KR101704854B1

KR101704854B1 - 이온영동 요법에 사용되는 전극 장치

Info

Publication number: KR101704854B1
Application number: KR1020127017078A
Authority: KR
Inventors: 아키히로 하스이
Original assignee: 데이고꾸세이약꾸가부시끼가이샤
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2017-02-08
Also published as: EP2517754B1; US20120330217A1; CN102655907B; JP2011130831A; EP2517754A1; TWI499439B; CN102655907A; CA2784178C; AU2010336751A1; CA2784178A1; US9433772B2; KR20120101700A; TW201138879A; WO2011078071A1; JP5463136B2; HK1174868A1; AU2010336751B2; EP2517754A4; ES2537194T3

Abstract

본 발명은 이온영동 요법에 사용되는 전극 장치를 제공하고, 이 전극 장치에서 약물 투입에 사용되는 전극층이 간단한 방식으로 약물 저장층가 접촉될 수 있고, 그리고 약물이 피부에 투입될 때 상기 약물 저장층이 안정되게 고정될 수 있다. 주-전극층(3)과 부-전극층(1)은 서로로부터 절연된 상태로 기재(6) 위에 고정되어 있다. 주-전극층(3)은 약물의 투입을 위해 고안되었고, 그리고 부-전극층(1)은 기재(6) 위에 약물 저장층(5)을 유지하기 위해 제공된다. 약물 저장층(5)은 주-전극층(3) 및 부-전극층(1)과 접촉된 상태로 기재(6) 위에 위치된다. 약물 저장층(5)은 할로겐 화합물을 함유하는 겔이고, 부-전극층(1)은 수소보다 이온화 경향이 낮은 금속을 포함한다. 약물 저장층(5) 및 부-전극층(1)은 양쪽 층에 전류를 적용함으로써 서로 접착된다. 이와 같은 방식으로, 약물 저장층(5)은 주-전극층(3)과 접촉을 유지하는 한편 기재(6) 위에 견고하게 유지될 수 있다.

Description

이온영동 요법에 사용되는 전극 장치{ELECTRODE DEVICE USED FOR IONTOPHORESIS THERAPY}

본 발명은 전하를 띠는 약물에 전압이 적용되어 그 결과 상기 약물을 인체에 투입시키는 이온영동 요법에 사용되는 전극 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 상기 전극 장치용 전극 구조물에 관한 것으로, 그와 같은 구조물에 의해 전극 장치의 전극층과 약물 저장층이 서로 완벽하게 접촉할 수 있고, 이로 인해 약물이 투입될 때 약물 저장층이 안전하게 유지될 수 있다.

일반적으로, 이온영동 요법에서, 약물을 함유하는 액체 또는 겔이 사람의 피부(피부와 점막)에 접촉되고, 전류가 거기에 적용되어, 약물이 이온화되어 피부 속으로 또는 피부를 통해 인체 내로 이동한다. 이와 같은 요법에서 사용되는 전극 장치는 전극층과 약물 저장층을 포함하는데, 여기서 전극층은 외부 전원으로부터 전하를 얻는다. 이온화된 약물을 보유하는 약물 저장층은 전기전도성을 갖고, 전극층과 함께 전극 장치의 기능을 한다.

약물 저장층은 액체 또는 겔 형태일 수 있다. 약물 저장층은 전극층과 접촉되어 전극 장치의 일부로서 기능을 하면서, 그 안에 보유된 약물을 피부에 투입시킨다. 따라서, 약물 저장층은 전극 장치에 견고하게 고정되어야 한다. 그렇기 때문에, 지금까지 약물 저장층이 전극 장치로부터 누수, 박리(peeling) 또는 낙하(dropping)를 방지하기 위해 다양한 시도가 이루어졌다.

특허 공개 1은 액체 또는 겔로 충전된 함몰부(약물 저장층)가 있는 시트 기재의 사용을 개시한다. 그러나, 함몰부가 있는 기재는 실제 사용 시 종종 뒤집어지기 때문에, 함몰부를 채운 겔이 함몰부로부터 흘러내리거나 또는 낙하하기 쉽다.

특허 공개 2는 다공성 물질로 만든 부직포가 전극층 위에 적층되고, 이와 같은 부직포에 겔이 가득 스며들어 그 때문에 겔이 낙하하는 것을 방지하는 새로운 방법을 제안한다. 이 공개는 또한 부직포에 겔이 가득 스며들게 한 후 겔이 낙하하는 것을 방지하기 위한 가이드(guide)를 장착하는 새로운 방법을 제안한다.

특허 공개 3은 컵 모양의 원형실 (circular chamber)이 약물 저장층으로 충전되어 있고, 원형실이 이온 투과막으로 봉해진 방법을 제안한다. 특허 공개 4에서는, 점성 겔이 사용되어 전극층과 약물 저장층 사이의 접착 강도를 개선시킨다.

특허 공개 1: JP-A-2000-316991 특허 공개 2: WO2003/059442 특허 공개 3: JP-A-H9-248344 특허 공개 4: WO2002/002182 (JP-A-2004-501727)

종래 기술의 발명들이, 약물 저장층을 전극층에 접착시키기 위한 집중적인 노력의 결과로, 이미 완성되었음을 이해할 수 있을 것이다. 그러나 이와 같은 종래 기술의 발명들은 여전히 제조에 있어서 몇 가지 문제들이 있는데, 예를 들면, 다공성 물질의 적층 방법 또는 가이드의 장착 방법 등이 복잡하고, 접착성 제공을 위한 약물 저장층 내의 제형 연구가 매우 까다롭다.

본 발명은 상기 문제들을 극복하기 위해 개발된 것으로, 본 발명의 목적은 이온영동 요법에 사용되는 전극 장치를 제공하는 것이고, 이 장치에서 약물-투입 전극층은 간단한 방식으로 약물 저장층과 견고하게 밀착할 수 있고, 이와 같은 방식으로 약물 저장층은 약물이 투입될 때 안정적으로 유지될 수 있고, 그로 인해서 약물 저장층은 피부에 확실히 접촉하여, 약물이 인체에 안정적으로 투입하는 것을 가능하게 한다.

본 발명은 하기 특징들을 갖는 전극 장치를 제공한다.

본 발명의 전극 장치는 이온영동 요법에 사용되는데, 여기서 이온화된 약물을 함유하는 약물 저장층이 피부와 접촉하게 배치되어 있고, 전류가 주-전극층을 통해 약물 저장층에 적용되어 이온영동 요법이 수행된다.

기재 위에, "주-전극층"과, 주-전극층으로부터 절연되어 있고 기재 위의 약물 저장층을 유지하는 "부-전극층"이 고정되어 있다.

기재 위에, 약물 저장층이 주-전극층 및 부-전극층과 접촉되어 위치되어 있다.

약물 저장층은 할로겐 화합물을 함유하는 겔이고, 부-전극층은 수소보다 이온화 경향이 낮은 금속을 포함한다. 약물 저장층과 부-전극층은, 양쪽 층에 전류를 적용함으로써 서로 접착되고, 이로 인해 약물 저장층은 주-전극층과 접촉된 상태로 기재 위에 유지된다.

이때, "주-전극층"은 약물 투입을 위해 사용되는 전극층을 의미하고, 한편 "부-전극층"은 주-전극층을 약물 저장층에 밀착시키기 위해 사용되는 전극을 뜻한다. 즉, 본 발명에서, 약물의 투입을 위해 사용되는 주-전극층 이외에, 부-전극층이 제공되어 약물 저장층을 주-전극층에 접촉시킨다.

"약물 저장층"은 할로겐 화합물을 함유해야 한다. 할로겐 화합물로서, 염소 화합물, 브롬 화합물 또는 요오드 화합물이 사용될 수 있고, 그 중에서 염소 화합물이 사용되는 것이 바람직하다. 더불어, 약물 저장층을 형성하는 겔의 선택에서 있어서, 상기 겔이 친수성이면, 그외 다른 특별한 제한이 없다. 그러나, 이온화된 약물 이외의 이온을 함유한 겔은 이온영동 요법을 위한 약물 저장층에 적합하지 않고, 그 이유는 그와 같은 겔은 약물의 이동수(transport number)를 낮추기 때문이다. 바람직한 친수성 겔로서, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐피롤리돈, 젤란검 및 아가로스(agarose)가 예로 제시된다. 이와 같은 겔들은 모두 단독으로 또는 둘 또는 그 이상의 혼합물로서 사용될 수 있다.

"부-전극층"으로 활용될 수 있는 금속 종류는 수소보다 이온화 경향이 낮아야 한다. 그 예로 안티몬, 비스무트, 구리, 수은, 은, 팔라듐, 이리듐, 백금 및 금을 들 수 있다. 이들 중에서, 반응성 및 실제 활용성 때문에 은의 사용이 바람직하다. 무엇보다, 은 입자들을 함유한 페이스트(paste)로 인쇄해서 형성된 은 박막 또는 기재 막 시트가 특히 바람직하다.

본 발명에서, 바람직하게는, "부-전극층" 및 "주-전극층"은 단일 시트-유사 기재 위에 위치된다. 비록 약물 저장층이 전류의 적용에 의해 부-전극층에 접착되어 있어도, 분리된 기재들 위의 주-전극층 및 부-전극층은 주-전극층과 약물 저장층 사이의 접촉을 불충분하게 만들어서, 그 결과 약물의 투입이 의도될 때 전류가 흐르지 않게 된다. 시트-유사 기재의 선택에 특별한 제한은 없다. 시트-유사 기재은 함몰부 또는 돌출부 또는 둘 다를 갖거나, 그렇지 않으면 평평할 수 있다.

본 발명에서, "약물 저장층"과 "부-전극층"을 서로 접착시키기 위해, 전류가 그들 사이에 적용되어야 한다. 부-전극층 면은 양극에 연결되고, 약물 저장층 면은 음극에 연결되고, 1.0 mAㆍ분/cm² 이상의 전류량이 적용된다. 전류량이 이보다 적을 경우, 약물 저장층이 부-전극층에 접착되지 않거나 또는 두 층이 작은 충격에도 서로 박리되기 쉽다. 좀 더 견고하게 두 층을 서로 접착시키기 위해서는, 바람직하기는, 전류량이 2.0 mAㆍ분/cm² 이상이어야 한다.

상기와 같이, "약물 저장층"을 "부-전극층"에 접착시키기 위해 전류를 적용할 필요가 있다. 전류를 절약하고 겔로 형성된 약물 저장층의 특성의 변화를 방지하기 위해, 부-전극층의 면적은 바람직하기는 되도록 작게 만들어진다. 또한 둘 이상의 부-전극층을 제공하는 것이 가능하고, 부-전극층의 모양이 원형 및 직사각형 뿐만 아니라 선형 또는 점형일 수 있다. 중요한 것은 적당한 크기의 부-전극층을 특정 형태의 약물 저장층을 상대로 적절한 위치에 놓아서, 약물 저장층이 효과적으로 주-전극층과 접촉하게 하는 것이다.

"약물 저장층"을 "부-전극층"에 접착시킬 때, 보조 전극이 약물 저장층의 뒤쪽 표면(즉, 부-전극층과 마주보는 면)에 위치되고, 보조 전극과 부-전극층 사이에 전류가 적용된다. 이때, 부-전극층의 표면은 할로겐화되고, 그렇기 때문에 약물 저장층 중의 할로겐 양이 감소되어, 겔의 특성들을 변화시킨다. 이와 같은 겔의 특성 변화를 최소화하기 위해, 보조 전극은 바람직하기는 동일한 할로겐을 함유하는 금속으로 형성되거나, 할로겐화된 금속으로 코팅되거나, 또는 동일한 할로겐 또는 할로겐화된 금속을 함유하는 금속의 입자들을 함유하는 페이스트로 인쇄된다.

추가로, "약물 저장층"을 "부-전극층"에 접착시킬 때, "부-전극층"에 적용되는 전류는 "주-전극층"을 통과하지 않게 차단되어야 한다. 이 전류가 주-전극층을 통과하게 될 경우, 약물 저장층을 부-전극층에 접착시키는데 사용되는 전류량이 불충분하게 되어, 그 결과 접착이 불완전하게 된다. 따라서, 주-전극층과 부-전극층은 서로 절연되어야 한다. 이와 같은 절연은 적절한 방식으로 이루어질 수 있는데, 예를 들면, 바람직하기는, 두 층 사이에 간격이 제공되거나, 또는 두 층 사이에 절연층이 제공된다. 이와 같은 절연층은 인쇄에 의해 형성될 수 있다.

상기 종래 기술의 문제점들에 대한 집중적인 연구 끝에, 본 발명의 발명가들은 다음과 같은 사실을 밝혀내었다: 즉, 할로겐 화합물을 함유하는 친수성 겔이 약물 저장층으로 사용되고; 수소보다 이온화 경향이 낮은 금속을 포함하는 전극층이 약물 저장층과 접촉되도록 하고; 그러고 나서 거기에 주어진 시간 동안 전류가 적용되면; 이것들은 약물 저장층과 전극층 사이에 인력(attraction force)이 작용하도록 야기하여 두 층을 서로 밀접하게 접착시킨다.

그러나, 주-전극층을 약물 저장층에 접촉시키기 위해 전류가 직접 "주-전극층"(애초에 약물을 투입하기 위해서 고안됨)에 적용되면, 주-전극층은 거기에 적용된 전류 때문에 산화 반응을 겪는다는 점을 유의해야 한다. 이것은 약물 투입을 위한 주-전극층의 산화 반응성을 저하시키고, 그렇기 때문에 주-전극층은 약물을 투입할 때 충분히 작용하지 못한다. 이때, 전극층을 약물 저장층에 접착시키기 위해, 또 다른 "부-전극층"이 새로 제공될 수 있고, 그래서 그것이 문제들을 그 즉시 해결한다는 것이 밝혀졌다.

즉, 첫째, 전류가 부-전극층에 적용되어 이로 인해 약물 저장층을 부-전극층에 강력하게 접착시킨다. 이것은 그와 동시에 주-전극층 및 약물 저장층을 서로 밀착하게 한다. 이 때문에, 이후 과정에서 전류가 주-전극층에 적용되는 동안, 약물 저장층과 주-전극층이 서로 안정적으로 접촉을 유지할 수 있고, 그래서 약물이 인체에 안정적으로 투입될 수 있다.

이와 같은 방식으로, 부-전극층과 약물 저장층 사이에 전류를 적용하는 간단한 방법만으로 주-전극층과 약물 저장층의 밀접한 접촉을 실현할 수 있다. 그렇기 때문에, 전극층 위에 다공성 물질을 적층할 필요도 없고, 겔을 유지하기 위한 어떤 가이드도 필요없다. 더구나, 겔에 접착성을 제공할 필요가 없는데, 이것은 겔에 접착성을 제공하는 특수 제형에 대한 연구가 더 이상 필요없다는 뜻이다.

본 발명에서, 약물 저장층은 사전에 겔화 된다. 따라서, 전극층을 포함하는 전극 장치는 겔을 형성하기 위해, 동결 및 해동 처리를 거치거나, 또는 전자선 또는 자외선에 노출될 필요가 없다. 다시 말해, 동결 및 해동 때문에 전극층이 겔의 접촉면으로부터 이탈하는 것을 방지하는 것이 가능하다. 게다가, 전자선 또는 자외선 노출 때문에 전극층의 특성이 변하는 것을 방지하는 것이 가능하다.

도 1은 실시예 1의 전극 장치의 주-전극층, 부-전극층 및 약물 저장층의 배열을 나타낸다.
도 2는 도 1의 선 2-2'를 따라 취한 단면도를 나타낸다.
도 3은 도 1의 선 3-3'을 따라 취한 단면도를 나타낸다.
도 4는 실시예 2의 전극 장치의 주-전극층, 부-전극층 및 약물 저장층의 배열을 나타낸다.
도 5는 도 1(실시예 1)에 나타낸 전극 장치에서, 전류를 적용하여 부-전극층을 약물 저장층에 부착 및 접착하는 작업을 나타낸다.
도 6는 실험예 3의 도식적 다이어그램을 나타낸다.
도 7은 부-전극층에 적용된 전류량과 접착 강도 사이의 관계를 묘사한 그래프를 나타낸다.

이후, 본 발명은 실시예 및 실험예에 의해 좀 더 상세히 기술될 것이나, 이들은 어떤 방식으로든 본 발명의 범위를 제한하기 위해 구성되지 않았다. 하기 명세서에서, 단위 %는 달리 명시가 없는 한 중량%를 뜻한다.

실시예 1

하기 방법에 의해 이온영동 요법에 사용되는 약물 저장층(5)을 제조하고, 그러고 나서 겔화시켰다.

상기 성분들을 가열하면서 교반하여 용해시키고, 그러고 나서 두께 약 1mm로 펴 발랐다. 이렇게 펴 바른 층을 -30℃에서 동결하고, 그런 다음 실온에서 해동하였다. 생성된 겔을 가교결합시켜 형태를 잡았다. 그 후, 형태를 잡은 겔을 찍어 직경 30mm의 원반을 얻었다. 이와 같은 원반을 약물 저장층(5)으로 사용하였다.

도 1은 실시예 1의 전극 장치의 각각의 부재의 배열을 나타낸다. 도 2는 도 1의 선 2-2'를 따라 취한 단면도를 나타내고; 그리고 도 3은 도 1의 선 3-3'를 따라 취한 단면도를 나타낸다. 도 1에서, 도 2와 3에 나타낸 보조 전극(7)을 생략했다.

기재 시트(6)는 두께 100㎛, 폭 100mm 및 길이 70mm인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름이고, 그 위에 전극 장치를 조합하였다. 우선, 주-전극층(3) 및 부-전극층(1)을 기재 시트(6) 위에 형성하였다. 이후에 기술한 바와 같이, 전극 장치를 제조할 때 부-전극층(1)에 전류를 적용하여, 그래서 형태를 잡은 겔-유사 약물 저장층(5)을 기재 시트(6)에 견고하게 고정하였다. 한편, 전극 장치의 실제 사용 시 전류를 주-전극층에 적용하고, 그로 인해 이온이 피부로 이동하였다. 주-전극층(3)을 부-전극층(1)으로부터 전기적으로 절연시켰다.

주-전극층(3)은, 은 입자들을 함유하는 페이스트로, 스크린 인쇄에 의해 기재 시트(6) 위에 직경 27mm의 원형으로 형성하였다. 주-전극층(3)은, 약물이 투입될 때, 리드(lead)(4)를 통해 외부 전원(표시 안 됨)에 연결하였다. 리드(4)는 스크린 인쇄에 의해, 폭 1mm 및 길이 15mm로, 주-전극층(3)의 일부분으로부터 연장되도록 형성하였다.

리드(4)와 부-전극층(1)의 교차 지점을 절연 잉크(8)로 코팅하여, 이로써 주-전극층(3)을 부-전극층(1)으로부터 절연시켰다.

부-전극층(1)은, 은 입자들을 함유하는 페이스트로, 스크린 인쇄에 의해 기재 시트(6) 위에 폭 1mm의 고리 형태로 형성하였다. 고리 형태의 부-전극층(1)을 1mm의 사이 간격으로 주-전극층(3)의 주위에 배치하였다. 부-전극층(1)은 리드(2)를 통해 전원(9)에 연결하였다. 리드(2)는 스크린 인쇄에 의해, 폭 1mm 및 길이 30mm로, 부-전극층(1)의 일부로부터 연장되도록 형성하였다.

리드(2)를, 전원(9)과의 연결 부위를 제외하고, 절연층(8)으로 코팅하였다.

그러고 나서, 위에서 만든 원반-형태의 약물 저장층(5)을, 고리-형태의 부-전극층(1)에 의해 균등하게 지지되도록, 주-전극층(3) 위에 배치하였다. 그러고 나서, 약물 저장층(5) 위에 염화은 입자들을 함유하는 페이스트로 스크린 인쇄에 의해 제조한 보조 전극(7)을 제공하였다.

이 후, 도 5에 나타낸 바와 같이, 전원의 음 단자(negative terminal)를 보조 전극(7)에 연결시키고, 한편 전원의 양 단자(positive terminal)를, 부-전극층(1)과 연결된 리드(2)에 연결하였다. 그런 다음, 1.0 mA의 전류를 1분 동안 적용하여, 이로써 부-전극층(1)을 약물 저장층(5)에 부착 및 고정하였다.

실시예 2

이온영동 요법에 사용할 약물 저장층(5)을 하기 방법에 의해 제조한 뒤, 그러고 나서 겔화하였다.

이와 같은 구성 성분들을 가열하면서 교반하여 용해시키고, 그러고 나서 여전히 뜨거운 상태에서 약 1mm의 두께로 펴 발랐다. 이렇게 펴 바른 층을 실온으로 냉각시키고, 생성된 겔을 가교결합시켜 형태를 잡았다. 이 후, 형태를 띤 겔을 찍어 직경 30mm의 원반을 얻었다. 상기 원반을 약물 저장층(5)으로 사용하였다.

도 4는 실시예 2의 전극 장치의 각각의 부재들의 배열을 나타낸다. 실시예 1에서와 마찬가지로, 기재 시트(6)는 두께 100㎛, 폭 100mm 및 길이 70mm인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름이었다. 이와 같은 막 위에 전극 장치를 조합하였다.

주-전극층(3)과 리드(4)를 하나의 일체형 부재로 제조하였는데, 이 부재는 두께 0.05mm의 은박에서 잘라낸 것이었다. 이와 같이 잘라낸 일체형 부재를 양면 테이프로 기재 시트(6) 위에 부착하였다. 주-전극층(3)용 부위는 직경 27mm의 원형 형태였다. 리드(4)용 부위는 폭 1mm, 길이 15mm이고, 주-전극층(3)의 일부분에서 연장되는 직사각형 형태였다.

이와 마찬가지로, 부-전극층(1) 또한 두께 0.05mm의 은박을 잘라내어 제조하고, 그런 다음 양면 테이프로 기재 시트(6)에 부착하였다.

폭 1mm 및 길이 15mm의 각각의 직사각형 부분을 은박에서 잘라냈다. 이들은 원형의 주-전극층(3)의 바깥 주변부에서 1mm 떨어진 원 위에서 실질적으로 일정한 간격으로 떨어져 있는 4개의 점으로부터 방사상으로 연장되도록 부착하였다. 그런 다음, 방사형으로 배열된 4개의 직사각형 부위들의 가장 바깥쪽 끝을 폭 1mm의 은박 스트립을 통해 서로를 연결하였고, 여기로부터 나온 연결 리드(2)를 전원(9)에 연결하였다(도 5 참조).

주-전극층(3)의 측면에 있는 길이 2mm의 부-전극층(1)의 구역과 리드(2)를 전원(9)에 연결시키는 부위를 제외하고, 부-전극층(1)을 전원(9)에 연결시키는 전체 회로를 셀로테이프^®(cellotape^®)로 씌워 절연층(8)을 제공하였다.

그런 다음, 위에서 형성한 원반-형태의 약물 저장층(5)을, 부-전극층(1)의 무-절연 말단 부위 4곳에 의해 균일하게 지지되도록, 주-전극층(3) 위에 배치하였다. 그러고 나서, 약물 저장층(5) 위에 염화은 입자들을 함유하는 페이스트로 스크린 인쇄에 의해 제조한 보조 전극(7)을 제공하였다.

이 후, 도 5에 나타낸 바와 같이, 전원(9)의 음 단자를 보조 전극(7)에 연결하고, 한편 전원(9)의 양 단자를 부-전극층(1)의 리드(2)에 연결하였다. 그런 다음, 1.0 mA의 전류를 1분 동안 적용하여, 이로써 부-전극층(1)을 약물 저장층(5)에 부착 및 접착시켰다.

비교예 1

전류의 적용에 의해 "부-전극층"을 "약물 저장층"에 접착시키지 않았다는 점을 제외하고, 실시예 1에서와 동일한 방식으로 "약물 저장층"을 제조하였고, 그래서 유사한 전극 장치를 얻었다.

비교예 2

전류의 적용에 의해 "부-전극층"을 "약물 저장층"에 접착시키지 않았다는 점을 제외하고, 실시예 2에서와 동일한 방식으로 "약물 저장층"을 제조하였고, 그래서 유사한 전극 장치를 얻었다.

실험예 1

<접착력 시험 1>

실시예 1과 2 그리고 비교예 1과 2의 각각의 전극 장치들을 조심스럽게 뒤집었다. 그 결과, 비교예 2에서, 약물 저장층(5)이 전극층들로부터 분리되어, 기재 시트(6)에서 박리되어 떨어져 나갔다.

다른 한편, 실시예 1과 2 그리고 비교예 1 각각에서, 약물 저장층(5)은 여전히 시트 기재(6)에 접착되어 있었다. 접착된 각각의 약물 저장층(5)의 끝을 핀셋으로 떼내어 접착도를 평가하였다. 결과적으로, 비교예 1의 약물 저장층(5)은 시트 기재(6)에서 쉽게 박리되었고, 한편 실시예 1과 2의 약물 저장층들(5)은 시트 기재를 함께 지지할 정도의 더 강한 접착력을 나타냈다.

실험예 2

<접착력 시험 2>

실시예 1과 2, 그리고 비교예 1 각각에, 전극 장치를 2개씩 준비하였다. 두 전극 장치들 중 하나를 이온영동 요법을 위한 도너(donor) 패치로 사용하고, 다른 하나를 참조 패치로 사용하였고, 두 전극 장치를 래트의 등에 부착해 두었다. 그러고 나서, 0.7mA의 전류를 양쪽 패치의 주-전극층을 통해 적용하여, 전압의 변동을 관찰하였다.

그 결과, 실시에 1과 실시예 2에서는 전압의 변동이 전혀 관찰되지 않았고, 안정적인 전류만이 관찰되었다. 반면 비교예 1에서는 패치들을 래트의 등에 부착한 경우 약물 저장층이 주-전극층들로부터 이탈되었고, 그래서 전류는 실시예 1과 2에서의 전압보다 약간 높은 전압으로 흘렀다. 게다가, 비교예 1에서는 전류 적용이 끝난 후 패치를 떼어냈을 때 래트의 피부에 겔이 남아 있었다.

그뿐만 아니라, 약물 저장층이 주-전극층으로부터 이탈된 부위에서, 그와 같은 자리 이탈 때문에 겔과 접촉을 유지하지 못한 전극의 일부분이 작동하지 않음이 밝혀졌다. 이와 같은 결과는 비교예 1에서, 전극층과 약물 저장층이 충분히 접촉하지 않았고, 그 때문에 약물이 투입될 때 안정적 전류를 얻을 수 없다는 점을 시사한다. 약물 저장층이 주-전극층에서 이탈됐을 경우, 주-전극층은 그것의 성능을 충분히 발휘할 수 없다.

일반적으로, 생물학적 활성 물질의 경피투여가 이온영동 요법에 의해 실시될 경우, 미리 정해진 전류량이 미리 정해진 부위로 흘러들어가도록 고안된다. 그와 같은 고안의 이유는 고르지 못한 전류는 피부의 손상을 유도할 수도 있기 때문이다. 게다가, 약물 저장층이 전극층에서 떨어져나갈 경우, 또는 약물 저장층이 전극층에서 이탈될 경우, 주-전극층은 완전히 노출될 가능성이 있다. 그때, 전류는 약물 저장층을 통과하지 않고 피부로 직접 흘러들어갈 것이다. 그 결과, 바람직하지 않은 효과, 예를 들면, 약물 투입에 대한 효율 저하 등이 초래될 수 있다. 따라서, 비교예 1과 2의 전극 장치들은 이온영동 요법에 사용하기에 불충분한 것으로 판단된다.

이와 달리, 실시예 1과 2의 전극 장치들은, 약물 저장층과 전극층이 견고하게 접촉되었기 때문에 안정적인 전류를 제공할 수 있음이 밝혀졌다.

실험예 3

<접착력 시험 3>

전류량과 접착 강도의 관계를 규명하기 위해, 유량계를 사용한 박리 시험을 수행하였다. 도 6은 개략적으로 박리 시험을 나타낸다. 우선, 실시예 1에서 사용되는 구성 성분들과 동일한 성분들을 갖는 약물 저장층(5)을 제조하였다. 뿐만 아니라, 직사각형 은박 시트(10)(두께 0.05mm X 폭 10mm X 높이 20mm) 2개를 따로 준비하였다. 직사각형 은박 각각을 높이 10mm 지점에서 직각으로 접었다. 두 은박의 각각의 한쪽 끝을 약물 저장층(5)과 접촉시켜서, 약물 저장층(5)이 두 은박(10) 사이에 끼게 하였다.

추가로, 염화은 막으로 코팅된 은박(7)을 약물 저장층(5)과 접촉시켜서, 은박(7)이 두 은박(10)과 접촉하지 않게 하였다(만약 은박(7)이 두 은박(10)과 접촉하면, 누전(short circuit)이 생겨 겔(5)과 은박(10)의 접착을 막는다). 전원의 양단자를 은박(10) 중 하나에 연결하고 음 단자를 염화은 막으로 코팅된 은박(7)에 연결한 후, 1분 동안 전류를 적용하였다. 그러고 나서, 양 단자를 옮겨 다른쪽 은박(10)에 연결하였고, 그런 다음 1분 동안 동일한 양의 전류를 적용하였다. 그렇기 해서, 두 은박(10)은 겔(5)의 양쪽 표면에 부착되어 고정되었다. 은박의 박리 강도를 측정하기 위해 유량계(모델 CR-500DX (SUN SCIENTIFIC CO., LTD. 제조))를 사용하여, 박리 시험을 수행하였다.

은박(10)이 다양한 전류량으로 약물 저장층(5)에 접착된 일부 샘플들의 대해, 동일한 방식으로 박리력을 측정하였다. 그 결과를 도 7에 나타내었다.

이 그래프에 따르면, 전류가 더 많이 흐를수록, 약물 저장층(5)(겔)과 전극층 사이의 접착력이 더 높아지고, 1 mAㆍ분/cm² 이상에서 100~200 mN의 박리력을 얻게 됨이 밝혀졌다.

이 시험에서 사용된 실시예 1에서의 겔과 동일한 겔과 관련하여, 상기 겔은 적용된 인장력이 약 100mN를 초과할 때 찢어졌고, 그렇기 때문에 접착 강도는 그와 같은 인장력 이상에서는 측정될 수가 없었다(이와 같은 사실은 접착 부위의 접착 강도가 100mN 이상임을 시사한다).

접착력 시험 1~3은 "약물 저장층"과 "부-전극층" 사이의 접착 강도(본 발명에 따라 전류를 활용하여 얻음)의 효과성을 나타낸다.

참조번호 설명

1: 부-전극층

2: 부-전극층용 리드

3: 주-전극층

4: 주-전극층용 리드

5: 약물 저장층

6: 기재 시트

7: 접착용 보조 전극

8: 절연층

9: 외부 전원

10: 은박

Claims

이온화된 약물을 함유하는 약물 저장층(5)이 피부와 접촉되도록 배치되어 있고, 주-전극층(3)을 통해 약물 저장층에 전류가 적용되어 이온영동 요법(iontophoresis treatment)을 수행하는 이온영동 요법에 사용되는 전극 장치로,
기재(6) 위에, 주-전극층(3)과, 주-전극층(3)으로부터 절연되어 있고 기재(6) 위의 약물 저장층(5)을 유지하는 부-전극층(1)이 고정되어 있고(secured);
기재(6) 위에, 약물 저장층(5)이 주-전극층(3) 및 부-전극층(1)과 접촉되어 위치되어 있고; 그리고
약물 저장층(5)은 할로겐 화합물을 함유하는 겔이고, 부-전극층(1)은 수소보다 이온화 경향이 낮은 금속을 포함하고; 그리고 약물 저장층(5)과 부-전극층(1)은, 양쪽 층(1, 5)에 전류를 적용함으로써 서로 접착되고, 이로 인해 약물 저장층(5)을 주-전극층(3)과 접촉된 상태로 기재(6) 위에 유지하는 것을 특징으로 하는 것인 전극 장치.
제1항에 있어서, 할로겐 화합물이 염소 화합물인 것인 전극 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 약물 저장층(5)을 부-전극층(1)에 접착시키는 데 사용되는 전류량이 1.0 mAㆍ분/cm²이상인 것인 전극 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 약물 저장층(5)을 부-전극층(1)에 접착시키는 데 사용되는 전류량이 2.0 mAㆍ분/cm² 이상인 것인 전극 장치.