JPH10500603A - 調剤装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 使用に際して逆の極性の細分物が生成され、生成後実質的に混合されて、残存電荷を有する細分物が生じるように配置された少なくとも２個の電気流体力学的細分手段からなる液体細分装置。

Description

【発明の詳細な説明】 調剤装置 本発明は、液体を細分するための調剤装置およびかかる装置の、詳細には医療 における使用に関する。 知られている鼻用スプレーは一般的には機械的手段により液滴スプレーを作る 。そのようにして作られたスプレーは広範囲の直径を有する液滴を含んでおり、 そのことは標的に対する正確さを減じ、それゆえ用量の正確さを減じる。さらに 、スプレーの不均一な性質は医薬のおびただしい浪費にもなりうる。 静電気的（より正確には「電気流体力学的」という）手段によって細分された 液滴のスプレーを作る調剤装置が知られている。かかる装置における液滴スプレ ーは、スプレーヘッドまたはスプレーエッジに存在する液体に電場を与えること により生成される。電場の電位は、スプレーヘッドから液滴が細分されるに十分 なものである。生成した液滴は荷電しており、かくして、相互反発によって凝集 が防止される。 今回、我々は、電気流体力学的スプレー法を用いて、効果的かつ非常に調節し やすい方法で、荷電均一分散液滴スプレーを、詳細には、医薬スプレーを、上部 気道に、詳細には、鼻粘膜に送達することができるということを見いだした。 さらに、我々は、上部気道におけるスプレーの最適標的化のためには、電気流 体力学的細分装置により作られた液滴スプレーから電荷を部分的に除去すること が望ましいということを見いだした。現在まで、電荷除去に用いられる主要な方 法は、鋭利または先鋭なエッジを有していてスプレーヘッドの下流に位置する放 電用電極の使用を必要としている。この放電用電極は、細分されたスプレーにあ るのと等しい強度の逆の電荷を有する荷電したイオン雲を周囲の空気から作る。 使用に際して、イオン雲は液体スプレーに引き寄せられ、これと衝突し、そのこ とにより液体スプレーを放電させ、あるいは部分的に放電させる。 欧州特許第０２３４８４２号には、荷電液滴のスプレーがかかる放電用電極に よって放電される電気流体力学的吸入器が開示されている。液滴は放電されて気 道への付着が容易となるが、さもなくば荷電液滴は使用者の口や喉に付着するで あろう。 鋭利な放電用電極の使用に伴う特別な問題は、放電用電極からの非常に運動性 のあるイオン雲がしばしば液体スプレーの細分を妨害するということである。Ｅ Ｐ０２３４８４２の吸入装置は、スプレーヘッド近傍におかれた中性シールド電 極を用いることによってスプレーヘッドにおけるイオン雲の影響を改善しようと するものである。さらに、液体スプレーの部分的放電、特に、スプレー雲を越え た電荷の不均一性に対するコントロールのレベルは、ゼロと元の最大値との間の 広範なリミットの範囲内で変化する傾向がある。 本発明は、液体スプレーの細分効率に影響することなく十分にコントロールさ れたやり方で荷電スプレーを部分的に放電させることのできる装置を提供する。 したがって、上部気道に分注するための液体を細分する装置であって、使用に 際して逆の極性の細分物が生成され、生成後実質的に混合されて、残存電荷を有 する細分物を生じるように配置された少なくとも２個の電気流体力学的細分手段 からなる装置が提供される。 電気流体力学的細分手段は慣用的な電気流体力学的細分手段であってもよく、 例えば、上記特許明細書に記載されたものであってもよい。 適当には、各細分手段は、一般的には表面またはエッジである細分部位であっ て、そこから液体細分物が生成される部位からなる。 好ましい細分表面またはエッジは、薄手の毛細管、ノズルまたは２枚の板によ り確定されるスロットによって提供される。しかしながら、上記特許明細書に記 載されたすべての細分表面またはエッジを上部気道への投与に適用することがで きる。 一般的には、装置は偶数個の細分手段からなるが、このことは必須ではなく、 キーファクターは、少なくとも２個の細分手段が逆の極性の細分物を生じ、生成 された細分物が実質的に混合されるように配置されることである。 適当には、該装置は２、４または６個の細分手段からなるが、必要ならばより 多数の手段を用いてもよい。装置の一例は、２個の細分手段を有するものである 。装置の一例は６個の細分手段を有するものである。 適当には、各細分手段は、液体を細分部位に供給するための手段からなる。 液体を細分部位に供給するための適当な手段は、機械的、電気的またはポンプ のごとき電力による手段を包含し、それらは必要な流速の液体を細分部位に供給 することができるものである。 本発明細分手段を、広範な流速とともに使用することができるが、一般的には 、１秒間に０.１ないし５００μｌ、例えば、１秒間に０.５ないし５μｌの範囲 、特に、吸入投与には１秒間に１０ないし２００μｌの範囲の流速で作動する。 液体の供給に適する手段は、シリンジポンプまたはＥＰ００２９３０１記載の ような電力によるポンプを包含する。 一般的には、細分手段は細分部位、液体を細分部位に供給するための手段およ び使用に際して液体を細分するに十分な電位にまで細分部位を帯電させるための 手段からなる。 したがって、本発明の１の特別な態様において、上部気道に分注するための液 体細分装置であって、それぞれが細分部位、液体を細分部位に供給するための手 段および使用に際して液体を細分するに十分な電位にまで細分部位を帯電させる ための手段からなる少なくとも２個の電気流体力学的細分手段よりなり、使用に 際して逆の極性の細分物が生成され、次いで実質的に混合されて、残存電荷を有 する細分物を生じるように該細分手段が配置されている装置が提供される。 適当には、各細分手段は、液体を細分するに十分な電位にまで該細分部位を帯 電させるための手段からなり、通常は、該電位は１〜２０キロボルトのオーダー である。 表面またはエッジのごとき該細分部位を帯電させるための手段は、適当な出力 を有するすべての慣用的な高圧発電機によって提供されてもよく、１の特定の慣 用的な発電機は圧電式発電機である。 発電機用圧電材料を、チタン酸バリウムまたはｐｖｄｆポリマーのごときいく つかのタイプから選択することができ、それらは圧縮されると有意な高圧電荷の 移動を生じる。材料および容量を選択して、作動した場合のポンピングおよび／ または霧化の程度をコントロールする。 圧電式発電機が締め付けられる時に、そして再び圧電式発電機が圧力から解放 される時に（逆の極性）、使用のために必要な電圧が提供される。 混合細分物上の残存電荷は正電荷であっても負電荷であってもよく、もちろん 、混合前の細分物上の正または負の電荷よりも少ない。細分物が上部気道を最適 に標的化するように混合細分物上の残存電荷を配置する。 混合細分物上の残存電荷をいずれかの装置のために固定してもよく、あるいは 配置が、混合細分物上の正味の残存電荷がコントロールされたやり方で調節され うるようなものであってもよい。かくして、本発明装置は、所望により、混合前 にいずれかの細分手段から生成される細分物上の電荷を調節するための手段から なっていてもよい。 種々の方法、例えば、帯電手段を調節して種々の電圧出力を提供するための手 段および／または液体を細分部位に供給するための手段を調節して細分部位への 液体の流速を変化させる手段を装備することにより、細分物上の電荷の調節に適 した手段を提供してもよい。 生成した細分物の混合を可能にする細分手段の適当な配置は、細分物が実質的 に混合しうるように細分部位が相対配置されているすべての配置を包含する。好 ましくは、細分生成物が混合ゾーンに収斂するように細分手段を配置する。例え ば、装置が２個の細分手段からなる場合には、それらに互いに角度をつけて混合 ゾーンに収斂する細分物を生じるようにしてもよい。あるいは装置が３個または それ以上の細分手段からなる場合には、細分物が混合ゾーンに容易に収斂するよ うに方向づけられるように細分手段を配置してもよい。別法として、生成した細 分物の相互吸引が十分なために実質的な混合が起こるように細分手段の相対位置 を配置してもよく、例えば、細分手段を互いに平行としてもよい。 液体供給手段が１種またはそれ以上の本発明細分手段に供給するものであって もよいと考えられる。 別法として、液体供給手段が１個の細分手段だけに供給するものであってもよ い。 異なる液体から細分されたスプレーを必要により混合してもよいということが 本発明の１態様であると、上記より理解されるであろう。かかる液体は、混合に より新たな生成物を生じることができ、あるいはそれらはそのようにされうる成 分からなっていてもよい。迅速な化学反応をする反応性成分である２種の液体を 混合するために該装置を用いてもよい。それぞれの場合、混合された液滴をその 後スプレーとして適用してもよく、２つの逆の電荷を用いて液体を合体させた後 に残存している液滴の質量に対する電荷の一定の割合が得られる。 同様に、互いに適合せず、それゆえ使用時に有利には混合されない成分を混合 するために本発明装置を用いてもよい。 分注器の細分手段を配置して上部気道を標的とするのに適した直径範囲の液滴 を得るのであるが、一般的には、直径１０ないし５００ミクロンの範囲、例えば 、１０ないし２００ミクロンの範囲、特に１０ないし２５ミクロンの範囲である 。 一定の液体については、通常の実験手順により適用電圧および液体流速を変化 させることにより液滴直径をコントロールすることができる。１ないし５００セ ンチポアズの範囲内の粘度および１０²〜１０⁸オームｍの範囲の抵抗を有する液 体を、本発明装置により細分することができる。 該装置による送達に適した医薬は、鼻粘膜の疾病を包含する上部気道の疾病、 詳細には、枯れ草熱に関連する上部気道のうっ血および疾病の治療に用いるもの を包含する。また、該デバイスによる送達に適する医薬は、喉の痛みの治療に用 いられるものを包含する。 特別な医薬は、オキシメタゾリン、キシロメタゾリン、フェニレフリン、プロ ピルヘキサドリン、ネファゾリンならびにテトラヒドロゾリン、そして塩酸塩の ようなそれらの適当な塩、ならびにそれらの処方のごとき鼻のうっ血除去剤を包 含する。 本明細書の用語「細分物」は、液滴スプレーを包含する。 本明細書の用語「医薬」は、適当な薬品、医薬品および獣医用薬品を包含する 。 本明細書に用いる場合、さらに詳細に定義しない場合は、「上部気道への投与 」 は、詳細には鼻粘膜への投与を包含する。 本発明装置に使用する液体医薬処方を、米国薬局方、欧州薬局方第２版、マー チンデイル（Martindale）のジ・エキストラ・ファーマコポエイア（The Extra Pharmacopoeia）第２９版（ファーマシューティカル・プレス（Pharmaseutical Press））、および獣医薬局方（Veterinary Pharmacopoeia）に開示されている ような慣用的手順によって処方してもよい。 さて、添付図面を参照して実施例によって本発明を説明する。 図１〜４は、本発明装置の細分部位の例を説明する。 図５は、本発明装置の多ノズル細分部位を説明する平面図である。 図６は、本発明装置の帯電手段の例を説明する図解である。 図７および７ａは、それぞれ、本発明装置の例を説明する図解である。 細分部位 図１は、薄手の壁の毛細管（１）を示し、該毛細管は導体または半導体材料で できており、直接的に、あるいは液体を介して高圧直流源に電気的に接続されて いてもよい。単一ジェット（３）は液体の突端（２）から生じ、それらはともに 、自然に、あるいは液体の電圧ならびに流速によって形成される。 図２は、低流速かつ低電圧において用いられる同様のチューブ（１）を示し、 電圧および流速は、薄手の壁のチューブ（１）の末端領域から出る多数の突端（ ２）およびジェット（３）を生じるように調節される。 図３は、図１および図２に示すものよりも大きな直径を有していてもよい導体 または半導体筒（１）を示す。このノズルは内部構造（４）を有し、それは外側 のチューブ（１）と同軸である。 図４は、高圧直流サプライに電気的に接続された導体または半導体エッジを有 する２枚の平行板（２）の間に形成されたスロットノズルを示し、スプレーにさ れるべき液体のタイプに応じて供給電圧および液体流量が適当に調節される場合 に、そこから液体が出て、突端およびジェットを形成する。一定のジェット（か くして液滴）のサイズ、ならびに一定の液体を得るために、このノズルを単一突 端およびジェットに使用するよりも高い流速として用いることができる。 図５は、中央でスプレーを混合する、円形パターンに配置された６個のノズル （１）の配列の一例を示す。 帯電手段 この一例は圧電式発電機である。図６は、引き金型のレバー（８）により作動 するカム（７）によって容易に締め付けることのできる一対の圧電セラミック製 発電機（５）（６）を示す。全体構造を強度のあるスチール製フレーム（９）に 入れてもよく、圧電ペアーを位置調節ネジ（１０）によって固く保持してもよい 。電圧ターミナル（１１）は、ポンプおよびノズルへの接続のための２個の作動 可能な電極であり、ターミナル（１２）はスチール製フレームに接地されている 。 レバー（８）を内側に引くと、２個のセラミック製発電機（５）および（６） はその平面上の端にある電極（１１）に高電圧を発生させ、該高電圧を用いて界 面動電ポンプおよびノズルの両方を活性化することができる。 長さ約１.０ｃｍ、表面積約１.０平方センチの、例えばチタン酸バリウムセラ ミックからの典型的な電荷量は、１回の圧縮につき、正または負いずれかの極性 で１.０または２.０マイクロクーロンであろう。圧縮圧力を解除すると、同様の 電荷が逆方向に流れるであろう。典型的な電圧は、例えば５０００ないし１００ ００ボルトであろう。かくして、ポンピングおよび霧化の両方を、一対の圧電式 発電機を手動で操作することにより、適当な電圧、例えば５０００ボルトおよび 十分な電流、例えば１秒あたり２.０マイクロクーロン（２.０マイクロアンペア ）にて行うことができる。 圧電材料を、チタン酸バリウムまたはｐｖｄｆポリマーのごときいくつかのタ イプから選択することができ、それらは圧縮されると有意な高圧電荷の移動を生 じる。材料および容量を選択して、作動した場合のポンピングおよび／または霧 化の程度をコントロールする。圧電材料が締め付けられる場合、そして再び圧電 材料から圧力を解除する場合（逆の極性となる）に、液体流れ誘導、およびノズ ル霧化が起こるであろう。締め付けられた場合に、そして解放された場合に、流 速または液滴サイズを変化させることなくポンプおよびノズルが作動するように 装置を配置する。加圧および圧力の解除により生じる２つの作動モードにおいて 、極性のみが変化（逆転）する。このことにより、加圧および圧力の解除を行っ ている間は、一定の流れおよび液滴生成が維持され、さらに、種（species）の 混合および／またはスプレーの質量に対する電荷の割合の調節が維持される。 いくつかの形態の電気的ポンプは極性に感受性であり、その結果、図７に示す ような高電圧の圧電式電源を用いる場合には、例えば、図７ａに示す単純なダイ オード整流器を用いることにより一方向の電流系を形成することが必要であろう 。また、図７ａは、必要な場合に、接続ライン中およびその間の簡単にダイオー ドを挿入することにより、いかにしてノズルの極性を維持するのかを示す。かく して、図７ａは、ポンプおよびノズルの一対の圧電式発電機への配線手段を示す ものであり、そのようにすれば、ジェジェレーターに対する締め付けおよび解放 サイクルを行っている間じゅう、ポンプおよびノズルの極性が一定に保たれる。 本発明分注器の図解を図７にも示し、それは、例えば重力によって２個の各リ ザーバー（２０）中の液体を導管（例えば、ポリエチレンチューブ配管（２１） ）中に流して、２個の界面動電ポンプ（２２）中に至らしめる、本発明分注器を 示す。次いで、２個の圧電式発電機（２３）を締め付けて、高電圧電荷を圧電材 料の２面に誘導する。ワイヤー状導体により圧電材料に電気的に接続されたポン プ（２２）の電極上にこれらの高電圧が現れる。 同時に、これらの高電圧は２個の導体または半導体毛細管ノズル（２４）に現 れるであろう。かくして、２種の液体は２個のノズルに到達し、液体は、逆の極 性の電荷を伴った細分液滴としてノズルから現れるであろう。次いで、電場の力 によって液滴は互いに吸引し合い、激しく混合して上部気道に与えられる荷電液 滴スプレーを生じる傾向があろう。 ２種の液滴流れのそれぞれの液滴電荷量を独立して調節して、いくつかの手段 のうちの１つまたはそれ以上によって上部気道を標的とするための最適残存量を 得てもよい。２個の圧電材料のサイズ、形態、および／または材料を決定して異 なる値の電圧および電荷を得てもよい。２個の界面動電ポンプを適当に設計する ことにより、あるいは２個のポンプに与える圧電電圧を違えることにより、２種 の液体の流速を調節してもよく、このようにして一定の電圧およびノズル設計に 応じて液滴電荷に直接影響を与えてもよい。さらに、２種の液体の処方により、 特に、液体の電気抵抗の調節により、２種の液体の液滴サイズおよび電荷を独立 して調節してもよい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．上部気道に投与する細分物を調剤するのに用いる液体細分装置であって、 使用に際して逆の極性の細分物が生成され、生成後実質的に混合されて、残存電 荷を有する細分物が生じるように配置された少なくとも２個の電気流体力学的細 分手段からなる装置。 ２．混合細分物上の残存電荷が正電荷または負電荷のいずれかであり、上部気 道を最適に標的とするように配置される請求項１記載の装置。 ３．混合細分物上の残存電荷がいずれかの装置のために固定される請求項１ま たは請求項２に記載の装置。 ４．混合前にいずれかの細分手段から生成された細分物上の電荷を調節して混 合細分物上の残存電荷をコントロールされたやり方で調節する手段からなる、請 求項１ないし３のいずれか１項に記載の装置。 ５．細分物上の電荷を調節する手段が、電圧出力を調節する手段によって、お よび／または細分部位への液体の流速を調節する手段によって提供される、請求 項４記載の装置。 ６．偶数個の細分部位からなる請求項１ないし５のいずれか１項に記載の装置 。 ７．該細分部位を帯電させる手段が圧電式発電機である請求項１ないし６のい ずれか１項に記載の装置。 ８．液体が、鼻粘膜疾患、詳細には、枯れ草熱に関連した上部気道疾患の治療 用、および喉の痛みの治療用の医薬からなる請求項１ないし７のいずれか１項に 記載の装置。 ９．医薬が、オキシメタゾリン、キシロメタゾリン、フェニレフリン、プロピ ルヘキサドリン、ネファゾリンならびにテトラヒドロゾリン、およびそれらの適 当な塩のごとき鼻のうっ血除去剤からなる請求項８記載の装置。