DE60033935T2

DE60033935T2 - Exothermes oberflächliches zuführungsgerät

Info

Publication number: DE60033935T2
Application number: DE60033935T
Authority: DE
Inventors: Ying Belle Mead SUN; Ralph W. Racine OAKESON; Stephen J. Doylestown WISNIEWSKI; Jonas C. West Windsor WANG
Original assignee: Johnson and Johnson Consumer Companies LLC
Current assignee: Kenvue Brands LLC
Priority date: 1999-07-08
Filing date: 2000-07-07
Publication date: 2007-11-29
Anticipated expiration: 2020-07-08
Also published as: ES2282123T3; CA2375643C; AU5922400A; EP1194092B1; JP4316177B2; DE60033935D1; EP1194092A1; JP2003504117A; CA2375643A1; WO2001003619A1

Description

BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Zuführungsgerät, das ein Heizelement für die verstärkte topische und transdermale Zuführung von aktiven Agentien umfasst.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Topische Dosierungsformen sind weit gehend über Jahrzehnte für die Behandlung von systemischen Erkrankungen und lokalen Beschwerden, wie zum Beispiel solchen, die mit der Haut und den darunter liegenden Geweben befasst sind, verordnet worden. Bestimmte Wirkstoffe werden relativ einfach über den transdermalen oder transmukosalen Weg überbracht, weil sie mit hoher Wirksamkeit einfach durch die Haut oder die Mukosa-Membran hindurch permeieren können. Die Permeation des Wirkstoffes über die Haut oder Mukosa-Membran aus einem transdermalen Pflaster oder mukosalem Pflaster ist eine Folge des chemischen Potenzialgradienten über die Haut oder die Mukosa-Membran. Beispiele von diesen Wirkstoffen beinhalten Nitroglycerin, Scopolamin, Nikotin, Hydrocortison, Betamethason, Benzocain und Lidocain.
Die meisten Wirkstoffe und biologisch aktiven Inhaltsstoffe können jedoch nicht einfach durch die Haut oder die Mukosa-Membran durchdringen. Um daher die Hautpermeation dieser Wirkstoffe zu verbessern, wurden verschiedene chemische und physikalische, permeationsverstärkende Verfahren verwendet. Chemische permeationsverstärkende Agentien können üblicher Weise verwendet werden, um die transdermale Zuführung von Wirkstoffen zu steigern. Im Allgemeinen sind chemische permeationsverstärkende Agentien kosteneffektiv und sicher. Ein ausführlicher Überblick der chemischen penetrationsverstärkenden Agentien wird in Buyuktimkin et al., „Chemical Means of Transdermal Drug Permeation Enhancement", Transdermal and Topical Drug Delivery Systems, Interpharm Press, Inc., 1997, Seiten 357–475, gegeben. Ein großer Nachteil, der mit den chemischen Penetrationsverstärkern verbunden ist, ist eine mögliche Hautirritation.
Physikalische, penetrationsverstärkende Verfahren können auch verwendet werden, um die transdermale Wirkstoffzuführung zu verbessern. Die Energieformen, die für diesen Zweck verwendet werden, umfassen Elektrizität (z. B. Iontophorese), Ultraschall (z. B. Phonophorese) und thermische Energie (z. B. Hitze-assistierte Zuführung), die von Sun, „Skin Absorption Enhancement by Physical Means: Heat, Ultrasound, and Electricity", Transdermal and Topical Drug Delivery Systems, Interpharm Press, Inc., 1997, Seiten 327–355, besprochen werden.
U.S. Patent Nr. 4,898,592 bezieht sich auf ein Gerät für die Anwendung von erhitzten, transdermal absorbierbaren, aktiven Substanzen, die einen Träger, der mit der transdermal absorbierbaren, aktiven Substanz impregniert ist, und eine Stütze umfassen. Die Stütze ist ein Laminat, zusammengesetzt aus einem oder mehreren Polymerschichten, und enthält wahlweise ein wärmeleitendes Element. Dieses wärmeleitende Element wird für die Verbreitung der Körperwärme des Patienten verwendet, so dass die Absorption der aktiven Substanz verstärkt wird. Dieses Gerät hat jedoch kein hitzeerzeugendes Element oder Funktion. Die Verwendung von nur einem wärmeleitenden Element, um die Körperwärme zu verbreiten, ist jedoch kein effizientes oder zuverlässiges Verfahren zur Verstärkung der transdermalen Absorption durch Erhitzen, da die Menge der Körperwärme, die von einem Patienten abgegeben wird, abhängig von der umgebenden Lufttemperatur und von den physikalischen Umständen des Patienten variieren kann.
U.S. Patent Nr. 4,747,841 offenbart ein Verfahren und ein Gerät für die „Moxibustion" unter Verwendung eines hitzeerzeugenden Elementes, um die „Moxa" für die Behandlung der Haut eines Patienten zu erhitzen und zu verdampfen, ohne Brandnarben zu hinterlassen. Das Ziel dieses Verfahrens und Gerätes ist es jedoch, eine Hitzestimulation des Körpers zu erreichen und nicht die Hautpermeabilität zu erhöhen.
U.S. Patent Nr. 4,230,105 offenbart eine Bandage mit einem Wirkstoff und einer hitzeerzeugenden Substanz, vorzugsweise vermischt, um die Absorptionsrate des Wirkstoffes durch die Haut des Benutzers zu verstärken. Ein separater Wirkstoff und hitzeerzeugende Substanzschichten sind auch offenbart. Wasser muss auf die Bandage appliziert werden, um die Heizsubstanz zu aktivieren, damit die Solvatisierungshitze freigelassen wird. Da die exotherme Reaktion während der Hydratisierung der Elektrolyten, die in diesem Patent offenbart sind, nur ein vorübergehendes niedriges Hitzeniveau erzeugt, kann es nicht effektiv als ein penetrationsverstärkendes Verfahren über eine lange Zeitperiode (z. B. bis zu einem Tag) verwendet werden. Weiterhin ist die Geschwindigkeit des Hydratisierungsverfahrens ziemlich schwierig zu kontrollieren.
U.S. Patent Nr. 4,685,911 offenbart ein Hautpflaster, dass eine Wirkstoffkomponente und ein optionales Heizelement beinhaltet, zum Schmelzen der Wirkstoff-enthaltenden Formulierung, wenn die Körpertemperatur des Benutzers nicht ausreicht, das zu tun. Das Heizelement ist im Wesentlichen nicht flächengleich mit dem Wirkstoffreservoir, wobei das Letztere ziemlich breit ist und daher nicht für einen gleichmäßigen und raschen Beginn des Heizens empfänglich ist. Es gibt auch keine Beschreibung darüber, wie die exotherme Reaktion zu kontrollieren ist, um ein anhaltendes und gleichmäßiges Heizen zu ermöglichen.
U.S. Patent Nr. 4,963,360 beschreibt ein exothermes Gerät, das eine Trägerschicht hat, die eine medikamentöse Komponente und eine exotherme Schicht, die Hitze entwickelt, wenn sie der Luft ausgesetzt ist, umfasst, um die Absorption der medikamentösen Komponente durch die Haut zu verstärken. Die exotherme Schicht umfasst eine Mischung von Eisenpulver, Kohlenstoffpulver, Salzen (d. h. Natriumchlorid und Aluminiumchlorid) und Wasser. Es gibt einen Basisbogen, um die exotherme Schicht von der medikamentösen Schicht in zwei separaten Kammern zu trennen, und einen Luft-permeablen Film, der die exotherme Schicht bedeckt.
U.S. Patent Nr. 5,658,583 beschreibt ein hitzeerzeugendes Gerät für die verbesserte dermale Permeation von Pharmazeutika. Das Gerät beinhaltet ein schmales Wirkstoffformulierungsreservoir und eine hitzeerzeugende Kammer, getrennt durch eine nicht-permeable Wand. In dem Wirkstoffformulierungsreservoir ist eine vorbestimmte Menge von einer Formulierung, die pharmazeutische Agentien enthält, untergebracht. Die hitzeerzeugende/temperaturregulierende Kammer beinhaltet ein hitzeerzeugendes Medium, das aus Kohlenstoff, Eisen, Wasser und/oder Salz besteht, dass nach dem Kontakt mit Sauerstoff in der Luft aktiviert wird. Die Struktur des Gerätes beinhaltet auch eine Abdeckung, die nicht permeabel für Luft ist, aber mit Löchern perforiert ist, um den Kontakt zwischen dem hitzeerzeugenden Medium und der Luft zu regulieren, wodurch die Heiztemperatur kontrolliert wird.
U.S. Patent Nr. 5,662,624 beschreibt einen Hitzeverband, der eine hitzeerzeugende Einheit und eine flüssigkeitsabsorbierende Haftschicht, die vor der Verwendung mit einer Freisetzungsschicht beschichtet wird, umfasst, zur Behandlung von Hautflächen. Die Haftschicht ist vorzugsweise aus einem hydrokolloidalen Material hergestellt und kann wahlweise ein oder mehrere Medikamente enthalten oder kann mit Faservliesen aus Alginat beschichtet werden. Die hitzeerzeugende Einheit erzeugt die Hitze vorzugsweise mit Hilfe von galvanischer oder chemischer Energie, und der Hitzeverband kann weiterhin Elemente für das Kontrollieren der Hitzeentwicklung und/oder der Oberflächentemperatur umfassen. Solche Elemente beinhalten einen Deckbogen für die hitzeerzeugende Einheit, der für die Luftpassage perforiert ist, der mit einer Hitze reflektierenden Folie bedeckt ist oder ein polymerer Schaum ist, um die Hitze besser zurückzuhalten.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein exothermes Zuführungsgerät für die Verabreichung von aktiven Agentien durch eine Barrieremembran hindurch (z. B. die Haut, Mukosa-Membran oder Nägel eines Menschen). Die Vorteile des vorliegenden Gerätes beinhalten: ein besser kontrolliertes hitzeerzeugendes Verfahren und infolgedessen ein verbessertes Zuführungsprofil der aktiven Agentien; eine leichtere Kontrolle über die Produktstabilität während der Lagerung; und ein einfaches Herstellungsverfahren für das Gerät.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung weist ein exothermes Gerät für die topische Zuführung eines aktiven Agens auf, wobei das Gerät umfasst: (a) ein Heizelement, wobei das Heizelement ein oxidierbares Material umfasst; (b) eine Sauerstoff-permeable Außenschicht, wobei die Sauerstoff-permeable Schicht in Verbindung mit dem Heizelement steht, und ermöglicht, dass Sauerstoff aus der Umgebung in Kontakt mit dem Heizelement kommt, und im Wesentlichen die Permeation von Wasser aus dem Heizelement in die Umgebung inhibiert; (c) ein aktives Agens; und (d) eine Wasser-impermeable Schicht, wobei die Wasser-impermeable Schicht das Heizelement und das aktive Agens trennt; dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät eine Vielzahl von Flüssigkeitsreservoirs umfasst, wobei die Reservoirs Kapseln, die Wasser umfassen, sind; wobei das Heizelement in Verbindung mit dem Flüssigkeitsreservoir ist; wobei beim Einreißen des Flüssigkeitsreservoirs das Wasser in Berührung mit dem Heizelement und dem Sauerstoff kommt, um eine exotherme Reaktion zu erzeugen.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der ausführlichen Beschreibung der Erfindung und anhand der Ansprüche offenkundig werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNG
1 ist eine Querschnittsansicht eines exothermen Zuführungsgerätes für aktive Agentien, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt (nur ein Flüssigkeitsreservoir ist dargestellt).
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Es heißt, dass ein Fachmann, basiert auf der hier vorgestellten Erfindung, die vorliegende Erfindung zu ihrem vollsten Umfang anwenden kannfolgenden spezifischen Ausführungsformen sind dahingehend auszulegen, dass sie von dem Rest der Offenbarung in jeder Hinsicht wie auch immer lediglich erläuternd und nicht beschränkend sind.
Sofern nicht anders definiert, haben alle technischen und wissenschaftlichen Begriffe, die hier verwendet werden, die gleiche Bedeutung, die allgemein von einem Fachmann im Stand der Technik, zu em die Erfindung gehört, verstanden wird. Auch alle Publikationen, Patentanmeldungen, Patente und andere Referenzen, die hier erwähnt werden, sind durch Bezugnahme aufgenommen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein neuartiges exothermes Zuführungsgerät eines aktiven Agens (Agentien) zu Barrieremembranen, wie zum Beispiel die menschliche Haut, die Mukosa-Membran (z. B. die Bukkalmembran) und die Nägel. Das exotherme Zuführungsgerät der vorliegenden Erfindung leidet nicht an den vielen Nachteilen der existierenden Geräte, die vorher beschrieben worden sind. Zum Beispiel kontrollieren alle vorherigen Geräten, die oben beschrieben wurden, das hitzeerzeugende Verfahren durch die bloße Regulation der Verfügbarkeit des Sauerstoffs für die Oxidationsreaktion in dem hitzeerzeugenden Medium, z. B. durch Bedecken des hitzeerzeugenden Mediums mit einer perforierten Membran. Die Größe und Anzahl der thermoregulierten Löcher in der permeablen Membran bestimmen daher die Menge des Sauerstoffs, die das oxidierbare Medium erreicht.
Die Nachteile von solch einem Vorgehen beinhalten: (a) die Anforderung für eine strikte Kontrolle einer Sauerstoff-freien Umgebung während des Herstellungsverfahrens, da ein extrem oxidierbares Gemisch verarbeitet wird und in jedes Gerät verpackt werden muss und (b) eine strikte Anforderung über die Art des Verpackungsmaterial des fertigen Produktes, da jeder Leckverlust von atmosphärischen Sauerstoff nicht nur das hitzeerzeugende Medium vorzeitig verbrauchen wird, sondern auch den Abbau der Wirkstoffsubstanzen als ein Resultat der erhöhten Temperatur stimulieren wird.
Das Heizelement der vorliegenden Erfindung kann nicht reagieren, bis es nicht von dem Benutzer aktiviert wurde, da das Gerät eine Vielzahl von separaten Flüssigkeitsreservoirs beinhaltet, die das für die exotherme Reaktion unerlässliche Wasser enthalten. Wie in 1 schematisch dargestellt (nur ein einzelnes Flüssigkeitsreservoir ist gezeigt), besteht das Gerät 500 aus dem aktiven-Agens-Element 100 und einem Heizelement 200. Das aktive-Agens-Element 100 umfasst eine aktives-Agens-enthaltende Schicht 120 und eine Wasserimpermeable Schicht 130, die die aktives-Agens-enthaltende Schicht 120 von dem Heizelement 200 separiert. Die Wasser-impermeable Schicht 130 ist für das aktive Agens in der aktiven-Agens-enthaltenden Schicht 120 und für jedes feste oder flüssige Material in dem Heizelement 200 impermeabel.
Die Wasser-impermeable Schicht kann aus flexiblem, in der Technik wohlbekanntem Material hergestellt werden, damit sie impermeabel für Wasser ist, z. B. Polymere, wie zum Beispiel Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylacetat, Polyurethan, Silikongummi und Polyvinylchlorid.
Die aktives-Agens-enthaltende Schicht 120 umfasst das aktive Agens. Die aktives-Agens-enthaltende Schicht kann weiterhin einen Träger umfassen, der mit dem aktiven Agens kompatibel ist, wie z. B. ein Hydrogel, einen Haftstoff, einen halbfesten Träger, wie zum Beispiel eine Creme, Lotion, Salbe oder Flüssigkristall. Es kann auch eine feste, stützende Matrix umfassen (z. B. eine Gaze oder Schwamm-ähnliche Schaummaterialien). Aktive Agentien wie zum Beispiel Wirkstoffe und Nährstoffe und andere biologisch aktive Agentien sind innerhalb der aktives-Agens-enthaltenden Schicht 120 in den Träger inkorporiert, z. B. als gelöste Moleküle und Ionen, dispergierte feste Partikel oder flüssige Tröpfchen.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „aktive Agentien" auf Wirkstoffe und Nährstoffe zur lokalen Behandlung oder systemischen Behandlung (z. B. ein therapeutischer oder kosmetischer Nutzen). Üblicherweise umfassen diese Agentien, sind aber nicht begrenzt auf, antihypertensive Wirkstoffe (z. B. Clonidin), analgetische Wirkstoffe (z. B. Fentanyl, Ibuprofen, Benzocain und Lidocain), Wirkstoffe zur Behandlung von koronaren Herzerkrankungen (z. B. Nitroglycerin, niedermolekulargewichtiges Heparin), Wirkstoffe zur Unterstützung der Wundheilung (z. B. PDGF), antimikrobielle Agentien, antipsoriatische Agentien, entzündungshemmende Agentien, Antikrebs-Agentien, endokrine und metabolische Medikation (z. B. Testosteron, Estradiol), neurologische Medikationen, Medikation zur Beendigung von chemischen Zusätzen (z. B. Nikotin), Reisekrankheit (Scopolamin) und Protein- und Peptidwirkstoffe. Die meisten dieser Agentien sind bekannt und können bei Konzentrationen und Zeitdauern, die sich effektiv gegen ihre entsprechenden Erkrankungszustände erwiesen haben, verwendet werden. Diese therapeutischen Agentien werden in „Goodman & Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics", 9te Edition von J. G. Hardman et al., (McGraw-Hill Companies, 1996), beschrieben.
Andere aktive Agentien beinhalten jene, die üblicherweise für die topische Behandlung und für die kosmetische Behandlung von Hautgeweben verwendet werden, wie zum Beispiel Salizylsäure, Benzoylperoxid, Resorcinol, Resorcinolmonoacetat und Schwefel für Akne, topische Antibiotika für Wunden, topische antifungale Wirkstoffe, um die Pilzinfektionen der Haut und der Nägel zu behandeln, und antipsoriatische Wirkstoffe, um die psoriatischen Läsionen der Haut und die psoriatischen Nägel zu behandeln. Beispiele von antifungalen Wirkstoffen beinhalten, aber sind nicht begrenzt auf, Miconazol, Econazol, Ketoconazol, Itraconazol, Fluconazol, Voriconazol, Clioquinol, Bifoconazol, Terconazol, Butoconazol, Tioconazol, Oxiconazol, Sulconazol, Saperconazol, Clotrimazol, Undecylensäure, Haloprogin, Butenafin, Tolnaftat, Nystatin, Ciclopiroxolamin, Terbinafin, Amorolfin, Naftifin, Elubiol, Griseofulvin und ihrer pharmazeutisch akzeptablen Salze. In einer Ausführungsform sind die antifungalen Wirkstoffe ein Azol, ein Allylamin oder ein Gemisch davon.
Beispiele von Antibiotika (oder antiseptischen Mitteln) beinhalten, aber sind nicht begrenzt auf, Mupirocin, Neomycinsulfat Bacitracin, Polymyxin B, L-Ofloxacin, Tetrazycline (Chlortetracyclinhydrochlorid, Oxytetracyclinhydrochlorid und Tetrachcyclinhydrochorid), Clindamycinphosphat, Gentamycinsulfat, Benzalkoniumchlorid, Benzethoniumchlorid, Hexylresorcinol, Methylbenzethoniumchlorid, Phenol, quaternäre Ammoniumverbindungen, Triclocarbon, Triclosan, Teebaumöl und ihre pharmazeutisch akzeptablen Salze.
Beispiele von antipsoriatischen Wirkstoffen beinhalten, aber sind nicht begrenzt auf, Corticosteroide (z. B. Betamethasondipropionat, Betamethasonvalerat, Clobetasolpropionat, Diflorasondiacetat, Halobetasolpropionat, Triamcinonid, Dexamethason, Fluocinonid, Fluocinolonacetonid, Halcinonid, Triamcinolonacetat, Hydrocortison, Hydrocortisonverlerat, Hydrocortisonbutyrat, Aclometasondipropiont, Flurandrenolid, Mometasonfuroat, Methylprednisolonacetat), Methotrexat, Cyclosporin, Calcipotrien und Anthralin.
Zusätzliche Beispiele von aktiven Agentien beinhalten, aber sind nicht begrenzt auf, Minoxidil, Minoxidilsulfat, Retinoide, Cystein und Acetylcystein, Methionin, Glutathion, Biotin, Finasterid und Ethocyn, sowie pharmazeutisch akzeptable Salze von diesen Verbindungen.
Die aktiven Agentien in der vorliegenden Erfindung können bestimmte Vorteile für die oberflächlichen Gewebe, wie die Haut, bereitstellen, zum Beispiel: Anti-aging, Faltenentfernung, Depigmentierung (z. B. Entfernung des „Altersfleck"), Verbesserung der Hautfarbe. Das exotherme Gerät in der vorliegenden Erfindung kann zu Gesichts- und Körpermasken der verschiedenen Form und Größe hergestellt werden, um sich den Konturen der anatomischen Örtlichkeiten anzupassen. Die Materialien für jede Schicht des Multi-Laminatgerätes sind vorzugsweise für diese Zwecke biegsam. Die Beispiele von aktiven Agentien für die vorher erwähnten Zwecke beinhalten, aber sind nicht begrenzt auf: Aminosäuren und ihre Derivate, Biotin, Vitamine, Vitamin B Komplex: Thiamin, Nikotinsäure, Biotin, Pantothensäure, Cholinriboflavin, Vitamin B₆, Vitamin B₁₂, Pyridoxin, Inositol, Carnitin; Ascorbinsäure, Ascorbylpalmitat, Vitamin A, Vitamin K, Vitamin E, Vitamin D, Cystein und N-Acetylcystein, pflanzliche Extrakte und ihre Derivate; Sojaextrakte, Calciumpantothenat, Calciumcarbonat und Calciumgluconat. Beispiele für Retinoide beinhalten, aber sind nicht begrenzt auf, Retinol (Vitamin A-Alkohol), Retinal (Vitamin A-Aldehyd), Retinylacetat, Etinylpalmitat, Retinsäure, 9-cis-Retinsäure und 13-cis- Retinsäure. Beispiele von Flavonoiden beinhalten, aber sind nicht begrenzt auf, Naringenin, Quercetin, Catechine (z. B. Epigallocatechingallat), Theaflavine, Robustaflavon, Volkensiflavon, Morelloflavon, Rhusflavanon und Succedangeaflavanon.
Das exotherme Gerät 500 ist geeignet für die Verwendung von Zuführungsagentien, um Hühneraugen, Kallus, eingewachsene Fußnägel und von Infektionen erkrankte Nägel zu entfernen. Die aktiven Agentien für solch eine Behandlung beinhalten, aber sind nicht begrenzt auf, Salicylsäure, Harnstoff, Sodiumsulfid, Tannin, Salze der Thioglycolsäure, Cystein und Acetylcystein.
Das exotherme Gerät ist auch geeignet für die Verwendung von Zuführungsagentien, wie zum Beispiel Salicylsäure und Benzoylperoxid, um Akne zu behandeln.
Das exotherme Gerät ist auch geeignet für die Verwendung von Zuführungsagentien, wie zum Beispiel Retinoide und pflanzliche und Sojaextrakte, um Anti-aging Vorteile zur Verfügung zu stellen, einschließlich Falten- und Altersfleckentfernung und dem Verbessern der Hautfarbe.
In einer anderen Ausführungsform umfasst das Gerät nicht eine aktives Agensenthaltende Schicht (z. B. wird es verwendet, um das Begünstigen der Wundheilung mit Hilfe einer Bandage zu unterstützen).
Das Gerät 500 umfasst einen Druck-sensitiven Haftstoff 140, um das Befestigen des Gerätes 500 an der Barrieremembrane (z. B. dermalen oder mukosalen Barrieremembran) des Benutzers zu unterstützen. Der Haftstoff in der Haftschicht kann ein Polymer, Druck sensitiver und nicht-konduktiver Stoff sein und er bleibt haftend selbst nach anhaltender Exposition zu Wasser. Üblicherweise hat der Haftstoff einen umfassenden Arbeitstemperaturbereich. Geeignete Haftmaterialien beinhalten, aber sind nicht begrenzt auf, Silikone, Polyisobutylene und Derivate davon, Acryle, natürliche Gummis und Kombinationen davon. Geeignete Silikonhaftstoffe beinhalten, aber sind nicht begrenzt auf, Dow Corning^® 355, erhältlich von Dow Corning aus Midland, MI; Dow Corning^® X7-2920; Dow-Corning^® X7-2960; GE 6574, erhältlich von General Electric Company aus Waterford, NY; und Silikon Druck-sensitive Haftstoffe, wie zum Beispiel jene, offenbart in U.S. Patent Nrs. 2,857,356, 4,039,707, 4,655,767, 4,898,920, 4,925,671, 5,147,916, 5,162,410 und 5,232,702. Geeignete Acrylhaftstoffe beinhalten, aber sind nicht begrenzt auf, Vinylacetatacrylat Multipolymere, die zum Beispiel solche umfassen wie Gelva^® 7371, erhältlich von Monsanto Company aus St. Louis, MO; Gelva^® 7881; Gelva^® 2943; I-780 medizinischer Grad Haftstoff, erhältlich von Avery Dennison aus Painesville, OH; und Druck-sensitive Haftstoffe aus Acryl, wie zum Beispiel jene, offenbart in U. S. Patent Nrs. 4,994,267, 5,186,938, 5,573,778, 5,252,334 und 5,780,050.
Eine entfernbare Außenlage 110 bedeckt die aktives-Agens-enthaltende Schicht 120 und ist an der Haftschicht 140 befestigt. Die Auswahl der entfernbaren Freisetzungsaußenlage 110 ist abhängig von dem Typ des verwendeten Haftstoffes, und ist dem Fachmann gut bekannt. Die Freisetzungsaußenlage 110 ist üblicherweise ein Polymerbogen oder ein Papier, das mit einem Polymer beschichtet ist, welches eine ziemlich schwache Adhäsion gegenüber der Haftschicht 140 aufweist, wodurch es deshalb möglich ist, dass es selbst einfach vor der Benutzung entfernt wird, ohne die Haftschicht 140 zu beschädigen.
Zusätzlich zu oder an Stelle von der Haftschicht 140 kann das Gerät 500 an die Körperoberfläche mit einem Haftstreifen, einem elastischen Band, einem Band mit einer Schnalle (ähnlich wie ein Lederarmband) oder einen Velcoband oder ähnlichem befestigt werden.
Wahlweise kann das aktive-Agens-Element 100 ein transdermales Pflaster sein, wie zum Beispiel eines von jenen transdermalen Zuführungsgeräten mit aktivem Agens, das sich gegenwärtig auf dem Markt befindet. Die Beispiele beinhalten transdermale Pflaster aus Fentanyl (Duragesic^® von Janssen Pharmaceutical), Nitroglycerin (Nitrodisc^® von Roberts Pharmaceutical/G. D. Searle; Nitro-Dur^® von Schering/Key Pharmaceuticals; und Transderm-Nitro^® von Ciba-Genf, und Minitran^® von 3M Riker), 17-β-Estradiol (Estraderm^® von Ciba-Genf), Clonidin (Catapres^®-TTS von Boehringer Ingelheim), Testosteron (Testoderm^® von Alza, und Androderm^® von SmithKline Beecham), Scopolamin (Transderm-Scop^® von Ciba-Geigy), Nikotin (Nicoderm^® von Marion Merrell Dow, Habitrol^® von Ciba-Geigy; Nicotrol^® von McNeil Consumer Products; und Prostep^® von Lerderle Lab).
Wahlweise kann das aktive-Agens-Element 100 ein iontophoretisches, elektoporetisches oder phonophoretisches Gerät sein, wie zum Beispiel jene im Stand der Technik wohl bekannten Geräte, z. B. wie in den U. S. Patenten Nrs. 4,927,408, 5,042,975, 5,224,927, 5,344,394, 5,667,491, 4,767,402 und 5,636,632 offenbart.
Das Heizelement 200 umfasst eine hitzeerzeugende Schicht 210, in der hitzeerzeugende Materialien immobilisiert sind, eine Vielzahl von Flüssigkeitsreservoirs 220 und eine äußere Abdeckung 250, unter der die hitzeerzeugende Schicht 210 und das Flüssigkeitsreservoir 220 beherbergt sind. Die hitzeerzeugende Schicht 210 umfasst ein Gemisch aus oxidierbaren Materialien (z. B. oxidierbares/oxidierbare Metallpulver) und Kohlenstoff (z. B. aktiviertes Kohlenstoffpulver). Beispiele von oxidierbaren Metallpulvern beinhalten, aber sind nicht begrenzt auf, Eisen, Aluminium, Magnesium, Zink und ein Gemisch davon. Andere oxidierende Materialien, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, um Hitze zu erzeugen, beinhalten jene, die in dem U. S. Patent Nr. 4,114,591 beschrieben sind (z. B. Eisen(II,III)-oxid, Blei(II,IV)-oxid, Trimangan(IV)-oxid, schwarzes Kupferoxid und Mangan(II)-oxid in der Form von feinen Partikeln). Die hitzeerzeugende Schicht 210 sollte im Wesentlichen vor der Verwendung (z. B. während der Lagerung) frei von Wasser oder Feuchtigkeit sein.
Das Oxidationsmaterial kann mit verschiedenen Mitteln immobilisiert werden, einschließlich, aber nicht begrenzt auf, einen Wasser-permeablen Beutel, ein Netz, ein nichtgewebtes Kissen oder andere Gewebematerialien und bindende Agentien (z. B. Polymere), wie zum Beispiel Cellulosepolymere, Polyacrylpolymere, Polyurethane, Gelatine und Gummis. Beispiele von solchen Polymeren beinhalten Hydroxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Celluloseacetat, Polyvinylvinylidon (PVP) und Copolymere der Polyacrylsäure und Polyacrylate (Carboset^®, Carbopol^® und Carbomer^®).
Jedes Flüssigkeitsreservoir 220 (z. B. eine leicht einreißbare Kapsel, die aus einem spröden Material gemacht ist, wie zum Beispiel Glas oder Plastik, oder ein Polymer, wie zum Beispiel Polyethylen oder Polyacrylat) enthält Wasser und ist derart hergestellt, dass es nach dem Einreißen entweder seine gesamten Inhalte sofort an die hitzeerzeugende Schicht freisetzen kann oder seine Inhalte an die hitzeerzeugende Schicht 210 langsam in einer vorbestimmten und kontrollierten Art (z. B. durch versiegelte Öffnungen in einer flexiblen Kapsel, die sich leicht bei erhöhtem Druck öffnet) zuführen kann. Das Einreißen kann durch angelegten Druck von dem Benutzer durchgeführt werden. Das Flüssigkeitsreservoir 220 kann zusätzlich Wasserstoffperoxid enthalten.
Die hitzeerzeugende Schicht oder das Flüssigkeitsreservoir kann zusätzlich Elektrolyte enthalten (z. B. Salze, die in dem Flüssigkeitsreservoir 220 in der Form einer wässrigen Lösung platziert wurden). Die Elektrolyte/Salze beinhalten, aber sind nicht begrenzt auf, die Salze von Natrium, Kalium, Lithium, Calcium, Eisen, Magnesium und Aluminium. Beispiele von Elektrolyten beinhalten, aber sind nicht begrenzt auf, NaCl, KCl, LiCl, CaCl₂, FeCl₃, FeCl₂, MgCl₂, AlCl₃, Na₂SO₄, K₂SO₄, Fe(SO₄)₃, FeSO₄ oder MgSO₄.
Die äußere Schicht 250 ist im Wesentlichen Wasser-impermeabel mit kontrollierter Sauerstoff-Permeabilität. Die äußere Schicht 250 kann aus hoch-Sauerstoff-permeablen Polymermembranen hergestellt werden, wie zum Beispiel Silikon, Polyurethan, Polyethylen und Polypropylen. Sie kann von mikroporöser Beschaffenheit sein, wie zum Beispiel ein offenzelliger Schaum, geschlossenenzelliger Schaum oder ein offenzelliger Schaum mit einer Wasser-impermeablen Polymerschicht auf einer oder beiden Seiten der Membran. Das Ausmaß der Sauerstoff-Permeabilität der äußeren Schicht 250 wird durch das Material, aus dem es gemacht ist, seiner Dicke und seiner Porosität bestimmt. Wahlweise kann es einen entfernbaren Abdeckbogen geben, der im Wesentlichen für Sauerstoff und Wasser (z. B. Feuchtigkeit) impermeabel ist. Der entfernbare Abdeckbogen muss teilweise oder vollständig entfernt werden, um dem Gerät das Heizen zu ermöglichen. Der entfernbare Abdeckbogen kann einen Haftstoff haben, der an einer Seite beschichtet ist, um ihn an die äußere Schicht 250 zu befestigen.
Um das Gerät 500 zu verwenden, wird die entfernbare Außenlage 110 abgelöst, und der Druck-sensitive Haftstoff 140 und die aktives-Agens-enthaltende Schicht 120 des Gerätes 500 an eine Barrieremembran (z. B. die Haut) des Benutzers befestigt. Das Heizelement 200 wird durch Anwendung eines leichten Druckes auf das Flüssigkeitsreservoir 200 aktiviert, um es einzureißen. Das Wasser kommt in Kontakt mit der hitzeerzeugenden Schicht 210, um die exotherme Reaktion zu starten.
In dem Fall, wenn die gesamte Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsreservoir freigesetzt worden ist, wird das Heizen von der Menge des hineinkommenden Sauerstoffs durch die äußere Schicht 250, deren Permeabilität gegenüber Sauerstoff auf seinen intrinsischen Eigenschaften (z. B. Membranmaterial, Dicke und Porosität) beruht, kontrolliert. In einer Ausführungsform, um einen gutkontrollierten Heizprozess zu haben, kann der entfernbare Abdeckbogen nur teilweise entfernt werden, um die Menge des Sauerstoffs, die in das Heizelement 200 eindringt, zu begrenzen.
Wahlweise kann der entfernbare Abdeckbogen wieder verwendet werden, um die äußere Schicht vollständig zu bedecken, um den Sauerstoff-Reaktionsweg zu schließen und damit den Heizprozess zu stoppen. Er kann später wieder geöffnet werden, um den Heizprozess wieder zu starten. Auf diese Weise kann das Gerät in der vorliegenden Erfindung einen pulsatilen Modus der verstärkten Zuführung des aktiven Agens zur Verfügung stellen (z. B. abwechselnd zwischen Basislinie und Hitze-unterstützter Zuführung).
In dem Fall, wo das Flüssigkeitsreservoir einreißbare Öffnungen enthält, kann die Kontrolle des Hitzeerzeugungsverfahrens weiterhin durch Kontrollieren der Zuführung des Wassers aus dem Flüssigkeitsreservoir 220 zu der hitzeerzeugenden Schicht 210 bestimmt werden. Die Zuführungsrate der Flüssigkeit kann durch die Größe und Anzahl der vorher erwähnten Öffnungen kontrolliert werden, um eine verstärkte, konstante Rate der Zuführung des aktiven Agens zur Verfügung zu stellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist mehr als ein Flüssigkeitsreservoir in dem Gerät vorhanden. Jedes Flüssigkeitsreservoir kann individuell zu einer vorbestimmten Zeit von dem Benutzer, sobald es benötigt wird, eingerissen werden. Eine erhöhte Zuführung der aktiven Agentien wird auf jedes Einreißen des Flüssigkeitsreservoirs für eine gewisse Zeitperiode folgen, wodurch das auch in einem pulsatilen Zuführungsprofil resultiert.
Der Zieltemperaturbereich liegt nach der vorliegenden Erfindung zwischen ungefähr 38° bis ungefähr 50°C (z. B. zwischen ungefähr 40°C bis 42°C). Die Heizperiode in der vorliegenden Erfindung kann abhängig von dem aktiven Agens, das zugeführt wird, variieren und kann sich von einigen wenigen Minuten bis länger als einen Tag erstrecken. Im Allgemeinen, wenn die Heizdauer kurz ist (z. B. weniger als 10 Minuten), kann die Betriebstemperatur an dem oberen Ende des oben erwähnten Temperaturbereiches sein. Wenn jedoch die Heizperiode länger ist, ist eine niedrigere Betriebstemperatur (z. B. weniger als 42°C) bevorzugt, um hitzebetreffende Gewebsverletzung zu vermeiden.
Es heißt, dass während die Erfindung in Verknüpfung mit der detaillierten Beschreibung hiervon beschrieben wurde, dass die vorangehende Beschreibung dafür vorgesehen ist, den Umfang der Erfindung, der durch den Umfang der beigefügten Ansprüche definiert ist, zu erläutern und nicht zu begrenzen.
Andere Aspekte, Vorteile und Modifikationen liegen innerhalb der Ansprüche.

Claims

Exothermes Gerät zum topischen Zuführen eines aktiven Agens, wobei das Gerät umfasst: a) ein Heizelement, wobei das Heizelement ein oxidierbares Material umfasst; b) eine Sauerstoff-permeable, äußere Schicht, wobei die Sauerstoff-permeable Schicht in Verbindung steht mit dem Heizelement, ermöglicht, daß Sauerstoff aus der Umgebung in Kontakt mit dem Heizelement kommt, und im wesentlichen die Permeation von Wasser aus dem Heizelement in die Umgebung inhibiert; c) ein aktives Agens; und d) eine Wasser-impermeable Schicht, wobei die Wasser-impermeable Schicht das Heizelement und das aktive Agens trennt; dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät eine Vielzahl von Flüssigkeitsreservoirs umfasst, wobei die Reservoirs Kapseln umfassend Wasser sind; wobei das Heizelement in Verbindung mit dem Flüssigkeitsreservoir ist; wobei beim Einreißen des Flüssigkeitsreservoirs das Wassser das Heizelement und den Sauerstoff kontaktiert, um eine exotherme Reaktion zu erzeugen.
Gerät nach Anspruch 1, wobei das Flüssigkeitsreservoir zwischen der Sauerstoffpermeablen Schicht und der Wasser-impermeablen Schicht enthalten ist.
Gerät nach Anspruch 1, wobei das Gerät ferner eine Haftschicht umfasst, wobei die Haftschicht einen Haftstoff zum Befestigen des Geräts an der Haut des Benutzers umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Gerät ferner eine entfernbare Außenlage umfasst, die an der Haftschicht befestigt ist.
Gerät nach Anspruch 3, wobei die Haftschicht das aktive Agens umfasst.
Gerät nach Anspruch 1, wobei das Flüssigkeitsreservoir ferner ein Salz umfasst, wobei das Salz ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus NaCl, KCl, CaCl₂, FeCl₃, FeCl₂, MgCl₂, AlCl₃, Na₂SO₄, K₂SO₄, Fe(SO₄)₃, FeSO₄ oder MgSO₄.
Gerät nach Anspruch 1, wobei das Heizelement ferner ein Salz umfasst, wobei das Salz ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus NaCl, KCl, CaCl₂, FeCl₃, FeCl₂, MgCl₂, AlCl₃, Na₂SO₄, K₂SO₄, Fe(SO₄)₄, FeSO₄ oder MgSO₄.
Gerät nach Anspruch 1, wobei das oxidierbare Material Kohlenstoff und Metallpulver umfasst, wobei das Metallpulver ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Eisen, Aluminium, Magnesium, Zink und einer Mischung derselben.
Gerät nach Anspruch 1, wobei das oxidierbare Material Kohlenstoff und ein anorganisches Pulver umfasst, wobei das anorganische Pulver ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Eisen(II,III)oxid, Blei(II,IV)oxid, Trimangantetroxid, schwarzem Kupferoxid und Mangandioxid.
Gerät nach Anspruch 1, wobei das Heizelement innerhalb einer Wasser-permeablen Membran enthalten ist.
Gerät nach Anspruch 1, wobei das Heizelement ferner ein Polymer umfasst.
Gerät nach Anspruch 1, wobei das aktive Agens für die Behandlung von Akne ist.
Gerät nach Anspruch 1, wobei die Sauerstoff-permeable Schicht ein offenzelliger Schaum ist.
Gerät nach Anspruch 1, wobei das Gerät ferner einen entfernbaren, Sauerstoffimpermeablen Abdeckbogen umfasst, der an der Sauerstoff-permeablen Schicht befestigt ist.
Gerät nach Anspruch 1, wobei die exotherme Reaktion zwischen 40°C und 42°C ist.