ES2275882T3 - Control de flujo de particulas. - Google Patents
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Abstract
Método para controlar la transferencia de partículas (101) cargadas eléctricamente de un polvo de medicación, destinado para la inhalación, emitido desde un generador (110) de partículas hacia un área (160) objetivo definida de un elemento (140) de sustrato en un proceso de formación de dosis, caracterizado por las etapas de emitir partículas cargadas eléctricamente en un campo electrodinámico creado por lo que las partículas se atraen hacia un elemento de sustrato; disponer un elemento de electrodo de transferencia de partículas que forma un obturador / diafragma iris eléctrico de manera que al menos un electrodo que forma parte del obturador / diafragma iris con su campo eléctrico asociado funciona para transferir partículas cargadas, emitidas desde el generador (110) de partículas, hasta el área (160) objetivo definida del elemento (140) de sustrato, controlando la dirección y la velocidad de las partículas, en el proceso de formación de la dosis; situar el obturador / diafragma iris eléctrico entre el generador (110) de partículas y el elemento (140) de sustrato de manera que todas las partículas deben pasar por el obturador / diafragma iris con el fin de transferirse hacia el elemento de sustrato.
Description
Control de flujo de partículas.
La presente invención se refiere a un método y a
un dispositivo para controlar el flujo y la distribución espacial
de polvo de medicación seco que se está depositando sobre un
sustrato en un proceso de formación de dosis, y más específicamente
mediante el uso de un obturador/diafragma iris eléctrico en la
formación de dosis medidas previamente particularmente de
electro-polvo de medicación seco finamente
dividido.
La dosificación de los fármacos se lleva a cabo
de varias formas diferentes en el servicio médico actual. Dentro de
la asistencia sanitaria hay un interés que aumenta rápidamente en
cuanto a la posibilidad de fármacos para medicación sistémica de
dosificación de acción como un polvo administrado directamente a las
vías respiratorias y los pulmones de un paciente por medio de un
inhalador con el fin de obtener una administración eficaz, rápida y
sencilla para el usuario de tales sustancias.
Un inhalador de polvo seco, DPI, representa un
dispositivo destinado para la administración de polvo en las vías
respiratorias pulmonares profundas o superiores mediante inhalación
oral. Una deposición pulmonar profunda es deseable para la
administración sistémica de fármacos de medicación, pero para el
tratamiento local de las vías respiratorias, el objetivo es la
deposición local, no el pulmón profundo. Por pulmón profundo debe
entenderse el pulmón periférico y los alvéolos, en los que puede
tener lugar el transporte directo del principio activo a la sangre.
Con el fin de que una partícula alcance el pulmón profundo, el
tamaño de la partícula aerodinámica normalmente debe ser inferior a
3 \mum, y para una administración de pulmón local, normalmente
inferior a 5 \mum. Tamaños de partícula mayores se pegarán
fácilmente en la boca y la garganta, lo que subraya la importancia
de mantener la distribución del tamaño de partícula de la dosis
dentro de límites estrechos para garantizar que un alto porcentaje
de la dosis se deposita realmente en el pulmón profundo con la
inhalación cuando el objetivo es la administración sistémica de un
fármaco. Además, la inspiración debe tener lugar de una manera
calmada para disminuir la velocidad del aire y reducir así la
deposición en los tractos respiratorios superiores.
Para tener éxito con la administración sistémica
de polvos de medicación al pulmón profundo mediante inhalación
tienen que cumplirse algunos criterios. Por ejemplo, es muy
importante obtener una alta precisión en la dosificación en cada
administración al usuario. También es de gran importancia un grado
muy alto de desaglomeración del polvo de medicación. Esto no es
posible con los inhaladores de polvo seco actuales sin disposiciones
especiales, como por ejemplo, un denominado separador.
Los polvos para inhaladores tienen una tendencia
a la aglomeración, en otras palabras, a aglutinarse o a formar
grupos más pequeños o más grandes, que entonces tienen que
desaglomerarse. La desaglomeración se define como la disgregación
del polvo aglomerado mediante la introducción de energía eléctrica,
mecánica o aerodinámica. Normalmente, la desaglomeración se realiza
en al menos dos fases: la fase uno es en el proceso de depositar el
polvo mientras se acumula la dosis y la fase dos es en el proceso de
dispersar el polvo durante la inspiración por parte del paciente
del aire a través del DPI.
El término electro-polvo se
refiere a polvo de medicación finamente dividido que presenta
propiedades eléctricas controladas que es adecuado para su
administración por medio de un dispositivo inhalador. Un
electro-polvo de este tipo proporciona la
posibilidad de una dosificación mejor a partir de un equipo
utilizando una técnica para el control del campo eléctrico, tal
como se describe en la patente de los EE.UU. número 6.089.227, así
como en las patentes suecas número 9802648-7 y
9802649-5, que presentan un excelente rendimiento de
dosificación por inhalación. El estado de la técnica también
describe varias soluciones para la deposición de polvo para su
dosificación. La solicitud internacional WO 00/22722 presenta un
mandril detector electrostático que utiliza electrodos adaptados en
el área. La patente de los EE.UU. número 6.063.194 describe un
aparato de deposición de polvo para depositar granos sobre un
sustrato que utiliza un mandril electrostático que tiene una o más
áreas de recogida y que utiliza una detección óptica para
cuantificar la cantidad de granos depositados. La patente de los
EE.UU. número 5.714.007 y la patente de los EE.UU. número 6.007.630
describen un aparato para depositar electrostáticamente un polvo de
medicación en regiones predefinidas de un sustrato, utilizándose
los sustratos para fabricar supositorios, inhalantes, cápsulas de
comprimidos y similares. En la patente de los EE.UU. número
5.699.649 y la patente de los EE.UU. número 5.960.609 se presentan
métodos y dispositivos de medición y empaquetamiento para agentes
farmacéuticos y fármacos, utilizando los métodos de
foto-tecnología electrostática para empaquetar
cantidades de microgramo de polvos finos en forma de comprimidos y
cápsulas diferenciados.
Un dispositivo de control de la transferencia de
partículas tal como se define en el preámbulo de la reivindicación
12, se describe en el documento WO 0006235 A.
Una dificultad común que se encuentra cuando se
utiliza la tecnología electrostática y/o campos eléctricos en
combinación con la carga electrostática de las partículas de polvo
en un proceso de deposición, es eliminar la carga de las partículas
y la carga del sustrato, si hay un aislante, a medida que las
partículas se están depositando sobre el sustrato para la formación
de la dosis. Si la eliminación de las cargas es incompleta o lleva
demasiado tiempo afectará negativamente a la formación de la dosis
porque las partículas cargadas ya depositadas presentarán un campo
eléctrico de repulsión local, que tiende a impedir que las
partículas recientemente atraídas se depositen sobre el área
seleccionada como objetivo del sustrato y fuerza a las recién
llegadas a depositarse en los alrededores del área objetivo. El
campo de repulsión crece en intensidad cuantas más partículas se
depositan sobre el área objetivo. Finalmente, el campo es tan
intenso que no es posible la deposición adicional, aun cuando la
intensidad del campo neto a cierta distancia del área objetivo está
ejerciendo una fuerza atractiva sobre las partículas cargadas.
En los casos en los que se utilizan mandriles
electrostáticos, independientemente de si el sustrato del mandril,
normalmente de un material dieléctrico, está cargado previamente en
el área o áreas de deposición para crear el campo eléctrico local
necesario en la(s) área(s) objetivo(s), o se
utiliza un sistema de electrodos para atraer las partículas
cargadas o si se utiliza una combinación de carga previa y
electrodos, siempre es difícil llenar el área objetivo con la
cantidad correcta de partículas, porque el campo de repulsión se
hace más intenso con cada partícula depositada, lo que conduce a
que las partículas se expandan sobre un área mayor que el área
objetivo pretendida. Esto también es cierto cuando el área objetivo,
el área de deposición, son perlas, que se capturan y se mantienen
por el mandril mediante, por ejemplo, la fuerza electrostática,
durante la deposición de partículas sobre las propias perlas. Por
tanto, a menudo es imposible formar dosis de masa suficiente y
forma espacial adecuada. Con frecuencia, el principio del mandril
también requiere polvos de carga específica predeterminada o
conocida (\muC/g) con el fin de predecir la masa de las partículas
atraídas hacia el mandril, lo que por sí mismo representa un gran
reto.
Además, los dispositivos de la tecnología de la
técnica anterior casi nunca alcanzan un grado suficientemente alto
de desaglomeración, y no se controla bien una dosis exacta con una
desviación estándar relativa (DER) baja entre dosis. Esto se debe
parcialmente a las dificultades para controlar los parámetros de la
línea de producción durante la producción de las dosis, debido en
parte a las deficiencias en el diseño del dispositivo inhalador, lo
que dificulta cumplir con las demandas reguladoras. Las dificultades
dejan mucho que desear cuando se trata de la conformidad con la
dosis y la eficacia de la deposición en el pulmón de la sustancia
de medicación. Por tanto, todavía hay una demanda de que se carguen
dosis prefabricadas, de alta exactitud, medidas previamente, en un
dispositivo inhalador, que entonces garantizará la administración
pulmonar local o sistémica, repetida y exacta, de dosis
administradas mediante inhalación.
Se definen un método y un dispositivo para
controlar la transferencia de partículas cargadas de un polvo de
medicación emitido desde un generador de partículas hacia un área
objetivo definida de un sustrato en un proceso de formación de
dosis. Un electrodo de transferencia de partículas se dispone para
formar un obturador y diafragma iris eléctrico con un campo
eléctrico asociado para la transferencia de partículas de polvo
desde el generador de partículas hasta el área objetivo definida de
un sustrato para llevar una dosis de polvo medido previamente, para
controlar así la dirección y la velocidad de las partículas en el
proceso de formación de la dosis. El obturador/diafragma iris
eléctrico se sitúa entre el generador de partículas y el sustrato,
de manera que todas las partículas deben pasar por el diafragma
iris para transferirse hacia el sustrato. Este diafragma iris
también se hace funcionar como un obturador. Mediante el ajuste de
la amplitud y la frecuencia de un potencial de CA superpuesto, las
partículas cargadas oscilarán en el campo de CA creado, de manera
que sólo emerjan las partículas pequeñas, ligeras, del
obturador/diafragma iris para la transferencia adicional en el
proceso de formación de la dosis. Además, mediante el ajuste de la
amplitud y la frecuencia, una mayoría de las partículas cargadas
que emergen se aceleran y retrasan en sincronismo con el campo de
CA, de manera que impactan sobre un área objetivo definida del
sustrato con un momento y velocidad bajos, lo que da como resultado
una porosidad de dosis deseada.
El método según la presente invención se explica
mediante las reivindicaciones independientes 1, 10 y 11 y las
realizaciones adicionales del método se explican mediante las
reivindicaciones dependientes 2 a 9.
Un dispositivo de control de la transferencia de
partículas se explica mediante la reivindicación independiente 12 y
las realizaciones adicionales se definen mediante las
reivindicaciones dependientes 13 a 18.
La invención, junto con los objetos y ventajas
adicionales de la misma, puede entenderse mejor haciendo referencia
a la siguiente descripción detallada tomada junto con los dibujos
adjuntos, en los que:
La figura 1 ilustra en principio una primera
realización de un obturador/diafragma iris que comprende sólo un
electrodo, que muestra cómo se están transfiriendo las partículas
cargadas desde el generador de partículas hasta el área objetivo
del elemento de sustrato;
la figura 2 ilustra la misma realización que en
la figura 1 pero con la transferencia de partículas inhibida por un
campo eléctrico de acción de repulsión desde el electrodo del
obturador/diafragma iris;
la figura 3 ilustra en principio una segunda
realización de un obturador/diafragma iris que comprende dos
electrodos, que muestra cómo se transfieren las partículas cargadas
desde el generador de partículas hasta el área objetivo del
elemento de sustrato;
la figura 4 ilustra una realización típica de un
obturador/diafragma iris que comprende dos electrodos;
la figura 5 ilustra en principio una tercera
realización de un diafragma iris que comprende cuatro electrodos,
que muestra cómo se transfieren las partículas cargadas desde el
generador de partículas hasta el área objetivo del elemento de
sustrato, que puede moverse mediante un servomecanismo durante la
formación de la dosis;
la figura 6 ilustra en principio un lado de un
diafragma iris típico que muestra un segundo electrodo;
la figura 7 ilustra en principio un lado de un
diafragma iris típico que muestra un primer electrodo;
la figura 8 ilustra en principio un diafragma
iris con dos electrodos, formándose una dosis en el área objetivo
del elemento de sustrato y dos fuentes de iones para eliminar la
carga acumulada en la dosis que se está formando;
la figura 9 ilustra en principio un diafragma
iris con dos electrodos, formándose una dosis en el área objetivo
del elemento de sustrato, una servodisposición para mover el
elemento de sustrato en relación con el iris y una fuente de iones
para eliminar la carga acumulada en la dosis que se está
formando;
la figura 10 ilustra, tomada junto con la figura
9, en principio un elemento de sustrato con la forma de un chasis
giratorio con más de un área objetivo, dosis que se están formando
en las áreas objetivo y una fuente de iones para eliminar -una por
una- la carga acumulada en las dosis que se están formando;
la figura 11 ilustra esquemáticamente un
elemento de sustrato, un diafragma iris, una dosis en formación y
una fuente de iones situada detrás del elemento de sustrato que
conecta sin contacto físico la tercera fuente de tensión con el
tercer electrodo; y
la figura 12 es un diagrama de flujo que ilustra
el método de la presente invención.
Se describen un método y un dispositivo que
incluye un diafragma iris eléctrico para controlar la transferencia
de partículas de partículas de polvo de medicación cargadas
eléctricamente desde una fuente hasta un área definida, el área
objetivo, de un elemento de sustrato. La distribución espacial de
las partículas en el área objetivo o lecho de dosis se logra por
medio de la técnica del campo electrodinámico aplicada a la
distribución y la deposición de las partículas en un proceso de
formación de dosis. El término "técnica del campo
electrodinámico" en el contexto de este documento se refiere al
campo eléctrico eficaz en cuatro dimensiones, espacio y tiempo, que
resultan de potenciales bien controlados (en lo que se refiere a la
sincronización, la frecuencia y la amplitud) aplicados a varios
electrodos situados en posiciones adecuadas en el espacio limitado
por un aparato de formación de la dosis. El término "campo
eléctrico cuasiestacionario" se utiliza, en este contexto, para
describir un campo o campos eléctricos que se controlan mediante
dispositivos de fuente de tensión con impedancias controladas,
formando todos parte de un sistema de control, en el que las
tensiones aplicadas pueden controlarse arbitraria e individualmente
en el dominio de tiempo de baja frecuencia. Para facilitar la
comprensión de dónde y cómo se aplican las tensiones, se supone que
todas las tensiones hacen referencia al potencial de tierra a lo
largo de todo este documento. Naturalmente, el potencial de tierra
puede intercambiarse por un potencial arbitrario cuando se utiliza
la invención. Resultará evidente para un experto en la técnica que
cualquier potencial o tensión singular puede referirse a otra fuente
de potencial o tensión, por ejemplo, con el fin de simplificar o
mejorar un sistema de control, sin apartarse del espíritu y el
alcance de la invención tal como se define por las reivindicaciones
adjuntas.
Se proporciona un generador de partículas que, o
bien produce partículas cargadas positiva y/o negativamente
mediante carga por corona, fricción o inducción. Las partículas
cargadas se emiten desde el generador hacia una atmósfera
controlada, normalmente aire, en la que entran en un campo eléctrico
que procede de electrodos colocados adecuadamente en potenciales
adecuados suministrados por tensiones controladas a partir de
fuentes de tensión adecuadas. Al menos uno de los electrodos
comprende un obturador/diafragma iris eléctrico. El
obturador/diafragma iris tiene al menos una apertura de tamaño y
forma adecuados, en la que las partículas pueden pasar a través y
que se sitúa entre el generador de partículas y el sustrato. La
intensidad y la dirección del campo eléctrico compuesto entre el
generador de partículas y el diafragma iris depende del tamaño y la
forma de los electrodos utilizados, de sus posiciones relativas y no
menos de los potenciales aplicados al electrodo o electrodos del
diafragma iris, así como a los otros electrodos. De esta forma, es
posible controlar las fuerzas eléctricas que actúan sobre las
partículas cargadas, que se atraen o repelen desde partes o la
totalidad del diafragma iris y sus aperturas. Las partículas
cargadas que pasan a través de una apertura del diafragma iris
entran en un campo eléctrico adicional aplicado establecido entre
tierra, o cualquier otra referencia eléctrica, y un electrodo
suministrado con un potencial a partir de una fuente de tensión. El
electrodo se sitúa preferiblemente detrás del sustrato. Siempre que
las posiciones relativas de la aperturas y el área objetivo estén
alineadas razonablemente, las partículas cargadas que dejan el
diafragma iris en esta fase se capturan por el campo y se atraen
hacia el sustrato y comienzan a desplazarse en esa dirección a lo
largo de las líneas de campo hasta que colisionan con el área
objetivo del sustrato en el que se depositan.
Dos propiedades del obturador/diafragma iris son
de particular importancia. La primera es la capacidad para
controlar el tamaño aparente de la apertura o aperturas del
diafragma iris eléctrico de manera que parezca más pequeño o más
grande para las partículas atraídas dependiendo de qué potenciales
de tensión se apliquen a los electrodos. Esto abre la posibilidad
para controlar el área de flujo de partículas a través del diafragma
iris y, en consecuencia, la zona utilizada del área objetivo del
elemento de sustrato en el que se depositarán las partículas
transportadas. La segunda propiedad importante es que el diafragma
iris eléctrico puede hacerse funcionar como una válvula de control
del flujo de partículas, es decir, una disposición de obturador, de
manera que es posible conectar o desconectar el flujo de partículas
completamente alimentando simplemente tensiones adecuadas a los
electrodos, que volverán el campo eléctrico compuesto en la
dirección opuesta, forzando entonces a las partículas cargadas para
alejarse del diafragma iris. De hecho, mediante el ajuste de las
tensiones adecuadamente, también es posible controlar parcialmente
la cantidad de partículas por tiempo unitario que se dejan pasar a
su través y de esta manera reducir la tasa de deposición de
partículas en el área objetivo. Sin embargo, en una realización
preferida, el diafragma iris se utiliza principalmente para el
control del tamaño del área y la conexión o desconexión del flujo
instantáneamente.
Además, el diafragma iris eléctrico puede
utilizarse para tamizar las partículas de manera que sólo pasen a
través las partículas pequeñas de tamaños preferidos. Esto se logra
mediante la superposición de un campo alterno de CA sobre el campo
eléctrico compuesto cuasiestacionario del diafragma iris. El
principio de funcionamiento se basa en el momento de inercia, por
el que las partículas grandes tienen mucha más masa que las
pequeñas, pero menos carga por peso unitario, de manera que las
primeras se aceleran mucho más lentamente en un campo dado en
comparación con las últimas. Si la frecuencia del campo de CA es
adecuada, las partículas grandes nunca pasarán a través del
diafragma iris, sino que pueden quedarse por debajo hasta que
pierden su carga de modo que, por ejemplo, la fuerza de gravitación
puede llevarlas hasta una zona de recogida. Estas partículas pueden
desaglomerarse entonces adicionalmente y alimentarse hasta el
generador de partículas e introducirse de nuevo en el proceso de
formación de la
dosis.
dosis.
En una realización típica, el diafragma iris
comprende dos electrodos con un fino elemento de oblea de
aislamiento entre ellos, y una única apertura a través del
diafragma iris. Los electrodos y el elemento de oblea de aislamiento
normalmente se fabrican como una tarjeta de circuito impreso (PCB)
que tiene un lado superior y un lado inferior. El electrodo (el
lado superior por definición) más próximo al elemento de sustrato
normalmente es de forma circular y concéntrico con la apertura,
mientras que el otro electrodo (el lado inferior por definición)
está más próximo al generador de partículas y puede cubrir
completamente el lado inferior de la PCB. En una realización
preferida, el elemento de sustrato se coloca al revés por encima del
generador de partículas de manera que la fuerza electrostática neta
que actúa sobre las partículas cargadas emitidas se dirige hacia
arriba contrarrestando la fuerza de gravedad durante la formación
de la dosis. De esta manera, no pueden depositarse partículas
grandes o pesadas sobre el área objetivo por accidente bajo la
influencia de gravedad sola. Los potenciales aplicados a los
electrodos del diafragma iris se controlan mediante un sistema de
control, que no forma parte de la invención. Los potenciales se
varían preferiblemente de una forma determinada durante el
transcurso del proceso de formación de la dosis, de manera que la
dosis obtiene las propiedades deseadas. Mientras que la
transferencia de partículas tiene lugar desde el generador a través
del diafragma iris hasta el área objetivo del elemento de sustrato,
el potencial alimentado hasta el electrodo superior normalmente es
de algunos cientos de voltios, positivo o negativo, con el fin de
atraer partículas cargadas. El electrodo en el lado inferior se
alimenta normalmente con un potencial entre cero y algunas decenas
de voltios con el fin de repeler ligeramente las partículas
cargadas y ayudar a guiar a las partículas a través del diafragma
iris. Las partículas que emergen del lado superior de la apertura
del diafragma iris entran en el campo de atracción que emana del
electrodo detrás del área objetivo del elemento de sustrato. El
electrodo de atracción normalmente se alimenta con un potencial de
entre 500 y 2000 V. Por tanto, las partículas que emergen continúan
en su trayectoria en la dirección del área objetivo. Durante el
proceso de formación de la dosis, la transferencia de partículas
puede interrumpirse por el sistema de control, que puede crear un
fuerte campo eléctrico de repulsión dentro del diafragma iris
mediante la alimentación de potenciales opuestos adecuados a los
electrodos, de manera que no puedan penetrar las partículas
cargadas en la apertura del diafragma iris.
Las limitaciones de la técnica anterior en la
masa de dosis total y el mal control espacial de la disposición de
la dosis se eliminan mediante la eliminación rápida y eficaz de las
cargas de las partículas de polvo cargadas y del área objetivo del
sustrato, es decir, el lecho de dosis, eliminando así el campo de
repulsión de la dosis durante la formación. Se logrará una
neutralización muy rápida, por ejemplo, mediante la disposición de
un generador de iones cerca del sustrato, de manera que los iones
emitidos se dirijan hacia la dosis y el área objetivo del sustrato.
Los iones emitidos ionizan el aire y los iones oxígeno y nitrógeno
resultantes tanto de carga positiva como negativa pueden atraerse
hacia la dosis y el sustrato, por lo que algunos de ellos
colisionarán con la dosis y el sustrato y se recombinarán,
neutralizando las cargas acumuladas en el proceso. Mediante la
neutralización inmediata de la carga de la partícula una vez que la
partícula se ha depositado sobre el sustrato, se elimina la
influencia negativa de la carga de la partícula sobre las partículas
entrantes. Por tanto, la deposición espacial de las partículas se
mejora infinitamente sin que se depositen partículas fuera del área
objetivo, porque la suma de las cargas en el lecho de dosis y la
dosis que se está formando como conjunto se elimina continuamente
de esta forma, eliminando que surja un campo eléctrico de repulsión
que distorsione. En una realización típica de la invención, la carga
acumulada dentro de la dosis y el lecho de dosis se elimina
regularmente durante el proceso de formación de la dosis, tal como
se describe. El área objetivo relevante del elemento de sustrato se
lleva dentro del intervalo de un generador de iones mediante un
servomecanismo, de manera que la carga acumulada se elimina al menos
una vez y, más preferiblemente al menos tres veces, durante la
formación de la dosis. También es típico que el elemento de sustrato
debe pasar por el generador de iones para eliminar cualquier carga
residual del área objetivo antes de comenzar una operación de
formación de dosis.
El principio básico del método según la presente
invención se ilustra en la figura 1.
El método utiliza la técnica del campo
electrodinámico con el fin de
- \bullet
- tamizar partículas;
- \bullet
- transportar partículas;
- \bullet
- distribuir partículas sobre un área predefinida de un elemento de sustrato;
- \bullet
- depositar partículas sobre un área predefinida en un elemento de sustrato;
- \bullet
- controlar la masa de la dosis que se está formando;
- \bullet
- conectar o desconectar el flujo de partículas como una función del tiempo, y
- \bullet
- controlar la porosidad de la dosis
Además, el método se basa en campos eléctricos
aplicados externamente en los que se introducen las partículas
cargadas. En una realización preferida, se utiliza
electro-polvo, aunque también es posible utilizar
otros polvos, lo que reconocen fácilmente los expertos habituales
en la técnica.
El electro-polvo forma una
sustancia en polvo seco activo o formulación de medicación en polvo
seco con una fracción de partículas finas (FPF) que representa del
orden del 50% o más de la masa del polvo con un tamaño de partícula
aerodinámica inferior a 5 \mum y proporciona propiedades
electrostáticas con una carga específica absoluta por masa unitaria
del orden de 0,1 a 25 \muC/g tras la carga, y presenta una
constante de la tasa de disminución de la carga Qso de más de 0,1
s, una densidad relativa inferior a 0,8 g/ml y una actividad acuosa
a_{w} inferior a 0,5.
Tomando como referencia la figura 1, las
partículas 101 se liberan desde el generador 110 de partículas
dotado con una carga positiva o negativa mediante carga por corona,
fricción o inducción, por lo que las partículas entran en un primer
campo 120 eléctrico impuesto. El tipo de carga de las partículas
depende de las características del polvo, del método de carga y de
los materiales del generador, de modo que la mayoría de las
partículas se cargan negativa o positivamente cuando se emiten
desde el generador para tomar parte en el proceso de formación de
la dosis. En la siguiente discusión y en las ilustraciones se supone
que las partículas emitidas están cargadas positivamente. Sin
embargo, esto depende de las propiedades del polvo y del generador y
es igualmente posible que las partículas estén cargadas
negativamente, en cuyo caso los potenciales aplicados deben cambiar
de polaridad, pero la discusión todavía es válida. Con el fin de
controlar el proceso de formación de la dosis en lo que se refiere
a la masa de dosis total y al tiempo de formación de la dosis, debe
controlarse la transferencia de partículas cargadas desde el
generador de partículas hasta el área objetivo del elemento de
sustrato. Para este fin, se aplica un primer campo eléctrico entre
tierra 133 y un primer electrodo 130 conectado a una primera fuente
135 de tensión, incluyendo la impedancia 136 fuente. El electrodo se
sitúa preferiblemente a una corta distancia en el intervalo de 0,5
- 25 mm desde el elemento 140 de sustrato entre el generador 110 de
partículas y el elemento 140 de sustrato. La intensidad y la
dirección del campo 120 eléctrico creado pueden ajustarse mediante
el ajuste del potencial del electrodo dentro de amplios límites
desde una tensión negativa hasta una positiva, tal como se
establece por la fuente de tensión. De este modo, las partículas
cargadas o bien se atraen hacia (véase la figura 1) o se repelen
del (véase la figura 2) primer electrodo, que tiene al menos una
apertura 150 de tamaño y forma adecuados en la que las partículas
cargadas pueden pasar a su través. Tales aperturas pueden ser
circulares, elípticas, cuadradas o ranuras estrechas o de cualquier
otra forma con el fin de adecuarse al proceso de formación de la
dosis. En una realización preferida, la apertura o aperturas están
en el intervalo de 50 - 5000 \mum como medidas principales. Sin
embargo, las partículas atraídas por el primer electrodo se
adhieren fácilmente a él, lo que afecta a la eficacia del sistema y
puede hacerse necesaria la limpieza frecuente.
Para eliminar el efecto de adhesión y mejorar
adicionalmente el nivel de control de la transferencia de partículas
hasta el área objetivo del elemento de sustrato, puede introducirse
un segundo electrodo 230 opcional tal como se ilustra en la figura
3 y en la figura 6. Debe colocarse en un plano paralelo al primer
electrodo 130, entre el primer electrodo y el sustrato a una
distancia de entre 0,07 y 2,5 mm del primer electrodo. El segundo
electrodo está perforado por el mismo número de aperturas 250 que el
primer electrodo mediante el uso de un diagrama de disposición, que
se ajusta a las aperturas 150 del primer electrodo en posición y a
su forma, de manera que las aperturas de los dos electrodos sean
concéntricas. La forma y el tamaño de los electrodos pueden variar
desde muy grande, comparable con el área objetivo del elemento de
sustrato, hasta un fino anillo circular inferior a 1 mm de diámetro
e inferior a 0,1 mm de anchura. El segundo electrodo 230, o bien
puede flotar eléctricamente al no estar conectado a nada más, o
puede estar conectado a una segunda fuente 235 de tensión con
impedancia 236. La intensidad y la dirección de un segundo campo 220
eléctrico creado pueden ajustarse mediante el ajuste del potencial
del segundo electrodo dentro de amplios límites desde una tensión
negativa hasta una positiva, tal como se establece por la fuente de
tensión, si está conectada al electrodo. Las partículas 102
cargadas atrapadas en el segundo campo se desplazarán a lo largo de
las líneas de campo o bien en la dirección del segundo electrodo o
en la dirección opuesta, dependiendo de la polaridad de la tensión
aplicada y, por tanto, de la dirección de las líneas de campo.
En una realización preferida, ilustrada en la
figura 4, los electrodos primero y segundo están integrados en un
elemento 171 de oblea de aislamiento entre los electrodos. Las caras
exteriores de los electrodos están recubiertas preferiblemente con
un recubrimiento 172 aislante de algunas micras de espesor, por
ejemplo, parileno, para detener el posible cortocircuito de los
electrodos por las partículas que se adhieren. El espesor de la
oblea normalmente está en el intervalo de 0,07 - 2 mm. Como ejemplo
ilustrativo, los electrodos y el elemento de oblea pueden
realizarse como una tarjeta de circuito impreso. Hay muchos tipos
disponibles comercialmente, por ejemplo, en lo que se refiere al
número de posibles capas conductoras, flexibilidad física y
espesor.
En realizaciones adicionales, tal como se
ejemplifica en la figura 5, pueden introducirse más electrodos 480,
481 para fines específicos tales como, por ejemplo, el control de la
porosidad o el tamizado de las partículas, lo que se tratará por
separado. Los electrodos 480, 481 extra, si se introducen, pueden
colocarse concéntricamente, o bien en capas extra del elemento de
oblea de aislamiento, o situarse en la misma capa que los electrodos
básicos primero y segundo. Los electrodos extra están aislados de
los demás electrodos y de tierra para ofrecer una libertad completa
en la que pueden hacerse las conexiones de los electrodos con los
sistemas eléctricos de impedancia y fuentes de tensión controladas.
En este caso, el espesor del elemento de oblea puede estar en el
intervalo de 0,07 - 2,5 mm.
El elemento 171 de oblea constituye una barrera
física entre el generador 110 de partículas y el sustrato 140 con
el lecho de dosis que es el área 160 objetivo para la deposición de
partículas 102 cargadas. La distancia entre el electrodo o
electrodos superiores en la parte superior del elemento de oblea y
el sustrato está en el intervalo de 0,5 a 25 mm. Por tanto, la
única posibilidad de que las partículas alcancen el lecho de dosis
es llegar a través de las aperturas disponibles de los electrodos
primero y segundo y los posibles electrodos extra, si se
introducen.
Se establece un tercer campo 320 eléctrico entre
tierra 133 y un tercer electrodo 330 conectado a una tercera fuente
335 de tensión (véase la figura 3). Es posible referirse la tercera
fuente de tensión a la salida del electrodo primero o segundo, en
lugar de a tierra, para simplificar el control del proceso de
deposición. El tercer electrodo se sitúa preferiblemente en
proximidad cercana detrás del elemento 140 de sustrato y el lecho
160 de dosis, de manera que las líneas del campo eléctrico discurren
a través del lecho de dosis en la dirección del generador 110 de
partículas. El elemento de sustrato puede estar hecho de un material
dieléctrico o semiconductor o incluso de un material conductor o
una combinación de tales materiales diferentes. En el caso en el
que el material en el lecho de dosis sea conductor, el lecho de
dosis puede constituir el tercer electrodo. La intensidad y la
dirección de un tercer campo 320 eléctrico que sigue pueden
ajustarse mediante el ajuste del potencial del tercer electrodo
dentro de amplios límites desde una tensión negativa hasta una
positiva tal como se establece por la tercera fuente de tensión, si
está conectada al electrodo, de manera que las partículas cargadas
se transportan o bien hacia o alejándose del tercer electrodo.
Las partículas 101 cargadas emitidas desde el
generador 110 entran en el campo eléctrico combinado que resultan
de los potenciales aplicados a los electrodos primero, segundo y
tercero, respectivamente. El primer electrodo solo actúa como un
dispositivo 170 de diafragma iris eléctrico y la adición del segundo
electrodo opcional mejora considerablemente la eficacia del
dispositivo. Una realización típica del diafragma iris eléctrico se
ilustra en las figuras 6 y 7, que muestran el lado superior y el
lado inferior, respectivamente. Ofrece una posibilidad de
controlar, no sólo la tasa de transferencia de partículas, sino
también el tamaño de apertura aparente. La apertura o aperturas a
través de los electrodos primero y segundo y a través de la oblea de
aislamiento, si está presente, puede hacerse más pequeña o más
grande para las partículas transportadas mediante el aumento o la
disminución del potencial de la tensión aplicada del primer
electrodo, mientras que el potencial de los electrodos segundo y
tercero se mantienen constantes. El electrodo o electrodos, que
constituyen el diafragma iris, transfiere partículas 101 de polvo
cargadas, emitidas desde el generador, hasta el área 160 objetivo
en el elemento de sustrato de una forma ordenada controlada en lo
que se refiere la masa, la dirección y la velocidad, como el chorro
de tinta de una impresora.
En un primer aspecto, el diafragma 170 de iris
eléctrico controla el área de la corriente de partículas
posibilitando el control del tamaño físico de la dosis en el área
objetivo. Sin embargo, en un segundo aspecto, si se aumenta el
primer potencial pasado un cierto punto, el valor exacto de la
tensión en este punto depende principalmente de las intensidades
relativas de los campos eléctricos primero, segundo y tercero, el
diafragma iris se cierra de modo que no se dejan pasar a su través
partículas en absoluto. Esto ofrece una forma simple de comienzo y
detención instantáneas del flujo de partículas y puede servir para
el fin de controlar estrechamente la distribución y la deposición
de las partículas en el proceso de formación de una
electro-dosis preferida más adecuada para la
administración del sistema eficaz mediante inhalación.
Mediante el ajuste de los potenciales segundo y
tercero alimentados a los electrodos respectivos, es posible
controlar parcialmente la tasa de transferencia de las partículas a
través de la apertura o aperturas en los electrodos. En este tercer
aspecto, el diafragma iris eléctrico actúa como una válvula de
control del flujo de partículas, de manera que es posible ajustar
la cantidad de partículas por tiempo unitario que se dejan pasar a
su través y, en consecuencia, la tasa de deposición en el área
objetivo.
En un cuarto aspecto, el diafragma iris
eléctrico puede utilizarse para tamizar las partículas de manera que
sólo se dejen pasar a su través partículas 102 pequeñas de tamaños
preferidos. Esto se logra mediante la superposición de un potencial
de CA de frecuencia y amplitud adecuadas a partir de una primera
fuente 231 de AC, tal como se ilustra en la figura 5, por ejemplo,
sobre el segundo potencial cuasiestacionario y, si es necesario, a
partir de una segunda fuente 331 de AC superponer un segundo
potencial de CA sincronizado con el primer potencial de CA sobre el
tercer potencial cuasiestacionario. Otra forma de añadir campos de
CA a los campos cuasiestacionarios puede ser la adición de
electrodos 480, 481 especiales para el fin de integrar los nuevos
electrodos en el mismo elemento de oblea que los electrodos primero
y segundo y en línea con ellos. En este caso, las tensiones de CA
se aplican directamente a los nuevos electrodos, en lugar de
superponerse a los electrodos segundo y/o tercero. El orden físico
de los electrodos puede intercambiarse para optimizar el efecto de
tamizado. El efecto combinado de los campos cuasiestacionarios
tomados junto con los campos de CA superpuestos adicionales es
acelerar las partículas pequeñas y ligeras hacia el lecho de dosis
en el elemento de sustrato, pero excluir a las partículas grandes y
pesadas. El principio de funcionamiento se basa en el momento de
inercia en el que las partículas grandes, es decir, los
aglomerados, tienen mucha más masa que las pequeñas, pero menos
carga por peso unitario, de manera que las primeras se aceleran
mucho más lentamente en un campo eléctrico dado en comparación con
las últimas. La frecuencia de los potenciales de CA se establece de
modo que las partículas pesadas que entran en el segundo campo,
controladas por el segundo electrodo, apenas oscilan en el campo,
mientras que las partículas ligeras oscilan con una mayor amplitud,
de manera que el tercer campo puede tomar el control de la
partícula en o justo antes de que alcance el punto superior de la
oscilación. La intensidad del tercer campo eléctrico superará en
este punto al del segundo campo y la partícula se suelta para
moverse en la dirección del tercer campo dejando el segundo campo.
Si la frecuencia del campo de CA es adecuada, las partículas
grandes nunca se desplazarán a través del diafragma iris, sino que
se detendrán en el diafragma iris hasta que pierdan su carga, de
modo que la fuerza de gravitación pueda llevarlas hasta una zona de
recogida. Estas partículas pueden reciclarse entonces y
desaglomerarse adicionalmente y alimentarse al generador de
partículas y volverse a introducir en el proceso de formación de la
dosis. De esta forma, el método de la técnica de campo
electrodinámico reduce adicionalmente el número de partículas
grandes que se están depositando y mejora la calidad de la
dosis.
Tras pasar por el diafragma 170 iris, las
partículas se aceleran en el tercer campo eléctrico, que puede tener
un componente de AC, en la dirección del área objetivo del elemento
de sustrato, es decir, el lecho 160 de dosis, bajo las fuerzas
atractivas del campo producidas por el tercer campo que emana desde
el tercer electrodo detrás del lecho de dosis. El lecho puede ser
estacionario o moverse durante la distribución de las partículas.
Mediante la utilización de un servomecanismo 190, ilustrado
esquemáticamente en la figura 5, puede controlarse la deposición de
las partículas de manera que pueda controlarse arbitrariamente la
distribución espacial de las partículas en el área del lecho de
dosis.
Para un rendimiento óptimo cuando la dosis 180
se hace disponible posteriormente para su inhalación, es muy
importante que la dosis, además de consistir en pequeñas partículas,
también esté dotada con una porosidad y estructura deseadas. La
porosidad de la dosis puede ajustarse ajustando adecuadamente la
amplitud y la frecuencia del segundo campo de CA superpuesto sobre
el tercer campo cuasiestacionario, que también puede ajustarse
adecuadamente para el proceso de deposición. También es posible
ajustar la porosidad de la dosis si el lecho de dosis se somete a
vibración de alta frecuencia o a un campo eléctrico de alta
frecuencia, preferiblemente una vez completada la distribución de
las partículas. La porosidad puede medirse de manera no destructiva
mediante el uso de, por ejemplo, método ópticos existentes
comercialmente disponibles tales como la triangulación láser, el
análisis de imágenes automatizado o los analizadores de infrarrojo
cercano (NIR), o bien durante el proceso de deposición o una vez
que la dosis finalizada la formación de la dosis. Los datos medidos
pueden utilizarse entonces para optimizar continuamente el proceso
total de formación de la dosis en línea con el objeto de obtener una
dosis con propiedades adecuadas, preferiblemente que cumpla la
especificación para una electro-dosis. Una
electro-dosis se define como
electro-polvo dosificado eléctricamente utilizando
técnicas de campo eléctrico, poseyendo la dosis la siguiente
especificación: La porosidad se define como
Dp_{electro-dosis}
= 100 - 100
(densidad_{electro-dosis}/densidad_{sustancia \ en \
electro-polvo}) >
75%
Con el fin de evitar que las partículas se
depositen aleatoriamente dentro o incluso fuera del área objetivo,
debido al campo eléctrico de repulsión local que emana de las cargas
de las partículas ya depositadas, las cargas deben neutralizarse
durante el proceso de formación de la dosis. En este caso, no se
acumularán campos eléctricos de repulsión locales significativos,
lo que puede deformar el tercer campo eléctrico y debilitar su
poder de atracción, conduciendo a una dispersión de las partículas
cargadas que entran. Si las cargas que se acumulan en la dosis y el
lecho de dosis se neutralizan frecuentemente, nuevas partículas irán
automáticamente desde la salida del diafragma iris hasta el punto
más cercano del lecho de dosis, de manera que hay una marcada
distinción entre la dosis formada y las áreas del sustrato
circundantes.
Un elemento clave de la invención se ilustra
esquemáticamente en las figuras 8, 9 y 10, es decir, el elemento
que elimina la carga acumulada de las partículas depositadas en el
lecho de dosis. Pueden utilizarse diversos métodos para eliminar
las cargas, pero en una realización preferida se ha encontrado que
es más eficaz una fuente 195 radiactiva de partículas alfa (átomos
de helio cargados positivamente). Estas fuentes están fácilmente
disponibles comercialmente, por ejemplo, de NRD LLC, Grand Island,
N.Y. y se utilizan específicamente para descargar objetos cargados
eléctricamente. Las partículas alfa se dispersan uniformemente en
todas direcciones desde una fuente puntual e ionizan el aire
circundante creando tanto iones positivos como negativos. Los nuevos
iones se atraen hacia partículas cargadas opuestamente y otros
objetos cargados en las proximidades y se recombinan para formar
átomos regulares utilizando el exceso de carga de los objetos con
los que colisionan. El intervalo activo desde la fuente de iones es
sólo de algunos centímetros. Es muy fácil detener las partículas
alfa dentro del intervalo activo colocando cualquier material
sólido en la trayectoria, como una hoja de papel. Una fuente
puntual radiactiva preferida es el modelo P-2042
Nuclespot™, que está basado en polonio-210, aunque
están disponibles otros modelos para adecuarse a todos los tipos de
aplicaciones. El polonio-210 se utiliza en la
actualidad y tiene un largo historial de utilización en todos los
tipos de industria en los que la electricidad estática constituye
un problema. La radiación no deja residuos aparte de los átomos de
helio (gas inerte), que son el resultado que las partículas alfa
que colisionan con las moléculas de aire que captan dos electrones
procedentes de los átomos de oxígeno o nitrógeno. En su esfuerzo por
recombinarse, se establece una corriente de iones que neutraliza
rápidamente los objetos y
\hbox{las superficies cargadas dentro
del intervalo activo de la fuente puntual radiactiva.}
En una realización, ilustrada en la figura 8, es
posible dirigir las partículas alfa diseñando al menos un elemento
196 de dirección que indica hacia el punto en el lecho de dosis en
el que se depositan las partículas 102 de polvo, de manera que
inmediatamente después de la deposición se elimina la carga de las
partículas individuales. En una realización diferente, la fuente
195 de iones se coloca fuera del punto en el que se forma la dosis,
ilustrada en la figura 9. El servomecanismo 190 mencionado
anteriormente se establece para retirar el sustrato 140 con el
lecho 160 de dosis sólo tras una operación de formación de dosis
parcial antes de que se hayan depositado demasiadas partículas 102
y para eliminar las cargas del lecho de dosis y la dosis 180
mediante la exposición del sustrato a la fuente de iones. En la
figura 10 se ilustra todavía otra realización, que muestra una
disposición típica en la que el elemento de sustrato es un chasis
140 que lleva al menos un área 160 objetivo para la formación de la
dosis y una fuente de iones dirigida hacia el área objetivo, que
alojará la siguiente dosificación en una secuencia repetida de
operaciones de formación de dosis.
Para todas las realizaciones generalmente es
necesario incluir tamices 197, que absorberán las cargas, ya que de
otro modo se corre el riesgo de que interfieran con las partículas
cargadas mientras se están transportando en los campos eléctricos
establecidos para controlar el transporte, la distribución y la
deposición final de las partículas en el proceso de formación de la
dosis.
En una realización diferente, pueden existir
limitaciones físicas en un elemento que lleva uno o más elementos
de sustrato destinados para las dosis, lo que dificulta o
imposibilita disponer un contacto de un electrodo detrás del
elemento de sustrato necesario para crear el tercer campo eléctrico,
tal como se trató anteriormente. En este caso, ilustrado
esquemáticamente en la figura 11, puede aplicarse ventajosamente una
fuente 195 de iones separada para establecer un contacto eléctrico
con el tercer electrodo 330 detrás del elemento 140 de sustrato sin
contacto físico real. Las partículas alfa emitidas ionizan el aire,
que actúa como un conductor eléctrico entre la fuente de iones y el
tercer electrodo, que debe ser eléctricamente conductor. La fuente
de iones debe ser de tamaño adecuado y estar situada dentro de su
intervalo de funcionamiento a 0 - 30 mm del tercer electrodo en la
parte posterior del elemento de sustrato. Si la estructura metálica
de la fuente de iones está conectada a la tercera fuente 335 de
tensión con impedancia 336 interna eficaz, que incluye ahora la
impedancia del espacio de aire, parte de la tensión aplicada también
estará presente como un potencial en el tercer electrodo, de manera
que el tercer campo puede controlarse completamente.
Merece la pena observar que para todas las
realizaciones prácticas de la invención la deposición de grandes
cantidades de polvo no constituye un problema, siempre que la
influencia negativa de la carga acumulada en la dosis y en el
sustrato se elimine mediante la eliminación de la cargas tal como se
describió en la descripción anterior. Entonces, la intensidad de
campo del tercer electrodo es aproximadamente constante a través del
sustrato y la dosis en desarrollo. El proceso de distribución y la
formación de la dosis no son sensibles a las variaciones entre las
partículas en cuanto a la carga total o la carga específica. Siempre
que una partícula tenga una carga del tipo correcto y se las
arregle para pasar el tamizado en el diafragma iris, se depositará
automáticamente en el lecho de dosis siempre que exista un campo.
Con tal de que se coloquen para su uso instrumentos de medición
adecuados para monitorizar la dosis mientras se está formando, es
fácil controlar el proceso descrito de formación de la dosis en
línea, utilizando métodos de control de alimentación hacia delante o
hacia atrás, de predicción habituales, en combinación si es
necesario.
En un diagrama de flujo en la figura 12 se
ilustra brevemente el método de la presente invención según las
reivindicaciones independientes.
Lo que se ha dicho anteriormente es únicamente a
modo de ejemplo y pueden ser obvias muchas variaciones de las
realizaciones descritas para un experto habitual en la técnica, sin
apartarse del alcance de la invención tal como se define en las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (18)
1. Método para controlar la transferencia de
partículas (101) cargadas eléctricamente de un polvo de medicación,
destinado para la inhalación, emitido desde un generador (110) de
partículas hacia un área (160) objetivo definida de un elemento
(140) de sustrato en un proceso de formación de dosis,
caracterizado por las etapas de
emitir partículas cargadas eléctricamente en un
campo electrodinámico creado por lo que las partículas se atraen
hacia un elemento de sustrato;
disponer un elemento de electrodo de
transferencia de partículas que forma un obturador/diafragma iris
eléctrico de manera que al menos un electrodo que forma parte del
obturador/diafragma iris con su campo eléctrico asociado funciona
para transferir partículas cargadas, emitidas desde el generador
(110) de partículas, hasta el área (160) objetivo definida del
elemento (140) de sustrato, controlando la dirección y la velocidad
de las partículas, en el proceso de formación de la dosis;
situar el obturador/diafragma iris eléctrico
entre el generador (110) de partículas y el elemento (140) de
sustrato de manera que todas las partículas deben pasar por el
obturador/diafragma iris con el fin de transferirse hacia el
elemento de sustrato.
2. Método según la reivindicación 1, que incluye
la etapa adicional de realizar un diafragma iris eléctrico que
comprende un elemento de oblea de aislamiento y al menos un
electrodo para controlar, por una parte, la transferencia de
partículas cargadas a través de la al menos una apertura y, por otra
parte, la distribución de partículas sobre un área (160) objetivo
del elemento de sustrato; estando el espesor total del diafragma
iris en el intervalo de 0,07 - 2,5 mm, teniendo el al menos un
electrodo al menos una apertura con una medida principal en el
intervalo de 50 - 5000 \mum; siendo la razón entre el espesor
total y el diámetro de apertura promedio siempre inferior a 10 y
preferiblemente inferior a 3, en el que el diámetro de apertura
promedio se define como la suma de las dos medidas principales de
la apertura dividida por dos.
3. Método según la reivindicación 2, que incluye
la etapa adicional de utilizar una tarjeta de circuito impreso
flexible o rígida como el obturador/diafragma iris.
4. Método según la reivindicación 1, que incluye
la etapa adicional de colocar el elemento de sustrato a una
distancia de 0,1 - 5 mm desde la parte superior del
obturador/diafragma iris eléctrico hasta el elemento de
sustra-
to.
to.
5. Método según la reivindicación 1, que incluye
la etapa adicional de aplicar potenciales cuasiestacionarios a
elementos de electrodo que forman el obturador/diafragma iris
eléctrico para conectar o desconectar un flujo de partículas
cargadas en el proceso de formación de la dosis.
6. Método según la reivindicación 1, que incluye
la etapa adicional de aplicar potenciales cuasiestacionarios a
elementos de electrodo que forman el obturador/diafragma iris
eléctrico para ajustar un flujo de masa por tiempo unitario de
partículas cargadas en el proceso de formación de la dosis.
7. Método según la reivindicación 1, que incluye
la etapa adicional de aplicar potenciales cuasiestacionarios a
elementos de electrodo que forman el obturador/diafragma iris
eléctrico controlando así el tamaño de la apertura del
obturador/diafragma iris estableciendo un área de una corriente de
flujo de partículas cargadas en el proceso de formación de la
dosis.
8. Método según la reivindicación 1, que incluye
la etapa adicional de eliminar frecuentemente la carga eléctrica de
la dosis y el elemento de sustrato mediante la introducción de
cargas de igualación desde un elemento de origen de manera que se
anule un campo eléctrico de repulsión a partir de las partículas
depositadas.
9. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que incluye la etapa adicional de
utilizar una fuente de iones para obtener un contacto eléctrico sin
contacto físico con un electrodo en el lado posterior del elemento
(140) de sustrato con el fin de conectar un potencial controlado al
electrodo (330) creando así un campo eléctrico necesario que emana
del electrodo para el transporte de las partículas cargadas hasta el
área objetivo en el proceso de formación de la dosis.
10. Método para controlar la transferencia de
partículas cargadas eléctricamente de un polvo de medicación,
destinado para la inhalación, emitido desde un generador (110) de
partículas hacia un área (160) objetivo definida de un elemento
(140) de sustrato en un proceso electrodinámico de formación de la
dosis, caracterizado por las etapas
de
de
tamizar partículas cargadas eléctricamente de un
polvo de medicación durante un proceso de formación de la dosis
mediante la superposición de un potencial de CA sobre un potencial
cuasiestacionario existente sobre al menos un electrodo de los
electrodos que forman un obturador/diafragma iris eléctrico;
ajustar la amplitud y la frecuencia del
potencial de CA de manera que partículas cargadas pequeñas, ligeras,
oscilarán en un campo de CA creado, de manera que sólo las
partículas pequeñas, ligeras, emergen del obturador/diafragma iris
para transferirse adicionalmente en el proceso de formación de la
dosis.
11. Método para controlar la transferencia de
partículas cargadas eléctricamente de un polvo de medicación,
destinado para la inhalación, emitido desde un generador (110) de
partículas hacia un área (160) objetivo definida de un elemento
(140) de sustrato en un proceso electrodinámico de formación de la
dosis, caracterizado por las etapas de
controlar la porosidad de una dosis del polvo de
medicación mientras se está formando en el proceso de formación de
la dosis mediante la superposición de un potencial de CA sobre un
potencial cuasiestacionario existente sobre un electrodo detrás del
área (160) objetivo definida del elemento (140) de sustrato en el
que las partículas de polvo que comprenden la dosis tienen que
distribuirse en el proceso de formación de la dosis;
ajustar la amplitud y la frecuencia del
potencial de CA de manera que una mayoría de las partículas cargadas
que emergen de un obturador/diafragma iris eléctrico se aceleran y
retrasan en sincronismo con un campo de CA creado, de manera que
impactan sobre el área objetivo definida del elemento de sustrato
con un momento y una velocidad relativamente bajos que dan como
resultado una porosidad de dosis deseada.
12. Un dispositivo de control de la
transferencia de partículas para controlar la transferencia de
partículas cargadas eléctricamente de un polvo de medicación
emitido desde un generador (110) de partículas hacia un área (160)
objetivo definida de un elemento (140) de sustrato en un proceso de
formación de dosis, caracterizado porque
el dispositivo comprende un obturador/diafragma
iris eléctrico que tiene un espesor en un intervalo de 0,07 - 2 mm,
incluyendo el obturador/diafragma iris eléctrico al menos un
electrodo con al menos una apertura con una medida general en un
intervalo de 50 - 5000 \mum y que tiene una razón entre el espesor
total y el diámetro de apertura promedio siempre inferior a 10 y
preferiblemente inferior a 3, por lo que el diámetro de apertura
promedio se define como la suma de dos medidas generales de la
apertura divididas por dos con el fin de provocar el control
eléctrico de la transferencia de partículas cargadas a través de la
al menos una apertura y la distribución de las partículas en el
área (160) objetivo definida del elemento (140) de sustrato en el
proceso de formación de la dosis; y
un electrodo (330) objetivo adaptado para
colocarse detrás del área (160) objetivo del elemento de sustrato,
en el que el elemento (140) de sustrato con el área (160) objetivo
definida está destinada para una dosis de medicación medida
previamente y el electrodo (330) objetivo genera un campo eléctrico
definido cuando se conecta a una fuente de tensión controlada
adecuada con o sin una tensión de CA superpuesta, capturando y
dirigiendo el campo eléctrico las partículas emitidas desde el
obturador/diafragma iris eléctrico hasta el área objetivo del
elemento de sustrato.
13. Dispositivo según la reivindicación 12, en
el que el área (160) objetivo del elemento (140) de sustrato está
cargado previamente de manera que la carga previa completa o
parcialmente en combinación con un campo eléctrico procedente de un
electrodo, cuando se utiliza, detrás del área objetivo crea un campo
eléctrico necesario, que captura y dirige las partículas emitidas
desde el obturador/diafragma iris hasta el área objetivo del
elemento de sustrato.
14. Dispositivo según la reivindicación 12, en
el que los potenciales cuasiestacionarios aplicados a elementos de
electrodo fuerzan el obturador/diafragma iris eléctrico para
conectar o desconectar un flujo de partículas cargadas en el
proceso de formación de la dosis.
15. Dispositivo según la reivindicación 12, en
el que los potenciales cuasiestacionarios aplicados a elementos de
electrodo fuerzan el obturador/diafragma iris eléctrico para
controlar un flujo de masa por tiempo unitario de partículas
cargadas en el proceso de formación de la dosis.
16. Dispositivo según la reivindicación 12, en
el que los potenciales cuasiestacionarios aplicados a elementos de
electrodo fuerzan el obturador/diafragma iris eléctrico para
controlar el tamaño aparente de la apertura del diafragma iris
definiendo así el área de la corriente de flujo de partículas
cargadas en el proceso de formación de la dosis.
17. Dispositivo según la reivindicación 12, en
el que la carga eléctrica se elimina frecuentemente de la dosis
formada y el elemento de sustrato mediante la introducción de cargas
de igualación desde un elemento de origen de manera que se anula un
campo eléctrico de repulsión a partir de las partículas
depositadas.
18. Dispositivo según la reivindicación 12, en
el que se utiliza una fuente de iones para obtener un contacto
eléctrico sin contacto físico con un electrodo en el lado posterior
del elemento de sustrato, con el fin de conectar un potencial
controlado al electrodo creando así un campo eléctrico necesario que
emana del electrodo para el transporte de las partículas cargadas
hasta el área objetivo en el proceso de formación de la dosis.
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| SE0303570L (sv) * | 2003-12-03 | 2005-06-04 | Microdrug Ag | Fukt-känslig medicinsk produkt |
| PL1691783T3 (pl) * | 2003-12-03 | 2010-05-31 | Boehringer Ingelheim Int | Inhalator suchego proszku ze wstępnym odmierzaniem do leków wrażliwych na wilgoć |
| SE528121C2 (sv) * | 2004-03-29 | 2006-09-05 | Mederio Ag | Preparering av torrpulver för på förhand uppmätt DPI |
| SE530006C2 (sv) * | 2004-06-18 | 2008-02-05 | Mederio Ag | Inhalator som använder balja |
| TWI274641B (en) * | 2005-08-30 | 2007-03-01 | Rexon Ind Corp Ltd | Cutting machine |
| US7987845B2 (en) * | 2006-01-31 | 2011-08-02 | Oriel Therapeutics, Inc. | Dry powder inhalers having spiral travel paths, unit dose microcartridges with dry powder, related devices and methods |
| WO2017068119A1 (en) | 2015-10-23 | 2017-04-27 | Arven Ilac Sanayi Ve Ticaret A.S. | Blister for tiotropium bromide inhalable formulation |
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| US5714007A (en) * | 1995-06-06 | 1998-02-03 | David Sarnoff Research Center, Inc. | Apparatus for electrostatically depositing a medicament powder upon predefined regions of a substrate |
| SE512386C2 (sv) * | 1998-07-30 | 2000-03-06 | Microdrug Ag | Förfarande och anordning för klassificering av elektrostatiskt laddat pulverformigt material |
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