述任一项权利要求的装置，其在一个或多个空腔中装有药物粉末(38)。15.权利要求14的装置，其中所述药物粉末包含选自下述的活性成分莫米松、异丙托溴铵、噻托溴铵及其盐、沙美特罗、丙酸氟替卡松、倍氯美松双丙酸酯、瑞普特罗、克仑特罗、罗氟奈德及盐、奈多罗米、色甘酸钠、氟尼缩松、布地奈德、富马酸福莫特罗二水合物、特布他林、硫酸特布他林、沙丁胺醇碱和硫酸沙丁胺醇、非诺特罗、3-[2-(4_羟基-2-氧代-3H-1，3-苯并噻唑-7-基)乙基氨基]-N-[2-[2-(4-甲基苯基)乙氧基]乙基]丙烷-磺酸胺盐酸盐、却达特罗、阿地溴铵、N_[2_( 二乙基氨基)乙基]-N-(2-{[2-(4-轻基-2-氧代-2, 3_ 二氧-1, 3_苯并喔唑_7_基)乙基]氛基}乙基)_3_[2_(I-蔡基)乙氧基]丙酸胺或其药用盐(例如，二氢溴酸盐)；N-环己基-N3-[2-(3-氟苯基)乙基]-N-(2-{[2-(4-羟基-2-氧代-2，3-二氢-I，3-苯并噻唑-7-基)乙基]氨基}乙基)-0-丙氨酰胺或其药用盐(例如，二-D-苯乙醇酸盐)；[2-(4-氯-苄基氧基)-乙基]-[2-((R)_环己基-羟基-苯基-甲基)-噁唑-5-基甲基]-二甲基-铵盐(例如，半-萘-1，5-二磺酸盐)；(R)-I-[2-(4-氟-苯基)_乙基]-3-((S)-2-苯基-2-哌啶-I-基-丙酰氧基)-1_氮鎗-二环[2.2.2]辛烷盐(例如，氢溴酸盐或甲苯磺酸盐)；或者它们中任意两种或更多种的组合。16.一种用于分配携带药物粉末剂量的气流的装置，该装置包括(a)具有单一开口的粉末存储空腔(33)以及(b)在第一位置和第二位置之间可移动的盖部件(35)，在第一位置所述空腔封闭而在第二位置所述空腔开放，其中当该盖部件在第二位置时，其提供流动通道(37)的边界的一部分，所述空腔开口位于该流动通道的壁中，并且所述流动通道经设置导向空气流使其通过空腔开口，并且其中(i)所述空腔开口具有四边形形状，诸如矩形或梯形，以及(ii)所述空腔开口在流动方向上的长度为空腔深度的50% 150%。17.权利要求16的装置，其特征在于在所述空腔的下游，第二粉末存储空腔通向流动通道(37)，并且当盖部件(35)位于所述第一位置时第二空腔也是封闭的，且当所述盖部件位于第二位置时第二空腔也是开放的。18.权利要求16或17的装置，其在一个或多个空腔中装有药物粉末(38)。19.权利要求18的装置，其中所述药物粉末包含选自下述的活性成分莫米松、异丙托溴铵、噻托溴铵及其盐、沙美特罗、丙酸氟替卡松、倍氯美松双丙酸酯、瑞普特罗、克仑特罗、罗氟奈德及盐、奈多罗米、色甘酸钠、氟尼缩松、布地奈德、富马酸福莫特罗二水合物、特布他林、硫酸特布他林、沙丁胺醇碱和硫酸沙丁胺醇、非诺特罗、3-[2-(4_羟基-2-氧代-3H-1，3-苯并噻唑-7-基)乙基氨基]-N-[2-[2-(4-甲基苯基)乙氧基]乙基]丙烷-磺酸胺盐酸盐、却达特罗、阿地溴铵、N-[2-( 二乙基氨基)乙基]-N-(2-{[2-(4-轻基_2_氧代-2, 3_ 二氧-1, 3_苯并喔唑_7_基)乙基]氛基}乙基)_3_[2_(I-蔡基)乙氧基]丙酸胺或其药用盐(例如，二氢溴酸盐)；N-环己基-N3-[2-(3-氟苯基)乙基]-N-(2-{[2-(4-羟基-2-氧代-2，3-二氢-I，3-苯并噻唑-7-基)乙基]氨基}乙基)-0-丙氨酰胺或其药用盐(例如，二-D-苯乙醇酸盐)；[2-(4-氯-苄基氧基)...

【专利技术属性】
技术研发人员：PA谢尔格伦，O拉斯托，J雷梅尔加斯，M斯文森，
申请(专利权)人：阿斯利康瑞典有限公司，
类型：发明
国别省市：