DE3225748A1

DE3225748A1 - Ionophorese-vorrichtung

Info

Publication number: DE3225748A1
Application number: DE19823225748
Authority: DE
Inventors: Shunsuke Matsudo Chiba Ariura; Norie Tokyo Kashima; Michiyo Fuchu Tokyo Morihata; Tadashi Fuchu Tokyo Ogata
Original assignee: KABUSHIKIKAISYA ADVANCE; Kabushikikaisya Advance Tokyo; Advance KK
Current assignee: Hisamitsu Pharmaceutical Co Inc
Priority date: 1981-07-10
Filing date: 1982-07-09
Publication date: 1983-04-21
Also published as: FR2509182B1; FR2509182A1; US4474570A; JPH0217186B2; IT8222309A0; GB2104388A; GB2104388B; JPS5810066A; CA1196064A; DE3225748C2; IT1210902B

Description

COHATJSZ & FLORACK

PATBNTAN WALTSBÜRO SCHUMANNSTR. 97 D-4000 DÜSSELDORF 1

Telefon:(0211) 683346 Telex:08586513 copd

PATENTANWÄLTE:
Dipl.-lng. W. COHAUSZ · Dipl.-lng. R. KNAUF · Dipl.-lng. H. B. COHAUSZ · Dipl.-lng. D. H WERNER

Kabushikikaisya Advance

5-7/ Nihonbashi Kobuna-cho, Chuo-ku

Tokio, Japan 8.7.1982

Ionophore se-Vorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Ionophorese-Vorrichtung zur Anwendung auf der Haut, insbesondere eine Ionophorese-Vorrichtung, die ein leichtes Gewicht hat und unmittelbar und sehr leicht auf der menschlichen Haut angewandt werden kann.

Der Ionophorese wird seit Kurzen wachsende Aufmerksamkeit geschenkt als einem wirksamen Verfahren zur örtlichen Anwendung ionischer Wirkstoffe oder Drogen mittels Absorption durch die Haut. Die Ionophorese-Techniken sind beispielsweise veröffentlicht in Glass JM et al., Int. J.

36 153 - C/w.

Dermatol. J_9,519 (1980; Russo J. Am. J. Hosp. Pharm. J37,843 (1980); Gangarosa LP et al., Pharmacol. Exp. Ther. 212,377 (1980); Kwon BS et al., J. Ifect. Dis 140,1014 (1979); Hill JM et al., Ann. NY. Acad. Sei. 284,604 (1977) und Tannebaum M. Phys. Ther. jjO,792 (1980).

Diese bekannte Ionophorese erfolgt dadurch, daß der Ausgang eines Generators für ständigen oder pulsierenden Gleichstrom mit einer ersten, aktiven Elektrode verbunden wird, die aus einer Platte aus Metall oder einem anderen elektrisch leitenden Material besteht, die mit einem Polster aus porösem Material bedeckt ist, das mit einer wäßrigen Lösung einer ionischen Droge imprägniert ist und mit einer zweiten, indifferenten Elektrode verbunden ist, die ähnlich aufgebaut ist wie die erste Elektrode, aber nicht mit der Droge getränkt ist. Eine solche Anwendung von Ionophorese ist sehr umständlich. Diese umständliche Anwendung hat eine Verbreitung der Ionophorese als sehr wirksames Verfahren für Drogenanwendung beschränkt. Außerdem müssen die beiden Elektroden in der Regel mit dem zu behandelnden Bereich des Körpers verbunden werden, beispielsweise durch Gummiband. Infolgedessen können leicht Verbrennungen infolge eines schwachen Kontakts zwischen Haut und. Elektroden erfolgen. Daher muß die Anwendung einer solchen Ionophorese ständig durch einen Ampermeter überwacht werden. Aus diesen Gründen kann die Ionophorese nur in Krankenhäusern angewandt werden, nicht aber privat.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Ionophorese zu schaffen, die die vorgenannten Nachteile nicht auf-

weist/ ein sehr geringes Gewicht hat und auf der Haut eines Patienten sehr leicht mit einer einzigen Handlung und sogar für längere Zeit aufgebracht werden kann. Weitere Zwecke und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

Gemäß der Erfindung wird die vorgenannte Aufgabe, dadurch gelöst, daß sie folgende Merkmale aufweist: a) eine erste, im wesentlichen aus einer elektrisch leitfähigen und hydrophilen Ger-Schichtbestehende leitfähige Elektrode, die einen ionischen Wirkstoff enthält oder aufnehmen kann, und eine stromverteilende, leitfähige Schicht, wobei die beiden Schichten fest aufeinandergeschichtet sind, b) eine zweite, im wesentlichen aus einer leitfähigen hydrophilen Gel-rSchichtund einer stromverteilenden leitfähigen Schicht bestehende Elektrode, wobei die beiden Schichten fest aufeinandergeschichtet sind, c) eine leichte Batterie, die mit der ersten und zweiten Elektrode elektrisch so verbunden ist, daß ein geschlossener Stromkreis gebildet wird, wenn die Schichten auf die Haut eines Patienten gelegt werden.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung. 25

Fig. 1 zeigt in Draufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach Linie II-II der . Fig. 1,

Fig. 3 zeigt eine Ansicht der in Fig. 1 und dargestellten Vorrichtung von unten,

Fig. 4 ist ein Querschnitt durch eine zweite

Ausfuhrungsform der Erfindung,

Fig. 5 ist ein Querschnitt durch eine dritte

Ausführungsform der Erfindung, 5

Fig. 6 ist ein Querschnitt durch eine vierte Ausführungsform der Erfindung.

Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform besitzt die Ionophorese-Vorrichtung 1 eine erste Elektrode 2, eine zweite Elektrode 3 und eine Knopfbatterie 8. Die erste Elektrode 2 besteht aus einer elektrisch leitenden Gel-Schicht 4 in Form eines flexiblen Blattes oder Films, der einen ionischen Wirkstoff enthält oder geeignet ist, ihn zu enthalten, und einer stromverteilenden elektrisch leitenden Schicht 5, die aus einer Folie aus Aluminium oder einem anderen leitenden Metall oder einem Film aus elektrisch leitendem Gummi oder Kunstharz besteht. Die Se^-Schicht4 und die Schicht 5 sind fest aufeinander geschichtet .

Die zweite Elektrode 3 besteht aus einer elektrisch leitenden Gel-Schicht 6 in Form eines flexiblen Blattes oder Films und aus einer stromverteilenden elektrisch leitenden Schicht 7, die aus einer Folie aus Metall oder einem leitenden Gummi oder Kunstharzfilm besteht.". Die Gel-Schicht 6 und die Schicht 7 sind fest aufeinandergeschichtet.

Die Knopfbatterie 8 ist dicht am Mittelpunkt der Oberseite der ersten Elektrode derart angeordnet, daß ihr einer Pol, beispielsweise der negative Pol, mit der Schicht 5 verbunden ist, während der positive Pol der Batterie 8 mit der Schicht 7 der zweiten Elektrode 3

durch eine Leitung 9 verbunden ist, die beispielsweise aus Aluminiumfolie besteht. Die Unterseite der Leitung 9 ist, anders als ihre beiden Enden, mit einem Isolierüberzug versehen.

Die Ionophorese-Vorrichtung 1 besitzt ferner eine isolierende Außenschicht 10, die beispielsweise aus einem flexiblen Blatt oder Film eines elektrisch nicht leitenden Kunststoff bestehen kann. Die beiden Elektroden 2 und 3 sind an der Außenschicht derart befestigt, daß die erste Elektrode 2 von der zweiten Elektrode 3 getrennt ist. Die beiden Elektroden 2 und 3 und die Batterie 8 sind miteinander fest verbunden durch die isolierende Außenschicht 10.

Die Ionophorese-Vorrichtung 1 wird auf den menschlichen Körper dadurch angewandt, daß die erste Elektrode 2, die in ihrer leitenden Gel-Schicht 4 den gewünschten ionischen Wirkstoff enthält, in Kontakt mit der zu behandelnden Stelle des Körpers des Patienten gebracht wird. Infolgedessen wird durch die Elektroden 2 und 3 ein Stromkreis durch den menschlichen Körper geschlossen, wodurch das Eindringen oder die Absorption des in der Gel-Schicht 4 enthaltenen ionischen Wirkstoffs durch die Haut gefördert wird.

Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ionophorese-Vorrichtung 1 besitzt eine erste Elektrode 11, eine zweite Elektrode 3 und eine Knopfbatterie 8. Die erste Elektrode 1 besteht aus- einer elektrisch leitenden Gel-Schicht 4, die einen ionischen Wirkstoff enthält oder aufnehmen kann und einer stromverteilenden, elektrisch leitenden Schicht 14. Die Schichten 4 und 14 sind fest aufein-

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-ΙΟΊ andergeschichtet, die stromverteilende Schicht 14 dieser Vorrichtung besteht aus einer durch Verdampfen erzeugten Aluminiumschicht auf einem Teil der Außenschicht 13, die aus einem flexiblen, nichtleitenden Blatt oder Film besteht, die beispielsweise aus Polyvinylchlorid hergestellt ist. Die Knopfbatterie 8 befindet sich auf der oberen Fläche der Schicht 7 der zweiten Elektrode 3 derart, daß der positive Pol der zweiten Elektrode 3 unmittelbar die obere Seite

^O der Schicht 7 berührt. Andererseits ist die stromverteilende Schicht 14 der ersten Elektrode 11 mit dem negativen Pol der Batterie 8 verbunden. Die zweite Elektrode ist an dem Teil der isolierenden Außenschicht 13 befestigt, an dem sich nicht die leitende Schicht 14 befindet. Somit sind die erste Elektrode 11, die zweite Elektrode 3 und die Batterie 8 miteinander fest verbunden und von der Außenschicht 13 getragen.

Diese zweite Ausführungsform der Erfindung ermöglicht eine flexible, sehr dünne Ionophorese-Vorrichtung, da die erste Elektrode aus einer Folie besteht, die zwei Schichten hat.

Das in Fig. 5 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung weist eine erste Elektrode 2, eine zweite Elektrode 3 und dünne, flache, sehr leichte Batterien 15 auf. Stromverteilende Schichten 16 unc 17 aus beispielsweise Kupferfolie oder Non-Woven-Kohlenfaser sitzen auf der einen Seite der Batterie 15. Eine leitende Gel-Schicht 4, die einen ionischen Wirkstoff enthält, ist auf den einen Pol der Batterie 15 aufgebracht, und die elektrisch leitende Gel-Schicht 6, die nicht einen ionischen Wirkstoff enthält, ist auf den anderen Pol aufgebracht.

Diese dritte Ausführungsart der Erfindung ermöglicht eine sehr dünne, flexible und flache Ionophorese-Vorrichtung, da die flache Batterie sehr dünn, z.B. nur 0,5 bis 2 mm, dick sein kann. Die Ausgänge der Batterie können als Flächen ausgebildet sein. Dieser Ausgang wirkt auch als Stromverteilungsschicht.

Das in Fig. 6 dargestellte vierte Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt eine Ionophorese-Vorrichtung 1 mit einer ersten Elektrode 2, einer zweiten Elektrode 3 und eine Knopfbatterie 8. Der eine Pol der Knopfbatterie 8 ist mit der stromverteilenden Schicht 5 verbunden. Der andere Pol der Knopfbatterie 8 ist über einen leitenden Draht 18 mit der stromverteilenden Schicht 7 der zweiten Elektrode 3 verbunden. Diese vierte Ausführungsform der Erfindung macht es möglich, die erste Elektrode in beliebigem Abstand von der ersten Elektrode auf dem Körper anzubringen, wobei der Abstand lediglich durch die Länge des Drahtes 18 begrenzt ist. Diese Ionophorese-Vorrichtung kann leicht an der zu behandelnden Stelle des Patienten auch dann angebracht werden, wenn diese Stelle sehr klein ist oder einen verhältnismäßig großen Krümmungsradius hat. Ferner ist die Ionophorese-Vorrichtung nicht beeinflußt von dem elektrischen Strom, der an der Oberfläche der Haut während der Anwendung der Vorrichtung infolge großer Mengen von aus der Haut austretendem Schweiß, insbesondere bei hoher Temperatur und großer Feuchtigkeit auftreten kann, da die beiden Elektroden einen weiten Abstand voneinander haben.

Im folgenden werden Beispiele für die Zusammensetzung der Gel-Schichten 4 und 6, die aus verschiedenen hydrophilen natürlichen oder synthetischen Harzen bestehen können, beschrieben. Beispielsweise kann die Gel-Schicht aus

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harzförmigen Polysacchariden wie Karaya-Gummu, Tragacanthgummi, Xanthangummi bestehen/ ferner aus Vinylharzen, wie teilweise verseiftem Polyvinylalkohol, Polyvinylformal, Polyvinylmethylather und Copolymeren davon, Polyvinylpyrrolidon und Polyvinylmethacrylat, ferner Acrylharze wie Polyacrylsäure, Natriumsalz und Natriumsalze desselben, Polyacrylamide und dessen teilweise hydrolisierten Produkten, teilweise verseifte Produkte von Polyacrylsäureäthern und Copoly-Acrylsäure-arylamide. Diese hydrophilen natürlichen oder synthetischen Harze werden geweicht oder plastifiziert mit Wasser und/oder Polyolen wie Äthylenglycol, Propylenglycol und Glycerin und werden zu flexiblen Blättern oder Filmen geformt. Eine solche Gel-Schicht hat die Eigenschaft, ihre Form zu behalten und auf der Haut zu haften.

Eine ionischer Wirkstoff oder eine ionische Droge ist ferner in der leitenden Gel-Schicht der ersten Elektrode enthalten oder wird dort eingebracht, kurz bevor die Vorrichtung auf die Haut gelegt wird; dadurch wird die Leitfähigkeit der Gel-Schicht erhöht. Gegebenenfalls kann der Gel-Schicht ein stützender Elektrolyt zugesetzt werden, wie im Fall eines sogenannten Ionophorese-GeIs.

Wenn es gewünscht wird oder notwendig ist, können verschiedene Elektrolyte wie Natriumchlorid, Natriumcarbonat, Caliumcitrat der leitenden Gel-Schicht der zweiter Elektrode zugesetztwerden, um eine ausreichende Leitfähigkeit zu erreichen. Der Elektrolyt wird üblicherweise in einer Menge von etwa 1 bis 15 Gew-%, berechnet auf das Gesamtgewicht der Gel-Schicht, zugesetzt.

Die so erzeugten Gel-Schichten haben die Form eines

flexiblen Blattes oder Films und können dicht an der Haut anliegen. Daher ist der Hautkontakt-Widerstand gering. Infolgedessen dringt der ionische Wirkstoff wirksam in die Haut ein. Im Hinblick auf die prak-

tische Anwendung ist es ferner vorteilhaft, daß die lonophorese-Vorrichtung unmittelbar auf die Haut aufgebracht werden kann, ohne daß irgendwelche Klebstoffe, z.B. ein Klebpflaster, benutzt wird.

Wenn die Gel-Schicht der zweiten Elektrode aus einem adhäsiven Gel und die Gel-Schicht der in Fig. 1 dargestellten zentralen aktiven Elektrode aus einem nichthaftenden Hydrogel, z.B. Agar-Gel, besteht, wie dies weiter unten beschrieben wird, können die

'-> vorgenannten Vorteile ebenso erzielt werden.

Insbesondere dann, wenn die natürlichen Polysaccharideharze, wie Karayagummi als Basismaterial der Gel-Schichten verwendet wird, haben diese Gel-Schichten nicht nur elektrochemisch gute Leitfähigkeit, sondern es kann damit auch gute Hautverträglichkeit und Anpaßbarkeit erzielt werden. Das ergibt sich aus der pH-Pufferwirkung (pH 4-5) oder Hautschutzwirkung, die auf der natürlichen hochpolymeren Säurestruktur beruht, die bemerkenswert hohe Wasserhaltecharakteristiken hat und mäßige Hauthaftung.

Bei Verwendung von Karayagummi sollte in der Regel eine Gel-Zusammensetzung verwendet werden, die zu 20 bis 70 Gew.-Teilen aus Karayagummi und 80 bis 30 Gew.'-Teilen aus einem Polyol, z.B. Glycerin- oder Propylen-Glycol (mit 0 bis 50 Gew.-% Wasser) bestehen in Abhängigkeit von der gewünschten Anwendung. Da das resultierende Gel genügend Wasserhaltungs-Eigenschäften hat, kann ein ionischer Wirkstoff in Form

' einer wäßrigen Lösung der Gel-Schicht vor dem Gebrauch zugesetzt werden. Der Zusatz von Elektrolyten zur zweiten Elektrode ist nicht notwendig, da Gel, das aus Karayagummi zusammengesetzt ist, selbst

^ genügend Leitfähigkeit hat.

Wenn die Gel-Schichten erzeugt oder präpariert werden, so sollten die gleichen elektrochemischen Überlegungen beachtet werden, wie bei der Herstellung des sogenannten Elektrophorese-Gels. Im allgemeinen wird die Gel-Schicht so erzeugt, daß sie die gewünschte Ionen-Mobilität oder -Leitfähigkeit hat, abhängig von der Art des Ionenwirkstoffs, der vorgesehenen Menge (erforderlichen Dosis), der Anwendungsdauer, der Batterieleistung, der Größe

^ der Kontaktfläche der Haut und anderer Faktoren.

Im folgenden werden Beispiele für die Erzeugung, und Zusammensetzung der leitenden Gel-Schichten für eine Ionophoresre-Vorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben.

²^ Diese Beispiele beziehen sich auf die Gel-Schichten der zweiten Elektroden. Jedoch können die Gel-Schichten der ersten Elektroden in der gleichen Weise hergestellt werden mit der Ausnahme, daß alle Elektrolyten oder Teile derselben, wie Natriumchlorid, durch- die gewünschten ionischen Wirkstoffe ersetzt werden. Der gewünschte ionische Wirkstoff kann in die Gel-Schicht eingebracht werden, wenn die Gel-Schicht fertiggestellt ist oder auch kurz bevor die Ionophorese-Vorrichtung auf die

Haut aufgebracht wird.
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. 1. Dreißig Gramm gepulverten Vinylalkohols mit einem mittleren Molekulargewicht von 440,000 und einem Verseifungswert von etwa 60% wurden in üblicher Weise behandelt. 40 Gramm einer 10%-igen Natrium-■" chloridlösung in destilliertem Wasser, die auf eine

Temperatur von 8O°C erwärmt war, und 30 Gramm Glycerin wurden dem gepulverten Polyvinylalkohol zugesetzt. Die Mischung wurde intensiv gerührt. Die erzeugte Mischung wurde in eine Heißpresse für die Dauer von etwa 20 Minuten einem Druck von 0,6 kg/cm G bei einer Temperatur von 80 C ausgesetzt. Auf diese Weise wurde eine -flexible Folie von 3 mm Dicke erzeugt. Diese Folie hat eine genügende Adhäsivität zur Haut und einen spezifischen Widerstand von 0,8 k«Äcm.
10

2. Elektrisch leitende Gel-Schichten in Form flexibier Folie wurden in der vorbeschriebenen Art wurden mit folgenden Zusammensetzungen hergestellt.

Beispiel A

Polyvinylpyrrolidon (durchschnittliches Molekulargewicht 360.000; PVP-K90, hergestellt durch GAF

Corporation) 20 g

10% NaCl Lösung in destilliertem

Wasser 40 g

Glycerin 40 g

Die erzeugte Folie hat genügende Haftfähigkeit an der Haut und einen spezifischen Widerstand von 0,2 k Jl$ cm.

Beispiel B

Polyvinylformal (durchschnittliches Molekulargewicht 1.600.000, Formalisierungsgrad 15%, Verseifungsgrad des Aus-

gangs-Polyvinylalkohols 60%) 15 g

' 5% NaCl Lösung in destilliertem

Wasser 70 g

Propylon Glycol 15g

Die erzeugte Folie hat ausreichende Haftung an

der Haut und einen spezifischen Widerstand von 1/0 k Λ cm.

Beispiel C

Polyvinyl acetoacetal (durchschnittliches Molekulargewicht 440.000, Acetalisierungsgrad 30%, Verseifungsgrad des Ausgangspolyvinylglycols 70%) 40 g

15% NaCl Lösung in destilliertem

Wasser 50 g

Äthylenglycol 10 g

Die erzeugte Folie hat ausreichende Haftfähigkeit an der Haut und einen spezifischen Widerstand von 0,75 k Λ cm.

3. Vierzig Gramm Natrium Polyacrylat mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 12.000.000 bis 13.000.000 (Acoflock A-130 der Mitsui Cyanamide Co.) wurde gleichmäßig in einer 10%-igen Natriumchloridlösung in destilliertem Wasser und 60 Gramm Glycerin gemischt. Aus der erzeugten Mischung wurde bei einer Temperatur von 80 C und Druck für eine Zeit von Minuten eine flexible Folie erzeugt. Diese Folie hat nach einer Standzeit von einem Tag eine mäßige Haftbarkeit an der Haut und einen spezifischen Widerstand von 0,5 k iA cm.

· 4. Dreißig Gramm Polyacrylamid mit einem mittleren Molekulargewicht von 13.000.000 bis 15.000.000 (Acoflock N-100 der Mitsui Cyanamide Co) wurde gleichmäßig mit 50 Gramm einer 10&-igen NaCl-Wasser-Lösung und 20 Gramm Glycerin gemischt und dann in der gleichen Weise wie im Beispiel 3 zu einer Folie geformt. Der spezifische Widerstand der Folie war 0,9 k JL cm.

5. Dreißig Gramm Karayagummi wurden!gleichmäßig gemischt mit 30 Gramm einer wäßrigen 5%-igen Natriumchlorid-Lösung und 4O Gramm Glycerin und dann in der obengenannten Art zu einer Folie gepreßt. Der spezifische Widerstand der Folie war 0,65 k Jl cm.

Zusätzlich zu den vorgenannten hydrophilen polymerischen Substanzen können verschiedene hydrophile polymerische Substanzen benutzt werden, die als Bioelektrodenmaterial bezeichnet werden. Solche Materialien sind beispielsweise erwähnt in folgenden Patentrechten:

Japanische bekanntgemachte Patentanmeldung 52-95895

54-77489

" 55-52742

" " " 56-15728

56-36939 56-36940

Japanische Patentschriften (Kokoku) 48-28747 « " '" 50-27317

„ π 52-9946

U.S. Patentschriften 3.490.440

» 3.640,741

3.665.064 » » 3.989.050

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U.S.' Patentschriften 3.998,215

¹¹ " 4.016.869

4.066.078 4.125.110

Britisches Patent No. 1.557.254

Japanische Patentanmeldungen Nos. 56-14936

56-46531.

Typische Beispiele solcher Materialien sind Polyäthylenglycol, Carboxypolymethylen, Methylcellulose, Natriumalginat, Polyäthylenoxide.

*c So kann jede hydrophile polymere Substanz, die mit Wasser und/oder Polyol weichgemacht und plastiziert werden und zu viäcoelastisdhett.Gels geformt werden kann und die nach Wun eine Haftfähigkeit an der Haut haben kann, als basisches Gelmaterial für die leitenden Gel-Schichten der Ionophoresen-Vorrichtung verwendet werden. Diese Substanzen werden regelmäßig ausgewählt unter Beachtung der Verträglichkeit mit dem zuzusetzenden ionischen Wirkstoff, der Verträglichkeit mit der Haut und der elektrischen Leitfähigkeit. Solche Gel-Schichten können einmal oder mehrere Male benutzt werden.

Aus den vorstehenden Beispielen ergibt sich, daß eine große Vielzahl hydrophiler polymerischer Substanzen zur Herstellung der leitenden Gel-Schichten für die

Oq erfindungsgemäße Vorrichtung benutzt werden kann, wobei diese Substanzen mit Wasser und/oder Alkoholen weichgemacht oder plastifiziert werden. Es bestehen keine Begrenzungen bezüglich des speziellen Basismaterials oder seiner speziellen Zusammensetzung. Grundsätzlich wird

or die Gel-Verbindung gewählt aus solchen Materialien,

die 10 bis 70 Gew.-% hydrophile polymerische Substanzen und im übrigen Wasser und/oder Polyole besitzen, um die gewünschte Formhaltbarkeit zu erreichen.

Obwohl die vorgenannten leitfähigen Gel-Schichten ausreichende Haftung an der Haut haben, können zusätzlich druckempfindliche Haftkomponenten wie Acryl-Hafter und Vinylacetatemulsions-Hafter in die Gel-Schicht eingearbeitet werden. Andererseits sollte, wenn nichtadhä*- sive Hydrogene, wie Agar-Gels benutzt werden, Hauthaftmittel, wie Pflaster, z.B. am äußerem Umfang der in Fig. 1«dargestellten Ionophorese-Vorrichtung vorgesehen werden. In der Ionophorese-Vorrichtung gemäß der Erfindung können verschiedene Arten .von Wirkstoffen, zu denen auch Drogen gehören, verwendet werden, sofern sie in Wasser oder Polyolen zu Ionen dissoziieren. Beispiele solcher ionischen Wirkstoffe sind Calium, Iodid, Procain-hydrochlorid, Methacholin, verschiedene Hautvitamine wie Vitamine B₁, B₀, B, und C, Histamine, Natriumsalicylat. Dexamethason, Epinephrin, Hydrocortison, Idoxuridin and Ündecylensäure-Salze.

Unter dem Begriff "leichte Batterien" werden Batterien verstanden, die ein so geringes Gewicht haben, daß sie nicht ein Abfallen der Ionophorese-Vorrichtung von der Haut verursachen können. Im allgemeinen sollten die Batterien ein Gewicht von höchstens 20 Gramm, vorzugsweise 5 bis 0,2 Gramm haben.

Die Batterien können grundsätzlich eine beliebige Form haben. Beispielsweise können sogenannte Knopfbatterien, Münzenbatterien, Blattbatterien, Papierbatterien, Stangenbatterien und sogenannte Mikrobatterien benutzt werden. Knopfbatterien und Blattbatterien haben den Vorteil daß sie klein und flexibel sind.

· «Τ !I

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Der für die Ionophorese erforderliche Strom liegt

2 im allgemeinen bei höchsten 600 /UA/cm . Da der Berührungswiderstand zwischen Elektroden und der Haut mehrere kjt bis mehrere Dutzend k Jl beträgt, ist die Ausgangsspannung der Batterie im allgemeinen etwa 0,5 bis 10 Volt, wobei sie jedoch von der Anwendungsdauer abhängt sowie von der Berührungsfläche zwischen den Elektroden und der Haut des Patienten. Wenn notwendig, können zwei oder mehr Batterien vorgesehen und gegebenenfalls aufeinander geschichtet werden. Zusätzlich kann eine Vorrichtung vorgesehen werden, die den in der Ionophorese-Vorrichtung fließenden Strom, beispielsweise durch Licht, anzeigt. Dabei können beispielsweise bekannte Stromkreise aus Transistoren und Widerständen benutzt werden, die die Form kleiner Chips haben und z.B. auf der Knopfbatterie so aufgesetzt werden, daß sie ihren Strom konstant hält.

Ferner können bekannte Vorrichtungen zum Wechseln der Polarität der Elektrode vorgesehen werden, die von der Polarität des ionischen Wirkstoffs abhängig sind. Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung genannt.

Beispiel 1

In einer Ionophorese-Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis haben die Gel-Schichten eine Dicke von 1,5 mm und

eine Fläche von 48 cm , wobei 20 Gew.-% auf das vorerwähnte Polyacrylamid, 30 Gew.-% auf destilliertes Wasser und 40 Gew.-% auf Glycerin entfällt. Die Gelschicht der ersten Elektrode enthält ferner 5 Gew-%

Natriumsalicylat. Die Gel-Schicht der zweiten Elektrode 35

2
hat eine Oberfläche von 56 cm und enthält ferner 3 Gew.-% Natriumchlorid.

Die Stromverteilungsschicliten 5 und 7 bestehen aus Aluminiumfolie. Die negativen Pole der beiden Knopfbatterien (Matsushita Ekectric Ind. Co., Ltd.; BR1225, Li/(CF)n; 0,85 g) 8 haben je eine Spannung von 3 Volt.

Sie sind direkt in Reihe mit der ersten Elektrode 2 verbunden, während die positiven Pole mit der zweiten Elektrode 3 verbunden sind. Die ganze Anordnung ist dann bei entsprechender Wärme mit einem Polyäthylenfilm 10 besch.ich.tet. Die Hautkontakt-Impedanz der so gebildeten Ionap&ore-ee^Vorrichtung beträgt einige Kiloohm-

Eine solche Ionophorese-Vorrichtung wurde auf die Haut eines Patienten für die Dauer von zwei Stunden aufgebracht. Die dabei injizierte Menge von Salicylsäure^Anionen betrug etwa 8 mg, also etwa 40% des theoretischen Betrages. Dieser Betrag ist etwa 3 bis 10 Mal so groß wie der von üblichen Kataplasmen, die Methylsalicylat als Hauptbestandteil enthalten.

Eine solche Ionophorese-Vorrichtung kann als analgesisches und anthiphlogistisches Mittel verwendet werden. Da sich jedoch, auch die sogenannte eine Galvanisierung bewirkende vasodilative Wirkung ergibt, ist zu beachten, daß eine solche Ionophorese-Vorrichtung bemerkenswerte synergetische Effekte auf Erkrankungen wie Neuralgien, Arthralgien und rheumatische Arthralgien hat. Eine solche Ionophorese-Vorrichtung kann auch zum Heilen verschiedener Hautkrankheiten und zum Injizieren verschiedener kosmetischer Hautnährstoffe einschließlich verschiedener Hautvitamine benutzt werden.

Eine solche Ionophorise Vorrichtung, bei der die erste Elektrode von der zweiten Elektrode getrennt ist, wie dies Fig. 6 zeigt, kann zum Heilen von Hautkrankheiten,

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wie Trichophytose der Fußsohle, verwendet werden,

Beispiel 2

Dies Beispiel betrifft die Anwendung einer Ionophorese-Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis 3. Die Gel-Schichten 4 und 6 haben folgende Zusammensetzung (in Gew.-%).

Glycerin

Karayagummi

Wasser

Gelschicht 4 GeIschicht 6

60 (mit 2% NaCl) 40 5 (gesättigt mit NaCl)

Die Dicke der Gelschichten 4 und 6 betrug 1,5 mm und die

2 2

Fläche der Gelschichten 4 und 6 betrugen 6 cm bzw. 12 cm

Die Stromverteilungsschichten 3 und 7 bestanden aus kohlenstoffhaltigem elektrisch leitendem Gummifilm. Der negative Pol der Knopfbatterie 8 (Matsushita; BR1225) war mit einem Ausgang von 3 V unmittelbar mit der ersten Elektrode 2 und der positive Pol war mittels des leitenden Drahts 9 mit der zweiten Elektrode 3 verbunden. Auf diese ganze Anordnung wurde dann fest ein Propyäthylenfilm 10 bei entsprechender Temperatur aufgebracht.

Eine solche Ionophorese-Vorrichtung wurde auf der Gesichtshaut eines Patienten aufgebracht, nachdem die Gel-Schicht 4 mit etwa 0,2 ml einer 10%-igen wäßrigen Natriumascorbat-LÖsung (aus einer Ampulle) tropfenweise imprägniert worden war.

Die Konzentration von Vitamin C im Hautgewebe betrug etwa 10 Mikromol/g nach einstündiger Anwendung bei einem Strom von 50 ,uA. Diese Konzentration ist erheblich höher als diejenige, über die berichtet wurde in

Katsu Takenouchi et al., Vitamines _2_8, 501 (1963).

micromol/g

Normales Hautgewebe 0.057

Nach einstündiger Venoclyse

von 5 g Vitamin C 0.400

Effektive Konzentration zum
Vollständigen Verhindern der

Öildung von Melanin (in vitro) 0.500 10

Wie in Fachkreisen bekannt ist, ist Vitamin C (Ascorbinsäure) oder deren Derivate, wie Natrium-Ascorbin wirksam zum Heilen von Chromatodermatosie, z.B. von Mutterflecken, Sommersprossen, verschiedenen Melanomen. Wie bereits erwähnt, ist die übliche Ionophorese nicht populär geworden, wegen ihrer schwierigen Anwendung, obwohl es bekannt war, daß sie ein sehr wirksames Verfahren zum Heilen von Chromatodermatose u. dgl. ist. Im Gegensatz dazu kann die Ionophorese-Vorrichtung gemäß der Erfindung in sehr einfacher Weise benutzt werden, um mit großer Wirksamkeit und großen Vorteilen verschiedene Hautkrankheiten zu heilen und verschiedene kosmetische Haut-Nährmittel zu injizieren. Das ist ein dramatischer Fortschritt auf

diesem Gebiet.
25

Bei Anwendung einer solchen Ionophorese-Vorrichtung auf die Gesiehtshaut würde Vitamin C (d-,*h. Ascorbiftsäure-Anionen) injiziert in das Epidermis-Gewebe und"die obere Schicht der Haut in eiSier extrem-hohen Konzentration⁷von etwa 10 oder mehr ai mol/g für die Zeit von 1 bis 2 Stunden bei etwa 10 bis 30 ,u A/cm . Diese Konzentration wurde in dem Gewebe für eine lange Zeit behalten und bewirkte eine Umwandlung von Melanin in Malanocyte zu verhindern.

Claims

COHAUSZ & FLORACK

PATENTANWALTSBÜRO

SCHUMANNSTR. 97 D-4000 DÜSSELDORF 1 Telefon: (0211) 68 33 46 Telex: 0858 6513 cop d

PATENTANWÄLTE: Dipl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-Ing. R. KNAUF - Dipi.-Ing. H. S. COHAUSZ · Dipl.-Ing. D. H. WERNER

Kabushikikaisya Advance

5-7, Nihonbashi Kobuna-chc^Chuo-ku,

Tokio, Japan 8.7.1982

10 Ansprüche:

¹⁵ /U Ionophorese-Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Merkmale aufweist,

a) eine erste, im wesentlichen aus einer elektrisch 20 leitfähigen und hydrophilen Gel-Schicht behende leitfähige Elektrode, die einen ionischen Wirkstoff enthält oder aufnehmen kann, und eine stromverteilende, leitfähige Schicht, wobei die beiden Schichten fest aufeinanderge-

²⁵ schichtet sind,

b) eine zweite, im wesentlichen aus einer leitfähigen hydrophilen Gel-Schientund einer stromver-

30 36 153 C/w.

teilenden, leitfähigen Schicht bestehende Elektrode, wobei die beiden Schichten fest aufeinandergeschichtet sind,

c) eine leichte Batterie, die mit der ersten und zweiten Elektrode elektrisch so verbunden ist, daß ein geschlossener Stromkreis gebildet wird, wenn die Schichten auf die Haut eines Patienten gelegt werden.
10
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die eine der GelrSchichtenaus einem flexiblen Blatt oder Film besteht und eine ausreichende Haftbarkeit an der Haut besitzt, um dicht daran anzuliegen und einen homogenen Strom zu gewährleisten.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden GeI-Schichten aus je einem Blatt oder Film bestehen, die formhaltig und an der Haut haftbar sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d adurch gekennzeichnet, daß die Gel-Sehichtaus einem hydrophilen, natürlichen oder synthetischen Harz besteht, das mit Wasser, einem Polyol oder einer Mischung derselben weichgemacht und plastifiziert ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz aus der Gruppe von Harzen besteht, die natürliche PoIysaccharid-Harze, Vinyl-Harze und Acryl-Harze umfaßt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zu der gewählten Gruppe der Polysaccharide Karayagummi, Tragacanthgummi und Xanthangummi gehören.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vinylharze teilweise verseifte Polyvinylalkohol, Polyvinylformal, Polyvinylmethyläther und deren Copolymere, PoIyvinylpyrrolidon und Polyvinymethacrylat sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Acryl-Harze Polyacrylsäure und deren Natriumsalze, Polyacryl^ amide und teilweise hydrolisierte Produkte derselben, teilweise verseifte Produkte von PoIyacrylsäureestern und Copoly(Acrylsäure -Acrylamide) sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkohol ein Alkohol aus der Gruppe der Äthylenglycole, Propylenglycole und Glycerin ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie auf mindestens einer der beiden Elektronen befestigt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie ein Gewicht von höchstens 20 Gramm hat.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e kennzeichnet, daß die Batterie eine

t» »β

solche aus der Gruppe der Knopfbatterien, Münzenbatterien, Blattbatterien, Papierbatterien, Stangenbatterien undtMikrobatterien ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterieausgangsspannung 0,5 bis 10 Volt beträgt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Elektrode und die Batterie dadurch miteinander verbunden sind, daß sie mit einem nichtleitenden Außenfilm verbunden sind.
15- 15. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ionische Wirkstoff aus einem Wirkstoff der Gruppe besteht, die aus Kaliumiodid, Procainhydrochlorid, Methacholin, Hautvitamin, Histamin, Natriumsalicylat, Dexamethason, Epinephrin, Hydrocortison, Idoxuridin und Undecylsäuresalzen bestehen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hautvitamine Vitamine B., B₂, B_g und C oder deren Salzderivate sind.