CN1118307C - 用于经皮肤电输送芬太尼和苏芬太尼的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种改进的用于止痛药物例如芬太尼和苏芬太尼的电输送药物输送系统。芬太尼/苏芬太尼作为可溶于水的盐(例如芬太尼盐酸盐)被提供，并被分散到电输送装置(10)所使用的水凝胶成分中。按照本发明，在阳极供体容器(26)溶液中的芬太尼/苏芬太尼的浓度被维持在一个最小浓度以上，借以使经皮肤电输送的芬太尼/苏芬太尼的通量保持和溶液中的芬太尼/苏芬太尼的浓度无关。

Description

用于经皮肤电输送芬太尼和苏芬太尼的装置

本发明一般涉及改进的电输送药物的装置，特别涉及止痛药物尤其是芬太尼和芬太尼的类似物的改进的电输送的装置，成分，和方法。

通过外皮的扩散经皮肤输送药物和传统方法例如皮下注射或口服相比具有许多优点。经皮肤输送药物可以避免口服药物首先通过肝的作用。经皮肤输送药物也消除了病人的和皮下注射有关的痛苦。此外，由于一些类型的经皮肤输送装置扩充的被控制的输送分布，经皮肤输送药物可以提供在病人的血流中的更均匀的药物浓度。术语“经皮肤”输送，广泛地包括通过机体表面例如皮肤，粘膜，或动物的指甲输送药剂。

皮肤的功能主要是作为阻挡层，阻挡物质经皮肤进入人体，并成为经皮肤输送治疗剂例如药物的主要阻挡层。至今，所作的努力集中在减少物理阻力或通过被动扩散增强皮肤对于药物输送的渗透性。尝试了许多方法用来增加经皮肤的药物流速，最有名的是使用化学通量增强剂。

增加经皮肤药物输送流速的其它方法包括使用另外的能源，例如电能和超声波能。电助经皮肤输送也称为电输送。本文使用的术语“电输送”一般指通过表层例如皮肤，粘膜表层，或指甲输送剂(例如药物)。输送借助于施加电位诱发或促进。例如，借助于通过皮肤电输送，可把有益的治疗剂引入人体的系统循环中。一种广泛使用的电输送方法是电移方法(也叫离子电渗)涉及电诱发带电离子的输送。另一种电输送方法是电渗方法，涉及在电场的作用下的含要被输送的剂的液流。还有另一种电输送方法是电运送法，涉及借助于施加电场在生物的表层内形成暂时存在的孔。剂可以通过孔或者无源地(即不用电的帮助)或者有源地(即在电位的作用下)被输送。然而，在任何已知的电输送方法中，都包括在某种程度上可能同时发生的至少一些“被动地”扩散。附带说明，本文使用的术语“电输送”应当给予最广义的解释，使得其包括至少一种剂的电诱发的或增强的输送，这种剂可以是带电的不带电的或混合的，以及任何特定的用于输送剂的机构。

电输送装置至少使用和皮肤，指甲，粘膜表层或其它机体表面的某个位置电接触的两个电极。其中一个电极通常称为“供体”电极，药物从这个电极输入人体。另一个电极，一般称为“相反”电极，用来通过人体形成闭合电路。例如，如果要被输送进入人体的的剂是带正电的，即阳离子，则阳极是供体电极，而负电极(阴极)是相反电极，用于形成电路。如果要被输送的剂是带负电的，即阴离子，则阴极是供体电极，而阳极是相反电极。附带说明，如果阳离子的和阴离子的剂离子或如果不带电的溶解的药剂被输送，则阳极和阴极都可以认为是供体电极。

此外，电输送系统一般需要至少一个要被向机体输送的剂的容器或源。这种供体容器的例子包括盒或腔体，多孔海绵或垫，以及亲水的聚合物或凝胶基体。这种供体容器被电连接并固定在阳极或阴极和机体表面之间，用于提供一种或几种药物或剂的固定的或可更新的源。电输送装置还有电源，例如一个或几个电池。一般在任何时间，电源的一个极都和供体容器电气相连，同时相反的极和相反电极相连。因为已经表明电输送药物的流速近似和装置提供的电流成比例，许多电输送装置具有电控制器，用于控制通过电极施加的的电压与/或电流，借以调整药物输送流速。这些控制电路使用各种电气元件，用于控制由电源施加的电压与/或电流的幅值，极性，定时，波形等。例如，见McNichols等人的美国专利5,047,007。

目前市场上出售的经皮肤电输送药物输送装置(例如由Salt LakeCity，UT的Lomed公司出售的Phoresor；由St.Paul，MN的Empi公司出售的Dupel Iontophoresis系统；由Logan，UT的Wescor公司出售的WebsterSweat Inducer，型号3600)一般利用台式电源装置和一对皮肤接触电极。供体电极含有药物溶液而相反电极含有可生物配伍的电解盐溶液。电源装置具有电控制单元，用于调整通过电极施加的电流的数量。“卫星”电极通过长的(例如1-2米)电线或电缆和电源装置相连。电线的连接容易断开并限制病人的活动和灵活性。电极和控制单元之间的电线对病人带来不便或不舒服。使用“卫星”电极组件的台式电源装置的其它例子在Jacobsen等人的美国专利4,141,359(见图3和4)，LaPrade的美国专利5,006,108(见图9)和Maurer等人的美国专利5,254,081中披露了。

最近提出了一种戴在皮肤上长时间使用的小型自含电输送装置，有时在衣服下面不引人注意。例如，这种小型自含电输送装置在Tapper的美国专利5,224,927和Sibalis等人的美国专利5,224,928和Haynes等人的美国专利5,246,418中披露了。WO93/01807描述了一种自含的经皮肤药物输送系统，该系统具有通过离子电渗输送药物的有源药物容器和通过扩散输送药物的被动药物容器。在一个例子中，提供了一种用于经皮肤输送芬太尼的系统，在另一个例子中，提供了一种用于经皮肤输送苏芬太尼的系统。该文件还描述了许多和被动的以及离子电渗经皮肤药物输送系统。

最近提出了利用具有适用于利用多种含药装置的可再使用的控制器的电输送装置。当药物用尽时从控制器上把含药装置直接拆下，并且然后对控制器连上新的含药装置。以这种方式，装置的相对贵的硬件元件(例如电池，LED，电路硬件等)可以装在可再使用的控制器内，而不贵的供体容器和相反容器基体可被装在一次性的含药装置中，从而降低整个电输送装置的成本。包括可再使用的可从含药装置上拆下的控制器的电输送装置的例子在Sage，Jr.等人的美国专利5,320,597和Sibalis的美国专利5,358,483，Sibalis等人的美国专利5,135,497(图12)，Devane等人的英国专利申请2,239,803中披露了。

在电输送装置的其它的研制中，特别喜爱使用水凝胶作为药物和电解液的容器基体，这部分地由于水和其它的液体溶剂例如乙醇和乙二醇相比具有良好的可生物配伍性，因而是较好的电输送药物的液体溶剂。水凝胶具有高的稳定水含量，并且可以快速地吸收水。此外，水凝胶还具有和皮肤与粘膜表层良好的可生物配伍性。

在经皮肤输送药物时特别感兴趣的是为控制中度和严重疼痛的止痛药物的输送。为了避免药物过量潜在的危险和由于剂量不足而导致的痛苦，药物输送的流速和时间对于经皮肤输送止痛药物尤其重要。

已经发现用于经皮肤输入的一类止痛药物是合成麻醉剂，一组4苯胺哌啶。合成麻醉剂例如芬太尼及其某种衍生物例如苏芬太尼尤其适用于经皮肤输送。这些合成麻醉剂的特征在于，作用快，效力高和作用时间短。估计分别比吗啡的效力高80和100倍。这些药物呈弱碱性，即胺类，在酸介质中的主要成分是阳离子。

在确定血浆浓度的实际研究中，Thysman和Preat(Anesth.Analg.77(1993)pp.61-66)比较了芬太尼和苏芬太尼的简单扩散和在pH5的柠檬酸盐缓冲溶液中的电输送。简单扩散不产生任何可检测的血浆浓度。可得到的血浆值取决于可以透过皮肤的药物的最大通量和药物的药物动力学特性，例如分布间隙和容积。报告了电输送和被动的经皮肤的补片输送相比具有显著减少的(1.5h对14h)滞后时间(即达到峰值血清值所需的时间)。研究者的结论是这些止痛药物的电输送和传统的补片输送相比可以更快地控制疼痛，并且药物的脉冲释放(通过控制电流)和传统的补片输送相当。例如，见Thysman等，Int.J.Pharma.，101(1994)pp105-113；V.Preat等，Int.J.Pharma.，96(1993)pp.189-196(sufentanil)；Gourlav等，Pain，37(1989)pp.193-202(fentanyl)；Sebel等，Eur.J.Clin.Pharmacol.32(1987)pp.529-531(fentanyl and sufentanil)。被动地，即通过扩散，和电助经皮肤输送麻醉止痛药物例如芬太尼以便减轻疼痛也已在专利文献中披露了。例如见Gale等的美国专利4,588,580；Theeuwes等的美国专利5,232,438。

在最近几年来，术后疼痛的控制指望电输送之外的输送系统。尤其关注的是这样的装置和系统，它们在预定的限度内，使病人能够控制接收的止痛药物的数量。由这些装置进行的实验表明，由病人控制止痛药物的输送比由医生开的处方的剂量小。自给药或病人控制的自给药已被称为(本文也这样叫)病人控制的止痛药(PCA)。

已知的PCA装置是一般的机电泵，它需要大容量电源，例如交流电源或多个大容量的笨重的电池组。由于体积大和复杂性，市场上可得到的PCA装置一般需要使病人被局限于床上或某些其它基本上固定的位置上。已有的PCA装置通过有资格的医护人员把静脉线或导管插入静脉,动脉或其它器官中向病人输送药物。这种技术需要把皮肤扎破，以便输送止痛剂(见Zdeb的美国专利5,232,448)。这样，当实际使用市场上可得到的PCA装置时，需要具有高技能的医护人员启动和监视PCA装置的操作，并伴随着感染的危险。此外，市场上可得到的PCA装置本身在使用时就有些疼痛，这是由于它们经皮肤(即静脉或皮下)进入。

这种技术已经有些妨碍经皮肤的电输送装置的发展，根据输送的药物剂量从而达到足够的止痛效果和以病人控制的方式看来，电输送装置可以和传统的PCA竞争。此外，已经取得了一点儿进步，提供用于止痛剂电输送的水凝胶的组成，尤其是用于芬太尼的经皮肤的电输送，具有长期的稳定性和可以和病人控制的机电泵，例如用于静脉输送止痛剂，相比的性能特性。需要提供一种合适的装置中的止痛剂的组成，以便以小的，自含的，病人控制的装置利用电输送的方便性。

本发明提供一种用于改进经皮肤输送芬太尼及其类似物尤其是苏芬太尼的装置。本发明的装置提供电输送止痛剂芬太尼或苏芬太尼的较高的效率，并附带地在疼痛控制方面为病人提供较大的安全性和舒适性。通过电输送经人体表面(例如完好的皮肤)输送芬太尼或苏芬太尼的装置提供了本发明的上述的和其它优点，该装置具有含有芬太尼/苏芬太尼盐的至少部分水溶液的阳极供体容器。

本发明涉及使在供体容器溶液中的芬太尼或苏芬太尼盐的浓度维持为等于或大于经皮肤输送的芬太尼或苏芬太尼通量开始成为和溶液中的药物浓度有关的数值。对于芬太尼，在等于或大于大约11-16mM浓度时，经皮肤电输送的通量基本上在整个芬太尼的电输送期间保持和芬太尼的浓度无关。通过把供体容器中的芬太尼盐溶液的浓度维持在等于或大于大约11-16mM，药物的电输送通量基本上保持和供体容器溶液中药物的浓度无关，并基本上和在电输送期间由输送装置施加的电输送电流成比例。通过使芬太尼盐溶液浓度保持在大约11mM以上，最好在大约16mM以上，在特定的施加的电输送电流下可以确保一个可预测的芬太尼通量。

对于苏芬太尼，在等于或大于大约1.7mM浓度时，经皮肤电输送的通量基本上在整个苏芬太尼的电输送期间保持和苏芬太尼的浓度无关。通过把供体容器中的苏芬太尼盐溶液的浓度维持在等于或大于约1.7mM，药物的电输送通量基本上保持和供体容器溶液中药物的浓度无关，并基本上和在电输送期间由输送装置施加的电输送电流成比例。通过使苏芬太尼盐溶液浓度保持在大约1.7mM以上，在特定的施加的电输送电流下可以确保一个可预测的芬太尼通量。

本发明的其它的优点，特定的应用，结构的改变，和物理属性，通过下面结合附图的详细说明的例子和所附权利要求将会更充分理解。

下面结合附图描述本发明，其中：

图1是按照本发明的药物电输送装置的拆开的透视图；以及

图2是规一化的经皮肤电输送通量对芬太尼HCl在水溶液中的浓度的曲线。

本发明一般涉及一种改进的经皮肤电输送芬太尼或苏芬太尼的装置，以可溶于水的盐的形式进行输送，其成分可以达到全身治疗效果。本发明的特征在于，在药物电输送期间，保持经皮肤电输送的芬太尼/苏芬太尼通量和供体容器中的药物浓度无关。

当芬太尼盐浓度大约低于11-16mM时，经皮肤电输送芬太尼通量开始和透明溶液中的芬太尼盐的浓度有关。11-16mM的浓度只根据在供体容器中使用的液体溶剂的体积而不根据容器的总体积计算。换句话说，11-16mM的浓度不包括由容器基体(例如水凝胶或其它基体)材料代表的容器的体积。此外，11-16mM的浓度根据芬太尼盐的摩尔数而不是在供体容器溶液中所含的芬太尼自由基的等量的摩尔数。

对于芬太尼HCl，11-16mM的浓度大约相当于4-6mg/mL。其它的芬太尼盐(例如芬太尼柠檬酸盐)将根据基于有关的具体芬太尼盐的相反离子的分子量的不同而具有的浓度范围而在重量上略有不同。

当芬太尼盐的浓度大约为11-16mM时，芬太尼经皮肤电输送的通量，即使施加的电流保持恒定，也开始显著下降。因此，为保证在特定的施加电流下的可预测的芬太尼通量，在供体容器中含的溶液中的芬太尼盐浓度最好维持在大约11mM以上，更好在大约16mM以上。本发明的这一方面包括把溶液中芬太尼盐的浓度维持在一个最小值以上，从而保证在任何特定的电输送电流下都可预测经皮肤电输送的通量。

除芬太尼之外，可溶于水的苏芬太尼盐也具有最小的水溶液浓度，在此浓度以下，经皮肤电输送的通量和溶液中的苏芬太尼的浓度有关。对于苏芬太尼的最小浓度大约为1.7mM，对于苏芬太尼柠檬酸盐这大约相当于1mg/mL。

只要没有芬太尼/苏芬太尼粘结在容器基体材料上，被选作供体容器基体的具体的基体材料对于保证可预测的经皮肤电输送的芬太尼/苏芬太尼通量所需的最小浓度没有什么影响。尤其是水凝胶基体不会粘结芬太尼或苏芬太尼，因此，水凝胶是用于本发明的这一方面的最佳的一类基体材料。

因为芬太尼和苏芬太尼是碱性的，芬太尼和苏芬太尼的盐一般是酸的盐，例如柠檬酸盐，硝酸盐等。芬太尼的酸的盐一般具有大约25-30mg/mL的水溶解度。苏芬太尼的酸的盐一般具有大约45-50mg/mL的水溶解度。当这些盐被放入溶液中时(例如水溶液)，盐被分解并形成质子化的芬太尼或苏芬太尼阳离子和相反的(例如柠檬酸盐或氯化物)阴离子。这样芬太尼/苏芬太尼阳离子便从电输送药物装置的阳极被输送。已经提出把银阳极用作经皮肤电输送装置的电极，以便维持阳极容器中的pH的稳定性。例如见Untereker等的美国专利5,135,477；Petelenz等的美国专利4,752,285。这些专利也认为在电输送装置中使用银阳极的缺点之一是，通过银阳极施加电流会使银氧化( )，借以形成银阳离子，它和阳离子药物竞争通过电输送进入皮肤。迁移进入皮肤的银离子引起皮肤的暂时外皮变色(TED)。按照这些专利的教导，阳离子芬太尼和苏芬太尼最好制成卤化物盐(例如硝酸盐)，使得任何电化学产生的银离子和药物相反离子(即卤化物离子)反应，从而形成基本上不溶解的银卤化物( )。除去这些专利之外，Phipps等的WO95/27530教导在经皮肤电输送装置的供体容器中以高分子量氯化物树脂的形式使用补充的氯化物离子源。这些树脂在提供足够的氯化物以便阻止当使用银阳极经皮肤电输送芬太尼和苏芬太尼时的银离子迁移和附带的皮肤变色方面极为有效。

本发明提供一种用于通过人体表面例如皮肤输送芬太尼或苏芬太尼以便达到止痛效果的电输送装置。芬太尼或苏芬太尼盐最好以水的盐溶液的形式被提供在电输送装置的供体容器中。

对体重大约35kg或以上的病人，在长达大约20分钟的输送时间经皮肤输送的芬太尼的剂量大约为20μg到大约60μg。最好输送的芬太尼的剂量为大约35-45μg，更好在输送间隔内输送的芬太尼的剂量大约为40μg。本发明的装置还最好包括这样的装置，该装置用于在24小时内输送大约10到100个附加的最好大约20到80个附加的相同的剂量，以便达到和维持止痛效果。

对体重大约35kg或以上的病人，在长达大约20分钟的输送时间内经皮肤输送的苏芬太尼的剂量大约为2.3μg到大约7.0μg。最好输送的苏芬太尼的剂量为大约4-5.5μg，更好在输送期间输送的苏芬太尼的剂量大约为4.7μg。本发明的装置最好还包括这样的装置，该装置用于在24小时内输送大约10到100个附加的最好大约20到80个附加的苏芬太尼剂量，以便达到和维持止痛效果。

用于通过电输送经皮肤输送的上述芬太尼/苏芬太尼的剂量的含芬太尼/苏芬太尼盐的阳极容器的组成最好包括可溶的芬太尼/苏芬太尼盐例如HCl或柠檬酸盐的透明的水溶液。最好，透明溶液被含在亲水的聚合物基体例如水凝胶基体内。芬太尼/苏芬太尼盐要有足够的数量，以便在长达大约20分钟的输送时间间隔经皮肤电输送上述的剂量，以便达到全身止痛效果。芬太尼/苏芬太尼盐按整个水合物一般包括供体容器组成(包括聚合物基体的重量)的大约1到10wt％，更好包括大约按整个水合物供体容器组成的1到5wt％。虽然对本发明的这一方面并不重要，但附带说明所施加的电流密度一般在大约50-100μA/cm²的范围内，所施加的电输送电流一般在大约150-240μA的范围内。

含阳极芬太尼/苏芬太尼盐的水凝胶可以由许多材料组成，不过最好由亲水的聚合物材料组成，最好在极性上是中性的，以便增加药物的稳定性。用于水凝胶基体的合适极性的聚合物包括各种合成的和自然产生的聚合物材料。优选的水凝胶组成含有合适的亲水聚合物，缓冲剂，湿润剂，增稠剂，水和可溶于水的芬太尼或苏芬太尼盐(例如HCl盐)。优选的亲水聚合物基体是聚乙烯乙醇，例如浸水的并完全水解的聚乙烯醇(PVOH)，例如可从Hoechst公司购得的Mowiol 66-100。合适的缓冲剂是离子交换树脂，它是呈酸和盐形式的甲基丙烯酸和乙烯基苯的共聚物。这种缓冲剂的另一个例子是Polacrilin(可从Rohm & Haas，Philadelphia，PA得到的甲基丙烯酸和二乙烯基苯的共聚物)和其钾盐的混合物。酸和Polacrilin的钾盐形式的混合物作为共聚物缓冲剂用来把水凝胶的pH调整为大约pH6。在水凝胶成分中使用湿润剂有利于防止水凝胶的湿度损失。合适的湿润剂的例子是瓜尔胶。增稠剂在水凝胶的组成中也是有利的。例如，聚乙烯醇增稠剂例如羟基丙基甲基纤维素(例如可从Dow Chemical，Midland，MI得到的Methocel K 100MP)帮助改进被置入模型或腔体内的热聚合物溶液的流变学特性。羟基丙基甲基纤维素在冷却时增加黏度，大大减少冷却的聚合物溶液溢出模型或腔体的倾向。

在一个优选的实施例中，阳极含芬太尼/苏芬太尼盐水凝胶组成包括大约10-15wt％的聚乙烯醇，0.1-0.4wt％的树脂缓冲剂，和大约1-2wt％的芬太尼或苏芬太尼盐，最好是盐酸盐。其余的是水和配料例如湿润剂，增稠剂等。基于聚乙烯醇(PVOH)的水凝胶组成通过在一个容器中在大约90-95℃的温度下至少大约0.5小时混合包括芬太尼或苏芬太尼盐的所有材料制备。然后，把热的混合物注入泡沫模型中，并在大约-35℃的冷冻温度下存放一夜，以便和PVOH交联。当升到室温时，便得到用于芬太尼电输送的结实的弹性胶体。

水凝胶的组成被用于下面说明的电输送装置中。合适的电输送装置包括最好由银构成的阳极供体电极和最好包括银的氯化物的阴极相反电极。供体电极和含芬太尼/苏芬太尼盐的透明溶液的供体容器电接触。如上所述，供体容器最好是水凝胶组成。相反容器也最好包括含有例如柠檬酸缓冲盐水的可生物配伍的电解液溶液(例如透明的)。阳极和阴极水凝胶容器每个最好具有大约1-5cm²，更好具有大约2-3cm²的皮肤接触面积。阳极和阴极水凝胶容器最好具有大约0.05-0.25cm，更好大约为0.15cm的厚度。施加的电输送电流根据所需的止痛效果大约为150μA-240μA。最好在下药期间施加的电输送电流基本上为恒定的直流电流。

现在参看图1，其中说明按照本发明可以使用的电输送装置的一个例子。图1示出了电输送装置10的拆开的透视图，具有呈按钮形式的启动开关12，和呈发光二极管(LED)形式的显示装置14。装置10包括上壳体16，电路板组件18，下壳体20，阳极22，阴极24，阳极容器26，阴极容器28和可和皮肤亲和的连接器30。上壳体16具有用于帮助固定在皮肤上的横翼15。上壳体16最好由可注入模制的合成橡胶(例如乙烯树脂)。印刷电路板组件18包括和离散电路元件40以及电池32相连的集成电路板32。电路板组件18通过穿过开口13a和13b的支柱(图3未示出)和壳体16相连，支柱的端部被加热/熔化以便把电路板组件18热连接在壳体16上。下壳体20通过连接器30和上壳体16相连，连接器30的上表面34和下壳体20以及包括横翼15的底部表面的上壳体16相连。

在电路板组件18的下侧示出(局部地)了电池32，它最好是钮扣电池例如锂电池。其它类型的电池可用于向装置10供电。

电路板组件18的电路输出(图1未示出)借助于导电连接片42，42′通过在下壳体中形成的凹槽25，25′中的开口23，23′和电极24，22接触。电极22，24又直接地和药物容器26，28的顶侧44，44′机电连接。药物容器26，28的底侧46′，46通过连接器30的开口29′，29和病人的皮肤接触。在按下按钮开关12时，电路板组件18上的电子电路在预定长度的输送间隔内，例如大约10分钟，向电极/容器22，26和24，28提供预定的DC电流。最好该装置向使用者提供一个可视的或可听的信号，表示药物或预处理剂的输送开始，可使LED14发光或从蜂鸣器发出声音信号。然后，在预定的时间间隔内(例如10分钟)，例如在病人的臂上通过皮肤输送止痛药物例如芬太尼。实际上，用户通过视(LED14发光)听(蜂鸣器发出声音)信号得知药物输送间隔开始。

阳极22最好由银制成，阴极最好由氯化银制成。容器26，28最好由聚合水凝胶材料制成。电极22，24和容器26，28由下壳体20固定。对于芬太尼和苏芬太尼盐，阳极容器26是“供体”容器，其中含有药物，阴极容器28含有可生物配伍的电解液。

按钮开关12，电路板组件18上的电子电路和电池32被“密封地”设置在上壳体16和下壳体20之间。上壳体16最好由橡胶或其它弹性材料制成。下壳体20最好由塑料或弹性材料(例如聚乙烯)制成，使得可以容易地模制形成凹槽25，25′并通过切割形成开口23，23′。装好的装置10可以是抗水的(即防溅的)，最好是防水的。该系统具有扁的形状，使得可以容易地在设置处移动。阳极/药物容器26和阴极/盐容器28位于装置10的皮肤接触侧并有足够的距离以防止在正常操作期间电气短路。

装置10借助于具有上侧34和人体接触侧36的周边连接装置30固定在病人身体表面(例如皮肤)上。连接侧36具有粘合作用，确保在正常使用期间被定位并在预定的佩戴期间(例如24小时)之后又能够除去。上粘合侧34连接下壳体20，并使电极和药物容器保持在壳体凹槽25，25′内以及把下壳体20保持连接在上壳体16上。

按钮开关12位于装置10的顶侧，并通过衣服可容易地启动。最好通过在一个短的时间内，例如3秒内，按两次按钮开关12来启动装置10输送药物，借以减少装置10的误操作。

当开关启动时，一个可听警告信号报告药物输送开始，此时在一个预定的输送间隔(例如10分钟)内电路对电极/容器施加一个预定值的DC电流。在整个输送期间，LED14保持“ON”，表示装置10处于药物输送方式。电池应该有足够的容量，以便在整个佩戴期间(例如24小时)以预定的DC电流向装置10供电。

本发明通过下面的例子进一步解释，这些例子仅用于说明，并不限制本发明的范围。

例1

进行下面的试验为了确定为确保经皮肤电输送芬太尼通量保持和施加的电输送电流近似成比例而所需的在经皮肤电输送装置的供体容器中的芬太尼盐的最小浓度。

制备具有以下成分的阳极供体容器凝胶，其中具有不同的芬太尼HCl加载：

      材料            (wt％)

      水               81.3

      PVOH             15.0

      芬太尼HCl        1.7

      Polacrilin       0.1

      0.5N NaOH        1.9Polacrilin和NaOH的组合用作缓冲剂用于维持凝胶的pH大约为5.5。Polacrilin(也叫作Amberlite IRP-64)是由Philadelphia，PA的Rohm& Haas公司出售的。把材料在烧杯中在升高到90℃至95℃的温度下混合，然后被注人泡沫模型中，并在-35℃温度下存放一夜。以便交联PVOH。凝胶具有2cm²的皮肤接触面积，厚度为1.6mm。凝胶具有21mg/mL的芬太尼HCl水溶液浓度。银箔阳极被层叠在凝胶的一个表面上。

使用2室的扩散池和人尸体的皮肤通过实际的通量研究测量来自这些凝胶的经皮肤电输送的芬太尼通量。凝胶被放置在从背部皮肤试样上取下的加热的条状的人尸体外皮的角质层一侧上。外皮的另一侧被暴露于受体室，受体室具有4cm²的容积，并充有强度为十分之一的Dulbecco磷酸盐缓冲的盐水(pH7.4)。加有氯化银粉末的由聚异丁烯膜构成的相反电极被放在受体室内。

供体电极和相反电极被电连接到被调整提供200μA(即100μA/cm²)的直流电流的恒流源上。连续施加16个小时的电流，在16个小时的间隔内，每小时对受体室采样一次。

用不同的皮肤试样进行了6个相同的通量试验，经皮肤的通量取6个试验的平均值。经皮肤的芬太尼通量在施加电流的头8小时内增加，此后，通量近似保持恒定(即8小时之后达到稳态通量)。通过从供体凝胶的原始芬太尼含量中减去经皮肤输入受体溶液的芬太尼的数量并除以凝胶中水的重量来计算芬太尼的浓度。

图2中示出了作为稳态的经皮肤的通量的百分数计算的规一化的经皮肤的芬太尼通量对凝胶中芬太尼浓度的曲线。由图2可以看出，在芬太尼HCl浓度为大约6mg/ml以上时，规一化通量为或接近为100％。当芬太尼HCl浓度为6mg/mL以下时，特别是在大约4mg/mL以下时，规一化通量开始下降。这些结果表示，当芬太尼HCl浓度降低到大约6mg/mL以下时，施加的电输送电流的主要部分由芬太尼离子之外的其它离子携带，并且芬太尼通量更依赖于芬太尼HCl的浓度。因而，为了确保在特定的施加电流下可以预测芬太尼通量，在供体容器中的芬太尼HCl浓度最好维持在大约6mg/mL以上。

例2

制备两种基于PVOH的含芬太尼盐酸盐的阳极供体容器，具有如下的成分：

          供体凝胶成分

材料               wt％          wt％

纯水               86.3          85.3

水浸的PVOH         12.0          12.0

芬太尼HCl          1.7           1.7

羟基甲基纤维素     -             1.0

利用这两种成分，在92℃和98℃之间的温度下把水和PVOH混合，接着加入芬太尼盐酸盐并继续混合。然后把液体凝胶注入具有盘形空腔的泡沫模型中。模型在冷冻器中在-35℃的温度下放置一夜，以便交联PVOH。这种凝胶可用作经皮肤电输送芬太尼的阳极供体容器。

总之，本发明提供了一种用于改进的经皮肤电输送芬太尼和苏芬太尼的可溶于水的盐的装置。这种电输送装置具有银阳极供体电极最好具有基于水凝胶的供体容器。这种电输送装置最好是病人控制的装置。水凝胶的组成含有对于预定的电流值足以维持经皮肤电输送的药物通量的药物浓度，并提供可接受的止痛效果。

Claims (14)

1一种用于利用电输送通过机体表面输送从包括芬太尼盐和苏芬太尼盐的组中选择的止痛药物的电输送装置(10)，装置(10)具有含有芬太尼盐或苏芬太尼盐的至少部分水溶液的供体容器(26)，装置(10)的特征在于：

容器(26)含有足以维持溶液中的药物盐的浓度大于这样一个值的止痛药物盐的加载，在这个值上，在整个止痛药物的电输送期间，药物的电输送通量和溶液中药物盐的浓度有关，当药物是芬太尼盐时，所述值是大约11mM以上，当药物是苏芬太尼盐时，所述值是大约1.7mM以上。

2如权利要求1所述的装置，其中药物是芬太尼盐。

3如权利要求1所述的装置，其中药物是芬太尼盐，并且容器(26)含有足以维持溶液中芬太尼盐的浓度在大约16mM以上的芬太尼盐的加载。

4如权利要求1所述的装置，其中供体容器(26)包括含有芬太尼盐水溶液的水凝胶，在凝胶中的溶液具有大约5mg/mL以上的芬太尼在水中的浓度。

5如权利要求1所述的装置，其中药物是苏芬太尼盐。

6如权利要求1所述的装置，其中供体容器(26)包括含有苏芬太尼盐水溶液的水凝胶，在凝胶中的溶液具有大约1mg/mL以上的苏芬太尼在水中的浓度。

7如权利要求1所述的装置，止痛药物的电输送通量基本上和在电输送药物期间由输送装置(10)施加的电输送电流的值成比例。

8一种利用电输送装置(10)通过机体表面输送从包括芬太尼盐和苏芬太尼盐的组中选择的止痛药物的方法，装置(10)具有含有芬太尼盐或苏芬太尼盐的至少部分水溶液的供体容器(26)，所述方法的特征在于：

在容器(26)中放入足够的的止痛药物盐的数量，以便维持溶液中的盐的浓度大于这样一个值，在这个值上，在整个止痛药物的电输送期间，药物的电输送通量和溶液中药物盐的浓度有关，当药物是芬太尼盐时，所述值是大约11mM以上，当药物是苏芬太尼盐时，所述值是大约1.7mM以上。

9如权利要求8所述的方法，其中药物是芬太尼盐。

10如权利要求8所述的方法，其中药物是芬太尼盐，并且溶液中芬太尼盐的浓度被维持在大约16mM以上。

11如权利要求8所述的方法，其中供体容器(26)包括含有芬太尼盐水溶液的水凝胶，在水凝胶中的溶液具有大约5mg/mL以上的芬太尼的在水中的浓度。

12如权利要求8所述的方法，其中药物是苏芬太尼盐。

13如权利要求8所述的方法，其中供体容器(26)包括含有苏芬太尼盐水溶液的水凝胶，在凝胶中的溶液具有大约1mg/mL以上的苏芬太尼的在水中的浓度。

14如权利要求8所述的方法，其中止痛药物的电输送通量在电输送药物期间基本上和由输送装置(10)施加的电输送电流的值成比例。

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