JPH02124176A - イオントフォレーシス用デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、イオントフォレーシス用デバイスに関する。

イオントフォレーシスは、能動的経皮投薬システムの一
種として、近時益々発展しつつある。

しかしながら、ペプチド等の高分子薬物の経皮透過に利
用可能と推測される生体通路（汗腺等）、即ち表皮微小
孔と経皮投薬との関係は、未だ解明不充分といわざるを
得ない技術状況にある。

上記に鑑み本発明は、汗腺経路からの′心気的経皮投薬
を遂行ずろ７）のイオントフォレーシス用デバイスの提
供を目的とする。

本発明は特に、公知イオントフ十し−ゼ用デバイス（特
開昭５９−１５１３１０号、特開昭５９−４１４４０号
、特開昭５８−１５９０７６号）に示すパワーサプライ
ユニットの改良に係イつるしのである。

即ち、電気浸透効果により汗腺等の生体通路への液体の
効果的充填を促す為の第１出力手段を前段に設け、更に
上記先行技術に開示している脱分極状出力を行なう第２
出力手段を後段に設けて、本発明は構成される。

汗腺は、一般にヒトで２００万〜５００万個を有し、単
管状腺で腺体は真皮又は皮下結合組織中にあって屈曲し
て糸球状をなし、排出管はらせん状で表皮の表面に開口
（注口　５ｕｄｏｒｉｒｃｒｓｏｕｓ　ｐｏｒｅ）した
摺造を有する。

又、腺体外面には繊細な平滑筋繊維が取り巻き、更にそ
の周囲は皮膚動脈からの分枝が形成する緻密な毛細血管
網で囲まれでいる。このことから汗腺は、一種の電気的
な導電性生体通路どして利用可能であり、又、薬液を血
液に運ぶ為の至近距離を有してもいる。

（７か１．なから、汗腺は一１記に示す如く外部に開か
第１た孔であるが、通常、注目、排出管近傍には大気、
各種ガス等の電気的インピーダンスの高い気体が存在す
る。

特に、δトＦ用途に応じ通電を施す為の生体用電極を生
体にあてがう場合、気体が電極によって挟み込まれてし
ようことから、気体が介在するｌＩ腺は、電気的にイン
ピーダンスの高い状態となり、実質的に非導電路として
薬物のイオントフォＩノーノス等に寄与し得ない。

電気浸透とは、毛細管又は多孔性構造をな種物質により
液を２室に分け、両液に電極を入れて直流電圧をかげる
と液体が移動する現象のことである。この液体の移動方
向は、液体と物質との間のξ−電位の符号によ−〕で決
まる。

従って本発明の主題は、−・般には皮膚細孔そのらのに
おいて電気浸透を達成４”ろことであるが、より特殊Ｚ
、：′は毛細管又は多孔性構造を有するセラミック多孔
材、高分子ゲル材等に薬液等の液体を含浸してインクフ
ェース（界面形成手段）を構成１〜、この界面形成手段
を生体皮膚組織表面に当接し、て界面形成手段の細孔部
と汗腺間等を連結ｊ〜、その上から、第１出力手段から
出力された直流電圧又はパルス状の電圧を印加（２、電
気浸透効果を生じ（」シめろ過程を経て、液体を汗腺に
充填１．て導電路を形成仕；−め、次いで第２出力手段
から上記先行技術で示した脱分極状パルスを出力し、電
気的経皮投薬プロセスを効墨的に遂行且しめることにあ
る。

以下、本発明の実施例を図面を参照１．てＩｔＹ細に説
４明する。

第１図は、本発明の−・実施例を示４”図である。

（＋）は第１出力手段で、直流電圧（−１２Ｖ）を所定
の時間間隔たけ出力する。（２）は第２出力手段で、先
願（特開昭５８−１５９０７６号、特開昭５９４１４４
０！ｒ３、特開昭５９−１５１３１０弓）に示す回路構
成を白゛−セる。（３）は関電極であり、（４）は導電
性粘首ゲル１％及び電極の積層構造を有する不関電極で
ある。（５）はセレクタで、第１出力手段（＋）、第２
出力手段（２）のいずれかを関７！ｉ極（３）伎び不関
電極（４）と自動又はト動で接続するらのである。

関電極（３）は第２図に示４”よ・うな構成をｒ１′す
る。第２図（ａ）に於いて、（２１）は多孔質乃至氾細
Ｔ７状を６′する絶縁性部材に、導電性液体を含浸した
界面形成手段である。界面形成手段（２１）は、毛細管
乃至多孔性（連続気孔）構造を有するセラミックス材あ
るいは各種合成樹脂１等の非導電性ｌ　ｊ、りなる。毛
細管乃至多孔性構造に於ける平均孔径は−・般には数ｌ
１ｍ〜・数百μｍが良好であり、気孔率は上記で示した
ように通常３０〜９０％程度が好ましい。尚、孔径、気
孔率Ｊ（、適応皮膚の汗腺の数、使用薬物の用量等に応
じ適宜選択され、特に限定されない。

ここで、セラミックス材は、例えば多孔性アルミナ、素
焼等、窯業的に生産される多孔材全般を指称する。

他方、合成樹脂（イとしてはプロピＩノン、ボリエｆ−
Ｌ・ン、塩化ビニル、ノリコーン等、多孔性、し細管等
の電気浸透効果をｒｒ−４’ろ構造のものであれば足り
、特に限′５３Ｉされない。

尚、セラミックけ、合成樹脂付寺をレーザー加圧してし
細管構造体としたらのら好適に使用され（−Ｉる。叉、
これらの（」の１？さは特に限定されないが、通常０．
１ｍｍ　−１０ｍｍ１ｌａ度である。

尚、これら界面形成手段は、好ましくは硬質＋１月が使
用されるが、場合によ−・では（即し、毛細管等が非変
形性であれば）柔軟フィルム乃至ノート材でしよし）。

上記界面形成手段の気孔率等は、目的に心して適宜選択
されるが、通常、生体の汗腺と界面形成手段の孔部とが
高い確率で連通するように設定され、３０％〜９０％程
度か一般に良好である。

界面形成手段は、帯電時に於けるその細孔のゼータ電位
が正負いず才］になるかによって陽極側、陰極側での使
用が選択される。

例えば、界面形成手段が正に帯電すれば液体は負に帯電
することから、界面形成手段は陰極側に配置する。又、
界面形成手段が負に帯電すれば液体は正に帯電すること
から、界面形成手段は陽極側に配置使用される。

従って関電極は、界面形成手段が配置される側を示すも
のである。

又、関電極は第３図に示す通り、リザーバと界面形成手
段を１つに併せた構造体（２６）であってもよい。

即ち、上述した多孔状乃至毛細管構造を有する単一の構
造体（２６）の皮膚当接側に電気浸透用液体を充填し、
更にその上部に薬液を充填した形態、あるいは、電気浸
透用液体の作用を備えさせた薬液を充填した形態を示す
ものであってもよい。

（２２）は、薬液を含有したリザーバである。界面形成
手段（２１）、リザーバ（２２）は積層構造を有し、更
に電極（２３）が積層配置されている。

電極（２３）にはセレクタ（５）と電気リード線（２５
）を介して接続する為のコネクタ（２４）が設けられて
いる。

リザーバ（２２）は、特開昭６１−１１２５４７号、特
開昭６１−１１２５４８号、特開昭６１−２３７０７９
号各公報に記載の構造を取り得る。

次に、第１図に示した実施例の動作を、第４図を共に参
照して詳細に説明する。

セレクタ（５）は、最初に第１出力手段（１）と関７１
（３）、不関電極（４）とを接続する。

第１出力手段（１）は第４図（ａ）に示すような出力を
行ない、ｌモ腺に対し、第２図（ａ）に示す界面形成手
段（２１）に含浸された液体を電気浸透効果により充填
さ仕る。

充填終了後、セレクタ（５）は第２出力手段と関電極（
３）、不関電極（４）との切り換え接続を行ない、第４
図（ｂ）に示す脱分極パルスを関電極（３）、不関電極
（４）を介して生体皮膚組織に印加せしめる。リザーバ
（２２）の薬液は、界面形成手段（２１）を通過して生
体皮膚組織に到達し、汗腺に充填された液体を介して生
体内部に取り込まれる。

又、第１出力手段（１）は、第４図（ｄ）に示すような
出力を行なってもよい。第４図（ｄ）は、直流印加によ
って生ずる分極を解消する為に、逆方向に電圧を加えて
いるものを示す。

従って関電極（３）、不関電極（４）間に生ずる出力波
形は第４図（ｅ）のようになる。

尚、第１図に示すブロック図は、これに限るものではな
く、回路上様々な組み合わせを取り得る。又、これらの
機能をマイクロコンピュータと昇圧機能との組み合わせ
によってもよい。

マイクロコンピュータによれば、プログラムによって任
意の出力波形が設定できるものである。

以上、インタフェースとして特定のものを使用する例を
詳説したが、本発明は先に述べた通りインタフェースの
種類に限定されない。周知の一般生体用電極（主として
親水性高分子材を可塑化して得られるゲル状電極及び単
なる薬液リザーバ等）にあっても、少なくとも皮膚細孔
においては電気浸透効果は得られるからである。

使用し得る高分子材等を例示すれば次の通り　：特開昭
５２年９５８９５号、　　同　５４年７７４８９号同　
５５年５２７４２号、　　同　５５年８１６３５号同　
５５年１２９０３５号、　　同　５６年１５７２８号同
　５６年３６９３９号、　　同　５６年３６９４０号同
　５６年６０５３４号、　　同　５６年８９２７０号同
　５６年！４３１４１号１　　同　５７年２８５０５号
同　５７年４９４３１号、　　同　５７年５２４６３号
同　５７年５５１３２号、　　同　５７年１３１４２３
号同　５７年１６０４３９号、　　同　５７年１６４０
６４号同　５７年１６６１４２号、　　同　５７年１．
６８６７５号同　５７年４５６９号、　　　同　５７年
１００６６号実開昭５４年８０６３９号、　　同　５６
年１３５７０６号同　５６年１：Ｈｔ６０３号、　　同
　５７年９３３０５号同　５７年１７９４１３号、　　
同　５７年１８５３０９号等々に開示されているしのを
好適に使用し得る。

上記例は、例えばカラヤガム、トラガカントガム、ザン
サンガム等の天然樹脂多糖類又はポリビニルアルコール
部分ケン化物、ポリビニルホルマール、ポリビニルホル
マール及びそのコーボリマ、ポリビニルピロリドン、ポ
リビニルメタクリレート等のビニル系樹脂、ポリアクリ
ル酸及びそのナトリウム塩、ポリアクリルアミド及びそ
の部分加水分解物、ポリアクリル酸エステル部分ケン化
物、ポリ（アクリル酸−アクリルアミド）等のアクリル
系樹脂など、親水性を有する各種天然又は合成樹脂等を
水及び／又はエチレングリコール、グリセリン等のアル
コール類で柔軟可塑化して自己保形性、皮膚接着性を有
する柔軟フィルム乃至シート状ゲルとして堤供される導
電性ゲルの調製例につき詳細に開示している。

次に、本発明に於ける実験例を説明する。

ポリビニルアルコールゲル（含水率９０％）を関電極の
界面形成手段とした。

この関電極及び導電性粘着ゲルよりなる不関電極をヒト
上腕部に５ｃｍの間隔で当接した。

次に、電流密度０．３＋＋＋Ａ／ａｍ”となるような直
流電圧を第１出力手段から１時間だけ出力印加し、経時
的にインピーダンスを測定した。インピーダンスは１０
　Ｉｔ　ｚの正弦波で測定した。又、インピーダンスを
、直流電圧を印加する前の値を１００％として、その後
の減少率に変換した。結果を第５図に示す。

開始後１時間で、インピーダンスは２０％迄急激に減少
し、その後５時間の間、インピーダンスの変化はなかっ
た。

このことから、ポリビニルアルコールゲル中の水が汗腺
に浸透し、導電路が形成されていることが認められた。

以上詳述の如く本発明は、所定の時間幅（場合によって
数秒〜数時間）をもつ直流パルス乃至直流電圧（場合に
よっては１２Ｖ以上）を皮膚組織に印加して、汗腺を導
電路となし、次にイオン性等の薬剤を脱分極パルスに乗
せて生体内部に運ぶという過程に基づいたデバイスであ
ることから、確実に薬液の経皮投与を行なうことかでき
る等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す図、第２図、第３図
は、第１図に示した実施例の関電極を示す図、第４図は
、第１図に示した実施例の各叩出ノｊ波形図、第５図は
、本発明の実験例の結果を示す図である。 ・・・・第１出力手段、 ・・・・第２出力手段、 ・・・・・・関電極、 ・・・・不関電極、 ・・・・・セレクタ、 ・・・・・・生体皮膚。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の時間幅を有する直流電圧乃至直流パルスを
   出力する第１出力手段と、脱分極状パルスを出力する第
   ２出力手段とを有することを特徴とするイオントフォレ
   ーシス用デバイス。