DISPOSITIVOS GENERADORES DE AEROSOL Y MÉTODOS PARA GENERAR AEROSOLES CON TAMAÑOS DE PARTÍCULAS CONTROLADOS.
Dispositivo (120) de generación de aerosol, que comprende: un conducto (128) de flujo;
y un calentador dispuesto a lo largo del conducto (128) de flujo y que puede hacerse funcionar para vaporizar líquido que pasa a través del conducto (128) de flujo; comprendiendo además el dispositivo una camisa (140) de confinamiento de aerosol ubicada en un extremo de salida del conducto (128) de flujo, caracterizado porque al menos uno de la longitud L y el diámetro W máximo de la camisa (140) de confinamiento de aerosol puede variarse para controlar el diámetro aerodinámico de la mediana de la masa de las partículas de aerosol suministradas por el dispositivo (120) durante su uso
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2003/027730.
Solicitante: PHILIP MORRIS USA INC..
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 6601 WEST BROAD STREET RICHMOND, VA 23230 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: NICHOLS, WALTER, A., COX, KENNETH A., GUPTA,Rajiv, MCRAE,Douglas,D.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 5 de Septiembre de 2003.
Clasificación Internacional de Patentes:
- A61M11/04H
- B05B1/24 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B05 PULVERIZACION O ATOMIZACION EN GENERAL; APLICACION DE MATERIALES FLUIDOS A SUPERFICIES, EN GENERAL. › B05B APARATOS DE PULVERIZACION; APARATOS DE ATOMIZACION; TOBERAS O BOQUILLAS (mezcladores de pulverización con toberas B01F 5/20; procedimientos para aplicar líquidos u otros materiales fluidos a superficies por pulverización B05D). › B05B 1/00 Boquillas, cabezas de pulverización u otros dispositivos de salida, con o sin dispositivos auxiliares tales como válvulas, medios de calentado (B05B 3/00, B05B 5/00, B05B 7/00 tienen prioridad; dispositivos para aplicar por contacto líquidos u otros materiales fluidos sobre una superficie B05C; boquillas para mecanismos de impresión por proyección de tinta B41J 2/135; boquillas para distribuir líquidos, p. ej. en las estaciones de servicio para vehículos, B67D 7/42). › con medios para calentar el líquido u otro material fluido, p. ej. eléctricamente.
- B05B7/00B
Clasificación PCT:
- A61M11/00 NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA. › A61 CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE. › A61M DISPOSITIVOS PARA INTRODUCIR AGENTES EN EL CUERPO O PARA DEPOSITARLOS SOBRE EL MISMO (introducción de remedios en o sobre el cuerpo de animales A61D 7/00; medios para la inserción de tampones A61F 13/26; dispositivos para la administración vía oral de alimentos o medicinas A61J; recipientes para la recogida, almacenamiento o administración de sangre o de fluidos médicos A61J 1/05 ); DISPOSITIVOS PARA HACER CIRCULAR LOS AGENTES POR EL CUERPO O PARA SU EXTRACCION (cirugía A61B; aspectos químicos de los artículos quirúrgicos A61L; magnetoterapia utilizando elementos magnéticos colocados dentro del cuerpo A61N 2/10 ); DISPOSITIVOS PARA INDUCIR UN ESTADO DE SUEÑO O LETARGIA O PARA PONERLE FIN. › Pulverizadores o vaporizadores especialmente concebidos para usos médicos.
- B05B1/24 B05B 1/00 […] › con medios para calentar el líquido u otro material fluido, p. ej. eléctricamente.
- B05B17/04 B05B […] › B05B 17/00 Aparatos de pulverización o de atomización de líquidos o de otros materiales fluidos, no cubiertos por ningún grupo de esta subclase (soltado o largado en vuelo de materia polvorienta, líquida o gaseosa B64D 1/16). › que operan siguiendo procedimientos especiales.
- B05C1/00 B05 […] › B05C APARATOS PARA LA APLICACION DE MATERIALES FLUIDOS A LAS SUPERFICIES, EN GENERAL (aparatos de pulverización, aparatos de atomización, toberas o boquillas B05B; instalaciones para aplicar líquidos u otros materiales fluidos a objetos por pulverización electrostática B05B 5/08). › Aparatos en los que un líquido u otro material fluido es depositado sobre la superficie de una pieza por contacto con un elemento portador del líquido u otro material fluido, p. ej. un elemento poroso impregnado de un líquido que va a ser aplicado como revestimiento (B05C 5/02, B05C 7/00, B05C 19/00 tienen prioridad).
Clasificación antigua:
- A61M11/00 A61M […] › Pulverizadores o vaporizadores especialmente concebidos para usos médicos.
- B05B1/24 B05B 1/00 […] › con medios para calentar el líquido u otro material fluido, p. ej. eléctricamente.
- B05B17/04 B05B 17/00 […] › que operan siguiendo procedimientos especiales.
- B05C1/00 B05C […] › Aparatos en los que un líquido u otro material fluido es depositado sobre la superficie de una pieza por contacto con un elemento portador del líquido u otro material fluido, p. ej. un elemento poroso impregnado de un líquido que va a ser aplicado como revestimiento (B05C 5/02, B05C 7/00, B05C 19/00 tienen prioridad).
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
PDF original: ES-2357566_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
ANTECEDENTES
Los aerosoles son útiles en una amplia variedad de aplicaciones. Por ejemplo, se han usado aerosoles para tratar enfermedades respiratorias, o para administrar medicamentos, proporcionando pulverizadores de partículas finamente divididas de líquidos y/o sólidos, tales como polvos, medicamentos líquidos, y similares, que se inhalan por pacientes. 5 Los aerosoles también son útiles, por ejemplo, para suministrar fragancias deseadas a habitaciones, para aplicar fragancias a la piel, y para suministrar pinturas y lubricantes.
Hay diversas técnicas conocidas para generar aerosoles. Por ejemplo, las patentes estadounidenses n.os 4.811.731 y 4.627.432 dan a conocer dispositivos para administrar medicamentos a pacientes que incluyen una cápsula, que se perfora para liberar medicamento en forma de polvo. El usuario inhala el medicamento liberado a través de una abertura 10 en el dispositivo. Se han administrado medicamentos en forma líquida generando aerosoles con una bomba accionada manualmente. La bomba extrae líquido de un depósito y lo fuerza a través de una abertura pequeña para formar un pulverizado fino.
Alternativamente, se han administrado medicamentos generando un aerosol que incluye partículas líquidas o en polvo usando un propulsor comprimido, que arrastra el medicamento. Habitualmente, tales inhaladores se hacen funcionar 15 presionando un accionador para liberar una carga del propulsor comprimido, que contiene el medicamento, a través de la boquilla del pulverizador, permitiendo que el medicamento encapsulado en el propulsor sea inhalado por el usuario. Sin embargo, es difícil sincronizar apropiadamente la inhalación del medicamento con la presión del accionador. Además, no se suministran adecuadamente cantidades deseadas de medicamento u otros materiales mediante este método. 20
Alternativamente, se han administrado medicamentos usando un generador de aerosol capilar. El documento US 2002/0079309 da a conocer un generador de aerosol capilar que incluye dos zonas de calentamiento según el preámbulo de la reivindicación 1. Se vaporiza fluido según pasa a través de la segunda zona de calentamiento y forma un aerosol según sale de la salida del generador.
Además, muchos dispositivos de generación de aerosol no pueden generar aerosoles que tienen un diámetro de aerosol 25 de la mediana de la masa promedio (MMAD) menor de 2 a 4 micrones, y suministrar altas velocidades de flujo másico de aerosoles, tales como por encima de 1 miligramo por segundo, con partículas en el intervalo de tamaño de 0,2 a 2,0 micrones. Una alta velocidad de flujo másico del aerosol y un tamaño de partícula pequeño son particularmente deseables para potenciar la penetración en los pulmones durante la administración del medicamento, tal como para el tratamiento del asma. 30
Pueden depositarse partículas más grandes generadas por inhaladores en la boca y la faringe del paciente, en lugar de inhalarse en los pulmones. Además, las partículas inhaladas más grandes no pueden penetrar en los pulmones tan profundamente como se desea para determinadas aplicaciones.
Por tanto, hay una necesidad de un dispositivo de generación de aerosol que pueda proporcionar diferentes distribuciones de tamaño de aerosol de aerosoles, de tal manera que pueda adaptarse el dispositivo a las diferentes 35 necesidades de un paciente. Además, hay una necesidad de un dispositivo de generación de aerosol que proporcione ajustabilidad controlada de la distribución de tamaño de aerosol de aerosoles que produce.
SUMARIO
Se proporciona un dispositivo de generación de aerosol que puede producir aerosoles que tienen diferentes distribuciones de tamaño de aerosol. El dispositivo de generación de aerosol proporciona ajustabilidad controlada de la 40 distribución de tamaño de aerosol, de tal manera que puede usarse para proporcionar aerosoles que son lo más adecuados para cumplir las necesidades de un usuario.
El dispositivo de generación de aerosol según la invención comprende un conducto de flujo, un calentador y una camisa de confinamiento de aerosol. Se suministra líquido en el conducto de flujo a partir de la fuente y se calienta en el conducto de flujo mediante el calentador, volatilizando de ese modo el líquido. La camisa de confinamiento de aerosol 45 se dispone alrededor del extremo de salida del conducto de flujo. El material volatilizado que sale del conducto de flujo entra en la camisa de confinamiento de aerosol, que está configurada para controlar la distribución de tamaño de aerosol suministrado por el dispositivo de generación de aerosol. Puede variarse al menos uno de la longitud L y el diámetro W máximo de la camisa de confinamiento de aerosol para controlar el MMAD de las partículas de aerosoles suministradas por el dispositivo durante su uso. 50
Según la invención también se proporciona un método para generar un aerosol que comprende suministrar un líquido a un conducto de flujo; calentar el líquido en el conducto de flujo para volatilizar el líquido; y mezclar el líquido volatilizado con aire para producir un aerosol; y pasar el líquido volatilizado que se dirige hacia fuera del conducto de flujo y hacia el interior una camisa de confinamiento de aerosol configurada para controlar una distribución de tamaño de aerosol de un aerosol producido a partir del líquido volatilizado. Se controla el MMAD de las partículas de aerosol producido 55 controlando la longitud L y el diámetro W máximo de la camisa de confinamiento de aerosol.
DIBUJOS
La figura 1 ilustra una realización de un dispositivo de generación de aerosol.
La figura 2 ilustra una realización de una disposición que incluye una camisa de confinamiento de aerosol ubicada en el extremo de salida de un conducto de flujo.
La figura 3 muestra la relación entre el diámetro aerodinámico de la mediana de la masa (MMAD) de propilenglicol (PG) 5 y la longitud de la camisa de confinamiento de aerosol.
La figura 4 muestra la relación entre el porcentaje de recuperación de PG y la longitud de la camisa de confinamiento de aerosol.
La figura 5 muestra la relación entre el MMAD de partículas de aerosol de PG y la velocidad de flujo de aire (velocidad de inhalación) para dos conductos capilares de diferentes tamaños. 10
La figura 6 ilustra la relación entre el diámetro de partícula de aerosol y la velocidad de flujo de PG en el conducto de flujo para aerosoles producidos usando conductos de flujo de diferentes tamaños.
La figura 7 muestra las distribuciones de tamaño de partículas de aerosol de PG y alcohol oleico (AO) en un aerosol producido a partir de una disolución de AO en PG.
La figura 8 muestra el MMAD de partículas de aerosol de PG y AO en aerosoles producidos a partir de disoluciones que 15 tienen diferentes concentraciones de AO en PG.
La figura 9 muestra la distribución de tamaño de partículas de aerosol de budesonida y PG en un aerosol producido a partir de una disolución de budesonida en PG.
La figura 10 muestra la distribución de tamaño de partículas de aerosol de PEG 400 y PG en un aerosol producido a partir de una disolución de PEG 400 en PG. 20
La figura 11 muestra las relaciones entre el MMAD de partículas de aerosol de PG y la longitud de la camisa de confinamiento de aerosol (curva A), y entre el porcentaje de recuperación de PG y la longitud de la camisa de confinamiento de aerosol (curva B) para una boquilla que tiene un diámetro interno de 32 mm (1,25 pulgadas).
La figura 12 muestra las relaciones entre el MMAD de partículas de aerosol de PG y la longitud de la camisa de confinamiento de aerosol (curva A), y entre el porcentaje de recuperación de PG y la longitud de la camisa de 25 confinamiento de aerosol (curva B) para una boquilla que tiene un diámetro interno de 22 mm (7/8 de pulgada.)
La figura 13 muestra líneas de corriente de aire aproximadas generadas con boquillas que tienen un diámetro interno de 32 mm (1,25 pulgadas) (A) y 22 mm (7/8 de pulgada) (B).
La figura 14 muestra la relación entre el MMAD de partículas de aerosol de PG y la longitud de la camisa de confinamiento de aerosol para boquillas que tienen un diámetro interno de 32 mm (1,25 pulgadas) y 22 mm (7/8 de 30 pulgada).
La figura 15 muestra las relaciones entre el MMAD de partículas de aerosol de PG y la velocidad de flujo de aire (curva A), y entre el... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Dispositivo (120) de generación de aerosol, que comprende:
un conducto (128) de flujo; y
un calentador dispuesto a lo largo del conducto (128) de flujo y que puede hacerse funcionar para vaporizar líquido que pasa a través del conducto (128) de flujo; 5
comprendiendo además el dispositivo
una camisa (140) de confinamiento de aerosol ubicada en un extremo de salida del conducto (128) de flujo, caracterizado porque al menos uno de la longitud L y el diámetro W máximo de la camisa (140) de confinamiento de aerosol puede variarse para controlar el diámetro aerodinámico de la mediana de la masa de las partículas de aerosol suministradas por el dispositivo (120) durante su uso. 10
2. Dispositivo (120) de generación de aerosol según la reivindicación 1, en el que el conducto (128) de flujo se extiende en una dirección lineal o no lineal y es un conducto de tamaño capilar.
3. Dispositivo (120) de generación de aerosol según la reivindicación 1 ó 2, que es un inhalador manual que incluye una boquilla (132), el conducto (128) de flujo es un conducto de tamaño capilar, y la salida del conducto (128) de flujo dirige líquido volatilizado al interior de la camisa (140) de confinamiento de aerosol de tal manera que se suministra un aerosol 15 al interior (132b) de la boquilla (132).
4. Dispositivo (120) de generación de aerosol según cualquier reivindicación anterior, que comprende además una boquilla (132) que incluye una abertura (132a) de boquilla a través de la cual se suministra aerosol a un paciente.
5. Dispositivo (120) de generación de aerosol según la reivindicación 4, en el que el extremo de salida del conducto (128) de flujo está separado de la abertura (132a) de boquilla por una distancia predeterminada. 20
6. Dispositivo (120) de generación de aerosol según cualquier reivindicación anterior, en el que el conducto (128) de flujo se ubica en un cuerpo (129) monolítico o de múltiples capas de un material eléctricamente aislante, y/o el conducto (128) de flujo tiene una sección transversal uniforme a lo largo de la longitud del mismo.
7. Dispositivo (120) de generación de aerosol según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el conducto (128) de flujo se ubica en un tubo capilar, comprendiendo el dispositivo (120) además un cuerpo (129) que rodea una parte 25 del tubo capilar de tal manera que se define un espacio (135) entre el tubo capilar y el cuerpo (129).
8. Dispositivo (120) de generación de aerosol según la reivindicación 7, en el que la camisa (140) de confinamiento de aerosol se une de manera desprendible al cuerpo (129).
9. Dispositivo (120) de generación de aerosol según la reivindicación 7 u 8, en el que el cuerpo (129) es de un material térmicamente aislante. 30
10. Dispositivo (120) de generación de aerosol según cualquier reivindicación anterior, en el que la camisa (140) de confinamiento de aerosol tiene una longitud de desde aproximadamente 3 mm (1/8 de pulgada) hasta aproximadamente 100 mm (4 pulgadas).
11. Dispositivo (120) de generación de aerosol según la reivindicación 10, en el que la camisa (140) de confinamiento de aerosol tiene una longitud de desde aproximadamente 6 mm (1/4 de pulgada) hasta aproximadamente 50 mm (2 35 pulgadas).
12. Dispositivo (120) de generación de aerosol según cualquier reivindicación anterior, en el que la camisa (140) de confinamiento de aerosol tiene una dimensión transversa mayor de desde aproximadamente 6 mm (1/4 de pulgada) hasta aproximadamente 50 mm (2 pulgadas).
13. Dispositivo (120) de generación de aerosol según la reivindicación 12, en el que la camisa (140) de confinamiento de 40 aerosol tiene una dimensión transversa mayor de desde aproximadamente 3 mm (1/8 de pulgada) hasta aproximadamente 50 mm (2 pulgadas).
14. Dispositivo (120) de generación de aerosol según cualquier reivindicación anterior, en el que la camisa (140) de confinamiento de aerosol tiene una razón de una dimensión transversa mayor con respecto a una longitud de la misma de desde aproximadamente 1:1 hasta aproximadamente 0,25:4. 45
15. Dispositivo (120) de generación de aerosol según cualquier reivindicación anterior, en el que la camisa (140) de confinamiento de aerosol tiene una longitud de desde aproximadamente 6 mm (1/4 de pulgada) hasta aproximadamente 100 mm (4 pulgadas), una dimensión transversa mayor de desde aproximadamente 6 mm (1/4 de pulgada) hasta aproximadamente 50 mm (2 pulgadas), y una razón de la dimensión transversa mayor con respecto a la longitud de la misma de desde aproximadamente 1:1 hasta aproximadamente 0,25:4. 50
16. Dispositivo (120) de generación de aerosol según cualquier reivindicación anterior, en el que el líquido comprende un medicamento.
17. Dispositivo (120) de generación de aerosol según la reivindicación 16, en el que el medicamento es al menos uno de analgésicos, preparaciones antianginosas, antialérgicos, antibióticos, antihistamínicos, antitusivos, broncodilatadores, diuréticos, anticolinérgicos, hormonas y agentes antiinflamatorios. 5
18. Dispositivo (120) de generación de aerosol según cualquier reivindicación anterior, en el que la camisa (140) de confinamiento de aerosol se dispone parcialmente en el interior de una boquilla (132) de un inhalador manual.
19. Dispositivo (120) de generación de aerosol según la reivindicación 19, en el que el interior (132b) de la boquilla (132) tiene una capacidad volumétrica en un intervalo de desde aproximadamente 5 cm3 hasta aproximadamente 10 cm3.
20. Dispositivo (120) de generación de aerosol según cualquier reivindicación anterior, que comprende además una 10 fuente (126) de alimentación dispuesta para suministrar corriente eléctrica al calentador, en el que la corriente eléctrica suministrada calienta mediante resistencia el calentador y volatiliza líquido en el conducto (128) de flujo.
21. Dispositivo (120) de generación de aerosol según la reivindicación 20, que comprende además un controlador (124) conectado operativamente a la fuente (126) de alimentación para activar el calentador.
22. Dispositivo (120) de generación de aerosol según cualquier reivindicación anterior, que comprende además un 15 cuerpo (129) que rodea una parte del conducto (128) de flujo de tal manera que se define un espacio (135) entre el conducto (128) de flujo y el cuerpo (129), estando unida la camisa (140) de confinamiento de aerosol al cuerpo (129), teniendo el cuerpo un primer diámetro interno y teniendo la camisa (140) de confinamiento de aerosol un segundo diámetro interno, en el que (i) el primer diámetro interno es aproximadamente igual al segundo diámetro interno, o (ii) el primer diámetro interno es más pequeño que el segundo diámetro interno. 20
23. Dispositivo de generación de aerosol según cualquier reivindicación anterior, que comprende además una fuente (122) de un líquido que va a volatilizarse en comunicación de fluido con una entrada del conducto (128) de flujo.
24. Método para generar un aerosol, que comprende:
suministrar líquido a un conducto (128) de flujo que tiene un extremo de salida;
calentar el líquido de modo que se volatilice líquido en el conducto (128) de flujo; y 25
mezclar el líquido volatilizado con aire para producir un aerosol,
caracterizado porque:
el líquido volatilizado se dirige fuera del extremo de salida del conducto (128) de flujo al interior de una camisa (140) de confinamiento de aerosol ubicada en el extremo de salida del conducto (128) de flujo, en el que el diámetro aerodinámico de la mediana de la masa de las partículas del aerosol producido se controla controlando la longitud L 30 y el diámetro W máximo de la camisa (140) de confinamiento de aerosol.
25. Método según la reivindicación 24, en el que el diámetro aerodinámico de la mediana de la masa del aerosol generado por el dispositivo se aumenta aumentando la longitud L de la camisa (140) de confinamiento de aerosol.
26. Método según la reivindicación 24 ó 25, en el que el diámetro aerodinámico de la mediana de la masa del aerosol generado por el dispositivo se aumenta disminuyendo el diámetro W máximo de la camisa (140) de confinamiento de 35 aerosol.
27. Método según la reivindicación 24, 25 ó 26, en el que el conducto (128) de flujo es en un tubo capilar, comprendiendo además el método colocar un cuerpo (129) de un material térmicamente aislante en relación circundante con el tubo capilar para controlar la pérdida de calor del tubo capilar.
28. Método según cualquiera de las reivindicaciones 24 a 27, en el que el líquido comprende un medicamento. 40
29. Método según la reivindicación 28, en el que el medicamento es al menos una sustancia seleccionada del grupo que consiste en analgésicos, preparaciones antianginosas, antialérgicos, antibióticos, antihistamínicos, antitusivos, broncodilatadores, diuréticos, anticolinérgicos, hormonas y agentes antiinflamatorios.
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