JP4732881B2 - イオントフォレーシス装置 - Google Patents

Description

本発明は、デキストランを生体に投与するためのイオントフォレーシス装置に関する。

例えば、特許文献１に示されるように、デキストランを主成分とした皮膚及び毛髪化粧料が知られている。

上記特許文献１においては、塩化ナトリウム、ブドウ糖、デキストランの各成分を、５０〜６０℃の温度で水相成分に溶解したことを特徴とする水性皮膚及び毛髪化粧料に関するものである。この特許文献１記載の発明では、塩化ナトリウム、ブトウ糖及びデキストランを、５０〜６０℃の温度で水に混合して溶解させた水溶液を皮膚に塗布残留させることによって、浸透圧の応用で皮下細胞に組織液を循環させ、皮下細胞の活性分裂の促進によって色素沈着症や男女脱毛症等に有効であるとされている。

特に、上記塩化ナトリウム、ブトウ糖及びデキストランの各成分を５０〜６０℃の温度で水相成分に溶解したことによって、皮膚細胞間質液と同様な環境を皮膚表面に作り出すことに成功した、とされている。

しかしながら、実際は、上記化粧料を、皮膚細胞間質液と同等にするには、表皮に塗布残留させ、且つ、これを例えば蒸タオル等によって比較的長時間蒸したりすることによって初めて上記の効果が得られることが分かった。

又、デキストランは、化粧品添加物としての保湿剤の効果を有するのみならず、代用血漿、血流改善剤として用いられていることは周知である。

上記のような事実から、デキストランは、これが皮膚内に浸透したとき、細胞間質液と同様な作用をすることが予想できる。

他方、皮膚にできるシミや、脱毛症では、真皮層から表皮に向かう細胞間質液の流れの閉塞が原因の１つであるとされている。

特公平２−１２４４３号公報

この発明は、特許文献１におけるような高温（５０〜６０℃）でデキストランを溶解させたり、あるいは皮膚に塗布して長時間蒸タオルを用いたりすることなく、確実にデキストランを皮膚内に投与できるようにした装置を提供することを解決課題とする。

本発明者は、鋭意研究の結果、デキストラン硫酸等のデキストラン誘導体及び／又は部分分解デキストランを用い、これをイオントフォレーシスによって皮膚に投与できることを見出した。

即ち、以下のような実施例により上記課題を解決することができる。

（１）イオントフォレーシスにより薬物イオンを投与するために使用される作用側電極構造体及び非作用側電極構造体と、これらの作用側電極構造体及び非作用側電極構造体に異なる極性で接続される直流電源と、を有し、前記作用側電極構造体は、前記直流電源における、前記薬物イオンと同種の極性に接続された作用側電極と、この作用側電極に電気的に接続され、前記薬物イオンとなる薬物を保持する薬液保持部と、を少なくとも有してなり、且つ、前記薬液保持部に保持された薬物が、デキストラン誘導体及び部分分解デキストランの少なくとも一方であることを特徴とするイオントフォレーシス装置。

（２）前記薬液保持部は、前記薬物イオンと同種のイオンを選択的に通過させる作用側イオン選択性膜に、前記薬物を含浸させるか、該作用側イオン選択性膜の、前記作用側電極と反対側に前記薬物を塗布するかのいずれかにより構成されていることを特徴とする（１）に記載のイオントフォレーシス装置。

（３）前記薬液保持部は、前記薬物と微量のゲル剤との混合剤であることを特徴とする（１）に記載のイオントフォレーシス装置。

（４）前記作用側電極と作用側イオン選択性膜との間に、作用側電極側から、電解液保持部と、第２イオン選択性膜と、薬液補充部とを、この順で設けてなり、前記薬液補充部はデキストラン硫酸及び部分分解デキストランの少なくとも一方を保持してなり、前記第２イオン選択性膜は、前記薬物イオンと反対のイオンを選択的に通過させるようにされたことを特徴とする（２）に記載のイオントフォレーシス装置。

（５）イオントフォレーシスにより薬物イオンを投与するために使用される作用側電極構造体及び非作用側電極構造体と、これらの作用側電極構造体及び非作用側電極構造体に異なる極性で接続される直流電源と、を有し、前記作用側電極構造体は、前記直流電源における、前記薬物イオンと同種の極性に接続された作用側電極と、この作用側電極に電気的に接続され、前記薬物イオンとなる薬物を保持する薬液保持部と、この薬液保持部の前面に配置され、前記薬物イオンと同種のイオンを選択的に通過させる作用側イオン選択性膜と、を少なくとも有してなり、前記非作用側電極構造体は、前記直流電源における、前記薬物イオンと反対の極性に接続された非作用側電極と、この非作用側電極に電気的に接続され、電解液を保持する電解液保持部と、この電解液保持部の前面に配置され、前記薬物イオンと反対のイオンを選択的に通過させる非作用側イオン選択性膜と、を少なくとも有してなり、前記薬液保持部に保持された薬物がデキストラン誘導体及び部分分解デキストランの少なくとも一方であることを特徴とするイオントフォレーシス装置。

（６）前記作用側電極構造体は、前記作用側電極と、この作用側電極の前面に配置され、電解液を保持する電解液保持部と、この電解液保持部の前面に配置され、前記薬物イオンと反対のイオンを選択的に通過させる第２イオン選択性膜と、この第２イオン選択性膜の前面に配置された前記薬液保持部と、この薬液保持部の前面に配置された前記作用側イオン選択性膜と、を有してなること（５）に記載のを特徴とするイオントフォレーシス装置。

（７）前記非作用側電極構造体は、前記非作用側電極と、この非作用側電極の前面に配置され、第２電解液を保持する第２電解液保持部と、この第２電解液保持部の前面に配置され、前記薬物イオンと同種のイオンを選択的に通過させる第３イオン選択性膜と、この第３イオン選択性膜の前面に配置された第３電解液保持部と、この第３電解液保持部の前面に配置された前記非作用側イオン選択性膜と、を有してなることを特徴とする（５）又は（６）に記載のイオントフォレーシス装置。

なお、イオン選択性膜は、イオン交換膜や多孔質膜を含むものであり、イオン交換膜は、イオン交換基を有する部材を示し、多孔質膜は、膜中に多数の孔（連続孔）を有する膜を示す。

この発明においては、デキストラン誘導体及び／又は部分分解デキストランを、イオントフォレーシス装置における薬液保持部に用いて、簡単に、且つ確実にデキストラン成分を皮下組織に投与することができる。

この最良の形態に係る装置は、イオントフォレーシスにより薬物イオンを投与するために使用される作用側電極構造体及び非作用側電極構造体と、これらの作用側電極構造体及び非作用側電極構造体に異なる極性で接続される直流電源と、を有し、前記作用側電極構造体は、前記直流電源における、前記薬物イオンと同種の極性に接続された作用側電極と、この作用側電極に電気的に接続され、前記薬物イオンとなる薬物を保持する薬液保持部と、を少なくとも有してなり、且つ、前記薬液保持部に保持された薬物をデキストラン誘導体として構成されている。

以下、図１を参照して、本発明の実施例１に係るイオントフォレーシス装置１０について詳細に説明する。

この実施例に係るイオントフォレーシス装置１０は、イオントフォレーシスによりイオン性薬剤を投与するために使用される作用側電極構造体２０及び非作用側電極構造体４０と、これらの作用側電極構造体２０及び非作用側電極構造体４０に異なる極性で接続される直流電源１２と、を有している。

前記作用側電極構造体２０は、前記直流電源１２における、前記薬物イオンとなるデキストラン硫酸における薬効成分（アニオン）と同種の極性（カソード）に接続された作用側電極２２と、この作用側電極２２に電気的に接続された電解液保持部２４と、第２イオン選択性膜２６と、デキスラン誘導体の一つであるデキストラン硫酸を保持する薬液保持部２８と、を備えて構成されている。

前記薬液保持部２８は、この実施例１では、ヒドロゲルにデキストラン硫酸を含浸させて構成されている。

このヒドロゲルは、電子ビーム架橋結合されており、平均分子量が約５０万ダルトン〜２００万ダルトン、好ましくは約９０万ダルトン〜約１５０万ダルトンのポリビニルピロドリピロリドン（ＰＶＰ）である。ヒドロゲルは、人体の皮膚に対して十分な粘着性を有するだけでなく、皮膚にダメージを与えることなく取り除くことができる。

前記非作用側電極構造体４０は、前記直流電源１２における、デキストラン硫酸イオン（アニオン）と反対の極性（アノード）に接続された非作用側電極４２と、この非作用側電極４２の前面に配置され、第２電解液を保持する第２電解液保持部４４と、この第２電解液保持部４４の前面に配置され、前記デキストラン硫酸イオンと同種のイオン（アニオン）を選択的に通過させる第３イオン選択性膜４６と、この第３イオン選択性膜４６の前面に配置された第３電解液保持部４８と、この第３電解液保持部４８の前面に配置された非作用側イオン選択性膜（第４イオン選択性膜）５０と、を備えて構成されている。

前記作用側電極構造体２０における作用側電極２２及び非作用側電極構造体４０における非作用側電極４２は、例えばカーボンペースト等の非金属導電フィラーが配合された導電塗料から構成されている。これらの電極を銅板や金属薄膜によって構成することもできるが、ここから溶出した金属が薬剤投与に際して生体に移行することも考えられるので、非金属性が好ましい。

前記電解液保持部２４、第２及び第３電解液保持部４４、４８は、電解質を保持するものであり、この電解質は、水の電解反応（プラス極での酸化及びマイナス極での還元）よりも酸化又は還元され易い電解質、例えば、アスコルビン酸（ビタミンＣ）やアスコルビン酸ナトリウム等の医薬剤、乳酸、シュウ酸、リンゴ酸、コハク酸、フマル酸等の有機酸及び／又はその塩を使用することが特に好ましく、これにより、酸素ガスや水素ガスの発生を抑制することが可能であり、又、溶媒に溶解した際に緩衝電解液となる組合せの複数種の電解質を配合することにより、通電中におけるｐＨの変動を抑制することもできる。

前記電解液保持部２４、４４、４８は、ガーゼや濾紙などの繊維シート、あるいは、アクリル系樹脂のヒドロゲル（アクリルヒドロゲル）、セグメント化ポリウレタン系ゲル等の高分子ゲルシート等、保水性を有する任意の素材よりなる担体に電解液を含浸又は含有させて構成されている。又、電解液を液体状態で保持するものでもよいし、電解質塗料を用いてもよい。

前記第２イオン選択性膜２６は、デキストラン硫酸イオンと反対導電型のイオンを対イオンとするイオン交換基が導入されたイオン交換樹脂を含有し、ここでは、薬液保持部２８における薬効成分がアニオンとなるので、陽イオン交換樹脂が配合される。

前記非作用側電極構造体４０における非作用側電極４２は、前記直流電源１２における、前記薬物イオンの帯電イオンと反対の極性に接続されている。

前記第２電解液保持部４４は、第２電解液を保持するようにされている。更に、前記第３イオン選択性膜４６は、前記薬物イオンの帯電イオンと同種のイオンを選択的に通過させるようにされている。又、前記第３電解液保持部４８は、第３電解液を保持するようにされ、前記非作用側イオン選択性膜５０は、前記イオン性薬剤の帯電イオンと反対のイオンを選択的に通過させるようにされている。

図１の符号２１は、作用電極構造体２０の外殻を構成するバッキング材、２１Ａはこのバッキング材２１の内周と前記作用側電極２２、電解液保持部２４、第２イオン選択性膜２６、及び薬液保持部２８の外周との間に配置されたモールド材、２１Ｂは前記バッキング材２１の図２において下側面のフランジ部、２１Ｃはこのフランジ部２１Ｂの粘着剤層、２１Ｄは薬液保持部２８の、図１において外側面をシールするシールフィルムをそれぞれ示す。

前記非作用側電極４２は、作用側電極２２と同様の構成であり、又、前記第２電解液保持部４４及び第３電解液保持部４８の構成及び成分も、前記電解液保持部２４と同様である。

更に、前記第３イオン選択性膜４６は、前記第２イオン選択性膜２６と反対の、イオン選択性膜として機能する。

即ち、前記第３イオン選択性膜４６は、前記薬物イオンと同種のイオン（アニオン）を選択するようにされていて、薬液保持部２８中の薬物イオンと同一導電型のイオンを対イオンとするイオン交換基が導入されたイオン交換樹脂を含んでいる。即ち、薬液保持部２８のデキストラン硫酸等が、アニオンに解離するので陰イオン交換樹脂を含んでいる。

上記陽イオン交換樹脂としては、ポリスチレン樹脂やアクリル酸系樹脂等の炭化水素系樹脂やパーフルオロカーボン骨格を有するフッ素系樹脂等の３次元的な網目構造を持つ高分子に、スルホン酸基、カルボン酸基、ホスホン酸基等の陽イオン交換基（対イオンが陽イオンである交換基）が導入されたイオン交換樹脂が制限無く使用することができる。

又、上記陰イオン交換樹脂としては、前記陽イオン交換樹脂と同様の３次元的な網目構造を持つ高分子に、１〜３級アミノ基、４級アンモニウム基、ピリジル基、イミダゾール基、４級ピリジニウム基、４級イミダゾリウム基等の陰イオン交換基（対イオンが陰イオンである交換基）が導入されたイオン交換樹脂が制限無く使用できる。

前記非作用側イオン選択性膜５０は、上記と同様の第２イオン選択性膜２６に含まれるイオン交換樹脂を含んで形成されている。この非作用側イオン選択性膜５０は、第２イオン選択性膜２６と同等のイオン選択性膜として機能する。

又、図１の符号４１は、非作用電極構造体４０の外殻を構成するバッキング材、４１Ａはこのバッキング材４１の内周と前記非作用側電極４２、第２電解液保持部４４、第３イオン選択性膜４６、第３電解液保持部４８及び非作用側イオン選択性膜５０の外周との間に配置されたモールド材、４１Ｂは前記バッキング材４１の図１において下側面のフランジ部、４１Ｃはこのフランジ部４１Ｂの粘着剤層、４１Ｄは非作用側イオン選択性膜５０の、図１において外側面をシールするシールフィルムをそれぞれ示す。

前記直流電源１２は、例えばボタン電池あるいは、例えば、特開平１１−０６７２３６号公報、米国特許公開公報２００４／０１８５６６７Ａ１号公報、米国特許６８５５４４１号公報等に開示される薄型の電池を使用することができ、実施例形態の構造に限定されるものでない。

この直流電源１２は前記作用側電極構造体２０又は非作用側電極構造体４０と一体的に配置されていて、直流電源１２とこれら作用側電極構造体２０及び非作用側電極構造体４０との間では、リード線１４により接続されている。

この実施例１において、シールフィルム２１Ｄ、４１Ｄを剥がした後に、作用側電極構造体２０の先端の薬液保持部２８を、皮膚における、デキストランを投与しようとする個所に押し付けて粘着させ、且つその近傍に、非作用側電極構造体４０の先端の非作用側イオン選択性膜５０を密着して取り付けることによって、直流電源１２からの電流が作用側電極構造体２０、皮膚、及び、非作用側電極構造体４０の回路に電流が流される。

前記薬液保持部２８に保持されたデキストラン硫酸はこれが電離した場合にアニオンとなり、一方、第２イオン選択性膜２６側からは、デキストラン硫酸と同極性のイオンが流入してくるので、薬液保持部２８のデキストラン硫酸イオンは皮膚内に浸透していく。

皮膚内に浸透するためには、薬物イオンの分子量が小さい方がよいが、デキストラン硫酸は、最小の分子量が約１６００とされているので、これを用いるのが最適である。通常、このようなデキストラン硫酸は、分子量２０００〜４０００の部分分解デキストランが原料として用いられるので、デキストラン硫酸と部分分解デキストランあるいは部分分解デキストランのみを薬液保持部２８に保持するようにしてもよい。

上記のように、デキストラン硫酸及び／又は部分分解デキストランを薬液保持部２８に保持して、これをイオントフォレーシスによって容易に皮膚に投与することができる。

更に、この実施例１においては、薬液保持部２８が、上記のように、ヒドロゲルから構成され、これにデキストラン硫酸及び／又は部分分解デキストランが含浸された構成であるので、皮膚に確実に粘着・密着させて、デキストラン硫酸及び／又は部分分解デキストランを安定して皮膚内に投与することができる。

なお、前記のように薬物保持部２８に用いられるデキストラン硫酸は、他のデキストラン誘導体を用いてもよい。他のデキストラン誘導体としては、カルボキシメチルデキストラン、カチオン化デキストラン、デキストランメチルメタクリレート共重合体、カルボキシメチルデキストラン、フェルカルボトラン（磁性硫化鉄‐デキストラン複合体）、デキストラン鉄等がある。

実施例２に係るイオントフォレーシス装置６０は、前記実施例１に係るイオントフォレーシス装置１０に対して、一部の構成を変えたものであり、他の構成はイオントフォレーシス装置１０と同一であるので、同一部分に同一符号を付することによって説明を省略するものとする。なお、図２には作用側電極構造体６２のみを示し、非作用側電極構造体の図示を省略している。

この実施例２に係るイオントフォレーシス装置６０における薬液保持部３２は第１イオン選択性膜３３に前記デキストラン硫酸及び／又は部分分解デキストランである薬物を含浸させるか、その皮膚側に塗布するかのいずれかによって構成されている（図２では塗布型を示している）。

ここで、第１イオン選択性膜（作用側イオン選択性膜）３３は、前記デキストランイオンと同種のイオン、即ちアニオンを選択的に通過させるように、前記第３イオン選択性膜４６と同様に構成されている。

又、前記第２イオン選択性膜２６と薬液保持部３２との間には、薬液補充部３４が配置されている。この薬液補充部３４には、前記薬液保持部３２におけると同様のデキストラン硫酸及び／又は部分分解デキストランが保持されている。

又、前記薬液補充部３４と第２イオン選択性膜２６との間には、ライナー３６が配置され、非使用時（使用前）には両者間を隔絶する構成となっている。

前記ライナー３６は、その一端を外側から引っ張ることによって第２イオン選択性膜２６と薬液補充部３４との間から除去することができ、これによって両者を接触可能とすることができる。

前記粘着剤層２１Ｃによって作用側電極構造体２１の先端を皮膚に密着させた状態で貼り付けると共に、非作用側電極構造体４０の先端の非作用側イオン選択性膜５０も、作用側電極構造体２１の近傍位置で皮膚に貼り付ける。

次に、前記ライナー３６を引抜くと、薬液補充部３４と第２イオン選択性膜２６とが接触して、直流電源１２からの電流が流されることになる。

この実施例２においては、デキストラン硫酸イオンが、薬液保持部３２から皮膚内へ、又、第１イオン選択性膜３３から薬液保持部３２へと送達されるが、その際、アニオン交換膜である第１イオン選択性膜３３のイオン交換基からアニオンが離れるためには、その手前側、即ち薬液補充部３４より置換され得るアニオンが必要となる。このため、薬液補充部３４にもデキストラン硫酸及び／又は部分分解デキストランを配置することによって、アニオンの競合による薬物イオンの送達を阻止して、皮膚へのデキストラン硫酸及び／又は部分分解デキストランの投与を促進することができる。

更に又、この実施例２においては、ライナー３６が第２イオン選択性膜２６と薬液補充部３４の薬物との接触を防止するので、保存期間中の電極液と薬物の拡散による混合を抑制することができる。

更に又、この実施例２においては、第１イオン選択性膜３３にデキストラン硫酸及び／又は部分分解デキストランが含浸あるいは塗布された構成であるので、これを皮膚に密着させることができるという利点がある。例えば、皮膚の汗腺、毛穴等の皮膚間の凹み部分にも薬物を密着させることができ、薬物送達効率を向上させることができる。

なお、上記実施例１、２において、非作用側電極構造体４０は、非作用側電極４２、第２電解液保持部４４、第３イオン選択性膜４６、第３電解液保持部４８及び非作用側イオン選択性膜５０からなる構成とされているが、本発明はこれに限定されるものでなく、非作用側電極構造体は、薬物イオンと反対の極性に接続された非作用側電極４２と、この非作用側電極４２に電気的に接続され、電解液を保持する電解液保持部と、この電解液保持部の前面に配置され、薬物イオンと反対のイオンを選択的に通過させる非作用側イオン選択性膜と、を少なくとも有するものであればよい。

本発明の実施例１に係るイオントフォレーシス装置を示す断面図 本発明の実施例２に係るイオントフォレーシス装置を示す図１と同様の断面図

符号の説明

１０、６０…イオントフォレーシス装置
１２…直流電源
２０、２１…作用側電極構造体
２２…作用側電極
２４…電解液保持部
２６…第２イオン選択性膜
２８、３２…薬液保持部
３３…第１イオン選択性膜（作用側イオン選択性膜）
３４…薬液補充部
４０…非作用側電極構造体
４２…非作用側電極
４４…第２電解液保持部
４６…第３イオン選択性膜
４８…第３電解液保持部
５０…非作用側イオン選択性膜

Claims (7)

1. イオントフォレーシスにより薬物イオンを投与するために使用される作用側電極構造体及び非作用側電極構造体と、これらの作用側電極構造体及び非作用側電極構造体に異なる極性で接続される直流電源と、を有し、
   前記作用側電極構造体は、前記直流電源における、前記薬物イオンと同種の極性に接続された作用側電極と、この作用側電極に電気的に接続され、前記薬物イオンとなる薬物を保持する薬液保持部と、を少なくとも有してなり、且つ、前記薬液保持部に保持された薬物が、デキストラン誘導体及び部分分解デキストランの少なくとも一方であることを特徴とするイオントフォレーシス装置。
2. 請求項１において、
   前記薬液保持部は、前記薬物イオンと同種のイオンを選択的に通過させる作用側イオン選択性膜に、前記薬物を含浸させるか、該作用側イオン選択性膜の、前記作用側電極と反対側に前記薬物を塗布するかのいずれかにより構成されていることを特徴とするイオントフォレーシス装置。
3. 請求項１において、
   前記薬液保持部は、前記薬物とゲル剤との混合剤であることを特徴とするイオントフォレーシス装置。
4. 請求項２において、
   前記作用側電極と作用側イオン選択性膜との間に、作用側電極側から、電解液保持部と、第２イオン選択性膜と、薬液補充部とを、この順で設けてなり、前記薬液補充部はデキストラン硫酸及び部分分解デキストランの少なくとも一方を保持してなり、前記第２イオン選択性膜は、前記薬物イオンと反対のイオンを選択的に通過させるようにされたことを特徴とするイオントフォレーシス装置。
5. イオントフォレーシスにより薬物イオンを投与するために使用される作用側電極構造体及び非作用側電極構造体と、これらの作用側電極構造体及び非作用側電極構造体に異なる極性で接続される直流電源と、を有し、
   前記作用側電極構造体は、前記直流電源における、前記薬物イオンと同種の極性に接続された作用側電極と、この作用側電極に電気的に接続され、前記薬物イオンとなる薬物を保持する薬液保持部と、この薬液保持部の前面に配置され、前記薬物イオンと同種のイオンを選択的に通過させる作用側イオン選択性膜と、を少なくとも有してなり、
   前記非作用側電極構造体は、前記直流電源における、前記薬物イオンと反対の極性に接続された非作用側電極と、この非作用側電極に電気的に接続され、電解液を保持する電解液保持部と、この電解液保持部の前面に配置され、前記薬物イオンと反対のイオンを選択的に通過させる非作用側イオン選択性膜と、を少なくとも有してなり、
   前記薬液保持部に保持された薬物がデキストラン誘導体及び部分分解デキストランの少なくとも一方であることを特徴とするイオントフォレーシス装置。
6. 請求項５において、
   前記作用側電極構造体は、前記作用側電極と、この作用側電極の前面に配置され、電解液を保持する電解液保持部と、この電解液保持部の前面に配置され、前記薬物イオンと反対のイオンを選択的に通過させる第２イオン選択性膜と、この第２イオン選択性膜の前面に配置された前記薬液保持部と、この薬液保持部の前面に配置された前記作用側イオン選択性膜と、を有してなることを特徴とするイオントフォレーシス装置。
7. 請求項５又は６において、
   前記非作用側電極構造体は、前記非作用側電極と、この非作用側電極の前面に配置され、第２電解液を保持する第２電解液保持部と、この第２電解液保持部の前面に配置され、前記薬物イオンと同種のイオンを選択的に通過させる第３イオン選択性膜と、この第３イオン選択性膜の前面に配置された第３電解液保持部と、この第３電解液保持部の前面に配置された前記非作用側イオン選択性膜と、を有してなることを特徴とするイオントフォレーシス装置。

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