APARATO Y PROCEDIMIENTOS DE DISPENSACION Y DETECCION DE POLVO.

Aparato (10) de dispensación y de detección de polvo, que comprende:

una estructura (24) de soporte de bandeja para alojar una bandeja (22) de cartuchos que contiene cartuchos (20); un conjunto (30) de dispensación de polvo que incluye módulos (54) de dispensación de polvo para dispensar polvo en cartuchos respectivos de un lote de cartuchos de la bandeja de cartuchos; un sistema (32) de transporte de polvo para suministrar polvo a los módulos de dispensación de polvo; un módulo (34) de detección que incluye una pluralidad de células (114) de detección para detectar estados de llenado respectivos de cada uno de los cartuchos del lote de cartuchos, en el que las células de detección están configuradas para detectar de manera individual el estado de llenado de cada uno de los cartuchos durante la dispensación del polvo; y un sistema de control para controlar los módulos de dispensación de polvo como respuesta a los estados de llenado detectados respectivos de cada uno de los cartuchos del lote de cartuchos, de manera que la dispensación del polvo puede terminarse cuando se haya dispensado una cantidad de polvo deseada en cada cartucho

Aparato y procedimientos de dispensación y detección de polvo.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a procedimientos y a un aparato para dispensar y detectar polvo y, más en particular, a procedimientos y a un aparato para dispensar cantidades de polvo controladas de manera precisa en múltiples cartuchos y para detectar de manera individual el estado de llenado de cada uno de los cartuchos. Un procedimiento y aparato de este tipo se conoce a partir del documento US 4127054. El polvo puede contener un medicamento y los cartuchos pueden usarse en un inhalador. Sin embargo, la invención no está limitada a esta aplicación.

Antecedentes de la invención

Se ha propuesto suministrar determinados tipos de medicamentos a pacientes mediante la inhalación de polvo como un mecanismo de suministro. Un ejemplo particular utiliza micropartículas de diketopiperazina conocidas como micropartículas de Technosphere®. Las partículas de Technosphere presentan una estructura de superficie de plaqueta y pueden cargarse con un medicamento. Véanse, por ejemplo, la patente estadounidense número 5.352.461, concedida el 4 de octubre de 1994 a Feldstein y col.; la patente estadounidense número 5.503.852, concedida el 2 de abril de 1996 a Steiner y col.; la patente estadounidense número 6.071.497, concedida el 6 de junio de 2000 a Steiner y col.; la patente estadounidense número 6.428.771, concedida el 6 de agosto de 2002 a Steiner y col.; la patente estadounidense número 6.444.226, concedida el 3 de septiembre de 2002 a Steiner y col.; y la patente estadounidense número 6.652.885, concedida el 25 de noviembre de 2003 a Steiner y col. Un uso de estas micropartículas es el suministro de insulina mediante inhalación. Un inhalador que presenta un cartucho o cápsula reemplazable que contiene el polvo del medicamento se utiliza para el suministro de medicamentos.

La administración de medicamentos por inhalación requiere normalmente una cantidad muy pequeña de polvo en el cartucho del inhalador. A modo de ejemplo, la aplicación de insulina utilizando partículas de Technosphere puede requerir una dosis tan pequeña como 10 miligramos de polvo. Además, la dosis del medicamento debe ser bastante precisa. Una dosis inferior a la especificada puede no tener el efecto terapéutico deseado, mientras que una dosis mayor que la especificada puede tener un efecto negativo sobre el paciente. Además, aunque las micropartículas de Technosphere son altamente efectivas para el suministro de medicamentos por inhalación, su estructura de superficie de plaqueta hace que el polvo de Technosphere sea cohesivo y algo difícil de manipular.

En la comercialización del suministro de medicamentos por inhalación debe producirse de manera eficaz y económica un elevado número de cartuchos que contienen el medicamento. En cada cartucho debe suministrarse una dosis precisa de polvo y la dosis de medicamento debe verificarse en cada cartucho. Las técnicas y los equipos de fabricación deben tener una alta capacidad de producción para satisfacer la demanda y deben poder manipular polvo que sea cohesivo y que, por lo tanto, no fluya libremente. Las técnicas y los equipos de fabricación actuales no han resultado ser adecuados para satisfacer estas demandas.

Por consiguiente, se necesitan procedimientos y aparatos novedosos para detectar y dispensar el polvo.

Resumen de la invención

Se proporcionan sistemas y procedimientos para dispensar simultáneamente dosis de polvo controladas de manera precisa en múltiples cartuchos. El polvo puede contener un medicamento y los cartuchos pueden utilizarse en inhaladores. El estado de llenado de cada cartucho, normalmente el peso del polvo, se detecta durante el llenado, y los módulos de dispensación de polvo se controlan de manera individual como respuesta al peso detectado para garantizar una dosis precisa. El sistema funciona a gran velocidad y puede ser muy compacto para permitir la realización de operaciones de llenado con unos requisitos mínimos de espacio.

Según un primer aspecto de la invención, un aparato de dispensación y de detección de polvo comprende una estructura de soporte de bandeja para alojar una bandeja de cartuchos que contiene cartuchos, un conjunto de dispensación de polvo que incluye módulos de dispensación de polvo para dispensar polvo en cartuchos respectivos de un lote de cartuchos de la bandeja de cartuchos, un sistema de transporte de polvo para suministrar polvo a los módulos de dispensación de polvo, un módulo de detección que incluye células de detección para detectar estados de llenado respectivos de cada uno de los cartuchos del lote de cartuchos, en el que las células de detección están configuradas para detectar de manera individual el estado de llenado de cada uno de los cartuchos durante la dispensación del polvo, y un sistema de control para controlar los módulos de dispensación de polvo como respuesta a los estados de llenado detectados respectivos de cada uno de los cartuchos del lote de cartuchos, de manera que la dispensación de polvo puede terminar cuando se haya dispensado una cantidad de polvo deseada en cada cartucho.

Los módulos de dispensación de polvo, el sistema de transporte de polvo y las células de detección pueden configurarse para dispensar concurrentemente el polvo en el lote de cartuchos y para detectar concurrentemente el estado de llenado de cada uno de los cartuchos del lote de cartuchos. Las células de detección pueden comprender células de detección de peso. La bandeja de cartuchos puede configurarse para soportar los cartuchos en una matriz bidimensional de filas y columnas.

El sistema de transporte de polvo puede incluir un conjunto soplador para desplazar un gas de transporte, un aireador de polvo para suministrar polvo al conjunto de dispensación de polvo y un conjunto de tolva para suministrar polvo al aireador de polvo. El sistema de transporte de polvo puede incluir además un colector que acopla el gas de transporte desde el conjunto de dispensación de polvo hasta el conjunto soplador para formar un sistema de transporte de gas de recirculación de bucle cerrado. El sistema de transporte de polvo puede incluir un sistema de acondicionamiento de gas de transporte para controlar la humedad relativa, la temperatura, o ambas, del gas de transporte.

Cada uno de los módulos de dispensación de polvo puede incluir un alojamiento que define una entrada de polvo para recibir polvo desde el sistema de transporte de polvo, una salida de polvo, y un conducto de suministro de polvo que conecta la entrada de polvo y la salida de polvo, y un mecanismo de alimentación para trasladar el polvo a través del conducto desde la entrada de polvo hasta la salida de polvo.

El mecanismo de alimentación puede incluir una varilla de alimentación para desplazar el polvo a través del conducto, un accionador para hacer funcionar la varilla de alimentación, una válvula para controlar la salida y un accionador para hacer funcionar la válvula. La varilla de alimentación puede incluir un árbol y una estructura tridimensional helicoidal que incluye barras separadas fijadas al árbol. Las barras separadas pueden presentar una disposición helicoidal en el árbol. La varilla de alimentación puede comprender además una disposición de uno o más alambres fijados entre algunas o todas las barras separadas. Los alambres pueden incluir una o más disposiciones helicoidales fijadas entre los extremos de las barras y una o más disposiciones en forma de cheurón fijadas entre las barras en ubicaciones radiales seleccionadas. En algunas realizaciones, cada alambre está fijado de manera deslizante a través de orificios en barras intermedias y está acoplado en cada extremo a una de las barras.

La varilla de alimentación incluye además un elemento de descarga fijado al árbol debajo de la estructura tridimensional helicoidal. En diferentes realizaciones, el elemento de descarga puede implementarse como una barra modificada que presenta una configuración de doble hélice, un pasador cilíndrico y un elemento de soporte utilizados en combinación con un elemento de orificios o álabes de barrena utilizados en combinación con un elemento de orificios.

El conjunto de dispensación de polvo puede incluir un bloque de matriz que presenta una matriz de orificios verticales. Los módulos de dispensación de polvo pueden montarse en orificios verticales respectivos del bloque de matriz. El bloque de matriz puede incluir canales para suministrar polvo a los módulos de dispensación de polvo. Los módulos de dispensación de polvo pueden estar provistos de entradas de polvo alineadas con...

1. Aparato (10) de dispensación y de detección de polvo, que comprende:

una estructura (24) de soporte de bandeja para alojar una bandeja (22) de cartuchos que contiene cartuchos (20);

un conjunto (30) de dispensación de polvo que incluye módulos (54) de dispensación de polvo para dispensar polvo en cartuchos respectivos de un lote de cartuchos de la bandeja de cartuchos;

un sistema (32) de transporte de polvo para suministrar polvo a los módulos de dispensación de polvo;

un módulo (34) de detección que incluye una pluralidad de células (114) de detección para detectar estados de llenado respectivos de cada uno de los cartuchos del lote de cartuchos, en el que las células de detección están configuradas para detectar de manera individual el estado de llenado de cada uno de los cartuchos durante la dispensación del polvo; y

un sistema de control para controlar los módulos de dispensación de polvo como respuesta a los estados de llenado detectados respectivos de cada uno de los cartuchos del lote de cartuchos, de manera que la dispensación del polvo puede terminarse cuando se haya dispensado una cantidad de polvo deseada en cada cartucho.

2. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 1, en el que los módulos de dispensación de polvo y el sistema de suministro de polvo están configurados para dispensar concurrentemente polvo en el lote de cartuchos.

3. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 1, en el que las células de detección están configuradas para detectar concurrentemente el estado de llenado de cada uno de los cartuchos del lote de cartuchos.

4. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 3, en el que las células de detección comprenden células de detección de peso.

5. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 1, en el que los módulos de dispensación de polvo, las células de detección y el sistema de control están configurados para una detección y un control del 100% de los estados de llenado de cada uno de los cartuchos.

6. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 1, en el que la bandeja de cartuchos está configurada para soportar los cartuchos en una matriz bidimensional de filas y columnas.

7. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 1, en el que los módulos de dispensación de polvo, el sistema de transporte de polvo y las células de detección están configurados para dispensar polvo en el lote de cartuchos y detectar el estado de llenado de cada uno de los cartuchos del lote de cartuchos concurren- temente.

8. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 1, en el que el sistema de transporte de polvo incluye un conjunto (70) soplador para desplazar un gas de transporte y un aireador (72) de polvo para suministrar polvo al conjunto de dispensación de polvo.

9. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 8, en el que el sistema de transporte de polvo incluye un colector (84) que acopla el gas de transporte desde el conjunto de dispensación de polvo hasta el conjunto soplador para formar un sistema de transporte de gas de recirculación de bucle cerrado.

10. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 8, en el que el sistema de transporte de polvo incluye un sistema de acondicionamiento de gas de transporte.

11. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 1, en el que cada uno de los módulos de dispensación de polvo incluye un alojamiento (150) que define una entrada (130) de polvo para recibir polvo desde el sistema de transporte de polvo, una salida (158) de polvo, y un conducto (152, 154) de suministro de polvo que conecta la entrada de polvo y la salida de polvo, y un mecanismo (160, 162, 180, 182) de alimentación para desplazar polvo a través del conducto hacia la salida de polvo.

12. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 11, en el que el mecanismo de alimentación comprende una varilla (160) de alimentación para desplazar polvo a través del conducto, un accionador (162) para hacer funcionar la varilla de alimentación, una válvula (180) para controlar la salida y un accionador (182) para hacer funcionar la válvula.

13. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 12, en el que el conducto de suministro de polvo incluye una zona (156a) de preparación de lecho de polvo debajo de la entrada de polvo, una zona (156b) de comprensión de lecho de polvo debajo de la zona de preparación de lecho de polvo y una zona (156c) de descarga de polvo debajo de la zona de compresión de lecho de polvo.

14. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 12, en el que la varilla de alimentación comprende un árbol (170) y un elemento (166) de descarga acoplado al árbol en una zona de descarga de polvo del conducto.

15. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 14, que comprende además un elemento (187) de orificios que presenta al menos un orificio, situado adyacente a la salida de polvo, en el que el accionador de varilla hace rotar el elemento de descarga con respecto al elemento de orificios.

16. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 15, en el que el elemento de descarga comprende un pasador (183) cilíndrico situado adyacente al elemento de orificios y un miembro (185) de soporte acoplado entre el pasador cilíndrico y el árbol de la varilla de alimentación, en el que el accionador de varilla hacer rotar el pasador cilíndrico con respecto al elemento de orificios.

17. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 15, en el que el elemento de descarga comprende una barrena (240, 242) acoplada al árbol de la varilla de alimentación, en el que el accionador de varilla hace rotar la barrena con respecto al elemento de orificios.

18. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 13, en el que la varilla de alimentación comprende un árbol, una estructura tridimensional helicoidal acoplada al árbol y situada en la zona de preparación de lecho de polvo y en la zona de compresión de lecho de polvo, y un elemento de descarga acoplado al árbol y situado en la zona de descarga de polvo.

19. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 18, en el que cada uno de los módulos de dispensación de polvo comprende además un elemento de orificios, que presenta al menos un orificio, situado adyacente a la salida de polvo, comprendiendo el elemento de descarga una barrena acoplada al árbol de la varilla de alimentación en la zona de descarga del conducto, presentando la barrena una inclinación inversa con respecto a la estructura tridimensional helicoidal.

20. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 18, en el que cada uno de los módulos de dispensación de polvo comprende además un elemento de orificios, que presenta al menos un orificio, situado adyacente de la salida de polvo, comprendiendo el elemento de descarga un pasador cilíndrico situado adyacente al elemento de orificios y un elemento de soporte acoplado entre el pasador cilíndrico y el árbol de la varilla de alimentación, en el que el accionador de varilla hacer rotar el pasador cilíndrico con respecto al elemento de orificios.

21. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 15, 17 ó 19, en el que la varilla de alimentación comprende además un cojinete (246) situado entre el árbol de la varilla de alimentación y el elemento de orificios para definir una separación entre el elemento de descarga y el elemento de orificios.

22. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 15, 17 ó 19, en el que el elemento de orificios incluye una región de orificios cónica.

23. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 15, 16 ó 20, en el que el elemento de orificios incluye una región de orificios plana.

24. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 14 ó 18, en el que el elemento de descarga comprende primeras y segundas barras (172) que se extienden desde el árbol de la varilla de alimentación y que presentan una configuración helicoidal.

25. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 12, en el que la varilla de alimentación incluye un árbol, una pluralidad de barras separadas fijadas al árbol y que presentan una disposición helicoidal, y uno o más alambres (174a, 174b) fijados entre algunas o todas las barras separadas.

26. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 25, en el que el uno o más alambres incluyen alambres fijados entre algunas o todas las barras separadas en o cerca de los extremos de las mismas en una configuración de doble hélice y alambres fijados entre algunas o todas las barras separadas en una configuración de doble cheurón.

27. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 25, en el que la varilla de alimentación comprende además un elemento de descarga fijado al árbol cerca de la válvula.

28. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 11, en el que el conducto de suministro de polvo incluye una porción cilíndrica (152) debajo de la entrada de polvo y una porción ahusada (154) debajo de la parte cilíndrica.

29. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 8, en el que el conjunto de dispensación de polvo incluye un bloque (50) de matriz que presenta una matriz de orificios (52) verticales, en el que los módulos de dispensación de polvo están montados en orificios verticales respectivos del bloque de matriz, y en el que el bloque de matriz incluye canales (60a a h) para suministrar polvo a los módulos de dispensación de polvo.

30. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 29, en el que los módulos de dispensación de polvo están provistos de entradas de polvo alineadas con los canales del bloque de matriz, en el que el polvo se suministra a una fila de módulos de dispensación de polvo a través de un canal del bloque de matriz.

31. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 30, en el que cada canal del bloque de matriz atraviesa el bloque de matriz para hacer circular de nuevo el gas de transporte hacia el conjunto de soplado.

32. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 29, que comprende además un accionador (42) para mover el bloque de matriz que contiene los módulos de dispensación de polvo con respecto a la bandeja de cartuchos.

33. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 1, que comprende además un accionador para mover hacia abajo la bandeja de cartuchos de manera que los cartuchos queden soportados por células de detección respectivas.

34. Aparato de dispensación y de detección de polvo según la reivindicación 1, que comprende además un mecanismo (120) de posicionamiento de bandeja para mover la bandeja de cartuchos para colocar de manera secuencial primeros y segundos lotes de cartuchos de la bandeja de cartuchos de manera alineada con el conjunto de dispensación de polvo y el conjunto de detección.

35. Un procedimiento para dispensar y detectar polvo, que comprende:

colocar cartuchos en una bandeja de cartuchos;

dispensar concurrentemente polvo en un lote de cartuchos de la bandeja de cartuchos; y

detectar concurrentemente un estado de llenado de cada uno de los cartuchos del lote de cartuchos durante la dispensación del polvo, de manera que la dispensación del polvo puede terminar cuando se haya dispensado una cantidad de polvo deseada en cada cartucho.

36. Un procedimiento según la reivindicación 35, que comprende además terminar la dispensación de polvo en cada uno de los cartuchos cuando el estado de llenado respectivo alcance un valor deseado.

37. Un procedimiento según la reivindicación 35, en el que detectar un estado de llenado de cada uno de los cartuchos comprende pesar cada uno de los cartuchos.

38. Un procedimiento según la reivindicación 35, que comprende además controlar la dispensación del polvo en cada uno de los cartuchos como respuesta a los respectivos estados de llenado detectados de los cartuchos del lote de cartuchos.