JP7544603B2 - 液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有するエアロゾル発生システム用のカートリッジ - Google Patents
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Description
本発明は、エアロゾル発生システムで使用するための液体ニコチン製剤、およびこうした液体ニコチン製剤を含むエアロゾル発生システムに関する。特に、本発明は、ニコチン塩粒子のエアロゾルのｉｎ ｓｉｔｕ発生用のエアロゾル発生システムで使用するための液体ニコチン製剤、およびこうした液体ニコチン製剤を含むエアロゾル発生システムに関する。
ニコチン供与源および揮発性送達促進化合物供与源を備える、ニコチンをユーザーに送達するための装置が公知である。例えば、国際特許公開公報第２００８／１２１６１０ Ａ１号は、ニコチンおよび酸（ピルビン酸など）が気相で相互に反応して、ユーザーによって吸入されるニコチン塩粒子のエアロゾルを形成する装置を開示している。
このタイプの装置では、ニコチンおよび酸の反応によって発生されるエアロゾルは、吸入された時に感覚的えぐみがあるとユーザーによって知覚される可能性があり、これはユーザー経験に悪影響を与えうる。
使用時に知覚される感覚的えぐみが改善されたエアロゾルを提供することができる、エアロゾルのｉｎ ｓｉｔｕ発生用のエアロゾル発生システムで使用するための液体ニコチン製剤を提供することが望ましいであろう。
粒子または液滴のサイズおよびニコチン送達などの、エアロゾルのその他の特性に悪影響を与えることなく、使用時に知覚される感覚的えぐみが改善されたエアロゾルを提供することができる、エアロゾルのｉｎ ｓｉｔｕ発生用のエアロゾル発生システムで使用するための液体ニコチン製剤を提供することが特に望ましいであろう。
本発明によると、エアロゾル発生システムで使用するための液体ニコチン製剤が提供されており、液体ニコチン製剤は、少なくとも１０重量パーセントの量のグリセリンと、ニコチンとを含み、液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンとの重量比は約３：２～約９：１である。
本発明によれば、エアロゾル発生システムで使用するためのカートリッジが提供されており、カートリッジは、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する。
本発明によると、本発明によるカートリッジと、エアロゾル発生装置であって、カートリッジの少なくとも一部を受容するための装置くぼみを画定するハウジングおよびカートリッジを加熱するための発熱体を備えるエアロゾル発生装置と、を備えるエアロゾル発生システムがさらに提供されている。
エアロゾル発生システムで使用される時、本発明による液体ニコチン製剤は、有利なことに、知覚される感覚的えぐみが改善された優れたニコチン送達を提供する、吸入のために最適な粒子または液滴のサイズを有するエアロゾルの発生を可能にする。
下記にさらに説明する通り、本発明による液体ニコチン製剤に、少なくとも１０重量パーセントの量のグリセリンとニコチンとを含めることは（ここで、液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比は約９：１～約３：２である）、有利なことに、グリセリンを含まないニコチンを含む液体ニコチン製剤を含むエアロゾル発生システムによって発生されたエアロゾルと比較して、液体ニコチン製剤を含むエアロゾル発生システムによって発生されたエアロゾルの知覚される感覚的えぐみを減少させることが見出された。理論に束縛されることを望むものではないが、知覚される感覚的えぐみの改善は、グリセリンによるニコチンの被覆または包み込みに起因すると考えられる。
さらに、驚くべきことに、本発明による液体ニコチン製剤に、少なくとも１０重量パーセントの量のグリセリンとニコチンを含めることは（ここで、液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比は約９：１～３：２である）、本発明による液体ニコチン製剤を含むエアロゾル発生システムによって発生されるエアロゾルの粒子または液滴のサイズに有意に影響しないことが見出された。これは、吸入によるエアロゾルのユーザーへの送達に悪影響を与えることなく、グリセリンを含めることでカートリッジを含むエアロゾル発生システムによって発生されるエアロゾルの知覚される感覚的えぐみが改善されることを可能にするため、特に重要である。
また驚くべきことに、本発明による液体ニコチン製剤に、少なくとも１０重量パーセントの量のグリセリンとニコチンとを含めることは（ここで、液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比は約９：１～３：２である）、有利なことに、本発明による液体ニコチン製剤を含むエアロゾル発生システムによる使用へのニコチン送達を改善しうることが見出された。特に、本発明による液体ニコチン製剤中の、少なくとも１０重量パーセントの量のグリセリンとニコチン（ここで、液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比は約９：１～約３：２である）とは、液体ニコチン製剤中のニコチンの一定量からより多くの量のニコチンが吸煙１回当たりに送達されることを可能にしうることが見出された。
本発明に関連して本明細書で使用される「液体ニコチン製剤」という用語は、ニコチンを含む液剤またはニコチンを含むゲル製剤を記述する。
本発明に関連して本明細書で使用される「ゲル製剤」という用語は、定常状態の時に流れを示さない実質的に希釈した架橋システムを記述しうる。
本発明に関連して本明細書で使用される「ニコチン」という用語は、ニコチン、ニコチン塩基、またはニコチン塩を記述する。液体ニコチン製剤がニコチン塩基またはニコチン塩を含む実施形態において、本明細書に列挙したニコチンの量は、それぞれ遊離塩基ニコチンの量またはプロトン化されたニコチンの量である。
別途指定されない限り、本明細書で列挙した液体ニコチン製剤中のグリセリンおよびニコチンの重量パーセントは、液体ニコチン製剤の総重量に基づく。
液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比は、約３：２～約９：１である。
液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比は、少なくとも約９：５であることが好ましい。液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比は、少なくとも約２：１であることがより好ましい。
すなわち、液体ニコチン製剤のニコチン含有量の重量パーセントは、液体ニコチン製剤のグリセリン重量パーセント含有量の少なくとも約１．８倍であることが好ましい。液体ニコチン製剤のニコチン含有量の重量パーセントは、液体ニコチン製剤のグリセリン重量パーセント含有量の少なくとも約２倍であることがより好ましい。
液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比は、約８：１以下であることが好ましい。液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比は、約７：１以下または６：１以下であることがより好ましい。液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比は、約４：１以下であることが最も好ましい。
すなわち、液体ニコチン製剤のニコチン含有量の重量パーセントは、液体ニコチン製剤のグリセリン重量パーセント含有量の約８倍以下であることが好ましい。液体ニコチン製剤のニコチン含有量の重量パーセントは、液体ニコチン製剤のグリセリン重量パーセント含有量の約７倍以下、または液体ニコチン製剤のグリセリン重量パーセント含有量の約６倍以下であることがより好ましい。液体ニコチン製剤のニコチン含有量の重量パーセントは、液体ニコチン製剤のグリセリン重量パーセント含有量の約４倍以下であることが最も好ましい。
液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比は、約３：２～約８：１でありうる。例えば、液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比は、約３：２～約７：１、または約３：２～約６：１でありうる。
液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比は、約９：５～約９：１でありうる。例えば、液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比は、約９：５～約８：１、約９：５～約７：１または約９：５～約６：１でありうる。
液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比は、約２：１～約９：１でありうる。例えば、液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比は、約２：１～約８：１、約２：１～約７：１または約２：１～約６：１でありうる。
液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比は、約３：２～約４：１であることが好ましい。液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比は、約９：５～約４：１であることがより好ましい。液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比は、約２：１～約４：１であることが最も好ましい。
液体ニコチン製剤は天然ニコチンまたは合成ニコチンを含んでもよい。
液体ニコチン製剤は、少なくとも約１５重量パーセントのニコチン含有量を有する。
液体ニコチン製剤のニコチン含有量は、少なくとも約６０重量パーセントであることが好ましい。液体ニコチン製剤のニコチン含有量は、少なくとも約６５重量パーセントまたは少なくとも７０重量パーセントであることがより好ましい。
液体ニコチン製剤のニコチン含有量は、約８５重量パーセント以下であることが好ましい。液体ニコチン製剤のニコチン含有量は、約８０重量パーセント以下または約７５重量パーセント以下であることがより好ましい。
液体ニコチン製剤のニコチン含有量は、約６０重量パーセント～約９０重量パーセントであることが好ましい。例えば、液体ニコチン製剤のニコチン含有量は、約６０重量パーセント～約８５重量パーセント、約６０重量パーセント～約８０重量パーセント、または約６０重量パーセント～約７５重量パーセントでありうる。
液体ニコチン製剤のニコチン含有量は、約６５重量パーセント～約９０重量パーセントまたは約７０重量パーセント～約９０重量パーセントであることがより好ましい。例えば、液体ニコチン製剤のニコチン含有量は、約６５重量パーセント～約８５重量パーセント、約６５重量パーセント～約８０重量パーセント、または約６５重量パーセント～約７５重量パーセントでありうる。例えば、液体ニコチン製剤のニコチン含有量は、約７０重量パーセント～約８５重量パーセント、約７０重量パーセント～約８０重量パーセント、または約７０重量パーセント～約７５重量パーセントでありうる。
液体ニコチン製剤は植物グリセリンを含むことが好ましい。
液体ニコチン製剤は、少なくとも約１０重量パーセントのグリセリン含有量を有する。
液体ニコチン製剤のグリセリン含有量は、少なくとも約１５重量パーセントであることが好ましい。
液体ニコチン製剤のグリセリン含有量は、少なくとも約２０重量パーセントであることがより好ましい。
液体ニコチン製剤のグリセリン含有量は、約４０重量パーセント以下であることが好ましい。
液体ニコチン製剤のグリセリン含有量は、約３５重量パーセント以下、または約３０重量パーセント以下であることがより好ましい。
これは、有利なことに、液体ニコチン製剤中にグリセリンを含めることが、液体ニコチン製剤を含むエアロゾル発生システムの使用中のニコチンとその他の反応物質の間のｉｎ ｓｉｔｕ反応に悪影響を与えないことを確実にしうる。
液体ニコチン製剤のグリセリン含有量は、約１０重量パーセント～約４０重量パーセントであることが好ましい。例えば、液体ニコチン製剤のグリセリン含有量は、約１５重量パーセント～約４０重量パーセントまたは約２０重量パーセント～約４０重量パーセントでありうる。
液体ニコチン製剤のグリセリン含有量は、約１０重量パーセント～約３５重量パーセントまたは約１０重量パーセント～約３０重量パーセントであることがより好ましい。例えば、液体ニコチン製剤のグリセリン含有量は、約１５重量パーセント～約３５重量パーセントまたは約２０重量パーセント～約３５重量パーセントでありうる。例えば、液体ニコチン製剤のグリセリン含有量は、約１５重量パーセント～約３０重量パーセントまたは約２０重量パーセント～約３０重量パーセントでありうる。
液体ニコチン製剤は、少なくとも約９５重量パーセントの組み合わされたグリセリン含有量およびニコチン含有量を有することが好ましい。液体ニコチン製剤は、少なくとも約９７重量パーセントの組み合わされたグリセリン含有量およびニコチン含有量を有することがより好ましい。液体ニコチン製剤は、少なくとも約９９重量パーセントの組み合わされたグリセリン含有量およびニコチン含有量を有することが最も好ましい。
液体ニコチン製剤は、一つ以上の風味剤を含んでもよい。適切な風味剤としては、メントールが挙げられるが、これに限定されない。
液体ニコチン製剤は、約１重量パーセント以下の風味剤を有することが好ましい。
ニコチン塩粒子のエアロゾルのｉｎ ｓｉｔｕ発生のためにニコチン供与源および酸供与源を含むエアロゾル発生システムのニコチン供与源に、本発明による液体ニコチン製剤を含めることは、驚くべきことに特に有利であることが見出された。
本発明によれば、エアロゾル発生システムで使用するためのカートリッジが提供されており、カートリッジは、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する。
本発明によると、本発明によるカートリッジと、エアロゾル発生装置であって、カートリッジの少なくとも一部を受容するための装置くぼみを画定するハウジングおよびカートリッジを加熱するための発熱体を備えるエアロゾル発生装置と、を備えるエアロゾル発生システムがさらに提供されている。
本発明に関連して本明細書で使用される「近位」、「遠位」、「上流」および「下流」という用語は、本発明によるカートリッジおよびエアロゾル発生システムの構成要素または構成要素の部分の相対的な位置を記述する。
本発明によるエアロゾル発生システムは、使用時にユーザーに送達するために、エアロゾルがエアロゾル発生システムを出る近位端を備える。近位端は口側の端と呼ばれることもある。使用時に、エアロゾル発生システムによって発生したエアロゾルを吸入するために、ユーザーはエアロゾル発生システムの近位端を吸う。エアロゾル発生システムは近位端と向かい合った遠位端を備える。
ユーザーがエアロゾル発生システムの近位端で吸い込む時、空気はエアロゾル発生システムに引き出され、カートリッジを通過し、その近位端でエアロゾル発生システムから出る。エアロゾル発生システムの構成要素、または構成要素の部分は、エアロゾル発生システムの近位端と遠位端との間の相対的な位置に基づき、互いに上流または下流にあるものとして描写されうる。
本発明に関連して本明細書で使用される「長軸方向」という用語は、カートリッジまたはエアロゾル発生システムの近位端と反対側の遠位端との間の方向を記述するために使用され、また「横断方向」という用語は、長軸方向と直角を成す方向を記述するために使用される。
本発明に関連して本明細書で使用される「長さ」という用語は、カートリッジまたはエアロゾル発生システムの近位端と反対側の遠位端との間の長軸方向軸に平行である、カートリッジまたはエアロゾル発生システムの構成要素または構成要素の部分の最大長軸方向寸法を記述するために使用される。
本発明に関連して本明細書で使用される場合、「高さ」および「幅」という用語は、カートリッジまたはエアロゾル発生システムの長軸方向軸に対して直角をなす、カートリッジまたはエアロゾル発生システムの、構成要素または構成要素の部分の最大横断寸法を描写するために使用される。カートリッジまたはエアロゾル発生システムの構成要素または構成要素の部分の高さと幅が同一ではない場合、「幅」という用語は、カートリッジまたはエアロゾル発生システムの長軸方向軸に対して直角を成す二つの横断寸法のうちのより大きい方を指すために使用される。
カートリッジは、ニコチン供与源を含有する第一の区画を備えうる。
有利なことに、ニコチン供与源は、液体ニコチン製剤が含浸された第一の担体材料を含んでもよい。
第一の担体材料は、液体ニコチン製剤用の貯蔵部として作用する。
有利なことに、第一の担体材料は、液体ニコチン製剤に対して化学的に不活性である。
第一の担体材料は、任意の適切な形状およびサイズを有してもよい。例えば、第一の担体材料はシートまたはプラグの形態であってもよい。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画を備える実施形態では、有利なことに、第一の担体材料の形状およびは、カートリッジの第一の区画の形状およびサイズと類似している。
第一の担体材料の形状、サイズ、密度、および空隙率は、第一の担体材料が望ましい量の液体ニコチン製剤で含浸されることを可能にするように選ばれてもよい。
有利なことに、ニコチン供与源は、約１０マイクロリットル以上の液体ニコチン製剤で含浸された第一の担体材料を含んでもよい。例えば、ニコチン供与源は、約１５マイクロリットル以上の液体ニコチン製剤で含浸された第一の担体材料を含んでもよい。
例えば、ニコチン供与源は、約１０マイクロリットル～約２５マイクロリットルの液体ニコチン製剤または約１５マイクロリットル～約２５マイクロリットルの液体ニコチン製剤で含浸された第一の担体材料を含みうる。
有利なことに、ニコチン供与源は、約２５マイクロリットル以下の液体ニコチン製剤で含浸された第一の担体材料を含んでもよい。例えば、ニコチン供与源は、約２０マイクロリットル以下の液体ニコチン製剤を含浸させた第一の担体材料を含んでもよい。
例えば、ニコチン供与源は、約１０マイクロリットル～約２０マイクロリットルの液体ニコチン製剤または約１５マイクロリットル～約２０マイクロリットルの液体ニコチン製剤で含浸された第一の担体材料を含みうる。
ニコチン供与源は、約１ミリグラム～約４０ミリグラムのニコチンを含む、本発明による液体ニコチン製剤を含みうる。例えば、ニコチン供与源は、約３ミリグラム～約３０ミリグラム、約６ミリグラム～約２０ミリグラム、または約８ミリグラム～約１８ミリグラムのニコチンを含む、本発明による液体ニコチン製剤を含んでもよい。
カートリッジは、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源と、酸供与源とを含みうる。
カートリッジは、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画とを含みうる。
上述の二つの区画を含むカートリッジのニコチン供与源に、本発明による液体ニコチン製剤を含めることは、驚くべきことに有利であることが見出された。
酸供与源は有機酸または無機酸を含んでもよい。
酸供与源は有機酸を含むことが好ましく、カルボン酸を含むことがより好ましく、アルファケト酸もしくは２－オキソ酸または乳酸を含むことが最も好ましい。
有利なことに、酸供与源は、３－メチル－２－オキソペンタン酸、ピルビン酸、２－オキソペンタン酸、４－メチル－２－オキソペンタン酸、３－メチル－２－オキソブタン酸、２－オキソオクタン酸、乳酸、およびこれらの組み合わせから成る群から選択された酸を含む。有利なことに、酸供与源は乳酸またはピルビン酸を含む。より有利なことに、酸供与源は乳酸を含む。
有利なことに、酸供与源は、酸で含浸された第二の担体材料を含む。
第二の担体材料は、酸用の貯蔵部として作用する。
有利なことに、第二の担体材料は、酸に対して化学的に不活性である。
第二の担体材料は、任意の適切な形状およびサイズを有してもよい。例えば、第二の担体材料はシートまたはプラグの形態であってもよい。
カートリッジが、酸供与源を含有する第二の区画を備える実施形態では、有利なことに、第二の担体材料の形状およびサイズは、カートリッジの第二の区画の形状およびサイズと類似している。
第二の担体材料の形状、サイズ、密度、および空隙率は、第二の担体材料が望ましい量の酸で含浸されることを可能にするように選ばれてもよい。
有利なことに、酸供与源は、約１０マイクロリットル以上の酸で含浸された第二の担体材料を含む。例えば、酸供与源は、約１５マイクロリットル以上の酸で含浸された第二の担体材料を含んでもよい。
例えば、酸供与源は、約１０マイクロリットル～約２５マイクロリットルの酸または約１５マイクロリットル～約２５マイクロリットルの酸で含浸された第二の担体材料を含みうる。
有利なことに、酸供与源は、約２５マイクロリットル以下の酸で含浸された第二の担体材料を含む。例えば、酸供与源は、約２０マイクロリットル以下の酸で含浸された第二の担体材料を含んでもよい。
例えば、酸供与源は、約１０マイクロリットル～約２０マイクロリットルの酸または約１５マイクロリットル～約２０マイクロリットルの酸で含浸された第二の担体材料を含みうる。
カートリッジが乳酸を含む酸供与源を含む実施形態では、有利なことに、酸供与源は、約２ミリグラム～約６０ミリグラムの乳酸で含浸された第二の担体材料を含む。
例えば、酸供与源は、約５ミリグラム～約５０ミリグラムの乳酸、約８ミリグラム～約４０ミリグラムの乳酸、または約１０ミリグラム～約３０ミリグラムの乳酸で含浸された第二の担体材料を含みうる。
カートリッジが本発明による液体ニコチン製剤で含浸された第一の担体材料を含むニコチン供与源と、酸で含浸された第二の担体材料を含む酸供与源とを含む実施形態では、第一の担体材料および第二の担体材料は同一であっても異なっていてもよい。
第一の担体材料および第二の担体材料は、ガラス、セルロース、セラミック、ステンレス鋼、アルミニウム、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリ（シクロヘキサンジメチレンテレフタラート）（ＰＣＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）およびＢＡＲＥＸ（登録商標）のうちの一つ以上を含んでもよい。
有利なことに、第一の担体材料および第二の担体材料は、約０．１グラム／立方センチメートル～約０．３グラム／立方センチメートルの密度を有する。
有利なことに、第一の担体材料および第二の担体材料は、約１５パーセント～約５５パーセントの空隙率を有する。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画とを備える実施形態では、カートリッジの第一の区画の形状および寸法は、望ましい量の液体ニコチン製剤をカートリッジ中に収容できるように選択されうる。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画とを備える実施形態では、カートリッジの第二の区画の形状および寸法は、望ましい量の酸をカートリッジ中に収容できるように選択されうる。
カートリッジの第一の区画と第二の区画の形状および寸法は、同一であってもよく、または異なっていてもよい。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画を備える実施形態では、カートリッジの第一の区画は、約８ミリメートル～約４０ミリメートル、例えば、約１０ミリメートル～約２０ミリメートルの長さＬ1を有しうる。カートリッジの第一の区画は、約４ミリメートル～約６ミリメートルの幅Ｗ1を有しうる。カートリッジの第一の区画は、約０．５ミリメートル～約２．５ミリメートルの高さＨ1を有しうる。
カートリッジの第一の区画は、適切な任意の形状の横断断面を有しうる。例えば、第一の区画の横断断面形状は、円形、半円形、楕円形、三角形、正方形、長方形、または台形でありうる。
カートリッジが、酸供与源を含有する第二の区画を備える実施形態では、カートリッジの第二の区画は、約８ミリメートル～約４０ミリメートル、例えば、約１０ミリメートル～約２０ミリメートルの長さＬ2を有しうる。カートリッジの第二の区画は、約４ミリメートル～約６ミリメートルの幅Ｗ2を有しうる。カートリッジの第二の区画は、約０．５ミリメートル～約２．５ミリメートルの高さＨ2を有しうる。
カートリッジの第二の区画は、適切な任意の形状の横断断面を有しうる。例えば、第二の区画の横断断面形状は、円形、半円形、楕円形、三角形、正方形、長方形、または台形でありうる。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画とを備える実施形態では、適切な反応化学量論を達成するために必要なニコチンと酸の比は、第二の区画の体積に対する第一の区画の体積の変化を通して制御され、バランスが保たれうる。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画を備える実施形態では、有利なことに、第一の区画は第一の空気吸込み口および空気出口を備える。
カートリッジの第一の区画にある第一の空気出口は、カートリッジの第一の区画の近位端に位置する。カートリッジの第一の区画にある第一の空気吸込み口は、カートリッジの第一の区画にある第一の空気出口の上流に位置する。
カートリッジが酸供与源を含む第二の区画を備える実施形態では、有利なことに、第二の区画は第二の空気吸込み口および第二の空気出口を含む。
カートリッジの第二の区画にある第二の空気出口は、カートリッジの第二の区画の近位端に位置する。カートリッジの第二の区画にある第二の空気吸込み口は、カートリッジの第二の区画にある第二の空気出口の上流に位置する。
本発明に関連して本明細書で使用される場合、「空気吸込み口」という用語は、空気がそれを通してカートリッジの構成要素または構成要素の部分の中へと引き出されうる一つ以上の開口部を記述する。
本発明に関連して本明細書で使用される場合、「空気出口」という用語は、空気がそれを通してカートリッジの構成要素または構成要素の部分から外へ引き出されうる一つ以上の開口部を記述する。
カートリッジの第一の区画の第一の空気吸込み口およびカートリッジの第二の区画の第二の空気吸込み口は各々、一つ以上の開口部を備えてもよい。例えば、カートリッジの第一の区画の第一の空気吸込み口およびカートリッジの第二の区画の第二の空気吸込み口は各々、一つ、二つ、三つ、四つ、五つ、六つ、または七つの開口部を備えてもよい。
カートリッジの第一の区画の第一の空気吸込み口およびカートリッジの第二の区画の第二の空気吸込み口は、同一の数または異なる数の開口部を備えてもよい。
有利なことには、カートリッジの第一の区画にある第一の空気吸込み口と、カートリッジの第二の区画にある第二の空気吸込み口とが、それぞれ複数の開口部を含む。例えば、カートリッジの第一の区画にある第一の空気吸込み口と、カートリッジの第二の区画にある第二の空気吸込み口とが、それぞれ二つ、三つ、四つ、五つ、六つ、または七つの開口部を含みうる。
複数の開口部を含む第一の空気吸込み口を備えた第一の区画と、複数の開口部を含む第二の空気吸込み口を備えた第二の区画とを提供することによって、有利なことに、それぞれ第一の区画内および第二の区画内で、より均一な気流がもたらされうる。使用時に、これは第一の区画を通して引き出された気流中のニコチンの同伴を改善する場合があり、また第二の区画を通して引き出された気流中の酸の同伴を改善する場合がある。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画とを備える実施形態では、適切な反応化学量論を達成するために必要なニコチンと酸の比は、カートリッジの第二の区画を通る空気流量に対するカートリッジの第一の区画を通る空気流量の変化を通して制御され、バランスが保たれうる。第一の区画を通る空気流量の、第二の区画を通る空気流量に対する比は、カートリッジの第一の区画にある第一の空気吸込み口を形成する開口部の数、寸法、および位置のうちの一つ以上を、カートリッジの第二の区画にある第二の空気吸込み口を形成する開口部の数、寸法、および位置に対して変動させることにより制御されうる。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画とを備える実施形態では、有利なことに、カートリッジの初回使用の前に、第一の区画の第一の空気吸込み口および第二の区画の第二の空気吸込み口のうちの一つまたは両方が、一つ以上の取り外し可能または壊れやすいバリアによって封止されうる。例えば、第一の区画の第一の空気吸込み口および第二の区画の第二の空気吸込み口のうちの一つまたは両方が、一つ以上の剥ぎ取り式シールまたは貫通可能なシールで封止されてもよい。
一つ以上の取り外し可能または壊れやすいバリアは適切な任意の材料で形成されうる。例えば、一つ以上の取り外し可能または壊れやすいバリアは金属の箔またはフィルムで形成されうる。
カートリッジの第一の区画の第一の空気出口およびカートリッジの第二の区画の第二の空気出口は各々、一つ以上の開口部を備えてもよい。例えば、カートリッジの第一の区画にある第一の空気出口と、カートリッジの第二の区画にある第二の空気出口とが、それぞれ一つ、二つ、三つ、四つ、五つ、六つ、または七つの開口部を含みうる。
カートリッジの第一の区画にある第一の空気出口と、カートリッジの第二の区画にある第二の空気出口とが、同一または異なる数の開口部を含んでもよい。
有利なことには、カートリッジの第一の区画にある第一の空気出口と、カートリッジの第二の区画にある第二の空気出口とが、それぞれ複数の開口部を含みうる。例えば、カートリッジの第一の区画にある第一の空気出口と、カートリッジの第二の区画にある第二の空気出口とが、それぞれ二つ、三つ、四つ、五つ、六つ、または七つの開口部を含みうる。複数の開口部を含む第一の空気出口を備えた第一の区画と、複数の開口部を含む第二の空気出口を備えた第二の区画とを提供することによって、有利なことに、それぞれ第一の区画内および第二の区画内で、より均一な気流がもたらされうる。使用時に、これは第一の区画を通して引き出された気流中のニコチンの同伴を改善する場合があり、また第二の区画を通して引き出された気流中の酸の同伴を改善する場合がある。
上述のように、カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画とを備える実施形態では、適切な反応化学量論を達成するために必要なニコチンと酸の比は、カートリッジの第二の区画を通る空気流量に対するカートリッジの第一の区画を通る空気流量の変化を通して制御され、バランスが保たれうる。第一の区画を通る空気流量の、第二の区画を通る空気流量に対する比は、カートリッジの第一の区画にある第一の空気出口を形成する開口部の数、寸法、および位置のうちの一つ以上を、カートリッジの第二の区画にある第二の空気出口を形成する開口部の数、寸法、および位置に対して変動させることにより制御されうる。
有利なことには、カートリッジを初めて使用する前に、第一の区画の第一の空気出口および第二の区画の第二の空気出口のうちの一方または両方が、一つ以上の取り外し可能または壊れやすいバリアで封止されうる。例えば、第一の区画の第一の空気出口および第二の区画の第二の空気出口のうちの一方または両方が、一つ以上の剥ぎ取り式シールまたは貫通可能なシールで封止されてもよい。
一つ以上の取り外し可能または壊れやすいバリアは適切な任意の材料で形成されうる。例えば、一つ以上の取り外し可能または壊れやすいバリアは金属の箔またはフィルムで形成されうる。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画とを備える実施形態では、第一の区画および第二の区画は、カートリッジ内に直列に配設されてもよい。
本発明に関連して本明細書で使用される「直列」という用語は、使用時にカートリッジを通して引き出される気流が、第一の区画と第二の区画のうちの一方を通過し、次いで第一の区画と第二の区画のうちのもう一方を通過するように、カートリッジ内に第一の区画と第二の区画とを配置することを意味する。ニコチン蒸気およびグリセリン蒸気は、第一の区画中のニコチン供与源から、カートリッジを通して引き出された空気流の中に放出され、酸蒸気は、第二の区画中の酸供与源から、カートリッジを通して引き出された空気流の中に放出される。ニコチン蒸気は気相で酸蒸気と反応して、エアロゾルを形成する。上述のように、エアロゾルの感覚的えぐみは、エアロゾル内のグリセリンの存在によって、ユーザーによってより低いと知覚される。
第一の区画と第二の区画とがカートリッジ内で直列に配置される場合、第二の区画は、第一の区画の下流に位置することができ、その結果、使用時にカートリッジを通して引き出される気流が、第一の空気吸込み口を通して第一の区画内に入り、第一の区画を通って流れ、第一の空気出口を通して第一の区画の外へ出るように、および、次に、第二の空気吸込み口を通して第二の区画内に入り、第二の区画を通って流れ、第二の空気出口を通して第二の区画の外へ出る。こうした実施形態では、ニコチン蒸気は、第二の区画で酸蒸気と反応してエアロゾルを形成しうる。こうした実施形態では、カートリッジは、第二の区画の下流にある、かつ第二の区画の第二の空気出口と流体連通している、第三の区画をさらに備えうる。ニコチン蒸気は、第三の区画で酸蒸気と反応して、エアロゾルを形成しうる。
別の方法として、第一の区画と第二の区画とがカートリッジ内で直列に配置される場合、第二の区画は、第一の区画の上流に位置することができ、その結果、使用時にカートリッジを通して引き出される気流が、第二の空気吸込み口を通して第二の区画内に入り、第二の区画を通って流れ、第二の空気出口を通して第二の区画の外へ出るように、および、次に、第一の空気吸込み口を通して第一の区画内に入り、第一の区画を通って流れ、第一の空気出口を通して第一の区画の外へ出る。こうした実施形態では、酸蒸気は、第二の区画でニコチン蒸気と反応してエアロゾルを形成しうる。こうした実施形態では、カートリッジは、第一の区画の下流にある、かつ第一の区画の第一の空気出口と流体連通している、第三の区画をさらに備えうる。酸蒸気は、第三の区画でニコチン蒸気と反応して、エアロゾルを形成しうる。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画とを備える実施形態では、有利なことに、第一の区画および第二の区画は、カートリッジ内に並行に配設される。
本発明に関連して本明細書で使用される場合、「平行」とは、使用時にカートリッジを通して引き出される第一の気流が、第一の空気吸込み口を通して第一の区画内に入り、第一の区画を通って下流に流れ、第一の空気出口を通して第一の区画の外へ出るように、およびカートリッジを通して引き出される第二の気流が、第二の空気吸込み口を通して第二の区画内に入り、第二の区画を通って下流に流れ、第二の空気出口を通して第二の区画の外へ出るように、第一の区画と第二の区画とが、カートリッジ内に配置されることを意味する。ニコチン蒸気およびグリセリン蒸気は、第一の区画中のニコチン供与源からカートリッジを通して引き出された第一の空気流の中に放出され、酸蒸気は第二の区画中の酸供与源からカートリッジを通して引き出された第二の空気流の中に放出される。第一の気流中のニコチン蒸気は、第二の気流中の酸蒸気と気相で反応して、エアロゾルを形成する。上述のように、エアロゾルの感覚的えぐみは、エアロゾル内のグリセリンの存在によって、ユーザーによってより低いと知覚される。
こうした実施形態では、カートリッジは、第一の区画および第二の区画の下流にある、かつ第一の区画の第一の空気出口および第二の区画の第二の空気出口と流体連通している、第三の区画をさらに備えうる。第一の気流中のニコチン蒸気は、第二の気流中の酸蒸気と第三の区画で反応して、エアロゾルを形成しうる。
カートリッジが第三の区画をさらに備える実施形態では、第三の区画は、一つ以上のエアロゾル修飾剤を含んでもよい。例えば、第三の区画は、一つ以上の吸収材、一つ以上の風味剤、一つ以上の化学感覚剤、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画とを備える実施形態では、第一の区画および第二の区画は、カートリッジ内で相互に対して対称に配設されてもよい。
有利なことには、カートリッジは、細長いカートリッジである。カートリッジが細長いカートリッジである実施形態では、カートリッジの第一の区画と第二の区画とが、カートリッジの長軸方向軸の周りに対称的に配設されうる。
カートリッジは任意の適切な形状を有しうる。例えば、カートリッジは実質的に円柱状であってもよい。
カートリッジは、適切な任意の形状の横断断面を有しうる。例えば、カートリッジの横断断面形状は、円形、半円形、楕円形、三角形、正方形、長方形、または台形でありうる。
カートリッジは任意の適切なサイズを有しうる。
カートリッジは任意の適切なサイズを有しうる。
例えば、カートリッジは、約５ミリメートル～約５０ミリメートルの長さを有しうる。有利なことに、カートリッジは、約１０ミリメートル～約２０ミリメートルの長さを有しうる。
例えば、カートリッジは、約４ミリメートル～約１０ミリメートルの幅と、約４ミリメートル～約１０ミリメートルの高さとを有しうる。有利なことに、カートリッジは、約６ミリメートル～約８ミリメートルの幅と、約６ミリメートル～約８ミリメートルの高さとを有しうる。
カートリッジは、本体部分と、一つ以上の端部キャップとを含みうる。
カートリッジは、本体部分と、遠位端キャップとを含みうる。
カートリッジは、本体部分と、近位端キャップとを含みうる。
カートリッジは、本体部分と、遠位端キャップと、近位端キャップとを含みうる。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画と、遠位端キャップとを備える実施形態では、カートリッジの第一の区画にある第一の空気吸込み口を形成する一つ以上の開口部、およびカートリッジの第二の区画にある第二の空気吸込み口を形成する一つ以上の開口部が、遠位端キャップに提供されうる。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画と、近位端キャップとを備える実施形態では、カートリッジの第一の区画にある第一の空気出口を形成する一つ以上の開口部、およびカートリッジの第二の区画にある第二の空気出口を形成する一つ以上の開口部が、近位端キャップに提供されうる。
カートリッジは任意の適切な材料または材料の組み合わせから形成されてもよい。適切な材料としては、アルミニウム、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）など）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、および修飾ＬＣＰ（黒鉛またはガラス繊維を含むＬＣＰなど）が挙げられるがこれらに限定されない。
カートリッジが本体部分および一つ以上の端部キャップを含む実施形態では、本体部分および一つ以上の端部キャップは、同一または異なる材料から形成されうる。
カートリッジは、耐ニコチン性および耐酸性である一つ以上の材料から形成されてもよい。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画を備える実施形態では、カートリッジの第一の区画は、一つ以上の耐ニコチン性材料で被覆されうる。
カートリッジが、酸供与源を含む第二の区画を備える実施形態では、カートリッジの第二の区画は、一つ以上の耐酸性材料で被覆されてもよい。
適切な耐ニコチン性材料および耐酸性材料の例には、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、およびこれらの組み合わせが含まれうるが、これらに限定されない。
一つ以上の耐ニコチン性材料を使用してカートリッジを形成すること、およびカートリッジの第一の区画の内部を被覆することのうちの一方または両方により、有利なことに、カートリッジの貯蔵寿命が延長しうる。
一つ以上の耐酸性材料を使用してカートリッジを形成すること、およびカートリッジの第二の区画の内部を被覆することのうちの一方または両方により、有利なことに、カートリッジの貯蔵寿命が延長しうる。
カートリッジは、一つ以上の熱伝導性材料から形成されうる。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画を備える実施形態では、カートリッジの第一の区画およびカートリッジの第二の区画は、一つ以上の熱伝導性材料で被覆されうる。
一つ以上の熱伝導性材料を使用してカートリッジを形成すること、およびカートリッジの第一の区画の内部を被覆することのうちの一方または両方により、有利なことには、発熱体からニコチン供与源への熱伝達が増大しうる。
カートリッジが、酸供与源を含有する第二の区画を備える実施形態では、カートリッジの第二の区画は、一つ以上の熱伝導性材料で被覆されてもよい。
一つ以上の熱伝導性材料を使用してカートリッジを形成すること、およびカートリッジの第二の区画の内部を被覆することのうちの一方または両方により、有利なことには、発熱体から酸供与源への熱伝達が増大しうる。
適切な熱伝導性材料には、例えば、アルミニウム、クロミウム、銅、金、鉄、ニッケルおよび銀などの金属、黄銅および鋼などの合金、およびその組み合わせが含まれるがこれに限定されない。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画とを備える実施形態では、カートリッジは、第一の区画および第二の区画が伝導または誘導のどちらによって加熱されるかに応じて、低い抵抗または高い抵抗を有する一つ以上の材料で形成されうる。
カートリッジの第一の区画およびカートリッジの第二の区画は、第一の区画および第二の区画が、熱伝導または誘導のどちらによって加熱されるかに応じて、低い抵抗率または高い抵抗率を有する一つ以上の材料で被覆されうる。
カートリッジは適切な任意の方法により形成されうる。適切な方法には、深絞り、射出成形、ブリスタリング、吹き込み成形および押し出しが含まれるがこれらに限定されない。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含む実施形態では、カートリッジは、液体ニコチン製剤が枯渇したら廃棄されるように設計されうる。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画とを備える実施形態では、カートリッジは、第一の区画の液体ニコチン製剤および第二の区画の酸が枯渇したら廃棄されるように設計されうる。
カートリッジは、再充填可能になるように設計されうる。
カートリッジは、ニコチン供与源を加熱するように構成された発熱体を備えうる。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源と、酸供与源とを備える実施形態では、カートリッジは、ニコチン供与源および酸供与源を加熱するように構成された発熱体を備えうる。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画を備える実施形態では、カートリッジは、第一の区画を加熱するように構成された発熱体を備えうる。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画とを備える実施形態では、カートリッジは、第一の区画および第二の区画を加熱するように構成された発熱体を備えうる。
こうした実施形態では、有利なことに、発熱体は第一の区画と第二の区画の間に位置する。すなわち、第一の区画および第二の区画は、発熱体の両側に配置されている。
発熱体は電気発熱体であってもよい。発熱体は抵抗発熱体を含みうる。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画とを備える実施形態では、発熱体は、有利なことに、カートリッジの第一の区画および第二の区画を約２５０℃未満の温度に加熱するように構成されている。発熱体は、カートリッジの第一の区画および第二の区画を、約８０℃～約１５０℃の温度に加熱するように構成されていることが好ましい。
有利なことに、発熱体は、カートリッジの第一の区画および第二の区画を、実質的に同一の温度に加熱するように構成されている。
本発明に関連して本明細書で使用される「実質的に同一の温度」とは、発熱体に関して対応する場所で測定したカートリッジの第一の区画と第二の区画の間の温度の差異が約３℃未満であることを意味する。
使用時に、カートリッジの第一の区画と第二の区画とを、周囲温度を超える温度に加熱することによって、有利なことに、カートリッジの第一の区画内のニコチンの蒸気濃度と、カートリッジの第二の区画内の酸の蒸気圧とが、制御されて比例的に均衡することができ、ニコチンと酸との間の効率的な反応化学量論が得られる。有利なことに、これはエアロゾル形成およびユーザーへのエアロゾル送達の一貫性を改善しうる。また有利なことに、未反応のニコチンおよび未反応の酸のユーザーへの送達が低減されうる。
有利なことに、カートリッジは、ニコチン供与源を加熱するように構成された発熱体を受容するためのくぼみを備えうる。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画を備える実施形態では、カートリッジは、第一の区画を加熱するように構成された発熱体を受容するためのくぼみを備えうる。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源と、酸供与源とを備える実施形態では、有利なことに、カートリッジは、ニコチン供与源および酸供与源を加熱するように構成された発熱体を受容するためのくぼみを備えうる。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画とを備える実施形態では、有利なことに、カートリッジは、第一の区画および第二の区画を加熱するように構成された発熱体を受容するためのくぼみを備えうる。こうした実施形態において、有利なことには、くぼみは第一の区画と第二の区画の間に位置する。すなわち、第一の区画および第二の区画が、くぼみの両側に配置されている。
有利なことには、くぼみは、カートリッジの遠位端からカートリッジの長さに沿って少なくとも途中まで延びる。
有利なことには、くぼみは、カートリッジの長軸方向軸に沿って延びる。
くぼみは、カートリッジの遠位端からカートリッジの近位端まで延びうる。こうした実施形態では、くぼみは開放遠位端と開放近位端とを有する。
くぼみは、カートリッジの遠位端からカートリッジの長さに沿って途中まで延びうる。こうした実施形態では、くぼみは開放遠位端と閉鎖近位端とを有する。
くぼみは、その長さに沿って囲まれうる。
くぼみは、その長さに沿って少なくとも部分的に開放されていてもよい。これは、有利なことに、発熱体のくぼみへの挿入を容易にしうる。
有利なことに、カートリッジは、ニコチン供与源を誘導加熱するためのサセプタを備えうる。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画を備える実施形態では、カートリッジは、第一の区画を誘導加熱するためのサセプタを備えうる。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源と、酸供与源とを備える実施形態では、有利なことに、カートリッジは、ニコチン供与源および酸供与源を誘導加熱するためのサセプタを備えうる。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画とを備える実施形態では、有利なことに、カートリッジは、第一の区画および第二の区画を誘導加熱するためのサセプタを備えうる。こうした実施形態において、有利なことに、サセプタは第一の区画と第二の区画の間に位置する。すなわち、第一の区画および第二の区画は、サセプタの両側に配置されている。
本発明によると、本発明によるカートリッジと、エアロゾル発生装置であって、カートリッジの少なくとも一部を受容するための装置くぼみを画定するハウジングおよびカートリッジを加熱するための発熱体を備えるエアロゾル発生装置と、を備えるエアロゾル発生システムがさらに提供されている。
有利なことに、エアロゾル発生システムは、本発明による消耗可能なカートリッジと、再利用可能なエアロゾル発生装置とを備え、再利用可能なエアロゾル発生装置は、カートリッジの少なくとも一部分を受容するように構成された装置くぼみを画定する装置ハウジングと、カートリッジを加熱するための発熱体とを備える。
発熱体は電気発熱体であってもよい。発熱体は抵抗発熱体を含みうる。
発熱体は誘導発熱体であってもよい。誘導発熱体はインダクタコイルを備えてもよい。こうした実施形態では、誘導発熱体は、有利なことに、エアロゾル発生装置の装置くぼみの少なくとも一部分を囲んでもよい。
こうした実施形態では、使用中に、誘導発熱体は、交番磁界を発生させて、カートリッジのサセプタ中に渦電流およびヒステリシス損失を発生させ、サセプタの加熱を引き起こし、それによって、カートリッジを加熱する。例えば、カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画とを含む実施形態では、使用中に、誘導発熱体は、交番磁界を発生させて、カートリッジのサセプタ中に渦電流およびヒステリシス損失を発生させ、サセプタの加熱を引き起こし、それによってカートリッジの第一の区画および第二の区画を加熱する。
発熱体は、エアロゾル発生装置の装置くぼみ内に位置しうる。
有利なことに、発熱体は、エアロゾル発生装置の装置くぼみ内に位置することができ、カートリッジは、上述のように、発熱体を受容するためのくぼみを備えうる。使用時に、発熱体はカートリッジのくぼみ内に受容され、カートリッジを加熱する。例えば、カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画とを備える実施形態では、使用時、発熱体は、カートリッジのくぼみ内に受容され、カートリッジの第一の区画および第二の区画を加熱する。
こうした実施形態では、エアロゾル発生装置の発熱体は、有利なことに、厚さよりも大きい幅を有する発熱体ブレードの形態の細長い発熱体とすることができ、カートリッジのくぼみは、細長いスロットとして構成されうる。
発熱体は、装置くぼみの少なくとも一部分を囲んでもよい。
こうした実施形態では、カートリッジの少なくとも一部分が装置くぼみ内に受容された時、発熱体はカートリッジの少なくとも一部分を囲むように配設されうる。
有利なことに、カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画とを備える実施形態では、発熱体はインダクタコイルであってもよく、カートリッジは、上述のようにカートリッジの第一の区画および第二の区画を誘導加熱するためのサセプタを備えうる。
有利なことには、発熱体は、カートリッジの第一の区画および第二の区画を、約２５０℃未満の温度に加熱するように構成されている。発熱体は、カートリッジの第一の区画および第二の区画を、約８０℃～約１５０℃の温度に加熱するように構成されていることが好ましい。
有利なことに、発熱体は、カートリッジの第一の区画および第二の区画を、実質的に同一の温度に加熱するように構成されている。
本発明に関連して本明細書で使用される「実質的に同一の温度」とは、発熱体に関して対応する場所で測定したカートリッジの第一の区画と第二の区画の間の温度の差異が約３℃未満であることを意味する。
使用時に、カートリッジの第一の区画と第二の区画とを、周囲温度を超える温度に加熱することによって、有利なことに、カートリッジの第一の区画内のニコチンの蒸気濃度と、カートリッジの第二の区画内の酸の蒸気圧とが、制御されて比例的に均衡することができ、ニコチンと酸との間の効率的な反応化学量論が得られる。有利なことに、これはエアロゾル形成およびユーザーへのエアロゾル送達の一貫性を改善しうる。また有利なことに、未反応のニコチンおよび未反応の酸のユーザーへの送達が低減されうる。
エアロゾル発生システムは、発熱体に電力を供給するための電源と、電源から発熱体への電力供給を制御するように構成されたコントローラとをさらに備えてもよい。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画とを備える実施形態では、エアロゾル発生装置は、発熱体の温度ならびにカートリッジの第一の区画および第二の区画の温度を感知するように構成された一つ以上の温度センサーを備えうる。こうした実施形態では、コントローラは、感知された温度に基づいて発熱体への電力供給を制御するように構成されてもよい。
エアロゾル発生システムは、マウスピースをさらに備えうる。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を備えるニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画を備える実施形態では、カートリッジの第一の区画中のニコチン供与源から放出されたニコチン蒸気と、カートリッジの第二の区画中の酸供与源から放出された酸蒸気とが、マウスピースにおける気相で相互に反応してエアロゾルを形成しうる。
マウスピースは、カートリッジと係合するように構成されうる。
マウスピースがカートリッジと係合するように構成された実施形態において、カートリッジとマウスピースとの組み合わせは、紙巻たばこ、葉巻、または細い葉巻などの可燃性喫煙物品の形状および寸法をまねてもよい。有利なことには、こうした実施形態では、カートリッジとマウスピースとの組み合わせは、紙巻たばこの形状および寸法をまねてもよい。
マウスピースは、エアロゾル発生装置のハウジングと係合するように構成されうる。
マウスピースは、カートリッジのニコチン供与源の液体ニコチン製剤が枯渇したら廃棄されるように設計されうる。
カートリッジが、本発明による液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有する第一の区画と、酸供与源を含む第二の区画とを備える実施形態では、マウスピースは、第一の区画のニコチンおよび第二の区画の酸が枯渇したら廃棄されるように設計されうる。
マウスピースは、再利用可能であるように設計されうる。マウスピースが再利用可能であるように設計された実施形態では、マウスピースは、有利なことに、カートリッジまたはエアロゾル発生装置のハウジングに取り外し可能に取り付けられるように構成されうる。
誤解を避けるために、本発明の一つの態様に関する上述の特徴は、本発明の他の態様に適用されてもよい。特に、本発明の液体ニコチン製剤に関連して上述した特徴は、適切な場合、本発明のカートリッジにも関連してもよく、その逆もまた同様であり、本発明のカートリッジに関連して上述した特徴は、適切な場合、本発明のエアロゾル発生システムにも関連してもよく、その逆もまた同様である。
ここで、例証としてのみであるが、以下の添付図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
図１は、乳酸ニコチン塩粒子を含むエアロゾルを発生させるエアロゾル発生システムで使用するための、本発明の実施形態による細長いカートリッジ２の概略図を示す。
カートリッジ２は、約１５ミリメートルの長さと、約７ミリメートルの幅と、約５．２ミリメートルの高さとを有する。カートリッジ２は、細長い本体４と、遠位端キャップ６と、近位端キャップ８とを含む。
本体４は、約１３ミリメートルの長さと、約７ミリメートルの幅と、約５．２ミリメートルの高さとを有する。遠位端キャップ６および近位端キャップ８は、約２ミリメートルの長さと、約７ミリメートルの幅と、約５．２ミリメートルの高さとを有する。
カートリッジ２は、本体４の近位端から本体４の遠位端まで延びる細長い第一の区画１０を含む。第一の区画１０は、約３２重量パーセントのグリセリン含有量および約６８重量パーセントのニコチン含有量を有する本発明による液体ニコチン製剤の１８マイクロリットルで含浸された第一の担体材料１２を含むニコチン供与源を含有する。液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比は、約２．１である。
カートリッジ２は、本体４の近位端から本体４の遠位端まで延びる細長い第二の区画１４を備える。第二の区画１４は、約１８マイクロリットルの乳酸で含浸された第二の担体材料１６を含む、乳酸供与源を含有する。
第一の区画１０および第二の区画１４は、平行に配設されている。
カートリッジ２は、第一の区画１０および第二の区画１４を加熱するように構成された発熱体を受容するためのくぼみ１８をさらに備える。くぼみ１８は、第一の区画１０と第二の区画１４との間に位置し、本体４の近位端から本体４の遠位端まで延びる。くぼみ１８は、実質的にスタジアム形状の横断断面を有し、約６．３ミリメートルの幅と、約１ミリメートルの高さとを有する。
遠位端キャップ６は、間隙を介した３つの開口部の列を含む第一の空気吸込み口２０と、間隙を介した５つの開口部の列を含む第二の空気吸込み口２２とを含む。第一の空気吸込み口２０と第二の空気吸込み口２２とを形成する開口部の各々は、実質的に円形の横断断面を有し、約０．３ミリメートルの直径を有する。
遠位端キャップ６は、第一の空気吸込み口２０と第二の空気吸込み口２２との間に位置する第三の入口２４をさらに含む。第三の入口２４は、実質的にスタジアム形状の横断断面を有し、約６．３ミリメートルの幅と、約１ミリメートルの高さとを有する。
近位端キャップ８は、間隙を介した３つの開口部の列を含む第一の空気出口２６と、間隙を介した５つの開口部の列を含む第二の空気出口２８とを含む。第一の空気出口２６と第二の空気出口２８とを形成する開口部の各々は、実質的に円形の横断断面を有し、約０．３ミリメートルの直径を有する。
図１に示すように、カートリッジ２を形成するために、第一の空気出口２６が第一の区画１０と整列し、第二の空気出口２８が第二の区画１４と整列するように、近位端キャップ８が本体４の近位端に挿入される。
液体ニコチン製剤で含浸された第一の担体材料１２は第一の区画１０に挿入され、乳酸で含浸された第二の担体材料１６は第二の区画１４に挿入される。
遠位端キャップ６は、次いで、第一の空気吸込み口２０が第一の区画１０と整列し、第二の空気吸込み口２２が第二の区画１４と整列し、および第三の入口２４がくぼみ１８と整列するように、本体４の遠位端に挿入される。
第一の区画１０および第二の区画１４は、実質的に同一の形状およびサイズである。第一の区画１０および第二の区画１４は、実質的に長方形の横断断面を有し、約１１ミリメートルの長さと、約４．３ミリメートルの幅と、約１ミリメートルの高さとを有する。
第一の担体材料１２および第二の担体材料１６は、ＰＥＴ／ＰＢＴの不織布シートを含み、また実質的に同一の形状およびサイズである。第一の担体材料１２および第二の担体材料１６の形状およびサイズは、それぞれ、カートリッジ２の第一の区画１０および第二の区画１４の形状およびサイズと同様である。
第一の空気吸込み口２０は、第一の気流が、第一の空気吸込み口２０を通してカートリッジ２に入り、第一の区画１０を通って、第一の空気出口２６を通してカートリッジ２から外へ出ることができるように、第一の空気出口２６と流体連通している。第二の空気吸込み口２２は、第二の気流が、第二の空気吸込み口２２を通してカートリッジ２に入り、第二の区画１４を通って、第二の空気出口２８を通してカートリッジ２から外へ出ることができるように、第二の空気出口２８と流体連通している。
カートリッジ２を初めて使用する前に、第一の空気吸込み口２０および第二の空気吸込み口２２は、遠位端キャップ６の外部面に貼り付けられた取り外し可能な剥ぎ取り式シールまたは貫通可能なシール（図示せず）で封止されうる。同様に、カートリッジ２を初めて使用する前に、第一の空気出口２６および第二の空気出口２８は、近位端キャップ８の外部面に貼り付けられた取り外し可能な剥ぎ取り式シールまたは貫通可能なシール（図示せず）で封止されうる。
図２は、ニコチン乳酸塩粒子を含むエアロゾルを発生させるための、本発明の実施形態によるエアロゾル発生システム２００の概略図を示す。
エアロゾル発生システムは、エアロゾル発生装置２０２と、図１に示す本発明の実施形態によるカートリッジ２と、マウスピース２０４とを備える。
エアロゾル発生装置２０２は、カートリッジ２を受容するように構成された装置くぼみ２０８を画定するハウジング２０６と、カートリッジ２の第一の区画１０および第二の区画１４の両方を加熱するように構成された発熱体（図示せず）とを備える。
発熱体は単一の細長い電気発熱体であってもよい。発熱体は、エアロゾル発生装置２０２の装置くぼみ２０８内に位置付けられ、装置くぼみ２０８の長軸方向軸に沿って延びる。エアロゾル発生装置２０２は、電源と、電源から発熱体への電力供給を制御するためのコントローラ（図示せず）とをさらに備える。
カートリッジ２がエアロゾル発生装置２０２の装置くぼみ２０８に挿入される際に、発熱体はカートリッジ２の遠位端キャップ１０６の第三の入口２４を通過して、カートリッジ２の第一の区画１０と第二の区画１４の間に位置するくぼみ１８に受容される。使用中に、エアロゾル発生装置２０２のコントローラは、エアロゾル発生装置２０２の電源から発熱体への電力供給を制御し、カートリッジ２の第一の区画１０および第二の区画１４を約１１５℃と実質的に同一の温度に加熱する。
カートリッジ２がエアロゾル発生装置２０２の装置くぼみ２０８に挿入されると、マウスピース２０４の遠位端がエアロゾル発生装置２０２のハウジング２０６の近位端に接続される。
使用時に、ユーザーがマウスピース２０４の近位端で吸い込み、カートリッジ２の第一の区画１０を通る第一の気流と、カートリッジ２の第二の区画１４を通る第二の気流とを引き出す。第一の気流がカートリッジ２の第一の区画１０を通って引き出される際に、ニコチンおよびグリセリン蒸気が第一の担体材料１２から第一の気流の中に放出される。第二の気流がカートリッジ２の第二の区画１４を通って引き出される際に、乳酸蒸気が第二の担体材料１６から第二の気流の中に放出される。
第一の気流中のニコチン蒸気および第二の気流中の乳酸蒸気が、マウスピース２０４の気相で相互に反応して、ニコチン乳酸塩粒子のエアロゾルを形成し、これがマウスピース２０４の近位端を通してユーザーに送達される。上述のように、エアロゾルの感覚的えぐみは、エアロゾル内のグリセリンの存在によって、ユーザーによってより低いと知覚される。
代替的実施形態（図示せず）において、マウスピース２０４の遠位端は、エアロゾル発生装置２０２のハウジング２０６の近位端ではなく、カートリッジ２の近位端に係合するように構成されうる。
図２に示す発明によるエアロゾル発生システムでは、エアロゾル発生装置２０２は装置くぼみ２０８内に発熱体を備え、カートリッジ２は発熱体を受容するためのくぼみ１８を備える。代替的実施形態（図示せず）において、第一の区画および第二の区画を加熱するように構成された発熱体を受容するためのくぼみではなく、カートリッジは第一の区画と第二の区画の間に位置する発熱体を備えうる。この代替的実施形態では、エアロゾル発生装置は、カートリッジの遠位端にある発熱体の一つ以上の接続点によって、カートリッジの発熱体に電力を供給するように構成されてもよい。
図２に示す発明によるエアロゾル発生システムでは、エアロゾル発生装置２０２は装置くぼみ２０８内に電気発熱体を備え、カートリッジ２は発熱体を受容するためのくぼみ１８を備える。代替的実施形態（図示せず）では、エアロゾル発生装置２０２は装置くぼみ２０８を囲む誘導発熱体を備えてもよく、カートリッジ２はくぼみ１８内に位置付けられたサセプタを備えてもよい。この代替的実施形態では、使用中に、エアロゾル発生装置２０２のコントローラは、エアロゾル発生装置２０２の電源から誘導発熱体への電力供給を制御し、カートリッジ２のくぼみ１８内のサセプタを加熱する。一旦加熱されると、サセプタは、カートリッジ２の第一の区画１０および第二の区画１４を加熱する。
実施例
図３Ａ～図３Ｃは、本発明によるエアロゾル発生システムおよび本発明によらない比較上のエアロゾル発生システムによって発生されたエアロゾルの、５ミクロン未満の粒子サイズを有する液滴の体積パーセント（図３Ａ）、透過率（図３Ｂ）、および吸煙１回あたりに送達されるニコチンの平均量を示す。
図３Ａ～図３Ｃは、本発明によるエアロゾル発生システムおよび本発明によらない比較上のエアロゾル発生システムによって発生されたエアロゾルの、５ミクロン未満の粒子サイズを有する液滴の体積パーセント（図３Ａ）、透過率（図３Ｂ）、および吸煙１回あたりに送達されるニコチンの平均量を示す。
本発明によるエアロゾル発生システムは、ニコチン供与源を含有する第一の区画であって、ニコチン供与源が、５マイクロリットル（６．３ミリグラム）のグリセリンおよび１３マイクロリットル（１３．１３ミリグラム）のニコチンを含む本発明による液体ニコチン製剤の１８マイクロリットルで含浸された第一の担体材料を含む、第一の区画と、酸供与源を含有する第二の区画であって、酸供与源が、１８マイクロリットルの乳酸で含浸された第二の担体材料を含む、第二の区画とを備える本発明によるカートリッジを備える。
本発明による比較上のエアロゾル発生システムは、ニコチン供与源を含有する第一の区画であって、ニコチン供与源が、１３マイクロリットル（１３．１３ミリグラム）のニコチンで含浸された第一の担体材料を含む、第一の区画と、酸供与源を含有する第二の区画であって、酸供与源が、１８マイクロリットルの乳酸で含浸された第二の担体材料を含む、第二の区画とを備える本発明によるカートリッジを備える。
本発明によるエアロゾル発生システムの全ての特徴および本発明による比較上のエアロゾル発生システムは、ニコチン供与源の液体ニコチン製剤を除いて同一である。
カナダ保健省（Ｈｅａｌｔｈ Ｃａｎａｄａ）喫煙方法（５５ミリリットルの吸煙量および３０秒の吸煙間隔において各２秒間の吸煙を１２回）により、エアロゾル発生システムによって発生されたエアロゾルを収集し、５ミクロン未満の粒子サイズを有する液滴の体積パーセント（図３Ａ）、透過率（図３Ｂ）および吸煙あたりに送達されたニコチンの平均量が標準技術を使用して測定された。試験中、エアロゾル発生システムのカートリッジは、定常状態温度１１５℃を提供するように制御された発熱体によって加熱される。定常状態温度に達することを可能にするために、吸煙の開始前に１分の予熱期間が実行される。
図３Ａ～図３Ｃに示す結果は、４つの試験の平均である。図３Ａ～３Ｃでは、本発明によるエアロゾル発生システムの結果は左側のバーによって示され、本発明によらない比較上のエアロゾル発生システムの結果は右側のバーによって示されている。
本発明によるエアロゾル発生システムによって発生されたエアロゾル、および本発明によらないエアロゾル発生システムによって発生されたエアロゾルの知覚される感覚的えぐみも評価されている。
本発明によるエアロゾル発生システムによって発生されたエアロゾルの感覚的えぐみは、有利なことに、本発明によらないエアロゾル発生システムによって発生されたエアロゾルの感覚的えぐみよりも低いと知覚される。
図３Ａおよび３Ｂに示されるように、本発明によるエアロゾル発生システムによって発生されたエアロゾルの、５ミクロン未満の粒子サイズを有する液滴のパーセント（図３Ａ）および透過率（吸煙１回あたりの液滴総数の尺度）（図３Ｂ）は、本発明によらないエアロゾル発生システムによって発生されたエアロゾルと同一である。
図３Ｃに示すように、本発明によるエアロゾル発生システムによって発生されたエアロゾルの吸煙１回あたりのニコチン送達は、本発明によらないエアロゾル発生システムによって発生されたエアロゾルのものよりも、有利なことに高い。
Claims (14)
- エアロゾル発生システムで使用するためのカートリッジであって、前記カートリッジが液体ニコチン製剤を含むニコチン供与源を含有し、前記液体ニコチン製剤が、グリセリンとニコチンとを含み、前記液体ニコチン製剤の前記グリセリン含有量が少なくとも１０重量パーセントであり、前記液体ニコチン製剤の前記ニコチン含有量が６０重量パーセント～９０重量パーセントであり、前記液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比が３：２～９：１である、カートリッジ。
- 前記液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比が少なくとも９：５である、請求項１に記載のカートリッジ。
- 前記液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比が８：１以下である、請求項１または２に記載のカートリッジ。
- 前記液体ニコチン製剤中のニコチンとグリセリンの重量比が２：１～４：１である、請求項１～３のいずれか一項に記載のカートリッジ。
- 前記液体ニコチン製剤の前記グリセリン含有量が１０重量パーセント～３０重量パーセントである、請求項１～４のいずれか一項に記載のカートリッジ。
- 前記液体ニコチン製剤の前記ニコチン含有量が少なくとも７０重量パーセントである、請求項１～５のいずれか一項に記載のカートリッジ。
- 前記液体ニコチン製剤の前記組み合わされたグリセリン含有量およびニコチン含有量が少なくとも９５重量パーセントである、請求項１～６のいずれか一項に記載のカートリッジ。
- 前記液体ニコチン製剤が一つ以上の風味剤を含む、請求項１～７のいずれか一項に記載のカートリッジ。
- 前記ニコチン供与源が、前記液体ニコチン製剤で含浸された第一の担体材料を含む、請求項１～８のいずれか一項に記載のカートリッジ。
- 前記第一の担体材料が、１０マイクロリットル～２５マイクロリットルの前記液体ニコチン製剤で含浸されている、請求項９に記載のカートリッジ。
- 酸供与源をさらに含む、請求項１～１０のいずれか一項に記載のカートリッジ。
- 前記酸供与源が、酸で含浸された第二の担体材料を含む、請求項１１に記載のカートリッジ。
- 前記第二の担体材料が、１０マイクロリットル～２５マイクロリットルの酸で含浸されている、請求項１２に記載のカートリッジ。
- 請求項１～１３のいずれか一項に記載のカートリッジと、
エアロゾル発生装置であって、
前記カートリッジの少なくとも一部分を受容するように構成された装置くぼみを画定するハウジング、および
前記カートリッジを加熱するための発熱体を備える、エアロゾル発生装置と、を備えるエアロゾル発生システム。
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