SK2312004A3 - Iontophoresis device - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Tento vynález sa týka zariadenia vhodného na transdermálne podávanie (transdermálne dodávanie liečiva) rôznych iónových liečiv (iónových látok s požadovanou medicínskou účinnosťou) ionoforézou (ďalej len zariadenie na ionoforézu).

Konkrétnejšie sa tento vynález týka zariadenia na ionoforézu s vysokou pridanou hodnotou, ktoré je konštruované takým spôsobom, že ionoforetická elektródová časť (aktívna elektródová časť) a uzemňovacia elektródová časť (neaktívna elektródová časť) zabezpečujú stabilne energizovaný stav (konštantný prúd a/alebo konštantné napätie) v priebehu dlhého času, a aby zložka liečiva (aktívna zložka) iónového liečiva nabitá kladne (+) alebo záporne (-) na ionoforetickej elektródovej časti bola účinne prenášaná (vháňaná) smerom ku koži (alebo k sliznici). Inak povedané, je zabezpečené vysoké prevodové číslo (prevodové percento) a ionoforetická elektródová časť (aktívna elektródová časť) a uzemňovacia elektródová časť (neaktívna elektródová časť) prispievajú k udržiavaniu vyššie opísaného stabilne energizovaného stavu a bránia nepriaznivým účinkom na kožu, ako je napríklad zápal kože spôsobený elektródovou reakciou.

Doterajší stav techniky

Spôsob zavádzania (dodávania) iónového liečiva (iónovej chemickej látky) umiestneného na požadovanej časti kože alebo sliznice (ďalej len koža) do tela cez kožu tým, že sa koži dodá elektromotorická sila dostatočná na prenos takého iónového liečiva, sa nazýva ionoforézou (metóda zavádzania iónov alebo liečba dodávaním iónov; vyššie uvedenú definíciu ionoforézy pozri napríklad v JP-A63035266).

Ako je opísané vyššie, ionoforéza realizuje požadovanú medicínsku liečbu prenosom (vnášaním) ionizovateľného alebo iónového liečiva, ktoré bolo aplikované na kožu, pod vopred určenou elektromotorickou silou, aby sa toto liečivo dostalo do kože.

Napríklad kladne nabité ióny sa vnášajú (dodávajú) do kože na strane anódy v elektrickom systéme ionoforetického zariadenia.

Záporne nabité ióny sa zase vnášajú (dodávajú) do kože na strane katódy v elektrickom systéme ionoforetického zariadenia.

Nasledujú príklady iónových liečiv, na ktoré je aplikovateľná vyššie opísaná ionoforéza.

(1) Kladne nabiteľné iónové liečivá:

Lokálne anestetiká (prokaín hydrochlorid, lidokaín hydrochlorid atd’.), gastrointestinálne liečivá (kalnitín chlorid atd’.), relaxans kostrového svalstva (pankuronium bromid atd’.) a antibiotiká (tetracyklínové deriváty, kanamycínové deriváty, gentamicínové deriváty).

(2) Záporne nabiteľné iónové liečivá:

Vitamíny (ďalej skrátene označované v) (vB₂, vBi₂, vC, vE, kyselina listová atd’.), adrenokortikosteroidy (hydrokortizónové vo vode rozpustné liečivá, dexametazónové vo vode rozpustné liečivá, prednizolónové vo vode rozpustné liečivá atd’.) a antibiotiká (penicilínové vo vode rozpustné liečivá, chloramfenikolové vo vode rozpustné liečivá).

V súvislosti s metódami podávania iónových liečiv ionoforézou a zariadeniami na použitie pri uskutočňovaní takých metód už mnoho rokov prebieha výskum a vývoj a bol navrhnutý celý rad metód a zariadení.

V doterajšom stave techniky tohto typu ionoforézy sa využívajú aj iónovýmenné membrány. Aj predložený vynález patrí do kategórie technológie využitia iónovýmenných membrán, ako bude opísané podrobne nižšie.

Aby sa uľahčilo pochopenie predloženého vynálezu, ktorý využíva iónovýmenné membrány, nižšie bude uvedený podrobný opis typických príkladov iónovýmenných membrán podľa doterajšieho stavu techniky.

1. Japonská prihláška vyložená na verejné nahliadnutie (PCT) č. HEI 3504343 (medzinárodná prihláška č. W090/04433), dátum medzinárodného zverejnenia: 3.5.1990 (ďalej len známy stav techniky 1):

J (1) Známa stav 1 uvádza ionoforetickú elektródu zahŕňajúcu (i) elektródovú platničku, (ii) zásobník na uchovávanie podávaného iónového (alebo ionizovateľného) liečiva a (iii) iónovýmennú membránu umiestnenú na vonkajšej strane zásobníka (strane v kontakte s pokožkou) a selektívnu pre ióny nabité rovnakou polaritou ako iónové liečivo.

(2) V známom stave techniky 1 je funkcia iónovýmennej membrány opísaná tak, že v procese prenosu iónového liečiva smerom ku koži iónovýmenná membrána obmedzuje pohyb iónov, ktoré sú nabité elektricky opačne ako iónové liečivo a pohybujú sa od kože smerom k elektródovej platničke. Napríklad inhibuje pohyb druhu iónov existujúcich na koži, napríklad iónov sodíka, iónov chlóru a iných iónov, ktoré môžu vytvoriť dráhu iónového prúdu líšiacu sa od prúdovej dráhy vytvorenej iónovým liečivom.

(3) Známy stav techniky 1 opisuje tiež, že účinnosť podávania iónového liečiva je zvýšená, pretože iónovýmenná membrána znižuje migráciu iných mobilných nosičov náboja do zásobníka obsahujúceho iónové liečivo.

2. Patent USA č. 4,722,726 (ďalej len známy stav techniky 2):

(1) Známy stav 2 sa v patentovej prihláške známeho stavu techniky 1 označuje ako príbuzná technika a uvádza elektródu nasledujúcej konštrukcie:

(1) elektróda je rozdelená na prvú komoru obsahujúcu elektrolyt a druhú komoru obsahujúcu ionizovanú zložku a (ii) prvá komora a druhá komora sú od seba navzájom izolované iónovýmennou membránou.

(2) Známy stav techniky 2 opisuje, že prvá komora obsahujúca elektrolyt môže znížiť škodlivé účinky hydrolýzy vody a že iónovýmenná membrána môže izolovať iónové liečivo od elektrolytu v prvej komore.

Avšak technológia publikovaná v známom stave techniky 2, ktorá využíva elektrolyt, má aj nežiaduci aspekt, že účinnosť prenosu (prevodové číslo) nabitých iónov aktívnej zložky v iónovom liečive sa zdanlivo znižuje, pretože zvyšuje koncentráciu iných dodatočných iónov v systéme.

Preto treba k aplikácii technológie, ktorá využíva elektrolyt týmto spôsobom, pristupovať opatrne.

3. JP-A-03094771 (ďalej len známy stav techniky 3):

(1) Známy stav 3 uvádza elektródu na ionoforézu zahŕňajúcu (i) časť zachytávajúcu vodu obkolesenú pružným oporným prvkom a majúcu vnútri elektródovú platničku, (ii) iónovýmennú membránu umiestnenú na prednej strane (strane pokožky) časti zachytávajúcej vodu a (iii) vrstvu liečiva (vrstvu iónového liečiva) umiestnenú na prednej strane (strane pokožky) iónovýmennej membrány.

(2) Elektróda podľa známeho stavu 3 je určená na podávanie iónového liečiva vysokej koncentrácie, zatiaľ čo bráni zriedeniu liečiva vodou v priebehu podávania liečiva.

(3) Podľa známeho stavu uvedeného ad 3 sa na tento účel uvádza ionoforetická elektróda s iónovýmennou membránou, ktorá v podstate inhibuje prenikanie liečiva, ale je priepustná pre vodu, a vrstvu liečiva vytvorenú na strane iónovýmennej membrány v styku s telom (kožou) nalepením alebo nanesením liečiva takými metódami, ako je rozprašovacie sušenie a natieranie.

4. JP-A-04297277 (ďalej len známy stav techniky 4):

(1) Známy stav 4 sa týka predchádzajúcej japonskej patentovej prihlášky podanej týmto prihlasovateľom. Napríklad na obrázku 2 uvádza známy stav 4 ionoforetickú elektródovú časť (aktívna elektródová časť); (na obrázku 2 záporná elektróda pracuje ako aktívna elektródová časť vo vzťahu k polarite iónov používaného iónového liečiva) konštruovanú v mnohovrstvovej štruktúre zápornej elektródovej platničky/sieťky, ktorá obsahuje iónové liečivo/katiónovýmennej membrány/sieťky s iónovým liečivom/aniónovýmennej membrány.

(2) Ionoforetická technológia publikovaná v známom stave 4 je technológia, ktorú zlepšuje predložený vynález. Obmedzenia známeho stavu 4 budú uvedené podrobne nižšie v opise predloženého vynálezu.

Čo sa týka počtu iónovýmenných membrán použitých (usporiadaných) v ionoforetickej elektródovej časti (aktívnej elektródovej časti) v každom známom stave techniky opísanom vyššie, známe stavy techniky 1 až 3 uvádzajú jednovrstvovú štruktúru využívajúcu jedinú iónovýmennú membránu, zatiaľ čo v známom stave 4 sa uvádza dvojvrstvová štruktúra využívajúca dve iónovýmenné membrány. V tomto ohľade sa známa stav 4 líši od iných známych stavov techniky až 3.

Predložený vynález opísaný podrobne nižšie, využíva dvojvrstvovú štruktúru ako známy stav techniky 4. Predložený vynález je však založený na technickej koncepcii celkom odlišnej od známeho stavu techniky 4, keďže má odlišujúce črty spočívajúce vtom, že jedna alebo viacero iónovýmenných membrán je umiestnených aj v uzemňovacej elektródovej časti, že v ionoforetickom zariadení sú umiestnené celkom tri alebo štyri iónovýmenné membrány a navyše že obe elektródové časti boli rekonštruované tak, aby udržiavali prevodové číslo nabitých iónov liečiva na vysokej úrovni a významne uľahčili manipuláciu.

Ako je opísané vyššie, použitie iónovýmenných membrán v transdermálnom podávaní iónových liečiv ionoforézou bolo známe.

Vyššie opísaným konvenčným ionoforetickým technológiám využívajúcim jednu alebo viacero iónovýmenných membrán však chýbala koncepcia alebo myšlienka zabránenia rôznym nedostatkom spojeným s elektrochemickou reakciou na povrchu elektródovej platničky v ionoforetickej elektródovej časti (aktívnej elektródovej časti) a/alebo uzemňovacej elektródovej časti (neaktívnej elektródovej časti).

Inak povedané, konvenčným ionoforetickým technológiám využívajúcim iónovýmenné membrány chýbala koncepcia venovania pozornosti všetkým elektrochemickým reakciám na ionoforetickej elektródovej časti (aktívnej elektróde) a uzemňovacej elektródovej časti (neaktívnej elektródovej časti) a odstránenia nedostatkov spôsobovaných takýmito reakciami, aby sa získala ionoforetická technológia s vyššou pridanou hodnotou.

V konvenčných ionoforetických technológiách využívajúcich iónovýmenné membrány, konkrétnejšie v technológiách vyššie opísaných známych techník, sa používa jedna alebo viacero iónovýmenných membrán v aktívnej elektródovej časti, ale v neaktívnej elektródovej časti sa nepoužíva žiadna iónovýmenná membrána a v dôsledku toho majú tieto technológie nasledujúce nedostatky:

(i) Je ťažké podávať iónové liečivo (uskutočňovať dodávanie liečiva) počas dlhého času za stabilne energizovaných podmienok (je ťažké udržiavať prevádzku počas dlhého času za konštantného napätia alebo konštantného prúdu).

Napríklad fyziologický roztok, ktorý je roztokom elektrolytu (roztokom obsahujúcim elektrolytickú látku), sa hydrolyzuje za vzniku bubliniek plynu (plynný kyslík, plynný chlór atd’.) na povrchu elektródovej platničky v aktívnej elektródovej časti kladnej (+) polarity, hoci polarita aktívnej elektródovej časti sa líši v závislosti od polarity nabitých iónov aktívnej zložky v iónovom liečive. V dôsledku takých bubliniek plynu rastie elektrický odpor, čo vedie k podstatnému zníženiu ionoforetického účinku (účinnosti prenosu iónov) s časom. Toto zníženie prebieha aj v dôsledku plynových bubliniek (plynný vodík a podobne) vytváraných na uzemňovacej elektródovej časti zápornej (-) polarity.

(ii) Na povrchu kože, ktorý je v kontakte s aktívnou elektródovou časťou a/alebo uzemňovacou elektródovou časťou, môže vzniknúť popálenina, zápal alebo podobne (vrátane elektrickej popáleniny spôsobenej prúdom samotným alebo popáleniny indukovanej pH spôsobenej náhlou zmenou v pH v dôsledku H⁺ alebo OH’ produkovaných elektrolýzou).

(iii) Koža sa môže poškodiť na povrchu, ktorý je v kontakte s elektródovou platničkou [napríklad kladnou (+) elektródou] v aktívnej elektródovej časti, škodlivou látkou vzniklou hydrolýzou potu na povrchu kože a/alebo fyziologického roztoku ako elektrolytického roztoku, napríklad kyselinou chlórnou (ktorá je známa ako silné oxidovadlo) vytváranou na základe Cľ (iónov chlóru) a v dôsledku vysokého okysľovania (vytvárania HCI).

(iv) Koža sa môže poškodiť na povrchu, ktorý je v kontakte s elektródovou platničkou [napríklad zápornou (-) elektródou] v uzemňovacej elektródovej časti, škodlivou látkou vzniklou hydrolýzou potu na povrchu kože a/alebo fyziologického roztoku ako elektrolytického roztoku, a v dôsledku vysokej alkalizácie (vytvárania NaOH).

Podstata vynálezu

Pôvodci predloženého vynálezu už predložili niektoré návrhy na vyriešenie vyššie uvedených nedostatkov a obmedzení konvenčných ionoforetických technológií, ktoré využívajú iónovýmenné membrány (pozri JP-A-2000-229128), JP-A-2000237326 a JP-A-2000-237328).

V porovnaní s ionoforetickou elektródovou časťou (aktívnou elektródovou časťou) zahŕňajúcou ionoforetickú elektródovú platničku (aktívnu elektródovú platničku) pripojenú na zdroj elektriny rovnakej polarity ako nabité ióny aktívnej zložky v iónovom liečive, ako je uvedené napríklad v japonskej zverejnenej prihláške (PCT) č. HEI 3-504343 (známy stav techniky 1), iónové liečivo umiestnené na prednej strane ionoforetickej elektródovej platničky a iónovýmenná membrána umiestnená na prednej strane, teda na pokožku kontaktujúcej strane iónového liečiva a selektívna pre ióny rovnakého iónového druhu ako nabité ióny aktívnej zložky v iónovom liečive, ionoforetické zariadenia navrhované vyššie pôvodcami predloženého vynálezu podľa vyššie uvedeného sú založené na zistení, že vyššie opísané nedostatky spojené s konvenčnou ionoforetickou elektródovou časťou (aktívnou elektródovou časťou) sa dajú vyriešiť konštrukciou medzi ionoforetickou elektródovou platničkou a iónovým liečivom navrhnutou tak, že vzhľadom na ionoforetickú elektródovú platničku (i) roztok elektrolytu, napríklad fyziologický roztok sa umiestni aspoň na prednú stranu ionoforetickej elektródovej platničky a (ii) iónovýmenná membrána selektívna pre ióny nabitá opačne ako ióny aktívnej zložky iónového liečiva sa umiestni na prednej strane roztoku elektrolytu.

Ďalej ionoforetické zariadenia navrhnuté predtým pôvodcami predloženého vynálezu ako bolo uvedené vyššie sú tiež založené na zistení, že vyššie opísané nedostatky spojené s konvenčnou uzemňovacou elektródovou časťou (neaktívnou elektródovou časťou) možno vyriešiť konštrukciou navrhnutou vzhľadom na elektródovú platničku uzemňovacej elektródovej časti (iii) roztok elektrolytu, napríklad fyziologický roztok sa umiestni aspoň na prednej strane uzemňovacej elektródovej platničky a (iv) iónovýmenná membrána selektívna pre ióny nabité opačne ako ióny aktívnej zložky iónového liečiva sa umiestni na prednej strane roztoku elektrolytu, hoci dovtedy nebolo známe usporiadanie iónovýmennej membrány na strane uzemňovacej elektródovej časti (neaktívnej elektródovej časti).

Avšak ionoforetické zariadenia predtým ' navrhované pôvodcami predloženého vynálezu (pozri JP-A-2000-229128, JP-A-2000-237326 a JP-A-2000237328) ešte stále majú rezervy, keď sa zvážia z hľadiska účinnosti dodávania iónového liečiva do kože, inak povedané, z hľadiska vysoko efektívneho transportu (prevodového čísla) iónového liečiva a tiež z hľadiska pohodlia lekára (ošetrovateľa) (používateľa) (možnosť údržby zariadenia, ľahkosť výmeny dielov, ľahkosť manipulácie), hoci sú vynikajúcimi zariadeniami z hľadiska vyhnutia sa poškodzovaniu kože spôsobenému elektrochemickými reakciami na oboch elektródových častiach (ionoforetickej elektródovej časti a uzemňovacej elektródovej časti).

Jedným z cieľov predloženého vynálezu je preto poskytnúť zariadenie na ionoforézu s vysokou pridanou hodnotou, ktoré zabezpečuje vysoké prevodové číslo v transdermálnom dodávaní iónového liečiva a vysoké zvýšenie komfortu a pohodlia, na báze zariadení na ionoforézu predtým navrhnutých pôvodcami predloženého vynálezu, ako je uvedené vyššie.

Z vyššie uvedených hľadísk vykonali pôvodci predloženého vynálezu výskum s prihliadnutím na realizáciu zariadení na ionoforézu vychádzajúcich zo zariadení predtým navrhnutých pôvodcami predloženého vynálezu s vyššou pridanou hodnotou. V dôsledku toho sa zistilo, že vyššie prevodové číslo (vysokú účinnosť prenosu iónov) a lepší komfort (praktickosť) možno zabezpečiť, keď:

(1) v ionoforetickej elektródovej častí (1 )-1 roztok elektrolytu umiestnený na prednej strane elektródovej platničky, je umiestnený do membránového telesa použitím membrány, ktorá má schopnosť zadržiavať roztok elektrolytu pričom membrána je impregnovaná roztokom elektrolytu a má tiež schopnosť elektricky viesť ióny (vodivá pre ióny) v elektrickom poli, a (1) -2 iónové liečivo je tiež umiestnené do membránového telesa s membránou, ktorá má schopnosť zadržiavať iónové liečivo (roztok liečiva) pričom membrána je impregnovaná iónovým liečivom a má tiež schopnosť elektricky viesť ióny (vodivá pre ióny) v elektrickom poli, a (2) v uzemňovacej elektródovej časti (2)-1 roztok elektrolytu, ktorý umiestnený na prednej strane elektródovej platničky, je umiestnený do membránového telesa s membránou, ktorá má schopnosť zadržiavať roztok elektrolytu pričom membrána je impregnovaná roztokom elektrolytu a má tiež schopnosť elektricky viesť ióny (vodivá pre ióny) v elektrickom poli.

Zariadenie na ionoforézu podľa predloženého vynálezu sa dosiahlo na základe vyššie opísaných zistení a riešení.

Predložený vynález poskytuje zariadenie na ionoforézu s vysokým výkonom (vysoké prevodové číslo iónových liečiv), vysokým komfortom, praktickosťou (možnosť údržby zariadenia, ľahkosť výmeny dielov a ľahkosť manipulácie), kompaktnou konštrukciou a vysokou pridanou hodnotou.

V stručnom opise sa prvý aspekt predloženého vynálezu týka zariadenia na ionoforézu vhodného na podávanie iónového liečiva ionoforézou, pričom zariadenie na ionoforézu má ionoforetickú elektródovú časť (aktívnu elektródovú časť) a uzemňovaciu elektródovú časť (neaktívnu elektródovú časť), z ktorých obe sa pripoja na zdroj elektrického prúdu, kde:

(1) ionoforetická elektródová časť zahŕňa:

(1)-1. elektródovú platničku pripojenú na zdroj elektrického prúdu rovnakej polarity ako nabité ióny iónového liečiva, (1)-2. membránu zadržiavajúcu roztok elektrolytu umiestnenú na prednej strane elektródovej platničky a zadržiavajúcu v sebe roztok elektrolytu pričom membrána je impregnovaná roztokom elektrolytu, (1)-3. iónovýmennú membránu umiestnenú na prednej strane membrány zadržiavajúcej roztok elektrolytu a selektívnu pre ióny nabité opačne voči iónom iónového liečiva, (1)-4. membránu zadržiavajúcu iónové liečivo umiestnenú na prednej strane iónovýmennej membrány a zadržiavajúcu iónové liečivo pričom membrána je impregnoaná iónovým liečivom, a (1) -5. iónovýmennú membránu umiestnenú na prednej strane membrány zadržiavajúcej iónové liečivo a selektívnu pre ióny rovnakého druhu ako nabité ióny iónového liečiva; a (2) uzemňovacia elektródová časť zahŕňa:

(2)-1. elektródovú platničku opačnej polarity voči elektródovej platničke v ionoforetickej elektródovej časti, (2)-2. membránu zadržiavajúcu roztok elektrolytu umiestnenú na prednej strane elektródovej platničky a zadržiavajúcu v sebe roztok elektrolytu pričom membrána je impregnovaná roztokom elektrolytu, a (2)-3. iónovýmennú membránu umiestnenú na prednej strane membrány zadržiavajúcej roztok elektrolytu a selektívnu pre ióny nabité opačne voči iónom iónového liečiva.

Druhé riešenie predloženého vynálezu sa týka zariadenia na ionoforézu, ktoré je modifikáciou prvého riešenia predloženého vynálezu, pričom:

(2) uzemňovacia elektródová časť zahŕňa katiónovýmennú membránu a aniónovýmennú membránu v kombinácii, konkrétnejšie:

(2)-1. elektródovú platničku opačnej polarity voči elektródovej platničke v ionoforetickej elektródovej časti, (2)-2. membránu zadržiavajúcu roztok elektrolytu umiestnenú na prednej strane elektródovej platničky a zadržiavajúcu v sebe roztok elektrolytu pričom membrána je impregnovaná roztokom elektrolytu, a (2)-3. iónovýmennú membránu umiestnenú na prednej strane membrány zadržiavajúcej roztok elektrolytu a selektívnu pre ióny rovnakého druhu ako nabité ióny iónového liečiva, (2)-4. membránu zadržiavajúcu roztok elektrolytu umiestnenú na prednej strane iónovýmennej membrány a zadržiavajúcu v sebe roztok elektrolytu pričom membrána je impregnovaná roztokom elektrolytu, a (2)-5. iónovýmennú membránu umiestnenú na prednej strane membrány zadržiavajúcej roztok elektrolytu a selektívnu pre ióny nabité opačne voči iónom iónového liečiva.

Aby sa zlepšil výkon zariadenia na ionoforézu s ionoforetickou elektródovou časťou (aktívnou elektródovou časťou) a uzemňovacou elektródovou časťou (neaktívnou elektródovou časťou), predložený vynález uvádza riešenie pri ktorom:

(i) roztoky elektrolytov v ionoforetickej elektródovej časti a uzemňovacej elektródovej časti sú tvorené roztokmi obsahujúcimi ľahko oxidovateľnú alebo redukovateľnú látku, konkrétnejšie (ii) roztoky elektrolytov v ionoforetickej elektródovej časti a uzemňovacej elektródovej časti sú tvorené roztokmi obsahujúcimi ako ľahko oxidovateľnú alebo redukovateľnú látku síran železnatý a síran železitý alebo organickú kyselinu a/alebo jej soľ.

Aby sa zlepšila komfortnosť a praktickosť zariadenia, napríklad ľahkosť manipulácie (príjemnosť pre používateľov) so zariadením na ionoforézu, predložený vynález zahrňuje aj zariadenia na ionoforézu, kde prvky (členy) (1)-1 až (1)-5 alebo prvky (členy) (1)-2 až (1)-5 iné ako elektródová platnička v ionoforetickej elektródovej časti sú, na uľahčenie výmeny týchto prvkov (členov), zostavené ako integrálna jednotka, alebo prvky (členy) (2)-1 až (2)-3 alebo (2)-1 až (2)-5 alebo prvky (členy) (2)2 až (2)-3 alebo (2)-2 až (2)-5 iné ako elektródová platnička v uzemňovacej elektródovej časti sú na uľahčenie výmeny týchto prvkov (členov) zostavené ako integrálna jednotka.

Iné riešenia zariadenia na ionoforézu podľa predloženého vynálezu napríklad malá veľkosť a kompaktná štruktúra sa ľahko pochopia na základe nasledujúceho opisu technickej konštrukcie predloženého vynálezu.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Obrázok 1 je pohľad (celkový perspektívny pohľad) opisujúci základnú konštrukciu zariadenia X na ionoforézu podľa prvého uskutočnenia predloženého vynálezu;

Obrázok 2 je čiastočný prierez zariadenia X na ionoforézu podľa prvého uskutočnenia predloženého vynálezu;

Obrázok 3 je základná konštrukčná schéma (čiastočný prierez) ionoforetickej elektródovej časti 1 a uzemňovacej elektródovej časti 2 v zariadení X na ionoforézu podľa prvého uskutočnenia predloženého vynálezu;

Obrázok 4 je schéma zobrazujúca modifikáciu zariadenia X na ionoforézu zobrazeného na obrázku 3, konkrétne modifikáciu uzemňovacej elektródovej časti 2;

Obrázok 5 je schéma zobrazujúca experimentálne zariadenie ekvivalentné zariadeniu X podľa prvého uskutočnenia predloženého vynálezu;

Obrázok 6 je pohľad zobrazujúci zariadenie X na ionoforézu podľa druhého uskutočnenia predloženého vynálezu, pohľad zodpovedajúci valcovej koncovej časti s malým priemerom 1a na obrázku 2;

Obrázok 7 je pohľad zobrazujúci zariadenie X na ionoforézu podľa tretieho uskutočnenia predloženého vynálezu, pohľad zodpovedajúci koncovej časti valcovej koncovej časti s malým priemerom 1a na obrázku 2;

Obrázok 8 je pohľad (prierez) na ilustrovanie zariadenia X na ionoforézu podľa štvrtého uskutočnenia predloženého vynálezu; a

Obrázok 9 je pohľad spredu na zariadenie X na ionoforézu podľa štvrtého uskutočnenia podľa obrázka 8.

Vzťahové značky

X Zariadenie na ionoforézu

Ionoforetická elektródová časť

Elektródová platnička

Membrána zadržiavajúca roztok elektrolytu

Katióno výmenná membrána

Membrána zadržiavajúca iónové liečivo (As?\a⁺)

Aniónovýmenná membrána

UzemňoA acia elektródová časť

Elektródo\^ľá platnička

Membrána zadržiavajúca roztok elektrolytu

Katiónovýmenná membrána

Membrána zadržiavajúca roztok elektrolytu

Aniónovýmenná membrána

Zdroj elektrického prúdu

31. Kábel

Kábel

Vodivý pružinový prvok

Koža

A Kúpeľ simulujúci kožu a Valcová koncová časť s malým priemerom lb Uchopová koncová časť s veľkým priemerom

Príklady uskutočnenia vynálezu

Nasleduje podrobný opis technickej konštrukcie a uskutočnení predloženého vynálezu.

Pri opise technickej konštrukcie predloženého vynálezu sa využívajú odvolávky na výkresy. Treba samozrejme poznamenať, že riešenia zobrazené na výkresoch by sa mali interpretovať len ako ilustrácia uskutočnení a predložený vynález v žiadnom prípade nie je obmedzený na uskutočnenia podľa výkresov.

Obrázok 1 až obrázok 3 sú pohľady zobrazujúce prvé uskutočnenie zariadenia X na ionoforézu podľa predloženého vynálezu.

Obrázok 1 je celkový perspektívny pohľad, zatiaľ čo obrázok 2 je čiastočný prierezový pohľad. Ako je zobrazené na týchto výkresoch, zariadenie X na ionoforézu podľa predloženého vynálezu zahŕňa ako hlavné prvky ionoforetickú elektródovú časť 1, uzemňovaciu elektródovú časť 2 a zdroj elektrického prúdu (batériu) 3.

Obrázok 3 je základná konštrukčná schéma (čiastočný prierez) oboch elektródových častí, teda ionoforetickej elektródovej časti l a uzemňovacej elektródovej časti 2 pri aplikácii iónového liečiva za nižšie opísaných podmienok zariadením X na ionoforézu podľa predloženého vynálezu, ako je zobrazené na obrázkoch 1 a 2.

Vzťahová značka 4 na obrázku 3 označuje miesto na koži a obrázok 3 zobrazuje aj spôsob aplikácie iónového liečiva (dodávku liečiva) novou ionoforézou, ktorý možno realizovať zariadením X na ionoforézu podľa predloženého vynálezu.

(i) Ako iónové liečivo sa používa sodná (Na) soľ kyseliny askorbovej (vitamín C), ktorá sa ďalej uvádza skratkou As‘Na⁺. Iónové liečivo je v impregnovateľnej gélovej membráne 14 pričom gélová membrána je nasýtená (impregnovaná) iónovým liečivom.

(ii) Ako roztok elektrolytu sa používa zmiešaný vodný roztok 1 M kyseliny mliečnej a1 M fumarátu sodného v pomere 1:1. Tento roztok elektrolytu je obsiahnutý v impregnovateľných gólových membránach 12, 22 pričom gólové membrány sú nasýtené roztokom elektrolytu.

(iii) Ako typy (vzhľadom na iónovo selektívnu priepustnosť) použitých iónovýmenných membrán vzťažné značky 13 a 23 označujú katiónovýmenné membrány, zatiaľ čo vzťahová značka 15 označuje aniónovýmennú membránu. Tieto iónovýmenné membrány sú usporiadané tak, ako je zobrazené na výkresoch.

(iv) Elektródová platnička 11 v ionoforetickej elektródovej časti (aktívnej elektródovej časti) je záporná (-) elektróda.

(v) Elektródová platnička 21 v uzemňovacej elektródovej časti (neaktívnej elektródovej časti) je použitá ako kladná (+) elektróda.

Na obrázkoch 1 až 3 vzťahové značky zodpovedajú vzťahovým značkám jednotlivých prvkov zariadenia na ionoforézu opísaných vyššie u spôsobov riešenia problémov vo výskume. Napríklad prvok (1)-1 v zariadení X na ionoforézu je na výkresoch označený ako 11.

Najcharakteristickejšie vlastnosti zariadenia X na ionoforézu podľa predloženého vynálezu poskytujú zariadenie na ionoforézu s vysokou pridanou hodnotou zvýšením množstva iónov migrujúcich za danej elektromotorickej sily, pričom ako je dobre známe, toto množstvo závisí od koncentrácie, mobility a valencie iónov, pretože cieľom tohto typu ionoforézy je vnášať (dodávať) iónové liečivo do tela cez kožu (alebo sliznicu) za určenej elektromotorickej sily. Inak povedané, venovala sa značná pozornosť, aby sa dosiahlo vysoké prevodové číslo a tiež odstráneniu faktorov (negatívnych faktorov), ako sú elektrochemické reakcie na príslušných elektródach, konkrétne zápal kože v dôsledku elektrochemických reakcií, a ďalej venovala sa pozornosti zlepšeniam ľahkosti manipulácie a komforností a praktickosti zariadenia.

Vzhľadom na vyššie opísaný cieľ, aby sa iónové liečivo vnášalo (dodávalo) do tela pri vysokom prevodovom čísle, nemožno povedať, že by známa technika bola úspešná. Podľa predloženého vynálezu možno pri vyššie opísanej technickej konštrukcii stabilne dosahovať vysoké prevodové číslo (vysokú účinnosť), ako sa uvádza nižšie.

Významným úspechom je tiež odstránenie nedostatkov, ako je zápal kože, ktorý spôsobujú elektrochemické reakcie, ku ktorým dochádza okolo elektród pri ionoforéze.

Pri ionoforéze dochádza nevyhnutne okolo elektród k elektrochemickým reakciám, konkrétne k určitej oxidačnej reakcii ( na kladnej elektróde) a redukčnej reakcii ( na zápornej elektróde).

Pri vyššie uvedených elektrochemických reakciách dochádza, elektrolýzou fyziologického roztoku ako roztoku elektrolytu k tvorbe škodlivých látok (napríklad k tvorbe kyseliny chlórnej z Cľ na kladnej elektróde, ktorá je známa ako silné oxidovadlo), náhlym zmenám v pH (náhle okyslenie na kladnej elektróde, náhlej alkalizácii na zápornej elektróde) a k tvorbe plynových bubliniek (napríklad plynného H2 na zápornej elektróde, plynov O2 a CI2 na kladnej elektróde). Tieto problémy vedú k vážnym nedostatkom pri realizácii ionoforézy vrátane škodlivých účinkov na ľudskú kožu, podráždeniu kože, neschopnosti energizácie (v dôsledku zvýšenia odporu následkom tvorby plynu) a podobne.

Aby sa odstránili nedostatky spojené s konvenčnými spôsobmi podávania iónových liečiv, ako sú vyššie opísané problémy týkajúce sa prevodového čísla a zápalu kože v dôsledku elektrochemických reakcií, a tiež aby sa zlepšila komfortnosť (praktickosť) zariadenia, napríklad manipulácia s ním, zariadenie X na ionoforézu podľa predloženého vynálezu má konštrukciu, najmä v súvislosti s konštrukciou príslušných elektródových častí, pri ktorej sú jednotlivé prvky konštruované do vrstiev, ako to zobrazuje obrázok 2 a obrázok 3.

Teda jednotlivé prvky (členy) (11 až 15) ionoforetickej elektródovej časti 1 a jednotlivé prvky (členy) (21 až 23) uzemňovacej elektródovej časti 2 sú všetky konštruované do vrstiev ako platničkové členy, membránové telesá a iónovýmenné membrány.

Keď sa ako iónové liečivo transdermálne podáva As‘Na⁺, sú membránové telesá, konkrétne elektródové platničky, membrán zadržiavajúcich roztok elektrolytu, membrán zadržiavajúcich iónové liečivo, aniónovýmenných a katiónovýmenných membrán, podľa predloženého vynález, tvorené tak, ako je opísané vyššie.

Vyššie opísané vlastnosti zariadenia_X na ionoforézu, podľa predloženého vynálezu, budú ďalej opísané podrobnejšie pre prípad transdermálneho dodávania askorbátu sodného (As’Na⁺) ako iónového liečiva. V tomto prípade sú nabitými iónmi aktívnej zložky v iónovom liečive samozrejme anióny (As').

Preto ako je zobrazené na obrázku 3, elektródová platnička 11 v ionoforetickej elektródovej časti 1 je zápornou (-) elektródou, zatiaľ čo elektródová platnička 21 v uzemňovacej elektródovej časti 2 je kladnou (+) elektródou.

Je zrejmé, že keď iónové liečivo disociuje na kladne nabité ióny, polarity elektródových platničiek 11., 21 a typy (vzhľadom na iónovo selektívnu priepustnosť) iónovýmenných membrán 13, 15, 23 vo vyššie opísaných elektródových častiach sú navzájom opačné.

Na obrázkoch 1 až 3, ktoré zobrazujú základnú konštrukciu zariadenia X na ionoforézu podľa prvého uskutočnenia predloženého vynálezu, vzťahová značka 1 označuje ionoforetickú elektródovú časť (aktívnu elektródovú časť), vzťahová značka 2 uzemňovaciu elektródovú časť (neaktívnu elektródovú časť), vzťahová značka 3 zdroj elektriny a vzťahová značka 4 kožu (alebo sliznicu).

Ako je zobrazené na obrázku 3, ionoforetická elektródová časť (aktívna elektródová časť) pozostáva z nasledujúcich prvkov:

(i) záporná (-) elektródová platnička H, (ii) membrána 12 zadržiavajúca roztok elektrolytu s elektrolytom (1 M kyselina mliečna/1 M fumarát sodný) pričom membrána je impregnovaná roztokom elektrolytu, (iii) katiónovýmenná membrána 13, (iv) membrána 14 zadržiavajúca iónové liečivo a (v) aniónovýmenná membrána 15.

Ako je tiež zobrazené na obrázku 3, uzemňovacia elektródová časť 2 pozostáva z nasledujúcich prvkov:

(i) kladná (+) elektródová platnička 21, (ii) membrána 22 zadržiavajúca roztok elektrolytu s elektrolytom (1 M kyselina mliečna/1 M fumarát sodný) pričom membrána je impregnovaná roztokom elektrolytu, a (iii) katiónovýmenná membrána 23.

V predloženom vynáleze membrányl2, 22 zadržiavajúce roztok elektrolytu v oboch elektródových častiach 1, 2 nie sú obmedzené na membrány nasýtené (im17 pregnované) vyššie spomenutým roztokom elektrolytu pozostávajúcim z 1 M kyseliny mliečnej a 1 M fumarátu sodného. Môžu byť vyrobené aj z membrán nasýtených (impregnovaných) s fyziologickým roztokom (napríklad 0,9 % vodného roztoku NaCl) alebo nasýtených zlúčeninou, ktorá má redox potenciál nižší ako redox potenciál vody a dá sa ľahšie oxidovať alebo redukovať v porovnaní s elektrolytickou reakciou vody (oxidačné a redukčné reakcie vody) ako roztok elektrolytu.

V predloženom vynáleze môžu byť membrány12, 22 zadržiavajúce roztok elektrolytu v oboch elektródových častiach 1_, 2 vyrobené aj z membrán zadržiavajúcich iónové liečivo (napríklad As’Na⁺, ako je uvedené vyššie) ako ľahko oxidovateľnú alebo redukovateľnú zlúčeninu pričom membrány sú nasýtené iónovým liečivom, pretože redox potenciál iónového liečiva ako roztoku elektrolytu je vo všeobecnosti nižší ako redox potenciál vody. Ako také sa iónové liečivá oxidujú alebo redukujú pred hydrolýzou vody, takže nedostatok spojený s hydrolýzou vody možno odstrániť.

Ďalej s odkazom na základné konštrukčné schémy (obrázky 1 až 3) zariadenia X na ionoforézu podľa predloženého vynálezu bude opísaná konštrukcia konkrétnejšieho zariadenia X na ionoforézu na realizáciu nového spôsobu podávania iónového liečiva v poradí špecifickej konštrukcie ionoforetickej elektródovej časti (aktívnej elektródovej časti) 1 a špecifickej konštrukcie uzemňovacej elektródovej časti (neaktívnej elektródovej časti) 2.

V zariadení X na ionoforézu podľa predloženého vynálezu môže byť elektródová platnička 11 v ionoforetickej elektródovej časti (aktívnej elektródovej časti) 1 vytvorená z požadovanej elektródovej platničky. Ďalej elektródová platnička 21 v uzemňovacej elektródovej časti (neaktívnej elektródovej časti) 2 môže tiež byť vytvorená z požadovanej elektródovej platničky.

Môžu byť napríklad vytvorené z inertných elektród vyrobených z vodivého materiálu, napríklad z uhlíka alebo z platiny. Vhodné sú aj komerčne dostupné monitorovacie elektródy Red Dot™ náplasťového typu (výrobky firmy 3M Health

Čare Limited), ktoré sa používali pri skúmaní možných reakcií kože na obe elektródové časti 1, 2 pri použití zariadenia na ionoforézu podľa predloženého vynálezu, ako bude opísané ďalej.

V zariadení X na ionoforézu podľa predloženého vynálezu možno namiesto vyššie opísaných inertných elektród ako elektródové platničky 11., 21 použiť aktívne elektródy známe v oblasti ionoforézy. Keď sa aktívna zložka iónového liečiva stane kladným (+) iónom, konkrétne pri použití morfín hydrochloridu alebo chloridu litneho ako iónového liečiva (v tomto prípade sú morfínové ióny alebo lítne ióny ako zložka liečiva kladnými iónmi a ióny chlóru ako kontraióny sú zápornými iónmi), vyššie spomenuté aktívne elektródy možno ilustrovať na strieborných elektródach, ktoré reagujú ako kladné (+) platničky s týmito kontraiónmi.

V prípade vyššie opísaných aktívnych elektród strieborná elektróda ľahko reaguje s iónmi chlóru (ď) za vzniku nerozpustného AgCI podľa rovnice: Ag + Cľ -> AgCI + e’. Výhoda plynúca z použitia vyššie opísaných aktívnych elektród spočíva v tom, že elektrolytickej reakcii vody možno zabrániť, pretože štandardný potenciál vyššie uvedenej reakcie je nižší ako štandardný potenciál elektrolytickej reakcie vody na kladnej (+) elektróde. Takto je možné vyhnúť sa náhlemu okysleniu na základe iónov H⁺ na anóde (kladnej elektróde) a tiež náhlej alkalizácii na základe iónov OH’ na katóde (zápornej elektróde).

V zariadení X na ionoforézu podľa predloženého vynálezu treba však k ich použitiu pristupovať opatrne, pretože v ionoforetickom systéme opísanom vyššie sa používajú viaceré, najmenej tri, iónovýmenné membrány líšiace sa v iónovo selektívnej priepustnosti a nerozpustná látka (nerozpustné jemné častice), ako napríklad chlorid strieborný (AgCI) vytvárajúci sa na aktívnej elektróde, môže v niektorých prípadoch narušiť vlastnosti iónovýmenných membrán.

Keďže zariadenie X na ionoforézu podľa predloženého vynálezu využíva viacero iónovýmenných membrán líšiacich sa iónovo selektívnou permeabilitou (priepustnosťou), je z vyššie uvedeného dôvodu výhodné používať inertné elektródy namiesto používania drahších špeciálnych elektród, ako sú aktívne elektródy.

Membrána 12 zadržiavajúca roztok elektrolytu v ionoforetickej elektródovej časti 1 v predloženom vynáleze je vytvorená z tenkého membránového telesa s roztokom elektrolytu v nej obsiahnutom pričom membrána je nasýtená (impregnovaná) roztokom elektrolytu. Keďže toto tenké membránové teleso je rovnakého druhu ako tenké membránové teleso použité ako nižšie opísaná membrána zadržiavajúca iónové liečivo s iónovým liečivom v nej obsiahnutým pričom membrána je nasýtená (impregnovaná) iónovým liečivom a preto budú podrobne opísané ďalej.

Ako roztok elektrolytu možno použiť akýkoľvek požadovaný roztok elektrolytu. Avšak tým elektrolytom, ktoré môžu v dôsledku elektródových reakcií spôsobiť obtiaže na ľudskej koži, sa treba vyhýbať.

Roztoky elektrolytov, ktoré sú podľa predloženého vynálezu z hľadiska neškodnosti pre telo výhodné, sú organické kyseliny a ich soli, ktoré existujú v ľudskom metabolickom cykle.

Výhodná je napríklad kyselina mliečna, kyselina fumarová a podobne. Konkrétne je výhodný vodný roztok 1 M kyseliny mliečnej a 1 M fumarátu sodného (Na soľ) v pomere 1:1. Tento roztok elektrolytu je relatívne dobre rozpustný vo vode a umožňuje dobrý prietok prúdu. Keď sa zabezpečí konštantný prietok prúdu, jeho elektrický odpor je nízky a na elektródach neprebieha žiadna podstatná zmena pH.

Príklady iných elektrolytov zahrňujú:

(1) fyziologický roztok (0,9 % vodný roztok NaCl) a (2) zmiešaný vodný roztok síranu železnatého (FeSO₄) a síranu železitého [Fe2(SO₄)3] (0,2 M:0,2 M ekvimolárny vodný roztok).

V prípade fyziologického roztoku sa môžu na zápornej aj kladnej elektróde vytvárať plynové bublinky ktoré môžu pôsobiť ako odpor a inhibovať zariadenie dodávajúce elektrický prúd s konštantným prúdom ako pomocné zariadenie ionoforetického zariadenia X, napriek tomu že fyziologický roztok má vysokú vodivosť. Ďalej keďže na kladnej elektróde sa vyvíja plynný chlór, takže roztok má tendenciu okysľovať sa (tvorba HCI) a preto treba prijať opatrenia na zabránenie poškodenia kože.

V prípade zmiešaného vodného roztoku síranu železnatého (FeSO₄) a síranu železitého [Fe2(SO₄)3] je výhodné keď sa aplikuje elektrický prúd, odpor je nízky a zabráni sa výskytu plynových bubliniek na elektródach z dôvodov, ktoré budú uvedené ďalej.

V takom prípade, aby sa vyriešil možný problém, že roztok elektrolytu môže vytiecť v priebehu výroby zariadenia X na ionoforézu, treba prijať nutné protiopatrenia, napríklad v spojení odolnosťou zariadenia voči korózii, negatívnymi (nežiaducimi) účinkami kyseliny sírovej (škodlivá látka) na ľudské telo (kožu).

Roztok elektrolytu udržiavaný v kontakte so zápornou (-) elektródovou platničkou 11 v ionoforetickej elektródovej časti 1 podľa predloženého vynálezu môže byť s výhodou zložený z roztoku obsahujúceho ľahko redukovateľnú zlúčeninu.

Na druhej strane roztok elektrolytu udržiavaný v kontakte s kladnou (+) elektródovou platničkou 21 v uzemňovacej elektródovej časti 2 podľa predloženého vynálezu môže byť s výhodou zložený z roztoku zahŕňajúceho ľahko oxidovateľnú zlúčeninu.

Treba uviesť, že umiestnenie usporiadania roztokov elektrolytov, do ktorých sa pridáva ľahko oxidovateľná a ľahko redukovateľná zlúčenina, by malo zodpovedať elektrochemickým reakciám na príslušných elektródových platničkách, aby redukčná reakcia prebiehala na zápornej (-) elektróde a oxidačná reakcia na kladnej (+) elektróde.

V predloženom vynáleze sú ľahko oxidovateľnými a redukovateľnými zlúčeninami pridávanými do roztokov elektrolytov s výhodou tie, ktoré sú výborné svojou biologickou bezpečnosťou, ekonomickosťou (nízka cena a dobrá dostupnosť) atd. Príkladmi sú anorganické zlúčeniny ako síran železnatý a síran železitý; liečivá ako kyselina askorbová (vitamín C) a askorbát sodný: kyseliny existujúce na koži, ako je kyselina mliečna; a organické kyseliny ako kyselina šťaveľová, kyselina jablčná, kyselina jantárová a kyselina fumarová a/alebo ich soli.

Ako je zrejmé z predchádzajúceho, ako roztok elektrolytov je výhodný vyššie opísaný ekvimolárny vodný roztok 1 M kyseliny mliečnej a 1 M fumarátu sodného.

V prípade zlúčeniny, ktorá je ľahšie oxidovateľná alebo redukovateľná ako hydrolytická reakcia vody (oxidácia na kladnej elektróde a redukcia na zápornej elektróde), napríklad v prípade síranu železitého, železité ióny sa ľahko redukujú na železnaté ióny na zápornej elektróde. Na druhej strane v prípade síranu železnatého sa železnaté ióny ľahko oxidujú na železité ióny na kladnej elektróde.

Vďaka tomu možno odstrániť nedostatky spojené s hydrolytickou reakciou vody. V predloženom vynáleze sa v spojení so špecifickými uskutočneniami usporiadania iónovýmenných membrán vytvorilo ionoforetické zariadenie X s výborným výkonom.

Ďalej nasleduje podrobný opis výhod spojených s použitím roztokov elektrolytov obsahujúcich ľahko oxidovateľnú zlúčeninu alebo ľahko redukovateľnú zlúčeninu.

V ionoforetickej elektródovej časti 1 a uzemňovacej elektródovej časti 2 prebiehajú elektrochemické reakcie, pri ktorých roztoky elektrolytov podliehajú disociácii. V dôsledku toho sa v oboch elektródových častiach 1_, 2 vytvárajú plynové bublinky, takže elektródové platničky a ich príslušné roztoky elektrolytov nemôžu byť vo vzájomnom kontakte. Napríklad na zápornej elektróde sa vytvára plynný H₂ a na kladnej elektróde sa vytvára plynný Cl₂ a O₂.

Ak dôjde k takej situácii, elektrické odpory elektródových platničiek H, 21 kvôli plynovým bublinkám stúpajú, takže nie je možný prietok prúdu bez ohľadu na to, ako sa zvyšuje napätie. V prípade vyššie opísaného transdermálneho dodávania As’Na⁺ nie je možné stabilne energizovať dlhý čas (30 minút alebo dlhšie). Toto je mimoriadne vážny problém z hľadiska praktickej využiteľnosti zariadenia X na ionoforézu.

Aby sa inoforéza mohla vykonávať stabilne odstránením vyššie opísaného faktora nestability, je mimoriadne dôležité inhibovať tvorbu plynových bubliniek na elektródových platničkách 11, 12.

Aby sa dosiahol tento cieľ, je vhodné do oboch roztokov elektrolytov pridať látku, ktorá je schopná oxidácie alebo redukcie bez tvorby plynových bubliniek.

Detailne opisujúc, pri oxidácii alebo redukcii vody sa tvorí kyslík alebo vodík. Na inhibíciu týchto reakcií, pridáva sa do roztokov elektródových komôr (roztokov elektrolytov) napríklad síran železnatý, síran železitý, kyselina askorbová alebo jej sodná soľ. Keď sa používa napríklad askorbát sodný, tento sa oxiduje na kladnej (+) elektróde, kde prebieha oxidačná reakcia, namiesto tvorby kyslíka. Na zápornej (-) elektróde, kde prebieha redukcia, sa askorbát sodný naopak redukuje namiesto tvorby vodíka. V dôsledku toho je možné inhibovať tvorbu bubliniek kyslíka alebo vodíka, ktoré narušujú stabilitu charakteristík energizácie.

Použitím látky, ktorá je ľahšie oxidovateľná alebo redukovateľná ako voda v elektrochemickej reakcii (látka s redox potenciálom nižším ako redox potenciál vody), napríklad askorbátu sodného, ako je opísané vyššie, možno inhibovať tvorbu bubliniek plynov v oboch elektródových častiach 1, 2, takže zariadenie X na ionoforézu môže pracovať stabilnejšie.

Okrem vyššie opísaného síranu železnatého, síranu železitého a kyseliny askorbovej možno podľa predloženého vynálezu samozrejme použiť akúkoľvek látku (zlúčeninu), pokiaľ podlieha oxidácii alebo redukcii a inhibuje elektrolytickú reakciu vody.

Keď sa ako látka použije askorbát sodný, mení sa tento na:

(i) CO₂, H₂CO₃ a podobne na elektróde (zápornej elektróde), kde prebieha redukčná reakcia, a (ii) kyselinu dehydroaskorbovú, kyselinu 2,3-diketo-D-gulónovú a podobne na elektróde (kladnej elektróde), kde prebieha oxidačná reakcia.

lonoforetická elektródová časť 1_ v predloženom vynáleze využíva súčasne katiónovýmennú membránu 13 a aniónovýmennú membránu 15, ako je zobrazuje obrázok 3.

Ako katiónovýmennú membránu 13 selektívnu pre ióny opačné iónom (As') aktívnej zložky v iónovom liečive (As‘Na⁺) podľa predloženého vynálezu možno použiť NEOSEPTA (CM-1, CM-2, CMX, CMS, CMB a podobne; výrobok TOKUYAMA CORPORATION).

Ako aniónovýmennú membránu 15 selektívnu pre ióny rovnakého druhu ako ióny (As') aktívnej zložky v iónovom liečive (As’Na⁺) podľa predloženého vynálezu možno použiť NEOSEPTA (AM-1, AM-3, AMX, AHA, ACH, ACS, ACS-3 a podobne; výrobok TOKUYAMA CORPORATION).

Membrána 14 zadržiavajúca iónové liečivo (As'Na⁺) v ionoforetickej elektródovej časti 1 podľa predloženého vynálezu je vytvorená z tenkého membránového telesa s iónovým liečivom v nej obsiahnutom pričom membránové teleso je nasýtené (impregnované) iónovým liečivom.

Okrem vyššie opísaného askorbátu sodného (As'Na⁺) sú podľa predloženého vynálezu použiteľné konvenčné známe iónové liečivá ako iónové liečivo bez akýchkoľvek obmedzení. Typické príklady tohto typu iónových liečiv sú uvedené vyššie.

V predloženom vynáleze (1) membrána 12 zadržiavajúca roztok elektrolytu a (2) membrána 14 zadržiavajúca iónové liečivo sú vytvorené z tenkých membránových telies s obsahom roztoku elektrolytu a iónového liečiva pričom tenké membránové telesá sú nasýtené (impregnované) roztokom elektrolytu, resp. iónovým liečivom. Ako tenké membránové telesá možno vybrať telesá rovnakého alebo rôzneho druhu na kombinované použitie spomedzi tenkých membránových telies, ktoré budú opísané ďalej.

Ďalej budú podrobne opísané tenké membránové telesá.

Pre zariadenie X na ionoforézu existujú prevádzkové podmienky (hodnota prúdu, hodnota napätia) stanovené z hľadiska bezpečnosti pre ľudskú kožu. Najdôležitejšou otázkou je preto dosiahnutie účinného prenosu iónového liečiva do kože (transdermálne podávanie), teda získanie vysokého prevodového čísla za podmienok, ktoré zaisťujú bezpečnosť. Z tohto hľadiska sa ďalej uvádza opis tenkého membránového telesa, s vlastnosťami membrány 14 zadržiavajúcej iónové liečivo. Podľa predloženého vynálezu sa na tenké membránové telesá pre membránu 12 zadržiavajúcu roztok elektrolytu v ionoforetickej elektró-dovej časti 1 a membrány 22, 24 zadržiavajúce roztoky elektrolytov v nižšie opísanej uzemňovacej elektródovej časti 2 používa rovnaký druh tenkého membránového telesa ako to, ktoré tvorí membránu 14 zadržiavajúcu iónové liečivo.

Vo všeobecnosti sa ionoforéza (transdermálne podávanie) vykonáva za podmienok konštantného prúdu alebo za podmienok konštantného napätia. Ďalej sa uvádza opis z hľadiska vykonávania ionoforézy za podmienok konštantného prúdu, ale predložený vynález nie je obmedzený na ionoforézu za podmienok konštantného prúdu.

Podľa predloženého vynálezu, prevádzkové podmienky, pri zohľadnení bezpečnosť zariadenia X na ionoforézu zahŕňajú:

(1) podmienky konštantného prúdu, konkrétne 0,1 až 0,5 mA, s výhodou 0,1 až 0,3 mA, a (2) napäťia, ktoré sú vhodné na zavedenie vyššie opísaného konštantného prúdu a ktoré sú bezpečné, konkrétne pod 50 V, s výhodou pod 30 V.

Aby sa, za vyššie opísaných podmienok, iónové liečivo dodávalo účinne, je dôležité, aby tenké membránové telesá mali dostatočnú schopnosť zadržiavať iónové liečivo vtákom stave, že tenké membránové telesá sú nasýtené (impregnované) iónovým liečivom, a tiež aby mali dostatočnú schopnosť zabezpečiť, aby sa iónové liečivo v nich impregnované pohybovalo smerom ku koži za vyššie opísaných podmienok elektrického poľa, inak povedané, aby mali schopnosť zabezpečiť pohyb iónov iónového liečiva v nich impregnovaného smerom ku koži, a ešte inak povedané, schopnosť iónovej elektrickej vodivosti (iónovej vodivosti).

Za vyššie opísaných podmienok konštantného prúdu má membrána zadržiavajúca iónové liečivo (tenké membránové teleso) podľa predloženého vynálezu požadovanú schopnosťou impregnačného zadržiavania iónového liečiva a tiež schopnosť zabezpečiť, aby sa ióny požadovanej aktívnej zložky pohybovali smerom ku koži (ďalej len iónová elektrická vodivosť alebo iónová vodivosť).

Na základe výsledkov mnohých experimentov pôvodcovia predloženého vynálezu zistili, že vysoké prevodové číslo (vysokú schopnosť dodávania liečiva) s hodnotou napríklad až 70 - 80 % možno dosiahnuť, keď je stupeň impregnácie membrány 14 zadržiavajúcej iónové liečivo roztokom iónového liečiva v rozmedzí 30 až 40 % vo vrstevnatej konštrukcii membránových telies v ionoforetickej elektródovej časti 1, t.j. v trojvrstvovej štruktúre katiónovýmennej membrány 13, membrány 14 zadržiavajúcej iónové liečivo a aniónovýmennej membrány 15.

Vyššie opísaný stupeň nasýtenia (impregnácie) 30 až 40 % je hodnota veľmi blízka obsahu vody v rohovke ľudskej očnej buľvy. Sú teda v prekvapujúcej korelácii.

Ďalej, vyššie opísané prevodové číslo 70 až 80 % je hodnota mimoriadne vysokej úrovne v porovnaní s hodnotami poskytovanými konvenčnými ionoforetickými technológiami.

Meranie stupňa impregnácie, aby sa eliminovali časovo závislé vplyvy, treba vykonávať okamžite po impregnácii. Podobne, aby sa časovo závislé zmeny eliminovali v maximálnej možnej miere, treba aj prevodové číslo merať, umiestnením membrány zadržiavajúcej iónové liečivo, ktorá bola nasýtená ( impregnovaná) iónovým liečivom, medzi iónovýmenné membrány 13 a 15, pričom sa súbežne umiestnia aj ostatné prvky.

Treba poznamenať, že vyššie opísaný stupeň nasýtenia (impregnácie) roztokom iónového liečiva a prevodové číslo iónového liečiva sa v predloženom vynáleze používajú ako indexy. Je to preto, lebo neexistuje žiadny index na objektívne a úplné vyhodnotenie schopnosti tenkého membránového telesa nasycovať sa (impregnovať sa) iónovým liečivom, schopnosti tenkej membrány zadržiavať iónové liečivo a schopnosti tenkého membránového telesa zabezpečiť, aby sa ióny aktívnej zložky v iónovom liečive, ktoré je zadržiavané v tenkom membránovom telese vtákom stave, že tenké membránové teleso je nasýtené iónovým liečivom, pohybovali smerom ku koži (schopnosť iónovej elektrickej vodivosti alebo iónovej vodivosti).

Ako ďalšie indexy, ktoré možno použiť ako náhradu stupňa impregnácie a prevodového čísla ako indexy vlastností tenkého membránového telesa (impregnovateľnosť, schopnosť zadržiavania a iónová vodivosť), sú mikroporéznosť a prevodové číslo.

Ako príklad membrány 14 zadržiavajúcej iónové liečivo na použitie podľa predloženého vynálezu možno uviesť hydrogélové teleso z akrylátovej živice (akrylátová hydrogélová membrána) vzhľadom na vysokú biologickú bezpečnosť, ktorú dokazuje používanie akrylátovej živice na kontaktné šošovky.

Táto akrylátová hydrogélová membrána je géiové teleso (prechodovej formy medzi kvapalinou a tuhou látkou) s trojrozmernou sieťovitou štruktúrou (kroslinkovanou štruktúrou) a zmes získaná pridaním vody ako dispergátora a elektrolytickej látky (NaCI alebo podobne) do akrylátovej hydrogélovej membrány umožňuje cez ňu prietok prúdu ako dôsledok migrácie disociovaných iónov elektrolytickej látky. Inak povedané, zmes získanú nasýtením resp. impregnáciou akrylátovej hydrogélovej membrány (ktorú možno považovať za mikroporéznu gélovú membránu) vodným roztokom elektrolytickej látky možno považovať za vysokomolekulový adhezívny materiál majúci iónovú vodivosť (iónovú elektrickú vodivosť). Akrylátová hydrogélová membrána sa stáva vodivou pre ióny (elektricky vodivou pre ióny) v dôsledku prenikania dispergačného média a disociovaných iónov do trojrozmernej siete vysokomolekulových reťazcov v akryíátovej hydrogélovej membráne a migráciou iónov cez sieťovú štruktúru v elektrickom poli.

Vyššie opísaná korelácia medzi stupňom impregnácie akryíátovej hydrogélovej membrány a prevodovým číslom sa môže ľahko upraviť reguľovaním veľkosti trojrozmernej sieťovej štruktúry a druhmi a pomermi monomérov tvoriacich živicu.

Podľa predloženého vynálezu možno akrylátovú hydrogélovú membránu so stupňom impregnácie 30 až 40 % a prevodovým číslom 70 až 80 % pripraviť z 2hydroxyetylmetakrylátu a etylénglykoldimetakrylátu (pomer monomérov: 98 - 99.5 až 0,5 - 2). Také akrylátové hydrogélové membrány (mikroporézne gélové membrány) sú dostupné napríklad od Sun Contact Lens Co., Ltd. V predloženom vynáleze bolo potvrdené, že stupeň nasýtenia resp. impregnácie a prevodové číslo sú v podstate rovnaké v zvyčajnom rozmedzí hrúbok akryíátovej hydrogélovej membrány (mikroporéznej gélovej membrány) použitej podľa predloženého vynálezu, teda v rozmedzí od 0,1 mm do 1,0 mm.

Ako ďalšiu membránu 14 zadržiavajúcu iónové liečivo použitú v predloženom vynáleze možno spomenúť segmentovanú polyuretánovú gélovú membránu (GELLODE™, produkt Takiron Co., Ltd.).

Táto membrána je segmentovaná polyuretánová gélová membrána ktorá obsahuje polyetylénglykol (PEG) a polypropylénglykol (PPG) ako segmenty a je vyrobená z týchto monomérov a diizokyanátu.

Segmentovaná polyuretánová gélová membrána má trojrozmernú štruktúru zosieťovanú uretánovými väzbami a jej stupeň impregnácie - nasýtenia, prevodové číslo a adhezívnu silu možno ľahko upravovať riadením veľkosti otvorov v sieti a pomeru monomérov rovnako ako v prípade vyššie opísanej akryíátovej hydrogélovej membrány.

V segmentovanej polyuretánovej gélovej membráne (mikroporéznej gélovej membráne) s vodou pridanou ako disperzné médium a elektrolytickou látkou (soľ alkalického kovu a podobne) kyslíkové atómy éterických väzieb v polyéteri tvoriacom segmenty a soli alkalických kovov tvoria komplex a keď sa aplikuje elektrický prúd, ión soli kovu sa pohybuje ku kyslíku v ďalšej voľnej éterickej väzbe, takže dochádza k vodivosti (iónovej elektrovodivosti). Segmentovaná polyuretánová gélová membrána (mikroporézna gélová membrána) sa používa ako gélový základ pre ultrazvukovú diagnostiku, pričom sa využíva jej vlastnosť vodivosti (iónovej elektrovodivosti).

Segmentovaná polyuretánová gélová membrána (mikroporézna gélová membrána) nespôsobuje podráždenie kože a je to látka s vysokou bezpečnosťou, keďže bolo schválené použitie kopolyméru PEG-PPG-PEG, ktorý tvorí segmenty, ako kozmetickej prísady.

Ako ďalšia membrána 14 zadržiavajúca iónové liečivo použitá v predloženom vynáleze je vhodná iónovo vodivá mikroporézna fólia na tvorbu gélovitého tuhého elektrolytu, napríklad ako gélovitá fólia tuhého elektrolytu v tuhom článku (sekundárnom článku).

Iónovo vodivé mikroporézne fólie tohto typu sú publikované napríklad v JPA-11273452 a sú vytvorené v zásade z mikroporézneho polyméru s poréznosťou 20 až 80 % a zloženého primárne z akrylonitrilového polyméru.

Mikroporéznym polymérom je konkrétnejšie akrylonitrilový kopolymér pozostávajúci z 50 alebo viac mólových percent (s výhodou 70 až 98 mólových %) akrylonitrilu a majúci poréznosť od 20 do 80 %.

Gélovitá fólia tuhého elektrolytu na báze akrylonitrilu (tuhý článok) sa pripravuje impregnáciou kopolymérovej fólie na báze akrylonitrilu. ktorý je rozpustný v nevodnom rozpúšťadle a má poréznosť 20 až 80 %, nevodným rozpúšťadlom obsahujúcim elektrolyt, čím sa kopolymérová fólia zmení na gél. Gélové telesá zahŕňajú gélovité telesá a tvrdé membránovité telesá.

Z hľadiska iónovej vodivosti, bezpečnosti a podobne môže kopolymérová fólia na báze akrylonitrilu rozpustná v nevodnom rozpúšťadle byť s výhodou zložená z akrylonitril/Ci-C4 alkyl(met)akrylátového kopolyméru, akrylonitril/vinylacetátového kopolyméru, akrylonitril/styrénového kopolyméru, akrylonitril/vinylidénchloridového kopolyméru a podobne. Na formovanie kopolymérovej fólie do mikroporéznej fólie možno použiť konvenčné procesy vrátane mokrého (suchého) procesu výroby papiera, procesu ihlovania ako produkčného procesu netkaných textílií, vodnoprúdového procesu a formovania z taveniny extrudovanej fólie do mikroporézneho telesa vyťahovaním alebo rozpúšťadlovou extrakciou.

Spomedzi iónovo vodivých mikroporéznych fólií kopolymérov na báze akrylonitrilu používaných v tuhých článkoch sú ako tenké membránové telesá vhodné gélové telesá (vrátane gélovitých telies a tvrdých membránových telies), z ktorých každé zadržiava iónové liečivo v trojrozmernej sieti polymérových reťazcov a môže dosiahnuť vyššie opísaný stupeň nasýtenia-impregnácie a prevodového čísla a každé z nich môže slúžiť ako základ pre membránu 14 zadržiavajúcu iónové liečivo podľa predloženého vynálezu.

Čo sa týka podmienok, za ktorých sa vyššie opísané tenké membránové teleso (mikroporézna gélová membrána) nasycuje, impregnuje iónovým liečivom alebo roztokom elektrolytu podľa predloženého vynálezu, optimálne podmienky možno určiť z hľadiska stupňa nasýtenia, rýchlosti nasýtenia a podobne·. Možno napríklad zvoliť podmienky impregnácie 40 °C a 30 minút.

Podľa predloženého vynálezu možno použiť ako tenké membránové teleso, ktoré slúži ako základ pre membránu 12 zadržiavajúcu elektrolyt, rôzne tenké membránové telesá, z ktorých každé je vhodné ako základ pre membránu 14 zadržiavajúcu iónové liečivo. Tieto tenké membránové telesá v elektrickom poli umožňujú účinnú migráciu iónov disociovaných v roztoku elektrolytu, ktorým je membránové teleso nasýtené.

Vďaka vyššie opísanej technickej konštrukcii ionoforetickej elektródovej časti 1_ ionoforetického zariadenia X podľa predloženého vynálezu v porovnaní s transdermálnym dodávaním konvenčnými ionoforetickými zariadeniami možno iónové liečivo transdermálne dodávať stabilne v priebehu dlhšieho času pri vyššom prevodovom čísle a možno dosiahnuť vyššiu biologickú bezpečnosť.

Konkrétnejšie, vďaka vyššie opísanej technickej konštrukcii ionoforetickej elektródovej časti 1. možno získať stabilné energizačné vlastnosti v priebehu dlhého času. Inak povedané, iónové liečivo možno účinne dodávať do tela stabilne dlhý čas cez kožu 4 (dodávanie liečiva). Je tiež možné zabrániť tvorbe škodlivých látok prostredníctvom elektrolýzy v elektródovej časti, teda dosiahnuť vysokú úroveň biologickej bezpečnosti.

Ďalej sa, s odkazom na obrázok 3, opisuje konštrukcia uzemňovacej elektródovej časti [kladnej (+) elektródy] 2 zariadenia X na ionoforézu podľa predloženého vynálezu.

Až doposiaľ nebola navrhnutá žiadna ionoforetická technológia, ktorá realizuje stabilné energizačné vlastnosti a biologickú bezpečnosť. Je to pravdepodobne preto, lebo konvenčné technológie ionoforézy boli vyvinuté v rámci zjednodušenej koncepcie konštrukcie uzemňovacej elektródovej časti, ktorá slúži iba na uzemnenie.

Toto konštatovanie potvrdzuje japonská zverejnená prihláška (PCT) č. HEI 3-504343, JP-A-03094771 a JP-A-04197277, s ktorými súvisí táto prihláška a ktoré boli opísané vyššie v časti Doterajší stav techniky.

Okrem vyššie opísanej konštrukcie ionoforetickej elektródovej časti 1 v zariadení X na ionoforézu predložený vynález tiež využíva, vo vzťahu k celkovej konštrukcii zariadenia, novú technickú konštrukciu uzemňovacej elektródovej časti 2, ktorá sa líši od konvenčnej technickej konštrukcie z hľadiska umožnenia stabilného podávania iónového liečiva dlhší čas pri vysokom prevodovom čísle (vysokej účinnosti) ionoforézou a tiež získania vysokej úrovne biologickej bezpečnosti.

Ako je zobrazené na obrázku 3, uzemňovacia elektródová časť 2 zariadenia X na ionoforézu podľa predloženého vynálezu je konštruovaná z elektródovej platničky 21 opačnej polarity voči elektródovej platničke 11 v ionoforetickej elektródovej časti 1, membrány 22 zadržiavajúcej roztok elektrolytu umiestnenej na prednej strane elektródovej platničky 21 a iónovýmennej membrány 23 umiestnenej na prednej strane membrány 22 zadržiavajúcej roztok elektrolytu; teda na strane kože 4 a selektívnej pre ióny nabité opačne voči iónom iónového liečiva.

Významnou charakteristikou neznámou v doterajšom stave techniky je, že v zariadení X na ionoforézu, podľa predloženého vynálezu s cieľom, aby sa zvýšila biologická bezpečnosť je iónovýmenná membrána 23 súčasťou uzemňovacej elektródovej časti 2.

V zariadení X na ionoforézu, podľa predloženého vynálezu, roztok elektrolytu v membráne 22 zadržiavajúcej roztok elektrolytu uzemňovacej elektródovej časti 2 môže byť zložený z roztoku obsahujúceho látku, ktorej oxidačno-redukčný potenciál je nižší ako oxidačno-redukčný potenciál vody, ako napríklad vyššie opísaný roztok elektrolytu v membráne 12 zadržiavajúcej roztok elektrolytu ionoforetickej elektródovej časti 1, z hľadiska biologickej bezpečnosti a stabilnej prevádzky po dlhý čas.

Významnou črtou je aj to, že zariadenie X na ionoforézu má vysokú pridanú hodnotu vďaka tomu, že iónovýmenná membrána 23 je umiestnená v uzemňovacej elektródovej časti 2 a tiež vďaka vytvoreniu roztoku elektrolytu s vyššie opísanou pridanou ľahko oxidovateľnou alebo redukovateľnou látkou.

Ako je zobrazené na obrázku 3, v prvom uskutočnení predloženého vynálezu, keď aktívna zložka iónového liečiva, napríklad askorbát sodný (As'Na⁺), je nabitá záporne (-), elektródová platnička 21 v uzemňovacej elektródovej časti 2 zariadenia na ionoforézu X sa stáva kladnou (+), roztok elektrolytu v membráne 22 zadržiavajúcej roztok elektrolytu je zložený z rovnakého zmiešaného vodného roztoku 1M kyseliny mliečnej a1M fumarátu sodného v pomere 1:1 ako v ionoforetickej elektródovej časti 1 a iónovýmenná membrána 23 pozostáva z katiónovýmennej membrány.

Podľa predloženého vynálezu roztok elektrolytu v membráne 22 zadržiavajúcej roztok elektrolytu uzemňovacej elektródovej časti 2 môže byť zložený z fyziologického roztoku, ktorý, ako je spomenuté vyššie, obsahuje ľahko oxidovateľnú alebo redukovateľnú látku, napríklad síran železitý, síran železitý obsahujúci síran železnatý (ekvimolárny roztok oboch síranov), kyselinu askorbovú alebo askorbát sodný.

Spôsob podávania iónového liečiva ionoforézou, ktorý bol vysvetlený s odkazom na zariadenie X na ionoforézu zobrazené na obrázku 3, bol opísaný na príklade askorbátu sodného (As’Na⁺), kde je aktívna zložka iónového liečiva nabitá záporne (-), ako je opísané vyššie.

Aj keď je aktívna zložka iónového liečiva nabitá kladne (+), možno ju podľa predloženého vynálezu podávať podobne.

Medzi príklady iónových liečiv tohto typu, ktorých aktívne zložky sú nabité kladne (+), patrí prokaín hydrochlorid a lidokaín hydrochlorid ako lokálne anestetiká.

Polarity jednotlivých elektródových platničiek 1J_, 21 a iónovýmenné vlastnosti iónovýmenných membrán (13, 15, 23) musia byť v tomto prípade opačné voči zodpovedajúcim polaritám a iónovýmenným vlastnostiam vo vyššie opísanom prípade, v ktorom sa podával askorbát sodný (As'Na⁺).

Keď sa použije iónové liečivo s možnosťou kladného náboja (+), ako je uvedené vyššie, podstatu predloženého vynálezu možno ľahko pochopiť na základe vyššie opísaného prípadu, v ktorom sa podával askorbát sodný so záporným nábojom (-).

Ako vyššie opísaný zdroj 3 elektrického prúdu zobrazený na obrázkoch 1 až 3 možno podľa predloženého vynálezu, podľa potreby, použiť akýkoľvek zdroj elektrického prúdu.

Podľa predloženého vynálezu možno ako zdroj 3 energie použiť článok generátor konštantného napätia, generátor konštantného prúdu (galvanostat), generátor konštantného napätia a konštantného prúdu a podobne.

Obrázok 4 predstavuje modifikáciu zariadenia X na ionoforézu podľa prvého uskutočnenia zobrazeného na obrázku 3, ktoré špecificky používa dve iónovýmenné membrány, t.j. katiónovýmennú membránu 23 a aniónovýmennú membránu 25 na strane uzemňovacej elektródovej časti 2.

Na obrázku 4 vzťahová značka 24 označuje membránu zadržiavajúcu roztok elektrolytu, ktorá je podobná ako membrána 22 zadržiavajúca roztok elektrolytu v uzemňovacej elektródovej časti 2 zobrazenej na obrázku 3.

Modifikácia zobrazená na obrázku 4 je účinná pri prevencii kožných problémov, ktoré sa inak môžu vyskytnúť v dôsledku elektrochemickej reakcie na strane uzemňovacej elektródovej časti 2. Vďaka usporiadaniu iónovýmenných membrán, ako je zobrazené na obrázku 4, vďaka špecifickému uskutočneniu, pri ktorom sú dve iónovýmenné membrány 13, 15 rôznych typov umiestnené na strane ionoforetickej elektródovej časti 1 a dve iónovýmenné membrány 23, 25 rôznych typov sú umiestnené na strane uzemňovacej elektródovej časti 2, len ióny As' sa vnášajú do ľudskej kože 4 zo strany ionoforetickej elektródovej časti 1, len ióny Na⁺ sa vnášajú zo strany uzemňovacej elektródy 2 a prakticky žiadne iné látky sa nevnášajú. Táto modifikácia má teda mimoriadne vysokú biologickú bezpečnosť.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Experiment s použitím ekvivalentného experimentálneho vybavenia

Nasleduje opis experimentu, pri ktorom sa experimentálne podával askorbát sodný (As’Na^4-) ako iónové liečivo použitím experimentálneho zariadenia ekvi32 valentného základnej konštrukčnej schéme zariadenia X na ionoforézu podľa zobrazenia na obrázku 4.

Na základe experimentov a porovnávacích experimentov, ktoré sú opísané ďalej, je zrejmé, že zariadenie X na ionoforézu podľa predloženého vynálezu transdermálne dodáva iónové liečivo pri mimoriadne vysokom prevodovom čísle alebo pri vysokej účinnosti.

1. Experimentálne zariadenie

Obrázok 5 je schematický diagram experimentálneho zariadenia ekvivalentného zariadeniu X na ionoforézu zobrazenému na obrázku 4.

Vzťahové číslice a písmená experimentálneho zariadenia majú nasledujúce vysvetlenia:

(1) Vzťahové značky H, 12, 13, 14, 15, 21, 22, 23, 24 a 25 sú rovnaké ako na obrázkoch 3 až 4.

(2) Prvky 11 - 12 v ionoforetickej elektródovej časti 1 a prvky 21 - 22 v uzemňovacej elektródovej časti 2 boli skonštruované za použitia platinových platničiek ako elektródových platničiek, použitím vodného roztoku 1 M kyseliny mliečnej a1M fumarátu sodného v pomere 1:1 ako roztoku elektrolytov v ionoforetickej elektródovej časti 1 i v uzemňovacej elektródovej časti 2 a zabezpečila sa miešateľnosť roztoku elektrolytov.

(3) Ako katiónovýmenné membrány 13, 23 a aniónovýmenné membrány 15, 25 sa použili NEOSEPTA CMS (katión) a NEOSEPTA AMX (anión) (produkty TOKUYAMA CORPORATION).

(4) Ako tenké membránové teleso pre membránu zadržiavajúcu iónové liečivo označenú vzťahovou značkou 14 sa použila vyššie opísaná akrylátová hydrogélová membrána (produkt Sun Contact Lens Co., Ltd.).

(5) Ako tenké membránové teleso pre membránu zadržiavajúcu roztok elektrolytov označenú vzťahovou značkou 24 sa použila vyššie opísaná akrylátová hydrogélová membrána (produkt Sun Contact Lens Co., Ltd.) a ako roztok elektrolytov sa použil 0,9 % vodný roztok NaCl.

(6) Vzťahová značka A označuje kúpeľ (komoru) simulujúci kožu a tento kúpeľ sa naplnil 0,9 % vodným roztokom NaCl.

Pri uskutočňovaní experimentu sa prvky 13 až 15 v ionoforetickej elektródovej časti 1. a prvky 23 až 25 v uzemňovacej elektródovej časti 2 umiestnili do integrálnych štruktúr a inštalovali sa do experimentálneho zariadenia. Podľa predloženého vynálezu môže byť vyššie opísané zostavovanie prvkov do integrálnych štruktúr uskutočnené pomocou vodivého lepidla, tepelným zvarením alebo podobne.

2. Experimentálne podmienky

1) Hodnota prúdu (konštantný prúd): 0,3 mA

2) Kolísanie hodnoty napätia (od počiatočných konštantných hodnôt napätia 30 V): 0,8 až 1,2 V

3) Čas energizácie: 15 minút až 35 minút

3. Experimentálne výsledky a diskusia

Skúmalo sa množstvo (mikromóly) kyseliny askorbovej v kúpeli simulujúcom kožu A po každom vopred určenom čase energizácie. Výsledky sú uvedené v tabuľke 1.

1) Z tabuľky 1 je zrejmé, že množstvo kyseliny askorbovej, ktoré preniklo do kúpeľa A simulujúceho kožu rástlo s časom energizácie.

2) Po energizácii pri 0,3 mA trvajúcej 35 minút sa zistilo extrémne vysoké percento prenosu, dosiahlo 80 %.

Poznámka: Pojem prevodové číslo znamená Hittorfovo číslo a indikuje percento prúdu konkrétnych iónov, ktoré sa určuje na základe pohybu konkrétnych iónov na základe celého prúdu, ktorý preteká cez roztok elektrolytu. Kedže počet pretečených elektrónov je rovnaký ako počet premiestnených iónov, prevodové číslo možno určiť výpočtom množstva elektriny, teda počtu elektrónov.

Teoretický vzorec výpočtu prevodového čísla možno vyjadriť nasledovne:

M (vypočítavaná hodnota) = (l.t)/(F), kde

M znamená: molárny počet pretečených iónov

F je (Faradayova konštanta): 96 500 C

I: znamená množstvo elektriny (A: ampér) t: znamená čas energizácie (v sekundách)

3) Podľa experimentálnych výsledkov, za prevádzkových podmienok (prúd: 0,3 mA) stanovených s prihliadnutím na biologickú bezpečnosť (bezpečnosť pre kožu), prevodové čísla pri ionoforetických zariadeniach predtým navrhnutých pôvodcami predloženého vynálezu [pozri JP-A-2000-229128, JP-A-2000-237326 a JP-A-2000-237328; v týchto skôr navrhnutých ionoforetických zariadeniach chýbala myšlienka, že prvky (členy) majú byť všetky vo forme tenkých membránových telies] boli len približne 50 % dokonca aj po dlhom čase (po 45 minútach), hoci konštantný prúd bol nastavený na 1 mA. Vyššie opísané prevodové číslo 80 % dosiahnuté podľa predloženého vynálezu je teda oveľa lepšie.

4) pH kúpeľa A simulujúceho kožu bolo kyslé (pH približne 6) pri čase energizácie 0 minút a ostalo v podstate nezmenené aj po 35 minútach. Toto je výhodný účinok, ktorý sa pripisuje použitiu iónovýmenných membrán na oboch elektródových častiach 1, 2.

Tabuľka 1

Množstvo kyseliny askorbovej v kúpeli A simulujúcom kožu

Čas energizácie	0 min	15 min	20 min	35 min
Množstvo kyseliny askorbovej v kúpeli simulujúcom kožu po energizácii (mikromóly)	0.15	2.13	3.5	5.28

Experimenty na koži

Použitím zariadenia X na ionoforézu konštrukcie zobrazenej na obrázku 4 sa ionoforetické experimenty (experimenty transdermálneho vnášania) skutočne vykonali na koži zvierat a koži ľudí - dobrovoľníkov. Ako základné membrány pre membrány zadržiavajúce iónové liečivo a membrány zadržiavajúce roztok elektrolytov sa použili vyššie opísané akrylátové hydrogélové membrány (mikroporézne gélové membrány; produkty Sun Contact Lens Co., Ltd.).

(1) Experimentálne zariadenie lonoforetická elektródová časť 1 pripojená na galvanostat (generátor konštantného prúdu) sa skonštruovala tesným skontaktovaním aniónovýmennej membrány 15, membrány 14 zadržiavajúcej iónové liečivo impregnovanej askorbátom sodným (100 mM), katiónovýmennej membrány 13, membrány 12 zadržiavajúcej roztok elektrolytov impregnovanej roztokom elektrolytov pozostávajúcim z ekvimolárneho roztoku 1 M kyseliny mliečnej a 1 M fumarátu sodného a elektródovej platničky 11 v tomto poradí z pohľadu zo strany povrchu kontaktujúceho kožu. Na druhej strane uzemňovacia elektródová časť 2 sa skonštruovala tesným skontaktovaním katiónovýmennej membrány 23, membrány 24 zadržiavajúcej roztok elektrolytov impregnovanej vyššie opísaným 'roztokom elektrolytov, aniónovýmennej membrány 25, membrány 42 zadržiavajúcej roztok elektrolytov impregnovanej vyššie opísaným roztokom elektrolytov a elektródovej platničky 21 v tomto poradí z pohľadu zo strany povrchu kontaktujúceho kožu.

Ako elektródová platnička 21 v uzemňovacej elektródovej časti 2 sa použila monitorovacia elektróda náplasťového typu Red Dot (komerčný produkt). Táto elektróda súčasne slúžila ako membrána 22 zadržiavajúca roztok elektrolytu. Aby sa zlepšila vodivosť sa na povrch iónovýmennej membrány 23 a na povrch uzemňovacej elektródovej časti 2, ktoré sa kontaktovali s kožou naniesol vodivý gél (Aquasonic 100, produkt Parker Laboratories, Inc.).

(2) Experimentálny postup

Vopred sa intradermálne injektovalo činidlo vyvíjajúce farbu, ktoré zintenzívňuje vývoj farby s časom redukčným pôsobením kyseliny askorbovej a spôsobuje zrážanie formazanu (červená farba). Na základe rozvoja farebnej reakcie sa určil ionoforetický účinok na kyselinu askorbovú.

Ako farebné činidlo sa použil roztok pripravený rozpustením 2,3,5trifenyltetrazóniumchloridu (C19H15CIN4, ďalej len TTC) o koncentrácii 2 % v 0,9 % vodnom roztoku NaCl. Toto farbu vyvíjajúce činidlo má vlastnosť, že pri podrobení redukčnému pôsobeniu viaže dve molekuly vodíka a tvorí formazanovú zlúčeninu (jasný karmín) čím mení farbu.

Prúd aplikovaný pri tomto experimente bol nastavený na 0,3 mA (konštantný prúd).

Ako porovnávací experiment sa na druhej strane použili neiónovýmenné PP membrány namiesto iónovýmenných membrán. PP membrány boli polypropylénové mikroporézne priehradky (AN Filter, AN06, produkt Nihon Millipore K.K.) a nemali žiadnu iónovo selektívnu priepustnosť.

(3) Experimentálne výsledky

Výsledky sú uvedené v tabuľke 2.

Hodnotenie sa v tabuľke 2 zostavilo podľa nasledujúceho systému:

-: nezreagované, ±: mierne zreagované, +: zjavne zreagované, ++: výrazne zreagované.

Tabuľka 2

Čas energizácie	Chromogénna reakcia
Podaná kyselina askorbová (použili sa iónovýmenné membrány)	15 min	+
20 min	++
35 min	++
Podaná kontrolná kyselina askorbová (použili sa PP membrány)	15 min	-
20 min	±
35 min	+

Na základe týchto experimentov sa zistilo:

1) Keď sa podľa vyššie opísaného uskutočnenia použili iónovýmenné membrány podľa predloženého vynálezu, vývoj farby dosiahol maximum za 20 minút. Keď sa namiesto iónovýmenných membrán použili neiónovýmenné PP membrány, reakcia sa pozorovala až po 35 minútach a až o 60 minút neskôr dosiahol vývoj farby maximálnu hodnotu. Výhodnosť použitia iónovýmenných membrán podľa predloženého vynálezu sa teda dokázala na koži tela.

2) Pri experimentoch sa nepozorovali vôbec žiadne zmeny kože na strane uzemňovacích elektród.

3) Kolísanie aplikovaného napätia (počiatočné napätie: 10 V) bolo len v rozmedzí približne 1 V, hoci aplikovaný prúd bol 0,3 mA, čo spadá do rozmedzia prúdu bezpečného pre telo, pri aplikácii počas 35 minút alebo dlhšie. Toto dokázalo, že vodný roztok 1 M kyseliny mliečnej a 1 M fumarátu sodného v pomere 1:1 je vhodný ako roztok elektrolytov a tiež naznačuje, že keďže kyselina mliečna a kyselina fumarová sú obe organickými kyselinami existujúcimi v tele, použitie fyziologických organických kyselín iných ako kyselina mliečna a kyselina fumarová je bezpečné.

Uskutočnenie zariadenia na ionoforézu (konštrukcia prístroja)

Ďalej sa uvádza podrobný opis, najmä z hľadiska prvkov zariadenia (konštrukcie prístroja), s odkazmi na výkresy uskutočnenia zariadenia X na ionoforézu podľa predloženého vynálezu, ktoré je vhodné na podávanie iónového liečiva ionoforézou.

Na výkresoch môžu byť kvôli prehľadnosti vynechané niektoré prvky (články), spojenia prvkov (článkov) samotných alebo šrafovanie. Ďalej kvôli prehľadnosti hrúbka každého tenkého membránového telesa nepredstavuje presnú hrúbku.

Napriek tomu znaky (črty) vynechané na výkresoch možno ľahko pochopiť z opisu jednotlivých uskutočnení a pripojených výkresov.

Obrázky 1 a 2 zobrazujú prvé uskutočnenie zariadenia X na ionoforézu podľa predloženého vynálezu, kde obrázok 1 je perspektívny pohľad celého zariadenia a obrázok 2 je čiastočný prierez.

Ako vidno na obrázku 1 a 2, zariadenie X na ionoforézu podľa prvého uskutočnenia predloženého vynálezu zahŕňa nasledujúce tri prvky:

(i) valcovitú ionoforetickú elektródovú časť 1., (ii) valcovitú uzemňovaciu elektródovú časť 2 konštruovanú ako diskrétna (neintegrálna) jednotka voči ionoforetickej elektródovej časti 1 a (iii) zdroj 3 konštantného prúdu a konštantného napätia, ktorý možno ďalej označovať jednoducho ako zdroj 3.

V zariadení X na ionoforézu podľa prvého uskutočnenia predloženého vynálezu je uzemňovacia elektródová časť 2 konštruovaná ako diskrétna jednotka voči ionoforetickej elektródovej časti 1. Výraz „konštruovaná ako diskrétna jednotka“ vo vyššie použitom význame znamená, že ako je zobrazené na výkresoch, ionoforetická elektródová časť 1 a uzemňovacia elektródová časť 2 nie sú integrálne. Zariadenie X na ionoforézu má napríklad takú štruktúru, že ionoforeticky liečený pacient, aby sa dosiahlo uzemnenie, drží uzemňovaciu elektródovú časť 2, alebo dáva uzemňovaciu elektródovú časť 2 do kontaktu so žiadanou plochou pokožky inou ako liečené miesto.

Zariadenie X na ionoforézu podľa prvého uskutočnenia predloženého vynálezu zobrazené na obrázkoch 1 a 2 bolo skonštruované s predpokladom, že ako iónové liečivo sa podáva askorbát sodný (As'Na⁺).

Vzhľadom na to vzťahové značky príslušných prvkov (elektródových platničiek, membrán zadržiavajúcich roztoky elektrolytov, membrány zadržiavajúcej iónové liečivo a iónovýmenných membrán) umiestnených vnútri zariadenia X na ionoforézu zobrazeného na obrázkoch 1 a 2 indikujú rovnaké prvky opísané vyššie s odkazom na obrázok 3.

Ionoforetická elektródová časť 1 v zariadení X na ionoforézu podľa prvého uskutočnenia predloženého vynálezu je konštruovaná z nasledujúcich dvoch prvkov, ako je to zobrazené na obrázkoch 1 a 2:

(i) nevodivá, valcová koncová časť 1a s malým priemerom a (ii) nevodivá, valcová úchopová časť 1b s veľkým priemerom.

Koncová časť 1a je konštruovaná tak, že sa dá odpojiteľne namontovať na prednú časť 1bj úchopovej časti lb, a v rámci koncovej časti 1a sú upevnené alebo umiestnené prvky označené vzťahovými značkami 11 až 15.

Prvky la, 1b môžu byť vyrobené napríklad z nevodivého plastu.

Ako je zobrazené na obrázku 2, valcovitá koncová časť 1a pozostáva z prednej časti lai, hlavnej časti 1a₂ a západkovej časti la₃ udržiavanej v záchyte s uchopovacou časťou lb. Predná časť lai má otvor la^ a je konštruovaná tak, že v otvore je exponovaná aniónovýmenná membrána 15.

Ako je tiež zobrazené na obrázku 2, valcovitá úchopová časť 1b sa na druhej strane skladá z prednej časti Ibi., hlavnej časti 1b? a zadnej koncovej časti lb3. Predná časť Jbi má otvor Ibn v podstate rovnakého priemeru ako hlavná časť 1a? koncovej časti la a je konštruovaná tak, aby definovala západkové otvory 1bi2 na vedenie západkovej časti la₃ tak, že západková časť la₃ valcovitej koncovej časti 1a zapadne do prednej časti Ibv

Ďalej valcovitá úchopová časť 1b je konštruovaná tak, aby mala stenu držiacu pružinu 1b₄ na pevnú oporu pružinového prvku 33 umiestneného v rámci valcovitej úchopovej časti 1b a vyrobeného z vodivého materiálu. Stena držiaca pružinu 1_b4 je konštruovaná tak, že ako je zobrazené na obrázku 2, voľný koniec kábla 31 zo zdroja 3 a pružinový prvok 33 sú elektricky spojené.

Odpojiteľné vzájomné spojenie oboch prvkov la, 1b možno dosiahnuť západkovou časťou la₃ valcovitej koncovej časti 1a a západkovými otvormi 1 bi2 valcovitej úchopovej časti 1b. Konkrétne západková časť 1_a₃ sa vloží do západkových otvorov 1bi2 a valcovitá koncová časť 1a sa otáča v smere alebo proti smeru hodinových ručičiek, aby navzájom do seba zapadli. Sú navzájom do seba stabilne a odpojiteľne zapadnuté, pretože pružinový prvok 33 vyvíja pružinovú silu na valcovitú koncovú časť 1a (a tlačí ju).

Uzemňovacia elektródová časť 2 v zariadení X na ionoforézu podľa prvého uskutočnenia predloženého vynálezu je konštruovaná z nasledujúcich dvoch prvkov, ako je zobrazené na obrázkoch 1 a 2:

(i) nevodivá, valcová koncová časť 2a s malým priemerom a (ii) nevodivá, valcová hlavná časť 2b s veľkým priemerom.

Oba prvky 2a, 2b sú konštruované tak, že koncovú časť 2a možno odpojiteľne namontovať na hlavnú časť 2b podobným mechanizmom ako u prvkov la, W v ionoforetickej elektródovej časti 1.

Prvky 21, 22, 23 sú umiestnené vnútri valcovej koncovej časti 2a s malým priemerom, ako je zobrazené na obrázku 2. Ďalej je vnútri valcovej hlavnej časti 2b s veľkým priemerom umiestnený vodivý pružinový prvok 34. Koncová časť pružinového prvku 34 je pevne opretá o dnovú časť valcovitej hlavnej časti 2b s veľkým priemerom a je tiež spojená s koncovou časťou kábla 32 zo zdroja 3. Jej opačná koncová časť na druhej strane tlačí prvok 21, teda elektródovú platničku 21 v uzemňovacej elektróde 2 silou pružiny a tiež tlačí valcovitú koncovú časť 2a silou pružiny tak, že možno zabezpečiť zapadnutie valcovitej koncovej časti 2a do hlavnej časti 2b.

Ako modifikáciu zariadenia na ionoforézu podľa prvého uskutočnenia predloženého vynálezu možno nahradiť zdroj 3 článkom a tento článok možno umiestniť do vnútorného priestoru valcovitej úchopovej časti 1b s veľkým priemerom.

Obrázok 6 je pohľad zobrazujúci druhé uskutočnenie zariadenia na ionoforézu podľa predloženého vynálezu a zodpovedá valcovej koncovej časti la s malým priemerom na obrázku 2, ktorý sa týka prvého uskutočnenia

Druhé uskutočnenie má inú konštrukciu valcovitej koncovej časti 1a s malým priemerom oproti konštrukcii prvého uskutočnenia (pozri obrázok 2), v ktorom je valcovitá koncová časť 1a s malým priemerom konštruovaná s krytom ýa^dna, ktorý je vybavený závitom alebo vodiacimi žliabkami, na zadnej koncovej časti hlavnej časti 1a₂ prednej koncovej časti la. Hlavná časť 1a₂ je umiestnená na vnútornej stene zadnej koncovej časti so žliabkom/žliabkami zodpovedajúcimi závitu alebo vodiacim žliabkom v kryte 1a₄ dna a týmito žliabkami je kryt 1a₄ dna upevnený na hlavnú časť 1a?. Toto uskutočnenie umožňuje regulovať tlakovú silu aplikovanú pružinovým prvkom 33.

Obrázok 7 je pohľad zobrazujúci tretie uskutočnenie zariadenia na ionoforézu podľa predloženého vynálezu a zodpovedá prednej časti valcovej koncovej časti 1a s malým priemerom na obrázku 2, ktorý sa týka prvého uskutočnenia.

Charakteristickou črtou tretieho uskutočnenia je, že membrána 14 zadržiavajúca iónové liečivo je rozšírená smerom von, a tvorí sústrednú kruhovú časť aj za vonkajším obvodom kruhovej aniónovýmennej membrány 15.

V tomto prípade použitie gólovej membrány s dobrou adhéziou na kožu, napríklad GELLODE (obchodný názov, produkt Takiron Co., Ltd.), konkrétne segmentovanej polyuretánovej gélovej membrány s PEG-PPG segmentmi alebo podobne ako membránou (mikroporézna gélová membrána), ktorá slúži ako základ membrány 14 zadržiavajúcej iónové liečivo, má výhodu, že zabezpečuje adhéziu aniónovýmennej membrány 15 na povrch kože.

Hoci tretie uskutočnenie je modifikáciou vyššie opísaného prvého uskutočnenia, možno ho použiť aj ako modifikáciu druhého uskutočnenia.

Obrázky 8 až 9 zobrazujú zariadenie X na ionoforézu podľa štvrtého uskutočnenia predloženého vynálezu, kde obrázok 8 je prierezový pohľad a obrázok 9 je pohľad spredu.

V podlhovastej ionoforetickej elektródovej časti 1_ v tomto štvrtom uskutočnení slúži podlhovastá valcovitá hlavná časť 1b ako úchopová časť a vyššie opísané prvky 11 až 15, pružinový prvok 33 a zdroj 3 sú umiestnené v hlavnej časti 1b.

Uzemňovacia elektródová časť 2 je konštruovaná v podstate v rovnakej štruktúre ako valcovitá koncová časť 1a v druhom uskutočnení (pozri obrázok 6). Prvky 21 až 23 umiestnené vnútri valcovitej koncovej časti 1a uzemňovacej elektródovej časti 2 sa líšia od prvkov 11 až 15 v druhom uskutočnení, pretože táto časť sa vo štvrtom uskutočnení stáva uzemňovacou elektródovou časťou 2.

Vo štvrtom uskutočnení ošetrovateľ, lekár (používateľ) zariadenia X na ionoforézu už nemusí zabezpečovať uzemnenie držaním uzemňovacej elektródovej časti 2 na rozdiel od prvého až tretieho uskutočnenia a preto štvrté uskutočnenie prináša praktickejšie riešenie.

Navyše uzemňovacia elektródová časť 2 môže účinne dosiahnuť uzemnenie, pretože je umiestnená v polohe blízkej ionoforetickej elektródovej časti 1..

Opis výhod

Podľa predloženého vynálezu možno dosiahnuť vynikajúce výhodné účinky:

(i) V ionoforetickej elektródovej časti (aktívnej elektródovej časti) a uzemňovacej elektródovej časti (neaktívnej elektródovej časti) sú najmä iónové liečivo a roztoky elektrolytov zadržiavané v špecifických, impregnovateľných membránach a iónovýmenné membrány s rôznou iónovou selektivitou usporiadané v špecifickom poradí. Za vyššie opísanej špecifickej konštrukcie možno udržať stabilne energizovaný stav (konštantný prúd a/alebo konštantné napätie) po dlhý čas. V ionoforetickej elektródovej časti aktívna zložka iónového liečiva nabitá kladne (+) alebo záporne (-) môže byť dodávaná do kože (alebo sliznice) efektívne (vnášanie liečiva) pri vysokom prevodovom čísle.

(ii) lonoforetická elektródová časť (aktívna elektródová časť) a uzemňovacia elektródová časť prispievajú k udržiavaniu vyššie opísaného stabilného energizovaného stavu po dlhý čas a použitie (vytvorenie) konkrétnych iónovýmenných membrán na oboch elektródových častiach odstraňuje škodlivé účinky na kožu v dôsledku elektródových reakcií.

(iii) V ionoforetickej elektródovej časti (aktívnej elektródovej časti) a uzemňovacej elektródovej časti prvky relevantné pre dodávanie iónov sú všetky formované ako tenké membránové telesá vrátane elektródových platničiek. Zariadenie je preto vybavené značnými zlepšeniami čo do praktickosti a komfornosti, ako je kompaktnosť, udržiavateľnosť a ľahkosť manipulácie (vrátane ľahkej výmeny prvkov).

(iv) V zariadení na ionoforézu podľa predloženého vynálezu niektoré z jednotlivých prvkov, ktoré tvoria elektródové časti (aktívna elektródová časť a uzemňovacia elektródová časť), konkrétne elektródové platničky, membrány zadržiavajúce roztok elektrolytov, membrána zadržiavajúca iónové liečivo a iónovýmenné (katiónovýmenné a aniónovýmenné) membrány, môžu byť vopred zostavené do súprav. V závislosti od rôznych terapeutických účelov možno, membránové telesá zadržiavajúce požadované roztoky liečiv alebo roztoky liečiv požadovaných koncentrácií pričom membránové telesá sú nasýtené-impregnované požadovanými roztokmi liečiv alebo roztokmi liečiv požadovaných koncentrácií, pripraviť vopred do súprav. Pri použití zariadenia na ionoforézu môže ošetrovateľ, lekár (používateľ) zo súpravy vybrať požadované prvky v závislosti od terapeutického účelu a môže ich ľahko zostaviť. To významne zlepšuje komfortnosť a praktickosť zariadenia.

Okrem toho zostavenie do súprav umožňuje dosiahnutie zníženia veľkosti zariadenia, prevenciu chýb pri aplikácii (pretože prvky boli vopred pripravené do súprav) a podobne.

Priemyselná využiteľnosť

Zariadenie na ionoforézu podľa predloženého vynálezu môže transdermálne dodávať iónové liečivo s vysokou účinnosťou za stabilných energizovaných podmienok po dlhý čas.

Zariadenie na ionoforézu podľa predloženého vynálezu je tiež vynikajúce z hľadiska bezpečnosti, pretože iónovýmenné membrány sú umiestnené na strane aktívnej elektródovej časti a tiež na strane uzemňovacej elektródovej časti nielen z hľadiska prevodového čísla iónového liečiva, ale aj z hľadiska zabezpečenia vysokej bezpečnosti pre kožu.

V zariadení na ionoforézu podľa predloženého vynálezu sú obe elektródové časti celé konštruované z tenkých membránových telies. Usporiadanie týchto tenkých membránových telies do súprav je účinné z hľadiska dosiahnutia menšej veľkosti zariadenia a tiež na to, aby zariadenie bolo vynikajúce z hľadiska ľahkosti výmeny prvkov (dielov), prevencie chýb pri aplikácii a tiež pri manipulácii.

Hoci ionoforetické liečenie tohto typu už bolo navrhnuté, zariadenie na ionoforézu podľa predloženého vynálezu vybavené rôznymi výhodnými charakteristikami, ako je uvedené vyššie, je skutočne praktickým zariadením a jeho priemyselná hodnota je značná.

Claims (7)

PATENTOVÉ NÁROKY
1. (1)-1. elektródovú platničku pripojenú na zdroj elektrickej energie rovnakej polarity ako nabité ióny iónového liečiva, (1)-2. membránu zadržiavajúcu roztok elektrolytu umiestnenú na prednej strane uvedenej elektródovej platničky a zadržiavajúcu v sebe roztok elektrolytu pričom membrána je impregnovaná roztokom elektrolytu, (1)-3. iónovýmennú membránu umiestnenú na prednej strane membrány zadržiavajúcej roztok elektrolytu a selektívnu pre ióny nabité opačne ako ióny iónového liečiva, (1)-4. membránu zadržiavajúcu iónové liečivo umiestnenú na prednej strane iónovýmennej membrány a zadržiavajúcu v sebe iónové liečivo pričom membrána je impregnovaná iónovým liečivom, a (1) -5. iónovýmennú membránu umiestnenú na prednej strane membrány zadržiavajúcej iónové liečivo a selektívnu pre ióny rovnakého druhu ako nabité ióny iónového liečiva; a (2) uzemňovacej elektródovej časti, ktorá zahŕňa:

   1. Zariadenie na ionoforézu vhodné na podávanie iónového liečiva ionoforézou, pričom zariadenie na ionoforézu má ionoforetickú elektródovú časť (aktívnu elektródovú časť) a uzemňovaciu elektródovú časť (neaktívnu elektródovú časť), z ktorých obe sú pripojené na zdroj, vyznačujúce sa tým, že pozostáva z (1) ionoforetickej elektródovej časti, ktorá zahŕňa:
2. (2)-1. elektródovú platničku opačnej polarity voči elektródovej platničke v ionoforetickej elektródovej časti, (2)-2. membránu zadržiavajúcu roztok elektrolytu umiestnenú na prednej strane elektródovej platničky a zadržiavajúcu v sebe roztok elektrolytu pričom membrána je impregnovaná roztokom elektrolytu, (2)-3. iónovýmennú membránu umiestnenú na prednej strane membrány zadržiavajúcej roztok elektrolytu a selektívnu pre ióny rovnakého druhu ako nabité ióny iónového liečiva, (2)-4. membránu zadržiavajúcu roztok elektrolytu umiestnenú na prednej strane iónovýmennej membrány a zadržiavajúcu v sebe roztok elektrolytu pričom membrána je impregnovaná roztokom elektrolytu, a (2)-5. iónovýmennú membránu umiestnenú na prednej strane membrány zadržiavajúcu roztok elektrolytu a selektívnu pre ióny nabité opačne voči iónom iónového liečiva.

   (2) uzemňovacia elektródová časť zahŕňa:

   2. Zariadenie na ionoforézu podľa nároku 1 vyznačujúce sa tým, že:

   (2)-1. elektródovú platničku opačnej polarity voči elektródovej platničke v ionoforetickej elektródovej časti, (2)-2. membránu zadržiavajúcu roztok elektrolytu umiestnenú na prednej strane elektródovej platničky a zadržiavajúcu v sebe roztok elektrolytu pričom membrána je impregnovaná roztokom elektrolytu, a (2)-3. iónovýmennú membránu umiestnenú na prednej strane membrány zadržiavajúcu roztok elektrolytu a selektívnu pre ióny nabité opačne ako ióny iónového liečiva.
3. 3. Zariadenie na ionoforézu podľa nároku 1 alebo 2 vyznačujúce sa t ý m, že membrány zadržiavajúce roztok elektrolytov v ionoforetickej elektródovej časti a uzemňovacej elektródovej časti zadržiavajú v sebe zmiešaný vodný roztok kyseliny mliečnej a fumarátu sodného ako roztok elektrolytu pričom tieto membrány sú impregnované týmto zmiešaným vodným roztokom.
4. 4. Zariadenie na ionoforézu podľa nároku 1 alebo 2 vyznačujúce sa t ý m, že membrány zadržiavajúce roztok elektrolytu v ionoforetickej elektródovej časti a uzemňovacej elektródovej časti zadržiavajú v sebe ľahko oxidovateľnú alebo redukovateľnú látku pričom tieto membrány sú impregnované touto ľahko oxidovateľnou alebo redukovateľnou látkou.
5. 5. Zariadenie na ionoforézu podľa nároku 4 vyznačujúce sa tým, že ľahko oxidovateľná alebo redukovateľná látka pozostáva z roztoku, ktorý obsahuje síran železnatý a síran železitý.
6. 6. Zariadenie na ionoforézu podľa nároku 1 alebo 2 vyznačujúce sa t ý m, že ionoforetická elektródová časť a uzemňovacia elektródová časť sú konštruované ako diskrétne jednotky a aspoň ionoforetická elektródová časť je skonštruovaná zo stavebnicových prvkov (členov).
7. 7. Zariadenie na ionoforézu podľa nároku 1 alebo 2 vyznačujúce sa tým, že ionoforetická elektródová časť a uzemňovacia elektródová časť sú konštruované ako integrálna štruktúra.