技术领域
本发明涉及用于将药剂输送给使用者的装置和方法。更具体地，本发明涉及用于将药剂的气雾剂输送到使用者的肺部的装置和方法。
背景技术
数十年来，已使用肺部药物输送系统来输送用于治疗呼吸紊乱的药剂。肺部药物输送背后的原理是将待输送到细支气管和肺泡的药物化合物雾化。尽管面临例如颗粒大小优化和降解的挑战，许多公司还是开发出了用以输送用于糖尿病、偏头痛、骨质疏松症和癌症的治疗药品的技术。
可利用的输送系统包括定剂量吸入器(MDI)、干粉吸入器(MPI)和喷雾器。MDI是20世纪50年代中期在美国首先引入的输送系统之一。基于HFA(加压的)的MDI于1995年在美国引入。虽然DPI是在20世纪70年代引入的，但是由于MDI势不可挡的统治地位，DPI的使用一直受到限制。通常在医院环境中使用喷雾器。肺部药物输送技术市场中的技术进步正在非基于CFC的MDI、DPI和基于液体的吸入器(LBI)中发生。
许多临床前和临床研究都已经表明药剂的肺部输送对于治疗呼吸疾病和全身疾病两者而言是高效的方法。肺部输送的许多优点非常被认可，且这些优点包括迅速开始、患者自我管理、副作用降低、易于通过吸入输送，以及去除了针。
然而，用于管理大多数药剂的方法还没有显著地偏离通过传统的静脉内/肌内来进行输送，以及包括经由吸入进行的肺部输送的口腔路线。肺部输送的使用主要是局限于对用于治疗哮喘的药剂的管理。
已有记录的是，为了将粉末直接输送到较低的呼吸区域中，粉末通常必须具有小于5μm的颗粒大小。另外，已经发现5-10μm范围内的粉末不能渗漏得那么深，而是代之以趋向于刺激上呼吸道区域。
当制造用于干粉吸入器(DPI)的药物配方时，首先必须研磨药剂，从而获得对肺部输送来说可接受的颗粒大小。此微粉化步骤可在制造期间产生问题。例如，在研磨期间产生的热可致使药剂降解。此外，金属可能会擦掉一些磨屑，并且污染药剂。另外，由于颗粒尺寸小，干粉配方趋向于凝聚，特别是在存在湿气的情况下。
凝聚导致颗粒的流动性低，其会使干粉配方的功效降低。因此，在研磨、混合、粉末流动、填充以及甚至管理期间都需要仔细监督，以确保适当地输送干粉气雾剂。
因此，需要用来制备用于药剂输送的气雾剂的新方法。本公开部分地描述了一种方法，该方法用于使尼古丁或其它药剂与气体流中的输送增强化合物结合，以产生用于肺部输送的气雾剂，而无需赋形剂或包括溶剂的其它添加剂。
发明简述
在一些实施例中，本公开涉及一种通过吸入将尼古丁输送给对象的方法，该方法包括以下步骤：a)首先将包含输送增强化合物的气体载体设置成与包含尼古丁的尼古丁源连通，以及b)其次将包含尼古丁的气体载体提供给对象。
在一些实施例中，本公开涉及第[0010]段的方法，该方法进一步包括将气体载体设置成与包含输送增强化合物的输送增强化合物源连通的步骤。
在一些实施例中，本公开涉及[0011]的方法，其中，将气体载体设置成与输送增强化合物源连通的步骤在将包含输送增强化合物的气体载体设置成与尼古丁源连通的步骤之前。
在一些实施例中，本公开涉及[0010]、[0011]或[0012]的方法，其中，输送增强化合物源包括多个隔室，该隔室包括两种或更多种前体化合物。
在一些实施例中，本公开涉及[0013]的方法，其中，输送增强化合物包括氯化铵，且两种或更多种前体化合物包括氨和氯化氢。
在一些实施例中，本公开涉及[0010]-[0013]或[0014]的方法，其中，气体载体中的尼古丁浓度相对于在没有输送增强化合物的情况下会包含在气体载体中的尼古丁浓度有所提高。
在一些实施例中，本公开涉及[0010]-[0014]或[0015]的方法，其中，输送增强化合物包括酸。
在一些实施例中，本公开涉及[0016]的方法，其中酸为有机酸。
在一些实施例中，本公开涉及[0017]的方法，其中有机酸在给定温度下比尼古丁碱具有更大的蒸气压力。
在一些实施例中，本公开涉及[0018]的方法，其中给定温度为25、30、40、45、70或100摄氏度。
在一些实施例中，本公开涉及[0016]-[0018]或[0019]的方法，其中酸选自由3-甲基-2-氧代戊酸、丙酮酸、2-氧代戊酸、4-甲基-2-氧代戊酸、3-甲基-2-氧代丁酸、2-氧代辛酸和它们的组合组成的组。
在一些实施例中，本公开涉及[0010]-[0019]或[0020]的方法，其中输送增强化合物与尼古丁反应，以形成颗粒。
在一些实施例中，本公开涉及[0021]的方法，其中颗粒的质量中质空气流动力学直径小于6微米。
在一些实施例中，本公开涉及[0021]的方法，其中颗粒的质量中质空气流动力学直径小于1微米。
在一些实施例中，本公开涉及[0021]的方法，其中颗粒中的至少一些的质量中质空气流动力学直径介于0.5微米和5微米之间。
在一些实施例中，本公开涉及[0010]-[0023]或[0024]的方法，其中该方法进一步包括使输送增强化合物、输送增强化合物源、尼古丁、尼古丁源和/或气体载体的温度提高的步骤。
在一些实施例中，本公开涉及[0025]的方法，其中温度提高到至少30摄氏度。
在一些实施例中，本公开涉及[0010]-[0025]或[0026]的方法，其中气体载体在提供给对象的一定体积的气体载体中包含至少20微克的尼古丁。
在一些实施例中，本公开涉及[0027]的方法，其中输送给对象的该一定体积的气体载体作为单个体积来提供。
在一些实施例中，本公开涉及一种停止使用烟草制品的方法，该方法包括[0010]-[0027]或[0028]的方法中的一个或多个且进一步包括将在治疗上有效的量的尼古丁输送给对象，以至少部分地代替来源于烟草制品的尼古丁。
在一些实施例中，本公开涉及一种对尼古丁在治疗上对其有益的疾病进行治疗的方法，该方法包括[0010]-[0027]或[0028]的方法中的一个或多个，其中，将在治疗上有效的量的尼古丁提供给对象。
在一些实施例中，本公开涉及[0030]的方法，其中疾病选自由尼古丁上瘾、肥胖、阿耳茨海默氏病、帕金森氏症、溃疡性结肠炎、多发性硬化和它们的组合组成的组。
在一些实施例中，本公开涉及一种代替烟草制品的方法，该方法包括通过[0010]-[0027]或[0028]的方法将尼古丁输送给对象，以代替来源于烟草制品的尼古丁。
在一些实施例中，本公开涉及一种降低烟草制品伤害的方法，该方法包括通过[0010]-[0027]或[0028]的方法将尼古丁输送给对象，以代替来源于烟草制品的尼古丁。
在一些实施例中，本公开涉及一种构造成能够执行[0010]-[0032]或[0033]的方法的装置。
在一些实施例中，本公开涉及一种用于将尼古丁输送给对象的装置，该装置包括壳体，该壳体包括：a)入口和出口，该入口和出口彼此连通，且适于使气体载体可以通过入口传送到壳体中，穿过壳体，并通过出口从壳体中出来，该装置从入口到出口按顺序包括：b)与入口连通的第一内部区域，该第一内部区域包括输送增强化合物源，c)与第一内部区域连通的第二内部区域，该第二内部区域包括尼古丁源，以及d)可选地，与第二内部区域和出口连通的第三内部区域。
在一些实施例中，本公开涉及[0035]的装置，其中，出口处的局部真空能够抽拉气体载体通过入口，第一隔室，第二隔室，第三隔室(如果存在的话)，且然后通过出口。
在一些实施例中，本公开涉及[0035]或[0036]的装置，其中输送增强化合物源包括其上吸附有输送增强化合物的吸附元件，以及/或者其中，尼古丁源包括其上吸附有尼古丁的吸附元件。
在一些实施例中，本公开涉及[0037]的装置，其中一个或多个吸附元件包括玻璃、铝、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚四氟乙烯(PTFE或)、膨胀的聚四氟乙烯(ePTFE)(ePTFE例如在美国专利No.4,830,643中有所描述)和中的至少一种。
在一些实施例中，本公开涉及[0035]-[0037]或[0038]的装置，该装置进一步包括与第一内部区域连通的第一贮存器，该第一贮存器包括输送增强化合物。
在一些实施例中，本公开涉及[0035]-[0038]或[0039]的装置，该装置进一步包括与第二内部区域连通的第二贮存器，该第二贮存器包括尼古丁。
在一些实施例中，本公开涉及[0035]-[0039]或[0040]的装置，该装置包括第三内部区域，该第三内部区域包括第三内部区域元件。
在一些实施例中，本公开涉及[0041]的装置，其中第三内部区域元件包含净化剂。
在一些实施例中，本公开涉及[0042]的装置，其中净化剂包括活性炭。
在一些实施例中，本公开涉及[0041]、[0042]或[0043]的装置，其中第三内部区域元件包含矫味剂。
在一些实施例中，本公开涉及[0041]-[0043]或[0044]的装置，其中第三内部区域元件包含药剂。
在一些实施例中，本公开涉及[0045]的装置，其中药剂包括尼古丁。
在一些实施例中，本公开涉及[0035]-[0045]或[0046]的装置，其中壳体模拟烟草发烟制品。
在一些实施例中，本公开涉及[0047]的装置，其中烟草发烟制品是香烟。
在一些实施例中，本公开涉及[0035]-[0045]或[0046]的装置，其中壳体模拟药品吸入装置。
在一些实施例中，本公开涉及[0049]的装置，其中模拟的药品吸入装置选自由定剂量吸入器、加压定剂量吸入器、干粉吸入器、喷雾器和基于液体的吸入器组成的组。
在一些实施例中，本公开涉及一种提高气体载体中的尼古丁浓度的方法，该方法包括将包含输送增强化合物的气体载体设置成与包含尼古丁的尼古丁源连通的步骤。
在一些实施例中，本公开涉及[0051]的方法，该方法进一步包括将气体载体设置成与包含输送增强化合物的输送增强化合物源连通的步骤。
在一些实施例中，本公开涉及[0052]的方法，其中将气体载体设置成与输送增强化合物源连通的步骤在将包含输送增强化合物的气体载体设置成与尼古丁源连通的步骤之前。
在一些实施例中，本公开涉及[0051]、[0052]或[0053]的方法，其中输送增强化合物源包括多个隔室，该多个隔室包含两种或更多种前体化合物。
在一些实施例中，本公开涉及[0054]的方法，其中输送增强化合物包括氯化铵，且两种或更多种前体化合物包括氨和氯化氢。
在一些实施例中，本公开涉及[0051]-[0054]或[0055]的方法，其中气体载体中的尼古丁浓度相对于在没有输送增强化合物的情况下会在气体载体中包含的尼古丁浓度有所提高。
在一些实施例中，本公开涉及[0051]-[0055]或[0056]的方法，其中输送增强化合物包括酸。
在一些实施例中，本公开涉及[0057]的方法，其中酸为有机酸。
在一些实施例中，本公开涉及[0058]的方法，其中有机酸在给定温度下具有比尼古丁更大的蒸气压力。
在一些实施例中，本公开涉及[0059]的方法，其中给定温度为25、30、40、45、70或100摄氏度。
在一些实施例中，本公开涉及[0057]的方法，其中酸选自由3-甲基-2-氧代戊酸、丙酮酸、2-氧代戊酸、4-甲基-2-氧代戊酸、3-甲基-2-氧代丁酸、2-氧代辛酸和它们的组合组成的组。
在一些实施例中，本公开涉及[0051]-[0060]或[0061]的方法，其中输送增强化合物与尼古丁反应，以形成颗粒。
在一些实施例中，本公开涉及[0062]的方法，其中颗粒中的一些或全部的质量中质空气流动力学直径小于6微米。
在一些实施例中，本公开涉及[0062]的方法，其中颗粒中的一些或全部的质量中质空气流动力学直径小于1微米。
在一些实施例中，本公开涉及[0062]的方法，其中颗粒中的至少一些的质量中质空气流动力学直径介于0.5微米和5微米之间。
在一些实施例中，本公开涉及[0051]-[0064]或[0065]的方法，其中该方法进一步包括使输送增强化合物、输送增强化合物源、尼古丁、尼古丁源和/或气体载体的温度提高的步骤。
在一些实施例中，本公开涉及[0066]的方法，其中温度提高到至少30摄氏度。
在一些实施例中，本公开涉及[0067]的方法，其中温度通过多个加热步骤来升高。
在一些实施例中，本公开涉及一种用于停止使用烟草制品的尼古丁，该尼古丁由[0051]-[0067]或[0068]的方法输送，该方法在将包含输送增强化合物的气体载体设置成与尼古丁源连通的步骤之后进一步包括将该气体载体提供给对象的步骤。
在一些实施例中，本公开涉及[0069]的尼古丁，其中气体载体在提供给对象的一定体积的气体载体中包含至少20微克的尼古丁。
在一些实施例中，本公开涉及[0070]的尼古丁，其中输送给对象的该一定体积的气体载体作为单个体积来提供。
在一些实施例中，本公开涉及一种用于降低烟草制品伤害的尼古丁，该尼古丁由[0051]-[0067]或[0068]的方法输送，该方法在将包含输送增强化合物的气体载体设置成与尼古丁源连通的步骤之后进一步包括将该气体载体提供给对象的步骤。
在一些实施例中，本公开涉及[0072]的尼古丁，其中气体载体在提供给对象的一定体积的气体载体中包含至少20微克的尼古丁。
在一些实施例中，本公开涉及[0073]的尼古丁，其中输送给对象的该一定体积的气体载体作为单个体积来提供。
在一些实施例中，本公开涉及一种用于代替烟草制品的尼古丁，该尼古丁由[0051]-[0067]或[0068]的方法输送，该方法在将包含输送增强化合物的气体载体设置成与尼古丁源连通的步骤之后进一步包括将该气体载体提供给对象的步骤。
在一些实施例中，本公开涉及[0075]的尼古丁，其中气体载体在提供给对象的一定体积的气体载体中包含至少20微克的尼古丁。
在一些实施例中，本公开涉及[0076]的尼古丁，其中输送给对象的该一定体积的气体载体作为单个体积来提供。
在一些实施例中，本公开涉及一种用于治疗选自由尼古丁上瘾、肥胖、阿耳茨海默氏病、帕金森氏症、溃疡性结肠炎、多发性硬化和它们的组合组成的组的疾病的尼古丁，该尼古丁由[0051]-[0067]或[0068]的方法来输送，该方法在将包含输送增强化合物的气体载体设置成与尼古丁源连通的步骤之后进一步包括将该气体载体提供给对象的步骤。
在一些实施例中，本公开涉及一种装置，该装置构造成能够执行a)[0051]-[0067]或[0068]的方法；以及/或b)构造成能够输送[0069]-[0077]或[0078]的尼古丁。
在一些实施例中，本公开涉及尼古丁用于制造由[0051]-[0067]或[0068]的方法输送的药剂的用途。
在一些实施例中，本公开涉及尼古丁用于制造由[0051]-[0067]或[0068]的方法输送的用于停止使用烟草制品的药剂的用途。
在一些实施例中，本公开涉及尼古丁用于制造由[0051]-[0067]或[0068]的方法输送的用于降低烟草制品伤害的药剂的用途。
在一些实施例中，本公开涉及尼古丁用于制造由[0051]-[0067]或[0068]的方法输送的用于代替烟草制品的药剂的用途。
在一些实施例中，本公开涉及尼古丁用于制造用来治疗选自由尼古丁上瘾、肥胖、阿耳茨海默氏病、帕金森氏症、溃疡性结肠炎、多发性硬化和它们的组合组成的组的疾病的药剂的用途，该尼古丁由[0051]-[0067]或[0068]的方法输送，该方法在将包含输送增强化合物的气体载体设置成与尼古丁源连通的步骤之后进一步包括将该气体载体提供给对象的步骤。
在一些实施例中，本公开涉及一种用于将药剂输送给使用者的方法，该方法包括：使气体流在第一物质上经过，以产生第一个包含蒸气的气体流；使第一个包含蒸气的气体流在第二物质上经过，以在该气体流中产生颗粒；以及将包含颗粒的该气体流输送给使用者。
在一些实施例中，本公开涉及[0085]的方法，其中产生第一个包含蒸气的气体流的步骤包括在气体流中捕捉第一物质的蒸气。
在一些实施例中，本公开涉及[0085]或[0086]的方法，其中产生颗粒的步骤包括使第二物质的蒸气与第一个包含蒸气的气体流接触。
在一些实施例中，本公开涉及[0085]、[0086]或[0087]的方法，其中产生颗粒的步骤包括第一物质和第二物质之间的相互作用。
在一些实施例中，本公开涉及[0088]的方法，其中所述相互作用包括酸碱反应。
在一些实施例中，本公开涉及[0085]-[0088]或[0089]的方法，其中第一物质和第二物质是易挥发的物质。
在一些实施例中，本公开涉及[0090]的方法，其中第一物质在环境温度下比第二物质更容易挥发。
在一些实施例中，本公开涉及[0085]-[0090]或[0091]的方法，其中第一物质和/或第二物质中的一种包含尼古丁。
在一些实施例中，本公开涉及[0092]的方法，其中尼古丁包括游离碱尼古丁。
在一些实施例中，本公开涉及[0085]-[0092]或[0093]的方法，其中颗粒包括包含尼古丁的颗粒。
在一些实施例中，本公开涉及[0085]-[0093]或[0094]的方法，其中输送给使用者的气体流包含高于20微克的包含尼古丁的颗粒。
在一些实施例中，本公开涉及[0085]-[0094]或[0095]的方法，其中颗粒包含尼古丁盐颗粒。
在一些实施例中，本公开涉及[0085]-[0095]或[0096]的方法，其中第一物质包括酸。
在一些实施例中，本公开涉及[0097]的方法，其中酸包括丙酮酸。
在一些实施例中，本公开涉及[0085]-[0097]或[0098]的方法，其中颗粒包含尼古丁丙酮酸盐(酯)。
在一些实施例中，本公开涉及[0097]的方法，其中酸包括3-甲基-2-氧代丁酸。
在一些实施例中，本公开涉及[0085]-[0099]或[0100]的方法，其中颗粒包含尼古丁3-甲基-2-氧代丁酸盐(酯)。
在一些实施例中，本公开涉及[0085]-[0100]或[0101]的方法，其中颗粒中的至少一些是可见颗粒。
在一些实施例中，本公开涉及[0085]-[0101]或[0102]的方法，其中颗粒中的至少一些被输送到使用者的肺部。
在一些实施例中，本公开涉及[0085]-[0102]或[0103]的方法，其中颗粒的直径小于6微米。
在一些实施例中，本公开涉及[0085]-[0103]或[0104]的方法，其中颗粒中的至少一些的直径介于0.5微米和5微米之间。
在一些实施例中，本公开涉及[0010]-[0027]或[0028]的方法；或者[0051]-[0067]或[0068]的方法；或者[0080]的用途，其中，代替[0010]-[0027]或[0028]、[0051]-[0067]或[0068]、或者[0080]中所记载的尼古丁或者作为其补充，使用[0132]中列出的药剂，例如[0132]中由数字1-66标识的化合物。
在一些实施例中，本公开涉及[0035]-[0049]或[0050]的装置，其中该装置适于替代尼古丁或者作为其补充来输送[0132]中列出的药剂，例如[0132]中由数字1-66标识的化合物。
在一些实施例中，本公开涉及由[0010]-[0027]或[0028]、或者[0051]-[0067]或[0068]的方法输送的[0132]中的药剂(例如[0132]中由数字1-66标识的化合物)用于治疗疾病(该药剂在治疗上对该疾病有益)的用途。
前述已经相当宽泛地概述了本发明的特征和技术优点，以便使得以下的本发明详细描述可得到更好地理解。下文将对形成本发明的权利要求书的主题的本发明的另外的特征和优点进行描述。本领域技术人员应当理解，可容易地将所公开的概念和具体实施例用作用于修改或设计用来执行本发明的相同目的的其它结构的基础。本领域技术人员还应当理解，这种等效构造不偏离所附权利要求书中所阐明的本发明的精神和范围。结合附图考虑，根据以下描述，将更好地理解关于本发明的组织和操作方法两者都被认为是本发明特性的新颖特征，以及另外的目的和优点。然而，将清楚地了解的是，仅出于说明和描述的目的而提供各个附图，且各个附图都不意图作为对本发明的界限的限定。
附图简述
为了更加全面地理解本发明，现在参看结合附图得到的以下描述，其中：
图1是模拟香烟的示例性输送装置的外部的透视图；
图2是模拟香烟的示例性输送装置的内部的透视图；
图3是使用中的来自图1和2的示例性输送装置的透视图；
图4是一个示例性输送装置的子构件的截面图，其显示了装置使用的构件的组装阶段和最终构造；
图5是用于提供尼古丁或其它药剂和输送增强化合物的各种源元件的透视图；
图6是一个示例性输送装置的子构件的截面图，其显示了可重复使用的部分和可用后即弃的部分；
图7是可重复使用的示例性输送装置的子构件的截面图，其显示了用于供应尼古丁或其它药剂和输送增强化合物的再装填单元及装置；
图8是显示了装置的可重复使用的示例性输送装置的截面图，以及用于供应尼古丁或其它药剂和输送增强化合物的再装填单元的透视图；以及
图9是显示了装置和再装填单元的可重复使用的示例性输送装置的截面图；9A仅显示了再装填单元，9B显示了装在再装填单元中的输送装置，且9C显示了在使再装填单元的定剂量泵压缩以便再供应尼古丁或其它药剂和输送增强化合物之后的输送装置；
图10A是在其中具有在透视图中显示为单独的构件的加热构件的一个示例性输送装置的截面图；10B是具有外部加热单元的一个示例性输送装置，输送装置装在该外部加热单元中，以对装置和/或其构成部分进行温度控制；
图11是模拟通常用于吸入的药剂的医药输送的定剂量吸入器的一个示例性装置的截面图；
图12是模拟通常用于吸入的药剂的医药输送的定剂量吸入器的一个示例性装置的截面图；
图13是模拟通常用于吸入的药剂的医药输送的定剂量吸入器的一个示例性装置的截面图；
图14是模拟通常用于吸入的药剂的医药输送的定剂量吸入器的一个示例性装置的截面图；
图15是模拟通常用于吸入的药剂的医药输送的定剂量吸入器的一个示例性装置的截面图；
详细描述
如本文所用的“颗粒”可指液滴、固体微粒或两者的组合，例如由固体微粒提供核的液滴。
如本文所用的“在治疗上有效的量”可指在对象(通常为人类对象)中取得疗效的尼古丁或其它药剂的浓度或量。对象在病情或医学上限定的状况方面有所改善。改善是与疾病相关联的症状的任何改善或矫正。该改善是可观察到的或可测量的改善。因此，本领域技术人员认识到，治疗可以改善病情，但是可能不能完全治愈疾病。疗效在一些实施例中可包括减小或消除忍受尼古丁瘾的对象或者经历尼古丁使用戒除症状的对象对尼古丁的渴望。
为了帮助理解本发明的概念，本文将参照用于尼古丁输送的装置和方法来描述实施例。本领域技术人员将理解的是，可代替根据本文的教导的尼古丁或者作为其补充来使用[0132]处列出的药剂。
本文所述的方法涉及关于从尼古丁输送装置中获得的尼古丁剂量的惊人发现。发明人出乎意料地确定了用于增加通过吸入输送给对象的尼古丁剂量的方法。此发现的重要性在于提高了代替尼古丁输送对象在抽吸香烟和类似烟草制品的同时的经历的能力。通过改进的尼古丁输送轮廓(profile)，在试图停止吸烟、降低吸烟伤害和/或代替(吸烟)期间，将对应用本文所述的方法的对象提供优良的尼古丁替代治疗。对于与吸烟有关的健康问题的持续的全球问题，本文所述的方法解决了帮助吸烟者戒烟的医学努力的关键需要。
不期望受理论的限制，相信使易挥发的第一物质(即输送增强化合物)的蒸气在尼古丁源上经过会导致形成液态或固态颗粒，其随后允许更多的尼古丁蒸发且与第一物质结合，从而产生另外的颗粒。在给定温度下形成的颗粒量(输送的质量)将大于尼古丁的蒸气在第二易挥发物质上经过时所形成的颗粒量。类似地，给定温度下的形成的颗粒量将大于两种物质的蒸气在平行混合装备(如现有技术中公开的)中结合时形成的颗粒量，因为形成的颗粒的量受较不易挥发的物质的挥发性限制，且因为活性物质通过与包含其它物质的一定体积的气体混合而稀释。而且，允许一种物质连续地在第二物质上经过可允许这两种物质比现有技术中公开的平行混合更加高效地结合。另一种可能性是，第一物质和第二物质之间的相互作用是发热过程。换句话说，由于发热相互作用，能量以热的形式释放出来。不期望受理论的限制，相信释放出的热可促进尼古丁的汽化。
在一些实施例中，该方法包括使气体载体与尼古丁源连通的步骤。这些实施例中的气体载体包含输送增强化合物，该输送增强化合物能够相对于在没有输送增强化合物的气体载体中将会有的尼古丁的量使气体载体中的尼古丁的量有所提高。在一些实施例中，输送增强化合物能够与尼古丁碱或其它药剂反应，以形成盐。在特定实施例中，输送增强化合物能够与尼古丁碱反应，以形成盐颗粒。在优选实施例中，颗粒的质量中质空气流动力学直径小于6微米，更优选地小于1微米。(关于质量中质空气流动力学直径的确定，参见Katz IM，Schroeter JD，Martonen TB，Factors affecting the deposition ofaerosolized insulin(影响气雾剂胰岛素的沉积的因素)，Diabetestechnology & Therapeutics(糖尿病技术和疗法)，vol.3(3)，2001，pp387-397，该文章通过引用而结合在本教导中)。
本文公开的方法可适于与具有类似于尼古丁的生物物理和/或化学特性的许多其它药剂一起使用。以下化合物是脂肪族或芳香族、饱和或不饱和的含氮碱(包含氮的碱化合物)，其中氮原子存在于杂环或非循环链(取代部(substitution))中。另外，化合物基于预期有助于挥发的熔点(在150℃以下)或沸点(在300℃以下)来选择：药剂-除了尼古丁1.7-羟基帽柱木碱2.槟榔碱3.阿托品4.安非他酮5.阿茶碱(D-去甲伪麻黄碱)6.氯苯那敏7.地布卡因8.二甲啡烷9.二甲基色胺10.苯海拉明11.麻黄硷12.大麦芽碱13.茛菪碱14.异槟榔碱15.左吗喃16.洛贝林17.松叶菊碱18.帽柱木碱19.蝇蕈碱20.普鲁卡因21.伪麻黄碱22.美吡拉明23.雷氯必利24.利托君25.东莨菪碱26.金雀花碱(鹰爪豆碱)27.噻氯匹定烟草烟雾成分：28.1，2，3，4-四氢异喹啉29.阿那巴辛30.安那他品31.可替宁32.米喔斯明33.Nicotrine34.降可天宁(Norcotinine)35.降烟碱抗哮喘药36.奥西那林37.普萘洛尔38.特布他林抗咽痛药39.尼可地尔40.氧烯洛尔41.维拉帕米抗心律失常药42.利多卡因尼古丁受体剂A.尼古丁激动剂43.地棘蛙素44.5-(2R)-氮杂环丁基甲氧基)-2-氯吡啶(ABT-594)45.(S)-3-甲基-5-(1-甲基-2-吡咯烷基)异恶唑(ABT 418)46.(±)-2-(3-吡啶基)-1-氮杂双环[2.2.2]辛烷(RJR-2429)B.尼古丁拮抗剂47.Methyllycacotinine48.美卡拉明C.乙酰胆碱酯酶抑制剂49.加兰他敏50.吡啶斯的明51.毒扁豆碱52.他克林MAO抑制剂53.5-甲氧基-N，N-二甲基色胺54.5-甲氧基-α-甲基色胺55.α-甲基色胺56.异丙氯肼57.异丙异烟肼58.异唑肼59.啉唑利得60.吗氯贝胺61.N，N-二甲基色胺62.苯乙肼63.苯基乙胺64.托洛沙酮65.反苯环丙胺66.色胺
气体载体及其源
气体载体可以是能够包含尼古丁碱和输送增强化合物的任何气体。本领域技术人员将很容易能够基于预期用途、尼古丁的形式和具体的输送增强化合物来选择合适的气体载体。在优选实施例中，气体载体关于运送的尼古丁和/或输送增强化合物的形式基本是惰性的，至少在预期的用于为对象进行输送的时间段上如此。在一些实施例中，气体载体是环境空气。在其它实施例中，气体载体是基本纯净的气体，诸如二氧化碳或氮气，或者这些气体的混合物。在这样的实施例中，以使本文所述的方法有效的方式从设计成用来保持和输送气体载体的容器中供应气体载体。例如，在使用定剂量吸入器装置的实施例中，气体载体可包含氢氟烃，其包括作为推进剂的氢氟烷(HFA)。在这些实施例的一些中，HFA是HFA 134a和HFA 227中的一种或多种。
输送增强化合物
输送增强化合物是能够在将气体载体设置成与尼古丁源连通时提高气体载体中的尼古丁的总浓度的那些化合物。尼古丁在25℃下具有0.04毫米汞柱的蒸气压力。如果使用环境温度，则优选的是在给定温度下具有比尼古丁更大的蒸气压力的输送增强化合物。非限制性实例包括无机酸，例如盐酸、氢溴酸或硫酸；以及有机酸，包括饱和和不饱和脂肪酸、饱和和不饱和脂环酸、芳香族酸(包括杂环芳香族酸)、多聚羧酸、羟基、烷氧基、酮基以及氧代酸、硫代酸、氨基酸，且前述中的各个均可选地用一个或多个杂环原子代替，包括但不限于卤素。在一些实施例中，输送增强化合物是羧酸。在这些实施例的一些中，羧酸在称为“2-含氧酸”的类中。在这些实施例的一些中，羧酸在称为“2-酮酸”的α-酮酸类中。在这些实施例的一些中，酸选自由3-甲基-2-氧代戊酸、丙酮酸、2-氧代戊酸、4-甲基-2-氧代戊酸、3-甲基-2-氧代丁酸、2-氧代辛酸和它们的组合组成的组。在一些实施例中，输送增强化合物形成固体颗粒，例如盐颗粒。在其它实施例中，输送增强化合物形成液滴气雾剂。
或者，输送增强化合物形成微粒气雾剂，该微粒气雾剂的颗粒可例如吸附或吸收尼古丁碱。在特定实施例中，该微粒气雾剂包括氯化铵盐颗粒。在包括尼古丁颗粒形式或尼古丁吸附/吸收到颗粒上的实施例中，所形成的颗粒的大小优选小于6微米，更优选小于5微米或小于1微米。
尼古丁(或其它药剂)源
尼古丁源的实施例使用这样的化合物：该化合物包括能够提供诸如尼古丁碱或尼古丁盐(例如尼古丁-HCl、-酒石酸氢酯)的易挥发形式的尼古丁的任何化学制品。虽然可使用不止一种形式的尼古丁，但优选的是游离碱尼古丁。尼古丁源可包括用于使尼古丁稳定的其它化合物，例如抗氧化剂(BHA、BHT、抗环血酸盐)。在一些实施例中，尼古丁吸附在元件上，以提供尼古丁源。吸附的尼古丁保持在相对惰性的材料的表面上。吸附元件材料的非限制性实例包括玻璃、不锈钢、铝、PET、PBT、PTEE、ePTFE和吸附是当气态、液态或固态溶解物积聚在固体的表面上，或者更罕见地积聚在液体(吸附剂)的表面上，从而形成分子或原子膜(被吸附物)时发生的过程。物理吸附通常是被吸附物分子和构成吸附剂表面的原子之间的范德瓦耳斯力和静电力的结果。因此，吸附剂的特征在于表面特性，例如表面积和极性。
对于提供大吸附能力来说，大的特定表面积是优选的，但是在有限体积中产生大的内表面积会不可避免地在吸附表面之间引起大量的小尺寸的孔。微孔的大小决定了被吸附物分子对内吸附表面的可接近性，所以微孔的孔大小分布是表征吸附剂的吸附性的另一个重要特性。表面极性对应于与诸如水或酒精的极性物质的亲和力。因此极性吸附剂被称为“亲水性”，且铝硅酸盐，诸如沸石、多孔氧化铝、硅胶或硅石-氧化铝是这种类型的吸附剂的实例。另一方面，非极性吸附剂通常是“疏水性”的。含碳吸附剂、聚合物吸附剂和硅质岩是典型的非极性吸附剂。与水相比，这些吸附剂对油或烃具有更好的亲和力。在一些实施例中，当吸附剂是液体形式时，吸附表面还通过毛细作用吸收(wick)被吸附材料。吸收发生在当液体和吸附表面之间的分子间附着力比液体内部的分子间内聚力更强的时候。这种作用使得在物质接触竖直的吸附表面的地方形成凹的弯液面。吸附表面可选择或设计成以便通过毛细作用吸收亲水或疏水的液体。
在备选实施例中，尼古丁源元件可包括吸收(多孔的或无孔的)材料。尼古丁源元件材料的非限制性实例包括聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。
在一些实施例中，尼古丁源可以是尼古丁贮存器，或者可与尼古丁贮存器连通。在一些实施例中，贮存器包含一定体积的液体形式的尼古丁，且液体贮存器与吸附或吸收尼古丁源元件连通。在其它实施例中，尼古丁贮存器是尼古丁源元件，或者形成尼古丁源元件的一部分。此类组合源和贮存器的非限制性实例可以是用尼古丁溶液浸渍过的材料(例如PE或PP)。在特定实施例中，贮存器提供充足的尼古丁溶液，以使输送装置能够在一段期望的时间范围提供治疗上有效的剂量的尼古丁。非限制性实例可以是这样的装置：该装置能够对于在期望天数(例如1-7天)内每天的期望喷发次数(例如200次)，每35立方厘米体积的气体载体“喷发”输送0-100微克的尼古丁。在某些实施例中，输送的尼古丁量介于每35立方厘米体积“喷发”有10和110微克、20和100微克、50和100微克，或40和60微克之间的尼古丁。
可代替尼古丁或者作为其补充使用[0132]中列出的其它药剂，以使用如以上实例种类那样应用于尼古丁碱的相同原理来形成药剂的源。
输送增强化合物源
在方法的一些实施例中，提供了与输送增强化合物预先结合的气体载体。本文所述的方法的其它实施例包括在使气体载体在尼古丁源上经过之前或同时为气体载体装载输送增强化合物的步骤。在包括为气体载体装载输送增强化合物的步骤的实施例中，输送增强化合物通常是以输送增强化合物源的形式提供的。在这些实施例中，通常使气体载体直接与输送增强化合源连通，从而使得输送增强化合物可从输送增强化合物源进入气体载体。在一些实施例中，输送增强化合物源包括包含吸附或吸收输送增强化合物的材料的输送增强化合物源元件。输送增强化合物源元件材料通常将相对于输送增强化合物是惰性的。在一些实施例中，输送增强化合物是以上所述的酸。用于这样的实施例的吸附元件材料的非限制性实例包括玻璃、不锈钢、铝、PET、PBT、PTFE、ePTFE和用于这样的实施例的吸附元件材料的非限制性实例包括PE和PP。
输送增强化合物源在一些实施例中可以是输送增强化合物贮存器，或者可与输送增强化合物贮存器连通。在一些实施例中，贮存器包含一定体积的液体形式的输送增强化合物，且液体贮存器与吸附或吸收输送增强化合物源元件连通。在其它实施例中，尼古丁贮存器是输送增强化合物源元件，或者形成输送增强化合物源元件的一部分。这种结合的源和贮存器的非限制性实例可以是用输送增强化合物溶液浸渍过的材料(例如PE或PP)。在特定实施例中，贮存器提供充足的输送增强化合物溶液，以使输送装置能够在一段期望的时间范围上提供治疗上有效的剂量的尼古丁。非限制性实例可以是这样的装置：该装置能够对于期望天数(例如1-7天)内每天的期望喷发次数(例如200次)，每35立方厘米体积的气体载体“喷发”输送0-100微克尼古丁。在某些实施例中，输送的尼古丁量介于每35立方厘米体积“喷发”有10和110微克、20和100微克、50和100微克，或40和60微克之间的尼古丁。输送0微克尼古丁的实施例通常意图为渐进的尼古丁停止程序的终点。
温度
在方法的一些实施例中，方法涉及使气体载体、尼古丁源和/或增强剂源(当存在时)中的一个或多个的温度升高的步骤。通常使用这样的温度控制步骤来调节或进一步增强尼古丁输送量。在一些实施例中，只有当大体上否则将会预期所输送的尼古丁水平降到期望的最小值以下时，才使用温度升高。在一些实施例中，其可为每35cc体积喷发大于20微克尼古丁，优选大于30微克尼古丁，且更优选大于40微克尼古丁。例如，普通的目标输送浓度为如由尼古丁输送领域中的已知技术所测量的每35立方厘米体积“喷发”40-50微克尼古丁。参见The FTC Cigarette Test Method for Determining Tar，Nicotineand Carbon Monoxide Yield of U.S.Cigarettes：Report of the NCI AdHoc Committee(确定美国香烟的焦油、尼古丁和一氧化碳产生量的FTC香烟测试法：国家癌症研究所特别委员会的报告).Smoking andTobacco Control Monograph#7(吸烟与烟草控制专著#7).R.Shopland(Ed.).Darby博士，Diane出版公司，1996。在一些实施例中，通常首先使用较低的温度，其中温度随着时间上升，以维持来自尼古丁源的期望的尼古丁输送浓度。在其它实施例中，在使用期间保持恒温。在一些实施例中，温度升高到最高100摄氏度，最高70摄氏底，或者温度升高到40±5摄氏度。例如，作为输送增强化合物的丙酮酸可被加热到40摄氏度，以有利于多次喷发时持续的尼古丁输送处在期望的尼古丁浓度范围(例如每次喷发20-50微克)处。在一些实施例中，可通过温度控制元件来实现温度控制。这样的元件可以是能够使气体载体、尼古丁和/或输送增强化合物获得期望的目标温度的任何已知机构。下面在所提供的示例性装置中示出了温度控制元件的特定实例。
装置
通常使用构造成以便在装置运行期间执行本文所述的方法的经过特别地修改的输送装置来执行本文所述的方法。本领域技术人员使用前述指导将能够设计和生产多种输送装置。但是发明人在本文中提供了许多输送装置构造，以通过具体实例来进一步说明本文的方法及其实际应用。输送给装置使用者的气体载体可包括对于停止吸烟、降低吸烟伤害和/或代替吸烟来说在治疗上有效的剂量的尼古丁。优选的输送装置实施例是肺部输送系统。肺部输送系统具备将具有合适的颗粒大小和低的颗粒大小变化性的一致的剂量输送到肺部深处的能力。在包括鼻式、经皮、口腔和无针注射的可利用的各种非侵入式药物输送技术中，肺部输送提供精确的剂量滴定、快速吸收的独特的可能性，以及用来提供新颖疗法及改进现有化合物的输送的高生物可利用率。
用于实现本发明的模式
筛选用于尼古丁气雾剂形成的合适的实验设计
如以下所述的那样测试几个实验设计，以评价通过允许酸蒸气立即与碱蒸气反应来产生气雾剂颗粒。
实验#1：使用氯化氢和氨在“Y”形管中产生蒸气的混合物，该“Y”形管然后经过尼古丁游离碱。
目的：目的是要评价在化学方面坚固的酸/碱系统产生具有使尼古丁游离碱雾化的充分特性的气雾剂的有效性。
实验设计：实验设计包括通过“Y”形管连接的两个相同的玻璃试管(管A包含5毫升盐酸(HCI)，且管B包含5毫升氨(NH3))，该“Y”形管设计成允许来自两个试管的蒸气在“Y”形管中立即掺和，且然后通过使用受控喷发体积装置，CPVA(40cc空气2秒持续时间(3秒间隔)100次(100次喷发))使其在尼古丁上经过。HCl和NH3蒸气的掺和物产生白色的、稠密的和可见的云。
结果：
表1.使HCl和NH3在尼古丁上经过之后获得的尼古丁量 样本号 尼古丁(μg)/样本 尼古丁(μg)/喷发 仅有HCl和NH3 0 0 尼古丁、HCL和NH3 3796.265 37.963 仅有尼古丁 1291.924 12.919
讨论：
盐酸、氨和尼古丁的使用仅导致显著的尼古丁输送vs.尼古丁，如表1所示。但是，由于为此实验选择的酸和碱的化学反应性和腐蚀性质，评价出了对人类使用更顺从的备选组分，例如非腐蚀性酸备选物，包括易挥发的和低挥发性的有机酸(例如脂肪酸)。
实验#2：筛选用于在开发“酸经过尼古丁碱气雾剂输送布置”中使用的合适的候选酸
目的：
此实验的目的是要对一系列的候选酸关于它们与尼古丁游离碱掺合，以形成适于肺部输送的气雾剂的能力进行评价。选择产生包含以μg/喷发来记录的最大尼古丁游离碱质量的气雾剂的优良候选物，以进行进一步的评价。选择易挥发羧酸作为精选的有机酸，因为其相对高的挥发性，并且因为它们是香烟和供人类消耗的其它商品(例如食品添加剂、矫味剂和甜味剂)的组分这一事实。
实验设计：
测得4cm ×2cm×1cm的两个相同的长方形玻璃腔室各自包括两个入口/出口端口，这两个入口/出口端口在远离腔室的中心转向90°之前在外部延伸通过该腔室的顶部。这些端口设置在腔室的相对侧上，以及腔室的边缘附近。在内部，这些端口包括延伸到腔室的底部附近的中空玻璃管。这些端口的目的是要为空气经过一定体积的尼古丁游离碱(腔室“B”)或候选酸(腔室“A”)的运动提供受控通路。对于此实验，腔室B装有200μL尼古丁游离碱，且腔室A装有200μL丙酮酸。尼古丁游离碱和丙酮酸的体积由Eppendorf吸移管添加。纯尼古丁游离碱和纯丙酮酸在氮气下保存在4℃下。尼古丁游离碱和丙酮酸的工作容积贮存在冷冻条件下，但不是在氮气下。工作容积在转移到腔室之前成为室温。使用温度探测器来核实工作容积已经达到室温。在各个腔室中制作填充口，且该填充口设置在顶部中心面板上，并且用来为腔室装填合适的反应剂。一旦对单独的腔室添加了合适的体积，就用覆盖有带的塞子密封该填充口。然后使用由固定的管顺序地连接腔室。然后管将腔室B的出口连接到包含用于收集反应产物的Cambridge过滤器(直径为44毫米)的过滤器支架上。参见根据1993年3月14日的关于Consumer Product Safety Commission(美国消费品安全委员会)的合同#CPSC-S-92-5472I i的Pillsbury HC的Smokingmachine parameters for collection of total particulate matter and gasesfrom low ignition-potential cigarettes(用于收集来自低燃性香烟的总体微粒物质和气体的吸烟机参数)。过滤器壳体的相对侧通过管连接到100cc注射器上。该注射器固定到补充“受控喷发体积装置”(CPVA)的自动化的系统上。关于详细的方法，参见Levin ED、Rose用和Behm F的Controlling puff volume without disrupting smokingtopography(在不破坏吸烟形貌学的情况下控制喷发体积).BehaviorResearch methods Instruments & Computers(行为研究方法工具&计算机)，21：383-386，1989，其教导通过引用而结合在本文中。从装填第一腔室到启动第一取样间隔的用以准备设置的总时间为大约5分钟。CPVA编程为以便抽吸35cc体积的空气达2秒持续时间(30秒间隔)共20次(20次喷发)。装填后的腔室的一半高度浸入水槽中，且允许该腔室在取样之前在70℃下平衡10分钟。
在评价候选酸之前，进行控制实验，其中仅有尼古丁游离碱保留在腔室中，且尼古丁蒸气被抽吸通过Cambridge过滤器20次(持续2秒且有30秒喷发间隔的35cc空气的20次喷发)。所有样本都利用NPD(氮磷检测器)通过气相色谱分析(GC)量化。
结果：
下表显示了酸筛选以及控制实验的结果。结果以各次喷发中测得的尼古丁量来记录。
表2.在～70℃下的酸经过碱的尼古丁输送 样本号 尼古丁(μg)/喷发 尼古丁控制 46.12 4-甲基-2-氧代戊酸经过尼古丁 281.39 异戊酸经过尼古丁 25.00 羊脂酸(辛酸)经过尼古丁 29.44 2-氧代辛酸经过尼古丁 90.48 乙醇酸经过尼古丁 35.32 己酸经过尼古丁 14.97 乙酰丙酸经过尼古丁 39.93 2-氧代戊酸经过尼古丁 297.75 丙酸经过尼古丁 09.68 木醋酸经过尼古丁 32.54 2-巯基丙酸经过尼古丁 19.29 4-戊烯酸经过尼古丁 24.92 2-壬烯酸经过尼古丁 39.84 香叶酸经过尼古丁 40.54 3-甲基-2-氧代戊酸经过尼古丁 363.89 2-甲基-4-戊烯酸经过尼古丁 26.03 3-环己烷-1-羧酸经过尼古丁 48.24 乙醛酸经过尼古丁 35.17
乳酸经过尼古丁 39.88 油酸经过尼古丁 48.45 三甲基丙酮酸经过尼古丁 26.69 丙酮酸经过尼古丁 362.38 3-甲基-2-氧代丁酸经过尼古丁 213.99
讨论：
实验结果显示，在大约70℃下，经过尼古丁的3-甲基-2-氧代戊酸输送了最大量的尼古丁(363.89μg/喷发)，接下来是丙酮酸(362.28μg/喷发)、2-氧代戊酸(297.75μg/喷发)、4-甲基-2-氧代戊酸(281.39μg/喷发)、3-甲基-2-氧代丁酸(213.99μg/喷发)和2-氧代辛酸(90.48μg/喷发)。如以下实验所描述的那样在环境条件下评价这些候选物。3-甲基-2-氧代戊酸、丙酮酸、2-氧代戊酸、4-甲基-2-氧代戊酸、3-甲基-2-氧代丁酸和2-氧代辛酸表示被称为“2-酮酸”或“α-酮酸”的羧酸类。
实验#3：在环境温度下评价主要的候选酸
目的：
此实验的目的是要评定选自上述实验中的哪个主要候选酸将在环境条件下输送最大量的尼古丁。
实验设计：
如之前的实验中所描述的那样执行当前实验，不同的是没有将玻璃腔室浸入加热了的水槽中，而是在环境温度下进行取样。使用选定的候选酸：3-甲基-2-氧代戊酸、丙酮酸、2-氧代戊酸、4-甲基-2-氧代戊酸、3-甲基-2-氧代丁酸和2-氧代辛酸，来执行单个实验。对于各个实验，如之前的实验中那样，将不同的酸放入腔室A中，且将尼古丁游离碱放入腔室B。也如之前的实验中那样进行了尼古丁游离碱控制实验。
结果：
下表显示了对在环境条件下取样的主要候选酸的评定结果。结果以各次喷发中测得的尼古丁量来记录。
表3.使用选定的酸经过碱的尼古丁输送(环境温度) 样本号 尼古丁(μg)/喷发 尼古丁碱控制 8.76 3-甲基-2-氧代戊酸经过尼古丁 12.93 丙酮酸经过尼古丁 44.68
2-氧代戊酸经过尼古丁 18.96 4-甲基-2-氧代戊酸经过尼古丁 13.63 2-氧代辛酸经过尼古丁 04.46 3-甲基-2-氧代丁酸经过尼古丁 18.65
讨论：
来自环境温度的数据显示丙酮酸是以44.68μg/喷发的输送形成尼古丁气雾剂的优良候选酸。
实验#4：使用用于产生气雾剂的现有技术设计评定来自之前的70℃和环境温度实验(分别是实验2和3)的主要候选酸
目的：
此实验的目的是要将现有技术构造与酸和碱的顺序定向比较，以确定哪个会产生更高的尼古丁输送。分别在～70℃下和环境条件下测试在～70℃下产生相似的尼古丁输送的两个主要候选酸和在环境温度下输送最大量的尼古丁的一个候选酸(来自实验#2-3)。
实验设计：
在此实验中，采用了与实验#2中所使用的那些玻璃腔室完全相同的两个相同的长方形玻璃腔室。腔室A包含200μL的主要酸，且腔室B包含200μL尼古丁游离碱。两个腔室通过“Y”形玻璃连接器连接，“Y”形玻璃连接器然后连接到如前所描述的包含Cambridge过滤器的相同的PTFE壳体上。在使用受控喷发体积装置(CPVA)抽35cc体积的空气2秒的持续时间(30秒间隔)20次(20次喷发)后，允许来自管中的蒸气在“Y”形玻璃连接器中立即掺和。对于温度升高的实验，将酸和尼古丁腔室以一半的高度浸入水温为大约70℃的水槽中。允许腔室在取样之前平衡10分钟。对于环境室温实验，将两个腔室放在实验台上。利用氮磷检测器使用气相色谱分析法对收集到的样本进行尼古丁分析。
结果：
下表显示了在升高的温度(大约在70℃)和环境条件下且采用现有技术系统取样到的主要候选酸的评定结果；而且为了比较还记录了使用顺序的酸-经过-碱设计(来自实验#2-3)的结果。结果以各次喷发中测得的尼古丁的质量来记录。
表4.使用“Y”形设计(现有技术)的尼古丁输送
讨论：
基于当前数据，现有技术设计中的尼古丁输送显著地低于顺序设计，并且因此顺序设计是输送尼古丁气雾剂的优良方法。
实验#5：酸贮存器和碱贮存器的顺序布置在开发具有足够尼古丁浓度的气雾剂烟流时提供酸经过碱环境的有效性
目的：
此实验的目的是要确定允许使酸蒸气上升进入尼古丁游离碱腔室中并在尼古丁上经过以产生具有足够量的尼古丁游离碱的烟流云的、酸和碱贮存器的按顺序的布置的影响。在些实验中选择使用丙酮酸。
实验设计：
此实验设计与实验#2中相同。此实验分成两部分，A和B。第一部分A包括对在3个样本(每个样本20次喷发)上收集的单独腔室中的尼古丁游离碱和丙酮酸各200μL的使用的评定。实验的第二部分(B部分)包括比较在环境温度和40℃条件下测试的上述系统，以评价适度的热对气雾剂形成和尼古丁输送的作用。
结果(A部分)：
下表显示了在环境条件(A部分)下丙酮酸经过尼古丁游离碱实验的结果。结果以尼古丁的总质量和在各次喷发中测得的尼古丁量来记录。
表5.酸经过碱的尼古丁输送 样本号 总尼古丁(μg)/样本 尼古丁(μg)/喷发 丙酮酸经过尼古丁游离碱 -1 782.16 39.11 丙酮酸经过尼古丁游离碱 -2 623.02 31.15 丙酮酸经过尼古丁游离碱 -3 533.73 26.69 平均数(差异系数 (CV)) 32.31(19.5％)
讨论(A部分)：
这些结果表明从第一个样本到最后一个样本的尼古丁产量总共下降了约32％。
结果(B部分)：
下表显示了在40℃时的丙酮酸经过尼古丁游离碱实验的结果。结果以尼古丁的总质量和在各个喷发中测得的尼古丁量来记录。
表6.在40℃时的酸经过碱的尼古丁输送 样本号 总尼古丁(μg)/样本 尼古丁(μg)/喷发 丙酮酸经过尼古丁游离碱-1 2341.09 117.05 丙酮酸经过尼古丁游离碱-2 2141.20 107.06 丙酮酸经过尼古丁游离碱-3 2137.92 106.90 平均数(CV) 110.337(5.3％)
讨论(B部分)：
当与环境条件相比时，在加热条件下观察到尼古丁/喷发的质量增长了3至4倍。另外，差异系数显著地改善到约5％，表示对输送动态有良好的控制。而且，跨喷发的尼古丁输送没有显著下降。
实验#6：研究利用小型化/香烟大小的装置(8厘米长，内径为8毫米)中的丙酮酸、通过使用顺序设置(实现)的尼古丁气雾剂形成和输送
材料和方法
所使用的基质材料：
将由PE和PP纤维(Porex Technologies公司出售的X-40495纤维)的混和物制成的空气清新剂芯(wick)样本用作丙酮酸装载在其上的基质，且将由具有非织造PET膜支撑体(W.L.Gore & Associates有限公司出售的SMPL-MMT314)的膨胀的PTFE医用膜构成的GORETM医用膜(0.2微米的孔尺寸)用作用以装载尼古丁游离碱的基质。膜片卷成吸管构造，以提供具有大约1.5毫米ID尺寸的外壁和聚酯内壁，且被切成4厘米长的物件。
实验设计：
一件空气清新剂芯装有180μL丙酮酸(丙酮酸源元件)，三件4厘米长且卷成内径为1.5毫米的医用膜的内壁(聚酯侧)涂覆有90μL(3×30μL)尼古丁游离碱。将装载有丙酮酸的空气清新剂插入内径为8毫米且长度为9厘米的干净的管的远端中，且将具有尼古丁游离碱的三件医用膜紧紧地插入具有三个孔的垫圈(尼古丁源元件)中。将尼古丁源元件插入长度为9厘米、内径(ID)为8毫米的具有丙酮酸源元件的管中，在丙酮酸源元件和尼古丁源元件之间留出2厘米的间隔。源元件的布置使得由自动化的注射器泵抽吸的受测体积的空气(35cc，2秒持续时间及30秒喷发间隔，20次)首先穿过丙酮酸源元件，且然后穿过尼古丁源元件，以形成气雾剂。装置的近端连接到包含Cambridge过滤器的受控喷发体积装置(CPVA)上(以收集气雾剂产物)。对于温度升高的实验(40℃)，将9厘米长的装置(其具有丙酮酸和尼古丁源元件两者)完全浸入水槽中，且在取样之前平衡10分钟。通过将腔室放在实验台上来执行环境条件实验。
结果：
分析样本的尼古丁含量，且在表7和表8中记录该样本。
表7.～40℃下小型化装置实验中的尼古丁输送 样本号 尼古丁(μg)/喷发 空气清新剂芯中的丙酮酸 经过三件卷起来的医用膜 103.58 中的尼古丁
表8.环境温度下小型化装置实验中的尼古丁输送 样本号 尼古丁(μg)/喷发 空气清新剂芯中的丙酮酸 经过三件卷起来的医用膜 中的尼古丁 29.20
讨论：
数据表明当酸和碱两者均装载到基质上时(在这种情况下，酸装载在空气清新剂芯上，而尼古丁游离碱装载在医用膜上)，获得了与实验5中使用的之前的实验装置相当的尼古丁输送。另外，当与环境条件相比时，～40℃条件显示了显著地较高量的尼古丁输送(大约三倍)。
适于与本文的方法一起使用的示例性装置
一些实施例的输送装置包括模拟烟草发烟制品的壳体。壳体可模拟用于发烟烟草制品的任何制品的尺寸、形状和/或构造。根据本发明的发烟制品的非限制性实例包括香烟、雪茄、小雪茄和烟斗。
一些实施例的输送装置包括模拟药品吸入装置的壳体。该壳体可模拟用于吸入的任何医药装置的尺寸、形状和/或构造。根据本发明的药品吸入装置的非限制性实例包括定剂量吸入器、加压定剂量吸入器、干粉吸入器、喷雾器和基于液体的吸入器。
示例性装置1
将注意力放到图1上，显示了根据本发明的一个实例的、用于形成尼古丁气雾剂且将其输送给使用者的装置。特别地，显示了具有香烟的尺寸、形状和外观的尼古丁吸入器10。尼古丁吸入器10包括壳体12，该壳体12具有细长的圆柱形形状并且是中空的。为了允许气体流过吸入器10，壳体12包括气体入口14和在相对端上的气体出口16。
壳体12的在气体入口14和气体出口16之间的部分分成能够保持第一物质、第二物质和/或第三物质的三个隔室。第一物质、第二物质或第三物质可包括形成药剂-例如尼古丁-的蒸气。
如图2所示，尼古丁吸入器10包括第一隔室18、第二隔室20和第三隔室22。可将尼古丁，优选地是游离碱的形式的尼古丁，放入三个隔室的任何一个中。例如，可将尼古丁放入第二隔室20内。将诸如酸的合适的输送增强化合物放入第一隔室18内。可使用任何合适的酸。例如，可将丙酮酸放入第一隔室18内。丙酮酸是在室温下具有基本蒸气压力的易挥发的物质。因而，第一隔室18内的任何自由空间将在一定程度上装填丙酮酸蒸气，即气态的丙酮酸。虽然尼古丁的蒸气压力小于丙酮酸的蒸气压力，但尼古丁也是易挥发的物质。同样地，第二隔室20内的任何自由空间将在一定程度上装填尼古丁蒸气。
应当理解，丙酮酸保持在第一隔室18内、输送增强化合物源元件(未示出)上，且尼古丁保持在第二隔室20内、尼古丁源元件(未示出)上。另外，第三物质可在第三隔室22内保持在第三源元件(未示出)上。此外，源元件中的一个或多个可分别与隔室18、20和22是一体的，或者分别是隔室18、20和22的一部分。
输送增强化合物源元件可为允许气体流接触酸的蒸气以及穿过第一隔室18的任何大小和形状。尼古丁源元件可为允许气体流接触尼古丁的蒸气以及穿过第二隔室20的任何大小和形状。第三源元件可为允许气体流接触第三物质以及穿过第三隔室22的任何大小和形状。
输送增强化合物源元件可由能够将酸保持在其表面上同时允许酸蒸气渗入周围区域中的任何合适的材料构成。尼古丁源元件可由能够将尼古丁保持在其表面上同时允许尼古丁蒸气渗入周围区域中的任何合适的材料构成。第三源元件可由能够保持第三物质的任何合适的材料构成。在具体实施例中，该合适的材料将第三物质保持在其表面上，同时允许第三物质的蒸气渗入周围区域中。
优选地，合适的源元件材料相对于将布置在其表面上的任何物质是惰性的。另外，合适的材料相对于将布置在其表面上的任何物质优选地是吸附性的，从而使得所述物质吸附在该材料的表面上。虽然可采用具有吸收和吸附特性两者的材料，但优选的是能够通过吸附来保持输送增强化合物、尼古丁和/或第三物质的材料。非限制性实例包括玻璃、铝、PET、PBT、PTFE、ePTFE和
吸附材料可通过毛细作用起作用，以持续地将物质提供到吸附材料的表面。
第三隔室22可包含净化剂。例如，可使用为所得第三隔室22提供气体净化能力的任何方法来将活性炭结合到第三隔室22中。合适的方法在本领域中是已知的。例如，可将木炭作为木炭塞或过滤器放入第三隔室22中。
在运行时，使用者在尼古丁吸入器10的气体出口16上喷气，如图3所示。由喷气动作产生的局部真空将气体流通过气体入口14抽入壳体12中。气体流进入第一隔室18，且通过在保持在第一隔室18中的丙酮酸源元件上经过来捕捉酸的蒸气。离开第一隔室18且随后进入第二隔室20的气体流是包含酸的气体流。该包含酸的气体流通过在由尼古丁源元件保持在第二隔室20中的尼古丁上经过来产生包含尼古丁的颗粒流。包含尼古丁的颗粒流穿过第三隔室22，且通过气体出口16离开，并进入使用者口中。通过第三隔室22中的活性炭过滤器从包含尼古丁的颗粒流中移除任何未反应的酸。应当理解，丙酮酸可保持在第一隔室18中的第一元件上，以及/或者尼古丁可保持在第二隔室20中的第二元件上。另外，第三物质，例如净化剂或矫味剂，可保持在第三隔室22中的第三元件上。此外，第一元件、第二元件和第三元件可分别与隔室18、20和22是一体的，或者可分别为隔室18、20和22的一部分。
示例性装置2
参看图4-6对此示例性装置进行了说明和描述。在图4中，以组装流程图显示了该装置的元件。输送增强化合物源30和尼古丁源40可选地作为单独的构件来制造和贮存，其在端部上大体热密封有易碎隔离端帽35和45。将这两个元件30和40插入第一壳体50中。然后将包含输送增强化合物源30和尼古丁源40的第一壳体50插入第二壳体100中。壳体50和100以及元件30和40大体为挤出的塑料管。同样将加热元件95插入第二壳体100中。加热元件95大体为薄的柔性加热箔，该柔性加热箔构造成包绕在壳体50周围且充分接触壳体50，以使得能够将输送增强化合物源30和/或尼古丁源40加热到期望温度(例如40摄氏度)。加热元件95还适于接触电池130，以为加热箔元件95提供功率。
过滤器元件80适于插入和按锁到第二壳体100中。过滤器元件80包括适于容纳过滤器70的过滤器腔体75。过滤器70大体为木炭过滤器，且可包含另外的易挥发化合物，例如在香烟中普遍使用的矫味剂。过滤器元件80可具有箔密封件150，以密封组装好的预先使用的构造160。
过滤器元件80具有与第二壳体100的孔口110对齐的孔口90。当组装好时，形成空气入口140。过滤器元件80和第二壳体100构造成允许进行旋转，以选择期望的空气入口140孔口尺寸。当过滤器元件80如170所示的那样完全插入第二壳体100中时，空气入口140形成。过滤器元件80的完全插入还迫使穿透元件60通过易碎的隔离件35和45，以使这些元件开封，以便(获得)从空气入口140到颗粒输送孔口180的畅通无阻的空气流通路。
图5显示了输送增强化合物源30和尼古丁源40的各种备选结构。输送增强化合物在此构造中大体为易挥发酸，可通过使易挥发酸吸附到烧结塞310、PE芯320、纤维束330、多腔管340或350、织造或非织造PET、PBT，或PETG织物材料360、PET静止混合器370，或包绕在非织造材料380中的螺旋路径上来保持该易挥发酸。
图6显示了此装置的一些实施例，其中该装置包括可重复使用的部分210和可用后即弃的部分200。参看图1，可用后即弃的部分200包括输送增强化合物源30和尼古丁源40、第一壳体50和过滤器元件80。可重复使用的部分210包括第二壳体100、加热元件95和电池130。
示例性装置3
通过图7示出了完全可重复使用的示例性装置。示出了两个备选构造，其中部分410和420或430和440能够可逆地附连。例如，该部分可以是适于且尺寸设置成以便允许进行重复的按锁和移除的挤出的塑料。可移除的部分420或440包括孔口430和440，以与输送增强化合物源445和尼古丁源435连通。部分420或440通过孔460插入再装填元件450中。元件470是当对输送增强化合物源445和尼古丁源435进行再装填时用来密封贮存器的密封O形圈。装载孔口480和490构造成一旦部分420装于再装填元件450中就与输送增强化合物源445和尼古丁源435连通。在一些实施例中，重力驱动分别从输送增强化合物贮存器500和尼古丁贮存器510到输送增强化合物源445和尼古丁源435的流动。在一些实施例中，从贮存器到源部分的流动部分地是因为源元件通过毛细作用吸收贮存器液体引起的。例如，输送增强化合物源445和尼古丁源435可包括包含PET的源元件，以产生迅速的毛细吸收，并且由此对源445和435进行再装载。
示例性装置4
图8和9示出了另一个示例性装置。此示例性装置是可再装填的，且其构造成以便模拟典型的香烟包。参看图8，输送装置600构造成以便通过存储孔口620和再装填孔口630插入再装填单元610中。当完全装于再装填元件640上的再装填单元610中时，对装置600再装填输送增强化合物和/或尼古丁。
图9详细显示了再装填元件640。在图9A中，具有装载孔口660和670的注射元件650通过定剂量促动器泵680和690以及管700和710与贮存器720和730流动连通。在图9B中，显示了输送装置600装于再装填单元640中。注射元件650穿过输送装置的基座处的再装填孔口，且进入所述装置中，从而使得孔口660和670与尼古丁源元件740和输送增强化合物源元件750连通。在图9C中，输送装置600进一步插入再装填单元640中，以促动泵680和690，以便分别通过孔口660和670输送定剂量的尼古丁770和定剂量的输送增强化合物760，且将它们分别输送到尼古丁源元件740和输送增强化合物源元件750中。
示例性装置5
图10示出了此示例性装置。此装置构造具有在输送装置800外部的加热单元850。在将输送装置800插入加热单元850中时，电接触件840就与导线825接触，导线825允许电池830加热箔加热元件860，从而将输送增强化合物源870和尼古丁源880的温度控制到例如40±5摄氏度。备选构造将加热箔860放在输送装置800内。如图4所示。
示例性装置6
前述示例性装置大体构造成以便模拟香烟和香烟包。以各种方式容易地构造适于与本文的方法一起使用的输送装置。图11中示出了一个实例。此示例性装置模拟通常用于吸入的药剂的医药输送的定剂量吸入器。输送装置900包括第一壳体910和第二壳体920。第二壳体920是可移除的(图11A)和装入的(图11B)，以再装填电池990或更换电池990。装入位置使电接触件1050和1060连通，从而允许电池990加热箔加热元件950，以然后控制输送增强化合物源960和尼古丁源970的温度。进气促动器930构造成以便从图11A至11B中的位置滑动到任何地方。可使用进气促动器930或单独的开关器件(未示出)可选地打开或关闭用于加热箔元件950的电源。然后可将进气孔口940打开到选定的程度，从而控制每次吸入的空气体积和随后的尼古丁量。这个特征与图1的可调进气孔口140类似。在运行时，空气通过进气孔口940抽入，向下到达室1000，通过了导管1010，通过了输送增强化合物源960(其中，输送增强化合物捕捉在空气流中)。例如，丙酮酸蒸气可从具有吸附在其上的液态丙酮酸的PET源元件中发出。空气流使此蒸气通过导管1020运动到尼古丁源970中。此处，输送增强化合物使气流中的尼古丁的浓度相对于在没有输送增强化合物的情况下会包含在相同体积的空气流中的尼古丁蒸气量有所提高。就丙酮酸而论，可形成尼古丁丙酮酸盐微粒来增强将尼古丁输送到对象。可通过借助加热元件950来使例如丙酮酸和尼古丁的温度升高，以便使那些化合物的蒸气压力增大，来进一步增强输送。包含尼古丁的气流现在穿过导管1030、穿过木炭过滤器980，且离开吸入孔口1040。
图11C和D示出了示例性吸入器装置900的一个实施例，其中，该装置的一部分在可用后即弃的壳体1050中具有输送增强化合物源960和尼古丁源970，可用后即弃的壳体1050构造成以便滑入和滑出可重复使用的壳体1060，从而形成在功能上与装置900相同的装置。电池壳体元件1070能够从可用后即弃的元件上拆卸下来，且因此可与部分1060和替代元件1050一起重复使用。
示例性装置7
图12A-C示出了吸入装置的另一种构造。在此构造中，输送增强化合物源和尼古丁源是分开的内管1100的上表面区域和下表面区域。在构造12A的使用中，不可渗透的盖1110在尼古丁贮存器1120和输送增强化合物贮存器1130的上方就位。不可渗透的盖1110降低了贮存器的气化损失，且在物理上使贮存器与分开的内管1100分隔开。在使用时，将底部壳体1180推入主壳体1190中，直到第一挡簧1140锁入图12B所示的位置为止。这就使贮存器1120和1130平行地布置在分开的内管1100附近。如图9C所示，将底部壳体1180进一步插入主壳体1190中，直到第二挡簧1150锁入如图12C所示的位置为止。在此第三位置上，压力元件1160挤压分开的内管1100，以迫使壁1170与贮存器1120和1130发生接触。此动作将尼古丁和输送增强化合物(例如丙酮酸)推到壁1170的内表面上，从而将此表面再装填为尼古丁源和输送增强化合物源。
示例性装置8
图13显示了图12的装置的一种变型。在此方案中，抵靠锥形弹簧1230压下底部壳体1250，以迫使尼古丁贮存器1210和输送增强化合物贮存器1220通过贮存器盖1200，且与锥形内管1240的内表面接触，从而对表面涂覆尼古丁和输送增强化合物(图13B)。
示例性装置9
图14显示了图12的装置的另一种方案。在此方案中，外壳体1300与运动的构件相邻，该运动的构件是开关1310和所显示的各种内部元件。开关1310通过连接条1320连接到源承座元件1330上。当开关1310向上移时，刚性承座元件1330沿着杆1360移动。在装填位置处，贮存器元件1340和1350与柔性元件1370发生接触，柔性元件1370也与刚性承座元件1330发生接触。刚性承座元件1330尺寸设置成以便在滑动运动的最后部分中将柔性元件1370挤压成与贮存器元件1340和1350接触(图14B)。此动作使柔性元件1370的上部部分涂覆有例如来自贮存器1350的尼古丁碱溶液，且使柔性元件1370的下部部分涂覆有来自1340的丙酮酸，从而分别产生尼古丁源和输送增强化合物源。贮存器1350的顶部表面可由不可渗透的材料覆盖，以在操作位置(图14A)上时限制来自贮存器的药剂和输送增强化合物的挥发量。柔性的不可渗透的材料的圆片可自元件1320或1330延伸出来，以关闭贮存器1350下方的体积，且进一步限制挥发。在装填位置(图14B)上，柔性元件1370将迫使该薄片向下，且远离贮存器。
示例性装置10
图15显示了另一个输送装置构造。图15A显示了在使用模式中的装置1400。空气从进口1410运动经过输送增强化合物源1500、尼古丁源1490，且穿过出口1415。将尼古丁和输送增强化合物涂覆在其相应的源的侧壁上。为了对源进行再装填，提供了输送增强化合物贮存器1430和尼古丁贮存器1420。可促动开关1460以对源进行再装填。当由开关1460启动后，基座1510沿着导引杆1470朝输送增强化合物源1500和尼古丁源1490移动。如图15B所示，当与输送增强化合物源1500、尼古丁源1490和上止动元件1480接触时，不可渗透的帽1440和1450对贮存器进行压缩，以迫使输送增强化合物和尼古丁离开而到达源1490和1500的表面上。此装置中的贮存器可由能够保持尼古丁或输送增强溶液的任何柔性的吸附或吸收材料制成。在对源进行再装填之后，通常将促使贮存器自动地沿着导引杆1470向下返回，从而使装置成为便利地操作的“一次点按”的装置。可通过任何便利的器件来实现贮存器的运动。例如，可在导引杆1470上的凹槽内提供推动线材1520。推动线材1520可附连到基座1510上，并且通过由马达旋转的元件(未示出)沿着导引杆1470向上及向下运动。在此装置构造的一些方案中，可使装置1400的顶部外部部分旋转，以限定与图4所示的元件140类似的入口1410的大小。
工业实用性
本文的方法和装置对于用于停止吸烟、降低吸烟伤害和/或代替吸烟的尼古丁的治疗输送是有用的。另外，本文的装置和方法作为代替基于烟草的产品的备选的一般的尼古丁输送系统是有用的。本文的装置和方法另外对本文所述的其它药剂的输送也是有用的。
虽然已经详细描述了本发明及其优点，但是应当理解，在不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行各种改变、替代和修改。此外，本申请的范围不意图限于说明书中描述的过程、机器、制造、物质组分、器件、方法和步骤的特定实施例。如本领域技术人员根据本发明的公开将容易地理解的，可根据本发明使用执行与本文所述的对应的实施例基本相同的功能或获得与其基本相同的结果的目前存在或者以后开发的过程、机器、制造、物质组分、器件、方法或步骤。因此，所附权利要求书意图将这样的过程、机器、制造、物质组分、器件、方法或步骤包括在它们的范围内。
本文所引用或以别的方式标识的所有参考和其它信息均通过引用以类似于它们中的各个都已单独地这样结合的方式整体地结合在本文中。优先权申请，即2007年3月30日提交的序号为NO.60/909,302的美国临时专利申请也通过引用而整体地结合进来。