[发明专利]产生一氧化氮的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一氧化氮产生领域。更具体地，本发明涉及用于治疗性应用的一氧化氮产生领域。

背景技术

在多种应用中使用一氧化氮(NO)是广泛已知的。除了技术性应用，例如在用于从氨气合成硝酸的Ostwald方法中的中间体之外，特别是使用一氧化氮的多种治疗性应用是已知的。

一氧化氮的最出名的治疗性应用之一是用于罹患持续性肺动脉高压(PPHN)的新生儿的递送(administration)。但是，许多相当或其他的治疗性应用是已知的，并已讨论使用一氧化氮。例如，血管内皮使用一氧化氮指示周围平滑肌放松，从而导致血管扩张，并由此增加血流量。这使得一氧化氮特别适用于高血压的治疗。一氧化氮的其他示例性应用涉及改善肺功能和治疗或预防支气管狭窄、可逆的肺血管收缩，或用于治疗或预防过度的内膜增生导致的动脉再狭窄。此外，一氧化氮的递送对于治疗受感染的组织，例如杀灭细菌是特别有效的。该应用主要涉及将含有一氧化氮的气体源局部输送至包含受感染组织的皮肤表面。

一氧化氮，例如在容器中或气瓶中的储存却可能造成困难。由于一氧化氮易于与氧气反应，即使在储存气中少量的氧气杂质也可能造成较高氧化态的氮氧化物的形成，特别是有毒的二氧化氮(NO₂)的形成。因此，一氧化氮只有有限的使用寿命期，并由此仅以低浓度储存，并储存有限的时间。对于许多应用，因此而优选原位地，即在使用前直接产生一氧化氮。

一氧化氮的形成还可产生问题，因此进行了多种形成一氧化氮的尝试。例如，已知通过使用辐射在化学液体上导致一氧化氮蒸发的光，而产生一氧化氮。其他尝试基于从空气形成一氧化氮，例如通过使用气体放电。但是，在空气中气体放电不仅产生一氧化氮，而且可形成带来健康危险的其他化合物，例如臭氧(O₃)和二氧化氮(NO₂)。

从US6,238,941已知产生一氧化氮的另一尝试。其中，主要关注于以非常高的转化效率分解一氧化二氮(N₂O)。以一氧化二氮作为前体，通过一氧化二氮的热分解形成含一氧化氮的气体而特别地产生一氧化氮。该方法不使用催化剂而施用高温进行。然后通过热交换冷却反应的气体混合物。反应的气体混合物几乎不包含一氧化二氮，而包含氮气作为主成分，具有大量的氮氧化物(NO_x)。

用于产生一氧化氮的已知方法的主要缺点之一是大量形成较高氧化态的氮氧化物，特别是形成二氧化氮。由于这些较高氧化态的氮氧化物，特别是二氧化氮的高毒性，所产生的气体混合物不可直接使用，而是需要进一步的纯化步骤，特别是用于治疗性应用。

发明内容

本发明的目的是提供用于产生一氧化氮的方法，其克服至少一项上述提出的限制。

本发明的另一目的是提供用于产生一氧化氮的方法，其中有效降低或避免较高氧化态的氮氧化物，特别是二氧化氮的形成。

本发明的另一目的是提供用于产生一氧化氮的方法，其易于实施，并可用于治疗性应用。

这些目的通过以下用于产生一氧化氮，特别是用于治疗性应用的方法实现，所述方法包括以下步骤：将工艺气体(process gas)引入反应室中，其中所述工艺气体包含在载气中的一氧化二氮，一氧化二氮的浓度在≤2体积%的范围，特别在≥10^-3体积%至≤1体积%的范围内；并将所述工艺气体加热至足够高以能够使一氧化二氮反应而形成一氧化氮的温度，由此形成至少部分包含一氧化氮的气体。

本发明方法提供安全且简单的方法来产生一氧化氮。本发明方法特别适用于治疗性应用。

根据本发明，所述方法以一氧化二氮作为前体。该前体的使用是非常有益的。首先，它是廉价的，使得本发明方法以成本节约的方式实施。此外，一氧化二氮是惰性气体。这使得可以安全地将其在例如气瓶等之中储存几乎无限长的时间。在储存期间，没有形成不理想的副产物的危险，特别是没有形成有毒的氮氧化物的危险。此外，一氧化二氮本身在宽浓度范围下是无毒的。这提供本发明方法甚至对于治疗性应用也可原位实施的益处。如果一些一氧化二氮或甚至主要量的一氧化二氮在工艺气体中保持未反应，通过向病患直接递送所形成的含一氧化氮的气体将不会出现健康危险，这是因为一氧化二氮的浓度将为≤2体积%。

此外，在本发明方法过程中除了一氧化氮和二氧化氮之外不形成其他的产物(radicals)。这使得该反应以明确限定(well defined)的方式实施，并具有明确限定的产物。几乎没有不理想的副反应出现而使所产生的气体变差。