(57)【要約】本発明は、計量式吸入器のような医薬吸入装置を熱応力検査する方法および装置に関する。吸入器を55℃±5℃に加熱するために電気式誘導動作コイル(24,26,28)が用いられる。加熱された吸入器はそのあと秤量されて、推進剤の不適合となる量が漏れてしまっている不適合吸入器が検出されて排除される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
医薬吸入装置を加熱するための装置であって、
電力供給器；および
１つ以上の誘導コイル；
を有してなる上記装置。
【請求項２】
前記電力供給器を100〜130アンペアに制御して前記吸入装置を50〜60℃の温度に加熱するためのマイクロプロセッサーをさらに有してなる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
コンデンサーおよびポンプを有してなる冷却システムをさらに有してなる請求項２に記載の装置であって、該装置が単一の誘導コイルを有し、且つ該誘導コイル中を液体冷媒がポンプ送りされ、且つ前記電力供給器が最大電力出力20キロワットを有し且つ効率80〜90%で動作する上記装置。
【請求項４】
前記電力供給器が最大20kva且つ50〜450 kHzを供給し、且つ前記１つ以上の誘導コイルに140ボルトが印加される、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記誘導コイルが銅管および銀ハンダ接続で製作されている、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記誘導コイルが、ループの形状をした、そのループの第１の末端部および第２の末端部にそれぞれ第１のブリッジおよび第２のブリッジを有している、単一の、連続したコイルであり、且つ該第１のブリッジおよび第２のブリッジが、それぞれの吸入装置全体を直接加熱するように適切な寸法および形状を有している、請求項5に記載の装置。
【請求項７】
さらに、
コンベヤー、および
該コンベヤーに沿って、前記誘導コイルの第１のブリッジと第２のブリッジの間で、医薬吸入装置の所定数を割出しするための、コンピュータ制御されるゲートアセンブリ
を有し、且つ該医薬吸入装置が計量式吸入器である、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記ゲートアセンブリがさらに、前記１つ以上の誘導コイル内に割出しされた最前部と最後部の計量式吸入器を加熱するために適切に製作され且つ配置された第１の熱交換器および第２の熱交換器を有している、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第１および第２の熱交換器がそれぞれ、冷却されるように製作されたアルミニウム製キャニスターを有している、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記ゲートアセンブリが、１回の加熱サイクル当り32個の計量式吸入器を割出しするように製作されており、且つ各サイクルで、１つのスラグ当り8個の計量式吸入器からなるスラグ4つが割出しされ、且つ該サイクル時間が30〜40秒である、請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
前記コンベヤーのラインスピードが、１分当り計量式吸入器100〜140個である、請求項７に記載の装置。
【請求項１２】
前記計量式吸入器の温度を測定するために赤外線温度計をさらに有している、請求項７に記載の装置。
【請求項１３】
前記測定された温度が前記マイクロプロセッサーに供給され、且つ該マイクロプロセッサーが前記電力供給器を調節して前記計量式吸入器を約55℃の温度に加熱する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記加熱された計量式吸入器の重量を検査するための秤量装置をさらに有している、請求項７に記載の装置。
【請求項１５】
医薬吸入装置を加熱するための装置であって、
電力供給器手段、および
１つ以上の誘導コイル手段、
を有している上記装置。
【請求項１６】
不適合の装置または漏れのある装置を検出して排除するための医薬吸入装置の熱応力検査方法であって、
１個以上の吸入装置を供給する行為、および
該１個以上の吸入装置を誘導加熱する行為、
を含んでなる上記方法。
【請求項１７】
前記吸入装置が計量式吸入器であり、且つ該計量式吸入器が１分当り吸入器100〜140個のラインスピードで連続的に供給される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
さらに、
前記連続的に供給される計量式吸入器を割出しする行為、
を含んでなる、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記計量式吸入器が8個からなるスラグの形で割出しされて、１回の誘導加熱サイクル当り32個の計量式吸入器が供給される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記計量式吸入器が50〜60℃の温度に加熱される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記計量式吸入器が約55℃の温度に加熱される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記計量式吸入器の温度、前記割出し、および前記誘導加熱がコンピュータでプロセス制御される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
さらに、
前記加熱された計量式吸入器を検査秤量する行為、および
不適合または漏れのある計量式吸入器を排除する行為、
を含んでなる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
不適合または漏れのある装置を検出して排除するための、医薬吸入装置を熱応力検査する方法であって、
１つ以上の吸入装置を供給する段階、および
該１つ以上の吸入装置を誘導加熱する段階、
を有してなる上記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は広くは医薬吸入装置の分野、特に計量式吸入器、およびそのような吸入装置を熱応力検査して不適合吸入器を検出ならびに排除することに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医薬エアロゾル吸入装置の製造の技術分野においては、最近、潜在的にまた実際に不適合となる装置を検出し且つ排除することに関心が向けられている。例えば、ほんの一握りのエアロゾル吸入装置ではあるが、製造上の欠陥（例えば、破れたまたは裂けたガスケット、適切なシールの喪失、欠陥のあるバルブ、膨潤したガスケットなど）により漏れを起しているもしくはそのうち漏れを起すことになるものがある。このような欠陥はエアロゾル推進剤の喪失を招くことになり、そしてこれが吸入装置の性能を悪くするかさもなくば変えることになる。
【０００３】
最近、米国Food and Drug Administration ("FDA") は、漏れを起している（さもなくば不適合のあるいは欠陥のある）エアロゾル吸入装置、特にMDIに非常なる懸念を持つに至った。MDIの性能は、その推進剤が漏れを起している場合、特に推進剤が相当なる量でまたは相当なる速度で漏れを起している場合大きく変わる。例えば「ひどい漏れのあるもの[gross leaker]」は、患者に全く医薬を送達しない可能性がある。無視できない速度で漏れを起しているMDIは、医薬を規定量よりも少なく送達する可能性がある。言い換えると、漏れのあるMDIからの医薬送達は、FDAが設定し認可した投薬処方計画に適合しなくなる可能性がある。この場合、患者は、患者の肺に不十分な量の医薬が送達されていることを気付きさえしない可能性がある。
【０００４】
結果としてFDAは、製造者にエアロゾル吸入装置を応力検査し且つそのあと応力がかけられた装置を秤量して実際にもしくは潜在的に不適合となる装置を検出することを要求し始めた。漏れのあるMDIは、本来あるべき重量よりも軽い重量となる。応力がかけられて推進剤の所定量が喪失したMDIを不適合として排除するものである。FDAは適合標準を設定した。FDAはまた、MDIの熱応力検査用に55℃±5℃の温度標準を設定した。
【発明の開示】
【０００５】
MDIを加熱するのには多くの方法および装置が利用可能である。本発明は、電磁誘導加熱を用いて、MDI中に存在している電気伝導性の材料、例えばアルミニウム製キャニスターを加熱するものである。電磁誘導は、金属部分の内部で熱を発生させる方法である。全ての電気伝導体は電磁誘導により加熱することができる。発電機からの交流が誘導器、または動作コイル中を流れると、そのコイル内に高度に集中した、高速で交互する磁場がつくられる。この磁場は結果として、加熱されることになる部分に電位を誘導する。この部分は閉鎖回路をつくる。この誘導された電圧により、その部分の内部で電流が流れる。渦電流が通常生まれる。この誘導電流の流れに対するその部分の抵抗が発熱を起す。
【０００６】
誘導によって起る発熱のパターンは以下のようないくつかの要因によって影響を受ける、すなわち磁場をつくっている誘導コイルの形状、コイルの巻き数、動作周波数、交流電力の入力、および処理対象物の性質などである。コイルによって起る加熱の速度は、その部分が暴露されている磁場の強度によって決まる。処理対象物においては、これは、誘導された電流および電流に対する抵抗によって決まる。
【０００７】
電流浸透の深さは、処理対象物の透磁率、固有抵抗、および交流電流の周波数によって決まる。最初の２つの要因は他と比較してみるとほとんど変わらないので、最も大きな変数は周波数である。電流浸透の深さは周波数が増加するにつれて浅くなる。浅いところでの加熱が望まれている場合は、高周波数の電流が一般に用いられる。より深いところでの加熱を必要とする用途では中間周波数および低周波数が用いられる。
【０００８】
本発明の誘導コイルおよび関連の部品ならびにそれらについての方法は優位なものである。本発明は優位にも比較的短い時間でMDIを加熱且つ応力検査する。これにより高いスループットのインライン処理が可能となる。本発明はまた優位にも少ない数の比較的単純な処理ならびに物体取り扱い装置を採用するので、結果的に低投資額、少ないメンテナンス、高効率、そして信頼性が達成される。本発明は、MDIの導電性の部分だけが加熱されるので、熱により不必要に損傷を受け易いプラスチック部品（例：ガスケット、バルブの部品）を加熱することが大幅に少なくなる点がさらなる優位点である。なおさらに、本発明は優位にも、MDIを、MDIの中に侵入して製品の性能を下げることがある水蒸気または水分に暴露することなく（本密閉型熱交換器に関連する無視してよい程度の水分は別とする）MDIを熱応力検査する。本発明のさらなる利点および優位点は本明細書中に記載される。
【０００９】
発明の概要
本発明の１つの態様は、医薬吸入装置を加熱するための装置である。該装置は、電力供給器および１つ以上の誘導コイルを有している。好ましくは該装置はさらに、電力供給を100〜130アンペア、好ましくは110〜115アンペアに、そしてさらに好ましくは約113アンペアに制御して該吸入装置を50〜60℃の温度に、好ましくは凡そ55℃に加熱するためのマイクロプロセッサーを有している。本明細書で用いられる「約」もしくは類似の表現は、その引用された値を取り囲んでいる値あるいは、実質的に同一の、目的とする最終結果を達成する値の範囲を含むことを意味する。該装置はまた好ましくは、冷却器およびポンプを有してなる冷却システムをさらに有している。この場合その誘導コイル中を液体冷媒がポンプ送りされる。
【００１０】
好ましくは本電力供給器は、240〜440kHzの周波数で最高20キロワット(kW)を供給する。誘導コイルには140ボルトの電圧を印加してよい。本電力供給器は効率80〜90%で、好ましくは約85%で動作する。本誘導コイルは、銅管および銀ハンダ接続から製作することができる。
【００１１】
好ましくは本誘導コイルは、２つのブリッジを有するループ、すなわちループの２つの末端部にそれぞれ１つのブリッジをもつループの形状にある、単一の、連続したコイルである。ブリッジは、各吸入装置の全体を直接加熱するよう適切な寸法と形状にする。言い換えると、本誘導コイルのブリッジは、高さが2〜3インチである計量式吸入器（「MDI」）を加熱するのには、高さが4インチであってよい。本発明により応力検査してもよいMDIの例としては、USPN 6,170,717; 6,131,566; 6,143,277; 6,149,892に開示されているものが挙げられる（これらを参照により本明細書に組み入れることとする）。
【００１２】
本発明のもう１つの態様は、上述した電力供給器および誘導コイル、コンベヤー、ならびに該コンベヤーに沿って該誘導コイルのブリッジの間で医薬吸入装置の所定数を割出しするためのゲートアセンブリを有している装置である。好ましくはこのゲートアセンブリは、本誘導コイル中を循環させられ且つ割出しされる最前部と最後部の計量式吸入器を加熱するために適切に製作され且つ配置された２つの熱交換器をさらに有している。この熱交換器は、冷却水の循環により冷却されるように製作されたアルミニウム製のキャニスター（MDIに使用されているキャニスターと類似のもの）を有していてもよい。
【００１３】
好ましくは本ゲートアセンブリは、１回の加熱サイクル当り32個の計量式吸入器を割出しするように製作され且つ制御される。MDIは一度に１つのスラグが割出しされる。この場合各スラグは8個のMDIを有し得る。各加熱サイクルは、１つのスラグ当り8個の計量式吸入器からなるスラグ4つを有し得る。加熱サイクル時間は30〜40秒とし得る。従ってコンベヤーのラインスピードは、１分当り計量式吸入器100〜140個の範囲にできる。計量式吸入器の温度を測定するのには赤外線温度計を用いてもよい。好ましくは、この測定された温度をマイクロプロセッサーに供給する。これによりマイクロプロセッサーが電力供給量を調節して計量式吸入器を所望の温度、例えば55℃±5℃に加熱する。この加熱された計量式吸入器の重量を検査するために検査秤量装置を用いるのがまた好ましい。不適合なおよび／または漏れのある（例：大きな漏れのある）MDIは検出されて即座に排除／廃棄される。
【００１４】
本発明のもう１つの態様は、不適合のもしくは漏れのある装置を検出且つ排除する、医薬吸入装置を熱応力検査する方法である。概しては、該方法は、１個以上の吸入装置を供給する段階、および該１個以上の吸入装置を誘導加熱する段階を有する。好ましくは、該吸入装置は計量式吸入器である。これにより、該計量式吸入器が１分当り吸入器100〜140個のラインスピードで連続的に供給される（例：連続検査）。
【００１５】
好ましくは本方法はまた、連続供給される計量式吸入器を割出しする段階を有する。計量式吸入器は8個からなるスラグの形で割出しされて、１回の誘導加熱サイクル当り32個の計量式吸入器が供給される。この加熱サイクルの間に、計量式吸入器は好ましくは約50〜60℃の温度、好ましくは55℃に加熱される。計量式吸入器の温度、割出し動作、誘導加熱、および本方法におけるその他の工程は、マイクロプロセッサーならびに他の適当な電子的（例：センサー）および電気機械的装置および機器（例：圧空式アクチュエーター）によりコンピュータプロセス制御してもよい。
【００１６】
本方法は好ましくはまた、加熱された計量式吸入器を検査秤量する段階、および不適合のまたは漏れのある計量式吸入器を排除する段階を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の種々の側面の平面図である。例えばMDIのような、複数の医薬吸入エアロゾル装置10がコンベヤー12に沿って運ばれる。MDI 10は、トレイ型アンロード(荷受)ステーション14からコンベヤー12上に積み込まれる。そこからMDI 10は、コンベヤー12に沿って、バックアップ用キュー[cue]センサー16を通過して、レール18の間を通る。缶計数センサー20が、コンベヤー12上にあるその点を通過するMDI 10の数の追跡を行う。
【００１８】
コンピュータ制御されたゲートアセンブリ22a,22b,22cが、所定数のMDI 10（スラグと呼ばれ、例えば１つのスラグ当りMDI 8個）を、誘導コイルのチャネル部分24の上にあり且つ誘導コイルの末端ブリッジ部分26,28の間にあたるゾーンの中に割出しする。好ましくは加熱誘導コイルは、例えばPillar Industries of Brookfield, WI から入手できるもののように、銅管と銀ハンダ接続から製作される、連続ループ型、単一管型、一回巻き型、チャネル/丸みをつけた型の誘導コイルである。誘導コイル24,26,28は、冷却器（図示されていない）を用いて水冷されており、そして耐圧100psiである。チャネル24は長さ約4フィートであり、そして誘導コイルは、種々の寸法と形状のMDI 10に適応できるように0.75インチの面幅であるのが好ましい。
【００１９】
ゲートアセンブリレバーの１つ22cが、MDI 10が加熱誘導ゾーンに入る前にMDIを溜め込み、そして他のゲートアセンブリレバー22a,22bは好ましくはこの誘導加熱サイクルの間は圧空作動されている。MDI 10は別の方法としてフィードスクリュー[feedscrew]アセンブリあるいはスターホイール[star wheel]アセンブリを用いて割出しすることもできる。好ましくは、１回の加熱サイクル当りMDI 8個ずつのスラグ4つを誘導過熱ゾーンの中に割出しする、つまり１回のサイクル当り32個のMDIを加熱する。好ましくは、加熱誘導サイクルにおけるMDI 10の滞留時間は、32個のMDIに対して凡そ9秒である。8個のMDIからなる１つの単一スラグは5秒で割出しされる。加熱されたMDI 10は加熱誘導ゾーンから凡そ3秒で取り出される。従って、１分当りMDI凡そ120個以上のラインスピードが好ましくは達成される。望ましくは本ゲートアセンブリは、コンベヤーが一定のラインスピードで流れるのを可能とするものである。
【００２０】
各熱誘導サイクル中に存在するMDIの数は加熱効率に影響する。一般にはコイルの効率は、MDIの数が増えると向上する。一般には、MDIは静的な状態にあるときにより速く加熱されるので、従ってMDIが動いている場合に比べて、本割出し方法はより効果的である。好ましくはLEXAN(登録商標)で作られた安全カバー30も設ける。
【００２１】
制御パネル34を有する制御電力供給器32がバスバー[bus bar]36に電力を供給し、これが今度は誘導コイル24,26,28に電力を供給する。好ましくは電力供給器32は、例えばPillar Industries から入手可能なMK-20のModel 7500のように、20kW、400kHz、半導体RF発振器である。加熱サイクルの完了のあと、ゲートアセンブリ22a,22bはMDI 10を解放し、このMDI 10をコンベヤー12に沿って集積テーブル38に送る。集積テーブル38の前もしくは後で、検査用秤量装置（図示されていない）を用いて不適合の（例：不十分なシール、欠陥のあるバルブ、悪いクリンプ嵌合、切れたガスケット、品質の悪い部品など）MDI 10あるいはそうでなければ漏れのある（例：大きな漏れのある）MDI 10を検出しそして排除する。
【００２２】
好ましくは電力供給器32は、所定の数のMDIを所望の温度もしくは温度範囲に加熱するのに必要とされる時間に従ってセットすることができる内臓タイマーを有している。例えば、32個のMDI 10を54〜60℃に誘導加熱するのには4秒でよい。
【００２３】
重量は、インラインでもあるいはオフラインでも検査できる。好適な検査用秤量装置がAnritsuから入手可能である。適切な加熱が行なわれることを確実なものにするには、赤外線温度計38を用いてMDI 10の温度を測定するとよい。そのような測定値を、コンピュータ制御の電力供給器32に送って、加熱を制御することも可能である。不可逆性温度計のテストストリップをMDI 10の内部に取り付け、そして加熱サイクルのあとそれを取り出して、MDI中で到達された最高温度を測定することも可能である。赤外線温度計（Model OS91）および温度テストストリップ（Model U-08068-22）はCole-Parmerから入手可能である。
【００２４】
図２に、本発明の外側キャニスター用熱交換器40,42の好ましい実施形態を示す。熱交換器40,42は、ゲートアセンブリ22a,22bの非導電性の配置用アームに固定されているかまたは取り外し可能なように取り付けられている。熱交換器40,42には、MDI 10に用いられているアルミニウム製キャニスターと構造が類似しているまたは同じである密閉された、アルミニウム製のキャニスター44がある。熱交換器の内部形状は、その中で乱流が起るように設計するのが好ましい。熱交換器40,42には、（図示されていない冷却器からの）供給用フィードライン46から、非導電性のフレキシブルライン48を通って、取り外し可能なキャニスター蓋52に固定されて取り付けられているまたは取り外し可能な形で取り付けられている内部供給管50に液体、好ましくは水が供給される。蓋52は、熱交換器40,42の内部を検査、洗浄、あるいは修理できるように取り外し可能である。内部戻り管54は同様に蓋52に固定してまたは取り外し可能なように取り付ける。冷却水は、これもまた非導電性のフレキシブルライン48'を有する冷媒戻りライン56を通って冷却器（図示されていない）に戻される。
【００２５】
物体の線状配置においては、各導電性物体が他の導電性物体に隣接している（好ましくは接触している）場合、誘導加熱効率が向上することが当技術分野で公知である。この現象は、誘導加熱に固有な電磁効果として知られている。この場合、最前部と最後部のMDI 10',10''はただ１つの他のMDI 10に隣接しており、一方その他のMDI 10は２つの他のMDIに隣接している。この電磁効果は最前部と最後部のMDI 10',10''の誘導加熱効率を下げ、それらの温度が5℃低くなることが判明した。これは、FDAが全てのMDIの熱応力検査を55℃±5℃で行うことを要求していることから、問題であると考えられる。
【００２６】
本発明はこの潜在的な問題を克服するものである。好ましくは熱交換器40,42を最前部と最後部のMDI 10',10''（好ましくは32個の全MDI）にまたがるように用いて、加熱サイクルの間それらを最前部と最後部のMDIに隣接して（接触してまたは接近して）配置する。誘導加熱サイクルの間、それぞれのMDI 10',10''は、もう１つの導電性MDI 10および、各それぞれの熱交換器40,42のそれぞれのキャニスター44に隣接するので、最前部と最後部のMDI 10',10''は他のMDIと同じように十分に加熱される。熱交換器40,42は、冷却水で連続的にまたは間欠的に冷却してその温度を制御する。冷却は、無視できない量の熱が伝導および／または対流により最前部と最後部のMDI 10',10''に移動しないようにするために必要である。熱交換器40,42は繰り返し加熱されるが、MDI 10,10',10''は誘導により一度だけ加熱されるので、冷却なしではそのような非誘導型の熱移動が起る可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の1つの態様の平面図である。
【図２】本発明のゲートアセンブリおよび熱交換器の一部分の側面図である。
【図１】
2004529331.tif 000003
【図２】
2004529331.tif 000004
【国際公開パンフレット】
2004529331.tif 000005
2004529331.tif 000006
2004529331.tif 000007
2004529331.tif 000008
2004529331.tif 000009
2004529331.tif 000010
2004529331.tif 000011
2004529331.tif 000012
2004529331.tif 000013
2004529331.tif 000014
2004529331.tif 000015
2004529331.tif 000016
2004529331.tif 000017
2004529331.tif 000018
2004529331.tif 000019
【国際調査報告】
2004529331.tif 000020