JPWO2007037474A1

JPWO2007037474A1 - ナノパーティクルに封入された薬物投与のためのイオントフォレーシス用電極構造体およびそれを用いたイオントフォレーシス装置

Info

Publication number: JPWO2007037474A1
Application number: JP2007537753A
Authority: JP
Inventors: 山英郎秋; 山鳩夫中; 村健彦松; 村昭彦松
Original assignee: Ｔｔｉ・エルビュー株式会社
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2006-10-02
Publication date: 2009-04-16
Also published as: WO2007037474A1; CN101432042A; EP1941928A4; BRPI0617173A2; CA2623660A1; EP1941928A1; KR20080080488A; RU2008117154A

Abstract

本発明は、イオン化しないで投与される薬物あるいは水に不溶もしくは難溶の薬物であってもイオントフォレーシス法による投与を可能とし、あるいはこのような薬物およびイオン化させて投与される薬物について、薬物送達における機能付与を可能とするイオントフォレーシス用電極構造体に関する。より具体的には、本発明は、イオン性ナノパーティクルに封入された薬物を保持する、イオントフォレーシス用電極構造体に関する。

Description

関連出願

本出願は、先に出願された日本国における特許出願である特願２００５−２８８１４８号（出願日：２００５年９月３０日）に基づく優先権主張を伴うものである。かかる先の特許出願における全開示内容は、引用することにより本明細書の一部とされる。

発明の背景

発明の分野
本発明は、イオントフォレーシス（iontophoresis）によって各種イオン性薬物を経皮的に投与する技術（経皮ドラッグデリバリー）に関し、特に、イオン性薬物としてイオン性ナノパーティクルに封入された薬物を、生体に投与するイオントフォレーシス用電極構造体およびイオントフォレーシス装置に関するものである。

背景技術
生体の所定部位の皮膚ないし粘膜（以下、単に「皮膚」という）の表面上に配置されたイオン性薬物に対してこのイオン性薬物を駆動させる起電力を皮膚に与えて、薬物を皮膚を介して体内に導入（浸透）させる方法は、イオントフォレーシス（iontophoresis、イオントフォレーゼ、イオン導入法、イオン浸透療法）と呼ばれている（特開昭６３−３５２６６号等参照）。

たとえば、正電荷をもつイオンは、イオントフォレーシス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、イオントフォレーシス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。

上記のようなイオントフォレーシス装置としては従来多くの提案がなされている。（たとえば、特開昭６３−３５２６６号、特開平４−２９７２７７号、特開２０００−２２９１２８号、特開２０００−２２９１２９号、特開２０００−２３７３２７号、特開２０００−２３７３２８号および国際公開ＷＯ０３／０３７４２５Ａ１参照）。

しかしながら、薬物をイオン化しないで投与する場合あるいは水に不溶もしくは脂溶性の薬物を投与する場合、あるいは分子量の大きい薬物および遺伝子を投与する場合には、イオントフォレーシス法を適用することが困難であり、イオントフォレーシス法によって投与できる薬物が限定されてしまうという問題点がある。また、他方、イオントフォレーシス法によって投与した薬物を生体の特定部位に送達するなどの機能付与も求められている。

従って、そのようなイオン化しないで投与される薬物あるいは水に不溶もしくは難溶の薬物でもイオントフォレーシス法の適用を可能とし、あるいは薬物送達における機能付与を可能とすることは重要な課題である。

発明の概要

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、イオン化しないで投与される薬物あるいは水に不溶もしくは難溶の薬物であってもイオントフォレーシス法による投与を可能とし、あるいはこのような薬物およびイオン化させて投与される薬物について、薬物送達における機能付与を可能とするイオントフォレーシス用電極構造体およびそれを用いたイオントフォレーシス装置を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するために、本発明によるイオントフォレーシス用電極構造体は、イオン性ナノパーティクルに封入された薬物を保持することを特徴とするものである。

本発明のイオントフォレーシス用電極構造体の好ましい態様においては、前記電極構造体が、少なくとも、該電極構造体中のイオン性ナノパーティクルと同種の極性の電源装置に接続される電極と、該電極に隣接して配置された電解液を含浸保持する電解液保持部と、該電解液保持部に隣接して配置されたイオン性ナノパーティクルと反対の極性のイオンを選択するイオン交換膜と、該イオン交換膜に隣接して配置されたイオン性ナノパーティクルを含浸保持する薬液保持部と、該薬液保持部に隣接して配置された、前記イオン性ナノパーティクルと同極性のイオンを選択するイオン交換膜とからなるものとする。

また、本発明のイオントフォレーシス用電極構造体の他の好ましい態様においては、前記薬液保持部が、前記イオン性ナノパーティクルを保持し、通過させうる細孔を有するものとする。

また、本発明のイオントフォレーシス用電極構造体の別の好ましい態様においては、前記イオン性ナノパーティクルと同極性のイオンを選択するイオン交換膜が、前記イオン性ナノパーティクルが通過しうる細孔を有し、前記イオン性ナノパーティクルと反対の極性のイオンを選択するイオン交換膜が、前記イオン性ナノパーティクルが通過しうる細孔を有していないものとする。

さらに、本発明のイオントフォレーシス用電極構造体の好ましい態様においては、前記イオン性ナノパーティクルが、陽イオン性ナノパーティクルとする。

さらに、本発明のイオントフォレーシス用電極構造体の他の好ましい態様においては、前記イオン性ナノパーティクルが、陰イオン性ナノパーティクルとする。

さらに、本発明のイオントフォレーシス用電極構造体の別の好ましい態様においては、前記イオン性ナノパーティクルに封入された薬物が、癌治療剤、遺伝子などの核酸、ペプチドから選ばれる薬物とする。

そして、本発明によるイオントフォレーシス装置は、電源装置と、該電源装置に接続され、かつ上記イオン性ナノパーティクルに封入された薬物を保持する電極構造体を１以上含む２以上の電極構造体を含んでなる薬物投与手段と、前記電極構造体へ流れる電流を制御するための電流制御手段とを備え、前記電流制御手段から流れる電流に応じて、前記電極構造体から、イオン性ナノパーティクルを放出して生体へ経皮的に投与するようにしたことを特徴とするものである。

本発明のイオントフォレーシス装置の好ましい態様においては、前記薬物投与手段が、一体的に構成されているものとする。

このように本発明によるイオントフォレーシス用電極構造体においては、イオン性ナノパーティクルに封入された薬物を保持するものとしたので、イオン化しないで用いられる薬物あるいは水に不溶もしくは難溶の薬物でもイオントフォレーシス法による投与が可能となり、また薬物送達における機能付与が可能となる。

本発明によるイオントフォレーシス用電極構造体の概要を示す図。本発明によるイオントフォレーシス用電極構造体を備えたイオントフォレーシス装置の概要を示す図。

発明の具体的説明

上述したように、本発明によるイオントフォレーシス用電極構造体においては、イオン性ナノパーティクルに封入された薬物を保持することを特徴とするものである。

ナノパーティクルとは、本発明においては、直径４ｎｍ〜４００ｎｍを有する中空粒子であり、その中に様々な物質を封入することができるものを意味する。

イオン性ナノパーティクルとは、ナノパーティクル膜の表面に正または負に荷電した官能基を有するものであり、この荷電によりイオントフォレーシス法によって、投与を行うことができるようになる。例えば、陽イオン性ナノパーティクルとしては、−ＮＨ_３ ^＋などの官能基をもつものがあり、これは、負電荷を帯びた細胞との相互作用を増強できる。他方、陰イオン性ナノパーティクルは、カルボキシル基などの官能基をもつものがあり、負電荷を帯びた細胞との相互作用を抑制できる。

ナノパーティクルを形成する材料は、医薬品用として研究開発されているものであれば、特に限定されないが、例えば、ＰＬＧＡ（乳酸グリコール酸重合体）、ＰＬＡ（ポリ乳酸）等が挙げられる。このような材料を用いる場合、ＰＬＧＡまたはＰＬＡの分子量が大きいほど放出は遅くなり、組織に到達してからも徐放性があるので、薬効の持続時間を長くすることができ、患者の負担を減らすこともできる。また、例えばレシチンで表面をコートすれば、炎症部位などに集積し、病巣へのターゲティングが可能となる。そして、このようなナノパーティクルは、通電により赤血球のように変形し、イオン交換膜や皮膚角質層をすり抜け吸収される特徴を有する。このようにナノパーティクルを形成する材料や、ナノパーティクル表面の改質、イオン化などにより、ナノパーティクルの生分解性を変化させ、徐放性をもたせたり、生体中の特定部位への送達性を調節したりすることができる。

薬物を封入したイオン性ナノパーティクルは、例えば以下の方法により形成できる。
まず、ナノパーティクルに水溶性薬物を封入する場合には、例えば、薬物とPLGA(またはPLA)をアセトンに溶解し、酢酸亜鉛を加えて水に滴下し、さらにレシチンを加えてナノスフェアを形成する方法を採用できる。具体的には例えば次のようにすることができる。

１ｍｇのトリプトレリン（ｔｒｉｐｔｏｒｅｌｉｎ）を１００μＬの水溶液（ｐＨ７，Ｗ１）に溶解し，ＰＬＧＡを溶解した有機溶媒（酢酸エチル，ジクロロメタン）で乳化し、超音波を照射する。その後、１％ＰＶＡ含有水溶液（Ｗ２）２ｍＬを加え、超音波照射によりＷ１／０／Ｗ２乳濁液とする。その乳濁液を０．３％ＰＶＡ水溶液１５ｍＬで希釈し、有機溶媒を減圧下で蒸発させる。得られたナノ粒子は、超遠心（１３０００×ｇ、３０分）により分離し、上清を取り除き、精製水で洗浄する。

フリーのカルボキシル基を多くもつＰＬＧＡ５０／５０を用いて調製された微粒子は、マイナスの電荷を持つ。また、調製後の微粒子とセチルブチルアンモニウムブロミド（ＣＴＡＢ）を混合して一晩攪拌することにより、ＣＴＡＢが粒子の表面に吸着して、微粒子の電荷はプラスとなる。

次に、脂溶性薬物を封入する場合には、例えば、次のようにすることができる（溶媒拡散法）。ＰＬＧＡあるいはＰＬＡおよび薬物をアセトンに溶解する。そのアセトン溶液をポリビニルアルコール、ＰｌｕｒｏｎｉｃＦ６８あるいはＴｗｅｅｎ２０を添加した水溶液中に攪拌しながら滴下し、微粒子懸濁液を得る。超遠心により分離し、上清を取り除き、精製水で洗浄する。また、次のようにすることもできる（溶媒蒸発法）。１ｍＬのジクロロメタンにＰＬＧＡあるいはＰＬＡおよび薬物を溶解する。卵黄レシチンを添加した水溶液とジクロロメタン溶液を混和・攪拌し、超音波を照射する。その後２時間室温で攪拌し、得られた微粒子を超遠心により分離し、上清を取り除き，精製水で洗浄する。

イオントフォレーシスに適用されるイオン性ナノパーティクルに封入される薬物の具体例としては、以下のものが挙げられる。このうち、薬物自体がイオン化しうる狭義のイオン性薬物については、イオン性ナノパーティクルに封入せずに、直接電極構造体に保持させて投与することもできる。

イオン性ナノパーティクルに封入される薬物としては、例えば、各種癌治療剤、治療用遺伝子、ペプチド等が挙げられる。このような薬物は、イオン性ナノパーティクルに封入することによって、生体の特定部位のみに送達するようにすることができ、また、徐放性を与えることもでき、さらに、薬物自体をイオン化しなくてもあるいは水に不溶もしくは難溶の薬物であってもイオントフォレーシス法により投与できる利点がある。また分子量の大きな薬剤にこの方法を適用する場合、ナノパーティクルの官能基数の調整などにより元のイオン価数より大きな価数を総体として持たせることができる。これにより、移動度を上げ輸率を向上させることができる。

イオン性ナノパーティクルに封入してもよい正にイオン化しうる狭義のイオン性薬物としては、例えば、局所麻酔剤（塩酸プロカイン、塩酸リドカイン等）、胃腸疾患治療薬（塩化カルニチン等）、骨格筋弛緩剤（臭化バンクロニウム等）、抗生物質（テ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）等が挙げられる。

また、イオン性ナノパーティクルに封入してもよい負にイオン化しうる狭義のイオン性薬物としては、ビタミン（リン酸リボフラビン、ニコチン酸、アスコルビン酸、葉酸等）、副腎皮質ホルモン（ヒドロコルチゾン系水溶性製剤、リン酸プレドニゾロンナトリウム、リン酸デキサメタゾンナトリウム等のデキサメサゾン系、プレドニソロン系水溶性製剤等）、抗菌薬（キノロン系製剤）等が挙げられる。

イオン性ナノパーティクルに封入されるワクチンとしては、例えば、BCGワクチン、A型肝炎ワクチン、黒色腫ワクチン、麻疹ワクチン、ポリオワクチン、インフルエンザワクチン等が挙げられる。

また、イオン性ナノパーティクルに封入されるアジュバントとしては、例えば、MPL(Monophosphoryl lipid A)、DMPC(dimyristoylphosphatidylcholine)、QS-21、DDA(Dimethyldioctadecyl ammonium chloride)、RC-529等が挙げられる。

さらに、ワクチンとアジュバントとの好ましい組み合わせとしては、例えば、正にイオン化したワクチンとRC-529、負にイオン化したワクチンとDDA、BCGワクチンとMPL、A型肝炎ワクチンとDMPC、黒色腫ワクチンとQS-21等が挙げられる。

また、上記ワクチンとアジュバントとの組み合わせの他、好ましい薬物の組み合わせとしては、例えば、降圧剤と降圧利尿剤との組み合わせとして、リシノプリルとヒドロクロロチアジド、メチルドパとヒドロクロロチアジド、塩酸クロニジンとクロルタリドン、および塩酸ベナゼプリルとヒドロクロロチアジド等が挙げられ、糖尿病薬の組み合わせとしてインスリンと塩酸メトホルミンが挙げられ、その他の組み合わせとして、塩酸オザグレルとオザグレルナトリウム、塩酸コデインと塩酸プロメタジン等が挙げられる。

また、本発明におけるイオントフォレーシス用電極構造体に保持されるイオン性薬物（イオン性ナノパーティクルおよび狭義のイオン性薬物）は、疾患の種類、患者の状態等により適宜複数種類を組み合わせてもよい。これは、電極構造体ごとに異なるイオン性薬物を保持させることができるが、単一の電極構造体中で複数種類を組み合わせてもよい。

イオン性薬物の量は、患者に適用した際に予め設定された有効な血中濃度を有効な時間得られるように、個々のイオン性薬物毎に決定され、薬液保持部等の大きさや厚みおよび薬物放出面の面積、電極装置における電圧、投与時間等に応じ、当業者によって設定される。

電極構造体に使用される電極としては、たとえば、炭素、白金のような導電性材料からなる不活性電極が好ましく用いられ得る。

電極構造体に使用される電解液保持部としては、電解液を含浸保持する特性を有する薄膜体で構成することができる。なお、この薄膜体は、後述するイオン性薬物を含浸保持するための薬液保持部に使用される材料と同種のものが使用可能である。電解液としては、適用する薬物等の条件に応じて適宜所望のものが使用できるが、電極反応により生体の皮膚に障害を与えるものは回避すべきである。本発明において好適な電解液としては、生体の代謝回路において存在する有機酸やその塩は無害性という観点から好ましい。たとえば、乳酸、フマル酸等が好ましく、具体的には、１Ｍの乳酸と１Ｍのフマル酸ナトリウムの１：１比率の水溶液が好ましい。このような電解液は、水に対する溶解度が高く、電流をよく通すものであり、定電流で電流を流した場合、電気抵抗が低く電源装置におけるｐＨの変化も比較的小さいため好ましい。

薬液保持部は、イオン性薬物を含浸保持する薄膜体により構成される。このような薄膜体としては、イオン性薬物を含浸し保持する能力が充分であり、所定の電場条件のもとで含浸保持したイオン性薬物を皮膚側へ移行させる能力（イオン伝達性、イオン導電性）の能力が充分であることが重要である。良好な含浸保持特性と良好なイオン伝達性の双方を具備する材料としては、アクリル系樹脂のヒドロゲル体（アクリルヒドロゲル膜）、セグメント化ポリウレタン系ゲル膜、あるいはゲル状固体電解質形成用のイオン導電性多孔質シート等を挙げることができる（例えば特開昭１１−２７３４５２に開示された、アクリロニトリルが５０モル％以上、好ましくは７０〜９８モル％以上であり、空隙率が２０〜８０％であるアクリルニトリル共重合体をベースにした多孔質重合体）等を挙げることができる。また、上記のような薬液保持部を含浸させる場合、その含浸率（乾燥時の重量をＤ、含浸後の重量をＷとして場合の１００×（Ｗ−Ｄ）／Ｄ［％］）は、好ましくは３０〜４０％である。

そして、薬液保持部は、イオン性ナノパーティクルを保持し、通過させうる細孔を有するものであることが好ましい。このようにすると、薬液保持部を、イオン性ナノパーティクルを含む液体中に浸漬する、あるいは、薬液保持部を通じてイオン性ナノパーティクルを含む液体を吸引することなどにより、容易にイオン性ナノパーティクルを保持させることができる。

電極構造体に使用されるイオン交換膜としては、カチオン交換膜とアニオン交換膜を併用することが好ましい。カチオン交換膜としては、好ましくは、（株）トクヤマ製ネオセプタ（ＮＥＯＳＥＰＴＡ，ＣＭ―１、ＣＭ―２、ＣＭＸ、ＣＭＳ、ＣＭＢ、ＣＬＥ０４−２）等が挙げられる。また、アニオン交換膜としては、好ましくは、（株）トクヤマ製ネオセプタ（ＮＥＯＳＥＰＴＡ，ＡＭ―１、ＡＭ―３、ＡＭＸ、ＡＨＡ、ＡＣＨ、ＡＣＳ、ＡＬＥ０４−２、ＡＩＰ−２１）等が挙げられる。また、他の好ましい例としては、多孔質フィルムの空隙部の一部または全部に、陽イオン交換機能を有するイオン交換樹脂が充填されたカチオン交換膜、または陰イオン交換機能を有するイオン交換樹脂が充填されたアニオン交換樹脂が挙げられる。

また、イオン交換膜は、イオン性ナノパーティクルを通過しうる細孔を有するものであることが好ましい。特に、イオン性ナノパーティクルと同極性のイオンを選択するイオン交換膜が、イオン性ナノパーティクルが通過しうる細孔を有し、イオン性ナノパーティクルと反対の極性のイオンを選択するイオン交換膜が、イオン性ナノパーティクルが通過しうる細孔を有していないものである場合には、イオン性ナノパーティクルを効果的に皮膚方向に供給できるため好ましい。

ここで、上記イオン交換樹脂としては、パーフルオロカーボン骨格にイオン交換基が導入されたフッ素系のもの、またはフッ素化されていない樹脂を骨格とする炭化水素系のものが使用できるが、製造工程の簡便さから炭化水素系のイオン交換樹脂が好ましく用いられる。また、イオン交換樹脂の上記多孔質フィルムへの充填率は、多孔質フィルムの空隙率によって異なるが、例えば、５〜９５質量％とすることができ、好ましく１０〜９０質量％であり、より好ましくは２０〜６０質量％である。

また、上記イオン交換樹脂が有するイオン交換基としては、水溶液中で負または正の電荷を有する基を生じる官能基であれば、特に限定されない。このような官能基は、遊離酸または塩の形で存在していてもよい。陽イオン交換基としては、例えば、スルホン酸基、カルボン酸基、ホスホン酸基等が挙げられ、好ましくはスルホン酸基である。また、陽イオン交換基の対カチオンとしては、例えば、ナトリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ陽イオンやアンモニウムイオン等が挙げられる。また、陰イオン交換基としては、例えば、１〜３級アミノ基、４級アミノ基、ピリジル基、イミダゾール基、４級ピリジウム基または４級イミダゾリウム基等が挙げられ、好ましくは４級アンモニウム基または４級ピリジウム基である。また、陰イオン交換基の対カチオンとしては、塩素イオン等のハロゲンイオンやヒドロキシイオン等が挙げられる。

また、上記多孔質フィルムとしては、表裏を連通する細孔を多数有するフィルムもしくはシート状のものが特に制限されることなく使用されるが、高い強度と柔軟性を両立させるために、熱可塑性樹脂からなるものであることが好ましい。この多孔質フィルムを構成する熱可塑性樹脂としては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、３−メチル−１−ブテン、４−メチル−１ペンテン、５−メチル−１−ヘプテン等のα−オレフィンの単独重合体または共重合体等のポリオレフィン樹脂；ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−オレフィン共重合体等の塩化ビニル系樹脂；ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体等のフッ素系樹脂；ナイロン６６等のポリアミド樹脂；ポリイミド樹脂等が挙げられるが、機械的強度、柔軟性、化学的安定性、耐薬品性等を勘案すれば、好ましくはポリオレフィン樹脂であり、より好ましくはポリエチレンまたはポリプロピレンであり、さらに好ましくはポリエチレンである。

さらに、上記熱可塑性樹脂からなる多孔質フィルムの平均孔径は、好ましくは０．００５〜５．０μｍであり、より好ましくは０．０１〜２．０μｍであり、さらに好ましくは０．０２〜０．２μｍである。なお、上記平均口径は、バルブポイント法（ＪＩＳＫ３８３２−１９９０）に準拠して測定される平均流孔径を意味する。

また、多孔質フィルムの空隙率は、好ましくは２０〜９５％であり、より好ましくは３０〜９０％であり、さらに好ましくは３０〜６０％である。さらに、多孔質フィルムの厚みは、最終的に形成されるイオン交換膜の厚みを勘案すれば、好ましくは５〜１４０μｍであり、より好ましくは１０〜１３０μｍであり、さらに好ましくは１５〜５５μｍである。このような多孔質フィルムにより形成されるアニオン交換膜またはカチオン交換膜の厚さは、通常、多孔質フィルムの厚さ＋０〜２０μｍである。

以下、本発明を図面に例示した好ましい具体例に基づいて説明する。
図１に示す態様は、皮膚２上に配置された、本発明の好適態様によるイオントフォレーシス用電極構造体１の使用状態の模式図である。この電極構造体１は、イオントフォレーシス装置においてイオン性薬物を経皮的に投与するための作用側電極構造体として用いられる。イオントフォレーシス用電極構造体１は、イオン性薬物の電荷と同種の極性の電源に電線３１を介して接続される電極１１と、電極１１に隣接して配置された電解液を含浸保持する電解液保持部１２と、電解液保持部１２に隣接して配置されたイオン性薬物と反対の極性のイオンを選択するイオン交換膜１３と、イオン交換膜１３に隣接して配置された、イオン性薬物を含浸保持する薬液保持部１４と、薬液保持部１４に隣接して配置された、イオン性薬物と同極性のイオンを選択するイオン交換膜１５とを備え、その全体はカバーないし容器１６によって収容されている。

図２は、本発明の好適態様によるイオントフォレーシス用電極構造体（作用側電極構造体）１と、電源装置３と、イオントフォレーシス用電極構造体１の対電極としての非作用側電極構造体４とを備えたイオントフォレーシス装置Ｘが、皮膚２上に配置された状態を示す模式図である。

イオントフォレーシス用電極構造体１は、電線３１を介し、電源装置３のイオン性薬物と同種の極性側に接続されている。また、非作用側電極構造体４は、電線３２を介して接続された電極４１と、電極４１に隣接して配置された電解液を含浸保持する電解液保持部４２と、電解液保持部４２に隣接して配置されたイオン性薬物と同極性のイオンを選択するイオン交換膜４３と、イオン交換膜４３に隣接して配置された電解液を含浸保持する電解液保持部４４と、電解液保持部４４に隣接して配置されたイオン性薬物と反対の極性のイオンを選択するイオン交換膜４５とを備え、その全体はカバーないし容器４６に収容されている。なお、上記非作用側電極構造体４は、一つの好ましい態様として例示されるものであり、上記態様に限定されない。例えば、電解液保持部４２とイオン性薬物と同極性のイオンを選択するイオン交換膜４３を省略してもよい。

イオントフォレーシス装置Ｘにあっては、電源３によってイオン性薬物を保持する電極構造体に通電した場合、イオン性薬物は、電場（電界）により電極の反対側へ電気泳動により移動し、イオン交換膜１５を介して経皮的に生体へ投与される。この際、電極側に配置されたイオン交換膜１３は、イオン性薬物と反対の極性のイオンを選択するため、イオン性薬物の電極側への移動を防ぎ、一方、皮膚上に配置されたイオン交換膜１５は、イオン性薬物と同極性のイオンを選択するため、イオン性薬物を効率的に放出し、皮膚２に高い輸送効率にてイオン性薬物を投与することが可能となる。さらに、本発明における電極構造体は、上述のような構成を有することにより、電気化学反応に基づく皮膚のダメージを防止し、イオン性薬物の安全な投与を可能とする。また、イオントフォレーシス装置における好ましい通電条件としては、例えば、以下の条件が採用される。定電流条件、具体的には０．１〜０．５ｍＡ／ｃｍ^２、好ましくは０．１〜０．３ｍＡ／ｃｍ^２。上記定電流を実現させかつ安全な電圧条件、具体的には５０Ｖ以下、好ましくは３０Ｖ以下。

本発明においては、作用側電極構造体、非作用側電極構造体のいずれについても複数の電極構造体を含んで構成することができる。その場合、複数種類のイオン性薬物を作用側電極構造体に保持させてもよいが、このイオン性薬物のうち少なくとも１つは、薬物が封入されたイオン性ナノパーティクルである。さらに、極性の異なる複数のイオン性薬物を投与する場合には、アノード側に作用側電極構造体と非作用側電極構造体を設け、カソード側にも作用側電極構造体と非作用側電極構造体を設けることもできる。

また、複数の電極構造体を薬物投与手段として構成し、一つのパッケージに集合させて取り扱いの便宜等を図ってもよい。この場合のパッケージに用いられる材料は、イオン性薬物の投与に影響を与えない限り特に限定されず、例えば、医療機器用ポリオレフィン等が挙げられる。さらに、薬物を所定時間に所定量確実に投与するために電流制御手段を設けてもよく、この薬物投与手段、電流制御手段および電源装置を、例えば、電源装置をボタン電池とし、電流制御手段を集積回路として構成して小型化することにより、薬物投与手段と、電流制御手段と、電源装置とを一体に構成するようにしてもよい。

なお、本発明において、電極構造体の総数量、ならびに作用側電極構造体および非作用側電極構造体の組み合わせは、適宜これらの数量を変更しても実施可能である。そのための構成については、当業者であれば上記具体例から容易に想到され得るであろう。

上述したような各構成材料の詳細については、本出願人に係る国際公開ＷＯ０３／０３７４２５Ａ１に記載されており、本発明はこの文献に記載された内容を含めるものとする。

Claims

イオン性ナノパーティクルに封入された薬物を保持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。
前記電極構造体が、少なくとも、該電極構造体中のイオン性ナノパーティクルと同種の極性の電源装置に接続される電極と、該電極に隣接して配置された電解液を含浸保持する電解液保持部と、該電解液保持部に隣接して配置されたイオン性ナノパーティクルと反対の極性のイオンを選択するイオン交換膜と、該イオン交換膜に隣接して配置されたイオン性ナノパーティクルを含浸保持する薬液保持部と、該薬液保持部に隣接して配置された、前記イオン性ナノパーティクルと同極性のイオンを選択するイオン交換膜とからなる、請求項１に記載の電極構造体。
前記薬液保持部が、前記イオン性ナノパーティクルを保持し、通過させうる細孔を有するものである、請求項２に記載の電極構造体。
前記イオン性ナノパーティクルと同極性のイオンを選択するイオン交換膜が、前記イオン性ナノパーティクルが通過しうる細孔を有し、前記イオン性ナノパーティクルと反対の極性のイオンを選択するイオン交換膜が、前記イオン性ナノパーティクルが通過しうる細孔を有していないものである、請求項２に記載の電極構造体。
前記イオン性ナノパーティクルが、陽イオン性ナノパーティクルである、請求項１に記載の電極構造体。
前記イオン性ナノパーティクルが、陰イオン性ナノパーティクルである、請求項１に記載の電極構造体。
前記イオン性ナノパーティクルに封入された薬物が、癌治療剤、遺伝子などの核酸、ペプチドから選ばれる薬物である、請求項１に記載の電極構造体。
電源装置と、該電源装置に接続され、かつ請求項１に記載の電極構造体を１以上含む２以上の電極構造体を含んでなる薬物投与手段と、前記電極構造体へ流れる電流を制御するための電流制御手段とを備え、
前記電流制御手段から流れる電流に応じて、前記電極構造体から、イオン性ナノパーティクルを放出して生体へ経皮的に投与するようにしてなる、イオントフォレーシス装置。
前記薬物投与手段が、一体的に構成されてなる、請求項８に記載のイオントフォレーシス装置。