JPH0614976B2 - 改良投与特性を有する経皮性治療システム - Google Patents

改良投与特性を有する経皮性治療システム

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JPH0614976B2 JP60141438A JP14143885A JPH0614976B2 JP H0614976 B2 JPH0614976 B2 JP H0614976B2 JP 60141438 A JP60141438 A JP 60141438A JP 14143885 A JP14143885 A JP 14143885A JP H0614976 B2 JPH0614976 B2 JP H0614976B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、生物学活性物質の非経口投与に関し、さらに
詳しくは、無傷の皮膚を通じ、治療量においてこのよう
な物質の人体への投与に関する。
皮膚を通して種々の薬物およびその他の生物学的活性剤
(以下“薬剤”)を投与する技術に非常に多くの装置が
知られている。代表する米国特許として、たとえば第35
98122号,第4144317号,第4201211号,第4262003号およ
び第4379454号明細書があり、これらの特許は、この中
で参照文献に記してある。
経皮性投与システムの最も簡単な型は、あらかじめ決め
られた時間の間、接着剤或いはストラツプのような他の
手段によって皮膚上に保持される溶解した薬剤或いは薬
剤を含んでいるマトリックス材料の単に混合物でもよい
薬剤溜めから成る。
マトリックスシステムは、容易に製作されるという利点
を有しており、通例、より複雑化された速度コントロー
ルシステムよりも低い費用である。マトリックスからの
薬剤の放出速度は、どのような方法でもt-1/2関数で減
少する。放出速度における減退のこの型は、薬剤がマト
リックスにおける薬剤の飽和濃度以上の濃度で、マトリ
ックス中に含まれる場合起こり、過飽和溜めにおいて薬
剤が飽和以下に減少するか或いは薬剤が初めにマトリッ
クスで、飽和濃度以下で混合される場合は、いつそう明
白になる。(たとえば、指数関数) この理由の為にマトリックス中に充分な過剰な量の薬剤
を有し、マトリックスの有効耐用期間という重要な部分
の為に単位活性(或いは飽和)でマトリックスを保持す
る経皮性投与システムを製作することが一般に望まれて
いる。
放出速度を時間と共にさらに一定にさせる要素を調節す
る放出速度の使用に加えて、簡単なマトリックス型シス
テムから放出特性を改良する種々の研究方法が提案され
た。
たとえば、米国特許番号3923939および4286
592を見よ、それらの特許は参照によりこの中に編入
されている。
確から事情において、しかしながら、薬物貯蔵器の有効
耐用期間の間中、飽和以上に薬物溜めを保持する必要は
ないばかりでなく、そのようにすることは、実際、望ま
しくない。
たとえば、高価な薬剤で、使用後、システム中に残つた
残留薬剤を最小限に抑えることは、望ましいであろう。
単位活性がシステムの有効耐用期間の間ずつと保持され
るシステムの場合、しかしながら残留薬剤は、貯蔵所に
おける飽和濃度より少ない濃度では、決して存在しない
であろう。同様に、人が、ホルモン補充治療或いはイン
シユリン投与のような生体堵産生薬剤の正常に変動して
いる血液量にするように試みている場合、相対的一定薬
剤投入量を特に有することは必ずしも望ましいとは限ら
ない。このような状況において、薬剤の正常血液量は、
種々の体循環段階を通して、高レベルから低レベルに変
動し、薬剤投与は正常血液量サイクルに望ましく平行す
るだろう。
亜飽和又は飽和以下のマトリックスからの放出速度は急
速に減少する最初の高い放出速度に特徴があるが、それ
にもかかわらず、これらの適用でさえ不適当なことがあ
り、放出曲線を平らにし、亜飽和システムの有効耐用期
間を延長する為のある方法を提供することが望まれる。
ここで使用された用語として“亜飽和”は、どんな分散
し解けていない薬剤から本質的に自由なマトリックスに
あてはまり、薬剤が、マトリックスにおいて使用する前
に、最初、飽和量であるマトリックスを含む。
我々の発明に従って、我々は改良した、薬剤放出特性を
有する亜飽和薬剤溜めを使用している経皮性治療システ
ムを考案した。
我々はまた、例えば、テストステロンのようなアンドロ
ゲン、エストラジオールのようなプロゲスチン、ヒドロ
コルチゾンのようなステロイド、およびアシクロヴイア
のような抗ウイルス性薬剤の投与に対して特に適応する
経皮性治療システムも提供した。
更に、我々は薬物の陰嚢および***投与に対して特に適
応する経皮性治療システムも提供した。
従って、本発明の目的は、亜飽和溜めを利用する改良経
皮性治療システムを提供することである。
本発明の他の目的は、薬物の陰嚢或いは***投与に対し
て特に適応する経皮性治療システムを提供することであ
る。
更に本発明の目的は、改良放出特性を有する簡単で、安
価な経皮性治療システムを提供することである。
本発明のこれら目的およびその他の目的は、添付図によ
るつぎの説明から、容易に明らかにされるだろう。
第1図は、本発明の一実施態様の透視図による横断面を
表わす。
第2図は、本発明における経皮性治療システムと従来技
術を比較している試験管内放出速度対時間の理論上のプ
ロツトである。
第3図は、理論上の試験管内薬剤放出と本発明の実施態
様で観察された実際の薬剤放出を比較しているプロツト
である。
最も簡単な型において、本発明に従って経皮性治療シス
テム1を第1図に示す。このようなシステム1は、典型
的にマトリックス材料における薬剤の飽和濃度よりも多
くない濃度で、その中に溶解した投与される薬剤を有す
る水性ゲル或いは非水性ゲル或いは高分子材料の形で、
薬物溜めを含む。更に、もし必要ならば、技術として知
られる皮膚透過強化物、安定剤キヤリヤー或いはその他
の添加剤を含有してもよい。
第1図において示した実施態様において、マトリックス
材料は、使用位置において皮膚に接近して接触するシス
テムを保持するのに充分な粘着力を有するように選択し
たので、補助粘着剤或いは結合部材は提供されない。
その他のシステムにおいて、粘着性のオーバーレイ或い
は支持体或いはベルト或いはバツクルは使用される。
溜め2を補強し、装置の取扱、施工、取出しを容易に
し、装置の本体遠心部分の保護を提供するために、本体
遠心表面は典型的に比較的目の荒いメツシユ織布或いは
不織布、システムの他の構成材料については化学的不活
性物質の形で、装置1の上表面に埋封した、補強部材3
で提供される。
使用する前に薬剤溜め2の表面に接触している本体から
容易に取り出されるように連結した不透過性の放出ライ
ナー4は、普通、それの容器におけるシステムを保護す
るのに用意される。
我々の発明に従って補強部材3の少なくとも一部分は、
下記の関係式が存在するような溶解度がマトリックス材
料2における薬剤の初濃度Cより大きくない投与され
る薬剤用の適度な離散溶解度Cおよびマトリックスに
おける薬剤の拡散係数Dに関して選ばれる薬剤用の拡
散係数Dを有する材料から形成される。
・D<D・C (1) これは、システム1の有効分散期間の延長および放出速
度曲線の横ばいの結果となる。これは、なぜならば、溶
解した薬剤を含有している補強部材の一部分は、マトリ
ックス2から皮膚への薬剤の転移の結果として、マトリ
ックスにおける薬剤の濃度が補強部材における濃度に減
じた後、薬剤を放出し続ける薬剤の為の第二の溜めとし
て機能を果たす傾向があるので、起こる。
数学的に表わすと、マトリックスからの最初の放出速度
は、M∞は薬剤の最初の質量、Dはマトリックスにお
ける薬剤の拡散係数、lはマトリックスの厚さ、および
tは時間であるフイツクの第2法則 によって支配される。
一定時間後、簡単なマトリックスシステムからの放出速
度は、理論的に によって支配される。
しかしながら、我々の発明によれば、マトリックスから
の薬剤の部分涸渇後、放出の最終段階は によって支配される擬定常状態放出速度を有する第2の
溜めによって決定される。4式において、Cは補強部
材の少なくとも一部分から形成される第2の溜めにおけ
る薬剤の濃度(或いは溶解度)であり、残りの記号は、
上記で示した意味を有する。
これらの関係は第2図で図示され、第2図において亜飽
和マトリックスから無限シンクへの薬剤の試験管内にお
ける理論上の放出が実線で示され、補強部材の少なくと
も一部分が薬材の為の適当な溶解度を有する本発明によ
って得られる主要放出パターンは点線で示される。
理論的放出速度からの離脱度はシステムの種々のパラメ
ーターの調節によって変化させることができる。
補強部材およびマトリックスにおける薬剤の溶解度およ
び拡散係数の絶対値は決定的ではないけれども、D
よびCの生成物はDおよびCの生成物より、少な
くとも10%および好ましくは補強部材の薬剤溶媒部分
から成る全装置のパーセンテージが大きくなればならほ
ど、与えられたD・C値差に対する影響はますます明白
になる。
このように、マトリックスにおける薬剤の初濃度および
拡散係数、補強部材における薬剤の溶解度および拡散係
数、および全装置における材料の相対比率の適切な選択
によって、高度な設計の融通性は望ましい放出速度パタ
ーンを得ることに役に立つ。
補強部材は、薬剤の為の望ましい溶解度を有している材
料から、製作される必要は全くないということは注目さ
れるべきである。例えば、代表的な補強部材において、
ポリエステル不織布は、個々のポリエステル繊維が、ポ
リオレフイン接着剤或いはポリエチレンのようなヒート
シール可能な材料で被覆される。そして、それは個々の
繊維を布に接着する。
本発明における好ましい実施態様において、薬剤は補強
繊維それ自体に溶けないかぎり、ポリエチレン接着剤に
可溶性である。
溜めの二次加工のための適切なマトリックスは上記で引
用された米国特許において示された技術として知られる
広範囲の種類の材料から選択してよく、制限なしに天然
ゴム或いは合成ゴムのような天然ポリマーおよび合成ポ
リマー、たとえば、合衆国特許第4069307号および第414
4317号で公開されたような低密度ポリエチレンおよびエ
チレン酢酸ビニル重合体;カルボキシメチルセルロー
ス,コロイド二酸化珪素或いは技術として知られている
広範囲の種々のその他のゲル化剤のどれでも含む。不十
分な接着性の水性ゲルは、一般的に皮膚と接触するシス
テムを保持する接着オーバーレイ或いはベルト或いはバ
ツクルを必要とする。
適切な補強部材は天然織布或いは合成織布、およびチヨ
ツプトロービングだけでなく、上記に示されたようなポ
リエチレン不織布およびポリアミド不織布を含む、そし
てそれらはいずれにせよ、混和されるものに関して特別
の薬剤およびマトリックスの為に望ましい溶解性を有す
る適切な材料で被覆してよい。繊維自身は、必要溶解性
を有する必要はないので、本発明に従って望ましい結果
を産生するために望ましい溶解度を有する材料で繊維を
被覆するか或いは織布を含浸させることのみが必要であ
る。
本発明の好ましい実施態様は、テストステロンおよびプ
ロゲステロンのような種々の薬物の陰嚢および***投与
に特に適応させる。
プロゲステロンおよびテストステロンは皮膚を通じて吸
収されることが知られており、テストステロンもプロゲ
ステロンも両方ともそのように投与された。
ベン・ガリム(Ben Galim)ら、“局所適用テストステ
ロンおよび陰茎の成長”,Am.J.Dis.ehild.134:296−29
8)1980),Jacobsら,陰茎の成長の為の局所性テスト
ステロン療法。泌尿器科6:708−710(1975),およびク
ルゴ(Klugo)ら、“局所性テストステロンおよびゴナ
ドトロピンに対する小陰茎〔症〕の反応”,J.泌尿器
科,119:667−668(1978)は、小陰茎症の子供の陰茎或
いは腋の皮膚のどちらかの5および10%テストステロ
ンの適用は、陰茎の成長を刺激し、血清テストステロン
水準を高めたと報告する。
1週間に3回の適用、100mg投与量で販売されたアル
コールゲルもまた、テストステロン補充の為にBesims・
Iscoveseoによって製造された商標Percutacraine Andro
genique Forteでフランスにおいて有効である。
ゴールドジーハー(Goldzieher)ら、“エストラジオー
ル−17Bおよびプロゲステロンの経皮吸収”は、軟膏
基剤からのプロゲステロンの経皮吸収を報告する。
本発明にしたがつてテストステロン或いはプロゲステロ
ンを投与するための経皮投与システムは、24時間にわ
たつておよび5mgの薬物を放出するように設計されたま
るいかどをもつおよび35cm2の長方形貼剤を含む。貼
剤は特定の個体に望ましい血液水準を得ることが必要と
されるので、陰嚢かあるいは***のどちらかに当てら
れ、24時間までか、或いはそのような短い間、同じ場
所にそのままの状態にされる。
陰嚢および***投与経路は、陰嚢および***組織の高い
透過性の為に好まれる。テストステロン欠乏が結果とし
て性機能不全を生じた場合、陰嚢投与部位の心理的効果
もまた選択の因子である。
陰嚢組織および***組織およびそれらの固有の構造の感
受性は、薬物の陰嚢或いは***投与の為の経皮性システ
ムが有しなければならない特性に重要な拘束を賦課す
る。
たとえば、システムは、***サツク或いは陰嚢サツクの
形状に容易に合致することができるように十分に薄く柔
軟でなければならないし、除去の際不便を与えるような
接着性ではなく、適所にシステム自身を保持できるよう
な十分な接着性でなければならない。このような適用の
為に、我々はシステムの厚さおよそ2ミルからおよそ1
0ミルの範囲で、好ましくは3から5ミルであるべきだ
ということを決定した。
表面に接触している皮膚の剥離強さは、使用の間中接触
し続けるように十分に高く、苦痛或いは刺激なしに除去
されるように十分に低くするべきである。
1−20μgm/cmの範囲における剥離強さは予測され
る。
40%から60%の酢酸ビニルを有するEVA重合体
は、たとえば、テストステロンおよびプロゲステロンの
ような薬物との使用に粘着性,溶解性および拡散率の満
足な組合わせを示す。
実施例1 塩化メチレンに溶解させた24.38%EVA(51%V
A)の0.625%テストステロンを加えた溶液を溶解が
起こるまで混合した。
溶液は、その時、不透過性の放出ライナーの上へ3ミル
フイルムとして溶媒流延させ、溶媒は97.5%EVAお
よび2.5%テストステロンからなる物質を生じるように
蒸発させた。
チコピー・ミルス(Chicopee Mills)により織物コード
番号9123として販売されたポリエステル不織布,1/
2oz/yd2は、およそ3ミルの厚さのEVA層に貼られ
た。
試験サンプルはその後、各々の主寸法がおよそ5×7cm
である35sq・cm・角に打抜かれた。そしてそれの方法
においてポリエステル不織布はEVA層の上表面に埋封
された。
システムは、不織布の製造においてポリエステル繊維に
塗つたポリエチレン接着剤にテストステロンが溶解され
る時間の間、少なくとも48時間そのままにさせた。
そのように製作したシステムから、無限シンワへの試験
管内のテストステロン放出速度対時間分布と簡単なマト
リックスからの理論的放出と比べたものは第3図で示
す。
実施例2 不透過性放出ライナーの除去後、実施例1に従って生産
した経皮性投与システムは、撤収する前に男性のテスト
ステロン欠乏の陰嚢に適用してもよく、テストステロン
補充治療に望ましい環状テストステロン血液水準によっ
て8時間および24時間の間に同じ場所に放置してもよ
い。
最初の適用の後、新しいシステムはただちに、或いは慢
性治療の装置としてあらかじめ決めた時間の後、適用し
てもよい。また、実施例1のシステムは、同様の結果を
生じるような腿あるいはその他の体の比較的毛がない部
分に適用してもよい。
実施例3 プロゲステロンを装填したシステムは、テストステロン
のかわりにプロゲステロンを用いて実施例1で述べた方
法で作成された。
2枚の長方形の35cm2パツチは、人間の患者の無傷の
皮膚に適用され、血液サンプルを取り、いろいろな時間
におけるプロゲステロン含有量について検査した。基準
線水準と比較した結果は、表1で示した。
実施例4 ヒドロコルチゾンを含む経皮性治療システムは、27重
量%ヒドロコルチゾンを含むシエル・ケミカル・カンパ
ニーから入手できる10ミル厚さのKraton2104スチレン
−ブタジエンブロツク共重合体の形をとつて塩化メチレ
ンから溶液流延〔注〕によって製作される。
デユポン・ケミカル・カンパニーから入手できるNomex
耐熱芳香族ポリアリールアミド繊維はKraton皮膜の上表
面に圧入され、ヒドロコルチゾン2.4ミルを個々に含ん
でいるまるい縁の35sq2長方形のパツチに打ち抜かれ
る。マトリックスおよび裏材料における物質および飽和
濃度は表2で示される。
ヒドロコルチゾンをマトリックスおよびNomex裏材料の
間に平衡させることを見込んで、システムは少なくとも
48時間そのままにさせておく。システムは好んでヒド
ロコルチゾンの経皮性投与の為に無傷の皮膚に適用され
る。
本発明は、ある特定の実施態様について説明してきた
が、それに制約されると解釈するべきではない。特許請
求の範囲によって制限される本発明の範囲から離脱する
ことなく多数くの変更態様が技術にたけた研究者たちの
念頭に浮かぶであろう。
亜飽和マトリックスを使用する経皮性治療システムは、
向上した特性を備えている。
補強部材は、好ましくは織布の形で亜飽和マトリックス
の上表面に埋封され、マトリックスの下層面は直接本体
に接触する。
マトリックスは、除去の際、苦痛を引き起こすことなし
に使用の間中,本体まで接触においてマトリックス自身
を保持するのに十分な剥離強さを有する粘着性の物質で
ある。
装置はまた、陰嚢のような不規則な体表面にたやすく合
致するように薄くて柔軟である。
一つの実施態様において補強部材の少なくとも一部分は
皮膚に投与される活性薬剤がマトリックスにおける薬剤
の初濃度Cより低い溶解度Cを有するように選択さ
れる。加えて、マトリックスにおける薬剤の拡散係数D
および補強部材の一部分の拡散係数Dおよび溶解度
との間の関係は、関係式 D・C<D・C によって与えられる。
施行(効験,作用)において補強部材に溶解した薬剤
は、システムの放出特性を改善する第2の溜めとして機
能を果たす。
発明の特定の実施態様は、テストステロンおよびプロゲ
ステロンのような薬物の陰嚢および***投与に特に適合
する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の透視図であり、第2図は本発明と従来
技術との試験管内放出速度対時間のグラフであり、第3
図は理論上の試験管内薬剤放出と実際の薬剤放出とを比
較したグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バーギル・エイ・プレイス アメリカ合衆国ハワイ州96743,カワイハ エ,アラ・カウア・ドライブ 10,ピー・ オー・ボツクス 4555

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】長時間、生物学的活性薬剤の陰嚢または陰
    唇投与に特に適応する経皮性治療システムで、組合せに
    おいて、その中に均一に分布した該薬剤を含むマトリッ
    クス、その中に埋込まれた繊維補強部材を有する該マト
    リックスの本体表面、および該マトリックスは長時間そ
    の場所に該システムを保持するのに充分な剥離強さで陰
    唇または陰嚢の否膚に対する接着性があり、苦痛なしに
    取り除けられ充分に低い接着性である、を含む経皮性治
    療システム。
  2. 【請求項2】皮膚からの該材料の剥離強さが1−20gm
    /cm2の範囲内である特許請求の範囲第1項記載のシス
    テム。
  3. 【請求項3】該薬剤が飽和よりも低い濃度で、該マトリ
    ックスに溶解する特許請求の範囲第2項記載のシステ
    ム。
  4. 【請求項4】該補強部材の少なくとも1部分が、該マト
    リックスにおける該薬剤の初濃度、Cより低い該薬剤
    の溶解度Cを有する該薬剤用の溶媒である特許請求の
    範囲第3項記載のシステム。
  5. 【請求項5】マトリックスにおける該薬剤の拡散係数D
    .および補強部材における該薬剤の拡散係数Dおよ
    びCおよびCの間の関係が関係式 D・C<D・C によって与えられる特許請求の範囲第4項記載のシステ
    ム。
  6. 【請求項6】システムの全厚が2−10ミルの範囲内で
    ある特許請求の範囲第3項記載のシステム。
  7. 【請求項7】該薬剤がテストステロンおよびプロゲステ
    ロンから成る群から選択され、該マトリックスが約40
    〜60%酢酸ビニルから成るエチレン酢酸ビニル共重合
    体を含み、該システムが約2−10ミル厚さである特許
    請求の範囲第3項記載のシステム。
  8. 【請求項8】男性対象の陰嚢或いは女性対象の***に特
    許請求の範囲第5項記載に従ってシステムを適用し、該
    システムを同じ場所に長時間、保持することを含む薬剤
    の経皮性投与装置。
  9. 【請求項9】長時間男性対象の陰嚢或いは女性対象の陰
    唇に特許請求の範囲第5項記載に従ってシステムを適用
    することを含む薬剤の経皮性投与装置。
  10. 【請求項10】男性対象の陰嚢或いは女性対象の***に
    特許請求の範囲第7項記載に従ってシステムを適用し、
    該システムを同じ場所に長時間保持することを含む薬剤
    の経皮性投与装置。
JP60141438A 1984-06-29 1985-06-28 改良投与特性を有する経皮性治療システム Expired - Fee Related JPH0614976B2 (ja)

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