JPH0474030B2

JPH0474030B2 -

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Publication number: JPH0474030B2
Application number: JP2255030A
Authority: JP
Priority date: 1989-09-25
Filing date: 1990-09-25
Publication date: 1992-11-25
Also published as: US4950229A; ATE129416T1; EP0419820A3; EP0419820B1; ES2081326T3; DK0419820T3; DE69023199D1; DE69023199T2; CA2022824A1; IE902854A1; JPH03133464A; CA2022824C; EP0419820A2; US5284471A

Description

【発明の詳細な説明】（発明の分野）本発明はイオントフオレーゼ（iontophoresis）
に用いる電極用装置に関するものであり、より詳
しくは本発明はイオン性物質を経皮的にイオント
フオレーゼ輸送するための電極の構成に関するも
のである。

（発明の背景）イオン性物質の経皮デリバリーに用いるための
電極は提案されている。電極により用いられる起
電力はデリバリー速度の制御という利点をもたら
す。水性薬剤または電解液の電解によつて生成す
る酸または塩基による皮膚刺激の問題、たとえば
皮膚表面の火傷が起こる。刺激を最小限に抑える
努力は、電流の水準を調整し、電極と皮膚の電気
接続を改良し、またイオン性薬剤および電解液中
に用いられる水の加水分解を減少させることに向
けられた。

経皮ドラツグデリバリー用の電極構造は、イオ
ン性薬剤をデリバリーする能動電極（active
electrode）および電解液を内包する中立電極
（indifferent electrode）を備えている。能動電
極と中立電極は皮膚に接続されて回路を形成す
る。電流は電源から一方の電極を通つて皮膚に達
し、この皮膚から皮下組織を通つて離れた位置の
皮膚から抜け出し、次いで他方の電極を通つて戻
る。ドラツグデリバリー速度の調整は電流の量に
より制御され、皮膚の電気抵抗またはインピーダ
ンスによつて制限される。皮膚刺激は電極と皮膚
の界面におけるイオン性物質の攻撃性、および薬
剤をデリバリーするのに必要な電力に正比例す
る。目的とするデリバリー速度は耐容されない場
合がしばしばある。イオントフオレーゼを行う部
位における火傷および刺激を避けるために種々の
電源および電極の配列および形状が示された。

加水分解に要するものより低い電圧水準を用い
る試み−米国特許第4752285号の場合−、または
電流作用を除くために交流を用いることは必ずし
も完全に有効ではない。皮膚刺激なしに好ましい
量の薬剤をデリバリーする可能性は、いずれかの
薬剤を好ましい速度でイオントフオレーゼにより
デリバリーする効率に影響を及ぼす多数の因子の
関数である。これまで種々の電極形状が提案され
たが、電極形状が一因であるとは考えられていな
かつた。

米国特許第617543号明細書には、電源の反対側
に交互に接続された金属製導電ストリツプ間に木
製絶縁ストリツプを含む適宜な断面の中空ローラ
ー電極が記載されている。イオントフオレーゼに
ついては特に認識されておらず、または２組以上
の金属ストリツプを皮膚と接触させて、皮膚を通
る回路を一度に２以上完成することも示されてい
ない。出口弁は薬剤を分配し、薬剤を収容した中
空電極の表面を囲み、皮膚と接触した場合に開
く。

電池がしばしば電源として用いられる。それら
が携帯性であり、かつ低電圧の直流電流が有効だ
からである。米国特許第222276および770014号明
細書には電極−電池の組合わせが説明されてい
る。電池の電流は薬剤を体内へ駆動させ、または
塩類を導入する。亜鉛および銅電極が電池を形成
し、第222276号明細書の場合、電極は互いに同心
状であり；第770014号明細書の場合、各電極は類
似の構造をもち、分離用絶縁体を貫通して突出す
る表面を備えている。これらの突起は突起と身体
の間に挿入された液体含有吸収材パツドを保有し
うる。

電極および電源の支持体にもイオン性薬剤用の
溜めが含まれる。支持体の個々の形状は１パツケ
ージ内に保有されるイオントフオレーゼ装置の個
数の関数である。米国特許第4164226および
4211222号明細書には複数の交番電極素子が示さ
れており、これらは一定期間にわたつて電流が付
与されるのを可能にすることによつてイオントフ
オレーゼ火傷を避けると主張されている。第
4164226号明細書の場合、空間的に混ざり合つた
小型の正および負の電極がある。正電極の大きさ
は負電極と同じか、またはそれより大きくてもよ
い。厚い多孔質の、好ましくは湿潤した材料を負
電極と皮膚の間に用いて、電流が皮膚に導入され
るのに伴つて金属電極から粒子が移行するのを防
ぐことにより、イオントフオレーゼ火傷を除く。

能動電極および中立電極が互いに離れた、ただ
し皮膚に接触する位置にある絶縁体上に保有され
た電極構造は多様な形態をとる。米国特許第
4325367号明細書の場合、互いに近接した一対の
電極、およびこれらの電極の電源が取付けられた
電極支持体構造をもつ。米国特許第4406568号明
細書には、イオン性物質がそこから体内へ駆動さ
れる能動電極、および身体を通る電気回路を完成
するために用いられる中立または接地電極を備え
たイオントフオレーゼ装置が示されている。イオ
ン性物質は正または負のいずれに帯電していても
よいが、能動電極はそれぞれ正または負に帯電し
なければならない。米国特許第4406658号明細書
の電極は皮膚に付着させるために粘着性である。
これらの電極は支持体上に保持され、それらの間
の突起によつて間隔が置かれている。電池、およ
び電極に対する電源の極性を逆転させるためのス
イツチも支持体上に保有される。

米国特許第4622031号明細書には一方の電極素
子が他方の電極を囲む状態の周辺リツプ付き多層
電極が示される。この多層パツケージ中の電池か
らの電流はイオンを溜めから皮膚へと駆動させ；
LEDは導電性接着剤により皮膚に電気接続する
ことによるリツプから皮内への電流を示す。米国
特許第4640689号明細書には一対の並置された能
動および中立電極が示されている。少なくとも２
個の電極素子がカバー内にあり、このカバーは一
方の素子内にある溜めを部分的に収容する。一方
の素子内にある半透性部材は、電源から導電性接
着剤を通して皮膚へ電力が供給された際に薬物濃
度勾配を形成する。

デリバリーしたい薬物に応じて金属ならびに多
孔質の天然およびポリマー構造を含めて多数の材
料が導電性電極として示唆され、使用された。米
国特許第4708716号明細書には、身体の外形に適
応させるべく電極の融通性を得るために、互いの
間に融通性分離体を備えた複数の槽または溜めユ
ニツトが示されている。各槽またはユニツトは不
導性ゲルにより囲まれている。米国特許第
4713050号明細書にはカバー付き溜め、リツプお
よび接着剤を備えた成層電極構造が示されてい
る。米国特許第4731926号明細書には、成層しか
つ縁どりされた形状の多重溜め式装置の製法が示
されている。この溜めの製法には、溜め／素子間
に絶縁体を与えるために気泡を吸蔵することが含
まれる。

米国特許第4734090号明細書には、汗管は電流
の流れ、従つてイオンの流れに対する抵抗がより
低いことを認識し、従つて電流を角質層へ向け、
もしくは角質層を回避する方法、または汗管への
入口をふさぐシステムを用いる方法が示されてい
る。米国特許第4653501号明細書には金属製導電
体は再使用可能であり、電極パツドは交換可能で
あり、従つてより高価な電極部品は保持され、身
体に接触する電極部品は使い捨てである電極構造
が示されている。米国特許第4416274号明細書に
は火傷の可能性を減少させるために横方向、すな
わち皮膚に平行な方向のイオンの移動を抑制する
ための構造を備えたイオントフオレーゼ用電極が
示されている。

西ドイツ特許DE3020789号明細書には、身体
に、かつ電極の下側に施された薬剤をデリバリー
するために用いられる電極が示されており、これ
により電極を通る電流は薬剤を体内へ駆動させ
る。滑動性支持カツプリングを備えた調整式電極
が、間隔を置いた関係に電極を配置するために調
整可能な状態に配置されたアームを支える。従つ
て身体の異なる部位に電流を付与することがで
き、電極の間隔は調整可能である。国際特許出願
W088／00846号明細書には腕およびに付けて運ぶ
ことのできる電極が示されている。

これらの明細書に欠けているものは、絶縁体に
より分離された複数の能動および中立素子を備
え、これらの素子の間隔によつて薬物を所望の深
さに経皮デリバリーすべく配置された電界線を得
るという基本的概念である。この種の多重素子が
示す認識されていなかつた利点は、改良された電
力効率、および素子の分離の程度が薬剤のイオン
トフオレーゼデリバリーの浸透深さに関連すると
いう知見である。改良された電力効率、および電
極間隔とドラツグデリバリーの深さとの関係は、
間隔を設定し、従つてイオントフオレーゼによる
経皮浸透の深さを設定する絶縁体に面して能動お
よび中立素子を配置することにより得られる。

（発明の要約）イオン性溶液を哺乳動物の皮膚から経皮輸送す
る際に用いられるイオントフオレーゼ電極アレイ
は一定領域に電界線を確立しかつこの線に沿つて
イオンを伝達するための複数のイオントランスミ
ツターを備えている。各トランスミツターは一対
の長手側面および一対の短側面を備えている。電
界線に沿つて流れるイオンを受容するために複数
のレシーバーが配置される。各レシーバーは一対
の長手側面および一対の短側面を備えている。イ
オンが横切つて流れるのに抵抗する物質製の複数
のシールドが、隣接するトランスミツターとレシ
ーバーの間にそれらの長手側面に沿つて配置され
ている。好ましいアレイは、隣接するトランスミ
ツターとレシーバーの間に配置されたシールドを
備え、従つてトランスミツター、シールドおよび
レシーバーがトランスミツター、シールド、レシ
ーバー、シールドの少なくとも１シーケンスに配
列される。

各トランスミツターおよびレシーバーの長手側
面と短側面の縦横比（aspect ratio）は、好まし
い形態においては１1/2以上である。各トランス
ミツターおよびレシーバーの長手側面と短側面の
アスペクト比は、きわめて好ましくは４〜20であ
る。電界線はトランスミツターおよびレシーバー
の長手側面を横に横切つて実質的に一方向に生
じ、そして電界線はこの領域を通つて隣接レシー
バーへ、上記一方向と実質的に反対の方向に戻
る。トランスミツターはイオン性薬剤は内包する
空間を内部に備えたマトリツクス構造を有しても
よく、このマトリツクス構造は好ましくは多孔性
物質である。同様にレシーバーも電解液を内包す
る空間を内部に備えたマトリツクス構造を有して
もよく、これも多孔性物質であつてよい。

介在するシールドにより分離されたトランスミ
ツターおよびレシーバーの複数シーケンスを保持
するための支持体がこのアレイ中に含まれていて
もよい。支持体は、その上に配列され、かつ回路
内のトランスミツターおよびレシーバーを電源と
接続する電流接点を備えている。さらに電源は好
ましくは支持体中に保有される。

一形態のアレイにおいてはトランスミツターお
よびレシーバーが長方形プレート様の形状であ
り、それらが垂直に設定された側面により連結さ
れた一対の対向する平行な主表面を備えており、
第１組の電流接点が回路内で電源と接続し、各ト
ランスミツターの１つの側面と接続すべく露出し
ている。同様に支持体には第２組の電流接点が配
置され、これらが回路内の各レシーバーの１つの
側面を電源と接続すべく露出している。第１組お
よび第２組の接点は支持体上に互いに間隔を置い
た関係で取付けられ、その表面に配置される。ト
ランスミツターに接続された第１組の接点は電源
とトランスミツターの間で電子を導通するための
回路内に配列され、レシーバーに接続された第２
組の接点はレシーバーと電源の間で電子を通導す
るための回路内に配置され、従つて第１組の接点
の反対側のトランスミツター面と、これに隣接す
る。第２組の接点の反対側のレシーバー面との間
で皮膚を通つてイオンが流れた場合、電源からト
ランスミツターへの電流が生じ、かつレシーバー
から電源への電流が生じる。支持体はくぼみを含
んでいてもよく、従つてシールドは支持体の表面
を越えて１個のくぼみ内へ伸びていてもよい。

上記のアレイは好ましい方法におけるイオント
フオレーゼによりイオン性薬剤をデリバリーする
ために用いることができ、この方法はイオンの第
１導体複数個とイオンの第２導体複数個の間にエ
ネルギー線を有する電界を確立することを含む。
この方法はイオンを電界のエネルギー線に沿つ
て、第１導体から第２導体へ、抵抗性媒質を通つ
て導通する次の工程を含む。次いでこの方法は、
電界のエネルギー線により定められる、隣接する
第１および第２導体間の通路内にイオンの流れを
限定することを含む。この方法は、第１導体を第
２導体に対して、エネルギー線がこれから実質的
に一方向に生じ、隣接する第２導体へこの一方向
の反対の他の方向で戻るべく配置する工程を含
む。

（詳細な説明）本発明は多種多様な形態によつて満たされる
が、本発明の好ましい形態および別形態を図面に
示し、従つてここに詳述する。ただしこの記載は
本発明の原理の例示であつて、本発明をここに示
す形態に限定するためのものではないと解すべき
である。本発明の範囲は特許請求の範囲およびそ
れらの均等物によつて定められるであろう。

イオン性溶液を哺乳動物の皮膚から経皮輸送す
る際に皮膚に面して配置するイオントフオレーゼ
電極アレイを第１図に透視図で示す。アレイ１０
は領域Ａに電界線１２を確立し、皮膚に面して配
置し、そして電界線１２に沿つてイオンを伝達す
るための複数のイオントランスミツター１１を備
えている。各トランスミツター１１は、一対の長
手側面１３および一対の短側面１４を備えた形状
をもつ。アレイ１０は皮膚の領域Ａにおいて電界
線１２に沿つて流れるイオンを受容する位置に複
数のレシーバー１５をも含む。各レシーバー１５
の形状は一対の長手側面１６および一対の短側面
１７をもつものである。

イオンがそれを横切つて流れるのに抵抗する物
質製の複数のシールド１８がアレイ１０内にあ
る。シールド１８は隣接するトランスミツター１
１とレシーバー１５の間に、それらの長手側面１
３と１６の間に挿入配置され、従つてトランスミ
ツター１１、シールド１８およびレシーバー１５
はトランスミツター１１、シールド１８、レシー
バー１５、シールド１８の少なくとも１シーケン
スに配列される。電界線１２はそれらが皮膚の領
域Ａを貫通するに際し、長手側面１３および１６
に対し横方向である。

各トランスミツター１１およびレシーバー１５
の長手側面１３および１６と短側面１４および１
７との縦横比は１1/2〜１以上である。長手側面
１３および１６とそれぞれの短側面１４および１
７とのアスペクト比の好ましい範囲は４〜20であ
る。トランスミツター１１はイオン性薬剤を内包
する材料で作成される。この材料はイオン性薬剤
を内包する空間を備えた多孔性物質である。本発
明の一形態においては、この材料はイオン性薬剤
を内包すべく調製されたヒドロゲルである。

レシーバー１５には電解液を内包する材料が含
まれる。この材料は電解液を内包する空間を内部
に備えた多孔性物質である。本発明の一形態にお
けるこの材料は電解液を内包すべく調製されたヒ
ドロゲルである。あるいはトランスミツター１１
はイオン性薬剤を内包する空間を内部に備えたマ
トリツクス構造であつてもよく、同様にレシーバ
ー１５も電解液を内包する空間を内部に備えたマ
トリツクス構造であつてもよい。マトリツクス構
造は多孔性物質、たとえばポレツクス（Porex）
である。

この電極アレイは介在するシールド１８により
分離されたトランスミツター１１およびレシーバ
ー１５の複数の配列を保持する支持体１９を含
む。支持体１９は、そこに配置されかつ回路内の
トランスミツター１１およびレシーバー１５を電
源２１と接続させるべく露出した電流接点２０を
備えている。電源２１は支持体１９中に保有され
る。トランスミツター１１およびレシーバー１５
は一対の長手側面１３および１６を備えた長方形
のプレート様形状であり、対向する平行な主平面
２２および２３はそれらに垂直な短側面１４およ
び１７により連結されている。アレイ１０の一形
態においては、支持体１９は第１組の電流接点２
４を備えており、これらは回路内で電源２１と接
続し、支持体上に配置され、各トランスミツター
１１の頂部に接続すべく露出しており、かつ支持
体１９は第２組の電流接点２５を備え、これらは
支持体上に配置され、回路内で各レシーバー１５
の頂部を電源２１に接続すべく露出している。

第１組および第２組の接点２４および２５は支
持体１９上に互いに間隔を置いた関係で取付けら
れ、その表面に位置し、トランスミツター１１に
接続した第１組の接点２４は電源２１からトラン
スミツター１１へ電流を導通するための回路内に
配置され、レシーバー１５に接続した第２組の接
点２５はレシーバー１５からのイオンを受容する
回路内に配置され、従つてイオンが第１組の接点
２４の反対側のトランスミツター１１の面と、こ
れらに隣接する、第２組の接点２５の反対側のレ
シーバー１５の面との間で流れる場合、電源２１
からトランスミツター１１への電流の流れが生
じ、かつレシーバー１５から電源２１への電流の
流れが生じる。

支持体１９はくぼみ２７を含み、組立てた場合
に各シールド１８は第１組および第２組の接点に
対する表面２６を越えて支持体１９の１つのくぼ
み２７内へ伸び、従つて各くぼみ２７はトランス
ミツター１１および第１組の接点２４を回路内に
配置しかつレシーバー１５および第２組の接点２
５を回路内に配列させる。

第２図において、別形態のアレイ１０′は複数
の能動部材２８を含み、各能動部材２８は一般に
長方形の形状であり、互いに対向する一対の長手
側面２９をもつ。各能動部材２８はイオン性薬剤
溶液を内包する材料で作成される。複数の中立部
材３０がアレイ１０′内にあり、各中立部材３０
は一般に長方形の形状であり、互いに対向する一
対の長手側面３１をもつ。各中立部材３０は電解
液を内包する材料で作成される。複数の絶縁体３
２がアレイ１０′に含まれ、各絶縁体３２は互い
に対向する一対の側面３３をもち、組立てた場合
に各絶縁体３２は側面３３および側面３３が能動
部材および中立部材、２８および３０、の間にこ
れらと接した状態で配置され、能動部材２８、絶
縁体３２、中立部材３０、絶縁体３２の少なくと
も１シーケンスを含むアレイ１０′を形成する。

絶縁体３２の配置は、一般に長方形の能動部材
および中立部材、２８および３０、の長手側面２
９および３１が、上記シーケンス内の絶縁体３２
に面するものである。一般に長方形であるので、
能動部材および中立部材、２８および３０、それ
ぞれの長手側面２９および３１と短側面３４およ
び３５の縦横比は１1/2〜１以上である。能動部
材および中立部材、２８および３０、それぞれの
長手側面２９および３１と短側面３４および３５
の縦横比は好ましくは４〜20である。

アレイ１０′は介在する絶縁体３２により分離
された複数の能動部材２８および中立部材３０を
保持するための支持体３６を含む。支持体３０
は、その上に配置され、回路内の能動部材および
中立部材、２８および３０、を電源３８に接続す
べく露出した接点３７を保持する。電源３８は支
持体３６に保有される。能動部材および中立部
材、２８および３０、の長手側面２９および３１
はそれぞれ主表面３９および４０に連結し、各部
材２８または３０は能動部材２８については対向
する端面４１、中立部材については４２をもち、
その際面４１および４２はそれぞれ主表面３９お
よび４０に対し法平面に位置する。

支持体３６は第２図の支持体３６の切取られた
部分に接点３７を備えている。支持体は第１組の
電流接点２４′を含み、これらは回路内で電源３
８と接続し、支持体３６上に配置され、各能動部
材２８の端面４１の一方と接続すべく露出してい
る。支持体３６は第２組の電流接点２５′を含み、
これらは回路内で電源３８と接続し、支持体上に
配置され、各中立部材３０の端面４２の一方と接
続すべく露出している。

第１組および第２組の接点２４′および２５′は
支持体３６上に互いに間隔を置いた関係で取付け
られ、その表面上に位置する；能動部材２８に接
続した第１組の接点２４′は電源３８から能動部
材２８へ電流を導通する回路内に配列され、中立
部材２５′に接続した第２組の接点２５′は電源３
８へ電流を導通する回路内に配列され、従つて第
１組の接点２４′に対向する能動部材２８と第２
組の接点２５′に対向する中立部材３０との間に
電界線１２′に沿つてイオンが流れる場合、電源
３８から能動部材２８への電流の流れが生じ、か
つ中立部材３０から電源３８への電流の流れが生
じる。

このアレイ１０′の形態の場合、能動部材およ
び中立部材それぞれ２８および３０の間にある絶
縁体３２は第１および第２組の接点２４′および
２５′を配置するための支持体表面４３を越えて
伸びており、支持体３６は、能動部材および中立
部材、２８および３０、絶縁体３２、ならびに支
持体３６がそれらの主表面３９および４０をそれ
らの間にある絶縁体３２に向けた状態で組立てら
れた場合、能動部材２８および第１組の接点２
４′を回路内に位置させ、かつ中立部材３０およ
び第２組の接点２５′を回路内に配列すべく配置
された複数の溝４４を備えている。

能動部材２８はイオン性薬剤を内包する空間を
内部に備えたマトリツクス構造をもち、中立部材
３０は電解液を内包する空間を内部に備えたマト
リツクス構造をもつ。マトリツクスはポリエチレ
ンの多孔質ポリマーである。

第３図に模式的に示す別形態のイオントフオレ
ーゼ電極４５は電源４８の第１出力４７に並列に
電気接続された複数の第１導体４６を含む。第１
導体４６はそれぞれ対向側面が連結された長い形
状をもち、それを越えて容易にイオンを導通する
材料で作成される。電極４５の複数の第２導体４
９が電源４８の第２出力５０に並列に接続されて
いる。第２導体４９はそれぞれ対向側面が連結さ
れた長い形状をもち、それを越えて容易にイオン
を導通する材料で作成される。電気不導性材料製
の複数の絶縁体５１が電極４５に含まれる。絶縁
体５１はそれぞれ対向側面が連結された長い形状
をもち、それを越えるイオンの通過に抵抗する材
料で作成される。

イオンの流れに抵抗する材料製の絶縁体５１の
配置は、長い第１および第２導体、４６および４
９、の長手側面５２および５３をイオンの流れに
抵抗する絶縁体５１に向けた状態である。一般に
長い形状であるので、第１および第２の電気導体
それぞれ４６および４９の長手側面５２および５
３と短側面５４および５５の縦横比は11／２〜１
以上である。第１および第２導体それぞれ４６お
よび４９の長手側面と短側面の縦横比は好ましく
は４〜20である。イオンの流れに抵抗する絶縁体
５１材料はサンドイツチ構造を形成すべく第１お
よび第２導体、４６および４９、の間に挿入され
る。

支持体５６が電極４５に付属し、その表面５８
には複数の第１接点５７が間隔をおいて配置され
る。第１接点５７は第１並列回路内で電源４８、
たとえば電池、および第１導体４６それぞれの１
面５９と電気接続する。支持体５６はその表面５
８に間隔を置いた関係で配置された複数の第２接
点６０を備えている。第２接点６０は第２並列回
路内で電源４８および第２導体４９それぞれの１
面と接続する。

点線内に模式的に示したが、支持体５６はその
表面５８の上方に電源４８を保有する。支持体５
６は第１導体４６と流体接続し、第１導体４６に
よる経皮輸送に用いられるイオン性物質を内包す
べく調整された溜め６１を含む。溜め６１は支持
体５６上に着脱可能な状態で保有され、従つて溜
め６１は取りはずしおよび交換することができ
る。

イオン性物質の経皮輸送にイオントフオレーゼ
電極４５を用いる方法も本発明の一部である。こ
の方法は、イオンの第１導体４６複数個とイオン
の第２導体４９複数個との間にエネルギーの電界
線１２を確立する工程を含む。次いでこの方法
は、イオンを電界のエネルギー線１２に沿つて複
数の第１導体と第２導体、４６と４９、の間で、
半導体媒質を通して導通する工程を含む。次いで
この工程には、電界のエネルギー線１２により定
められる、隣接する第１導体と第２導体、４６と
４９、の間の通路にイオンの流れを限定すること
から含まれる。次の工程は、第１導体４６を第２
導体４９に対して、ここからエネルギー線１２が
実質的に一方向に生じ、この一方向と反対の方向
で隣接第２導体４９へ戻るべく配置することであ
る−第１および３図に皮膚に対し垂直なものとし
て矢印Ｂにより示される。

シールド１８または絶縁体３２もしくは５１の
厚さは、イオン性溶液が皮内へ輸送される深さに
対し影響をもつ。きわめて厚いものからきわめて
薄いものにまで及ぶ範囲の厚さのシールド１８ま
たは絶縁体３２もしくは５１について、電界線１
２はなお比較的短く、従つてイオン性溶液を輸送
するのに必要なエネルギーは比較的低い。しかし
電界線１２はイオン性溶液がなお電界線１２によ
つてＥの血管系への伝達のためにＣの上皮および
Ｄの真皮へなお輸送されるのに十分なほど長い。
ある程度好ましい範囲は0.025〜2.5cm（0.01〜1.0
インチ）である。きわめて有益な範囲は0.10〜
0.62cmである。

Ｆの角質層は本質的に非水和蛋白質である。こ
の領域にはイオンがほとんど存在しないので、イ
ンピーダンスは高い。顆粒上皮Ｃは十分に水和し
た基底上皮Ｃから非水和角質層Ｆへの転換部位で
ある。ここで組織の水和度が上昇するのに伴つ
て、インピーダンスが低下する。これも塩含量に
よるものである。基底上皮Ｃから内側へ向かつて
組織は十分に水和され、塩溶液は等張となり、こ
れによつてインピーダンスはその最小値に近づ
く。もちろんインピーダンスは人毎に、および特
定の人についても場所毎に異なるであろうが、イ
ンピーダンスは角質層Ｆにおいて高く、顆粒上皮
へ徐々に低下し、ここで著しく低下し、基底上皮
Ｃおよび真皮内では低く維持されることが知られ
ている。本明細書中に実施態様として示し、説明
した反復アレイ１０もしくは１０′または電極４
５中のきわめて薄いシールド１８または絶縁体３
２もしくは５１については、電界線１２は角質層
Ｆを貫通し、恐らく顆粒上皮Ｃの上層をも。貫通
するであろう角質層Ｆの抵抗およびインピーダンスが高いに
もかかわらず、これらの通路は好ましい。電界線
１２の通路長さが短いからである。イオン性溶液
は輸送に際して電界線１２に沿つて流れるので、
イオン性溶液は角質層Ｆ内へ十分に輸送され、次
いで溜めにまで逆龍することが認められる。従つ
てきわめて薄い絶縁体については薬物はほとんど
血流に達しない。さらにこの方法は、トランスミ
ツターとレシーバー、１１と１５、能動部材と中
立部材、２８と３０、または第１導体と第２導
体、４６と４９、の間隔が近いため、実際上短絡
にきわめて類似する。

シールド１８または絶縁体３２もしくは５１が
きわめて厚い場合、電界線１２は角質層Ｆ、およ
び角質層Ｆ下方の水和組織Ｃを通る最小インピー
ダンスの通路をとるのに伴つて延長され、従つて
それらは角質層Ｆ貫通し、その次に隣接するトラ
ンスミツター１１もしくはレシーバー１５、部材
２８もしくは３０、または導体４６もしくは４９
へ戻ると思われ、これにはより高い水準のエネル
ギーが要求される。この通路はイオン性溶液を真
皮Ｄへ輸送すのためにはきわめて効果的である
が、これはきわめて多量のエネルギーを必要と
し、これによつて皮膚の損傷または刺激の程度が
高まる。電界線がイオンを血流に到達させるのに
十分なほど深く、かつ各電界線の長さが皮膚刺激
を最小限に抑えるのに十分なほど短い最適な絶縁
体３２もしくは５１またはシールド１８の厚さが
ある。

第４図はイオントフオレーゼにより輸送された
リドカインについての実験の点状出血性皮膚損傷
を示すグラフ上のプロツトである。このグラフの
垂直軸に沿つて損傷評価得点を示す。これは電極
下に観察された点状出血の数である（皮膚におけ
る赤色小斑点）。この軸は直線分割されており、
水平軸はイオン性溶液を輸送するために必要な電
流密度を示す。電流密度はμA／cm²であり、目盛
は対数目盛である。重要なデータはこのプロツト
の２領域によつて表わされる。グラフの第１領域
は電流密度範囲25〜75μA／cm²の上方に、第５図
に示す種類の一般的なイオントフオレーゼ電極に
ついてプロツトされる。この場合、図から分かる
ように能動部材と中立部材が離れて位置し、特定
の形状をもたず、皮膚に対する損傷は電流密度約
25において起こり始める。

500〜1000μA／cm²のデータの第２プロツトは本
発明の実験を表わす。これらのデータの相違は、
皮膚に対する損傷なしに使用しうる電流密度の量
が第５図の一般的な電極を用いた場合より少なく
とも10倍大きいという点で明らかである。このデ
ータの他の見方は、本発明を利用すると100〜
500μA／cm²の電流を薬物の輸送に用いても測定し
うるほどの損傷が無いということである。幾つか
のデータ点は予想されたものの典型ではないこと
を留意されたい；これらのデータ点は皮膚のイン
ピーダンの変動によつて生じる輸送の難しさを示
す。これらのデータはブタを用いた実験に際して
得られたものであり、その際損傷は動物の皮膚の
異なる領域における各試験ののち評価された。

以上に述べた個々の材料、ならびに好ましい形
態および別形態の個々の形状は、特許請求の範囲
により内包される本発明の範囲から逸脱すること
なく変更しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は好ましい形態のイオントフオレーゼ電
極アレイの分解組立て透視図である。第２図は他
のイオントフオレーゼ電極アレイの分解組立て透
視図である。第３図は他のイオントフオレーゼ電
極を透視図で示した分解組立て模式図である。第
４図は一対の間隔を置いた電極および第１、第２
または３図に示した種類のアレイを用いた実験に
ついての皮膚損傷に対する電流密度のグラフであ
る。第５図は第４図のグラフのデータのうち若干
を得るのに用いた一対の間隔を置いた電極の模式
的側方立面図である。各図において記号は下記のものを表わす：１
０，１０′，４５……電極、１１……トランスミ
ツター、１２，１２′……電界線、１３，１６，
２９，３１，５２，５３……長手側面、１４，１
７，３４，３５，５４，５５……短側面、１５…
…レシーバー、１８……シールド、１９，３６…
…支持体、２０，２４，２５，２４′，２５′……
接点、２１，３８，４８……電源、２２，２３，
３９，４０……主平面、２７……くぼみ、２８…
…能動部材、３０……中立部材、３２，５１……
絶縁体、４４……溝、４６……第１導体、４７…
…第１出力、４９……第２導体、５０……第２出
力、６１……溜め、Ｆ……角質層、Ｃ……上皮、
Ｄ……真皮、Ｅ……血管。

Claims

【特許請求の範囲】１イオン性溶液を哺乳動物の皮膚から経皮輸送
する際に皮膚に向けて配置するイオントフオレー
ゼ電極アレイにおいて：皮膚の一定領域に電界線を確立しかつこの電界
線に沿つてイオンを輸送するための複数のイオン
トランスミツターであつて、各トランスミツター
が一対の長手側面および一対の短側面を有するも
の；上記領域の皮膚において電界線に沿つて流れる
イオンを受容するための、適所に配置された複数
のレシーバーであつて、各レシーバーが一対の長
手側面および一対の短側面を有するもの；ならび
にイオンがそれを横切つて流れるのに抵抗する物
質製の複数のシールドであつて、これらのシール
ドは隣接するトランスミツターとレシーバーの間
にそれらの長手側面に沿つて挿入および配置さ
れ、従つてトランスミツター、シールドおよびレ
シーバーはトランスミツター、シールド、レシー
バー、シールドの少なくとも１シーケンスにおい
て配列され、従つて電界線は皮膚の上記領域を貫
通するのに伴つて一般に長手側面に対し横方向で
あるものからなる電極アレイ。２トランスミツターおよびレシーバーそれぞれ
の長手側面と短側面の縦横比（aspect ratio）が
１1/2以上である、請求項１に記載の電極アレイ。３トランスミツターがイオン性薬剤を内包する
材料を含む、請求項１に記載の電極アレイ。４材料がイオン性薬剤を内包すべく調製された
ヒドロゲルである、請求項３に記載の電極アレ
イ。５レシーバーが電解液を内包する材料を含む、
請求項１に記載の電極アレイ。６材料が電解液を内包すべく調製されたヒドロ
ゲルである、請求項５に記載の電極アレイ。７各トランスミツターがイオン性薬剤を内包す
る空間を内部に備えたマトリツクス構造を有し、
各レシーバーが電解液を内包する空間を内部に備
えた構造を有する、請求項１に記載の電極アレ
イ。８介在するシールドにより分離されたトランス
ミツターおよびレシーバーの複数のシーケンスを
保持するための支持体を含み、該支持体がその上
に配置されかつ回路内のトランスミツターおよび
レシーバーを電源と接続すべく露出している電流
接点を含む、請求項１に記載の電極アレイ。９トランスミツターおよびレシーバーが、垂直
に設定された側面により連結された一対の対向す
る平行な主表面を備えた長方形のプレート様形状
のものである、請求項１に記載の電極アレイ。１０支持体が、回路内で電源と接続しかつ支持
体上に配置されかつ各トランスミツターの側面の
１つと接続すべく露出した第１組の電流接点を備
え、支持体が、支持体上に配置されかつ各レシー
バーの側面の１つを回路内で電源と接続すべく露
出した第２組の電流接点を備え、これら第１組お
よび第２組の接点が支持体上に互いに間隔を置い
た関係で取付けられかつ支持体の表面上に位置
し、トランスミツターに接続した第１組の接点は
電流を電源からトランスミツターへ導通する回路
内に配列され、そしてレシーバーに接続した第２
組の接点はレシーバーからイオンを受容する回路
内に配列され、従つてイオンが第１組の接点の反
対側のトランスミツター面と、これに隣接する、
第２組の接点の反対側のレシーバー面との間で流
れる場合、電源からトランスミツターへの電流の
流れが生じ、かつレシーバーから電源への電流の
流れが生じる、請求項９に記載の電極アレイ。