JP2856551B2

JP2856551B2 - イオントフォレーゼ用デバイス

Info

Publication number: JP2856551B2
Application number: JP50265495A
Authority: JP
Inventors: 敬一郎岡部; 登代次日比
Original assignee: Hisamitsu Pharmaceutical Co Inc
Current assignee: Hisamitsu Pharmaceutical Co Inc
Priority date: 1993-06-23
Filing date: 1994-06-23
Publication date: 1999-02-10
Anticipated expiration: 2014-02-10

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明はイオントフォレーゼ用デバイスに関するもの
であり、更に詳しくは、イオントフォレーシス用の電極
構造体に関するものである。

背景技術水溶性乃至イオン性薬剤の経皮投与を電気的に行なう
イオントフォレーゼに用いられる電極は、薬剤を含む溶
液との共存下にあり、しかも主に一方向極の治療電流が
連続乃至断続的に加えられている。

上述した状況下に置かれた電極は、電極自身に対する
電気分解及び化学的性質の変化、電気的絶縁物質の被覆
等々により、導電性の低下を回避し得ない。

一方、従来においてはイオントフォレーシス用電極構
造体としてはいわゆる可逆性（非分極性）電極を使用す
ることを含めて各種構造体が提案されている。

発明が解決しようとする課題しかしながら、イオントフォレーシスに可逆性電極を
使用した場合、通電時に電極より遊離する各種イオンに
より、イオン性薬物の輸率の著しい減少がみられる。故
に、本発明の目的は使用中の電極における導電性の低下
を防止するとともにこの輸率の減少を可及的に阻止した
効率的イオントフォレーシスを可能とする新規電極構造
体を提供するものである。

発明の開示本発明は上記した目的を達成するため、以下に記載さ
れたような技術構成を採用するものである。即ち、所定の電圧例えば所定のパルスが印加される電極、該
電極に対向して設けられており、イオン性薬物を担持す
ると共に、要治療部と接触しうる様に構成された薬物保
持手段、当該電極に所定の電圧を所定のタイミングで印
加する電圧印加制御手段からなるイオントフォレーゼ用
デバイスに於いて、当該電極として可逆性電極を使用
し、当該電極から出力されるイオンの電荷を導電性溶液
を介して当該薬物保持手段に保持されている薬物に供給
されるイオントフォレーゼ用デバイスであり、より具体
的には、上記構成を有するイオントフォレーゼ用デバイ
スにおいて、第１の態様としては、該可逆性電極に再生
用補助電極が付加的に配備されている事を基本的な特徴
とするイオントフォレーゼ用デバイスを提供するもので
あり、又第２の態様としては、該可逆性電極と該薬物保
持手段との間に、イオン交換膜が配置されている事を他
の基本的な特徴とするイオントフォレーゼ用デバイスを
提供するものである。

図面の簡単な説明図１は本発明の第１の実施例を示した１部断面を示す
図。

図２（Ａ），（Ｂ）、図３（Ａ）〜（Ｃ）は図１で示
した実施例の動作を説明する為の図。

図４、図５は本発明の第２の実施例を示した図。

図６は本発明の実施例について実験を行なった際の装
置構成を示す図。

図７、図８は実験例の結果を示す図である。

図９はイオン交換膜の模式図。

図10は本発明の第３実施例の断面図。

図11、図12（Ａ），（Ｂ）は実験例１の結果を示す
図。

図13（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例における実験例
の実験装置の断面図。

図14（Ａ），（Ｂ）は実験例２の結果を示す図。

図15（Ａ），（Ｂ）は本発明の第３の実施例における
実験例の実験装置の断面図。

図16は実験例３の結果を示す図。

発明を実施するための最良の形態以下に、本発明に係るイオントフォレーゼ用デバイス
の具体例の構成を図面に参照しながら詳細に説明する。

即ち、第１図は、発明に係るイオントフォレーゼ用デ
バイスに於ける基本的な技術構成の一具体例を示すブロ
ック図であり、前記した様に、所定の電圧例えばパルス
電圧が印加される電極1,2,該電極1,2に対向して設けら
れており、イオン性薬物を担持すると共に、要治療部と
接触しうる様に構成された薬物保持手段５、当該電極1,
2に所定の電圧、例えばパルス電圧を所定のタイミング
で印加する電圧印加制御手段７とからなるイオントフォ
レーゼ用デバイスに於いて、当該電極１又は２として可
逆性電極を使用し、当該電極１又は２から出力されるイ
オンを導電性溶液を介して当該薬物保持手段５に保持さ
れている薬物に電荷が供給される様に構成されているイ
オントフォレーゼ用デバイスであり、係る基本的な技術
構成を利用した第１の態様としては、該可逆性電極１又
は２に再生用補助電極３が付加的に配備されているイオ
ントフォレーゼ用デバイスであり、又第２の態様として
は、該可逆性電極１又は２と該薬物保持手段５との間
に、イオン交換膜13が配置されているイオントフォレー
ゼ用デバイスである。

此処で、先ず、発明に於けるイオントフォレーゼ用デ
バイスに関する第１の態様についてその構成を詳細に説
明する。

即ち、発明に於ける第１の態様に係るイオントフォレ
ーゼ用デバイスは、前記した基本的構成に加えて、該可
逆性電極１又は２に再生用補助電極３が付加的に配備さ
れている点に特徴を有するものである。

即ち本発明の第１の態様においては、可逆性電極とそ
の再生用補助電極とを一体的に具備する電極構造体を採
用しかつ、治療電流の休止期に前記可逆性電極再生用電
流を通電するための再生用電流通電手段を有することに
より、導電性を損なう主極乃至対極の電極反応を阻止又
は、電極の再生に伴う導電性の回復を実現した。

実施例１本発明のイオントフォレーゼ用デバイスの第１の態様
における１具体例を実施例１として示す。

即ち、図１に於いて１は、主極用電極であり、Ag等の
金属材料よりなる。尚、主極の極性によって材料は選択
される。

２は、対極用電極であり、AgCl/Ag等よりなる。対極
用電極２の材料も主極用電極１と同様である。主極用電
極１、対極用電極２は、可逆性を有する部材が、選択的
に用いられる。可逆性とは、その一部乃至全部分が、元
の材料又は、元の導電性に再生可能であることを意味
し、代表的な材料として、銀（Ag）が示されるが、特に
限定されない。

尚、主極、対極の極は、投与対象となる薬剤のイオン
極性によって決定され、（＋）極であったり、（−）極
であったりする場合もある。

３は、再生用の補助電極であり、カーボン、アルミニ
ウム等の導電性材料よりなる。４は、裏打ち部材であ
り、電気的絶縁性を有するシート状部材である。

各電極１〜３は、裏打ち部材４表面に印刷処理、接着
剤による接着処理等を施して装着されている。

５は、薬物保持手段であり、薬物及び溶液が含浸され
た多孔質部材等で構成されている。

多孔質部材の一例として吸水性乃至水透過性フィルム
状部材が示される。

吸水性乃至水透過性フィルム状部材としては、層状体
のメンブレンフィルター（Biodyne A（商標））、紙、
不織布、多孔フィルム等の水分浸透性繊維より成る層、
所定の薬物を保持・付着・包含した水溶性高分子より形
成される澱粉（オブラート）、PVPフィルム等々の吸水
性（水溶性）フィルムを使用し得、通常、薄フィルム状
に形成されたものを例示できる。又、その水溶性の程度
も、使用目的に応じて適宜調節される。

６は、界面形成手段であり、導電性溶液が含浸された
上述の様な多孔質部材あるいは、ゲル基剤等により構成
されている。

７は、パワーサプライユニットであり、その内部構造
について説明する。（71）は、信号処理部であり、所定
のアルゴリズムを内蔵し、このアルゴリズムに基づいて
制御信号を出力するものである。信号処理部（71）は、
ゲートアレイ、マイクロコンピュータ、等によって構成
される。（72）は、治療用電流パルス出力手段であり、
パルス出力、脱分極パルス出力を行うものである。周波
数、DUTYは、特に限定されない。（73）は、再生用電気
出力手段であり、直流、パルス等を出力する。治療用電
流パルス出力手段（72）は、再生用電気出力手段（73）
は、信号処理部（71）によって必要に応じ制御される。
（74），（75）は、スイッチング手段であり、アナログ
スイッチ、リレー、トランジスタ、FET等によって構成
される。スイッチング手段（74），（75）は、信号処理
手段（71）が出力する制御信号によってオンオフ動作を
行う。治療用電流パルス出力手段（72）の出力の一端は
出力端（Ａ）、他端は、スイッチング手段（75）の一
端、スイッチング手段（75）の他端は出力端（Ｃ）に接
続し、再生用電気出力手段（73）の一端は、出力端
（Ａ）、他端は、スイッチング手段（74）の一端、スイ
ッチング手段（74）の他端は出力端（Ｂ）に接続してい
る。脱分極パルス出力手段は、出力パルスのオフ時に出
力端子間を接続させる機能を有するものであって、詳し
くは特開昭60年第156475号公報等に記載されている。

（11）（21）（31）はリード線であり、パワーサプラ
イユニット（７）の出力端（Ａ）〜（Ｃ）と各電極
（１）〜（３）とを電気的に接続するものである。

次に図１で示した構成の動作を図２、図３を参照して
詳細に説明する。図１の薬物保持手段５及び界面形成手
段（６）を、経皮投薬部位へ当接し、パワーサプライユ
ニット（７）を動作させる。信号処理手段（71）は、ス
イッチング手段（75）をオンにしスイッチング手段（7
4）をオフにする。治療用電流パルス出力手段は、治療
電流用パルスを、出力端（Ａ）、出力端（Ｃ）に図２
（Ａ）で示すパルス出力を行なう。

出力端（Ｂ）はスイッチング手段（74）が、オフであ
ることから、他の出力端間と電気的に遮断された状態で
ある。出力端（Ａ）は主極用電極（１）、出力端（Ｃ）
は対極用電極（２）と、それぞれ接続しており、パルス
が立ち上がると同時に薬物保持手段（５）−人体−界面
形成手段（６）という電気的閉回路が形成され、治療電
流が流れる。

図２（Ａ）で示すパルスが立ち下がると、信号処理手
段（71）は、スイッチング手段（75）をオフにし、スイ
ッチング手段（74）をオンにする。パワーサプライユニ
ット（７）は、出力端（Ａ）、出力端（Ｂ）間に図２
（Ｂ）で示す再生用パルス出力を行なう。この時、出力
端（Ａ）のパルスの極は、前の治療電流出力時の極の逆
の極を有するものとする。例えば、治療電流出力時、出
力端（Ａ）がプラス極であれば、再生用パルス出力時、
出力端（Ａ）はマイナス極であり、出力端（Ｂ）はプラ
ス極となる。出力端（Ｂ）、出力端（Ａ）に出力された
再生用パルスは再生用電極（３）−薬物保持手段（５）
−主極用電極（１）間で電気的閉回路を作り、主極用電
極（１）の電極反応を逆方向の電圧を加えることによっ
て阻止し、導電性の再生を行う。

尚、出力端（Ｃ）は、スイッチング手段（75）がオフ
であることから、他の出力端間と電気的に遮断状態とな
る様設定されている。又、薬物保持手段（５）の電気的
導電性が高い場合、再生処理時に於ける過電流の発生を
防止する目的で、パワーサプライユニット（７）は、出
力端（Ｂ）、出力端（Ａ）の間で形成されている電気的
閉回路上に抵抗体を接続する場合もある。

尚、パワーサプライユニット（７）は、電池等の電源
並びにパルス出力手段、脱分極パルス出力手段、並びに
直流出力手段及びこれらの出力装置を制御する装置等が
具備されていれば、限られるものではなく、又、出力電
流、電圧が、比較的小さいことからパワーサプライユニ
ット（７）要部をワンチップ化することも容易である。

以上の実施例は、治療電流用パルスの出力ごとに再生
用パルスを出力させているものであるが、次にこれとは
異なる動作について説明する。尚、構成は図１と同一で
あるので、構成の説明は省略する。

図１に於いてパワーサプライユニット（７）は、出力
端（Ａ）と出力端（Ｃ）に図３（Ａ）に示す治療電流用
パルスを所定時間だけ出力する。この時、出力端（Ｂ）
は他の出力間と電気的に遮断された状態にある。

次に図３（Ｂ）に示す再生用直流を出力端（Ｂ）と出
力端（Ａ）との間に所定時間出力する。この時出力端
（Ｃ）は、電気的に遮断された状態となっている。ここ
でいう直流とは、パルス幅の長いパルスのことも含むも
のである。

出力端（Ｂ）と出力端（Ａ）との間で出力される再生
用パルスは、図２（Ｂ）で示した直流の他、図３（Ｃ）
の様に群状のパルス又は、脱分極パルスであってもよ
い。

治療電流用パルスの持続時間は、数時間、例えば、３
時間、好ましくは６時間、程度が示されるが特に限定さ
れない。又再生用電気出力の持続時間は、例えば１時
間、好ましくは３時間程度が示されるが特に限定されな
い。

実施例２次に本発明の第１の態様に係るデバイスの他の具体例
を第２実施例として図４に示し説明する。

（１）は主極用電極であり、（３）は補助電極であ
る。主極用電極（１）、補助電極（３）は何れも孔部を
有する導電性部材で形成されている。

（32）は、支持部材であり、不織布等の非導電性の多
孔状部材で形成されている。主極用電極（１）、補助電
極（３）は、支持部材（32）表裏面に印刷の他、機械
的、化学的結合によって付着している。

（５）は薬物保持手段であり、上述した構成を有す
る。

（33）は連結部材であり、薬物保持手段（５）と同一
素材を含む導電性部材によって形成されている。主極用
電極（１）と図１で示すパワーサプライユニット（７）
とを接続する為のリード線（11）、補助電極（３）とパ
ワーサプライユニット（７）とを接続する為のリード線
（31）は、図１で示したものと同一である。

図４は主極用電極と対極用電極は分離した構成であ
り、対極側は同一符号で表現し、図示は省略した。

尚、上述した分離は特に必要がなく図１のように一体
構成型であってもよい。

又主極用電極と補助電極に穿設した孔は、特に必要で
は無い。要は、薬物保持手段（５）及び連結部材（33）
が、支持部材（32）を介して電気的に導通状態を形成す
る様な構成であればよいのである。

次に動作を説明する。

パワーサプライユニット（７）の電気的出力は、図１
の動作の説明と同一である。支持部材（32）は多孔質状
態であることから薬物保持手段（５）、連結部材（33）
は溶液を介して電気的に導通状態となっている。

従って、図１と同様出力端（Ａ）と出力端（Ｃ）間
で、治療電流用パルスが出力された後、出力端（Ａ）と
出力端（Ｂ）間に、再生用パルスが出力されると主極用
電極（１）と補助電極（３）間で電気的閉回路が形成さ
れ、主極用電極（１）の再生動作が行なわれる。

実施例３次に本発明の第１の態様に係る上記デバイスに関する
更に別の具体例を第３実施例として図５に示す。

図５は図１で示した薬物保持手段（５）内部にメッシ
ュ状又は孔部を有する補助電極（３）を介在させたもの
である。その他の構成は図１と同一であり、動作も図
２、図３と同一であるので説明は省略する。補助電極
（３）は、導電性部材単体又は、非導電性シートに導電
性部材を装着させた孔部を有する部材であってもよい。

次に、本発明に係るイオントフォレーゼ用システムに
おいて使用され得る薬物及び薬剤の一例を以下に列記す
る。

局所麻酔剤（例、塩酸リドカイン，塩酸テトラカイン，塩酸プロ
カイン，塩酸ジブカイン，塩酸オキシブプロカイン，塩
酸ブピバカイン，塩酸メピバカイン，等）抗アレルギー剤又は鎮咳去痰剤（例、クロモグリク酸ナトリウム、フマル酸ケトチフ
ェン，塩酸アゼラスチン，アンレキサノクス，テルフェ
ナジン，フマル酸エメダスチン，トラニラスト，リン酸
コデイン，リン酸ジヒドロコデイン，塩酸エプラジノ
ン，ヒベンズ酸チペピジン酸，等）気管支拡張剤（例、テオフィリン，塩酸ピルブテロール，硫酸テル
ブタリン，硫酸ヘキソプレナリン，硫酸サルブタモー
ル，塩酸ツロブテロール，塩酸プロカテロール，塩酸マ
ブテロール，フマル酸フォルモテロール，等）鎮痛剤（例、塩酸モルフィネ，塩酸ヒドロモルフォン，塩酸
ブプレノルフィン，塩酸ブプラノロール，ペンタゾシ
ン，酒石酸ブトルファノール，臭化水素酸エプタゾシ
ン，塩酸ナルブフィン，乳酸ペンタゾシン，ジクロフェ
ナックナトリウム等）強心剤（例、塩酸ドパミン，塩酸ドブタミン，アムリノン，
等）精神神経安定剤（例、塩酸クロルプロマジン，エチゾラム，塩酸アミ
トリプチリン，塩酸クロカプラミン，ハロペリドール，
塩酸モサプラミン，ペルフェナジン，フェノチアジン
等）抗生物質（例、ペニシリン系抗生物質としてクロキサシリンナ
トリウム，ベンジルペニシリンカリウム，チカルシリン
ナトリウム，アンピシリンナトリウム，ピペラシリンナ
トリウム，等：セフェム系抗生物質としてセフォキシチ
ンナトリウム，セフォジジムナトリウム，セフォタキシ
ムナトリウム，セフォテタン，セフォテタンニナトリウ
ム、セフォペラゾンナトリウム，セフスロジンナトリウ
ム，セフタジジム，セフメタゾールナトリウム，硫酸セ
フピロム，等、：アミノ糖系抗生物質として硫酸ゲンタ
マイシン，硫酸シソマイシン，硫酸ジベカシン，硫酸ネ
チルマイシン，硫酸アミカシン，硫酸リボスタマイシ
ン，等、：その他として、リンコマイシン系抗生物質，
エリスロマイシン製剤，ジョサマイシン製剤，クロラム
フェニコール製剤，テトラサイクリン系抗生物質及び，
その他の各抗生物質を含む）抗悪性腫瘍剤（例、マドリアマイシン、マイトマイシンC,エトポシ
ド，塩酸プロカルバジン，クエン酸タモキシフェン，フ
ルオロウラシル，ユーエフティ，テガフール，カルモフ
ール，メトトレキサート，カルボコン，塩酸ブレオマイ
シン，硫酸ペプロマイシン，塩酸エピルビシン，塩酸ピ
ラルビシン，ネオカルチノスタチン，レンチナン，ピシ
バニール，シゾフィラン，シスプラチン，カルボプラチ
ン，マドリアマイシン，硫酸ビンクリスチン，等）循環機能改善剤（例、クエン酸ニカメタート，アルプロスタジル，ア
ルガトロバン，シチコリン，フマル酸ニゾフェノン,D−
マンニトール，ニコランジル，塩酸ジルチアゼム，塩酸
メクロフェノキサート、マレイン酸リスリド、ホパンテ
ン酸カルシウム等）痛風治療剤（例、ベンズブロマロン，アロプリノール，コルヒチ
ン，等）高脂血症用剤（例、シンバスタチン，ニコモール，プラバスタチン
ナトリウム，等）抗ヒスタミン剤（例、塩酸ジフェンヒドラミン，塩酸プロメタジン，
マレイン酸クロルフェニラミン，メキタジン，フマル酸
クレマスチン，等）催眠鎮静剤または抗不安剤（例、フルニトラゼパム，ミダゾラム，セコバルビタ
ールナトリウム，アモバルビタールナトリウム，フェニ
トインナトリウム、等）鎮痛消炎剤（例、ケトプロフェン，フルルビプロフェンアキセチ
ル，インドメタシン，ロキソプロフェンナトリウム，ジ
クロフェナックナトリウム，ピロキシカム，テニダッ
プ，フルルビプロフェン，テノキシカム，等）鎮暈剤（例、塩酸ジフェニドール，マレイン酸チエチルペラ
ジン，メシル酸ペタヒスチン，等）鎮痙剤（例、臭化ブチルスコポラミン，硫酸アトロピン，塩
酸エペリゾン，塩酸チザニジン，等）不整脈用剤（例、塩酸アロチノロール，塩酸プロプラノロール，
アテノロール，硫酸キニジン，塩酸インデノロール，塩
酸ブクモロール，等）血圧降下剤（例、塩酸クロニジン，硫酸ベタニジン，塩酸ベナゼ
プリル，シラザプリル，カプトプリル，塩酸セリプロロ
ール，塩酸チリソロール，塩酸テラゾシン，塩酸ブナゾ
シン，カルベジロール，等）副腎ホルモン剤（例、リン酸ヒドロコルチゾンナトリウム，パルミチ
ン酸デキサメタゾン，リン酸デキサメタゾンナトリウ
ム，リン酸ベタメタゾンナトリウム，コハク酸メチルプ
レドニゾロン，等）ペプチド又はポリペプチド系薬物、及びその他の薬物
として黄体形成ホルモン放出ホルモン（LH−RH），エン
ケファリン，エンドルフィン，インターフェロン，イン
シュリン，カルシトニン，チロトロピン放出ホルモン
（TRH），オキシトシン，リプレシン，バソプレシン，
グルカゴン，脳下垂体ホルモン（HGH,HMG,HCG,酢酸デス
モプレシン），卵胞刺激ホルモン，成長ホルモン分泌因
子，副腎皮質刺激ホルモン（ACTH），副甲状腺ホルモン
（PTH），セクレチン，アンギオテンシン，β−エンド
ルフィン，ソマトスタチン，ガストリン，ニューロテン
シン，心房性ナトリウム利尿ペプチド（ANP），ブラデ
ィキニン，サブスタンスP,ダイノルフィン，甲状腺刺激
ホルモン（TSH），プロラクチン，インターロイキン，
フイルグラスチム（Ｇ−CSF），グルタチオンパーオキ
シダーゼ，スーパーオキシドディスムターゼ（SOD），
デスモプレシン，ソマトメジン，黒色素胞刺激ホルモン
（MSH），ムラミルジペプチド，ボンベシン，血管作用
性腸ペプチド，コレシストキニン−8,カルシトニン遺伝
子関連ペプチド（CGRP），エンドセリン，ニコチン，等
が挙げられる。

尚、これらの薬物は、製剤学上利用できる各種基剤と
の配合において処分されるものであり、軟膏，ゲル，ク
リーム，液剤，懸濁剤，フィルム剤，その他の各種剤型
にて使用される。

即ち、本発明に係る第１の態様においては、イオント
フォレーゼ用デバイスとしては当該再生用補助電極は、当該可逆性電極と一体的に構
成されている事がのぞましく、又当該再生電極には、該
可逆性電極に該所得のパルスが印加されていない期間に
所定のパルスが印加されるように電圧印加制御手段によ
り制御されるものである。

又、本態様においては該可逆性電極は、少なくとも２
個準備され、その内から選択された２個の可逆性電極を
一対とした組として使用するものである事が好ましく更
に該一対の組を構成する当該可逆性電極のそれぞれに
は、異なる位相のパルスが印加される様に構成されてい
る事がのぞましい。

一方本態様における該再生電極は、該一対の組を構成
する当該可逆性電極の少なくとも一方に近接して配置せ
しめられているものであり、具体的には当該再生電極
は、該可逆性電極に近接した位置で且つ該可逆性電極が
存在する平面と同一の平面に設けられてても良く又当該
再生電極は、該可逆性電極と所定の支持部材を介して重
畳する様に積層配置されていても良い。

次に本発明に係る上記デバイスの第１の態様について
その作用効果を示す実験例について説明する。

実験例１実験装置を図６に示す。（61）はアノード用電極（主
極）であり、銀（Ag）箔よりなる。

（62）はアノード用電極（補助用電極）であり、カー
ボンプリントされたフィルム状の電極である。

（63）はカソード用電極（対極）であり、AgCl/Ag箔
よりなる。

（64）は生理食塩水、（65）はスターラである。

各々の電極間距離25mmとし、治療電流用電気出力装置
として２（Ｖ）、40（KHz）、Duty（30％）の脱分極パ
ルス出力装置を使用した。再生用電気出力装置も上記と
同様の脱分極パルス出力装置を使用した。各電極（61）
〜（63）と各電気出力手段との接続は、導線端子（61
1）〜（631）で行なわれる。

最初、アノード用電極（主極）（61）を（＋）、カソ
ード用電極（対極）を（−）となる様に治療電流用電気
出力を行ない、電流値が初期値の約半分に低下した時点
で、通電を停止し電極重量を測定した。（通電時間は、
15分〜20分程度であった。）その後、アノード電極（主
極）（61）に生成したAgCl量に相当するDC電流（式
（１）に示すFaradayの法則により算出）をアノード電
極（補助用電極）（62）を（＋）とし、アノード電極
（主極）（61）を（−）となる様に再生用電気出力を行
なった。（再生用電気出力の出力時間は、7.85mA×9min
〜12min程度であった。）（式１）It＝Ｆ・W/Me I:電流値（Ａ） t:時間（sec） f:ファラデー定数 9.65×10⁴（c/mol） W:反応物質量（ｇ） Me:化学当量（g/mol）アノード電極（主極）（61）がAgClからAgに再生した
後、再度アノード電極（主極）（61）とカソード電極
（対極）（63）間に上述した治療電流用電気出力を行な
った。これら一連の過程を３回繰り返し行なうテストを
３例実行し、その測定結果を図７に示す。

即ち、図７に於ける□で表示されるグラフは、上記テ
ストに於ける第１の事例を示すものであり、第１回の治
療電流通電時に於ける時間と通電電流Imとの関係を示す
グラフであり、初期値（時刻０に於ける電流値）は8mA
あったものが、時間20分（20min）経過した時点では、
当該通電電流Imは3.5mAに減少する。

その後、時刻20minの時点で、一旦治療用電流の通電
を停止させ、本発明に係る再生処理（第１回再生処理）
を行う為、再生用電流を通電したのち、再び前記と同様
の第２回の治療電流の通電を行った。

そして時刻30minの時点で、上記と同様に、一旦治療
用電流の通電を停止させ、本発明に係る再生処理（第２
回再生処理）を行った後、再び前記と同様の第３回の治
療電流の通電を行った。

又、図７に於ける◇で表示されるグラフ、及び×で表
示されるグラフは、何れも上記第１の事例と同様の処理
操作を実行した第２及び第３の事例に於ける通電電流値
Imを示すものである。

図７が示す様に、何れの事例の場合でも、第１回の再
生処理に於いても、又第２回の再生処理に於いても、通
電電流値は、初期値8mAを越え、９〜10mA迄流れる事が
確認され、従って本発明に係る再生処理効果が確認でき
た。

実験例２実験例１で用いた再生用電気出力装置の電気出力を2.
0（Ｖ）の定電圧化した直流とし、その他は実験例１と
同様の実験を行なった。結果を図８に示す。図８も図７
と同様にアノード電極（主極）の再生化が確認できた。

以上詳述の如く本発明は、導電性を損なう電極反応を
阻止又は電極の再生により、導電性の回復を行うことが
でき、長時間、安定且つ、有効な投薬が行なえる等の効
果を有する。

次に本発明に係るイオントフォレーゼ用デバイスに関
する第２の態様についてその構成を図面を参照しながら
以下に説明する。

即ち、第10図は、発明に係るイオントフォレーゼ用デ
バイスに於ける第２の態様の一具体例の構成を実施例４
として示す図であり、前記した様な基本的技術構成に加
えて、該可逆性電極54と該薬物保持手段５との間に、イ
オン交換膜13が配置されている構成を有するものであ
る。

更に、本発明の第２の態様におけるイオントフォレー
ゼ用デバイスに於いて使用される当該イオン交換膜13
は、当該可逆性電極54から遊離されるイオンに対して難
透過性を有するものである事が必要である。

即ち、本発明に於いて使用される当該イオン交換膜13
は、イオンが当該イオン交換膜13を透過する際の自由度
をあるていど制限する様な機能を有するものであれば良
い。

更に、発明に係る該第２の態様に於けるイオントフォ
レーゼ用デバイスに於いては、該イオン交換膜13と該可
逆性電極54との間に、導電性溶液52が介在せしめられて
いる事が望ましい。

尚、発明に係る該第２の態様に於けるイオントフォレ
ーゼ用デバイスに於いては、当該薬物保持手段５に、薬
物溶解液供給手段57が別途接続されている事も望まし
い。

本発明における可逆性（非分極性）電極としては銀
（Ag）及び塩化銀（AgCl）電極等が例示される。ここに
おいて、銀（Ag）及び塩化銀（AgCl）電極等の可逆性
（非分極性）電極を使用してイオン性薬物を投与しよう
とする場合、通電時に電極より遊離する銀イオン（A
g⁺）、塩素イオン（Cl^-）等により薬物の輸率の著しい
減少がみられるため、これらの遊離イオンに対して難透
過性のイオン交換膜を使用するものである。

ここで本発明における第２の態様で使用されるイオン
交換膜の選択透過性について第９図を参照しながら説明
する。膜を介したイオンの移動は電気科学的ポテンシャ
ルにしたがい起こるが、陽イオン交換膜（13）は負電荷
を持つため陰極（塩化銀）（12）から遊離した陰イオン
（塩素イオン）は電気的な反発力のために陽イオンと比
べてその移動速度は極めて遅くなる。（14）は、陽極
（銀）を示す。すなわち、遊離イオンが陰イオンの場合
は陽イオン交換膜、陽イオンの場合は陰イオン交換膜が
使用される。好ましいイオン交換膜としては、下記のも
のを例示し得る。陽イオン交換膜：ネオセプタCMS
（徳山曹達社製）等、陰イオン交換膜：ネオセプタAC
M（徳山曹達社製）等。

次に本発明に係る上記デバイスの動作原理を図10を用
いて本発明の実施例を説明する。図10において51は水溶
液補給部材であり、使用時に薬物を溶解し、且つ、導電
路を形成するための水溶液52を含んだ、アンプル、容
器、ポウチ、等の構造を有する。13は通電時に電極より
遊離する各種イオン流を抑止するめのイオン交換膜であ
る。

54は、銀（Ag）、塩化銀（AgCl）等の可逆性電極であ
る。55は接着層である。薬物は薬物保持部材５、例えば
多孔性膜（Biodyne−Ａ、等）、紙、不織布、可溶性
でん粉（オブラート）、ポリアクリル酸ソーダ，ポリビ
ニルアルコール等、任意の水浸透性材上に付着、含浸し
て使用される。また薬物は薬物保持部材５上にて乾燥状
態にて保存し、使用時にアンプル、容器、ポウチ、等の
リザーバー構造を有する薬物溶解液補給部材57より薬物
溶解液を細孔58を通し薬物保持部材５へ浸透させ溶解す
る、用時物溶解方式を用いてもよい。またイオン交換膜
13の水透過性が薬物保持部材５への水の供給に十分な場
合には薬物溶解液補給部材57および細孔58を省略しても
よい。

本発明の実施例における実験例を示す前に通電時に塩
素イオンが放出される可逆性（非分極性）電極とイオン
が放出されない分極性電極の比較実験結果に基づき、本
出願人らが先に提案したパルス脱分極方式イオントフォ
レーシス（特公平２−45461号公報）における可逆性
（非分極性）電極の分極性電極に対する優位性を示し、
通電にともない塩素イオン等が放出される塩化銀電極等
を用いる場合に薬物輸送効率を上昇させることのできる
本発明のイオントフォレーシス電極構造体の有用性、重
要性、必要性を確認する。

実験例１ここで本発明において使用されるイオン交換膜と電極
の素材との関係について説明する。

７周令雄ヘアレスラット腹部皮膚157を摘出し、図13
（Ｂ）にその基本構造を示す２容器型横型拡散セル（薬
物透過面積:2.54cm²）に角質層が薬物容器側を向くよう
に装着し、薬物容器（151）および薬物受容容器（152）
をそれぞれ1.5％リン酸デキサメタゾンナトリウム水溶
液（153）およびリン酸緩衝化生理食塩水（PBS）（15
4）で満たした。１時間放置したのちに5.0V定電圧にて
パルス脱分極方式電流（周波数40KHz、デューティー比3
0％）を３時間流した。この際、陰極（2.54cm²）（15
5）には塩化銀電極（○）、炭素電極（△）、あるいは
アルミニウム電極（□）を用いた。なお、陽極（2.54cm
²）（156）にはすべて銀電極を用いた。薬物受容容器に
放出されたリン酸デキサメタゾンナトリウムの定量は逆
相系（ODS）カラム（即ちオクタデシル基を有するシリ
カゲルを充填した逆相分離用のカラム）を装着した高速
液体クロマトグラフィー（HPLC）により行った。これら
の結果は図11にしめすように塩化銀電極は炭素、アルミ
ニウム電極と比べてリン酸デキサメタゾンナトリウム投
与に極めて有効であることを示している。図12に実験時
の平均電流値（Im）および平均電流値から脱分極時に反
対方向に流れる電流分を引いた有効電流値（Ie）の経時
変化を示す。定電圧を負荷した場合、平均電流値には３
種の電極に大きな差異はないが、有効電流値を比較した
場合には塩化銀電極は他の２種電極と比較して際だった
高値を示した。これらの結果はパルス脱分極方式イオン
トフォレーシスにおける非分極性電極の分極性電極に対
する優位性を示すものである。

このようにパルス脱分極方式イオントフォレーシスに
おいて可逆性（非分極性）塩化銀電極を用いると他の分
極性電極を用いる場合と比べて同電力時には高い薬物透
過量を達成でき、また同じ薬物透過量のときは電流量、
使用電力を削減できる。本発明の電極構造体を用いるこ
とにより、塩化銀電極等、通電にともない塩素イオン等
を放出し、薬物の輸率が低下する可逆性（非分極性）電
極を使用する場合に薬物透過効率を改善することができ
る。従って、本発明の電極構造体の使用は、パルス脱分
極方式等によるイオントフォレーシス実行時の皮膚への
刺激の減少、また使用電池の軽量化にともなう使用感の
改善につながる。

次に本発明にかかる第２の態様のデバイスを用いた実
験例を以下実験例２および実験例３に示す。いずれも陽
極に銀電極、陰極に塩化銀電極を用いて陰極から陽極の
方向にリン酸デキサメタゾンナトリウムをイオントフォ
レーシスにより摘出ヘアレスラット皮膚を透過せしめた
例である。実験例２においては薬物保持部材は使用され
ず、薬物溶液を含む薬物容器が使用されている。実験例
３においては図10の実施例に準ずる構造、すなわち薬物
保持部材を有する構造体を用いている。

実験例２（陽イオン交換膜による塩素イオン流の抑制とその薬物
透過に対する影響）図13に本実験に使用した実験装置の断面図を示す。
（Ａ）は３容器型であり、薬物容器（151）、薬物受容
容器（152）に加え、導電性溶液容器（158）を有し、薬
物容器（151）と導電性溶液容器（158）とは陽イオン交
換膜（徳山曹達社製ネオセプタCMS）（160）により仕
切られている。（Ｂ）は対照実験用の２容器型であり、
実験例１において使用したものと同一である。薬物容器
（151）および薬物受容容器（152）をそれぞれ1.5％リ
ン酸デキサメタゾンナトリウム水溶液（153）およびリ
ン酸緩衝化生理食塩水（PBS）（154）で満たした。また
導電性溶液容器（158）を30mM塩化ナトリウム（159）で
満たした。陰極（155）および陽極（156）にはそれぞれ
塩化銀電極および銀電極を使用した。１時間放置した後
に、通電を3.0mM定電流（周波数40KHz、デューティー比
30％）にて３時間行った。結果は図14に示すように、陽
イオン交換膜（ネオセプタCMS）により塩素イオンの
薬液への移行は抑制され（Ａ）、薬物の透過効率は上昇
した（Ｂ）。

尚、図14（Ａ）、（Ｂ）及び図16に於けるグラフに於
いて、＋CMSは、CMS膜を使用した場合の例を示し、又−
CMSは、CMS膜を使用しない場合の例を示すものである。

実験例３（本発明の電極構造体の用時溶解型製剤への適用）図15に本実験に用いた実験装置の断面図を示す。
（Ａ）には本発明の電極構造体が含まれ、図10の実施例
に準ずるものである。水溶液補給部材51には塩化銀電極
54が装着され、30mM塩化ナトリウム水溶液52が陽イオン
交換膜（ネオセプタCMS）13を介して18mgリン酸デキ
サメタゾンナトリウムを含む薬物保持部材５に接してい
る。（Ｂ）は対照実験用の構造体であり、塩化銀電極54
は薬物保持部材５と直接に接している。薬物は薬物保持
部材５上において乾燥状態で保存し、使用直前に薬物保
持部材に水溶液を直接に添加することにより溶解した。
薬物受容容器には図13に示されているものを使用し、陽
極には銀電極を使用した。結果は図16に示すように、薬
物保持部材を有する構造体の場合においても本発明の電
極構造体は薬物透過率の向上に有効であった。

以上詳述の如く本発明の電極構造は本出願人らが先に
提案したパルス脱分極方式イオントフォレーシス（特公
平２−45461号公報）において特に有効である。すなわ
ち、この方式にあっては可逆性電極の使用による有効電
流（非分極性電流）の増大、及び前述したイオン交換膜
による輸率減少の阻止効果が併せ実行される。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定のパルス電圧が印加される電極、該電
極に対向して設けられており、イオン性薬物を担持する
と共に、要治療部と接触しうる様に構成された薬物保持
手段、当該電極に所定の電圧を所定のタイミングで印加
する電圧印加制御手段からなるイオントフォレーゼ用デ
バイスに於いて、当該電極として再生用補助電極が付加
的に配備されている可逆性電極を使用し、当該電極から
出力されるイオンの電荷を導電性溶液を介して当該薬物
保持手段に保持されている薬物に供給され、かつ当該再
生用補助電極は、当該可逆性電極と一体的に構成されて
いる事を特徴とするイオントフォレーゼ用デバイス。
【請求項２】所定のパルス電圧が印加される電極、該電
極に対向して設けられており、イオン性薬物を担持する
と共に、要治療部と接触しうる様に構成された薬物保持
手段、当該電極に所定の電圧を所定のタイミングで印加
する電圧印加制御手段からなるイオントフォレーゼ用デ
バイスに於いて、当該電極として再生用補助電極が付加
的に配備されている可逆性電極を使用し、当該電極から
出力されるイオンの電荷を導電性溶液を介して当該薬物
保持手段に保持されている薬物に供給され、当該再生用
補助電極は、当該可逆性電極と一体的に構成されてお
り、該可逆性電極と該薬物保持手段との間に、イオン交
換膜が配置されており、かつ、当該イオン交換膜は、電
極から遊離するイオンが、陰イオンのときは陽イオン交
換膜として、陽イオンのときは陰イオン交換膜として選
択される事を特徴とするイオントフォレーゼ用デバイ
ス。
【請求項３】前記可逆性電極と前記イオン交換膜との間
に充填された導電性溶液、前記イオン交換膜に積層され
た薬物保持層、前記薬物保持層に持続されて当該薬物保
持層に溶解液を供給するための薬物溶解液供給手段を備
えた請求範囲第２項記載のイオントフォレーゼ用デバイ
ス。
【請求項４】当該再生用補助電極には、該可逆性電極に
該所定のパルスが印加されていない期間に所定のパルス
が印加されるものである事を特徴とする請求範囲第１項
記載のイオントフォレーゼ用デバイス。
【請求項５】当該再生用補助電極に供給される電圧は、
直流電圧及びパルス電圧の何れかから選択された一つで
ある事を特徴とする請求範囲第１項記載のイオントフォ
レーゼ用デバイス。
【請求項６】該可逆性電極は、少なくとも２個準備さ
れ、その内から選択された２個の可逆性電極を一対とし
た組として使用するものである事を特徴とする請求範囲
第１項、第４項または第５項の何れかに記載のイオント
フォレーゼ用デバイス。
【請求項７】該一対の組を構成する当該可逆性電極のそ
れぞれには、異なる位相のパルスが印加される様に構成
されている事を特徴とする請求範囲第６項記載のイオン
トフォレーゼ用デバイス。
【請求項８】該再生用補助電極は、該一対の組を構成す
る当該可逆性電極の少なくとも一方に近接して配置せし
められているものである事を特徴とする請求範囲第６項
記載のイオントフォレーゼ用デバイス。
【請求項９】当該再生用補助電極は、該可逆性電極に近
接した位置で且つ該可逆性電極が存在する平面と同一の
平面に設けられている事を特徴とする請求範囲第１項記
載のイオントフォレーゼ用デバイス。
【請求項１０】当該再生用補助電極は、該可逆性電極と
所定の支持部材を介して重畳する様に積層配置されてい
る事を特徴とする請求範囲第１項記載のイオントフォレ
ーゼ用デバイス。
【請求項１１】該再生用補助電極及び可逆性電極の少な
くとも一方は、導水性機能を有する材料で構成されてい
る事を特徴とする請求範囲第10項記載のイオントフォレ
ーゼ用デバイス。
【請求項１２】該支持部材は導水性機能を有する材料で
構成されている事を特徴とする請求範囲第10項記載のイ
オントフォレーゼ用デバイス。
【請求項１３】当該イオン交換膜は、当該可逆性電極か
ら遊離されるイオンに対して難透過性を有するものであ
る事を特徴とする請求範囲第２項または第３項記載のイ
オントフォレーゼ用デバイス。
【請求項１４】該イオン交換膜と該可逆性電極との間
に、導電性溶液が介在せしめられている事を特徴とする
請求範囲第２項または第３項記載のイオントフォレーゼ
用デバイス。
【請求項１５】当該薬物保持手段に、薬物溶解液供給手
段が接続されている事を特徴とする請求範囲第１項、第
２項、第３項、第13項または第14項の何れかに記載のイ
オントフォレーゼ用デバイス。