WO2006053521A1

WO2006053521A1 - Einweginhalator

Info

Publication number: WO2006053521A1
Application number: PCT/DE2005/002004
Authority: WO
Inventors: Johannes Werner
Original assignee: Johannes Werner
Priority date: 2004-11-22
Filing date: 2005-11-09
Publication date: 2006-05-26
Also published as: CN101076263A; GB2434955A; GB0709512D0; JP2008520292A; WO2006053521B1; US20090162294A1

Abstract

Der erf indungsgeraäße Einweginhalator funktioniert ähnlich wie eine Zigarette. Die Bildung von kanzerogenen Substanzen und Kohlenmonoxid wird jedoch dadurch vermieden, dass anstelle von Tabak oder anderen kohlenstoffhaltigen Substanzen metallische Bestandteile eines Verbrennungskörpers (3) verbrannt werden. Die dadurch erhitzte Luft wird zur Verdampfung des im Einweginhalator vorhandenen Genussmittels oder Wirkstoff verwendet. Die Verbrennungsmetalle sind die 'physiologischen ' Metalle Magnesium und Eisen, oder Legierungen dieser Metalle mit den Elementen Natrium, Kalium, Kalzium, Zink und Phosphor. Der erfindungsgemäße Einweginhalator wird für die Applikation von Genußmitteln (Nikotin) oder medizinischen Wirkstoffen verwendet.

Description

Beschreibung

Einweginhalator

Die Erfindung betrifft einen Einweginhalator zum Inhalieren von Wirkstoffen, wobei die Wirkstoffe in einem Wirkstoffträger eingelagert und durch Wärmeeinwirkung aus diesem lösbar sind.

Inhalation ist die Aufnahme von Wirkstoffen in den menschlichen Körper durch die Lunge. Diese Art von Wirkstoffaufnahme dient zum einen medizinischen Zwecken, zum anderen der Genussmittelapplikation und hier insbesondere dem Genuss des Tabakrauches. Die Methode zum Genuss des Tabakrauches ist seit langer Zeit unverändert geblieben. So wird der Tabak in einer Pfeife, einer Zigarre oder einer Zigarette langsam verbrannt. Bei dieser Verbrennung verdampft das im Tabak enthaltene Nikotin - das Genussmittel. Des weiteren entstehen bei der Verbrennung Geruchs- und Geschmacksstoffe sowie Ver¬ brennungsrückstände, welche zusammen mit dem Genussmittel Nikotin als Tabakrauch inhaliert werden.

Diese Art des Genussmittelgebrauchs ist schädlich für den menschlichen Körper, da ihm nicht nur das Genussmittel Nikotin und gegebenenfalls Geruchs- und Geschmacksstof¬ fe, sondern auch schädliche Verbrennungsrückstände über die Lunge zugeführt werden. Hierbei ist das Nikotin eine der am wenigsten schädlichen Komponenten des Tabakrau¬ ches. Dieser Wirkstoff bewirkt zwar eine Kontraktion insbesondere peripherer Blutgefäße und kann dadurch zu einer Verminderung der Durchblutung und damit der Sauerstoff¬ versorgung von Körperbereichen führen. Dieser Nachteil des Genussmittels Nikotin ist allerdings reversibel, denn er wird gänzlich aufgehoben, wenn das aufgenommene Nikotin aus dem Körper ausgeschieden ist. Auch findet bei gutem allgemeinen Gesundheitszu¬ stand des Verbrauchers und mäßigem Konsum keine Schädigung statt. Weitaus schwerwiegender sind die bei der Inhalation von Tabakrauch inkorporierten kan¬ zerogenen Verbrennungsrückstände verschiedener Substanzklassen, wie z.B. polyzykli¬ sche Aromaten, Nitrosamine, Aldehyde, aromatische Amine und Spuren kanzerogener Metalle (s.a. Tabelle 1). Diese Bestandteile des Tabakrauches verursachen die problema¬ tischen Schädigungen, nämlich Karzinome der Lunge und der Atemwege. Des weiteren ist das bei der Verbrennung von Tabak entstehende Kohlenmonoxid als wesentlicher Schadstoff zu erwähnen. Dieses giftige Kohlenmonoxid verursacht eine Minderung der Leistungsfähigkeit des Rauchers durch eine Blockierung des Sauerstofftransportes im Blut. Eine Schädigungen gering durchbluteter Gewebeteile durch Sauerstoffmangel ist bei stärkerem Genuß nicht auszuschließen. Eine Gefahr der Gesundheitsschädigung geht zusätzlich von dem Umhüllungsmaterial einer Zigarette aus. Verwendet wird hier eine Hülle aus Papier, bei deren Verbrennung zusätzliches Kohlenmonoxid und kanzerogene Stoffe entstehen.

Neben der Inhalation von Genussmitteln ist auch eine medizinische Variante der Inhala¬ tion zu berücksichtigen, die Applikation von medizinischen Wirkstoffen über die Lunge. Zu solchen Zwecken muss ein inhalierbarer Dampf oder ein Aerosol hergestellt werden, wozu beispielsweise ein elektrisch betriebenes Verneblergerät verwendet werden kann. Derartige Geräte sind aufwändig gestaltet und nur für die Applikation wasserlöslicher Stoffe geeignet. Sie müssen mit elektrischer Energie versorgt werden. Dies allein bedingt einen stationären Gerätegebrauch z.B. im Krankenhaus oder in der Wohnung. Als mobile Variante der Applikation von wasserlöslichen Substanzen ist ein Spraygerät bekannt. Für medizinische Substanzen, die nicht wasserlöslich sind, die sich aber durch Erhitzen ver¬ dampfen lassen, ist ein elektrisch beheizter Verdampfer bekannt. Derartige Geräte sind nur für die stationäre Anwendung geeignet, da für die Verdampfung elektrischer Strom zugeführt werden muss. Als mobile Variante eines elektrisch betriebenen Verdampfers ist die „rauchfreie Zigarette" mit dem Markennamen „NicStic" zu betrachten, die unter der Veröffentlichung Nr. DE 10321379 A bekanntgemacht wurde. Hierbei wird die Luft in einem zigarettengroßen elektrischen Gerät zum Zwecke der Verdampfung eines Wirk¬ stoffs (Nikotin) erwärmt, wozu jedoch eine Energiereserve in Form eines Akkumulators mitgeführt werden muss.

Hier setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe gestellt hat, die geschilderten Nachteile zu vermeiden und einen Einweginhalator anzugeben, der in der Lage ist, die Wirkstoffe trotz des Verbrennungsvorgangs im wesentlichen ohne schädliche Verbren¬ nungsrückstände im Wege der Inhalation in die Lunge zu transportieren. Erfindungsgemäß wird dazu vorgeschlagen, dass die Erhitzung der eingezogenen Luft durch die Verbrennung eines luftdurchlässigen Verbrennungskörpers erfolgt, der als brenn¬ bare Komponente metallische Bestandteile enthält. In den anschließenden Unteansprü- chen sind vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Einweginhalators darge¬ stellt.

Die Erhitzung der Luft durch die Verbrennung von Metallen ergibt den Vorteil, dass keine kohlenstoffhaltigen Substrate natürlichen oder künstlichen Ursprungs verbrannt werden. Bei der Verbrennung von Metallen können weder Kohlenmonoxid noch kanzerogene orga¬ nische Stoffe entstehen. Das Verbrennungsprodukt von Metallen oder Metalllegierungen sind vielmehr feste Metalloxide, die als Asche anfallen. Ein kleiner Teil davon wird als fei¬ ner Staub durch den Luftstrom mitgerissen und erreicht ungefiltert die Atemorgane. Ein Teil dieses Metalloxidstaubs wird durch den Schleim der Schleimhäute gebunden und mit ihm ausgeschieden, der Rest in der Lunge resorbiert. Da die aufgenommene Menge auch bei starkem Konsum sehr klein ist (die Konzentration des Staubs in der inhalierten Luft liegt unter dem MAK-Wert) kommt es nicht zu einer Schädigung der Lunge oder anderer Organe. Voraussetzung dafür ist, dass es sich um Oxide „physiologischer" Metalle han¬ delt. Diese Metalle bzw. ihre Verbindungen sind im Körper natürlicherweise vorhanden, haben keine giftigen oder kanzerogene Wirkungen und können vom Körper wieder ausge¬ schieden werden. Um die Belastung des Stoffwechsels durch inhalierte Metalloxidstäube noch weiter zu vermindern, wird in eingen Ausführungsbeispielen (s.u.) zusätzlich ein Fil¬ ter verwendet. Dieser Filter kann ein normaler Zigarettenfilter sein. Da es sich bei dem er¬ findungsgemäßen Einweginhalator um spezielle Verbrennungsriickstände handelt, können hier auch auf diese Rückstände ausgelegte Spezialfilter zum Einsatz kommen. Bei einem Einweginhalator mit einer Hülle aus Magnesiumfolie und einem Verbrennungskörper aus einem Magnesiumwolle-Sandgemisch (Fig. 2) könnte der Filter aus Sepiolith bestehen, einem Magnesiumsilikat. In Tabelle 1 sind Stoffe zusammengetragen, die bei der Ver¬ brennung einer Zigarette aus Tabak entstehen. Dem gegenübergestellt sind die Stoffe, die beim Abbrennen eines erfindungsgemäßen Einweginhalators entstehen. Der erfindungsgemäße Einweginhalator ist ähnlich wie eine Zigarette aufgebaut. Er be¬ steht im Grunde aus einem stäbchenförmigen, luftdurchlässigen Verbrennungskörper. Dieser ist, abgesehen von den Stirnseiten, von einer Umhüllung umgeben oder mit einer Beschichtung versehen. Der Verbrennungskörper besteht aus Magnesium, pyrophorem Eisen, den unten genannten Legierungen oder enthält diese Metalle als brennbare Kom¬ ponenten. In einem Beispiel ist der Verbrennungskörper gleichzeitig der Wirkstoffträger, in einem anderen sind Wirkstoffträger und Verbrennungskörper separate Einheiten. Gege¬ benenfalls werden dem Verbrennungskörper neben dem Verbrennungsmetall Zusatzkom¬ ponenten als Verbrennungsregulierung beigefügt, z. B. Magnesiumoxid oder keramische Partikel.

Die Wirkstoffe, die entweder in oder an den Verbrennungskörper an- oder eingelagert sind oder sich im separaten Wirkstoffträger befinden, werden durch die mittles Metallverbren¬ nung erhitzte Luft verdampft und der Lunge zugeführt. Die Hülle mit dem Wirkstoffträger kann einen Filter zum Zurückhalten von Metalloxidstaub besitzen, der bei dem Verbren¬ nungsvorgang anfällt. Bei der Anwendung als Genussmittel enthält der erfindungsgemäße Aufbau als Wirkstoff reines Nikotin und gegebenenfalls eine den Geruch und/oder den Geschmack angenehm machende, jedoch für den Raucher unschädliche Parfümierung. Bei der Anwendung als medizinischer Einweginhalator enthält der Wirkstoffträger einen medizinischen Wirkstoff, welcher - wie das Nikotin - beim Rauchen verdampft und in Dampfform in die Lunge inhaliert wird.

Es hat sich für die Erfindung als vorteilhaft erwiesen, dass der Verbrennungskörper aus Metallfolie, Metalldraht, Metallwolle oder einer anorganischen, luftdurchlässigen Struktur gebildet ist, die brennbare metallische Bestandteile enthält. Als Metalle für den Aufbau des Verbrennungskörpers kommen in erster Linie die „physiologischen " Metalle Magne¬ sium und Eisen in Betracht. Die ebenfalls im Körper vorkommenden Metalle Natrium, Kalium und Calcium reagieren im reinen Zustand schnell mit Wasser unter Bildung von Wasserstoff. Das ist auch bei Legierungen anderer Metalle mit hohem Anteil von Natri¬ um, Kalium und/oder Calcium der Fall. Da außerdem bei ihrer Verbrennung Oxide ent¬ stehen, die sich mit Wasser zu stark basischen, ätzenden Hydroxiden verbinden, können sie nur als Bestandteile von Legierungen in geringen Anteilen, z.B. unter zwei Prozent verwendet werden. Ein weiteres „physiologisches" Metall, das als Legierungsbestandteil verwendet werden kann, ist Zink. Es hat den Nachteil, dass auch schon bei Temperaturen unter 600 Grad Celsius ein beträchtlicher Teil in den gasförmigen Zustand überführt wird und nach Reaktion mit dem Luftsauerstoff die Lunge als feinster Zinkoxidstaub erreicht. Unter diesen Umständen scheidet Zink als reines Metall oder Hauptkomponente einer Legierung für den Verbrennungskörper der Erfindung aus.

Magnesium lässt sich mit einem Feuerzeug entzünden, wenn es als dünner Draht, Folie oder in kleinen Körnern oder Partikeln mit einer Größe unter einem Millimeter Durch¬ messer vorliegt und brennt mit gleißendem Licht bis zum Ende weiter, auch wenn man die Entzündungsquelle entfernt. Dabei liegt die Entzündungstemperatur bei 600 Grad Celsius. Das ist auch bei Magnesiumlegierungen mit kleinen Anteilen von Natrium, Ka¬ lium oder Calcium der Fall, wie z. B. bei einer Legierung aus 99,97 Prozent Magnesium und 0,03 Prozent Calcium.

Eisen ist, wenn es im kompakten Stück mit glatter Oberfläche vorliegt, sehr schwer entzündbar. Wenn jedoch Eisenpartikel mit mikroporöser Oberfläche eingesetzt werden, ändert sich die Situation. Die Oberfläche kann dabei eine so große Reaktivität entfalten, dass sich beispielsweise Eisenschwämme oder Eisenpulver spontan an der Luft entzünden (pyrophores Eisen). Die Temperatur, bei der das Eisen pyrophores Verhalten zeigt, ist durch den Herstellungsprozess und durch Legierungen mit anderen Metallen in weiten Bereichen einstellbar. So kann für die erfindungsgemäße Anwendung pyrophores Eisen erzeugt werden, das eine Entzündungstemperatur von 250 Grad Celsius hat und mit Streichholz oder Feuerzeug entzündet werden kann.

Wichtig für den Einweginhalator ist, dass der Verbrennungskörper nicht zu schnell ver¬ brennt. Der erfindungsgemäße Einweginhalator ist für eine Inhalationsdauer von einer bis fünf Minuten geeignet. Der Verbrennungskörper muss weiterbrennen, wenn keine Luft durch den Einweginhalator angesaugt wird. Entscheidend für die Verbrennungsge¬ schwindigkeit, für das Weiterbrennen oder Verlöschen ist dabei das Verhältnis zwischen Oberfläche und Volumen des Verbrennungskörpers, die Wärmeabgabe an die Umgebung sowie die Menge des zugeführten Sauerstoffs. Diese Parameter können auf verschiedene Weise beeinflusst werden. In den Zeichnungen und hier besonders in den Zeichnungs¬ beschreibungen wird eine Verlangsamung der Verbrennung und kurzzeitige Speicherung der Wärme durch beigefügte Körner, Plättchen oder Stäbchen aus Siliziumdioxid, hart gebrannter Magnesia oder Keramik dargestellt. In Fig. 5 und der dazugehörigen Be¬ schreibung wird die Verbrennungsgeschwindigkeit von Magnesium durch eine verstärkte Oxidschicht reduziert.

Der poröse, stäbchenförmige Verbrennungskörper ist, abgesehen von den Stirnseiten, grundsätzlich von einer rohrförmigen Umhüllung oder Beschichtung umgeben. Als Hüll¬ material werden Metallfolien, gegen Erhitzung inerte anorganische Materialien (Keramik) oder anorganische Materialien verwendet, die bei Erhitzung nur Wasser, Kohlendioxid und/oder Sauerstoff abgeben. Ist die Hülle eine brennbare Metallfolie, verbrennt sie zusammen mit dem Verbrennungskörper zu Asche wie in den Fig. 2, 3, 5, 6 und 8 dargestellt und in den jeweiligen Zeichnungsbeschreibungen beschrieben. Besteht die Hülle aus einem Material, das durch Hitzeeinwirkung seine Festigkeit verliert, wie z. B. die Hülle aus durch Magnesiumcarbonat gebundenem Magnesiapulver in Fig. 1, wird sie ebenfalls bei der Inhalation zerstört und bildet einen pulverförmigen Rückstand. Es besteht auch die Möglichkeit, dass die Hülle bei der Verbrennung erhalten bleibt. In Fig. 7 wird ein Röhrchen aus Keramik oder eine Hülle aus Aluminiumfolie verwendet, die nicht mit verbrennt. In diesem Falle wandert die Verbrennungszone durch das Röhrchen. Der anfallende Rückstand (Asche) kann beim Inhalieren periodisch aus dem Röhrchen entfernt werden.

Eine wesentliche Voraussetzung für die gewünschte Wirkung des erfindungsgemäßen Einweginhalators ist die Verhinderung der Pyrolyse (thermische Zersetzung) der ein- bzw. angelagerten Wirkstoffe, da anderenfalls wieder die unerwünschten Schadstoffe - giftiges Kohlenmonoxid und/oder kanzerogene Stoffe - entstehen. Wenn der Wirkstoff im Verbrennungskörper enthalten ist, wie in Fig. 1, 2, 3, 4, 5 und 7, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Entzündungsbereich des Verbrennungskörpers wirkstofffrei zu halten. Wie in Fig. 9 dargestellt, befindet sich dann die Verbrennungszone mit ihren hohen Temperaturen immer in einem Bereich des Verbrennungskörpers, der wirkstofffrei ist.

In Fig. 6 befindet sich der Wirkstoff an der Innenwand separater Röhrchen, die den Verbrennungskörper durchziehen. Bei der Verbrennung werden die Röhrchen erhitzt und der Teilluftstrom, der durch die Röhrchen strömt, nimmt den verdampfen Wirkstoff mit sich. Der Wärmewiderstand der Wirkstoffträgerröhrchen sorgt dafür, dass das Innere des Röhrchens die für die Verdampfung notwendigen Werte von 150 Grad Celsius bis 350 Grad Celsius erreicht, aber wesentlich kälter ist als die glühende Verbrennungszone, in der Temperaturen zwischen 600 Grad Celsius (Füllkomponenten) und 2400 Grad Celsius (abbrennende Metallpartikel) herrschen. Eine Schädigung des Wirkstoffs durch Pyrolyse ist damit ausgeschlossen.

In Fig. 8 befindet sich der Wirkstoff in einem separaten Wirkstoffträger, der gleichzei¬ tig der Filter ist. Er ist hinter dem Verbrennungskörper angeordnet. Die im Verbren¬ nungskörper erhitzte Luft hat, wenn sie den Filter erreicht, einen Teil der Wärme bereits abgegeben und ist etwas abgekühlt.

In den Zeichnungen Fig. 1 bis Fig. 8 sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Einweginhalators schematisch dargestellt; es zeigt:

Fig. 1 den Einweginhalator in zigarettenähnlicher Form mit Magnesiumkörnern als brennbare Komponente des Verbrennungskörpers;

Fig. 2 den Einweginhalator mit Magnesiumwolle als brennbare Komponente des Ver¬ brennungskörpers;

Fig. 3 den Einweginhalator einem Verbrennungskörper aus pyrophorer Eisenfolie; Fig. 4 den Einweginhalator mit einem Verbrennungskörper schwammartiger Struktur; Fig. 5 den Einweginhalator mit Verbrennungskörper aus Metallwendeln und kerami¬ schen Körnern;

Fig. 6 den Einweginhalator mit Wirkstoff in speziellen Wirkstoffträgerröhrchen; Fig. 7 den Einweginhalator mit einer nicht brennbaren oder zersetzlichen Hülle; Fig. 8 den Einweginhalator mit einer Trennung von Verbrennungskörper und Wirk¬ stoffträger.

Fig. 9 die Funktionsweise der Pyrolysevermeidung in Einweginhalatoren nach Fig. 1 bis Fig. 5 und Fig. 7.

Beschreibungen der in Fig. 1 bis Fig. 8 dargestellten Beispiele

Fig. 1

Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen Einweginhalator in zigarettenähnlicher Form, beste¬ hend aus einer Hülle I₁ einem Filter 2 sowie dem Verbrennungskörper 3. Der Verbren¬ nungskörper 3 besteht aus hart gebrannten Körnern aus Magnesiumoxid 8, Körnern aus Magnesiummetall 7 und Magnesiumcarbonat als Bindemittel. Beide Arten Körner haben eine Größe von ca. 0,8 mm. Es wird bei diesem Beispiel eine Mischung von 60 Prozent Magnesiumoxidkörnem und 40 Prozent Magnesiumkörnern verwendet. Die Körner sind nur an ihren Kontaktstellen durch Magnesiumcarbonat verbunden, so daß leere Zwi¬ schenräume verbleiben, durch die Luft strömen kann. Diese Art der Bindung entsteht dadurch, dass eine Schüttung in Form des Verbrennungskörpers 3 mit Magnesiumhy- drogencarbonatlösung getränkt und dann getrocknet wird. Beim Trocknen bilden sich unter Abgabe von Wasser und Kohlendioxid aus der Magnesiumhydrogencarbonatlösung Kristallite aus Magnesiumcarbonat, welche die Körner miteinander verbinden. Der Verbrennungskörper 3 hat einen wirkstoffbeladenen Teil B und einen von Wirkstoffen freien vorderen Teil A. Beide Teile werden getrennt hergestellt. Ein Teil ist an einem En¬ de verjüngt, so daß er in eine zylindrische Vertiefung in der Stirnseite des anderen paßt. Zusätzlich zu dieser Passung sind die beiden Teile durch die Hülle 1 miteinander verbun¬ den. Der wirkstoffbeladene Teil B wird dadurch erzeugt, dass ein Verbrennungskörper 3 mit einem organischen Lösungsmittel, in dem der Wirkstoff gelöst ist, getränkt wird und man das Lösungsmittel anschließend verdunsten lässt. Die Hülle 1 wird erzeugt, indem eine Paste aus feinem Magnesiapulver und Magnesiumhydrogencarbonatlösung auf den Zylindermantel der beiden zusammengeführten Teile des Verbrennuπgskörpers 3 aufgetragen wird. Sie erstarrt beim Trocknen, ähnlich wie ein Mörtel. Als Filter 2 wird in diesem Beispiel ein herkömmlicher Zigarettenfilter verwendet. Der Einweginhalator wird zum Inhalieren am vorderen Ende in Brand gesetzt und dann wie eine Zigarette geraucht. Durch die Verbrennungswärme wird das Bindemittel Magnesiumcarbonat unter Abgabe von Kohlendioxid zerstört, wodurch der Verbrennungskörper 3 seine Festigkeit verliert und die abgebrannten Teile als Asche abgestoßen werden können.

Fig. 2

Fig. 2 zeigt eine Variante des Einweginhalators, bei der die Hülle 1 aus einer Magne¬ siumfolie besteht, die 0,05 mm dick ist. Der Verbrennungskörper 3 besteht aus einer Mischung von Magnesiumwolle und Sand (Siliziumdioxid). Er ist in einen Wirkstoff losen Abschnitt A und einen wirkstoffhaltigen Abschnitt B unterteilt, die getrennt hergestellt werden. Der Wirkstoff in Abschnitt B klebt an der Oberfläche der Sandkörner oder der Metallfasern. Der Filter 2 besteht in diesem Beispiel aus dem porösem Sepiolith, einem Magnesiumsilikat-Mineral, das auch unter dem Namen Meerschaum bekannt ist. Beide Abschnitte des Verbrennungskörpers 3 und der Filter 2 werden durch die umhüllende Folie zusammengehalten. Der Einweginhalator wird zum Inhalieren am vorderen Ende in Brand gesetzt und dann wie eine Zigarette geraucht. Die Fasern der Magnesiumwolle, die mit den Sandkörnern den Verbrennungskörper 3 bilden und die Umhüllungsfolie ver¬ brennen zu Magnesiumoxid, das zusammen mit den Sandkörnern als Asche abgestreift wird.

Fig. 3

Fig. 3 zeigt eine Variante des Einweginhalators, die aus dem Verbrennungskörper 3, dem Filter 2 und der Hülle 1 besteht im Längsschnitt L und Querschnitt Q. Der Verbren¬ nungskörper 3 besteht aus einer aufgewickelten, mit einer Noppenprägung versehenen Eisenfolie 9. Der Verbrennungskörper 3 ist gleichzeitig der Wirkstoffträger, jedoch ist der vordere Teil des Verbrennungskörpers 3 wirkstofffrei. Die Hülle 1 wird durch die letzte Wickellage der Folie gebildet. Q zeigt die aufgewickelte Folie des Verbrennungskörpers 3 im Querschnitt. Die nicht aufgewickelte Folie 9 mit den Noppen ist in der Draufsicht D und in der Profilansicht P abgebildet. Sie ist 0,03 mm dick und mit pyrophorem Eisenpulver in einer Stärke von 0,5 mm beschichtet. Im Abschnitt B trägt die Beschich- tung den Wirkstoff, der Abschnitt A bleibt wirkstofffrei. Die Beschichtung wird erzeugt, indem zunächst eine 0,3 mm dicke Schicht aus pyrophorem Eisenpulver auf die Folie aufgetragen und bei 900 Grad Celsius in einer Argonatmosphäre getempert wird. Dabei sintern die Eisenstaubkörner untereinander und mit der Folie 9 zusammen. Sie verlieren durch das Tempern auch ihre pyrophoren Eigenschaften. Um diese wiederherzustellen, feuchtet man die Schicht in Gegenwart von Sauerstoff an und lässt sie anrosten. Das dadurch erzeugte Eisen(lll)hydroxid wird anschließend durch Reduktion in einer Was¬ serstoffatmosphäre bei 600 Grad Celsius wieder in pyrophores Eisen umgewandelt. Die Entzündungstemperatur der Schicht wird anschließend durch kurzes Tempern in der Ar¬ gonatmosphäre auf 250 Grad Celsius eingestellt. Der Wirkstoff wird im Abschnitt B auf diese Beschichtung aufgetragen, indem eine Wirkstofflösung aufgesprüht wird und man das Lösungsmittel verdunsten lässt. Der wirkstofffreie Randstreifen auf der Folie bildet später den wirkstofffreien Vorderteil des Verbrennungskörpers 3. Die Folie 9 wird zum Schluss zu einem Röhrchen gewickelt. Durch die Noppen entstehen Zwischenräume zwischen den Wickellagen, die zur Luftfühmng dienen. Der Einweginhalator wird zum Inhalieren am vorderen Ende in Brand gesetzt und dann wie eine Zigarette geraucht.

Fig. 4

Fig. 4 zeigt eine Variante des Einweginhalators, bei der der Verbrennungskörper 3 durch einen offenporigen Metallschwamm aus pyrophorem Eisen oder einer pyrophoren Eisen¬ legierung gebildet wird. Zu seiner Herstellung werden grobe Magnesiumkörner von 2 bis 3 mm Durchmesser mit feinem Magnesium- und Eisenstaub bei 500 Grad Celsius unter einem Druck von 20 MPa zu einem Stäbchen in Zigarettengröße zusammenge- presst. Dabei sintern die Metallkörnchen zusammen. Anschließend wird das Magnesium durch Natrium- oder Kaliumhydroxidlauge aus dem Aufbau herausgelöst, so daß sich ein offenporiger Eisenschwamm in Form des gewünschten Verbrennungskörpers 3 ergibt. Um ihm eine pyrophore Oberfläche zu verleihen, lässt man ihn durch Anfeuchten mit Wasser in der Gegenwart von Sauerstoff anrosten und reduziert das entstandene Ei- sen(lll)hydroxid anschließend in einer Wasserstoffatmosphäre bei 600 Grad Celsius zu pyrophorem Eisen. Es wird anschließend durch kurzes Tempern unter Argon auf eine Entzündungstemperatur von 250 Grad Celsius eingestellt. Der Verbrennungskörper 3 be¬ steht aus dem wirkstoffbeladenen hinteren Teil B und dem wirkstofffreien vorderen Teil A, die getrennt hergestellt werden. Der Wirkstoff wird in die Poren des Abschnitt B über ein geeignetes Lösungsmittel eingetragen. Beide Teile werden zusammen mit dem Filter 2 durch die Hülle 1 zusammengehalten, die durch eine sehr dünne Eisenfolie von 0,03 mm Dicke gebildet wird. Der Einweginhalator wird zum Inhalieren am vorderen Ende in Brand gesetzt und dann wie eine Zigarette geraucht.

Fig. 5

Fig. 5 zeigt einen Einweginhalator, dessen Verbrennungskörper 3 aus mehreren, 0,3mm dicken, gewendelten Magnesiumdrähten 10 und porösen Keramikteilchen 8 von ca. lmm Durchmesser besteht. Die Magnesiumdrähte 10 tragen eine durch Eloxieren verstärkte Oxidschicht, damit sie nicht zu schnell verbrennen. Der Verbrennungskörper 3 wird zu¬ sammen mit dem Filter 2 durch die Hülle 1, die durch eine 0,05mm dicke Magne¬ siumfolie gebildet wird, zusammengehalten. Der Wirkstoff befindet sich in den Poren und auf der Oberfläche der Keramikteilchen 8 des Abschnittes B. Der Abschnitt A ist wirkstofffrei. Die Magnesiumdrähte 10 brennen nach der Entzündung langsam vom Entzündungsbereich her ab und setzen in der beschriebenen Weise fortlaufend den Wirk¬ stoff frei. Die Hülle 1 und die Magnesiumdrähte 10 des Verbrennungskörpers 3 wer¬ den beim Abbrennen zerstört und werden zusammen mit den keramischen Wirkstoff¬ trägerteilchen 8 (die dann keinen Wirkstoff mehr enthalten) als Asche abgestreift.

Fig. 6

Fig. 6 zeigt den erfindungsgemäßen Einweginhalator im Längsschnitt L und Querschnitt Q. Er besteht aus der Hülle I₁ dem Filter 2 und dem Verbrennungskörper 3. Die Hülle 1 wird durch eine 0,05 mm dicke Magnesiumfolie gebildet und hält den Filter 2 und den Verbrennungskörper 3 zusammen. Der Verbrennungskörper 3 besteht aus Metallwolle, in die die Wirkstoffträgerröhrchen 6 aus mit Magnesiumcarbonat gebundenem Magnesia¬ pulver eingebettet sind. Beim Inhalieren strömt ein Teil der Luft durch die Metallwolle des Verbrennungskörpers 3 und ein Teil durch die Lumen der Wirkstoffträgerröhrchen 6 an deren Innenwänden sich der Wirkstoff als Film befindet. Die Wirkstoffträgerröhrchen 6 werden durch den brennenden Verbrennungskörper 3 erhitzt, dabei verdampft der Wirk¬ stoff auf der Innenseite und wird vom Luftstrom durch das Wirkstoffträgerröhrchen 6 mitgenommen. Der Einweginhalator wird wie eine Zigarette entzündet, dann brennen die Metallwolle und die Hülle 1 langsam ab. Das Bindemittel des Wirkstoffträgerröhrchens 6 wird dabei unter Abgabe von Kohlendioxid zerstört, so daß das übrig bleibende Ma¬ gnesiumoxid zusammen mit der Asche des Verbrennungskörpers 3 und den Hüllresten abgestreift werden kann.

Hg. 7

Fig. 7 zeigt einen Einweginhalator, bei dem die Hülle 1 aus einem dünnwandigen Kera¬ mikrohr oder aus Aluminiumfolie besteht. In der Hülle 1 befinden sich ein herkömmlicher Zigarettenfilter und ein Verbrennungskörper 3 aus Metallwolle. Der Verbrennungskörper 3 besteht aus zwei Teilen, einem wirkstofffreien im Bereich A und einem, der den Wirkstoff als Film auf den Fasern der Metallwolle trägt, im Bereich B. Der Verbrennungskörper 3 wird am vorderen offenen Ende der Hülle 1 entzündet. Es bildet sich eine Verbren¬ nungszone, die langsam durch das Innere der Hülle 1 wandert. Die dabei entstehende Asche kann während des Rauchvorgangs durch die vordere Öffnung durch Auskippen entfernt werden. Die Hülle 1 bleibt bei diesem Ausführungsbeispiel nach Abschluß des Verbrennungsvorgangs als Abfall zurück. Fig. 8

Fig. 8 zeigt einen Einweginhalator, bei dem der gesamte Verbrennungskörper 3 wirkstof- frei ist. Er besteht aus einer Mischung aus Magnesiumwolle und Sand. Der Wirkstoff ist in die Poren des Filters 2 eingelagert. Die Hülle 1 wird aus einer 0.05mm dicken Magnesiumfolie gebildet. Zum Inhalieren wird das Ende des Verbrennungskörpers 3 in Brand gesetzt. Er brennt beim Inhalieren langsam ab. Dabei erwärmt sich die durch ihn hindurch angesaugte Luft. Zu Beginn des Verbrennungsvorgangs hat die Luft, die den Filter 2 erreicht, noch nicht die Verdampfungstemperatur erreicht, so daß zunächst nur eine geringe Mobilisierung des Wirkstoffs durch Verdunstung bzw. Sublimation erfolgt. Je weiter die Verbrennung fortschreitet, desto höher wird die Temperatur der den Filter 2 erreichenden Luft und damit die mitgenommene Menge an Wirkstoff, bis zu dessen vollständiger Verdampfung.

Fig. 9

Die Funktionsskizze Fig. 9 zeigt, daß die beim Inhalieren angesaugte Luft zuerst durch einen gegebenenfalls vorhandenen Ascherest 12 in die Verbrennungszone 11 des Ver¬ brennungskörpers strömt. Die Verbrennung findet beim Beginn des Inhalierens (des Rau¬ chens) im vorderen, wirkstofffreien Teil des Einweginhalators statt. Nachdem die Luft in der Verbrennungszone erhitzt wurde, erreicht sie hinter der Verbrennungszone den hier noch nicht auf Verdampfungstemperatur befindlichen, wirkstoffbeladenen Teil des Verbrennungskörpers 4, verdampft hier den Wirkstoff und führt den Wirkstoffdampf in Pfeilrichtung zum nicht brennenden Ende des Einweginhalators. Die langsam wandern¬ de Verbrennungszone erreicht fortlaufend die Bereiche des Verbrennungskörpers 5, die keinen Wirkstoff mehr enthalten.

kanzerogene Substanzen sind durch ihre Einstufung durch die IARC (International Association for Re¬ search on Cancer) in der Klammer hinter dem Substanznamen gekennzeichnet. Bei Substanzen, für die noch keine Einstufung durch die IARC vorliegt, ist die Einstufung durch die DFG (Deutsche Forschungs¬ gemeinschaft) angegeben. Die Abkürzungen haben folgende Bedeutungen:

- Einstufungskriterien der IARC: 1 - „krebserzeugend für den Menschen "; 2A - „wahrscheinlich krebs¬ erzeugend für den Menschen "; 2B - „möglicherweise krebserzeugend für den Menschen ".

- Einstufungskriterien der DFG: IDFG - „Stoffe, die beim Menschen Krebs erzeugen "; 2DFG - „Stoffe, die als krebserzeugend für den Menschen anzusehen sind"; 3DFG - „Stoffe, die wegen erwiesener oder möglicher krebserzeugender Wirkung Anlass zur Besorgnis geben ".

Tabelle 1 Vergleich von Substanzen, die bei der Verbrennung von Tabak und bei der Verbrennung von „physiologischen " Metallen gebildet werden

Claims

Patentansprüche

1. Einweginhalator zum Inhalieren von Wirkstoffen, wobei die Wirkstoffe in einen Wirk¬ stoffträger eingelagert und durch Erhitzen mit heißer Luft in den gasförmigen Ag¬ gregatszustand oder ein Aerosol überführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung der eingezogenen Luft durch die Verbrennung eines luftdurchlässigen Ver¬ brennungskörper erfolgt, der als brennbare Komponente metallische Bestandteile enthält.

2. Einweginhalator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungs¬ körper gleichzeitig der Wirkstoffträger ist.

3. Einweginhalator nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungs¬ körper und der Wirkstoffträger verschiedene Einheiten sind, die so angeordnet sind, daß die eingezogene Luft vor dem Wirkstoffträger den Verbrennungskörper durch¬ strömt.

4. Einweginhalator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Entzündungsbe¬ reich des Verbrennungskörpers wirkstofffrei ist.

5. Einweginhalator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der wirkstofffreie Entzündungsbereich und der wirkstoffbeladene Bereich des Verbrennungskörpers se¬ parat hergestellte, durch die Hülle 1 oder ineinander passende Endungen zusammen¬ gehaltene Einheiten sind.

6. Einweginhalator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Hitzeerzeu¬ gung verwendete Verbrennungsmetall Magnesium, Eisen, eine Magnesiumslegierung mit Anteilen von Natrium, Kalium, Calcium, Eisen und/oder Zink oder eine Eisenle¬ gierung mit Anteilen von Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium, Zink, Kohlenstoff und/oder Phosphor ist.

7. Einweginhalator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Magnesium¬ legierung der Anteil von Zink kleiner als 20 Prozent und die Anteile von Natrium, Kalium, Calcium und/oder Eisen/Magnesium jeweils kleiner als 2 Prozent sind.

8. Einweginhalator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Eisenlegierung der Anteil von Zink kleiner als 20 Prozent, die Anteile von Natrium, Kalium, Cal¬ cium, Magnesium und/oder Zink jeweils kleiner als 2 Prozent und die Anteile von Kohlenstoff und/oder Phosphor kleiner als 4 Prozent sind.

9. Einweginhalator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungs¬ körper aus Metallfolie, Metalldraht oder Metallwolle gebildet ist.

10. Einweginhalator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verbrennungs¬ körper Substanzen zur Verbrennungsregulierung beigefügt sind.

11. Einweginhalator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß diese Substanzen anorganische, gegen die Erhitzung inerte Stoffe sind.

12. Einweginhalator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß diese Substanzen anorganische Stoffe sind, die beim Erhitzung Wasser, Kohlendioxid und/oder Sauer¬ stoff abgeben.

13. Einweginhalator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Be¬ standteile des Verbrennungskörpers eine die Verbrennungsgeschwindigkeit verringern¬ de Oxidschicht tragen.

14. Einweginhalator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungs¬ körper aus einer luftdurchlässigen, anorganischen, nicht brennbaren Struktur besteht, die Partikel aus brennbarem Material enthält.

15. Einweginhalator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die luftdurchlässi¬ ge, anorganische, nicht brennbare Struktur aus Körnern, Plättchen oder Stäbchen besteht, die mit einem Bindemittel zu einer luftdurchlässigen Struktur verklebt sind.