(57)【要約】      （修正有）【課題】最初は非水和形で製造されるが、身体に装着する前に迅速に水和する電極アセンブリを備えたイオン導入投与デバイスを提供する。【解決手段】（ｉ）体表を通して投与すべき薬剤を含むに適した溜め１５、１６を有する電極アセンブリ８、９であって、該溜めが、実質的に水和されていない水和可能なマトリックスを含み、（ｉｉ）該溜めを水和するための液体２０を含む密封容器であって、該容器の壁の少なくとも一部が液体不透性物質からなる、（ｉｉｉ）該容器から放出される液体の流れを水和されていない溜めのマトリックスへ導くための、該容器に付随する液体流案内手段、を含む電気駆動式イオン導入薬物投与デバイス１０であって、前記デバイスが該液体不透性物質に付着した部分を有するタブを含み、該タブを該液体不透性物質に対して引っ張ると、該液体不透性物質が裂かれる又は破かれて、該容器から該溜めマトリックス中に液体が放出される。【選択図】図９
2006255433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）体表を通して投与すべき薬剤を含むに適した溜めを有する電極アセンブリであって、該溜めが、実質的に水和されていない水和可能なマトリックスを含みそして電源に電気的に連結している、該電極アセンブリ、
（ｉｉ）該溜めを水和するための液体を含む密封容器であって、該容器の壁の少なくとも一部が液体不透性物質からなる、該容器、および
（ｉｉｉ）該容器から放出される液体の流れを水和されていない溜めのマトリックスへ導くための、該容器に付随する液体流案内手段、
を含む電気駆動式イオン導入薬物投与デバイスであって、
該容器は、前記デバイスに一体化されており、前記デバイスは、さらに下記特徴：
該液体不透性物質は裂くか又は破くことができるものであり、前記デバイスが該液体不透性物質に付着した部分を有するタブをさらに含み、そのために該タブを該液体不透性物質に対して引っ張ることによって、該液体不透性物質が裂かれる又は破かれて、該容器から該溜めマトリックス中に液体が放出される；
を有する、前記デバイス。
【請求項２】
（ｉ）体表を通して投与すべき薬物を含むに適した溜めを有する電極アセンブリであって、該溜めが、実質的に水和されていない水和可能なマトリックスを含みそして電源に電気的に連結している、該電極アセンブリ、
（ｉｉ）該溜めを水和するための液体を含む密封容器であって、該容器の壁の少なくとも一部が液体不透性物質からなる、該容器、および
（ｉｉｉ）該容器から放出される液体の流れを水和されていない溜めのマトリックスへ導くための、該容器に付随する液体流案内手段、
を含む電気駆動式イオン導入作用剤投与デバイスであって、
該容器は、前記デバイスに一体化されており、前記デバイスは、さらに下記特徴：
該容器内にパンチが存在し、該パンチが該密封容器の該液体不透性物質を切断するためのブレードを有していて、該パンチが作用すると該密封容器から水和されていない溜め中に液体が放出され、該パンチが、該ブレードを非作用位置に維持して該ブレードの作用に予め定められた抵抗を与えるための要素をさらに有する；
を有する前記デバイス。
【請求項３】
（ｉ）体表を通して投与すべき薬物を含むに適した溜めを有する電極アセンブリであって、該溜めが、実質的に水和されていない水和可能なマトリックスを含みそして電源に電気的に連結している、該電極アセンブリ、
（ｉｉ）該溜めを水和するための液体を含む密封容器であって、該容器の壁の少なくとも一部が液体不透性物質からなる、該容器、および
（ｉｉｉ）該容器から放出される液体の流れを水和されていない溜めのマトリックスへ導くための、容器に付随する液体流案内手段、
を含む電気駆動式イオン導入薬物投与デバイスであって、
該容器は、前記デバイスに一体化されており、前記デバイスは、さらに下記特徴：
該容器と水和されていない水和可能な該溜めとの間に位置したパンチを有し、該パンチは、該密封容器の該液体不透性物質を切断するためのブレードを有していて、該パンチが作用すると該密封容器から水和されていない該溜め中に液体を解放し、さらに該パンチは、解放された液体を、パンチを通って水和可能な溜め内に流すようにするための手段をさらに有する；
を有する前記デバイス。
【請求項４】
該ブレードが“＋”形状断面を有する請求項２または３に記載のデバイス。
【請求項５】
該ブレードを非作用位置に維持するための要素がパンチスタンドである、請求項２に記載のデバイス。
【請求項６】
該容器の圧縮によって該パンチが作用する、請求項２または３に記載のデバイス。
【請求項７】
該パンチが環状要素を含み、該環状要素が同環状要素から内側に半径方向に伸びる、複数個のバイアスドブレードを有する請求項３に記載のデバイス。
【請求項８】
該バイアスドブレードの各々がその中に複数のベンドを有し、このようなブレードの１つにおけるベンドの少なくとも１つが該ブレードにおける他のベンドよりも実質的に低フレキシブルである請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
該容器を該パンチに対して押圧することによって該パンチを作用させる、請求項２または３に記載のデバイス。
【請求項１０】
該液体不浸透性物質が金属ホイル、ポリマーフィルム、金属被覆ポリマーフィルム及び金属ホイル／ポリマーフィルムラミネートから成る群から選択される請求項１〜９の何れかに記載のデバイス。
【請求項１１】
該液体流案内手段が該密封容器と該溜めとの間に配置された液体ウィッキング物質を含む、請求項１〜９の何れかに記載のデバイス。
【請求項１２】
該溜めが電流分配電極を通して電源に電気的に連結し、該液体流案内手段が電極を通る１個以上の液体運搬路を含む請求項１〜１１の何れかに記載のデバイス。
【請求項１３】
該溜めが電流分配電極を通して電源に電気的に連結し、該液体流案内手段が電極の表面の１個以上の液体運搬みぞを含む請求項１〜１１の何れかに記載のデバイス。
【請求項１４】
該溜めが電流分配電極を通して電源に電気的に連結し、電極が金属スクリーンを含む請求項１〜１１の何れかに記載のデバイス。
【請求項１５】
該溜めが電流分配電極を通して電源に電気的に連結し、電極が導電性充填材と約１０〜５０容量％の親水性運搬添加剤とを含む疎水性ポリマーマトリックスを含む請求項１〜１１の何れかに記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はイオン導入による経皮的又は経粘膜的な作用剤(agent)投与のためのデバイスに関する。さらに詳しくは、本発明は、身体へのデバイスの装着直前に水和するか、又は他のやり方で液体の添加によって活性化することができる電極を有する電気駆動式イオン導入投与デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
イオン導入は今まで、「治療目的のための身体組織中への溶解性塩のイオンの電流による導入」であると定義されている。皮膚を通してイオン化薬物を投与するためのイオン導入デバイスは１９００年代初期から知られている。ドイチュ(Deutsch)の英国特許明細書第４１０，００９号（１９３４）は、このような初期デバイスの欠点の１つ（すなわち電流供給源の近くに固定する必要があること）を克服したイオン導入デバイスを述べている。このドイチュのデバイスは電極と、経皮投与すべき薬物を含む物質とから形成される電池（galvanic cell）によって駆動される（powered）。この電池は作用剤をイオン導入投与するために必要な電流を製造した。従って、このデバイスはイオン導入薬物投与中に患者が動き回ることを可能にしく患者の日常活動を実質的に殆ど妨げない。
【０００３】
現在、イオン導入は電流による身体中へのイオン（例えば、薬物イオン）の投与のみに限定されない。例えば、無荷電薬物又は作用剤の身体への投与にイオン導入投与デバイスを用いることができることが現在認められている。これは電気浸透と呼ばれる方法によって達成される。電気浸透はドナー電極によって皮膚を通って負荷される電界の存在によって誘導される液体溶剤（例えば、無荷電薬物又は作用剤を含む液体溶剤）の経皮流動（flux）である。ここで用いるかぎり、“イオン導入（iontophoresis）”及び“イオン導入による（iontophoretic）”なる用語は、（１）電気的移動による荷電薬物又は作用剤の投与、（２）電気浸透プロセスによる無荷電薬物又は作用剤の投与、（３）電気的移動と電気浸透との複合プロセスによる荷電薬物又は作用剤の投与、及び／又は（４）電気的移動と電気浸透との複合プロセスによる荷電もしくは無荷電薬物又は作用剤の投与を意味する。
【０００４】
最近では、幾つかの米国特許がイオン導入法分野において発行され七おり、この薬物投与形式に新たに関心が持たれていることを実証している。例えば、ヴェルノン(Vernon)等の米国特許第３，９９１，７５５号；ヤコブセン(Jacobsen)等の米国特許第４，１４１，３５９号；ウィルソン(Wilson)の米国特許第４，３９８，５４５号；及びヤコブセンの米国特許第４，２５０，８７８号は、イオン導入デバイスの例とその幾つかの用途を開示する。イオン導入法は塩酸リドカイン、ヒドロコルチゾン、フッ化物、ペニシリン、リン酸ナトリウムデキサメタゾン、インシュリン及びその他の多くの薬物を含めた作用剤又は薬物の経皮投与に有効である。イオン導入法の最も一般的な用途はピロカルピン塩をイオン導入投与することによる嚢胞性線維症の診断である。ピロカルピンは発汗を刺激する；汗を回収し、この疾患の有無を検出するためにその塩化物含量に関して分析する。
【０００５】
現在公知のイオン導入デバイスでは、少なくとも２個の電極が用いられる。これらの電極の両方は身体の皮膚又は他の膜表面の一部と密接に電気的に接触するように配置される。活性電極若しくはドナー電極と呼ばれる、一方の電極はそれからイオン性物質、作用剤、薬物先駆体又は薬物がイオン導入によって身体中に投与される電極である。カウンター若しくはリターン電極と呼ばれる、他方の電極は身体を通しての電気回路を閉じるように作用する。患者の皮膚と電極との接触と共に、電気エネルギー源、例えば電池への電極の結合によって回路が完成する。例えば、身体へ投与すべきイオン性物質が陽性に荷電する（すなわちカチオンである）場合には、アノードが活性電極であり、カソードは回路の完成に役立つ。身体へ投与すべきイオン性物質が陰性に荷電する（すなわちアニオンである）場合には、カソードが活性電極であり、アノードはカウンター電極になる。
【０００６】
或いは、アノードとカソードとの両方を用いて、対立電荷の薬物を身体中に投与することができる。このような場合には、両電極は活性若しくはドナー電極であると考えられる。例えば、アノードは陽性に荷電したイオン性物質を身体に投与することができ、カソードは陰性に荷電したイオン性物質を身体に投与することができる。
【０００７】
イオン導入デバイスは一般に、身体中にイオン導入的に投与すなわち導入されるべき有効剤の溜め若しくは供給源を必要とする。作用剤のこのような溜め若しくは供給源の例には、前記ヤコブセンの米国特許第４，２５０，８７８号に述べられているようなポウチ若しくはキャビティ、ヤコブセン等の米国特許第４，１４１，３５９号に開示されているような多孔質スポンジ若しくはパッド、又はウェブスター(Webster)の米国特許第４，３８２，５２９号とアリウラ(Ariura)等の米国特許第４，４７４，５７０号に述べられているような予成形ゲル体がある。このような薬物溜めはイオン導入デバイスのアノード又はカソードに電気的に結合して、１種以上の好ましい薬物の固定した若しくは再生可能な供給源を形成する。
【０００８】
皮膚表面に取り付け可能であり、このような皮膚表面との電気的接触を確立するために電解質流体に依存するイオン導入投与デバイスは、少なくとも２つのカテゴリーに分けることができる。第１カテゴリーは電極レセプタクル中に含まれる液体電解質と共にパックされるデバイスを含む。第２タイプのデバイスは通常、身体への装着直前に電極レセプタクルに薬物／電解質溶液を充填する乾燥状態電極を用いるものである。両タイプのデバイスに関して、使用者は現在、デバイスの使用を不便で、問題あるものにする多くの問題を経験している。
【０００９】
充填済み(prefilled)デバイスに関しては、貯蔵が重要な問題である。多くの薬物が溶液中では不良な安定性を有する。したがって、充填済みイオン導入薬物投与デバイスの貯蔵寿命は容認されないほど短い。電極と他の電気的要素との腐食も予充填デバイスに付随する考えられる問題である。例えば、リターン電極アセンブリは通常、例えば塩化ナトリウムのような電解質塩を含むが、このような塩は時間が経つにつれて金属及び他の導電性物質の腐食を惹起することがありうる。充填済み電極に付随する他の問題は電極の無菌性の維持とその中での微生物増殖の防止とに関する。これは、イオン導入の実施のために用いる液体が水である場合の特別な問題である。抗菌剤をイオン導入投与デバイスの薬物及び／又は電解質溜めに加えることができるが、このような抗菌剤の添加は作用剤投与の効率を損なう傾向がある。漏出は充填済みイオン導入薬物投与デバイスに付随するもう一つの重要な問題である。電極レセプタクルからの薬物又は電解質の漏出は実施不能な状態又は不完全な状態を生ずることがありうる。さらに、このような充填済みデバイスは、電極開口を覆い、流体をレセプタクルキャビティ内に保持する保護シールを皮膚への装着前に除去しなければならないので、装着が困難である。この保護シールの除去後に、電極を皮膚に配置しようと試みると、こぼれがしばしば生ずる。このようなこぼれは皮膚に対する電極の所望の接着接触を損ない、またレセプタクルキャビティの一部を空にする。この結果の、薬物又は電解質溶液の損失は電極との電気的接触を無効にし、他の場合にはこれらのデバイスによって与えられる所望の均一な電位勾配を中断する。
【００１０】
乾燥状態電極は貯蔵の容易さで非常に多くの利点を有するが、幾つかの問題が残る。例えば、このようなデバイスの薬物と電解質のレセプタクルは通常、デバイスを患者の皮膚に装着する前に開口から充填される。それ故、充填済み電極と同じ、薬物のこぼれ及び損失の問題が装着時に生ずる。
【００１１】
このような電極はしばしば、イオン導入用途に必要とされる、適当な均一電流(current flow)を発生するために充分に構成されていない。このような不均一な電流は皮膚表面におけるレセプタクルキャビティ内のエアポケットの発生に起因する。このような効果はイオン導入用途において特に厄介であり、この場合には不均一な電流分布が過剰な皮膚刺激又は“灼熱(burning)”を生ずる。
【００１２】
さらに最近では、ドナーとカウンター電極アセンブリが“マルチ−ラミネート”構造を有するイオン導入投与デバイスが開発されている。これらのデバイスでは、ドナーとカウンター電極アセンブリが多層状の（通常）ポリマーマトリックスからそれぞれ形成される。例えば、パルシ(Parsi)の米国特許第４，７３１，０４９号は親水性ポリマーに基づく電解質溜め層と薬物溜め層、皮膚接触ヒドロゲル層、及び任意に１個以上の半透膜層を有するドナー電極アセンブリを開示する。さらに、アリウラ等の米国特許第４，４７４，５７０号は、電極アセンブリが導電性樹脂膜電極層、親水性ゲル溜め層、アルミニウムホイル導体層及び絶縁バッキング層を含むデバイスを開示する。
【００１３】
イオン導入投与デバイスの薬物と電解質溜め層は典型的に親水性ポリマーから形成されている。例えばアリウラ等の米国特許第４，４７４，５７０号；ウェブスターの米国特許第４，３８３，５２９号及びササキ(Sasaki)の米国特許第４，７６４，１６４号を参照のこと。親水性ポリマーを用いるには幾つかの理由がある。第一に、水は生体適合性であり、非常に極性であるので、多くの薬物にとって好ましい溶剤である。第二に、親水性ポリマー成分（すなわち、ドナー電極中の薬物溜めとカウンター電極中の電解質溜め）は、身体への付着時に、皮膚から又は粘膜から水分を吸収することによって水和されることができる。例えば、皮膚接触電極は汗又は経表皮的水分損失からの水を吸収することによって水和されることができる。同様に、口腔粘膜に付着した電極は唾液を吸収することによって水和されることができる。ひと度充分な量の水が薬物と電解質の溜め中に吸収されたならば、イオンは溜めから組織を横切って移動することができ、デバイスは作用剤を身体に投与することができる。
【００１４】
ヒドロゲルは、一部はそれらの高い平衡水分含量と身体からのそれらの迅速な吸水力のために、イオン導入投与デバイス中の薬物溜めマトリックス及び電解質溜めマトリックスとしての使用に特に好まれている。さらに、ヒドロゲルは皮膚及び粘膜との良好な生体適合性を有する傾向がある。しかし、多くの薬物とある種の電極成分は水の存在下では不安定であるので、水和済み(prehydrated)ヒドロゲルから形成された薬物溜めを有するイオン導入薬物投与デバイスも容認されないほど短い貯蔵寿命を有する。薬物安定性問題の１つの解決策は、実質的な乾燥状態（すなわち、非水和状態）である、親水性ポリマーの薬物と電解質溜めを用いることである。薬物及び／又は電解質を例えば親水性ポリマーと乾式ブレンドして、次にキャスト又は押出成形して、水和可能ではあるが、非水和形(non-hydrated)の薬物若しくは電解質含有溜めを形成する。残念ながら、デバイスが薬物投与を開始するまでに、非水和形親水性ポリマー成分は身体から充分な量の水を最初に吸収しなければならない。この投与開始期間は数時間以上を要することがありうる。この遅延は多くのデバイスをそれらの所定目的に不適切なものにする。例えば、あまり重要ではない手術（例えば、ほくろの手術による除去）の準備で局部麻酔薬の投与にイオン導入投与デバイスを用いる場合に、外科医と患者は、投与デバイスの薬物と電解質の溜めが充分に水和されてから、麻酔薬が麻酔を誘導するために充分な量で投与されるまで待たなければならない。同様な遅延は他の薬物に関しても経験される。
【００１５】
水中で不安定である薬物のイオン導入投与の困難性に応じて、ハーク（Haak）等の国際特許ＷＯ第９２／０７６１８号は、実質的に非水和形の薬物と電解質溜めマトリックスを有するイオン導入作用剤投与デバイスを開示する。使用直前に乾燥溜めを水和するために、バッキング層、エレクトロニクス（electronics）層及び電極層を通る通路が設けられ、これらの通路を通して水和用液体が外部供給源から加えられる。
【００１６】
コンノ(Konno)等は米国特許第４，８４２，５７７号において実質的に非水和形薬物含有マトリックスと、電極の薬物含有部分からホイルシートを用いて最初は密封される、分離水溜めとを有するイオン導入電極を図４に開示する。コンノ等の電極アセンブリを活性化するために、水溜め容器の頂部が押し下げられ、ホイルシートが破壊され、それによって水が非水和形薬物含有マトリックス中に放出される。残念ながら、この電極設計は製造が困難であるのみでなく、厳しい取り扱い制限をも受けることになる。特に、電極の製造、包装及び取り扱い中にホイルシートが偶然に破壊する傾向がある。特に、デバイスの製造又は輸送中にシールが破壊するときには、このことが特別に劇的な結果を有する可能性がある。シールがひと度破壊すると、水が薬物含有溜め中に毛管作用で吸収され、デバイスが使用される前に薬物及び／又は他の成分の破壊を生ずる可能性がある。
【００１７】
サバタノ（Sabatano）の米国特許第４，１９２，２９９号は軽症の（minor）皮膚創傷上に貼付するための消毒剤含有包帯（bandage）を開示する。この包帯は消毒剤ゼリーを含むアルミニウムホイル製エンベロープ（envelope）を有する。使用者がこのエンベロープを開いて、ゼリーをエンベロープから吸収性パッド上に絞り出す。皮膚に該包帯を貼付する前にこのエンベロープは捨てる。
【００１８】
非水和形親水性ポリマー成分を用いることの他の欠点は、これらのポリマー成分が水和中に電極アセンブリの他の部分から剥離する傾向があることである。例えば、親水性ポリマーから成る薬物溜めマトリックス又は電解質溜めマトリックスを用いる場合に、マトリックスは皮膚から水分を吸収するにつれて、膨潤し始める。ヒドロゲルの場合には、この膨潤が非常に顕著である。典型的に、薬物若しくは電解質溜めは電極に直接接触するか又はイオン的導電性(ionically conductive)接着剤の薄層を介して接触する。電極は典型的に金属（例えば、バッキング層に付着した金属ホイル若しくは金属薄層）又は導電性フィラーを含む疎水性ポリマー（例えば、炭素繊維及び／又は金属粒子を負荷した疎水性ポリマー）から成る。親水性薬物と電解質溜めとは異なり、電極は水を吸収せず、膨潤しない。親水性溜めと電極又はイオン的導電性接着剤との異なる膨潤性はそれらの接触面に沿った剪断(shearing)を生ずる。厳しい場合には、この剪断は電極層と溜め層との間の電気的接触の完全な欠損を生ずることがあり、作用不能なデバイスを生ずる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
したがって、最初は非水和形で製造されるが、身体に装着する前に迅速に水和することができる電極アセンブリを備えたイオン導入投与デバイスを提供することが、本発明の目的である。
【００２０】
イオン導入投与デバイスの“開始”遅延を最小にするために、イオン導入投与デバイスの電極アセンブリの改良された迅速水和方法を提供することが、本発明のもう一つの目的である。
【００２１】
実際に使用する前に偶然によって水和されることがあり得ないイオン導入投与デバイスを提供することが、本発明のさらに他の目的である。
イオン導入薬剤投与デバイスと、デバイスをパッケージから取り出すこと以外に使用者側に特別な労力又は関与を要求しない、同デバイスの“自動”水和方法とを提供することが、本発明のさらに他の目的である。
【００２２】
上記その他の目的は、電気的駆動(electrically powered)イオン導入作用剤投与デバイスと同デバイスの水和方法とによって満たされる。この投与デバイスは少なくとも１つの乾燥状態電極アセンブリと、この電極アセンブリに電気的に結合した電力源とを含む。この電極アセンブリは投与すべき作用剤を含むのに適した、実質的に非水和形の水和可能なマトリックスから成る作用剤溜めを含む。この電極アセンブリは、体表を通して作用剤を電気的補助投与するために、体表（例えば、無傷の皮膚若しくは粘膜）に作用剤伝達関係に置かれるのに適する。この電極アセンブリは電力源と作用剤溜めとの両方と電気的に接触する電極をも含む。電極アセンブリは実質的に非水和形の作用剤溜めマトリックスを水和するための液体を含む容器を有する。この容器壁の少なくとも一部は液体不透性物質から成り、液体を放出するために破壊される。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の１実施態様によると、この液体不透性物質は引き裂く又は破ることができる。該液体不透性物質に付着した１部分と電極アセンブリから外方に伸びる他の部分とを有する引張りタブを備える。液体不透性物質に対してこのタブを引っ張ると、この物質は避けるか又は破れ、それによって容器から液体が放出される。この電極アセンブリは容器から放出される液体の流れを実質的に非水和形のマトリックスに向けるための液体の流れ制御手段をも有する。電極アセンブリはタブを引っ張って、液体不透性物質を引き裂くか又は破り、それによって液体を容器から放出することによって活性化（すなわち、水和）される。放出された液体は次に非水和形マトリックス中に流入する。
【００２４】
好ましくは、このタブをデバイスが含まれるパッケージに取り付ける。電極アセンブリをパッケージから取り出すときに、タブが液体不透性物質に対して引っ張られる。したがって、パッケージから電極アセンブリを取り出す作用が“自動的に”電極アセンブリを水和し、活性化する。或いは、電極アセンブリの皮膚接触面を覆う剥離ライナー(release liner)にタブを取り付ける。剥離ライナーを電極アセンブリから除去するときに、タブが液体不透性物質に対して引っ張られる。このようにして、剥離ライナーを除去する作用が“自動的に”電極アセンブリを水和し、活性化する。
【００２５】
本発明の他の実施態様によると、密封容器内の圧力が所定レベルに達すると、液体不透性物質が破裂する。デバイスは、内部に圧縮帯を有するパッケージ内に含まれる。デバイスをパッケージから取り出すときに、密封容器が圧縮帯によって押されて、密封容器内の圧力が所定レベルを越えて上昇し、それによって液体不透性物質が破裂して、水和用液体を放出する。
【００２６】
さらに他の実施態様では、乾燥状態電極アセンブリに水和用液体とパンチとの両方を含む密封フレキシブルポウチを備える。パンチはブレードを有し、活性化時に、このブレードがポウチに穿孔して、ポウチから非水和形作用剤溜めマトリックスまでの液体流路を形成する。該ポウチに不注意によって与えられる圧力によるブレードの偶発的な活性化を阻止するための手段を備える。
【００２７】
さらに他の態様では、乾燥状態電極アセンブリに水和用液体を含む密封容器を備える。容器と非水和形溜めとの間にはパンチを配置する。このパンチは少なくとも１個のブレードを有し、活性化時に、このブレードが容器壁に穿孔して、それによって該密封容器から液体を放出させる。該パンチは放出液体をパンチから水和可能な溜め中に流動させる開放構造を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は体表１００（例えば、無傷の皮膚若しくは粘膜）を通して有効剤を投与するためのイオン導入投与デバイス１０の側断面である。イオン導入投与デバイス１０はドナー電極アセンブリ８とカウンター電極アセンブリ９を含む。ドナー電極アセンブリ８とカウンター電極アセンブリ９とは絶縁体１９によって分離される。絶縁体１９は、電極アセンブリ８と９の間の直接の電気移動及び／又はイオン移動を防止することによって（すなわち、身体を通過するイオンとしての電流なしに）、電極アセンブリ８と９が身体に短絡することを阻止する。デバイス１０が体表（例えば、皮膚）１００上に存在するときに、例えばバス(bath)の水のような流体による溜め１５と１６の汚染を防止するために、電極アセンブリ８と９（図１に図示）の外周に絶縁体１９を任意に備えることができる。絶縁体１９は好ましくは、イオンと水の両方の通過に対して不透性である疎水性非導電性ポリマー物質から形成する。好ましい絶縁物質には、無孔質エチレン−酢酸ビニル、ポリイソプレン、ポリプロピレン、イソプレンとプロピレンとのコポリマー、及び一般に独立気泡型の発泡プラスチックがある。
【００２９】
電極アセンブリ８と９は、例えば金属ホイル、ワイヤ、印刷回路又は導電性膜のような周知の電気的導体（図示せず）を用いて、電力源に直列に接続する。電力源と電気的導体とを膜１４として概略的に示す。デバイス１０を駆動するために用いられる電力源は典型的に、１個以上の低電圧（例えば、１〜３ｖｏｌｔボタン電池(button cell)電池である。フレキシブルで水不透性のハウジング１３が、要素１４をその関連電気的要素と共に含むデバイス１０の頂部を覆う。
【００３０】
ドナー電極アセンブリ８は電極１１と溜め１５を含む。溜め１５はデバイス１０によってイオン導入投与すべき有効剤を含む。作用剤を体表１００に投与する速度を制御するか又は、デバイスを停止させたときに体表１００への作用剤投与を制限するために、速度制御膜（図示せず）を任意に溜め１５と体表１００との間に配置することができる。カウンター電極アセンブリ９は電極アセンブリ８から離れた位置で体表１００に接触する。カウンター電極アセンブリ９は電極１２と溜め１６とを含む。溜め１６は電解質（例えば、水溶性電解質塩）を含む。
【００３１】
イオン導入投与デバイス１０は体表１００に、イオン導入投与デバイスを体表に装着するための公知手段を用いて付着させることができる。例えば、デバイス１０は溜め１５と１６の身体側の面(body-facing surface)に塗布したイオン伝導性接着剤層によって体表１００に接着することができる。或いは、デバイス１０は接着性オーバーレイを用いて体表１００に接着することができる。受動的経皮投与デバイスを皮膚に固定するために用いられる通常の接着性オーバーレイのいずれも使用可能である。さらにまた、溜め１５と１６の粘着性溜めマトリックス物質の使用によって又は粘着性絶縁体１９の使用によって、デバイス１０を体表１００に接着することができる。さらにまた、デバイス１０は体表１００にストラップ又は弾性バンド（例えば、腕又は脚のような身体部分を巻くストラップ又はバンド）によってイオン伝導関係で固定することができる。
【００３２】
デバイス１０が貯蔵中であるときに、デバイスは閉じた回路を形成しな．いので、電流は流れない。デバイス１０を患者の皮膚又は粘膜に置き、電極アセンブリ８と９が充分に水和されて、イオンが電極アセンブリ８と９の種々な層を通って流れる場合には、電極間の回路は閉ざされ、電力源はデバイスと患者の身体とを通して電流を供給し始める。ドナー電極アセンブリ８とカウンター電極アセンブリ９とは通常、除去可能な剥離ライナー（図示せず）を含み、これは電極アセンブリ８と９を体表１００に装着する前に除去される。
【００３３】
ドナー電極アセンブリ８は電極１１と密封液体含有容器若しくはポウチ２１との間に配置された液体ウィッキング(liquid-wicking)物質の任意の層１７を含む。ポウチ２１の壁２３は液体不透性物質、好ましくは、例えば高密度ポリエチレン、ポリプロピレン又は金属ホイル（例えばアルミニウムホイル）のような、フレキシブルなシート物質から形成される。ポウチ２１はウィッキング層に隣接する面に沿って、シート形状で示される液体不透性物質２５によってシールされる。ポウチ２１から液体２０を放出するためには、以下に述べるように、シート２５が破壊される。
【００３４】
ドナー電極アセンブリ８と同様に、カウンター電極アセンブリ９も、液体２０を含む密封容器若しくはポウチ２２を有する。電極１２とポウチ２２の間には任意の液体ウィッキング層１８を備える。ポウチ２１と同様に、ポウチ２４の壁２４も液体不透性物質、好ましくは、例えば高密度ポリエチレン、ポリプロピレン又は金属ホイル（例えばアルミニウムホイル）のような、フレキシブルなシート物質から形成される。ポウチ２１及び２２に含まれる液体２０は典型的には水であるが、非水性液体を含む他の液体も使用可能である。ポウチ２２はウィッキング層に隣接する面に沿って、シート形状で示される液体不透性物質２６によってシールされる。シート２５と同様に、シート２６も破壊されることができる。
【００３５】
図１に示した実施態樺では、シート２５と２６は引き裂かれる又は破られることができ、好ましくは、約０．２〜２．３ｋｇの範囲内の引裂き強さを有する。最も好ましくは、シート２５と２６は例えばポリマー膜、金属ホイル、金属化ポリマー膜（例えば、ポリマー膜上に付着した金属及び金属ホイル／ポリマー膜ラミネート）のような、薄い水不透性膜若しくはホイルから構成される。図１と３に最も良く示されるように、引張りタブ２７をシート２５に取り付ける。同様に、引張りタブ２８をシート２６に取り付ける。図２に最も良く示すように、引張りタブ２７と２８の各々をそれ自体の上に折り重ねられ、デバイス１０の周囲を越えて伸びる、握り可能な端部を有する。引張りタブ２７と２８を引っ張る又は引張りタブ２７と２８に他のやり方で引張り応力を与えるときに、タブ２７と２８をシート２５と２６に取り付けた部分に沿ってシート２５と２６の物質が破損し、引き裂かれ又は破れるように、シート２５と２６の物質の引裂き強さよりも大きい強度を有するように、引張りタブ２７と２８をシート２５と２６にそれぞれ取り付ける。必要な場合には、シート２５と２６を確実に適当に引き裂くために、引張りタブ２７と２８をシート２５と２６にそれぞれ取り付ける部分においてシート２５と２６を意図的に弱めることができる。
【００３６】
引張りタブ２７と２８は先行技術の水和可能なデバイスに見られない重要な利益を与える。例えばコンノ等の米国特許第４，８４２，５７７号に開示されるデバイスのようなデバイスでは、水溜めと電極の非水和形部分との間のシールが電極の製造、包装及び／又は取り扱い中に水溜め中に及ぼされる偶発的な力のために偶然に破壊する傾向がある。本発明の設計では、液体２０はタブ２７と２８を握って、引っ張る作用によってのみ放出されるので、この問題は解消されている。タブ２７と２８を引っ張る作用はデバイス１０の活性化（すなわち、水和）のために使用者側に意図的な作用を要求する。デバイス内のシールを破壊するためにデバイスの外部に圧力を与えることによって活性化されるデバイスに比べて、デバイスが不注意によって活性化されることはあり得ない。したがって、タブ２７と２８によって要求される引張りはデバイス１０に偶然に与えられる圧力によって生ずる下方の電極アセンブリの偶発的な水和を防止するために役立つ。このように、本発明の設計はコンノ等によって開示された改良を凌駕する重要な改良を生ずる。
【００３７】
投与デバイス１０を活性化するためには、溜め１５と１６（並びに任意のイオン伝導性膜及び／又は電極アセンブリ８と９内の接着性層）は、イオン導入によって作用剤を通過させることができるほど、充分に水和されなければならない。溜め層１５と１６、並びに任意の膜及び／又は接着性層を水和するために、ポウチ２１と２２内に含まれる液体２０を放出して、それぞれ、電極アセンブリ８と９の非水和形部分中に流入させなければならない。図１に示す矢印の方向に引張りタブ２７を握うて、引っ張ることによって、ポウチ２１中の液体２０が放出される。タブ２７を引っ張ると、シート２５の破れが生じ、それによって液体２０がウィッキング層１７中に放出される。液体２０は層１７によって迅速に吸収され、電極１１の上面全体を横切って流れる。同様に、溜め層１６の非水和形マトリックスを水和するためには、図１と３に示す矢印の方向に引張りタブ２８を握って、引っ張ることによって、ポウチ２２から液体２０が放出される。タブ２８を引っ張ると、シート２６の破れが生じ、それによって液体２０がウィッキング層１８中に放出される。液体２０は層１８によって迅速に吸収され、電極１２の上面全体を横切って流れる。任意のウィッキング層１７と１８は例えば綿、スポンジ、三酢酸セルロース、レーヨン、ポリエステル、親水性ポリマー樹脂等及びこれらのブレンドのような液体ウィッキング物質から構成することができる。ウィッキング物質としては、好ましくは親水性面を生ずるように処理され、繊維束(collection of fibers)に水を吸着させ、繊維自体中には水を殆ど又は全く吸収させずに毛管作用によって輸送する、例えばポリプロピレン又はポリエステル繊維のような疎水性樹脂繊維も適当である。湿潤可能な面を生ずるように処理された疎水性ポリエステル繊維の例は、Ｃｏｏｌｍａｘ（登録商標）とＴｈｅｒｍａｘ（登録商標）であり、両方ともイー．アイ．デュポン  デ  ネマース  アンド  カンパニー(E. I. DuPont de Nemours and Company)(デラウェア州，ウィルミントン)によって販売される。ＣｏｏｌｍａｘとＴｈｅｒｍａｘ繊維並びに湿潤可能なポリプロピレン繊維及び他の表面一湿潤可能な疎水性繊維が特に効果的なウィッキング物質であり、繊維の表面に沿って、繊維自体内に多くの水を保持することなく、繊維間のスペースにおいて水を輸送する。
【００３８】
ウィッキング層１７と１８の代替え手段として、特に電極１１と１２が親水性水運搬添加剤(water-conveying additive)を含む固体ポリマーマトリックスから構成される場合に、電極１１と１２の上面に複数個の液体運搬みぞを備えることができる。複数個の液体運搬みぞの代替え手段として、実質的に任意の幾何学的形状の、複数個の小さい山と谷を形成するために、電極１１と１２の上面を実質的に任意の公知の方法で組織化する(textured)ことができる（例えば、粗面化表面）。これらの小さい谷は電極１１と１２の全面を横切って水を運搬する。
【００３９】
電極１１と１２はそれぞれ液体２０を通過させて、それぞれ非水和形溜め１５と１６中、及び存在する任意の膜及び／又は接着性層中に流入させ、それによってそれぞれ電極アセンブリ８と９を水和し、活性化する。電極１１と１２はそれぞれ、それらを通して、少なくとも１つの液体運搬路を有して、それぞれポウチ２１と２２から放出される液体２０を溜め１５と１６の非水和形マトリックスに流入させる。例えば、電極１１と１２は、それを通して１個以上の液体運搬孔を有するプレート（図示せず）形状の金属から形成することができる。或いは、電極１１と１２は金属スクリーン（図示せず）から形成することができる。しかし、最も好ましくは、電極１１と１２は導電性充填剤（例えば炭素繊維又は金属粉末）と液体運搬添加剤、最も好ましくは親水性水運搬添加剤との両方を含む固体ポリマーマトリックスの形状である。
【００４０】
作用剤（すなわち、薬物及び／又は電解質塩）は水和前の非水和形の溜め１５と１６中に含めることができるか、又は水和時に液体２０と共に非水和形溜め１５と１６に加えることができる、しかし、水和用液体２０の存在下で不安定である作用剤の場合には、薬物が水和前の非水和形溜め１５中に存在することが好ましい。非水和形溜め１５が投与すべき作用剤を既に含む場合には、液体２０が脱イオン水を含むことが好ましい。非水和形溜め１５と１６が最初は作用剤を含まない場合には、液体２０が作用剤又は電解質塩の水溶液又は懸濁液を含むことが好ましい。最も好ましくは、溜め１５と１６がそれぞれ親水性ポリマーから構成される。
【００４１】
大抵の場合には、ポウチ２１と２２中に含まれる液体２０は少なくとも一部は水から構成される。しかし、溜め１５と１６を例えばアルコールとグリコールのような非水性液体を含む他の液体を用いて“水和する”ことは、充分に本発明の範囲内である。したがって、ここで用いるかぎり、“水和する”なる用語はポウチ２１と２２からの水性又は非水性液体の放出を意味する。さらに、非水和形溜め１５及び／又は１６が最初に薬物又は電解質を含まないような場合には、水和用液体２０が薬物又は電解質の液体溶液又は懸濁液を含むことができる。液体２０は例えば防腐剤、微生物増殖を抑制する作用剤又は皮膚を通る薬物の経皮流動を強化する作用剤（例えば、１種以上の界面活性剤）及びこれらの作用剤の組合せのような、他の添加剤をも含むことができる。液体が水から成る典型的な場合には、溜め１５と１６のマトリックスは少なくとも部分的に、例えば親水性ポリマー、セルローススポンジ若しくはパッド、又は他の水分保持物質から構成される。最も好ましくは、溜め１５と１６は以下に述べる種類の親水性ポリマーから構成される。
【００４２】
本発明によると、電極アセンブリ８と９の少なくとも一方、好ましくは電極アセンブリ８と９の両方が最初は実質的に乾燥状態である。したがって、電極アセンブリ８と９を構成する種々なイオン伝導層は最初は非水和状態である。ここで用いるかぎり、“乾燥状態”及び“非水和形”なる用語は、特定の層がイオンを通過させるためには不充分な量の液体を含むことを意味する。例えば、ドナー電極アセンブリ８のイオン伝導層は溜め１５と任意の接着性及び／又は膜層とを含む。電極１１はその組成に依存してイオン伝導性でもありうる、例えば、電極１１が金属ホイルである場合には、これは導電性（すなわち、電子伝導性）であるが、イオン伝導性ではない。しかし、電極１１が金属粒子を負荷された親水性ポリマーマトリックス（例えばポリビニルピロリドン）から構成される場合には、電極１１はイオン伝導性でもある。ドナー電極アセンブリ８が“乾燥状態”電極アセンブリと見なされるためには、電極アセンブリ内の溜め１５と他のイオン伝４導性層とが最初、イオンを効果的に通過させるためには不充分な量の液体を含む。同様に、カウンター電極アセンブリ９が“乾燦状態”電極アセンブリと見なされるためには、電極アセンブリ９内の溜め１６と他のイオン伝導性層は最初に、イオンを効果的に通過させるためには不充分な量の液体を含む。“非水和形”と見なされるためには、溜め層１５と１６は約１０重量％未満の液体、好ましくは約５重量％未満の液体、最も好ましくは、約１重量％未満の液体を最初に含むべきである。
【００４３】
図４〜８では、本発明によるイオン導入作用剤投与デバイス（数字３０によって指定）の代替え実施態様を示す。デバイス３０はパッケージ３２内に保持される。引張りタブ３７と３８を、図１で説明するデバイス１０に示す方法と同様な方法で、それぞれシート２５と２６（図４〜８に図示せず）に取り付ける。シート２５と２６は引き裂く又は破ることができる物質から製造する。引張りタブ３７と３８（図４〜８）は引張りタブ２７と２８（図１〜３）とは、次の点で異なる。引張りタブ２７と２８はそれぞれ、使用者が握って、引っ張るために適した端部を有する（図１０参照）。しかし、デバイス３０では、タブ３７と３８は握って、引っ張るために適さない。その代わりに、タブ３７と３８はパッケージ３２に取り付けられる。図６と７に最も良く示されるように、個々のタブ３７と３８の端部は一体(integral)タブ要素３９になる。タブ要素３９はパッケージ３２に取り付けられる（例えば、接着剤接着、ヒートシーリング又は機械的接着（例えばカスガイ止め）によって）。図５と６に最も良く示されるように、パッケージ３２はポケット３３を有し、その中にデバイス３０が入る。ポケット３３は折り曲げ線３５に沿ってクロージャー(closure)要素３４を広げることによって開くことができる。デバイス３０を握って、図６、７及び８に示す矢印方向に引っ張ることによって、デバイス３０はポケット３３から取り出される。タブ要素３９はパッケージ３２に取り付けられているので、ポケット３３からのデバイス３０の取り出しが自動的に、タブ３７と３８をデバイス３０に対して引っ張ることになり、ポウチ２１と２２をそれぞれシールする液体不透性シート２５と２６を引き裂くか又は破ることになる。このようにして、デバイス３０の乾燥状態電極アセンブリはパッケージ３２からのデバイス３０の取り出し作用によって自動的に水和される。
【００４４】
図９では、本発明によるイオン導入作用剤投与デバイス（数字４０によって指定）の他の実施態様を示す。図４〜８に示すデバイス３０と同様に、デバイス４０もパッケージ４２からの取り出し時に自動的に水和される。デバイス４０はフレキシブル壁２３を有する液体含有ポウチ２１を有する。例えば、フレキシブル壁２３は任意の液体不透性、成形可能なフレキシブル膜又はホイルから構成することができ、好ましくはポリエチレン若しくはポリプロピレンフィルム又は軟質の成形可能なアルミニウムホイルから形成される。ポウチ２１はウィッキング層１７に隣接する面に沿って、シート形状で示す液体不透性物質４５によってシールされる。シート４５は、密封容器２１内の圧力が所定レベルに達したときに、破裂するように設計される。例えば、シート４５は金属ホイルから形成することができ、好ましくは脆いアルミニウムホイル、最も好ましくは、ホイルの水誘導劣化に耐える及び／又は壁２３の物質とヒートシールされることができる物質によってその内面を処理された脆いアルミニウムホイルによって形成される。
【００４５】
パッケージ４２は例えば厚紙、ボール紙、硬質プラスチック等のような、比較的硬質の物質から構成される。パッケージ４２の上部壁は任意に、ポウチ２１の形状に密接に適応する隆起部分４１を任意に有する。或いは、パッケージ４２の内部に達する突起４４を備えることができる。パッケージ４２は（１）パッケージ４２の底部に連結した部分２１のネックダウン部、（２）パッケージ４２の頂部と突起４４、又は（３）上記（１）と（２）の組合せのいずれかによって形成される圧縮帯４６を有する。部分４１と突起４４を、いずれか単独で又は組合せて、用いて圧縮帯４６を形成することができることは、当業者が容易に理解するであろう。圧縮帯４６を形成するためのパッケージ４２の多くの付加的形状は、本明細書の教示を考慮するならば、明らかであろう。パッケージ４２内でのデバイス４０の貯蔵中に、ポウチ２１は圧縮帯４６の外部に置かれる。圧縮帯４６はパッケージ４２内のポウチ２１の“貯蔵”位置とパッケージ４２の開口４３との間に置かれる。
【００４６】
デバイス４０を活性化するために、デバイス４０はパッケージ４２から矢印方向に滑り出て、ポウチ２１を圧縮帯４６中に押し込む。ポウチ２１が圧縮帯４６に直面すると、ポウチは圧搾されて、それによってポウチ２１内の圧力が少なくとも所定レベル程度の大きさのレベルに上昇し、それによってシート４５は破裂する。ひと度破裂すると、ポウチ２１内の液体２０は任意のウィッキング層１７中に放出され、電極１１を通って、デバイス１０と同様に、溜め１５の非水和形マトリックス中に放出される。デバイス４０は、乾燥作用剤溜め１５の他に、イオン伝導性接着剤の非水和層４７をも含む。剥離ライナー４８をデバイス４０の底面に備えるが、これは体表にデバイス４０を配置する直前に除去するのに適する。
【００４７】
図１０〜１２では、イオン導入投与デバイスの非水和形溜めマトリックスを水和するために用いられるポウチ形状の液体含有容器の他の実施態様を説明する。図１０では、水和用液体２０を含む密封ポウチ５０を説明する。ポウチ５０の壁は例えばポリエチレン、ポリプロピレン又は、ミネソタ  マイニング  アンド  マニュファクチャーリング社(Minnesota Mining and Manufacturing C.)（ミネソタ州，セントポール）から販売されるＭｅｄｐａｒ（登録商標）のような、ポリエステル／ホイルラミネートのような、フレキシブルなシート材料から形成される。パンチ６０はポウチ５０内に配置される。図１０と１１では、パンチ６０は上方の、使用準備位置にあるが、図１２では、パンチ６０は下方の、活性化位置に示される。或いは、２個以上のパンヂ６０をポウチ５０内に含めることができる。
【００４８】
次に図１１に関しては、パンチ６０はプランジャー６２とスタンド６４とから成る。プランジャー６２は“＋”形状の断面を有するブレード６３を含む。ブレード６３の周囲には、複数個の間隔を置いたプロング(prong)６６が配置され、各プロングは１対の間隔を置いた隆起縁６７と６８を有する。スタンド６４はスロット６１を含む環状形を有し、図１２における液体流矢印が示すように、スロット６１はブレード６３によって形成される孔への液体２０の流入を可能にする。スタンド６４は内側に突出するリップ６５をも有する。リップ６５はプロング６６と係合する形状であり、図１１に示すように、リップ６５は縁６７と６８の間に挿入される。図１２における矢印が示すように、ポウチ５０の頂部が圧縮されるときに、ポウチ５０の壁に穿孔するために充分な強度を有する任意の硬質物質から、ブレード６３を製造することができる。好ましくは、パンチ６０を例えばポリカーボネート、ポリスルホン又は硬質ポリ塩化ビニルのような硬質ポリマー物質から構成する。プランジャー６２がスタシド６４中に押しこまれると、縁６７がリップ６５を越えて押し込まれる。最終的には、ブレード６３がポウチ５０の底部壁を切って通り、イオン導入投与デバイス内の種々な上部層を貫通して、図１２に最も良く示されるように、ブレード６３の先端はウィッキング物質１７中に達する。ポウチ５０内の液体はスロリト６１を通り、ブレード６３の“＋”形状断面の開放面積(open area)に沿って、任意のウィッキング層１７中へ放出され、ウィッキング層１７は非水和形溜め１５の上面全体に該液体を流す(wick)。
【００４９】
１個以上の液体含有ポウチ５０を有する乾燥状態イオン導入投与デバイスを、圧縮帯４６を有する、図９に示したタイプのパッケージと組合せて用いることができる。圧縮帯４６の外側にポウチ５０を配置して、デバイスをパッケージ内に保持することができる。デバイスをパッケージから取り出すときに、ポウチ５０は圧縮帯４６に押し通されて、フレキシブルポウチ５０が圧縮され、それによって、プランジャー６２がスタンド６４に押し込まれることによって、パンチ６０が活性化される。
【００５０】
或いは、使用者に通常の指圧によってポウチ５０の頂部を押圧させることによって、パンチ６０を活性化することができる。
リップ６５は間隔を置いた縁６７と６８と共に、先行技術の水和可能なデバイスに見られない重要な利益を与える。コンノ等の米国特許第４，８４２，５７７号に開示されたようなデバイスでは、水溜めと電極の非水和形部分との間のシールが電極の製造、包装及び／又は取り扱い中に偶然に破壊する傾向がある。本発明の設計では、ポウチ５０に及ぼされる僅かな圧力がプランジャー６２をスタンド６４に押し込む傾向があるが、この圧力はリップ６５と縁６７の相互作用によって生ずる抵抗を克服するには不充分であり、ポウチ５０に偶然に与えられる圧力によって惹起される下方の電極アセンブリの偶発的な水和を防止するので、この問題は解消されている。したがって、本発明の設計はコンノ等によって開示された改良を凌駕する重要な改良を生ずる。
【００５１】
図１３〜１４では、イオン導入投与デバイスの非水和形溜めマトリックスを水和するために用いられるポウチ形状の液体含有容器の他の実施態様を説明する。図１３では、水和用液体２０を含む密封ポウチ５０を説明する。ポウチ５０の壁は例えばポリエチレン、ポリプロピレン又はポリエステル／ホイルラミネート（例えば、Ｍｅｄｐａｒ（登録商標））のような、フレキシブルなシート材料から形成される。ポウチ５０の下方には、パンチ７０が配置される。図１３では、パンチ７０は使用準備位置にあるが、図１４では、パンチ７０は活性化位置に示される。パンチ７０の上面は図１５に示すが、図１３に示すパンチ７０の図は図１５のラインＸＩＩＩ−ＸＩＩＩに沿った断面図である。パンチ７０は複数個（例えば、４個）のバイアスド(biased)ブレード７２、７３、７４及び７５を有する環状要素７１から成り、各斜めブレードは要素７１から内側に半径方向に伸びる。要素７１とブレード７２、７３、７４及び７５は単独一体要素から形成されるか、或いはブレード７２、７３、７４及び７５を別々に形成して、後に適当な手段によって要素７１に取り付けることができる。例えば、要素７１と、ブレード７２、７３、７４及び７５を金属から形成し、ブレードを例えば溶接によって要素７１に取り付けることができる。或いは、パンチ７０を金属スタンピング(stamping)操作によって形成することができる。さらに、或いは、要素７１とブレード７２、７３、７４及び７５は、例えばＡＢＳコポリマー、ポリアミド又はナイロンのような適当なポリマーを成形することによって形成される単独一体ピースであることができる。
【００５２】
図１３に最も良く示されるように、ブレード７２〜７５の各々は複数のベンド(bend)７６〜７８をブレード中に有する。ベンド７８はベンド７６と７７よりも実質的に低フレキシブルであり、そのため、ベンド７８はブレード７２〜７５の頂部に下向き圧力が加えられるときにまっすぐにならない。さらに、各ブレードは自由端部を有し、この自由端部は一般にポウチ５０の底部を指す方向に配向する。図１４の矢印が示すように、ポウチ５０の頂部に圧力が加えられるときに、ポウチ５０はブレード７２、７３、７４及び７５を下方に押圧する。この下向き圧力がブレード７２と７３の高フレキシブルベンド７６と７７をまっすぐにし、ブレード７２〜７５を押圧して、図１４に示す形状にする。容易に理解されるように、ブレード７２〜７５の自然のバイアスはブレードの自由端部（好ましくは鋭利にして、それらがバッキング層５２とポウチ５０に穿孔する可能性を強化する）を上方に伸ばさせ、最後にはバッキング層とポウチ５０の底部壁とに穿孔させ、それらを通る孔５１を形成する。孔５１がひと度形成されたならば、ポウチ５０内９液体２０がポウチ５０から流出し、孔５１を通り、環状要素７１の開放基部(open base)を通って、ウィッキシグ層１７中に流入する。
【００５３】
液体含有ポウチ５０とパンチ７０とを有する乾燥状態イオン導入投与デバイスを、圧縮帯４６を有する、図９に示したタイプのパッケージと組合せて用いることができる。圧縮帯４６の外側にポウチ５０を配置して、デバイスをパッケージ内に保持することができる。デバイスをパッケージから取り出すときに、ポウチ５０が圧縮帯４６に押し通されて、フレキシブルポウチ５０が圧縮され、それによって、ブレード７２〜７５を押圧して、ポウチ５０の下側に穿孔させることによって、パンチ７０が活性化される。或いは、デバイスの使用前に、使用者に通常の指圧によってポウチ５０の頂部を押圧させることによって、パンチ７０を活性化することができる。
【００５４】
図１６と１７では、パッケージからの取り出し時に自動的に水和される、他のイオン導入投与デバイスを示す。パッケージ９０はトレー９２と蓋９４とから成る。蓋９４には、開口９５〜９９が存在する。トレー９２には４個のスロット９３が存在する。図１６に示すように、２個のストリップ８１と８２を蓋９４に備える。ストリップ８１は２端部を有し、各端部はスロット９３と係合する。同様に、ストリップ８２は２端部を有し、各端部はトレー９２（図１６には図示せず）中の他のスロット９３と係合する。ストリップ８１は開口９６と９７を通り（threaded）、スロット８８を経由して、ポウチ５０上で開口９５を横切って通る。同様に、ストリップ８２は開口９８と９９を通り、スロット８９を経由して、第２ポウチ５０上で開口９５を横切って通る。
【００５５】
貯蔵条件下で、ストリップ８１と８２の端部はスロット９３中に達し、それによって、蓋９４をトレー９２内に固定する。
蓋９４を除去するためには、図１７に最も良く示されるように、ストリップ８１と８２を開口９５領域において押し下げなければならない。ストリップ８１と８２の押し下げはトレー９２の同じ面に存在するスロット９３の少なくとも２個からストリップを引き出すことになり、好ましくは、図１６の矢印によって最も良く示されるように、トレー９２の両側の４個のスロット９３の全てからストリップを引き出す。さらに、開口９５の領域におけるストリップ８１と８２の押し下げはポウチ５０に圧力を及ぼすことになり、ポウチ５０を破壊し、前述した方法と一致する方法で、デバイス８０の非水和形部分に水を放出する。当業者によって理解されるように、パッケージ９０はパッケージ９０からのデバイス８０の取り出し時に、デバイス８０を自動的に水和する手段を与える。
【００５６】
図１８では、他のイオン導入投与デバイス１１０を示す。図１に示したデバイス１０と同様に、デバイス１１０は非水和形ドナー電極アセンブリ８と非水和形カウンター電極アセンブリ９とを含む。剥離ライナー１１２と１１３とがそれぞれ、ドナー電極アセンブリ８とカウンター電極アセンブリ９との皮膚接触面を被覆する。剥離ライナー１１２と１１３は典型的に、シリコン化ポリエステル物質から成る。剥離ライナー１１２の１端部はタブ２７に固定付着させる。１１４と標識した領域において、例えば接着剤接着、スタンプリング等のような通常の手段（図示せず）を用いて、剥離ライナー１１２とタブ２７とを相互に接着させる。同様に、通常の接着手段を用いて、領域１１５において剥離ライナー１１３をタブ２８に接着させる。使用前に、患者又は医師が電極アセンブリ８と９の表面から、矢印によって示すように、剥離ライナー１１２、１１３をそれぞれ剥離する。電極アセンブリ８と９の皮膚接触面から剥離ライナー１１２、１１３がひと度剥離されたならば、患者又は医師は該剥離ライナーをさらにデバイス１１０から外方に引っ張って、タブ２７と２８をそれぞれポウチ２１と２２に対して引っ張らせる。この引張り作用は、図１に宗したデバイス１０に関して述べた方法と同じ方法で、水含有ポウチ２１と２２を開放するばかりでなく、剥離ライナー１１２と１１３を除去するようにも作用する。デバイス１１０を体表の適所に固定することができる前には剥離ライナー１１２と１１３を最初に除去しなければならないので、この形態によって電極アセンブリは確実に水和され、したがって、デバイス１１０は身体に装着する前に活性化される。
【００５７】
溜め１５又はドナー電極アセンブリ８に関して用いる場合に、“作用剤”なる表現は有効剤を意味し、好ましくは、例えば皮膚又は粘膜のような体表を通して投与されることができるクラス内の、例えば薬物のような、有効剤を意味する。
【００５８】
“作用剤”なる表現は、生活する生物に投与されて所望の、通常は有益な、効果を生ずる治療有効物質としてのそれらの広い解釈を有するように意図される。一般に、これは主要な治療分野の全てにおける治療剤を含み、限定する訳ではなく、例えば抗生物質と抗ウイルス剤のような抗感染薬、鎮痛薬と鎮痛複合薬、麻酔薬、食欲減退薬、抗関節炎薬、抗喘息薬、抗痙撃薬、抗うつ薬、抗糖尿病薬、下痢止め、抗ヒスタミン薬、抗炎症薬、抗偏頭痛薬、乗り物酔い治療剤、抗おう吐薬、抗新生物薬、抗パーキンソン病薬、かゆみ止め、抗精神病薬、解熱薬、胃腸及び尿路を含む鎮痙薬、抗コリン作動薬、交感神経作用薬、キサンチン誘導体、カルシウムチャンネル遮断薬とべータ遮断薬とを含めた心血管系製剤、抗不整脈薬、抗高血圧薬、利尿薬、全身、冠状、末梢及び脳血管を含む血管拡張薬、中枢神経系刺激薬、咳き薬及び風邪薬、うっ血除去薬、診断薬、ホルモン、催眠薬、免疫抑制薬、筋弛緩薬、副交感神経遮断薬、副交感神経作用薬、蛋白質、ペプチド、精神刺激薬、鎮静薬及びトランキライザーを含む。
【００５９】
本発明はまた、イオン導入法の実施のために必要な液体（例えば水）の存在下で不安定であり、加水分解、酸化、変性又は他の点で劣化する傾向を有する、ペプチド、ポリペプチド、蛋白質、高分子及び他の薬物の制御投与に特に有用である。例えば、エステル結合（すなわち、ステロイド）又はアミド結合（すなわち、ペプチド）を含む薬物は水中で加水分解する可能性がある。水の存在下で劣化する可能性がある薬物の特定の例には、カテコール（例えば、アポモルフィンとエピネフリン）、サルブタモール、スルフヒドリル（例えば、カプトプリル）、ニフェジピン及びペプチド（例えば、ＶＩＰとインシュリン）がある。
【００６０】
本発明のデバイスを用いて投与することができる、他のペプチドと蛋白質の例には、限定する訳ではなく、ＬＨＲＨ、例えばブセレリン、ゴナドレリン、ナフレリン及びロイプロリドのようなＬＨＲＨ類似体、ＧＨＲＨ、インシュリン、ヘパリン、カルシトニン、エンドルフィン、ＴＲＨ、ＮＴ−３６（化学名：Ｎ−［［（ｓ）−４−オキソ−２−アゼチジニル］カルボニル］−Ｌ−ヒスチジル−Ｌ−プロリンアミド）、リプレシン、下垂体ホルモン（例えば、ＨＧＨ，ＨＭＧ，ＨＣＧ，酢酸デスモプレッシン等）、卵胞ルテオイド、αＡＮＦ、例えば成長因子放出因子（ＧＦＲＦ）、βＭＳＨ、ソマトスタチン、ブラディキニン、ソマトトロピン、血小板誘導成長因子、アスパルギナーゼ、硫酸ブレオマイシン、キモパパイン、コレシストキニン、絨毛性性腺刺激ホルモン、コルチコトロピン（ＡＣＴＨ）、エリスロポイエチン、エポプロステノール（血小板凝固阻害因子）、グルカゴン、ヒアルロニダーゼ、インターフェロン、インターロイキン−２、メノトロピン（ウロフォリトロピン（ＦＳＨ）とＬＨ）、オキシトシン、ストレプトキナーゼ、組織プラスミノーゲン活性因子、ウロキナーゼ、バソプレッシン、デスモプレッシン、ＡＣＴＨ類似体、ＡＮＰ、ＡＮＰクリアランス阻害因子、アンギオテンシンＩＩアンタゴニスト、抗利尿ホルモンアゴニスト、抗利尿ホルモンアンタゴニスト、ブラディキニンアンタゴニスト、ＣＤ４、セレダーゼ、ＣＳＦ類、エンケファリン、ＦＡＢフラグメント、ＩｇＥペプチド抑制因子、ＩＧＦ−１、神経栄養因子、上皮小体ホルモンとアゴニスト、上皮小体ホルモンアンタゴニスト、プロスタグランジンアンタゴニスト、ペンチゲチド、プロテインＣ、プロテインＳ、レニン阻害因子、チモシンα−１、血栓溶解薬、ＴＮＦ、ワクチン、バソプレッシンアンタゴニスト類似体、α−１抗トリプシン（組換え体）がある。
【００６１】
溜め層１６及び／又はカウンター電極アセンブリ９に関して用いる場合に、“作用剤”なる表現は、任意の適当な、薬理学的に受容される電解質塩を意味する。該電解質塩がカウンター電極アセンブリ９を“水和する”ために用いる液体中に可溶であることが好ましい。適当な電解質塩には、例えば塩化ナトリウム、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、例えば塩化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、リン酸塩、及び例えばアスコルビン酸塩、クエン酸塩、酢酸塩及びこれらの混合物のような有機塩のような、水溶性の生体適合性塩がある。
【００６２】
電極１１と１２は導電性であり、金属又は他の導電性物質から形成することができる。例えば、電極１１と１２は金属ホイル、金属スクリーン又は適当なバッキング上に付着した又は塗布した金属から形成することができる。適当な金属の例は銀、亜鉛、銀／塩化銀、アルミニウム、白金、ステンレス鋼、金及びチタンを含む。或いは、電極１１と１２は例えば金属粉末、粉状黒鉛、炭素繊維又は他の公知の導電性充填剤物質のような、導電性充填剤を含むポリマーマトリックスから形成することができる。ポリマーベースド電極は好ましい疎水性ポリマーマトリックス中に導電性充填剤を混合することによって製造することができる。例えば、亜鉛粉末、銀粉末、銀／塩化銀粉末、粉状炭素、炭素繊維及びこれらの混合物を疎水性ポリマー（例えば、エチレン−酢酸ビニルコポリマー）マトリックス中で混合することができ、導電性充填剤の好ましい量は約３０〜９０容量％の範囲内であり、残部は疎水性ポリマーマトリックスである。
【００６３】
電極１１と１２を液体含有ポウチ２１、２２と非水和形溜め１５、１６の間にそれぞれ配置する場合には、電極１１と１２はポウチ２１と２２から放出された水和用液体をそれぞれ溜め１５と１６中に伝達することができるべきである。これは、他の点では固体の電極１１と１２を通る１個以上の液体伝導路を形成することによって達成することができる。或いは、電極１１と１２は金属メッシュの形状であってもよい。電極を導電性ポリマーを含む疎水性ポリマーマトリックスから形成する場合には、適当量（例えば、１０〜４０容量％）の親水性添加剤を加えることによってマトリックスを水透過性にすることがことができる。好ましい親水性添加剤には溜め１５と１６のマトリックスに用いた親水性ポリマーがある。
【００６４】
図面に説明したデバイスでは、液体含有ポウチ２１と２２がデバイスの上面に配置されている。この位置では、ポウチ２１と２２から放出された液体を、電極層１１と１２をそれぞれ通って流れるように、制御しなければならない。したがって、図面に説明したデバイスでは、液体流制御手段が、水和用液体２０に対して透過性であり、任意に液体２０の流れをそれぞれ電極１１と１２の上面全体に均一に分配するウィッキング物質層１７、１８を有する“フロースルー(flow through)”電極として示されている。しかし、該液体含有ポウチ２１と２２を他の位置に、例えば投与デバイスの側縁に配置することも充分に本発明の範囲内であり、投与デバイスの側縁に配置した場合には、（１）電極１１と１２の“フロースルー”特徴と、（２）ウィッキング物質層１７と１８、のいずれか又は両方が不要になる。“液体流制御手段”なる用語がここでは、ポウチ２１と２２からデバイスの非水和形部分中へ放出される液体流を制御するための任意の手段を広範囲に定義するために用いられ、図面に示した“フロースルー”電極及びウィッキング物質に特に限定されないことを当業者は理解すると考えられる。
【００６５】
電極１１と１２は層１４中の電源に、例えばフレキシブル印刷回路、金属ホイル、ワイヤ又は直接接触によるような周知手段を用いて電気的に連結する。電源としての電池の代替え手段として、異なる電気化学的カップルから構成され、相互に電気的に接触して配置されるドナー電極１１とカウンター電極１２とによって形成されるガルバーニカップル(galvanic couple)によって、デバイス１０を駆動することができる。カチオン作用剤を投与するための典型的なガルバーニカップルは亜鉛ドナー電極１１と銀／塩化銀カウンター電極１２とを含む。Ｚｎ−Ａｇ／ＡｇＣｌガルバーニカップルは約１  ｖｏｌｔの電位を与える。
【００６６】
溜め１５と１６のマトリックスは、イオン導入法による作用剤の通過を可能にするために、その中に充分な量の液体を吸収し、維持するために適した任意の物質でよい。例えば、綿から製造されたガーゼ又は他の吸収性の布帛並びにパッド及びスポンジが、天然と合成の両方で、使用可能である。さらに好ましくは、溜め１５と１６のマトリックスは、少なくとも一部において、親水性ポリマー物質から構成される。最も好ましくは、溜め１５と１６のマトリックスは、少なくとも一部が親水性ポリマー物質から構成される固体ポリマーマトリックスである。天然及び合成の両方の親水性ポリマーが使用可能である。適当な親水性ポリマーは、例えば、デュポン  デ  ネマース社（デラウェア州，ウィルミントン）から販売されるＨｙｔｒｅｌ（登録商標）；ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、例えばユニオン  カーバイド社(Union Carbide Corp.)によって製造されるＰｏｌｙｏｘ（登録商標）のようなポリエチレンオキシド；ビーエフ グッドリッチ(BF Goodrich)（オハイオ州，アクロン）によって製造されるＣａｒｂｏｐｏｌ（登録商標）；例えばＰｏｌｙｏｘとＣａｒｂｏｐｏｌとのブレンドのようなポリオキシエチレン又はポリエチレングリコールとポリアクリル酸とのブレンド、ポリアクリルアミド、Ｋｌｕｃｅｌ（登録商標）、例えばセファデックス(Sephadex)［ファルマシア  ファイン  ケミカルス(Pharmacia Fine Chemicals)，ＡＢ，スゥェーデン，アプサラ］のような架橋デキストラン、澱粉グラフト（アクリル酸ナトリウム−コ−アクリルアミド(Sodium acrylate-co-acrylamide)）ポリマーであるＷａｔｅｒ  Ｌｏｃｋ（登録商標）［グレイン  プロセッシング社（Grain Processing Corp.）、アイオワ州，ムスカリン］；例えば、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、低置換ヒドロキシプロピルセルロース及び架橋Ｎａ−カルボキシメチルセルロース｛例えばＡｃ−Ｄｉ−Ｓｏｌ［ＦＭＣ社，ペンシルバニア州，フィラデルフィア］｝のようなセルロース誘導体；例えば、ポリヒドロキシエチルメタクリレート［ナショナル  パテント  デベロップ社（National Patent Develop Corp.）］のようなヒドロゲル、天然ガム、キトサン、ペクチン、澱粉、グァーガム、ローカストビーンガム(locust bean gum)等を、これらのブレンドと共に含む。
【００６７】
任意に、溜め１５と１６のマトリックスは、溜め層１５と１６の隣接層（例えば、絶縁体２６と２７、電極ｉ１と１２並びに任意の膜及び／又は接着性層）への積層を強化するために、好ましくは熱融合性の疎水性ポリマーを含むこともできる。溜め層１５と１６のマトリックスに用いるために適した疎水性ポリマーには、限定する訳ではなく、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソプレン及びポリアルケン、ゴム、例えばＫｒａｔｏｎ（登録商標）のようなコポリマー、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、例えばナイロンのようなポリアミド、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、例えばアクリル酸若しくはメタクリル酸と、例えばｎ−ブタノール、ｎ−ペンタノール、イソペンタノール、２−メチルブタノール、ｒ−メチルブタノール、１−メチルペンタノール、２−メチルペンタノール、３−メチルペンタノール、２−エチルブタノール、イソオクタノール、ｎ−デカノール又はｎ−ドデカノールのようなアルコールとのエステルのポリマーのようなアクリル樹脂若しくはメタクリル樹脂、単独又は例えばアクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−アルコキシメチルァクリルアミド、Ｎ−アルコキシメチルメタクリルアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルアクリルアミド及びイタコン酸のようなエチレン系不飽和モノマー、アルキル基が炭素数１０〜２４であるＮ−分枝アルキルマレアミド酸、グリコールジアクリレート及びこれらのブレンドと共重合したものがある。上記疎水性ポリマーの大部分は熱融合性である。これらの中で、エチレン−酢酸ビニルコポリマーが好ましい。
【００６８】
薬物又は電解質が水和前の溜めマトリックス中に存在するときに、薬物又は電解質と親水性ポリマーマトリックスとの混和は例えば磨砕(milling)、押出し、又はホットメルト混合によって機械的に達成することができる。溜め１５と１６は、薬物と電解質の他に、例えば染料、顔料、不活性充填剤及び他の賦形剤のような、他の通常用いられる物質をも含むことができる。
【００６９】
電極アセンブリ８と９の総皮膚接触面積は１ｃｍ２未満から２００ｃｍ２を越えるまでの範囲であることができる。しかし、平均的なデバイス１０は約５〜５０ｃｍ２の範囲内の総皮膚接触面積を有する電極アセンブリを有する。
【００７０】
本発明をこのように一般的に述べ、そのある一定の好ましい実施態様を詳細に説明したが、下記請求の範囲によってのみ限定される本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の種々な変更が当業者によってなされうることは容易に明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明によるイオン導入薬物投与デバイスの断面図である。
【図２】図１に示したデバイスの平面図である。
【図３】図１におけるライン３−３に沿った、図１に示したデバイスの底面図である。
【図４】本発明の１実施態様によるイオン導入投与デバイスを保持するためのパッケージの側面図である。
【図５】図４に示したパッケージの正面図である。
【図６】図４と５に示した容器の正面図であり、イオン導入投与デバイスはファントムで示す。
【図７】説明のためにパッケージの一部を開いた、図４、５及び６に示したパッケージとイオン導入投与デバイスの透視図である。
【図８】図７のライン８−８に沿った、図７に示したパッケージとイオン導入投与デバイスの断面図である。
【図９】本発明の他の実施態様によるイオン導入投与デバイスとそのためのパッケージとの側断面図である。
【図１０】本発明の他の実施態様によるイオン導入投与デバイスを水和するために有用な、流体溜め容器の透視図であり、一部はファントムで示す。
【図１１】図１０に示した流体溜め容器の側断面図であり、パンチは上方の、使用準備位置、すなわち下方の電極アセンブリを水和する前の位置にある。
【図１２】図１０と１１に示す流体溜め容器の他の側断面図であり、下方の電極アセンブリを水和するための下方の、すなわち活性化位置にある。
【図１３】流体溜め容器とイオン導入投与デバイスの一部の側断面図であり、代替えパンチは使用準備位置、すなわち下方の電極アセンブリを水和する前の位置にある。
【図１４】図１３に示した流体溜め容器とイオン導入投与デバイスの他の側断面図であり、パンチは下方の電極アセンブリを水和するための活性化位置にある。
【図１５】図１３と１４に示したパンチの平面図である。
【図１６】パッケージを開くときにデバイスを自動的に水和するための手段を備えたイオン導入投与デバイスのためのパッケージの透視図である。
【図１７】は、ライン１７−１７に沿った、図１６に示したパッケージとデバイスの断面図である。
【図１８】本発明による他のイオン導入薬物投与デバイスの断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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