JPH07185016A - Living body application device for iontophoresis - Google Patents

Living body application device for iontophoresis

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Publication number
JPH07185016A
JPH07185016A JP7923494A JP7923494A JPH07185016A JP H07185016 A JPH07185016 A JP H07185016A JP 7923494 A JP7923494 A JP 7923494A JP 7923494 A JP7923494 A JP 7923494A JP H07185016 A JPH07185016 A JP H07185016A
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JP
Japan
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skin
drug
insulator
iontophoresis
compartment
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Application number
JP7923494A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Haga
信 芳賀
Masahiro Hayashi
正弘 林
Yuriko Kato
百合子 加藤
Yuji Ueno
裕司 上野
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Individual
Original Assignee
Individual
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Abstract

PURPOSE:To provide an application device for iontophoresis for efficiently deliver medicine into a living body by reducing leakage of current on a surface of skin. CONSTITUTION:In a living body application device for iontophoresis in which a medicinal electrode compartment 4 and a counter electrode compartment 5 are arranged in the same plane with an insulator 6 between them, a skin contact part 7 is formed on a skin fitting surface or the insulator 6.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は薬物極コンパートメン
トと対極コンパートメントとが一体となったイオントフ
ォレシス用生体適用デバイスに関し、より詳細には、貼
付剤のように簡便な使用が可能でありながら電気量効率
が良好であるイオントフォレシス用生体適用デバイスに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a biomedical device for iontophoresis in which a drug electrode compartment and a counter electrode compartment are integrated, and more specifically, it can be easily used like an adhesive patch while being easily used. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a biomedical application device for iontophoresis, which has good dose efficiency.

【0002】[0002]

【従来の技術】経皮治療システム(TTS)の一つとし
てイオントフォレシスが注目され、種々の具体的なシス
テム、例えば、薬物極デバイスと対極デバイスとが分離
独立して構成される医療機器タイプのものが既に実用化
されてきた。近年、このような従来の医療機器タイプの
ものに代わって、システム全体がより小さく、また両極
が同一面内に構成されていて、簡便な使用が可能なマイ
クロデバイスタイプのものが実用化にむけて検討されて
いる。
2. Description of the Related Art Iontophoresis has attracted attention as one of transdermal therapeutic systems (TTS), and various specific systems such as a medical device type in which a drug electrode device and a counter electrode device are separately configured. Have already been put to practical use. In recent years, instead of such a conventional medical device type, a micro device type of which the entire system is smaller and both electrodes are configured in the same plane and which can be easily used is put into practical use. Are being considered.

【0003】例えば特開平3−133464号公報に
は、特定の形状のイオントランスミッター(薬物極コン
パートメント)とレシーバー(対極コンパートメント)
とを、同一平面内に絶縁体を挟んで交互に配列したイオ
ントフォレシス用電極デバイスが記載されている。ま
た、特開平4−208116号公報には、電気制御によ
って有効成分の放出をプログラムすることができるイオ
ントフォレシス用マイクロデバイスが記載されている。
このデバイスでは複数の電極が同一平面上に絶縁されて
配置されており、例えば、電極は薬物極コンパートメン
トと対極コンパートメントとが絶縁材料によって間隔を
開けて同心円状に配置されている。このようなマイクロ
デバイスは、全体の大きさが数cmから数10cmと極
めてコンパクトであるため従来の医療機器のタイプのも
のに比べて携帯性に優れ、あたかも貼付剤のように簡便
に使用することができる。
For example, JP-A-3-133464 discloses an ion transmitter (drug electrode compartment) and a receiver (counter electrode compartment) of a specific shape.
There is described an electrode device for iontophoresis in which and are alternately arranged on the same plane with an insulator interposed therebetween. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 4-208116 describes an iontophoresis microdevice capable of programming the release of an active ingredient by electric control.
In this device, a plurality of electrodes are arranged so as to be insulated on the same plane. For example, in the electrodes, the drug electrode compartment and the counter electrode compartment are arranged concentrically with an insulating material spaced from each other. Since such a microdevice is extremely compact with an overall size of several cm to several tens of cm, it is more portable than a conventional medical device type and should be used as easily as a patch. You can

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たマイクロデバイスにおいては、その形態上の制限から
両極コンパートメントを近接した場所に配置せざるを得
ず、薬物極コンパートメントと対極コンパートメントと
の配置間隔が極めて狭い。一方、イオントフォレシスを
適用するヒトの皮膚組織の電気抵抗は数100kΩと非
常に高く、また、発汗作用により皮膚表面には常に水分
が存在する。
However, in the above-mentioned microdevice, the bipolar compartments have to be arranged in close proximity due to the morphological limitation, and the arrangement interval between the drug electrode compartment and the counter electrode compartment is extremely large. narrow. On the other hand, the electric resistance of human skin tissue to which iontophoresis is applied is as high as several 100 kΩ, and water is always present on the skin surface due to a sweating action.

【0005】かかるヒトの生体皮膚に現実にマイクロデ
バイスを用いてイオントフォレシスを行う場合、薬物極
コンパートメントから発生する電流は電気抵抗の高い皮
膚内を通過するよりも水分が存在し電気抵抗の少ない皮
膚表面上を容易にリークしてしまう。このため、両極コ
ンパートメントに必要な電圧を印加しても角質層下まで
達する電流線が得られず、いわゆる電気量効率が著しく
低下してしまう。皮膚組織内部への電流線分布が少なく
なればこれにのって体内に送達される薬物量も低下する
ため、両極コンパートメントが分離独立したいわゆる医
療機器タイプのシステムに比べて、治療目的に必要な薬
物が十分に生体内に投与されないことになる。マイクロ
デバイスを用いてイオントフォレシスを行う場合の以上
のような問題点はこれまで指摘されておらず、したがっ
て、この問題点を解決する方法も全く検討されていなか
った。
When iontophoresis is actually performed on such human skin using a microdevice, the electric current generated from the drug electrode compartment has less water content than that passing through the skin having a high electric resistance and has a low electric resistance. Leaks easily on the skin surface. Therefore, even if a voltage required for the bipolar compartments is applied, a current line reaching the lower layer of the stratum corneum cannot be obtained, and so-called electricity quantity efficiency is significantly reduced. Since the amount of drug delivered to the body decreases when the distribution of current lines inside the skin tissue decreases, compared to the so-called medical device type system in which the bipolar compartments are separated and independent, it is necessary for therapeutic purposes. The drug will not be fully administered in vivo. The above-mentioned problems in the case of performing iontophoresis using a microdevice have not been pointed out so far, and therefore, a method for solving this problem has not been studied at all.

【0006】本発明は、イオントフォレシス用マイクロ
デバイスの上述のような欠点を解消し、電気量効率の高
い、すなわち、皮膚表面における電流のリークをできる
だけ少なくして薬物を体内に効率よく送達することので
きるイオントフォレシス用生体適用デバイスを提供する
ものである。また、本発明は、デバイスの両極コンパー
トメントが皮膚に良好に接触することのできるイオント
フォレシス用生体適用デバイスをも提供するものであ
る。
The present invention solves the above-mentioned drawbacks of the microdevice for iontophoresis and has high electric energy efficiency, that is, the leakage of current on the skin surface is minimized to efficiently deliver the drug into the body. The present invention provides a biocompatible device for iontophoresis that can be used. The present invention also provides a biomedical device for iontophoresis in which the bipolar compartments of the device are in good contact with the skin.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
同一面内に薬物極コンパートメントと対極コンパートメ
ントとが絶縁体を挟んで配置されるイオントフォレシス
用生体適用デバイスにおいて、該絶縁体の皮膚装着面上
に皮膚接着部を有することを特徴とする。かかる構成を
備えることによって、本発明のデバイスはその電気量効
率を向上させることができ、ひいては、低電圧の印加で
十分な量の薬物を体内に送達することが可能となる。
The invention according to claim 1 is
A biomedical device for iontophoresis in which a drug electrode compartment and a counter electrode compartment are arranged on the same plane with an insulator interposed therebetween, characterized by having a skin adhesive portion on the skin-mounting surface of the insulator. By providing such a configuration, the device of the present invention can improve its electrical quantity efficiency, and in turn, can deliver a sufficient amount of drug into the body by applying a low voltage.

【0008】また、請求項2に係る発明は、同一面内に
薬物極コンパートメントと対極コンパートメントとが絶
縁体を挟んで配置されるイオントフォレシス用生体適用
デバイスにおいて、該デバイスの皮膚装着面を覆うよう
に a)導電性の低い材質からなり、 b)電極−皮膚方向に貫通する細孔を有する 薬物透過膜を有し、かつ、該薬物透過膜上に、絶縁体の
表面形状に対応して皮膚接着部を有することを特徴とす
る。かかる構成を備えることによって、デバイスの電気
量効率をより一層向上させるばかりでなく、両極コンパ
ートメントのマトリックス成分として、たとえば電解質
溶液等の液状のものを用いた場合でも、本発明の優れた
効果を達成することができる。
Further, the invention according to claim 2 is an iontophoresis biocompatible device in which a drug electrode compartment and a counter electrode compartment are arranged in the same plane with an insulator interposed therebetween, and covers the skin-mounting surface of the device. A) made of a material having low conductivity, and b) having a drug-permeable membrane having pores penetrating in the electrode-skin direction, and corresponding to the surface shape of the insulator on the drug-permeable membrane. It is characterized by having a skin adhesive part. By providing such a configuration, not only to further improve the electric quantity efficiency of the device, but also to achieve the excellent effect of the present invention, even when a liquid component such as an electrolyte solution is used as the matrix component of the bipolar compartment. can do.

【0009】さらに、請求項3に係る発明は、上記請求
項2のデバイスの薬物透過膜と絶縁体との間に接着性緩
衝部を有することを特徴とする。かかる構成を備えるこ
とによって、外薬物透過膜に設けた前記細孔、および前
記皮膚接着部による効果と相まって、デバイスの電気量
効率を著しく向上させることができる。
Further, the invention according to claim 3 is characterized in that an adhesive buffer portion is provided between the drug permeable membrane and the insulator of the device according to claim 2. By providing such a configuration, the electrical efficiency of the device can be remarkably improved in combination with the effect of the pores provided in the outer drug permeable membrane and the skin adhesive portion.

【0010】[0010]

【作用】すなわち、本発明にかかるイオントフォレシス
用生体適用デバイスは、薬物極コンパートメントと対極
コンパートメントとに挟まれて配置される絶縁体を、そ
の表面形状に対応して有する皮膚接着部によって皮膚に
密着させることにより、従来のマイクロデバイスタイプ
のものに見られた皮膚表面における電流のリークを減少
させることができるものである。また、電極−皮膚方向
にのみ貫通する細孔を有する低導電性の薬物透過膜をデ
バイスの皮膚接触面を覆うようにして備えることによっ
て、両極コンパートメントのマトリックス成分として液
状のものを用いた場合でも同様に、皮膚表面における電
流のリークを抑えることができる。さらに、薬物透過膜
と絶縁体との間に接着性緩衝部を備えることによって、
皮膚装着時にデバイスの両極コンパートメントを覆う薬
物透過膜を皮膚に密着させることができる。このよう
に、本発明は、構造的に電気量効率の低下が生じやすい
マイクロデバイスの欠点を克服するための種々の特徴的
構造を備えたものであり、その結果、イオントフォレシ
スによる薬物の吸収促進効果が著しい。したがって、本
発明のデバイスは医療の場で現実の使用に耐え得るばか
りでなく、その応用範囲が広いものである。
In other words, the biomedical device for iontophoresis according to the present invention has an insulator disposed between the drug electrode compartment and the counter electrode compartment, which is attached to the skin by a skin adhesive portion having a surface shape corresponding to that of the insulator. The close contact can reduce the current leakage on the skin surface, which is seen in the conventional microdevice type. Further, even if a liquid type is used as the matrix component of the bipolar compartment, the electrode-is provided with a low-conductivity drug-permeable membrane having pores penetrating only in the skin direction so as to cover the skin-contacting surface of the device. Similarly, leakage of current on the skin surface can be suppressed. Furthermore, by providing an adhesive buffer between the drug permeable membrane and the insulator,
A drug permeable membrane covering the bipolar compartments of the device when worn on the skin can be adhered to the skin. As described above, the present invention has various characteristic structures for overcoming the drawbacks of microdevices, which structurally tend to cause a decrease in electrical efficiency, and as a result, absorption of drugs by iontophoresis. The promotion effect is remarkable. Therefore, the device of the present invention not only can withstand actual use in the medical field, but also has a wide range of applications.

【0011】[0011]

【実施例】図1は、本発明の一実施例のデバイスの皮膚
装着面を上にした断面図を模式的に示したものであり、
基板1、電極(a)2、電極(b)3、薬物極コンパー
トメント4、対極コンパートメント5、絶縁体6、皮膚
接着部7、リード線8及び電源部9から構成される。
EXAMPLE FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the device of an example of the present invention with the skin-mounting surface facing upward.
It is composed of a substrate 1, an electrode (a) 2, an electrode (b) 3, a drug electrode compartment 4, a counter electrode compartment 5, an insulator 6, a skin adhesive portion 7, a lead wire 8 and a power source portion 9.

【0012】図1の絶縁体6は、薬物極コンパートメン
ト4と対極コンパートメント5とを電気的に遮蔽するた
めにその両極コンパートメント間に配置されるものであ
る。当該絶縁体6の高さ及び幅は厳密に制限されるもの
でなく、薬物極コンパートメント4及び対極コンパート
メント5を所望の容積にするために必要な範囲で選択す
ることができる。もっとも、皮膚装着面側(矢印AAで
示す)の絶縁体表面には後述の皮膚接着部7が配置され
る必要があるため、絶縁体の皮膚装着面における幅は、
例えば約0.1〜4mm程度であることが好ましく、約
0.5〜2mm程度であることがより好ましい。材質
は、エレクトロニクスの分野で絶縁体として一般に用い
られている部材(例えばメタクリレート等のフォトレジ
スト剤)であれば特に制限されないが、皮膚に刺激性の
無いものが好ましい。
The insulator 6 of FIG. 1 is arranged between the drug electrode compartment 4 and the counter electrode compartment 5 in order to electrically shield them. The height and width of the insulator 6 are not strictly limited, and can be selected within a range necessary for making the drug electrode compartment 4 and the counter electrode compartment 5 have a desired volume. However, since the skin adhesive portion 7 described below needs to be arranged on the insulator surface on the skin attachment surface side (indicated by the arrow AA), the width of the insulator on the skin attachment surface is
For example, it is preferably about 0.1 to 4 mm, and more preferably about 0.5 to 2 mm. The material is not particularly limited as long as it is a member (for example, a photoresist agent such as methacrylate) generally used as an insulator in the field of electronics, but a material that is not irritating to the skin is preferable.

【0013】皮膚接着部7は、上記絶縁体6を生体皮膚
表面に密着させて電流の皮膚表面におけるリークを抑制
するものである。当該皮膚接着部7は、必ずしも絶縁体
表面の全面を完全に覆うように配置される必要はない
が、電流の皮膚表面におけるリークを十分に抑制するた
めには、少なくとも絶縁体の表面形状(例えば、後述す
るデバイスパターン図5〜10の内側太線で示す部分)
に対応して連続して配置されるのが好ましい。皮膚接着
部7の材質としては低導電性のものが好ましく、例えば
シリコンゴム、天然ゴム、イソプレン系ゴム、イソブチ
レン系ゴム、ジエン系ゴム等のゴム系粘着剤が用いられ
る。皮膚接着部7の厚さは厳密に制限されるものでな
く、本発明のデバイスが皮膚に適用される際に薬物極コ
ンパートメント4及び対極コンパートメント5の皮膚装
着面が皮膚表面に接触するのを妨げない程度であればよ
いが、具体的には、例えば約1〜50μm程度であるこ
とが好ましく、約10〜20μm程度であることがより
一層好ましい。
The skin adhering portion 7 is for adhering the insulator 6 to the surface of the skin of the living body to suppress the leakage of current on the skin surface. The skin adhesive portion 7 does not necessarily have to be arranged so as to completely cover the entire surface of the insulator, but in order to sufficiently suppress the leakage of current on the skin surface, at least the surface shape of the insulator (for example, , The device pattern to be described later (the portion shown by the inner thick line in FIGS. 5 to 10)
It is preferable that they are continuously arranged corresponding to the above. The material of the skin adhesive portion 7 is preferably one having low conductivity, and for example, a rubber-based adhesive such as silicone rubber, natural rubber, isoprene-based rubber, isobutylene-based rubber, or diene-based rubber is used. The thickness of the skin adhesive portion 7 is not strictly limited, and prevents the skin-attached surfaces of the drug electrode compartment 4 and the counter electrode compartment 5 from contacting the skin surface when the device of the present invention is applied to the skin. It is not necessary to have such a level, but specifically, for example, it is preferably about 1 to 50 μm, and more preferably about 10 to 20 μm.

【0014】薬物極コンパートメント4は、投与しよう
とする薬物、該薬物の溶解液およびこの薬物を保持する
マトリックスから成る。マトリックスの材料は当該イオ
ントフォレシスの技術分野において一般に使用されるゲ
ル状又は固体状のものであれば特に制限は無く、例えば
トラガントゴム等のゴム類:アルキルセルロース、ヒド
ロキシアルキルセルロース、セルロースエーテル、セル
ロースエステル、デキストリン、カラギナン、可溶性澱
粉、寒天等の多糖類:ゼラチン、コラーゲン等のポリペ
プチド類:ポリアクリル酸ソーダ、ポリビニルアルコー
ル等の合成水溶性高分子等を単独で、あるいはまた、必
要に応じて混合して用いることができるが、この中で
も、電場により体積変化を来さないものが好ましい。
The drug electrode compartment 4 comprises the drug to be administered, a solution of the drug and a matrix holding the drug. The material of the matrix is not particularly limited as long as it is a gel or solid material generally used in the field of iontophoresis, and rubbers such as tragacanth rubber: alkyl cellulose, hydroxyalkyl cellulose, cellulose ether, cellulose ester. Polysaccharides such as dextrin, carrageenan, soluble starch and agar: Polypeptides such as gelatin and collagen: Sodium polyacrylate, synthetic water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, etc., alone or as required. However, among these, those that do not cause a volume change due to an electric field are preferable.

【0015】薬物としては、少なくとも電圧を印加する
ことによって皮膚透過性が向上し得る薬物であれば特に
制限はないが、好適な例としては、クロモグリク酸ナト
リウム、ケトチフェン等の鎮咳去痰薬:ホルモテロール
等の気管支拡張薬:モルヒネ、ナルブフィン、ペンタゾ
シン、ジクロフェナクナトリウム等の鎮痛薬:ドパミン
等の強心薬:ペルフェナジン、フェノチアジン等の精神
神経安定剤:セフォテタンニナトリウム、ジベカシン、
アミカシン、ネチルマイシン、シソマイシン、ミノサイ
クリン等の抗生物質:アドリアマイシン、マイトマイシ
ンC、塩酸ブレオマイシン、レンチナン、ピシバニー
ル、ビンクリスチン、シスプラチン、メソトレキサート
等の抗悪性腫瘍剤:クエン酸ニカメタート、メクロフェ
ノキサート、リスリド、ホパテン酸カルシウム等の循環
機能改善薬:アロプリノール等の痛風治療薬:LHR
H、エンケファリン、エンドルフィン、インターフェロ
ン、インターロイキン、インシュリン、カルシトニン、
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、HC
G、酢酸デスモプレシン)、卵胞黄体ホルモン等のペプ
チド類を挙げることができ、これら若しくはこれらの薬
物の薬理学的に許容しうる塩を単独で、または混合して
用いることができる。
The drug is not particularly limited as long as it is a drug whose skin permeability can be improved at least by applying a voltage, but preferred examples include antitussive and expectorant such as sodium cromoglycate, ketotifen: formoterol, etc. Bronchodilators: morphine, nalbuphine, pentazocine, diclofenac sodium, etc. analgesics: dopamine, etc. cardiotonics: perphenazine, phenothiazine, etc. psycholeptics: cefotetanni sodium, dibekacin,
Antibiotics such as amikacin, netilmycin, sisomycin, minocycline: anti-neoplastic agents such as adriamycin, mitomycin C, bleomycin hydrochloride, lentinan, picibanil, vincristine, cisplatin, methotrexate: nitricate citrate, meclofenoxate, lisuride, calcium fopatenate Circulatory function improving agents such as: Gout remedies such as allopurinol: LHR
H, enkephalin, endorphin, interferon, interleukin, insulin, calcitonin,
TRH, oxytocin, lypressin, vasopressin, glucagon, pituitary hormone (HGH, HMG, HC
G, desmopressin acetate), peptides such as luteinizing hormone, and pharmacologically acceptable salts of these or these drugs can be used alone or in combination.

【0016】薬物は溶液として前記マトリックス中に混
合されるが、この溶解液としては上記薬物を溶解しマト
リックス中に安定に保持されうるもの、例えば水が好ま
しく、この溶解液中にはさらに皮膚に低刺激性の電解質
が溶解されていてもよい。
The drug is mixed in the matrix as a solution, and as the solution, a substance capable of dissolving the drug and stably held in the matrix, such as water, is preferable. A mild electrolyte may be dissolved.

【0017】対極コンパートメント5は、上記薬物極コ
ンパートメント4を構成するマトリックスとして例示し
たゴム類、多糖類、ポリペプチド類、合成水溶性高分子
等から選択される成分、および皮膚に低刺激性の電解質
の溶液によって構成される。
The counter electrode compartment 5 is a component selected from rubbers, polysaccharides, polypeptides, synthetic water-soluble polymers and the like exemplified as the matrix constituting the drug electrode compartment 4, and an electrolyte which is mild to skin. It is composed of a solution of.

【0018】上記した薬物極コンパートメント4及び対
極コンパートメント5には、必要に応じて更に添加剤を
含有させることができ、この添加剤としては、イオント
フォレシスの分野で通常用いられるpH調節剤、防腐
剤、酸化防止剤、可塑剤、界面活性剤、皮膚透過促進
剤、保湿剤等が例示できる。
If necessary, the drug electrode compartment 4 and the counter electrode compartment 5 may further contain an additive. As the additive, a pH adjusting agent or an antiseptic agent usually used in the field of iontophoresis may be used. Examples include agents, antioxidants, plasticizers, surfactants, skin permeation enhancers, moisturizers and the like.

【0019】上述した両コンパートメントの形状に特に
制限はなく、両コンパートメントと絶縁体とで構成され
る皮膚装着面の平面パターンとして例えばスクエア型
(図5参照)、マイクロアレイ型(図6参照)、同心円
型等の形状を任意に選択することができる。スクエア型
の形状の場合はさらにコンパートメントを細分割した形
状とすることもできる(図7〜10参照)。もっとも、
絶縁体を挟んだ両コンパートメント間で微弱な電流を授
受する必要があることから、両コンパートメント上の任
意の点間の距離が大きすぎると電気量効率(後述)が低
下する傾向がある。そのため、各コンパートメントの皮
膚装着面における短軸の長さは、約1〜5mmの範囲内
であることが好ましく、約2〜4mmの範囲内であるこ
とがより好ましい。
The shapes of both compartments described above are not particularly limited, and as the plane pattern of the skin-mounting surface composed of both compartments and an insulator, for example, a square type (see FIG. 5), a microarray type (see FIG. 6), a concentric circle is used. A shape such as a mold can be arbitrarily selected. In the case of the square shape, the compartment may be further divided into sub-shapes (see FIGS. 7 to 10). However,
Since it is necessary to transfer a weak current between both compartments sandwiching the insulator, if the distance between arbitrary points on both compartments is too large, the electric quantity efficiency (described later) tends to decrease. Therefore, the length of the minor axis on the skin-mounting surface of each compartment is preferably in the range of about 1-5 mm, more preferably in the range of about 2-4 mm.

【0020】電極(a)2及び電極(b)3は、後述の
リード線8で電源部9に接続され、それぞれ正電圧又は
負電圧を印加される。電極の材質は、当該イオントフォ
レシスの分野で電極部材として一般に用いられている材
質であれば特に制限されないが、例えば正電極としては
銀、負電極としては銅に白金黒をメッキしたものの組み
合わせが好ましく、正電極として酸素過電圧の大きい白
金もしくは白金黒をメッキしたもの、負電極として水素
過電圧の大きい銅に白金黒をメッキしたものの組み合わ
せが特に好ましい。後者の組み合わせは、電解質水溶液
の電気分解によるガスの発生を抑えるという付加的な効
果を示すことから優れている。
The electrode (a) 2 and the electrode (b) 3 are connected to a power source section 9 by a lead wire 8 described later, and a positive voltage or a negative voltage is applied to each of them. The material of the electrode is not particularly limited as long as it is a material generally used as an electrode member in the field of iontophoresis, for example, a positive electrode is silver, and a negative electrode is a combination of copper and platinum black plated. Particularly preferred is a combination of a positive electrode plated with platinum or platinum black having a large oxygen overvoltage and a negative electrode plated with copper having a large hydrogen overvoltage and plated with platinum black. The latter combination is excellent because it has the additional effect of suppressing the generation of gas due to the electrolysis of the aqueous electrolyte solution.

【0021】基板1は上記の構成部材を支持するもの
で、当該イオントフォレシスの分野で基板として一般に
用いられている材質からなるが、貼付剤のように簡便な
適用を可能とする本発明のデバイスにおいては、ポリイ
ミドのようにフォトエッチング処理が可能な耐熱性で皮
膚曲面にも対応できる柔軟性のある材質のものが好まし
い。
The substrate 1 supports the above-mentioned components and is made of a material generally used as a substrate in the field of iontophoresis, but it can be easily applied like a patch. In the device, it is preferable to use a material such as polyimide, which is heat-resistant and capable of photoetching and is flexible enough to cope with the curved surface of the skin.

【0022】電源部9は、電極(a)2及び(b)3に
電圧または電流を供給するものであるが、貼付剤のよう
に簡便な適用を可能とする本発明のマイクロデバイスに
あっては、例えばシート状の電池を用いることができ
る。
The power supply unit 9 supplies a voltage or a current to the electrodes (a) 2 and (b) 3, but in the microdevice of the present invention which can be simply applied like a patch. For example, a sheet-shaped battery can be used.

【0023】かかる部材によって構成される本発明のデ
バイスはその全体の大きさにおいて厳密な制限はない
が、貼付剤と同様の態様で用いることを考慮すれば、皮
膚装着面の一辺の長さが例えば約5〜40mmの平面構
造を有し、厚さが、電源部9を除けば約0.1〜5mm
程度であることができる。また、上記のデバイスを一つ
のユニットとして縦横に複数配列しデバイスの集合体と
する場合には約20〜200mmの平面構造とすること
ができ、これによりより多量の薬物を投与することも可
能である。
Although there is no strict limitation on the overall size of the device of the present invention constituted by such a member, considering that it is used in the same manner as a patch, the length of one side of the skin-mounting surface is For example, it has a planar structure of about 5 to 40 mm, and the thickness is about 0.1 to 5 mm excluding the power supply unit 9.
Can be a degree. Further, when a plurality of the above devices are arranged vertically and horizontally as a unit to form a device assembly, a planar structure of about 20 to 200 mm can be obtained, which allows administration of a larger amount of drug. is there.

【0024】図2は、図1に示した本発明の一応用例の
皮膚装着面を上にした断面図を模式的に示したものであ
り、基板1、電極(a)2、電極(b)3、薬物極コン
パートメント4、対極コンパートメント5、絶縁体6、
皮膚接着層7、リード線8、電源部9および多孔質メン
ブレン10で構成される。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the application example of the present invention shown in FIG. 1 with the skin-mounting surface facing upward. The substrate 1, the electrodes (a) 2 and the electrodes (b) are shown. 3, drug electrode compartment 4, counter electrode compartment 5, insulator 6,
It is composed of a skin adhesive layer 7, lead wires 8, a power supply unit 9 and a porous membrane 10.

【0025】多孔質メンブレン10は、各極コンパート
メント4及び5の一方または両方にその皮膚装着面のみ
を覆うように配置されるもので、イオン透過性高分子膜
からなる。かかる多孔質メンブレン10を備えることに
より、コンパートメントのマトリックス成分として上述
のゴム類、多糖類、ポリペプチド類、合成水溶性高分子
等のゲル状又は固体状成分ばかりでなく、電解質溶液等
の液状のものも使用することができる。
The porous membrane 10 is arranged in one or both of the polar compartments 4 and 5 so as to cover only the skin-mounting surface thereof, and is made of an ion-permeable polymer membrane. By including such a porous membrane 10, not only the gel-like or solid-state components such as the above-mentioned rubbers, polysaccharides, polypeptides, and synthetic water-soluble polymers as the matrix component of the compartment but also the liquid components such as the electrolyte solution Things can also be used.

【0026】もっとも、コンパートメントの皮膚装着面
上にのみ多孔質メンブレン10を配置することは、該コ
ンパートメントのパターン形状が単純であれば容易に実
施することができるが、形状が複雑(例えば図6〜1
0)になれば技術的に困難になる。そのため、コンパー
トメントのマトリックス成分として液状のものを使用す
る場合は、下記図3の実施例のに示す構成のデバイスが
好ましい。
Although arranging the porous membrane 10 only on the skin-mounting surface of the compartment can be easily carried out if the pattern shape of the compartment is simple, the shape is complicated (for example, as shown in FIGS. 1
When it becomes 0), it becomes technically difficult. Therefore, when using a liquid one as the matrix component of the compartment, a device having a constitution shown in the embodiment of FIG. 3 below is preferable.

【0027】その他の構成物は上記図1に示す実施例と
同様であるので、その説明は省略する。
The other components are the same as those in the embodiment shown in FIG. 1, and the description thereof will be omitted.

【0028】図3は、電極−皮膚方向に貫通する細孔を
有する薬物透過膜を備えた本発明の一実施例の、皮膚装
着面を上にした断面図を模式的に示したものであり、基
板1、電極(a)2、電極(b)3、薬物極コンパート
メント4、対極コンパートメント5、絶縁体6、皮膚接
着部7、リード線8、電源部9および薬物透過膜11で
構成される。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the skin-mounting surface of an embodiment of the present invention having a drug permeable membrane having pores penetrating in the direction of the electrode-skin. A substrate 1, an electrode (a) 2, an electrode (b) 3, a drug electrode compartment 4, a counter electrode compartment 5, an insulator 6, a skin adhesive part 7, a lead wire 8, a power source part 9 and a drug permeable membrane 11. .

【0029】薬物透過膜11は導電性の低い材質からな
り、かつ、電極−皮膚方向に貫通する細孔12を有する
ものであって、デバイスの絶縁体表面を含む皮膚接触面
全面を覆うように配置することができる。かかる薬物透
過膜11は、電流線にのって生じる薬物の流れを電極−
皮膚方向にのみ規制するためのものであるが、この薬物
透過膜11を備えることにより、コンパートメント4及
び5のマトリックス成分として上述のゴム類、多糖類、
ポリペプチド類、合成水溶性高分子等のゲル状成分ばか
りでなく、電解質溶液等の液状のものも使用することが
できる。
The drug permeable membrane 11 is made of a material having low conductivity and has pores 12 penetrating in the electrode-skin direction so as to cover the entire skin contact surface including the insulator surface of the device. Can be placed. The drug permeable membrane 11 allows the flow of the drug caused by the current line to pass through the electrode.
Although it is intended to regulate only in the skin direction, by providing this drug permeable membrane 11, the above rubbers, polysaccharides, as the matrix component of the compartments 4 and 5,
Not only gel-like components such as polypeptides and synthetic water-soluble polymers, but also liquid ones such as electrolyte solutions can be used.

【0030】図2の実施例で用いた多孔質メンブレン1
0をこのように全面に配置すると、仮に絶縁体の表面形
状に対応した皮膚接着部7を設けても該膜の内部で電流
がリークしてしまう。しかし、本発明の薬物透過膜11
を用いれば電流が電極−皮膚方向にのみ流れ、かかるリ
ークが生じない。また、コンパートメントの表面形状と
一致する形状で配置させる必要がないので、複雑なパタ
ーンの形状であっても容易に本発明のデバイスを製造す
ることができる。
The porous membrane 1 used in the embodiment of FIG.
When 0 is arranged on the entire surface in this manner, even if the skin adhesion portion 7 corresponding to the surface shape of the insulator is provided, the current leaks inside the film. However, the drug permeable membrane 11 of the present invention
With, the electric current flows only in the electrode-skin direction, and such leak does not occur. Further, since it is not necessary to arrange the device in a shape that matches the surface shape of the compartment, it is possible to easily manufacture the device of the present invention even with a complicated pattern shape.

【0031】薬物透過膜11の細孔12の大きさは厳密
には限定されず、両極コンパートメントを構成するマト
リックス成分が漏出しない程度であれば良いが、具体的
には約0.05〜0.4μm程度、好ましくは約0.1
〜0.2μm程度の内径であればよい。また、この薬物
透過膜11の厚さは特に限定されない。材質としては低
導電性のものであれば良く、かつ、貼付剤の分野で生体
に長時間接触していても安全であることが認められてい
る材質のもの、例えばポリカーボネート等を使用するこ
とができる。以上の条件を満たす薬物透過膜11として
容易に入手できるものとしては、ニュクリポアー(Cost
ar社製)等を挙げることができるが、例えば、上記ポリ
カーボネートから成る膜に放射線の技術分野で通常用い
られる方法で膜面にα線を垂直に照射することによっ
て、一定直径の直孔性の細孔12を設けたものを用いる
こともできる。かかる薬物透過膜11は、絶縁体6の表
面に低導電性の接着剤、例えばエポキシ系接着剤によっ
て接着される。
The size of the pores 12 of the drug permeable membrane 11 is not strictly limited and may be any size as long as the matrix component constituting the bipolar compartment does not leak out. About 4 μm, preferably about 0.1
The inner diameter may be about 0.2 μm. Moreover, the thickness of the drug permeable membrane 11 is not particularly limited. As the material, any material having low conductivity may be used, and it is possible to use a material that is recognized to be safe even if it is in contact with a living body for a long time in the field of patches, such as polycarbonate. it can. Nucleipore (Cost) which is easily available as the drug permeable membrane 11 satisfying the above conditions is available.
(manufactured by ar Co., Ltd.), etc., for example, by directly irradiating the film made of the above-mentioned polycarbonate with α-rays vertically on the film surface by a method usually used in the technical field of radiation, It is also possible to use the one provided with the pores 12. The drug permeable film 11 is adhered to the surface of the insulator 6 with a low conductive adhesive such as an epoxy adhesive.

【0032】皮膚接着部7は、絶縁体6の表面上ではな
く、薬物透過膜11の表面上に絶縁体表面形状に対応し
て配置される。
The skin adhesive portion 7 is arranged not on the surface of the insulator 6 but on the surface of the drug permeable membrane 11 corresponding to the shape of the insulator surface.

【0033】その他の構成物は上記図1に示す実施例と
同様なので、その説明は省略する。
The other components are the same as those of the embodiment shown in FIG. 1, and the description thereof will be omitted.

【0034】図4は、上記図3に示す実施例の薬物透過
膜と絶縁体との間に接着性緩衝部を有する本発明の一実
施例の、皮膚装着面を上にした断面図を模式的に示した
ものであり、基板1、電極(a)2、電極(b)3、薬
物極コンパートメント4、対極コンパートメント5、絶
縁体6、皮膚接着部7、リード線8、電源部9、薬物透
過膜11および接着性緩衝部13で構成される。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the skin-mounting surface of an embodiment of the present invention having an adhesive buffer portion between the drug permeable membrane and the insulator of the embodiment shown in FIG. The substrate 1, the electrode (a) 2, the electrode (b) 3, the drug electrode compartment 4, the counter electrode compartment 5, the insulator 6, the skin adhesive portion 7, the lead wire 8, the power source portion 9, and the drug. It is composed of the permeable membrane 11 and the adhesive buffer portion 13.

【0035】接着性緩衝部13は、弾力性が大きく低導
電性であり、かつ両極コンパートメントのマトリックス
成分を漏出しないような部材からなり、このような部材
としては、例えばシリコンゴム、天然ゴム、イソプレン
系ゴム、イソブチレン系ゴム、ジエン系ゴム等のゴム系
粘着剤が挙げられる。かかる接着性緩衝部13は必ずし
も絶縁体表面の全面を完全に覆うように配置される必要
はないが、少なくとも絶縁体の表面形状にほぼ対応して
連続して配置され、その結果、絶縁体6の側面、各電極
2および3、並びに薬物透過膜11とともに閉鎖したコ
ンパートメントを形成する。接着性緩衝部13の厚さは
厳密に制限されるものでなく、例えば約50〜400μ
m程度であることが好ましく、約100〜200μm程
度であることがより一層好ましい。
The adhesive cushioning portion 13 is made of a member having a large elasticity and a low electric conductivity and which does not leak out the matrix component of the bipolar compartment. Examples of such a member include silicone rubber, natural rubber and isoprene. Examples thereof include rubber-based adhesives such as rubber-based rubber, isobutylene-based rubber, and diene-based rubber. The adhesive cushioning portion 13 does not necessarily have to be arranged so as to completely cover the entire surface of the insulator, but it is arranged continuously corresponding to at least the surface shape of the insulator, and as a result, the insulator 6 is formed. A closed compartment is formed with the side surface of each of the electrodes, each electrode 2 and 3, and the drug permeable membrane 11. The thickness of the adhesive buffer portion 13 is not strictly limited and is, for example, about 50 to 400 μm.
The thickness is preferably about m, more preferably about 100 to 200 μm.

【0036】かかる接着性緩衝部13を絶縁体6と薬物
透過膜11との間に挿入配置することにより、本発明の
デバイスを皮膚に装着した場合に、両極コンパートメン
ト上の薬物透過膜をより一層皮膚に密着させることがで
き、これによって薬物の経皮吸収を促進させることがで
きる。
By inserting and arranging such an adhesive buffer portion 13 between the insulator 6 and the drug permeable membrane 11, when the device of the present invention is attached to the skin, the drug permeable membrane on the bipolar compartments is further improved. It can be brought into close contact with the skin, which can promote percutaneous absorption of the drug.

【0037】その他の構成物は上記図1に示す実施例と
同様なので、その説明は省略する。
The other components are the same as those in the embodiment shown in FIG. 1, and the description thereof will be omitted.

【0038】以下に、本発明を製造例及び薬理試験によ
って更に詳細に説明するが、かかる記載が本発明を何ら
限定するものでないことはいうまでもない。
The present invention will be described in more detail below with reference to production examples and pharmacological tests, but it goes without saying that such description does not limit the present invention.

【0039】[製造例]製造例1 : (1) タテ120mm、ヨコ180mm、厚さ1mmのガ
ラスエポキシ基板に厚さ75μmのネガティブレジスト
シートを2枚重ねて熱圧着する。 (2) 上記で得られた部材のレジストシート上に図5に示
すパターンがタテに3つ、ヨコに4つ配列し白黒を反転
したマスクを載せて、紫外線照射を行い感光させた後、
これを現像してエッチング処理を行う。 (3) エッチングされた凹部底部に銅を無電解メッキし、
基板を貫通するようにリード線用穴及びゲル注入穴を設
けた後リード線を接続し、さらにその上に、正電極には
銀を、負電極には白金黒を電解メッキして電極とする。 (4) 図5に示すパターンの絶縁体に対応する部分にシリ
コンラバーをコートしたニュクリポアー(Costar社製)
を、上記(3) で得られたデバイス上に、シリコンラバー
の付着面が外側になるようにエポキシ系接着剤で接着す
る。 (5) 基板の背面から、薬物極コンパートメント4に6−
カルボキシフルオレッセインを6%(W/V) 含有する寒天
ゲル約20μlを注入する。また、同様にして対極コン
パートメント5に0.9%NaCl溶液を含む寒天ゲル
約20μlを注入した後各パターンごとに切り離して、
本発明のデバイス1(薬物極コンパートメント表面積:
0.730cm2 /対極コンパートメント表面積:1.
507cm2 /絶縁体幅:692μm)を12個得た。
[Manufacturing Example] Manufacturing Example 1 : (1) Two negative resist sheets having a thickness of 75 μm are stacked on a glass epoxy substrate having a length of 120 mm, a width of 180 mm and a thickness of 1 mm, and thermocompression-bonded. (2) On the resist sheet of the member obtained above, a mask in which three patterns shown in FIG. 5 are arranged vertically and four patterns are horizontally arranged and black and white are reversed, and after irradiating with ultraviolet light and exposing,
This is developed and etched. (3) Electrolessly plating copper on the bottom of the etched recess,
After forming a lead wire hole and a gel injection hole so as to penetrate the substrate, connect the lead wire, and further, silver is plated on the positive electrode and platinum black is plated on the negative electrode to form an electrode. . (4) Nuclepore (made by Costar) with silicone rubber coated on the part corresponding to the insulator of the pattern shown in FIG.
Is adhered to the device obtained in (3) above with an epoxy adhesive so that the surface on which the silicon rubber is adhered is on the outside. (5) From the back side of the substrate, place 6- in the drug electrode compartment 4.
About 20 μl of agar gel containing 6% (W / V) of carboxyfluorescein is injected. Similarly, about 20 μl of agar gel containing 0.9% NaCl solution was injected into the counter electrode compartment 5 and then separated for each pattern,
Device 1 of the present invention (drug electrode compartment surface area:
0.730 cm 2 / counter electrode surface area: 1.
12 pieces of 507 cm 2 / insulator width: 692 μm) were obtained.

【0040】製造例2:上記製造例1に記載した方法に
準じて、両極のパターンが図6である本発明のデバイス
2(薬物極コンパートメント表面積:0.880cm2
/対極コンパートメント表面積:0.880cm2 /絶
縁体幅:692μm)及び図7である本発明のデバイス
3(薬物極コンパートメント表面積:0.790cm2
/対極コンパートメント表面積:1.933cm2 /絶
縁体幅:500μm)を得た。
Production Example 2 : In accordance with the method described in Production Example 1 above, the device 2 of the present invention having a bipolar pattern shown in FIG. 6 (drug electrode compartment surface area: 0.880 cm 2).
/ Counter electrode surface area: 0.880 cm 2 / insulator width: 692 μm) and FIG. 7 shows device 3 of the present invention (drug electrode surface area: 0.790 cm 2).
/ Counter electrode surface area: 1.933 cm 2 / insulator width: 500 μm) was obtained.

【0041】製造例3:上記製造例1に記載した方法に
準じて、両極のパターンが図5、7、8、9、及び10
である本発明の各デバイス4(薬物極コンパートメント
表面積:0.730cm2 /対極コンパートメント表面
積:1.507cm2 /絶縁体幅:692μm)、5
(薬物極コンパートメント表面積:0.790cm2
対極コンパートメント表面積:1.933cm2 /絶縁
体幅:500μm)、6(薬物極コンパートメント表面
積:0.730cm2 /対極コンパートメント表面積:
1.507cm2 /絶縁体幅:692μm)、7(薬物
極コンパートメント表面積:0.728cm2 /対極コ
ンパートメント表面積:1.492cm2 /絶縁体幅:
692μm)及び8(薬物極コンパートメント表面積:
0.740cm2 /対極コンパートメント表面積:1.
413cm2 /絶縁体幅:692μm)を得た。但し、
これらのデバイスでは、薬物透過膜と絶縁体表面との接
着をエポキシ系接着剤ではなく、シリコンラバーで行っ
た。
Production Example 3 : In accordance with the method described in Production Example 1 above, the patterns of the two poles are shown in FIGS. 5, 7, 8, 9, and 10.
Each device of the present invention 4 (drug electrode compartment surface area: 0.730 cm 2 / counter electrode surface area: 1.507 cm 2 / insulator width: 692 μm), 5
(Drug electrode compartment surface area: 0.790 cm 2 /
Counter electrode compartment surface area: 1.933 cm 2 / insulator width: 500 μm), 6 (drug electrode compartment surface area: 0.730 cm 2 / counter electrode compartment surface area:
1.507 cm 2 / insulator width: 692 μm), 7 (drug electrode compartment surface area: 0.728 cm 2 / counter electrode surface area: 1.492 cm 2 / insulator width:
692 μm) and 8 (drug electrode compartment surface area:
0.740 cm 2 / counter electrode surface area: 1.
413 cm 2 / insulator width: 692 μm) was obtained. However,
In these devices, the drug permeable membrane and the surface of the insulator were adhered with silicone rubber instead of the epoxy adhesive.

【0042】[薬理試験]モデル試験1 :上記製造例において得られた本発明のイ
オントフォレシス用生体適用デバイス1及び2を用い
て、以下の皮膚透過モデル実験を行った。
[Pharmacological Test] Model Test 1 : The following skin permeation model experiments were conducted using the biomedical devices 1 and 2 for iontophoresis of the present invention obtained in the above Production Examples.

【0043】ICRヌードマウス(雄性、5週齢)の腹
部全摘出皮膚をpH7.4のHEPES緩衝液に約2時
間水和した後、縦型拡散セルに装着した。この皮膚上に
タイプ1又はタイプ2の本発明のデバイスを貼付した。
各デバイスの両極間に2Vの定電圧をかけてセルのレセ
プター相(pH7.4HEPES緩衝液)からサンプリ
ングして6−カルボキシフルオレッセインの透過量及び
電流値を測定した。対照として、皮膚接着部の無い、す
なわちデバイスの皮膚装着面をシリコンラバーでコート
しないデバイスを用いた。
The abdominal total extirpated skin of an ICR nude mouse (male, 5 weeks old) was hydrated in a HEPES buffer solution of pH 7.4 for about 2 hours and then mounted on a vertical diffusion cell. The device of the present invention of type 1 or type 2 was attached on this skin.
A constant voltage of 2 V was applied between both electrodes of each device to sample from the receptor phase of the cell (pH 7.4 HEPES buffer), and the permeation amount of 6-carboxyfluorescein and the current value were measured. As a control, a device having no skin adhesive portion, that is, a device in which the skin-mounting surface of the device was not coated with silicone rubber was used.

【0044】結果を下記表1に示す。なお、以下の各表
の左欄の値は、それぞれ次の意味を表す。 J 値:定常状態における薬物透過速度 EF値:単位面積当たりのJ値の受動拡散との比 qt 値:両極間を流れた総電気量 qi X103 値:6−カルボキシフルオレッセインの輸
送により流れた電気量の総量 CE値:電気量効率、すなわちqi /qt X100
The results are shown in Table 1 below. The values in the left column of each table below have the following meanings. J value: drug permeation rate in steady state EF value: ratio of J value per unit area to passive diffusion q t value: total amount of electricity flowing between both electrodes q i X10 3 value: transport of 6-carboxyfluorescein Total amount of electricity flowing by CE value: electricity efficiency, that is, q i / q t X100

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】表1から明らかなとおり、本発明のデバイ
スは皮膚接着部を有しない対照デバイスに比べて極めて
良好な電気量効率を示した。
As is apparent from Table 1, the device of the present invention showed extremely good electrical efficiency as compared to the control device having no skin adhesive.

【0047】モデル試験2:上記モデル試験1と同様の
方法で、本発明のデバイス3(図3に示す16分割スク
エア型)を用いた皮膚透過モデル実験を行った。その結
果を下記表2に示す。
Model test 2 : In the same manner as in the model test 1, a skin permeation model experiment using the device 3 of the present invention (16-division square type shown in FIG. 3) was conducted. The results are shown in Table 2 below.

【0048】[0048]

【表2】 [Table 2]

【0049】表2から明らかなとおり、本発明のデバイ
ス3は極めて良好な電気量効率を示した。本試験で用い
たデバイスの電気量効率は、分割されていないスクエア
型デバイスであるデバイス1の電気量効率(表1)に比
べてより一層良好であることが判明した。
As is clear from Table 2, the device 3 of the present invention showed extremely good electricity efficiency. It was found that the electrical efficiency of the device used in this test was much better than the electrical efficiency of the undivided square type device 1 (Table 1).

【0050】モデル試験3:上記モデル試験1と同様の
方法で、本発明のデバイス4〜8を用いた皮膚透過モデ
ル実験を行った。但し、本試験では、各デバイスの両極
間にかける定電圧を1Vとした。また、対照として、試
験皮膚表面に6%6−カルボキシフルオレッセインの寒
天ゲルを塗布した。を結果を下記表3に示す。なお、下
表の左欄の値のうち、LT値とは6−カルボキシフルオ
レッセインの透過が検出され始めるまでの、いわゆるラ
グタイムを意味し、その他の値は上記と同様の意味を表
す。
Model test 3 : In the same manner as in the model test 1, a skin permeation model experiment using the devices 4 to 8 of the present invention was conducted. However, in this test, the constant voltage applied between both electrodes of each device was set to 1V. As a control, 6% 6-carboxyfluorescein agar gel was applied to the surface of the test skin. The results are shown in Table 3 below. In the values in the left column of the table below, the LT value means a so-called lag time until the transmission of 6-carboxyfluorescein begins to be detected, and other values have the same meanings as described above.

【0051】[0051]

【表3】 [Table 3]

【0052】表3のデータから、デバイスの電気量効率
は、デバイスの皮膚装着面におけるパターンにより大き
く影響されることが判明した。
From the data in Table 3, it was found that the electrical efficiency of the device is greatly influenced by the pattern on the skin-mounting surface of the device.

【0053】高血糖ラットによるin vivo 試験: (1) 方法 試験にはWistar系雄性7週齢ラット(体重:18
0〜230g)に無麻酔下ストレプトゾトシンを投与し
て約24時間後に採尿を行い、尿中ブドウ糖量が250
mg/dl以上の高血糖ラットを選別して使用する。実
験には、ストレプトゾトシン投与後約48〜72時間経
過したものを使用する。
In Vivo Test with Hyperglycemic Rats : (1) Method Wistar male 7-week-old rats (body weight: 18
(0-230 g), streptozotocin was administered under anesthesia and urine was collected about 24 hours later, and the urine glucose content was 250
Hyperglycemic rats with mg / dl or more are selected and used. In the experiment, the one that has been passed about 48 to 72 hours after the administration of streptozotocin is used.

【0054】薬物極コンパートメントには、0.05M
のHEPES緩衝液(pH7.4)2mlに寒天0.0
3gを加え溶解した寒天溶液と、同量のヒューマリンR
注(100U)とを50℃の水浴中で混合したものを注
入する。対極コンパートメントには、上記寒天溶液のみ
を注入する。試験デバイスには上記製造例3で得られた
デバイス6を用い、1V又は1.5Vの定電圧を通電す
る。
0.05M in the drug compartment
2 ml of HEPES buffer (pH 7.4) to 0.0 agar
Agar solution prepared by adding 3 g and dissolving the same amount of Humarine R
Pour a mixture of Note (100 U) in a 50 ° C. water bath. The counter compartment is filled with only the above agar solution. The device 6 obtained in Production Example 3 is used as the test device, and a constant voltage of 1 V or 1.5 V is applied.

【0055】約24時間絶食させた被験ラットをネンブ
タール(92.5mg/kg,i.p.)麻酔下背位に
固定後、腹部除毛処理を行う。ネンブタール投与後約4
0分後、プロテクターフィルムを用いて腹部皮膚膜上に
本発明のデバイス2個を装着して通電を開始する。通電
開始直前を0分として、120分間にわたり頸静脈より
30分間隔で0.4mlずつ採血を行い、常法に従って
血糖値及び血清中インシュリン濃度を測定する。インシ
ュリン濃度の測定は、サンドイッチ法を利用したエンザ
イムイムノアッセイ法を用いることによりヒトインシュ
リン濃度のみを定量し、内因性のインシュリンの濃度を
除外した。なお、対照として、インシュリンを含まない
寒天ゲルを注入したデバイスを装着し1.5Vを通電し
たラット、およびヒューマリンR注(5U/kg)を静
脈注射したラットのそれぞれの血糖値を測定し比較し
た。
A test rat that had been fasted for about 24 hours was fixed in a dorsal position under anesthesia with Nembutal (92.5 mg / kg, ip), and abdominal hair removal treatment was performed. About 4 after administration of Nembutal
After 0 minutes, two devices of the present invention are mounted on the abdominal skin membrane using a protector film, and electric conduction is started. With 0 minute immediately before the start of energization, 0.4 ml of blood is collected from the jugular vein at 30 minute intervals for 120 minutes, and the blood glucose level and serum insulin concentration are measured according to the usual method. For the measurement of insulin concentration, only the human insulin concentration was quantified by using the enzyme immunoassay method using the sandwich method, and the endogenous insulin concentration was excluded. As a control, the blood glucose level of each rat, which was equipped with a device injected with an agar gel containing no insulin and was energized at 1.5 V, and a rat intravenously injected with Humarine R injection (5 U / kg), were measured and compared. did.

【0056】(2) 結果 血中インシュリン濃度の測定結果を図11に、血糖値の
変化を図12に示した。図から明らかなとおり、本発明
のデバイスはインシュリンの極めて良好な吸収促進効果
を示した。特に1.5V通電条件下では、通電開始後約
90分後に最大血糖効果作用(33%の低下)が得ら
れ、これはヒューマリンR注の静脈注射に匹敵するもの
であった。
(2) Results FIG. 11 shows the result of measuring the blood insulin concentration, and FIG. 12 shows the change of the blood glucose level. As is clear from the figure, the device of the present invention showed a very good absorption promoting effect of insulin. In particular, under the condition of 1.5 V energization, the maximum blood glucose effect (decrease of 33%) was obtained about 90 minutes after the start of energization, which was comparable to the intravenous injection of Humarine R injection.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明のイオントフォレシス用生体適用
デバイスは貼付剤のように簡便な使用が可能でありなが
ら電気量効率が極めて良好である。したがって、不可的
な効果として電流火傷による障害の発生が抑えられるこ
とが期待される。
EFFECT OF THE INVENTION The biomedical device for iontophoresis of the present invention can be used as easily as a patch, but has extremely good electricity efficiency. Therefore, it is expected that the occurrence of damage due to electric current burns will be suppressed as an unavoidable effect.

【0058】また、細孔を有する薬物透過膜を用いれ
ば、複雑な形状の薬物極及び/又は対極コンパートメン
トを有する本発明のデバイスを容易に製造することがで
きる。そのため、本発明は、様々なパターンのマイクロ
デバイスにおいて上記の効果を発揮し得るものである。
By using a drug permeable membrane having pores, the device of the present invention having a drug electrode and / or counter electrode compartment having a complicated shape can be easily produced. Therefore, the present invention can exert the above effects in microdevices of various patterns.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例である、皮膚接着部を有す
るイオントフォレシス用生体適用デバイスの断面図を模
式的に示すものである。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a biomedical device for iontophoresis having a skin adhesive portion, which is an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の一実施例である、コンパートメント
上にのみ薬物透過膜(多孔質メンブレン)を備えたイオ
ントフォレシス用生体適用デバイスの断面図を模式的に
示すものである。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a biomedical application device for iontophoresis, which is an embodiment of the present invention and includes a drug permeable membrane (porous membrane) only on a compartment.

【図3】 本発明の一実施例である、細孔を有する薬物
透過膜を全面に備えたイオントフォレシス用生体適用デ
バイスの断面図を模式的に示すものである。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a biomedical device for iontophoresis, which is an embodiment of the present invention and is provided with a drug permeable membrane having pores on the entire surface.

【図4】 本発明の一実施例である、薬物透過膜と絶縁
体との間に接着性緩衝部を備えたイオントフォレシス用
生体適用デバイスの断面図を模式的に示すものである。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a biomedical application device for iontophoresis, which is an embodiment of the present invention and includes an adhesive buffer portion between a drug permeable membrane and an insulator.

【図5】 コンパートメントがスクエア型である本発明
のデバイスの皮膚接触面パターンを示す。
FIG. 5 shows the skin-contacting surface pattern of a device of the invention in which the compartments are square.

【図6】 コンパートメントがマイクロアレイ型である
本発明のデバイスの皮膚接触面パターンを示す。
FIG. 6 shows a skin-contacting surface pattern of a device of the invention in which the compartments are of the microarray type.

【図7】 コンパートメントが16分割スクエア型であ
る本発明のデバイスの皮膚接触面パターンを示す。
FIG. 7 shows a skin-contacting surface pattern of a device of the present invention in which the compartment is a 16-division square type.

【図8】 コンパートメントが2分割スクエア型である
本発明のデバイスの皮膚接触面パターンを示す。
FIG. 8 shows a skin-contacting surface pattern of a device of the present invention in which the compartment is a two-division square type.

【図9】 コンパートメントが4分割スクエア型である
本発明のデバイスの皮膚接触面パターンを示す。
FIG. 9 shows a skin-contacting surface pattern of a device of the present invention in which the compartment is a quadrant.

【図10】 コンパートメントが9分割スクエア型であ
る本発明のデバイスの皮膚接触面パターンを示す。
FIG. 10 shows a skin-contacting surface pattern of a device of the present invention in which the compartment is a 9-division square type.

【図11】 高血糖ラットに本発明のデバイスを用いて
イオントフォレシスを行った場合の血清中インシュリン
の濃度変化を示す。
FIG. 11 shows changes in serum insulin concentration when iontophoresis was performed in hyperglycemic rats using the device of the present invention.

【図12】 高血糖ラットに本発明のデバイスを用いて
イオントフォレシスを行った場合の血糖値の変化を示
す。
FIG. 12 shows changes in blood glucose level in hyperglycemic rats subjected to iontophoresis using the device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

AA 皮膚装着面側 1 基板 2 電極(a) 3 電極(b) 4 薬物極コンパートメント 5 対極コンパートメント 6 絶縁体 7 皮膚接着部 8 リード線 9 電源部 10 薬物透過膜(多孔質メンブレン) 11 薬物透過膜(細孔あり) 12 細孔 13 接着性緩衝部 AA Skin-mounting surface side 1 Substrate 2 Electrode (a) 3 Electrode (b) 4 Drug electrode compartment 5 Counter electrode compartment 6 Insulator 7 Skin adhesion part 8 Lead wire 9 Power supply part 10 Drug permeable membrane (porous membrane) 11 Drug permeable membrane (With pores) 12 pores 13 adhesive buffer section

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 同一面内に薬物極コンパートメントと対
極コンパートメントとが絶縁体を挟んで配置されるイオ
ントフォレシス用生体適用デバイスにおいて、該絶縁体
の皮膚装着面上に皮膚接着部を有することを特徴とする
イオントフォレシス用生体適用デバイス。
1. A biomedical device for iontophoresis in which a drug electrode compartment and a counter electrode compartment are arranged in the same plane with an insulator interposed therebetween, and a skin adhesion part is provided on the skin-mounting surface of the insulator. A bio-applicable device for iontophoresis.
【請求項2】 同一面内に薬物極コンパートメントと対
極コンパートメントとが絶縁体を挟んで配置されるイオ
ントフォレシス用生体適用デバイスにおいて、該デバイ
スの皮膚装着面を覆うように a)導電性の低い材質からなり、 b)電極−皮膚方向に貫通する細孔を有する 薬物透過膜を有し、かつ、該薬物透過膜上に、絶縁体の
表面形状に対応して皮膚接着部を有することを特徴とす
るイオントフォレシス用生体適用デバイス。
2. A biomedical device for iontophoresis in which a drug electrode compartment and a counter electrode compartment are arranged in the same plane with an insulator sandwiched therebetween so as to cover the skin-mounting surface of the device. A) Low conductivity B) Electrode-having pores penetrating in the skin direction, having a drug permeable film, and having a skin adhesive part on the drug permeable film corresponding to the surface shape of the insulator A biocompatible device for iontophoresis.
【請求項3】 薬物透過膜と絶縁体との間に接着性緩衝
部を有する、請求項2に記載のイオントフォレシス用生
体適用デバイス。
3. The bioapplicable device for iontophoresis according to claim 2, which has an adhesive buffer portion between the drug permeable membrane and the insulator.
JP7923494A 1993-09-01 1994-03-28 Living body application device for iontophoresis Pending JPH07185016A (en)

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