DE102010024558A1 - Transdermal therapeutic system comprises active ingredient reservoir, electrode on a skin-farther side, a counter-electrode on skin-nearer side or a side of reservoir facing skin and additional electrode to apply electric field across skin - Google Patents
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Abstract
Description
Transdermale therapeutische Systeme mit Elektroden sind bereits bekannt. Bei derartigen Pflastern werden Wirkstoffe mit Hilfe eines elektrischen Feldes der Haut zugeführt. Dabei wird zwischen elektrophoretischen Systemen, bei denen der Stromfluß im System erfolgt, und iontophoretischen Systemen unterschieden, bei denen der Stromfluß über die Haut geht. Dieser Unterschied wird beispielsweise anschaulich durch
Ebenso betrifft
Hingegen beschreibt
Derartige iontophoretisches Systeme sind den geschilderten elektrophoretischen Systemen insofern überlegen, als der Strom über die Haut fließt und der Wirkstoff einer Zwangswanderung in die Haut unterliegt. Bei den geschilderten elektrophoretischen Systemen muß sich die in Nachbarschaft zur Haut gebildete erhöhte Wirkstoffkonzentration durch Diffusion in die Haut abbauen. Allerdings tragen diese Systeme der Empfindlichkeit der Haut eher Rechnung.Such iontophoretic systems are superior to the described electrophoretic systems in that the current flows through the skin and the active ingredient undergoes a forced migration into the skin. In the described electrophoretic systems, the increased drug concentration formed in the vicinity of the skin must be reduced by diffusion into the skin. However, these systems are more sensitive to the sensitivity of the skin.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrisch aktivierbares oder elektrisch aktives transdermales System (TTS) vorzusehen, das sowohl der Empfindlichkeit der Haut Rechnung trägt als auch vor der Haut bzw. in Hautnähe vorliegenden Wirkstoff, der sich in Hautnähe gegebenenfalls sogar angereichert hat, effektiver zu verabreichen.The object of the invention is to provide an electrically activatable or electrically active transdermal system (TTS), which takes into account both the sensitivity of the skin and more effective to the skin or near-skin drug that has possibly even enriched near the skin administer.
Gemäß einer Ausführungsform wird diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch ein transdermales therapeutisches System gelöst, das ein elektrophoretisches System mit einem iontophoretischen System kombiniert. Diese Kombination erlaubt es,
- – in Hautnähe akkumulierten Wirkstoff rascher in die Haut eindringen zu lassen und/oder
- – in der Haut kürzere elektrische Felder vorzusehen als bei den bisher bekannten iontophoretischen Systemen und/oder
- – die iontophoretische Wirkstoffapplikation mit vergleichsweise niedriger Spannung zu erreichen und/oder
- – die Dauer und die Stärke der elektrischen Felder so zu kombinieren und aufeinander abzustimmen, dass bei möglichst geringen Feldspannungen (und damit geringem Energiebedarf) eine effektive Verabreichung des Wirkstoffes erfolgt, wodurch die Haut entlastet wird.
- - To allow drug accumulated near the skin more quickly penetrate into the skin and / or
- - Provide shorter electrical fields in the skin than in the previously known iontophoretic systems and / or
- - To achieve the iontophoretic drug application with comparatively low voltage and / or
- - To combine the duration and the strength of the electric fields so and to match that with the lowest possible field voltages (and thus low energy consumption) effective administration of the drug takes place, whereby the skin is relieved.
Diese Kombination erlaubt es weiterhin,
- – dass die Dosis, die Dauer und das Zeitintervall der Wirkstoffabgabe vom Anwender beeinflusst werden (user activated transdermal system) und/oder
- – die Dauer und die Stärke der elektrischen Felder so zu kombinieren und aufeinander abzustimmen, dass bei möglichst geringen Feldspannungen (und damit geringem Energiebedarf) eine effektive Verabreichung des Wirkstoffes erfolgt,
- - that the dose, the duration and the time interval of the drug delivery are influenced by the user (user activated transdermal system) and / or
- - to combine the duration and the strength of the electric fields and to coordinate with each other so that at the lowest possible field voltages (and thus low energy consumption) an effective administration of the active substance,
So wird erfindungsgemäß ein transdermales therapeutisches System vorgesehen, das in Kombination umfasst
- (i) zumindest ein Wirkstoff-Reservoir, – auf dessen hautferner Seite bzw. auf dessen Seite, die der Haut abgewandt ist, eine Elektrode vorgesehen ist, und – auf dessen hautnaher Seite bzw. auf dessen Seite, die der Haut zugewandt ist, eine Gegenelektrode vorgesehen ist, wobei das System ferner umfaßt
- (ii) eine weitere Elektrode (Zusatzelektrode), die zum Anlegen eines elektrischen Feldes durch bzw. über die Haut mit Hilfe der Gegenelektrode vorgesehen und gegen Kurzschluss von der Kombination getrennt ist.
- (I) at least one active ingredient reservoir, - on the skin far side or on its side, which faces away from the skin, an electrode is provided, and - on its near-skin or on its side, which faces the skin, a Counter-electrode is provided, wherein the system further comprises
- (ii) a further electrode (additional electrode), which is provided for applying an electric field through or via the skin with the aid of the counter electrode and is short-circuited from the combination.
Die Zusatzelektrode kann zusammen mit einem Reservoir eines biokompatiblen Elektrolyten vorgesehen sein. So kann es sich bei dem Elektrolyt-Reservoir um ein Salz-Reservoir handeln, etwa um ein Natriumchlorid-Reservoir.The additional electrode may be provided together with a reservoir of a biocompatible electrolyte. Thus, the electrolyte reservoir may be a salt reservoir, such as a sodium chloride reservoir.
Erfindungsgemäß wird ferner ein transdermales therapeutisches System vorgesehen, das mehrere Kombinationen aus Wirkstoff-Reservoir mit seiner Elektrode und Gegenelektrode als Elektrodenpaar und mit Zusatzelektrode umfasst.According to the invention, a transdermal therapeutic system is further provided which comprises a plurality of combinations of drug reservoir with its electrode and counter electrode as electrode pair and with additional electrode.
So kann jedes Wirkstoff-Reservoir mit seiner Elektrode und Gegenelektrode, dem Elektrodenpaar, wabenartig von Zusatzelektroden umgeben sein, die wiederum ihrerseits wabenartig von Wirkstoff-Reservoiren mit deren Elektrodenpaaren umgeben sein können. Im Randbereich eines transdermalen therapeutischen Systems ist jedes Elektrodenpaar mit zumindest einer Zusatzelektrode gepaart und umgekehrt; vgl.
Ebenso kann jedes Wirkstoff-Reservoir mit seiner Elektrode und Gegenelektrode kreisförmig von einer Zusatzelektrode umgeben sein, die wiederum ihrerseits kreisförmig von einem Wirkstoff Reservoir mit dessen Elektrodenpaar umgeben sein kann; vgl.
Ebenso kann die Anordnung des Wirkstoff-Reservoirs mit seiner Elektrode und Gegenelektrode zur Zusatzelektrode streifenförmig erfolgen, wobei sich die Anordnungen wiederholen bzw. gereiht sein können; vgl.
Bei jeder Kombination können die Elektroden des Elektrodenpaares und/oder die Zusatzelektrode aus einem elektrisch leitenden Metall oder einer elektrisch leitenden Legierung unter Verwendung von Kupfer oder eines Edelmetalls bestehen, wie Silber, Gold, Platin oder Palladium. Relevanter Stand der Technik sind
Die Elektroden des Elektrodenpaares können auch aus graphitischem oder elektrisch leitendem polymeren Material bestehen. Für Zusatzelektroden kommt auch Silberchlorid in Betracht.The electrodes of the electrode pair can also consist of graphitic or electrically conductive polymeric material. For additional electrodes and silver chloride is also considered.
Die Elektroden des Elektrodenpaares können auch aus textilen Stoffen wie z. B. Geweben oder Gelegen bestehen, wobei die Fasern ganz oder teilweise elektrisch leitfähig beschichtet oder ausgerüstet sein können oder ganz oder teilweise aus elektrisch leitfähigem Material bestehen können.The electrodes of the electrode pair can also be made of textile materials such. B. woven or laid, wherein the fibers may be wholly or partially electrically conductive coated or equipped or may consist wholly or partly of electrically conductive material.
Bei dem erfindungsgemäßen transdermalen therapeutischen System kann auf der Seite, die der Haut abgewandt ist, eine Abdeckfolie vorgesehen sein, wobei diese Folie wirkstoffundurchlässig ist.In the transdermal therapeutic system according to the invention, a covering film may be provided on the side facing away from the skin, this film being impermeable to active substance.
Der Haut abgewandte bzw. hautferne Elektroden können mit der Abdeckfolie vorgesehen werden, etwa von dieser Folie getragen werden.The skin remote or skin remote electrodes can be provided with the cover, be worn by this film.
So können auf die der Haut zugewandte Seite der Abdeckfolie hautferne Elektroden aufgedruckt sein und/oder die Folie ist teilweise oder vollflächig elektrisch leitfähig beschichtet/ausgerüstet und/oder die Folie besteht teilweise oder vollständig aus leitfähigem Material, Ferner können aufgedruckten Elektroden Raster (Elektrodenraster) bilden.Thus skin-remote electrodes may be printed onto the skin-facing side of the covering film and / or the film is partially or completely electroconductively coated / finished and / or the film consists partly or completely of conductive material. Furthermore, printed electrodes can form rasters (electrode rasters) ,
Der Haut zugewandte Elektroden bzw. hautnahe Elektroden (Gegenelektroden) können mit einer Folie oder einer Membran vorgesehen werden, etwa von dieser Folie bzw. Membran getragen werden, wobei diese Folie bzw. Membran wirkstoffdurchlässig ist.Skin-facing electrodes or skin-near electrodes (counterelectrodes) may be provided with a foil or a membrane, for example, carried by this foil or membrane, this foil or membrane being permeable to active substance.
Die Gegenelektroden können auf die wirkstoffdurchlässige Folie bzw. Membran aufgedruckt sein, wobei sie Raster (Elektrodenraster) bilden können.The counterelectrodes can be printed on the drug-permeable film or membrane, where they can form grid (electrode grid).
Für die Abdeckfolie und für die wirkstoffdurchlässige Folie bzw. Membran kommen Kunststoffmaterialien in Betracht, beispielsweise auf Polyester-Basis. Ein derartiges Material kann man auch wählen, um die Gegenelektroden der Elektrodenpaare von den entgegengesetzt poligen Zusatzelektroden elektrisch bzw. gegen Kurzschlüsse zu isolieren.For the cover film and for the drug-permeable film or membrane plastic materials come into consideration, for example, polyester-based. Such a material can also be chosen to electrically isolate the counterelectrodes of the electrode pairs from the opposite pole additional electrodes or against short circuits.
Ferner kann das erfindungsgemäße transdermale therapeutische System mit einer Batterie und einem programmierbaren Controller oder einem Mikrocomputer versehen sein, insbesondere mit Printed Electronic. Die Elektronik des Controllers kann teilweise oder gesamt als Printed Electronic ausgeführt sein, die direkt auf die hautferne Seite einer Abdeckfolie aufgebracht ist. Dadurch kann die gesamte Elektronik- weitestgehend flexibel ausgeführt werden, wodurch sich ein flexibles TTS ergibt. Ebenso kann eine flexible Batterie verwendet werden. Ein flexibles TTS hat einen hohen Tragekomfort; demgegenüber ist ein starres TTS weniger bevvorzugt, da es immer ein deutliches Fremdkörpergefühl erzeugt und damit weniger angenehm zu tragen ist.Furthermore, the transdermal therapeutic system according to the invention may be provided with a battery and a programmable controller or a microcomputer, in particular with printed electronics. The electronics of the controller may be partially or entirely implemented as Printed Electronic, which is applied directly to the skin-distant side of a cover. As a result, the entire electronics can be implemented as flexible as possible, resulting in a flexible TTS. Likewise, a flexible battery can be used. One flexible TTS has a high wearing comfort; In contrast, a rigid TTS is less preferred because it always produces a distinct foreign body feel and is therefore less comfortable to wear.
Der Controller kann so ausgeführt sein, dass
- – Wirkstoffabgabe an den Patienten (z. B. Dosis und zeitlicher Verlauf) konstant oder nach einem vorgegebenen Profil erfolgt und/oder
- – der Controller die Stärke und den zeitlichen Verlauf der elektrischen Felder so steuern kann, dass das vorgegebenen Profil der Wirkstoffabgabe effizient (z. B. geringer Energiebedarf und/oder geringer Wirkstoff-Restgehalt des TTS nach der Anwendung) und möglichst hautschonend erfolgt und/oder
- – der Controller den aktuellen Wirkstoffgehalt des TTS messen kann und/oder
- – der Controller den aktuellen Wirkstoffgehalt des TTS anzeigen kann und/oder
- – die Parameter für die Wirkstoffabgabe an den Patienten (z. B. Dosis und zeitlicher Verlauf) je nach Bedarf für die Dauer der Anwendung voreingestellt werden können, indem beispielsweise der Controller mit einer Programmiereinheit verbunden wird (z. B. über Stecker oder eine Funkverbindung) und/oder
- – die Parameter für die Wirkstoffabgabe (z. B. Dosis und zeitlicher Verlauf) vom Patienten selbst je nach Bedarf beeinflusst werden können, indem der Patient beispielsweise über Sensoren am TTS oder mittels einer Fernbedienung die Parameter verändern kann und/oder
- – die Aufzeichnungen des Controllers über den Verlauf der Wirkstoffapplikation nach oder während der Anwendung gesondert ausgewertet werden können.
- - drug delivery to the patient (eg dose and time course) is constant or according to a predetermined profile and / or
- - The controller can control the strength and timing of the electric fields so that the predetermined profile of drug delivery efficiently (eg low energy requirements and / or low residual drug content of the TTS after the application) and as gentle as possible and / or
- - The controller can measure the current active substance content of the TTS and / or
- - The controller can display the current active substance content of the TTS and / or
- The parameters for delivering the active substance to the patient (eg dose and time course) can be preset as required for the duration of the application, for example by connecting the controller to a programming unit (eg via plug or a radio connection ) and or
- The parameters for the delivery of active substance (eg dose and time course) can be influenced by the patient himself as required, for example by the patient changing the parameters via sensors on the TTS or by means of a remote control and / or
- - the controller's records of the course of the drug application can be separately evaluated after or during the application.
Ferner kann das erfindungsgemäße transdermale therapeutische System auf der hautfernen Seite eine Abdeckfolie aufweisen, welche das Wirkstoff-Reservoir mit Elektrodenpaar und Zusatzelektrode oder die Wirkstoff-Reservoire mit Elektrodenpaaren und Zusatzelektroden abdeckt und welche zusätzlich mit einem abtrennbaren lappenartigen Träger für den Controller verbunden ist. Dieser Träger kann aus demselben Material wie die Abdeckfolie bestehen. Zur Abtrennung des Trägers von der Abdeckfolie kann eine Sollreißnaht oder eine Perforationszeile vorgesehen sein, oder der Träger kann wiederlösbar verklebt oder wiederlösbar mechanisch fixiert sein (z. B. Klipse oder Klettverschluß). Nach dem Abtrennen des Trägers können Aufzeichnungen des Controllers über den Verlauf der Wirkstoffapplikation gesondert ausgewertet werden.Furthermore, the transdermal therapeutic system according to the invention may have on the skin-remote side a covering film which covers the active substance reservoir with electrode pair and additional electrode or the active substance reservoirs with electrode pairs and additional electrodes and which is additionally connected to a detachable lobe-like support for the controller. This carrier may be made of the same material as the cover film. In order to separate the carrier from the covering film, a predetermined tear seam or a perforation line can be provided, or the carrier can be adhesively bonded again in a detachable manner or mechanically fixed in a releasable manner (eg clips or Velcro). After separation of the carrier records of the controller can be evaluated separately over the course of the drug application.
Das Wirkstoff-Reservoir kann als Matrix, Gel oder Flüssigreservoir vorgesehen werden. Zum Stand der Technik sei verwiesen auf
Das Medium des Wirkstoff-Reservoirs kann aus der durch Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, Gele, insbesondere Hydrogele, und Polymermatrizes gebildeten Gruppe ausgewählt sein.The medium of the active substance reservoir can be selected from the group formed by liquids, in particular water, gels, in particular hydrogels, and polymer matrices.
Bei dem erfindungsgemäßen transdermalen therapeutischen System kann die Fläche der Elektroden eines Elektrodenpaares und/oder einer Zusatzelektrode 0,5 bis 5000 mm2 betragen, vorzugsweise 10 bis 1000 mm2. Der Abstand von Gegenelektrode und Zusatzelektrode, die für die iontophoretische Wirkstoff-Applikation verantwortlich sind, kann weniger als 10 mm, vorzugsweise weniger als 5 mm betragen.In the transdermal therapeutic system according to the invention, the area of the electrodes of a pair of electrodes and / or an additional electrode may be 0.5 to 5000 mm 2 , preferably 10 to 1000 mm 2 . The distance between the counter electrode and the additional electrode which are responsible for the iontophoretic active ingredient administration may be less than 10 mm, preferably less than 5 mm.
Die Fläche eines transdermalen therapeutischen Systems kann 1 bis 50, beispielsweise 10 bis 25 cm2 betragen. Kleinere Systeme sind technisch weniger sinnvoll und größere sind dem Anwender weniger gut zuzumuten.The area of a transdermal therapeutic system may be 1 to 50, for example 10 to 25 cm 2 . Smaller systems are less technically feasible, and larger ones are less user-friendly.
Zu applizierende Wirkstoffe sind ionisierbar. Beispiele sind 4-Anilin-piperidine, wie Fentanyl und einige seiner Derivate, wie Sufentanil. Diese schwachen Basen bilden in saurem Milieu Kationen.Applicable drugs are ionizable. Examples are 4-aniline-piperidines, such as fentanyl and some of its derivatives, such as sufentanil. These weak bases form cations in an acidic environment.
Nachstehend wird die Erfindung durch ein Beispiele mit Figuren näher erläutert.The invention will be explained in more detail by an example with figures.
Beispiele 1 bis 3Examples 1 to 3
Beispiel 4Example 4
Die Membran
Der Einfachheit halber sind die Kontakte der Elektroden ebenfalls nicht dargestellt.For the sake of simplicity, the contacts of the electrodes are also not shown.
Bei der dargestellten Ausführungsform kann die wirkstoffundurchlässige Folie
Wie sich aus der Figur herleiten lässt, kann ein erfindungsgemäßes transdermales therapeutisches System eine Vielzahl von Kombinationen aus Wirkstoff-Reservoir mit Elektrodenpaar und weiterer Elektrode (Zusatzelektrode) umfassen.As can be deduced from the figure, a transdermal therapeutic system according to the invention can comprise a multiplicity of combinations of drug reservoir with electrode pair and further electrode (additional electrode).
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