ES2645199T3

ES2645199T3 - Un método y un aparato para producir aerosoles concentrados finos

Info

Publication number: ES2645199T3
Application number: ES11707711.5T
Authority: ES
Inventors: Akper Sadykhov
Original assignee: OMEGA LIFE SCIENCE Ltd
Current assignee: OMEGA LIFE SCIENCE Ltd
Priority date: 2010-01-12
Filing date: 2011-01-12
Publication date: 2017-12-04
Anticipated expiration: 2031-01-12
Also published as: WO2011086552A1; AU2011206326A1; JP2013529094A; CN102740912B; EP2523711B1; CA2786731C; AU2011206326B2; CA2786731A1; EP2523711A1; HK1176896A1; CN102740912A; US20120318259A1

Abstract

Un medio poroso (102) configurado para actuar como un sistema de atomización de múltiples boquillas neumáticas que está diseñado para un fácil reemplazo y descarga de un nebulizador, en el que el medio poroso (102) es un material rígido y tiene dos lados planos y comprende además: i. una pluralidad de poros (2), ii. un líquido (3) parcialmente adsorbido en el medio poroso (102), listo para convertirse en aerosol en cualquier momento cuando se suministra al nebulizador; y iii. gas (4), en el que el gas (4) está enjaulado en los poros (2) que están carentes de dicho líquido (3).

Description

DESCRIPCION

Un metodo y un aparato para producir aerosoles concentrados finos 5 Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a un metodo y un aparato que permite la produccion de un aerosol ultrafino y concentrado a partir de lfquidos, para diversas aplicaciones, mediante el uso de un material poroso ngido, permitiendo el almacenamiento y la transmision facil del aerosol (es decir, por inhalacion), un reemplazo rapido del 10 dispositivo de vehfculo lfquido y precision de la dosis rociada de salida.

Antecedentes de la invencion

La eficiencia y eficacia de la tecnologfa de nebulizador depende de su capacidad para producir gotas de aerosol 15 caracterizadas por los parametros requeridos (es decir, tamano, concentracion, etc.) ya que estos parametros tienen un impacto directo sobre el rendimiento del material aerosolizado (es decir, efecto terapeutico). Las necesidades adicionales son eliminar la perdida de producto durante la operacion y permitir la comodidad de uso.

A partir de la bibliograffa profesional existente se sabe que: El tratamiento eficaz de curacion pulmonar requiere una 20 cierta dosis de medicamento compuesto por partfculas de 0,5 a 2 micrometros de tamano.

Tecnica anterior

Patentes de Estados Unidos

Patente numero: Fecha de la patente

4.743.407: Externally pressurized porous cylinder for multiple surface aerosol generation and method of generation 10 de mayo de 1988

6530370: Nebulizer apparatus 11 de marzo de 2003

5718222: Disposable package for use in aerosolized delivery of druqs 17 de febrero de 1998

6070575: Aerosol-forming porous membrane with certain pore structure 6 de junio de 2000

6230706: Method and device for creating aerosol with porous membrane with certain pore structure martes, 15 de mayo de 2001

5497763: Disposable package for intrapulmonary delivery of aerosolized formulations 12 de marzo de 1996

5855564: Aerosol extrusion mechanism 5 de enero de 1999

7013894: Portable, handheld, pneumatic driven medicinal nebulizer 21 de marzo de 2006

5379760: Position insensitive low resistance aspirator 10 de enero de 1995

6899322: Method and apparatus for production of droplets 31 de diciembre de 2001

7562656: Aerosol medication inhalation system 17 de septiembre de 2004

3762409: Nebulizer 3 de noviembre de 1970

D471626: Nebulizer 10 de diciembre de 2001

RE30046: Nebulizer 17 de julio de 1979

5823179: Nebulizer Apparatus and method 20 de octubre de 1998

5570682: Passive aspiratory nebulizer system 5 de noviembre de 1996

5685291: Nebulizer adapter system for premature babies 11 de noviembre de 1997

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Nebulizadores existentes:

Los nebulizadores neumaticos tienen orificios de 500 micrometros y mas y otros medios de separacion (extraccion) de gotas grandes, por lo tanto, el aerosol obtenido es de baja concentracion (concentracion = cantidad de gotas por 30 volumen), normalmente menos de 10A7/cmA3). Dicha baja concentracion aumenta el tiempo de tratamiento para

lograr el uso de la dosis requerida. Ademas, existe una dificultad para controlar la dosis alcanzada por los nebulizadores existentes, incluso algunos de los nebulizadores mas avanzados implican un sistema de sincronizacion entre el suministro de aerosol y el ritmo respiratorio, pero todavfa hay perdida de aerosol y diffcilmente se puede mantener la precision de la dosis.

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En los nebulizadores existentes, se pierde una cantidad significativa de lfquido atomizado en el proceso de preparacion del aerosol debido al volumen "muerto" que nunca se puede pulverizar como aerosol.

Una desventaja adicional de los nebulizadores existentes es una posicion de uso obligatorio (por ejemplo, vertical) 10 para permitir el funcionamiento adecuado del dispositivo y controlar la cantidad de la dosis.

Otro factor a considerar es la exposicion del entorno al aerosol (es decir, el medicamento) mientras se usan los nebulizadores existentes. Si bien el paciente usa una mascara, tienda o cualquier otro tipo de dispersor, existe un riesgo de fuga de medicamento que podrfa ser peligroso para el medio ambiente.

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Hasta la fecha, los nebulizadores existentes de tipo ultrasonico no permiten pulverizar todo tipo de lfquidos, ya que durante su proceso el medicamento absorbe energfa ultrasonica y se calienta, lo que dana el medicamento y puede alterarlo. Dichos nebulizadores requieren una alta tasa de suministro de aire externo para el enfriamiento y la circulacion de lfquidos, creando asf un aerosol relativamente poco concentrado (aunque es mayor que los 20 nebulizadores de tipo neumatico) pero no mas de 10A8/cmA3, en las mejores condiciones, por lo tanto, el tiempo de tratamiento requerido, sigue siendo alto.

La tecnologfa propuesta resuelve los problemas mencionados anteriormente y supera las desventajas encontradas anteriormente a la vez que ofrece ventajas adicionales.

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Resumen de la invencion

La tecnologfa propuesta esta destinada a crear aerosol ultrafino utilizando material poroso rfgido (1) (figura 1).

30 El aerosol ultrafino (0,3 a 1,1 micrometros de tamano de gotita del aerosol) se consigue debido a parametros especfficos del material poroso, mientras que el material poroso actua como un sistema de atomizacion neumatico de multiples boquillas. El propio medio poroso es en realidad un sistema integral que consiste en los siguientes elementos:

35 - El lfquido (3) para pulverizar (ha estado en la superficie del medio poroso y/o parcialmente absorbido en

este)

- Una gran cantidad de poros (2) (de tamano submicrometrico) que actuan como boquillas.

- Gas (4) enjaulado en los poros que estan vacfos de lfquido.

40 La pulverizacion en aerosol se realiza induciendo instantaneamente una cafda de presion al espesor del medio poroso (por ejemplo: cuando el medio tiene forma de "moneda", la presion diferencial se produce entre los dos lados planos de la "moneda"). Por ejemplo, cuando el medio poroso (que contiene el lfquido y el gas mencionado anteriormente) esta a presion atmosferica, se induce una fuerte cafda de presion en un lado del medio (por ejemplo, de 600 a 900 mbar por debajo de la presion atmosferica, dependiendo de las caracterfsticas del medio poroso) 45 (figura 2b). En esta etapa, la atomizacion se produce como resultado de la presion diferencial (entre los dos lados del medio) que hace que el medio actue como una multi-boquilla neumatica. La razon del efecto de la atomizacion neumatica de multiples boquillas es que el aire (4) (figura 1) que estaba enjaulado en el volumen interno del medio poroso se libera en la direccion del vacfo, haciendo que los poros (2) (figura 1) actuen como boquillas y pulvericen el lfquido (3) (figura 1) fuera del medio. El aerosol se logra entonces en el lado de la presion mas baja (lado atomizado 50 (102a)) (figura 2a) sin necesidad de suministro de gas externo (atomizacion).

La bajo presion mencionada anteriormente se produce en una camara, mientras que el medio poroso es una parte de la camara.

55 De acuerdo con la tecnologfa anterior, es posible obtener aerosoles finos con alta concentracion (10A9-10A11/cmA3) y mas.

La misma camara en la que se produce la bajo presion (vacfo) tambien se usa para almacenar el aerosol, denominado en lo sucesivo "acumulador de vacfo", hasta que se requiera el uso del aerosol (es decir, inhalacion),

mientras que la estabilidad del aerosol en la camara depende de su concentracion.

Para extraer el aerosol (103) (figura 2c) del acumulador de vacfo, la presion en el acumulador de vacfo debe cambiarse. Por ejemplo, para un inhalador, se debe producir una presion atmosferica de tal manera que permita la 5 inhalacion del aerosol almacenado como un conjunto sin perdidas, dosificado y repetible, sin necesidad de ninguna sincronizacion con el tracto respiratorio.

El elemento acumulador de vacfo tambien puede usarse como camara de secado dependiendo de la relacion entre el volumen de la camara de acumulacion y la cantidad de gotita y de los parametros generales del entorno en el 10 acumulador de vacfo (por ejemplo, temperatura, presion, etc.). En tal caso, el nebulizador puede obtener un aerosol seco (por ejemplo, con el fin de inhalar partfculas secas, que es un nuevo tipo de inhalador de partfculas secas que actua sin gas presurizado).

El proceso de secado adicional puede tener lugar por el acto de la inhalacion en sf, cuando el aire inhalado actua 15 como agente de secado.

El nebulizador descrito tiene las siguientes ventajas:

- El nebulizador se puede operar en cualquier entorno y posicion: vertical, horizontal e incluso en el espacio

20 exterior.

- Posibilidad de ser autosostenido.

El elemento poroso tambien se puede usar como un recipiente de almacenamiento para el lfquido (es decir, medicamento) antes de su conversion en aerosol (se puede denominar "pfldora"), cuando se empapa con una 25 cantidad determinada de lfquido, o como alternativa, cuando esta normalmente seco pero cubierto con una capa tamponante (seca) (que no es transferible para lfquido) envasada junto con un contenedor de lfquido (que junto con el medio poroso forma un dispositivo tipo "sandwich") que tiene un mecanismo de humectacion del medio (por ejemplo, eliminando la capa tamponante) que se realiza antes del efecto de atomizacion (antes de la insercion de la "pfldora" en el nebulizador, o despues mediante un mecanismo interno del nebulizador).

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Cuando el usuario lo transporta (es decir, antes del proceso de atomizacion), la "pfldora" se sella hermetica y esterilmente y se envasa.

La "pfldora" esta disenada para ser utilizada con un dispositivo nebulizador especffico. Las combinaciones 35 coincidentes o no coincidentes se pueden crear para permitir o denegar ciertas combinaciones de uso.

Sirviendo como un contenedor de lfquido, la "pfldora" puede contener cualquier formulacion lfquida deseada (por ejemplo, medicamento, complemento alimenticio, fuentes naturales, etc.) mientras que la "pfldora" sirve como una plataforma generica para transportar el lfquido, lista para ser convertida en aerosol en cualquier momento cuando se 40 suministre a un dispositivo nebulizador (es decir, para fines de inhalacion).

La "pfldora" puede ser desechable. Esta disenado para un facil reemplazo y descarga.

Descripcion de los dibujos:

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La figura 1 describe: (1) - material poroso; (2) - boquillas (poros); (3) - lfquido para pulverizar, (4) - gas Las figuras 2a; 2b; 2c y 3 describen el nebulizador, en diferentes fases: (2a) - cuando el nebulizador esta en posicion inactiva, antes de que se produzca el aerosol; (2b) - el nebulizador esta en produccion a baja presion y produccion de aerosoles; (2c) - el nebulizador durante el acto de inhalacion.

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Descripcion detallada:

- Estructura exterior (101) que contiene el acumulador de vacfo (101a). Las dimensiones del acumulador de vacfo se determinan de acuerdo con el volumen de aerosol requerido para cada aplicacion. Por ejemplo:

55 para producir 30 mg de aerosol medico para la administracion local al pulmon o la administracion

sistematica a traves del pulmon, se requiere un volumen de 30 cc.

- El acumulador de vacfo tiene una trayectoria (101b) a traves de la cual el aerosol recibido del material poroso (102) entra en el acumulador de vacfo (101a).

- El orificio de salida (103) para la inhalacion de aerosol esta cerrado externamente por la cubierta giratoria.

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- El efecto de baja presion puede generarse externamente mediante una bomba de vacfo (para uso estacionario) o mediante un dispositivo interno del propio nebulizador, por ejemplo, con la ayuda de la pistola de cilindro (104) que se mueve por el resorte (105).

- En el lado superior del dispositivo hay un lugar para insertar el medio poroso (102), que puede tener la forma de un cilindro, disco, copa o similar, que si esta fijado o sellado al dispositivo por la cubierta (106), disenado para una apertura/cierre rapido, y tiene un conducto (106b) que se conecta al entorno o al acumulador de vacfo (101a).

La ubicacion de los medios porosos en relacion con el dispositivo puede estar en su lado superior (segun aparece en el dibujo) pero tambien puede estar en el lado opuesto (lado inferior) o en cualquier lado del dispositivo.

El material, la estructura y las dimensiones del material poroso (102) se determinan de acuerdo con las caracterfsticas de aerosol requeridas para cada aplicacion requerida. Por ejemplo: el area de dispersion determina la cantidad de aerosol alcanzado.

La figura 2a muestra el nebulizador preparado para generar aerosol:

- el resorte (105) esta comprimido;

- el piston (104) se captura en la posicion superior con el accesorio (108);

- el medio poroso (102) se inserta en un lugar y se fija mediante una cubierta (106);

- el orificio de salida para aerosol cerrado por la cubierta giratoria (103).

La figura 2b muestra el nebulizador de pulverizacion:

- el piston (104) esta - en posicion inferior;

- el acumulador de vacfo (101a) se llena con aerosol.

La figura 2c muestra el nebulizador preparado para la explotacion de aerosoles: cubierta giratoria (103) que se conecta al entorno.

La figura 3 muestra el nebulizador con el tubo (109) para suministrar aire en la fase de pulverizacion desde el acumulador de vacfo (101a) a un conducto (106b) para aumentar la capacidad de aerosol aumento el aire de dispersion. La introduccion de aire de dispersion adicional provoca un aumento de la presion diferencial.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un medio poroso (102) configurado para actuar como un sistema de atomizacion de multiples boquillas neumaticas que esta disenado para un facil reemplazo y descarga de un nebulizador, en el que el medio

5 poroso (102) es un material rfgido y tiene dos lados planos y comprende ademas:

i. una pluralidad de poros (2),

ii. un lfquido (3) parcialmente adsorbido en el medio poroso (102), listo para convertirse en aerosol en cualquier momento cuando se suministra al nebulizador; y

10 iii. gas (4), en el que el gas (4) esta enjaulado en los poros (2) que estan carentes de dicho lfquido (3).
2. El medio poroso de la reivindicacion 1, en el que dicho lfquido comprende una medicacion.
3. Un nebulizador para producir aerosol, que comprende el medio poroso (102) de la reivindicacion.

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4. El nebulizador de la reivindicacion 3, que comprende ademas una camara y una trayectoria,

en el que la trayectoria esta configurada para recibir el aerosol del medio poroso y transferir dicho aerosol a la camara; o

que comprende ademas una salida configurada para liberar dicho aerosol por inhalacion; o 20 que comprende ademas un elemento configurado para crear una cafda de presion entre los dos lados del medio poroso, el elemento se selecciona de un piston y un resorte, y una bomba de vacfo; o

que comprende ademas una cubierta, configurada para abrir-cerrar el nebulizador, comprendiendo la cubierta un conducto; o comprendiendo ademas un tubo que conecta la camara a dicho conducto y configurado para aumentar 25 la presion.
5. El nebulizador de la reivindicacion 3, en el que el medio poroso (102) tiene una forma seleccionada del grupo que consiste en: un cilindro, un disco y una copa.

30 6. El nebulizador de la reivindicacion 3, en el que dicho lfquido comprende una medicacion.
7. Un metodo para producir un aerosol ultrafino altamente concentrado, que comprende a. proporcionar el medio poroso de la reivindicacion 1; y

35 b. inducir una cafda de presion entre los dos lados planos del medio poroso, produciendo asf un aerosol,

en el que el aerosol se produce en ausencia de un suministro de gas externo.
8. El metodo de la reivindicacion 7, en el que inducir la cafda de presion se logra induciendo una cafda

40 de presion en un lado de dichos dos lados planos del medio poroso; o

en el que la induccion de la cafda de presion se consigue mediante un medio generador de vacfo seleccionado de

entre una bomba de vacfo y un piston; o

que comprende ademas almacenar el aerosol al vacfo; o

que comprende ademas transferir el aerosol para su almacenamiento bajo vacfo en una camara.

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9. El metodo de la reivindicacion 8, en el que la presion del medio poroso en la etapa (a) es una presion

atmosferica y en el que dicha cafda de presion reduce la presion atmosferica en dicho un lado en 600 a 900 mbar.
10. El metodo de la reivindicacion 7, en el que la concentracion de aerosol esta dentro del intervalo de 109

50 a 1011 por cm3.
11. El metodo de la reivindicacion 7, en el que el lfquido comprende una medicacion.