KR0163014B1 - 이온 영동 전달 장치 - Google Patents

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KR0163014B1
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로버트 엠 마이어스
마크 쥐. 스탈
펠릭스 안토니오 랜드로
제이. 리차드 지요리
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에드워드 엘. 멘델
앨자 코포레이션
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Abstract

전기 동력 이온 영동 전달 장치가 제공된다. 이 장치는 바람직하게는 소수성 중합체 매트릭스로 이루어진 전극을 이용한다. 이 매트릭스는 매트릭스를 통해 다수의 이온 전도성 통로를 제공하기 위해, 액체 용매, 대표적으로 물을 흡수할 수 있는 물질 약 10 내지 50 부피%를 함유한다. 또한, 이 매트릭스는 장치가 작동하는 동안 산화 또는 환원될 수 있는 화학 물질 약 5 내지 40 부피%를 함유한다. 바람직하게는, 이 용매 흡수 물질은 폴리비닐피롤리돈과 같은 친수성 중합체이다. 양극의 경우, 화학 물질은 산화될 수 있어야 하고, 바람직하게는 은 또는 아연이다. 음극의 경우, 화학 물질은 환원될 수 있어야 하고, 바람직하게는 염화은 또는 환원성 금속이다.

Description

[발명의 명칭]
이온 영동 전달 장치
[발명의 상세한 설명]
[기술 분야]
본 발명은 약제를 이온 영동에 의해 피부 또는 점막을 통하여 전달하는 장치에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 본 발명은 중합체 기재 전극을 갖는 전동 이온 전달 장치에 관한 것이다.
[배경 기술]
문헌 [Dorland's Illustrated Medical Dictionary]에 의하면, 이온 침투 요법은 치료 목적을 위해 전류에 의해 가용성 염류의 이온을 신체 조직으로 도입하는 것으로 정의되어 있다. 이온 영동 전달 장치는 1900년대 초 이래로 공지되어 있다. 영국 특허 명세서 제410,009호(1934)에는 그 당시의 당업계에 공지된 초창기 장치의 단점 중 하나, 즉 환자가 전류 공급원 근처에서 움직이지 않아야 한다는 것을 의미하는 전류가 특히 낮은(전압) 공급원을 요구하는 단점을 극복한 이온 영동 전달 장치가 기재되어 있다. 영국 특허 명세서의 장치는 전극 및 피부 전달되는 의약 또는 약물을 함유하는 물질로부터 갈바닉 전지를 형성시킴으로써 제조된다. 갈바닉 전지는 이온 영동시켜 의약을 전달시키는데 필수적인 전류를 생성시킨다. 따라서 이러한 진료 장치는 환자의 일상적 활동을 실질적으로 덜 방해하면서 이온 영동 약물 전달을 가능하게 하였다.
최근에, 이온 영동 전달 장치 분야에서 이러한 약물 전달 방식에 대한 관심을 재개한 많은 미합중국 특허가 허여되었다. 예를 들면, 버논(Vernon) 등에게 허여된 미합중국 특허 제3,991,755호 : 쟈콥슨(Jacobsen) 등에게 허여된 미합중국 특허 제4,141,359호 : 윌슨(Wilson)에게 허여된 미합중국 특허 제4,398,545호 : 및 쟈콥슨에게 허여된 미합중국 특허 제4,250,878호에는 이온 영동 장치의 예 및 그의 응용예 몇가지가 기재되어 있다. 이온 침투 요법은 염산라이도카인, 히드로코르티손, 불화물, 페니실린, 덱사메타손 소듐 포스페이트, 인슐린 및 다른 많은 약물을 포함하는 의약 또는 약물의 경피 투여에 유용함이 발견되었다. 아마도 이온 영동의 가장 일반적인 용도는 필로카르핀 염을 이온 영동 전달시킴으로써 낭포성 섬유증을 진단하는 것이다. 필로카르핀은 땀 생성을 자극하고 : 땀이 수집되면 염화물 함량을 분석하여 질병의 존재 여부를 검출한다.
현재 공지된 이온 영동 전달 장치에는, 적어도 2개의 전극이 사용된다. 이들 전극 모두는 신체의 피부 중 일부분과 전기적으로 친밀하게 접촉되도록 배치되어 있다. 활성 또는 공여 전극이라 칭해지는 한 전극은, 그로부터 이온 물질, 의약, 약물 전구 물질 또는 약물이 이온 영동에 의해 신체로 전달되는 전극이다. 카운터 또는 복귀 전극이라 칭해지는 다른 하나의 전극은 신체를 통한 전기 회로를 폐쇄시키는 역할을 한다. 전극과 접촉되는 환자의 피부와 결합되어, 회로는 전극을 전기 에너지원, 예를 들어 배터리에 연결시켜 완성된다. 예를 들면, 신체로 전달하고자 하는 이온 물질이 양전하(즉, 양이온)를 띠면, 양극은 활성 전극이고 음극이 회로를 완성시킨다. 전달하고자 하는 이온 물질이 음전하(즉, 음이온)를 띠면, 음극이 활성 전극이 되고 양극이 카운터 전극이 된다.
별법으로, 양극 및 음극 모두는 반대 전하의 약물을 신체에 전달하는데 사용될 수 있다. 이 경우에, 전극 모두는 활성 또는 공여 전극으로 간주된다. 예를 들면, 양극은 양전하를 띠는 이온 물질을 신체로 전달시키는 반면, 음극은 음전하를 띠는 이온 물질을 신체로 전달시킬 수 있다.
이온 영동 전달 장치는 전하를 띠지 않는 약물 또는 약제를 신체로 전달시키는데 사용될 수 있음이 또한 공지되어 있다. 이는 전기 삼투라 칭하는 방법에 의해 달성된다. 전기 삼투는 공여 전극에 의해 피부를 횡단하여 가해지는 전기장의 존재에 의해 유도되는 액상 용매(예를 들면, 전하를 띠지 않는 약물 또는 약제를 함유하는 액상 용매)의 피부를 통한 플럭스(flux)이다.
본 명세서에서 사용되는 이온 영동이라는 용어는 (1) 전기 이동법에 의해 전하를 띤 약물 또는 약제를 전달시키는 것, (2) 전기 삼투법에 의해 전하를 띠지 않는 약물 또는 약제를 전달시키는 것, (3) 전기 이동법과 전기 삼투법을 함께 이용하여 전하를 띤 약물 또는 약제를 전달시키는 것, 및(또는) (4) 전기 이동법 및 전기 삼투법을 함께 이용하여 전하를 띤 약물 또는 약제 및 전하를 띠지 않는 약물 또는 약제의 혼합물을 전달시키는 것을 의미한다.
또한, 현재의 이온 영동 전달 장치는 일반적으로 신체에 이온 영동에 의해 전달되는 유익한 약제(바람직하게는 이온화된 또는 이온화 가능한 약제 또는 이들 약제의 전구 물질임)의 저장기 또는 공급원을 필요로 한다. 이온화된 또는 이온화 가능한 약제의 저장기 또는 공급원의 예에는 상기 쟈콥슨의 미합중국 특허 제4,250,878호에 기재된 바와 같은 파우치, 또는 웹스터(Webster)의 미합중국 특허 제4,383,529호 및 아리우라(Ariura) 등의 미합중국 특허 제4,474,570호에 기재된 바와 같은 예비 형성된 겔체(gel-body)가 있다. 이러한 약물 저장기는 이온 영동 전달 장치의 양극 또는 음극에 전기적으로 연결되어 하나 이상의 목적하는 약제의 고정 또는 재생가능한 공급원을 제공한다.
최근에, 공여 및 카운터 전극 어셈블리가 다중 라미네이트 구조를 갖는 이온 영동 전달 장치가 개발되었다. 이 장치에서, 공여 및 카운터 전극 어셈블리는 (통상)복수층의 중합체 매트릭스에 의해 각각 형성된다. 예를 들면, 파르시(Parsi)의 미합중국 특허 제4,731,049호에는, 친수성 중합체 기재의 전해질 저장 및 약물 저장 층, 피부 접촉 히드로겔 층, 및 임의로는 하나 이상의 반투막 층을 갖는 공여 전극 어셈블리가 개시되어 있다. 시발리스(Sibalis)의 미합중국 특허 제4,640,689호에는 제6도에 공여 전극(204), 제1약물 저장기(202), 반투막 층(200), 제2약물 저장기(206), 및 미세다공성 피부 접촉막(22')으로 이루어지는 공여 전극 어셈블리를 갖는 이온 영동 전달 장치가 개시되어 있다. 이 전극은 탄화 플라스틱, 금속 호일 또는 금속화된 마일러(mylar) 필름과 같은 다른 전도성 필름으로 형성될 수 있다. 또한, 아리우라 등의 미합중국 특허 제4,474,570호에는, 전극 어셈블리가 전도성 수지 필름 전극 층, 친수성 겔 저장 층, 전류 분배 및 전도층 및 절연 지지층을 포함하는 장치가 개시되어 있다. 아리우라 등은 알루미늄 호일 전극, 탄소 섬유 부직포 전극 및 탄소 함유 고무 필름 전극을 포함하는 몇가지 상이한 형태의 전극 층을 개시하고 있다.
또한, PCT 국제 공개 제 WO 90/03825호에는 전극층(12), 약물 저장기(16) 및 수동식 유동 통제막(30)을 포함하는 다층 전극 어셈블리를 개시하고 있다. 이 전극은 금속 호일로 형성되거나 또는 금속 분말, 그래파이트 분말, 탄소 섬유 또는 다른 전기 전도성 물질로 적재된 중합체 매트릭스로 형성되는 것이 바람직한 것으로 기재되어 있다.
다른 문헌에서는 금속 분말과 같은 전도성 충전재가 적재된 고무 또는 다른 중합체 매트릭스로 이루어진 전류 분배 부재를 갖는 생체의학적 전극을 사용하는 것이 제안되어 있다. 예를 들면, 미합중국 특허 제4,367,745호를 참조한다. 그러나, 이러한 필름은 몇가지 불리한 점을 가지고 있다. 첫째, 중합체 매트릭스 중에 적재되는 금속 입자의 양이 약 65 부피%에 근접할 때, 이 매트릭스는 붕괴하기 시작하며 취급할 수 없을 정도로 파쇄성이 된다. 심지어 금속 입자 적재량이 불과 약 50내지 60 부피%일 때 조차도, 제조된 필름은 극도로 단단하여 비(非)평면 표면에 잘 맞지 않는다. 이점은 피부 또는 점막에 착용하기에 적합한 전극을 디자인할 때 특히 불리하다. 신체 표면에 착용하기에 적합한 이온 영동 전극은 그것이 적용될 신체 표면의 자연스러운 모양의 윤곽에 알맞도록 충분히 가요성을 가져야 한다.
이온 침투 전달 장치의 약물 및 전해질 저장 층은 친수성 중합체로 형성되어 있다. 예를 들면, 아리우라 등의 미합중국 특허 제4,474,570호 : 웹스터의 미합중국 특허 제4,383,529호 및 사사끼(Sasaki)의 미합중국 특허 제4,764,164호 참조. 친수성 중합체를 사용하는 데에는 몇가지 이유가 있다. 첫째로는, 물은 많은 약물 염을 이온화시키는데 바람직한 용매이다. 둘째로는, 친수성 중합체 성분 (즉, 공여 전극 내의 약물 저장기 및 카운터 전극 내의 전해질 저장기)들은 신체에 부착되는 동안 피부로부터 물을 흡수하거나(즉, 경표피수 손실 또는 땀을 통해) 또는 점막으로부터 물을 흡수함으로써 (예를 들면, 구강점막의 경우에 타액을 흡수함으로써) 수화될 수 있다. 일단 수화되면, 장치는 이온화된 약제를 신체에 전달시키기 시작한다. 이는 약물 저장기가 건조 상태로 제조될 수 있도록 하여 장치가 더 오랜 수명을 갖게 한다.
또한, 종래 기술은 약물 전달 효율 및 pH 극단치에 의해 야기되는 피부 화상의 최소화라는 견지에서 특정 전극 조성물이 바람직하다는 점을 인식해왔다. 예를 들면, 미합중국 특허 제4,744,787호 : 등 제 4,747,819호 및 동 제4,752,285호는 모두 장치가 작동하는 동안 산화되거나 또는 환원되는 이온 영동 전극을 개시하고 있다. 바람직한 전극 물질은 약물의 염화물 염을 전달하는데 사용되는 은 양극 및 은/염화은 음극(복귀 전극)을 포함한다. 양극에서 발생한 은 이온은 약물 카운터 이온(즉, 염소 이온)과결합하여 불용성 염화은 침전을 생성한다. 이는 신체로 전달하기 위한 약물 이온과 은 이온사이의 경쟁을 감소시켜 장치의 효율성을 증가시킨다.
[발명의 개시]
본 발명의 목적은 이온 영동 전달 장치를 위한 개선된 전극을 제공하는 것이다.
이러한 목적 및 기타 다른 목적은, 공여 전극 어셈블리, 대항 전극 어셈블리 및 공여 및 카운터 전극 어셈블리에 전기적으로 연결되는 전기 동력원을 포함하는 전동 이온 영동 전달 장치에 의해 달성된다. 공여 및 카운터 전극 어셈블리 중의 적어도 하나는 약제를 함유하고 신체 표면에 약제가 전달되도록 배치된 약제 저장기, 및 전기 동력원 및 약제 저장기에 전기적으로 연결되는 전극을 포함한다.
전극은 장치가 작동하는 동안 산화 또는 환원될 수 있는 화학 물질 약 5 내지 40부피% 및 액체 용매(예, 물)를 흡수하여 매트릭스를 통한 다수의 이온 전도성 통로를 형성할 수 있는 시약을 약 10 내지 50 부피% 함유하는 중합체 매트릭스로 이루어진다.
전극이 양극인 경우, 화학 물질은 산화될 수 있고, 바람직하게는 은 또는 아연과 같은 산화성 금속이다. 전극이 음극인 경우, 화학 물질은 장치가 작동하는 동안 환원될 수 있고, 바람직하게는 염화은 또는 환원성 금속이다. 용매 흡수제는 용매 중에서 실질적으로 불용성인 친수성 중합체로 형성되는 것이 바람직하다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명의 이온 영동 약물 전달 장치의 개략도.
제2도는 본 발명의 이온 영동 전달 장치의 또 다른 실시 태양의 개략도.
[발명의 수행 방식]
제1도는 신체 표면(22)를 통해 유익한 약제를 전달하기 위한 이온 영동 전달 장치(10)의 개략도이다. 신체 표면(22)는 통상적으로 비손상 피부 또는 점막이다. 이온 영동 전달 장치(10)은 공여 전극 어셈블리(8), 카운터 전극 어셈블리(9), 전기 동력원(27) (예, 배터리) 및 임의로 제어 회로(19)를 포함한다.
공여 전극 어셈블리(8)은 공여 전극(11) 및 약제 저장기(15)를 포함한다. 약제 저장기(15)는 장치(10)에 의해 이온 영동에 의해 전달되는 유익한 약제를 포함한다. 공여 전극 어셈블리(8)은 이온 전도성 접착층(17)에 의해 신체 표면(22)에 접착된다.
이온 영동 전달 장치(10)은 전극 어셈블리(8)로부터 이격된 위치에서 신체 표면(22) 상에 놓여지는 카운터 전극 어셈블리(9)를 포함한다. 카운터 전극 어셈블리(9)는 카운터 전극(12) 및 전해질 저장기(16)을 포함한다. 카운터 전극 어셈블리(9)는 이온 전도성 접착층(18)에 의해 신체 표면(22)에 접착된다. 공여 및 카운터 전극 어셈블리(8) 및 (9)는 통상적으로 전극 어셈블리(8) 및 (9)를 신체 표면(22)에 부착시키기 전에 제거되는 박리 가능한 방출 라이너(liner)(도시되어 있지 않음)를 포함한다.
전해질 저장기(16)은 약리학상 허용되는 염을 포함한다. 저장기(16)에 적합한 전해질에는 염화나트륨, 알카리성 염, 염화물, 황산염, 질산염, 탄산염 및 인삼염, 및 아스코르브산염, 시트르산염, 아세트산염 및 그의 혼합물과 같은 유기염이 포함된다. 저장기(16)은 또한 완충제를 포함할 수 있다. 카운터 전극(12)가 음극이고 은/염화은으로 구성될 때, 염화나트륨은 임의로는 인산나트륨 완충액과 함께 적합한 전해질이다.
장치(10)이 보관 중인 경우에는, 장치가 개방 회로를 형성하기 때문에 전류가 흐르지 않는다. 장치(10)이 환자의 피부 또는 점막 상에 배치되고 저장기 (15) 및 (16), 층 (17) 및 (18), 및 전극(11) 및 (12)가 그들을 통해 이온을 전도할 수 있을 정도로 충분히 수화되는 경우, 전극 사이의 회로는 폐쇄되고 동력원은 장치 및 환자의 신체를 통하여 전류를 전달하기 시작한다. 장치(10)의 전도성 부분(즉, 동력원(27)을 전극(11) 및 (12)에 연결시키는데 사용되는 부분)을 통해 흐르는 전류는 전자에 의해 운반(전자 전도)되는 한편, 장치(10)의 수화 부분(예, 전극(11) 및 (12), 약제 저장기(15), 전해질 저장기(16) 및 이온 전도성 접착층(17) 및 (18))을 통해 흐르는 전류는 이온에 의해 운반(이온 전도)된다. 전류가 장치를 통해 흐르기 위해서는, 전하가 전극(11) 및 (12)에서의 산화 및 환원 전하 이동 반응에 의해 동력원(27)로부터 전극(11) 및 (12) 각각의 용액 중의 화학 물질로 이동하는 것이 필요하다.
전극(11) 및 (12)는 각각 소수성 중합체 매트릭스로 이루어진다. 이 매트릭스는 액체 용매, 대표적으로 수성 용매를 흡수하여 매트릭스를 통하는 이온 전도성 통로를 형성할 수 있는 시약을 약 10 내지 50 부피% 함유한다. 또한, 이 매트릭스는 장치가 작동하는 동안 산화 또는 환원될 수 있는 화학 물질을 약 5내지 40 부피% 함유한다. 전극(11) 및 (12)용 매트릭스로 사용되는 중합체는 용매 흡수제 및 산화 또는 환원될 수 있는 화학 물질과 적당히 혼합될 수 있는 소수성 중합체로부터 선택되는 것이 바람직하다. 본 명세서에서, 소수성 중합체는 상대 습도가 약 90%를 초과하는 대기 중의 장기간 노출시킨 후의 평형수 함량이 20 중량% 미만, 바람직하게는 15 중량% 미만, 가장 바람직하게는 약 10중량% 미만인 중합체이면 어느 것이라도 좋다. 전극(11) 및 (12)의 매트릭스로 사용하기에 적당한 중합체의 예로는 폴리알켄, 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌과 같은 고무, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리비닐클로라이드, 변성 셀룰로오스 중합체, 가교결합도가 높은 폴리에틸렌 옥시드 및 이들의 혼합물을 들 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 전극(11) 및 (12)로 이용하기에 바람직한 소수성 중합체 매트릭스로는 폴리이소부틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트의 공중합체 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.
전극(11) 및 (12)의 중합체 매트릭스는 장치가 작동하는 동안 산화 또는 환원될 수 있는 화학 물질을 약 5 내지 40 부피%, 바람직하게는 약 15 내지 30 부피%, 가장 바람직하게는 약 20 내지 25 부피% 함유한다. 상기한 바와 같이, 전류가 장치(10)을 통해 흐를 때, 전극(11) 및 (12) 중 적어도 하나에서 일부 화학 물질들의 산화 또는 환원이 일어난다. 더 구체적으로 말하자면, 산화성 화학 물질의 산화는 양극 내에서 일어나는 한편, 환원성 화학 물질의 환원은 음극에서 일어난다.
비록 여러 가지 전기 화학 반응을 이용할 수 있지만, 본 발명은 전극(11) 및 (12)중 적어도 하나의 일부분이 전하 이동 화학 반응에 참가하는 즉, 전극(11) 및 (12)중 적어도 하나에서 물질이 소모되거나 또는 생성되는 전하 이동 반응의 부류를 이용한다. 이것은 전극에서 일어나는 산화 및(또는) 환원 반응에 의해 성취된다. 바람직한 산화/환원 반응의 예에는 다음 반응이 포함된다.
여기에서, 정반응은 양극에서 일어나는 산화 반응이고 역반응은 음극에서 일어나는 환원 반응이다. 다른 표준 전기 화학 반응 및 각 반응의 환원 전위차는 당업계에 널리 공지되어 있다. 문헌[CRC Handbook of Chemistry and Physics, 제D151-158 페이지, 제67판 (1986-1987)] 참조.
전극이 양극으로 사용되는 경우, 화학 물질은 장치가 작동하는 동안 산화될수 있어야 한다. 산화될 수 있는 적당한 화학 물질로는 은, 아연, 구리, 니켈, 주석, 납, 철 및 크롬과 같은 전기 전도성 금속을 들 수 있다. 기타 다른 산화성 물질은 문헌[CRC Handbook of Chemistry and Physics, 제57판, D-141 내지 D-146 페이지]에 열거되어 있다. 산화될 수 있는 바람직한 화학 물질은 전기 전도성 금속이고, 바람직하게는 분말 형태의 것이다. 가장 바람직한 것은 은 및 아연 분말이다. 비록 비전도성 산화성 화학 물질도 사용될 수 있지만, 이들은 중합체 매트릭스 중에 함유되는 전기 전도성 충전재를 추가로 필요로 한다. 적당한 전도성 충전재로는 탄소 또는 그래파이트 섬유, 탄소 또는 그래파이트 분말 및 금속 분말을 들 수 있다.
전극이 음극으로 사용되는 경우, 화학 물질은 장치가 작동하는 동안 환원될 수 있어야 한다. 환원될 수 있는 적당한 화학 물질은 염화은, 브롬화은, 헥사시아노철산은, 황산제이구리, 염화제이구리 및 문헌 [CRC Handbook of Chemistry and Physics, 제57판, 제D-141 내지 D-146 페이지]에 열거된 다른 환원성 물질을 들 수 있다. 바람직하게는 환원성 화학 물질은 또한 전기 전도성이다. 이들 중, 염화은이 가장 바람직하다. 비록 비전도성 환원성 화학 물질(예, 황산제이구리 및 염화제이구리)이 사용될 수 있지만, 이들은 중합체 매트릭스 중에 전기 전도성 충전재가 추가로 함유되는 것을 필요로 한다. 적당한 전도성 충전재로는 탄소 또는 그래파이트 섬유, 탄소 또는 그래파이트 분말 및 금속 분말을 들 수 있다.
전극(11) 및 (12)는 일단 수화되면, 각각 그를 통하여 유동하는 액체 용매를 함유하는 다수의 통로를 갖는다. 이들 통로는 물과 같은 용매를 흡수할 수 있는 시약 충분량, 일반적으로는 약 10 내지 50부피%, 바람직하게는 약 20 내지 35부피%, 가장 바람직하게는 약 25 내지 30부피%를 전극(11) 및 (12)의 매트릭스 전반에 걸쳐 혼합시킴으로써 형성될 수 있다. 전극(11) 및 (12)는 비수화 상태로 제조될 수 있으므로, 전극 및 장치가 더 오랫동안 더 안정한 저장 수명을 가질 수 있다. 사용시, 물 및(또는) 다른 액체 용매가 전극에 적용될 수 있다. 이 용매 흡수제는 액체 용매(예, 물)를 흡수함으로써 전극(11) 및 (12)의 매트릭스를 통하는 이온 전도성 통로를 형성한다. 또한, 약제 저장기(15) 및 전해질 저장기(16)이 건조(에, 비수화) 상태로 제조되는 몇몇 경우에서, 이들 통로는 액체 용매를 비수화 약물 및 (또는) 전해질 저장기 및(또는) 이온 전도성 접착층으로 전도함으로써 추가적으로 이들 층을 수화시켜 장치가 작동(예, 수화) 상태에 놓이게 하는데 사용될 수 있다.
액체 용매를 흡수하여 전극(11) 및 (12)를 통하는 이온 전도성 통로를 형성할 수 있는 시약은, 피부 이온 영동 약물 전달을 수행하는데 바람직한 매질이 수성 기재이기 때문에 통상 흡수성 물질이다. 바람직한 용매 흡수제는 실질적으로 수불용성 친수성 중합체이다. 본 명세서에서 사용되는 친수성 중합체는 상대 습도가 약 90%를 초과하는 대기 중에 장기간 노출시킨 후의 평형수 함량이 20 중량%이상, 바람직하게는 약 30중량% 이상, 및 가장 바람직하게는 약 40 중량% 이상인 중합체이다. 적당한 친수성 수불용성 중합체의 예로는 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌 옥시드와 같은 히드로겔, 폴리옥스(Polyox), 폴리아크릴산 또는 카르보폴(Carbopol)과 폴리옥스의 블렌드, 카르보왁스(Carbowaxes), 고결정성 폴리비닐 알코올, 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스와 같은 셀룰로오스 유도체, 히드록시프로필 셀룰로오스, 고결정성 폴리비닐알코올과 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스-의 혼합물, 전분-그래프트 폴리(Na 아크릴레이트 코-아크릴아미드)중합체 [워터 락(Waterlock) : 미합중국 아이오와주 머스거틴에 소재하는 그레인 프로세싱 코포레이션 제품]등 및 그의 블렌드와 같은 불용성 전분 유도체를 들 수 있다.
제2도는 숫자(20)으로 표시되는 또 다른 이온 영동 전달 장치를 예시한다. 장치(10)과 마찬가지로, 장치(20)도 전기 동력원(27) (예, 배터리) 및 임의로 제어 회로(19)를 포함한다. 그러나, 장치(20)에서는 공여 전극 어셈블리(8) 및 카운터 전극 어셈블리(9)가 절연체(26)과 물리적으로 결합하여, 단일 자가 내포(self-contained) 유닛을 형성한다. 절연체(26)은 전극 어셈블리(8)과 (9) 사이의 전기 및 (또는) 이온 수송을 방지함으로써 전극 어셈블리(8) 및 (9)의 단락을 방지한다. 절연체(26)은 이온 및 물 모두의 통행에 대해 불투과성인 소수성 비전도성 중합체 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 바람직한 절연 물질은 비다공성 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체이다.
다른 한편, 공여 전극 어셈블리(8) 및 카운터 전극 어셈블리(9)는 신체 표면(22)를 통해 상이한 유익한 약제를 이온 영동에 의해 전달하는데 사용될 수 있다. 예를 들면,약제의 양이온은 양극 어셈블리로부터 신체 표면(22)를 통해 전달되는 반면, 약제의 음이온은 음극 어셈블리로부터 전달될 수 있다. 다른 한편, 중성 약물은 전기 삼투 현상에 의해 어느 한 전극 어셈블리로부터 도입될 수 있다.
제2도에 나타낸 바와 같이 공여 전극 어셈블리(8), 절연체(26) 및 카운터 전극 어셈블리(9)를 병렬 배열하는 대신, 전극 어셈블리는 카운터 전극 어셈블리를 중심에 위치시키고 그 주위에 절연체(26) 및 공여 전극 어셈블리를 위치시키는 동심 배열을 할 수 있다. 필요한 경우, 전극 어셈블리는 역위시켜서, 공여 전극 어셈블리를 중심에 위치시키고 그 주위에 카운터 전극 어셈블리를 위치시킬 수 있다. 전극 어셈블리의 동심 배열은 원형, 타원형, 직사각형 또는 다양한 기하학적 배치중의 어느 하나일 수 있다.
동력원(27)은 일반적으로 1개 이상의 배터리이다. 배터리 대신, 장치(10)은 상이한 전기화학적 커플로 이루어지고 서로 전기적으로 접촉되도록 배치되는 공여 전극(11) 및 카운터 전극(12)로 형성되는 갈바니 커플에 의해 전력 공급을 받을 수 있다. 양이온 약제를 신체로 전달하는데 대표적인 물질은 아연 공여 전극(11) 및 은/염화은 카운터 전극(12)를 포함한다. Zn-Ag/AgCl 갈바니 커플은 약 1V의 전기 전위차를 제공한다.
약제 및 전해질 저장기(15) 및 (16)은 목적하는 약제, 약물, 전해질 또는 다른 성분(들)을 중합체와 예를 들면 용융 블렌딩법, 용매 주조법 또는 압출법에 의해 블렌딩시켜 형성될 수 있다. 중합체 매트릭스 중의 약물 및(또는) 전해질 적재량은 일반적으로 약 10내지 60 중량%이지만, 약물 및(또는) 전해질 적재량은 이 범위 밖의 양으로도 사용할 수 있다.
저장기(15) 및 (16)의 매트릭스로서 사용하기에 적합한 중합체에는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이소프렌 및 폴리알켄, 폴리이소부틸렌과 같은 고무, 크라톤(Kraton)과 같은 공중합체, 폴리비닐아세테이트, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 나일론을 포함한 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리비닐클로라이드, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 에틸셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트 및 그의 블렌드와 같은 소수성 중합체, 히드로겔, 폴리비닐피롤리돈 폴리에틸렌옥시드, 폴리옥스(Polyox), 폴리아크릴산 또는 카르보폴(Carbopol)과 블렌드시킨 폴리옥스, 셀룰로오스 유도체, 예를 들어 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스, 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 펙틴, 전분, 구아 고무, 로쿠스트 콩 고무 등 및 그의 블렌드와 같은 친수성 중합체를 포함한다.
저장기(15) 및 (16)의 접착 특성은 수지 점착제를 첨가하여 증진시킬 수 있다. 이는 비점착 중합체 매트릭스를 사용하는 경우 특히 중요하다. 적합한 점착제의 예는 미합중국 델라웨어주 윌밍톤에 소재하는 헤르큘레스, 인크(Hercules, Inc.)에 의해 스테이벨라이트 에스테르(Staybelite Ester) #5 및 #10, 리갈-렌즈(Regal-Rez) 및 피코택(Piccotac)의 상표명으로 시판되는 제품을 포함한다. 이 밖에, 이 매트릭스는 유동제를 함유할 수 있고, 이 유동제의 적합한 예는 광유 및 실리카를 포함한다.
약물 및 전해질 이외에, 저장기(15) 및 (16)은 또한 다른 통상적 물질, 예를 들어 완충제, 염료, 안료, 불활성 충진제 및 다른 부형제를 포함할 수 있다.
임의로는, 제어 회로(19)가 제공된다. 제어 회로(19)는 요구되는 약물 전달(예를 들어, 고통을 경감시키기 위하여 환자에게 진통제의 제어 전달)용 개폐식 스위치, 타이머(timer), 고정된 또는 가변성 전기 저항기, 신체의 자연적 또는 24시간 주기의 형태를 조화시키기 위해 바람직한 주기에서 자동적으로 장치가 개폐되는 조절기, 또는 당업계에서 공지된 다른 복잡한 전자 제어 장치의 형태를 갖는다. 예를 들면, 일정한 전류 수준은 약물 또는 약제가 일정 속도로 피부를 통해 전달되도록 하기 때문에, 장치(10)으로부터 예정된 일정 수준의 전류를 전달하는 것이 바람직할 수 있다. 전류 수준은 각종 공지의 방법, 예를 들어 저항기 또는 전계 효과 트랜지스터 또한 한류(限流) 다이오드에 의해 조절될 수 있다. 제어 회로(19)는 또한 약제의 투여 용량을 조절하도록 고안되거나, 또는 예정된 투여 용량 요법을 유지하는 투여 용량을 조절하기 위해서 센서 시그날에 반응하도록 고안될 수 있는 마이크로칩을 포함할 수도 있다. 비교적 간단한 제어기 또는 마이크로프로세서는 시간의 함수로서 전류를 조절하고, 필요에 따라서 펄스 또는 사인파와 같은 복합 전류 파동을 발생시킬 수 있다. 또한, 제어 회로(19)는 생체 시그날을 검사하고 치료법을 평가하여 이에 따라 약물 전달을 조정하는 생체 피드백 시스템을 사용할 수 있다. 통상적인 예로는, 당뇨병 환자에게 인슐린의 조절된 투여에 있어 혈당 농도를 검사하는 것이다.
본 명세서에서 사용되는 약제라는 표현은 공여 전극 어셈블리와 관련시켜 언급할 때는 약물 또는 다른 유익한 치료제를 의미하고(하거나) 카운터 전극 어셈블리와 관련시켜 언급할 때는 전해질 염을 의미할 수 있다. 약물 및 치료제라는 표현은 교체하여 사용되고, 바람직한 효과, 통상적으로 유익한 효과를 생성하는 생물에게 전달되는 임의의 치료 활성 물질로 폭넓게 해석된다. 통상적으로, 이들에는 위장 및 뇨의 항생제 및 항바이러스제와 같은 항감염제, 진통제 및 진통제 배합물, 마취제, 식용 감퇴제, 항관절염제, 항천식제, 진경제, 항우울제 항당뇨 약제, 지사제, 항히스타민제, 항염증 약제, 항편두통 제제, 항동요병 약제, 항구토제, 항종양제, 항파킨슨 약물, 진양제, 항정신병제, 해열제, 항경련제, 통상적으로 전신, 관상, 말초 및 뇌의 항콜린작용제, 교감 신경 작용제, 크산틴 유도체, 칼슘 채널 차단제, 베타-차단제를 함유하는 심장 혈관계 제제, 항부정맥제, 항고혈압제, 이뇨제, 혈관 확장제 : 중추 신경계 자극제, 감기 치료 제제, 충혈 제거제, 진단제, 호르몬제, 최면제, 면역 억제제, 근육 이완제, 부교감 신경 작용 차단제, 부교감 신경 자극 흥분제, 단백질, 펩티드, 정신 자극제, 진정제 및 정신 안정제를 포함하는 모든 주요 치료학적 영역에서의 치료제가 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 또한 펩티드, 폴리펩티드, 단백질 및 다른 고분자의 조절된 전달에 유용하다. 이러한 고분자 물질은 통상적으로 약 300달톤 이상의 분자량, 더욱 통상적으로는 약 300내지 40,000 달톤의 분자량을 갖는다. 특히, 이러한 크기의 펩티드 및 단백질의 예에는 LHRH, 부세렐린, 고나도렐린, 나프렐린 및 로이프롤라이드와 같은 LHRH 동족체, GHRH, 인슐린, 헤파린, 칼시토닌, 엔도르핀, TRH NT-36(화학명 : N=[[(S)-4-옥소-2-아제티디닐]카르보닐]-L-히스티딜-L-프롤린아미드), 리프레신, 뇌하수체 호르몬 (예, HGH, HMG, HCG, 데스모프레신 아세테이드 등), 난포 루테오이드, αANF, 성장 인자 방출 인자(GFRF). βMSH, 소마토스타틴, 브래디키닌, 소마토트로핀, 혈소판 유래 성장 인자, 아스파라기나제, 블레오마이신 황산염, 키모파파인, 콜레시스토키닌, 융모막 고나도트로핀, 코르티코트로핀(ACTH), 에리트로포이에틴, 에포프로스테놀(혈소판 응집 억제제), 글루카곤, 히일우로니다제, 인터페론, 인터루킨-2, 메노트로핀[우로폴리트로핀(FSH) 및 LH], 옥시토신, 스트렙토키나제, 조직 플라즈미노겐 활성제, 우로키나제, 바소프레신, ACTH 동족체, ANP, ANP 청소 억제제, 안지오텐신 II 길항제, 항이뇨성 호르몬 길항제, 브래디키닌 길항제, CD4, 세레다제, CSF, 엔케팔린, FAB 단편, IgE 펩티드 억제제, IGF-1, 향신경성 인자, 상피소체 호르몬 및 동근, 상피소체 호르몬 길항제, 프로스타글란딘 길항제, 펜티게타이드, 단백질 C, 단백질 S, 레닌 억제제, 티모신 알파-1, 혈전보분해제, TNF, 백신, 바소프레신 길항제 동족체, 알파-1, 항트립신(재조합체)가 포함되나, 이에 제한되지 않는다. 전달하고자 하는 약물 또는 약제의 수용성 염을 사용하는 것이 가장 바람직하다.
전극 어셈블리(8) 및 (9)의 피부 접촉 면적의 합은 1cm2미만 내지 200cm2초과의 범위로서 다양할 수 있다. 그러나, 평균 장치(10)은 피부 접촉 면적의 합이 약 5내지 50cm2범위 내인 전극 어셈블리를 가질 것이다.
제1 및 2도에 도시한 이온 전도성 접착층(17) 및 (18) 대신, 이온 영동 전달 장치(10) 및 (20)은 접착 오우버레이(overlay)를 사용하여 피부에 접착시킬 수 있다. 수동 피부 전달 장치를 피부에 고정시키는데 사용되는 통상적인 접착 오우버레이 중의 어느 하나가 사용될 수 있다. 이온 전도성 접착층(17) 및 (18)에 대한 또 다른 대안은 저장기(15) 및 (또는) (16)을 둘러싸는 주변 접착층이며, 이는 저장기(15) 및 (또는) (16)이 환자의 피부와 직접 접촉하는 표면을 갖게 한다.
본발명을 일반적으로 기재하였으나, 하기 실시예는 그의 바람직한 실시 태양을 설명한다.
[실시예 1]
양극은 은 분말 및 가교결합된 폴리비닐피롤리돈을 폴리이소부틸렌 매트릭스 중에 혼합시켜 제조하였다. 첫째, 분자량 1,200,000의 폴리이소부틸렌(PIB) 11.4g을 브라벤더 혼합기 [미합중국 뉴저지주 사우스 학켄색 소재 브라벤더 인스트루먼츠, 인크. (Brabender Instruments, Inc.) 제품]에 첨가하였다. 보울(bowl) 혼합기를 80℃까지 예열시키고, 블레이드 속도를 30rpm으로 조절하였다. 이어서, 분자량 35,000의 PIB[미합중국 텍사스주 소재 엑손 코프. 오브 어빙(Exxon Corp. of Irving) 제품] 11.4g을 혼합기에 서서히 첨가하였다. PIB가 충분히 혼합될 때까지 약 5분 동안 혼합시켰다. 이어서, 가교결합도 10%의 폴리비닐피롤리돈 [미합중국 뉴저지주 가프 코프. 오브 웨인(GAF Corp. of Wayne) 제품] 11.3g을 약 5분에 걸쳐 혼합기에 서서히 첨가하였다. 이어서, 평균 입자 크기 약 8μ의 은 분말 118.1g을 약 15분에 걸쳐 혼합기에 서서히 첨가하였다. 추가로 30분 동안 계속해서 혼합시켰다.
이어서, 이 물질(약 250cm3)의 배취(batch) 5개를 1.9cm(0.75 인치)의 스크루를 갖는 브라벤더 압출기 내에 적재하였다. 스크루의 온도는 약 110℃였다. 폭이 10cm(4인치)이고 높이가 0.02내지 1mm(1 내지 40mil) 사이에서 조절가능한 다이 개구(opening)를 갖는 조절가능한 시이트 압출 다이를 압출기의 말단에 장착시켰다. 다이 개구에서 필름의 온도는 110℃였다. 압출 후, 이 필름을 약 105℃로 가열된 대향 압연 롤사이를 통해 통과시켰다. 이 압연된 필름의 두께는 0.15mm(6mil)이었다.
이 필름은 전류 밀도 100μA/cm2의 직류가 통과할 때 0.5V 미만의 전압 강하를 나타내었다.
순수 은으로 이루어진 전극의 전기화학적 성능과 비교하여 필름 양극의 전기화학적 성능을 평가하기 위한 실험을 수행하였다. 전극의 전기화학적 성능을 측정하는데 사용되는 장치는 전해질 용액을 함유하는 전지 및 이 전지 내의 양극과 음극을 연결하는 수단을 포함하였다. 이 전지의 전극은 회로를 통과하는 정전류 수준을 100 A/cm2로 유지하는데 필요한 전압을 공급하기 위해 설치된 퍼텐시오스타트(potentiostat)와 직렬로 연결시켰다. 전지 중의 액체 전해질 용액으로는 통상의 염수를 사용하였다. 100μA/cm2의 전류를 통과시키는데 요구되는 전지 전압은 24시간 동안 시간의 함수로서 모니터링하였다.
대조 실험에서는 양극으로는 순수 아연을, 음극으로는 염화은을, 전해질로는 염수를 사용하였다. 전지 전압을 모니터링하여 24시간의 시험 기간 동안 기록하였다. Ag/PVP/PIB 필름 양극을 이용하여 반복 실험을 실시하였다. 대조 실험 및 본 실험에서 음극은 AgCl로 이루어졌다. 전체 24시간의 시험 기간에 걸쳐 측정된 필름 양극의 전지 전압은 측정된 순수 아연 전극의 전지 전압보다 0.3V 미만이 더 높았다. 이와 같이 측정된 전지 전압의 소폭 증가로부터, 피부 이온 영동 전달 장치에 사용되는 전극으로서 허용 가능한 것으로 고려된다. 일반적으로, 필요량의 전류를 전달하는데 최소량의 추가 전압을 요구하는 전극 물질이 가장 바람직하다. 따라서, 본 발명의 필름 양극은 순수 은 양극의 성능보다 불과 극소차가 뒤떨어지는 전기화학적 성능을 나타내었다.
[실시예 2]
음극은 염화은 분말 및 가교결합된 폴리비닐피롤리돈을 폴리이소부틸렌 매트릭스 중에 혼합시켜 제조하였다. 첫째, 분자량 1,200,000의 폴리이소부틸렌(PIB) 11.4g을 50cm3브라벤더 혼합기에 첨가하였다. 이 보울 혼합기를 80℃까지 예열시키고 블레이드 속도를 30rpm으로 조절하였다. 이어서 분자량 35,000의 PIB 11.4g을 혼합기에 서서히 첨가하였다. PIB가 충분히 혼합될 때까지 약 5분 동안 혼합시켰다. 이어서, 가교결합된 폴리비닐피롤리돈(PVP) 11.3g을 약 5분에 걸쳐 혼합기에 서서히 첨가하였다. 이어서 입자 크기 100μ미만의 염화은 과립62.6g을 약 5분에 걸쳐 혼합기에 서서히 첨가하였다. 이후에, 추가로 30분간 혼합시키는 동안 블레이드 속도를 30rpm으로 유지시켰다.
이어서, 이 물질 (약 250cm3)의 배취 5개를 실시예 1에 기재된 것과 동일한 압출기/다이 결합체에 적재하였다. 이 스크루에서의 온도는 약 105℃였다. 다이 개구에서 필름의 온도는 약 130℃였다. 압출 후, 이 필름을 약 160℃로 가열된 대향 압연 롤 사이를 통해 통과시켰다. 압연된 필름의 두께는 0.15mm(6mil)이었다.
음극 필름은 전류 밀도 100μA/cm2의 직류가 통과할 때 0.5V 미만의 전압강하를 나타내었다.
실시예 1에 기재된 바와 동일한 장치 및 방법을 사용하여, 소성 염화은으로 이루어진 전극의 전기화학적 성능과 비교하여 AgCl/PVP/PIB 음극 필름의 전기화학적 성능을 평가하는 실험을 수행하였다. 대조 실험 및 본 실험에서 양극은 순수 은으로 이루어졌다. 전체 24시간의 시험 기간에 걸쳐, 측정된 필름 음극의 전지 전압은 측정된 소성 염화은 전극의 전지 전압보다 0.3V 미만이 더 높았다. 이와 같이 측정된 전지 전압의 소폭 증가로부터, 피부 이온 영동 전달 장치에 사용되는 전극으로서 허용 가능한 것으로 고려된다. 일반적으로, 필요량의 전류를 전달하는데 최소량의 추가 전압을 요구하는 전극 물질이 가장 바람직하다. 따라서, 본 발명의 필름 양극은 순수 염화은 음극의 성능보다 불과 극소차가 뒤떨어지는 전기화학적 성능을 나타내었다.
위와 같이 본 발명을 일반적으로 설명하고 실시 태양을 상세히 기술하고 있으므로, 당업계 숙련자들이 본 발명의 영역에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다음 청구 범위에 의해서만 한정되는 본 발명에 대해 여러 가지 변경을 할 수 있다는 점은 쉽게 명백해질 것이다.

Claims (23)

  1. 공여 전극 어셈블리(8), 카운터 전극 어셈블리(9) 및 상기 공여 전극 어셈블리(8) 및 카운터 전극 어셈블리(9)에 전기적으로 연결된 전기 동력원(27)로 이루어지고, 상기 전극 어셈블리(8, 9)중의 적어도 하나가 신체 표면에 약제를 수송하도록 배치된 약제 함유 저장기(15, 16) 및 전기 동력원(27) 및 약제 저장기(15, 16)에 전기적으로 연결되고 장치(10)이 작동하는 동안 산화 또는 환원될 수 있는 화학 물질로 적어도 일부분 이루어진 전극(11, 12)를 포함하고, 상기 전극(11, 12)가 소수성 중합체 매트릭스 : 액체 용매를 흡수하여 매트릭스를 통해 다수의 이온 전도성 통로를 형성할 수 있는 시약 약 10 내지 50 부피% 및 장치가 작동하는 동안 산화 또는 환원될 수 있는 화학 물질 약 5 내지 40 부피%로 이루어지는 전기 동력 이온 영동 전달 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전극(11, 12)가 양극이고 화학 물질이 장치가 작동하는 동안 산화될 수 있는 전기 전도성 금속인 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 금속이 은 및 아연으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전극(11, 12)가 음극이고 화학 물질이 장치가 작동하는 동안 환원될 수 있는 것인 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 환원될 수 있는 화학 물질이 AgCl, AgBr 및 Ag4Fe(CN)6으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 전기 전도성 염인 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 환원될 수 있는 화학 물질이 전기 비전도성이고 상기 매트릭스가 전기 전도성 충전재도 함유하는 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 환원될 수 있는 전기 비전도성 물질이 CuCl2및 CuSO4로 이루어지는 군으로부터 선택되고 상기 전도성 충전재가 금속 또는 탄소로 이루어지는 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 용매 흡수제가 용매 중에서 실질적으로 불용성인 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 용매 흡수제가 수불용성 친수성 중합체로 이루어지는 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 친수성 중합체가 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌옥시드, 폴리아크릴산, 폴리비닐아코올, 셀룰로오스 중합체 및 불용성 전분 유도체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 소수성 중합체 매트릭스가 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 폴리알킬렌, 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌을 포함하는 고무, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리비닐클로라이드, 변성 셀룰로오스 중합체 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 소수성 중합체 매트릭스가 필름 형태인 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 카운터 전극 어셈블리(9)가 전기 동력원(27)에 전기적으로 연결된 카운터 전극(12) 및 신체 표면에 전해질을 수송하도록 배치된 전해질 저장기(16)을 포함하고, 상기 카운터 전극(12)가 전해질 저장기(16)과 전기적으로 접촉되고, 상기 카운터 전극(12)가 소수성 중합체 매트릭스 : 액체 용매를 흡수하여 매트릭스를 통해 다수의 이온 전도성 통로를 형성할 수 있는 시약 약 10 내지 50 부피% : 및 장치(10)이 작동하는 동안 산화 또는 환원될 수 있는 화학 물질 약 5 내지 40 부피%로 이루어지는 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 전해질 저장기(16)이 친수성 중합체 약 10내지 60 중량%, 소수성 중합체 약 10 내지 60 중량% 및 전해질 약 50 중량% 이하로 이루어진 중합체 매트릭스인 장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 공여 전극 어셈블리(8)이 전기 동력원(27)에 전기적으로 연결된 공여 전극(11) 및 신체 표면에 약물을 수송하도록 배치된 약물 저장기(15)를 포함하고, 상기 공여 전극(11)이 약물 저장기(15)와 전기적으로 접촉하고, 상기 공여 전극(11)이 소수성 중합체 매트릭스 : 액체 용매를 흡수하여 매트릭스를 통해 다수의 이온 전도성 통로를 형성할 수 있는 시약 약 10 내지 50 부피% : 및 장치가 작동하는 동안 산화 또는 환원될 수 있는 화학 물질 약 5 내지 40 부피%로 이루어지는 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 약물 저장기(15)가 친수성 중합체 약 10 내지 60 중량%, 소수성 중합체 약 10 내지 60 중량% 및 약물 약 50 중량% 이하로 이루어진 중합체 매트릭스인 장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기 동력원(27)이 배터리로 이루어지는 장치.
  18. 제1항에 있어서, 상기 약제가 약물로 이루어지는 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 약물이 수용성 약물 염인 장치.
  20. 제1항에 있어서, 상기 약제가 전해질로 이루어지는 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 전해질이 수용성 전해질 염으로 이루어지는 장치.
  22. 제1항에 있어서, 상기 액체 용매 흡수제 및 산화 또는 환원될 수 있는 화학 물질이 하나이고 동일한 물질인 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 하나이고 동일한 물질이 염화은으로 이루어지는 장치.
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