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Die nachfolgende Erfindung bezieht sich auf ein Pulverbehältnis für Pulverinhalatoren und dessen Verwendung.
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Pulverinhalatoren zur sublingualen, nasalen und inhalativen Applikation pulverförmiger, feststofflicher Arzneimittel oder anderer Mittel sind bekannt. Sie können als treibgasfreie Applikationsvorrichtungen ausgestaltet sein und setzen ein Aerosol durch den Inspirationsvorgang, respektive einen tiefen Inhalationsvorgang frei. Die Energie für die Dispergierung wird dabei durch den inspiratorischen Fluss gewonnen. Die pulverförmige Substanz ist dabei in einem Vorratsbehältnis enthalten; es sind auch spezielle Vorratsbehältnisse wie Blister, Kapseln, Container, Kartuschen und andere Pharmaverpackungen bekannt. Je nach Art des Pulverinhalators wird der reine Wirkstoff oder es wird der Wirkstoff mit einem Träger, der ein unbedenklicher Hilfsstoff wie beispielsweise Laktose oder Glukose für adhährierte Wirkstoffpartikel ist, eingesetzt.
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Dabei kann zwischen Multi-Dose-Inhalatoren, bei denen die Pulvermenge im Behältnis für mehrere Anwendungen (mehrere Dosen) ausreicht, und Single-Dose-Inhalatoren unterschieden werden, bei denen das Pulverbehältnis eine Dosis für eine einzige Anwendung bevorratet.
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Eine Arzneimittelpulverpatrone für ein pulverförmiges Medikament in einer vielfachen Dosiermenge zur Verwendung in einem Pulverinhalator ist in
DE 195 22 415 A1 beschrieben. Die Arzneimittelpulverpatrone weist eine integrierte Dosiereinrichtung und Anzeigeeinrichtung für die entnommenen Dosen an Arzneimitteln auf. Ein zugehöriger Pulverinhalator hat die zum Betätigen der Dosiereinrichtung der Arzneimittelpulverpatrone erforderlichen Mittel und eine Dispergiervorrichtung für Arzneimittelpulverzubereitungen in Form von Pellets, Kernagglomeraten oder adhäsiven Mischungen, sodass der Aufbau des zugehörigen Pulverinhalators relativ komplex ist.
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Einen einfacheren Aufbau zeigt der in
US 2010/0059049 beschriebene Pulverinhalator mit einem Lufteinlass, einer Strömungskammer und einem Luftauslass, der zu einem Mundstück führt. Die Strömungskammer enthält ein Pulveragglomerat und mehrere zu dessen Desagglomeration vorgesehene Schabflächen. Durch Einatmung am Luftauslass wird ein Luftstrom durch die Strömungskammer und dadurch eine Relativbewegung zwischen dem Pulveragglomerat und den Schabflächen bewirkt, sodass feine Pulverpartikel von dem Pulveragglomeratvolumen abgekratzt werden und durch den Anwender inhaliert werden. Allerdings hängt hierbei die Dosierung stark vom inspirativen Luftstrom ab.
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Eine Dosiervorrichtung erübrigt sich, wenn das Pulverbehältnis, das in dem Pulverinhalator zum Einsatz kommt, eine Einzeldosis enthält. Ein Hauptaugemerk bei diesen Single-Dose-Inhalatoren liegt daher auf dem Öffnen des Pulverbehältnisses. Dabei wird das in einem Pulverinhalator eingelegte Single-Dose-Behältnis beispielsweise mit Nadeln oder Dornen perforiert oder eine Siegelfolie wird abgezogen, sodass die Einatemluft durch das perforierte bzw. geöffnete Behältnis strömt und das enthaltene Pulver mitreißt.
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Um Pulveraggregate aufzubrechen und Partikel zu zerkleinern, bevor das Pulver von einem Anwender inhaliert wird, beschreibt
US 6,748,947 B2 einen Desagglomerator zur Verwendung in einem Pulverinhalator. Der Desagglomerator weist eine Innenwand auf, die eine Wirbelkammer definiert, die sich entlang einer Achse von einem ersten Ende mit einer Einlass- und einer Pulverversorgungsöffnung zu einem zweiten Ende mit einer Auslassöffnung erstreckt. Ein durch einen Atemzug erzeugter Unterdruck an der Auslassöffnung bewirkt, dass Luft in die Wirbelkammer durch die Pulverversorgungsöffnung und die Einlassöffnung strömt, sodass die Luftströme miteinander, mit der Wand der Wirbelkammer sowie mit Leitschaufeln kollidieren, bevor sie die Auslassöffnung verlassen, sodass das mitgerissene Pulver in den Luftströmen aufgebrochen und zerkleinert wird.
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Aus
US 7,305,986 B1 sind Einzeldosis-Kapseln als Vorratsbehältnisse zur Verwendung in einem Pulverinhalator bekannt. Eine Kapsel besteht aus zwei Hülsen, die ineinander angeordnet werden und gegeneinander zwischen einer gesperrten und ungesperrten Position verdreht werden können. In der ungesperrten Position fluchtet zumindest eine Öffnung in der ersten Hülse mit einer Öffnung in der zweiten Hülse, sodass die Kapsel mit einem Medikament befüllt werden kann. In der gesperrten Position fluchten zumindest zwei weitere Öffnungen in der ersten Hülse mit zumindest zwei Öffnungen in der zweiten Hülse, sodass Luft durch die Kapsel treten kann, wodurch das Medikament in der Kapsel freigegeben wird. Als Wirbel erzeugende Strukturen werden Kegel genannt, die sich von den Innenwänden der Hülsen erstrecken.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Pulverbehältnis für Pulverinhalatoren mit verbesserter Pulverfreigabe und Desagglomeration bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
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Weiterbildungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
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Ferner offenbaren Anspruch 10 ein Inhalationsset, bestehend aus einem Pulverbehältnis und einem Pulverinhalator, und Anspruch 1 dessen Verwendung.
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Ein erfindungsgemäßes für Pulverinhalatoren vorgesehenes Pulverbehältnis, in dem eine Dosis eines Pulvers vorliegt oder gegebenenfalls auch mehrere Dosen vorliegen, und das in zumindest einem vorbestimmten Bereich dazu ausgebildet ist, eine (oder mehrere) Lufteinlass- und -auslassöffnung(en) bereitzustellen, weist einen oder mehrere Desagglomerator(en) auf, der/die lose im Inneren des Pulverbehältnisses vorliegt/vorliegen. Bei Verwendung des Pulverbehältnisses in einem Pulverinhalator wird der bewegliche Desagglomerator nach Öffnen des Pulverbehältnisses in dem zumindest einen vorbestimmten Bereich durch den beim Einatmen des Anwenders entstehenden Luftstrom in Wirbelbewegung und Rotation versetzt und desagglomeriert hierdurch das Pulver. Zudem wird die Luftströmung selbst in dem Pulverbehältnis durch den bewegten Desagglomerator beeinflusst, sodass die Desagglomeration des Pulvers nicht alleine durch die Schlagwirkung des Desagglomerators sondern auch durch die höhere Turbulenz erfolgt. Mit dem in dem Pulverbehältnis vorliegenden Desagglomerator werden die bislang vom Inhalator ausgeführten Funktionen der Desagglomeration, Dispersion und Luftströmungsanpassung durch das Pulverbehältnis selbst übernommen, sodass ein Inhalator einfacher aufgebaut werden kann und lediglich einen zu einer Aufnahmekammer für das erfindungsgemäße Pulverbehältnis führenden Lufteinlass und einen von dieser Kammer sich erstreckenden Luftauslass mit einem Mund- oder Nasenstück aufweisen muss, die mit der oder den Lufteinlass- und -auslassöffnung(en) des Pulverbehältnisses in fluide Kommunikation gebracht werden können.
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Es wird angemerkt, dass erfindungsgemäß auch vorgesehen sein kann, dass das Pulverbehältnis lediglich einen einzigen zum Öffnen vorbestimmten Bereich aufweisen kann, der eine einzige große Öffnung bereitstellt, die dann gleichzeitig dem Lufteinlass und Luftauslass dient. Das Pulverbehältnis kann aber auch so konzipiert sein, dass eine oder mehrere Luftein- und -auslassöffnungen in einem Bereich des Pulverbehältnisses ausgebildet werden können oder dass das Pulverbehältnis zwei oder mehr vorbestimmte Bereiche aufweist, in denen jeweils eine oder mehrere Öffnungen zum Lufteinlass und -auslass ausgebildet werden können.
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Ferner ist anzumerken, dass „Pulverbehältnis” hierin quasi eine Kammer mit einer Dosis meint, wohingegen ein übergeordnetes Behältnis quasi aus mehreren solcher Kammern bzw. Pulverbehältnissen bestehen kann, die jeweils für sich die Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufweisen. Denkbar ist ein übergeordnetes Behältnis, das zwei durch eine Wand getrennte Kammern aufweist; dabei können die Kammern nebeneinander oder übereinander vorliegen, Jede Kammer hat dann als Pulverbehältnis einen Lufteinlass- und Luftauslassbereich, die durch Öffnen eben zur Lufteinlass-/Luftauslassöffnung werden, und vor allem einen eigenen Desagglomerator.
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Der Desagglomerator ist vorzugsweise so dimensioniert, dass er in keiner Orientierung durch die Lufteinlassöffnung und vor allem durch die Luftauslassöffnung passt und so nicht aus dem Pulverbehältnis entfernt werden kann, insbesondere nicht durch den inspirativen Luftstrom während der Anwendung des Pulverbehältnisses in einem Pulverinhalator. Ferner ist der Desagglomerator bevorzugt nicht massiv, sondern mit Luftpassagen ausgeführt, um zu verhindern, dass der Desagglomerator, sollte er vor einer Luftauslassöffnung zu liegen kommen, die Luftströmung blockiert.
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Der Desagglomerator kann bezüglich Form und/oder Dichte symmetrisch oder unsymmetrisch sein – unsymmetrische Desagglomeratoren bewegen sich im Luftstrom in der Anwendung in einer Torkelbewegung, die bevorzugt sein kann, da sie Desagglomeration und Dispersion besser unterstützen kann als gleichmäßige Bewegungen eines symmetrischen Desagglomerators. Der Desagglomerator kann kugelförmig bzw. kugelartig oder polyedrisch geformt sein. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Desagglomerator durch einen Hohlkörper mit symmetrischen oder unsymmetrischen Durchbrüchen gebildet wird, die für die Luftpassagen sorgen. Alternativ können die Luftpassagen auch durch eine Oberflächengestaltung des Desagglomerators bereitgestellt werden, wenn diese z. B. mit Schaufelstrukturen, Igelstacheln oder Borsten ausgeführt ist. Der Kern des Desagglomerators kann dann auch massiv ausgeführt sein. Die Durchbrüche bzw. die Kanten der Oberflächengestaltung können abgerundet, scharfkantig oder gebrochen sein, wodurch der Strömungsverlauf in dem Pulverbehältnis beeinflusst und damit das Desagglomerationsverhalten. Der Desagglomerator kann aus einem beliebigen Material, beispielsweise Kunststoff oder Metall, gefertigt sein; gegebenenfalls kann die Materialwahl aber auch in Abhängigkeit gewünschter Eigenschaften wie z. B. der Masse bzw. Dichte oder der Oberflächenrauhigkeit eingeschränkt sein.
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Ist der Desagglomerator als Hohlkörper ausgebildet, kann ferner vorgesehen sein, dass in dem Hohlkörper ein zusätzlicher Verwirbelungskörper vorliegt, der verhindert, dass in den Desagglomerator eindringendes Pulver sich dort ablagert.
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In einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pulverbehältnisses kann der Desagglomerator zumindest teilweise durch das Pulver in agglomerierter Form bereitgestellt werden, wobei der Desagglomerator ganz aus dem agglomerierten Pulver gebildet sein kann. Ein aus dem Pulver gebildeter Desagglomerator kann beispielsweise durch Druckwirkung mit oder ohne Hilfsstoffe wie Bindemittel tablettiert hergestellt werden. Alternativ kann das agglomerierte Pulver auch nur eine Oberflächenschicht des Desagglomerators bilden. Ferner ist es auch denkbar, dass der oben genannte zusätzliche Verwirbelungskörper im Inneren eines Hohlkörper-Desagglomerators aus agglomeriertem Pulver bestehen kann.
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Das Pulverbehältnis kann als eine Kapsel, die bevorzugt aus zwei Schalenelementen zusammengesetzt ist, oder als ein Blister, der bevorzugt aus einem mit einem Folienelement versiegelten Schalenelement besteht, ausgebildet sein. Das Folienelement, das das Schalenelement des Blisters versiegelt, kann dabei den zum Öffnen vorbestimmten Bereich des Pulverbehältnisses bilden.
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Die jeweiligen Schalenelemente können zylindrisch mit kreisförmiger, elliptischer, ovoider, symmetrisch oder unsymmetrisch polygonaler Grundfläche geformt sein, wobei ein Schalenboden abgerundet oder eben sein kann. Ein erfindungsgemäßes Pulverbehältnis kann aber auch ein speziell geformtes Gefäß sein. Die Pulverbehältnisse können einfach und kostengünstig aus Spritzgusskunststoff oder Tiefziehfolie hergestellt sein, es sind aber auch andere Materialien für die Pulverbehältnisse denkbar.
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Zur Modifikation der Strömungsverhältnisse und des Desagglomerations- und Dispersionsverhaltens in dem Pulverbehältnis, wenn bei Benutzung in einem Pulverinhalator ein Luftstrom das Pulverbehältnis durchströmt, können eine Formgebung und/oder Rauhigkeit der Innenwand des Pulverbehältnisses und/oder eine Anzahl der in dem Pulverbehältnis vorliegenden Desagglomeratoren und/oder eine Rauhigkeit der äußeren Oberfläche des Desagglomerators an eine Art bzw. Beschaffenheit und/oder Menge des Pulvers angepasst sein.
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Die Form des Pulverbehältnisses kann unabhängig von der Form des Desagglomerators gewählt werden, bestimmte Kombinationen können aber bevorzugt sein. Ein blisterartiges Pulverbehältnis, dessen Tiefe das zwei- bis dreifache, beispielsweise das 2,5-fache des Durchmessers des Desagglomerators beträgt, kann bevorzugt sein. Hierbei tritt in der Anwendung eine Kaminwirkung auf, die zur verbesserten Entleerung und Desagglomeration des Pulvers aus dem Behältnis beiträgt. Der Durchmesser bzw. Längen- und Breitenabmessungen des Pulverbehältnisses werden dabei so gewählt, dass der Desagglomerator sich problemlos im Inneren des Pulverbehältnisses bewegt, beispielsweise rollen oder drehen kann. Soll heißen: Der Durchmesser wird auf einen vorbestimmten Desagglomerator abgestimmt.
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Die Formgebung der Innenwand des Pulverbehältnisses kann ferner eine oder mehrere sich von der Innenwand des Pulverbehältnisses erstreckende Luftverwirbelungsstruktur(en) umfassen, um die Strömungsverhältnisse und das Desagglomerationsverhalten weiter zu beeinflussen. Eine solche Luftverwirbelungsstruktur kann bevorzugt einstückig mit der Innenwand des Pulverbehältnisses ausgebildet sein.
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Der oder die zum Öffnen vorbestimmte(n) Bereich(e) können eine mit einem offenbaren Verschlussmittel, wie es beispielsweise das Folienelement des Blisters darstellt, geschlossene Öffnung aufweisen. Ein erfindungsgemäßes Pulverbehältnis kann aber auch derart ausgeführt sein, dass an dem oder den vorbestimmten Bereich(en) durch ein Öffnungsmittel, wie beispielsweise ein Perforationsmittel, die Lufteinlass- und/oder Luftauslassöffnung erzeugt werden kann. Diese Öffnungen können ein scharfkantiges, angefastes oder abgerundetes Profil aufweisen; auch durch die Kantengestaltung kann die Luftströmung durch das Pulverbehältnis in gewünschter Weise beeinflusst werden.
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In einer weiteren Ausführungsform des Pulverbehältnisses kann in dem oder den vorgesehenen Bereich(en) eine Dünnstelle bzw. Verjüngung oder Öffnung in der Wand der Pulverbehältnisses vorliegen, die mit einer abdichtenden Kunststoffschicht, bevorzugt einer Elastomerschicht überspritzt ist. Die mit der abdichtenden Elastomerschicht dünner auslegbare Behältniswand an dem oder den vorgesehene(n) Bereich(en) lässt sich zur Bereitstellung einer Luftein- und/oder -auslassöffnung beispielsweise mit einem (Hohl)-dorn als Öffnungsmittel eines entsprechenden Pulverinhalators durchstechen, ohne dass der Dorn stumpf wird, wie dies bei Folien der Fall ist. So ermöglicht ein solches Pulverbehältnis eine verlängerte Lebensdauer des Pulverinhalators, der mit diesen Pulverbehältnissen verwendet wird. Das Durchstechen an den vorgesehenen Bereichen erfolgt splitterfrei bzw. entstehende Splitter werden von der Elastomerschicht gehalten.
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Ein erfindungsgemäßes Inhalationsset umfasst ein erfindungsgemäßes Pulverbehältnis und einen Pulverinhalator zur nasalen oder oropharyngealen Anwendung. Der Pulverinhalator weist eine Aufnahme für das Pulverbehältnis und zumindest einen Lufteinlass und einen Luftauslass auf, die mit der Behältnisaufnahme verbunden sind. Dabei können der Lufteinlass und Luftauslass des Pulverinhalators mit zumindest einer Lufteinlassöffnung und zumindest einer Luftauslassöffnung in dem zumindest einen vorbestimmten Bereich des Pulverbehältnisses zur Inhalation in Verbindung gebracht werden, nachdem diese Lufteinlass- und Luftauslassöffnungen in dem zumindest einen vorbestimmten Bereich bereitgestellt wurden. Zu diesem Zweck kann in einer bevorzugten Ausführungsform der Pulverinhalator Mittel zum Öffnen des zumindest einen vorbestimmten Bereichs des Pulverbehältnisses aufweisen.
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Weiter umfasst die Erfindung die Verwendung eines erfindungsgemäßen Inhalationssets, bei dem ein erfindungsgemäßes Pulverbehältnis in einem Pulverinhalator zur nasalen oder oropharyngealen Anwendung angeordnet wird. Nach dem Öffnen des Pulverbehältnisses in dem zumindest einen vorbestimmten Bereich kann die in dem Pulverbehältnis vorliegende Pulverdosis mittels des Pulverinhalators inhaliert werden.
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Diese und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt. Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung und dem erleichterten Verständnis des Gegenstands. Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen von Ausführungsbeispielen der Erfindung. Es zeigt:
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1a) bis c), e) bis h) perspektivische Ansichten unterschiedlicher Desagglomeratoren und d) eine Seitenansicht des Desagglomerators aus c),
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2a) eine Seitenschnittansicht eines blisterartigen Pulverbehältnisses, b) eine Seitenschnittansicht eines kapselartigen Pulverbehältnisses, c) eine perspektivische Ansicht eines quaderförmigen Pulverbehältnisses und d) eine Detailseitenschnittansicht eines Öffnungsbereichs aus 2c),
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3 eine Seitenschnittansicht eines blisterartigen Pulverbehältnisses einer bevorzugten Ausführungsform,
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4 in schematischer Seitenschnittansicht einen Pulverinhalator a) beim Öffnen eines erfindungsgemäßen Pulverbehältnisses und b) während der Anwendung.
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Ein erfindungsgemäßes Pulverbehältnis, das zumindest eine Dosis eines zur nasalen oder oropharyngealen Inhalation vorgesehenen Pulvers bevorratet, hat einen oder auch mehrere Bereich(e), die zum Lufteinlass in das Pulverbehältnis und zum Luft- bzw. Aerosolauslass aus dem Pulverbehältnis vorgesehen ist/sind, und weist einen (oder mehrere) Desagglomerator(en) auf, der/die lose im Inneren des Pulverbehältnisses vorliegt bzw. vorliegen. Jeder Desagglomerator ist dabei so dimensioniert, dass er in keiner Orientierung durch eine in dem vorgesehenen Bereich gebildete Lufteinlass- und/oder Luftauslassöffnung passt und somit das Pulverbehältnis nicht mit dem Luftstrom verlassen kann.
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1 zeigt verschiedene Desagglomeratoren 1, wobei die Desagglomeratoren 1 in 1a bis 1c im Wesentlichen kugelartig geformt sind, während in 1e ein unregelmäßig polyedrischer und in 1f ein tetraedrischer Desagglomerator 1 gezeigt ist. Damit der Desagglomerator 1 während der Anwendung des Pulverbehältnisses in einem Pulverinhalator nicht infolge der durch die Einatmung des Anwenders erzeugte Luftströmung eine Luftauslassöffnung des Pulverbehältnisses blockieren kann, ist der Desagglomerator 1 nicht massiv, sondern mit Luftpassagen ausgeführt. Die kugelförmigen Desagglomeratoren 1 in 1a und b sind dazu als Hohlkugeln mit symmetrisch angeordneten Durchbrüchen 11 ausgeführt, die in 1a schlitzartig und in 1b rund ausgebildet sind. Ein solcher Desagglomerator 1 kann z. B. in einem kapselartigen Pulverbehältnis 10, wie in 2b gezeigt, eingesetzt werden, um dort bei der Anwendung das vorliegende Pulver zu desagglomerieren, zu zerkleinern und eventuell auch zu mischen – etwa wenn dort ein Pulvergemisch vorliegt.
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Der Desagglomerator 1 aus 1c basiert ebenfalls auf einem Kugelkörper, ist jedoch mit unsymmetrischen Durchbrüchen 11 versehen, wie in der Seitenansicht in 1d zu sehen ist. Ein so gestalteter Desagglomerator 1 wird im Pulverbehältnis im Luftstrom „torkelnd” herumgetragen und sorgt dadurch für zusätzliche Turbulenz, beispielsweise in einem blisterartigen Pulverbehältnis 10, wie in 2a gezeigt.
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Allerdings können, anders als dargestellt, symmetrische Desagglomeratoren auch in blisterartigen Pulverbehältnissen eingesetzt werden und unsymmetrische Desagglomeratoren in kapselartigen Pulverbehältnissen.
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Desagglomeratoren 1, bei denen nicht Durchbrüche sondern Oberflächenstrukturen 11' für Luftpassagen sorgen sind in 1g und 1h gezeigt. In 1g ähneln die Oberflächenstrukturen 11' Igelstacheln. Deren Länge, Anzahl, Durchmesser und Spitzengestaltung (spitz oder abgerundet) kann durchaus variieren. Ein Desagglomerator mit Kugelkern kann ähnlich einem Bürstenkopf auch mit Borsten versehen sein, die auch als Sonderform der Igelstacheln angesehen werden können. Der Desagglomerator 1 aus 1h hingegen lässt sich auf ein Schaufelrad zurückführen, dessen Oberflächenstrukturen 11' als Schaufelblätter 11' Kreisabschnittsförmig ausgebildet sind.
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Für ein blisterartiges Pulverbehältnis 10 wird zunächst ein Blisterschalenelement 3 aus einer Aluminium-(Verbund-) oder Kunststoff-Tiefziehfolie gezogen oder im Spritzguss aus Kunststoff hergestellt und mit dem Desagglomerator 1 und der Pulverdosis (nicht in 2a dargestellt) befüllt. Das Schalenelement 3 wird anschließend mit einem Folienelement 4, das auch aus Aluminium oder Kunststoff bestehen kann, versiegelt. Dieses Folienelement 4 begrenzt innerhalb des Siegelrands auch einen vorbestimmten Bereich 2, in dem im späteren Anwendungsfall Lufteinlass- und/oder Luftauslassöffnungen bereitgestellt werden. Je nach Ausführungsform des Inhalators, in dem das blisterartige Pulverbehältnis 10 eingesetzt wird, kann das Öffnen durch Perforieren – was sowohl in dem durch das Folienelement 4 bereitgestellten Bereich 2 als auch in dem Schalenelement 3 (als weiterem Öffnungsbereich) erfolgen kann – oder durch Abziehen des Folienelements 4 geöffnet werden. Weder beim Durchstechen noch beim Abziehen stört der Desagglomerator 1; dieser kann einem eindringenden Dorn gegebenenfalls ausweichen.
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Während des Inhalationsvorgangs wird das geöffnete Pulverbehältnis 10 von einem Luftstrom durchquert, wodurch der Desagglomerator 1 im Inneren des Pulverbehältnisses 10 in Bewegung und Rotation versetzt und das Pulver aufgewirbelt wird, das zusätzlich durch den bewegten Desagglomerator 1 zerkleinert, vermischt und dispergiert wird. Der asymmetrische Desagglomerator 1 in 2a ermöglicht eine verbesserte Entleerung des Pulverbehältnisses 10 mit gleichzeitig verbesserter Desagglomeration.
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In der Darstellung der polyedrischen Desagglomeratoren 1 in 1e und f soll das Muster eine poröse Struktur andeuten, die in diesen Beispielen für die Luftpassagen sorgt. Denkbar ist dann ferner, dass eine solche poröse Struktur erhalten werden kann, wenn der Desagglomerator 1 selbst aus dem Pulver in agglomerierter, beispielsweise tablettierter Form besteht. Hierzu kann das Pulver (oder Granulat) unter Pressdruck zu einem Desagglomerator 1 verdichtet werden, der sich dann in der Anwendung während des Inhalationsvorgangs durch das Herumwirbeln in dem Pulverbehältnis 10 selbst desagglomeriert. Je nach Art des Pulvers (oder Granulats) kann dieses direkt tablettiert werden, häufig jedoch wird die Zugabe eines oder mehrerer Hilfsstoffe erforderlich sein, um das Pulver zu einem Desagglomerator 1 oder zu einem Teil desselben zu formen. Auch können Hilfsstoffe die Eigenschaften des so geschaffenen Desagglomerators 1 derart beeinflussen, dass in der Anwendung die Desagglomeration und Dispersion erleichtert wird oder die Resorption durch den Anwender verbessert wird.
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Soll die Pulverdosis nur eine kleine Wirkstoffmenge beinhalten, so können Füllmittel wie Stärke, Laktose oder Glukose etc. eingesetzt werden. Trockene Bindemittel wie mikrokristalline Cellulose oder Stärke, etc. oder Feuchtbindemittel wie Stärke oder Gelatine etc. sorgen beim Tablettieren zu einem Desagglomerator 1 oder beim Beschichten eines solchen für einen besseren Zusammenhalt des Pulvers. Weiter kann ein Zerfall förderndes Mittel zugesetzt werden, um das Zerfallen des Desagglomerators im inspirativen Luftstrom zu unterstützen. Durch Abstimmung der Hilfsstoffe kann die Desagglomeration des aus Pulver tablettierten Desagglomerators 1 (bzw. eine Oberflächenschicht desselben) gesteuert werden. Weitere Hilfsstoffe, die der besseren Herstellbarkeit eines tablettierten Desagglomerators dienen, umfassen Fließmittel, Schmiermittel und Formentrennmittel.
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Selbstverständlich können, anders als dargestellt, auch kugelige Desagglomeratoren 1, wie in 1a bis d durch ein poröses Material gebildet werden, und andererseits können in den polyedrischen Desagglomeratoren 1 wie in 1e und f symmetrische oder unsymmetrische Durchbrüche für die Luftpassagen vorgesehen sein.
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Neben einem aus Pulver tablettierten Desagglomerator, von dem das zu inhalierende Pulver beim Einatmen durch die Bewegung des Desagglomerators in dem Pulverbehältnis abgeraspelt wird, sind auch andere Verarbeitungsformen des Pulvers denkbar, um einen Desagglomerator oder eine Oberflächenschicht desselben zu formen, die beispielsweise zusätzlich den Einsatz eines Lösungsmittels oder bestimmte Temperaturbedingungen umfassen können.
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Ferner kann die Rauhigkeit der Oberfläche des Desagglomerators (gegebenenfalls auch die der Innenwand des Pulverbehältnisses) in Abhängigkeit der Art des Pulvers, bzw. dessen Agglomerationsneigung und/oder Adhäsionsneigung gewählt bzw. eingestellt werden. Ebenso kann die Kantengestaltung der Durchbrüche in den Desagglomeratoren – scharfkantig, gebrochen oder abgerundet – von den für die jeweilige Pulverart und -menge gewünschten (Strömungs-)bedingungen in dem Pulverbehältnis abhängig sein.
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Vorteilhaft ist es möglich, mit der Auswahl der Form, der Größe, des Materials, der Masse und der Anzahl der Desagglomeratoren die Strömungsverhältnisse im Pulverbehältnis, die Desagglomeration und Dispersion – insbesondere in Verbindung mit der Gestaltung der Innenwand des Pulverbehältnisses – für verschiedene Pulverarten und -mengen optimal anzupassen. Das „Exterieur” des Pulverbehältnisses andererseits kann an einen gegebenen Inhalator angepasst werden und so für diesen eine Vielzahl Pulverbehältnisse mit unterschiedlichen Inhalten geschaffen werden – aufwändige oder unterschiedliche Modifikationen des Inhalators sind nicht mehr erforderlich.
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Weiterhin kann im Pulverbehältnis – figurativ allerdings nicht dargestellt – zur Verbesserung der aerodynamischen Funktion auch die Form der Innenwand des Pulverbehältnisses an eine Art des Pulvers angepasst sein, indem das Pulverbehältnis eine oder mehrere Luftverwirbelungsstruktur(en) wie Schikanen, Hindernisse, Prallwände, Schaufeln, Strömungsverlangsamer, etc. aufweist, die sich von der Innenwand des Pulverbehältnisses erstreckt/en, und bevorzugt einstückig damit ausgebildet ist/sind.
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Wie in 2 zu sehen, kann das Pulverbehältnis 10 als Blister (a), als Kapsel (b) oder auch als Sonderform, wie z. B. als Quader (c) hergestellt sein. Generell kann ein erfindungsgemäßes Pulverbehältnis durch ein beliebig geformtes Gefäß begrenzt werden, das von einer Hülle begrenzt wird und das den Inhalt dicht verschließt, sodass dieser vor Umgebungseinflüssen wie Feuchtigkeit, Sauerstoff und, wenn die Hülle entsprechend eingefärbt ist, auch vor Licht, insbesondere UV-Licht, geschützt ist.
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Eine Kapsel als Pulverbehältnis ist als pharmazeutische Verabreichungsform zur peroralen Einnahme bekannt, und weist häufig eine zylindrische Form mit halbkugeligen Böden auf. Die Kapselhülle besteht hierbei meist aus Gelatine, gegebenenfalls aber auch aus Cellulose, Carrageen oder Stärke. Bei Kapseln werden Steckkapseln, die über einen Rillen-Nocken-Mechanismus, durch Kleben, Verschweißen oder Umgeben mit einer Banderole geschlossen werden, und Weichkapseln unterschieden. Auch hier kann eine Einfärbung vor Lichteinflüssen schützen. Weichkapseln haben eine dickere, durch Zugabe von Weichmachern wie Sorbitol oder Glycerol elastischere Hülle.
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Ein erfindungsgemäßes kapselartiges Pulverbehältnis 10 kann allerdings auch von der in 2b dargestellten Variante abweichende Formen aufweisen und aus anderen Materialien, beispielsweise einem Kunststoff, gefertigt sein, da hier die Kapselhülle nur als Pulverbehältnis dient und nicht vom Anwender eingenommen wird. Auch das blisterartige Pulverbehältnis kann von der Darstellung in 2a abweichende Formen aufweisen.
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Generell kann eine Einfärbung des Pulverbehältnisses, nicht nur bei einer Kapsel sondern auch bei Blistern oder anderen Gefäßformen, sowie alternativ oder zusätzlich aufgedruckte Informationen dem Anwender die Identifikation des enthaltenen Pulvers bzw. dessen Menge erleichtern.
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Zur Herstellung eines kapselartigen Pulverbehältnisses 10, wie in 2b gezeigt, werden zwei Schalenelemente 3 hergestellt – aus bekannten Kapselmaterialien oder beispielsweise auch aus Kunststoff durch Tiefziehen oder Spritzguss – und können miteinander nach einer der oben beschriebenen Verbindungstechniken verbunden werden, nachdem der Desagglomerator 1 und die Pulverdosis (nicht dargestellt) eingefüllt wurden.
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Das Pulverbehältnis 10 bzw. die entsprechenden Schalenelemente 3 können zylindrisch mit kreisförmiger, elliptischer, ovoider Grundfläche mit abgerundetem oder ebenem Boden gefertigt sein. Es sind aber auch zylindrische, d. h. prismatische Formen des Pulverbehältnisses 10 mit symmetrischer oder unsymmetrischer polygonaler beispielsweise drei-, vier- oder sechseckiger Grundfläche denkbar. Unsymmetrische Pulverbehältnisse können für eine festgelegte Einlegeposition in einem Pulverinhalator geeignet sein, wenn dieser mit einer korrespondierend geformten Aufnahmekavität ausgeformt ist
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Ein Pulverbehältnis 10 mit symmetrischer viereckiger Grundfläche ist in 2c dargestellt. Generell kann eine in dem Öffnungsbereich 2 eines erfindungsgemäßen Pulverbehältnisses 10 vorgesehene Öffnung zur Strömungsmodifikation ein scharfkantiges, angefastes oder abgerundetes Profil aufweisen und ist durch ein offenbares Verschlussmittel geschlossen.
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Während beim blisterartigen Pulverbehältnis
10 in
2a Luftein- und Luftauslässe durch Abziehen oder Durchstechen des Folienelements
4 und beim kapselartigen Pulverbehältnis
10 in
2b durch Durchstechen der Schalenelemente
3 in den Öffnungsbereichen
2 geschaffen werden, weisen in
2c die vorgesehenen Bereiche
2 Lufteinlass- und -auslass-öffnungen
2' in der Wand
3' des Pulverbehältnisses
10 auf, die mit einer Kunststoffschicht
4', bevorzugt einer Elastomerschicht (als „Dichtscheibe” oder Dichtring), überspritzt sind, wie in
2d zu sehen ist. Alternativ kann anstelle der Öffnung
2' auch eine Dünnstelle der Wand
3' am Öffnungsbereich
2 vorgesehen sein. Zum Öffnen dieses Pulverbehältnisses
10 kann jeweils ein Hohldorn
24' verwendet werden, der beim Durchdringen des jeweiligen vorgesehenen Bereichs
2 einen Kanal für Luftzu- bzw. Abfuhr bildet. Vorteile dieser Ausführungsform liegen in der Dichtigkeit der vorbestimmten Öffnungsbereiche
2, die mit dünnerer Wandstärke ausgeführt sind, sowie in der Splitterfreiheit beim Öffnen und der durch die Elastomerschicht
4' ermöglichten Führung des Hohldorns
24'. Eine solche Dichtscheibe ist aus der
DE 10 2010 004 536 A1 bekannt, auf deren Inhalt hiermit Bezug genommen wird. Ein wie in
2c gezeigtes Pulverbehältnis kann als Spezialgefäß mit unterschiedlicher Formgebung im 2k-Verfahren hergestellt werden. Die zwei zur Öffnung vorgesehenen Bereiche, die nebeneinander oder gegenüber liegen können, werden mit einer Elastomerschicht überspritzt, wodurch ermöglicht wird, dass die Kunststoffhartkomponente bzw. Folie der Behälterwand in diesem Bereich dünner ausgelegt werden kann, wodurch ein Abstumpfen eines Dorns, der zur Öffnung des Pulverbehältnisses Teil eines Pulverinhalators sein kann, verhindert bzw. vermieden werden kann. Die Elastomerschicht sorgt für eine ausreichende Dichtigkeit des Pulverbehältnisses in diesem Bereich, eventuell beim Durchstechen entstehende Splitter bleiben an der Elastomerschicht „kleben” und werden nicht inhaliert. Zur Herstellung eines solchen Pulverbehältnisses ist darauf zu achten, dass eine Befüllöffnung vorgesehen wird, um Pulverdosis und Desagglomerator einzufüllen. Anschließend wird die Befüllöffnung versiegelt oder mit einem passenden Deckel dicht verschlossen.
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Generell kann die Pulverdosis in einem Pulverbehältnis mit einem Einatemzug freigegeben werden, gegebenenfalls können aber auch mehrere Einatemzüge erforderlich sein, um das Pulverbehältnis in einer Anwendung vollständig zu entleeren.
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3 verdeutlicht eine bevorzugte Ausführungsform des Pulverbehältnisses 10, das blisterartig mit Schalenelement 3 und Folienelement 4, das den Öffnungsbereich 2 definiert, ausgeführt ist. Das Schalenelement 3 weist eine Tiefe T auf, die hier ca. das 2,5fache des Durchmessers des enthaltenen Desagglomerators 1 beträgt. Mit dieser Gestaltung tritt bei Anwendung des Pulverbehältnisses eine Kaminwirkung auf, die die Pulverfreigabe weiter verbessert.
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4a und b verdeutlicht die Verwendung eines Pulverbehältnisses
10 in einem Pulverinhalator
20, der eine Kammer
21 mit Lufteinlässen
25 und ein Mundstück
22 aufweist, durch das sich ein Luftauslass
26 von der Kammer
21 erstreckt. Ein solcher Pulverinhalator ist beispielsweise aus der
US 3,991,761 bekannt. Nach dem Einlegen des hier kapselartigen Pulverbehältnisses
10 in die Kammer
21 wird dieses mittels beidseitigen Drucks auf die Auslöseknöpfe
23 von mehreren Nadeln
24 an den beiden zum Öffnen vorbestimmten Bereichen
2 an den Enden des kapselförmigen Pulverbehältnisses
10 perforiert. Der Anwender erzeugt am Mundstück
22 durch Einatmen Unterdruck, der einen Luftstrom L
E durch die Lufteinlässe
25, den Luftwirbel L
W in der Kammer
21 und einen Luftstrom L
A durch den Luftauslass
26 erzeugt. Der Luftwirbel L
W in der Kammer
21 sorgt für Bewegung und Rotation des kapselförmigen Pulverbehältnisses
10, wodurch wiederum der Luftwirbel L
W verstärkt wird. Dieser und die Bewegung des Pulverbehältnisses
10 sorgen weiter für Bewegung und Rotation des Desagglomerators
1 in dem Pulverbehältnis
10, wodurch das dort vorliegende Pulver zerkleinert wird. Infolge des Luftwirbels L
W und der „kardanischen” Bewegung (Rotation um zumindest zwei rechtwinklige Achsen) der Kapsel
10 und der Bewegung des Desagglomerators
1 in der Kapsel
10 tritt zerkleinertes Pulver durch die perforierten Öffnungen
2' aus dem Pulverbehältnis
10 aus, wird vom Luftwirbel L
W dispergiert und mit dem Luftstrom L
A durch den Auslass
26 mitgerissen, um vom Anwender inhaliert zu werden. Der Desagglomerator
1 in dem Pulverbehältnis
10 sorgt auch hier nicht nur für verbesserte Desagglomeration, sondern auch für eine bessere Entleerung der Kapsel
10.
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In anderen, nicht dargestellten Ausführungsformen von Pulverinhalatoren kann vorgesehen sein, dass das Pulverbehältnis in einer Aufnahmekavität des Inhalators ohne eine derart freie Bewegbarkeit aufgenommen wird. Das Pulverbehältnis ist dann derart in dem Inhalator angeordnet, dass ein Lufteinlass und ein Luftauslass des Pulverinhalators durch ein Öffnen des Pulverbehältnisses in dem zumindest einen dazu vorgesehenen Bereich mit dem Inneren des Pulverbehältnisses in fluide Verbindung gebracht werden.
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Für bestehende Pulverinhalatoren können die jeweiligen Pulverbehältnisse erfindungsgemäß angepasst nachgerüstet werden, und so für verbesserte Desagglomeration und damit verbesserte Deposition sorgen.