专利名称：吸入装置的构件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于吸入药剂的装置的构件，尤其是涉及能够影响在空气中传播的微粒或与药剂接触的构件。
背景技术：
吸入装置包括用于配送干粉形式的药物的干粉吸入器，和通常包括一个溶解或悬浮在液化的推进气体中的药物的压力计量剂量吸入器，所述的药物可任选地与界面活性剂和其他赋形剂一起使用。不同的吸入器配送药物的机理是不同的，但是一般地讲，其机理必须能使药剂排出吸入器本体并通过一个通道到其排出的管口。该管口可以和腔室，即，促进吸入的配送腔室相连接。
计量剂量吸入器基于每一动作释放计量剂量的药剂，为了最有利于直接吸入药剂，需要在动作和吸入之间有一定程度的协调。干粉吸入器被吸入过程中产生的气流开动，为了最有利于开动，需要一个稳定的气流。带有一个腔室，使药物从其通常通过抽吸就能简单地吸入的地方配送到腔室中。药物在腔室中停留的时间可以从例如几秒钟到几分钟。
干粉吸入器的一个例子是Turbuhaler吸入器。腔室装置的例子包括Nebuhaler和Nebuchamber腔室。
在吸入过程中，药物将与吸入装置的各个部分接触，包括例如本体、吸入器的通道和管口及腔室。这些构件通常(但不是必须)是由聚合物材料例如模塑成所需形状的聚丙烯或聚乙烯制成的。
并不是从吸入器来的药物的所有名义量都能到达其预定的目的地，例如可能是肺。没有到达目的地(即肺)的药物损失在例如装置、口和呼吸道中。很显然，损失的量应当尽可能地小。
WO91/19524描述了一种从一个胶囊中吸入粉状药物的吸入器，包括一个低表面电阻率的聚合物制成的构成构件的胶囊腔室，以便减小被释放的粉状药物在贯穿吸入器的气体通道的表面的聚集趋势。期望的表面电阻率优选为小于1012欧姆，更优选为小于108欧姆。聚合物可以混合有碳或钢的填料，例如纤维形式、或非纤维形式的化学添加剂。聚合物的例子可以是带化学添加剂的聚醚嵌段的酰胺产物和带化学添加剂的聚丙烯系列。该吸入器还包括一个可以和腔室制成一体的管口，最好至少其内壁是由这种低表面电阻的聚合物形成的。
WO95/20414描述了一种儿童用腔室，主要用于与计量剂量吸入器连接。该腔室由不锈钢制成，其表面电阻率是这样的以致使在可呼吸的粒子与腔室壁之间的静电吸引力被减至最小。其表面电阻率小于109欧姆，优选为小于106欧姆，最优选为小于1。
本发明涉及吸入装置构件中的聚合物材料。我们现已发现通过在聚合物中混合入碳黑或别的合适的材料，被保留在包括该聚合物材料制成的构件的装置中的药剂量将会显著地减少。根据本发明的构件具有使被保留在构件壁上的药剂量减至最小的抗静电特性。
碳黑可以从例如德国法兰克福的Degussa AG获得。它们是化学和物理上意义明确的产品，并且是通过油或气体的不完全燃烧而制得的，它们由超过96％的细颗粒碳与少量的氧、氢、氮和硫组成。它们可以被生产成例如分散体、糊、片或小粒。当今制造碳黑的最重要方法是所谓的“炉碳黑”法。该方法能够生产出各种各样的碳黑，例如特定粒径和比表面积的碳黑。它还可能控制颗粒的聚集，即，碳黑的结构。碳黑由大致为球状的“基本”颗粒的链状支化的聚集体组成。大范围的支化或联结产生具有“高结构”的碳黑，而较低程度的联结产生“低结构”的碳黑。测定结构的方法之一是ISO4656和ASTM D-2414中描述的“DBP吸收”试验。在该方法中，酞酸二丁酯(DBP)被逐滴地加入到放在一个校准的捏合机的某一定量的碳黑中，并测定捏合机的转矩。转矩的变化指示碳黑聚集体之间的所有空隙已被DBP所充填和表面已被润湿。因此DBP的消耗量可能确定碳黑聚集的程度。通常，以ml/100g表示的DBP吸收(“DBP值”)越高，碳黑的结构也越高。低结构碳黑的DBP值为小于70ml/100g碳黑；中间结构碳黑的DBP值为介于70和100ml/100g碳黑之间；那些高结构碳黑的DBP值为超过110ml/100g碳黑。所谓的“超导”碳黑一般具有超过300ml/100g碳黑的DBP值。
碳黑的主要用途是增强橡胶、颜料沉淀、UV稳定和作为导体碳黑。
本发明本发明的一个方面是提供一种用于吸入装置的构件，所述的构件由聚合物材料制成或涂敷有聚合物材料，其特征在于该聚合物材料含有使该聚合物材料的电阻率为小于109欧姆-厘米(Ohmcm)的足够量的碳黑。
另一方面，本发明提供一种用于吸入装置的聚合物构件，所述的构件具有小于109欧姆-厘米的电阻率。
再一方面，本发明提供一种包括本发明的构件的吸入装置。
电阻率优选为小于约106欧姆-厘米，更优选为小于104欧姆-厘米。在一个被特别优选的实施方案中，本发明提供了一种用于吸入装置的构件，所述的构件是由聚合物材料制成或涂敷有聚合物材料，其特征在于该聚合物材料充填有使该聚合物材料的电阻率小于约102欧姆-厘米的足够量的碳黑。
电阻率可以使用市场上可获得的测量导电性的装置来测量。
使用碳黑分散体作为碳黑在聚合物中的良好分散体是能够达到特别的好处的。最好，充填碳黑的聚合物材料包括碳黑和聚合物的均匀混合物。
当吸入器构件是腔室装置时根据本发明可以获得很低的电阻率值是特别有用的。在腔室装置中，一段相对长的药剂仃留时间是必须的，仃留时间越长，药剂附着在腔室壁上的机会就越多。
但是根据本发明的吸入设备的构件也可以为另外的构件，例如吸入装置本体、通道或管口。术语“设备”包括在吸入过程中可以一起使用或单独使用的所有的构件和装置。
碳黑的用量根据所用碳黑的质量不同而不同。低和中间结构的碳黑可以占高达充填碳黑的聚合物材料量的40％，而高导体或高结构碳黑的量优选占充填碳黑的聚合物材料量的，例如高达25％、或高达20％、或高达15％、或高达12％、或10％左右、或9％左右、或8％左右、或7％左右，或6％左右，或5％左右，或4％左右。对于高导体碳黑而言，其含量介于约3％和约15％之间，优选为约6％～10％之间，特别优选为约8％-10％之间，例如9％左右，一般认为可以得到最优的电阻率值。
用于本发明的碳黑最好其DBP值至少为50ml/100g。更优选的碳黑是高结构碳黑或是超导碳黑，并且其DBP值至少为110ml/100g。
合适的碳黑可以从市场上获得，例如从Degrssa AG，或从比利时的Cabot Plastics获得。Degrssa碳黑的例子是被称为Printex的碳黑系列，例如“Printex L”“Printex L6”和超导“Printex XE2”。
聚合物材料可以是能够模塑成希望形状的任何聚合物材料。例如聚合物材料可以是聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氧化乙烯、含氟聚合物或共聚物。合适的聚合物可以从，例如，德国法兰克福的Hoechst AG获得。作为聚合物的特定例子而可被提及的是聚乙烯Hostalen,Hostalen GUR；聚丙烯Hostalen PP和Hostacen；及Topas,Hostaform,Kemetal,Celanex,Vandar,Impet,Celstram,Fortron,Vectra和Hostaflon，所有这些都能从HoechstAG获得。
该聚合物材料最好是聚丙烯或聚乙烯。
充填碳黑的聚合物，和均匀混合物，可以用传统的方法来来制造，例如通过与碳黑一起挤出聚合物。根据所使用的具体聚合物和碳黑，通过本领域的熟练技术人员所公知的方法可以很容易地优化混合参数、流动条件和冷却条件。
充填碳黑的聚合物材料也可以在市场上获得，例如从芬兰的Raiamki的Premix Oy获得。
根据本发明的构件可以通过传统的模塑技术制得，例如通过注塑或吹塑制得。根据所使用的具体材料不同，本领域的熟练技术人员可以很容易地优化模塑参数。优选的制造方法是注塑。典型的注塑参数可以是例如圆柱形喷嘴温度为200-250℃，模具温度为30-80℃，注射压力为600-1800巴，以中等速度注射。优选的是，开始时用低的模塑速度，然后在模塑过程中慢慢地增加速度。优选的是，在工艺可能的条件下返压应尽可能地低。优选的是，注塑材料在75～80℃被预干燥，时间最长达4小时，例如2-4个小时。
因此，在另一个方面，本发明提供了一种构成用于包括由充填碳黑的聚合物材料模塑得到的构件的吸入装置的构件的方法。
当充填碳黑的聚合物材料是在另一种聚合物上的涂层时，它可以与另一种聚合物一起被模塑，例如使用两台挤出机来生产一个模塑构件，其中充填碳黑的聚合物材料被另一种材料所包围；即，构件的“内”表面是充填碳黑的聚合物材料，而构件的“外”表面是另一种聚合物。外面的材料可以提供任何想望的颜色，以便在那些认为黑色不受欢迎的情况下盖住碳黑的黑色。
构件的厚度或充填碳黑的聚合物材料层的厚度可以根据被模塑的构件的性质而不同。例如当构件是一个腔室装置时，充填碳黑的聚合物材料的厚度可能是例如最高达约10mm，例如在1mm到5mm厚度之间。
在下面的非限定性实施例中将对本发明作进一步的介绍。实施例1芬兰Premix Oy产的“PP1381”(先前被称为“Pre-Elec TP4474”)充填碳黑的聚合物材料，它包含聚丙烯“Hostalen PPU1734S1”,Hoechst和9％的“Printex XE2”,Degussa，通过使用“Ferromatic”注塑机进行注塑而将其用于制造干粉吸入装置的腔室装置，注塑机的圆柱形喷嘴温度240℃、模腔温度30℃、注射压力1700巴、返压1600巴，采用中等注射速度。
得到的电阻率为100欧姆-厘米(表面电阻1300欧姆)。实施例2芬兰Premix Oy产的“Pre-Elec TP4479”充填碳黑的聚合物材料，它包含聚丙烯“Hostalen PPU 1734S1”,Hoechst，和22％的“Black Pearls4750”,Cabot Plastics，它通过使用与实施例1一样的注塑而被用于制造干粉吸入装置的腔室装置。
得到的电阻率为30欧姆-厘米(表面电阻800欧姆)。实施例3芬兰Premix Oy产的“Pre-Elec TP4480”充填碳黑的聚合物材料，它包含聚丙烯“Hostalen PPU1734S1”,Hoechst，和37％的“Channel BlackMPC”，它通过与实施例1一样的注塑而被用于制造干粉吸入装置的腔室装置。
得到的电阻率为10000欧姆-厘米(表面电阻100000欧姆)。实施例4包括每单元含400μg布地缩松的200个单元剂量的布地缩松从干粉吸入器(Pulmicort Turbuhaler)中通过吸入气流而被排入到上述实施例1的腔室装置。在延迟2秒后，吸入气流装置被用来将该剂量从腔室装置排入到过滤器。
使用仅由聚丙烯构成的腔室装置重复该实验。仅由聚丙烯制成的腔室装置的制造方法与实施例1的一样，但注塑压力为900巴和返压为600巴。
从实施例1的充填碳黑的聚丙烯腔室中排出后在过滤器上的布地缩松的量比从传统的聚丙烯腔室中排出的量大2.4倍。这显示了与传统的腔室相比，保留在本发明的腔室中的药剂的量大大地减少了。实施例5包括每单元含400μg布地缩松的200个单元剂量的布地缩松从干粉吸入器(Pulmicort Turbuhaler)中通过吸入气流被排入到上述实施例1的腔室装置。在延迟30秒后，吸入气流装置被用来将该剂量从腔室装置排入到过滤器。
使用仅由聚丙烯构成的腔室装置重复该实验。
从实施例1的充填碳黑的聚丙烯腔室中排出后在过滤器上的布地缩松的量比从传统的聚丙烯腔室排出的量大2.8倍。这显示与传统的腔室相比，被保留在本发明的腔室中的药剂的量大大地减少。
权利要求
1．一种用于吸入设备中的构件，所述的构件是由聚合物材料制成的或涂敷有聚合物材料，其特征在于该聚合物材料充填有使该聚合物材料的电阻率小于109欧姆-厘米的足够量的碳黑。
2．如权利要求1中所述的构件，其中电阻率为小于106欧姆-厘米。
3．如权利要求1中所述的构件，其中电阻率为小于102欧姆-厘米。
4．如前述的任一权利要求中所述的构件，其中碳黑为碳黑分散体。
5．如前述的任一权利要求中所述的构件，其中充填碳黑的聚合物材料包括碳黑和聚合物的均匀混合物。
6．如前述的任一权利要求中所述的构件，其中所述的构件选自吸入器本体、吸入器管口和吸入器通道。
7．如权利要求1～5的任一项权利要求中所述的构件，其中所述的构件是腔室装置。
8．如前述的任一权利要求中所述的构件，其中充填碳黑的聚合物材料包括占所述材料重量的最高达40％量的碳黑。
9．如权利要求8中所述的的构件，其中充填碳黑的聚合物材料包括占所述材料重量的3％～15％的量的碳黑。
10．如权利要求9中所述的构件，其中充填碳黑的聚合物材料包括占所述材料重量的8％～10％的量的碳黑。
11．如权利要求11中所述的构件，其中碳黑的DBP值至少为50ml/100g。
12．如前述的任一权利要求中所述的构件，其中碳黑的DBP值至少为110ml/100g。
13．如前述的任一权利要求中所述的构件，其中聚合物材料为聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、或共聚物。
14．如权利要求13中所述的构件，其中聚合物材料为聚丙烯或聚乙烯。
15．一种用于吸入设备的聚合物构件，其中所述的构件的电阻率为小于109欧姆-厘米。
16．如权利要求15中所述的聚合物构件，其中所述的聚物构件为腔室装置。
17．如权利要求15或16中所述的聚合物构件，其中电阻率为小于106欧姆-厘米。
18．如权利要求15或16中所述的聚合物构件，其中所述的电阻率为小于102欧姆-厘米。
19．一种包括前述的任一权利要求中所述的构件的吸入设备。
20．如权利要求19中所述的吸入设备，其中所述的吸入设备包括腔室装置。
21．一种构成用于吸入设备的构件的方法，包括模塑由充填碳黑的聚合物材料制成的构件。
22．一种由至少一种的权利要求21的构件构成吸入设备的方法。
全文摘要
本发明介绍一种用于吸入设备中的构件,所述的构件是由充填碳黑的聚合物材料制成的或用充填碳黑的聚合物材料涂敷的,其碳黑的含量足以使聚合物材料的电阻率为小于10
文档编号A61M15/00GK1213975SQ9719324
公开日1999年4月14日 申请日期1997年3月20日 优先权日1996年3月22日
发明者C·维德尔斯特伦 申请人:阿斯特拉公司