ES2613750T3

ES2613750T3 - Inhalador

Info

Publication number: ES2613750T3
Application number: ES14712750.0T
Authority: ES
Inventors: Alex Hearn; Khine Zaw NYEIN
Original assignee: Kind Consumer Ltd
Current assignee: Kind Consumer Ltd
Priority date: 2013-03-26
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2017-05-25
Anticipated expiration: 2034-03-25
Also published as: CA2900487C; GB2513553A; BR112015024363A2; BR112015024363B1; GB2513553B; US20160058959A1; PL2978481T3; RU2015145463A; CA2900487A1; HK1218397A1; AU2014242737B2; DK2978481T3; JP2016515417A; GB201305496D0; CN105073169A; AU2014242737A1; RU2661725C2; NZ712021A; KR20150135319A; WO2014155091A1

Abstract

Un inhalador que comprende un depósito (5) de una composición inhalable a presión, una válvula de salida (7) para controlar el flujo de la composición a partir del depósito (5), el orificio de salida de la válvula (32) tiene una altura máxima h, medida en la dirección de la apertura cuando está completamente abierta; una cámara de expansión (33) corriente abajo de la válvula (7) que tiene una longitud L y un diámetro D medido a la mitad de la cámara de expansión (33); y un orificio de salida (31) en el extremo corriente abajo de la cámara de expansión (33), el orificio de salida (31) tiene una longitud l y un diámetro d; caracterizado porque: 0,1 <h/d <1,0 0,05 <h/D <0,25 1 <D/d <10 5 <L/D <15 2 <l/d <3

Description

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DESCRIPCION

Inhalador

La presente invencion se refiere a un inhalador. En particular, la invencion se refiere a un nuevo diseno de la

configuracion de salida disenada para producir una distribucion particular del tamano de las partfculas a partir de un

deposito de composicion presurizada.

La invencion se ha disenado principalmente como un desarrollo a un cigarrillo simulado tal como el descrito en la

patente num. WO 2011/015825. Sin embargo, tiene amplias aplicaciones en otros tipos de inhaladores tales como un

inhalador de dosis fija (MDI) del tipo usado comunmente en los inhaladores para el asma.

Los aerosoles son un medio atractivo para la administracion de farmacos a los pacientes cuando el sitio de accion son los propios pulmones o para el suministro rapido de farmacos al cerebro. El tamano de las partfculas de los aerosoles es un parametro importante para controlar cuando entregar una composicion inhalada ya que la profundidad de penetracion en los pulmones aumenta con la reduccion del tamano de las partfculas. Este desempena un papel importante en la determinacion del perfil de deposicion del aerosol en el sistema respiratorio. Se conoce que las partfculas mas grandes (> 10 pm) se depositan en la boca y en la region toracica superior, mientras que las partfculas mas pequenas (<10 pm) tienen distribuciones de deposicion que son a partir de la region toracica superior a la alveolar. Las gotitas finas (0,1 pm < Dm < 1 pm) tienen una buena deposicion alveolar de entre 1-5 pm. Las gotitas ultrafinas (<0,1 pm) son optimas para la deposicion alveolar a partir de donde las moleculas del farmaco pueden absorberse eficazmente en el sistema circulatorio, pero actualmente no se producen de manera factible en un dispositivo portatil. Esta distribucion de la deposicion puede aprovecharse para permitir el suministro eficaz de productos farmaceuticos, protemas, vacunas o, nicotina en el caso de un dispositivo de cigarrillo simulado. Se conoce que el D50 (diametro mediano de la masa, o tamano promedio de las partfculas por masa) del humo del cigarrillo es entre 0,3-0,5 pm para la mayona de los cigarrillos en la corriente principal. Para tener exito como un reemplazo del cigarrillo, idealmente un cigarrillo simulado sena capaz de reproducir este tamano de partfcula.

La patente num. WO 2004/022242 describe un dispositivo generador de aerosol en donde el tamano de las gotitas generadas se encuentra entre 0,5 y 2,5 pm. El tamano de las gotitas se controla preferentemente mediante el aumento de la velocidad de salida de un vapor que se genera mediante el calentamiento de la fuente lfquida de la formulacion mientras pasa a traves de una via de flujo de tamano capilar. El vapor, despues de salir, se mezcla con aire para producir un aerosol.

La patente num. US 5,957,124 describe dispositivos, empaques y la metodologfa para crear aerosoles con un tamano de partfcula que se encuentra en el intervalo de 0,5 a 12 pm. El dispositivo comprende contenedores plegables que contienen las formulaciones de farmacos, que cuando se acciona, empuja la formulacion a traves de una membrana que tiene poros de 0,25 a 6 pm de diametro. Esta membrana se alinea de manera que la formulacion es empujada a partir de los contenedores hacia un canal a traves del cual el paciente inhala aire. Desde el aire (que puede calentarse o no) se imparte suficiente energfa a la formulacion para inducir una reduccion del tamano de partfcula. Este incorpora un microprocesador en el dispositivo para obtener mediciones en tiempo real del volumen inspiratorio y el regimen de flujo para la determinacion de un punto de partida para empujar la formulacion a traves de los poros.

La patente num. WO 2008/151796 ensena un inhalador que produce un aerosol que tiene una media del tamano de partfcula de 2-5 pm. Ademas, el objetivo principal es disenar un inhalador que tenga una resistencia al flujo de al menos 60000 Pa1/2s/m3, lo que se traduce en una resistencia a la traccion mucho mayor en comparacion con dispositivos existentes de un tipo similar.

La patente num. US 7,293,559 describe un dispositivo para crear un aerosol a traves de la utilizacion de un embudo de enfoque para enfocar la corriente lfquida mediante el uso de una segunda corriente de fluido, lo que conduce a una media del tamano de partfcula de 2 pm a la salida del dispositivo.

La patente num. WO 2011/015825, nuestra propia solicitud anterior, describe un inhalador compuesto de una valvula accionada por el aliento sin una dosis fija que comprende una trayectoria de flujo en forma de un tubo deformable que se extiende a partir de un deposito (que contiene la formulacion) a un extremo de salida. Se describe un elemento de sujecion que comprime al tubo deformable cuando no se aplica succion, lo que resulta en la obstruccion del flujo. Se libera la compresion para formar una abertura cuando se aplica succion para proporcionar un flujo ininterrumpido a partir del deposito hasta la salida. Sin embargo, la descripcion se refiere al control del flujo y hace la referencia al tamano de partfcula que se genera mediante este diseno. La prueba de un dispositivo similar se describe en Dehao Ju y otros: "Effect of expansion chamber geometry on atomization and spray dispersion characters of a flashing mixture containing inerts. Parte 1. Numerical predictions and dual laser measurements" International Journal of Pharmaceutics, Elsevier BV, NL, vol. 432, num. 1, 23 de abril de 2012 (), paginas 23-31, XP028510743, ISSN: 0378-5173, DOI: 10.1016/J. IJPHARM.2012.04.065.

De acuerdo con la presente invencion se proporciona un inhalador que comprende un deposito de la composicion inhalable a presion, una valvula de salida para controlar el flujo de la composicion a partir del deposito, el orificio de la

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valvula de salida que tiene una altura maxima h, medida en la una camara de expansion corriente abajo de la valvula que tiene lo largo de la camara de expansion; y un orificio de salida en el orificio de salida tiene una longitud l y un diametro d; en donde:

0,1 < h/d < 1,0 0,05 <h/D <0,25

1 <D/d <10 5 <L/D <15

2 < l/d < 3.

en donde el orificio de salida esta a menos de 3 mm de un extremo de salida del inhalador.

Tal disposicion es capaz de suministrar una distribucion del tamano de partfculas con un D50 de 0,5 pm y por lo tanto puede producir el tipo de distribucion de partfculas de tamano pequeno que se encuentran en el humo del cigarrillo. Sin embargo, la presente invencion logra esto simplemente mediante una cuidadosa seleccion de la geometna de los componentes existentes. No requiere, como con la tecnica anterior, ninguna caractenstica adicional tales como deflectores o entrada de calor. Evitar el calentamiento de la composicion es beneficioso ya que evita la degradacion y problemas asociados con el riesgo de vapores.

Una combinacion de los distintos parametros establecidos anteriormente es una a la que se llego despues de numerosas pruebas necesarias para identificar las relaciones geometricas clave para producir el tamano optimo de partfcula. Los cinco parametros estan relacionados entre sn Sin embargo, en terminos generales, el efecto de los parametros es el siguiente.

La relacion h/d es importante en la promocion de flujo turbulento. Al tener un orificio de salida, cuyo diametro es igual o mayor que la altura de la salida de la valvula asegura un patron homogeneo de dispersion de burbujas que es favorable para la reduccion del tamano de las gotitas y la formacion de un aerosol en lugar de un chorro.

Preferentemente h/d es entre 0,2 y 0,9 y con mayor preferencia sustancialmente 0,5.

La relacion h/D es importante para asegurar que hay suficiente volumen para la expansion de la formulacion a medida que pasa a traves del orificio de salida de la valvula. Si el diametro de la camara de expansion es demasiado grande, el flujo sera laminar lo que evita asf la ruptura eficaz de la partfcula. Preferentemente h/D es entre 0,05 y 0,25 y con mayor preferencia entre 0,10 y 0,15.

La relacion D/d tiene un papel importante en el mantenimiento de un tamano pequeno de la gotita que sale del dispositivo a medida que asegura que todavfa hay volumen suficiente para la mezcla a la vez que evita zonas muertas significativas. Preferentemente, D/d es entre 2 y 7 y con mayor preferencia entre 3 y 5.

La relacion L/D afecta el regimen de flujo dentro de la camara de expansion. Se proporciona volumen suficiente dentro del intervalo reivindicado para que la formulacion se evapore, recircule y se formen burbujas de tamano suficiente para proporcionar gotitas de un tamano pequeno y uniforme a la salida del orificio de salida. Preferentemente, la relacion L/D es de entre 6 y 13 y con mayor preferencia entre 7 y 10.

Se especifica que el diametro D se mide en el punto medio de la camara de expansion. Esto se debe a que, preferentemente, la camara de expansion se estrecha a partir del orificio de salida de la valvula al orificio de salida en un angulo incluido de entre 0 y 30°, preferentemente entre 9 y 10° y con la maxima preferencia sustancialmente 2°. Este estrechamiento evita la formacion de zonas muertas en la camara de expansion y promueve un sistema bien mezclado que es util en el mantenimiento de un aerosol uniforme.

La relacion l/d es importante en la formulacion de un aerosol de salida turbulenta. Mediante la optimizacion de la relacion, el tamano de la gotita puede disminuirse o aumentarse.

Preferentemente, 0,05<h<1 mm y con mayor preferencia 0,05<h<0,6 mm. Preferentemente, 0,15<d<0,25 mm. Preferentemente, 7,0<L<7,8 mm. Preferentemente, 0,40<1<0,5 mm.

La valvula de salida puede, por ejemplo, ser un miembro de la valvula de compuerta deslizante que se abre a la extension requerida. Sin embargo, preferentemente, la valvula de salida es una valvula de compresion en la que un elemento de la valvula comprime un tubo deformable con la altura del orificio de salida que representa la altura maxima de apertura en el punto de compresion. Preferentemente es una valvula operada por el aliento.

El tubo deformable preferentemente proporciona, ademas, la camara de expansion y el orificio de salida. Esto permite que el perfil del tamano de las gotitas del aerosol emitido se defina totalmente por las dimensiones de un solo componente. Esto es extremadamente util en el ajuste del inhalador para el tamano de partfcula requerido y ademas en

direccion de apertura cuando se abre completamente; una longitud L y diametro D medidos a medio camino a extremo corriente abajo de la camara de expansion, el

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la produccion de inhaladores que ofrecen una variedad de perfiles de partfculas al solo tener que cambiar un solo componente para lograr estos tamanos diferentes.

Preferentemente, el inhalador se configura de manera que el numero de Reynolds del aerosol en la salida es de entre 1000 y 4000 y preferentemente entre 1500 y 3000.

El inhalador puede ser un MDI, pero es preferentemente un cigarrillo simulado. Preferentemente, la composicion inhalable comprende nicotina y un propelente.

Para minimizar mas aun el impacto entre la composicion y el inhalador corriente abajo del orificio de salida, existe preferentemente una trayectoria de flujo acampanada con un angulo de al menos 10° entre el orificio de salida y el extremo de salida del inhalador.

Un ejemplo de un inhalador de acuerdo con la presente invencion se describira ahora con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

Las Figuras 1 y 2 son vistas en seccion transversal de un inhalador de la tecnica anterior en las configuraciones cerrada y abierta, respectivamente;

La Figura 3 es una seccion transversal que muestra la geometna de la valvula de salida de un inhalador de acuerdo con la presente invencion; y

La Figura 4 es una seccion transversal que muestra el extremo de salida del inhalador de acuerdo con la presente invencion.

El diseno basico de un cigarrillo simulado que es un ejemplo de un inhalador que la presente invencion mejora se muestra en las Figuras 1 y 2 que se toman a partir de la patente num. WO 2011/015825.

El dispositivo tiene una carcasa 1 compuesta de un bastidor principal 2 y un elemento de cierre 3 como se muestra en la Figura 1. Esto se mantiene en su lugar por el sello 4. Dentro de la carcasa, existe un deposito 5 que contiene la composicion inhalable.

La valvula 7 accionada por el aliento se coloca entre un extremo de salida 8 y el deposito 5. La valvula accionada por el aliento esta dispuesta de manera que, cuando un usuario succiona en el extremo de salida 8, la valvula 7 accionada por el aliento se abre para permitir que la composicion inhalable desde el deposito 5 pueda inhalarse.

La carcasa en el extremo de salida tiene dos orificios. El primero de ellos es el orificio de succion 9 que se comunica con una camara 10 como se describira en mayor detalle mas abajo y el segundo es un orificio de salida 11 desde el cual la composicion inhalable dispensada tambien se describe en mas detalle mas abajo.

Una trayectoria de salida 13 se define entre el deposito 5 y el orificio de salida 11.

Una parte de la trayectoria de salida 13 se proporciona por el elemento tubular deformable 14. Este elemento tubular se mueve entre la posicion cerrada que se muestra en la Figura 1 y la posicion abierta que se muestra en la Figura 2 por un mecanismo que se describira a continuacion.

Este mecanismo comprende una aleta montada de manera giratoria 15 y una membrana 16. La aleta montada de manera giratoria tiene un pivote 17 en el extremo mas cercano al extremo de salida 8 y una nervadura central de refuerzo 18 a lo largo de su longitud y se estrecha lejos del extremo de salida. En torno al punto medio, la paleta 15 esta provista de una cavidad 19 para recibir un resorte 20 que lo empuja a la posicion cerrada que se muestra en la Figura 1. Por debajo de la cavidad 19 esta una abrazadera 21 que tiene una seccion transversal triangular que se configura para aplicar la fuerza proporcionada por la aleta 15 al tubo deformable 14 sobre un area estrecha. La aleta 15 esta soportada por el diafragma 16 que se sella a la carcasa en sus extremos 22, 23. Esto sella la camara 10 a excepcion del orificio de succion 9.

La cara inferior 24 de la membrana 16 esta abierta a presion atmosferica ya que existe una trayectoria de fuga a traves de la carcasa 1 que no se muestra en los dibujos ya que se extiende alrededor de la trayectoria de salida 1 y por lo tanto no se muestra en el plano de las figuras. 1 y 2.

Cuando un usuario succiona en el extremo de salida 8 con el dispositivo en la configuracion mostrada en la Figura 1, la succion se comunica por el orificio de succion 9 a la camara 10 a traves de los orificios 25, lo que disminuye asf la presion en esta camara. Esto provoca que la aleta 15 se levante contra la accion del resorte 20 a la posicion que se muestra en la Figura 2, lo que deforma el diafragma a la configuracion mostrada en la Figura 2 y levanta la abrazadera 21 para permitir que el tubo deformable se abra, lo que permite de esta manera que la composicion inhalable desde el deposito 5 a lo largo de la trayectoria de salida 13 a traves del tubo deformable 14 y salga a traves del orificio de salida 11. El grado de aspiracion (o succion?) aplicado por el usuario determinara el grado en que se mueve la aleta 15 y por lo tanto la cantidad de composicion que recibe el usuario. Tan pronto como un usuario deja de succionar, la presion

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atmosferica vuelve a la camara 10 a traves del orificio de succion 9 y el resorte 20 devolvera la aleta a la posicion de la Figura 1 que comprime de este modo al tubo 14 cerrado.

En un ejemplo posterior en la patente num. WO 2011/015825, el orificio de salida 11 se proporciona en el mismo componente del tubo deformable que se utiliza para el elemento tubular deformable 14. Un ejemplo adicional de un elemento de estetipo se describe en nuestra patente posterior num. WO 2011/107737.

Una modificacion adicional a la valvula accionada por el aliento se describe en la solicitud pendiente del Reino Unido num. 1215278.1. En esta modificacion, no hay orificios 25 de tal manera que la camara 10 es una camara ciega. Los orificios se proporcionan en la parte inferior del cigarrillo para proporcionar una trayectoria de flujo de aire sobre la cara inferior de la membrana 16 que tiene una salida en el extremo de salida 8. Cuando un usuario succiona en este cigarrillo, hay una disminucion en la presion en la camara superior y un aumento de la presion en la trayectoria de flujo de aire en la cara inferior de la camara para abrir la valvula.

La presente invencion se refiere a una mejora en la geometna de la valvula. Como tal, es aplicable a cualquiera de las trayectorias de flujo descritas anteriormente. Es aplicable para ambos arreglos mostrados en las Figuras 1 y 2 donde el orificio de salida esta en un componente separado del elemento deformable tubular 14, o donde se combinan en un solo elemento como se describio anteriormente.

Ademas, aunque la invencion motiva una mejora a un cigarrillo simulado, se puede aplicar mas ampliamente a otros tipos de inhaladores como por ejemplo un inhalador de dosis fija. Ademas, aunque el tamano del orificio de salida de la valvula es un parametro importante de la presente invencion, la valvula puede operarse por cualquier mecanismo conocido. Por lo tanto, puede operarse manualmente o mediante un mecanismo automatizado, en lugar de ser operado por el aliento. Ademas, la valvula de compresion puede ser sustituida, por ejemplo, por una disposicion de valvula de compuerta deslizante.

La presente invencion se describe con referencia a la Figura 3 que describe un tubo de compresion comprimido en el que se aplica el orificio de salida. El tubo de compresion 30 tiene un orificio de salida 31 en su extremo corriente abajo y se cierra a compresion por la abrazadera 21 en una region en la proximidad del extremo opuesto. El punto en el que se cierra a compresion representa el orificio de salida de la valvula 32 que tiene una altura maxima h medida en la direccion de apertura cuando la valvula esta completamente abierta. A la derecha de este punto de compresion esta el deposito 5 que contiene la composicion inhalable. Parte del deposito esta formado por la parte de la derecha del tubo de compresion 30, y el resto esta formado por la carcasa del dispositivo como se describio anteriormente.

Entre el orificio de salida de la valvula 32 y el orificio de salida 31 esta la camara de expansion 33. Esta tiene una longitud axial L y un diametro interno D que se mide a mitad de camino a lo largo de la camara de expansion. El orificio de salida 31 tiene una longitud l y un diametro d.

La Figura 4 muestra como el tubo de compresion 30 se incorpora en el inhalador. En los casos adecuados, se han usado los mismos numeros de referencia para los mismos componentes para designar componentes equivalentes a los mismos componentes descritos anteriormente con relacion a las Figuras 1 y 2. Un borde anular 35 en el extremo opuesto al orificio de salida 31 se acopla con un paso 36 dentro del cuerpo de la carcasa 1 para mantener el tubo de compresion 30.

El cierre del tubo se muestra esquematicamente en la Figura 4 en lo referente a que, en lugar de penetrar la pared del tubo de compresion 30, la abrazadera 21, de hecho, simplemente comprimira el tubo como se describio anteriormente.

La distancia axial x entre el extremo del orificio de salida 31 y el extremo de salida 8 es 1,4 mm. Entre el orificio de salida 31 y el extremo de salida 8 esta una trayectoria de flujo acampanada 37 que se acampana con un angulo 0 de 51,1°. Esta distancia corta y un amplio angulo de trayectoria de flujo evita en la medida de lo posible cualquier impacto externo de la composicion al salir del orificio de salida 31 en el cuerpo del inhalador.

El inhalador tiene un volumen del deposito de aproximadamente 1 ml que se mantiene a una presion de 600 kPa. La altura de la abertura (h) es de 0,1 mm en la posicion completamente abierta. La longitud (L) es de 7,4 mm y el diametro (D) es de 0,94 mm. El orificio de salida tiene una longitud (1) de 0,5 mm y un diametro interno (d) de 0,2 mm.

Claims

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Reivindicaciones

1. Un inhalador que comprende un deposito (5) de una composicion inhalable a presion, una valvula de salida (7) para controlar el flujo de la composicion a partir del deposito (5), el orificio de salida de la valvula (32) tiene una altura maxima h, medida en la direccion de la apertura cuando esta completamente abierta; una camara de expansion (33) corriente abajo de la valvula (7) que tiene una longitud L y un diametro D medido a la mitad de la camara de expansion (33); y un orificio de salida (31) en el extremo corriente abajo de la camara de expansion (33), el orificio de salida (31) tiene una longitud l y un diametro d; caracterizado porque:

0,1 <h/d <1,0 0,05 <h/D <0,25

1 <D/d <10 5 <L/D <15

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en donde el orificio de salida (31) esta a menos de 3 mm de un extremo de salida (8) del inhalador.
2. Un inhalador de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde h/d es de entre 0,2 y 0,9 y con mayor preferencia sustancialmente 0,5.
3. Un inhalador de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en donde h/D es de entre 0,07 y 0,2 y con mayor preferencia entre 0,08 y 0,15.
4. Un inhalador de acuerdo con la reivindicacion 3, en donde h/D es de entre 0,092 y 0,143 y con la maxima preferencia 0,11.
5. Un inhalador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde D/d es de entre 2 y 7 y con mayor preferencia entre 3 y 6.
6. Un inhalador de acuerdo con la reivindicacion 5 en donde D/d es de entre 4 y 5 y con la maxima preferencia sustancialmente 4,5.
7. Un inhalador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde L/D es de entre 6 y 13, preferentemente entre 7 y 10 y, con mayor preferencia, entre 7,65 y 8,30.
8. Un inhalador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la camara de expansion (33) se estrecha a partir del orificio de salida de la valvula (32).
9. Un inhalador de acuerdo con la reivindicacion 8, en donde el estrechamiento tiene un angulo incluido de entre 0 y 30°, preferentemente entre 9 y 10° y con la maxima preferencia sustancialmente 2°.
10. Un inhalador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la valvula de salida (7) es una valvula de compresion en la que un elemento de la valvula (21) comprime un tubo deformable (30) donde la altura h del orificio de salida representa la altura maxima de apertura en el punto de compresion.
11. Un inhalador de acuerdo con la reivindicacion 10, en donde el tubo deformable (30) proporciona, ademas, la camara de expansion (33) y el orificio de salida (31).
12. Un inhalador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la valvula de salida (7) es una valvula operada por el aliento.
13. Un inhalador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el inhalador es un cigarrillo simulado.
14. Un inhalador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la composicion inhalable contiene nicotina y un propelente.
15. Un inhalador de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en donde entre el orificio de salida (31) y el extremo de salida (8) del inhalador, hay una trayectoria de flujo acampanada con un angulo de al menos 10°.