JPH07508427A - ドラッグデリバリー装置 - 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】 ドラッグデリバリ−装置 本発明は、被験者の皮膚を介して、対象に液体ドラッグを運搬するための経皮ま たは内皮ドラッグデリバリ−装置に関する。本発明は、我々の特許第５，１５６ ．５９１号明細書に記載されているドラッグデリバリ−装置と共に用いることが 特に有用であるが、他のタイプのドラッグデリバリ−装置にも効果的に用いるこ とができる。本願では、上述の特許に記載されている装置について、本発明を用 いる場合を記載する。

我々の特許第５．１５６．５９１号明細書には、イオン導入と呼ばれる電気誘導 物質移動現象により対象にドラッグを運ぶ経皮ドラッグデリバリ−装置が記載さ れている。最近、このドラッグデリバリ一方法が注目を集めており、多くの経皮 ブリバリル装置が、米国特許第４．１６４．２２６号、第４．６４０．６８９号 、第４．７０８．７１６号、第４．７５２．２８５号、第４．６９３．７１１号 、第５．０５７．０７２号、米国法定発明登録Ｈ５１６及びヨーロッパ特許出願 第０２９９６３１号公開公報等の特許文献に記載されるようになった。電気的に 補助されたあるいは電気的に制御された他の方法の経皮ドラッグデリバリ−装置 は、米国特許第４．８８６．５１３号、並びに我々の米国特許第５．０６２．８ ３４号及び第５．０９０．９６３号明細書に記載されている。

本発明によれば、被験者の皮膚を介して、対象に液体ドラッグを運ぶドラッグデ リバリ−装置が提供される。該装置は、ハウジング、該ハウジング内にあり、運 ばれるべき液体ドラッグのための液体リザーバ：該ハウジングに備えられており 、一方の側が該液体リザーバの一方の側と連通し、他方側がドラッグを受け入れ る被験者の皮膚に係合するべく露出されているドラッグデリバリ一本体；を備え ており、該ドラッグデリバリ一本体が該本体を貫通して伸びる複数の堅い管状要 素を含み、該管状要素のそれぞれが、液体リザーバと連通ずる入り口端部及びド ラッグデリバリ一本体の他方側に直接液体ドラッグを導通させる出口端部を有す ることを特徴とする。

複数の堅い管状要素は、１ｍｍ未鵬０内径を有し、ドラッグデリバリ一本体表面 から少なくとも０．１ｍｍ突出する中空ニードルで形成されていてもよい。好ま しくは、ドラッグデリバリ一本体は、かような堅い管状要素すなわち中空ニード ルを少な（とも５０本含む。これら管状要素のチップは、バイアスに（斜めに） カットされていてもよく、皮膚上の死細胞（ｄｅａｄ　ｃｅｌｌ）の外側層を突 き刺し、こうしてドラッグの浸透を確実にする。

該装置を使用する際、複数の管状要素は被験者の皮膚にしっかりと押し付けられ るので、従来の微孔タイプあるいはマトリックスタイプのドラッグデリバリ−装 置を用いた場合と比較して、被験者の皮膚により良好にドラッグを運ぶことがで きる。さらに該装置は、ドラッグデリバリ−速度をより良好に制御することがで きる。イオン導入により運ばれる際には、より良好なドラッグの運搬は、用いら れるべき電流が低くても可能となるので、被験者の皮膚に対する火傷あるいは刺 激の危険性を減少させることができる。

図１は、本発明により構成された経皮ドラッグデリバリ−装置の一形態を示す頂 面図である。

図２は、図１の装置の底面図である； 図３は、図２の線■−■に沿った拡大断面図である；図４、図５及び図６は、図 ３と同様の図であるが、本発明により構成されたドラッグデリバリ−装置のさら なる三形態を示す：図７ａ〜７ｅは、ドラッグデリバリ一本体を貫通して伸びる 堅い管状要素の種々のチップ形状を示す。

図１〜図３において一般に符号２で示されている経皮ドラッグデリバリ−装置は 、バンド３により被験者の腕又は脚に取り付けられ、装置の一方の側（図２に示 されている側）が被験者の皮膚にしっかりと押し付けられる。装置２は、運ばれ るべき液体ドラッグのリザーバ、並びにイオン導入電気誘導物質移動現象により ドラッグを運ぶための電極を含む自己含有型ユニットである。さらに装ｆｆ１２ は、イオン導入電極と共に対象へドラッグを送る速度を制御する電解そう及びイ オン導入電極と、電解そうに電力を送る電源とを含む。

経皮ドラッグデリバリ−装置２の内部構造は、図３に特に示されており、ブラス チック材料からなる円形形状のハウジング４を含む。該ハウジング４は、内部区 域４ａ、外部区域４ｂ及び該区域４ａ、４ｂを共にねじ込んで結合させる中間区 域４ｃからなる。内部区域４ａは大きな円形開口６を有して形成されており、外 部区域４ｂは小さな円形開口８を有して形成されている。

内部メンプラン１０は、ハウジングの区域４ａ及び４０間に挟持されている。

外部メンブラン１２は、ハウジングの区域４ｂ及び４ｃ間に挟持されている。両 メンプラン１０及び１２は、弾性材料であり、環状の可撓性区域１０ａ、１２ａ を含む。該区域１０ａ、１２ａは、圧力に応答して変位可能とされる。メンプラ ン１０は、ハウジングの区域４ａの中心開口６と整合しており、またリング１４ を介してハウジングの区域４ａ及び中心区域４０間に挟持されている。メンプラ ン１２は、ディスク１６を介して、中間区域４ｃ及び外部区域４ｂ間に挟持され ている。該ディスク１６は、外部区域４ｂの開口８と整合する中心開口１８を有 する。第３のメンプラン２０は、ディスク１６及びハウジングの外部区域４ｂ間 に挟持され、開口８を閉鎖する。

メンプラン１０は、環状の可撓性区域１０ａにより、ハウジング４の外方に変位 可能であるが、ハウジングの中間区域４ｃと一体に形成されている堅い環状のデ ィスク２２により、内方変位は拘束される。しかしながら、メンプラン１２は、 環状の可撓性区域１２ａにより、両方向に変位可能である。メンプラン２０は、 ハウジングの外部区域４ｂ及びディスク１６の各開口８を及び１８に関して、同 様に両方向に変位可能である。

２つのメンプラン１０．１２は、両者の間に室２４を規定する。該室２４は、装 置２によって運ばれるべき液体ドラッグの液体リザーバとして作用する。メンプ ラン１０は、ドラッグデリバリ一本体として作用する。該本体を通して、ドラッ グは運ばれる。この目的のために、メンプラン１０は複数の環状要素２６を含む 。

該環状要素２６は、メンプラン１０を貫通して伸び、各環状要素は液体リザーバ ２４と連通ずる入り口端部２６ａ及び被験者の皮膚と係合可能な出口端部２６ｂ を有する。

第２の室２８は、メンプラン１２、ディスク１６及びディスクのメンプラン２０ の間に規定される。室２８は、ドラッグ室２４に負荷される圧力を制御する圧力 制御室として作用する。該圧力は、管状要素２６を介してドラッグデリバリ−メ ンプラン１０を貫通する液体ドラッグの送り速度を制御する。この目的のために 、室２８は一般に符号３０で示される電解そうを含む。該電解そう３０は、一対 の電極３０ａ、３０ｂ及び電解質３０ｃを備える。該電解質３０ｃは、電流が通 過することでガスを発生する。かような電解そうは公知であり、電流が負荷され る際にガス（例えば、酸素及び／又は水素）を発生することができる。

電解そう３０は、メンブラン１２内に形成されたキャビティの一方の側に配置さ れる。キャビティの他方側は、電解そう３０に電力を供給するボタン型電池３２ の区画室として作用する。電解そうの電極３０ａは、リード３４Ｃにより共に電 気的に連結されているスプリングクリップ３４ａ及び３４ｂを介して、電池の一 方の側に連結されている。リード３４Ｃ１スプリングクリツプ３４ａ、３４ｂは 、すべてディスク１６に設けられている。電解そうの電極３０ｂは、電池３２の 他方側に係合するように、延ばされる。

電池３２は、さらに、一対のイオン導入電極３６．３８に電流を供給し、メンプ ラン１０内の管状要素２６を介して区画室２４内のドラッグの被験者の皮膚への 移動を誘導する。電極３６は環状形状であり、装置２が被験者に装填される際に 、被験者の皮膚と接触するように、メンプラン１０を包囲する。電極３８は、ド ラッグ区画室２４内のドラッグと直接接触するように、ドラッグ区画室２４に面 するメンプラン１２に塗布された電導層である。

ドラッグは、ハウジングの中間区域４Ｃの一方の側の開口に受け入れられる注入 孔４０を介して、ドラッグ区画室２４内に導入される。ニップル４２は、ハウジ ングの中間区域４Ｃの他方側の開口と整合してねじ込まれており、疎水性フィル ター４４により閉鎖されている。液体ドラッグは、注入シリンジ穿孔プラグ４０ を介して、ドラッグ区画室２４内に導入される。ニップル４２は、区画室２４が ドラッグで満たされる際に、疎水性フィルター４４を伴う液体ドラッグの接触に よりベントが閉鎖されるまで、区画室２４がら空気をパージするためのベントと して作用する。

メンプラン１０は、弾性体の変形可能な材料からなる。メンプラン１０を貫通す る管状要素２６は、１，０ｍｍ未満の内径を有し、メンプラン１０の面から少な くとも０．１ｍｍ突出する堅いすなわち固形もしくは半固形のプラスチック材料 からなる。例えば、これら管状要素２６は、テフロン（登録商標）、あるいはポ リカーボネート樹脂から作られており、１．０ｍｍの外径、１５ｍｍの内径を有 し、被験者の皮膚に接触してドラッグデリバリ−メンプラン１０の表面から約０ ．３ｍｍ突出してもよい。好ましくは、例えば、酸化、化学蒸着等により絶縁体 のコーティングで外表面が被覆されたステンレスもしくはアルミニウム等の中空 金属ニードルの形態である。

ドラッグデリバリ−装置は、通常、少なくとも５０本の管状要素を含む。被験者 の皮膚への内部経路を効果的にシールするように、各管状要素の出口端部２６ｂ は被験者の皮膚にしっかりと係合する。よって、これらの管状要素は、ドラッグ を区画室２４から、被験者の皮膚上の離隔した別個の多数の領域まで直接運ぶ。

またその速度は、メンプラン１２の変位によりドラッグ室２４に負荷される圧力 により決定される。

一例として、メンプラン１０．１２及び２０は、シリコンゴムでもよい。メンプ ラン１２に塗布される電気伝導層３８、及び／又は被験者の皮膚に塗布される電 極３６もまた、シリコンゴムであってもよいが、銀、カーボンあるいはアルミニ ウム粒子等の電気伝導フィラーを含む。

図１〜図３に示される装置は、バンド３を用いることで、ドラッグを受け入れる 被験者の腕又は脚に取り付けられ、図２に示す装置の内表面を被験者の皮膚にし っかりと係合させる。装置がかように取り付けられる際には、ドラッグデリバリ −メンプラン１０を貫通する堅い管状要素２６の出口端部２６ｂは、メンプラン かられずかに突出して、被験者の皮膚にしっかりと係合する。

電池３２は、電気スイッチもしくは他の制御回路（図示せず）を介して、電解そ う電極３０ａ、３０ｂ及びイオン導入電極３６．３８の両者に、電流を供給する 。

電解そう３０は、電解質３０ｃに負荷される電流の大きさによって、ガスを発生 する。このガスは、室２８内の圧力を増加して、メンプラン１２をメンプラン１ ０の方へ変位させるので、ドラッグ室２４内の圧力を増加させる。一方の側が室 ２８内の圧力にさらされ、他方の側が大気にさらされるメンプラン２０は、室２ ８内の圧力を調整する傾向にある。

デリバリ−メンプラン１０の方へ向かうメンプラン１２の変位は、室２４内の圧 力に従って、液体ドラッグを区画室２４から管状要素２６を貫通して流れさせる 。室２４内の圧力もまた、メンプラン１０を外方向に変位させる傾向にあり、よ って管状要素２６の出口端部２６ｂを被験者の皮膚との接触部に、よりしっかり と押し付ける。よって、室２４から管状要素２６を介して被験者の皮膚に送られ るドラッグの速度は、電解そう３０により発生するガスの発生速度により制御さ れることがわかるであろう。

区画室２４から被験者の皮膚へのドラッグの移動は、２つのイオン導入電極３６ 及び３８の間に負荷される電圧により電気的に誘導される。電極３６は被験者の 皮膚に直接接触し、電極３８は管状要素２６を介して被験者の皮膚に運ばれる区 画室２４内のドラッグに直接接触する。

よって、区画室２４から被験者の皮膚へのドラッグの運搬は、電解そう３０に供 給される電流及び２つのイオン導入電極３６．３８の間に負荷される電圧を制御 することにより有効となり、制御可能となる態様において、有効となることがわ かるであろう。

図４は、図３の装置と概して同様であるが、いくつかの変更を含む別の装置を示 す。理解を確実とするために、図３の装置の要素と同じ図４の装置の要素には、 同じ符号を付した。

図３の装置との図４の装置の重要な相違点の一つは、ハウジング４が（３つの区 域よりもむしろ）２つの区域を有する点である。該２つの区域を有するハウジン グは、共にねじ込まれて固定されている２つの区域４及び４ｂを含む。ドラッグ を区画室２４内のドラッグリザーバに導入するための注入孔４０は、ハウジング の区域４ａ内の開口に配置されている。

図３の装置との図４の装置の別の相違点は、ドラッグ区画室２４からドラッグを 運ぶためのドラッグデリバリ一本体が、変位可能なメンプラン１０によってでは なくむしろ、ハウジングの区域４ａの堅い壁５０によって構築されている点であ る。該堅いｖ５０は、ドラッグ区画室２４と連通ずる堅い管状要素２６を備える 。よって、図４の装置は、図３のメンプラン１０に対応するメンプランを含まな い。

しかしながら、図４の装置は、メンブラン１２及び２０を含み、両者の間に電解 そう３０及び電池３２のための区画室を規定する。電池３２は、メンブラン１２ 内に形成されたソケット内に受け入れられる代わりに、２つのハウジング区域４ ａ及び４ｂの間に固定された堅いホルダー５２内に形成されたソケット内に受け 入れられる。電解そう３０は、２つのメンブラン１２及び２０の間の室２８と連 通ずる。よって、電解そう３０から発生するガスにより室２８内に生じる圧力は 、メンブラン１２を変形させて、堅い管状要素２６を介して運ばれるドラッグの デリバリ−速度を制御する。

図４の構造内でのメンブラン２０は、ハウジングの区域４ｂ及び堅いホルダー５ ２の間に固定されており、メンブラン２０の内表面に電気的な接点３４ｃを備え る。該接点３４ｃは、電池３２を電解そう３０に連結する電気的な接点３４ａ及 び３４ｂと係合可能であり、室２８内のガスの圧力を調整する。よって、もし、 過剰の圧力が室２８内で発生ずるならば、メンブラン２０の中心を外方向に変位 させて、接点３４ｃを接点３４ａ及び３４ｂから離すであろう。こうして、室２ ８内の過剰の圧力が接点３４ｃが接点３４ｂ及び３４ａに再度係合して、電解そ うからのガスの発生を再始動させるまで、電解そう３０を賦活させない。

図３の装置と図４の装置とのさらに異なる点は、イオン導入電極３６及び３８が 省略されている点である。よって、図４の装置では、堅い管状要素２６を介する 区画室２４からのドラッグデリバリ−は、電界そう３０によるガス発生速度によ り、制御される。図４の装置の他の特徴及び作用は、実質的に図３の装置につい て上述された態様と同じ態様にて、構築されている。

図５は、図３及び図４と同様であるが、さらに簡易な構造となっている装置の実 施例を示す。理解を確実とするために、図３及び図４と概して同様の要素には、 同一の符号を付した。

よって、図５の装置もまた、図４と同様に２つの区域からなるハウジング４ａ。

４ｂを含み、該ハウジングには、ハウジングの区域４ａの堅固な端部壁５０に備 えられた堅い管状要素２８が設けられている。しかしながら、図５では、ドラッ グリザーバ区画室２４が、図３及び図４のメンブラン２０とほぼ同一の変位可能 なメンブラン６２によって規定されている。該区画室２４は、２つのハウジング 区域４ａ、４ｂ及びハウジング内の隔壁６０の間に固定されており、ドラッグ区 画室２４から堅い管状要素２８まで流れるドラッグの流速を計測する計測オリフ ィス６４を有して形成されている。隔壁６０は、環状リブ６６若しくは他のリブ 形成部を有して形成され、堅い管状要素２８の端部から隔壁を離間させて、ドラ ッグが区画室２４内のりザーバから計測オリフィス６４を介して管状要素２８ま で流れることを可能とする。

よって、図５に示された構成において、堅い管状要素２８を介するドラッグのデ リバリ−速度の制御は、隔壁６０の計測オリフィス６４により、効果的となる。

したがって、ドラッグデリバリ−速度を変化させたいときには、適するサイズの 計測オリフィス６４を有する隔壁６０をハウジング４内に挿入すればよい。

図６は、図５の装置と同様であるが、さらに簡易な構成を示す。図５に示されて いる要素に対応する図６の要素には、図５で用いたと同様の符号を付した。

図６に示された構成において、計測オリフィス６４を含む隔壁６０は省略されて おり、ドラッグのデリバリ−速度は、リザーバ室２４内の圧力により制御される 。ドラッグは、適当な圧力で注入孔４０を介して室２４内に導入され、堅い管状 要素２８を貫通して室２４からドラッグを運ぶために必要な連続圧力を負荷する ように、メンブラン６２は外方向に置かれる。室２４内の圧力が所望の速度でド ラッグを運ぶために必要とされる圧力以下に下がった場合には、ドラッグの追加 量が、注入孔４０を介して室２４内に導入されるであろう。

１２６で示される堅い管状要素の外側チップは、皮膚上の死細胞（ｄｅａｄ　ｃ ｅｌｌ）の層に突き刺すために、バイアス（斜め）にカットされてもよく、ある いは円錐形に作られていてもよく、こうしてドラッグの浸透を確実にする。図７ ａ−７ｅは、チップ構造の種々の形状を示す。よって、図７ａは、円錐形状のチ ップ構造１２６ａを示し：図７ｂは内方にテーパー切りされたカットを有するチ ップ１２６ｂを示し二図７０はバイアスにカットされているチップ１２６Ｃを示 し；図７ｄは平担形状のチップ（図３〜図６に示されているものと同じ）を示し ：図７ｅは円錐台形状のチップ１２６ｅを示す。

請求の範囲に記載された技術的特徴を参照記号により説明したが、これらの参照 記号は請求の範囲の理解を増進する目的で用いられたものであり、したカベって 、かような参照記号は、参照記号により例示として特定された各要素の範囲を限 定するものではない。

ＦＩＧ、３　ｉ ＦＩＧ　、　４ ＦＩＧ　、６ ＦＩＧ　、　７ｃ　ＦＩＧ　、　７ｄ　ＦＩＧ・７ｅ国際調査報告 フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、　ＰＴ、ＳＥ ）、　ＡＵ、　ＣＡ、ＪＰ、　ＫＲ，Ｎ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．被験者の皮膚を介して、対象に液体ドラッグを運ぶためのドラッグデリバリ ー装置であって、： ハウジング； 該ハウジング内に設けられており、運ばれるべき液体ドラッグのための液体リザ ーバ；及び 該ハウジングに設けられているドラッグデリバリー本体であって、一方の側は該 液体リザーバの一方の側に連通し、他方の側はドラッグを受け入れるために被験 者の皮膚に係合するように露出している前記ドラッグデリバリー本体；を備えて おり、 前記ドラッグデリバリー本体が、該本体を貫通して伸びる複数の堅い管状要素を 有し、該管状要素のそれぞれが前記液体リザーバと連通する入り口端部と、前記 ドラッグデリバリー本体の他方の側に直接、液体ドラッグを導通するための出口 端部と、を有することを特徴とするドラッグデリバリー装置。
2. ２．さらに、前記ドラッグデリバリー本体を貫通して伸びる複数の堅い管状要素 を介して、前記リザーバからドラッグを運ぶデリバリー速度を制御するための制 御手段を含むことを特徴とする請求項１のドラッグデリバリー装置。
3. ３．前記制御手段が、前記リザーバから前記管状要素を介して被験者の皮膚に液 体を送る速度を制御するために、前記リザーバ内の圧力を制御するための変位可 能なメンブランを含む、ことを特徴とする請求項２のドラッグデリバリー装置。
4. ４．前記ドラッグデリバリー本体が、前記複数の堅い管状要素が貫通して伸びる 第２の変位可能なメンブランの形態であり、前記リザーバ内の圧力により変位可 能である、ことを特徴とする請求項３のドラッグデリバリー装置。
5. ５．前記制御手段が、さらに、最初に記載したメンブランを変位させるために、 負荷される電流に応答してガスを発生することができる電解そうを含む、ことを 特徴とする請求項４のドラッグデリバリー装置。
6. ６．前記制御手段が、前記液体リザーバと前記ドラッグデリバリー本体との間に 隔壁を含み、該隔壁が前記リザーバから前記ドラッグデリバリー本体へのドラッ グの流れを計測するための計測オリフィスを有して形成されている、ことを特徴 とする請求項２のドラッグデリバリー装置。
7. ７．前記ハウジングが、さらに、被験者の皮膚との接点に露出されている第１の 電極と、前記リザーバ内の液体ドラッグと接触する第２の電極と、を含むことを 特徴とする請求項１のドラッグデリバリー装置。
8. ８．前記複数の堅い管状要素が、１ｍｍ未満の内径を有する、ことを特徴とする 請求項１のドラッグデリバリー装置。
9. ９．前記複数の堅い管状要素が、外部が絶縁材で被覆されている金属製の中空ニ ードルである、ことを特徴とする請求項１のドラッグデリバリー装置。
10. １０．前記ドラッグデリバリー本体が、少なくとも５０本の前記堅い管状要素を 含む、ことを特徴とする請求項１のドラッグデリバリー装置。