日呼吸誌●原4（3），2015

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著

新規ドライパウダー吸入器の性能
田村

弦ａ宏和ｂ

栄

藤野聡ｂ

要旨：オーキシス® タービュヘイラーとオンブレス® ブリーズヘラー，レルベア®100 エリプタのエアロゾル粒度分布とエアロゾル化率を測定した．すべてのデバイスが 1 峰性の粒度分布を示したが，ピークはタービュヘイラー® が 2～3 μm，ブリーズヘラー® が 3～4 μm，エリプタ® がほぼ 4 μm であった．エアロゾル化率では，タービュヘイラーが最も高く，エリプタが最も低かった．オーキシスタービュヘイラーはシムビコート® タービュヘイラーと同等であり，エリプタはディスカス® と同程度であった．ブリーズヘラーはエリプタに近い性能を示した．
キーワード：タービュヘイラー®，ブリーズヘラー®，エリプタ®，エアロゾル粒度分布，エアロゾル化率
Turbuhaler ®, Breezhaler ®, Ellipta®, Particle size distribution of aerosol,Percentage of aerosolization緒が，含有する薬物によってエアロゾル化が影響されるか言否かを検討した報告はない．そこで，本研究では，ター気道疾患である気管支喘息や慢性閉塞性肺疾患

ビュヘイラーとブリーズヘラー，エリプタのエアロゾル（chronic obstructive pulmonary disease：COPD）の治

粒度分布とエアロゾル化率を，時間的・空間的に同一の療において，吸入療法は最も重要な治療法である．現在，方法で測定したので，報告する．

吸入ステロイド薬と長時間作用性β2 刺激薬（long-acting

方β2 agonist：LABA）の配合剤としては，アドエア® とシ法

ムビコート®，レルベア® がドライパウダー吸入器（dry1．エアロゾルのサンプリング

powder inhaler：DPI）で使用され，アドエア エアゾー

薬剤エアロゾル粒子のサンプリングは，以前報告2）3）し®

ルとフルティフォーム® は metered-dose inhaler で使用たとおりである．粒子径測定のサンプル流量は 5 L/minされている．一方，COPD の薬物療法において長時間作で固定されているため，補助吸引ポンプで 30 L/min と用 性 抗 コ リ ン 薬（long-acting muscarinic agonist：60 L/min の目的とする吸引流量を確保した．すべてのLAMA）のみが第一選択薬と位置づけられてきたが，我実験は，ガラス分流管内を各吸引流量が定常的に流れてが 国 の COPD ガ イ ド ラ イ ン 第 4 版1）に お い て 初 め ている状態で行った．エアロゾル粒子付着を少なくするた

LABA も薬物療法の第一選択薬と位置づけられた．

め，ガラス分流管の吸入口にはカーボンを練りこんだシ®

これまで我々は，DPI 用デバイスとして，ディスカスリコン製のエアロゾル測定用チューブを装着し，各デバとタービュヘイラー® のエアロゾル粒度分布とエアロゾイスのノズルをこの導電性チューブ内にウェッジさせた

ル化率をすでに報告 しているが，エリプタ やブリーズ状態で，測定を実施した．

2）®

ヘラー® のエアロゾル粒度分布やエアロゾル化率を評価

2．粒子径の測定した報告はない．また，タービュヘイラーは，シムビ

薬剤エアロゾルの粒子径は，以前報告2）3）したように，コートやオーキシス® でデバイスとして使用されている

Aerodynamic Particle Sizer（APS）Spectrometer（TSIIncorporated, MN, USA）Model 3321 で測定した．APS

連絡先：田村 弦〒980‑0871 宮城県仙台市青葉区八幡 4‑2‑11

Spectrometer は Time-of-Flight という計測原理を用いた装置で，2 つの離れたレーザーを通過する個々の薬剤エａ

アロゾルの通過時間より個々のエアロゾルの粒子径を算

ｂ

出し，粒度分布をリアルタイムで計測する．Model 3321

（株）仙台気道研究所

東京ダイレック（株）（E-mail: tamura@airway-sendai.com）（Received 19 Jan 2015/Accepted 19 Feb 2015）

が計測できる粒子径の範囲は 0.5〜20 μm で，空気動力学径として求められる．本 spectrometer の測定データは

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個数ベース（個/ml）であり，比重 1 g/ml 球径等価の空気動力学径で評価するために，APS で測定した空気動力量に換算した．また，各デバイスを比較するために各粒子径チャンネルの質量値を分率で示し，頻度分布を表示

分率（％）

学径からソフトウェアで体積を求め，比重と個数から質した．また，空気動力学的中央粒子径（mass medianaerodynamic diameter：MMAD）は積算分布より求めた．
3．エアロゾル化率の測定
次いで，エアロゾル化できずに分流管内に残った粗大凝集物の割合を測定する目的で，以前の報告2）3）と同様にアンダーセンノンバーブルサンプラーモデル AN-200（東図 1 吸引流量が 30 L/min の場合のエアロゾル粒度分
布．縦軸を分率で表示した．

京ダイレック，東京）の第 0 段プレートとバックアップフィルターを使用した．この測定では，分流管のような
障 害 物 を 一 切 用 い ず， 約 20 cm の ま っ す ぐ な 導 電 性チューブを介してサンプルを導入した．この第 0 段プ

表 1 30 L/min と 60 L/min の吸引流量における MMAD

レートは，吸引流量が 28.3 L/min の場合には 11 μm 以

吸引流量上，60 L/min の場合には 7.6 μm 以上のエアロゾルを捕30 L/min
60 L/min

集する4）．なお，第 0 段プレートに一度衝突した粒子が捕集されずに再飛散を起こす場合がある5）ので，再飛散を防ぐ目的で第 0 段プレートとしてステンレススチール捕MMAD（μm）
タービュヘイラー®

ブリーズヘラー®

エリプタ®

2.30
2.17

3.75
3.55

3.74
3.86

MMAD：mass median aerodynamic diameter（空気動力学的中央粒子径）．

集板を使用し，さらに表面にグリースを塗布して使用した．
4．対象としたデバイス
タービュヘイラーとしてはオーキシスタービュヘイ
ラーを，ブリーズヘラーとしてはオンブレス® ブリーズヘラーを，そしてエリプタとしてはレルベア 100 エリプ
タを対象とした．

成績

1．エアロゾル粒度分布

表 2 28.3 L/min と 60 L/min の吸引流量におけるエアロゾル化率
吸引流量（粒子径）28.3 L/min（＜11 μm）
60 L/min（＜7.6 μm）

エアロゾル化率（％）
タービュヘイラー®

ブリーズヘラー®

エリプタ®

40.9

12.8

6.8

86.6

10.7

7.2

0.5〜20 μm の質量空気動力学径における，タービュヘイラー，ブリーズヘラー，エリプタが発生するエアロゾ
ルの粒度分布を図 1（吸引流量 30 L/min の場合）に示しの増加で MMAD が大きくなった．
2．エアロゾル化率

た．結果には示さないが，吸引流量 60 L/min の場合もエアロゾル化率は，吸入デバイスの性能評価に我々がほぼ同じ結果が得られた．各デバイスが発生するエアロ新規に導入した指標であり，デバイスによって大きな違ゾル粒度分布の比較を容易にするため，縦軸を分率で示いが出る．表 2 に示すように，タービュヘイラーの場合した．いずれのデバイスも 1 峰性の粒度分布を示したが，は 28.3 L/min の吸引流量で 40.9％，60 L/min 吸引流量でそのピークは異なり，タービュヘイラーが 2〜3 μm で，86.6％であり，ブリーズヘラーでは 12.8％と 10.7％で，エブリーズヘラーが 3〜4 μm，そしてエリプタがほぼ 4 μm

リプタでは 6.8％と 7.2％であった．

であった．
表 1 に MMAD を示したが，タービュヘイラーは 30 L/考察

min の吸引流量で 2.30 μm，60 L/min の吸引流量で 2.17

サルブタモールを吸入させた場合，薬剤エアロゾルのμm であり，ブリーズヘラーは 3.75 μm と 3.55 μm，エリ粒子径によって気道沈着部位や気管支拡張効果が異なる

プタは 3.74 μm と 3.86 μm であった．したがって，ターことを Usmani らは報告6）している．したがって，吸入薬

ビュヘイラーやブリーズヘラーは吸引流量の増加での薬剤エアロゾル粒子径を把握することは吸入療法の基

MMAD が小さくなったが，エリプタは逆で，吸引流量本と考え，この測定方法で種々のデバイスが発生する薬

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剤エアロゾルの粒度分布やエアロゾル化率を測定し，報である．そのためには，デバイスの性能が優れているこしてきた．本研究は，タービュヘイラーとブリーズとは必要条件である．各デバイスの長所と短所を総合的ヘラー，エリプタを時間的・空間的に同一の方法で比較に考慮したうえで，吸入方法を適切に指導することが臨検討した初めての報告である．

床効果を適切に発揮させるために重要である．具体的に

告2）
3）

今回評価したオーキシスタービュヘイラーは，シムビは，エリプタやブリーズヘラーのようにエアロゾル化率コートで使用されているタービュヘイラーと同じバーが低いデバイスの場合は，粗大粒子が多く含まれているジョンである．以前報告 したようにシムビコートターので，咽喉頭部への刺激に注意を払うように吸入指導すビュヘイラーの MMAD は 30 L/min の吸引流量で 2.36ることが重要である．また，タービュヘイラーの場合は，μm，60 L/min の吸引流量で 2.20 μm であり，エアロゾ吸入流量が 30 L/min と 60 L/min でエアロゾル化率が大

ル化率は 28.3 L/min の吸引流量で 37.5％，60 L/min の吸きく異なるので，吸入時には十分な吸気流量を確保する

引流量で 86.7％であり，いずれの指標においても今回のように患者指導することが重要である．

2）

オーキシスタービュヘイラーの結果とほぼ同等であった．つまり，含有する薬物によらず，タービュヘイラーはほぼ同じ性能を発揮すると結論づけられるとともに，著者の COI（conﬂicts of interest）開示：本論文発表内容に関して特に申告なし．

本測定系の再現性が示されたと考える．

引用文献

エリプタの内部構造をみると，ディスカスが 2 つ内包
さ れ た デ バ イ ス と 推 測 さ れ る． エ リ プ タ は， 現 在LABA/LAMA 配合剤であるアノーロ® にも適用されているが，今回はレルベア 100 エリプタにて検討を行った．

1）日本呼吸器学会 COPD ガイドライン第 4 版作成委員
会．COPD 診断と治療のためのガイドライン第 4 版．
2013; 64‑9.

我々はアドエアディスカスのエアロゾル粒度分布とエア

2）Tamura G, et al. In vitro evaluation of dry powder

ロゾル化率をすでに報告2）している．今回のエリプタの

inhaler devices of corticosteroid preparations. Al-MMAD はディスカスより大きいが，エアロゾル化率はほぼ同様であると評価される．エリプタは 1 回吸入あたりの乳糖含有量が 25 mg とディスカスの 2 倍含まれているので，上気道に対する刺激は多くなる可能性が推測される．しかしながら，レルベア 100 エリプタとアドエア
ディスカスを直接比較した臨床治験7）では，エリプタ群の方が上気道感染症や咳嗽，口腔咽頭痛，湿性咳嗽が数値的に若干多かったのみである．
ブリーズヘラーは，現在 3 種類の薬剤を吸入する際のデバイスとして使用されている．今回はオンブレスを含有するブリーズヘラーを評価した．今回評価した他の 2

lergol Int 2012; 61: 149‑54.
3）田村

弦，他．吸入ステロイド薬の各デバイスが発生する薬剤エアロゾルの研究．アレルギー 2009; 58:790‑7.
4）日本工業規格．JIS K 0302‑1989．排ガス中のダスト粒径分布の測定方法．東京：日本規格協会．1989; 8‑9.
5）藤野聡．ナノ粒子の有害性評価とリスク対策．東京：技術情報協会．2007; 327‑34.
6）Usmani OS, et al. Regional lung deposition andbronchodilator response as a function of β2-agonist
particle size. Am J Respir Crit Care Med 2005; 172:
1497‑504.

つのデバイスと比較すると，エリプタに近いデバイスと

7）Woodcock A, et al. Eﬃcacy and safety of ﬂuticasone

評価されるが，エリプタと比べると 30 L/min の吸引流

furoate/vilanterol compared with ﬂuticasone propi-

量での MMAD は同じであるが，60 L/min での MMADはやや小さく，エアロゾル化率は 1.5〜1.9 倍高かった．
本剤も 1 回吸入あたりの乳糖含有量が 25 mg と多いが，咳嗽や口腔咽頭痛が数値的に若干多いのみであることが報告8）されている．
吸入薬が本来の効果を発揮するためには有効成分の効果に加え，薬剤が病変部位に適切に到達することが重要

onate/salmeterol combination in adult and adolescent patients with persistent asthma. Chest 2013;144: 1222‑9.
8）Donohue JF, et al. Safety of indacaterol in the treatment of patients with COPD. Int J Chron Obstruct
Pulmon Dis 2011; 6: 477‑92.

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Abstract

Performance of new dry powder inhalers
Gen Tamura a, Hirokazu Sakae b and Satoshi Fujino baAirway Institute in Sendai Co., Ltd.
bTokyo Dylec Corp.

We measured the particle size distribution of aerosol and the percentage of aerosolization of Oxis ®Turbuhaler, Onbrez®-Breezhaler, and Relvar®100-Ellipta. Although all devices showed a single peak, the peak
particle size of Turbuhaler® was from 2 to 3 μm; that of Breezhale® was from 3 to 4 μm; and that of Ellipta® wasapproximately 4 μm. Turbuhaler had the highest percentage of aerosolization and Ellipta had the lowest. The
quality of Turbuhaler for Oxis was equal to that for Symbicort®. The performance of Ellipta was similar to that ofDiskus®. In the performance, Breezhaler was nearer Ellipta than Turbuhaler.