イオントフォレーシス装置
【課題】皮膚とイオン選択性膜の密着性を高めて、薬物イオンの皮膚への送達量を多くする。
【解決手段】直流電源１２と、この直流電源の陽極及び陰極の一方に接続された作用側電極構造体２０及び他方に接続された非作用側電極構造体４０とから構成され、前記作用側電極構造体に保持される薬物イオンを、前記直流電源からの電圧によって生体に投与するためのイオントフォレーシス装置１０であって、前記作用側電極構造体は、前記薬物イオンと同種の極性の、前記陽極又は陰極に接続された作用側電極２４と、この作用側電極と電気的に接続され、前記薬物イオンとなる薬物を保持する薬液保持部３０と、前記薬液保持部と電気的に接続され、前記薬物イオンと同種のイオンを選択的に通過させる作用側イオン選択性膜３２と、を少なくとも有してなるイオントフォレーシス装置を生体の皮膚に装着する際に、前記作用側イオン選択性膜と皮膚の間に、粘性液体７０を介在させる。
【解決手段】直流電源１２と、この直流電源の陽極及び陰極の一方に接続された作用側電極構造体２０及び他方に接続された非作用側電極構造体４０とから構成され、前記作用側電極構造体に保持される薬物イオンを、前記直流電源からの電圧によって生体に投与するためのイオントフォレーシス装置１０であって、前記作用側電極構造体は、前記薬物イオンと同種の極性の、前記陽極又は陰極に接続された作用側電極２４と、この作用側電極と電気的に接続され、前記薬物イオンとなる薬物を保持する薬液保持部３０と、前記薬液保持部と電気的に接続され、前記薬物イオンと同種のイオンを選択的に通過させる作用側イオン選択性膜３２と、を少なくとも有してなるイオントフォレーシス装置を生体の皮膚に装着する際に、前記作用側イオン選択性膜と皮膚の間に、粘性液体７０を介在させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬物イオンを、電圧を印加することによって生体に投与するためのイオントフォレーシス装置にかかり、特に、生体の皮膚とイオントフォレーシス装置のイオン選択性膜の密着性を高めて、薬物イオンをむらなく送達することが可能なイオントフォレーシス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
薬物イオンを、電圧を印加することによって生体に投与するためのイオントフォレーシス装置としては、特許文献１に記載されるように、作用側電極構造体及び非作用側電極構造体を有し、作用側電極構造体のイオン交換膜から薬液イオンを、皮膚や粘膜に投与させるものがある。
【０００３】
この特許文献１に記載されるイオントフォレーシス装置における作用側電極構造体は、皮膚や粘膜との接触側から、イオン交換膜、薬液保持部、イオン交換膜、電解液保持部、作用側電極を、この順で積層して構成されている。
【０００４】
又、非作用側電極構造体は、皮膚や粘膜との接触側から、イオン交換膜、電解液保持部、イオン交換膜、電解液保持部及び非作用側電極を、この順で積層して構成されている。
【０００５】
この特許文献１記載のイオントフォレーシス装置では、生体の皮膚とイオン交換膜は密着させるもので、間に物が入らない方が良いとされていたが、特に皮膚の凹凸が大きい場合には、イオン交換膜と皮膚に隙間が生じて密着が十分でなく、イオン交換膜の性能を十分に発揮できず、薬物イオンを十分に皮膚に送達することができないという問題点がある。
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ０３０３７４２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、イオン交換膜等のイオン選択性膜と皮膚の隙間を無くして密着性を高め、薬物イオンの皮膚への送達量を多くさせることができる技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、直流電源と、この直流電源の陽極及び陰極の一方に接続された作用側電極構造体及び他方に接続された非作用側電極構造体とから構成され、前記作用側電極構造体に保持される薬物イオンを、前記直流電源からの電圧によって生体に投与するためのイオントフォレーシス装置であって、前記作用側電極構造体は、前記薬物イオンと同種の極性の、前記陽極又は陰極に接続された作用側電極と、この作用側電極と電気的に接続され、前記薬物イオンとなる薬物を保持する薬液保持部と、前記薬液保持部と電気的に接続され、前記薬物イオンと同種のイオンを選択的に通過させる作用側イオン選択性膜と、を少なくとも有してなり、前記作用側イオン選択性膜の生体側に、粘性液体が保持された生体接触部を設けることにより、上記課題を解決したものである。
【０００９】
本発明は、又、直流電源と、この直流電源の陽極及び陰極の一方に接続された作用側電極構造体及び他方に接続された非作用側電極構造体とから構成され、前記作用側電極構造体に保持される薬物イオンを、前記直流電源からの電圧によって生体に投与するためのイオントフォレーシス装置であって、前記非作用側電極構造体は、前記薬物イオンと反対の極性の、前記陽極又は陰極に接続された非作用側電極と、この作用側電極と電気的に接続され、電解液を保持する電解液保持部と、この電解液保持部と電気的に接続され、前記薬物イオンと反対のイオンを選択的に通過させる非作用側イオン選択性膜と、を少なくとも有してなり、前記非作用側イオン選択性膜の生体側に、粘性液体が保持された生体接触部を設けることにより、同じく上記課題を解決したものである。
【００１０】
前記生体接触部を、リリースライナーによって被覆して、取扱を容易とすることができる。
【００１１】
前記粘性液体は、水に水溶性高分子を混合したものとすることができる。
【００１２】
又、前記粘性液体に、薬液保持部の薬物と同じ薬物又は電解液保持部の電解液と同じ電解液を含めることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、イオン選択性膜と皮膚の間に粘性液体を介在させるようにしたので、イオン選択性膜と皮膚の密着性を高めて、薬物イオンの皮膚へ送達量を多くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、図１〜図４を参照して、本発明の実施の形態の例に係るイオントフォレーシス装置１０について詳細に説明する。
【００１５】
本発明の第１実施形態に係るイオントフォレーシス装置１０は、直流電源１２と、この直流電源１２の陽極及び陰極の一方に接続された作用側電極構造体２０及び他方に接続された非作用側電極構造体４０とから構成され、作用側電極構造体２０に保持される薬物イオンを、直流電源１２からの電圧によって生体に投与するものである。
【００１６】
このイオントフォレーシス装置１０において、作用側電極構造体２０及び非作用側電極構造体４０は、薬液保持部等の構成部材を、重ね合わせた、いずれも樹脂シートからなる基端支持体１４と中間支持体１６との間に挟持し、あるいは中間支持体１６及び先端支持体１８に形成される貫通孔に収納して構成されている。基端支持体１４と中間支持体１６とは同一の大きさとされ、又、先端支持体１８はこれらより大きく形成されている。
【００１７】
基端支持体１４、中間支持体１６及び先端支持体１８は、いずれも図４において下側面に粘着層１４Ａ、１６Ａ、１８Ａが設けられていて、相互に粘着されるとともに、先端支持体１８の粘着層１８Ａは、皮膚又は粘膜に粘着するようにされている。
【００１８】
ここで、中間支持体１６は、作用側電極構造体２０の一部、及び、非作用側電極構造体４０の一部を構成する一枚のシート状部材とされている。
【００１９】
同様に、先端支持体１８は、作用側電極構造体２０の一部、及び、非作用側電極構造体４０の一部を構成する一枚のシート状部材とされている。
【００２０】
作用側電極構造体２０は、直流電源１２における薬物イオンと同種の極性の、陽極又は陰極に接続された作用側電極２４と、この作用側電極２４の前面に配置されたセパレータ２６と、このセパレータ２６の前面に配置され、薬物イオンと反対符号のイオンを選択的に通過させる中間イオン選択性膜２８と、この中間イオン選択性膜２８の前面に配置され、薬物イオンとなる薬物を保持する薬液保持部３０と、薬液保持部３０の前面に配置され、薬物イオンと同種のイオンを選択的に通過させる作用側イオン選択性膜３２とを、この順で積層して構成されている。
【００２１】
作用側電極２４は、直流電源１２に接続され、且つ、樹脂シート３６の前面に印刷により形成された膜状の炭素を含む材料からなる作用側集電体２４Ａと、この作用側集電体２４Ａの前面に電気的に接続して配置された作用側分極性電極２４Ｂとから構成されている。
【００２２】
なお、「電気的に接続」とは、直接接続している場合のみでなく、導電体、例えば導電性接着剤等を介して接続する場合も含むものである（以下同じ）。
【００２３】
中間支持体１６は、作用側分極性電極２４Ｂとほぼ等しい厚さの樹脂材料からなり、且つ、この作用側分極性電極２４Ｂの平面形状における外形とほぼ同一形状の作用側中間貫通孔２１Ａを有し、作用側分極性電極２４Ｂは、作用側中間貫通孔２１Ａ内に収納されている。
【００２４】
又、先端支持体１８は、薬液保持部３０とほぼ等しい厚さの樹脂材料からなり、作用側分極性電極２４Ｂの平面形状における外形とほぼ同一形状の作用側先端貫通孔２２Ａを有し、この作用側先端貫通孔２２Ａ内に、薬液保持部３０が収納されている。
【００２５】
非作用側電極構造体４０は、基端支持体１４側から、直流電源１２における、薬物イオンと反対の極性の、陽極又は陰極に接続された非作用側電極４４と、この非作用側電極４４の前面に配置され、電解液を保持する電極側電解液保持部４６と、同様の電解液を保持する先端側電解液保持部４８と、薬物イオンと反対符号のイオンを選択的に通過させる非作用側イオン選択性膜５０とを、この順で積層して構成されている。
【００２６】
非作用側電極４４は、樹脂シート３６の前面に、作用側電極２４の作用側集電体２４Ａと離間して膜状に印刷された炭素を含む材料からなる非作用側集電体４４Ａと、この非作用側集電体４４Ａの前面に電気的に接続して配置された非作用側分極性電極４４Ｂとから構成されている。
【００２７】
非作用側分極性電極４４Ｂは、中間支持体１６と等しい厚さとされ、これに形成された非作用側中間貫通孔４１Ａに収納されている。又、先端側電解液保持部４８は、先端支持体１８と等しい厚さとされ、先端支持体１８に形成された非作用側先端貫通孔４２Ａに収納されている。
【００２８】
この実施例において、貫通孔２２Ａ、２１Ａ、４１Ａ、４２Ａはいずれも円形とされ、更に、作用側電極２４、セパレータ２６、中間イオン選択性膜２８、薬液保持部３０及び作用側イオン選択性膜３２も、円形膜状あるいはシート状とされている。
【００２９】
同様に、非作用側電極４４、電極側電解液保持部４６、先端側電解液保持部４８及び非作用側イオン選択性膜５０も、円形の膜あるいはシート状とされている。
【００３０】
図２、図３に拡大して示されるように、樹脂シート３６には、作用側電極２４における作用側集電体２４Ａ及び非作用側電極４４における非作用側集電体４４Ａに、連続的に膜状に印刷して形成された炭素を含む材料からなる作用側導線１９Ａ及び非作用側導線１９Ｂがそれぞれ接続されている。
【００３１】
これらの作用側導線１９Ａ及び非作用側導線１９Ｂは、その先端においてコネクタ１９Ｃを介して直流電源１２に接続されている。又、作用側導線１９Ａ及び非作用側導線１９Ｂの樹脂シート３６と反対側面には、例えばポリイミドフィルムからなる絶縁フィルム１９Ｄが粘着されている。この絶縁フィルム１９Ｄは、作用側導線１９Ａ及び非作用側導線１９Ｂの、樹脂シート３６と接触する範囲及び樹脂シート３６からの突出部分の一定範囲を覆う長さとされている。
【００３２】
この実施形態においては、図１、図４に示されるように、円形の各部材を作用側電極構造体２０と非作用側電極構造体４０のそれぞれにおいて厚さ方向に重ねて配置し、図５に示されるように一体的にして、イオントフォレーシス装置１０が構成されている。
【００３３】
図４の符号５６は接着剤を示し、この接着剤５６は、絶縁フィルム１９Ｄにおける作用側及び非作用側集電体２４Ａ、４４Ａの間の中間部分を横断して配置され、絶縁フィルム１９Ｄと中間支持体１６を接着し、絶縁フィルム１９Ｄと中間支持体１６との間を作用側と非作用側とに隔絶させるものである。
【００３４】
又、図１の符号５８は作用側イオン選択性膜３２及び非作用側イオン選択性膜５０を覆って先端支持体１８の前面に剥離可能に取り付けられたリリースライナーを示す。
【００３５】
次に、上記各構成要素の材料、成分等について説明する。
【００３６】
この実施形態において、薬液保持部３０は、ＰＰ（ポリプロピレン）不織布に薬物を含む粘性液体を含浸させて構成されている。又、薬液保持部３０に含浸された薬物は、水等の溶媒に溶解するなどにより薬効成分が陽又は陰のイオン（薬物イオンに解離する薬剤（薬剤の前駆体を含む））を含有し、薬効成分が陽のイオンに解離する薬剤としては、麻酔薬である塩酸リドカイン、麻酔薬である塩酸モルヒネ等を例示することができ、薬効成分が陰イオンに解離する薬剤としては、ビタミン剤であるアスコルビン酸等を例示することができる。
【００３７】
又、上記の他に、ホルモン、ＤＮＡ、ＲＮＡ、蛋白質、アミノ酸、ミネラル類、リポソームも含むものとする。
【００３８】
非作用側電極構造体４０における電極側電解液保持部４６は、ＰＰ不織布に電解液（詳細後述）を含む粘性液体を含浸させたものである。又、先端側電解液保持部４８も、ＰＰ不織布に同様の電解液を含む粘性液体を含浸させたものである。
【００３９】
電極側電解液保持部４６及び先端側電解液保持部４８に用いられる電解液は電解質を主成分とし、この電解質は、水の電解反応（陽極での酸化及び陰極での還元）よりも酸化又は還元され易い電解質、例えば、アスコルビン酸（ビタミンＣ）やアスコルビン酸ナトリウム等の医薬剤、乳酸、シュウ酸、リンゴ酸、コハク酸、フマル酸等の有機酸及び／又はその塩を使用することが特に好ましく、これにより酸素ガスや水素ガスの発生を抑制することが可能であり、又、溶媒に溶解した際に緩衝電解液となる組合せの複数種の電解質を配合することにより、通電中におけるｐＨの変動を抑制することができる。
【００４０】
ここで、薬液を含有する粘性液体は、薬液、水及び水溶性高分子を含有するものであり、電解液を含有する粘性液体は、電解液、水及び水溶性高分子を含有するものである。
【００４１】
水溶性高分子は増粘剤として機能するものである。水溶性高分子を適量配合して上記電解液又は薬液の粘度を調整する。
【００４２】
ここで用いる水溶性高分子としては、水に溶解する高分子であれば特に制限されない。水溶性高分子は、天然高分子、半合成高分子、及び合成高分子に分類することができ、いずれであってもよい。
【００４３】
また、水溶性高分子は、電気的性質に応じて、アニオン性の水溶性高分子、カチオン性の水溶性高分子、非イオン性の高分子に層別することもできる。ｐＨが変化することによるゲル化を防止する上では、非イオン性の水溶性高分子の使用が好ましい。
【００４４】
水溶性高分子の具体例としては、セルロース系高分子、多糖類系高分子、水溶性タンパク質、デンプン系高分子、アルギン酸系高分子、アクリル系高分子、ビニル系高分子、及びグリコール系高分子等が挙げられる。本発明においては、これらの水溶性高分子からなる群から選ばれる少なくとも一種を用いるのが好ましい。
【００４５】
セルロース系高分子としては、メチルセルロース（非イオン性）、エチルセルロース（非イオン性）、カルボキシメチルセルロース（アニオン性）、ヒドロキシエチルセルロース（非イオン性）、ヒドロキシプロピルセルロース（非イオン性）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（非イオン性）、ニトロセルロース（非イオン性）、カチオン化セルロース（カチオン性）等が挙げられる。
【００４６】
多糖類系高分子としては、アラビアガム（アニオン性）、カラギーナン（アニオン性）、グアガム（非イオン性）、ローカストビーンガム（非イオン性）、ペクチン（非イオン性）、トラガント、トウモロコシデンプン（非イオン性）、キサンタンガム（アニオン性）、デキストリン（非イオン性）、カチオン化グアガム（カチオン性）、ヒアルロン酸ナトリウム（アニオン性）、コンドロイチン硫酸ナトリウムＡ、コンドロイチン硫酸ナトリウムＢ、コンドロイチン硫酸ナトリウムＣ（いずれもアニオン性）、キトサン、キトサン誘導体、キチン、キチン誘導体等が挙げられる。
【００４７】
水溶性タンパク質としては、ゼラチン、エラスチン、コラーゲン、ＢＳＡ等が挙げられる。
【００４８】
デンプン系高分子としては、リン酸化デンプン等が挙げられる。
【００４９】
アルギン酸系高分子としては、アルギン酸ナトリウム（アニオン性）、アルギン酸プロピレングリコール（非イオン性）等が挙げられる。
【００５０】
アクリル系高分子としては、ポリアクリル酸ナトリウム（アニオン性）、カルボキシビニルポリマー（非イオン性）、ポリアクリル酸アミド（非イオン性）、アクリルアミド・アクリレート共重合体（アニオン性）等が挙げられる。
【００５１】
ビニル系高分子としては、ポリビニルピロリドン（非イオン性）、ポリビニルアルコール（非イオン性）、ビニルピロリドンビニル酢酸共重合体（ＰＶＰ／ＶＡ共重合体）（非イオン性）等が挙げられる。
【００５２】
また、グリコール系高分子としては、ポリエチレングリコール（分子量が２万〜５００万のもの）（いずれも非イオン性）、ポリプロピレングリコールとポリエチレングリコールの共重合体（ＰＥＯ−ＰＰＯ−ＰＥＯ、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ、Ｐｒｏｘａｍｅｒ）等が挙げられる。
【００５３】
これらの中でも、セルロース系高分子の少なくとも一種を用いるのがより好ましく、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等のヒドロキシアルキルセルロースを用いるのが特に好ましい。
【００５４】
ヒドロキシアルキルセルロースは、公知の方法、例えば、アルカリセルロースに、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを反応させることにより製造することができる。また、市販品として入手したものをそのまま使用することもできる。
【００５５】
水溶性高分子の使用量は、用いる水溶性高分子が水に均一に溶解する範囲であれば、特に制限されない。水溶性高分子の使用量を、用いる水溶性高分子が水に均一に溶解する範囲内において増減することにより、得られる粘性液体の粘度を所望の値にすることができる。水溶性高分子の使用量は、粘性液体全体に対して、通常０．１〜５０重量％、好ましくは１〜１０重量％、より好ましくは２〜５重量％である。得られる粘性液体の粘度は、通常０．０５Ｐａ・ｓ以上である。
【００５６】
作用側電極２４における作用側分極性電極２４Ｂ及び非作用側電極４４における非作用側分極性電極４４Ｂは、共に、活性炭、好ましくは炭素繊維又は炭素繊維紙により形成されている導電性基材を主成分として構成されている。作用側及び非作用側分極性電極２４Ｂ、４４Ｂとして、活性炭繊維のみを用いる場合は、活性炭繊維からなる布及びフェルトを組み合わせて層を形成すると良い。又、導電性基材に対して、例えばバインダーポリマー中に活性炭を分散させた層を積層させても良い。上記活性炭は比表面積が１０ｍ２／ｇ以上のものを用いてもよい。
【００５７】
作用側分極性電極２４Ｂには、薬液保持部３０に保持されている薬物と同一の薬物を含む粘性液体が含浸され、又、非作用側分極性電極４４Ｂには、電極側電解液保持部４６に保持される電解液と同一の電解液を含む粘性液体が含浸されている。
【００５８】
作用側電極２４における作用側集電体２４Ａ及び非作用側電極４４における非作用側集電体４４Ａは、共に、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）素材に炭素と接着剤とを混ぜたものを印刷して形成されている。
【００５９】
なお、作用側集電体２４Ａ、非作用側集電体４４Ａの材料としては導電性を有するものであればよく、炭素以外に、金、白金、銀、銅、亜鉛等の導電性の金属を用いても良い。又、印刷によることなく、炭素、金等の導電性素材そのものを集電体としても良い。又、作用側導線１９Ａ、非作用側導線１９Ｂの材料についても同様である。
【００６０】
セパレータ２６は、ＰＰ不織布に、薬液保持部３０に保持された薬物と同一の薬物を含有する粘性液体を含浸させたものであり、作用側分極性電極２４Ｂと中間イオン選択性膜２８との間に介在させることによって、両者の物理的な接触を防止するものである。
【００６１】
作用側イオン選択性膜３２は、薬物イオンと同一符号のイオンを選択的に通過させるようにイオン交換基が導入されたイオン交換樹脂を含んで構成されている。即ち、作用側選択性膜３２は、薬液保持部３０の薬液がカチオンに解離するときは陽イオン交換樹脂を含み、アニオンに解離するときは陰イオン交換樹脂を含んでいる。
【００６２】
中間イオン選択性膜２８は、薬物イオンと反対符号のイオンを選択的に通過させるようにイオン交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有して構成されている。即ち、中間イオン選択性膜２８は、薬液保持部３０の薬液がカチオンに解離するときは、陰イオン交換樹脂を含み、アニオンに解離するときは陽イオン交換樹脂を含んでいる。
【００６３】
非作用側イオン選択性膜５０は、中間イオン選択性膜２８と同様に、薬物イオンと反対符号のイオンを選択的に通過させるようにイオン交換基が導入されたイオン交換樹脂を含んで構成されている。即ち、非作用側イオン選択性膜５０は、薬液保持部３０の薬液がカチオンに解離するときは陰イオン交換樹脂を含み、アニオンに解離するときは陽イオン交換樹脂を含んでいる。
【００６４】
上記陽イオン交換樹脂としては、ポリスチレン樹脂やアクリル酸系樹脂等の炭化水素系樹脂やパーフルオロカーボン骨格を有するフッ素系樹脂等の３次元的な網目構造を持つ高分子に、スルホン酸基、カルボン酸基、ホスホン酸基等の陽イオン交換基（対イオンが陽イオンである交換基）が導入されたイオン交換樹脂が制限無く使用することができる。
【００６５】
又、上記陰イオン交換樹脂としては、陽イオン交換樹脂と同様の３次元的な網目構造を持つ高分子に、１〜３級アミノ基、４級アンモニウム基、ピルジル基、イミダゾール基、４級ピリジウム基、４級イミダゾリウム基等の陽イオン交換基（対イオンが陰イオンである交換基）が導入されたイオン交換樹脂が制限無く使用できる。
【００６６】
直流電源１２としては、ボタン電池、あるいは、例えば特開平１１−０６７２３６号公報、米国特許公開公報２００４／０１８５６６７Ａ１号公報、米国特許第６８５５４４１号公報等に開示される薄型の電池を使用することができ、本実施形態の構造に限定されるものでない。
【００６７】
次に、イオントフォレーシスによって投与すべき薬物を塩酸リドカインとした場合のイオントフォレーシス装置１０における各構成部分の具体例について説明する。
【００６８】
基端支持体１４、中間支持体１６、先端支持体１８は、それぞれ厚さ約１ｍｍの発泡ポリウレタンシートを用いた。
【００６９】
作用側集電体２４Ａ及び非作用側集電体４４ＡはＰＥＴ素材に炭素と接着剤を混ぜたものを印刷した印刷電極とした。又、直径１７ｍｍの円形で、厚さ１．０ｍｍの活性炭繊維からなる活性炭繊維層を構成した。この活性炭繊維層に水とＨＰＣ（ヒドロキシプロピルセルロース、例えば日本曹達（株）のＨ−Ｔｙｐｅ）及び塩酸リドカインを混合した粘性液体を含浸させて作用側分極性電極２４Ｂとした。この際、ＨＰＣは２質量％以上混合した。又、活性炭繊維層に、水とＨＰＣ及びＮａＣｌを混合した粘性液体を含浸させて非作用側分極性電極４４Ｂを構成した。各々の重量は１２０〜１２５ｍｇとした。
【００７０】
セパレータ２６は、直径１８ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのＰＰ不織布から構成して、水にＨＰＣ及び塩酸リドカインを混合した粘性液体を含浸させた。中間イオン選択性膜２８は、直径２１ｍｍ、厚さ３０μｍのアニオン交換膜とした。
【００７１】
薬液保持部３０は、厚さ１．０ｍｍ、直径１７ｍｍのＰＰ不織布に水とＨＰＣ及び塩酸リドカインを混合した粘性液体を含浸させたものであり、重量は２５０〜３２０ｍｇとした。
【００７２】
作用側イオン選択性膜３２は、厚さ３０μｍ、直径１９ｍｍのカチオン交換膜とした。この作用側イオン選択性膜３２の面積は、電流値を考慮して決定する。例えば電流値が１ｍＡの場合は、直径１９ｍｍで、電流密度が０．３５ｍＡ／ｃｍ２となる。ここでは、薬効のあるカチオン（リドカイン）をイオン交換基に置換しておく。
【００７３】
非作用側電極構造体４０における電極側電解液保持部４６は、非作用側分極性電極４４Ｂで用いたと同一のＮａＣｌを含有する粘性液体をＰＰ不織布に含浸した構成とし、直径１８ｍｍ、厚さ１００μｍとした。又、先端側電解液保持部４８は、直径が１７ｍｍ、厚さ１ｍｍのＰＰ不織布に前記と同様の粘性液体を含浸させたものであり、重量は２５０〜３２０ｍｇとした。又、非作用側イオン選択性膜５０は、厚さ３０μｍ、直径２１ｍｍとし、塩化物イオンをイオン交換基に置換されたアニオン交換膜とした。
【００７４】
イオントフォレーシス装置１０を生体の皮膚に装着する際には、リリースライナー５８をはがしてイオン選択性膜３２、５０を露出させた後、イオントフォレーシス装置１０側及び／又は皮膚側に粘性液体７０を直接塗布する。この粘性液体７０は、水（イオン交換水）に、上述した水溶性高分子を均一に溶解させたものである。
【００７５】
この粘性液体７０により皮膚とイオン選択性膜３２、５０の隙間が無くなって密着性が向上し、イオン選択性膜の性能を発揮でき、薬物保持部３０中の薬物イオンの皮膚への送達量を多くすることができる。
【００７６】
本実施形態によれば、装着直前に粘性液体を塗布するだけなので、イオントフォレーシス装置１０の構成が簡略である。
【００７７】
次に、皮膚との間に介在させる粘性液体をイオントフォレーシス装置１０に持たせて、皮膚への装着を容易とした本発明の第２実施形態について説明する。
【００７８】
この第２実施形態は、第１実施形態の同様のイオントフォレーシス装置１０において、図７（図１に対応）、図８（図４に対応）及び図９（図５に対応）に示す如く、作用側及び非作用側のイオン選択性膜３２、５０とリリースライナー５８の間に、水に水溶性高分子を均一に溶解させた粘性液体７０でなる作用側及び非作用側の生体接触部３４、５２を、それぞれ設けたものである。
【００７９】
作用側生体接触部３４は、粘性液体７０を作用側イオン選択性膜３２の前面に塗布して構成されている。又、非作用側生体接触部５２は、粘性液体７０を非作用側イオン選択性膜５０の前面に塗布して構成されている。なお、これらの塗布された粘性液体の上に、リリースライナー５８を貼り付けることによって、粘性液体が拡がってしまうことを抑制するため、塗布量は各々７μＬ−２５μＬ好ましくは７μＬと少な目にするのが良い。
【００８０】
イオントフォレーシス装置１０を生体の皮膚に装着する際には、リリースライナー５８をはがすことによって、図６に示した如く、イオン選択性膜３２、５０に塗布された粘性液体７０でなる生体接触部３４、５２を、イオン選択性膜３２、５０と皮膚の間に介在させる。
【００８１】
第２実施形態においては、作用側及び非作用側生体接触部３４、５２の粘性液体７０をリリースライナー５８によって被覆しており、粘性液体７０が外部に露出していないので、保存中に乾燥したり、必要のない所に付着したりせず、取扱が容易である。
【００８２】
次に、本発明の第３実施形態について説明する、本実施形態は、第１又は第２実施形態において、皮膚との接触用の粘性液体７０に、薬液保持部３０に含まれる薬液（作用側生体接触部３４の場合）や、電解液保持部４６、４８に含まれる電解液（非作用側生体接触部５２の場合）を含ませたものである。
【００８３】
ここで、作用側生体接触部３４を構成する粘性液体は、薬液、水及び水溶性高分子を含有し、非作用側生体接触部５２を構成する粘性液体は、電解液、水及び水溶性高分子を含有する。
【００８４】
本実施形態によれば、薬物や電解液を一層効率良く皮膚と接触させることができる。
【００８５】
なお、上記第１〜第３実施形態においては、粘性液体をそのままイオン選択性膜３２、５０に塗布する構成について説明したが、粘性液体を皮膚とイオン選択性膜との間に介在させる方法はかかる構成に限定されず、例えば、粘性液体を多孔質体に含浸させてもよい。この多孔質体としては、繊維材料、発泡性材料、およびセラミック製多孔質体からなる群から選ばれる少なくとも一種であることが好適である。より具体的には、ビニロン、ＰＰ（ポリプロピレン）不織布であることが好ましい。
【００８６】
なお、前記実施形態においては、いずれも、上記作用側電極構造体２０において、セパレータ２６が設けられているが、これは、作用側分極性電極２４Ｂと中間イオン選択性膜２８との直接的な接触を防止し、通電時に中間イオン選択性膜２８の近傍において塩素ガスなどの気泡が発生し、これにより電極構造体内における通電性が損なわれることを防止するためのものであり、他の手段によって直接接触を防止できる場合は不要である。また、作用側分極性電極２４Ｂと中間イオン選択性膜２８とが直接的に接触したとしても、通電時に中間イオン選択性膜２８の近傍において塩素ガスなどの気泡が発生しない場合には、セパレータ２６などの両者の直接接触を防止するための手段は不要である。
【００８７】
又、電極側電解液保持部４６と先端側電解液保持部４８とは、ＰＰ不織布に、電解液を含む粘性液体を含浸させた構成において共通であるので、一体的に構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るイオントフォレーシス装置を示す分解斜視図
【図２】同イオントフォレーシス装置における作用側電極及び非作用側電極部分を拡大して示す平面図
【図３】図２のIII−III線に沿う拡大断面図
【図４】同イオントフォレーシス装置を示す分解断面図
【図５】同イオントフォレーシス装置の組立状態を示す断面図
【図６】同イオントフォレーシス装置の装着状態を示す断面図
【図７】本発明の第２実施形態に係るイオントフォレーシス装置を示す分解斜視図
【図８】同イオントフォレーシス装置を示す分解断面図
【図９】同イオントフォレーシス装置の組立状態を示す断面図
【符号の説明】
【００８９】
１０…イオントフォレーシス装置
１２…直流電源
２０…作用側電極構造体
２４…作用側電極
３０…薬液保持部
３２…作用側イオン選択性膜
３４…作用側生体接触部
４０…非作用側電極構造体
４４…非作用側電極
４６…電極側電解液保持部
４８…先端側電解液保持部
５０…非作用側イオン選択性膜
５２…非作用側生体接触部
５６…接着剤
５８…リリースライナー
７０…粘性液体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬物イオンを、電圧を印加することによって生体に投与するためのイオントフォレーシス装置にかかり、特に、生体の皮膚とイオントフォレーシス装置のイオン選択性膜の密着性を高めて、薬物イオンをむらなく送達することが可能なイオントフォレーシス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
薬物イオンを、電圧を印加することによって生体に投与するためのイオントフォレーシス装置としては、特許文献１に記載されるように、作用側電極構造体及び非作用側電極構造体を有し、作用側電極構造体のイオン交換膜から薬液イオンを、皮膚や粘膜に投与させるものがある。
【０００３】
この特許文献１に記載されるイオントフォレーシス装置における作用側電極構造体は、皮膚や粘膜との接触側から、イオン交換膜、薬液保持部、イオン交換膜、電解液保持部、作用側電極を、この順で積層して構成されている。
【０００４】
又、非作用側電極構造体は、皮膚や粘膜との接触側から、イオン交換膜、電解液保持部、イオン交換膜、電解液保持部及び非作用側電極を、この順で積層して構成されている。
【０００５】
この特許文献１記載のイオントフォレーシス装置では、生体の皮膚とイオン交換膜は密着させるもので、間に物が入らない方が良いとされていたが、特に皮膚の凹凸が大きい場合には、イオン交換膜と皮膚に隙間が生じて密着が十分でなく、イオン交換膜の性能を十分に発揮できず、薬物イオンを十分に皮膚に送達することができないという問題点がある。
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ０３０３７４２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、イオン交換膜等のイオン選択性膜と皮膚の隙間を無くして密着性を高め、薬物イオンの皮膚への送達量を多くさせることができる技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、直流電源と、この直流電源の陽極及び陰極の一方に接続された作用側電極構造体及び他方に接続された非作用側電極構造体とから構成され、前記作用側電極構造体に保持される薬物イオンを、前記直流電源からの電圧によって生体に投与するためのイオントフォレーシス装置であって、前記作用側電極構造体は、前記薬物イオンと同種の極性の、前記陽極又は陰極に接続された作用側電極と、この作用側電極と電気的に接続され、前記薬物イオンとなる薬物を保持する薬液保持部と、前記薬液保持部と電気的に接続され、前記薬物イオンと同種のイオンを選択的に通過させる作用側イオン選択性膜と、を少なくとも有してなり、前記作用側イオン選択性膜の生体側に、粘性液体が保持された生体接触部を設けることにより、上記課題を解決したものである。
【０００９】
本発明は、又、直流電源と、この直流電源の陽極及び陰極の一方に接続された作用側電極構造体及び他方に接続された非作用側電極構造体とから構成され、前記作用側電極構造体に保持される薬物イオンを、前記直流電源からの電圧によって生体に投与するためのイオントフォレーシス装置であって、前記非作用側電極構造体は、前記薬物イオンと反対の極性の、前記陽極又は陰極に接続された非作用側電極と、この作用側電極と電気的に接続され、電解液を保持する電解液保持部と、この電解液保持部と電気的に接続され、前記薬物イオンと反対のイオンを選択的に通過させる非作用側イオン選択性膜と、を少なくとも有してなり、前記非作用側イオン選択性膜の生体側に、粘性液体が保持された生体接触部を設けることにより、同じく上記課題を解決したものである。
【００１０】
前記生体接触部を、リリースライナーによって被覆して、取扱を容易とすることができる。
【００１１】
前記粘性液体は、水に水溶性高分子を混合したものとすることができる。
【００１２】
又、前記粘性液体に、薬液保持部の薬物と同じ薬物又は電解液保持部の電解液と同じ電解液を含めることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、イオン選択性膜と皮膚の間に粘性液体を介在させるようにしたので、イオン選択性膜と皮膚の密着性を高めて、薬物イオンの皮膚へ送達量を多くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、図１〜図４を参照して、本発明の実施の形態の例に係るイオントフォレーシス装置１０について詳細に説明する。
【００１５】
本発明の第１実施形態に係るイオントフォレーシス装置１０は、直流電源１２と、この直流電源１２の陽極及び陰極の一方に接続された作用側電極構造体２０及び他方に接続された非作用側電極構造体４０とから構成され、作用側電極構造体２０に保持される薬物イオンを、直流電源１２からの電圧によって生体に投与するものである。
【００１６】
このイオントフォレーシス装置１０において、作用側電極構造体２０及び非作用側電極構造体４０は、薬液保持部等の構成部材を、重ね合わせた、いずれも樹脂シートからなる基端支持体１４と中間支持体１６との間に挟持し、あるいは中間支持体１６及び先端支持体１８に形成される貫通孔に収納して構成されている。基端支持体１４と中間支持体１６とは同一の大きさとされ、又、先端支持体１８はこれらより大きく形成されている。
【００１７】
基端支持体１４、中間支持体１６及び先端支持体１８は、いずれも図４において下側面に粘着層１４Ａ、１６Ａ、１８Ａが設けられていて、相互に粘着されるとともに、先端支持体１８の粘着層１８Ａは、皮膚又は粘膜に粘着するようにされている。
【００１８】
ここで、中間支持体１６は、作用側電極構造体２０の一部、及び、非作用側電極構造体４０の一部を構成する一枚のシート状部材とされている。
【００１９】
同様に、先端支持体１８は、作用側電極構造体２０の一部、及び、非作用側電極構造体４０の一部を構成する一枚のシート状部材とされている。
【００２０】
作用側電極構造体２０は、直流電源１２における薬物イオンと同種の極性の、陽極又は陰極に接続された作用側電極２４と、この作用側電極２４の前面に配置されたセパレータ２６と、このセパレータ２６の前面に配置され、薬物イオンと反対符号のイオンを選択的に通過させる中間イオン選択性膜２８と、この中間イオン選択性膜２８の前面に配置され、薬物イオンとなる薬物を保持する薬液保持部３０と、薬液保持部３０の前面に配置され、薬物イオンと同種のイオンを選択的に通過させる作用側イオン選択性膜３２とを、この順で積層して構成されている。
【００２１】
作用側電極２４は、直流電源１２に接続され、且つ、樹脂シート３６の前面に印刷により形成された膜状の炭素を含む材料からなる作用側集電体２４Ａと、この作用側集電体２４Ａの前面に電気的に接続して配置された作用側分極性電極２４Ｂとから構成されている。
【００２２】
なお、「電気的に接続」とは、直接接続している場合のみでなく、導電体、例えば導電性接着剤等を介して接続する場合も含むものである（以下同じ）。
【００２３】
中間支持体１６は、作用側分極性電極２４Ｂとほぼ等しい厚さの樹脂材料からなり、且つ、この作用側分極性電極２４Ｂの平面形状における外形とほぼ同一形状の作用側中間貫通孔２１Ａを有し、作用側分極性電極２４Ｂは、作用側中間貫通孔２１Ａ内に収納されている。
【００２４】
又、先端支持体１８は、薬液保持部３０とほぼ等しい厚さの樹脂材料からなり、作用側分極性電極２４Ｂの平面形状における外形とほぼ同一形状の作用側先端貫通孔２２Ａを有し、この作用側先端貫通孔２２Ａ内に、薬液保持部３０が収納されている。
【００２５】
非作用側電極構造体４０は、基端支持体１４側から、直流電源１２における、薬物イオンと反対の極性の、陽極又は陰極に接続された非作用側電極４４と、この非作用側電極４４の前面に配置され、電解液を保持する電極側電解液保持部４６と、同様の電解液を保持する先端側電解液保持部４８と、薬物イオンと反対符号のイオンを選択的に通過させる非作用側イオン選択性膜５０とを、この順で積層して構成されている。
【００２６】
非作用側電極４４は、樹脂シート３６の前面に、作用側電極２４の作用側集電体２４Ａと離間して膜状に印刷された炭素を含む材料からなる非作用側集電体４４Ａと、この非作用側集電体４４Ａの前面に電気的に接続して配置された非作用側分極性電極４４Ｂとから構成されている。
【００２７】
非作用側分極性電極４４Ｂは、中間支持体１６と等しい厚さとされ、これに形成された非作用側中間貫通孔４１Ａに収納されている。又、先端側電解液保持部４８は、先端支持体１８と等しい厚さとされ、先端支持体１８に形成された非作用側先端貫通孔４２Ａに収納されている。
【００２８】
この実施例において、貫通孔２２Ａ、２１Ａ、４１Ａ、４２Ａはいずれも円形とされ、更に、作用側電極２４、セパレータ２６、中間イオン選択性膜２８、薬液保持部３０及び作用側イオン選択性膜３２も、円形膜状あるいはシート状とされている。
【００２９】
同様に、非作用側電極４４、電極側電解液保持部４６、先端側電解液保持部４８及び非作用側イオン選択性膜５０も、円形の膜あるいはシート状とされている。
【００３０】
図２、図３に拡大して示されるように、樹脂シート３６には、作用側電極２４における作用側集電体２４Ａ及び非作用側電極４４における非作用側集電体４４Ａに、連続的に膜状に印刷して形成された炭素を含む材料からなる作用側導線１９Ａ及び非作用側導線１９Ｂがそれぞれ接続されている。
【００３１】
これらの作用側導線１９Ａ及び非作用側導線１９Ｂは、その先端においてコネクタ１９Ｃを介して直流電源１２に接続されている。又、作用側導線１９Ａ及び非作用側導線１９Ｂの樹脂シート３６と反対側面には、例えばポリイミドフィルムからなる絶縁フィルム１９Ｄが粘着されている。この絶縁フィルム１９Ｄは、作用側導線１９Ａ及び非作用側導線１９Ｂの、樹脂シート３６と接触する範囲及び樹脂シート３６からの突出部分の一定範囲を覆う長さとされている。
【００３２】
この実施形態においては、図１、図４に示されるように、円形の各部材を作用側電極構造体２０と非作用側電極構造体４０のそれぞれにおいて厚さ方向に重ねて配置し、図５に示されるように一体的にして、イオントフォレーシス装置１０が構成されている。
【００３３】
図４の符号５６は接着剤を示し、この接着剤５６は、絶縁フィルム１９Ｄにおける作用側及び非作用側集電体２４Ａ、４４Ａの間の中間部分を横断して配置され、絶縁フィルム１９Ｄと中間支持体１６を接着し、絶縁フィルム１９Ｄと中間支持体１６との間を作用側と非作用側とに隔絶させるものである。
【００３４】
又、図１の符号５８は作用側イオン選択性膜３２及び非作用側イオン選択性膜５０を覆って先端支持体１８の前面に剥離可能に取り付けられたリリースライナーを示す。
【００３５】
次に、上記各構成要素の材料、成分等について説明する。
【００３６】
この実施形態において、薬液保持部３０は、ＰＰ（ポリプロピレン）不織布に薬物を含む粘性液体を含浸させて構成されている。又、薬液保持部３０に含浸された薬物は、水等の溶媒に溶解するなどにより薬効成分が陽又は陰のイオン（薬物イオンに解離する薬剤（薬剤の前駆体を含む））を含有し、薬効成分が陽のイオンに解離する薬剤としては、麻酔薬である塩酸リドカイン、麻酔薬である塩酸モルヒネ等を例示することができ、薬効成分が陰イオンに解離する薬剤としては、ビタミン剤であるアスコルビン酸等を例示することができる。
【００３７】
又、上記の他に、ホルモン、ＤＮＡ、ＲＮＡ、蛋白質、アミノ酸、ミネラル類、リポソームも含むものとする。
【００３８】
非作用側電極構造体４０における電極側電解液保持部４６は、ＰＰ不織布に電解液（詳細後述）を含む粘性液体を含浸させたものである。又、先端側電解液保持部４８も、ＰＰ不織布に同様の電解液を含む粘性液体を含浸させたものである。
【００３９】
電極側電解液保持部４６及び先端側電解液保持部４８に用いられる電解液は電解質を主成分とし、この電解質は、水の電解反応（陽極での酸化及び陰極での還元）よりも酸化又は還元され易い電解質、例えば、アスコルビン酸（ビタミンＣ）やアスコルビン酸ナトリウム等の医薬剤、乳酸、シュウ酸、リンゴ酸、コハク酸、フマル酸等の有機酸及び／又はその塩を使用することが特に好ましく、これにより酸素ガスや水素ガスの発生を抑制することが可能であり、又、溶媒に溶解した際に緩衝電解液となる組合せの複数種の電解質を配合することにより、通電中におけるｐＨの変動を抑制することができる。
【００４０】
ここで、薬液を含有する粘性液体は、薬液、水及び水溶性高分子を含有するものであり、電解液を含有する粘性液体は、電解液、水及び水溶性高分子を含有するものである。
【００４１】
水溶性高分子は増粘剤として機能するものである。水溶性高分子を適量配合して上記電解液又は薬液の粘度を調整する。
【００４２】
ここで用いる水溶性高分子としては、水に溶解する高分子であれば特に制限されない。水溶性高分子は、天然高分子、半合成高分子、及び合成高分子に分類することができ、いずれであってもよい。
【００４３】
また、水溶性高分子は、電気的性質に応じて、アニオン性の水溶性高分子、カチオン性の水溶性高分子、非イオン性の高分子に層別することもできる。ｐＨが変化することによるゲル化を防止する上では、非イオン性の水溶性高分子の使用が好ましい。
【００４４】
水溶性高分子の具体例としては、セルロース系高分子、多糖類系高分子、水溶性タンパク質、デンプン系高分子、アルギン酸系高分子、アクリル系高分子、ビニル系高分子、及びグリコール系高分子等が挙げられる。本発明においては、これらの水溶性高分子からなる群から選ばれる少なくとも一種を用いるのが好ましい。
【００４５】
セルロース系高分子としては、メチルセルロース（非イオン性）、エチルセルロース（非イオン性）、カルボキシメチルセルロース（アニオン性）、ヒドロキシエチルセルロース（非イオン性）、ヒドロキシプロピルセルロース（非イオン性）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（非イオン性）、ニトロセルロース（非イオン性）、カチオン化セルロース（カチオン性）等が挙げられる。
【００４６】
多糖類系高分子としては、アラビアガム（アニオン性）、カラギーナン（アニオン性）、グアガム（非イオン性）、ローカストビーンガム（非イオン性）、ペクチン（非イオン性）、トラガント、トウモロコシデンプン（非イオン性）、キサンタンガム（アニオン性）、デキストリン（非イオン性）、カチオン化グアガム（カチオン性）、ヒアルロン酸ナトリウム（アニオン性）、コンドロイチン硫酸ナトリウムＡ、コンドロイチン硫酸ナトリウムＢ、コンドロイチン硫酸ナトリウムＣ（いずれもアニオン性）、キトサン、キトサン誘導体、キチン、キチン誘導体等が挙げられる。
【００４７】
水溶性タンパク質としては、ゼラチン、エラスチン、コラーゲン、ＢＳＡ等が挙げられる。
【００４８】
デンプン系高分子としては、リン酸化デンプン等が挙げられる。
【００４９】
アルギン酸系高分子としては、アルギン酸ナトリウム（アニオン性）、アルギン酸プロピレングリコール（非イオン性）等が挙げられる。
【００５０】
アクリル系高分子としては、ポリアクリル酸ナトリウム（アニオン性）、カルボキシビニルポリマー（非イオン性）、ポリアクリル酸アミド（非イオン性）、アクリルアミド・アクリレート共重合体（アニオン性）等が挙げられる。
【００５１】
ビニル系高分子としては、ポリビニルピロリドン（非イオン性）、ポリビニルアルコール（非イオン性）、ビニルピロリドンビニル酢酸共重合体（ＰＶＰ／ＶＡ共重合体）（非イオン性）等が挙げられる。
【００５２】
また、グリコール系高分子としては、ポリエチレングリコール（分子量が２万〜５００万のもの）（いずれも非イオン性）、ポリプロピレングリコールとポリエチレングリコールの共重合体（ＰＥＯ−ＰＰＯ−ＰＥＯ、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ、Ｐｒｏｘａｍｅｒ）等が挙げられる。
【００５３】
これらの中でも、セルロース系高分子の少なくとも一種を用いるのがより好ましく、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等のヒドロキシアルキルセルロースを用いるのが特に好ましい。
【００５４】
ヒドロキシアルキルセルロースは、公知の方法、例えば、アルカリセルロースに、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを反応させることにより製造することができる。また、市販品として入手したものをそのまま使用することもできる。
【００５５】
水溶性高分子の使用量は、用いる水溶性高分子が水に均一に溶解する範囲であれば、特に制限されない。水溶性高分子の使用量を、用いる水溶性高分子が水に均一に溶解する範囲内において増減することにより、得られる粘性液体の粘度を所望の値にすることができる。水溶性高分子の使用量は、粘性液体全体に対して、通常０．１〜５０重量％、好ましくは１〜１０重量％、より好ましくは２〜５重量％である。得られる粘性液体の粘度は、通常０．０５Ｐａ・ｓ以上である。
【００５６】
作用側電極２４における作用側分極性電極２４Ｂ及び非作用側電極４４における非作用側分極性電極４４Ｂは、共に、活性炭、好ましくは炭素繊維又は炭素繊維紙により形成されている導電性基材を主成分として構成されている。作用側及び非作用側分極性電極２４Ｂ、４４Ｂとして、活性炭繊維のみを用いる場合は、活性炭繊維からなる布及びフェルトを組み合わせて層を形成すると良い。又、導電性基材に対して、例えばバインダーポリマー中に活性炭を分散させた層を積層させても良い。上記活性炭は比表面積が１０ｍ２／ｇ以上のものを用いてもよい。
【００５７】
作用側分極性電極２４Ｂには、薬液保持部３０に保持されている薬物と同一の薬物を含む粘性液体が含浸され、又、非作用側分極性電極４４Ｂには、電極側電解液保持部４６に保持される電解液と同一の電解液を含む粘性液体が含浸されている。
【００５８】
作用側電極２４における作用側集電体２４Ａ及び非作用側電極４４における非作用側集電体４４Ａは、共に、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）素材に炭素と接着剤とを混ぜたものを印刷して形成されている。
【００５９】
なお、作用側集電体２４Ａ、非作用側集電体４４Ａの材料としては導電性を有するものであればよく、炭素以外に、金、白金、銀、銅、亜鉛等の導電性の金属を用いても良い。又、印刷によることなく、炭素、金等の導電性素材そのものを集電体としても良い。又、作用側導線１９Ａ、非作用側導線１９Ｂの材料についても同様である。
【００６０】
セパレータ２６は、ＰＰ不織布に、薬液保持部３０に保持された薬物と同一の薬物を含有する粘性液体を含浸させたものであり、作用側分極性電極２４Ｂと中間イオン選択性膜２８との間に介在させることによって、両者の物理的な接触を防止するものである。
【００６１】
作用側イオン選択性膜３２は、薬物イオンと同一符号のイオンを選択的に通過させるようにイオン交換基が導入されたイオン交換樹脂を含んで構成されている。即ち、作用側選択性膜３２は、薬液保持部３０の薬液がカチオンに解離するときは陽イオン交換樹脂を含み、アニオンに解離するときは陰イオン交換樹脂を含んでいる。
【００６２】
中間イオン選択性膜２８は、薬物イオンと反対符号のイオンを選択的に通過させるようにイオン交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有して構成されている。即ち、中間イオン選択性膜２８は、薬液保持部３０の薬液がカチオンに解離するときは、陰イオン交換樹脂を含み、アニオンに解離するときは陽イオン交換樹脂を含んでいる。
【００６３】
非作用側イオン選択性膜５０は、中間イオン選択性膜２８と同様に、薬物イオンと反対符号のイオンを選択的に通過させるようにイオン交換基が導入されたイオン交換樹脂を含んで構成されている。即ち、非作用側イオン選択性膜５０は、薬液保持部３０の薬液がカチオンに解離するときは陰イオン交換樹脂を含み、アニオンに解離するときは陽イオン交換樹脂を含んでいる。
【００６４】
上記陽イオン交換樹脂としては、ポリスチレン樹脂やアクリル酸系樹脂等の炭化水素系樹脂やパーフルオロカーボン骨格を有するフッ素系樹脂等の３次元的な網目構造を持つ高分子に、スルホン酸基、カルボン酸基、ホスホン酸基等の陽イオン交換基（対イオンが陽イオンである交換基）が導入されたイオン交換樹脂が制限無く使用することができる。
【００６５】
又、上記陰イオン交換樹脂としては、陽イオン交換樹脂と同様の３次元的な網目構造を持つ高分子に、１〜３級アミノ基、４級アンモニウム基、ピルジル基、イミダゾール基、４級ピリジウム基、４級イミダゾリウム基等の陽イオン交換基（対イオンが陰イオンである交換基）が導入されたイオン交換樹脂が制限無く使用できる。
【００６６】
直流電源１２としては、ボタン電池、あるいは、例えば特開平１１−０６７２３６号公報、米国特許公開公報２００４／０１８５６６７Ａ１号公報、米国特許第６８５５４４１号公報等に開示される薄型の電池を使用することができ、本実施形態の構造に限定されるものでない。
【００６７】
次に、イオントフォレーシスによって投与すべき薬物を塩酸リドカインとした場合のイオントフォレーシス装置１０における各構成部分の具体例について説明する。
【００６８】
基端支持体１４、中間支持体１６、先端支持体１８は、それぞれ厚さ約１ｍｍの発泡ポリウレタンシートを用いた。
【００６９】
作用側集電体２４Ａ及び非作用側集電体４４ＡはＰＥＴ素材に炭素と接着剤を混ぜたものを印刷した印刷電極とした。又、直径１７ｍｍの円形で、厚さ１．０ｍｍの活性炭繊維からなる活性炭繊維層を構成した。この活性炭繊維層に水とＨＰＣ（ヒドロキシプロピルセルロース、例えば日本曹達（株）のＨ−Ｔｙｐｅ）及び塩酸リドカインを混合した粘性液体を含浸させて作用側分極性電極２４Ｂとした。この際、ＨＰＣは２質量％以上混合した。又、活性炭繊維層に、水とＨＰＣ及びＮａＣｌを混合した粘性液体を含浸させて非作用側分極性電極４４Ｂを構成した。各々の重量は１２０〜１２５ｍｇとした。
【００７０】
セパレータ２６は、直径１８ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのＰＰ不織布から構成して、水にＨＰＣ及び塩酸リドカインを混合した粘性液体を含浸させた。中間イオン選択性膜２８は、直径２１ｍｍ、厚さ３０μｍのアニオン交換膜とした。
【００７１】
薬液保持部３０は、厚さ１．０ｍｍ、直径１７ｍｍのＰＰ不織布に水とＨＰＣ及び塩酸リドカインを混合した粘性液体を含浸させたものであり、重量は２５０〜３２０ｍｇとした。
【００７２】
作用側イオン選択性膜３２は、厚さ３０μｍ、直径１９ｍｍのカチオン交換膜とした。この作用側イオン選択性膜３２の面積は、電流値を考慮して決定する。例えば電流値が１ｍＡの場合は、直径１９ｍｍで、電流密度が０．３５ｍＡ／ｃｍ２となる。ここでは、薬効のあるカチオン（リドカイン）をイオン交換基に置換しておく。
【００７３】
非作用側電極構造体４０における電極側電解液保持部４６は、非作用側分極性電極４４Ｂで用いたと同一のＮａＣｌを含有する粘性液体をＰＰ不織布に含浸した構成とし、直径１８ｍｍ、厚さ１００μｍとした。又、先端側電解液保持部４８は、直径が１７ｍｍ、厚さ１ｍｍのＰＰ不織布に前記と同様の粘性液体を含浸させたものであり、重量は２５０〜３２０ｍｇとした。又、非作用側イオン選択性膜５０は、厚さ３０μｍ、直径２１ｍｍとし、塩化物イオンをイオン交換基に置換されたアニオン交換膜とした。
【００７４】
イオントフォレーシス装置１０を生体の皮膚に装着する際には、リリースライナー５８をはがしてイオン選択性膜３２、５０を露出させた後、イオントフォレーシス装置１０側及び／又は皮膚側に粘性液体７０を直接塗布する。この粘性液体７０は、水（イオン交換水）に、上述した水溶性高分子を均一に溶解させたものである。
【００７５】
この粘性液体７０により皮膚とイオン選択性膜３２、５０の隙間が無くなって密着性が向上し、イオン選択性膜の性能を発揮でき、薬物保持部３０中の薬物イオンの皮膚への送達量を多くすることができる。
【００７６】
本実施形態によれば、装着直前に粘性液体を塗布するだけなので、イオントフォレーシス装置１０の構成が簡略である。
【００７７】
次に、皮膚との間に介在させる粘性液体をイオントフォレーシス装置１０に持たせて、皮膚への装着を容易とした本発明の第２実施形態について説明する。
【００７８】
この第２実施形態は、第１実施形態の同様のイオントフォレーシス装置１０において、図７（図１に対応）、図８（図４に対応）及び図９（図５に対応）に示す如く、作用側及び非作用側のイオン選択性膜３２、５０とリリースライナー５８の間に、水に水溶性高分子を均一に溶解させた粘性液体７０でなる作用側及び非作用側の生体接触部３４、５２を、それぞれ設けたものである。
【００７９】
作用側生体接触部３４は、粘性液体７０を作用側イオン選択性膜３２の前面に塗布して構成されている。又、非作用側生体接触部５２は、粘性液体７０を非作用側イオン選択性膜５０の前面に塗布して構成されている。なお、これらの塗布された粘性液体の上に、リリースライナー５８を貼り付けることによって、粘性液体が拡がってしまうことを抑制するため、塗布量は各々７μＬ−２５μＬ好ましくは７μＬと少な目にするのが良い。
【００８０】
イオントフォレーシス装置１０を生体の皮膚に装着する際には、リリースライナー５８をはがすことによって、図６に示した如く、イオン選択性膜３２、５０に塗布された粘性液体７０でなる生体接触部３４、５２を、イオン選択性膜３２、５０と皮膚の間に介在させる。
【００８１】
第２実施形態においては、作用側及び非作用側生体接触部３４、５２の粘性液体７０をリリースライナー５８によって被覆しており、粘性液体７０が外部に露出していないので、保存中に乾燥したり、必要のない所に付着したりせず、取扱が容易である。
【００８２】
次に、本発明の第３実施形態について説明する、本実施形態は、第１又は第２実施形態において、皮膚との接触用の粘性液体７０に、薬液保持部３０に含まれる薬液（作用側生体接触部３４の場合）や、電解液保持部４６、４８に含まれる電解液（非作用側生体接触部５２の場合）を含ませたものである。
【００８３】
ここで、作用側生体接触部３４を構成する粘性液体は、薬液、水及び水溶性高分子を含有し、非作用側生体接触部５２を構成する粘性液体は、電解液、水及び水溶性高分子を含有する。
【００８４】
本実施形態によれば、薬物や電解液を一層効率良く皮膚と接触させることができる。
【００８５】
なお、上記第１〜第３実施形態においては、粘性液体をそのままイオン選択性膜３２、５０に塗布する構成について説明したが、粘性液体を皮膚とイオン選択性膜との間に介在させる方法はかかる構成に限定されず、例えば、粘性液体を多孔質体に含浸させてもよい。この多孔質体としては、繊維材料、発泡性材料、およびセラミック製多孔質体からなる群から選ばれる少なくとも一種であることが好適である。より具体的には、ビニロン、ＰＰ（ポリプロピレン）不織布であることが好ましい。
【００８６】
なお、前記実施形態においては、いずれも、上記作用側電極構造体２０において、セパレータ２６が設けられているが、これは、作用側分極性電極２４Ｂと中間イオン選択性膜２８との直接的な接触を防止し、通電時に中間イオン選択性膜２８の近傍において塩素ガスなどの気泡が発生し、これにより電極構造体内における通電性が損なわれることを防止するためのものであり、他の手段によって直接接触を防止できる場合は不要である。また、作用側分極性電極２４Ｂと中間イオン選択性膜２８とが直接的に接触したとしても、通電時に中間イオン選択性膜２８の近傍において塩素ガスなどの気泡が発生しない場合には、セパレータ２６などの両者の直接接触を防止するための手段は不要である。
【００８７】
又、電極側電解液保持部４６と先端側電解液保持部４８とは、ＰＰ不織布に、電解液を含む粘性液体を含浸させた構成において共通であるので、一体的に構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るイオントフォレーシス装置を示す分解斜視図
【図２】同イオントフォレーシス装置における作用側電極及び非作用側電極部分を拡大して示す平面図
【図３】図２のIII−III線に沿う拡大断面図
【図４】同イオントフォレーシス装置を示す分解断面図
【図５】同イオントフォレーシス装置の組立状態を示す断面図
【図６】同イオントフォレーシス装置の装着状態を示す断面図
【図７】本発明の第２実施形態に係るイオントフォレーシス装置を示す分解斜視図
【図８】同イオントフォレーシス装置を示す分解断面図
【図９】同イオントフォレーシス装置の組立状態を示す断面図
【符号の説明】
【００８９】
１０…イオントフォレーシス装置
１２…直流電源
２０…作用側電極構造体
２４…作用側電極
３０…薬液保持部
３２…作用側イオン選択性膜
３４…作用側生体接触部
４０…非作用側電極構造体
４４…非作用側電極
４６…電極側電解液保持部
４８…先端側電解液保持部
５０…非作用側イオン選択性膜
５２…非作用側生体接触部
５６…接着剤
５８…リリースライナー
７０…粘性液体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と、この直流電源の陽極及び陰極の一方に接続された作用側電極構造体及び他方に接続された非作用側電極構造体とから構成され、前記作用側電極構造体に保持される薬物イオンを、前記直流電源からの電圧によって生体に投与するためのイオントフォレーシス装置であって、
前記作用側電極構造体は、
前記薬物イオンと同種の極性の、前記陽極又は陰極に接続された作用側電極と、
この作用側電極と電気的に接続され、前記薬物イオンとなる薬物を保持する薬液保持部と、
前記薬液保持部と電気的に接続され、前記薬物イオンと同種のイオンを選択的に通過させる作用側イオン選択性膜と、
を少なくとも有してなり、
前記作用側イオン選択性膜の生体側に、粘性液体が保持された生体接触部が設けられていることを特徴とするイオントフォレーシス装置。
【請求項２】
直流電源と、この直流電源の陽極及び陰極の一方に接続された作用側電極構造体及び他方に接続された非作用側電極構造体とから構成され、前記作用側電極構造体に保持される薬物イオンを、前記直流電源からの電圧によって生体に投与するためのイオントフォレーシス装置であって、
前記非作用側電極構造体は、前記薬物イオンと反対の極性の、前記陽極又は陰極に接続された非作用側電極と、
この作用側電極と電気的に接続され、電解液を保持する電解液保持部と、
この電解液保持部と電気的に接続され、前記薬物イオンと反対のイオンを選択的に通過させる非作用側イオン選択性膜と、
を少なくとも有してなり、
前記非作用側イオン選択性膜の生体側に、粘性液体が保持された生体接触部が設けられていることを特徴とするイオントフォレーシス装置。
【請求項３】
前記生体接触部が、リリースライナーによって被覆されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項４】
前記粘性液体が、水に水溶性高分子を混合したものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項５】
前記粘性液体に、薬液保持部の薬物と同じ薬物又は電解液保持部の電解液と同じ電解液が含められていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項１】
直流電源と、この直流電源の陽極及び陰極の一方に接続された作用側電極構造体及び他方に接続された非作用側電極構造体とから構成され、前記作用側電極構造体に保持される薬物イオンを、前記直流電源からの電圧によって生体に投与するためのイオントフォレーシス装置であって、
前記作用側電極構造体は、
前記薬物イオンと同種の極性の、前記陽極又は陰極に接続された作用側電極と、
この作用側電極と電気的に接続され、前記薬物イオンとなる薬物を保持する薬液保持部と、
前記薬液保持部と電気的に接続され、前記薬物イオンと同種のイオンを選択的に通過させる作用側イオン選択性膜と、
を少なくとも有してなり、
前記作用側イオン選択性膜の生体側に、粘性液体が保持された生体接触部が設けられていることを特徴とするイオントフォレーシス装置。
【請求項２】
直流電源と、この直流電源の陽極及び陰極の一方に接続された作用側電極構造体及び他方に接続された非作用側電極構造体とから構成され、前記作用側電極構造体に保持される薬物イオンを、前記直流電源からの電圧によって生体に投与するためのイオントフォレーシス装置であって、
前記非作用側電極構造体は、前記薬物イオンと反対の極性の、前記陽極又は陰極に接続された非作用側電極と、
この作用側電極と電気的に接続され、電解液を保持する電解液保持部と、
この電解液保持部と電気的に接続され、前記薬物イオンと反対のイオンを選択的に通過させる非作用側イオン選択性膜と、
を少なくとも有してなり、
前記非作用側イオン選択性膜の生体側に、粘性液体が保持された生体接触部が設けられていることを特徴とするイオントフォレーシス装置。
【請求項３】
前記生体接触部が、リリースライナーによって被覆されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項４】
前記粘性液体が、水に水溶性高分子を混合したものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項５】
前記粘性液体に、薬液保持部の薬物と同じ薬物又は電解液保持部の電解液と同じ電解液が含められていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のイオントフォレーシス装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−２８２９００（Ｐ２００７−２８２９００Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１４５５４（Ｐ２００６−１１４５５４）
【出願日】平成１８年４月１８日（２００６．４．１８）
【出願人】（５０４１５３９８９）トランスキュー・テクノロジーズ 株式会社 (83)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１８日（２００６．４．１８）
【出願人】（５０４１５３９８９）トランスキュー・テクノロジーズ 株式会社 (83)
【Ｆターム（参考）】
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