專利名稱：一種三氧化二砷控釋洗脫支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬藥物和醫(yī)療器械領(lǐng)域，涉及一種防治冠狀動(dòng)脈支架植入后再狹窄的藥物洗脫支架，具體涉及一種三氧化二砷控釋洗脫支架。
背景技術(shù)：
目前冠脈介入心臟病學(xué)領(lǐng)域的主要難題之一為支架植入術(shù)后再狹窄，大量的研究結(jié)果表明全身用藥不能獲得滿意的效果。以支架為遞送載體，使藥物在受損的冠狀動(dòng)脈局部作用的藥物洗脫支架具有局部藥物濃度高、全身副作用小等優(yōu)點(diǎn)，有望成為解決支架植入后再狹窄的有效途徑。血管平滑肌細(xì)胞(SMC)的增殖和遷移是引起血管內(nèi)膜增生、導(dǎo)致再狹窄的主要原因，目前藥物的選擇大多數(shù)以抑制SMC增殖和遷移為主，如紫杉醇和雷帕霉素洗脫支架。但是，正常的血管SMC增殖和凋亡之間維持著相對(duì)的平衡，細(xì)胞增殖的程度超過凋亡就會(huì)引起內(nèi)膜增生。研究證實(shí)血管損傷引起的SMC凋亡主要出現(xiàn)在兩個(gè)階段，第一階段是損傷后幾個(gè)小時(shí)內(nèi)，這一過程可能刺激了SMC增生，有利于新生內(nèi)膜形成；第二階段出現(xiàn)在損傷后幾天到幾月內(nèi)，此期細(xì)胞凋亡的相對(duì)不足可能是再狹窄形成的重要原因，故調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡可以作為治療再狹窄的新策略。
砒霜為中藥砒石經(jīng)升華而得的白色結(jié)晶，化學(xué)成分為三氧化二砷(As2O3)，雖然有毒性，但臨床使用劑量較低時(shí)毒副作用也低。我國(guó)最早用于治療急性早幼粒細(xì)胞白血病的顯著療效已被國(guó)際諸多學(xué)者公認(rèn)。現(xiàn)已在臨床上廣泛應(yīng)用于淋巴瘤，白血病，肝癌、胃癌及其它腫瘤。研究結(jié)果表明，其治療腫瘤的作用機(jī)制是明顯誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡。初步研究表明，在體外As2O3可通過誘導(dǎo)血管SMC凋亡作用以減少SMC數(shù)量；腹膜腔注射As2O3，可通過下調(diào)bcl-2和上調(diào)bax機(jī)制誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，防治兔頸動(dòng)脈損傷引起的再狹窄。但是否可用于支架內(nèi)再狹窄，防止新生內(nèi)膜增生尚未見報(bào)道。鑒于As2O3全身給藥毒性很大，以支架為載體，根據(jù)血管SMC增生和凋亡規(guī)律，研究As2O3控釋洗脫支架防止支架術(shù)后再狹窄是介入心臟病臨床迫切的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種防治冠脈支架植入后再狹窄的藥物洗脫支架，具體涉及一種三氧化二砷控釋洗脫支架。
本發(fā)明的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)As2O3控制釋放涂層，在支架植入后幾小時(shí)釋放藥物并局部持續(xù)作用，誘導(dǎo)SMC凋亡，防止再狹窄。
本發(fā)明藥物支架采用不銹鋼材料為支架，藥物為As2O3粉劑或溶液(市售)，控釋涂層分兩層，內(nèi)層為聚甲基丙烯酸丁酯/納米二氧化硅復(fù)合材料，其中每mm2支架含As2O31.6-3.2μg。外層為可降解的聚乳酸和乙醇酸的多聚物(PLGA)涂層，雙涂層厚度為10-25μm。
本發(fā)明針對(duì)細(xì)胞凋亡機(jī)制選擇支架涂層藥物，采用中藥砒石有效成分As2O3作為支架藥物，利用聚甲基丙烯酸丁酯/納米二氧化硅復(fù)合涂層與PLGA雙涂層控制釋放，誘導(dǎo)血管損傷后第二階段的SMC凋亡，經(jīng)體外藥代動(dòng)力學(xué)測(cè)定和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)測(cè)試不同劑量As2O3控釋洗脫支架對(duì)犬支架術(shù)后內(nèi)膜增生的作用，結(jié)果證實(shí)，本發(fā)明雙涂層控制釋放，可使藥物從支架植入后幾小時(shí)開始并長(zhǎng)期釋放，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，抑制內(nèi)膜增生，防止再狹窄。
本As2O3控制釋放涂層支架的優(yōu)點(diǎn)是支架植入后，在血管損傷引起的SMC凋亡第一階段主要是PLGA外涂層降解，內(nèi)層的藥物不起作用，因此不誘導(dǎo)調(diào)亡，在支架植入幾小時(shí)后即第二階段，外涂層降解完成，內(nèi)涂層暴露，藥物開始由聚甲基丙烯酸丁酯/納米二氧化硅控制釋放，發(fā)揮誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的作用，抑制內(nèi)膜增生，防止再狹窄。本支架內(nèi)涂層中納米二氧化硅比使用已有技術(shù)所說的有機(jī)交聯(lián)劑更安全、無毒。本As2O3控釋洗脫支架具有防治支架術(shù)后再狹窄的療效并且安全性高。


圖1是涂層組支架植入后4w損傷冠脈組織病理學(xué)變化(HE×14)內(nèi)膜明顯增厚。
圖2是1.6μg/mm2As2O3控釋洗脫支架植入后4w損傷冠脈組織病理學(xué)變化(HE×14)內(nèi)膜厚度較涂層組減少。
圖3是2.4μg/mm2As2O3控釋洗脫支架植入后4w損傷冠脈組織病理學(xué)變化(HE×14)內(nèi)膜厚度較涂層組顯著減少。
圖4是3.2μg/mm2As2O3控釋洗脫支架植入后4w損傷冠脈組織病理學(xué)變化(HE×14)內(nèi)膜厚度較涂層組顯著減少。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1制備As2O3控釋洗脫支架采用聚甲基丙烯酸丁酯/二氧化硅(納米)復(fù)合控制釋放材料與藥物混合涂于不銹鋼支架的表面，所述聚甲基丙烯酸丁酯/納米二氧化硅復(fù)合材料涂層與PLGA雙涂層為藥物控制釋放涂層。首先配制1％的聚甲基丙烯酸丁酯的四氫呋喃溶液，其中含有聚合物量25-30％的納米二氧化硅，作為控制釋放涂層，將As2O3粉劑加入溶液，使藥物和聚甲基丙烯酸丁酯的重量比為1∶1，攪拌使藥物懸浮在溶液中，用噴槍將上述懸浮液均勻地噴涂在支架上，40℃烘干，作為內(nèi)涂層，精確稱重，使每平方毫米支架表面的藥物含量為1.6-3.2μg。配置1％的PLGA的氯仿溶液，均勻地噴涂于外表面，40℃烘干，作為外涂層。雙涂層厚度為10-25μm。將支架壓縮于球囊上，塑料袋封裝，環(huán)氧乙烷滅菌消毒備用，制成1.6μg/mm2、2.4μg/mm2、3.2μg/mm2三種濃度的As2O3控釋洗脫支架。單純涂層支架的制備除了不加入藥物外，其余過程與藥物洗脫支架相同。
體外藥代動(dòng)力學(xué)測(cè)定對(duì)上述As2O3控釋洗脫支架進(jìn)行的體外控制釋放測(cè)試，結(jié)果表明藥物在初始的3小時(shí)內(nèi)幾乎沒有釋放，然后迅速釋放，1周時(shí)到達(dá)高峰，之后釋放速度逐漸趨緩，3個(gè)月后，仍有超過一半的藥物沒有釋放出來，聚甲基丙烯酸丁酯/納米二氧化硅雙涂層比同種單純聚合物的釋放時(shí)間顯著減緩，如果調(diào)整藥物和涂層的比例，以及涂層中聚甲基丙烯酸丁酯/納米二氧化硅的比例可明顯調(diào)整釋放曲線的形狀，表明復(fù)合涂層中的納米二氧化硅有延長(zhǎng)釋放時(shí)間的效果。
對(duì)上述As2O3控釋洗脫支架進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，健康雜種成年犬隨機(jī)分為4組涂層支架組、1.6μg/mm2、2.4μg/mm2、3.2μg/mm2As2O3三種劑量的As2O3控釋洗脫支架組各12只，按支架直徑、冠脈直徑1.2～1.3∶1的比例將支架隨機(jī)植入實(shí)驗(yàn)犬的回旋支和前降支合適的血管段，術(shù)前1天開始服用阿司匹林250mg，直至30天處死，各組取支架植入段血管，再取其中2只動(dòng)物的心、肝、脾、肺、腎、胃、腦、骨骼肌、睪丸等重要器官，固定。
光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡觀察各組支架血管段及重要器官組織病理學(xué)變化。計(jì)算機(jī)圖像定量分析支架血管段新生內(nèi)膜面積、腔面積和平均內(nèi)膜厚度。免疫組化法檢測(cè)α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SM actin)表達(dá)并圖像半定量分析，TUNEL法結(jié)合圖像分析、流式細(xì)胞儀技術(shù)、透射電鏡觀察和檢測(cè)細(xì)胞凋亡。
結(jié)果顯示(1)涂層支架和AS2O3控釋洗脫支架植入犬冠脈后，光鏡及掃描電鏡觀察支架段血管無炎癥，無血栓形成，無動(dòng)脈壁變薄，無動(dòng)脈瘤形成，無中膜、外膜壞死，心、肝、脾、肺、腎、腦等組織無病理性損害，表明涂層支架和AS2O3控釋洗脫支架具有良好的組織相容性和安全性；(2)支架植入后4w，3種劑量濃度的藥物洗脫支架組較涂層組新生內(nèi)膜程度明顯減少，管腔顯著增大。
(3)透射電鏡形態(tài)學(xué)檢測(cè)結(jié)果顯示3種劑量的藥物洗脫支架組凋亡細(xì)胞數(shù)量明顯多于其余各組。
流式細(xì)胞儀定量分析結(jié)果顯示3種劑量的藥物洗脫支架組細(xì)胞凋亡百分率顯著高于涂層組，以2.4μg/mm2、3.2μg/mm2組效果明顯。
3種劑量的藥物洗脫支架組凋亡指數(shù)顯著高于涂層組，以2.4μg/mm2、3.2μg/mm2組效果明顯。
(4)免疫組化法檢測(cè)藥物洗脫支架對(duì)犬冠脈α-SM actin的影響，結(jié)果顯示，3種劑量的藥物洗脫支架組陽(yáng)性表達(dá)顯著少于涂層組，以2.4μg/mm2、3.2μg/mm2組效果明顯。
實(shí)驗(yàn)證實(shí)，本發(fā)明控釋涂層支架具有如下優(yōu)點(diǎn)1.聚甲基丙烯酸丁酯和二氧化硅之間形成互穿網(wǎng)絡(luò)或無機(jī)粒子均勻地分散在聚甲基丙烯酸丁酯之中，因此涂層具備高分子材料優(yōu)良的柔韌性；2.二氧化硅和聚甲基丙烯酸丁酯之間存在共價(jià)聯(lián)接，使得聚甲基丙烯酸丁酯更致密，有利于藥物的長(zhǎng)期釋放，并且比使用有機(jī)交聯(lián)劑更安全、無毒；3.二氧化硅的存在提供了與不銹鋼基體良好的結(jié)合力，外層PLGA在支架植入后幾小時(shí)后降解，可保證初期的幾小時(shí)內(nèi)藥物不會(huì)釋放，之后的藥物釋放由內(nèi)涂層的聚甲基丙烯酸丁酯/二氧化硅(納米)控制；4.聚甲基丙烯酸丁酯/二氧化硅(納米)-PLGA復(fù)合控釋涂層支架具有良好的生物相容性；5.聚甲基丙烯酸丁酯/二氧化硅(納米)-PLGA復(fù)合控釋涂層支架植入犬冠狀動(dòng)脈安全、可行；6；As2O3聚甲基丙烯酸丁酯/二氧化硅(納米)-PLGA復(fù)合控釋涂層支架可有效防治犬冠脈支架內(nèi)再狹窄；7.As2O3聚甲基丙烯酸丁酯/二氧化硅(納米)-PLGA復(fù)合控釋涂層支架通過誘導(dǎo)損傷后第二階段的SMC凋亡防治支架內(nèi)再狹窄是其特征之一。
權(quán)利要求
1.一種三氧化二砷控釋洗脫支架，其特征是采用不銹鋼材料為支架，控釋涂層分兩層，內(nèi)層為聚甲基丙烯酸丁酯/納米二氧化硅復(fù)合材料，其中每平方毫米支架藥物含量為1.6-3.2μg，外層為可降解的聚乳酸和乙醇酸的多聚物(PLGA)涂層，雙涂層厚度為10-25μm。
2.按權(quán)利要求1所述的三氧化二砷控釋洗脫支架，其特征是所述藥物三氧化二砷與聚甲基丙烯酸丁酯的重量比為1∶1。
3.按權(quán)利要求1所述的三氧化二砷控釋洗脫支架，其特征是每平方毫米支架表面藥物含量為1.6微克。
4.按權(quán)利要求1所述的三氧化二砷控釋洗脫支架，其特征是每平方毫米支架表面藥物含量為2.4微克。
5.按權(quán)利要求1所述的三氧化二砷控釋洗脫支架，其特征是每平方毫米支架表面藥物含量為3.2微克。
全文摘要
本發(fā)明屬藥物和醫(yī)療器械領(lǐng)域，涉及一種防治冠心病的藥物洗脫支架。本發(fā)明針對(duì)細(xì)胞凋亡機(jī)制選擇支架涂層藥物，采用中藥砒石有效成分三氧化二砷作為支架藥物，利用聚甲基丙烯酸丁酯/納米二氧化硅復(fù)合涂層與PLGA雙涂層控制釋放，誘導(dǎo)血管損傷后第二階段的平滑肌細(xì)胞凋亡，經(jīng)體外藥代動(dòng)力學(xué)測(cè)定和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)測(cè)試不同劑量三氧化二砷控釋洗脫支架對(duì)犬支架術(shù)后內(nèi)膜增生的作用，結(jié)果證實(shí)，本發(fā)明雙涂層控制釋放，可使藥物從支架植入后幾小時(shí)開始釋放并長(zhǎng)期作用，本支架內(nèi)涂層中納米二氧化硅比使用已有技術(shù)所說的有機(jī)交聯(lián)劑更安全、無毒，三氧化二砷控釋洗脫支架具有防治支架術(shù)后再狹窄的療效并且安全性高。
文檔編號(hào)A61F2/06GK1657023SQ20051002371
公開日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2005年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月31日
發(fā)明者孫寶貴, 趙軍禮, 鐘偉 申請(qǐng)人:上海市第一人民醫(yī)院