(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
関導子側及び不関導子側のうちのいずれか一方の電極として用いるイオントフォレーシス用電極構造体であって、該電極構造体が分極性電極と非分極性電極とを併せ有することを特徴とするイオントフォレーシス用電極構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、医療分野において、生理活性物質を生体内へ送達するために使用されるイオントフォレーシス用の電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】
経皮や経粘膜から生理活性物質を吸収させることは血中濃度の持続化、消化管に対する副作用の軽減、投与の簡便さ等、数々の利点がある。しかしながら、経皮の物質透過性は低いために、十分な量を送達できる生理活性物質は限られていた。また経粘膜から高分子量の生理活性物質を送達する事は困難であった。
【０００３】
近年、フォノフォレーシスやイオントフォレーシスを利用した物理的促進法が研究されている。このうち、イオントフォレーシスはイオン化した生理活性物質を電流によって経皮、経粘膜から吸収させる方法で、注射剤に代わる投与法として研究されている。通常、イオントフォレーシスの電極には白金、チタン、炭素等の分極性電極や銀／塩化銀等の非分極性電極が用いられている。しかし、これらを電極を単独で用いた場合、イオントフォレーシスにより十分な量の生理活性物質を送達する事はできなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来のイオントフォレーシス技術では困難であった経皮経粘膜での刺激を生じること無く生理活性物質を生体内へ有効に送達し、生体内への生理活性物質の送達を十分量、安全に輸送することができる電極構造体を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、分極性電極と非分極性電極とを併せ有することを特徴とするイオントフォレーシス用電極構造体を提供するものである。
【０００６】
電極の材料としては、例えば分極性電極には白金、チタン、炭素等が用いる事ができ、また非分極性電極としては銀／塩化銀等が用いられる。本発明は関導子（薬物を含有する側の電極）又は不関導子（薬物を含有しない側の電極）にこれら材料を組み合わせることにより、有効なイオントフォレーシス電極構造体を提供するものである。この構造体は、例えば図２のように構成するが、これに限定されるものではないことは勿論である。
【０００７】
本発明のようにイオントフォレーシスを用いて生理活性物質を投与する場合に２種類以上の電極を用いて通電することは新規技術である。本発明により経皮経粘膜投与において生体内への生理活性物質の送達を十分量、安全に輸送することを可能にしたものである。
【０００８】
本発明において用いられる生理活性物質（薬物）としては特に限定はないが、麻酔薬、鎮痛薬、抗食欲不振薬（ａｎｏｒｅｘｉｃ）、駆虫薬、抗喘息薬、抗痙攀薬、下痢止め、抗偏頭痛製剤、酔い止め、制吐薬、抗腫瘍薬、抗パーキンソン病薬、痒み止め、解熱薬、交感神経作用薬、キサンチン誘導体、心血管製剤例えばカルシウム輸送路遮断薬、βー遮断薬、抗不整脈薬、降圧薬、利尿薬、全身・冠血管・抹梢血管及び脳血管を含めた血管拡張薬、中枢神経系興奮薬、咳及び感冒用製剤、デコジェスタント（ｄｅｃｏｇｅｓｔａｎｔ）、診断薬、ホルモン、睡眠薬、免疫抑制薬、筋弛緩薬、副交感神経抑制薬、副交感神経作用薬、精神興奮薬、鎮静薬、トランキライザー、抗炎症薬、抗関節炎薬、鎮痙薬、抗うつ薬、抗神経病薬、鎮  薬、抗不安薬、麻酔性拮抗薬、抗癌薬、免疫抑制薬、抗ウイルス薬、抗生物質、食欲抑制薬、鎮吐薬、抗コリン薬、抗ヒスタミン薬、ホルモン薬、避妊薬、抗血栓形成薬などが例示されるが、これらに限定されるものではない。
【０００９】
その一部を例示すると、ペプチド類のインスリン、カルシトニン、カルシトニン関連遺伝子ペプチド、バソプレッシン、デスモプレシン、プロチレリン（ＴＲＨ）、副腎皮質刺激ホルモン（ＡＣＴＨ）、黄体形成ホルモン放出因子（ＬＨ−ＲＨ）、成長ホルモン放出ホルモン（ＧＲＨ）、神経成長因子（ＮＧＦ）及びその他の放出因子、アンギオテンシン（アンジオテンシン）、副甲状線ホルモン（ＰＴＨ）、甲状腺刺激ホルモン（ＴＳＨ、サイロトロピン）、卵胞刺激ホルモン（ＦＳＨ）、黄体形成ホルモン（ＬＨ）、プロラクチン、血清性性線刺激ホルモン、ＨＣＧ、成長ホルモン、ソマトスタチン、ソマトメジン、グルカゴン、オキシトシン、ガストリン、セクレチン、エンドルフィン、エンケファリン、エンドセリン、コレストキニン、ニュウロテンシン、インターフェロン、インターロイキン、トランスフェリン、エリスロポエチン、ＳＯＤ、Ｇ−ＣＳＦ、ＶＩＰ、ムラミルジペプチド、コルチコトロピン、ウロガストロン、ｈ−ＡＮＰ等が挙げられるが、これらに限定はされない。
【００１０】
【実施例】
以下、実験例または実施例を示して本発明を詳細に説明する。実験例１ではラット（ＳＤ系ラット：２５０ｇ）を背部固定し、拡散セルをセットし、インスリン溶液を適用し（投与量：２５ＩＵ）、以下に述べるような関導子側コンパートメントとした。不関導子側は電極と一体となった塩化ナトリウム含有ＰＶＡゲルを適用した。関導子側を陰極に、不関導子側を陽極としてイオントフォレーシス電源装置と接続した。通電開始後経時的に４時間目まで血液を採取し、血中のインスリン濃度を測定すべく、実施例１−１、比較例１−１、１−２、１−３を実施した。
【００１１】
実施例１−１では実験開始直後から１５分間、関導子側はチタン電極を用い、不関導子側は銀電極を用いて１２Ｖ通電し、その後４５分間関導子側は塩化銀電極を、不関導子側は銀電極を用いて６Ｖ通電した場合、１時間目でインスリンの血中濃度は約１０００μＩＵ／ｍｌで、４時間目までのインスリン血中濃度−時間曲線下面積ＡＵＣ０  →４ｈは、約１．３ＩＵ／ｍｌ・ｍｉｎを得ることができ（図３、図４参照）、皮膚に刺激は認められなかった（表１参照）。
【００１２】
一方、比較例１−１のように銀／塩化銀電極（関導子側を塩化銀電極、不関導子側を銀電極）を用いた場合、あるいは比較例１−２のように白金電極を用いた場合、いずれの場合も１時間までインスリンは皮膚をほとんど透過せず血液中インスリンを測定することはできなかった。比較例１−３のようにチタン電極のみで通電した場合、インスリンの血中濃度は１時間目で約５００μＩＵ／ｍｌ、４時間目までのインスリン血中濃度−時間曲線下面積（ＡＵＣ０  →４ｈ）は約０．５ＩＵ／ｍｌ・ｍｉｎが得られたが、実験終了後、皮膚観察すると刺激と思われる斑点が確認された。
【００１３】
以上に示す如く本発明のような分極性電極と非分極性電極とを併せ有する構造体を経皮的に用いる事によりインスリンを皮膚から安全に送達する事ができた。一方、比較例に示すように非分極性電極あるいは分極性電極を単独使用した場合、皮膚に刺激を生じること無くインスリンを生体内に送達することは困難であった。
【００１４】
また実験例２として、ハムスターの頬袋を摘出し、セロハンテープを用いて頬袋の角質層を取り除き経粘膜のモデル膜とした。この膜を透過実験用２−チャンバー拡散セルにセットし、ｄｏｎｏｒ側にはインスリン溶液（インスリン濃度６０ＩＵ）を、ｒｅｃｅｉｖｅｒ側にはリン酸緩衝液を適用した。ｄｏｎｏｒ側電極を陰極、ｒｅｃｅｉｖｅｒ側電極を陽極としてイオントフォレーシス電源装置と接続し（図１参照、比較例の場合は切り替え装置無しで単一電極、実施例に用いた関導子側電極は図２参照）、実施例２−１、２−２、２−３及び比較例２−１、２−２、２−３を行った。
【００１５】
まず実施例２−１では実験開始直後から１５分間、関導子側はチタン電極を、不関導子側は銀電極を用いて１８Ｖ通電し、その後２時間４５分、関導子側は塩化銀電極を不関導子側は銀電極を用いて３Ｖ通電した場合、１ｃｍ２  当たり０．７ＩＵのインスリンが粘膜を透過し、粘膜にも刺激は見られなかった。実施例２−２に示したように実験開始直後から１５分間、関導子側はチタン電極を、不関導子は銀電極を用い１８Ｖ通電し、その後、２時間４５分、関導子側は塩化銀電極を、不関導子側は銀電極を用いて６Ｖ通電した。この時、３時間で１ｃｍ２  当たり３ＩＵのインスリンが粘膜を透過した。さらに実施例２−３のように実験開始から５分間、関導子側はチタン電極を用い、不関導子側は銀電極を用いて６Ｖ通電し、その後、関導子側を塩化銀電極として１０分間６Ｖを通電した（計１５分間）。これを１周期とし、合計１２周期（３時間）にわたって通電した（図６の電極タイムスケジュール参照）。この時、３時間で５ＩＵのインスリンが粘膜を透過した（図５、表２参照）。
【００１６】
一方比較例２−１のように銀／塩化銀電極（関導子側を塩化銀電極、不関導子側を銀電極）を用いた場合、あるいは比較例２−２のように白金電極を用いた場合、いずれの場合も３時間までインスリンは皮膚をほとんど透過しなかった。
また、比較例２−３のようにチタン電極を用い１５分間は１８Ｖをその後２時間４５分間は３Ｖを通電した場合、インスリンは３時間目までに１ｃｍ２  当たり約０．３ＩＵ透過したが、実験終了後粘膜を観察すると刺激と思われる斑点が確認できた。
【００１７】
この本発明の実施例２−１、２−２、２−３のような電極構造体を用いる事によりインスリンを刺激を生じることなく、経粘膜から送達する事ができた。一方比較例２−１、２−２、２−３のように、非分極性電極あるいは分極性電極の単独使用では刺激を生じることなくインスリンを粘膜透過させることはできなかった。以上述べたように本発明により、従来技術では難しかった生理活性物質の経皮、経粘膜から生体内へ送達が可能になった。
【００１８】
《作  用》Ｔｉ、Ａｌ、Ｆｅ等の通常金属よりなる分極性電極は、通電により水を電解してＯＨ−  を発生する。これにより皮膚、粘膜等の組織の微視的溶解を生じ、さらに非分極性電極を用いてイオントフォレーシス投与する事により、安全で効率的に物質を送達する事ができる（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｃｈｅｍｉｃａｌ−ｐｏｒａｔｉｏｎ）。
【００１９】
《実験例１》
ラット（ＳＤ系ラット２５０ｇ）を背部固定し、拡散セルをセットし、インスリン溶液を適用し（投与量：２５ＩＵ）、関導子側コンパートメントとした。不関導子側は電極と一体となった塩化ナトリウム含有ＰＶＡゲルを適用した。関導子側電極を陰極に、また不関導子側を陽極としてイオントフォレーシス電源装置と接続した。通電開始後、経時的に血液を採取し、血中のインスリン濃度を測定した。また、実験終了後に皮膚を観察した。通電する電極、通電時間は比較例、実施例にそれぞれ示した。ＡＵＣ０  →４ｈは台形法により算出した。
【００２０】
《比較例１−１》
関導子側に塩化銀電極、不関導子側に銀電極を用い、実験開始から１５分間は１２Ｖを、その後４５分間は３Ｖを通電した。
《比較例１−２》
関導子側、不関導子側とも白金電極を用い、実験開始から１５分間は１２Ｖを、その後４５分間は３Ｖを通電した。
《比較例１−３》
関導子側、不関導子側ともチタン電極を用い、実験開始から１５分間は１２Ｖを、その後４５分間は３Ｖを通電した。
【００２１】
《実施例１−１》
実験開始直後から１５分間、関導子側はチタン電極を、不関導子側は銀電極を用いて１２Ｖ通電し、その後、４５分間は関導子側は塩化銀電極を、不関導子側は銀電極を用いて６Ｖ通電した。
【００２２】
《実験例２》
ハムスター（シリアンゴールデンハムスター、体重１００〜１５０ｇ）頬袋を摘出し、角質層をセロハンテープで取り除いた。その膜を透過実験用２−チャンバー拡散セルにセットした。ｄｏｎｏｒ側コンパートメント（関導子側）にはインスリン溶液（インスリン濃度６０ＩＵ）を、ｒｅｃｅｉｖｅｒ側コンパートメント（不関導子側）にはリン酸緩衝液を適用した。ｄｏｎｏｒ側電極を陰極に、ｒｅｃｅｉｖｅｒ側電極を陽極としてイオントフォレーシス電源装置と接続した（図１、図２参照）。実験終了後に粘膜を観察した。通電する電極、通電時間は比較例、実施例にそれぞれ示した。
【００２３】
《比較例２−１》
関導子側に塩化銀電極、不関導子側に銀電極を用い、実験開始から１５分間は１８Ｖ通電し、その後、２時間４５分は３Ｖ通電した。
《比較例２−２》
関導子側、不関導子側とも白金電極を用い、実験開始から１５分間は１８Ｖ通電し、その後、２時間４５分は３Ｖ通電した。
《比較例２−３》
関導子側、不関導子側ともチタン電極を用い、実験開始から１５分間は１８Ｖ通電し、その後、２時間４５分は３Ｖ通電した。
【００２４】
《実施例２−１》
実験開始直後から１５分間、関導子側はチタン電極を、不関導子側は銀電極を用いて１８Ｖ通電し、その後２時間４５分、関導子側は塩化銀電極を、不関導子側は銀電極を用いて３Ｖ通電した。
《実施例２−２》
実験開始直後から１５分間、関導子側はチタン電極を、不関導子側は銀電極を用いて１８Ｖ通電し、その後、２時間４５分、関導子側は塩化銀電極を、不関導子側は銀電極を用いて６Ｖ通電した。
《実施例２−３》
実験開始から５分間、関導子側はチタン電極を、不関導子側は銀電極を用いて６Ｖ通電し、その後、関導子側を塩化銀電極として１０分間は６Ｖを通電した（計１５分間）。これを１周期とし、合計１２周期（３時間）にわたって通電した（図６の電極タイムスケジュール参照）。
【００２５】
【表    １】
0003565903.tif 000002
【００２６】
【表    ２】
0003565903.tif 000003
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、イオントフォレーシスにおいて、その電極として分極性電極と非分極性電極を併用することにより、経皮や経粘膜投与において生体内への生理活性物質、薬物の送達を十分な量、安全に輸送することを可能にし、刺激を生じることなく、薬物、生理活性物質を経皮経粘膜から送達することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例で使用した装置の概略図。
【図２】本発明の実施例で使用した装置における電極の概略図。
【図３】本発明の実施例における１時間目のインスリン血中濃度を示す図。
【図４】本発明の実施例におけるインスリン血中濃度時間曲線下面積を示す図。
【図５】本発明の実施例における３時間目までのインスリン透過量を示す図。
【図６】電極タイムスケジュール。
【図１】
0003565903.tif 000004
【図２】
0003565903.tif 000005
【図３】
0003565903.tif 000006
【図４】
0003565903.tif 000007
【図５】
0003565903.tif 000008
【図６】
0003565903.tif 000009