DE202009018480U1

DE202009018480U1 - Trockenpulverinhalator und System zur Medikamentenabgabe

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Publication number: DE202009018480U1
Application number: DE202009018480U
Authority: DE
Original assignee: Mannkind Corp
Current assignee: Mannkind Corp
Priority date: 2008-06-13
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2012-01-26
Anticipated expiration: 2019-06-13
Also published as: IL279542B2; US20150045295A1; PL2293833T3; US9446133B2; IL252121A0; BRPI0914998B1; CN101827626B; CA3086027C; KR101933816B1; US9339615B2; CN103252007B; CA3153292A1; AU2015200947A1; IL209956A; EP2570147A3; HK1147706A1; US20160228659A1; US20130338065A1; US20140083421A1; KR101558026B1

Abstract

Trockenpulvermedikamentkartusche für einen Inhalator, umfassend: a) ein Kartuschenoberteil; und b) ein Kartuschenunterteil, das ein Innenvolumen bildet; wobei das Kartuschenoberteil eine Unterseite hat, die sich über dem Kartuschenunterteil erstreckt; wobei die Unterseite dazu ausgelegt ist, das Kartuschenunterteil in Eingriff zu nehmen, und einen Bereich zum Abdichten des Innenvolumens und einen Bereich hat, um das Innenvolumen der Umgebungsluft auszusetzen.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht unter 35 U. S. C. §119(e) Priorität aus den vorläufigen US-Patentanmeldungen mit den laufenden Nummern 61/157,506, eingereicht am 4. März 2009, und 61/061,551, eingereicht am 13. Juni 2008, wobei die Inhalte jeder dieser Anmeldungen hier durch Bezugnahme in ihrer Gänze mit aufgenommen werden.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Trockenpulverinhalatoren, Kartuschen für Trockenpulverinhalatoren und ein System zur schnellen Medikamentenabgabe an den Lungentrakt, einschließlich Trockenpulvermedikamentformulierungen, die Wirkstoffe zur Behandlung von Krankheiten wie Diabetes und Adipositas zur Verwendung mit den Inhalatoren umfassen. Insbesondere kann das System einen Trockenpulverinhalator mit einer oder ohne eine Einheitsdosiskartusche und eine Medikamentenabgabeformulierung umfassen, die z. B. ein Diketopiperazin und einen Wirkstoff wie etwa Peptide und Proteine, einschließlich Insulin und Glucagon-artiges Peptid 1 umfasst.
Alle in dieser Beschreibung angeführten Verweise und deren Verweise werden hier gegebenenfalls in ihrer Gänze durch Bezugnahme für die Lehren zusätzlicher oder alternativer Details, Merkmale und/oder des technischen Hintergrunds mit aufgenommen.
HINTERGRUND
Für die Behandlung von Krankheiten vorgesehene Medikamentenabgabesysteme, die Wirkstoffe in den Kreislauf einschleusen, gibt es zahlreiche, und sie umfassen orale, transdermale, Inhalations-, subkutane und intravenöse Verabreichung. Medikamente, die durch Inhalation abgegeben werden, werden typischerweise unter Verwendung eines in Bezug auf den Atmosphärendruck positiven Drucks in Luft mit Treibmitteln abgegeben. Solche Medikamentenabgabesysteme geben Medikamente als versprühte oder zerstäubte Aerosole ab. In jüngster Zeit wurde eine Medikamentenabgabe an Lungengewebe mit Trockenpulverinhalatoren erzielt. Trockenpulverinhalatoren können atemaktiviert oder atembetrieben sein und können Medikamente abgeben, indem Medikamentenpartikel in einem Träger in ein feines Trockenpulver umgesetzt werden, das in einem Luftstrom mitgeführt und durch den Patienten inhaliert wird. Medikamente, die unter Verwendung eines Trockenpulverinhalators abgegeben werden, können nicht länger nur zur Behandlung einer Lungenkrankheit vorgesehen sein, sondern es können auch spezifische Medikamente zur Behandlung vieler Zustände, einschließlich Diabetes und Adipositas verwendet werden.
Trockenpulverinhalatoren, die zur Abgabe von Medikamenten an die Lungen verwendet werden, enthalten ein Dosissystem einer Pulverformulierung, die für gewöhnlichen gros vorliegt oder mengenmäßig in Einzeldosen verwahrt ist, die in Einzeldosiskammern wie etwa Hartgelatinekapseln oder Blister-Packungen vorliegen. Massengutbehälter sind mit einem Messsystem ausgestattet, das durch den Patienten zum Abtrennen einer Einzeldosis aus dem Pulver unmittelbar vor dem Inhalieren betätigt wird. Die Dosierungswiederholbarkeit erfordert, dass die Medikamentenformulierung einheitlich ist, und dass die Dosis mit konsistenten und wiederholbaren Ergebnissen an den Patienten abgegeben werden kann. Deshalb arbeitet das Dosierungssystem idealerweise so, dass die gesamte Formulierung während eines Einatmungsvorgangs, wenn der/die Patientin seine/ihre Dosis einnimmt, effektiv vollständig ausgetragen wird. Allerdings ist ein vollständiger Austrag solange nicht erforderlich wie eine wiederholbare Dosierung erzielt werden kann. Rieseleigenschaften der Pulverformulierung und langfristige physikalische und mechanische Beständigkeit sind in dieser Hinsicht für Massengutbehälter kritischer als sie es für Einzeleinheitsdosiskammern sind. Ein guter Feuchtigkeitsschutz kann für Einzeldosiskammern wie etwa Blisterpacks einfacher erzielt werden, jedoch lassen die Materialien, die zum Herstellen der Blisterpacks verwendet werden, Luft in die Medikamentenkammer ein und in der Folge verliert die Formulierung bei langer Lagerung an Brauchbarkeit. Zusätzlich können Trockenpulverinhalatoren, die Blisterpacks verwenden, um ein Medikament durch Inhalation abzugeben, aufgrund von Schwankungen der Luftkanalarchitektur, die sich vom Durchstechen von Schichten oder Ablösen von Schichten der Blisterpacks ergeben, an einer Inkonsistenz der Dosisabgabe an die Lungen kranken.
Trockenpulverinhalatoren wie diejenigen, die in den US-Patenten Nr. 7,305,986 und 7,464,706 beschrieben sind, deren Offenbarung hier durch Bezugnahme in ihrer Gänze mit aufgenommen ist, können während eines Einatmungsvorgangs primäre Medikamentenpartikel oder geeignete Inhalationswolken erzeugen, indem die Pulverformulierung in einer Kapsel desagglomeriert wird. Die Menge an feinem Pulver, die während einer Inhalation aus dem Mundstück des Inhalators ausgetragen wird, hängt größtenteils zum Beispiel von den in der Pulverformulierung zwischen den Partikeln wirkenden Kräften und dem Tauglichkeit des Inhalators ab, diese Partikel so zu trennen, dass sie sich zur Inhalation eignen. Die Vorteile, Medikamente über den Lungenkreislauf abzugeben, sind zahlreich und umfassen einen schnellen Eintritt in den arteriellen Kreislauf, Vermeidung eines Medikamentenabbaus durch den Leberstoffwechsel, einfachen Gebrauch, d. h. keine Verabreichungsbeschwerden durch andere Verabreichungswege.
Trockenpulverinhalatorprodukte, die zur pulmonalen Darreichung entwickelt wurden, sind aufgrund mangelnder Praktikabilität und/oder aufgrund der Herstellungskosten bislang nur auf beschränkten Erfolg gestoßen. Einige der hartnäckigen Probleme, die bei Inhalatoren aus dem Stand der Technik zu beobachten sind, umfassen die mangelnde Robustheit der Vorrichtung, die Treibmittel, die zur Abgabe des Pulvers verwendet werden, die Konsistenz in der Dosierung, die Umständlichkeit des Geräts, schlechte Desagglomerierung und/oder mangelnde Abstimmung auf die Patientenbedürfnisse. Deshalb haben die Erfinder die Notwendigkeit erkannt, einen Inhalator mit konsistenten Pulverabgabeeigenschaften, der einfach und ohne Unannehmlichkeit zu gebrauchen ist, und eigenständige Inhalatorauslegungen zu entwickeln und herzustellen, die für eine bessere Abstimmung auf die Patientenbedürfnisse sorgen.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung richtet sich auf Trockenpulverinhalatoren, Kartuschen für Trockenpulverinhalatoren und ein System zur schnellen Medikamentenabgabe an den Lungentrakt, die Trockenpulver umfassen, die Wirkstoffe für die Behandlung von Krankheiten inklusive Diabetes und Adipositas enthalten. Der Trockenpulverinhalator kann atembetrieben, kompakt, wiederverwendbar oder für Einmalgebrauch bestimmt sein, hat verschiedene Formen und Größen und umfasst ein System von Luftströmungskanalbahnen für die wirksame und schnelle Abgabe eines in Pulverform vorliegenden Medikaments. In einer Ausführungsform kann der Inhalator ein wiederverwendbarer oder für Einmalgebrauch bestimmter Einheitsdosis-Inhalator sein, der mit oder ohne Kartusche verwendet werden kann. Mit Verwendung ohne Kartusche beziehen wir uns auf Systeme, in denen kartuschenartige Strukturen integraler Bestandteil des Inhalators sind, im Gegensatz zu Systemen, in denen eine Kartusche beispielsweise durch einen Benutzer zum Gebrauch eingesetzt wird. In einer anderen Ausführungsform kann es sich bei dem Inhalator um einen für Einmalgebrauch bestimmten oder wiederverwendbaren Mehrfachdosis-Inhalator handeln, der mit in den Inhalator eingesetzten Einzeleinheitsdosiskartuschen oder kartuschenartigen Strukturen verwendet werden kann, die eingebaut sind oder vom Aufbau her als Teil des Inhalators ausgelegt sind.
Das Trockenpulverinhalationssystem umfasst eine Trockenpulverinhalationsvorrichtung oder einen Trockenpulverinhalator mit oder ohne Kartusche, und eine pharmazeutische Formulierung, die einen Wirkstoff zur pulmonalen Abgabe enthält. In einigen Ausführungsformen erfolgt die Abgabe an die tiefe Lunge (das heißt, in den Alveolarbereich) und in einigen dieser Ausführungsformen werden die Wirkstoffe für eine systemische Zuführung im Lungenkreislauf aufgenommen. Das System kann auch einen Trockenpulverinhalator mit oder ohne Einzeldosiskartusche und eine Medikamentenabgabeformulierung umfassen, die zum Beispiel Diketopiperazin und einen Wirkstoff wie etwa Peptide und Proteine, inklusive Insulin und Glucagon-artiges Peptid 1 enthält.
In einer Ausführungsform umfasst der Trockenpulverinhalator ein Gehäuse, ein bewegliches Teil und ein Mundstück, wobei das bewegliche Teil betriebsmäßig dazu ausgelegt ist, einen Behälter aus einer Pulververwahrposition zu einer Dosierposition zu bewegen. In dieser und anderen Ausführungsfom/en kann das bewegliche Teil ein Schlitten, ein Schiebeeinsatz oder ein Wagen (carriage) sein, der durch verschiedene Mechanismen bewegt werden kann.
In einer anderen Ausführungsform umfasst der Trockenpulverinhalator ein Gehäuse und ein Mundstück, das vom Aufbau her dazu ausgelegt ist, eine offene Stellung, eine geschlossene Stellung zu haben, und einen Mechanismus, der betriebsmäßig dazu ausgelegt ist, eine Kartusche bei einer Bewegung des Inhalators von der offenen zur geschlossenen Position aufzunehmen, zu halten und aus einer Verwahrposition zu einer Abgabe-, Dosier- oder Dosisabgabeposition zu bringen. In Versionen dieser Ausführungsform kann der Mechanismus auch eine in den Inhalator eingesetzte Kartusche nach dem Gebrauch von der Dosierposition zur Verwahrposition bringen, wenn der Inhalator geöffnet ist, um eine gebrauchte Kartusche zu entnehmen. In einer Ausführungsform kann der Mechanismus eine Kartusche nach dem Gebrauch in eine wegwerfbare oder entsorgbare Auslegung bringen. In derartigen Ausführungsformen ist das Gehäuse vom Aufbau her dazu ausgelegt, durch verschiedene Mechanismen, die ein Gelenk umfassen, beweglich am Mundstück angebracht zu sein. Der Mechanismus, der dazu ausgelegt ist, eine in den Inhalator eingesetzte Kartusche aus einer Verwahrposition aufzunehmen und zur Dosierposition zu bringen, kann so konstruiert sein, dass er manuell oder automatisch wirkt, zum Beispiel, wenn er die Vorrichtung aus einer offenen Auslegung heraus schließt. In einer Ausführungsform umfasst der Mechanismus zum Umstellen einer Kartusche einen Schiebeeinsatz oder Schlitten, der am Mundstück angebracht ist und beweglich am Gehäuse angebracht ist. In einer anderen Ausführungsform ist der Mechanismus am Inhalator montiert oder an diesen angepasst und umfasst einen Getriebemechanismus/Zahnmechanismus, der zum Beispiel mit einem Gelenk der Inhalatorvorrichtung einstückig verbaut ist. In noch einer anderen Ausführungsform umfasst der Mechanismus, der betriebsmäßig dazu ausgelegt ist, die Kartusche aufzunehmen und aus einer Verwahrposition zu einer Dosierposition zu bringen, einen Nocken, der die Kartusche zum Beispiel bei einer Drehung des Gehäuses oder Mundstücks umstellen kann.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Trockenpulverinhalator als ein für einen Einzelgebrauch bestimmter Einzeldosis-Wegwerfinhalator hergestellt sein, der mit einem Pulverbehälter versehen ist, der dazu ausgelegt ist, ein Medikament in Pulverform zu enthalten, wobei der Inhalator eine erste und eine zweite Konfiguration haben kann, wobei es sich bei der ersten Konfiguration um eine Verwahrkonfiguration und der zweiten Konfiguration um eine Dosier-/Abgabekonfiguration handelt. In dieser Ausführungsform kann der Inhalator mit oder ohne Mechanismus zum Umstellen des Pulverbehälters versehen sein. Nach diesen Aspekten der letztgenannten Ausführungsform kann der Behälter direkt durch den Benutzer umgestellt werden.
In noch einer anderen Ausführungsform umfasst ein Inhalator einen Behältereinsatzbereich, der dazu ausgelegt ist, einen Behälter aufzunehmen, und ein Mundstück mit mindestens zwei Einlassöffnungen und mindestens einer Auslassöffnung; wobei eine Einlassöffnung der mindestens zwei Einlassöffnungen in Fluidverbindung mit dem Behälterbereich steht, und eine der mindestens zwei Einlassöffnungen in Fluidverbindung mit der mindestens einen Auslassöffnung steht, und zwar über einen Strömungsweg, der dazu ausgelegt ist, den Behälterbereich zu umgehen.
In einer Ausführungsform hat der Inhalator entgegengesetzte Enden wie etwa ein proximales Ende zum Kontakt mit den Lippen oder dem Mund eines Benutzers, und ein distales Ende, und umfasst ein Mundstück und einen Medikamentenbehälter; wobei das Mundstück eine Oberseite und einen Boden oder eine Unterseite umfasst. Die Mundstückunterseite hat einen ersten Bereich, der relativ flach ausgelegt ist, um einen Behälter in einer abgedichteten oder Verwahrauslegung zu halten, und einen zweiten Bereich angrenzend an den ersten Bereich, der in Bezug auf den ersten Bereich erhöht ist. In dieser Ausführungsform ist der Behälter aus der Verwahrauslegung zur Dosierauslegung und umgekehrt beweglich, und in der Dosierauslegung bilden der zweite, erhöhte Bereich der Mundstückunterseite und der Behälter einen Lufteinlassdurchgang, um Umgebungsluft in das Innenvolumen des Behälter eintreten zu lassen bzw. das Innere des Behälters der Umgebungsluft auszusetzen. In einer Ausführungsform kann das Mundstück mehrere Öffnungen haben, zum Beispiel eine Einlassöffnung, eine Auslassöffnung und mindestens eine Öffnung, um in einer Abgabe- oder Dosierposition eine Verbindung mit einem Medikamentenbehälter herzustellen, und kann dazu ausgelegt sein, integral angebrachte Felder zu haben, die sich von den Unterflächenseiten des Inhalators erstrecken und Flansche aufweisen, die zur Mitte des Inhalatormundstücks hin vorstehen, die als Laufspuren und Halterung für den Behälter am Mundstück dienen, so dass sich der Behälter entlang der Laufspuren aus der Verwahrposition zu einer Abgabe- oder Dosierposition und auf Wunsch zurück zur Verwahrung bewegen kann. In einer Ausführungsform ist der Medikamentenbehälter mit flügelartigen Vorsprüngen oder Winglets ausgelegt, die sich von seinem oberen Rand erstrecken, um sich den Flanschen an den Mundstückwänden anzupassen. In einer Ausführungsform kann der Medikamentenbehälter nach dem Dosieren manuell durch einen Benutzer oder mittels eines Schlittens, eines Schiebeeinsatzes oder eines Wagens aus der Verwahrposition zu einer Dosierposition und zurück bewegt werden.
In einer anderen Ausführungsform kann ein für Einmalgebrauch bestimmter Einzeldosis-Wegwerfinhalator so aufgebaut sein, dass er einen eingebauten Schlitten aufweist und passend zum Mundstück ausgelegt ist. In dieser Ausführungsform kann eine Brücke am Schlitten an einem Bereich des Medikamentenbehälters anstoßen oder anliegen, um den Behälter entlang der Mundstückwandlaufspuren aus der Verwahrposition zur Abgabe- oder Dosierposition zu bewegen. In dieser Ausführungsform kann der Schlitten manuell betätigt werden, um den Behälter auf den Mundstücklaufspuren zu bewegen.
In einer Ausführungsform umfasst der Trockenpulverinhalator einen Lufteinlass oder mehrere Lufteinlässe und einen Luftauslass oder mehrere Luftauslässe. Wenn der Inhalator geschlossen ist, kann mindestens ein Lufteinlass eine Strömung in den Inhalator einfließen lassen und mindestens ein Lufteinlass lässt eine Strömung in ein Kartuschenfach oder das zur Inhalation angepasste Innere der Kartusche oder des Behälters einfließen. In einer Ausführungsform hat der Inhalator eine Öffnung, die vom Aufbau her dazu ausgelegt ist, mit dem Kartuscheneinsatzbereich und mit einer Kartuscheneinlassöffnung in Verbindung zu stehen, wenn sich der Kartuschenbehälter in einer Dosierposition befindet. Eine in das Kartuscheninnere eintretende Strömung kann aus der Kartusche durch einen Auslass oder Abgabeöffnungen austreten; oder eine in den Behälter eines Inhalators eintretende Strömung kann durch mindestens eine der Abgabeöffnungen austreten. In dieser Ausführungsform ist/sind die Kartuscheneinlassöffnung/en vom Aufbau her so ausgelegt, dass die gesamte oder ein Teil der Luftströmung, die in das Innere der Kartusche eintritt, zur Auslass- oder Abgabeöffnung/en gelenkt wird. Der Medikamentenbehälter ist vom Aufbau her dazu ausgelegt, zwei entgegengesetzte, relativ krummlinige Seiten zu haben, die eine Luftströmung lenken können. In dieser Ausführungsform kann eine Strömung, die während einer Inhalation in den Lufteinlass eintritt, im Inneren des Behälters um eine zur Achse der Abgabeöffnungen relativ senkrechte Achse zirkulieren, und dadurch kann die Strömung ein in der Kartusche in Pulverform enthaltenes Medikament anheben, durchwirbeln und wirksam fluidisieren. In dieser und anderen Ausführungsform/en kann fluidisiertes Pulver im Luftkanal weiter zu feineren Pulverpartikeln desagglomeriert werden, und zwar durch eine Veränderung in der Richtung oder Geschwindigkeit, d. h. eine Beschleunigung oder Abbremsung der Partikel im Strömungsdurchgang. In manchen Ausführungsformen kann die Veränderung in der Beschleunigung oder Abbremsung dadurch bewerkstelligt werden, dass der Winkel und die Geometrien zum Beispiel der Abgabeöffnung/en, des Mundstückkanals und/oder seine Grenzflächen verändert werden. Bei den hiermit beschriebenen Inhalatoren handelt es sich bei dem Mechanismus zur Fluidisierung und Beschleunigung der sich durch den Inhalator bewegenden Partikel um Verfahren, durch die eine Desagglomerierung und Abgabe einer Trockenpulverformulierung erfolgt.
In besonderen Ausführungsformen umfasst ein Verfahren zum Desagglomerieren und Dispergieren einer Trockenpulverformulierung einen oder mehrere Schritt/e wie etwa ein Unwälzen in einem primären Behälterbereich, das durch eine in den Behälter eintretende Strömung gestartet und verstärkt wird; eine schnelle Beschleunigung von Pulver in der den Behälter durch die Abgabeöffnungen verlassenden Strömung; ein weiteres Beschleunigen des Pulvers, das durch eine Änderung in der Richtung oder Geschwindigkeit induziert wird, wenn das Pulver aus der Abgabeöffnung austritt; ein Abscheren von in einem Strömungsgefälle eingeschlossenen Pulverpartikeln, wobei die Strömung an der Oberseite des Partikels schneller ist als die Strömung an der Unterseite des Partikels; eine Strömungsabbremsung aufgrund einer Aufweitung der Querschnittsfläche im Mundstückluftkanal; eine Ausdehnung von Luft, die aufgrund dessen in einem Partikel eingeschlossen ist, dass sich der Partikel aus einem Bereich höheren Drucks in einen Bereich niedrigeren Drucks bewegt, oder aufgrund von Kollisionen zwischen Partikeln und Strömungskanalwänden an irgendeinem Punkt in den Strömungsdurchgängen.
In einer anderen Ausführungsform umfasst ein Trockenpulverinhalator ein Mundstück; einen Schlitten, Schiebeeinsatz oder einen Wagen, ein Gehäuse, ein Gelenk und einen Zahnmechanismus, der dazu ausgelegt ist, eine Bewegung des Schlittens oder Schiebeeinsatzes zu bewirken; wobei das Mundstück und das Gehäuse durch das Gelenk beweglich befestigt sind.
Kartuschen zum Gebrauch mit dem Trockenpulverinhalator können irgendein Trockenpulvermedikament zur Inhalation enthaltend hergestellt werden. In einer Ausführungsform ist die Kartusche vom Aufbau her dazu ausgelegt, an einen bestimmten Trockenpulverinhalator anpassbar zu sein und kann in beliebiger Größe und Form hergestellt werden, die von der Größe und Form des Inhalators abhängt, mit dem sie verwendet werden soll, zum Beispiel, wenn der Inhalator einen Mechanismus hat, der für eine Translationsbewegung oder für eine Rotationsbewegung sorgt. In einer Ausführungsform kann die Kartusche mit einem Sicherungsmechanismus ausgelegt sein, zum Beispiel einen abgeschrägten Rand am Kartuschenoberteil haben, der einem passenden abgeschrägten Rand in einem Inhalator entspricht, so dass die Kartusche im Gebrauch gesichert ist. In einer Ausführungsform umfasst die Kartusche einen Behälter und einen Deckel oder eine Abdeckung, wobei der Behälter an eine Oberfläche des Deckels angepasst und in Bezug auf den Deckel beweglich sein kann, oder der Deckel auf dem Behälter beweglich sein kann und je nach seiner Stellung verschiedene Auslegungen annehmen kann, zum Beispiel eine Verwahrkonfigurtaion, eine Dosierkonfiguration oder eine Konfiguration nach Gebrauch. Alternativ kann der Deckel abnehmbar sein. Eine beispielhafte Ausführungsform kann eine Umschließung, um ein Medikament zu enthalten, umfassen, die mit mindestens einer Einlassöffnung ausgelegt ist, um eine Strömung in die Umschließung einfließen zu lassen; mindestens einer Abgabeöffnung, um eine Strömung aus der Umschließung ausfließen zu lassen; wobei die Einlassöffnung dazu ausgelegt ist, im Ansprechen auf ein Druckgefälle zumindest einen Teil der Strömung zur Abgabeöffnung oder zu den sich der Abgabeöffnung in der Umschließung nähernden Partikel zu lenken. Die Abgabeöffnung oder -öffnungen und die Eintrittsgasöffnung kann/können jeweils unabhängig eine Form wie etwa eine längliche, rechteckige, kreisförmige, dreieckige, quadratische und ovale Form haben und sich in nächster Nähe zueinander befinden. Während der Inhalation lässt eine an den Inhalator angepasste Kartusche in einer Dosierposition eine Luftströmung in die Umschließung eintreten und sich mit dem Pulver vermischen, um das Medikament zu fluidisieren. Das fluidisierte Medikament bewegt sich so in der Umschließung, dass das Medikament nach und nach aus der Umschließung durch die Abgabeöffnung austritt, wobei das fluidisierte Medikament, das aus der Abgabeöffnung austritt, durch eine sekundäre Strömung abgeschert und verdünnt wird, die nicht aus der Umschließung stammt. In einer Ausführungsform rotiert die Luftströmung im Innenvolumen rundumlaufend, um ein in Pulverform vorliegendes Medikament in dem Behälter oder der Umschließung anzuheben und die mitgeführten Pulverpartikel oder die Pulvermasse im Innenvolumen des Behälters zu rezirkulieren, wodurch die Strömung zum Unwälzen angeregt wird, bevor die Partikel aus Abgabeöffnungen des Behälter oder einer oder mehreren der Inhalatoreinlassöffnungen oder Luftauslass- oder Abgabeöffnungen austreten, und wobei die Rezirkulationsströmung eine Verwirbelung hervorrufen kann oder eine wirbelfreie Luftströmung im Innenvolumen wirkt, um das Medikament zu desagglomerieren. In einer Ausführungsform ist die Rotationsachse größtenteils senkrecht zur Schwerkraft. In einer anderen Ausführungsform ist die Rotationsachse größtenteils parallel zur Schwerkraft. Die sekundäre Strömung, die nicht aus dem Inneren der Umschließung stammt, wirkt weiter, um das Medikament zu desagglomerieren. In dieser Ausführungsform entsteht die Druckdifferenz durch das Einatmen des Benutzers.
Eine Kartusche für einen Trockenpulverinhalator, die Folgendes umfasst: eine Umschließung, die dazu ausgelegt ist, ein Medikament zu enthalten; mindestens eine Einlassöffnung, um eine Strömung in die Umschließung einfließen zu lassen, und mindestens eine Abgabeöffnung, um eine Strömung aus der Umschließung ausfließen zu lassen, wobei die mindestens eine Einlassöffnung dazu ausgelegt ist, zumindest einen Teil der Strömung, die an der mindestens einen Einlassöffnung eintritt, im Ansprechen auf eine Druckdifferenz zu der mindestens einen Abgabeöffnung in der Umschließung zu lenken.
Eine Einzeldosiskartusche für einen Inhalator, die Folgendes umfasst: ein im Wesentlichen flaches, Kartuschenoberteil mit pfeilartiger Konfiguration und mit einer oder mehreren Einlassöffnung/en, einer oder mehreren Abgabeöffnungen und zwei sich nach unten erstreckenden Seitenwänden, und wobei jede der zwei Seitenwände eine Laufspur aufweist; und einen Behälter, der beweglich in die Laufspur der Seitenwände des Kartuschenoberteils eingesetzt ist und eine Kammer umfasst, die so ausgelegt ist, dass sie eine retativ becherförmige Form mit zwei relativ flachen und parallelen Seiten und einem relativ gerundeten Boden und eine Innenfläche hat, die ein Innenvolumen definiert; wobei der Behälter so ausgelegt werden kann, dass er eine Verwahrposition und eine Dosierposition mit dem Kartuschenoberteil einnimmt; wobei sich im Gebrauch mit einem Trockenpulverinhalator während einer Inhalation eine Strömung, die in das Innenvolumen eintritt, bei ihrem Eintritt in das Innenvolumen verzweigt, wobei ein Teil der Strömung durch die eine oder mehreren Abgabeöffnung/en austritt, und ein Teil der Strömung im Inneren des Innenvolumens rotiert und ein Pulver in dem Innenvolumen anhebt, bevor sie aus den Abgabeöffnungen austritt.
In einer Ausführungsform wird ein Inhalationssystem zur Lungenmedikamentabgabe bereitgestellt, das Folgendes umfasst: einen Trockenpulverinhalator, der ein Gehäuse und ein Mundstück mit einer Einlass- und einer Auslassöffnung, einem Luftkanal zwischen dem Einlass und dem Auslass und einer Öffnung, die vom Aufbau her dazu ausgelegt ist, eine Kartusche aufzunehmen; einen Kartuschenanbringungsmechanismus wie etwa einen Schlitten; eine Kartusche, die dazu ausgelegt ist, an den Trockenpulverinhalator angepasst zu sein und ein Trockenpulvermedikament zur Inhalation zu enthalten, umfasst; wobei die Kartusche einen Behälter und einen Deckel mit einer oder mehreren Einlassöffnung/en oder einer oder mehreren Abgabeöffnungen umfasst; das Trockenpulverinhalatorsystem im Gebrauch eine vorbestimmte Luftströmungsbilanzverteilung durch die Kartusche in Bezug auf die an den Patienten abgegebene Gesamtströmung hat.
In den hiermit offenbarten Ausführungsformen umfasst das Trockenpulverinhalatorsystem eine vorbestimmte Massenströmungsbilanz im Inhalator. Zum Beispiel wird eine Strömungsbilanz von ungefähr 10% bis 70% der aus dem Inhalator austretenden und in den Patienten eintretenden Gesamtströmung durch die Abgabeöffnungen abgegeben oder durch die Kartusche geleitet, wohingegen ungefähr 30% bis 90% aus anderen Kanälen des Inhalators erzeugt werden. Darüber hinaus kann sich eine Umgehungsströmung oder eine Strömung, die nicht in die Kartusche ein- und aus dieser austritt, mit der aus der Abgabeöffnung der Kartusche im Inhalator austretenden Strömung wiederverbinden, um das fluidisierte Pulver vor dem Austritt aus dem Mundstück zu verdünnen, zu beschleunigen und schließlich zu desagglomerieren.
In den hier beschriebenen Ausführungsformen ist der Trockenpulverinhalator mit relativ starren Luftkanälen bzw. einem relativ starren Rohrleitungssystem und hohen Strömungswiderstandswerten versehen, um das Desagglomerieren von in Pulverform vorliegendem Medikament zu maximieren und die Abgabe zu erleichtern. Dementsprechend wird eine wirksame und konsistente Pulvermedikamentabgabe aus dem Inhalator nach wiederholtem Gebrauch erzielt, weil die Inhalatoren mit Luftkanalgeometrien ausgestattet sind, die gleich bleiben und nicht verändert werden können. In manchen Ausführungsformen wird das Trockenpulvermedikament in weniger als ca. 3 Sekunden oder im Allgemeinen weniger als einer Sekunde gleichmäßig aus dem Inhalator abgegeben. In manchen Ausführungsformen kann das Inhalatorsystem einen hohen Widerstandswert von z. B. ca. 0,065 bis ca. 0,200 (√kPa)/Liter pro Minute haben. Deshalb erzeugen in dem System Spitzeninhalationsdruckabfälle von zwischen 2 und 20 kPa sich ergebende Spitzenströmungsraten von zwischen ca. 7 und 70 Liter pro Minute. Diese Strömungsraten führen dazu, dass mehr als 75% des Kartuscheninhalts in Füllmassen zwischen 1 und 30 mg abgegeben werden. In manchen Ausführungsformen werden diese Leistungsmerkmale durch Endverbraucher mit einem einzigen Inhalationsvorgang erzielt und erzeugen einen Kartuschenaustragprozentsatz von mehr als 90%. In manchen Ausführungsformen sind der Inhalator und das Kartuschensystem dazu ausgelegt, eine Einzeldosis durch Abgabe von Pulver aus dem Inhalator als kontinuierliche Strömung oder als einen oder mehrere Pulverstößen bereitzustellen, die an einen Patienten abgegeben werden.
In einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum wirksamen Desagglomerieren einer Trockenpulverformulierung während einer Inhalation in einem Trockenpulverinhalator bereitgestellt. Das Verfahren kann die Schritte umfassen, Bereitstellen eines Trockenpulverinhalators, der einen Behälter umfasst, der einen Lufteinlass, Abgabeöffnungen, die mit einem Mundstückluftkanal in Verbindung stehen, aufweist, und eine Formulierung enthält und an eine die Formulierung benötigende Person abgibt; Erzeugen einer Luftströmung im Inhalator durch das Einatmen der Person, so dass ca. 10 bis ca. 70% der in den Inhalator eintretenden Luftströmung in den Behälter eintritt und aus diesem austritt; Zulassen, dass die Luftströmung in den Behältereinlass eintritt, die Formulierung in einer zu den Abgabeöffnungen senkrechten Achse zum Fluidisieren der Formulierung umwälzt und in Taumelbewegung versetzt, um eine fluidisierte Formulierung zu ergeben; Beschleunigen dosierter Mengen an fluidisierter Formulierung durch die Abgabeöffnungen und im Luftkanal, und Abbremsen der fluidisierte Formulierung enthaltenden Luftströmung im Mundstückluftkanal des Inhalators, bevor sie die Person erreicht.
In einer anderen Ausführungsform wird ein Verfahren zum Desagglomerieren und Dispergieren einer Trockenpulverformulierung zur Inhalation bereitgestellt, das folgende Schritte umfasst: Erzeugen einer Luftströmung in einem Trockenpulverinhalator, der ein Mundstück und einen Behälter umfasst, der mindestens eine Einlassöffnung und mindestens eine Abgabeöffnung aufweist und eine Trockenpulverformulierung enthält; wobei der Behälter einen Luftdurchgang zwischen mindestens einer Einlassöffnung und mindestens einer Abgabeöffnung bildet, und die Einlassöffnung einen Teil der in den Behälter eintretenden Luftströmung zu mindestens einer Abgabeöffnung lenkt; Zulassen, dass die Luftströmung Pulver im Behälter in einer zu der mindestens einen Abgabeöffnung im Wesentlichen senkrechten Achse in Taumelbewegung versetzt, um das Trockenpulvermedikament in dem Behälter anzuheben und zu mischen, um ein Luftstrom/Medikament-Gemisch zu bilden; und Beschleunigen der aus dem Behälter durch die mindestens eine Abgabeöffnung austretenden Luftströmung. In einer Ausführungsform ist das Inhalatormundstück so ausgelegt, dass es einen sich nach und nach aufweitenden Querschnitt hat, um Strömung abzubremsen und eine Pulverablagerung im Inneren des Inhalators zu minimieren und eine maximale Abgabe von Pulver an den Patienten zu fördern. In einer Ausführungsform kann z. B. die Querschnittsfläche des im Mund anzuordnenden Bereichs eines Inhalators ca. 0,05 cm² bis ca. 0,25 cm² über eine ungefähre Länge von ca. 3 cm betragen. Diese Maße hängen von der Pulverart, die mit dem Inhalator verwendet wird, und den Maßen des Inhalators selbst ab.
Eine Kartusche für einen Trockenpulverinhalator, die Folgendes umfasst: ein Kartuschenoberteil und einen Behälter, der ein Innenvolumen bildet; wobei das Kartuschenoberteil eine Unterseite hat, die sich über den Behälter erstreckt; wobei die Unterseite dazu ausgelegt ist, den Behälter in Eingriff zu nehmen und einen Bereich umfasst, um das Innenvolumen zu enthalten, und einen Bereich, um das Innenvolumen der Umgebungsluft auszusetzen.
In einer alternativen Ausführungsform wird ein Verfahren zur Abgabe von Partikeln durch eine Trockenpulverabgabevorrichtung bereitgestellt, das Folgendes umfasst: Einsetzen einer Kartusche zur Verwahrung und Abgabe von Partikeln, die eine die Partikel umschließende Umschließung, eine Abgabeöffnung und eine Eintrittsgasöffnung umfasst, in die Abgabevorrichtung; wobei die Umschließung, die Abgabeöffnung und die Eintrittsgasöffnung so ausgerichtet sind, dass, wenn ein Eintrittsgas in die Eintrittsgasöffnung eintritt, die Partikel durch mindestens eine wie vorstehend beschriebene Desagglomerierungsart desagglomeriert werden, um die Partikel zu trennen, und die Partikel zusammen mit einem Teil des Eintrittsgases durch die Abgabeöffnung abgegeben werden; gleichzeitig zwangsläufiges Leiten eines Gases durch einen mit der Abgabeöffnung in Verbindung stehenden Abgabekanal, wodurch bewirkt wird, dass das Eintrittsgas in die Eintrittsgasöffnung eintritt, die Partikel desagglomeriert und die Partikel zusammen mit einem Teil des Eintrittsgases durch die Abgabeöffnung abgegeben werden; und Abgeben der Partikel durch einen Abgabekanal der Vorrichtung, zum Beispiel in einem Inhalatormundstück. Um in der hier beschriebenen Ausführungsform eine Pulverdesagglomerierung zu bewirken, kann der Trockenpulverinhalator vom Aufbau her mit einer oder mehreren Pulverdesagglomerierungszone/n ausgelegt und versehen sein, wobei die Desagglomerierungszonen während eines Inhalationsvorgangs die Verwirbelung eines Pulver durch eine in den Inhalator eintretenden Luftströmung, die Beschleunigung der ein Pulver enthaltenden Luftströmung, die Abbremsung der ein Pulver enthaltenden Strömung, das Abscheren von Pulverpartikeln, die Ausdehnung von in den Pulverpartikeln eingeschlossener Luft und/oder Kombinationen von diesen erleichtern kann.
In einer anderen Ausführungsform umfasst das Inhalationssystem einen atembetriebenen Trockenpulverinhalator, eine Kartusche, die ein Medikament enthält, wobei das Medikament zum Beispiel eine Medikamentenformulierung zur pulmonalen Darreichung wie etwa eine Zusammensetzung, die ein Diketopiperazin und einen Wirkstoff umfasst, enthalten kann. In manchen Ausführungsformen umfasst der Wirkstoff Peptide und Proteine, wie etwa Insulin, Glucagon-artiges Peptid 1, Oxyntomodulin, Peptid YY, Exendin, deren Analoge u. dgl. Das Inhalationssystem der Erfindung kann zum Beispiel in Verfahren zum Behandeln von Zuständen verwendet werden, die eine eingegrenzte oder systemische Zuführung eines Medikaments erforderlich machen, zum Beispiel in Verfahren zur Behandlung von Diabetes, prädiabetischen Zuständen, Atemwegsinfektion, Lungenkrankheit und Adipositas. In einer Ausführungsform umfasst das Inhalationssystem ein Set, das mindestens einen jeder der Bestandteile des Inhalationssystems zur Behandlung der Krankheit oder Störung umfasst.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 stellt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Trockenpulverinhalators in einer geschlossenen Position dar.
2 stellt eine perspektivische Ansicht des Trockenpulverinhalators von 1 dar, die den Trockenpulverinhalator in einer teilweise geöffneten Position zeigt.
3 stellt eine perspektivische Ansicht des Trockenpulverinhalators von 1 dar, die den Inhalator in einer voll geöffneten Kartuscheneinlege-/Kartuschenentnahmeposition zeigt und das Innenfach des Inhalators darstellt.
4A stellt eine perspektivische Ansicht des Inhalators von 1 dar, die den Inhalator in einer voll geöffneten Kartuscheneinlege-/Kartuschenentnahmeposition zeigt und seine Innenfläche einschließlich der inneren Fläche des Inhalatormundstücks darstellt. 4B stellt eine perspektivische Ansicht des Trockenpulverinhalators von 4A dar, die den Inhalator in der voll geöffneten Kartuscheneinlege-/Kartuschenentnahmeposition und die Kartusche zeigt, die zum Einsetzen in den Inhalator ausgelegt ist. Bei 4C handelt es sich um den in 4A und 4B gezeigten Inhalator und zeigt eine im Kartuschenhalter eingesetzte Kartusche.
5 stellt den Trockenpulverinhalator von 1 mit einer Kartusche und in einer voll geöffneten Position dar, der in einem Mittellängsschnitt gezeigt ist und eine Kartusche im Halter enthält, wobei sich der Kartuschenbehälter in der Verwahrposition befindet.
6 stellt den Trockenpulverinhalator von 1 mit einer Kartusche und in einer teilweise geöffneten Position dar, der in einem Mittellängsschnitt gezeigt ist und eine Kartusche im Halter enthält, wobei sich die Kartusche in einer Verwahrposition befindet.
7 stellt den Trockenpulverinhalator von 1 mit einer Kartusche und in einer geschlossenen Position dar, der in einem Mittellängsschnitt gezeigt ist und eine Kartusche im Halter enthält, wobei sich die Kartusche in einer Dosierposition befindet.
8 stellt eine Draufsicht auf den Trockenpulverinhalator von 1 in einer voll geöffneten Auslegung dar und zeigt die Innenfachbestandteile des Inhalators.
9 stellt eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform des Trockenpulverinhalators in der geschlossenen oder Inhalationsposition dar.
10 stellt den Trockenpulverinhalator von 9 in einer geöffneten Position dar und zeigt eine in den Kartuschenhalter eingesetzte Kartusche, wobei sich die Kartusche in einer Verwahrposition befindet.
11A und 11B stellen die Trockenpulverinhalatorausführungsform von 9 in einer geöffneten (11A) und einer geschlossenen (11B) Position in einem Mittellängsschnitt dar, wobei sich die Kartusche im Kartuschenhalter in der Verwahr- bzw. Dosierposition befindet.
12 stellt eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform des Trockenpulverinhalators in der geschlossenen Position dar.
13 stellt eine perspektivische Ansicht der Trockenpulverinhalatorausführungsform von 12 in einer offenen Position dar, die das Innenfach des Inhalators zeigt.
14 stellt die Ausführungsform von 12 in einer geöffneten Einlege-/Entnahmeposition dar, wobei eine Kartusche in der Verwahrposition in den Halter eingesetzt ist.
15A stellt die Ausführungsform von 12, die den Trockenpulverinhalator in der geschlossenen Position zeigt, als Querschnitt durch die Längsachse dar. Der Zahnmechanismus zum Öffnen und Schließen der Kartusche und zum Öffnen und Schließen des Inhalators ist zu sehen. 15B stellt die Ausführungsform von 12 dar, die den Trockenpulverinhalator in der geschlossenen Position als Querschnitt durch die Mittellängsachse zeigt.
15C stellt eine alternative Ausführungsform des Inhalators von 12 dar, die eine isometrische Ansicht des Inhalators in einer geschlossenen Position zeigt. 15D, 15E, 15F, 15G und 15H stellen jeweils eine Seiten-, Draufsicht, Untersicht-, proximale bzw. distale Ansicht des Inhalators von 15C dar. 15I stellt eine perspektivische Ansicht des Inhalators von 15C in einer offenen Auslegung dar, die eine entsprechende Kartusche und eine Mundstückabdeckung zeigt. 15J stellt eine isometrische Ansicht des Inhalators von 15I in einer offenen Auslegung mit einer in den Halter eingesetzten Kartusche dar. 15K stellt den Inhalator von 15C im Querschnitt durch die Mittellängsachse mit einer in den Kartuschenhalter eingesetzten Kartusche und in einer Dosierauslegung und der geschlossenen Konfiguration 15J dar.
16 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform des Trockenpulverinhalators in der geschlossenen Position.
17 veranschaulicht die Ausführungsform von 16 in einer geöffneten Einlege-/Entnahmeposition mit einer in den Kartuschenhalter eingesetzten Kartusche.
18 veranschaulicht die Ausführungsform von 16 in einer geschlossenen Inhalationsposition mit einer in einer Dosierkonfiguration in den Kartuschenhalter eingesetzten Kartusche.
19 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines Trockenpulverinhalators für Einmalgebrauch, die den Behälter in einer Verwahrkonfiguration zeigt.
20 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des in 19 gezeigten Inhalators, wobei sich der Inhalator in der Dosierkonfiguration befindet, die Luft durch das Innere des Pulververwahrbechers fließen lässt.
21 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des in 19 gezeigten Inhalator im Mittellängsschnitt, wobei sich der Inhalator in einer Verwahrkonfiguration befindet.
22 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des in 20 gezeigten Inhalator im Längsschnitt, wobei sich der Inhalator in der Dosierauslegung befindet.
23 stellt eine Unteransicht der Ausführungsform von 19 dar, die eine Unterseite der Trockenpulverinhalatorbestandteile zeigt.
24 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht noch einer anderen Ausführungsform eines Trockenpulverinhalators für Einmalgebrauch, die die konfiguration zeigt.
25 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des Inhalators von 23, wobei die Dosierkonfiguration gezeigt ist, die Luft durch das Innere des Medikamentenbehälters strömen lässt.
26 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des in 24 gezeigten Inhalators im Mittellängsschnitt, wobei der Medikamentenbehälter in einer Verwahr- oder geschlossenen Position gezeigt ist.
27 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des in 24 gezeigten Inhalators im Mittellängsschnitt, wobei der Medikamentenbehälter in einer Dosierposition gezeigt ist.
28 ist eine perspektivische Unteransicht des Inhalators von 24, die die Unterseitenbestandteile des Inhalators zeigt.
29 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht noch einer anderen Ausführungsform des Trockenpulverinhalators, die die Verwahrkonfiguration zeigt.
30A und 30B veranschaulichen perspektivische Ansichten des Inhalators von 29 in einer geöffneten Position und zeigen eine in einer Verwahr- oder geschlossenen Position eingesetzte Kartusche.
31 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des in 30 gezeigten Inhalators im Mittellängsschnitt in der offenen Auslegung, wobei der Medikamentenbehälter in einer Verwahrposition gezeigt ist.
32 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des in 31 gezeigten Inhalators im Mittellängsschnitt, wobei der Medikamentenbehälter in einer Verwahrposition gezeigt ist und der Mundstückabschnitt an dem Gehäuse gesichert wurde.
33 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des in 29 gezeigten Inhalators und zeigt den Inhalator in einer Dosierposition.
34 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des in 33 gezeigten Inhalators im Mittellängsschnitt, wobei der Medikamentenbehälter in einer Dosierposition gezeigt ist.
35 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Kartuschenausführungsform zur Verwendung mit dem Inhalator von 1, wie auch in 4B gezeigt ist, die die Kartusche in einer Verwahrkonfiguration darstellt.
36 veranschaulicht eine Draufsicht auf die Kartuschenausführungsform von 35, die die Bestandteilstrukturen der Kartuschenoberseite zeigt.
37 veranschaulicht eine Unteransicht der Kartuschenausführungsform von 35. die die Bestandteilstrukturen der Kartuschenunterseite zeigt.
38A veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Kartuschenausführungsform von 35 im Mittellängsquerschnitt und in einer Verwahrauslegung. 38B veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Kartuschenausführungsform von 35 im Mittellängsquerschnitt und in einer Dosierauslegung.
39A stellt eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform einer Kartusche in einer Verwahrauslegung dar. 39B bis 39F stellen die in 39A gezeigte Kartuschenausführungsform in einer Drauf-, Unter-, proximalen, distalen bzw. Seitenansicht dar. 39G stellt eine perspektivische Ansicht der in 39A gezeigten Kartuschenausführungsform in einer Dosierkonfiguration dar. 39H und 39I sind Querschnitte durch die Längsachse der Kartuschenausführungsform von 39A bzw. 39G.
40 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Kartuschenausführungsform zur Verwendung mit dem Inhalator von 29, die die Kartusche in einer Verwahrauslegung zeigt.
41 veranschaulicht eine in ihre Einzelteile zerlegte Ansicht der Kartuschenausführungsform von 40 und zeigt die Bestandteile der Kartusche.
42 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Kartuschenausführungsform von 40 im Mittellängsquerschnitt in einer Verwahrkonfiguration.
43 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Kartuschenausführungsform von 40 in einer Dosierkonfiguration.
44 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Kartuschenausführungsform von 38 in einem Mittellängsquerschnitt und in einer Dosierkonfiguration.
45 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer alternativen Kartuschenausführungsform zur Verwendung mit einem Trockenpulverinhalator und zeigt die Kartusche in einer Verwahrkonfiguration.
46A veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Kartuschenausführungsform von 45 zur Verwendung mit eine Trockenpulverinhalator und zeigt die Kartusche in einer Dosierauslegung.
46B veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Kartuschenausführungsform von 45 in einem Mittellängsquerschnitt und in einer Dosierkonfiguration.
47A veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer alternativen Kartuschenausführungsform zur Verwendung mit einem Trockenpulverinhalator und zeigt die Kartusche in einer Verwahrkonfiguration.
47B veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Kartuschenausführungsform von 47A zur Verwendung mit einem Trockenpulverinhalator und zeigt die Kartusche in einer Dosierkonfiguration.
48 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines Trockenpulverinhalators, der in einer geöffneten Auslegung gezeigt ist.
49 veranschaulicht eine in ihre Einzelteile zerlegte Ansicht der Inhalatorausführungsform von 48 und zeigt die Inhalatorbestandteile.
50 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des Inhalators von 48 in der offenen Auslegung und zeigt die Art und Ausrichtung einer in den Inhalatorhalter einzusetzenden Kartusche.
51 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des Inhalators von 50 in der offenen Auslegung und zeigt eine in den Inhalator eingesetzte Kartusche.
52 veranschaulicht einen Mittellängsschnitt des in 51 dargestellten Inhalators und zeigt den Kartuschenbehälter in der Verwahrauslegung und in Kontakt mit dem Schlitten und den Zahnmechanismus in Kontakt mit dem Schlitten.
53 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des Inhalators von 50 in der geschlossenen Auslegung und mit einer Kartusche im Halter.
54 veranschaulicht einen Mittellängsschnitt des in 53 dargestellten Inhalators und zeigt den Kartuschenbehälter in der Dosierkonfiguration und den durch den Behälter hergestellten Luftströmungsdurchgang.
55 ist eine schematische Darstellung der wie durch die Pfeile dargestellten Strömungsbewegung im Pulververwahrbereich eines Trockenpulverinhalators.
56 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Trockenpulverinhalators und zeigt die wie durch die Pfeile angegebenen Strömungswege und Strömungsrichtung durch den Inhalator.
57 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Mehrfachdosisausführungsform eines Trockenpulverinhalators.
58 veranschaulicht eine in ihre Einzelteile zerlegte Ansicht der Inhalatorausführungsform von 57 und zeigt die Inhalatorbestandteile.
59 veranschaulicht eine perspektivische Unteransicht des Bestandteils 958 des in 58 dargestellten Inhalators.
60 veranschaulicht eine perspektivische Draufsicht auf die zusammengebauten Bestandteile des in 58 dargestellten Inhalators.
61 veranschaulicht eine perspektivische Draufsicht des Bestandteils 958 des in 58 dargestellten Inhalators.
62 veranschaulicht eine perspektivische Draufsicht auf Bestandteile der Gehäusebaugruppe des in 58 dargestellten Inhalators.
63 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des Kartuschenscheibensystems des in 58 dargestellten Inhalators.
64 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des in 63 dargestellten Kartuschenscheibensystems im Querschnitt.
65 veranschaulicht eine perspektivische Draufsicht auf die Gehäuseteilbaugruppe des in 57 und 58 dargestellten Inhalators.
66 veranschaulicht eine perspektivische Querschnittsansicht von Bestandteilen des in 58 dargestellten Inhalators.
67 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des in 57 dargestellten Inhalators im Querschnitt.
68 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines Mehrfachdosis-Trockenpulverinhalators.
69 veranschaulicht eine perspektivische Unteransicht des in 68 dargestellten Inhalators.
70 veranschaulicht eine Draufsicht der Inhalatorausführungsform von 68 und zeigt den Inhalatorkörper und das Mundstück.
71 veranschaulicht eine Vorderansicht des in 68 dargestellten Inhalators.
72 veranschaulicht eine Seitenansicht des in 68 dargestellten Inhalators.
73 veranschaulicht eine perspektivische, in ihre Einzelteile zerlegte Ansicht, die den unteren Kartuscheneinsatz entnommen zeigt, wobei nicht alle Bestandteile dargestellt sind.
74 veranschaulicht eine in ihre Einzelteile zerlegte Ansicht des in 68 dargestellten Inhalators und zeigt das Zahnantriebssystem.
75 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des Kartuschenscheibensystems des in 68 dargestellten Inhalators.
76 veranschaulicht eine Rückansicht des Kartuschenscheibensystems des in 68 dargestellten Inhalators.
77 veranschaulicht eine Vorderansicht des Kartuschenscheibensystems des in 68 dargestellten Inhalators.
78 veranschaulicht eine Unteransicht des Kartuschenscheibensystems des in 68 dargestellten Inhalators.
79 veranschaulicht eine Draufsicht auf eine Dichtungsscheibe des in 68 dargestellten Inhalators.
80 veranschaulicht eine grafische Darstellung von Messwerten eines Strömungs- und Druckverhältnisses auf Grundlage des Bernoulli-Prinzips für eine beispielhafte Ausführungsform des Strömungswiderstands eines Inhalators.
81 veranschaulicht die Partikelgrößenverteilung, die mit einem Laserbeugungsgerät unter Verwendung eines Inhalators und einer Kartusche erhalten wurde, die eine Trockenpulverformulierung zur Inhalation enthielt, die Insulin- und Fumaryldiketopiperazinpartikel umfasste.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In den hier offenbarten Ausführungsformen wird ein Trockenpulverinhalator, eine Kartusche für einen Trockenpulverinhalator und ein Inhalationssystem zur Abgabe von pharmazeutischen Medikamenten an einen Patienten über Inhalation offenbart. In einer Ausführungsform umfasst das Inhalationssystem einen atembetriebenen Trockenpulverinhalator und eine Kartusche, die eine pharmazeutische Formulierung enthält, die einen pharmazeutisch wirkenden Stoff oder Wirkstoff und einen pharmazeutisch zulässigen Träger umfasst. Der Trockenpulverinhalator wird in verschiedenen Formen und Größen bereitgestellt, kann wieder verwendbar oder für Einmalgebrauch, einfach zu verwenden sein, ist kostengünstig herzustellen und kann in einfachen Schritten in großen Mengen unter Verwendung von Kunststoffen oder anderen zulässigen Materialien hergestellt werden. Zusätzlichen zu Komplettsystemen bilden Inhalatoren, gefüllte Kartuschen und leere Kartuschen weitere hier offenbarte Ausführungsformen. Das vorliegende Inhalationssystem kann dazu ausgelegt werden, mit jeder Art von Trockenpulver verwendet zu werden. In einer Ausführungsform ist das Trockenpulver ein relativ kohäsives Pulver, das eine optimale Desagglomerierungsbedingung erforderlich macht. In einer Ausführungsform stellt das Inhalationssystem einen wieder verwendbaren, atembetriebenen Miniaturinhalator in Kombination mit Einmalgebrauchkartuschen bereit, die vordosierte Dosierungen einer Trockenpulverformulierung enthalten.
So wie der Begriff „Einzeldosisinhalator” hier verwendet wird, bezieht er sich auf einen Inhalator, der angepasst ist, einen einzelnen Behälter mit einer Trockenpulverformulierung aufzunehmen, und der eine Einzeldosis einer Trockenpulverformulierung durch Inhalation aus dem Behälter an einen Benutzer abgibt. Es sollte klar sein, dass in manchen Fällen mehrere Einzeldosierungen erforderlich sind, um einen Benutzer mit einer festgelegten Dosierung zu versorgen.
So wie der Begriff „Mehrfachdosis-Inhalator” hier verwendet wird, bezieht er sich auf einen Inhalator mit mehreren Behältern, wobei jeder Behälter eine vordosierte Dosis eines Trockenpulvermedikaments enthält und der Inhalator jedes einzelne Mal eine Einzeldosis eines Medikamentenpulvers durch Inhalation abgibt.
So wie hier verwendet, ist ein „Behälter” eine Umschließung, die dazu ausgelegt ist, eine Trockenpulverformulierung vorzuhalten oder zu enthalten, eine Pulver enthaltende Umschließung, und kann ein Aufbau mit oder ohne Deckel sein.
So wie hier verwendet, bezieht sich „Pulvermasse” auf eine Agglomeration von Pulverpartikeln oder ein Agglomerat mit unregelmäßigen Geometrien wie etwa Breite, Durchmesser und Länge.
So wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „Mikropartikel” auf ein Partikel mit einem Durchmesser von ca. 0,5 bis ca. 1000 μm, ungeachtet der genauen äußeren oder inneren Struktur. Jedoch sind für die pulmonale Verabreichung im Allgemeinen Mikropartikel erwünscht, die kleiner als 10 μm sind, insbesondere diejenigen mit mittleren Partikelgrößen von weniger als ca. 5,8 μm im Durchmesser.
So wie hier verwendet, bezieht sich „Einzeldosis” auf eine zur Inhalation vordosierte Trockenpulverformulierung. Alternativ kann es sich bei einer Einzeldosis um einen einzelnen Behälter mit mehreren Formulierungsdosen handeln, die durch Inhalation als dosierte Einzelmengen abgegeben werden können. Eine Einzeldosiskartusche/ein Einzeldosisbehälter enthält eine einzelne Dosis. Alternativ kann sie/er mehrere einzeln zugängliche Abteilungen umfassen, von denen jede eine Einzeldosis enthält.
So wie er hier verwendet wird, wird der Begriff „ca.” dazu verwendet, anzugeben, dass ein Wert die Standardfehlerabweichung für die Vorrichtung oder das Verfahren beinhaltet, die/das zur Bestimmung des Werts eingesetzt wird.
Die vorliegenden Vorrichtungen können durch verschiedene Verfahren hergestellt werden, jedoch werden in einer Ausführungsform die Inhalatoren und Kartuschen zum Beispiel durch Spritzgussverfahren, Thermoformen, unter Verwendung verschiedener Arten von Kunststoffmaterialien hergestellt, die Polypropylen, zyklisches Olefin-Copolymer, Nylon und andere kompatible Polymere u. dgl. umfassen. In manchen Ausführungsformen kann der Trockenpulverinhalator zusammengesetzt werden, indem einzelne Bestandteile von oben nach unten zusammengebaut werden. In manchen Ausführungsformen werden die Inhalatoren in kompakten Größen bereitgestellt, wie zum Beispiel von ca. 1 Zoll bis ca. 5 Zoll in der Abmessung, und im Allgemeinen sind die Breite und Höhe kleiner als die Länge der Vorrichtung. In manchen Ausführungsformen wird der Inhalator in verschiedenen Formen bereitgestellt, die relativ rechteckige Körper, zylindrische, ovale, rohrförmige, quadratische, längliche und kreisrunde Formen umfassen.
In den hiermit beschriebenen und beispielhaft dargestellten Ausführungsformen fluidisieren, desagglomerieren und aerosolieren die Inhalatoren wirksam eine Trockenpulverformulierung unter Verwendung mindestens einer relativ starren Strömungsleitungsbahn, um Gas wie etwa Luft in den Inhalator eintreten zu lassen. Zum Beispiel ist der Inhalator mit einer ersten Luft/Gasleitungsbahn zum Einlass in eine und Auslass aus einer das Trockenpulver enthaltenden Kartusche und einer zweiten Luftleitungsbahn versehen, die sich mit der ersten Luftströmungsleitungsbahn verbinden kann, die aus der Kartusche austritt. Die Strömungskanäle können je nach der Inhalatorauslegung verschiedene Formen und Größen haben.
Eine Ausführungsform des Trockenpulverinhalators ist in den 1–8 beispielhaft dargestellt. In dieser Ausführungsform hat der Trockenpulverinhalator drei Konfigurationen, d. h. eine geschlossene Konfiguration ist in 1 und 7 gezeigt, eine teilweise geöffnete Konfiguration ist in 2 und 6 gezeigt, und eine offen Konfiguration ist in 3–5 und 8 gezeigt. Der wie in den 1–8 dargestellte Trockenpulverinhalator 100 hat einen relativ rechteckigen Körper mit einem proximalen Ende zum Kontakt mit den Lippen oder der Mundhöhle des Benutzers, und ein distales Ende mit einer Ober- und Unterseite, ein Gehäuse 120, ein Mundstück 130 und einen Wagen, Schiebeeinsatz oder Schlitten 117. 1 stellt den Trockenpulverinhalator in einer geschlossenen Position dar, wobei das Mundstück 130 einen Körper 112 umfasst und einen Lufteinlass oder mehrere Lufteinlässe 110 (siehe auch 5 und 7) und einen Mundeinsatzabschnitt mit einem Auslass 135 hat. Ein Luftkanal verläuft entlang des Inhalatormundstücks 130 vom Lufteinlass 110 zum Auslass 135. Das Mundstück 130 kann so ausgelegt sein, dass es eine Verengung in der Form einer Sanduhr ungefähr in seiner Mitte zum distalen Abschnitt hat, um eine Luftströmung zu beschleunigen, und dann ist es an seinem proximalen Ende oder Mundeinsatzabschnitt mit einem breiteren Durchmesser ausgelegt, um einen Luftstrom zum Auslass oder zur Öffnung 135 abzubremsen (siehe 7). Ein Luftkanal 140 (4A) hat eine Öffnung 155 zur angepassten Aufnahme eines Bereichs oder einer Erhebung 126 des Kartuschenoberteils 156 (4B) und steht in der geschlossenen Position (6 und 7) mit einer im Inhalator angebrachten Kartusche 150 in Verbindung. Wenn sich der Inhalator, wie in 1 gezeigt, in einer geschlossenen oder Inhalationsposition befindet, umschließt der Körper 112 einen Teil des Gehäuses 120 des Inhalators 100. 1 stellt auch einen Kartuschenhalter 115 dar, der sich vom Inhalatorkörper nach unten erstreckt. In der Ausführungsform von 1 ist das Gehäuse 120 vom Aufbau her relativ rechteckig in der Form ausgelegt und hat eine Bodenwand 123, Seitenwände 124 mit kleinen Rippenvorsprüngen 125, die einen stabilen Griff zum Öffnen und Schließen des Inhalators 100 begünstigen.
Bei 2 handelt es sich um die in 1 dargestellte Trockenpulverinhalatorausführungsform, die den Inhalator in einer teilweise geöffneten Verwahrposition zeigt, wobei das Mundstück 130 – leicht nach außen vorstehend – einen Teil des Gehäuses 120 zeigt. In dieser Position kann sich das Mundstück 130 um eine Winkeldrehung in eine geöffnete Auslegung zum Einlegen einer Kartusche verschwenken, oder kann zu einer Dosierkonfiguration, wenn eine Kartusche im Halter enthalten ist, oder zur Lagerung geschlossen werden. In 2 befindet sich eine im Kartuschenhalter 115 angebrachte Kartusche in einer geschlossenen Pulververwahrposition. 3 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des Trockenpulverinhalators von 1, die den Inhalator in einer voll geöffneten Kartuscheneinlege-/Kartuschenentnahmeposition zeigt und die Innenfachbereiche des Inhalators darstellt. Wie in 3 zu sehen ist, kann das Mundstück 130 in der voll geöffneten Position des Inhalators relativ um 90° aus einer vertikalen Ebene Y-Z in eine horizontale Ebene X-Z bewegt werden. Wenn sich das Mundstück 130 aus der geöffneten in die geschlossene Position dreht, kann die Öffnung 155 (4A) die Kartuschenerhebung 126 (4B) in Eingriff nehmen, wodurch ermöglicht wird, dass die Auslass- oder Abgabeöffnungen 127 in Verbindung und im Boden des Strömungskanals 140 mit einer in den Inhalator eingepassten Kartusche stehen.
Wie in 3 dargestellt ist, umfasst das Gehäuse 120 den Bodenabschnitt des Inhalatorkörpers, der einen Kartuschenhalter 115 in der Form eines Bechers, einen Sicherungsmechanismus zum Sichern des Inhalators in der geschlossenen Position, wie etwa eine Raste 121, und eine Lufteinlassöffnung 118 umfasst, die mit dem Mundstückluftkanal 140 an der Öffnung 155 im Mundstückboden ohne eine Kartusche im Halter 115 in der geschlossenen Position des Inhalators in Verbindung steht. Mit einer in den Inhalator eingesetzten Kartusche und in der geschlossenen Position steht die Einlassöffnung 118 mit der Kartuscheneinlassöffnung 119 in Verbindung, wenn sich die Kartusche 150 in der Dosierkonfiguration befindet (siehe 7). In der geschlossenen Position des Inhalators ist der Schlitten 117 an seinem proximalen Ende dazu ausgelegt, von der Form her der Lufteinlassöffnung 118 des Gehäuses 120 zu entsprechen, so dass der Lufteinlass in der geschlossenen Position des Inhalators nicht versperrt wird. In dieser Ausführungsform erfolgt eine Bewegung des Mundstücks 130 aus einer teilweise geöffneten in eine geschlossene Position durch eine Gleitbewegung in der X-Z-Ebene, und eine Bewegung des Mundstücks 130 aus einer teilweise offenen in eine voll offene Auslegung ist eine Winkeldrehung um die Z-Achse. Um ein vollständiges Schießen des Inhalators zu bewerkstelligen, ist das Mundstück 130 in der horizontalen Achse X beweglich und bewegt sich bzw. gleitet distal in Bezug auf das Gehäuse 120. Auf diese Weise bewegt und ordnet die Translationsbewegung des Schiebeeinsatzes oder Schlittens 117 gegen das Kartuschenoberteil 156 der im Kartuschenbehälter 115 (siehe 4) gehaltenen Kartusche 150 die Erhebung 126 über dem Kartuschenbehälter an, so dass sich der Kartuschenbehälter 151 unter den Abgabeöffnungen 127 und in Ausrichtung über der Mundstücköffnung 155 befindet. Diese Translationsbewegung legt auch die Kartusche 150 dazu aus, eine Öffnung bzw. einen Lufteinlass 119 in den Behälter 151 zu bilden. Ein Strömungsweg ist dann mit dem Luftkanal 140 und dem Einlass 118 durch die Abgabeöffnungen 127 hergestellt. Die Kartuschenerhebung 126 ist vom Aufbau her dazu ausgelegt, der Öffnung 155 (4A) im verengten Abschnitt des Luftkanals 140 des Mundstücks 130 zu entsprechen und in diese zu passen, so dass sie sich innerhalb der Innenwand des Luftkanals 140 befindet.
4A–4C stellen die perspektivischen Ansichten des Trockenpulverinhalators von 1 dar, die den Inhalator in der voll geöffneten Kartuscheneinlege-/Kartuschenentnahmeposition zeigen. 4A ist eine Vorderansicht des Inhalators, die das Mundstück 130, das den oberen Abschnitt des Körpers des Inhalators umfasst; eine mit dem Luftkanal 140 in Verbindung stehende Öffnung 155, die sich relativ mittig in der Mundstückinnenfläche befindet, einen mit dem Luftkanal 140 des Inhalators 100 in Verbindung stehenden Lufteinlass 110 und einen mit dem Luftkanal 140 des Inhalators 100 in Verbindung stehenden Luftauslass 135 zeigt. Das Gehäuse 120 bildet das Unterteil des Inhalatorkörpers und umfasst einen Kartuschenhalter 115 und enthält einen Schiebeeinsatz oder Schlitten 117, der sich relativ zum Gehäuse 120 bewegt. Ein Gelenk 160 (4A), das durch eine Raste und eine Stange gebildet ist, lässt den Schiebeeinsatz oder Schlitten 117 am Mundstück 130 einrasten. 4B stellt den Inhalator von 4A und eine Kartusche 150 dar, die dazu ausgelegt ist, in den Inhalator 100 eingepasst werden zu können. Der Inhalator ist in der vollständig offenen Position gezeigt, wobei eine Kartusche über dem Kartuschenhalter 115 noch in den Inhalator einzusetzen ist; wobei das Gehäuse 120 eine Luftöffnung oder einen Lufteinlass 118, den Schiebeeinsatz oder Schlitten 117 umfasst, der am Mundstück 130 eingerastet ist, das die Öffnung 155 und den Lufteinlass 110 aufweist. Die Kartusche 150 umfasst einen Medikamentenbehälter 151 und ein Oberteil 156, das eine Erhebung 126 mit Abgabeöffnungen 127 umfasst. Das Kartuschenoberteil 156 umfasst einen ersten Bereich 154, der vertieft ist, so dass seine Bodenwand mit dem oberen Rand des Behälters 151 verbunden ist und den Behälter 151 in einer Verwahrposition abdichtet. Während in dieser Ausführungsform der erste Bereich 154 der einfacheren Herstellung halber vertieft ist, kann der Bereich 154 auch anders konstruiert sein, solange er nur eine annehmbare Abdichtung zum Einschließen eines Trockenpulvers bildet. Ein zweiter Bereich des Kartuschenoberteils 156 enthält die Erhebung 126, und dieser Abschnitt des Kartuschenoberteils ist etwas erhöht und hohl an seiner Unterseite, so dass, wenn der Kartuschenbehälter 151 in eine Abgabeposition bewegt wird, der obere Rand des Behälters 151 eine Öffnung oder einen Lufteinlass mit dem Kartuschenoberteil 156 bildet, um einen Durchgang durch den Kartuscheneinlass und die Abgabeöffnungen zu bilden. 4B zeigt die Kartusche 150 in einer Verwahrposition, bei der es sich um die Position handelt, in der die Kartusche geschlossen ist und nicht zulässt, dass ein Strömungsweg durch ihr Innenfach hergestellt wird. Wie In 4C zu sehen ist, ist die Kartusche 150 in den Inhalator 100 eingesetzt und der Inhalator in der geöffneten Konfiguration.
5 stellt auch den Trockenpulverinhalator von 4C in einer voll geöffneten Position dar, der im Mittellängsschnitt gezeigt ist und die Kartusche 150 im Halter enthält, wobei der Kartuschenbehälter 151 in der Verwahrposition und in den Behälterhalter 115 eingepasst ist. Das Kartuschenoberteil 156 und der vertiefte Bereich 154 sind klar als eine dichte Abdichtung mit dem Behälter 151 bildend dargestellt. Der Bereich des Kartuschenoberteils 156 unter der Erhebung ist im Vergleich zum Bereich 154 als konkavartig in der Form und erhöht zu sehen.
6 stellt den Trockenpulverinhalator von 4A in einer teilweise geöffneten Position im Mittellängsschnitt und eine Kartusche 150 enthaltend dar, wobei der Kartuschenbehälter 151 in den Kartuschenhalter 115 eingesetzt ist. In dieser Ausführungsform befindet sich der Kartuschenbehälter 151 in einer Verwahrposition; wobei sich die Erhebung 126 eng in die Öffnung 155 des Luftströmungskanals 140 einschmiegt, wodurch ermöglicht wird, dass die Abgabeöffnungen 127 mit dem Luftkanal 140 in Verbindung stehen können. Wie in 6 zu sehen ist, stößt der Schlitten oder Schiebeeinsatz 117 am Kartuschenoberteil 156 an und das Mundstück und der Schiebeeinsatz 117 können sich als Einheit so bewegen, dass sich das Kartuschenoberteil beim Schließen der Vorrichtung über den Behälter 151 bewegen kann, um die Abgabeposition einzunehmen. In der geschlossenen oder Abgabeposition hält der durch Rasten 121 (3) dargestellte Sicherungsmechanismus das Gehäuse 120 und Mundstück 130 sicher in Eingriff. In dieser Ausführungsform kann das Gehäuse 120 vom Mundstück 130 gelöst werden, indem die Rasten freigesetzt werden und das Mundstück 130 in der umgekehrten Richtung über das Gehäuse 120 bewegt wird, um eine teilweise geöffnete Auslegung anzunehmen, was bewirkt, dass die Kartusche 150 von der Dosierposition zur Verwahrposition rückgestellt wird.
Die Kartusche 150 kann beim Umstellen der Inhalatoreinheit in eine geschlossene Position bewegbar aus einer Verwahrposition in eine Dosierposition im Inhalator umgestellt werden, wie in 7 gezeigt ist. In der Dosierposition ist der Kartuschenbehälter 151 in Ausrichtung mit der Erhebung 126, und eine Lufteinlassöffnung 119 ist durch den Kartuschenbehälter 151 und das Kartuschenoberteil 156 gebildet, die mit den Abgabeöffnungen 127 in Verbindung steht, wodurch ein Luftkanal durch die Kartusche 150 hergestellt wird.
7 stellt darüber hinaus einen Mittellängsschnitt des Trockenpulverinhalators von 1 in einer geschlossenen Position und bereit zur Inhalation, eine Kartusche 150 im Halter 115 enthaltend dar, wobei sich der Kartuschenbehälter 151 in einer Dosierposition befindet. Wie in 7 zu sehen ist, ist die Kartuschenerhebung 126 vom Aufbau her dazu ausgelegt, sich so in die Inhalatoröffnung 155 einzupassen, dass die Luftströmung, die durch die Abgabe- oder Auslassöffnungen 127 aus der Kartusche austritt, in den Luftströmungsweg eintritt, der bei 110 in den Luftkanal eintritt. 7 stellt auch den Kartuschenlufteinlass 119, der durch das Kartuschenoberteil 156 und den Kartuschenbehälter 151 in der Dosierauslegung gebildet ist, und die Nähe des Lufteinlasses 119 zu den Abgabeöffnungen 127 dar. In einer Ausführungsform ist die Erhebung 126 mit den Abgabeöffnungen 127 am schmalsten Abschnitt des Luftkanals 140 des Mundstücks 130 angeordnet.
8 stellt eine Draufsicht auf den Trockenpulverinhalator von 1 in einer voll geöffneten Auslegung dar und zeigt die Innenfachbestandteile des Inhalators. Wie in 8 zu sehen ist, ist das Mundstück 130 über den Schiebeeinsatz oder Schlitten 117, der durch ein Gelenk 160, 161 einrastbar mit dem Mundstück 130 und dem Inneren des Gehäuses 120 verbunden ist, durch die Gelenkbaugruppe 160 beweglich am Gehäuse 120 angebracht oder angelenkt. Der Schlitten 117 ist in der horizontalen Ebene des Gehäuses 120 beweglich und kann durch sich nach außen erstreckende Flansche 134 daran gehindert werden, sich weiter in Richtung auf das Mundstück zu bewegen, und kann durch eine Ausnehmung 137 des Gehäuses gestoppt werden. Der Kartuschenbehälterhalter 115 ist integral in der Bodenwand des Gehäuses 120 ausgebildet, die eine Öffnung 118 umfasst, die Umgebungsluft in den Inhalator einlässt, um in einer Dosierposition eine Luftströmung in die Kartusche zuzuführen. Der Schlitten 117 ist in dem Gehäuse zum Beispiel durch Vorsprünge oder Flansche 133 gehalten, die sich von den Seitenwänden des Gehäuses in seinen Innenraum erstrecken.
In einer anderen Ausführungsform ist ein Trockenpulverinhalator mit einer relativ zylindrischen Form versehen 9 bis 11B stellen diese Ausführungsform dar, wobei der Inhalator ein Gehäuse 220, das integral am Mundstück 230 angebracht ist, und einen Schlitten oder Schiebeeinsatz 217 umfasst. In 9 und 10 ist der Schlitten 217 eine Außenhülle 257 umfassend dargestellt, die in einer Teleskopanordnung und konzentrisch positioniert ist und das Gehäuse 220 teilweise abdeckt. Der Schlitten 217 umfasst darüber hinaus einen Greifmechanismus wie etwa Rippen 225 an der Außenfläche der Hülle 257, um den Inhalatorschlitten 217 sicher zu ergreifen und dabei über das Gehäuse 220 zu schieben, um die Vorrichtung zu öffnen und zu schließen. Der Schlitten 217 umfasst darüber hinaus in seiner Innenfläche eine Auskehlung 221 an seiner dem Mundstück zugewandten Endfläche, um einrastend eine Befestigung mit Segmenten eines Sicherungsrings 224 des Mundstücks 230 einzugehen, um den Inhalator in einer geschlossenen Auslegung zu sichern.
Wie in 11A zu sehen ist, umfasst der Schlitten 217 auch einen Kartuschenhalter 215, der dazu ausgelegt ist, eine Kartusche 250 aufzunehmen. Der Kartuschenhalter 215 ist integral mit der Außenhülle 257 aufgebaut, so dass die Bewegung der Außenhülle 257 den Kartuschenhalter bewegt und dabei den Inhalator schließt. 11A stellt auch die Positionierung der Kartusche 250 im Inhalator dar, und wobei die Kartusche als ein Oberteil 256, eine Erhebung 226, Abgabeöffnungen 227 und einen Behälter 251 in einer Verwahrposition aufweisend zu sehen ist. In dieser Ausführungsform bewirkt eine Bewegung des Schlittens 217 eine Translation des Kartuschenbehälters 251 in die Dosierposition in Ausrichtung mit Abgabeöffnungen 227 und einer Auslegung einer Einlassöffnung, wie in 11B zu sehen ist.
In dieser Ausführungsform ist das Gehäuse 220 von der Form her rohrförmig und vom Aufbau her dazu ausgelegt, einen Lufteinlass 210 mit einem Luftkanal oder mehreren Luftkanälen, z. B. Luftkanäle wie etwa Luftkanäle 245, 246 aufzuweisen. Oberflächenvorsprünge oder Rippen 225 von der Außenfläche der Schlittenhülle 257 ermöglichen im Gebrauch ein einfaches Ergreifen der Inhalatorvorrichtung 200. Wie in 9 zu sehen ist, umfasst der Inhalator einen Mundstückabschnitt 230 und das Gehäuse 220, den Lufteinlass 210 und einen Luftauslass 235. Wie in 10 gezeigt ist, kann der Inhalator 200 in eine offene Auslegung gebracht werden, wobei ein Benutzer eine Kartusche einlegen und/oder entnehmen kann. Durch Ergreifen der Rippen 222 und 225 kann die Schlittenaußenhülle 257 vom Mundstück 230 weg bewegt werden und dann auf den Kartuschenhalter zugegriffen werden. 10 zeigt den Inhalator 200 in einer geöffneten Kartuscheneinlege-/Kartuschenentnahmeposition und stellt den Schlitten 217 vom Mundstück 230 vollständig zurückgefahren dar, um Zugriff auf das Innenfach zum Einlegen oder Entnehmen einer Kartusche zu bieten. 10 stellt auch die in den Kartuschenhalter 215 des Schlittens 217 eingesetzte Kartusche 250 und den Mechanismus wie etwa die Außenhülle 257 zum Betätigen und Öffnen der Kartusche zum Luftströmungspfad beim Einrasten der Schlittenaußenhülle 257 in den Sicherungsring 224 des Mundstücks dar, so dass sich die Vorrichtung in der geschlossenen oder Inhalationsposition befindet. Das Schließen der Vorrichtung wird durch eine Translationsbewegung des Schlittens 217 über das Gehäuse 220 und das Einrasten des Schlittens 217 mit dem Mundstück 230 entlang der horizontalen Achse X bewirkt. Wie in 11B zu sehen ist, bewegt der Schließvorgang des Schlittens 217 die Kartusche 250, bis das Kartuschenoberteil 256 an der Mundstückausnehmungsfläche 223 anstößt, wonach eine kontinuierliche Bewegung des Schlittens 217 in eine geschlossene Position bewirkt, dass sich der Abschnitt des Behälters 251 der Kartusche 250 so aus einer Verwahrposition zur entgegengesetzten Seite einer Kartuschenabdeckung 256 bewegt, dass die Abgabeöffnungen 227 über dem Behälter oder Becher 251 relativ ausgerichtet sind. Ein Lufteinlassdurchgang ist dann zwischen dem Behälter 251 und dem Kartuschenoberteil 256 geschaffen, welcher Lufteinlass mit dem Inneren des Behälters 251 und Auslass- oder Abgabeöffnungen 227 der Erhebung 226 in Verbindung steht.
11A ist eine perspektivische Ansicht eines Mittellängsschnitts der Ausführungsform von 10 in einer offenen Auslegung. 11B ist eine perspektivische Ansicht eines Mittellängsschnitts der Ausführungsform von 10 in einer geschlossenen Dosierauslegung. Wie in 11A und 11B zu sehen ist, umfasst der Inhalator das Mundstück 230 mit einer Kegelstumpfform, einen Luftkanal 240, der sich zu einer Öffnung 255 hin verjüngt, um mit der Kartuschenerhebung 226 am Kartuschenoberteil 256 der Kartusche 250 in einer geschlossenen Position in Eingriff zu stehen. Das Mundstück 230 umfasst auch den Luftauslass 235. 10 und 11 zeigen auch, dass das Gehäuse 220 integral am Mundstück 230 angebracht sein kann und Sicherungsringsegmente 224 umfasst, um den Schlitten 217 in der geschlossenen Position in Eingriff zu halten. 11B zeigt den Inhalator 200 in der Dosierauslegung mit einem Luftwegkanal 240, der über die Abgabeöffnung 227 und den Kartuscheneinlass 219 mit der Kartusche 250 in Verbindung steht. In der geschlossenen Konfiguration steht das Inhalatorgehäuse 220 über den Schlitten 217 vor und der Kartuschenbehälter ist in eine Dosierposition unter der Erhebung 226 verlagert.
In einer alternativen Ausführungsform wird ein Trockenpulverinhalator 300 bereitgestellt, der ein Mundstück, einen Schlitten- oder Schiebeeinsatzmechanismus und ein Gehäuse umfasst. In dieser in den 12 bis 15 dargestellten Ausführungsform ist der Inhalator von der Form her relativ rechteckig, wobei das Mundstück 330 den oberen Abschnitt des Inhalatorkörpers 305; einen Mundeinsatzabschnitt 312, einen Lufteinlass 310; einen Luftkanal 340, der vom Lufteinlass 310 zu einem Luftauslass 335 verläuft, umfasst. 12 stellt den Inhalator in der geschlossenen Position dar und zeigt die verschiedenen Merkmale der Außenseite des Inhalators 300 inklusive eines Luftkanals 311, der Luft in eine Einlassöffnung 375 leiten kann. Ein Bereich 325 zum Halten des Inhalators ist im Inhalatorkörper 305 zum einfachen Gebrauch ausgebildet und dient auch als Fläche zum Schieben oder Drücken, um Rasten 380 zu lösen.
13 stellt eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform von 12 in einer offenen oder Kartuscheneinlege-/Kartuschenentnahmeposition dar. Wie in 13 gezeigt ist, ist das Mundstück 330 durch ein Gelenk, das mit einem Zahnmechanismus 360, 363 zusammenhängt, einrastbar am Gehäuse 320 angebracht. Das Mundstück 330 hat eine Öffnung 355, die in Fluidverbindung mit einem Luftkanal 340 steht; ein Luftauslass 335 und ein Flansch 358 bilden eine rechteckige Struktur, die die Öffnung 355 umgibt. 13 stellt auch das Gehäuse 320 als einen Kartuschenhalter 315 enthaltend dar; mit einem Abschnitt eines Schlittens 317, der sich durch den Kartuschenbehältereinsatzbereich zeigt, Vorsprüngen 353, um das Kartuschenoberteil 356 an der Stelle zu halten, und Rasten 380, um den Körperabschnitt des Inhalatormundstücks zu schließen.
14 stellt eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform von 13 in einer offenen Auslegung dar, in der eine Kartusche in den Kartuschenhalter eingelegt oder aus diesem entnommen werden kann. 14 stellt einen Inhalator dar, der ein das Oberteil des Körpers 305 des Inhalators umfassendes Mundstück 330 und eine relativ mittig im Körper angeordnete und von einem Flansch 358 umgebene Öffnung 355 umfasst; der Mundstückmundeinsatzabschnitt 312 ist so ausgelegt ist, dass er sich vom Inhalatorkörper erstreckt und einen Luftauslass zum Einsetzen in die Mundhöhle eines Patienten beim Dosieren hat. Der Inhalator umfasst darüber hinaus das Gehäuse 320, das durch einen Zahnmechanismus einrastbar am Mundstück 330 angebracht ist. In dieser Ausführungsform ist der Zahnmechanismus zum Beispiel ein Zahnstangengetriebe 363 (siehe auch 15A), das für eine Winkelbewegung des Mundstücks in Bezug auf das Gehäuse sorgt. Der Zahnstangenmechanismus 363 ist in Eingriff mit dem Schlitten 317, um eine Bewegung des Behälters 351 der Kartusche 350 zu bewirken, und sich gleitend unter das Kartuschenoberteil und unter die Kartuschenerhebung 326 zu bewegen, wenn sich der Inhalator in der geschlossenen Position befindet. 14 stellt auch die Position der in den Halter 315 eingesetzten Kartusche 350 dar und zeigt die Innenfachteile inklusive der Erhebung 326 mit Abgabeöffnungen 327; den Zahnmechanismus 360, 363 und Rasten 380, die dazu beitragen, die Vorrichtung in der geschlossenen Konfiguration zu halten. Wie in 13 zu sehen ist, bildet das Mundstück 330 das Inhalatorkörperoberteil und umfasst einen Mundeinsatzabschnitt 312 mit einem Luftkanal 340 und dem Lufteinlass 310 und Luftauslass 335.
15A und 15B stellen die Ausführungsform von 12 dar und zeigen den Trockenpulverinhalator in der geschlossenen Position/Inhalationsposition als Querschnitte durch die Längsachse mit einer Kartusche 350 in der Dosierposition im Inneren des Kartuschenhaltes 315 des Gehäuses 320. 15A stellt den Zahnmechanismus 362, 363 dar, der eingreifbar mit dem Schlitten 317 verbunden ist, um den Inhalator zu öffnen und zu schließen, und der gleichzeitig einen Kartuschenbehälter beim Schließen der Vorrichtung in die Dosier- oder Abgabeposition bewegt.
15B stellt die Ausführungsform von 12 und 14 dar und zeigt den Trockenpulverinhalator in der geschlossenen Position/Inhalationsposition als Querschnitt durch die Mittellängsachse. Wie zu sehen ist, befindet sich die Kartusche 350 in der Dosierposition, wobei sich die Erhebung 326 in die Öffnung 355 des Luftkanals 340 einpasst oder in diese eingreift, um es einer Strömung zu ermöglichen, aus den Abgabeöffnungen 327 zu fließen, um aus der Kartusche 350 auszutreten und sich mit dem Strömungsweg im Kanal 340 zu verbinden. 14 zeigt auch ein Kartuschenoberteil 359, das durch Vorsprünge 353 im Kartuscheneinsatzbereich sicher an der Stelle gehalten ist. 15A und 15B zeigen den Kartuschenbehälter 351, der in der Dosierposition ausgelegt ist und die Lufteinlassöffnung 356 in nächster Nähe zu und in Verbindung mit den Abgabeöffnungen 327 hat. Der Schlitten 317 stößt am Kartuschenbehälter an, um ihn zur Inhalation an der Stelle zu halten. In dieser Ausführungsform ist die Lufteinlassöffnung 375, die zum Kartuscheneinlass 319 führt, dazu ausgelegt, unter dem und parallel zum Luftkanal 340 zu verlaufen. Eine Bewegung der Kartusche wird in dieser Ausführungsform durch das Öffnen und Schließen des Mundstücks 330 in Bezug auf das Gehäuse bewirkt, wobei der Zahnmechanismus die Kartusche durch eine Translationsbewegung des Schlittens 317 öffnet und schließt. Wie in 15B gezeigt ist, tritt im Gebrauch eine Luftströmung in den Inhalator durch den Lufteinlass 310 und gleichzeitig in den Lufteinlass 375 ein, der in die Kartusche 350 durch den Lufteinlass 319 eintritt. In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Innenvolumen, das sich von der Einlassöffnung 310 zur Auslassöffnung 335 erstreckt, größer als ca. 0,2 cm³. In anderen Ausführungsformen beträgt das Innenvolumen ca. 0,2 cm³ oder ca. 0,3 cm³ oder ca. 0,4 cm³ oder ca. 0,5 cm³. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform handelt es sich bei diesem Innenvolumen, das größer ist als 0,2 cm³, um das Innenvolumen des Mundstücks. Ein Pulver, das im Kartuschenbehälter 351 enthalten ist, wird in der Luftströmung, die in die Kartusche eintritt, durch Unwälzen des Pulverinhalts fluidisiert oder mitgeführt. Das fluidisierte Pulver tritt dann nach und nach durch die Abgabeöffnungen 327 aus und in den Mundstückluftkanal 340 ein und wird mit der am Lufteinlass 310 eintretenden Luftströmung weiter desagglomeriert und verdünnt, bevor es aus der Auslassöffnung 335 austritt.
Die 15C–15K stellen eine alternative Ausführungsform 302 des in den 12–15B dargestellten Inhalators 300 dar. Der Inhalator umfasst das Gehäuse 320, das Mundstück 330, einen Zahnmechanismus und einen Schlitten und kann hergestellt werden, indem zum Beispiel vier Teile verwendet werden, die von oben nach unten zusammengebaut werden. Das Mundstück 330 umfasst darüber hinaus den Luftkanal 340, der dazu ausgelegt ist, entlang der Längsachse des Inhalators zu verlaufen, und besitzt einen Mundeinsatzabschnitt 312, einen Lufteinlass 310 und einen Luftauslass 335, der so ausgelegt ist, dass seine Oberfläche in Bezug auf die Längsachse des Luftkanals abgewinkelt oder abgeschrägt ist, und eine Kartuschenöffnung 355, die in Fluidverbindung mit dem Gehäuse 320 und/oder einer in das Gehäuse 320 eingesetzten Kartusche steht, um eine Luftströmung aus dem Gehäuse oder aus der in den Inhalator eingesetzten Kartusche im Gebrauch in den Luftkanal 340 eintreten zu lassen. 15C stellt den Inhalator 302 in einer isometrischen Ansicht in einer geschlossenen Position mit einem schlankeren Körper 305 als der Inhalator 300, durch das Gehäuse 320 und einen Abdeckabschnitt 308 des Mundstücks 330 gebildet dar, das sich über dem Gehäuse 320 erstreckt und es durch eine Arretiervorrichtung 312, z. B. einen Vorsprung in Eingriff hält. 15D, 15E, 15F, 15G und 15H stellen eine Seitenansicht, Draufsicht, Unteransicht, proximale bzw. distale Ansicht des Inhalators von 15C dar. Wie in den Figuren gezeigt ist, umfasst der Inhalator 302 das Mundstück 330 mit einem Mundeinsatzabschnitt 312, einen verlängerten, als Abdeckung 308 ausgelegten Abschnitt, der an mindestens einer Stelle am Gehäuse 320 befestigt sein kann, wie in 15J gezeigt ist. Das Mundstück 330 kann aus einer proximalen Position aus den Händen eines Benutzers in einer Winkelrichtung durch einen Gelenkmechanismus 313 aufschwenken. In dieser Ausführungsform ist der Inhalator 302 auch dazu ausgelegt, einen wie in 15J gezeigten Zahnmechanismus 363 zu besitzen. Der Zahnmechanismus 363 kann mit dem Mundstück als Teil des Gelenkmechanismus zum Eingriff mit dem Gehäuse 320 ausgelegt sein, das auch zum Eingriff mit dem Schlitten 317 ausgelegt sein kann. In dieser Ausführungsform ist der Schlitten 317 mit einer Zahnstange ausgelegt, die das am Gelenkmechanismus ausgebildete Zahnrad in Eingriff nimmt. Der Gelenkmechanismus 363 ermöglicht eine Bewegung des Mundstücks 330 in eine offene oder Kartuscheneinlegeauslegung, und eine geschlossene Auslegung oder Position des Inhalators 302 in einer Winkelrichtung. Der Zahnmechanismus 363 in den Inhalatoren 300, 302 kann den Schlitten betätigen, um eine gleichzeitige Bewegung des Schlittens 317 im Gehäuse 320 zu ermöglichen, wenn bewirkt wird, dass sich der Inhalator öffnet und schließt, indem er integral als Teil des Zahnmechanismus 363 ausgelegt ist. Im Gebrauch mit einer Kartusche kann der Zahnmechanismus 363 des Inhalators eine Kartusche durch die Bewegung des Schlittens 317 während eines Schließvorgangs des Inhalators aus einer Kartuschenverwahrauslegung, nachdem eine Kartusche in das Inhalatorgehäuse eingelegt wurde, in eine Dosierkonfiguration bringen, wenn der Inhalator geschlossen ist, oder in eine entsorgbare Auslegung, nachdem eine Person eine Dosierung einer Trockenpulverformulierung vorgenommen hat. In der hier dargestellten Ausführungsform sind der Gelenk- und Zahnmechanismus am distalen Ende des Inhalators vorgesehen, es können jedoch auch andere Auslegungen vorgesehen sein, so dass sich der Inhalator wie eine Muschel zum Einlegen oder Entnehmen einer Kartusche öffnet und schließt.
In einer Ausführungsform umfasst das Gehäuse 320 einen oder mehrere Bestandteile, zum Beispiel ein Oberteil 316 und ein Unterteil 318. Das Ober- und Unterteil sind dazu ausgelegt, sich einander in einer dichten Abdichtung anzupassen, wodurch eine Umschließung gebildet ist, die den Schlitten 317 und den Gelenk- und/oder Zahnmechanismus 363 unterbringt. Das Gehäuse 320 ist auch dazu ausgelegt, eine oder mehrere Öffnung/en 309 zu besitzen, um eine Luftströmung in das Innere des Gehäuses einzulassen, und einen Arretiermechanismus 313, wie etwa Vorsprünge oder Sicherungsringe, um den Mundstückabdeckungsabschnitt 308 in der geschlossenen Position des Inhalators 302 zu verrasten und zu sichern. Das Gehäuse 320 ist auch dazu ausgelegt, einen Kartuschenhalter- oder Kartuscheneinsatzbereich 315 zu besitzen, der dazu ausgelegt ist, der Art der Kartusche zu entsprechen, die mit dem Inhalator verwendet werden soll. In dieser Ausführungsform handelt es sich bei dem Kartuscheneinsatzbereich oder -halter um eine Öffnung im oberen Abschnitt des Gehäuses 320, die auch zulässt, dass der untere Abschnitt oder Behälter der Kartusche auf dem Schlitten 317 aufliegen kann, sobald eine Kartusche in den Inhalator 302 eingesetzt ist. Das Gehäuse kann darüber hinaus Greifflächen 304, 307 umfassen, die dazu ausgelegt sind, einen Benutzer des Inhalators dabei zu unterstützen, den Inhalator fest oder sicher festzuhalten, um ihn zum Einlegen oder Entnehmen einer Kartusche zu öffnen. Das Gehäuse 320 kann darüber hinaus Flansche umfassen, die dazu ausgelegt sind, einen Luftschacht oder Luftkanal zu bilden, zum Beispiel zwei parallele Flansche 303, die auch dazu ausgelegt sind, eine Luftströmung in den Inhalatorlufteinlass 310 und in einen Kartuschenlufteinlass des im Inhalator positionierten Kartuschenluftkanals zu leiten. Die Flansche 310 sind auch dazu ausgelegt, einen Benutzer daran zu hindern, die Einlassöffnung 310 des Inhalators 302 zu verdecken.
15I stellt eine isometrische Ansicht des Inhalators von 15C in einer offenen Auslegung mit einer Mundstückabdeckung, z. B. einer Kappe 342, und einer Kartusche 170 dar, die dazu ausgelegt sind, dem Kartuscheneinsatzbereich zu entsprechen und es zu ermöglichen, dass eine Kartusche zum Gebrauch in den Kartuschenhalter 315 eingesetzt werden kann. In einer Ausführungsform kann eine Neuanordnung einer Kartusche aus einer Verwahrposition, wie sie nach der Herstellung vorgesehen ist, vorgenommen werden, sobald die Kartusche in den Kartuschenhalter 315 eingesetzt ist, der im Gehäuse 320 angeordnet und so an den Inhalator angepasst ist, dass die Kartusche die richtige Ausrichtung im Inhalator hat und nur auf eine Weise oder in einer Ausrichtung eingesetzt oder eingelegt werden kann. Zum Beispiel kann die Kartusche 170 mit einem Arretiermechanismus 301 ausgelegt sein, der zu einem Arretiermechanismus im Inhalatorgehäuse, zum Beispiel dem Inhalatoreinsatzbereich passt, oder der Halter kann einen abgeschrägten Rand 301 umfassen, der einem abgeschrägten Rand 180 an der Kartusche, beispielsweise der in den Inhalator einzusetzenden Kartusche 170 entsprechen würde. In dieser Ausführungsform bilden die abgeschrägten Ränder den Arretiermechanismus, der die Kartusche daran hindert, während einer Bewegung des Schlittens 317 aus dem Halter 315 herauszuspringen. In einer besonderen, in 15J und 15K dargestellten Ausführungsform, ist der Kartuschendeckel mit dem abgeschrägten Rand so ausgelegt, dass er im Gebrauch sicher im Gehäuse bleibt. 15J und 15K zeigen auch den Zahnstangenmechanismus 319, der mit dem Schlitten 317 ausgelegt ist, um eine gleitende Bewegung eines Kartuschenbehälters 175 der Kartusche 170 unter das Kartuschenoberteil zu bewirken, um den Behälter unter der oberen Kartuschenunterseite, die mit einer Abgabeöffnung ausgelegt ist, in einer geschlossenen Dosierposition oder -konfiguration des Inhalators auszurichten, wenn der Inhalator 302 für einen Benutzer zur Dosierung bereit ist. In der Dosierauslegung bildet sich eine Lufteinlassöffnung durch den Rand des Kartuschenoberteils und die Umrandung des Behälters, da die Unterseite des Kartuschenoberteils in Bezug auf die Behälterunterseite angehoben ist. In dieser Auslegung ist durch den Lufteinlass ein Luftkanal durch die Kartusche, das Innenvolumen der Kartusche, das Umgebungsluft ausgesetzt ist, und die Öffnungen im Kartuschenoberteil oder die Abgabeöffnung im Kartuschenoberteil gebildet, welcher Luftkanal in Fluidverbindung mit dem Luftkanal 340 des Mundstücks steht.
Der Inhalator 302 kann darüber hinaus eine Mundstückkappe 342 umfassen, um den Mundeinsatzabschnitt des Mundstücks zu schützen. 15K stellt den Inhalator von 15C im Querschnitt durch die Mittellängsachse mit einer in den Kartuschenhalter eingesetzten Kartusche und in einer offenen Auslegung, und in 15K in der geschlossenen Auslegung dar.
15J stellt die Position der in den Halter- oder Einsatzbereich 315 eingesetzten Kartusche 350 dar und zeigt die Innenfachteile, die die Erhebung 326 mit Abgabeöffnungen 327; den Zahnmechanismus 360, 363, und Rasten 380 umfassen, die dazu beitragen, die Vorrichtung in einer geschlossenen Auslegung zu halten.
In noch einer anderen Ausführungsform wird ein Trockenpulverinhalator 400 offenbart, der einen relativ runden Körper hat und ein Mundstück 430, einen Kartuschenhalterabschnitt 415 und ein Gehäuse 420 umfasst, wie in den 16–18 dargestellt ist. 16 stellt eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform des Trockenpulverinhalators in der geschlossenen Position dar, wobei das Mundstück 430 den oberen Abschnitt des Körpers des Inhalators umfasst, und das Gehäuse 420 in der Dosierposition das Unterteil des Inhalators umfasst. Das Mundstück 430 umfasst auch einen Mundeinsatzabschnitt 412 mit einer Luftauslassöffnung 435.
17 stellt die Ausführungsform von 16 in einer geöffneten Einlege-/Entnahmeauslegung dar und zeigt eine im Kartuschenhalter 415 sitzende Kartusche 450, und zeigt das Oberteil 456 der Kartusche 450. In dieser Ausführungsform handelt es sich bei dem Mechanismus zum Bewirken einer Bewegung der Kartusche 450 aus einer Verwahrposition zu einer offenen Auslegung zum Beispiel um einen Nocken. Ein Griff oder Hebel 480, der die Kartusche 450 enthält, kann durch eine Drehung des Hebels 480 in die geschlossene Position bewegt werden. In der geschlossenen Position wird die Kartusche 450 im Hebel 480 unter den Mundeinsatzabschnitt 412 des Mundstücks 430 bewegt.
18 stellt einen Mittellängsschnitt der in 16 dargestellten Ausführungsform in einer geschlossenen Inhalationsposition mit der in den Kartuschenhalter 415 in einer offenen Auslegung eingesetzten Kartusche 450 dar. Wie in 18 zu sehen ist, ist in der Kartuschendosierauslegung ein Lufteinlass 459 durch einen Spalt zwischen dem Kartuschenoberteil 456 und dem Behälter 451 gebildet oder definiert, der mit Abgabeöffnungen 427 an der Erhebung 426 in Verbindung steht. Die Abgabeöffnungen 427 stehen in Fluidverbindung mit einem Luftkanal 440, wodurch während eines Inhalationsvorgangs eine aus der Kartusche 450 in den Luftkanal 440 eintretende Luftströmung aus der Kartusche austritt und sich mit einer Luftströmung im Luftkanal verbindet, die in den Lufteinlass 410 eintritt, und eine Strömung in Richtung auf den Luftauslass 435 gelenkt wird.
19 bis 28 stellen zwei alternative Ausführungsformen des Trockenpulverinhalators dar. In diesen Ausführungsformen ist der Trockenpulverinhalator vom Aufbau her für Einmalgebrauch als Einzeldosisinhalator und mit einer Kartusche zusammen als wegwerfbare, nicht wieder verwendbare Einheit ausgelegt. Die Inhalatoren in dieser Ausführungsform sind hergestellt, um die gewünschte vordosierte Einzeldosis-Medikamentenformulierung in dem ausgebildeten Kartuschenbehälter zu enthalten. In diesen Ausführungsformen ist der Behälter auch zu einer Bewegung aus einer Verwahrposition in eine Dosier- oder Abgabeauslegung fähig.
Die 19–23 stellen perspektivische Ansichten einer Ausführungsform eines Trockenpulverinhalators für Einmalgebrauch dar. 19 zeigt den Inhalator in einer Verwahrauslegung. In dieser Ausführungsform umfasst der Inhalator 500 eine Oberseite 563 und eine Boden- oder Unterseite 562, ein Mundstück 530 und eine Montagekartuschenbaugruppe oder einen Schlitten 590. Das Mundstück 530 hat eine längliche Form und ist vom Aufbau her mit einem Lufteinlass 510 und einer Luftauslassöffnung 535 ausgelegt. Ein Luftkanal erstreckt sich vom Lufteinlass 510 zum Luftauslass 535, was einen sekundären Durchlassweg für eine Luftströmung schafft, die während einer Inhalation in den Inhalator 500 eintritt.
20 stellt eine perspektivische Ansicht der in 19 gezeigten Inhalatorausführungsform dar, wobei sich der Inhalator in der Dosierauslegung befindet, die einen Strömungsdurchlassweg durch das Innere der Kartusche und die Abgabeöffnungen herstellt, wobei der Inhalator zum Gebrauch bereit ist. 20 stellt das Mundstück 530 mit einer zunehmend breiteren Querschnittsfläche des Luftkanals 540 ausgehend von der Lufteinlassöffnung 510 zur Luftauslassöffnung 535 dar, wobei sie am Einlassöffnungsende 510 schmäler ist. Das Mundstück 530 ist vom Aufbau her auch dazu ausgelegt, eine Seitenverlängerung oder Felder 532 zu haben, die sich integral von den Wänden des Mundstückkanals 540 erstrecken, die einen Schlitten 590 stützen. Ein Raum ist zwischen der Wand des Mundstückluftkanals 540 und dem Feld vorgesehen, der es dem Schlitten 590 ermöglicht, über das Mundstück 530 zu gleiten. Der Schlitten 590 weist eine erste Brücke 567 auf, die das Mundstück 530 auf der Oberseite überspannt, und weist Flanken oder Flansche 565 auf, die ein manuelles Festhalten oder Ergreifen des Schlittens 590 ermöglichen, um die Vorrichtung aus der Verwahr- in die Dosierposition zu bringen und umgekehrt.
21 stellt eine perspektivische Ansicht des in 19 gezeigten Inhalators in einem Mittellängsschnitt in einer Verwahrposition dar. In 21 ist der Kartuschenbehälter 551 insgesamt so an das Mundstück 530 angepasst, dass er bündig und abgedichtet an der Fläche des Mundstücks 530 anliegt. Der Behälter 551 weist flankenartige Strukturen auf, die an Teilen aufgehängt und bewegt werden können, die an der Unterseite der Mundstückfelder oder -verlängerungen 532 ausgebildet sind. Die Mundstückfelder 532 sind vom Aufbau her so ausgelegt, dass eine Bewegung des Behälters 551 innerhalb der Felder 532 bleibt. 23 stellt die Unterseite 562 dar und zeigt den Schlitten 590, der dazu ausgelegt ist, eine zweite Brücke 568 an der Bodenseite des Inhalators 500 zu haben, die dazu ausgelegt werden kann, in Kontakt mit dem Behälter 551 für eine Translationsbewegung aus der Verwahrposition in die Abgabe- oder Dosierposition zu sein. Wenn der Schlitten 590 zur Einlassöffnung 510 bewegt wird, befördert er den Behälter 551 translatorisch in eine offene Position und zur Ausrichtung mit den Abgabeöffnungen 527, die sich im Boden des Mundstückkanals 540 befinden. In der Dosierposition ist eine Einlassöffnung durch den Behälterrand und die Mundstückunterseite gebildet, um zu ermöglichen, dass das Innenvolumen der Umgebungsluft ausgesetzt wird. Die Dosierauslegung bildet auch einen Luftkanal zwischen der Einlassöffnung, dem Innenvolumen des Behälters und den Abgabeöffnungen, um eine Strömung den Behälter durchfließen zu lassen und eine darin enthaltene Pulverdosis zu liefern. Eine volle Ausrichtung des Behälters 551 und der Abgabeöffnungen 527 wird erzielt, indem der Schlitten aus der Verwahrposition in die Dosierposition bewegt wird, bis sich der Schlitten im Feld 532 nicht weiterbewegen kann. 22 stellt eine perspektivische Ansicht des in 20 gezeigten Inhalators im Längsschnitt dar, wobei sich die Kartusche in der offenen oder Dosierposition befindet. In dieser Konfiguration ist ein primärer Luftdurchgang durch den Behälter, wie durch den Einlass 556 und die Abgabeöffnung 527 dargestellt, mit dem Innenvolumen des Behälters hergestellt. Ein sekundärer Strömungsdurchgang wird durch den Mundstückkanal 540 vom Lufteinlass 510 zum Auslass 535 bereitgestellt, der dazu ausgelegt ist, eine Strömung bereitzustellen, die auf eine aus den Abgabeöffnungen austretende Strömung trifft, um eine Scherkraft zu beweisen und eine Desagglomerierung von Pulverpartikeln zu fördern, wenn sie aus den in Gebrauch befindlichen Abgabeöffnungen austreten.
Die 24–28 stellen perspektivische Ansichten noch einer anderen Ausführungsform eines Trockenpulverinhalators für Einmalgebrauch dar. In dieser Ausführungsform besitzt der Inhalator 600 eine Oberseite 665 und eine Boden- oder Unterseite 652 und umfasst ein Mundstück 630 und einen Behälter 651. 24 zeigt den Bestandteil Behälter 651 in einer Verwahrposition. In dieser Ausführungsform umfasst der Behälter 600 das Mundstück 630 und den angebrachten Behälter 651, der in Bezug auf das Mundstück 630 befestigt und beweglich ist. Das Mundstück 630 hat eine längliche Form und ist vom Aufbau her mit einem Lufteinlass 610 und einer Luftauslassöffnung 635 versehen. Ein Luftkanal 640 erstreckt sich vom Lufteinlass 610 zum Luftauslass 635, der dazu ausgelegt ist, eine zusätzliche oder sekundäre Bahn für eine in den Inhalator 600 eintretende Luftströmung während der Inhalation zu schaffen. 28 zeigt die Unterseite 652 des Mundstücks 630, die mit parallelen Seitenfeldern 612 auf jeder Seite des Inhalators ausgelegt ist, die so ausgelegt sind, dass sie Vorsprünge oder Flanken 653 zum sicheren Halten oder Ergreifen des Inhalators 600 aufweisen. Die Felder 612 sind an ihren unteren Enden zum Beispiel mit einem Flansch ausgelegt, um eine Laufspur zum Einpassen und Haltern von Seitenflanken 666 am Kartuschenbehälter zu bilden. 26 zeigt die Unterseite 652 des Mundstücks 630, die dazu ausgelegt ist, den Kartuschenbehälter in einer abgedichtete oder Verwahrposition zu halten, und in diesem Bereich ist die Unterseite 652 bündig mit dem Oberteil des Kartuschenbehälters 651. Die Mundstückunterseite 615 ist dazu ausgelegt, eine konkavartige oder hohle Form zu haben, so dass, wenn der Behälter 651 in die Inhalations- oder Dosierposition bewegt wird, ein Lufteinlass 656 durch die Behälterwand und die Mundstückunterseite geschaffen wird. Eine Luftströmungsbahn ist dann zwischen dem Einlass 656 und der Abgabeöffnung 627 geschaffen.
25 stellt eine perspektivische Ansicht des in 24 gezeigten Inhalators dar, wobei sich das Kartuschenbauteil in der offenen Auslegung befindet, die Luft durch das Innere der Kartusche strömen lässt. 26 stellt eine perspektivische Ansicht des in 24 gezeigten Inhalators im Mittellängsschnitt dar, wobei sich der Behälter 651 in der Verwahrposition befindet. 27 stellt eine perspektivische Ansicht des in 25 gezeigten Inhalators im Mittellängsschnitt dar, wobei sich die Kartusche in der offenen oder Dosierposition befindet. In einer Dosierposition bildet die Behältereinlassöffnung 656 einen Luftkanal mit der Abgabeöffnung 627, der mit dem Mundstückluftkanal 640 in Verbindung steht. Der Behälter 651 ist durch die Behälterflanken 666 über parallele Laufspuren und die Unterseite der Vorrichtung gehaltert.
Perspektivische Ansichten einer alternativen Ausführungsform des Trockenpulverinhalators sind in den 29–34 dargestellt. In dieser Ausführungsform kann der Inhalator in einer geschlossenen Verwahrkonfiguration und in einer geschlossenen Dosierkonfiguration sein. Die Figuren stellten den Inhalator mit oder ohne Kartusche dar und zeigen seinen relativ kreisförmigen, scheibenartigen Körper, der durch einen Abschnitt eines Mundstücks 730 und Gehäuses 720 gebildet ist und eine Ober- und Unterseite hat. Das Mundstück 730 hat eine Einlassöffnung 710 und eine Auslassöffnung 735 und eine Öffnung 755 in seiner Unterseite. Das Mundstück 730 ist dazu ausgelegt, das Oberteil 731 des Inhalatorkörpers zu bilden und ist durch ein Gelenk 760 beweglich angebracht, das es ermöglicht, dass der Inhalator aus einer Verwahrposition in einer Winkelbewegung geöffnet werden kann, um eine Kartusche einzulegen oder zu entnehmen. Das Mundstück 730 kann auch in Bezug auf das Gehäuse 720 drehbar aus einer Verwahrposition in eine geschlossene Dosierposition des Inhalators über einen Winkel von ca. 180° bewegt werden. 30A stellt auch eine Medikamentenkartusche 780 zum Gebrauch mit diesem Inhalator dar, die auch in den 40 bis 44 gezeigt ist und ein Oberteil oder einen Deckel 756 und einen Behälter 751 umfasst, der dazu ausgelegt ist, in den Halter 715 im Gehäuse 720 zu passen. Das Gehäuse 720 umfasst einen Kartuschenhalter 715 und ist dazu ausgelegt, das Unterteil des Inhalatorkörpers zu bilden. 30A, 30B und 31 zeigen den Inhalator in einer Verwahrauslegung, wobei das Mundstück 730 und das Gehäuse 720 es zulassen, dass eine Kartusche eingelegt werden kann. Wenn eine Medikamentkartusche wie in den 30B, 31, 32 und 34 gezeigt, in den Halter 715 eingesetzt ist, hat das Mundstück 730 einen Eingriffsmechanismus mit dem Gehäuse wie etwa einen Sicherungsring und kann sich in Bezug auf das Gehäuse 720 drehen. 30A zeigt zusätzlich, dass das Mundstück 730 einen Eingriff mit einer Zwischenstruktur oder einem Rotator 717 eingehen kann, der dazu ausgelegt ist, sich an das Gehäuse 720 durch einen Ring- und Nutmechanismus anzupassen und eine Kartusche zu halten. Wie in 32 gezeigt ist, nimmt das Mundstück 730 auch das Kartuschenoberteil 756 in Eingriff, wodurch ein Luftkanal zwischen dem Kartuschenoberteil und dem Mundstückluftkanal 740 gebildet wird, wobei sich das Mundstück 730 und das Kartuschenoberteil 756 in Bezug auf das Gehäuse 720 zusammen bewegen, um die Kartuschenerhebung 726 über dem Behälter 751 zu positionieren, wodurch die Abgabeöffnungen 727 über dem Behälter 751 und Halter 715 ausgerichtet werden. Eine Einlassöffnung 719 wird durch das Kartuschenoberteil 756 über dem Behälter 751 gebildet, um in einer Dosierauslegung einen Lufteintritt in die Kartusche 780 und durch die Abgabeöffnungen 727 zuzulassen. Die 33 und 34 stellen den Inhalator in einer geschlossenen Dosierauslegung dar, wobei eine Drehung des Inhalators über dem Kartuschenbehälter 751 auch eine Luftströmungsverbindung zwischen einer Inhalatoreinlassöffnung 710 des Inhalatorkörpers, die sich über dem Gelenk 760 befindet, und dem Inneren des Inhalatorkörpers mit dem Kartuscheneinlass 719 bildet, was den Inhalator in eine geschlossene Dosierauslegung versetzt. Ein Teil der Luftströmung, die durch die Einlassöffnung 710 in den Inhalatorkörper eintritt, tritt in den Kartuscheneinlass 719 ein und durch Abgabeöffnungen 727 in eine Mundstücköffnung 755 aus und trifft dann auf Umgehungsluft, die in den Mundstückkanal 740, bevor sie die Auslassöffnung 735 erreicht, und in einen Benutzer eintritt. In dieser Ausführungsform ist der Inhalator dazu ausgelegt, an bestimmten Stellen eine Anzeigestruktur aufzuweisen, um die Dosierposition und die Verwahrposition anzuzeigen, sobald diese während einer Drehbewegung des Mundstücks erreicht sind. Wie auch bei anderen Ausführungsformen teilt sich ein Teil der Strömung im Gebrauch ab und zirkuliert im Innenvolumen des Behälters weiter, um die Mitnahme und Anhebung eines Pulvermedikaments im Behälter und eine Desagglomerierung des Pulvers zu begünstigen, um kleine Massen des Pulvers zu bilden, die durch die Abgabeöffnungen austreten können.
Vorstehend sind Kartuschenausführungsformen zur Verwendung mit den Inhalatoren beschrieben wie etwa die Kartuschen 150, 170, 780 und 800, die jeweils in 4B und 35; 15I und 39A; 40 bzw. 45 dargestellt sind. Die vorliegenden Kartuschen sind dazu ausgelegt, ein Trockenpulvermedikament in einer Lagerungsposition, dicht verschlossenen, oder Verwahrposition zu enthalten, und können in einem Inhalator aus einer Pulververwahrposition in eine Inhalations- oder Dosierposition gebracht werden. In manchen Ausführungsformen umfasst die Kartusche einen Deckel oder ein Oberteil und einen Behälter mit einer oder mehreren Öffnungen, eine Verwahrkonfiguration und eine Dosierkonfiguration, eine Außenfläche, eine Innenfläche, die ein Innenvolumen bildet; und die Verwahrkonfiguration untersagt eine Verbindung mit dem Innenvolumen, und die Abgabekonfiguration bildet einen Luftdurchgang durch das Innenvolumen, um einen Luftstrom auf eine vorbestimmte Weise in das Innenvolumen ein- und daraus austreten zu lassen. Zum Beispiel kann der Kartuschenbehälter so ausgelegt sein, dass eine in den Kartuschenlufteinlass eintretende Luftströmung über die Luftauslässe im Innenvolumen geleitet wird, um das Medikament, das die Kartusche verlässt, so zu dosieren, dass die Austragsrate eines Pulvers gesteuert ist; und wobei eine Luftströmung in der Kartusche ein Pulver im Innenvolumen im Wesentlichen senkrecht zur Luftauslassströmungsrichtung in Taumelbewegung versetzen, mischen und fluidisieren kann, bevor es durch die Abgabeöffnungen austritt.
35–38B stellen darüber hinaus die Kartusche 150 dar, die das Oberteil oder den Deckel 156 und den Behälter 151 umfasst, der einen Innenraum oder ein Volumen bildet. 36 stellt beispielhaft das Kartuschenoberteil 156 dar, das entgegengesetzte Enden hat und den Vertiefungsbereich 154 und die Erhebung 126 an den entgegengesetzten Enden einer Längsachse X umfasst, und die relativ rechteckige Gruppe von Feldern 152 entlang der Seiten und in der Längsachse X, die an ihren Enden integral mit dem Oberteil 156 ausgelegt und an diesem angebracht sind. Der Rand 158 des Kartuschenoberteils 156 verläuft nach unten und ist mit den Feldern 152 durchgehend. Die Felder 152 erstrecken sich von jeder Seite des Oberteils 156 in der Längsachse X nach unten und sind von dem Bereich der Erhebung 126 und dem Vertiefungsbereich 154 durch einen Längsraum oder Schlitz 157 getrennt. 35–37 zeigt auch jedes Feld 152, das darüber hinaus einen Flansch 153 umfasst, der vom Aufbau her dazu ausgelegt ist, mit Vorsprüngen oder Flanken 166 des Behälters 151 in Eingriff zu gelangen, den Behälter 151 zu haltern und es dem Behälter 151 zu ermöglichen, sich von einer Verwahrposition unter dem Vertiefungsbereich 154 zu einer Dosierposition unter dem Bereich der Erhebung 126 bewegen zu können. Die Felder 152 sind vom Aufbau her mit einem Anschlag 132 an jedem Ende ausgelegt, um zu verhindern, dass sich der Behälter 151 über ihr Ende hinaus bewegt, an dem sie am Rand 158 angebracht sind. In dieser Ausführungsform kann der Behälter 151 oder Deckel 156 beweglich sein, zum Beispiel durch eine Translationsbewegung am Oberteil 156, oder das Oberteil 156 kann in Bezug auf den Behälter 151 beweglich sein. Je nach der Inhalatorauslegung kann in einer Ausführungsform der Behälter 151 durch Gleiten an den Flanschen 153 am Deckel 156 beweglich sein, wenn der Deckel oder das Oberteil 156 ortsfest ist, oder der Deckel 156 kann durch Gleiten an einem ortsfesten Behälter 151 beweglich sein. Der Rand 158 nahe der Erhebung 126 hat einen Vertiefungsbereich, der einen Teil des Umfangs der Einlassöffnung 119 in der Dosierauslegung der Kartusche bildet.
37 stellt eine Unteransicht der Kartusche 150 dar und zeigt das Verhältnis der Strukturen in einer Verwahrposition, wie etwa des Behälters 151, der Abgabeöffnungen 127, der Felder 152, der Flansche 153 und eines Bereichs unter der Erhebung 126 oder Unterseite 168, der relativ hohl oder vertieft ist. 38A stellt einen Querschnitt durch die Mittellängsachse X der Kartusche 150 in einer Verwahrauslegung dar und zeigt den Behälter 151 in engem Kontakt mit dem Deckel 156 am Vertiefungsbereich 154 und durch die Flansche 153 gehalten. Die Unterseite der Erhebung 126 ist hohl und ist an einer relativ höheren Stelle zu sehen als der obere Rand des Behälters 151. 38B stellt die Kartusche 150 in einer Dosierauslegung dar, in der der obere Rand des Behälters 151 und das Feld 158 unter dem Bereich der Erhebung 126 eine Einlassöffnung 119 bilden, die einen Strömungseinlass in das Innere der Kartusche 151 zulässt.
In einer anderen Ausführungsform ist eine Translationskartusche 170 in den 39A–39I gezeigt, bei der es sich um eine alternative Ausführungsform der Kartusche 150 handelt und die zum Beispiel mit dem in den 15C–15L dargestellten Inhalator 302 verwendet werden kann. 39A stellt die Kartusche 170 dar, die eine Umschließung mit einem Oberteil oder Deckel 172 und einen Behälter 175 umfasst, der einen Innenraum bildet, wobei die Kartusche in einer Verwahrauslegung gezeigt ist. In dieser Kartuschenauslegung ist das Kartuschenoberteil 172 dazu ausgelegt, eine Dichtung mit dem Behälter 175 zu bilden, und der Behälter oder Deckel ist in gegenseitigem Bezug beweglich. Die Kartusche 170 kann aus einer Verwahrposition (39A und 39H) in eine Dosierposition (39C–39G und 39I) und eine (nicht gezeigte) Entsorgungsposition, zum Beispiel in der Mitte der Kartusche gebracht werden, um anzuzeigen, dass die Kartusche gebraucht wurde. 39A zeigt auch die verschiedenen Merkmale der Kartusche 170, wobei das Oberteil 172 Seitenfelder 171 umfasst, die dazu ausgelegt sind, das Äußere des Behälters teilweise abzudecken. Jedes Seitenfeld 172 umfasst einen Flansch 177 an seinem unteren Rand, der eine Laufspur zur Halterung flankenartiger Strukturen des Behälters 175 umfasst, die eine Bewegung des Behälters 175 entlang des unteren Rands des Oberteils 172 ermöglicht. Das Kartuschenoberteil 172 umfasst darüber hinaus eine äußere, relativ flache Fläche an einem Ende, eine relativ rechteckige Erhebung 174 mit einer Öffnung oder Abgabeöffnung 173, und einen konkaven oder Vertiefungsbereich, der innen dazu ausgelegt ist, den Inhalt des Behälters 175 in einer dichten Abdichtung zu halten. In einer Ausführungsform kann die Abgabeöffnung so ausgelegt sein, dass sie verschiedene Größen hat, zum Beispiel kann die Breite und Länge der Öffnung von ca. 0,025 cm bis ca. 0,25 cm in der Breite und von ca. 0,125 cm bis ca. 0,65 cm in der Länge an ihrem Eingang im Inneren der Kartusche betragen. In einer Ausführungsform misst der Abgabeöffnungseingang ungefähr 0,06 cm in der Breite bis 0,3 cm in der Länge. In manchen Ausführungsformen kann das Kartuschenoberteil 172 verschiedene Formen umfassen, die Greifflächen, zum Beispiel Laschen 176, 179 und andere Formgebungen, um die Kartusche in der richtigen Ausrichtung zum ordnungsgemäßen Einsetzen in den Halter auszurichten, und einen Sicherungsmechanismus umfassen können, zum Beispiel einen abgekanteten oder abgeschrägten Rand 180 zur sicheren Anpassung an einen entsprechenden Inhalator. Die Flansche, die externe Geometrie der Erhebung, die Laschen und verschiedene andere Formen können Einpassflächen darstellen, die das richtige Einsetzen der Kartusche in den Inhalator anzeigen, erleichtern und/oder erforderlich machen können. Zusätzlich können diese Strukturen von einem Paarbildungssystem Inhalator/Kartusche zu einem anderen verändert sein, um ein bestimmtes Medikament oder eine bestimmte Dosierung, das/die durch die Kartusche bereitgestellt wird, zu einem besonderen Inhalator in Beziehung zu setzen. Aus eine solche Weise kann verhindert werden, dass eine Kartusche, die für einen Inhalator bestimmt ist, der mit einem ersten Medikament oder einer ersten Dosierung verbunden ist, in einen ähnlichen Inhalator eingesetzt oder mit diesem betrieben wird, der mit einem zweiten Medikament oder einer zweiten Dosierung verbunden ist.
39B ist eine Draufsicht zur beispielhaften Darstellung der allgemeinen Form eines Kartuschenoberteils 172 mit einer Erhebung 174, einer Abgabeöffnung 173, einem Vertiefungsbereich 178 und Laschen 176 und 179. 39C ist eine Untersicht der Kartusche 170, die den Behälter 175 in einer Verwahrposition zeigt, der durch seine flankenartigen Vorsprünge 182 durch jeden Flansch 177 vom Oberteil 172 gehaltert ist. 39D stellt die Kartusche 170 in einer Dosierauslegung dar, die darüber hinaus einen durch eine Aussparung am Kartuschenoberteil 172 und den oberen Rand des Behälters 175 gebildeten Lufteinlass 181 umfasst. In dieser Auslegung steht der Lufteinlass 181 mit dem Inneren der Kartusche in Verbindung und bildet einen Luftkanal mit den Abgabeöffnungen 173. Im Gebrauch ist der Kartuschenlufteinlass 181 dazu ausgelegt, eine in das Kartuscheninnere eintretende Luftströmung zur Abgabeöffnung 173 zu lenken.
39F stellt eine Seitenansicht der Kartusche 150 dar und zeigt das Verhältnis der Strukturen in einer Dosierauslegung, wie etwa des Behälters 175, der Erhebung 172, der Seitenfelder 172 und der Lasche 176. 39G stellt eine Kartusche 170 in einer Dosierauslegung zum Gebrauch dar, die einen Behälter 175 und ein Oberteil 172 mit einem relativ rechteckigen Lufteinlass 181 und einer relativ rechteckigen Abgabeöffnung 173 umfasst, die eine Erhebung 174 durchdringen, die relativ mittig auf der Oberseite des Kartuschenoberteils 172 angeordnet ist. Die Erhebung 174 ist dazu ausgelegt, sich in eine Öffnung in einer Wand eines Mundstücks eines Inhalators einzupassen. 39H und 39I stellen Querschnitte durch die Mittellängsachse X der Kartusche 170 in einer Verwahr- bzw. Dosierposition dar, die den Behälter 175 in Kontakt mit der Unterseite des Deckels 172 des Vertiefungsbereichs 178 und durch die Flansche 177 gehaltert zeigen, die Laufspuren für den Behälter bilden, um von einer Position zu einer anderen zu gleiten. Wie in 39H gezeigt ist, bildet der Behälter 175 in der Verwahrposition im Vertiefungsbereich 178 eine Dichtung mit der Unterseite des Kartuschenoberteils 172 aus. 39I stellt die Kartusche 170 in der Dosierauslegung dar, in der sich der Behälter am entgegengesetzten Ende des Vertiefungsbereichs 181 befindet und der Behälter 175 und das Kartuschenoberteil einen Lufteinlass 181 bilden, der es ermöglicht, dass Umgebungsluft in die Kartusche 170 eintreten sowie sich ein Luftkanal mit der Abgabeöffnung 173 und dem Inneren des Behälters 175 bilden kann. In dieser Ausführungsform ist die Unterseite des Kartuschenoberteils, wobei die Dosierposition erreicht ist, relativ flach, und die Innenfläche des Behälters 175 ist so ausgelegt, dass sie in etwa eine U-Form hat. Die Erhebung 174 ist so ausgelegt, dass sie etwas über die Oberseite des Kartuschenoberteils 172 vorsteht.
In einer anderen Ausführungsform der Kartusche, ist die Kartusche 780 vorstehend mit Bezug auf 30A beschrieben und wird hiermit in den 40–44 dargestellt. Die Kartusche 780 kann an hiermit offenbarte Trockenpulverinhalatoren angepasst sein und eignet sich besonders zur Verwendung mit einem Inhalator mit einem drehbaren Mechanismus, um den Inhalator aus einer Verwahrauslegung in eine Dosierposition zu bewegen, wobei das Kartuschenoberteil in Bezug auf den Behälter beweglich ist, oder um den Behälter beim Erlangen einer Ausrichtung der Abgabeöffnungen mit dem Behälter in Bezug auf das Oberteil in eine Dosierposition zu bewegen, oder entweder den Behälter oder das Oberteil in die Verwahrkonfiguration zu bewegen.
Wie vorstehend beschrieben, stellen die 40–44 darüber hinaus perspektivische Ansichten der Ausführungsform der Kartusche 780 zur Verwendung zum Beispiel mit dem Inhalator von 29 dar und zeigen eine Kartusche in einer Verwahrauslegung, die ein Kartuschenoberteil oder einen Kartuschendeckel 756 und einen Behälter 751 umfasst, die integral aneinander angebracht sind. Der Behälter 751 und das Oberteil 756 sind bei einer Drehbewegung aus eine Verwahr- in eine Dosier- oder Inhalationsposition und zurück in Bezug aufeinander beweglich. Das Kartuschenoberteil 756 ist von der Form her relativ kreisförmig und umfasst auch einen vertieften Bereich 754 und einer erhöhten Bereich oder eine Erhebung 726 mit Abgabeöffnungen 727 und einem kreisförmigen Feld 752, das sich nach unten erstreckt, um den Behälter 751 zu umschließen und sich an diesen anzubinden und einen Innenraum zu bilden. Das Oberteil 756 hat auch einen erhöhten oberen Rand oder eine obere Kante 759, der/die zur Anpassung an einen Inhalator ausgelegt ist, und eine Nut in der innenseitigen Fläche des Felds 752 zum Zusammenwirken mit dem Behälter 751.
41 stellt eine in ihre Einzelteile zerlegte Ansicht der Kartuschenausführungsform von 40 dar und zeigt den Behälter 751, der eine Kammer 757 zur Aufnahme eines Medikaments bildet, die durchgehend mit einem relativ kreisförmigen oberen Abschnitt 747 mit einem weiteren Durchmesser als die Kammer und dazu ausgelegt ist, einen Eingriffsmechanismus aufzuweisen, um das Kartuschenoberteil 756 in Eingriff zu nehmen und sich in Bezug auf dieses zu bewegen. 42 zeigt zum Beispiel, dass der obere Rand 758 des Behälters eine kreisförmige Auslegung haben kann, zum Beispiel einen Sicherungsring zum Zusammenwirken mit der Nut 761 des Felds 752, um die Kartusche 780 zu bilden. 42 stellt auch eine perspektivische Ansicht der Kartuschenausführungsform von 40 im Querschnitt durch die senkrechte Achse und in der Verwahrauslegung dar und zeigt den vertieften Bereich 754, der den Behälter 751 dicht abschließt, und die Unterseite 767 der Erhebung 726, die hohl ist. Wenn sich der vertiefte Bereich 754 über der Behälterkammer oder dem Innenvolumen 757 befindet, ist die Kartusche in einer wie in 42 dargestellten Verwahrkonfiguration.
43 stellt eine perspektivische Ansicht einer Kartuschenausführungsform von 40 in einer Dosierauslegung dar, in der sich die Kammer 757 des Behälters 751 direkt unter der Erhebung 726 befindet und die Kartusche dazu ausgelegt ist, eine mit den Abgabeöffnungen 727 in Verbindung stehende Einlassöffnung 719 aufzuweisen. 44 stellt eine perspektivische Ansicht dieser Ausführungsform im Querschnitt und in einer Dosierauslegung dar, um den Lufteinlass 719 und die Position des Behälters und der Erhebung 726 mit den Abgabeöffnungen 727 zu zeigen. In dieser Ausführungsform bilden der vertiefte Bereich 754 des Deckels 756 und der Bereich 747 des Behälters eine dichte Anlage oder Abdichtung aneinander.
Die Lufteinlassöffnung einer Kartusche zur Verwendung mit den vorliegenden Inhalatoren kann an jedem beliebigen Punkt an der Kartusche angeordnet sein, so dass ein Medikament in Pulverform im Inneren des Behälters vor der Inhalation in einer Verwahrposition bleiben kann. Zum Beispiel stellen die 45, 46A, 46B, 47A und 47B zwei alternative Ausführungsformen einer Kartusche zur Verwendung mit den Trockenpulverinhalatoren dar und umfassen einen Deckel oder ein Oberteil 856 und einen Behälter 851, der vom Aufbau her wie in den vorstehenden 35–39 ausgelegt ist. In dieser Ausführungsform kann der Lufteinlass 819 in das Kartuscheninnere jedoch zusammen mit einer oder mehreren Abgabeöffnungen 827 in das Kartuschenoberteil oder den Deckel 851 integriert sein. In dieser Ausführungsform umfasst die Kartusche einen Behälter 851 und einen Deckel oder ein Oberteil 856. Der Deckel oder das Oberteil 856 kann als Erretiermechanismus mit einer Nut in seiner innenliegenden Fläche zum Zusammenwirken mit dem oberen Rand des Behälters 851 versehen sein. Die Kartusche kann auch mit einer Dichtung 860 versehen sein, um ein Medikament in Pulverform in der Kartusche einzuschießen, und kann zum Beispiel aus einer Kunststoff- oder Verbundfolie bestehen. Die Dichtung 860 kann so hergestellt sein, dass sie eine einzelne Kartusche zum Einzeldosisgebrauch oder mehrere Einzeldosiskartuschen auf einem Streifen enthält. Der Deckel 856 enthält mindestens zwei Öffnungen, wobei mindestens eine als Lufteinlass und die andere als Abgabeöffnung fungiert. 46A und 46B stellen die Ausführungsform der Kartusche von 45 dar, die einen Behälter 851 umfasst, der an einen Deckel 856 angepasst sein kann, wobei der relativ quadratische Deckel eine relativ runde Einlassöffnung 819, zwei Auslassöffnungen 827 und ein Seitenfeld 852 hat, das mit einer Nut zur Anpassung an den Behälter 851 ausgelegt ist, wobei der Behälter 851 relativ als Becher geformt ist und einen Vorsprung an seinem oberen Rand hat, um den Deckel 856 in Eingriff zu nehmen. 46B stellt eine perspektivische Ansicht einer Kartuschenausführungsform von 45 in einem Querschnitt und in einer Dosierauslegung dar. In dieser Ausführungsform kann der Kartuschenoberteillufteinlass verschiedene Gestaltungen haben. Zum Beispiel stellen 47A und 47B eine alternative Ausführungsform der Kartusche 800 dar, in der das Kartuschenoberteil 856 relativ halbkreisförmig und von flacher Form mit einer von der Form her rechteckigen Lufteinlassöffnung ist. In dieser Ausführungsform können der Behälter und das Kartuschenoberteil aus einem Warmformmaterial, z. B. Polyethylenterephthalat als Ausgangsmaterial hergestellt sein, um die Produktion zu erleichtern.
In den hier beschriebenen Ausführungsformen können die Kartuschen dazu ausgelegt sein, eine in einer Einzeleinheit vorliegende, vordosierte Dosis eines Trockenpulvermedikaments abzugeben. Die Kartuschen wie die Kartusche 150, 170, 780 und 800 können vom Aufbau her dazu ausgelegt sein, eine Dosis von z. B. 0,1 mg bis ca. 50 mg einer Trockenpulverformulierung zu enthalten. So kann die Größe und Form des Behälters je nach der Größe des Inhalators und der Menge oder Masse des abzugebenden Pulvermedikaments variieren. Zum Beispiel kann der Behälter eine relativ zylindrische Form mit zwei entgegengesetzten, relativ flachen Seiten und dazwischen einen ungefähren Abstand von ca. 0,4 cm bis ca. 2,0 cm haben. Um die Inhalatorleistung zu optimieren, kann die Höhe des Inneren der Kartusche entlang der Achse Y in Abhängigkeit von der Menge an Pulver variieren, die in der Kammer enthalten sein soll. Zum Beispiel kann eine Füllung von 5 mg bis 15 mg Pulver optimalerweise eine Höhe von ca. 0,6 cm bis ca. 1,2 cm erforderlich machen.
In einer Ausführungsform wird eine Medikamentenkartusche für einen Trockenpulverinhalator bereitgestellt, die Folgendes umfasst: eine Umschließung, die dazu ausgelegt ist, ein Medikament zu enthalten; mindestens eine Einlassöffnung, um eine Strömung in die Umschließung einfließen zu lassen, und mindestens eine Abgabeöffnung, um eine Strömung aus der Umschließung ausfließen zu lassen; wobei die mindestens eine Einlassöffnung dazu ausgelegt ist, zumindest einen Teil der in die mindestens eine Einlassöffnung eintretenden Strömung im Absprechen auf eine Druckdifferenz zu der mindestens einen Abgabeöffnung in der Umschließung zu lenken. In einer Ausführungsform ist die Inhalatorkartusche aus einem Polyethylenkunststoff hoher Dichte hergestellt. Die Kartusche besitzt einen Behälter, der eine Innenfläche hat, die ein Innenvolumen bildet und zusammenhängende Boden- und Seitenwände umfasst und eine oder mehrere Öffnung/en hat. Das Innenvolumen kann einen becherartigen Aufbau haben und hat eine Öffnung mit einem Rand, und ist durch ein Kartuschenoberteil und ein Behälterunterteil gebildet, die so ausgelegt werden können, dass eine oder mehrere Einlassöffnung/en und eine oder mehrere Abgabeöffnung/en gebildet ist/sind. Das Kartuschenoberteil und das Behälterunterteil können in eine Verwahrposition und eine Abgabe- oder Dosierposition gebracht werden.
In den hier beschriebenen Ausführungsformen bilden der Trockenpulverinhalator und die Kartusche ein Inhalationssystem, das vom Aufbau her dazu ausgelegt sein kann, einen abstimmbaren oder modularen Luftströmungswiderstand zu bewirken, wie er durch Verändern der Querschnittsfläche an irgendeinem Abschnitt der Luftströmungskanäle des Systems bewirkt werden kann. In einer Ausführungsform kann das Trockenpulverinhalatorsystem einen Luftströmungswiderstandswert von ca. 0,065 bis ca. 0,200 (√kPa)/Liter pro Minute haben. In anderen Ausführungsformen kann ein Rückschlagventil verwendet werden, um eine Luftströmung durch den Inhalator zu verhindern, bis ein gewünschter Druckabfall wie etwa 4 kPa erreicht ist, wobei an diesem Punkt der gewünschte Widerstand einen Wert innerhalb des hier angegebenen Bereichs erreicht.
Die 48–54 stellen noch eine andere Ausführungsform des Trockenpulverinhalators dar. 48 zeigt einen Inhalator 900 in einer offenen Auslegung, der vom Aufbau her ähnlich ausgelegt ist wie der in den 12–15B gezeigte Inhalator 300. Der Inhalator 900 umfasst ein Mundstück 930 und eine Gehäuseteilbaugruppe 920, die durch ein Gelenk so aneinander befestigt sind, dass sich das Mundstück 930 in Bezug auf die Gehäuseteilbaugruppe 920 verschwenkt. Das Mundstück 930 umfasst darüber hinaus integral ausgebildete Seitenfelder 932, die breiter sind als das Gehäuse 920 und in Eingriff mit Gehäusevorsprüngen 905 gelangen, um die geschlossene Auslegung des Inhalators 900 zu erzielen. Das Mundstück 930 umfasst darüber hinaus einen Lufteinlass 910, einen Luftauslass 935; einen Luftströmungskanal 940, der sich vom Lufteinlass 910 zum Luftauslass 935 erstreckt, um einen Kontakt mit den Lippen oder dem Mund eines Benutzers herzustellen, und eine Öffnung 955 in der Boden- oder Unterteilfläche, die mit dem Luftströmungskanal 940 des Inhalators in Verbindung steht. 49 stellt den Inhalator 900 in einer in seine Einzelteile zerlegten Ansicht dar, die die Bestandteile des Inhalators inklusive des Mundstücks 930 und der Gehäuseteilbaugruppe 920 zeigt. Wie in 49 dargestellt ist, ist das Mundstück als ein einzelnes Bauteil ausgelegt und umfasst darüber hinaus eine Stange, einen Zylinder oder ein Rohr 911, das für eine Anlenkung am Gehäuse 920 so mit Zähnen oder einem Zahnrad 913 ausgelegt ist, dass eine Bewegung des Mundstücks 930 in Bezug auf das Gehäuse 920 in einer Winkelrichtung zum Schließen der Vorrichtung führt. Ein Luftleitungskanal 912 kann am Gehäuse vorgesehen sein, der eine Luftströmung zum Mundstücklufteinlass 910 lenken kann. Der Luftleitungskanal 912 ist so ausgelegt, dass im Gebrauch ein über dem Kanal angeordneter Finger eines Benutzers die Luftströmung in den Luftkanal 940 nicht einschränken oder versperren kann.
48 stellt die Gehäuseteilbaugruppe 920 dar, die einen Kartuscheneinsatz- oder Kartuschenanbringungsbereich 908 und einen Ausschnitt 918 umfasst, der dazu ausgelegt ist, einen Lufteinlass zu bilden, wenn der Inhalator in der geschlossenen Auslegung ist. 49 stellt das Gehäuse 920 als eine Umschließung dar, die darüber hinaus zwei Bestandteile zur einfachen Fertigung umfasst, obwohl weniger oder mehr Teile verwendet werden können, einschließlich eines Einsatzes 922 und einer Abdeckung 925. Der Einsatz 922 ist mit Ausschnitten 914 ausgelegt, die nahe seines distalen Endes ausgebildet sind, das die Stange, den Zylinder oder das Rohr 911 bei der Herstellung einer Gelenkverbindung mit dem Mundstück 930 aufnimmt. Der Einsatz 922 nimmt auch einen Schlitten 917 auf. Der Schlitten 917 ist beweglich im Einsatz 922 ausgelegt und hat einen Kartuschenaufnahmebereich 921 und eine armartige Struktur mit Öffnungen 915, um die Zähne oder das Zahnrad 913 des Mundstücks 930 so in Eingriff zu nehmen, dass beim Schließen der Vorrichtung zum Gebrauch eine Bewegung des Mundstücks 930 in Bezug auf das Gehäuse 920 den Schlitten in einer proximalen Richtung bewegt, was dazu führt, dass der Schlitten an einem in den Inhalatorhalter oder Anbringungsbereich 908 eingesetzten Kartuschenbehälter anstößt und den Behälter aus einer Verwahrposition in eine Dosierposition verlagert. In dieser Ausführungsform hat eine in den Kartuschenhalter 908 eingesetzte Kartusche die Lufteinlassöffnung in der Dosierauslegung dem proximalen Ende des Inhalators oder dem Benutzer zugewandt. Die Gehäuseabdeckung 925 ist so ausgelegt, dass sie sicher mit dem Einsatz 922 verbunden sein kann, indem sie zum Beispiel Vorsprünge 926 aufweist, die sich als Sicherungsmechanismus vom unteren Rand erstrecken. 50 stellt den Inhalator 900 in der offenen Auslegung dar und zeigt die Position und Ausrichtung einer Kartusche 150 in einer Verwahrauslegung zur Anbringung am Inhalator. 51 stellt darüber hinaus den Inhalator 900 in einer offenen Auslegung mit der in den Kartuschenhalter eingesetzten Kartusche 150 in der Verwahrauslegung dar. 52 stellt einen Mittellängsschnitt des Inhalators von 51 dar und zeigt die Position des Zahnrads 913 in Bezug auf den Schlitten 917 in der Verwahrauslegung des Kartuschenbehälters 151, der am Schlitten 917 anstößt. In dieser Ausführungsform bewegt sich der Behälter 151 in Bezug auf das Kartuschenoberteil 156. Beim Schließen des Inhalators 900 (53) und wenn sich das Mundstück 930 bewegt, um die geschlossene Auslegung zu erreichen, schiebt der Schlitten 917 den Behälter 151, bis die Dosierauslegung erreicht ist, und die Mundstücköffnung 955 gleitet so über die Kartuschenerhebung 126, dass die Abgabeöffnungen 127 mit dem Mundstückkanal 940 in Verbindung stehen und eine Luftströmungsbahn zum Dosieren durch eine Lufteinlassöffnung 918, den Kartuschenlufteinlass 919 und die Abgabeöffnungen 127 im Luftkanal 940 hergestellt ist. Wie in 54 zu sehen ist, hat das Mundstück 930 und deshalb auch der Luftkanal 940 eine sich relativ verjüngende sanduhrförmige Auslegung ungefähr in der Mitte zum distalen Ende. In dieser Ausführungsform ist der Schlitten 917 so ausgelegt, dass, wenn der Inhalator nach dem Gebrauch offen ist, der Schlitten eine Kartusche nicht zurück in die Verwahrauslegung bringen kann. In manchen Varianten dieser Ausführungsform kann es möglich oder wünschenswert sein, die Kartusche zurückzustellen.
In den hier offenbarten Ausführungsformen können die Inhalatoröffnungen, z. B. 155, 255, 355, 955 mit einer Dichtung versehen sein, z. B. Quetschlamellen, anpassungsfähige Flächen, Dichtungen und O-Ringe, um zu verhindern, dass eine Luftströmung in das System entweicht, so dass die Luftströmung nur durch die Kartusche verläuft. In anderen Ausführungsformen kann zum Bewirken der Abdichtung die Kartusche mit der Dichtung versehen sein. Die Inhalatoren sind auch mit einer oder mehreren Desagglomerierungszone/n versehen, die dazu ausgelegt sind, eine Pulveransammlung oder -ablagerung zu minimieren. Desagglomerierungszonen sind zum Beispiel in der Kartusche und auch im Behälter und den Abgabeöffnungen und an einer oder mehreren Stelle/n im Luftkanal des Mundstücks vorgesehen.
In den hier offenbarten Ausführungsformen ist das Trockenpulverinhalatorsystem dazu ausgelegt, im Gebrauch eine vorbestimmte Strömungsbilanzverteilung mit einer ersten Strömungsbahn durch die Kartusche und einer zweiten Strömungsbahn beispielsweise durch den Mundstückluftkanal zu haben. 55 und 56 zeigen eine schematische Darstellung von durch die Kartusche hergestellten Luftleitungen und Inhalatoraufbauauslegungen, die die Strömungsverteilungsbilanz lenken. 55 stellt die allgemeine Strömungsrichtung in einer Kartusche in der Abgabe- oder Dosierposition eines Trockenpulverinhalators wie durch die Pfeile gezeigt dar. 56 stellt die Strömungsbewegung einer Ausführungsform eines Trockenpulverinhalators dar und zeigt die Strömungswege des Inhalators in der Dosierposition wie durch die Pfeile angegeben ist.
Die Massendurchflussbilanz in einem Inhalator beträgt ungefähr 10% bis 70% des durch den Kartuschenströmungsweg und ca. 30% bis 90% des durch den Anfangsabschnitt des Mundstückkanals hindurchgehenden Volumens. In dieser Ausführungsform mischt die Luftströmungsverteilung durch die Kartusche das Medikament auf eine unwälzende Weise, um das Trockenpulvermedikament im Kartuschenbehälter zu fluidisieren und zu aerosolisieren. Eine das Pulver in dem Behälter fluidisierende Luftströmung hebt dann das Pulver an und lässt es nach und nach durch die Abgabeöffnungen aus dem Kartuschenbehälter austreten, dann findet eine Abscherung durch die in den Mundstückkanal eintretende Luftströmung, die mit der aus dem Kartuschenbehälter austretenden medikamentenhaltigen Luftströmung zusammenfließt, statt. Eine vorbestimmte oder dosierte aus der Kartusche austretende Luftströmung fließt mit einer in den Luftkanal des Mundstück eintretenden Umgehungsluftströmung zusammen, um das Pulvermedikament vor dem Austritt aus der Mundstückauslassöffnung und dem Eintritt in den Patienten weiter zu verdünnen und zu desagglomerieren.
In noch einer anderen Ausführungsform wird ein Inhalationssystem zur Abgabe einer Trockenpulverformulierung an einen Patienten bereitgestellt, das einen Inhalator umfasst, der einen zur Aufnahme eines Behälters ausgelegten Behälteranbringungsbereich und ein Mundstück mit mindestens zwei Einlassöffnungen und mindestens einer Auslassöffnung umfasst; wobei eine Einlassöffnung der mindestens zwei Einlassöffnungen in Fluidverbindung mit dem Behälterbereich steht, und eine der mindestens zwei Einlassöffnungen über einen Strömungsweg, der zur Umgehung des Behälterbereichs ausgelegt ist, um die Trockenpulverformulierung an den Patienten abzugeben, in Fluidverbindung mit der mindestens einen Auslassöffnung steht; wobei der zur Umgehung des Behälterbereichs ausgelegte Strömungskanal 30% bis 90% der Gesamtströmung liefert, die während einer Inhalation durch den Inhalator hindurchgeht.
In einer anderen Ausführungsform wird auch ein Inhalationssystem zur Abgabe einer Trockenpulverformulierung an einen Patienten bereitgestellt, das einen Trockenpulverinhalator umfasst, der einen Behälterbereich und einen Behälter umfasst; wobei der Trockenpulverinhalator und der Behälter in Kombination dazu ausgelegt sind, starre Strömungskanäle in einer Dosierauslegung und mehrere Strukturbereiche zu haben, die im Gebrauch einen Mechanismus zur Pulverdesagglomerierung des Inhalationssystems bereitstellen; wobei es sich bei mindestens einem der mehreren Mechanismen zur Desagglomerierung um eine Agglomeratgrößenausschlussöffnung in dem Behälterbereich mit einer kleinsten Abmessung zwischen 0,5 mm und 3 mm handelt.
In einer alternativen Ausführungsform wird ein Inhalationssystem zur Abgabe einer Trockenpulverformulierung an einen Patienten bereitgestellt, das einen Trockenpulverinhalator umfasst, der ein Mundstück und einen Behälter umfasst; wobei der Trockenpulverinhalator und der Behälter in Kombination dazu ausgelegt sind, starre Strömungskanäle in einer Dosierauslegung und mehrere Strukturbereiche zu haben, die im Gebrauch einen Mechanismus zur Pulverdesagglomerierung des Inhalationssystems bereitstellen; wobei es sich bei mindestens einem der mehreren Mechanismen zur Desagglomerierung um einen im Mundstück ausgebildeten Luftkanal handelt, der eine Strömung an eine Auslassöffnung leitet, die in Fluidverbindung mit dem Behälter steht. In besonderen Ausführungsformen umfasst das Inhalationssystem einen Behälter, der darüber hinaus einen Mechanismus zur Desagglomerierung kohäsiven Pulvers umfasst, der einen becherartigen Aufbau hat, der dazu ausgelegt ist, eine in den Behälter eintretende Strömung zu lenken, zu drehen, im Innenvolumen des becherartigen Aufbaus umzuwälzen und ein Pulvermedikament anzuheben, um die Pulveragglomerate in der Strömung vor dem Austritt aus dem Behälter mitzuführen, bis die Pulvermasse klein genug ist. In dieser Ausführungsform hat der becherartige Aufbau einen Radius oder mehrere Radien, die dazu ausgelegt sind, eine Strömungsstagnation zu verhindern.
In den hier beschriebenen Ausführungsformen ist die Kartusche vom Aufbau her so ausgelegt, dass sie die Einlassöffnung in einer horizontalen und vertikalen Achse in nächster Nähe zu den Abgabeöffnungen hat. Zum Beispiel kann die Nähe des Einlasses zu den Abgabeöffnungen unmittelbar neben dem Lufteinlass bis zu ungefähr innerhalb einer Kartuschenbreite sein, obwohl dieses Verhältnis in Abhängigkeit von der Strömungsrate und den physikalischen und chemischen Eigenschaften des Pulvers variieren kann. Aufgrund dieser Nähe kreuzt eine Strömung aus dem Einlass die Öffnung zu den Abgabeöffnungen in der Kartusche, wodurch eine Strömungsauslegung geschaffen wird, die verhindert, dass fluidisiertes Pulver oder Pulver, das in der Luftströmung mitgetragen wird, aus der Kartusche austritt. Auf diese Weise kann während eines Inhalationsvorgangs eine in den Kartuschenbehälter eintretende Strömung eine Verwirbelung der Trockenpulverformulierung im Kartuschenbehälter bewirken und fluidisiertes Pulver, das sich dem Auslass oder den Abgabeöffnungen einer Kartusche nähert, kann durch die in die Einlassöffnung der Kartusche eintretende Strömung zurückgedrängt werden, wodurch die Strömung in der Kartusche daran gehindert werden kann, aus dem Kartuschenbehälter auszutreten. Aufgrund der Unterschiede in Trägheit, Dichte, Geschwindigkeit, Ladungswechselwirkung und Lage der Strömung können nur bestimmte Partikel den Weg beschreiten, der zum Austritt aus den Abgabeöffnungen nötig ist. Partikel, die die Auslassöffnung nicht passieren, müssen weiter wirbeln, bis sie die richtige Masse, Ladung, Geschwindigkeit oder Lage haben. Dieser Mechanismus kann nämlich die Medikamentenmenge dosieren, die die Kartusche verlässt, und kann zur Desagglomerierung von Pulver beitragen. Um ein Dosieren des austretenden fluidisierten Pulvers weiter zu unterstützen, kann die Größe und Anzahl von Abgabeöffnungen verändert werden. In einer Ausführungsform werden zwei Abgabeöffnungen verwendet, die von der Form her kreisförmig ausgelegt sind, jeweils einen Durchmesser von 0,10 cm haben und sich nahe der Einlassöffnung ungefähr in der Mitte der Mittellinie des Behälters bis ca. 0,2 cm von der Mittellinie zur Lufteinlassöffnung versetzt befinden. Andere Ausführungsformen können zum Beispiel verschieden geformte, inklusive rechteckige Abgabeöffnungen haben, wobei die Querschnittsfläche der einen oder mehreren Abgabeöffnung/en von 0,05 cm² bis ca. 0,25 cm² reicht. In manchen Ausführungsformen können die Größenbereiche der Abgabeöffnungen Von ca. 0,05 cm bis ca. 0,25 cm im Durchmesser betragen. Es können auch andere Formen und Querschnittsflächen verwendet werden, solange sie nur in der Querschnittsfläche den hiermit gegebenen Werten ähnlich sind. Alternativ kann für kohäsivere Pulver eine größere Querschnittsfläche der Abgabeöffnung vorgesehen werden. In manchen Ausführungsformen kann die Querschnittsfläche der Abgabeöffnung in Abhängigkeit von der Größe der Agglomerate in Bezug auf die minimale Öffnungsabmessung der Öffnung oder Öffnungen so vergrößert werden, dass die Länge in Bezug auf die Breite der Öffnung groß bleibt. In einer Ausführungsform ist die Einlassöffnung vom Maß her größer als die Breite der Abgabeöffnung oder Abgabeöffnungen. In Ausführungsformen, in denen die Einlassöffnung rechteckig ist, umfasst die Lufteinlassöffnung eine Breite, die von ca. 0,2 cm bis ca. zur Höchstbreite der Kartusche reicht. In einer Ausführungsform beträgt die Höhe ca. 0,15 cm und die Breite ca. 0,40 cm. In alternativen Ausführungsformen kann der Behälter eine Höhe von ca. 0,05 cm bis ca. 0,40 cm haben. In besonderen Ausführungsformen kann der Behälter ca. 0,4 cm bis ca. 1,2 cm breit und ca. 0,6 cm bis ca. 1,2 cm hoch sein. In einer Ausführungsform umfasst der Behälter eine oder mehrere Abgabeöffnungen, und jede der Öffnungen kann einen Durchmesser von 0,012 cm bis ca. 0,25 cm haben.
In besonderen Inhalationssystemen wird eine Kartusche für einen Trockenpulverinhalator bereitgestellt, der ein Kartuschenoberteil und einen Behälter umfasst, wobei das Kartuschenoberteil relativ flach ausgelegt ist und eine oder mehrere Öffnung/en und einen oder mehrere Flansch/e mit Laufspuren hat, die dazu ausgelegt sind, den Behälter in Eingriff zu nehmen; wobei der Behälter einen Innenfläche hat, die ein Innenvolumen bildet, und beweglich an den Laufspuren an dem einen oder den mehreren Flansch/en am Kartuschenoberteil angebracht und dazu ausgelegt werden kann, eine Verwahr- und eine Abgabe- oder Dosierposition zu erlangen, indem er sich entlang der Laufspuren des einen Flanschs oder der mehreren Flansche bewegt.
In einer anderen Ausführungsform umfasst das Inhalationssystem eine Umschließung mit einer oder mehreren Auslassöffnung/en, die dazu ausgelegt sind, eine Pulvermasse einer Trockenzusammensetzung mit einer kleinsten Abmessung von mehr als 0,5 Millimeter und weniger als 3 mm auszuschließen. In einer Ausführungsform umfasst eine Kartusche für einen Trockenpulverinhalator eine Umschließung mit zwei oder mehr starren Teilen; wobei die Kartusche eine oder mehrere Einlassöffnungen und eine oder mehrere Abgabeöffnung/en hat, wobei eine oder mehrere Einlassöffnung/en eine Gesamtquerschnittsfläche hat/haben, die größer ist als die Gesamtquerschnittsfläche der Abgabeöffnungen, und wobei die Gesamtquerschnittsfläche einer oder mehrerer Abgabeöffnung/en von 0,05 cm² bis ca. 0,25 cm² reicht.
In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Desagglomerieren und Dispergieren einer Trockenpulverformulierung die folgenden Schritte: Erzeugen einer Luftströmung in einem Trockenpulverinhalator, der ein Mundstück und einen Behälter umfasst, der mindestens eine Einlassöffnung und mindestens eine Abgabeöffnung hat und eine Trockenpulverformulierung enthält; wobei der Behälter einen Luftkanal zwischen der mindestens einen Einlassöffnung und der mindestens einen Abgabeöffnung bildet, und die Einlassöffnung einen Teil der in den Behälter eintretenden Luftströmung zu der mindestens einen Abgabeöffnung lenkt; Zulassen, dass die Luftströmung das Pulver in dem Behälter in Taumelbewegung versetzt, um das Trockenpulvermedikament in dem Behälter anzuheben und zu mischen, um ein Luftströmung/Medikament-Gemisch zu bilden; und Beschleunigen der aus dem Behälter durch die mindestens eine Abgabeöffnung austretenden Luftströmung. In dieser Ausführungsform kann sich das Pulvermedikament, das die Abgabeöffnungen passiert, aufgrund der Abnahme in der Querschnittsfläche der Auslassöffnungen in Bezug auf die Einlassöffnung sofort beschleunigen. Diese Veränderung in der Geschwindigkeit kann das fluidisierte und aerosolisierte Pulvermedikament während einer Inhalation weiter desagglomerieren. Außerdem ist wegen der Trägheit der Partikel oder Gruppen von Partikeln im fluidisierten Medikament die Geschwindigkeit der die Abgabeöffnung verlassenden Partikel nicht dieselbe. Die sich im Mundstückkanal schneller bewegende Luftströmung beaufschlagt jeden Partikel oder jede Gruppe von Partikeln des sich langsamer bewegenden fluidisierten Pulvers, das die Auslass- oder Abgabeöffnungen verlässt, mit einer Widerstands- oder Scherkraft, die das Medikament weiter desagglomerieren kann.
Das Pulvermedikament, das die Abgabeöffnung oder -öffnungen passiert, beschleunig sich sofort aufgrund der Abnahme der Querschnittsfläche der Auslass- oder Abgabeöffnungen in Bezug auf den Behälter, die in der Querschnittsfläche schmäler ausgelegt sind als der Lufteinlass des Behälters. Diese Veränderung in der Geschwindigkeit kann das fluidisierte Pulvermedikament weiter desagglomerieren. Außerdem ist wegen der Trägheit der Partikel oder Gruppen von Partikeln im fluidisierten Medikament die Geschwindigkeit der die Abgabeöffnung verlassenden Partikel und die Geschwindigkeit der die Abgabeöffnungen passierenden Strömung nicht dieselbe.
In den hier beschriebenen Ausführungsformen kann sich das aus den Abgabeöffnungen austretende Pulver z. B. durch eine auferlegte Änderung in der Richtung und/oder Geschwindigkeit des fluidisierten Medikaments weiter beschleunigen. Eine Richtungsänderung des fluidisierten Pulvers, das die Abgabeöffnung verlässt und in den Mundstückkanal eintritt, kann in einem Winkel von ungefähr 0° bis ca. 180°, z. B. ungefähr 90° zur Achse der Abgabeöffnung vonstatten gehen. Eine Veränderung in der Strömungsgeschwindigkeit und -richtung durch die Luftkanäle kann das fluidisierte Pulver weiter desagglomerieren. Die Richtungsänderung kann durch geometrische Auslegungsveränderungen des Luftströmungskanals und/oder dadurch bewerkstelligt werden, dass die aus den Abgabeöffnungen austretende Luftströmung mit einer sekundären Luftströmung, die in den Mundstückeinlass eintritt, zurückgedrängt wird. Das fluidisierte Pulver im Mundstückkanal dehnt sich aufgrund einer Querschnittsflächenvergrößerung im Kanal aus und wird langsamer, wenn es vor dem Austritt in den Mundeinsatzabschnitt des Mundstücks eintritt. Auch Gas, das in Agglomeraten eingeschlossen ist, dehnt sich aus und kann dazu beitragen, die einzelnen Partikel auseinanderzubrechen. Dies ist ein weiterer Desagglomerierungsmechanismus der hier beschriebenen Ausführungsformen. Eine ein Medikament enthaltende Luftströmung kann in die Mundhöhle eines Patienten eintreten und wirksam zum Beispiel in den Lungenkreislauf abgegeben werden.
Jeder der hier beschriebenen Desagglomerierungsmechanismen und ein Teil des Inhalationssystems stellen einen mehrstufigen Ansatz dar, der die Pulverdesagglomerierung maximiert. Eine maximale Desagglomerierung und Abgabe von Pulver kann erzielt werden, indem die Wirkung jedes einzelnen Mechanismus, inklusive eines oder mehrerer Beschleunigungs-/Abbremsungskanäle, Widerstand oder Ausdehnung von in Agglomeraten eingeschlossenem Gas, Wechselwirkungen von Pulvereigenschaften mit denjenigen der Materialeigenschaften der Inhalatorbestandteile optimiert wird, bei denen es sich um integrale Merkmale des vorliegenden Inhalatorsystems handelt. In den hier beschriebenen Ausführungsformen sind die Inhalatoren mit relativ starren Luftkanälen oder einem relativ starren Rohrleitungssystem versehen, um eine Pulvermedikamentdesagglomerierung so zu maximieren, dass während wiederholten Gebrauchs eine Konsistenz des Pulvermedikamentenaustrags aus dem Inhalator besteht. Da die vorliegenden Inhalatoren mit Leitungen versehen sind, die starr sind oder gleich bleiben und nicht verändert werden können, werden Veränderungen in der Luftkanalarchitektur vermieden, die sich im Zusammenhang mit Inhalatoren aus dem Stand der Technik, die Blisterpacks verwenden, aus durchstoßenen Folien oder sich ablösenden Folien ergeben.
In einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Desagglomerieren einer Pulverformulierung in einem Trockenpulverinhalationssystem bereitgestellt, das Folgendes umfasst: Bereitstellen der Trockenpulverformulierung in einem Behälter mit einem Innenvolumen an einen Trockenpulverinhalator; Zulassen, dass eine Strömung in den Behälter einritt, der dazu ausgelegt ist, eine Strömung so zu lenken, dass die Trockenpulverformulierung angehoben, mitgeführt und umgewälzt wird, bis die Pulverformulierung Pulvermassen umfasst, die ausreichend klein sind, um durch eine oder mehrere Abgabeöffnung/en hindurch in ein Mundstück einzutreten. In dieser Ausführungsform kann das Verfahren darüber hinaus den Schritt des Beschleunigens der Pulvermassen umfassen, die in der Strömung mitgetragen werden, die die eine oder mehreren Abgabeöffnung/en verlässt und in das Mundstück eintritt.
In den hier offenbarten Ausführungsformen wird ein Trockenpulvermedikament mit Konsistenz in weniger als ca. 2 Sekunden aus dem Inhalator abgegeben. Das vorliegende Inhalatorsystem hat einen hohen Widerstandswert von ca. 0,065 bis ca. 0,20 (√kPa)/Liter pro Minute. Deshalb erzeugen in dem System, das eine Kartusche umfasst, anliegende Spitzeninhalationsdruckabfälle von zwischen 2 und 20 kPa sich ergebenden Spitzendurchflussraten durch das System von zwischen ca. 7 und 70 Liter pro Minute. Diese Durchflussraten führen dazu, dass mehr als 75% des Kartuscheninhalts in Füllmassen von 1 bis 30 mg Pulver abgegeben werden. In manchen Ausführungsformen werden diese Leistungsmerkmale durch Endverbraucher in einem einzigen Inhalationsvorgang erzielt, um einen Kartuschenabgabeprozentanteil von mehr als 90% hervorzubringen. In manchen Ausführungsformen sind der Inhalator und das Kartuschensystem dazu ausgelegt, eine Einzeldosis, indem Pulver als kontinuierliche Strömung aus dem Inhalator abgegeben wird, oder als ein oder mehrere Pulverimpuls/e bereitzustellen, die an einen Patienten abgegeben werden. In einer Ausführungsform wird ein Inhalationssystem zur Abgabe einer Trockenpulverformulierung an die Lunge eines Patienten bereitgestellt, das einen Trockenpulverinhalator umfasst, der so ausgelegt ist, dass er Strömungskanäle mit einem Gesamtströmungswiderstand in einer Dosierauslegung hat, der wertmäßig von 0,065 bis ca. 0,200 (√kPa)/Liter pro Minute reicht. In dieser und anderen Ausführungsformen ist der Gesamtströmungswiderstand des Inhalationssystems über einen Druckdifferenzbereich zwischen 0,5 kPa und 7 kPa relativ konstant.
Die Aufbauauslegung des Inhalators lässt den Desagglomerierungsmechanismus lungengängige Anteile von mehr als 50% und Partikel, die kleiner als 5,8 μm sind, produzieren. Die Inhalatoren können während eines Inhalationsvorgangs mehr als 85% eines in einem Behälter enthaltenen Pulvermedikaments austragen. Im Allgemeinen können die hier in 15I dargestellten Inhalatoren mehr als 90% des Kartuschen- oder Behälterinhalts in weniger als 3 Sekunden bei Druckdifferenzen zwischen 2 und 5 kPa mit Füllmassen bis zu 30 mg austragen.
Obwohl die vorliegenden Inhalatoren primär als atembetrieben beschrieben sind, kann der Inhalator in manchen Ausführungsformen mit einer Quelle zum Erzeugen der Druckdifferenz versehen sein, die erforderlich ist, um eine Trockenpulverformulierung zu desagglomerieren und abzugeben. Zum Beispiel kann ein Inhalator an eine gasbetriebene Quelle wie etwa eine Druckgasspeicherenergiequelle wie etwa einen Stickstoffzylinder angeschlossen werden, der an den Lufteinlassöffnungen bereitgestellt werden kann. Ein Abstandshalter kann vorgesehen sein, um die Abluftfahne aufzufangen, so dass der Patient in einem komfortablen Tempo inhalieren kann.
In den hier beschriebenen Ausführungsformen kann der Inhalator als wiederverwendbarer Inhalator oder als Einmalgebrauchsinhalator bereitgestellt werden. In alternativen Ausführungsformen kann ein ähnliches Desagglomerierungsprinzip an Mehrfachdosisinhalatoren angepasst werden, wobei der Inhalator mehrere beispielsweise kartuschenartige Strukturen in einem einzelnen Einsatz umfassen kann und eine Einzeldosis nach Bedarf ausgewählt werden kann. In Varianten dieser Ausführungsform kann der Mehrfachdosisinhalator mit genügend Dosen zum Beispiel für eine Tages-, Wochen- oder Monatsarzneimittelversorgung versehen sein. In den hier beschriebenen Mehrfachdosisausführungsformen ist die Endbenutzerfreundlichkeit optimiert. Zum Beispiel wird bei Essensdiäten die Morgen-, Mittags- und Abenddosierung für einen Verlauf von 7 Tagen in einer einzelnen Vorrichtung erzielt. Zusätzliche Endverbraucherfreundlichkeit wird durch einen Anzeigemechanismus bereitgestellt, der den Tag und die Dosierung angibt, z. B. Tag 3 (T3), Mittagessen (M) [Day 3 (D3), lunchtime (L)]. Eine beispielhafte Ausführungsform ist in den 57–68 dargestellt, in denen der Inhalator 950 eine relativ kreisrunde Form umfasst, die mehrere Dosiereinheiten als Teil eines scheibenartigen Kartuschensystems enthält. Der Inhalator 950 umfasst ein Mundstück 952 mit einem Lufteinlass 953 und einem Luftauslass 954 und einer Gehäuseteilbaugruppe 960. Das Mundstück 952 ist so ausgelegt, dass es eine relative Sanduhrform hat, und deshalb ist auch der Luftkanal 980 (67) mit einer entsprechenden Form ausgelegt. Das Mundstück 952 umfasst auch eine Abdeckung zum Eingriff mit der Gehäuseteilbaugruppe 960 und einen Luftkanal 980 mit einer Öffnung 985 (67), die mit dem Inneren der Gehäuseteilbaugruppe 960 in Verbindung steht.
58 ist eine in ihre Einzelteile zerlegte Ansicht des Inhalators von 57 und zeigt die Bestandteile inklusive das Mundstück 952; die Gehäuseteilbaugruppe 960, die mehrere Teile umfasst, einschließlich einer Bodenabdeckung oder eines Einsatzes 955, eines Stellglieds 956 mit einer Sperrklinke 957, eines Kartuschenscheibensystems mit einem Bodeneinsatzabschnitt 958 und einem Deckelabschnitt 959 und einer Dichtungsscheibe oder Platte 961. In einer Ausführungsform kann eine Feder mit der Sperrklinke 957 bereitgestellt werden, um den Einsatz 958 zu indexieren. Der Gehäuseeinsatz 955 ist vom Aufbau her so ausgelegt, dass er einen sicheren Eingriff mit dem Mundstück zum Beispiel über Schnappbefestigungen, Ultraschallverschweißung, Gewinde u. dgl. herstellen kann. 59 stellt den Bodeneinsatzabschnitt 958 des Kartuschenscheibensystems dar, das einen äußeren Zahnmechanismus 963 und einen inneren Zahnmechanismus 964 mit relativer Position um die Mittelachse der Kartuschenscheibe aufweist. Das Kartuschensystem ist so ausgelegt, dass es eine mittig angeordnete Öffnung zum Eingriff mit dem Stellglied hat. 59 zeigt auch die Position der mehreren Einzeldosisbehälter 962, wovon jeder mit demselben Maß und derselben Form ausgelegt ist, und die radial zum Umfang des Kartuschenscheibensystems hin angeordnet sind. 60 stellt den Gehäuseeinsatz dar und zeigt das Stellglied 956 und das Sperrklinkensystem 957, 957' an seiner Stelle ohne eine Rückstellfeder. 61 stellt den Bodenabschnitt 958 des Kartuschenscheibensystems dar und zeigt die mehreren radial in der Scheibe angeordneten Behälter 962, und zeigt auch einen relativ kreisförmigen erhöhten Bereich 965, der zwei in der horizontalen Ebene der Scheibe sitzende Vorsprünge 966 und einen zweiten Vorsprung 967 umfasst, der sich in der Mittelachse befindet und nach oben und senkrecht zur Scheibe vorsteht. 62 stellt den Gehäuseeinsatz 955 mit dem Kartuschenscheibensystem 958, 959, dem Stellglied 956 und dem Sperrklinkensystem dar, die darin eingebaut sind.
63 stellt das Kartuschenscheibensystem des Inhalators 950 in einer zusammengebauten Auslegung dar und zeigt die mehreren Behälter 962, die eingreifbar aneinander befestigt sein können, um für eine Pulververwahrung zu sorgen. Der Kartuschensystemdeckelabschnitt 959 umfasst mehrere kartuschenähnliche Oberteile 970, die in der Ausrichtung den Behältern 962 des Bodeneinsatzes des Kartuschenscheibensystems entsprechen, um mehrere Einzeldosiskartuscheneinheiten im Kartuschenscheibensystem zu bilden. Die Ausrichtung des Kartuschensystemdeckels 959 und des Bodeneinsatzabschnitts wird durch den Deckelabschnitt 959 erzielt, der eine mittig angeordnete Öffnung 969 hat, die mit zwei Ausschnitten 968 ausgelegt ist, die einen sicheren Eingriff mit dem erhöhten Bereich des Bodeneinsatzabschnitts 958 herstellen. In dieser Ausführungsform ist das Kartuschenscheibensystem auch so ausgelegt, dass es mehrere Lufteinlässe 971 und mehreren Abgabeöffnungen 972 hat, wobei jede Einzeldosiskartusche mindestens einen Lufteinlass 971 und eine oder mehrere Abgabeöffnungen 972 hat. 64 zeigt einen Querschnitt eines Kartuschenscheibensystems 958, 959, das einen Lufteinlass 971 aufweist, der mit den Abgabeöffnungen 972 eine Luftkanalbahn in das Innenfach des Behälters herstellt, so dass eine in das Einheitsfach eintretende Luftströmung durch den Lufteinlass 971 eintritt, im Inneren des Behälters in Taumelbewegung versetzt wird und durch die Abgabeöffnungen austritt.
65 stellt die Gehäuseteilbaugruppe 960 dar, die mit ihren Bestandteilen zusammengebaut ist, insbesondere ist die Dichtungsscheibe 961 dargestellt, die eine Öffnung 977 umfasst, die zum Rand der Scheibe hin angeordnet ist, die sich mit den Abgabeöffnungen 972 einer Einzeldosiskartusche des Kartuschenscheibensystems in der Dosierposition ausrichtet. Die Dichtungsscheibe 961 ist auch dazu ausgelegt, die Abgabeöffnungen 972 und Lufteinlässe 971 in die Einzeldosiskartusche des Kartuschenscheibensystems mit Ausnahme der Einzeldosiskartusche, die in Ausrichtung mit der Öffnung 977 ist, abzudichten. Auf diese Weise wird die Pulververwahrung in einem gefüllten Kartuschensystem aufrechterhalten. Die Dichtungsscheibe 961 hat auch eine zentrale Öffnung 975 und mehrere federartige Strukturen, die beispielhaft als gewellte Elemente dargestellt sind, oder Arme 973, die sich vom inneren Scheibenabschnitt mit Bezug auf die Mittelachse erstrecken, die mehrere Öffnungen 976 bilden, die eine Luftströmung in das Innere des Inhalators 950 und in die Einzeldosiskartusche einlassen, die im Gebrauch entleert wird. 66 ist ein Querschnitt der Gehäuseteilbaugruppe 960 und zeigt die Auslegung der Dichtungsscheibe 961, die einen Luftdurchgang in die Einzeldosiskartusche aller Kartuscheneinheiten, mit Ausnahme an der Öffnung 977 des Kartuschenscheibensystems mit Dichtungsscheibe zulässt. 67 zeigt den Inhalator 950 im Querschnitt, der die Dosierauslegung zeigt, wobei das Mundstück einen Luftkanal 980 und eine Mundstücköffnung 985 aufweist, die mit den Abgabeöffnungen 972 einer Einzeldosiskartusche und der Öffnung 977 der Dichtungsscheibe ausgerichtet ist. Die anderen Einheiten in der Kartusche befinden sich durch die Dichtungsscheibe 961 unter Verschluss.
In dieser Ausführungsform ist der Inhalator 950 einfach zu gebrauchen, und es kann jedes Mal eine Kartusche zur Dosierung verwendet werden. Nachdem alle Dosierungen aufgebraucht wurden, kann der Inhalator entsorgt oder wieder mit einem neuen Kartuschenscheibensystem bestückt werden. In dieser Ausführungsform wird eine Bewegung von einer ursprünglichen Position zu einer benachbarten Kartusche durch das Stellglied 956 über ein komplementäres Sperrklinkensystem 957 bewirkt. Eine Sperrklinke, die am Stellglied angebracht ist, lässt die Kartuschenscheibe vorrücken, während eine andere die Kartuschenscheibe an Ort und Stelle hält, während das Stellglied in seine ursprüngliche Position zurückkehrt.
Die 68 bis 79 stellen eine alternative Ausführungsform eines Mehrfachdosisinhalators 990 dar, der ein Mundstück 952 und einen Inhalatorkörper 991 umfasst. Das Mundstück 952 hat eine Einlassöffnung 953, eine Luftauslassöffnung 954 und ist so ausgelegt, dass es eine relative Sanduhrform mit einer Öffnung zur Verbindung mit dem Körper 991 hat und am Inhalatorkörper 991 angebracht ist. Die 69–73 offenbaren die verschiedenen Bestandteile des Inhalators 990. In dieser Ausführungsform umfasst der Inhalatorkörper 991 mehrere Teile, wobei das Kartuschenscheibensystem das Unterteil des Körpers 991 bildet. 74 zeigt eine Zahnradantriebsbaugruppe, die ein erstes Zahnrad 992 und ein zweites Zahnrad 993 umfasst und dazu verwendet wird, eine Einzeldosiskartusche zur Abgabe in Ausrichtung mit der Mundstücköffnung zu drehen. Ein alphanumerisches Anzeigesystem kann am Kartuschenbehälter angebracht sein, um die Dosiereinheit anzuzeigen, die gerade abgegeben wird. 75 zeigt das Kartuscheneinheitssystem, das ein Bodeneinsatzabschnitt 958 mit mehreren radial angeordneten Vertiefungen oder Einzeldosisbehältern 962 und mehrere Lufteinlassöffnungen und einen Deckel oder ein Oberteil 959 umfasst, das eine Kartuschenabdeckplatte umfasst, die dauerhaft an der unteren, die Vertiefungen enthaltenden Scheibe angeklebt oder angeschweißt sein kann. 76 zeigt eine Rückansicht des Kartuschenscheibensystems, und 77 zeigt eine Vorderansicht der Kartuschenscheibe, die mehrere Kartuschenoberteile umfasst, die in der Kartusche aus einer Verwahrposition in eine Dosierposition bewegt werden können. 78 zeigt eine Unteransicht des Kartuschensystems des Inhalators 990 und zeigt die Position numerisch dargestellt durch mindestens eine Zahl 994 der Reihenfolge, in der die Dosierungen abgegeben werden. 79 zeigt eine Scheibenabdichtung mit einer Öffnung zur Ausrichtung mit den Abgabeöffnungen einer Einzeldosiskartusche des Kartuschenscheibensystems.
In einer Ausführungsform kann das Trockenpulvermedikament zum Beispiel ein Diketopiperazin und einen pharmazeutisch wirksamen Inhaltsstoff umfassen. In dieser Ausführungsform kann der pharmazeutisch wirksame Inhaltsstoff oder Wirkstoff von einer Art sein, die von der Krankheit oder dem Zustand abhängt, die bzw. der behandelt werden soll. In einer anderen Ausführungsform kann das Diketopiperazin zum Beispiel symmetrische Moleküle und asymmetrische Diketopiperazine umfassen, die den Nutzen haben, Partikel, Mikropartikel u. dgl. zu bilden, welche als Trägersysteme für die Abgabe von Wirkstoffen an eine Zielstelle im Körper verwendet werden können. Der Begriff 'Wirkstoff' wird hier als das therapeutische Mittel oder Molekül wie etwa ein Protein oder Peptid oder biologisches Molekül bezeichnet, das in der/mit der/in die Diketopiperazinformulierung eingekapselt, assoziiert, verbunden, komplexiert oder eingeschlossen oder adsorbiert werden soll. Jede Form eines Wirkstoffs kann mit einem Diketopiperazin kombiniert werden. Das Medikamentenabgabesystem kann dazu verwendet werden, biologisch wirksame Mittel abzugeben, die über therapeutische, prophylaktische oder diagnostische Wirkungen verfügen.
Einer Klasse von Medikamentenabgabemitteln, die dazu verwendet wurde, Mikropartikel herzustellen, die Probleme auf dem pharmazeutischen Gebiet überwinden wie etwa Arzneistoffinstabilität und/oder schlechte Adsorption, sind die 2,5-Diketopiperazine. 2,5-Diketopiperazine werden durch die Verbindung der allgemeinen Formel 1 wie unten gezeigt dargestellt, wobei E = N ist. Einer oder beide der Stickstoffe kann/können durch Sauerstoff ersetzt werden, um die Substitutionsanaloge Diketomorpholin bzw. Diketodioxan herzustellen.
Formel 1
Diese 2,5-Diketopiperazine, insbesondere diejenigen, die R-Säuregruppen tragen, erwiesen sich als nützlich bei der Arzneimittelverabreichung (siehe z. B. die US-Patente Nr. 5,352,461 mit dem Titel „Self Assembling Diketopiperazine Drug Delivery System”; 5,503,852 mit dem Titel „Method For Making Self-Assembling Diketopiperazine Drug Delivery System”; 6,071,497 mit dem Titel „Microparticles For Lung Delivery Comprising Diketopiperazine”; und 6,331,318 mit dem Titel „Carbon-Substituted Diektopiperazine Delivery System”, wovon jedes hier in seiner Gänze durch Bezugnahme mit aufgenommen wird, was alle Lehren hinsichtlich Diketopiperazinen und diketopiperazin-vermittelter Arzneistoffverabreichung betrifft). Diketopiperazine können in Form von Arzneimittel adsorbierenden Mikropartikeln hergestellt werden. Diese Kombination aus einem Medikament und einem Diketopiperazin kann verbesserte Arzneimittelstabilitäts- und/oder -adsorptioneigenschaften verleihen. Diese Mikropartikel können durch verschiedene Verabreichungswege verabreicht werden. Als Trockenpulver können diese Mikropartikel durch Inhalation an spezifische Bereiche des Atmungssystems inklusive die Lunge abgegeben werden.
Das Fumaryldiketopiperazin (bis-3,6-(N-Fumaryl-4-aminobutyl)-2,5-Diektopiperazin; FDKP) ist ein bevorzugtes Diketopiperazin für Lungenanwendungen:
FDKP bietet eine günstige Mikropartikelmatrix, weil es eine geringe Löslichkeit in Säure hat, aber bei neutralem oder basischem pH schnell löslich ist. Diese Eigenschaften lassen FDKP unter sauren Bedingungen kristallisieren und die Kristalle sich selbst anordnen, um Partikel zu bilden. Unter physiologischen Bedingungen, bei denen der pH-Wert neutral ist, lösen sich die Partikel schnell auf. In einer Ausführungsform sind die hier offenbarten Mikropartikel FDKP-Mikropartikel, die mit einem Wirkstoff wie etwa Insulin beladen sind.
FDKP ist ein chirales Molekül mit trans- und cis-Isomeren im Hinblick auf die Anordnung der Substituenten an den substituierten Kohlenstoffen am DKP-Ring. Wie in der vorläufigen, auch am selben Tag mit der vorliegenden Offenbarung eingereichten US-Patentanmeldung Nr. __/______ mit dem Titel DIKETOPIPERAZINE MICROPARTICLES WITH DEFINED ISOMER CONTENTS beschrieben ist, kann ein robusteres aerodynamisches Leistungsverhalten und Beständigkeit der Partikelmorphologie erzielt werden, indem der Isomergehalt auf ca. 45–65% trans beschränkt wird. Das Isomerverhältnis kann bei der Synthese und Rekristallisation des Moleküls gesteuert werden. Eine Basenexposition fördert die Ring-Epimerisierung, was zum Beispiel während der Beseitigung der Schutzgruppen aus den endständigen Carboxylatgruppen zu einer Racemisierung führt. Allerdings führt der zunehmende Methanolgehalt des Lösungsmittels in diesem Schritt zu einem erhöhten trans-Isomergehalt. Das trans-Isomer ist weniger löslich als die cis-Isomere, und eine Steuerung der Temperatur und Lösungsmittelzusammensetzung während der Rekristallisierung kann dazu verwendet werden, eine Anreicherung für das trans-Isomer in diesem Schritt zu fördern oder zu reduzieren.
Mikropartikel mit einem Durchmesser von ca. 0,5 bis ca. 10 Mikrometer können die Lungen erreichen, indem sie erfolgreich die meisten natürlichen Barrieren passieren. Ein Durchmesser von unter ca. 10 Mikrometer ist erforderlich zum Durchgang durch die Krümmung der Kehle, und ein Durchmesser von ca. 0,5 Mikrometer oder größer ist erforderlich, um zu vermeiden, dass sie ausgeatmet werden. DKP-Mikropartikel mit einer spezifischen Oberfläche (SSA – specific surface area) von ca. 35 bis 67 m²/g weisen Eigenschaften wie etwa ein verbessertes aerodynamisches Leistungsverhalten und verbesserte Arzneimitteladsorption auf, die für die Abgabe von Medikamenten an die Lunge vorteilhaft sind.
Wie in der vorläufigen, auch am selben Tag mit der vorliegenden Offenbarung eingereichten US-Patentanmeldung Nr. __/______ mit dem Titel DIKETOPIPERAZINE MICROPARTICLES WITH DEFINED SPECIFIC SURFACE AREAS beschrieben ist, werden Größenverteilung und Form von FDKP-Kristallen durch das Gleichgewicht zwischen der Kernbildung neuer Kristalle und dem Wachstum bestehender Kristalle beeinflusst. Beide Phänomene hängen stark von den Konzentrationen und der Übersättigung in Lösung ab. Die charakteristische Größe des FDKP-Kristalls ist ein Indiz für die relativen Kernbildungs- und Wachstumsraten. Wenn die Kernbildung dominiert, bilden sich viele Kristalle, sind aber relativ klein, weil sie alle in der Lösung um das FDKP konkurrieren. Wenn das Wachstum dominiert, gibt es weniger konkurrierende Kristalle und die charakteristische Größe der Kristalle ist größer.
Die Kristallisierung hängt stark von der Übersättigung ab, die wiederum stark von der Konzentration der Bestandteile in den Zuführungsströmen abhängt. Eine höhere Übersättigung ist mit der Entstehung vieler kleiner Kristalle verbunden; eine geringere Übersättigung bringt weniger, größere Kristalle hervor. Was Übersättigung angeht: 1) eine Erhöhung der FDKP-Konzentration lässt die Übersättigung steigen; 2) eine Erhöhung der Ammoniakkonzentration verschiebt das System auf einen höheren pH, lässt die Gleichgewichtslöslichkeit steigen und senkt die Übersättigung; und 3) eine Erhöhung der Essigsäurekonzentration erhöht die Übersättigung, indem der Endpunkt auf einen niedrigeren pH verschoben wird, bei dem die Gleichgewichtslöslichkeit geringer ist. Eine Senkung der Konzentrationen dieser Komponenten induziert die gegenteiligen Wirkungen.
Die Temperatur beeinflusst die FDKP-Mikropartikelbildung durch ihre Wirkung auf die FDKP-Löslichkeit und die Kinetik der Kernbildung und des Wachstums von FDKP-Kristallen. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich kleine Kristalle mit hoher SSA. Suspensionen dieser Partikel legen eine hohe Viskosität an den Tag, die ein Indikator für starke interpartikuläre Anziehungskräfte ist. Ein Temperaturbereich von ca. 12 bis ca. 26°C ließ Partikel mit einem annehmbaren (oder besseren) aerodynamischen Leistungsverhalten mit verschiedenen Inhalatorsystemen einschließlich den hier offenbarten Inhalatorsystemen entstehen.
Diese vorliegenden Vorrichtungen und Systeme sind nützlich in der pulmonalen Abgabe von Pulvern mit einem weiten Bereich an Eigenschaften. Die Ausführungsformen der Erfindung umfassen Systeme, die einen Inhalator, eine integrale oder einsetzbare Einzeldosiskartusche, und Pulver mit definierter/definierten Eigenschaften umfassen, die einen verbesserten oder optimalen Leistungsbereich bieten. Zum Beispiel bilden die Vorrichtungen einen wirksamen Desagglomerierungsmechanismus und können somit wirksam kohäsive Pulver abgeben. Dies unterscheidet sich von dem Kurs, den viele andere eingeschlagen hatten, die danach strebten, Trockenpulverinhalationssysteme auf Grundlage frei rieselnder oder strömungsoptimierter Partikel zu entwickeln (siehe z. B. die US-Patente Nr. 5,997,848 und 7,399,528 , die US-Patentanmeldung Nr. 2006/0260777; und Ferrari et al. AAPS PharmSciTECH 2004; 5 (4) Artikel 60). So umfassen die Ausführungsformen der Erfindung Systeme der Vorrichtung plus ein kohäsives Pulver.
Die Kohäsivität eines Pulvers lässt sich entsprechend seines Rieselvermögens ermessen oder mit Beurteilungen der Form und Unregelmäßigkeit, die etwa Oberflächenrauhigkeit in Beziehung setzen. Wie in der US-Phamacopeia USP 29, 2006, Absatz 1174 erörtert, gibt es vier technische Verfahren, die allgemein auf dem Gebiet der Pharmazie zur Beurteilung von Pulverrieselfähigkeit verwendet werden: Schüttwinkel; Kompressibilitätsindex (Carr-Index) und Hausner-Verhältnis; Rieseln durch eine Öffnung; und Scherzellenmethoden. Was die beiden Letzteren anbelangt, so wurden aufgrund der Vielfalt der Methodik keine generellen Skalen entwickelt. Das Durchrieseln durch eine Öffnung kann dazu verwendet werden, Durchflussraten zu messen oder alternativ einen kritischen Durchmesser zu bestimmen, der einen Durchfluss ermöglicht. Einschlägige Variablen sind Form und Durchmesser der Öffnung, Durchmesser und Höhe des Pulverbetts, und das Material, aus dem der Apparat besteht. Scherzellenvorrichtungen umfassen zylindrische, ringförmige und flache Varianten und bieten einen hohen Grad an experimenteller Kontrollierbarkeit. Für jede dieser beiden Methoden ist die Beschreibung der Geräte und Methodik wichtig, aber trotz des Mangels an allgemeinen Skalen werden sie erfolgreich genutzt, um qualitative und relative Charakterisierungen von Pulverrieselfähigkeit zu liefern.
Der Schüttwinkel wird als der Winkel bestimmt, der durch eine kegelartige Anhäufung des Materials in Bezug auf eine horizontale Unterlage, auf die es aufgeschüttet wurde, eingenommen wird. Beim Hausner-Verhältnis handelt es sich um das nicht abgesetzte Volumen geteilt durch das Stampfvolumen (das ist das Volumen, nachdem das Stampfen keine weitere Volumenveränderung hervorruft), oder alternativ die Stampfdichte geteilt durch die Schüttgutdichte. Der Kompressibilitätsindex (CI) lässt sich aus dem Hausner-Verhältnis (HR) als CI = 100 × (1 – (1/HR)) berechnen.

Trotz mancher Schwankung in den Versuchsmethoden wurden allgemein akzeptierte Rieseleigenschaftsskalen für den Schüttwinkel, den Kompressibilitätsindex und das Hausner-Verhältnis veröffentlicht (Carr, RL, Chem. Eng. 1965, 72: 163–168).

Rieseleigenschaft	Schüttwinkel	Hausner-Verhältnis	Kompressibilitätsindex (%)
exzellent	25–30°	1,00–1,11	≤ 10
gut	31–35°	1,12–1,18	11–15
mittelmäßig	36–40°	1,19–1,25	16–20
passabel	41–45°	1,26–1,34	21–25
schlecht	46–55°	1,35–1,45	26–31
sehr schlecht	56–65°	1,46–1,59	32–37
Sehr, sehr schlecht	≥ 66°	≥ 1,60	≥ 38

Der CEMA-Code bietet eine etwas andere Charakterisierung des Schüttwinkels.

Schüttwinkel Rieselfähigkeit

≤ 19° sehr frei rieselnd

20–29° frei rieselnd

30–39° durchschnittlich

≥ 40° langsam
Pulver mit einer Rieseleigenschaft nach der obigen Tabelle, die exzellent oder gut ist, können, was die Kohäsivität anbelangt, als nicht oder minimal kohäsiv charakterisiert werden, und die Pulver mit geringerer Rieselfähigkeit als kohäsiv, und können weiter unterteilt werden, indem sie zwischen moderat kohäsiv (was einer mittelmäßigen oder passablen Rieseleigenschaft entspricht) und hoch kohäsiv (was einem Grad der schlechten Rieseleigenschaft entspricht) aufgeteilt werden. Bei der Beurteilung des Schüttwinkels nach der CEMA-Skala können Pulver mit einem Schüttwinkel ≥ 30° als kohäsiv und diejenigen ≥ 40° als hoch kohäsiv angesehen werden. Pulver in jedem dieser Bereiche oder Kombinationen davon stellen Aspekte eigenständiger Ausführungsformen der Erfindung dar.
Das Kohäsionsvermögen kann auch mit Rauhigkeit, einem Maß der Unregelmäßigkeit der Partikeloberfläche in Beziehung gesetzt werden. Die Rauhigkeit ist das Verhältnis der tatsächlichen spezifischen Oberfläche des Partikels zu derjenigen einer äquivalenten Kugel:
Es sind auf dem Gebiet auch Methoden zur direkten Messung von Rauhigkeit bekannt, wie etwa Permeabilitätsmessung. Eine Rauhigkeit von 2 oder mehr wurde mit erhöhtem Kohäsionsvermögen in Verbindung gebracht. Es sollte berücksichtigt werden, dass die Partikelgröße auch die Rieselfähigkeit beeinflusst, so dass größere Partikel (z. B. in der Größenordnung von 100 Mikrometer) trotz einer etwas höheren Rauhigkeit eine angemessene Rieselfähigkeit haben können. Jedoch kann auch bei Partikeln, die zur Abgabe in die tiefe Lunge nützlich sich, wie etwa diejenigen mit primären Partikeldurchmessern von 1–3 Mikrometer, selbst eine bescheiden erhöhte Rauhigkeit von 2–6 schon kohäsiv sein. Hoch kohäsive Pulver können Rauhigkeiten von ≥ 10 haben (siehe nachstehendes Beispiel A).
Viele der nachstehenden Beispiele bringen die Verwendung von Trockenpulvern mit sich, die Fumaryldiketopiperazin ((bis-3,6-(N-Fumaryl-4-aminobutyl)-2,5-Diketopiperazin; FDKP) umfassen. Die Komponentenpartikel sind selbst angeordnete Aggregate kristalliner Platten. Pulver, die aus Partikeln mit plattenartigen Oberflächen bestehen sind dafür bekannt, über eine allgemein schlechte Rieselfähigkeit zu verfügen, d. h. die sind kohäsiv. Glatte kugelförmige Partikel haben nämlich im Allgemeinen die beste Rieselfähigkeit, wobei die Rieselfähigkeit allgemein abnimmt, wenn die Partikel eine längliche Form annehmen, scharfe Kanten haben, im Wesentlichen zweidimensional und unregelmäßig geformt sind, unregelmäßige, ineinandergreifende Formen haben oder faserig sind. Obwohl er sich damit nicht binden möchte, besteht die gegenwärtige Erkenntnis des Anmelders darin, dass die kristallinen Platten der FDKP-Mikropartikel sich ineinanderschieben und ineinandergreifen können, was zur Kohäsionskraft (dem Gegenteil von Rieselfähigkeit) von diese enthaltendem Schüttpulver beiträgt und das Pulver außerdem schwieriger zu desagglomerieren macht als weniger kohäsive Pulver. Darüber hinaus können Faktoren, die die Struktur der Partikel beeinflussen, Auswirkungen auf das aerodynamische Leistungsverhalten haben. Es wurde beobachtet, dass, wenn die spezifische Oberfläche der Partikel über einen Schwellenwert hinaus zunimmt, ihr aerodynamisches Leistungsverhalten, gemessen als lungengängiger Anteil, dazu neigt, abzunehmen. Zusätzlich besitzt FDKP zwei chirale Kohlenstoffatome im Piperazinring, so dass sich die N-Fumaryl-4-Aminobutyl-Zweige in cis- oder trans-Anordnungen im Hinblick auf die Ebene des Rings befinden können. Es wurde beobachtet, dass, wenn das trans-cis-Verhältnis des FDKPs, das zur Herstellung der Mikropartikel verwendet wird, von einem optimalen Bereich abweicht, der den lungengängigen Anteil des racemischen Gemischs umfasst, abnimmt und bei größeren Abweichungen vom bevorzugten Bereich die Morphologie der Partikel im REM sichtbar anders wird. So umfassen die Ausführungsformen der Erfindung Systeme der Vorrichtung plus DKP-Pulver mit innerhalb bevorzugter Bereiche liegenden spezifischen Oberflächen und die Vorrichtung plus FDKP-Pulver mit trans-cis-Isomerverhältnissen innerhalb bevorzugter Bereiche.
FDKP-Mikopartikel, entweder unmodifiziert oder beladen mit einem Medikament, z. B. Insulin, stellen hoch kohäsive Pulver dar. Messtechnisch wurde ermittelt, dass FDKP-Mikropartikel ein Hausner-Verhältnis von 1,8, einen Kompressibilitätsindex von 47% und einen Schüttwinkel von 40° haben. Bei insulinbeladenen FDKP-Mikropartikeln (TECHNOSPHERE^® INSULIN; TI) wurde messtechnisch ermittelt, dass sie ein Hausner-Verhältnis von 1,57, einen Kompressibilitätsindex von 36% und einen Schüttwinkel von 50° ± 3° haben. Zusätzlich wurde im kritischen Öffnungsversuch geschätzt, dass zur Herstellung einer Strömung unter Schwerkraft ein Öffnungsdurchmesser in der Größenordnung von 2 bis 3 Fuß (60–90 cm) nötig wäre (unter Annahme einer Betthöhe von 2,5 Fuß; erhöhter Druck erhöhte die Größe des benötigten Durchmessers). Unter ähnlichen Bedingungen würde ein frei rieselndes Pulver einen Öffnungsdurchmesser in der Größenordnung von nur 1–2 cm benötigen (Taylor, M. K. et al AAPS PharmSciTech 1, Art. 18).
Dementsprechend umfasst das vorliegende Inhalationssystem in einer Ausführungsform einen Trockenpulverinhalator, und es wird ein Behälter zum Desagglomerieren kohäsiven Pulvers bereitgestellt, der ein kohäsives Tropckenpulver mit einem Carr-Index von 16 bis 50 enthält. In einer Ausführungsform umfasst die Trockenpulverformulierung ein Diketopiperazin, inklusive FDKP und ein Peptid oder Protein mit einem endokrinen Hormon wie etwa Insulin, GLP-1, Nebenschilddrüsenhormon, Oxyntomodulin und andere wie an anderer Stelle in dieser Offenbarung erwähnt.
Mikropartikel mit einem Durchmesser von ca. 0,5 bis ca. 10 Mikrometer können die Lungen erreichen, indem sie erfolgreich die meisten natürlichen Barrieren passieren. Ein Durchmesser von weniger als ca. 10 Mikrometer ist erforderlich zum Durchgang durch die Krümmung der Kehle, und ein Durchmesser von ca. 0,5 Mikrometer oder größer ist erforderlich, um zu vermeiden, dass sie ausgeatmet werden. Die hier offenbarten Ausführungsformen zeigen, dass Mikropartikel mit einer spezifischen Oberfläche (SSA) von ca. 35 bis ca. 67 m²/g Eigenschaften aufweisen, die für eine Abgabe von Medikamenten an die Lunge vorteilhaft sind, wie etwa ein verbessertes aerodynamisches Leistungsverhalten und verbesserte Arzneistoffadsorption.
Hier sind auch Fumaryldiketopiperazin-(FDKP)-Mikropartikel mit einem spezifischen trans-Isomerverhältnis von ca. 45 bis ca. 65% offenbart. In dieser Ausführungsform stellen die Mikropartikel eine verbesserte Flugfähigkeit bereit.
In einer Ausführungsform wird auch ein System zur Abgabe eines inhalierbaren Trockenpulvers bereitgestellt, das Folgendes umfasst: a) ein kohäsives Pulver, das ein Medikament enthält, und b) einen Inhalator, der eine Umschließung umfasst, die ein Innenvolumen bildet, um ein Pulver zu enthalten, wobei die Umschließung einen Gaseinlass und einen Gasauslass umfasst, wobei der Einlass und der Auslass so angeordnet sind, dass Gas, das durch den Einlass in das Innenvolumen strömt, auf das zum Auslass strömende Gas gelenkt wird. In einer Ausführungsform ist das System zum Desagglomerieren eines kohäsiven Pulvers mit einem Carr-Index von 18 bis 50 nützlich. Das System kann auch nützlich zur Abgabe eines Pulvers sein, wenn das kohäsive Pulver einen Schüttwinkel von 30° bis 55° hat. Das kohäsive Pulver kann durch eine kritische Öffnungsabmessung von ≤ 3,2 Fuß für eine Trichterströmung oder ≤ 2,4 Fuß für eine Massenströmung, eine Rauhigkeit > 2 gekennzeichnet sein. Beispielhafte kohäsive Pulverpartikel enthalten Partikel, die FDKP-Kristalle umfassen, wobei das Verhältnis der FDKP-Isomere im Bereich von 50% bis 65% trans:cis liegt.
In einer anderen Ausführungsform kann das Inhalationssystem einen Inhalator umfassen, der ein Mundstück umfasst, und beim Anlegen eines Druckabfalls von ≥ 2 kPa an den Inhalator, wird eine Partikelwolke erzeugt, die aus dem Mundstück emittiert wird, wobei 50% der emittierten Partikel einen VMAD von ≤ 10 Mikrometer haben, wobei 50% der emittierten Partikel einen VMAD von ≤ 8 Mikrometer haben, oder wobei 50% der emittierten Partikel einen VMAD von ≤ 4 Mikrometer haben.
In noch einer anderen Ausführungsform umfasst ein System zur Abgabe eines inhalierbaren Trockenpulvers: a) ein Trockenpulver, das Partikel, die sich aus FDKP-Kristallen zusammensetzen, wobei das Verhältnis der FDKP-Isomere im Bereich von 50% bis 65% trans:cis liegt, und ein Medikament umfasst; und b) einen Inhalator, der eine ein Pulver enthaltende Umschließung umfasst, wobei die Kammer einen Gaseinlass und einen Gasauslass umfasst; und ein Gehäuse, in dem die Kammer anzubringen ist, und das zwei Strömungsbahnen bildet, eine erste Strömungsbahn, die Gas in den Gaseinlass der Kammer eintreten lässt, eine zweite Strömungsbahn, die Gas den Kammergaseinlass umgehen lässt; wobei eine den Umschließungsgaseinlass umgehende Strömung so gelenkt wird, dass sie im Wesentlichen senkrecht zur Gasauslassströmungsrichtung auf die aus der Umschließung austretende Strömung trifft.
In manchen Ausführungsformen wird ein System zur Abgabe eines inhalierbaren Trockenpulvers bereitgestellt, das Folgendes umfasst: a) ein Trockenpulver, das Partikel, die sich aus FDKP-Kristallen zusammensetzen, wobei die Mikropartikel eine spezifische Oberfläche (SSA) von ca. 35 bis ca. 67 m²/g haben, die Eigenschaften aufweisen, die für eine Abgabe von Arzneistoffen an die Lunge vorteilhaft sind, wie etwa ein verbessertes aerodynamisches Leistungsverhalten und eine verbesserte Arzneistoffadsorption pro Milligramm, und ein Medikament umfasst; und b) einen Inhalator, der eine ein Pulver enthaltende Umschließung umfasst, wobei die Umschließung einen Gaseinlass und einen Gasauslass umfasst; und ein Gehäuse, in dem die Kammer anzubringen ist, und das zwei Strömungsbahnen bildet, eine erste Strömungsbahn, die Gas in den Gaseinlass der Kammer eintreten lässt, eine zweite Strömungsbahn, die Gas den Kammergaseinlass umgehen lässt; wobei die den Kammergaseinlass umgehende Strömung so gelenkt wird, dass sie im Wesentlichen senkrecht zur Gasauslassströmungsrichtung auf die aus der Umschließung austretende Strömung trifft.
Es wird auch ein System zur Abgabe eines inhalierbaren Trockenpulvers bereitgestellt, das Folgendes umfasst: a) ein Trockenpulver, das ein Medikament umfasst, und b) einen Inhalator, der eine ein Pulver enthaltende Kartusche umfasst, wobei die Kartusche einen Gaseinlass und einen Gasauslass umfasst; und ein Gehäuse, in dem die Kartusche anzubringen ist, und das zwei Strömungsbahnen bildet, eine erste Strömungsbahn, die Gas in den Gaseinlass der Kartusche eintreten lässt, eine zweite Strömungsbahn, die Gas den Kartuschengaseinlass umgehen lässt, und ein Mundstück, und beim Anlegen eines Druckabfalls von ≥ 2 kPa an den Inhalator wird eine Partikelwolke aus dem Mundstück emittiert, wobei 50% der emittierten Partikel einen VMAD von ≤ 10 Mikrometer haben, wobei die den Kartuschengaseinlass umgehende Strömung so gelenkt wird, dass sie im Wesentlichen senkrecht zur Gasauslassströmungsrichtung auf die aus der Umschließung austretende Strömung trifft.
Die Wirkstoffe zur Verwendung in den hier beschriebenen Zusammensetzungen und Methoden können jedes pharmazeutische Mittel umfassen. Diese können zum Beispiel synthetische organische Verbindungen, Proteine und Peptide, Polysaccharide und andere Zucker, Lipide, anorganische Verbindungen und Nukleinsäuresequenzen mit therapeutischen, prophylaktischen oder diagnostischen Wirkungen umfassen. Bei den Peptiden, Proteinen und Polypeptiden handelt es sich durchgehend um Ketten von Aminosäuren, die durch Peptidbindungen verbunden sind.
Beispiel für Wirkstoffe, die unter Verwendung der Diketopiperazinformulierungen an ein Ziel oder eine Stelle im Körper abgegeben werden können, umfassen Hormone, Antikoagulantien, immunmodulierende Mittel, Impfstoffe, zytotoxische Mittel, Antibiotika, vasoaktive Mittel, neuroaktive Mittel, Anaesthetika oder Sedative, Steroide, Decongestiva, Virostatika, Antisense-Mittel, Antigene und Antikörper. Im Spezielleren umfassen diese Verbindungen Insulin, Heparin (einschließlich Heparin niedrigen Molekulargewichts), Calcitonin, Felbamat, Sumatriptan, Nebenschilddrüsenhormon und wirksame Fragmente von diesen, Wachstumshormon, Erythropoietin, AZT, DDI, den Granylozyt-Makrophagen-Koloniestimulierungsfaktor (GM-CSF), Lamotrigin, den Choriongonadotropin-Freisetzungsfaktor, luteinisierendes Freisetzungshormon, Beta-Galactosidase, Exendin, vasoaktives intestinales Peptid und Argatroban. Antikörper und Fragmente von diesen können auf eine nicht einschränkende Weise umfassen: anti-SSX-2_41-49 (Synovialsarkom, X Breakpoint 2), anti-NY-ESO-1 (Ösophagustumor-assoziiertes Antigen), anti-PRAME (bevorzugt exprimiertes Melanomantigen, anti-PSMA (prostataspezifisches Membranantigen), anti-Melan-A (Melanomtumor-asoziiertes Antigen) und anti-Tyrosinase (Melanomtumor-asoziiertes Antigen).
In manchen Ausführungsformen umfasst eine Trockenpulverformulierung zur Abgabe an den Lungenkreislauf einen wirksamen Inhaltsstoff oder Wirkstoff inklusive eines Peptids, eine Proteins, eines Hormons oder Analoge oder Kombinationen von diesen, wobei es sich bei dem wirksamen Inhaltsstoff um Insulin, Calcitonin, Wachstumshormon, Erythropoietin, den Granylozyt-Makrophagen-Koloniestimulierungsfaktor (GM-CSF), den Choriongonadotropin-Freisetzungsfaktor, luteinisierendes Freisetzungshormon, follikelstimulierendes Hormon (FSH), vasoaktives intestinales Peptid, Nebenschilddrüsenhormon (einschließlich Schwarzbär-PTH) nebenschilddrüsenhormverwandtes Protein, Glucagon-artiges Peptid-1 (GLP-1), Exendin, Oxyntomodulin, Peptid-YY, Interleukin 2-induzierbare Tyrosinkinase, Bruton-Tyrosinkinase (BTK), Inositol bedürfender Kinase (IRE1) oder Analoge, wirksame Fragmente, PC-DAC-modifizierte Derivate oder O-glykosylierte Formen davon handelt. In besonderen Ausführungsformen umfasst die pharmazeutische Zusammensetzung oder Trockenpulverformulierung Fumaryldiketopiperazin, und bei dem wirksamen Inhaltsstoff handelt es sich um einen oder mehrere, die ausgewählt sind aus Insulin, Nebenschilddrüsenhormon 1-34, GLP-1, Oxyntomodulin, Peptid-YY, Heparin und Analoge von diesen.
In einer Ausführungsform wird auch ein Verfahren zur Selbstverabreichung einer Trockenpulverformulierung an die eigene Lunge mit einem Trockenpulverinhalationssystem bereitgestellt, das Folgendes umfasst: Erwerben eines Trockenpulverinhalators, der in einer geschlossenen Position ist und ein Mundstück hat; Erwerben einer Kartusche, die eine vordosierte Dosis einer Trockenpulverformulierung in einer Verwahrkonfiguration umfasst; Öffnen des Trockenpulverinhalators, um die Kartusche einzusetzen; Schließen des Inhalators, um eine Bewegung der Kartusche in eine Dosierposition zu bewirken; Einsetzen des Mundstücks in den eigenen Mund, und einmaliges tiefes Inhalieren, um die Trockenpulverformulierung abzugeben.
In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Abgeben eines wirksamen Inhaltsstoffs: a) Bereitstellen eines Trockenpulverinhalators, der eine Kartusche mit einer Trockenpulverformulierung enthält, die ein Diketopiperazin und den Wirkstoff umfasst; und b) Abgeben des wirksamen Inhaltsstoffs oder Wirkstoffes an eine Person, die eine Behandlung benötigt. Das Trockenpulverinhalatorsystem kann eine Trockenpulverformulierung wie etwa Insulin-FDKP mit einem lungengängigen Anteil von mehr als 50% und Partikelgrößen von kleiner als 5,8 μm abgeben.
In noch einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zur Behandlung von Adipositas, Hyperglykämie, Insulinresistenz und/oder Diabetes offenbart. Das Verfahren umfasst die Verabreichung einer inhalierbaren Trockenpulverzusammensetzung oder -formulierung, die ein Diketopiperazin mit der Formel 2,5-Diketo-3,6-di(4-X-Aminobutyl)piperazin umfasst, wobei X aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Succinyl, Glutaryl, Maleyl und Fumaryl besteht. In dieser Ausführungsform kann die Trockenpulverzusammensetzung ein Diketopiperazinsalz umfassen. In noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Trockenpulverzusammensetzung oder -formulierung bereitgestellt, wobei es sich bei dem Diketopiperazin um 2,5-Diketo-3,6-di(4-Fumaryl-Aminobutyl)piperazin mit oder ohne pharmazeutisch zulässigem/zuläsigen Träger oder Hilfsstoff handelt.
Ein Inhalationssystem zur Abgabe einer Trockenpulverformulierung an die Lunge eines Patienten umfasst einen Trockenpulverinhalator, der so ausgelegt ist, dass er Strömungskanäle mit einem Gesamtströmungswiderstand in einer Dosierauslegung hat, der wertmäßig von 0,065 bis ca. 0,200 (√kPa)/Liter pro Minute reicht.
In einer Ausführungsform wird ein Trockenpulverinhalationsset bereitgestellt, das einen wie vorstehend beschriebenen Trockenpulverinhalator und eine oder mehrere Medikamentenkartusche/n umfasst, die eine Trockenpulverformulierung zur Behandlung einer Störung oder Krankheit wie etwa einer Atemwegserkrankung, Diabetes oder Adipositas enthält/enthalten.
BEISPIEL 1
Messung des Widerstands und der Strömungsverteilung eines Trockenpulverinhalator-Kartuschensystems:
Es wurden mehrere Trockenpulverinhalatorkonstruktionen getestet, um ihren Strömungswiderstand – ein wichtiges Merkmal bei Inhalatoren – zu messen. Inhalatoren, die einen hohen Widerstand aufweisen, erfordern einen größeren Druckabfall, um dieselbe Durchflussrate zu ergeben wie Inhalatoren mit geringerem Widerstand. Kurz gesagt, wird, um den Widerstand jedes Inhalators und Kartuschensystems zu messen, der Inhalator mit verschiedenen Durchflussraten beaufschlagt, und es werden die sich am Inhalator ergebenden Drücke gemessen. Diese Messungen lassen sich unter Nutzung einer Vakuumpumpe, die am Mundstücke des Inhalators angebracht wird, um den Druckabfall herbeizuführen, und eines Strömungsreglers und Druckmessers bewerkstelligen, um die Strömung zu verändern und den sich ergebenden Druck aufzuzeichnen. Wenn nach dem Bernoulli-Prinzip die Quadratwurzel des Druckabfalls gegenüber der Durchflussrate aufgetragen wird, ist der Widerstand des Inhalators die Steigung des linearen Abschnitts der Kurve. In diesen Versuchen wurde der Widerstand des Inhalatorsystems, das einen Trockenpulverinhalator und eine Kartusche wie hier beschrieben umfasste, in der Dosierauslegung unter Verwendung eines Widerstandsmessgeräts gemessen. Die Dosierauslegung stellt eine Luftbahn durch die Inhalatorluftkanäle und durch die Kartusche im Inhalator her.
Da verschiedene Inhalatorkonstruktionen aufgrund leichter Veränderungen in den Geometrien ihrer Luftbahnen unterschiedliche Widerstandswerte an den Tag legen, wurden mehrere Versuche durchgeführt, um den idealen Abstand für Druckeinstellungen zu bestimmen, die mit einer bestimmten Konstruktion verwendet werden sollen. Auf Grundlage des Bernoulli-Prinzips der Linearität zwischen der Quadratwurzel des Drucks und der Durchflussrate wurden die Abstände zur Ermittlung der Linearität für die drei verwendeten Inhalatoren nach mehreren Tests vorbestimmt, so dass die passenden Einstellungen mit anderen Chargen derselben Inhalatorkonstruktion verwendet werden konnten. Eine für einen Inhalator beispielhafte Kurve ist in 80 für ein in 15I dargestelltes Inhalatorsystem zu sehen. Die in 80 dargestellte Kurve zeigt, dass der Widerstand des wie in 15I dargestellten Inhalationssystems mit guter Korrelation zum Bernoulli-Prinzip bei Durchflussraten, die von ca. 10 bis 25 l/min reichen, gemessen werden kann. Die Kurve zeigt auch, dass der Widerstands des beispielhaften Inhalationssystem mit 0,093 √kPa/Liter pro Minute bestimmt wurde. 80 veranschaulicht, dass Durchfluss und Druck zusammenhängen. Deshalb ist, weil die Steigung der Linie in der grafischen Darstellung der Quadratwurzel gegenüber dem Durchfluss abnimmt, d. h. die Inhalationssysteme einen geringeren Widerstand aufweisen, die Strömungsveränderung bei einer bestimmten Druckveränderung größer. Dementsprechend würden Inhalationssysteme mit höherem Widerstand eine geringere Variabilität in den Durchflussraten bei bestimmten Druckveränderungen aufweisen, die durch den Patienten mit einem atembetriebenen System bereitgestellt werden.

Die Daten in Tabelle 1 zeigen die Ergebnisse einer Gruppe von Versuchen unter Verwendung der in 50 (DPI 1) und den 15C–15K (DPI 2) beschriebenen Inhalatoren. Was den Trockenpulverinhalator 1 (DPI1) betrifft, wurde die in der Auslegung 150, 35–38, dargestellte Kartusche verwendet, und die in der Auslegung 170, 39A–I, dargestellte Kartusche wurde mit dem DPI 2 verwendet. Dementsprechend verwendete DPI 1 die Kartusche 1 und DPI die Kartusche 2. Tabelle 1

Getestete Vorrichtung	Gesamtvorrichtungswiderstand	Kartuschenwiderstand	% des Gesamtdurchflusses durch die Kartusche
MedTone^®	0,1099	0,368	15,28
DPI 1	0,0874	0,296	29,50
DPI 2	0,0894	0,234	35,56

Tabelle 1 stellt dar, dass der Widerstand des getesteten Inhalationssystems beim DPI 1 und DPI 2 hiermit 0,0874 bzw. 0,0894 √kPa/Liter pro Minute beträgt. Die Daten zeigen, dass der Strömungswiderstand des Inhalationssystems zum Teil durch die Geometrie der Luftkanäle in der Kartusche bestimmt wird.
BEISPIEL 2
Messung der Partikelgrößenverteilung unter Verwendung eines Inhalatorsystems mit einer Insulinformulierung:
Die Messungen der Partikelgrößenverteilung mit einem Laserbeugungsgerät (Helos Diffraction System, Sympatec Inc.) mit einem Adapter (MannKind Corp.) erfolgten für eine Formulierung mit verschiedenen Mengen in Milligramm (mg) eines Insulins und Fumaryldiketopiperazinpartikeln, die in einem wie hier beschriebenen Kartuschen-Inhalatorsystem (Inhalator von 15C–15K mit einer in 39A–39I gezeigten Kartusche 170) bereitgestellt wurden. Die Vorrichtung ist an einem Ende an einer Rohrleitung angebracht, die über einen Adapter an ein Durchflussmessgerät (TSI, Inc. Modell 4043) und ein Ventil angeschlossen ist, um den Druck oder die Strömung aus einer Druckluftquelle zu regeln. Sobald das Lasersystem aktiviert ist und der Laserstrahl zur Messung einer Wolke bereit ist, wird ein Pneumatikventil betätigt, um zu ermöglichen, dass das Pulver aus dem Inhalator abgegeben wird. Das Lasersystem misst die aus der Inhalatorvorrichtung austretende Wolke automatisch auf Grundlage vorbestimmter Messbedingungen. Das Laserbeugungssystem wird durch eine in das Gerät integrierte Software betrieben und durch ein Computerprogramm gesteuert. Die Messungen erfolgten an Proben, die verschiedene Mengen an Pulver und verschiedene Pulverlose enthielten. Die Messbedingungen sind wie folgt:
Lasermessstartauslösebedingungen: wenn eine Laserintensität von ≥ 0,6% an einem bestimmten Detektorkanal erfasst wird;
Lasermessendeauslösebedingungen: wenn eine Laserintensität von ≤ 0,4% an einem bestimmten Detektorkanal erfasst wird;
der Abstand zwischen der Vakuumquelle und der Inhalatorkammer beträgt ungefähr 9,525 cm.

Mehrere Tests wurden unter Verwendung verschiedener Mengen an Pulvern oder Füllmasse in den Kartuschen durchgeführt. Die Kartuschen wurden nur einmal verwendet. Das Gewicht der Kartuschen wurde vor und nach dem Pulveraustrag aus dem Inhalator bestimmt, um das Gewicht des abgegebenen Pulvers zu bestimmen. Die Messungen wurden in der Vorrichtung bei verschiedenen Druckabfällen bestimmt und mehrere Male wiederholt, wie in der nachstehenden Tabelle 2 angegeben ist. Sobald die Pulverwolke gemessen ist, werden die Daten analysiert und grafisch aufbereitet. Tabelle 2 stellt die aus den Versuchen erhaltenen Daten dar, wobei CE den Kartuschenleerungsgrad (abgegebenes Pulver) bezeichnet, und Q3 (50%) der geometrische Durchmesser des 50. Perzentils der kumulativen Pulverpartikelgrößenverteilung der Probe ist, und q3 (5,8 μm) den Prozentanteil der Partikelgrößenverteilung mit einem geometrischen Durchmesser von kleiner als 5,8 μm angibt. Tabelle 2

Test Nr.	Druckabfall (kPa)	Abgabezeit (s)	Füllmasse (mg)	Probengröße	% CE	Q3 (50%)	q3 (5,8 μm)
1	4	3	6,7	30	98,0	4,020	63,8
2	4	3	6,7	20	97,0	3,700	67,4
3	4	3	6,7	20	98,4	3,935	64,6
4	4	3	3,5	20	97,8	4,400	61,0
5	2	4	6,7	7	92,9	4,364	61,0
6	2	4	6,7	7	95,1	4,680	57,9
7	4	4	6,7	7	97,0	3,973	64,4
8	4	4	6,7	7	95,5	4,250	61,7
9	6	4	6,7	7	97,3	3,830	65,3
10	6	4	6,7	7	97,8	4,156	62,2

Die Daten in Tabelle 2 zeigen, dass 92,9% bis 98,4% der gesamten Pulverfüllmasse aus dem Inhalationssystem abgegeben wurde. Zusätzlich geben die Daten an, dass, ungeachtet der Füllmasse, 50% der aus dem Inhalationssystem abgegebenen Partikel bei den verschiedenen Malen und den getesteten Druckabfällen gemessen einen geometrischen Durchmesser von kleiner als 4,7 μm hatten. Außerdem hatten zwischen 60% und 70% der abgegebenen Partikel einen geometrischen Durchmesser von kleiner als 5,8 μm.
81 stellt aus einem anderen Versuch erhaltene Daten dar, bei dem 10 mg Pulverfüllmasse verwendet wurden. Die Kurve zeigt die Partikelgrößenverteilung der Probe, die Partikel einer Insulin und Fumaryldiketopiperazin umfassenden Formulierung enthielt, und es ergab sich, dass 78,35% der messtechnisch erfassten Partikel eine Partikelgröße von ≤ 5,8 μm hatten. Der Laser erfasste während der Messdauer von 0,484 Sekunden bei den obigen Messbedingungen eine optische Konzentration von 37,67%. Die Daten zeigen, dass das Inhalationssystem über einen einschlägigen und niedrigeren Bereich von Benutzerinhalationsfähigkeiten, d. h. Druckabfälle, die Insulin-FDKP-Formulierung wirksam zu kleinen Größen desagglomeriert. Man geht davon aus, dass diese kleinen geometrischen Größen bei dieser kohäsiven Formulierung (Carr-Index = 36%) lungengängig sind.
BEISPIEL 3
Messung des Pulveraustrags aus einer Kartusche als Maß der Inhalationssystemleistung.

Die Versuche wurden unter Verwendung des hiermit beschriebenen Inhalationssystems durchgeführt, das sich mehrerer in 15C–15K dargestellter Inhalatorprototypen mit Prototypen der wie in 39A–39I gezeigten Kartusche 170 bediente. Mit jedem Inhalator wurden mehrere Kartuschen verwendet. Jede Kartusche wurde vor dem Befüllen auf einer elektronischen Waage gewogen. Die Kartuschen wurden mit einer vorbestimmten Pulvermasse befüllt, erneut gewogen und dann wurde jede befüllte Kartusche in einen Inhalator eingesetzt und auf den Wirkungsgrad der Entleerung einer Pulverformulierung hin getestet, d. h. Technosphere^® Insulin-Pulverchargen (Insulin-FDKP; typischerweise 3–4 Einheiten Insulin/mg Pulver, ungefähr 10–15% Insulin Gew./Gew.). Es wurden mehrere Druckabfälle eingesetzt, um die Leistungskonsistenz zu charakterisieren. Tabelle 3 stellt die Ergebnisse dieser Tests unter Verwendung von 35 Kartuschenaustragsmessungen pro Inhalator dar. Bei den Daten in Tabelle 3 wurden alle Tests unter Verwendung derselben Charge eines Insulin-FDKP-Pulvers mit klinischem Gütegrad durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass einschlägige Benutzerdruckabfälle, die von 2 bis 5 kPa reichten, eine hochwirksame Entleerung des Pulvers aus der Kartusche bewiesen. Tabelle 3

Test Nr.	Druckabfall (kPa)	Abgabezeit (s)	Füllmasse (mg)	Probengröße	mittlerer % CE	% CE SD
1	5,00	3,00	3,08	35	99,42	0,75
2	5,00	3,00	3,00	35	98,11	1,11
3	5,00	3,00	6,49	35	99,49	0,81
4	5,00	3,00	6,55	35	99,05	0,55
5	5,00	2,00	6,57	35	98,69	0,94
6	5,00	2,00	6,57	35	99,33	1,03
7	4,00	3,00	6,47	35	98,15	1,15
8	4,00	3,00	6,50	35	99,37	0,46
9	4,00	3,00	3,28	35	98,63	0,93
10	4,00	3,00	3,18	35	98,63	1,48
11	4,00	2,00	6,61	35	92,30	3,75
12	4,00	2,00	6,58	35	98,42	1,71
13	3,00	3,00	6,55	35	92,91	5,04
14	3,00	3,00	6,56	35	98,88	0,63
15	3,00	2,00	6,56	35	96,47	3,19
16	3,00	2,00	6,59	35	99,49	0,54
17	3,00	1,00	6,93	35	98,06	2,37
18	3,00	1,00	6,95	35	98,74	0,67
19	3,00	1,00	3,12	35	97,00	1,06
20	3,00	1,00	3,15	35	96,98	0,99
21	2,00	1,00	6,53	35	97,24	1,65
22	2,00	1,00	6,49	35	98,48	2,27

BEISPIEL 4
Messung der vorausgesagten Ablagerung durch Anderson-Kaskaden-Impaktion:
Die Versuche wurden unter Verwendung eines Andersen-Kaskaden-Impaktors durchgeführt, um Objektträgerplattenpulverablagerungen während einer simulierten Dosisabgabe unter Verwendung einer Durchflussrate von 28,3 Liter pro Minute zu sammeln. Diese Durchflussrate ergab einen Druckabfall am Inhalationssystem (DPI plus Kartusche) von ungefähr 6 kPa. Die Ablagerungen an den Plattenträgern wurden gravimetrisch unter Verwendung von Filtern und elektronischen Waagen analysiert. Das Füllgewicht eines kohäsiven Pulvers in 10 mg, 6,6 mg und 3,1 mg Füllmasse wurde auf die Inhalationssystemleistung hin ausgewertet. Jeder Impaktionstest wurde mit fünf Kartuschen durchgeführt. Die kumulative Pulvermasse, die auf 2-F-Trägern gesammelt wurde, wurde nach aerodynamischen Partikelgrößen mit weniger als 5,8 μm gemessen. Das Verhältnis der eingesammelten Pulvermasse zum Kartuschenfüllinhalt wurde bestimmt und wird als Prozent lungengängigen Anteils (RF) über das Füllgewicht bereitgestellt. Die Daten sind in Tabelle 4 dargestellt.
Die Daten zeigen, dass ein von 50% bis 70% reichender lungengängiger Anteil mit mehreren Pulverchargen erzielt wurde. Dieser Bereich stellt ein standardisiertes Leistungsmerkmal des Inhalationssystems dar.

Die Inhalatorsystemleistungsmessungen wurde 35 Mal mit je einer anderen Kartusche wiederholt. Füllmasse (mg) und Abgabezeit (Sekunden) wurden für jedes verwendete Inhalator-Kartuschensystem gemessen. Zusätzlich wurden auch die Prozent des lungengängigen Anteils in dem Pulver, d. h. der Partikel, die sich für eine Abgabe an die Lunge eignen, gemessen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 4 dargestellt. In der Tabelle kommt die % RF/Füllung den Prozent der Partikel mit einer Größe (≤ 5,8 μm) gleich, die in dem Pulver den Weg in die Lunge nehmen würden; CE gibt den Kartuschenentleerungsgrad bzw. das abgegebene Pulver an, und RF gibt den lungengängigen Anteil an. In der Tabelle 4 wurden die Tests Nr. 1–10 unter Verwendung einer zweiten Charge des Insulin-FDKP-Pulvers mit klinischer Güteklasse durchgeführt, aber das Testpulver für 11–17 war dasselbe wie für die in Tabelle 3 durchgeführten und dargestellten Tests. Tabelle 4

Nr.	Druckabfall (kPa)	Abgabezeit (s)	Füllmasse (mg)	Probengröße	Mittlerer % CE	% RF/Füllung	% RF abgegeben
1	6,4	8	9,7	5	98,9	56,6	58,3
2	6,4	8	9,9	5	88,8	53,7	60,4
3	6,4	8	8,2	5	97,5	54,9	56,9
4	6,4	8	6,7	5	98,4	56,8	58,1
5	6,4	8	10,0	5	89,2	60,4	67,8
6	6,4	8	9,6	5	99,3	53,5	53,9
7	6,4	8	9,6	5	98,2	57,3	58,4
8	6,4	8	9,6	5	99,0	56,9	57,5
9	6,4	8	9,6	5	95,4	59,3	62,1
10	6,4	8	6,6	5	99,4	61,7	62,1
11	6,4	8	6,6	5	99,6	59,0	59,2
12	6,4	8	6,6	5	96,5	62,6	64,8
13	6,4	8	6,6	5	98,7	59,8	60,6
14	6,4	8	3,1	5	99,5	66,3	66,6
15	6,4	8	3,1	5	99,7	70,7	70,9
16	6,4	8	3,1	5	97,6	65,9	67,5
17	6,4	8	3,1	5	98,2	71,6	73,0

Die obigen Daten zeigen, dass das vorliegende Inhalationssystem, das einen Trockenpulverinhalator und eine Kartusche umfasst, die ein kohäsives Pulver, d. h. TECHNOSPHERE^® Insulin (Insulin umfassende FDKP-Partikel) enthält, fast den gesamten Pulverinhalt wirksam abgeben kann, da mehr als 85% und in den meisten Fällen mehr als 95% des gesamten Pulverinhalts einer Kartusche mit variablen Füllmassen und Druckabfällen mit Konsistenz und signifikantem Entleerungsgrad erzielt wurden. Die Andersen-Kaskaden-Impaktionsmessungen zeigten an, dass mehr als 50% der Partikel im lungengängigen Bereich liegen, in dem die Partikel kleiner als 5,8 μm sind, und 53,5% bis 73% des gesamten abgegebenen Pulvers ausmachen.
BEISPIEL 5
Rauhigkeit des TECHNOSPHERE^® Insulins (TI).
Rauhigkeit ist das Verhältnis der tatsächlichen spezifischen Oberfläche des Partikels zu derjenigen einer äquivalenten Kugel. Die spezifische Oberfläche einer Kugel ist:
worin d_eff = 1,2 μm der oberflächengewichtete Durchmesser von TI-Partikeln aus Sympatec/RODOS-Laserbeugungsmessungen ist.
Eine durchschnittliche Kugel mit derselben Dichte wie die TI-Partikelmatrix (1,4 g/cm³) hätte demnach eine SSA von
So gilt für TI-Partikel mit einer spezifischen Oberfläche (SSA) von ungefähr 40 m²/g
Für ähnlich große Partikel mit einer spezifischen Oberfläche von 50 oder 60 m²/g würde die Rauhigkeit annähernd 14 bzw. 16 betragen.
BEISPIEL 6
Geometrische Partikelgrößenanalyse abgegebener Formulierungen durch eine Charakterisierung des volumetrischen mittleren geometrischen Durchmessers (VMGD)

Die Laserbeugung von aus Trockenpulverinhalatoren abgegebenen Trockenpulverformulierungen ist eine geläufige Methodik, die zum Charakterisieren des Grads an Desagglomeration genutzt wird, der ein Pulver ausgesetzt wird. Die Methodik gibt eher ein Maß einer geometrischen Größe als einer aerodynamischen Größe an, wie sie in Impaktionsmethodologien des Industriestandards vorkommt. Typischerweise umfasst die geometrische Größe des abgegebenen Pulvers eine Volumenverteilung, die durch die mittlere Partikelgröße, VMGD gekennzeichnet ist. Wichtig ist, dass die geometrischen Größen der abgegebenen Partikel mit erhöhter Auflösung im Vergleich zu den durch Impaktionsmethoden bereitgestellten aerodynamischen Größen erkannt werden. Kleinere Größen sind bevorzugt und führen mit größerer Wahrscheinlichkeit dazu, dass einzelne Partikel an den Lungentrakt abgegeben werden. Somit sind die Differenzen bei der Inhalatordesagglomeration und endgültigen Leistung leichter mit Beugung aufzulösen. in diesen Versuchen wurden ein wie im Beispiel 3 beschriebener Inhalator und ein Prädikatinhalator mit Laserbeugung bei Drücken getestet, die den tatsächlichen Patienteneinatmungsfähigkeiten entsprechen, um die Wirksamkeit des Inhalationssystems, Pulverformulierungen zu desagglomerieren, zu bestimmen. Speziell enthielten die Formulierungen kohäsive Diketopiperazinpulver mit einem wirksamen insulinbeladenen Inhaltsstoff und ohne diesen. Diese Pulverformulierungen besaßen charakteristische Oberflächen, Isomerverhältnisse und Carr-Indices. In Tabelle 5 sind VMGD und ein Wirkungsgrad der Behälterentleerung während des Testablaufs aufgeführt. FDKP-Pulver haben einen ungefähren Carr-Index von 50, und das TI-Pulver hat einen ungefähren Carr-Index von 40. Tabelle 5

Inhalatorsystem	Pulver	% trans	SSA	Druckabfall (kPa)	Probengröße	% CE	VMGD (Mikrometer)
DPI 2	FDKP	56	55	4	15	92,5	6,800
MedTone^®	FDKP	56	55	4	30	89,5	21,200
DPI 2	FDKP + Wirkstoff	56	45	4	30	98,0	4,020
DPI 2	FDKP + Wirkstoff	56	45	4	20	97,0	3,700
DPI 2	FDKP + Wirkstoff	56	45	4	20	98,4	3,935
DPI 2	FDKP + Wirkstoff	56	45	4	20	97,8	4,400
MedTone^®	FDKP + Wirkstoff	56	45	4	10	86,1	9,280
MedTone^®	FDKP + Wirkstoff	56	45	4	10	92,3	10,676
DPI 2	FDKP + Wirkstoff	56	45	2	7	92,9	4,364
DPI 2	FDKP + Wirkstoff	56	45	2	7	95,1	4,680
DPI 2	FDKP + Wirkstoff	56	45	4	7	97,0	3,973
DPI 2	FDKP + Wirkstoff	56	45	4	7	95,5	4,250
DPI 2	FDKP + Wirkstoff	56	56	4	10	99,6	6,254
DPI 2	FDKP + Wirkstoff	56	14	4	10	85,5	4,037
MedTone^®	FDKP + Wirkstoff	56	56	4	20	89,7	12,045
MedTone^®	FDKP + Wirkstoff	56	14	4	20	37,9	10,776
DPI 2	FDKP + Wirkstoff	54	50	4	10	97,1	4,417
DPI 2	FDKP + Wirkstoff	54	44	4	10	96,0	4,189
DPI 2	FDKP + Wirkstoff	56	35	4	10	92,0	3,235
DPI 2	FDKP + Wirkstoff	50	34	4	10	93,2	5,611
DPI 2	FDKP + Wirkstoff	66	33	4	10	79,0	4,678
DPI 2	FDKP + Wirkstoff	45	42	4	10	93,2	5,610
DPI 2	FDKP + Wirkstoff	56	9	4	10	78,9	5,860

Diese Daten in Tabelle 5 zeigen eine Verbesserung in der Pulverdesagglomerierung gegenüber einem Prädikatinhalatorsystem im Vergleich zu dem hier beschriebenen Inhalatorsystem. Diketopiperazinformulierungen mit Oberflächen von 14–56 m²/g bewiesen Entleerungswirkungsgrade über 85% und einen VMGD von weniger als 7 Mikrometer. Ähnlich bewiesen Formulierungen, die ein Isomerverhältnis von 45–66% trans hatten, gegenüber den Prädikatvorrichtungen eine verbesserte Leistung.
Zuletzt erwies sich auch noch, dass die Leistung des Inhalatorsystems mit Formulierungen, die mit Carr-Indices von 40–50 charakterisiert waren, gegenüber der Prädikatvorrichtung ebenfalls verbessert war. In allen Fällen lagen die berichteten VMGD-Werte unter 7 Mikrometer.
Bei den vorstehenden Offenbarungen handelt es sich um veranschaulichende Ausführungsformen. Den Fachleuten auf dem Gebiet dürfte klar sein, dass die hier offenbarten Vorrichtungen, Verfahren und Methoden repräsentative Ausführungsformen erläutern, die in der praktischen Umsetzung der vorliegenden Offenbarung gut funktionieren. Allerdings dürfte den Fachleuten auf dem Gebiet im Lichte der vorliegenden Offenbarung klar sein, dass viele Änderungen an den spezifischen Ausführungsformen, die offenbart sind, vorgenommen werden können und immer noch ein gleiches oder ähnliches Ergebnis erzielt wird, ohne vom Aussagegehalt und Umfang der Erfindung anzuweichen.
Wenn nicht anders angegeben, sind alle Zahlen, die Mengen von Inhaltsstoffen, Eigenschaften wie etwa Molekulargewicht, Reaktionsbedingungen usw. ausdrücken, die in der technischen Beschreibung und den Ansprüchen verwendet sind, als in allen Fällen durch den Begriff „ca.” modifiziert zu verstehen. Dementsprechend handelt es sich bei den zahlenmäßigen Parametern, die in der folgenden technischen Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen verwendet sind, wenn nichts Gegenteiliges angegeben ist, um Annäherungen, die je nach den durch die vorliegende Erfindung angestrebten Eigenschaften variieren können. Am Allerwenigsten sollte, und nicht als Versuch, die Anwendung der Doktrin von Äquivalenten auf den Umfang der Ansprüche zu beschränken, jeder zahlenmäßige Parameter zumindest im Lichte der Zahl aufgeführter signifikanter Ziffern und durch Anwenden gewöhnlicher Rundungsverfahren aufgefasst werden. Ungeachtet dessen, dass es sich bei den Zahlenbereichen und Parametern, die den weitgefassten Umfang der Erfindung darlegen, um Annäherungen handelt, sind die in den spezifischen Beispielen aufgeführten Zahlenwerte so genau wie möglich wiedergegeben. Jeder Zahlenwert enthält jedoch inhärent bestimmte Fehler, die sich unweigerlich aus der Standardabweichung ergeben, die in ihren jeweiligen Versuchsmessungen zu finden sind.
Die Begriffe „einer, eine, eines” und „der, die, das” und vergleichbare Bezüge, die im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erfindung (insbesondere im Kontext der folgenden Ansprüche) verwendet sind, sind als sowohl den Singular als auch den Plural abdeckend aufzufassen, es sei denn, es ist hier anders angegeben oder der Zusammenhang gibt klar das Gegenteil an. Das Vortragen von Wertebereichen soll hier lediglich als Stichwortverfahren zur einzelnen Bezugnahme auf jeden in den Bereich fallenden separaten Wert dienen. Wenn hier nicht anders angegeben, ist jeder einzelne Wert in die technische Beschreibung mit aufgenommen, als wäre er hier einzeln aufgeführt. Alle hier beschriebenen Methoden können in jeder geeigneten Reihenfolge ausgeführt werden, es sei denn, es ist hier anders angegeben oder der Zusammenhang gibt klar das Gegenteil an. Die Verwendung irgendwelcher oder aller Beispiele oder beispielhafter sprachlicher Ausdrucksweisen (z. B. „wie etwa”), die hier geboten sind, soll lediglich die Erfindung besser beleuchten und setzt dem ansonsten beanspruchten Umfang der Erfindung keine Grenze. Keine sprachliche Ausdrucksweise in der technischen Beschreibung sollte als ein irgendein nicht beanspruchtes, zur praktischen Umsetzung der Erfindung wesentliches Element angebend aufgefasst werden.
Die Verwendung des Begriffs „oder” ist in den Ansprüchen so verwendet, dass er „und/oder” bedeuten soll, es sei denn, er wird explizit angegeben, um nur auf Alternativen zu verweisen oder dass sich die Alternativen gegenseitig ausschließen, obwohl die Offenbarung eine Definition unterstützt, die sich nur auf Alternativen und „und/oder” bezieht.
Gruppierungen von hier offenbarten alternativen Elementen oder Ausführungsformen der Erfindung sind nicht als Einschränkungen aufzufassen. Auf jedes Gruppenmitglied kann einzeln oder in irgendeiner Kombination mit anderen Mitgliedern der Gruppe oder anderen Elementen, die hier zu finden sind, verwiesen sein, und es kann einzeln oder in irgendeiner Kombination mit anderen Mitgliedern der Gruppe oder anderen Elementen, die hier zu finden sind, beansprucht sein. Vorweggenommen wird, dass ein oder mehrere Mitglied/er einer Gruppe aus praktischen oder Patentierbarkeitsgründen in eine Gruppe aufgenommen oder aus dieser ausgeschlossen werden können. Wenn eine solche Aufnahme oder Ausschließung stattfindet, wird die technische Beschreibung als die Gruppe in modifizierter Form enthaltend erachtet, womit die schriftliche Beschreibung aller in den beigefügten Ansprüchen verwendeten Markush-Gruppen erfüllt ist.
Bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung, inklusive der besten, den Erfindern bekannten Art und Weise zur praktischen Umsetzung der Erfindung, sind hier beschrieben. Selbstverständlich werden für die gewöhnlichen Fachleute auf dem Gebiet beim Lesen der vorstehenden Beschreibung Veränderungen an diesen bevorzugten Ausführungsformen offensichtlich sein. Der Erfinder erwartet von den gewöhnlichen Fachleuten auf dem Gebiet, solche Veränderungen nach Ermessen einzusetzen, und die Erfinder sehen vor, dass die Erfindung anders als hier speziell beschrieben praktisch umgesetzt wird. Dementsprechend umfasst diese Erfindung alle in den hier beigefügten Ansprüchen aufgeführten Modifizierungen und Äquivalente des Gegenstands, wie sie durch das anwendbare Recht zulässig sind. Darüber hinaus umfasst die Erfindung jede Kombination der vorstehend beschriebenen Elemente in allen ihren möglichen Variationen, es sei denn, es ist hier anders angegeben oder der Kontext gibt klar das Gegenteil an.
Spezifische, hier offenbarte Ausführungsformen können weiter eingeschränkt sein, indem die Ansprüche die sprachliche Ausdrucksweise „daraus bestehen” oder „im Wesentlichen daraus bestehen” verwendet. Wenn er in den Ansprüchen, entweder in der eingereichten oder als Änderung hinzugefügten Form verwendet wird, schließt der Übergangsbegriff „bestehend aus” jedes Element, jeden Schritt oder jeden Inhaltsstoff aus, das bzw. der in den Ansprüchen nicht genau angegeben ist. Der Übergangsbegriff „im Wesentlichen bestehend aus” schränkt den Umfang eines Anspruchs auf die genau angegebenen Materialien oder Schritte und diejenigen ein, die sich materiell nicht negativ auf das/die zugrunde liegende/n und neuartige/n Merkmale auswirken. Die so beanspruchten Ausführungsformen der Erfindung sind hier inhärent oder ausdrücklich beschrieben und nacharbeitbar.
Darüber hinaus erfolgten in der gesamten technischen Beschreibung zahlreiche Verweise auf Patente und gedruckte Veröffentlichungen. Die vorstehend angeführten Verweise und gedruckten Veröffentlichungen werden jeweils einzeln durch Bezugnahme hier in ihrer Gänze mit aufgenommen.
Darüber hinaus sollte klar sein, dass die hier offenbarten Ausführungsformen der Erfindung veranschaulichend für das Prinzip der vorliegenden Erfindung sind. Andere Modifizierungen, die sich einsetzen lassen, liegen im Umfang der Erfindung. So lassen sich beispiels- aber nicht einschränkenderweise alternative Auslegungen der vorliegenden Erfindung in Übereinstimmung mit den hiesigen Lehren nutzen. Dementsprechend ist die Erfindung nicht genau auf das beschränkt, was aufgezeigt und beschrieben ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 7305986 [0006]
US 7464706 [0006]
US 5352461 [0198]
US 5503852 [0198]
US 6071497 [0198]
US 6331318 [0198]
US 5997848 [0206]
US 7399528 [0206]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

US-Phamacopeia USP 29, 2006, Absatz 1174 [0207]
Carr, RL, Chem. Eng. 1965, 72: 163–168 [0209]
Taylor, M. K. et al AAPS PharmSciTech 1, Art. 18 [0215]

Claims

Trockenpulvermedikamentkartusche für einen Inhalator, umfassend: a) ein Kartuschenoberteil; und b) ein Kartuschenunterteil, das ein Innenvolumen bildet; wobei das Kartuschenoberteil eine Unterseite hat, die sich über dem Kartuschenunterteil erstreckt; wobei die Unterseite dazu ausgelegt ist, das Kartuschenunterteil in Eingriff zu nehmen, und einen Bereich zum Abdichten des Innenvolumens und einen Bereich hat, um das Innenvolumen der Umgebungsluft auszusetzen.
Kartusche nach Anspruch 1, wobei das Kartuschenoberteil mindestens eine Abgabeöffnung umfasst.
Kartusche nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kartuschenoberteil eine oder mehrere Greiffläche/n umfasst.
Kartusche nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei das Kartuschenoberteil eine oder mehrere Einpassfläche/n umfasst.
Kartusche nach den Ansprüchen 1 bis 4, wobei das Kartuschenoberteil von der Form her relativ rechteckig ist, einen Vertiefungsbereich an seiner Oberseite und eine Erhebung umfasst, die die mindestens eine Abgabeöffnung umfasst.
Kartusche nach den Ansprüchen 1 bis 5, wobei das Kartuschenunterteil beweglich an der Unterseite angebracht ist und so konfiguriert werden kann, dass es eine Verwahrposition und eine Abgabe- oder Dosierposition einnehmen kann, indem es relativ zur Unterseite bewegt wird.
Kartusche nach Anspruch 6, wobei das Kartuschenunterteil durch eine Translationsbewegung oder eine Rotationsbewegung bewegt werden kann.
Kartusche nach Anspruch 6 oder 7, wobei in der Verwahrposition die Unterseite das Innenvolumen des Kartuschenunterteils abdichtet, um eine Umschließung zu bilden, die dazu ausgelegt ist, ein Medikament zu enthalten und eine in das Innenvolumen des Kartuschenunterteils eintretende Luftströmung zu unterbinden.
Kartusche nach den Ansprüchen 6 bis 8, wobei sich in der Abgabe- oder Dosierposition die mindestens eine Abgabeöffnung über dem Innenvolumen des Kartuschenunterteils befindet, und das Kartuschenoberteil und das Kartuschenunterteil mindestens eine Einlassöffnung bilden, die im Ansprechen auf eine Druckdifferenz eine Luftströmung in das Innenvolumen des Kartuschenunterteils einlässt.
Kartusche nach den Ansprüchen 6 bis 9, wobei in der Abgabe- oder Dosierposition die mindestens eine Abgabeöffnung einen Strömungswiderstand bietet.
Kartusche nach den Ansprüchen 6 bis 10, wobei in der Abgabe- oder Dosierposition die mindestens eine Einlassöffnung dazu ausgelegt ist, einen Teil der Luftströmung so in das Innenvolumen zu lenken, dass die Luftströmung um das Innenvolumen zirkuliert.
Kartusche nach den Ansprüchen 6 bis 11, wobei in der Abgabe- oder Dosierposition die mindestens eine Einlassöffnung dazu ausgelegt ist, einen Teil der Luftströmung im Ansprechen auf eine Druckdifferenz zu der mindestens einen Abgabeöffnung zu lenken.
Kartusche nach den Ansprüchen 1 bis 12, wobei die Kartusche aus einem Polymermaterial hergestellt ist.
Kartusche nach Anspruch 13, wobei das Polymermaterial ein wärmeformbarer Kunststoff ist, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Polypropylen, einem zyklischen Olefincopolymer, einem Nylon und einem Polyethylen besteht.
Kartusche nach Anspruch 13 oder 14, wobei das Polymermaterial ein Polyethylenpolymer hoher Dichte ist.
Kartusche nach den Ansprüchen 9 bis 15, wobei die eine oder die mehreren Einlassöffnung/en eine Gesamtquerschnittsfläche hat/haben, die größer ist als eine Gesamtquerschnittsfläche der mindestens einen Abgabeöffnung.
Kartusche nach den Ansprüchen 2 bis 16, wobei die Querschnittsfläche der mindestens einen Abgabeöffnung von 0,05 cm² bis ca. 0,25 cm² reicht.
Kartusche nach den Ansprüchen 1 bis 17, wobei das Kartuschenoberteil und das Kartuschenunterteil so konfiguriert werden können, dass sie eine Entsorgungsposition haben.
Inhalationssystem, umfassend: a) einen Trockenpulverinhalator; und b) eine Kartusche nach den Ansprüchen 1 bis 18; wobei die Kartusche und der Inhalator in der Abgabe- oder Dosierposition einen starren Strömungskanal für ein Gas bilden, damit das durch die Kartusche strömt, und der starre Strömungskanal im Wesentlichen senkrecht zu einem Strömungskanal im Mundstück ist.
Inhalationssystem nach Anspruch 19, darüber hinaus ein Gehäuse umfassend, in dem die Kartusche anzubringen ist, und das zwei Strömungswege bildet.