DE69416852T2

DE69416852T2 - Vorrichtung zur dosierten abgabe von aerosolen und verfahren zu ihrer verwendung

Info

Publication number: DE69416852T2
Application number: DE69416852T
Authority: DE
Inventors: Lee Allen Research Triangle Park Nc 27709 Barger; Terence George Henry Research Triangle Park Nc 27709 Bowyer; Ignatius Loy Research Triangle Park Nc 27709 Britto; Michael Leon Research Triangle Park Nc 27709 Franklin
Original assignee: Glaxo Wellcome Inc
Current assignee: SmithKline Beecham Corp
Priority date: 1993-11-02
Filing date: 1994-11-01
Publication date: 1999-07-29
Anticipated expiration: 2014-11-02
Also published as: AU8097894A; CA2174743A1; JPH09504764A; PH30646A; WO1995012533A1; IL111465A0; EP0726864A1; ZA948581B; TW275038B; US5421492A; ES2128593T3; JP3539963B2; EP0726864B1; AU690594B2; IL111465A; ATE177064T1; DE69416852D1

Description

Abgabeventile für dosiertes Aerosol wurden in vielen Vorrichtungen verwendet und sind in der Technik wohlbekannt. Abgabeventile für dosiertes Aerosol wurden in zahlreichen Druckschriften offenbart. Als Beispiele seien genannt: Das US-Patent 4,506.803, ausgegeben am 26. März 1985 für Franklin et al.; das US-Patent 4,142,652, ausgegeben am 06. März 1979 für Platt und das US-Patent 3,974,941, ausgegeben am 17. August 1976 für Mettler.
Eine besonders wichtige Verwendung von Abgabeventilen für dosiertes Aerosol ist bei der Abgabe von zu Aerosol vernebelten Wirkstoffen, wobei ein Beispiel ein Medikament ist. Wenn zu Aerosol vernebelte Medikamente abgegeben werden, ist die Menge der abgegebenen Dosis von entscheidender Wichtigkeit. Zahlreiche Medikamente weisen enge therapeutische Fenster auf, was erfordert, daß die Menge der jeweils abgegebenen Dosis in genau beschriebene Grenzen fällt.
Ein weiteres Problem, das bei der dosierten Abgabe von zu Aerosol vernebelten Medikamenten auftritt, ist das Medium, in dem das Medikament enthalten ist. Die meisten zu Aerosol vernebelten Medikamente sind ein fluidähnliches Medium; eine Lösung, Suspension oder Emulsion. Diese flüssige Formulierung enthält ferner verschiedene Arzneistoffträger, wie z. B. Schmierstoffe, Verdünner und Treibmittel. Eine bevorzugte Formulierung für Aerosolwirkstoffe ist in dem US-Patent 5.126.123 beschrieben, das am 30. Juni 1992 für Johnson ausgegeben wurde und hiermit vollinhaltlich durch die Bezugnahme zum Gegenstand der Offenbarung gemacht wird.
Medikamente, die in einer Emulsion oder einer Suspension enthalten sind, erfordern ein regelmäßiges Mischen, um die Kombination des Medikaments und der verschiedenen anderen erforderlichen Komponenten der Formulierung in einem homogenen Zustand zu halten, was das Absetzen einer Suspension oder die Trennung einer Emulsion verhindert. Jedoch trennen viele Abgabeventile für dosiertes Aerosol gemäß dem Stand der Technik eine einzige Dosis innerhalb einer Dosierkammer oder einer Vorrichtung zum Entleeren der Flasche ab, wodurch diese einzige als nächste zu verwendende Dosis von dem Behälter, der den Medikamentenvorrat enthält, abgetrennt wird. Dieses Abtrennen verhindert, daß eine aufgebrachte Mischenergie das Medikament innerhalb der Dosierkammer homogen mit dem verbleibenden Medikamentenvorrat, der in dem Behälter enthalten ist, mischt. Ein Beispiel dieser Gestaltung gemäß dem Stand der Technik kann in dem US-Patent 4,142,652, am 06. März 1979 für Platt ausgegeben, gefunden werden. Diese Ventilgestaltungen gemäß dem Stand der Technik führen, wenn sie mit Medikamenten verwendet werden, die in suspendierter oder emulgierter Form vorliegen, zahlreich zu zu Aerosol vernebelten Dosen oder "Schüssen", die entweder größere oder geringere Mengen von Medikament aufweisen, verglichen mit der besonderen erforderlichen Dosis.
Ein Beispiel einer bekannten Gestaltung eines Dosierventils, das ein Abtrennen der als nächsten zu verwendenden Dosis von dem Behälter, der den Medikamentenvorrat enthält, ist in der europäischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnr. 0260067 der Minnesota Mining and Manufacturing Company zu finden. Diese Ventilgestaltung ist derart aufgebaut, daß die Dosierkammer nur nach der Betätigung des Ventilstabes existiert, um eine Dosis derart abzugeben, daß eine Dosierkammer erzeugt wird, die mit der Aerosolformulierung gefüllt ist, und während der Ventilbetätigung entleert wird.
Es ist demzufolge eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abgabevorrichtung für dosiertes Aerosol zu definieren und entwerfen, insbesondere ein Abgabeventil für Aerosol, bei dem eine gesteuerte Abgabefunktion zum Dosieren mit einer Durchströmungs-DOSierkammer verwendet wird, die gestattet, daß sich der Wirkstoff, der in der Dosierkammer und dem Behälter enthalten ist, vermischt, wenn er bewegt wird. Es ist ferner eine Aufgabe dieser Erfindung, eine homogene Mischung des Wirkstoffes innerhalb der Dosierkammer und des Behälters zu erreichen; dies führt zu zu Aerosol vernebelten Dosen, die ein beständiges und konstantes Dosierungsprofil aufweisen. Diese Aufgaben und weitere Aufgaben werden aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung deutlich.
Gemäß der Erfindung wird eine Aerosol-Abgabevorrichtung zur Abgabe von dosierten Mengen von Fluidmaterial aus einem Behälter geschaffen, wobei die Vorrichtung einen Körper aufweist, der den Behälter und ein Abgabeventil definiert, wobei das Abgabeventil folgendes aufweist:
a) eine Dosierkammer mit einer Verbindungseinrichtung, welche die Dosierkammer mit dem Behälter verbindet; und
b) einen Stab, der einen Abgabedurchgang aufweist und für eine gleitbare Bewegung innerhalb der Dosierkammer derart angeordnet ist, daß:
i) in einer ersten Stellung die Dosierkammer strömungstechnisch von dem Abgabedurchgang isoliert ist; und sich die Dosierkammer durch die Verbindungseinrichtung in Fluidverbindung mit dem Behälter befindet; und
ii) in einer zweiten Stellung die Dosierkammer in Fluidverbindung mit dem Abgabedurchgang ist; und die Dosierkammer strömungstechnisch von dem Behälter isoliert ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung zwei oder mehr Dosierkammer-Öffnungen aufweist, und daß der Stab mit einem Verschließsegment für eine gleitbare Bewegung über die zwei oder mehreren Dosierkammer-Öffnungen verbunden ist, um zuzulassen, daß das Verschließsegment die zwei oder mehreren Dosierkammer-Öffnungen verschließt, wenn sich der Stab in der zweiten Stellung befindet.
Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zur Verwendung der Aerosol- Abgabevorrichtung, bei dem die Vorrichtung geschüttelt wird, um das Fluid, das in dem Behälter und der Dosierkammer enthalten ist, vor der Bewegung des Stabes zu mischen.
Das Verfahren zur Verwendung der Vorrichtung ist einfach und überschaubar. Die Abgabevorrichtung für dosiertes Aerosol wird in vielen Fällen mit einer zusätzlichen Abgabevorrichtung verwendet, welche die zu Aerosol vernebelte Dosis von Fluid zerstreut. Ein Beispiel einer Abgabevorrichtung ist in dem US-Patent 4,834.083, ausgegeben am 30. Mai 1989 für Byram et al., beschrieben.
Ein Benutzer schüttelt den Behälter, der das Dosierventil enthält, wodurch die Fluidkomponenten, die in dem Behälter und der Dosierkammer enthalten sind, gründlich vermischt werden. Wenn der Benutzer den Behälter bewegt, befindet sich das Dosierventil in der dekomprimierten oder geschlossenen Stellung; das Verschließsegment des Stabes ist derart angeordnet, daß zugelassen wird, daß sich Fluid innerhalb des Behälters und der Dosierkammer vermischt, und über die Dosierkammer-Öffnungen vollständig miteinander in Verbindung steht. Nach der gründlichen Mischung des in dem Behälter und der Dosierkammer enthaltenen Fluids durch mechanisches Bewegen, wie z. B. Schütteln, wird der Stab betätigt, was zu einer Fluidverbindung zwischen dem Abgabedurchgang und der Dosierkammer führt. Die Dosis, die innerhalb der Dosierkammer ist, wird dann durch den Abgabedurchgang abgegeben. Wenn das Dosierventil betätigt wird, und sich der Abgabedurchgang in Verbindung mit der Dosierkammer befindet, befindet sich das Verschließsegment in einer derartigen Stellung, daß die Dosierkammer-Öffnungen verschlossen sind, was verhindert, daß sich zusätzlich Fluid von dem Behälter in die Dosierkammer bewegt. Das Verschließen der Dosierkammer-Öffnungen ermöglicht ein Abgeben nur derjenigen Menge von Fluid, die in der Dosierkammer enthalten ist. Wenn einmal die Dosis, die in der Dosierkammer enthalten ist, abgegeben ist, wird der Stab zu der geschlossenen oder Ruhestellung zurückgeführt, was dazu führt, daß das Verschließsegment noch einmal zuläßt, daß die Dosierkammer-Öffnungen in Fluidverbindung mit dem Behälter kommen; wodurch die Dosierkammer wieder aufgefüllt wird.
Während die vorangehende Beschreibung mit den Ansprüchen übereinstimmt, in denen die Erfindung im einzelnen dargestellt und beansprucht wird, ist man der Meinung, daß die Erfindung besser aus der nachfolgenden Beschreibung deutlich wird, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu sehen ist, in denen ähnliche Elemente durch die gleichen Referenznummern bezeichnet sind, und miteinander in Beziehung stehende Elemente durch Hinzufügen von einem oder mehreren Strichen bezeichnet sind.
Fig. 1 ist eine perspektivische Explosions-Ausschnittsansicht einer Ausführungsform der Aerosol-Abgabevorrichtung.
Fig. 2a und 2b sind seitliche Draufsichten mit einer Längsschnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform der Aerosol- Abgabevorrichtung.
Fig. 3 ist eine seitliche Draufsicht mit Längsquerschnittdarstellung der Aerosol-Abgabevorrichtung gemäß Fig. 1, wobei das Dosierventil in einer geschlossenen oder dekomprimierten Stellung dargestellt ist.
Fig. 4 ist eine seitliche Draufsicht mit Längsquerschnittdarstellung der Aerosol-Vorrichtung gemäß Fig. 1, wobei das Dosierventil in einer offenen oder komprimierten Stellung dargestellt ist.
Fig. 5 ist eine seitliche Draufsicht mit Längsquerschnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform der Aerosol-Abgabevorrichtung gemäß Fig. 1, wobei das Dosierventil in einer geschlossenen oder dekomprimierten Stellung dargestellt ist, und wobei die Feder außerhalb der Dosierkammer angeordnet ist.
Fig. 6 ist eine seitliche Draufsicht mit Längsquerschnittdarstellung der Aerosol-Vorrichtung gemäß Fig. 1, wobei sich das Dosierventil in einer geschlossenen oder dekomprimierten Stellung befindet, und wobei das verschließsegment Verschließgürtel aufweist, welche den Umfang der Dosierkammer umgeben.
Fig. 7 ist eine seitliche Draufsicht mit Längsquerschnittdarstellung der Aerosol-Vorrichtung gemäß Fig. 1, wobei sich das Dosierventil in einer geschlossenen oder dekomprimierten Stellung befindet, wobei das Verschließsegment Verschließpolster aufweist.
Fig. 8 ist eine seitliche Draufsicht mit Längsquerschnittdarstellung der Aerosol-Vorrichtung gemäß Fig. 1, wobei das Dosierventil in einer geschlossenen oder dekomprimierten Stellung ist, und wobei der untere Verschließgürtel des Verschließsegmentes eine Ablenkungsschaufel oder einen Rührstab enthält, um die Bewegung des Fluids zwischen dem Behälter und der Dosierkammer nach dem mechanischen Bewegen zu unterstützen.
Fig. 9 ist eine seitliche Draufsicht mit Längsquerschnittdarstellung der Aerosol-Vorrichtung gemäß Fig. 1, wobei sich das Dosierventil in einem geschlossenen oder dekomprimierten Zustand befindet, und wobei die Rippen der Dosierkammer ausgedehnt sind und verwendet werden, um die Feder zu halten.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, besteht die Abgabevorrichtung 1 für dosiertes Aerosol gemäß der vorliegenden Erfindung aus: einem Behälter 3; einer Dosierkammer 7 mit zwei oder mehreren Dosierkammer-Öffnungen 9; einem Stab 11, der für eine gleitbare Bewegung innerhalb der Dosierkammer 7 angeordnet ist und einen Abgabedurchgang 19 und eine Ablaßöffnung 21 enthält; ferner ist an den Stab 11 angebracht oder integral mit diesem ein Verschließsegment 17 vorgesehen, das eine oder mehrere Verschließkissen 29 oder einen oder mehrere Verschließgürtel 29' aufweist. Materialien, die für die Herstellung des Behälters 3, der Dosierkammer 7 und des Stabes 11 geeignet sind, sind unter anderem die folgenden, sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt: Aluminium, Stahl, Kupfer, Messung, Nickel, Zinn und verschiedene Kunststoffe. Ein Material, das besonders für die Herstellung dieser Komponenten geeignet ist, ist Edelstahl.
Wie die Fig. 1, 3 und 5 zeigen, weist die Abgabevorrichtung 1 für dosiertes Aerosol einen Behälter 3 auf, der eine beliebige Größe oder Abmessungen aufweisen kann, die erforderlich sind, um das zu Aerosol zu vernebelnde Material zu enthalten. In dem Behälter 3 befindet sich ein Dosierventil S. Die Abmessungen oder die Form des Behälters 3 sind unwichtig, solange die Form des Behälters nicht mit den erforderlichen physikalischen Bewegungen des Dosierventils 5 kollidiert. Das Dosierventil 5 weist eine Dosierkammer 7, die eine beliebige verträgliche Form haben kann und zwei oder mehrere Dosierkammer-Öffnungen 9 aufweist, und einen Stab 11 auf. Innerhalb des Stabes 11 ist ein Abgabedurchgang 19 angeordnet, der einen hohlen Kanal aufweist. Der Abgabedurchgang 19 beginnt mit einer Öffnung außerhalb der Abgabevorrichtung und endet in einer winkeligen Ablaßöffnung 21. Der Stab 11 ist gleitbar beweglich innerhalb der Dosierkammer 7 durch eine untere und eine obere Öffnung angeordnet, die eine untere Verschließbüchse 15 und eine obere Verschließbüchse 13 enthält. Zusätzlich zu der oberen Verschließbüchse 13 und der unteren Verschließbüchse 15 kann eine zusätzliche untere Verschließbüchse 15', wie in den Fig. 1 und 4 dargestellt, hinzugefügt werden, um für den Verschluß für eine weitere Sicherung zu sorgen. Die zusätzliche untere Verschließbüchse 15' ist unterhalb der unteren Verschließbüchse 15 angebracht. Die obere Verschließbüchse 13, die untere Verschließbüchse 15 und die zusätzliche untere Verschließbüchse 15' werden in Verbindung mit der Dosierkammer 7 und dem Stab 11 hergestellt. Deshalb ist die äußere Form der Verschließbüchsen durch die innere Form der Dosierkammer 7 bestimmt, und die innere Form der Verschließbüchsen ist durch die äußere Form des Stabes 11 bestimmt.
An den Stab 11 ist über einen Kragen 18 ein Verschließsegment 17 angebracht. Das Verschließsegment 17 besteht ferner entweder aus Portal- Verschließkissen 19, wie in Fig. 7 dargestellt, oder einem Portal- Verschließgürtel 29', der in Fig. 6 dargestellt ist und den Umfang der Dosierkammer 7 umgibt. Die Portal-Verschließkissen 29 oder die Portal- Verschließgürtel 29' verschließen die Dosieröffnungen 9 und verschließen die Dosierkammer 7 von dem Behälter 3 nach dem Eindrücken des Stabes 11. Die Portal-Verschließkissen 29 unterscheiden sich von den Verschließgürteln 29' dadurch, daß die Portal-Verschließgürtel 29' Elemente sind, die den gesamten Umfang der Dosierkammer 7 umgeben. Im Gegensatz dazu weisen die Portal-Verschließkissen 29 eine geeignete Größe auf, um die Dosierkammer- Öffnungen 9 abzudecken, wenn der Stab 11 eingedrückt wird, sie umgeben jedoch die Dosierkammer 7 nicht. Die Formen der Portal-Verschließkissen 29 oder Portal-Verschließgürtel 29' sind durch die äußere Form der Dosierkammer 7 und die Gestalt der Dosierkammer-Öffnungen 9 bestimmt. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, bestehen das Verschließsegment 17 mit den Portal-Verschließkissen 29 oder den Portal-Verschließgürteln 29' aus einem geeigneten Material, das fest genug ist, um dem Druck des Behälters 3 zu widerstehen, und nachgiebig genug ist, um geeignete Verschließeigenschaften aufzuweisen; wodurch verhindert wird, daß Fluid in die Dosierkammer 7 eindringt, wenn die Dosierkammer-Öffnungen 9 abgedeckt sind. Geeignete Materialien sind unter anderem folgende: Acetylharz, Teflon, verschiedene Metalle, Polysulfon und Polycarbonat oder ein beliebiges anderes Material, das geeignete mechanische und chemische Eigenschaften aufweist. Alternativ könnten, wie in Fig. 3 und 5 dargestellt ist, die Portal-Verschließbüchsen 29 oder der Portal-Verschließgürtel 29' aus einem Material gemacht sein, das von dem des Verschließsegments 17 abweicht. Geeignete Materialien sind die folgenden, wobei das Material nicht auf diese beschränkt ist: Teflon, Acetylharz und Polyethylen. Insbesondere ist Teflon ein geeignetes Material.
Bei einer weiteren Ausführungsform können die Portal-Verschließkissen 29 oder die Portal-Verschließgürtel 29' eine Portal-Verschließdichtung 37 enthalten. Wie die Fig. 1 und 3 zeigen, enthalten die Portal- Verschließkissen 29 oder die Portal-Verschließgürtel 29' eine Portal- Verschließdichtung 37, die zwischen der Dosierkammer 7 und den Portal- Verschließkissen 29 oder den Portal-Verschließgürteln 29' angeordnet ist. Diese Portal-Verschließdichtungen, O-Ringe oder Dichtelemente erfüllen die Verschließfunktion, wenn die Portal-Verschließkissen 29 oder die Portal- Verschließgürtel 29' die Dosierkammer-Öffnungen 9 abdecken. Diese Portal- Verschließdichtungen 37 können aus einem beliebigen Material sein, das in geeigneter Weise die Dosierkammer-Öffnungen 9 verschließt, wenn sich das Ventil 5 für die dosierte Dosis in der geöffneten oder zusammengedrückten Stellung befindet. Zu geeigneten Materialien gehören: Acetylharz, Polyethylen, Polyurethan, verschiedene Gummis oder andere Elastomermaterialien. Ein besonders nützliches Material ist Teflon. Die Fachleute werden erkennen, daß die Dosierkammer-Öffnungen 9 in Verbindung mit der Konsistenz, der Viskosität, der Teilchengröße und anderer physikalischer oder chemischer Eigenschaften des zu Aerosol zu vernebelnden Materials optimiert werden müssen. Geeignete Abmessungen für die Dosierkammer-Öffnungen, wenn Fluidmaterialien zu Aerosol vernebelt werden sollen, sind von etwa 0,1 mm bis etwa 2,5 mm im Durchmesser. Die geeignete Anzahl der Dosierkammer-Öffnungen 9 ist von zwei bis etwa zehn oder mehr.
Wie die Fig. 3 bis 4 zeigen, ist an den Stab 11 ein Flansch 23 angebracht oder integral mit diesem. Bei einer besonderen Ausführungsform schließt die untere Ringfläche des Flansches 23 mit der Achse des Stabes 11 einen spitzen Winkel von etwa 45º bis 89º ein. Dieser Winkel vergrößert die Verschließeigenschaft des Flansches 23, wenn dieser gegen die untere Verschließhülse 15 gedrückt wird. Diese vergrößerte Verschließfähigkeit entsteht, wenn die untere Verschließhülse 15 derart verformt wird, daß sie sich an den spitzen Winkel des Flansches 23 anpaßt.
Oberhalb des Flansches 23 und unterhalb der oberen Verschließhülse 13 ist um den Stab 11 eine Feder 25 angeordnet. Alternativ könnte die Feder 25' außerhalb der Dosierkammer 7 und oberhalb einer Stabkappe 35 angeordnet sein, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Ein Beispiel einer Druckschrift aus dem Stand der Technik, bei welcher die Feder in dieser Stellung angeordnet ist, ist das US-Patent 4.506.803, ausgegeben am 26. März 1985 für Franklin et al., dessen Offenbarung hiermit durch den Verweis zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird. Wenn die Feder 25' außerhalb der Dosierkammer 7 angeordnet ist, ist das Volumen der Dosierkammer frei, vollständig durch die Formulierung, die zu Aerosol vernebelt werden soll, verwendet zu werden. Ein weiterer Vorteil der Anordnung der Feder 25' außerhalb der Dosierkammer 7 ist die Verringerung von Fluidansammlung und Wirkstoffablagerung an der Oberfläche der Feder 25', was die Möglichkeit von Fehlern des Dosierventils 5 verringert. Wenn die Feder 25' außerhalb der Dosierkammer 7 angeordnet ist, ist eine Stabkappe 35 mit einem einstückigen Flansch über das äußere Ende des Stabes 11 gepaßt, wodurch die Feder 25' zwischen dem Äußeren der Vorrichtung und dem Flansch der Stabkappe 35 angeordnet ist.
Geeignete Materialien für die Ausführung der inneren oder äußeren Feder 25 oder 25' sind die folgenden, diese sind jedoch nicht auf diese beschränkt: Stahl und verschiedene andere Metalle. Ein Material, das besonders für die Herstellung der Feder 25 oder 25' geeignet ist, ist Edelstahl. Eine Feder 25 oder 25' einer geeigneten Kompressionskraft ist erforderlich, um den Stab 11 und das Verschließsegment 17 nach jeder Betätigung des Ventils 5 für die dosierte Dosis zurückzubringen. Eine Feder 25 oder 25' sollte ferner eine geeignete Nachgiebigkeit aufweisen, die ermöglicht, daß die Feder den Stab 11 und das Verschließsegment nach jeder Betätigung des Ventils 5 für die dosierte Dosis zurückbringt, bis die gesamte Anzahl von dosierten Dosen, die in dem Behälter 3 enthalten sind, abgegeben ist. Eine Kompressionskraft von etwa 1,4 bis 5,4 kg (etwa 3 bis 12 Pfund) ist geeignet. Eine Feder 25 oder 25', die aus Edelstahl ausgeführt ist und einen Durchmesser von etwa 0,02 cm bis etwa 0,15 cm aufweist, weist eine geeignete Kompressionskraft auf, die für ein hinreichendes Zurückbringen und eine hinreichende Nachgiebigkeit sorgt.
Der Flansch 23 und die Feder 25 definieren ferner die Bewegungsbeschränkungen des Stabes 11. Innerhalb dieser Grenzen nimmt der Stab 11 eine nicht festgelegte Anzahl von Stellungen ein, von praktischer Wichtigkeit sind jedoch zwei Stellungen. In einer ersten Stellung, der dekomprimierten, geschlossenen oder Ruhestellung, wie in Fig. 3 und 5 dargestellt, sind der Stab 5 und das Verschließsegment 17 in Richtung der unteren Verschließhülse 15 durch eine Feder 25 oder 25' vorgespannt, die um den Stab 11 angeordnet ist. In dieser Ruhestellung ist die Ablaßöffnung 21 strömungstechnisch von der Dosierkammer 7 und dem Behälter 3 isoliert. Das Verschließsegment 17 ist derart angeordnet, daß die Dosierkammer-Öffnungen 9 in Fluidverbindung mit dem Behälter 3 sind. Während der Stab 11 in dieser Stellung ist, sind Fluide, die in der Dosierkammer 7 und dem Behälter 3 enthalten sind, in der Lage, homogen durch Schütteln oder andere mechanische Bewegung vermischt zu werden, was verhindert, daß eine jegliche Menge von Fluid innerhalb der Dosierkammer 7 isoliert wird, und deshalb ein Absetzen einer Suspension oder die Trennung einer Emulsion verhindert, was zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Dosis führt. Diese Gestaltung ermöglicht ferner die Einsparung der "Flaschen-Entleervorrichtung" oder der "dip cup", wie sie in vielen Druckschriften gemäß dem Stand der Technik dargestellt sind, wie z. B. in dem US-Patent 2,886.217, das am 12. Mai 1959 für Thiel ausgegeben wurde.
Wie die Fig. 4 zeigt, befindet sich der Stab 11 hier in der komprimierten oder offenen Stellung. Der Stab 11 wird gegen die obere Verschließhülse 13 durch physikalische Kraft vorgespannt, die durch den Benutzer ausgeübt wird. In dieser Stellung ist der begrenzende Faktor beim Schieben des Stabes 11 in Richtung der oberen Verschließhülse 13 die volle Kompression der Feder 25. In der komprimierten Stellung verschließt das Verschließsegment 17 die Dosierkammer-Öffnungen 9, was die Verbindung von Fluid von dem Behälter 3 in die Dosierkammer 7 verhindert. Ferner befindet sich, wenn sich der Stab 11 in der komprimierten oder offenen Stellung befindet, die Ablaßöffnung 21 in Verbindung mit der Dosierkammer 7. Diese Verbindung ermöglicht, daß Fluid innerhalb der Dosierkammer 7 in die Ablaßöffnung 21 und durch den Abgabedurchgang 19 tritt; dies liefert eine vorbestimmte Dosierung eines Medikaments. Die durch die Aerosol- Abgabevorrichtung 1 gelieferte Dosis kann durch Vergrößern oder Verringern des Volumens der Dosierkammer 7 verändert werden, oder, wenn die Feder 25 in der Dosierkammer 7 enthalten ist, durch Verändern des Volumens, das die Feder 25 einnimmt.
Wie die Fig. 1, 3, 4 und 5 zeigen, sind die obere Verschließhülse 13, die untere Verschließhülse 15 und, wenn verwendet, eine zusätzliche untere Verschließhülse 15' derart angeordnet, daß der Stab 11, der daran angebracht ist oder integral das Verschließsegment 17 aufweist, eine gleitbare Bewegung innerhalb der oberen und der unteren Verschließhülse beibehält. Insbesondere wird die obere Verschließhülse 13 durch zwei konkave Kegelfedern 33 und 33' und eine integrale Dosierkammerrippe 34 an Ort und Stelle gehalten, wie in Fig. 1 und 5 dargestellt ist. Diese Kombination der oberen Verschließhülse 13, der Kegelfedern 33, 33' und der integralen Dosierkammerrippe 34 verschließt die Dosierkammer 7 von dem Behälter 3 und verhindert ein Wandern der oberen Verschließhülse 13. Materialien, die für die Herstellung der Kegelfedern 33 und 33' geeignet sind, umfassen unter anderem die folgenden, sind jedoch nicht hierauf beschränkt: Aluminium, Stahl, Kupfer, Messing, Nickel und Zinn. Ein Material, das besonders für die Herstellung der Federn 33 und 33' geeignet ist, ist Edelstahl.
Die obere Verschließhülse 13, die untere Verschließhülse 15 und, falls vorhanden, die zusätzliche untere Verschließhülse 15' und die Kegelfedern 33 und 33' sind derart geformt, daß sie mit der Innenform der Dosierkammer 7 und der Außenform des Stabes 11 übereinstimmen. Insbesondere ist die Form des Stabes 11 und der Dosierkammer 7 zylindrisch, es können jedoch verschiedene andere Formen für den Stab 11, die Dosierkammer 7, die Verschließhülsen 13, 15, 15' und Kegelfedern 33 und 33' verwendet werden, um eine Ausrichtung zwischen den Dosierkammer-Öffnungen 9 und dem Verschließsegment 17 sicherzustellen. Beispiele umfassen die folgenden, sind jedoch nicht hierauf beschränkt: quadratisch, rhomboid, dreieckig, elliptisch oder rechteckig. Eine weitere besondere Technik zum Sicherstellen einer Ausrichtung zwischen dem Verschließsegment 17, insbesondere der Portal-Verschließkissen 29 und den Dosierkammer-Öffnungen 9 ist die Verwendung einer oder mehrerer Dosierkammerrippen 39, wie sie in Fig. 7 dargestellt ist. Eine Dosierkammerrippe 39 verhindert eine Wanderung der Portal-Verschließkissen 29, was einen Verschluß der Dosierkammer- Öffnungen 9 sicherstellt, wenn sich der Stab 11 in der komprimierten oder offenen Stellung befindet. Zusätzlich können die Dosierkammerrippen 39 auch in den Behälter 3 zum Halten der Feder 25 ausgedehnt werden. Die Feder 25 würde dann gegen den Kragen 18 wirken, um für die erforderliche Kraft zum Zurückführen des Stabes 11 und des Verschließsegments 17, wie gezeigt in Fig. 9, zu sorgen.
Die Verschließhülsen 13, 15 und 15' können aus einem beliebigen Material bestehen, das einen wirksamen Verschluß zwischen dem Stab 11 und der Dosierkammer 7 bietet. Geeignete Materialien für die Verschließhülsen sind die folgenden: Acetylharz, Polyethylen, Polyurethan, verschiedene Gummi oder andere Elastomermaterialien. Insbesondere sind die Verschließhülsen 13, 15 und 15' aus Teflon ausgeführt. Teflon sorgt für Vorteile gegenüber verschiedenen anderen Materialien gemäß dem Stand der Technik. Weichere Verschließmaterialien gemäß dem Stand der Technik neigen dazu, "abgeschert zu werden", wenn sich die Staböffnungen während des Kompressions- oder Dekompressionshubes des Ventils für dosierte Dosen über ihre Oberfläche bewegen. Diese abgetrennten Stücke von Verschließmaterial werden dann in den Aerosol-Strom eingeführt, was zu einer Verschmutzung der abgegebenen Dosis führt. Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Teflon ist der verringerte Reibungskoeffizient zwischen dem Stab, der Dosierkammer und den verschiedenen Verschließflächen.
Um die Mischung des Medikaments, eines Treibmittels und von Arzneistoffträgern in dem Fluid, das in dem Behälter 3 enthalten ist, zu unterstützen, können eine oder mehrere Ablenkungsschaufeln oder Rührstäbe 31, wie gezeigt in Fig. 8, dem Verschließsegment 17 hinzugefügt werden. Ablenkungsschaufeln oder Rührstäbe 31 können verwendet werden, um die Mischkräfte des Fluids, das in dem Behälter 3 enthalten ist, zu erhöhen, und können ferner verwendet werden, um das gerührte Fluid von dem Behälter 3 in die Dosierkammer 7 zu leiten. Diese zusätzliche Bewegung des Fluids zwischen dem Behälter 3 und der Dosierkammer 7 verbessert die Wahrscheinlichkeit des Vorliegens einer homogenen Mischung des Fluids in der Dosierkammer 7, was konsistente zu Aerosol vernebelte Dosen des Medikaments sicherstellt.
Die Fig. 2a und 2b zeigen eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie Fig. 2a zeigt, weist die Abgabevorrichtung 1' für dosierte Dosen ein Ventil 5' für dosierte Dosen auf, das in einem Behälter 3' enthalten ist. Alternativ kann das Ventil 5' für dosierte Dosen außerhalb des Behälters 3' sein, wobei der Behälter durch einen Schlauch oder eine andere geeignete Einrichtung mit den Dosierkammer-Öffnungen 9' verbunden ist. Das Ventil 5' für die dosierten Dosen weist eine Dosierkammer 7', die zwei oder mehr Dosierkammer-Öffnungen 9' aufweist, und einen Stab 11' auf, der für eine Bewegung um eine Drehachse 41 innerhalb der Dosierkammer 7' angeordnet ist. Der Stab 11' weist ein Verschließsegment 17' auf, und innerhalb des Stabes 11' ist ein Abgabedurchgang 19' angeordnet, der in einer Ablaßöffnung 21' endet. In der in Fig. 2 dargestellten geschlossenen Stellung wird eine vollständige Verbindung zwischen der Dosierkammer 7' und dem Behälter 3' durch die Dosierkammer-Öffnungen 9' zugelassen.
Wie Fig. 2b zeigt, deckt das Verschließsegment 17' des Stabes 11' die Dosierkammer-Öffnungen 9' in einer offenen Stellung ab, was eine weitere Verbindung von Fluid zwischen dem Behälter 3' und der Dosierkammer 7' verhindert. Der Stab 11' ermöglicht, während er in dieser Stellung ist, ferner die Abgabe einer dosierten Menge von Material, das in der Dosierkammer 7' enthalten ist. Die Abgabe findet durch die Ablaßöffnung 21' statt, wenn die Ablaßöffnung 21' und der Abgabedurchgang 19' mit der Dosierkammer 7' durch eine Vertiefung 26', die in der Wand der Dosierkammer 7' enthalten ist, in Verbindung kommen. Diese Vertiefung 26' ermöglicht, daß das Fluid abgegeben wird, wenn das Fluid in die Vertiefung eintritt und dann das Ventil 5' für dosierte Dosen durch die Ablaßöffnung 21' und den Abgabedurchgang 29' verläßt. Die Abgabe durch die Ablaßöffnung 21' und den Abgabedurchgang 19' tritt nicht auf, wenn sich die Ablaßöffnung 21' nicht in Verbindung mit der Vertiefung 26' befindet, da die Toleranz zwischen der Wand der Dosierkammer 7' und der Fläche des Stabes 11' derart ist, daß Fluidmaterial nicht in die Ablaßöffnung 21' eintreten kann. An die Fläche des Stabes 11' kann ferner ein Verschließelement angebracht sein, das den Verschluß zwischen der Wand der Dosierkammer 7' und der Fläche des Stabes 11' erleichtert. Materialien für das Dichtungselement umfassen die folgenden: Acetylharz, Polyethylen, Polyurethan, verschiedene Gummi und andere Elastomermaterialien. Eine Substanz, die besonders geeignet ist für dieses Dichtelement, ist Teflon. Wenn einmal die Dosis, die in der Dosierkammer 7' enthalten ist, durch den Abgabedurchgang 19' abgegeben ist, wird der Stab 11' zurück zu der geschlossenen Stellung bewegt, was eine erneute Füllung der Dosierkammer 7' ermöglicht.

Claims

1. Aerosol-Abgabevorrichtung (1) zum Abgeben dosierter Mengen von Fluidmaterial aus einem Behälter (3), wobei die Vorrichtung einen Körper aufweist, der den Behälter (3) und ein Abgabeventil (5) definiert, wobei das Abgabeventil (5) folgendes aufweist:

a) eine Dosierkammer (7) mit einer Verbindungseinrichtung, welche die Dosierkammer (7) mit dem Behälter (3) verbindet; und

b) einen Stab (11), der einen Abgabedurchgang (19) aufweist und für eine gleitbare Bewegung innerhalb der Dosierkammer (7) derart angeordnet ist, daß:

i) in einer ersten Stellung die Dosierkammer (7) strömungstechnisch von dem Abgabedurchgang (19) isoliert ist; und sich die Dosierkammer (7) durch die Verbindungseinrichtung in Fluidverbindung mit dem Behälter (3) befindet; und

ii) in einer zweiten Stellung die Dosierkammer (7) in Fluidverbindung mit dem Abgabedurchgang (19) ist; und die Dosierkammer (7) strömungstechnisch von dem Behälter (3) isoliert ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die

Verbindungseinrichtung zwei oder mehr Dosierkammer-Öffnungen (9) aufweist, und daß der Stab (11) mit einem Verschließsegment (17) für eine gleitbare Bewegung über die zwei oder mehreren Dosierkammer-Öffnungen (9) verbunden ist, um zuzulassen, daß das Verschließsegment (17) die zwei oder mehreren Dosierkammer-Öffnungen (9) verschließt, wenn sich der Stab (11) in der zweiten Stellung befindet.

2. Aerosol-Abgabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Dosierkammer (7) innerhalb des Behälters (3) angeordnet ist.

3. Aerosol-Abgabevorrichtung nach Anspruch 2, wobei sich das Verschließsegment (17') innerhalb der Dosierkammer (7') befindet.

4. Aerosol-Abgabevorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Verschließsegment (17) ferner wenigstens ein Verschließkissen (29) aufweist.

5. Aerosol-Abgabevorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Verschließsegment (17) ferner wenigstens einen Verschließgürtel (29') aufweist.

6. Aerosol-Abgabevorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Verschließkissen (29) ferner eine Portal-Verschließdichtung (37) aufweist.

7. Aerosol-Abgabevorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Verschließgürtel (29') ferner eine Portal-Verschließdichtung (37) aufweist.

8. Aerosol-Abgabevorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Dosierkammer (7) ferner folgendes aufweist:

a) eine erste Aussparung;

b) eine zweite Aussparung;

c) eine obere Verschließhülse (13), die an die erste Aussparung benachbart angebracht ist;

d) eine untere Verschließhülse (15), die an die zweite Aussparung benachbart angebracht ist; und

wobei der Stab (11) für eine gleitbare Bewegung innerhalb der oberen und der unteren Verschließhülse (13, 15) angeordnet ist.

9. Aerosol-Abgabevorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Stab (11) ferner wenigstens einen Flansch (23) aufweist.

10. Aerosol-Abgabevorrichtung nach Anspruch 9, ferner mit einer Feder (25, 25').

11. Aerosol-Abgabevorrichtung nach Anspruch 10, wobei sich ein Abschnitt des Stabes (11) außerhalb der unteren Verschließhülse (15) erstreckt, und wobei die Feder (25') außerhalb der Dosierkammer (7) angeordnet ist.

12. Aerosol-Abgabevorrichtung nach Anspruch 11 mit zwei bis zehn Dosierkammer-Öffnungen (9).

13. Aerosol-Abgabevorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Dosierkammer-Öffnungen (9) einen Durchmesser von etwa 0,1 mm bis etwa 2,5 mm aufweisen.

14. Aerosol-Abgabevorrichtung nach Anspruch 13 mit sechs Dosierkammer- Öffnungen (9).

15. Aerosol-Abgabevorrichtung nach Anspruch 14, wobei der Stab (11) im allgemeinen zylindrisch ist, und die Verschließhülsen (13, 15) im wesentlichen ringförmige Elemente aufweisen.

16. Aerosol-Abgabevorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Dosierkammer (7) zusätzlich eine oder mehrere Dosierkammerrippen (39) aufweist.

17. Aerosol-Abgabevorrichtung nach Anspruch 16 mit einer zusätzlichen unteren Verschließhülse (15').

18. Aerosol-Abgabevorrichtung nach Anspruch 17, wobei das Fluidmaterial einen Wirkstoff und ein Treibmittel enthält.

19. Aerosol-Abgabevorrichtung nach Anspruch 18, wobei der Wirkstoff aus der Gruppe gewählt ist, die Salmeterol, Fluticason, Albuterol, Amilorid, Ondansetron, Sumatriptan und Remifentanil aufweist.

20. Verwendungsverfahren der Aerosol-Abgabevorrichtung nach Anspruch 1 mit dem Schütteln der Vorrichtung (1) zum Mischen des in dem Behälter (3) und der Dosierkammer (7) enthaltenen Fluids vor der Bewegung des Stabes (11).