專利名稱：分配裝置、存放裝置以及分配粉末的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1或10的前序部分所述的用于分配粉末的分配裝置，涉及一種如權(quán)利要求34的前序部分所述的存放裝置，以及涉及如權(quán)利要求47或50的前序部分所述的分配粉末的方法。
通過分配裝置、尤其是吸入器釋放的粉劑藥物能最佳地命中肺部系統(tǒng)中的具體部位。這些部位包括鼻道、咽喉以及肺內(nèi)的各部位，如支氣管、細(xì)支氣管以及肺泡區(qū)域。將藥物分配到目標(biāo)區(qū)域的能力尤其(inter alia)取決于顆粒的空氣動(dòng)力學(xué)尺寸(on the aerodynamic sizes)。目前認(rèn)為可以推測(cè)的是，空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于2μm的顆粒被認(rèn)為可能最適宜附著于肺的肺泡區(qū)域?？諝鈩?dòng)力學(xué)直徑在2和約5μm之間的顆粒較適合于被釋放到細(xì)支氣管或支氣管區(qū)域。空氣動(dòng)力學(xué)尺寸大于6μm、更優(yōu)選的是10μm的顆粒通常適合于釋放到喉部區(qū)域、氣管或鼻道。
在大多數(shù)情況下，希望獲得大的可吸入份額和高的釋放效率，也就是到達(dá)期望的區(qū)域、特別是肺內(nèi)區(qū)域的份額。這取決于多種因素，尤其取決于所產(chǎn)生的噴射羽流(spray plume)的性能，例如，羽流(plume)的傳播速度、顆粒尺寸及其分布、小顆粒的份額、氣體的份額等。在本發(fā)明中，理想的噴射羽流性能包括優(yōu)選小的顆粒尺寸、直徑等于或小于6μm的藥物顆粒的份額很高、低傳播速度、噴霧流(spray)產(chǎn)生和/或可吸入的長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間、和/或分配一定量的粉末所需的氣體體積小。
具體地說，本發(fā)明涉及用于將藥物釋放到肺部的干粉末吸入器。已投放市場(chǎng)或被推薦的干粉末吸入器多種多樣。主要有兩類，一類稱為無源型(passive)，一類稱為有源型(active)。在無源型吸入器中用來使聚結(jié)的粉末散開和將粉末送到肺部所需的全部能量由使用者或病人的呼吸提供。在有源型吸入器中具有附加的能源來幫助散開聚結(jié)的粉末。
大多數(shù)粉末吸入器為無源型，粉末在沒有附加的能源的幫助下由病人吸入。無源型吸入器存在的問題是實(shí)際進(jìn)入到肺部的吸入份額或粉末比例很大程度上取決于病人的呼吸。使聚結(jié)的粉末散開以及因此吸入的份額是通過裝置吸入的空氣的流速的函數(shù)，因此，病人與病人之間的差別很大。
干粉末吸入器可細(xì)分為單劑量裝置和多劑量吸入器。多劑量吸入器又可進(jìn)一步細(xì)分為劑量被分開存放的預(yù)先按量分配型(pre-metered types)和粉末劑量在裝置中計(jì)量的按量分配吸入器(metering inhalers)。
多劑量預(yù)先按量分配吸入器的優(yōu)點(diǎn)是，具有在嚴(yán)格的工廠條件下被計(jì)量的單一的劑量且粉末相當(dāng)容易與大氣隔離。在很多應(yīng)用中，活性的管道粉末(active duct powder)與如乳糖之類的能從大氣中吸收濕氣的載體混合在一起，使粉末粘合在一起且很難散開。
本發(fā)明尤其涉及一種用于分配包含藥物或由藥物組成的粉末的有源型由氣體產(chǎn)生動(dòng)力的預(yù)先按量分配的多劑量或單劑量分配裝置，例如，干粉末吸入器。
形成本發(fā)明的出發(fā)點(diǎn)的WO 92/12799 A1公開了一種用于將流體流轉(zhuǎn)變成細(xì)微的顆粒尺寸的噴霧流流的預(yù)先按量分配的分配裝置，其中使環(huán)流流過管道該環(huán)流內(nèi)的速度梯度足以使所述流的組成部分之間的轉(zhuǎn)向力能將環(huán)流分成射流。優(yōu)選管道的橫截面是圓形，當(dāng)然也可采用其他橫截面形狀，例如不規(guī)則橫截面或多邊形橫截面。但是，這種已知的裝置和方法對(duì)于散開結(jié)團(tuán)的粉末和對(duì)于產(chǎn)生具有理想性能的慢速噴射羽流來說不是最佳的。
WO 2004/041326 A2公開了一種用于釋放藥物、特別是用于分配液體氣霧劑的按量分配裝置、即所謂的按量分配劑量的吸入器(MDIs)的系統(tǒng)中使用的管狀噴嘴。這種管狀噴嘴整個(gè)限定長(zhǎng)度呈曲線形狀，其具有曲率半徑至少是管狀噴嘴內(nèi)徑的2.5倍的彎曲部分。管狀噴嘴的橫截面可從如圓形、橢圓形、正方形、矩形、多邊形等寬范圍中選取。
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的分配裝置、存放裝置和分配粉末的方法，這些裝置尤其能更好地使結(jié)塊的粉末散開和/或具有理想的噴射羽流性能。
上述目的可通過權(quán)利要求1或10所述的分配裝置、通過權(quán)利要求34所述的存放裝置或通過權(quán)利要求47或50所述的方法來實(shí)現(xiàn)。一些優(yōu)選實(shí)施例為從屬權(quán)利要求的主題。
本發(fā)明的一方面提供一種具有扁平橫截面的管道。借助于壓縮氣體強(qiáng)制粉末經(jīng)過管道，以使聚結(jié)的粉末散開并產(chǎn)生包括細(xì)微的粉末顆粒的噴霧流。管道的扁平橫截面的最長(zhǎng)邊和最短邊之比至少為2.0。令人驚訝的是，與圓形或類似圓形的管道相比，扁平橫截面的管道在使聚結(jié)的粉末散開和獲得更細(xì)微的顆粒方面、特別對(duì)將少量氣體用于給定的粉末體積或質(zhì)量而言要好得多。可將這種效果解釋為，對(duì)于給定的橫截面積扁平的橫截面的周長(zhǎng)大于非扁平的橫截面的周長(zhǎng)。較大的周長(zhǎng)使得與氣體和粉末接觸的管道表面較大，因此由于較大的轉(zhuǎn)向力在不改變橫截面積(水力學(xué)直徑)、即在不明顯改變流動(dòng)阻力或質(zhì)量流的情況下可獲得較好的散開聚結(jié)的能力。
優(yōu)選的是，扁平橫截面的最長(zhǎng)邊和最短邊之間的比率在3到50之間，最優(yōu)選的是，約在5到30之間。因此，利用相當(dāng)?shù)偷臍怏w壓力、小的氣體體積、以及低氣體流速可實(shí)現(xiàn)作為小粉末顆粒尺寸的噴霧流的具有良好的散開聚結(jié)的粉末的高輸出。本分配裝置可產(chǎn)生具有高可吸入份額以及具有理想的噴射羽流性能的沒有聚結(jié)的干粉末羽流。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，對(duì)于小于5μm的平均顆粒的細(xì)微粉末而言，通常為75μm×1500μm、大致呈矩形的管道效果很好。對(duì)于平均顆粒尺寸在30μm以上的粉末來說，通常為200μm×1500μm的管道效果很好。非圓形管道根據(jù)粉末的顆粒尺寸優(yōu)選具有20到1000μm之間的水力學(xué)直徑。管道可由包括塑料或金屬在內(nèi)的能與藥物兼容的任何材料構(gòu)成?？梢云叫惺褂靡粋€(gè)以上的非圓形管道。
優(yōu)選非圓形管道的長(zhǎng)度至少為水力學(xué)直徑的5或10倍，優(yōu)選為10和60之間(水力直徑被定義為4×橫截面面積/管道周長(zhǎng)的比率)。對(duì)于任何給定壓力而言，非圓形管道越長(zhǎng)向病人釋放粉末越慢。當(dāng)然如果管道太長(zhǎng)，存放/混合室中的速度可能降低到混合室不能排空的程度。
具體地說，利用低于300kPa的氣體壓力可強(qiáng)制粉末經(jīng)過管道而散開聚結(jié)的粉末并產(chǎn)生具有細(xì)微顆粒尺寸的噴霧流。因此可獲得最佳的噴射羽流性能，特別可獲得低的傳播速度。
為使粉末在嘴內(nèi)和上呼吸道內(nèi)的碰撞最小，有利的是，使氣體和粉末的出口速度最低。但是出口速度越高粉末的分解和散開結(jié)團(tuán)的效果越好。解決這個(gè)問題的一種方法是通過采用兩條或更多條角度在30和180度之間、優(yōu)選在90和150度之間碰撞的碰撞管道或粉末射流(jets)來減緩這些管道出口處的氣體和粉末混合物的出口速度。這是本發(fā)明的另一方面。具體地說，使多股、至少兩股粉末噴霧射流(sprayjets)碰撞、即彼此相撞，使噴霧流的傳播速度慢下來和/或使聚結(jié)的粉末散開。這可保證如上所述的理想噴射羽流性能?；蛘卟捎镁哂性龃蟮臋M截面的擴(kuò)散器使管道出口處的氣體和粉末流降速。
可使用任何氣體。例如可以使用如HFA134a和HFA227之類的液化氣體。在這種裝置中，氣體被存放在裝有帶與粉末存放庫(一或多個(gè))相連的連接構(gòu)件的配量閥的壓力容器中?？晒┻x擇的是，可使用活塞氣缸設(shè)備、風(fēng)箱或任何其他氣泵以使例如環(huán)境空氣增壓。對(duì)于這種裝置使用者或病人在使用前需要使裝置豎直或作好準(zhǔn)備。另外，也可使用壓縮氣體。對(duì)于單劑量裝置來說，可使用預(yù)加壓的壓縮空氣罐。
根據(jù)粉末體積或質(zhì)量需要一定體積的氣體來完全排空存放室(存放庫)和/或混合室。對(duì)于質(zhì)量從0.1到50mg的粉末來說，需要的氣體質(zhì)量在0.2和300mg之間。例如5mg平均顆粒尺寸為4μm的粉末需要壓力在100kPa和200kPa之間、體積在10和20cm3之間的壓縮空氣和質(zhì)量大約在20到60mg的空氣。對(duì)于較粗的粉末來說，由于散開結(jié)團(tuán)所需的能量較少，因此需要處于較低壓力、通常低于100kPa范圍的較小氣體體積。
需要排出所有粉末的存放室(存放庫)和任選的混合室的體積取決于粉末的體積或質(zhì)量。根據(jù)粉末劑量?jī)?yōu)選其應(yīng)具有0.002和0.2cm3之間的體積。粉末劑量越多，存放庫/混合室的體積應(yīng)越大。例如5mg的粉末劑量需要的體積在0.015和0.03cm3之間以便充分混合。優(yōu)選腔室體積(存放室的體積和任選的混合室的體積)與粉末體積之比應(yīng)在1.2和4之間。
優(yōu)選存放庫為圓柱形且沒有銳邊，因?yàn)殇J邊可促使粉末附著于尖銳處。優(yōu)選將一個(gè)或多個(gè)氣體進(jìn)口定位成使得氣體掠過所有的室表面，以防止粉末集聚于所述表面上。優(yōu)選的是，應(yīng)將進(jìn)口(一個(gè)或多個(gè))設(shè)置在靠近距離出口即非圓形管道最遠(yuǎn)的室端?？蓪⒋娣艓旌突旌鲜覂?nèi)的進(jìn)口(一個(gè)或多個(gè))和出口的相對(duì)位置安排成使得氣體粉末混合物在室內(nèi)形成湍流旋渦以最大地散開結(jié)團(tuán)，或在室內(nèi)(一個(gè)或多個(gè))獲得平穩(wěn)的非湍流流動(dòng)。
優(yōu)選使非圓形管道之后的表面面積最小，以使粉末黏附或損失于所述表面上。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，在吸入后很少或沒有粉末殘留于裝置內(nèi)，因此被配量的和釋放的質(zhì)量幾乎一樣。
優(yōu)選使非圓形管道位于口腔進(jìn)口而在非圓形管道之后對(duì)流動(dòng)沒有限制。
本分配裝置或存放裝置可適用于順序分配多種劑量的粉末。根據(jù)本發(fā)明一獨(dú)立方面，各種劑量可使用不同的管道或噴嘴。這種方式中，在管道拐角內(nèi)粉末的聚集或阻塞不影響性能。
根據(jù)另一獨(dú)立方面，用于粉末劑量的存放室可通過破裂元件或其他壓力敏感元件關(guān)閉，可將這些元件設(shè)計(jì)成用壓縮氣體使破裂元件破裂或開啟壓力敏感元件以從存放室排出粉末。具體地說，只能在氣體壓力達(dá)到峰值后，氣體和粉末的混合物才通過優(yōu)選為非圓形的管道、噴嘴等，其中混合物通過較低的氣體壓力排出。這可通過使用如閥門、破裂元件、隔膜等壓力敏感元件來實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)選破裂元件由覆敷有鋁膜或任何其他合適材料的薄塑料膜構(gòu)成?？蓪⑷缙屏言惖膲毫γ舾性O(shè)置在存放室之前或之后，尤其可設(shè)置在用于粉末的存放室和相鄰的混合室之間。
優(yōu)選對(duì)于每種粉末劑量，即，對(duì)于每一存放室使用單獨(dú)的壓力敏感元件或破裂元件。
根據(jù)本發(fā)明的又一獨(dú)立的方面，借助于低于300kPa的較低的氣體壓力強(qiáng)制粉末經(jīng)過管道或噴嘴等以散開聚結(jié)的粉末和/或產(chǎn)生噴霧流3。試驗(yàn)顯示，如此低的壓力足以使聚結(jié)的粉末很好地散開和最佳地獲得緩慢的噴霧流。
根據(jù)本發(fā)明再一獨(dú)立方面，在粉末分配期間，限制或控制進(jìn)口側(cè)的氣流，而不限制或控制出口側(cè)的氣流。這尤其可采用非圓形管道。優(yōu)選氣體進(jìn)口具有可在分配期間限制或控制氣流的較小的橫截面。
根據(jù)本發(fā)明另一獨(dú)立方面，分配裝置或存放裝置可包括至少兩個(gè)或三個(gè)單獨(dú)的用于分開或不同的藥物/粉末的存放室，可先后或同時(shí)分配這些藥物/粉末，而在后一種情況中，優(yōu)選只在分配期間混合。
根據(jù)本發(fā)明又一獨(dú)立方面，可通過至少兩種粉末射流的碰撞來混合分開的藥物或粉末。
本發(fā)明其他的方面、優(yōu)點(diǎn)和特征將通過權(quán)利要求和下文對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述而體現(xiàn)出來。在附圖中

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的分配裝置的示意性截面圖；圖2為圖1所示的分配裝置在分配期間的示意性截面圖；圖3為具有噴嘴的管道的示意性縱向截面圖；圖4為由破裂元件分隔開的存放室和混合室的部分截面圖；圖5為具有管道的存放裝置的示意性截面圖6a-6c為具有不同橫截面的管道的橫截面圖；圖7為具有兩根管道的存放裝置的示意性截面圖；圖8為具有兩根管道的存放裝置和相關(guān)的蓋的示意性截面圖；圖9為具有多管道的存放裝置的示意性截面圖；圖10為未設(shè)置破裂元件的存放裝置的示意性截面圖；圖11為擴(kuò)散器的示意性縱向截面圖；圖12為具有錐形進(jìn)口部分的管道的示意性縱向截面圖；圖13為具有多粉末射流碰撞構(gòu)件的存放裝置和分配裝置的示意性截面圖；圖14為另一種多粉末射流碰撞構(gòu)件的示意性截面圖；圖15為具有又一種多粉末射流碰撞構(gòu)件的存放裝置的示意性截面圖；圖16為另一種存放裝置的局部示意圖；圖17為又一種存放裝置的局部示意圖；圖18a、18b為再一種存放裝置在分配粉末前和分配粉末期間的示意性截面圖；圖19為另一實(shí)施例的分配裝置的示意性截面圖；圖20為具有徑向管道的存放裝置的示意圖；圖21為又一種分配裝置和存放裝置的示意性局部截面圖；圖22為再一種分配裝置和存放裝置的示意性截面圖。
在這些附圖中，相同的附圖標(biāo)記用于表示相同或相似的部件，其中即使省略對(duì)它們的重復(fù)的討論，仍可實(shí)現(xiàn)或獲得相同或相似的性能、特征或優(yōu)點(diǎn)。此外，可將不同的實(shí)施例的特征和方面以任何期望的方式組合和/或用于其他的分配裝置或方法，以便按希望的方式分配粉末。
用于圖解說明而未按比例繪出的圖1為本發(fā)明的分配裝置1的示意性橫截面圖。分配裝置1為有源型裝置，具體地說，用氣體提供動(dòng)力。優(yōu)選分配裝置1為吸入器，尤其是用于使用者或病人(未示出)的干粉末吸入器。
分配裝置1被設(shè)計(jì)成用來分配粉末2，具體地說，用來分配包含或由至少一種藥物組成的粉末。粉末2可為純藥物或至少兩種藥物的混合物。另外，粉末2可包含至少一種其他物質(zhì)，特別是如乳糖之類的載體。
優(yōu)選粉末顆粒的平均直徑為約2到7μm，尤其是6μm或小于6μm。這特別應(yīng)用于粉末2不包含如乳糖之類的任何載體的情況。
如果粉末2含有如乳糖之類的載體和至少一種藥物，粉末2可具有20到300μm的尺寸，特別是約30到60μm的顆粒尺寸。當(dāng)然，即使用較小的顆粒尺寸，例如使用約為10μm或更小的顆粒的噴霧流3的情況下也可得到將在后面更詳細(xì)地描述的散開聚結(jié)的效果。具體而言，在使用分配裝置作為吸入器時(shí)，在使結(jié)團(tuán)散開期間可使藥物與載體分離，由于藥物的顆粒尺寸較小約為2到6μm所以先吸入藥物，再吞下較大的載體?；蛘呋蚋郊拥兀谏㈤_結(jié)團(tuán)期間可將載體弄碎或使其松疏。
前面和下文所提到的那些直徑可理解為全部媒介(mass medium)的空氣動(dòng)力學(xué)直徑和/或可應(yīng)用的顆粒尺寸或噴霧流3的顆粒份額。
圖2以與圖1類似的極示意的方式示出了將粉末2作為噴霧流3分配時(shí)的分配裝置1。噴霧流3包括細(xì)微的(粉末)顆粒，即，具有優(yōu)選為6μm或更小的細(xì)微顆粒尺寸。明確地說，噴霧流3具有如上所述的理想的噴射羽流性能。
分配裝置1適用于接收或包括用于存放粉末2的存放裝置4。存放裝置4可被集成于分配裝置1中或形成分配裝置1的一部分?；蛘撸娣叛b置4可以是單獨(dú)的部分，具體而言可以是容器、盒、泡形罩等可插入分配裝置或與分配裝置1連接并可任意更換的獨(dú)立部分。
優(yōu)選分配裝置1或存放裝置4包括管道5，粉末2通過該管道而被分配，以便聚結(jié)的粉末2散開和/或形成噴霧流3。
優(yōu)選可在管道5的出口處包括噴嘴(限制部分)6，如圖3的縱向橫截面示意圖所示?？晒┻x擇的是，可用噴嘴6或任何其他適當(dāng)?shù)膰娮炫渲萌〈艿?或?qū)娮旎蛉魏纹渌m當(dāng)?shù)膰娮炫渲糜糜谂c管道5的任何其他組合中。
分配裝置1使用壓縮氣體強(qiáng)制粉末2流過管道5/噴嘴6，以使聚結(jié)的粉末2散開和/或產(chǎn)生具有細(xì)微顆粒尺寸的噴霧流3。優(yōu)選分配裝置1包括提供壓縮氣體的構(gòu)件，在本實(shí)施例中，優(yōu)選用把手或致動(dòng)器8所表示的部件手動(dòng)驅(qū)動(dòng)或操作氣泵7。具體地說，氣泵7包括風(fēng)箱或由風(fēng)箱組成。當(dāng)然，它也可以是活塞-氣缸設(shè)備。取代氣泵7的可以是用于提供加壓縮氣體、即按所期望的那樣分配粉末2的構(gòu)件，其可以是例如容納用于向分配裝置1提供動(dòng)力的壓縮氣體或液化氣體的小盒、容器等。
氣泵7可提供低于300kPa的氣體壓力，尤其可提供約20到200kPa的氣體壓力。這是優(yōu)選的足以使分配裝置1工作的氣體壓力范圍。如果采用液化氣體或充灌有壓縮氣體的容器，氣體壓力的范圍可從100kPa到約700kPa。然后，在將氣體供給存放裝置4、特別供給該存放裝置的存放室10之前，可將壓力降低或節(jié)流到所述優(yōu)選壓力范圍。
優(yōu)選本說明書和權(quán)利要求中所提到的所有的壓力值為氣體壓力表的壓力，即壓差。所有壓力值與如充灌有壓縮氣體的或液化氣體的容器之類的氣體存放部分內(nèi)的壓力或由氣泵7提供的壓力有關(guān)，或與至少在下面將提到的破裂元件破裂之前作用于腔室10、14的壓力和/或管道5內(nèi)的壓力有關(guān)。
分配裝置1可任選地包括在圖1和2中由虛線表示的調(diào)節(jié)或控制構(gòu)件9，明確地說，可用閥門、流量限制器、毛細(xì)管等來調(diào)節(jié)、節(jié)流和/或控制氣流和/或壓力。
分配裝置1或存放裝置4包括至少一個(gè)存放室10，其容納有在一次分配操作中應(yīng)分配的單一劑量的粉末2。
為了分配，將具有一定壓力的氣體經(jīng)過氣體進(jìn)口11或類似部分供給存放室10/粉末2。優(yōu)選進(jìn)口11被連到或可連到用于提供壓縮氣體的構(gòu)件，例如，具體地說連接到氣泵7或被連接到調(diào)節(jié)或控制構(gòu)件9。
在本實(shí)施例中，優(yōu)選存放室10由破裂元件12覆蓋或關(guān)閉。明確地說，破裂元件12將粉末2密封在存放室10內(nèi)以阻止與濕氣、空氣等接觸。
將氣體供給存放室10時(shí)，如果達(dá)到或超過預(yù)定的壓差和/或預(yù)定的壓力增長(zhǎng)速度(產(chǎn)生壓力脈沖)破裂元件12被戳破或破裂。優(yōu)選將破裂元件12設(shè)計(jì)成在低于300kPa的壓差下破裂，更優(yōu)選在約50到200kPa的壓差下破裂，和/或在具有大于0.5MPa/s、特別是大于1MPa/s的壓力增長(zhǎng)速度的壓力脈沖下破裂。
破裂元件12可由例如塑料或金屬構(gòu)成。所述金屬可以是薄箔，特別是鋁和/或任何合適的薄膜。
本發(fā)明中的破裂元件12覆蓋具有平均直徑至少為5mm、優(yōu)選為7mm或大于7mm的存放室10的橫截面積。
優(yōu)選的是，如圖4中的附圖標(biāo)記13所表示的那樣，可對(duì)破裂元件12預(yù)先刻有劃痕或預(yù)先刻痕或使該破裂元件包括至少一個(gè)薄弱部分以利于破裂。具體地說，如圖4所示，可將破裂元件12安置在對(duì)應(yīng)的存放室10和與其相關(guān)的混合室14之間。
當(dāng)破裂元件12破裂或被戳破時(shí)，存放室10被突然開啟，相應(yīng)劑量的粉末2被分配，也就是說，使其與氣體混合，并強(qiáng)制其經(jīng)過管道5而作為如圖2所示的噴霧流3釋放。
氣體在存放室10內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的流以強(qiáng)制所有粉末2通過出口，即流過管道5?；旌鲜?4可形成用于可任選的破裂元件12的敞開的空間，致使在破裂元件12破裂時(shí)其可有效敞開。
可將破裂元件12理解為只在達(dá)到或超過一定的氣壓(峰壓)的情況下開啟或使氣體流過存放室10而分配相應(yīng)的粉末2的壓力敏感元件。但是，一旦達(dá)到破裂壓力且破裂元件12破裂或壓力敏感元件開啟，氣體膨脹且壓力將顯著和/或突然下降，因此在壓力脈沖期間可使粉末2以非常有效的方式與氣體混合，特別是旋流或渦流支持氣體和粉末2的混合，而強(qiáng)制粉末2通過管道5、特別是在較低的相當(dāng)?shù)偷臍怏w壓力下(優(yōu)選小于300kPa，尤其約在50到200kPa)通過管道5被釋放。這種顯著低于之前的分配裝置內(nèi)的氣體壓力的低氣體壓力能夠產(chǎn)生相應(yīng)的低釋放速度，因此，能產(chǎn)生具有低傳播速度的噴霧流3。
值得注意的是，破裂元件12的功效也可通過任何其他合適的壓力敏感元件實(shí)現(xiàn)或者支持或者甚至提高，特別是通過閥門或通過用于壓縮氣體的具有相應(yīng)尺寸的容器等來實(shí)現(xiàn)或支持或者提高。
氣體的突然膨脹可保證氣體和粉末2在室10和14內(nèi)良好的混合，然后，強(qiáng)制混合物流過管道5。
正如已經(jīng)提到過的那樣，破裂元件2可以是任選的元件。在某些情況下，不需要破裂元件12。取而代之的是，提供可開啟的例如正好在分配粉末2之前開啟的密封元件或類似元件?；蛘呖煞忾]管道5和/或噴嘴6的出口端，以將粉末2密封于存放室10內(nèi)。只有在進(jìn)行分配操作時(shí)，通過例如切割、刺破等開啟管道5/噴嘴6，然后釋放粉末2。
根據(jù)另外的可供選擇的方案，管道5/噴嘴6可由在不使用時(shí)能將粉末2密封在存放室10內(nèi)的合適的塞或蓋帽關(guān)閉?？烧迷诜峙洳僮髑叭∠禄蛟诜峙洳僮髌陂g由氣體壓力開啟這種塞或蓋帽，這種塞或蓋帽具有與破裂元件12類似的功能。為了防止塞子被吸入，可設(shè)置相應(yīng)的過濾器或可以任何適當(dāng)?shù)姆绞绞谷c另外部分連接，使得塞不會(huì)完全離開。
優(yōu)選存放裝置4形成用于使氣體和粉末2混合的混合室14。優(yōu)選將室10和14設(shè)計(jì)成使氣體可產(chǎn)生旋流或渦流，以便更好地使粉末2和氣體混合。優(yōu)選室10和14具有基本呈圓形、尤其呈圓柱形的橫截面。當(dāng)然，也可以是其他形狀。
另外，可將存放裝置4、尤其是室10和14形成為沒有尖銳的邊緣、拐角等，而使其具有平滑的輪廓，使得氣體能夠掠過全部室表面，以防止粉末2集積在所述表面上，并確?；蚴狗勰?全部釋放。具體地說，使氣體進(jìn)口11相對(duì)于軸線或出口方向位于粉末出口、即管道5和/或噴嘴6的對(duì)面。
存放裝置4可只包括一個(gè)用于單一劑量的存放室10，在這種情況下，存放裝置4只用于單一劑量，或者該存放裝置可包括多個(gè)存放腔10，于是，可容納順序分配的多劑量的粉末2。
可以任何適當(dāng)?shù)姆绞綄⒂煞峙溲b置1尤其是氣泵7提供的氣體供給部分連接到相應(yīng)的存放裝置4或存放室1，尤其連接到相應(yīng)的氣體進(jìn)口11，優(yōu)選的是，只在分配操作需要時(shí)使它們臨時(shí)連接。例如，可將刺破元件、連接元件等流控地(fluidically)與氣體進(jìn)口11/相應(yīng)的存放室10連接，特別是通過推動(dòng)所述元件使其穿過相應(yīng)的密封元件、隔膜、薄膜、壁部分等來打開或?qū)怏w供給到相應(yīng)的存放室10。
圖5極其示意地示出了存放裝置4或存放室10的另一實(shí)施例，其中側(cè)壁、特別是混合室14的一些或橫截面朝管道5逐漸變細(xì)，以避免出現(xiàn)有氣流的情況下粉末2也會(huì)存留的任何尖銳的邊緣、拐角等。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，管道5具有扁平(內(nèi))橫截面。圖6a到6c示出了管道5的幾種可能的橫截面。圖6a示出了基本呈矩形的橫截面。圖6b示出了具有通過兩個(gè)彎曲部分連接的兩個(gè)相對(duì)的直邊的扁平橫截面。圖6c示出了卵形或橢圓形橫截面。
在本發(fā)明中，當(dāng)橫截面的最長(zhǎng)邊d1和最短邊d2之比至少為2.0時(shí)橫截面被認(rèn)為是扁平的。優(yōu)選所述比率在3到50之間，尤其優(yōu)選約為5到70之間。需要指出的是，圖6中示出的橫截面不是按比例繪制的。
優(yōu)選最長(zhǎng)邊d1在0.5到5mm之間，尤其在1到3mm之間。最優(yōu)選的是，最長(zhǎng)邊d1與(期望的)細(xì)微顆粒尺寸{噴霧流3的藥物顆?；蚍勰╊w粒的物質(zhì)平均直徑(mass mean diameter)}之比小于500，優(yōu)選小于300，尤其優(yōu)選約為30到300之間。
優(yōu)選最短邊d2在0.05到0.5mm之間，尤其在約0.07到0.25mm之間。最優(yōu)選的是，最短邊d2與(期望的)細(xì)微顆粒尺寸(噴霧流3的粉末顆粒/藥物顆粒的物質(zhì)平均直徑)之比小于50，優(yōu)選小于30，尤其優(yōu)選約為3到20之間。
管道5的長(zhǎng)度是指扁平橫截面的長(zhǎng)。于是，管道5可具有較大的長(zhǎng)度，即具有另外的橫截面形狀和/或具有較大橫截面面積的另一些部分，因此與具有扁平橫截面的管道5的部分相比這些其他部分對(duì)氣體和粉末2的混合物的影響小。但是，扁平橫截面的橫截面面積和/或形狀可相對(duì)于管道5(具有扁平橫截面的部分)的長(zhǎng)度改變。因此，管道5的橫截面面積可從進(jìn)口向出口逐漸變細(xì)或反之。
最優(yōu)選的是，管道5包括至少一個(gè)具有恒定橫截面面積、即直徑和/或形狀恒定的扁平橫截面部分。
管道5的長(zhǎng)度、即具有扁平橫截面的部分的長(zhǎng)度可在3mm到80mm的范圍，尤其在5到15mm之間。優(yōu)選管道長(zhǎng)度適于管道5的平均水力學(xué)直徑，使得管道5的長(zhǎng)度與平均水力學(xué)直徑之比至少為5，尤其約為10，優(yōu)選為20到60或更高，其中水力學(xué)直徑被限定為橫截面面積與管道周長(zhǎng)之比為四。
優(yōu)選圓形或圓柱形或圓錐形室10和14的直徑與粉末2的相應(yīng)劑量的物質(zhì)量有關(guān)。單一劑量可具有如1到2mg(不含載體的純藥物)或2到10mg(藥物與載體尤其與乳糖的混合物)。在第一種情況下，所述直徑的范圍優(yōu)選為1.5到2.5mm。在第二種情況下，所述直徑的范圍優(yōu)選為2和5mm之間。優(yōu)選管道5的橫截面以類似方式改變。例如，在第一種情況下最短邊d2約為0.07到0.1mm，而在第二種情況下其約為0.15到0.25mm。最長(zhǎng)邊(內(nèi)部)d1與粉末或顆粒尺寸的關(guān)系不那么密切。優(yōu)選在第一種情況下最長(zhǎng)邊的范圍約為1到2mm，而在第二種情況下其范圍為1到3mm。
管道5的平均水力學(xué)直徑優(yōu)選小于1mm，尤其是0.1mm到0.6mm。
優(yōu)選管道5由具有蓋的扁平凹槽模制而成和/或形成。
分配裝置1或存放裝置4可包括多根管道5，這些管道用于同時(shí)分配一種劑量的粉末2，特別用于提高被分配的粉末2的總質(zhì)量流或輸出，因此當(dāng)期望和/或需要時(shí)，可在足夠短的時(shí)間內(nèi)釋放或分配期望的劑量。
圖7以與圖5類似的示意表示方式示出了存放裝置4的另一實(shí)施例。在此圖中，兩根管道5與一個(gè)存放室10/混合室14關(guān)聯(lián)或被連接到該存放室/混合室。
圖8示出了另一類似表示的實(shí)施例，其中，混合室14和管道5由與存放裝置4和存放室10分離的部分形成。此分離部分可形成蓋15或類似部分，且在氣體被供給和粉末2被分配之前被安置在與存放裝置4接觸的位置或被安置在破裂元件12上方。所述分離部分可只包括一根管道5或多根管道5，尤其如圖所示可包括兩根管道5。多根管道5的優(yōu)點(diǎn)是，即使一根管道5被堵塞，分配裝置1仍能工作，即仍能分配粉末2。
當(dāng)存放裝置4包括多個(gè)裝有相應(yīng)劑量的粉末2的存放腔10時(shí)，覆蓋存放裝置4的出口側(cè)的分離部分可從一個(gè)存放室10或14移動(dòng)到下一個(gè)存放室，以便在一個(gè)存放室釋放粉末后，順序地從另一個(gè)存放室10釋放粉末2。
圖9示出了與圖7類似的另一個(gè)實(shí)施例，不同的是，該例中設(shè)有多根管道5，優(yōu)選將這些管道安置成一根直接位于另一根的一側(cè)，因此可形成過濾器，其中由管道5形成過濾器孔。
圖10示出了未設(shè)置破裂元件12的存放裝置4的不同實(shí)施例。取而代之的是，例如通過管道5(如圖10所示)穿刺或任何其他合適的方式使被密封元件封閉的存放室10開啟，并使其與管道5和/或噴嘴6連接。在這個(gè)實(shí)施例中，未設(shè)置單獨(dú)的混合室14。代替它的是，存放室10具有沒有完全被粉末2充滿的容積，致使氣體和粉末2可直接在存放室10內(nèi)混合，也就是說，存放室10還構(gòu)成混合室。
本實(shí)施例的另一方面是不象前面所述的實(shí)施例那樣，氣體供給方向和混合室14的出口不是必須為橫向。取而代之的是，氣體進(jìn)口方向和存放室10的出口方向可在平行的平面上，但優(yōu)選相互偏移和/或相互平行。
圖10示出了具有已插入或連接的管道5的分配裝置1或存放裝置4。但是在圖5和7至10中，空氣供給部分也不連接到存放室10或其進(jìn)口11。
圖11示出了管道5的另一實(shí)施例的縱向截面圖。該例中，分配裝置1或者尤其是管道5包括用于使出口速度慢下來從而可減緩噴霧流3的傳播速度的構(gòu)件。在此實(shí)施例中，用于使速度慢下來的構(gòu)件是位于或連接到管道5的出口的擴(kuò)散器16。擴(kuò)散器16具有適當(dāng)?shù)慕嵌?，以便降低出口速度?br> 另外或可供選擇的是，管道5還可包括如與圖11類似的圖12的縱向截面圖所示出的錐形進(jìn)口部分17。錐形橫截面部分17可具有任何合適的內(nèi)部輪廓且可彎曲，以避免在向錐形部分17過渡之處或從錐形部分17到管道5的過渡中形成任何尖銳的邊緣。可將這種錐形進(jìn)口部分17應(yīng)用于具有一根管道5或多根管道5的所有實(shí)施例中。這也可應(yīng)用于圖11所示的實(shí)施例，即，用于使出口速度慢下來的構(gòu)件。
圖13為另一種管道設(shè)置的截面圖，其具有另一種用于減緩速度的構(gòu)件，該構(gòu)件形成多個(gè)粉末噴射式噴霧流(jet spray)碰撞構(gòu)件18。構(gòu)件18形成多股(至少兩股)相互碰撞、即如圖13所示的相互撞擊的粉末噴射式噴霧流P。在這個(gè)實(shí)施例中，管道5被分為兩部分5a和5b，這兩部分被設(shè)計(jì)成其開口或出口相互傾斜，致使從部分5a和5b噴射出的粉末射流P彼此傾斜并碰撞。例如，可在流動(dòng)路徑內(nèi)安置分流器19或任何導(dǎo)引構(gòu)件，以形成如圖13所示的管道5的至少兩部分5a和5b。
粉末射流P之間的碰撞角α在30°到180°之間，優(yōu)選至少為90°，尤其優(yōu)選約為90°到150°。粉末射流P碰撞的效果是使噴霧流3的速度降低和/或使粉末2的聚結(jié)散開和/或使藥物與載體分離和/或使噴霧流3更好地集中。這些效果取決于碰撞角α。碰撞角α越大效果越好。與液體射流相比，碰撞角α可以而且優(yōu)選為90°和大于90°。這些角度也適用于以下一些實(shí)施例。
在圖13所示的實(shí)施例中，管道5優(yōu)選至少正切地與存放室10/混合室14連接。優(yōu)選在圓柱形室14的一個(gè)軸向端處將管道5連接到混合室14，而將氣體進(jìn)口11連接到室10的另一軸向端。具體地說，氣體進(jìn)口11也是正切地連接到存放室10，這樣，氣體進(jìn)入時(shí)產(chǎn)生旋流，旋渦的方向支持氣體和粉末2的混合物通過沿旋流的旋轉(zhuǎn)方向正切地連接的管道5釋放。
圖14為粉末射流碰撞構(gòu)件18的另一實(shí)施例的截面圖。該例中兩根或多于兩根管道5包括傾斜的或相互傾斜的出口部分5c，致使從出口部分5c噴射出的粉末射流P相互碰撞。
圖15為粉末噴射式噴霧流碰撞構(gòu)件18的再一實(shí)施例的截面圖。此外，管道5彼此大致傾斜，以實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的粉末射流P的碰撞。如圖所示，可使傾斜管道5的進(jìn)口在相關(guān)的混合室14或存放室10的側(cè)壁處敞開?？蓪⑷芜x的分流器19置于混合室14或存放室10內(nèi)，以保證氣體和粉末2的混合和理想流動(dòng)。
圖13到15所示的這些實(shí)施例也適用于兩股以上的粉末射流P碰撞。例如，在與繪圖平面垂直的橫截面平面內(nèi)也可具有類似配置，結(jié)果在錐體表面上排列有四股粉末射流P和四個(gè)出口方向。當(dāng)然，多種其他配置也可以產(chǎn)生類似效果。
此外，管道部分5a到5c的橫截面優(yōu)選不呈扁平狀，而可具有任何適當(dāng)?shù)臋M截面形狀。
根據(jù)另一實(shí)施例(未示出)，管道5也可作為粉末2的存放庫(存放室10)使用。在這種情況下，不需要單獨(dú)的存放室10和混合室14。在這種情況下，可將管道5設(shè)計(jì)成能有效混合氣體和粉末2并能有效地使聚結(jié)的粉末2散開。
優(yōu)選氣體進(jìn)口11或氣體供給部分具有比管道5或噴嘴6的橫截面面積小的橫截面面積，致使在分配期間氣流由進(jìn)口端確定，而不是由出口端確定，即不是由管道5或噴嘴6確定。因此，壓力正好在破裂元件12或其他壓力敏感元件開啟前在分配操作開始時(shí)達(dá)到峰值。隨著破裂元件12或任何其他壓力敏感元件的開啟，壓力突然下降，導(dǎo)致氣體和粉末2在存放室10和混合室14中能很好地且快速地混合。然后，借助于已經(jīng)降低了的氣體壓力強(qiáng)制氣體和粉末2的混合物通過管道5和/或任何其他合適的出口例如噴嘴6，其中，在此階段氣流至少主要由氣體進(jìn)口11的橫截面或氣體進(jìn)口11的任何其他的限制流措施控制。由于用于使粉末2通過管道5和/或噴嘴6釋放的氣體壓力相當(dāng)?shù)?，可獲得較低的釋放速度，于是，也可使噴霧流3的傳播速度較低。即使管道5內(nèi)的釋放速度相當(dāng)?shù)?，借助于管?的扁平的橫截面可使粉末2團(tuán)塊很好地散開。另外，可采用使噴霧流3的傳播速度慢下來的構(gòu)件，尤其是擴(kuò)散器16或粉末射流碰撞構(gòu)件18，以便進(jìn)一步減緩噴霧流3的傳播速度。
優(yōu)選噴霧流3的平均速度(距出口/口腔10cm)小于2m/s，尤其優(yōu)選小于1m/s。優(yōu)選噴霧流3的平均間隔至少為0.2或0.3s，尤其優(yōu)選約為0.5到2s.
圖16示出了具有多個(gè)存放腔10的分配裝置1或存放裝置4的另一實(shí)施例。具體而言，存放裝置4為圓盤，其中存放腔10沿盤的周長(zhǎng)相互間隔地定位，優(yōu)選沿半徑走向致使相關(guān)的混合室14處于向外的位置和/或與存放腔10相鄰且被相應(yīng)的破裂元件12分隔開的位置。
盤可由模制塑料制成或以任何其他合適的方式或由任何其他合適的材料構(gòu)成。存放腔10和/或混合室14可具有圓柱形或圓錐形。優(yōu)選破裂元件12為盤狀且由例如圓錐固定器20或類似部件固定在優(yōu)選呈放射狀地覆蓋相應(yīng)的存放室10的位置。固定器20可被例如外環(huán)21等固定。
圖16示出了未設(shè)有上側(cè)蓋的盤或具有覆蓋和關(guān)閉上述附圖所示的存放腔10和混合室14的透明蓋的盤。但是，如圖16所示，將氣體進(jìn)口11和管道5或其他適合的出口形成于蓋內(nèi)和/或盤內(nèi)或被插入以便正好進(jìn)行分配操作?；蛘?，使相應(yīng)的進(jìn)口和/或一些口形成在盤內(nèi)。為了分配一定劑量的粉末2，氣體進(jìn)口11或相應(yīng)的連接元件以及管道5或相應(yīng)的連接元件被推過在相應(yīng)的口內(nèi)的密封蓋。然后氣體供給部分開啟或氣泵7被驅(qū)動(dòng)，破裂元件12破裂，氣壓強(qiáng)制氣體粉末混合物通過連接的管道5和/或噴嘴6。朝后或就在下一次分配操作之前使盤轉(zhuǎn)動(dòng)到下一位置。
圖17示出了具有多個(gè)粉末存放庫(存放腔10)的類似的分配裝置1或存放裝置4的部分軸向截面。優(yōu)選其為圓形或圓柱形配置且具有沿軸向一個(gè)置于另一個(gè)之上的一些層或盤。粉末2完全與大氣濕度隔離(這適用于每個(gè)實(shí)施例)，因此可保持粉末干燥。
在所示實(shí)施例中，優(yōu)選由箔制成的、尤其是由薄涂層的鋁箔制成的第一密封層22起濕度屏障的作用并在一軸向端覆蓋相應(yīng)的存放腔10內(nèi)的粉末2。存放腔10可形成在例如由塑料構(gòu)成的第一盤23內(nèi)。優(yōu)選第一密封層22與第一盤23結(jié)合。在另一端，第二密封層24與第一盤23結(jié)合并從另一側(cè)覆蓋存放腔10，因此，形成破裂元件12。優(yōu)選第二層24也為箔，尤其是有薄涂層的鋁箔或類似部件，其起第二濕度屏障的作用，用于隔離存放腔10內(nèi)的粉末2。
依次地第二密封層24可由第二盤25覆蓋，該盤具有沿軸向位于由第二密封層24隔開的相關(guān)的存放腔10之上的形成相應(yīng)的混合室1 4的凹陷部分。
可將過濾層26或任何其他適當(dāng)?shù)纳w結(jié)合到第二盤上，以便覆蓋混合室24。層26或蓋可直接形成管道5、噴嘴6或如網(wǎng)之類的任何其他合適的出口構(gòu)件，或者可以是用于如管道5之類的出口元件的支撐和/或密封，該出口元件能通過層26插入相應(yīng)的混合室14中，用于相應(yīng)的分配操作。
可使第三盤27與第一密封層22在第一盤23的反面結(jié)合。第三盤27可由例如塑料制成，其包括形成氣體進(jìn)口11的凹陷部分或類似部分。這些氣體進(jìn)口11優(yōu)選相對(duì)于存放腔10偏移，致使可用橫向或正切氣體供給部分代替軸向氣體供給部分。
優(yōu)選在第一盤23內(nèi)與氣體進(jìn)口11相對(duì)之處安置柔軟的密封元件28。為了進(jìn)行分配操作，將氣體供給元件29或任何其他合適的元件推進(jìn)一個(gè)氣體進(jìn)口11內(nèi)并通過第一密封層23直到使相應(yīng)的軟密封元件28有效變形，以使氣體進(jìn)入相關(guān)的(相鄰的)存放室10。當(dāng)氣體供給部分例如通過調(diào)節(jié)或控制構(gòu)件9被打開或者氣泵7被驅(qū)動(dòng)而壓力達(dá)到峰值水平時(shí)，由第二層24形成的相應(yīng)的破裂元件12脹裂，強(qiáng)制氣體和粉末的混合物通過過濾層26或如管道5或噴嘴6之類的任何其他合適的輸出元件。
需要指出的是，第三盤27是任選的。例如，可將氣體進(jìn)口11形成于第一盤23中，尤其形成于第一密封層22和柔軟的密封元件28之間，或?qū)⑵涫÷浴?br> 此外，如圖18a和18b所示出的另一實(shí)施例那樣，可直接刺穿或打開存放室10的壁。分配裝置1或存放裝置4包括具有至少一個(gè)存放室10或多個(gè)存放室10的基底30。在后一種情況中，優(yōu)選將存放室10安排成行，其中基底30可形成長(zhǎng)條或沿圓圈形成，其中固定器30可形成盤。第一密封層22覆蓋存放室10(一或多個(gè))并起濕度屏障的作用，使得粉末2與大氣隔離，而保持粉劑干燥。
如圖18a所示，為了進(jìn)行分配操作，例如沿軸向推動(dòng)氣體供給元件29，使氣體通過基底30或通過側(cè)壁或通過密封層22進(jìn)入相應(yīng)的存放室10。如圖18b所示，當(dāng)氣體被供給且氣壓超過破裂氣壓時(shí)，形成破裂元件12的層22破裂，而釋放粉末2。在氣體被供給之前，如果蓋15被放置在相應(yīng)的存放室10上方的層22上的話，粉末2可被釋放到如圖8所示的具有一根管道5的蓋15內(nèi)。
圖19以極示意的截面圖的方式示出了分配裝置1的另一實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)選存放裝置4具有帶多個(gè)存放腔的盤狀盒、容器、泡形罩等?？墒勾娣叛b置4轉(zhuǎn)動(dòng)或逐步變位，因此可從存放腔10一個(gè)接另一個(gè)地分配粉末2。在這個(gè)實(shí)施例中，可沿軸向供應(yīng)氣體，而沿徑向分配氣體和粉末2的混合物，明確地說分配到使用者或病人(未示出)的口腔31中。優(yōu)選粉末2通過位于口腔31內(nèi)的至少一根管道5和/或噴嘴6分配，明確地說，相對(duì)于口腔31張開而向后分配。這也優(yōu)選適用于如圖1和2所示的分配裝置1。
圖20示出了具有多個(gè)按圓形或盤狀配置的存放室10的存放裝置4的再一實(shí)施例，這種配置可用在圖19所示的分配裝置1中。
如圖20所示，存放裝置4包括可以沿徑向走向的管道5。這種配置的優(yōu)點(diǎn)是，粉末2的每一劑量可通過單獨(dú)的、即未使用的管道5分配。如果需要的話，如圖20所示，可將破裂元件12安置在每一存放室10和相應(yīng)的管道5之間。另外，如果需要的話，混合室14可與每一存放室10關(guān)聯(lián)，尤其可設(shè)置在破裂元件12和管道5之間?；蛘?，如已參照?qǐng)D10的實(shí)施例所說明的那樣，每個(gè)存放室10也可形成混合室。需要指出的是，也可在圖20所示的實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)其他一些實(shí)施例的特征，例如粉末射流碰撞構(gòu)件18等。
例如通過插入相應(yīng)的氣體供給元件29等尤其可使氣體沿軸向或正切地供應(yīng)到存放室10內(nèi)。
需提醒的是，可將本發(fā)明，尤其是分配裝置1和/或存放裝置4用于分配一種藥物、混合藥物或至少兩種或三種單獨(dú)的藥物。在后一種情況下，單獨(dú)的藥物被存放在單獨(dú)的存放室10內(nèi)，在分配操作期間，藥物或者在共用的混合室14內(nèi)混合或者在分開的混合室14內(nèi)混合或在其相應(yīng)的存放室10內(nèi)與氣體混合。另外，可通過共用管道5噴嘴6或通過分開的管道5噴嘴6釋放所述分開的藥物。在后一種情況下，所述分開的藥物在離開分開的管道5/噴嘴6后混合或在口腔31內(nèi)混合或在任何其他合適的(附加的)混合室內(nèi)混合。還可以通過使分開的藥物的粉末射流碰撞來混合這些分開的藥物。為了分配這些分開的藥物，可利用共用的氣體供給部分或使用如氣泵7之類的用于壓縮氣體的構(gòu)件或使用分開的氣體供給部分/構(gòu)件來提供壓縮氣體。
圖21示出了分配裝置1/存放裝置4的再一實(shí)施例，所述裝置具有至少兩種或三種分開的粉末2，即存放在分開的由中間的壁32形成的存放室10’，10”和10中，每個(gè)存放室可被任選的破裂元件12’，12”或12覆蓋。壓縮氣體可通過分開的氣體進(jìn)口11’，11”和11由用于供給壓縮氣體的共用構(gòu)件、特別是氣泵7和/或調(diào)節(jié)控制構(gòu)件9供給?；蛘?，也可設(shè)置分開的氣體供給部分。
當(dāng)存放室10’，10”和10內(nèi)氣壓達(dá)到峰值或破裂壓力時(shí)，各破裂元件12’，12”和12破裂，單獨(dú)的藥物/粉劑2’，2”和2可在共用混合室14內(nèi)混合，而混合物一起通過至少一條共用管道5、噴嘴6等作為噴霧流3(未示出)被分配。
需要注意的是破裂元件12’，12”和12可由一種常用材料層特別是箔等構(gòu)成。
可供選擇的是，中央存放室10”可由至少一個(gè)、優(yōu)選呈環(huán)形的存放室圍緊(encompressed)。在這種情況下，壁32可以是圓柱形，而附圖標(biāo)記10’和10表示同樣的環(huán)形存放室，結(jié)果在圖21所示的實(shí)施例中只有兩種不同的藥物/粉劑2被存放在兩個(gè)單獨(dú)的存放室中(中央存放室和環(huán)形存放室)。在這種情況下，附圖標(biāo)記12’和12”表示覆蓋環(huán)形室的相同的環(huán)形破裂元件。
圖22為分配裝置1和存放裝置4的另一實(shí)施例的示意性截面圖。兩種不同的藥物/粉劑2’和2”分別被存放在單獨(dú)的存放/混合室10’/14’和10”/14”內(nèi)?？赏ㄟ^分開的氣體進(jìn)口11’和11”將氣體供給室10’/14’和10”/14”。粉末2’和2”可借助于分開的管道5’和5”或(未示出)分開的噴嘴等分配和使結(jié)塊散開。優(yōu)選使從分開的管道5’和5”射出的單獨(dú)的或不同的藥物/粉劑2’和2”的粉劑射流P碰撞，以便正好在形成噴霧流3(未示出)時(shí)使單獨(dú)的藥物/粉劑2’和2”混合。粉末射流碰撞構(gòu)件18使單獨(dú)的藥物/粉劑2’和2”混合，當(dāng)然該構(gòu)件也可起使噴霧流3的傳播速度慢下來和/或支持粉劑2’和2”散開結(jié)塊或?qū)⑾鄳?yīng)的藥物從載體分離出來的作用。
下面，將描述兩個(gè)說明本發(fā)明效果的實(shí)例。
實(shí)例1使用按重量計(jì)乳糖200為90.0％、精制乳糖為9.7％、以及噻托(Tiotropium)為0.3％的混合物。乳糖200的平均顆粒尺寸約為45μm，精制乳糖約為4μm，噻托約為4μm。大約5.5mg的混合物作為粉末2放置在大致呈圓柱形、具有3mm直徑和3mm軸向長(zhǎng)度的存放和混合室10/14內(nèi)。使約在100kPa的表壓下的5ml壓縮氣體通過具有0.5mm的進(jìn)入孔的氣體進(jìn)口供給室10/14內(nèi)。粉末2經(jīng)由最短邊約為0.18mm和最長(zhǎng)邊約為1.5mm的大致呈矩形的橫截面的管道5分配。管道5被分成兩個(gè)管道部分5a和5b(具體如圖13所示)，其中，每一部分具有最短邊約為0.18mm和最長(zhǎng)邊約為0.75mm的大致呈矩形的橫截面。包括部分5a和5b的管道5的總長(zhǎng)度約為8mm。結(jié)果計(jì)量質(zhì)量的100％、即室10/14中的全部粉末2被分配。在Anderson Cascade Impactor上在30和60l/min兩種情況下測(cè)得直徑平均值和質(zhì)量平均值兩者細(xì)微的份額(fine fraction)均近似為50％。
實(shí)例2將平均顆粒直徑為4μm的非諾特羅(Fenoterol)約1.5mg作為粉末2放置在大致呈圓柱形、具有2mm直徑和2mm軸向長(zhǎng)度的存放和混合室10/14內(nèi)。經(jīng)過具有0.5mm的進(jìn)入孔的氣體進(jìn)口將表壓約為150kPa的壓縮空氣5ml供給室10/14。粉末2經(jīng)由最短邊約為0.075mm、最長(zhǎng)邊約為1.5mm、大致呈矩形橫截面的管道5分配。管道5被分成兩個(gè)管道部分5a和5b(具體如圖13所示)，其中每一部分具有最短邊約為0.075mm、最長(zhǎng)邊約為0.75mm的、大致呈矩形的橫截面。包括部分5a和5b的通道的總長(zhǎng)度約為8mm。其結(jié)果是，100％的計(jì)量質(zhì)量、即室10/14中的全部粉末2被分配。在Anderson Cascade Impactor上在30和60l/min兩種情況下測(cè)得直徑平均值和質(zhì)量平均值兩者細(xì)微的份額均近似為45％。
權(quán)利要求
1.用于分配作為包括細(xì)微粉末顆粒噴羽流(3)的粉末(2)、尤其用于分配含有藥物或由藥物組成的粉劑的分配裝置(1)，該分配裝置(1)包括管道(5)，借助于氣體壓力使所述粉末(2)通過該管道分配，以使聚結(jié)的粉末(2)散開，其特征在于，所述管道(5)具有扁平的橫截面，該扁平橫截面的最長(zhǎng)邊(d1)和最短邊(d2)之比至少是2.0。
2.如權(quán)利要求1所述的分配裝置，其特征在于，所述比率在3至50之間，優(yōu)選約為5至30。
3.如權(quán)利要求2所述的分配裝置，其特征在于，所述最長(zhǎng)邊(d1)為0.5至5mm之間，優(yōu)選約為1至3mm。
4.如上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的分配裝置，其特征在于，所述最長(zhǎng)邊(d1)和細(xì)微粉末顆粒尺寸之比小于500，優(yōu)選小于300，尤其優(yōu)選為約30至300。
5.如上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的分配裝置，其特征在于，所述最短邊(d2)在0.05到0.5mm之間，優(yōu)選約為0.07至0.25mm。
6.如上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的分配裝置，其特征在于，所述最短邊(d2)和細(xì)微粉末顆粒尺寸之比小于50，優(yōu)選小于30，尤其優(yōu)選約為3至20。
7.如上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的分配裝置，其特征在于，所述扁平橫截面大致為橢圓形或矩形。
8.如上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的分配裝置，其特征在于，所述分配裝置(1)包括用于提供壓縮氣體、尤其是壓縮空氣的構(gòu)件，以便強(qiáng)制所述粉末(2)通過所述管道(5)和/或分配所述粉末(2)。
9.如上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的分配裝置，其特征在于，所述分配裝置(1)適用于接收或包括可更換的裝有單劑量的粉末(2)或裝有多種單獨(dú)劑量的粉末(7)的存放裝置(4)，致使可順序地分配這些劑量。
10.優(yōu)選如上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用于分配作為包括細(xì)微的粉末顆粒的噴羽流(3)的粉末(2)、尤其用于分配含有藥物或由藥物組成的粉劑的分配裝置(1)，其中所述分配裝置(1)適用于接收或包括具有含有一種劑量的所述粉末(2)的至少一個(gè)存放室(10)的存放裝置(4)，以及其中所述分配裝置(1)包括用于提供壓縮氣體、尤其是壓縮空氣的構(gòu)件，致使優(yōu)選通過管道(5)或噴嘴(6)分配所述粉末(2)，其特征在于，所述存放室(10)由破裂元件(12)或其他壓力敏感元件關(guān)閉，所述元件被設(shè)計(jì)成使得壓縮氣體可破裂所述破裂元件(12)或開啟所述壓力敏感元件，以便從相關(guān)的存放室(10)釋放粉末(2)而分配粉末(2)，和/或，通向所述存放室(10)的氣體供給部分或進(jìn)口(11)的第一橫截面小于用于所述粉末(2)的出口的第二橫截面，以便通過所述第一橫截面分配所述粉末(2)期間大致控制或限制所述氣流。
11.如權(quán)利要求10所述的分配裝置，其特征在于，所述破裂元件(12)由塑料或金屬和/或箔構(gòu)成。
12.如權(quán)利要求10或11所述的分配裝置，其特征在于，所述破裂元件(12)具有盤形或橢圓形或多邊形形狀。
13.如權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的分配裝置，其特征在于，所述破裂元件(12)覆蓋具有平均直徑至少為5mm、優(yōu)選為7mm或更大的所述存放室的橫截面面積。
14.如權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)所述的分配裝置，其特征在于，所述破裂元件(12)被預(yù)制有劃痕或預(yù)制有刻痕或包括至少一個(gè)薄弱部分(13)以促進(jìn)破裂。
15.如權(quán)利要求10至14中任一項(xiàng)所述的分配裝置，其特征在于，所述破裂元件(12)被設(shè)計(jì)成在小于300kPa的壓差下破裂，優(yōu)選約在50至200kPa的壓差下破裂。
16.如權(quán)利要求10至15中任一項(xiàng)所述的分配裝置，其特征在于，所述破裂元件(12)被設(shè)計(jì)成在壓力脈沖下破裂，尤其在大于0.5MPa/s的壓力增長(zhǎng)速度下破裂，優(yōu)選在大于1MPa/s的壓力增長(zhǎng)速度下破裂。
17.如權(quán)利要求9至16中任一項(xiàng)所述的分配裝置，其特征在于，所述存放裝置(4)包括多個(gè)單獨(dú)的存放室(10)，每一存放室由一破裂元件(12)封閉且每一存放室盛有一種劑量的粉末(2)。
18.如權(quán)利要求17所述的分配裝置，其特征在于，所述破裂元件(12)由普通層(24)相互連接或形成。
19.如權(quán)利要求9至18中任一項(xiàng)所述的分配裝置，其特征在于，所述存放裝置(4)被構(gòu)造成使得每一劑量的粉末(2)通過一單獨(dú)的管道(5)或噴嘴(6)分配。
20.如權(quán)利要求9至19中任一項(xiàng)所述的分配裝置，其特征在于，所述存放裝置(4)為盒、泡形罩、小盒或容器。
21.如權(quán)利要求9至20中任一項(xiàng)所述的分配裝置，其特征在于，所述存放裝置(4)根據(jù)權(quán)利要求34至46中的任一項(xiàng)設(shè)計(jì)。
22.如上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的分配裝置，其特征在于，所述分配裝置(1)包括作為提供壓縮氣體的構(gòu)件的氣泵(7)，其中所述氣泵(7)優(yōu)選可手動(dòng)操作。
23.如上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的分配裝置，其特征在于，所述用于分配所述粉末(2)的氣體壓力表的壓力低于300kPa，優(yōu)選約為50至200kPa。
24.如上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的分配裝置，其特征在于，所述管道(5)的長(zhǎng)度與管道(5)的平均水力學(xué)直徑之比至少為5，優(yōu)選約為10或更大。
25.如上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的分配裝置，其特征在于，所述管道(5)的所述平均水力學(xué)直徑小于1mm，優(yōu)選約為0.1至0.6mm。
26.如上面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的分配裝置，其特征在于，所述分配裝置(1)包括多根管道(5)，用于同時(shí)分配一種劑量的粉末(2)，尤其用于提高被分配的粉末(2)的總質(zhì)量流。
27.如上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的分配裝置，其特征在于，所述分配裝置(1)和/或存放裝置(4)被構(gòu)造成使得每一劑量的粉末(2)通過單獨(dú)的或未使用的管道(5)分配。
28.如上面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的分配裝置，其特征在于，所述分配裝置(1)或存放裝置(4)適用于在單獨(dú)的存放室(10)中接收或容納至少兩種或三種粉末(2)，其中所述粉末(2)優(yōu)選只在分配操作期間混合。
29.如上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的分配裝置，其特征在于，所述分配裝置(1)包括用于使所述噴羽流(3)的傳播速度慢下來的構(gòu)件，尤其包括擴(kuò)散器(16)，優(yōu)選該擴(kuò)散器處于所述管道(5)的出口處。
30.如上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的分配裝置，其特征在于，所述分配裝置(1)包括粉末射流碰撞構(gòu)件(18)，其用于使至少兩種粉末射流(P)碰撞以使聚結(jié)的粉末(2)散開和/或用于使所述噴羽流(3)的傳播速度慢下來和/或用于混合單獨(dú)的粉末(2)。
31.如權(quán)利要求28所述的分配裝置，其特征在于，所述粉末射流(P)之間的碰撞角(α)在30°至180°之間，優(yōu)選至少為90°，尤其優(yōu)選約為90°至150°。
32.如上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的分配裝置，其特征在于，當(dāng)所述粉末(2)是純藥物或藥物的混合物時(shí)，所述粉末顆粒的平均尺寸是2至7μm，或當(dāng)所述粉末(2)是如乳糖之類的載體與至少一種藥物的混合物時(shí)，所述粉末顆粒的平均尺寸是20至300μm。
33.如上面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的分配裝置，其特征在于，所述分配裝置(1)是干燥粉末吸入器。
34.用于粉末(2)、尤其用于分配含有藥物或由藥物組成的粉劑的存放裝置(4)，該存放裝置具有至少一個(gè)、優(yōu)選具有多個(gè)單獨(dú)的存放室(10)，每一存放室容納有通過氣體壓力分配的單一劑量的粉末(2)，其特征在于，所述至少一個(gè)存放室(10)由破裂元件(12)封閉，該破裂元件被設(shè)計(jì)成使得氣體壓力可使該破裂元件(12)破裂，以便從相關(guān)的存放室(10)釋放所述粉末(2)而分配所述粉末(2)，和/或所述存放裝置(4)包括與所述存放室(10)相關(guān)聯(lián)的管道(5)和/或噴嘴(6)，使得借助于氣體壓力每一劑量的粉末(2)可通過單獨(dú)的管道(5)或噴嘴(6)分配。
35.如權(quán)利要求34所述的存放裝置，其特征在于，所述破裂元件(12)由塑料或金屬和/或箔構(gòu)成。
36.如權(quán)利要求34或35所述的存放裝置，其特征在于，所述破裂元件(12)具有盤形或橢圓形或多邊形形狀。
37.如權(quán)利要求34至36中任一項(xiàng)所述的存放裝置，其特征在于，所述破裂元件(12)相互連接或由普通層(24)形成。
38.如權(quán)利要求34到37中任一項(xiàng)所述的存放裝置，其特征在于，每一破裂元件(12)覆蓋平均直徑至少為5mm、優(yōu)選為7mm或更大的所述相關(guān)的存放室(10)的橫截面面積。
39.如權(quán)利要求34至38中任一項(xiàng)所述的存放裝置，其特征在于，所述破裂元件(12)被預(yù)制有劃痕或預(yù)制有刻痕或包括至少一個(gè)薄弱部分(13)以促進(jìn)破裂。
40.如權(quán)利要求34至39中任一項(xiàng)所述的存放裝置，其特征在于，所述破裂元件(12)被設(shè)計(jì)成在低于300kPa的壓差下破裂，優(yōu)選在約50至200kPa的壓差下破裂。
41.如權(quán)利要求34至40中任一項(xiàng)所述的存放裝置，其特征在于，所述破裂元件(12)被設(shè)計(jì)成在壓力脈沖下破裂，尤其在大于0.5MPa/s的壓力增長(zhǎng)速度下破裂，優(yōu)選在大于1MPa/s的壓力增長(zhǎng)速度下破裂。
42.如權(quán)利要求34至41中任一項(xiàng)所述的存放裝置，其特征在于，每一管道(5)的長(zhǎng)度與該管道(5)的平均水力學(xué)直徑之比至少為5，優(yōu)選約為10或更大。
43.如權(quán)利要求34至42中任一項(xiàng)所述的存放裝置，其特征在于，每一管道(5)的所述平均水力學(xué)直徑小于1mm，優(yōu)選約為0.1至0.6mm。
44.如權(quán)利要求34至43中任一項(xiàng)所述的存放裝置，其特征在于，所述管道(5)具有扁平的橫截面，優(yōu)選其中所述扁平橫截面的最長(zhǎng)邊(d1)和最短邊(d2)之比至少是2.0。
45.如權(quán)利要求34至44中任一項(xiàng)所述的存放裝置，其特征在于，所述存放裝置(4)為盒，泡形罩或容器。
46.如權(quán)利要求34至45中任一項(xiàng)所述的存放裝置，其特征在于，所述存放裝置(4)在單獨(dú)的存放室(10)中容納至少兩種或三種粉末(2)，其中所述粉末(2)優(yōu)選只在分配操作期間被混合。
47.借助于氣體壓力、尤其用裝有或由管道組成的裝置分配作為包括細(xì)微粉末顆粒的噴羽流(3)的粉末(2)的方法，其特征在于，借助于氣體壓力表的壓力低于300kPa強(qiáng)制所述粉末(2)通過管道(5)以便使聚結(jié)的粉末(2)散開和/或產(chǎn)生所述噴羽流(3)和/或使至少兩股粉末射流(P)碰撞，以使至少兩種單獨(dú)的藥物或粉末(2)混合。
48.如權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，采用氣體壓力表的壓力約為50至200kPa使聚結(jié)的粉末(2)散開和產(chǎn)生所述噴羽流(3)。
49.如權(quán)利要求47或48所述的方法，其特征在于，所述粉末射流(P)之間的碰撞角(α)在30°到180°之間，優(yōu)選至少為90°，尤其優(yōu)選約為90°至150°。
50.優(yōu)選如權(quán)利要求47至49中任一項(xiàng)所述的用于分配作為包括細(xì)微粉末顆粒的噴羽流(3)的粉末(2)、尤其用于分配含有藥物或由藥物組成的粉末(2)的方法，其特征在于，使處于存放室(10)內(nèi)的所述粉末(2)受氣體壓力支配，致使當(dāng)氣壓達(dá)到或超過峰值時(shí)，封閉所述存放室(10)的相關(guān)的破裂元件(12)破裂或相關(guān)的壓力敏感元件開啟，以便使粉末(2)和氣體突然混合，隨后釋放來自所述存放室(10)的所述粉末(2)以分配所述粉末(2)，和/或在所述粉末(2)被分配前所述氣體壓力達(dá)到或超過峰值，而在分配所述粉末(2)期間，所述氣體壓力低于該峰值。
51.如權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生低于300kPa的壓差，優(yōu)選產(chǎn)生約50至200kPa的壓差或?qū)⑺鰤翰钣糜谄屏阉銎屏言?12)。
52.如權(quán)利要求50或51所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生壓力脈沖或?qū)⑺鰤毫γ}沖用于破裂所述破裂元件(12)。
53.如權(quán)利要求52所述的方法，其特征在于，所述壓力脈沖具有大于0.5MPa/s的壓力增長(zhǎng)速度，優(yōu)選具有大于1MPa/s的壓力增長(zhǎng)速度。
54.如權(quán)利要求47至53中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在分配所述粉末(2)期間，所述氣流由氣體供給部分的橫截面或使粉末(2)向上流(stream up)的進(jìn)口(11)限制或確定。
55.如權(quán)利要求47至54中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在大氣壓下用于分配所述粉末(2)的氣體體積與被分配的粉末(2)的體積之比約為10000或小于10000，優(yōu)選約為200至2000。
56.如權(quán)利要求47至55中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使空氣增壓且用作氣體。
57.如權(quán)利要求56所述的方法，其特征在于，空氣由手動(dòng)操作的氣泵(7)加壓。
58.如權(quán)利要求47至57中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述粉末(2)由一種純藥物或藥物的混合物組成時(shí)，所述粉末(2)的平均尺寸是2至7μm，或當(dāng)所述粉末(2)由如乳糖之類的載體和至少一種藥物的混合物組成時(shí)，所述粉末(2)的平均尺寸是20至300μm。
59.如權(quán)利要求47至58中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，至少兩種或三種粉末(2)被存放在單獨(dú)的存放室(10)中，且只在分配操作期間使它們混合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于分配粉末(2)的方法、分配裝置(1)和存放裝置(4)。粉末通過具有扁平橫截面的管道(5)分配，以使聚結(jié)的粉末散開并用于產(chǎn)生具有細(xì)微顆粒尺寸的噴羽流(3)。存放粉末的存放室(10)可被破裂元件(12)封閉，其中壓縮氣體可使破裂元件破裂，以釋放粉末。優(yōu)選通向存放室的氣體供給部分的橫截面控制粉末分配期間的氣流。具體地說，存放裝置包括多個(gè)存放室以及相關(guān)聯(lián)的管道或噴嘴，使得每一劑量的粉末可通過單獨(dú)的管道或噴嘴分配。借助于低于300kPa的氣體壓力強(qiáng)制粉末通過管道以使聚結(jié)的粉末散開和/或產(chǎn)生噴羽流。優(yōu)選在破裂元件破裂前使氣體壓力達(dá)到或超過峰值，然后，借助于較低的氣體壓力分配粉末。
文檔編號(hào)A61M11/02GK101072599SQ200580041908
公開日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2005年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月6日
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