Устройство для дозирования и подачи - RU2198740C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к устройству для дозирования и подачи жидкости.

В производстве потребительских товаров или в фармацевтической промышленности широко используются устройства для дозирования и подачи жидкости. Такие устройства для дозирования и подачи жидкости должны обеспечивать хороший контроль количества дозируемой жидкости, а также хороший контроль подачи этой дозы жидкости. В особенности в фармацевтической промышленности основное значение имеет точный контроль как количества, так и подачи. Кроме того, необходимо производить такие устройства с возможностью воспроизведения и экономичной выгоды. Задачей настоящего изобретения является обеспечение точного дозирования и подачи жидкости с помощью экономичного устройства для дозирования и подачи.

Согласно изобретению, эта задача достигается в устройстве для дозирования и подачи жидкости, которое содержит емкость, вал, заднее уплотнение, амортизатор, поршень и одноходовой клапан, при этом заднее уплотнение выполнено с возможностью герметичного перекрытия первого конца емкости и перемещения вдоль вала, клапан размещен на втором конце емкости, поршень закреплен на одном конце вала, причем поршень находится между клапаном и амортизатором, при этом амортизатор также закреплен на валу, расположен между поршнем и задним уплотнением для обеспечения открытого положения и закрытого положения поршня, при этом открытое положение обеспечивает сообщение жидкости между клапаном и частью емкости между поршнем и задним уплотнением, причем перемещение поршня между открытым и закрытым положением обеспечивается перемещением вала вдоль его собственной оси, давление в зоне, находящейся между клапаном и поршнем, уменьшается, когда поршень движется из своего закрытого положения в направлении своего открытого положения, амортизатор складывается, когда поршень движется из своего закрытого положения в направлении своего открытого положения, причем единственный поток жидкости из части емкости, расположенной между амортизатором и задним уплотнением и частью емкости, расположенной с другой стороны амортизатора, проходит через соединительный канал, расположенный в амортизаторе, когда поршень движется из своего открытого положения в направлении своего закрытого положения.

Устройство, выполненное согласно изобретению, имеет несколько преимуществ. Так как устройство содержит поршень, имеющий открытое положение и закрытое положение, обеспечивающие возможность жидкости сообщаться между клапаном и емкостью, количество дозируемой для подачи жидкости может точно регулироваться перемещением необходимого количества жидкости из емкости к части клапана посредством движения поршня из закрытого в открытое положение, при этом отсутствие прямого соединения между емкостью и клапаном предотвращает неконтролируемое опорожнение емкости через этот клапан. Кроме того, поскольку давление в зоне, находящейся между клапаном и поршнем, уменьшается, когда поршень движется из своего закрытого положения в направлении его открытого положения, перемещение поршня в направлении его открытого положения вызывает необходимость приложения предельного усилия, достаточного, чтобы преодолеть или по меньшей мере сбалансировать снижение давления и силы трения внутри устройства, вследствие чего нежелательное перемещение поршня предотвращается. Подача дозы точно также регулируется посредством использования одноходового клапана, поршня, амортизатора и заднего уплотнения. Действительно, одноходовой клапан обеспечивает подачу жидкости, только когда поршень перемещается вперед в направлении клапана, причем скорость перемещения поршня регулируется посредством размера соединительного канала, выполненного в амортизаторе, в сочетании с вязкостью жидкости и приложенным механическим усилием (например, усилием сжатия пружины), что дает возможность контролировать скорость подачи жидкости через клапан.

Изобретение будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 является видом поперечного сечения в плане, показывающим устройство для дозирования и подачи согласно изобретению, с поршнем в открытом положении;
фиг. 2 является видом поперечного сечения в плане, показывающим устройство для дозирования и подачи согласно изобретению, с поршнем в закрытом положении.

Изобретение относится к устройству 1 или 2 для дозирования и подачи жидкости 10. Под жидкостью следует понимать жидкости, имеющие различные вязкости. Предпочтительными жидкостями в предпочтительном примере реализации изобретения являются фармацевтические жидкости, но предусмотрены другие виды применения, например, в устройствах для освежения воздуха.

Устройство 1 или 2 для дозирования и подачи жидкости содержит емкость 11. Емкость обычно представляет собой полость, в которой должна находиться жидкость 10. В предпочтительном варианте реализации емкость по существу газонепроницаема, что предотвращает или ограничивает химические реакции под воздействием контакта с парами О₂ или Н₂О, например, или предотвращает попадание воздуха в устройство, что может вызвать нарушения в дозировании и подаче жидкости.

Устройство для дозирования и подачи также содержит вал 12, обычно представляющий собой удлиненный элемент, имеющий основную ось, проходящую в более удлиненном направлении, причем вал обычно содержит часть, имеющую постоянное поперечное сечение в плоскости, перпендикулярной основной оси, для обеспечения поступательного перемещения заднего уплотнения 13 или имеющую, например, резьбу для обеспечения перемещения по спирали заднего уплотнения 13 вдоль вала 12.

Устройство также содержит заднее уплотнение 13, обеспечивающее возможность герметизации емкости 11 по существу независимо от количества жидкости 10, содержащейся в емкости 11. Это может быть достигнуто, например, посредством выполнения основной части емкости 11 с постоянным поперечным сечением в плоскости, перпендикулярной основной оси вала 12, при этом заднее уплотнение 13 имеет по существу одинаковое поперечное сечение, причем поперечное сечение заднего уплотнения 13 предпочтительно имеет большие размеры по краям, чем постоянное поперечное сечение емкости 11 для обеспечения герметичного уплотнения, так что перемещение заднего уплотнения 13 вдоль вала 12 обеспечивает герметизацию емкости 11 по постоянному поперечному сечению на любом уровне в основной части емкости 11 с постоянным поперечным сечением, что дает возможность герметичного, газонепроницаемого уплотнения, изменяющегося объема. В предпочтительном варианте реализации заднее уплотнение 13 выполнено из гибкого и упругого материала, имеющего форму зонтика, что более предпочтительно, форму двойного зонтика, так что уплотнение постоянно прижато к емкости 11 по периметру поперечного сечения.

Устройство 1 или 2 также содержит амортизатор 14. Амортизатор предпочтительно является деталью, выполненной из гибкого материала и имеющей форму зонтика, складывающегося во время перемещения в одном направлении и амортизирующего во время перемещения в другом направлении.

В устройство согласно изобретению также включен поршень 151 или 152. Поршень 151 или 152 обычно является деталью, имеющей постоянное поперечное сечение, расположенной в плоскости, перпендикулярной его основной оси, причем этот поршень 151 или 152 выполнен удлиненным вдоль основной оси, перемещается в части емкости 11, которая имеет поперечное сечение в плоскости, перпендикулярной основной оси поршня 151 или 152, которое по существу равно, но предпочтительно меньше по краям, чем поперечное сечение поршня 151 или 152 для обеспечения хорошего уплотнения. Обычно основная ось поршня 151 или 152 параллельна или даже совмещена с основной осью вала 12. Устройство также содержит одноходовой клапан 16. Под одноходовым клапаном следует понимать, что при обычном использовании клапан 16 обеспечивает возможность прохода жидкости только в одном направлении. В предпочтительном варианте реализации клапан 16 является "самоуплотняющимся" клапаном, как описано, например, в основном в ЕР-А-0597601, ЕР-А-0395380 или ЕР-А-0160336.

Необходимым признаком устройства согласно изобретению является то, что заднее уплотнение 13 герметично уплотняет первый конец емкости 11. Это позволяет использовать газонепроницаемую емкость 11, которая обеспечивает устойчивость жидкого продукта 10 и необходимость работы устройства, как будет описано далее.

Заднее уплотнение 13 также должно перемещаться вдоль вала 12, при этом такое перемещение включает, например, линейное или спиральное перемещение.

Клапан 16 расположен на втором конце емкости 11. Обычно емкость выполнена удлиненной вдоль основного направления вала и содержит только два конца, при этом первый конец герметично перекрывается задним уплотнением 13, а другой включает клапан 16.

Поршень 151 или 152 закреплен на одном конце вала 12. Обычно поршень 151 или 152 используется в устройстве 1 или 2 согласно изобретению, чтобы протолкнуть дозу 100 продукта в направлении клапана 16. Для этого поршень 151 или 152 расположен между клапаном 16 и амортизатором 14.

Амортизатор 14 также закреплен на валу 12, при этом он расположен между поршнем 151 или 152 и задним уплотнением 13. Обычно амортизатор 14 расположен в части 110 емкости 11, которая не содержит дозы 100, готовой для дозированной подачи. Обычно устройство 1 или 2 согласно изобретению в основном предназначено для многоразового использования, так что амортизатор 14 установлен в части емкости 11, которая содержит множество доз, которые не готовы для дозированной подачи, поскольку они не находятся между поршнем и клапаном. Следует заметить, что устройство 1 или 2 может использоваться для одноразового использования.

Чтобы устройство согласно изобретению было функциональным, поршень 151 или 152 имеет открытое положение и закрытое положение, причем открытое положение обеспечивает сообщение по жидкости 153 между клапаном 16 и частью емкости 11 между поршнем 151 и задним уплотнением 13. Это сообщение по жидкости 153 обеспечивает размещение дозы продукта 100 между клапаном 16 и поршнем 151 перед дозированием и подачей.

Перемещение поршня между открытым и закрытым положением обеспечивается перемещением вала 12 вдоль своей собственной оси, которая является основной осью. Давление в зоне, расположенной между клапаном 16 и поршнем, уменьшается, когда поршень движется из своего закрытого положения в направлении его открытого положения, в результате чего создается частичный вакуум. Это позволяет "всасывать" дозу 100 продукта из части емкости 11, расположенной между поршнем и задним уплотнением, в часть между клапаном и поршнем, когда поршень движется в открытое положение.

Амортизатор 14 складывается, когда поршень движется из его закрытого положения в направлении его открытого положения. Это позволяет упростить подготовку к дозированной подаче и предотвращает избыточные, действующие в противоположном направлении усилия, когда оператор приводит в действие устройство, вследствие чего движение или перемещение поршня из его закрытого положения в направлении его открытого положения обеспечивает сообщение по жидкости 153 между частью емкости между поршнем и задним уплотнением и частью между клапаном и поршнем, чтобы заполнить эту последнюю часть жидкостью посредством уменьшения давления или создания частичного вакуума, упомянутого выше, при этом доза 100 продукта "всасывается" в эту часть под влиянием разрежения посредством сообщения по жидкости 153 в готовом виде для дозированной подачи под воздействием толчка поршня через клапан.

Поскольку единственным потоком жидкости из части емкости, расположенной между амортизатором и задним уплотнением и частью емкости, расположенной на другой стороне амортизатора, является поток, проходящий через соединительный канал 140, расположенный в амортизаторе 14, когда поршень движется из своего открытого положения в направлении своего закрытого положения, при этом такое движение, приводящее к подаче готовой для подачи жидкости, затормаживается посредством ограничения потока жидкости в соединительном канале 140, расположенном в амортизаторе 14. Обычно для подачи дозы 100, расположенной между поршнем и клапаном 16, поршень должен перемещаться из своего открытого положения в направлении своего закрытого положения, таким образом перемещая амортизатор 14, поскольку как амортизатор 14, так и поршень закреплены на валу 12, при этом амортизатор перемещается через жидкость 10, создавая тем самым неравновесность в герметично закрытой емкости 11 между частью емкости, расположенной между амортизатором 14 и задним уплотнением 13, и частью емкости 11, расположенной между амортизатором 14 и поршнем, причем эта неравновесность компенсируется потоком в соединительном канале 140, расположенном в амортизаторе 14, обеспечивая регулирование скорости выброса или подачи дозы 100, готовой для дозирования и подачи через клапан 16 под воздействием движения поршня. Действительно, поршень будет иметь максимальную скорость, зависящую от способности сжатия, и главным образом от вязкости жидкости, а также от геометрических и/или механических свойств устройства. Например, чем больше соединительный канал 140, или чем больше прикладываемое направленное вперед на вал 12 усилие, тем выше максимальная скорость.

В предпочтительном варианте реализации вал выполнен из материала, проводящего электричество, как, например, металл. В более предпочтительном варианте реализации жидкость перед дозированием и подачей заряжается электричеством. Устройство согласно изобретению особенно подходит для такого использования, поскольку зарядке жидкости будет способствовать регулирование потока. В частности, существует максимальная скорость, превышение которой затрудняет зарядку жидкости или делает ее невозможной, поэтому заторможенная подача обеспечивает хорошую зарядку. Предпочтительно, скорость зарядки соответствует скорости потока жидкости для достижения эффективного электрогидродинамического распыления жидкости.

В предпочтительном варианте реализации объем, находящийся между поршнем в открытом положении и клапаном составляет менее 100 мкл.

В другом предпочтительном варианте реализации регулирование подачи таково, что объем дозированной подаваемой жидкости при каждой операции дозирования и подачи изменяется менее чем на 10% между каждой операцией дозирования и подачи. Более предпочтительно, изменение составляет менее 5%.

В следующем предпочтительном варианте реализации изобретения на конце вала, противоположном тому, на котором закреплен поршень, размещена сжатая пружина, которая обеспечивает усилие на вал в направлении, по существу параллельном оси вала.

В дополнительном предпочтительном варианте реализации соединительный канал является единственным отверстием, выполненным в амортизаторе, более предпочтительно, круглым отверстием.

Наиболее предпочтительный вариант реализации изобретения обеспечивается посредством объединения устройства согласно изобретению с распылительным устройством, описанным в находящихся на рассмотрении заявках GB 9806937.0 и GB 9806939.6.

Такое распылительное устройство особенно подходит для лечения заболеваний области носа, как, например, сенная лихорадка/ или застоев, связанных с простудой. В последнее время было признано, что слизистые оболочки носовой полости могут использоваться как удобные участки передачи лекарств, необходимых для лечения других участков тела. Например, в публикации WO 92/11049 описано устройство в виде ручки для применения через нос, в частности, инсулина. Для лечения такого типа заболевания часто удобно использование распылителя. Лечение глаз может также удобно осуществляться посредством распылительного устройства. Предпочтительные объемы доз для таких видов применения обычно небольшие, менее чем 10 мкл. Обычно для эффективного лечения требуется повторная дозировка. Достижение чистого пуска и остановки потока в распылительных устройствах, подающих такие небольшие объемы, может оказаться сложным. Типичные проблемы, с которыми обычно встречаются, включают остаточное истечение из клапана после использования, с возможностью загрязнения исходного материала, и забивку клапана.

Использование эластомерного клапана, в частности, щелевого клапана, обеспечивает чистые пуск и остановку потока без забивки, особенно клапана (для чистого пуска) с резким падением давления через участок сброса давления (для чистой остановки), даже если распыляемая жидкость содержит тонкодисперсный материал с твердыми макрочастицами.

Предпочтительно, распылительное устройство предназначено для обеспечения одной или более единиц дозы жидкости, причем каждая доза имеет объем в пределах приблизительно от 1 до 100 мкл, при этом устройство содержит эластомерный, самоуплотняющийся клапан, имеющий сторону для жидкости и сторону для подачи, при этом клапан открывается для обеспечения прохода жидкости, когда к жидкости на стороне для жидкости прикладывается давление, и герметично закрывается, когда давление снимается.

Предпочтительно распылительное устройство является электростатичным распылительным устройством, которое заряжает распыляемое вещество перед попаданием в ноздри.

Жидкотекучие среды.

Устройство согласно изобретению предпочтительно включает емкость для жидкости, содержащую фармацевтически приемлемую жидкость, включающую фармацевтически приемлемое лечебное вещество, выбранное из лекарственных препаратов, ароматизирующие вещества, соли, поверхностно-активные вещества и их смеси. Жидкость по выбору содержит другие иммуногенные вещества, растворенные или распыленные в ней. Жидкость может быть водной или неводной. Водные жидкости включают воду и смеси воды со смешивающимися с водой растворителями, как, например, глицерин, пропиленгликоль или спирты, например, этаноловый спирт или изопропиловый спирт. Могут также использоваться водные эмульсии, либо водомасляные эмульсии, либо эмульсии масла в воде. Предпочтительно жидкость является водным раствором, дисперсией или эмульсией масла в воде. Неводные жидкости содержат полиэтиленгликоли, глицерин, пропиленгликоль, диметилизосорбид, силиконовые масла, кетоны, простые эфиры и их смеси.

Несмотря на то, что изобретение не ограничено каким-либо конкретным диапазоном удельного сопротивления, оно особенно применимо с жидкостями, имеющими низкое удельное сопротивление, особенно с такими, которые имеют объемное удельное сопротивление менее 1•10⁸ Ом•см, предпочтительно менее 1•10⁴ Ом•см, более предпочтительно, менее 1•10³ Ом• см. В случае необходимости жидкость может содержать модификатор удельного сопротивления, как, например, фармацевтическую соль, для доведения объемного удельного сопротивления до необходимого уровня.

Жидкость представляет собой фармацевтически приемлемый внутриносовой препарат. Предпочтительно, лекарственный состав для носа является изотоническим, то есть он имеет такое же осмотическое давление, что и кровь, и жидкость слезоотделения. Необходимая изотоничность составов этого изобретения может быть достигнута, например, посредством использования хлорида натрия или других фармацевтически приемлемых агентов, как, например, декстроза, борная кислота, лимонная кислота, цитрат натрия, тартрат натрия, фосфат натрия, фосфат калия, пропиленгликоль или другие неорганические и органические растворенные вещества. Хлорид натрия предпочтителен особенно для буферных растворов, содержащих ионы натрия. Другие примеры эквивалентов хлорида натрия описаны в книге "Фармацевтические теории Ремингтона", стр. 1491-1497, 18-е изд-е, 1990 г. (Remington's Pharmaceutical Sciences, pp. 1491-1497, Alfonso Gennaro, 18^th ed, 1990), которая включена для ссылки.

Лекарственные препараты.

Жидкость может содержать широкий диапазон лекарственных препаратов. Под "лекарственным препаратом" подразумевается лекарство или другое вещество, предназначенное для терапевтического воздействия на тело. Подходящие уровни лекарства составляют от 0,001 до 20%, предпочтительно от 0,01 до 5%, более предпочтительно, от 0,1 до 5%. Уровни специфических лекарственных препаратов будут зависеть от множества факторов, включая их возможности, безопасность, растворимость, простоту распыления и должный эффект. При использовании лекарственный препарат может быть таким, который рассчитан на воздействие в участке нанесения, например в качестве противоотечного средства, антигистаминного или противовоспалительного средства, или же он может быть предназначен для систематического всасывания, как, например, антивирусное средство антидепрессант, противорвотное средство, жаропонижающее средство или гормональное средство, и тому подобное. Лекарственный препарат может быть растворимым в жидкости или может быть жидкостью, содержащей нерастворимые, тонкодисперсные макрочастицы или твердые вещества, распыленные в жидкости.

Противоотечные (противозастойные) лекарственные препараты включают оксиметазолин, трамазолин, ксилометазолин, нафазолин, тетрагидразолин, псевдоэфедрин, эфедрин, фенилэфрин, их фармацевтически приемлемые соли, как, например, гидрохлориды и их смеси. Предпочтительные противоотечные лекарственные препараты выбраны из оксиметазолина, ксилометазолина, их фармацевтических солей и их смесей. Особенно предпочтительным для использования здесь является гидрохлорид оксиметазолина, который растворим в воде. При использовании в составах настоящего изобретения противоотечный лекарственный препарат преимущественно присутствует в концентрации приблизительно от 0,01% до 3,0%, более предпочтительно, приблизительно от 0,01% до 1%.

Антигистамины, используемые в настоящем изобретении, включают, не ограничиваясь этим, быстродействующие вещества-антагонисты рецептора гистамина Н-1. Такие антигистамины могут быть выбраны из следующих групп антигистаминов: алкиламинов, этаноламинов, этилендиаминов, пиперазинов, фенотиазинов, пиперидинов. Примеры быстродействующих антигистаминов включают акривастин, карбиноксамин, дифенгидрамин, хлорофенирамин, бромфенирамин, дексхлорофенирамин, доксиламин, клемастин, прометазин, тримепразин, метдилазин, гидроксизин, пириламин, трепеленнамин, меклизин, трипролидин, азатадин, ципрогептадин, рокастин, фениндамин или их фармацевтически приемлемые соли и смеси. Другие антигистамины включают терфенадин, азеластин, цетиризин, астемизол, эбастин, кетотифен, лодоксамид, лоратадин, левокабастин, меквитазин, оксатомид, сетастин, тазифиллин, темеластин или их фармацевтически приемлемые соли и смеси. При использовании в составах настоящего изобретения компонент антигистамина предпочтительно присутствует в концентрации приблизительно от 0,01 до 3%, более предпочтительно, приблизительно от 0,01 до 1%.

Лекарственный препарат может также быть противовоспалительным средством, как, например, кортикостероид. Особенно предпочтительными средствами, входящими в этот класс, являются глюкокортикоиды, выбранные из группы, состоящей из беклометазона, флунисолида, флутиказона, меметазона, будесонида, их фармацевтически приемлемые соли и смеси. При использовании в составах настоящего изобретения противовоспалительное средство предпочтительно присутствует в концентрации приблизительно от 0,001% приблизительно до 0,1%, более предпочтительно, приблизительно от 0,01% приблизительно до 0,1%.

Также целесообразно используются производные ксантина, как, например, кофеин и метилксантин и ему подобные; антиаллергические средства; противогрибковые средства, антихолинергические средства, неопиатные анализирующие средства, такие как ацетаминофен, ацетилсалициловая кислота, ибупрофен, этодолак, фенбупрофен, фенопрофен, кеторолак, флурбипрофен, индометацин, кетопрофен, напроксен, их фармацевтически приемлемые соли и смеси; опиатные аналгизирующие средства, такие как бутарфанол; вещества-антагонисты рецептора лейкотриена; стабилизаторы клеток молочных желез, как, например, кромолиннатрий, недокромил и лодоксамид; соединения, подавляющие липоксигеназу; и никотин, инсулин и кальцинотин.

Другие примеры лекарственных препаратов упомянуты в публикациях: WO 97/46243, ER-A-780127, US-A-5124315, US-A-5622724, US-A-5656255 и US-A-5705490.

Ароматические вещества.

Различные ароматические компоненты (например, альдегиды и эфиры) могут использоваться в жидкостях согласно изобретению. Они включают, например, ментол, камфору, эвкалиптол, бензальдегид (вишня, миндаль); цитраль (лимон, лайм); нераль, деканаль (апельсин, лимон); альдегид С-8, альдегид С-9 и альдегид С-12 (цитрусовые фрукты); толилальдегид (вишня, миндаль); 2, 6-диметил-октанал (зеленые фрукты); 2-додеценал (цитрус, мандарин); и травяные компоненты, такие как чабрец, розмарин и шалфейные масла. Дополнительные ароматические компоненты, используемые в настоящем изобретении, включают компоненты, описанные в патентах США 4136163, 4459425 и 4230688, которые включены в качестве ссылки. Также могут использоваться смеси этих ароматизирующих веществ.

Поверхностно-активные вещества.

Жидкость может также содержать одно или более фармацевтически приемлемое поверхностно-активное вещество. Такие поверхностно-активные вещества могут быть необходимыми для распыления или эмульгирования лекарственных препаратов или ароматизирующих агентов для увеличения поглощения на носовой перегородке, или в качестве лечебного средства, например для смягчения ушной серы. Поверхностно-активные вещества могут быть анионные, неионные, катионные или амфотерные, предпочтительно неионные. Типичные неионные поверхностно-активные вещества, используемые здесь, включают: производные полиоксиэтилена частичных эфиров жирных кислот сорбитолангидридов, например, полисорбат 80; производные полиоксиэтилена жирных кислот, например стеарат полиоксиэтилена 50; а также оксиэтилированный третичный октилфенолформальдегидный полимер (фирмы Sterling Organics с коммерческим названием Tyloxapol) или их смеси. Обычная концентрация составляет приблизительно от 0,1 до 3 вес.%.

Соли.

Жидкость также может содержать одну или более фармацевтически приемлемых солей. Соли могут быть минеральными, как, например, хлорид натрия, или солями органических кислот, как, например, цитрат натрия.

Другие активирующие добавки.

Жидкость может также содержать другие ингредиенты, как, например, уплотнители, увлажнители, лекарственные суспензии, средства инкапсуляции, хелатные агенты и консерванты.

Вязкость составов может сохраняться на выбранном уровне посредством использования фармацевтически приемлемого уплотняющего агента. Уплотнители включают, например, ксантановую смолу, метилцеллюлозу, микрокристаллическую целлюлозу, карбоксиметилцеллюлозу, хитозан, гидроксипропилцеллюлозу, гидроксипропилметилцеллюлозу, гидроксиметилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу, карбоксивиниловый полимер, карбомер и т.д. или их фармацевтически приемлемые соли. Смеси таких уплотняющих агентов также могут быть использованы. Предпочтительная концентрация уплотнителя будет зависеть от выбранного агента. Важно использовать количество, с помощью которого будет достигнута выбранная вязкость. Вязкие составы обычно приготавливаются из растворов посредством добавления таких уплотняющих агентов.

Жидкости, используемые в настоящем изобретении, могут также содержать приблизительно от 0,01% до приблизительно 5% увлажнителя для предотвращения высыхания слизистой оболочки и раздражения. Любые разнообразные фармацевтически приемлемые увлажнители могут применяться, включая, например, сорбитол, пропиленгликоль, полиэтиленгликоль, глицерин или их смеси. Что касается уплотнителей, концентрации будут изменяться в зависимости от выбранного агента, хотя наличие или отсутствие этих агентов или их концентрация не является существенным признаком изобретения.

Фармацевтически приемлемый консервант обычно используется для увеличения срока хранения составов согласно настоящему изобретению. Могут использоваться разнообразные консерванты, включая, например, бензиловый спирт, парабен, фенилэтиловый спирт, тимеросал, хлоробутанол, глюконат хлоргексидина или хлорид бензалкония. Наиболее предпочтительная система консерванта, используемая здесь, содержит сочетание хлорида бензалкония, глюконата хлоргексидина с двухнатриевой этилендиаминтетрауксусной кислотой в качестве хелатного агента. Подходящая концентрация консерванта будет от 0,001% до 2% на основе общей массы, несмотря на то, что могут быть значительные изменения в зависимости от выбранного агента.

Устройство предназначено для обеспечения одной или более единиц дозы жидкости, предпочтительно, нескольких доз жидкости, каждая предпочтительно объемом в пределах приблизительно от 1 до приблизительно 100 мкл, более предпочтительно, приблизительно от 1 до приблизительно 20 мкл, еще более предпочтительно, приблизительно от 5 до приблизительно 15 мкл. Объем дозы предпочтительно установлен заранее, но может регулироваться пользователем до нужного объема. Предпочтительно устройство представляет собой сменный элемент, который может быть частью более крупного устройства и который можно сменить или заменить.

Предпочтительно устройство предназначено для обеспечения распыления вещества, имеющего связь по жидкости, проходящую от носика и имеющую конец носика и конец подачи, при этом пульверизатор также содержит распиливающий конус, расходящийся от конца подачи связи. Под "концом носика" подразумевается точка, в которой плоскость (далее называемая плоскость носика), проходящая перпендикулярно к оси связи и только касающаяся внешней поверхности носика, будет пересекать центр связи. Связь предпочтительно имеет длину приблизительно от 1 до 20 мм, более предпочтительно приблизительно от 1 до приблизительно 10 мм, однако более предпочтительно, приблизительно от 2 до приблизительно 8 мм, и особенно, приблизительно от 3 до приблизительно 6 мм от конца носика до конца подачи.

В предпочтительных вариантах реализации распиливающий конус имеет угол конусности приблизительно от 10 до приблизительно 90^o, предпочтительно от 20 до приблизительно 50^o, более предпочтительно, приблизительно от 30 до приблизительно 40^o. В электростатических устройствах длина связи и угол конусности могут регулироваться изменением вязкости или поверхностного натяжения жидкости, изменением скорости струи жидкости или выходной скорости, или изменением характеристик щели клапана или свойств материала клапана, или изменением силы электрического поля посредством напряжения, градиента электрического потенциала, или использованием усиливающего поле электрода.

Общая длина связи может быть больше и предпочтительно превышает длину от конца носика до конца подачи, поскольку связь предпочтительно начинается от точки на устройстве со стороны плоскости носика, как, например, от выполненного из эластомерного материала самоуплотняющегося клапана, описанного здесь, и проходит через канал в носике. Целесообразно, расстояние от точки начала связи до плоскости носика составляет приблизительно от 2 мм приблизительно до 15 мм, предпочтительно приблизительно от 3 до приблизительно 10 мм, и более предпочтительно, приблизительно от 5 до приблизительно 9 мм. Таким образом носик может использоваться как усилитель поля, который помогает регулировать длину связи. Для этой цели носик предпочтительно выполнен не из проводникового материала, как, например, из пластика, которым может быть полипропилен, но предпочтительно является мягким термопластичным эластомером, который обеспечивает больше удобства при его удержании у носа. Эластомеры, описанные здесь и используемые для самоуплотняющегося клапана, также подходят для носика.

Эластомерные устройства, подходящие для распыления при помощи связи, описаны в WO 96/40441, в ЕР-А-501725 и в совместно рассматриваемой заявке PCT/GB 97/02746. Предпочтительно устройство согласно изобретению является устройством согласно примерам выполнения заявок ЕР-А-501725 и PCT/GB 97/02746, в которых посредством механических средств создается высокоскоростная струя и приложенное высокое напряжение приводит к тому, что струя или связь преломляется в распыливающий конус. Подходящие скорости струи составляют приблизительно от 0,5 до приблизительно 8, предпочтительно приблизительно от 1 до приблизительно 3 мс^-1.

Подходящее высокое напряжение находится в диапазоне приблизительно от 1 кВ до приблизительно 15 кВ, предпочтительно приблизительно от 2 кВ до приблизительно 10 кВ, и более предпочтительно, приблизительно от 2 кВ до приблизительно 5 кВ. Напряжение может быть приложено даже в небольшом ручном устройстве с помощью батарейки низкого напряжения (1,5 В достаточно), соединенной с повышающим трансформатором. Батарейка предпочтительно является длительного действия и может быть сменной. Генератор может приводиться в действие пользователем с помощью расположенного снаружи переключателя, который также может использоваться для механической накачки насоса. Предпочтительно переключатель включает металлическую часть, с помощью которой пользователь замыкает возврат тока через землю в цепь высокого напряжения. Подходящее устройство для всей конструкции описано в заявке PCT/GB 97/02746. Таким образом, пользователь не получает суммарный заряд. Альтернативные устройства, с помощью которых возбуждается переменное напряжение, также могут использоваться для предотвращения нарастания заряда.

Устройство предпочтительно приводится в действие для подачи распыленного вещества. Связь, подающая распыляемое вещество, проходит через отверстие ноздри носа и предпочтительно подходит близко к отверстию носового клапана, прежде чем она прерывается, образуя распыливающий конус.

Для обеспечения четкого отключения при низких единицах объема устройство предпочтительно содержит эластомерный, самоуплотняющийся выпускной клапан, имеющий сторону жидкости и сторону подачи, при этом клапан открывается для прохода жидкости при воздействии давления на жидкость на стороне жидкости и герметично перекрывается, когда давление снимается. Предпочтительно, четкое отключение достигается при завершении движения вперед поршня в камере сброса давления (участке более широкого диаметра), в результате чего давление резко падает и клапан закрывается. Под "выпускным клапаном" подразумевается эластомерный клапан конечной подачи, при этом устройство не имеет других элементов, которые механически ограничивают или изменяют поток жидкости на расположенной ниже по ходу струи стороне клапана. В особенно предпочтительных вариантах реализации изобретения здесь клапан является щелевым клапаном. Клапан может содержать одну щель или более пересекающихся щелей для образования, например, крестообразной формы. Предпочтительно, однако, чтобы клапан имел одну щель. Несмотря на то, что клапан может быть плоским, предпочтительно он имеет форму купола, что означает, что клапан имеет не плоскостную форму с полостью, имеющей форму полукруглого купола или в форме усеченного конуса. В предпочтительных вариантах реализации клапан по существу имеет форму полукруглого купола с фланцем по его периметру, так что может быть установлена манжета для удержания клапана в устройстве.

Диаметр клапана, включающего фланец, обычно составляет приблизительно от 2 до приблизительно 6 мм, причем участок купола имеет диаметр приблизительно от 1 до приблизительно 4 мм, обычно приблизительно около 2,5 мм и толщину изнутри до внешней части приблизительно от 0,5 до приблизительно 1,5 мм, более предпочтительно, около 1 мм. Клапан не должен иметь равномерную толщину. В предпочтительных примерах реализации внешняя поверхность купола клапана является полукруглой, в то время как внутренняя поверхность выполнена с небольшой плоской частью вверху купола, где образована щель. Необходимая ширина щели составляет приблизительно от 50 до 400 мкм, предпочтительно приблизительно от 150 до приблизительно 250 мкм. При этом ширина щели сохраняется по длине щели при ее образовании.

Термин "эластомер", используемый здесь, касается материала, который имеет свойство эластичного сжатия и эластичного растяжения. Может быть использован широкий диапазон эластомеров, включая, но не ограничиваясь полиуретанами; хлоропреновый, бутиловый, бутадиеновый и стиролбутадиеновый каучуки и эластомеры на основе силиконов, таких как силиконы, вулканизирующиеся при комнатной температуре (ВКТ силиконы). Предпочтительными для использования здесь являются такие силиконы, которые имеются в продаже под товарным знаком Nusil и имеют твердость по Шору приблизительно от 30 до 80

Щелевой клапан может быть образован проколом эластомерного уплотнения, выполненного литьевым формованием или прессованием, и имеющего размеры и форму клапана согласно изобретению, причем прокол выполняется стержнем с заостренным кончиком. Ширина щели приблизительно пропорциональна ширине стержня. Стержень может быть плоским лезвием или может иметь многоугольное или круглое поперечное сечение. Стержень предпочтительно имеет многоугольное или, в особенности, круглое поперечное сечение. Было обнаружено, что конические заостренные стержни создают разрез, который при использовании действует как створки, а не как отверстие. Это может привести к тому, что образуется не прямая струя и даже две или более струи, которые не обеспечивают распыления в заданном направлении. Подходящие диаметры стержня составляют приблизительно от 100 до 350, более предпочтительно, от 150 до 250 мкм в диаметре. Когда используются эластомеры из силиконов, предпочтительно, чтобы проходящий насквозь стержень быстро удалялся после образования щели, чтобы предотвратить нежелательное расширение щели. Также было обнаружено, что геометрическая форма эластомерного уплотнения и способ прокола имеют существенное воздействие на эффективность и способность воспроизведения щели. Более надежное образование щели получают, если уплотнение прокалывается изнутри купола, а не снаружи.

Клапан обычно открывается при приложении давления на жидкость на стороне жидкости и закрывается, когда давление снимается. Приложенное давление целесообразно составляет в диапазоне приблизительно от 200 до приблизительно 5000 мбар (от 20 до 50 кПа), предпочтительно от 500 до приблизительно 3000 мбар (от 50 до 300 кПа). Скорость прохождения струи через клапан обычно пропорциональна приложенному давлению и составляет в диапазоне приблизительно от 5 до приблизительно 50, более предпочтительно, от 5 до приблизительно 30 мклс^-1. При таких давлениях, таком типе предложенного гидрораспределителя и с такими размерами щели, получается прямая связь жидкости со скоростью на выходе приблизительно от 0,5 до 8, предпочтительно от 1 до приблизительно 3 мс^-1.

Диаметр выходящей связи жидкости частично определяется скоростью потока и обычно меньше, чем ширина щелевого клапана. В зависимости от скорости потока можно получить диаметры связи жидкости менее 50 мкм, даже если используется ширина щелевого клапана, составляющая 200 мкм. От диаметра связи в значительной степени зависит размер частиц распыляемого вещества после преломления в распиливающий конус, причем размер частиц приблизительно такой же, как диаметр связи. Признаком электростатического распыления согласно изобретению с использованием связи является то, что получают распыляемое вещество с плотным, почти монодисперсным составом. Таким образом становится возможным получить распыляемое вещество со средним размером капель от 20 до 80, предпочтительно, приблизительно от 30 до 70 мкм, более предпочтительно, приблизительно от 40 до 60 мкм, при этом распределение частиц по размеру имеет стандартное отклонение менее 5, обычно менее 2 мкм, а предпочтительно, менее 1 мкм. Понятно, что для распыления в носу размер частиц 10 мкм или меньше нежелателен, чтобы частицы не проходили в легкие. Считается, однако, что обеспечив электростатический заряд на частицах, предотвращается их прохождение за пределы носа, так как заряженные частицы довольно быстро стремятся найти заземленную поверхность.

Четкая остановка клапана также может быть улучшена обеспечением сброса давления за клапаном. Этот участок обеспечит резкое падение давления, когда поршень входит в этот участок почти перед завершением его хода вперед, а также обеспечит немедленное и надежное закрытие клапана, без подтекания в конце подачи полной дозы.

Устройство для распыления предназначено для использования в полости тела, в частности, носа, рта и ушей человека. Небольшой объем и мягкое распыление также делает его пригодным в офтальмологии. Предпочтительно устройство является пульверизатором для носа. Предпочтительный способ введения жидкости в носовую полость с использованием устройства включает распыление жидкости в носовой полости без значительного проникновения устройства в ноздри. Под выражением "без существенного проникновения в ноздри" здесь подразумевается, что сопло или что-либо подобное не вставляется в нос. При использовании носик устройства предпочтительно вводится в контакт с отверстием ноздри таким образом, чтобы использовать эффект усиления поля, описанный здесь в отношении носика. В случае приложения давления пользователем для точного контакта или для того чтобы уточнить направление, возможно некоторое расширение ноздри или перекрытие хряща перегородки носа, но тем не менее носик не будет полностью входить в ноздрю.

Реферат

Изобретение относится к устройству для дозирования и подачи жидкости. Устройство содержит емкость, вал, заднее уплотнение, амортизатор, поршень и одноходовой клапан. Заднее уплотнение выполнено с возможностью герметичного перекрытия первого конца емкости и перемещения вдоль вала. Клапан размещен на втором конце емкости. Поршень закреплен на одном конце вала и находится между клапаном и амортизатором. Амортизатор также закреплен на валу и расположен между поршнем и задним уплотнением, обеспечивая открытое и закрытое положение поршня. Открытое положение поршня обеспечивает сообщение между клапаном и частью емкости между поршнем и задним уплотнением. Перемещение поршня между открытым и закрытым положением обеспечивается перемещением вала вдоль его собственной оси. Давление в зоне, находящейся между клапаном и поршнем, уменьшается, когда поршень движется из своего закрытого положения в направлении своего открытого положения. При этом амортизатор складывается. Единственный поток жидкости из части емкости, расположенной между амортизатором и задним уплотнением и частью емкости, расположенной с другой стороны амортизатора, проходит через соединительный канал, находящийся в амортизаторе, когда поршень движется из своего открытого положения в направлении своего закрытого положения. Изобретение обеспечивает точное дозирование и подачу жидкости с помощью экономичного устройства. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула