專利名稱:血管支架的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及血管支架。更具體地,本發(fā)明涉及用于血管成形術以防止再狹窄現(xiàn)象的具有聚合物涂層的血管支架。
支架在目前的血管成形術中得到廣泛接受并用于冠狀動脈閉塞的治療中是公知的。支架為置于經(jīng)歷狹窄的血管部分中的網(wǎng)狀金屬假體,其在已經(jīng)撤回釋放系統(tǒng)和氣囊系統(tǒng)之后保留在該病灶位置。因此,支架壓縮板并為血管壁提供機械支持以保持由氣囊膨脹重建的血管直徑和防止血管塌陷。
然而,使用冠脈內(nèi)支架的長期效果仍產(chǎn)生血管成形術后冠脈再狹窄的主要問題,即冠狀血管再閉塞的現(xiàn)象。事實上,據(jù)例如WilliamsDO、Holubkov R、Yeh W等人,“Percutaneous coronary interventions in thecurrent era are compared with 1985-1986The National Heart,Lung andBlood Institute Registries”,Circulation,2000,1022945-2951中描述的,這種再狹窄的現(xiàn)象在15-30%的支架血管成形術患者中發(fā)生。
支架插入引起的狹窄是由于新形成的內(nèi)膜的增生。具體地,支架引起的動脈壁機械損傷和支架的存在誘導的異物反應在血管中引起慢性的炎性過程。這種現(xiàn)象隨后引起細胞因子和生長因子的釋放,其促進平滑肌細胞(SMC)的增殖和移動的活化。這些細胞的生長與細胞外基質(zhì)的產(chǎn)生一起引起新生內(nèi)膜占據(jù)的血管的截面增加,從而引起血管內(nèi)腔縮小,導致上述的再狹窄。
試圖通過系統(tǒng)途徑的許多藥理學方法還沒有在降低血管成形術之后的再狹窄水平方面產(chǎn)生有用的結果。這種給藥方法的問題實際上可認為是到達狹窄病灶的藥理活性成分的濃度低。
由使用覆層支架提供引起在需要治療區(qū)域中活性成分更大釋放而防止再狹窄問題的選擇性方法,所述覆層支架用作能夠釋放藥物的局部來源(DES,藥物洗脫支架)。例如,在Takeshi Suzuki等人的“Stent-Based Delivery of Sirolimus Reduces Neointimal Formation in a PorcineCoronary Model,”Circulation,2001,1041188-1193的文章中,描述了涂有基于聚甲基丙烯酸正丁酯和聚乙烯-醋酸乙烯酯的非降解性聚合物基質(zhì)的支架,其包含用于減少新生內(nèi)膜增生的治療濃度的活性成分。
用于釋放活性成分的聚合物涂層為已知的,其中聚合物可為降解性的或非降解性的。然而,這些以前只發(fā)揮惰性功能,即它們只限于起到活性成分的儲存器從而控制活性成分釋放速率的作用,但其本身不能以任何方式對動脈粥樣硬化病灶起作用。
然而,與剛剛所述的相反,實際上還有能夠在再狹窄過程的控制中起積極作用的聚合物。在多種哺乳動物的組織中發(fā)現(xiàn)的分子形式的天然多糖,即透明質(zhì)酸的有用性質(zhì)在生物醫(yī)學領域是人所共知的。透明質(zhì)酸實際上在減少異物反應和由此隨后產(chǎn)生的炎癥過程中有值得重視的性質(zhì)。除此之外,由于透明質(zhì)酸與平滑肌細胞(SMC)和內(nèi)皮細胞的特異性相互作用,其在再狹窄過程中扮演重要的角色。由于這些特征,已經(jīng)在動物模型中表明,動脈病灶接觸高濃度的透明質(zhì)酸引起新生內(nèi)膜生長顯著減少。
然而,還不能立即將透明質(zhì)酸作為涂層和活性成分的儲存器用于支架。事實上,透明質(zhì)酸極易溶于水,因此其立即溶解并離開病變位置。因此,其立即溶解引起可能包括的所有任何活性成分立即釋放,有使病變位置暴露于過量和毒性劑量的活性成分下的危險,和完全不可能控制活性成分從天然聚合物的釋放。
為了克服這些缺點,已經(jīng)報到了將透明質(zhì)酸固定在支架表面上的多種技術實例??偟恼f來,在文獻中已經(jīng)描述的表面改性的方法中,將透明質(zhì)酸共價結合于支架表面。然而,通過這種方法,天然聚合物不再能夠以有效治療的高濃度在植入位置釋放。除此之外,因為在必須涂覆的材料和透明質(zhì)酸之間的界面發(fā)生固定反應,聚合物層的厚度只限于單分子層,其當然不適合作為治療有效量的活性成分的儲存器。因此,其后果是可得到的透明質(zhì)酸的量和能夠結合的活性成分的量極小,從而不足以預防再狹窄現(xiàn)象。
然而,透明質(zhì)酸可通過交聯(lián)透明質(zhì)酸本身的反應以幾微米水平的更顯著厚度用作涂層。這種交聯(lián)反應與例如聚氨酯進行。然而,這種交聯(lián)方法不適合用于支架涂層的情況中。事實上,已經(jīng)被證明這難以在具有復雜幾何形狀的裝置如血管支架上進行,其引起由于交聯(lián)劑的附屬作用(collateral effect),諸如例如由于聚氨酯的附屬作用,和最主要地由交聯(lián)固定的透明質(zhì)酸喪失了其生化特性,因此不能在再狹窄的控制中積極地起作用。
最后,用于降低透明質(zhì)酸溶解度的另一個已知的方法為與天然或合成材料形成混合物,然后用其涂布支架。其例子為用得自Genzyme公司的可再吸收性膜Seprafilm涂布支架。這種膜包括透明質(zhì)酸與羧甲基纖維素的混合物。然而這些膜還有羧甲基纖維素對狹窄病灶的炎性應答有附屬作用的主要缺點。
因此,對開發(fā)可用于血管成形術和能夠有效地預防再狹窄現(xiàn)象的支架的需要是顯而易見的。
因此,本發(fā)明的技術問題在于提供沒有本領域上述支架的所有缺點的新型支架。
這一問題通過如權利要求中所述的包括由透明質(zhì)酸酯衍生物構成的聚合物涂層的本發(fā)明的支架得到解決。
本發(fā)明的其它優(yōu)點和特征從參考附圖給出的以下詳細說明變得清楚,該說明僅僅作為非限制性例子提供,其中
圖1表示詳細說明本發(fā)明實施方案的支架用聚合物涂層的截面圖。
圖2表示詳細說明本發(fā)明另一個實施方案的支架用聚合物涂層的截面圖。
圖3為表示活性成分從圖1中圖解說明的實施方案的支架的聚合物涂層的釋放曲線和對該涂層中活性成分釋放濃度的作用的圖。
適合用于涂布本發(fā)明支架的透明質(zhì)酸酯為例如在Fidia AdvancedBiopolymers company的歐洲專利EP 216453中描述的那些,所述文獻被包括在本文中作為參考。
這些化合物為其中所有或部分羧基被選自脂肪醇、芳基脂肪醇、脂環(huán)醇和雜環(huán)醇的醇酯化。
用于酯化透明質(zhì)酸的羧基的脂肪醇選自具有2到12個碳原子的直鏈或支鏈的、飽和或不飽和醇,其選擇性地被一個或多個基團取代,所述基團選自羥基、胺、醛、硫醇或羧基或衍生自諸如例如酯、醚、縮醛、縮酮、硫醚、硫酯、脲的基團。
當醇為飽和的、非取代的脂肪醇時,優(yōu)選其選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、叔丁醇、或戊醇。
當醇為二元脂肪醇時,優(yōu)選其選自乙二醇、丙二醇、丁二醇,或如果其為三元醇,優(yōu)選其為甘油。
當脂肪醇為氨基醇時,優(yōu)選其選自氨基乙醇、氨基丙醇、氨基丁醇、或其二亞甲基或二亞乙基胺衍生物,如哌啶乙醇、吡咯烷乙醇、哌嗪乙醇。
當醇為羧基醇時,優(yōu)選其選自乳酸、酒石酸、馬來酸和羥基乙酸。
最后,當醇為不飽和脂肪醇時,優(yōu)選其為烯丙醇。
優(yōu)選用于酯化透明質(zhì)酸的羧基的芳基脂肪醇為選自具有選擇性地被1到3個甲基或羥基或鹵素原子取代的苯和其中脂肪鏈具有1到4個碳原子并選擇性地被一個或多個選自伯胺基、單或二甲基化物或吡咯烷或哌啶基團取代的那些,其中鹵素原子具體為氟、氯、溴和碘。
優(yōu)選用于酯化透明質(zhì)酸的羧基的芳基脂肪醇為苯甲醇和苯乙醇。
優(yōu)選用于酯化透明質(zhì)酸的羧基的脂環(huán)醇選自單環(huán)醇或多環(huán)醇,其包含3到34個碳原子并選擇性地包含1到3個選自O、S、N的雜原子,和選擇性地被一個或多個選自用于脂肪醇的那些基團取代。
具體地,對于單環(huán)脂環(huán)醇,本發(fā)明特別感興趣的那些為包含5到7個碳原子并選擇性地被一個或多個選自羥基、甲基、乙基、丙基或異丙基的基團取代的那些。例如,使用環(huán)己醇、環(huán)己二醇、肌醇和薄荷醇。
透明質(zhì)酸與上述醇的酯衍生物的酯化度隨著希望賦予支架上涂層如具有大或小的親脂性或親水性特性的涂層的特征的不同而不同。
通常,事實上較高的酯化度增加酯衍生物的親脂性性質(zhì),因此降低其在水中的溶解度。這使得有可能得到本發(fā)明的支架,其具有在狹窄位置緩慢降解的涂層,從而與立即溶解并被從病變位置運走的透明質(zhì)酸涂層相比,作用時間更長。
對于本發(fā)明的目的,透明質(zhì)酸酯衍生物的酯化度為透明質(zhì)酸的50%到100%的羧基被上述醇的醇基酯化。優(yōu)選地,酯化度為透明質(zhì)酸的70%到100%的羧基被上述醇的醇基酯化。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中,支架用苯甲醇酯化透明質(zhì)酸得到的產(chǎn)物涂布。
更有利地,使用由苯甲醇將透明質(zhì)酸完全酯化得到的衍生物或由苯甲醇酯化透明質(zhì)酸的75%殘留羧基得到的衍生物。
這些產(chǎn)物已經(jīng)證明對于生產(chǎn)本發(fā)明支架用涂層特別有用。事實上,透明質(zhì)酸酯化的方法有利地使得有可能得到能夠控制透明質(zhì)酸本身在水中的溶解度和釋放的聚合物衍生物。事實上,水分子對酯的攻擊過程包括酯衍生物的脫脂作用,隨后是透明質(zhì)酸和醇的釋放。
在其中這種醇為苯甲醇的具體實施方案中,透明質(zhì)酸酯也是生物相容的和沒有附屬作用。
因此,酯衍生物的降解引起透明質(zhì)酸的逐步釋放,由此其溶解并用于積極地在病變位置起作用。
具體地,上述優(yōu)選的用苯甲醇將透明質(zhì)酸完全酯化得到的或用苯甲醇酯化透明質(zhì)酸的75%羧基得到的衍生物在水中分別在多于一個月的時間內(nèi)和兩周以內(nèi)的時間內(nèi)降解。
令人驚訝地還發(fā)現(xiàn),這些透明質(zhì)酸酯衍生物在金屬支架上形成良好地黏附于支架網(wǎng)狀表面的均一涂層。
因此,本發(fā)明得到的支架包括能夠有效地將其本身與藥理活性成分結合的涂層。
根據(jù)本發(fā)明,選擇用于與聚合物涂層結合的活性成分為具有抗炎、抗增生、和抗遷移作用的活性成分、和免疫抑制劑。
更優(yōu)選地,與本發(fā)明支架的聚合物涂層結合的活性成分為甲磺酸伊馬替尼(imatinib mesylate),即4-[(4-甲基-1-哌嗪基)甲基]-N-[4-甲基-3-[[4-(3-吡啶基)-2-嘧啶基]氨基]-苯基]苯甲酰胺甲磺酸鹽,Novartiscompany上市,商品名為Glivec。
用于結合到透明質(zhì)酸酯涂層中的活性成分的量根據(jù)活性成分種類的改變而改變。
當活性成分為具有抗炎作用的活性成分時,優(yōu)選其以0.001mg到10mg的量與聚合物涂層結合。
當活性成分為具有抗增生作用的活性成分時,優(yōu)選其以0.0001mg到10mg的量與聚合物涂層結合。
當活性成分為具有抗遷移作用的活性成分時,優(yōu)選其以0.0001mg到10mg的量與聚合物涂層結合。
當活性成分為免疫抑制劑時,優(yōu)選其以0.0001mg到10mg的量與聚合物涂層結合。
更具體地,當活性成分為甲磺酸伊馬替尼(Glivec)時,其以0.001mg到10mg的量與聚合物涂層結合。
與透明質(zhì)酸不同,用于涂布本發(fā)明支架的透明質(zhì)酸酯在有機溶劑中也有一定的溶解度,特別是在偶極非質(zhì)子有機溶劑中。
具體地,透明質(zhì)酸的酯在二甲基亞砜、N-甲基吡咯烷酮和二甲基甲酰胺中具有良好的溶解度。這些溶劑也可溶解不同的活性成分。
某些酯也可溶解于低沸點溶劑1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇(六氟異丙醇),中,該溶劑又是甲磺酸伊馬替尼的溶劑。六氟異丙醇的沸點在環(huán)境壓力下為59℃,這是使得有可能在與活性成分的穩(wěn)定性不矛盾的溫度下除去溶劑的特點。
這些溶解度性質(zhì)為本發(fā)明的另一個優(yōu)點。事實上,這使得有可能從單一的共同溶液直接將透明質(zhì)酸衍生物和活性成分通過浸涂技術以期望的濃度施用于支架表面上。溶劑通過蒸發(fā)除去,如有必要在真空下進行,使得有可能得到厚度可以通過主要的工藝參數(shù)控制、附著于支架表面的薄膜。
支架上的透明質(zhì)酸酯涂層的厚度為0.5微米到40微米,優(yōu)選1到30微米,更優(yōu)選為5到10微米。
與包括在水相環(huán)境中立即溶解隨后完全和立即釋放活性成分和透明質(zhì)酸的透明質(zhì)酸膜的類似支架不同,本發(fā)明的支架包括在水相環(huán)境中經(jīng)歷降解過程并由此通過酯的性質(zhì)控制活性成分和透明質(zhì)酸分子的釋放的膜。事實上,通過膜的厚度和聚合物的固有性質(zhì),特別是通過酯化度控制降解和隨后釋放透明質(zhì)酸和活性成分的時間。
因此在狹窄病灶附近能夠長時間釋放活性成分和透明質(zhì)酸,其等于透明質(zhì)酸酯衍生物基聚合物涂層的降解時間。具體地,在上述優(yōu)選實施方案中,通過用苯甲醇分別酯化100%和75%的羧基得到的透明質(zhì)酸酯衍生物中,活性成分的釋放時間分別是超過1個月或最多2周。
因此,顯而易見,根據(jù)本發(fā)明有可能有利地得到包括聚合物涂層的支架,該聚合物涂層能夠保持透明質(zhì)酸本身的所有固有的生物和治療性質(zhì),其在水相環(huán)境中具有低的溶解度,使得其不會被立即從支架表面除去,并且其厚度適合于結合活性成分,使活性成分以控制方式和在臨床上有用的時間內(nèi)遞送和釋放。
因此,本發(fā)明的支架具有另外的優(yōu)點,在于其可以在延長的和可控制的時間內(nèi)將活性成分以細胞水平在病變位置的作用與透明質(zhì)酸本身減少炎癥過程和控制細胞移動的作用結合,使得能夠有效地預防再狹窄現(xiàn)象。
在圖1中圖解說明的本發(fā)明的特別優(yōu)選實施方案中,將結合有活性成分的透明質(zhì)酸酯的層施用于已經(jīng)首先涂有共價結合于支架表面的透明質(zhì)酸薄層的支架。通過共價鍵將透明質(zhì)酸層固定在支架表面上的過程可以根據(jù)Fidia Advanced Biopolymers的美國專利6,129,956中和如以下實施例9中所述的方法進行。
共價結合于支架表面的透明質(zhì)酸層的厚度為1nm到20nm,優(yōu)選為10nm。
這樣,當透明質(zhì)酸酯衍生物涂層在狹窄病灶附近降解、釋放透明質(zhì)酸和活性成分時,血管組織仍然有利地接觸比支架本身的鋼表面更具有生物相容性和生物可耐受性的透明質(zhì)酸層。
本發(fā)明的另一個實施方案提供具有除上述透明質(zhì)酸酯衍生物涂層之外的疏水性合成聚合物的第二涂層的支架。
優(yōu)選所述疏水性合成聚合物涂層直接施用于支架表面,然后又通過本發(fā)明先前描述的透明質(zhì)酸酯衍生物涂層涂布。
使用與水的接觸角的技術測量組成這種第二涂層的聚合物的疏水性。具體地,適合用于形成支架上的第二聚合物涂層的疏水性合成聚合物與水的接觸角大于60℃。
優(yōu)選這些疏水性聚合物選自聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸異丁酯、烯烴聚合物(olefinic polymer)、聚丁二烯、聚異戊二烯、聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)或聚醋酸乙烯酯。
在更優(yōu)的選實施方案中,疏水性合成聚合物為聚苯乙烯。
此外,第二合成聚合物涂層又能夠有效地與藥理活性成分結合。因此,其起到惰性涂層的作用、作為透明質(zhì)酸衍生物第一活性涂層的底層、能夠起到作為活性成分的第二儲存器的作用、和由此還控制與其結合的所述活性成分在病變位置的釋放速率。
優(yōu)選與所述疏水性聚合物涂層結合的活性成分的種類、與所述疏水性聚合物涂層結合的活性成分的量與先前描述的用于從透明質(zhì)酸酯衍生物獲得的涂層的活性成分的種類和量相同。
因此,可將相同或不同的活性成分(取決于所要達到的治療目的)在同一支架上與兩個聚合物涂層結合,所述涂層為疏水性涂層和透明質(zhì)酸酯衍生物基涂層。同時在支架上與兩個涂層結合的活性成分的相應量可根據(jù)治療需要相同或不同。
疏水性聚合物涂層和與其結合的活性成分可通過以類似于先前描述用于施用透明質(zhì)酸衍生物涂層的方式施用。將疏水性聚合物和活性成分溶解或懸浮在相同的有機溶劑中,形成單一的共同溶液或懸浮液。適合于這種目的溶劑應該為低沸點的,其在環(huán)境壓力下的沸點應低于100℃,優(yōu)選低于80℃。優(yōu)選所述有機溶劑選自二氯甲烷、二氯甲烷、丙酮、脂肪烴或環(huán)己烷,優(yōu)選二氯甲烷。
通過蒸發(fā)所述溶劑,根據(jù)工藝參數(shù),從而得到不同厚度的、附著于支架表面的涂層。隨后以這種方式對預處理過的支架施用透明質(zhì)酸酯衍生物基涂層。
支架上的疏水性合成聚合物涂層的厚度為0.5微米到40微米,優(yōu)選1到30微米,更優(yōu)選為5到10微米。
因此,顯而易見,支架的這一實施方案另外的優(yōu)點在于能夠通過支架上的雙涂層調(diào)節(jié)活性成分的釋放速率,進一步延長所述活性成分隨時間的釋放,并由此延長其在狹窄病灶的藥理作用。事實上,對于這一實施方案,在動脈粥樣硬化病變位置有由于由透明質(zhì)酸酯衍生物涂層降解過程釋放的活性成分和透明質(zhì)酸二者的作用相結合的第一雙重作用,隨后由第二惰性聚合物涂層釋放的活性成分的作用。
這樣,在病變位置的治療作用可延長到等于活性成分從疏水性聚合物涂層釋放的時間。
在其中疏水性聚合物涂層基于聚苯乙烯的具體實施方案中,活性成分的釋放時間進一步延長到一個月的時間。
類似于上面已經(jīng)描述的和如圖2中圖解說明的,這種用于支架的雙層涂層的特別優(yōu)選實施方案提供了疏水性聚合物底層用以共價方式化學結合的透明質(zhì)酸薄層涂布。然后將透明質(zhì)酸酯衍生物的涂層施用于這一共價結合的透明質(zhì)酸層。這樣當上層的透明質(zhì)酸酯層降解時,血管組織不暴露于合成聚合物,而是暴露于透明質(zhì)酸層。
在疏水性聚合物涂層和透明質(zhì)酸層之間形成共價鍵的過程根據(jù)例如上述的Fidia Advanced Biopolymers的美國專利6,129,956中所述的方法進行。
共價結合于疏水性聚合物涂層表面的透明質(zhì)酸層的厚度為1nm到20nm,優(yōu)選10nm。
通過以下本發(fā)明的說明性和非限制性實施例進一步描述本發(fā)明,并由此使本發(fā)明的特點和優(yōu)點更加顯而易見。
實施例1制備具有不同厚度的透明質(zhì)酸酯衍生物的膜,所述膜通過用苯甲醇將羧基完全酯化得到。
使用由公司Fidia Advanced Biopolymers生產(chǎn)的具體用HYAFF 11構成的Laserskin膜形成得自用苯甲醇將羧基完全酯化得到的透明質(zhì)酸酯衍生物(商品名HYAFF 11的產(chǎn)品)的膜。從膜切取總重量為70mg的一些片段。將其溶解于3ml二甲亞砜(DMSO)中。溶解在環(huán)境溫度下進行1小時。當形成均一溶液時,分別取得三個試樣量的溶液,0.5ml、1ml和1.5ml。向每個試樣量溶液中加入DMSO,使得每種溶液為3毫升,分別得到三種溶液A、B和C。將如此得到的三種溶液傾入到聚苯乙烯陪替氏培養(yǎng)皿中并置于60℃的爐內(nèi)直到溶劑完全蒸發(fā)。回收在陪替氏培養(yǎng)皿的底上淀積的膜并通過掃描型電子顯微鏡觀察評價其厚度。觀察得到的以下結果如表1中所示,其表示為四次測量值的平均值。
表1
實施例2將實施例1的膜施用于不銹鋼支架。
使用實施例1中獲得的溶液A。將尺寸為13mm的不銹鋼支架浸入燒杯中的溶液中并從中取出,轉(zhuǎn)移到真空下的60℃爐中。在干燥之后,將支架浸入能夠使透明質(zhì)酸著色的著色劑甲苯胺藍的溶液中,用于評價薄膜形成。然后觀察顏色的存在和均一性。由此該試驗證實支架表面上HYAFF 11膜的存在及其均一分布。
實施例3活性成分在HYAFF 11中的結合及其釋放如實施例1中所述制備HYAFF 11的DMSO溶液。將得自藥物Glivec溶解在水中、過濾除去不溶性賦形劑并蒸發(fā)水得到的10mg活性成分甲磺酸伊馬替尼加入到溶液中。在溶解之后,將溶液置于爐中并蒸發(fā)溶劑。
使用Balb/3T3細胞進行細胞毒性試驗,以評價活性成分的存在。將0.5cm2的膜部分置于包含這種細胞鋪滿層的陪替氏培養(yǎng)皿中。對于實施例1中的所述透明質(zhì)酸酯衍生物A、B和C的不同樣品的每種濃度,制備了包括所述透明質(zhì)酸酯衍生物A、B和C而沒有活性成分的對照。在接觸一天之后,評價對細胞的作用,用0到5的數(shù)值表示細胞毒性水平數(shù)值0表示沒有任何細胞毒作用,而數(shù)值5表示所有細胞死亡。以下表2表示如此得到的結果。
表2
從得到的結果顯而易見,先前確立的純的活性成分細胞毒作用證實從支架上的HYAFF 11膜釋放了活性成分。
實施例4監(jiān)測與HYAFF 11膜結合的活性成分的濃度。
在上述實施例3中得到A型的HYAFF 11膜,但在其中結合不同量的活性成分,10mg、5mg、1mg和0.1mg。如實施例3中報告的,進行細胞培養(yǎng)試驗,得到表3中所示的結果。
表3
這一實驗證明有可能控制膜中活性成分的濃度,從而控制對細胞的作用時間,從毒性作用到亞毒性作用。
實施例5活性成分在HYAFF 11膜中的結合及其隨時間的釋放制備實施例3中所述的A型HYAFF 11膜和沒有活性成分的對照膜。然后將膜再分成0.5cm2的部分。將每種膜的四個部分浸入生理溶液中,浸入時間分別為為一天、兩天、一周和兩周。在浸入期間結束時,將樣品從生理溶液取出并在與實施例3中報告的相同條件下進行細胞毒性試驗。得到的結果如表4中所示。
表4
然而,沒有活性成分的對照沒有表現(xiàn)出任何細胞毒性的跡象。
這些數(shù)據(jù)證明,即使在將HYAFF 11膜保留在水相環(huán)境中兩周之后,結合在其中的活性成分也是緩慢釋放,證實了透明質(zhì)酸酯衍生物層的活性成分儲存功能。
實施例6具有HYAFF 11涂層的支架的生產(chǎn)和與涂層結合的活性成分的釋放如實施例2所述制備多個支架,特別向?qū)嵤├?制備的HYAFF 11的溶液A加入10mg的活性成分甲磺酸伊馬替尼。然后將支架分別浸入生理溶液中0、1、和2天。使用如此制備的支架重復實施例5中所述的實驗。得到如下表5中所示的結果。
表5
這一實驗再次證實活性成分隨時間從涂有HYAFF 11膜的支架釋放。
實施例7使用低沸點溶劑生產(chǎn)具有HYAFF 11涂層的支架和與該涂層結合的活性成分的釋放。
大體上如實施例2中所述制備一些具有HYAFF 11的支架,但使用六氟異丙醇作為溶劑。
為此目的制備HYAFF 11在六氟異丙醇中的溶液,其中加入活性成分甲磺酸伊馬替尼。特別是制備包含5cc六氟異丙醇、40mgHYAFF 11和20mg甲磺酸伊馬替尼的溶液。在真空爐中在25℃下從已經(jīng)完成浸入溶液的支架除去溶劑。
然后將支架分別浸入生理溶液中0、1和2天和1周。使用如此制備的支架重復實施例5中所述的實驗。得到表6中所述的以下結果。
表6
這一實驗再次證實活性成分隨時間從涂有HYAFF 11膜的支架釋放。
實施例8具有HYAFF 1涂層和疏水性合成聚合物第二涂層的支架的生產(chǎn)和與涂層結合的活性成分的釋放。
大體上如實施例7中所述制備多個支架,但是對預處理過的支架的處理如下制備甲磺酸伊馬替尼在2%聚苯乙烯在二氯甲烷中的溶液中的懸浮液。通過將支架浸入溶液進行涂布隨后在30℃下在真空爐中除去溶劑。重復該過程3次。
為了進行比較,其中使用HYAFF 11和甲磺酸伊馬替尼的溶液進行同樣的步驟而制備多個支架。
然后將支架分別浸入生理溶液中0、1和2天和1周和3周。使用如此制備的支架重復實施例5中所述的實驗。得到表7中所述的以下結果。
表7
這一實驗再次證實了活性成分從覆層支架隨時間釋放,并且證明包含活性成分的疏水性聚合物的存在可以幫助和延長活性成分在病變位置的釋放。
實施例9在預涂布有共價結合的透明質(zhì)酸層的支架上的HYAFF 11涂層的生產(chǎn)和與該涂層結合的活性成分的釋放根據(jù)(Fidia Advanced Biopolymers的)美國專利6,129,956中所述的方法,用共價結合于支架表面的透明質(zhì)酸層涂布多個鋼支架。更具體地,在Europlasma反應器中用空氣等離子體對支架進行1分鐘的等離子體處理。然后在環(huán)境溫度下將支架浸入0.5%的聚乙烯亞胺(PEI,Sigma)水溶液中2小時。然后重復洗滌支架并浸入包含1%的N-羥基琥珀酰亞胺(SIGMA)和1%的二甲氨基丙基乙基碳二亞胺(EDC,Sigma)的0.5%透明質(zhì)酸(SIGMA)溶液中。結合反應在環(huán)境溫度下繼續(xù)過夜。第二天仔細洗滌支架。
通過將如此預處理過的支架浸入大體上如實施例7中所述的HYAFF 11的六氟異丙醇溶液中對其進行涂布。具體地,使用兩種溶液,第一種包括5ml的六氟異丙醇、40mg的HYAFF和20mg的甲磺酸伊馬替尼,第二種為相同的溶液但包含兩倍濃度即40mg的甲磺酸伊馬替尼。
將如此得到的每個支架置于包含1mL生理溶液的37℃的試管中,以進行甲磺酸伊馬替尼從HYAFF 11涂層的釋放的研究。取出溶液并在特定時間用Unicam UV-Visible分光光度計檢查。通過在251nm波長處測量溶液的吸光度計算支架釋放的甲磺酸伊馬替尼的濃度。吸光度和甲磺酸伊馬替尼濃度之間的關系通過繪制校正曲線建立,即測量已知濃度的甲磺酸伊馬替尼在生理鹽水溶液的吸光度。
更具這一試驗,對分別由包含20mg甲磺酸伊馬替尼的溶液或包含40mg甲磺酸伊馬替尼的溶液得到的支架進行實驗,提供圖3所示的兩個釋放曲線。
權利要求
1.包括透明質(zhì)酸聚合物基涂層的支架,其特征在于所述透明質(zhì)酸聚合物為透明質(zhì)酸酯衍生物。
2.權利要求1的支架,其中所述透明質(zhì)酸酯衍生物中透明質(zhì)酸的羧基的全部或一些被選自脂肪醇、芳基脂肪醇、脂環(huán)醇和雜環(huán)醇的醇酯化。
3.權利要求2的支架,其中當所述醇為脂肪醇時,它們選自具有2到12個碳原子的直鏈或支鏈的、飽和或不飽和醇,選擇性地被一個或多個基團取代,所述基團選自羥基、胺、醛、硫醇或羧基或衍生自諸如例如酯、醚、縮醛、縮酮、硫醚、硫酯、脲的基團;具體地,當所述醇為飽和脂肪醇時,其選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、叔丁醇、或戊醇;當所述醇為二元脂肪醇時,其選自乙二醇、丙二醇、丁二醇,和當所述醇為三元脂肪醇時,優(yōu)選其為甘油;當所述醇為氨基醇時,其選自氨基乙醇、氨基丙醇、氨基丁醇、及其二亞甲基或二亞乙基胺衍生物,哌啶乙醇、吡咯烷乙醇或哌嗪乙醇;當所述醇為羧基醇時,其選自乳酸、酒石酸、馬來酸或羥基乙酸;當所述醇為不飽和脂肪醇時,優(yōu)選其為烯丙醇,當所述醇為芳基脂肪醇時,它們選自具有選擇性地被1到3個甲基或羥基或鹵素原子取代的苯且其中脂肪鏈具有1到4個碳原子并選擇性地被一個或多個選自伯胺基、其單甲基化基團或二甲基化基團或吡咯烷或哌啶基團取代的那些,具體地它們?yōu)楸郊状蓟虮揭掖?,鹵素原子具體為氟、氯、溴和碘,當所述醇為脂環(huán)醇時,它們選自單環(huán)醇或多環(huán)醇,包含3到34個碳原子并選擇性地包含1到3個選自O、S、N的雜原子并選擇性地被一個或多個基團取代取代,所述基團選自羥基、胺、醛、硫醇或羧基或衍生自諸如例如酯、醚、縮醛、縮酮、硫醚、硫酯、脲的基團;具體地,當所述脂環(huán)醇為單環(huán)醇時,其選自包含5到7個碳原子、選擇性地被一個或多個選自羥基、甲基、乙基、丙基、異丙基的基團取代的那些,具體地,它們?yōu)榄h(huán)己醇、環(huán)己二醇、肌醇或薄荷醇。
4.前述權利要求中任一項的支架,其中所述透明質(zhì)酸酯衍生物的酯化度為透明質(zhì)酸中50%到100%的羧基被酯化。
5.權利要求4的支架,其中酯化度為透明質(zhì)酸中70%到100%的羧基被酯化。
6.權利要求1到5中任一項的支架,其中醇為苯甲醇,酯化度為透明質(zhì)酸中100%的羧基被酯化。
7.權利要求1到5中任一項的支架,其中醇為苯甲醇,酯化度為透明質(zhì)酸中75%的羧基被酯化。
8.前述權利要求中任一項的支架,其中將藥理活性成分與所述透明質(zhì)酸聚合物涂層結合。
9.權利要求8的支架,其中與所述透明質(zhì)酸聚合物涂層結合的所述活性成分選自具有抗炎、抗增生、或抗遷移作用的活性成分和/或免疫抑制劑。
10.權利要求8的支架,其中所述活性成分為4-[(4-甲基-1-哌嗪基)甲基]-N-[4-甲基-3-[[4-(3-吡啶基)-2-嘧啶基]氨基]-苯基]苯甲酰胺甲磺酸鹽。
11.權利要求9的支架,其中當活性成分為具有抗炎作用的活性成分時,其以0.001mg到10mg的量與透明質(zhì)酸聚合物涂層結合。
12.權利要求9的支架,其中當活性成分為具有抗增生作用的活性成分時,其以0.0001mg到10mg的量與透明質(zhì)酸聚合物涂層結合。
13.權利要求9的支架,其中當活性成分為具有抗遷移作用的活性成分時,其以0.0001mg到10mg的量與透明質(zhì)酸聚合物涂層結合。
14.權利要求9的支架,其中當活性成分為免疫抑制劑時,其以0.001mg到10mg的量與透明質(zhì)酸聚合物涂層結合。
15.權利要求10的支架,其中當活性成分為4-[(4-甲基-1-哌嗪基)甲基]-N-[4-甲基-3-[[4-(3-吡啶基)-2-嘧啶基]氨基]-苯基]苯甲酰胺甲磺酸鹽時,其以0.001mg到10mg的量與透明質(zhì)酸聚合物涂層結合。
16.前述權利要求中任一項的支架,其中支架上透明質(zhì)酸聚合物涂層的厚度為0.5微米到40微米,優(yōu)選為1到30微米,更優(yōu)選為5到10微米。
17.前述權利要求中任一項的支架,其中活性成分和透明質(zhì)酸在延長的時間內(nèi)從透明質(zhì)酸聚合物涂層釋放。
18.權利要求6和17組合的支架,其中活性成分和透明質(zhì)酸在超過一個月的時間內(nèi)從透明質(zhì)酸聚合物涂層釋放。
19.權利要求7和17組合的支架,其中活性成分和透明質(zhì)酸在兩周的時間內(nèi)從透明質(zhì)酸聚合物涂層釋放。
20.支架,其包括共價結合于支架本身表面的透明質(zhì)酸層和前述權利要求中任一項的透明質(zhì)酸聚合物涂層。
21.前述權利要求中任一項的支架,其進一步包括第二涂層,第二涂層為結合有藥理活性成分的疏水性聚合物涂層。
22.權利要求21的支架,其中所述疏水性聚合物涂層直接施用于支架表面、位于所述透明質(zhì)酸酯聚合物基涂層之下。
23.權利要求21或22的支架,其中所述疏水性聚合物與水的接觸角大于60°。
24.權利要求23的支架,其中所述疏水性聚合物選自聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸異丁酯、烯烴聚合物、聚丁二烯、聚異戊二烯、聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)或聚醋酸乙烯酯。
25.權利要求23的支架,其中所述疏水性聚合物為聚苯乙烯。
26.權利要求21到25中任一項的支架,其中與所述疏水性聚合物涂層結合的所述活性成分選自權利要求9和10中列舉的活性成分。
27.權利要求21到26中任一項的支架,其中與所述疏水性聚合物涂層結合的所述活性成分的量等于權利要求11到15中所述的量。
28.權利要求21到27中任一項的支架,其中支架上所述疏水性聚合物涂層的厚度為0.5微米到40微米,優(yōu)選為1到30微米,更優(yōu)選為5到10微米。
29.權利要求21到28中任一項的支架,其中所述活性成分在一個月的時間內(nèi)從所述疏水性聚合物涂層釋放。
30.權利要求21到29中任一項的支架,其中分別與所述兩個聚合物涂層結合的活性成分和活性成分的量相同或不同。
31.權利要求21到30中任一項的支架,其進一步包括與所述疏水性聚合物涂層共價結合的透明質(zhì)酸層。
32.制備權利要求1到19中任一項的支架的方法,其包括步驟a)將透明質(zhì)酸酯和活性成分溶解在相同的有機溶劑中得到溶液,b)將支架浸入所述溶液中,然后取出支架,c)蒸發(fā)除去溶劑。
33.權利要求32的方法,其中所述有機溶劑為偶極非質(zhì)子溶劑。
34.權利要求33的方法,其中所述有機溶劑選自二甲基亞砜、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺或六氟異丙醇。
35.權利要求32到34中任一項的方法,用于得到權利要求20的支架,該方法包括對支架表面施用共價結合的透明質(zhì)酸層而對支架表面進行預處理的步驟。
36.權利要求32到34中任一項的方法,用于得到權利要求21到30中任一項的支架,其中在所述步驟a)、b)、c)之前按順序進行以下步驟a1)將疏水性聚合物和活性成分溶解在相同的有機溶劑中得到溶液或懸浮液,b1)將支架浸入所述溶液或懸浮液中,然后取出支架,c1)蒸發(fā)除去溶劑。
37.權利要求36的方法,其中所述有機溶劑為低沸點溶劑,其在環(huán)境壓力下的沸點低于100℃,優(yōu)選低于80℃。
38.權利要求37的方法,其中所述有機溶劑選自二氯甲烷、二氯甲烷、丙酮、脂肪族烴、或環(huán)己烷。
39.權利要求36到38中任一項的方法,用于得到權利要求31的支架,其包括另外的步驟d1),在該步驟中將共價結合的透明質(zhì)酸層施用于疏水性聚合物涂層。
40.透明質(zhì)酸酯在制備血管成形術中使用的支架用涂層中的應用。
41.與藥理活性成分結合的權利要求40的應用。
全文摘要
本發(fā)明涉及血管支架。更具體地,本發(fā)明涉及包括透明質(zhì)酸聚合物基涂層的支架,其中所述透明質(zhì)酸聚合物為透明質(zhì)酸酯衍生物。
文檔編號A61F2/82GK1764482SQ03826263
公開日2006年4月26日 申請日期2003年5月22日 優(yōu)先權日2003年4月4日
發(fā)明者詹魯卡·加扎 申請人:拜克技術有限公司