CN108601935A - 安装在面膜上的装置以及包括该装置的面膜和成套工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安装在面膜上的装置，以及包含其的面膜和成套工具。根据一个方面，安装在面膜上的装置和包括其的面膜具有以下效果：面膜很好地附着在诸如皮肤之类的应用该面膜的部分上；改善了生物活性材料穿过皮肤的递送；并且通过具有电极的装置防止了在将生物活性物质递送给皮肤期间可能发生的瘙痒、疼痛、灼伤感和红斑。

Description

安装在面膜上的装置以及包括该装置的面膜和成套工具

技术领域

一个或多个实施方式涉及安装在面膜上的装置，以及包含该装置的面膜和 成套工具(kit)。

背景技术

一般来说，在化妆品领域中，片材面膜是如下类型的面膜：其中以面部形 状制备的两张片材附接，使得材料不需要用手施加在脸上，并且是可导致保湿 和清洁效果的产品。市场上的片材面膜包可以具有多种形式，诸如具有覆盖整 个脸部的设计的片材、包括一个在脸的上部使用和另一个在脸的下部使用的两 个片材、以及针对脸的特定部位(诸如眼睛下方、眼睛周围和嘴巴周围)的片 材。

由于一般面膜局部地和经皮地递送生物活性材料，因此有效材料向皮肤的 递送受到限制。为了通过使用面膜将有效材料递送到皮肤，可能重要的是使面 膜很好地附着在皮肤上。此外，已经进行了各种尝试以增加美容效果，并且其 中一种尝试是使用离子电渗装置。

离子电渗是一种用于递送药物的方法，其允许离子化的分子容易地渗入组 织中。图1是传统离子电渗装置的示意图。参考图1，离子电渗装置是通过使用 直流电使离子材料渗入皮肤中的技术。为了利用具有相同极性的离子之间的排 斥力，当使用具有正特性的离子材料时，对“+”电极施加电流，并且当使用具 有负特性的离子材料时，对“-”电极施加电流，以使得离子材料可以容易地渗 入皮肤中。与其中被动吸收药物的经皮给药的传统方法不同，可以在离子电渗 装置的电场中获得主动递送。

然而，传统的离子电渗装置可以在附着到皮肤上的电极的表面发生氧化反 应，因此在使用这种离子电渗装置时可能发生诸如使用者的皮肤瘙痒、疼痛、 灼伤和红斑问题。

因此，需要开发一种面膜，其采用离子电渗原理以很好地附着到皮肤上， 将面膜中的材料有效地递送到皮肤，并且通过使用包括电极的离子电渗装置来 防止在将药物递送至皮肤的过程期间可能发生的瘙痒、疼痛、灼伤和红斑。

发明详述

技术问题

根据一种实施方式，提供安装在面膜上的装置和包括该装置的面膜，其中 通过使用包括电极的电池，该装置和面膜允许所述面膜良好地附着到皮肤上， 改善了生物活性材料的经皮肤递送，增加了具体被递送到期望部位(例如皱纹 多的部位)的生物活性材料的量，并防止了在向皮肤递送活性材料的过程中可 能发生的副反应。本发明的实施方式旨在解决的技术问题不限于本文中描述的 技术问题，并且其他技术问题可以从在下文中的其他实施方式推断出。

技术方案

根据一种实施方式，安装在面膜上的装置包括具有负极和正极的电池单元； 和中间片材，该中间片材与电池单元电连接，其中中间片材被配置为使得由电 池单元产生的电流流过面膜的含材料的片材。

根据另一种实施方式，面膜包括该装置；和含材料的片材，所述含材料的 片材与装置的中间片材和电池单元连接所在的表面相反的表面连接。

根据另一种实施方式，成套工具包括该装置或该面膜；和包含用于活化(或 启动)该装置的水性溶液的容器。

有益效果

根据一种实施方式，当使用安装在面膜上的装置和面膜以及包括该装置的 成套工具时，面膜可以很好地附着在施用部位(例如皮肤)上；可以改善生物 活性材料的经皮肤递送；并且可以通过使用包括电极的装置来防止在将生物活 性材料递送到皮肤的过程中可能发生的瘙痒、疼痛、灼伤和红斑。

附图说明

图1是传统的离子电渗装置的示意图；

图2是根据一种实施方式的安装在面膜上的装置的示意图；

图3是根据一种实施方式的面膜的上表面的示意图；

图4是根据一种实施方式的面膜的示意立体图；

图5是根据另一种实施方式的面膜的示意立体图；

图6是根据另一种实施方式的使用反向电渗析电池的面膜的侧表面的示意 图；

图7是说明根据另一种实施方式的使用反向电渗析电池的面膜的活化原理 的示意图；

图7a示出了在活化前反向电渗析电池的电解质流；

图7b示出了当开始活化时反向电渗析电池的电解质流；

图7c示出了活化后反向电渗析电池的电解质流；

图8是根据一种示例制备的安装在面膜上的装置的图像；

图9是说明根据一种示例制备的安装在面膜上的装置的电池单元的容器的 图；

图10是通过将样品分成对照组(左图)和实验组(右图)而应用于猪皮的 根据一种示例制备的面膜的图像；

图11是说明当根据一种示例制备的面膜应用于猪皮时的材料递送效果的图 像；

图12是定量地说明当根据一种示例制备的面膜应用于猪皮时的材料递送效 果的图；以及

图13是说明当根据一种示例制备的面膜应用于小鼠皮肤时的维生素C递送 效果的图。

具体实施方式

用在此说明书中的术语是在考虑与本发明构思相关的功能而在本领域中目 前广泛使用的那些一般术语，但是根据本领域普通技术人员的意图、先例或者 本领域中的新技术，术语可以变化。此外，具体术语可以由申请人选择，并且 在这种情况下，将在本发明的详细描述中来描述其详细含义。因而，用在说明 书中的术语不应该作为简单的名称来理解，而是应基于术语的含义和本发明构 思的整体描述来理解。

在整个说明书中，还应理解，当部件“包括”元件时，除非存在与其相反 的描述，否则应该理解，部件不排除另一元件，而是还可以包括另一元件。另 外，诸如“……单元”、“……模块”或类似的术语指代执行至少一个功能或操 作的单元，并且各单元可以作为硬件或软件或者作为硬件和软件的组合来实施。

本文中使用时，术语“包含”或“包括”不应被理解为必然包括说明书中 描述的所有各种元件或多个步骤，而是该术语应理解为不包括一些元件或一些 步骤，或者还包括额外的元件或步骤。

另外，包括序数的术语诸如“第一”、“第二”等在本文中可以用于描述不 同部件，但是这些部件不应受该术语限制。这些术语仅用于区分一个部件和另 一个部件。

下文的实施方式的描述不应该被理解为限制本发明构思的范围，并且本领 域技术人员容易推断的任何实施方式都应该被理解为属于这些实施方式的范围。 在下文中，将通过参考附图来描述仅用于说明的实施方式。

根据一种实施方式，提供一种安装在面膜上的装置。

图2是根据一种实施方式的安装在面膜上的装置101的示意图。

参考图2，安装在面膜上的装置101包括具有负极和正极的电池单元110； 以及与电池单元110电连接的中间片材116。

在一种实施方式中，电池单元110可以是能够产生电流的任何电池。例如， 电池单元110可以包括反向电渗析电池、一次电池或二次电池，并且具体地， 电池单元110可以包括至少一个选自由柔性电池、碱性电池、干电池、汞电池、 锂电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子二次电池和锂离子聚合物二次电池组成 的组中的电池。将通过参照图6和图7来详细描述反向电渗析电池。电池单元 110可以位于中间片材116的表面的任何部分上。

电池单元110可以包括电极，并且电极(其为负极131和正极132)可以 通过中间片材116的连接单元118和119与中间片材116电连接。可以用于电 极中的材料可以包括导电材料，并且材料的示例可以是银、银环氧树脂、钯、 铜、铝、金、钛、铬、镍、铂、银/氯化银、银/银离子或汞/氧化汞。

在一种实施方式中，中间片材116可以被配置为使得由电池单元110产生 的电流流过面膜的含材料的片材120。中间片材116可以部分地包括绝缘部位， 并且由于中间片材116的绝缘部位，由电池的负极131和正极132产生的电流 可以不是电连接的。例如，中间片材116可以部分地涂覆或印刷在由导电材料 117形成的网状结构中以形成电路。该电路可以包括两个独立的电路，其中一个 电路连接到正极132，另一个可以连接到负极131。由导电材料117形成的电路 也可以不是电连接或物理连接的。例如，安装在面膜上的装置101的面膜或人 中部位或颏部位可以不是物理连接的，因此由导电材料117形成的电路可以不是连接的。就此而言，根据一个实施方式的面膜的电流的流动可以得到改善， 并且因此在整个面膜中递送的材料的量可以得到增加。

因此，中间片材116可以在中间片材116的至少一部分中包含导电材料， 可以涂覆有导电材料，或者可以由纺织导电材料或非纺织导电材料(例如无纺 织物)形成。而且，例如，中间片材116可以具有干燥形式。此外，中间片材 116的材料可以包括合成树脂，例如丙烯酸树脂、氨基甲酸乙酯树脂、硅树脂、 苯乙烯树脂、苯胺树脂、氨基树脂、氨基醇酸树脂、乙酸乙烯酯树脂、醇酸树 脂、环氧树脂、甲苯树脂或其组合。导电材料可以选自由碳、金、银、铝、铜、 钢用不锈钢(SUS)及其组合组成的组。对于具有导电材料的涂层，导电材料可以包括选自由碳浆料、金浆料、银浆料、铝浆料、铜浆料、SUS浆料及其组合 组成的组的至少一种浆料。用导电材料进行涂布或印刷可以通过使用对本领域 普通技术人员显而易见的方法进行，并且例如可以通过使用诸如凹版印刷、胶 版印刷、数字印刷或转印来进行涂布。本领域的普通技术人员可以确定适当技 术和正被印刷在中间片材116上的浆料的量以获得期望的导电率值。

另外，中间片材116还可以包括连接单元118和119从而与电池单元110 电连接。连接单元118和119可以由与导电材料117相同的材料形成。

在一种实施方式中，中间片材116可以允许由电池单元110产生的电流流 入含材料的片材120中。当面膜被应用到面部上时，中间片材116可以被布置 在面部的感兴趣部位上以递送材料。例如，尽管由于将要递送给对象的材料被 涂布到整个含材料的片材120上，因而面膜被施加到整个面部，但是通过将中 间片材116放置在面部特定部位(例如皱纹多的部位或痤疮多的部位)可以非 常好地递送面膜中的材料。本领域的普通技术人员可以适当地确定中间片材116 的尺寸和形状，使得材料可以很好地被递送到面部感兴趣的部位。

中间片材116可以具有电路，该电路形成为使得由电池单元110产生的电 流可以流遍整个施用部位，并且例如中间片材116的电导率可以处于0.1欧姆/ 厘米至10欧姆/厘米的范围内。具体地，电导率可以是10欧姆/厘米或更小，8 欧姆/厘米或更小，6欧姆/厘米或更小，4欧姆/厘米或更小，2欧姆/厘米或更小， 或者1欧姆/厘米或更小。

在一种实施方式中，由于存在由导电材料涂覆的中间片材116，因而可以 按压直接与皮肤接触的面膜片材，因此面膜可以非常好地附着在皮肤上。

而且，由于面膜通过采用包括电极的电池来给皮肤递送生物活性材料，材 料的递送可以得到提高，并且根据一种实施方式的面膜可以防止在递送材料的 过程中可能引起的副作用。

在另一种实施方式中，在装置101中的电池单元110的数量可以是一个或 两个。当电池单元110的数量是两个时，电池单元110可以被布置在中间片材 116的同一表面上。而且，这两个电池单元110中每一个的正极132可以通过 中间片材116的导电部分117而电连接，并且这两个电池单元110中每一个的负 极131也可以通过中间片材116的导电部分117(例如涂覆有导电材料的部分) 而电连接。而且，如上文中所述，由于中间片材116的绝缘部位(例如未涂覆 导电材料的部分)，两个电池单元110中每一个的正极132和负极131可以不与由电池单元110的负极131和正极132产生的电流电连接。

根据另一种实施方式，提供了包括装置101的面膜。

参考图3至图5，面膜可以包括装置101；以及含材料的片材120，该含材 料的片材120与中间片材116和电池单元110相连处的表面相反的表面连接。

装置101与本文中所描述的相同。

在一种实施方式中，面膜可以包括具有正极和负极的电池单元110；中间 片材116，该中间片材116与电池单元110的正极和负极中的每一个均电连接； 以及一个或两个第一含材料的片材或第二含材料的片材120，其与两个中间片 材116的一个表面连接或者与两个中间片材116中的每个的一个表面连接；并 且可以被配置为使得由电池单元110产生的电流流经整个含材料的片材120。 而且，含材料的片材120可以被配置为使得含材料的片材120中的材料可以通 过由电池单元110产生的电流而被递送给对象。而且，含材料的片材120可以 与其上印刷有导电材料117的表面连接，并且含材料的片材120可以与与其上印刷有导电材料117的表面相反的表面连接。关于第一含材料的片材或第二含 材料的片材120，待递送给对象的材料可以被包含在第一含材料的片材和第二 含材料的片材120二者中，或者待递送给对象的材料可以仅被包含在第一含材 料的片材120中。而且，含材料的片材120可以具有湿的形式。含材料的片材 120可以被配置为使得待递送给对象的材料被包含在电解质溶液、精华液、水凝 胶、纤维素、琼脂糖、明胶或者胶原蛋白中。例如，当含材料的片材120包含 纤维素时，面膜可以是纤维素面膜，并且当含材料的片材120包含胶原蛋白时， 面膜可以是胶原蛋白面膜。本文中使用的纤维素面膜和面膜具有本领域中公知 的含义。因此，含材料的片材120可以表示通常被用作传统面膜的片材。含材 料的片材120还可以包含电解质，并且电解质的示例可以包括NaCl、MgCl₂、 AgCl、CuCl₂、CaCl₂及其组合。含材料的片材120中包含的电解质的浓度可以 例如在约0.01％至约0.2％、约0.02％至约0.18％、约0.05％至约0.18％、约0.08％ 至约0.15％、约0.08％至约0.12％的范围内或者是约0.08％、约0.09％、约0.1％ 或约1.1％。当电解质以这种低的浓度包含在含材料的片材120中时，含材料的 片材120可以具有合适的导电率，同时不损害当使用含材料的片材120时的感 觉，因此含材料的片材120中的材料可以被非常好地递送至施用部位。而且， 含材料的片材120可以进一步包含水溶性多糖，例如阿拉伯半乳聚糖。当含材 料的片材120包含水溶性多糖时，其电导率可以进一步增加。

而且，含材料的片材120可以包含具有电荷或极性的材料。该材料可以是 待递送给对象的材料。含材料的片材120可以设置为其中包含待递送给对象的 材料，或者待递送给对象的材料可以被设置为被包含在以成套工具的形式的单 独容器中而含材料的片材120不包含待递送给对象的材料。

而且，例如含材料的片材120可以包含水性溶液或缓冲溶液，该水性溶液 或缓冲溶液含有具有电荷或极性的材料；或者水凝胶或基质。在含材料的片材 120中包含的材料可以与促进材料递送的增强剂混合。增强剂可以大致分为酶促 增强剂和非酶促增强剂。酶促增强剂的实例可以包括使用蛋白水解酶诸如木瓜 蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶和菠萝蛋白酶的增强剂，非酶促增强剂的实例可 以包括使用非酶促材料诸如内酰胺化合物、乙酸乙酯、乙醇、二氧戊环、非离 子表面活性剂、丙二醇、辛酸、癸酸甘油三酯和正癸基甲基亚砜的增强剂。增 强剂可以根据待递送的材料来适当混合和使用。此外，基质材料可以包括丙烯酸或甲基丙烯酸的酯和丙烯酸或甲基丙烯酸树脂，诸如醇的聚合物。醇的实例 可以包括丁醇、戊醇、异戊醇、2-甲基丁醇、3-甲基戊醇、2-乙基丁醇、异辛醇、 癸醇或十二烷醇。此外，聚合物的实例可以包括与乙烯化不饱和单体的共聚物， 乙烯化不饱和单体例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-烷 氧基甲基丙烯酰胺、N-烷氧基甲基甲基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、衣康酸、 乙酸乙烯酯、N-分支的马来酸烷基酯乙二醇二丙烯酸酯(N-branched alkylmaleamate glycol diacrylate)或其混合物。基质材料的其他实例可以包括天 然橡胶或合成橡胶，例如苯乙烯-丁二烯、丁基醚、氯丁橡胶、聚异丁烯、聚丁 二烯和聚异戊二烯；纤维素衍生物，例如聚乙酸乙烯酯，脲醛树脂、酚醛树脂、 间苯二酚甲醛树脂、乙基纤维素、甲基纤维素、硝基纤维素、乙酸丁酸纤维素 和羧甲基纤维素；以及天然树胶，例如瓜尔胶、阿拉伯胶、果胶、淀粉、糊精、 白蛋白、明胶和酪蛋白。如本领域众所周知的，材料可以包含粘合剂和稳定剂。 另外，用于不同目的，由含材料的片材120递送材料所至的对象的例子可以包 括的人类和哺乳动物。

包含在含材料的片材120中的具有电荷或极性的材料可以由于材料本身在 含材料的片材120中的离子导电介质中具有电荷而具有电荷，或者可以由于溶 剂化而具有电荷或极性。具有电荷或极性的材料可以包含生理活性材料或药物。 材料的分子量(MW)可以例如在约100至约2000、约200至约2000、约300 至约1000、约300至约800或者约400至约7000的范围内。而且，材料可以包 括增白剂、抗皱剂、药剂或其组合。增白剂的示例可以包括小构树(Broussonetia kazinoki)提取物、烟酰胺、腺苷、熊果苷、乙基抗坏血酸基醚、油溶性甘草提 取物、抗坏血酸基葡糖苷、抗坏血酸基四异棕榈酸酯、抗坏血酸基磷酸镁(magnesium ascorbyl phosphate)、α-红没药醇或其组合。抗皱剂的示例可以包括 视黄醇、视黄基棕榈酸酯、腺苷、聚乙氧基化维甲酰胺(polyethoxylated retinamide)、乙酰基六肽-3或乙酰基六肽-8、乙酰基八肽-3、乙酰基四肽-5、棕 榈酰五肽、铜肽、棕榈酰寡肽、棕榈酰二肽-10、棕榈酰三肽-1、棕榈酰四肽-7、 棕榈酰五肽-3、棕榈酰六肽-12、五肽-18(亮啡丝肽)或其组合。而且，材料可以 是蛋白。蛋白可以是经修饰、离子化或者以可离子化形式的待被包含在含材料 的片材120中并递送的蛋白。

将参考图6和图7描述当电池单元110是反向电渗析电池时面膜的操作原 理。反向电渗析电池110可包括阳离子交换膜111；与阳离子交换膜111隔开 布置的阴离子交换膜112；以及腔室113和114，其相对于阳离子交换膜111 和阴离子交换膜112而被至少部分地限定，并且包含在阳离子交换膜111和阴 离子交换膜112之间的电解质，其中阳离子交换膜111和阴离子交换膜112交 替地布置，并且包含高浓度电解质的腔室113与包含低浓度电解质的腔室114 交替地布置。

中间片材116可以与存在于反向电渗析电池110的两个外表面上的电极单 元131和132(电极单元131是负极，并且电极单元132是正极)连接。当包含 电解质的腔室113和114(例如，非织物)和阳离子交换膜111位于外表面上时 电极单元131可以是负极131，并且当包含电解质的腔室113和114(例如，非 织物)和阴离子交换膜112位于于外表面上时电极单元132可以是正极132。这 里，如下文所述，由于氧化反应，可以在负极131处产生电子，并且由于还原 反应，可以在正极132处消耗电子。

(负极)Ag->Ag^-+e^-

(正极)AgCl+e^-->Ag+Cl^-

在一种实施方式中，面膜100可以包括多个阳离子交换膜111、多个阴离 子交换膜112和多个含有电解质的腔室113和114，其中面膜100具有多个层， 例如在2-70层、5-60层、7-40层、10-35层或者15-30层的范围内，其中含有电 解质的腔室113和114形成一层。

由于含材料的片材120的表面可以与待给药材料的对象S接触，并且由反 向电渗析电池单元110产生的电流可以经由中间片材116而流经整个含材料的 片材120，所以含材料的片材120中的材料可以被递送给对象S。例如，在包 含高浓度电解质的腔室113中的阳离子(Na⁺)渗透穿过阳离子交换膜111并迁移 到包含低浓度电解质的腔室114，并且通过类似的原理，在包含低浓度电解质的 腔室114中的阴离子(Cl^-)渗透穿过阴离子交换膜112并迁移到包含低浓度电解 质的腔室114。离子的迁移发生在所有阳离子交换膜111、阴离子交换膜112和 腔室113和114中。如上文所述，通过利用离子的迁移作为电动势，通过氧化 反应在负极131处产生电子以补充阳离子的相对不足，并且通过还原反应在正 极132处消耗电子以补充阴离子的相对不足。因此，在反向电渗析电池单元110 中产生离子电流，从而输出电流。

此后，通过连接单元119与电池单元110的负极131连接的中间片材116 的导电部分117带负电荷，因此排斥力可以作用于包含在含材料的片材120中 的阳离子材料D⁺上。类似地，通过连接单元118与电池单元110的正极132连 接的中间片材116的导电部分117带正电荷，因此排斥力可以作用于包含在含 材料的片材120中的阴离子材料D^-上。因此，例如，当含材料的片材120连接 到电池单元110的负极131时，阳离子D⁺可以穿过皮肤渗透(被递送)到对象， 并且当含材料的片材120连接到电池单元110的正极132时，阴离子D^-可以穿过皮肤渗透(被递送)到对象。

而且，可以通过控制阳离子交换膜111和阴离子交换膜112的类型或厚度或 者腔室113和114的体积，来改变由反向电渗析电池单元110产生的电流或电压。 关于确定包含电解质的腔室的体积的厚度，位于电池单元110的中间部分的腔 室113和114的厚度可以比位于电池单元110的外侧部分的腔室113和114的厚 度更厚。就此而言，从电池单元110输出的电流或电压可以增加。从电池单元110输出的电压范围可以是至少约0.5伏或更高，或者例如在约0.5伏至约15伏、 约1.0伏至约10伏、约1.5伏至约8.0伏、约2.0伏至约6.0伏、约2.0伏至约 4.0伏或者约2.0伏至约3伏的范围内。从电池单元110输出的电流范围可以是至少约0.1mA或更高，或者例如在约0.1mA至约10mA、约0.2mA至约8mA、 约0.4mA至约6mA、约0.5mA至约4mA、约0.5mA至约2mA、或约0.5 mA至约1mA的范围内。电流可以根据皮肤电阻而不同，并且皮肤电阻可以在 约1000欧姆至约3000欧姆的范围内。

本文中使用时，术语“反向电渗析(RED)”可以表示由两种溶液的盐浓度 差产生的盐度梯度能量，并且在一个实施方式中，可以指允许电流流过面膜100 的现象。因此，反向电渗析电池单元110可以表示通过使用反向电渗析来产生 电流的装置。例如，本文中使用时，反向电渗析电池单元110可以通过在高浓 度电解质溶液和低浓度电解质溶液中的电解质之间的离子浓度差而产生电流。

而且，由于根据一个实施方式的面膜100使用反向电渗析，所以面膜100 可以不需要或者具有单独的电源或电极。例如，电池单元110可以是用于将材 料递送到对象的唯一电流源。面膜100可以是用于将材料递送到对象的电流源， 并且可以仅由电池单元110构成，并且电池单元110可以不具有单独的电源或 电极。为了通过反向电渗析产生电流，电池单元110可以使用电解质溶液。本 文中使用时，术语“电解质”可以指在溶剂(例如水)中解离成离子以允许电 流流动的材料，并且电解质溶液可以表示例如其中溶解有电解质的水的溶液。 因此，电解质可以包含在电解质溶液中。反向电渗析电池单元110通过使用高 浓度电解质溶液和低浓度电解质溶液之间的差异来产生电流，其中在包含高浓 度电解质的腔室113中的电解质的量可以大于在包含低浓度电解质的腔室114 中的电解质的量。包含低浓度电解质的腔室114可以包括不含电解质的腔室。 例如，电解质可以包含在电解质溶液中，并且包含高浓度电解质的腔室113可 以包含离子浓度在约0.1mol/L至约20mol/L或者例如约0.7mol/L至约10mol/L、 约1.0mol/L至约8.0mol/L、约1.0mol/L至约2.0mol/L或约1.2mol/L至约1.8 mol/L的范围内电解质溶液，并且包含低浓度电解质的腔室114可以不包含电解 质，或者可以包括离子浓度在约0.005mol/L至约10mol/L或者例如约0.005mol/L至约8mol/L、约0.01mol/L至约6mol/L、约0.05mol/L至约6.0mol/L、约0.1mol/L 至约4.0mol/L或约0.1mol/L至约2.0mol/L范围内的电解质溶液。在包含高浓 度电解质的腔室113中的电解质溶液的离子浓度可以高于在包含低浓度电解质 的腔室114中的电解质溶液的离子浓度。

在另一种实施方式中，包含电解质的腔室113和114可以包含电解质浆料。 电解质浆料可以包含水溶性聚合物粘合剂和电解质。水溶性聚合物粘合剂可以 是例如选自由纤维素类树脂、黄原胶、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、水溶性(甲 基)丙烯酸树脂、聚醚多元醇和聚醚-脲-聚氨酯组成的组的至少一种。当通过混 合水溶性聚合物粘合剂和电解质来制备电解质浆料时，可以制备包含电解质浆 料的腔室。当使用电解质浆料作为腔室中包含的电解质时，电阻可以降低，这 可以有助于电解质在腔室中的迁移。

在另一种实施方式中，包含电解质的腔室113和114可以包含含有电解的 水凝胶。例如，包含高浓度电解质的腔室113可以含有包含高浓度电解质的固 体材料或者包含高浓度电解质的水凝胶，或者包含低浓度电解质的腔室114可 以是空的或者可以含有包含低浓度电解质的固体材料或者包含低浓度电解质的 水凝胶。当包含固体材料或水凝胶时，例如当包含以固态的盐(NaCl)时，随着 水流入腔室，固体材料或水凝胶溶解于水中并形成水性电解质溶液，该水性电 解质溶液可以产生离子流。固体材料或水凝胶可以是具有离子材料的渗透性或 水溶性并且具有合适机械特性的任何材料。固体材料或水凝胶的实例可以包括 琼脂、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)、聚(甲基丙烯酸2-羟基乙酯)(PHEMA) 和藻酸，例如藻酸钠、藻酸钙或藻酸钾。而且，固体材料或水凝胶可以包括离 子型粘合材料的固体粉末制剂。

包含电解质的腔室113和114可以具有纺织或非纺织形式，并且可以能够 吸收水性溶液。例如，非纺织形式可以是无纺织物。当包含电解质的腔室113 和114具有纺织形式并且能够吸收水性溶液时，电解质可以以粉末形式包含在 腔室中。当电解质以粉末形式存在于纺织形式的腔室中时，随着水流入腔室中， 例如电解质溶解于水中的溶液因此形成水性电解质溶液，使得可以发生离子的 流动。而且，腔室113和114可以是浸渍有电解质的织物或非织物。浸渍有电 解质的织物或非织物可以通过例如将非织物添加到NaCl溶液中并且对其执行热 空气轧制过程来制备。例如，包含高浓度电解质的腔室113可以通过将能够吸 收水性溶液的织物或非织物添加到高浓度NaCl溶液中并对其进行热空气轧制过 程来制备，并且包含低浓度电解质的腔室114可以通过向低浓度NaCl溶液中加 入能够吸收水性溶液的织物或非织物并对其进行热空气轧制来制备。而且，包 含低浓度电解质的腔室114可以由能够吸收水性溶液但未用NaCl浸渍的织物或 非织物形成。

在活化期间，在包含高浓度电解质的腔室113和包含低浓度电解质的腔室 114中的电解质溶液的电解质的量或离子浓度可以彼此不相同，使得可以输出至 少约0.5伏或更高或者例如在约0.1伏至约15伏、约0.2伏至约10伏、约1.0 伏至约8.0伏、约2.0伏至约6.0伏、约2.0伏至约4.0伏或约2.0伏至约3伏范 围内的电压。而且，在包含高浓度电解质的腔室113和包含低浓度电解质的腔 室114中的电解质溶液的电解质的量或离子浓度可以彼此不相同，使得可以产 生约0.1mA或更高或者例如在约0.1mA至约10mA、约0.2mA至约8mA、 约0.4mA至约6mA、约0.5mA至约4mA、约0.5mA至约2mA、或约0.5mA 至约1mA范围内的电流。电解质的示例可以包括NaCl、MgCl₂、AgCl、CuCl₂、 CaCl₂、或其组合。

本文中使用时，术语“离子交换膜”可表示强烈地倾向于允许阳离子或阴 离子从其渗透穿过的膜。离子交换膜可以是合成树脂，并且例如，合成树脂可 以是交联的。由于阳离子交换膜111具有负电荷，因此具有负电荷的离子由于 被阳离子交换膜111排斥而不能渗透穿过该膜，而只有具有正电荷的离子可以 渗透穿过该膜。例如，阳离子交换膜111可以是具有磺基的阳离子交换膜。另 一方面，阴离子交换膜112具有正电荷，因此具有正电荷的离子由于被阴离子 交换膜112排斥而不能渗透穿过该膜，而只有具有负电荷的离子可以渗透穿过 该膜。例如，阴离子交换膜112可以是包含四价铵的阴离子交换膜。形成阳离 子交换膜111的单体的种类可以包括2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、3-磺基 丙烷(甲基)丙烯酸酯、10-磺基癸烷(甲基)丙烯酸酯及其盐；羧酸型单体、例如 2-(甲基)丙烯酰乙基邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰乙基琥珀酸、2-(甲基)丙烯酰乙 基马来酸、2-(甲基)丙烯酰乙基-2-羟基乙基邻苯二甲酸、11-(甲基)丙烯酰氧基癸 基-1,1-二羧酸及其盐；硫酸型单体、例如2-(甲基)丙烯酰氧基乙基二氢磷酸酯、 2-(甲基)丙烯酰氧基乙基苯基氢磷酸酯、10-(甲基)丙烯酰氧基癸基二氢磷酸酯、6-(甲基)丙烯酰氧基己基二氢磷酸酯及其盐。形成阴离子交换膜112的单体的种 类可以包括(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基乙 酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯/甲基氯和(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基 乙酯/甲基氯。阳离子交换膜111或阴离子交换膜112的离子交换容量(IEC)可 以为约0.5meg/g或更高或约1.0meg/g或更高，或者例如在约0.5meg/g至约 20.0meg/g、约1.0meg/g至约10.0meg/g、约2.0meg/g至约10.0meg/g或约5.0meg/g 至约10.0meg/g的范围内。而且，阳离子交换膜111或阴离子交换膜112的渗透 选择性可以是约70％或约80％或更高，或者例如在约80％至约100％、约90％ 至约100％或约95％至约100％的范围内。

在一种实施方式中，面膜100可以进一步包含隔离件(未示出)，以分隔阳 离子交换膜111和阴离子交换膜112。隔离件可以与包含电解质的腔室113和114 相同。隔离件可以防止离子交换膜彼此附着，并且可以包含例如由聚丙烯或聚 乙烯形成的网状结构；海绵；带；织物，例如布；或非织物。而且，隔离件可 以用作支撑阳离子交换膜111、阴离子交换膜112以及包含电解质的腔室113和 114的支撑件。支撑件可以是例如垫圈。

而且，如图9所示，反向电渗析电池单元110还可以包括用于容纳反向电 渗析电池单元110的容器115。容器115可以包括用于施用激活反向电渗析电池 单元110的溶液的孔，或者可以被配置为暴露反向电渗析电池单元110的一部 分。容器115的多个孔可以沿容器115的长度方向形成。长度方向可以指平行 于反向电渗析电池单元110的交换膜的方向。本领域的普通技术人员可以适当 选择和形成额外的孔。容器115可以保持和支撑反向电渗析电池单元110中的 元件。而且，例如，容器115可以被配置为使得腔室113和114中的溶液可以 不泄漏。而且，除了上述间隔件之外，容器115的一部分还可以用作隔离件(未 示出)，例如通过使用双面胶带来实现。而且，容器115可以是绝缘体，并且容 器115的材料可以是通常用作绝缘体的任何材料。材料的示例可以包括玻璃纸、 醋酸纤维素、乙基纤维素、增塑的乙酸乙烯酯-氯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙 二醇酯、尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氯乙烯、橡筋、软塑料、硬塑料、金 属板、木制板、纸、布和铝箔。

图7示出了正被活化的反向电渗析电池的示例。在根据一种实施方式的反 向电渗析电池中，如图7A所示，透水膜140可以布置在位于阳离子交换膜111 和阴离子交换膜112之间的侧壁的至少一部分上，作为腔室113和114的侧壁。 而且，向腔室113和114供应水的供水单元130可以与腔室113和114的侧壁的 至少一部分连接。供水单元130和腔室113和114可经由流动路径或通道(未 示出)流体连通。在反向电渗析电池中还可以包括用于控制流体连通的器件或 阀。这里使用的侧壁可以表示不是面向腔室113和114的表面的一表面。随后， 如图7B所示，供水单元130中的水可以穿过透水膜140流入腔室113和114中， 并且在这方面，如图7C所示，可能发生上述离子的流动。除了透水膜140或供 水单元130之外，还可以通过任意方式来使装置活化，以在装置的腔室113和 114中产生电解质离子浓度差。例如，可以通过在使用者将装置施用到皮肤上之 前和之后向装置供水用于活化，来活化装置。

根据另一种实施方式，提供了一种成套工具，其包括安装在面膜上的装置 或者包括该装置的面膜。

成套工具可以包括含有水性溶液(例如水)的容器，水性溶液用于活化安 装在面膜上的装置。水性溶液可以包含电解质。而且，用于活化的水性溶液可 以是具有粘度的材料，或者例如水凝胶。该电解质与关于在含材料的片材120 中所包含的电解质所描述的相同。

成套工具还可以包括含有待递送给对象的材料的容器。例如，面膜可以作 为具有包含于特定容器中的材料的成套工具来提供，而不包含待递送给对象的 材料。待递送给对象的材料可以以组合物或粉末形式提供。例如，包含该材料 组合物可以提供为乳膏、凝胶、液体、精华液或血清的形式。当包含该材料的 组合物具有一定粘度或更高粘度，并且使用者将材料施加到含材料的片材时， 该材料可以被递送到体内。根据用途，本领域的普通技术人员可以适当地选择 所提供的药物的形式以及相应的含材料的片材的特征和组分。当面膜、材料和/ 或水性溶液作为成套工具提供时，使用者可以将药物施加到面膜并通过使用水 溶液活化面膜以将面膜施加到使用者或另一个人的皮肤上，并且因此材料可以 被递送到身体中。

图8是根据一种实施方式制备的安装在面膜上的装置的图像。中间片材是 非纺织的，并且0.5g银浆料(可从Republic of Korea的Daejoo购得)被印刷在 非纺织片材上。使用乙基卡必醇乙酸酯作为溶剂来控制粘度。在将银浆料印刷 在非纺织片材上后，将非纺织片材在120℃下热处理3-4小时，以除去对人体有 害的溶剂，并通过基于空气的过程来同时进行冷却和除臭过程达1小时以上。 然后，为了对中间片材进行穿孔，对印有银浆料的辊标记，使得在穿孔过程中 可以感测到标记，从而在误差范围内进行穿孔。如此获得的中间片材的导电率 约为1欧姆/厘米。使用的电池单元是反向电渗析电池。具体而言，使用厚度在约0.2mm至0.5mm范围内的非织物作为包含电解质的腔室。阳离子交换膜和阴 离子交换膜购自ASAHI GLASS Co..。使用SBX带(可从CROSS获得)来制备 隔离件、容器或支撑件，以附着无织物、阳离子交换膜和阴离子交换膜。在SBX 带中形成用于离子交换的孔，因此确保了用于在腔室中放置溶液的空间。而且， 将一定量的NaCl粉末放置在非织物上，使得包含高浓度电解质的腔室的浓度为 1.72M，并且包含低浓度电解质的腔室的浓度为0.011M。如上所述，制备反向 电渗析电池单元的每个部分，并且按照上文描述的顺序堆叠反向电渗析电池单 元的部分。制备具有31层的反向电渗析电池单元，其中一层由腔室形成，该腔 室的面积为1.5cm×1.3cm。通过使铜板与反向电渗析电池单元接触并使用可得 自Keysight的数字万用表34410A作为电流计，来测量电压和电流。

电池单元和中间片材通过使用超声波处理连接。手动进行将电渗析电池插 入支撑件(即容器)中，并将电池单元连接至片材。使用超声波工艺将支撑件 的下部和未印刷银浆料的中间片材的一部分连接，并且使用超声波工艺将电池 的电极和印刷有银浆料的中间片材的一部分连接。

如上文所述制备安装在面膜上的装置，并且将含材料的片材(其是湿型的 微纤维面膜(可从Republic of Korea的PNC industry购得)施加到皮肤。用于活化 面膜的水性溶液是浓度为0.1％的包含NaCl的水性溶液。

如图10和图11中所示，通过将面膜施加到猪皮上来测试材料是否良好递 送。具体而言，首先将从屠宰场购买的冷冻猪皮在室温下放置并解冻2-3小时以 备用。然后，除去猪皮上的毛发，拉伸猪皮以具有弹性并将其用销钉固定在板 上。作为实验组，将根据一种实施方式制备的面膜施用在猪皮上30分钟，作为 对照组，将其上未安装RED电池的面膜施用在猪皮上30分钟。在含有材料的 部分中，使用0.5mM的作为荧光剂的钙黄绿素(具有622.55g/mol的分子量， 可购自Sigma-Aldrich)。此后，将猪皮制备成样品并通过使用4％多聚甲醛的固 定溶液(pH 7.4，在4℃)固定24小时。固定后，用PBS(pH7.4)溶液充分洗 涤样品，并用Tissue-Tek O.C.T.化合物(可从美国Sakura Finetek获得)包埋并 迅速冷却。通过使用低温切片机(Shandon Cryotome SME Cryostat，Shandon Scientific LTD，Cheshire，England)将冷却的样品切成7μm大小。用PBS溶液 洗涤低温切片的组织，将其安装在封固溶液(mounting solution)上，用盖玻片 覆盖，并使用荧光显微镜(AxioObserver Z1；Zeiss，Gottingen，德国)进行观察， 结果示于图11中。而且，使用分光光度计对荧光性进行定量，结果示于图12 中。如图11和图12所示，对照组中的荧光没有透过角质层而是被保留，而根 据一种实施方式的面膜深深地渗透到角质层下面。而且，如图12所示，证实了 与通过被动扩散(约0.05ng/cm²)渗透到皮肤中的量相比，使用反向电渗析渗 透到皮肤中的面膜的荧光量增加了约7倍(0.47ng/cm²)。

而且，如图13中所示，评价小鼠皮肤对维生素C的吸收程度。具体地说， 使用无毛小鼠皮肤来测量小鼠皮肤中维生素C的累积量。作为对照组，使用以 一般贴剂的含有维生素C的制剂。作为实验组，使用以采用反向电渗析的贴剂 的含有维生素C的制剂。通过使用3w/v％卡波姆制备凝聚性水凝胶型贴剂，将 0.5mL含维生素C的凝聚性水凝胶负载在贴剂上(维生素C量为2.5w/v％，每 个贴剂中负载的维生素C的量是12.5mg)。取5周龄小鼠(20-25g)的背部皮 肤，并在其上安装贴剂。培养6小时后去除贴剂，小心地分离皮肤，用DDW和MeOH快速洗涤，并在-70℃下冷冻保存。将冷冻的皮肤样品在室温下解冻，通 过使用3M剥离透明胶带从其获得角质层，并将角质层移至15mL锥形管中， 该锥形管含有提取物溶剂(包含比例为1:1的DW和MeOH的混合物，)。接下 来，使用均化器以4000rpm将所得物均化2分钟以从表皮层和真皮层提取维生 素C。通过在以下条件下使用高效液相色谱(HPLC)测定样品中维生素C的量： 使用以40:60的比例的乙腈和0.3M KH₂PO₄(pH 4)的混合物作为流动相；Nucleosil NH₂(100μm)柱；流速0.8mL/min；注射体积20μL；UV波长264nm； 以及柱温25℃，结果示于图13中。如图13中所示，在包含维生素C的对照组 贴剂的情况下，表皮层和真皮层的维生素C的局部剩余量较小，但是当使用根 据一种实施方式的反向电渗析贴剂时，表皮层和真皮层的维生素C的局部剩余 量相对于对照组的量增加约3倍。

如上所述，证实了根据一种实施方式制备的面膜良好地附着到皮肤上，并 且改善了生物活性材料穿过皮肤的递送；而且，通过使用包括电极的装置可以 防止在给皮肤递送生物活性材料过程中可能发生的瘙痒、疼痛、灼伤和红斑。

虽然已参考附图描述了一种或多种实施方式，但本领域的普通技术人员将 会理解，在不脱离由所附权利要求所限定的本公开的精神和范围的情况下，可 以在其中进行形式和细节上的各种改变。

Claims (22)

1.一种安装在面膜上的装置，所述装置包括：

具有负极和正极的电池单元；和

中间片材，所述中间片材与所述电池单元电连接，

其中所述中间片材被配置为使得由所述电池单元产生的电流流过所述面膜的含材料的片材。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述电池单元包括选自由反向电渗析电池、柔性电池、碱性电池、干电池、汞电池、锂电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子二次电池和锂离子聚合物二次电池组成的组中的至少一个电池。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述反向电渗析电池包括：

阳离子交换膜；

阴离子交换膜，所述阴离子交换膜与所述阳离子交换膜隔开布置；以及

腔室，所述腔室相对于所述阳离子交换膜和所述阴离子交换膜被至少部分地限定并且包含电解质，

其中所述阳离子交换膜和所述阴离子交换膜交替地布置，并且所述腔室包括彼此交替地布置的多个含有高浓度电解质的腔室和多个含有低浓度电解质的腔室。

4.根据权利要求3所述的装置，以2-70层包括多个所述阳离子交换膜、多个所述阴离子交换膜以及多个含有所述电解质的腔室，其中包含所述电解质的所述腔室形成所述层中的一层。

5.根据权利要求3所述的装置，其中所述中间片材与位于所述反向电渗析电池单元的外表面上的所述阴离子交换膜或者所述阳离子交换膜连接。

6.根据权利要求3所述的装置，还包括用于容纳所述反向电渗析电池单元的容器，其中所述容器被配置为使得所述反向电渗析电池单元的一部分被暴露以用于注入活化所述反向电渗析电池单元的溶液。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述中间片材部分地包括绝缘部位，并且由于所述中间片材的所述绝缘部位，由所述电池的所述负极和所述正极产生的电流不是电连接的。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述中间片材在所述中间片材的至少一部分中包含导电材料；所述中间片材涂覆有导电材料；或者所述中间片材包含导电织物或非织物。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述导电材料选自由碳、金、银、铝、铜、钢用不锈钢SUS及其组合组成的组。

10.根据权利要求7所述的装置，其中所述导电布料或所述导电织物包括：

第一层，所述第一层在与所述含材料的片材连接的表面上并且包含合成树脂；

第二层，所述第二层在所述第一层上且包含导电材料和合成树脂；

第三层，所述第三层在所述第二层上且包含导电材料；

第四层，所述第四层在所述第三层上且包含导电材料和合成树脂；以及

第五层，所述第五层在所述第四层上且包含合成树脂。

11.根据权利要求3所述的装置，其中包含所述电解质的所述腔室包含能够吸附水性溶液的织物或非织物。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述能够吸附水性溶液的织物或非织物用电解质浸渍。

13.根据权利要求3所述的装置，其中所述电解质包含在电解质溶液中，所述含有高浓度电解质的腔室包含离子浓度在0.1mol/L至20mol/L范围内的电解质溶液，所述含有低浓度电解质的腔室不包含电解质或者包含离子浓度在0.005mol/L至10mol/L范围内的电解质溶液，并且在所述含有高浓度电解质的腔室中的电解质溶液的离子浓度高于在所述含有低浓度电解质的腔室中的电解质溶液的离子浓度。

14.根据权利要求3所述的装置，其中所述电解质是选自由NaCl、MgCl₂、AgCl、CuCl₂、CaCl₂及其组合组成的组中的至少一种。

15.一种面膜，包括：

根据权利要求1至14中任一项所述的装置；以及

含材料的片材，所述含材料的片材与所述装置的中间片材和电池单元连接所在的表面相反的表面连接。

16.根据权利要求15所述的面膜，其中所述含材料的片材被配置为使得待递送给对象的材料包括电解质溶液、精华液、水凝胶、纤维素、琼脂糖、明胶或胶原蛋白。

17.根据权利要求15所述的面膜，其中所述含材料的片材包含具有极性或电荷的材料。

18.根据权利要求15所述的面膜，其中所述材料是增白剂、抗皱剂、药剂或其组合。

19.根据权利要求18所述的面膜，其中所述增白剂是小构树提取物、烟酰胺、腺苷、熊果苷、乙基抗坏血酸基醚、油溶性甘草提取物、抗坏血酸基葡糖苷、抗坏血酸基磷酸镁、α-红没药醇、或其组合；并且所述抗皱剂是视黄基棕榈酸酯、腺苷、聚乙氧基化维甲酰胺、乙酰基六肽-3或乙酰基六肽-8，乙酰基八肽-3、乙酰基四肽-5、棕榈酰五肽、铜肽、棕榈酰寡肽、棕榈酰二肽-10、棕榈酰三肽-1、棕榈酰四肽-7、棕榈酰五肽-3、棕榈酰六肽-12、五肽-18(亮啡丝肽)、或其组合。

20.一种成套工具，包括：

根据权利要求1所述的装置或根据权利要求15所述的面膜；以及

容器，所述容器包含水性溶液，所述水性溶液用于活化根据权利要求1所述的装置。

21.根据权利要求20所述的成套工具，其中所述水性溶液包含电解质。

22.根据权利要求20所述的成套工具，还包括含有待递送给对象的材料的容器。