薬物イオンのドープ方法及び処理方法及びイオントフォレーシス装置の製造方法
【課題】 薬物イオンをイオン交換膜にドープするために使用する薬液の無駄を削減する。
【解決手段】 プラスの薬物イオンを含む薬液を、Ｈ型カチオン交換膜及びＯＨ型アニオン交換樹脂に同時に接触させることにより、Ｈ型カチオン交換膜に薬物イオンをドープする方法、マイナスの薬物イオンを含む薬液を、ＯＨ型アニオン交換膜及びＨ型カチオン交換樹脂に同時に接触させた状態でＯＨ型アニオン交換膜に薬物イオンをドープする方法が提供される。また、Ｈ型カチオン交換膜へのプラスの薬物イオンのドープに使用した薬液をＯＨ型アニオン交換樹脂に接触させ、ＯＨ型アニオン交換膜へのマイナスの薬物イオンのドープに使用した薬液をＨ型イオン交換樹脂に接触させることで薬液を再生する。
【解決手段】 プラスの薬物イオンを含む薬液を、Ｈ型カチオン交換膜及びＯＨ型アニオン交換樹脂に同時に接触させることにより、Ｈ型カチオン交換膜に薬物イオンをドープする方法、マイナスの薬物イオンを含む薬液を、ＯＨ型アニオン交換膜及びＨ型カチオン交換樹脂に同時に接触させた状態でＯＨ型アニオン交換膜に薬物イオンをドープする方法が提供される。また、Ｈ型カチオン交換膜へのプラスの薬物イオンのドープに使用した薬液をＯＨ型アニオン交換樹脂に接触させ、ＯＨ型アニオン交換膜へのマイナスの薬物イオンのドープに使用した薬液をＨ型イオン交換樹脂に接触させることで薬液を再生する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン解離した薬物イオンを、当該薬物イオンと同一極性の電圧により駆動して生体に投与するためのイオントフォレーシス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
イオントフォレーシスは、薬液中においてプラス又はマイナスのイオンに解離した薬物を電圧により駆動して経皮的に生体内に移行させるものであり、患者に対する負担が少なく、薬物の投与量の制御性に優れるなどの利点を有している。
【０００３】
特許文献１は、上記イオントフォレーシスにおける薬物イオンの投与効率を顕著に向上させることができるイオントフォレーシス装置を開示している。
【０００４】
図４（Ａ）は、特許文献１に開示されるイオントフォレーシス装置１０１の構成を示す説明図である。
【０００５】
図示されるように、イオントフォレーシス装置１０１は、電極１１１と、薬物イオンを含む薬液を保持する薬液保持部１１２と、薬物イオンと同一極性のイオン交換膜１１３とを有する作用側電極構造体１１０、電極１２１と、電解液を保持する電解液保持部１２２とを有する非作用側電極構造体１２０、及び電極１１１、１２１に両端を接続された電源１３０を備えており、イオン交換膜１１３及び電解液保持部１２２を生体皮膚に接触させた状態で電極１１１に薬物イオンと同一極性の電圧を、電極１２１にその反対極性の電圧を印加することにより、薬液保持部１１２の薬物イオンがイオン交換膜１１３を介して生体側に移行する。
【０００６】
このイオントフォレーシス装置１０１では、イオン交換膜１１３が、生体側への薬物イオンの移行を許容する一方で、生体皮膚から薬液保持部１１２への薬物対イオンの移行を遮断するために、生体対イオンの移動により消費される電流量が低減され、その結果、薬物イオンの投与効率が上昇する。
【０００７】
本願出願人は、特許文献１におけるイオントフォレーシス装置１０１を更に改良したイオントフォレーシス装置を米国特許仮出願第６０／６９３６６８号（以下、「出願１」という）、特願２００６−１７４３２３４号（以下、「出願２」という）として出願している。
【０００８】
図４（Ｂ）は、出願１、２において一実施形態として開示されるイオントフォレーシス装置２０１の構成を示す説明図である。
【０００９】
図示されるように、イオントフォレーシス装置２０１は、非作用側電極構造体１２０についてはイオントフォレーシス装置１０１と同様の構成を有しているが、その作用側電極構造体２１０は、電極２１１、電解液を保持する電解液保持部２１２及び薬物イオンがドープされた薬物イオンと同一極性のイオン交換膜２１３から構成されており、イオン交換膜２１３及び電解液保持部１２２を生体皮膚に接触させた状態で電極２１１に薬物イオンと同一極性の電圧を、電極１２１にその反対極性の電圧を印加することにより、イオン交換膜２１３にドープされた薬物イオンが生体側に移行する。
【００１０】
このイオントフォレーシス装置２０１では、イオントフォレーシス装置１０１と同様に、生体対イオンの移行がイオン交換膜２１３により遮断されるために薬物イオンの投与効率を上昇させることができる。
【００１１】
更にイオントフォレーシス装置２０１によれば、イオントフォレーシス装置１０１では得ることができない、下記のような追加的な効果が達成される。
（１）薬物イオンが生体皮膚に最も近接して配置される部材であるイオン交換膜２１３に保持されるために薬物イオンの投与効率を更に上昇させることができる。
（２）薬物イオンがドープされたイオン交換膜２１３は、ウェットで自立性を与えるなどが難しい薬液保持部１１２よりも取り扱い性に優れており、従って、電極構造体の組立作業が容易化される。
（３）薬物イオンがイオン交換膜２１３中のイオン交換基に結合した状態で保持されるために薬物イオンの安定性、保存性が向上し、そのために安定化剤、抗菌剤、防腐剤などが不要となり、又はその使用量を低減させることができ、或いは装置の存置期間を延長することができる。
【００１２】
しかしながら、出願１、２のイオントフォレーシス装置２０１では、その製造工程において、薬物イオンを含む薬液に薬物イオンと同一極性のイオン交換膜を浸漬するなどの処理により、イオン交換膜に薬物イオンを予めドープすることが必要であり、そのドープを行う際の薬液を効率的に使用することが難しいという問題がある。
【００１３】
即ち、薬物イオンのドープは、薬液中の薬物イオンとイオン交換膜中のイオン交換基の対イオンとの置換により生じるが、ある程度置換反応が進行して系が平衡に達すると、薬液中に薬物イオンが残っていても、それ以上の置換反応は進まなくなるため、ドープすべき薬物イオンの量によっては、高濃度の薬液を使用したり、薬液を何度も取り替えて処理を行うことが必要となる。
【００１４】
また、薬物イオンのドープに使用した薬液には、イオン交換膜から放出されたイオン交換基の対イオン（例えば、カチオン交換膜からは多くの場合ナトリウムイオンが放出される）が混入しているため、薬液を精製、再使用することが困難な場合が多い。
【００１５】
このため、使用した薬液中に残った薬物が無駄となり、特に高価な薬物の場合には装置コストの上昇を招くことに加え、薬液の廃棄には手間やコストが必要であり、環境問題やコンプライアンスの問題への対処も必要になるなどの不都合を生じていた。
【特許文献１】特開平４−２９７２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、下記のいずれか１以上の目的を達成するものである。
【００１７】
即ち、本発明の目的は、イオン交換膜への薬物イオンのドープを行う際の薬液をより効率的に使用することができる薬物イオンのドープ方法及びイオントフォレーシス装置の製造方法を提供することにある。
【００１８】
本発明の他の目的は、薬液中のより多くの薬物イオンをイオン交換膜にドープすることが可能な薬物イオンのドープ方法及びイオントフォレーシス装置の製造方法を提供することにある。
【００１９】
本発明の更に他の目的は、イオン交換膜への薬物イオンのドープに使用した薬液の再使用を容易にできる薬物イオンのドープ方法及びイオントフォレーシス装置の製造方法を提供することにある。
【００２０】
本発明の更に他の目的は、イオン交換膜への薬物イオンのドープに使用した薬液を、再使用可能に精製するための薬液の処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、プラスの薬物イオンを含む薬液を、ＯＨ型アニオン交換樹脂に接触させた状態で、Ｈ型カチオン交換膜に接触させることを特徴とするＨ型カチオン交換膜への薬物イオンのドープ方法（請求項１）、又は、電極と、プラスの薬物イオンがドープされたカチオン交換膜と、前記電極と前記カチオン交換膜の間に配置された電解液とを備えるイオントフォレーシス装置の製造方法であって、前記薬物イオンを含む薬液を、ＯＨ型アニオン交換樹脂に接触させた状態で、Ｈ型カチオン交換膜に接触させることにより、前記カチオン交換膜への前記薬物イオンのドープがなされることを特徴とするイオントフォレーシス装置の製造方法（請求項３）により上記課題を解決したものである。
【００２２】
本発明におけるＨ型カチオン交換膜とは、カチオン交換膜中のカチオン交換基の対イオンの全部又は過半数が水素イオンであるカチオン交換膜である。本発明のＨ型カチオン交換膜における水素イオンが対イオンとして結合したカチオン交換基数の全カチオン交換基数に対する割合は５０％以上であり、より好ましくは８０％以上であり、特に好ましくは９５％以上である。
【００２３】
市場において入手可能なカチオン交換膜は一般に、カチオン交換膜の化学的な安定性を高めるなどを目的として、カチオン交換膜内の全部又は過半数のカチオン交換基にナトリウムイオン等の比較的分子量の大きいイオンを結合させた状態で提供されている。即ち、カチオン交換膜の製造方法によっては、カチオン交換基の導入処理が行われた段階では、全部又は過半数のカチオン交換基に水素イオンが結合している場合もあるが、そのような場合には、塩水処理などによってこの水素イオンをナトリウムイオンなどに置換する処理が行われている。
【００２４】
従って、特許文献１などにおいてカチオン交換膜を使用したイオントフォレーシス装置は知られているが、そこで使用されるカチオン交換膜には、必然的に、カチオン交換基の全部又は過半数にナトリウムイオンなどが結合したものが使用されていたのであり、少なくとも、Ｈ型カチオン交換膜を使用することを明示した例は存在しない。
【００２５】
本発明は、上記のような一般的なカチオン交換膜に代えて、Ｈ型カチオン交換膜、即ち、カチオン交換基に水素イオンが結合したカチオン交換膜を使用する点において従来に無い構成であるといえる。
【００２６】
本発明におけるＯＨ型アニオン交換樹脂は、アニオン交換樹脂中のアニオン交換基の対イオンの全部又は過半数が水酸イオンであるアニオン交換樹脂である。本発明のＯＨ型アニオン交換樹脂における対イオンとして水酸イオンが結合したアニオン交換基数の全アニオン交換基数に対する割合は５０％以上であり、より好ましくは８０％以上であり、特に好ましくは９５％以上である。
【００２７】
カチオン交換膜について上記したと同様、アニオン交換樹脂は一般に、アニオン交換樹脂の化学的な安定性を高めることなどを目的として、アニオン交換樹脂内の全部又は過半数のアニオン交換基に塩素イオンなどの比較的分子量の大きいイオンを結合させた状態で提供されている。
【００２８】
本発明は、上記のような一般的なアニオン交換樹脂ではなく、ＯＨ型アニオン交換樹脂、即ち、アニオン交換基に水酸イオンが結合したアニオン交換樹脂を使用する点においても従来に無い構成であるといえる。
【００２９】
本発明によれば、同じ濃度の薬物イオンを含む薬液を使用した場合であっても、カチオン交換膜への薬物イオンのドープ量を顕著に増大させることが可能となる。従って、ドープ処理に使用する薬液の無駄を削減し、装置コストの低減などの効果を達成することができる。
【００３０】
更に、本発明では、ドープ処理に使用した薬液中へのナトリウムイオンなどの除去が困難な不純物イオンの混入を防止又は低減させることが可能である。従って、薬液の精製、再使用などが容易となり、薬液の廃棄に伴う種々の問題を解消又は軽減するという効果も達成しうる。なお、ドープ処理に使用するＨ型カチオン交換膜やＯＨ型アニオン交換樹脂の量（或いは両者のイオン交換容量）を調整することで、処理後の薬液のｐＨを調整することも可能であり、薬液の精製、再使用を一層容易にすることができる。
【００３１】
上記本発明の効果が達成されるメカニズムは、必ずしも完全に解明された訳ではないが、現時点において本発明者らが推定している本発明のメカニズムを図１、２を用いて説明する。
【００３２】
図１、２において、ＤＳは薬液を、ＣＭはカチオン交換膜を、ＨＣＭはＨ型カチオン交換膜を、ＣＧはカチオン交換基を、ＯＡＲはＯＨ型アニオン交換樹脂を、ＡＧはアニオン交換基をそれぞれ示している。薬液ＤＳ中には、薬物がイオン解離することで生じた薬物イオンＤ＋及び薬物対イオンＤ−が所定の濃度で存在しているものとする。
【００３３】
図１は、従来の方法における薬物イオンのドープのメカニズムであり、図１（Ａ）はドープ開始前の状態であり、図１（Ｂ）はある程度ドープが進行した状態を示している。
【００３４】
図１（Ａ）のように、ドープ開始前の状態では、カチオン交換膜ＣＭのカチオン交換基ＣＧに水素イオン以外の対イオンＣ＋が結合しているが、薬液ＤＳをカチオン交換膜ＣＭに接触させて薬物イオンＤ＋のドープがある程度進行すると、薬物イオンＤ＋に置換された対イオンＣ＋が薬液ＤＳ中に放出されるために、図１（Ｂ）のように、薬液ＤＳ中の対イオンＣ＋濃度は上昇し、薬物イオンＤ＋濃度は低下する。
【００３５】
そして、薬液ＤＳ中における薬物イオンＤ＋と対イオンＣ＋の比が、カチオン交換膜ＣＭ中における薬物イオンＤ＋と対イオンＣ＋の比に対して一定の関係になったところで系は平衡に達し、それ以上の薬物イオンＤ＋はカチオン交換膜ＣＭにドープされなくなる。また、処理に使用した薬液ＤＳには、対イオンＣ＋がそのまま残される。
【００３６】
図２は、本発明の系における薬物イオンのドープのメカニズムであり、図２（Ａ）はドープ開始前の状態であり、図２（Ｂ）、（Ｃ）はある程度ドープが進行した状態を示している。
【００３７】
図２のように、本発明の系では、ドープ開始前においては、Ｈ型カチオン交換膜ＨＣＭのカチオン交換基ＣＧには、対イオンとして水素イオンＨ＋が結合し、ＯＨ型アニオン交換樹脂ＯＡＲのアニオン交換基ＡＧには、対イオンとして水酸イオンＯＨ−が結合している。
【００３８】
図２（Ｂ）に示すように、本発明の系においても、Ｈ型カチオン交換膜ＨＣＭを薬液ＤＳに接触さて薬物イオンＤ＋のドープを進行させると、薬液ＤＳ中の薬物イオンＤ＋とカチオン交換膜ＨＣＭ中の水素イオンＨ＋の置換によって薬液ＤＳ中の水素イオンＨ＋濃度は上昇し、薬物イオンＤ＋濃度は低下するため、そのままでは、図１の系と同様のメカニズムで系は平衡に達し薬物イオンＤ＋のドープは停止する。
【００３９】
しかし、図２の系では、薬液ＤＳ中の薬物対イオンＤ−とアニオン交換樹脂ＯＡＲ中の水酸イオンＯＨ−との置換反応が同時に進行するため、薬液ＤＳ中にはアニオン交換樹脂ＯＡＲからの水酸イオンＯＨ−が供給されることになる。
【００４０】
従って、Ｈ型カチオン交換膜ＨＣＭから薬液ＤＳに放出された水素イオンＨ＋の少なくとも一部はＯＨ型アニオン交換樹脂ＯＡＲから放出されたＯＨ−と反応することで消費されていく（図２（Ｂ）→図２（Ｃ））ため、薬液ＤＳ中の水素イオンＨ＋の濃度上昇が抑制され、その結果、系が平衡に至る迄により多くの薬物イオンＤ＋がカチオン交換膜ＨＣＭにドープされることになる。
【００４１】
また、図２の系では、薬液中に放出されるのは主として水素イオンＨ＋及び水酸イオンＯＨ−であり、ナトリウムイオンなどの除去困難な不純物イオンの薬液ＤＳへの放出が防止又は抑制される。
【００４２】
なお、図２の系では、仮に、水素イオンＨ＋及び水酸イオンＯＨ−のいずれかが過剰に供給されたとしても、ｐＨ値の調整による薬液ＤＳの精製は容易であるが、アニオン交換樹脂ＯＡＲからの水酸イオンＯＨ−の放出量をカチオン交換膜ＨＣＭからの水素イオンＨ＋の放出量に均衡させることで、薬物イオンＤ＋のドープによる薬液ＤＳのｐＨ変化を抑制することも可能である。
【００４３】
本発明は、マイナスの薬物イオンを含む薬液を、Ｈ型カチオン交換樹脂に接触させた状態で、ＯＨ型アニオン交換膜に接触させることを特徴とするＯＨ型アニオン交換膜への薬物イオンのドープ方法（請求項２）、又は、電極と、マイナスの薬物イオンがドープされたアニオン交換膜と、前記電極と前記アニオン交換膜の間に配置された電解液とを備えるイオントフォレーシス装置の製造方法であって、前記薬物イオンを含む薬液を、Ｈ型カチオン交換樹脂に接触させた状態で、ＯＨ型アニオン交換膜に接触させることにより、前記アニオン交換膜への前記薬物イオンのドープがなされることを特徴とするイオントフォレーシス装置の製造方法（請求項４）によっても上記課題を解決することができる。
【００４４】
本発明におけるＯＨ型アニオン交換膜とは、アニオン交換膜中のアニオン交換基の対イオンの全部又は過半数が水酸イオンであるカチオン交換膜である。本発明のＯＨ型アニオン交換膜における水酸イオンが対イオンとして結合したアニオン交換基数の全アニオン交換基数に対する割合は５０％以上であり、より好ましくは８０％以上であり、特に好ましくは９５％以上である。
【００４５】
本発明におけるＨ型カチオン交換樹脂とは、カチオン交換樹脂中のカチオン交換基の対イオンの全部又は過半数が水素イオンであるカチオン交換樹脂である。本発明のＨ型カチオン交換樹脂における対イオンとして水素イオンが結合したカチオン交換基数の全カチオン交換基数に対する割合は５０％以上であり、より好ましくは８０％以上であり、特に好ましくは９５％以上である。
【００４６】
アニオン交換膜は、アニオン交換樹脂について上記したと同様、アニオン交換基に塩素イオン等の比較的分子量の大きいイオンを結合させた状態で一般に提供されており、カチオン交換樹脂は、カチオン交換膜について上記したと同様、カチオン交換基にナトリウムイオンなどの比較的分子量の大きいイオンを結合させた状態で一般に提供されている。
【００４７】
従って、本発明は、上記のような一般的なアニオン交換膜及びカチオン交換樹脂に代えて、ＯＨ型アニオン交換膜及びＨ型カチオン交換樹脂を使用する点において従来に無い構成であるといえる。
【００４８】
本発明によれば、同じ濃度の薬物イオンを含む薬液を使用した場合であっても、アニオン交換膜への薬物イオンのドープ量を顕著に増大させることが可能となる。従って、ドープ処理に使用する薬液の無駄を削減し、装置コストの低減などの効果を達成することができる。
【００４９】
更に、本発明では、ドープ処理に使用した薬液中への塩素イオンなどの不純物イオンの混入を防止又は低減させることが可能である。従って、薬液の精製、再使用などが容易となり、薬液の廃棄に伴う種々の問題を解消又は軽減することができる。なお、ドープ処理に使用するＯＨ型アニオン交換膜やＨ型カチオン交換樹脂の量（或いは両者のイオン交換容量）を調整することで、処理後の薬液のｐＨを調整することも可能であり、薬液の精製、再使用を一層容易にすることができる。
【００５０】
本発明において上記作用効果が達成されるメカニズムは、請求項１、３の発明について上記したメカニズムと実質的に同様であるものと発明者らは推定している。
【００５１】
即ち、本発明では、ＯＨ型アニオン交換膜と、Ｈ型カチオン交換樹脂を薬液に接触させて薬物イオンをＯＨ型アニオン交換膜にドープすると、薬物イオンとの置換によりＯＨ型アニオン交換膜から薬液中に放出された水酸イオンの少なくとも一部は、カチオン交換樹脂から放出される水素イオンと反応することにより消費される。
【００５２】
従って、薬物イオンのドープの進行に伴う薬液中の水酸イオンの濃度上昇が抑制されることになり、系が平衡に至る迄により多くの薬物イオンがアニオン交換膜にドープされることになる。
【００５３】
本発明は、プラスの薬物イオンを含む薬液を、Ｈ型カチオン交換膜に接触させることで前記薬物イオンを前記Ｈ型カチオン交換膜にドープした後に、前記薬液を、ＯＨ型アニオン交換樹脂に接触させることを特徴とする薬液の処理方法（請求項５）によっても、上記目的を達成することができる。
【００５４】
本発明におけるＨ型カチオン交換膜及びＯＨ型アニオン交換樹脂の意義は上記と同様である。
【００５５】
本発明に従えば、プラスの薬物イオンを含む薬液を、Ｈ型カチオン交換膜に接触させる処理により、出願１、２のイオントフォレーシス装置のカチオン交換膜２１３として使用することが可能な薬物イオンがドープされたカチオン交換膜を調整することができる。
【００５６】
また、上記処理に使用された薬液には、Ｈ型カチオン交換膜から放出された水素イオンが残留することになるが、この薬液をＯＨ型アニオン交換樹脂に接触させることにより薬液中の水素イオン濃度を低下させることができる。即ち、薬液をＯＨ型アニオン交換樹脂に接触させると、薬液中の薬物対イオンとの置換反応により、ＯＨ型アニオン交換樹脂から水酸イオンが放出されるため、薬液に残留した水素イオンがＯＨ型アニオン交換樹脂から放出された水酸イオンと結合することで水素イオン濃度が低下することになる。
【００５７】
本発明は、マイナスの薬物イオンを含む薬液を、ＯＨ型アニオン交換膜に接触させることで前記薬物イオンを前記ＯＨ型アニオン交換膜にドープした後に、前記薬液を、Ｈ型カチオン交換樹脂に接触させることを特徴とする薬液の処理方法（請求項６）によっても、上記目的を達成することができる。
【００５８】
本発明におけるＯＨ型アニオン交換膜及びＨ型カチオン交換樹脂の意義は上記と同様である。
【００５９】
本発明に従えば、マイナスの薬物イオンを含む薬液を、ＯＨ型アニオン交換膜に接触させる処理により、出願１、２のイオントフォレーシス装置のアニオン交換膜２１３として使用することが可能な薬物イオンがドープされたアニオン交換膜を調整することができる。
【００６０】
また、上記処理に使用された薬液には、ＯＨ型アニオン交換膜から放出された水酸イオンが残留することになるが、この薬液をＨ型カチオン交換樹脂に接触させることにより薬液中の水酸イオン濃度を低下させることができる。即ち、薬液をＨ型カチオン交換樹脂に接触させると、薬液中の薬物対イオンとの置換反応により、Ｈ型カチオン交換樹脂から水素イオンが放出されるため、薬液に残留した水酸イオンがＨ型カチオン交換樹脂から放出された水素イオンと結合することで水酸イオン濃度が低下することになる。
【００６１】
上記請求項１〜６の発明におけるＨ型カチオン交換膜又はＨ型カチオン交換樹脂は、カチオン交換基の対イオンがナトリウムイオンであるカチオン交換膜又はカチオン交換樹脂（例えば、塩水処理が施されたカチオン交換膜又はカチオン交換樹脂）に酸性水溶液による処理を施すことにより得ることができる。
【００６２】
上記酸性水溶液による処理の具体例としては、カチオン交換基の対イオンがナトリウムイオンであるカチオン交換膜又はカチオン交換樹脂を０．５〜１Ｎの塩酸に１０秒〜１時間程度浸漬する処理を１〜５回程度繰り返す処理を例示することができる。酸性水溶液による処理は、塩酸に代えて、硫酸や硝酸などの他の酸性水溶液を用いて行うことも可能である。
【００６３】
本発明におけるＨ型カチオン交換膜又はＨ型カチオン交換樹脂は、カチオン交換基を導入可能なポリマーにスルホン化処理又はクロロスルホン化処理などを施すことによっても得ることができる。
【００６４】
上記請求項１〜６の発明におけるＯＨ型アニオン交換膜又はＯＨ型アニオン交換樹脂は、アニオン交換基の対イオンが塩素イオンであるアニオン交換膜又はアニオン交換樹脂（例えば、塩水処理が施されたアニオン交換膜又はアニオン交換樹脂）に塩基性水溶液による処理を施すことにより得ることができる。
【００６５】
上記塩基性水溶液による処理の具体例としては、アニオン交換基の対イオンが塩素イオンであるアニオン交換膜又はアニオン交換樹脂を０．５〜１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液に１０秒〜１時間程度浸漬する処理を１〜５回程度繰り返す処理を例示することができる。塩基性水溶液による処理は、水酸化ナトリウム水溶液に代えて、水酸化カリウムや水酸化カルシウムなどの他の塩基性水溶液を用いて行うことも可能である。
【００６６】
本発明におけるＯＨ型アニオン交換膜又はＯＨ型アニオン交換樹脂は、アニオン交換基を導入可能なポリマーにアミノ化処理又はアルキル化処理などを施すことによっても得ることができる。
【００６７】
上記請求項１〜６の発明において使用されるＨ型カチオン交換樹脂及びＯＨ型アニオン交換樹脂の形態は任意である。即ち、カチオン交換樹脂及びアニオン交換樹脂は、一般には、粒子状固体の形態である場合が多いが、本発明のＨ型カチオン交換樹脂及びＯＨ型アニオン交換樹脂は、必ずしもそのような形態である必要はない。例えば、Ｈ型カチオン交換膜にはＨ型カチオン交換樹脂が含有されており、ＯＨ型アニオン交換膜にはＯＨ型アニオン交換樹脂が含有されているため、本発明のＨ型カチオン交換樹脂又はＯＨ型アニオン交換樹脂として、Ｈ型カチオン交換膜又はＯＨ型アニオン交換膜を使用することも可能である。
【００６８】
本明細書における「薬物」は、調製されているか否かに関わらず、一定の薬効又は薬理作用を有し、病気の治療、回復又は予防、健康の増進又は維持、病状や健康状態などの診断、或いは美容の増進又は維持などの目的で生体に投与される物質を意味する。
【００６９】
本明細書における「薬物イオン」は、薬物がイオン解離することにより生じるイオンであって、薬効又は薬理作用を担うイオンを意味する。
【００７０】
本明細書における「薬物対イオン」は、薬物がイオン解離することにより生じるイオンであって、薬物イオンとは反対極性のイオンを意味する。
【００７１】
本明細書における「薬液」は、薬物イオンを含む流動物を意味し、本明細書における「薬液」には、薬物を溶媒に溶解させた溶液や薬物が液状である場合における原液などの液体状態のものだけでなく、薬物の少なくとも一部が薬物イオンに解離する限り、薬物を溶媒等に懸濁又は乳濁させたもの、軟膏状又はペースト状に調整されたものなど各種の状態のものを含む。
【００７２】
本発明のイオン交換膜にドープされる薬物イオンは必ずしも単一種類である必要はなく、複数種類であっても構わない。
【００７３】
本明細書における「皮膚」は、イオントフォレーシスによる薬物イオンの投与を行い得る生体表面を意味しており、例えば口腔内の粘膜なども含まれる。「生体」は人及び動物を含む。
【００７４】
本明細書における「生体対イオン」は、生体の皮膚上又は生体内に存在するイオンであって、薬物イオンと反対極性のイオンを意味する。
【００７５】
本明細書における「前面側」は、薬物イオンの投与に際して装置内を流れる電流の経路上における生体皮膚に近い側を意味する。
【００７６】
本明細書における「第１極性」は、プラス又はマイナスの電気極性を意味し、「第２極性」は第１極性と反対の電気極性（マイナス又はプラス）を意味する。
【００７７】
イオン交換膜としては、イオン交換樹脂を膜状に形成したものの他、イオン交換樹脂をバインダーポリマー中に分散させ、これを加熱成型などにより製膜することで得られる不均質イオン交換膜や、イオン交換基を導入可能な単量体、架橋性単量体、重合開始剤などからなる組成物、又はイオン交換基を導入可能な官能基を有する樹脂を溶媒に溶解させたものを、布や網、或いは多孔質フィルムなどの基材に含浸充填させ、重合又は溶媒除去を行った後にイオン交換基の導入処理を行うことにより得られる均質イオン交換膜など各種のイオン交換膜が知られているが、本発明のイオン交換膜には、これらのイオン交換膜を特段の制限無く使用することができる。
【００７８】
本明細書における「第１極性のイオン交換膜」は、第１極性のイオンの通過を許容する一方で第２極性のイオンの通過を遮断する機能を有するイオン交換膜（即ち、第１極性のイオンが、第２極性のイオンよりも通過し易いイオン交換膜）を意味する。第１極性がプラスである場合には「第１極性のイオン交換膜」はカチオン交換膜であり、第１極性がマイナスである場合には「第１極性のイオン交換膜」はアニオン交換膜である。
【００７９】
同様に「第２極性のイオン交換膜」は、第２極性のイオンの通過を許容する一方で第２極性のイオンの通過を遮断する機能を有するイオン交換膜（即ち、第２極性のイオンが、第１極性のイオンよりも通過し易いイオン交換膜）を意味する。第２極性がプラスである場合には「第２極性のイオン交換膜」はカチオン交換膜であり、第２極性がマイナスである場合には「第２極性のイオン交換膜」はアニオン交換膜である。
【００８０】
カチオン交換膜の具体例としては、（株）トクヤマ製ネオセプタＣＭ−１、ＣＭ−２、ＣＭＸ、ＣＭＳ、ＣＭＢなどの陽イオン交換基が導入されたイオン交換膜を例示することができ、アニオン交換膜の具体例としては、（株）トクヤマ製ネオセプタＡＭ−１、ＡＭ−３、ＡＭＸ、ＡＨＡ、ＡＣＨ、ＡＣＳなどの陰イオン交換基が導入されたイオン交換膜を例示することができる。
【００８１】
本発明のイオン交換膜には、多孔質フィルムの孔中にイオン交換樹脂が充填されたタイプのイオン交換膜を特に好ましく使用することができる。具体的には、０．００５〜５．０μｍ、より好ましくは０．０１〜２．０μｍ、最も好ましくは０．０２〜０．２μｍの平均孔径（バブルポイント法（ＪＩＳ Ｋ３８３２−１６９０）に準拠して測定される平均流孔径）の多数の孔が、２０〜９５％、より好ましくは３０〜９０％、最も好ましくは３０〜６０％の空隙率で形成された５〜１４０μｍ、より好ましくは１０〜１２０μｍ、最も好ましくは１５〜５５μｍの膜厚を有する多孔質フィルムを使用し、５〜９５質量％、より好ましくは１０〜９０質量％、特に好ましくは２０〜６０質量％の充填率でイオン交換樹脂を充填させたイオン交換膜を使用することができる。
【００８２】
本明細書においてイオン選択膜又はイオン交換膜について述べる「イオンの通過の遮断」は、必ずしも一切のイオンを通過させないことを意味するのではなく、例えば、ある特定のイオンの通過速度又は通過量が他の特定のイオンよりも十分に小さいがために、当該イオン選択膜又はイオン交換膜に求められる機能が十全に発揮される場合を含む。同様に、イオン選択膜又はイオン交換膜について述べる「イオンの通過の許容」は、イオンの通過に一切の制約が生じないことを意味するのではなく、例えば、イオンの通過がある程度制約される場合であっても、当該イオン選択膜又はイオン交換膜に求められる機能が十全に発揮される程度のイオンの通過速度又は通過量が確保される場合を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８３】
以下、本発明の薬物イオンのドープ方法についての好ましい実施形態、及び、当該ドープ方法により薬物イオンがドープされたイオン交換膜を備えるイオントフォレーシス装置の例示的な構成並びにその製造方法について説明する。
【００８４】
１．薬物イオンのドープ例１（プラミペキソールイオンの場合）
（１）Ｈ型カチオン交換膜の準備
カチオン交換基の全部又は過半数にナトリウムイオンが対イオンとして結合したカチオン交換膜（以下、「Ｎａ型カチオン交換膜」という）である（株）トクヤマ製ＣＩＰ０３を２７ｍｍφに成形し、これを１２０℃に設定された０．５Ｍ硫酸５ｍｌに浸漬して１時間振とうする処理を３回繰り返すことにより、Ｈ型カチオン交換膜を準備した。このＨ型カチオン交換膜のイオン交換基量を滴定により測定したところ、１枚当たり３２．８μｍｏｌであった。
【００８５】
（２）ＯＨ型アニオン交樹樹脂の準備
アニオン交換基の全部又は過半数に塩素イオンが対イオンとして結合したアニオン交換膜である（株）トクヤマ製ＡＬＥ０４−２を２７ｍｍφに成形し、これを常温に設定された１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液１０ｍｌに浸漬して１時間振とうする処理を３回繰り返すことにより、ＯＨ型アニオン交換膜を準備した。
【００８６】
（３）Ｈ型カチオン交換膜への薬物イオンのドープ
５０ｍｌバイアル瓶に０．５％塩酸プラミペキソール水溶液を２ｍｌ準備し、これに上記（１）、（２）で準備したＨ型カチオン交換膜及びＯＨ型アニオン交換膜を表１に示す枚数浸漬し、１６時間放置することでＨ型カチオン交換膜にプラミペキソールイオンをドープさせた。
【表１】
【００８７】
（４）定量
未使用の薬液中の塩酸プラミペキソール濃度、及び、（３）の実施例１、２及び比較例１に使用した薬液中の残存塩酸プラミペキソール濃度をＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）により定量した結果を表２に示す。なお、表２中のｐＨ値は参考データであり、減少量欄の数値は、濃度欄中の定量値からの算出値である。
【表２】
【００８８】
また、（３）の実施例１、２及び比較例１においてプラミペキソールイオンをドープしたＨ型カチオン交換膜を４０ｍｌの生理食塩水に１時間浸漬することで塩酸プラミペキソールを溶出させる処理を、生理食塩水を取り替えながら４回繰り返し、それぞれの溶出処理に使用した生理食塩水（「１回目溶出液〜４回目溶出液」という）の塩酸プラミペキソール量をＨＰＬＣにより定量した結果を表３に示す。なお、表３中の合計欄の値は、１回目溶出液〜４回目溶出液についての定量値の合計であり、置換率は、イオン交換基量（１枚当たり３２．８μｍｏｌ）から算出されたＨ型カチオン交換膜にドープ可能な塩酸プラミペキソール量（９．３ｍｇ）に対する合計欄の値の割合である。
【表３】
【００８９】
（５）評価
表２、３のいずれの結果からも、ＯＨ型アニオン交換膜を使用した実施例１、２においては、ＯＨ型アニオン交換膜を使用しない比較例１よりも、カチオン交換膜へのプラミペキソールイオンのドープ量が増加することが確認できた。
【００９０】
なお、特に測定データは示さないが、塩酸プラミペキソール水溶液にＮａ型カチオン交換膜及びＨ型カチオン交換膜をそれぞれ単独で浸漬した場合には、Ｈ型カチオン交換膜により多くのプラミペキソールイオンがドープされることが確認されている。
【００９１】
２．薬物イオンのドープ例２（リドカインイオンの場合）
（１）Ｈ型カチオン交換膜への薬物イオンのドープ
５０ｍｌバイアル瓶に０．５％塩酸リドカイン水溶液を２ｍｌ準備し、これに上記「薬物イオンのドープ例１」の場合と同様にして準備したＨ型カチオン交換膜及びＯＨ型アニオン交換膜を表４に示す枚数浸漬し、１６時間放置することでＨ型カチオン交換膜にリドカインイオンをドープさせた。
【００９２】
【表４】
【００９３】
（２）定量
未使用の薬液中の塩酸リドカイン濃度、及び、（１）の実施例３、４及び比較例２に使用した薬液中の残存塩酸リドカイン濃度をＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）により定量した結果を表５に示す。なお、表５中のｐＨ値は参考データであり、減少量欄の数値は、濃度欄中の定量値からの算出値である。
【表５】
また、（１）の実施例３、４及び比較例２においてリドカインイオンをドープしたＨ型カチオン交換膜を４０ｍｌの生理食塩水に１時間浸漬することで塩酸プラミペキソールを溶出させる処理を、生理食塩水を取り替えながら３回繰り返し、それぞれの溶出処理に使用した生理食塩水（「１回目溶出液〜３回目溶出液」という）の塩酸リドカイン量をＨＰＬＣにより定量した結果を表６に示す。なお、表６中の合計欄の値は、１回目溶出液〜３回目溶出液についての定量値の合計であり、置換率は、イオン交換基量（１枚当たり３２．８μｍｏｌ）から算出されたＨ型カチオン交換膜にドープ可能な塩酸リドカイン量（８．８８ｍｇ）に対する合計値欄の値の割合である。
【表６】
【００９４】
（３）評価
表５、６のいずれの結果からも、ＯＨ型アニオン交換膜を使用した実施例３、４においては、ＯＨ型アニオン交換膜を使用しない比較例２よりも、カチオン交換膜への塩酸リドカインのドープ量が増加することが確認できた。
【００９５】
なお、特に測定データは示さないが、塩酸リドカイン水溶液にＮａ型カチオン交換膜及びＨ型カチオン交換膜をそれぞれ単独で浸漬した場合には、Ｈ型カチオン交換膜により多くのリドカインイオンがドープされることが確認されている。
【００９６】
図３（Ａ）、（Ｂ）は、本発明に従って薬物イオンをドープしたイオン交換膜を有するイオントフォレーシス装置１、１ａの構成例を示す説明図である。
【００９７】
図示されるように、イオントフォレーシス装置１は、主として作用側電極構造体１０、非作用側電極構造体２０及び電源３０から構成されている。
【００９８】
作用側電極構造体１０は、電源３０の一方の極（第１極性の極）に給電線３１を介して接続される電極１１、電極１１に接触する電解液を保持する電解液保持部１４及び本発明に従って第１極性の薬物イオンをドープされたイオン交換膜１５を備えており、その全体がケース又は容器１６に収容されている。
【００９９】
一方、非作用側電極構造体２０は、電源３０の他方の極（第２極性の極）に給電線３２を介して接続される電極２１、電極２１に接触する電解液を保持する電解液保持部２２を備えており、その全体がケース又は容器２６に収容されている。
【０１００】
上記電極１１、２１には、任意の導電性材料を特段の制限無しに使用することが可能であるが、銀／塩化銀電極などの水よりも酸化還元電位の低い導電性材料を用いた活性電極を使用することで、電極反応によるガスの発生や水素イオン、水酸イオン、次亜塩素酸などの好ましくないイオンの生成、或いは薬物イオンの変質等を抑制することが可能である。
【０１０１】
しかしながら、上記活性電極は、装置の保管中における活性電極と薬物イオンとの反応の問題や、通電時における電極のモルフォロジー変化などの問題を有するため、電極１１として、本願出願人による特願２００５−３６３０８５号に開示される分極性電極（単位重量当たりの静電容量が１Ｆ／ｇ以上の導電体又は比表面積が１０ｍ２／ｇ以上の導電体を含有する電極。電気２重層容量キャパシタ（ＥＤＬＣ）とも呼ばれる。）又は特願２００５−２２９９８５号に開示される導電性ポリマーなどのイオンのドープ又は脱ドープにより電気化学反応を生じる物質を含有する電極を使用することが特に好ましい。分極性電極は、活性炭又は活性炭繊維で構成することができ、ノボロイド繊維（フェノール樹脂を繊維化した後、架橋処理し、分子構造を３次元化させた繊維）を炭化、賦活させた活性炭繊維を特に好ましく使用することができる。
【０１０２】
通電量が小さいなどのために電極反応によるガスやイオンの生成などが問題とならない場合、或いは電解液保持部１４、２２に保持される電解液を適切に選択することで電極反応によるガスや好ましくないイオンの生成を防止できる場合には、電極１１、２１に金、白金、ステンレス、カーボンなどの不活性電極を使用することも可能である。
【０１０３】
電解液保持部１４には、イオン交換膜１５から生体に移行した薬物イオンに置換してイオン交換膜１５中のイオン交換基に結合する第１極性のイオンを供給するための電解液を保持するものである。
【０１０４】
この電解液として、水よりも酸化還元電位の低い電解質を使用し、或いは複数種類の電解質を溶解した緩衝電解液を使用することで、通電の際における電極反応によるガスの発生や好ましくないイオンの生成、或いはこれによるｐＨ変化を抑制することができる。この意味で好ましい電解液としては、０．５Ｍフマル酸二ナトリウムと０．５Ｍポリアクリル酸の５：１溶液を例示することができる。
【０１０５】
また、電解液保持部１４の電解液中の第１極性のイオンが薬物イオンの競合イオンとなって輸率が低下することを防止する意味では、当該第１極性のイオンの移動度が小さい（分子量が大きい）電解液を電解液保持部１４に保持することが好ましく、或いは、イオン交換膜１５にドープされた薬物イオンと同一種類の薬物イオンを含む薬液を電解液保持部１４に保持することが好ましい。
【０１０６】
電解液保持部１４は、電解液を液体状体で保持することができ、天然繊維、人工繊維の織布や不織布、多孔質膜、或いはゲルなどの適当な吸収性の担体に含浸させて保持することもできる。
【０１０７】
第１極性がプラスである場合のイオン交換膜１５には、Ｈ型カチオン交換膜が使用され、当該Ｈ型カチオン交換膜には、塩酸リドカイン、塩酸モルヒネ、塩酸プラミペキソールなどのプラスの薬物イオンを含む薬液を当該Ｈ型カチオン交換膜及びＯＨ型アニオン交換樹脂に同時に接触させることにより、薬物イオンがドープされる。
【０１０８】
第１極性がマイナスである場合のイオン交換膜１５には、ＯＨ型アニオン交換膜が使用され、当該ＯＨ型アニオン交換膜には、アスコルビン酸水溶液などのマイナスの薬物イオンを含む薬液を当該ＯＨ型アニオン交換膜及びＨ型カチオン交換樹脂に同時に接触させることにより、薬物イオンがドープされる。
【０１０９】
電極２１の前面側には、任意的な構成として、電極２１から生体皮膚への通電性を良好なものとするため電解液を保持する電解液保持部２２を備えることが好ましい。
【０１１０】
電解液保持部２２は、任意の電解質を溶解した電解液を保持することができるが、水よりも酸化還元電位の低い電解質を使用し、或いは複数種類の電解質を溶解した緩衝電解液を使用することで、通電の際における電極反応によるガスの発生や好ましくないイオンの生成、或いはこれによるｐＨ変化を抑制することができる。
【０１１１】
上記の目的を達成することができる電解液としては、例えば、０．５Ｍのフマル酸ナトリウムと０．５Ｍのポリアクリル酸の５：１混合液を例示することができる。
【０１１２】
電解液保持部２２は、電解液を液体状体で保持することができ、天然繊維、人工繊維の織布や不織布、多孔質膜、或いはゲルなどの適当な吸収性の担体に含浸させて保持することもできる。
【０１１３】
作用側電極構造体１０及び非作用側電極構造体２０の容器１６、２６は、薬物イオンの種類、電解液保持部１４、２２などにおける含水率、装置の使用環境などに応じて使用される場合がある任意的な部材である。
【０１１４】
容器１６、２６は、内部に上述の各要素を収容できる空間が形成され、下面が開放されたプラスチックなどの任意の素材から形成することができる。容器１６、２６は、好ましくは内部からの水分の蒸発や外部からの異物の侵入を防ぐことができ、生体の動きや皮膚の凹凸に追随できる柔軟な素材から形成することができる。容器１６、２６の下面には、イオントフォレーシス装置１の保存中における水分の蒸発や異物の混入を防ぐことができる適宜の材料からなり、使用に際して取り外されるライナー（不図示）を貼付することができ、更には、容器１６、２６の下面の外周縁などに生体皮膚との密着性を向上させるための粘着剤層を設けることも可能である。
【０１１５】
電源３０としては、電池、定電圧装置、定電流装置、定電圧・定電流装置などを使用することができるが、本実施形態では、０．０１〜１．０ｍＡ／ｃｍ２、好ましくは、０．０１〜０．５ｍＡ／ｃｍ２の範囲で電流調整が可能であり、５０Ｖ以下、好ましくは、３０Ｖ以下の安全な電圧条件で動作する定電流装置が使用される。
【０１１６】
イオントフォレーシス装置１では、イオン交換膜１５及び電解液保持部２２を生体皮膚に当接させた状態で、電源３０から電極１１及び２１に、それぞれ第１極性及び第２極性の電圧を印加することにより、イオン交換膜１５にドープされた薬物イオンが生体に投与される。
【０１１７】
イオントフォレーシス装置１では、イオン交換膜１５が生体対イオンの通過を遮断するために、薬物イオンの投与効率を上昇させることができる。更に、イオン交換膜１５のイオン交換基には薬物イオンが結合しているため、この薬物イオンが通電開始後直ちに生体に移行することが可能であり、薬物イオンの投与速度の急峻な立ち上がりを得ることができる。また、イオン交換膜１５への薬物イオンのドープに際しては、薬液中のより多くの薬物イオンを活用できるため、薬物の無駄が削減されることによる装置コストの低減が達成され、更に、ナトリウムイオンなどの除去困難なイオンの薬液への混入を抑制できるため、当該薬液の精製、再使用を容易にすることができる。
【０１１８】
イオントフォレーシス装置１ａは、イオントフォレーシス装置１の性能を向上させるための追加的な要素を備えている点を除いて、イオントフォレーシス装置１と同様の構成を有している。
【０１１９】
即ち、イオントフォレーシス装置１ａでは、作用側電極構造体１０ａは、作用側電極構造体１０と同様の電極１１、電解液保持部１４及びイオン交換膜１５に加え、電解液保持部１２及びイオン選択膜１３を備え、非作用側電極構造体２０ａは、非作用側電極構造体２０と同様の電極２１、電解液保持部２２に加え、イオン選択膜２３、２５及び電解液保持部２４を備える点においてのみイオントフォレーシス装置１と相違しており、イオントフォレーシス装置１について上記したと同様の効果を達成する。
【０１２０】
ここで、電解液保持部１２、２４は、電解液保持部２２について上記したと同様の電解液を同様の態様で保持するものとすることができる。
【０１２１】
イオン選択膜１３には、電解液保持部１４の電解液中の第２極性のイオンの通過を許容する一方で、電解液保持部１２中の第１極性のイオンの通過を遮断する特性を有する膜状の部材を使用することが好ましく、これにより、電解液保持部１２における電気分解などにより生じた水素イオンや水酸イオンなどの好ましくないイオンが電解液保持部１４に移行することを防止することができる。
【０１２２】
イオン選択膜２３には、電解液保持部２４中の第１極性のイオンの通過を許容する一方で、電解液保持部２２中の第２極性のイオンの通過を遮断する特性を有する膜状の部材を使用することが好ましく、これにより、電解液保持部２２における電気分解などにより生じた水素イオンや水酸イオンなどの好ましくないイオンが電解液保持部１４に移行することを防止することができる。
【０１２３】
イオン選択膜２５には、電解液保持部２４中の第２極性のイオンの通過を許容する一方で、生体対イオンの通過を遮断する特性を有する膜状の部材を使用することが好ましく、これにより、薬物イオンの投与時における皮膚面のイオンバランスを良好に保つことができる。
【０１２４】
イオン選択膜１３、２３、２５は、イオンの分子量やサイズ、或いは立体的形状に基づいて上記イオンの通過の許容及び遮断を行う半透膜（限外濾過膜など）の形態を採ることが可能であり、電荷に基づいて上記イオンの通過の許容及び遮断を行う電荷選択膜の形態を採ることも可能である。イオン選択膜１３、２３、２５として、電荷選択膜の形態のイオン選択膜を使用する場合、イオン選択膜１３、２５には第２極性のイオン交換膜を、イオン選択膜２３には第１極性のイオン交換膜を特に好ましく使用することができる。
【０１２５】
以下、本発明の薬液の処理方法についての好ましい実施形態を説明する。
１．薬液の再生処理例１（塩酸リドカイン水溶液の場合）
「薬物イオンのドープ例１」と同様にしてＨ型カチオン交換膜及びＯＨ型アニオン交換膜を準備した。
【０１２６】
そして、５０ｍｌバイアル瓶に２％塩酸リドカイン水溶液を１ｍｌ準備し、これにＨ型カチオン交換膜１枚を浸漬して１０分経過時点のｐＨ値を測定し、ＯＨ型アニオン交換膜１枚を追加浸漬して１０分経過時点のｐＨ値を測定し、その後、ＯＨ型アニオン交換膜を更に１枚追加浸漬して１０分経過時点のｐＨ値を測定した。結果を表７に示す。
【０１２７】
【表７】
表７の通り、リドカインイオンのＨ型カチオン交換膜へのドープにより塩酸リドカイン水溶液のｐＨ値は低下するが、その塩酸リドカイン水溶液にＯＨ型アニオン交換膜を浸漬することでｐＨ値が回復することが確認された。
【０１２８】
２．薬液の再生処理例２（塩酸プロカテロール水溶液の場合）
「薬物イオンのドープ例１」と同様にしてＨ型カチオン交換膜及びＯＨ型アニオン交換膜を準備した。ただし、Ｈ型カチオン交換膜の大きさは１６ｍｍφとした。
【０１２９】
そして、５０ｍｌバイアル瓶に５％塩酸プロカテロール水溶液（ｐＨ値４．３）を３ｍｌ準備し、これにＨ型カチオン交換膜１枚を浸漬して１０分間放置することで、Ｈ型カチオン交換膜にプロカテロールイオンをドープさせた。
【０１３０】
上記処理を３回数行い、各処理で使用した塩酸プロカテロール水溶液を混合してｐＨ値を測定したところ、ｐＨ値は３．８０であった。更に上記処理を繰り返し、各処理で使用した塩酸プロカテロール水溶液を集めて２０ｍｌとし、これにＯＨ型アニオン交換膜１枚を浸漬し、１０分経過時点のｐＨ値を測定したところ、ｐＨ値は５．２４であった。
【０１３１】
上記から、プロカテロールイオンのＨ型カチオン交換膜へのドープにより塩酸プロカテロール水溶液のｐＨ値は低下するが、その塩酸プロカテロール水溶液にＯＨ型アニオン交換膜を浸漬することでｐＨ値が回復することが確認された。
【０１３２】
以上、好ましい実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内において種々の改変が可能である。
【０１３３】
例えば、上記実施形態では、Ｈ型カチオン交換膜に薬物イオンをドープする際にＯＨ型アニオン交換膜を使用する場合（薬物イオンのドープ例１、２）について説明したが、ＯＨ型アニオン交換膜に代えてＯＨ型アニオン交換樹脂を使用することも可能である。
【０１３４】
同様に、上記実施形態では、Ｈ型カチオン交換膜への薬物イオンのドープに使用した薬液のｐＨ値をＯＨ型アニオン交換膜を使用して回復させる場合（薬液の再生処理例１、２）について説明したが、ＯＨ型アニオン交換膜に代えてＯＨ型アニオン交換樹脂を使用することも可能である。
【０１３５】
また、上記実施形態では、Ｈカチオン交換膜への薬物イオンのドープに使用した薬液のｐＨ値を、当該薬液にＯＨ型アニオン交換膜を浸漬することで回復させる場合について説明したが、ドープ処理に使用した薬液をＯＨ型アニオン交換樹脂を充填したカラムに通すなど、浸漬以外の他の方法でドープに使用した薬液のｐＨ値を回復させることができる。
【０１３６】
同様に、プラスの薬物イオンをドープする際の薬液とＨ型カチオン交換膜及びＯＨ型アニオン交換樹脂との接触、並びに、マイナスの薬物イオンをドープする際の薬液とＯＨ型アニオン交換膜及びＨ型カチオン交換樹脂との接触は、上記実施形態において例示した浸漬以外の他の方法で行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】従来の方法における薬物イオンのドープのメカニズムを示す説明図。
【図２】本発明の方法における薬物イオンのドープのメカニズムを示す説明図。
【図３】本発明に従う薬物イオンのドープ方法により調整されたイオン交換膜を有するイオントフォレーシス装置の構成を示す説明図。
【図４】従来のイオントフォレーシス装置の構成を示す説明図。
【符号の説明】
【０１３８】
１、１ａ・・・イオントフォレーシス装置、１０、１０ａ・・・作用側電極構造体、２０、２０ａ・・・非作用側電極構造体、１１、２１・・・電極、１２、１４、２２、２４・・・電解液保持部、１３、２３、２５・・・イオン選択膜、１５・・・イオン交換膜、１６、２６・・・容器、３０・・・電源、３１、３２・・・給電線、１０１、２０１・・・イオントフォレーシス装置、１１０、２１０・・・作用側電極構造体、１２０・・・非作用側電極構造体、１１１、１２１，２１１・・・電極、１１２・・・薬液保持部、１２２、２１２・・・電解液保持部、１１３、２１３・・・イオン交換膜、１３０・・・電源、ＤＳ・・・薬液、Ｄ＋・・・薬物イオン、Ｄ−・・・薬物対イオン、ＨＣＭ・・・Ｈ型カチオン交換膜、ＣＭ・・・カチオン交換膜、ＣＧ・・・カチオン交換基、Ｃ・・・対イオン、Ｈ＋・・・水素イオン、ＯＡＲ・・・ＯＨ型アニオン交換樹脂、ＡＲ・・・ＯＨ型アニオン交換樹脂、ＡＧ・・・アニオン交換基、ＯＨ−・・・水酸イオン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン解離した薬物イオンを、当該薬物イオンと同一極性の電圧により駆動して生体に投与するためのイオントフォレーシス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
イオントフォレーシスは、薬液中においてプラス又はマイナスのイオンに解離した薬物を電圧により駆動して経皮的に生体内に移行させるものであり、患者に対する負担が少なく、薬物の投与量の制御性に優れるなどの利点を有している。
【０００３】
特許文献１は、上記イオントフォレーシスにおける薬物イオンの投与効率を顕著に向上させることができるイオントフォレーシス装置を開示している。
【０００４】
図４（Ａ）は、特許文献１に開示されるイオントフォレーシス装置１０１の構成を示す説明図である。
【０００５】
図示されるように、イオントフォレーシス装置１０１は、電極１１１と、薬物イオンを含む薬液を保持する薬液保持部１１２と、薬物イオンと同一極性のイオン交換膜１１３とを有する作用側電極構造体１１０、電極１２１と、電解液を保持する電解液保持部１２２とを有する非作用側電極構造体１２０、及び電極１１１、１２１に両端を接続された電源１３０を備えており、イオン交換膜１１３及び電解液保持部１２２を生体皮膚に接触させた状態で電極１１１に薬物イオンと同一極性の電圧を、電極１２１にその反対極性の電圧を印加することにより、薬液保持部１１２の薬物イオンがイオン交換膜１１３を介して生体側に移行する。
【０００６】
このイオントフォレーシス装置１０１では、イオン交換膜１１３が、生体側への薬物イオンの移行を許容する一方で、生体皮膚から薬液保持部１１２への薬物対イオンの移行を遮断するために、生体対イオンの移動により消費される電流量が低減され、その結果、薬物イオンの投与効率が上昇する。
【０００７】
本願出願人は、特許文献１におけるイオントフォレーシス装置１０１を更に改良したイオントフォレーシス装置を米国特許仮出願第６０／６９３６６８号（以下、「出願１」という）、特願２００６−１７４３２３４号（以下、「出願２」という）として出願している。
【０００８】
図４（Ｂ）は、出願１、２において一実施形態として開示されるイオントフォレーシス装置２０１の構成を示す説明図である。
【０００９】
図示されるように、イオントフォレーシス装置２０１は、非作用側電極構造体１２０についてはイオントフォレーシス装置１０１と同様の構成を有しているが、その作用側電極構造体２１０は、電極２１１、電解液を保持する電解液保持部２１２及び薬物イオンがドープされた薬物イオンと同一極性のイオン交換膜２１３から構成されており、イオン交換膜２１３及び電解液保持部１２２を生体皮膚に接触させた状態で電極２１１に薬物イオンと同一極性の電圧を、電極１２１にその反対極性の電圧を印加することにより、イオン交換膜２１３にドープされた薬物イオンが生体側に移行する。
【００１０】
このイオントフォレーシス装置２０１では、イオントフォレーシス装置１０１と同様に、生体対イオンの移行がイオン交換膜２１３により遮断されるために薬物イオンの投与効率を上昇させることができる。
【００１１】
更にイオントフォレーシス装置２０１によれば、イオントフォレーシス装置１０１では得ることができない、下記のような追加的な効果が達成される。
（１）薬物イオンが生体皮膚に最も近接して配置される部材であるイオン交換膜２１３に保持されるために薬物イオンの投与効率を更に上昇させることができる。
（２）薬物イオンがドープされたイオン交換膜２１３は、ウェットで自立性を与えるなどが難しい薬液保持部１１２よりも取り扱い性に優れており、従って、電極構造体の組立作業が容易化される。
（３）薬物イオンがイオン交換膜２１３中のイオン交換基に結合した状態で保持されるために薬物イオンの安定性、保存性が向上し、そのために安定化剤、抗菌剤、防腐剤などが不要となり、又はその使用量を低減させることができ、或いは装置の存置期間を延長することができる。
【００１２】
しかしながら、出願１、２のイオントフォレーシス装置２０１では、その製造工程において、薬物イオンを含む薬液に薬物イオンと同一極性のイオン交換膜を浸漬するなどの処理により、イオン交換膜に薬物イオンを予めドープすることが必要であり、そのドープを行う際の薬液を効率的に使用することが難しいという問題がある。
【００１３】
即ち、薬物イオンのドープは、薬液中の薬物イオンとイオン交換膜中のイオン交換基の対イオンとの置換により生じるが、ある程度置換反応が進行して系が平衡に達すると、薬液中に薬物イオンが残っていても、それ以上の置換反応は進まなくなるため、ドープすべき薬物イオンの量によっては、高濃度の薬液を使用したり、薬液を何度も取り替えて処理を行うことが必要となる。
【００１４】
また、薬物イオンのドープに使用した薬液には、イオン交換膜から放出されたイオン交換基の対イオン（例えば、カチオン交換膜からは多くの場合ナトリウムイオンが放出される）が混入しているため、薬液を精製、再使用することが困難な場合が多い。
【００１５】
このため、使用した薬液中に残った薬物が無駄となり、特に高価な薬物の場合には装置コストの上昇を招くことに加え、薬液の廃棄には手間やコストが必要であり、環境問題やコンプライアンスの問題への対処も必要になるなどの不都合を生じていた。
【特許文献１】特開平４−２９７２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、下記のいずれか１以上の目的を達成するものである。
【００１７】
即ち、本発明の目的は、イオン交換膜への薬物イオンのドープを行う際の薬液をより効率的に使用することができる薬物イオンのドープ方法及びイオントフォレーシス装置の製造方法を提供することにある。
【００１８】
本発明の他の目的は、薬液中のより多くの薬物イオンをイオン交換膜にドープすることが可能な薬物イオンのドープ方法及びイオントフォレーシス装置の製造方法を提供することにある。
【００１９】
本発明の更に他の目的は、イオン交換膜への薬物イオンのドープに使用した薬液の再使用を容易にできる薬物イオンのドープ方法及びイオントフォレーシス装置の製造方法を提供することにある。
【００２０】
本発明の更に他の目的は、イオン交換膜への薬物イオンのドープに使用した薬液を、再使用可能に精製するための薬液の処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、プラスの薬物イオンを含む薬液を、ＯＨ型アニオン交換樹脂に接触させた状態で、Ｈ型カチオン交換膜に接触させることを特徴とするＨ型カチオン交換膜への薬物イオンのドープ方法（請求項１）、又は、電極と、プラスの薬物イオンがドープされたカチオン交換膜と、前記電極と前記カチオン交換膜の間に配置された電解液とを備えるイオントフォレーシス装置の製造方法であって、前記薬物イオンを含む薬液を、ＯＨ型アニオン交換樹脂に接触させた状態で、Ｈ型カチオン交換膜に接触させることにより、前記カチオン交換膜への前記薬物イオンのドープがなされることを特徴とするイオントフォレーシス装置の製造方法（請求項３）により上記課題を解決したものである。
【００２２】
本発明におけるＨ型カチオン交換膜とは、カチオン交換膜中のカチオン交換基の対イオンの全部又は過半数が水素イオンであるカチオン交換膜である。本発明のＨ型カチオン交換膜における水素イオンが対イオンとして結合したカチオン交換基数の全カチオン交換基数に対する割合は５０％以上であり、より好ましくは８０％以上であり、特に好ましくは９５％以上である。
【００２３】
市場において入手可能なカチオン交換膜は一般に、カチオン交換膜の化学的な安定性を高めるなどを目的として、カチオン交換膜内の全部又は過半数のカチオン交換基にナトリウムイオン等の比較的分子量の大きいイオンを結合させた状態で提供されている。即ち、カチオン交換膜の製造方法によっては、カチオン交換基の導入処理が行われた段階では、全部又は過半数のカチオン交換基に水素イオンが結合している場合もあるが、そのような場合には、塩水処理などによってこの水素イオンをナトリウムイオンなどに置換する処理が行われている。
【００２４】
従って、特許文献１などにおいてカチオン交換膜を使用したイオントフォレーシス装置は知られているが、そこで使用されるカチオン交換膜には、必然的に、カチオン交換基の全部又は過半数にナトリウムイオンなどが結合したものが使用されていたのであり、少なくとも、Ｈ型カチオン交換膜を使用することを明示した例は存在しない。
【００２５】
本発明は、上記のような一般的なカチオン交換膜に代えて、Ｈ型カチオン交換膜、即ち、カチオン交換基に水素イオンが結合したカチオン交換膜を使用する点において従来に無い構成であるといえる。
【００２６】
本発明におけるＯＨ型アニオン交換樹脂は、アニオン交換樹脂中のアニオン交換基の対イオンの全部又は過半数が水酸イオンであるアニオン交換樹脂である。本発明のＯＨ型アニオン交換樹脂における対イオンとして水酸イオンが結合したアニオン交換基数の全アニオン交換基数に対する割合は５０％以上であり、より好ましくは８０％以上であり、特に好ましくは９５％以上である。
【００２７】
カチオン交換膜について上記したと同様、アニオン交換樹脂は一般に、アニオン交換樹脂の化学的な安定性を高めることなどを目的として、アニオン交換樹脂内の全部又は過半数のアニオン交換基に塩素イオンなどの比較的分子量の大きいイオンを結合させた状態で提供されている。
【００２８】
本発明は、上記のような一般的なアニオン交換樹脂ではなく、ＯＨ型アニオン交換樹脂、即ち、アニオン交換基に水酸イオンが結合したアニオン交換樹脂を使用する点においても従来に無い構成であるといえる。
【００２９】
本発明によれば、同じ濃度の薬物イオンを含む薬液を使用した場合であっても、カチオン交換膜への薬物イオンのドープ量を顕著に増大させることが可能となる。従って、ドープ処理に使用する薬液の無駄を削減し、装置コストの低減などの効果を達成することができる。
【００３０】
更に、本発明では、ドープ処理に使用した薬液中へのナトリウムイオンなどの除去が困難な不純物イオンの混入を防止又は低減させることが可能である。従って、薬液の精製、再使用などが容易となり、薬液の廃棄に伴う種々の問題を解消又は軽減するという効果も達成しうる。なお、ドープ処理に使用するＨ型カチオン交換膜やＯＨ型アニオン交換樹脂の量（或いは両者のイオン交換容量）を調整することで、処理後の薬液のｐＨを調整することも可能であり、薬液の精製、再使用を一層容易にすることができる。
【００３１】
上記本発明の効果が達成されるメカニズムは、必ずしも完全に解明された訳ではないが、現時点において本発明者らが推定している本発明のメカニズムを図１、２を用いて説明する。
【００３２】
図１、２において、ＤＳは薬液を、ＣＭはカチオン交換膜を、ＨＣＭはＨ型カチオン交換膜を、ＣＧはカチオン交換基を、ＯＡＲはＯＨ型アニオン交換樹脂を、ＡＧはアニオン交換基をそれぞれ示している。薬液ＤＳ中には、薬物がイオン解離することで生じた薬物イオンＤ＋及び薬物対イオンＤ−が所定の濃度で存在しているものとする。
【００３３】
図１は、従来の方法における薬物イオンのドープのメカニズムであり、図１（Ａ）はドープ開始前の状態であり、図１（Ｂ）はある程度ドープが進行した状態を示している。
【００３４】
図１（Ａ）のように、ドープ開始前の状態では、カチオン交換膜ＣＭのカチオン交換基ＣＧに水素イオン以外の対イオンＣ＋が結合しているが、薬液ＤＳをカチオン交換膜ＣＭに接触させて薬物イオンＤ＋のドープがある程度進行すると、薬物イオンＤ＋に置換された対イオンＣ＋が薬液ＤＳ中に放出されるために、図１（Ｂ）のように、薬液ＤＳ中の対イオンＣ＋濃度は上昇し、薬物イオンＤ＋濃度は低下する。
【００３５】
そして、薬液ＤＳ中における薬物イオンＤ＋と対イオンＣ＋の比が、カチオン交換膜ＣＭ中における薬物イオンＤ＋と対イオンＣ＋の比に対して一定の関係になったところで系は平衡に達し、それ以上の薬物イオンＤ＋はカチオン交換膜ＣＭにドープされなくなる。また、処理に使用した薬液ＤＳには、対イオンＣ＋がそのまま残される。
【００３６】
図２は、本発明の系における薬物イオンのドープのメカニズムであり、図２（Ａ）はドープ開始前の状態であり、図２（Ｂ）、（Ｃ）はある程度ドープが進行した状態を示している。
【００３７】
図２のように、本発明の系では、ドープ開始前においては、Ｈ型カチオン交換膜ＨＣＭのカチオン交換基ＣＧには、対イオンとして水素イオンＨ＋が結合し、ＯＨ型アニオン交換樹脂ＯＡＲのアニオン交換基ＡＧには、対イオンとして水酸イオンＯＨ−が結合している。
【００３８】
図２（Ｂ）に示すように、本発明の系においても、Ｈ型カチオン交換膜ＨＣＭを薬液ＤＳに接触さて薬物イオンＤ＋のドープを進行させると、薬液ＤＳ中の薬物イオンＤ＋とカチオン交換膜ＨＣＭ中の水素イオンＨ＋の置換によって薬液ＤＳ中の水素イオンＨ＋濃度は上昇し、薬物イオンＤ＋濃度は低下するため、そのままでは、図１の系と同様のメカニズムで系は平衡に達し薬物イオンＤ＋のドープは停止する。
【００３９】
しかし、図２の系では、薬液ＤＳ中の薬物対イオンＤ−とアニオン交換樹脂ＯＡＲ中の水酸イオンＯＨ−との置換反応が同時に進行するため、薬液ＤＳ中にはアニオン交換樹脂ＯＡＲからの水酸イオンＯＨ−が供給されることになる。
【００４０】
従って、Ｈ型カチオン交換膜ＨＣＭから薬液ＤＳに放出された水素イオンＨ＋の少なくとも一部はＯＨ型アニオン交換樹脂ＯＡＲから放出されたＯＨ−と反応することで消費されていく（図２（Ｂ）→図２（Ｃ））ため、薬液ＤＳ中の水素イオンＨ＋の濃度上昇が抑制され、その結果、系が平衡に至る迄により多くの薬物イオンＤ＋がカチオン交換膜ＨＣＭにドープされることになる。
【００４１】
また、図２の系では、薬液中に放出されるのは主として水素イオンＨ＋及び水酸イオンＯＨ−であり、ナトリウムイオンなどの除去困難な不純物イオンの薬液ＤＳへの放出が防止又は抑制される。
【００４２】
なお、図２の系では、仮に、水素イオンＨ＋及び水酸イオンＯＨ−のいずれかが過剰に供給されたとしても、ｐＨ値の調整による薬液ＤＳの精製は容易であるが、アニオン交換樹脂ＯＡＲからの水酸イオンＯＨ−の放出量をカチオン交換膜ＨＣＭからの水素イオンＨ＋の放出量に均衡させることで、薬物イオンＤ＋のドープによる薬液ＤＳのｐＨ変化を抑制することも可能である。
【００４３】
本発明は、マイナスの薬物イオンを含む薬液を、Ｈ型カチオン交換樹脂に接触させた状態で、ＯＨ型アニオン交換膜に接触させることを特徴とするＯＨ型アニオン交換膜への薬物イオンのドープ方法（請求項２）、又は、電極と、マイナスの薬物イオンがドープされたアニオン交換膜と、前記電極と前記アニオン交換膜の間に配置された電解液とを備えるイオントフォレーシス装置の製造方法であって、前記薬物イオンを含む薬液を、Ｈ型カチオン交換樹脂に接触させた状態で、ＯＨ型アニオン交換膜に接触させることにより、前記アニオン交換膜への前記薬物イオンのドープがなされることを特徴とするイオントフォレーシス装置の製造方法（請求項４）によっても上記課題を解決することができる。
【００４４】
本発明におけるＯＨ型アニオン交換膜とは、アニオン交換膜中のアニオン交換基の対イオンの全部又は過半数が水酸イオンであるカチオン交換膜である。本発明のＯＨ型アニオン交換膜における水酸イオンが対イオンとして結合したアニオン交換基数の全アニオン交換基数に対する割合は５０％以上であり、より好ましくは８０％以上であり、特に好ましくは９５％以上である。
【００４５】
本発明におけるＨ型カチオン交換樹脂とは、カチオン交換樹脂中のカチオン交換基の対イオンの全部又は過半数が水素イオンであるカチオン交換樹脂である。本発明のＨ型カチオン交換樹脂における対イオンとして水素イオンが結合したカチオン交換基数の全カチオン交換基数に対する割合は５０％以上であり、より好ましくは８０％以上であり、特に好ましくは９５％以上である。
【００４６】
アニオン交換膜は、アニオン交換樹脂について上記したと同様、アニオン交換基に塩素イオン等の比較的分子量の大きいイオンを結合させた状態で一般に提供されており、カチオン交換樹脂は、カチオン交換膜について上記したと同様、カチオン交換基にナトリウムイオンなどの比較的分子量の大きいイオンを結合させた状態で一般に提供されている。
【００４７】
従って、本発明は、上記のような一般的なアニオン交換膜及びカチオン交換樹脂に代えて、ＯＨ型アニオン交換膜及びＨ型カチオン交換樹脂を使用する点において従来に無い構成であるといえる。
【００４８】
本発明によれば、同じ濃度の薬物イオンを含む薬液を使用した場合であっても、アニオン交換膜への薬物イオンのドープ量を顕著に増大させることが可能となる。従って、ドープ処理に使用する薬液の無駄を削減し、装置コストの低減などの効果を達成することができる。
【００４９】
更に、本発明では、ドープ処理に使用した薬液中への塩素イオンなどの不純物イオンの混入を防止又は低減させることが可能である。従って、薬液の精製、再使用などが容易となり、薬液の廃棄に伴う種々の問題を解消又は軽減することができる。なお、ドープ処理に使用するＯＨ型アニオン交換膜やＨ型カチオン交換樹脂の量（或いは両者のイオン交換容量）を調整することで、処理後の薬液のｐＨを調整することも可能であり、薬液の精製、再使用を一層容易にすることができる。
【００５０】
本発明において上記作用効果が達成されるメカニズムは、請求項１、３の発明について上記したメカニズムと実質的に同様であるものと発明者らは推定している。
【００５１】
即ち、本発明では、ＯＨ型アニオン交換膜と、Ｈ型カチオン交換樹脂を薬液に接触させて薬物イオンをＯＨ型アニオン交換膜にドープすると、薬物イオンとの置換によりＯＨ型アニオン交換膜から薬液中に放出された水酸イオンの少なくとも一部は、カチオン交換樹脂から放出される水素イオンと反応することにより消費される。
【００５２】
従って、薬物イオンのドープの進行に伴う薬液中の水酸イオンの濃度上昇が抑制されることになり、系が平衡に至る迄により多くの薬物イオンがアニオン交換膜にドープされることになる。
【００５３】
本発明は、プラスの薬物イオンを含む薬液を、Ｈ型カチオン交換膜に接触させることで前記薬物イオンを前記Ｈ型カチオン交換膜にドープした後に、前記薬液を、ＯＨ型アニオン交換樹脂に接触させることを特徴とする薬液の処理方法（請求項５）によっても、上記目的を達成することができる。
【００５４】
本発明におけるＨ型カチオン交換膜及びＯＨ型アニオン交換樹脂の意義は上記と同様である。
【００５５】
本発明に従えば、プラスの薬物イオンを含む薬液を、Ｈ型カチオン交換膜に接触させる処理により、出願１、２のイオントフォレーシス装置のカチオン交換膜２１３として使用することが可能な薬物イオンがドープされたカチオン交換膜を調整することができる。
【００５６】
また、上記処理に使用された薬液には、Ｈ型カチオン交換膜から放出された水素イオンが残留することになるが、この薬液をＯＨ型アニオン交換樹脂に接触させることにより薬液中の水素イオン濃度を低下させることができる。即ち、薬液をＯＨ型アニオン交換樹脂に接触させると、薬液中の薬物対イオンとの置換反応により、ＯＨ型アニオン交換樹脂から水酸イオンが放出されるため、薬液に残留した水素イオンがＯＨ型アニオン交換樹脂から放出された水酸イオンと結合することで水素イオン濃度が低下することになる。
【００５７】
本発明は、マイナスの薬物イオンを含む薬液を、ＯＨ型アニオン交換膜に接触させることで前記薬物イオンを前記ＯＨ型アニオン交換膜にドープした後に、前記薬液を、Ｈ型カチオン交換樹脂に接触させることを特徴とする薬液の処理方法（請求項６）によっても、上記目的を達成することができる。
【００５８】
本発明におけるＯＨ型アニオン交換膜及びＨ型カチオン交換樹脂の意義は上記と同様である。
【００５９】
本発明に従えば、マイナスの薬物イオンを含む薬液を、ＯＨ型アニオン交換膜に接触させる処理により、出願１、２のイオントフォレーシス装置のアニオン交換膜２１３として使用することが可能な薬物イオンがドープされたアニオン交換膜を調整することができる。
【００６０】
また、上記処理に使用された薬液には、ＯＨ型アニオン交換膜から放出された水酸イオンが残留することになるが、この薬液をＨ型カチオン交換樹脂に接触させることにより薬液中の水酸イオン濃度を低下させることができる。即ち、薬液をＨ型カチオン交換樹脂に接触させると、薬液中の薬物対イオンとの置換反応により、Ｈ型カチオン交換樹脂から水素イオンが放出されるため、薬液に残留した水酸イオンがＨ型カチオン交換樹脂から放出された水素イオンと結合することで水酸イオン濃度が低下することになる。
【００６１】
上記請求項１〜６の発明におけるＨ型カチオン交換膜又はＨ型カチオン交換樹脂は、カチオン交換基の対イオンがナトリウムイオンであるカチオン交換膜又はカチオン交換樹脂（例えば、塩水処理が施されたカチオン交換膜又はカチオン交換樹脂）に酸性水溶液による処理を施すことにより得ることができる。
【００６２】
上記酸性水溶液による処理の具体例としては、カチオン交換基の対イオンがナトリウムイオンであるカチオン交換膜又はカチオン交換樹脂を０．５〜１Ｎの塩酸に１０秒〜１時間程度浸漬する処理を１〜５回程度繰り返す処理を例示することができる。酸性水溶液による処理は、塩酸に代えて、硫酸や硝酸などの他の酸性水溶液を用いて行うことも可能である。
【００６３】
本発明におけるＨ型カチオン交換膜又はＨ型カチオン交換樹脂は、カチオン交換基を導入可能なポリマーにスルホン化処理又はクロロスルホン化処理などを施すことによっても得ることができる。
【００６４】
上記請求項１〜６の発明におけるＯＨ型アニオン交換膜又はＯＨ型アニオン交換樹脂は、アニオン交換基の対イオンが塩素イオンであるアニオン交換膜又はアニオン交換樹脂（例えば、塩水処理が施されたアニオン交換膜又はアニオン交換樹脂）に塩基性水溶液による処理を施すことにより得ることができる。
【００６５】
上記塩基性水溶液による処理の具体例としては、アニオン交換基の対イオンが塩素イオンであるアニオン交換膜又はアニオン交換樹脂を０．５〜１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液に１０秒〜１時間程度浸漬する処理を１〜５回程度繰り返す処理を例示することができる。塩基性水溶液による処理は、水酸化ナトリウム水溶液に代えて、水酸化カリウムや水酸化カルシウムなどの他の塩基性水溶液を用いて行うことも可能である。
【００６６】
本発明におけるＯＨ型アニオン交換膜又はＯＨ型アニオン交換樹脂は、アニオン交換基を導入可能なポリマーにアミノ化処理又はアルキル化処理などを施すことによっても得ることができる。
【００６７】
上記請求項１〜６の発明において使用されるＨ型カチオン交換樹脂及びＯＨ型アニオン交換樹脂の形態は任意である。即ち、カチオン交換樹脂及びアニオン交換樹脂は、一般には、粒子状固体の形態である場合が多いが、本発明のＨ型カチオン交換樹脂及びＯＨ型アニオン交換樹脂は、必ずしもそのような形態である必要はない。例えば、Ｈ型カチオン交換膜にはＨ型カチオン交換樹脂が含有されており、ＯＨ型アニオン交換膜にはＯＨ型アニオン交換樹脂が含有されているため、本発明のＨ型カチオン交換樹脂又はＯＨ型アニオン交換樹脂として、Ｈ型カチオン交換膜又はＯＨ型アニオン交換膜を使用することも可能である。
【００６８】
本明細書における「薬物」は、調製されているか否かに関わらず、一定の薬効又は薬理作用を有し、病気の治療、回復又は予防、健康の増進又は維持、病状や健康状態などの診断、或いは美容の増進又は維持などの目的で生体に投与される物質を意味する。
【００６９】
本明細書における「薬物イオン」は、薬物がイオン解離することにより生じるイオンであって、薬効又は薬理作用を担うイオンを意味する。
【００７０】
本明細書における「薬物対イオン」は、薬物がイオン解離することにより生じるイオンであって、薬物イオンとは反対極性のイオンを意味する。
【００７１】
本明細書における「薬液」は、薬物イオンを含む流動物を意味し、本明細書における「薬液」には、薬物を溶媒に溶解させた溶液や薬物が液状である場合における原液などの液体状態のものだけでなく、薬物の少なくとも一部が薬物イオンに解離する限り、薬物を溶媒等に懸濁又は乳濁させたもの、軟膏状又はペースト状に調整されたものなど各種の状態のものを含む。
【００７２】
本発明のイオン交換膜にドープされる薬物イオンは必ずしも単一種類である必要はなく、複数種類であっても構わない。
【００７３】
本明細書における「皮膚」は、イオントフォレーシスによる薬物イオンの投与を行い得る生体表面を意味しており、例えば口腔内の粘膜なども含まれる。「生体」は人及び動物を含む。
【００７４】
本明細書における「生体対イオン」は、生体の皮膚上又は生体内に存在するイオンであって、薬物イオンと反対極性のイオンを意味する。
【００７５】
本明細書における「前面側」は、薬物イオンの投与に際して装置内を流れる電流の経路上における生体皮膚に近い側を意味する。
【００７６】
本明細書における「第１極性」は、プラス又はマイナスの電気極性を意味し、「第２極性」は第１極性と反対の電気極性（マイナス又はプラス）を意味する。
【００７７】
イオン交換膜としては、イオン交換樹脂を膜状に形成したものの他、イオン交換樹脂をバインダーポリマー中に分散させ、これを加熱成型などにより製膜することで得られる不均質イオン交換膜や、イオン交換基を導入可能な単量体、架橋性単量体、重合開始剤などからなる組成物、又はイオン交換基を導入可能な官能基を有する樹脂を溶媒に溶解させたものを、布や網、或いは多孔質フィルムなどの基材に含浸充填させ、重合又は溶媒除去を行った後にイオン交換基の導入処理を行うことにより得られる均質イオン交換膜など各種のイオン交換膜が知られているが、本発明のイオン交換膜には、これらのイオン交換膜を特段の制限無く使用することができる。
【００７８】
本明細書における「第１極性のイオン交換膜」は、第１極性のイオンの通過を許容する一方で第２極性のイオンの通過を遮断する機能を有するイオン交換膜（即ち、第１極性のイオンが、第２極性のイオンよりも通過し易いイオン交換膜）を意味する。第１極性がプラスである場合には「第１極性のイオン交換膜」はカチオン交換膜であり、第１極性がマイナスである場合には「第１極性のイオン交換膜」はアニオン交換膜である。
【００７９】
同様に「第２極性のイオン交換膜」は、第２極性のイオンの通過を許容する一方で第２極性のイオンの通過を遮断する機能を有するイオン交換膜（即ち、第２極性のイオンが、第１極性のイオンよりも通過し易いイオン交換膜）を意味する。第２極性がプラスである場合には「第２極性のイオン交換膜」はカチオン交換膜であり、第２極性がマイナスである場合には「第２極性のイオン交換膜」はアニオン交換膜である。
【００８０】
カチオン交換膜の具体例としては、（株）トクヤマ製ネオセプタＣＭ−１、ＣＭ−２、ＣＭＸ、ＣＭＳ、ＣＭＢなどの陽イオン交換基が導入されたイオン交換膜を例示することができ、アニオン交換膜の具体例としては、（株）トクヤマ製ネオセプタＡＭ−１、ＡＭ−３、ＡＭＸ、ＡＨＡ、ＡＣＨ、ＡＣＳなどの陰イオン交換基が導入されたイオン交換膜を例示することができる。
【００８１】
本発明のイオン交換膜には、多孔質フィルムの孔中にイオン交換樹脂が充填されたタイプのイオン交換膜を特に好ましく使用することができる。具体的には、０．００５〜５．０μｍ、より好ましくは０．０１〜２．０μｍ、最も好ましくは０．０２〜０．２μｍの平均孔径（バブルポイント法（ＪＩＳ Ｋ３８３２−１６９０）に準拠して測定される平均流孔径）の多数の孔が、２０〜９５％、より好ましくは３０〜９０％、最も好ましくは３０〜６０％の空隙率で形成された５〜１４０μｍ、より好ましくは１０〜１２０μｍ、最も好ましくは１５〜５５μｍの膜厚を有する多孔質フィルムを使用し、５〜９５質量％、より好ましくは１０〜９０質量％、特に好ましくは２０〜６０質量％の充填率でイオン交換樹脂を充填させたイオン交換膜を使用することができる。
【００８２】
本明細書においてイオン選択膜又はイオン交換膜について述べる「イオンの通過の遮断」は、必ずしも一切のイオンを通過させないことを意味するのではなく、例えば、ある特定のイオンの通過速度又は通過量が他の特定のイオンよりも十分に小さいがために、当該イオン選択膜又はイオン交換膜に求められる機能が十全に発揮される場合を含む。同様に、イオン選択膜又はイオン交換膜について述べる「イオンの通過の許容」は、イオンの通過に一切の制約が生じないことを意味するのではなく、例えば、イオンの通過がある程度制約される場合であっても、当該イオン選択膜又はイオン交換膜に求められる機能が十全に発揮される程度のイオンの通過速度又は通過量が確保される場合を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８３】
以下、本発明の薬物イオンのドープ方法についての好ましい実施形態、及び、当該ドープ方法により薬物イオンがドープされたイオン交換膜を備えるイオントフォレーシス装置の例示的な構成並びにその製造方法について説明する。
【００８４】
１．薬物イオンのドープ例１（プラミペキソールイオンの場合）
（１）Ｈ型カチオン交換膜の準備
カチオン交換基の全部又は過半数にナトリウムイオンが対イオンとして結合したカチオン交換膜（以下、「Ｎａ型カチオン交換膜」という）である（株）トクヤマ製ＣＩＰ０３を２７ｍｍφに成形し、これを１２０℃に設定された０．５Ｍ硫酸５ｍｌに浸漬して１時間振とうする処理を３回繰り返すことにより、Ｈ型カチオン交換膜を準備した。このＨ型カチオン交換膜のイオン交換基量を滴定により測定したところ、１枚当たり３２．８μｍｏｌであった。
【００８５】
（２）ＯＨ型アニオン交樹樹脂の準備
アニオン交換基の全部又は過半数に塩素イオンが対イオンとして結合したアニオン交換膜である（株）トクヤマ製ＡＬＥ０４−２を２７ｍｍφに成形し、これを常温に設定された１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液１０ｍｌに浸漬して１時間振とうする処理を３回繰り返すことにより、ＯＨ型アニオン交換膜を準備した。
【００８６】
（３）Ｈ型カチオン交換膜への薬物イオンのドープ
５０ｍｌバイアル瓶に０．５％塩酸プラミペキソール水溶液を２ｍｌ準備し、これに上記（１）、（２）で準備したＨ型カチオン交換膜及びＯＨ型アニオン交換膜を表１に示す枚数浸漬し、１６時間放置することでＨ型カチオン交換膜にプラミペキソールイオンをドープさせた。
【表１】
【００８７】
（４）定量
未使用の薬液中の塩酸プラミペキソール濃度、及び、（３）の実施例１、２及び比較例１に使用した薬液中の残存塩酸プラミペキソール濃度をＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）により定量した結果を表２に示す。なお、表２中のｐＨ値は参考データであり、減少量欄の数値は、濃度欄中の定量値からの算出値である。
【表２】
【００８８】
また、（３）の実施例１、２及び比較例１においてプラミペキソールイオンをドープしたＨ型カチオン交換膜を４０ｍｌの生理食塩水に１時間浸漬することで塩酸プラミペキソールを溶出させる処理を、生理食塩水を取り替えながら４回繰り返し、それぞれの溶出処理に使用した生理食塩水（「１回目溶出液〜４回目溶出液」という）の塩酸プラミペキソール量をＨＰＬＣにより定量した結果を表３に示す。なお、表３中の合計欄の値は、１回目溶出液〜４回目溶出液についての定量値の合計であり、置換率は、イオン交換基量（１枚当たり３２．８μｍｏｌ）から算出されたＨ型カチオン交換膜にドープ可能な塩酸プラミペキソール量（９．３ｍｇ）に対する合計欄の値の割合である。
【表３】
【００８９】
（５）評価
表２、３のいずれの結果からも、ＯＨ型アニオン交換膜を使用した実施例１、２においては、ＯＨ型アニオン交換膜を使用しない比較例１よりも、カチオン交換膜へのプラミペキソールイオンのドープ量が増加することが確認できた。
【００９０】
なお、特に測定データは示さないが、塩酸プラミペキソール水溶液にＮａ型カチオン交換膜及びＨ型カチオン交換膜をそれぞれ単独で浸漬した場合には、Ｈ型カチオン交換膜により多くのプラミペキソールイオンがドープされることが確認されている。
【００９１】
２．薬物イオンのドープ例２（リドカインイオンの場合）
（１）Ｈ型カチオン交換膜への薬物イオンのドープ
５０ｍｌバイアル瓶に０．５％塩酸リドカイン水溶液を２ｍｌ準備し、これに上記「薬物イオンのドープ例１」の場合と同様にして準備したＨ型カチオン交換膜及びＯＨ型アニオン交換膜を表４に示す枚数浸漬し、１６時間放置することでＨ型カチオン交換膜にリドカインイオンをドープさせた。
【００９２】
【表４】
【００９３】
（２）定量
未使用の薬液中の塩酸リドカイン濃度、及び、（１）の実施例３、４及び比較例２に使用した薬液中の残存塩酸リドカイン濃度をＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）により定量した結果を表５に示す。なお、表５中のｐＨ値は参考データであり、減少量欄の数値は、濃度欄中の定量値からの算出値である。
【表５】
また、（１）の実施例３、４及び比較例２においてリドカインイオンをドープしたＨ型カチオン交換膜を４０ｍｌの生理食塩水に１時間浸漬することで塩酸プラミペキソールを溶出させる処理を、生理食塩水を取り替えながら３回繰り返し、それぞれの溶出処理に使用した生理食塩水（「１回目溶出液〜３回目溶出液」という）の塩酸リドカイン量をＨＰＬＣにより定量した結果を表６に示す。なお、表６中の合計欄の値は、１回目溶出液〜３回目溶出液についての定量値の合計であり、置換率は、イオン交換基量（１枚当たり３２．８μｍｏｌ）から算出されたＨ型カチオン交換膜にドープ可能な塩酸リドカイン量（８．８８ｍｇ）に対する合計値欄の値の割合である。
【表６】
【００９４】
（３）評価
表５、６のいずれの結果からも、ＯＨ型アニオン交換膜を使用した実施例３、４においては、ＯＨ型アニオン交換膜を使用しない比較例２よりも、カチオン交換膜への塩酸リドカインのドープ量が増加することが確認できた。
【００９５】
なお、特に測定データは示さないが、塩酸リドカイン水溶液にＮａ型カチオン交換膜及びＨ型カチオン交換膜をそれぞれ単独で浸漬した場合には、Ｈ型カチオン交換膜により多くのリドカインイオンがドープされることが確認されている。
【００９６】
図３（Ａ）、（Ｂ）は、本発明に従って薬物イオンをドープしたイオン交換膜を有するイオントフォレーシス装置１、１ａの構成例を示す説明図である。
【００９７】
図示されるように、イオントフォレーシス装置１は、主として作用側電極構造体１０、非作用側電極構造体２０及び電源３０から構成されている。
【００９８】
作用側電極構造体１０は、電源３０の一方の極（第１極性の極）に給電線３１を介して接続される電極１１、電極１１に接触する電解液を保持する電解液保持部１４及び本発明に従って第１極性の薬物イオンをドープされたイオン交換膜１５を備えており、その全体がケース又は容器１６に収容されている。
【００９９】
一方、非作用側電極構造体２０は、電源３０の他方の極（第２極性の極）に給電線３２を介して接続される電極２１、電極２１に接触する電解液を保持する電解液保持部２２を備えており、その全体がケース又は容器２６に収容されている。
【０１００】
上記電極１１、２１には、任意の導電性材料を特段の制限無しに使用することが可能であるが、銀／塩化銀電極などの水よりも酸化還元電位の低い導電性材料を用いた活性電極を使用することで、電極反応によるガスの発生や水素イオン、水酸イオン、次亜塩素酸などの好ましくないイオンの生成、或いは薬物イオンの変質等を抑制することが可能である。
【０１０１】
しかしながら、上記活性電極は、装置の保管中における活性電極と薬物イオンとの反応の問題や、通電時における電極のモルフォロジー変化などの問題を有するため、電極１１として、本願出願人による特願２００５−３６３０８５号に開示される分極性電極（単位重量当たりの静電容量が１Ｆ／ｇ以上の導電体又は比表面積が１０ｍ２／ｇ以上の導電体を含有する電極。電気２重層容量キャパシタ（ＥＤＬＣ）とも呼ばれる。）又は特願２００５−２２９９８５号に開示される導電性ポリマーなどのイオンのドープ又は脱ドープにより電気化学反応を生じる物質を含有する電極を使用することが特に好ましい。分極性電極は、活性炭又は活性炭繊維で構成することができ、ノボロイド繊維（フェノール樹脂を繊維化した後、架橋処理し、分子構造を３次元化させた繊維）を炭化、賦活させた活性炭繊維を特に好ましく使用することができる。
【０１０２】
通電量が小さいなどのために電極反応によるガスやイオンの生成などが問題とならない場合、或いは電解液保持部１４、２２に保持される電解液を適切に選択することで電極反応によるガスや好ましくないイオンの生成を防止できる場合には、電極１１、２１に金、白金、ステンレス、カーボンなどの不活性電極を使用することも可能である。
【０１０３】
電解液保持部１４には、イオン交換膜１５から生体に移行した薬物イオンに置換してイオン交換膜１５中のイオン交換基に結合する第１極性のイオンを供給するための電解液を保持するものである。
【０１０４】
この電解液として、水よりも酸化還元電位の低い電解質を使用し、或いは複数種類の電解質を溶解した緩衝電解液を使用することで、通電の際における電極反応によるガスの発生や好ましくないイオンの生成、或いはこれによるｐＨ変化を抑制することができる。この意味で好ましい電解液としては、０．５Ｍフマル酸二ナトリウムと０．５Ｍポリアクリル酸の５：１溶液を例示することができる。
【０１０５】
また、電解液保持部１４の電解液中の第１極性のイオンが薬物イオンの競合イオンとなって輸率が低下することを防止する意味では、当該第１極性のイオンの移動度が小さい（分子量が大きい）電解液を電解液保持部１４に保持することが好ましく、或いは、イオン交換膜１５にドープされた薬物イオンと同一種類の薬物イオンを含む薬液を電解液保持部１４に保持することが好ましい。
【０１０６】
電解液保持部１４は、電解液を液体状体で保持することができ、天然繊維、人工繊維の織布や不織布、多孔質膜、或いはゲルなどの適当な吸収性の担体に含浸させて保持することもできる。
【０１０７】
第１極性がプラスである場合のイオン交換膜１５には、Ｈ型カチオン交換膜が使用され、当該Ｈ型カチオン交換膜には、塩酸リドカイン、塩酸モルヒネ、塩酸プラミペキソールなどのプラスの薬物イオンを含む薬液を当該Ｈ型カチオン交換膜及びＯＨ型アニオン交換樹脂に同時に接触させることにより、薬物イオンがドープされる。
【０１０８】
第１極性がマイナスである場合のイオン交換膜１５には、ＯＨ型アニオン交換膜が使用され、当該ＯＨ型アニオン交換膜には、アスコルビン酸水溶液などのマイナスの薬物イオンを含む薬液を当該ＯＨ型アニオン交換膜及びＨ型カチオン交換樹脂に同時に接触させることにより、薬物イオンがドープされる。
【０１０９】
電極２１の前面側には、任意的な構成として、電極２１から生体皮膚への通電性を良好なものとするため電解液を保持する電解液保持部２２を備えることが好ましい。
【０１１０】
電解液保持部２２は、任意の電解質を溶解した電解液を保持することができるが、水よりも酸化還元電位の低い電解質を使用し、或いは複数種類の電解質を溶解した緩衝電解液を使用することで、通電の際における電極反応によるガスの発生や好ましくないイオンの生成、或いはこれによるｐＨ変化を抑制することができる。
【０１１１】
上記の目的を達成することができる電解液としては、例えば、０．５Ｍのフマル酸ナトリウムと０．５Ｍのポリアクリル酸の５：１混合液を例示することができる。
【０１１２】
電解液保持部２２は、電解液を液体状体で保持することができ、天然繊維、人工繊維の織布や不織布、多孔質膜、或いはゲルなどの適当な吸収性の担体に含浸させて保持することもできる。
【０１１３】
作用側電極構造体１０及び非作用側電極構造体２０の容器１６、２６は、薬物イオンの種類、電解液保持部１４、２２などにおける含水率、装置の使用環境などに応じて使用される場合がある任意的な部材である。
【０１１４】
容器１６、２６は、内部に上述の各要素を収容できる空間が形成され、下面が開放されたプラスチックなどの任意の素材から形成することができる。容器１６、２６は、好ましくは内部からの水分の蒸発や外部からの異物の侵入を防ぐことができ、生体の動きや皮膚の凹凸に追随できる柔軟な素材から形成することができる。容器１６、２６の下面には、イオントフォレーシス装置１の保存中における水分の蒸発や異物の混入を防ぐことができる適宜の材料からなり、使用に際して取り外されるライナー（不図示）を貼付することができ、更には、容器１６、２６の下面の外周縁などに生体皮膚との密着性を向上させるための粘着剤層を設けることも可能である。
【０１１５】
電源３０としては、電池、定電圧装置、定電流装置、定電圧・定電流装置などを使用することができるが、本実施形態では、０．０１〜１．０ｍＡ／ｃｍ２、好ましくは、０．０１〜０．５ｍＡ／ｃｍ２の範囲で電流調整が可能であり、５０Ｖ以下、好ましくは、３０Ｖ以下の安全な電圧条件で動作する定電流装置が使用される。
【０１１６】
イオントフォレーシス装置１では、イオン交換膜１５及び電解液保持部２２を生体皮膚に当接させた状態で、電源３０から電極１１及び２１に、それぞれ第１極性及び第２極性の電圧を印加することにより、イオン交換膜１５にドープされた薬物イオンが生体に投与される。
【０１１７】
イオントフォレーシス装置１では、イオン交換膜１５が生体対イオンの通過を遮断するために、薬物イオンの投与効率を上昇させることができる。更に、イオン交換膜１５のイオン交換基には薬物イオンが結合しているため、この薬物イオンが通電開始後直ちに生体に移行することが可能であり、薬物イオンの投与速度の急峻な立ち上がりを得ることができる。また、イオン交換膜１５への薬物イオンのドープに際しては、薬液中のより多くの薬物イオンを活用できるため、薬物の無駄が削減されることによる装置コストの低減が達成され、更に、ナトリウムイオンなどの除去困難なイオンの薬液への混入を抑制できるため、当該薬液の精製、再使用を容易にすることができる。
【０１１８】
イオントフォレーシス装置１ａは、イオントフォレーシス装置１の性能を向上させるための追加的な要素を備えている点を除いて、イオントフォレーシス装置１と同様の構成を有している。
【０１１９】
即ち、イオントフォレーシス装置１ａでは、作用側電極構造体１０ａは、作用側電極構造体１０と同様の電極１１、電解液保持部１４及びイオン交換膜１５に加え、電解液保持部１２及びイオン選択膜１３を備え、非作用側電極構造体２０ａは、非作用側電極構造体２０と同様の電極２１、電解液保持部２２に加え、イオン選択膜２３、２５及び電解液保持部２４を備える点においてのみイオントフォレーシス装置１と相違しており、イオントフォレーシス装置１について上記したと同様の効果を達成する。
【０１２０】
ここで、電解液保持部１２、２４は、電解液保持部２２について上記したと同様の電解液を同様の態様で保持するものとすることができる。
【０１２１】
イオン選択膜１３には、電解液保持部１４の電解液中の第２極性のイオンの通過を許容する一方で、電解液保持部１２中の第１極性のイオンの通過を遮断する特性を有する膜状の部材を使用することが好ましく、これにより、電解液保持部１２における電気分解などにより生じた水素イオンや水酸イオンなどの好ましくないイオンが電解液保持部１４に移行することを防止することができる。
【０１２２】
イオン選択膜２３には、電解液保持部２４中の第１極性のイオンの通過を許容する一方で、電解液保持部２２中の第２極性のイオンの通過を遮断する特性を有する膜状の部材を使用することが好ましく、これにより、電解液保持部２２における電気分解などにより生じた水素イオンや水酸イオンなどの好ましくないイオンが電解液保持部１４に移行することを防止することができる。
【０１２３】
イオン選択膜２５には、電解液保持部２４中の第２極性のイオンの通過を許容する一方で、生体対イオンの通過を遮断する特性を有する膜状の部材を使用することが好ましく、これにより、薬物イオンの投与時における皮膚面のイオンバランスを良好に保つことができる。
【０１２４】
イオン選択膜１３、２３、２５は、イオンの分子量やサイズ、或いは立体的形状に基づいて上記イオンの通過の許容及び遮断を行う半透膜（限外濾過膜など）の形態を採ることが可能であり、電荷に基づいて上記イオンの通過の許容及び遮断を行う電荷選択膜の形態を採ることも可能である。イオン選択膜１３、２３、２５として、電荷選択膜の形態のイオン選択膜を使用する場合、イオン選択膜１３、２５には第２極性のイオン交換膜を、イオン選択膜２３には第１極性のイオン交換膜を特に好ましく使用することができる。
【０１２５】
以下、本発明の薬液の処理方法についての好ましい実施形態を説明する。
１．薬液の再生処理例１（塩酸リドカイン水溶液の場合）
「薬物イオンのドープ例１」と同様にしてＨ型カチオン交換膜及びＯＨ型アニオン交換膜を準備した。
【０１２６】
そして、５０ｍｌバイアル瓶に２％塩酸リドカイン水溶液を１ｍｌ準備し、これにＨ型カチオン交換膜１枚を浸漬して１０分経過時点のｐＨ値を測定し、ＯＨ型アニオン交換膜１枚を追加浸漬して１０分経過時点のｐＨ値を測定し、その後、ＯＨ型アニオン交換膜を更に１枚追加浸漬して１０分経過時点のｐＨ値を測定した。結果を表７に示す。
【０１２７】
【表７】
表７の通り、リドカインイオンのＨ型カチオン交換膜へのドープにより塩酸リドカイン水溶液のｐＨ値は低下するが、その塩酸リドカイン水溶液にＯＨ型アニオン交換膜を浸漬することでｐＨ値が回復することが確認された。
【０１２８】
２．薬液の再生処理例２（塩酸プロカテロール水溶液の場合）
「薬物イオンのドープ例１」と同様にしてＨ型カチオン交換膜及びＯＨ型アニオン交換膜を準備した。ただし、Ｈ型カチオン交換膜の大きさは１６ｍｍφとした。
【０１２９】
そして、５０ｍｌバイアル瓶に５％塩酸プロカテロール水溶液（ｐＨ値４．３）を３ｍｌ準備し、これにＨ型カチオン交換膜１枚を浸漬して１０分間放置することで、Ｈ型カチオン交換膜にプロカテロールイオンをドープさせた。
【０１３０】
上記処理を３回数行い、各処理で使用した塩酸プロカテロール水溶液を混合してｐＨ値を測定したところ、ｐＨ値は３．８０であった。更に上記処理を繰り返し、各処理で使用した塩酸プロカテロール水溶液を集めて２０ｍｌとし、これにＯＨ型アニオン交換膜１枚を浸漬し、１０分経過時点のｐＨ値を測定したところ、ｐＨ値は５．２４であった。
【０１３１】
上記から、プロカテロールイオンのＨ型カチオン交換膜へのドープにより塩酸プロカテロール水溶液のｐＨ値は低下するが、その塩酸プロカテロール水溶液にＯＨ型アニオン交換膜を浸漬することでｐＨ値が回復することが確認された。
【０１３２】
以上、好ましい実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内において種々の改変が可能である。
【０１３３】
例えば、上記実施形態では、Ｈ型カチオン交換膜に薬物イオンをドープする際にＯＨ型アニオン交換膜を使用する場合（薬物イオンのドープ例１、２）について説明したが、ＯＨ型アニオン交換膜に代えてＯＨ型アニオン交換樹脂を使用することも可能である。
【０１３４】
同様に、上記実施形態では、Ｈ型カチオン交換膜への薬物イオンのドープに使用した薬液のｐＨ値をＯＨ型アニオン交換膜を使用して回復させる場合（薬液の再生処理例１、２）について説明したが、ＯＨ型アニオン交換膜に代えてＯＨ型アニオン交換樹脂を使用することも可能である。
【０１３５】
また、上記実施形態では、Ｈカチオン交換膜への薬物イオンのドープに使用した薬液のｐＨ値を、当該薬液にＯＨ型アニオン交換膜を浸漬することで回復させる場合について説明したが、ドープ処理に使用した薬液をＯＨ型アニオン交換樹脂を充填したカラムに通すなど、浸漬以外の他の方法でドープに使用した薬液のｐＨ値を回復させることができる。
【０１３６】
同様に、プラスの薬物イオンをドープする際の薬液とＨ型カチオン交換膜及びＯＨ型アニオン交換樹脂との接触、並びに、マイナスの薬物イオンをドープする際の薬液とＯＨ型アニオン交換膜及びＨ型カチオン交換樹脂との接触は、上記実施形態において例示した浸漬以外の他の方法で行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】従来の方法における薬物イオンのドープのメカニズムを示す説明図。
【図２】本発明の方法における薬物イオンのドープのメカニズムを示す説明図。
【図３】本発明に従う薬物イオンのドープ方法により調整されたイオン交換膜を有するイオントフォレーシス装置の構成を示す説明図。
【図４】従来のイオントフォレーシス装置の構成を示す説明図。
【符号の説明】
【０１３８】
１、１ａ・・・イオントフォレーシス装置、１０、１０ａ・・・作用側電極構造体、２０、２０ａ・・・非作用側電極構造体、１１、２１・・・電極、１２、１４、２２、２４・・・電解液保持部、１３、２３、２５・・・イオン選択膜、１５・・・イオン交換膜、１６、２６・・・容器、３０・・・電源、３１、３２・・・給電線、１０１、２０１・・・イオントフォレーシス装置、１１０、２１０・・・作用側電極構造体、１２０・・・非作用側電極構造体、１１１、１２１，２１１・・・電極、１１２・・・薬液保持部、１２２、２１２・・・電解液保持部、１１３、２１３・・・イオン交換膜、１３０・・・電源、ＤＳ・・・薬液、Ｄ＋・・・薬物イオン、Ｄ−・・・薬物対イオン、ＨＣＭ・・・Ｈ型カチオン交換膜、ＣＭ・・・カチオン交換膜、ＣＧ・・・カチオン交換基、Ｃ・・・対イオン、Ｈ＋・・・水素イオン、ＯＡＲ・・・ＯＨ型アニオン交換樹脂、ＡＲ・・・ＯＨ型アニオン交換樹脂、ＡＧ・・・アニオン交換基、ＯＨ−・・・水酸イオン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスの薬物イオンを含む薬液を、ＯＨ型アニオン交換樹脂に接触させた状態で、Ｈ型カチオン交換膜に接触させることを特徴とするＨ型カチオン交換膜への薬物イオンのドープ方法。
【請求項２】
マイナスの薬物イオンを含む薬液を、Ｈ型カチオン交換樹脂に接触させた状態で、ＯＨ型アニオン交換膜に接触させることを特徴とするＯＨ型アニオン交換膜への薬物イオンのドープ方法。
【請求項３】
電極と、
プラスの薬物イオンがドープされたカチオン交換膜と、
前記電極と前記カチオン交換膜の間に配置された電解液とを備えるイオントフォレーシス装置の製造方法であって、
前記薬物イオンを含む薬液を、ＯＨ型アニオン交換樹脂に接触させた状態で、Ｈ型カチオン交換膜に接触させることにより、前記カチオン交換膜への前記薬物イオンのドープがなされることを特徴とするイオントフォレーシス装置の製造方法。
【請求項４】
電極と、
マイナスの薬物イオンがドープされたアニオン交換膜と、
前記電極と前記アニオン交換膜の間に配置された電解液とを備えるイオントフォレーシス装置の製造方法であって、
前記薬物イオンを含む薬液を、Ｈ型カチオン交換樹脂に接触させた状態で、ＯＨ型アニオン交換膜に接触させることにより、前記アニオン交換膜への前記薬物イオンのドープがなされることを特徴とするイオントフォレーシス装置の製造方法。
【請求項５】
プラスの薬物イオンを含む薬液を、Ｈ型カチオン交換膜に接触させることで前記薬物イオンを前記Ｈ型カチオン交換膜にドープした後に、前記薬液を、ＯＨ型アニオン交換樹脂に接触させることを特徴とする薬液の処理方法。
【請求項６】
マイナスの薬物イオンを含む薬液を、ＯＨ型アニオン交換膜に接触させることで前記薬物イオンを前記ＯＨ型アニオン交換膜にドープした後に、前記薬液を、Ｈ型カチオン交換樹脂に接触させることを特徴とする薬液の処理方法。
【請求項１】
プラスの薬物イオンを含む薬液を、ＯＨ型アニオン交換樹脂に接触させた状態で、Ｈ型カチオン交換膜に接触させることを特徴とするＨ型カチオン交換膜への薬物イオンのドープ方法。
【請求項２】
マイナスの薬物イオンを含む薬液を、Ｈ型カチオン交換樹脂に接触させた状態で、ＯＨ型アニオン交換膜に接触させることを特徴とするＯＨ型アニオン交換膜への薬物イオンのドープ方法。
【請求項３】
電極と、
プラスの薬物イオンがドープされたカチオン交換膜と、
前記電極と前記カチオン交換膜の間に配置された電解液とを備えるイオントフォレーシス装置の製造方法であって、
前記薬物イオンを含む薬液を、ＯＨ型アニオン交換樹脂に接触させた状態で、Ｈ型カチオン交換膜に接触させることにより、前記カチオン交換膜への前記薬物イオンのドープがなされることを特徴とするイオントフォレーシス装置の製造方法。
【請求項４】
電極と、
マイナスの薬物イオンがドープされたアニオン交換膜と、
前記電極と前記アニオン交換膜の間に配置された電解液とを備えるイオントフォレーシス装置の製造方法であって、
前記薬物イオンを含む薬液を、Ｈ型カチオン交換樹脂に接触させた状態で、ＯＨ型アニオン交換膜に接触させることにより、前記アニオン交換膜への前記薬物イオンのドープがなされることを特徴とするイオントフォレーシス装置の製造方法。
【請求項５】
プラスの薬物イオンを含む薬液を、Ｈ型カチオン交換膜に接触させることで前記薬物イオンを前記Ｈ型カチオン交換膜にドープした後に、前記薬液を、ＯＨ型アニオン交換樹脂に接触させることを特徴とする薬液の処理方法。
【請求項６】
マイナスの薬物イオンを含む薬液を、ＯＨ型アニオン交換膜に接触させることで前記薬物イオンを前記ＯＨ型アニオン交換膜にドープした後に、前記薬液を、Ｈ型カチオン交換樹脂に接触させることを特徴とする薬液の処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−１７４４６２（Ｐ２００８−１７４４６２Ａ）
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７３２６（Ｐ２００７−７３２６）
【出願日】平成１９年１月１６日（２００７．１．１６）
【出願人】（５０７３７３６７８）トランスキュー リミテッド (7)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｒａｎｓｃｕ Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】６ Ｒａｆｆｌｅｓ Ｑｕａｙ， ＃１１−１５／０６， Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ ０４８５８０
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月１６日（２００７．１．１６）
【出願人】（５０７３７３６７８）トランスキュー リミテッド (7)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｒａｎｓｃｕ Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】６ Ｒａｆｆｌｅｓ Ｑｕａｙ， ＃１１−１５／０６， Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ ０４８５８０
【Ｆターム（参考）】
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