專利名稱：靜電噴射的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及靜電噴射。本發(fā)明特別適用于將藥物和治療物質(zhì)給予呼吸道，但并不限于此。
如在國(guó)際專利申請(qǐng)NO.WO94/19042中所論述的，已知一種可吸入的物質(zhì)在呼吸道內(nèi)部的沉積部位可能受該可吸入物質(zhì)上的靜電荷量的影響。國(guó)際專利申請(qǐng)NO.WO94/19042公開一種裝置，其中要給予的物質(zhì)以可吸入粒子的形式配送入由裝置管口所限定的通道內(nèi)并且在通道內(nèi)設(shè)有電極裝置用以將靜電荷施予這樣配送的粒子。由此可見，由特有型式的配送裝置以特征方式施予被配送粒子的靜電荷在粒子通過由電極裝置建立的帶電區(qū)時(shí)能夠以可控的方式加以改變。這樣的改變指的是粒子上靜電荷量的增長(zhǎng)、降低、變號(hào)和中和。
利用這樣的裝置，由于粒子被分散于吸入的氣流中并通過電極形成的電場(chǎng)，故難以保證粒子上均勻的電荷量。因此氣流中不同位置的粒子必然會(huì)接受在粒子中形成寬靜電荷譜的困難的靜電荷量。
又由歐洲專利EP-A-234842得知一種吸入器，其中液體噴射以這樣的方式產(chǎn)生，即吸入的液滴在吸入前被釋放電荷。在該種吸入器中，液體是通過在噴射邊緣和屏蔽電極之間形成強(qiáng)電場(chǎng)而由噴射邊緣噴射的，從而液體被吸成一束，然后破碎成帶靜電荷的噴射小液滴。然后，在吸入前小液滴上的電荷通過強(qiáng)放電電極中和。
本發(fā)明涉及噴射物的鼻送或口送，即噴射的粒子基本上均勻帶電以便限制它們進(jìn)入使用者呼吸道的程度。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于配送可靜電噴射物質(zhì)的靜電噴射裝置，它包括設(shè)有噴嘴部分的殼體，噴嘴部分適于與鼻腔或口腔對(duì)準(zhǔn)并限定一個(gè)通道，使用時(shí)使用者通過該通道吸入空氣；和使物質(zhì)進(jìn)入通道的裝置，由此借助于使用者引起的通過通道的氣流，使最后得到的噴射物進(jìn)入鼻腔或口腔，其特征在于，發(fā)送裝置包括在其發(fā)送前對(duì)物質(zhì)施加高電壓的裝置，從而噴射物以在流通中保持帶電的帶電粒子的形式從噴嘴部分進(jìn)入使用者的鼻腔或口腔。
通過在發(fā)送前對(duì)要被噴射的物質(zhì)施加高電壓的辦法，將基本上均勻的靜電荷量施予形成該噴射物的全部粒子。這對(duì)例如要敷在上呼吸道、例如鼻腔上的藥物的情況中是特別重要的，因?yàn)檫@樣的藥物如果被吸入肺內(nèi)可能是不適合的或引起有害的反應(yīng)。充分界定在粒子上的電荷的存在確保它們將不滲入上呼吸道以外，這是由于例如當(dāng)對(duì)準(zhǔn)鼻腔吸入時(shí)它們將迅速沉積在鼻腔上。
優(yōu)選地，配送裝置設(shè)計(jì)成使產(chǎn)生噴射的推動(dòng)力主要是電場(chǎng)；用這種方法，在沒有外加電壓時(shí)是不能配送物質(zhì)的。關(guān)于WO-A-94/19042中公開的裝置，噴射是由充電裝置單獨(dú)產(chǎn)生的，這在萬(wàn)一出現(xiàn)電路故障時(shí)可以導(dǎo)致連續(xù)發(fā)送而同時(shí)不會(huì)改變靜電荷量。在這種情況下，由于噴射粒子沉積在沿呼吸道不適當(dāng)?shù)牟课唬蚨霈F(xiàn)浪費(fèi)。
發(fā)送裝置可以包括要被噴射的物質(zhì)源和用于被動(dòng)輸送物質(zhì)到配送位置(與包含移動(dòng)部分的主動(dòng)輸送相反)的裝置，在配送位置物質(zhì)被形成帶靜電荷的噴射物。這樣的被動(dòng)輸送裝置可例如包括一個(gè)燈芯繩或一個(gè)毛細(xì)管。
或者，發(fā)送裝置可以包括用于將物質(zhì)的一個(gè)離散量定位在配送位置附近的容器，并且如果需要，該裝置可以具有“一次發(fā)射”性質(zhì)以便在啟動(dòng)高電壓施加裝置時(shí)能發(fā)送基本上全部的離散量。物質(zhì)可以通過劑量計(jì)量裝置以離散量形式供給容器，該劑量計(jì)量裝置在每次噴射操作以前或以后可以有效地供給每一離散量。
例如，在一種設(shè)置中，離散量可以在緊接施加高電壓之前供給容器，在另一種裝置中，通過將新的物質(zhì)離散量重新裝入容器以備下次配送操作可以實(shí)現(xiàn)在結(jié)束發(fā)送操作時(shí)截止高電壓。
取代通過供料裝置以待配送物質(zhì)再裝填容器，為了更換或再裝填，容器是可拆卸的。例如，可以提供一套容器，每個(gè)容器都預(yù)裝有例如以單劑量的待配送的物質(zhì)，在這種情況下，使用者要將一個(gè)容器裝到裝置上，根據(jù)需要施予一劑或多劑量，然后廢棄該容器，下次使用時(shí)，使用該套容器中的一個(gè)新容器重復(fù)這個(gè)過程。
與WO-A-94/19042和歐洲專利EP-A-234842相反，本發(fā)明的裝置并不要求安裝在配送位置下游的特別構(gòu)制的電極裝置，在該配送位置液體或粉末物質(zhì)形成噴射物。但是，噴嘴部分可以作為電極的一種形式而有效地改變配送位置附近的電場(chǎng)，并借此抑制高電壓產(chǎn)生的噴射，直到噴嘴部分與較低電位(如接地)、例如使用者的鼻孔或嘴唇接觸為止。因此，如果噴嘴部分由充分絕緣的材料構(gòu)成，由于因最初施加的高電壓引起的噴射電暈的結(jié)果，可以在噴嘴部分上建立噴射抑制電位?；蛘?，噴嘴部分可以采用半絕緣材料制成并且可以將與施加在物質(zhì)上相同極性的高電壓施加在噴嘴部分上以便在其上建立噴射抑制電位。在每一種情況下，當(dāng)噴嘴部分視情況而定與使用者的鼻孔或嘴唇接觸而“接地”時(shí)，噴嘴部分的噴射抑制作用是無(wú)效的。
現(xiàn)在，優(yōu)選的噴嘴部分由很好的電絕緣材料構(gòu)成，因?yàn)檫@種材料不能將電荷傳送走這一點(diǎn)對(duì)于操作而言可能是有益的，這是由于在噴嘴部分建立電荷將能防止帶電噴射粒子沉積在噴嘴部分上。
以物質(zhì)作為液體制劑從用于將物質(zhì)離散量定位在緊鄰配送出口的容器中發(fā)送的地方，在本發(fā)明的一種形式中，容器方便地由具有形成配送出口的出口的管子(方便地采用一毛細(xì)管)構(gòu)成并將離散量保存在管子內(nèi)的出口附近。在本發(fā)明的這種形式的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，管子具有這樣的內(nèi)輪廓，即使得液體的離散量以其上游彎月面與管子的非圓柱形錐形截面接觸而定位。
我們發(fā)現(xiàn)這樣的一種內(nèi)錐形毛細(xì)管截面有效地將液體離散量保存在適當(dāng)位置并提供一種推動(dòng)力，當(dāng)因從出口噴射而用盡液體時(shí)，該推動(dòng)力用來(lái)將因表面張力和/或其他作用留下的液體比平行邊毛細(xì)孔更可靠地吸向/輸向出口。此外，這種內(nèi)錐形構(gòu)造浸入液體制劑時(shí)能具有自動(dòng)注液的附加優(yōu)點(diǎn)，不易受到產(chǎn)生的氣塞的損壞，并且對(duì)會(huì)破壞毛細(xì)保持的擾動(dòng)不大敏感(防跳)。
應(yīng)理解關(guān)于上述的“液體制劑”不限于單相介質(zhì)、如溶液，也包括液體基介質(zhì)例如乳液和液體中存在細(xì)碎固體的懸浮液。
通常，配送出口將定位在噴嘴部分前端沿由使用者通過吸入引起的氣流方向的上游。當(dāng)在噴嘴部分內(nèi)部產(chǎn)生噴射時(shí)，至少一部分帶電粒子將傾向于沉積在噴嘴部分上，因?yàn)楹笳弋?dāng)與使用者的鼻孔或嘴唇接觸時(shí)將處于低電位。因此，優(yōu)選地，提供裝置以用于固定一比較窄的噴射條，其通常近軸線地指向由噴嘴部分限定的通道。用這樣一種方法能大大減少沉積在噴嘴部分上的粒子，特別是如果安排成使得噴射離散范圍在配送位置和位于噴嘴部分前端的開口之間的距離保持得很小。
在用來(lái)減少在噴嘴部分上的沉積的一個(gè)實(shí)施方案中，物質(zhì)由一管子配送，管子一端形成發(fā)送材料用的配送出口，管端為不對(duì)稱外形以便在其一個(gè)側(cè)面具有有利于噴射的引導(dǎo)端。不對(duì)稱外形可以通過在管子出口端給管子設(shè)置一個(gè)傾斜延伸的端面來(lái)實(shí)現(xiàn)，該傾斜端面在不同的軸向位置與管子外圓周表面相交，借此形成為銳角的引導(dǎo)端。用這種方法，能夠加強(qiáng)在引導(dǎo)端附近的電場(chǎng)，從而有利于從該位置噴射。通常，在引導(dǎo)端處的角度，即傾斜延伸端面與管子外周壁之間的角度在30至60°(例如40至50°)的范圍內(nèi)。在該實(shí)施方案中，管子將由電絕緣材料構(gòu)成，以便不管它的銳角端如何，它不易產(chǎn)生任何顯著的電暈放電。
裝置可以是這樣的，即在操作時(shí)液體從毛細(xì)孔穿過端面吸向管子的外周表面。由于加強(qiáng)的電場(chǎng)在引導(dǎo)端的附近傳播，液體從在端部位置的邊緣部分首先被吸成許多束而后碎成小液滴以形成噴射。通常，液束從邊緣以平分液束形成部位的側(cè)表面的角度發(fā)送。可以理解，借助于在不對(duì)稱構(gòu)形管子的一個(gè)側(cè)面上有利的液束形成，液束能夠以較接近于管子軸線的角度噴射。
按照本發(fā)明的第二方面，提供有靜電噴射裝置，它包括用于保存待噴射的液體離散量的容器，該容器具有使用時(shí)配送液體的出口，該靜電噴射裝置還包括對(duì)容器內(nèi)的液體施加高電壓的裝置，以便形成噴射的小液滴帶電，該容器具有內(nèi)錐形截面，該截面沿朝向出口的方向逐減并設(shè)置成使液體離散量的后緣彎月面與錐形截面接觸。
按照本發(fā)明的第三方面，提供有靜電噴射的方法，其中待噴射的液體離散量保存在一容器內(nèi)，該容器具有液體從其排出的出口和一個(gè)截面朝向出口方向逐減的內(nèi)錐形輪廓，所述液體量具有與該錐面接觸的后緣彎月面，并且其中對(duì)所述離散量施加高電壓以便由出口這樣得到的噴射小液滴是帶電的。
在上下文包含的內(nèi)容方面，在上文和以下描述中所公開的那些特征中的任何一個(gè)或多個(gè)特征可以與按本發(fā)明的第二和第三方面所限定的裝置和/或方法相結(jié)合。
本發(fā)明現(xiàn)在將參照附圖通過實(shí)施例加以描述，其中

圖1是示意圖，示出按照本發(fā)明的鼻腔噴射器的一部分；圖2是分解圖，示出圖1所示裝置的各部件；圖3是分解圖，示出形成圖1和2所示裝置的噴嘴組件的各部件；圖4是表示噴嘴毛細(xì)管截面的放大圖；圖5是示意圖，示出按照本發(fā)明裝置的另一種形式；圖6是本發(fā)明擬用于多劑量的又一種形式的示意圖；圖7是平面圖，示出在圖6實(shí)施方案的噴嘴內(nèi)的液體輸送通道的構(gòu)造；圖8是示意圖，示出在一噴嘴上的傾斜端面的構(gòu)造；圖9是示意圖，示出噴嘴的注入；圖10是多劑量噴嘴的示意圖；圖11是按照本發(fā)明噴射裝置的另一個(gè)實(shí)施方案的示意圖；和圖12示出圖11所示噴射裝置的改型。
參照?qǐng)D1至4，鼻腔噴射器包括殼體10，其尺寸確定成適于手持使用。殼體內(nèi)裝有高電壓發(fā)生器12和驅(qū)動(dòng)發(fā)生器用的低電壓電池電源14。電池電源可包括一節(jié)或多節(jié)可更換的電池，如有必要，它們可以是可再充電的型式。發(fā)生器通常產(chǎn)生從約2至3kv直到約12至15kv的高電壓輸出，優(yōu)選為從3或4kv至約9至10kv。發(fā)生器12的操作通過將裝置持于一手中的同時(shí)適于使用者操作而定位地開關(guān)來(lái)加以控制。在這個(gè)實(shí)施方案中，開關(guān)以按鈕式開關(guān)13的形式安裝在殼體的中央以便于用拇指或其他手指操作，同時(shí)將裝置仍持在手掌中。接地回路可通過使用者來(lái)形成，例如提供某種與殼體接觸的方式以便手持裝置的動(dòng)作通過使用者形成與大地的連通，例如以歐洲專利EP-A-120633中所公開的方式。
殼體用優(yōu)良的絕緣塑料制造并按照我們先有的歐洲專利EP-A-441501中的論述設(shè)計(jì)，以便可使用便宜而緊湊的發(fā)生器，中心孔16成形于殼體內(nèi)，噴嘴組件18可拆卸地插入孔16內(nèi)。在孔16的前端安裝有噴嘴組件20，它包括鼻管22，鼻管22例如作為一個(gè)卡扣配合件裝配在外座體24內(nèi)，外座體24上開有一個(gè)或多個(gè)小孔25，通過這些小孔可由使用者在通過鼻孔吸入過程中吸取空氣。外座體24裝配到孔16內(nèi)并制備成以例如卡口連接等任何適當(dāng)?shù)姆绞娇伤擅摰剡B接到殼體上。噴嘴組件20的拆卸能夠卸下噴嘴組件18，鼻管22和外座體24兩者最好由優(yōu)良的電絕緣材料如一種適合的塑料制作。
噴嘴組件18包括容器26和可以與容器26的套管32接合、例如壓配合的嘴部分30，從容器26中伸出高溫(HT)細(xì)金屬絲28。HT金屬絲28沿其伸出長(zhǎng)度的較大部分用金屬支承套筒34支撐并且穿過容器26以便與觸頭36連接，觸頭36又接合觸頭38，發(fā)生器的高電壓輸出連接于觸頭38。
嘴部分30可以為如用作吸管的所謂裝料嘴的形式(由德國(guó)EppendorfGmbH制造)。它具有用來(lái)容納HT金屬絲28的管子形狀并終止于毛細(xì)管部分40，HT金屬絲的前端伸入毛細(xì)管部分40中。毛細(xì)管部分40用來(lái)容納和保存小量待噴射的液體(通常約達(dá)20μl，一般1至10μl)并將HT細(xì)金屬絲28的未被支撐長(zhǎng)度設(shè)置成伸入毛細(xì)管部分40內(nèi)，以便將發(fā)生器的高電壓輸出連通于毛細(xì)管部分內(nèi)的大部分液體。通常，待噴射的液體將具有的電阻率(25℃時(shí))在1×104至1×109歐姆.厘米(ohm cm)的范圍內(nèi)。常用液體制劑包括在例如水性或醇性的稀釋劑中的羥間唑啉，它具有適于靜電噴射的電阻率和粘度特性。如有必要，也可在制劑內(nèi)加入調(diào)整粘度和/或電阻率的添加劑。在毛細(xì)管部分40的上游，嘴部分上形成有通氣孔41，以便當(dāng)在噴射進(jìn)行中液體用盡時(shí)，空氣能夠進(jìn)入毛細(xì)管部分40所裝液體的后緣彎月面上游的嘴部分內(nèi)。
如圖所示，HT金屬絲的前端不到毛細(xì)管部分40的前端，以便避免過度限制毛細(xì)管在緊靠它的出口部分的直徑并且也避免產(chǎn)生任何不希望有的表面張力作用，否則該表面張力會(huì)妨礙由毛細(xì)管部分輸送液體。即使HT金屬絲28終止于毛細(xì)管部分出口上游的一個(gè)位置，噴射仍會(huì)繼續(xù)，即使流量減小，甚至在液體容積的后緣彎月面移過HT金屬絲的前端以后也是這樣。這是因?yàn)殡姾扇阅芡ㄟ^電暈放電作用從HT金屬絲傳送給液體并且也可沿毛細(xì)管部分的內(nèi)表面漏電。雖然在所述實(shí)施方案中，高電壓經(jīng)HT金屬絲傳給液體，但可以理解，存在其他一些可能性。例如，噴嘴部分沿其長(zhǎng)度可以制造有導(dǎo)電路，用以傳送高電壓給液體。
毛細(xì)管部分40的前端具有通過斜切毛細(xì)管截面作出的傾斜端面42，由此端面42在以不同的軸向位置與管子外周表面相交的平面內(nèi)延伸，從而形成具有銳角的引導(dǎo)端。用這種方法，能夠加強(qiáng)引導(dǎo)端附近的電場(chǎng)，從而有利于從該位置噴射。通常，在引導(dǎo)端處的角度q在30至60°(例如40至50°)的范圍內(nèi)。
操作時(shí)，液體從毛細(xì)管部分40通過端面42吸向管子的外周表面。由于加強(qiáng)的電場(chǎng)在引導(dǎo)端的附近傳播，液體由位于端部位置的邊緣部分優(yōu)選被吸成一束或多束，而后在鼻管內(nèi)碎成小液滴以形成噴射。通常，單液束或多液束從邊緣以平分液束形成部位的側(cè)表面的角度發(fā)送?？梢岳斫?，借助于在不對(duì)稱構(gòu)形管子的一個(gè)側(cè)面上有利的液束形成，單液束或多液束能夠近軸線地噴射，即與管子端面垂直于管子軸線的管子構(gòu)形相比以更接近于管子軸線的角度噴射。通過產(chǎn)生通常近軸線噴射的液束，當(dāng)鼻管與使用者的鼻孔接觸而接地時(shí)，存在減小噴射粒子在鼻管內(nèi)部吸向和沉積在鼻管上的傾向。
噴射時(shí)沉積在噴嘴組件上的傾向也能通過用優(yōu)良的電絕緣材料制造鼻管來(lái)減小，這類材料將能保持住在噴射時(shí)收集的任何電荷。因此，當(dāng)噴射開始時(shí)，電暈作用導(dǎo)致某些電荷沉積在鼻管上，而這又能排斥同性電荷噴射粒子。
優(yōu)選地，噴嘴的容納液體的一部分，即毛細(xì)管部分40設(shè)計(jì)成能提供有效的推動(dòng)力，該推動(dòng)力在噴射進(jìn)行時(shí)將液體推向毛細(xì)管部分的前端。如圖4所示，這是通過將毛細(xì)管部分制成具有內(nèi)錐面的方式達(dá)到的，該內(nèi)錐面使毛細(xì)管部分的橫截面向遠(yuǎn)離其前端的方向逐增。內(nèi)錐面可以通過例如拉制毛細(xì)管部分得到。內(nèi)錐面使得液體的后緣彎月面46與毛細(xì)管部分的錐形部分接觸。
由于沒有完全理解，但可能涉及例如表面張力作用和作用在液體前緣彎月面和后緣彎月面上的壓力差的作用，我們發(fā)現(xiàn)，這樣一種裝置對(duì)在液體噴射時(shí)將液體向前推向毛細(xì)管部分的端部是有效的。因而，當(dāng)液體容積41因噴射而用盡時(shí)，殘留的容積與具有圓柱孔的毛細(xì)管部分的情況下相比更可靠地向前推動(dòng)。同樣，與圓柱形毛細(xì)孔相比較，我們還發(fā)現(xiàn)錐形毛細(xì)孔對(duì)擾動(dòng)較為不敏感，否則擾動(dòng)可能產(chǎn)生在毛細(xì)管部分內(nèi)成為阻擋的氣泡，而可靠的推動(dòng)作用能消除可能出現(xiàn)的任何氣泡。可以理解，雖然液體的上彎月面和下彎月面將具有與管子內(nèi)表面同樣的接觸角θ，當(dāng)表面張力在軸向方向被消除時(shí)，作用于上彎月面附近的力將大于作用于下彎月面附近的力。這種差異可能是影響向前推動(dòng)液體的一個(gè)因素。
當(dāng)液體已被配送時(shí)，嘴部分30被卸掉并更換為含有新裝液體的類似嘴部分，或者另外它可以再裝液體和重新組裝。再裝液體能夠例如通過將噴射部分的端部浸入液體來(lái)實(shí)現(xiàn)，以便吸取一小量液體。可以理解，該裝置不限于只和一種液體制劑一起使用。它可以例如與許多噴射嘴一起使用，每個(gè)噴嘴包含不同的液體制劑和/或不同的液體制劑量，這視需要處理的型式而定。
使用時(shí)，可以理解，使用者將鼻管22插入鼻孔，同時(shí)吸氣，并將操作開關(guān)13以啟動(dòng)發(fā)生器并噴射液體。借助于用來(lái)產(chǎn)生噴射的技術(shù)，噴射粒子將均勻帶電而吸氣/用鼻子吸氣動(dòng)作將產(chǎn)生氣流，它有助于將噴射物吸入鼻腔。因?yàn)榱Ｗ邮菐щ姷?，它們將迅速地沉積于鼻腔的表面或上呼吸道內(nèi)，從而確保粒子的滲入得到限制。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5，該圖示出另一種設(shè)置，用于將預(yù)裝料的噴嘴裝配到類似于圖1至4所示的裝置上。在這種情況下，噴嘴50作為一個(gè)部件制造，它包括毛細(xì)管部分52(優(yōu)選地，制成內(nèi)錐形并具有如參照?qǐng)D1至4所述的傾斜端面)和支座54，借助于該支座，在將噴嘴裝配于裝置上的過程中可以操縱噴嘴。裝置在這種情況下是示意示出的并包括殼體56，它裝備有具有入氣孔60的鼻管或嘴管58。殼體56內(nèi)裝有電源(例如電池組)和高電壓發(fā)生器，其高電壓輸出通過導(dǎo)線62連接于安裝在容器64上的尖銳電極63上，容器64裝配在殼體上。
支座54具有腔室66，毛細(xì)管部分52的噴嘴安裝在該腔室內(nèi)，該噴嘴的較大直徑端靠近腔室。支座和毛細(xì)管部分連接在一起，例如用粘結(jié)或其他方法，以這樣一種方法兩部件相互在軸向上被拴住但能夠借助于一個(gè)部件相對(duì)于另一部件的轉(zhuǎn)動(dòng)切斷這樣形成的連接而分開。毛細(xì)管部分52的較小直徑端包含待配送的單位劑量的藥物等并安裝在凹槽68內(nèi)，凹槽68與毛細(xì)管部分52的端部形成密封設(shè)置。毛細(xì)管部分的較大直徑端用一層金屬箔69覆蓋并在該位置在毛細(xì)管部分的側(cè)壁上設(shè)有一個(gè)或多個(gè)通氣孔70?？?0用于在噴射時(shí)將空氣引入毛細(xì)管部分52并也設(shè)置成與在容器64前端形成的互補(bǔ)結(jié)構(gòu)72配準(zhǔn)。
噴嘴50向裝置上的裝配需要通過開口將該部件插入鼻管或嘴管58內(nèi)，以便使孔70和結(jié)構(gòu)72配準(zhǔn)，借此防止毛細(xì)管部分相對(duì)于容器64的轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，電極63穿過金屬箔層69并進(jìn)入毛細(xì)管部分以使其在前端所容納的液體充電。一旦毛細(xì)管部分已正確地與容器64配準(zhǔn)，扭轉(zhuǎn)支座54使其與毛細(xì)管部分脫開，從而可以取出支座，留下毛細(xì)管部分就位。然后液體的噴射操作可以按圖1至4所示的方式來(lái)進(jìn)行。當(dāng)毛細(xì)管部分52用完時(shí)，它可以通過先卸下鼻管或嘴管而拆除。然后采用一個(gè)新的部件將新的毛細(xì)管部分固定到裝置上。
雖然圖5的實(shí)施方案是就配送一種液體制劑來(lái)描述的，而可以理解，待配送的物質(zhì)也可采用粉末狀。在這種情況下，可這樣安排，即使大部分粉末通過適當(dāng)固定的金屬箔層保存在部分52的前端，在將噴嘴裝配到裝置上時(shí)電極63穿透該金屬箔層。在這種情況下，層69可以省去。
圖6和7示出多劑量的配置。裝置的部件通常可以與圖5實(shí)施方案中的相同，并且同樣的標(biāo)號(hào)用于識(shí)別同樣的部件。在這種情況下，噴嘴包括向前伸出的毛細(xì)管部分80和基座部件82，電極63在噴射部件正確地裝配到容器64上時(shí)穿入毛細(xì)管部分80。基座部件82形成有一系列錐形輻射毛細(xì)管通道84，每個(gè)錐形通道的橫截面徑向向外逐增。在它們的徑向內(nèi)端，各通道接通毛細(xì)管部分80，而在它們的徑向外端，各通道形成有通氣孔(未示出)以用于引入空氣。噴嘴充滿待噴射的液體，并且可以看出最初液體充滿向前伸出的部分80和各通道84的相當(dāng)大部分中。由于部分80和通道都具有內(nèi)錐形輪廓，液體受到有效的推動(dòng)力，使得在使用中液體由出口噴射時(shí)能夠?qū)⒁后w輸向部分80的出口。
參照?qǐng)D8和9，噴嘴最初可以作為一個(gè)密封部件(帶有或不帶有待噴射液體)來(lái)提供，用于參照例如圖5所示的方式裝配到容器64上，也就是毛細(xì)管部分的前端封閉。在這種情況下，可提供一專用工具，它帶有用于開封噴嘴和同時(shí)在毛細(xì)管部分52的出口提供傾斜端面的裝置。如圖8所示，該工具包括本體100，它具有開口102以用于容納毛細(xì)管部分52。開口102與槽104相交，使用者可沿槽104移動(dòng)一個(gè)剪切刀片106。當(dāng)?shù)镀?06沿槽移動(dòng)時(shí)，它切斷毛細(xì)管部分52的前端108而露出其內(nèi)部。
圖9示出將液體吸入毛細(xì)管部分內(nèi)的情形，其方法是在揭去箔層112以后，通過將毛細(xì)管部分53的嘴浸入箔密封小盒110中所裝的液體內(nèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)、在毛細(xì)管部分53吸入液體以后，就可將容器64和連接的噴嘴與鼻管或嘴管一起組裝到裝置上，以便以通常參照?qǐng)D1至4所述的方式進(jìn)行噴射。
圖10示出多劑量噴嘴，它包括以傾斜端面終止的內(nèi)錐形毛細(xì)管部分120、在這個(gè)實(shí)施方案中，噴嘴包括用于盛裝待噴射液體的貯存器122。通過適當(dāng)?shù)夭倏v噴嘴，即搖動(dòng)和/或倒置等能使部分液體進(jìn)入毛細(xì)管部分120以備噴射?？梢岳斫?，圖10的實(shí)施方案可以適當(dāng)設(shè)計(jì)成使它能夠象關(guān)于圖5所述那樣裝到容器上，由此電極穿入毛細(xì)管部分120，以便將實(shí)現(xiàn)噴射所需的高電壓傳導(dǎo)給毛細(xì)管部分120。
現(xiàn)在參照?qǐng)D11，該圖示意出鼻腔噴射器，它用于靜電噴射鼻腔制劑，噴射器包括殼體200，該殼體的尺寸適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)成便于手持并形成有鼻管202。雖然未示出，但殼體可以包括一個(gè)或多個(gè)適當(dāng)位置設(shè)置的開口，以提供入氣口使得在使用時(shí)通過鼻管的吸入作用能產(chǎn)生氣流。形成有錐形毛細(xì)管部分206的管子204安裝于殼體200內(nèi)，以其嘴208位于鼻管附近，由于按對(duì)圖1至4實(shí)施方案所述的理由，嘴208制成傾斜構(gòu)形。在管子208上設(shè)有一通氣孔210。電極212沿管子204延伸并終止于靠近嘴208處。電極212連接于電壓發(fā)生器214的高電壓輸出(例如3至15kv)，該發(fā)生器214在開關(guān)218和致動(dòng)器220的控制下由直流電池電源216(例如，9v)驅(qū)動(dòng)，該致動(dòng)器220在殼體的外面由使用者操縱。開關(guān)218用適當(dāng)?shù)难b置例如彈簧偏置于開啟位置。適當(dāng)?shù)慕拥鼗芈房梢越?jīng)裝置的使用者以任何方便的方式，例如結(jié)合圖1至4的實(shí)施方案所公開的那樣提供給裝置。
毛細(xì)管部分206的裝藥量通過使用者可操縱的注射裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，該注射裝置包括配裝有柱塞224的管子222，柱塞224的末端連接于殼體外面的使用者可操縱的按鈕226。柱塞通過適當(dāng)?shù)难b置例如彈簧(未示出)偏置于縮回的位置。裝有待噴射制劑的貯存器228經(jīng)入口230與管子222連通，入口230由單向閥232控制，該單向閥232設(shè)置成使得柱塞224從伸出位置向所示縮回位置的返回移動(dòng)能有效地將液體從貯存器228內(nèi)經(jīng)過入口230吸入管子222內(nèi)。通過使用者壓下按鈕226繼續(xù)操縱柱塞，于是推動(dòng)管子222內(nèi)的液體通過單向閥234而注入錐形毛細(xì)管部分206，從而在毛細(xì)管部分206內(nèi)裝入了一個(gè)劑量的待噴射的制劑?？梢岳斫猓赃@樣的方式注入的劑量容積將使得引入部分206內(nèi)的液柱的后緣彎月面與部分206的錐形側(cè)壁接觸。松開按鈕226時(shí)，柱塞將再次退回并且再度將液體從貯存器228吸入閥234上游的管子222內(nèi)。雖然所示閥234放在接近于入口230的位置，但可以理解這不是主要的，閥234可以固定在入口230下游任何適當(dāng)?shù)奈恢茫绺鶕?jù)需要固定在接近于管子222的開口端。
一旦毛細(xì)管部206以這種方式裝入了制劑，該劑量就可按以上關(guān)于圖1至4實(shí)施方案所述的方式通過靜電噴射進(jìn)行配送。實(shí)際上，使用者將調(diào)整噴射器使鼻管202在毛細(xì)管部分206的裝液過程中處于最低位置。一旦完成裝液，使用者就可翻轉(zhuǎn)裝置，適當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)鼻管并壓下致動(dòng)器220以操作電壓發(fā)生器，然后就可以開始靜電噴射。在翻轉(zhuǎn)裝置的過程中，由毛細(xì)管部分206保持的裝液量將由于表面張力的作用保留在適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 貯存器228通常將采用適于裝配到入口230的可更換貯存盒的形式，而殼體可包括可拆卸的或鉸接的蓋，以便為了更換目的能夠夠到該盒。同樣，將設(shè)置用于更換電池216的通道。
圖11的實(shí)施方案在毛細(xì)管部分裝液過程中在方位上是敏感的。圖12示出一種改進(jìn)方案，它在方位上是不敏感的，并且還設(shè)置成從錐形毛細(xì)管部分的較小直徑端對(duì)其裝液。圖12中與圖11所示實(shí)施方案中的那些部件類似的部件采用相同的標(biāo)號(hào)。在這種情況下，注射裝置的管子222固定在管子204的外部并終止于出液口254。包括管子222和貯存器228的組件安裝成能夠在所示第一位置與退回位置之間以圖12所示總體垂直的方向(如箭頭V所示)相對(duì)于殼體200移動(dòng)，在所示第一位置出液口254緊鄰于嘴208以用于將一個(gè)裝液量送入錐形毛細(xì)管部分206。組件用適當(dāng)?shù)难b置例如壓簧242偏置到退回位置，設(shè)置成使作用在包括管子222與貯存器228的組件上的偏壓裝置弱于作用在柱塞224和管子222之間的偏壓裝置、例如壓簧244。
該實(shí)施方案中的管子222具有撓性接頭250，它允許管子部分252沿箭頭W所示方向有稍許移動(dòng)，但如圖12所示將管子部分252偏置向右，以便當(dāng)管子222如圖12所示下移時(shí)，管子222的出口254移至緊鄰于管子部分206的開口嘴208。
操作順序如下，假定管子222在閥234的上游已注有液體，為了灌注毛細(xì)管部分206，壓下按鈕226。最初，由于彈簧242和彈簧244的彈性系數(shù)不同，彈簧242變形而且使按鈕226的下壓轉(zhuǎn)變?yōu)橘A存器228和管子222的向下移動(dòng)，直到管子222上的凸塊256頂靠著止動(dòng)板258為止。此時(shí)，出口254將緊鄰于嘴208。繼續(xù)下壓按鈕226，現(xiàn)在是有效地壓縮彈簧244而使柱塞224相對(duì)于管子222移動(dòng)，伴隨著液體經(jīng)閥234傳送并經(jīng)出口254送入毛細(xì)管部分206。此時(shí)松開按鈕會(huì)導(dǎo)致貯存器228和管子222反向移動(dòng)回到退回位置，在該位置出口254離開嘴208。在返回移動(dòng)的過程中，柱塞224也由于彈簧244的作用而退回，伴隨著通過單向閥232再給管子222注液。一旦松開了按鈕226，使用者就可以通過操縱按鈕220以帶電小液滴的噴射物形式配送制劑。
在至此所描述的實(shí)施方案中，假定高電壓發(fā)生器采用單極的；然而，根據(jù)需要，它可以具有如公開于歐洲專利A-468735和A-468736中的雙極輸出。
權(quán)利要求
1.一種靜電噴射裝置，用于配送可靜電噴射的物質(zhì)，它包括設(shè)有噴嘴部分的殼體，噴嘴部分適于與鼻腔或口腔配準(zhǔn)并限定一個(gè)通道，使用時(shí)通過該通道由使用者通過吸入吸取空氣；和使物質(zhì)進(jìn)入通道的裝置，由此借助于使用者引起的通過通道的氣流使最后得到的噴射物進(jìn)入鼻腔或口腔；其特征在于，發(fā)送裝置包括在其發(fā)送前對(duì)物質(zhì)施加高電壓的裝置，從而噴射物以在流通中保持帶電的帶電粒子的形式從噴嘴部分進(jìn)入使用者的鼻腔或口腔。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，發(fā)送裝置包括待噴射的物質(zhì)源和用于被動(dòng)輸送物質(zhì)到配送位置的裝置，在配送位置物質(zhì)形成帶靜電荷的噴射物。
3.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，發(fā)送裝置包括用于將物質(zhì)的一個(gè)離散量定位在配送位置附近的容器。
4.按照權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，容器由具有形成配送口的出口的一個(gè)管子構(gòu)成，而所述離散量保持在管子內(nèi)的出口附近。
5.按照權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，容器由毛細(xì)管構(gòu)成。
6.按照權(quán)利要求4或5所述的裝置，其特征在于，管子具有這樣的內(nèi)輪廓，即使得液體的離散量以其上游彎月面與管子的非圓柱形錐形截面接觸而定位。
7.按照以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，配送出口沿由使用者吸入引起的氣流方向定位在噴嘴部分前端的上游。
8.一種靜電噴射裝置，它包括用于保存待噴射的液體離散量的容器，該容器具有使用時(shí)配送液體的出口；以及對(duì)容器內(nèi)的液體施加高電壓的裝置，使得形成噴射物的小液滴充有電荷，該容器具有內(nèi)錐形截面，其橫截面沿朝向出口的方向逐減并設(shè)置成使液體離散量的后緣彎月面與錐形截面接觸。
9.一種靜電噴射裝置，它包括用于保存待噴射的裝液量的容器，該容器具有使用時(shí)配送液體的出口；對(duì)容器內(nèi)的液體施加高電壓的裝置，使得形成噴射物的小液滴充有電荷，該容器具有內(nèi)錐形截面，其橫截面沿朝向出口的方向逐減；以及用于將一個(gè)裝液量引入容器的裝置，使得液體離散量的后緣彎月面接觸錐形截面。
10.按照權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于，容器包括毛細(xì)管。
11.按照權(quán)利要求8、9或10所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括設(shè)有噴嘴的殼體；并且容器以其出口與噴嘴配準(zhǔn)并沿噴射方向在噴嘴前端的上游加以定位。
12.按照以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，它包括用于總體近軸線地朝向由噴嘴部分限定的通道固定一較窄噴射條的裝置。
13.按照權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，物質(zhì)從一端形成物質(zhì)發(fā)送出口的管子配送，該管端具有不對(duì)稱構(gòu)形以便管子在其一個(gè)側(cè)面具有有利于噴射的引導(dǎo)端。
14.按照權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置屬于獨(dú)立裝置的形式，它包括適于手持使用或便于手提的殼體。
15.按照以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，設(shè)置成使得施加的電壓不足以導(dǎo)致噴射，直到通過將待噴射的物質(zhì)引至該物質(zhì)擬朝其噴射的物體或目標(biāo)附近而將電場(chǎng)足夠加強(qiáng)時(shí)為止。
16.一種將可靜電噴射物質(zhì)噴射于使用者的鼻腔或口腔內(nèi)的方法，它包括以引起噴射的方式對(duì)一團(tuán)或一堆物質(zhì)施加高電壓并將帶電粒子夾帶入由使用者通過吸入引起的氣流內(nèi)。
17.按照權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，物質(zhì)包括液體制劑。
18.按照權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，物質(zhì)包括在液體懸浮液中的固體。
19.一種靜電噴射方法，其特征在于，待噴射的液體離散量保存在一容器內(nèi)，容器具有排液出口和內(nèi)錐形輪廓，其橫截面朝向出口逐減，該液體量以其后緣彎月面與錐面接觸；并且對(duì)該離散量施加高電壓，使得由出口最后得到的噴射小液滴充有電荷。
20.一種靜電噴射方法，它包括設(shè)置一具有出口和內(nèi)錐形輪廓的容器，該內(nèi)錐形的橫截面朝向出口逐減，將一液體離散量引入容器內(nèi)以便液體的后緣彎月面與錐面接觸，并且對(duì)液體施加高電壓以便由出口最后得到的噴射小液滴充有電荷。
21.按照權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的裝置或方法，其特征在于，施加的電壓是正的。
22.按照以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置或方法，其特征在于，高電壓是雙極的。
23.按照權(quán)利要求3至6、8至11、19和20中任一項(xiàng)所述的裝置或方法，其特征在于，所述離散量的容積達(dá)50μl。
24.按照權(quán)利要求3至6、8至11、19和20中任一項(xiàng)所述的裝置或方法，其特征在于，所述離散量的容積達(dá)20μl。
25.按照以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置或方法，其特征在于，高電壓在2至15kv的范圍內(nèi)。
26.按照以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置或方法，其特征在于，高電壓在3至15kv的范圍內(nèi)。
27.按照以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置或方法，其特征在于，高電壓在4至10kv的范圍內(nèi)。
全文摘要
一種靜電噴射裝置,它適于配送可靜電噴射的物質(zhì)供鼻或口吸入之用,但并不限于此。在碎成噴射物以前通過對(duì)物質(zhì)施加高電壓將電荷施予噴射粒子。在一個(gè)實(shí)施方案中,該裝置包括噴嘴部分,以用于與鼻腔或口腔配準(zhǔn)并限定一個(gè)通道,使用時(shí)通過該通道由使用者通過吸入可吸取空氣。待噴射的物質(zhì)進(jìn)入通道,從而借助于使用者引起的通過通道的氣流使最后得到的噴射物進(jìn)入口腔或鼻腔。
文檔編號(hào)A61M15/00GK1192168SQ9619594
公開日1998年9月2日 申請(qǐng)日期1996年5月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月7日
發(fā)明者T·J·諾克斯, M·L·格林, M·J·普倫德爾加斯特 申請(qǐng)人:帝國(guó)化學(xué)工業(yè)公司