(57)【要約】エアロゾル発生装置は筺体、ヒーターおよびオプションのマウスピースを含む。ヒーターは流路内の液体を揮発させ、マウスピース中でエアロゾルを形成させる。エアロゾルの粒径分布を制御するためにエアロゾル制限スリーブが配置される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流路を有する筺体と、
前記流路に沿って配置され、前記流路中を通過する液体を蒸発させるように作動可能なヒーターと、
前記流路の入口と流体を連通させている揮発性液体の供給源と、
前記流路の出口末端に配置されたエアロゾル制限スリーブであって、エアロゾル発生装置によって供給されるエアロゾルの液滴粒径分布を制御する内部形状を有するエアロゾル制限スリーブと、
を備えることを特徴とするエアロゾル発生装置。
【請求項２】
前記流路は、直線方向または非直線方向に伸びる、毛細管サイズの通路であることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項３】
前記流路は、電気絶縁材料のモノリス基体または多層基体中に配置され、および／または、長さ方向に沿って均一な断面を有することを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項４】
前記エアロゾル発生装置は、マウスピースを備える手持型吸入器であって、
前記流路は、毛細管サイズの通路であり、
前記流路の出口は、エアロゾルが前記マウスピースの内部に供給されるように、揮発した液体を前記エアロゾル制限スリーブ中に誘導することを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項５】
エアロゾルが患者に供給されるマウスピース開口部を備えるマウスピースをさらに含み、
前記流路の出口末端は、あらかじめ定められた距離だけ前記マウスピース開口部から離れていることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項６】
前記流路は毛細管中に配置されており、前記エアロゾル発生装置は、前記毛細管と基体との間に空間が定められるように、前記毛細管の一部分を囲む前記基体をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項７】
前記エアロゾル制限スリーブは、前記基体に取り外し可能に取り付けられていることを特徴とする請求項６に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項８】
前記基体は、断熱性材料で作られていることを特徴とする請求項６に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項９】
前記エアロゾル制限スリーブは、約１／４インチから約４インチの長さを有することを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１０】
前記エアロゾル制限スリーブは、約１／４インチから約２インチの最大横断寸法を有することを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１１】
前記エアロゾル制限スリーブは、約１：１から約０．２５：４の最大横断寸法対長さの比を有することを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１２】
前記エアロゾル制限スリーブは、約１／４インチから約４インチの長さ、約１／４インチから約２インチの最大横断寸法、および約１：１から約０．２５：４の最大横断寸法対長さの比を有することを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１３】
前記エアロゾル制限スリーブは、部分的に手持型吸入器のマウスピースの内部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１４】
前記液体は、薬物を含むことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１５】
前記薬物は、鎮痛薬、狭心症調合薬、抗アレルギー薬、抗生物質、抗ヒスタミン薬、鎮咳薬、気管支拡張薬、利尿薬、抗コリン作用薬、ホルモンおよび抗炎症薬からなる群から選ばれた少なくとも一つの物質であることを特徴とする請求項１４に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１６】
前記マウスピースの内部は、約５ｃｃから約１０ｃｃの範囲の容積を有することを特徴とする請求項１３に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１７】
前記ヒーターに電流を供給するように配置された電源部をさらに含み、
前記供給される電流は抵抗加熱によって前記ヒーターを加熱し、前記流路中の液体を揮発させることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１８】
前記ヒーターを起動するために作動可能に電源部に接続されたコントローラをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項１９】
エアロゾルを発生させる方法であって、
出口末端を有する流路に液体を供給する工程と、
液体を加熱して前記流路中の液体を揮発させる工程と、
前記揮発した液体を前記流路の出口末端から、前記流路の出口末端に配置されたエアロゾル制限スリーブ中に誘導する工程と、
前記揮発した液体を空気と混合してエアロゾルを発生させる工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
前記液体は薬物を含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記エアロゾルのエアロゾル粒子の所望の粒径を実現するための長さ、および／または、最大横断寸法を有するエアロゾル制限スリーブを用いる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記流路は毛細管中にあり、前記方法は、前記毛細管からの熱損失を抑制するために前記毛細管を取り囲むようにして断熱性材料の基体を配置する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記エアロゾル制限スリーブは、前記基体の出口末端に取り外し可能に取り付けられることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記エアロゾル制限スリーブは、約１／４インチから約４インチの長さを有することを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２５】
前記エアロゾル制限スリーブは、約１／４インチから約２インチの最大横断寸法を有することを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２６】
前記エアロゾル制限スリーブは、約１：１から約０．２５：４の最大横断寸法対長さの比を有することを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２７】
前記エアロゾル制限スリーブは、約１／４インチから約４インチの長さと、約１／４インチから約２インチの最大横断寸法と、約１：１から約０．２５：４の最大横断寸法対長さの比とを有することを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２８】
前記薬物は、鎮痛薬、狭心症調合薬、抗アレルギー薬、抗生物質、抗ヒスタミン薬、鎮咳薬、気管支拡張薬、利尿薬、抗コリン作用薬、ホルモンおよび抗炎症薬からなる群から選ばれた少なくとも一つの物質であることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２９】
前記エアロゾル制限スリーブは、約１／８インチから約２インチの長さを有することを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項３０】
前記エアロゾル制限スリーブは、約１／８インチから約１／２インチの最大横断寸法を有することを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項３１】
毛細管の前記流路と基体との間に空間が定められるように、前記流路の一部分を囲む前記基体をさらに含み、前記エアロゾル制限スリーブは前記基体に取り付けられ、前記基体は第一の内径を有し、前記エアロゾル制限スリーブは第二の内径を有し、
（ｉ）前記第一の内径は前記第二の内径とほぼ等しい、または、（ｉｉ）前記第一の内径は前記第二の内径より小さいことを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項３２】
前記エアロゾル制限スリーブは、約１／８インチから約２インチの長さを有することを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項３３】
前記エアロゾル制限スリーブは、約１／８インチから約１／２インチの最大横断寸法を有することを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項３４】
毛細管の前記流路と基体との間に空間が定められるように、前記流路の一部分を囲み、前記エアロゾル制限スリーブは前記基体に取り付けられ、前記基体は第一の内径を有し、前記エアロゾル制限スリーブは第二の内径を有し、
（ｉ）前記第一の内径は第二の内径とほぼ等しい、または、（ｉｉ）前記第一の内径は前記第二の内径より小さいことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項３５】
流路と、
前記流路に沿って配置され、前記流路中を通過する液体を蒸発させるように作動可能なヒーターと、
前記流路の出口末端に配置されたエアロゾル制限スリーブであって、エアロゾル発生装置によって供給されるエアロゾルの液滴粒径分布を制御する内部形状を有するエアロゾル制限スリーブと、
を含むことを特徴とするエアロゾル発生装置。
【請求項３６】
前記流路は、毛細管のサイズであることを特徴とする請求項３５に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項３７】
前記エアロゾル制限スリーブは、約１／８インチから約２インチの長さと、約１／８インチから約１／２インチの最大横断寸法とを有することを特徴とする請求項３５に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項３８】
前記流路と基体との間に空間が定められるように、前記流路の一部分を囲む前記基体をさらに含み、前記エアロゾル制限スリーブは基体に取り付けられ、前記基体は第一の内径を有し、前記エアロゾル制限スリーブは第二の内径を有し、
（ｉ）前記第一の内径は前記第二の内径にほぼ等しい、または、（ｉｉ）前記第一の内径は前記第二の内径より小さいことを特徴とする請求項３５に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項３９】
エアロゾルが患者に供給されるマウスピース開口部を備えるマウスピースをさらに含むことを特徴とする請求項３５に記載のエアロゾル発生装置。
【請求項４０】
前記流路の入口と流体を連通させている揮発性の液体の供給源をさらに含むことを特徴とする請求項３５に記載のエアロゾル発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
エアロゾルは非常に多様な用途で有用である。例えば、エアロゾルは呼吸器疾患を治療するために、あるいは患者によって吸入される粉末、液体薬物およびその他の類似物など液体および／または固体の微細に分割された粒子のスプレーを提供することにより薬物を供給するために用いられてきた。エアロゾルはまた、例えば所望の香りを部屋に供給するため、肌に香りをつけるため、およびペイントや潤滑剤を供給するためにも有用である。
【背景技術】
【０００２】
エアロゾルを発生させるさまざまな既知の技法がある。例えば米国特許第４，８１１，７３１号および４，６２７，４３２号明細書には、薬物を粉末形態で放出するために孔を開けたカプセルを含む薬物を患者に与える装置が開示されている。使用者は装置の開口部から放出された薬物を吸入する。液体形態の薬物は、手動で操作するポンプでエアロゾルを発生させることによって供給される。ポンプはタンクから液体を吸い込み、小さな開口部を通して液体を押し出し、微細な霧を形成させる。
【０００３】
あるいは、薬物を同伴する圧縮噴霧剤を用いて液体または粉末粒子を含むエアロゾルを発生させることによって薬物を供給してきた。通常、そのような吸入器は、薬物を含む一回の噴射分の圧縮噴霧剤をスプレーノズルから放出して噴霧剤に封じられた薬物が使用者によって吸入されるようにするために、アクチュエータを押し下げることによって作動する。しかし、薬物の吸入とアクチュエータの押し下げとのタイミングを適切に合わせることは困難である。さらに、この方法によっては所望量の薬物またはその他の物質を適切に供給することはできない。
【０００４】
多くのエアロゾル発生装置はまた、２から４μｍより小さい平均質量中央エアロゾル径（average mass median aerosol diameter）（ＭＭＡＤ）を有するエアロゾルを発生させること、および０．２から２．０μｍのサイズ範囲内の粒子で、例えば秒あたり１ミリグラムより高いエアロゾル質量流量を提供することもできない。喘息治療のためなどの薬物投与時には、肺への浸透を増進するために高いエアロゾル質量流量および小さな粒径（particle size）が特に望ましい。
【０００５】
吸入器によって発生した大きめの粒子は、肺内に吸入されるのではなく患者の口腔および咽頭中に沈着することがある。さらに、大きめの吸入粒子はある種の用途の場合に望まれるほど深くは肺の中に浸透しないことがある。
【０００６】
従って、種々のエアロゾル粒径分布（aerosol size distribution）のエアロゾルを提供し、これによって装置が患者の種々の要求に適応できるエアロゾル発生装置に対する求めがある。さらに、発生させるエアロゾルのエアロゾル粒径分布の制御された可調性を提供するエアロゾル発生装置に対する求めがある。
【特許文献１】米国特許第４，８１１，７３１号明細書
【特許文献２】米国特許第４，６２７，４３２号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
種々のエアロゾル粒径分布を有するエアロゾルを発生させることができるエアロゾル発生装置が提供される。本エアロゾル発生装置はエアロゾル粒径分布の制御された可調性を提供し、これによって本エアロゾル発生装置を用いて使用者の要求を満たすために最適なエアロゾルを提供することができる。
【０００８】
好ましい実施態様では、エアロゾル発生装置は筐体、流路、ヒーター、マウスピース、揮発液体の供給源およびエアロゾル制限スリーブを含む。ソースから流路に液体を供給し、ヒーターによって流路中で加熱し、それによって液体を揮発させる。エアロゾル制限スリーブは流路の出口末端のまわりに配置される。流路から出る揮発された物質は、エアロゾル発生装置によって供給されるエアロゾル粒径分布を制御するように構成されているエアロゾル制限スリーブに入る。
【０００９】
エアロゾルを発生させる方法の実施態様には、流路に液体を供給すること、流路中の液体を加熱して液体を揮発させること、および揮発された液体を流路から送り出し、揮発した液体から発生したエアロゾルのエアロゾル粒径分布を制御するように構成されたエアロゾル制限スリーブ中に送り込むことが含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
エアロゾル発生装置が提供され、エアロゾル発生装置は制御された粒子粒径分布を有するエアロゾルを発生させるために操作することができる。エアロゾル発生装置はエアロゾル制限スリーブを含み、エアロゾル制限スリーブはエアロゾルの粒子粒径分布を制御する。好ましい実施態様では、エアロゾル発生装置は交換可能なエアロゾル制限スリーブを含み、エアロゾル制限スリーブは使用者または製造業者がエアロゾル制限スリーブを変えて種々のエアロゾル粒子粒径分布を提供することを可能にする。
【００１１】
図１は、手持型（hand-held）エアロゾル発生装置１２０の好ましい実施態様を表示する。エアロゾル発生装置１２０は筐体１２１、液体エアロゾル製剤の供給源１２２、コントローラ１２４、電源１２６、圧力センサなどのオプションのセンサ１２７、加熱流路１２８、バルブ１３０およびマウスピース１３２を含む。バルブ１３０は、供給源１２２から流路１２８に所定の投与量のような流体の体積を供給するために作動可能である。
【００１２】
電源１２６、センサ１２７およびバルブ１３０にコントローラ１２４を作動可能に接続して供給源１２２から流路１２８への液体の供給を実行させ、流路１２８中の液体を加熱するために配置されたヒーターを作動させる。例えば、好ましい実施態様では、流路は毛細管サイズの流路を含む。例えば、毛細管サイズの流路は管でもよく、あるいは電気絶縁材料のモノリスまたは多層基体など基体中の通路でもよい。
【００１３】
好ましい実施態様では、加熱流路１２８は金属管（例えばステンレス鋼）などの導電性材料、あるいは白金またはその類似物などの導電性材料製のヒーターを組み込んだ非導電性または半導体の管を含む。好ましくは、流路はその長さに沿って均一な断面の毛細管サイズの通路である。そのような実施態様では流路は、好ましくは約０．１から１０ｍｍ、より好ましくは約０．１から１ｍｍ、最も好ましくは約０．１５から０．５ｍｍの間の任意の適当な直径を有してよい。しかし、その他の実施態様では、毛細管流路はその他の非均一な断面構成を有してもよい。断面構成は最大横断寸法または幅、あるいは横断断面積によって定められる。例えば、好ましい実施態様では、毛細管流路は約８×１０-5ｍｍ2から約８０ｍｍ2、好ましくは約２×１０-3ｍｍ2から約８×１０-1ｍｍ2、より好ましくは約８×１０-3ｍｍ2から約２×１０-1ｍｍ2の横断断面積を有してよい。
【００１４】
流路１２８は直線また、非直線方向に伸びるように構成してよい。図１および２に示すように、流路１２８の一部は基体１２９中に配置される。好ましい実施態様では、流路１２８は基体１２９の内部に同軸支持された配管の区間を含む。基体１２９は、流路を形成する配管より大きな内部横断寸法または幅を有する。好ましい実施態様では、基体１２９の後方壁１３４は流路１２８を定める管の外表面のまわりにシールを形成し、流路１２８を定める管と基体１２９との間に停滞空気空間１３５を形成する。好ましくは、基体１２９は空気不透過性である。
【００１５】
基体１２９は円筒形、楕円形、多角形または円錐形などさまざまな形状を有してよい。基体は金属、セラミック、ポリマー、ガラス、またはそれらの混合物または複合物など任意の適当な材料であってよい。好ましい実施態様では、基体は空間１３５の内部で空気の熱損失を最小限にし、それによって流路１２８を定める管からの熱損失を最小化するために断熱性材料製である。流路からの熱損失を最小化することによって、流路中の液体を蒸発させる所望の温度に流路を加熱するために、および／または流路をより均一な温度に加熱するために必要な時間を短縮することができる。好ましい実施態様では、流路を形成する金属配管の区間など抵抗加熱材料を含むヒーターに電流を流すことによって流路を加熱してもよく、あるいは流路に沿って別個のヒーターを配置してもよい。例えば、バッテリー１２６の正極および負極に取り付けた電気配線１２６ａ、１２６ｂによって抵抗加熱材料に直流を流してもよい。
【００１６】
図２に示すように、基体１２９および流路１２８の周りにエアロゾル制限スリーブ（aerosol confinement sleeve）１４０が提供される。下記に詳しく説明するように、エアロゾル制限スリーブ１４０はエアロゾル発生装置１２０によって供給されるエアロゾルのエアロゾル粒径を制御する。
【００１７】
図１に示すエアロゾル発生装置１２０では、コントローラ１２４が電源を起動し、抵抗加熱材料によって形成されたヒーターに電流を流すと、流路１２８中の液体は十分な温度に加熱されて蒸発する。好ましい実施態様では、エアロゾル発生装置１２０は電源を含み、電源は配線１２６ａおよび１２６ｂが取り付けられた管の電気接点（図示していない）の間でステンレス鋼管などの金属管の一部によって形成されたヒーターに電流を供給する。しかし、エアロゾル発生装置がより大きな実験室または工業装置である実施態様では、外部電力源によって電力を供給してもよい。電源が電流を供給すると、電流は抵抗加熱によってヒーター材料を加熱し、それによって流路１２８内で液体を揮発させる。好ましい実施態様では、電源を間欠的に起動するようにコントローラ１２４をプログラムして、所定の時間間隔で流路１２８を加熱すると同時に供給源１２２から流路１２８に所定の体積の流体を供給する。
【００１８】
その他の好ましい実施態様では、その他の配置を用いて流路１２８内の液体を揮発させてもよい。例えば、参照によって本明細書中に開示が全体として組み込まれる２０００年１２月２２日出願の本出願人らの米国特許出願第０９／７４２，３２０号明細書中に記載されているように、好ましい実施態様には一体結合された向かい合う層および層の間に配置された流路を含む多層基体が含まれる。
【００１９】
別の好ましい実施態様では、参照によって本明細書中に開示が全体として組み込まれる２０００年１２月２２日出願の本出願人らの米国特許出願第０９／７４２，３２３号明細書中に開示されている配置のような誘導加熱配置を用いてもよい。好ましい実施態様では、一つ以上の誘導加熱コイル中に電流を流し、導電性の発熱体中に電磁流束を発生させる。電磁流束は発熱体に渦電流を発生させ、渦電流が今度は発熱体を加熱するように発熱体を配置する。この熱は直接伝熱または間接伝熱のどちらかによって流路１２８中の液体に移動する。
【００２０】
別の好ましい実施態様では、参照によって本明細書中にそれぞれ全体として組み込まれる本出願人らの米国特許第５，７４３，２５１号および６，２３４，１６７号明細書中に記載されているように、加熱配置には流路に沿って配置された薄い白金層などの抵抗加熱器が含まれる。
【００２１】
好ましい実施態様では、マウスピース１３２は約５ｃｍ3から約１０ｃｍ3の容積を有する。マウスピース１３２は、エアロゾル発生装置１２０によって発生したエアロゾルがエアロゾルを吸入する患者に向かって通り抜けて出るマウスピース開口部１３２ａを含む。流路１２８から出る揮発した液体と混合する空気を供給するために、エアロゾル発生装置１２０は、外部空気のエアロゾル発生装置１２０への通過を許す一つ以上の空気流路１３６を備えてもよい。外部空気はマウスピース１３２によって定められる内部空間１３２ｂに向かって通過する。マウスピース１３２内部の外部空気を、加熱流路１２８から出る揮発した液体とマウスピース１３２内で混合する。空間１３２ｂ中に通過する空気がマウスピース開口部１３２ａを通って出る前に揮発した液体と混ざり合うように、マウスピース開口部１３２ａを加熱流路１２８の出口末端から離す。エアロゾル発生装置内の薬物の希釈に適するその他の気体（例えば希ガス、窒素、または類似のもの）を加熱流路１２８から出る揮発した流体と混合することがある。
【００２２】
エアロゾル発生装置１２０の作動中に、所望の体積の供給源１２２からの液体物質を流路１２８に流入させるためにバルブ１３０を開くことがある。エアロゾル発生装置１２０からエアロゾルを吸入しようとする使用者によってマウスピース１３２に加えられた減圧のセンサ１２７による検出前または検出後にバルブ１３０を開くことがある。流路１２８中を通過する液体を十分な温度に加熱して、液体を揮発させる。実質的に一定の圧力および／または所定の体積で、供給源１２２からの液体を流路１２８中に供給してもよい。揮発した液体は流路１２８の出口末端を通って流路１２８から出てエアロゾルを形成し、マウスピース１３２で吸引する使用者によって吸入されてもよい。
【００２３】
エアロゾル発生装置１２０によって発生するエアロゾル粒子の粒径分布を制御するために、エアロゾル発生装置１２０中にエアロゾル制限スリーブ１４０が提供される。図２に示すように、好ましい実施態様では、流路１２８および流路を囲む基体１２９の出口末端にエアロゾル制限スリーブ１４０を配置する。エアロゾル制限スリーブ１４０は長さＬ、最大断面寸法Ｗ、および内部体積を有する内部空間１４２を有する。好ましい実施態様では、エアロゾル制限スリーブ１４０の長さＬは約１／４インチから約４インチであり、寸法Ｗは約１／４インチから約２インチであり、寸法Ｗ対長さＬの比は約１：１から約０．２５：４であり、エアロゾル制限スリーブ１４０の内部体積は約０．０５ｉｎ（インチ）3から約５０ｉｎ3である。別の好ましい実施態様では、エアロゾル制限スリーブ１４０の長さＬは約１／８インチから約２インチであり、寸法Ｗは約１／８インチから約１／２インチである。
【００２４】
エアロゾル制限スリーブ１４０の形状は限定されない。エアロゾル制限スリーブ１４０は、円筒形、楕円形、多角形または円錐形など任意の適当な形状を有してよい。好ましい実施態様では、エアロゾル制限スリーブ１４０は管状であり、基体１２９上に密着するサイズである。エアロゾル制限スリーブ１４０は、金属、セラミック、ポリマー、ガラスまたはそれらの混合物など任意の適当な材料製でよい。好ましい実施態様では、エアロゾル制限スリーブは空気不透過性である。
【００２５】
エアロゾル発生装置１２０によって供給されるエアロゾル粒子の粒径分布を制御するために、エアロゾル制限スリーブ１４０の長さＬおよび寸法Ｗを変化させてよい。下記で説明するように、流路１２８中の液体の所定の流量について、所定の寸法Ｗを有するエアロゾル制限スリーブ１４０の長さＬを増大させると、エアロゾル発生装置によって供給されるエアロゾル粒子の質量中央空気力学的径（mass median aerodynamic diameter）（ＭＭＡＤ）が増大することが分かった。従って、本エアロゾル発生装置１２０を用いて、エアロゾル制限スリーブ１４０の寸法Ｗおよび長さＬを制御することによって、選ばれたエアロゾル粒径分布または質量中央空気力学的径のエアロゾル粒子を使用者に噴射することができる。
【００２６】
肺深部への浸透の場合には、エアロゾル制限スリーブ１４０の好ましい実施態様を構成して、約０．２μｍから約０．５μｍの間の範囲の質量中央空気力学的径を有するエアロゾル粒子を提供してもよい。肺中央部への沈着を所望するなら、エアロゾル制限スリーブ１４０を構成して、約１μｍと約２μｍとの間の範囲の質量中央空気力学的径を有するエアロゾル粒子を提供してもよい。さらにまた、気管支拡張薬などの薬物の場合に上部呼吸器管への投与を所望するなら、エアロゾル制限スリーブ１４０の適切な構成によってもっと大きな粒径を提供してもよい。
【００２７】
好ましい実施態様では、同じ毛細管流路１２８およびヒーターを用いて異なる粒径分布を有するエアロゾルを供給することを目的として、一つのエアロゾル制限スリーブを異なる構成を有する異なるエアロゾル制限スリーブと交換できるように、任意の適切な取り付け方法（例えばネジによる取り付け、スナップインによる取り付けまたは摩擦による取り付け）によって、エアロゾル制限スリーブ１４０を基体１２９に取り外し可能に取り付ける。従って、エアロゾル発生装置１２０は、使用者によっていろいろな目標を有するエアロゾル沈着に適応できる。そのようなエアロゾル制限スリーブの交換可能性はまた、エアロゾル生成を研究するために用いられる実験室エアロゾル発生装置またはある種のエアロゾル粒径を所望することがある市販装置でも有用である。
【００２８】
好ましい実施態様では、基体１２９はエアロゾル制限スリーブ１４０とほぼ同じ内径を有してよい。別の好ましい実施態様では、基体１２９はエアロゾル制限スリーブ１４０とは異なる（例えば、より大きい）内径を有してよい。
【００２９】
さらに例を示すと、肺へのエアロゾル供給用に構成されたエアロゾル発生装置１２０を有する使用者が、より大きなエアロゾル粒径を利用する上部呼吸器管への供給用エアロゾル発生装置１２０を用いることを望むなら、肺への浸透用に構成されたエアロゾル制限スリーブ１４０を上部呼吸器管へのエアロゾル供給用に構成されたものと交換できる。
【００３０】
図１に示すように、エアロゾル制限スリーブ１４０はマウスピース１３２の空間１３２ｂ中に伸びてもよい。エアロゾル制限スリーブ１４０の長さＬによって、空間１３２ｂ中のエアロゾル制限スリーブの出口の位置を選択的に変化させてよい。
【００３１】
図２に示すように、流路１２８を出る揮発した物質１４３はエアロゾル制限スリーブ１４０の内部空間１４２に入る。内部空間１４２中の空気は揮発した物質と混ざり合い、蒸気は空気によって冷やされて凝縮エアロゾルなどのエアロゾルを形成する。エアロゾルはエアロゾル制限スリーブ１４０の出口末端から出て、マウスピース１３２で吸引する使用者によって吸入される。
【００３２】
下記でさらに説明するように、エアロゾル制限スリーブ１４０の所定の寸法Ｗについて、エアロゾル制限スリーブ１４０の長さＬを大きくすることによって、エアロゾル発生装置によって発生するエアロゾル粒子のサイズは大きくなることが分かった。さらに、エアロゾル制限スリーブの寸法Ｗを小さくすることによって、選ばれたエアロゾルサイズを発生させるエアロゾル制限スリーブの長さＬは小さくなることが分かった。従って、長さＬおよび寸法Ｗを選択的に変化させて、選ばれた粒径を有するエアロゾルを発生させることができる。
【００３３】
供給源１２２は、意図するエアロゾルの用途によって、キャリヤーおよび一つ以上のその他の成分の溶液または懸濁液など適当な液体エアロゾル製剤を含むことがある。例えば、キャリヤーは水および／またはプロピレングリコール（ＰＧ）であってよい。好ましい実施態様では、液体エアロゾル製剤は液体キャリヤーならびに液体および／または粒子状薬物を含む。薬物は、エアロゾルによって供給してよい任意の適切な薬物であってよい。例えば、適切な薬物は、参照によって本明細書中に全体として組み込まれる米国特許第６，１５３，１７３号明細書中に記載されているもののような鎮痛薬、狭心症調合薬、抗アレルギー薬、抗生物質、抗ヒスタミン薬、鎮咳薬、気管支拡張薬、利尿薬、抗コリン作用薬、ホルモンおよび抗炎症薬を含むが、しかしこれらに限定されない。エアロゾル吸入によって薬物の所望の投与量を提供するために液体エアロゾル製剤を選んでよい。
【００３４】
しかし、液体エアロゾル製剤は薬物を含まなくてもよい。例えば、液体エアロゾル製剤は研究、商業または工業利用のためのペイント、香料、または燃料などの物質を含むことがある。
【実施例】
【００３５】
以下の実施例によって本発明の特徴を実証する。実施例は本発明を限定することを意図せず、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。
【００３６】
［実施例１］
エアロゾル粒径および液体エアロゾル製剤のパーセント回収率に対するエアロゾル制限スリーブの効果を実証するために試験を実行した。試験した配置は２８ゲージ／４４ｍｍＣＴＰヒーターで加熱される流路を囲む円筒形のプラスチック基体を備えていた。基体は３／８インチの内径および１／２インチの外径を有していた。それぞれ１／２インチの内径を有するが０．７５インチ、１インチおよび１．５インチの異なる長さを有する三本の円筒形エアロゾル制限スリーブを別々に基体に嵌め合わせた。種々の配置について、ＰＧを用いてエアロゾルを発生させた。基体と流路との間の空間の上流末端への空気の流れを防ぐように基体を構築した。比較を目的として、一つの試験ではエアロゾル制限スリーブを用いなかった。四回の試験中に発生したエアロゾルを多段式インパクター（cascade impactor）（ミネソタ州ミネアポリス（Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，  Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）のＭＳＰ社（ＭＳＰ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）からのＭＯＵＤＩ型）中に集めた。図３に示すように、１．５インチのエアロゾル制限スリーブ長さについて、エアロゾル制限スリーブによってＰＧのＭＭＡＤは約０．７５μｍ（エアロゾル制限スリーブをまったく有しない比較例の場合）から約２．７５μｍに増大した。エアロゾルを分析してＰＧの回収百分率を決定した。図４に示すように、ＰＧ回収率は増大するエアロゾル制限スリーブ長さとともに低下した。この結果は、エアロゾル制限スリーブの内部表面上への増大したＰＧの沈積によるものと考えられる。試験結果は、エアロゾル制限スリーブを用いると約６５％の回収率でほぼ３倍のＭＭＡＤの増加を実現できることを示している。
【００３７】
［実施例２］
エアロゾル発生装置を用いて、５ｍｇ／秒の速度で供給されるプロピレングリコール（ＰＧ）から発生したエアロゾル粒子のＭＭＡＤに対する使用者の吸入流量の効果を決定するために、試験を実行した。それぞれ７／８インチおよび１／４インチと異なる内径を有するマウスピースに空気を供給する二つの円筒形の空気取入口通路を用いた。エアロゾル発生装置１２０などのエアロゾル発生装置のいろいろな使用者は、いろいろな空気流量でマウスピースを吸引すると予想される。試験結果を図５に示す。図５では曲線Ａは７／８インチの内径を有する空気取入口通路についての結果を表し、曲線Ｂは１／４インチの内径を有する空気取入口通路についての結果を表す。曲線ＡおよびＢの結果は、使用者の吸入流量（空気流量）は低い空気流量（すなわち約１５Ｌｐｍ未満）ではエアロゾル粒子のＭＭＡＤに顕著に影響し得るが、ＭＭＡＤは約１５Ｌｐｍから約１２０Ｌｐｍの値の範囲では空気流量に比較的依存しないことを実証している。曲線ＡとＢとを比較すると、所定の空気流量ではより大きな内径を有する空気取入口通路について、ＰＧのＭＭＡＤはより高かったことが分かる。約１５Ｌｐｍから約１２０Ｌｐｍの空気流量範囲は使用者によって使用される範囲より広いと予想される。より低い空気流量でＰＧのＭＭＡＤが増大したことは、これらの条件下で流路から放出された蒸気の冷却速度が低くなることによると考えられる。この現象を利用して、上部呼吸器管を標的とする沈着に適するより大きなエアロゾル粒子分布を発生させることができる。
【００３８】
［実施例３］
発生したエアロゾル粒子のサイズに対する毛細管流路中のエアロゾル液流量および毛細管流路のサイズの効果を実証するために、試験を実行した。図６に示すように、それぞれ０．２７ｍｍ、０．２２ｍｍおよび０．１５ｍｍの内径を有する三つの異なる毛細管流路を用いて、約０．７５ｍｇ／秒から約５．２５ｍｇ／秒の毛細管中のＰＧ流量でＰＧからエアロゾルを発生させた。毛細管流路の内径を増大させることによって、エアロゾル粒子のＭＭＡＤは増大した。エアロゾル液流量の効果はより高い流量では小さい。従って、これらの試験結果は、エアロゾル粒径に関して毛細管サイズは毛細管流路中の液流量より重要な制御パラメータであることを実証している。
【００３９】
［実施例４］
エアロゾル発生装置を用いてＰＧ／５％オレイルアルコール（ＯＡ）溶液からエアロゾルを発生させた。多段式インパクターを用いてエアロゾル粒子の粒径分布を決定した。図７に示すように、発生したエアロゾルは互いにそれぞれ異なる粒子粒径分布を有するＰＧおよびＯＡの粒子を含んでいた。
【００４０】
［実施例５］
エアロゾル発生装置を用いて、ＯＡの種々の濃度を有するＰＧ／ＯＡ溶液からエアロゾルを発生させた。図８は種々のエアロゾル中のエアロゾル化されたＰＧとエアロゾル化されたＯＡのＭＭＡＤとの間の関係を例示する。多段式インパクターを用いてＰＧおよびＯＡのエアロゾル粒子の粒径分布を決定した。ＰＧおよびＯＡの両方のＭＭＡＤに対するＯＡ濃度の効果は、高濃度より低ＯＡ濃度で顕著だった。これらの結果は、エアロゾル粒径がエアロゾルを発生させるために用いた液体の溶質濃度に影響され得ることを示している。さらに、試験結果は０．４〜１．２μｍのＭＭＡＤを有するエアロゾル粒子を実現できることを示している。
【００４１】
［実施例６］
別の低揮発性キャリヤーと溶質との溶液からエアロゾルを発生させるために試験を実行した。エアロゾル発生装置中でＰＧ中のブデソニドの１％溶液を蒸発させ、大気と混合した。測定したブデソニドおよびＰＧのエアロゾル粒子の粒径分布を図９に示す。
【００４２】
［実施例７］
ＰＧと別の溶質との溶液からエアロゾルを発生させるために試験を実行した。エアロゾル発生装置中でＰＧ中のＰＥＧ４００（４００ｇ／モルの分子量を有するポリエチレングリコール）の１％溶液を蒸発させ、大気と混合した。測定したＰＥＧ４００およびＰＧのエアロゾル粒子の粒径分布を図１０に示す。
【００４３】
［実施例８］
０．５インチから１．５インチの範囲のエアロゾル制限スリーブ長さに対するＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤ中の変化を研究するために、試験を実行した。制限スリーブ内径は種々のスリーブ長さのそれぞれに対して０．５インチであった。ＰＧ流量５ｍｇ／秒で２８ゲージ／長さ４４ｍｍの制御温度プロフィール（ＣＴＰ）ヒーターを用いた。制御温度プロフィール構成を有する毛細管は、参照によって本明細書中に全体として組み込まれる２００１年９月２１日出願の本出願人らの米国特許出願第０９／９５７，０２６号明細書中に記載されている。発生したエアロゾルを１．２５インチの内径を有するマウスピースを用いて集めた。エアロゾル制限スリーブの下流に、エアロゾル制限スリーブと流体連通させてマウスピースを配置した。エアロゾル制限スリーブの外表面とマウスピースの内表面との間に輪状の空間が存在するように、エアロゾル制限スリーブとマウスピースとを同心状に配置した。輪状の空間に空気を吸引し、エアロゾル制限スリーブから出るエアロゾルと混合した。各制限スリーブ長さについて３回反復試験を実行した。ＭＯＵＤＩ多段式インパクターを用いて近似的な定常条件下でパーセントＰＧ回収率を測定した。
【００４４】
図１１は、エアロゾル制限スリーブ長さに対するＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤ（曲線Ａ）およびパーセントＰＧ回収率（曲線Ｂ）を示す。図に示すように、１インチ、１．２５インチおよび１．５インチのスリーブ長さについて、粒径のそれぞれほぼ２倍、４倍、および６倍の増大（スリーブを用いない場合の基準値０．７μｍから）がある。１インチ、１．２５インチおよび１．５インチの制限スリーブ長さについて、パーセントＰＧ回収率はそれぞれ約７３％、６６％および１９％である。
【００４５】
［実施例９］
０．５インチ、０．７５インチおよび１インチの長さを有するエアロゾル制限スリーブと同軸配置された内径２２ｍｍ（７／８インチ）のマウスピースを用いて、エアロゾル粒径に対するマウスピース内径の効果を測定した。ＰＧ流量は５ｍｇ／秒であった。図１２で、曲線ＡはＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤを示し、曲線ＢはパーセントＰＧ回収率を示す。１インチのスリーブ長さでは、回収率約６２％でエアロゾル粒径の４倍の成長を観測した。図１１（実施例８）を比較すると、より長い１．２５インチのエアロゾル制限スリーブ長さで、回収率約６６％で同様な４倍の成長が観測されている。
【００４６】
図１１および１２に示した結果の相違について考えられる説明を図１３に示す。図１３で、ＡおよびＢは流路／エアロゾル制限スリーブ１６０と同軸配置された１．２５インチの内径を有するマウスピース１５０および７／８インチの内径を有するマウスピース１５２についてそれぞれ近似した空気流線を表す。より小さな内径のマウスピースを表す流線Ｂは、エアロゾル制限スリーブとマウスピース１５２との間の空気速度がより高いので、流線ＡとＢとの間のコア領域の長さが増大し、コア領域での混合がより低い速度で起こる。より大きなマウスピースを表す流線Ａは、混合および希釈がより小さなコア領域に起因にして著しく速いと予測され、より小さな粒径を生じることを示している。図１１の曲線Ａと図１２の曲線Ａを一緒にした図１４にこれを示す。図１４に示すように、所定のスリーブ長さで、１．２５インチの内径を有するマウスピースでのＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤは７／８インチの内径を有するマウスピースでのものより小さい。
【００４７】
［実施例１０］
３／４インチの内径を有するマウスピースならびに１／２インチの内径および３／４インチの長さを有するエアロゾル制限スリーブを用いた。結果を図１５に示す。曲線Ａに示すように、１５Ｌｐｍから９０Ｌｐｍの流量範囲でＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤにあまり差はなかった。曲線Ｂに示すパーセントＰＧ回収率の値は、インパクター中の量にもとづき近似的な定常状態条件を仮定している。
【００４８】
［実施例１１］
３／８スリーブ内径を有するエアロゾル制限スリーブを用いて、高ＰＧ流量１０ｍｇ／秒でエアロゾル発生装置を試験した。図１６はエアロゾル制限スリーブ長さに対するＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤ（曲線Ａ）、およびパーセントＰＧ回収率（曲線Ｂ、フィルタ捕集法）のプロットを示す。各データポイントについて２回反復試験を実行した。図１６は、長さ１／４インチおよび１／２インチのエアロゾル制限スリーブを用いるとそれぞれ約２倍および３倍のＰＧ  ＭＭＡＤの成長を実現できることを示している。パーセントＰＧ回収率は比較的一定で、スリーブ長さ１／２インチまで約８５％であった。
【００４９】
図１７は同じ試験構成について、しかし５ｍｇ／秒の低ＰＧ流量での結果を示す。曲線Ａに示すように、１／４インチおよび１／２インチのエアロゾル制限スリーブでは、ＰＧエアロゾル粒子成長は１０ｍｇ／秒の場合より少ない（図１６を参照すること）。しかし、０．７５インチおよび１インチのより長いエアロゾル制限スリーブ長さでは、ＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤは約２．７μｍで安定する。
【００５０】
［実施例１２］
実施例１２は、実施例１１で用いられた３／８インチのエアロゾル制限スリーブ内径と比較して、より小さな１／４インチの内径を有するエアロゾル制限スリーブの使用を示す。内径１／４インチのスリーブはエアロゾル発生器の基体の末端にスナップ止めされ、基体とほぼ同じ内径および外径を有する。ＰＧ質量流量は１０ｍｇ／秒、全空気流量は３０Ｌｐｍであった。
【００５１】
図１８は、ＭＯＵＤＩ多段式インパクター中のエアロゾル質量によるＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤ（曲線Ａ）およびパーセントＰＧ回収率（曲線Ｂ）を示す。エアロゾル制限スリーブ長さ５／８インチを用いて、インパクター中の約７０％のＰＧ回収率で、約２．５μｍのＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤを実現することができる。これは、エアロゾル粒径の３倍を超える成長である。各制限スリーブ長さについて３回反復試験を実施した。
【００５２】
［実施例１３］
ＰＧ溶液中の１重量／重量％アルブテロールを用いて、ＰＧ中に溶けた薬物（アルブテロール）について、エアロゾル粒径に対するエアロゾル制限スリーブの効果を試験した。図１９は、製剤流量１０ｍｇ／秒で、長さ１／２インチおよび内径１／４インチを有するエアロゾル制限スリーブを用いた場合（それぞれ曲線ＣおよびＤ）、およびエアロゾル制限スリーブを用いなかった場合（それぞれ曲線ＡおよびＢ）に、発生したＰＧおよびアルブテロールエアロゾル粒子のエアロゾル粒径分布を示す。制限スリーブを用いなかった場合、ＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤは０．６９μｍ、アルブテロールエアロゾル粒子のＭＭＡＤは０．３７μｍであった。両方の成分は単一ピーク性の対数正規分布に曲線フィッティングされた。制限スリーブを用いた場合、ＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤは０．８３μｍにし、その対数正規分布形状を維持した（曲線Ｃ）。対照的に、アルブテロールエアロゾル粒子粒径分布は０．６６μｍ（曲線Ｄ）のＭＭＡＤ値を有する二ピーク性になった。図１９に示した７２％、６０％、６２％および４８％の回収百分率の値は多段式インパクター中に集められた質量にもとづくものである。二成分液体系でのこれらの試験結果は、エアロゾル制限スリーブによって両方の成分のエアロゾル粒子成長を促進できることを示している。
【００５３】
［実施例１４］
より低いＰＧ溶液中の０．５重量／重量％アルブテロールを用いて、５ｍｇ／秒の流量でＰＧ中に溶けた薬物について、エアロゾル粒径に対する効果を試験した。図２０は、エアロゾル制限スリーブを用いなかった場合（曲線Ａ）、および１インチ（曲線Ｂ）、１．２５インチ（曲線Ｃ）および１．５インチ（曲線Ｄ）の長さを有する制限スリーブを用いた場合のＰＧ（全）エアロゾル粒子粒径分布を示す。
【００５４】
図２０を参照すると、ＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤは制限スリーブを用いなかった場合の０．５５μｍから、長さ１．５インチのスリーブを用いた場合の１．５５μｍに増大する。これはＰＧエアロゾル粒径の約３倍の成長を表す。下の表１によると、長さ１．５インチの制限スリーブではＰＧのインパクター回収率（重量法）は７９％である。
【００５５】
図２１は、ＰＧ溶液中の０．５重量／重量％アルブテロールについて、アルブテロールエアロゾル粒子の粒径分布を示す。アルブテロールエアロゾル粒子のＭＭＡＤは制限スリーブを用いなかった場合の０．４２μｍから、長さ１．５インチのスリーブを用いた場合の１．４８μｍに増大する。これはアルブテロールエアロゾル粒径の３．５倍の成長を表す。アルブテロールのインパクター回収率は、制限スリーブを用いなかった場合７９％、長さ１．５インチの制限スリーブを用いた場合約５０％であった。
【００５６】
【表１】
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【００５７】
［実施例１５］
上記で説明した実施例では、ＰＧをキャリヤーとして用いて、エアロゾル粒径制御についてエアロゾル制限スリーブを評価した。実施例１５では、別のキャリヤー液体、トリアセチン（三酢酸グリセリル）を用いて、１／２インチの内径を有する制限スリーブのエアロゾル粒子生長を増強する能力を評価した。トリアセチン流量５ｍｇ／秒で２８ゲージ／長さ４４ｍｍのＣＴＰヒーターを用いた。各制限スリーブ長さについて２回反復試験を実施した。重量測定法を用いて各インパクターステージでトリアセチンの質量を測定した。制限スリーブは１／２インチの内径およびさまざまな長さを有した。
【００５８】
図２２に示すように、エアロゾル制限スリーブを用いなかった場合、トリアセチンエアロゾル粒子のＭＭＡＤは約１μｍ（曲線Ａ）である。長さ３／４インチのエアロゾル制限スリーブを用いた場合、エアロゾル粒径はインパクター回収率には明らかな変化なしでほとんど２倍になった。長さ１．２５インチのエアロゾル制限スリーブを用いた場合、９５％を超える回収率でトリアセチンエアロゾル粒子のＭＭＡＤには３倍の成長（曲線Ｂ）があった。試験した最も長いエアロゾル制限スリーブ長さ（１．５インチ）の場合、エアロゾル粒径には４倍の成長があったが、回収率は約６０％に低下した。粒子成長およびトリアセチンの回収率の全体的な傾向は、ＰＧの場合に観測されたものと類似している。
【００５９】
［実施例１６］
別の二成分系としてＰＧ中の５重量／重量％ＯＡの溶液を用いた。５ｍｇ／秒の製剤流量で２８ゲージ／長さ４４ｍｍのＣＴＰヒーターを用いた。図２３は、エアロゾル制限スリーブ長さに対するＯＡエアロゾル粒子のＭＭＡＤ（曲線Ａ）およびＯＡ用インパクター中のＯＡのパーセント回収率（曲線Ｂ）を示す。制限スリーブは、１／２インチの内径および３／４インチ、１インチ、１．２５インチおよび１．５インチの長さを有した。スリーブを用いなかった場合、ＯＡエアロゾル粒子の平均ＭＭＡＤは７８％のインパクター回収率で０．３９μｍであった。１．２５インチの制限スリーブ長さで、ＯＡエアロゾル粒子のＭＭＡＤは良好な８３％のインパクター回収率を維持しながらほぼ２倍になった。最も長い１．５インチのスリーブ長さで、ＯＡエアロゾル粒子のＭＭＡＤは制限スリーブを用いなかった場合と比較して約３．５倍増大した。最も長い１．５インチのスリーブ長さでの平均インパクター回収率は、制限スリーブを用いなかった場合の７８％に比べられる７３％であった。
【００６０】
図２４は、エアロゾル制限スリーブ長さに対するＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤ（曲線Ａ）およびＰＧ回収率（曲線Ｂ）を示す。最も長い１．５インチの制限スリーブ長さの場合、ＰＧエアロゾル粒子の成長係数は約２．７であった。
【００６１】
図２５は、種々のスリーブ長さについて、ＯＡのエアロゾル粒子粒径分布を示す。ＯＡエアロゾル粒子の平均ＭＭＡＤは制限スリーブを用いなかった場合の０．３９μｍから、１．５インチの制限スリーブ長さを用いた場合の１．３８μｍに増大し、約３．５の成長係数を表す。制限スリーブをまったく用いなかったＯＡエアロゾル粒子の粒径分布は顕著な超微粒子またはフィルタ画分を有する二ピーク性分布である。制限スリーブ長さが増大すると、粒径分布は単一ピーク性分布に変化し、超微粒画分は顕著に減少する。さらに、最も長い１．５インチのスリーブ長さでは、ＯＡおよびＰＧエアロゾル粒子の粒径分布は顕著な重なりを有する。
【００６２】
ＯＡの場合には、全回収率（インパクター＋エルボ＋スリーブ）は種々のスリーブ長さについて８５％と９３％との間の範囲にあった。最大スリーブ損失は、最も長い１．５インチ（1.5"）のスリーブ長さでの約９％であった。エルボ中の損失は３％から７％の範囲であった。
【００６３】
［実施例１７］
実施例１７では、ＰＧ溶液中の５重量／重量％ＯＡを用いて、流路および制限スリーブを通過する空気流量の効果を試験した。制限スリーブ長さは１．２５インチ、スリーブを通過する空気流量は１５Ｌｐｍから１２０Ｌｐｍの範囲であった。モデル薬剤として用いたＯＡエアロゾル粒子のＭＭＡＤに対する吸入速度の効果を検討した。５％ＯＡ／ＰＧ製剤の流量を５ｍｇ／秒に設定した。内径２２ｍｍ（７／８インチ）のマウスピースを用いた。ＯＡエアロゾル粒子のＭＭＡＤは約１μｍで、実施例１６で標準エルボ（内径１．２５インチ）を用いて得られた０．７４μｍサイズより顕著に高い。２８ゲージ／長さ４４ｍｍのＣＴＰヒーターを用いた。各空気流量条件について３回反復試験を実施した。
【００６４】
図２６は、３０Ｌｐｍの標準ＭＯＵＤＩ流量で、ＯＡエアロゾル粒子のＭＭＡＤは約１．０７μｍであることを示している。空気流量を９０および１２０Ｌｐｍに増大すると、ＯＡエアロゾル粒子のＭＭＡＤはそれぞれ約２６％および３９％減少する。
【００６５】
図２７はＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤを示す。エアロゾル発生器の予想吸入速度の範囲である３０から９０Ｌ／分にわたって、粒径は比較的安定している。
【００６６】
これらの試験結果は、エアロゾル制限スリーブの長さを選択してエアロゾル粒径を制御し、さまざまな用途のためのエアロゾルの供給が可能であることを実証している。例えば、肺への供給（小さめの粒径を利用して）から上部呼吸器管への供給（大きめの粒径を利用して）を目的として、吸入による薬物の供給のためにエアロゾルを発生させることができる。広い吸入速度の範囲にわたって、選ばれた粒径分布を有するエアロゾルを供給することができる。その上、ペイントなどの塗膜の作製、香りの供給、およびマイクロエレクトロニクス用途での物質の析出のためのエアロゾルの製造を含む他の用途のために、エアロゾル制限スリーブを備えるエアロゾル発生装置を用いて、制御されたエアロゾル粒径分布を有するエアロゾルを発生させることができる。
【００６７】
上記は本発明を実施する方法の例であり、限定的であることを意図していない。添付の請求項に示す本発明の技術思想および範囲から逸脱することなくこれらの例に変更を施し得ることは、当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】エアロゾル発生装置の実施態様を示す図である。
【図２】流路の出口末端に配置されたエアロゾル制限スリーブを含む配置の実施態様を示す図である。
【図３】プロピレングリコール（ＰＧ）の質量中央空気力学的径（ＭＭＡＤ）とエアロゾル制限スリーブ長さとの間の関係を示す図である。
【図４】ＰＧ回収百分率とエアロゾル制限スリーブ長さとの間の関係を示す図である。
【図５】二つの異なるサイズの毛細管流路について、ＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤと空気流量（吸入速度）との間の関係を示す図である。
【図６】種々のサイズの流路を用いて発生したエアロゾルについて、エアロゾル粒径と流路中のＰＧ流量との間の関係を示す図である。
【図７】ＰＧ中のオレイルアルコール（ＯＡ）の溶液から発生したエアロゾル中のＰＧおよびＯＡのエアロゾル粒子の粒径分布を示す図である。
【図８】ＰＧ中の種々の濃度のＯＡを有する溶液から発生したエアロゾル中のＰＧおよびＯＡのエアロゾル粒子のＭＭＡＤを示す図である。
【図９】ＰＧ中のブデソニドの溶液から発生したエアロゾル中のブデソニドおよびＰＧのエアロゾル粒子の粒径分布を示す図である。
【図１０】ＰＧ中のＰＥＧ４００の溶液から発生したエアロゾル中のＰＥＧ４００およびＰＧのエアロゾル粒子の粒径分布を示す図である。
【図１１】１．２５インチの内径を有するマウスピースについて、ＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤとエアロゾル制限スリーブ長さとの間の関係（曲線Ａ）、およびパーセントＰＧ回収率とエアロゾル制限スリーブ長さとの間の関係（曲線Ｂ）を示す図である。
【図１２】７／８インチの内径を有するマウスピースについて、ＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤとエアロゾル制限スリーブ長さとの間の関係（曲線Ａ）、およびパーセントＰＧ回収率とエアロゾル制限スリーブ長さとの間の関係（曲線Ｂ）を示す図である。
【図１３】１．２５インチ（Ａ）および７／８インチ（Ｂ）の内径を有するマウスピースを用いて発生した近似空気流線を示す図である。
【図１４】１．２５インチおよび７／８インチの内径を有するマウスピースについて、ＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤとエアロゾル制限スリーブ長さとの間の関係を示す図である。
【図１５】３／４インチの内径を有するマウスピースについて、ＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤと空気流量との間の関係（曲線Ａ）、およびパーセントＰＧ回収率と空気流量との間の関係（曲線Ｂ）を示す図である。
【図１６】１０ｍｇ／秒のＰＧ流量の場合に３／８インチの内径を有するエアロゾル制限スリーブについて、ＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤとエアロゾル制限スリーブ長さとの間の関係（曲線Ａ）、およびパーセントＰＧ回収率とエアロゾル制限スリーブ長さとの間の関係（曲線Ｂ）を示す図である。
【図１７】３／８インチの内径および５ｍｇ／秒のＰＧ流量を有するエアロゾル制限スリーブについて、ＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤとエアロゾル制限スリーブ長さとの間の関係（曲線Ａ）、およびパーセントＰＧ回収率とエアロゾル制限スリーブ長さとの間の関係（曲線Ｂ）を示す図である。
【図１８】１／４インチの内径および１０ｍｇ／秒のＰＧ流量を有するエアロゾル制限スリーブについて、ＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤとエアロゾル制限スリーブ長さとの間の関係（曲線Ａ）、およびパーセントＰＧ回収率とエアロゾル制限スリーブ長さとの間の関係（曲線Ｂ）を示す図である。
【図１９】ＰＧ溶液中の１重量／重量％アルブテロールでエアロゾル制限スリーブを用いて発生したＰＧエアロゾル粒子（曲線Ｃ）およびアルブテロールエアロゾル粒子（曲線Ｄ）、ならびにエアロゾル制限スリーブを用いないで発生したＰＧエアロゾル粒子（曲線Ａ）およびアルブテロールエアロゾル粒子（曲線Ｂ）の粒度分布を示す図である。
【図２０】ＰＧ溶液中の０．５重量／重量％アルブテロールでエアロゾル制限スリーブを用いないで（曲線Ａ）発生したＰＧ全エアロゾル粒径分布、および１インチ（曲線Ｂ）、１．２５インチ（曲線Ｃ）および１．５インチ（曲線Ｄ）の長さを有するエアロゾル制限スリーブを用いて発生したＰＧ全エアロゾル粒径分布を示す図である。
【図２１】ＰＧ溶液中の０．５重量／重量％アルブテロールでエアロゾル制限スリーブを用いないで（曲線Ａ）発生したアルブテロールエアロゾル粒子粒径分布、および１インチ（曲線Ｂ）、１．２５インチ（曲線Ｃ）および１．５インチ（曲線Ｄ）の長さを有するエアロゾル制限スリーブを用いて発生したアルブテロールエアロゾル粒子粒径分布を示す図である。
【図２２】０．５インチの内径を有するエアロゾル制限スリーブについて、トリアセチンエアロゾル粒径とエアロゾル制限スリーブ長さとの間の関係（曲線Ａ）、およびトリアセチン回収率とエアロゾル制限スリーブ長さとの間の関係（曲線Ｂ）を示す図である。
【図２３】ＰＧ溶液中の５重量／重量％ＯＡで１／２インチの内径を有するエアロゾル制限スリーブを用いた場合に、ＯＡエアロゾル粒子のＭＭＡＤとエアロゾル制限スリーブ長さとの間の関係（曲線Ａ）、およびパーセントＰＧ回収率とエアロゾル制限スリーブ長さとの間の関係（曲線Ｂ）を示す図である。
【図２４】ＰＧ溶液中の５重量／重量％ＯＡで１／２インチの内径を有するエアロゾル制限スリーブを用いた場合に、ＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤとエアロゾル制限スリーブ長さとの間の関係（曲線Ａ）、およびＰＧ回収率とエアロゾル制限スリーブ長さとの間の関係（曲線Ｂ）を示す図である。
【図２５】エアロゾル制限スリーブを用いないで発生したＯＡ（曲線Ａ）、および０．７５インチ（曲線Ｂ）、１インチ（曲線Ｃ）、１，２５インチ（曲線Ｄ）および１．５インチ（曲線Ｅ）の長さを有するエアロゾル制限スリーブを用いて発生したＯＡについて、エアロゾル粒子分布を示す図である。
【図２６】ＰＧ溶液中の５重量／重量％ＯＡについて、ＯＡエアロゾル粒子のＭＭＡＤと空気流量との間の関係を示す図である。
【図２７】ＰＧ溶液中の５重量／重量％ＯＡについて、ＰＧエアロゾル粒子のＭＭＡＤと空気流量との間の関係を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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