CN112996605A - 低表面张力组合物经由电子呼吸致动式液滴递送装置向肺系统的递送 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液滴递送装置和相关方法，其用于将低表面张力组合物作为液滴流递送到受试者以供肺部使用。液滴递送装置包括壳体、贮器、喷射器机构和至少一个压差传感器。当压差传感器感测到壳体内的预定压力变化时，液滴递送装置由用户自动地呼吸致动。喷射器机构包括压电致动器和孔板，所述孔板具有多个开口和一个或多个表面，所述多个开口贯穿其厚度形成，所述一个或多个表面被配置为提供期望的表面接触角，并且所述压电致动器可操作成使孔板以一定频率振荡，从而生成液滴喷射流。

Description

低表面张力组合物经由电子呼吸致动式液滴递送装置向肺系 统的递送

相关申请的交叉参考

本申请根据35U.S.C.§119要求享有于2018年10月1日提交的题为“DELIVERY OFINSOLUBLE OR SPARINGLY SOLUBLE AGENTS TO THE PULMONARY SYSTEM VIA ELECTRONICBREATH ACTUATED AEROSOL INHALATION DEVICE”的美国临时专利申请No.62/739,740的优先权，其整个内容由此通过参考包含于此。

技术领域

本公开涉及将药剂(agent)经由吸入递送装置递送到肺部，并且更具体地涉及将药剂经由电子气溶胶吸入递送装置递送到肺部。

背景技术

使用气溶胶生成装置将物质递送到肺系统是一个引起广泛关注的领域。一个主要的挑战是提供一种装置，该装置递送准确的、一致的且可验证的剂量，其中液滴尺寸适合于将物质成功地递送到目标通路。

重要的是在期望的时间处进行气溶胶验证、递送和吸入正确的量。需要确保用户正确地使用气溶胶装置，并且确保他们在期望的时间处施用适当的量。当用户误用物质或错误地将物质递送到肺系统时，就会出现问题。

具有介于0.5μm和7μm之间的直径的液滴将高效地在肺部中沉积物质。具有比该尺寸范围大的尺寸的液滴主要地沉积在口腔和上呼吸道中，具有比该尺寸范围小的尺寸的液滴主要地无法沉降并且被呼出。旨在经由肺部递送进行快速系统性摄取的组合物典型地靶向肺泡区域，在该肺泡区域处血气界面提供了从肺泡到血流的物质的快速输送。

需要用于将液滴经由液滴递送装置递送到肺系统的改进的方法和装置。

发明内容

本公开的某些方面涉及一种电子致动式液滴递送装置，其用于将低表面张力组合物作为液滴喷射流递送到受试者的肺系统。在一些实施例中，低表面张力组合物包含醇作为溶剂。在其它实施例中，低表面张力组合物是包含不可溶于水或微溶于水的药剂的组合物。

在一个实施例中，该装置包括：壳体；衔口(mouthpiece)，所述衔口被定位在装置的气流出口处；贮器，所述贮器被布置在壳体内或与壳体流体连通以用于接收低表面张力组合物；电子致动式喷射器机构，所述电子致动式喷射器机构与贮器流体连通并且被配置为生成液滴喷射流；和至少一个压差传感器，所述至少一个压差传感器被定位在壳体内，所述至少一个压差传感器被配置为在感测到衔口内的预定压力变化时启动喷射器机构，从而生成液滴喷射流。

在某些实施例中，喷射器机构包括压电致动器和孔板，所述孔板具有多个开口和一个或多个表面，所述多个开口贯穿其厚度形成，所述一个或多个表面被配置为提供大于90度的表面接触角，并且压电致动器可操作成使孔板以一定频率振荡，从而生成液滴喷射流。

在一些实施例中，喷射器机构被配置为生成液滴喷射流，其中至少约50％的液滴具有小于约6微米的平均喷射液滴直径，使得在使用期间将液滴喷射流的质量的至少约50％在可呼吸范围内递送到受试者的肺系统。

在一些实施例中，孔板具有一个或多个表面，所述一个或多个表面被配置为提供介于90度和140度之间的表面接触角。

在又一些其它实施例中，孔板被涂覆有疏水性聚合物以提供所述表面接触角。在一些实施例中，疏水性聚合物选自聚四氟乙烯、硅氧烷、链烷烃和聚异丁烯。在又一些其它实施例中，疏水性聚合物涂层被化学地或在结构上被改性或处理。

在一些实施例中，疏水性聚合物被涂覆在孔板的液滴出口侧表面的至少一部分上。在其它实施例中，疏水性聚合物被涂覆在至少一个开口的内部的至少一部分内。

在一些方面中，液滴递送装置还包括进气口流动元件，所述进气口流动元件被定位在装置的气流入口处的气流中，并且被配置为促进非湍流(即，层流和/或过渡)气流横过孔板的出口侧和提供足够的气流以确保在使用期间液滴喷射流流过液滴递送装置。在一些实施例中，进气口流动元件可以被定位在衔口内。

在某些实施例中，壳体和喷射器机构被取向成使得孔板的出口侧垂直于气流方向，并且液滴流平行于气流方向喷射。在其它实施例中，壳体和喷射器机构被取向成使得孔板的出口侧平行于气流方向，并且液滴流基本垂直于气流方向喷射，使得液滴喷射流被引导成在从壳体中逐出之前以约90度的轨道变化通过壳体。

在某些方面中，液滴递送装置还包括在孔板和贮器之间的表面张力板，其中表面张力板被配置为增加流体的体积和孔板之间的接触。在其它方面中，喷射器机构和表面张力板被配置为平行取向。在又一些其它方面中，表面张力板位于孔板的2mm之内，从而产生足够的流体静压力来在表面张力板和孔板之间提供毛细流动。

在又一些其它方面中，液滴递送装置的孔板包括圆顶形状。在其它方面中，孔板可以由诸如不锈钢、镍、钴、钛、铱、铂或钯之类的金属或它们的合金形成。可替代地，在其它方面中，孔板可以由包括其它金属或聚合物的合适材料形成。

在某些实施例中，孔板由例如聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚偏氟乙烯(PVDF)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、镍、镍钴、钯、镍钯、铂或其它合适的金属合金及其组合组成。在其它方面中，孔板的多个开口中的一个或多个具有不同的横截面形状或直径，由此提供具有不同的平均喷射液滴直径的喷射液滴。

在又一些其它方面中，液滴递送装置的贮器可移除地与壳体联接。在其它方面中，液滴递送装置的贮器被联接至喷射器机构以形成组合式贮器/喷射器机构模块，并且组合式贮器/喷射器机构模块可移除地与壳体联接。

在其它方面中，液滴递送装置还可以包括无线通信模块。在一些方面中，无线通信模块是蓝牙发射机。

在又一些其它方面中，液滴递送装置还可以包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器选自红外发射器、光电检测器、附加压力传感器及其组合。

在另一个方面中，本公开涉及一种用于将低表面张力组合物作为在可呼吸范围内的液滴喷射流递送到受试者的肺系统的方法，所述方法包括：(a)经由本公开的电子致动式液滴递送装置由低表面张力组合物生成液滴喷射流，其中至少约50％的液滴喷射流具有小于约6μm的平均喷射液滴直径；以及(b)将液滴喷射流递送到受试者的肺系统，使得在使用期间将液滴喷射流的质量的至少约50％在可呼吸范围内递送到受试者的肺系统。

在一些实施例中，低表面张力组合物包含醇作为溶剂。在其它实施例中，低表面张力组合物包含不可溶于水或微溶于水的药剂。在一些实施例中，不可溶于水或微溶于水的药剂选自大麻素及其衍生物、糠酸氟替卡松和丙酸氟替卡松。

在其它实施例中，将低表面张力组合物递送到受试者以治疗或改善从哮喘、COPD癫痫、癫痫发作、疼痛、慢性疼痛、神经性疼痛、头痛、偏头痛、关节炎、多发性硬化症、厌食症、恶心、呕吐、厌食、食欲不振、焦虑或失眠症中选出的疾病、病况或紊乱。

尽管公开了多个实施例，但是根据以下详细的描述，本公开的其它实施例对于本领域的技术人员将变得显而易见，该详细的描述示出并且描述了本公开的说明性实施例。如将意识到那样，本公开能够在全部不脱离本公开的精神和范围的情况下在各个方面中进行修改。因此，该详细的描述本质上应被认为是说明性的而不是限制性的。

附图说明

图1A至图1B示出根据本公开的实施例的示例性液滴递送装置的透视图。

图2是根据本公开的实施例的图1A至图1B的液滴递送装置的分解图。

图3A是根据本公开的实施例的图1A至图1B的直线型液滴递送装置的局部剖视透视图，所述直线型液滴递送装置包括药物递送安瓿、衔口和衔口盖，所述衔口包括进气口流动元件。

图3B是根据本公开的实施例的图1A至图1B的直线型液滴递送装置的前视图，所述直线型液滴递送装置包括药物递送安瓿和衔口，所述衔口包括进气口流动元件。

图3C是根据本公开的实施例的图1A至图1B的直线型液滴递送装置的部件的分解图，所述直线型液滴递送装置包括衔口和内部壳体。

图4A至图4B示出根据本公开的实施例的另一个示例性液滴递送装置的透视图。

图5是在未插入流体贮器/喷射器机构模块的情况下的、根据本公开的实施例的图4A至图4B的液滴递送装置的透视图。

图6A至图6B是根据本公开的实施例的流体贮器/喷射器机构模块和衔口盖的透视图，示出前视图(图6A)和后视图(图6B)。

图7示出根据本公开的实施例的、被配置为提供期望的表面张力的示例性开口的横截面。

具体实施方式

高效地递送低表面张力组合物，尤其经由生成气溶胶的吸入装置高效地递送包含不可溶于水或微溶于水的药剂的那些低表面张力组合物，一直存在问题。考虑到低表面张力组合物缺乏水溶性，通常将这些药剂配制在低表面张力组合物中，例如，非水溶液、乳剂、悬浮液或包封物(encapsulation)。

根据本公开的方面，形成非水溶性/微溶性药剂的组合物的任何已知的方法可以用于制备这样的制剂，包括非水溶液、使用醇作为溶剂的组合物、悬浮液的形成物、乳剂的形成物、脂质包封物等。本公开的实施例包括用于递送低表面张力组合物的装置和方法，所述低表面张力组合物尤其是不可溶于水或微溶于水的药剂的组合物，例如作为非水溶液、包含醇作为溶剂的溶液、脂质包封物乳剂(例如，油/水)，悬浮液等。

在某些方面中，不可溶于水或微溶于水的药剂可以是不溶于水的或在水中有较低溶解度的任何已知的药剂，例如，在25℃下小于约500mg/L。然而，本公开的装置和方法不限于此，并且可以用于递送任何已知的药剂。

作为非限制性示例，不可溶于水或微溶于水的药剂通常可以可溶于醇，包括乙醇和异丙醇。这样，在本公开的某些方面中，这些药剂的溶液可以通过将药剂溶解到醇溶剂中或将药剂萃取到醇溶剂中来制备。例如，在某些实施例中，大麻素可以从大麻植物萃取到醇溶剂溶液中，所述醇溶剂溶液可以任选地包括各种赋形剂。在某些方面中，醇溶液可以具有低水含量，例如，至少50％的醇，75％、90％、95％、100％的醇。在特定的实施例中，可以使用95％的USP或100％的乙醇来溶解或萃取所述药剂。

在其它实施例中，包封物或乳剂可以由药剂使用任何已知的技术来形成，例如，脂质包封或乳化技术，例如，环糊精、磷脂(例如，磷脂酰胆碱)、油/水等。一旦药剂被脂质包封或一旦乳剂形成，可以使用任何已知的技术来形成纳米脂质或纳米乳剂，例如，超声波降解法、研磨等，使得纳米脂质或纳米乳剂小于5μm、小于4μm、小于3μm等。就这一点而言，不但可以将纳米脂质或纳米乳剂的尺寸设定成使得生成的液滴能够渗入肺系统中(如本文所述)，而且也可以将纳米脂质的尺寸设定成使得它们不阻塞液滴递送装置的喷射器机构的开口(在本文中进一步详细描述的)。

就这一点而言，本公开的某些方面涉及一种电子呼吸致动式气溶胶递送装置，其具体地被配置为用于将低表面张力组合物递送到肺系统，所述低表面张力组合物具体地包括不可溶于水或微溶于水的药剂，所述电子呼吸致动式气溶胶递送装置在本文中被描述为液滴递送装置或软雾吸入器(SMI)装置。在其它方面中，本公开提供了用于将低表面张力组合物经由电子呼吸致动式气溶胶递送装置递送到肺系统的方法，所述电子呼吸致动式气溶胶递送装置具体地被配置为用于递送此类组合物。

在某些实施例中，本公开提供了一种液滴递送装置，所述液滴递送装置用于将流体作为液滴喷射流递送到受试者的肺系统，所述装置包括壳体、贮器和喷射器机构，所述贮器用于接收低表面张力组合物，所述喷射器机构包括压电致动器和孔板，其中所述喷射器机构被配置为喷射具有小于约5微米至6微米优选地小于约5微米的平均喷射液滴直径的液滴流。如在本文中所讨论的，在某些方面中，液滴递送装置可以包括具有孔板的喷射器机构，所述孔板具有孔板的至少一个表面，所述至少一个表面被配置为促进由低表面张力组合物生成液滴。

在某些实施例中，为了促进由低表面张力组合物生成液滴，孔板的一个或多个表面可以被配置(例如，被处理、被涂覆、被表面改性或其组合)以提供期望的表面接触角，其大于80度，例如，大于90度，在90度和140度之间，在90度和135度之间，在100度和140度之间，在100度和135度之间，在90度和110度之间，等等。在本公开的各种实施例中，孔板可以被配置为在一个或多个表面处(例如，至少在液滴出口表面的一部分处、在至少一个开口内、至少在液滴入口表面的一部分处及其组合)提供期望的表面接触角。在特定的实施例中，孔板可以至少在液滴出口表面的一部分处或至少在液滴出口表面的一部分处和在至少一个开口内提供期望的表面接触角。

在某些实施例中，孔板可以在一个或多个表面上用疏水性聚合物配置(例如，被处理、被涂覆、被表面改性或其组合)以实现期望的表面接触角。在特定的实施例中，孔板的液滴出口侧表面用疏水性聚合物配置(例如，被处理、被涂覆、被表面改性或其组合)。可以使用适用于医疗应用的任何已知的疏水性聚合物，例如，聚四氟乙烯(Teflon)、硅氧烷、链烷烃、聚异丁烯等。疏水性涂层的表面可以被化学地或在结构上改性或处理，以根据期望进一步增强或控制表面接触角。

根据本公开的方面，用于在孔板上产生疏水性表面的示例性方法包括浸渍涂覆方法和化学沉积方法。浸渍涂覆方法包括将孔板浸入包含所需的涂层和溶剂的溶液中，当所述溶剂蒸发时所述溶液将在孔板上形成涂层。化学沉积方法包括已知的沉积方法，例如，等离子体蚀刻、等离子体涂覆、等离子体沉积、CVD、无电解镀法、电解镀法等，其中化学沉积使用等离子体或蒸气来打开孔板的表面上的键，使得氧分子或羟基分子附着到表面上而使其呈极性。在某些实施例中，所沉积的疏水层明显薄于开口尺寸，使得其不影响所生成的液滴的尺寸。

根据本公开的方面，包含不可溶于水或微溶于水的药剂的组合物可以具有较低表面张力(即，比水的表面张力低的表面张力)。例如，醇通常具有比水的表面张力低的表面张力。举例来说，乙醇具有20毫牛顿每米的表面能，其低于水的表面能(约73mN/M)。5％的乙醇水溶液具有42mN/M的表面能。此外，脂质双层和乳剂经常可以呈现出比水的表面能低的表面能。在不受理论限制的情况下，在本公开的某些方面中，如果孔板表面呈现出与待喷射的溶液更相容的接触角，则本公开的示例性液滴递送装置的喷射器机构能够更高效地生成具有较低表面张力的溶液(例如，乙醇溶液)的液滴。

在某些实施例中，不可溶于水或微溶于水的药剂可以是从大麻中隔离出的或源自于大麻的。例如，药剂可以是天然的或合成的大麻素，例如，THC(四氢大麻酚)、THCA(四氢大麻酚酸)、CBD(大麻二醇)、CBDA(大麻二酚酸)、CBN(大麻酚)、CBG(大麻萜酚)、CBC(大麻环萜酚)、CBL(大麻环酚)、CBV(大麻素)、THCV(氢比阿那比林)、CBDV(次大麻二酚)、CBCV(cannabichromevarin)、CBGV(大麻二酚)、CBGM(大麻二酚单甲醚)、CBE(cannabielsoin)、CBT(cannabicitran)及其各种组合。在其它实施例中，药剂可以是结合1型大麻素受体(CB₁)、2型大麻素受体(CB₂)或其组合的配体。在特定的实施例中，药剂可以包含THC、CBD或其组合。举例来说，药剂可以包含95％THC、98％THC、99％THC、95％CBD、98％CBD、99％CBD等。

在其它实施例中，不可溶于水或微溶于水的药剂可以是糠酸氟替卡松、丙酸氟替卡松和其它通常不可溶于水的哮喘和慢性阻塞性肺疾病(COPD)药物。

在一些实施例中，包含不可溶于水或微溶于水的药剂的组合物是包含醇作为溶剂的组合物。在其它实施例中，所述药剂选自大麻素及其衍生物、糠酸氟替卡松和丙酸氟替卡松。

在某些实施例中，本公开的方法和液滴递送装置可以用于通过将药剂递送到受试者的肺系统来治疗各种疾病、病症和病况。就这一点而言，液滴递送装置可以用于将药剂既局部地递送到肺系统又系统性地递送到身体。在某些实施例中，本公开的方法和液滴递送装置可以用于治疗癫痫、癫痫发作、疼痛、慢性疼痛、神经性疼痛、头痛、偏头痛、关节炎、多发性硬化症、厌食症、恶心、呕吐、厌食、食欲不振、焦虑或失眠症。在其它实施例中，本公开的方法和液滴递送装置可以用于治疗哮喘和/或COPD。

在其它实施例中，将组合物递送到受试者以治疗或改善从哮喘、COPD癫痫、癫痫发作、疼痛、慢性疼痛、神经性疼痛、头痛、偏头痛、关节炎、多发性硬化症、厌食症、恶心、呕吐、厌食、食欲不振、焦虑或失眠症中选出的疾病、病况或紊乱。

在某些实施例中，本公开的液滴递送装置可以用于递送受管制的和受控制的物质，例如，大麻素。在某些实施例中，作为非限制性示例，可以仅通过用户、医生或与该装置通信的药房仅在诸如用户住所之类的具体位置(如由在用户的智能手机上的GPS位置所验证的位置)来配量(dosing)，并且/或者可以通过监视配量时间表遵从性、量、滥用遵从性等来控制配量。在某些方面中，这种高度受控分配受控药剂的机制可以防止受控的物质的滥用或过量。

在特定的实施例中，在感测到壳体内的预定压力变化时，通过位于液滴递送装置的壳体内的至少一个压差传感器电子地呼吸致动喷射器机构。在某些实施例中，装置的用户可以在吸气周期期间感测到这种预定的压力变化，如将在本文中进一步详细解释的。

根据本公开的某些方面，高效地沉积到肺部中通常需要具有小于约5μm至6μm的直径的液滴。在不受理论限制的情况下，为了将流体递送到肺部，液滴递送装置必须提供足够高的动量以允许从装置中喷出，但是该动量又要足够低以防止液滴在舌头上或在喉咙的后部沉积。具有小于约5μm至6μm的直径的液滴几乎完全地通过携带它们的气流和携带它们的夹带空气的运动不是通过它们自身的动量来输送。

在某些方面中，本公开包括并且提供一种喷射器机构，所述喷射器机构被配置为喷射在小于约5μm至6μm优选地小于约5μm的可呼吸范围内的液滴流。喷射器机构由孔板构成，所述孔板被配置为提供期望的表面接触角。孔板被直接地或间接地联接至压电致动器。在某些实施方式中，孔板可以联接至致动器板，所述致动器板联接至压电致动器。孔板通常包括贯穿其厚度形成的多个开口，并且压电致动器直接地或间接地(例如，经由致动器板)使孔板振荡，让与孔板的一个表面接触的流体在患者吸气时以一定频率和电压生成通过孔板的开口进入肺部中的定向的液滴气溶胶流。在孔板联接到致动器板的其它实施方式中，致动器板由压电振荡器以一定频率和电压振荡，以生成定向的气溶胶流或气溶胶液滴羽流。

在某些方面中，本公开涉及一种液滴递送装置，所述液滴递送装置用于将流体作为液滴喷射流递送到受试者的肺系统。在某些方面中，与可替代的配量途径和标准吸入技术相比，可以以较高的剂量浓度和功效来递送治疗剂。

在某些方面中，液滴递送装置能够以液滴喷射流的形式递送限定的体积的流体，使得足够的且可重复的高百分比的液滴在使用期间被递送到气道(例如，受试者的肺泡气道)内的期望位置中。

如上所述，将液滴高效地递送到肺气道深处需要具有小于约5微米至6微米的直径的液滴，具体地为具有小于约5微米的质量中值空气动力学直径(MMAD)的液滴。质量中值空气动力学直径被定义为在按质量计50％的液滴较大而50％的液滴较小时的直径。在本公开的某些方面中，为了沉积在肺泡气道中，在该尺寸范围内的液滴必须具有这样的动量，即，所述动量足够高以允许从装置中喷出，但是又足够低以克服到舌头(软颚)或喉咙上的沉积。

在本公开的其它方面中，提供了使用本公开的液滴递送装置来生成液滴喷射流以用于递送到用户的肺系统的方法。在某些实施例中，生成在可控制的和限定的液滴尺寸范围内的液滴喷射流。举例来说，液滴尺寸范围包括至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约85％、至少约90％、介于约50％和约90％之间、介于约60％和约90％之间、介于约70％和约90％之间等的喷射液滴处于小于约5μm的可呼吸范围内。

在其它实施例中，液滴喷射流可以具有一种或多种直径，使得生成具有多种直径的液滴，以便靶向气道中的多个区域(嘴部、舌头、喉咙、上呼吸道、下呼吸道、深肺部)。举例来说，液滴直径可以在约1μm至约200μm、约2μm至约100μm、约2μm至约60μm、约2μm至约40μm、约2μm至约20μm、约1μm至约5μm、约1μm至约4.7μm、约1μm至约4μm、约10μm至约40μm、约10μm至约20μm、约5μm至约10μm及其组合的范围内。在特定的实施例中，至少一小部分的液滴具有在可呼吸范围内的直径，而其它液滴可以具有在其它尺寸内的直径(例如，大于5μm)，以便靶向不可呼吸的位置。就这一点而言，说明性的液滴喷射流可以具有50％至70％的液滴在可呼吸范围(小于约5μm)内，而30％至50％在可呼吸范围(约5μm至约10μm、约5μm至约20μm等)外。

在本公开的某些方面中，提供了一种液滴递送装置，其用于将液滴喷射流递送到受试者的肺系统。液滴递送装置通常包括壳体、贮器、喷射器机构和至少一个压差传感器，所述贮器被设置在壳体中或与壳体流体连通，所述喷射器机构与贮器流体连通，所述至少一个压差传感器被定位在壳体内。压差传感器被配置为在感测到壳体内的预定压力变化时电子地呼吸致动喷射器机构，并且喷射器机构被配置为生成液滴喷射流的可控羽流。液滴喷射流由低表面张力组合物形成，尤其所述组合物包含不可溶于水或微溶于水的药剂。喷射器机构包括压电致动器，所述压电致动器直接地或间接地联接至孔板，所述孔板被配置为提供大于80度的期望的表面接触角并且具有贯穿其厚度形成的多个开口。压电致动器可操作成使孔板以一定频率直接地或间接地振荡，从而生成液滴喷射流。

在某些实施例中，液滴递送装置可以被配置为以直线取向，其原因在于壳体、喷射器机构和相关的电子部件以大致直线的或平行的构型取向，从而形成小型的手持式装置。

在某些实施例中，液滴递送装置可以包括组合式贮器/喷射器机构模块，其可以基于例如每日、每周、每月、按需等定期可更换或可丢弃，如可以适用于处方药或非处方药。

本公开还提供了一种对海拔不敏感的液滴递送装置。在某些实施方式中，液滴递送装置被配置为对当用户从海平面行进到海平面以下以及在高海拔处时(例如，在压差可以高达4psi的飞机中旅行时)可能出现的压差不敏感。如将在本文中进一步详细讨论的，在本公开的某些实施方式中，液滴递送装置可以包括超疏水过滤器，其任选地与螺旋蒸汽屏障结合，所述螺旋蒸汽屏障提供对空气进出贮器的自由交换，同时阻塞湿气或流体进入贮器中，从而减少或防止流体泄漏或沉积在孔板表面上。

在某些实施例中，液滴递送装置由组合式流体贮器/喷射器机构以及手持式单元构成，所述手持式单元包含压差传感器、微处理器和三节AAA电池。微处理器控制剂量递送、剂量计数和软件设计监控参数，所述参数可以通过无线通信技术传输。喷射器机构可以通过以高度的准确性和可重复性创建在预定液滴尺寸范围内的液滴来优化液滴向用户的递送。

在某些方面中，液滴递送装置还包括在孔板和贮器之间的表面张力板，其中表面张力板被配置为增加流体的体积和孔板之间的接触。在其它方面中，喷射器机构和表面张力板被配置为平行取向。在又一些其它方面中，表面张力板位于孔板的2mm之内，从而产生足够的流体静压力来在表面张力板和孔板之间提供毛细流动。

在某些方面中，本公开的装置通过响应于吸入的开始使用压差传感器来启动压电喷射器而消除了对患者/装置协调的需要。该装置不需要手动触发液滴递送。此外，从本公开的装置产生的液滴递送几乎没有来自气溶胶形成过程的固有速度，并且仅由用户通过衔口管的呼入呼吸而被吸入肺部中。液滴将携带在夹带的空气上流动，从而改善在肺部中的沉积。

在某些实施例中，如在本文中进一步详细描述的，当流体贮器与手持主体配合时，在包含电池的基座与喷射器机构之间进行电接触。在某些实施例中，在手持式基座内的视觉和听觉指示器(例如，LED和小扬声器)向用户提供通知。作为非限制性示例，该装置可以是例如3.5cm高、5cm宽和10.5cm长，并且可以在带有空的流体贮器和插入电池的情况下重约95克。

如本文所述的，在某些实施例中，易于接近的开/关滑动杆或电源按钮可以启动装置并且解封喷射器机构。视觉指示器可以指示功率，并且剩余剂量的数字可以被显示在任选的剂量计数器数字显示器上，表明装置被通电并且准备待使用。

随着用户通过单元吸气，压差传感器例如通过测量在衔口的背部处的文丘里板两端的压降来检测流量。当达到期望的压力下降(8升/分钟)时，微处理器将启动喷射器机构，此时视觉和/或声音指示器会警告用户已开始配量。微处理器可以例如在启动后的1.45秒(或在指定的时间以达到期望的给药剂量时)使喷射器机构停止。在某些实施例中，如在本文中进一步详细描述的，该装置继而可以在配量开始之后发出愉悦的蜂鸣声，指示用户开始将呼吸屏住指定的一段时间(例如，10秒)。在屏气呼吸期间，可以向用户呈现其它视觉或听觉指示器，例如，三个绿色LED会闪烁。另外地，会有语音命令来指示用户在适当的时间呼气、吸气和屏住呼吸。

在某些实施例中，滑动开关或电源按钮也可以将手持式单元上的滑动门打开(通电)/关闭(断电)，所述滑动门密封喷射器机构以用于增加的安全性和无菌性。在关闭(断电)状态下，喷射器机构可以被密封以防止空气传播的污染和潜在的蒸发作用。在某些实施例中，任选的语音命令和使用说明书可以指导用户在使用结束时将开关或电源按钮滑动到关闭位置(门关闭)。如果未关闭单元，则在超时时间(例如，20秒钟不活动)后，用户可以通过灯光和声音被提醒滑动门或关闭电源。

装置的若干功能允许用于特定液滴尺寸的精确配量。液滴的尺寸由在孔板中高准确地形成的开口的直径来设定。举例来说，孔板中的开口的尺寸范围可以是从1μm至6μm、从2μm至5μm、从3μm至5μm、从3μm至4μm等等。在某些实施例中，孔板可以包括具有不同横截面形状或直径的开口，从而提供具有不同平均喷射液滴直径的喷射液滴。

举例来说，液滴直径(并且从而开口直径)可以在约1μm至约200μm、约2μm至约100μm、约2μm至约60μm、约2μm至约40μm、约2μm至约20μm、约1μm至约5μm、约1μm至约4.7μm、约1μm至约4μm、约10μm至约40μm、约10μm至约20μm、约5μm至约10μm及其组合的范围内。在特定的实施例中，至少一小部分的液滴具有在可呼吸范围内的直径，而其它液滴可以具有在其它尺寸内的直径(例如，大于5μm)，以便靶向不可呼吸的位置。就这一点而言，说明性的液滴喷射流可以具有50％至70％的液滴在可呼吸范围(小于约5μm)内，而30％至50％在可呼吸范围(约5μm至约10μm、约5μm至约20μm等)外。

由微处理器致动的孔板振动的频率(例如，108kHz)来固定每秒液滴喷射速率。在某些实施例中，在检测到吸气开始与完成液滴生成之间存在小于50毫秒的延迟。

在吸气周期中的早期发生在可呼吸范围内的液滴产生，从而在吸气结束时使沉积在口腔或上呼吸道中的液滴量最小化。液滴递送装置的设计保持溶液与喷射器机构恒定接触，从而避免了对摇动和灌注的需要。此外，喷射器机构构型(包括在出口侧表面处的疏水性涂层)和流体贮器上的通气构型限制了溶液蒸发。

该装置中的微处理器确保压电的准确计时和致动，并且记录每次喷射事件的日期时间以及在剂量吸入期间用户的吸入流速。手持式基座单元上的数字显示将指示药盒中的剩余的剂量数。基座单元将基于每个单独盒的独特电阻来检测何时已经插入新的盒。剂量计数和锁定将被预先编程到微处理器中。

该装置由目前在FDA批准的装置中使用的材料构造。可以采用使可萃取物最少的制造方法。

举例来说，孔板可以由诸如不锈钢、镍、钴、钛、铱、铂或钯之类的金属或它们的合金形成。可替代地，该板可以由合适的聚合材料形成，并且例如如上所述进行涂覆或处理以获得期望的接触角。更具体地，孔板可以由选自以下的材料构成：聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚偏氟乙烯(PVDF)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、镍、镍钴、镍钯、钯、铂、其金属合金和其组合。此外，在某些方面中，孔板可以包括圆顶形状。

流体贮器由用于预期医学用途的任何合适的材料构造。具体地，流体接触部分由与所需的一种或多种药剂相容的材料制成。举例来说，在某些实施例中，这些药剂仅接触流体贮器的内侧以及孔板和压电驱动器的内表面。将压电喷射器与包含在基座单元中的电池连接的电线被嵌入流体贮器外壳中，以避免与药剂接触。压电喷射器通过柔性衬套附接到流体贮器。衬套接触药剂，并且可以是例如本领域中已知用于此类目的的任何合适的材料，如在压电雾化器中使用的那些材料。

装置衔口可以是可移除的、可更换的并且可以被清洁。类似地，可以通过用湿布擦拭来清洁装置壳体和流体贮器。喷射器板被凹进安瓿中，并且在没有从基座移除安瓿且用锋利的物体直接撞击喷雾器的情况下不能损坏喷射器板。

可以使用任何合适的材料来形成液滴递送装置的壳体。在特定的实施例中，应当将材料选择成使其不与装置的部件或待喷射的流体相互作用。例如，可以使用适合用于药物应用的聚合物材料，包括例如与γ射线相容的聚合物材料，例如，聚苯乙烯、聚砜、聚氨酯、酚醛树脂、聚碳酸酯、聚酰亚胺、芳族聚酯(PET、PETG)等。

在本公开的某些方面，可以将静电涂层涂覆到壳体的一个或多个部分，例如，壳体的沿气流路径的内表面，以在使用期间帮助减少由于静电积聚而引起的喷射液滴的沉积。可替代地，壳体的一个或多个部分可以由电荷消散聚合物形成。例如，导电填料可商购获得，并且可以混入医疗应用中使用的更常见的聚合物中，例如，PEEK、聚碳酸酯、聚烯烃(聚丙烯或聚乙烯)或苯乙烯(诸如聚苯乙烯或丙烯酸丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物)。

如在本文中进一步详细描述的，本公开的液滴递送装置可以检测吸气流并且将吸气流记录/存储在(在装置、智能电话、App、计算机等上)的存储器中。预设阈值(例如，8L/min)触发在规定的时间段(例如，1.5秒)内递送药物。经常对吸气流进行采样，直到流动停止为止。触发递送的次数已合并并且被显示在装置上的剂量计数器LED中。蓝牙功能允许无线传输数据。

该装置中的无线通信(例如，蓝牙、wifi、蜂窝等)可以将把每次会话的日期、时间和致动次数通信到用户的智能手机。软件编程可以向患者以及被授予数据许可权的任何人提供图表、图形、用药提醒和警告。软件应用程序将能够合并使用本公开的装置的多种药剂。

本公开的装置被配置为在吸气周期的正确部分期间分配液滴，并且可以包括指示和/或指导功能，以例如通过指示患者在吸入后屏住呼吸正确的时间量来帮助患者正确地使用该装置。本公开的装置允许这种双重功能，这是因为它既在吸入期间监视气流又具有内部传感器/控制器，所述内部传感器/控制器检测吸入的结束(基于测得的流速)并且可以提示患者在吸入停止后屏住呼吸一固定的持续时间。

在一个示例性实施例中，可以用LED来指导患者屏住呼吸，所述LED在吸气结束时打开，而在限定的时间段(即，期望的屏住呼吸的时间段)(例如10秒)之后关闭。可替代地，LED会在吸气后闪烁，并且继续闪烁直到屏住呼吸时间段结束为止。在这种情况下，该装置中的处理将检测到吸气结束，打开LED(或导致LED闪烁等)，等待限定的时间段，并且然后关闭LED。类似地，该装置在吸气结束时可以发出听觉指示，例如，一段或多段声音(例如，50毫秒的1000Hz的脉冲)、屏住呼吸的口头指示、口头倒数、音乐、曲调、旋律等，以提示患者在声音信号期间屏住呼吸。如果需要，该装置还可以在屏住呼吸期间或屏住呼吸结束时振动。

理想地，该装置提供上述听觉和视觉方法(或声音、光和振动)的组合，以在屏住呼吸时间开始时和在屏住呼吸时间结束时与用户进行通信。或在屏住呼吸期间显示进度(例如，视觉或听觉倒数)。

在其它方面中，本公开的装置可以提供指导以吸气更长、更深等。在吸气(或配量)期间的平均峰值吸气流可以用于提供指导。例如，患者可以听到呼吸更深命令，直到它们达到如存储在装置、电话或云端中的在吸气(配量)期间所测得的平均峰值吸气流的90％为止。

另外，可以提供图像捕获装置，包括例如照相机、扫描仪或其它传感器，但不限于，例如，电荷联接器件(CCD)，以检测和测量喷射的气溶胶羽流。这些检测器、LED、ΔP换能器、CCD器件全部向装置中的微处理器或控制器提供控制信号，所述控制信号用于例如经由蓝牙监视、感测、测量和控制液滴羽流的喷射，并且报告患者的依从性、治疗时间、剂量和患者使用历史记录等。

在某些实施例中，贮器/盒模块可以包括可以携带由壳体电子器件读取的信息的部件，所述信息包括诸如喷射器机构功能、药物标识以及与患者配量间隔有关的信息之类的关键参数。一些信息可以在工厂处添加到模块，并且一些信息可以在药房处添加到模块。在某些实施例中，可以保护由工厂放置的信息以防由药房修改。模块信息可以作为印刷条形码或编码为模块几何形状(例如，由壳体上的传感器读取的凸缘上的透光孔)的物理条形码来携带。信息也可以由模块上的可编程或非可编程微芯片携带，所述微芯片与壳体中的电子器件通信。

举例来说，在工厂或药房处编程模块可以包括药品代码，所述药品代码可以由装置读取，经由无线通信传送到相关联的用户智能手机，并且然后验证为对用户正确。如果用户将不正确的、通用的、损坏的等模块插入装置中，则会提示智能手机锁定装置的操作，从而提供由无源吸入器装置无法实现的用户安全性和保障性的度量。在其它实施例中，装置电子器件可以将使用限制在有限的时间段内(也许一天、几周或几个月)，以避免与药物老化或在装置壳体内的污染物或微粒堆积有关的问题。

液滴递送装置还可以包括各种传感器和检测器，以促进装置激活、喷雾验证、患者依从性、诊断机制或者作为用于数据存储、大数据分析以及用于交互和互连的装置(用于对受试者进行护理和治疗)的大型网络的一部分，如在本文进一步描述的。此外，壳体可以在其表面上包括LED组件，以指示各种状态通知，例如，ON/READY，ERROR等。

现在将参考附图，其中相似的部件用相似的附图标记示出。

图1A和图1B示出本公开的示例性液滴递送装置。图1A示出具有处于关闭位置中的衔口盖102的液滴递送装置100，并且图1B示出具有处于打开位置中的衔口盖102的液滴递送装置100。如图所示，液滴递送装置被配置为以直线取向，其原因在于壳体、其内部部件和各种装置部件(例如，衔口、进气口流动元件等)以基本直线的或平行的构型取向(例如，沿着气流路径)，从而形成小型的手持式装置。

在图1A和图1B中所示的实施例中，液滴递送装置100包括基座单元104和流体贮器/喷射器机构模块106。如在该实施例中示出，并且在本文中进一步详细讨论的，流体贮器106经由滑动件112滑入基座单元104的前部中。在某些实施例中，衔口盖102可以包括推动元件102a，所述推动元件102a促进流体贮器106的插入。还示出一个或多个气流入口或开口110。举例来说，可以存在有在装置的相对侧上的气流入口、在装置的同一侧上的多个气流入口或它们的组合(未示出)。液滴递送装置100还包括在装置的气流出口侧处的衔口108。

参照图2，其示出图1A和图1B的示例性液滴递送装置的分解图，该示例性液滴递送装置包括壳体的内部部件，所述内部部件包括：电源/激活按钮201；电子电路板202；流体贮器/喷射器机构模块106，其包括喷射器机构(未示出)和贮器；和电源203(例如，三节AAA电池，其可以任选地是可充电的)以及相关联的触点203a。在某些实施例中，贮器可以是可更换的、一次性的或可重复使用的单一单位剂量或多单位剂量的。还示出一个或多个压力传感器204和任选的喷雾传感器205。在某些实施例中，该装置还可以包括各种电触点210和211，以在将药物递送安瓿106插入基座单元中时促进该装置的激活。同样地，在某些实施例中，该装置可以包括滑动件212、支柱213、弹簧214和安瓿锁215，以促进将药物递送安瓿106插入基座单元中。

这些部件可以被包装在壳体中，并且通常以直线型构型取向。壳体可以是一次性的或可重复使用的、单剂量或多剂量的。尽管形成壳体的各种构型都处于本公开的范围内，如图2中所示，但是壳体可以包括顶盖206、底盖207和内壳体208。壳体还可以包括电源壳体或盖209。

在某些实施例中，该装置可以包括听觉和/或视觉指示，例如，以向用户提供指令和通信。在这样的实施例中，该装置可以包括扬声器或听觉芯片(未示出)、一个或多个LED灯216和LCD显示器217(与LCD控制板218和镜头盖219对接)。壳体可以是手持式的，并且可以适于经由蓝牙通信模块或类似的无线通信模块与其它装置通信，例如，适于与受试者的智能电话、平板电脑或智能设备(未示出)通信。

在某些实施例中，进气口流动元件(未示出)可以在壳体的气流入口处被定位在气流中，并且被配置为促进非湍流(即，层流的和/或过渡的)气流横过孔板的出口侧和提供足够的气流以确保在使用期间液滴喷射流流过液滴递送装置。进气口流动元件可以包括贯穿其形成的一个或多个开口，并且可以被配置为在使用期间增大或减小液滴递送装置内的内部抗压性。在一些实施例中，进气口流动元件可以包括一个或多个开口的阵列。在其它实施例中，进气口流动元件可以包括一个或多个挡板。在某些方面中，一个或多个挡板可以包括一个或多个气流开口。

在一些实施例中，进气口流动元件可以被定位在衔口内。在其它实施例中，进气口流动元件可以沿着气流方向定位在孔板的出口侧的后方。在又一些其它实施例中，进气口流动元件沿着气流方向成直线地定位或定位在孔板的出口侧的前方。

本实施例的各个方面还允许通过以下方式来定制颗粒递送装置的内部抗压性，即，允许放置具有不同尺寸和变化构型的开口的层流元件以选择性地增大或减小内部抗压性，如将在本文中进一步详细解释的。

图3A至图3C示出本公开的某些示例性进气口流动元件。图3A至图3C还示出用于参考压力感测的压力传感器、衔口和空气通道的位置。然而，本公开不限于此，并且包括在此描述的那些要素的其它构型被认为是处于本公开的范围内。尽管不限于此，但是图3A至图3C的进气口流动元件也尤其适合用于与图1A至图1B的液滴递送装置一起使用。

更具体地，图3A示出本公开的局部直线型液滴递送装置1000的横截面，其包括衔口盖1001、衔口1002、包括药物贮器1004和喷射器机构1005的药物递送安瓿1003。如图所示，液滴递送装置包括进气口流动元件1006，所述进气口流动元件1006在衔口1002的空气入口处具有孔阵列1006a。还示出压力传感器端口1007，其可用于感测衔口内的压力变化。参照图3B，示出装置1000的前视图，其中示出第二压力传感器端口1008以用于感测参考压力或环境压力。

图3C示出包括衔口1002和内壳体1011的局部分解图。如图所示，衔口1002包括带有孔阵列1006a的进气口流动元件1006和压力传感器端口1007。此外，衔口1002可以包括例如定位在衔口的顶表面上的喷射端口1114，以便与喷射器机构对准，从而允许在使用期间将液滴流喷射到装置的气流中。其它传感器端口1115可以沿着衔口根据期望定位，以允许期望的传感器功能，例如，喷雾检测。衔口还可以包括定位挡板1116，所述定位挡板1116在插入时与基座单元对接。内壳体1011包括压力传感器板1009和外部通道1010，用于促进感测参考压力或环境压力。内壳体还包括：第一压力感测端口1112，以促进感测装置内(例如，在衔口或壳体内)的压力变化；以及第二压力感测端口1113，以促进感测参考压力或环境压力。

在另一个实施例中，图4A和图4B示出本公开的可替代的液滴递送装置，其中流体贮器/喷射器机构模块被插入基座单元的前部中。参照图4A，其示出具有基座单元404的液滴递送装置400，所述基座单元404具有处于关闭位置中的衔口盖402，并且图4B示出具有基座单元404的液滴递送装置400，所述基座单元404具有处于打开位置中的衔口盖402。如图所示，液滴递送装置被配置为以直线取向，其原因在于壳体、其内部部件和各种装置部件(例如，衔口、进气口流动元件等)以基本直线的或平行的构型取向(例如，沿着气流路径)，从而形成小型的手持式装置。

在图4A和图4B中所示的实施例中，液滴递送装置400包括基座单元404和流体贮器406。如在该实施例中示出，并且在本文中进一步详细讨论的，流体贮器406滑入基座单元404的前部中。在一些实施例中，衔口盖402可以包括孔板塞412，当盖402处于关闭位置中时所述孔板塞412可以覆盖孔板414。还示出衔口408中的一个或多个气流入口或开口410。举例来说，可以存在有在装置的相对侧上的气流入口、在装置的同一侧上的多个气流入口或它们的组合(未示出)。液滴递送装置400还包括在装置的气流出口侧处的衔口408。

图5示出在未插入流体贮器/喷射器机构模块的情况下的图4A和图4B的实施例的基座单元404。示出在未插入流体贮器/喷射器机构模块的情况下的用于将模块引导到适当位置中的轨道440、电触点442和传感器端口444。还示出释放按钮450。

图6A和图6B在前视图(图6A)和后视图(图6B)中示出在衔口盖402被附接并且处于关闭位置中的情况下的流体贮器/喷射器机构模块406。图6B示出模块的电触点436和传感器端口437以及突出的滑动件452，以促进在插入期间将模块放置到轨道440中。举例来说，当将流体贮器/喷射器机构模块406插入基座单元404中时，突出的滑动件452与轨道440配合，传感器端口437与传感器端口444配合，并且电触点436与电触点442配合。流体贮器/喷射器机构模块被推入基座单元中并且通过突出的滑动件和轨道彼此接合而锁定到适当位置中。在使用期间，位于控制板上的压力传感器经由压力感测端口(例如，在衔口内)感测装置内的压力变化。为了促进压力变化的检测，基座单元包括第二压力感测端口和外部通道(未示出)，以促进感测参考压力或环境压力。

再次，在某些实施例中，进气口流动元件(未示出)可以在壳体的气流入口处被定位在气流中，并且被配置为促进非湍流(即，层流的和/或过渡的)气流横过孔板的出口侧和提供足够的气流以确保在使用期间液滴喷射流流过液滴递送装置。进气口流动元件可以包括贯穿其形成的一个或多个开口，并且可以被配置为在使用期间增大或减小液滴递送装置内的内部抗压性。在一些实施例中，进气口流动元件可以包括一个或多个开口的阵列。在其它实施例中，进气口流动元件可以包括一个或多个挡板。在某些方面中，一个或多个挡板可以包括一个或多个气流开口。

在一些实施例中，进气口流动元件可以被定位在衔口内。在其它实施例中，进气口流动元件可以沿着气流方向定位在孔板的出口侧的后方。在又一些其它实施例中，进气口流动元件沿着气流方向成直线地定位或定位在孔板的出口侧的前方。

本实施例的各个方面还允许通过以下方式来定制颗粒递送装置的内部抗压性，即，允许放置具有不同尺寸和变化构型的开口的层流元件以选择性地增大或减小内部抗压性。

如在附图的各个实施例中所示，在液滴装置的某些实施例中，壳体和喷射器机构被取向成使得孔板的出口侧垂直于气流方向，并且液滴流平行于气流方向喷射。在其它实施例中，壳体和喷射器机构被取向成使得孔板的出口侧平行于气流方向，并且液滴流基本垂直于气流方向喷射，使得液滴喷射流被引导成在从壳体中逐出之前以约90度的轨道变化通过壳体。

参照图7，示出本公开的示例性孔板700的开口702的横截面。如图所示，开口702被配置为具有从液滴入口702a到液滴出口702b的大致弯曲的锥形，并且液滴入口702a被形成为具有比液滴出口702b的直径/横截面尺寸大的直径/横截面尺寸。然而，本公开的孔板不限于弯曲的锥形构型，并且开口的任何合适的横截面形状或结构可以与本公开结合使用。

疏水性涂层704被形成在孔板700的液滴出口侧上。至少在液滴出口表面的一部分处、在至少一个开口内、至少在液滴入口表面的一部分处及其组合。在特定的实施例中，孔板可以至少在液滴出口表面的一部分处或至少在液滴出口表面的一部分处和在至少一个开口内提供期望的表面接触角。在所示的实施例中，在液滴出口区域702b附近沿着液滴出口表面的表面并且沿着开口702的内部的较小部分702c形成疏水性涂层704。

尽管本公开的装置不限于此，但是孔板可以具有在约100μm和300μm之间的厚度，开口在液滴入口侧处具有30μm至300μm的最大直径，并且开口在液滴出口侧处具有约0.5μm至6μm的最大直径(或更大，取决于所需的液滴喷射直径，如本文所述)。疏水性涂层的厚度可以是足够厚的，从而获得期望的表面接触角，但是又不能太厚以至于完全地阻塞开口。作为非限制性示例，疏水性涂层的厚度可以在约50nm至约200nm、约50nm至约150nm、约75nm至约110nm等的范围内。如本领域的技术人员将认识到，开口直径可以根据期望被调节以适应疏水性涂层厚度。

示例

具有镍钯合金孔板的喷射器机构用于研究孔板以受控的接触角喷射低表面张力溶液的能力。通常，镍钯合金呈现出介于约40度和约70度之间的接触角。由这种镍钯合金形成的孔板在本公开的压电驱动的液滴递送装置中从水溶液生成高效的气溶胶。然而，这些孔板不能生成基于乙醇的溶液的气溶胶。

这样，根据本公开的方面，镍钯合金孔板被涂覆以修改在89度之间的表面接触角来评估乙醇液滴生成。孔板的两侧通过由PlasmaTreat给出89度的接触角的工艺涂覆。然而，这些孔板中的一些被发现泄漏。

在另一个实施例中，镍钯合金孔板用聚四氟乙烯(Teflon)涂层进行表面涂覆，所述聚四氟乙烯(Teflon)涂层给出100度至110度的表面接触角。测试表明，这些孔板以每秒约17mG的质量流量生成液滴。

测试是使用三个涂覆有由Nordson March生产的聚四氟乙烯(Teflon)的孔板和三个未涂覆的镍钯孔板进行的。涂覆的表面与水的接触角为100度至110度。在0％、5％、50％、70％和100％的乙醇的水中执行用于质量喷射的测试(N＝10@28.3slm)。通过在分配之前和在分配之后对盒称重来测量质量喷射。在十次喷射之后将每个喷射器机构干燥，以检查通过孔板或在孔板周围的泄漏，以及已经沉积在喷射器机构的表面上的液滴。

在下表中结果表示为以1.5秒分配一次的十次喷射的平均喷射。对于100％和5％的乙醇两者而言，均发现良好的喷射，但在50％或70％的乙醇水溶液下均无喷射。观察到通过孔板的可忽略的泄漏。

在其它示例中，测试具有用聚四氟乙烯(Teflon)和硅氧烷涂覆的孔板的装置。涂覆的表面与水的接触角为100度至130度。在5％、10％、30％、50％、70％、90％、95％和100％的乙醇的水中执行用于质量喷射的测试。通过在分配之前和在分配之后对盒称重来测量质量喷射。在十次喷射之后将每个喷射器机构干燥，以检查通过孔板或在孔板周围的泄漏，以及已经沉积在喷射器机构的表面上的液滴。

结果与以上结果相似，对于100％、95％、90％、10％和5％的乙醇而言具有良好的喷射，但是在中等范围中在70％、50％和30％的乙醇的水中均无喷射。

在中等范围处，即，70％、50％和30％的溶液中缺乏喷射是与这些溶液的较高粘度相一致。另外，对于用于未涂覆的镍钯孔板的任何溶液而言，均未观察到喷射。

本说明书中引用的所有出版物和专利申请都通过引用并入本文，就好像每个单独的出版物或专利申请都被具体地和单独地指示为通过引用并入本文一样。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等同物代替其要素。另外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可以做出许多修改以使特定的情况或材料适应于本教导。因此，本发明不限于作为预期用于实现本发明的最佳模式而公开的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求书的范围内的所有实施例。

Claims (21)

1.一种电子致动式液滴递送装置，其用于将低表面张力组合物作为液滴喷射流递送到受试者的肺系统，所述装置包括：

壳体；

衔口，所述衔口被定位在所述装置的气流出口处；

贮器，所述贮器被布置在所述壳体内或与所述壳体流体连通以用于接收低表面张力组合物；

电子致动式喷射器机构，所述电子致动式喷射器机构与所述贮器流体连通并且被配置为生成液滴喷射流；和

至少一个压差传感器，所述至少一个压差传感器被定位在所述壳体内，所述至少一个压差传感器被配置为在感测到所述衔口内的预定压力变化时启动所述喷射器机构，从而生成液滴喷射流；

所述喷射器机构包括压电致动器和孔板，所述孔板具有多个开口和一个或多个表面，所述多个开口贯穿其厚度形成，所述一个或多个表面被配置为提供大于90度的表面接触角，并且所述压电致动器能操作成使所述孔板以一定频率振荡，从而生成液滴喷射流；

其中，所述喷射器机构被配置为生成液滴喷射流，其中，至少约50％的液滴具有小于约6微米的平均喷射液滴直径，使得在使用期间将液滴喷射流的质量的至少约50％在能呼吸范围内递送到所述受试者的肺系统。

2.根据权利要求1所述的液滴递送装置，其中，所述孔板具有一个或多个表面，所述一个或多个表面被配置为提供介于90度和140度之间的表面接触角。

3.根据权利要求1所述的液滴递送装置，其中，所述孔板被涂覆有疏水性聚合物以提供所述表面接触角。

4.根据权利要求3所述的液滴递送装置，其中，所述疏水性聚合物选自聚四氟乙烯、硅氧烷、链烷烃和聚异丁烯。

5.根据权利要求3所述的液滴递送装置，其中，所述疏水性聚合物被涂覆在所述孔板的液滴出口侧表面的至少一部分上。

6.根据权利要求3所述的液滴递送装置，其中，所述疏水性聚合物被涂覆在所述开口中的至少一个的内部的至少一部分内。

7.根据权利要求3所述的液滴递送装置，其中，所述疏水性聚合物涂层被化学地或在结构上改性或处理。

8.根据权利要求1所述的液滴递送装置，其中，所述低表面张力组合物包含醇作为溶剂。

9.根据权利要求1所述的液滴递送装置，其中，所述孔板由选自以下的材料构成：聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚偏氟乙烯(PVDF)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、镍、镍钴、镍钯、钯、铂、其金属合金和其组合。

10.根据权利要求1所述的液滴递送装置，其中，所述多个开口中的一个或多个具有不同的横截面形状或直径，由此提供具有不同的平均喷射液滴直径的喷射液滴。

11.一种用于将低表面张力组合物作为在能呼吸范围内的液滴喷射流递送到受试者的肺系统的方法，所述方法包括：

(a)经由根据权利要求1所述的电子致动式液滴递送装置由所述低表面张力组合物生成液滴喷射流，其中，至少约50％的液滴喷射流具有小于约6μm的平均喷射液滴直径；以及

(b)将液滴喷射流递送到所述受试者的肺系统，使得在使用期间将液滴喷射流的质量的至少约50％在能呼吸范围内递送到所述受试者的肺系统。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述液滴递送装置的所述孔板具有一个或多个表面，所述一个或多个表面被配置为提供介于90度和140度之间的表面接触角。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述液滴递送装置的所述孔板被涂覆有疏水性聚合物以提供所述表面接触角。

14.根据权利要求13的方法，其中，所述疏水性聚合物选自聚四氟乙烯、硅氧烷、链烷烃和聚异丁烯。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述疏水性聚合物被涂覆在所述孔板的液滴出口侧表面的至少一部分上。

16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述疏水性聚合物被涂覆在所述开口中的至少一个的内部的至少一部分内。

17.根据权利要求13所述的方法，其中，所述疏水性聚合物涂层被化学地或在结构上改性或处理。

18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述低表面张力组合物包含醇作为溶剂。

19.根据权利要求11所述的方法，其中，所述低表面张力组合物包含不能溶于水或微溶于水的药剂。

20.权利要求19的方法，其中，所述不能溶于水或微溶于水的药剂选自大麻素及其衍生物、糠酸氟替卡松和丙酸氟替卡松。

21.根据权利要求11所述的方法，其中，将所述低表面张力组合物递送到受试者以治疗或改善从哮喘、COPD癫痫、癫痫发作、疼痛、慢性疼痛、神经性疼痛、头痛、偏头痛、关节炎、多发性硬化症、厌食症、恶心、呕吐、厌食、食欲不振、焦虑或失眠症中选出的疾病、病况或紊乱。

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