JP4511785B2 - 呼吸作動式乾燥粉末吸入器のための凝集防止器 - Google Patents

Description

【０００１】
（関連出願に関するクロスリファレンス）
本出願は、（「呼吸作動式乾燥粉末吸入器」という標題の）２０００年６月２３日付けの同時係属中の米国仮特許出願第６０／２１３，６６８号、（「呼吸作動器乾燥粉末吸入器のための事前計量投与マガジン」という標題の）２０００年６月２３日付けの同時係属中の米国仮特許出願第６０／２１３，６６７号、（「呼吸作動式乾燥粉末吸入器」という標題の）２０００年６月２３日付けの同時係属中の米国仮特許出願第６０／２１３，３８２号に基づく優先権主張を伴うものである。これらの同時係属出願はそれぞれ本願の譲受人に譲渡されており、そして、これらの文献をここに参考文献として組み入れる。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、乾燥粉末薬剤、または、たとえば、ラクトースのような適当なキャリア剤と混合された薬剤の乾燥粉末組成物を患者に投与するための呼吸作動式乾燥粉末吸入器に関するものである。とりわけ、本願発明は、呼吸作動式乾燥粉末吸入器のための凝集防止器、ならびに、乾燥粉末薬剤または薬剤と適当なキャリアとの乾燥粉末組成物の凝集を防止するための方法に関するものである。
【０００３】
（発明の背景）
計量式薬剤吸入器は、薬剤を患者の肺に投与するために使用されるものとしてよく知られている。従来の吸入器のうちの幾つかは、加圧エアロゾル投与容器を有しており、エアロゾルが粉末状の薬剤を浮遊させるガス推進剤を含んでいる。エアロゾル内容物が、計量バルブを通じて患者の肺の内部へと放出される。しかしながら、吸入器において使用されるものを含む幾つかのエアロゾル推進剤は、大気中のオゾン層の破壊を引き起こし得る。加えて、このようなエアロゾルシステムは、すべての患者に対して適当なものではない。
【０００４】
したがって、幾つかのタイプの非エアロゾル式、呼吸作動式乾燥粉末吸入器が提案されてきている。たとえば、本願の譲受人に譲渡され、ここに参考文献として組み込まれたベーコンによる米国特許第５，５０３，１４４号は、呼吸作動式乾燥粉末吸入器を開示している。この装置は、乾燥粉末薬剤を収容するための乾燥粉末貯蔵器と、この貯蔵器から離散量の粉末薬剤だけを取り出すための計量チャンバと、取り出された粉末薬剤を患者が息を吸ったときにマウスピースを通じて伴出するための空気入口とを備えている。
【０００５】
エアロゾル式吸入器であるか、非エアロゾル式吸入器であるかに係わらず、投与された乾燥粉末薬剤の粒子が十分に微小なものであって、息の吸い込みの間に患者の肺の気管支の領域に薬剤を適切に浸透させることが保証されるということが最も重要なことである。しかしながら、乾燥粉末薬剤は、微小な粒子からなっていて、しばしばラクトースのようなキャリアを含む組成物の形態で与えられるので、薬剤の不定形の塊または集合体が、投与される前にランダムに形成されてしまう。したがって、薬剤の吸い込みの前に、薬剤または薬剤およびキャリアの塊を粉砕するための手段を備えた呼吸作動式乾燥粉末吸入器を提供することが望ましい。
【０００６】
したがって、改良された乾燥粉末吸入器、とりわけ、改良された呼吸作動式乾燥粉末吸入器の提供が望まれている。また、呼吸作動式乾燥粉末吸入器のための凝集防止器、ならびに患者による薬剤の吸い込みの前に薬剤または薬剤およびキャリアの塊を粉砕するための方法の提供が望まれている。
【０００７】
（発明の概要）
したがって、本発明は、患者による粉末の吸い込みの前に、乾燥粉末の塊を粉砕し、微小粒子に分解するための、呼吸作動式乾燥粉末吸入器とともに使用するための凝集防止器を提供するものである。凝集防止器は、軸方向に沿って第１の端部から第２の端部までのびる渦巻形のチャンバを形成する内壁と、乾燥粉末供給ポートと、入口ポートと、出口ポートとを有している。
【０００８】
供給ポートは、渦巻形のチャンバの第１の端部内に設けられ、吸入器の乾燥粉末供給通路および渦巻形のチャンバの第１の端部の間に流体の連絡をもたらすようになっている。入口ポートは、渦巻形のチャンバの第１の端部に隣接する渦巻形のチャンバの内壁内に設けられ、凝集防止器の外側領域と渦巻形のチャンバとの間に流体の連絡をもたらすようになっている。出口ポートは、渦巻形のチャンバの第２の端部と凝集防止器の外側領域との間に流体の連絡をもたらすようになっている。
【０００９】
出口ポートにおいて呼吸によって生じた低圧は、空気流を乾燥粉末供給ポートおよび入口ポートを通って渦巻形のチャンバ内に導く。空気流は、出口ポートを通って外側に出ていく前に互いに衝突し、かつ渦巻形のチャンバの壁と衝突する。それによって、この空気流によって伴出される粉末は、すべて粉砕され、微粒子に分解される。凝集防止器はさらに、渦巻形のチャンバの第１の端部に伴出される粉末のさらなる衝突を引き起こすための羽根を有している。
【００１０】
本発明はまた、患者による乾燥粉末の吸い込みの前に、呼吸作動式乾燥粉末吸入器からの乾燥粉末の凝集を防止するための方法を提供する。この方法は、乾燥粉末を伴出するための呼吸によって生じた第１の空気流を、吸入器から、第１の端部および第２の端部の間において軸方向にのびるチャンバの第１の端部内に向けることにより、この第１の空気流を軸方向に向けるステップを有している。
【００１１】
呼吸によって生じた第２の空気流は、実質上軸を横切る方向に沿ってチャンバの第１の端部内に向けられ、それによって、空気流は衝突し、実質上結合する。その後、この結合した空気流の一部が、実質上縦方向に沿ってチャンバの第２の端部に向くように反らされ、結合した空気流の残りの部分は、渦巻状経路に沿ってチャンバの第２の端部に向けられる。結合した空気流およびそれによって伴出される乾燥粉末はすべて、その後、チャンバの第２の端部から患者の口に供給される。
【００１２】
したがって、本発明による凝集防止器および凝集防止するための方法は、乾燥粉末の粒子を十分に微小となるように維持することによって、患者による乾燥粉末の吸い込みの間に、粉末が患者の肺の気管支の領域に適切に浸透することを保証する。
【００１３】
ここに、開示された凝集防止器ならびに凝集を防止するための方法のさらなる特徴および利点が、以下の詳細な説明ならびに添付図面から、本発明が関連する従来技術における当業者によりすぐに明確となるだろう。
【００１４】
（好ましい実施例の説明）
図１〜６を参照して、本発明によれば、患者による薬剤の吸い込みの前に、薬剤または薬剤およびキャリアの塊を粉砕するための凝集防止器１０が提供される。図示されない限り、凝集防止器１０は、乾燥粉末供給通路および予め決定された量の乾燥粉末乾燥供給通路に晒すための乾燥粉末貯蔵器を有する呼吸作動式乾燥粉末吸入器とともに使用される。好ましくは、吸入器の乾燥粉末供給通路は、乾燥粉末貯蔵器に隣接するベンチュリ管を有しており、それによって、これを通過する空気流は、貯蔵器内の乾燥粉末を伴出する。ここに開示された凝集防止器１０を使用する呼吸作動式乾燥粉末吸入器の例が、（「呼吸作動式乾燥粉末吸入器」という標題の）２０００年６月２３日付けの同時係属中の米国仮特許出願第６０／２１３，６６８号、（「呼吸作動式乾燥粉末吸入器のための事前計量投与マガジン」という表題の）２０００年６月２３日付けの同時係属中の米国仮特許出願第６０／２１３，６６９号に記載されている。これら二つの同時係属中の出願は、いずれも本願の譲受人に譲渡されており、ここに参考文献として組み入れられる。
【００１５】
一般に、ここに開示された凝集防止器１０は、軸Ａに沿って第１の端部１８から第２の端部２０に向かってのびる渦巻形のチャンバ１４を形成する内壁１２を有している。渦巻形のチャンバ１４は、軸Ａを横切る円形断面を有しており、この断面は、渦巻形のチャンバ１４の第１の端部１８から第２の端部２０に向かってその面積が減少するようになっており、それによって、渦巻形のチャンバの第１の端部から第２の端部に流れる空気流は、いずれも制限されて少なくとも部分的にチャンバの内壁１２と衝突する。好ましくは、渦巻形のチャンバ１４の断面は、その面積が単調に減少する。加えて、内壁１２は、好ましくは、凸状に形成され、すなわち、図６によく示されているように、軸Ａに向かって内向きにアーチ型にのびている。
【００１６】
図１、３および６に示されるように、凝集防止器１０はまた、渦巻形のチャンバ１４の第１の端部１８に設けられ、吸入器の乾燥粉末供給通路および渦巻形のチャンバ１４の第１の端部１８の間に流体の連絡をもたらすための乾燥粉末供給ポート２２を有している。好ましくは、乾燥粉末供給ポート２２は、軸Ａに実質上平行な方向に面していて、その結果、図６に矢印１によって示されるように、供給ポート２２を通ってチャンバ１４内に進入する空気流は、少なくとも当初のチャンバの軸Ａに対して平行な方向に向けられる。
【００１７】
図１〜６を参照して、凝集防止器１０は、付加的なチャンバの第１の端部１８に隣接し、またはその近傍に位置する渦巻形のチャンバ１４の内壁１２内において、凝集防止器の外側の領域および渦巻形のチャンバ１４の第１の端部１８の間に流体の連絡をもたらすための少なくとも一つの入口ポート２４を有している。好ましくは、この少なくとも一つの入口ポートは、軸Ａを実質上横切る向きであって、かつ渦巻形のチャンバ１４の円形断面の実質上接線方向にのびる、二つの互いに直径方向に対置された入口ポート２４、２５を有している。結果として、図１および５における矢印２、３によって示されるように、入口ポートを通ってチャンバ１４内に進入する空気流は、少なくとも当初は、チャンバの軸Ａを横切る方向に向けられ、供給ポート２２を通って進入する空気流１と衝突して、乱流を形成する。図５および６の矢印４によって示されるように、結合された空気流は、その後、チャンバ１４の内壁１２と衝突して、渦流を形成し、さらに、チャンバの第２の端部２０に向かって流れるときに、さらなる乱流を形成する。
【００１８】
図１〜３、および６を参照して、凝集防止器１０は、渦巻形のチャンバ１４の第１の端部１８に、チャンバの軸Ａから少なくとも部分的に半径方向外側にのびる羽根２６を有している。羽根２６を構成する羽根部分は、それぞれ、少なくとも部分的にチャンバの軸Ａを横切る方向に面する傾斜面２８を備えている。羽根２６は、結合された空気流４の少なくとも一部４Ａが、図６に示されるように、傾斜面２８と衝突するような寸法を有している。好ましくは、羽根は、４枚の羽根部分２６からなり、これらの羽根部分は、それぞれ、軸Ａに整列せしめられたハブ３０と渦巻形のチャンバ１４の壁１２との間にのびている。
【００１９】
図１〜６に示されているように、凝集防止器１０はさらに、渦巻形のチャンバ１４の第２の端部２０および凝集防止器の外側領域の間に、流体の連絡をもたらす出口ポート３２を有している。出口ポート３２は、凝集防止器１０に組み込まれる吸入器を用いる患者のためのマウスピースとして機能する。出口ポート３２において呼吸によって生じた低圧は、供給ポート２２を通じた空気流１および入口ポートを通じた空気流２、３を生じさせ、渦巻形のチャンバ１４を通じた結合された空気流４を生じさせる。その後、結合された空気流４は、出口ポート３２を通って凝集防止器から外に出る。好ましくは、出口ポート３２は、軸Ａを実質上横切ってのびていて、それによって、空気流４は、出口ポート３２の内壁と衝突し、さらなる乱流を形成する。
【００２０】
乾燥粉末供給通路および予め決定された量の乾燥粉末を、この供給通路に晒す乾燥粉末貯蔵器を有する呼吸作動式乾燥粉末吸入器と組み合わせて、凝集防止器１０が使用される間に、出口ポート３２における患者の吸気は、空気流１、２、３を、それぞれ乾燥粉末供給ポート２２および入口ポートを通って進入させる。図示されないが、供給ポート２２を通る空気流１は、乾燥粉末を渦巻形のチャンバ１４内に伴出する。空気流１およびそれによって伴出される乾燥粉末は、供給ポート２２によって軸方向に沿ってチャンバ内に向けられ、一方、入口ポートからの空気流２、３は、それを横切る方向に向けられる。それによって、空気流は、互いに衝突し、実質上結合する。
【００２１】
結合した空気流４の一部およびそれによって伴出される乾燥粉末は、そのとき、羽根２６の傾斜面２８と衝突して、乾燥粉末の粒子および塊を傾斜面に衝突させ、また互いに衝突させる。渦巻形のチャンバ１４の幾何学的構造は、結合した空気流４およびそれによって伴出される乾燥粉末を、チャンバを通って乱流、渦巻状経路または渦流に沿って導かれるようにする。渦巻形のチャンバ１４の次第に減少する断面は、方向を連続的に変化させ、渦巻状に流れる結合した空気流４およびそれによって伴出される乾燥粉末の速度を増大させる。こうして、乾燥粉末の粒子および塊は、常に渦巻形のチャンバ１４の壁１２に衝突するとともに、互いに衝突することにより、粒子および塊の間の粉砕作用または分解作用を生じさせる。さらに、羽根２６の傾斜面２８から反らされた粒子および塊は、さらなる衝突を生じさせる。定常的な衝突によって、塊はすべて細かい粒子に粉砕され、これらの粒子はさらに微小粒子に分解される。
【００２２】
渦巻形のチャンバ１４から出るとき、結合した空気流４およびそれによって伴出される乾燥粉末の向きは、再び出口ポート３２を通って軸Ａを横切る方向に変更される。結合した空気流４およびそれによって伴出される乾燥粉末は、流れの渦巻状成分を維持するので、空気流４およびそれによって伴出される乾燥粉末は、出口ポート３２を通って螺旋状に渦巻く。微小粒子に分解された粉末および残りの塊は、渦巻形のチャンバ１４によって与えられた渦流を維持するので、渦巻状の流れは、出口ポート３２内にさらなる衝突を引き起し、その結果、患者によって吸引される前に、残りの塊はすべて粉砕される。
【００２３】
したがって、本発明による凝集防止器は、乾燥粉末の粒子が、十分微小なものとされて、吸入の間に粉末が患者の肺の気管支の領域に適切に浸透することを保証する。
【００２４】
図１〜６に示されるように、凝集防止器は、好ましくは、二つの部分、すなわち、カップ状のベース４０およびカバー４２から組み立てられる。ベース４０およびカバー４２は、互いに結合され、渦巻形のチャンバ１４を形成する。カップ状のベース４０は、チャンバの壁１２および第２の端部２０を有し、出口ポート３２を形成する。ベース４０はさらに、渦巻形のチャンバ１４の入口ポートを有している。カバー４２は、羽根３２を形成し、また、供給ポート２２を形成する。
【００２５】
凝集防止器のベース４０およびカバー４２は、好ましくは、ポリプロピレン、アセタールまたは成形ポリスチレンのようなプラスチック材料から製造されるが、しかし、金属またはそれ以外の適当な材料から製造することも可能である。好ましくは、カバー４２は、制電性を有する添加剤を有していて、乾燥粉末が羽根２６にくっつかないようになっている。ベース４０およびカバー４２は、パーツ間に機密性のシールが形成されるように結合される。この目的のために、たとえば、ヒートシールまたはコールドシール、またはレーザ溶接または超音波溶接が使用される。
【００２６】
上述の好ましい実施例の説明は、本発明の凝集防止器の説明にのみ利用されるものであることが理解されなければならない。したがって、上述の実施例は、本発明の構成を制限するものではなく、請求の範囲に規定される本発明の構成の範囲内において、これ以外の実施例を考えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の凝集防止器の等測図法に基づく破断図である。
【図２】図１の凝集防止器の側面図である。
【図３】図１の凝集防止器の上部平面図である。
【図４】図１の凝集防止器の下部平面図である。
【図５】図２の５−５線に沿った図１の凝集防止器の断面図である。
【図６】図３の６−６線に沿った図１の凝集防止器の断面図である。
【符号の説明】
１、２、３、４ 空気流
１０ 凝集防止器
１２ チャンバの内壁
１４ 渦巻形のチャンバ
１８ 第１の端部
２０ 第２の端部
２２ 乾燥粉末供給ポート
２４、２５ 入口ポート
２６ 羽根
２８ 傾斜面
３０ ハブ
３２ 出口ポート
４０ ベース
４２ カバー

Claims (13)

1. 乾燥粉末供給通路、および予め決定された量の乾燥粉末を前記乾燥粉末供給通路に晒すための乾燥粉末貯蔵器を有する呼吸作動式乾燥粉末吸入器とともに使用するための凝集防止器において、
   軸に沿って第１の端部から第２の端部までのびる渦巻形のチャンバを形成する内壁と、
   前記渦巻形のチャンバの第１の端部に設けられ、吸入器の乾燥粉末供給通路および前記渦巻形のチャンバの第１の端部の間に流体の連絡をもたらすための乾燥粉末供給ポートと、
   前記渦巻形のチャンバの第１の端部に隣接する前記渦巻形のチャンバの内壁内に設けられ、前記凝集防止器の外側の領域、および前記渦巻形のチャンバの第１の端部の間に流体の連絡をもたらす少なくとも一つの入口ポートと、
   前記渦巻形のチャンバの第２の端部および前記凝集防止器の外側の領域の間に流体の連絡をもたらす出口ポートと、
   前記渦巻形のチャンバの第１の端部に設けられ、前記チャンバの軸から少なくとも部分的に半径方向外側にのびる羽根とを備えており、
   前記羽根を構成する羽根部分はそれぞれ少なくとも部分的に前記軸を横切る方向に面する傾斜面を備え、
   前記渦巻形のチャンバは、前記軸を横切る断面を有しており、前記断面は、前記渦巻形のチャンバの第１の端部から第２の端部に向かってその面積が減少するようになっており、
   前記断面は、前記軸に対して同軸に位置する実質上円形の断面を有しており、
   前記少なくとも一つの入口ポートは、前記円形の断面の実質上接線方向にのびており、
   前記出口ポートは、前記軸を実質上横切る方向にのびており、
   前記出口ポートにおいて呼吸によって発生せしめられた低圧が、前記乾燥粉末供給ポートおよび前記入口ポートを通じた前記渦巻形のチャンバ内への空気流を生じさせるものであることを特徴とする凝集防止器。
2. 前記羽根は、前記軸に整列せしめられたハブから前記渦巻形のチャンバの壁に向かってのびる４枚の羽根部分を備えていることを特徴とする請求項１に記載の凝集保持器。
3. 前記渦巻形のチャンバの断面は、その面積が単調に減少するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の凝集防止器。
4. 前記渦巻形のチャンバの内壁は、凸状になっていることを特徴とする請求項１に記載の凝集防止器。
5. 前記乾燥粉末供給ポートは、前記軸に実質上平行な方向に面していることを特徴とする請求項１に記載の凝集防止器。
6. 前記少なくとも一つの入口ポートは、前記軸を実質上横切る方向にのびていることを特徴とする請求項１に記載の凝集防止器。
7. 前記少なくとも一つの入口ポートは、直径方向に対置された二つの入口ポートからなっていることを特徴とする請求項１に記載の凝集防止器。
8. 前記羽根は、制電性を有する添加剤を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の凝集防止器。
9. カバーによって閉じられたカップ形状のベースから組み立てられ、前記ベースは、内壁、前記チャンバの第２の端部および前記出口ポートを形成し、前記カバーは、前記チャンバの第１の端部、前記羽根および前記供給ポートを形成し、前記入口ポートは、前記ベースおよび前記カバーによって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の凝集防止器。
10. 請求項１の凝集防止器を含む呼吸作動式乾燥粉末吸入器において、
    前記吸入器の外側領域および前記凝集防止器の乾燥粉末供給ポートの間に流体の連絡をもたらす乾燥粉末供給通路と、
    予め決定された量の乾燥粉末を前記乾燥粉末供給通路に対して晒すための乾燥粉末貯蔵器とを備え、
    前記乾燥粉末供給通路および前記乾燥粉末供給ポートを通じた空気流が、乾燥粉末を前記乾燥粉末貯蔵器から前記渦巻形のチャンバ内へ伴出するようになっていることを特徴とする吸入器。
11. 前記乾燥粉末供給通路は、前記乾燥粉末貯蔵器に隣接するベンチュリ管を有していることを特徴とする請求項１０に記載の吸入器。
12. 前記乾燥粉末貯蔵器内に乾燥粉末を有していることを特徴とする請求項１０に記載の吸入器。
13. 前記乾燥粉末は、粒子状のキャリアに付着した少なくとも一つの活性剤薬剤を有する薬剤組成物からなっていることを特徴とする請求項１０に記載の吸入器。

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