專(zhuān)利名稱(chēng)：靜電吸盤(pán)的制作方法
相關(guān)的共同未決的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)本申請(qǐng)是1996年4月9日提交的U.S.Serial No.08/630050(″靜電吸盤(pán)″)的部分繼續(xù)。相關(guān)的共同未決的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)有與本申請(qǐng)同時(shí)提交的″帶有改進(jìn)了的用來(lái)增強(qiáng)干粉釋放的表面的吸入器裝置″，與本申請(qǐng)同時(shí)提交的″帶有用來(lái)增強(qiáng)干粉釋放的電子裝置的吸入器裝置″，SerialNo.08/630049(″聲學(xué)分配裝置″)和與它同時(shí)提交的部分繼續(xù)Serial No.08/630012(1996年4月9日提交的″用來(lái)把多個(gè)物體在一個(gè)基底上定位的吸盤(pán)和方法″)，08/471889(1995年6月6日提交的″用來(lái)在一個(gè)基底的預(yù)先確定的區(qū)域上用電子方法沉積藥粉的方法和裝置″和它的在1996年6月6日提交的部分的繼續(xù))，08/467647(1995年6月6日提交的″用來(lái)在一個(gè)基底上用電子方法沉積并保持住材料的方法和裝置″)以及08/506703(1995年6月25日提交的″采用摩擦帶電技術(shù)的吸入器裝置″)，這些申請(qǐng)?zhí)貏e描述了物體比如粉末的顆粒在一個(gè)基底上的靜電沉積。因此，上述的專(zhuān)利申請(qǐng)整體在這里被結(jié)合進(jìn)來(lái)作為參考資料。
本發(fā)明針對(duì)靜電吸盤(pán)，使用它們的方法，其包括把顆粒靜電沉積在一個(gè)基底上，基底本身承受靜電沉積。在一方面，本發(fā)明提供了一種用來(lái)靜電地吸引一個(gè)或多個(gè)物體的靜電吸盤(pán)，其中物體是用在化學(xué)或藥學(xué)的化驗(yàn)或制造中。這些物體可以是藥物基底，例如，藥物小片或吸入器基底。
本發(fā)明的附加的實(shí)施例提供了吸盤(pán)和它們的用靜電方法把顆粒比如一種藥學(xué)上的活性成份吸引到一個(gè)基底比如一個(gè)小片上的使用。在一方面，該靜電吸盤(pán)包括一個(gè)浮動(dòng)電極，并被用來(lái)選擇性地把顆粒吸引到在該浮動(dòng)電極上的一個(gè)基底上，從而保證以所選定的圖像對(duì)顆粒的沉積進(jìn)行電荷成像。另外，本發(fā)明提供了一種靜電吸盤(pán)，它包括一個(gè)感應(yīng)電極，用來(lái)感應(yīng)被吸引到該吸盤(pán)的顆粒的數(shù)量，從而保證數(shù)量精確的顆粒的沉積。還有，本發(fā)明提供了有選擇區(qū)域的物體，在這些區(qū)域中通過(guò)靜電裝置把顆粒施加到該物體上。
在制藥工業(yè)中，通過(guò)把活性成份與藥學(xué)上可以接受的攜帶體機(jī)械地混合制備出帶有活性成份的藥學(xué)混合物。這種方法的主要缺點(diǎn)在于，活性成份在一批內(nèi)的單個(gè)小片中的分布不精確。當(dāng)活性成份以低的劑量存在時(shí)，這一問(wèn)題特別明顯，并且，機(jī)械混合的不精確可能造成在一批中個(gè)別的小片有不同的劑量。
另外，例如，某些藥品包括多種帶有活性成份的攜帶體的混合物，其中攜帶體與活性成份不是充分相容的。例如，活性成份可能是在攜帶體中溶解性很差，或者，攜帶體對(duì)該活性成份的生物活性可能有負(fù)面影響。
本發(fā)明尋求解決先有技術(shù)的這些缺點(diǎn)，其中，提供了靜電吸盤(pán)，同時(shí)提供它們?cè)谥扑幑I(yè)或化學(xué)工業(yè)中的使用，除了其它優(yōu)點(diǎn)以外，保證了活性成份在小片上的精確的沉積。
本發(fā)明的概述用來(lái)固定一個(gè)或多個(gè)物體比如小片，而不用機(jī)械作用力用來(lái)沉積例如一種藥學(xué)上的活性成份的本發(fā)明的技術(shù)和裝置克服了至今與先有技術(shù)有關(guān)的缺點(diǎn)。本發(fā)明所提供的優(yōu)點(diǎn)包括成本有效性、效率，以及，例如在把一個(gè)特定的藥學(xué)劑量施加到一個(gè)藥物基底比如一個(gè)小片上方面的較高的精度。還有，利用靜電沉積一種藥學(xué)上的活性成份是特別有用的，例如，當(dāng)該活性成份與小片的其余部分或其它基底是不能混合的或否則是不相容的時(shí)。
在一方面，本發(fā)明提供了一種靜電吸盤(pán)，它包括有至少一個(gè)用來(lái)靜電地吸引一個(gè)物體的電極的一個(gè)導(dǎo)電層，其中物體是在化學(xué)或藥學(xué)的化驗(yàn)或制造中使用的。例如，該物體可以是涂有一種藥學(xué)上的活性成份。這些物體可以是多種類(lèi)型的基底，其包括例如那些適用于人體使用的基底。這些物體可以是藥物基底，比如吸入器的基底，一種藥片、封殼、小帽蓋、栓劑、覆蓋層、繃帶以及一個(gè)蓋板。在某些實(shí)施例中，藥物基底不是介電物質(zhì)。
某些實(shí)施例提供了靜電吸盤(pán)用靜電把物體比如顆粒吸引到一個(gè)接受基底的應(yīng)用?！孱w?！逶谶@里被定義為寬度或直徑小于大約1毫米的物體。因此，本發(fā)明的靜電吸盤(pán)可以例如用來(lái)把有一種藥學(xué)上的活性成份的粉末顆粒吸引到一個(gè)藥物接受基底上，該基底在藥學(xué)上可能是惰性的。
本發(fā)明的另一方面提供了靜電吸盤(pán)吸引一個(gè)物體的應(yīng)用，其中物體最好厚度小于大約5毫米，更可取地，小于大約3毫米。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，靜電吸盤(pán)在暴露給物體的上導(dǎo)電層中有兩個(gè)電極，這兩個(gè)電極最好是交指形的。在另一些實(shí)施例中，吸盤(pán)在上導(dǎo)電層只有一個(gè)電極，該吸盤(pán)例如可以用來(lái)使一個(gè)物體克服重力或使多個(gè)物體在一個(gè)基底上定位。例如參見(jiàn)同時(shí)共同未決的專(zhuān)利申請(qǐng)1996年4月9日提交的Serial No.08/630012。
本發(fā)明的某些方面提供了一個(gè)靜電吸盤(pán)，它包括一個(gè)浮動(dòng)電極，其中該吸盤(pán)被用來(lái)選擇性地把物體比如顆粒吸引到在該浮動(dòng)電極上的一個(gè)基底上，從而保證以所選定的圖像對(duì)顆粒的沉積進(jìn)行電荷成像。另外，本發(fā)明提供了一個(gè)感應(yīng)電極，用來(lái)感應(yīng)被沉積到一個(gè)接受基底上的物體比如顆粒的數(shù)量。在某些優(yōu)選實(shí)施例中，感應(yīng)電極被設(shè)置在靜電吸盤(pán)上。該感應(yīng)電極保證數(shù)量精確的物體比如顆粒的沉積。沉積在接受基底上的顆?？梢岳绨ㄒ环N藥學(xué)上的活性成份。
還有，本發(fā)明提供了有選擇區(qū)域的物體，在這些區(qū)域中通過(guò)靜電裝置把顆粒施加到該物體上。
另外，在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了包括一個(gè)吸入器基底的靜電吸盤(pán)，該基底包括有至少一個(gè)電極的導(dǎo)電層，用來(lái)靜電地吸引用于吸入器的顆粒。最好，這些顆粒包括有一種藥學(xué)上的活性成份的干粉的顆粒。
本發(fā)明還提供了使用一個(gè)靜電吸盤(pán)的方法。例如，本發(fā)明提供了化學(xué)制造或制藥的方法，它包括(a)提供一個(gè)靜電吸盤(pán)；以及(b)用靜電把一個(gè)物體吸引到該吸盤(pán)上，其中物體被用來(lái)化學(xué)制造或制藥中。除了制造方法外，本發(fā)明還提供了靜電吸盤(pán)把一個(gè)物體用靜電吸引到一個(gè)基底上的使用，其中物體是對(duì)于在一個(gè)化學(xué)化驗(yàn)中使用的化學(xué)反應(yīng)的支承體，或是用來(lái)制造化學(xué)品或藥品的支承體。
本發(fā)明也提供了靜電吸盤(pán)把一個(gè)或多個(gè)物體用靜電吸引到一個(gè)基底上的使用，其中物體的厚度小于大約3毫米。另外，本發(fā)明提供有一個(gè)偏壓電位的靜電吸盤(pán)用來(lái)把一個(gè)物體吸引到一個(gè)基底上的使用，該偏壓電位小于形成吸盤(pán)的材料的破壞電位。
本發(fā)明的方法可以與多種物體一起使用，這些物體包括一種可食用的基底、藥學(xué)上的基底比如一個(gè)吸入器基底，小片、小封殼、或小帽蓋、栓劑、覆蓋層、繃帶和蓋板，并且，可選地當(dāng)基底不是介電物質(zhì)時(shí)使用。另外，本發(fā)明的方法可以與包括一種藥學(xué)上的活性成份的顆粒一起使用，并且，本發(fā)明的方法包括它們的用一種藥學(xué)上的活性成份涂布一個(gè)物體比如一個(gè)小片的應(yīng)用。
還有，本發(fā)明提供了把一個(gè)選定數(shù)量的顆粒吸引到一個(gè)基底上的方法，它包括；(a)提供一個(gè)帶有一個(gè)感應(yīng)電極的靜電吸盤(pán)；(b)把多個(gè)帶靜電電荷的顆粒施加到該吸盤(pán)上；以及(c)感應(yīng)被吸引到該吸盤(pán)上的顆粒的數(shù)目。這一方法可以例如與干粉的顆粒一起使用，其中此方法被用來(lái)確定在被吸引到一個(gè)吸盤(pán)上的一個(gè)基底上沉積粉末的數(shù)量。
本發(fā)明的另一方面提供了一種把顆粒沉積到一個(gè)基底的所選定的區(qū)域上的方法，該方法包括在吸盤(pán)的與基底的所選定的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中使用帶有浮動(dòng)電極的靜電吸盤(pán)。另外，本發(fā)明提供了一種制作藥物成份的方法，它包括(a)提供一個(gè)藥物基底；以及(b)用靜電把顆粒沉積在基底上，這種沉積最好包括一個(gè)靜電吸盤(pán)的使用。最好，該靜電吸盤(pán)包括一個(gè)浮動(dòng)電極，并且，顆粒被基本上沉積在基底的與浮動(dòng)電極相應(yīng)的一個(gè)面積上，此靜電吸盤(pán)還最好包括一個(gè)感應(yīng)電極，用來(lái)確定被沉積在基底上的顆粒的數(shù)量。
在另一方面，本發(fā)明提供了用來(lái)產(chǎn)生一種劑量配方的方法，它包括(a)提供一個(gè)靜電吸盤(pán)，它有一個(gè)可以在x或y方向上尋址的區(qū)域；(b)使該吸盤(pán)與包括一種藥學(xué)上的活性成份的顆粒接觸，其中把這些顆粒基本上粘接到吸盤(pán)的可以在x或y方向上尋址的區(qū)域中；以及(c)把這些顆粒釋放到與顆粒被粘接在其上的吸盤(pán)的那些區(qū)域?qū)?zhǔn)的一個(gè)藥物攜帶體上。最好，吸盤(pán)有多個(gè)在x或y方向上尋址的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)于單個(gè)的藥物載體。還有，最好把物體基本上同時(shí)沉積到多個(gè)藥物攜帶體上。當(dāng)藥物攜帶體中的至少兩個(gè)接受不同數(shù)量的物體時(shí)，這一方法可以例如用來(lái)形成不同的劑量單元。這一方法對(duì)于藥學(xué)上的活性成份比如荷爾蒙特別方便，以改變的劑量使這些成份沉積，并且，希望形成包括多于一種劑量單元的一種藥物包裝。
附圖的簡(jiǎn)要描述

圖1為按照本發(fā)明的帶有交指式電極的一個(gè)靜電吸盤(pán)的示意性代表的剖面圖；圖2為圖6所示的交指式電極的示意性代表的頂視圖；圖3A和3B為有兩個(gè)電極的一個(gè)靜電吸盤(pán)的線(xiàn)路圖，圖3A示出了沒(méi)有下導(dǎo)電層的吸盤(pán)，而圖3B示出了有下導(dǎo)電層的吸盤(pán)；圖4A為圖9B的單一的電極的示意性代表的頂視圖；圖4B為按照本發(fā)明的在上導(dǎo)電層上帶有由介電層突出的單一的電極的一個(gè)靜電吸盤(pán)的示意性代表的剖面圖；圖4C為按照本發(fā)明的在上導(dǎo)電層上帶有模壓到介電層中的單一的電極的一個(gè)靜電吸盤(pán)的示意性代表的剖面圖；圖5為在上導(dǎo)電層上帶有用來(lái)進(jìn)行電荷成像的浮動(dòng)電極的一個(gè)靜電吸盤(pán)的示意性剖面圖；圖6為圖5所示的浮動(dòng)電極的頂視圖；圖7為在上導(dǎo)電層上帶有浮動(dòng)電極的一個(gè)靜電吸盤(pán)的電路圖；圖8為一個(gè)感應(yīng)電極的示意性剖面圖；圖9為一個(gè)感應(yīng)電極的示意性頂視圖，該感應(yīng)電極的位置在沉積區(qū)域的外面；圖10A為一個(gè)感應(yīng)電極的示意性頂視圖，該感應(yīng)電極的位置在沉積區(qū)域的里面；圖10B為一個(gè)感應(yīng)電極的示意性頂視圖，形狀為小圓片的感應(yīng)電極的位置在沉積區(qū)域的里面；圖11為在帶有一個(gè)感應(yīng)電極的一個(gè)靜電吸盤(pán)的電路圖；圖12A為在一個(gè)沒(méi)有下導(dǎo)電層的吸盤(pán)中一個(gè)浮動(dòng)電極在粉末沉積之后的頂視圖的照片，印刷線(xiàn)路板裝在其上。該照片是在大約50倍放大率下拍攝的；因此，靠近照片的線(xiàn)表示大約0.5毫米的長(zhǎng)度；圖12B為在一個(gè)帶有下導(dǎo)電層的吸盤(pán)中一個(gè)浮動(dòng)電極在粉末沉積之后的頂視圖的照片，印刷線(xiàn)路板裝在其上。該照片是在大約50倍放大率下拍攝的；因此，靠近照片的線(xiàn)表示大約0.5毫米的長(zhǎng)度；圖13A為在一個(gè)沒(méi)有下導(dǎo)電層的吸盤(pán)中一個(gè)浮動(dòng)電極在粉末沉積之后的頂視圖的照片，印刷線(xiàn)路板被移去。該照片是在大約50倍放大率下拍攝的；因此，靠近照片的線(xiàn)表示大約0.5毫米的長(zhǎng)度；圖13B為在一個(gè)帶有下導(dǎo)電層的吸盤(pán)中一個(gè)浮動(dòng)電極在粉末沉積之后的頂視圖的照片，印刷線(xiàn)路板被移去。該照片是在大約50倍放大率下拍攝的；因此，靠近照片的線(xiàn)表示大約0.5毫米的長(zhǎng)度；圖14A-C為采用一個(gè)感應(yīng)電極檢測(cè)用本發(fā)明的靜電吸盤(pán)沉積的粉末的曲線(xiàn)表示。x軸表示時(shí)間，單位為分鐘，y軸表示電荷，單位為微庫(kù)侖。dq/dt表示沉積速率；圖15為本發(fā)明用來(lái)產(chǎn)生多劑量單元的靜電吸盤(pán)的示意圖；圖16A-C提供了按照本發(fā)明的靜電吸盤(pán)的三張照片。圖16A示出了靜電吸盤(pán)的電路；圖16B示出了用于該吸盤(pán)的一個(gè)窗口掩模；而圖16C示出了帶有小圓片陣列的該吸盤(pán)組件；圖17A為一個(gè)改進(jìn)了的石英晶體監(jiān)視器的示意性剖面圖，而圖17B為這圖17A中示出的監(jiān)視器的電路圖。
對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述對(duì)于本申請(qǐng)的目的而言，下面的術(shù)語(yǔ)將有下面描述的含義。
聲學(xué)分配裝置用來(lái)分配顆粒的一種裝置，它采用頻率在聲學(xué)(可以聽(tīng)見(jiàn)的)范圍內(nèi)的振動(dòng)。
吸盤(pán)用來(lái)固定一個(gè)物體或多個(gè)物體的固定裝置。
用來(lái)使物體定位的吸盤(pán)一種吸盤(pán)，它的構(gòu)形使它可以被用來(lái)基本上以一個(gè)選定的圖案安排在該吸盤(pán)上的物體。
靜電吸盤(pán)一種使用靜電作用力固定一個(gè)物體或多個(gè)物體的固定裝置。
帶有導(dǎo)電通路的靜電吸盤(pán)一種用來(lái)使物體定位的靜電吸盤(pán)，其中吸盤(pán)有確定物體的定位的層，并且，此層有包括導(dǎo)電材料的通路。
機(jī)械吸盤(pán)使用壓縮把一個(gè)物體固定的一種吸盤(pán)。
非機(jī)械吸盤(pán)不使用壓縮把一個(gè)物體固定的一種吸盤(pán)，這包括不限于使用靜電或真空(即，負(fù)壓)裝置進(jìn)行這種固定的吸盤(pán)。
物體一個(gè)物質(zhì)的物品。
顆粒寬度或直徑等于或小于大約1毫米的物體。
節(jié)距在例如一個(gè)微量滴定板中一個(gè)凹坑的邊緣到相鄰的凹坑的相應(yīng)邊緣之間的重復(fù)距離。
接受基底有表面或?qū)拥奈矬w，該層涂敷或接受一物體涂層如顆粒。
上導(dǎo)電層靜電吸盤(pán)的導(dǎo)電層，它把物體吸引或粘附到吸盤(pán)上。
1．本發(fā)明的靜電吸盤(pán)的使用″吸盤(pán)″在上面被定義為用來(lái)固定一個(gè)或多個(gè)物體的夾緊裝置。不采用傳統(tǒng)的夾緊裝置，這些裝置采用機(jī)械作用力或壓縮作用力，本發(fā)明針對(duì)在靜電吸盤(pán)中使用靜電作為固定物體的吸盤(pán)所使用的裝置?？梢赃x擇性地把物體定位、輸送和沉積。最好，該吸盤(pán)使用不是正壓的作用力來(lái)固定物體。在一方面，本發(fā)明可以用來(lái)使物體定位，在U.S.SerialNo.08/630012(1996年4月9日提交的″用來(lái)把多個(gè)物體在一個(gè)基底上定位的吸盤(pán)和方法″)中描述了這一方面。
在一方面，本發(fā)明提供了靜電吸盤(pán)，用靜電的方法吸引一個(gè)或多個(gè)物體。不限制到任何特別的理論，應(yīng)相信，當(dāng)把電位施加到本發(fā)明的靜電吸盤(pán)上時(shí)，在吸盤(pán)的電極之間形成電容，物體被靜電作用力固定住。在化學(xué)工業(yè)或制藥工業(yè)中使用靜電吸盤(pán)的好處之一在于，不象等離子體帶電，靜電帶電(也稱(chēng)為摩擦帶電)通常對(duì)化學(xué)物沒(méi)有負(fù)面影響。還有，使用靜電吸盤(pán)使得可以固定住藥物基底，例如不需要機(jī)械作用力，而機(jī)械作用可能破壞該基底。
本發(fā)明的吸盤(pán)可以用來(lái)在化學(xué)制造或制藥過(guò)程中固定一個(gè)或多個(gè)物體，克服重力。另外，本發(fā)明提供了采用一個(gè)吸盤(pán)把一個(gè)或多個(gè)在化學(xué)制造中使用的物體吸引到一個(gè)基底上進(jìn)行化學(xué)制造的方法。在另一方面，本發(fā)明提供了采用一個(gè)吸盤(pán)把一個(gè)或多個(gè)將用來(lái)制造藥品的物體吸引到一個(gè)基底上進(jìn)行藥品制造的方法。為了吸引有一個(gè)增大的表面積的物體，可以制作出尺寸增大的吸盤(pán)。
在一方面，本發(fā)明提供了有偏壓電位的靜電吸盤(pán)的使用，用于把一個(gè)或多個(gè)物體吸引到一個(gè)基底上。最好，此偏壓電位大于大約1000伏。按照本發(fā)明的吸盤(pán)的使用提供了使用偏壓電位的可能性，因?yàn)槠珘弘娢徊槐卦斐衫缢幬锘椎膿p壞，不象在半導(dǎo)體工業(yè)中的晶片，晶片是對(duì)電壓敏感的。
當(dāng)采用靜電吸盤(pán)時(shí)，溫度最好在大約-50攝氏度到大約200攝氏度，最好由大約22攝氏度到大約60攝氏度。濕度最好在0-100％之間，其中濕度不要造成凝結(jié)；更可取的，濕度為大約30％。
本發(fā)明的靜電吸盤(pán)的使用可以放大成大規(guī)模的連續(xù)制造，比如采用可以食用的基底薄片例如與小片一起使用，或與吸入器基底的薄片一起使用，可以把這些薄片穿孔，例如進(jìn)入個(gè)別的吸入器的個(gè)別膠帶中。
本發(fā)明也提供了用來(lái)沉積一個(gè)選定數(shù)量的物體的方法，它包括(a)提供一個(gè)靜電吸盤(pán)，它有一個(gè)可以在x或y方向上尋址的區(qū)域；(b)使吸盤(pán)與該物體接觸，其中把物體基本上粘接到吸盤(pán)的可以在x或y方向上尋址的區(qū)域中；以及(c)把物體釋放到與物體被粘接在其上的吸盤(pán)的那些區(qū)域?qū)?zhǔn)的一個(gè)接受基底上。本發(fā)明也提供了用來(lái)產(chǎn)生一種劑量配方的方法，它包括a)提供一個(gè)靜電吸盤(pán)，它有一個(gè)可以在x或y方向上尋址的區(qū)域；(b)使該吸盤(pán)與包括一種藥學(xué)上的活性成份的顆粒接觸，其中把這些顆?；旧险辰拥轿P(pán)的可以在x或y方向上尋址的區(qū)域中；以及(c)把這些顆粒釋放到與顆粒被粘接在其上的吸盤(pán)的那些區(qū)域?qū)?zhǔn)的一個(gè)藥物攜帶體上。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括不使用機(jī)械裝置可以固定一個(gè)藥物基底。因此，例如，本發(fā)明提供了用來(lái)固定一個(gè)小片的靜電機(jī)構(gòu)，此小片被松散地壓縮過(guò)，如果被一個(gè)機(jī)械裝置或被一個(gè)真空吸盤(pán)固定，它可能會(huì)碎。另外，例如，不限制到任何特別的理論，應(yīng)相信，藥學(xué)上可以接受的攜帶體，例如形式為小片，常常是導(dǎo)電的，并在少于大約一毫秒的時(shí)間內(nèi)把它們的電荷耗散掉。靜電吸盤(pán)提供了一個(gè)好處，這是通過(guò)保持藥物基底的電荷實(shí)現(xiàn)的，否則此基底可能會(huì)失去它的電荷。
本發(fā)明也提供了用來(lái)在化學(xué)工業(yè)和制藥工業(yè)中的加工過(guò)程中固定一個(gè)或多個(gè)物體的靜電吸盤(pán)。這些加工包括把顆粒沉積在物體上，比如把一種藥學(xué)上的活性成份粉末沉積小片上。例如當(dāng)此活性成份與小片的其余部分不相容時(shí)，這是特別有用的。還有，可以在一個(gè)物體比如一個(gè)小片上涂布多于一種類(lèi)型的成份，比如兩種活性成份。在把顆粒沉積在該小片上之后，還可以對(duì)小片作進(jìn)一步的加工；例如，在沉積之后，可以對(duì)小片進(jìn)行涂布。最好，采用在U.S.Serial No.08/630049中描述的一個(gè)聲學(xué)分配裝置對(duì)顆粒進(jìn)行沉積。
不限制到任何特別的理論，應(yīng)相信，本發(fā)明的靜電吸盤(pán)所產(chǎn)生的電位用來(lái)把導(dǎo)電的物體比如一個(gè)小片固定在其位置，同時(shí)用來(lái)吸引一個(gè)帶電的物體，比如在粉末中的顆粒，把它放到一個(gè)接受基底上。另外，本發(fā)明的靜電吸盤(pán)可以用于吸入器的基底。例如，參見(jiàn)共同未決申請(qǐng)的題為″帶有用來(lái)增強(qiáng)干粉釋放的電子裝置的吸入器裝置″與本申請(qǐng)同時(shí)提交的申請(qǐng)。也參見(jiàn)下面關(guān)于電荷成像吸盤(pán)的段落。
2．被本發(fā)明的靜電吸盤(pán)固定的物體A．物體的尺寸和類(lèi)型最好，被本發(fā)明的靜電吸盤(pán)固定的物體的厚度小于大約300毫米，更可取的是，小于大約100毫米，甚至更可取的是，小于大約50毫米，甚至更可取的是，小于大約25毫米，甚至更可取的是，小于大約10毫米，甚至更可取的是，小于大約5毫米，最可取的是，小于大約3毫米。因此，在某些優(yōu)選實(shí)施例中，物體是小物體，比如平均寬度或直徑等于或小于大約1毫米的顆粒。在某些優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的吸盤(pán)與多個(gè)小物體一起使用，它們的尺寸最好由大約5微米到大約500微米，并最好用于化學(xué)工業(yè)或制藥工業(yè)中。在化學(xué)工業(yè)和制藥工業(yè)中使用靜電吸盤(pán)是本發(fā)明的新穎點(diǎn)之一。
在某些優(yōu)選實(shí)施例中，被吸盤(pán)固定的物體為藥物基底，并且，該物體為圓形的，比如藥片。另外，例如，物體是橢圓的，以及可能是小封殼或小帽蓋。當(dāng)物體是小片時(shí)，最好它的厚度不大于大約3毫米。本發(fā)明還保證使用吸盤(pán)固定一個(gè)或多個(gè)物體，在某些實(shí)施例中，這些物體在被固定的同時(shí)被涂上顆粒。在優(yōu)選實(shí)施例中，顆粒是一種包括藥學(xué)活性成份的粉末。
最好，這種粉末為干燥的微細(xì)化的形式，采用例如一種空氣射流粉碎過(guò)程，這些顆粒的直徑至少大約1微米，最好由大約1微米到大約10微米，更可取的是，直徑為大約4微米到8微米。最好，在施加到吸盤(pán)之前使粉末用靜電的方法帶上電，例如通過(guò)與小珠混合比如通過(guò)機(jī)械搖動(dòng)。
另外的藥學(xué)上的基底包括例如一種栓劑，或者一種可食用的基底，比如一種藥片、小封殼或小帽蓋，或者一種可以水溶的薄膜，比如羥丙基甲基纖維素樹(shù)脂。其它基底包括覆蓋層、繃帶和蓋板，以及例如用于吸入器的容器。例如，吸入器可以是平的陶瓷盤(pán)，在此盤(pán)上設(shè)置了多個(gè)藥物劑量。例如，見(jiàn)1995年6月提交的美國(guó)專(zhuān)利序列號(hào)No.08/471889。
本發(fā)明的吸盤(pán)可以用于多種類(lèi)型的物體，包括但不限于薄的導(dǎo)電基底，比如一種可食用的高聚物基底，這種基底可以用做沉積一種藥學(xué)上的活性粉末的基底，隨后此基底可以例如用來(lái)隨之產(chǎn)生或涂布一個(gè)小片。最好，在把這些物體運(yùn)送到一個(gè)基底上之前，把沒(méi)有被靜電地粘接到吸盤(pán)上的多余的物體除去。為了釋放這些物體，可以停止施加電壓，或者，為了有更大的除去的作用力，可以把電壓反向。
除了藥物物體或顆粒以外，本發(fā)明的靜電吸盤(pán)可以用來(lái)吸引任何其它可以粘附到一個(gè)靜電吸盤(pán)的顆粒。另外，例如，該吸盤(pán)可以用來(lái)吸引脂質(zhì)體并把脂質(zhì)體沉積到用于化裝品的封殼中。
B．被吸盤(pán)固定的物體的組成最好，由靜電吸盤(pán)固定的小片包括一個(gè)相當(dāng)數(shù)量的纖維素，最好大于大約50％的纖維素，更可取的是，大于大約60％的纖維素，甚至更可取的是，大于大約75％的纖維素，甚至更可取的是，大于大約90％的纖維素，最可取的是，大約95％的纖維素。在其它實(shí)施例中，小片包括大約65％的乳糖和大約34％的纖維素。在某些實(shí)施例中，小片包括大約80％的乳糖。最好，小片沒(méi)有會(huì)使它們不再是一個(gè)良導(dǎo)體或者使它們不再是好的介電體的成份。例如，對(duì)于導(dǎo)電的小片，比如基本上由纖維素制成的小片，最好不包括介電的金屬氧化物，比如三價(jià)鐵或二價(jià)鐵的氧化物，或者鈦的氧化物。最好，氧化鐵如果存在也要少于大約1％。另外，小片最好不包括水汽，并最好不包括明顯數(shù)量的鹽，比如碳酸氫鈉，這些鹽與高的濕氣一起將變得導(dǎo)電，從而使靜電吸盤(pán)的最有效的運(yùn)行受到濕汽的影響。
小片可能有附加的成份，包括但不限于淀粉甘醇酸鈉和硬脂酸鎂。
當(dāng)有例如一種藥學(xué)上的活性成份粉末沉積在其上的可以食用的基底與一個(gè)小片熔化在一起時(shí)，該可以食用的基底最好基本上由與小片相同的成份比如纖維素制成。例如，可以使用羥丙基甲基纖維素樹(shù)脂，例如可以由PolymerFilms公司(Rockville,CT)得到的EdisolMFilmM-900或EM1100。
最好，小片的密度使得如果它的直徑大約為5.6毫米，該片的重量不大于大約100毫克。如果小片的直徑為兩倍大，其重量可以正比于直徑的平方。
可以通過(guò)測(cè)量直流阻抗確定一個(gè)小片的導(dǎo)電率，這是通過(guò)把該小片放在一個(gè)電路中，在一個(gè)電壓源與一個(gè)皮安培計(jì)之間。通過(guò)把小片樣品放置成與設(shè)定在1kHz的惠普4192A型低頻阻抗分析儀平行，可以測(cè)量小片的阻抗。最好在兩側(cè)用導(dǎo)電的銀涂料薄層涂布該小片，以確保良好的電接觸。試驗(yàn)了幾個(gè)配方，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電率為2.4×109歐姆與6.3×109歐姆之間。阻抗的范圍為大約2×109歐姆到23×1010歐姆。電容量被確定為0.3pF到0.5pF，這相應(yīng)于電荷保留時(shí)間為100微秒到1毫秒。
3．物體的帶電在某些優(yōu)選實(shí)施例中，施加于吸盤(pán)的物體在它們的使用之前被帶上電。帶電可以例如或者是等離子體帶電，或者是靜電帶電，取決于施加于吸盤(pán)的物體的性質(zhì)。例如，當(dāng)采用小珠時(shí)，可以采用等離子體帶電或者靜電帶電，因?yàn)榇藘煞N方法都不對(duì)小珠造成損壞。對(duì)于其它可能被等離子體帶電損壞的物體，最好采用靜電帶電。在優(yōu)選實(shí)施例中，方法包括在把物體施加到吸盤(pán)上之前使物體用靜電的方法帶電。關(guān)于攜帶體小珠用來(lái)帶電的使用的細(xì)節(jié)，參見(jiàn)部分繼續(xù)申請(qǐng)與本申請(qǐng)同時(shí)提交的在1996年4月4日提交的U.S.Serial No.08/630049。
4．吸盤(pán)的構(gòu)形吸盤(pán)的尺寸取決于使用該吸盤(pán)吸引的物體的數(shù)量和尺寸。例如，2英寸乘2英寸的吸盤(pán)可以固定大約100個(gè)小片，其中每個(gè)小片有大約5.6毫米的直徑。最好，吸盤(pán)是可以再次使用的，并可以在兩次使用之間清洗。
當(dāng)在顆粒比如包括一種藥學(xué)上的活性成份的粉末的沉積過(guò)程中，采用本發(fā)明的靜電吸盤(pán)固定一個(gè)接受基底比如一個(gè)小片時(shí)，最好把小片緊密地包裝在吸盤(pán)上，使得只有小片接受粉末，而吸盤(pán)本身不會(huì)涂上粉末。例如，本發(fā)明的靜電吸盤(pán)可以用來(lái)大約81個(gè)小片，9排小片，每排9個(gè)小片。
在一方面，本發(fā)明提供了一種靜電吸盤(pán)，它包括一個(gè)導(dǎo)電層，形成了至少一個(gè)電極，用來(lái)靜電地吸引多個(gè)物體。在另外的優(yōu)選實(shí)施例中，吸盤(pán)包括一個(gè)導(dǎo)電層，形成了兩個(gè)電極，在某些實(shí)施例中，這兩個(gè)電極是彎曲的，或是交指形的，并以較高的幾率使得被相同的物體覆蓋的兩個(gè)電極的面積相同，因此，以相同的電位固定在吸盤(pán)的不同位置的物體。另外，表面積有利地反比于被吸盤(pán)固定的物體。例如，在優(yōu)選實(shí)施例中，為了用靜電把一個(gè)較小的物體固定，電極有一個(gè)較大的表面積。把物體吸引或固定到吸盤(pán)上的導(dǎo)電層被稱(chēng)為″上導(dǎo)電層″，但此層不必是吸盤(pán)最外面的一層。例如，上導(dǎo)電層在它的頂面上在該導(dǎo)電層與物體之間可以有一薄層介電層。還有，吸盤(pán)可以有多于一層的導(dǎo)電層，形成一個(gè)電極，但是只有把物體吸引或固定到吸盤(pán)上的導(dǎo)電層被稱(chēng)為″上導(dǎo)電層″。
在某些優(yōu)選實(shí)施例中，靜電吸盤(pán)由固體狀態(tài)的材料制成，比如玻璃或二氧化硅，或其它陶瓷，它們有良好的介電強(qiáng)度，因此可以較好地吸引物體。較好的介電強(qiáng)度也提供較薄的層和較低的電壓，這提高了安全性。還有，材料是很好地表征的、耐用的、機(jī)械強(qiáng)度強(qiáng)，并容易得到。
A．在上導(dǎo)電層中有兩個(gè)電極的靜電吸盤(pán)參見(jiàn)圖1，吸盤(pán)620的下導(dǎo)電層610涂有一個(gè)介電層630。在該介電層的頂面上是形成一個(gè)交指形電極的的上導(dǎo)電層640，它有一第一電極650和一第二電極660。一第二介電層670被設(shè)置在上導(dǎo)電層640的頂面上。圖2示出了兩個(gè)交指形電極650和660的一個(gè)頂視圖。此吸盤(pán)620可以用來(lái)吸引物體680，如圖所示。
在使用帶有兩個(gè)交指形電極的上導(dǎo)電層的靜電吸盤(pán)的過(guò)程中，把一個(gè)電壓施加到該吸盤(pán)的兩個(gè)電極之間，最好大約200伏到大約2000伏。例如見(jiàn)下面的示例4。施加到靜電吸盤(pán)的電壓可以是直流電壓(DC)或是交流電壓(AC)，只要施加的電壓相同就可以。
B．吸盤(pán)固定作用力的數(shù)學(xué)計(jì)算不限制到任何特別的理論，假設(shè)對(duì)于小片有1毫米的接觸區(qū)域，電容量=∈0∈rAd=8.89×10-10×1×1×10-650×10-6]]>=17pF]]>E=12CV2]]>F=d∈dX∈0∈rAV22X2]]>=17×10-12×(500)22×5-0×10-6]]>=42.5μN]]>對(duì)于該電容器，假設(shè)X=介電層的厚度，對(duì)于60毫克的小片重力=60×10-6kg×9.8N/kg，近似等于600微牛頓，因此，靜電作用力比重力大約強(qiáng)60倍。
不限制到任何特別的理論，應(yīng)相信，為了吸盤(pán)用靜電作用把物體固定，物體不需要與在上導(dǎo)電層中的一個(gè)電極直接在物理上接觸。當(dāng)采用帶有交指形電極的上導(dǎo)電層的吸盤(pán)把帶電的粉末沉積到例如一個(gè)小片上時(shí)，固定該小片的靜電作用力隨著帶電的粉末被沉積到該小片上而增加，從而在更強(qiáng)的固定作用力方面有附加的優(yōu)點(diǎn)。采用以偏壓電位為基礎(chǔ)的交指形的吸盤(pán)可以沉積的帶電的粉末的數(shù)量是有限的。因此，此吸盤(pán)有一個(gè)好處可以通過(guò)測(cè)量剩余的電荷的數(shù)量確定沉積在基底上的粉末的數(shù)量。此電荷可以采用例如一個(gè)靜電計(jì)或一個(gè)皮安培計(jì)測(cè)量。此電荷的值可以用來(lái)確定沉積的粉末的重量。這種吸盤(pán)的設(shè)計(jì)使得它可以用靜電固定住實(shí)際上任何物體，只要該物體相對(duì)于在該吸盤(pán)的頂面上強(qiáng)的介電層是導(dǎo)電的。
不限制到任何特別的理論，可以采用下面的數(shù)學(xué)公式來(lái)計(jì)算靜電吸盤(pán)的固定作用力，其電路圖在圖3中示出。圖3A表示有兩個(gè)電極的上導(dǎo)電層的靜電吸盤(pán)的電路圖，每個(gè)電極有一個(gè)物體被吸引到其上，并且，其中不存在下導(dǎo)電層。圖3B表示有兩個(gè)電極的上導(dǎo)電層的靜電吸盤(pán)的電路圖，每個(gè)電極有相同物體被吸引到其上，并且，其中存在下導(dǎo)電層。Cp1為在物體比如一個(gè)小片與第一電極之間形成的電容器的電容量；Cp2為在物體比如一個(gè)小片與第二電極之間形成的電容器的電容量；Rp為由于物體所造成的電阻；以及V表示與把物體固定到吸盤(pán)上的作用力有關(guān)的固定電位。參見(jiàn)圖3B,Ce1為在下導(dǎo)電層與第一電極之間形成的電容器的電容量；Ce2為在下導(dǎo)電層與第二電極之間形成的電容器的電容量；以及V1表示偏壓電位。
導(dǎo)電物體與在上導(dǎo)電層中的電極形成一個(gè)電容器，其電容量近似地等于C=∈0∈rAd---(1)]]>其中ε0為真空的介電常數(shù)，εr為在上導(dǎo)電層中的電極的頂面上的介電層的相對(duì)介電常數(shù)；A為接觸面積，以及d為介電層的厚度。導(dǎo)電物體與上導(dǎo)電層中的電極的固定作用力由下式給出F=∈0∈rAV22d2---(2)]]>其中V為橫截介電層的電壓。假設(shè)對(duì)于高聚物ε1=3,V=350伏，d=10微米，以及A=15平方毫米，靜電作用力為0.24N。如果材料的質(zhì)量為60毫克，重力為0.59mN。靜電作用力比重力強(qiáng)超過(guò)400倍。
在圖3中示出的電路圖中，Vad=V。只要在電壓V施加上之后有足夠長(zhǎng)的充電時(shí)間過(guò)去，Vbc=0。當(dāng)帶電的粉末落在Rp上，橫截著兩個(gè)電容器的電壓就被重新排列。然而，電源保持整個(gè)電壓降Vad為一個(gè)常數(shù)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，Cp1近似與Cp2相等，并且，Vab近似等于Vcd，并近似等于V/2。整個(gè)吸引作用力正比于(Vab2+Vcd2)，近似等于V2/2。如果在點(diǎn)b(或c)的電壓由于帶電的粉末落上而改變了V’，新的吸引作用力正比于V2/2+2V’2=V2/4+V2。由于添加了帶電的粉末，吸引作用力增加。另外，電源也提供通過(guò)電阻有限的兩個(gè)電容器的正常泄漏電流。
可以把所施加的電位V保持在相對(duì)于地為一個(gè)分開(kāi)的電壓差V1。在導(dǎo)電材料(在此應(yīng)用中，導(dǎo)電材料為一個(gè)小片)上的電位為V1+V/2。如果使小片暴露給一團(tuán)帶電的粉末，這些粉末將經(jīng)受由于電位V1+V/2的電場(chǎng)，并按照在粉末上的電荷的符號(hào)被吸引或被排斥。如果所產(chǎn)生的作用力是吸引，粉末將被沉積到該小片上。因?yàn)榭梢钥刂芕1和V的大小和符號(hào)，所以可以控制所造成的作用力，使得此作用力為吸引力，用來(lái)進(jìn)行沉積。
不限制到任何特別的理論，應(yīng)相信，在任何導(dǎo)電材料被吸引到在圖1中示出的和在圖3中示出了電路的吸盤(pán)上之前，電荷將集中在電極的邊緣上。在靜電吸盤(pán)的頂面上有一個(gè)相對(duì)較弱的邊緣電場(chǎng)。此電場(chǎng)可能不足夠強(qiáng)，以引起在小片中的電荷的重新分布，以便把小片附著在吸盤(pán)上。通過(guò)在該吸盤(pán)的下面添加這一個(gè)下導(dǎo)電層，此層也被稱(chēng)為底板，可以把這一限制除去。此導(dǎo)電層使得在電極上的電荷重新分布，橫截著該電極更均勻。結(jié)果，在吸盤(pán)的頂面上形成較強(qiáng)的邊緣電場(chǎng)，并在小片與吸盤(pán)之間形成較好的初始吸引作用力。在圖3B中示出了新的等效電路。
C．在上導(dǎo)電層中有單一電極的靜電吸盤(pán)在另外的優(yōu)選實(shí)施例中，吸盤(pán)包括一個(gè)有一個(gè)單一電極的上導(dǎo)電層。最好，此吸盤(pán)包括三層。底層最好為由金屬比如鋁制成的一個(gè)下導(dǎo)電層。另外，例如，該底層可以是半導(dǎo)體，比如為一個(gè)硅晶片。中間層為一個(gè)介電層，最好有高的介電強(qiáng)度，比如熱生長(zhǎng)的二氧化硅。頂層為形成電極的上導(dǎo)電層，它可以由介電層的頂面向外伸展，或可以被模壓，從而它向里面伸展進(jìn)介電層。上導(dǎo)電層由一種導(dǎo)電材料制成，比如金屬，例如，銅線(xiàn)，或者由一種半導(dǎo)體制成，例如，多晶硅。最好，上導(dǎo)電層對(duì)藥學(xué)上有活性的化合物沒(méi)有明顯的負(fù)面影響。在優(yōu)選實(shí)施例中，上導(dǎo)電層的厚度為由大約100毫微米到大約500毫微米。最好，此上導(dǎo)電層包括導(dǎo)電的條紋，并且，當(dāng)被用來(lái)吸引多個(gè)物體時(shí)，在這些條紋之間的區(qū)域的寬度最好近似等于物體的平均直徑，從而當(dāng)吸盤(pán)固定最大數(shù)量的物體時(shí)，保證電極的完全的覆蓋。這樣，當(dāng)吸盤(pán)被用來(lái)固定物體，同時(shí)顆粒被沉積到物體上時(shí)，這一構(gòu)形保證基本上消除在吸盤(pán)本身上的沉積。見(jiàn)例如圖16。
例如，參見(jiàn)圖4B，靜電吸盤(pán)910有一個(gè)下導(dǎo)電層920，在它的頂面上有一個(gè)介電層930。上導(dǎo)電層940或者由介電層930向外伸出，如在圖4B中所示，或者被模壓進(jìn)介電層930中，如圖4C中所示。在圖4A中示出了在上導(dǎo)電層940中的條紋的頂視圖。在使用靜電吸盤(pán)910的過(guò)程中，在該上導(dǎo)電層940與下導(dǎo)電層920之間施加一個(gè)偏壓電位。
不限制到任何特別的理論，應(yīng)相信，當(dāng)使用上述在上導(dǎo)電層中帶有一個(gè)單一電極的吸盤(pán)時(shí)，例如靠靜電作用固定小片，同時(shí)把帶電的粉末施加到該小片上，在該小片中沒(méi)有電荷的重新分布，而是，由于與電極接觸直接使該小片帶電。因此，可以把沒(méi)有數(shù)量限制的帶電的粉末沉積在該小片上。
5．吸盤(pán)的X-Y可尋址能力和它們的應(yīng)用可以把導(dǎo)電層之一，比如靜電吸盤(pán)的下導(dǎo)電層做成可以在x方向上尋址的，或者是可以在x-y方向上尋址的，使得可以選擇被吸引到該吸盤(pán)上的物體的位置。例如，在可以x方向上尋址的吸盤(pán)中，下導(dǎo)電層有多排，在這些排中一次可以只激活單一的排。因此，可以只在該靜電吸盤(pán)的一個(gè)特定的排上選擇物體的定位，而不是在每一排上或在吸盤(pán)上選擇定位。在可以x-y方向上尋址的吸盤(pán)中，可以使下導(dǎo)電層的與每一排和列對(duì)應(yīng)的區(qū)域，因此使對(duì)于每個(gè)物體的位置與下導(dǎo)電層的與任何其它的排和列對(duì)應(yīng)的其余位置無(wú)關(guān)。這樣，例如，可以只在該靜電吸盤(pán)的特定區(qū)域內(nèi)而不是在整個(gè)吸盤(pán)上選擇物體的定位。
還有，本發(fā)明提供了一種靜電吸盤(pán)，它包括一種結(jié)構(gòu)，用來(lái)把一個(gè)選定數(shù)量的物體沉積到一個(gè)接受基底上。最好，物體的厚度小于大約3毫米，吸盤(pán)的構(gòu)形最好包括一個(gè)導(dǎo)電層，它有一個(gè)可以在x或y方向?qū)ぶ返膮^(qū)域，用來(lái)把一個(gè)選定數(shù)量的物體沉積到一個(gè)接受基底上。最好，該吸盤(pán)有多個(gè)可以在x或y方向上尋址的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域最好與分開(kāi)的基底比如一個(gè)藥物攜帶體對(duì)應(yīng)。在優(yōu)選實(shí)施例中，物體被基本上同時(shí)沉積到多個(gè)基底上，在某些實(shí)施例中，這些基底被連接起來(lái)。例如，這些基底可以是藥物攜帶體，而物體可以例如為粉末、微球或脂質(zhì)體形式的顆粒，這些顆粒包括藥學(xué)上的活性成份，它們一起產(chǎn)生一種藥物劑量的配方。當(dāng)基底被連接起來(lái)時(shí)，可以形成多劑量組合，在此多劑量組合中例如劑量由一個(gè)單元到下一個(gè)單元可以逐漸減少，比如對(duì)于計(jì)劃生育的一種多劑量組合?？梢酝ㄟ^(guò)采用靜電吸盤(pán)放置到每個(gè)藥物攜帶體中的物體的數(shù)量確定劑量。這樣，本發(fā)明提供了一種多劑量配方，它有多個(gè)單元，其中每個(gè)單元有一種劑量，至少兩個(gè)單元有不同的劑量，在單元中的微球的數(shù)量確定這些劑量。在某些優(yōu)選實(shí)施例中，微球?yàn)榇蠹s1微米到大約500微米，在某些情況下，最好大約100微米到大約500微米，在其它情況下，最好大約為50微米。
最好，這些微球包括一種藥學(xué)上可以接受的聚乙烯，比如聚乙烯乙二醇，它的濃度最好至少為大約90％，更可取的是，包括大約95％的聚乙烯乙二醇。下面描述的吸盤(pán)比如用來(lái)吸引例如小片和用來(lái)產(chǎn)生電荷成像，它帶有另一個(gè)介電層，這些吸盤(pán)可以用來(lái)產(chǎn)生上面描述的多劑量配方。見(jiàn)例如圖15。
6．帶有浮動(dòng)電極的進(jìn)行電荷成像的靜電吸盤(pán)在另外的優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的靜電吸盤(pán)提供了電荷成像方面的使用。具體地說(shuō)，這樣的靜電吸盤(pán)包括用于電荷成像的一個(gè)浮動(dòng)電極。用于電荷成像的靜電吸盤(pán)包括三層，最好帶有可選擇的第四層。底層為下導(dǎo)電層，也把它稱(chēng)為底面電極。第二層在下導(dǎo)電層的頂面上，是一個(gè)介電層。第三層為在介電層的頂面上的上導(dǎo)電層，此上導(dǎo)電層有兩個(gè)類(lèi)型的電極，浮動(dòng)電極和屏蔽電極。在優(yōu)選實(shí)施例中，浮動(dòng)電極在電路上與其它導(dǎo)體絕緣，在浮動(dòng)電極與屏蔽電極之間有一個(gè)間隙。第四(可選擇的)層在上導(dǎo)電層的頂面上，是一個(gè)介電層，它最好是與藥物粉末接觸的那一層。不限制到任何特別的理論，應(yīng)相信，當(dāng)橫截著屏蔽電極與底面電極施加一個(gè)電壓時(shí)，在浮動(dòng)電極上出現(xiàn)電荷的重新分布。這種電荷的重新分布使靜電地帶電的物體被吸引到吸盤(pán)的與該浮動(dòng)電極對(duì)應(yīng)的那些區(qū)域，因此造成在這些區(qū)域中的沉積。最好，在浮動(dòng)電極與屏蔽電極之間的間隙有強(qiáng)的邊緣電場(chǎng)，但是，此電場(chǎng)最好不強(qiáng)到足以引起電荷。
下導(dǎo)電層可以例如由金屬制成，比如銀、銅、或鍍鋁的聚乙烯，并最好大約500毫微米厚。介電層可以由例如聚酰亞胺、聚丙烯、或一個(gè)半導(dǎo)體層，比如一種陶瓷，例如SiO2，比如熱生長(zhǎng)的二氧化硅，并最好大約0.5密耳到大約2密耳厚。上導(dǎo)電層最好由一種金屬制成，比如銀。最好，上導(dǎo)電層由對(duì)藥學(xué)上的活性材料沒(méi)有負(fù)面影響的一種材料制成。
上導(dǎo)電層可以由例如一個(gè)薄的金薄膜涂層，并最好該浮動(dòng)與屏蔽電極有相同的厚度，此厚度最好大約為500毫微米。在優(yōu)選實(shí)施例中，在浮動(dòng)電極與屏蔽電極之間的間隙為由大約25微米到大約500微米。浮動(dòng)電極的形狀可以改變，并可以是不規(guī)則的，只要在浮動(dòng)電極與屏蔽電極之間的間隙保持基本不變就可以。在某些優(yōu)選實(shí)施例中，浮動(dòng)電極是圓形的，并形成可以用來(lái)產(chǎn)生一個(gè)選擇的圖案的一個(gè)點(diǎn)。在某些優(yōu)選實(shí)施例中，屏蔽電極是接地的。此屏蔽電極相對(duì)于下導(dǎo)電層被加偏壓電位。該偏壓電位的極性最好與被沉積在基底上的粉末的極性相反。
第四層在上導(dǎo)電層的頂面上，是可選的薄的介電層，它最好由聚酰亞胺或另一種有高的介電強(qiáng)度的材料制成，并最好有大約10微米到大約50微米的厚度。
電荷成像的吸盤(pán)的浮動(dòng)電極確定藥粉在基底上沉積的圖案，并把粉末固定在其上。在粉末沉積的過(guò)程中，電荷成像的吸盤(pán)在電路上被連接到一個(gè)電源上，隨后，在沉積之后把它斷開(kāi)。例如，可以把浮動(dòng)電極的構(gòu)形成在空間上確定在基底上的單個(gè)劑量。這樣的基底包括例如一個(gè)小片和吸入器的基底。
在用來(lái)進(jìn)行電荷成像的優(yōu)選實(shí)施例中，浮動(dòng)電極被用來(lái)選擇性地把顆粒吸引到與該浮動(dòng)電極接觸的一個(gè)基底上。最好，該基底與該浮動(dòng)電極在物理上接觸。不限制到任何特別的理論，應(yīng)相信，在靜電吸盤(pán)上使用浮動(dòng)電極通過(guò)電容耦合產(chǎn)生電荷的圖像。每個(gè)浮動(dòng)電極有由于帶電的顆粒與電極接觸而被移動(dòng)的電荷。在浮動(dòng)電極上繼續(xù)帶電顆粒的沉積過(guò)程，直到該浮動(dòng)電極在它有與屏蔽電極相同的電位的那個(gè)位置不再改變電位為止。
參見(jiàn)圖5，吸盤(pán)1110有下導(dǎo)電層1120，在它的頂面上有一個(gè)介電層1130。該介電層在它的頂面上有一個(gè)上導(dǎo)電層1140。此上導(dǎo)電層1140在電路上被連接起來(lái)，但是在屏蔽電極1160與浮動(dòng)電極1170之間有一個(gè)間隙1150。圖6示出了上導(dǎo)電層1140的一個(gè)頂視圖，浮動(dòng)電極1170在中間，在浮動(dòng)電極與周?chē)钠帘坞姌O1160之間有一個(gè)間隙1150?？梢园雅c每個(gè)浮動(dòng)電極相應(yīng)的下導(dǎo)電層1120的區(qū)域做成可以以排進(jìn)行尋址的，象上面描述的可以在x方向上尋址的吸盤(pán)系統(tǒng)那樣，或可以單個(gè)地尋址的，象上面所描述的可以在x-y方向上尋址的吸盤(pán)系統(tǒng)那樣。
在使用的過(guò)程中，在屏蔽電極與下導(dǎo)電層之間施加一個(gè)偏壓電位。如果被沉積的顆粒是帶正電荷的，該偏壓電位將是負(fù)的，而如果被沉積的顆粒是帶負(fù)電荷的，該偏壓電位將是正的。最好，把屏蔽電極連接到地。在顆粒沉積的過(guò)程中，沉積的時(shí)間長(zhǎng)度最好將是連續(xù)的，直到每個(gè)浮動(dòng)電極達(dá)到它的極限為止，在此極限浮動(dòng)電極的電位與屏蔽電極的電位相匹配。
采用帶有浮動(dòng)電極的靜電吸盤(pán)把粉末沉積在一個(gè)基底上時(shí)，由吸盤(pán)的電荷或偏壓電位來(lái)確定沉積在該基底上的粉末的數(shù)量，并且，只可以沉積有限數(shù)量的粉末。不限制到任何特別的理論，應(yīng)相信，當(dāng)在浮動(dòng)電極上的電荷不再被重新分布時(shí)，粉末的沉積結(jié)束，當(dāng)屏蔽電極與浮動(dòng)電極有基本上相同的電位時(shí)，將出現(xiàn)這樣的情況。最好，當(dāng)沉積結(jié)束時(shí)，浮動(dòng)電極和屏蔽電極都將處于地電位。因此，可以通過(guò)控制偏壓電位控制被沉積的粉末的數(shù)量，并且，一旦已經(jīng)達(dá)到極限，這一數(shù)量與沉積的時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)關(guān)。還有，沉積的圖樣被浮動(dòng)電極的圖樣確定，這產(chǎn)生一種電荷成像。
例如，可以把吸盤(pán)用于在一個(gè)基底上進(jìn)行電荷成像，確定在該基底上顆粒以一種特定的圖案沉積。在優(yōu)選實(shí)施例中，把有藥學(xué)上的活性成份的粉末形式的顆粒以一種選定的圖案沉積在一個(gè)藥物接受基底上。在某些優(yōu)選實(shí)施例中，該接受基底是一個(gè)薄的介電層，比如聚丙烯，或另外一個(gè)薄的可以食用的基底，比如羥丙基甲基纖維素，它最好有大約25微米的厚度。
另外，例如，帶有浮動(dòng)電極的進(jìn)行電荷成像的靜電吸盤(pán)可以用來(lái)形成一個(gè)吸入器的基底，并確定干粉例如在該基底上的靜電沉積。電荷成像的吸盤(pán)可以例如用來(lái)確定在基底上單個(gè)劑量的空間位置。另外，在吸入器基底中的該靜電吸盤(pán)的導(dǎo)電層可以用于粉末的用靜電協(xié)助的釋放，如在共同未決的題為″帶有用來(lái)增強(qiáng)干粉釋放的電子裝置的吸入器裝置″與本申請(qǐng)同時(shí)提交的申請(qǐng)。
還有，可以在制藥工業(yè)以外使用進(jìn)行電荷成像的吸盤(pán)，比如用來(lái)確定在食品上糖果涂層的沉積圖案。本發(fā)明的電荷成像靜電吸盤(pán)可以用來(lái)固定物體，例如用來(lái)應(yīng)用一個(gè)設(shè)計(jì)，比如在一種可以食用的基底上的一個(gè)糖果涂層。另外，例如，電荷成像的靜電吸盤(pán)可以用來(lái)固定物體，以便使用一種干的粉末涂料。
不限制到任何特別的理論，可以使用下面的數(shù)學(xué)公式來(lái)計(jì)算可以被有一個(gè)浮動(dòng)電極的靜電吸盤(pán)固定的粉末的數(shù)量，該吸盤(pán)的電路圖在圖7中示出。參見(jiàn)圖7,C為在下導(dǎo)電層e1與浮動(dòng)電極e1之間形成的電容器的電容量。Cs為在浮動(dòng)電極e1與下導(dǎo)電層e1之間形成的電容器的寄生電容量。C’為在浮動(dòng)電極e1與虛擬電極e1之間形成的電容器的電容量，該虛擬電極被所沉積的帶電粉末形成。浮動(dòng)電極e1的電位可能只是在在屏蔽電極es與下導(dǎo)電層e1的電位之間的某個(gè)值，屏蔽電極es在圖7中所示的電路圖中被接地。
浮動(dòng)電極能夠有的最大電荷量取決于偏壓電位和電容器C，按照等式Qmax=CV。如果為了計(jì)算最大電荷量忽略邊緣電場(chǎng)，下式成立Qmax=CV=∈0∈rAdV]]>其中A為浮動(dòng)電極的表面積，d為在浮動(dòng)電極與屏蔽電極之間的介電層的厚度。
因?yàn)榕cC相比Cs非常小，所沉積的電荷Q’近似等于Q。被沉積的粉末的質(zhì)量M將如下表示M=Qmax-μ=∈0∈rAdmqV]]>其中μ為帶電的粉末的電荷與質(zhì)量的比。以示例的方式，如果εr=2,d=50微米，浮動(dòng)電極的直徑=4毫米，μ=50μC/g，并且，V=8kV,M將為1.2毫克。這樣，在這些條件下預(yù)計(jì)將沉積的粉末的最大質(zhì)量將是1.2毫克。
因?yàn)镃s遠(yuǎn)小于C,Q’=C’V’近似等于Q，所以帶電的粉末的最大數(shù)量由下式表示Q′μ=∈0∈rAdmqV]]>除了提供靜電吸盤(pán)以外，本發(fā)明也提供了電荷成像的方法，或把顆粒沉積在一個(gè)基底的所選定的區(qū)域上的方法，此方法包括在吸盤(pán)的相應(yīng)于基底的所選定的區(qū)域的區(qū)域中使用帶有浮動(dòng)電極的靜電吸盤(pán)。還有，本發(fā)明也保證物體有所選定的區(qū)域，在此區(qū)域中通過(guò)靜電裝置把顆粒施加到該物體上。在優(yōu)選實(shí)施例中，顆粒包括一種在藥學(xué)上有活性的成份。最好，該物體適宜于人體使用。在某些實(shí)施例中，物體包括一種藥片、栓劑覆蓋物、繃帶或蓋板。最好，采用靜電吸盤(pán)中的一個(gè)感應(yīng)電極預(yù)先確定施加到該物體的顆粒的數(shù)量。
使用一個(gè)靜電吸盤(pán)來(lái)沉積顆?；騺?lái)進(jìn)行電荷成像的好處包括可以以更精確和更均勻的方式涂布一個(gè)基底，當(dāng)活性成份的劑量少時(shí)，比如由大約1微克到大約1毫克，這一點(diǎn)特別重要。其它的低劑量范圍包括例如由大約1微克到大約500微克，由大約10微克到大約250微克，和由大約20微克到大約100微克，比如大約25微克。還有，使用一個(gè)靜電吸盤(pán)來(lái)沉積顆粒和來(lái)進(jìn)行電荷成像提供了好處例如用來(lái)把一種活性成份施加到一種藥物攜帶體上，它們可能是不易混合的，或與之相反與活性成份是不相容的。
7．用來(lái)確定在一個(gè)接受基底上沉積的物體的數(shù)量的感應(yīng)電極除了提供帶有用來(lái)進(jìn)行電荷成像的浮動(dòng)電極的靜電吸盤(pán)以外，本發(fā)明提供了帶有用來(lái)感應(yīng)在一個(gè)基底上沉積的電荷數(shù)量的感應(yīng)電極的吸盤(pán)。還有，單一的吸盤(pán)可以同時(shí)有浮動(dòng)電極和感應(yīng)電極。在本發(fā)明的某些方面，可以沉積在吸盤(pán)上的電荷的數(shù)量被限制為一個(gè)有限的數(shù)量，這一限制提供了一種機(jī)制，用來(lái)精確地確定在被吸盤(pán)固定的基底上所沉積的粉末的數(shù)量。
在另一方面，本發(fā)明提供了一種靜電吸盤(pán)，它有一個(gè)感應(yīng)電極，特別是當(dāng)該吸盤(pán)關(guān)于可以沉積在被該吸盤(pán)固定的一個(gè)基底上的帶電顆粒的數(shù)量不能進(jìn)行自我限制時(shí)，用來(lái)感應(yīng)被吸引到該吸盤(pán)上的顆粒的數(shù)量。接受基底所處的靜電吸盤(pán)或其他表面可選擇地包括感應(yīng)電極，以感應(yīng)沉積在接受基底的電荷量。在本發(fā)明的某些方面，例如可以沉積在靜電基底的電荷量限制在一定的有限數(shù)目?jī)?nèi)，該限制提供一種機(jī)制，用以精確地確定由靜電吸盤(pán)固定的沉積在基底上的粉末量。另一方案是沉積量可以不是自我限制的。感應(yīng)電極可以使用聲學(xué)分配裝置例如來(lái)確定沉積到一個(gè)小片上的粉末的數(shù)量，其中粉末包括一種在藥學(xué)上有活性的成份。感應(yīng)電極提供一種更精確和更均勻的方式分配選擇的物體量。因此，本發(fā)明提供了特別是當(dāng)活性成份為小劑量時(shí)把選定數(shù)量的在藥學(xué)上有活性的成份精確沉積在一個(gè)基底上。
該感應(yīng)電極最好有兩層。底層為下導(dǎo)電層，它形成由一種金屬例如鋁制成的一個(gè)電極。頂層暴露給將被沉積的顆粒，它是一個(gè)介電層，并由一種有高的介電強(qiáng)度的材料制成，比如氧化鋁。另外，例如，感應(yīng)電極可以由一種薄的鍍鋁的聚丙烯薄片，或帶有銅底面的薄的聚酰亞胺薄片。不限制到任何特別的理論，應(yīng)相信，帶電的顆粒落在介電層上，并在導(dǎo)電層上引起一個(gè)相等但符號(hào)相反的電荷。由于介電層的存在，明顯地減小了電荷中和的可能性。
參見(jiàn)圖8，例如由一個(gè)下導(dǎo)電層1320和一個(gè)上導(dǎo)電層1330構(gòu)成該感應(yīng)電極1310。如在圖9中所示，該感應(yīng)電極1310可以例如被設(shè)置在接受顆粒沉積的基底1410外面的一個(gè)區(qū)域中。在此圖中，感應(yīng)電極1310的形狀為一個(gè)環(huán)，也可以采用其它形狀。感應(yīng)電極1310也可以例如被設(shè)置在接受顆粒沉積的基底1410的區(qū)域內(nèi)，如在圖10A中所示，這時(shí)有一個(gè)單一的基底1410接受沉積物。另外，例如，當(dāng)有多個(gè)基底1410時(shí)，可以把感應(yīng)電極1310設(shè)置在沉積的區(qū)域里面，最好其形狀為接受沉積物的基底之一1410，比如一個(gè)小片。參見(jiàn)圖10B，例如感應(yīng)電極1310的形狀與基底1410之一的形狀相似。
該感應(yīng)電極最好位于保證沉積在感應(yīng)電極上的顆粒的數(shù)量直接與在基底上沉積的數(shù)量相關(guān)的一個(gè)區(qū)域中?？梢耘c一單一的基底一起使用多于一個(gè)的感應(yīng)電極。例如，與單一的基底上的沉積物一起存在兩個(gè)感應(yīng)電極可以被用來(lái)確定在該基底上出現(xiàn)的沉積物數(shù)量與在該基底的外面的區(qū)域中出現(xiàn)的沉積物的數(shù)量之間的關(guān)系。一旦感應(yīng)電極的電荷被測(cè)量，沉積在基底上的顆粒的質(zhì)量就被確定。
為了測(cè)量沉積的電荷的數(shù)量，把感應(yīng)電極與數(shù)值已知的一個(gè)電容器串聯(lián)。例如，當(dāng)1nC的電荷被收集時(shí)，1nF的電容器將產(chǎn)生1伏的電壓。把該已知的電容器的另一極接地，并測(cè)量橫截著該電容器的電位。在圖11中示出了表示這一設(shè)置的電路圖。參見(jiàn)圖11,Vm為一個(gè)高阻抗電壓計(jì)，或一個(gè)靜電計(jì)，C為數(shù)值已知的電容器的電容量，比如1微法，C’為在感應(yīng)電極es與由帶電的顆粒的沉積所造成的沉積電荷ep之間所形成的電容器的電容量。
不限制到任何特別的理論，可以使用下面的數(shù)學(xué)公式來(lái)計(jì)算按照上面的電路圖被感應(yīng)電極測(cè)量的沉積電荷。
C’為被感應(yīng)電極與帶電的顆粒形成的電容器。C為數(shù)值已知的電容器。C的初始電荷為0。當(dāng)帶電顆粒落在感應(yīng)電極上時(shí)，它們?cè)谠撾姌O上誘導(dǎo)出數(shù)量相等但符號(hào)相反的電荷，此電荷隨后將在C上誘導(dǎo)出一個(gè)數(shù)量相等但符號(hào)相反的電荷?？偟男Ч斐稍贑上誘導(dǎo)出一個(gè)數(shù)量相等并且符號(hào)相同的電荷，該電荷可由靜電計(jì)測(cè)量。還有，與激活電源有關(guān)的占主導(dǎo)的電噪音也被除去。所收集的電荷等于C乘以V。
與這一使用感應(yīng)電極的檢測(cè)方法一起，為了監(jiān)測(cè)實(shí)際沉積物的數(shù)量，需要預(yù)先確定兩個(gè)參數(shù)。這兩個(gè)參數(shù)是帶電粉末的q/m(電荷對(duì)質(zhì)量之比)和被檢測(cè)的電荷Q’與在感興趣的沉積面積上的沉積電荷Q之間的關(guān)系因子k(即k=Q/Q’)。因此，所沉積的質(zhì)量M由下式確定M=Q′Kqm]]>感應(yīng)電極的可靠性要求變量k在整個(gè)沉積物中基本上為常數(shù)。
使用感應(yīng)電極比在電路中使用一個(gè)安培計(jì)或靜電計(jì)優(yōu)越，因?yàn)楦袘?yīng)電極有好處例如，可以校正該吸盤(pán)由周?chē)髿夂推渌孤┩緩绞占碾姾伞?br> 最好，在沉積過(guò)程中測(cè)量被沉積的物體的電荷與質(zhì)量比，當(dāng)已經(jīng)沉積了所要求數(shù)量的物體時(shí)，對(duì)于沉積的確定提供反饋控制。例如，可以使用反饋控制監(jiān)視藥粉的沉積，直到已經(jīng)達(dá)到適當(dāng)?shù)膭┝繛橹埂?br> 例如可以采用流速計(jì)和一個(gè)改進(jìn)了的石英晶體監(jiān)視器測(cè)量平均的電荷與質(zhì)量比。參見(jiàn)圖17A，該石英晶體監(jiān)視器1305有一個(gè)感應(yīng)的頂層1307，和一個(gè)底層1309，用來(lái)連接到一個(gè)電表。該石英晶體監(jiān)視器的改進(jìn)在于添加了一個(gè)電荷感應(yīng)層1308，它是一第二導(dǎo)電層，和添加了一個(gè)介電層1312，如圖17A中所示。這一改進(jìn)使該監(jiān)視器可以同時(shí)感應(yīng)電荷和質(zhì)量。例如，參見(jiàn)在圖17B中示出的該監(jiān)視器的電路圖，其中Cs為由于該介電層而產(chǎn)生的電容，它測(cè)量被收集的電荷。最好，使用至少兩個(gè)電荷與質(zhì)量比監(jiān)視器，一個(gè)與聲學(xué)分配裝置一起使用，另一個(gè)與吸盤(pán)或固定接受基底的其它裝置一起使用。
因此，在另一方面，本發(fā)明提供了把一個(gè)選定數(shù)量的多個(gè)顆粒吸引到一個(gè)基底上的方法，它包括(a)提供一個(gè)帶有一個(gè)感應(yīng)電極的靜電吸盤(pán)；(b)把多個(gè)帶靜電電荷的顆粒施加到該吸盤(pán)上；以及(c)感應(yīng)被吸引到該吸盤(pán)上的顆粒的數(shù)目。最好，這些顆粒是干粉顆粒，并且，此方法用來(lái)確定吸引到吸盤(pán)上的一個(gè)基底上沉積的粉末的數(shù)量。因此，本發(fā)明提供一種在藥片中精確確定劑量的方法。
另外，本發(fā)明提供了一種制作藥物化合物的方法，它包括(a)提供一個(gè)藥物基底；和(b)用靜電把顆粒沉積在基底上，這種沉積最好包括一個(gè)靜電吸盤(pán)的使用。最好，該靜電吸盤(pán)包括一個(gè)浮動(dòng)電極，并且，顆粒被基本上沉積在基底的與浮動(dòng)電極相應(yīng)的一個(gè)面積上，此靜電吸盤(pán)還最好包括一個(gè)感應(yīng)電極，用來(lái)確定被沉積在基底上的顆粒的數(shù)量。
8．采用本發(fā)明的靜電吸盤(pán)所產(chǎn)生的物體本發(fā)明還提供了有所選定的面積的物體，在此面積中，通過(guò)靜電裝置比如電荷成像把顆粒施加到該物體上。靜電裝置的使用產(chǎn)生顆粒以所選定的圖像更精確的沉積層。因此，提供一種識(shí)別這種物體的方法。此沉積層也更均勻，并使顆粒有較少的浪費(fèi)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，顆粒包括一種藥學(xué)上的活性成份，并且，物體適宜于人體使用，并最好包括一個(gè)藥物基底，比如藥片、封殼或小帽蓋。在其它的優(yōu)選實(shí)施例中，物體是栓劑或由覆蓋層、繃帶和蓋板組成的一組中挑選的物體。最好，使用在該靜電裝置中的一個(gè)感應(yīng)電極預(yù)先確定施加到該物體上的顆粒的數(shù)量。另外，在優(yōu)選實(shí)施例中，采用下面將描述的聲學(xué)分配裝置把顆粒施加到物體上。
以下面的非限定性的示例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。
示例1．帶有有兩個(gè)交指形電極的上導(dǎo)電層的靜電吸盤(pán)如下地制作帶有兩個(gè)交指形電極的上導(dǎo)電層的靜電吸盤(pán)。使用一個(gè)玻璃基底，該基底有形成厚度小于大約25微米的上導(dǎo)電層的IT0(銦錫氧化物)的交指形電極。在該上導(dǎo)電層的頂面上是使用Scotch牌的膠帶的一個(gè)薄的聚苯乙烯層，厚度大約為1密耳。
在一個(gè)試驗(yàn)中，把1000伏的電壓施加到電極上，把重量大約為65毫克直徑大約為5.6毫米的小片固定到該吸盤(pán)上。當(dāng)施加1400伏時(shí)，可能是由于一個(gè)排斥作用力造成的電荷的波動(dòng)，小片將由吸盤(pán)被推開(kāi)。
在第二試驗(yàn)中，把小片放置在膠帶的頂面上，并把500伏直流電壓施加到電極上。把該吸盤(pán)顛倒過(guò)來(lái)，小片被吸盤(pán)固定住。
在第三試驗(yàn)中，把三個(gè)小片放到使用500伏的吸盤(pán)上，并使該電壓減小直到三個(gè)小片都由吸盤(pán)落下。第一個(gè)小片在300伏時(shí)落下，第二個(gè)小片在200伏時(shí)落下，而第三個(gè)小片在100伏時(shí)落下。試驗(yàn)結(jié)果顯示固定作用力正比于V的平方。
在另一個(gè)試驗(yàn)中，把600伏電壓施加到該吸盤(pán)的兩個(gè)交指形電極之一上，并把另一個(gè)電極接地。把一個(gè)小片放在該吸盤(pán)的聚苯乙烯的那一側(cè)，當(dāng)把該吸盤(pán)顛倒，并使小片受到重力作用之后，該小片被固定在吸盤(pán)上。
也試驗(yàn)該吸盤(pán)用于把粉末沉積在被該吸盤(pán)固定的一個(gè)小片上。采用空氣推力沉積在小珠的一種3％的懸浮液中的帶正電荷的類(lèi)固醇，確定出至少沉積了大約47微克。
示例2．在上導(dǎo)電層中帶有一個(gè)單一電極的靜電吸盤(pán)在上導(dǎo)電層中有一個(gè)單一電極的靜電吸盤(pán)的結(jié)構(gòu)如下。該吸盤(pán)的底部是由在聚酰亞胺制成的一個(gè)介電層上的鍍鋁層構(gòu)成的下導(dǎo)電層，此聚酰亞胺被層壓到銅上(Good Fellows,Berwyn,PA)。該聚酰亞胺層的厚度為大約2密耳。在該聚酰亞胺的頂面上的三條銅線(xiàn)形成了上導(dǎo)電層，其功能為一個(gè)電極，銅層的厚度為大約4密耳。在銅線(xiàn)之間的距離為大約5.6毫米。使用86個(gè)小片，每個(gè)小片的直徑大約為5.6毫米，每個(gè)小片的重量大約為65毫克，它們由大約95％的纖維素和大約3％的乳糖制成，每個(gè)的厚度大約為2密耳。采用在上導(dǎo)電層與下導(dǎo)電層之間施加的1500伏的電壓這些小片粘接到吸盤(pán)上大約5分鐘。
如下地把類(lèi)固醇藥粉施加到被上述的吸盤(pán)固定的小片上。把直徑大約為100微米的用3％的藥與Kynar的一種混合物涂布的鋼珠(Verteximage Products,Yukom,PA)儲(chǔ)存在一個(gè)聚四氟乙烯的瓶子中。采用下面在示例8中描述的在87Hz下工作的聲學(xué)分配裝置，在藥與小珠的重量為20.6354克的混合物中有585.0毫克的藥粉在大約6分鐘內(nèi)被沉積到小片上，該頻率被確定為對(duì)于該分配裝置的最佳工作頻率。用來(lái)把藥粉與小珠分離開(kāi)的聲學(xué)分配裝置的篩網(wǎng)被設(shè)置在離開(kāi)接受粉末的小片0.5到1.0英寸的距離。
示例3．帶有浮動(dòng)電極的靜電吸盤(pán)試驗(yàn)了有下述構(gòu)形的帶有浮動(dòng)電極的靜電吸盤(pán)。下導(dǎo)電層由銅帶制成，厚度大約為4密耳。下面的層為由厚度大約為1密耳的Scotch牌聚苯乙烯膠帶制成。在該介電層的頂面上為由一塊厚度大約為0.0625英寸的標(biāo)準(zhǔn)的多目的帶通孔用線(xiàn)纏繞的板(Radioshack)構(gòu)成，形成一個(gè)電極，在一個(gè)屏蔽電極與浮動(dòng)電極之間有一個(gè)間隙，這兩個(gè)電極在電路上是連通的。浮動(dòng)電極為圓形的，直徑大約為2.1毫米。屏蔽電極為圓形的，直徑大約為2.5毫米。在屏蔽電極與浮動(dòng)電極之間的間隙為大約200微米。把一個(gè)基底放在上導(dǎo)電層上，該基底為由厚度大約為1密耳的Scotch牌聚苯乙烯膠帶制成。
為了使用該吸盤(pán)，把大約-1800伏的電壓施加到上導(dǎo)電層上。接著，采用在示例8中描述的分配裝置把類(lèi)固醇藥粉顆粒施加到該吸盤(pán)上。
圖12-13示出了在上面描述的吸盤(pán)中采用-1800伏的偏壓電位使粉末在一個(gè)浮動(dòng)電極上沉積的情況。是一塊印刷線(xiàn)路板的下導(dǎo)電層顯示出在沉積過(guò)程中對(duì)粉末沉積的控制作用。在圖12A和13A中沒(méi)有下導(dǎo)電層，而在圖12B和14B中存在此層。圖12A示出了當(dāng)不存在此下導(dǎo)電層時(shí)，帶電的顆粒在浮動(dòng)電極的邊緣沉積。相反，圖12B和13B示出了當(dāng)存在此下導(dǎo)電層時(shí)，帶電的顆粒在浮動(dòng)電極上均勻地散開(kāi)。已發(fā)現(xiàn)，在圖13B中示出的條件下，當(dāng)存在下導(dǎo)電層時(shí)所沉積的粉末的數(shù)量最多。
示例4．帶有感應(yīng)電極的靜電吸盤(pán)帶有感應(yīng)電極的靜電吸盤(pán)的結(jié)構(gòu)如下。該感應(yīng)電極由用鋁制作的一個(gè)下導(dǎo)電層構(gòu)成，并在它的頂面上有由氧化鋁制成的一個(gè)介電層。把一個(gè)感應(yīng)電極放置在該靜電吸盤(pán)上，使得它在將被沉積的接受基底的外面。使用該感應(yīng)電極通過(guò)測(cè)量在沉積之前和之后電荷的改變間接地確定帶電顆粒的沉積的數(shù)量。
構(gòu)造出另一種靜電吸盤(pán)，它有設(shè)置在吸盤(pán)上的接受基底的一個(gè)區(qū)域中的一個(gè)感應(yīng)電極，從而使感應(yīng)電極和接受基底都被沉積。在這種情況下，使用該感應(yīng)電極通過(guò)測(cè)量在沉積之前和之后電荷的改變直接地確定帶電顆粒的沉積的數(shù)量。
構(gòu)造出第三種靜電吸盤(pán)，它帶有兩個(gè)感應(yīng)電極，一個(gè)設(shè)置接受基底內(nèi)，另一個(gè)設(shè)置在接受基底的外面。在這種情況下，使用在接受基底內(nèi)的感應(yīng)電極通過(guò)測(cè)量在沉積之前和之后電荷的改變直接地確定帶電顆粒的沉積的數(shù)量，也使用在沉積區(qū)域外面的感應(yīng)電極來(lái)校正沉積量的測(cè)量。
采用陽(yáng)極電鍍的氧化鋁制作一個(gè)環(huán)形構(gòu)形的感應(yīng)電極(鋁做為形成電極的導(dǎo)電層，而氧化物層做為介電層)。使用15克小珠，并把這些小珠與微細(xì)化的類(lèi)固醇藥粉(可的松，Aldrich Chemical公司，Milwaukee,WI)一起搖動(dòng)大約30分鐘。使用了兩種濃度的粉末，一個(gè)為每15克小珠中有450毫克粉末(3％混合物)，另一個(gè)為15克小珠中有900毫克粉末(6％混合物)。把1800伏的電壓施加到該靜電吸盤(pán)上。按照示例8采用聲能推動(dòng)粉末，采用1400(相當(dāng)于大約12瓦)，1600，或者1800?？坑涗涭o電計(jì)的電壓隨時(shí)間的改變測(cè)量在沉積過(guò)程中電荷的改變，這種記錄在前兩分鐘每30秒鐘記錄一次，其后每一分鐘記錄一次，直到總共30分鐘過(guò)去為止。也測(cè)量在預(yù)先稱(chēng)重的鋁箔上沉積的粉末的數(shù)量。
通過(guò)在鋁薄膜上進(jìn)行沉積實(shí)現(xiàn)了多次試驗(yàn)，完成沉積的時(shí)間取為大約5分鐘。試驗(yàn)顯示，用穩(wěn)定狀態(tài)的沉積，k在每個(gè)方向上改變達(dá)到4％。k為所監(jiān)測(cè)的電荷Q’與被沉積的電荷Q之比，k實(shí)際上是吸盤(pán)和聲學(xué)分配裝置的所有運(yùn)行參數(shù)的一個(gè)函數(shù)；因此，k由實(shí)驗(yàn)確定。通過(guò)分配裝置的特點(diǎn)的改變，k的不一致性超過(guò)10％。在圖14A-C中示出了在感應(yīng)電極的試驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)提供了采用一個(gè)保護(hù)環(huán)形狀的感應(yīng)電極得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的曲線(xiàn)表示。
權(quán)利要求
1．一種適宜于在化學(xué)或藥學(xué)的化驗(yàn)或制造中使用的靜電吸盤(pán)，它包括一個(gè)導(dǎo)電層，可選擇地包括兩個(gè)電極，有至少一個(gè)電極用來(lái)靜電地吸引一個(gè)或多個(gè)物體。
2．按照權(quán)利要求1所述的靜電吸盤(pán)，其特征在于，兩個(gè)電極為交指形的。
3．按照權(quán)利要求1所述的靜電吸盤(pán)，其特征在于，導(dǎo)電層包括一個(gè)單一的電極。
4．按照權(quán)利要求1所述的靜電吸盤(pán)，其包括一個(gè)或多個(gè)浮動(dòng)電極和一個(gè)或多個(gè)相鄰電極，它們靠近浮動(dòng)電極，但是與浮動(dòng)電極絕緣；通過(guò)把一個(gè)電位施加到一個(gè)或多個(gè)相鄰的電極上可以在浮動(dòng)電極中誘導(dǎo)出一個(gè)電位。
5．按照權(quán)利要求4所述的靜電吸盤(pán)，其還包括鄰近每個(gè)浮動(dòng)電極的一個(gè)接受基底，用來(lái)接受帶靜電電荷的物體；當(dāng)一個(gè)帶靜電電荷的物體在基底上時(shí)，在該浮動(dòng)電極上誘導(dǎo)出一個(gè)圖像電荷，從而產(chǎn)生出一個(gè)有利于把物體保留在基底上的圖像作用力，物體是一個(gè)藥物基底。
6．按照權(quán)利要求5所述的靜電吸盤(pán)，其特征在于，該藥物基底不是介電物質(zhì)。
7．按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，物體由包括吸入器基底、小片、封殼、小帽蓋、栓劑、覆蓋層、繃帶和蓋板的一組中挑選。
8．一種顆粒沉積裝置，它包括(a)如權(quán)利要求1的靜電吸盤(pán)；以及(b)陣列排列的感應(yīng)電極，用來(lái)測(cè)量粘接到該感應(yīng)電極上的帶電顆粒的數(shù)量，從而顯示出粘接到該靜電吸盤(pán)或它的一部分上的帶電顆粒的數(shù)量；并且，可選擇地還包括(c)一第一電荷與質(zhì)量比監(jiān)視器，用來(lái)測(cè)量施加到靜電吸盤(pán)上的顆粒的平均電荷與質(zhì)量比。
9．按照權(quán)利要求8所述的靜電吸盤(pán)，其還包括(d)一個(gè)帶電粉末分配裝置，它有用來(lái)分配帶電粉末的一個(gè)出口；并且，可選擇地還包括(e)一第二電荷與質(zhì)量比監(jiān)視器，用來(lái)測(cè)量由該分配裝置分配的顆粒的平均電荷與質(zhì)量比。
10．一種制作一種藥品的方法，它包括(a)提供一個(gè)藥物基底；(b)把基底施加到一個(gè)靜電吸盤(pán)上；以及(c)把顆粒加到基底上，并用靜電把顆粒粘接到基底上。
11．按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，靜電吸盤(pán)包括一個(gè)浮動(dòng)電極，并且，顆粒基本上被粘接到基底的與浮動(dòng)電極對(duì)應(yīng)的區(qū)域上，方法可選擇地還包括(d)選擇施加到靜電吸盤(pán)上的偏壓電位，以便確定將粘接到基底上的所施加的顆粒的數(shù)量。
12．按照權(quán)利要求10和11所述的方法，其還包括(e)通過(guò)測(cè)量被沉積在感應(yīng)電極上的顆粒所引起的離子電流，測(cè)量沉積在基底上的粉末的數(shù)量；可選擇地還包括(f)當(dāng)沉積的粉末的所測(cè)得的數(shù)量達(dá)到一個(gè)目標(biāo)數(shù)量時(shí)，或者中止施加顆粒，或者把基底有施加顆粒的源移開(kāi)。
13．按照權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，藥物基底由包括吸入器基底、小片、封殼、小帽蓋、栓劑、覆蓋層、繃帶和蓋板的一組中挑選。
14．一種用來(lái)產(chǎn)生劑量配方的方法，它包括(a)提供一個(gè)靜電吸盤(pán)，它有一個(gè)可以在x或y方向上尋址的區(qū)域，并可選擇地有多個(gè)可以在x或y方向上尋址的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域與一個(gè)分開(kāi)的藥物攜帶體相對(duì)應(yīng)；(b)使該吸盤(pán)與包括一種藥學(xué)上的活性成份的物體接觸，把這些物體基本上粘接到吸盤(pán)的可以在x或y方向上尋址的區(qū)域中；以及(c)把這些物體釋放到與物體被粘接在其上的吸盤(pán)的那些區(qū)域?qū)?zhǔn)的一個(gè)藥物攜帶體上，把物體基本上同時(shí)沉積到多個(gè)藥物攜帶體上。
15．按照權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，藥物攜帶體中的至少兩個(gè)接受不同數(shù)量的物體，從而形成不同的劑量單元。
16．一種包括一個(gè)靜電吸盤(pán)的吸入器基底，該靜電吸盤(pán)包括一個(gè)導(dǎo)電層，它有至少一個(gè)電極，用來(lái)靜電地吸引用做吸入劑的顆粒，可選擇地，顆粒包括干粉，這些干粉包括藥學(xué)上的活性成份。
17．按照權(quán)利要求16所述的吸入器，其特征在于，顆?；旧嫌梢环N或多種藥學(xué)上的活性成份構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明針對(duì)靜電吸盤(pán),以及它們的使用方法,用靜電把物體比如干粉形式的顆粒沉積到接受基底上,這些接受基底自身已經(jīng)受到靜電沉積。在一方面,本發(fā)明提供了一種靜電吸盤(pán)(620),用來(lái)通過(guò)靜電吸引一個(gè)或多個(gè)物體(680),其中物體被用于化學(xué)的或藥學(xué)的化驗(yàn)或制造中。物體可以是藥物基底,例如,一種藥片。本發(fā)明的另外的實(shí)施例提供了吸盤(pán)和它們的應(yīng)用,用靜電把顆粒比如藥學(xué)上的活性成分吸引到一個(gè)基底比如小片上。在一方面,靜電吸盤(pán)(1110)包括一個(gè)浮動(dòng)電極(1170),從而保證對(duì)于以一種選定的圖像沉積的顆粒進(jìn)行電荷成像。另外,本發(fā)明提供了一個(gè)感應(yīng)電極(1310),可選擇地用來(lái)與一個(gè)靜電吸盤(pán)一起使用,用來(lái)感應(yīng)被吸引到在吸盤(pán)上的物體或其它基底上的顆粒的數(shù)量,從而保證一個(gè)精確數(shù)量的顆粒的沉積。還有,本發(fā)明提供了有選擇區(qū)域的物體,通過(guò)靜電裝置在這些區(qū)域中把顆粒施加到物體上。
文檔編號(hào)H02N13/00GK1224544SQ97195369
公開(kāi)日1999年7月28日 申請(qǐng)日期1997年4月9日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月9日
發(fā)明者孫海昌, T·A·普勒徹爾 申請(qǐng)人:德?tīng)栁魉顾幤饭?br>