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JP2000237327A - イオントフォレーゼによるイオン性薬剤の投与法 - Google Patents

イオントフォレーゼによるイオン性薬剤の投与法

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Publication number
JP2000237327A
JP2000237327A JP11041416A JP4141699A JP2000237327A JP 2000237327 A JP2000237327 A JP 2000237327A JP 11041416 A JP11041416 A JP 11041416A JP 4141699 A JP4141699 A JP 4141699A JP 2000237327 A JP2000237327 A JP 2000237327A
Authority
JP
Japan
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iontophoresis
electrode
exchange membrane
ionic drug
ion
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP11041416A
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English (en)
Inventor
Kiyoshi Kanemura
聖志 金村
Yoshihiro Ito
義博 伊藤
Akihiko Matsumura
昭彦 松村
Takehiko Matsumura
健彦 松村
Yoriko Kobayashi
頼子 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
R & R Ventures Kk
Original Assignee
R & R Ventures Kk
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Publication date
Application filed by R & R Ventures Kk filed Critical R & R Ventures Kk
Priority to JP11041416A priority Critical patent/JP2000237327A/ja
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 イオントフォレーゼにより投与することがで
きるイオントフォレーゼ装置を提供する。 【解決手段】 イオントフォレーゼ電極部1が、イオン
性薬剤の帯電イオンと同種の極性の電源に接続された電
極材11、電極材に配置された導電性媒体12、導電性
媒体に配置されたイオン性薬剤の帯電イオンと反対のイ
オンを選択するイオン交換膜13、イオン性薬剤の帯電
イオンと反対のイオンを選択するイオン交換膜に配置さ
れたイオン性薬剤14、及び、イオン性薬剤に配置され
たイオン性薬剤の帯電イオンと同種のイオンを選択する
イオン交換膜15、とから構成され、グランド電極部2
が、イオントフォレーゼ電極部に隣接され、かつ、一体
的に構成されるとともに、イオントフォレーゼ電極部の
電極材と反対の極性の電極材21、電極材に配置された
導電性媒体22、及び、導電性媒体に配置されたイオン
性薬剤の帯電イオンと反対のイオンを選択するイオン交
換膜23、とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、イオントフォレー
ゼ(iontophoresis)により各種のイオン性薬剤を経皮
的に高い効率性と安全性をもって投与(経皮ドラッグデ
リバリー)することができる新しい方法に関するもので
ある。更に詳しくは、本発明は、イオントフォレーゼの
ために使用されるイオントフォレーゼ電極部(作用側電
極部)とグランド電極部(非作用側電極部)が一体的に
構成されたイオントフォレーゼ装置のもとで、(i) イオ
ントフォレーゼ電極部及びグランド電極部が長期に安定
した通電状態(定電流及び/又は定電圧)を維持するこ
とができ、(ii)前記長期に安定した通電状態のもとでイ
オン性薬剤、即ち正(+)もしくは負(−)に帯電した
有効薬剤成分を効率よく皮膚(もしくは粘膜)側へ輸送
(駆動)させることができ、(iii) イオントフォレーゼ
電極部及びグランド電極部が前記した長期に安定した通
電状態を維持するとともに当該電極部での電極反応によ
る皮膚への悪影響を排除することができ、(iv)イオント
フォレーゼ電極部とグランド電極部が一体化されている
ことから高い操作性(利便性)を得ることができ、更
に、(v) イオントフォレーゼ電極部とグランド電極部を
交互に複数組を一体化することによりイオン性薬物を所
望の深さに経皮デリバリーすることができる、という特
徴を有する新しいイオントフォレーゼによるイオン性薬
剤の投与法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】所望部位の皮膚または粘膜(以下、単に
皮膚という。)の上に配置されたイオン性薬剤(イオン
性化学物質)に対し、前記イオン性薬剤を駆動させる起
電力を皮膚に与え、これらイオン性薬剤を皮膚を介して
体内に導入(浸透)させる方法は、イオントフォレーゼ
(iontophoresis、イオントフォレーシス、イオン導入
法、イオン浸透療法)と呼ばれている(前記イオントフ
ォレーゼの定義に関しては、例えば特開昭63−352
66号公報が参考になる)。
【0003】前記したように、イオントフォレーゼ(io
ntophoresis) は、皮膚上に配置されたイオン化性のイ
オン性薬剤を所定の起電力のもとで駆動(輸送)させて
皮膚中に浸透させるものである。例えば、正電荷をもつ
イオンは、イオントフォレーゼ装置の電気系統のアノー
ド(陽極)側において皮膚内に駆動(輸送)される。一
方、負電荷をもつイオンは、イオントフォレーゼ装置の
電気系統のカソード(陰極)側において皮膚内に駆動
(輸送)される。
【0004】前記したイオントフォレーゼに適用される
イオン性薬剤としては、例えば、次のようなものがあ
る。 (1).正に帯電するイオン性薬剤:麻酔剤(塩酸プロカイ
ン、塩酸リドカインなど)、胃腸疾患治療剤(塩化カル
ニチンなど)、骨格筋弛緩剤(臭化バンクロニウムな
ど)、抗生物質(テオトラサイクリン系製剤、カナマイ
シン系製剤、ゲンタマイシン系製剤)。 (2).負に帯電するイオン性薬剤:ビタミン(以下、Vと
略記する)剤(VB2 ,VB12,VC,VE,葉酸な
ど)、副腎皮質ホルモン(ヒドロコルチゾン系水溶性製
剤、デキサメサゾン系水溶性製剤、プレドニソロン系水
溶液製剤など)、抗生物質(ペニシリン系水溶液製剤、
クロウムフェニコール系水溶液製剤)。
【0005】イオン性薬剤をイオントフォレーゼにより
投与する方法及びそれに適用する装置は、古くから研究
開発されており、各種各様のものが提案されている。こ
の種のイオントフォレーゼに関する従来技術として、イ
オン交換膜を利用するものがある。なお、詳しくは後述
するが、本発明もイオン交換膜を利用するカテゴリーに
属するものである。このため、イオン交換膜を利用して
いる本発明と従来技術の相違点の理解に資するために、
以下、イオン交換膜を利用した従来技術について詳しく
説明する。
【0006】1.特許出願公表平3−504343号公
報(以下、従来技術1という。) (1).この従来技術1は、イオントフォレーゼ電極とし
て、(i)電極板、(ii)浸透させようとするイオン性(ま
たはイオン化可能な)薬剤を収容する貯留器、(iii)前
記貯留器の外側(皮膚に接する側)に配設され、かつ前
記イオン性薬剤と同じ極性の電荷をもつイオンを選択す
るイオン交換膜、とから成るものを開示している。 (2).この従来技術1は、イオン交換膜の機能を、前記イ
オン性薬剤を皮膚側へ輸送(駆動)させる際に、イオン
交換膜により電極と皮膚の間の界面を超えて電極側へ移
行しようとする反対帯電イオンの移動を制約すること、
例えば、ナトリウムや塩素、その他の皮膚に存在してい
てイオン性薬剤とは異なるイオン電流通路を作る恐れの
あるイオン種の動きを押さえること、と説明している。 (3).また、この従来技術1は、前記イオン交換膜により
イオン性薬剤を収容する貯留器の中に他の移動性の帯電
担体を少なくすることができるため、イオン性薬剤の投
与効率を増大させることができる、と説明している。
【0007】2.米国特許第4,722,726号明細
書(以下、従来技術2という。) (1).この従来技術2は、前記従来技術1の公報におい
て、関連技術として説明されているものであるが、イオ
ントフォレーゼ電極として(i).バッファ液(緩衝液)を
満たした上室とイオン性薬剤を満たした下室とに区分
し、かつ、(ii).前記上室をイオン交換膜により下室と
隔離した構造の電極を開示している。 (2).この従来技術2は、バッファ液(緩衝液)を満たし
た上室は水の加水分解の悪影響を和らげ、また、イオン
交換膜はイオン性薬剤を上室の内容物から隔離すると説
明している。しかしながら、この従来技術2に開示され
るバッファ液を利用する技術は、系内に付加的イオン種
の濃度を高めるため、明らかにイオン性薬剤の有効薬剤
成分の帯電イオンの輸送効率を低下させるという好まし
くない側面を併せもっているものである。従って、単純
にバッファ液を利用するという技術には留意すべきであ
る。
【0008】3.特開平3−94771号公報(以下、
従来技術3という。) (1).この従来技術3は、(i)柔軟性支持部材で囲繞さ
れ、かつ内部に電極板を有する水分保持部、(ii)前記水
分保持部の前面(皮膚側)に配設されたイオン交換膜、
及び(iii)前記イオン交換膜の前面(皮膚側)に配設さ
れた薬物層(イオン性薬物層)とからなるイオントフォ
レーゼ用電極を開示している。 (2).この従来技術3は、イオン性薬物の投与時に、水分
による希釈化を防止しつつ、薬剤を高濃度で投与しよう
とするものである。 (3).このため、この従来技術3は、実質的に薬物を透過
せず、かつ水透過性のイオン交換膜を使用するととも
に、その生体(皮膚)当接面上に薬物をスプレードラ
イ、散布などにより貼着または付着せしめたものを使用
してイオントフォレーゼ用電極を構成するものである。
【0009】4.特開平4−297277号公報(以
下、従来技術4という。) (1).この従来技術4は、本願出願人に係る先の出願に関
するものであり、例えば、その図2においてイオントフ
ォレーゼ電極部(作用側電極部)(図2の場合、使用す
るイオン性薬剤のイオンの極性との関連において陰極が
作用側電極部となっている。)を、陰極板/イオン性薬
剤を含むガーゼ/カチオン交換膜/イオン性薬剤を含む
ガーゼ/アニオン交換膜、からなる多層構造で構成した
ものを開示している。 (2).この従来技術4に開示のイオントフォレーゼ技術
は、本発明の改良の対象になるものであり、この従来技
術4の限界については、後述する本発明の説明のときに
詳しく説明する。
【0010】前記した従来技術において、従来技術4
は、イオン交換膜の使用(配設)枚数に注目すると、前
記従来技術1〜3がイオン交換膜を1枚使用する単層構
造のものであるのに対して、イオン交換膜を2枚使用す
る複層構造のものを開示している点で、他のものと相違
している。本発明は、イオン交換膜の使用枚数に注目す
ると、前記従来技術4と同様に複層構造に属するもので
ある。しかしながら、本発明は、詳しくは後述するが従
来技術4とは全く異なる技術思想に立脚しており、作用
側電極部はもとよりグランド側電極部(接地側電極部、
中性電極部)にもイオン交換膜を配設した3枚もしくは
4枚の複層構造を採用する点に大きな特徴点がある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】前記したように、イオ
ン性薬剤をイオントフォレーゼにより経皮的に投与する
方法において、イオン交換膜を利用する技術は存在して
いる。しかしながら、前記した従来のイオン交換膜を利
用したイオントフォレーゼ技術は、イオントフォレーゼ
電極部(作用側電極部)及び/又はグランド電極部(非
作用側電極部)における電極板表面での電気化学反応に
基づく種々の欠点を防止、排除するための発意や創意を
欠如している。別言すれば、従来のイオン交換膜を利用
したイオントフォレーゼ技術は、イオントフォレーゼ電
極部(作用電極部)とグランド電極部(非作用側電極
部)でのトータルの全体的な電気化学反応に注目し、そ
こから誘発される欠点を解消し、高付加価値のイオント
フォレーゼ技術を確立しようとする態度に欠けている。
【0012】このため、従来のイオン交換膜を利用する
イオントフォレーゼ技術、より具体的には、前記した従
来技術にみられるようにイオン交換膜を作用側電極部に
おいては利用するが、グランド電極部においては利用し
ないタイプの従来のイオントフォレーゼ技術には、次の
ような欠点がある。
【0013】(i).長期間安定した通電状態のもとでイオ
ン性薬剤を投与(ドラッグデリバリー)することが困難
である(長期間安定した定電圧、もしくは定電流の条件
のもとでオペレーションすることが困難である)。例え
ば、イオン性薬剤の有効成分の帯電イオンの極性により
作用側電極部の極性は異なるが、正(+)極の作用側電
極部において、導電性媒体である生理食塩水が電極板界
面で電気分解して気泡(酸素ガス、塩素ガスなど)を発
生するため、これにより通電抵抗が大きくなり、イオン
トフォレーゼ効果(イオンの輸送効率)が経時的に急速
にダウンする。前記したことは、負(−)極のグランド
電極部で発生する気泡(水素ガスなど)によっても生じ
る。
【0014】(ii). 作用側電極部及び/又はグランド電
極部と皮膚との当接面において、熱傷、炎症(電流自体
に誘発される電流性熱傷、電気分解により生成するH+
またはOH-の急激なpH変化によるpH誘発性熱傷な
どを含む。)などが生じる。
【0015】(iii).グランド電極部の電極板(例えば+
極)と皮膚との当接面において、皮膚表面の汗や導電性
媒体である生理食塩水の電気分解により生成する有害物
質、例えばCl-(塩素イオン)に基づく次亜塩素酸
(これは強力な酸化剤として知られている)による皮膚
のダメージなどが生じる。
【0016】(iv).グランド電極部の電極板(例えば一
極)と皮膚との当接面において、皮膚表面の汗や導電性
媒体である生理食塩水の電気分解により生成する有害物
質、例えば高アルカリ化(NaOH)による皮膚のダメ
ージなどが生じる。
【0017】本発明は、前記したイオン交換膜を利用し
た従来のイオントフォレーゼ技術の欠点、限界に鑑みて
創案されたものである。本発明者は、イオン交換膜を利
用した従来のイオントフォレーゼ技術について、高付加
価値化を図るべく鋭意検討した。
【0018】その結果、本発明者は、イオントフォレー
ゼ装置のイオントフォレーゼ電極部(作用側電極部)の
構成を、例えば特許出願公表平3−504343号など
に開示されるイオン性薬剤の有効薬剤成分の帯電イオン
と同種の電源に接続されたイオントフォレーゼ電極材
(作用側電極材)、前記イオントフォレーゼ電極材の前
面部に配置されたイオン性薬剤、及び、前記イオン性薬
剤の前面部の皮膚に当接する側に配置された前記イオン
性薬剤の有効薬剤成分の帯電イオンと同種のイオンを選
択するイオン交換膜、とからなるイオントフォレーゼ電
極部(作用側電極部)において、前記イオントフォレー
ゼ電極材とイオン性薬剤の間の構成を、前記イオントフ
ォレーゼ電極材の側からみて、(i).前記イオントフォレ
ーゼ電極材の少なくとも前面部に生理食塩水などの導電
性媒体を配置するとともに、(ii).前記導電性媒体の前
面部にイオン性薬剤の有効薬剤成分の帯電イオンと反対
のイオンを選択するイオン交換膜を配置して構成したと
き、前記したイオントフォレーゼ電極部における欠点が
解消されることを見い出した。
【0019】更に、本発明者は、従来のイオン交換膜を
利用するイオントフォレーゼ装置においてグランド電極
部(非作用側電極部)の側にイオン交換膜を配設するこ
とは全く知られていないが、グランド電極部(非作用側
電極部)の構成を、グランド電極部の電極材の側からみ
て、(iii).グランド電極材の少なくとも前面部に生理食
塩水などの導電性媒体を配置するとともに、(iv). 前記
導電性媒体の前面部にイオン性薬剤の有効薬剤成分の帯
電イオンと反対のイオンを選択するイオン交換膜を配置
して構成したとき、前記したグランド電極部における欠
点が解消されることを見い出した。
【0020】更にまた、本発明者は、グランド電極部の
構成を、(v).前記(iv)のイオン交換膜に加えて、更にイ
オン選択透過性の異なるイオン交換膜を配置して構成し
たとき、グランド電極部における生体安全性を高度に維
持することができることを見い出した。
【0021】また、本発明者は、イオントフォレーゼ電
極部及びグランド電極部において、それぞれの導電性媒
体を、(vi). 水の電気分解電位よりも低い酸化還元電位
をもつ物質(水よりも酸化還元しやすい物質)を含有し
た生理食塩水などの導電性媒体で構成したとき、特に両
電極部での通電特性を大幅に改善することができること
を見い出した。
【0022】本発明は、前記した知見をベースにするも
のであり、前記(i) 〜(iv)の構成を一体化、あるいはこ
れに前記(v) 及び/又は(vi)の構成を一体化した(組込
んだ)イオントフォレーゼ装置のもとで効率的にイオン
性薬剤を投与(ドラッグデリバリー)しようとするもの
である。本発明により、長期間安定した通電状態(定電
流及び/又は定電圧の状態)のもとでイオン性薬剤の投
与効率が高く、かつ、皮膚面の熱傷や炎症などを防止し
た生体安全性が高い新規なイオントフォレーゼによるイ
オン性薬剤の投与法が提供される。
【0023】
【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明は、イオントフォレーゼによりイオン性薬剤を投与
する方法において、イオン性薬剤を下記のイオントフォ
レーゼ電極部(作用側電極部)とグランド電極部(非作
用側電極部)を有するイオントフォレーゼ装置の前記イ
オントフォレーゼ電極部のイオン性薬剤の配置部に供給
して行なうことを特徴とするイオントフォレーゼによる
イオン性薬剤の投与法に関する。 (1).前記イオントフォレーゼ電極部が、(1)-1.イオン性
薬剤の帯電イオンと同種の極性の電源に接続された電極
材、(1)-2.前記電極材の少なくとも前面に配置された導
電性媒体、(1)-3.前記導電性媒体の前面に配置されたイ
オン性薬剤の帯電イオンと反対のイオンを選択するイオ
ン交換膜、(1)-4.前記イオン性薬剤の帯電イオンと反対
のイオンを選択するイオン交換膜の前面に配置されたイ
オン性薬剤、及び、(1)-5.前記イオン性薬剤の前面に配
置されたイオン性薬剤の帯電イオンと同種のイオンを選
択するイオン交換膜、とから構成されたイオントフォレ
ーゼ電極部、及び、(2).前記グランド電極部が、前記イ
オントフォレーゼ電極部に隣接され、かつ、一体的に構
成されるとともに、(2)-1.前記イオントフォレーゼ電極
部の電極材と反対の極性の電極材、(2)-2.前記電極材の
少なくとも前面に配置された導電性媒体、及び、(2)-3.
前記導電性媒体の前面に配置されたイオン性薬剤の帯電
イオンと反対のイオンを選択するイオン交換膜、とから
構成されたグランド電極部、を有するイオントフォレー
ゼ装置。
【0024】また、本発明は、前記第一の発明のイオン
トフォレーゼによるイオン性薬剤の投与法を改善するた
めに、前記第一の発明の技術的構成に加えて、(i).グラ
ンド電極部において、イオン選択透過性の異なる二種の
イオン交換膜(カチオン交換膜及びアニオン交換膜)を
配設してイオン性薬剤を投与する方法、及び、(ii). イ
オントフォレーゼ電極部とグランド電極部のそれぞれの
導電性媒体として、水の酸化還元電位よりも低い酸化還
元電位を有する物質、即ち、水よりも酸化還元されやす
い物質を含有する生理食塩水などの導電性媒体を用いて
イオン性薬剤を投与する方法、に関する。
【0025】以下、本発明の技術的構成をより詳しく説
明する。まず、本発明の理解を得るために、本発明のイ
オントフォレーゼによるイオン性薬剤の投与法を実施す
るためのイオントフォレーゼ装置の基本構成図について
説明し、次いで前記基本構成図を利用して従来のイオン
性薬剤の投与法とその問題点、更に本発明のイオン性薬
剤の投与法の特徴点について説明する。なお、本発明の
技術的構成を説明するために図面を参照するが、図面表
示のものは単なる一実施態様と解釈されるべきであり、
本発明のイオン性薬剤の投与法に適用されるイオントフ
ォレーゼ装置は、これら図面のものに限定されないこと
はいうまでもないことである。
【0026】図1〜図2は、本発明のイオントフォレー
ゼによるイオン性薬剤の投与法を実施するためのイオン
トフォレーゼ装置(X)の基本構成図を示すものであ
る。図1は斜視図、図2は要部断面図を示す。
【0027】図3は、前記図2に示される本発明のイオ
ントフォレーゼによるイオン性薬剤の投与法を実施する
ためのイオントフォレーゼ装置(X)において、イオン
性薬剤の投与を下記の条件で実施したときのイオントフ
ォレーゼ装置(X)の基本構成図(要部断面図)を示す
ものである。 (i).イオン性薬剤として、アスコルビン酸(ビタミン
C)のナトリウム(Na)塩(以下、As-Na+と略記
する場合がある。)を使用する。 (ii). 導電性媒体として、生理食塩水(Na+Cl-水溶
液)を使用する。なお、本発明において、前記生理食塩
水として、電極反応に由来する欠点を除去するために、
水の電解電位より低い酸化還元電位を有する硫酸第1鉄
及び硫酸第2鉄、または有機酸などの酸化還元されやす
い物質を添加したものを使用する場合がある。 (iii).イオントフォレーゼ電極部(作用側電極部)を陰
極(−極)とする。 (iv). グランド電極部(非作用側電極部)を陽極(+
極)とする。 (v).使用するイオン交換膜の種類(イオンの選択透過
性)と配置部位は図示の通りとする。
【0028】図4は、前記図3に示されるイオントフォ
レーゼ装置(X)の性能を更に向上させるための別の本
発明のイオントフォレーゼ装置(X)の基本構成図を示
す。図示されるように、図4のものは、前記図3のもの
と比較して、グランド電極部(2)のイオン交換膜が、
カチオン交換膜(23)とアニオン交換膜(25)を併
用して構成される点で相違する。
【0029】前記図1〜図4において、図中の参照符号
は、前記「課題を解決するための手段」の項で説明した
イオントフォレーゼ装置の各構成要素の符号に対応する
ものである。例えば、前記イオントフォレーゼ装置
(X)の構成要素の「(1)-1」 は、図中では「11」と
して表示されている。
【0030】本発明のイオントフォレーゼによるイオン
性薬剤の投与法において、その最大の特徴点は、この種
のイオントフォレーゼの目的が所定の起電力のもとでイ
オン性薬剤を皮膚(または粘膜)を介して体内へ駆動
(輸送)させることから、従来技術においては一定の起
電力によって移動するイオンの量(これは、イオンの濃
度、イオンの移動度、イオンの原子価に依存することは
よく知られいる。)の点に大きな関心を払っているのに
対し、本発明は、各電極部分の電気化学反応に注目し、
特に電気化学反応に基づく欠点要因(ネガティブファク
タ)に注目し、そこからイオントフォレーゼ技術の再構
築を行なっている点にある。
【0031】イオントフォレーゼにおいては、電極部分
は必然的に電気化学反応、即ち、何らかの酸化反応(陽
極)と還元反応(陰極)が生起するものである。そし
て、前記電気化学反応により、例えば、導電性媒体であ
る生理食塩水の電気分解による有害な物質の生成(例え
ば、陽極での強力な酸化剤として知られているCl-
起因した次亜塩素酸の生成)、急激なpH変化(陽極で
の急速な酸性化、陰極での急速なアルカリ性化)、ある
いは気泡の発生(例えば、陰極でのH2 ガス、陽極での
2 ガスやCl2 ガスの発生)などが起こり、このため
に人体皮膚への悪影響、皮膚刺激、通電不能(ガス発生
に伴う抵抗値の増大)など、イオントフォレーゼの実施
において致命的な欠点が招来される。
【0032】本発明は、イオントフォレーゼにおける前
記電極部分において生起する電気化学反応に基づく欠点
を解消することをベースにして、イオントフォレーゼ技
術の高度化、高付加価値化を図るものである。
【0033】本発明は、従来のイオン性薬剤の投与法に
みられる前記した欠点を解消するために、従来技術と比
較して、図2〜図3に示されるように、イオン性薬剤を
投与するに際して、イオントフォレーゼ装置(X)の観
点からみると、(i).イオントフォレーゼ電極部(作用側
電極部)(1)として、前記した本発明の技術的構成要素
(1)-2〜(1)〜3(図2〜図3において、参照符号12〜
13で示されている。)を付加した構成のものを採用
し、かつ、(ii). グランド電極部(非作用側電極部)
(2)として、前記した本発明の技術的構成要素(2)-2
〜(2)〜3(図2〜図3において、参照符号22〜23で
示されている。)を付加した構成のものを採用し、か
つ、(iii).前記イオントフォレーゼ電極部(作用側電極
部)(1)とグランド電極部(2)を一体化した構成の
ものを採用すること、に大きな特徴点がある。
【0034】また、本発明は、従来技術と比較して、イ
オン性薬剤を投与するに際して、イオントフォレーゼ装
置(X)の観点からみると、(iv).グランド電極部(非
作用側電極部)(2)の構成として、イオン交換膜とし
てカチオン交換膜(23)とアニオン交換膜(25)を
併用すること、及び、(v).前記した特徴点(iv)を有する
グランド電極部(2)を前記した特徴点(i)を有するイ
オントフォレーゼ電極部(作用側電極部)(1)と一体
化した構成を採用すること、に大きな特徴点がある。
【0035】要するに、本発明のイオントフォレーゼに
よるイオン性薬剤の投与法は、従来のイオン性薬剤の投
与法にみられる前記した電極反応に起因した欠点を解消
するために、イオン交換膜の利用という観点に注目すれ
ば、イオンの選択透過性に留意してイオントフォレーゼ
電極部に2枚のイオン交換膜、及びグランド電極部側に
少なくとも1枚のイオン交換膜を利用したイオントフォ
レーゼ装置(X)のもとで投与すること、に特徴点があ
る。
【0036】更にまた、本発明のイオントフォレーゼに
よるイオン性薬剤の投与法は、従来のイオン性薬剤の投
与法にみられる前記した電極反応に起因した欠点を解消
するために、前記した特定のイオン交換膜の配設態様に
加えて、両電極部(イオントフォレーゼ電極部及びグラ
ンド電極部)の導電性媒体として、水の酸化還元電位よ
りも低い酸化還元電位を有する酸化または還元しやすい
物質を含有したものを採用したイオントフォレーゼ装置
(X)のもとで投与すること、に特徴点がある。
【0037】以下、前記した本発明のイオントフォレー
ゼによるイオン性薬剤の投与法における特徴点を、図1
〜図4に示されるイオントフォレーゼ装置(X)を参照
し、かつ、イオン性薬剤としてアスコルビン酸ナトリウ
ム(As-Na+)を使用したケースで説明する。この場
合、イオン性薬剤の有効薬剤成分の帯電イオンは陰イオ
ン(As- )となることはいうまでもないことである。
このため、図3〜図4に示されるように、イオントフォ
レーゼ電極部(1)は陰極(−極)になり、グランド電
極部(2)は陽極(+極)になる。なお、いうまでもな
いことであるが、イオン性薬剤が正の帯電イオンに解離
するものである場合、前記した電極部の極性及びイオン
交換膜の種類(イオンの選択透過性)は、それぞれ反対
のものになることはいうまでもないことである。
【0038】本発明のイオントフォレーゼによるイオン
性薬剤の投与法を実施するためのイオントフォレーゼ装
置(X)の基本構成を示す図1〜図4において、1はイ
オントフォレーゼ電極部(作用側電極部)、2はグラン
ド電極部(非作用側電極部)、3は電源装置、4は皮膚
(または粘膜)を示す。
【0039】前記イオントフォレーゼ電極部(作用側電
極部)(1)は、図3〜図4に示されるように、(i).
負(−)極(11)、(ii). 導電性媒体(12)、具体
的には1MAs-Na+を含有した0.9%NaCl水溶
液(iii).カチオン交換膜(13)、(iv). イオン性薬剤
(14)、具体的には1MAs-Na+水溶液、(v). ア
ニオン交換膜(15)、により構成される。
【0040】前記グランド電極部(2)は、図3の場合
は、(i). 正(+)極(21)、(ii). 導電性媒体(2
2)、具体的には0.9%NaCl水溶液、(iii).カチ
オン交換膜(23)、により構成される。
【0041】また、本発明において、前記グランド電極
部(2)は、図4に示されるように、正(+)極(2
1)から皮膚(4)の方向にみて、(i). 正(+)極
(21)、(ii). 導電性媒体(22)、具体的には1M
As-Na+を含有した0.9%NaCl水溶液、(iii).
アニオン交換膜(25)、(iv). 導電性媒体(24)、
具体的には1MAs-Na+を含有した0.9%NaCl
水溶液、(v). カチオン交換膜(23)、により構成さ
れてもよいものである。
【0042】本発明において、前記両電極部(1、2)
の導電性媒体(12、22)は、水の電気分解反応(水
の酸化及び還元反応)と比較して酸化及び還元しやすい
化合物を含有したもので構成されてもよいものである。
また、本発明において、前記両電極部(1、2)の導電
性媒体(12、22)は、イオン性薬剤(例えば前記し
たAs-Na+)が一般に水よりも酸化還元電位が低いた
め、これらイオン性薬剤を酸化還元しやすい化合物とし
て含有してもよいものである。この点は、図4に示され
るグランド電極部(2)の導電性媒体(24)において
も同じことがいえる。
【0043】以下、本発明のイオントフォレーゼによる
イオン性薬剤の投与法を実施するためのイオントフォレ
ーゼ装置(X)の基本構成図を参照して、より具体的な
構成、即ち、イオントフォレーゼ電極部(作用側電極
部)(1)の具体的構成、次いで、グランド電極部(非
作用側電極部、アース電極部)(2)の具体的構成、と
いう順で説明する。
【0044】本発明のイオントフォレーゼによるイオン
性薬剤の投与法を実施するためのイオントフォレーゼ装
置(X)において、イオントフォレーゼ電極部(作用側
電極部)(1)の電極材(11)は、所望のもので構成
すればよい。また、グランド電極部(非作用側電極部)
(2)の電極材(12)についても、所望のもので構成
すればよい。例えば、炭素、白金などの導電性材料から
なる不活性電極で構成すればよい。
【0045】本発明において、前記電極材(11,1
2)としては、前記した不活性電極に代えてイオントフ
ォレーゼ分野で知られている活性電極を採用してもよい
ものである。前記した活性電極の一例を挙げれば、イオ
ン性薬剤の薬剤成分が正(+)イオンとなる場合、具体
的にはイオン性薬剤として塩酸モルフィンや塩化リチウ
ム(この場合、薬剤成分であるモルフィンイオンやリチ
ウムイオンは正イオンとなり、対イオンの塩素は負イオ
ンとなる。)を用いる場合、陽極(+)材としてこれら
対イオンと反応する銀電極などがある。前記した活性電
極の場合、銀電極と塩素イオン(Cl-)は容易に反応
し、Ag+Cl-→AgCl+e-により不溶性のAgC
lが生成する。前記活性電極を用いることの利点は、前
記反応の標準電位が陽極(+)における水の電気分解反
応の標準電位よりも低いため、水の電気分解反応を防止
することができることにある。従って、アノード(正
極)でのH+イオンに基づく急激な酸性化、及びカソー
ド(負極)でのOH-イオンに基づく急激なアルカリ性
化が防止される。
【0046】しかしながら、本発明のイオントフォレー
ゼ装置(X)においては、前記したようにイオントフォ
レーゼ系にイオン選択性の異なるイオン交換膜の複数
膜、少なくとも3枚以上を使用するため、活性電極で生
成する塩化銀(AgCl)などの不溶性物質(不溶性微
粒子)がイオン交換膜の特性を阻害する場合があるので
その使用には十分に留意すべきである。前記したことか
ら、本発明は、イオン選択性の異なる複数枚のイオン交
換膜を使用するため、活性電極という特殊な電極材を使
用せず、より経済的な不活性電極を用いることが好まし
い。また、イオントフォレーゼ系においては、電極材か
ら必然的に生成する金属イオンなども輸送され、この分
だけイオントフォレーゼ効果が低下するため、本発明の
イオントフォレーゼ装置(X)の電極材としては、炭素
電極が好ましいものである。
【0047】図3に示される本発明のイオントフォレー
ゼによるイオン性薬剤の投与法を実施するための装置
(X)において、イオントフォレーゼ電極部(1)の負
(−)極の電極材(11)の周囲に接するように配設さ
れる導電性媒体(12)は、還元されやすい化合物を含
むもので構成されている。また、図3に示されるイオン
トフォレーゼ装置(X)において、グランド電極部
(2)の正(+)極の電極材(21)の周囲に接するよ
うに配設される導電性媒体(22)は、酸化されやすい
化合物を含むもので構成されている。前記した酸化また
は還元されやすい化合物の配設部位は、各電極板におけ
る電気化学反応、即ち、負(−)極での還元反応、正
(+)極での酸化反応に対応したものであることはいう
までもないことである。
【0048】図3に示されるイオントフォレーゼ装置
(X)のイオントフォレーゼ電極部(1)は、図示され
るように還元されやすい化合物を含む導電性媒体(1
2)とイオン性薬剤(As-Na+)(14)の中間にカ
チオン交換膜(13)が配設されて構成される。そし
て、本発明は、前記した構成との関係において、前記還
元されやすい化合物を含む導電性媒体(12)を負
(−)極の電極材(11)に接するように配設するが、
前記導電性媒体(12)は、後述するように、重要な役
割を果たすものである。この点は、グランド電極部
(2)の側の酸化されやすい化合物を含む導電性媒体
(22)についても同様である。
【0049】本発明において、前記導電性媒体(12)
に添加される酸化または還元されやすい化合物として
は、生体安全性、経済性(安価かつ入手の容易性)など
に優れたものが好ましく、例えば、硫酸第一鉄、硫酸第
二鉄などの無機化合物、アスコルビン酸(ビタミンC)
やアスコルビン酸ナトリウムなどの医薬剤、乳酸などの
皮膚面に存在する酸性化合物、あるいはシュウ酸、リン
ゴ酸、コハク酸、フマル酸などの有機酸及び/又はその
塩などを例示することができる。
【0050】前記した水の電解反応(正極での酸化及び
負極での還元)よりも酸化または還元しやすい化合物に
おいて、例えば、硫酸第二鉄は、負極において容易に第
二鉄イオンが第一鉄イオンに還元する。また、硫酸第一
鉄は、正極において容易に第一鉄イオンが第二鉄イオン
に酸化する。これにより、詳しくは後述するが、水の電
解反応に由来する欠点を除去することができ、かつ前記
特定のイオン交換膜の配設態様に関連した高い生体安全
性などの優れた効果を有するイオントフォレーゼによる
イオン性薬剤の投与法が提供される。
【0051】本発明において、前記導電性媒体(12)
は、通電性を確保するためのものであり、食塩水、生理
食塩水などが典型例である。図3に示されるイオントフ
ォレーゼ装置(X)において、前記導電性媒体(12)
を収容または保持する構成は、所望に構成すればよい。
また、前記導電性媒体(12)は、例えば、溶液タイプ
のもの、あるいは所望の媒体(ガーゼ、吸水性高分子材
料など)に含浸させたタイプのものであってもよい。
【0052】ここで、前記導電性媒体(12)として、
前記酸化または還元しやすい化合物を含有するものを使
用することの利点について、詳しく説明する。イオント
フォレーゼ電極部(1)およびグランド電極部(2)に
おいては、電気化学的な反応が生じ、電解質溶液の分解
やイオン性薬剤の分解が生じる。この結果として、電極
室内に気泡が発生し電極部と電解室溶液との接触が妨げ
られる。例えば、負極にH2 ガス、正極にCl2 及びO
2 ガスが発生する。このような状況が発生すると、気泡
により抵抗が大きくなり、いくら電圧を加えても電流が
流れなくなる。前記したAs-Na+デリバリーの場合、
長時間(30分以上)安定した通電が不可能になる。こ
れは、イオントフォレーゼ装置の実用性という観点から
みると、極めて大きな問題である。
【0053】前記した不安定性要因を取り除き、安定し
てイオントフォレーゼを行なうためには、気泡の発生を
抑制することが極めて重要である。前記した目的を達成
するために、気泡を発生させずに酸化あるいは還元反応
を受けやすい物質を各電極室に入れる方法は有用であ
る。即ち、水が酸化あるいは還元されると酸素あるいは
水素が発生するが、これらの反応を抑制するために、例
えば、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、アスコルビン酸あるい
はそのナトリウム塩などを電極室溶液(電極液)に添加
する。例えば、アスコルビン酸ナトリウムを用いる場
合、酸化反応が生じる電極では、酸素の発生が生じる代
わりにアスコルビン酸ナトリウムが酸化分解し、還元反
応が生じる電極では水素の発生が生じる代わりにアルコ
ルビン酸ナトリウムが還元分解し、これにより通電特性
の安定性を損ねる酸素あるいは水素の気泡の発生を抑制
することができる。
【0054】前記したようにアスコルビン酸ナトリウム
などの電気化学反応において水よりも容易に酸化あるい
は還元される物質(水の酸化還元電位よりも低い酸化還
元電位を有する物質)を犠牲的に使用することにより、
電極室内でのガス(気体)の発生を抑制することがで
き、より安定したオペレーションを可能とするイオント
フォレーゼ装置(X)が得られる。本発明において、前
記犠牲的物質としては、前記した硫酸第一鉄、硫酸第二
鉄、アスコルビン酸のほかに、酸化還元を受けて水の分
解を抑制するものであれば、いずれも使用することがで
きることはいうまでもないことである。なお、前記犠牲
的物質としてのアスコルビン酸ナトリウムの場合、アス
コルビン酸ナトリウムは、(i).還元反応が生じる電極
(−極)では、CO2 やH2CO3など、(ii).酸化反応
が生じる電極(+極)では、デヒドロアスコルビン酸や
2,3ジケト6−グロン酸など、変化することになる。
【0055】図3に示されるイオントフォレーゼ装置
(X)において、前記カチオン交換膜(13)は、所望
のものを使用することができる。図3に示されるイオン
トフォレーゼ装置(X)は、前記したように、カチオン
交換膜(13)のほかにアニオン交換膜(15)をも使
用するものである。ここで、前記カチオン交換膜(1
3)及びアニオン交換膜(15)の両者の具体例につい
て、説明する。
【0056】本発明において、前記カチオン交換膜(1
3)としては、(株)トクヤマ社製のネオセプタ(CM
−1,CM−2,CMX,CMS,CMBなど)を使用
することができる。
【0057】本発明において、前記アニオン交換膜(1
5)としては、(株)トクヤマ社製のネオセプタ(AM
−1,AM−3,AMX,AHA,ACH,ACS,A
CS−3など)を使用することができる。
【0058】図3に示されるイオントフォレーゼ装置
(X)において、イオン性薬剤(As -Na+)(14)
を収容または保持する構成は、所望に構成すればよい。
また、前記イオン性薬剤(14)は、例えば、溶液のタ
イプのもの、あるいは所望の媒体(ガーゼ、吸水性高分
子材料など)に含浸させたタイプのものであってもよ
い。
【0059】図3に示されるイオントフォレーゼ装置
(X)において、前記イオン性薬剤(As-Na+)(1
4)の前面、即ち、皮膚側に配設されるイオン交換膜
は、イオン性薬剤の薬剤成分の帯電イオン(As-)と
同種のイオン選択性を有するアニオン交換膜(15)が
使用される。
【0060】図3に示されるイオントフォレーゼ装置
(X)において、前記イオントフォレーゼ電極部(1)
の技術的構成により、従来の方式よりも長期かつ安定し
たイオントフォレーゼ効果と生体安全性を得ることがで
きる。即ち、前記したイオントフォレーゼ電極部(1)
の技術的構成により、長期にかつ安定した通電特性を得
ることができ、別言すれば、イオン性薬剤を皮膚(4)
を介して長期にかつ安定して体内に効率よく浸透(ドラ
ッグデリバリー)させることができ、また電極部での電
気分解反応による有害物質の生成を防止することができ
る。
【0061】次に、本発明のイオントフォレーゼによる
イオン性薬剤の投与法を実施するためのイオントフォレ
ーゼ装置(X)のグランド電極部(+電極)(2)の構
成について、基本構成図を参照して説明する。
【0062】イオントフォレーゼに関する従来技術は、
グランド電極部(アース電極部)の構成について、単に
接地(アース)をとるという単純な考え方が強く働いて
いるためか、安定した通電特性の確保や生体安全性の確
保等を考慮したものが提案されていないのが現状であ
る。このことは、前記「従来の技術」の項で説明した特
許出願公表 平3−504343号公報、特開平3−9
4771号公報、及び本願出願人に関係する特開平4−
297277号公報をみても首肯されるところである。
【0063】本発明のイオントフォレーゼによるイオン
性薬剤の投与法を実施するためのイオントフォレーゼ装
置(X)は、前記イオントフォレーゼ電極部(1)の構
成に加えて、装置の全体的構成との関連において、長期
かつ安定してイオントフォレーゼによるイオン性薬剤の
投与ができること、及び高度な生体安全性が得られるこ
と、更に操作の便利性や所望するイオントフォレーゼ効
果(イオン性薬剤の投与深さの調整など)が得られるこ
と、という観点からグランド電極部(2)についても従
来とは異なった技術的構成を採用するものである。
【0064】図1〜図2に示されるイオントフォレーゼ
装置(X)のグランド電極部(2)は、前記イオントフ
ォレーゼ電極部(1)の電極材(11)と反対の極性の
電極材(21)、前記電極材(21)の少なくとも前面
に配設された導電性媒体(22)、及び前記導電性媒体
(22)の前面部、即ち、皮膚(4)の側に配設され、
かつイオン性薬剤の帯電イオンと反対のイオンを選択す
るイオン交換膜(23)により構成されるとともに、前
記イオントフォレーゼ電極部(1)と一体的に構成され
るものである。
【0065】イオントフォレーゼ装置(X)において、
前記したように生体安全性を高めるためにグランド電極
部(2)にイオン交換膜(23)を配設する点は、従来
技術にはみられない大きな特徴点である。また、前記イ
オントフォレーゼ装置(X)において、生体安全性とと
もに長期の安定的操作を図るために、イオントフォレー
ゼ電極部(1)の導電性媒体(12)と同様にグランド
電極部(2)の導電性媒体(22)は、水の酸化還元電
位よりも低い酸化還元電位を有する物質を含有したもの
で構成されてよいものである。そして、前記グランド電
極部(2)にイオン交換膜(23)を配設する点と、前
記酸化還元されやすい物質を利用する点を組合わせて高
付加価値のイオントフォレーゼ装置(X)とすることも
従来技術にはみられない大きな特徴点である。
【0066】図2に示されるようにイオントフォレーゼ
装置(X)のグランド電極部(2)は、所定のイオン選
択性を有する1枚のイオン交換膜(23)を配設したも
ので構成されてもよいものである。前記したグランド電
極部(2)にイオン交換膜(23)を配設することの利
点は、実証データをもって後述される。また、グランド
電極部(2)の導電性媒体(22)に酸化還元されやす
い物質を添加することの利点は、既にイオントフォレー
ゼ電極部(1)の導電性媒体(12)のところで説明し
た通りである。
【0067】図3に示されるように、イオン性薬剤がア
スコルビン酸ナトリウム(As-Na+)などの負(−)
に帯電する場合、イオントフォレーゼ装置(X)のグラ
ンド電極部(2)において、電極材(21)は陽極
(+)、導電性媒体(22)は例えば生理食塩水、及び
イオン交換膜(23)はカチオン交換膜、により構成さ
れる。
【0068】本発明において、前記グランド電極部
(2)の導電性媒体(22)は、酸化還元されやすい物
質、例えば硫酸第二鉄、硫酸第一鉄を含有した硫酸第二
鉄(両者の等モル溶液)、アスコルビン酸、アスコルビ
ン酸ナトリウムなどを含有した生理食塩水などで構成さ
れてもよいものである。更にまた、グランド電極部
(2)は、図4に示されるように、イオン交換膜として
イオン選択性の異なる2種のイオン交換膜を利用しても
よいものである。
【0069】図3に示されるイオントフォレーゼ装置
(X)を参照して説明したイオントフォレーゼによるイ
オン性薬剤の投与法は、前記したようにイオン性薬剤の
有効薬剤成分が負(−)に帯電するアスコルビン酸Na
(As-Na+)のケースのものであった。本発明におい
て、イオン性薬剤の有効薬剤成分が正(+)に帯電する
ものであっても、同様に投与することができるものであ
る。
【0070】イオン性薬剤の有効薬剤成分が正(+)に
帯電するものとしては、例えば、麻酔剤としての塩酸プ
ロカイン、塩酸リドカインなどがある。この場合、各電
極材(11,12)の極性及びイオン交換膜のイオン交
換特性を、前記アスコルビン酸Na(As-Na+)の投
与ケースとは全く逆にしなければならないことはいうま
でもないことである。前記正(+)に帯電するイオン性
薬剤を使用する場合、前記負(−)に帯電するアスコル
ビン酸Naの投与ケースを類推することにより、本発明
の特徴点を容易に理解することができる。
【0071】前記図1〜図4に示される電源装置(3)
としては、所望のものを使用することができる。本発明
において、前記電源装置(3)として、電池、定電圧装
置、定電流装置、定電圧・定電流装置(ガルバノ装置)
などを使用することができる。
【0072】<実施例及び比較例>本発明のイオントフ
ォレーゼによるイオン性薬剤の投与法について、前記図
3〜図4に示されるイオントフォレーゼ装置(X)の基
本構成図と等価の実験装置、及び比較データを採取する
ための前記実験装置を変更して製作した実験装置を用
い、イオン性薬剤としてアスコルビン酸ナトリウム(A
-Na+)を投与実験したときの実施例/比較例を以下
に示す。以下の実施例/比較例により、本発明のイオン
トフォレーゼによるイオン性薬剤の投与法において、特
に、グランド電極部(2)にカチオン交換膜(23)あ
るいはカチオン交換膜(23)とアニオン交換膜(2
5)を配設することの重要性を理解することができる。
【0073】<実験装置について>図5〜図8は、使用
した実験装置の概略図である。図5〜図6は比較実験用
の装置である。図7〜図8は本発明のイオントフォレー
ゼによるイオン性薬剤の投与法を実施するためのイオン
トフォレーゼ装置(X)と等価の実験装置である。実験
装置の参照符号の意味は、次の通りである。 (1).参照符号11、21、12、13、14、15、2
2、23、24、25は、図3〜図4と同じである。な
お、カチオン交換膜(13、23)及びアニオン交換膜
(15、25)として、それぞれトクヤマ社製ネオセプ
タCMX(カチオン)及びAMX(アニオン)を使用し
た。 (2).参照符号4は、皮膚を仮想した仮想皮膚槽(室)を
示す。 (3).参照符号PPは、ポリプロピレン製多孔質の隔膜
(日本ミリポア・リミテッド社製ANフィルター、AN
06)を示す。(注)PPは、イオンの選択透過性はな
い。 (4).参照符号A〜Eは、イオン交換膜あるいはPPによ
り仕切られた各槽(室)を示す。
【0074】<イオン性薬剤(As-Na+)の移動量に
ついて>イオントフォレーゼ電極部のAs-Na+の収容
室(図5〜図8の実験装置においては、A室であったり
B室であったりする。)から仮想皮膚槽(室)(図5〜
図8の実験装置においては、B室であったりC室であっ
たりする。)へのAs-(アスコルビン酸イオン)の移
動量は、次のようにして求める。
【0075】(1).As- 移動量の実測値: (i).アスコルビン酸Naのモル濃度(mol/l。以
下、Mで表わす)と溶液の265nmでの吸光度を測定
し、アスコルビン酸Naのモル濃度(M)と吸光度(2
65nmでの吸収値)の関係を示すスタンダードカーブ
(標準曲線)を作成する。なお、アスコルビン酸Na
(分子量198.11)の1モル濃度(1M)は、溶媒
1l(リットル)中に198.11gのアスコルビン酸
Naが溶解している状態のものである。 (ii). 各室の液量(ml)と前記スタンダードカーブか
ら求めたアスコルビン酸Naのモル濃度から、各室に含
まれているアスコルビン酸Naのモル数を計算する。例
えば、図7のB室において、アスコルビン酸Naのモル
濃度が15mM、B室の液量が8mlの場合、B室に含
まれるアスコルビン酸Na(絶対値)は、15mM×8
ml=15μmol/ml・8ml=120μmolと
なる。
【0076】(2).As- 移動量の理論値: (i).所定のイオン種が存在する室において流した電気量
Q(クーロン)と流れた(移動した)イオン種のモル数
N(mol)の間には、ファラデー常数をF(クーロ
ン)とすると、N=Q/Fの関係がある。 (ii).実際に流した電気量Qは、電流値(I)と時間
(t)の積である。即ち、Q=I・tの関係がある。 (iii).従って、流れた(移動した)イオン種のモル数N
(mol)は、N=Q/F=I・t/Fにより求めるこ
とができる。例えば、I=20mA、t=3600秒と
すると、N=(20/1000)・3600・(1/9
6500)=0.000746molとなる。更に、透
過側の溶液の全量を20mlとすると、透過側における
イオン種の濃度は、0(mol)から0.0373(=
0.00746×1000×1/20)(mol)に変
化することになる。
【0077】比較例1.図5に示される実験装置でのイ
オントフォレーゼ実験 (a).実験条件 (1).A室(イオントフォレーゼ電極室、負極室)の電極
液は、導電性媒体(12)とイオン性薬剤(14)を含
むものであり、1MのAs-Na+を溶解した0.9%N
aCl水溶液を使用した。 (2).B室(皮膚を模擬した仮想皮膚室)の媒体として、
0.9%NaCl水溶液を使用した。 (3).C室(グランド電極室)の導電性媒体(22)とし
て、0.9%NaCl水溶液を使用した。 (4).通電条件 電圧30V(初期設定値)、電流10mA(定電流)、
通電時間30分。 (b).実験結果:実験結果として、各室(A〜C)のpH
変化を下記表1に示す。
【0078】
【表1】
【0079】(c).考察: (1).A室では還元反応、C室では酸化反応が生じ、A室
のAs- (アスコルビン酸イオン)がB室に輸送され
る。明らかにA室ではpHは中性からアルカリ性側にシ
フトし、またC室では中性から強い酸性に変化してい
る。従って、C室のグランド電極(21)とB室、即ち
皮膚(4)が直接接触している本実験のケースは非常に
危険な状態にある。このことは、B室が酸性にシフトし
ていること、そして前記酸性側へのシフトの原因がC室
で生成した酸(HClO3) によるものであることから
判る。なお、前記次亜塩素酸は強力な酸化剤として知ら
れているものである。 (2).イオントフォレーゼ電極室であるA室と皮膚(B
室)の間にアニオン交換膜(15)が存在するため、多
少、A室がアルカリになっていくことが阻止されている
が、A室のOH- イオンは前記アニオン交換膜(15)
を介してB室側へ電気泳動により通過するため、皮膚表
面が局所的にアルカリになっていると考えられる。即
ち、B室においてはもっと酸性側に傾くと考えられるも
ののpH=4.20で止まっており、OH-イオンが皮
膚面に到達しpHは局所的にアルカリ側にシフトしてい
るものと考えられる。 (3).前記したことから、イオントフォレーゼを行なうに
あたり、本実験のようにイオン交換膜を1枚のみ使用す
る態様は生体安全性の観点から避けるべきである。 (4).本実験において投与されたAs- (アスコルビン酸
イオン)の量は約300μmol(理論値560μmo
l)であり、A室の減少量とB室の増加量にほぼ対応し
ている。しかしながら、前記投与量は理論値の約1/2
であり、A室において多量のOH-イオンが生成し、こ
れがAs-とともに輸送されるためAs-の輸送を50%
妨害している。この点からも、本実験装置はイオントフ
ォレーゼ装置としては不適当なものである。
【0080】比較例2.図6に示される実験装置でのイ
オントフォレーゼ実験 (a).実験条件:前記図5に示される実験装置のA室とB
室(皮膚)の構成を図示の態様でカチオン交換膜(1
3)とアニオン交換膜(15)を配設して再構成した実
験装置を用い、かつA室の電極液及びB室のイオン性薬
剤溶液として、それぞれ導電性媒体(12)とイオン性
薬剤(14)を含む1MのAs-Na+を溶解した0.9
%NaCl水溶液を用いた以外は、前記「比較例1」と
同様に実験した。 (b).実験結果:実験結果として、各室(A〜D)のpH
変化を下記表2に示す。
【0081】
【表2】
【0082】(c).考察 (1).イオントフォレーゼ電極室(A室)と投与試薬であ
るイオン性薬剤としてのAs-Na+を含む溶液室(B
室)の間をカチオン交換膜(13)で仕切ることによ
り、B室のpHを一定に保つことができる。このこと
は、皮膚表面(C室)がアルカリ性になることを防止す
るものである。また、イオン透過量は、前記「比較例
1」の実験と比較して改善され、ほぼ理論値に近い値が
得られる。 (2).しかしながら、C室(仮想皮膚槽)(4)のpHの
低下がみられる。このことは、C室とD室の間、即ちグ
ランド電極室(D)と仮想皮膚槽(4)の間を単なる隔
膜(pp)でなくイオン交換膜で仕切ることの有効性を
示唆している。更にまた、グランド電極室(D)におい
て、導電性媒体である生理食塩水の酸化分解により次亜
塩素酸イオンが生成し、これが皮膚に拡散する危険性が
ある。
【0083】実施例1.図7に示される実験装置でのイ
オントフォレーゼ実験 (a).実験条件:前記図6に示される実験装置のC室とD
室の間のPP製隔膜をカチオン交換膜(23)に変更し
た以外は、前記「比較例2」と同様に実験した。 (b).実験結果:実験結果として各室(A〜D)のpH変
化を下記表3に示す。
【0084】
【表3】
【0085】(c).考察:本実験は、本発明のイオントフ
ォレーゼによるイオン性薬剤の投与法の実験に対応する
ものである。本実験装置は、グランド電極部(2)に1
枚のカチオン交換膜(23)を配設したもので構成され
る点に特徴がある。 (1).各電極室、即ち、A室及びD室でのpH変化が見ら
れるものの、As-Na+溶液室(B室)及び皮膚(C
室)でのpH変化は抑制されており、効果的である。更
に、グランド電極室(D室)にカチオン交換膜(23)
を配置することにより、次亜塩素酸イオンなどの有害ア
ニオンを皮膚に接触させずにD室内にとどめおくことが
できる。 (2).アスコルビン酸イオンの透過量は、ほぼ理論値の値
を示すため、本実験装置はイオントフォレーゼ装置とし
て有用なものである。 (3).ただし、本実験装置の改良点としては、仮想皮膚槽
(C室)に接するグランド電極室(D室)において、グ
ランド電極(21)上で水の電気分解により生成したH
+イオンがカチオン交換膜(23)を通して泳動し、C
室の酸性化をもたらしており、この点は改良すべきであ
る。このため、グランド電極部側にもイントフォーゼ電
極部側と同じようにカチオン交換膜とアニオン交換膜の
二種のイオン交換膜を採用することが好ましい。
【0086】実施例2.図8に示される実験装置でのイ
オントフォレーゼ実験 (a).実験条件:前記図7に示される実験装置において、
グランド電極室(D室)にカチオン交換膜(23)に加
えてアニオン交換膜(25)を図示の態様で配設し、か
つ新たに区画されたグランド電極室(E室)の電極液と
して、1MのAs-Na+を溶解した0.9%NaCl水
溶液を用いた以外は、前記「実施例1」と同様に実験し
た。 (b).実験結果 実験結果として、各室(A〜E)のpH変化を下記表4
に示す。
【0087】
【表4】
【0088】(c).考察: (1).図8に示されるイオントフォレーゼ電極部側に2枚
のイオン交換膜(13、15)、及びグランド電極部側
に2枚のイオン交換膜(23、25)を配設したイオン
トフォレーゼ装置において、イオントフォレーゼ電極部
側(A〜B室)から人間の体内(C室)にAs- のみが
供給され、かつグランド電極部側(E〜D室)から人間
の体内(C室)にNa+ のみが供給され、結果としてア
スコルビン酸ナトリウム(As-Na+) が体内に注入
されることになる。前記した以外の物質が体内に注入さ
れることがないため、本実験装置は、極めて安全かつ効
果的なイオン性薬剤の投与(ドラッグデリバリー)手段
となる。 (2).pH変化は、B室、C室、D室においてほとんどみ
られない。このことは、(i).イオントフォレーゼ電極部
において、B室のアスコルビン酸イオン(As-) が仮
想皮膚槽(C室)へ移動、及びナトウムイオン(N
+)がイオントフォレーゼ電極室(A室)へ移動した
ことを示し、かつ、(ii).グランド電極部において、D
室のナトリウムイオン(Na+)が仮想膚槽(C室)へ
移動、及びアスコルビン酸イオン(As-)がグランド
電極室(E室)へ移動したことを示しており、これによ
り各室においてpH変化が生じなかったものである。
【0089】実施例3. (1).前記実施例1において、図7に示されるD室(正極
のグランド電極室)の電極液は、前記したように0.9
%NaCl水溶液で構成されるものである。この場合、
30分間の通電により正極のグランド電極室(D室)は
大幅なpH低下を示し、かつ塩素ガス及び水素ガスの発
生があり、それ以後の通電条件が悪化しはじめる。な
お、前記実施例1において、図7に示されるA室(負極
のイオントフォレーゼ電極室)の電極液として、1MA
-Na+(これは水の酸化還元電位よりも低い酸化還元
電位を有する酸化還元されやすい物質である)を添加し
ないで0.9%NaCl水溶液のみで構成したときも、
30分間の通電により負極には水素ガスの発生があり、
それ以後の通電条件が悪化しはじめる。
【0090】(2).前記欠点を改善するために、実施例2
は、図8に示されるA室(負極のイオントフォレーゼ電
極室)及びE室(正極のグランド電極室)の電極液とし
て、1MのAs-Na+を溶解した0.9NaCl水溶液
を用いている。 (3).この実施例3においては、その他の酸化還元しやす
い物質(水の酸化還元電位よりも低い酸化還元電位をも
つ物質)として硫酸第一鉄と硫酸第二鉄を用い、電極液
としてこれらの等モル溶液を用いた場合の効果につい
て、実験装置として図8に示されるものを使用して調べ
た。
【0091】(a).実験条件: (1).A室及びE室の電極液として、200mMの第一及
び第二硫酸鉄水溶液を用いた。 (2).B室のイオン性薬剤溶液として、100mMAs-
Na+水溶液を用いた。 (3).C室(仮想皮膚槽)及びD室の溶液として、0.9
%NaCl水溶液を用いた。 (4).通電条件 電圧30V(初期設定値)、電流10mA(定電流)。
【0092】(b).実験結果 (1).30分の通電により、B室のAs- はC室に120
μmol流れた。また、B室のAs-Na+の初期量と3
0分通電後の残存量は、それぞれ890μmol、65
0μmolであり、その差は140μmolであった。
前記140μmolという値は、実際にC室に移行した
量120μmolとほぼ見合うものである。なお、B室
からC室へのAs- の移行量の理論値は186μmol
であり、前記した実際の移行量120μmolは理論値
の約65%あり、高い値を示している。これは、本発明
のイオントフォレーゼ方式が優れていることを示すもの
である。 (2).C室(仮想皮膚室)のpH変化は、初期値5.8
2、30分通電後は7.06であり、ほぼ中性に保つこ
とに成功した。 (3).通電90分後において、両電極室(A室、E室)か
らの気体の発生は全く認められなかった。なお、通電条
件は、電極液として第一及び第二硫酸鉄水溶液の代りに
NaCl水溶液を使用した場合、通電約35分後に悪化
しはじめるのが観察された。これは、本発明の方式が従
来のイオントフォレーゼ方式より格段に優れていること
を示すものであり、本発明のイオントフォレーゼ方式に
より長時間、安定かつ安全にイオン性薬剤を投与するこ
とができることを示している。
【0093】<参考例>次に、本発明のイオントフォレ
ーゼによるイオン性薬剤の投与法を実施するために使用
することができるイオントフォレーゼ装置(X)につい
て、以下に幾つかの参考例を示す。なお、参照図面にお
いて、図示明確化のために、イオン交換膜(13,1
5,23,25)は波線で表示され、また、一部の構成
要素(部材)、構成要素(部材)同志の結合様式、ある
いはハッチングは省略されている。しかしながら、図面
において省略されている構成は、各実施態様の説明や他
の添付図面などから容易に理解され得るものである。
【0094】図9は、本発明のイオントフォレーゼによ
るイオン性薬剤の投与法を実施するためのイオントフォ
レーゼ装置(X)の第一参考例を説明する図であり、縦
断面図である。第一参考例のイオントフォレーゼ装置
(X)は、図9に示されるように、大きく区分して、
(i).円筒状のイオントフォレーゼ電極部(1)、(ii).
前記円筒状のイオントフォレーゼ電極部(1)の周縁部
に一体的に構成されたグランド電極部(2)、及び、(i
ii).定電圧・定電流用電源(3)、の三要素から構成さ
れる。
【0095】この種のイオントフォレーゼ装置は、前記
イオントフォレーゼ電極部(1)とランド電極部(2)
が別体のもので構成されるとともに、イオン性薬剤の投
与中、利用者は接地(アース)をとるためにグランド電
極部(2)を手で把持するなどの行為が強いられるもの
である。しかしながら、前記図9に示される第一参考例
のイオントフォレーゼ装置(X)は、イオントフォレー
ゼ電極部(1)とグランド電極部(2)の要素が一体化
しているため、操作性、利便性に優れている。また、両
要素(1、2)を一体化しているため、両要素(1、
2)の間隔を所望に設定したり複数組の両要素を一体化
することによりイオン性薬剤の投与量、投与の深さなど
を調整することができる。
【0096】図9に示されるイオンと装置(X)におい
て、両要素(1,2)が一体化できる大きな理由は、グ
ランド電極部(2)の生体安全性が従来よりも格段に優
れているためである。このため、イオントフォレーゼ電
極部(1)に一体化されたグランド電極部(2)は、手
の皮膚よりも熱症、炎症、刺激などを受けやすい皮膚の
部位に当接される場合であっても何等の問題はなく、イ
オン性薬剤を安全かつ効率的にイオン投与することがで
きる。
【0097】本発明のイオントフォレーゼによるイオン
性薬剤の投与法に適用されるイオントフォレーゼ装置
(X)において、グランド電極部(2)は、イオントフ
ォレーゼ電極部(1)と一体化されて(一体的に)構成
されるものである。前記「一体化されて(一体的に)構
成される」という意味は、図9に示されるようにイオン
トフォレーゼ電極部(1)の構成部材の一部に一体化さ
れているものである。なお、本発明において、前記一体
化とは図9に示される態様のものに限定されず、一体化
の態様は最広義に解釈されるべきである。
【0098】また、図9に示される前記第一参考例のイ
オントフォレーゼ装置(X)は、イオン性薬剤(14)
としてアスコルビン酸Na(As-Na+)をイオントフ
ォレーゼにより投与することを前提にして構成されてい
る。このため、図9に示されるイオントフォレーゼ装置
(X)において、各構成要素の参照符号は、次のことを
意味する。 (i).(11)で示されるイオントフォレーゼ電極部
(1)の電極板は、(−)極、(ii).(12)で示され
るイオントフォレーゼ電極部(1)の導電性媒体は、生
理食塩水、(iii).(13)で示されるイオントフォレー
ゼ電極部(1)のイオン交換膜は、カチオン交換膜、(i
v).(14)で示されるイオントフォレーゼ電極部
(1)のイオン性薬剤は、アルコルビン酸Na(As-
Na+)、(v).(15)で示されるイオントフォレーゼ
電極部(1)のイオン交換膜は、アニオン交換膜、(v
i).(21)で示されるグランド電極部(2)の電極板
は、(+)極、(vii).(22)で示されるグランド電極
部(2)の導電性媒体は、生理食塩水、及び、(viii).
(23)で示されるグランド電極部(2)のイオン交換
膜は、カチオン交換膜、をそれぞれ示す。
【0099】図9に示されるように、第一参考例のイオ
ントフォレーゼ装置(X)において、イオントフォレー
ゼ電極部(1)とグランド電極部(2)の要素は、一体
化されて構成されるものであるが、以下、説明の便宜
上、それぞれの要素に区分して説明する。
【0100】図9に示されるように、前記第一参考例の
イオントフォレーゼ装置(X)において、イオントフォ
レーゼ電極部(1)は、大きく区分して、(i).非導電性
で円筒状の外筒体(a)、及び、(ii).非導電性で円筒
状の内筒体(b)、の要素から構成され、これら要素
(a、b)のもとに前記した参照符号(11〜15)で
示される要素が保持または収容される。なお、グランド
電極部(2)は、前記絶縁性の円筒体(a)の外周縁に
おいて、かつ両要素(1,2)が皮膚(4)面に対して
略面一になるように一体的に結合されて構成される。
【0101】前記図9に示されるイオントフォレーゼ電
極部(1)は、図1に示されるように、その平面図は円
形のものである。そして、前記イオントフォレーゼ電極
部(1)は、例えば、手によって把持されて所望患部に
当接されるため、所望の大きさ(外径、高さ)のものに
構成される。また、図9に示されるように、前記外筒体
(a)と内筒体(b)は、両者の当接面に形成されたネ
ジ部を介して螺合により一体化される螺合タイプのもの
である。しかしながら、前記外筒体(a)と内筒体
(b)の結合様式は、その他の方式であってもよく、例
えば係合タイプ、係止タイプ、挿嵌タイプのものなどで
あってもよいものである。
【0102】前記円筒状の外筒体(a)において、イオ
ントフォレーゼ電極部(1)を構成する部位は、図示さ
れるように、(i).前記内筒体(b)と共働してカチオン
交換膜(13)を固定するためのカチオン交換膜(1
3)用支持部(a1)、(ii).イオン性薬剤(14)を
収容するためのイオン性薬剤(14)用収容部(a
2)、(iii).アニオン交換膜(15)を固定するための
アニオン交換膜(15)用支持部(a3)、(iv).アニ
オン交換膜(15)を固定するためのアニオン交換膜
(15)用押圧リング(a31)、(v).アニオン交換膜
(15)を固定するための固定ピン(a32)、を有す
るもので構成される。
【0103】一方、前記円筒状の内筒体(b)は、図示
されるように、(i).前記外筒体(a)のカチオン交換膜
(13)用支持部(a1)と共働してカチオン交換膜
(13)を固定するためのカチオン交換膜(13)用押
圧部(b1)、(ii).導電性媒体(12)を収容するた
めの導電性媒体(12)用収容部(b2)、(iii).電極
板(11)を支持する電極板(11)用支持部(b
3)、(iv).電源部(3)からのリード線(31)を案
内するリード線(31)用案内孔(b4)、(v).リード
線(31)を支持するリード線(31)用支持具(b
5)、(vi).頂部円板部(b6)、を有するもので構成
される。
【0104】前記した構成の円筒体(a)及び内筒体
(b)からなるイオントフォレーゼ電極部(1)は、図
9に示されるように(−)極電極板(11)、ガーゼあ
るいは吸水性高分子材料などに含浸された酸化還元され
やすい物質を含有する導電性媒体(12)、カチオン交
換膜(13)、イオン性薬剤(As-Na+)(14)、
及びアニオン交換膜(15)をその内部に確実に保持ま
たは収容するすることができる。また、前記外筒体
(a)と内筒体(b)の構成において、両者が螺合され
ている場合、外筒体(a)に対して内筒体(b)を相対
的に変位させることにより、皮膚(4)に対してアニオ
ン変換膜(15)を密着させることができ、イオントフ
ォレーゼ効果を向上させることができる。
【0105】次に、図9に示される前記第一参考例のイ
オントフォレーゼ装置(X)の前記イオントフォレーゼ
電極部(1)に一体的に結合されて構成されるグランド
電極部(2)の構成について説明する。前記両要素
(1、2)の一体化は、例えば非導電性のプラスチック
材による一体成形により行なえばよい。
【0106】図9に示されるように、前記円筒状の外筒
体(a)において、グランド電極部(2)を構成する部
位は、大きく区分して、(i).グランド電極部(2)側の
電極板(21)及び導電性媒体(22)を収容するため
の電極板(21)及び導電性媒体(22)用収容部(a
4)、(ii).グランド電極部(2)側のカチオン交換膜
(23)を固定するためのカチオン交換膜(23)用支
持部(a5)、(iii).グランド電極部(2)側のカチオ
ン交換膜(23)を固定するためのカチオン交換膜(2
3)用押圧リング(a51、a52)、及び、(iv).グ
ランド電極部(2)側のカチオン交換膜(23)を固定
するための固定ピン(a53)、を有するもので構成さ
れ、これらの構成のもとで前記した参照符号(21〜2
3)で示される要素が保持または収容される。
【0107】図9において、グランド電極部(2)は、
電源部(3)からのリード線(32)を一体に埋設した
もので構成されている。しかしながら、グランド電極部
(2)において、リード線(32)の配設態様は、前記
イオントフォレーゼ電極部(1)の内筒体(b)のよう
にリード線を支持具(b5)で支持するようにしてもよ
いものである。
【0108】図9において、イオントフォレーゼ電極部
(1)のアニオン交換膜(15)及びグランド電極部
(2)のカチオン交換膜(23)の前面部に配設された
要素(5)は、これらイオン交換膜(15、23)と皮
膚(4)の間の導電性を良くするための生理食塩水など
の導電性液体を含浸した媒体、例えばガーゼなどを示
す。前記第一参考例のイオントフォレーゼ装置(X)及
び以下に示す他の参考例のイオントフォレーゼ装置
(X)において、前記要素(5)を省略してもよいこと
はいうまでもないことである。この場合、アニオン交換
膜(15)と皮膚(4)が当接するため、イオン輸率
(イオン性薬剤の帯電イオンの輸率)が向上する。
【0109】図9に示される前記第一参考例のイオント
フォレーゼ装置(X)において、図示明確化のために図
示しないが、イオントフォレーゼ電極部(1)及び/又
はグランド電極部(2)に対し、導電性媒体(12,2
2)やイオン性薬剤(14)の供給路、各電極板(1
1,12)から発生するガスのガス抜き孔、あるいは前
記ガスを吸着するための吸着体の収容部などを配設して
もよいことはいうまでもないことである。
【0110】図10は、本発明のイオントフォレーゼに
よるイオン性薬剤の投与法を実施するためのイオントフ
ォレーゼ装置(X)の第二参考例を説明する図であり、
前記図9に対応する図である。第二参考例のイオントフ
ォレーゼ装置(X)は、前記図9に示される第一参考例
のものの変形例ということができる。
【0111】図10に示される第二参考例のイオントフ
ォレーゼ装置(X)は、前記図9に示される第一参考例
のものと比較して、次の構成が相違するだけであり、他
の構成は実質的に同一である。 (i).イオントフォレーゼ電極部(1)を、第一参考例の
イオントフォレーゼ電極部(1)の内筒体(b)を2つ
に区分し、内筒体(b)と中間筒(c)とから成るもの
に構成した。第二参考例における構成要素(a,b,
c)の具体的な構成は、図10から明らかである。図1
0に示される円弧状破線で示されるゾーン(m,n)に
おいて、(m)ゾーンはイオン性薬剤を投与するゾーン
であり、(n)ゾーンは皮膚内に流れる電流をグランド
(アース)電極部へ導くゾーンである。なお、図中、
(mn)は、負極(11)と正極(21)の絶縁部(シ
ールド部)を示している。
【0112】図10に示される第二参考例の変形例とし
て、カチオン交換膜(13)を外筒体(a)と中間筒
(c)で保持する構成に代えて、内筒体(b)と中間筒
(c)で保持する構成にしてもよいことはいうまでもな
いことである。この場合、外筒体(a)のカチオン交換
膜(13)用支持部(a1)を除去し、例えば、中間筒
(c)として下部の内側に突出部を配設したものを使用
し、かつ、内筒体(b)として前記図9に示される第一
参考例の構造のものを使用し、前記中間筒(c)の突出
部と内筒体(b)の下端部(図9のb1参照)でカチオ
ン交換膜(13)を保持するようにすればよい。
【0113】図11は、本発明のイオントフォレーゼに
よるイオン性薬剤の投与法を実施するためのイオントフ
ォレーゼ装置(X)の第三参考例を説明する図であり、
前記図10に対応する図である。第三参考例のイオント
フォレーゼ装置(X)は、前記図10に示される第二参
考例のものの変形例ということができる。
【0114】図11に示される第三参考例のイオントフ
ォレーゼ装置(X)は、前記図10に示される第二参考
例のものと比較して、次の構成が相違するだけであり、
他は実質的に同一である。 (i).イオントフォレーゼ電極部(1)の導電性媒体(1
2)の収容部を、電極板(11)の上部を下部の二つに
区分するように内筒体(b)と中間筒(c)の構成を再
構成した。 (ii).グランド電極部(2)の導電性媒体(22)の収
容部(a4)に収容される導電性媒体(22)を、酸化
還元しやすい物質を含有する生理食塩水で構成した。
【0115】図12は、本発明のイオントフォレーゼに
よるイオン性薬剤の投与法を実施するためのイオントフ
ォレーゼ装置(X)の第四参考例を説明する図であり、
前記図9に対応する図である。但し、イオントフォレー
ゼ電極部(1)は省略してある。なお、図12は、グラ
ンド電極部(2)の要部拡大図である。
【0116】図12に示される第四参考例のイオントフ
ォレーゼ装置(X)は、前記図9に示される第一参考例
のものと比較して、次の構成が相違するだけであり、他
の構成は実質的に同一である。 (i).グランド電極部(2)の電極板(21)及び導電性
媒体(22)用収容部(a4)の構成を、図9に示され
る構成要素(21,22,23)に加えて、更に導電性
媒体(24)とアニオン交換膜(25)を収容できるよ
うに構成した。前記導電性媒体(24)とアニオン交換
膜(25)は、前記収容部(a4)の内部において、図
示される部材(a6,a7)により保持もしくは収容さ
れる。即ち、アニオン交換膜(25)は保持部材(a
6)、カチオン交換膜(23)は保持部材(a7)によ
り保持され、両イオン交換膜(23、25)の間で導電
性媒体(24)が収容される。 (ii). イオントフォレーゼ電極部(1)のアニオン交換
膜(15)(図示せず)及びグランド電極部(2)のカ
チオン交換膜(23)の前面部に配設した構成要素
(5)を除去した。
【0117】図12に示される第四参考例のイオントフ
ォレーゼ装置(X)は、イオントフォレーゼ電極部
(1)とグランド電極部(2)のそれぞれにカチオン交
換膜とアニオン交換膜を2枚ずつ合計4枚のイオン交換
膜を配設したものであり、他の実施態様のものと異な
る。そして、この第四実施態様のイオントフォレーゼ装
置(X)は、図8に示される実験装置でのイオントフォ
レーゼ実験において実証されたように優れた効果を奏す
るものである。なお、図12に示される第四参考例のイ
オントフォレーゼ装置(X)において、グランド電極部
(2)のカチオン交換膜(23)は、図示しないイオン
トフォレーゼ電極部(1)のアニオン交換膜(15)と
面一になるように配設されることが好ましいことはいう
までもないことである。
【0118】本発明のイオントフォレーゼによるイオン
性薬剤の投与法を実施するためのイオントフォレーゼ電
極部(1)とグランド電極部(2)を一体化したイオン
トフォレーゼ装置(X)としては、種々の変形例が可能
である。
【0119】(i).図13は、イオントフォレーゼ装置
(X)の構成を、イオン性薬剤の投与ゾーンを図示のよ
うに同心円状に複数個(m1〜mX)設けるように構成
できることを示している。なお、グランド(アース)ゾ
ーンは(n1)〜(nX)で示されている。前記図13
に示される同心円状のイオン性薬剤の投与ゾーンを形成
することができる第五参考例のイオントフォレーゼ装置
(X)の具体的な構成は、例えば図10の第二参考例の
ものから容易に理解することができる。このため、第五
参考例のイオントフォレーゼ装置(X)の図示を省略す
る。
【0120】(ii). 図14は、イオントフォレーゼ装置
(X)の構成を、イオン性薬剤の投与ゾーンを図示のよ
うに直列状に複数個(m1〜mX)設けるように構成で
きることを示している。なお、グランド(アース)ゾー
ンは(n1)〜(nX)で示されている。前記図14に
示されるイオン性薬剤の投与ゾーンを形成することがで
きる第六参考例のイオントフォレーゼ装置(X)の具体
的な構成は、例えば図10の第二参考例のものから容易
に理解することができる。このため、第六参考例のイオ
ントフォレーゼ装置(X)の図示を省略する。
【0121】前記図13〜図14において、各投与ゾー
ンとグランド(アース)ゾーンの境界部には、絶縁部
(シールド部)、即ち、図10に示される(mn)ゾー
ンが示されるべきであるが、図示明確化のために(m
n)ゾーンは省略されている。
【0122】前記図13〜図14に示される投与ゾーン
とグランド(アース)ゾーンを形成することができる第
五〜第六参考例のイオントフォレーゼ装置(X)は、各
投与ゾーンの幅を所望に設定することにより、イオン性
薬剤の皮膚内への浸透度(皮膚表面からの浸透深さ)を
調整できるという利点を享受することができる。
【0123】
【発明の効果】本発明により、以下の優れた作用効果を
奏するイオントフォレーゼによるイオン性薬剤の投与法
が提供される。 (i).イオントフォレーゼ電極部(作用側電極部)及びグ
ランド電極部(非作用側電極部)が長期安定した通電状
態(通電流及び/又は定電圧)を維持することができる
ため、イオントフォレーゼ電極部においてイオン性薬剤
の正(+)もしくは負(−)に帯電した薬剤成分を効率
よく皮膚(もしくは粘膜)へ輸送(ドラッグデリバリ
ー)することができる。 (ii). イオントフォレーゼ電極部(作用側電極部)及び
グランド電極部(非作用側電極部)が前記した安定した
通電状態の維持に貢献するとともに特定のイオン交換膜
の使用態様(配設態様)により電極反応による皮膚への
悪影響(皮膚刺激、熱症、炎症など)を排除することが
できる。 (iii).イオントフォレーゼ電極部(作用側電極部)とグ
ランド電極部(非作用側電極部)が一体化されているた
めに、従来のように治療者においてグランド(アース)
を取る作業が解放され、操作性、利便性が向上する。ま
た、前記一体化構造のイオントフォレーゼ電極部とグラ
ンド電極部の対(つい)を複数組配設することにより、
イオン性薬剤の皮膚内への浸透度(皮膚表面からの浸透
深さ)及びイオン性薬剤の投与領域を所望に調整するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のイオントフォレーゼによるイオン性
薬剤の投与法に使用されるイオントフォレーゼ装置
(X)の基本構成を説明する図(概略斜視図)である。
【図2】 本発明のイオントフォレーゼによるイオン性
薬剤の投与法に使用されるイオントフォレーゼ装置
(X)の基本構成を説明するための図(概略断面図)で
ある。
【図3】 イオン性薬剤としてアスコルビン酸ナトリウ
ム(As-Na+)を投与するときに使用されるイオント
フォレーゼ装置(X)の基本構成を説明する図である。
【図4】 イオン性薬剤としてアスコルビン酸ナトリウ
ム(As-Na+)を投与するときに使用されるイオント
フォレーゼ装置(X)の他の基本構成を説明する図であ
る。
【図5】 イオントフォレーゼ効果を試験するための第
一実験装置(本発明に対して比較対象となる装置)の概
略図である。
【図6】 イオントフォレーゼ効果を試験するための第
二実験装置(本発明に対して比較対象となる装置)の概
略図である。
【図7】 イオントフォレーゼ効果を試験するための第
三実験装置(本発明に係る装置)の概略図である。
【図8】 イオントフォレーゼ効果を試験するための第
四実験装置(本発明に係る装置)の概略図である。
【図9】 本発明のイオントフォレーゼによるイオン性
薬剤の投与法に使用される第一参考例のイオントフォレ
ーゼ装置(X)を説明する図である。
【図10】 本発明のイオントフォレーゼによるイオン
性薬剤の投与法に使用される第二参考例のイオントフォ
レーゼ装置(X)を説明する図である。
【図11】 本発明のイオントフォレーゼによるイオン
性薬剤の投与法に使用される第三参考例のイオントフォ
レーゼ装置(X)を説明する図である。
【図12】 本発明のイオントフォレーゼによるイオン
性薬剤の投与法に使用される第四参考例のイオントフォ
レーゼ装置(X)を説明するための図である。
【図13】 本発明のイオントフォレーゼによるイオン
性薬剤の投与法に使用される第五参考例のイオントフォ
レーゼ装置(X)を説明するための図である。
【図14】 本発明イオントフォレーゼによるイオン性
薬剤の投与法に使用される第六参考例のイオントフォレ
ーゼ装置(X)を説明するための図である。
【符号の説明】
X …………… イオントフォレーゼ装置 1 …………… イオントフォレーゼ電極部 11 ………… 電極材 12 ………… 導電性媒体 13 ………… イオン(カチオン)交換膜 14 ………… イオン性薬剤 15 ………… イオン(アニオン)交換膜 2 …………… イオントフォレーゼ電極部(1)と一
体化されたグランド電極部 21 ………… 電極材 22 ………… 導電性媒体 23 ………… イオン(カチオン)交換膜 3 …………… 電源部 31,32…… リード線 4 …………… 皮膚 5 …………… 導電性液体を含浸したガーゼ a …………… イオントフォレーゼ電極部(1)側の
外筒体 a1 …………… イオン交換膜(13)用支持部 a2 …………… イオン薬剤(14)用収容部 a3 …………… イオン交換膜(15)用支持部 a31…………… イオン交換膜(15)用押圧リング a32…………… 固定ピン a4 …………… 電極板(21)及び導電性媒体(2
2)用収容部 a5 …………… イオン交換膜(23)用支持部 a51,a52 …………… イオン交換膜(23)用押圧リ
ング a53…………… 固定ピン a6,a7……… 保持部材 b …………… イオントフォレーゼ電極部(1)側の
内筒体 b1 …………… イオン交換膜(13)用押圧部 b2 …………… 導電性媒体(12)用収容部 b3 …………… 電極板(11)用支持部 b4 …………… リード線(31)用案内孔 b5 …………… リード線(31)用支持具 b6 …………… 頂部円板部 c …………… イオントフォレーゼ電極部(1)側の
中間筒 m1〜mX…………… イオン性薬剤の投与ゾーン n1〜nX…………… グランド(アース)ゾーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松村 健彦 東京都大田区北嶺町22−2 (72)発明者 小林 頼子 滋賀県大津市本宮2−38−7 Fターム(参考) 4C053 HH02 HH04

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 イオントフォレーゼによりイオン性薬剤
    を投与する方法において、イオン性薬剤を下記のイオン
    トフォレーゼ電極部(作用側電極部)とグランド電極部
    (非作用側電極部)を有するイオントフォレーゼ装置の
    前記イオントフォレーゼ電極部のイオン性薬剤の配置部
    に供給して行なうことを特徴とするイオントフォレーゼ
    によるイオン性薬剤の投与法。 (1).前記イオントフォレーゼ電極部が、 (1)-1.イオン性薬剤の帯電イオンと同種の極性の電源に
    接続された電極材、 (1)-2.前記電極材の少なくとも前面に配置された導電性
    媒体、 (1)-3.前記導電性媒体の前面に配置されたイオン性薬剤
    の帯電イオンと反対のイオンを選択するイオン交換膜、 (1)-4.前記イオン性薬剤の帯電イオンと反対のイオンを
    選択するイオン交換膜の前面に配置されたイオン性薬
    剤、及び、 (1)-5.前記イオン性薬剤の前面に配置されたイオン性薬
    剤の帯電イオンと同種のイオンを選択するイオン交換
    膜、とから構成されたイオントフォレーゼ電極部、及
    び、 (2).前記グランド電極部が、前記イオントフォレーゼ電
    極部に隣接され、かつ、一体的に構成されるとともに、 (2)-1.前記イオントフォレーゼ電極部の電極材と反対の
    極性の電極材、 (2)-2.前記電極材の少なくとも前面に配置された導電性
    媒体、及び、 (2)-3.前記導電性媒体の前面に配置されたイオン性薬剤
    の帯電イオンと反対のイオンを選択するイオン交換膜、
    とから構成されたグランド電極部、を有するイオントフ
    ォレーゼ装置。
  2. 【請求項2】 グランド電極部が、「(2)-2.前記電極材
    の少なくとも前面に配置された導電性媒体」と「(2)-3.
    前記導電性媒体の前面に配置されたイオン性薬剤の帯電
    イオンと反対のイオンを選択するイオン交換膜」との間
    に、前記イオン交換膜と反対のイオンを選択するイオン
    交換膜を有するものである請求項1に記載のイオントフ
    ォレーゼによるイオン性薬剤の投与法。
  3. 【請求項3】 イオントフォレーゼ電極部及びグランド
    電極部の導電性媒体が、酸化または還元されやすい物質
    を含むもので構成されたものである請求項1または2に
    記載のイオントフォレーゼによるイオン性薬剤の投与
    法。
  4. 【請求項4】 イオントフォレーゼ電極部及びグラント
    電極部の導電性媒体が、酸化または還元されやすい物質
    として硫酸第一鉄と硫酸第二鉄を含む溶液で構成された
    ものである請求項3に記載のイオントフォレーゼによる
    イオン性薬剤の投与法。
  5. 【請求項5】 イオントフォレーゼ電極部及びグランド
    電極部の導電性媒体が、酸化または還元されやすい物質
    として有機酸及び/又はその塩を含む溶液で構成された
    ものである請求項3に記載のイオントフォレーゼによる
    イオン性薬剤の投与法。
  6. 【請求項6】 グランド電極部の「(2)-3.前記導電性媒
    体の前面に配置されたイオン性薬剤の帯電イオンと反対
    のイオンを選択するイオン変換膜」が、イオントフォレ
    ーゼ電極部の「(1)-5.前記イオン性薬剤の前面に配置さ
    れたイオン性薬剤の帯電イオンと同種のイオンを選択す
    るイオン交換膜」と略面一になるレベルで配置されたも
    のである請求項1または2に記載のイオントフォレーゼ
    によるイオン性薬剤の投与法。
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