JP4832082B2 - 経皮薬物投与装置用インタフェース - Google Patents

Description

本発明は皮膚を介して薬物を投与するための経皮薬物投与装置用インタフェースに係り、特に皮膚を穿孔可能な突起部を備えた経皮薬物投与装置用インタフェースに関するものである。

従来から薬物を含有した貼付剤を皮膚に貼り、この貼付剤から薬物を皮膚に浸透させることにより薬物を投与する方法が一般的に行われている。一方、皮膚や粘膜に対して薬物の吸収を促進する方法として、イオントフォレーシス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，７６巻，３４１ページ，１９８７年）やエレクトロポレーション（特表平３−５０２４１６、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，９０巻，１０５０４−１０５０８ページ，１９９３年）等のように電気的なエネルギーを用いた投与方法が開発されている。イオントフォレーシスおよびエレクトロポレーションは、ともに経皮または経粘膜により薬物の吸収を促進する方法として、その利用が期待されている。

また、薬物吸収の促進に関連して、特許文献１には、経皮医薬品の放出前に皮膚に機械的に孔をあけることにより経皮流動を高めるための装置が提案されている。この装置は、複数個の開口部を有しているシートと、それと一体であるとともにそれから下方に延在している複数個のマイクロブレードと、前記装置を体表面に係留するための手段とを有している。これにより、皮膚の炎症を最小にしつつ該皮膚への取り付けを改良するのに適した再現できる高生産量で低価格の装置を提供しようとするものである。これと同様な装置が特許文献２においても提案されている。
特表２０００−５１２５２９号公報 特表２００１−５０６９０４号公報

さらに、特許文献３には、イオントフォレーシス駆動によって、薬剤を皮膚もしくは粘膜を通して投与するための多数の薬剤投与用針を備えた薬剤投与具を有する装置が提案されている。この装置は、針支持体と、該針支持体の皮膚又は粘膜接触側に設けられた多数の薬剤投与用針を備え、さらに、前記針支持体の中央付近に位置する薬剤投与用針の先端は、前記針支持体の周縁部に位置する薬剤投与用針の先端より突出するように構成されている。これにより、イオントフォレーシス駆動による薬剤投与の際、投与部位に投与具の微細針を確実に穿刺することができ、また、適度に電流を分散して皮膚への刺激を軽減するとともに、投薬量を容易に制御することができる装置を提供しようとするものである。
特開２００３−９３５２１号公報

しかしながら、上記特許文献１，２の装置における皮膚に孔をあけるためのマイクロブレードは、開口部を有しているシートをその開口部のところで折り曲げて形成されたものである。この装置では、マイクロブレードが扁平のため皮膚により撓んで確実には穿孔処理できないおそれがある。マイクロブレードは、極めて細かく、且つ高精度の機械加工（ポンチ加工）が要求される点に課題を有している。また、上記特許文献３の装置では、針支持体本体部の平板状部材は全体が格子状となっており、薬剤導通路が形成され、格子の各交差部の位置に薬剤投与用針が設けられている。この装置では、薬剤導通路を狭くした場合、平板状部材の表面の不均一な粗さ加減によっては、薬剤導通路を通過した薬剤が薬剤導通路の周りに配置された各薬剤投与用針に均一に供給されにくく、各薬剤投与用針から皮膚を介して供給される薬剤の量が、各薬剤投与用針によって多かったり少なかったりするおそれがある。

従って本発明の目的は、複数の突起部からほぼ均等かつ良好に薬物を皮膚を介して供給することができる経皮薬物投与装置用インタフェースを提供することにある。

上記目的は、皮膚を穿孔可能な二次元状に配置された複数の円錐状または角錐状の突起部と、前記各突起部に対応して配置された薬物を伝達可能な複数の開口部とを備えた平板を有する経皮薬物投与装置用インタフェースであって、前記各開口部がその対応する突起部にそれぞれ近接配置された経皮薬物投与装置用インタフェースにより、達成される。

ここで、前記開口部とその対応する突起部との間に前記開口部からその対応する突起部へ薬物を導くための溝を前記平板上に設けることができる。前記突起部の高さは例えば１００〜７００μｍ、前記突起部下底の径は例えば３０〜２００μｍ、前記開口部の径は例えば５０〜２０００μｍであることが好ましい。また、前記開口部の数と前記突起部の数の比は１：１ないし１：２であることが好ましい。前記平板は、金属製またはセラミック製とすることができる。

本発明によれば、複数の突起部からほぼ均等かつ良好に薬物を皮膚を介して供給することができる経皮薬物投与装置用インタフェースを得ることができる。

本発明に係る経皮薬物投与装置用インタフェースを用いた経皮薬物投与装置の一例を示す断面図である。 本発明に係る経皮薬物投与装置用インタフェースの一例を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ断面図である。 図２の経皮薬物投与装置用インタフェースの平面図である。 本発明に係る経皮薬物投与装置用インタフェースの他の例を示す平面図である。

符号の説明

１ 支持体
２ 薬物含有層
３ 壁材
４ 粘着層
５ 経皮薬物投与装置用インタフェース
６ 突起部
７ 開口部
８ 平板

図１は、本発明に係る経皮薬物投与装置用インタフェースを用いた経皮薬物投与装置の一例を示す断面図である。本例の経皮薬物投与装置は、支持体１と、支持体１上に配置された薬物含有層２と、支持体１上に薬物含有層２を囲むように配置された壁材３と、支持体１の皮膚貼着側に設けられた粘着層４と、薬物含有層２の皮膚貼着側に設けられた経皮薬物投与装置用インタフェース５とを備える。薬物含有層２は例えば薬物を液状で保持している。経皮薬物投与装置用インタフェース５は、図示のように、皮膚を穿孔可能な複数の円錐状または角錐状の突起部６と、各突起部に対応して配置された薬物を伝達可能な複数の開口部７とを備えた平板８を有する。

本例の経皮薬物投与装置は、適用時に、経皮薬物投与装置用インタフェース５を皮膚に当て、装置上方から皮膚に押し付けて、粘着層３により皮膚に貼着する。すると、経皮薬物投与装置用インタフェース５に設けられた複数の突起部６により、皮膚（角質層）が穿孔される。これにより、薬物含有層２から液状の薬物が平板８に設けられた複数の開口部７を通過して皮膚側に出る。この出てきた液状の薬物が、複数の突起部６の根元から先端に流れ、突起部６によって皮膚にあけられた孔を通して、体内に浸透する。

本例の経皮薬物投与装置において、各部は次のものを使用することができる。
支持体としては、非透水性の材料が選択され、例えば、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリスチレン、ゴム、ＥＶＡ、ＰＶＣ、ＰＥＴ等が挙げられる。
壁材としては、非透水性の材料が選択され、例えば、発泡ポリオレフィン（ＰＥ、ＰＰなど）、発泡ポリウレタン、発泡ポリスチレン、発泡ゴム（ポリブチレンなど）、発泡ＥＶＡ、発泡ＰＶＣ等が挙げられるが、好ましくは、例えば、発泡ポリオレフィンである。

粘着層としては、例えば、天然ゴム、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−ブタジエンゴム、スチレン−イソプレンゴム、ポリイソブチレン、ポリイソプレン、ポリアクリレート、シリコンゴム等が挙げられるが、好ましくは、例えば、ポリアクリレートである。

薬物含有層としては、薬物を液状で保持できるものであればよく、例えば、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）、多糖類またはセルロース誘導体（レーヨン、綿）、ポリアミド（ナイロン）、からなる不織布、織布、ガーゼ、またはスポンジなどの多孔質体、または、親水性高分子（寒天、アガロース、アルギン酸、キサンタンガム、グアーガム、デキストラン、デキストリン、プルラン、キトサン、ゼラチン、カルボキシビニルポリマー、ポリアクリル酸塩、カルボキシメチルセルロース塩、ポリオキシアルキレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド）、イオン交換樹脂（ａｍｂｅｒｌｉｔｅ、ｄｉａｉｏｎ、コレスチラミン）等が挙げられるが、好ましくは、例えば、レーヨンを主体とする不織布である。

薬物としては、治療目的に応じた薬物を各種選択することができ、例えば、薬理活性を有する化合物であれば薬剤の種類及び塩の種類、各薬剤の適応等には特に制限されず、例えば、抗生物質、抗真菌剤、抗腫瘍剤、強心剤、不整脈治療剤、血管拡張剤、降圧剤、利尿剤、降圧利尿剤、循環器用剤、抗血小板薬、止血剤、抗高脂血症剤、解熱・鎮痛・消炎剤、抗リウマチ、弛緩剤、鎮咳去たん剤、抗潰瘍剤、鎮静剤、抗てんかん剤、抗うつ剤、抗アレルギー剤、糖尿病治療剤、抗結核剤、ホルモン剤、麻薬拮抗剤、骨吸収抑制剤、血管新生阻害剤，局所麻酔剤などが用いられる。

経皮薬物投与装置用インタフェースの詳細については後述する。
ここでは、経皮薬物投与装置は通常の貼付剤として示したが、これに限定されることなく、本例のものに電極を追加することにより、電気的なエネルギーを用いた投与方法であるイオントフォレーシスやエレクトロポレーションの装置にも用いることができる。

図２は本発明に係る経皮薬物投与装置用インタフェースの一例を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ断面図である。また、図３は、図２の経皮薬物投与装置用インタフェースの平面図である。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、経皮薬物投与装置用インタフェース５は平板８を有する。平板８は、皮膚を穿孔可能な二次元状に配置された複数の円錐状または角錐状の突起部６と、各突起部に対応して配置され薬物を伝達可能な複数の開口部７とを備える。

ここで、各開口部７がその対応する突起部６にそれぞれ近接配置される。近接配置とは、特定の突起部とそれに対応する開口部との間の距離が、その特定の突起部とそれに対応しない開口部との間の距離よりも小さくされ、その結果、その特定の突起部とそれに対応する開口部とが接近して配置されることをいう。これを図３の例を用いて説明する。図３においては、複数の突起部６と複数の開口部７が交互にそれぞれ正方格子状に配置されている。突起部６と開口部７の数は１：１である。いま、隣接する４つの突起部６ａ〜６ｄとそれらに囲まれる開口部７ａに注目する。各突起部６ａ〜６ｄと開口部７ａの中心を通る直線を正方格子の縦方向および横方向に引く。このとき、図示のように、横方向に線分Ｌ１、Ｌ２が、また縦方向に線分Ｌ３、Ｌ４が得られる。図３において、開口部７ａがその対応する突起部６ａに近接配置されるとは、Ｌ１／Ｌ２＜１かつＬ３／Ｌ４＜１の関係を満たす場合をいうが、この関係は、Ｌ１／Ｌ２＜０．９かつＬ３／Ｌ４＜０．９であることが好ましく、Ｌ１／Ｌ２＜０．８かつＬ３／Ｌ４＜０．８であることがさらに好ましい。

各開口部がその対応する突起部にそれぞれ近接配置されると、例えば図３において、突起部６ａにはそれに対応する開口部７ａを通過した薬物が流れて来やすくなり、同様に他の突起部６ｂ〜６ｄにはそれらに対応する開口部７ｂ〜７ｄをそれぞれ通過した薬物が流れて来やすくなる。その他の突起部と開口部も同様である。これにより、各突起部からほぼ均等に薬物を皮膚を介して体内へ供給することができる。また、突起部は円錐状または角錐状に形成されているので、経皮薬物投与装置を皮膚に押し付けても突起部が撓むことなく皮膚を確実に穿孔することができる。これにより、各突起部から良好に薬物を皮膚を介して体内へ供給することができる。

図４は、本発明に係る経皮薬物投与装置用インタフェースの他の例を示す平面図である。本例では、複数の突起部６と複数の開口部７が図のように配置されている。突起部６と開口部７の数は２：１である。いま、隣接する４つの突起部６ａａ、６ａｂ、６ｂａ、６ｂｂとそれらに囲まれる開口部７ａおよび隣接する開口部７ｂに注目する。各突起部６ａａ、６ａｂ、６ｂａ、６ｂｂと開口部７ａ、６ｂの中心を通る直線を縦方向、横方向、および斜め方向に引く。このとき、図示のように、横方向に線分Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３が、また縦方向に線分Ｌ２１、Ｌ２２が、そして斜め方向に線分Ｌ３１が得られる。図４において、開口部７ａがその対応する一対の突起部６ａａ、６ａｂに近接配置されるとは、Ｌ１１／Ｌ１２＝１かつＬ３１／Ｌ１３＜１かつＬ２１／Ｌ２２＜１の関係を満たす場合をいうが、この関係は、Ｌ１１／Ｌ１２＝１かつＬ３１／Ｌ１３＜０．９かつＬ２１／Ｌ２２＜０．９であることが好ましく、Ｌ１１／Ｌ１２＝１かつＬ３１／Ｌ１３＜０．８かつＬ２１／Ｌ２２＜０．８であることがさらに好ましい。

この場合も、一対の突起部６ａａ、６ａｂにはそれに対応する開口部７ａを通過した薬物が流れて来やすくなり、同様に他の一対の突起部にはそれらに対応する開口部をそれぞれ通過した薬物が流れて来やすくなる。これにより、各突起部からほぼ均等に薬物を皮膚を介して体内へ供給することができる。また、突起部は円錐状または角錐状に形成されているので、経皮薬物投与装置を皮膚に押し付けても突起部が撓むことなく皮膚を確実に穿孔することができる。これにより、各突起部から良好に薬物を皮膚を介して体内へ供給することができる。

また、図３、図４に示した経皮薬物投与装置用インタフェースにおいて、平板８上に突起部６とそれに対応する開口部７との間に開口部７から突起部（または一対の突起部）６へ薬物を導くための溝（図示しない）を設けることができる。この溝により、開口部からそれに対応する突起部へ薬物が一層流れやすくなり、各突起部からほぼ均等に薬物を皮膚を介して体内へ供給することができる。

上述した経皮薬物投与装置用インタフェースにおいて、各部は次のものを使用することができる。
平板としては、Ｔｉ、Ｔｉ合金、Ａｇ、ＳｉＯ_２、Ｐｔ、ステンレス鋼、カーボン、ヒドロキシアパタイトなどの金属、合金またはセラミックス等、または、ポリスチレン、ポリエステル、ＰＭＭＡ、ＡＢＳ、ＰＰ、ＰＥ、ＰＬＡ（ポリ乳酸）、ＰＧＡ（ポリグリコール酸）、ＰＬＧＡ（乳酸−ポリグリコール酸共重合体）、ＨＥＭＡなどのプラスチックス等を用いることができる。前記の材料は、単独または複合材料として使用することができ、適宜コーティングすることによって電気化学的・力学的に好ましいインタフェース特性を得ることができる。平板の厚みＤ１は０．１〜３．０ｍｍが好ましい。

突起部は、上記平板を加工して形成することができる。加工方法としては、例えばエッチング、ダイキャスト成型等を用いることができる。突起部の形状は、円錐状または角錐状が好ましく、その先端は鋭敏な形状とされることが望ましい。ここで円錐状または角錐状とは、円錐形または角錐形に限らず、同様な形状を示す広い概念であり、突起部の下底から上方に向かって連続的にまたは段階的に先細りとなる形状をすべて含むものである。突起部の高さＨは１００〜７００μｍが好ましい。突起部の下底の径Ｄ２は３０〜２００μｍが好ましい。平板上に形成される突起部の数は１０００〜２０００個／枚が好ましい。突起部間のピッチＰは、例えば２００〜６００μｍが好ましい。

開口部は、上記平板を加工して開けられた孔である。加工方法としては、例えばエッチング、ダイキャスト成型、レーザー加工等を用いることができる。開口部の形状は、円形、多角形などであるが、これに限定されない。開口部の径Ｄ３は５０〜２０００μｍが好ましい。平板上に形成される開口部の数は１０００〜２０００個／枚が好ましい。
開口部の数と突起部の数の比は、１：１ないし１：２とするのが好ましい。

また、突起部を円錐状とした場合で、その下底部の面積（単位格子あたり）をＳ１、開口部の面積（単位格子あたり）をＳ２、単位格子の面積をＳ３としたとき、薬物の投与を良好に行うために次式の関係を満たすようにすることが好ましい。
０．５×Ｓ３＞Ｓ１＞０．００５×Ｓ３、かつ
０．４０×Ｓ３＞Ｓ２＞０．０４×Ｓ３

以上のように構成することにより、本発明では、皮膚（角質層）に対して確実に穿孔処理することができるとともに、薬物含有層から平板の開口部および突起部を介して薬物を良好に皮膚へ透過させることができた（色素の皮膚着色で確認した）。

本発明に係る経皮薬物投与装置用インタフェースは、医療分野で利用可能であり、複数の突起部からほぼ均等かつ良好に薬物を皮膚を介して体内に供給することができる。

Claims (8)

1. 皮膚を穿孔可能な二次元状に配置された複数の円錐状または角錐状の突起部と、前記各突起部に対応して配置された薬物を伝達可能な複数の開口部とを備えた平板を有する経皮薬物投与装置用インタフェースであって、前記円錐状または角錐状の突起部と前記開口部とが前記平板上で離れており、かつ特定の突起部とそれに対応する開口部との間の離れている距離が、その特定の突起部とそれに対応しない開口部との間の離れている距離よりも小さいこと、および
   突起部と開口部が交互にそれぞれ正方格子状に配置され、隣接する第１〜第４の突起部（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）とそれらに囲まれる開口部（７ａ）の中心を通る直線を正方格子の縦方向および横方向に引いて、第１および第２の突起部（６ａ，６ｂ）の中心を通る縦方向の直線と前記囲まれる開口部（７ａ）の中心を通る縦方向の直線との距離をＬ１、第３および第４の突起部（６ｃ，６ｄ）の中心を通る縦方向の直線と前記囲まれる開口部（７ａ）の中心を通る縦方向の直線との距離をＬ２、第１および第４の突起部（６ａ，６ｄ）の中心を通る横方向の直線と前記囲まれる開口部（７ａ）の中心を通る横方向の直線との距離をＬ３、第２および第３の突起部（６ｂ，６ｃ）の中心を通る横方向の直線と前記囲まれる開口部（７ａ）の中心を通る横方向の直線との距離をＬ４としたとき、Ｌ１／Ｌ２＜１かつＬ３／Ｌ４＜１の関係を満たすことを特徴とする経皮薬物投与装置用インタフェース。
2. 皮膚を穿孔可能な二次元状に配置された複数の円錐状または角錐状の突起部と、前記各突起部に対応して配置された薬物を伝達可能な複数の開口部とを備えた平板を有する経皮薬物投与装置用インタフェースであって、前記円錐状または角錐状の突起部と前記開口部とが前記平板上で離れており、かつ特定の突起部とそれに対応する開口部との間の離れている距離が、その特定の突起部とそれに対応しない開口部との間の離れている距離よりも小さいこと、および
   横方向に２つの突起部と１つの開口部が交互に配置され、次段の横方向に２つの突起部と１つの開口部がその開口部の中心を通る縦方向の直線が前段の２つの突起部間の中央を通るように交互に配置され、隣接する第１〜第４の突起部（６ａａ，６ｂａ，６ｂｂ，６ａｂ）とそれらに囲まれる開口部（７ａ）および横方向に隣接する開口部（７ｂ）の中心を通る直線を縦方向および横方向に引いて、第１および第２の突起部（６ａａ，６ｂａ）の中心を通る縦方向の直線と前記囲まれる開口部（７ａ）の中心を通る縦方向の直線との距離をＬ１１、第３および第４の突起部（６ｂｂ，６ａｂ）の中心を通る縦方向の直線と前記囲まれる開口部（７ａ）の中心を通る縦方向の直線との距離をＬ１２、第３および第４の突起部（６ｂｂ，６ａｂ）の中心を通る縦方向の直線と前記横方向に隣接する開口部（７ｂ）の中心を通る縦方向の直線との距離をＬ１３、第１および第４の突起部（６ａａ，６ａｂ）の中心を通る横方向の直線と前記囲まれる開口部（７ａ）の中心を通る横方向の直線との距離をＬ２１、第２および第３の突起部（６ｂａ，６ｂｂ）の中心を通る横方向の直線と前記囲まれる開口部（７ａ）の中心を通る横方向の直線との距離をＬ２２、第４の突起部（６ａｂ）の中心と前記囲まれる開口部（７ａ）の中心間の距離をＬ３１としたとき、Ｌ１１／Ｌ１２＝１かつＬ３１／Ｌ１３＜１かつＬ２１／Ｌ２２＜１の関係を満たすことを特徴とする経皮薬物投与装置用インタフェース。
3. 前記開口部とその対応する突起部との間に前記開口部からその対応する突起部へ薬物を導くための溝を前記平板上に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の経皮薬物投与装置用インタフェース。
4. 前記突起部の高さが１００〜７００μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の経皮薬物投与装置用インタフェース。
5. 前記突起部下底の径が３０〜２００μｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の経皮薬物投与装置用インタフェース。
6. 前記開口部の径が５０〜２０００μｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の経皮薬物投与装置用インタフェース。
7. 前記開口部の数と前記突起部の数の比が１：１ないし１：２であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の経皮薬物投与装置用インタフェース。
8. 前記平板が金属製またはセラミック製であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の経皮薬物投与装置用インタフェース。

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