DE60201815T2

DE60201815T2 - Vorrichtung zur verabreichung von medikamenten in die atemwege

Info

Publication number: DE60201815T2
Application number: DE60201815T
Authority: DE
Inventors: R. Artis LOCKHART; J. Vincent SULLIVAN; A. Lawrence MONAHAN; Anjana Bhuta Wills
Original assignee: Becton Dickinson and Co
Current assignee: Becton Dickinson and Co
Priority date: 2001-01-12
Filing date: 2002-01-09
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2022-01-10
Also published as: WO2002056950A3; US6443152B1; WO2002056950A2; EP1349598B1; US20030047184A1; US7270127B2; ES2229113T3; DE60201815D1; JP4343530B2; EP1349598A2; ATE281200T1; US20080006269A1; US20020092524A1; JP2004526480A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft Atemwegs-Medikamenten-Ausgabevorrichtungen zum pulmonalen, intranasalen und bukkalen Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege, die eine eingekapselte Arzneimittelpatrone mit einem Stechelement enthalten.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Derzeit werden allgemein Inhalationsapparate und Zerstäuber vorwiegend zum Ausgeben verschiedener flüssiger Arzneimittel über die Nase oder den Mund des Patienten oder Benutzers verwendet. Wie hierin verwendet, umfasst "Arzneimittel" ein pulverförmiges oder flüssiges Arzneimittel, ein Medikament oder einen Impfstoff, das/der von einer Atemweg-Ausgabevorrichtung durch Nase oder Mund des Benutzers verabreicht werden kann, die manchmal hierin als Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege bezeichnet wird. GB-A-1 338 254 beschreibt einen solchen Stand der Technik. Vor kurzem wurden nach dem Stand der Technik Wegwerfvorrichtungen zum Ausgeben von pulverförmigem Arzneimittel in Einheitsdosis vorgeschlagen, wie zum Beispiel in US Patent Nr. 5,215,221 offenbart, wobei eine vorbestimmte Menge oder Einheitsdosis eines pulverförmigen Arzneimittels in einem Behälter eingeschlossen ist, das zwischen gegenüberliegenden thermoplastischen Filmen ausgebildet ist, und durch Ausüben einer manuellen Kraft auf eine thermogeformte Blase ausgedrückt oder ausgegeben wird, die bei Betätigung einen berstfähigen Verschluss zwischen den Filmen am Eingang zu dem Behälter aufbricht und das pulverförmige Arzneimittel in dem Behälter durch ein Ausgaberohr verflüssigt. Das Ausgaberohr wird vor Gebrauch aufgeschnitten.
Es gibt mehrere Überlegungen, die sich auf die Konstruktion und Wirksamkeit von Vorrichtungen zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege beziehen. Erstens ist es wichtig sicherzustellen, dass bei jeder Anwendung eine vorbestimmte Menge oder Dosis des Arzneimittels beständig an den Benutzer ausgegeben wird. Zweitens, da eine Atemtherapie häufig zahlreiche Anwendungen erfordert, sollten auch die Kosten für die Bereitstellung der Dosierung in Betracht gezogen werden. Das heißt, es ist wünschenswert, dass die Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege beständig im wesentlichen das gesamte Arzneimittel an den Benutzer ausgibt und dass die Ausgabevorrichtung im Gebrauch nicht für einen Benutzerfehler anfällig ist. Drittens ist es wichtig, dass das Arzneimittel im Trägerfluid gut verteilt oder mitgeführt wird. Weitere Überlegungen umfassen die Komplexität des Betriebs, die Kosten der Vorrichtung, die Tragbarkeit und die Größe der Ausgabevorrichtung.
Die Ausführungsformen der Vorrichtungen zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege und der Arzneimittelpatrone dieser Erfindung sorgen bei Betätigung mit mäßigem Gasdruck für eine reproduzierbare hochwertige Entleerung des Arzneimittels oder der abgegebenen Dosis aus der Patrone.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege dieser Erfindung enthält ein Gehäuse mit einer Kammer, einem Einlass, der mit der Kammer kommuniziert, und einem Auslass, der vorzugsweise im wesentlichen koaxial mit dem Einlass ausgerichtet ist, und einer in der Kammer befindlichen Patrone. Die Arzneimittelpatrone enthält einen Körper mit einander gegenüberliegenden Enden und einen Durchgang, der sich durch den Körper durch die einander gegenüberliegenden Enden erstreckt. In der bevorzugtesten Ausführungsform ist der Durchgang im wesentlichen zylindrisch, kann aber andere Formen, einschließlich einer Stundenglasform, haben. Der Durchgang enthält ein Arzneimittel, das eine Einheitsdosis eines flüssigen oder pulverförmigen Arzneimittels, ein Medikament oder ein Impfstoff sein kann, wie in der Folge ausführlicher beschrieben wird. Ein Ende des Durchgangs ist mit einem durchstechbaren Verschluss verschlossen, der während der formenden Herstellung der Patrone ausgebildet werden kann, und das entgegengesetzte Ende des Patronendurchgangs, das dem Auslass der Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln gegenüberliegt, ist mit einer berstfähigen Membran verschlossen, die vorzugsweise einen dünnen Film aus Polyolefin oder einer Polyolefinmischung oder einem Copolymer umfasst, der eine Dicke zwischen 0,3 und 1,5 Milli-Inch und einen Berstdruck zwischen 1,2 und 10 Atmosphären aufweist, insbesondere weniger als 5 Atmosphären und ganz besonders zwischen 1,5 und 4 Atmosphären. Der Begriff "Polyolefin" soll ein Polymer bezeichnen, das Olefineinheiten, wie zum Beispiel Ethylen-, Propylen- oder 1-Buten-Einheiten enthält oder jedes andere Alpha-Olefin. Polyolefin, wie hierin verwendet, enthält Polyethylen, Polypropylen, Ethylen-Alpha-Olefin-Copolymer, wobei das Alpha-Olefin 3 bis 20, vorzugsweise 4 bis 8 Kohlenstoffatome hat, Polyolefincopolymere, die durch Polymerisieren von Olefinen in Gegenwart eines Organometallkatalysators hergestellt werden, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer und Ethylen-Methylacrylat-Copolymer. Insbesondere ist es wünschenswert, Polyethylen, wie Polyethylen geringer Dichte, lineares Polyethy len geringer Dichte, Polyethylen sehr geringer Dichte, mittlerer Dichte oder hoher Dichte zu verwenden, oder Polypropylen, wie Polypropylen-Homopolymer, Ethylen-Propylen-Copolymer oder Ethylen-Propylen-Blockcopolymer. In der bevorzugtesten Ausführungsform ist das Ende der Patrone am Auslass der Ausgabevorrichtung konvex oder kegelstumpfförmig und umgibt den Durchgang, und ein Polymerfilm ist straff über die konvexe Oberfläche gespannt und an die konvexe Oberfläche angespritzt oder angeschmolzen, um Falten oder Ausbuchtungen in der berstfähigen Membran zu verhindern, die die Konsistenz der abgegebenen Dosis der Ausgabevorrichtung nachteilig beeinflussen könnten.
Die Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege dieser Erfindung enthält des Weiteren ein Stechelement, das bewegt werden kann, um den durchstechbaren Verschluss der Patrone zu durchstechen, und einen manuell zusammenpressbaren Druckauslöser, der beim Durchstechen des durchstechbaren Verschlusses Fluid unter Druck durch den Gehäuseeinlass ausgibt, wodurch die berstfähige Membran aufgebrochen wird und das im Fluid mitgeführte Arzneimittel in dem Durchgang zu dem Auslass der Ausgabevorrichtung ausgedrückt wird. In der bevorzugtesten Form durchsticht das Stechelement den durchstechbaren Verschluss vor dem Fördern eines ausreichenden Drucks an die berstfähige Membran zum Aufbrechen der Membran. In der bevorzugten Ausführungsform enthält das Stechelement einen Betätigungsteil und einen Schaftabschnitt mit einem Stechende, und die Patrone enthält einen integralen, koaxial auf den durchstechbaren Verschluss ausgerichteten röhrenförmigen Teil, der das Stechende des Schaftes aufnimmt und der das Stechende des Stechelements führt. In dieser Ausführungsform befindet sich der Betätigungsteil des Stechelements in dem Druckauslöser, so dass bei Betätigung des Druckauslösers auch der Schaftteil des Stechelements bewegt wird, um den durchstechbaren Verschluss zu durchstechen.
In der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege gemäß dieser Erfindung besteht das Gehäuse aus zwei gegenüberliegenden thermogeformten thermoplastischen, miteinander verbundenen Filmen, wobei zwischen den Filmen eine zentrale Kammer gebildet ist, einem Einlass, der mit der Kammer kommuniziert, einem zusammenklappbaren oder zusammendrückbaren Druckauslöser mit einem Auslass, der mit dem Einlass zu der Kammer kommuniziert, und einem Einlass, der dem Einlass zu der Kammer gegenüberliegt, der vorzugsweise einen allgemein konischen Diffusorteil enthält. Die Arzneimittelpatrone wird dadurch zwischen den thermogeformten thermoplastischen verbundenen Filmen, die die Gehäusekammer bilden, eingekapselt. In der offenbarten Ausführungsform ist der Druckauslöser bauchig, vorzugsweise symmetrisch in Bezug auf die Achse von Einlass und Auslass der Kammer; der Druckauslöser kann jedoch auch ein balgenförmiger Druckauslöser sein, der entweder in Bezug auf die Achse von Kammereinlass und -auslass symmetrisch ist oder sich von einer der thermogeformten Filmen aus erstreckt. Wenn der Druckauslöser bauchig oder kugelförmig ist, ist der Betätigungsteil des Stechelements bügelförmig mit einem konkav gekrümmten Teil, der sich im wesentlichen der gekrümmten Form des Druckauslösers anpasst, und einem konkav gekrümmten Teil, der mit den Enden des konkav gekrümmten Teils verbunden oder integral ausgebildet ist, und der Schaftteil ist mit dem Ende des konkaven Teils verbunden, so dass ein Zusammendrücken des bauchigen Druckauslösers den Betätigungsteil des Stechelements zusammendrückt, wodurch das Stechende des Schaftes durch den durchstechbaren Verschluss der Kapsel getrieben und Fluid unter Druck zu dem Patronendurchgang gefördert wird, wodurch die berstfähige Membran aufgebrochen und das mitgeführte Arzneimittel durch den Auslass der Ausgabevorrichtung ausgedrückt wird.
Wie zuvor beschrieben, kann die Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege gemäß dieser Erfindung zum Zerstäuben jedes Arzneimittels, Medikaments oder Impfstoffs verwendet werden, die hier allgemein als Arzneimittel bezeichnet werden, einschließlich flüssiger, pulverförmiger oder sogar gasförmiger Arzneimittel. Zum Beispiel kann die Patrone eine Einheitsdosis eines flüssigen oder pulverförmigen Arzneimittels enthalten oder der Ballon kann mit einer Flüssigkeit, wie einem Verdünnungsmittel oder Arzneimittel gefüllt sein, und die Patrone kann mit einem pulverförmigen Arzneimittel gefüllt sein, wobei das pulverförmige Arzneimittel zum Beispiel gleichzeitig von einem Verdünnungsmittel aufgelöst und von der Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege gemäß dieser Erfindung an das Atemsystem eines Benutzers oder Patienten abgegeben wird.
Die bevorzugten Ausführungsformen der Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege gemäß dieser Erfindung dienen insbesondere, aber nicht ausschließlich, der pulmonalen, intranasalen oder bukkalen Arzneimittelausgabe eines flüssigen oder pulverförmigen Arzneimittels, wobei die Einatem-Strömungsrate des Patienten nicht die treibende Kraft hinter der Ausgabe des Arzneimittels ist. In der bevorzugtesten Ausführungsform ist die berstfähige Membran aus einem vorzugsorientierten Polymerfilm, vorzugs- oder einachsig orientierten Poylethylenfilm gebildet, mit einer Dicke von etwa 1 Milli-Inch und mit einem Berstdruck von weniger als 5 Atmosphären. Polyolefinfilme können durch Strecken in eine oder beide wechselseitig senkrechten Richtungen in der Ebene des Films orientiert werden, um ihnen Festigkeit zu verleihen, wobei in der Technik bekannte Verfahren angewendet werden. Orientierte Polyolefinfilme enthalten eine Orientierung in Maschinenlaufrichtung und Querrichtung. Orientierte Polyolefinfilme umfassen einachsig oder zweiachsig orientierte Filme, wobei einachsig orientierte Filme bevorzugt sind. Einachsig orientierte Filme mit Eigenschaften, die zur Verwendung als berstfähige Membran von Vorteil sind, weisen eine relativ hohe Steifigkeit auf, gekennzeichnet durch den Zugfestigkeitsmodul in eine bestimmte Richtung, üblicherweise in Maschinenlaufrichtung, im Vergleich zu der Querrichtung. Eigenschaften des orientierten Polyolefinfilms können bis zu einem gewissen Grad von den besonderen Verfahrensbedingungen abhängen, unter denen der Polyolefinfilm hergestellt wurde. Zum Beispiel ergäbe sich ein steiferer Film mit geringeren Querberstdruckeigenschaften aus einem Orientierungsverfahren, das ein größeres Maschinenrichtungsorientierungsstreckverhältnis aufweist. Somit können orientierte Polyolefinfilme so gestaltet werden, dass sie in einem bevorzugten Filmdickenbereich eine geeignete Berstdruckeigenschaft bereitstellen. Der berstfähige Film kann jedoch auch aus verschiedenen Polymeren gebildet werden, wie aus gegossenem Polyethylen und Polyethylen-Copolymeren und gekerbtem oder geprägtem Polypropylen, Acetat oder Polycarbonat. Das Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege dieser Vorrichtung gibt beständig eine vorbestimmte Menge oder Dosis eines Arzneimittels an das Atmungssystem ab, ist in der Herstellung relativ einfach und kostengünstig und wird vorzugsweise nach Gebrauch entsorgt. Andere Vorteile und Anerkennung verdienende Merk male der Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege nach dieser Erfindung werden durch die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, die Ansprüche und die beigelegten Zeichnungen verständlicher, deren kurze Beschreibung folgt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Arzneimittelpatrone für die Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege nach dieser Erfindung;
2 ist eine perspektivische Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege nach dieser Erfindung;
3 ist ein Längsschnitt von 2 in Richtung der Pfeile 3-3;
4 ist ein Längsschnitt durch die in 3 dargestellte Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege während der Betätigung der Vorrichtung;
5 ist eine perspektivische Ansicht des in 2 dargestellten Stechelements;
6 ist ein Längsschnitt von 2, wobei die Patrone ein pulverförmiges Arzneimittel enthält und der Ballon ein flüssiges Verdünnungsmittel enthält; und
7 zeigt die Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege von 4 während der Betätigung des Druckauslösers.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Arzneimittelpatrone 20 für die Ausführungsform der in 2 dargestellten Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege 22. Die Patrone 20 umfasst einen Körper 24 mit einander entgegengesetzten Enden 26 und 28 und einem Durchgang 30, der sich durch die einander entgegengesetzten Enden erstreckt. In dieser Ausführungsform dient ein Ende 26 als das Auslassende und das entgegengesetzte Ende 28 dient als das Einlassende, wie in der Folge näher beschrieben wird. Das Auslassende 26 enthält eine berstfähige Membran 32, wie oben beschrieben wurde, und das Einlassende 28 enthält einen durchstechbaren Verschluss 34, wie in 3 und 4 dargestellt ist. In der bevorzugten Ausführungsform enthält das Einlassende 28 des Weiteren eine röhrenförmige Führung 36 für das Stechelement, wie in der Folge beschrieben wird. Der Körper enthält des Weiteren eine im wesentlichen V-förmige Rille 38 zur einfacheren Handhabung.
In der bevorzugten Ausführungsform der Arzneimittelpatrone 20 ist das Auslassende 26 des Körpers 24 konvex oder kegelstumpfförmig und umgibt den Durchgang 30 und die berstfähige Membran 32 umfasst einen dünnen Polyolefinfilm, der straff über das konvexe Ende 26 gespannt und an das konvexe Ende angebunden ist, wodurch Falten in der berstfähigen Membran 32 verhindert werden, die die Konsistenz der von der Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege abgegebenen Dosis insbesondere bei geringen Drücken nachteilig beeinflussen könnten. In der bevorzugten Ausführungsform ist die berstfähige Membran 32 aus einer dünnen Schicht oder einem Film aus Polyolefin oder einem Polyolefincopolymer, insbesondere Poylethylen oder einem Polyethylencopolymer gebildet, das/der eine Dicke zwischen 0,3 und 1,5 Milli-Inch und einen Berstdruck zwischen 1,2 und 10 Atmosphären aufweist, insbesondere weniger als 5 Atmosphären und im Besonderen zwischen 1,5 und 4 Atmosphären. Der Film wird an die konvexe Oberfläche 26 des Auslassendes des Körpers 24 heißgeklebt oder angeschmolzen. In der bevorzugtesten Ausführungsform ist die berstfähige Membran aus einem dünnen, vorzugsweise oder einachsig orientierten Polyethylenfilm gebildet, wie in der Folge näher besprochen wird.
Das entgegengesetzte Ende des Durchgangs 30 ist mit einem durchstechbaren Verschluss 34 verschlossen, wie in 3 und 4 dargestellt, und eine röhrenförmige Führung 36 liegt senkrecht zu dem durchstechbaren Verschluss 34 und koaxial zu dem Durchgang 30. Der durchstechbare Verschluss 34 kann aus jedem geeigneten Material gebildet sein, das während der Betätigung der Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege durchstochen werden kann. In einer bevorzugtesten Ausführungsform besteht der Körper 24 der Patrone aus demselben oder einem chemisch ähnlichen Polymer wie die berstfähige Membran 32 und die röhrenförmige Führung 36; der durchstechbare Verschluss 34 wird während des Spritzgießens des Patronenkörpers 24 ausgebildet. Somit können der Körper 24, der durchstechbare Verschluss 34 und die röhrenförmige Verlängerung 36 zum Beispiel aus Polyolefinpolyethylen oder einem Polyolefincopolymer, einschließlich Polyethylen, geformt sein. Eingeschlossen sind metallisierte Filme von Polyolefinen.
Die in 2 und den folgenden Fig. dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege kann aus einander gegenüberliegenden, thermogeformten thermoplastischen Filmen 40 und 42 geformt werden, die durch herkömmliche Vakuum-Formungstechniken aneinander angebunden sind. Es versteht sich jedoch, dass die Komponenten der Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege dieser Erfindung getrennte Elemente oder Komponenten enthalten können, unter Nutzung der in der Folge beschriebenen Vorteile der Arzneimittelpatrone 20. In der offenbarten Ausführungsform enthält das Gehäuse, das durch die thermogeformten thermoplastischen Filme 40 und 42 gebildet wird, eine Zwischenkammer 94, die die Patrone 20 einkapselt, wobei das Gehäuse einen Einlass 46 und einen Auslass 48 hat, die vorzugsweise koaxial mit dem Durchgang 30 durch die Patrone ausgerichtet sind und somit auch koaxial mit der berstfähigen Membran 32 und den durchstechbaren Verschluss 34 ausgerichtet sind, wie in 3 und 4 dargestellt. In der offenbarten Ausführungsform enthält der Auslass 48 einen im wesentlichen konischen Diffusorteil 50, der integral zwischen den Filmen 40 und 42 gebildet ist. Wie jedoch für den Fachmann offensichtlich ist, hängt die Gestalt des Auslasses von der Anwendung der Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege nach dieser Erfindung ab.
Die offenbarte Ausführungsform der Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege 22 dieser Erfindung enthält des Weiteren einen manuell zusammendrückbaren Druckauslöser 52 und ein Stechelement 54. In der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege nach dieser Erfindung wirken der Druckauslöser 54 und das Stechelement 54 zusammen, um zunächst den durchstechbaren Verschluss 34 der Arzneimittelpatrone zu durchstechen und dann Fluid unter Druck durch die durchgestochene Öffnung auszugeben, wie in 4 dargestellt, um die berstfähige Membran 32 zu bersten und das Arzneimittel im Durchgang 30 durch den Auslass 48 auszudrücken, wie in der Folge beschrieben ist. In der offenbarten Ausführungsform ist der Druckauslöser 52 bauchig und integral zwischen den Filmen 40 und 42 ausgebildet, wie am besten in 2 und 3 dargestellt ist. In der bevorzugtesten Ausführungsform ist der bauchige Druckauslöser 52 im wesentlichen kugelförmig und konzentrisch mit der Achse 56 des zylindrischen Durchgangs 30 durch die Patrone. Wie zuvor beschrieben, kann der Druckauslöser jedoch ein separates zusammendrückbares, bauchiges oder balgenförmiges Betätigungsglied sein (nicht dargestellt) oder der Druckauslöser kann sich von einem der Filme 40 oder 42 aus erstrecken. Ein konzentrisches bauchiges oder kugelförmiges Stellglied wird des einfachen Betriebs wegen und zur Verwendung mit dem nun beschriebenen Stechelement 54 bevorzugt.
Die offenbarte Ausführungsform des Stechelements 54 enthält einen bügelförmigen Betätigungsteil 58 und einen Schaftteil 60 mit einem vergrößerten scharfen Stechende 62. Wie am besten in 3 bis 5 dargestellt ist, enthält der bügelförmige Betätigungsteil 58 einen konvexen Teil 64, der sich im wesentlichen der Innenform des kugelförmigen Ballons 52 anpasst, und konkave Teile 66, die integral mit den Enden der konvexen Teile 64 sind, die eine Bügelform bilden, und der Schaft 60 ist an dem Ende der konkaven Teile 58 angebracht, wie am besten in 5 dargestellt ist. Das Stechelement 54 kann aus einem geeigneten elastischen flexiblen Polymer, wie Polyethylen, Polypropylen usw., durch Spritzgießen gebildet werden.
Wie zuvor beschrieben, kann das Gehäuse der Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege 22 aus verschiedenen thermoplastischen Polymeren vakuumgeformt werden, einschließlich Polyethylen, Polypropylen, Acetat, Polycarbonat usw. Wie offensichtlich ist, können die Filme 40 und 42 separat vakuumgeformt werden, die Patrone 20 und das Stechelement 54 werden dann in eine der vakuumgeformten Flachelementhälften eingesetzt und die vakuumgeformten Filme können dann um den Umfang, wie dargestellt, durch Wärme zusammengeschmolzen werden. Wie zuvor beschrieben wurde, kann die Patrone 20 mit jedem geeigneten Arzneimittel wie dem flüssigen Arzneimittel, das in 3 dargestellt ist, gefüllt werden. Die Patrone kann mit dem Arzneimittel beim Spritzgießen des Körpers 24 und des durchstechbaren Verschlusses 34 und der integralen Führungsröhre 36 gefüllt werden. Das Arzneimittel wird dann durch das offene Austrittende 26 durch den Durchgang 30 eingefüllt. Schließlich wird die berstfähige Membran 32 über dem kegelstumpfförmigen Ende 26 der Patrone 32 angebracht, indem der Film gedehnt und an das Ende 26 der Patrone heißgesiegelt oder angeschmolzen wird. Als Alternative kann die berstfähige Membran an das Ende 26 der Patrone angeklebt sein.
Nachdem eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege 22 und das Verfahren zu deren Herstellung beschrieben wurden, wird nun die Handhabung der Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben. Wie in 3 dargestellt, enthält der Durchgang 30 in der Patrone 20 ein flüssiges Arzneimittel 70. Das Stechende 62 des Schaftes 60 ist in dem röhrenförmigen Führungsteil 36 der Patrone neben dem durchstechbaren Verschluss 34 aufgenommen. Zur Betätigung der Vorrichtung presst der Benutzer den Druckauslöser 52 zusammen, wie durch Pfeile 72 in 4 gezeigt. Während der Druckauslöser 52 zusammengepresst wird, gelangt er mit dem konvexen Teil 64 des Betätigungsteils 58 des Stechelements in Eingriff, wie in 4 dargestellt, so dass der Schaftteil 60 in 4 nach links bewegt wird, wodurch der Stechteil 62 durch den durchstechbaren Verschluss 34 getrieben und Druckluft durch den röhrenförmigen Teil in den Durchgang 30 der Patrone 20 abgegeben wird, während im wesentlichen gleichzeitig die berstfähige Membran 32 mit einem relativ mäßigen Druck aufgebrochen wird und dadurch das flüssige Arzneimittel 70 durch die geborstene Membran hindurch in den Diffusor 50 ausgedrückt wird, wie durch Pfeile 74 dargestellt, wo es von dem Atmungssystem des Patienten oder Benutzers aufgenommen wird.
6 und 7 zeigen eine alternative Verwendung der Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege 22, wobei die Patrone 20 mit einem pulverförmigen Arzneimittel 76 gefüllt ist und der Auslöseteil 52 des Gehäuses eine Flüssigkeit 78 enthält, wie ein Verdünnungsmittel oder ein zweites Arzneimittel. Es ist üblich, trockene oder gefriergetrocknete Arzneimittel in Pulverform in einem verschlossenen Fläschchen zu lagern, um die Haltbarkeit des Arzneimittels zu verlängern und den Lagerraum zu verringern. Solche trockenen Arzneimittel werden üblicherweise durch Hinzufügen einer Flüssigkeit, wie eines Verdünnungsmittels, aufgelöst, das durch eine Spritze in das Fläschchen eingespritzt wird. Die Patrone 20 dieser Erfindung ist gegen Feuchtigkeit ver schlossen und bewahrt somit ein pulverförmiges Arzneimittel über einen längeren Zeitraum. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege kann somit zum gleichzeitigen Auflösen und Ausdrücken eines pulverförmigen Arzneimittels verwendet werden, indem Flüssigkeit in dem Ballon oder der Blase 52 gelagert wird, der/die ebenfalls zwischen den Filmen 40 und 42 versiegelt ist.
Die Bedienung der in 6 und 7 dargestellten Arzneimittelausgabevorrichtung 22, ist im wesentlichen mit der Bedienung der Vorrichtung identisch, die zuvor unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben wurde. Das heißt, der Benutzer presst das bauchige Betätigungsglied 62 zusammen, wie dies durch die Pfeile 72 dargestellt ist, so dass der konvexe Teil 64 des Stechelements 54 zusammengepresst wird, wodurch das Stechende 62 des Schaftteils 60 durch den durchstechbaren Verschluss 34 getrieben wird, und gleichzeitig Flüssigkeit 78 und Gas in den Durchgang 30 der Patrone abgegeben und die berstfähige Membran 32 aufgebrochen wird. Wenn die Flüssigkeit 78 ein Verdünnungsmittel ist, löst das Verdünnungsmittel gleichzeitig das pulverförmige Arzneimittel 76 auf und das aufgelöste flüssige Arzneimittel wird dann in den Diffusorteil 50 der Arzneimittelausgabevorrichtung, wie es die Pfeile 80 zeigen, zum Atmungssystem des Benutzers ausgepresst.
Wie offensichtlich ist, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege zur Ausgabe verschiedener Substanzen, einschließlich Arzneimittel, Medikamente und Impfstoffe, die in der Prävention, Diagnose, Linderung, Behandlung oder Heilung von Erkrankungen verwendet werden, über nasale, pulmonale oder bukkale Wege an das Atmungssystem des Benutzers. Diese Substanzen können zum Beispiel (i) Medikamente sein wie Anti-Angiogenese-Mittel, Antisense, Anti-Ulkus-Mittel, Butorphanol, Calcitonin und Analoge, COX-II-Inhibitoren, Desmopressin und Analoge, Dihydroergotamin, Dopamin-Agonisten und Antagonisten, Enkephaline und andere Opioid-Peptide, Wachstumshormone und Analoge (einschließlich Wachstumshormon freisetzendes Hormon), Wachstumshormonantagonisten, IgE-Suppressoren, Insulin, Insulinotropin und Analoge, Ketamin, Kytril, LH-releasing Hormon und Analoge, Lidocain, Metoclopramid, Midazolam, Narkotika, Neuraminidase-Inhibitoren, Nikotin, nichtsteroide entzündungshemmende Mittel, Oligosaccharide, Ondansetron, parathyroides Hormon und Analoge, Parathormon-Antagonisten, Prostaglandin-Antagonisten, Prostaglandine, rekombinante lösliche Rezeptoren, Serotonin-Agonisten und Antagonisten, Sildenafil, Terbutalin, Vasopressin, (ii) Impfstoffe mit oder ohne Träger/Adjuvans, wie Prophylaktika und therapeutische Antigene (einschließlich Untereinheiten-Protein, Peptid und Polysaccharid, Polysaccharid-Konjugate, Toxoide, genetisch basierende Vakzine, lebende attenuierte, reassortante, invaktivierte Vollzellen, virale und bakterielle Vektoren, ohne aber darauf beschränkt zu sein) in Verbindung mit Arthritis, Cholera, Kokainsucht, HIB, Meningococcus, Masern, Mumps, Röteln, Windpocken, Gelbfieber, Respiratory-Syncytial-Virus, Pneumokokken, Streptokokken. Typhus, Influenza, Hepatitis, einschließlich Hepatitis A, B, C und E, Polio, HIV, Parainfluenza, Rotavirus, CMV, Chlamydia, nicht typisierbarer Hämophilus, Moraxella catarrhalis, menschliches Papillomavirus, Tuberkulose, einschließlich BCG, Gonorrhö, Asthma, Arteriosklerose, Malaria, Mittelohrentzündung, E-coli, Alzheimer, H. Pylori, Salmonella, Diabetes, Krebs und Herpes simplex, und (iii) andere Substanzen in allen wichtigen Therapeutika, wie Mittel bei Erkältung, zur Sucht behandlung, gegen Infektionen, Analgetika, Anästhetika, Anorektika, Antiallergika, Antasthmatika, Antikonvulsiva, Antidepressiva, Antidiabetika, Antidepressiva, Antidiuretika, Antiemetika, Antihistaminika, entzündungshemmende Mittel, Mittel gegen Migräne, gegen Reisekrankheit, gegen Übelkeit, Antieoplastika, Mittel gegen Fettleibigkeit, Mittel gegen Osteoporose, Antiparkinson-Medikamente, Antihistamine, Antipsychotika, Antipyretika, Anticholinergika, Benzodiazepin-Antagonisten, knochenstimulierende Mittel, Zentralnervensystem-Stimulantien, Hormone, Hypnotika, Immunsuppressiva, Prostaglandine, Proteine, Peptide, Polypeptide und andere Makromoleküle, Psychostimulantien, Rhinitis-Behandlung, Sedativa, sexuelle Hypofunktion, Beruhigungsmittel und Vitamine, einschließlich B12.
Computermodelle und die Testung einer Prototyp-Patrone mit einer zylindrischen Bohrung oder einem zylindrischen Durchgang, die/der mit einem Pulver gefüllt war, und verschiedenen berstfähigen Membranen zeigten, dass ein vorzugs- oder einachsig orientierter Polyethylenfilm mit einer Dicke von etwa 0,5 Milli-Inch bei einem Berstdruck von etwa 3 Atmosphären zu einer abgegebenen Dosis von etwa 97% Pulver aus dem Durchgang führte. Bersttests an berstfähigen Membranen wurden vom Anmelder unter Verwendung einer Spritze zur Abgabe von unter Druck stehendem Gas an eine Patrone durchgeführt, die berstfähige Membranen hatte, die beide Enden des Durchgangs verschlossen. Die Patrone wurde in eine Testspannvorrichtung gelegt, die eine Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege simulierte. Die Membranen der Patrone hatten jeweils einen Oberflächenbereich von 0,049 in² (3 mm Durchmesser). Der Stopfen wurde durch den Zylinder unter kontrollierten Bedingungen bei 25 in/min bewegt, und der Berstdruck (Kraft dividiert durch Fläche) und die abgegebene Dosis (d. h., Prozentsatz des aus dem Durchgang abgegebenen Pulvers, HPLC-Test) wurde gemessen. Das Computermodell zeigte, dass die bevorzugteste Ausführungsform der Patrone eine berstfähige Membran nur an dem Auslass oder Austrittsende der Patrone enthielt. Somit führt die Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege nach dieser Erfindung zu der größten abgegebenen Dosis aus dem Durchgang 30, da der Einlassverschluss 34 mittels Durchbohren vor der Abgabe von Fluid an den Durchgang aufgebrochen wird. Eine Prototyptestung durch den Anmelder anderer berstfähiger Membranen, wie zuvor beschrieben, zeigte, dass der nächste bevorzugte, berstfähige Membranfilm ein gegossenes 50/50 Polyolfin-Copolymer aus Ethylen und Methylacrylat mit einer Dicke von etwa einem Milli-Inch und einem Berstdruck von 2 Atmosphären war, wobei die abgegebene Dosis etwa 95% betrug. Der Anmelder testete auch einen Polyethylenfilm mit einer Dicke von etwa 0,9 Milli-Inch, wobei der Polyethylenfilm eine Schachbrettprägung aufwies, mit einem Berstdruck von 3 Atmosphären, wobei die abgegebene Dosis etwa 91% betrug. Es wird angenommen, dass auch die Filme, die aus anderen Polymeren gebildet sind, für die berstfähige Membran 32 verwendet werden können, einschließlich zum Beispiel Polypropylen, Acetat und Polycarbonat. Es wird jedoch angenommen, dass solche anderen Filme auch gekerbt oder geprägt werden sollten, um den Berstdruck der berstfähigen Membran zu verringern. Wie zuvor beschrieben, kann der durchstechbare Verschluss 34 aus verschiedenen durchstechbaren Filmen oder Folien geformt werden. In der bevorzugtesten Ausführungsform ist der durchstechbare Verschluss 34 integral mit dem Körper 24 der Patrone ausgebildet, wie durch Spritzgießen. Wenn somit die berstfähige Membran 32 aus einem Film aus Polyolefin besteht, besonders bevorzugt aus Polyethylen oder Poly ethylen-Coolymer oder einer Mischung, und an das Ende 26 der Patrone wärmegeschmolzen wird, besteht die Patrone am bevorzugtesten aus einem Polyethylen oder Polyethylen-Copolymer, so dass die berstfähige Membran auch aus Poylethylen bestehen kann. Die thermogeformten Filme 40 und 42, die das Gehäuse bilden, können auch aus verschiedenen thermoformbaren plastischen Polymeren gebildet sein, einschließlich Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat usw.
Nachdem die bevorzugten Ausführungsformen der Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimitteln in Atemwege entsprechend dieser Erfindung beschrieben wurden, versteht es sich, dass verschiedene Modifizierungen im Bereich der beiliegenden Ansprüche durchgeführt werden können. Zum Beispiel ist der Durchgang 30 durch die Patrone vorzugsweise im wesentlichen zylindrisch; der Durchgang kann jedoch auch andere Formen oder Gestalten aufweisen, einschließlich zum Beispiel einer Stundenglasform.

Claims

Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimittel in Atemwege (22), umfassend: ein Gehäuse mit einer Kammer (44) in ihm, einem Gehäuseeinlass, der mit der Kammer (44) kommuniziert, und einem Gehäuseauslass, der im wesentlichen koaxial auf den Gehäuseeinlass ausgerichtet ist, eine in der Kammer (44) befindliche Patrone (20) mit einander entgegengesetzten Enden (26, 28), einem Durchgang (30), der sich durch die Patrone (20) durch die einander entgegengesetzten Enden (26, 28), die auf den Gehäuseeinlass und Gehäuseauslass ausgerichtet sind, erstreckt, und einem Arzneimittel (70) in dem Durchgang (30), einen durchstechbaren Verschluss (34), der den Durchgang (30) gegenüber dem Gehäuseeinlass dicht verschließt, eine berstfähige Membran (32), die den Durchgang (30) gegenüber dem Gehäuseauslass dicht verschließt, ein Stechelement (54), das relativ zum Gehäuse bewegt werden kann, um den durchstechbaren Verschluss (34) zu durchstechen, und einen Druckauslöser (58), der auf das Durchstechen des durchstechbaren Verschlusses (34) hin Fluid unter Druck zu dem Gehäuseeinlass fördert zum Bersten der berstfähigen Membran (32), wodurch in Fluid mitgerissenes Arzneimittel (70) in dem Durchgang (30) zum Gehäuseauslass ausgedrückt wird.
Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimittel in Atemwege nach Anspruch 1, bei der der Druckauslöser ein flexibles zusammendrückbares Element ist, das einen mit dem Gehäuseeinlass kommunizierenden Auslass hat, und wenigstens ein Teil des Stechelements sich in dem flexiblen zusammendrückbaren Element befindet.
Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimittel in Atemwege nach Anspruch 2, bei der das flexible zusammendrückbare Element bauchig ist und das Stechelement einen bügelförmigen Teil, der sich in dem bauchigen flexiblen zusammendrückbaren Element befindet, und einen relativ scharfen Stechteil hat, wodurch das Zusammendrücken des bauchigen flexiblen zusammendrückbaren Elements den bügelförmigen Teil des Stechelements zusammendrückt und den Stechteil zum Durchstechen des durchstechbaren Verschlusses ausfährt.
Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimittel in Atemwege nach Anspruch 1, bei der der Druckauslöser vor dem Fördern von ausreichend Druck zum Bersten der berstfähigen Membran zu dem Gehäuseeinlass das Stechelement zum Durchstechen des durchstechbaren Verschlusses bewegt.
Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimittel in Atemwege nach Anspruch 1, bei der das Stechelement einen Schaft mit einem spitzen Ende hat und die Patrone einen koaxial auf den Durchgang ausgerichteten röhrenförmigen Teil hat, der das spitze Ende und wenigstens einen Teil des Schaftes aufnimmt, wobei der röhrenförmige Teil bei der Bewegung des Schaftes das spitze Ende des Stechelements zum Durchstechen des durchstechbaren Verschlusses führt.
Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimittel in Atemwege nach Anspruch 5, bei der der Druckauslöser einen flexiblen zusammendrückbaren Ballon hat, der einen mit dem Gehäuseteil kommunizierenden Auslass hat, und das Stechelement einen in dem Ballon befindlichen bügelförmigen Teil hat, der mit dem Schaft verbunden ist, wobei er beim Zusammendrücken des Ballons den Schaft zum Durchstechen des durchstechbaren Verschlusses bewegt.
Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimittel in Atemwege nach Anspruch 1, bei der das Gehäuse einander gegenüberliegende thermogeformte thermoplastische verbundene Flachelemente umfasst, wobei dazwischen ein den Gehäuseauslass definierender röhrenförmiger Auslassteil gebildet ist, wobei ein im wesentlichen zylindrischer Kammerteil, der die Kammer definiert, die Patrone in umschlossener Beziehung aufnimmt und eine integrale flexible zusammendrückbare Blase den Druckauslöser definiert.
Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimittel in Atemwege nach Anspruch 5, bei der das Stechelement sich wenigstens teilweise in der Blase befindet.
Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimittel in Atemwege nach Anspruch 8, bei der das Stechelement einen in der Blase befindlichen bügelförmigen Teil und einen mit dem bügelförmigen Teil verbundenen Schaft mit einem Stechende hat, wodurch das Zusammendrücken der Blase den bügelförmigen Teil betätigt und den Schaft zum Durchstechen des durchstechbaren Verschlusses ausfährt.
Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimittel in Atemwege nach Anspruch 9, bei der die Patrone einen integralen röhrenförmigen Teil hat, der koaxial auf den Durchgang ausgerichtet ist, und der Schaft in dem röhrenförmigen Teil aufgenommen ist, der das Stechende zum durchstechbaren Verschluss lenkt.
Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimittel in Atemwege nach Anspruch 9, bei der der bügelförmige Teil des Stechelements einen der Form der Blase im wesentlichen entsprechenden konkaven Teil hat, der einander gegenüberliegende Endteile und mit den Endteilen integrale konkave Teile hat, und bei der der Schaft mit den konvexen Teilen verbunden ist.
Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimittel in Atemwege nach Anspruch 1, bei der die Patrone einen Körper mit einer im wesentlichen zylindrischen Form hat und das Gehäuse einander gegenüberliegende thermogeformte plastische verbundene Flachelemente umfasst und die Kammer zwischen den einander gegenüberliegenden thermogeformten thermoplastischen Flachelementen entsprechend der Form des Körpers der Patrone gebildet ist.
Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimittel in Atemwege nach Anspruch 1, bei der die berstfähige Membran ein Polyethylenfilm mit einer Dicke zwischen 0,3 und 1,5 Milli-Inch ist, die straff über das zweite Ende der Patrone gespannt ist.
Vorrichtung zum Ausgeben von Arzneimittel in Atemwege nach Anspruch 13, bei der der Polyethylenfilm einachsig orientiert ist.