DE69215994T2

DE69215994T2 - Inhalator

Info

Publication number: DE69215994T2
Application number: DE69215994T
Authority: DE
Inventors: John C Armstrong; Richard C J Palson
Original assignee: New England Pharmaceuticals Inc
Current assignee: Sunovion Pharmaceuticals Inc
Priority date: 1991-08-01
Filing date: 1992-07-28
Publication date: 1997-06-26
Anticipated expiration: 2012-07-29
Also published as: ES2097839T3; US5715810A; FI923404A7; NO305852B1; NZ243649A; ATE146363T1; JPH07108316B2; EP0525720B1; NO923016D0; AU2038492A; FI923404A0; ZA925718B; MX9204499A; US5529059A; EP0525720A1; DE69215994D1; JPH05192404A; GR3022762T3; AU665765B2; DK0525720T3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft Vorrichtungen zur oralen oder nasalen Inhalation von feinverteilten Materialien wie medizinischen Wirkstoffen und Arzneimitteln.
Bekanntlich sprechen bestimmte Erkrankungen der Atemwege auf eine Behandlung durch die direkte Anwendung medizinischer Wirkstoffe an. Da viele solche Mittel sehr einfach als feinverteiltes Material z.B. in Form eines trockenen Pulvers verfügbar sind, werden sie am geeignetsten verabreicht, indem das feinverteilte Material durch die Nase oder den Mund inhaliert wird. Daraus ergibt sich eine bessere Ausnutzung des medizinischen Wirkstoffs, da er genau an der gewünschten Stelle aufgebracht wird, wo seine Einwirkung erforderlich ist; demnach sind sehr kleine Dosen des therapeutischen Mittels häufig genauso wirksam wie höhere Dosen, die durch andere Mittel verabreicht werden, wobei in der Folge unerwünschte Nebenwirkungen deutlich weniger ausgeprägt auftreten. Der therapeutische Wirkstoff kann in dieser Form alternativ zur Behandlung von anderen Erkrankungen als der Atemwege verwendet werden. Wird die Arznei auf sehr große Flächenbereiche der Atemwege aufgebracht, dann kann sie sehr rasch in den Blutstrom absorbiert werden; demnach kann diese Anwendungsmethode die Verabreichung durch eine Injektion, Tabletten oder andere herkömmliche Mittel ersetzen.
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Inhalationsvorrichtungen zur Abgabe feinverteilter Materialien bekannt. Die US- Patentschrift 4 240 418 offenbart Inhalationsvorrichtungen, bei denen ein Behälter mit feinverteiltem Material derart positioniert wird, daß das Material aus dem Behälter durch Schwerkraft zu einem Abgabebereich der Vorrichtung gelangen kann, aus der es abgegeben wird. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse mit einer inneren Ausgestaltung in Form eines Venturi-Rohrs auf. Demnach leiden diese Vorrichtungen an dem Nachteil, daß der Benutzer die Vorrichtung in einer speziellen Position halten muß, damit das feinverteilte Material durch die Schwerkraft zur Sammelplatte gelangen kann und vor der Abgabe nicht davon weggeschoben wird. Anscheinend benötigen solche Vorrichtungen auch einen breiten Abgabedurchgang, um eine Störung des freien Falls einer relativ großen Last des feinverteilten Materials zu verhindern.
Weitere bekannte Inhalationsvorrichtungen umfassen einen Deflektor (US-Patentschrift Nr. 4 098 273) oder ein hohles Rohr (US-Patentschrift Nr. 3 938 516 = FR-A-2 297 054), um einen Luftstrom in eine Kammer abzulenken, um das feinverteilte Material zu verdrängen, wobei zur Dispersion des feinverteilten Materials ein starker Luftstrom erforderlich ist. Manche Benutzer wie z.B. Asthmatiker können schwer einen so starken Luftstrom erzeugen. Außerdem nimmt man an, daß solche Vorrichtungen aufgrund der unvermeidlichen Schwankungen bei den Restmengen des nach der Abgabe im Behälter zurückgelassenen feinverteilten Materials etwas ungenaue Dosen abgeben.
Manche bekannte Inhalationsvorrichtungen verwenden Elemente, die vibrieren, um das feinverteilte Material abzugeben, wodurch die Vorrichtung komplizierter und unhandlicher wird. Die Vorrichtungen der US-Patentschrift Nr. 3 948 264 verwenden beispielsweise Batterien zum Aktivieren von Vibratoren. Andere Vorrichtungen umfassen atemaktivierte, vibrierbare Elemente, um die feinverteilten Materialien zu dispergieren. Vgl. z.B. die US-Patentschriften Nr. 3 888 253 und 4 995 385, die ein Element umfassen, das im Luftstrom vibriert, um das feinverteilte Material abzugeben. Weitere bekannte Vorrichtungen verwenden eine atemaktivierte Propellereinrichtung, um den Behälter mit feinverteiltem Material schnell zu drehen, wodurch das Material durch die Zentrifugalkraft herausgeschleudert wird, z.B. die US-Patentschrift Nr. 3 507 277. Zur Aktivierung solcher Vorrichtungen ist ein Luftstrom mit relativ hoher Geschwindigkeit erforderlich, was für Benutzer mit Atemproblemen wieder ein Problem darstellt.
Die FR-A-2 297 054 offenbart eine Vorrichtung zur oralen oder nasalen Inhalation von feinverteilten Materialien aus einem Behälter wie einer Kapsel, wobei der Behälter folgendes aufweist:
- ein Körperteil, das einen durch das Körperteil hindurchgehenden Luftdurchgang, ein erstes Ende zum Einführen in den Mund oder die Nase des Benutzers sowie ein zweites Ende für den Lufteinlaß aufweist;
- einen einstückig an das Körperteil angeformten Halter zur Aufnahme von einem einzigen Behälter mit feinverteiltem Material; und
- einen einzigen Dorn zum Durchstechen des Behälters, während dieser in den Halter eingeführt wird, wobei sich der Dorn von dem Körperteil und in den Halter hineinerstreckt und der Dorn einen zum Außenmantel des Körperteils und dem Halter hin offenen, durch den Dorn hindurchgehenden Durchgang aufweist.
Aus der FR-A-2 454 813 ist eine Vorrichtung nur zur oralen Inhalation von feinverteilten Materialien aus einer Kapsel bekannt, die folgendes aufweist:
- ein Körperteil, das einen durch das Körperteil hindurchgehenden Luftdurchgang, ein erstes Ende zum Einführen in den Mund des Benutzers sowie ein zweites Ende für den Lufteinlaß aufweist;
- einen einstückig an das Körperteil angeformten Halter zur Aufnahme von einer einzigen Kapsel mit dem feinverteilten Material; und
- wenigstens einen Dorn zum Durchstechen der Kapsel, während sich diese in dem Halter befindet, wobei sich der wenigstens ein Dorn entweder von dem Körperteil und in den Halter hineinerstreckt und der Dorn einen zu dem Körperteil und dem Halter hin offenen Durchgang aufweist, der durch den Dorn hindurchgeht, oder sich von dem Körperteil durch den Halter über eine Distanz erstreckt, die größer als die Abmessung der zu durchstechenden Kapsel ist.
Aufgrund der Feuchtigkeit in den meisten Pulvern neigen diese zur Agglomeration und Verklumpung, wodurch das Aufbrechen und die Dispersion der feinverteilten Medikation, also ein wesentlicher Schritt bei der wirksamen Abgabe des Materials, verhindert werden. Viele bekannte Vorrichtungen arbeiten jedoch so, daß eine hermetische Abdichtung des Behälters mit feinverteiltem Material unmöglich wird. Bei anderen bekannten Vorrichtungen sind die Behälter für feinverteilte Materialien Gelatinekapseln, die gegen atmosphärische Feuchtigkeit empfindlich sind.
Bei einigen bekannten Vorrichtungen, z.B. herkömmlichen Aerosol-Bronchodilatoren wird die Arznei über die gelegentlich schwierige Koordination einer digitalen Kraft mit gewollter Inhalation abgegeben.
Ständig werden neue und wirksamere Arzneien entwickelt, die in immer kleineren Mengen verwendet werden können. Bekannte Inhalationsvorrichtungen für feinverteilte Materialien sind in den meisten Fällen nicht in der Lage, solche kleine Mengen ohne die Zugabe einer deutlichen Menge an Füllstoff abzugeben. Es ist sehr erwünscht, solche Füllstoffe sowenig wie möglich zu verwenden, z.B. um das Auftreten von Nebenwirkungen zu reduzieren.
Man sieht, daß derzeit bekannte Vorrichtungen zur Abgabe von feinverteilten Materialien an Nachteilen leiden, so eine ungenaue Abgabe, die Unfähigkeit, direkt aus einem hermetisch verschlossenen Behälter abzugeben, hohe Atemanforderungen an den Benutzer, begrenzte Tragbarkeit wegen der sperrigen Gestaltung und komplizierte Auslegung. Demnach sucht man nach alternativen Inhalationsvorrichtungen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung benutzen einen Luftstrom durch einen Behälter mit feinverteiltem Material, wobei ein Abschnitt des Behälters zur Atmosphäre und ein anderer ins Innere der Vorrichtung offen ist, um das feinverteilte Material abzugeben. Wird die Luft durch orale oder nasale Inhalation des Benutzers durch den Behälter und die Vorrichtung gezogen, dann bewirkt die erhöhte Luftgeschwindigkeit eine Drucksenkung in der Vorrichtung. Daraus ergibt sich eine Druckdifferenz zwischen dem zur Atmosphäre offenen Abschnitt und dem zu dem Körperteil offenen Abschnitt des Behälters. Der resultierende Luftstrom von dem äußeren Atmosphärendruck zu dem inneren Partialvakuum nimmt das feinverteilte Material auf und führt es in die Vorrichtung, so daß es sich mit dem inneren Luftstrom mischt. Beim Luftdurchgang durch den Behälter mit feinverteiltem Material bläst die Vorrichtung praktisch das Material aus dem Behälter und der Vorrichtung, wodurch es beim Inspirium zu den Lungen oder den nasalen Durchgängen geführt wird.
Die Inhalationsvorrichtungen der vorliegenden Erfindung überwinden viele Nachteile in Verbindung mit bekannten Vorrichtungen. Ein wichtiger Vorteil liegt in ihrer Fähigkeit, das feinverteilte Material genau und wiederholt abzugeben. Da die Abgabe über den Luftstrom durch das feinverteilte Material ausgelöst wird, bewirkt der Luftstrom durch den Behälter typischerweise, daß praktisch das gesamte feinverteilte Material ausgebracht wird. Ein weiterer Vorteil der Vorrichtungen nach den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß Lasten von feinverteiltem Material bis zu einer so kleinen Menge wie etwa 0,1 mg abgegeben werden können. Dies ist ebenfalls ein wichtiger Vorteil, denn die Verwendung von Füllstoffen wie Lactose wird minimiert, indem kleine Dosen feinverteilter Materialien wie Arzneimittel abgegeben werden.
Ein weiterer Hauptvorteil der Inhalationsvorrichtungen nach der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß das feinverteilte Material bis zum Verwendungszeitpunkt vollkommen geschützt ist. Jede Einzeldosis ist hermetisch verschlossen und in manchen Fällen wiederverschließbar hermetisch verschlossen, um eine so lange Lagerdauer wie möglich zu gewährleisten und eine Verunreinigung auszuschließen.
Die vorliegenden Inhalationsvorrichtungen erfordern ferner vom Benutzer keine oder nur eine geringe Koordinationsleistung, da die Vorrichtung über die Atmungsinhalation arbeitet. Bei einer Ausführungsform braucht der Benutzer lediglich einen geeignet angeordneten Knopf nach unten zu drücken, um den Behälter mit feinverteiltem Material zu perforieren und die Vorrichtung verwendungsbereit zu machen. Das feinverteilte Material bleibt in dem Behälter, bis er durch Inhalation des Patienten aktiviert wird, was innerhalb jedes vernünftigen Zeitraums nach dem Aufreißen der Behälterversiegelung passieren kann. Darüber hinaus ist nach der Messung mit einem Standardströmungsmesser eine relativ niedrige Geschwindigkeit des Luftstroms durch das Körperteil ausreichend, um die volle Abgabe zu erhalten, allgemein sogar bei einem Kind.
Die Inhalationsvorrichtungen der vorliegenden Erfindung besitzen ferner den Vorteil, daß sie sehr einfach sind, womit sie in kleiner Größe hergestellt und unauffällig getragen werden können, was sie für die Verwendung als personliches Abgabegerät noch erwünschter macht. Eine bevorzugte Inhalationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist wie ein Füller ausgelegt, so daß sie leicht unauffällig verwendet werden kann und sich auch weitere wichtige Vorteile ergeben.
Die hier offenbarten Vorrichtungen sind zur Aufnahme von feinverteiltem Material aus einem einzigen oder mehreren Behältern geeignet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung zur Aufnahme einer kreisförmigen Scheibe geeignet, die mehrere Behälter mit feinverteiltem Material enthält. Diese Ausführungsform ist nicht nur für den Benutzer bequemer, auch die Produktionsfüllung wird durch sie ökonomischer.
Eine Inhalationsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung weist folgendes auf: (i) ein Körperteil, das einen durch das Körperteil hindurchgehenden Luftdurchgang, ein erstes Ende zum Einführen in den Mund oder die Nase des Benutzers, ein zweites Ende für den Lufteinlaß und ein zwischen dem ersten und dem zweiten Ende angeordnetes Venturi-Rohr aufweist; (ii) einen mit dem Körperteil verbundenen Halter zur Aufnahme von wenigstens einem verschlossenen Behälter für das feinverteilte Material; und (iii) wenigstens einen Dorn zum Durchstechen des verschlossenen Behälters, während sich der verschlossene Behälter in dem Halter befindet, wobei der Dorn sich von dem Körperteil und in den Halter hineinerstreckt und einen zu dem Luftdurchgang des Körperteils und dem Halter hin offenen, durch den Dorn hindurchgehenden Durchgang aufweist. In dem Halter ist bevorzugt ein Behälter mit abnehmbarem Verschluß angeordnet, wodurch der Dorn veranlaßt wird, den verschlossenen Behälter zu durchstechen. Dann wird der abnehmbare Verschluß entfernt, und die durch den unverschlossenen und durchstochenen Behälter eingezogene Luft, der Dorn und das Körperteil wirken zusammen, um die Abgabe von in dem Behälter vorgesehenen, feinverteilten Material zu bewirken.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erstreckt sich der Dorn von dem Körperteil über eine Distanz durch den Halter, die größer ist als die Abmessung des zu durchstechenden Behälters, womit Vorrichtungen zur oralen oder nasalen Inhalation von feinverteilten Materialien aus einem verschlossenen Behälter vorgesehen sind, die keinen abnehmbaren Verschluß aufweisen müssen. Bei solchen Ausführungsformen ist der Dorn derart bemessen, daß das feinverteilte Material beim Durchlauf durch den Behälter von dem Behälter zu dem Luftdurchgang des Dorns befördert wird, wenn der verschlossene Behälter in den Halter gesetzt ist und dadurch veranlaßt wird, daß der Dorn den verschlossenen Behälter durchsticht. Danach wirken die durch den Dorn und den Luftdurchgang des Körperelements eingezogene Luft zusammen, um das in dem Dorn angeordnete feinverteilte Material abzugeben.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht eine weitere Inhalationsvorrichtung zur Abgabe von feinverteilten Materialien aus einem verschlossenen Behälter vor, die nicht mit einem abnehmbaren Verschluß versehen ist. Solche Vorrichtungen umfassen typisch wenigstens zwei Dorne und weisen folgendes auf: (iii) wenigstens einen ersten Dorn zum Durchstechen des verschlossenen Behälters, während sich der Behälter in dem Halter befindet, wobei sich der erste Dorn ins Innere des Halters erstreckt und der Dorn einen zu dem Körperelement und dem Halter hin offenen, durch den Dorn hindurchgehenden Luftdurchgang aufweist; (iv) wenigstens einen zweiten Dorn zum Durchstechen des verschlossenen Behälters, während sich der Behälter in dem Halter befindet, wobei der zweite Dorn sich in den Halter hineinerstreckt und einen durch ihn hindurchgehenden Luftdurchgang aufweist, der zur Innenseite und zur Außenseite des Halters hin offen ist; und (v) Greifmittel, die ein Durchstechen des verschlossenen Behälters mittels des ersten und des zweiten Dorns herbeiführen, während sich der verschlossene Behälter in dem Halter befindet.
Diese Vorrichtungen arbeiten derart, daß dann, wenn der verschlossene Behälter in dem Halter positioniert ist und die Greifmittel ein Durchstechen des verschlossenen Behälters durch den ersten und den zweiten Dorn herbeiführen, um einen Luftdurchgang durch den Behälter schaffen, die durch den ersten Dorn eingezogene Luft, der durchstochene Behälter, der zweite Dorn und der Durchgang des Körperteils zusammenwirken, um die Abgabe von in dem durchstochenen Behälter vorgesehenem, feinverteilten Material zu bewirken.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den Zeichnungen sind:
Fig. 1 eine Perspektivansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3A ein Schnitt längs der Linie 3A-3A der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung, der den Querschnitt eines Behälters mit feinverteiltem Material zeigt, wobei der abnehmbare Verschluß entfernt ist;
Fig. 3B eine Endansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;
Fig. 3C eine Draufsicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;
Fig. 4 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, die der in Fig. 3 gezeigten Ansicht gleicht;
Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht des in Fig. 3A gezeigten Behälters mit abnehmbarem Verschluß für feinverteiltes Material, wobei der abnehmbare Verschluß intakt ist;
Fig. 6A eine Schnittansicht der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung längs der Linie 6A-6A von Fig. 2A;
Fig. 6B eine Endansicht der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung, die das Inhalationsende zeigt;
Fig. 6C eine Endansicht der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung, die das Lufteinlaßende zeigt;
Fig. 6D eine Draufsicht der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung;
Fig. 7A eine Draufsicht einer Scheibe zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung, die mit mehreren verschlossenen Behältern versehen ist, die feinverteilte Materialien enthalten;
Fig. 7B eine Seitenansicht der in Fig. 7A gezeigten Scheibe;
Fig. 7C eine Bodenansicht der in Fig. 7A gezeigten Scheibe;
Fig. 8 eine Querschnittsansicht einer weiteren Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, die einen verjüngten Behälter im Querschnitt zeigt;
Fig. 9A, 9B und 9D Querschnittsansichten weiterer Vorrichtungen nach der vorliegenden Erfindung; Fig. 9C zeigt keine Vorrichtung nach Anspruch 1;
Fig. 10 ein Graph, der die Gesamtausscheidung von freiem H³-Cortisol über einen Zeitraum von 24 Stunden nach nasaler Verabreichung nach der vorliegenden Erfindung im Vergleich zur Abscheidung von freiem H³-Cortisol nach herkömmlicher oraler Verabreichung zeigt;
Fig. 11 ein Graph, der die Ausscheidung von freiem H³-Cortisol über einen Zeitraum von 24 Stunden nach nasaler Verabreichung nach der vorliegenden Erfindung im Vergleich zur Abscheidung von freiem H³-Cortisol nach herkömmlicher oraler Verabreichung zeigt;

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Inhalationsvorrichtungen der vorliegenden Erfindung sind zwar hauptsächlich mit Vorrichtungen veranschaulicht, die zur oralen Inhalation geeignet sind, aber der Fachmann versteht, daß solche Vorrichtungen auch für die nasale Inhalation feinverteilter Materialien geeignet sind.
Unter Bezug auf Fig. 1 und 3 ist eine Ausführungsform einer Inhalationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zur oralen Inhalation von feinverteilten Materialien aus einem Behälter mit abnehmbarem Verschluß gezeigt. Die gezeigte Vorrichtung weist ein Körperteil 20 mit einem Luftdurchgang 22 auf, wobei der Luftdurchgang ein Venturi-Rohr 23 aufweist. Ein Ende 24 des Körperelements 20 ist zum Einführen in den Mund des Benutzers geeignet. Das andere Ende 27 ist ein Lufteinlaßende und kann gegebenenfalls mit einem (nicht gezeigten) Sieb versehen sein, um die inhalierte Luft zu filtern. Ein Halter 40, der ein offenes Gefäß zur Aufnahme wenigstens eines Behälters 60 mit abnehmbarem Verschluß für feinverteiltes Material 64 aufweist, ist mit dem Körperteil 20 verbunden. Wenigstens ein (in Fig. 3A gezeigter) Dorn 26 zum Durchstechen des Behälters 60 mit abnehmbarem Verschluß, während sich der verschlossene Behälter 60 in dem Halter 40 befindet, erstreckt sich von dem Körperteil 20 und in den Halter 40. Der Dorn 26 weist einen Luftdurchgang auf, der zu dem Körperteil 20 und dem Halter 40 hin offen ist.
Der Behälter 60 ist derart bemessen, daß er sich über den Halter 40 erstreckt, wenn er sich darin befindet, so daß der Benutzer Zugriff zu dem abnehmbaren Verschluß 62 hat und den Behälter 60 ergreifen und nach Verwendung abnehmen kann. In Fig. 5 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Behälters mit abnehmbarem Verschluß gezeigt. Der Behälter 60 mit abnehmbarem Verschluß ist bei Verwendung in dem Halter 40 angeordnet, wodurch ein Durchstechen des verschlossenen Behälters 60 durch den Dorn herbeigeführt und der dadurch erzeugte Lappen 66 aus Verschlußmaterial gegen den Behälter 60 gehalten wird (vgl. z.B. Fig. 5). Der abnehmbare Behälterverschluß 62 wird dann entfernt, wodurch eine Öffnung an Atmosphäre geschaffen wird.
Die in Fig. 4 gezeigte Vorrichtung ähnelt der in Fig. 3 gezeigten. Allerdings ist sie zur Verwendung in Verbindung mit einem verschlossenen Behälter geeignet, der nicht mit einem abnehmbaren Verschluß versehen ist. Der Dorn 26 erstreckt sich bei dieser Vorrichtung von dem Körperteil 20 über eine Distanz durch den Halter 40, die größer ist als die Abmessung des zu durchstechenden verschlossenen Behälters 60. Ist der verschlossene Behälter 60, wie in Fig. 4 gezeigt, in dem Halter 40 angeordnet, wodurch ein Durchstechen des verschlossenen Behälters 60 durch den Dorn 26 herbeigeführt wird, dann wird das feinverteilte Material 64 aus dem Behälter 60 zu dem Luftdurchgang des Dorns 26 übertragen, wovon es bei Inhalation durch den Benutzer abgegeben wird.
Bei Verwendung wird das Mundstück 24 der Inhalationsvorrichtungen der vorliegenden Erfindung zwischen den Lippen des Benutzers angeordnet, um die Beaufschlagung des Mundes mit dem feinverteilten Material zu minimieren. Bei raschem Einatmen strömt Luft durch das Lufteinlaßende 27 und in den Luftdurchgang 22 des Körperteils 20 und erzeugt ein Partialvakuum, wodurch herbeigeführt wird, daß das feinverteilte Material 64 (i) bei der in Fig. 1, 3 und 9 gezeigten Ausführungsform aus dem durchstochenen und unverschlossenen Behälter 60 und (ii) bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform aus dem Luftdurchgang des Dorns 26 abgegeben wird.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung, die in Fig. 2 und 6 gezeigt ist, weist ein Körperteil 20 mit einem Luftdurchgang 22 und einen Halter 40 auf. Ein Ende 24 des Körperelements 20 kann in den Mund des Benutzers eingeführt werden. Das andere Ende 27, also das Lufteinlaßende des Körperelements 20 ist mit einem Sieb 28 versehen, um die Inhalation unerwünschter Materialien, z.B. von Staub zu minimieren, die in der Luft vorliegen können. Ein erster Dorn 26 zum Durchstechen des verschlossenen Behälters 60, während sich der Behälter in dem Halter 40 befindet, erstreckt sich ins Innere des Halters 40 und weist einen zu dem Körperteil 20 und dem Halter 40 hin offenen, durch den Dorn hindurchgehenden Durchgang auf.
Bei der in Fig. 2 und 6 gezeigten Ausführungsform kann der Halter 40 eine Scheibe 70 aufnehmen, die mit mehreren Behältern 60 versehen ist, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. Der Halter 40 weist ein an dem Körperteil 20 befestigtes Gefäß 42 und eine Abdeckung 44 auf, die durch Scharniermittel 46 beweglich an dem Gefäß 42 angebracht ist. Während sich die Scheibe 70 in dem Halter 40 befindet, ist sie drehbar und zentral an einem (nicht gezeigten) Stift angebracht, der darin angebracht ist.
Die Scheibe 70 ist mit herkömmlichen Verriegelungsmitteln versehen, so daß sie während der Drehung jedesmal an Position verriegelt wird, wenn ein Behälter mit feinverteiltem Material angrenzend an die Dorne 26, 52 angeordnet ist, wodurch jeder Behälter 60 mit einer Einzeldosis zur Abgabe angeordnet wird. Je nach den Erfordernissen der speziell verwendeten Arznei können Scheiben eines gegebenen Durchmessers eine unterschiedliche Anzahl von Einzeldosen enthalten. So kann eine Inhalationsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung für viele verschiedene Arzneianwendungen dienen.
Eine bevorzugte Scheibe 70 mit mehreren Hohlräumen hat einen Durchmesser von etwa 19,05 bis 31,75 mm (etwa 0,75 bis 1,25 Inch), ist etwa 6,35 bis 7,92 mm (etwa 0,250 bis 0,312 Inch) tief und mit einzelnen verschlossenen Behältern versehen, die den in Fig. 5 gezeigten ähneln. Die Scheibe 70 ist typischerweise aus herkömmlich geformtem Kunststoff wie Polypropylen, Polyethylen, Acetal, ABS usw. hergestellt. Allerdings können auch andere herkömmliche Materialien verwendet werden, die der Fachmann kennt. Die Scheibe 70 kann zwar nach Verwendung mechanisch gedreht werden, bevorzugt und einfacher wird sie jedoch von Hand gedreht. Dem Fachmann ist klar, daß die Scheibe 70 durch mehrere Behälterstreifen ersetzt sein kann, die starr sind oder in flexiblen Rollen vorliegen, z.B. wie bei einem Patronengurt für eine automatische Waffe.
Die Abdeckung 44 ist mit Perforationen 45 versehen, um eine Öffnung an Atmosphäre zu schaffen, durch die vom Benutzer bei Inhalation Luft eingezogen wird, wenn sich der durchstochene Behälter 60 in der Vorrichtung befindet. Die Abdeckung ist auch mit einem Abschnitt 48 mit einer ersten Blattfeder 50 versehen. Der Abschnitt 48 ist in der Abdeckung 44 beweglich angebracht, wobei Flansche 49 Anschläge vorsehen, um den Abschnitt 48 in der Abdeckung 44 zu halten, wenn diese angehoben wird, um eine Scheibe 70 mit verschlossenen Behältern 60 einzuführen.
Ein zweiter, in dem Abdeckungsabschnitt 48 angebrachter Dorn 52 erstreckt sich ins Innere des Halters 40 und weist einen Durchgang auf, der durch den Dorn hindurchgeht und an beiden Enden zu dem Halter 40 hin offen ist. Der zweite Dorn 52 ist bezüglich des ersten Dorns 26 derart positioniert, daß beide zusammenwirkend den verschlossenen Behälter 60 durchstechen können, wenn sich dieser in dem Gefäß 42 befindet und in die Abgabeposition angrenzend an die Dorne 26, 52 gedreht ist.
Das Gefäß 42 ist mit einer zweiten Blattfeder 51 versehen, die zwischen dem Körperteil 20 und der Scheibe 70 angeordnet ist, wenn sich die Scheibe 70 in dem Halter 40 befindet. Der bewegliche Abdeckungsabschnitt 48 wirkt mit den Blattfedern 50, 51 zusammen, womit Greifmittel vorgesehen sind, die ein Durchstechen des verschlossenen Behälters 60 mittels des ersten und des zweiten Dorns 26, 52 herbeiführen, während sich der verschlossene Behälter 60 in dem Halter 40 befindet, wenn der bewegliche Abdeckungsabschnitt 48 vom Benutzer zu dem Behälter 60 gedrückt wird.
Zum Betrieb der in Fig. 2 und 6 gezeigten Vorrichtung wird der bewegliche Abdeckungsabschnitt 46 vom Benutzer derart niedergedrückt, daß die Dorne 26 und 52 die (in Fig. 5 gezeigten) Verschlüsse 61 des Behälters 60 mit feinverteiltem Material 64 durchstechen, so daß ein Luftdurchgang geschaffen wird. Der Luftdurchgang wird nur durch das feinverteilte Material 64 gesperrt, da der Lappen 66 des durchstochenen Verschlusses durch den Dorn 26 gegen die Seite des Halters 40 gehalten wird (vgl.
Fig. 5). Der bewegliche Abdeckungsabschnitt 48 wird bis zum Ende der Inhalation durch den Benutzer in der niedergedrückten Position gehalten, so daß die Dorne 52, 26 mit dem Behälter 60 mit feinverteiltem Material 64 in Kontakt bleiben. Die durch die Perforation in dem Verschluß 61, die Nadel 52, den Behälter 60, die Nadel 26 und den Luftdurchgang 22 strömende Luft bläst das feinverteilte Material 64 praktisch aus dem Behälter 60 aus und nimmt es beim Inspinum des Patienten in die Lungen mit.
Nach der vorliegenden Erfindung weist der Luftdurchgang 22 des Körperteils 20 ein Venturi-Rohr 23 auf, wobei der erste Dorn 26 am kleinsten Durchmesser des Venturi-Rohrs 23 oder daran angrenzend angeordnet ist, wie dies z.B. in Fig. 3A, 4, 6A und 8 gezeigt ist.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Körperteil 20 an jedem Ende einen Spitzendurchmesser ("B" in Fig. 6A) von etwa 7,62 bis 20,32 mm (etwa 0,3 bis 0,8 Inch) bei einem Kerndurchmesser ("A" in Fig. 6A) an der Engstelle des Venturi-Rohrs von etwa 5,08 bis 12,7 mm (etwa 0,2 bis 0,5 Inch) auf. Der Innendurchmesser ("D" in Fig. 6A) des Halters 40 liegt im Bereich von etwa 12,7 bis 38,1 mm (etwa 0,5 bis 1,5 Inch). Diese Abmessungen basieren auf dem Ende 24 des Körperteils 20, das in die Nase oder den Mund des Benutzers eingeführt werden kann, und sehen einen Kerndurchmesser vor, der ausreichend groß ist, um ein ungehindertes Einatmen zuzulassen. Es versteht sich, daß die Verwendungsumstände die Abmessungen diktieren, ohne daß der Zweck der Vorrichtung geändert wird. So könnte man beispielsweise die Einheit einem in die Tasche zu steckenden Füller gleichen lassen, damit sie besser zu tragen ist, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist.
Die relativen Abmessungen der Behälter mit feinverteiltem Material zur Verwendung bei den Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung und der Dorn (die Dorne) dieser Vorrichtungen sind derart ausgewählt, daß eine akkurate Abgabe des feinverteilten Materials vorgesehen ist. Die Abmessungen des Dorns 26, der zu dem Körperteil 20 hin offen ist, sowie das Ende oder die Enden des Behälters 60, die dabei durchstochen werden, sind derart ausgewählt, daß möglichst wenig feinverteiltes Material 64 angrenzend an den Dorn 26 eingefangen wird. Das feinverteilte Material unter der Öffnung der Nadel 26 wird wahrscheinlich nicht abgeführt, dennoch muß die Nadel 26 weit genug hochstehen, um den (in Fig. 5 gezeigten) Lappen 66 in einer vertikalen Position zu halten. Wird der Lappen 66 nicht parallel zu den Seiten des Behälters gehalten, dann kann er durch das bei der Inhalation erzeugte Vakuum nach unten gezogen werden und den Dorn 26 abdichten, womit die Dosiergenauigkeit durcheinandergebracht wird
Bei einigen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der Durchmesser des zylindrischen Behälters an dem angrenzend an den Dorn 26 angeordneten Ende abgestuft, während er sich in der Vorrichtung befindet, um sowenig wie möglich feinverteiltes Material einzufangen; vgl. z.B. den abgestuften Abschnitt 69 in Fig. 5. Die Stufe weist bevorzugt eine Länge auf, die gleich dem Außendurchmesser des Dorns 26 ist (d.h., etwa die Größe des Lappens 66 in der vertikalen Position). Die Abmessungen des Dorns 52 sind nicht so wichtig, da der von dem Dorn 52 geschaffene Lappen nicht so positioniert ist, daß er die Abgabe von feinverteiltem Material stört. Allerdings muß der Dorn 52 ausreichend groß sein, um einen ungehinderten Luftstrom zuzulassen.
Die in den Zeichnungen gezeigten Inhalationsvorrichtungen der vorliegenden Erfindung umfassen einen Dorn 26, der eine Nadel aufweist, die bevorzugt am Durchstichende in einem Winkel von etwa 30 bis 45º geschärft ist. Der dem Scheitelpunkt gegenüberliegende Nadelrand ist typischerweise abgestumpft, damit kein Stück des Verschlusses 61 des Behälters 60 ausgeschnitten wird. Wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, bleibt damit ein Lappen 66 des Verschlusses "scharnierartig" an dem Behälter 60, wodurch er nicht mit eingenommen werden kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform besitzt die Nadel 26 einen Innendurchmesser von etwa 0,254 bis 3,81 mm (etwa 0,01 bis 0,15 Inch) und einen Außendurchmesser von etwa 0,762 bis 4,318 mm (etwa 0,03 bis 0,170 Inch). Solche Innendurchmesser sorgen für einen angemessenen Strom des feinverteilten Materials, während es noch bis zu dem Abgabezeitpunkt in dem Behälter 60 gehalten wird. Allerdings können Durchmesser außerhalb der bevorzugten Bereiche nützlich sein; dies hängt teilweise von dem Fließvermögen des feinverteilten Materials ab. Ein sehr fließfähiges feinverteiltes Material würde beispielsweise eine Nadel 26 mit einem kleineren Durchmesser als ein nicht so fließfähiges Material erfordern, um das Pulver in dem Behälter 60 zu halten, bis es durch die Inhalation des Benutzers abgeführt wird.
Bei anderen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als denen, die der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ähneln, erstreckt sich die Nadel 26 etwa über die Länge eines Nadeldurchmessers plus die Länge des geschärften Winkels in den Behälter 60 oder ausreichend weit, um den Lappen 66 in einer allgemein zu der Seite der Nadel 26 parallelen Position und angrenzend an die Innenwand des Behälters 60 zu halten, wodurch ein freier Durchgang für den Luftstrom gelassen wird. Damit kann der Lappen 66 an dem Behälter 60 befestigt bleiben und in die in Fig. 5 gezeigte Position gebogen werden.
Bei den Ausführungsformen, wo die Nadel 26 bevorzugt einen Innendurchmesser von etwa 0,254 bis 3,81 mm (etwa 0,01 bis 0,15 Inch) und einen Außendurchmesser von etwa 0,762 bis 4,318 mm (etwa 0,03 bis 0,170 Inch) aufweist, hat der Abschnitt 68 des Behälters einen Innendurchmesser von etwa 0,889 mm (etwa 0,035 Inch), und der Abschnitt 69 hat einen Durchmesser von etwa 1,143 bis 4,572 mm (etwa 0,045 bis etwa 0,180 Inch). Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform hat der Dorn 26 einen Innendurchmesser von etwa 1,143 mm (etwa 0,045 Inch) und einen Außendurchmesser von etwa 1,575 mm (etwa 0,062 Inch), der Abschnitt 68 des Behälters 60 hat einen Innendurchmesser von etwa 1,778 mm (etwa 0,070 Inch), und der Abschnitt 69 hat einen Innendurchmesser von etwa 2,032 mm (etwa 0,080 Inch).
Bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die einen zweiten Dorn 52 umfassen, wie sie in Fig. 2, 6 und 8 gezeigt sind, ist der zweite Dorn 52 ebenfalls bevorzugt an dem Durchstichende in einem Winkel von etwa 30 bis 45º geschärft, und der dem Scheitelpunkt gegenüberliegende Nadelrand ist typischerweise abgestumpft. Der Innendurchmesser des Dorns 52 ist typischerweise etwa 10 bis 15% größer als der Innendurchmesser des Dorns 26.
Bei der in Fig. 2 und 6 gezeigten Ausführungsform bestehen die Blattfedern 50 und 51 bevorzugt aus rostfreiem Stahl und sind etwa 0,127 bis 0,381 mm (etwa 0,005 bis 0,015 Inch), bevorzugt etwa 0,254 bis 0,305 mm (etwa 0,010 bis 0,012 Inch) dick. Es können auch geformte Kunststoffedern verwendet werden, aber diese Federn können zu dick sein, was unerwünscht ist.
Die Ausgestaltung und die Abmessungen der Behälter zur Verwendung bei den Inhalationsvorrichtungen nach der vorliegenden Erfindung sind an die spezielle Vorrichtung angepaßt. Bei Ausführungsformen, wo der Dorn 26 eine Nadel ist, ist der Behälter bevorzugt zylindrisch. Bei manchen Ausführungsformen ist der Durchmesser des Behälters 60 durchgängig konstant, wie dies z.B. in Fig. 4 gezeigt ist. Bei anderen Ausführungsformen ist der Behälter mit einem ersten Abschnitt 68 und einem zweiten Abschnitt 69 versehen, dessen Durchmesser enger als beim Abschnitt 68 ist, wie dies z.B. in Fig. 5 gezeigt ist. Bei wieder anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der Abschnitt 68 des Behälters 60 nach außen verjüngt, wie dies z.B. in Fig. 8 gezeigt ist. Durch diese Verjüngung kann innerhalb einer gegebenen Tiefe ein größeres Volumen an feinverteiltem Material geladen werden. Die Verjüngung sollte einen Winkel von etwa 10 bis 15º nicht überschreiten, damit der Behälter 60 richtig geleert werden kann.
Bei anderen, in den Figuren gezeigten Ausführungsformen als denen, die der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ähneln, ist der Innendurchmesser des Abschnitts 68 des Behälters 60 etwa 10 bis 15% größer als der Außendurchmesser der Nadel 26. Weil das feinverteilte Material zu der Nadel übertragen wird, wenn sie den Behälter durchsticht, ist bei den Ausführungsformen, die der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ähneln, der Innendurchmesser des Behälters nur etwa 10 bis 15% größer als der Außendurchmesser der Nadel 26, damit ein so kleiner Rest an feinverteiltem Material wie möglich in dem Behälter zurückgelassen werden kann.
Die Menge und das Fließvermögen des abzugebenden feinverteilten Materials bestimmen zum großen Teil die Abmessungen der Inhalationsvorrichtungen der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung können Mengen an feinverteiltem Material abgeben, die von etwa 0,1 bis 25 Milligramm reichen. Die Abmessungen von Behältern mit dem feinverteilten Material zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung sind auch an die Teilchengröße und die Menge dieses abzugebenden Materials angepaßt und bevorzugt groß genug, daß ein leerer Raum 65 über der Oberfläche des feinverteilten Materials vorgesehen ist; vgl. z.B. Fig. 5. Dieser-Raum 65 ermöglicht, daß das feinverteilte Material 64 locker bleibt, womit eine Agglomeration beim Lagern sowie eine Verdichtung durch Druck vermieden werden, wenn die Nadel 26 in den Behälter 60 dringt. Der Behälter 60 ist bei bevorzugten Ausführungsformen etwa zur Hälfte mit feinverteiltem Material 64 gefüllt.
Die Teilchengröße des abzugebenden feinverteilten Materials beeinflußt auch die Abmessungen der Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung. Die gewünschte Teilchengröße ist zum Teil durch die Abgabeart, d.h. oral oder nasal, bestimmt. Bei oraler Verabreichung soll allgemein der größtmögliche Teil der Dosis an feinverteiltem Material in die Lungen gelangen und eine Einwirkung auf die Auskleidung des bukkalen Hohlraums vermieden werden. Dagegen ist bei nasaler Verabreichung erwünscht, daß der Hauptanteil des Pulvers an der Nasenschleimhaut abgeschieden wird und eine minimale Menge zu den Lungen geführt wird. Um den gewünschten Zweck zu erreichen, werden im Vergleich zur nasalen Abgabe bei der oralen Abgabe eine feinere Teilchengröße und ein stärkerer Luftstrom durch die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet. Man nimmt an, daß der minimale Luftstrom, der das Pulver vollständig abgeben würde, auch die Pulvermenge minimieren würde, die für nasale Anwendungen zu den Lungen gebracht wird.
Die Behälter zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung sind an einem oder beiden Enden mit einem herkömmlichen durchstechbaren Material verschlossen, so mit einem Kunststoff- oder Metallfilm, wobei dem Fachmann bekannte Verfahren verwendet werden; vgl. z.B. den Film 61 in Fig. 5. Bei solchen Ausführungsformen beträgt die Dicke des Films etwa 0,051 bis 0,102 mm (etwa 0,002 bis 0,004 Inch). Die für solche Verschlußmaterialien erwünschten Eigenschaften sind eine hohe Zugfestigkeit, um ein Reißen während der Perforation zu vermeiden, sowie Beständigkeit gegenüber dem Durchgang von Feuchtigkeit. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Polyesterfilm mit wärmeaktivierendem Kleber an einer Seite zum Verschließen der Behälter verwendet. Polyester ist zwar bevorzugt, es können aber auch andere, dem Fachmann bekannte Filme wie eine Aluminiumfolie verwendet werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der der Behälter einen abnehmbaren Verschluß aufweist, weist der abnehmbare Verschluß einen hermetischen Folienverschluß auf, der zum leichteren Abnehmen von Hand mit einem angeformten Lappen versehen ist.
Bei der Herstellung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, bei denen mehrere Behälter 60 in der Scheibe 70 angeordnet sind, wird die Scheibe 70 typischerweise zunächst an einer Seite mit einem durchstechbaren Verschlußmaterial verschlossen. Dann wird das abzugebende feinverteilte Material 64 in die mehreren, in der Scheibe 70 angeordneten Behälter 60 gegeben, und die Behälter 60 werden dann hermetisch verschlossen, indem die andere Seite der Scheibe 70 entweder mit einem abnehmbaren Verschluß oder einem durchstechbaren Verschlußmaterial hermetisch verschlossen wird.
Die Vorrichtungen und Behälter der vorliegenden Erfindung sind aus herkömmlichen Materialien und mit herkömmlichen Techniken hergestellt, die dem Fachmann bekannt sind. Um eine einfache Herstellung solcher Vorrichtungen und Behälter zu gewährleisten, wird vorteilhaft gegebenenfalls ein leicht zu verarbeitender Kunststoff verwendet.
Im Licht der Lehre der vorliegenden Erfindung wird dem Fachmann deutlich, daß für das Körperteil 20, den Halter 40, den Dorn 26 und/oder die Dorne 26, 52 andere Ausgestaltungen als die gezeigten verwendet werden können, ohne daß der Umfang der Erfindung nach der Definition der Ansprüche verlassen wird.
Der Halter 40 kann beispielsweise nach der Veranschaulichung von Fig. 9 in unterschiedlichen Winkeln mit dem Körperteil 20 verbunden sein: Fig. 9A zeigt einen Winkel von 45º; Fig. 9B und 9C einen Winkel von 90º und 9D einen Winkel von 30º. Bei einer weiteren, in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform sind das Körperteil 20, der Halter 40 und die Dorne 26 und 52 parallel, d.h. in einem Winkel von 0º angeordnet. Außerdem kann die in Fig. 8 gezeigte Ausführungsform in die Tasche gesteckt werden und ist bei Verwendung unauffälliger, da sie in etwa wie ein Füller aussieht.
Bei Verwendung ist die Abdeckung 44 der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform abgenommen, der verschlossene Behälter 60 ist in den Halter 40 eingeführt und der Bodenverschluß des Behälters 60 ist durchstochen. Die Abdeckung 44 wird wieder aufgesetzt und eingedrückt, um den oberen Verschluß zu durchstechen. Nach dem Entfernen der Staubkappe 54 nimmt der Benutzer das Mundstück 24 in den Mund und inhaliert. Bei bevorzugten Ausführungsformen sind die Abmessungen wie folgt: Gesamtlänge etwa 76,2 bis 152,4 mm (etwa 3 bis 6 Inch); Durchmesser etwa 6,35 bis 18,8 mm (etwa 0,25 bis 0,74 Inch); Länge des Körperteils 20 etwa 50,8 bis 101,6 mm (etwa 2 bis 4 Inch); Länge der Abdeckung 44 etwa 38,1 bis 63,5 mm (etwa 1,5 bis 2,5 Inch); Länge des Dorns 26 etwa 25,4 bis 44,45 mm (etwa 1 bis 1,75 Inch) und Länge des Dorns 52 etwa 0,525 bis 19,05 mm (etwa 0,375 bis 0,75 Inch). Bei einer solchen bevorzugten Ausführungsform zur oralen Inhalation betrug der Atem, der zur Betätigung der Vorrichtung erforderlich war, lediglich etwa 25 Liter pro Minute. Die Abmessungen dieser Vorrichtung waren wie folgt: Gesamtlänge etwa 85,725 mm (etwa 3,375 Inch); ein Innendurchmesser von etwa 8,128 mm (etwa 0,32 Inch) am breitesten Abschnitt und 6,35 mm (0,25 Inch) am engsten Abschnitt des Venturi-Rohrs; Länge des Körperteils 20 etwa 57,15 mm (etwa 2,25 Inch); Länge des Halters 40 etwa 9,525 mm (etwa 0,375 Inch); Länge des Dorns 26 etwa 27,94 mm (etwa 1,1 Inch) und Länge des Dorns 52 etwa 12,7 mm (etwa 0,5 Inch).
Bei den Anpassungen der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform zur nasalen Inhalation ist der Innendurchmesser reduziert, um den Luftstrom zur Abgabe zu begrenzen. Der engste Abschnitt des Venturi-Rohrs kann beispielsweise im Durchmesser auf etwa 4,75 mm (etwa 0,187 Inch) reduziert sein, um den Luftstrom zu begrenzen. Darüber hinaus ist das Ende 24 des Körperteils 20 an die menschliche Nase angepaßt und bei einigen Ausführungsformen zur bequemen Verwendung in einem Winkel von 30º nach oben gebogen. Außer dem Durchmesser ähneln die Grundabmessungen den oben angegebenen.
Durch die verschiedenen Ausführungsformen nach der vorliegenden, hier beschriebenen Erfindung ist ausgiebig veranschaulicht, daß der Fachmann unter Beachtung der Lehre der vorliegenden Erfindung und unter Verwendung seines Fachwissens die Struktur der offenbarten Vorrichtungen verändern kann, um die Anforderungen eines speziellen feinverteilten Materials, eines speziellen Benutzers usw. zu erfüllen.
Zur Veranschaulichung der vorteilhaften Abgabe bei den Inhalationsvorrichtungen der vorliegenden Erfindung wurde die Verabreichung von trituertem Cortisol (H³-Cortisol) unter Verwendung einer ähnlichen Inhalationsvorrichtung wie in Fig. 1 und 3A mit der herkömmlichen oralen Verabreichung von H³-Cortisol verglichen, indem der Urin der Empfänger des H³-Cortisols auf seine Anwesenheit überprüft wurde.
Das im Urin vorliegende freie, unmetabolisierte H³-Cortisol gibt die Menge des H³-Cortisol im Kreislauf wieder. Unter freiem Cortisol ist hier Cortisol zu verstehen, das nicht von der Leber verändert wurde. Bekanntlich wird bei der Einnahme von Cortisol ein guter Teil in der Leber desaktiviert oder metabolisiert.
Fig. 10 zeigt, daß über einen Zeitraum von 24 Stunden im Vergleich zum Einnehmen mehr freies H³-Cortisol im Urin ausgeschieden wurde, wenn das H³-Cortisol über eine Inhalationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung verabreicht wurde. Fig. 11 zeigt, daß inhaliertes Cortisol direkter zur Ausscheidung im Urin zu einem früheren Zeitpunkt als eingenommenes Cortisol verfügbar ist. Diese Ergebnisse liefern indirekt den sehr starken Nachweis, daß das inhalierte Cortisol nicht einfach verschluckt wurde, sondern das alveoläre Epithel erreichte und damit in den Körperkreislauf auf eine Weise eintrat, die nahezu gleichwertig zur intravenösen Abgabe von H³-Cortisol war. Dagegen wurde das eingenommene Cortisol rasch von der Leber metabolisiert, da es vom Darm in den Portalkreislauf absorbiert wurde.
Zur Bestimmung der Abgabegenauigkeit wurde eine ähnliche Vorrichtung wie in Fig. 1 und 3A getestet.
Ein ähnlicher Behälter wie in Fig. 3A und 5 wurde mit etwa 3,24 mg feinverteiltem Material gefüllt und in den Halter 40 einer Vorrichtung gefüllt, die der in Fig. 1 und 3A gezeigten ähnlich war. Der Behälter mußte nicht mit einem abnehmbaren Verschluß 62 versehen werden, weil das feinverteilte Material unmittelbar nach dem Einbringen in den Behälter abgegeben wurde. Das Verfahren zur Abgabe verwendete eine Handvakuumpumpe mit einem Volumen, das etwa gleich dem der menschlichen Lunge war. Um Schwankungen zu minimieren, wurde ein konstanter Hub verwendet. Unmittelbar nach der Abgabe wurde der Behälter von der Vorrichtung abgenommen und erneut gewogen, und der Rest an feinverteiltem Material wurde bestimmt. Dieser Vorgang wurde fünfunddreißigmal wiederholt. Der Behälter wurde bei jeder Abgabe praktisch durchgeblasen, und der verbleibende Rest war sehr konstant und sehr klein. Bei Verwendung einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung wurde demnach eine sehr genaue Dosisabgabe erreicht.
Die Erfindung ist weiter unter Bezug auf die folgenden Beispiele zu verstehen, die rein beispielhaft sind und den Umfang der Erfindung nicht einschränken sollen.

BEISPIEL

Beispiel 1: Verabreichung von trituertem Cortisol

Bei diesem Beispiel wurde eine Vorrichtung verwendet, die der in Fig. 1 und 3A gezeigten ähnelt.
Das H³-Cortisol zur Inhalation und oralen Einnahme wurde wie folgt hergestellt: 100 mg Cortisol wurden in einem sauberen Tiegel abgewogen. Dem Pulver wurden 200 mg in Ethanol gelöstes H³-Cortisol beigegeben, und dann wurden das Ethanol in einem Trockner verdampft und die Probe gut gemischt. Die Mischung aus unmarkiertem und H³-Cortisol wurde mit einer löffelförmigen Spatel aus rostfreiem Stahl gemahlen. 5 mg dieser Mischung wurden auf Glaspapier gewogen und dann in eine Phiole eingebracht, die 0,5 ml Wasser und 5,0 ml Pikofluor enthielt. Etwa 6 523 223 Zählungen pro Minuteis mg wurden vorbereitet, woraus sich eine spezifische Aktivität für H³-Cortisol von 1 279 063 Zählungen/Minute/mg ergab.
10 mg H³-Cortisol wurden einer Person unter Verwendung einer Inhalationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung und einer anderen Person oral verabreicht.
Das Papier und die Werkzeuge, die zum Wiegen benutzt wurden, sowie die Inhalationsvorrichtung wurden mit Ethanol gespült, und die gefundenen H³-Cortisol-Mengen wurden dann geeignet von den Zählungen abgezogen, die aus der inhalierten und eingenommenen Dosis erhalten wurden.
Die Ausscheidung von freiem, unmetabolisierten Cortisol als Tritium wurde nach Extraktion aus dem Urin zu Dichlormethan gezählt, das getrocknet und gezählt wurde. Die Messung des freien H³-Cortisol wurde über herkömmliche Radioimmunassay-Verfahren nach vorheriger Reinigung durch Dünnschichtchemie durchgeführt. Fig. 10 weist nach, daß über einen Zeitraum von 24 Stunden aus den Gesamtausscheidungszählungen pro Minute der Prozentsatz als freies H³-Cortisol etwa 25 % für die inhalierte Dosis und weniger als 5 % für die eingenommene Dosis betrug.
Fig. 11 zeigt Zählungen pro Minute von freiem H³-Cortisol, das über einen Zeitraum von 24 Stunden ausgeschieden wurde, für die orale Einnahme und die Inhalation der gleichen Dosis. Es ist zu sehen, daß nach der Inhalation ein früher Anstieg in den Zählungen pro Minute von freiem H³-Cortisol vorlag, was im Urin einer Person nach oraler Einnahme des markierten Cortisols nicht zu beobachten ist.
Diese Ergebnisse deuten an, daß das inhalierte H³-Cortisol das alveoläre Epithel und den Körperkreislauf erreichte, während das eingenommene Cortisol rasch metabolisiert wurde, weil es vom Darm in den Portalkreislauf absorbiert wurde.

Claims

1. Vorrichtung zur oralen oder nasalen Inhalation von feinverteilten Materialien (64) aus einem verschlossenen Behälter (60) mit

(i) einem Körperteil (20), das einen durch das Körperteil hindurchgehenden Luftdurchgang (22), ein erstes Ende (24) zum Einführen in den Mund oder die Nase des Benutzers, ein zweites Ende (27) für den Lufteinlaß und ein zwischen dem ersten und dem zweiten Ende (24, 27) angeordnetes Venturi-Rohr (23) aufweist;

(ii) einem an dem Venturi-Rohr (23) mit dem Körperteil (20) verbundenen Halter zur Aufnahme von wenigstens einem verschlossenen Behälter (60) für das feinverteilte Material (64); und

(iii) wenigstens einem Dorn (26) zum Durchstechen des verschlossenen Behälters (60), während sich der Behälter (60) in dem Halter (40) befindet, wobei der Dorn (26) sich von dem Körperteil (20) in den Halter (40) hinein erstreckt und der Dorn einen zu dem Luftdurchgang (22) des Körperteils (20) und dem Halter (40) hin offenen, durch den Dorn hindurchgehenden Durchgang aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Dorn (26) von dem Körperteil (20) über eine Distanz durch den Halter (40) erstreckt, die größer ist als die Abmessung des zu durchstechenden Behälters (60).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Dorn (26) als auch der verschlossene Behälter (60) annähernd zylindrisch sind und der Behälter (60) einen Innendurchmesser aufweist, der etwa 10 bis 20 % größer ist als der Außendurchmesser des Dorns (26).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (60) ein Behälter mit abnehmbarem Verschluß ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem wenigstens einen ersten Dorn (26) zum Durchstechen des verschlossenen Behälters (60), während sich der Behälter in dem Halter (40) befindet, wobei der erste Dorn (26) sich in das Innere des Halters (40) hinein erstreckt und einen zu dem Körperteil (20) und dem Halter (40) hin offenen, durch den Dorn hindurchgehenden Durchgang aufweist, folgendes vorgesehen ist:

(iv) wenigstens ein zweiter Dorn (52) zum Durchstechen des verschlossenen Behälters (60), während sich der Behälter in dem Halter (40) befindet, wobei der zweite Dorn (52) sich in das Innere des Halters (40) hinein erstreckt und einen durch ihn hindurchgehenden Luftdurchgang aufweist, der zur Innenseite und zur Außenseite des Halters (40) hin offen ist; und

(v) Greifmittel (50, 51), die ein Durchstechen des verschlossenen Behälters (60) mittels des ersten und des zweiten Dorns (26, 52) herbeiführen, während sich der verschlossene Behälter (60) in dem Halter (40) befindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, die ferner ein Haltemittel (70) umfaßt, um den verschlossenen Behälter (60) angrenzend an den ersten und den zweiten Dorn (26, 52) anzuordnen, während sich der verschlossene Behälter (60) in dem Halter (40) befindet.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Dorn an dem kleinsten Durchmesser des Venturi-Rohrs (23) oder an diesen angrenzend angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (26, 52) eine Nadel umfaßt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadel an dem Durchstichende in einem Winkel von etwa 30 bis 45º geschärft und der dem Scheitelpunkt gegenüberliegende Nadelrand abgestumpft ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der verschlossene Behälter (60) eine teilweise mit feinverteiltem Material (64) gefüllte, zylinderförmige Patrone ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der verschlossene Behälter (60) als auch der Dorn (26) zylindrisch sind und das angrenzend an das Körperteil (20) angeordnete Ende des Behälters (60), während sich der Behälter (60) in dem Halter (40) befindet, einen Durchmesser aufweist, der etwa 0,127 bis 0,381 mm (0,005 bis 0,015 Inch) größer ist als der Durchmesser des sich von dem Körperteil (20) erstreckenden Dorns (26).

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des angrenzend an das Körperteil (20) angeordneten Endes des Behälters (60), während sich der Behälter (60) in dem Halter (40) befindet, in einem Abstand von dem Ende um etwa 10 bis 20 % zunimmt, wobei der Abstand etwa gleich dem Durchmesser des sich von dem Körperteil (20) erstreckenden Dorns (26) ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der verschlossene Behälter (60) zylindrisch ist und der sich über den ersten Dorn (26) erstreckende Abschnitt des Behälters (60), während sich der Behälter (60) in dem Halter (40) befindet, einen Innendurchmesser von etwa 0,889 bis 4,572 mm (0,035 bis 0,180 Inch) aufweist, wobei der erste Dorn (26) einen Innendurchmesser von etwa 0,254 bis 3,81 mm (0,01 bis 0,15 Inch) und einen Außendurchmesser von etwa 0,762 bis 4,318 mm (0,03 bis 0,170 Inch) aufweist, und wobei der zweite Dorn (52) einen Innendurchmeser aufweist, der etwa 10 bis 15 % größer als der Innendurchmesser des ersten Dorns (26) ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Dorn (26) sich über eine Strecke in den Behälter (60) hineinerstreckt, die ausreicht, um den durchstochenen Abschnitt des Behälters (60) an der Innenfläche des Behälters (60) zu halten, während sich der Behälter (60) in dem Halter (40) befindet und die Greifmittel (50, 51) das Durchstechen des Containers (60) mit Hilfe des ersten und des zweiten Dorns (26, 52) herbeiführen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (40) eine Scheibe (70) aufnehmen kann, die mehrere verschlossene Behälter (60) mit feinverteiltem Material (64) umfaßt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Venturi-Rohr (23) an seiner Engstelle einen Kerndurchmesser (A) im Bereich von etwa 5,08 bis 12,7 mm (etwa 0,2 bis 0,5 Inch) aufweist, daß das Körperteil (20) an jedem Ende einen Spitzendurchmesser (B) im Bereich von etwa 7,62 bis 20,32 mm (etwa 0,3 bis 0,8 Inch) aufweist und daß der Halter (40) einen Innendurchmesser (D) im Bereich von etwa 12,7 bis 38,1 mm (etwa 0,5 bis 1,5 Inch) aufweist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der verschlossene Behälter (60) mit bis zu etwa 25 mg des feinverteilten Materials (64) versehen ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der verschlossene Behälter (60) mit etwa 0,5 bis 5 mg des feinverteilten Materials (64) versehen ist.