JP3209539B2 - 粉末薬物の投与器具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】本発明は、気道に薬剤を直接投与するため
に使用される粉末の吸入用装置に関する。 【０００２】吸入による薬物投与は呼吸器疾患の治療に
おいて重要な役割を演ずる。 【０００３】薬物の作用は実際上迅速であり、かつ更に
この方法により作用期間が長くなる。目的の器官への局
部的投与は、少量の活性成分の使用を少ない副作用で可
能とすることを意味する。 【０００４】気道への薬剤の局部的投与に使用できる供
給システムは、噴霧器、計量投与吸入器及び粉末吸入器
である。 【０００５】噴霧器は、効果的な治療を提供するがその
寸法のため家庭内での使用に制限される。 【０００６】計量投与吸入器は、小形のものであり容易
に携行できるが、その正しい使用には吸入剤及び煙霧質
の放気の完全な整合が要求され、このため多くの患者に
とってこれを正しく使うことは困難である。 【０００７】乾燥粉末吸入器は、気道への薬剤投与に対
する確実な方法を構成する。 【０００８】粉末吸入器の本質的な利点は、活性成分の
放出が患者の吸入により行なわれるため、運動の整合が
不要な点である。 【０００９】粉末吸入器の共通の一特徴は、患者の吸入
により発生した空気の渦流によりこれが作動することで
ある。 【００１０】吸入器の内部に発生した空気流は、微細化
された粉体の形で適切な計量ユニット内又は計量室内に
入れられた薬剤を運び出す。 【００１１】粉末を吸入する装置は、活性成分を分与し
輸送する手段によって次の２種の基本形に分割できる。 【００１２】Ｉ 硬質ゼラチンカプセル内に入れられ１
回分に細別された活性化合物の投与のための１回分投与
用吸入器。 【００１３】ＩＩ 完全治療周期に充分な量の活性成分
を予め装填し、処方に従って使用時に実際的かつ迅速な
方法で１回分の薬剤に分け、必要がある場合には同時に
２回分の薬剤の投与ができる複数回用の吸入器。 【００１４】供給装置は治療周期の終わりに廃棄され
る。 【００１５】Ｉ型の吸入器(この例は、ＥＰ ４１７８
３(Ｆisons)、ＢＥ ８１３１４３(ＩＳＦ)、ＧＢ ２
０６４３３４及びＢＥ ８８６５３１(Ｇlaxo)、ＥＲ
１４７７５５(Ｂoehringer)、並びにＥＰ ２７１０２
９(Ｍect)に記述される)は、その比較的複雑な構造的機
構のため、不器用な患者には比較的困難である。 【００１６】更に、吸入すべき１回分の薬剤がゼラチン
カプセル内に入れられているため、次の幾つかの重要な
欠点がある。即ち、 ―使用の度にその前に１回分の薬剤を吸入器に装填しな
ければならず、かつ使用が完了した度にこれを空にして
カプセル及び残りの粉末を掃除しなければならない。 【００１７】―カプセルが１回で正しく割れないことが
ときどきあり、患者は何回かの作業を強いられる。 【００１８】―カプセルが完全に空にならないことがと
きどきあり、供給される薬剤が一定にならない。 【００１９】粉状の薬物の投与に有利であることが確か
められているＩＩ型の装置は、出願人の英国特許第２０
４１７６３号に説明されている。 【００２０】この装置は本質的に次の要素から構成され
る。即ち、 ―本体に対して回転自由なノズル; ―完全治療周期に対して充分な量の薬剤を収容するよう
な容積の薬物貯蔵室; ―１８０°の回転ごとに１回分の薬物を供給する計量用
手段、 ―頂部に向かってはノズル空洞部分と連通しかつ底部に
向かっては通気室と連通し、更にそれ自体は２個の対称
的な孔の手段により外側と連通している収集室内に回転
中に１回分の薬物を注入する分与システム。 【００２１】作動の際は、患者は中央部の本体上のノズ
ルを１８０°回転し、これにより１回分の薬物の分与を
行い、次いでノズルを経て吸入して空気流を作りこの空
気流は粉末を取り上げこれを中央空洞部分に沿って輸送
し、ここから吸入作用で直接吸入される。 【００２２】本出願後に提出された欧州特許出願第８７
８５００６０号(Ａkitiebolaget Ｄraco)は次のような
吸入器を説明する。即ち、これの作動は、団塊状の粉末
を吸入に適しかつ気道の深部に達するに適したた微粒子
に確実に解散させるように意図した螺旋状要素を備えた
偏向器の存在に実質的に依存した吸入器である。 【００２３】この装置は、これまで知られた装置と比較
し特別の利点は事実上何もない。 【００２４】変流装置は、粉末成分に乱流を与える螺旋
状に延びている翼の中央流路内部における存在を英国特
許第２０４１７６３号の吸入器が既に提供しているの
で、実際の改良を構成していない。 【００２５】更に、ドラコ(Ｄraco)の吸入器は、ある種
の構造的複合を特徴とし、各作動ごと１mg以下の少量の
粉末の投与用として特に設計される。 【００２６】１回分の粉末が一連のプラスチック泡の各
に収容される複数回型の吸入器がグラクソ(Ｇlaxo)のＥ
Ｐ２１１５９５に記述されている。 【００２７】この例もどちらかといえば複雑な装置であ
り、その操作は患者にとって問題があり、またＩ型の吸
入器の場合におけるように、必然的な薬剤の均一性の欠
如及び内部空洞部分の内側における活性粉末の損失のよ
うな欠点を伴う。 【００２８】これに反し、理想的な吸入器は、患者の能
力の最小努力で薬剤の一定かつ正確な投与ができなけれ
ばならない。 【００２９】ＩＩ型の粉末吸入用の複数回式の装置は、
もし実際に機能的で良好に設計されたならば真の利点を
有し、更にその操作の簡単さ(患者の能力に対する特別
の熟練を要しない)、効果的な分与用システムの手段に
よる供給薬剤量の定常性と再現性、及びカプセル又は泡
の開放により生ずる浪費の無いことにより極めて適切で
ある。 【００３０】本発明は、吸入の際に装置内部に生ずる圧
力低下より帰納して、空気流に対する抵抗を減少させか
つ再配置することを特徴とし、流れを最適にするように
設計された新規な粉末吸入器に関する。 【００３１】乾燥粉末吸入器においては、薬剤は大きい
団塊の薬剤微粒子の微細に粉砕された粉体として与えら
れる。微粒子の大部分は肺の中に入るには大き過ぎる。
団塊が下部気道内に送られるより前に、呼吸の流速によ
り与えられるエネルギーでこれを小さな微粒子に解散さ
せねばならない。流速が高くなると吸い込まれる薬剤微
粒子の数が増加する。 【００３２】粉末装置の構造は小さな薬剤微粒子の吸い
込みに大きな影響がある。従って、治療学的に有意義な
肺への沈着は粉末装置を最適化することによりこれを強
化することができる。 【００３３】本発明の装置において吸入された空気の流
れの抵抗を減らすために、中央の流路の最適寸法につい
て、その幅及び長さに関して、絶対値との関連及びノズ
ル空洞部分の容積との関連においての特別の研究が行な
われた。 【００３４】良好な流れの挙動を得るために、粉末が空
気と混合される帯域の上方領域における圧力低下の発生
をできるだけ防止しなければならないことが事実上立証
された。 【００３５】この目的を達成するためには、中央流路の
長さと幅、及びノズル空洞部分の寸法が基本的に重要で
ある。 【００３６】大きな流れの抵抗は、粉末が空気流と混合
される流路の下方部分に更に局限され、微粒子の団塊の
粉砕にはより多くのエネルギーを必要とする。 【００３７】本発明は添付図面を参照してより詳細に説
明されるであろう。 【００３８】図１に長手方向断面が示される吸入器は、
本質的に、番号２で一般的に示された本体に取り付けら
れたノズル１を備える。 【００３９】ノズル１は、中央流路６と直接連通する中
央孔５に方に向かって先細になっている内部空洞部分４
とつながっている開口３を持つ。前記中央流路６は、孔
５と反対方向で僅かに広がり、本体２に対してある方向
及びその反対方向に交互に１８０°回転できるように本
体２の軸方向でかつ本体に対して回転自由に配置された
円筒状要素７より構成される。この要素７は、ノズル１
の１部を形成し孔５を形成する円頂部５と一体になって
いる。本体２は粉末薬物用の貯蔵室８を定め、この室の
容積は完全治療周期について充分な量の薬物を収容する
ことが有利である。閉鎖要素９が室８の上部を定め、こ
れは多数のシール用リングにより本体２の上方内側部分
と中央円筒状要素７との間に圧入される。 【００４０】室８の下部はベース１０により規定され、
このベース１０は、これと共に垂直の環状面１３を形成
している傾斜面１２の手段により室８の壁１１と連絡し
ている。供給すべき薬物の１回分に正確に対応した容積
の薬物計量孔１４がベース１０の一方の側に設けられ
る。 【００４１】要素７の外面には長手方向の溝１５が設け
られ、これは別の円筒状要素１６の内面に形成された相
補的な突起と組み合う。 【００４２】２個の要素７及び１６は、上述の溝システ
ム及び要素７の外面の環状保持用突起の存在により、互
いにしっかりと連結される。 【００４３】円筒状要素１６の下端にこれと一体の回転
隔壁１７が設けられ、前記隔壁は前記ベース１０上に支
持され、前記環状の面１３と共同作用し、かつ計量用孔
１４の長さと実質的に同じ長さの部分が切除されてい
る。 【００４４】分与用円盤１８はベース１０より下方で要
素７の端部にキー止めされ、この分与用円盤には後述さ
れるように計量用孔１４と一致するようにされた分与用
孔１９が設けられる。 【００４５】分与用円盤１８は、直径方向反対側にある
２個の歯を規定する直径が少し違う２個の半円より構成
される。円盤の回転中に、これらの歯は本体２の下方に
設けられた突起２０と組み合う。 【００４６】この解決法により、計量用円盤は交互に反
対方向に１８０°だけしか回転できない。本体２のベー
スは溝システムの手段により大きな円筒状要素２１内に
挿入され、要素２１の外面には、その上方部分にねじが
設けられ、これに吸入器の保護キャップ２２がねじ止め
される。このねじの高さに、２個の円筒体２と２１との
間に空気取り入れ用の多数の溝２３が切られる。これら
の吸気溝はベース２５を底とする通気室２４と連通し、
このベース２５の上面は湾曲した壁２６になるように複
雑な形状にされる。 【００４７】要素２１には、薬物粉末からの水分を吸収
し、これにより固まりの形成を防止する目的で、シリカ
ゲルのような適当な乾燥剤を収容する内部室２７が設け
られる。 【００４８】この室２７は、多数の溝２８の手段により
粉末貯蔵室８と連通する。 【００４９】通気性素材の小円盤２９がベース２５の下
面と室２７の上面との間に挿入される。 【００５０】最初の使用の前に、室８が完全治療周期に
充分な量の薬物で満たされ、隔壁１７がこのときは空の
計量用孔１４を閉鎖する。 【００５１】使用の際、使用者は、一方の手で吸入器の
ノズル１を、他方の手で吸入器のベース２１をつかみ、
分与用円盤１８の歯と要素２のベースに設けられた突起
２０との組み合いにより阻止されるまで、１８０°にわ
たって隔壁１７と分与用円盤１８とを回転させるよう
に、ノズル１と本体２とを相対回転させる。この最初の
回転の結果、１回分の薬物が孔１４内に装填される。最
初の回転とは反対方向の第２の回転により、分与用孔１
９と計量用孔１４とが一致し、薬物は通気室２４内に出
され、ここから流路６及びノズル１の手段により吸入さ
れる。 【００５２】この２番目の回転中に、隔壁１７は再び計
量用孔を閉鎖し、装置を最初の状態に戻す。 【００５３】孔１９と１４の位置は、図２において明瞭
に見ることができる。この図は次のことを示している。
a)上側図面、隔壁を取り外した後でベース１０に対応し
た部分における吸入器の本体の水平方向断面、b)下側図
面、分与用円盤１８の平面図。休止位置においては、孔
１９と１４とは互いに一致するが、これらは、孔１４及
び１９に関して反対位置に設置された対応長さの孔の設
けられた隔壁１７によって隔離される。 【００５４】図２は分与用円盤１８に設けられた歯及び
吸入器本体のベースに設けられた突起２０を示し、この
突起は前記歯と交互に組み合って、薬物を装填する第１
の位置及び室２４内に薬物を分与する第２の位置の２個
の閉鎖位置を作る。 【００５５】吸入の際は、供給された粉末薬物が集めら
れた室２４内に負圧が形成され、この負圧は外側から溝
２３を通って前記室の内部に空気流を引き入れる。 【００５６】空気流は粉末と混合され、中央流路６の手
段によりノズルの空洞部分までこれを運び出し、ここか
ら直接吸入される。 【００５７】既に前に説明したように、円形流路６の寸
法は最適の流れ特性を得るために決定的である。 【００５８】本発明の好ましい実施例においては、この
中央流路は直径が３から５mmの間、高さが２.５から４c
mの間である。 【００５９】粉末の団塊の破壊は、円筒上流路６内にお
ける螺旋状の翼３０又はテーパー部分３１の存在により
選択的に更に助長できる。 【００６０】この形式の解決策は図３に示される。この
図は以下の点を示している。 【００６１】a) 長手方向断面、及び b) 螺旋状の翼の平面図、 c) ベンチュリ管形式の円形テーパー部分の長手方向の
図。本発明の好ましい実施例においては収縮部分は２０
°、拡大部分は４０°の角度である。 【００６２】英国特許第２０４１７６３号の目的を形成
している出願人の従来の装置、並びにその他の特許又は
特許出願において続いて説明されたその他の吸入器の両
者に関連して、新規の吸入器の利点は説明及び図面より
明らかであろう。 【００６３】最も重要な特徴は、流れとその特性の改
良、及び多かれ少なかれこれに寄与する次のような多く
の要因である。 【００６４】−絶対的及びノズル空洞部分に関連した中
央流路の寸法の最適化、 −流れの抵抗の減少及び空気と粉末との混合の助長を支
援する通気室の拡大、 −本体２との間に円形空間を形成するように一緒に連結
された外側本体２１に設けられた一連の溝２３により形
成された吸い込みシステム。 【００６５】開口のこのシステムは種々の技術的利点を
持つ。即ち、 a) 外側からの空気の流入を促進し、これを回転体の下
部に設けられた対応溝を通じて通気室内に向ける。 【００６６】b) 患者の能力による指の不正確な位置決
めに基づく空気流の偶発的な妨害を不可能とする。 【００６７】c) 容器の上下が逆にされた場合でも前記
容器からの粉末のこぼれを完全に防止する。 【００６８】本発明の好ましい実施例の吸入器の流れの
特性を、(Ａ)英国特許第２０４１７６３号の吸入器と
(Ｂ)本装置における圧力低下の比較測定により、評価し
た。 【００６９】評価は毎分２０、４０、６０リットルの流
量に対して行なわれ、次の総圧力低下が算出された。 【００７０】 流量(l／min) 圧力低下(Ｐa) Ａ Ｂ ２０ ３１０ １６７０ ４０ １４５５ ６６００ ６０ ４３９７ １４８００ 圧力低下の分布は次の通りであった。 【００７１】 Ａ Ｂ 同心の壁 ２４％ ６６％ 底部流路 ３１％ １５％ 円筒状流路 ４５％ ３％ 上の計算から、いかにすれば圧力低下の良好な分布が得
られるかが分かった。更に、驚くことには、中央流路内
のわずかな差異、例えば底部の中央における１点（ｄｏ
ｔ）の存在又は欠如、中央流路内の狭窄部の存在、及び
流路の高さの小差が、Ｃ、Ｄ、Ｅで示される３種の異な
った装置の比較から見出だされように、圧力低下の相当
な相異を生ずることが分かった。 【００７２】圧力低下 吸入器形式Ｃ(中央流路内に狭
窄部; 底部に点なし) 圧力低下 吸入器形式Ｄ(狭窄部なし; 底部に点なし) 圧力低下 吸入器形式Ｅ(Ｃと同じ、ただし底部流路
の高さを１mm増加） 本発明の吸入器は、特別の流れ特性に加えて、正確か
つ信頼しうる治療用の目的に対するその他の特に有用な
技術的回答を提供する。 【００７３】１．操作の簡単性； ２．活性成分と乳糖のような固形増量剤との混合が可能
であり、これにより１回分の薬剤、特にごく少量使用さ
れる非常に活性的な化合物を増量できるという事実によ
る薬剤量の均一化; ３．粉末の滑りに基づく摩擦領域の消失による投薬量の
一定性と再現性: 事実上、粉末は良く規定された帯域内
に止どまり、分配及び分与用のシステムは誘発的な損失
を防止することができる; ４．２５ないし３０mgの間の粉末重量の関数として室の
容積を変更できる事実による異なった処方及び異なった
薬種への装置の適合性。この適合性は、粒度分布及び密
度に関する特性の異なった粉末の使用を可能とすること
を意味する; ５．計量用孔１４に粉末を装填するためのある方向での
１８０°の第１の回転及び収集室内に１回分の薬物を分
与すための反対方向での１８０°の第２の回転を備えた
薬物供給システムによる薬物計量の信頼性。 【００７４】この運動の正確性が複数回分の薬物の偶発
的供給を防止する; ６．本体の種々の構成要素が挿入されたとき閉鎖要素９
の位置決めが吸入器本体の総ての部品を一緒に密閉する
組立体システムによる容器の不可侵性; ７．ノズルを清掃し、更にこれを簡単に交換するため
の、簡単な方法によるノズル取り外しの可能性。 【００７５】 【実施態様】本発明の実施態様につき説明すれば次の通
りである。 【００７６】 【実施態様１】開口(３)を有するノズル(１)及び本体
(２)より構成され、前記本体は粉末用の円形貯蔵室
(８)、この室の底部に設けられ計量用孔(１４)と回転計
量用隔壁(１７)とより構成される薬剤計量用手段、分与
用孔(１９)が設けられた円盤(１８)と薬剤を継続的に集
めるようにされた通気室(２４)とより構成される分与用
システムを具備し、直径が３ないし５mmの間でかつ高さ
が２.５ないし４cmの間で本体(２)に関して軸方向に配
された円形流路によりノズルの開口が通気室と直接連通
すること、並びに前記通気室は装置の外部本体に設けら
れた一連の溝(２３)によりそれ自体で外部と連通しかつ
前記外部本体と本体(２)との間に円形空間を形成するよ
うに溝（２３）が一緒に連結されたことを特徴とする粉
末薬物の投与器具。 【００７７】 【実施態様２】１８０°の第１の回転が粉末薬物を計量
用孔(１４)内に装填し、反対方向の１８０°の第２の回
転が供給された薬物を通気室内に落とし込むような方法
で、ノズルと粉末貯蔵室を一体で有する本体との相対回
転により、正確な１回分の薬物の計量と分与とが管理さ
れることを特徴とする実施態様１による装置。 【００７８】 【実施態様３】１８０°の第１の回転の後で、手段は分
与用円盤(１８)の歯の一つと中央本体のベースに設けら
れた突起(２０)との組み合いにより規定された閉鎖位置
にあり、更に反対方向の１８０°の回転の後で他方の歯
と前述の突起との組み合いにより同様な方法で第２の閉
鎖位置が規定されることを特徴とする実施態様１及び２
による装置。 【００７９】 【実施態様４】内部の円形流路(６)が空気流の乱流を増
加させかつ粉末の団塊の粉砕を更に助長するようにされ
た狭窄部を有することを特徴とする実施態様１及び２に
よる装置。 【００８０】 【実施態様５】内部円形流路の狭窄部が螺旋状の翼(３
０)の存在により規定されることを特徴とする実施態様
１、２及び４による装置。 【００８１】 【実施態様６】内部円形流路の狭窄部がベンチュリ管の
形式のテーパー帯域(３１)の存在により規定されること
を特徴とする実施態様１、２及び４による装置。 【００８２】 【実施態様７】１回分の薬物が分与され外側から溝(２
３)を経て空気を吸い込む室(２４)内の負圧の発生が患
者の吸入作用により行なわれ、前記空気流は粉末の収集
室内に入り、前記粉末と混合しこれを中央流路を経てノ
ズルの空洞部分に運び、ここから直接吸入されることを
特徴とする実施態様１ないし６による装置。 【００８３】 【実施態様８】肺臓気管疾患の治療用の吸入のための微
細化粉末の形態の薬品の投与のための実施態様１ないし
７による装置。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明による吸入器の好ましい実施例の長手方
向断面図である。 【図２】図１の実施例の本体２のベース１０の部分の横
断断面図、及び分与用円盤１８の平面図である。この図
においては隔壁１７は取り外してある。 【図３】螺旋状の翼３０のある中央導管６の一部の長手
方向断面図と平面図、及び螺旋状の翼の代わりにベンチ
ュリ部分３１を備えた実施例の長手方向断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イザベラ・パンツア イタリア・パルマ・ビアパレルモ26／エ イ (56)参考文献 特開 昭60−185564（ＪＰ，Ａ) 英国特許2041763（ＧＢ，Ｂ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61M 13/00 A61M 15/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】開 口(３)を有するノズル(１)及び本体(２)より構成さ
   れ、前記本体は粉末用の円形貯蔵室(８)、この室の底部
   に設けられ計量用孔(１４)と回転計量用隔壁(１７)とよ
   り構成される薬剤計量用手段、分与用孔(１９)が設けら
   れた円盤(１８)と薬剤を継続的に集めるようにされた通
   気室(２４)とより構成される分与用システムを具備し、
   直径が３ないし５mmの間でかつ高さが２.５ないし４cm
   の間で本体(２)に関して軸方向に配された円形流路によ
   りノズルの開口が通気室と直接連通すること、並びに前
   記通気室は装置の外部本体に設けられた一連の溝(２３)
   によりそれ自体で外部と連通しかつ前記外部本体と本体
   (２)との間に円形空間を形成するように溝（２３）が一
   緒に連結されたことを特徴とする粉末薬物の投与器具。