KR20080080497A - 점막 부착형 이온토포레시스 장치 - Google Patents

점막 부착형 이온토포레시스 장치 Download PDF

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히데로 아키야마
미즈오 나카야마
타케히코 마츠무라
아키히코 마츠무라
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티티아이 엘뷰 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 표면에 수분을 함유하는 점막에 있어서, 약제의 효율적이고 또한 안정적인 투여를 가능하게 하는 이온토포레시스 장치에 관한다. 보다 상세하게는, 본 발명은 전원 장치와, 이 전원 장치에 접속된 이온토포레시스에 의하여 이온성 약제를 방출하고, 점막을 통하여 생체에 투여하기 위한 제1 전극 구조체와, 제1 전극 구조체의 대(對) 전극으로서의 제2 전극 구조체를 구비하고, 제1 전극 구조체가 단면부(端面部)의 적어도 일부에 배치된, 점막과 제1 전극 구조체와를 밀착시키기 위한 점착 부를 구비하고, 점착 부가 수성 매체를 흡수하는 것에 의하여 점착성을 발생하는 부재에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치에 관한다.
이온토포레시스 장치

Description

점막 부착형 이온토포레시스 장치{IONTOPHORESIS APPARATUS STICKING TO MUCOSA}
본 발명은 이온토포레시스(iontophoresis)에 의하여 각종 이온성 약물을 경피적(經皮的:피부를 통하여)으로 투여하는 기술(transdermal drug delivery)에 관한 것이며, 특히 수분을 함유하는 점막(粘膜)에 있어서, 이온성 약제(藥劑)를 효율적이고 안정적으로 투여하는데 유용한 이온토포레시스 장치에 관한 것이다.
생체의 소정부위의 피부 내지 점막(이하, 단순히 「피부」라 한다)의 표면상에 배치된 이온성 약제에 대하여 이 이온성 약제를 구동(驅動)시키는 기전력을 피부에 부여하여, 약제를 피부를 통하여 체내에 도입(침투)시키는 방법은 이온토포레시스(iontophoresis, 이온 도입법, 이온 침투요법)라고 불리고 있다(일본 특개 소63-35266호 참조).
예를 들면 정(正) 전하를 갖는 이온은 이온토포레시스 장치의 전기 계통의 애노드(양극) 측에서 피부 내로 구동(수송)된다. 한편 부(負) 전하를 갖는 이온은 이온토포레시스 장치의 전기 계통의 캐소드(음극) 측에서 피부 내로 구동(수송)된다.
상기와 같은 이온토포레시스 장치로서는, 종래에 많은 제안이 되어 있다(예 를 들면 일본특개 소63-35266호, 일본특개 평4-297277호, 일본특개2000-229128호, 일본특개2000-229129호, 일본특개2000-237327호, 일본특개2000-237328호 및 국제공개WO03/037425 A1 등 참조).
상기와 같은 종래의 이온토포레시스 장치에서는, 이온성 약제를 효율적이고 안정적으로 생체에 투여하고, 충분한 치료 효과를 확보하는 것이 요구 되어진다. 그러나 점막을 비롯한 표면에 수분을 함유하는 생체 조직에 있어서는, 이온토포레시스 장치를 고착하는 것이 곤란하게 되며, 이온성 약제의 투여 효율에 큰 영향을 미치는 경우가 있다. 따라서 이온토포레시스 장치에 있어서 점막을 비롯한, 표면에 수분을 함유하고 있는 생체 조직에, 이온성 약제의 효율적이고 안정적인 투여를 가능하게 하는 것은 충분한 치료 효과를 확보하기 위한 중요한 과제이다.
(발명의 개시)
본 발명은 상술(上述)한 종래기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 표면에 수분을 함유하는 점막에, 이온성 약제의 효율적이고 안정적인 투여를 가능하게 하는 이온토포레시스 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 이온토포레시스 장치는 전원 장치와, 전원 장치에 접속되며, 이온토포레시스에 의하여 이온성 약제를 방출하여 점막을 통하여 생체에 투여하기 위한 제1 전극 구조체와, 제1 전극 구조체의 대(對:counter)) 전극으로서의 제2 전극 구조체를 구비하고,
제1 전극 구조체가 단면부(端面部)의 적어도 일부에 배치된, 점막과 제1 전극 구조체와를 밀착시키기 위한 점막 부를 구비하며, 점막 부가 수성(水性) 매체를 흡수하는 것에 의하여 점착성을 발생시키는 부재에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한 본 발명에 의한 또 다른 바람직한 태양으로서는, 이온토포레시스 장치는 전원 장치와, 이 전원 장치에 접속되며, 이온토포레시스에 의하여 이온성 약제를 방출하여 점막을 통하여 생체에 투여하기 위한 제1 전극 구조체와, 이 제1 전극 구조체의 대(對) 전극으로서의 제2 전극 구조체를 구비하고,
제2 전극 구조체가 상기 제1 전극 구조체의 외주부(外周部)를 둘러싸고,
점막과 상기 이온토포레시스 장치와를 밀착시키기 위한 점착 부를 구비하며, 이 점착 부가 제2 전극 구조체의 외주 부를 둘러싸고,
점착부가 수성 매체를 흡수하는 것에 의해 점착성을 발생시키는 부재에 의하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 의한 이온토포레시스 장치의 작동 방법은,
제1 전극 구조체 및 상기 제2 전극 구조체를 각각 점막 상(上)에 배치하며,
상기 전원 장치에 의하여 이온토포레시스 장치가 통전(通電)되고,
상기 제1 전극 구조체로부터 상기 이온성 약제를 방출시키는 것을 적어도 포함하여 이루어진다.
이와 같이, 본 발명에 의한 이온토포레시스 장치에 있어서는, 점막과 전극 구조체와를 밀착시키기 위한 점착 부를 배치하여 구성하였기 때문에, 표면상에 수분을 함유하는 점막을 통하여, 이온성 약제를 효율적이고 안정적으로 투여할 수 있는 것이 가능하게 된다.
(발명의 실시 형태)
상술한 바와 같이 본 발명의 하나의 태양에 의하면, 이온토포레시스 장치는 전원장치와, 전원장치에 접속되며, 이온토포레시스에 의하여 이온성 약제를 방출하여 점막을 통하여 생체에 투여하기 위한 제1 전극 구조체와, 제1 전극 구조체의 대(對) 전극으로서의 제2 전극 구조체를 구비하고,
제1 전극 구조체가, 단면부(端面部)의 적어도 일부에 배치된, 점막과 제1 전극 구조체와를 밀착시키기 위한 점착 부(粘着部)를 구비하고, 점착 부가 수성 매체를 흡수하는 것에 의해 점착성을 발생하는 부재에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
이하, 본 발명을 도면에 예시된 바람직한 태양에 기초하여 설명한다.
도 1에 나타난 태양은, 표면에 수분을 함유하는 점막 7 위에, 이온토포레시스 장치 1이 배치된 상태를 나타내는 것이다. 이온토포레시스 장치 1은 전원 장치 2와, 이온토포레시스에 의한 이온성 약제를 방출하고 점막을 통하여 생체에 투여하기 위한, 전원 장치 2에 접속된 제1 전극 구조체 3과, 이 제1 전극 구조체의 대 전극으로서의 제2 전극 구조체 4를 구비하고 있다. 그리고 이온토포레시스 장치 1에 있어서, 제1 전극 구조체 3은, 전원 장치 2에 있어서의 이온성 약제의 약제 성분과 동종(同種)의 극성(極性) 측에, 코드 5를 통하여 접속된 전극 31과, 전극 31에 인접하여 배치된 전해액을 함침(含浸) 보유(保有)하는 전해액 보유 부 32와, 전해액 보유 부 32에 인접하여 배치된 이온성 약제의 대전(帶電) 이온과 반대의 이온을 선택하는 이온 교환 막 33과, 이온 교환 막 33에 인접하여 배치된 이온성 약제를 함침 보유하는 약액 보유 부 34와, 약액 보유 부 34에 인접하여 배치된 이온성 약제의 대전 이온과 동종의 이온을 선택하는 이온 교환 막 35와, 단면 부의 적어도 일부에 배치된, 점막 7과 제1 전극 구조체 3과를 밀착시키기 위한 점착 부 36을 구비하며, 수지 필름, 플라스틱 등의 재료로 구성되는 커버 내지 용기 37에 수용되어 있다.
또한 제2 전극 구조체 4는 코드 6을 통하여 전원 장치 2에 접속되어 있으며, 제1 전극 구조체 3에서의 전극 31과 반대의 극성의 전극 41과, 전극 41에 인접하여 배치된 전해액을 함침 보유하는 전해액 보유 부 42와, 전해액 보유 부 42에 인접하여 배치된, 이온성 약제의 대전 이온과 동종의 이온을 선택하는 이온 교환 막 43과, 이온 교환 막 43에 인접하여 배치된 전해액을 함침 보유하는 전해액 보유 부 44와, 전해액 보유 부 44에 인접하여 배치된, 이온성 약제의 대전 이온과 반대의 이온을 선택하는 이온 교환 막 45와, 단면 부의 적어도 일부에 배치된, 점막 7과 제2 전극 구조체 4와를 밀착시키기 위한 점착 부 46을 구비하며, 수지 필름, 플라스틱 등의 재료로 구성되는 커버 내지 용기 47에 수용되어 있다.
본 발명에 있어서 점착 부(36, 46)는 물 등의 수성 매체를 흡수하는 것에 의해 점착성을 발생하는 부재에 의해 구성되어 있으며, 그 외 표면에는 도시(圖示)하지 않은 박리(剝離) 시트(sheet)가 첨부(貼付)되어 있어 사용 시에 박리가 잘 된다.
또한 또 다른 바람직한 태양은, 제1 전극 구조체는 상기와 동일하며, 제2 전극 구조체는 제1 전극 구조체 3에 있어서의 전극 31과 반대의 극성의 전극과, 이 전극에 인접하여 배치된 전해액을 함침 보유하는 전해액 보유 부와, 이 전해액 보유 부에 인접하여 배치된, 이온성 약제의 대전 이온과 반대의 이온을 선택하는 이온 교환 막과, 단면 부의 적어도 일부에 배치된, 점막 7과 제2 전극 구조체 4와를 밀착시키기 위한 점착 부를 구비하여도 좋다.
또한 도 2는 제1 전극 구조체 3의 배면(背面) 측의 사시 도이다. 제1 전극 구조체 3의 단면 부에 있어서, 점착 부 36은 이온 교환 막 35의 외주 부에 배치되어 있다. 또한 제2 전극 구조체 4의 단면 부에 있어서도, 도 2에 있어서의 제1 전극 구조체 3과 동일하게 점착 부 46은 이온 교환 막 45의 외주 부에 배치시키는 것이 바람직하다. 그러나, 점착 부의 배치는 이온성 약제의 방출을 방해하지 않는 범위에서 적의(適宜) 변경하는 것이 가능하다. 또한, 도 1에 나타나는 태양에서는, 양(兩) 전극 구조체는 어느 것이나 점착 부를 구비하고 있으나, 태양에 따라서는 제1 전극 구조체에만 점착 부를 구비하도록 이온토포레시스 장치를 구성하는 것도 가능하다.
또한 도 1에 나타나는 이온토포레시스 장치 1에 있어서는, 제1 전극 구조체 3 및 제2 전극 구조체 4를 점막 7 위에 배치하며, 전원 장치 2에 의하여 통전(通電)되며, 제1 전극 구조체 3에 의하여 이온성 약제를 점막을 통하여 생체에 투여한다. 이때, 제1 전극 구조체 3은 점막에 수분이 존재하고 있어도, 점착 부를 통하여 점막과 밀착하기 때문에, 이온성 약제는 효율적이고 안정적으로 방출된다. 또한 본 발명에 있어서의 전극 구조체(3, 4)는, 상기와 같은 구성을 취하는 것임으로, 점막과 밀착하고 있어도, 전기 화학 반응에 따른 점막의 데미지(손상)를 방지하는 것이 가능하며, 따라서 이온성 약제를 안전하게 투여할 수 있다.
또한 도 3에서 본 발명에 의한 이온토포레시스 장치의 또 다른 바람직한 예에 대하여 설명한다.
도 3에 나타난 태양은 표면에 수분을 함유하는 점막 7 위에, 일체적으로 구성된 이온토포레시스 장치 8이 배치된 상태를 나타내는 것이다. 이온토포레시스 장치 8은, 전원 장치 2와, 전원 장치 2에 접속된, 이온토포레시스에 의하여 이온성 약제를 방출하며 점막을 통하여 생체에 투여하기 위한 제1 전극 구조체 3과, 이 제1 전극 구조체 3의 대 전극으로서의 제2 전극 구조체 4와, 점막 7과 이온토포레시스 장치 8과를 밀착시키기 위한 점착 부 9를 구비하고 있으며, 그 전체는 수지 필름, 플라스틱 등의 방수성 재료로 구성되는 커버 내지 용기 10에 수용되어 있다. 그리고 이온토포레시스 장치 8에 있어서, 제2 전극 구조체 4는 제1 전극 구조체 3의 외주부를 둘러싸게하여 이루어져 있으며, 점착 부 9는 제2 전극 구조체 4의 외주 부를 둘러싸게 하여 이루어져 있다. 또한 이온토포레시스 장치 8은 제1 전극 구조체 3과, 제2 전극 구조체 4의 사이에 배치된, 제1 절연 부 11과, 제2 전극 구조체 4와, 점착 부 9와의 사이에 마련되어진, 제2 절연 부 12를 구비하고 있다.
또한 점착 부 9는 도 1과 동일하게, 물 등의 수성 매체를 흡수하는 것에 의하여 점착성을 발생하는 부재에 의하여 구성되어 있으며, 그 외 표면에는 도시하지 않은 박리 시트가 첨부되어 있어 사용 시에 박리하기가 쉽다.
또한 제1 전극 구조체 3 및 이 외주 부를 둘러싸는 제2 전극 구조체 4는, 도 1의 경우와 실질적으로 동일한 구성을 가진다. 즉, 제1 전극 구조체 3은 전원 장치 2에 있어서의 이온성 약제의 약제 성분과 동종의 극성 측에 접속된 전극 31과, 전극 31에 인접하여 배치된 전해액을 함침 보유하는 전해액 보유 부 32와, 전해액 보유 부 32에 인접하여 배치된 이온성 약제의 대전 이온과 반대의 이온을 선택하는 이온 교환 막 33과, 이온 교환 막 33에 인접하여 배치된 이온성 약제를 함침 보유하는 약액 보유 부 34와, 약액 보유 부 34에 인접하여 배치된 이온성 약제의 대전 이온과 동종의 이온을 선택하는 이온 교환 막 35를 구비하고 있다.
한편, 제1 전극 구조체 3을 둘러싸는 제2 전극 구조체 4는 도시하지 않은 코드를 통하여 전원 장치 2에 접속되어 있으며, 제1 전극 구조체 3에 있어서의 전극 31과 반대의 극성의 전극 41과, 전극 41에 인접하여 배치된 전해액을 함침 보유하는 전해액 보유 부 42와, 전해액 보유 부 42에 인접하여 배치된, 이온성 약제의 대전 이온과 동종의 이온을 선택하는 이온 교환 막 43과, 이온 교환 막 43에 인접하여 배치된 전해액을 함침 보유하는 전해액 보유 부 44와, 전해액 보유 부 44에 인접하여 배치된, 이온성 약제의 대전 이온과 반대의 이온을 선택하는 이온 교환 막 45를 구비하고 있다.
또한 또 다른 바람직한 태양은, 제1 전극 구조체 3을 둘러싸는 제2 전극 구조체는 제1 전극 구조체 3에 있어서의 전극 31과 반대의 극성의 전극과, 이 전극에 인접하여 배치된 전해액을 함침 보유하는 전해액 보유 부와, 이 전해액 보유 부에 인접하여 배치된, 이온성 약제의 대전 이온과 반대의 이온을 선택하는 이온 교환 막을 구비하여도 좋다.
또한 도 4는 이온토포레시스 장치 8의 배면 측의 사시 도이다. 도 4에 있어서 제2 전극 구조체 4에 있어서의 이온 교환 막 45는 제1 전극 구조체 3의 이온 교환 막 35의 외주 부를 둘러싸고, 다시 점착 부 9가 제2 전극 구조체 4에 있어서의 이온 교환막 45의 외주 부를 둘러싸고 있다. 또한 제2 절연 부 11은 제1 전극 구조체 3과 제2 전극 구조체 4를 이격(離隔)하도록, 이온 교환 막 35와 이온 교환 막 45와의 사이에 배치되어 있다. 또한 제2 절연 부 12는 제2 전극 구조체 4와, 점착 부 9와를 이격하도록, 이온 교환 막 45와 점착 부 9와의 사이에 배치되어 있다.
도 4에 나타나는 이온토포레시스 장치 8에 있어서는, 전원 장치 2, 제1 전극 구조체 3 및 제2 전극 구조체 4가 일체적으로 구성되어 있으며, 따라서 이온토포레시스 장치 8을 점막 상에 간이(簡易)하게 배치하는 것이 가능하다. 따라서 상기 이온토포레시스 장치는 특히, 구강(口腔) 내 등 좁은 공간 내에 배치할 시에, 유리하게 이용할 수 있다.
또한 일반적인 이온토포레시스 장치에 있어서, 제1 전극 구조체는 이온성 약제를 방출시키는 작용 전극 구조체로서 구성되며, 제2 전극 구조체는 비 작용 전극 구조체(ground 전극 구조체)로서 구성된다. 그러나 태양에 따라서는 상기와 같은 양(兩) 전극 구조체에 있어서 이온성 약제를 방출하도록 구성하는 것도 가능하며, 본 발명은 이와 같은 태양도 포함한다.
상술한 바와 같이, 이온토포레시스 장치가 적용되는 점막으로서는, 바람직하게는 구강 점막(예를 들면 치경(齒莖) 등)이다. 또한 본 발명에 의한 이온토포레시스 장치는 소망(所望)에 따라 점막 이외의 수분을 함유한 생체의 표면 조직에도 적용할 수 있다.
또한 점착 부를 구성하는 부재로서는, 바람직하게는 알긴산(alginic acid), 펙틴(pectin), 저 메톡실 팩틴(lower methoxyl pection), 구아 검(guar gum), 검 아라비아 고무(gum arabic), 카르기난(cargeenan), 메틸셀루로스(methylcellulose), 카복시메틸셀루로스 나트륨(carboxymethylcellulose sodium), 산탄 고무(xanthan gum), 하이드록시프로필셀룰로스(hydroxypropylcellulose), 하이드록시프로필메틸셀룰로스 (hydroxypropylmethylcellulose) 및 결정 셀룰로스 카멜로스 나트륨(crystalline cellulose carmellose sodium)으로 이루어진 군(群)으로부터 선택되는 적어도 1개의 것이며, 보다 바람직하게는 카복시메틸셀루로스 나트륨, 산탄 고무, 하이드록시프로필메틸셀룰로스, 결정 셀룰로스 카멜로스 나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 것이다.
상술한 바와 같은 점착 부를 구성하는 부재를, 제1 전극 구조체 또는 제2 전극 구조체의 단면 부 또는 외주 부에 배치하는 방법으로서는, 물을 함유한, 또는 건조한, 점착 부를 구성하는 부재를 도착(塗着;coating)시키는 방법, 압축 적층(積層)시키는 방법 등을 들 수 있다.
또한 본 발명에 있어서 제1 절연 부 및 제2 절연 부는 폴리스티렌(polystyrene), 고무 등의 공지의 절연 재료에 의해 구성된다. 이와 같은 절연 부는 예를 들면, 압축 적층 등에 의하여 제1 전극 구조체 또는 제2 전극 구조체의 외주부에 배치하는 것이 가능하다.
또한 이온토포레시스에 적용되는 이온성 약제의 구체적인 예로서는, 정(正)으로 대전할 수 있는 이온성 약제로서, 예를 들면, 마취제(염산 프로카인, 염산 리도카인 등), 지혈용 약제(트라넥사민 산(tranexamic acid), 입실론 아미노카프론 산(ε-aminocaproic acid), 항생 물질(테트라사이클린 계 제제(製劑), 카나마이신 계 제제, 겐타마이신 계 제제), 비타민(비타민 B1) 등을 들 수 있다.
또한 부(負)로 대전할 수 있는 이온성 약제로서는, 비타민(비타민 B2, 비타민 C), 부신피질 호르몬(하이드로코티손 계 수용성 제제, 덱사메타손계 수용성 제제, 프레드니솔론계 수용성 제제 등), 항생 물질(패니실린계 수용성 제제, 클로람 페니콜계 수용성 제제) 등을 들 수 있다.
이온성 약제의 량은 환자에 적용할 시에 미리 설정한 유효한 혈중농도를 유효한 시간 얻을 수 있도록, 개개의 이온성 약제마다 결정되어, 약액 보유 부 등의 크기나 두께 및 약물 방출 면의 면적, 전극 장치에 있어서의 전압, 투여 시간 등에 따라 당업자에 의해 설정된다.
또한 전극 구조체의 전극으로서는 예를 들면, 탄소, 백금과 같은 도전성 재료로 이루어진 불활성 전극이 바람직하게 사용될 수 있다.
또한 전해액 보유 부로서는 전해액을 함침 보유하는 특성을 가지는 박막 체로 구성할 수 있다. 또한 이 박막 체는 후술하는 이온성 약제를 함침 보유하기 위한 약액 보유 부에 사용되는 재료와 동종의 것이 사용가능하다.
또한 전해액으로서는 적용할 수 있는 약제 등의 조건에 따라 적의(適宜) 소망(所望)의 것을 사용할 수 있으나, 전극 반응에 의해 생체의 피부에 손상을 주는 것은 회피해야 한다. 본 발명에 있어서 호적한 전해액으로서는 생체의 대사(代謝)회로에 존재하는 유기산이나 그 염(鹽)은 무해(無害)성이라는 관점에서 바람직하다. 예를 들면 젖산, 푸마르산이 바람직하고, 구체적으로는 1M의 젖산과 1M의 푸마르산 나트륨의 1:1 비율의 수용액이 바람직하다. 이와 같은 전해액은 물에 대하여 용해도가 높고, 전류를 잘 통하게 하는 것이며, 정(定)전류로 전류를 통하게 한 경우, 전기 저항이 낮고 전원 장치에 있어서의 pH의 변화도 비교적 작기 때문에 바람직하다.
또한 전극 구조체에 사용되는 이온 교환 막으로서는 카티온(cation) 교환 막과 아니온(anion) 교환 막을 병용하는 것이 바람직하다. 카티온 교환 막으로서는, 바람직하게는 (주)토쿠야마 제(製) 네오셉타(NEOSEPTA, CM-1, CM-2, CMX, CMS, CMB, CLE04-2)등을 들 수 있다. 또한 아니온 교환막으로서는, 바람직하게는 (주)토쿠야마 제 네오셉타(NEOSEPTA, AM-1, AM-3, AMX, AHA, ACH, ACS, ALE04-2, AIP-21)등을 들 수 있다. 또한 또 다른 바람직한 예로서는, 다공질(多孔質) 필름의 공극부(空隙部)의 일부 또는 전부에, 양(陽)이온 교환 기능을 가지는 이온 교환 수지가 충진된 카티온 교환 막, 또는 음이온 교환 기능을 가지는 이온 교환 수지가 충진된 아니온 교환 수지를 들 수 있다.
여기서 상기 이온 교환 수지로서는 퍼플로카본(perfluorocarbon) 골격에 이온 교환기가 도입된 불소계의 것, 또는 불소화되어있지 않은 수지를 골격으로 하는 탄화수소계의 것을 사용할 수 있으나, 제조 공정의 간편함에서 탄화수소계의 이온 교환 수지가 바람직하게 사용된다. 또한 이온 교환 수지의 상기 다공질 필름으로의 충진률은 다공질 필름의 공극률에 따라 상이하나, 예를 들면, 5~95질량%로 하는 것이 가능하며, 바람직하게는 10~90질량%이며, 보다 바람직하게는 20~60질량%이다.
또한 상기 이온교환수지가 가지는 이온 교환기로서는 수용액 중에서 부(負) 또는 정(正)의 전하를 가지는 기(基)를 만드는 관능 기라면 특히 한정되지 않는다. 이와 같은 관능 기는 유리산(遊離酸) 또는 염의 형태로 존재하여도 좋다. 양이온 교환기로서는 예를 들면 슬폰산(sulfonic acid) 기, 카복실산 기, 포스폰산(phosphonic acid) 기를 들 수 있으며, 바람직한 것은 슬폰산 기이다. 또한 양(陽)이온 교환기의 대(對) 카티온으로서는, 예를 들면, 나트륨 이온, 칼륨 이온 등의 알카리 양이온이나 암모늄 이온 등을 들 수 있다. 또한 음이온 교환기로서는 예를 들면, 1~3급 아미노기, 4급 아미노기, 피리딜(pyridyl) 기, 이미다졸 기, 4급 피리디움(pyridium) 기, 또는 4급 이미다졸륨 기 등을 들 수 있으며, 바람직한 것은 4급 암모늄 기 또는 4급 피리디움 기이다. 또한 음이온 교환기의 대 카티온으로서는 염소 이온 등의 할로겐 이온이나 하이드록시(HYDROCXY) 이온 등을 들 수 있다.
또한 상기 다공질 필름으로서는 표리(表裏)를 관통하는 세공(細孔)을 다수 가지는 필름 혹은 시트(sheet) 상(狀)의 것이 특히 제한됨이 없이 사용되지만, 높은 강도와 유연성을 다 만족시키기 위해서, 열가소성 수지로 이루어진 것이 바람직하다. 이 다공질 필름을 구성하는 열가소성 수지로서는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 3-메칠-1-부텐, 4-메칠-1펜텐, 5-메칠-1-헵텐 등의 α-올레핀의 단독중합체 또는 공중합체 등의 폴리오레핀 수지; 폴리염화비닐, 염화비닐-초산비닐 공중합체, 염화비닐-염화비니리덴 공중합체, 염화비닐올레핀 공중합체 등의 염화비닐계 수지; 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene), 폴리클로로트리폴로우르에틸렌(polychlorotrifluoroethylene), 폴리불화 비닐리덴(Polyvinylidene fluoride), 테트라플루오르에틸렌-헥사플루오르프로필렌(tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene) 공중합체, 테트라플루오르에틸렌-퍼플루오르알킬비닐에텔(tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinylether) 공중합체, 테트라플루오르에틸렌-에치렌(tetrafluoroethylene-ethylene) 공중합체 등의 불소계 수지; 나이론66 등의 폴리아미드(polyamide) 수지; 폴리이미드(poliimide) 수지 등을 들 수 있으나, 기계적 강도, 유연성, 화학적 안정성, 내 약품성 등을 감안하면, 바람직하게는 폴리올레핀(polyolefin) 수지이며, 보다 바람직하게는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌이며, 더욱 바람직하게는 폴리에틸렌이다.
상기 열가소성 수지로 이루어진 다공질 필름의 성상(性狀)은 특히 한정되지 않으나, 얇으면서 강도가 뛰어나고, 또한 전기 저항이 낮은 이온 교환 막을 형성하는 것을 감안하면, 그 평균 구멍 지름은 바람직하게는 0.005~5.0㎛이며, 보다 바람직 하게는 0.01~2.0㎛이며, 더욱 바람직하게는 0.02~0.2㎛이다. 또한, 상기 평균 구경(口徑)은 버블 포인트(bubble point) 법(JISK3832-1990)에 준거하여 측정되는 평균 유공경(流孔俓: flow pore size)을 의미한다.
동일하게 다공질 필름의 공극률은 바람직하게는 20~95%이며, 보다 바람직하게는 30~90%이며, 더욱 바람직하게는 30~60%이다. 또한 다공질 필름의 두께는 최종적으로 형성되는 이온 교환 막의 두께를 감안하면, 바람직하게는 5~140㎛이며, 보다 바람직하게는 10~130㎛이며, 더욱 바람직하게는 15~55㎛이다. 이와 같은 다공질 필름에 의해 형성되는 아니온 교환 막 또는 카티온 교환 막의 두께는 통상, 다공질 필름의 두께보다 20㎛ 크다.
또한 약액 보유 부는 약제 등을 함침 보유하는 박막 체에 의해 구성된다. 이와 같은 박막 체로서는, 약제 등을 함침하고 보유하는 능력이 충분하며, 소정의 전장(電場) 조건에서 함침 보유한 이온화된 약제를 피부 측으로 이행시키는 능력(이온 전달성, 이온 도전성)의 능력이 충분한 것이 중요하다. 양호한 함침 보유성과 양호한 이온 전달성의 쌍방을 구비하는 재료로서는, 아크릴계 수지의 하이드로겔(hydrogel) 체(體)(아크릴 하이드로겔 막), 세그멘트 화(segment化) 폴리우레탄계 겔막, 혹은 겔상 고체(gel狀 固體) 전해질 형성용의 이온 도전성 다공질(多孔質) 시트(sheet)(예를 들면 일본 특개 소11-273452에 개시된, 아크릴로니트릴(acrylonitrile) 이 50mol% 이상, 바람직하게는 70~98mol% 이상이며, 공극률(空隙率)이 20~80%인 아크릴로니트릴 공중합체(共重合體)를 베이스로 한 다공질 중합체) 등을 들 수 있다. 또한 상기와 같은 약액 보유 부를 함침 시키는 경우, 그 함침율(건조 시의 중량을 D, 함침 후의 중량을 W로 할 경우의 100×(W-D)/D[%])은 바람직하게는 30~40%이다.
또한 상술한 바와 같은 이온토포레시스 장치에 있어서의 바람직한 통전 조건으로서는 이하의 조건이 채용된다.
(1) 정(定) 전류 조건, 구체적으로는 0.01~0.7mA/㎠, 바람직하게는 0.1~0.5mA/㎠,
(2) 상기 정 전류를 실현시키고, 또한 안전한 전압 조건, 구체적으로는 50V 이하, 바람직하게는 30V 이하
라는 조건이다.
단, 상술한 바와 같은 각 구성 재료의 상세에 대하여는, 본 출원인에 관련된 국제공개 WO03/037425 A1에 기재되어 있으며, 본 발명은 이 문헌에 기재된 내용을 포함하는 것으로 한다.
도 1. 본 발명에 의한 이온토포레시스 장치의 개요를 나타내는 도이다.
도 2. 본 발명에 있어서의 전극 구조체의 배면측의 사시도(斜視圖)이다.
도 3. 본 발명의 또 다른 태양에 의한 이온토포레시스 장치의 개요를 나타내는 도이다.
도 4. 본 발명의 또 다른 태양에 의한 이온토포레시스 장치의 배면측의 사시도이다.
이와 같이 본 발명에 의한 이온토포레시스 장치에 있어서는 점막과 전극 구조체와를 밀착시키기 위한 점착 부를 배치하여 구성하였기 때문에, 표면 상에 수분을 함유하는 점막에서 피부를 통하여 이온성 약제를 효율적이면서 안정적으로 생체에 투여할 수 있는 것이 가능하다.

Claims (17)

  1. 전원 장치와, 이 전원 장치에 접속된 이온토포레시스에 의하여 이온성 약제를 방출하고 점막을 통하여 생체에 투여하기 위한 제1 전극 구조체와, 이 제1 전극 구조체의 대(對) 전극으로서의 제2 전극 구조체를 구비한 이온토포레시스 장치에 있어서,
    상기 제1 전극 구조체가 단면 부(端面部)의 적어도 일부에 배치된, 점막과 제1 전극 구조체와를 밀착시키기 위한 점착 부를 구비하고, 이 점착 부가 수성 매체를 흡수하는 것에 의해 점착성을 발생하는 부재에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 전극 구조체가 이온성 약제의 약제 성분과 동종(同種)의 극성의 전원에 접속된 전극과, 이 전극에 인접하여 배치된, 전해액을 함침(含浸) 보유(保有)하는 전해액 보유 부와, 이 전해액 보유 부에 인접하여 배치된, 이온성 약제의 대전(帶電) 이온과 반대의 이온을 선택하는 이온 교환 막과, 이 이온 교환 막에 인접하여 배치된, 이온성 약제를 함침 보유하는 약액 보유 부와, 이 약액 보 유부에 인접하여 배치된, 상기 이온성 약제의 대전 이온과 동종의 이온을 선택하는 이온 교환 막과, 단면 부의 적어도 일부에 배치된, 점막과 제1 전극 구조체와를 밀착시키기 위한 점착 부를 구비하고, 이 점착 부가 수성 매체를 흡수하는 것에 의해 점착성을 발생하는 부재에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이 온토포레시스 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 점막과 제1 전극 구조체와를 밀착시키기 위한 점착 부가 상기 이온성 약제의 대전 이온과 동종의 이온을 선택하는 이온 교환 막의 외주 부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 전극 구조체가 단면부의 적어도 일부에 배치된, 점막과 제2 전극 구조체와를 밀착시키기 위한 점착부를 구비하고, 이 점착부가 수성 매체를 흡수하는 것에 의하여 점착성을 발생하는 부재에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 전극 구조체가 상기 제1 전극 구조체에 있어서의 전극과 반대의 극성의 전극과, 이 전극에 인접하여 배치된 전해액을 함침 보유하는 전해액 보유부와, 이 전해액 보유부에 인접하여 배치된, 상기 이온성 약제의 대전 이온과 반대의 이온을 선택하는 이온 교환막과, 단면부의 적어도 일부에 배치된, 점막과 제2 전극 구조체와를 밀착시키기 위한 점착 부를 구비하고, 이 점착 부가 수성 매체를 흡수하는 것에 의하여 점착성을 발생하는 부재에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제2 전극 구조체가 상기 제1 전극 구조체에 있어서의 전극과 반대의 극성의 전극과, 이 전극에 인접하여 배치된, 전해액을 함침 보유하는 전해액 보유 부와, 이 전해액 보유 부에 인접하여 배치된, 상기 이온성 약제의 대전 이온과 동종의 이온을 선택하는 이온 교환 막과, 이 이온 교환 막에 인접하여 배치된, 전해액을 함침 보유하는 전해액 보유 부와, 이 전해액 보유 부에 인접하여 배치된, 상기 이온성 약제의 대전 이온과 반대의 이온을 선택하는 이온 교환 막과, 단면부의 적어도 일부에 배치된 점막과 제2 전극 구조체와를 밀착시키기 위한 점착 부를 구비하고, 이 점착 부가 수성 매체를 흡수하는 것에 의하여 점착성을 발생하는 부재에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 점막과 제2 전극 구조체를 밀착시키기 위한 점착 부가 상기 이온성 약제의 대전 이온과 반대의 이온을 선택하는 이온 교환 막의 외주 부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
  8. 전원 장치와 이 전원 장치에 접속된 이온토포레시스에 의하여 이온성 약제를 방출하며, 점막을 통하여 생체에 투여하기 위한 제1 전극 구조체와, 이 제1 전극 구조체의 대 전극으로서의 제2 전극 구조체를 구비한 이온토포레시스 장치에 있어서,
    상기 제2 전극 구조체가 상기 제1 전극 구조체의 외주 부를 둘러싸고,
    점막과 상기 이온토포레시스 장치와를 밀착시키기 위한 점착 부를 구비하고, 이 점착 부가 상기 제2 전극 구조체의 외주 부를 둘러싸며,
    상기 점착 부가 수성 매체를 흡수하는 것에 의하여 점착성을 발생하는 부재에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 전극 구조체가 이온성 약제의 약제 성분과 동종의 극성의 전원에 접속된 전극과, 이 전극에 인접하여 배치된, 전해액을 함침 보유하는 전해액 보유 부와, 이 전해액 보유 부에 인접하여 배치된, 이온성 약제의 대전 이온과 반대의 이온을 선택하는 이온 교환 막과, 이 이온 교환 막에 인접하여 배치된 이온성 약제를 함침 보유하는 약액 보유 부와, 이 약액 보유 부에 인접하여 배치된 상기 이온성 약제의 대전 이온과 동종의 이온을 선택하는 이온 교환 막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제2 전극 구조체가, 상기 제1 전극 구조체의 전극과 반대의 극성의 전극과, 이 전극에 인접하여 배치된 전해액을 함침 보유하는 전해액 보유 부와, 이 전해액 보유 부에 인접하여 배치된 상기 이온성 약제의 대전 이온과 반대의 이온을 선택하는 이온 교환 막을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 제2 전극 구조체가, 상기 제1 전극 구조체의 전극과 반대의 극성의 전극과, 이 전극에 인접하여 배치된 전해액을 함침 보유하는 전해액 보유 부와, 이 전해액 보유 부에 인접하여 배치된 상기 이온성 약제의 대전 이온과 동종의 이온을 선택하는 이온 교환 막과, 이 이온 교환 막에 인접하여 배치된 전해액을 함침 보유하는 전해액 보유 부와, 이 전해액 보유 부에 인접하여 배치된 상기 이온성 약제의 대전 이온과 반대의 이온을 선택하는 이온 교환 막을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 제1 전극 구조체와 상기 제2 전극 구조체와의 사이에 배치된 제1 절연 부를 부가하여 구비한 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
  13. 제8항에 있어서, 상기 제2 전극 구조체와 상기 점착 부와의 사이에 배치된 제2 절연 부를 부가하여 구비한 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수성 매체를 흡수하는 것에 의하여 점착성을 발생하는 부재가, 알긴산(alginic acid), 펙틴(pectin), 저 메톡실 팩틴(lower methoxyl pection), 구아 고무(guar gum), 아라비아 고무(gum arabic), 카르기난(cargeenan), 메틸셀루로스(methylcellulose), 카복시메틸셀루로스 나트륨(carboxymethylcellulose sodium), 산탄 고무(xanthan gum), 하이드록시프로필셀룰로스(hydroxypropylcellulose), 하이드록시프로필메틸틸셀룰로스 (hydroxypropylmethylcellulose) 및 결정 셀룰로스 카멜로스 나트륨(crystalline cellulose carmellose sodium)으로 이루어진 군(群)으로부터 선택되는 적어도 1개인 것일 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수성 매체를 흡수하는 것에 의하여 점착성을 발생하는 부재가, 카복시메틸세루로즈(carboxymethylcellulose sodium), 산탄 고무(xanthan gum), 하이드록시프로필메틸셀루로스 (hydroxypropylmethylcellulose) 및 결정 셀루로스 카멜로스 나트륨(crystalline cellulose carmellose sodium)으로 이루어진 군(群)으로부터 선택되는 적어도 1개인 것일 것을 특징으로 하는 이온토포레시스 장치.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 점막이 구강 점막인 이온토포레시스 장치.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 이온토포레시스 장치의 작동방법으로서,
    상기 제1 전극 구조체 및 상기 제2 전극 구조체를 점막 상에 배치하고,
    상기 전원 장치에 의하여 통전되며,
    상기 제1 전극 구조체로부터 상기 이온성 약제를 방출시키는 것
    을 적어도 포함하여 이루어지는 방법.
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