JPH07185016A - イオントフォレシス用生体適用デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 皮膚表面における電流のリークを少なくする
ことによって効率よく薬物を生体内に送達するための、
イオントフォレシス用生体適用デバイスの提供。 【構成】 同一面内に薬物極コンパートメント４と対極
コンパートメント５とが絶縁体６を挟んで配置されるイ
オントフォレシス用生体適用デバイスにおいて、該絶縁
体の皮膚装着面上に皮膚接着部７を有することを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は薬物極コンパートメン
トと対極コンパートメントとが一体となったイオントフ
ォレシス用生体適用デバイスに関し、より詳細には、貼
付剤のように簡便な使用が可能でありながら電気量効率
が良好であるイオントフォレシス用生体適用デバイスに
関する。

【０００２】

【従来の技術】経皮治療システム（ＴＴＳ）の一つとし
てイオントフォレシスが注目され、種々の具体的なシス
テム、例えば、薬物極デバイスと対極デバイスとが分離
独立して構成される医療機器タイプのものが既に実用化
されてきた。近年、このような従来の医療機器タイプの
ものに代わって、システム全体がより小さく、また両極
が同一面内に構成されていて、簡便な使用が可能なマイ
クロデバイスタイプのものが実用化にむけて検討されて
いる。

【０００３】例えば特開平３−１３３４６４号公報に
は、特定の形状のイオントランスミッター（薬物極コン
パートメント）とレシーバー（対極コンパートメント）
とを、同一平面内に絶縁体を挟んで交互に配列したイオ
ントフォレシス用電極デバイスが記載されている。ま
た、特開平４−２０８１１６号公報には、電気制御によ
って有効成分の放出をプログラムすることができるイオ
ントフォレシス用マイクロデバイスが記載されている。
このデバイスでは複数の電極が同一平面上に絶縁されて
配置されており、例えば、電極は薬物極コンパートメン
トと対極コンパートメントとが絶縁材料によって間隔を
開けて同心円状に配置されている。このようなマイクロ
デバイスは、全体の大きさが数ｃｍから数１０ｃｍと極
めてコンパクトであるため従来の医療機器のタイプのも
のに比べて携帯性に優れ、あたかも貼付剤のように簡便
に使用することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たマイクロデバイスにおいては、その形態上の制限から
両極コンパートメントを近接した場所に配置せざるを得
ず、薬物極コンパートメントと対極コンパートメントと
の配置間隔が極めて狭い。一方、イオントフォレシスを
適用するヒトの皮膚組織の電気抵抗は数１００ｋΩと非
常に高く、また、発汗作用により皮膚表面には常に水分
が存在する。

【０００５】かかるヒトの生体皮膚に現実にマイクロデ
バイスを用いてイオントフォレシスを行う場合、薬物極
コンパートメントから発生する電流は電気抵抗の高い皮
膚内を通過するよりも水分が存在し電気抵抗の少ない皮
膚表面上を容易にリークしてしまう。このため、両極コ
ンパートメントに必要な電圧を印加しても角質層下まで
達する電流線が得られず、いわゆる電気量効率が著しく
低下してしまう。皮膚組織内部への電流線分布が少なく
なればこれにのって体内に送達される薬物量も低下する
ため、両極コンパートメントが分離独立したいわゆる医
療機器タイプのシステムに比べて、治療目的に必要な薬
物が十分に生体内に投与されないことになる。マイクロ
デバイスを用いてイオントフォレシスを行う場合の以上
のような問題点はこれまで指摘されておらず、したがっ
て、この問題点を解決する方法も全く検討されていなか
った。

【０００６】本発明は、イオントフォレシス用マイクロ
デバイスの上述のような欠点を解消し、電気量効率の高
い、すなわち、皮膚表面における電流のリークをできる
だけ少なくして薬物を体内に効率よく送達することので
きるイオントフォレシス用生体適用デバイスを提供する
ものである。また、本発明は、デバイスの両極コンパー
トメントが皮膚に良好に接触することのできるイオント
フォレシス用生体適用デバイスをも提供するものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
同一面内に薬物極コンパートメントと対極コンパートメ
ントとが絶縁体を挟んで配置されるイオントフォレシス
用生体適用デバイスにおいて、該絶縁体の皮膚装着面上
に皮膚接着部を有することを特徴とする。かかる構成を
備えることによって、本発明のデバイスはその電気量効
率を向上させることができ、ひいては、低電圧の印加で
十分な量の薬物を体内に送達することが可能となる。

【０００８】また、請求項２に係る発明は、同一面内に
薬物極コンパートメントと対極コンパートメントとが絶
縁体を挟んで配置されるイオントフォレシス用生体適用
デバイスにおいて、該デバイスの皮膚装着面を覆うよう
に ａ）導電性の低い材質からなり、 ｂ）電極−皮膚方向に貫通する細孔を有する 薬物透過膜を有し、かつ、該薬物透過膜上に、絶縁体の
表面形状に対応して皮膚接着部を有することを特徴とす
る。かかる構成を備えることによって、デバイスの電気
量効率をより一層向上させるばかりでなく、両極コンパ
ートメントのマトリックス成分として、たとえば電解質
溶液等の液状のものを用いた場合でも、本発明の優れた
効果を達成することができる。

【０００９】さらに、請求項３に係る発明は、上記請求
項２のデバイスの薬物透過膜と絶縁体との間に接着性緩
衝部を有することを特徴とする。かかる構成を備えるこ
とによって、外薬物透過膜に設けた前記細孔、および前
記皮膚接着部による効果と相まって、デバイスの電気量
効率を著しく向上させることができる。

【００１０】

【作用】すなわち、本発明にかかるイオントフォレシス
用生体適用デバイスは、薬物極コンパートメントと対極
コンパートメントとに挟まれて配置される絶縁体を、そ
の表面形状に対応して有する皮膚接着部によって皮膚に
密着させることにより、従来のマイクロデバイスタイプ
のものに見られた皮膚表面における電流のリークを減少
させることができるものである。また、電極−皮膚方向
にのみ貫通する細孔を有する低導電性の薬物透過膜をデ
バイスの皮膚接触面を覆うようにして備えることによっ
て、両極コンパートメントのマトリックス成分として液
状のものを用いた場合でも同様に、皮膚表面における電
流のリークを抑えることができる。さらに、薬物透過膜
と絶縁体との間に接着性緩衝部を備えることによって、
皮膚装着時にデバイスの両極コンパートメントを覆う薬
物透過膜を皮膚に密着させることができる。このよう
に、本発明は、構造的に電気量効率の低下が生じやすい
マイクロデバイスの欠点を克服するための種々の特徴的
構造を備えたものであり、その結果、イオントフォレシ
スによる薬物の吸収促進効果が著しい。したがって、本
発明のデバイスは医療の場で現実の使用に耐え得るばか
りでなく、その応用範囲が広いものである。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明の一実施例のデバイスの皮膚
装着面を上にした断面図を模式的に示したものであり、
基板１、電極（ａ）２、電極（ｂ）３、薬物極コンパー
トメント４、対極コンパートメント５、絶縁体６、皮膚
接着部７、リード線８及び電源部９から構成される。

【００１２】図１の絶縁体６は、薬物極コンパートメン
ト４と対極コンパートメント５とを電気的に遮蔽するた
めにその両極コンパートメント間に配置されるものであ
る。当該絶縁体６の高さ及び幅は厳密に制限されるもの
でなく、薬物極コンパートメント４及び対極コンパート
メント５を所望の容積にするために必要な範囲で選択す
ることができる。もっとも、皮膚装着面側（矢印ＡＡで
示す）の絶縁体表面には後述の皮膚接着部７が配置され
る必要があるため、絶縁体の皮膚装着面における幅は、
例えば約０．１〜４ｍｍ程度であることが好ましく、約
０．５〜２ｍｍ程度であることがより好ましい。材質
は、エレクトロニクスの分野で絶縁体として一般に用い
られている部材（例えばメタクリレート等のフォトレジ
スト剤）であれば特に制限されないが、皮膚に刺激性の
無いものが好ましい。

【００１３】皮膚接着部７は、上記絶縁体６を生体皮膚
表面に密着させて電流の皮膚表面におけるリークを抑制
するものである。当該皮膚接着部７は、必ずしも絶縁体
表面の全面を完全に覆うように配置される必要はない
が、電流の皮膚表面におけるリークを十分に抑制するた
めには、少なくとも絶縁体の表面形状（例えば、後述す
るデバイスパターン図５〜１０の内側太線で示す部分）
に対応して連続して配置されるのが好ましい。皮膚接着
部７の材質としては低導電性のものが好ましく、例えば
シリコンゴム、天然ゴム、イソプレン系ゴム、イソブチ
レン系ゴム、ジエン系ゴム等のゴム系粘着剤が用いられ
る。皮膚接着部７の厚さは厳密に制限されるものでな
く、本発明のデバイスが皮膚に適用される際に薬物極コ
ンパートメント４及び対極コンパートメント５の皮膚装
着面が皮膚表面に接触するのを妨げない程度であればよ
いが、具体的には、例えば約１〜５０μｍ程度であるこ
とが好ましく、約１０〜２０μｍ程度であることがより
一層好ましい。

【００１４】薬物極コンパートメント４は、投与しよう
とする薬物、該薬物の溶解液およびこの薬物を保持する
マトリックスから成る。マトリックスの材料は当該イオ
ントフォレシスの技術分野において一般に使用されるゲ
ル状又は固体状のものであれば特に制限は無く、例えば
トラガントゴム等のゴム類：アルキルセルロース、ヒド
ロキシアルキルセルロース、セルロースエーテル、セル
ロースエステル、デキストリン、カラギナン、可溶性澱
粉、寒天等の多糖類：ゼラチン、コラーゲン等のポリペ
プチド類：ポリアクリル酸ソーダ、ポリビニルアルコー
ル等の合成水溶性高分子等を単独で、あるいはまた、必
要に応じて混合して用いることができるが、この中で
も、電場により体積変化を来さないものが好ましい。

【００１５】薬物としては、少なくとも電圧を印加する
ことによって皮膚透過性が向上し得る薬物であれば特に
制限はないが、好適な例としては、クロモグリク酸ナト
リウム、ケトチフェン等の鎮咳去痰薬：ホルモテロール
等の気管支拡張薬：モルヒネ、ナルブフィン、ペンタゾ
シン、ジクロフェナクナトリウム等の鎮痛薬：ドパミン
等の強心薬：ペルフェナジン、フェノチアジン等の精神
神経安定剤：セフォテタンニナトリウム、ジベカシン、
アミカシン、ネチルマイシン、シソマイシン、ミノサイ
クリン等の抗生物質：アドリアマイシン、マイトマイシ
ンＣ、塩酸ブレオマイシン、レンチナン、ピシバニー
ル、ビンクリスチン、シスプラチン、メソトレキサート
等の抗悪性腫瘍剤：クエン酸ニカメタート、メクロフェ
ノキサート、リスリド、ホパテン酸カルシウム等の循環
機能改善薬：アロプリノール等の痛風治療薬：ＬＨＲ
Ｈ、エンケファリン、エンドルフィン、インターフェロ
ン、インターロイキン、インシュリン、カルシトニン、
ＴＲＨ、オキシトシン、リプレシン、バソプレシン、グ
ルカゴン、脳下垂体ホルモン（ＨＧＨ、ＨＭＧ、ＨＣ
Ｇ、酢酸デスモプレシン）、卵胞黄体ホルモン等のペプ
チド類を挙げることができ、これら若しくはこれらの薬
物の薬理学的に許容しうる塩を単独で、または混合して
用いることができる。

【００１６】薬物は溶液として前記マトリックス中に混
合されるが、この溶解液としては上記薬物を溶解しマト
リックス中に安定に保持されうるもの、例えば水が好ま
しく、この溶解液中にはさらに皮膚に低刺激性の電解質
が溶解されていてもよい。

【００１７】対極コンパートメント５は、上記薬物極コ
ンパートメント４を構成するマトリックスとして例示し
たゴム類、多糖類、ポリペプチド類、合成水溶性高分子
等から選択される成分、および皮膚に低刺激性の電解質
の溶液によって構成される。

【００１８】上記した薬物極コンパートメント４及び対
極コンパートメント５には、必要に応じて更に添加剤を
含有させることができ、この添加剤としては、イオント
フォレシスの分野で通常用いられるｐＨ調節剤、防腐
剤、酸化防止剤、可塑剤、界面活性剤、皮膚透過促進
剤、保湿剤等が例示できる。

【００１９】上述した両コンパートメントの形状に特に
制限はなく、両コンパートメントと絶縁体とで構成され
る皮膚装着面の平面パターンとして例えばスクエア型
（図５参照）、マイクロアレイ型（図６参照）、同心円
型等の形状を任意に選択することができる。スクエア型
の形状の場合はさらにコンパートメントを細分割した形
状とすることもできる（図７〜１０参照）。もっとも、
絶縁体を挟んだ両コンパートメント間で微弱な電流を授
受する必要があることから、両コンパートメント上の任
意の点間の距離が大きすぎると電気量効率（後述）が低
下する傾向がある。そのため、各コンパートメントの皮
膚装着面における短軸の長さは、約１〜５ｍｍの範囲内
であることが好ましく、約２〜４ｍｍの範囲内であるこ
とがより好ましい。

【００２０】電極（ａ）２及び電極（ｂ）３は、後述の
リード線８で電源部９に接続され、それぞれ正電圧又は
負電圧を印加される。電極の材質は、当該イオントフォ
レシスの分野で電極部材として一般に用いられている材
質であれば特に制限されないが、例えば正電極としては
銀、負電極としては銅に白金黒をメッキしたものの組み
合わせが好ましく、正電極として酸素過電圧の大きい白
金もしくは白金黒をメッキしたもの、負電極として水素
過電圧の大きい銅に白金黒をメッキしたものの組み合わ
せが特に好ましい。後者の組み合わせは、電解質水溶液
の電気分解によるガスの発生を抑えるという付加的な効
果を示すことから優れている。

【００２１】基板１は上記の構成部材を支持するもの
で、当該イオントフォレシスの分野で基板として一般に
用いられている材質からなるが、貼付剤のように簡便な
適用を可能とする本発明のデバイスにおいては、ポリイ
ミドのようにフォトエッチング処理が可能な耐熱性で皮
膚曲面にも対応できる柔軟性のある材質のものが好まし
い。

【００２２】電源部９は、電極（ａ）２及び（ｂ）３に
電圧または電流を供給するものであるが、貼付剤のよう
に簡便な適用を可能とする本発明のマイクロデバイスに
あっては、例えばシート状の電池を用いることができ
る。

【００２３】かかる部材によって構成される本発明のデ
バイスはその全体の大きさにおいて厳密な制限はない
が、貼付剤と同様の態様で用いることを考慮すれば、皮
膚装着面の一辺の長さが例えば約５〜４０ｍｍの平面構
造を有し、厚さが、電源部９を除けば約０．１〜５ｍｍ
程度であることができる。また、上記のデバイスを一つ
のユニットとして縦横に複数配列しデバイスの集合体と
する場合には約２０〜２００ｍｍの平面構造とすること
ができ、これによりより多量の薬物を投与することも可
能である。

【００２４】図２は、図１に示した本発明の一応用例の
皮膚装着面を上にした断面図を模式的に示したものであ
り、基板１、電極（ａ）２、電極（ｂ）３、薬物極コン
パートメント４、対極コンパートメント５、絶縁体６、
皮膚接着層７、リード線８、電源部９および多孔質メン
ブレン１０で構成される。

【００２５】多孔質メンブレン１０は、各極コンパート
メント４及び５の一方または両方にその皮膚装着面のみ
を覆うように配置されるもので、イオン透過性高分子膜
からなる。かかる多孔質メンブレン１０を備えることに
より、コンパートメントのマトリックス成分として上述
のゴム類、多糖類、ポリペプチド類、合成水溶性高分子
等のゲル状又は固体状成分ばかりでなく、電解質溶液等
の液状のものも使用することができる。

【００２６】もっとも、コンパートメントの皮膚装着面
上にのみ多孔質メンブレン１０を配置することは、該コ
ンパートメントのパターン形状が単純であれば容易に実
施することができるが、形状が複雑（例えば図６〜１
０）になれば技術的に困難になる。そのため、コンパー
トメントのマトリックス成分として液状のものを使用す
る場合は、下記図３の実施例のに示す構成のデバイスが
好ましい。

【００２７】その他の構成物は上記図１に示す実施例と
同様であるので、その説明は省略する。

【００２８】図３は、電極−皮膚方向に貫通する細孔を
有する薬物透過膜を備えた本発明の一実施例の、皮膚装
着面を上にした断面図を模式的に示したものであり、基
板１、電極（ａ）２、電極（ｂ）３、薬物極コンパート
メント４、対極コンパートメント５、絶縁体６、皮膚接
着部７、リード線８、電源部９および薬物透過膜１１で
構成される。

【００２９】薬物透過膜１１は導電性の低い材質からな
り、かつ、電極−皮膚方向に貫通する細孔１２を有する
ものであって、デバイスの絶縁体表面を含む皮膚接触面
全面を覆うように配置することができる。かかる薬物透
過膜１１は、電流線にのって生じる薬物の流れを電極−
皮膚方向にのみ規制するためのものであるが、この薬物
透過膜１１を備えることにより、コンパートメント４及
び５のマトリックス成分として上述のゴム類、多糖類、
ポリペプチド類、合成水溶性高分子等のゲル状成分ばか
りでなく、電解質溶液等の液状のものも使用することが
できる。

【００３０】図２の実施例で用いた多孔質メンブレン１
０をこのように全面に配置すると、仮に絶縁体の表面形
状に対応した皮膚接着部７を設けても該膜の内部で電流
がリークしてしまう。しかし、本発明の薬物透過膜１１
を用いれば電流が電極−皮膚方向にのみ流れ、かかるリ
ークが生じない。また、コンパートメントの表面形状と
一致する形状で配置させる必要がないので、複雑なパタ
ーンの形状であっても容易に本発明のデバイスを製造す
ることができる。

【００３１】薬物透過膜１１の細孔１２の大きさは厳密
には限定されず、両極コンパートメントを構成するマト
リックス成分が漏出しない程度であれば良いが、具体的
には約０．０５〜０．４μｍ程度、好ましくは約０．１
〜０．２μｍ程度の内径であればよい。また、この薬物
透過膜１１の厚さは特に限定されない。材質としては低
導電性のものであれば良く、かつ、貼付剤の分野で生体
に長時間接触していても安全であることが認められてい
る材質のもの、例えばポリカーボネート等を使用するこ
とができる。以上の条件を満たす薬物透過膜１１として
容易に入手できるものとしては、ニュクリポアー（Cost
ar社製）等を挙げることができるが、例えば、上記ポリ
カーボネートから成る膜に放射線の技術分野で通常用い
られる方法で膜面にα線を垂直に照射することによっ
て、一定直径の直孔性の細孔１２を設けたものを用いる
こともできる。かかる薬物透過膜１１は、絶縁体６の表
面に低導電性の接着剤、例えばエポキシ系接着剤によっ
て接着される。

【００３２】皮膚接着部７は、絶縁体６の表面上ではな
く、薬物透過膜１１の表面上に絶縁体表面形状に対応し
て配置される。

【００３３】その他の構成物は上記図１に示す実施例と
同様なので、その説明は省略する。

【００３４】図４は、上記図３に示す実施例の薬物透過
膜と絶縁体との間に接着性緩衝部を有する本発明の一実
施例の、皮膚装着面を上にした断面図を模式的に示した
ものであり、基板１、電極（ａ）２、電極（ｂ）３、薬
物極コンパートメント４、対極コンパートメント５、絶
縁体６、皮膚接着部７、リード線８、電源部９、薬物透
過膜１１および接着性緩衝部１３で構成される。

【００３５】接着性緩衝部１３は、弾力性が大きく低導
電性であり、かつ両極コンパートメントのマトリックス
成分を漏出しないような部材からなり、このような部材
としては、例えばシリコンゴム、天然ゴム、イソプレン
系ゴム、イソブチレン系ゴム、ジエン系ゴム等のゴム系
粘着剤が挙げられる。かかる接着性緩衝部１３は必ずし
も絶縁体表面の全面を完全に覆うように配置される必要
はないが、少なくとも絶縁体の表面形状にほぼ対応して
連続して配置され、その結果、絶縁体６の側面、各電極
２および３、並びに薬物透過膜１１とともに閉鎖したコ
ンパートメントを形成する。接着性緩衝部１３の厚さは
厳密に制限されるものでなく、例えば約５０〜４００μ
ｍ程度であることが好ましく、約１００〜２００μｍ程
度であることがより一層好ましい。

【００３６】かかる接着性緩衝部１３を絶縁体６と薬物
透過膜１１との間に挿入配置することにより、本発明の
デバイスを皮膚に装着した場合に、両極コンパートメン
ト上の薬物透過膜をより一層皮膚に密着させることがで
き、これによって薬物の経皮吸収を促進させることがで
きる。

【００３７】その他の構成物は上記図１に示す実施例と
同様なので、その説明は省略する。

【００３８】以下に、本発明を製造例及び薬理試験によ
って更に詳細に説明するが、かかる記載が本発明を何ら
限定するものでないことはいうまでもない。

【００３９】［製造例］製造例１ ： (1) タテ１２０ｍｍ、ヨコ１８０ｍｍ、厚さ１ｍｍのガ
ラスエポキシ基板に厚さ７５μｍのネガティブレジスト
シートを２枚重ねて熱圧着する。 (2) 上記で得られた部材のレジストシート上に図５に示
すパターンがタテに３つ、ヨコに４つ配列し白黒を反転
したマスクを載せて、紫外線照射を行い感光させた後、
これを現像してエッチング処理を行う。 (3) エッチングされた凹部底部に銅を無電解メッキし、
基板を貫通するようにリード線用穴及びゲル注入穴を設
けた後リード線を接続し、さらにその上に、正電極には
銀を、負電極には白金黒を電解メッキして電極とする。 (4) 図５に示すパターンの絶縁体に対応する部分にシリ
コンラバーをコートしたニュクリポアー（Costar社製）
を、上記(3) で得られたデバイス上に、シリコンラバー
の付着面が外側になるようにエポキシ系接着剤で接着す
る。 (5) 基板の背面から、薬物極コンパートメント４に６−
カルボキシフルオレッセインを６％(W/V) 含有する寒天
ゲル約２０μｌを注入する。また、同様にして対極コン
パートメント５に０．９％ＮａＣｌ溶液を含む寒天ゲル
約２０μｌを注入した後各パターンごとに切り離して、
本発明のデバイス１（薬物極コンパートメント表面積：
０．７３０ｃｍ² ／対極コンパートメント表面積：１．
５０７ｃｍ² ／絶縁体幅：６９２μｍ）を１２個得た。

【００４０】製造例２：上記製造例１に記載した方法に
準じて、両極のパターンが図６である本発明のデバイス
２（薬物極コンパートメント表面積：０．８８０ｃｍ²
／対極コンパートメント表面積：０．８８０ｃｍ² ／絶
縁体幅：６９２μｍ）及び図７である本発明のデバイス
３（薬物極コンパートメント表面積：０．７９０ｃｍ²
／対極コンパートメント表面積：１．９３３ｃｍ² ／絶
縁体幅：５００μｍ）を得た。

【００４１】製造例３：上記製造例１に記載した方法に
準じて、両極のパターンが図５、７、８、９、及び１０
である本発明の各デバイス４（薬物極コンパートメント
表面積：０．７３０ｃｍ² ／対極コンパートメント表面
積：１．５０７ｃｍ² ／絶縁体幅：６９２μｍ）、５
（薬物極コンパートメント表面積：０．７９０ｃｍ² ／
対極コンパートメント表面積：１．９３３ｃｍ² ／絶縁
体幅：５００μｍ）、６（薬物極コンパートメント表面
積：０．７３０ｃｍ² ／対極コンパートメント表面積：
１．５０７ｃｍ² ／絶縁体幅：６９２μｍ）、７（薬物
極コンパートメント表面積：０．７２８ｃｍ² ／対極コ
ンパートメント表面積：１．４９２ｃｍ² ／絶縁体幅：
６９２μｍ）及び８（薬物極コンパートメント表面積：
０．７４０ｃｍ² ／対極コンパートメント表面積：１．
４１３ｃｍ² ／絶縁体幅：６９２μｍ）を得た。但し、
これらのデバイスでは、薬物透過膜と絶縁体表面との接
着をエポキシ系接着剤ではなく、シリコンラバーで行っ
た。

【００４２】［薬理試験］モデル試験１ ：上記製造例において得られた本発明のイ
オントフォレシス用生体適用デバイス１及び２を用い
て、以下の皮膚透過モデル実験を行った。

【００４３】ＩＣＲヌードマウス（雄性、５週齢）の腹
部全摘出皮膚をｐＨ７．４のＨＥＰＥＳ緩衝液に約２時
間水和した後、縦型拡散セルに装着した。この皮膚上に
タイプ１又はタイプ２の本発明のデバイスを貼付した。
各デバイスの両極間に２Ｖの定電圧をかけてセルのレセ
プター相（ｐＨ７．４ＨＥＰＥＳ緩衝液）からサンプリ
ングして６−カルボキシフルオレッセインの透過量及び
電流値を測定した。対照として、皮膚接着部の無い、す
なわちデバイスの皮膚装着面をシリコンラバーでコート
しないデバイスを用いた。

【００４４】結果を下記表１に示す。なお、以下の各表
の左欄の値は、それぞれ次の意味を表す。 Ｊ 値：定常状態における薬物透過速度 ＥＦ値：単位面積当たりのＪ値の受動拡散との比 ｑ_t 値：両極間を流れた総電気量 ｑ_i Ｘ１０³ 値：６−カルボキシフルオレッセインの輸
送により流れた電気量の総量 ＣＥ値：電気量効率、すなわちｑ_i ／ｑ_t Ｘ１００

【００４５】

【表１】

【００４６】表１から明らかなとおり、本発明のデバイ
スは皮膚接着部を有しない対照デバイスに比べて極めて
良好な電気量効率を示した。

【００４７】モデル試験２：上記モデル試験１と同様の
方法で、本発明のデバイス３（図３に示す１６分割スク
エア型）を用いた皮膚透過モデル実験を行った。その結
果を下記表２に示す。

【００４８】

【表２】

【００４９】表２から明らかなとおり、本発明のデバイ
ス３は極めて良好な電気量効率を示した。本試験で用い
たデバイスの電気量効率は、分割されていないスクエア
型デバイスであるデバイス１の電気量効率（表１）に比
べてより一層良好であることが判明した。

【００５０】モデル試験３：上記モデル試験１と同様の
方法で、本発明のデバイス４〜８を用いた皮膚透過モデ
ル実験を行った。但し、本試験では、各デバイスの両極
間にかける定電圧を１Ｖとした。また、対照として、試
験皮膚表面に６％６−カルボキシフルオレッセインの寒
天ゲルを塗布した。を結果を下記表３に示す。なお、下
表の左欄の値のうち、ＬＴ値とは６−カルボキシフルオ
レッセインの透過が検出され始めるまでの、いわゆるラ
グタイムを意味し、その他の値は上記と同様の意味を表
す。

【００５１】

【表３】

【００５２】表３のデータから、デバイスの電気量効率
は、デバイスの皮膚装着面におけるパターンにより大き
く影響されることが判明した。

【００５３】高血糖ラットによるin vivo 試験： (1) 方法 試験にはＷｉｓｔａｒ系雄性７週齢ラット（体重：１８
０〜２３０ｇ）に無麻酔下ストレプトゾトシンを投与し
て約２４時間後に採尿を行い、尿中ブドウ糖量が２５０
ｍｇ／ｄｌ以上の高血糖ラットを選別して使用する。実
験には、ストレプトゾトシン投与後約４８〜７２時間経
過したものを使用する。

【００５４】薬物極コンパートメントには、０．０５Ｍ
のＨＥＰＥＳ緩衝液（ｐＨ７．４）２ｍｌに寒天０．０
３ｇを加え溶解した寒天溶液と、同量のヒューマリンＲ
注（１００Ｕ）とを５０℃の水浴中で混合したものを注
入する。対極コンパートメントには、上記寒天溶液のみ
を注入する。試験デバイスには上記製造例３で得られた
デバイス６を用い、１Ｖ又は１．５Ｖの定電圧を通電す
る。

【００５５】約２４時間絶食させた被験ラットをネンブ
タール（９２．５ｍｇ／ｋｇ，ｉ．ｐ．）麻酔下背位に
固定後、腹部除毛処理を行う。ネンブタール投与後約４
０分後、プロテクターフィルムを用いて腹部皮膚膜上に
本発明のデバイス２個を装着して通電を開始する。通電
開始直前を０分として、１２０分間にわたり頸静脈より
３０分間隔で０．４ｍｌずつ採血を行い、常法に従って
血糖値及び血清中インシュリン濃度を測定する。インシ
ュリン濃度の測定は、サンドイッチ法を利用したエンザ
イムイムノアッセイ法を用いることによりヒトインシュ
リン濃度のみを定量し、内因性のインシュリンの濃度を
除外した。なお、対照として、インシュリンを含まない
寒天ゲルを注入したデバイスを装着し１．５Ｖを通電し
たラット、およびヒューマリンＲ注（５Ｕ／ｋｇ）を静
脈注射したラットのそれぞれの血糖値を測定し比較し
た。

【００５６】(2) 結果 血中インシュリン濃度の測定結果を図１１に、血糖値の
変化を図１２に示した。図から明らかなとおり、本発明
のデバイスはインシュリンの極めて良好な吸収促進効果
を示した。特に１．５Ｖ通電条件下では、通電開始後約
９０分後に最大血糖効果作用（３３％の低下）が得ら
れ、これはヒューマリンＲ注の静脈注射に匹敵するもの
であった。

【００５７】

【発明の効果】本発明のイオントフォレシス用生体適用
デバイスは貼付剤のように簡便な使用が可能でありなが
ら電気量効率が極めて良好である。したがって、不可的
な効果として電流火傷による障害の発生が抑えられるこ
とが期待される。

【００５８】また、細孔を有する薬物透過膜を用いれ
ば、複雑な形状の薬物極及び／又は対極コンパートメン
トを有する本発明のデバイスを容易に製造することがで
きる。そのため、本発明は、様々なパターンのマイクロ
デバイスにおいて上記の効果を発揮し得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例である、皮膚接着部を有す
るイオントフォレシス用生体適用デバイスの断面図を模
式的に示すものである。

【図２】 本発明の一実施例である、コンパートメント
上にのみ薬物透過膜（多孔質メンブレン）を備えたイオ
ントフォレシス用生体適用デバイスの断面図を模式的に
示すものである。

【図３】 本発明の一実施例である、細孔を有する薬物
透過膜を全面に備えたイオントフォレシス用生体適用デ
バイスの断面図を模式的に示すものである。

【図４】 本発明の一実施例である、薬物透過膜と絶縁
体との間に接着性緩衝部を備えたイオントフォレシス用
生体適用デバイスの断面図を模式的に示すものである。

【図５】 コンパートメントがスクエア型である本発明
のデバイスの皮膚接触面パターンを示す。

【図６】 コンパートメントがマイクロアレイ型である
本発明のデバイスの皮膚接触面パターンを示す。

【図７】 コンパートメントが１６分割スクエア型であ
る本発明のデバイスの皮膚接触面パターンを示す。

【図８】 コンパートメントが２分割スクエア型である
本発明のデバイスの皮膚接触面パターンを示す。

【図９】 コンパートメントが４分割スクエア型である
本発明のデバイスの皮膚接触面パターンを示す。

【図１０】 コンパートメントが９分割スクエア型であ
る本発明のデバイスの皮膚接触面パターンを示す。

【図１１】 高血糖ラットに本発明のデバイスを用いて
イオントフォレシスを行った場合の血清中インシュリン
の濃度変化を示す。

【図１２】 高血糖ラットに本発明のデバイスを用いて
イオントフォレシスを行った場合の血糖値の変化を示
す。

【符号の説明】

ＡＡ 皮膚装着面側 １ 基板 ２ 電極（ａ） ３ 電極（ｂ） ４ 薬物極コンパートメント ５ 対極コンパートメント ６ 絶縁体 ７ 皮膚接着部 ８ リード線 ９ 電源部 １０ 薬物透過膜（多孔質メンブレン） １１ 薬物透過膜（細孔あり） １２ 細孔 １３ 接着性緩衝部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一面内に薬物極コンパートメントと対
   極コンパートメントとが絶縁体を挟んで配置されるイオ
   ントフォレシス用生体適用デバイスにおいて、該絶縁体
   の皮膚装着面上に皮膚接着部を有することを特徴とする
   イオントフォレシス用生体適用デバイス。
2. 【請求項２】 同一面内に薬物極コンパートメントと対
   極コンパートメントとが絶縁体を挟んで配置されるイオ
   ントフォレシス用生体適用デバイスにおいて、該デバイ
   スの皮膚装着面を覆うように ａ）導電性の低い材質からなり、 ｂ）電極−皮膚方向に貫通する細孔を有する 薬物透過膜を有し、かつ、該薬物透過膜上に、絶縁体の
   表面形状に対応して皮膚接着部を有することを特徴とす
   るイオントフォレシス用生体適用デバイス。
3. 【請求項３】 薬物透過膜と絶縁体との間に接着性緩衝
   部を有する、請求項２に記載のイオントフォレシス用生
   体適用デバイス。