DK162740B - Inhalator - Google Patents

Description

i

DK 162740 B

Denne opfindelse vedrører en inhalator til indføring af fast materiale i findelt form, specielt et farmakologisk aktivt materiale, som inhaleres af en bruger.

5 Der kendes forskellige typer af sådanne inhala torer, af hvilken én findes beskrevet i DE patentskrift 845.385 (og dermed ækvivalent GB patentskrift 654.860) udstedt i navnet Abbott Laboratories. I denne kendte inhalator eller indretning tilvejebringes der en forsy-10 ning af fast materiale i form af et fint pulver i en kapsel med et trådnet i den nederste ende. Kapslen er indrettet til at blive indsat i indretningen på en sådan måde, at dens nederste del strækker sig ind i et kammer, som står i forbindelse med et luftindløb via et 15 indløbsrør, der er bøjet til dannelse af tilnærmelsesvis en halvcirkel. Der findes et luftudløb med form af et mundstykke eller lignende. I indløbsrøret er placeret en kugle, som bevæges under inhalering af strømmen af inhaleret luft mod indløbsrørets ende, hvorved kug-20 len slår mod kapslen og får en lille mængde af det faste materiale til at falde gennem kapslens net og til at komme ind i luftstrømmen.

En alvorlig ulempe ved den netop beskrevne indretning er, at den kun er egnet til afgivelse af rela-25 tivt store mængder materiale, hvilket betyder, at materialet i kapslen skal indeholde en stor mængde inert bærer foruden det aktive materiale. Dette betyder, at der skal foretages mange inhaleringer til transport af en sådan mængde fast materiale, og det kan tage fra 5 30 til 10 minutter for en bruger at inhalere tilstrækkelig luft til indtagelse af en krævet dosis af det aktive materiale. Dette er i mange tilfælde uacceptabelt, specielt når inhalering er tiltænkt forhold, som kræver øjeblikkelig behandling, såsom forhold, der optræder 35 under et astmatisk anfald.

Som følge af formen er den ovenfor beskrevne indretning endvidere temmelig uhåndterlig og for stor

DK 162740 B

2 til at blive båret på bekvem måde i en taske eller lomme. Endelig kræves der for mange håndteringsoperationer af brugeren til at klargøre indretningen til brug, dvs. indsætning af kapslen i indretningen efter 5 fjernelse af en hætte, som lukker skærmen (på hvilket tidspunkt der er risiko for tab af materiale gennem skærmen) og behovet for korrekt positionering af indretningen under inhalering.

Det skal på dette sted bemærkes, at visse, men 10 ikke alle, af de ovenfor omtalte ulemper også findes i forbindelse med andre former for kendte inhalatorer. Specielt er alle de i dag på markedet værende inhalatorer relativt store og som følge af deres pris beregnet til brug flere gange.

15 Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe en inhalator med en sådan konstruktion, at den, hvis det ønskes, kan gøres langt mindre end kendte inhalatorer, hvilken inhalator er tilstrækkelig simpel og billig til, at den kan benyttes blot én gang 20 og derefter kastes bort, og endvidere at tilvejebringe en indretning, ved hjælp af hvilken der kan afgives en ensartet og reproducerbar dosis.

I overensstemmelse med den foreliggende opfindelse tilvejebringes der en inhalator til indføring af 25 et fast materiale i findelt form i en brugers inhaleringsluft og med et legeme, der har en flade, som afgrænser en endeløs bane. Et luftindløb og et luftudløb står i forbindelse med den endeløse bane for at bringe luften til at strømme fra indløbet til udløbet via ba-30 nen under påvirkning fra brugeren, som inhalerer gennem udløbet, idet der i banen er placeret en kugle, som er indrettet til at cirkulere rundt i banen under påvirkning af luftstrømmen, idet det faste materiale tilvejebringes på legemsfladen eller på kuglen.

35 Den endeløse bane, som nedenfor vil blive omtalt som en kredsløbsbane, er i det mindste tilnærmelsesvis

DK 162740 B

3 cirkulær set i plan afbildning. Luftindløbet er endvidere fortrinsvis placeret på en sådan måde, at luften forlader kredsløbsbanen i en centripetal retning. Fordelene herved vil blive forklaret nedenfor.

5 X en udførelsesform for inhalatoren ifølge op findelsen står luftindløbet i forbindelse med kredsløbsbanen via en luftindføringskanal, der er åben tangentielt til kredsløbsbanen. Luftindløbet kan imidlertid i stedet være åbent direkte ind i kredsløbsbanen, i 10 hvilket tilfælde luften af sig selv vil blive ført ind i kredsløbsbanen tangentielt. Betydningen af den tangentielle indføring af luften i kredsløbsbanen er, at denne indføring hjælper til med at sikre en laminar luftstrøm i kredsløbsbanen, hvilket er en fordel i hen-15 seende til tilvejebringelse af en let kuglecirkulation.

Hvis luften blev indført ikke-tangentielt, ville dette sandsynligvis medføre turbulens og en mindre effektiv drivvirkning på kuglen.

Herefter vil principperne for indretningens 20 funktion, således som disse principper i dag forstås, blive omtalt. Man skal imidlertid forstå, at indretningens funktion på ingen måde er afhængig af rigtigheden af den efterfølgende forklaring. Luften bringes til at blive indført i kredsløbsbanen, fortrinsvis tangenti-25 elt, ved sugning, som frembringes ved luftudløbet. Herved bringes kuglen i kredsløbsbevægelse, hvilken bevægelse af kuglen medfører mange forskellige relative bevægelser mellem kredsløbsbanens stationære flade og overfladen af kuglen, som roterer i alle retninger i 30 rummet. Disse relative bevægelser udøver sammentryknings- og forskydningskræfter på materialet på kugleoverfladen og/eller materialet på kredsløbsbanens flade, hvilket initierer en fragmenteringsproces.

Denne er kombineret med en aerosoldannelsespro-35 ces, hvorved meget fint, partikelformigt materiale dis-pergeres ind i den luft, som forlader kredsløbsbanen via luftudløbet, fortrinsvis centripetalt.

DK 162740 B

4

Man skal på dette sted bemærke den fordelagtige virkning, som opnås ved at lade udløbsstrømmen strømme centripetalt. Både kuglen og det partikelformige materiale, som cirkulerer rundt i kredsløbsbanen, udsættes 5 for centrifugalkræfter, medens luften tvinges til at forlade banen centipetalt. Dette giver en blandingsvirkning mellem luften og partiklerne, hvorved luften uvilkårligt fører en vis mængde af det faste materiale med sig. Det skal yderligere bemærkes, at de modsat 10 rettede centrifugal- og centripetalkræfter, som virker på partiklerne, medfører en skelnen mellem mindre og større partikler, idet de mindre partikler er mere tilbøjelige til at blive ført med af luften og strømme centripetalt, og idet de større partikler er mindre 15 tilbøjelige til at blive førr id af luften. De større partikler søger således at f jlive i kredsløbsbanen, indtil de er reduceret til in mindre størrelse. En yderligere og ganske væsentlig fordel ved at bringe udløbsluften til at strømme centripetalt er, at indret-20 ningens størrelse herved reduceres, og at indretningen bliver lettere at fremstille.

Inhalatoren ifølge den foreliggende opfindelse tillader, at der kan administreres små mængder aktive materialer i nøjagtige doser. Det skulle derfor være 25 unødvendigt at fortynde det aktive materiale, og der kan derfor opnås en hurtig virkning i løbet af kort tid.

Indretningen eller inhalatoren kræver ikke en separat patron eller anden beholder til det aktive ma-30 teriale, ligesom indretningen eller inhalatoren ikke forudsætter en nøjagtig positionering under brug, hvilket gør det simpelt og sikkert at håndtere den. Som følge af den tilnærmelsesvis øjeblikkelige virkning er indretningen egnet til brug i nødsituationer. Indret-35 ningen kan fremstilles på simpel måde til en lav pris, hvilket tillader, at den kan benyttes én gang og derefter kastes bort.

DK 162740 B

5

Inhalatorens konstruktion tillader endvidere fremstilling i meget lille størrelse, så at inhalatoren på bekvem måde kan bæres af brugeren på et vilkårligt tidspunkt.

5 I stedet for én kugle kan der i kredsløbsbanen være tilvejebragt to, tre eller endog flere kugler. Ekstra kugler frembringer ekstra friktionsoraråder, hvorved afgivelsen af fast materiale forbedres. Denne virkning kan yderligere forøges, hvis kuglerne har forskel-10 lige diametre.

Diameteren af den benyttede kugle er fortrinsvis på 2-7 mm, mere fordelagtigt på 3-5 mm, og mest fordelagtigt på ca. 4 mm. Når der benyttes flere kugler, angiver de ovenfor omtalte diametre diameteren af den 15 største af kuglerne.

Det faste materiale, som skal inhaleres, påføres fortrinsvis i form af en film på overfladen af kuglen og/eller overfladen af kredsløbsbanen. Kuglens og/eller kredsløbsbanens overflade er fortrinsvis ikke glat, da 20 dette giver en større mængde materiale, som skal tilføres, en simplere tilførsel af materiale, en hurtigere fragmentering af filmen under brug af indretningen og en bedre dispergering af materialet i luften under brug.

25 I en foretrukken udførelsesform består inhalato rens legeme af en understøtning, i hvilken kredsløbsbanen er udformet, med den tangentielle luftindføringskanal (hvis en sådan findes) og med et luftafgivelsessystem der er centralt placeret i forhold til kredsløbs-30 banen, og med en dækfolie, der har åbninger til luftindløbet og luftudløbet. I denne udførelsesform er luftindløbet og luftudløbet fortrinsvis udformet som simple, cirkulære luftpassageåbninger i dækfolien. For at garantere forhold med lav mikrobiologisk kontamine-35 ring indtil det tidspunkt, hvor indretningen benyttes, er dækfolien selv fortrinsvis dækket af en afrivnings-

DK 162740 B

6 film, der lukker luftindløbet og luftudløbet. For at forhindre at filmen fastholder partikler af fast materiale i området ved indløbet og udløbet i dækfolien, hvilke partikler kan hidrøre fra kuglens eller kreds-5 løbsbanens overflade fra transport eller håndtering, er filmen fortrinsvis udformet til at være afvisende over for sådanne partikler i området ved luftindløbet og luftudløbet. Til dette formål kan filmen være coatet metal, fortrinsvis coatet aluminium, med en coating på 10 den side, som vender mod luftindløbet og luftudløbet.

Filmen kan i stedet være en gennemgående metalfilm, f.eks. en aluminiumsfolie, eller den kan være en lamineret film, f.eks. sammensat af laminerede film af papir og aluminium, eller en film coatet med et hydrofobt 15 materiale, såsom polytetrafluorethylen.

Opfindelsen vil i det følgende blive nærmere forklaret under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser et snit gennem en første udførelsesform for indretningen ifølge opfindelsen, set skema-20 tisk, hvilken indretnings legeme er sammensat af en understøtning og en dækfolie, fig. 2 og 3 understøtningen og dækfolien i den i fig. 1 viste indretning, set oppefra, fig. 4 i større målestok et snit efter linien 25 IV-IV i fig. 2, fig. 5 et snit gennem en anden udførelsesform for indretningen ifølge opfindelsen, vist delvis adskilt, fig. 6 og 7 understøtningen og dækfolien i den i 30 fig. 5 viste indretning, set oppefra, fig. 8 et snit gennem en prototype for indretningen ifølge opfindelsen, hvilken prototype blev konstrueret til forsøgsformål med et udskifteligt indsatslegeme, vist skematisk, 35 fig. 9 og 10 indsatslegemet i den i fig. 8 viste indretning, set henholdsvis fra siden og oppefra,

DK 162740 B

7 fig. 11 og 12 diagrammer over to mulige former for kredsløbsbane i inhalatoren, hvilken kredsløbsbane afviger fra en cirkulær form, fig. 13 en anden udførelsesform med et mundstyk-5 ke, set i perspektiv, og fig. 14 en understøtning og en dækfolie i en yderligere udførelsesform for inhalatoren ifølge opfindelsen, set oppefra.

I fig. 1-3 er vist en inhalator med et legeme 1 o sammensat af en understøtning 1 og en dækfolie 2, hvilken understøtning 1 har en udsparing, som i legemet afgrænser en toroidformet cirkulær kredsløbsbane 3 for en kugle 4. Understøtningen 1 har en yderligere udsparing, som afgrænser en luftindføringskanal 5, der 15 er åben mod kredsløbsbanen 3. Kanalen 5 står i forbindelse med en cirkulær luftpassageåbning 6 i dækfolien 2, hvilken åbning udgør et luftindløb i indretningen. Understøtningen l har yderligere et luftafgivelsessystem 7, der tilvejebringer forbindelse mellem 20 kredsløbsbanen 3 og en cirkulær luftpassageåbning 8, der er udformet i dækfolien 2 og udgør et luftudløb i inhalatoren. En afrivningsfilm 9 forsegler indløbs-og udløbsåbningerne 6 og 8 på steril måde. Det skal bemærkes, at luftindføringskanalen 5 har en mindre 25 dybde end kredsløbsbanen 3, så at kuglen 4 har tilstrækkelig mekanisk styring selv i det område, som grænser op til kanalens åbning mod banen. Et aktivt materiale, som skal inhaleres, er fortrinsvis påført i form af en film på kuglen 4' s overflade og/eller på 30 kredsløbsbanens 3's overflade på en måde, som vil blive beskrevet mere detaljeret nedenfor.

Som det fremgår af fig. 4, har kuglen et vist spillerum i forhold til banen 3's flade, som frembringes delvis af understøtningen l's inderflade og delvis 35 af en del af dækfolien 2's inderflade. Spillerummet bestemmer effektiviteten af luftfremdriften for kuglen

DK 162740 B

8 og den grad, hvori det aktive materiale optages af den luft, som forlader kredsløbsbanen. Som følge af den sugning af luft, som optræder under inhalation gennem luftudløbet 8, indføres der luft i kredsløbsbanen gen-5 nem indføringskanalen 5, hvilken luft driver kuglen 4 frem. Som allerede anført, udøves der som følge af kuglens bevægelse kompressions- og forskydningskræfter mellem kuglens og kredsløbsbanens overflade, hvilke kræfter i første omgang tjener til at fjerne partikler 1 o af aktivt materiale fra den ene eller den anden af disse flader, på hvilken eller hvilke materialet er påført, og tjener derefter til at male eller dispergere sådanne partikler.

De fine partikler fordeles derved i luften, som 15 forlader kredsløbsbanen gennem luftafgivelsessystemet 7, og videre gennem luftudløbet 8 til brugeren.

Det centralt placerede luftafgivelsessystem 7 dannes af et frit rum mellem understøtningen 1 og dækfolien 2 i et centralt område 10, der er afgræn-20 set i kredsløbsbanen 3. I den i fig. 1-4 viste udførelsesform er luftafgivelsessystemet 7 blot et ringformet mellemrum med ensartet tværsnit, hvilket mellemrums ydre diameter er diameteren D af området 10, og hvilket mellemrums indre diameter er diameteren af det 25 cirkulære luftudløb 8.

Effektiviteten i kuglens fremdrift kan forbedres ved at give det ovennævnte ringformede mellemrum et ikke-ensartet tværsnit, så at tværsnittet er minimalt umiddelbart efter indføringskanalen 51 s indløb i 30 kredsløbsbanen (lokalitet a i fig. 2) og forøges stadigt mod et maksimum umiddelbart før luftindføringskanalen (lokalitet b i fig. 2), før mellemrummet pludseligt reduceres til et minimum (lokalitet c i fig. 2).

En sådan variation i luftafgivelsessystemet 71 s tvær-35 snit kan på simpel måde frembringes ved en spiralformet eller takket form af kredsløbsbanens 3's centrale om-

DK 162740 B

9 råde 10, således som det vil blive forklaret mere detaljeret nedenfor under henvisning til fig. 8-10.

I en i fig. 5-7 vist udførelsesform har det centrale område 10 en øverste keglestubformet del med en 5 konusvinkel på 120°. Den keglestubformede dels overside ligger i samme plan som oversiden af grænsefladen mellem understøtningen 1 og dækfolien 2. Luftudløbet 8 har en diameter svarende til inderdiameteren af kredsløbsbanen 3, dvs. diameteren af det centrale område 10 10's keglestubformede dels basis, så at der dannes et ringformet mellemrum mellem luftudløbet 8's nederste kant i dækfolien 2 og det centrale område 10's keglestubformede flade. Ligesom den i fig. 1-4 viste udførelsesform har luftafgivelsessystemet et ringformet 15 mellemrum, der er rotationssymmetrisk, dvs. det ringformede mellemrum har samme tværsnit hele vejen rundt.

I en typisk praktisk udførelsesform for den i fig. 5-7 viste indretning er inhalatorens længde 50 mm, bredde 22 mm og højde 4,5 mm. Kredsløbsbanen har en 20 bredde på 3,1 mm, og den benyttede glaskugle har en diameter på 3 mm. Luftudløbsåbningen 8's diameter er 10 mm, og luftindløbsåbningen 6's diameter er 5 mm. Afhængigt af den valgte trykdifferens og den valgte kugletolerance ligger kuglens rotationshastighed på 25 mellem 5 og 50 Hz, hvilket svarer til 300 til 3000 omdr./minut. Hvis, som det foretrækkes, kuglens diameter er 4 mm, er kredsløbsbanens bredde fortrinsvis ca.

4,3 mm med de allerede nævnte andre dimensioner, i alt væsentligt uændret. De samme dimensionsegenskaber gæl-30 der generelt også for den i fig. 1-4 viste udførelsesform.

Man vil af de ovenfor angivne dimensioner se, at indretningen ifølge opfindelsen virkelig kan være overordentlig lille i modsætning til de i dag tilgængelige 35 inhalatorer.

I fig. 8 er vist en del af en prototype til en inhalator ifølge opfindelsen og bestående af tre ·

DK 162740 B

10 aluminiumelementer. De tre elementer er et nederste understøtningslegeme la med en cirkulær kredsløbsbane 3a, en øverste dækplade 2a med en cirkulær luftpassage 8a, der udgør luftudløbet, og et udskifteligt ind-5 satslegeme 11, hvis top 11a udgør kredsløbsbanen 3a's centrale område. Denne prototype er blevet benyttet til afprøvning af forskellige geometriske udformninger af kredsløbsbanens centrale område.

Som det fremgår af fig. 8, har en keglestubfor-10 met del llb af indsatslegemet 11's top 11a spiralform som følge af hvilken tværsnittet af det ringformede mellemrum 7a, som danner det centrale luftafgivelsessystem, udvider sig fra et minimum umiddelbart efter forbindelsen med luftindføringskanalen, indtil et mak-15 simum umiddelbart før samme.

I fig. 9 og 10 er indsatslegemet vist fra siden og set oppefra, og i det følgende vil der blive givet en kort beskrivelse af fremstillingen af den ovenfor nævnte spiralform ved hjælp af en endefræser. Indsats-20 legemet 11 har til at begynde med en i øver s te del af fig. 9 vist form, dvs. toppen har en nederste cylindrisk del omsluttet af en keglestubformet del med en konusvinkel på 90°. Indsatslegemet li drejes derefter langsomt omkring sin lodrette akse, og samtidigt føres 25 fræseren langsomt fremefter mod indsatslegemets rotationsakse. Fræseren er et værktøj med en diameter på ca. 4-5 mm. Fræseværktøj ets rotationsakse er i fig. 9 angivet med henvisningsbetegnelsen 12. Indsatslegemet 11 drejes en vinkel på 330°, medens fræseværktøjet fø-30 res fremefter, og herved frembringes den i fig. 8-10 viste spiralform.

Som følge af spiralformen af kredsløbsbanens centrale område er tværsnittet af det ringformede afgivelsesmellemrum relativt lille under en første frem-35 drivningsfase for kuglen, hvilken fase kan anses for at strække sig ca. 120° fra umiddelbart efter luftindfø-

DK 162740 B

11 ringskanalens åbning mod kredsløbsbanen. Under denne fase kan der strømme ganske lidt luft ud af kredsløbsbanen. Derefter følger den anden fase, under hvilken mellemrummets eller frigangens tværsnit bliver gradvist 5 større, så at der fra den ringformede bane kan afgives mere og mere luft. Man vil forstå, at der ikke er nogen bestemt opdeling af de to faser, da forøgelsen i det ringformede mellemrum er kontinuerlig. Under den første fase opnås der effektiv fremdrift af kuglen, idet målet 10 er at opnå en så stor rotationshastighed for kuglen som muligt. Under den anden fase fortsætter kuglen med at blive drevet fremefter, men større mængder luft går tabt fra området foran kuglen, hvor luften tager partikelf ormigt materiale, som skal inhaleres, med sig. Den 15 anden fase sikrer, at den ønskede mængde partikelfor-migt materiale kan inhaleres med et acceptabelt lavt sugetryk.

Det har vist sig, at en kredsløbsbane, der afviger ganske lidt fra en cirkulær form, kan være nyttig, 20 da periodiske accelerationsvirkninger på kuglen har en tilbøjelighed til at resultere i en forbedret fjernelse af aktivt materiale fra kuglens og/eller fra kredsløbsbanens overflade og i en forbedret aerosoldannelse. Sådanne periodiske accelerationskræfter kan frembringes 25 ved benyttelse af en elliptisk bane eller ved benyttelse af en i alt væsentligt cirkulær bane med flere konvekse eller konkave afbøjninger, f.eks. fra to til fire afbøjninger. I dette tilfælde skal afgivelserne fra den cirkulære form ikke være for store, da bremsevirkningen 30 på kuglen ellers ville blive for kraftig. Ved elliptiske baner har en elliptisk koefficient på ca. 1,25 vist sig at være velegnet.

I fig. 11 og 12 er vist diagrammer over to eksempler på cirkulære baner med henholdsvis konvekse og 35 konkave indsnit. En pil 13 angiver luftindføringsretningen i kredsløbsbanen. Afvigelsen fra den cirkulære

DK 162740 B

12 form er angivet med d og kan udgøre ca. 1/25 af den cirkulære banes diameter.

Indretningen eller inhalatoren ifølge den foreliggende opfindelse kan benyttes til inhalering enten 5 gennem munden eller gennem næsen. For at gøre det lettere at benytte indretningen kan der på dækfolien 2 være monteret en udløbsdel med form af et mundstykke eller et næsestykke, alt efter hvad der ønskes, hvilken udløbsdel er forbundet med luftudløbsåbningen 8. I

10 fig. 13 er i perspektiv vist en indretning ifølge opfindelsen med et mundstykke, der er angivet med henvisningsbetegnelsen 20. I andre henseender er den i fig.

13 viste indretning i alt væsentligt identisk med den i fig. 5-7 viste, og i fig. 13 benyttes der derfor de 15 samme henvisningsbetegnelser som i fig. 5-7.

Tilvejebringelsen af en sådan udløbsdel er specielt værdifuld i forbindelse med en i fig. 14 vist yderligere udførelsesform for inhalatoren ifølge opfindelsen. I den i fig. 14 viste udførelsesform er indfø-20 ringskanalen 5 udeladt, og luften føres ind i kredsløbsbanen 3 gennem et luftindløb 6', der er udformet i understøtningen 11 i stedet for i dækfolien 2'. Dækfolien 2' har kun luftudløbet 8. Både understøtningen 1' og dækfolien 2' er mindre end de tidlige-25 re beskrevne udførelsesformer og er i fig. 14 vist med cirkulære former. Denne udførelsesform er så lille, at det er ønskeligt at indføje en udløbsdel i form af et mundstykke eller et næsestykke for at muliggøre, at indretningen på bekvem måde kan håndteres af en bruger.

30 Legemet i inhalatoren ifølge· den foreliggende opfindelse, dvs. understøtningen 1 eller 1' og dækfolien 2 eller 21, kan passende være fremstillet af plastmateriale, f.eks. ABS, idet understøtningen enten er en injektionsstøbt del fremstillet af et plastgranu-35 lat eller en dybtrukket støbning fremstillet af en plastfolie, som er opvarmet og formet over en støbe- 13

DK 162740 B

form. I dag foretrækkes injektionsstøbning, da denne proces muliggør større præcision. Inhalatorens legeme kan i stedet være fremstillet af metal, såsom aluminium, idet den ønskede form kan frembringes ved stansning 5 eller ved dybtrækning.

Understøtningen og dækfolien kan være samlet ved forskellige fremgangsmåder afhængig af de pågældende materialer, herunder ved ultralydssvejsning, ved anodisk binding eller ved klæbning. Hvis der benyttes 10 klæbning, skal mængden af klæbemiddel, det mønster, hvori klæbemidlet påføres, og det benyttede kontakttryk være således, at indtrængning af klæbemiddel i kuglens bane undgås. Kuglen kan være fremstillet af glas, metal, et plastmateriale eller et keramisk materiale, 15 f.eks. aluminiumoxyd.

Af de allerede nævnte grunde foretrækkes det, at kuglens overflade og/eller kredsløbsbanens flade ikke er glatte. I forbindelse med glaskugler giver en groft slebet flade den ønskede virkning og tillader god ved-20 hæftning af det aktive materiale, når dette påføres på fladen ved, at det aktive materiale opløses i en opløsning, hvorefter opløsningsmidlet bringes til at fordampe. Den måde, hvorpå det aktive materiale påføres glaskuglerne, er beskrevet mere detaljeret nedenfor. Kuglen 25 kan i stedet have en overfladestruktur svarende til en golfkugles. Hvis kredsløbsbanens flade ikke er glat, og hvis det aktive materiale også påføres kredsløbsbanen, kan den benyttede glaskugle være syrebehandlet.

Ud over eventuelle overfladeegenskaber, som 30 kredsløbsbanens flade kan have for at denne ikke er glat, har kredsløbsbanens flade fortrinsvis skruelinie-formede render, der er udformet i fladen, og som strækker sig i kuglens bevægelsesretning svarende til riflingen i skydevåben. Kuglens kontakt med den riflede, 35 skruelinieformede bane får kuglen til at rotere vinkelret på bevægelsesretningen. Dette formodes at være en

DK 162740 B

14 fordel især i forbindelse med dispergeringen af det aktive materiale i luften. De skruelinieformede render kan være udformet i kredsløbsbanen ved injektionsstøbningen, dybtrækningen, stansningen eller en anden pro-5 ces, ved hvilken understøtningen formes.

Malings- og dispergeringsfunktionerne for kuglen vil fremgå tydeligere ved betragtning af den dynamiske opførsel i en i fig. 4 vist kugles bevægelse.

1. Under påvirkning af en centrifugalkraft er 10 kuglen i rullekontakt med den ydre ringformede væg af kredsløbsbanen 3 (se kontaktpunkt B). Dette medfører, at kuglen drejer omkring aksen A.

2. Skruelinieformede render i kredsløbsbanens flade medfører samtidig drejning af kuglen, f.eks. i 15 den viste pils retning omkring en akse C, der strækker sig vinkelret på tegningsplanet.

3. Gradienthastigheden mellem kuglens overflade og kredsløbsbanens flade fortsætter med at blive forøget i retning efter pilen L, der repræsenterer luft- 20 strømmen mod det centrale afgivelsesanlæg, der som følge af partiklernes accelerationskræfter bidrager til god partikel/luftfordeling.

Inhalatoren ifølge opfindelsen er egnet til administrering af vilkårligt farmakologisk aktivt mate-25 riale, som kan inhaleres og absorberes via slimhinderne i respirationsvejene. Inhalatoren er specielt konstrueret til behandling af astma og bronkitis ved hjælp af stofferne salbutamol, beclomethason-dipropionat, terbu-talin og natriumcromoglycat.

30 Der findes forskellige metoder til indføring af det aktive materiale i inhalatoren, og nogle af disse vil herefter blive omtalt.

1. Det aktive materiale er opløst i et opløsningsmiddel, og kuglen dyppes i dette. Ved at bringe 35 opløsningsmidlet til at fordampe, forbliver der en film af fast aktivt materiale på kuglen.

DK 162740 B

15 2. En opløsning af aktivt materiale indføres i den udsparing i understøtningen, som danner kredsløbsbanen. Efter tørring forbliver der en film af aktivt materiale i udsparingen.

5 3. Efter at hele indretningen er samlet, inklu sive kuglen, indføres det aktive materiale i en opløsning i kredsløbsbanen, og efter fordampning forbliver der en film af aktivt materiale på kredsløbsbanens flade og eventuelt også på kuglens overflade.

10 4. Materiale indføres i fast form i indretningen efter samling. I dette tilfælde ligger det findelte materiale blot på kredsløbsbanens flade uden at være fastgjort til denne, som det er, når materialet forefindes som en film.

15 Hvis det aktive materiale påføres i opløsning, og hvis inhalatorlegemet er fremstillet af et plastmateriale, skal der tages hensyn til muligheden for, at det benyttede opløsningsmiddel kan interagere med plastmaterialet, f.eks. ved opløsning af plasticerings-20 midler. Hvis en sådan virkning forventes, kan inhalatorens legeme udsættes for en metalcoatingproces ved fordampning for at forhindre, at legemet angribes af opløsningsmidlet .

Som følge af kuglens rotation bliver de faste 25 partikler malet fint eller dispergeret og har en diameter, når de forlader inhalatoren, så at en del af partiklerne inden for området 10-20 μπι kan inhaleres. Den totale mængde aktivt materiale, som skal forlade inhalatoren, afhænger af arten af selve det aktive materia-30 le og doseringskravene. I forbindelse med f.eks. salbu-tamol ligger en typisk dosis inden for området 200-400 pg·

Som nævnt ovenfor kan en enkelt inhalator have mere end én kugle. Når kredsløbsbanen har en bredde på 35 f.eks. 3,7 mm, kan der benyttes to kugler med en diameter på 3,5 og 3 mm, og når kredsløbsbanen har en bredde

DK 162740 B

16 på 4,3 mm, kan der benyttes to kugler med diametre på 4,1 mm og 3,7 mm. Disse dimensionsangivelser tjener kun som eksempel, og der kan benyttes andre dimensioner. I alle tilfælde er den største kugle den, som luften gi-5 ver den største fremdriftskraft. Den mindre kugle drives i hovedsagen frem ved sammenstød med den større kugle. Når der benyttes to kugler, kan begge kuglerne bære det samme aktive materiale, men en anden mulighed består i, at de to kugler bærer forskellige aktive 10 materialer. Det er undertiden nødvendigt i forbindelse med salbutamol og beclomethasondipropionat, at materialerne administreres sammen, i hvilke tilfælde den ene af kuglerne kan være coatet med det ene af disse materialer, og den anden kugle kan være coatet med det an-15 det materiale.

En anden mulighed, som er mulig ved brug af flere kugler, er, at den ene kugle kan bestå alene af det aktive materiale eller en blanding af et aktivt materiale og en inert bærer, i stedet for at benytte det 20 aktive materiale alene som en coating på et inert substrat såsom glas. I dette tilfælde kan den anden kugle eller de andre kugler bære aktivt materiale eller bestå alene af det inerte substrat, i hvilket tilfælde kuglen med lægemiddel ikke vil være den største af kuglerne, 25 så at hovedfremdriftskraften vil påføres den anden kugle eller den ene af de andre kugler alt efter forholdene.

Herefter vil der blive givet eksempler på forbindelser, som kan benyttes til at coate salbutamol på 30 glaskugler ved den ovenfor beskrevne opløsningsmiddelfremgangsmåde. Forbindelserne er angivet udtrykt i vægtprocent.

Forbindelse 1.

35 Glaskugler 4 mm 59,95

Salbutamol 0,08

DK 162740 B

17

Ethanol 39,97

Forbindelse 2.

Glaskugler 4 mm 57,49 5 Salbutamol 0,08

Ethanol 42,43

Forbindelse 3.

Glaskugler 4 mm 59,37 10 Salbutamol 0,08

Polyvinylpyrrolidon 0,008

Ethanol 40,542

Forbindelse 4.

15 Glaskugler 4 mm 98,96

Salbutamol 0,17

Ethanol 0,87

Forbindelse 5.

2o Glaskugler 3 mm 95,34

Salbutamol 0,58

Polyvinylpyrrolidon 0,58

Ethanol 3,50 1 2 3 4 5 6

Forbindelse 6.

2

Glaskugler 4 mm 82,22 3

Salbutamol 1,49 4

Polyvinylpyrrolidon 1,49 5

Ethanol 14,80 6

Forbindelse 7.

Glaskugler 4 mm 53,91

Salbutamol 0,09

Ethanol 46,00

DK 162740 B

18

Forbindelse 8.

Glaskugler 4 mm 95,71

Salbutamol 0,12

Polyvinylpyrrolidon 0,07 5 Ethanol 4,10

Forbindelse 9.

Glaskugler 3 mm 91,95

Salbutamol 0,56 10 Polyvinylpyrrolidon 0,09

Ethanol 7,40

Forbindelse 10.

Glaskugler 4 mm 59,91 15 · Salbutamol 0,15

Ethanol 39,50

Destilleret vand 0,40

Glycerin 0,04 20 Forbindelse 11.

Glaskugler 4 mm 59,66

Ethanol 39,73

Destilleret vand 0,40

Glycerin 0,06 25 Salbutamol 0,15

Forbindelse 12.

Glaskugler 4 mm 57,31

Salbutamol 0,15 30 Xylitol 1,73

Destilleret vand 2,60

Ethanol 37,78

Destilleret vand 0,38

Glycerin 0,05

DK 162740 B

19

Forbindelse 13.

Glaskugler 4 mm 73,03

Salbutamol 0,18

Xylitol 1,70 5 Destilleret vand 2,64

Ethanol 22,00

Destilleret vand 0,22

Glycerin 0,33 10 1. Ved forbindelserne 10-13 tjener glycerin som et klæbemiddel til at forbedre fastholdelsen af salbutamol på kuglerne.

2. Xylitol, som er inkluderet i forbindelserne 12 og 13, tjener også som et klæbemiddel.

15 3. Destilleret vand, som er nævnt i forbindel serne 10 og 11, og den anden nævnte mængde destilleret vand, som er anført i forbindelserne 12 og 13, tjener som et plasticeringsmiddel for salbutamol. Den førstnævnte mængde destilleret vand i forbindelserne 12 og 20 13 tjener som et opløsningsmiddel for xylitol.

4. I forbindelser 1-11 var salbutamol alene eller med et klæbemiddel opløst i ethanol, og denne opløsning blev sprøjtet på glaskugler, som roterende i en coatingpande ved hjælp af en manuel sprøjtepistol. De 25 coatede kugler blev tørret ved 40 °C ved hjælp af en varmluftsblæser. I forbindelserne 12 og 13 blev opløsningen af xylitol i destilleret vand sprøjtet på kuglerne, før opløsningen af salbutamol og klæbemiddel tilsvarende blev påført.

30 Det opløsningsmiddel, som benyttes til påføring af en film af aktivt materiale på kuglerne eller på kredsløbsbanen, afhænger naturligvis af arten af det aktive materiale. Når det aktive materiale er beclome-thason-dipropionat, kan opløsningsmidlet f.eks. være 35 chloroform, methylenchlorid, dichlorethan, acetone, methanol, ethanol, ethylacetat eller methylisobutylke-ton.

Claims (13)

1. Inhalator til indføring af fast materiale i findelt form i luft, som inhaleres af en bruger, kendetegnet ved, at inhalatoren har et legeme (l, 2, la, 2a, 1', 2') med en flade, som afgrænser 5 en endeløs bane (3, 3a), et luft indløb (6, 6') og et luftudløb (8, 8a), der står i forbindelse med den endeløse bane for at gøre det muligt for luft at strømme fra indløbet til udløbet via banen under inhaleringspåvirkning fra brugeren gennem udløbet, samt en kugle 10 (4), der er placeret i banen og er indrettet til at cirkulere langs denne under påvirkning af den nævnte luftstrøm, og at det faste materiale er tilvejebragt på legemsfladen eller på kuglen.

2. Inhalator ifølge krav 1, kendeteg-15 net ved, at legemet omfatter en understøtning (l, la) med en udsparing, der afgrænser banen (3, 3a), og en yderligere udsparing, der afgrænser en luftindføringskanal (5), der er åben tangentielt mod banen, og yderligere har organer, som afgrænser et luftafgivel-20 sessystem (7, 7a), der står i forbindelse med banen og er placeret centralt i forhold til denne, at legemet yderligere har en dækfolie (2, 2a) med luftindløbet og luftudløbet, hvilket luftindløb (6) står i forbindelse med luftindføringskanalen (5), og hvilket luftudløb (8, 25 8a) står i forbindelse med luftafgivelsessystemet (7, 7a), at luftindløbet (6) og luftudløbet (8) fortrinsvis har form af cirkulære åbninger i dækfolien, og fortrinsvis at der til dækfolien (2) aftageligt er fastgjort en film (9) til afdækning af de cirkulære åbnin-30 ger.

3. Inhalator ifølge krav 2, kendetegnet ved , at filmen er afvisende over for partikel-formigt materiale på den side af filmen, som vender mod DK 162740 B de cirkulære åbninger, i det mindste i området ved de cirkulære åbninger, og/eller at filmen er coatet metal, fortrinsvis coatet aluminium, med metallet placeret på den side, som vender mod de cirkulære åbninger, 5 og/eller at filmen er en metalfolie, fortrinsvis en aluminiumsfolie, og/eller at filmen er en lamineret film, fortrinsvis sammensat af en papirfilm og en aluminiumsfilm, idet aluminiumsfilmen er placeret på den side, der vender mod de cirkulære åbninger.

4. inhalator ifølge krav 1, kendeteg net ved, at legemet har en understøtning (l*) med en udsparing, som afgrænser banen (3), og en yderligere udsparing (6'), som afgrænser luftindløbet, hvilket legeme yderligere har organer, som afgrænser et luftaf-15 givelsessystem, der står i forbindelse med kredsløbsbanen (3), og som er placeret centralt i forhold til denne, at inhalatoren yderligere har en dækfolie (2') med luftudløbet (8), og som står i forbindelse med luftafgivelsessystemet, at luftafgivelsessystemet for-20 trinsvis dannes af en ringformet frigang (7, 7a) mellem en central zone, der er placeret i banen, og undersiden af dækfolien (2) eller den nederste kant af luftudløbet (8a), og/eller at den ringformede frigangs tværsnit set i kuglens bevægelsesretning fortrinsvis tiltager fra et 25 minimum umiddelbart efter det område, hvor luften føres ind i banen fra luftindløbet, til et maksimum umiddelbart før dette område, idet forøgelsen i den ringformede frigangs tværsnit fortrinsvis er tilvejebragt ved at den centrale zone har en flade, der er spiralformet.

5. Inhalator ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at banen har cirkulær eller elliptisk form, idet den elliptiske bane fortrinsvis har en elliptisk koefficient på 1,25, eller at banen er en cirkulær bane med fra to til fire 35 konkave eller konvekse afbøjninger, idet den maksimale afvigelse fra den cirkulære bane udgør tilnærmelsesvis 1/25 af den cirkulære banes diameter. DK 162740 B

6. Inhalator ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at der benyttes flere kugler, såsom to kugler eller tre kugler, og at kuglerne fortrinsvis ikke alle har samme diame- 5 ter.

7. Inhalator ifølge krav 6, kendetegnet ved, at i det mindste den ene af- kuglerne er fremstillet helt af det faste materiale, som skal inhaleres, idet det faste materiale, som skal inhaleres, 1. fortrinsvis omfatter mindst ét aktivt materiale og en inert bærer.

8. Inhalator ifølge krav 6 eller 7, kendetegnet ved, at der på forskellige kugler er tilvejebragt mindst to forskellige faste materialer.

9. Inhalator ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at det faste materiale er påført kuglens overflade i form af en film.

10. Inhalator ifølge et hvilket som helst af de 20 foregående krav, kendetegnet ved, at det faste materiale er påført banens flade i form af en film.

11. Inhalator ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at kuglens overflade og/eller kredsløbsbanens flade ikke er glat- 25 te.

12. Inhalator ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at kredsløbsbanens flade har skruelinieformede render for at bringe kuglen eller kuglerne til at rotere omkring en 30 akse parallelt med kuglens eller kuglernes bevægelsesretning langs banen.

13. Kugle til brug i en inhalator, kendetegnet ved, at den har en substratdel med et fast materiale påført substratdelens overflade i form af en 35 film, hvilket faste materiale omfatter et farmakologisk aktivt materiale, idet det faste materiale fortrinsvis DK 162740 B omfatter salbutamol og/eller beclomethason-dipropionat, og idet substratdelen fortrinsvis er af glas.