JP4068662B2 - イオン浸透装置 - Google Patents

Description

【０００１】
発明の詳細な説明
本発明は、対象（又は患者）に活性成分を経皮投与するためのイオン浸透装置（ｄｉｓｐｏｓｉｔｉｆ ｄ’ｉｏｎｏｐｈｏｒｅｓｅ）に関し、その装置は、可逆的複合材電極を備えた少なくとも１つの電極アセンブリを含む。本発明は、さらに前記電極アセンブリに関する。
【０００２】
多くの病気についての現行の治療において、制御された方法で且つしばしば持続性のある方法によって薬剤または他の活性成分を対象に投与する必要がある。製薬者が利用可能な膨大な技術の中で、イオン浸透の技術は、医薬物質などの活性成分を対象の体に投与するのを制御するのに優れた代替法を示す。このような技術の１つは、対象の皮膚を通して量のみならず活性成分の送達速度をも制御する為に電流の使用を包含する。多くの場合、電流なしに送達された量と比較して、この技術は、電流によって活性成分の供給を著く増加させるのに高い有効性を有することが判明した。
【０００３】
対象にイオン浸透により活性成分を経皮投与することは、少なくとも部分的にイオン化された形態または中性形態で活性成分を含む水溶液または水性ゲルで開始して、一方では、活性電極と呼ばれ、投与されるべき活性成分のイオンと同じ極性、または活性成分が中性である場合には正の極性を示し、且つ、活性成分を含み対象の皮膚の第一の領域と接触して配置されている貯蔵容器（ｅｌｅｍｅｎｔ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）に接触した第１の電極と、他方ではもどり電極（ｃｏｎｔｒｅ−ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）または受動電極と呼ばれ、活性成分に関連した極性と反対の極性を有し、直接または無関係電解質を介して、対象の皮膚の第１の領域から分離されている第２の領域と接触して設置されている第２の電極との間で電気信号を印加することにより、一般的に行われる。電極間に電圧をかけることにより発生する電流が上記の様に形成された回路中を通過する間、活性成分のイオンが、対象の皮膚および組織を通して同じ極性の電極（活性電極）から、反対の極性の電極（もどり電極）に向けて移動し、その結果、対象の循環系中を通る。同様に、活性成分の中性分子は、対象の皮膚および組織を通して陽極から陰極（もどり電極）に向かう水性の電気浸透流にのって運ばれ、そして中性分子もまた対象の循環系中を通る。
【０００４】
対象に活性成分を経皮投与するための１つのイオン浸透装置は、第１電極アセンブリと第２電極アセンブリと電気信号発生器を含むタイプである。上記第１電極アセンブリは活性電極と呼ばれる第１電極で構成され、該第１電極は、一方で活性成分を少なくとも部分的にイオン化された形態もしくは中性形態で保持する電解質を含むために、そして他方で対象の皮膚のある領域と接触して設置される場合に前記第１の電極と前記領域との間のイオン伝導の連続性を確保するために、適合させた活性貯蔵容器と接触している。上記第２電極アセンブリは、（ｉ）もどり電極と呼ばれる第２の電極、または好ましくは、（ｉｉ）貯蔵容器と接触している第２の電極で構成され、前記貯蔵容器は、電解質を保持するために、そして対象の皮膚の一部と接触して設置される場合に、前記第２の電極と前記皮膚の一部との間のイオン伝導の連続性を確保するために配置される。上記電気信号発生機は、第１の電極が活性成分のイオンと同じ極性となるか、または前記活性成分が中性である場合には陽極性となる様に且つ、第２の電極の極性が第１の電極の極性と反対となる様に上記第１の電極と第２の電極のそれぞれに接続することができる。
【０００５】
医薬品貯蔵容器に電気信号をかけることを企図するイオン浸透用電極は、活性成分の経皮通過を促進するために以下の条件：−電気信号発生器との間の接続部位に印加された電位が、貯蔵容器の全表面に、そして皮膚と接触している全表面に均一に分配されるための優れた電気伝導性を有する；
【０００６】
−電気化学的可逆性を有する、即ち、過電圧活性がなく、電解質との副反応がなく特に、医薬貯蔵容器の実際の特性により、および／または発汗を介して常に存在する水の電気分解を防止し、更に腐食しない；
に合致しなければならない。
【０００７】
長年の間、電気化学者は、生物学的プローブとしてまたは可逆的イオン浸透電極として、塩化物、例えばＨＣｌ、ＮａＣｌまたはその他を豊富に含む水溶液中でアノード酸化についての常套の電気化学工程にしたがって銀製の膜、ワイヤーまたはグリッドの直接塩素化により特に得られる銀／塩化銀（Ａｇ／ＡｇＣｌ）電極を使用している。塩素化により得られたこれらの電極は、電気化学的観点からは満足するものであるが、しかしそれらは、以下の欠点を示す。
【０００８】
−塩化物の優れた品質のデポジッションを得ることが望まれる場合、電気化学的塩素化は、まさしく遅く、そして問題がある。それは連続工程にはあまり適合せず、且つ、信号発生器に可能な永続的接触ソケットを作るために挿入することが望まれる複雑な形の非塩素化領域の製造にはあまり適合しない。
【０００９】
−所望の水準に、一般におよそ０．５ｍｇ／ｃｍ²〜１６ｍｇ／ｃｍ²に、すなわち電極１ｃｍ²当たり０．１〜３ｍＡｈ（０．３６〜１０．８クーロン）の電気量の通過を起こす水準に塩素化すること、および十分な機械的強度を有する電極を製造することの両方のために、多量の過剰の銀金属が必要である。−塩化銀の量が、１ｃｍ²当たりおよそ２ミリアンペアー−時間に対応する１ｃｍ²当たりおよそ１０ｍｇを超過するとすぐに、その支持体への塩化銀の付着はとても弱くなり、この塩化銀は、最小の機械的ストレスで支持体から剥がれた状態になり、電極を不可逆性にする可能性がある。
【００１０】
−電極が陰極として使用される場合、Ａｇ／ＡｇＣｌ界面で優先的に還元が起こり、アセンブリの密着をさらに弱め、塩化銀が消耗するよりはるかに前にこの電極を不可逆性にしてしまうので、当初に形成された塩化銀の電気化学的使用は、ほんの一部である。
【００１１】
電極は各イオン浸透処理で使い捨てであることにより、費用がかかる。塩素化銀のフィルムに基づく電極は、優れた再生産性にとって基礎となる過剰の金属銀及び塩化銀による材料費のために、そしてそれらの製造の非連続性および製造方法が必然的にゆっくりとした方法であるために高価である。前記製造方法は、ＡｇＣｌの優れた品質のデポジッションのためには、銀の塩素化が、一般に１ｃｍ²当たり５ｍＡより少ない低い電流密度で行われなければならないためゆっくりと行なわれねばならない。
【００１２】
例えば銀および／または塩化銀に基づく複合材電極を含有する、イオン浸透用の電極アセンブリは公知である。前記電極アセンブリは、一方では結合した電極が、活性電極である場合、少なくとも部分的にイオン化された形態もしくは中性形態で活性成分を保持する電解質を含有するためか、または結合した電極がもどり電極としてのみ働く場合、無関係電解質を含有するために、そして他方では対象の皮膚のある領域と接触して設置される場合に、前記複合材電極と前記領域との間のイオン伝導の連続性を確保するために、適合させた貯蔵容器に接触している。複合材電極は、重合体バインダー、そしてそのバインダーの容量に対して、その重合体バインダー内に導電性ネットワークを形成する５％〜４０％の導電性フィラー、特にカーボンブラックまたはグラファイト繊維、および電気化学的酸化または還元により消費可能な５％〜４０％の電気化学的酸化または還元可能な材料（ｍａｔｉｅｒｅ ｄｉｖｉｓｅｅ）からなる組成物で形成される。このような電極アセンブリおよびそれらを含むイオン浸透装置は、特に文献ＷＯ−Ａ−９１１６９４４に記述される。電極アセンブリの電極は、アノードとして作用することが企図されているとき、電気化学的に消費可能な材料は、酸化により消費され、そして、Ａｇ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、ＦｅまたはＣｒのような電気化学的に酸化できる材料を含み、金属Ａｇ、ＺｎおよびＣｕは、さらに特に好ましい。電極アセンブリの電極は、カソードとして作用することが企図されているとき、電気化学的に消費可能な材料は、還元により消費され、そして、一般的にイオン化できる金属化合物を含み、その金属イオンは電気化学的に還元できる。これらの金属化合物の中で、ハロゲン化銀およびヘキサシアノ鉄酸塩およびハロゲン化銅、そして特にはＡｇＣｌおよびＣｕＣｌが有利であると言及されうる。複合材電極の重合体バインダーを構成できる重合体はポリアルケン、ポリイソプレン、ポリ（酢酸ビニル）、エチレン／酢酸ビニル共重合体、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ（塩化ビニル）、セルロース重合体、ポリオキシエチレンまたはアクリル酸の重合体のようなものでありうる。エチレン／酢酸ビニル（「ＥＶＡ」と略記）共重合体は好ましい共重合体である。
【００１３】
支持体上にデポジットした、電気化学的に消費できる材料（例えば、銅、亜鉛、銀のような金属および／またはＣｕＣｌまたはＡｇＣｌのような金属塩）のフィルムから成るイオン浸透電極について、文献ＷＯ−Ａ−９１１６９４４に記載された対応する複合材電極は、著しく向上した機械的特性を有する。これらの複合材電極は、優れた可撓性を示し、使用の間に複合材電極層の剥離または裂傷も観察されない。さらに、複合材電極を製造するために使用される電気化学的に消費しうる材料は、電極の機械的強度を確保することを目的とした過剰の電気化学的に消費しうる材料、特に過剰の金属を有する必要がもはやないので（前記機械的強度は、重合体バインダーにより提供される）、対応する非複合材のイオン浸透電極を形成するために使用される材料より少なく、その結果、材料費用が減少する。
【００１４】
イオン浸透に使用される常套の可逆性電極に対するそれらの利点にもかかわらず、文献ＷＯ−Ａ−９１１６９４４で提供される複合材電極は、まだ多数の不都合を示す。特に、１００μｍ未満の厚み、すなわち２ｍＡ−時間未満の容量、を有するような複合材電極を製造するのが困難である。さらに、これらの複合材電極は、実質的には反転しえない。「反転可能な電極」は、本発明にしたがって、イオン浸透処理の間の極性の１度または複数回の変化から生じる複数回の酸化と還元のサイクルを越えて使用できる電極を意味すると理解される。さらに、溶媒経路を介したスプレッディング技術により前記複合材電極を得ることは、非常に困難であるか、またはＥＶＡ重合体バインダーの場合には、実質的には不可能である。
【００１５】
重合された形態で、モル基準で６０％〜１００％の１，２−エポキシプロパン、およびモル基準で４０％〜０％の１，２−エポキシプロパンと共重合可能な１種もしくは複数の他のモノマーを含有する特定の重合体で前記電極の重合体バインダーを構成することにより、文献ＷＯ−Ａ−９１１６９４４で記載されたタイプのイオン浸透の複合材電極の欠点を克服することが可能であることが見いだされた。
【００１６】
重合体バインダーが１，２−エポキシプロパンをベースとする上述の特定の重合体からなる前記複合材電極は、文献ＷＯ−Ａ−９１１６９４４の複合材電極の利点に加えて、とりわけ、すばらしい反転可能性を示し、さらにそれらは、１００μｍ未満の厚さ、すなわち２ｍＡ−時間未満の容量、を有する電極を得ることを可能にする、溶媒経路によるスプレッディング技術を伴う製造に高度に適合する。
【００１７】
したがって、本発明の対象は、上述の１，２−エポキシプロパンをベースとする重合体からなる重合体バインダーを含有する可逆性複合材電極を具備した少なくとも１つの電極アセンブリを含む改善されたイオン浸透装置であり、本発明は、前記電極アセンブリにも関係する。
【００１８】
本発明の、活性成分を対象に経皮投与するためのイオン浸透装置は、第１電極アセンブリと第２電極アセンブリと電気信号発生器を含む型のものであって、前記第１電極アセンブリは活性電極と呼ばれる第１電極で構成され、該第１電極は、一方で活性成分を少なくとも部分的にイオン化された形態、または中性形態で保持する電解質を含むために、そして他方で対象の皮膚のある領域と接触して設置される場合に前記第１の電極と前記領域との間のイオン伝導の連続性を確保するために、適合させた活性貯蔵容器と接触しており、上記第２電極アセンブリは、（ｉ）もどり電極と呼ばれる第２の電極、または好ましくは、（ｉｉ）貯蔵容器と接触している第２の電極で構成され、該貯蔵容器は、少なくとも電解質を保持するために、そして対象の皮膚の一部と接触して設置される場合に、第２の電極と前記皮膚の一部分との間のイオン伝導の連続性を確保するために配置され、上記電気信号発生機は、第１の電極が活性成分のイオンと同じ極性を有するか、または前記活性成分が中性である場合には陽極性を有する様に、且つ、第２の電極が第１の電極のものと反対の極性を有する様に、前記第１の電極と第２の電極のそれぞれに接続することが可能であり、上記、活性貯蔵容器に接触している第１の電極および／または貯蔵容器に接触している第２の電極は、重合体バインダーおよび前記バインダーの体積による％として４％〜６０％の電気化学的に非消費性の粉末または繊維状の導電性フィラーおよび４％〜１００％の電気化学的酸化または還元により消費可能な材料を含む組成物から形成された複合材電極から成り、そして複合材電極のまたは複数の複合材電極の各々の重合体バインダーが、１，２−エポキシプロパンをベースとする少なくとも１種の重合体を含有し、且つ、モル％で、６０％〜１００％の１，２−エポキシプロパン、並びに１，２−エポキシプロパンと共重合可能な４０％〜０％の１種または複数の他のモノマーを含有するという点で特徴づけられる。
【００１９】
本発明は、また、複合材電極を含有するイオン浸透用電極アセンブリに関し、前記複合材電極は、一方では、少なくとも部分的にイオン化された形態もしくは中性形態で活性成分を保持する電解質または無関係電解質である電解質を含有するために、そして他方では対象の皮膚のある領域と接触して設置される場合に、前記複合材電極と前記領域との間のイオン伝導の連続性を確保するために、適合させた貯蔵容器に接触しており、且つ、該複合材電極は重合体バインダーおよび、前記バインダーの体積で４％〜６０％の電気化学的に非消費性の粉末または繊維状の導電性フィラーおよび４％〜１００％の電気化学的酸化または還元により消費可能な材料からなる組成物から形成され、そして前記アセンブリは、複合材電極の重合体バインダーが１，２−エポキシプロパンをベースとする少なくとも１種の重合体を含有し、且つ、モル％で、６０％〜１００％の１，２−エポキシプロパン、並びに１，２−エポキシプロパンと共重合可能な４０％〜０％の１種または複数の他のモノマーを含有することで特徴づけられる。
【００２０】
複合材電極の重合体バインダーを構成する１種又は複数のポリマーがその中から選択される、１，２−エポキシプロパン（１，２−プロピレンオキシドとしても知られる）をベースとする重合体は、さらに詳細には７５％〜１００％の範囲の１，２−エポキシプロパンのモル含有量を示す。前記１，２−エポキシプロパンをベースとする重合体は、さらに特定的には１，２−エポキシプロパン単独重合体であるか、あるいは、１，２−エポキシプロパンと１，２−エポキシブタンとのランダム共重合体、逐次共重合体、または、１，２−エポキシプロパンと（ｉ）４員以上の環である環状オキシド、および（ｉｉ）式
【００２１】
【化３】

［式中、ＲはＲ₁基またはＣＨ₂−Ｏ−Ｒ₂−Ｒ₁基であり、ここで、Ｒ₁は水素原子を表わすか、またはＣ₃〜Ｃ₁₂、好ましくはＣ₃〜Ｃ₆のアルキル、もしくはＣ₂〜Ｃ₁₂、好ましくはＣ₂〜Ｃ₆のアルケニル基を表わし、Ｒ₂は、式−（ＣＨ₂−ＣＨ₂−Ｏ）_p−（ここでｐは０〜１０、好ましくは０〜４の範囲の数を示す）で表されるポリエーテル基を表す。］
で表される環状オキシドから形成された群から選択された１種または複数の環状モノマーとのランダム結合を有する共重合体である。
【００２２】
環に４員以上を含有する環状オキシド（ｉ）の中で、オキセタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサンおよびそれらの置換誘導体、特にメチルまたはエチルのようなＣ₁〜Ｃ₄アルキル基に置換されたものを挙げることができる。式
【００２３】
【化４】

で表される環状オキシド（ｉｉ）の中で、Ｒが水素原子またはプロピル、ブチル、−ＣＨ₂ＯＣＨ₃または−ＣＨ₂ＯＣＨ₂−ＣＨ＝ＣＨ₂基を表するものを挙げることができる。
【００２４】
複合材電極のバインダーを構成する１，２−エポキシプロパンおよび／または１，２−エポキシブタンをベースとする重合体は、それが上述で定義の単独重合体であるかまたは共重合体である場合、架橋されうる。架橋は、例えば遊離基の化学的発生剤、特にペルオキシド、アゾビスニトリル、硫黄またはポリスルフィドの作用から生じ得、あるいは、電離放射線、例えばγ−放射線の作用から、あるいは、トリイソシアナートまたはＡｌ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｄ、Ｓｎ、ＢおよびＴｉから選択される多価元素の化合物の作用から生じうる。
【００２５】
非架橋状態で、複合材電極のバインダーを形成するのに使用される１，２−エポキシプロパンをベースとする１種または複数の重合体は、１０，０００と１０⁶の間、そしてさらに詳細には３０，０００〜５００，０００の範囲の数平均分子量を有する。
複合材電極の組成物の一部を形成する電気化学的に非消費性の導電性フィラーは、特にカーボンブラック、グラファイトまたはホウ素のような少なくとも１つの生成物から形成される導電性材料からなる。前記フィラーおよび特に前記材料が、１００μｍ未満、そして好ましくは５０μｍ未満の粒子サイズを有利に有する粉末の形態で、または１μｍ〜１５μｍの範囲の直径および５０〜１０００の範囲の同じ単位で表される長さの直径に対する比を有利に有する短繊維で提供される。
【００２６】
重合体バインダーと、そして電気化学的に消費されない導電性フィラーと組み合せて使用される電気化学的に消費される材料は、電極がアノードとして働くことが企図されている場合は電気化学的酸化により消費できる材料であり、または電極がカソードとして働くことが企図されている場合は電気化学的還元により消費できる材料でなければならない。電気化学的酸化により消費できる材料は、有利には、Ａｇ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、ＦｅまたはＣｒのような電気化学的に酸化可能な金属から選択される金属であり、該金属はＡｇ、ＺｎおよびＣｕであるのが好ましい。電気化学的還元により消費できる材料は、有利には、電気化学的に還元可能な金属イオンを与えるイオン化可能な金属化合物を含有し、前記金属化合物は、特にハロゲン化銀またはヘキサシアノ鉄酸塩、またはハロゲン化銅および特にはＡｇＣｌまたはＣｕＣｌである。電気化学的に消費可能な材料は、例えばＡｇＣｌ／Ａｇ対の場合のように、電気化学的に金属に還元可能な金属イオンを与える金属のイオン化可能化合物と前記金属とから成る対を含有することもできる。
【００２７】
複合材電極が、電気化学的酸化により消費可能な材料のみを含有すると、アノードとして作動する第１のサイクル後反転可能になるのみである。複合材電極の消費可能な材料が、電気化学的還元により消費できるのみである場合は、前記電極は、カソードとして作動する第１のサイクル後反転可能になるのみである。複合材電極の消費可能な材料が、金属塩／金属対、例えばＡｇＣｌ／Ａｇ対からなる場合、該電極はアノードとしてまたはカソードとして区別なしに最初から作動できる。
【００２８】
複合材電極に含まれる電気化学的に消費可能な材料は、粉末の形態で提供され、その粒子サイズは都合よくは１００μｍ未満であり、好ましくは５０μｍ未満である。特に電気化学的に消費可能な材料の粉末は、ポリ様式の粒子サイズ分配を示し、即ち、粒子サイズの異なる少なくとも２種の粉末の混合物からなり、前記粒子サイズの各々は、１００μｍ未満、そして好ましくは５０μｍ未満の粒子サイズ範囲である。
【００２９】
電気化学的に消費可能な材料の機能と導電性フィラーの機能をと組み合わせた二重機能性材料を形成するために、導電性フィラー上に電気化学的に消費可能な材料をデポジッションさせ、その後複合材電極を形成するために、前記二重機能性材料を重合体バインダーに組み込むことを想定することは可能である。したがって、複合材電極を形成するために、電気化学的酸化により消費される金属でコーティングしたカーボンまたはグラファイト繊維を製造し、得られたコーティングされた繊維を重合体バインダーに組み込むことが可能であろう。
【００３０】
複合材電極を形成するために重合体バインダーと結合させる電気化学的に非消費性の導電性フィラーと電気化学的に消費可能な材料の割合は、重合体バインダーの体積基準で、導電性フィラーについては４％〜６０％、そしてさらに詳細には８％〜４５％、電気化学的に消費可能な材料については４％〜１００％、そして好ましくは２５％〜７０％である。
【００３１】
本発明にしたがって使用される複合材電極は、重合体バインダーを含む薄いフィルムを得るための任意の技術により、そして特に塗料の塗布にたとえることが可能な技術である支持体フィルム上にコーティングする技術を用いることにより製造できる。この様にして、皮膚に適用して使用するのに十分に適している平らで柔軟で薄い複合材の電極が得られる。
【００３２】
前記コーティング技術において、複合材電極、電気化学的に非消費性である導電性フィラーおよび電気化学的消費可能な材料の重合体マトリックスを構成することが企図される、１，２−エポキシプロパンおよび／または１，２−エポキシブタンをベースとする重合体を上記で規定した範囲内の適当な比率で含有する流動相を最初に調製し、その後前記流動相の層を支持体上にコーティングによりデポジッションさせ、前記層は、冷却後、および／または揮発性材料の蒸発後、複合材電極を構成する。
【００３３】
１，２−エポキシプロパンをベースとする重合体が、作業温度で、複合材電極の他の成分との流動性混合物を形成するのに十分に流動性であれば、そのような混合物は、コーティングにより支持体上に層のデポジッションをするために使用されうる。
【００３４】
複合材電極層がそれから支持体上にコーティングにより形成されるものである流動相は、１，２−エポキシプロパンをベースとする重合体用の溶媒中に該重合体を溶解させた溶液中に導電性フィラーおよび電気化学的に消費可能な材料の分散質を都合よく含有する。溶媒経路によるコーティングのこの技術により、１００μｍ未満、例えば、１０μｍと１００μｍの間の厚みの複合材電極を容易に得ることが可能である。
【００３５】
複合材電極の重合体マトリックスは、流動相からコーティングにより支持体上に複合材電極層をデポジッションさせる間に都合により架橋してもよい。上で示したとおり、この架橋は、架橋剤、例えば遊離基の化学的発生剤、トリイソシアナートまたは上で記載したとおりの多価元素化合物を、コーティングに用いる流動相中に含ませるか、または支持体上にデポジッションした流動相の層を電離放射線の作用にかけることにより行われうる。
【００３６】
活性成分の所定総量を対象に経皮投与することを可能にする本発明によるイオン浸透装置の１実施態様では、１つの電極アセンブリの電極は、限定量の電気化学的に消費可能な材料を含む本発明による複合材電極である、限定複合材電極と称される特定の複合材電極を形成するためにアレンジされる。前記限定量は、その電気化学的消費に必要な電気量が、対象に所定総量の活性成分を投与するのに必要とされる電気量に相当する様に選択され、その結果、限定複合材電極の消費可能な材料が消費された場合、電極間の電流の流れは実際に中断される。
【００３７】
本発明によるイオン浸透装置で、単一の電極アセンブリ、好ましくは活性成分を含むアセンブリのみ、本発明による可逆性複合材電極を具備させることが可能であり、他方の電極アセンブリは、非複合材可逆性電極または不可逆性電極、例えばカーボン、グラファイト、プラチナ、チタンまたはステンレス鋼から製造された電極さえも具備しうる。しかし、イオン浸透装置の各電極アセンブリが、本発明による複合材電極を具備することが好ましく、その場合、電極アセンブリの一方が、アノードとして最初に作動するために適合させた複合材電極、即ち、電気化学的酸化により消費可能な材料のみを当初含有する複合材電極を具備し、そして電極アセンブリの他方がカソードとして当初作動するために適合させた複合材電極、即ち、電気化学的還元により消費可能な材料のみを当初含有する複合材電極を具備する。イオン浸透装置の各電極アセンブリが、電気化学的に消費可能な材料の対を当初含有する本発明による複合材電極を具備するケースを想定することも可能であり、その場合、第１の材料は酸化により消費可能であり、第２の材料は還元により消費可能であって、電気化学的酸化により第１の材料は第２の材料に、そして電気化学的還元により第２の材料は第１の材料に変換される、このような対は例えばＡｇ／ＡｇＣｌである。この場合に、各電極アセンブリの電極は、その極性が陽性または陰性であるかにより、アノードまたはカソードとして当初に作動できる。
【００３８】
電気発生機は、イオン浸透装置の電極の間に電気信号を印加し、該電気信号は、強度差信号（ｓｉｇｎａｌ ｉｎｔｅｎｓｉｏｍｅｔｒｉｑｕｅ）、即ち、設定平均強度、例えば一定の信号［定強度信号（ｓｉｇｎａｌ ｉｎｔｅｎｔｉｏｓｔａｔｉｑｕｅ）］、または好ましくは電位差信号（ｓｉｇｎａｌ ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｒｉｑｕｅ）、即ち、設定平均電圧、例えば一定の信号［定電位信号（ｓｉｇｎａｌ ｐｏｔｅｎｔｉｏｓｔａｔｉｑｕｅ）］であり得る。定強度型または定電位型の電気信号は、継続式またはパルス式、そして永続式または断続式であり得、一時的極性反転を伴うことも、伴わないことも可能である。電気信号の周波数は、０〜５００ｋＨｚの範囲、さらに詳細には０〜１００ｋＨｚでありうる。
【００３９】
都合よく、イオン浸透装置の２つの電極、すなわち、活性電極およびもどり電極の間にかけられた電気信号の平均電圧は、０．１と５０ボルトの間、さらに特には０．５と２０ボルトの間から選択され、その結果前記電極の間で発生される平均電流の密度は、５ｍＡ／ｃｍ²未満、さらに特には１ｍＡ／ｃｍ²以下の値を有する。
【００４０】
イオン浸透装置の電気信号発生器は、継続式またはパルス式、そして永続式または断続式、且つ一時的極性反転を伴うかまたは伴なわない、設定平均強度または設定平均電圧の上記で定義された特徴を有する電気信号を発生させる任意の既知タイプのものであり得る。
【００４１】
活性複合材電極と接触する活性貯蔵容器中に存在する電解質は、有利には、粘着性もしくは非粘着性の水溶液または水性ゲルを含み、少なくとも部分的にイオン化した形態または中性形態で投与する活性成分を保持する。同様に、都合によりもどり電極に接触している無関係電解質は、少なくとも部分的に、粘着性もしくは非粘着性の水溶液または水性ゲルの形態で提供される。これらの水溶液またはゲルは、活性貯蔵容器中に存在する電解質の全て、または無関係電解質の全てを構成できるか、あるいは、前記電解質の一部のみを形成でき、その場合電解質の残部を形成する非水性媒体中に分散させてもよく、該非水性媒体は、電極と皮膚との間のイオン伝導の連続性を中断しない様に、そして電極と皮膚との間の接着性の質を向上するために選択される。これらの水溶液または水性ゲルは、イオン浸透技術でよく知られているとおり得られる。水性ゲルのまたは濃厚水溶液の例は、特に文献ＵＳ−Ａ−４７６４１６４およびＵＳ−Ａ−３１６３１６６に別々に記載される。
【００４２】
活性成分を保存する水性媒体及び無関係電解質を構成する水性媒体は、前記電解質が使用される場合、必要であれば、種々の添加剤、そして暗黙の限定なしに、アルコール型またはエステル型の化合物で代表される、例えば血管拡張剤および／または両親媒性剤のような特に活性成分の経皮通過を促進する能力のある剤を保持できる。
【００４３】
イオン浸透装置での本発明による複合材電極の使用は、活性成分を保持する水性媒体のｐＨ並びに無関係電解質を構成する水性媒体のｐＨを制御することを可能にし、もはや緩衝剤を使用する必要がないので、外来のイオンを、活性成分を保持する水性媒体から皮膚に導入するのを防止するかまたは少なくとも非常に著しく減少することを可能にする。
【００４４】
本発明によるイオン浸透装置は、少なくとも活性成分を保持する活性貯蔵容器と接続した電極、そして好ましくは活性電極およびもどり電極を本発明による複合材電極に置き換える様に修正された、任意のイオン浸透装置で出発して製造され得る。適切なら、本発明によるイオン浸透装置の複合材電極は、限定電極を構成するために上述のとおりアレンジされうる。
【００４５】
特に、本発明による装置は、少なくともその内の１つが本発明による複合材電極であり、各々は５０ｃｍ²未満、さらに詳細には１ｃｍ²と４０ｃｍ²の間の面積を有する電極および小型化電気信号発生器を含有し、ブレスレットにより固定されるか、または場合により皮膚の上に固着される携帯用自給式装置であってよい。したがって、本発明による自給式携帯用装置は、少なくとも活性成分を保持する活性貯蔵容器に接続された活性電極が本発明による重合体バインダーを含有する複合材電極であって、且つ、該自給式携帯用装置の電極（その内の１つは限定電極を構成する様にアレンジされうる）の各々が、５０ｃｍ²未満、さらに詳細には１ｃｍ²と４０ｃｍ²の間の面積を有するという条件で、例えば文献ＵＳ−Ａ−４３２５３６７、ＵＳ−Ａ−４５５７７２３、ＥＰ−Ａ−００６０４５２およびＦＲ−Ａ−２５０９１８２に記載された自給式携帯用のイオン浸透装置のものと同様の構造を有しうる。
【００４６】
イオン浸透装置の複合材電極の各々が、例えば、その製造の完了時に電極を貫通するとにより機械的に製造されるか、または文献ＷＯ−Ａ−９１１６９４４で示されるとおり製造の後半の間に水溶性ポロジェニック剤（ａｇｅｎｔ ｐｏｒｏｇｅｎｅ）を電極に取り込むことにより製造された複数のマイクロチャンネルにより厚みの方向に貫通されうる。複合材電極中のこれらのマイクロチャンネルの存在は、電極と結合した貯蔵容器を非水和状態で製造し、前記チャンネルを通して水を通過させることにより前記貯蔵容器の連続水和を可能にする。
【００４７】
イオン浸透装置の電極アセンブリを接着剤の手段により皮膚に密着させるときは、皮膚と接触するようになることを意図した各電極アセンブリの貯蔵容器の面またはその面を取り囲む領域にイオンを保持する接着剤の層を具備させることにより行うことができる。
【００４８】
本発明によるイオン浸透装置を用いて、種々の活性成分、特に、例えばインスリン、メトプロロール、ヒドロコドン、テトラサイクリン、スルブタモール、バルプロ酸（ａｃｉｄｅ ｖａｌｐｒｏｉｑｕｅ）、プロパノロール、アルギニン−デスモプレシン、デスモプレシンまたはその他のような治療用分子を対象に経皮投与できる。さらに一般的に、本発明によるイオン浸透装置を用いて対象に経皮的に投与されうる活性成分としては、文献ＷＯ−Ａ−９１１６９４４の１５−１６頁に記載された種々の生成物または化合物が挙げられる。
【００４９】
本発明は、暗黙の限定なしに、以下の実施例により例示される。
【００５０】
実施例１
イオン浸透装置中のカソードとして使用されうる４系列の電極を製造した。すなわち、１系列は、１，２−エポキシプロパン単独重合体からなるバインダーを含む本願発明の複合材電極（１Ａ型の電極）であり、２つの系列は、対照複合材電極であって、一方はポリイソブテンからなるバインダーを含み（１Ｂ型の電極）、そして他方はＥＶＡ共重合体からなるバインダーを含み（１Ｃ型の電極）、そして最後の系列は塩素化された銀のフィルムからなる非複合材電極（１Ｄ型の電極）である。
【００５１】
電極は、以下に記載されるとおり製造された。
【００５２】
溶媒経路により製造された１Ａ型の電極
５μｍと５０μｍの間の粒子サイズを示す３．３４ｇの塩化銀粉末、０．３３５ｇのカーボンブラック、すなわちシェルキミー（Ｓｈｅｌｌ Ｃｈｉｍｉｅ）から販売されるアセチレンブラックＹＳ、および８．８３ｇのエタノール中の１５重量％の１，２−エポキシプロパン単独重合体（ポリ［１，２−オキシプロピレン］）（前記単重合体は、およそ１００，０００の数平均分子量を示す）、および６〜１０ｍｍの直径を有する少量のスチールボールが、５０ｍｌのボールミルのステンレススチールチャンバーに導入された。
【００５３】
１時間粉砕した後、およそ５００μｍの湿潤厚みをスプレッディングするのを可能にする目盛補正されたドクタを使用することにより、８０μｍの厚みを示すポリエステルフィルムにスプレッディングされた均質化ペーストを得た。
【００５４】
通風乾燥機で乾燥させた後、接着性で可撓性のある乾燥デポジットが、支持フィルムの変形に対して高度に耐性を示すポリエステルフィルム上で得られた。支持体の上にデポジットしたコーティングは、９．４２５ｍｇ／ｍ²のグラメージ（ｇｒａｍｍａｇｅ）、すなわち１．１８ｍＡｈ／ｃｍ²の通過により銀に還元され得る１ｃｍ²当たり６．２９ｍｇの塩化銀であった。１，２−エポキシプロパン単独重合体、塩化銀およびカーボンブラックを含有する組成物をベースとするデポジットでコーティングされたフィルムは、Ａ型の電極の製造に使用された。
【００５５】
これを行うために、５ｃｍの長さと３ｃｍの幅を示す長方形をそのコーティングフィルム、すなわち上述のデポジットでコーティングされたフィルム、から切り離した。３ｃｍの側面当たりの長さを示し、その中心部に四角形の中心に１６ｍｍの直径の円形開口部（即ち、面積２ｃｍ²）を有する、四角形の粘着性絶縁プラスチック製フィルムを、四角形の側辺が長方形の側辺エッジに一致するように各長方形のコーティング面に結合した。銀をベースとする導電性ワニスを、信号発生器と電極の接続を促進するために四角形により境界を定められた外側コーティング部分に塗布された。
【００５６】
溶媒経路により製造された１Ｂ型の電極
５μｍと５０μｍの間の粒子サイズを示す３．４４２ｇの粉末形態の塩化銀、０．５μｍと３０μｍの間の粒子サイズを示す０．３４３ｇのグラファイト粉末、および１２．３６ｇのヘキサン中の３５重量％のポリイソブテン、そのポリイソブテンはおよそ１５０，０００の数平均分子量を示すものであり、そして６〜１０ｍｍの直径を示す少量のスチールボールが、５０ｍｌのボールミルのステンレススチールチャンバーに導入された。
【００５７】
１時間粉砕した後、およそ３００μｍの湿潤厚みをスプレッディングするのを可能にする補正されたドクタを使用することにより、８０μｍの厚みを有する、ポリエステルフィルム上にスプレッディングされた均質化ペーストを得た。
【００５８】
通風乾燥機で乾燥させた後、支持フィルムに優れた接着性を示し、そして支持フィルムの変形に対し、剥離されたり、または引き裂いたりすることなく順応する乾燥デポジットが、ポリエステルフィルム上で得られた。支持体の上にデポジットしたコーティングは、１０．４２ｍｇ／ｃｍ²のグラメージ、すなわち１．２ｍＡｈ／ｃｍ²の通過により銀に還元され得る１ｃｍ²当たり６．９５ｍｇの塩化銀であった。
【００５９】
電極は、１Ａ型の電極の実施例に示されたとおり、得られたコーティングフィルムから製造された。
【００６０】
溶媒経路により製造された１Ｃ型の電極
５μｍと５０μｍの間の粒子サイズを示す３．４４ｇの塩化銀粉末、および０．３４３ｇのアセチレンブラックＹＳを、ボールミルを保持する５０ｍｌのステンレススチールチャンバーを使用することによりキシレン中で１時間共に粉砕した。得られた混合物を、その後８０℃に維持しつつキシレン中のエチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ共重合体）の１０重量％溶液に添加し（該共重合体は、８重量％の酢酸ビニルを含有し、およそ７０，０００の数平均分子量を有する）、混合物をプロペラを使用して８０℃で均質化した。
【００６１】
およそ６００μｍの湿潤厚みをスプレッディングするのを可能にする目盛補正されたドクタを使用することにより、得られたペーストを８０μｍの厚みでポリエステルフィルムに８０℃でスプレッディングした。
【００６２】
通風乾燥機で乾燥させた後、均質であるが、支持体にほどんど接着性を示さず、屈曲により剥離するコーティングがポリエステルフィルム上で得られた。支持体の上にデポジットした前記コーティングは、９．９３ｍｇ／ｃｍ²のグラメージ、すなわち１．２４ｍＡｈ／ｃｍ²の通過により銀に還元され得る６．６３４ｍｇ／ｃｍ²の塩化銀であった。
【００６３】
電極は、１Ａ型の電極について上で記載されるとおり、製造されたコーティングフィルムから製造された。
【００６４】
１Ｄ型の電極
１Ａ、１Ｂまたは１Ｃ型の複合材電極と同じ立体配置を示す非複合材電極は、上述の複合材電極の製造の際に使用されるコーティングポリエステルフィルムを電気化学的に塩化物化された銀のフィルムに置き換えることにより製造された。その内の面の１つは、絶縁性の接着性プラスチック製フィルムによりマスクされた。
【００６５】
電気化学的にデポジッションさせた塩化銀フィルムは、１５μｍの厚みを示し、１．２５ｍＡｈ／ｃｍ²に等しい電気量に対応する塩化銀の量を含んだ。
【００６６】
銀フィルムの電気化学的な塩化物化を行うために、直流電流を、共に１Ｎ塩酸浴に浸漬された銀フィルムとグラファイトロッドとの間を通過させ、前者は直流電流の発生器の陽極に接続されており、そして後者は負極に接続され、電流を、５ｍＡ／ｃｍ²に等しい電流密度で１５分間通した。
【００６７】
上述で記載されるおとりに得た種々の電極を容量評価試験にかけた。
【００６８】
電極の真の容量を評価するために、試験されるべき各電極は、１重量％の水性ＮａＣｌ溶液を含有する平行六面体の容器の形態のセル内に、前記溶液中に深さ２．５ｃｍまで浸漬され、その結果２ｃｍ²に等しい電気化学的に活性な面積を示すように導入した。試験されるべき電極と同様の構造及び面積を有するが、電極１Ｄに示されたとおり、２ｍＡｈ／ｃｍ²に等しい量の塩化銀を含有するために、電気化学的酸化により塩化物化された銀のシートから構成される相補的電極も、試験されるべき電極と同じ深さに水溶液中に浸漬した。試験されるべき前記電極および相補的電極を、それぞれ、一定強度の電流を供給する直流電流発電機の極の内の１つに接続した。ミリアンペア計及び電量計を電流発電機に直列に配置し、試験されるべき電極および相補的電極の末端の電位の差を測定するように、ミルボルト計を配列した。
【００６９】
イオン浸透の電気信号の皮膚耐性の研究では、イオン浸透処理の間に多数回、電流の方向を逆転することは非常に有用であることが示された。その結果、試験されるべき各タイプの電極の容量は、０．２５ｍＡ／ｃｍ²の電流密度で順行方向で、そしてその後逆方向で首尾よく評価された。
【００７０】
試験されるべき電極が不可逆になる前の、即ち、電位超過（３００ｍＶの領域で）を起こし、容器内ｐＨの上昇の原因となる水の電気分解を起し始める前の各サイクルで順行方向（カソードとして作動する）および逆方向（アノードとして作動する）における観察された逐次的容量、カソードとして作動（カソードサイクル）するかまたはアノードとして作動（アノードサイクル）する各サイクルの継続時間、変化した総継続時間及び総容量を以下の表Ｉに示した。
【００７１】
【表１】

【００７２】
表Ｉに照合される結果を比較すると、複合材電極の製造に関しての本発明によるバインダー（上記では１，２−エポキシプロパン単独重合体である）の主な利点が強調される。実際、理論的容量を使用する水準は、それ自身は単位面積当たりにデポジットした塩化銀の量に関連するが、ポリイソブテンまたはＥＶＡ共重合体バインダーを含む複合材電極のものより、または塩化物化された銀からなる非複合材電極のものより顕著に高い。逆方向で使用できる容量、即ち、電流逆転の間可逆的に作動を続ける能力、についても同様であり、それは、上記の場合本発明によるバインダーが、ポリイソブテンまたはＥＶＥ共重合体のような他のバインダーより顕著に優れて機能する複合材電極に帰着する。後者の重合体は、おそらくその結晶性のために溶媒経路により複合材電極を製造するのに特に適切でないことが観察された。後者の重合体が塩化銀粒子を十分に結合する時間を経る前に、ペーストをスプレッディングする間に該重合体の沈殿が起こった。
【００７３】
種々の複合材電極の材料費は実質的に同じであるが、許容しうる機械的強度を維持するために半分未満の銀しか塩化物化されず、その結果使用される銀フィルムが、１０〜２５ｍｇ／ｃｍ²の量の銀（電気化学的工程には影響しないが、複合材電極に比較して電極のコストを３倍にし、且つイオン浸透電極が１度しか使用されないことで完全に失なわれてしまう）に相当する少なくとも１０μｍから１５μｍの厚さを有することを必要とする塩化物化された銀からなる非複合材電極（１Ｄ型の電極）とは同じではないことも強調すべきである。
【００７４】
実施例２
２系統の混合複合材電極、換言すれば、アノードまたはカソードの区別をせずに使用できる複合材電極を溶媒経路で製造した。すなわち１系統は、本発明による複合材電極であって、１，２−エポキシプロパンとアリルグリシジルエーテルの共重合体からなるバインダーを含有し（２Ａ型の電極）、そしてもう１つの系統は対照複合材電極であって、ポリイソブテンからなるバインダーを含有した（２Ｂ型の電極）。
【００７５】
電極は、以下のとおり製造された。
【００７６】
２Ａ型の電極
エタノール中の１，２−エポキシプロパンとアリルグリシジルエーテルとの共重合体（該共重合体は２モル％のアリルグリシジルエーテルを含有し、そしておよそ１００，０００の数平均分子量を示す）の１５重量％の溶液２５．４ｇ、並びに０．９６５ｇのアセチレンブラックＹＳ、５μｍと５０μｍの間の粒子サイズを示す５．３５ｇの塩化銀粉末、および５μｍと５０μｍの間の粒子サイズを示す８．０６ｇの銀粉末を、５０ｍＬのボールミルのステンレススチールチャンバーに投入した。６〜１０ｍｍの直径を示す少数のステンレス鋼ボールも、そのチャンバーに投入し、その後前記チャンバーはおよそ半時間振動条件下に置いた。
【００７７】
３００μｍに調整したドクタを用いて、８０μｍの厚みで得られた懸濁物をポリエステルフィルム上にスプレッディングさせた。製造されたコーティングは、塗料の外観を示し、通風乾燥機での乾燥後、ポリエステル支持体フィルムによく接着し、そしておよそ５０μｍの厚みを示す複合材デポジットの黒く、柔軟で均質化したフィルムが得られた。この複合材デポジットは、１２．３２ｍｇ／ｃｍ²のグラメージを示し、１．３ｍＡｈ／ｃｍ²に相当するアノードとして使用できる量の銀を含み、０．６５ｍＡｈ／ｃｍ²に相当するカソードとして使用できる量の塩化銀を含んだ。
【００７８】
複合材デポジットでコーティングされたポリエステルフィルムから、実施例１の１Ａ型の電極の立体配置および寸法を有する電極を製造し、該電極は上記実施例１に示されたとおり組立てた。
【００７９】
２Ｂ型の電極
２Ａ型の電極を製造するために指示されるおとに製造を行ったが、しかし、１，２−エポキシプロパンとアリルグリシジルエーテルとの共重合体の溶液を実施例１に使用されたポリイソブテンの３５重量％のヘキサンの溶液１１ｇに換え、ポリエステルフィルム上でのスプレッディングに使用されたドクタは２５０μｍに調整した。
【００８０】
乾燥後、製造されたコーティングは、ポリエステル支持フィルムに接着し、およそ４５μｍの厚みを示す複合材デポジットの黒く、均質で、柔軟なフィルムになった。この複合材デポジットは、１４．２ｍｇ／ｃｍ²のグラメージを示し、１．５６ｍＡｈ／ｃｍ²に相当するアノードとして使用できる量の銀を含み、０．７８ｍＡｈ／ｃｍ²に相当するカソードとして使用できる量の塩化銀を含んだ。
【００８１】
２つの型の電極の比較サイクル
各電極が２ｃｍ²の電気化学的に活性な領域を示す、２Ａ型または２Ｂ型の２つの電極を、実施例１の電極の評価のために使用したセルに類似し、１重量％のＮａＣｌ水溶液を充填したセルに浸漬し、そしてそのセルの２つの電極を、３０分毎に電流の方向を逆転させながら、前記電極の間に０．５ｍＡの直流電流（各々の方向に、各電極について０．１２５ｍＡｈ／ｃｍ²の電流量の通過に対応する）をかけるシステムに接続した。セルの中心に浸漬されたプローブは媒質のｐＨを測定することおよび記録することを可能にし、電極の末端に配置されたミリボルト計は、セルの末端に現れる電位差を観測するのを可能にした。
【００８２】
Ａ型の電極を具備したセルでは、ｐＨでの異常な変化やサイクル終了時の電位差の上昇は８時間の間で、すなわち、８つの完全なサイクルおよび電流の方向での１４の逆転の間観察されなかった。
【００８３】
Ｂ型の電極を具備したセルでは、これらの電極は、Ａ型の電極のものよりわずかに多い理論的容量を有するにもかかわらず、極性の３番目の変化の前においても電位差の上昇が観察され、４番目のサイクルの途中から、即ち、第２の作動時間の終了の前から、ｐＨの急速な低下が観察された。
【００８４】
実施例３
イオン浸透装置中のカソードとして使用されうる２つの系列の電極が溶融経路で製造された。すなわち、１つの系列は、本発明による複合材電極であって、１，２−エポキシプロパン単独重合体からなるバインダーを含み（３Ａ型の電極）、もう１つの系列は対照複合材電極であって、ＥＶＡ共重合体からなるバインダーを含んだ（３Ａ型の電極）。
【００８５】
電極は、以下に記載されるとおり製造された。
【００８６】
３Ａ型の電極
およそ１８０，０００の数平均分子量を示す１，２−エポキシプロパン単独重合体２３．５ｇ、その後８μｍの直径および６ｍｍの平均長を示す未分級の炭素繊維２０．３ｇ、そして最後に５μｍと５０μｍの間の粒子サイズを示す塩化銀粉末６２．６ｇを、１２０℃に維持したブラベンダー（ＢＲＡＢＥＮＤＡＲ）混合機（米国、ニュージャージー、サウス ハッケンサックのブラベンダーインストルメンツ（Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．）の５０ｍＬチャンバーに投入した。この様に製造された混合物を混合機で２０分間均質化した後混合機から取り出して小分し、それらを２つのポリ（エチレンテレフタレート）フィルムの間で成形した。前記成形は、液圧で行われ、その温度は、１２０℃に調整し、そして圧力は２トンに調整した。
【００８７】
緩和の期間をはさんで、２トンで５回圧力サイクル後、複合材生成フィルムを得、その厚みは、８０μｍの範囲内であり、そのグラメージは１９．１１ｍｇ／ｃｍ²に等しく、カソードとして使用できる塩化銀の量は、２．１ｍＡｈ／ｃｍ²に相当するものであった。
【００８８】
上記複合材生成フィルムから、その一方の面は絶縁性の接着性プラスチック製フィルムでマスクして、１Ａ型の電極の立体配置および寸法を示す電極を作り、該電極は、実施例１に示されるとおり組み立てた。
３Ｃ型の電極
３Ａ型の電極を製造するために指示されたとおり製造を行ったが、しかし１，２−エポキシプロパン単独重合体を実施例１に使用されたエチレンと酢酸ビニルとの共重合体（ＥＶＡ共重合体）の同量に換え、混合機のチャンバーを１３５℃に調整し、成形プレスの温度を１６５℃に調整した。
【００８９】
緩和の期間をはさんで、５回圧力サイクル後、複合材生成フィルムを得、その厚みは、９５μｍの範囲内であり、そのグラメージは２２．８ｍｇ／ｃｍ²に等しく、カソードとして使用できる塩化銀の量は、２．５ｍＡｈ／ｃｍ²に相当するものであった。
【００９０】
上記複合材生成フィルムから、その一方の面は、絶縁性の接着性プラスチック製フィルムでマスクして、１Ａ型の電極の立体配置および寸法を示す電極を作り、製造方法、実施例１に示されるとおりだった。
【００９１】
カソードとしての、及びサイクル時のカソードとしての電極の使用水準の比較
実施例１に記載される手段を使用して、カソードとして使用される３Ａ型および３Ｃ型の複合材電極の容量を、水の電気分解に関連した現象が現れる前に、すなわち、セルの末端での電位差の上昇およびセル中のｐＨでの実質的な変動が現れる前に、電極の単位面積当たりに通過できる電流の最大量を測定することで評価した。電極３Ａおよび３Ｃの各型の容量は、０．３ｍＡ／ｃｍ²に等しい定電流密度、各電極の電気化学的に活性な領域２ｃｍ²において試験した。
【００９２】
カソードとして作動する各サイクル後観察される容量、並びにカソードとしてまたはアノードとして作動する各サイクルについて観察される最大継続時間、変換総継続時間、総変化容量および総変化容量の％は、以下に表ＩＩで示される。
【００９３】
【表２】

【００９４】
表ＩＩの結果の考察から、３Ａ型および３Ｃ型の電極の能力が第１使用時間の間は同様であるが、本発明によるバインダー（１，２−エポキシプロパン単独重合体）を使用する電極３Ａのサイクル性は、従来技術にしたがったバインダー（ＥＶＡ共重合体）を使用する３Ｃ型の電極のものに極めて著しく勝っていることが示されており、これは本発明によるバインダーが従来技術にしたがったバインダーよりより極めて優れた能力を有することを意味する。
【００９５】
さらに、本実施例の結果を、実施例１のものと比較する場合、溶媒経路によって得られた本発明による複合材電極（電極１Ａ）が、特にサイクル性に関して、溶融経路によって得られた本発明による複合材電極に勝っていることも分かる。
【００９６】
電流の単一方向で、及び処理機関中に電流の方向の頻繁な逆転をともなって使用できる電極の同じ容量について、イオン浸透装置に使用できる複合材電極のための本発明による重合体バインダーは、従来技術の重合体バインダー、特にポリイソブテンまたはＥＶＡ共重合体に非常に勝っている。この優越性は、１．５ｍＡｈ／ｃｍ²未満の理論的容量に相当する薄い複合材電極を得ることを可能にする技術である、溶媒経路によって上記電極が得られる場合、さらに明白である。
【００９７】
実施例４
その内の１つが１Ａ型または１Ｃ型の複合材電極である電極を使用したイオン浸透により、バルプロ酸ナトリウムの経皮的拡散を試験した。
【００９８】
同一の構造のイオン浸透セルで作業が行われた。各イオン浸透セルは、同軸上に隣接する断面積２ｃｍ²の３つの円筒形の区画、すなわち順に、供与区画、受容区画およびもどり電極区画から構成された。この３つの区画は以下の区画から各々、そして漏れのない方法で、経皮拡散試験のための膜として使用されるヌードラット（ＯＦＡ ｈｒ／ｈｒ）の皮膚の一片により分離された。０．５ｍＬの容積を有する供与区画は、１０重量％のバルプロ酸ナトリウム溶液を含有した。１０ｍＬの容積を有する受容区画は、５００重量ｐｐｍのＮａＮ₃が添加され、そして磁石棒を用いて攪拌された生理学的塩の溶液を含有した。供与区画と同一なもどり電極区画は、２重量％のＮａＣｌと５００重量ｐｐｍのＮａＮ₃を含有する水溶液０．５ｍＬを含有する。受容区画と対峙する末端で、供与区画には、その状況にしたがって、実施例１にしたがう２ｃｍ²の活性面積を有する１Ａ型または１Ｃ型の複合材電極が具備された。もどり電極区画には、実施例１にしたがう２ｃｍ ² の活性面積を有する１Ｄ型の非複合材電極が具備された。各電極の活性面は、ラット皮膚膜の側に向けられた。
【００９９】
ラット皮膚のサンプルは、全ての皮下組織を除去し、０．０５重量％のＮａＮ₃を加えた生理学的塩溶液中で１５分間室温に置いた後、受容区画の方向に向けられた皮膚面でイオン浸透セルに設置されるまで、−４０℃で冷凍保存した。
【０１００】
行われた各試験について、４つの同一のイオン浸透セルを同時に作動開始させた。効果的交換領域は、各皮膚の２ｃｍ²であった。
【０１０１】
直流電流発電機は、その陰極が複合材電極に接続され、各セルの電極の間に０．２ｍＡに等しい設定強度の電気信号を確立することを可能にする。
【０１０２】
イオン浸透の作動は、イオン浸透セルの末端で０．８ボルトに等しい電位差が現れ、そしてその後回路が開放することにより電流の通過が停止されるまで続けられた。
【０１０３】
イオン浸透作動の始めから計算して、１時間、１２時間および２４時間にそれぞれ等しい期間後、イオン浸透セルの受容区画に含有される０．５ｍＬの液体を除去し、各サンプルに含有されるバルプロ酸ナトリウムの量が測定された。定量測定により得られた値から、前記の期間の終わりにイオン浸透セルの受容区画に入ったバルプロ酸塩の総量を計算した。
【０１０４】
４つの試験で平均して得られた結果は、表ＩＩＩに示した。
【０１０５】
【表３】

【０１０６】
表ＩＩＩに現れた結果を検討すると、明らかに本発明による複合材電極の優越性が強調され、該電極は、水の電気分解に関係した望ましくない現象が現れる以前に、従来技術により得られた匹敵する容量の複合材電極より明らかに長く作動できる。

Claims (16)

1. 活性成分を対象に経皮投与する為のイオン浸透装置であって、該装置は第１の電極アセンブリと第２の電極アセンブリと電気信号発生機を含有し、前記第１電極アセンブリは活性電極と呼ばれる第１電極と活性剤貯蔵容器から構成され、該第１電極は、活性成分を少なくとも部分的にイオン化された形態、または中性形態で保持する活性剤貯蔵容器と接触しており、上記第２電極アセンブリは、第２の電極と貯蔵容器から構成され、該第２電極は電解質を保持する貯蔵容器と接触しており、上記電気信号発生機は、第１の電極が活性成分のイオンと同じ極性を有するか、または前記活性成分が中性である場合には陽極性を有する様に、且つ、第２の電極が第１の電極のものと反対の極性を有する様に、前記第１の電極と第２の電極のそれぞれに接続することが可能であり、前記活性剤貯蔵容器に接触している第１の電極および貯蔵容器に接触している第２の電極は、重合体バインダーおよび前記バインダーの体積による％として４％〜６０％の電気化学的に非消費性の粉末または繊維状の導電性フィラーおよび４％〜１００％の電気化学的酸化または還元可能なＡｇ／ＡｇＣｌ混合粉末材料を含む複合材電極から成り、この複合材電極の重合体バインダーが、１，２−エポキシプロパンをベースとする１種又は複数の重合体から構成され、且つ、この重合体がモル％で、６０％〜１００％の１，２−エポキシプロパン、並びに１，２−エポキシプロパンと共重合可能な４０％〜０％の１種又は複数の他のモノマーからなることを特徴とするイオン浸透装置。
2. 前記複合材電極の重合体バインダーを構成する１種又は複数の重合体が、７５％〜１００％の範囲の１，２−エポキシプロパンのモル含量を示すことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記複合材電極の重合体バインダーを構成する１種又は複数の重合体が、１，２−エポキシプロパンの単独重合体であるか、あるいは、１，２−エポキシプロパンと１，２−エポキシブタンとのランダム共重合体、逐次共重合体、または、１，２−エポキシプロパンと（ｉ）４員以上の環である環状オキシド、および（ｉｉ）式
   

   

   ［式中、ＲはＲ₁基またはＣＨ₂−Ｏ−Ｒ₂−Ｒ₁基であり、ここで、Ｒ₁は水素原子を表わすか、またはＣ₃〜Ｃ₁₂、好ましくはＣ₃〜Ｃ₆のアルキル、もしくはＣ₂〜Ｃ₁₂、好ましくはＣ₂〜Ｃ₆のアルケニル基を表わし、Ｒ₂は、式−（ＣＨ₂−ＣＨ₂−Ｏ）_p−（ここでｐは０〜１０、好ましくは０〜４の範囲の数を示す）で表されるポリエーテル基を表す。］
   で表される環状オキシドから形成された群から選択された１種または複数の環状モノマーとのランダム結合を有する共重合体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記１，２−エポキシプロパンと共重合された環状モノマーが、オキセタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサンおよび式
   

   

   （式中、Ｒは、プロピル、ブチル、−ＣＨ₂−ＯＣＨ₃または−ＣＨ₂ＯＣＨ₂−ＣＨ＝ＣＨ₂基である。）
   で表される環状オキシドから選択されることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記複合材電極の重合体バインダーを構成する１種又は複数の重合体が、１，２−エポキシプロパンの単独重合体または１，２−エポキシプロパンと前記環状オキシドとの共重合体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
6. 前記複合材電極の重合体バインダーを構成する１種又は複数の重合体が、架橋されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記複合材電極の重合体バインダーを構成する１種又は複数の重合体が、非架橋状態で、１０，０００と１０⁶の間の範囲の分子量を示すことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
8. 前記電気化学的に非消費性の粉末状または繊維状導電性フィラーが、カーボンブラックまたはグラファイトからなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
9. 前記複合材電極の導電性フィラーが、１００μｍ未満の粒子サイズの粉末の形態から成る粉末状フィラーであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
10. 前記複合材電極の導電性フィラーが、１μｍ〜１５μｍの範囲の直径、及び、５０〜１０００の範囲の、同じ単位で表される直径に対する長さの比を有する短繊維の形態で提供される繊維状フィラーであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
11. ＡｇまたはＡｇＣｌ粉末材料の粒子サイズが１００μｍ未満であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
12. 複合材電極が、重合体バインダーの体積当りで、導電性フィラーについては８％〜４５％、Ａｇ／ＡｇＣｌ混合粉末材料については２５％〜７０％の範囲であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の装置。
13. 前記装置が含有する前記複合材電極が、１０μｍと１００μｍの間の厚みを有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置。
14. 前記装置が含有する前記複合材電極が、溶媒を用いたコーティング技術により製造されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置。
15. 電気信号発生機が、第１の電極と第２の電極との間に、設定平均強度の信号である強度差信号または、設定平均電圧の信号である電位差信号をかけ、該信号が継続式または周波数が５００ｋＨｚ以下のパルス式、そして連続式または断続式であって、一次的極性反転を伴うことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の装置。
16. 電極の間にかけられた電気信号が、０．１〜５０ボルトの範囲の平均電圧を示し、それにより該電極の間で発生された平均電流の密度は、５ｍＡ／ｃｍ²未満の値を示すことを特徴とする請求項１５に記載の装置。