DE69411199T2

DE69411199T2 - VORRICHTUNG ZUR IONTOPHORETISCHEN VERABREICHUNG VON MEDIKAMENTEN UND VERFAHREN FÜR IHRE Herstellung

Info

Publication number: DE69411199T2
Application number: DE69411199T
Authority: DE
Inventors: J Gyory; John Peery
Original assignee: Alza Corp
Current assignee: Alza Corp
Priority date: 1993-12-02
Filing date: 1994-12-05
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2014-12-06
Also published as: AU1299795A; AU687963B2; EP0796126A1; CA2202898C; ATE167404T1; WO1996017650A1; US5387189A; ES2118548T3; DE69411199D1; JPH10509621A; EP0796126B1; CA2202898A1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft die Verabreichung bzw. Abgabe von Medikamenten durch Elektrotransport sowie insbesondere Stromquellen und elektronische Schaltungen zum Steuern und Ansteuern von Systemen zur Elektrotransport-Medikamentenabgabe.

HINTERGRUND DER TECHNIK

In der Verwendung hierin betrifft der Begriff "Elektrotransport" allgemein die Abgabe eines Wirkstoffs (z. B. eines Medikaments) durch eine Membran, z. B. Haut, Schleimhaut oder Nägel, wobei die Abgabe durch Anlegen eines elektrischen Potentials induziert wird. Beispielsweise kann ein therapeutischer Nutzwirkstoff in den Körperkreislauf eines menschlichen Körpers durch Elektrotransportabgabe durch die Haut eingeschleust werden. Ein vielfach eingesetztes Elektrotransportverf ahren, die lontophorese, beinhaltet den elektrisch induzierten Transport geladener Ionen. Eine weitere Art des Elektrotransports, die Elektroosmose, beinhaltet den Fluß einer Flüssigkeit, wobei die Flüssigkeit den abzugebenden Wirkstoff enthält, unter dem Einfluß eines elektrischen Felds. Noch eine weitere Art des Elektrotransportverfahrens, die Elektroporenbildung, beinhaltet die Bildung vorübergehend vorhandener Poren in einer biologischen Membran durch Anlegen eines elektrischen Felds, wobei ein Wirkstoff durch die Poren passiv (d. h. ohne elektrische Unterstützung) oder aktiv (d. h. unter Einfluß eines elektrischen Potentials) abgegeben werden kann. Allerdings können in jedem gegebenen Elektrotransportverfahren mehr als eines dieser Verfahren gleichzeitig in einem gewissen Grad auftreten.
Folglich sollte der Begriff "Elektrotransport" in seiner Verwendung hierin möglichst weit so interpretiert werden, daß dazu der elektrisch induzierte oder verstärkte Transport mindestens eines Wirkstoffs, der geladen, ungeladen oder eine Mischung daraus sein kann, unabhängig von dem oder den spezifischen Mechanismen gehört, durch die der Wirkstoff tatsächlich transportiert wird.
Allgemein verwenden Elektrotransportvorrichtungen mindestens zwei Elektroden, die mit einem gewissen Abschnitt der Haut, der Nägel, der Schleimhaut oder einer anderen Körperoberfläche in elektrischem Kontakt stehen. Eine gewöhnlich als "Donator"- oder "aktive" Elektrode bezeichnete Elektrode ist die Elektrode, aus der der Wirkstoff in den Körper abgegeben wird. Die andere Elektrode, normalerweise als "Gegen"- oder "Rücklauf"-Elektrode bezeichnet, dient zum Schließen des elektrischen Kreises durch den Körper. Ist z. B. der abzugebende Wirkstoff positiv geladen, d. h. ein Kation, so ist die Anode die aktive oder Donatorelektrode, während die Kathode zum Vervollständigen des Kreises dient. Ist dagegen ein Wirkstoff negativ geladen, d. h. ein Anion, so ist die Kathode die Donatorelektrode. Außerdem können sowohl Anode als auch Kathode als Donatorelektroden betrachtet werden, wenn z. B. sowohl anionische als auch kationische Wirkstoffionen von der Kathode bzw. Anode abzugeben sind.
Ferner erfordern Systeme zur Elektrotransportabgabe allgemein mindestens einen Speicher oder eine Quelle für den an den Körper abzugebenden Wirkstoff. Zu Beispielen für solche Donatorspeicher gehören ein Beutel oder eine Höhlung, ein poröser Schwamm oder eine poröse Kompresse und ein hydrophiles Polymer oder eine Gelmatrix. Solche Donatorspeicher sind mit der Anode oder Kathode elektrisch verbunden und zwischen ihr und der Körperoberfläche positioniert, um eine feste oder erneuerbare Quelle für einen oder mehrere Wirkstoffe oder Medikamente zu bilden. Zudem haben Elektrotransportvorrichtungen eine elektrische Stromquelle, z. B. eine oder mehrere Batterien. Normalerweise ist ein Pol der Stromquelle mit der Donatorelektrode elektrisch verbunden, während der entgegengesetzte Pol mit der Gegenelektrode elektrisch verbunden ist. Zusätzlich haben einige Elektrotransportvorrichtungen eine elektrische Steuerung, die den über die Elektroden angelegten Strom steuert und dadurch die Geschwindigkeit der Wirkstoffabgabe steuert. Ferner zählen passive Durchflußsteuermembranen, Klebstoffe zur Beibehaltung des Kontakts zwischen der Vorrichtung und einer Körperoberfläche, Isolierteile und undurchlässige Unterlagenteile zu weiteren potentiellen Komponenten von Elektrotransportvorrichtungen.
Die hier verwendeten Begriffe "Wirkstoff" und "Medikament" können ausgetauscht werden und sollen eine breite Anwendung haben und sich auf jeden therapeutisch aktiven Stoff beziehen, der an einen lebenden Organismus verabreichtwird, um eine gewünschte, gewöhnlich vorteilhafte Wirkunghervorzurufen. Im allgemeinen gehören dazu therapeutische Wirkstoffe auf allen wichtigen therapeutischen Gebieten, u a. infektionshemmende Mittel, z. B. antibiotische und antivirale Wirkstoffe; Analgetika und analgetische Kombinationen; Anästhetika, Anorexika; Antiarthritika; antiasthmatische Wirkstoffe; Antikonvulsiva; Antidepressiva; antidiabetische Wirkstoffe; Antidiarrhoika; Antihistaminika; entzündungshemmende Wirkstoffe; Migräne lindernde Mittel; Kinetose lindernde Mittel; Brechreiz lindernde Mittel; antineoplastische Mittel; Anti-Parkinsonmittel; Kardiostimulanzien; Antipruritika; Antipsychotika; Antipyretika; Antispasmodika, u. a. für den Gastromtestinal- und Harntrakt; Anticholinergika; Sympathomimetika; xanthinderivate; kardiovaskuläre Mittel, u. a. Calciumblocker; Betablocker; Beta-Agonisten; Antiarrhytmika; Antihypertensiva; ACE-.Hemmer Diuretika; Vasodilatanzien, u. a. für Allgemein-, Koronar-, Peripheral- und Zerebralanwendungen; Stimulanzien des zentralen Nervensystems; Hustenund Erkältungsmittel; Dekongestionsmittel; Diagnostika; Hormone; Hypnotika; Immunsuppressiva; Muskelrelaxanzien; Parasympatholytika; Parasympathomimetika; Prostaglandine; Proteine; Peptide; Psychostimulanzien; Sedativa und Tranquilizer.
Alle Vorrichtungen zur Wirkstoffabgabe durch Elektrotransport nutzen ein elektrisches "Stromnetz", um die Stromquelle (z. B. eine Batterie) mit den Elektroden elektrisch zu verbinden. In sehr einfachen Vorrichtungen, z. B. den von Ariura et al. in der US-A-4474570 offenbarten, ist das Stromnetz lediglich die Batterie und ein leitender Draht, der zum Verbinden der Batterie mit einer Elektrode dient. Andere Vorrichtungen verwenden vielfältige elektrische Komponenten, um Amplitude, Polarität, Taktung, Wellenform usw. des durch die Stromquelle zugeführten elektrischen Stroms zu steuern. Siehe dazu z. B. die für McNichols et al. erteilte US-A-5047007.
Handelsübliche Vorrichtungen zur transdermalen Medikamentenabgabe durch Elektrotransport (z. B. der "Phoresor", vertrieben von Iomed, Inc., Salt Lake City, Utah; das "Dupellontophoresis System", vertrieben von Empi, Inc., St. Paul, Minnesota; der "Webster Sweat Inducer", vertrieben von Wescor, Inc., Logan, Utah) nutzen allgemein eine elektrische Stromversorgung als Tischgerät und ein hautkontaktierendes Elektrodenpaar. Die Donatorelektrode enthält eine Medikamentenlösung, während die Gegenelektrode eine Lösung aus einem biologisch verträglichen Elektrolytsalz enthält. Beispiele für "Satelliten"-Elektrodenanordnungen, die zur Verwendung mit einer elektrischen Stromversorgung als Tischgerät geeignet sind, sind in der US-A-5236412 (Lloyd et al.); US-A- 5088978 (Hillman et al.); US-A-5087242 (Patelenz et al.); US- A-5087241 (Mathiesen et al.); US-A-5037380 (Jacobsen et al.); US-A-5006108 (Laprade); US-A-4979938 (Stephen et al.); US-A- 4973303 (Johnson et al.); US-A-4968297 (Jacobsen et al.) und anderswo offenbart. Die Satellitenelektroden sind mit der elektrischen Stromversorgungseinheit durch lange (z. B. 1 bis 2 Meter) elektrisch leitende Drähte verbunden. Bei dieser Art von Gestaltungskonfiguration besteht keine Gefahr, daß die flüssigen Medikamenten- bzw. Salzlösungen den elektrischen Schaltungsaufbau in der Tischstromversorgung verunreinigen, da sie weit voneinander entfernt sind. Im allgemeinen weisen die Satellitenelektroden ein Behältnis oder eine Matrix zum Aufnehmen der Medikamenten- bzw. Salzlösung, ein Stromverteilungsteil und eine Einrichtung zum Verbinden des Stromverteilungsteils mit dem langen elektrisch leitenden Draht bzw. Kabel auf. Allgemein enthalten die Satellitenelektroden keine elektrischen Komponenten zum Erzeugen oder Steuern des durch die Vorrichtung angelegten elektrischen Stroms.
Seit kurzem werden kleine in sich abgeschlossene Elektrotransport-Abgabevorrichtungen vorgeschlagen, längere Zeit auf der Haut und mitunter unauffällig unter der Kleidung getragen werden können. Die elektrischen Stromnetze in solchen Miniaturvorrichtungen zur Medikamentenabgabe durch Elektrotransport sind vorzugsweise ebenfalls miniaturisiert und können die Form integrierter Schaltungen (d. h. Mikrochips) oder kleiner flexibler gedruckter Schaltungen haben. Herkömmliche gedruckte Schaltungen werden durch Aufdrucken oder anderweitiges Abscheiden elektrischer Leiterbahnen auf ein flexibles Substrat, gewöhnlich in Form einer Polymerfolie, gebildet. Elektronische Komponenten, z. B. Batterien, Widerstände, Impulsgeneratoren, Kondensatoren usw. sind elektrisch verschaltet, um ein elektrisches Stromnetz zu bilden, das die Amplitude, Polarität, Taktung, Wellenform usw. des elektrischen Stroms erzeugt und/oder steuert, der die Triebkraft für die Abgabe des Medikaments oder anderen Nutzwirkstoffs ist. offenbart sind solche kleinen in sich abgeschlossenen Elektrotransport-Abgabevorrichtungen z. B. in der US-A-5224927 (Tapper); US-A-5203768 (Haak et al.); US-A-5169383 (Gyory et al.); US-A-5032110 (Watanabe); US-A-5167617 (Sibalis); US-A- 5135480 (Bannon et al.); US-A-5135479 (Sibalis et al.); US-A- 4883457 (Sibalis) und US-A-4474570 (Ariura et al.). Ein konstruktives Problem, das jeder kleinen tragbaren Elektrotransportvorrichtung innewohnt, besteht darin, daß das elektrische Netz, das die Vorrichtung speist und die Höhe des angelegten Stroms steuert, ausreichend vor Verunreinigung durch äußere Flüssigkeiten geschützt sein muß, z. B. Badewasser. Im Stand der Technik wurde dies erkannt, und es wurden wasserdichte Unterlagen verwendet, um Verunreinigung durch äußere Flüssigkeiten zu verhindern. Siehe hierzu die US-A-5158437 (Haak et al.). Die US-A-4883457 (Sibalis) lehrt zudem eine Klebstoffversiegelung, die eine Gesamtanordnung aus Batterien und Flüssigkeit enthaltenden Elektroden umgibt, um sie von der Außenumgebung zu trennen.
Obgleich im Stand der Technik die Notwendigkeit erkannt wurde, die Stromnetze zum Ansteuern/Steuern des Elektrotransports vor Verunreinigung durch Kontakt mit äußeren Flüssigkeiten zu schützen, besteht nach wie vor das potentielle Problem einer Verunreinigung durch Kontakt mit der (gewöhnlich wäßrigen) Medikamentenlösung, die im Donatorelektrodenspeicher enthalten ist, und/oder der im Gegenelektrodenspeicher enthaltenen Salzlösung. Benötigt wird eine Elektrotransportvorrichtung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung, durch die eine bessere Isolierung der Stromversorgung und anderer elektrischer Komponenten von den nassen (d. h. Flüssigkeit enthaltenden) Abschnitten der Vorrichtung gegeben ist.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Diesen Erfordernissen trägt die Erfindung Rechnung, die Verfahren und Vorrichtungen zur Stromzufuhr für eine Elektrotransportvorrichtung bereitstellt, um ein nutzbringendes Medikament oder einen anderen Wirkstoff durch eine Körperoberfläche eines Patienten abzugeben. Bereitgestellt wird ein elektrisches Netz, das zum Speisen einer Elektrotransport- Abgabevorrichtung dient. Das Netz weist eine oder mehrere elektrische Komponenten und eine Einrichtung zum elektrischen Verbinden der Komponenten mit einem Paar Stromnetzausgängen auf. Mindestens einer der Stromnetzausgänge ist zur elektrischen Verbindung mit einer eng benachbarten Elektrode geeignet, die eine Flüssigkeit mit dem abzugebenden Nutzwirkstoff enthält. Das Netz ist in einer flüssigkeitsdichten Kammer angeordnet. Jeder der Stromnetzausgänge ist so positioniert, daß die Ausgänge aus dem Inneren der Kammer zum Kammeräußeren verlaufen, wo sie zur elektrischen Verbindung zugänglich sind. Die Kammer ist flüssigkeitsdicht versiegelt, um zu verhindern, daß die elektrischen Komponenten und die elektrische Verbindungseinrichtung mit einer Flüssigkeit außerhalb der Kammer in Berührung kommt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer zur praktischen Realisierung der Erfindung geeigneten Vorrichtung.
Fig. 2 ist eine Explosionsansicht der Vorrichtung von Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Perspektivansicht einer alternativen Ausführungsform eines versiegelten elektrischen Stromnetzes gemäß der Erfindung.
Fig. 4 ist eine Explosionsansicht des Stromnetzes von Fig. 3, wobei die Versiegelungsschichten 208, 210 der Einfachheit halber weggelassen sind.
Fig. 5 ist eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, die Batterien parallel verwendet.
Fig. 6 ist eine Draufsicht auf eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform.
Fig. 7 und 8 sind Querschnittansichten der Vorrichtung von Fig. 6 an einer Linie 6A-6B bzw. 6A-6A.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

Fig. 1 ist eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen, allgemein mit der Zahl 110 bezeichneten Stromversorgungsnetzes für den Elektrotransport. Das Netz 110 hat ein Paar Ausgänge in Form von elektrisch leitenden Schaltungsbahnen 116a, 116b, die mit einer eng benachbarten, Flüssigkeit enthaltenden Donator- und Gegendonatorelektrode elektrisch verbunden sind. Die Elektroden sind mit D bzw. C bezeichnet. Die elektrische Verbindung der Netzausgänge mit der Donatorund Gegendonatorelektrode ist vorzugsweise mit einem elektrisch leitenden Epoxidharz oder einem anderen Klebstoff 111 hergestellt.
Fig. 2 ist eine Explosionsansicht des Stromversorgungsnetzes 110. Vakuumform- oder Warmformtechniken dienen zur Ausbildung vertiefter Taschen 114 in einem oberen Substrat 112. Das obere Substrat 112 kann z. B. eine Polyester- oder Polyamidschicht mit etwa 0,25 mm oder größerer Dicke sein. Die Innenseite des oberen Substrats 112 ist mit geätzten Kupfer- oder Siebdruck-Silberschaltungsbahnen 116a und 116b beschichtet. Alternativ können die Schaltungsbahnen 116a und 116b aus einem etwa 0,1 bis 0,3 mm dicken Metallblech ausgestanzt und auf dem Substrat 112 mit einem geeigneten Klebstoff positioniert sein. Das obere Substrat 112 ist seitlich verlängert, um entgegengesetzt angeordnete Stützteile 124a und 124b zu bilden.
Die Taschen 114a und 114b enthalten Batterien 118 bzw. 119. Die Tasche 114c enthält elektrische Komponenten 126 und 128.
Ein unteres Substrat 113 ist geeignet, mit dem oberen Substrat 112 durch Versiegeln an den Umfangskanten der Substrate 112 und 113 abdichtend gepaart zu werden. Die gepaarten Substrate 112 und 113 bilden separate Haltekammern für die Batterien 118, 119 und Komponenten 126 und 128. Die Innenseite des Substrats 113 ist ähnlich mit leitenden Schaltungsbahnen 116c, 116d und 116e versehen, um die Zusammenschaltung des Stromversorgungsnetzes 110 zu komplettieren.
Die Batterien 118 und 119 sind zu getriebenen oder erhabenen leitenden Anschlußflächen 140 auf den Schaltungsbahnen 116 ausgerichtet. Die Anschlußflächen 140a und 140b auf der Innenseite des Substrats 112 sind mit den Minus- bzw. Pluspolen der Batterien 118 und 119 und den Schaltungsbahnen 116a und 116b auf geeignete Weise verbunden, z. B. durch elektrisch leitendes Epoxidharz. Die Anschlußflächen 140c und 140d auf der Innenseite des Substrats 113 verbinden die Plusbzw. Minuspole der Batterien 118 und 119 mit den Schaltungsbahnen 116c und 116e. Dünne Isolierabschirmungen 129 und 130 aus geeignetem Material, z. B. Polyester, Polyurethan oder anderem dielektrischem Material, sind so ausgerichtet und aufgelegt oder aufgedruckt, daß sie zwischen den Schaltungsbahnen 116c und 116e und den Batterien 118 und 119 liegen. Diese Abschirmungen sind vorgesehen, um die Schaltungsbahnen 116c und 116e von den benachbarten Minus- und Pluspolen der Batterien 118 und 118 elektrisch zu isolieren und damit unbeabsichtigtes Kurzschließen der Batterien zu verhindern.
Die Anordnung 110 wird durch Versiegeln des Substrats 112 mit dem Substrat 113 hergestellt. Erreicht werden kann das Versiegeln durch Wärmeversiegeln (wenn die Substrate 112 und 113 aus einem wärmeversiegelbaren Material hergestellt sind, z. B. Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, "Elvax", hergestellt von E. 1. du Pont Denemours, Wilmington, Delaware, oder einem thermoplastischen Elastomer, z. B. "Santoprene", vertrieben von Monsanto Co., St. Louis, Missouri, und "Kraton", vertrieben von Shell Chemical Co., Belpre, Ohio) oder indem die Substrate 112 und 113 klebend miteinander versiegelt werden.
Im zuletzt genannten Fall ist eine elektrisch isolierende, feuchtigkeitsundurchlässige Klebstoffschicht 134 zur unteren Substratschicht 112 ausgerichtet und hält diese an der oberen Substratschicht 113. Die Schicht 134 ist zwischen diesen beiden Substratschichten eingefügt und steht mit ihnen in Berührung. Ein geeigneter Klebstoff ist "Silicone Medical Adhesive", hergestellt von Dow Corning, Midland, Michigan.
Dadurch ist die Anordnung 110 mit einer elektrisch isolierenden, wasserdichten Versiegelung um den gesamten Umfang der Substratschichten 112 und 113 mit den Abschnitten der leitenden Bahnen 116a, 116b versehen, die den versiegelten Umfang durchlaufen.
In Fig. 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform eines Stromnetzes für Elektrotransport allgemein mit der Zahl 200 bezeichnet. Das Netz 200 ist erfindungsgemäß aufgebaut. Ungleichnamige Pole von Batterien 202, 204 sowie Leitungen 222, 224 einer stromsteuernden Diode 218 sind durch einzelne Streifen aus elektrisch leitendem Klebeband 206 in Reihe verbunden. Separate leitende Klebestreifen 206 verlaufen von der Komponente 218 und der Batterie 204 nach außen, um Stromnetzausgänge 207 und 209 zur Verbindung mit (in Fig. 3 und 4 nicht gezeigten) Flüssigkeit enthaltenden Elektrodenanordnungen zu bilden, z. B. D und C gemäß Fig. 1 und 2.
Die Batterien 202 und 204 sind jeweils mit einer Isoliereinfassung 220 versehen, um die jeweiligen leitenden Streifen 206 vor Kurzschluß zwischen den Puls- und Minuspolen der Batterien dort elektrisch zu isolieren, wo die Streifen 206 den Außendurchmesser des Batteriegehäuses kreuzen. Knopfzellenbatterien dieser Art sind von Panasonic, Secaucus, New Jersey beziehbar.
Ein geeigneter Klebestreifen zum Verbinden der Komponenten des Stromnetzes 200 ist ein Acrylatklebstoff mit leitendem Mull, der mit Kohlenstoffteilchen oder -fasern beschichtet ist, z. B. ARCLAD 8001, hergestellt von Adhesives Research, Allentown, Pennsylvania.
Eine obere Schicht 208 und eine untere Schicht 210, wobei beide Schichten aus einem flexiblen, flüssigkeitsundurchlässigen Kunststoffilm bestehen, kommen zum Einsatz, um die Batterien 202 und 204, die Komponente 218 und die leitenden Klebestreifen 206 zu versiegeln, einzuschließen und mechanisch zu stützen. Mindestens die Umfangskanten der Schichten 208 und 210 sind flüssigkeitsdicht miteinander versiegelt, um eine das Stromnetz 200 umgebende Umfangsversiegelung 216 zu bilden.
Ein Anschluß 222 der Komponente 218 kontaktiert die klebende, leitende Oberfläche eines leitenden Streifens 206. Dieser Streifen 206 verläuft über die einschließenden Schichten 208 und 210 hinaus durch die Umfangsversiegelung 216, um einen Stromnetzausgang 207 zu bilden. Mit dem Pluspol der Batterie 204 ist ein weiterer leitender Streifen 206 verbunden, der über die versiegelten Schichten 208 und 210 hinaus durch die Umfangsversiegelung 216 verläuft, um einen zweiten Stromnetzausgang 209 zu bilden.
In einer Ausführungsform ist ein geeignetes Material für den flüssigkeitsundurchlässigen Film ein 0,03 bis 0,05 mm dicker Polyurethanfilm, der mit Acrylatklebstoff beschichtet ist, z. B. Flexcon XRU-100, hergestellt von Flexcon, Boston, Massachusetts. In anderen Ausführungsformen können die Schichten wärmeversiegelt, vakuumversiegelt oder warmgeformt sein, um eine flüssigkeitsdichte und elektrisch isolierende Umhüllung zu bilden. Durch vollständiges Versiegeln der Schichten 208 und 210 um den Umfangsbereich 216 wird eine wasserdichte Versiegelung zwischen den Batterien 202 und 204, anderen elektrischen Komponenten 218 und den (in Fig. 3 und 4 nicht gezeigten) Flüssigkeit enthaltenden Elektroden hergestellt, die mit den Stromnetzausgängen 207, 209 elektrisch verbunden sind. Vorzugsweise beträgt die Querbreite der Versiegelung 216 mindestens 3 bis 7 mm.
In Fig. 3 und 4 stellt ein elektrisch leitender Klebestreifen 206 einen elektrischen Kontakt zwischen den beiden obersten Polen der Batterien 202 und 204 her, wenn die Batterien in Reihe betrieben werden, um eine höhere Spannung zu liefern. Alternativ können ein erster und zweiter elektrisch leitender Klebestreifen 206 in Kontakt mit den obersten Polen bzw. mit den untersten Polen der beiden Batterien 202 und 204 angeordnet sein, wenn die beiden Batterien parallel zu betreiben sind, was in Fig. 5 gezeigt ist.
Durch dieses Anordnungsverfahren werden mehrere Verfahrensschritte umgangen, die ansonsten durchlaufen würden. Die Klebestreifen sind zudem elektrisch leitend, so daß keine zusätzlichen Materialien für die mit den Batterien 202 und 204 verbundenen Schaltungsbahnen bereitgestellt zu werden brauchen. Mit dieser Lösung werden auch die Gefahren einer Verwendung toxischer Materialien zum Anlöten an die Anordnung sowie zu ihrer üblichen Reinigung umgangen. Durch den Einsatz wasserdichter Versiegelungsfolien 208, 210 sind die Batterien 202, 204 nicht nur gegenüber Flüssigkeiten (z. B. Badewasser) in der Außenumgebung, sonder auch gegenüber Flüssigkeiten isoliert, die in den "Naß"-Abschnitten der (in Fig. 3 bis 5 nicht gezeigten) Donator- und Gegenelektrode enthalten sind. Dadurch ist das Stromnetz 200 versiegelt und kommt nicht mit der Medikamentenlösung in der eng benachbarten Donatorelektrode D sowie der Elektrolytsalzlösung in der eng benachbarten Gegenelektrode C in Berührung.
Eine wasserdichte Versiegelung kann auch dadurch gebildet werden, daß eine Seite der Versiegelungsfohe 208 und/oder 210 mit einem wasserundurchlässigen druckempfindlichen bzw. selbsthaftenden oder heißschmelzenden Klebstoff beschichtet und ein geeigneter Kontakt mit dem Schaltungssubstratmaterial so hergestellt wird, daß die Schaltungskomponenten darin versiegelt und daran gehindert sind, mit äußeren Flüssigkeiten in Berührung zu kommen.
Alternativ können die für die Versiegelungsfohe, den leitenden Klebstoff und das Substrat verwendeten Materialien so ausgewählt sein, daß eine wasserdichte Versiegelung gebildet werden kann, indem Wärme und Druck auf die entsprechenden Berührungsflächen ausgeübt und anschließend diese Materialien so wärmeverklebt werden, daß eine wasserdichte Versiegelung zustande kommt.
In Fig. 6, 7 und 8 ist eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektrischen Stromnetzes allgemein mit der Zahl 300 bezeichnet. Elektrisch isolierende und flüssigkeitsundurchlässige Schaumstoff-Abstandhalter 302 aus einem geschlossenzelligen Schaumstoff, z. B. MED6601, hergestellt von Avery Dennison, Chicago, Illinois, sind mit vertieften Taschen 304 und Taschen 307 versehen. Die Taschen 304 nehmen Batterien 306 und 308 auf; die Tasche 307 nimmt eine elektrischen Komponente 320 in ihrem Inneren auf.
Bei der in dieser Ausführungsform verwendeten Komponente handelt es sich um eine stromsteuernde Diode 320, z. B. vom Typ CRR0240, hergestellt von Siliconix, Santa Clara, California. Die Diode 320 steuert den Strom von den Batterien 306 und 308 zur Elektrotransportabgabe eines therapeutischen Medikaments oder eines anderen Wirkstoffs aus einer (nicht gezeigten) Flüssigkeit enthaltenden Donatorelektrodenanordnung.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung können alternative Komponenten mit zusätzlichen vertieften Taschen und leitenden Bahnen für geeignete Verbindungen zum Einsatz kommen.
Ein elektrisch isolierendes und flüssigkeitsundurchlässiges unteres Substrat 312 und oberes Substrat 314 bilden eine obere und untere Versiegelung für die Batterien 306, 308 und die Komponente 320. Die Substrate 312 und 314 sind dünne Polyester- oder Polyurethanfolien mit etwa 0,1 mm Dicke. Die Substrate 312 und 314 tragen elektrisch leitende obere Schaltungsbahnen 309, 313 und untere Schaltungsbahnen 315 und 317, die zu den Schaumstoff-Abstandhaltern 302 weisen. Bei den Bahnen 309, 313, 315 und 317 handelt es sich um geätztes Kupfer zum Verbinden der Batterien 306, 308 und der Komponente 320. Alternativ können die Bahnen 309, 313, 315 und 317 Siebdruck-Silberfarbstoff aufweisen.
Jede Batterie 306 und 308 ist mit einer Isoliereinfassung 310 versehen, um die leitenden Streifen 309, 313 vor Kurzschluß zwischen den Plus- und Minuspolen der Batterien dort elektrisch zu isolieren, wo die Streifen 309, 313 den Außendurchmesser des Batteriegehäuses kreuzen. Knopfzellenbatterien dieser Art sind von Panasonic, Secaucus, New Jersey beziehbar.
Die Substrate 312 und 314 können aus getrennten Stücken oder alternativ aus einem Stück gebildet sein, das an einer geeigneten Falzlinie 311 gefaltet ist.
Die Substrate 312 und 314 sind mit den Abstandhaltern 302 um den Umfang der Unter- bzw. Oberseite versiegelt. Eine vollständig um den Umfang der Abstandhalter 302 gehende Umfangsversiegelung 322 ist durch einen elektrisch isolierenden und flüssigkeitsundurchlässigen Klebstoff gebildet, z. B. "Silicone Medical Adhesive", hergestellt von Dow Corning, Midland, Michigan. Dieser Klebstoff bildet außerdem eine elektrisch isolierende und flüssigkeitsdichte Versiegelung zwischen den jeweiligen Substraten und den leitenden Bahnen 315 und 317 dort, wo sie durch die Umfangsversiegelung 322 der Abstandhalter 302 verlaufen.
Diese Verlängerungen der leitenden Bahnen 315 und 317 bilden Stromnetzausgänge 316 und 318 zum Verbinden des Stromnetzes 300 mit einer eng benachbarten, Ionenflüssigkeit enthaltenden Donator- und Gegendonatorelektrodenanordnung eines Elektrotransport-Medikamentenabgabesystems gemäß der vorstehenden Beschreibung.
Der Minuspol der ersten Batterie 306 ist mit dem Stromnetzausgang 316 verbunden. Mit dem Pluspol der ersten Batterie 306 ist die obere leitende Bahn 313 verbunden. Die Bahn 313 durchläuft die Umfangsversiegelung 322 des ersten Abstandhalters 302 und tritt durch die Umfangsversiegelung 322 des zweiten Abstandhalters 302 ein, um einen elektrischen Kontakt mit einem Anschluß 321a der Komponente 320 herzustellen. Der andere Anschluß 321b der Komponente 320 ist mit der oberen leitenden Bahn 309 des zweiten Abstandhalters 302 verbunden. Mit der oberen Bahn 309 ist der erste Minuspol der zweiten Batterie 308 verbunden. Mit dem Pluspol der zweiten Batterie 308 ist die untere Bahn 317 verbunden. Die untere Bahn 317 durchläuft die untere Umfangsversiegelung 322 des zweiten Abstandhalters 302 und bildet den positiven Stromnetzausgang 318 der Elektrotransport-Stromversorgung.
Das Substrat 312 ist seitlich verlängert, um Stützen 324 und 326 zu bilden. Die Stützverlängerungen 324 und 326 bilden eine mechanische Abstützung für die Stromnetzausgänge 316 und 315 außerhalb der Abstandhalter 302.
Die Stromnetzausgänge 316 und 318 sind mit geeigneten Donator- und Gegendonatorelektroden durch eine geeignete leitende Einrichtung verbunden, z. B. mit Silber beladenes Epoxidharz.

Claims

1. Elektrisches Stromnetz (110) zum Speisen einer Elektrotransportvorrichtung zur Abgabe eines Nutzwirkstoffs durch eine Körperoberfläche eines Patienten, wobei das Stromnetz aufweist: eine oder mehrere elektrische Komponenten (118, 119, 126, 128), zwei oder mehr Stromnetzausgänge (116a, 116b), eine Einrichtung (116c, 116d, 116e, 140) zum elektrischen Verbinden der elektrischen Komponente(n) mit den Stromnetzausgängen (116a, 116b) und eine Einrichtung (111) zum elektrischen Verbinden mindestens eines der Stromnetzausgänge (116a, 116b) mit einer eine Flüssigkeit enthaltenden Elektrode (D, C), gekennzeichnet durch:

eine flüssigkeitsdichte Kammer (112, 113, 114), die so abgedichtet ist, daß sie das Stromnetz (110) umgibt und einschließt, wobei die Kammer einen flüssigkeitsdichten Durchgang für die Stromnetzausgänge (116a, 116b) vorsieht, wodurch das Stromnetz agedischtet ist, um die Flüssigkeit nicht zu kontaktieren.

2. Stromnetz nach Anspruch 1, wobei die flüssigkeitsdichte Kammer einen wasserundurchlässigen Film (208, 210) aufweist.

3. Stromnetz nach Anspruch 2, wobei der wasserundurchlässige Film ein wärmeversiegelbares Material aufweist.

4. Stromnetz nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Einrichtung zum elektrischen Verbinden des (der) Ausgangs (Ausgänge) mit der (den) Elektrode(n) einen elektrisch leitenden Klebestreifen (206) aufweist.

5. Stromnetz nach Anspruch 1, wobei die flüssigkeitsdichte Kammer ein flüssigkeitsundurchlässiges Substrat (112, 113) mit einer oder mehreren darin ausgebildeten Taschen (114a, 114b, 114c) aufweist, wobei die eine oder die mehreren elektrischen Komponenten (118, 119, 126, 128) in der (den) Tasche(n) positioniert ist (sind).

6. Stromnetz nach Anspruch 5, wobei die Einrichtung zum elektrischen Verbinden der Komponente(n) mit den Ausgängen eine elektrisch leitende Bahn (116) auf dem Substrat (112, 113) aufweist.

7. Stromnetz nach Anspruch 1, wobei die flüssigkeitsdichte Kammer einen oder mehrere elektrisch isolierende und flüssigkeitsundurchlässige Abstandhalter (302) mit einer oder mehreren darin ausgebildeten Taschen (304, 307) aufweist, wobei die eine oder die mehreren elektrischen Komponenten (306, 308, 320) in der (den) Tasche(n) positioniert ist (sind).

8. Stromnetz nach Anspruch 5, 6 oder 7 mit einer Abdeckung (314) über der (den) Tasche(n) (304. 307), wobei die Abdeckung um die Tasche(n) abgedichtet (322) ist.

9. Stromnetz nach Anspruch 8, wobei die Einrichtung zum elektrischen Verbinden der Komponente(n) mit den Ausgängen eine elektrisch leitende Bahn (313) auf der Abdekkung (314) aufweist.

10. Stromnetz nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die eine oder die mehreren elektrischen Komponenten eine elektrische Stromquelle (118, 119) aufweisen.

11. Stromnetz nach Anspruch 10, wobei die elektrische Stromquelle (118, 119) eine Batterie aufweist.

12. Stromnetz nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die eine oder die mehreren elektrischen Komponenten eine elektrische Komponente (218) zum Steuern des zu den Stromnetzausgängen (207, 209) geführten elektrischen Stroms aufweisen.

13. Elektrotransportvorrichtung mit dem Stromnetz (110) nach einem der vorstehenden Ansprüche.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 13, wobei die Elektrode eine Donatorelektrode (D) aufweist, die den abzugebenden Wirkstoff enthält.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, 13 oder 14, wobei die Elektrode eine Gegenelektrode (c) aufweist, die einen Elektrolyten enthält.

16. Verfahren zum elektrischen Verbinden eines Stromnetzes (110) zum Speisen einer zur Abgabe eines Nutzwirkstoffs durch eine Körperoberfläche eines Patienten durch Elektrotransport geeigneten Vorrichtung mit einer eng benachbarten Elektrode (D, C), die eine den abzugebenden Nutzwirkstoff enthaltende Flüssigkeit enthält, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Plazieren des Stromnetzes (110) in einer Kammer (112, 113, 114), die mindestens teilweise aus einem flüssigkeitsundurchlassigen Material gebildet ist, wobei das Stromnetz (110) eine oder mehrere elektrische Komponenten (118, 119, 126, 128) und eine Einrichtung (116c, 116d, 116e, 140) zum elektrischen Verbinden der einen oder der mehreren elektrischen Komponenten mit einem Paar Stromnetzausgängen (116a, 116b) aufweist, Positionieren der Ausgänge, so daß die Ausgänge aus dem Inneren der Kammer zu dem Äußeren der Kammer verlaufen; wobei das Verfahren durch den folgenden Schritt gekennzeichnet ist:

Abchten des Stromnetzes (110) innerhalb der Kammer (112, 113, 114) aufflüssigkeitsdichte Weise, so daß die Ausgänge (116a, 116b) zur elektrischen Verbindung außerhalb der Kammer mit der eng benachbarten Elektrode (D, C) zugänglich sind, wodurch das Stromnetz (110) abgedichtet ist, um die Flüssigkeit nicht zu kontaktieren.

17. Verfahren nach Anspruch 16, ferner mit dem Schritt zum elektrischen Verbinden eines (116a) des Ausgangspaars mit der eng benachbarten Elektrode (D), die eine Flüssigkeit und den abzugebenden Nutzwirkstoff enthält.

18. Verfahren nach Anspruch 17, ferner mit dem Schritt zum elektrischen Verbinden einer zweiten Elektrode (C), die eine einen Elektrolyten enthaltende Flüssigkeit enthält, mit dem anderen (116b) des Ausgangspaars.

19. Verfahren nach Anspruch 16, 17 oder 18, wobei die Kammer mindestens teilweise aus einem wärmeversiegelbaren Material gebildet ist, und ferner mit dem Schritt zum Abdichten der Kammer durch Wärmeversiegeln des Materials.

20. Verfahren nach Anspruch 16, 17 oder 18 mit den folgenden Schritten: Bilden der Kammer durch Bilden einer Tasche (114a, 114b, 114c) in einem flüssigkeitsundurchlässigen Substrat (112), Auflegen einer Abdeckung (113) über die Tasche und Versiegeln der Abdeckung (113) mit dem Substrat (112) um die Tasche.

21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Abdeckung (113) klebend mit dem Substrat (112) versiegelt wird.