DE2654018A1 - Aerosolinhalator i - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Inhalatoren, die für medizinische Zwecke gedacht sind.

Für medizinische Zwecke vorgesehene Aerosolxnhalatoren werden für die örtliche Verabreichung von Arzneimitteln zu den tieferen Teilen des Atmungsgebietes verwendet. Der Vorteil lokaler Verabreichung im Vergleich zur Organismus-Verabreichung ist das schnelle Ansprechen auf das Arzneimittel auch dann, wenn eine kleine Arzneimitteldosis verabreicht wird.

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Für medizinische Zwecke vorgesehene Aerosolinhalatoren müssen im Hinblick auf ihre Sprüheigenschaften bestimmte Erfordernisse erfüllen. Dies ist insbesondere der Fall, wenn Aerosole für die Behandlung von Leiden des Atmungsgebietes verwendet werden sollen. Gewöhnlich werden sehr starke Arzneimittel für diesen Zweck verabreicht, und entsprechend hoch muß die Genauigkeit sein, mit welcher sie abgegeben werden. Die Sprüheigenschaften des Inhalators müssen für die ganze Zeit/ während der der Inhalator benutzt wird, konstant und reproduzierbar sein. Inhalatoren für medizinale Benutzung müssen einen bestimmten und reproduzierbaren Druck bei jeder Abgabe und eine reproduzierbare Teilchenverteilung abgeben.

Bei der Behandlung gewisser Leiden im Atmungsgebiet ist es auch notwendig, ein Aerosol mit einer zweckmäßigen Partikelgröße zu erzeugen. Teilchen, die zu groß sind, neigen dazu, bei einem zu hohen Niveau im Bronchenzweig abgelagert zu werden.

Herkömmliche Aerosolinhalatoren, wie z.B. die in den beiden US-Patentschriften 3 001 524 und 3 012 555 beschriebenen Vorrichtungen, sind mit einem vergleichsweise großen Behälter und einer Dosierabgabeeinheit ausgestattet, welche das flüssige Treibmittel abgi^bt, in weldiem die aktive Substanz gelöst oder suspendiert ist. Als Treibmittel werden weitgehend verschiedene Arten von Chlorf luoralkanen z.B. Fr eon ^-", verwen-

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det. Diese Substanzen haben physikalisch-chemische Eigenschaften, welche sie für die Benutzung als Treibmittel geeignet machen. Bei Zimmertemperatur und unter mäßigem Druck, d.h. einem Druck von 0,3 bis 0,5 \ip_a (^egapascal) sind sie Fließmittel, welche mit großer Genauigkeit gut abgegeben v/erden können. Man hat bislang gefunden, daß sie eine geringe Giftigkeit haben, und sie haben sich bei den verschiedenen Arten von Aerosolen eine sehr breite Verwendung als Treibmittel erworben. Während der letzten Jahre ist jedoch die Ungiftigkeit der Chlorfluoralkane infrage gestellt worden (vergleiche "Toxicology" 3 /~1975_7, 321 - 332), und es ist auch empfohlen worden, daß einige derselben nicht bei medizinischen Inhalatoren verwendet werdai sollten.

Man hat festgestellt, daß die Chlorfluoralkane zur Verarmung der Ozonschicht beitragen, welche die Erde umgibt und sie gegen ultraviolette Strahlung schützt.

Herkömmliche Aerosolinhalatoren bestehen aus einem großen Behälter und einer Dosierungsabgabeeinheit, welche permanent miteinander verbunden sind. Der Behälter kann nicht v/ieder gefüllt werden, und wenn er leer ist, muß die komplizierte und teure Dosierungsabgabeeinheit weggeworfen werden. Außerdem gestatten die herkömmlichen Dosierungsabgabeeinheiten nicht die Verwendung von Drücken, die höher als etwa 0,5 >ip_a sind. Dieses ist ein ausgeprägter Nachteil, denn höhere Drücke würden ein feiner verteiltes Aerosol mit den¹. Ergebnis einer schnelleren Verdampfung des Treibmittels ergeben. Line

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schwere Flüssigkeit tropft, und ihr Inhalt an aktiver Substanz wird nicht hinreichend mit der Atmungsluft mitgerissen, sondern in der Mundhöhle abgesetzt.

Ein v/eiterer Nachteil bei herkömmlichen Aerosolinhalatoren besteht darin, daß sie sich für Mißbrauch eignen hinsichtlich der Tatsache, daß sie die Inhalation aktiver Substanz bei jedem Atemzug während einer langen,nicht unterbrochenen Reihe von Atemzügen ermöglicht. Der Inhalt eines herkömmlichen Behälters reicht für etwa 200 bis 400 Inhalationen.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich klar ein Bedürfnis für neue Aerosolinhalatoren, welche nicht die obigen zahlreichen Nachteile herkömmlicher Inhalatoren besitzen. Es ist besonders wichtig, Methoden zu entwickeln, welche die Benutzung von recht unschädlichen oder harmlosen Substanzen, z.B. Kohlendioxid, als Treibmittel in Aerosolinhalatoren gestattet, Kohlendioxid ist-weitgehend hauptsächlich in sogenannten "feuchten Aerosolen" für die Benutzung im Haus und beim Pflanzenschutz verwendet worden. Hier wird ein Lösungsmittel verwendet, welches in.gewisser zweckmäßiger Weise mit Kohlendioxid gesättigt worden ist. Wenn eine aerosolerzeugende Vorrichtung dieser Art verwendet wird, wird der Druck des Kohlendioxids wegen der Schwierigkeit des Auflösens einer hinreichenden Menge Kohlendioxids im Lösungsmittel vermindert. Die Konsequenz hiervon ist, daß die Sprüheigenschaften sich ständig verschlechtern, wenn Kohlendioxid-Treibmittel verwendet wird. Die Vorrichtung kann sich ganz an Treibmittel entleeren, bevor das Lösungsmittel vollständig ausgegeben

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ist. Weil die Sprüheigenschaften somit nicht konstant und reproduzierbar sind, da der Druck sich bei jeder Abgabe oder Entleerung während der Lebensdauer der Verpackung vermindert, ist diese Art von Sprühung für die medizinische Verwendung nicht geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von Aerosolinhalatoren, welche nicht die oben beschriebenen Nachteile besitzen, die man bei herkömmlichen Aerosolinhalatoren antrifft.

Die vorliegende Erfindung sieht einen Aerosolinhaltor vor, der für das Inhalieren von pharmakAogisch aktiven Substanzen über einen Inhalationsauslaß vorgesehen ist. Der Inhalator unterscheidet sich dadurch, daß der Behälter (Kapsel) auf leichte Weise geändert werden kann und daß er eine Einheitsdosierung aktiver Substanz in Fließmittel- oder in Pulverform und ein unter Druck stehendes Treibmittel enthält. Die Dosierungskapsel ist zwischen zwei Bechern in Stellung gehalten und mit einer Membran versehen, die zu perforieren ist. Der eine Becher weist eine Mittelöffnung auf, durch welche eine Perforiernadel eingeführt werden kann. Die Perforiernadel ist hohl, d.h. sie weist ein längliches Kapillarrohr auf, welches ein Zuführrohr für eine Sprühdüse formt, die an der Perforiernadel angebracht ist. Die Sprühdüse ihrerseits ist innerhalb eines Inhalationsauslasses angebracht, der in den Mund des Benutzers zur Führung oder zum Leiten des abgegebenen Aerosols eingeführt werden soll. Die Dosierungseinheitskapsel und die Perforiernadel sind relativ zueinander ver-

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.1.

schiebbar, so daß die Perforiernadel von Hand gedrückt werden kann, um die Dosierungseinheitskapsel zu perforieren. Die Dosierungseinheitskapsel, die Becher und die Perforiernadel sind in einem Gehäuse angeordnet, an welchem der Inhalierauslaß angebracht ist.

Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend an Hand der einzigen Zeichnung beschrieben.

Der Aerosolinhalator weist gemäß der'Zeichnung eine Dosierungseinheitskapsel 2 auf, die mit einer Membran versehen ist, welche zu perforieren ist. Alternativ kann die ganze Wand der Kapsel dünn¹ und aus demselben Material hergestellt sein, z.B. Kunststoff, oder aus einer dünnen Platte. Die Dosiereinheitskapsel enthält eine Einheitsdose aktiver Substanz und die notwendige Menge unter Druck stehenden Treibmittels.

Aerosolbehälter, die unter Druck stehendes Treibmittel und nur eine Einheitsdosierung aktiver Substanz enthalten und somit vorgesehen sind, um eine Einheitsdosis aktiver Substanz in Form eines Aerosols auszugeben, sind bislang nicht bekannt. Solche Dosierungseinheitskapseln stellen ein Merkmal der Erfindung dar.

Durch Verwendung einer Dosierungseinheitskapsel ist die Notwendigkeit für eine Dosierungseinheit, die gewöhnlich mechanisch kompliziert ist, ausgeschaltet. Weil die Dosiereinheitskapsel so ausgestaltet ist, daß sie nach der Benutzung voll-

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ständig entleert ist, sind Eigenschaften, wie z.B. Siedepunkte und Löslichkeit in dem,möglichen Lösungsmittel, welches für die aktive Substanz benutzt wird, weniger wichtig als bei herkömmlichen Inhalatoren. Viele unterschiedliche Gase und Flüssigkeiten kennen als Treibmittel verwendet v/erden, z.B. Kohlendioxid, Sauerstoff, Stickstoff und andere nichtgiftige Gase in komprimiertem Zustand. Kohlendioxid ist das bevorzugte Treibmittel. Die Kapsel kann leicht mit der erforderlichen Menge Kohlendioxid, dadurch gefüllt werden, daß man gefrorene Kohlendioxidpellets verwendet und dann die Kapsel versiegelt oder abdichtet. Selbstverständlich können auch herkömmliche Chlorfluoralkane als Treibmittel verwendet werden. Die Benutzung einer Einheitsdosierkapsel macht es möglich, den Anfangsdruck in der Kapsel in breiten Grenzen auszuwählen. Vorzugsweise beträgt der Druck in der Kapsel 0,3 bis 1,0 MPa.

Die pharmakologisch aktive Substanz kann vorzugsweise in kristallisierter oder flüssiger Form vorliegen und entweder in einem Lösungsmittel suspendiert oder gelöst sein. Es ist jedoch auch möglich, eine aktive Substanz zu verwenden, die sich in Form eines Pulvers befindet. Die Vorsorge, daß die aktive Substanz eine Einheitsdosierung für Inhalatoren bilden soll, bedeutet, daß die Menge aktiver Substanz geringer als 20 mg ist und vorzugsweise nur zwischen 0,2 bis 2,0 mg ausmacht. Die Flüssigkeit, in welcher die aktive Substanz gelöst oder suspendiert sein kann, kann vorzugsweise zwischen 0,05 bis 0,15 cm sein. Das innere Volumen der Einheitsdosierkapsel

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sollte nicht 2,0 cm übersteigen und liegt vorzugsweise zwischen 0,3 bis 1,5 cm .

Die Einheitsdosierkapsel kann in zweckmäßiger Weise aus zwei identischen oder unterschiedlichen Teilen hergestellt werden, die nach dem Füllen mit möglicherweise gekühltem oder geforenein Treibmittel und aktiver Substanz geschmolzen oder zusammengeklebt werden. Wenn die Einheitsdosierkapsel aus Metall hergestellt ist, kann sie als zylindrische Kapsel mit einem offenen und einem geschlossenen Ende ausgestaltet sein. Die Innenwand des offenen Endes kann dann mit einer weiten Nut oder Ausbohrung versehen sein. Nach dem Füllen der Kapsel kann eine kreisförmige ebene Membran, die in zweckmäßiger Weise aus 0,2 mm dickem Aluminium hergestellt sein kann, in die Nut eingesetzt werden. Die Membran kann in zweckmäßiger Weise durch O-Ringe oder gewöhnliche Dichtungen auf einer oder beiden Seiten umgeben werden. Schließlich wird das offene Ende der Kapselwand durch mechanischen Druck senkrecht nach innen gefaltet, wodurch die Membran zwischen der Kapselwand und dem unteren Ende der Nut festgelegt wird.

Die Einheitsdosierkapsel 2 wird zwischen zwei Bechern 1, mit einer inneren Gestalt am Platz gehalten, die mindestens in gewissem Maß auf die Gestalt der Einheitsdosierkapsel eingestellt ist. Der obere Becher 1 in der Zeichnung kann an einer Kappe angebracht sein oder einstückig mit dieser ausgebildet sein, welche ihrerseits am Gehäuse 3 entweder bei einer Schraubbefestigung oder einem Bajonettverschluß

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festgemacht ist. Alternativ kann der obere Becher längs so verschiebbar sein_r daß die Einheitsdosierkapsel gegen eine Perforiernadel gedrückt v/erden kann, die ständig in der mittleren öffnung des anderen Bechers angebracht ist und aus diesem Becher hervorragt.

Der Aerosolinhalator gemäß der Zeichnung ist so aufgebaut, daß er mit einer einzigen Einheitsdosierkapsel zu füllen ist. Wenn diese Kapsel aufgebraucht ist, wird die Kappe abgenommen und die Kapsel durch eine neue ersetzt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind verschiedene Kapseln, z.B. 5 oder 10, in einem Drehrad angeordnet, welches die Anbringung der Kapseln in Betriebsstellungen erleichtert.

Der Aerosolinhaltor genäß der Zeichnung wird infolge Durchstechens der Einheitsdosierkapsel durch die mittlere Öffnung 11 im Becher 4 mit der Perforiernadel 10 betätigt, welche ein Längskapillarrohr 7 aufweist. Die Mischung aus aktiver Substanz und Treibmittel strömt dann durch das Kapillarrohr 7 zur Sprühdüse 9 und wird schließlich durch den Inhalierauslaß S ausgestoßen. Der Durchmesser des Kapillarrohrs beträgt vorzugsweise zwischen 0,25 bis 1,00 mm.

Normalerweise besteht nicht die Notwendigkeit für eine Dichtvorrichtung zwischen der Perforiernadel und der Einheitsdosierkapsel. Die Entleerung erfolgt schnell, und die Nadel verschiebt das beschädigte Teil der Membran derart, daß eine geeignete Dichtung automatisch erreicht ist. Die Spitze der

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Nadel kann vorzugsweise schräg (d.h. unsymmetrisch) abgeschnitten sein, um wirksamer durch die Membran durchzuschneiden . .

Die Perforiernadel kann gemäß der Darstellung in der Zeichnung mit einer Führung 5, einem Fingergriff 12 und einer Feder 6 ausgestattet sein, welche die Hadel in ihre ursprüngliche Position zurückbringt. Wie oben erwähnt, kann die Perforation der Einheitsdosierkapsel entweder dadurch erreicht werden, daß man eine verschiebliche-Perforiernadel gegen die Kapsel drückt oder die Kapsel gegen eine fest angebrachte Perforiernadel preßt, Um die Perforation zu erleichtern, kann die Nadel mit einer beliebigen geeigneten mechanischen Vorrichtung zur Ausübung einer Hebelübersetzung ausgestattet sein.

Bei der Benutzung eines Revolvermaganzins für die Einheitsdosierkapseln ist vorteilhaft, den Beschickungsmechanismus des Maganzins so anzuordnen, daß er von der Vor- und Rückwärtsbewegung der Perforiernadel oder des beweglichen Bechers betätigt wird.

Um die Freigabe der Aerosolmischung und Inhalation zu koordinieren, kann die Perforiernadel (oder der bewegliche Becher) mit einem mechanischen Riegel versehen sein, welcher durch die Wirkung des negativen Druckes im Inhalierauslaß ausgelöst bzw. freigegeben wird, wobei man den negativen Druck beim Inhalieren erhält. Gewöhnlich ist es erwünscht, das Inhalieren

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über den Inhalierauslaß dadurch zu erleichtern, daß man die Basis des Inhalierauslasses mit kleinen öffnungen versieht.

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Claims (1)

1. 265/018

   Patentansprüche

   1.J Aerosolinhalator zum Inhalieren pharmakologisch aktiver Substanzen durch einen Inhalierauslaß, dadurch gekennzeichnet, daß eine austauschbare Einheitsdosierkapsel (2) eine Membran aufweist, die perforierbar ist, die Kapsel (2) eine Einheitsdosis aktiver Substanz in Fließmittel- oder Pulverform und ein unter Druck stehendes Treibmittel enthält, die Einheitsdosierkapsel zwischen zwei Bechern (1, 4) in Stellung gehalten ist, wobei der eine Becher (4) ein mittleres Loch (11) aufweist, durch welches eine Perforiernadel (10) hindurchbringbar ist, daß die Perforiernadel (10) ein Kapillarlängsrohr (7) aufweist, welches ein Zuführrohr für eine Sprühdüse (9) bildet, die auf der Perforiernadel (10) angebracht ist, daß die Sprühdüse (10) innerhalb eines Inhalierauslasses (8), welcher in den Mund des Patienten eingebracht werden soll, zur Führung des abgegebenen Aerosols angebracht ist, daß die Einheitsdosierkapsel (2) und die Perforiernadel (10) relativ zueinander derart verschiebbar sind, daß die Perforiernadel zur Durchstechen der Einheitsdosierkapsel drückbar ist, und daß die Einheitsdosierkapsel (2)₍ die Becher (1, 4) und die Perforiernadel (lo) innerhalb eines Gehäuses (3) angeordnet sind, an welchem der Inhalierauslaß (8) befestigt ist.

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   ORiGlNAL INSPECTED

   2ΓΗ01

   • I-

   2. Inhalator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforiernadel (10) durch die mittlere öffnung (11) eines der Becher (4) schiebbar oder verrückbar ist.

   3. Inhalator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Perforiernadel (10) an weitesten weg angeordnete Becher (1) längs derart verrückbar ist, daß die Einheitsdosierkapsel (2) gegen eine Perforiernadel (10) drückbar ist, v.⁷elche ständig in der mittleren öffnung (11) des anderen Bechers (4) angebracht ist.

   4. Inhalator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Revolverrad für die Einheitsdosierkapseln (2) vorgesehen ist, welches mit einer Beschickungseinrichtung versehen ist, die mechanisch mit der Perforiernadel (10) gekoppelt und derart vorgesehen ist, daß eine neue Kapsel (2) in ihre Arbeitsstellung vorgerückt wird, wenn die Perforiernadel verschoben wird.

   5. Inhalator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aerosolbehälter pharmakologisch aktive Substanz und unter Druck stehendes Treibmittel enthält und mit einer Membran versehen ist, die perforierbar ist, daß das Volumen des Behälters kleiner als 2,0 cm ist und daß der Inhalt an pharmakologisch aktiver Substanz eine Einheitsdosierung bildet und kleiner als 20 mg ist.

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   ORiGiNAL INSPEGTEb

   2G5A018

   - Uk ■

   G. Inhalator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in dein Behälter zwischen 0,3 und 1,0 MPa ist.

   7. Inhalator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Inhalt an pharraakologischer aktiver Substanz zwischen 0,2 unc¹ 2,0 mg liegt.

   8. Inhalator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmittel Kohlendioxid ist.

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   ORlGSMAL INSPECTED