專利名稱：解聚集粉末的裝置和方法854的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種能夠在攜帶藥物粉末劑量的至少一股氣流(air stream)的分配 過程中解聚集(deaggregate)的裝置，所述裝置包括經過含有粉末的空腔(cavity)的流動 通道(flow passage) 0此外，本發明涉及使藥物粉末解聚集的方法。
背景技術：
存在許多裝置用以將粉末狀的藥物給藥至肺部，這些裝置采用諸如壓縮氣體(例 如空氣)或液化氣推進劑的推進劑，以分配和分散藥物。也存在許多已知的用以將粉末狀的藥物給藥至肺部的呼吸驅動的吸入裝 置(breath actuated inhalation devices)，其具有使得藥物被吸入的口用接口 (mouthpiece)。英國專利說明書第1521000號、第1520062號、第1472650號以及第1502150 號公開了更復雜的裝置，其中整個膠囊被插入到該裝置中，從而確保在吸入之前藥物沒有 濺出(spillage)，以及通過在所述分配裝置中，將膠囊刺穿或將其切成兩半來獲得藥物。在 吸入時，空氣流入或穿過膠囊，其中的粉末被釋放到氣流當中并且向口腔流動。美國專利說明書第4210140號公開了一種裝置，其中粉末狀藥物的獲取是通過將 膠囊拉成兩半，從而使藥物清空到合適的位置以夾帶在由吸入引起的氣流中。美國專利第6，655，381B2號涉及一種預計量劑量的組件(pre-metered dose assembly)，用于對呼吸驅動的干粉末吸入器持續供應精確劑量的藥物。該組件包含限定干 粉末傳送通路的帽(cap)，用于提供空氣到呼吸驅動干粉末吸入器的渦流室的干粉末供應 口，以及儲料盒(magazine)，所述儲料盒包含用于容納預計量劑量的干粉末的多個儲集器。 帽和儲料盒之一相對于帽和儲料盒中的另一個是可移動的，且帽用于在帽的傳送通路中順 序定位儲集器。通過患者使用吸入器，在吸入器的出氣口處由呼吸引發的低氣壓引起氣流， 該氣流經過組件的干粉傳送通道并進入干粉末供應口，其夾帶來自位于吸入通道中的儲集 器的干粉末。該通道在通過儲集器的通道中設置有文氏管(venturi)，以產生經過儲集器并 攜帶來自那里的粉末的流動。盡管存在眾多的現有技術裝置，但是仍需要一種操作簡單而又高效地將粉末狀 的藥物給藥至肺部的肺泡區域的裝置。因此，本發明的另一目的是，使得所述藥物粉末在 通過所述裝置給藥之前能夠被解聚集。除上述現有技術中可實現解聚集的方法之外，還存 在各種方法可實現解聚集，通過振動、搖動或在流動通道中設置替代障礙物(alternative obstacle)等。通常盡力解聚集，使得大量的粉末粒子與期望的尺寸和重量一致。這常被稱 為粉末粒子的分級。由于藥物粉末可在裝置的下游區域積聚，例如通過某些替代障礙物，這 些現有技術解聚集裝置可導致下游流動通道的污染。當然希望降低或避免如此給藥不準確 量的藥物粉末的風險。

發明內容
上述目的是通過提供如權利要求1中定義類型的裝置而實現的，所述裝置的特征
4在于部分的所述流動通道沿著平坦表面區域(flat surface region)擴展(propagate)， 所述平坦表面區域包括進入包含粉末的空腔的開口，并且沿著所述平坦表面區域且在所述 空腔外部的氣流的經過在空腔中產生渦流(eddy)，所產生的渦流有助于在所述空腔中解聚 集粉末以及將粉末從所述空腔清空。流動通道被布置為能夠在空腔開口的外部引導氣流經 過空腔的開口。發現空腔中渦流的建立使得能夠解聚集。有利的是，所述裝置為吸入器(inhaler)。它可以適用于單劑量型吸入器以及多劑 量型吸入器。有利的是，空腔為磚形并且空腔開口具有邊沿(rim)，在該邊沿處空腔的側面 (sides)貫通成(transcend into)(變成(change into))流動通道的平坦表面區域。從而， 平坦表面區域可以在空腔開口的上游和下游連續。因此，當氣流在流動通道中經過空腔時， 其可以平行于與流動通道中的空腔開口的邊沿一致的平面流動。這就在裝置中產生了剪切 力驅動的空腔流動(shear driven cavity flow)。更詳細地，流動通道被布置為使得流動 平行于與流動通道中的空腔開口的邊沿一致的平面導向，其中空腔位于流動通道中。空腔 的側面可以垂直地貫通成(transcend into)平坦表面區域。由于渦流在其描繪為圓柱形移動流型(cylindrical movement pattern)時，渦 流被有效地擴大，所討論的一個空腔/多個空腔被成形以容許空腔內圓柱形氣流空氣流型 (cylindrical wind flow pattern)是有利的。已經認識到的是，空腔是這樣的空間，在其 結構中具有到達周圍環境的一個開口。更具體地，空腔可以具有沿流動通道的流動方向(F) 的長度，所述長度為空腔深度的65%至135%，諸如為空腔深度的85%至115%，例如為空 腔深度的95%至105%。因此，合適地，就尺寸而言，空腔深度不超過沿流動方向的長度值。合適地，當所述裝置處于正常的使用狀態且空腔的開口朝上時，在從上方觀察空 腔的截面時，至少一個空腔側面(cavity side)具有空腔寬度，所述空腔寬度為當從流動通 道的擴展方向觀察時，所述空腔的寬度為所述空腔長度的35%至135%，諸如為空腔的長 度的45%至115%，例如為空腔長度的50%至100%。因此，當從上方觀察時，空腔截面形 狀的合適形狀為矩形。此外，空腔深度和空腔長度的關系可以使得它們形成大致方形的截面 (substantially quadratic cross section)。因此，空腔的內部拐角實質上是鋒利的。橫 截氣流方向擴展并位于空腔底部的空腔邊緣可以具有稍微彎曲的形狀，以對所產生的渦流 的旋轉運動提供一定引導。空腔在粉末頂部與空腔邊沿(cavity rim)之間設置有頂部空間(headspace)，所 述頂部空間至少為1mm。從空腔的頂部到顆粒床的頂部的距離在初始狀態下可以是Imm或 者大于1mm。該距離稱作空腔的頂部空間。例如3mm的頂部空間對于本發明的裝置的各狀 態是足夠的，但還要取決于總的空腔深度。可能地，只要空腔的形狀適用于根據本發明的解 聚集，則頂部空間就可以在空腔深度的10%至80%之間變化。還發現裝置的質量流速對空腔的深度相當不敏感。頂部空間的范圍可以在空腔 深度的15%至35%之間，從邊沿到磚形空腔的底部的空腔深度在4mm至IOmm之間，例如大 約為5mm ο所認識到的是，空腔中粉末的解聚集以及從空腔清空粉末的清空操作期間，本發明的裝置的設計利用了稱作剪切力驅動空腔原理的現象。適當地，當裝置處于正常 工作的位置時流動通道被布置為沿著從入口室至口用接口的大體水平的線(generally horizontal line)0剪切力驅動空腔是用于空腔中的流動的模型，其中上邊界沿期望的流動方向移 動，從而在空腔中引起旋轉。在可能大于4000的雷諾數處發生流動，所以上邊界流動在 一般情況時被假設為湍流。在此過程期間的流型(pattern)是十分復雜的。為了支持空 腔對剪切力驅動的空腔流動現象，流動通道的相對側表面相對于彼此設置有加寬的擴展 (broadening propagation)。在相對于空腔的上游區域中，流動通道可被形成為在上平坦 表面區域與下平坦表面區域之間具有不變的距離。此外，在相對于空腔的下游區域中，希望 流動通道形成為具有與上游區域相同的距離。空腔區域中的流動通道的截面形狀也以相同 的方式形成。流動通道的截面形狀可以是矩形并具有在2mm至5mm之間的尺寸。矩形空腔是具有吸引力的，條件是空腔具有合適的深度。對于這些空腔，清空時間 和壁沉積因素被預測隨著深度增加而增加。解聚集能力被預測隨著深度增加超過5mm時而 減小，然而在接近4mm的深度出現了局部最大值。深度對于壁傾斜的空腔同樣重要。發現空腔相對于流動通道的取向對清空時間和解聚集能力具有重要的影響。預 期空腔的深度、空腔的圓角半徑以及通道高度對清空時間以及解聚集能力僅具有較小的影 響。對流動行為的觀察發現，利用傾斜角α >0的裝置可以促進解聚集，這是因為空腔影 響氣流使得要逃逸出空腔的粉末顆粒更有可能重新進入到空腔中。未能逃逸出空腔的顆粒 而是沖擊空腔的下游的壁，從而引起解聚集。明顯地，由于對于α >0的裝置顆粒不太可 能逃逸出空腔，所以清空時間變長。合適地，還提供了為空腔結構布置有空腔結構支座(cavity structure holder) 的裝置，其中空腔結構具有包含相應劑量的粉末的多個空腔。空腔結構支座形成流動通道 的至少一個側部(side portions)的部分。可以預期的是，流動通道的形狀允許簡單的設 計，簡單的設計繼而允許采用較少的元件，由此方便了制造工藝。有利的是，多個空腔整體 形成在所述空腔結構中。此外，本發明的另一個優點是提供密封構件(seal component)諸如箔，該密封構 件在預吸入狀態下可釋放地覆蓋所述空腔開口。有利的是，當呼吸驅動時空腔開口的密封 構件是可釋放的。裝置以及在空腔內有效解聚集的方法的發現允許出口的設計簡單，從而 顯著降低了藥物粉末在下游區域聚集的風險。從而，可以認識到的是，例如在劑量方面可以 以安全的方式進行藥物粉末的給藥。還描述了在藥物粉末的分配期間解聚集藥物粉末的方法。從而，公開了在吸入裝 置中解聚集藥物粉末的方法。該方法提供有攜帶藥物粉末劑量的至少一股氣流，并且該方 法包括使氣流直接沿著部分的流動通道流動且使氣流通過所述空腔的外部以在空腔中產 生渦流，部分的所述流動通道沿著平坦表面區域擴展，所述平坦表面區域包括進入包含粉 末的空腔的開口，渦流有助于粉末在空腔中的解聚集以及將粉末從所述空腔清空。由于渦流在其描繪為圓柱形移動流型時，渦流被有效地擴大，所討論的一個空腔/ 多個空腔被成形以容許空腔內圓柱形氣流空氣流型是有利的。當裝置處于正常的運行狀態 時，空腔中的圓柱形流動流型將圍繞橫切流動方向的軸在空腔的中心發展。所認識的是，空 腔是這樣的空間，在其結構中具有到達周圍環境的一個開口。更具體地，空腔可以具有沿流
6動通道的流動方向(F)的長度，所述長度為空腔深度的65%至135%，諸如為空腔深度的 85%至115%，例如為空腔深度的95%至105%。因此，合適地，就尺寸而言，空腔深度不超 過沿流動方向的長度值。在解聚集領域，通常追求使粉末顆粒解聚集為期望的尺寸和可能的質量重量。通 過采用這些比例，由于在空腔中剪切力驅動空腔引起的解聚集可以有效地進行。這意味著 較大顆粒可能不會像較小顆粒那樣容易地離開空腔。因此，較大顆粒將在空腔中經受一些 額外的循環，并從而增加解聚集。一旦較大的粉末顆粒被解聚集為合適的尺寸，它們將離開 空腔。優點之一是在這種情形下采用的剪切力驅動空腔原理可以實現分級的效果。因此，發現在從側方觀察的任何截面中，空腔的合適形狀基本上是方形。有利的 是，空腔的內部拐角是鋒利的。橫截氣流方向擴展并位于空腔底部的空腔邊緣可以具有稍 微彎曲的形狀，以對所產生的渦流的旋轉運動提供一定引導。合適地，當所述裝置處于正常的使用狀態且空腔的開口朝上時，在從上方觀察空 腔的截面時，至少一個空腔側面具有空腔寬度，所述空腔寬度為當從流動通道的擴展方向 觀察時，所述空腔的寬度為所述空腔長度的35%至135%，以允許產生能夠進行解聚集并 清空空腔的渦流。例如，空腔開口可以具有在空腔開口中的寬度，所述寬度為空腔長度的 45%至115%，諸如為空腔長度的50%至100%。含有藥物的空腔可含有各種藥物和/或生物活性劑。生物活性劑可選自 任何治療劑或診斷劑。例如，可以選自抗過敏劑(antiallergics)、支氣管擴張藥 (bronchodilators)、支氣管收縮藥(bronchoconstrictors)、月市表面活性物質(pulmonary lung surfactants)、止痛劑(analgesics)、抗生素(antibiotics)、白三烯抑制劑或拮 抗齊[J (leukotrine inhibitors or antagonists)、抗月旦 能齊[J (anticholinergics) > 肥大細胞抑制劑(mast cell inhibitors)、抗組胺藥(antihistamines)、抗炎劑 (antiinflammatories)、抗月中瘤劑(antineoplastics)、麻酉卒劑(anaesthetics)、抗結 核齊Ll (anti-tuberculars)、顯像劑(imaging agents)、心血管類藥物(cardiovascular agents)、酶(enzymes)、激素(steroids)、遺傳物質(genetic material)、病毒載體(viral vectors)、反義劑(antisense agents)、蛋白質(proteins)、肽(peptides)及其組合。能夠被加至本發明的含有藥物的空腔中的具體藥物實例包括莫美松 (mometasone)、異丙托溴銨(ipratropium bromide)、噻托銨(tiotropium)及其鹽、沙 美特羅(salemeterol)、丙酸氟替卡松(fluticasone propionate)、二丙酸倍氯米松 (beclomethasone dipropionate)、瑞普特羅(reproterol)、克倫特羅(clenbuterol)、羅 氟奈德(rofleponide)及鹽、奈多羅米(nedocromil)、色甘酸鈉(sodium cromoglycate)、 氟尼縮松(fiunisolide)、布地奈德(budesonide)、富馬酸福莫特羅二水合物(formoterol fumarate dihydrate)、SymbicortTM(布地奈德禾口 福莫特羅(budesonide and formoterol))(terbutaline) > ρτ @|#^fJftll# (terbutaline sulphate) > ^T 胺醇堿及硫酸鹽(salbutamol base and sulphate)、非諾特羅(fenoterol)、3-[2_(4_ 羥 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]丙磺胺(3-[2-(4-Hydroxy-2-oxo-3H-l，3-benzothiazol-7-yl)ethylamino]-N-[2-[2 -(4-methylphenyl) ethoxy] eth yl] propanesulphonamide)鹽酸鹽。所有以上化合物可以 是本領域已知的游離堿或可藥用鹽的形式。
也可采用藥物的組合，例如福莫特羅/布地奈德(formoterol/budesonide)； 福莫特羅/氟替卡松(formoterol/f luticasone)；福莫特羅/莫美松(formoterol/ mometasone)；沙美特羅/氟替卡松(salmeterol/fluticasone)；福莫特羅/噻托銨鹽 (formoterol/tiotropium salts)；扎魯司特 / 福莫特羅(zafirlukast/formoterol)， 扎魯司特/布地奈德(zafirlukast/budesonide)；孟魯司特/福莫特羅(montelukast/ formoterol)；孟魯司特/布地奈德(montelukast/budesonide)；氯雷他定/孟魯司特 (loratadine/montelukast) ^Ik.MM^'^i / iLI司· (loratadine/zafirlukast)。其他組合包括噻托銨和氟替卡松(tiotropium and fluticasone)、噻托銨和布 地奈德(tiotropium and budesonide)、@托|安禾口莫美豐公(tiotropium and mometasone) > 莫美松和沙美特羅(mometasone and salmeterol)、福莫特羅和羅氟奈德(formoterol and rofl印onide)、沙美特羅和布地奈德(salmeterol and budesonide)、沙美特羅和羅氟奈德 (salmeterol and rofleponide)、以及噻托銨禾口羅氟奈德(tiotropium and rofleponide)。


為了示例的目的，將通過實施方案并參考附圖更加詳細地描述本發明，在附圖中圖1是至少一個示例性實施方案的流動通道區域的截面示意圖；圖2是可選的實施方案的可選流動通道區域的截面示意圖；圖3a_3d通過截面示意透圖示意性地理論吸入順序；圖4公開了根據至少一個示例性實施方案的吸入裝置的側視圖；以及圖5圖示了吸入裝置的局部分解圖，從而更詳細地公開空腔結構支座。
具體實施例方式本發明的至少一個示例性實施方案是一種吸入裝置，由所述吸入裝置使用者可吸 入連續劑量的干粉末形式的藥物。這種吸入裝置如圖4所示。吸入裝置1包括外殼和口用 接口 3。口用接口 3可通過線性移動口用接口蓋而被打開。根據第二示范性實施方案的口 用接口蓋被吸入裝置1的外殼樞轉地(pivotally)支撐。所述吸入裝置1用于提供藥物粉末，并且其內部構件披露于圖5中。在外殼內部 設置有包含多個空腔5的空腔結構18。根據所示實施方案，空腔結構18位于空腔支座19 中。空腔結構18可以提供有呈環形圖案的多個空腔5。此外，根據所示實施方案的空腔結 構18是環狀的，在其中心處具有相對大的孔。空腔5是磚形的且空腔開口具有邊沿6，空腔 5的側面在邊沿6處貫通成流動通道的平坦表面區域7。當渦流描繪為圓柱形移動流型時， 渦流被有效地擴大。所討論的一個空腔/多個空腔5被成形以容許空腔5內圓柱形氣流空 氣流型是有利的。當裝置保持在正常操作狀態下時，空腔中的圓柱形流型將繞著軸發展，該 軸設置為橫穿流動方向且在空腔的中間。空腔的側面垂直地貫通成空腔結構18的平坦表 面區域，其又與空腔支座19的平坦表面對齊，以在流動通道中提供合適的流動方向(圖5 中未示出)。現在參考圖1，將更詳細地描述根據本發明至少一個示例性實施方案的裝置1的 總體功能。流動通道4的一部分沿平坦表面區域7延伸。當所述裝置1處于其期望的使用
8狀態下時，平坦表面區域7形成流動通道4的底部，平坦表面區域7包括進入所述包含粉末 的空腔5的空腔開口 20。氣流沿所述平坦表面區域7在流動方向(F)上且在所述空腔5 的外部通過，這產生空腔5中的渦流，而且產生的渦流有助于所述空腔5中的粉末2的解聚 集。當產生剪切力驅動的空腔渦流時，粉末粒子被帶到在空腔5內撞擊側面。當粉末粒子 撞擊空腔5的側面時，它們變得解聚集且從而適合給藥。此外，產生的渦流有助于從所述空 腔5清空粉末2。更具體地，空腔5和空腔開口 20每個都具有在流動通道4的流動方向(F)上的長 度10，其為所述空腔深度22的65%至135%。更合適地，空腔5和空腔開口 20每個都具有 在流動通道4的流動方向(F)上的長度10，其為空腔深度22的85%至115%，例如為所述 空腔5的空腔深度22的95%至105%。更具體地，當如上所示在空腔的截面上觀察時，當 裝置處于正常使用狀態下且空腔的開口面朝上時，一個空腔側面在流動通道4的擴展方向 上具有寬度8且其為空腔5的長度10的35%至135%，例如為空腔5的長度10的45%至 115%，以及例如為空腔5的長度10的50%至100%。從空腔5的頂部到初始條件下的粉末粒子床(powder particle bed)的頂部的距 離可以是，例如Imm或大于1mm。此距離是指空腔的頂部空間11。空腔5設置有在粉末頂 部與空腔邊沿6之間的頂部空間11 ；頂部空間11至少為1mm。頂部空間11對本發明吸入 裝置1的情形是足夠的。在l_3mm之間的頂部空間對于本發明吸入器的情形是足夠的，但 也取決于總的空腔深度。可能地，頂部空間可在空腔深度的10至80%之間變化，條件是本 發明空腔的形狀如上所述適合于解聚集。還發現至少在約5-lOms的初始誘導之后，裝置1 的質量流量對空腔的深度22相當不敏感。頂部空間11的范圍可以在空腔深度22的10% 至35%之間，且從邊沿6到磚形空腔5的底部的空腔深度22，在4至IOmm之間。結果，當從側面看時，空腔5的合適的截面形狀是方形形狀。空腔的內部拐角相當 鋒利。橫向擴展到空氣流方向且出現在空腔5的底部的空腔5的邊緣16、17可具有輕微彎 曲的形狀(圖1中未示出)，以對所產生的渦流的旋轉運動提供一定引導。圖2披露了本發明的第二實施方案。空腔5的側面相對于流動方向(F)的法線方 向成角度(α)。空腔開口 20的邊沿6仍然與平行于空腔5的流動通道4中的氣流的流動 方向(F)的平面對齊。側壁(side wall)相對于流動通道4的傾斜將使得產生的渦流更難 以提供來自空腔5的粉末的分配。因此，根據第二實施方案的設計延長了藥物粉末2經歷 壁接觸碰撞的時間，從而解聚集時間周期被延長。另一方面，與類型相似但按照圖1的設計 相比，對于此第二實施方案，清空時間與以上的解釋類似也會被延長。還發現裝置中的流體 性質上類似于大多數流動速率。對磚形和膠囊形空腔5進行了計算研究，發現磚形空腔5比膠囊形空腔顯示出了 更滿意的結果。對于具有膠囊形空腔的裝置1，發現清空速率略微較慢。發現磚形空腔5中 的流動實質上是二維的，而發現膠囊形空腔中的流動是三維的。發現膠囊形空腔中的三維 流動導致在空腔中心線下游處及其附近更明顯的顆粒集中。然而，最主要的差別在于能夠 使圓柱形流動流型繼而引起適當的解聚集的能力。可以預期，圓柱形的膠囊不允許構建圓 柱形流動流型。接著，參考圖2以及空腔5的形狀。基本為磚形形狀的空腔的最底部的邊緣16、17 位于相對于流動方向(F)的橫向方向上，且具有彎曲的形狀。相對于第二邊緣16處于更下游的位置的第一邊緣17具有比第二邊緣16更短的半徑。第一箭頭9指示空腔粉末深度是 如何測量的。頂部空間11是干粉末的頂部與空腔5的邊沿6之間的距離。空腔的長度10 以帶有參考標號10的箭頭也表示在圖2中。接著參考圖3a至圖3d，將進一步解釋根據本發明至少一個示例性實施方案的分 配原理。應該認識到的是，在空腔5中的粉末2解聚集且從空腔5將粉末2清空的操作期 間，本發明裝置1的所示設計利用稱為剪切力驅動空腔原理的現象。合適地，當所述裝置3 處于正常工作的位置時所述流動通道4被布置為沿著從入口(inlet port)至口用接口的 大體水平的線。流動通道被設置以引導氣流在空腔開口的外側通過空腔的開口。在圖3a中，公開了被粉末2填充并具有適當的頂部空間11的空腔5。沿流動通道 4的空氣流在流動方向(F)上被啟動并開始清空空腔5。到圖3b，其中一些粉末2保留在空 腔5中，在空腔5中已經開始建立渦流空氣氣流，當到圖3c時，空腔5的下游區域被清空， 且上游區域被進一步清空。從圖3a中的情形到完成空腔5的清空時的圖3d中的情形所經 歷的時間周期當然取決于流體的尺寸和大小、深度、粉末組成、粉末深度、頂部空間等等。在 至少一個示范性實施方案中，包含解聚集的清空時間從30ms起。例如，包含解聚集的清空 時間可以為500ms。剪切力驅動的空腔是空腔5中的流動的模型，其中上部邊界在期望的方向(F) 上移動，并從而在空腔5中引起氣體/空氣旋轉。流動發生在可能大于4000的雷諾數 (Reynolds number)，所以上邊界流動在一般情況時被假設為湍流。此過程期間的流型 是十分復雜的。流動通道4的相對側表面在流動方向上相對于彼此設置有加寬的擴展 (broadening propagation)。根據圖5所示包括具有60個空腔的盤的裝置將具有流動通 道的側壁，該側壁以相對于流動通道的中心線4度的角度加寬。在盤被設置有30個空腔的可選的實施方案中，流動通道的側壁相對于流動通道 的中心線以12度的角度加寬。流動通道4可形成為在相對于空腔5的上游區域中上部和 下部平坦表面區域之間具有不變的距離。此外，期望的是，相對于空腔5的下游區域中的流 動通道4被形成為與上游區域具有相同的距離。空腔區域中的流動通道4的截面形狀也以 相同的方式形成。流動通道4的截面形狀可為矩形，尺寸在1至5mm的范圍。根據本發明第三實施方案，所述裝置是包含一個具有藥物粉末的空腔的單個吸入 裝置中。矩形空腔5是具有吸引力的，條件是空腔5具有合適的深度。對于這些空腔，清空 時間和壁沉積因素被預測隨著深度增加而增加。解聚集潛力被預測隨著深度增加超過5mm 時而減小，然而在接近4mm的深度出現了局部最大值。深度對壁傾斜的空腔而言也是重要 的。發現空腔相對于流動通道的取向對清空時間和解聚集能力具有重要的影響。空腔 的深度、空腔的圓角半徑以及通道高度被預測對清空時間以及解聚集能力僅具有較小的影 響。對流動行為的檢查表明了對α > 0的裝置1而言解聚集得到了促進，因為空腔5以這 樣的方式影響空氣氣流即將脫離空腔的粉末2粒子更容易重新進入空腔。沒能脫離空腔 5的粒子則碰撞到空腔5的下游的壁上，這引起解聚集。由于對于α >0的裝置而言粒子 不容易脫離空腔，所以清空時間更長。應該意識到，上述實施方案的特征并不是本發明的所有方面的完整描述，在要求
10的保護范圍內，可以想到將來自不同實施方案的特征進行進一步組合。因此，在要求權利保 護的范圍內可以組合不同實施方案的各種特征，以進一步使本發明的各方面成為可能。
權利要求
一種能夠在攜帶藥物粉末(2)劑量的至少一股氣流的分配過程中解聚集的裝置(1)，所述裝置包括經過含有粉末的空腔(5)的流動通道(4)，其特征在于部分的所述流動通道(4)沿著平坦表面區域(7)擴展，所述平坦表面區域(7)包括進入所述含有粉末的空腔(5)的開口(20)，并且使所述氣流沿著所述平坦表面區域(7)且在所述空腔(5)外部經過，從而在所述空腔(5)中產生渦流，以及所產生的渦流有助于粉末(2)在所述空腔(5)中解聚集以及將所述粉末(2)從所述空腔(5)清空。
2.根據權利要求1所述的裝置(1)，其中所述空腔(5)為磚形，并且所述空腔開口(20) 具有邊沿(6)，在所述邊沿(6)處所述空腔(5)的側面貫通成所述流動通道(4)的平坦表面 區域(7)。
3.根據權利要求1-2中任一項所述的裝置(1)，其中所述空腔(5)具有沿所述流動通 道(4)的流動方向(F)的長度(10)，所述長度(10)為所述空腔(5)的粉末深度(9)的65% 至135%，例如為所述空腔(5)的所述粉末深度(9)的85%至115%，例如為所述空腔(5) 的所述粉末深度(9)的95%至105%。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的裝置(1)，其中當所述裝置(1)處于正常的使用 狀態且所述空腔(5)的開口(20)朝上時，在從上方觀察的所述空腔的截面中，所述空腔的 側面之一在所述流動通道(4)的擴展方向上具有寬度(8)，所述寬度(8)為所述空腔(5)的 所述長度(10)的35%至135%，例如為所述空腔(5)的所述長度(10)的45%至115%，例 如為所述空腔(5)的所述長度(10)的50%至100%。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的裝置(1)，其中所述空腔(5)設置有頂部空間(II)，所述頂部空間(11)在粉末頂部與所述空腔邊沿(6)之間且所述頂部空間(11)為至 少 Imm0
6.根據權利要求1-5中任一項所述的裝置(1)，其中當所述裝置(1)處于正常工作的 位置時所述流動通道(4)被布置為沿著從入口室至口用接口(3)的大體水平的線。
7.根據權利要求1-6中任一項所述的裝置(1)，其中所述流動通道(4)的相對側表面 被布置為當沿所述流動方向(F)觀察時相對于彼此具有加寬的擴展。
8.根據權利要求1-7中任一項所述的裝置(1)，其中為空腔結構(18)布置空腔結構支 座(19)，該空腔結構(18)具有包含相應劑量的粉末(2)的多個空腔(5)，其中任選地，所述空腔結構支座(19)形成所述流動通道(4)的至少一個側部的部分。
9.根據權利要求8所述的裝置(1)，其中多個空腔(5)整體地形成在所述空腔結構 (18)中。
10.剪切力驅動空腔原理在根據權利要求1-9中任一項的裝置中用于使藥物解聚集的 用途。
11.用于在攜帶藥物粉末(2)劑量的至少一股氣流的分配過程中解聚集藥物粉末(2) 的方法(1)，所述方法(1)包括使氣流直接沿著部分的流動通道(4)流動，所述部分的流動通道(4)沿著平坦表面區 域(7)擴展，所述平坦表面區域(7)包括進入含有粉末的空腔(5)的開口(20)，以及使所述氣流經過所述空腔的外部，從而在所述空腔(5)中產生渦流，所述渦流有助于 解聚集所述空腔(5)中的所述粉末(2)以及將所述粉末(2)從所述空腔(5)清空。
12.根據權利要求11所述的方法，其中所述渦流是在磚形的空腔(5)中產生的。
13.根據權利要求11-12中任一項所述的方法，其中剪切力驅動空腔原理用于所述空 腔(5)中的解聚集操作以及從所述空腔(5)清空粉末(2)的清空操作。
14.根據權利要求11-13中任一項所述的方法，其中當所述氣流經過所述流動通道(4) 中的空腔(5)時，所述氣流平行于與所述流動通道(4)中的所述空腔開口的邊沿(6) —致 的平面流動。
15.根據權利要求11-14中任一項所述的方法，其中所述方法實施在具有由權利要求 1-9中任一項限定的特征的裝置上。
全文摘要
本發明涉及一種用于吸入攜帶藥物粉末(2)劑量的至少一股氣流的裝置(1)。該裝置包括經過含有粉末的腔(5)的流體通道(4)。部分的所述流體通道(4)沿著平坦表面區域(7)擴展。平坦表面區域(7)包括進入所述含有粉末的腔(5)的開口(20)。沿著所述平坦表面區域(7)且在所述腔(5)外部的氣流流動在腔(5)中產生渦流，產生的渦流有助于解聚集所述腔(5)中的粉末(2)以及將粉末(2)從所述腔(5)清空。此外，本發明涉及在這樣的裝置(1)上采用剪切力驅動腔原理，并涉及釋放藥物粉末(2)的方法。
文檔編號F15D1/00GK101939040SQ200880126221
公開日2011年1月5日 申請日期2008年12月18日 優先權日2007年12月20日
發明者奧雷斯特·拉斯托, 約翰·雷梅爾加斯 申請人:阿斯利康(瑞典)有限公司