MXPA04010002A - Aparato que conforma un rasador de polvos neumaticos. - Google Patents

Abstract

Se describe un aparato y un arreglo que crean un rasador neumatico de polvos, el cual durante una inhalacion de un volumen de aire desagrega y dispersa un polvo de medicamento finamente dividido. El polvo por lo regular se carga en un elemento dosificador destinado para utilizarlo con un inhalador. Por medio de un esfuerzo de succion de aire a traves de una pieza bucal conectada a una tobera, las particulas de la carga del polvo se desagregan gradualmente, se dispersan y se liberan continuamente hacia el aire succionado durante un intervalo definido. La desagregacion y dispersion gradual del polvo de medicamento se genera por un movimiento relativo introducido entre la tobera y el elemento dosificador. El polvo por lo regular se carga en un area mas grande que el area de la entrada de aire de la tobera. La tobera puede ser colocada fuera del area de la dosis hasta que una corriente de aire haya comenzado a fluir hacia la tobera por succion de aire en una operacion de inhalacion. Al mismo tiempo con la aplicacion de la succion o poco despues, comenzara un movimiento relativo de modo que la tobera atraviese gradualmente el lecho del polvo depositado. El efecto de rasado neumatico de polvos creado por los esfuerzos cortantes y la turbulencia proporcionada por el aire a elevada velocidad que va hacia la abertura de la entrada de la tobera cuando este golpea el borde delantero del contorno del polvo es tan poderoso que las particulas de los agregados en este punto se sueltan, se desagregan, dispersan y despues quedan atrapadas en la corriente de aire que va a traves de la tobera y a traves de una pieza bucal hacia las vias aereas de un usuario.

Description

APARATO QUE CONFORMA UN RASADOR DE POLVOS NEUMÁTICO CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere a un dispositivo y un arreglo que constituye un rasador neumático de polvos para desagregar y dispersar en aire polvo medicinal anhidro finamente dividido, el cual se hace disponible para una liberación y está destinado para inhalación a través de un dispositivo inhalador de polvos anhidros .

ANTECEDENTES La dosificación de los medicamentos se lleva a cabo en diferentes formas distintas en el servicio médico actual . En los cuidados de la salud existe una interés cada vez mayor en administrar medicamentos de acción local o sistémica en dosis prescritas de polvo directamente a las vías aéreas y los pulmones de un paciente por medio de un inhalador a fin de obtener una administración eficaz, rápida y cómoda para el usuario de estos medicamentos .

Un inhalador de polvos anhidros, DPI, representa un dispositivo destinado a la administración de dosis de polvos en las vías aéreas profundas y/o superiores del pulmón por inhalación oral. No obstante, la depositación del medicamento en el pulmón profundo es una propuesta más difícil y solo se ha tomado en cuenta hasta fechas recientes. La mayoría de los inhaladores en el mercado actual están diseñados para tratamiento de trastornos en las vías aéreas o pulmón local, como el asma, donde el objetivo suele ser la depositación local, no en el pulmón profundo. Cuando el objetivo es un suministro sistémico del medicamento, entonces se prefiere la depositación en el pulmón profundo y por lo regular es necesaria para eficiencia máxima. Se define al pulmón profundo como el pulmón periférico y los alvéolos, donde toma lugar el transporte directo de una sustancia a la sangre. Si una partícula ha de llegar al pulmón profundo, el tamaño de partícula aerodinámica por lo regular deberá ser menor que 3 µm, y para la depositación local en el pulmón, por lo regular alrededor de 5 µm. Tamaños de partículas más grandes fácilmente se pegarán en la boca y la garganta. Así pues, independientemente de si el objetivo es un suministro local o sistémico de un medicamento, es importante mantener la distribución del tamaño de partícula de la dosis dentro de límites estrechos para garantizar que un elevado porcentaje de la dosis realmente sea depositado donde será más eficaz.

El tamaño de partícula es especialmente importante para un suministro exitoso al pulmón profundo tras la inhalación. Además, para resultados óptimos, la inspiración debe tomar lugar en una forma tranquila para disminuir la velocidad de aire y por este medio reducir la depositación por choque en las vías respiratorias superiores. Las ventajas de utilizar la energía de inhalación del usuario para el potencial completo en un intervalo de suministro de la dosis prolongado, continuo en el ciclo de inhalación se describe en nuestra Patente Sueca No. SE 9904081-8 (WO 01/34233 Al), la cual se incorpora por este medio como referencia en su entereza. La patente presenta algunos dispositivos para la distribución eficiente de composiciones farmacéuticas en forma de polvo fino en el aire de inspiración, sin utilizar otras fuentes de energía además de la energía del aire en la inhalación del usuario.

Los polvos para inhalación tienen tendencia de agregación, en otras palabras, a la formación de terrones o a formar grumos más pequeños o más grandes de partículas que entonces tienen que ser desagregados antes de que las partículas entren en la boca del usuario. La desagregación se define como el rompimiento del polvo agregado introduciendo energía; por ejemplo, energía eléctrica, mecánica, neumática o aerodinámica. Para obtener buenos resultados con el suministro sistémico de polvos medicinales por inhalación al pulmón profundo, es importante obtener un elevado grado de desagregación del polvo medicinal en el aire inhalado. En la mayoría de los casos el tratamiento de un paciente no es en un solo suceso, sino tiene que repetirse y en algunos casos crónicos, el tratamiento tiene que ser continuo. En todos los casos, la desagregación debe ser muy repetible y la dosificación debe mantenerse dentro de tolerancias estrechas de una administración a la siguiente.

La mayor parte de los inhaladores de polvos anhidros actuales presentan capacidad de desagregación más bien moderada. Los dispositivos para inhalación actuales propuestos para asma y otras enfermedades pulmonares por lo regular suministran las partículas medicinales dispersadas en un intervalo de tamaño más grande que el óptimo para la depositación en el pulmón profundo. Esto suele ser causado por desagregación inadecuada de los agregados de las partículas de polvo con un tamaño de partícula primaria en el intervalo de 2-3 µm. Así pues, la dosis inhalada consiste en los agregados de partículas más pequeñas. Esto entraña algunas desventajas: La uniformidad de la distribución del tamaño de la partícula aerodinámica entre diferentes dosis puede variar considerablemente, porque la desagregación es sensible a leves diferencias en los estados de la inspiración de una inhalación a la siguiente. >> La distribución del tamaño de partícula de la dosis suministrada puede tener una cola de agregados grandes, los cuales se depositarán en la boca y las vías aéreas superiores . > La retención de la sustancia en el inhalador puede variar con la distribución del tamaño de partícula aerodinámica y por tanto puede ser difícil controlar y predecir.

Así pues, para un suministro consistente, que pueda predecirse y repetirse de los medicamentos a los pulmones existe la necesidad de un sistema de desagregación capaz de producir en forma reproducible un muy elevado grado de desagregación del medicamento en polvo anhidro. Esto es especialmente cierto para medicamentos de acción sistémica, donde la depositación en el pulmón profundo normalmente es necesaria. Además, para medicamentos de acción local, donde por lo regular se prefiere una depositación local en el pulmón, es ventajoso un elevado grado de desagregación del polvo medicinal. De preferencia, el sistema de desagregación debe ser insensible tanto como sea posible al esfuerzo de inhalación producido por el usuario, de modo que la distribución del tamaño de partícula aerodinámica suministrada en el aire inhalado sea independiente del esfuerzo de la inhalación. El tamaño de partícula aerodinámica promedio, que influye en el modelo de depositación en los pulmones, puede controlarse regulando la distribución del tamaño de partícula primaria de las partículas que constituyen el polvo.

La introducción de dispositivos especiales como por ejemplo separadores y/o fuentes externas de energía para amplificar la energía de inhalación proporcionada por el usuario durante el acto de inhalación son métodos comunes en los inhaladores de la técnica anterior para mejorar el desempeño en términos de desagregación y posibilidad de predecir y repetir la dosificación. La adición de fuentes de energía externas conduce a inhaladores más complejos y costosos que los necesarios, además de aumentar las demandas puestas en el usuario para mantener el inhalador.

Durante años muchos métodos y dispositivos han sido intentados para mejorar el desempeño de los sistemas de suministro de medicamentos basados en la inhalación. Por ejemplo, la Patente US No. 480,505 de fecha del 9 de agosto de 1892 describe un dispositivo respirador nasal que incluye material reticulado y adaptado para recibir un medio poroso impregnado con medicina. Las redes, tamices o membranas con intersticios son bien conocidos para un experto en la técnica, como componentes en múltiples diseños de inhaladores, como portadores de medicamentos o elementos para facilitar la liberación de la dosis a un usuario. Un ejemplo de un dispositivo inhalador de la técnica anterior que utiliza una membrana perforada como elemento dispensador para un compuesto activo de medicamento está descrito en una Patente Europea EP 0 069 715 Bl con fecha de prioridad 08/07/1981. La patente enseña un inhalador que consiste en una tobera, un conducto de aire y un elemento dosificador que puede ser desplazado, en forma de una membrana perforada, para dispensar el medicamento desde una cámara de almacenamiento hacia el conducto de aire. Los portadores de medicamentos para inhaladores de polvos anhidros con intersticios para favorecer la desagregación de una dosis de polvo se tratan en algunos documentos posteriores como las Patentes US Nos. 5,388,572; 5,388,573; 5,460,173; 5,647,347; 5,823,182; 6,245,339 Bl y las publicaciones WIPO Nos. WO94/20164; WO98/04308. Los portadores y los métodos enseñados en los documentos mencionados se caracterizan porque el medicamento en polvo se impregna o incrusta en y a través de los intersticios en lugares separados en el portador, formando así una o más dosis del medicamento. Una dosis entonces se coloca en un canal hidráulico conectado a una pieza bucal. Cuando el usuario inhala a través de la pieza bucal, la corriente de aire creada empuja a las partículas de polvo anhidro agregadas de la dosis cargada en el portador para que sean liberadas hacia el aire y desagregadas por la fuerza cortante del aire cuando este pasa a través de los intersticios y atraviesa las partículas de polvo agregadas. Así pues, un propósito primordial del tipo de red o tamiz del portador presentado en los documentos mencionados es facilitar la desagregación de la dosis. No obstante, los ejemplos en algunos de los documentos muestran cámaras de presión o medios semejantes para crear un impulso de aire a alta presión, 70 psig (= 490 kPa) en un caso, necesario para soplar la dosis fuera del portador. Una presión de 70 psig es aproximadamente 100 veces mayor que la caída de presión producida por la inhalación de un usuario. Una inhalación normal de un adulto produce aproximadamente 5 kPa, y por tanto, se necesita una fuente de energía externa para producir el impulso de aire. Parece ser que los métodos sugeridos están limitados en términos de la masa de la dosis, siendo solo convenientes para dosis más bien pequeñas. Las enseñanzas también sugieren el uso de mezclas ordenadas de la sustancia activa y algún excipiente para mejorar más la desagregación, lo cual limita más la masa del medicamento activo en la dosis.

Otro ejemplo de un dispositivo para inhalación que se dirige al problema de la desagregación está descrito en la Patente US No. 5,694,920, y otros mejoramientos del inhalador están descritos en las Patentes US No. 6,026,809 y 6,142,146. Las invenciones enseñan que la desagregación de un polvo medicinal puede proporcionarse mediante un vibrador que imparta directa o indirectamente la energía mecánica de frecuencia y potencia suficientes para el polvo. El polvo de este modo se fluidifica y desagrega. Las partículas de tamaño conveniente para la inhalación entonces se levantan del polvo fluidificado y se introducen en una corriente de aire por un campo eléctrico de intensidad suficiente establecido a través de la corriente de aire. Después las partículas son enviadas a un usuario por la corriente de aire . Como es evidente, es necesario proporcionar energía externa en forma electromecánica para obtener desagregación, la cual todavía parece ser parcialmente exitosa.

Los métodos de la técnica anterior para lograr una desagregación y dispersión elevadas en el aire de un polvo medicinal anhidro parecen requerir elevados niveles de energía de desagregación, lo cual conduce a diseños de inhaladores más o menos complicados .

COMPENDIO La presente invención describe un dispositivo y un arreglo para la desagregación y dispersión eficientes en el aire de un polvo medicinal finamente dividido. Contrario a la técnica anterior, la presente invención no necesita otras fuentes de energía además de la energía del esfuerzo de inhalación del usuario para producir un grado muy elevado de desagregación y dispersión eficiente en el aire de un polvo anhidro.

Se describe un dispositivo y un arreglo que proporciona un rasador neumático de polvos para desagregar y dispersar en aire un polvo medicinal finamente dividido. Al utilizar un esfuerzo para succionar aire a través de una tobera, las partículas en el polvo, hechas disponibles para la tobera, se desagregan progresivamente y se dispersan en una corriente de aire que entra en la tobera. La desagregación y dispersión graduales se producirán por un movimiento relativo introducido entre la tobera y el polvo. En una modalidad preferida, el polvo se deposita sobre un sustrato, el polvo acumulado ocupando un área más grande que el área de la entrada de la tobera. La tobera de preferencia se coloca fuera del área del polvo, no teniendo acceso al polvo por el movimiento relativo hasta que la corriente de aire en la tobera, creada por la succión, haya pasado una velocidad de flujo umbral. Al mismo tiempo que la aplicación de la succión, o poco después, comenzará el movimiento relativo de modo que la tobera atraviese la carga de polvo progresivamente. La elevada velocidad del aire que va hacia la entrada de la tobera proporciona gran cantidad de esfuerzos cortantes y energía de choque conforme el aire que fluye golpea el punto delantero del borde del contorno del polvo acumulado. Este efecto del rasador neumático de polvos, creado por el esfuerzo cortante y el chogue de la corriente de aire, es tan poderoso que las partículas en los agregados de partículas en el polvo junto a la entrada de la tobera móvil se liberan, se desagregan a un grado muy elevado así como se dispersan y posteriormente son arrastradas en la corriente de aire creada que va a través de la tobera.

El dispositivo rasador neumático de polvos para desagregar y dispersar una dosis medida de acuerdo con la presente invención se establece por las reivindicaciones independientes 1 y 15, y otras modalidades están definidas por las reivindicaciones dependientes 2 a 12 y 16 a 23.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención, junto con otros objetivos y ventajas de esta, pueden comprenderse haciendo referencia a la siguiente descripción detallada tomada junto con los dibujos acompañantes, en los cuales: La FIGURA la muestra una modalidad del dispositivo rasador neumático de polvos en una posición de inicio; La FIGURA lb muestra una modalidad del dispositivo rasador neumático de polvos en una fase de liberación del polvo; La FIGURA 2a muestra otra modalidad del dispositivo rasador neumático de polvos en una posición inicial; La FIGURA 2b muestra otra modalidad del dispositivo rasador neumático de polvos en una fase de liberación del polvo; La FIGURA 3a muestra todavía otra modalidad del dispositivo rasador neumático de polvos en una posición inicial; La FIGURA 3b ilustra todavía otra modalidad del dispositivo rasador neumático de polvos en una fase de liberación del polvo; La FIGURA 4a muestra todavía otra modalidad del dispositivo rasador neumático de polvos en una posición inicial; La FIGURA 4b muestra todavía otra modalidad del dispositivo rasador neumático de polvos en una fase de liberación del polvo; La FIGURA 5 muestra un polvo medicinal liberado, desagregado, dispersado y arrastrado en el aire por un dispositivo rasador neumático de polvos ; La FIGURA 6 muestra un elemento sustrato con una carga de polvos sobre éste y una tobera con una abertura de entrada elíptica; La FIGURA 7 muestra una modalidad de un dispositivo rasador neumático de polvos y un elemento dosificador en un estado cargado antes de la liberación; La FIGURA 8 muestra una modalidad de un dispositivo rasador neumático de polvos y un elemento dosificador justo después de comenzar la liberación de una dosis de polvo; La FIGURA 9 muestra una modalidad de un inhalador que comprende un dispositivo rasador neumático de polvos y un elemento dosificador; La FIGURA 10 muestra una modalidad de una abertura de entrada de la tobera y el modelo de velocidad del aire que se desarrolla durante un esfuerzo de succión aplicado; La FIGURA 11 muestra las diferentes fuerzas que actúan sobre una partícula estacionaria situada en una corriente de aire; La FIGURA 12 muestra la velocidad hidráulica como función de la distancia de un objeto para flujos laminar y turbulento, y La FIGURA 13 muestra el número de partículas liberadas en el aire como función del tiempo.

DESCRIPCIÓN La presente invención describe un dispositivo rasador neumático de polvos para desagregar y dispersar en el aire un polvo medicinal anhidro. La invención enseña que el polvo medicinal anhidro finamente dividido puede ser suministrado a un usuario con un muy elevado grado de desagregación del polvo. La invención presenta un dispositivo rasador neumático de polvos y un arreglo para obtener el objetivo mencionado.

Un elemento importante del dispositivo rasador neumático es un movimiento relativo entre una tobera y un polvo. En el documento el término "movimiento relativo" se refiere al polvo no transportado por el aire en forma más o menos agregada moviéndose en forma progresiva, relativamente hablando, por el movimiento en proximidad cercana con la tobera, donde la desagregación y dispersión en el aire de las partículas de polvo individuales puede tomar lugar, proporcionado por el rasador neumático. El término no se refiere a las partículas de polvo transportadas por el aire ya arrastradas en el aire. Por tanto, la mención de "movimiento" ó "móvil" en relación con el "polvo" se refiere al contorno del polvo antes de que las partículas de polvo sean liberadas y dispersadas en el aire.

El polvo medicinal consiste en una o más sustancias con actividad farmacológica y, como una opción, uno o más excipientes. En el documento, los términos "polvo" ó "polvo medicinal" se utilizan para mencionar la sustancia en forma de polvo anhidro, la cual es el objeto de desagregación y dispersión en el aire por la invención descrita, y destinado al depósito en un área blanco elegida de las vías aéreas de un usuario. Los excipientes opcionales pueden o no desagregarse en una forma similar a la de la sustancia farmacológica activa, dependiendo del diseño del polvo. Por ejemplo, una mezcla ordenada consiste en un excipiente caracterizado por partículas considerablemente más grandes que las de la sustancia farmacológica activa.

Una modalidad preferida de la invención se muestra en la Figura la, mostrando en una vista seccional A-A un ejemplo de un polvo medicinal 180 depositado sobre la superficie de un elemento sustrato 141 y sobre el mismo lado del elemento sustrato que el polvo, una tobera 1 en una posición inicial antes de que el polvo sea liberado. La Figura lb muestra la tobera moviéndose en relación al elemento sustrato, mostrando como el polvo 180 que está siendo liberado, se desagrega y dispersa hacia el aire 20 desde la superficie del elemento sustrato 141 por una corriente de aire que golpea el polvo antes de ir hacia la abertura de la entrada de la tobera móvil, resumiendo un dispositivo rasador neumático de polvos.

Otra modalidad se muestra en la Figura 2a que muestra en una vista seccional A-A un ejemplo de un polvo medicinal 180 depositado en la superficie de un elemento sustrato perforado 140 y sobre el mismo lado del elemento sustrato como el polvo, una tobera 1 en una posición inicial antes de que el polvo sea liberado. La Figura 2b muestra la tobera moviéndose en relación con el sustrato mostrando la manera en que el polvo se libera, desagrega y dispersa en el aire 20 desde la superficie del elemento sustrato mediante una corriente de aire primero que va a través de las perforaciones, luego por el polvo y hacia la abertura de la entrada de la tobera móvil, resumiendo un dispositivo rasador neumático de polvos.

Todavía otra modalidad del dispositivo rasador neumático de polvos se muestra en la Figura 3a, semejante a la Figura 2a, pero con el polvo 180 depositado por debajo del sustrato, y una tobera 1 junto al lado superior contrario del elemento sustrato 140, en una posición inicial antes de soltar el polvo. La Figura 3b muestra la manera en que el polvo se suelta, desagrega y dispersa desde la superficie del elemento sustrato por una corriente de aire que va a través de las perforaciones y hacia la abertura de la entrada de la tobera móvil, relativamente hablando, sobre el lado contrario del elemento sustrato; la tobera móvil de este modo resumiendo un dispositivo rasador neumático de polvos. Todavía otra modalidad del dispositivo rasador neumático de polvos se muestra en la Figura 4a semejante a la Figura 2a y 3a que muestran un polvo medicinal depositado sobre ambas superficies, 180A y 180B, de un elemento sustrato perforado 140. Una tobera 1 en el lado 180A está en una posición inicial antes de liberar el polvo. La Figura 4b muestra una corriente de aire teniendo acceso al polvo en el lado 18OB, después yendo a través de las perforaciones y teniendo acceso al polvo en el lado 180A antes de ir hacia la abertura de la entrada de la tobera, en un movimiento relativo, compendiando un dispositivo rasador neumático de polvos.

La Figura 5 muestra en una vista seccional A-A un ejemplo detallado de un polvo medicinal depositado sobre la superficie de un elemento sustrato y una tobera realizando un movimiento relativo, resumiendo un dispositivo rasador neumático de polvos cuando el polvo se libera, desagrega y dispersa y es acarreado en el aire.

La Figura 6 muestra en una vista superior un elemento sustrato 141 con una carga de polvo 180 sobre éste y una tobera 1 con una abertura de entrada elíptica 3, y en una vista seccional A-A el elemento sustrato, el polvo y la tobera antes de que la tobera 1 haya comenzado su movimiento relativo en la dirección del polvo 180.

La Figura 7 muestra una modalidad de un dispositivo rasador neumático de polvos en el contexto de un inhalador, mostrando un elemento dosificador 4 consistente en seis elementos sustrato 140 ó 141, cada un provisto con una dosis medida de polvos 180. Una tobera 1, parte de un tubo de succión 33 y un elemento dosificador 4 con uno de los elemento sustrato 140 ó 141 están depositados para liberar una cantidad de polvo. Cuando un resorte 9 suelta (el mecanismo de liberación no se muestra en ésta, pero se indica en la Figura 9) el elemento dosificador 4, éste se pone en movimiento llevando el elemento sustrato 140 (141) e incluyendo el polvo 140 más allá de la tobera 1. Un freno de aire 22 regula la velocidad del elemento dosificador y con esto el intervalo de liberación del polvo 180, el cual es gradualmente succionado por una corriente de aire 20 (no se muestra) que va hacia la tobera 1 por la succión aplicada al tubo de succión 33. Como una opción es posible colocar un cortador de hojas metálicas 11 en el frente de la tobera, de modo que si la dosis está protegida por una hoja metálica, ésta se abrirá primero por corte y se doblará para dar a la tobera acceso completo al polvo.

La Figura 8 muestra el rasador neumático de polvos en acción, es decir, la forma en que el polvo 180, depositado sobre uno de los elementos sustrato 140 ó 141 es gradualmente recogido por la tobera 1 y la corriente de aire (no se muestra) a medida que el elemento dosificador y el tubo de succión 33 se ponen en movimiento relativo entre sí.

La Figura 9 muestra una modalidad de un inhalador 8 que consiste en un dispositivo rasador neumático de polvos, un elemento dosificador 4 que consiste en uno o más elementos sustrato 140 ó 141, cada uno provisto con una dosis medida de polvo 180 para ser administrado secuencialmente a un usuario. Un mecanismo accionado por respiración 16 deja entrar el aire y libera un retén 12 que mantiene el elemento dosificador (los mecanismos de carga y liberación completa no se muestran) cuando la succión aplicada a una pieza bucal 19, en comunicación hidráulica con el tubo 33, es suficientemente fuerte.

ANTECEDENTES TEÓRICOS PARA EL CONCEPTO DEL DISPOSITIVO RASADOR NEUMÁTICO DE POLVOS Adhesión de las partículas Las partículas que se encuentren junto a otras partículas o a un elemento sustrato se pegarán entre sí. Muy diferentes tipos de fuerzas de adhesión desempeñarán funciones en la fuerza de adhesión total entre una partícula y el entorno, bien sea otra partícula, un agregado de partículas, un elemento sustrato o una combinación de estos. Los tipos de fuerzas de adhesión que actúan sobre una partícula pueden ser las fuerzas de van der Waals, las fuerzas capilares, las fuerzas eléctricas, fuerzas electrostáticas, etc. Las fuerzas relativas e intervalos de estas fuerzas varían con, por ejemplo, el material, entorno, tamaño y forma de la partícula. La suma de todas estas fuerzas que actúan sobre una partícula en adelante se mencionará como una fuerza de adhesión.

Desagregación y arrastre de las partículas Un objetivo principal del método del rasador neumático es desagregar y arrastrar las partículas depositadas en la corriente de aire. Las partículas pueden estar cargadas sobre un elemento sustrato en muchas capas, en tal forma que algunas partículas estén en contacto con el elemento sustrato mientras que otras estén en contacto sólo con otras partículas . Una desagregación completa es la separación de todas las partículas entre sí. Para separar una partícula de su entorno se tiene que superar la fuerza de adhesión así como la fuerza de fricción que actúa sobre las partículas .

La Figura 17 muestra las fuerzas que actúan sobre una partícula. La fuerza causada por el flujo de aire 303 que actúa sobre una partícula 101 puede dividirse en dos partes, la fuerza de arrastre 305 que actúa paralela al flujo de aire, y la fuerza de elevación 304 que actúan perpendicular al flujo de aire. La condición para liberar las partículas es, en el caso estático, que las fuerzas de elevación y arrastre excedan las fuerzas de adhesión 301 y de fricción 302.

Con el fin de desagregar por completo o casi por completo las partículas, no es suficiente permitir que una fuerza actúe sobre las partículas con suficiente intensidad para la liberación y arrastre. Si una fuerza intensa actúa sobre un agregado de partículas, de modo que más o menos la misma fuerza actúe sobre todas las partículas, el agregado será arrastrado hacia el flujo de aire sin desagregación. La condición para la desagregación de este modo puede mencionarse como: la diferencia en las fuerzas externas que actúan sobre dos partículas debe superar las fuerzas de adhesión y de fricción que las mantienen juntas. La obtención de una diferencia en la fuerza del flujo de aire puede hacerse eficientemente creando fuerzas cortantes, y por tanto, el método del rasador neumático hace uso de elevadas fuerzas cortantes en el área del polvo depositado, por ejemplo, sobre el elemento sustrato.

Fuerzas cortantes La creación de elevadas fuerzas cortantes implica la creación de un gradiente de velocidad grande en el flujo, lo cual se muestra por la ecuación para el esfuerzo cortante en un fluido: dU (y) t =µ r dy Donde µ = viscosidad dinámica U(y) = la velocidad del aire U es una función de y y = distancia desde la superficie de la pared dU/dy = cambio de velocidad por distancia unitaria Para desarrollar elevados esfuerzos cortantes y con ello elevadas fuerzas cortantes en las partículas, los principios fundamentales utilizados en el rasador neumático son: • Elevada velocidad de la corriente de aire • Uso de corrientes de flujo no turbulentas cerca de una pared • Uso de flujo turbulento (efecto colateral a partir de la elevada velocidad) Flujo a elevada velocidad El flujo a elevada velocidad es la base para las fuerzas cortantes altas (cerca de una pared) , fuerzas de arrastre, fuerzas de elevación y turbulencia. Para una determinada cantidad de presión que impulse el flujo de aire, el objeto debe alcanzar una velocidad máxima. La velocidad máxima teórica a partir de una determinada caída de presión estática puede obtenerse a partir del teorema de Bernoulli de las corrientes sin turbulencia. En realidad, siempre habrá disipación de energía y la velocidad no alcanzará los niveles establecidos por la ecuación, pero puede utilizarse como un valor límite. 1 p + — pu .2 = H; donde p = presión estática p = densidad del fluido u = velocidad H = constante La ecuación se denomina teorema de Bernoulli de las corrientes sin turbulencia. H es una constante a lo largo de una corriente sin turbulencia para un fluido "ideal" .

La presión hidrostática en este caso se excluye de la ecuación.

La eficiencia del método del rasador neumático puede optimizarse mediante el diseño cuidadoso de la geometría de los elementos hidráulicos involucrados con el objetivo de alcanzar una velocidad tan alta como sea posible en el área de desagregación, pero al mismo tiempo una transportación suave del aire en otras áreas. Esto llevará al mínimo las pérdidas disipativas donde no se desee y así se preservará la energía para utilizarla en el área junto al polvo. Cuando se aplica succión a una tobera se desarrolla una presión baja que acelera el aire a través de la tobera durante un breve tiempo antes de alcanzar un estado estacionario. Al principio, durante el periodo de arranque a medida que el aire acumula inercia, la velocidad no es bastante alta para generar las fuerzas cortantes necesarias. De preferencia, durante este periodo inicial, el rasador neumático hace una pausa antes de que el polvo sobre el elemento sustrato sea llevado junto a la tobera. Esto garantiza que existan las condiciones para una desagregación eficiente del polvo antes de que sea atacado un punto en el borde del contorno de polvos por la corriente de aire .

Flujo cerca de una pared Un flujo de alta velocidad cerca de una pared creará elevadas fuerzas cortantes y estas se utilizarán en la presente invención. El flujo a una distancia cero desde una pared es siempre cero. Esto se conoce como el estado "sin deslizamiento" y es cierto para todos los fluidos. En una capa delgada cercana a la pared, la velocidad de flujo aumentará rápidamente con la distancia desde la pared, y los esfuerzos cortantes en la capa del contorno serán correspondientemente altos. Esta capa del contorno puede ser laminar o turbulenta. El perfil y el gradiente de velocidad difieren entre las capas del contorno turbulentas y laminares donde existen mayores gradientes y de este modo esfuerzos cortantes en la capa turbulenta. La invención del rasador neumático hace uso del flujo concentrado cerca de la pared interna de la tobera así como la pared del elemento sustrato, y especialmente el pequeño espacio entre la pared de la abertura sobre la entrada de la tobera y el elemento sustrato.

El área que experimenta esfuerzo cortante superior normalmente es pequeña en relación con el área ocupada por el polvo. Por tanto, se introduce un movimiento relativo entre la tobera y el polvo. Esto permite a la pequeña área concentrada de elevados esfuerzos cortantes atravesar toda la cantidad de polvo por ejemplo sobre el elemento sustrato.

Flujo turbulento La Figura 13 muestra en forma de un diagrama las características comunes de velocidad para las capas del contorno laminar 311 y turbulentos 310. El gradiente de velocidad y también el esfuerzo cortante es más grande en la capa turbulenta. Un flujo turbulento, en la capa del contorno o en un caudal subcrítico libre, se caracteriza por flujo irregular con remolinos en diferentes tamaños y frecuencias. El flujo turbulento fluctúa en tiempo y espacio. En cualquier momento específico, los elevados gradientes de velocidad pueden verse y de este modo es evidente que existe elevado esfuerzo cortante en el flujo turbulento lejos de las superficies de las paredes. Esto significa que los agregados de partículas pueden ser desagregados con una corriente de aire turbulenta incluso después del arrastre en el aire de un agregado de partículas. Otra ventaja de la turbulencia depende de las fluctuaciones en el flujo turbulento con el tiempo, lo cual afectará las partículas con una fuerza que varía en el tiempo. En la turbulencia completamente desarrollada, la frecuencia de las fluctuaciones cubrirá un gran tramo, es decir, desde las frecuencias bajas a las altas. Si la frecuencia de la fuerza variable se acerca a una frecuencia de resonancia de un sistema partícula-partícula o un sistema partícula-pared, la amplitud será cada vez más grande y habrá separación aungue la fuerza estática sea demasiado débil para la separación.

Los criterios que determinan si el flujo es turbulento o no lo es son el número de Reynolds junto con la geometría del canal transportador hidráulico. El nivel absoluto del número de Reynolds donde la transición del flujo laminar al turbulento tomará lugar depende de la aspereza superficial y la geometría. Si se mantienen estas constantes, el valor del número de Reynolds determinará la naturaleza del flujo. Como se observa más adelante, el número de Reynolds es proporcional a la velocidad, por tanto, la velocidad tiene una influencia directa sobre la turbulencia.

Re = ; donde v Re = número de Reynolds Uoo = la velocidad de la corriente libre L = longitud típica v = velocidad cinemática Movimiento del rasador neumático La importancia de las fuerzas cortantes para una desagregación eficiente de las partículas y el fondo teórico del porqué se han discutido en lo anterior. El movimiento relativo entre la tobera y la carga del polvo, es decir, el elemento sustrato sirviendo normalmente como portador, es instrumental para lograr y mantener los estados deseados mencionados para la desagregación de toda una carga de polvo y no solo parte de ésta.

Las principales ventajas que da el movimiento son: • Durante una fase de aceleración inicial, la inercia se acumula dando un flujo de aire a elevada velocidad • Las fuerzas cortantes cercanas a una pared se dispersan sobre un área grande • El uso eficiente de energía Acumulación de inercia La presión baja creada por la succión a través de la tobera hace que el aire fluya en la dirección de la baja presión. La acumulación de inercia significa la aceleración de la masa en un sistema, es decir, la masa del propio aire, dando así al flujo de aire la elevada velocidad deseada después del periodo de aceleración. La velocidad del flujo aumenta hasta un punto donde la resistencia del flujo hace imposible más aumento, a menos que se disminuya el nivel de la presión baja, es decir, se aumenta la caída de presión, o se disminuye la resistencia del flujo.

Dispersión de las fuerzas cortantes El área para la desagregación con elevadas fuerzas cortantes se concentra cerca de la pared de la tobera. Esta área concentrada es pequeña en comparación con el área de la dosis sobre un elemento sustrato, especialmente si la dosis contiene polvo finamente dividido de elevada porosidad. El movimiento relativo entre la tobera y la dosis permitirá que el área pequeña y concentrada del elevado esfuerzo cortante atraviese sobre el área ocupada por la dosis. Dependiendo de la distribución espacial real del polvo en la dosis extendida y la distancia perpendicular a la dirección del movimiento entre el polvo y la abertura de admisión de la tobera, puede ocurrir que la tobera haga contacto con algo del polvo. En tal caso, la eficiencia del método del rasador neumático no se afecta de manera perjudicial debido al efecto "hoover". La velocidad del flujo de aire no será afectada por el movimiento de la tobera en relación con la dosis del polvo, debido a que la velocidad del movimiento relativo es mucho menor que la velocidad de flujo de aire que va hacia la entrada de la tobera. El movimiento de la tobera desplaza necesariamente la posición de la presión baja motriz en relación con el contorno de la dosis extendida en la dirección del movimiento. Así pues, el área de las elevadas fuerzas cortantes se mueve a lo largo de una trayectoria, controlada por el movimiento relativo de la tobera, de modo que las elevadas fuerzas cortantes gradualmente dispersen las partículas de polvo en el aire. De preferencia, la trayectoria comienza justo fuera de un punto de contacto entre la elevada fuerza cortante del aire que fluye y el borde del contorno de la dosis de polvo y sigue la línea de contorno de principio a fin. Así pues, la desagregación y dispersión graduales de un polvo medicinal son una característica inherente de un método del rasador neumático.

El área de elevados esfuerzos cortantes junto a una tobera se ilustra en la Figura 10. La Figura 10 muestra gráficamente la velocidad de aire resultante de un esfuerzo de succión aplicado a la salida de la tobera como función de las coordenadas en un plano perpendicular a un plano del elemento sustrato a través de la línea central longitudinal del mismo, mostrando así una vista de una sección transversal de la tobera 1. La velocidad del aire se muestra por una multitud de flechas apuntando en la dirección del flujo, la longitud de las flechas indican la velocidad relativa del aire en el punto en cuestión, mostrando así la mantera en que la velocidad del aire varía con la posición relativa de la abertura de la tobera. La dirección del movimiento relativo entre la tobera y la carga de polvos se indica por la flecha "v" . Todavía el aire 21 es gradualmente acelerado hacia una corriente de aire 20 de 60 L/min, el estado estacionario, que va hacia la tobera y es controlado por la succión. Las fuerzas cortantes resultantes alcanzan un máximo en el área denominada 25. En la Figura 10 se muestra un ejemplo de una modalidad de una tobera. El área de la abertura de la tobera puede tener diferente forma 3 (véase la Figura 6) para distintas aplicaciones, pero se prefiere una configuración circular o elíptica. Del mismo modo, el espesor y curvatura de la pared de la abertura 24 pueden tener diferentes formas, dependiendo de la aplicación, puesto que la forma tiene una gran influencia sobre el modelo de flujo para el aire que es succionado hacia la tobera.

Uso eficiente de la energía El lapso de tiempo de dosificación para la desagregación y dispersión del polvo por un método de rasador neumático puede elegirse, dependiendo de la aplicación, dentro de un marco de tiempo de una inhalación. La mayor parte de los inhaladores de la técnica anterior utilizarán la energía de inhalación del usuario durante un lapso breve. Esto significa que la energía total utilizada para la desagregación es correspondientemente baja en estos inhaladores, a menos que se suministre energía externa para la desagregación. El intervalo de tiempo para un suministro con rasador neumático puede ser, por ejemplo, establecido para un segundo, lo cual significa que la energía de inhalación durante este segundo completo se utiliza para desagregar los agregados de partículas . r E = i P (y) - dt 0 La energía total E es igual a la integral del tiempo del polvo P durante todo el periodo T, por ejemplo T = 1 segundo.

Si el intervalo del tiempo de dosificación elegido es demasiado corto, se llevará a cabo el arrastre completo de las partículas. El efecto sobre un sistema que comprende un rasador neumático será retención a gran escala del polvo sobre el elemento sustrato. Por tanto, se necesita un modelo para evaluar el número de partículas dispersadas en el aire con el tiempo. Un modelo así supone que un flujo turbulento fluctuante está actuando sobre las partículas. Algunos de los remolinos serán bastante fuertes para separar las partículas en un agregado o desde una superficie. Los remolinos benéficos ocurrirán con intervalos de tiempo comunes con base en la probabilidad. Cada remolino establecerá una fracción de las partículas totales libres. Si todas las partículas experimentan la misma fuerza de adhesión, el modelo es verdadero y la velocidad de arrastre por lo regular seguirá una curva exponencial. No obstante, la fuerza de adhesión varía de una partícula a otra y algunas se pegarán más fuerte que otras, y la fracción de las partículas con adhesión intensa aumentará con el tiempo. Esto alentará la velocidad de liberación. Por tanto, se ha sugerido un modelo modificado que describe la velocidad de liberación de las partículas como una curva 1/t, donde t representa el tiempo y de este modo este número total de partículas n dispersadas en el flujo de aire por lo regular seguirá su integral, una curva loge (t) , como se ilustra en la Figura 13. La curva describe el arrastre durante un "tiempo prolongado" . Una fracción significativa del polvo también será liberada dentro de poco tiempo (por lo regular 10 ms) . La gráfica destaca la importancia de utilizar una velocidad v moderada entre la tobera y la envolvente del polvo. Velocidad demasiado alto proporcionará tiempo insuficiente en "cada punto" y de este modo dejará una cantidad importante de polvo no dispersada, todavía sobre el elemento sustrato. Velocidad demasiado baja comprometerá el objetivo de suministrar la carga del polvo dentro de un intervalo de tiempo de dosificación especificado.

Las modalidades preferidas utilizan elementos sustrato que sirven como portadores sobre los cuales pueden depositarse polvos medicinales en estructuras extendidas que presenten las propiedades convenientes en términos del área ocupada, la envolvente del polvo, el tamaño de partícula, la masa, porosidad, adhesión, etc, para la desagregación y dispersión en el aire mediante el dispositivo rasador neumático de polvos. La carga del polvo puede o no constituir una dosis medida del medicamento en cuestión. Los elementos sustrato son medios convenientes para hacer que un dispositivo rasador neumático tenga acceso a los polvos, pero existen otros medios que serían obvios para un experto en la técnica. El grado de agregación de las partículas y la porosidad de la dosis desempeñan una función importante para lograr la mejor fracción de partículas finas y dispersión posible en el aire del polvo para que estas queden atrapadas en el aire como resultado de un proceso de liberación. Los polvos medicinales finamente divididos con tamaño de partícula primaria por debajo de 10 µm en muy raras ocasiones son de flujo libre, sino por el contrario forman agregados. Así pues, los polvos finamente divididos que son menos propensos a formar agregados y/o que requieren menos energía para romper los agregados formados son preferidos en las aplicaciones de rasado neumático. Por ejemplo, las partículas porosas o mezclas ordenadas pueden utilizarse para facilitar la desagregación y dispersión en el aire de las sustancias activas, que, como una opción, pueden incluir excipientes aceptables para uso farmacológico, utilizados por ejemplo para diluir la sustancia activa o, en realidad para mejorar una o más de las cualidades de la sustancia activa, como la biodisponibilidad o las propiedades electrostáticas .

Un ejemplo de un polvo conveniente para una aplicación en inhalador es un electropolvo. El electropolvo se define como una sustancia medicinal en polvo anhidro preparada con o sin uno o más excipientes que cumplen con una serie de especificaciones eléctricas para las propiedades electrostáticas formadoras de las dosis óptimas. Para más detalles refiérase a nuestra Patente Sueca No. SE 0002822-5, la cual se incorpora por este medio como referencia.

Un ejemplo de una dosis conveniente del polvo medicinal, formada sobre un elemento sustrato que ha de ser utilizado en una aplicación de inhalador, es una electrodosis . El término electrodosis, presentada en nuestra Patente Sueca No. SE 0003082-5, la cual se incorpora por este medio como referencia, se refiere a una dosis de polvos medicinal premedida destinada para utilizarse en un inhalador de polvos anhidros. La electrodosis se forma a partir de un electropolvo que contenga una sustancia activa en polvo o una formulación de medicamento en polvo anhidro con o sin uno o más excipientes, formándose la electrodosis sobre un elemento sustrato, el cual es parte de un elemento dosificador.

Un ejemplo de un método preferido para formar una dosis medida utiliza un proceso de depositación de un campo electrostático o electrodinámico o combinaciones de estos para depositar partículas con carga eléctrica de un polvo medicinal sobre un elemento sustrato, como puede ser un manguito o mandril electrostático o un elemento dosificador. La electrodosis así formada presenta propiedades convenientes en términos del área ocupada, el contorno del polvo, el tamaño de la partícula, la masa, porosidad, adhesión, etc., para fácil desagregación y dispersión en el aire por el dispositivo rasador neumático de polvos. No obstante, en la técnica anterior, se conocen otros métodos para formar una dosis de polvo, por ejemplo los métodos mecánico, neumático o químico, los cuales son convenientes para formar una dosis del polvo medicinal y cuyas dosis son convenientes para una aplicación del rasador neumático del polvo. Por ejemplo, las dosis pueden producirse por los métodos de dosificación volumétrica o gravimétrica tradicionales, como una opción, seguido por el tratamiento de la dosis para un suministro de energía. El propósito de suministrar energía, por ejemplo por vibración o dando un impulso, sería dar cualidades espaciales y porosas óptimas a la dosis, para que sea conveniente para una aplicación del rasador neumático de polvos .

En una modalidad preferida, ejemplificada en la Figura la y lb, el dispositivo rasador neumático de polvos incluye la introducción de un movimiento relativo controlado entre una carga de polvo 180, depositada sobre un elemento sustrato 141 y una tobera adecuadamente ordenada 1, que recolecta y dirige una corriente de aire a elevada velocidad local 20. Al dirigir la entrada de la tobera hacia el contorno de la carga del polvo en el elemento sustrato, el polvo de la corriente de aire, resultante del esfuerzo de succión actúa sobre el polvo como un rasador neumático del polvo, desagregando y dispersando en el aire las partículas 101 del polvo introducido sobre el elemento sustrato. A medida que la tobera se mueve en la dirección del contorno extendido de la carga del polvo depositado, las partículas primarias y los agregados de partículas se introducen progresivamente y son sometidos a los esfuerzos cortantes e inercia de la corriente de aire que va hacia la entrada de la tobera. Así pues, el rasador neumático del polvo secuencialmente desagrega, suelta, dispersa y arrastra las partículas individuales en el aire que fluye hacia la tobera.

En otras modalidades el dispositivo rasador neumático de polvos el elemento sustrato puede ser sustituido por otros dispositivos o arreglos para instrumentar el movimiento relativo necesario de un polvo de medicamento en relación con la tobera. Por ejemplo, es posible arreglar un elemento vibrador o un alimentador por gravitación o un alimentador helicoidal o un alimentador transportador o un alimentador por tubo neumático, y dispositivos semejantes, para mover el polvo progresivamente desde un almacén de polvos hasta una posición donde el polvo pueda ser tomado por la corriente de aire que va hacia la tobera, logrando de este modo el efecto del rasador neumático de polvos. La tobera puede permanecer estacionaria o moviéndose en relación con los demás elementos, participando en el proceso de desagregación y dispersión del polvo en el aire, pero todavía el resultado del proceso dependerá del movimiento relativo entre la tobera y el polvo. Una consecuencia de la elevada eficiencia del rasador neumático de polvos es que una elevada proporción del polvo disponible presentado por anticipado de una inhalación se desagrega y dispersa en aire, sin tomar en cuenta la forma en que se presenta el polvo, es decir, si un elemento sustrato sirve como portador para el polvo o si el polvo se hace disponible por otros medios . La masa acumulada de las partículas medicinales activas en una dosis que se dispersan en aire de inhalación por el método del rasador neumático puede desagregarse a al menos 40% de la fracción de partículas finas (FPF) en masa con base en las partículas medicinales activas disponibles en la dosis del polvo. De preferencia, el método del rasador neumático puede ser capaz de desagregar la masa de polvo a al menos 50% FPF y con mayor preferencia al menos 60% FPF. La definición de FPF en este contexto es la fracción de las partículas medicinales activas suministradas en masa con un tamaño de partícula aerodinámica máximo de 5 µm.

El primer objetivo del método del rasador automático es soltar las partículas finas individuales hacia el aire, es decir, superar las fuerzas de adhesión, como las de van der Waal, electrostáticas, gravedad, fricción etc., que unen una partícula a otras partículas en los agregados del polvo y/o a la superficie del sustrato. El segundo objetivo para el método del rasador neumático es dirigir todas las partículas que lleva el aire hacia la tobera perdiendo tan pocas partículas como sea posible. Las partículas que entran en la tobera entonces deben ser transportadas arrastradas en el aire hacia las vías aéreas de un usuario por medio de un canal hidráulico adecuadamente arreglado. Para cumplir con los objetivos se necesita una fuente de energía. Sorprendentemente, se ha encontrado que la energía motriz disponible a partir del esfuerzo de succión por la inhalación de un usuario proporciona amplia energía para el método del rasador neumático de polvos. Se ha demostrado que un esfuerzo de inhalación normal de un usuario adulto produce una baja presión de aproximadamente en el intervalo de 1-8 kPa.

Aunque una presión baja en este intervalo es útil, la modalidad preferida utiliza un intervalo de 1-4 kPa para facilitar el uso para la mayoría de las personas. Los experimentos han demostrado que la baja presión limitada, o presión motriz, producida así puede utilizarse muy eficientemente, haciendo que las fuerzas de energía externas sean innecesarias en el proceso de inhalación. Aunque el método del rasador neumático de polvos funciona igualmente bien con una fuente de energía externa, que suministre parcial o completamente la energía de succión, una fuente de energía externa no ofrece ningún beneficio y por tanto no es necesario. Sin embargo, el movimiento relativo entre el polvo y la tobera, necesario para utilizar el método del rasador neumático, preferentemente no es alimentado por el esfuerzo de inhalación, aunque podría ser completamente posible. En cambio, el movimiento relativo puede ser arreglado en muy diferentes formas, que incluye, por ejemplo, mecanismos que comprenden elementos de resorte con una capacidad para almacenar energía potencial dada por el usuario durante el manejo del dispositivo.

Las conclusiones para un dispositivo rasador neumático son: 1. Hacer eficiente el flujo en la abertura de la entrada de la tobera, de modo que se pierda tan poca energía de la caída de presión por inhalación disponible como sea posible. En cambio, la caída de presión debe utilizarse para producir el flujo de aire de velocidad más alta posible en la tobera, optimizando así los esfuerzos cortantes y la turbulencia que actúa sobre las partículas. 2. Introducir un movimiento relativo entre el polvo y la tobera. La velocidad relativa debe elegirse dependiendo de la aplicación, por ejemplo, el área blanco de medicación, el tamaño de la dosis, el tipo de paciente, etc., y no más rápida que asegure que todas las partículas del polvo disponible sean sometidas a elevadas velocidades de aire de modo que la retención se mantenga baja.

En relación con la primera conclusión, la presente invención hace uso de deflectores u otras restricciones en la vía de flujo corriente abajo para crear turbulencia, choque y con esto desagregación no necesaria, contrario a las soluciones comunes en la técnica anterior. La energía disponible para la desagregación y dispersión se concentra en áreas alrededor de la abertura de la entrada de la tobera, dejando los canales hidráulicos para interconexión hasta e incluyendo una pieza bucal con la única tarea de transportar las partículas llevadas por el aire al usuario con un mínimo de retención de partículas. Al utilizar el dispositivo rasador neumático la retención en la trayectoria de flujo corriente abajo puede reducirse considerablemente, presentando así una oportunidad para suministrar un corte muy elevado de la carga de polvos disponible al usuario y con un excelente valor FPF.

En el contexto del documento, el término "junto a" suele utilizarse para describir la distancia entre el plano de una abertura de entrada de tobera y el plano de una superficie de un elemento sustrato, o el plano superior del contorno de una carga de polvos sobre una superficie de un elemento sustrato. Por lo regular estos planos son paralelos. Para un efecto máximo del rasador neumático, es ventajoso si la distancia desde el plano de la entrada de la tobera a la carga del polvo, la cual va a ser succionada por la corriente de aire hacia la tobera, es más corta que un milímetro. Dependiendo del diseño del inhalador donde se instrumente el dispositivo rasador neumático y/o el arreglo, las tolerancias en la fabricación y otros factores tendrán influencia en la decisión de dónde debe ser colocada la tobera en relación con el elemento sustrato o la carga de polvo.

La enseñanza de la invención no se afecta por los mecanismos que se desplieguen para llevar a cabo el movimiento relativo entre los elementos involucrados. Así pues, no es importante para la presente invención si la tobera es la parte móvil y el elemento sustrato es estacionario, o viceversa, o sí se utiliza una combinación de movimientos tobera/sustrato en relación con todavía otro elemento fijo ó móvil. En una modalidad preferida, véase la Figura 6, la abertura de la entrada 3 de la tobera 1 se configura en un modo elíptico o tipo ranura, de modo que la abertura sea suficientemente ancha para cubrir el ancho del área ocupada por el polvo 180 sobre el sustrato 140. Relativamente hablando, en una modalidad preferida, la tobera describe un movimiento desde una posición inicial a una posición final, atravesando toda el área ocupada del polvo en una sola carrera. Ventajosamente, la posición inicial de la tobera está fuera del área ocupada por una distancia "s" (s • 0 + tamaño de la abertura) para permitir que el flujo de aire iniciado por la succión se acumule a través de la tobera hasta un punto antes de que comience el movimiento relativo de la tobera junto al polvo. En tal modalidad preferida, el polvo y el esfuerzo cortante del rasador neumático de polvos se establece antes de que éste se aproxime al contorno del polvo y comience a atacar los agregados de las partículas del polvo. Otro mejoramiento del dispositivo rasador neumático de polvos es la introducción de un disparador relacionado con la succión del flujo hacia la tobera, de modo que la velocidad de aire resultante sea suficientemente alta para generar el efecto necesario del rasador neumático de polvos. En una modalidad preferida, la abertura de la tobera se lleva en proximidad cercana al elemento sustrato y puede incluso hacer contacto con éste, aunque por lo regular no hay contacto con la carga de polvos sobre el sustrato. Dependiendo del contorno de la dosis, por ejemplo, si la dosis es perturbada antes del ciclo de inhalación, la tobera puede hacer contacto con algo del polvo en la dosis durante el suministro sin degradación significativa del funcionamiento del rasador neumático, por ejemplo, respecto a la eficiencia de la desagregación y dispersión. En otras modalidades, el movimiento relativo entre el elemento sustrato y la tobera puede comprender más pasos que uno, lo cual puede ser arreglado en un diseño discontinuo. Por ejemplo, un modelo puede idearse para permitir que una tobera con una abertura más pequeña cubra el área ocupada del polvo atravesando más que una vez a través de diferentes partes del área del polvo, cubriendo una pequeña área del área total agregada del polvo cada vez. Las partículas 101 de este modo liberadas por corte secuencialmente y desagregadas de los agregados de partículas por el rasador neumático de polvos, son arrastradas rápidamente en la corriente de aire que va hacia la tobera.

Como una comparación, muchos de los dispositivos inhaladores de la técnica anterior comienzan el ciclo de liberación de polvos introduciendo el polvo en el canal que conecta la entrada de aire y la descarga de aire de la pieza bucal final . El polvo de este modo es rodeado por un volumen de aire estacionario. Este volumen considerable de aire entonces se acelera por el esfuerzo de succión, normalmente proporcionado por un usuario, en ocasiones reforzado por energía externa adicional, por ejemplo por vibración del polvo medicinal o dándole otra bocanada de aire a presión. Todo el polvo es sometido a este tratamiento al mismo tiempo ocasionando desagregación no satisfactoria de la masa total de polvos acarreada en el aire. En resumen, esto significa poca eficacia, debido a que no todo el polvo es sometido al nivel de esfuerzo cortante necesario para que la desagregación suceda realmente. Además, debido a que la velocidad del aire que rodea el polvo es cero cuando comience el proceso de liberación, algunos de los agregados de partículas en el polvo se soltarán durante la fase de aceleración cuando el esfuerzo cortante del flujo de aire no sea bastante fuerte para desagregar los agregados y por consiguiente serán suministrados como agregados intactos. Dentro de los límites publicados de la especificación, la presente invención de una aplicación del rasador neumático de polvos con una dosis preparada por anticipado del polvo anhidro terapéutico describe que todo el polvo, al cual tiene acceso la tobera móvil, en realidad es sometido al esfuerzo cortante necesario para que sea desagregado.

Es interesante señalar que las pruebas han mostrado que no hay diferencias importantes en el desempeño entre un elemento sustrato perforado 140 y un elemento sustrato no perforado 141 cuando se utilizan en una aplicación del rasador neumático. En el caso de un elemento sustrato no perforado, la tobera debe estar colocada junto al polvo y en el mismo lado del elemento sustrato que el polvo, como se ilustra en la Figura lb. La corriente de aire 20 entra en la tobera desde los lados, para cortar con esto las partículas 101 sueltas desde la carga del polvo 180 en el proceso. Por otra parte, si se utiliza un elemento sustrato perforado 140, la desagregación y dispersión puede facilitarse haciendo pasar aire a través de las perforaciones y además a través de la carga del polvo 180 antes de que la corriente de aire 20 pase hacia la tobera 1. Véase la Figura 2b. Otro mejoramiento de la desagregación y dispersión puede lograrse a partir de un elemento sustrato perforado si la tobera puede ser colocada en el lado contrario al polvo del elemento sustrato, de modo que esta corriente de aire golpee el polvo primero antes de continuar a través de las perforaciones, y luego hacia la abertura de la entrada de la tobera, véase la Figura 3b. En teoría, un elemento sustrato perforado puede ofrecer mejores resultados FPF en comparación con un elemento sustrato no perforado, siendo los demás parámetros iguales, debido a que las fuerzas cortantes experimentadas por el polvo sobre el elemento sustrato perforado pueden distribuirse mejor en la parte del polvo donde el flujo de aire ataca en cualquier momento determinado de la succión. El flujo de aire predominante va directo a través del polvo por las perforaciones o viceversa y hacia la tobera en lugar de hacer un giro de 90° - 180° alrededor de la periferia de la entrada de la tobera como en el caso del elemento sustrato no perforado. En promedio, una mayor proporción del polvo de este modo es sometida a las fuerzas cortantes fuertes, si el elemento sustrato está perforado. No obstante, en la práctica, el tipo de elemento sustrato que ha de utilizarse depende de la aplicación, puesto que se ha observado que es muy pequeña la diferencia en el desempeño para el rasador neumático aplicado a un elemento sustrato perforado o no perforado.

Todavía otras modalidades de un elemento sustrato perforado pueden colocar la tobera en el mismo lado del elemento sustrato que el polvo medicinal. La colocación de la tobera de modo que pueda moverse cerca del polvo pero de preferencia no en contacto con éste ofrece una posibilidad de formar, por ejemplo, una dosis parcial en ambos lados del elemento sustrato, como se muestra en la Figura 4a y 4b. En tal caso, las dos dosis parciales 180a y 180b preferentemente serán suministradas en la misma forma que ya se describió, solo que la dosis parcial sobre el lado del elemento sustrato contrario a la tobera, denominado 180b, será succionada a través de las perforaciones para combinarse con la otra dosis, denominada 180a. Una aplicación posible para formar dosis parciales en ambos lados del elemento sustrato puede ser en casos donde dos medicamentos sean incompatibles para mezclarse, pero necesiten ser administrados al mismo tiempo a un usuario.

EJEMPLOS DE PRUEBA Para estudiar las diferencias en la fracción de partículas finas en la dosis suministrada a un usuario entre una tobera estacionaria y un rasador neumático durante la liberación de la dosis, se realizó el siguiente experimento in vitro utilizando un polvo de lactosa finamente dividida con un contenido de 85% en masa de partículas con un tamaño de partículas primarias menor que 3 µm.

A. Tobera estacionaria Un número de 30 dosis tipo puntos de lactosa, de aproximadamente 3 mm de diámetro, con una masa aproximada de 70 µg cada una se formó en una malla 150 (150 puntos por pulgada) metálica de una red de alambre que servía como elemento sustrato. El elemento sustrato fue luego colocado junto a una tobera con su entrada en el lado contrario del elemento sustrato al de la dosis.

El área de la abertura de la tobera fue algo más grande que la dosis. La salida de la tobera fue conectada a un impactor Anderson. Luego la succión se llevó a cabo tan rápido como fue posible hasta una caída de presión de 2 kPa dando origen a una velocidad del aire de 33.4 litros por minuto. La dosis se dispersó en la corriente de aire que iba hacia la tobera y se suministró hacia el impactor. El procedimiento de liberación se repitió para las 30 dosis, masa total aproximada 2 mg. Las partículas de la masa suministrada (2000 µg) en los diferentes pasos del impactor y condujo a una distribución como se presenta en la Tabla 1. La retención en la tobera conectada al impactor, pero no a una parte del impactor, se determinó de 54 µg. Todas las masas fueron determinadas por un método HPLC (CLAR, por sus siglas en español) .

La fracción total de las partículas finas, más pequeñas de 5 µm, entonces utilizando una interpolación lineal entre los pasos 2 y 3 se determinó en solo aproximadamente 17% de la masa suministrada y casi 17% de la masa total determinada (2054 µg) .

Tabla 1 B. Rasador neumático aplicado a un elemento sustrato perforado Se preparó el arreglo de modo que 10 dosis del mismo lote de lactosa como en A se formaron como franjas de 15 mm de largo, 3 mm de ancho en el mismo tipo que en A e red de alambre metálico malla 15 (150 puntos por pulgada) que servía como elemento sustrato. La red fue luego colocada junto a la misma tobera como antes con su entrada en el lado contrario de la red a la de la dosis, pero alguna distancia separada hacia los lados del área ocupada por la dosis . El diámetro de la abertura de la tobera fue algo más grande que el ancho de la dosis.

La tobera fue una parte del mismo arreglo de medición que antes. Se utilizó también, el mismo irapactor Anderson. La diferencia ahora fue que la succión, 2 kPa, fue aplicada primero y se permitió que el flujo de aire se estabilizara, antes de que la red (en este caso) fuera movida más allá de la tobera paralela a la franja de la dosis, de modo que la dosis fuera gradualmente succionada por el aire que fluya hacia la tobera y suministrada hacia el impactor. El procedimiento de liberación fue repetido para las 10 dosis, con una masa total aproximada de 2.6 mg. La masa total suministrada recuperada a partir de todas las partes del impactor representó 2602 µg. Las partículas de la masa suministrada se sedimentaron en diferentes pasos del impactor y se obtuvo una distribución como se representa en la Tabla 2. La retención en la tobera conectada al impactor, pero no parte del impactor, se determinó de 256 µg. Así pues, la masa total determinada fue 2858 µg. Todas las masas fueron determinadas por un método HPLC.

Tabla 2 La fracción total de las partículas finas, más pequeñas que 5 µm, entonces utilizando una interpolación lineal entre los pasos 2 y 3 se determinó de solo aproximadamente 70% de la masa suministrada y casi 64% de la masa total determinada (2858 µg) .

C. Rasador neumático aplicado a un elemento sustrato no perforado Se tomó una muestra de la serie de dosis de lactosa, del mismo lote de la lactosa que en los experimentos A y B anteriores. Cada dosis se formó sobre un elemento sustrato no perforado, la dosis una franja de polvo de aproximadamente 15 mm de largo, 3 mm de ancho. La dosis de la muestra seleccionada luego se colocó junto a la misma tobera con su entrada en el mismo lado del elemento sustrato que la dosis, pero la misma distancia hacia los lados separada del área ocupada por la dosis. El diámetro de la abertura de la tobera fue algo más grande que el ancho de la dosis.

La tobera fue una parte del mismo arreglo de medición que el de antes. Se utilizó el mismo imapctor Anderson. La succión, en este caso 4 kPa, se aplicó primero y se dejó estabilizar el flujo de aire, antes de que el elemento sustrato (en este caso) fuera movido más allá de la tobera paralelo a la franja de la dosis, de modo que la dosis fuera gradualmente succionada por el flujo de aire que iba hacia la tobera y suministrada hacia el impactor. La masa total suministrada recuperada de todas las partes del impactor fue de 459 µg. Las partículas de esta masa suministrada se sedimentaron en diferentes pasos del impactor dando origen a una distribución como se muestra en la Tabla 3. La retención en la tobera conectada al impactor, pero no a una parte del impactor, se determinó de 74.3 µg. Así pues, la masa total determinada fue 533.3 µg. Todas las masas fueron determinadas por un método HPLC.

Tabla 3 Una fracción de las partículas finas, más pequeñas o iguales a 5 µm, se determinó por medio de una interpolación lineal entre los pasos 1 y 2, de casi 84% de la masa suministrada y 72% de la masa total determinada (533.3 µg) . Debe observarse que la presión en este caso fue 4 kPa, en comparación con 2 kPa en los dos experimentos anteriores. Por tanto, los resultados no se pueden comparar directamente, sino que las presiones a prueba están dentro del intervalo preferido de 1-4 kPa.

La evidencia de los experimentos apoya los beneficios reclamados para el paso inventivo de desagregación y dispersión graduales en el aire al introducir un movimiento relativo entre una tobera y un polvo medicinal. El uso de esfuerzos cortantes cercanos a la periferia de la entrada de la tobera y el choque del flujo de aire hasta el potencial completo sobre una parte limítrofe del contorno del polvo medicinal, logran un muy elevado grado de desagregación y elevada fracción de partículas finas en las partículas dispersadas en el aire. El movimiento relativo entre la tobera y el polvo significa una aproximación gradual hacia el polvo por las fuerzas cortantes que hacen posible la liberación de una carga de polvos considerable. Los experimentos muestran que el rasador neumático aplicado a una carga de polvos sobre un elemento sustrato no perforado puede dar un muy buen desempeño, como lo hace el rasador neumático aplicado a un polvo sobre un elemento sustrato perforado. Al optimizar la fuerza de adhesión entre las partículas entre las partículas y el sustrato en el polvo depositado, al optimizar el área del polvo, optimizando la geometría de la tobera y optimizando la velocidad del movimiento relativo entre la tobera y el polvo, la desagregación y la fracción de partículas finas más pequeñas o iguales a 5 µm, se acerca mucho al 100% de la masa del polvo medicinal disponible .

En una modalidad preferida, la velocidad "v" del desplazamiento relativo carga de polvo-tobera en las Figuras lb, 2b, 3b, 4b y 5 es controlada por medios convenientes, un elemento de los cuales puede ser una válvula de admisión de aire, que abra cuando la diferencial de presión de la succión sea convenientemente fuerte. Entonces, el flujo de aire resultante alcanza rápidamente la velocidad necesaria para que el rasador neumático de polvos desagregue y disperse eficientemente en el aire las partículas del polvo. Para llevar al mínimo las pérdidas de flujo tanto como sea posible, la tobera y el canal de conexión corriente abajo pueden tener una forma cónica de modo que el área de descarga sea más grande que el área de entrada. El control de "v" implica que es posible definir un intervalo de tiempo de dosificación más conveniente durante el cual debe tener lugar el suministro de una carga de polvo. El intervalo del tiempo de dosificación depende de varios factores como el área elegida de las vías aéreas, la masa nominal de la carga de polvos y el tipo de usuario para el medicamento. Desde el punto de vista de un punto final, el movimiento relativo del polvo contra la tobera debe abarcar el intervalo de tiempo definido, que normalmente es en el intervalo de 0.01 hasta 5 segundos. La sincronización debe elegirse convenientemente para la aplicación, es decir, los puntos en el tiempo donde el movimiento comienza y termina dentro de un marco de tiempo de una succión de aire que se esté llevando a cabo.

Por tanto, es importante optimizar el suministro de la dosis por medio de un nuevo tipo de dispositivo inhalador que tome toda la ventaja del dispositivo rasador neumático de polvos. Una modalidad de un dispositivo inhalador novedoso como este está descrita en la Figura 9.

Claims (32)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo para desagregar y dispersar en aire partículas de un polvo medicinal anhidro finamente dividido cargado sobre un elemento sustrato, el polvo (180) se hace disponible en un inhalador de polvos anhidros, caracterizado porque: el dispositivo, mencionado como un rasador neumático de polvos, tiene una tobera con una descarga más grande de la tobera en relación con la entrada de la tobera, y una abertura de entrada de la tobera colocada en proximidad cercana con el polvo disponible (180) ; una succión de aire, cuando se aplica a la descarga de la tobera, crea una corriente de aire de elevada velocidad local hacia la abertura de entrada de la tobera y fuera a través de la descarga de la tobera; un movimiento relativo, cuando se introduce entre la tobera (1) y el polvo (180) sobre el elemento sustrato (140, 141), se arregla de modo que la entrada de la tobera, y la corriente de aire a elevada velocidad local que va hacia la abertura de entrada de la tobera, atraviese el polvo medicinal disponible, representando con ello un rasador neumático de polvos durante la liberación y dispersión del polvo; los agregados de partículas dentro del polvo medicinal finamente dividido (180) se desagregan siendo sometidos a esfuerzos cortantes, inercia y turbulencia del aire en la corriente de aire a elevada velocidad local que va hacia la abertura de entrada de la tobera, con lo cual las partículas del polvo medicinal finamente dividido son dispersadas gradualmente hacia el aire a medida que el polvo disponible es acarreado gradualmente por la corriente de aire a elevada velocidad local del rasador neumático de polvos cuando la tobera (1) y el polvo (180) se mueven uno en relación con el otro.

2. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos 40% de la masa del polvo medicinal cargada sobre el elemento sustrato (140, 141) se dispersa como partículas finas en la corriente de aire que sale de la tobera (1) del inhalador, las partículas finas tienen un diámetro aerodinámico igual a o menor que 5 µm.

3. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque: un área de la entrada de la tobera (1) es del mismo orden que, o más pequeño que un área de los agregados ocupada por el polvo medicinal anhidro finamente dividido (180) sobre el elemento sustrato (140, 141) ; el movimiento relativo de la tobera se arregla de modo que la entrada de la tobera cubra el área de los agregados ocupada por el polvo medicinal anhidro finamente dividido en uno o más pasos transversales.

4. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la entrada de la tobera (1) tiene una forma elíptica o rectangular y un tamaño adaptado al contorno de una carga de polvos seleccionada (180), con lo cual el espesor y curvatura de la pared de la abertura se adaptan a la carga de polvos seleccionada para el propósito de ofrecer un compromiso mejor posible entre un objetivo para someter la carga de polvo a suficiente esfuerzo cortante para la desagregación en el flujo de aire hacia la entrada de la tobera (1) y un objetivo de llevar al mínimo la pérdida de partículas debida a la retención en la tobera, dada una serie de parámetros dependientes de la aplicación.

5. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polvo medicinal anhidro finamente dividido (180) cargado sobre el elemento sustrato (140, 141) para ser liberado constituye una dosis medida.

6. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque una sincronización para el movimiento relativo de la tobera (1) puede ajustarse dentro de un marco de tiempo en el que se lleva a cabo la succión de aire.

7. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque un lapso de tiempo en un intervalo de 0.01 a 5 s para el movimiento relativo de la tobera (1) se predefine a partir de una posición inicial a una posición final dentro de un marco de tiempo en el que se lleva a cabo la succión de aire.

8. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque una caída de presión útil por la succión de aire es en un intervalo de 1-8 kPa, y más preferentemente en un intervalo de 1-4 kPa.

9. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos un polvo medicinal finamente dividido se carga en un primer (180A) o un segundo (180B) lado o en ambos lados del elemento sustrato (140) .

10. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque los polvos medicinales finamente divididos (180) cargados en un primer (180A) y segundo (180B) lado del elemento sustrato comprenden polvos medicinales opcionalmente diferentes, un primer polvo medicinal sobre el primer (180A) lado del elemento sustrato y un segundo polvo medicinal sobre el segundo (180B) lado del elemento sustrato (140) .

11. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el elemento sustrato es poroso o perforado, de modo que la tobera (1) , si se coloca en el (180A) lado, puede succionar polvo, si está presente, del primer lado, y polvo, si está presente, en el segundo (180B) lado a través de los poros o perforaciones del elemento sustrato, de modo que el polvo del primero y segundo lados, si está disponible en ambos o cualquier lado, será succionado a la tobera (1) por la succión del aire a través de ésta.

12. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque se necesita un nivel definido de presión baja a partir de la succión para disparar un flujo de aire hacia la tobera (1) garantizando por este medio que la velocidad del aire resultante sea suficientemente elevada para generar un efecto rasador neumático de polvos necesario.

13. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque: el polvo medicinal anhidro finamente dividido (180) se carga sobre el elemento sustrato (140, 141) mediante un proceso de depositación por un campo electrostático o electrodinámico, o combinaciones de estos; una carga de polvo producida por este medio representa una dosis destinada para utilizarla con un inhalador de polvos anhidros .

14. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polvo medicinal anhidro finamente dividido (180) se carga en el elemento sustrato (140, 141) por un proceso de medición volumétrica o gravimétrica, o combinaciones de estos, sobre el elemento sustrato; una carga de polvo producida por este medio representa una dosis destinada para utilizarla con un inhalador de polvos anhidros .

15. Un arreglo para desagregar y en el aire dispersar partículas de un polvo medicinal anhidro finamente dividido (180) , que consiste en una tobera (1) que tiene una entrada de la tobera y una salida de la tobera y un polvo medicinal anhidro finamente dividido hecho disponible para liberación gradual, el polvo estando destinado para el suministro mediante el uso de un inhalador de polvos, caracterizado porque: una succión de aire se aplica a la salida de la tobera en un primer paso, creando de este modo una corriente de aire con elevada velocidad local hacia una abertura de la entrada de la tobera y hacia afuera a través de la salida de la tobera; un movimiento relativo, introducido entre la tobera (1) y el polvo (180) , se arregla en un segundo paso, de modo que el polvo se haga disponible junto a la entrada de la tobera gradualmente, mientras que todavía se aplica succión, haciendo de este modo que la corriente de aire a velocidad elevada local libere y disperse el polvo gradualmente; los agregados de partículas dentro del polvo medicinal finamente dividido se desagregan siendo sometidos a esfuerzos cortantes, inercia y turbulencia del aire en la corriente de aire a velocidad elevada local que va hacia la abertura de la entrada de la tobera, con lo cual las partículas del polvo medicinal finamente dividido gradualmente se dispersan en el aire a medida que el polvo disponible es arrastrado gradualmente por la corriente de aire a elevada velocidad local cuando la tobera y el polvo se mueven en relaciones mutuas.

16. El arreglo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el arreglo consiste en primer lugar en un dispositivo rasador neumático, en segundo lugar una corriente de aire a elevada velocidad hacia la tobera y en tercer lugar un movimiento relativo entre la tobera y el polvo.

17. El arreglo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque al menos 40% de la masa del polvo disponible se dispersa como partículas finas en la corriente de aire inhalada que sale de la tobera, las partículas finas tienen diámetro aerodinámico igual a o menor que 5 µm.

18. El arreglo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el polvo medicinal anhidro finamente dividido (180) cargado sobre el elemento sustrato (140, 141) para una liberación constituye una dosis medida.

19. El arreglo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el polvo medicinal anhidro finamente dividido se hace disponible para una liberación gradual por medio de un elemento sustrato móvil o un elemento vibrador o un alimentador por gravitación o un alimentador helicoidal o un alimentador transportador o un alimentador de tubo neumático.

20. El arreglo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la sincronización del movimiento relativo de la tobera (1) puede ajustarse dentro de un marco de tiempo llevándose a cabo la succión del aire.

21. El arreglo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque un lapso de tiempo en un intervalo de 0.01 a 5 s para el movimiento relativo de la tobera se predefine desde una posición inicial hasta una posición final dentro de un marco de tiempo llevándose a cabo la succión del aire.

22. El arreglo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque una caída de presión útil por el esfuerzo de succión se establece en un intervalo de 1—8 kPa y con mayor preferencia en un intervalo de 1-4 kPa.

23. El arreglo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque se necesita una cantidad definida de presión baja a partir de la succión para disparar un flujo de aire hacia la tobera (1) garantizando por este medio que la velocidad de aire a elevada velocidad local sea suficientemente alta para generar un efecto rasador neumático de polvos necesario.

24. Un arreglo para desagregar y en el aire dispersar partículas de un polvo medicinal anhidro finamente dividido, que consiste en una tobera que tiene una entrada de la tobera y una salida de la tobera, y un polvo medicinal anhidro finamente dividido que se hace disponible para una liberación, el polvo estando destinado para inhalación por medio de un inhalador de polvos anhidros, caracterizado porque: una succión de aire se aplica a la salida de la tobera, creando así una corriente de aire a velocidad elevada local hacia la abertura de la entrada de la tobera y hacia afuera a través de la salida de la tobera; un movimiento relativo, cuando se introduce entre la tobera y el polvo, se arregla de modo que el polvo se haga disponible junto a la entrada de la tobera gradualmente, mientras todavía se aplica succión, haciendo de este modo que la corriente de aire a elevada velocidad local libere y disperse el polvo gradualmente; los agregados de partículas dentro del polvo medicinal finamente dividido se desagregan siendo sometidos a esfuerzos cortantes, inercia y turbulencia de aire en la corriente de aire a elevada velocidad local que va hacia la abertura de entrada de la tobera, con lo cual las partículas del polvo medicinal finamente dividido se dispersan gradualmente en el aire conforme el polvo disponible es arrastrado gradualmente por la corriente de aire a elevada velocidad local cuando la tobera y una cantidad de polvo se mueven en una relación mutua.

25. El arreglo de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el arreglo consiste en un dispositivo rasador neumático.

26. El arreglo de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque al menos 40% de la masa del polvo disponible se dispersa como partículas finas en la corriente de aire inhalada que sale de la tobera, las partículas finas tienen diámetro aerodinámico igual a o menor que 5 µm.

27. El arreglo de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el polvo medicinal anhidro finamente dividido hecho disponible para una liberación constituye una dosis medida.

28. El arreglo de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el polvo medicinal anhidro finamente dividido se hace disponible para una liberación por medio de un elemento sustrato móvil o un elemento vibrador o un alimentador por gravitación o un alimentador helicoidal o un alimentador transportador o un alimentador de tubo neumático.

29. El arreglo de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque la sincronización del movimiento relativo de la tobera (1) puede ajustarse dentro de un marco de tiempo llevándose a cabo la succión del aire.

30. El arreglo de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque un lapso de tiempo en un intervalo de 0.01 a 5 s para el movimiento relativo de la tobera se predefine desde una posición inicial hasta una posición final dentro de un marco de tiempo llevándose a cabo la succión del aire.

31. El arreglo de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque una caída de presión útil por el esfuerzo de succión se establece en un intervalo de 1—8 kPa y con mayor preferencia en un intervalo de 1-4 kPa.

32. El arreglo de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque se necesita una cantidad definida de presión baja a partir de la succión para disparar un flujo de aire hacia la tobera (1) garantizando por este medio que la velocidad de aire a elevada velocidad local sea suficientemente alta para generar un efecto rasador neumático de polvos necesario. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Se describe un aparato y un arreglo que crean un rasador neumático de polvos, el cual durante una inhalación de un volumen de aire desagrega y dispersa un polvo de medicamentos finamente dividido. El polvo por lo regular se carga en un elemento dosificador destinado para utilizarlo con un inhalador. Por medio de un esfuerzo de succión de aire a través de una pieza bucal conectada a una tobera, las partículas de la carga del polvo se desagregan gradualmente, se dispersan y se liberan continuamente hacia el aire succionado durante un intervalo definido. La desagregación y dispersión gradual del polvo de medicamento se genera por un movimiento relativo introducido entre la tobera y el elemento dosificador. El polvo por lo regular se carga en un área más grande que el área de la entrada de aire de la tobera. La tobera puede ser colocada fuera del área de la dosis hasta que una corriente de aire haya comenzado a fluir hacia la tobera por succión de aire en una operación de inhalación. Al mismo tiempo con la aplicación de la succión o poco después, comenzará un movimiento relativo de modo que la tobera atraviese gradualmente el lecho del polvo depositado. El efecto de rasado neumático de polvos creado por los esfuerzos cortantes y la turbulencia proporcionada por el aire a elevada velocidad que va hacia la abertura de la entrada de la tobera cuando este golpea el borde delantero del contorno del polvo es tan poderoso que las partículas de los agregados en este punto se sueltan, se desagregan, dispersan y después quedan atrapadas en la corriente de aire que va a través de la tobera y a través de una pieza bucal hacia las vías aéreas de un usuario.