控制药物箔基底温度以产生气溶胶的方法和装置与流程

本方法和装置属于药物气溶胶生成的温度控制领域。

背景技术：

1、在cn1548934 a中描述了一种用于检测加热元件温度的传感器和电路。测量时停止加热，并使加热元件在适当的时间段内稳定温度。

2、在wo03037412a2中，公开了一种控制电阻元件蒸发药剂的温度曲线的方法。所述方法包括脉冲加热，其中第一高占空比用于上升，降低的占空比用于维持温度。温度测定的时间没有指定。该装置产生冷中心区域和围绕中心的热区域。

3、在wo07076688a1中描述了一种控制加热元件温度的方法，其中电阻随温度单调变化并且在加热停止后感测温度。

4、在wo14040988a2中描述了一种通过提供电流脉冲(占空比)维持气溶胶生成装置的温度的方法。该方法包括通过确定加热元件的电阻来确定加热元件的温度，并且当温度更接近目标温度时，通过调节电流(例如，通过限制施加的电压)来降低占空比。气溶胶形成基底基于烟草。

5、在us2021219386 aa和us2021145074中描述了一种包括两个开关的设备；第一开关用于中断加热电阻加热元件的电流流动，该电阻加热元件会导致可蒸发材料蒸发；第二开关用于添加与电阻加热元件串联的参考电阻器。该设备允许确定电阻加热元件的电阻，并通过调节电流流动，根据确定的电阻来控制提供给电阻加热元件的功率。

6、在wo2015192084a1中描述了一种电子蒸发器，其包括加热元件以加热流体产生蒸汽。所述蒸发器包括功率控制单元，其被配置为调节提供给加热元件的电功率。调节至少部分基于加热元件温度和温度设定，以避免加热元件超过其温度设定。加热元件温度可基于与加热元件相关的已知电阻温度系数特性使用其电阻来测量，温度可每100ms确定一次。在不同的实施方式中，蒸发器包括其中存储有温度系数电阻的机器可读介质。蒸发器的主要目的是避免蒸汽过热并将温度保持在流体的沸点附近。描述了一种电子蒸发器，其包括加热元件以加热流体产生蒸汽。所述蒸发器包括功率控制单元，其被配置为调节提供给加热元件的电功率。调节至少部分基于加热元件温度和温度设定，以避免加热元件超过其温度设定。加热元件温度可基于与加热元件相关的已知电阻温度系数特性使用其电阻来测量，温度可每100ms确定一次。在不同的实施方式中，蒸发器包括其中存储有温度系数电阻的机器可读介质。蒸发器的主要目的是避免蒸汽过热并将温度保持在流体的沸点附近。

7、在wo2019152873中描述了一种一次性筒，其中药物包覆在电加热的药物箔基底上。一次性筒可连接到手持式控制器，该手持式控制器包括电子设备和电气组件，包括电源。药物箔基底以升温方式加热至目标温度，然后施加加热速率。加热速率在平台加热、调节冷却和渐进加热之间选择。然而，该文件没有描述如何准确控制升温过程中的温度以及加热速率，从而导致发射剂量的高度分散。

8、药物箔基底加热产生气溶胶可能会受到电池电压的影响，电池电压可能因充电水平而不同，并且如果施加大电流，在任何给定的加热循环期间也可能发生变化。

9、电池的电流输出也会影响加热药物箔基底产生气溶胶，当施加大电流时，电池的电流输出可能会根据其电荷水平在任何给定的加热循环期间变化。

10、此外，根据环境温度的不同，药物箔基底的散热可能因每次吸入而不同，甚至在某次吸入过程中也可能不同。

11、不仅如此，箔基底的药物蒸发会吸收能量(称为蒸发焓)，而这个额外的能量需要在某个精确的时刻加入，这是无法预测的，也不能在另一个时刻加入。

12、另外，一方面，如果加热持续时间太短，药物箔基底在药物蒸发所需温度下停留的时间可能不够长，发射剂量将低于治疗所需的剂量；如果加热持续时间太长，药物箔基底在药物蒸发所需温度下停留的时间可能更长，发射剂量将高于治疗所需的剂量，并且可能含有较多的杂质。

13、另外，另一方面，如果药物箔基底过热，则产生的气溶胶可能会含有更多的杂质，发射剂量可能高于治疗所需的剂量；再一方面，如果药物箔基底过热，则发射剂量可能低于治疗所需的剂量。

14、在冷凝气溶胶剂递送系统中，某些药物的气溶胶品质对用于蒸发药物的温度非常敏感(参见例如比较例1和图1g)。温度加热曲线(温度上升速率、峰值温度和峰值温度停留时间)都会影响蒸发的药物量和气溶胶的纯度。如果峰值温度过高和/或停留时间过长，气溶胶纯度可能会受到负面影响。如果峰值温度过低和/或停留时间过短，蒸发的药物量可能会过低。

15、在现有技术中，电加热主要用于电子烟领域，以加热烟草、草药衍生物或液体制剂。该领域的温度控制对于提供合适的颗粒大小和气溶胶剂量非常重要，但在药物施用领域，准确控制这些参数更为重要，以便施用精确且可重复的药物剂量，从而实现治疗效果，而不会产生任何不良副作用。此外，施用药物的纯度在药物施用领域也至关重要。

16、因此，需要一种方法和装置，能够精确控制药物箔基底的加热曲线，使得其在加热曲线的每个时刻都处于所需的温度。

技术实现思路

1、第一方面公开了按照第一温度与时间关系曲线(tp1)对置于一次性筒(200)中的包覆有固体药物膜(207)的药物箔基底(205)进行电加热以产生冷凝气溶胶的方法；所述一次性筒(200)适用于连接到手持式控制器(100)；

2、tp1包括：

3、加热函数，其平均斜率hstp1的范围为1至5℃/ms；

4、目标温度tttp1，其范围为200至550℃，和/或

5、加热时间http1，其范围为40至550ms；

6、所述方法包括：

7、调节阶段，包括：

8、在t_heat1期间向所述药物箔基底(205)施加电流itp1，在t_wait1期间不施加任何电流，

9、在t_wait1期间不施加任何电流，并在t_heat1期间向所述药物箔基底(205)施加电流itp1，或

10、前述t_wait1和t_heat1分布在交替的部分中；

11、使用温度传感器确定t_meas1期间所述药物箔基底(205)的温度(t_meas)；

12、如果t_meas≤t_exp，则

13、t_heat1＝(t_period1-t_meas1)的1％至100％，且t_wait1＝t_period1-t_meas1-t_heat1，否则

14、t_heat1＝(t_period1-t_meas1)的0％至100％，且t_wait1＝t_period1-t_meas1-t_heat1，其中t_exp基于tp1；并且

15、重复步骤a)至d)以匹配tp1，直到达到tttp1和/或http1已经过去；

16、其中：

17、控制周期时间t_period1的范围为0.5至5ms，

18、测量时间t_meas1的范围为t_period1的1％至40％，

19、t_exp是基于tp1在任何给定时间点的预期温度，

20、t_period1＝t_heat1+t_wait1+t_meas1，

21、t_period1是测量温度和可选的加热所述药物箔基底(205)的每个循环的时间长度，

22、t_heat1是在每个t_period1内加热所述药物箔基底(205)的时间，

23、t_wait1是在每个t_period1内不加热所述药物箔基底(205)的时间，

24、t_meas1是在每个t_period1内测量药物箔基底(205)的温度的时间，并且

25、电流itp1为30至400a。

26、第二方面是一次性筒(200)，其被配置为执行第一方面的方法并且适用于连接到第三方面的手持式控制器(100)，所述一次性筒(200)包括：

27、位于所述气道(203)一端的进气口(220)；

28、位于所述气道(203)的另一端的出气口(202)，其被配置为吸嘴；

29、置于所述气道(203)内的具有不透水表面的药物箔基底(205)，其具有或不具有穿孔；

30、药物箔基底支撑件(204)；

31、包覆在所述药物箔基底(205)上的固体药物膜(207)；和

32、一次性筒(200)与第三方面的手持式控制器(100)之间的电连接(302)和/或数据连接(301)。

33、第三方面是手持式控制器(100)，其被配置为执行第一方面的方法并且适用于连接到第二方面的一次性筒(200)，包括：

34、至少一个电池(101)

35、至少一个微控制器(102)；和

36、至少一个电池(101)、至少一个微控制器(102)以及第二方面的一次性筒(200)之间的电连接(302)和/或数据连接(301)。

37、第四方面是药剂，其包含从选自以下的药物：洛沙平、阿普唑仑、艾司唑仑、芬太尼、扎来普隆、阿莫拉克生、阿扑吗啡、培高利特、罗匹尼罗、普拉克索、格拉司琼、昂丹司琼、帕洛诺司琼、尼古丁、间水杨酸尼古丁、罗替戈汀、或其药学上可接受的盐，所述药剂用于第一方面的方法、第三方面的手持式控制器(100)或第二方面的一次性筒(200)。

38、第五方面是用于病症或发作的药物，其沉积在第一方面的方法的药物箔基底(205)、第三方面的手持式控制器(100)或第二方面的一次性筒(200)上，其中当所述药物是：

39、洛沙平或其药学上可接受的盐，所述病症或发作是躁动，包括：

40、患有精神分裂症或躁郁症的成年人的快速控制轻度至中度躁动，或

41、精神分裂症或躁郁症相关的急性躁动；

42、阿普唑仑、艾司唑仑或其药学上可接受的盐，所述病症或发作是癫痫，其中癫痫包括癫痫发作；

43、芬太尼或其药学上可接受的盐，所述病症或发作为爆发性疼痛；

44、扎来普隆、阿莫伦特或其药学上可接受的盐，所述病症或发作是睡眠障碍，包括：

45、半夜苏醒，或

46、半夜失眠；

47、阿扑吗啡、培高利特、罗匹尼罗、普拉克索或其药学上可接受的盐，所述病症或发作是帕金森病、帕金森病非发作期和/或特发性帕金森病；

48、格拉司琼、昂丹司琼、帕洛诺司琼或其药学上可接受的盐，所述病症或发作是：

49、恶心，

50、呕吐，或

51、周期性呕吐综合征；

52、尼古丁或其药学上可接受的盐，包括间水杨酸尼古丁(nicotine meta-salicylate)，所述病症或发作是尼古丁成瘾和/或进行戒烟；或

53、罗匹尼罗、普拉克索或罗替戈汀，所述病症或发作是不安腿综合征。

54、定义

55、在本文中，使用下列术语并具有下列含义。

56、i)“一次性筒”是指单剂量或多剂量药筒，包括包覆在药物箔基底上的药物、可连接或不连接手持式控制器的进气口、气道(203)、配置为吸嘴的出气口以及用于将其电连接到手持式控制器(100)的连接器。一次性筒连接到手持式控制器以便进行操作。

57、ii)“手持式控制器”是可重复使用的装置，包含至少一个电池、连接器、电气零件和电子设备，适用于在将一次性筒连接到药物箔基底上后加热药物箔基底。

58、iii)“电连接”是将电功率从电池传输到药物箔基底、微控制器或存储器的手段。

59、iv)“数据连接”是指在微控制器和任何传感器、检测器或存储器之间传输数据的手段，其中传感器或检测器和存储器位于一次性筒和/或手持式控制器中。

60、v)“电池”是指将能量储存在能够产生电流的化合物中的装置。它可以是可充电电池，例如镍氢电池、锂聚合物电池等(参见wo2019152873有关可充电电池的更多细节)；或即弃电池，例如干电池、碱性电池、银电池、锌空气电池、锂电池、羟基氧化镍电池等。当蒸发药物的加热是化学加热时，需要电池来致动化学反应和/或控制装置的电子设备。

61、vi)“药物箔基底”是一种不透水表面，药物沉积于该表面以被加热和气溶胶化。如果采用电加热，则可在wo2019152873中找到有关电加热的更多信息，该文献通过引用并入本文。如果采用化学加热，则可称为化学加热包，可在wo2004104492中找到有关化学加热包的更多信息，该文献通过引用并入本文。药物箔基底限定了“药物箔基底平面”，其有时优选基本上平行于气溶胶轴(223)，即限定了-10到10°的角度。药物箔基底可以是平面的或曲面的。

62、vii)“固体药物膜”是指包含纯药物、两种或更多种药物、或一种或多种药物与附加成分的组合的层。附加成分可以包括，例如药学上可接受的赋形剂、载体等。

63、viii)“平均斜率”是连结时间0时的室温与加热时间时给定曲线的目标温度的直线的斜率。

64、ix)“阶跃函数”是一种具有非常高的斜率(趋向于无穷大)的线函数。