JP4606118B2 - イオントフォレーシス装置用作用極構造体の製造方法 - Google Patents
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このような多孔質フィルムを基材とするイオン交換膜の製造方法を簡単に述べると、スチレン、α−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、α−ハロゲン化スチレン、ビニルナフタレン等の陽イオン交換基が導入可能な単量体、又はスチレン、ビニルトルエン、クロロメチルスチレン、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール、α−メチルスチレン、ビニルナフタレン等の陰イオン交換基が導入可能な官能基を有する単量体と、ジビニルベンゼン類、ジビニルスルホン、ブタジエン、クロロプレン、ジビニルビフェニル、トリビニルベンゼン等の架橋剤、及びオクタノイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ベンゾイルパーオキシド、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、ジ−t−ブチルパーオキシド等の重合開始剤との混合物からなる重合性組成物を調製し、この重合性組成物中に前記多孔質フィルムを浸漬させて、多孔質フィルムの有する空隙内に該重合性組成物を浸入させ、ついで、ポリエステルフィルム等の表面平滑なフィルムで両面を覆った状態で加熱等により重合させる。このようにして得られるイオン交換膜は、充分な強度と柔軟性の双方を有し、かつ薬剤投与効率も高い。
イオン交換膜1の作製
クロロメチルスチレン380g、ジビニルベンゼン20g、t−ブチルパーオキシエチルヘキサノエート20gからなる単量体組成物を調製し、この単量体組成物420gを500mlのガラス容器に入れ、これに各20cm×20cmの多孔質フィルム(重量平均分子量25万のポリエチレン製、膜厚25μm、平均孔経0.03μm、空隙率37%)を大気圧下、25℃で10分浸漬し、この多孔質フィルムに単量体組成物を含浸させた。続いて、上記多孔質フィルムを単量体組成物中から取り出し、100μmのポリエステルフィルムでこの多孔質フィルムの両側を被覆した後、3kg/cm2の窒素加圧下、80℃で5時間加熱重合した。次いで、得られた膜状物を30重量%トリメチルアミン10重量部、水5重量部、アセトン5重量部よりなるアミノ化浴中、室温で5時間反応せしめ4級アンモニウム型陰イオン交換膜を得た。得られたイオン交換膜は、3cm×4cmの大きさに切断(乾燥重量約0.03g)し、使用直前まで生理食塩水に浸漬し、乾燥を防止しておいた。
イオン交換膜2〜5の作製
単量体組成物、及び多孔質フィルムを表1に示した組成に代えた以外は製造例1の場合と同様の方法で陰イオン交換膜を作製した。
イオン交換膜6の作製
N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート・メチルクロライド塩244g、ノナエチレングリコールジメタクリレート28g、ヒドロキシエチルメタクリレート128g、t−ブチルパーオキシエチルヘキサノエート12gからなる単量体組成物を調製し、この単量体組成物400gを500mlのガラス容器に入れ、これに各12cm×13cmの多孔質フィルム(重量平均分子量25万のポリエチレン製、膜厚25μm、平均孔径0.03μm、空隙率37%)を大気圧下、25℃で10分浸漬し、この多孔質フィルムに単量体組成物を含浸させた。続いて、上記多孔質フィルムを単量体組成物中から取り出し、100μmのポリエステルフィルムでこの多孔質フィルムの両側を被覆した後、3kg/cm2の窒素加圧下、70℃で2時間、次いで90℃で3時間加熱重合して4級アンモニウム型陰イオン交換膜を得た。
イオン交換膜7の作製
スチレン360g、ジビニルベンゼン40g、t−ブチルパーオキシエチルヘキサノエート20gからなる単量体組成物を調製し、イオン交換膜1の場合と同様にして多孔質フィルムに含浸させた。続いて、上記多孔質フィルムを単量体組成物中から取り出し、100μmのポリエステルフィルムで多孔質フィルムの両側を被覆した後、3kg/cm2の窒素加圧下、80℃で5時間加熱重合した。次いで、得られた膜状物を98%濃硫酸と純度90%以上のクロロスルホン酸の1:1混合物中に40℃で45分間浸漬し、スルホン酸型陽イオン交換膜を得た。
イオン交換膜8の作製
単量体組成物を表1に示した組成に代えた以外はイオン交換膜7と同様の方法で陽イオン交換膜を作製した。
イオン交換膜を1mol/LのHCl水溶液に10時間以上浸漬する。
含水率=100×(W−D)/D[%]
(2)膜抵抗;
白金黒電極を備えた2室セル中にイオン交換膜を挟み、イオン交換膜の両側に3mol/L硫酸水溶液を満たし、交流ブリッジ(周波数1000サイクル/秒)により25℃における電極間の抵抗を測定し、該電極間の抵抗とイオン交換膜を設置しない場合の該電極間の抵抗の差により求めた。上記測定に使用する膜は、あらかじめ3mol/L硫酸水溶液中で平衡にしたものを用いた。
生理食塩水中から取り出した3cm×4cmのイオン交換膜1の表面をティッシュペーパーでぬぐって水気を軽く除いた。これを25mlのアスコルビン酸リン酸エステルマグネシウム塩の100mmol/L水溶液に25℃で24時間浸漬し、イオン交換膜に薬剤イオン(アスコルビン酸リン酸エステルイオン)を含浸させた。この膜と薬剤の電極への到達を防ぐイオン交換膜(イオン交換膜7)を用いて図2に示す作用極構造体を作製した。なお皮膚とイオン交換膜との接触面積が6cm2(2cm×3cm)となるように規定した。薬液室にアスコルビン酸リン酸エステルマグネシウム塩の10mmol/Lの水溶液、電極室には0.1mol/L乳酸ナトリウム水溶液を満たした。この作用極構造体と電源および対極構造体を図2に示すように接続し、ミニブタ(Yucatan Micropig、5ヶ月齢、メス)の背部皮膚に固定した。仮想皮膚室には、0.9重量%の塩化ナトリウム水溶液を満たした。次いで、仮想皮膚室を攪拌しながら、25℃で0.5mA/cm2の定電流密度で1時間通電し、通電終了後、直ちに仮想皮膚室の液を抜き取って液体クロマトグラフィーにて薬剤量を測定した。同様の操作を通電を行わずに実施してブランク値を測定し、通電した場合の薬剤量との差を計算して薬剤透過量とした。また、通電終了後、作用極構造体をミニブタ皮膚から外し、イオン交換膜の変形の様子を目視で評価した。結果を表2に示した。
実施例1において、イオン交換膜1をアスコルビン酸リン酸エステルマグネシウム塩水溶液に24時間浸漬して薬剤イオンを含浸させる工程を行わなかった以外は、同様の操作を行い評価を行った。結果を表2に示した。
実施例1と同様にして、アスコルビン酸リン酸エステルイオン)を含浸させたイオン交換膜1を得た。
実施例2において、イオン交換膜1をアスコルビン酸リン酸エステルマグネシウム塩水溶液に24時間浸漬して薬剤イオンを含浸させる工程を行わなかった以外は、同様の操作を行い評価を行った。結果を表3に示した。
イオン交換膜1に代えてイオン交換膜2〜6を用いた以外は、実施例2と同様にして薬剤透過量を測定し、膜とミニブタ皮膚の接触の様子を評価した。結果を表3に示した。
イオン交換膜1に代えてイオン交換膜2〜6を用いた以外は、比較例2と同様にして薬剤透過量を測定し、膜とミニブタ皮膚の接触の様子を評価した。結果を表3に示した。
皮膚と接触させるイオン交換膜として、イオン交換膜1に代えてイオン交換膜7を用い、アスコルビン酸リン酸エステルマグネシウム塩水溶液に代えてリドカイン塩酸塩水溶液を用い、さらに保護イオン交換膜としてイオン交換膜1を用いた以外は、実施例2と同様にして薬剤透過量を測定し、膜とミニブタ皮膚の接触の様子を評価した。結果を表4に示した。なお、リドカイン塩酸塩水溶液の濃度も、実施例2と同様、セルを組む前のイオン交換膜浸漬時には100mmol/L、薬剤透過試験時には10mmol/Lである。
皮膚と接触させるイオン交換膜として、イオン交換膜7に代えてイオン交換膜8を用いた以外は、実施例8と同様にして、同様にして薬剤透過量を測定し、膜とミニブタ皮膚の接触の様子を評価した。結果を表4に示した。
実施例8において、イオン交換膜7をリドカイン塩酸塩の100mmol/L水溶液に24時間浸漬して薬剤イオンを含浸させる工程を行わなかった以外は、同様の操作を行い評価を行った。結果を表4に示した。
イオン交換膜7に代えてイオン交換膜8を用いた以外は、比較例8と同様にして薬剤透過量を測定し、膜とミニブタ皮膚の接触の様子を評価した。結果を表4に示した。
アスコルビン酸リン酸エステルマグネシウム塩に代えて表5に示すイオン性薬剤を用いた以外は、実施例2(各実施例)又は比較例2(各比較例)と同様に評価を行った。結果を表5に併せて示す。
2:対極構造体
3:電源部
4,4’:電極
5:イオン性薬剤溶液保持部
6:イオン交換膜
7:生体表面(界面)
8:イオン交換膜
9:電解質含有部
10:イオン交換膜
Claims (2)
- 電極、イオン性薬剤溶液保持部及び厚さ5〜150μmのイオン交換膜がこの順に積層されており、該イオン性薬剤溶液保持部に含まれる薬効イオンを、イオン交換膜を介した電気泳動により生体に投与するために用いるイオントフォレーシス装置用作用極構造体の製造方法において、前記イオン性薬剤溶液保持部とイオン交換膜とを積層するに先立ち、該イオン交換膜の有するイオン交換基の対イオンを前記薬効イオンにより置換する工程を含むことを特徴とするイオントフォレーシス装置用の作用極構造体の製造方法。
- 請求項1記載のイオントフォレーシス装置用作用極構造体の製造方法をその工程に含む、イオントフォレーシス装置の製造方法。
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