BG108737A

BG108737A - Йонофорезно устройство

Info

Publication number: BG108737A
Application number: BG108737A
Authority: BG
Inventors: Akihiko Matsumura; Sakae Torisawa; Kiyoshi Kanamura; Yoshihiro Ito; Yoriko Kobayashi
Original assignee: Transcutaneous Technologies Inc.
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2004-05-31
Publication date: 2005-06-30
Also published as: NZ532402A; RU2004113374A; HUP0500882A2; CA2464155A1; NO20041747L; PL369236A1; EP1440707A4; BR0213762A; RU2269366C2; AU2002258186B2; WO2003037425A1; IL161529A; US7398121B2; KR20040098622A; CZ2004656A3; ZA200403222B; EE200400090A; US20050070840A1; KR100548796B1; SK2312004A3

Abstract

Устройството е приложимо за прием на йонно лекарство чрез йонофореза. То се състои от йонофорезен електроден участък (активен електроден участък) (1) и заземен електроден участък (неактивен електроден участък) (2), които се свързват към енергиен източник (3). Устройството включва елементи от двата електродни участъка, като всички те са оформени в мембранни тела. То включва и йонообменни мембрани с различна йонна селективна избирателност. Едната мембрана е с избирателна селективност към йони от същия вид като заредените йони на йонното лекарство, а другата - към йони, различни от заредените йони на йонното лекарство. Те са поставени в йонофорезния електроден участък (1), като най-малко една йонообменна мембрана със селективна избирателност спрямо йони, противоположни на заредените йони на йонното лекарство, се поставя в заземения електроден участък (2). Чрез устройството йонното лекарство се доставя стабилно за продължителен период от време с висок трансферен процент. а

Description

Изобретението се отнася до йонофорезно устройство за трансдермален прием (трансдермално доставяне на лекарства) на различни йонни лекарства (йонни вещества с желана медицинска ефикасност) чрез йонофореза (наричано по-нататък йонофорезно устройство).

По-специално изобретението се отнася до йонофорезно устройство с висока ефективност, чиято конструкция е такава, че йонофорезен електроден участък (активен електроден участък) и заземен електроден участък (неактивен електроден участък) осигуряват стабилно енергийно състояние (постоянен ток и/или постоянно напрежение) за продължителен период от време. Лекарствен (активен) компонент на йонно лекарство, заредено с положителен (+) или отрицателен (-) заряд в йонофорезния електроден участък, се пренася (изтласква) ефективно към кожата (или мукозата). С други думи, осигурява се голям трансфер (висок трансферен процент), а йонофорезният електроден участък (активният електроден участък) и заземеният електроден участък (неактивният електроден участък) допринасят за поддържането на горепосоченото стабилно енергийно състояние и предотвратяват неприятни ефекти върху кожата, като например, възпаления, предизвикани от електродната реакция.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА

Известен е метод за вкарване (доставяне) на йонно лекарство (йонно химично вещество), което е поставено върху желана част от кожата или мукозата (наричана за улеснение по-нататък само кожата), вътре в тялото, през кожата чрез упражняване на електродвижеща сила върху кожата, като силата е достатъчно голяма за изтласкване на йонното лекарство. Този метод се нарича йонофореза (метод за йонно вкарване или лечение чрез доставяне

на йони) (вж. например, JP-A-63035266 за горепосочената дефиниция на йонофореза).

Както се описва по-горе, чрез йонофорезата се извършва желаното медицинско лечение чрез изтласкване (пренос) на поставено върху кожата йонизирано или йонно лекарство под' действието на предварително определена електродвижеща сила, упражнявана върху кожата за снабдяването й с лекарството.

Йоните с положителен заряд, например, се изтласкват (пренасят) в кожата от страната на анода в електрическата система на йонофорезно устройство.

От друга страна, отрицателните йони се изтласкват (пренасят) в кожата от страната на катода в електрическата система на йонофорезното устройство.

Следват примери с йонни лекарства, при които е приложима горепосочената йонофореза.

(1) Йонни лекарства с положителен заряд:

Локални анестетични лекарства (новокаин хидрохлорид, лидокаин хидрохлорид и т.н.), гастроинтестинални лекарства (калантин хлорид и др.), релаксанти за скелетните мускули (панхромин бромид и др.), и антибиотици (тетрациклин деривати, канамицин деривати, гентамицин деривати).

(2) Йонни лекарства с отрицателен заряд:

Витамини (В₂, В12, С, Е, фолиева киселина и др.), адренокортикостероиди (разтворими във вода хидрокортизонови лекарства, водоразтворими дексаметазонови лекарства, водоразтворими преднизолонови лекарства и др.) и антибиотици (водоразтворими пеницилинови лекарства, водоразтворими хлорамфениколови лекарства).

В продължение на много години се правят проучвания и разработки на различни методи за прием на йонни лекарства чрез йонофореза и устройства, използвани в практиката при прилагането на тези методи. В резултат на това са известни множество методи и устройства.

Традиционно известните методи и устройства от предшестващото състояние на техниката в областта на йонофорезата включват използване на йонообменни мембрани. Както се описва подробно по-долу, настоящото изобретение също спада към категорията технологии, при които се използват йонообменни мембрани.

За улесняване разбирането на настоящото изобретение, използващо йонообменни мембрани, по-долу детайлно се описват, чрез типични примери, йонообменни мембрани от предшестващото състояние на техниката.

1. Японска заявка 3-504343 (с международна публикация W090/04433 от 3 май 1990), (наричана по-нататък предшестващо състояние на техниката 1):

(1) В предшестващото състояние на техниката 1 се описва йонофорезен електрод, който се състои от (i) електродна пластина, (и) резервоар за съхраняване на йонно (или йонизирано) лекарство и (iii) йонообменна мембрана, разположена при. външна страна (страна, контактуваща с кожата) на резервоара, която е със селективна избирателност спрямо йони, заредени със същия заряд като заряда на йонното лекарство.

(2) В предшестващото състояние на техниката 1 се описва така, че функцията на йонообменната мембрана в процеса на пренасяне (изтласкване) на йонното лекарство в кожата е да ограничава движението на йоните, които са с електрически заряд, противоположен на йонното лекарство и се движат от кожата към електродната пластина. Например, йонната мембрана предотвратява движението на йонните видове, които са разположени по кожата, като например, натриеви йони, хлорни йони и др., които могат да образуват траектория от йонен ток, различна от образуваната от йонното лекарство траектория на тока.

(3) В предшестващото състояние на техниката 1 се описва още, че се повишава ефикасността на приема на йонното лекарство, тъй като йонообменната мембрана понижава миграцията на други подвижни носители на заряд в резервоара, съдържащ йонното лекарство.

2. US4722726 (по-нататък предшестващо състояние на техниката 2):

(1) Предшестващото състояние на техниката 2 се позовава в описанието на патента от предшестващото състояние на техниката 1 и описва електрод със следната конструкция:

(1) електродът е разделен на първа камера, съдържаща електролит, и втора камера, съдържаща йонизиран компонент, и (п) първата и втората камера са изолирани една от друга чрез йонообменна мембрана.

(2) В предшестващото състояние на техниката 2 се описва, че първата камера с електролита може да намали вредните ефекти от хидролизата на водата и, че йонообменната мембрана може да из.олира йонното лекарство от електролита в първата камера.

Описаната в предшестващото състояние на техниката 2 технология с електролит има нежелания недостатък, че ефикасността на транспортиране (трансферния процент) на заредените йони на активния компонент на йонно лекарство очевидно намалява, тъй като се повишава концентрацията на други допълнителни йонни видове в системата.

Следователно, необходима е предпазливост при възприемане на технология, при която се използва електролит по този начин.

3. JP-A-03094771 (наричана по-нататък предшестващо състояние на техниката 3):

(1) В предшестващото състояние на техниката 3 се описва йонофорезен електрод, който се състои от (i) обградена от гъвкав опорен елемент водозадържаща част с разположена вътре електродна пластина, (й) йонообменна мембрана, разположена на предната страна (страната на кожата) на водозадържащата част, и (in) лекарствен слой (йонен лекарствен слой), разположен на предната страна (страната на кожата) на йонообменната мембрана.

(2) Предшестващото състояние на техниката 3 е предназначено за прием на йонно лекарство с висока концентрация, като същевременно * предотвратява разреждане на лекарството с водата по време на приемане на лекарството.

(3) За тази цел предшестващото състояние на техниката 3 описва йонофорезен електрод с йонообменна мембрана, която спира проникването на лекарството, но е водопропусклива, и лекарствен слой, формиран при контактуващата с тялото (кожата) страна на йонообменната мембрана чрез залепване или отлагане на лекарството чрез методи, като например, сушене чрез пулверизиране и намазване.

4. JP-A-04297277 (наричана по-нататък предшестващо състояние на техниката 4):

(1) Предшестващо състояние на техниката 4 е свързано с предходната японска заявка за патент, подадена от същия заявител. Във връзка с фиг.2, например, в предшестващото състояние на техниката 4 се описва йонофорезен електроден участък (активен електроден участък) ф

(отрицателният електрод на фиг.2 функционира като активен електроден участък спрямо полярността на йоните на йонното лекарство, което ще се използва), конструиран във вид на многослойна структура от отрицателна електродна пластина/мрежа, в която се съдържа йонното лекарство/катионна обменна мембрана/мрежа, в която се съдържа йонното лекарство/анионна обменна мембрана.

(2) Описаната в предшестващото състояние на техниката 4 йонофорезна технология се усъвършенства в настоящото изобретение, като ограниченията на предшестващото състояние 4 се дискутират подробно в последващото описание на настоящото изобретение.

Що се отнася до броя на йонообменната/ите мембрана(и), които се използват (подредени са) в йонофорезния електроден участък (активния електроден участък) при всички гореописани предшестващи състояния на техниката, предшестващите състояния от 1 до 3 описват еднослойна структура с една йонообменна мембрана, а предшестващото състояние на техниката 4 описва двуслойна структура с две йонообменни мембрани. В този смисъл, предшестващото състояние 4 се различава от предшестващите състояния от 1 до 3.

Както е описано по-горе, известно е използването на йонообменна мембрана(и) при трансдермален прием на йонни лекарства чрез йонофореза.

При горепосочените традиционни йонофорезни технологии с една или повече йонообменни мембрани, обаче, няма концепция или идея, предотвратяваща или елиминираща различните недостатъци, свързани с електрохимичните реакции, протичащи на повърхността на електродната пластина в йонофорезния електроден участък (активния електроден участък) и/или заземения електроден участък (неактивния електроден участък).

С други думи, в традиционните йонофорезни технологии с йонообменна мембрана(и) липсва концепция за отчитане на всички електрохимични реакции в йонофорезния електроден участък (активния електрод) и заземения електроден участък (неактивния електроден участък) и за преодоляване на недостатъците, причинени от тези реакции с цел създаване на йонофорезна технология с по-висока добавена стойност.

При традиционните йонофорезни технологии с йонообменна мембрана(и) и по-специално, при гореописаните технологии от предшестващото състояние на техниката, се използват една или повече йонообменни мембрани в активния електроден участък, но в неактивния електроден участък не се използва нито една йонообменна мембрана. Това води до следните недостатъци:

Ί (i) Трудно е да се приема йонно лекарство (да се доставя лекарство) за продължителен период от време при стабилни енергии условия (трудно е да се поддържа в действие за дълъг период от време при постоянен ток или постоянно напрежение). Например, физиологичният разтвор, който е електролитен разтвор (разтвор, съдържащ електролитно вещество), се хидролизира и произвежда газови мехури (кислороден газ, хлорен газ, и т.н.) на повърхността на електродната пластина в активния електроден участък с положителна (+) полярност, въпреки че полярността на активния електроден участък е различна в зависимост от полярността на заредените йони на активния компонент на йонното лекарство. Поради тези газови мехури, електрическото съпротивление нараства, което води до значително намаляване на йонофорезния ефект с времето (ефективността на преноса на йони). Това намаляване става и при газовите мехури (водороден газ и др. подобни), произведени при заземения електроден участък с отрицателна (-) полярност.

(й) Кожата или повърхността й, която контактува с активния електроден участък и/или заземения електроден участък може да получи изгаряния, възпаления и др. подобни (включително електрически изгаряния, причинени от самия ток или рН-индуцирани изгаряния, причинени от внезапна промяна в нивото на pH поради ЬГ или OFT йони, получени в резултат на електролиза).

(iii) Може да се увреди повърхността на кожата на мястото, където се осъществява контакт с електродната пластина (например, положителен (+) електрод) в активния електроден участък, в резултат на вредно вещество, образувано поради хидролиза на пот от кожната повърхност и/или физиологичен разтвор във вид на електролитен разтвор, например, от хипохлорна киселина (която е известна като силен окисляващ агент), базирана на СГ (хлорни йони), произведена в резултат на високо окисляване (произвеждане на НС1).

(iv) Може да се увреди повърхността на кожата на мястото, където се осъществява контакт с електродната пластина (например, отрицателен (-) електрод) в заземения електроден участък, в резултат на вредно вещество, образувано поради хидролиза на пот от кожната повърхност и/или физиологичен разтвор във вид на електролитен разтвор, например, в резултат на висока алкализация (произвеждане на NaOH).

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Както се описва подробно по-нататък, при настоящото изобретение се използва двуслойна структура, както при предшестващото състояние 4. Настоящото изобретение, обаче, е базирано на техническа концепция, която напълно се различава от предшестващото състояние 4, тъй като има редица отличителни характеристики, а именно: в допълнение, в заземения електроден участък се полагат една или повече йонообменни мембрани; общият брой на йонообменните мембрани, които се поставят в йонофорезното устройство, е три или четири; и, освен това, и двата електродни участъка са реконструирани така, че поддържат висок трансферен процент на заредените лекарствени йони и значително способстват за лесно (удобно) боравене с изобретението.

Настоящото изобретение предлага няколко варианта за преодоляване на гореописаните недостатъци и ограничения на традиционните йонофорезни технологии с йонообменна мембрана(и) (виж JP-A-2000-229128, JP-A-2000237326 и JP-A-2000-237328).

В сравнение с йонофорезния електроден участък (активния електроден участък) включващ йонофорезна електродна пластина (активна електродна пластина), свързана за енергиен източник със същата полярност като тази на заредените йони на активния компонент на йонното лекарство, както се описва, например, в предшестващо състояние на техниката 1, йонно лекарство, разположено на предната страна на йонофорезната електродна пластина, и йонообменна мембрана, разположена на предната страна, т.е. на страна, контактуваща с йонното лекарство и със селективна избирателност спрямо йони, от същия вид като заредените йони на активния компонент на йонното лекарство, предложените по-рано от настоящите изобретатели йонофорезни устройства се базират на извода, че горепосочените недостатъци, свързани с традиционния йонофорезен електроден участък (активния електроден участък) могат да се преодолеят чрез възприемане на конструкцията между йонофорезната електродна пластина и йонното лекарство така, че по отношение на йонофорезната електродна пластина, (i) най-малко на предна страна на йонофорезната електродна пластина се поставя електролитен разтвор, като например, физиологичен разтвор, и (и) на предна страна на електролитен разтвор е поставена йонообменна мембрана със селективна избирателност спрямо йони, които са противоположни на заредените йони на активния компонент в йонното лекарство.

Освен това, предложените по-рано от настоящите изобретатели гореспоменати йонофорезни устройства се базират и на извода, че горепосочените недостатъци, свързани с традиционния заземен електроден участък (неактивния електроден участък) могат да се преодолеят чрез възприемане на конструкция, която е такава, че по отношение на електродната пластина на заземения електроден участък, (iii) най-малко на предна страна на заземената електродна пластина се поставя електролитен разтвор, като например, физиологичен разтвор, и (iv) на предна страна на електролитен разтвор се поставя йонообменна мембрана със селективна избирателност спрямо йони, които са противоположни на заредените йони на активния компонент на йонното лекарство, въпреки че до този момент не е известно полагането на йонообменна мембрана от страната на заземения електроден участък (неактивния електроден участък).

- елементите (частите) (2)-1 до (2)-3 или (2)-1 до (2)-5 или елементите (частите) (2)-2 до (2)-3 или (2)-2 до (2)-5, в допълнение към електродната пластина в заземения електроден участък, като те се монтират заедно в монолитна единица за улесняване смяната на тези елементи (части).

Други характеристики на йонофорезното устройство съгласно настоящото изобретение, като например, малкият му размер и компактната му структура, се поясняват в последващото описание на техническата структура на настоящото изобретение.

ОПИСАНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИ

По-подробно изобретението е пояснено с едно примерно изпълнение на йонофорезно устройство, показано на приложените фигури, където:

- фиг.1 е изглед (цялостен изглед в перспектива) на основната конструкция на йонофорезно устройство (X) съгласно първи вариант на настоящото изобретение;

- фиг.2 е частичен напречен разрез на йонофорезното устройство (X) съгласно първия вариант на настоящото изобретение;

- фиг.З диаграма (частичен напречен разрез) на основната конструкция на йонофорезен електроден участък (1) и заземен електроден участък (2) в йонофорезното устройство (X) съгласно първия вариант на настоящото изобретение;

- фиг.4 е диаграма, показваща модификация на йонофорезното устройство от фиг.З, по-специално модификация на заземения електроден участък (2);

- фиг. 5 е диаграма, показваща експериментално оборудване, еквивалентно на устройството (X) съгласно първия вариант на настоящото изобретение;

Предложените по-рано от настоящите изобретатели гореспоменати йонофорезни устройства (виж JP-A-2000-229128, JP-A-2000-237326 и JP-A2000-237328), обаче, все пак могат да се усъвършенстват от гледна точка на ефикасност на доставянето на йонното лекарство в кожата, с други думи, от гледна точка на високоефективно транспортиране (трансферен процент) на йонното лекарство и от гледна точка на удобство на оператора (потребителя) (поддръжка на устройството, лесна подмяна на части, лесно боравене), въпреки че по-рано предложените йонофорезни устройства са отлични от гледна точка на избягване на увреждания на кожата, предизвикани от 0 електрохимични реакции в двата електродни участъка (йонофорезния електроден участък и заземения електроден участък).

Следователно, задача на настоящото изобретение е да се създаде йонофорезно устройство с висока добавена стойност, което да гарантира висок трансферен процент на трансдермално снабдяване с йонно лекарство и повишено удобство, което е базирано на .предложените по-рано от настоящите изобретатели гореспоменати устройства.

С оглед на гореспоменатите гледни точки, настоящите изобретатели са извършили проучвания за създаване на йонофорезни устройства, като предложените по-рано от настоящите изобретатели, с по-високи добавени Ф стойности. В резултат е установено, че може да се гарантира по-висок трансферен процент (повишена йонна трансферна ефикасност) и по-голямо удобство, когато:

(1) в йонофорезния електроден участък, (1)-1 електролитният разтвор, който се полага на предната страна на електродната пластина, се оформя в мембранно тяло чрез използване на мембрана, която задържа електролитния разтвор така, че мембраната се импрегнира с електролитния разтвор, и освен това е йонно електропроводима (йонно проводима) в електрическо поле, и (1) -2 йонното лекарство също се оформя в мембранно тяло чрез използване на мембрана, която задържа йонното лекарство (лекарствения разтвор) така, че мембраната се импрегнира с йонното лекарство, и освен това е йонно електропроводима (йонно проводима) в електрическо поле, и (2) в заземения електроден участък, ’^J (2)-1 електролитния разтвор, който се полага на предната страна на електродната пластина, се оформя в мембранно тяло чрез използване на мембрана, която задържа електролитния разтвор така, че мембраната се импрегнира с електролитния разтвор, и освен това е йонно електропроводима 0 (йонно проводима) в електрическо поле.

Ионофорезното устройство съгласно настоящото изобретение е базирано на гореописаните изводи.

Настоящото изобретение предлага йонофорезно устройство с високи експлоатационни качества (висок трансферен процент на йонните лекарства), голямо удобство (поддръжка на устройството, лесна подмяна на части и лесно боравене), компактен дизайн и висока добавена стойност.

Накратко, първият аспект на настоящото изобретение е свързан с йонофорезно устройство, подходящо за прием на йонно лекарство чрез йонофореза, като йонофорезното устройство е с йонофорезен електроден 0 участък (активен електроден участък) и заземен електроден участък (неактивен електроден участък), които се свързват за енергиен източник, като:

(1) йонофорезният електроден участък включва:

(1)-1 електродна пластина, свързана за енергиен източник със същата полярност като полярността на заредените йони на йонното лекарство, (1)-2 задържаща електролитен разтвор мембрана, разположена на предна страна на електродната пластина и задържаща в себе си електролитен разтвор така, че мембраната се импрегнира с електролитния разтвор, (1)-3 йонообменна мембрана, разположена на предна страна на задържащата електролитен разтвор мембрана, със селективна избирателност спрямо йони, противоположни на заредените йони на йонното лекарство, (1)-4 задържаща йонно лекарство мембрана, разположена на предна страна на йонообменната мембрана и задържаща йонното лекарство така, че мембраната се импрегнира с йонното лекарство, и (1) -5 йонообменна мембрана, разположена на предна страна на задържащата йонно лекарство мембрана, със селективна избирателност към йони от същия вид като заредените йони на йонното лекарство; и (2) заземеният електроден участък включва:

(2) -1 електродна пластина с противоположна полярност спрямо електродната пластина в йонофорезния електроден участък, (2)-2 задържаща електролитен разтвор мембрана, разположена на предна страна на електродната пластина и задържаща в себе си електролитен разтвор така, че мембраната се импрегнира с електролитния разтвор, (2)-3 йонообменна мембрана, разположена на предна страна на задържащата електролитен разтвор мембрана и със селективна избирателност спрямо йони, противоположни на заредените йони на йонното лекарство,

Вторият аспект на настоящото изобретение е свързан с йонофорезно устройство, което е модификация на първия аспект на изобретението, като:

(2) заземеният електроден участък включва в комбинация катионна обменна мембрана и анионна обменна мембрана и по-специално:

(2)-1 електродна пластина с противоположна полярност спрямо електродната пластина в йонофорезния електроден участък, (2)-2 задържаща електролитен разтвор мембрана, разположена на предна страна на електродната пластина и задържаща в себе си електролитен разтвор така, че мембраната се импрегнира с електролитния разтвор, и (2)-3 йонообменна мембрана, разположена на предна страна на задържащата електролитен разтвор мембрана и със селективна избирателност спрямо йони от същия вид като заредените йони на йонното лекарство, (2)-4 задържаща електролитен разтвор мембрана, разположена на предна страна на йонообменната мембрана и задържаща в себе си електролитен разтвор така, че мембраната се импрегнира с електролитния разтвор, (2)-5 йонообменна мембрана, разположена на предна страна на задържащата електролитен разтвор мембрана и със селективна избирателност спрямо йони, противоположни на заредените йони на йонното лекарство.

За да се подобрят експлоатационните качества на йонофорезното устройство с йонофорезния електроден участък (активния електроден участък) и заземения електроден участък (неактивния електроден участък), съгласно настоящото изобретение е необходимо:

(i) електролитните разтвори в йонофорезния електроден участък и заземения електроден участък да се образуват с разтвори, съдържащи лесно окисляващо или редукционно вещество, и по-специално, (й) електролитните разтвори в йонофорезния електроден участък и заземения електроден участък да се образуват с разтвори, съдържащи феросулфат и ферисулфат или органична киселина и/или нейна сол като лесно окисляващо или редукционно вещество.

За повишаване на удобството, като например, леснота на боравене (благоприятно настроено към потребителя) с йонофорезното устройство, съгласно настоящото изобретение се осигуряват и:

- елементите (частите) (1)-1 до (1)-5 или елементите (частите) (1)-2 до (1)-5, в допълнение към електродната пластина в йонофорезния електроден участък, като те се монтират заедно в монолитна единица за улесняване смяната на тези елементи (части), или

ОПИСАНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИ

- фиг.5 е диаграма, показваща експериментално оборудване, еквивалентно на устройството (X) съгласно първия вариант на настоящото изобретение;

- фиг.6 показва йонофорезно устройство (X) съгласно втори вариант на настоящото изобретение и е изглед, съответстващ на цилиндричен краен участък с малък диаметър (1а) от фиг.2;

- фиг.7 е йонофорезно устройство (X) съгласно трети вариант на настоящото изобретение и е изглед, съответстващ на крайна част от цилиндричния краен участък с малък диаметър (1а) от фиг.2;

- фиг.8 е изглед (напречен разрез) на йонофорезно устройство (X) съгласно четвърти вариант на настоящото изобретение;

- фиг.9 е изглед отпред на йонофорезното устройство (X) съгласно четвъртия вариант от фиг.8.

На фигурите са използвани следните обозначения:Х - Йонофорезно устройство; 1 - Йонофорезен електроден участък; 11 - Електродна пластина; 12 - Задържаща електролитен разтвор мембрана; 13 - Катионна обменна мембрана; 14 - Задържаща йонно лекарство (AsNa⁺) мембрана; 15 - Анионна обменна мембрана; 2 - Заземен електроден участък; 21 - Електродна пластина; 22 - Задържаща електролитен разтвор мембрана; 23 - Катионна обменна мембрана; 24 - Задържаща електролитен разтвор мембрана; 25 Анионна обменна мембрана; 3 - Енергиен източник; 31, 32 - Кабели; 33 Проводников пружинен елемент; 4 - Кожа; А - Стимулираща кожата вана; 1а - Цилиндричен краен участък с малък диаметър; lb - Цилиндричен захващащ участък с голям диаметър;

ПРИМЕРНО ИЗПЪЛНЕНИЕ

И ДЕЙСТВИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Следва подробно описание на техническата конструкция и варианти за изпълнение на настоящото изобретение.

Описанието на техническата конструкция на настоящото изобретение се позовава на фигурите. Трябва да се подразбира, че показаните на фигурите характеристики се интерпретират само като илюстрация на вариантите и, че настоящото изобретение не се ограничава само до тях.

Фиг. 1 до фиг.З показват първи вариант на йонофорезно устройство (X) съгласно настоящото изобретение.

Фиг.1 е цялостен изглед в перспектива, а фиг.2 е частичен напречен разрез. Както е показано на тези фигури, йонофорезното устройство (X) съгласно настоящото изобретение включва, като основни елементи (части), йонофорезен електроден участък (1), заземен електроден участък (2) и енергиен източник (батерия) (3).

На фиг.З е показана основната конструкция (частичен напречен разрез) на двата електродни участъка, а именно, йонофорезният електроден участък (1) и заземеният електроден участък (2), в случаи когато приемът на йонното лекарство се осъществява при долуизброените условия чрез йонофорезното устройство (X) съгласно настоящото изобретение, както е показано на фиг. 1 и фиг.2.

Позицията (4) на фиг.З обозначава място от кожата, а на фиг.З е показан и метод за прием на йонно лекарство (доставяне на лекарство) чрез нова йонофореза, която може да се практикува чрез йонофорезното устройство (X) съгласно настоящото изобретение.

(i) За йонно лекарство се използва натриевата (Na) сол на аскорбинова киселина (витамин С), която оттук нататък се съкращава като AsNa*. Йонното лекарство се задържа в импрегнираща задържаща гел мембрана (14) така, че гел мембраната се импрегнира с йонното лекарство.

(и) Зао електролитен разтвор се използва воден разтвор на 1 М млечна киселина и 1 М натриев фумарат, смесени в съотношение 1:1. Този електролитен разтвор се задържа в импрегниращи задържащи гел мембрани (12,22) така, че гел мембраните се импрегнират с електролитния разтвор.

(Ш) Както типовете (по отношение на йонна избирателна пропускливост) използвани йонообменни мембрани, позициите 13 и 23 обозначават катионни обменни мембрани, а позиция 15 показва анионна обменна мембрана. Тези йонообменни мембрани са поставени, както е показано на фигурите.

(iv) Електродна пластина (11) в йонофорезния електроден участък (активния електроден участък) се използва като отрицателен (-) електрод.

(ν) Електродна пластина (21) в заземения електроден участък (неактивен електроден участък) се използва като положителен (+) електрод.

Позициите, използвани на фиг.1 до фиг.З, съответстват на позициите на индивидуалните елементи на гореописаното йонофорезно устройство при частта Начини за Преодоляване на Проблемите. Например, елементът (1)-1 в йонофорезното устройство (X) е обозначен с номер 11 на фигурите.

Повечето характеристики на йонофорезното устройство (X) съгласно настоящото изобретение осигуряват йонофорезно устройство с висока добавена стойност чрез увеличаване на количеството йони, преминаващи под действието на определена електродвигателна сила, като, както е добре известно, количеството им зависи от концентрацията, подвижността и валентността на йоните, тъй като задачата на този тип йонофореза е да изтласква (снабдява) йонно лекарство в тялото през кожата (или мукозата) под въздействието на предварително определена електродвигателна сила. С други думи, чрез значително отчитане на постигането на висок трансферен процент и чрез отчитане на отстраняването на недостатъци (отрицателни фактори), като например, електрохимични реакции при съответните електроди, по-специално, възпаления на кожата поради електрохимични реакции, и освен това, чрез подобряване на удобството на устройството и лесното боравене с него.

По отношение на гореописаната задача на йонофорезата да изтласква (снабдява) йонно лекарство в тялото с висок трансферен процент, не може да се каже, че в предшестващото състояние на техниката това е постигнато. В настоящото изобретение се постига стабилен и висок трансферен процент (висока ефективност) чрез гореописаната техническа конструкция, както се пояснява по-долу.

Друга важна задача е отстраняване на недостатъци като възпаления на кожата, които са предизвикани поради електрохимични реакции, протичащи около електродите при йонофореза.

При йонофорезата около електродите непреодолимо протичат електрохимични реакции, и по-специално, окислителна реакция (положителен електрод) и редукционна реакция (отрицателен електрод).

При горепосочените електрохимични реакции настъпва, например: образуване на вредно вещество поради електролиза на физиологичен разтвор, използван като електролитен разтвор (например, образува се хипохлорна киселина от СГ при положителния електрод, която е известна като силен окисляващ агент); внезапни промени в нивото на pH (внезапно окисляване при положителния електрод, внезапна алкализация при отрицателния електрод) и се образуват газови мехури (например, Н₂ газ при отрицателния електрод, О₂ газ и С1₂ газ при положителния електрод). Тези проблеми водят до сериозни недостатъци при прилагане на йонофорезата на практика, включително до вредни ефекти върху човешката кожа, раздразнения на кожата, невъзможност за енергийно възбуждане (поради повишаване на съпротивлението в резултат на образувания газ) и др.

За да се избегнат недостатъците при традиционните методи за прием на йонни лекарства, например, гореописаните проблеми, свързани с трансферния процент и възпаленията на кожата поради електрохимични реакции, и за да се повиши удобството на устройството, като лесно боравене, при йонофорезното устройство съгласно настоящото изобретение се възприема, особено при конструкцията на съответните електродни участъци, конструкция, при която отделните елементи (части) са конструирани в слоеве, както е показано на фиг.2 и фиг.З.

Тоест, отделните елементи (части) (от 11 до 15) на йонофорезния електроден участък (1) и отделните елементи (части) (от 21 до 23) на заземения електроден участък (2) са конструирани във вид на слоеве като, например, пластинчати части, мембранни тела и йонообменни мембрани.

Свойствата на мембранните тела, а именно, на електродните пластини, задържащите електролитен разтвор мембрани, задържащата йонно лекарство мембрана, анионната и катионната обменна мембрана в настоящото изобретение се определят, както се описва по-горе при трансдермално доставяне на AsNa⁺ като йонно лекарство.

Гореописаните характеристики на йонофорезното устройство (X) съгласно настоящото изобретение понастоящем се описват по-подробно в случая, когато като йонно лекарство трансдермално се доставя натриев аскорбат (AsNa⁺). В този случай заредените йони на активния компонент в йонното лекарство са очевидно аниони (As’).

Следователно, както е показано на фиг.З, електродната пластина (11) в йонофорезния електроден участък (1) е отрицателен (-) електрод, а електродната пластина (21) в заземения електроден участък (2) е положителен (+) електрод.

Разбира се, когато йонното лекарство се дисоциира в положително заредени йони, полярностите на електродните пластини (11, 21) и типовете (по отношение на селективна йонна избирателност) йонообменни мембрани (13, 15, 23) в горепосочените електродни участъци са противоположни.

На фиг.1 до фиг.З, на които е показана основната конструкция на йонофорезното устройство (X) съгласно първи вариант на настоящото изобретение, с позиция 1 е обозначен йонофорезния електроден участък (активния електроден участък), позиция 2 обозначава заземения електроден участък (неактивния електроден участък), позиция 3 обозначава енергийния източник, а позиция 4 обозначава кожата (или мукозата).

Както е показано на фиг.З, йонофорезният електроден участък (активният електроден участък) (1) се състои от:

(i) отрицателна (-) електродна пластина (11);

(п) задържаща електролитен разтвор мембрана (12), като електролитният разтвор (1 М млечна киселина / 1 М натриев фумарат) се задържа в нея така, че мембраната се импрегнира с него, (iii) катионна обменна мембрана (13), (iv) задържаща йонно лекарство мембрана (14), и (v) анионна обменна мембрана (15).

Както още е показано на фиг.З, заземеният електроден участък се състои от:

(i) положителната (+) електродна пластина (21), (ii) задържащата електролитен разтвор мембрана (22), като електролитният разтвор (1 М млечна киселина / 1 М натриев фумарат) се задържа в нея така, че мембраната се импрегнира, с него, и (iii) катионната обменна мембрана (23).

В настоящото изобретение задържащите електролитен разтвор мембрани (12, 22) в двата електродни участъка (1, 2) не се ограничават до тези, импрегнирани с горепосочения електролитен разтвор, състоящ се от 1 М млечна киселина и 1 М натриев фумарат. Мембраните могат още да са импрегнирани чрез използване на физиологичен разтвор (например, 0.9% воден разтвор на NaCl) или импрегнирани със съединение, което е с по-нисък окислително-редукционен потенциал от окислително-редукционния потенциал на водата и може да се окислява или редуцира много по-лесно в сравнение с електролитната реакция на водата (окисляващи и редукционни реакции на вода) като електролитен разтвор.

В настоящото изобретение задържащите електролитен разтвор мембрани (12, 22) в двата електродни участъка (1, 2) могат още да са направени от мембрани, задържащи йонно лекарство (например, As^Na, както се споменава по-горе), във вид на лесно окисляващо или редукционно съединение така, че мембраните се импрегнират с йонното лекарство, тъй като окислително-редукционният потенциал на йонното лекарство във вид на електролитен разтвор е по-малък от този на водата. В този случай йонните лекарства се окисляват или редуцират преди хидролизата на водата и така недостатъкът, свързан с хидролизата на водата, се елиминира.

По отношение на основната конструкция (фиг.1 до фиг.З) на йонофорезното устройство (X) съгласно настоящото изобретение по-нататък се описва конструкцията на по-конкретно йонофорезно устройство (X) за прилагане на новия метод за прием на йонно лекарство, като се описва в реда на конкретната конструкция на йонофорезния електроден участък (активния електроден участък) (1) и конкретната конструкция на заземения електроден участък (неактивния електроден участък) (2).

При йонофорезното устройство (X) съгласно настоящото изобретение електродната пластина (И) в йонофорезния електроден участък (активния електроден участък) (1) може да се състои от желана електродна пластина. Освен това, електродната пластина (21) в заземения електроден участък (неактивния електроден участък) (2) също може да се състои от желана електродна пластина.

Например, те могат да се състоят от инертни електроди, направени от проводим материал като въглерод или платина. Подходящи са наличните в търговската мрежа груби Red Dot™ мониторинг електроди (продукт на фирмата ЗМ Health Care Limited), които са използвани при проучването на възможни кожни реакции при двата електродни участъка (1, 2) на йонофорезното устройство съгласно настоящото изобретение, както се описва по-долу.

При йонофорезното устройство (X) съгласно настоящото изобретение известните в областта на йонофорезата активни електроди също могат да се използват като електродните пластини (11, 21) вместо горепосочените инертни електроди. Когато активен компонент от йонното лекарство се превърне в положителни (+) йони, особено когато за йонно лекарство се използва морфинов хидрохлорид или литиев хлорид (в случая, морфинови йони или литиеви йони във вид на лекарствен компонент, са положителни йони, а хлорните, като противоположни йони, са отрицателни йони), илюстрация на гореспоменатите активни електроди са сребърни електроди, които реагират като положителни (+) пластини с тези противоположни йони.

Когато се използват горепосочените активни електроди, сребърният електрод веднага реагира с хлорните йони (СГ) така, че се образува неразтворим AgCl съгласно формулата: Ag + СГ —> AgCl + е'. Предимство при използването на горепосочените активни електроди е, че електролитната реакция на водата може да се избегне, тъй като стандартният потенциал на горепосочената реакция е по-малък от стандартния потенциал на електролитната реакция на водата при положителния (+) електрод. Следователно, е възможно да се избегне внезапно, окисляване на базата на ГГ йони при анода (положителния електрод) и внезапна алкализация на базата на ОН йони при катода (отрицателния електрод).

При йонофорезното устройство (X) съгласно настоящото изобретение, обаче, тъй като се използват множество, най-малко три йонообменни мембрани с различна йонна селективна избирателна пропускливост, и тъй като в някои случаи образуваното при активния електрод неразтворимо вещество (неразтворими фини частици), например сребърен хлорид (AgCl), може да увреди свойствата на йонообменните мембрани, трябва да се внимава при използването им.

Тъй като при йонофорезното устройство (X) съгласно настоящото изобретение се използват множество йонообменни мембрани с различна йонна селективна избирателна пропускливост, се предпочита, поради горепосочената причина, да се използват инертни електроди вместо поскъпоструващи специални електроди, като например, активните електроди.

Задържащата електролитен разтвор мембрана (12) в йонофорезния електроден участък (1) на настоящото изобретение се състои от тънко мембранно тяло, в което се задържа електролитен разтвор така, че мембраната се измпрегнира с електролитен разтвор. Това тънко мембранно тяло е от същия вид като тънкото мембранно тяло, използващо се за по-долу описаната задържаща йонно лекарство мембрана, в която йонното лекарство се задържа така, че мембраната се импрегнира с йонното лекарство и, следователно, то се описва по-детайлно по-нататък.

За електролитен разтвор може да се използва какъвто и да е желан електролитен разтвор. Трябва да се избягват, обаче такива, които могат да предизвикат вреди върху кожата поради електродни реакции.

Предпочитани и подходящи от гледна точка на безвредност за тялото електролитни разтвори при настоящото изобретение са органични киселини и техните соли, които присъстват в човешкия метаболитен цикъл.

Например, предпочитат се млечна киселина, фумарова киселина и др. подобни. По-специално, предпочита се воден разтвор на 1М млечна киселина и 1М натриев фумарат (Na сол) в съотношение 1:1. Електролитният разтвор е сравнително добре разтворим във вода и позволява добра токопроводимост. Когато токът протича във вид на постоянен ток, неговото електрическо съпротивление е ниско и при електродите не настъпва никаква значителна промяна в нивото на pH.

Примери за други електролити са:

(1) физиологичен разтвор (0,9% воден разтвор на NaCl), и (2) смесен воден разтвор на железен сулфат (FeSO₄) и ферисулфат [Fe2(SO4)s] (0,2М:0,2М равно съотношение воден разтвор).

Когато се използва физиологичен разтвор, може да се образуват газови мехури и при отрицателния и при положителния електрод и могат да служат за съпротивление, спиращо действието на устройството - енергиен източник на постоянен ток, акцесорно към йонофорезното устройство (X), въпреки че физиологичният разтвор е с висока проводимост. Освен това, тъй като хлорният газ е образуван от положителния електрод така, че разтворът клони към киселинен (образуване на НС1), трябва да се вземат всички необходими мерки, за да се избегнат увреждания на кожата.

При използване на смесен воден разтвор на железен сулфат (FeSO₄) и ферисулфат [Fe₂(SO₄)₃], предимството е, че когато се пусне ток, съпротивлението е малко и се избягва появата на газови мехури при електродите, причините за което се поясняват по-долу.

В такъв случай, за да се преодолее потенциалния проблем, при който електролитният разтвор може да протече по време на производството на йонофорезното устройство (X), е необходимо да се предприемат достатъчно контрамерки, например, във връзка с корозионната устойчивост на устройството, отрицателни (нежелани) ефекти в резултат на действието на сярната киселина (вредно вещество) върху човешкото тяло (кожа).

Електролитният разтвор, контактуващ с отрицателната (-) електродна пластина (11) в йонофорезния електроден участък (1) съгласно настоящото изобретение, може, за предпочитане, да е съставен от електролитен разтвор, включващ лесно редукционно съединение.

От друга страна, електролитният разтвор, контактуващ с положителната (+) електродна пластина (21) в заземения електроден участък (2) съгласно настоящото изобретение, може, за предпочитане, да е съставен от електролитен разтвор, включващ лесно окисляващо се съединение.

Разбира се, позициите на аранжиране на електролитните разтвори, съгласно които се добавят лесно окисляващото се съединение и лесно редукционното съединение, трябва да са регулирани така, че да съответстват на електрохимичните реакции при съответните електродни пластини, а именно, редукцията при отрицателния (-) електрод, а окисляването - при положителния (+) електрод.

При настоящото изобретение лесно окисляващо се и редукционно съединение се прибавят към електролитните разтвори и за предпочитане са с отлични качества, свързани с производствена безопасност, икономичност (ниска цена и наличност) и т.н. Например, неорганични съединения като феросулфат и ферисулфат; медикаменти като аскорбинова киселина (витамин С) и натриев аскорбат; киселинни съединения, налични по повърхността на кожата, като например, млечна киселина; и органични киселини, като например оксалова киселина, ябълчена киселина, янтарна киселина и фумарова киселина и/или техни соли.

Както става ясно по-горе, посоченото равно съотношение на водния разтвор, съставен от 1 М млечна киселина и 1 М натриев фумарат, се предпочита да служи за електролитни разтвори.

При съединение, което е по-лесно окисляващо се или редукционно от хидролизата на водата (окисляване при положителния електрод и редукция при отрицателния електрод), например, при ферисулфат, фери йоните лесно се редуцират във феро йони при отрицателния електрод. От друга страна, при феросулфата, феро йоните лесно се окисляват във фери йони при положителния електрод.

Вследствие на това се преодоляват недостатъците, свързани с хидролизата на водата. В комбинация със специфичните варианти на подредба на йонообменните мембрани съгласно настоящото изобретение се осигурява йонофорезно устройство (X) с изключителни експлоатационни качества.

Следва подробно описание на предимствата при използване на електролитни разтвори, съдържащи лесно окисляващо се съединение или лесно редукционно съединение.

В йонофорезния електроден участък (1) и в заземения електроден участък (2) протичат електрохимични реакции и електролитните разтвори се дисоциират. Получават се газови мехури е двата участъка (1,2) като така се избягва взаимен контакт между електродните пластини и съответните им електролитни разтвори. Например, при отрицателния електрод се получава Н₂ газ, а при положителния електрод се получават С1₂ и О₂ газ.

При възникване на такава ситуация електрическите съпротивления на електродните пластини (11,21) нарастват поради газовите мехури така, че не се допуска протичане на ток без значение колко е нараснало напрежението. В случая на горепосочената трансдермална доставка на AsNa⁺ е невъзможно да се подава стабилна енергия за дълъг период от време (30 min или повече). Това е сериозен проблем от гледна точка на практическата приложимост на йонофорезното устройство (X).

За да се осъществи стабилна йонофореза и за да се елиминира горепосочената нестабилност, е от изключителна важност да се предотврати образуването на газови мехури е електродните пластини (11,21).

За да се постигне това, трябва да се добави вещество, което е податливо на окисляваща или редукционна реакция, без да се образуват газови мехури, и в двата електролитни разтвора.

По-специално, кислород и водород се образуват, когато водата се окисли или редуцира. За да се предотвратят тези реакции, към съответните електролитни разтвори се добавят, например, ферисулфат, феросулфат, аскорбинова киселина или нейна натриева сол. При използване на натриев аскорбат, например, той се разлага окислително при положителния (+) електрод, като вместо да се получи газ, протича окисляваща реакция. От друга страна, при отрицателния (-) електрод протича редукционна реакция и натриевият аскорбат редукционно се разлага вместо да се отдели кислород. Така се предотвратява получаването на кислородни и водородни газови мехури, които нарушават енергийната стабилност.

Чрез използване на вещество, което се окислява или редуцира по-лесно в сравнение с водата при електрохимична реакция (вещество с по-малък окисляващо-редукционен потенциал от този на водата), като например, натриев аскорбат, както се описва по-горе, се предотвратява получаването на газови мехури и в двата електродни участъка (1, 2), а така йонофорезното устройство (X) действа по-стабилно.

В допълнение към посочените феросулфат, ферисулфат и аскорбинова киселина, очевидно, в качеството на такова вещество съгласно настоящото изобретение могат да се използват всякакви вещества стига да могат да претърпяват окисляване или редукция и да предотвратяват електролитната реакция с водата.

При използване на натриев аскорбат в качеството на такова вещество, ф натриевият аскорбат се променя в:

(i) СО₂, Н₂СО₃ и др. подобни при електрода (отрицателния електрод), където протича редукционна реакция, и (п) дехидроаскорбинова киселина, 2,3-дикето-О-гулонова киселина и др. подобни при електрода (положителния електрод), където протича окисляваща реакция.

Ионофорезният електроден участък (1) съгласно настоящото изобретение използва комбинирано катионната обменна мембрана (13) и анионната обменна мембрана (15), както е показано на фиг.З.

В качеството на катионна обменна мембрана (13) със селективна избирателност спрямо йони, противоположни на йоните (As') на активния компонент на йонофорезното лекарство (As~Na⁺) съгласно изобретението, може да се използва NEOSEPTA (СМ-1, СМ-2, СМХ, CMS, СМВ и др.) (продукт на фирмата TOKUYAMA CORPORATION).

В качеството на анионна обменна мембрана (14) със селективна избирателност спрямо йони, от същия вид като йоните (As') на активния компонент на йонофорезното лекарство (AsNa⁺) съгласно изобретението, може да се използва NEOSEPTA (АМ-1, АМ-3, АМХ, АНА, ACH, ACS, ACS3 и др.) (продукт на фирмата TOKUYAMA CORPORATION).

Задържащата йонното лекарство (AsNa⁺) мембрана (14) в йонофорезния електроден участък (1) съгласно настоящото изобретение се състои от фино мембранно тяло, като йонното лекарство се задържа в нея така, че мембранното тяло се импрегнира с него.

В допълнение към горепосочения натриев аскорбат (AsNa⁺), в настоящото изобретение могат да се използват и традиционно известни йонни лекарства без никакви ограничения. Типични примери за този тип йонни лекарства са споменати по-горе:

В настоящото изобретение, (1) задържащата електролитен разтвор мембрана (12) и (2) задържащата йонно лекарство мембрана (14) се състоят от фини мембранни тела със задържани в тях електролитен разтвор и йонно лекарство така, че фините мембранни тела се импрегнират с тях. За фини мембранни тела, от един и същи вид или от различен вид, могат да се избират и използват комбинирано фините мембранни тела, които се описват по-долу.

Понастоящем подробно се описват фините мембранни тела.

При йонофорезното устройство (X) има работни условия (стойност на тока, напрежението), които са установени от гледна точка на безопасност за кожата. Следователно, най-важният въпрос е как да се постигне ефикасно транспортиране на йонното лекарство в кожата (трансдермална доставка), т.е. да се получи висок трансферен процент при условия, гарантиращи безопасност. От такава гледна точка се описва финото мембранно тяло, и поспециално, свойства на задържащата йонно лекарство мембрана (14). В настоящото изобретение в качеството на фини мембранни тела за задържащата електролитен разтвор мембрана (12) в йонофорезния електроден участък (1) и за задържащите електролитен разтвор мембрани (22, 24) в долуописания заземен електроден участък (2) се използват същия вид мембранни тела като тези, които съставят задържащата йонно лекарство мембрана (14).

Най-общо, йонофорезата (трансдермалната доставка) се осъществява при постоянен ток или постоянно напрежение. Тук се прави описание на йонофореза при постоянен ток, но настоящото изобретение не е ограничено само до йонофореза, протичаща при такива условия на постоянен ток.

Съгласно настоящото изобретение работните условия, при които е налична горепосочената безопасност на йонофорезното устройство (X) са следните:

(1) условия на постоянен ток, по-специално от 0,1 до 0,5 mA, за предпочитане 0,1 до 0,3 mA, и (2) напрежение, което е такова, че установява горепосочения постоянен ток и условия на безопасност, по-специално под 50 V, за предпочитане под 20 V.

За да се осигури ефективно доставяне на йонното лекарство при горепосочените условия, е важно фините мембранни тела да са с достатъчно добра възможност за задържане на йонното лекарство така, че фините мембранни тела се импрегнират с йонното лекарство, и освен това те трябва да са с възможност за предизвикване на изтласкване на импрегнираното задържано йонно лекарство към кожата при горепосочените условия на електрическото поле. С други думи, те трябва да могат да изтласкват йоните на импрегнираното задържано йонно лекарство към кожата, т.е. да са йонно електропроводими (йонно проводими).

При горепосочените условия на постоянен ток задържащата йонно лекарство мембрана (финото мембранно тяло) съгласно настоящото изобретение трябва да може да импрегнира и задържа йонното лекарство и да изтласква йоните на желания активен компонент към кожата (наричано понататък йонна електропроводимост или йонна проводимост).

В резултат на множество експерименти настоящото изобретение установява, че висок трансферен процент (висока способност за доставка на лекарство), например, от 70 до 80%, може да се постигне, когато степента на импрегниране на задържащата йонно лекарство мембрана (14) с разтвор на йонното лекарство варира от 30 до 40% в слоестата конструкция на мембранните тела в йонофорезния електроден участък (1), или, с други думи, в трислойната структура на катионната обменна мембрана (13), задържащата йонно лекарство мембрана (14) и йонообменната мембрана (15).

Горепосочената степен на импрегниране от 30 до 40% е стойност, която изключително се доближава до съдържанието на вода в роговицата на човешката очна ябълка. Следователно, те са в удивителна корелация.

Освен това горепосоченият трансферен процент от 70 до 80% е стойност, която е много по-висока в сравнение със стойностите, получавани при традиционните йонофорезни технологии.

Измерването на степента на импрегниране трябва да става веднага след импрегнирането, за да се избегнат зависимите от времето влияния. Подобно, измерването на трансферния процент трябва да става чрез полагане на задържащата йонно лекарство мембрана, която вече е импрегнирана с йонното лекарство, между йонообменните мембрани (13) и (15) като, едновременно с това, се монтират и останалите елементи, за да се избегнат, във възможно най-голяма степен, зависимите от времето промени.

Трябва да се отбележи, че горепосочената степен на импрегниране с разтвора на йонното лекарство и трансферният процент на йонното лекарство се използват за индекси в настоящото изобретение. Това е така, тъй като няма никакви индекси за обективно и цялостно оценяване на способността на финото мембранно тяло, което се импрегнира с йонното лекарство, способността на фината мембрана да задържа йонното лекарство и способността на финото мембранно тяло да изтласква йоните на активния компонент на задържаното във финото мембранно тяло йонно лекарство така, че финото мембранно тяло се импрегнира с йонното лекарство, а йоните се изтласкват към кожата (йонна електропроводимост или йонна проводимост).

Други индекси, които могат да се използват за степента на импрегниране и трансферния процент за индексиране на свойствата на финото мембранно тяло (импрегнираща способност, способността за задържане и йонната проводимост) са микропорестост и трансферен процент.

За задържаща йонно лекарство мембрана (14) съгласно настоящото изобретение може да се използва, например, хидрогелно тяло от акрилна смола (акрилна хидрогел мембрана) поради високата му безопасност, както е известно при използването на акрилна смола за контактни лещи.

Акрилната хидрогел смола е гел тяло (с междинна форма между течност и твърдо тяло) с триизмерна мрежова структура (структура с напречни връзки) и смес, получена чрез добавяне на вода като дисперсант и електролитно вещество (NaCI и др. подобни) към акрилната хидрогел мембрана, и позволява преминаването на ток през нея в резултат на миграцията на дисоциирани йони от електролитното вещество. С други думи, може да се счита, че получената чрез импрегниране на акрилната хидрогел мембрана смес (която може да се счита за микропореста гел мембрана) с воден разтвор на електролитното вещество е високомолекулен адхезивен материал с йонна проводимост (йонна електропроводимост). Това е така, тъй като акрилната хидрогел мембрана става йонопроводима (йоно електропроводима) в резултат на проникването на дисперсионното средство и дисоциираните йони в триизмерната мрежа от високомолекулни вериги в акрилната хидрогел мембрана и миграцията на йони през мрежестата структура в електрическо поле.

Гореописаната корелация между степента на импрегниране на акрилната хидрогел мембрана и трансферния процент може лесно да се настрои чрез регулиране на големината на триизмерната мрежова структура и видовете и пропорциите на мономерите, съставящи смолата.

Акрилната хидрогел мембрана съгласно настоящото изобретение със степен на импрегниране от 30 до 40% и трансферен процент от 70 до 80% може да се изготви от 2-хидроксиетил метакрилат и етилен гликол диметакрилат (мономерно отношение: 98-99,5 до 0,5-2). Такива акрилни хидрогел мембрани (микропорести гел мембрани) могат да се набавят, например, от фирмата Sun Contact Lens Co., Ltd. Доказва се, че степента на импрегниране и трансферният процент при настоящото изобретение са съществено еднакви в рамките на обичайния диапазон на дебелината на акрилната хидрогел мембрана (микропореста гел мембрана), т.е. в диапазон от 0,1 mm до 1 mm.

За задържаща йонно лекарство мембрана (14) съгласно настоящото изобретение може да се използва още и сегментирана полиуретанова гел мембрана (GELLODE , продукт на фирмата Takiron Co., Ltd.).

Мембраната е сегментирана полиуретанова гел мембрана, която съдържа сегментите полиетилен гликол (ПЕГ) и полипропилен гликол (ППГ) и се произвежда от тези мономери и диизоцианат.

Сегментираната полиуретанова гел мембрана има триизмерна структура с напречни уретанови връзки и степента й на импрегниране, трансферния й процент и адхезивната й сила могат лесно да се настроят чрез регулиране на размера на отворите в мрежата и пропорциите на мономерите, както е в случая с гореописаната акрилна хидрогел мембрана.

Сегментираната полиуретанова гел мембрана (микропореста гел мембрана) с добавена вода като дисперсионно средство и електролитно вещество (алкална метална сол и др. подобни), кислородни атоми от етерни връзки в сегменто-образуващ полиетер и алкалната метална сол образува комплекс и, при прилагане на електричество, йон от металната сол се премества към кислорода в следващата свободна етерна връзка, като така се осъществява проводимост (йонна електропроводимост). Сегментираната полиуретанова гел мембрана (микропореста гел мембрана) се използва за гел подложка за ултразвуково диагностициране чрез използване на проводимостта й (йонната й електропроводимост).

Сегментираната полиуретанова гел мембрана (микропореста гел мембрана) не дразни кожата и е безопасна, тъй като използваният кополимер от ПЕГ-11111 -ПЕГ, които съставляват сегментите, е одобрен като козметичен компонент.

За задържаща йонно лекарство мембрана (14) съгласно настоящото изобретение може да се използва още и йонопроводим микропорест лист за образуване на гелообразен твърд електролит, например, гелообразен твърд електролитен лист в твърда клетка (вторична клетка).

Такива йонопроводими микропореста листове се описват, например, в JP-A-11273452, и са оформени главно от микропорест полимер с порестост от 20 до 80% и се състоят главно от акрилонитрил полимер.

По-специално, микропорестият полимер е акрилонитрил кополимер, съставен от 50 моларни % или повече (за предпочитане от 70 до 98 моларни %) акрилонитрил с порестост от 20 до 80%.

Базираният на акрилонитрил гелообразен твърд електролитен лист (твърда клетка) се изготвя чрез импрегниране на базиран на акрилонитрил кополимерен лист, който е разтворим в неводен разтворител и е с порестост от 20 до 80%, и е със съдържащ електролит неводен разтворител за оформяне на кополимерния лист в гел. Гел тела са голообразни тела и твърди мембранообразни тела.

От гледна точка на йонопроводимост, безопасност и т.н. базираният на акрилонитрил кополимерен лист, разтворим в неводен разтворител, може за предпочитане да се състои от акрилонитрилен/СрСд алкил (мет)акрилат кополимер, акрилонитрил/винилиден хлориден кополимер или др. подобни. За да се оформи кополимерният лист в микропорест лист, могат да се използват традиционните методи, включително производство на мокра (суха) хартия, иглено перфориране като процес за производство на нетъкани материи, метода на водната струя, и оформяне на екструдиран чрез топене лист в микропоресто тяло чрез разтегляне или течна екстракция.

Сред йонопроводимите микропорести листове, базирани на акрилонитрил кополимери, и употребявани в твърди клетки, гел тела (включително гелообразни тела и твърди мембранни тела), всяко от които задържа йонно лекарство в триизмерна мрежа от полимерни вериги и може да постигне горепосочената степен на импрегниране и трансферен процент, са подходящи за фини мембранни тела и всяко от тях може да служи за основа на задържащата йонно лекарство мембрана (14) съгласно настоящото изобретение.

Що се отнася до условията, при които горепосоченото фино мембранно тяло (микропорестата гел мембрана) се импрегнира с йонното лекарство или електролитния разтвор съгласно настоящото _t изобретение, оптимални условия могат да се определят от гледна точка на степен на импрегниране, скорост на импрегниране и т.н. Например, могат да се изберат условия на импрегниране - 40°С и 30 минути.

Съгласно настоящото изобретение за фино мембранно тяло може да се използват различни мембранни тела, всяко от които е подходящо основа за задържащата йонно лекарство мембрана (14), като финото мембранно тяло служи за основа за задържащата електролит мембрана (12). Тези фини мембранни тела позволяват ефективна миграция на йони в електрическо поле, като йоните са дисоциирани в електролитния разтвор, с който е импрегнирано мембранното тяло.

Благодарение на гореописаната техническа конструкция на йонофорезния електроден участък (1) на йонофорезното устройство (X) съгласно настоящото изобретение, в сравнение с трансдермалната доставка при традиционните известни йонофорезни устройства, йонното лекарство може да се доставя стабилно през кожата (трансдермално) за продължителен период от време, с висок трансферен процент и повишена безопасност.

По-специално, благодарение на горепосочената техническа конструкция на йонофорезния електроден участък (1) се осигурява стабилно енергийно състояние за продължителен период от време. С други думи, йонното лекарство се доставя в тялото през кожата (4) (доставяне на лекарство) ефикасно и стабилно за продължителен период от време. Освен това се избягва формиране на вредни вещества чрез електролиза в електродния участък, т.е. постига се високо ниво на безопасност.

По отношение на фиг.З се описва конструкцията на заземения електроден участък [положителен (+) електрод] (2) на йонофорезното устройство (X) съгласно настоящото изобретение.

Досега не е предложена нито една йонофорезна технология, реализираща стабилни енергийни свойства и безопасност. Това може би е така, защото традиционните йонофорезни технологии са разработени с една по-опростена обща представа за конструкцията на заземения електроден участък, която се изразява в това, че той се използва да служи само за заземяване.

Това наблюдение се потвърждава с оглед на Japanese Language Laidopen Publication (PCT) No.HEI 3-504343, JP-A-03094771 и JP-A-04197277, c които е свързана настоящата заявка и които са описани по-горе в раздела Предшестващо Състояние на Техниката.

В допълнение към гореописаната конструкция на йонофорезния електроден участък (1) в йонофорезното устройство (X) в настоящото изобретение още се възприема, във връзка с цялостната конструкция на устройството, нова техническа конструкция на заземения електроден участък (2), която се различава от традиционната техническа конструкция на заземения електроден участък (2) от гледна точка на осигуряване на стабилно снабдяване с йонно лекарство за продължителен период от време при висок трансферен процент (висока ефективност) чрез йонофореза и осигуряване на високо ниво на безопасност.

Както е показано на фиг.З, заземеният електроден участък (2) на йонофорезното устройство (X) съгласно настоящото изобретение се състои от електродна пластина (21) с полярност, противоположна на тази на електродната пластина (11) в йонофорезния електроден участък (1), задържащата електролитен разтвор мембрана (22), разположена на предната страна на електродната пластина (21), йонообменната мембрана (23), разположена на предната страна задържащата електролитен разтвор мембрана (22), т.е. от страната на кожата (4) и е с избирателна селективност спрямо йоните, противоположни на заредените йони на йонното лекарство.

Значима характеристика на йонофорезното устройство (X) съгласно настоящото изобретение, която не присъства при предшестващото състояние, е че йонообменната мембрана (23) е задължително разположена в заземения електроден участък (2) за повишаване на безопасността.

При йонофорезното устройство (X) съгласно настоящото изобретение електролитният разтвор в задържащата електролитен разтвор мембрана (22) на заземения електроден участък (2) може да включва вещество, чийто окислително -редукционен потенциал е по-нисък от окислителноредукционния потенциал на водата, както при гореописания електролитен разтвор в задържащата електролитен разтвор мембрана (12) на йонофорезния електроден участък (1), от гледна точка на безопасност и стабилно действие за продължителен период от време. Важна характеристика още е, че йонофорезното устройство (X) е с висока добавена стойност поради разполагане на йонообменната мембрана (23) в заземения електроден участък (2) и поради образуване на електролитния разтвор чрез добавяне на лесно окисляващо или редукционно вещество в него.

Както е показано на фиг.З, при първия вариант на изобретението, когато активен компонент на йонното лекарство, например, натриев аскорбат (AsNa⁺), се зареди с отрицателен заряд (-), електродната пластина (21) в заземения електроден участък (2) на йонофорезното устройство (X) става положителна (+), електролитният разтвор в задържащата електролитен разтвор мембрана (22) се състои от същото съотношение 1:1 от воден разтвор на 1 М млечна киселина и 1 М натриев фумарат, както е при йонофорезния електроден участък (1), а йонообменната мембрана (23) се състои от катионна обменна мембрана.

Съгласно настоящото изобретение електролитният разтвор в задържащата електролитен разтвор мембрана (22) на заземения електроден ф участък (2) може да се състои от физиологичен разтвор, който, както се споменато по-горе, съдържа лесно окисляващо или редукционно вещество, например, ферисулфат, ферисулфат, съдържащ феросулфат (еднакви моларни количества разтвор от двата сулфата), аскорбинова киселина или натриев аскорбат.

Методът за прием на йонно лекарство чрез йонофореза, който е описан по отношение на йонофорезното устройство (X), показано на фиг.З, е в случая, когато се използва натриев аскорбат (AsNa⁺) като активен компонент на йонното лекарство и се зарежда с отрицателен заряд (-), както се описва по-горе.

Дори когато активният компонент на йонното лекарство се зареди с положителен (+) заряд, то може да се приеме по подобен начин съгласно настоящото изобретение.

Примери за йонни лекарства от този вид, чиито активни компоненти се зареждат положително (+), са новокаин хидрохлорид и лидокаин хидрохлорид като локални анестетични лекарства.

Полярностите на отделните електродни пластини (11, 21) и йонообменните свойства на йонообменните мембрани (13, 15, 23) в случая трябва да са противоположни на съответстващите полярности и йонообменни свойства при горепосочения случай, при който се прилага прием на натриев аскорбат (AsNa⁺).

Когато се използва йонно лекарство с положителен (+) заряд, както се описва по-горе, характеристиките на настоящото изобретение могат лесно да се разберат чрез изводи, изведени от гореописания случай, при който се осъществява прием на отрицателен (-) натриев аскорбат.

Подобно на гореописания и показан на фиг.1 до фиг.З енергиен източник (3), при настоящото изобретение могат да се използват всякакви желани енергийни източници.

Съгласно настоящото изобретение за енергиен източник (3) могат да се използват клетка, генератор на постоянно напрежение, генератор на постоянен ток (галваностат), генератор за постоянно напрежение и постоянен ток и т.н.

На фиг. 4 е показана модификация на йонофорезното устройство (X) съгласно първия вариант на изобретението, показан на фиг.З, при която се използват, по-специално, две йонообменни мембрани, т.е. катионна обменна мембрана (23) и анионна обменна мембрана (25) от страната на заземения електроден участък (2).

На фиг.4 позиция (24) показва задържаща електролитен разтвор мембрана, подобна на задържащата електролитен разтвор мембрана (22) в заземения електроден участък (2), показан на фиг.З.

Модификацията, показана на фиг.4, е ефективна, тъй като предотвратява кожни проблеми, които биха настъпили поради електрохимичната реакция от страната на заземения електроден участък (2). Благодарение на разположението на йонообменните мембрани, както е показано на фиг.4, и по-специално, благодарение на варианта, при който двете йонообменни мембрани (13, 15) от различен вид са разположени от страната на йонофорезния електроден участък (1), а двете йонообменни мембрани (23, 25) от различен вид са разположени от страната на заземения електроден участък (2), в кожата (4) се вкарват само As' йони от страната на йонофорезния електроден участък (1) и само Na⁺ от страната на заземения електрод (2), без никакви други конкретни вещества. Следователно, тази модификация е с изключително висока безопасност.

Примери <Експеримент чрез еквивалентно експериментално оборудване>

По-нататък се описва експеримент, при който експериментално, във вид на йонно лекарство се приема натриев аскорбат (AsNa⁺) чрез използване на експериментално оборудване, еквивалентно на основната конструкция на йонофорезното устройство (X), показано на фиг.4.

Чрез експерименти и сравнителни експерименти, които се описват понататък, се показва, че йонофорезното устройство (X) съгласно настоящото изобретение може трансдермално да доставя йонно лекарство при значително висок трансферен процент и висока ефективност.

1. Експериментално оборудване

Фиг.5 е диаграма, показваща експериментално оборудване, еквивалентно на йонофорезното устройство (X), показано на фиг.4.

Позициите и буквите на експерименталното оборудване са както следва:

(1) Позиции 11, 12, 13, 14, 15, 21, 22, 23, 24 и 25 са същите като на фиг.З и фиг.4.

(2) Елементите (11-12) в йонофорезния електроден участък (1) и елементите (21-22) в заземения електроден участък (2) са конструирани чрез използване на платинени пластини в качеството на електродни пластини, като за електролитен разтвор при йонофорезния електроден участък (1) и при заземения електроден участък (2) се използва воден разтвор на 1 М млечна киселина и 1 М натриев фумарат в съотношение 1:1, а електролитният разтвор може да се разбърква.

(3) За катионни обменни мембрани (13, 23) и анионни обменни мембрани (15, 25) се използват съответно NEOSEPTA CMS (катион) и NEOSEPTA АМХ (анион) (продукти на фирмата TOKUYAMA CORPORATION).

(4) За фино мембранно тяло за задържащата йонно лекарство мембрана, обозначена с позиция (14), се използва гореописаната акрилна хидрогел мембрана (продукт на фирмата Sun Contact Lens Co., Ltd.).

(5) За фино мембранно тяло за задържащата електролитен разтвор мембрана, обозначена с позиция (24) се използва гореописаната акрилна хидрогел мембрана (продукт на фирмата Sun Contact Lens Co., Ltd.), а за електролитен разтвор се използва 0,9% воден разтвор на NaCl.

(6) С буквата А се обозначава стимулираща кожата вана (камера), която стимулира кожата, като тази вана се пълни с 0,9% воден разтвор на NaCl.

При провеждане на експеримента елементите (13 до 15) в йонофорезния електроден участък (1) и елементите (23 до 25) в заземения електроден участък (2) се поставят в монолитни структури и се монтират в експерименталното оборудване. При настоящото изобретение горепосоченото формиране на елементите в монолитни структури може да се осъществи чрез проводимо лепило, горещо запояване и др. подобни.

2. Експериментални условия

1) Стойност на тока (постоянен ток): 0,3 mA

2) Вариации на стойността на напрежението (от началните стойности на постоянно напрежение 30V): 0,8 до 1,2V

3) Време на енергия: 15 минути до 35 минути

3. Експериментални резултати и дискусии

Изследва се количеството (micron mol) на аскорбиновата киселина в стимулиращата кожата вана (А) след всеки предварително определен времеви период на подаване на енергия.

Резултатите са представени по-долу в Таблица 1.

1) От Таблица 1 е видно, че количеството аскорбинова киселина, която е достигнала до стимулиращата кожата вана (А) нараства с напредване на периода на подаване на енергия.

2) След подаване на енергия от 0,3 mA в рамките на 35 минути се установява, че трансферният процент е изключително голям, т.е. 80%.

(Забележка) Терминът трансферен процент означава Hittorf число, което показва процента на потока от специфични йони, който се определя на базата на движението на специфични йони на базата на целия поток, преминаващ през електролитния разтвор. Тъй като броят на преминалите като поток електрони е същия като броя на преместените, трансферният процент може да се определи чрез изчисляване на количеството електричество, а именно, на броя електрони.

Теоретична формула за изчисляване на трансферния процент се изразява чрез:

М (изчислена стойност) = (I’t)/(F)

М: Моларно число на преминали като поток електрони

F (Фарадей константа): 96500 С

I: Количество електричество (А: ампер) t: Време на подаване на енергия (секунди)

3) Съгласно експерименталните резултати, получени при операционните условия (ток: 0,3 mA), определени от гледна точка на безопасност (безопасност за кожата), трансферните проценти при йонофорезните устройства, предложени по-рано от настоящите изобретатели [вж. JP-A-2000-229128, JP-A-2000-237326 и JP-A-2000-237328J. Като при тези предходно предложени йонофорезни устройства липсва идеята всички елементи (части) да са оформени във фини мембранни тела], са по-ниски и са около 50% дори и след продължителен период от време (45 минути покъсно), въпреки че постоянният ток е 1 mA. Следователно, горепосоченият трансферен процент 80% съгласно настоящото изобретение е много по-добро постижение.

4) pH на стимулиращата кожата вана (А) е киселинно (pH е около 6) при време на подаване на енергия 0 минути, като остава непроменено дори 35 минути по-късно. Това е предимство, което се дължи на използването на йонообменни мембрани и при двата електродни участъка (1,2).

Таблица 1:

Количество аскорбинова киселина в стимулиращата кожата вана (А)

Период на подаване на енергия	Omin	15 min	20 min	35 min
Количество аскорбинова киселина в стимулиращата кожата вана след подаване на енергия (микрон мол)	0,15	2,13	3,5	5,28

<Експерименти върху кожата>

Провеждат се йонофорезни експерименти (експерименти по трансдермална доставка) върху кожата на животни и хора доброволци чрез йонофорезното устройство (X) с конструкция, показана на фиг.4. За основни мембрани за задържащите йонно лекарство мембрани и задържащите електролитен разтвор мембрани се използват гореописаните акрилни хидрогел мембрани (микропорести гел мембрани) (продукти на фирмата Sun Contact Lens Co., Ltd.).

(1) Експериментално оборудване

Конструира се йонофорезен електроден участък (1), свързан с галваностат (генератор на постоянен ток), чрез поставяне в близък контакт на анионна обменна мембрана (15), задържаща йонно лекарство мембрана (14), импрегнирана с натриев аскорбат (100 тМ), катионна обменна мембрана (13), задържаща електролитен разтвор мембрана (12), импрегнирана с електролитен разтвор, състоящ се от разтвор на 1 М млечна киселина и 1 М натриев фумарат, и електродна пластина (11), като са подредени в този ред, както се виждат от страната на контактуващата с кожата повърхност. От друга страна, се конструира заземен електроден участък (2) чрез поставяне в близък контакт на катионна обменна мембрана (23), задържаща йонно електролитен разтвор мембрана (24), импрегнирана с гореописания електролитен разтвор, анионна обменна мембрана (25), задържаща електролитен разтвор мембрана (22), импрегнирана с гореописания електролитен разтвор, и електродна пластина (21), като са подредени в този ред, както се виждат от страната на контактуващата с кожата повърхност.

За електродна пластина (21) на заземения електроден участък (2) се използва груб Red Dot™ мониторинг електрод, който е търговски продукт. Освен това, този електрод служи още за експониране на функцията на задържащата електролитен разтвор мембрана (22). Нанася се и токопроводим гел (Aquasonic 100, продукт на фирмата Parker Laboratories, Inc.) върху повърхността на йонообменната мембрана (23), където се осъществява контакт между заземения електроден участък (2) и повърхността на кожата, като така се подобрява токопроводимостта.

(2) Експериментална процедура

Предварително, вътрешно кожно се инжектира реагент-проявител на цвят, който засилва проявяването на цвета с течение на времето в резултат на редукционния ефект на аскорбиновата киселина и предизвиква утаяване на формазан (червен цвят). В зависимост от степента на цветно проявяване се определя йонофорезния ефект върху аскорбиновата киселина.

За реагент-проявител на цвят се използва разтвор, изготвен чрез разтваряне на 2,3,5-трифенилтетразорий хлорид (Ci9Hi₅ClN4, означен понататък със съкращението ТТХ) с концентрация 2% в 0,9% воден разтвор на NaCl. При подлагане на редукционна реакция реагентът-проявител на цвят има свойството да се свързва с две молекули водород, образува съединение формазан (ярко пурпурен) и променя цвета си.

Токът, използван в този експеримент е 0,3 mA (постоянен ток).

От друга страна се прави сравнителен експеримент, при който се използват йоно-необменни 1111 мембрани вместо йонообменните мембрани. ПП мембраните са от полипропилен, с микропорести прегради (AN Filter, AN06, продукт на фирмата Nihon Millipore К.К.) и нямат йонна избирателна пропускливост.

(3) Експериментални резултати

Резултатите са представени по-долу в Таблица 2.

Класификационната подредба в Таблица 2 е направена съгласно следната система:

-: не реагира, ±: реагира слабо, +: очевидна реакция, ++: силно изразена реакция.

Таблица 2

Период на подаване на енергия	Хромогенна реакция
Прием на аскорбинова киселина (използват се йонообменни мембрани)	15 min	+ ’
20 min	1 ++ !
35 min	++
Контрол	15 min	-
Прием на аскорбинова киселина	20 min	±
(използват се ПП мембрани)	35 min	+

Чрез тези експерименти се установява следното:

1) Когато се използват йонообменните мембрани съгласно гореописания вариант на настоящото изобретение, цветовото проявяване достига максимум за 20 min. Когато се използват йоно-необменни ПП мембрани вместо йонообменни мембрани, реакцията закъснява и е 35 min, а цветовото проявяване достига максимална стойност след 60 min. Следователно, ефективността при използване на йонообменни мембрани съгласно варианта на настоящото изобретение се доказва върху кожата на тялото.

2) По време на експериментите не са отчетени никакви промени на кожата от страната на заземените електроди.

3) Вариациите в подаваното напрежение (начални напрежения: 10 V) са по-малки и в рамките на 1 V, въпреки че е пуснат ток от 0,3 mA, което е в рамките на безопасния за тялото ток, за 35 и повече min. Това доказва, че воден разтвор на 1 М млечна киселина и 1 М натриев фумарат в съотношение 1:1 е подходящ електролитен разтвор. Освен това, тъй като млечната киселина и фумарната киселина са органични киселини, които присъстват в тялото, е безопасно да се използват и други физиологични органични кисели, освен млечната и фумарната киселина.

<Вариант на йонофорезно устройство (хардуерна конструкция)>

По-нататък във връзка с фигурите се прави подробно описание на вариант на йонофорезното устройство (X) съгласно настоящото изобретение, който е подходящ за прием на йонно лекарство чрез йонофореза, особено от гледна точка на елементите на устройството (оборудване) (хардуерна конструкция).

На фигурите някои от елементите (частите), свръзките между самите елементи (части), и някои щриховки могат да са изпуснати в някои случаи за по-добро илюстриране. Освен това, дебелината на всяко фино мембранно тяло не представлява точната дебелина за по-добро илюстриране.

Въпреки изпуснатите във фигурите елементи, те са лесно разбираеми от описанието на отделните варианти и приложените фигури.

Фиг.1 и фиг.2 илюстрират първия вариант на йонофорезното устройство (X) съгласно настоящото изобретение, като фиг.1 е изглед в перспектива на цялото устройство, а фиг.2 е частичен напречен разрез.

Както е показано на фиг.1 и 2, йонофорезното устройство (X) съгласно първия вариант на настоящото изобретение включва следните три елемента:

(i) цилиндричния йонофорезен електроден участък (1);

(И) цилиндричния заземен електроден участък (2), конструиран като отделна (немонолитна) единица, свързана за цилиндричния йонофорезен електроден участък (1), и (iii) енергиен източник (3) на постоянен ток и постоянно напрежение, наричан по-нататък за краткост само енергиен източник (3).

При йонофорезното устройство (X) съгласно първия вариант на настоящото изобретение заземеният електроден участък (2) е конструиран като отделна единица, свързана за цилиндричния йонофорезен електроден участък (1). Използваният по-горе израз “конструиран като отделна единица” означава, че йонофорезният електроден участък (1) и заземеният електроден участък (2) не са монолитно цяло. Йонофорезното устройство (X), например, е с такава структура, че лекуваният чрез йонофореза пациент държи заземения електроден участък (2) или прави контакт между заземения електроден участък (2) и желана кожна повърхност, различна от третираното място, за да се осъществи заземяване.

Йонофорезното устройство (X) съгласно първия вариант на настоящото изобретение, показан на фиг.1 и 2, е конструирано съгласно предпоставката, че за йонно лекарство се използва натриев аскорбат (AsTJa*).

Съобразно с това, позициите на съответните елементи (електродните пластини, задържащите електролитен разтвор мембрани, задържащата йонно лекарство мембрана и йонообменните мембрани), подредени вътре в йонофорезното устройство (X), показано на фиг.1 и фиг.2, обозначават същите елементи, описани по-горе във връзка с фиг.З.

Йонофорезният електроден участък (1) в йонофорезното устройство (X) съгласно първия вариант на настоящото изобретение е конструиран от следните два елемента, както е показано на фиг.1 и фиг.2:

(i) непроводим цилиндричен краен участък с малък диаметър (1а), и (й) непроводим цилиндричен захващащ участък с голям диаметър (lb).

Крайният участък (1а) е конструиран така, че може да се монтира разглобяемо за предна част (lbi) на захващащия участък (lb), а елементите, обозначени с позиции (от 11 до 15), в крайния участък (1а) се закрепват или вместват.

Елементите (la, lb) могат да са направени, например, от непроводима пластмаса.

Както е показано на фиг.2, цилиндричният краен участък (1а) се състои от предна част (lai), основна част (1а₂) и заключваща част (1а₃), която е зацепена със захващащия участък (lb). Предната част (lai) е с отвор (1ац) и е конструирана така, че анионната обменна мембрана (15) е изложена в отвора.

От друга страна, както е показано на фиг.2, цилиндричният захващащ участък (lb) също има предна част (1 bj), основна част (1Ь₂) и задна крайна част (1Ь₃). Предната част (lbi) има отвор (1Ьц) с почти същия диаметър като на основната част (1а₂) на крайната част (1а₃) и е конструирана така, че дефинира заключващи дупки (1Ь_]2) за направляване на заключващата част (1а₃) на цилиндричния краен участък (1а) така, че заключващата част (1а₃) на цилиндричния краен участък (1а) се заключва на предната част (lbi).

Освен това, цилиндричният захващащ участък (lb) е конструиран със стена-държач за пружина (lbi) за здраво фиксиране на пружинен елемент (33), разположен вътре в цилиндричния захващащ участък (lb) и направен от електропроводен материал. Стената-държач за пружината (1Ь₄) е конструирана така, че свободен край на кабел (31) на енергийния източник (3) и пружинния елемент са свързани електрически, както е показано на фиг.2.

Разглобяемо взаимно заключване на двата елемента (la, lb) може да се постигне чрез заключваща част (1а₃) на цилиндричния краен участък (1а) и заключващите дупки (lbi₂) на цилиндричния захващащ участък (lb). По специално, заключващата част (1а₃) се вкарва в заключващите дупки (lb₁₂), а цилиндричният краен участък (1а) се обръща по посока на часовниковата стрелка или обратно на часовниковата стрелка за взаимното им заключване. Те са стабилно и разглобяемо заключени, тъй като пружинният елемент (33) упражнява пружинна сила върху цилиндричния краен участък (1а) (за да го изтласква).

Заземеният електроден участък (2) в йонофорезното устройство (X) съгласно първия вариант на настоящото изобретение е конструиран от следните два елемента, както е показано на фиг.1 и фиг.2:

(i) непроводим цилиндричен краен участък с малък диаметър (2а), и (й) непроводим цилиндричен основен участък с голям диаметър (2Ь).

И двата елемента (2а, 2Ь) са конструирани така, че крайният участък (2а) може да се монтира разглобяемо за основния участък (2Ь) чрез механизъм, подобен на този на елементите (la, lb) в йонофорезния електроден участък (1).

Елементите (21, 22, 23) се вместват вътре в цилиндричния краен участък с малък диаметър (2а), както е показано на фиг.2. Освен това, вътре в цилиндричния основен участък с голям диаметър (2Ь) се вмества проводим пружинен елемент (34). Крайна част на пружинния елемент (34) е фиксирано закрепена за дънна част на цилиндричния основен участък с голям диаметър (2Ь) и е свързана с крайна част на кабел (32) на енергийния източник (3). От друга страна, противоположната му крайна част тласка елемента (21), а именно, електродната пластина (21) в заземения електроден участък (2) под действието на пружинна сила, като изтласква и цилиндричния краен участък (2а) под действието на пружинна сила така, че се гарантира заключването между цилиндричния краен участък (2а) и основния участък (2Ь).

Като модификация на йонофорезното устройство съгласно първия вариант на настоящото изобретение, енергийният източник (3) може да се замени с клетка. Тя може да се вмести във вътрешното пространство на цилиндричния захващащ участък с голям диаметър (lb).

На фиг.6 е показан втори вариант на йонофорезното устройство съгласно настоящото изобретение и е изглед, съответстващ на цилиндричния краен участък с малък диаметър (1а) от фиг.2, който се отнася към първия вариант.

При втория вариант се използва конструкция на цилиндричния краен участък с малък диаметър (1а), която е различна от конструкцията при първия вариант (вж. фиг.2), с това че цилиндричният краен участък с малък диаметър (1а) е конструиран така, че може да се постави дъннен капак (1 а₄), който има резбован канал или плъзгащи водещи канали върху задна крайна част на основната част (1а₂) на предния краен участък (1а). На вътрешна стена на задната крайна част на основната част (1а₂) има канал(и), съответстващ на резбования канал или на плъзгащите водещи канали на дънния капак (1а₄). Чрез тези канали дънният капак (1а₄) се фиксира за основната част (1 а₂). При този вариант упражняваната от пружинния елемент (33) тласкаща сила може да се регулира.

На фиг.7 е показан трети вариант на йонофорезното устройство (X) съгласно настоящото изобретение и е изглед, съответстващ на предна част от цилиндричния краен участък с малък диаметър (1а) от фиг.2, отнасящ се до първия вариант.

Характерна особеност на третия вариант е това, че задържащата йонно лекарство мембрана (14) се разширява и простира навън, като образува и концентрична кръгла част отвъд външната периферия на кръглата анион обменна мембрана (15).

В този случай за мембрана (микропореста гел мембрана) се използва гел мембрана с добра адхезия към кожата, например GELLODE (търговско наименование, продукт на фирмата Takiron Co., Ltd.), по-специално сегментираната полиуретанова гел мембрана, която съдържа сегментите

ПЕГ-ППГ, и др. подобни, и служи за основа на задържащата йонно лекарство мембрана (14). Предимството на тази мембрана е, че тя гарантира залепването на анионната обменна мембрана към кожната повърхност.

Въпреки че третият вариант е модификация на гореописания първи вариант, той може да се използва и като модификация на втория вариант.

На фиг.8 и фиг.9 е показан четвърти вариант на йонофорезното устройство (X) съгласно настоящото изобретение, като фиг.8 е напречен разрез, а фиг.9 е изглед отпред.

При четвъртия вариант има удължен йонофорезен електроден участък (1) и удължен цилиндричен основен участък (lb), служещ за захващащ участък. Горепосочените елементи (от 11 до 15), пружинният елемент (33) и енергийният източник (3) са вместени вътре в основния участък (lb).

От друга страна, заземеният електроден участък (2) е с почти същата конструкция като на цилиндричния краен участък (1а) при втория вариант (вж. фиг.6). Елементите (от 21 до 23), поместени вътре в цилиндричния краен участък (1а) на заземения електроден участък (2), се различават от елементите (от 11 до 15) съгласно втория вариант, тъй като тази част поема ролята на заземен електроден участък (2) при четвъртия вариант.

При четвъртия вариант операторът (ползвателят) на йонофорезното устройство (X) не трябва да прави заземяване като държи заземения електроден участък (2), за разлика от първия, втория и третия вариант. Следователно, при четвъртия вариант се подобрява удобството на използване.

Освен това, заземеният електроден участък (2) може да се заземява ефективно, тъй като е разположен близо до йонофорезния електроден участък (1).

Предимства на изобретението са:

(i) В йонофорезния електроден участък (активния електроден участък) и в заземения електроден участък (неактивния електроден участък) в специфичен ред се подреждат специални импрегниращи задържащи мембрани, в които се задържат йонното лекарство и електролитния разтвор, и йонообменни мембрани с различна йонна избирателна пропускливост. Чрез гореописаната специфична конструкция може да се постигне стабилно енергийно състояние за продължителен период от време. Активният компонент на йонното лекарство в йонофорезния електроден участък, който е с положителен (+) или отрицателен (-) заряд, може да се доставя (доставка на лекарство) ефикасно в кожата (или мукозата) с висок трансферен процент.

(11) Ионофорезният електроден участък (активният електроден участък) и заземеният електроден участък (неактивният електроден участък) допринасят за поддръжката на гореописаното стабилно енергийно състояние за продължителен период от време, а използването (подредбата) на специфични йонообменни мембрани и при двата електродни участъка елиминират вредните ефекти върху кожата в резултат на електродни реакции.

(iii) Елементите, свързани с доставката на йони, в йонофорезния електроден участък (активния електроден участък) и в заземения електроден участък (неактивен електроден участък), се оформят във фини мембранни тела, включително електродните пластини. Следователно, устройството е значително подобрено от гледна точка на удобство, компактност, поддръжка и леснота при боравенето с него (включително леснота при подмяната на части).

(iv) При йонофорезното устройство съгласно настоящото изобретение някои от индивидуалните елементи (части), които съставят електродните участъци (активния електроден участък и заземения електроден участък), и по-специално електродните пластини, задържащите електролитен разтвор мембрани, задържащото йонно лекарство мембрана и йоно (катион и анион) обменните мембрани могат предварително да се комплектуват в комплекти. В зависимост от разнообразните терапевтични цели могат предварително да

РЕГ.№ 108737

КОРИГИРАНИ ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ

ЙОНОФОРЕЗНО УСТРОЙСТВО

Claims

КОРИГИРАНИ ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ

ЙОНОФОРЕЗНО УСТРОЙСТВО

1. Ионофорезно устройство за прием на йонно лекарство чрез йонофореза, което се състои от йонофорезен електроден участък (активен електроден участък) и заземен електроден участък (неактивен електроден участък), свързани към енергиен източник, характеризиращо се с това, че (1) йонофорезният електроден участък включва: (1)-1 електродна пластина, свързана за енергийния източник със същата полярност като полярността на заредените йони на йонното лекарство; (1)-2 задържаща електролитен разтвор мембрана, разположена на предна страна на електродната пластина и задържаща в себе си електролитен разтвор така, че задържащата електролитен разтвор мембрана се импрегнира с електролитния разтвор; (1)-3 йонообменна мембрана, разположена на предна страна на задържащата електролитен разтвор мембрана, със селективна избирателност спрямо йони, които са с противоположна полярност спрямо заредените йони на йонното лекарство; (1)-4 задържаща йонно лекарство мембрана, разположена на предна страна на йонообменната мембрана и задържаща йонното лекарство така, че йонообменната мембрана се импрегнира с йонното лекарство; и (1)-5 йонообменна мембрана, разположена на предна страна на задържащата йонно лекарство мембрана, със селективна избирателност към йони от същия вид като заредените йони на йонното лекарство, а (2) заземеният електроден участък включва: (2)-1 електродна пластина с противоположна полярност спрямо електродната пластина в йонофорезния електроден участък; (2)-2 задържаща електролитен разтвор мембрана, разположена на предна страна на електродната пластина и задържаща в себе си електролитен разтвор така, че задържащата електролитен разтвор мембрана се импрегнира с електролитния разтвор; (2)-3 йонообменна мембрана, разположена на предна страна на задържащата електролитен разтвор мембрана, със селективна избирателност спрямо йони, които са с противоположна полярност спрямо заредените йони на йонното лекарство.

РЕГ.№ 108737

КОРИГИРАНИ ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ
2. Ионофорезно устройство съгласно претенция 1 характеризиращо се с това, че (2) заземеният електроден участък включва: (2)-1 електродна пластина с противоположна полярност спрямо електродната пластина в йонофорезния електроден участък; (2)-2 задържаща електролитен разтвор мембрана, разположена на предна страна на електродната пластина и задържаща в себе си електролитен разтвор така, че задържащата електролитен разтвор мембрана се импрегнира с електролитния разтвор; (2)-3 йонообменна мембрана, разположена на предна страна на задържащата електролитен разтвор мембрана и със селективна избирателност спрямо йони, които са с противоположна полярност спрямо заредените йони на йонното лекарство; (2)-4 задържаща електролитен разтвор мембрана, разположена на предна страна на йонообменната мембрана и задържаща в себе си електролитен разтвор така, че задържащата електролитен разтвор мембрана се импрегнира с електролитния разтвор; (2)-5 йонообменна мембрана, разположена на предна страна на задържащата електролитен разтвор мембрана и със селективна избирателност спрямо йони от същия вид като заредените йони на йонното лекарство.
3. Йонофорезно устройство съгласно претенция 1 характеризиращо се с това, че йонофорезният електроден участък е конструиран от сглобяеми елементи, включващи електродната пластина, задържащата електролитен разтвор мембрана, задържащата йонно лекарство мембрана и двете йонообменни мембрани, като някои от тях или всички са предварително комплектувани в един или повече комплекти.
4. Йонофорезно устройство съгласно претенция 3 характеризиращо се с това, че електродната пластина и задържащата електролитен разтвор мембрана, спадащи към сглобяемите елементи, са предварително комплектувани в комплект.
5. Йонофорезно устройство съгласно претенция 3 характеризиращо се с това, че задържащата йонно лекарство мембрана и двете йонообменни мембрани,

РЕГ.№ 108737

КОРИГИРАНИ ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ спадащи към сглобяемите елементи, са предварително комплектувани в комплект.
6. Ионофорезно устройство съгласно претенция 1 характеризиращо се с това, че заземеният електроден участък е конструиран от сглобяеми елементи, включващи електродната пластина, задържащата електролитен разтвор мембрана и йонообменната мембрана, като някои от тях или всички са предварително комплектувани в един или повече комплекти.
7. Ионофорезно устройство съгласно претенция 6 характеризиращо се с това, че електродната пластина и задържащата електролитен разтвор мембрана, спадащи към сглобяемите елементи, са предварително комплектувани в комплект.
8. Ионофорезно устройство съгласно претенция 6 характеризиращо се с това, че електродната пластина, задържащата електролитен разтвор мембрана и йонообменната мембрана, спадащи към сглобяемите елементи, са предварително асемблирани в комплект.
9. Ионофорезно устройство съгласно претенция 1 характеризиращо се с това, че двете задържащи електролитен разтвор мембрани в интрофорезния и в заземения електроден участък, както и задържащата йонно лекарство мембрана в йонофорезния електроден участък, се състоят от акрилна хидрогел мембрана със степен на импрегниране от 30 до 40%.
10. Ионофорезно устройство съгласно претенция 1 характеризиращо се с това, че двете задържащи електролитен разтвор мембрани в интрофорезния и в заземения електроден участък са с електролитен разтвор в тях, съдържащ едно или повече съединения, чийто окислително-редукционен потенциал е по-нисък от окислително-редукционния потенциал на водата при електролиза, така че двете задържащи електролитен разтвор мембрани се импрегнират с електролитния разтвор.
11. Йонофорезно устройство съгласно претенция 10 характеризиращо се с това, че електролитният разтвор съдържа млечна киселина и натриев фумарат.

РЕГ.№ 108737

КОРИГИРАНИ ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ
12. Йонофорезно устройство съгласно претенция 10 характеризиращо се с това, че електролитният разтвор съдържа железен сулфат и ферисулфат.
13. Йонофорезно устройство съгласно претенция 1 характеризиращо се с това, че йонофорезният електроден участък и заземеният електроден участък са конструирани като отделни единици.
14. Йонофорезно устройство съгласно претенция 1 характеризиращо се с това, че йонофорезният електроден участък и заземеният електроден участък са конструирани във вид на монолитна структура.
15. Йонофорезно устройство съгласно претенция 1 характеризиращо се с това, че йонофорезният електроден участък е конструиран от сглобяеми елементи, включващи електродната пластина, задържащата електролитен разтвор мембрана, задържащата йонно лекарство мембрана и двете йонообменни мембрани, като някои от тях или всички са предварително комплектувани в един или повече комплекти.
16. Йонофорезно устройство съгласно претенция 15 характеризиращо се с това, че електродната пластина и задържащата електролитен разтвор мембрана, спадащи към сглобяемите елементи, са предварително комплектувани в комплект.
17. Йонофорезно устройство съгласно претенция 15 характеризиращо се с това, че задържащата електролитен разтвор мембрана и двете йонообменни мембрани, спадащи към сглобяемите елементи, са предварително комплектувани в комплект.
18. Йонофорезно устройство съгласно претенция 2 характеризиращо се с това, че заземеният електроден участък е конструиран от сглобяеми елементи, включващи електродната пластина, двете задържащи електролитен разтвор мембрани и двете йонообменни мембрани, като някои от тях или всички са предварително комплектувани в един или повече комплекти.
19. Йонофорезно устройство съгласно претенция 18 характеризиращо се с това, че електродната пластина и задържащата електролитен разтвор мембрана,

РЕГ.№ 108737 КОРИГИРАНИ ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ разположена на предна страна на електродната пластина, спадащи към сглобяемите елементи, са предварително комплектувани в комплект.
20. Йонофорезно устройство съгласно претенция 18 характеризиращо се с това, че двете йонообменни мембрани и разположената между тях задържаща електролитен разтвор мембрана, спадащи към сглобяемите елементи, са предварително комплектувани в комплект.
21. Йонофорезно устройство съгласно претенция 2 характеризиращо се с това, че трите задържащи електролитен разтвор мембрани в интрофорезния и в заземения електроден участък, както и задържащата йонно лекарство мембрана в йонофорезния електроден участък, се състоят от акрилна хидрогел мембрана със степен на импрегниране от 30 до 40%.
22. Йонофорезно устройство съгласно претенция 2 характеризиращо се с това, че трите задържащи електролитен разтвор мембрани в интрофорезния и в заземения електроден участък задържат в себе си електролитен разтвор, съдържащ едно или повече съединения, чийто окислително-редукционен потенциал е по-нисък от окислително-редукционния потенциал на водата при електролиза, така че трите задържащи електролитен разтвор мембрани се импрегнират с електролитния разтвор.
23. Йонофорезно устройство съгласно претенция 22 характеризиращо се с това, че електролитният разтвор съдържа млечна киселина и натриев фумарат.
24. Йонофорезно устройство съгласно претенция 22 характеризиращо се с това, че електролитният разтвор съдържа железен сулфат и феросулфат.
25. Йонофорезно устройство съгласно претенция 2 характеризиращо се с това, че йонофорезният електроден участък и заземеният електроден участък са конструирани като отделни единици.
26. Йонофорезно устройство съгласно претенция 2 характеризиращо се с това, че йонофорезният електроден участък и заземеният електроден участък са конструирани във вид на монолитна структура.

се комплектуват в комплекти мембранни тела, задържащи желаните лекарствени разтвори или лекарствени разтвори с желаните концентрации така, че мембранните тела се импрегнират с желаните лекарствени разтвори или лекарствени разтвори с желаните концентрации. При използване на йонофорезното устройство операторът (ползвателят) може да избере желаните комплекти в зависимост от терапевтичната цел и да ги сглоби много лесно. Това води до значителни подобрения в устройството.

Освен това вторичното сглобяване в такива комплекти позволява намаляване на размерите на устройството, избягват се грешки при лечението (тъй като елементите са вторично сглобени в комплекти) и др.

Йонофорезното устройство е промишлено приложимо, осигурява високо ефективна трансдермална доставка на йонни лекарства при стабилни енергийни условия за продължителен период от време.

То е и с повишена степен на безопасноста, тъй като йонообменните мембрани са поставени от страната на активния електроден участък и от страната на заземения електроден участък, не само от гледна точка на осигуряване на висок трансферен процент, но и от гледна точка на гарантиране на безопасност за кожата.

И двата електродни участъка в йонофорезното устройство са конструирани от цели фини мембранни тела. Вторичното сглобяване на тези тела в комплекти е ефективно, тъй като устройството се оформя с по-малки размери, значително се улеснява подмяната на елементите (частите) му и се избягват грешки при лечението и боравенето с него.

Въпреки вече предложените йонофорезни лечения от този тип, йонофорезното устройство съгласно настоящото изобретение, оборудвано с разнообразни преимуществени характерни особености, е едно наистина практично устройство със значителна промишлена стойност.