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药物吸入装置制作方法

  • 专利名称
    药物吸入装置制作方法
  • 发明者
    莫塞斯·M·大卫, 丹尼尔·R·汉森, 菲利浦·A·因克斯, 克里斯托弗·G·布拉奇福德, 维基·M·利曹, 简·A·凯利, 苏赖斯·艾耶尔
  • 公开日
    2012年11月28日
  • 申请日期
    2010年5月6日
  • 优先权日
    2009年5月6日
  • 申请人
    3M创新有限公司
  • 文档编号
    A61M15/00GK102803555SQ201080030547
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种制备药物吸入装置或药物吸入装置的部件的方法,所述方法包括以下步骤在离子轰击条件下通过等离子体沉积分别在所述装置或所述部件的至少一部分表面上形成非金属涂层,其中形成的所述非金属涂层是类金刚石玻璃,其包含氢并且不算氢计包含约20原子%至约40原子%的娃、大于39原子%的碳和小于33原子%低至且包括O原子%的氧2.根据权利要求I所述的方法,其中所述类金刚石玻璃不算氢计含有约20原子%至约40原子%的硅、大于42原子%的碳、小于30原子%低至且包括O原子%的氧3.根据权利要求I所述的方法,其中在形成所述非金属涂层之前,根据情况,使所述装置或所述部件的所述表面暴露于氧等离子体或氩等离子体,具体地讲暴露于氧等离子体,更具体地讲是在离子轰击条件下暴露于氧等离子体4.根据权利要求I所述的方法,其中所述方法还包括以下步骤 使所述形成的非金属涂层的至少一部分表面暴露于含氟气体等离子体,具体地讲是在离子轰击条件下暴露于含氟气体等离子体5.根据权利要求I所述的方法,其中所述方法还包括以下步骤 对所述非金属涂层的至少一部分表面施加包含至少部分氟化的化合物的组合物6.根据权利要求5所述的方法,其中所述至少部分氟化的化合物包含至少一种官能团并且所述非金属涂层具体至少一种官能团,其中在所述形成步骤期间为所述非金属涂层提供所述至少一种官能团,或者在所述形成步骤之后对所述形成的非金属涂层进行处理,从而为所述非金属涂层提供所述至少一种官能团,并且其中所述方法还包括以下步骤 使所述至少部分氟化的化合物的至少一种官能团与所述非金属涂层的至少一种官能团进行反应,以形成共价键7.根据权利要求5所述的方法,其中所述至少部分氟化的化合物为由式Ia表示的多氟聚醚硅烷 Rf KKC(R)2-Si (Y)3_x(Rla) Jy] zIa 其中 Rf为单价的多氟聚醚链段或多价的多氟聚醚链段; Q为有机二价连接基或三价连接基; 每个R独立地为氢或CV4烧基; 每个Y独立地为可水解基团; Rla为Cm烷基或苯基; X为O或I或2 ; y为I或2 ;并且 z 为 1、2、3 或 48.根据权利要求5所述的方法,其中所述包含至少部分氟化的化合物的组合物还包含有机溶剂,具体地讲是作为氟化的溶剂和/或低级醇的有机溶剂9.根据权利要求5所述的方法,其中所述包含至少部分氟化的化合物的组合物还包含水和/或非氟化的交联剂,具体地讲为这样的交联剂,其包括一种或多种非氟化化合物,每种化合物的每一分子具有至少两个可水解基团10.根据权利要求I所述的方法,其中所述方法中没有施加含氟外涂层或含氟表面处理物到所述非金属涂层的表面上的步骤,具体地讲是没有施加外涂层或表面处理物到所述非金属涂层的表面上的步骤11.根据权利要求I所述的方法,其中根据情况,所述装置的所述表面或所述装置的部件的所述表面是在由所述药物吸入装置储存或递送期间与药物或药物制剂接触或将要接触的表面12.根据权利要求I所述的方法,其中根据情况,所述装置的所述表面或所述装置的部件的所述表面是与所述装置的活动部件接触的表面或者是所述装置的活动部件的表面13.根据权利要求I所述的方法,其中所述药物吸入装置为定量吸入器或干粉吸入器14.一种药物吸入装置或药物吸入装置的部件,其根据前述任一项权利要求制得15.一种药物吸入装置或药物吸入装置的部件,其分别包含在所述装置或所述部件的至少一部分表面上的类金刚石玻璃涂层,所述类金刚石玻璃包含氢并且不算氢计包含约20原子%至约40原子%的娃、大于39原子%的碳,和小于33原子%低至且包括O原子%的氧
  • 技术领域
    本发明涉及药物吸入装置和这种装置的部件,以及制造这种装置和部件的方法
  • 背景技术
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:药物吸入装置的制作方法药物吸入装置广泛地用于药物的递送,包括压力型吸入器,如定量压力型吸入器(MDI)和干粉吸入器(DPI)。药物吸入装置通常包括多个硬部件(就MDI而言,它可以包括例如垫圈密封件;定量阀(包括其各个部件,例如套管、阀体、阀杆、槽、弹簧保持杯和密封件);容器;和致动器)以及多个内表面,所述内表面会在储存期间与药物制剂接触或在递送期间将与药物制剂接触。通常,会发现特定部件的理想材料在其表面性质,例如,表面能和/或它与药物制 剂的相互作用方面是不合适的。例如,MDI中常用材料(如,用于阀杆的乙缩醛共聚物或用于容器的深拉不锈钢或铝)的相对高的表面能会造成悬液制剂中药物颗粒不可逆地粘附到对应(多个)部件的表面,其对药物递送的均匀度具有相应的影响。类似的影响也可见于DPI。部件和药物制剂之间可能的不期望的相互作用的其他例子可以包括药物降解增加;药物的吸附或制剂组分的渗透,或塑料材料中化学物质的浸出。对于DPI,周围水的渗透和吸附往往造成问题。另外,用于某些部件(如,定量阀和/或其各个部件)的具有相对较高表面能的材料的使用可能会对药物吸入装置的可移动部件的操作具有不期望的影响。已对定量吸入器的特定部件或表面提议了多种涂层,参见,如EP642992、WO96/32099、WO 96/32150-1、WO 96/32345、WO 99/42154、WO 02/47829、W003/024623 ;TO02/30498、TO 01/64273 ;W091/64274-5 ;W0 01/64524 和 WO 03/006181。
虽然已提出了多种不同的涂层,但仍然需要这样的药物吸入装置及其部件,它们具有理想的表面性质(如理想的屏蔽性和/或基底表面钝化)和在装置的寿命期内的理想的结构完整性(如附着性、耐久性、稳健性和/或抗降解性)以及在布置在所述装置和部件上的涂层系统的装置的初始制造期间的理想结构完整性(如稳健性和/或抗破裂性),以及仍然需要提供这种药物吸入装置和部件的方法。在本发明的多个方面,提供了一种制备药物吸入装置或药物吸入装置的部件的方法,所述方法包括以下步骤在离子轰击条件下通过等离子体沉积分别在所述药物吸入装置或所述药物吸入装置的部件的至少一部分表面上形成非金属涂层,其中形成的非金属涂层是类金刚石玻璃,其包含氢并且不算氢计包含约20原子%至约40原子%的硅、大于39原子%的碳和小于33原子%低至(并包括)0原子%的氧。本发明的其他方面包括根据上述方法制备的装置和部件。本发明的又一方面包括药物吸入装置或药物吸入装置的部件,其分别包含所述装置或所述部件的至少一部分表面上的类金刚石玻璃涂层,所述类金刚石玻璃包含氢并且不算氢计包含约20原子%至约40原子%的娃、大于39原子%的碳和小于33原子%低至(并包括)0原子%的氧。上述类金刚石玻璃可描述为贫氧至无氧类金刚石玻璃,其中在每种情况下碳的含量均大于氧的含量。这种类金刚石玻璃涂层的施加有利地使得允许在具有理想的结构完整性和/或表面特性的所述装置和部件的(多个)表面上提供系统。除了别的以外,已经发现的是这种类金刚石玻璃涂层显示具有理想的伸展能力以及显著的柔韧性,当氧含量接近零时,这种性质一般连续地进一步增强。已发现在常规的定量阀被卷曲到气溶胶容器上的情况下,例如就气溶胶容器以及就压力型定量吸入器的制造而言,这些性质是特别有利的。此外,布置在这种容器的内表面上的这种类金刚石玻璃涂层在卷曲操作时有利地抗破裂。另外,这种类金刚石玻璃涂层可以显示出理想的表面特性,具体地讲是屏蔽和/或钝化特性。此外,这种类金刚石玻璃涂层还可以有利地具有低表面能。 根据本发明的多个方面的药物吸入装置和部件(特别是具有这种部件的药物吸入装置)显示出理想的表面特性以及十分有利的结构完整性。由于本文所述类金刚石玻璃涂层的理想的性质,类金刚石玻璃涂层特别有利于单独地用作药物吸入装置或其部件中的涂层,或者用作其上施加有包含至少部分氟化的化合物的组合物的涂层,或者用含氟气体等离子体处理类金刚石玻璃涂层的至少一部分表面。从属权利要求进一步限定了本发明的实施例。对于本发明而言,也可以通过下列各项表征其方法或装置形式的不同组合I. 一种制备药物吸入装置或药物吸入装置的部件的方法,所述方法包括以下步骤在离子轰击条件下通过等离子体沉积分别在所述装置或所述部件的至少一部分表面上形成非金属涂层,其中形成的所述非金属涂层是类金刚石玻璃,其包含氢并且不算氢计包含约20原子%至约40原子%的娃、大于39原子%的碳和小于33原子%低至且包括0原子%的氧。2.根据权利要求I所述的方法,其中所述类金刚石玻璃不算氢计含有约20原子%至约40原子%的硅、大于42原子%的碳、小于30原子%低至且包括0原子%的氧。3.根据权利要求2所述的方法,其中所述类金刚石玻璃不算氢计含有约20原子%至约40原子%的硅、大于45原子%的碳、小于28原子%低至且包括0原子%的氧。4.根据权利要求3所述的方法,其中所述类金刚石玻璃不算氢计含有约20原子%至约40原子%的硅、大于50原子%的碳、小于25原子%低至且包括0原子%的氧。5.根据权利要求4所述的方法,其中所述类金刚石玻璃不算氢计含有约20原子%至约40原子%的硅、大于50原子%的碳、小于20原子%低至且包括0原子%的氧。6.根据权利要求5所述的方法,其中所述类金刚石玻璃不算氢计含有约20原子%至(但不包括)40原子%的娃、大于60原子%的碳、小于15原子%低至且包括0原子%的氧。7.根据前述任一权利要求所述的方法,其中不算氢计,所述类金刚石玻璃中氧的含量为0原子%至最多且包括约12原子%。8.根据前述任一权利要求所述的方法,其中不算氢计,所述类金刚石玻璃中硅的含量范围是约20原子%至约35原子%。9.根据前述任一权利要求所述的方法,其中所述非金属涂层基本上不含氟,具体地讲是不含氟。10.根据前述任一权利要求所述的方法,其中所述非金属涂层基本上不含氮,具体地讲是不含氮;和/或其中所述非金属涂层基本上不含硫,具体地讲是不含硫。11.根据前述任一权利要求所述的方法,其中在形成所述非金属涂层之前,根据情况,使所述装置或所述部件的所述表面暴露于氧或氩等离子体,具体地讲是暴露于氧等离子体,更具体地讲是在离子轰击条件下暴露于氧等离子体。12.根据前述任一权利要求所述的方法,其中形成所述非金属涂层包括使包含有机娃的气体离子化。13.根据权利要求12所述的方法,其中所述有机硅选自三甲基硅烷、三乙基硅烷、二甲氧基娃烧、二乙氧基娃烧、四甲基娃烧、四乙基娃烧、四甲氧基娃烧、四乙氧基娃烧、TK甲基环三硅氧烷、四甲基环四硅氧烷、四乙基环四硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、六甲基二甲硅醚、双三甲基甲硅烷基甲烷以及它们的混合物,具体地讲所述有机硅选自三甲基硅烷、三 乙基硅烷、四甲基硅烷、四乙基硅烷、六甲基环三硅氧烷、双三甲基甲硅烷基甲烷,更具体地讲所述有机娃是四甲基娃烧或四乙氧基娃烧,最具体地讲是四甲基娃烧。14.根据权利要求12或权利要求13所述的方法,其中在具有所述有机硅的所述气体的离子化期间,所述气体还包含氧气,其中氧气的量在所述气体中小于35摩尔%,具体地讲小于30摩尔% ;和/或其中在包含所述有机硅的所述气体的离子化期间,所述气体还包含氧气和/或所述气体包含具有氧的有机娃并且其中在所述气体中氧(0)与娃(Si)的原子比等于或小于3 1,具体地讲等于或小于2. 5 1,更具体地讲等于或小于I : 1,最具体地讲等于或小于0. 8 I。15.根据权利要求12或权利要求13所述的方法,其中在具有所述有机硅的所述气体的离子化期间,所述气体基本上不含或不含氧辅助气体;和/或其中在具有所述有机硅的所述气体的离子化期间,所述气体基本上不含或不含含氧有机硅。16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法,其中在具有所述有机娃的所述气体的离子化期间,所述等离子体功率密度大于0. I瓦特/平方;和/或其中在具有所述有机硅的所述气体的离子化期间,所述有机硅的流动密度大于0. 01标准立方厘米每分钟(sccm) /平方厘米;和/或其中在具有所述有机硅的所述气体的离子化期间,将要涂布的表面的压力大于100毫托,具体地讲等于或大于300毫托,更具体地讲在500毫托至5000毫托的范围内。17.根据前述任一权利要求所述的方法,其中在所述表面上形成的所述非金属涂层具有大于IOOnm的厚度,具体地讲等于或大于250nm的厚度,更具体地讲大于550nm的厚度;和/或在所述表面上形成的所述非金属涂层具有等于或小于5000nm的厚度,具体地讲等于或小于3500nm的厚度,更具体地讲等于或小于2500nm的厚度,最具体地讲等于或小于2000nm的厚度。18.根据前述任一权利要求所述的方法,其中根据情况,形成在所述装置的所述表面或所述装置的所述部件的所述表面上的非金属涂层与所述表面共价键合。19.根据权利要求I至18中任一项所述的方法,其中所述方法还包括以下步骤使所述形成的非金属涂层的至少一部分表面暴露于含氟气体等离子体,具体地讲是在离子轰击条件下暴露于含氟气体等离子体。20.根据权利要求19所述的方法,其中所述含氟气体等离子体包含含氟化合物,所述含氟化合物选自氟(F2);三氟化氮(NF3);六氟化硫(SF6);四氟化硅(SiF4);三氟化磷(PF3);四氟化碳(CF4);全氟乙烷(C2F6);全氟丙烷(C3F8);全氟丁烷(C4Fltl)和全氟戊烷(C5F12)以及它们的异构形式;六氟丙烯(HFP)三聚物;2,2,3-三氟-3-(三氟甲基)环氧乙烷(C3F6O)以及它们的混合物。21.根据权利要求I至18中任一项所述的方法,其中所述方法还包括以下步骤对所述非金属涂层的至少一部分表面施加包含至少部分氟化的化合物的组合物。22.根据权利要求21所述的方法,其中所述至少部分氟化的化合物包含至少一种官能团并且所述非金属涂层具有至少一种官能团,其中或者是在所述形成步骤期间为所述非金属涂层提供所述至少一种官能团,或者是在所述形成步骤之后对所述形成的非金属涂层进行处理,以为所述非金属涂层提供所述至少一种官能团,并且其中所述方法还包括以下步骤 使所述至少部分氟化的化合物的至少一个官能团与所述非金属涂层的至少一个官能团反应,从而形成共价键。23.根据权利要求22所述的方法,其中所述非金属涂层的所述至少一种官能团具有活性氢。24.根据权利要求23所述的方法,其中所述非金属涂层的具有活性氢的所述至少一种官能团选自羟基基团(-0H)和羧基基团(-C00H),具体地讲是羟基基团(-0H)。25.根据权利要求22至24中任一项所述的方法,其中所述非金属涂层的所述至少一个官能团为硅醇基(-Si-OH)。26.根据权利要求22至25中任一项所述的方法,其中所述非金属涂层包含多种官能团。27.根据权利要求21至26中任一项所述的方法,其中在施加包含至少部分氟化的化合物的所述组合物之前,将所述非金属涂层暴露于氧等离子体和/或水蒸气等离子体或电晕处理,具体地讲是暴露于氧等离子体和/或水蒸气等离子体,更具体地讲是在离子轰击条件下暴露于氧等离子体和/或水蒸气等离子体。28.根据权利要求22至27中任一项所述的方法,其中所述至少部分氟化的化合物的所述至少一个官能团具有可水解基团。29.根据权利要求22至28中任一项所述的方法,其中所述至少部分氟化的化合物的所述至少一个官能团是硅烷基团,具体地讲是包含至少一个可水解基团的硅烷基团,更具体地讲是包含至少两个可水解基团的硅烷基团,并且最具体地讲是包含三个可水解基团的硅烷基团。30.根据权利要求21至29中任一项所述的方法,其中所述至少部分氟化的化合物包含多氟聚醚链段,具体地讲是全氟化多氟聚醚链段。31.根据权利要求21至30中任一项所述的方法,其中所述至少部分氟化的化合物包含全氟化多氟聚醚链段,其中在所述全氟化多氟聚醚链段的重复单元中,按序排列中的碳原子数为至多6个,具体地讲为至多4个,更具体地讲为至多3个,并且最具体地讲为至多2个。32.根据权利要求21至31中任一项所述的方法,其中所述至少部分氟化的化合物为多氟聚醚硅烷,具体地讲为多官能多氟聚醚硅烷,并且更具体地讲是双官能多氟聚醚硅烧。33.根据权利要求32所述的方法,其中所述组合物包含单官能多氟聚醚硅烷和多官能多氟聚醚硅烷,具体地讲是双官能多氟聚醚硅烷;和/或其中所述多氟聚醚硅烷的所述多氟聚醚(多个)链段未通过包括氮-硅键或硫-硅键的官能团与所述官能化硅烷(多个)基团连接。 34.根据权利要求32或权利要求33所述的方法,其中所述多氟聚醚硅烷的所述多氟聚醚(多个)链段通过包括碳-硅键的官能团与所述官能化硅烷(多个)基团连接。35.根据权利要求34所述的方法,其中所述多氟聚醚硅烷的所述多氟聚醚(多个)链段通过-C(R)2-Si官能团与所述官能化硅烷(多个)基团连接,其中R独立地为氢或Cu烧基,更具体地讲为氢。 36.根据权利要求34所述的方法,其中所述多氟聚醚硅烷的所述多氟聚醚(多个)链段通过-(CR2),-C(R)2-Si官能团与所述官能化硅烷(多个)基团连接,其中k为至少2,并且其中R独立地为氢或Cy烷基,更具体地讲为氢。37.根据权利要求32至35中任一项所述的方法,其中所述多氟聚醚硅烷由式Ia表不:Rf [Q-[C(R)2-Si (Y)3_x(Rla) JyJzIa其中Rf为单价或多价的多氟聚醚链段;Q为有机二价或三价连接基;每个R独立地为氢或Ch烷基;每个Y独立地为可水解基团;Rla为Cp8烧基或苯基基团;X 为 0 或 I 或 2 ;y为I或2;并且z 为 1、2、3 或 4。38.根据权利要求37所述的方法,其中所述多氟聚醚链段Rf包含选自-(CnF2nO) -、- (CF (Z) 0) -、- (CF (Z) CnF2nO) -、- (CnF2nCF (Z) 0) -、- (CF2CF (Z) 0)-和它们的组合的全氟化的重复单元;其中n为I至6的整数,Z为全氟烷基基团、含氧的全氟烷基基团、全氟烷氧基基团或氧取代的全氟烷氧基基团,其中的每个可以是直链、支链或环状的,并且具有I至5个碳原子,含氧或氧取代时具有最多4个氧原子,并且其中对于包含Z的重复单元而言,按序排列中的碳原子数为至多6个。39.根据权利要求38所述的方法,其中n为I至4的整数,并且其中对于包含Z的重复单元而言,按序排列中的碳原子数为至多4个,具体地讲其中n为I至3的整数,并且其中对于包含Z的重复单元而言,按序排列中的碳原子数为至多3个。40.根据权利要求38或权利要求39所述的方法,其中所述多氟聚醚链段Rf包含选自-(CnF2nO)-、-(CF (Z)O)-和它们的组合的全氟化重复单元;其中n为I或2并且Z为-CF3基团。41.根据权利要求37至39中任一项所述的方法,其中z为1,并且Rf选自 C3F7O (CF (CF3) CF2O) PCF (CF3) _、CF3O (C2F4O) PCF2-、C3F7O (CF (CF3) CF2O) PCF2CF2-、C3F7O (CF2CF2CF2O) PCF2CF2-、C3F7O (CF2CF2CF2O) PCF (CF3)-和 CF3O (CF2CF (CF3) 0) p (CF2O) X-,其中X为CF2-、C2F4-, C3F6-、或C4F8-,并且其中p的平均值为3至50。42.根据权利要求37至39中任一项所述的方法,其中z为2,并且Rf 选自-CF2O (CF2O) m (C2F4O) PCF2-、-CF (CF3) 0 (CF (CF3) CF2O) PCF (CF3) _、-CF2O (C2F4O)pCF2-、- (CF2) 30 (C4F8O) p (CF2)「、-CF (CF3) _ (OCF2CF (CF3)) p0-CtF2t_0 (CF (CF3) CF2O) PCF (CF3)-,其中t为2、3或4,并且其中m为I至50,p为3至40,具体地讲其中Rf选自-CF2O(CF2O),(C2F4O)pCF2-, -CF2O(C2F4O)pCF2-和-CF (CF3) - (OCF2CF (CF3)) p0- (CtF2t) -0 (CF (CF3) CF2O)PCF (CF3) _,并且其中t为2、3或4,并且其中m+p或p+p或p的平均值为约4至约24。43.根据权利要求37至41中任一项所述的方法,其中Q选自-C(O)N(R)-(CH2)k-、-S (0) 2N (R) - (CH2) k-、- (CH2) k-、-CH2O- (CH2) k-、-C (0) S- (CH2) k-、-CH2OC (0) N (R) - (CH2) k-, 并且
本发明涉及一种药物吸入装置或其部件,其具有类金刚石玻璃涂层,所述类金刚石玻璃涂层包含氢并且不算氢计包含约20原子%至约40原子%的硅、大于39原子%的碳和小于33原子%低至且包括0原子%的氧。



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