特表 2023-500700 フラッシュノズルアセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-01-10

(54)【発明の名称】フラッシュノズルアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   B05B 7/06 20060101AFI20221227BHJP

   B01J 2/04 20060101ALI20221227BHJP

   B01D 1/18 20060101ALI20221227BHJP

   B01D 1/20 20060101ALI20221227BHJP

   B05B 7/10 20060101ALI20221227BHJP

【ＦＩ】

B05B7/06

B01J2/04

B01D1/18

B01D1/20

B05B7/10

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022525996

(86)(22)【出願日】2020-11-05

(85)【翻訳文提出日】2022-05-06

(86)【国際出願番号】 IB2020060429

(87)【国際公開番号】W WO2021090238

(87)【国際公開日】2021-05-14

(31)【優先権主張番号】62/933,156

(32)【優先日】2019-11-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】512054458

【氏名又は名称】キャプシュゲル・ベルジウム・エヌ・ヴィ

(74)【代理人】

【識別番号】100127926

【弁理士】

【氏名又は名称】結田 純次

(74)【代理人】

【識別番号】100140132

【弁理士】

【氏名又は名称】竹林 則幸

(72)【発明者】

【氏名】コーディー・プラザー

(72)【発明者】

【氏名】ランディ・ハム

(72)【発明者】

【氏名】ジョン・ダガン

【テーマコード（参考）】

4D076

4F033

4G004

【Ｆターム（参考）】

4D076AA14

4D076AA24

4D076BA24

4D076CB02

4F033QA10

4F033QB02Y

4F033QB03X

4F033QB13Y

4F033QB16X

4F033QD02

4F033QD08

4F033QD15

4F033QE05

4F033QE09

4F033QE14

4F033QF01X

4F033QF08X

4G004EA02

4G004EA06

(57)【要約】

ノズルアセンブリは、ノズルと、マニホールドと、ワンド本体と、を含む。ノズル、マニホールド、およびワンド本体を一緒に結合して、高温および／または高圧の供給ストックに耐えることができる、堅牢な噴霧乾燥システムを提供することができる。一部の実施形態では、マニホールドの内部ショルダー部分は、ノズルカラーの側面と係合して、マニホールドに対するノズルの遠位移動を制限することができる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ノズルアセンブリであって、
ノズルであって、ノズル遠位端部と、ノズル近位端部と、前記ノズル遠位端部と前記ノズル近位端部との間に位置する、ノズルカラーと、第１の中央通路と、前記ノズルカラーの第１の側面から前記ノズル遠位端部まで延在している、ノズル遠位部分と、前記ノズルカラーの第２の側面から前記ノズル近位端部まで延在している、ノズル近位部分と、を有する、ノズルと、
マニホールドであって、マニホールド遠位端部と、マニホールド近位端部と、前記ノズルが受容される、第２の中央通路と、少なくとも１つのマニホールドスイープガス通路と、前記ノズルカラーの前記第１の側面と係合して、前記マニホールドに対する前記ノズルの遠位移動を制限する、内部ショルダー部分と、を有する、マニホールドと、
ワンド本体であって、ワンド本体遠位端部と、ワンド本体近位端部と、前記ワンド本体遠位端部にある内側チューブの拡大部分に溝を有する、前記内側チューブと、少なくとも１つのワンド本体スイープガス通路と、を有する、ワンド本体と、
前記内側チューブの前記溝内に位置付けられる、第１のシーリング部材と、
を備え、
前記ノズル近位部分の少なくとも一部分が、前記ワンド本体の前記内側チューブ内に延在し、前記第１のシーリング部材が、前記ノズル近位部分の外側表面と前記ワンド本体の前記内側チューブとの間に半径方向シールを形成する、ノズルアセンブリ。

【請求項2】

前記内側チューブの前記拡大部分内に延在する、近位部分と、前記ノズルカラーの前記第２の側面と係合して、前記ワンド本体に対する前記ノズルの近位移動を制限する、遠位部分と、を有する、グランド端部をさらに備える、請求項１に記載のノズルアセンブリ。

【請求項3】

前記グランド端部の前記遠位部分と前記ノズルカラーの前記第２の側面との間に位置付けられている、付勢部材をさらに備え、前記付勢部材が、前記ノズルカラーの前記第１の側面を前記マニホールドの前記内部ショルダー部分に対して付勢する、請求項２に記載のノズルアセンブリ。

【請求項4】

近位開口部と、遠位開口部と、前記近位開口部から前記遠位開口部まで先細りになる、空気キャップ通路と、を有する、空気キャップ
をさらに備え、
前記遠位ノズル部分が、前記空気キャップ通路を通って延在し、前記空気キャップの前記遠位開口部が、前記ノズル遠位端部と同じ高さである、先行請求項のいずれか一項に記載のノズルアセンブリ。

【請求項5】

近位開口部と、遠位開口部と、前記近位開口部から前記遠位開口部まで先細りになる、空気キャップ通路と、を有する、空気キャップ
をさらに備え、
前記遠位ノズル部分が、前記空気キャップ通路を通って延在し、前記ノズル遠位端部が、前記空気キャップの前記遠位開口部から外向きに延在する、請求項１～３のいずれか一項に記載のノズルアセンブリ。

【請求項6】

前記マニホールドと前記空気キャップとの間に位置付けられるスワールインサートをさらに備え、前記スワールインサートは、前記ノズルが延在するノズル通路と、スイープガスを受容するための１つ以上の追加の通路と、
を含み、
前記１つ以上の追加の通路が、前記ノズル通路に対して一定の角度で形成されている、請求項４または５に記載のノズルアセンブリ。

【請求項7】

前記空気キャップが、前記近位開口部内に前記スワールインサートを受容するようにサイズ設定されている、請求項６に記載のノズルアセンブリ。

【請求項8】

前記空気キャップの上に延在して、前記空気キャップを前記マニホールドの遠位端部に固定する、空気キャップナットをさらに備える、請求項５～７のいずれか一項に記載のノズルアセンブリ。

【請求項9】

前記マニホールドが、マニホールドカラーをさらに備え、前記マニホールド近位端部は、前記マニホールド近位端部が前記ワンド本体の前記内側チューブの一部分を取り囲むように、前記ワンド本体内に延在し、前記マニホールドカラーの近位側が、前記ワンド本体の遠位表面と係合する、先行請求項のいずれか一項に記載のノズルアセンブリ。

【請求項10】

前記マニホールドカラーの前記近位側に隣接する溝に受容される第２のシーリング部材をさらに備える、請求項９に記載のノズルアセンブリ。

【請求項11】

中央開口部と、前記中央開口部の半径方向外向きの１つ以上のスロットと、を有する、センタリングディスクをさらに備え、前記センタリングディスクは、前記内側チューブが前記中央開口部に位置付けられた状態で前記内側チューブに固定されている、先行請求項のいずれか一項に記載のノズルアセンブリ。

【請求項12】

前記第２の中央通路が、前記マニホールドの前記内部ショルダー部分から前記マニホールド内の空気チャネル接続部まで延在する、前記マニホールドの内側表面によって画定されており、前記マニホールドの前記内側表面の長さが、前記ノズルカラーから前記空気キャップまで延在する、前記ノズルの前記部分の長さの少なくとも２０％、３０％、または４０％である、請求項５～１１のいずれか一項に記載のノズルアセンブリ。

【請求項13】

前記空気チャネル接続部が、円筒状の溝切り欠きを備える、請求項１２に記載のノズルアセンブリ。

【請求項14】

前記ノズル近位端部が、面取りされている、先行請求項のいずれか一項に記載のノズルアセンブリ。

【請求項15】

前記第１のシーリング部材が、Ｏリングである、先行請求項のいずれか一項に記載のノズルアセンブリ。

【請求項16】

前記第２のシーリング部材が、Ｏリングである、請求項１０に記載のノズルアセンブリ。

【請求項17】

前記付勢部材が、ばねワッシャーである、請求項３に記載のノズルアセンブリ。

【請求項18】

ノズルアセンブリであって、
ノズルであって、ノズル遠位端部と、ノズル近位端部と、前記ノズル遠位端部と前記ノズル近位端部との間に位置する、ノズルカラーと、第１の中央通路と、前記ノズルカラーの第１の側面から前記ノズル遠位端部まで延在している、ノズル遠位部分と、前記ノズルカラーの第２の側面から前記ノズル近位端部まで延在している、ノズル近位部分と、を有する、ノズルと、
ワンド本体であって、ワンド本体遠位端部と、ワンド本体近位端部と、前記ワンド本体遠位端部にある内側チューブの拡大部分に溝を有する、前記内側チューブと、少なくとも１つのワンド本体スイープガス通路と、を有する、ワンド本体と、
前記内側チューブの前記溝内に位置付けられる、シーリング部材であって、前記ノズル近位部分の少なくとも一部分が、前記ワンド本体の前記内側チューブ内に前記シーリング部材を通って延在している、シーリング部材と、
グランド端部であって、前記内側チューブの前記拡大部分内に延在する、近位部分と、前記ノズルカラーの前記第２の側面と係合して、前記ワンド本体に対する前記ノズルの近位移動を制限する、遠位部分と、を有する、グランド端部と、
を備える、ノズルアセンブリ。

【請求項19】

前記ノズル近位端部が、面取りされている、請求項１８に記載のノズルアセンブリ。

【請求項20】

前記グランド端部の前記遠位部分と前記ノズルカラーの前記第２の側面との間に位置付けられている、付勢部材をさらに備え、前記付勢部材が、前記ノズルカラーの前記第１の側面を前記ワンド本体から離れるように付勢する、請求項１８または１９に記載のノズルアセンブリ。

【請求項21】

マニホールド遠位端部と、マニホールド近位端部と、前記ノズルが受容される、第２の中央通路と、少なくとも１つのマニホールドスイープガス通路と、前記ノズルカラーの前記第１の側面と係合して、前記マニホールドに対する前記ノズルの遠位移動を制限する、内部ショルダー部分と、を有する、マニホールドをさらに備える、請求項１８～２０のいずれか一項に記載のノズルアセンブリ。

【請求項22】

近位開口部と、遠位開口部と、前記近位開口部から前記遠位開口部まで先細りになる、空気キャップ通路と、を有する、空気キャップと、
空気キャップ内に受容されるスワールインサートであって、前記スワールインサートは、前記ノズルが延在するノズル通路と、１つ以上の追加の角度付き通路と、を備える、スワールインサートと、
前記空気キャップの上に延在して、前記空気キャップを前記マニホールドの前記遠位端部に固定する、空気キャップナットと、
をさらに備える、請求項２１に記載のノズルアセンブリ。

【請求項23】

前記遠位ノズル部分が、前記空気キャップ通路を通って延在し、前記空気キャップの前記遠位開口部が、前記ノズル遠位端部と同じ高さである、請求項２２に記載のノズルアセンブリ。

【請求項24】

前記遠位ノズル部分が、前記空気キャップ通路を通って延在し、前記ノズル遠位端部が、前記空気キャップの前記遠位開口部から外向きに延在する、請求項２２に記載のノズルアセンブリ。

【請求項25】

噴霧乾燥システムであって、
乾燥チャンバと、
請求項１～２４のいずれか一項に記載のノズルアセンブリと、
前記ノズルアセンブリに結合される空気－液体マニホールドと、
を備え、
前記ノズルアセンブリが、前記乾燥チャンバ内に位置付けられている、噴霧乾燥システム。

【請求項26】

噴霧乾燥システムであって、
請求項１～２４のいずれか一項に記載のノズルアセンブリを使用して、噴霧溶液を霧状にすることによって、複数の液滴を形成することと、
前記複数の液滴を乾燥チャンバ内に送達することと、
乾燥ガスを前記乾燥チャンバ内に送達して、前記複数の液滴を少なくとも部分的に乾燥させて、複数の粒子を形成することと、
前記複数の粒子を前記乾燥チャンバの外に方向付けることと、
を備える、噴霧乾燥システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年１１月８日に出願された先行出願の米国仮特許出願第６２／９３３，１５６号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本明細書に開示されるシステムおよび方法は、噴霧乾燥システムおよび方法を対象とする。

【背景技術】

【0003】

噴霧乾燥システムは、粉ミルクからバルク薬品および医薬品まで様々な用途のために、供給ストックから粉末を生産するために使用され得る。高温での噴霧乾燥は、向上した均一性、より均一な粒径、および／または薬物の溶解度を促進させることによって生成物のスループットを増加させるなどの向上した噴霧製剤を提供することが望ましい場合がある。しかしながら、供給ストックの高温および／または高圧は、著しい設計上の課題をもたらす可能性があり、そのため、高温で動作可能な噴霧乾燥システムの向上が望まれる。

【発明の概要】

【0004】

ノズルアセンブリを含む、噴霧乾燥システムの様々な実施形態が、本明細書で開示される。

【0005】

一実施形態では、ノズルと、マニホールドと、ワンド本体と、を備える、ノズルアセンブリが提供される。ノズルは、ノズル遠位端部と、ノズル近位端部と、ノズル遠位端部とノズル近位端部との間に位置する、ノズルカラーと、第１の中央通路と、ノズルカラーの第１の側面からノズル遠位端部まで延在している、ノズル遠位部分と、ノズルカラーの第２の側面からノズル近位端部まで延在している、ノズル近位部分と、を有し得る。マニホールドは、マニホールド遠位端部と、マニホールド近位端部と、ノズルが受容される、第２の中央通路と、少なくとも１つのマニホールドスイープガス通路と、ノズルカラーの第１の側面と係合して、マニホールドに対するノズルの遠位移動を制限する、内部ショルダー部分と、を有する。ワンド本体は、ワンド本体遠位端部と、ワンド本体近位端部と、ワンド本体遠位端部にある内側チューブの拡大部分に溝を有する、内側チューブと、少なくとも１つのワンド本体スイープガス通路と、を有する。シーリング部材（例えば、Ｏリング）は、内側チューブの溝内に位置付けられ得、ノズル近位部分の少なくとも一部分は、ワンド本体の内側チューブ内に延在し得、シーリング部材は、ノズル近位部分の外側表面とワンド本体の内側チューブとの間に半径方向シールを形成する。一部の実施形態では、ノズル近位端部は、面取りされ得る。

【0006】

他の実施形態では、内側チューブの拡大部分内に延在する、近位部分と、ノズルカラーの第２の側面と係合して、ワンド本体に対するノズルの近位移動を制限する、遠位部分と、を有する、グランド端部が提供され得る。付勢部材（例えば、ばねワッシャー）は、グランド端部の遠位部分とノズルカラーの第２の側面との間に位置付けられて、ノズルカラーの第１の側面をマニホールドの内部ショルダー部分に対して付勢し得る。

【0007】

一部の実施形態では、近位開口部と、遠位開口部と、近位開口部から遠位開口部まで先細りになる、空気キャップ通路と、を有する、空気キャップが提供され得る。遠位ノズル部分は、空気キャップ通路を通って延在し得、空気キャップの遠位開口部は、ノズル遠位端部と同じ高さであり得る。他の実施形態では、遠位ノズル部分は、空気キャップの遠位開口部に対して凹み得るか、またはさらに他の実施形態では、遠位ノズル部分は、空気キャップの遠位開口部を越えて延在し得る。

【0008】

さらに他の実施形態では、ノズルアセンブリは、マニホールドと空気キャップとの間に位置付けられる、スワールインサートを含み得る。スワールインサートは、ノズルが延在するノズル通路と、スイープガスを受容するための１つ以上の追加の通路と、を含み得る。１つ以上の追加の通路は、ノズル通路に対して一定の角度で形成され得る。

【0009】

一部の実施形態では、空気キャップは、近位開口部内にスワールインサートを受容するようにサイズ設定され得る。空気キャップの上に延在して、空気キャップをマニホールドの遠位端部に固定する、空気キャップナットが提供され得る。マニホールドは、マニホールドカラーを含み得、マニホールド近位端部は、マニホールド近位端部がワンド本体の内側チューブの一部分を取り囲むように、ワンド本体内に延在し得、マニホールドカラーの近位側は、ワンド本体の遠位表面と係合する。シーリング部材は、マニホールドカラーの近位側に隣接する溝に受容され得る。

【0010】

一部の実施形態では、中央開口部と、中央開口部の半径方向外向きの１つ以上のスロットと、を有する、センタリングディスクが提供され得る。センタリングディスクは、内側チューブが中央開口部に位置付けられた状態で内側チューブに固定され得る。第２の中央通路は、マニホールドの内部ショルダー部分からマニホールド内の空気チャネル接続部まで延在する、マニホールドの内側表面によって画定され得、マニホールドの内側表面の長さは、ノズルカラーから空気シュラウドまで延在する、ノズルの部分の長さの少なくとも２０％、３０％、または４０％である。空気チャネル接続部は、円筒状の溝切り欠きを備え得る。

【0011】

別の実施形態では、ノズルアセンブリは、ノズルと、ワンド本体と、シーリング部材（例えば、Ｏリング）と、グランド端部と、を備える。ノズルは、ノズル遠位端部と、ノズル近位端部と、遠位端部と近位端部との間に位置する、ノズルカラーと、第１の中央通路と、ノズルカラーの第１の側面からノズル遠位端部まで延在している、ノズル遠位部分と、ノズルカラーの第２の側面からノズル近位端部まで延在している、ノズル近位部分と、を有し得る。ワンド本体は、ワンド本体遠位端部と、ワンド本体近位端部と、ワンド本体遠位端部にある内側チューブの拡大部分に溝を有する、内側チューブと、少なくとも１つのワンド本体スイープガス通路と、を有し得る。シーリング部材は、内側チューブの溝内に位置付けられ得、ノズル近位部分の少なくとも一部分は、ワンド本体の内側チューブ内にシーリング部材を通って延在している。グランド端部は、内側チューブの拡大部分内に延在する、近位部分と、ノズルカラーの第２の側面と係合して、ワンド本体に対するノズルの近位移動を制限する、遠位部分と、を有し得る。

【0012】

一部の実施形態では、ノズル近位端部は、面取りされ得る。付勢部材は、グランド端部の遠位部分とノズルカラーの第２の側面との間に位置付けられて、ノズルカラーの第１の側面をワンド本体から離れるように付勢し得る。

【0013】

他の実施形態では、マニホールド遠位端部と、マニホールド近位端部と、ノズルが受容される、第２の中央通路と、少なくとも１つのマニホールドスイープガス通路と、ノズルカラーの第１の側面と係合して、マニホールドに対するノズルの遠位移動を制限する、内部ショルダー部分と、を有する、マニホールドも提供され得る。近位開口部と、遠位開口部と、近位開口部から遠位開口部まで先細りになる、空気キャップ通路と、を有する、空気キャップ、スワールインサート、および空気キャップナットも提供され得る。

【0014】

さらに別の実施形態では、乾燥チャンバと、上述のような、かつ乾燥チャンバ内に位置付けられている、ノズルアセンブリと、ノズルアセンブリに結合される空気－液体マニホールドと、を含む、噴霧乾燥システムが提供され得る。

【0015】

本発明の前述および他の目的、特徴、および利点は、添付の図面を参照して進む以下の詳細な説明からより明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】噴霧乾燥装置およびシステムの概略図である。

【図2】例示的なフラッシュノズルアセンブリの一部分の概略図を示している。

【図3】例示的なフラッシュノズルアセンブリの図である。

【図4A】フラッシュノズルアセンブリの例示的な空気シュラウドを示している。

【図4B】フラッシュノズルアセンブリの例示的な空気シュラウドを示している。

【図5A】フラッシュノズルアセンブリの例示的なスワールインサートを示している。

【図5B】フラッシュノズルアセンブリの例示的なスワールインサートを示している。

【図5C】フラッシュノズルアセンブリの例示的なスワールインサートを示している。

【図6A】フラッシュノズルアセンブリの例示的なグランド端部を示している。

【図6B】フラッシュノズルアセンブリの例示的なグランド端部を示している。

【図7A】フラッシュノズルアセンブリの例示的なセンタリングディスクを示している。

【図7B】フラッシュノズルアセンブリの例示的なセンタリングディスクを示している。

【図8】図３に示されるノズルアセンブリの分解図を示している。

【図9】空気－液体マニホールドへのノズルアセンブリの例示的な上部接続を示している。

【図10】図９に示される例示的な上部接続の分解図を示している。

【図11】別の例示的なフラッシュノズルアセンブリの図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

一般的な考慮事項
本出願で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が明示的に別様に示さない限り、複数形を含む。さらに、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」という用語は、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」を意味する。さらに、本明細書で使用される場合、「および／または」という用語は、語句中の任意の１つの項目または項目の組み合わせを意味する。加えて、「例示的な」という用語は、非限定的な例、実例、または例示として機能することを意味する。本明細書で使用される場合、用語「例えば（ｅ．ｇ．）」および「例えば（ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ）」は、１つ以上の非限定的な実施形態、実施例、実例、および／または例示のリストを導入する。

【0018】

別様に示されない限り、明細書または特許請求の範囲で使用されるような、成分の量、分子量、パーセンテージ、温度、時間などを表すすべての数は、用語「約」によって修飾されるものとして理解されるべきである。したがって、別段の指示がない限り、暗黙的または明示的に記載される数値パラメータは、求められる所望の特性および／または標準的な試験条件／方法下での検出の限界に依存し得る近似値である。考察される先行技術から実施形態を直接的かつ明示的に区別する場合、実施形態の数字は、単語「約」が記載されない限り、近似値ではない。

【0019】

開示される方法のうちのいくつかの動作は、便宜的な提示のための特定の順序で説明されるが、このような説明は、以下に記載される特定の言語によって特定の順序付けが必要とされる場合を除き、再配置を包含することを理解されたい。例えば、順次記述される動作は、場合によっては、再配置されてもよく、または同時に実行されてもよい。さらに、単純化のために、添付の図面は、開示されたものおよび方法を他のものおよび方法と併せて使用することができる様々な方式を示していない場合がある。加えて、本説明は、開示される方法を説明するために、「提供する」、「生産する」、「決定する」、および「選択する」などの用語を使用することがある。これらの用語は、実行される実際の動作の詳細な説明である。これらの用語に対応する実際の動作は、特定の実装に応じて変化し、本開示の利益を有する当業者によって容易に識別可能であろう。

【0020】

本明細書に記載のシステムおよび方法、ならびにそれらの個々の構成要素は、いずれの方式でも、本明細書に記載の特定の使用またはシステムに限定されるものとして解釈されるべきではない。代わりに、本開示は、単独で、ならびに互いに様々な組み合わせおよびサブ組み合わせで、様々な開示された実施形態のすべての新規および非自明な特徴および態様を対象とする。例えば、開示される実施形態の任意の特徴または態様は、本明細書に開示される情報を考慮して、関連分野の当業者によって認識されるように、互いに様々な組み合わせおよびサブ組み合わせで使用され得る。加えて、開示されたシステム、方法、およびそれらの構成要素は、任意の特定の態様もしくは特徴、またはそれらの組み合わせに限定されず、開示されたものおよび方法は、任意の１つ以上の特定の利点が存在すること、または問題が解決されることを必要としない。

【0021】

噴霧乾燥システムおよび方法
本明細書で使用する場合、「噴霧乾燥」という用語は、液体混合物を小さな液滴に分解し（例えば、霧状化）、液滴から溶媒を蒸発させるための強力な駆動力が存在する容器（例えば、乾燥チャンバ）内の混合物から溶媒を急速に除去する（例えば、乾燥）プロセスを指す。溶媒蒸発のための強力な駆動力は、一般に、噴霧乾燥装置における溶媒の分圧を、乾燥液滴の温度で溶媒の蒸気圧よりも十分に低く維持することによって提供される。これは、例えば、液滴を温かい乾燥ガスと混合すること、噴霧乾燥装置内の圧力を部分真空（例えば、０．０１ａｔｍ～０．５０ａｔｍ）で維持すること、またはその両方によって達成され得る。

【0022】

図面を参照すると、図１は、開示されたプロセスの実施形態を実施するのに適した装置１００を示している。以下の考察では、噴霧乾燥装置は、円筒状であるものとして記載される。しかしながら、乾燥機は、とりわけ、正方形、矩形、および八角形を含む、噴霧溶液の噴霧乾燥に適した任意の他の断面形状を取ることができる。また、噴霧乾燥装置は、１つのノズルを有するように描写される。しかしながら、複数のノズルを噴霧乾燥装置に含めることで、噴霧溶液のより高いスループットを達成することができる。

【0023】

装置１００は、供給懸濁タンク１０２と、熱交換器１０４と、乾燥チャンバ１０６と、ノズル１０８と、粒子収集手段１１０とを含む。一実施形態では、少なくとも１個の溶質を、供給懸濁タンク１０２内の溶媒と組み合わせて、供給懸濁液を形成する。供給懸濁液は、溶媒の周囲圧力沸点を下回る温度Ｔ１にある。温度Ｔ１はまた、溶質溶解度が溶媒中の溶質濃度に等しい温度ＴＳよりも低い。溶質が複数の溶質を含む場合、温度Ｔ１は、少なくとも１つの溶質の溶解度が溶媒中のその溶質の濃度に等しい温度よりも低い。溶質の少なくとも一部分、すなわち溶解していない溶質を溶媒中に懸濁させる。所望される場合、１つ以上の混合手段を提供して、処理中に供給懸濁液を均質に維持することができる。溶媒が可燃性である場合、酸素は、プロセスから除外され得る。例えば、窒素、ヘリウム、アルゴンおよびこれに類するものなどの不活性ガスは、安全上の理由から、供給懸濁タンク内の空隙を埋めるために使用され得る。

【0024】

一般的に、本質的に固体であり、細かい粉末を形成する、噴霧溶液の液滴が装置の壁に到達するまでに十分に乾燥し、装置の壁に付着しないように、乾燥ガスの温度および流量が選択される。このレベルの乾燥を達成するための実際の時間の長さは、液滴のサイズおよびプロセスを操作する条件に依存する。液滴サイズは、直径１μｍ～５００μｍの範囲であり得、サイズは、噴霧乾燥粉末の所望の粒径に依存する。液滴の表面量比が大きく、かつ溶媒の蒸発駆動力が大きいため、実際の乾燥時間は数秒以下であり、多くの場合、０．１秒未満である。固化時間は１００秒未満でなければならず、多くの場合、数秒未満でなければならない。

【0025】

便宜上、供給懸濁液は、ほぼ周囲温度で維持することができるが、しかしながら、これは、開示されるプロセスの限定ではない。一般的に、供給懸濁液の温度Ｔ１は、０℃～５０℃、またはそれ超の範囲であり得る。０℃未満の温度がまた、特に溶質に対する安定性の懸念がある場合に利用され得る。

【0026】

供給懸濁タンク１０２内の供給懸濁液は、供給懸濁液を熱交換器１０４に方向付けるポンプ１１２に送達される。熱交換器は、供給懸濁液入口１１４、噴霧溶液出口１１６、加熱流体入口および出口（図示せず）を有し得る。供給懸濁液は、温度Ｔ１で供給懸濁液入口１１４を介して熱交換器１０４に入り、供給懸濁液温度Ｔ１よりも大きい、温度Ｔ２で噴霧溶液出口１１６を介して噴霧溶液として出る。

【0027】

一実施形態では、Ｔ１は、溶質溶解度が平衡時の溶媒中の溶質濃度に等しい温度である、ＴＳ以上である。当業者は、溶質粒径、懸濁液の流動条件、およびＴＳでの溶媒中の溶質粒子の滞留時間を含む、いくつかの要因が、溶媒中の溶質の溶解に影響することを理解するであろう。以下の考察では、ＴＳは、溶媒中の溶質濃度が、平衡時（すなわち、溶質濃度が経時的に正味の変化を有しない場合）の温度ＴＳにおける溶媒中の溶質の溶解度に等しい温度である。一実施形態では、Ｔ１がＴＳ以上であるとき、溶質は、平衡状態で、本質的に、溶媒中に完全に溶解され、噴霧溶液は、Ｔ１における懸濁液ではない。「本質的に完全に溶解している」とは、５重量％未満の溶質が未溶解のままであることを意味する。溶質が活性剤および賦形剤を含む場合、Ｔ１は、賦形剤が溶解されたかのように作用するように、賦形剤が溶媒中に溶解、分散、または高度に膨潤されてもよい一方で、活性剤がＴ１で本質的に溶媒中に完全に溶解されるように選択される。これらの実施形態では、供給懸濁タンク１０２は、噴霧溶液タンクとみなすことができ、供給懸濁液入口１１４は、噴霧溶液入口とみなすことができる。

【0028】

噴霧溶液中の溶媒の不要な気化／沸騰を防止するために、ポンプ１１２は、噴霧溶液出口１１６における噴霧溶液の圧力が、温度Ｔ２における溶媒の蒸気圧よりも大きくなるように、噴霧溶液の圧力を増加させるように構成され得る。一実施形態において、ポンプ２４は、噴霧溶液の圧力を、２ａｔｍ～４００ａｔｍの範囲の圧力まで増加させる。別の実施形態では、噴霧溶液が熱交換器３０から出るときの圧力は、１０ａｔｍよりも大きい。ノズル１０８に入るときの噴霧溶液の温度は、Ｔ２と概ね同じであり得る。好ましくは、３０℃の温度Ｔ２以内である。

【0029】

一実施形態において、噴霧溶液温度Ｔ２は、溶媒の周囲圧力沸点よりも大きい。一実施形態では、Ｔ２は、ＴＳ未満であり、噴霧溶液は、Ｔ２における懸濁液である。

【0030】

別の実施形態において、熱交換器から出る噴霧溶液は、Ｔ２がＴＳ以上である限り、Ｔ１より大きい任意の温度Ｔ２であってもよい。一実施形態では、Ｔ２がＴＳ以上であるとき、溶質は、本質的に、溶媒中に完全に溶解され、噴霧溶液は、Ｔ２における懸濁液ではない。活性剤および賦形剤の固体非晶質分散体を形成することがプロセスの対象である場合、Ｔ２は、平衡時の活性剤溶解度が溶媒中の活性剤濃度に等しい温度（すなわち、ＴＳ）以上である。かかる実施形態では、Ｔ２は、好ましくは、ＴＳより少なくとも１０℃大きい。温度Ｔ２は、Ｔ１より少なくとも１０℃大きくてもよく、Ｔ１より少なくとも２０℃大きくてもよく、Ｔ１より少なくとも３０℃大きくてもよく、Ｔ１より少なくとも４０℃大きくてもよく、またはさらにはＴ１より少なくとも５０℃大きくてもよい。一実施形態では、温度Ｔ２は、少なくとも５０℃である。別の実施形態では、温度Ｔ２は、少なくとも７０℃である。別の実施形態では、温度Ｔ２は、少なくとも８０℃である。別の実施形態では、温度Ｔ２は、少なくとも９０℃である。別の実施形態では、Ｔ２は、少なくとも１００℃である。なおも別の実施形態では、Ｔ２は、少なくとも１２０℃である。

【0031】

熱交換器１１４は、熱が供給懸濁液に伝達され、温度の増加をもたらす任意の設計であってもよい。一実施形態では、熱交換器１１４は、間接的熱交換器であり、ここで、加熱流体は、熱伝達面を通して供給懸濁液と接触する。例示的な間接熱交換器には、いずれも当該技術分野で周知のチューブインチューブデバイスおよびチューブインシェルデバイスが含まれる。熱交換器１１４はまた、直接熱交換器であってもよく、ここで、蒸気などの加熱流体が供給懸濁液に直接的に注入され、供給懸濁液の温度の上昇をもたらす。さらに別の実施形態では、供給懸濁液は、抵抗加熱要素などの高温表面上を流れ、供給懸濁液の温度の上昇をもたらす。供給懸濁液の温度を増加させることができるマイクロ波および超音波デバイスなどの他の加熱源がまた使用され得る。

【0032】

熱交換器１１４内の供給懸濁液の滞留時間は、懸濁液／溶液が高温にさらされる時間を制限するように最小限にされ得る。熱交換器中の懸濁液／溶液の滞留時間は、３０分未満、２０分未満、１０分未満、５分未満、または１分未満であってもよい。

【0033】

噴霧溶液出口１１６の噴霧溶液は、乾燥チャンバ１０６に方向付けられ、ここで、噴霧溶液は、噴霧溶液を液滴１１８に霧状にするためのノズル１０８に入る。ノズル１０８に入るときの噴霧溶液の温度は、Ｔ３として指定された噴霧温度である。一実施形態において、Ｔ３は、Ｔ２以下である。溶質を噴霧溶液中に本質的に完全に溶解させたままにすることが所望される場合（すなわち、Ｔ２がＴＳより大きい）、Ｔ３がＴ２またはその付近にあることがしばしば望ましい。しかしながら、Ｔ３がＴ２よりも著しく低いという利点があることもある。例えば、溶質の劣化は低減され得るか、またはある特定のノズルにおける霧状化は、Ｔ３がＴ２よりも著しく低いときにより効果的であり得る。いくつかの場合では、溶質が本質的に溶媒中に完全に溶解していないように、Ｔ３が十分に低いことがむしろ望ましい。そのような場合、溶液は、溶質が本質的に完全に十分に短時間溶解され、その結果、すべての溶質が、溶液が霧状にされるまで溶解したままになる点未満であり得る。あるいは、溶液は、溶質のうちの１つ以上が溶液から析出または結晶化し得るほど十分に長い間、溶質が本質的に完全に溶解される点未満であり得る。一実施形態では、温度Ｔ３は、Ｔ２よりも５℃未満低い。別の実施形態では、温度Ｔ３は、Ｔ２よりも２０℃未満低い。別の実施形態では、温度Ｔ３は、Ｔ２よりも５０℃未満低い。なおも別の実施形態では、温度Ｔ２およびＴ３の両方は、ＴＳよりも高い。一実施形態では、温度Ｔ２およびＴ３は、ＴＳより少なくとも５℃高い。別の実施形態では、温度Ｔ２およびＴ３は、ＴＳより少なくとも２０℃高い。さらに別の実施形態では、温度Ｔ２およびＴ３は、ＴＳより少なくとも５０℃高い。

【0034】

一実施形態では、装置１００は、噴霧溶液がＴ３よりも高い温度にある時間が最小限になるように構成され得る。これは、噴霧溶液出口１１６を可能な限りノズル１０８に近い位置に配置することによって達成されてもよい。あるいは、噴霧溶液出口１１６とノズル１０８との間のチューブまたは流体接続のサイズは小さく、噴霧溶液の体積を最小限に抑え、噴霧溶液がＴ３よりも高い温度にある時間を短縮することができる。噴霧溶液がＴ３よりも高い温度にある時間は、３０分未満、２０分未満、１０分未満、５分未満、またはさらには１分未満であってもよい。

【0035】

加熱乾燥ガス１２０は、液滴１１８とともに乾燥チャンバに送達され得る。乾燥ガスは、事実上任意のガスであってもよいが、可燃性蒸気の点火による火災または爆発のリスクを最小限に抑え、溶質の望ましくない酸化を最小限に抑えるために、窒素、窒素濃縮空気、ヘリウム、またはアルゴンなどの不活性ガスが利用される。乾燥チャンバの入口における加熱乾燥ガスの温度は、２０℃～３００℃であり得る。

【0036】

乾燥チャンバ１０６において、溶媒の少なくとも一部分が液滴から除去されて、溶質を含む複数の粒子を形成する。一般的に、液滴は、乾燥チャンバ表面と接触するまでに十分に乾燥され、チャンバ表面に粘着またはコーティングしないことが所望される。

【0037】

粒子は、蒸発した溶媒および乾燥ガスとともに、出口１２２で乾燥チャンバから出て、粒子収集手段１１０に方向付けられている。好適な粒子収集手段としては、サイクロン、フィルター、静電粒子収集器などが含まれる。粒子収集手段１１０において、蒸発した溶媒／乾燥ガス１２４は、複数の粒子１２６から分離され、粒子の収集が可能になる。

【0038】

例示的なノズルシステムおよび同じノズルシステムを使用する方法
図２は、例示的なフラッシュノズルアセンブリ１０８の概略図を示している。フラッシュノズルアセンブリ１０８、中央通路１２８および外側通路１３０。中央通路１２８は、流入する噴霧溶液１３２と流体連通しており、外側通路１３０は、スイープガス１３４と流体連通している。スイープガスは、例えば、窒素、窒素濃縮空気、ヘリウム、またはアルゴンなどの任意の好適なガスであってもよい。一部の実施形態では、スイープガス１３４は、乾燥ガス１２０と同じである。他の実施形態では、スイープガスは、乾燥ガスとは異なる組成を有し得る。スイープガスの温度および流量は、所望の動作変数、例えば、Ｔ３、噴霧溶液流量などに少なくとも部分的に依存することができる。

【0039】

フラッシュノズル１０８は、Ａによって表される入口端部と、Ｂによって表される出口端部とを有する。熱交換器（図１に示す）からの噴霧溶液１３２は、Ａで中央通路１２８に入ることができ、スイープガス１３４は、Ａで外側通路１３０に入ることができる。噴霧溶液１３２が、入口Ａから出口Ｂへと中央通路１２８を通って移動すると、中央通路内の圧力は、圧力低下によって低下し得る。フラッシュノズル内の圧力低下量は、中央通路の長さ、中央通路の直径、噴霧溶液の流量、および噴霧溶液の粘度を含む、いくつかの要因の関数であることを当業者は理解するであろう。液滴としてフラッシュノズルから出た（出口Ｂで）ときの噴霧溶液の圧力は、噴霧乾燥チャンバ内の圧力である。入口Ａと出口Ｂとの間で、噴霧溶液の圧力は、噴霧溶液中の溶媒の蒸気圧未満の値に低下し、（例えば、沸騰および／またはフラッシュ蒸発による）溶媒の蒸気泡の形成をもたらすことができる。噴霧溶液１３２が中央通路１２８の出口Ｂから出るときに、その噴霧溶液は、噴霧溶液および気相溶媒の液滴を含む流体１３６である。

【0040】

外側通路出口１３８を通って出るスイープガス１３４は、中央通路１２８を通って出る流体１３６と流体連通している。スイープガス１３４は、中央または外側通路の出口で固体材料が形成される可能性を低下させる。さらに、スイープガスの流量は、排出される水滴の二次霧状化を制御するためのソースとして使用され得る。

【0041】

図３は、フラッシュノズルアセンブリ２００を示している。フラッシュノズルアセンブリ２００は、シュラウドナット２０８を使用してマニホールド２０６の端部に固定される、空気シュラウド２０２およびスワールインサート２０４を含む。ノズル２１０は、マニホールド２０６内に位置付けられている。ノズル２１０は、空気シュラウド２０２を通って延在する第１の端部２１２と、ワンド本体２１６内の内側チューブ内に延在する第２の端部２１４とを有し、第１の端部２１２および第２の端部２１４は、ノズルカラー２１８によって分離されている。

【0042】

図４Ａおよび図４Ｂは、例示的な空気シュラウド２０２を示しており、図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃは、例示的なスワールインサート２０４を示している。図３に示されるように、スワールインサート２０４は、空気シュラウドの内部エリア内に少なくとも部分的に受容され得る。図４Ａおよび図４Ｂは、スワールインサート２０４を受容するようにサイズ設定され得る、空気シュラウドの第１の端部２０７における凹部領域２０５を示している。

【0043】

図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃに示すように、スワールインサート２０４は、ノズル２１０が延在し得る中央開口部と、スイープガスが通過し得る開口部を円周方向に取り囲む、１つ以上の１つ以上の開口部２０９と、を備えることができる。図５Ｂおよび図５Ｃに示されるように、開口部２０９の各々は、スワールインサート２０４の第１の端部から第２の端部まで一定の角度で延在して、スワールインサート２０４の第１の端部から第２の端部へと通過する際に、スイープガスに回転構成要素を提供することができる。一部の実施形態では、別個の構成要素の代わりに、スワールインサートを空気シュラウドと一体化することができる。

【0044】

再び図３を参照すると、ノズル２１０の第２の端部２１４は、付勢部材２２０（例えば、ばねワッシャー）およびグランド端部２２２を受容する。耐熱性および耐溶剤性シーリング部材２２４（例えば、Ｋａｌｒｅｚ（登録商標）のＯリング）は、ノズル２１０の上に位置付けられ、ワンド本体２１６の内側チューブ２２６のグランド内に受容され得る。ノズル２１０の第２の端部２１４は、ノズル２１０の上にＯリングを配置しやすくすることによって、Ｏリング損傷のリスクを低減し、組み立てを簡素化するために面取りされ得る。

【0045】

図３に示されるように、ノズルの端部に当接するのではなく、Ｏリング２２４は、ノズルの少なくとも一部分を取り囲んで、ノズルとの半径方向シールを提供する。この配設は、Ｏリングの電位圧縮および回転を低減し、Ｏリングへの電位損傷を低減しながら、改善されたシールを提供する。加えて、ノズルカラー２１８は、一方の側のマニホールドの壁に直接的に当接し、ばねワッシャー２２０によって他方の側に下方に付勢される。この配設は、空気シュラウド２０２の先端とのノズルの垂直方向の位置合わせにおける変動を低減することができる。

【0046】

ノズル２１０は、ノズルカラー２１８の一方の側から第１の端部（すなわち、遠位端部または出口端部）まで延在する遠位部分と、ノズルカラー２１８の他方の側から第２の端部（すなわち、近位端部または入口端部）まで延在する近位部分とを有し得る。

【0047】

マニホールドと接触するノズル２１０の部分は、図３において長さＬ１として示されている。好ましくは、この長さは、ノズルカラー２１８から空気シュラウド２０２まで延在する、ノズル２１０の部分の長さの少なくとも２０％である。他の実施形態では、Ｌ１は、長さＬ２の少なくとも３０％または少なくとも４０％であり得る。一部の実施形態では、長さＬ１は、長さＬ２の２０％～８０％または３０％～７０％である。

【0048】

別のシーリング部材２２８（例えば、シリコーンＯリング）は、マニホールドカラー２３２に隣接するマニホールドねじ２３０または延伸部分の上に配置され得る。マニホールド２０６は、図３に示されるように、対向するねじ部分と係合することなどによって、ワンド本体２１６内に受容され得る。一部の実施形態では、隣接する表面は、シーリング部材２２８に印加される圧力の量を制限するように接触するようにサイズ設定され得る。例えば、一部の実施形態では、マニホールドカラー２３２およびワンド本体２１６の対向する面は、（例えば、マニホールドカラー上の面をワンド本体面上で「ボトムアウト」させることによって）互いに接触して、さらなる相対運動を制限することができる。シーリング部材２２８によって形成されたシールは、空気が２つの部分の間に逸出することを制限し、ワンド本体内のマニホールドの一貫した同心円状の位置合わせを提供することができる。

【0049】

グランド端部２２２の使用は、耐熱性および耐溶剤性Ｏリング２２４のより容易な挿入を容易にする。Ｏリング２２４が所望の位置に留まることを確実にするために、ばねワッシャー２２０は、グランド端部２２２に張力をかけて、グランド端部２２２およびノズル２１０の両方の位置を維持する。加えて、グランド端部２２２のＬ字形状は、グランド端部２２２の一部分がグランド内に延在し、Ｏリング２２４をグランド内に完全に包み込み、Ｏリング２２４のグランド外への移動、および半径方向シールに悪影響を及ぼすことを制限することを可能にする。図６Ａおよび図６Ｂは、図３に示される断面図におけるＬ字形状を提供するために、本体２２５から延在する同心円状延伸部２２３を含む、例示的なグランド端部２２２をより詳細に示している。

【0050】

図３に示すように、ワンド本体２１６内のグランド端部２２２と内側チューブ２２６との間の接続の適合および設計は、シールおよびノズル位置合わせのための堅牢で非常に繰り返し可能な接続を提供し、有利には、操作者の可変性を除去し、組み立ての容易さを向上させる。加えて、ばねワッシャーと連動したグランド端部の厚みにより、隙間がなく、ノズル、Ｏリング、およびグランド端部が所望の位置に残ることが確実になる。

【0051】

再び図３を参照すると、ボスシール継手２３６は、（例えば、溶接によって）内側チューブ２２６に結合されて、ねじ付き継手で内側チューブ２２６をワンド２１６に接続することができる。一部の実施形態では、センタリングディスク２３８はまた、改善された同心円状の位置合わせを提供するために、（例えば、溶接によって）内側チューブ２２６に固定され得る。図７Ａおよび図７Ｂは、例示的なセンタリングディスク２３８をより詳細に示している。円筒状のセンタリングディスク２３８は、内側チューブ２２６を受容するための中央開口部２３９と、スイープガスが通過するために中央開口部２３９から延在している１つ以上のスロット２４１とを備える。

【0052】

一部の実施形態では、ワンドの両側のボスシール接続部は同じであってもよく、内側チューブ２２６およびマニホールド２０６の接続部をワンドの配向から独立させる。

【0053】

図８は、図３に示されるノズルアセンブリの分解図を示している。図８から分かるように、例示的な組み立て方法は、以下のステップを含むことができる。スワールインサート２０４は、空気シュラウド２０２内に位置付けされてもよく、空気シュラウド２０２は、マニホールド２０６内に押されてもよい。シュラウドナット２０８は、締め付けられ得る（例えば、手で締め付ける）。Ｏリング２２８（例えば、シリコーンＡＳ５６８－９０８ Ｏリング）は、マニホールドねじ上に回転することができる。ばねワッシャー２２０およびグランド端部２２２は、グランド端部２２２の平らな側面がばねワッシャー２２０に面する状態で、ノズル２１０の短い端部の上に配置され得る。次いで、ノズル２１０は、マニホールド２０６内に位置付けられてもよく、それが停止するまでゆっくりと押され、これにより、ノズル先端部が所望のように、例えば、空気シュラウド２０２の先端部と同じ高さに位置付けられることを確実にする。本明細書で使用される場合、「同じ高さである」という用語は、互いに完全にまたは実質的に水平である２つの表面を指す。

【0054】

Ｏリング（例えば、Ｋａｌｒｅｚ ＡＳ５６８－００６）は、ワンド本体の内側チューブの溝（グランド）内に押し込まれてもよく、必要に応じて圧力をかけて、適切に着座され得る。Ｏリングは、溝（グランド）に均等に分布しており、角度が付いていたり、突出していたりしないことが望ましい。Ｏリングがグランドに摺動することを容易にするために、エタノールなどの潤滑剤を使用することができる。最後に、マニホールド／ノズルアセンブリは、ワンド本体２１６がボトムアウトするまで、ワンド本体２１６内にねじ込まれ得る。この配向では、マニホールドのＯリングの下の平坦な金属表面は、ワンド本体の金属表面に接触していることが好ましい。

【0055】

図９は、空気－液体マニホールド２４０へのノズルアセンブリ２００の例示的な上部接続を示しており、図１０は、ノズルアセンブリのこのセクションの分解図を示している。別のＯリング２４２（例えば、シリコーンＡＳ５６８～９０８）は、ボスシール継手２３６のねじ山の上に、および溝２４４内に位置付けられている。ボスシール継手２３６は、ワンド２１６がボトムアウトするまで、ワンド２１６内に挿入され得る。ねじ付き内側チューブ上のＯリングの上の平らな金属表面は、ワンドの金属表面に接触していることが好ましい。別のＯリング２４６（例えば、シリコーンＡＳ５６８－１１３ Ｏリング）は、ノズルワンドアダプタ２４８内部の溝に位置付けられ得る。次いで、ノズルワンドアダプタ２４８は、ねじ付き内側チューブの端部分２５０にねじ込まれ得る。

【0056】

ガスケット２５２（例えば、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）のガスケット）は、ノズルワンドアダプタ２４８上に配置されてもよく、空気－液体マニホールド２４０は、ノズルワンドアダプタ２４８上にねじ込まれ得る。

【0057】

組み立てられると、高温および高圧の流体は、内側チューブ２２６の内側通路を通って、キャピラリーノズル２１０内に流れることができる。ノズル２１０を出ると、流体は急速に膨張し、位相変化を受ける（すなわち、本明細書で考察されるように、流体「フラッシュ」が霧状化する）。同時に、シースガス（例えば、窒素または他の好適なガス）は、内側チューブ２２６とワンド２１６との間の外側通路を通って、マニホールド２０６内に流れ込み、スワールインサート２０４を通って、ノズル２１０の先端の近くで空気シュラウド２０２を出て、改善された霧状化を提供し、ノズル２１０の先端での材料の蓄積を防止する。

【0058】

本明細書に開示される異なる構造は、それらの寸法において異なり得る。例えば、本明細書に開示されるワンド本体は、特定の用途に応じて、１０インチ～３５インチ、または１０インチ～３０インチ、または１０インチ～２０インチ、または２０インチ～３０インチの長さに変化し得る。ノズルの長さおよび直径がまた変化し得る。例えば、ノズルの全長は、３．５ｃｍ～１１ｃｍ、または５ｃｍ～９ｃｍ、または５．５～７ｃｍで変化し得る。一部の実施形態では、ノズルの内径は、特定の用途に応じて、１００μｍ～１０００μｍ、または１５０μｍ～９００μｍ、または１５０μｍ～２００μｍ、または３５０μｍ～８５０μｍに変化し得る。ノズルの内径は、その長さに沿って変化し得る。例えば、一部の実施形態では、より大きな内径部分は、近位端部にあり得、より小さい内径部分は、遠位端部まで延在し得る。内径がより小さい内径まで下がる実施形態では、より小さい内径部分は、３ｃｍから最大１１ｃｍまでの長さを有することができる。もちろん、より小さいノズル長さは、システムの他の部分に修正を必要とする場合がある。例えば、本開示を読む当業者が理解するように、マニホールド２０６の長さは、より短いノズルに適合するように短縮され得る。

【0059】

上で考察されたように、遠位ノズル部分は、空気キャップ通路を通って延在してもよく、空気キャップの遠位開口部は、ノズル遠位端部と同じ高さであってもよく、または他の実施形態では、遠位ノズル部分は、空気キャップの遠位開口部を越えて延在してもよい。図１１は、図３に示されるフラッシュノズルアセンブリ２００を示している。しかしながら、空気キャップの遠位開口部と同じ高さである代わりに、ノズル遠位端部は、空気キャップの遠位開口部から外向きに延在している。

【0060】

ノズルが遠位開口部から外向きに延在する量は、変化し得る。一部の実施形態では、ノズル遠位端部が遠位開口部から外向きに延在する量は、０（例えば、フラッシュ）～３ｍｍ、または他の実施形態では、０（例えば、フラッシュ）～２ｍｍ、またはさらに他の実施形態では、０（例えば、フラッシュ）～１ｍｍで変化する。別の実施形態では、ノズル遠位端部は、遠位開口部から０．５ｍｍ～１．５ｍｍ外向きに延在している。

【0061】

例示的な噴霧製剤および供給懸濁液
本明細書に記載されるシステムおよび方法は、様々な供給ストックとともに使用され得る。一実施形態では、供給ストックは、活性剤、マトリックス材料、および溶媒を含む供給懸濁液であり、ここで、活性剤の少なくとも一部分、マトリックス材料の一部分、または活性剤およびマトリックス材料の両方の一部分は、溶媒中に懸濁されるか、または溶解されない。一部の実施形態では、溶媒は、有機溶媒であり得る。一実施形態では、供給懸濁液は、本質的に、活性剤、マトリックス材料、および溶媒からなる。なおも別の実施形態では、供給懸濁液は、活性剤、マトリックス材料、および溶媒からなる。さらに別の実施形態では、供給懸濁液は、溶媒に溶解したマトリックス材料の溶液中に懸濁された活性剤の粒子からなる。このような供給懸濁液において、活性剤およびマトリックス材料の一部分は、供給懸濁液の温度において、それらの溶解限界まで溶解し得ることが認識されるであろう。

【0062】

本明細書で使用される場合、「活性剤」という用語は、薬物、医薬、医薬品、治療剤、栄養補助食品、栄養素、または他の化合物を指す。活性剤は、概して２０００ダルトン以下の分子量を有する「小分子」であってもよい。活性剤はまた、「生物活性物質」であってもよい。生物活性物質には、タンパク質、抗体、抗体断片、ペプチド、オリゴヌクレオチド、ワクチン、およびそのような材料の様々な誘導体が含まれる。一実施形態では、活性剤は、小分子である。別の実施形態では、活性剤は、生物活性物質である。なおも別の実施形態では、活性剤は、小分子と生物活性物質との混合物である。さらに別の実施形態では、開示されたある特定のプロセスによって作製された組成物は、２つ以上の活性剤を含む。

【0063】

本明細書で使用される場合、「溶媒」という用語は、溶質を溶解または懸濁するために使用され得る、水または有機化合物などの他の化合物を指す。好適な溶媒としては、水；メタノール、エタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、およびブタノールなどのアルコール；アセトン、メチルエチルケトン、およびメチルイソブチルケトンなどのケトン；酢酸エチルおよび酢酸プロピルなどのエステル；ならびにテトラヒドロフラン、アセトニトリル、塩化メチレン、トルエン、および１，１，１－トリクロロエタンなどの様々な他の溶媒が含まれ得る。一般的に揮発性溶媒と組み合わせて、ジメチルアセトアミドまたはジメチルスルホキシドなどの低揮発性溶媒がまた使用され得る。５０％メタノールおよび５０％アセトンなどの溶媒の混合物がまた、水との混合物と同様に使用され得る。

【0064】

本明細書で使用される場合、「有機溶媒」という用語は、有機化合物である溶媒を意味する。一実施形態において、溶媒は揮発性であり、１５０℃以下の周囲圧力沸点を有する。別の実施形態では、溶媒は、１００℃以下の周囲圧力沸点を有する。好適な溶媒としては、メタノール、エタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、およびブタノールなどのアルコール；アセトン、メチルエチルケトン、およびメチルイソブチルケトンなどのケトン；酢酸エチルおよび酢酸プロピルなどのエステル；ならびにテトラヒドロフラン、アセトニトリル、塩化メチレン、トルエン、および１，１，１－トリクロロエタンなどの様々な他の溶媒が含まれる。一般的に揮発性溶媒と組み合わせて、ジメチルアセトアミドまたはジメチルスルホキシドなどの低揮発性溶媒がまた使用され得る。５０％メタノールおよび５０％アセトンなどの溶媒の混合物がまた、水との混合物と同様に使用され得る。一実施形態では、有機溶媒は、５０重量％未満の水を含有する。別の実施形態では、有機溶媒は、２５重量％未満の水を含有する。なおも別の実施形態では、有機溶媒は、１０重量％未満の水を含有する。さらに別の実施形態では、有機溶媒は、５重量％未満の水を含有する。別の実施形態では、有機溶媒は、水を本質的に含まない。

【0065】

一部の実施形態では、供給懸濁液は、賦形剤をさらに含むことができる。本明細書で使用される場合、「賦形剤」という用語は、活性剤を含む組成物に含めることが有益であり得る、物質を意味する。「賦形剤」という用語は、不活性物質、ならびに組成物の有益な特性をもたらし得る機能的賦形剤を含む。例示的な賦形剤としては、ポリマー、糖、塩、緩衝剤、脂肪、充填剤、崩壊剤、結合剤、界面活性剤、高表面積基材、香料、担体、マトリックス材料等が含まれるが、これらに限定されない。

【0066】

例示的な生成物
本明細書に記載されるシステムおよび方法は、様々な噴霧乾燥生成物を形成するために使用され得る。

【0067】

例えば、粒子は、任意の所望のサイズであり得る。一実施形態では、粒子は、０．５μｍ～５００μｍの範囲の平均直径を有する。別の実施形態では、粒子は、０．５μｍ～１００μｍの範囲の直径を有する。別の実施形態では、粒子は、１０μｍを超える平均直径を有する。なおも別の実施形態では、粒子は、２０μｍを超える平均直径を有する。なおも別の実施形態では、粒子は、３０μｍを超える平均直径を有する。さらに別の実施形態では、粒子は、０．５μｍ～１０μｍの範囲の空気力学的質量中央径を有する。なおも別の実施形態では、粒子は、１μｍ～５μｍの範囲の空気力学的質量中央径を有する。

【0068】

一実施形態では、本明細書に開示されるプロセスおよび装置によって生成される複数の粒子は、対象（例えば、ヒトまたは動物）によって吸入され得る吸入可能な粒子である。本明細書で使用される場合、「吸入」という用語は、口または鼻を介する対象への送達を指す。一実施形態では、噴霧乾燥粒子は、「上気道」に送達される。「上気道」という用語は、鼻、口、鼻咽頭、口腔咽頭、および喉頭を含む鼻、経口、咽頭、および喉頭経路への送達を指す。別の実施形態では、噴霧乾燥粒子は、「下気道」に送達される。「下気道」という用語は、気管、気管支、細気管支、肺胞管、肺胞嚢、および肺胞への送達を指す。

【0069】

一実施形態では、粒子は、約５～１００μｍの空気力学的質量中央径（ＭＭＡＤ）を有する。別の実施形態では、粒子は、約１０～７０μｍのＭＭＡＤを有する。空気力学的質量中央径（ＭＭＡＤ）は、粒子の質量に基づく空気力学的直径の中央値である。粒子の試料において、粒子の５０重量％は、ＭＭＡＤよりも大きい空気力学的直径を有し、粒子の５０重量％は、ＭＭＡＤよりも小さい空気力学的直径を有する。さらに別の実施形態では、粒子は、５０μｍ、またはさらには４０μｍ、または３０μｍの平均直径を有する。他の実施形態では、粒子は、約２０μｍ未満、またはさらには約１０μｍ未満のＭＭＡＤを有し得る。別の実施形態では、粒子は、０．５μｍ～１０μｍの範囲のＭＭＡＤを有する。なおも別の実施形態では、粒子は、１μｍ～５μｍの範囲のＭＭＡＤを有する。

【0070】

一実施形態において、粒子は、吸入を意図しており、０．５～１００μｍのＭＭＡＤを有する。別の実施形態では、粒子は、吸入を意図しており、０．５～７０μｍのＭＭＡＤを有する。

【0071】

一実施形態において、粒子は、上気道への送達を意図しており、１０μｍを超えるＭＭＡＤを有する。別の実施形態では、粒子は、上気道への送達を意図しており、１０～１００μｍのＭＭＡＤを有し、ここで、１０μｍ未満の空気力学的直径を有する粒子の重量分率は、０．１未満である。別の実施形態では、粒子は、上気道への送達を意図しており、１０～７０μｍのＭＭＡＤを有し、１０μｍ未満の空気力学的直径を有する粒子の重量分率は、０．１未満である。

【0072】

別の実施形態では、粒子は、下気道への送達を意図しており、１０μｍ未満のＭＭＡＤを有する。一実施形態では、粒子は、下気道への送達を意図しており、０．５～１０μｍのＭＭＡＤを有し、１０μｍを超える空気力学的直径を有する粒子の重量分率は、０．１未満である。別の実施形態では、粒子は、下気道への送達を意図しており、０．５～７μｍのＭＭＡＤを有し、７μｍを超える空気力学的直径を有する粒子の重量分率は、０．１未満である。

【0073】

一実施形態において、粒子が収集されたときに粒子内に残存する溶媒の濃度（すなわち、残留溶媒の濃度）は、粒子の総重量に基づいて１０重量％未満である。別の実施形態では、粒子が収集されたときの残留溶媒の濃度は、５重量％未満である。さらに別の実施形態では、粒子内の残留溶媒の濃度は、３重量％未満である。別の実施形態では、噴霧乾燥プロセスに続く乾燥プロセスを使用して、粒子から残留溶媒を除去することができる。例示的なプロセスとしては、トレイ乾燥、流体床乾燥、真空乾燥、および参照により本明細書に組み込まれるＷＯ２００６／０７９９２１およびＷＯ２００８／０１２６１７に記載される乾燥プロセスが含まれる。

【0074】

本明細書に開示されるノズルアセンブリおよびシステムは、製造が容易であり、より一貫しているノズルアセンブリを提供することによって、噴霧乾燥システムの組み立ておよび操作の改善を提供することができ、空気シュラウド内のノズルの先端の偏心および垂直方向の位置合わせを低減することを含む、改善されたノズルの同心円状の位置合わせ、ならびに噴霧溶液の高い温度および／または圧力によりよく耐えることができる堅牢性の向上を提供することができる。

【0075】

開示された本発明の原理が適用され得る多くの可能な実施形態を鑑みると、図示された実施形態は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の範囲を限定するものとみなされるべきではないことが認識されるべきである。むしろ、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって定義される。したがって、我々は、その特許請求の範囲の範疇および趣旨内のすべてを我々の発明として主張する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【国際調査報告】