(57)【要約】  塩基性無機物質に吸着された水溶性化合物と酸性分解生成物を生ずる生物分解性ポリマーを含む複合材料、その製造方法、及びその使用方法を発表し、該複合材料は水溶性分子の制御された放出を可能にするように設計される。
2007532187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療デバイスの表面を少なくとも一つの生物活性物質で、コーティングされた表面がin vivoに埋め込まれたとき長時間にわたって該生物活性物質を放出することを可能にするような仕方でコーティングするための組成物であって、該組成物が少なくとも一つの生物活性物質を、少なくとも一つ以上のジオレフィン誘導された非芳香族ポリマー又はコポリマーを含む第一のポリマー成分と、ポリ（アルキル（メタ）アクリレート）及びポリ（芳香族（メタ）アクリレート）から成る群から選択されるポリマーを含む第二のポリマー成分を含む複数のポリマーと組み合わせて含むことを特徴とする組成物。
【請求項２】
該第一のポリマー成分が、ブタジエン及びイソプレンのポリマーから成る群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
該第一のポリマー成分が、ジオレフィン・モノマーから得られるホモポリマーを含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
該ホモポリマーが部分的に水素化されていることを特徴とする請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
該第一のポリマー成分が、ジオレフィン・モノマーと非芳香族モノオレフィン・モノマーのコポリマーを含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
該コポリマーが部分的に水素化されていることを特徴とする請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
該第一のポリマー成分は、重合されたcis-, trans-, 及び1,2-モノマー・ユニットを含むポリブタジエン、重合されたcis-1,4-,及びtrans-1,4-モノマー・ユニット、重合された1,2-ビニル・モノマー・ユニット、及び重合された3,4-ビニル・モノマー・ユニットを含むポリイソプレンから成る群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
該第一のポリマー成分の分子量が、約50キロダルトン乃至約1,000キロダルトンである請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
該第一のポリマー成分の分子量が、約150キロダルトン乃至約1,000キロダルトンである請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
該第一のポリマー成分の分子量が、約200キロダルトン乃至約600キロダルトンである請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
該第一のポリマー成分の分子量が、約100キロダルトン乃至約450キロダルトンである請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
該組成物は、ポリ（アルキレン-co-アルキル（メタ）アクリレート）、他のアルキレンとのエチレン・コポリマー、ポリブテン、芳香族含有コポリマー、エピクロロヒドリン含有ポリマー、及びポリ（エチレン-co-酢酸ビニル）から成る群から選択される少なくとも一つの追加ポリマーを含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】
該ポリ（アルキレン-co-アルキル（メタ）アクリレート）はポリ（エチレン-co-メチル・アクリレート）、ポリ（エチレン-co-エチル・アクリレート）、ポリ（エチレン-co-2-エチルヘキシル・アクリレート）、及びポリ（エチレン-co-ブチル・アクリレート）から成る群から選択され、他のアルキレンとのエチレン・コポリマーはポリ（エチレン-co-プロピレン）、ポリ（エチレン-co-1-ブテン）、ポリ（エチレン-co-1-ブテン-co-1-ヘキセン）、及びポリ（エチレン-co-1-オクテン）から成る群から選択され、該ポリブテンはポリイソブチレン、ポリ-1-ブテン、及びポリ-2-ブテンから成る群から選択され、該芳香族含有コポリマーはスチレン・モノマーと、ブタジエン、イソプレン、アクリロニトリル、C1-C4アルキル（メタ）アクリレート及びブテンから成る群から選択される一つ以上のモノマーの共重合から得られるコポリマーを含み、該エピクロロヒドリン含有ポリマーはエピクロロヒドリン・ホモポリマーとポリ（エピクロロヒドリン-co-アルキレン・オキシド）コポリマーから成る群から選択され、該ポリ（エチレン-co-酢酸ビニル）ポリマーは約8%乃至約90%の酢酸ビニル濃度を有することを特徴とする請求項１２に記載の組成物。
【請求項１４】
該ポリ（アルキル（メタ）アクリレート）は、鎖の長さが2乃至8炭素原子のアルキル鎖を含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１５】
該ポリ（アルキル（メタ）アクリレート）の分子量が約50キロダルトン乃至約900キロダルトンである請求項１に記載の組成物。
【請求項１６】
該ポリ（アルキル（メタ）アクリレート）は、ポリ（n-ブチル・メタクリレート）、ポリ（n-ブチル・メタクリレート-co-イソブチル・メタクリレート）、及びポリ（t-ブチル・メタクリレート）から成る群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１７】
該ポリ（芳香族（メタ）アクリレート）は、6乃至16炭素原子を有するアリール基を含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１８】
該ポリ（芳香族（メタ）アクリレート）の分子量が約50キロダルトン乃至約900キロダルトンである請求項１に記載の組成物。
【請求項１９】
該ポリ（芳香族（メタ）アクリレート）は、ポリ（アリール（メタ）アクリレート）、ポリ（アラルキル（メタ）アクリレート）、ポリ（アリールオキシアルキル（メタ）アクリレート）、及びポリ（アルコキシ・アリール（メタ）アクリレート）から成る群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項２０】
該ポリ（アリール（メタ）アクリレート）は、ポリ（9-アントラセニル・メタクリレート）、ポリ（クロロフェニル・アクリレート）、ポリ（メタクリルオキシ-2-ヒドロキシベンゾフェノン）、ポリ（メタクリルオキシ・ベンゾトリアゾール）、ポリ（ナフチル・アクリレート）、ポリ（ナフチル・メタクリレート）、ポリ-4-ニトロフェニル・アクリレート、ポリ（ペンタクロロ（ブロモ、フルオロ）アクリレート）及びメタクリレート、ポリ（フェニル・アクリレート）、及びポリ（フェニル・メタクリレート）から成る群から選択され；該ポリ（アラルキル（メタ）アクリレート）は、ポリ（ベンジル・アクリレート）、ポリ（ベンジル・メタクリレート）、ポリ（2-フェネチル・アクリレート）、ポリ（2-フェネチル・メタクリレート）、及びポリ（1-ピレニルメチル・メタクリレート）から成る群から選択され；該ポリ（アルカリル（メタ）アクリレート）は、ポリ（4-sec-ブチルフェニル・メタクリレート）、ポリ（3-エチルフェニル・アクリレート）、及びポリ（2-メチル-1-ナフチル・メタクリレート）から成る群から選択され；該ポリ（アリールオキシアルキル（メタ）アクリレート）は、ポリ（フェノキシエチル・アクリレート）、ポリ（フェノキシエチル・メタクリレート）、及び異なるポリエチレン・グリコール分子量のポリ（ポリエチレン・グリコール・フェニル・エーテル・アクリレート）とポリ（ポリエチレン・グリコール・フェニル・エーテル・メタクリレート）から成る群から選択され；並びに該ポリ（アルコキシ・アリール（メタ）アクリレート）は、ポリ（4-メトキシフェニル・メタクリレート）、ポリ（2-エトキシフェニル・アクリレート）、及びポリ（2-メトキシフェニル・アクリレート）から成る群から選択されることを特徴とする請求項１９に記載の組成物。
【請求項２１】
該組成物はさらに溶媒を含み、該第一及び第二のポリマー成分がその中で真の溶液を形成することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項２２】
該生物活性物質が重量で0.01%乃至90%の濃度で該コーティング混合物中に溶解又は懸濁することを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項２３】
該デバイスは、in vivoへの埋め込み又は使用の過程で曲げ及び膨張を起こすものであることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項２４】
該組成物は、混合物中の該第一及び第二のポリマー成分の相対タイプと濃度を調整することによって、該医療デバイスからの物質放出の量と速度を制御できることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項２５】
医療デバイスと、医療デバイスの表面を少なくとも一つの生物活性物質でコーティングするための組成物とを含む組み合わせであって、コーティングされた表面がin vivoに埋め込まれたとき該生物活性物質を長時間にわたって放出することを可能にするような仕方でコーティングが行われ、該組成物は少なくとも一つの生物活性物質を、少なくとも一つ以上のジオレフィン誘導された非芳香族ポリマー又はコポリマーを含む第一のポリマー成分と、ポリ（アルキル（メタ）アクリレート）及びポリ（芳香族（メタ）アクリレート）から成る群から選択されるポリマーを含む第二のポリマー成分を含む複数のポリマーと組み合わせて含むことを特徴とする組み合わせ。
【請求項２６】
該医療デバイスの表面性質を変えるような予備処理コーティングが該医療デバイスの表面に施されることを特徴とする請求項２５に記載の組み合わせ。
【請求項２７】
該第一のポリマー成分がブタジエン及びイソプレンのポリマーから成る群から選択されることを特徴とする請求項２５に記載の組み合わせ。
【請求項２８】
該第一のポリマー成分が、ジオレフィン・モノマーから得られるホモポリマーを含むことを特徴とする請求項２５に記載の組み合わせ。
【請求項２９】
該第一のポリマー成分は、ジオレフィン・モノマーと非芳香族モノオレフィン・モノマーのコポリマーを含むことを特徴とする請求項２５に記載の組み合わせ。
【請求項３０】
該第一のポリマー成分は、重合されたcis-, trans-, 及び1,2-モノマー・ユニットを含むポリブタジエン、並びに重合されたcis-1,4-,及びtrans-1,4-モノマー・ユニット、重合された1,2-ビニル・モノマー・ユニット、及び重合された3,4-ビニル・モノマー・ユニットを含むポリイソプレンから成る群から選択されることを特徴とする請求項２５に記載の組み合わせ。
【請求項３１】
該組成物は、ポリ（アルキレン-co-アルキル（メタ）アクリレート）、他のアルキレンとのエチレン・コポリマー、ポリブテン、芳香族含有コポリマー、エピクロロヒドリン含有ポリマー、及びポリ（エチレン-co-酢酸ビニル）から成る群から選択される少なくとも一つの追加ポリマーを含むことを特徴とする請求項２５に記載の組み合わせ。
【請求項３２】
該予備処理組成物は、Prylene(商標)、シラン、光グラフト・ポリマー、エポキシ・プライマー、及びポリカルボキシレート樹脂、及びそれらの組み合わせから成る群から選択されることを特徴とする請求項２６に記載の組み合わせ。
【請求項３３】
該組成物は、混合物中の該第一及び第二のポリマー成分の相対タイプと濃度を調整することによって、該医療デバイスからの物質放出の量と速度を制御できることを特徴とする請求項２５に記載の組み合わせ。
【請求項３４】
医療デバイスの表面を少なくとも一つの生物活性物質で、コーティングされた表面がin vivoに埋め込まれたとき長時間にわたって該生物活性物質を放出することを可能にするような仕方でコーティングするための組成物であって、該組成物が少なくとも一つの生物活性物質を、少なくとも一つ以上のジオレフィン誘導された非芳香族ポリマー又はコポリマーを含む第一のポリマー成分と、ポリ（アルキル（メタ）アクリレート）及びポリ（芳香族（メタ）アクリレート）から成る群から選択されるポリマーを含む第二のポリマー成分を含む複数のポリマーと組み合わせて含み、該組成物は、他のアルキレンとのエチレン・コポリマー、ポリブテン、芳香族含有コポリマー、エピクロロヒドリン含有ポリマー、及びポリ（エチレン-co-酢酸ビニル）から成る群から選択される少なくとも一つの追加ポリマーを含むことを特徴とする組成物。
【請求項３５】
該第一のポリマー成分がブタジエン及びイソプレンのポリマーから成る群から選択されることを特徴とする請求項３４に記載の組成物。
【請求項３６】
医療デバイスの表面をコーティングする方法であって、少なくとも一つの生物活性物質を、少なくとも一つ以上のジオレフィン誘導された非芳香族ポリマー又はコポリマーを含む第一のポリマー成分と、ポリ（アルキル（メタ）アクリレート）及びポリ（芳香族（メタ）アクリレート）から成る群から選択されるポリマーを含む第二のポリマー成分を含む複数のポリマーと組み合わせて含む組成物を提供するステップと、該組成物を該デバイスの表面に塗布するステップを含む方法。
【請求項３７】
ステントと、ステントの表面を、少なくとも一つの生物活性物質で、コーティングされた表面がin vivoに埋め込まれたとき該生物活性物質を長時間にわたって放出することを可能にするような仕方でコーティングするための組成物とを含む組み合わせであって、該組成物が少なくとも一つの生物活性物質を、ポリブタジエンを含む第一のポリマー成分、ポリ（n-ブチル メタクリレート）を含む第二のポリマー成分、第一及び第二のポリマー成分が真の溶液を形成する溶媒、及び少なくとも一つの生体適合性添加剤を含む複数のポリマーと組み合わせて含み、さらに該ステントとコーティング組成物に対する粘着及び付着相互作用を促進する多界面システムを含む予備処理層を含むことを特徴とする組み合わせ。
【請求項３８】
該生物活性物質が、ラパマイシン、パクリタキセル、デキサメタソン、及びエストラジオールから成る群から選択されることを特徴とする請求項３７に記載の組み合わせ。
【請求項３９】
該ステントは、ポリマー、組織、金属、セラミック、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される物質を含むことを特徴とする請求項３７に記載の組み合わせ。
【請求項４０】
該ポリマーはポリカルボネートを含み、該金属はチタン、ステンレス鋼、金、銀、及びニチノールから成る群から選択されることを特徴とする請求項３９に記載の組み合わせ。
【請求項４１】
該溶媒は、テトラヒドロフラン、クロロホルム、塩化メチレン、及びシクロヘキサンから成る群から選択されることを特徴とする請求項３７に記載の組み合わせ。
【請求項４２】
該生体適合性添加剤は、ブチル化ヒドロキシトルエン、ビタミンE、BNX、及びジラウリル・チオジプロピオネートから成る群から選択される一つ以上の酸化防止剤を含むことを特徴とする請求項３７に記載の組み合わせ。
【請求項４３】
該予備処理層はオルガノシラン及びParylene(商標)を含むことを特徴とする請求項３７に記載の組み合わせ。
【請求項４４】
さらに該医療デバイスと組成物に対する粘着及び付着相互作用を促す多界面システムを含む予備処理層を含む請求項１に記載の組成物。
【請求項４５】
該予備処理層はオルガノシラン及びParylene(商標)を含むことを特徴とする請求項４４に記載の組成物。
【請求項４６】
医療デバイスと、医療デバイスの表面を、少なくとも一つの生物活性物質で、コーティングされた表面がin vivoに埋め込まれたときに該生物活性物質を長時間にわたって放出できるような仕方でコーティングするための組成物とを含む組み合わせであって、該組成物が少なくとも一つの生物活性物質を、ポリブタジエンを含む第一のポリマー成分、ポリ（n-ブチル メタクリレート）を含む第二のポリマー成分、第一及び第二のポリマー成分が真の溶液を形成する溶媒であってテトラヒドロフラン、クロロホルム、塩化メチレン、及びシクロヘキサンから成る群から選択される溶媒、及びブチル化ヒドロキシトルエン、ビタミンE、BNX、及びジラウリル・チオジプロピオネートから成る群から選択される一つ以上の酸化防止剤を含む少なくとも一つの生体適合性添加剤、を含む複数のポリマーと組み合わせて含み、さらに該医療デバイスとコーティング組成物に対する粘着及び付着相互作用を促す多界面システムを含む予備処理層を含むことを特徴とする組み合わせ。
【請求項４７】
該生物活性物質が、ラパマイシン、パクリタキセル、デキサメタソン、及びエストラジオールから成る群から選択されることを特徴とする請求項４６に記載の組み合わせ。
【請求項４８】
さらに、ポリ（ブチル・メタクリレート）を含むトップコートを含む請求項４６に記載の組み合わせ。
【請求項４９】
該医療デバイスがステントを含むことを特徴とする請求項４６に記載の組み合わせ。
【請求項５０】
一つ以上の生物活性物質を対象に送達する医療デバイスを製造する方法であって：基体表面を有する医療デバイスを提供するステップ；複数の結合層部位を含む予備処理コーティングを施して該医療デバイスの基体表面の少なくとも一部分への該予備処理コーティングと生物活性物質コーティングの粘着及び付着を増強させるステップ；及び、少なくとも一つのジオレフィン誘導された非芳香族のポリマー又はコポリマーを含む第一のポリマー成分及びポリ（アルキル（メタ）アクリレート）及びポリ（芳香族（メタ）アクリレート）から成る群から選択されるポリマーを含む第二のポリマー成分を含む複数のポリマーと組み合わせて生物活性物質を含む生物活性物質コーティングを結合させるステップ；を含む方法。
【請求項５１】
さらに、生体適合性の強化のためにトップコート層を該生物活性物質コーティングに塗布するステップを含む請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
さらに、はがれ防護のためにトップコート層を該生物活性物質コーティングに塗布するステップを含む請求項５０に記載の方法。
【請求項５３】
さらに耐久性の強化のためにトップコート層を該生物活性物質コーティングに塗布するステップを含む請求項５０に記載の方法。
【請求項５４】
さらに生物活性物質放出コントロールのためにトップコート層を該生物活性物質コーティングに塗布するステップを含む請求項５０に記載の方法。
【請求項５５】
さらにトップコート層を該生物活性物質コーティングに塗布するステップを含み、該トップコート層は医療デバイス配備保護放出層として機能するように構築されていることを特徴とする請求項５０に記載の方法。
【請求項５６】
該医療デバイスがステントを含むことを特徴とする請求項５０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
一つの観点では、本発明は、埋め込み医療デバイスをコーティング組成物によって処理し、生理的条件の下でそのデバイスの表面から生物活性（例えば、医薬）組成物を制御された仕方で放出できるようにする方法に関する。他の観点では、本発明はコーティング組成物それ自体に関する。さらに別の観点では、本発明はこのような組成物をコーティングしたデバイス又は表面に関する。さらに別の観点では、本発明は、血管疾患や眼疾患などの疾患の予防と治療のための生物活性物質の局所投与に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの外科的介入は、体内への医療デバイスの配置を必要とする。そのようなデバイスをしばしば必要とする外科的介入の一つは経皮経管冠動脈形成術（“PTCA”）である。多くの人たちが進行する血管のつまりから生ずる循環器疾患で苦しんでおり、それはしばしば高血圧、虚血性傷害、卒中、あるいは心筋梗塞につながる。経皮経管冠動脈形成術は、損傷した動脈を通る血流を増加させるために行われる医療処置であり、現在では冠動脈狭窄に対する主要な治療方法となっている。この処置を利用することが増えてきたのは、比較的高い成功率と、冠動脈バイパス外科手術に比べて侵襲性がきわめて小さいことに理由がある。PTCAに関連した問題点は、血管形成後すぐに起こる可能性がある血管の急激な閉塞である。そのような損傷した血管にステントと呼ばれる小さなばね状医療デバイスを挿入することが、全身的な医薬治療に比べて血管を開いた状態に保つためのより良いアプローチであることがはっきりしてきた。
【０００３】
金属又はポリマーのデバイス（例えば、ステント、カテーテル等）は、多様な医学的症状を治療するためにしばしば必要であり、有益であるけれども、体内に配置された後に多様な合併症を引き起こす可能性がある。そのような合併症としては：感染の危険の増加；異物への応答が始まって炎症及び繊維状被胞形成を生ずる；有害な傷治癒応答が過形成と再狭窄を生ずる；などがある。これらの問題は、血管形成術後の損傷した動脈にステントを留置したときに特に深刻である。
【０００４】
一つの有望なアプローチは、インプラントの付近に生物活性物質を放出する能力を有するデバイスを設けることである。そうすることによって医療デバイスの埋め込みに伴う有害な影響を減らすことができる。したがって、例えばデバイスの表面から抗生物質を放出させて感染の可能性を小さくすることができるし、抗増殖剤を放出させて過形成を抑制することができる。生物活性物質の局所的放出のもう一つの利点は、必要な部位で治療的な濃度を達成するのに十分な高用量で全身的に投与した場合に見られるような有毒な濃度を回避できることである。
【０００５】
このように生物活性物質を放出する医療デバイスを用いることによる利益の可能性は大きいが、そのような医療デバイスの開発は遅々として進まなかった。進歩を阻んでいた問題は次のようにいろいろあった：１）場合によって、生物活性物質を長期間（すなわち、少なくとも数週間）放出することが必要である；２）生体適合性の、非炎症性のデバイス表面が必要である；３）相当な耐久性（特に、はがれにくさ及び割れにくさ）が、特に体内に埋め込まれ使用されたときに曲げ及び／又は膨張を生ずるデバイスで、要求される；４）デバイスが経済的に無理がない及び／又は再現性がある仕方で製造できるかどうかという懸念；及び５）仕上げられたデバイスを通常の方法で殺菌できることが必要である；などである。
【０００６】
疎水性ポリマー表面から医薬物質を放出できる医療デバイスについては発表されている。例えば、米国特許 No. 6,214,901; 米国特許 No. 6,344,035; 米国公開 No. 2002-0032434; 米国公開 No. 2002-0188037; 米国公開 No. 2003-0031780; 米国公開 No. 2003-0232087; 米国公開 No. 2003-0232122; PCT国際公開 No. WO 99/55396; PCT国際公開 No. WO 03/105920; PCT国際公開 No. WO 03/105918; PCT国際公開 No. WO 03/105919;を参照。これらは全体として、特に、生物活性物質をポリアルキル（メタ）アクリレート又は芳香族ポリ（メタ）アクリレート・ポリマーなどのポリマー成分及びポリ（エチレン-co-酢酸ビニル）などの別のポリマー成分と組み合わせて含み、デバイス表面をコーティングして水性システムで生物活性物質を放出する能力を制御及び／又は改善するコーティング組成物を開示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発明の要約
本発明は、コーティング組成物、及びそのコーティング組成物を調製し使用して表面を生物活性物質でコーティングする関連した方法、を提供する。例えば埋め込み医療デバイスの表面をコーティングして、in vivoで埋め込まれている期間にわたってその表面から生物活性物質を放出できるような仕方でコーティングする方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のコーティング組成物は、一つ以上の生物活性物質を、複数のポリマー、すなわち、(a) 一つ以上のジオレフィンから誘導される非芳香族ポリマー及びコポリマーを含む第一のポリマー成分、及び(b) ポリ（アルキル（メタ）アクリレート）及びポリ（芳香族（メタ）アクリレート）から成る群から選択される一つ以上のポリマーを含む第二のポリマー成分、など、と組み合わせて含む、ここで“（メタ）”とは、当業者には理解されるように、アクリル及び／又はメタクリル形態にある分子（それぞれ、アクリレート及び／又はメタクリレートに対応する）を含む。
【０００９】
出願人は、一つ以上の第二のポリマーと組み合わせて用いたとき、それぞれが本発明の組成物のいくつかの態様に要求される、製剤、放出、及び／又はコーティング特性などに関する多様な規準に合致する又はそれを超える第一のポリマー群を見出した。
【００１０】
その製剤に関して、本発明のコーティング組成物は一つ以上の溶媒を用いて真の溶液の形で提供することができる。逆に、この溶媒はポリマー及び生物活性物質を溶液に溶解できるだけでなく、組成物を効果的に表面に塗布する（例えば、スプレー散布などによって）のに十分な揮発性を有し、急速に除去されて（例えば、乾燥などによって）安定な望ましいコーティングされた組成物を与える。さらに、コーティングされた組成物は、それ自体均一であり、第一及び第二のポリマーが互いに対して効果的に共溶媒として作用し、生物活性物質は実質的に等しく両者の中に取り込まれる。
【００１１】
本発明のポリマー組み合わせを用いて真の溶液を形成する能力は、相当な量になる可能性がある生物活性物質をポリマー・ブレンドによって含ませることを考える場合に所望される。本発明の多様な態様で、コーティング組成物は真の溶液の形であるだけでなく、生物活性物質が飽和又は不飽和レベルで存在する溶液である。理論に拘束される意図ではなく、コーティングされた組成物からの生物活性物質の放出が最も良く遂行され容易になるのはこのような溶液を実現できることによると思われる。さらに、このようなシステムからの生物活性物質の放出は、少なくとも一部分、コーティングされた組成物自体の内在的な不安定性、並びに周囲の組織や流体に対する物理／化学的な偏好によると思われる。さらに、本発明の組成物における多様な成分と量を、所望の放出速度を与えるように、どの特定の生物活性物質、溶媒及びポリマー組み合わせに対しても調整する仕方を当業者は熟知しているであろう。
【００１２】
その送達に関して、本発明の組成物のいくつかの態様は、所望の特性を保持しながらスプレー散布などの従来の送達手段を用いて、殺菌し、貯蔵し、表面へ送達される点でも他の規準に合致し、それを超えている。そのような送達は、ポリマー成分の相分離を回避又は最小にするような仕方で組成物を表面にスプレー散布することを含む。
【００１３】
最後に、コーティングされた特性に関して、本発明の組成物は、生体適合性、耐久性、及び生物活性物質放出特性などの属性の最適な組み合わせを与えるだけでなく、均一な、したがって、顕微鏡で観察しても実質的に光学的に透明であるコーティングされた組成物が得られるような仕方でポリマー比を変えることを可能にする。さらに驚くべきことに、本発明の組成物のいくつかの態様は、任意の金属表面の予備処理を用いても用いなくてもこれらの特徴やその他の特徴を与える。これらの規準の全部ではなくてもほとんどを達成又は超えられるということは予想されなかった。
【００１４】
さらに、本発明の組成物は、以前のポリマー・ブレンド組成物で得られた性質と同等又はそれより優れた性質を与える。これはさらに、コーティングできる生物活性物質のタイプと濃度に関して、並びに医療デバイス、及び表面自体の多様性に関して、多様な新しい追加の機会を提供する。さらに、本発明はまた、本発明の組成物をコーティングされる医療デバイスを含む組み合わせ、並びにそのような組み合わせを調製し使用する方法、を与える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
発明の詳細な説明
理論に拘束される意図ではなく、本発明の組成物で用いるのに適した第一のポリマーは、ガラス転移温度（Tg）及び選ばれた特定生物活性物質の拡散定数などの性質の最適な組み合わせを与えるようなものであると思われる。Tgは、融点（Tm）と並んである与えられたポリマー（コポリマーを含む）、特に不定形ポリマー、の重要なパラメーターであり、それを用いてポリマーの性質を広い温度範囲にわたって表すことができる。ポリマーは、普通、そのTgよりも低い温度ではもろく、それより高い温度では柔軟である。TmとTgはどちらも、ポリマー構造と骨格の柔軟性、分子量、引力、及び圧力などによって変えられる。不規則ポリマーと適合性ポリマー・ブレンドでは、ただ一つのTgが観測され、通常それは対応する純粋なホモポリマーのTgの中間にある。非適合性ポリマー・ブレンドでは、互いに非適合なブロックを有するブロック・コポリマーの微小領域によって異なるTgが現れる。Tgは、任意の適切な方法で測定できる、例えばディラトメトリー、屈折率、示差走査熱量測定、動力学測定、及び誘電率測定、などである。
【００１６】
本発明の組成物の第二のポリマー（例えば、ポリ（n-ブチル・メタクリレート））は、一般に、Tgが室温から体温までの範囲（例えば、約20℃から約40℃まで）にあり、したがって多少硬いポリマーであり、さらに、多くの生物活性物質に対して遅い拡散定数を有する傾向がある。出願人は、いくつかの新しいポリマーを第一のポリマー成分として用いて、第二のポリマーの望ましい性質と本質的に平衡化させる、又は調節する仕方を見出した。そのような第一のポリマーは、一般に、ガラス転移温度が低く（例えば、室温より低い、いくつかの態様では、約0℃以下という範囲にある）、あわせて生物活性物質に対する拡散定数が比較的高い。二つのポリマーを生物活性物質と適当に組み合わせることにより、本明細書を読んだ当業者は、第一のポリマーと第二のポリマーの選択と比を変えて、生物活性物質の拡散と放出を含めた物理的及び機序的性質、並びに特定表面上のコーティングの耐久性と粘着性、の最適な組み合わせ、彼らの特定なニーズに最も良く適合する組み合わせを決定することができるであろう。
【００１７】
したがって、本発明の第一のポリマーは、ガラス転移温度（例えば、第二のポリマーのガラス転移温度以下）、選ばれた生物活性物質との適合性、選ばれた溶媒における受容される溶解度、並びに商業的な入手可能性とコスト、の最適な組み合わせを与えることができる。
【００１８】
“コーティング組成物”という用語は、本明細書で用いる場合、表面を、生物活性物質、第一のポリマー成分及び／又は第二のポリマー成分によって、個別的に、又は任意の適切な組み合わせで、効果的にコーティングするために用いられる一つ以上のビヒクル（例えば、溶液、混合物、エマルジョン、分散液、ブレンド、等）を指す。
【００１９】
“コーティングされた組成物”という用語は、デバイスの表面における生物活性物質、第一のポリマー成分、及び第二のポリマー成分の効果的な組み合わせを指し、一つ又はそれより多くのコーティング・ビヒクルの結果として、又は一つ又はそれより多くの層及び／又はステップで形成されるかどうかによらない。
【００２０】
特に断わりのない限り、“コーティング”という用語は、デバイス表面と独立な、生物活性物質、第一のポリマー成分、及び第二のポリマー成分の効果的な組み合わせを指し、一つ又はより多くのコーティング・ビヒクルの結果として、又は一つ又はもっと多くの層で形成されるかどうかによらない。
【００２１】
特に断わりのない限り、“分子量” という用語、及び本明細書で記載されるすべてのポリマー分子量は、“重量平均”分子量（“Mw”）である。本明細書で用いる場合、“重量平均分子量”又はMwは、分子量を測定する絶対方法であり、ポリマー調製物の分子量を測定するのに特に有用である。重量平均分子量（Mw）は次の式によって定義でき、
【数１】
2007532187.tif 000003
ここで、Nはサンプルのうち質量がMであるポリマーのモル数、Σiは調製物中のすべてのNiMi（種)の和である。Mwは普通の方法、例えば光散乱又は超遠心法など、を用いて測定できる。Mw及びポリマー調製物の分子量を定義するために用いられる他の用語についての議論は、例えば、Allcock, H. R. and Lampe, F. W., Contemporary Polymer Chemistry; pg 271 (1990) に見出だすことができる。
【００２２】
ここで説明し例示しているように、得られた組成物は、複数の個別のステップ又は層を用いてコーティングすることができる、例えば、生物活性物質だけ（又は生物活性物質とポリマー成分の一つ又は両方）を含む最初の層、その上に生物活性物質、第一のポリマー成分、及び／又は第二のポリマー成分の適切な組み合わせを含む一つ以上の追加の層がコーティングされて、それらを合わせた結果が本発明のコーティングされた組成物を与えるようにしてもよい。さらに、いくつかの態様では、本発明はさらに、in vivoに埋め込まれた医療デバイスの表面からの生物活性物質の放出（例えば、溶出）を再現性よく制御する方法を提供する。当業者は、これらの多様な層を組み合わせた効果を利用し最適化してin vivoにおける多様な効果を達成する仕方を理解しているであろう。さらに、この組成物がコーティングされる表面自体を、下になる（例えば、金属の）表面への組成物の付着を改善するのに十分な仕方で予備処理することができる。そのような予備処理の例としては、ここで記載されるような、Parylene(商標)コーティングなどの組成物の使用があげられる。そのような予備処理の別の例としては、シラン・カプリング剤、光移植ポリマー、エポキシ・プライマー、ポリカルボン酸樹脂、及び表面の物理的粗面化、などがあげられる。さらに、予備処理組成物を互いに組み合わせて使用すること、又は別の層として塗布して医療デバイスの表面に予備処理コーティングを形成することもできること、が留意される。
【００２３】
理論に拘束される意図ではなく、in vivoにおける生物活性物質の放出動態(kinetics)は、一般に、埋め込みから数分乃至数時間以内というオーダーの短期的（“バースト”）放出成分と、有用な放出が数時間から数日、さらに数ヶ月又は数年にわたる長期的放出成分を含むと考えられる。
【００２４】
さらに、本発明の仕方でデバイスをコーティングする能力は、多様なコーティング層の組成により大きな自由度を与える、例えば、多少の第二のポリマー成分（すなわち、ポリ（アルキル（メタ）アクリレート）及び／又はポリ（芳香族（メタ）アクリレート））をコーティング組成物に用いて異なる層（例えば、トップコート層）を形成することができる。これはまた、コーティング全体からの生物活性物質の放出及び溶出をさらにコントロールする機会を与える。
【００２５】
このコーティング組成物及び方法を用いて、埋め込み医療デバイスの一つ以上の表面からの生物活性物質（例えば、薬）放出の量と速度をコントロールすることができる。いくつかの態様では、この方法は、医療デバイスからの物質放出の量と速度をコントロールするように、疎水性ポリマーを一つ以上の生物活性物質、例えば医薬物質、と組み合わせた混合物を用いる。例えば、このアプローチは、ある与えられたポリマーの組み合わせでコーティング混合物におけるポリマーの相対濃度を調整するだけで、放出速度を調整しコントロールすることを可能にする。これは、コーティングされた組成物における生物活性物質の濃度を変えるという従来のアプローチ以外に、生物活性物質の放出をコントロールする別の手段を与える。
【００２６】
本発明のいくつかの態様は、デバイスをコーティングする方法であって、組成物をコントロールされた（与えられた温度における）相対湿度条件の下で、例えば、周辺湿度に比べて高い又は低い相対湿度という条件の下でデバイス表面に組成物を被膜させるステップを含む方法を提供する。湿度は任意の適切な仕方で、例えば組成物を調製及び／又は使用する（例えば、塗布する）時点で、周辺条件と異なる相対湿度を与えるようにした局限されたチャンバ又は区域で表面をコーティングすることによって、及び／又はコーティング組成物又はコーティングされた組成物自体の水含有量を調整することによって、“コントロール”することができる。
【００２７】
本発明のコーティング組成物のいくつかの態様は、埋め込み医療デバイスの表面に塗布できる相補的な物理的特性を有する二つ以上のポリマー及び生物活性物質（単数又は複数）の混合物を含む。デバイスは、任意の適切なタイプ又は形態であってよく、いくつかの態様では、例えばステント又はカテーテルのような仕方で、埋め込み又は使用時に曲げ及び／又は膨張を起こす。塗布されたコーティング組成物は（例えば溶媒の蒸発によって）硬化して医療デバイスの表面に粘着した柔軟な生物活性物質を放出する組成物になる。このようなコーティング組成物は、それ自体が十分に小さい、又は十分に小さな部分を有する（例えば、膨張可能なステントの支柱又は接眼コイルのツイスト）デバイスに特に良く適合し、コーティングされた組成物が連続した、例えば周縁の、皮膜を形成することを可能にし、それによってコーティングが無傷でとどまる（例えば、はがれを回避する）能力が向上する。
【００２８】
相補的ポリマーは、広い範囲の相対ポリマー濃度を用いてもポリマーの望ましい物理的特性に悪影響を及ぼさないように選択される。本発明のポリマー組み合わせ（混合物及びブレンドを含む）を用いることによって、コーティングされた医療デバイスからの生物活性物質放出速度を、ポリマーの相対濃度を調整することによって操作することができる。
【００２９】
ある態様では、本発明は、コーティング組成物、及び埋め込み後に曲げ及び／又は膨張を起こす埋め込み医療デバイスをコーティングする関連した方法、に関する。しかし、このコーティング組成物はまた、曲げ及び／又は膨張がきわめて小さい又は起こらない医療デバイスにも利用できるということが留意される。下になるデバイスの構造と組成は、任意の適切な、医療的に受容できる設計のものであってよく、コーティング自体と適合する任意の適切な材料から作ることができる。医療デバイスの加工されていない又は予備処理された表面に一つ以上の生物活性物質を含むコーティングが施される。
【００３０】
本発明の第一のポリマー成分は、特に第二のポリマー成分と混合して用いたとき、同様の性質の最適な組み合わせを与える。第一のポリマーは、ジオレフィンから誘導される非芳香族ポリマー及びコポリマーを含む。適切なポリマーの例は、Sigma-Aldrichなどから商業的に入手できる。
【００３１】
第一のポリマーは、ジオレフィンから誘導される非芳香族ポリマー及びコポリマーを含み、そのポリマー又はコポリマーを調製するために用いるジオレフィン・モノマーがブタジエン（CH2=CH-CH=CH2）及び／又はイソプレン（CH2=CH-C(CH3)=CH2）から選択されるものを含む。ブタジエン・ポリマーは、次のモノマー・ユニット構造(a)、 (b)、 又は(c)から選択される一つ以上のモノマー・ユニットを含むことができる：
【化１】
2007532187.tif 000004
【００３２】
イソプレン・ポリマーは、次のモノマー・ユニット構造(d)、 (e)、 (f)、又は(g)から選択される一つ以上のモノマー・ユニットを含むことができる：
【化２】
2007532187.tif 000005
【００３３】
いくつかの態様では、ポリマーは、ジオレフィン・モノマーから誘導されるホモポリマーである、又はジオレフィン・モノマーと非芳香族モノ-オレフィン・モノマーのコポリマーであり、任意にこのホモポリマー又はコポリマーは部分的に水素化されていてもよい。このようなポリマーは、重合されたcis-、trans-、及び／又は1,2-モノマー・ユニット、いくつかの態様では三つの共重合されたモノマー・ユニット全部の混合物、を含むポリブタジエン、及び重合されたcis-1,4-及び／又はtrans-1,4-モノマー・ユニット、重合された3,4-ビニル・モノマー・ユニット及び／又はその他、を含むポリイソプレンから成る群からEncyclopedia of Chemical Technology, Vol. 8, 915ページ(1993)に発表されているように選択でき、この内容全体は参照によって本明細書に組み込まれる。
【００３４】
あるいは、第一のポリマーは、グラフト・コポリマー、及びアクリロニトリル、アルキル（メタ）アクリレート及び／又はイソブチレンなど非芳香族モノ-オレフィン・コモノマーをベースとするランダム・コポリマー、を含むコポリマーである。いくつかの態様では、モノ-オレフィン・モノマーがアクリロニトリルである場合、インター重合されたアクリロニトリルが、重量で約50%まで存在する；モノオレフィン・モノマーがイソブチレンである場合、ジオレフィン・モノマーはイソプレンである（例えば、“ブチル・ゴム”として商業的に知られているものを形成する）。いくつかの態様では、ポリマーとコポリマーはMwが約50キロダルトンから約1,000キロダルトンまでの間にある。別の態様では、ポリマーとコポリマーはMwが約100キロダルトンから約450キロダルトンまでの間にある。さらに別の態様では、ポリマーとコポリマーはMwが約150キロダルトンから約1,000キロダルトンまでの間にあり、オプションとし約200キロダルトンから約600キロダルトンまでの間にある。
【００３５】
このタイプの適切な第一のポリマーの別の例は、Sigma-Aldrichなどから、例えば2003-2004 Aldrich Handbook of Fine Chemicals and Laboratory Equipmentなどで商業的に入手でき、この内容は参照によって本明細書に組み込まれる。例えば、適切な第一のポリマーとしては、ポリブタジエン、ポリ（ブタジエン-co-アクリロニトリル）、ポリブタジエン-block-ポリイソプレン、ポリブタジエン-graft-ポリ（メチル・アクリレート-co-アクリロニトリル）、ポリイソプレン、および部分的に水素化されたポリイソプレン、などがあるが、それだけに限定されない。
【００３６】
本発明の第二のポリマー成分は、多様な構造的／機能的性質、すなわち、疎水性、耐久性、生物活性物質放出特性、生体適合性、分子量、及び利用率など、の最適な組み合わせを与える。あるそのような態様では、組成物は、ポリ（アルキル（メタ）アクリレート）とポリ（芳香族（メタ）アクリレート）から成る群から選択される少なくとも一つの第二のポリマー成分を含む。
【００３７】
いくつかの態様では、第二のポリマー成分はポリ（アルキル）メタクリレート、すなわち、メタクリル酸のエステル、である。適切なポリ（アルキル（メタ）アクリレート）の例は、アルキル鎖の長さが2から8炭素原子までであり、分子量が50キロダルトンから900キロダルトンまでであるものを含む。いくつかの態様では、ポリマー混合物は分子量が約100キロダルトンから約1000キロダルトンまでであるポリ（アルキル（メタ）アクリレート）を含み、いくつかの態様では約150キロダルトンから約500キロダルトンまで、いくつかの態様では約200キロダルトンから約400キロダルトンまでであるものを含む。第二のポリマーの一例は、ポリ（n-ブチル・メタクリレート）である。他のポリマーの例は、モノマー比が3:1であるポリ（n-ブチル・メタクリレート-co-メチル・メタクリレート、モノマー比が1:1であるポリ（n-ブチル・メタクリレート-co-イソブチル・メタクリレート、及びポリ（t-ブチル・メタクリレート）である。このようなポリマーは商業的に入手でき（例えば、Sigma-Aldrich, Milwaukee, WI, から）、分子量が約150キロダルトンから約350キロダルトンまでであり、固有の粘度、溶解度、及び形態は（例えば、スラブ、顆粒、ビーズ、結晶、又は粉末、など）多様である。
【００３８】
適切なポリ（芳香族（メタ）アクリレート）の例としては、ポリ（アリール（メタ）アクリレート）、ポリ（アラルキル（メタ）アクリレート）、ポリ（アルカリル（メタ）アクリレート）、ポリ（アリールオキシアルキル（メタ）アクリレート）、及びポリ（アルコキシアリール（メタ）アクリレート）、などがある。少なくとも一つの炭素鎖と少なくとも一つの芳香族環が（メタ）アクリル基と結合して本発明の組成物となるポリマー構造、普通はエステル、を記述するためにこのような用語が用いられる。さらに具体的に、例えば、ポリ（アラルキル（メタ）アクリレート）は、やはり芳香族部分を含むアルコール、例えばベンジル・アルコール、から誘導される芳香族エステルから作ることができる。同様に、ポリ（アルカリル（メタ）アクリレート）は、p-アニソールなどの芳香族アルコールから誘導される芳香族エステルから作ることができる。適切なポリ（芳香族（メタ）アクリレート）は、6乃至16炭素原子を有し分子量が約50から約900キロダルトンまでのアリール基を含む。適切なポリ（アリール（メタ）アクリレート）の例としては、ポリ（9-アントラセニル・メタクリレート）、ポリ（クロロフェニル・アクリレート）、ポリ（メタクリルオキシ-2-ヒドロキシベンゾフェノン）、ポリ（メタクリルオキシ・ベンゾトリアゾール）、ポリ（ナフチル・アクリレート）、ポリ（ナフチル・メタクリレート）、ポリ-4-ニトロフェニル・アクリレート、ポリ（ペンタクロロ（ブロモ、フルオロ）アクリレート）及びメタクリレート、ポリ（フェニル・アクリレート）、及びポリ（フェニル・メタクリレート）などがある。適切なポリ（アラルキル（メタ）アクリレート）の例としては、ポリ（ベンジル・アクリレート）、ポリ（ベンジル・メタクリレート）、ポリ（2-フェネチル・アクリレート）、ポリ（2-フェネチル・メタクリレート）、ポリ（1-ピレニルメチル・メタクリレート）、などがある。適切なポリ（アルカリル（メタ）アクリレート）の例としては、ポリ（4-sec-ブチルフェニル・メタクリレート）、ポリ（3-エチルフェニル・アクリレート）、及びポリ（2-メチル-1-ナフチル・メタクリレート）、などがある。適切なポリ（アリールオキシアルキル（メタ）アクリレート）の例としては、ポリ（フェノキシエチル・アクリレート）、ポリ（フェノキシエチル・メタクリレート）、及び異なるポリエチレン・グリコール分子量のポリ（ポリエチレン・グリコール・フェニル・エーテル・アクリレート）とポリ（ポリエチレン・グリコール・フェニル・エーテル・メタクリレート）、などがある。適切なポリ（アルコキシアリールオキシアルキル（メタ）アクリレート）の例としては、ポリ（4-メトキシフェニル・メタクリレート）、ポリ（2-エトキシフェニル・アクリレート）、及びポリ（2-メトキシフェニル・アクリレート）、などがある。
【００３９】
アクリレート又はメタクリレート・モノマー又はポリマー及び／又はそれらの親アルコールは、Sigma-Aldrich (Milwaukee, WI) 又はPolyscience, Inc. (Warrington, PA)から商業的に入手できる。
【００４０】
任意に、コーティング組成物は、一つ以上の追加のポリマーを第一及び第二のポリマー成分と組み合わせて含むことができる。この追加ポリマーは、例えば、(i) ポリ（アルキレン-co-アルキル（メタ）アクリレート）、(ii) エチレンと他のアルキレンのコポリマー、(iii) ポリブテン、(iv) 芳香族の基を含むコポリマー、(v) エピクロロヒドリンを含むポリマー、及び(vi) ポリ（エチレン-co-酢酸ビニル）、から成る群から選択される。いくつかの態様では、追加のポリマーは第一のポリマーの一部の代用として働く。例えば、追加のポリマーは、第一のポリマーの25%までを代用できる。他の態様では、追加のポリマーは、第一のポリマーの50%までを代用できる。
【００４１】
適切なポリ（アルキレン-co-アルキル（メタ）アクリレート）の例は、アルキル基が直鎖又は枝分かれしたものであり、非干渉的な基又は原子によって置換されることも置換されないこともある。このようなアルキル基は1個から8個までの炭素原子を含み、いくつかの態様では1個から4個までの炭素原子を含む。いくつかの態様では、アルキル基はメチルである。
【００４２】
逆に、このようなアルキル基を含むコポリマーは、約15%乃至約80% (wt)のアルキル・アクリレートを含む。アルキル基がメチルである場合、ポリマーは約20%乃至約40%のメチル・アクリレートを含み、いくつかの態様では約25%乃至約30%のメチル・アクリレートを含む。アルキル基がエチルである場合、ポリマーは約15%乃至約40%のエチル・アクリレートを含み、アルキル基がブチルである場合、ポリマーは約20%乃至約40%のブチル・アクリレートを含む。
【００４３】
アルキレン基は、エチレン及び／又はプロピレンから選択され、いくつかの態様では、アルキレン基はエチレンである。いくつかの態様では、（メタ）アクリレートはアクリレート（すなわち、アクリレート基にメチル置換がない）である。コポリマーのいくつかの態様は、分子量（Mw）が約50キロダルトン乃至約500キロダルトンであり、多様な態様で、Mwは50キロダルトン乃至約200キロダルトンである。
【００４４】
これらのコポリマーのガラス転移温度は、エチレン含有量、（メタ）アクリレート上のアルキルの長さ、そしてコポリマーがアクリレートであるかメタクリレートであるか、によって変化する。高いエチレン含有量では、ガラス転移温度は低くなる傾向があり、純粋なポリエチレンの転移温度（-120℃）に近くなる。アルキル鎖が長いこともガラス転移温度を低くする。メチル・アクリレート・ホモポリマーのガラス転移温度は約10℃であるが、ブチル・アクリレート・ホモポリマーのガラス転移温度は-54℃である。
【００４５】
ポリ（エチレン-co-メチル・アクリレート）、ポリ（エチレン-co-ブチル・アクリレート）、及びポリ（エチレン-co-2-エチルヘキシル・アクリレート）コポリマー、などのコポリマーは、Atofina Chemicals Inc., Philadelphia, PA, などから商業的に入手でき、それぞれの当業者が利用できる方法によって調製できる。
【００４６】
このタイプの適切な追加ポリマーのその他の例は、Sigma-Aldrichなど、例えば2003-2004 Aldrich Handbook of Fine Chemicals and Laboratory Equipmentから商業的に入手できる。例えば適切な追加ポリマーとしては、ポリ（エチレン-co-メチル・アクリレート）、ポリ（エチレン-co-エチル・アクリレート）、及びポリ（エチレン-co-ブチル・アクリレート）など、があるが、それだけに限定されない。
【００４７】
適切な追加ポリマーは、また、他のアルキレンとのエチレン・コポリマーを含み、他のアルキレンは直鎖及び枝分かれしたアルキレン、並びに置換された又は置換されないアルキレンを含む。例としては、3乃至8個の枝分かれした又は直鎖の炭素原子を含むアルキレン、3乃至4個の枝分かれした又は直鎖の炭素原子を含むアルキレン基、及び3個の炭素原子を含むアルキレン基（例えば、プロピレン）、から調製されるコポリマーが含まれる。いくつかの態様では、その他のアルキレンは直鎖アルキレン（例えば、1-アルキレン）である。
【００４８】
このタイプのコポリマーは、約20%乃至約90%（モル数に基づく）のエチレンを含み、いくつかの態様では、約35%乃至約80%（モル）のエチレンを含む。このようなコポリマーの分子量は、約30キロダルトン乃至約500キロダルトンになる。コポリマーの例は、ポリ（エチレン-co-プロピレン）、ポリ（エチレン-co-1-ブテン）、ポリ（エチレン-co-1-ブテン-co-1-ヘキセン）、及び／又はポリ（エチレン-co-1-オクテン）から成る群から選択される。
【００４９】
コポリマーの例としては、ポリ（エチレン-co-プロピレン）ランダム・コポリマーであって、コポリマーが約35%乃至約65%（モル）のエチレンを含むものがあり；いくつかの態様では、約55%乃至約65%（モル）のエチレンを含むものがあり、コポリマーの分子量は約50キロダルトン乃至約250キロダルトンであり、いくつかの態様では約100キロダルトン乃至約200キロダルトンである。
【００５０】
このタイプのコポリマーは、エチレンとプロピレンの両方を、任意に一つ以上の別のジエン・モノマー、例えばエチリデン・ノルボラン、ジシクロペンタジエン、及び／又はヘキサジエンから成る群から選択されるもの、との重合によって調製されるランダム・テルポリマーの形で任意に提供できる。いくつかの態様では、このタイプのテルポリマーは、約5%（モル）までの第三のジエン・モノマーを含むことができる。
【００５１】
このタイプの適切な追加ポリマーのその他の例は、Sigma-Aldrichなどから、例えば2003-2004 Aldrich Handbook of Fine Chemicals and Laboratory Equipmentから商業的に入手できる。例えば、適切な追加ポリマーとしては、ポリ（エチレン-co-プロピレン）、ポリ（エチレン-co-1-ブテン）、ポリ（エチレン-co-1-ブテン-co-1-ヘキセン）、ポリ（エチレン-co-1-オクテン）、及びポリ（エチレン-co-プロピレン-co-5-メチレン-2-ノルボレン）、などがあるが、それだけに限定されない。
【００５２】
追加ポリマーとして本発明で用いるのに適した“ポリブテン”は、イソブチレン、1-ブテン、及び／又は2-ブテンのホモ重合又はランダムなインター重合（interpolymerizing）によって得られるポリマーを含む。ポリブテンは、いずれかの異性体のホモポリマーであっても、任意の比でのこれらのモノマーのコポリマー又はテルポリマーであってもよい。いくつかの態様では、ポリブテンは少なくとも約90%(wt)のイソブチレン又は1-ブテンを含み、いくつかの態様では、ポリブテンは少なくとも約90%(wt)のイソブチレンを含む。ポリブテンは、非干渉的な量の他の成分又は添加剤を含むことができる、例えば、ポリブテンは1000 ppmまでの抗酸化剤（例えば、2,6-ジ-tert-ブチル-メチルフェノール）を含むことができる。
【００５３】
いくつかの態様では、ポリブテンの分子量は、約100キロダルトン乃至約1,000キロダルトンであり、いくつかの態様では、約150キロダルトン乃至約600キロダルトンであり、いくつかの態様では、約150キロダルトン乃至約250キロダルトンである。別の態様では、ポリブテンの分子量は、約150キロダルトン乃至約1,000キロダルトンであり、任意に約200キロダルトン乃至約600キロダルトンであり、さらに任意に約350キロダルトン乃至約500キロダルトンである。分子量が約600キロダルトンを超えるポリブテンは、1,000キロダルトンを超えるものを含めて、入手可能であるが、作業するのに困難になることが予想され、あまり望ましくないであろう。このタイプの適切なコポリマーの他の例は、Sigma-Aldrichなどから商業的に入手できる。
【００５４】
このタイプの適切な追加ポリマーのその他の例は、Sigma-Aldrichなどから、例えば2003-2004 Aldrich Handbook of Fine Chemicals and Laboratory Equipmentなどから商業的に入手できる。
【００５５】
その他の追加ポリマーとしては、芳香族の基を含むコポリマーがあり、ランダム・コポリマー、ブロック・コポリマー、及びグラフト・コポリマーが含まれる。いくつかの態様では、芳香族の基はスチレンの重合によってコポリマーに組み込まれ、いくつかの態様では、ランダム・コポリマーはスチレン・モノマーと、ブタジエン、イソプレン、アクリロニトリル、C1-C4アルキル（メタ）アクリレート（例えば、メチル・メタクリレート）、及び／又はブテン（例えば、イソブチレン）から選択される一つ以上のモノマーとの共重合によって得られるコポリマーである。有用なブロック・コポリマーとしては、(a) ポリスチレンのブロック、(b) ポリブタジエン、ポリイソプレン、及び／又はポリブテン（例えば、イソブチレン）から選択されるポリオレフィンのブロック、及び(c) 任意に、ポリオレフィンのブロックに共重合された第三のモノマー、を含むコポリマーがある。
【００５６】
芳香族の基を含むコポリマーは、約10%乃至約50% (wt)の重合された芳香族モノマーを含み、コポリマーの分子量は約50キロダルトン乃至約500キロダルトンである。いくつかの態様では、コポリマーの分子量は約300キロダルトン乃至約500キロダルトンである。他の態様では、コポリマーの分子量は約100キロダルトン乃至約300キロダルトンである。
【００５７】
このタイプの適切な追加ポリマーは、Sigma-Aldrichなどから、例えば2003-2004 Aldrich Handbook of Fine Chemicals and Laboratory Equipmentなどから商業的に入手できる。例えば、適切な追加ポリマーとしては、ポリ（スチレン-co-ブタジエン）（ランダム）、ポリスチレン-block-ポリブタジエン、ポリスチレン-block-ポリブタジエン-block-ポリスチレン、ポリスチレン-block-ポリ（エチレン-ran-ブチレン）-block-ポリスチレン、ポリスチレン-block-ポリイソプレン-block-ポリスチレン、ポリスチレン-block-ポリイソブチレン-block-ポリスチレン、ポリ（スチレン-co-ブタジエン-co-アクリロニトリル）、及びポリ（スチレン-co-ブタジエン-co-メチル・メタクリレート）、などがあるが、それだけに限定されない。
【００５８】
その他の適切な追加ポリマーとしては、エピクロロヒドリン・ホモポリマー及びポリ（エピクロロヒドリン-co-アルキレン・オキシド）コポリマーがある。いくつかの態様では、コポリマーの場合、共重合されたアルキレン・オキシドはエチレン・オキシドである。いくつかの態様では、エピクロロヒドリンを含むポリマーのエピクロロヒドリン含有量は、約30%乃至100% (wt)であり、いくつかの態様では、約50%乃至100% (wt)である。いくつかの態様では、エピクロロヒドリンを含むポリマーのMwは約100キロダルトン乃至約300キロダルトンである。
【００５９】
このタイプの追加ポリマーのその他の例は、Sigma-Aldrichなどから、例えば2003-2004 Aldrich Handbook of Fine Chemicals and Laboratory Equipmentなどから商業的に入手できる。例えば、適切な追加ポリマーとしては、ポリエピクロロヒドリン、及びポリ（エピクロロヒドリン-co-エチレン・オキシド）などがあるが、それだけに限定されない。
【００６０】
本発明のコーティング組成物で利用できる追加ポリマーの一つは、ポリ（エチレン-co-酢酸ビニル）（pEVA）である。このタイプの適切なポリマーの例は、商業的に入手でき、-酢酸ビニル含有量が約8%乃至約90%の、いくつかの態様では約20乃至約40重量パーセント、いくつかの態様では約30乃至約34重量パーセントのポリ（エチレン-co-酢酸ビニル）などである。このようなポリマーは、一般に、ビーズ、ペレット、顆粒、等の形で見られる。一般に、酢酸ビニルのパーセントが低いpEVAコポリマーは普通の溶媒に溶けにくくなることが見出されている。
【００６１】
本発明で用いられコーティング組成物は、本明細書で記載されるような第一及び第二のポリマー成分の混合物を含む。任意に、第一及び第二のポリマー成分は、どちらも、この利用のために所望の程度まで精製される、及び／又はin vivoで使用するのに適した形態で提供される。さらに、抗酸化剤（例えば、ブチル化ヒドロキシトルエン（BHT）、ビタミンE（トコフェロール）、BNX(商標)、及び／又はジラウリル・チオジプロピオネート（DLTDP））、及び浸透増強剤（例えば、ビタミンC）などの添加剤を加えることができる。その他の適切な添加剤としては、染料と色素（例えば、二酸化チタン、Solvent Red 24、酸化鉄、及びUltramarine Blue）；滑剤（例えば、オレイル・パルミタミド、N,N’-エチレン・バイソレアミド、エルカミド、ステアラミド、及びオレアミド）；抗酸化剤（例えば、Irganox(商標)シリーズ、フェノール及びヒンダードフェノール抗酸化剤、オルガノホスファイト（例えば、トリスノニル・ホスファイト、Irgafos(商標)168）、ラクトン（例えば、置換されたベンゾフラノン）、ヒドロキシラミン、及びMEHQ（ヒドロキノンのモノメチル・エーテル））；界面活性剤（例えば、アニオン脂肪酸界面活性剤（例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、及びパルミチン酸ナトリウム）、カチオン脂肪酸界面活性剤（例えば、第四級アンモニウム塩及びアミン塩）、及び非イオン・エトキシル化界面活性剤（例えば、エトキシル化p-オクチルフェノール）；及び浸出物質（すなわち、浸透増強剤）（例えば、疎水性ポリマー（例えば、ポリ（エチレン・グリコール）、ポリビニルピロリドン、及びポリ（ビニル・アルコール）、及び疎水性小分子（例えば、塩化ナトリウム、グルコース）などがある。さらに、不純物は当業者に公知の通常の方法によって除去できる。
【００６２】
いくつかの態様では、ポリマー混合物は、ジオレフィンから誘導される非芳香族ポリマー及びコポリマーから成る群から選択される一つ以上のポリマーを含む第一のポリマー成分、及びポリ（アルキル（メタ）アクリレート）とポリ（芳香族（メタ）アクリレート）から成る群から選択される、分子量が約150キロダルトン乃至約500キロダルトンである、いくつかの態様では約200キロダルトン乃至約400キロダルトンである、第二のポリマー成分を含む。
【００６３】
これらのポリマー混合物は、絶対ポリマー濃度（すなわち、コーティング組成物における両方のポリマーの全体合算濃度）が約0.1から約50パーセント（重量）までの間で、いくつかの態様では約0.1から約35パーセント（重量）までの間で有用であることが分かった。多様な態様で、ポリマー混合物は、少なくとも約10パーセント（重量）の第一のポリマー又は第二のポリマーを含む。
【００６４】
いくつかの態様では、ポリマー組成物は、第一及び第二のポリマーの全重量に基づいて約5%乃至約95%の第一の及び／又は第二のポリマーを含む。いくつかの態様では、組成物は約15%乃至約85%の第一の及び／又は第二のポリマーを含む。多様な態様で、組成物は約25%乃至約75%の第一の及び／又は第二のポリマーを含む。
【００６５】
いくつかの態様で、生物活性物質は、第一のポリマー、第二のポリマー、及び生物活性物質の混合物（すなわち、溶媒及び他の添加剤を除く）の約1%乃至約75%を占める。いくつかの態様では、生物活性物質はこの混合物の約5%乃至約60%を占める。多様な態様で、生物活性物質はこの混合物の約25%乃至約45%を占める。コーティング混合物に溶解又は懸濁された生物活性物質（単数又は複数）の濃度は、最終コーティング組成物の重量に基づいて約0.01乃至約90パーセントまでの範囲にあり、任意に、重量で約0.1乃至約50パーセントまでの範囲にある。
【００６６】
本明細書で用いる場合、“生物活性物質”という用語は、本発明のコーティング組成物に組み込むことができる広範囲の生物活性物質又は薬を指す。いくつかの態様では、組み込まれる生物活性物質（単数又は複数）は、製造時又は生物活性物質放出プロセスで、コーティング組成物と化学的に相互作用しない。
【００６７】
また、生物活性物質は、限定されずに鳥、及びヒトを含む哺乳類を含む動物にin vivoで投与されたときに生物的効果を生ずるペプチド、蛋白質，炭水化物、核酸、脂質、ポリサッカライド、又はそれらの組み合わせ、又は合成又は天然の無機又は有機分子、を指す。非限定的な例としては、抗原、酵素、ホルモン、レセプター、ペプチド、及び遺伝子治療物質、などがある。適切な遺伝子治療物質としては、a) アンチセンスDNA及びアンチセンスRNAを含む治療用核酸、及びb) プラスミドDNA及びウイルス断片を含め、治療用遺伝子産物をコードする核酸、並びに関連プロモーター及び賦型剤、などがあげられる。組み込むことができるその他の分子としては、ヌクレオシド、ヌクレオチド、アンチセンス、ビタミン、ミネラル、及びステロイドがある。
【００６８】
生物活性物質の制御された放出は、心臓病治療、腫瘍学、中枢神経系疾患、神経学、免疫学、糖尿病管理、筋骨格及び関節疾患、及び診断／画像などの多くの医療分野で決定的に重要になる。
【００６９】
さらに、ステントなどの医療デバイス又はそのまわりの血栓の形成は、標的組織部位における生物学的物質の取り込みに変化を生じ、凝血塊とデバイスの幾何形状によって壁へのデポジションを増加又は減少させるように作用する。本発明の態様は、さらに、医療デバイスの曲げその他の運動に関わりなく得られる同形の耐久性ある安定なコーティングの強化によって、生物活性物質の信頼できる予測可能な送達と更新を可能にする。
【００７０】
このプロセスに従って調製されるコーティング組成物を用いて、非ステロイド抗炎症化合物、鎮痛剤、化学療法物質、免疫毒素、免疫抑制剤、ステロイド、抗生物質、抗ウイルス剤、抗菌剤、ステロイド抗炎症薬、抗凝固剤、増殖抑制物質、血管形成剤、及び血管形成抑制剤など、の薬を送達することができる。いくつかの態様では、送達される生物活性物質は、比較的低分子量の（すなわち、分子量が約2キロダルトン以下、任意に約1.5キロダルトン以下）疎水性の薬である。例えば、ラパマイシン、パクリタキセル、デキサメタソン、リドカイン、トリアムシノロン・アセトニド、レチノイン酸、エストラジオール、ピメクロリムス、タクロリムス、又はテトラカイン、などの疎水性の薬をコーティングに含め、数時間以上にわたって放出させることができる。
【００７１】
本発明のコーティングに組み込むことができる医薬の部類は、抗AIDS物質、抗新生物剤、抗菌性物質、抗カビ及び抗ウイルス物質、酵素阻害剤、神経毒素、オピオイド、催眠薬、抗ヒスタミン剤、免疫調節剤（例えば、サイクロスポリン）、トランキライザー、抗痙攣薬、筋肉弛緩剤、及び抗パーキンソン病薬、鎮痙薬、及び筋肉収縮剤、縮瞳薬、抗コリン作用薬、免疫抑制剤（例えば、サイクロスポリン）、抗緑内障剤、抗寄生虫及び／又は抗原虫薬、抗高血圧症薬、鎮痛薬、解熱薬及び抗炎症薬（例えば、NSAIDs）、局所麻酔薬、眼薬、プロスタグランジン、抗鬱剤、抗精神病薬、制吐薬、造影剤、特異標的物質、神経伝達物質、蛋白質、及び細胞応答修飾剤、などであるが、それだけに限定されない。医薬の部類のより完全なリストは、参照によって本明細書に組み込まれるPharmazeutische Wirkstoffe, ed. A. Von Kleemann and J. Engel, Georg Thieme Verlag, Stuttgart/New York, 1987, に見られる。
【００７２】
抗生物質は、微生物の増殖を抑え、又は微生物を殺す物質として認識されている。抗生物質は人工的に又は微生物によって産生される。抗生物質の例は、ペニシリン、テトラサイクリン、クロランフェニコール、ミノサイクリン、ドキシサイクリン、バンコマイシン、バシトラシン、カナマイシン、ネオマイシン、ゲンタマイシン、エリスロマイシン、セファロスポリン、ゲルダナマイシン、及びそれらの類似体、などである。セファロスポリンの例は、セファロチン、セファピリン、セファゾリン、セファレキシン、セフラジン、セファドロキシル、セファマンドール、セフォキシチン、セファクロール、セフロキシム、セフォニシド、セフォラニド、セフォタキシム、モキサラクタム、セフチゾキシム、セフトリアキソン、及びセフォペラゾンなどである。
【００７３】
防腐剤は、微生物の増殖又は活動を、一般に非特異的な仕方で、例えば活動を阻害したり、殺したりすることによって、防止し、停止させる物質として認識される。防腐剤の例としては、銀スルファジアジン、クロルヘキシジン、グルタルアルデヒド、過酢酸、次亜塩素酸ソーダ、フェノール、フェノール化合物、イオドフォル化合物、第四級アンモニウム化合物、及び塩素化合物、などがある。
【００７４】
抗ウイルス物質は、ウイルスを殺したり、その複製を阻止したりできる物質である。抗ウイルス物質の例としては、メチル-P-アダマンタン・メチルアミン、ヒドロキシ・エトキシメチルグアニン、アダマンタナミン、5-イオド-2’-デオキシウリジン、トリフルオロチミジン、インターフェロン、及びアデニン・アラビノシド、などがある。
【００７５】
酵素阻害剤は、酵素反応を阻害する物質である。酵素阻害剤の例としては、塩化エドロフォニウム、N-メチルフィソスチグミン、臭化ネオスチグミン、硫酸フィソスチグミン、タクリンHCl、タクリン、1-ヒドロキシマリエート、イオドツベルシジン、p-ブロモテトラミソール、10-(α-ジエチルアミノプロピオニル)-フェノチアジン塩酸塩、塩化カルミダゾリウム、ヘミコリニウム-3,3,5-ジニトロカテコール、ジアシルグリセロール・キナーゼ阻害剤I、ジアシルグリセロール・キナーゼ阻害剤II、3-フェニルプロパルギラミン、N-モノメチル-L-酢酸アルギニン、カルビドーパ、3-ヒドロキシベンジルヒドラジンHCl、ヒドラジンHCl、クロルギリンHCl、デプレニルHCl、L(-)、デプレニルHCl、D(+)、ヒドロキシラミンHCl、リン酸イプロニアジド、6-MeO-テトラヒドロ-9H-ピリド-インドール、ニアラミド、パルギリンHCl、キナクリンHCl、セミカルバジドHCl、トラニルシプロミンHCl、N,N-ジエチルアミノエチル-2,2-ジフェニルバリレート塩酸塩、3-イソブチル-1-メチルキサンチン、パパベリンHCl、インドメタシン、2-シクロオクチル-2-ヒドロキシエチルアミン塩酸塩、2,3-ジクロロ-a-メチルベンジルアミン（DCMB）、8,9-ジクロロ-2,3,4,5-テトラヒドロ-1H-2-ベンザゼピン塩酸塩、p-アミノグルテチミド、p-アミノグルテチミド・タルトレート、R(+)、p-アミノグルテチミド・タルトレート、S(-)、3-イオドチロシン、アルファ・メチルチロシン、L(-)、アルファ・メチルチロシン、DL(-)、セタゾラミド、ジクロルフェナミド、6-ヒドロキシ-2-ベンゾチアゾールスルフォナミド、及びアロプリノール、などがある。
【００７６】
解熱剤は、熱病を緩和又は低下させることができる物質である。抗炎症剤は炎症に対向又は抑制できる物質である。これらの物質の例としては、アスピリン（アセチルサリチル酸）、インドメタシン、ナトリウム・インドメタシン三水和物、サリチルアミド、ナプロキセン、コルチシン、フェノプロフェン、スリンダック、ジフルニサル、ジクロフェナック、インドプロフェン、及びサリチルアミド、などがある。
【００７７】
局所麻酔剤は、局所領域で痛み信号を抑制する物質である。このような麻酔剤の例としては、プロカイン、リドカイン、テトラカイン、及びジブカインなどがある。
【００７８】
造影物質は、所望部位、例えば腫瘍、をin vivoで撮像できるようにする物質である。造影物質の例としては、in vivoで検出可能なラベルを有する物質、例えば蛍光ラベルに付着された抗体、などがある。抗体という用語は、抗体の全体又はその断片を含む。
【００７９】
細胞応答修飾物質とは、血小板由来の成長因子（pDGF）などの走化因子である。その他の走化因子としては、好中球活性化蛋白質、単球化学吸引蛋白質、マクロファージ炎症蛋白質、SIS（小型誘導分泌）、血小板因子、血小板基礎蛋白質、メラノーム成長刺激活性、表皮細胞成長因子、形質転換成長因子（アルファ）、繊維芽細胞成長因子、血小板由来内皮細胞成長因子、エストラジオール、インシュリン様成長因子、神経成長因子、骨成長／軟骨誘導因子（アルファとベータ）、及びマトリクス・メタロ・プロテナーゼ阻害因子、などがある。その他の細胞応答修飾物質としては、インターロイキン、インターロイキン阻害剤、又はインターロイキン・レセプター、インターロイキン1からインターロイキン10までを含む；インターフェロン、アルファ、ベータ、ガンマを含む；造血因子、エリスロポイエチン、顆粒球コロニー刺激因子、マクロファージ・コロニー刺激因子、及び顆粒球マクロファージ・コロニー刺激因子を含む；腫瘍壊死因子、アルファとベータを含む；形質転換成長因子（ベータ）、ベータ-1、ベータ-2、ベータ-3、インヒビン、アクチビン、これらの蛋白質のいずれかの産生をコードするDNA、アンチセンス分子、男性ホルモン・レセプター・ブロッカー及びスタチン剤、を含む。
【００８０】
生物活性物質の例は、シロリマス、及びその類似体及び誘導体（ラパマイシン、ABT-578、エベロリマス、など）を含む。シロリマスは、マクロサイクリック・ラクトン又はトリエン・マクロリドとして記載され、Streptomyces hygroscopicusによって産生され、化学式はC51H79O13で、分子量は914.2である。シロリマスは、抗菌性、抗腫瘍性及び免疫抑制性質を有することが示されている。他の適切な生物活性物質としては、パクリタキセル（Taxol）があり、これはTaxus baccataから半合成プロセスで得られ、抗腫瘍活性を有する親油性（すなわち、疎水性）の天然物質である。
【００８１】
その他の適切な生物活性物質としては、以下の化合物、及びその類似体と誘導体、があるが、それだけに限定されない：すなわち、デキサメタソン、ベータメタソン、レチノイン酸、ビンブラスチン、ビンシスチン、ビノレルビン、エトポシド、テニポシド、ダクチノマイシン（アクチノマイシンD）、ダウノルビシン、ドキソルビシン、イダルビシン、アントラサイクリン、ミトキサントロン、ブレオマイシン、プリカマイシン（ミトラマイシン）、ミトマイシン、メクロレタミン、サイクロフォスファミド及びその類似体、メルファラン、クロランブシル、エチレニミンとメチルメラミン、アルキル・スルフォネート-ブスルファン、ニトロソウレア、カルムスチン（BCNU）と類似体、ストレプトゾシン、トラゼン-ダカルバニジン、メトトレキセート、フルオロウラシル、フロクスウリジン、サイタラビン、メルカプトプリン、チオグアニン、ペントスタチン、2-クロロデオキシアデノシン、シスプラチン、カルボプラチン、プロカルバジン、ヒドロキシウレア、ミトタン、アミノグルテチミド、エストロゲン、ヘパリン、合成ヘパリン塩、組織プラスノゲン活性化剤、ストレプトキナーゼ、ウロキナーゼ、ジピリダモール、チクロピジン、クロピドグレル、アブシキシマブ、ブレベルジン、コルチゾル、コルチゾン、フルオロコルチゾン、プレドニゾン、プレドニソロン、6U-メチルプレドニソロン、トリアムシノロン・アセトニド、アセトアミノフェン、エトドラク、トルメチン、ケトロラック、イブプロフェンと誘導体、メフェナミン酸、メクロフェナミン酸、ピロキシカム、テノキシカム、フェニルブタゾン、オキシフェンタトラゾン、ナブメトン、オーラノフィン、アウロチオグルコース、金ナトリウム・チオマレート、タクロリムス（FK-506）、アザチオプリン、マイコフェノレート・モフェチル、血管内皮成長因子（VEGF）、アンギオテンシン・レセプター遮断薬、酸化窒素ドナー、アンチセンス・オリゴヌクレオチド及びそれらの組み合わせ、細胞サイクル阻害剤、mTOR阻害剤、及び成長因子信号変換キナーゼ阻害剤、などがある。他の適切な生物活性物質としては、モルホリノ・ホスフォロジアミデート・オリゴマーがある。
【００８２】
生物活性物質の包括的リストは、The Merck Index, Thirteenth Edition, Merck & Co. (2001) に見られる。その内容は参照によって本明細書に組み込まれる。生物活性物質は、Sigma Aldrich から商業的に入手できる（例えば、硫酸ビンクリスチン）。コーティング混合物に溶解又は懸濁された生物活性物質の濃度は、最終のコーティングされた組成物の重量に基づいて、重量で約0.01から約90パーセントまでにわたる。当業者には公知のように、無機塩、BSA（ウシ血清アルブミン）、及び不活性有機化合物、などの添加剤を用いて生物活性物質放出のプロファイルを変えることができる。
【００８３】
コーティングのいくつかの態様を提供するために、コーティング組成物が一つ以上の溶媒、溶媒に溶解された相補的ポリマーの組み合わせ、及びポリマー／溶媒混合物に分散された生物活性物質（単数又は複数）を含むように調製された。溶媒は、ポリマーが真の溶液を形成するようなものであってもよい。薬剤自体は、溶媒に可溶であるか又は溶媒全体にわたって分散物を形成する。適切な溶媒としては、アルコール（例えば、メタノール、ブタノール、プロパノール、及びイソプロパノール）、アルカン（例えば、ハロゲン化された又はハロゲン化されないアルカン、例えばヘキサン、シクロヘキサン、塩化メチレン、及びクロロホルム）、アミド（例えば、ジメチルホルムアミド）、エーテル（例えば、テトラヒドロフラン（THF）、ジオキソラン、及びジオキセン）、ケトン（例えば、メチルエチルケトン）、芳香族化合物（例えば、トルエン及びキシレン）、ニトリル（例えば、アセトニトリル）及びエステル（例えば、酢酸エチル）、などがあげられるが、それだけに限定されない。THFとクロロホルムは、本発明の多様なポリマーと生物活性物質に対する優れた溶解性により望ましい溶媒であることが見出された。
【００８４】
本発明のコーティング組成物を用いて、多様なデバイスの表面をコーティングすることができるが、本発明のコーティング組成物は、特に水性システムと接触するデバイスに対して有用である。それらのデバイスは、一般にデバイス表面と水性環境との最初の接触から始めて長時間コントロールされた仕方で生物活性物質を放出するようになるコーティング組成物でコーティングされる。
コーティングされた組成物は、多様なバイオマテリアル表面から生物活性物質を放出する手段を与える。バイオマテリアルは、オリゴマー、ホモポリマー、及びコポリマーなど、付加又は縮合重合によって得られる合成ポリマーから作られるものを含む。適切な付加ポリマーの例としては、アクリル類、例えばメチル・アクリレート、メチル・メタクリレート、ヒドロキシエチル・メタクリレート、ヒドロキシエチル・アクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、グリセリル・アクリレート、グリセリル・メタクリレート、メタクリルアミド、及びアクリルアミド、などから重合されたもの；ビニル類、例えばエチレン、プロピレン、スチレン、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニル・ピロリドン、及びビニリデン・ジフルオリド、などから重合されたもの、などがあるが、それだけに限定されない。縮合ポリマーの例としては、ナイロン類、例えばポリカプロラクタム、ポリ（ラウリル・ラクタム）、ポリ（ヘキサメチレン・アジパミド）、及びポリ（ヘキサメチレン・ドデカンジアミド）、及びまた、ポリウレタン、ポリカルボネート、ポリアミド、ポリスルホン、ポリ（エチレン・テレフタレート）、ポリ（乳酸）、ポリ（グリコール酸）、ポリ（乳酸-co-グリコール酸）、ポリジメチルシロキサン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ（ブチレン・テレフタレート）、ポリ（ブチレン・テレフタレート-co-ポリエチレン・グリコール・テレフタレート）、リンを含むリンクによるエステル、非ペプチド・ポリアミノ酸ポリマー、ポリイミノカルボネート、アミノ酸誘導ポリカルボネート及びポリアリレート、及びポリエチレン・オキシドとアミノ酸又はペプチド配列とのコポリマー、などがあるが、それだけに限定されない。
【００８５】
いくつかの天然物質も適切なバイオマテリアルである、例えばヒト組織、例えば骨、軟骨、皮膚、及び歯、など；及びその他の有機物質、例えば木材、セルロース、圧縮カーボン、及びゴム、など。その他の適切なバイオマテリアルとしては、金属及びセラミックがある。金属は、チタン、ステンレス鋼、及びコバルト・クロム、などであるが、それだけに限定されない。第二のクラスの金属として、金、銀、銅、及びプラチナ、などの貴金属がある。金属の合金も、例えばニチノール（例えばMP35）などは、バイオマテリアルとして適当である。セラミックは、窒化シリコン、炭化シリコン、ジルコニア、及びアルミナ、並びにガラス、シリカ、及びサファイア、などであるが、それだけに限定されない。さらに他の適切なバイオマテリアルとして、セラミックと金属の組み合わせ、並びに繊維状又は多孔質のバイオマテリアル、がある。
【００８６】
任意に、バイオマテリアルの表面の性質を変えるためにバイオマテリアルの表面を予備処理する（例えば、シラン及び／又はParylene(商標)コーティング組成物を一つ以上の層で用いる）ことができる。例えば、本発明の多様な態様で、シランの層をバイオマテリアルの表面に塗布し、その後にParylene(商標)の層を塗布することができる。Parylene(商標)Cは、パラ-クロロ-キシリレンの低分子量ダイマーのポリマー形態である。シラン及び／又はParylene(商標)C（Specialty Coating Systems (Indianapolis)から供給される材料）を多様な医療デバイス・パーツに連続コーティングとしてデポジットして均一に分布した透明な層にすることができる。ある態様では、Parylene(商標)Cのコーティングは蒸気デポジション重合と呼ばれるプロセスによって、ダイマーのParylene(商標)Cを150℃で真空下において蒸発させ、680℃で熱分解して反応性のモノマーにし、コンポーネントを入れたチャンバにポンプで送り込み、25℃コーティングすることによって行うことができる。チャンバの低い温度で、モノマーのキシリレンがパーツにデポジットされ、そこでフリー・ラジカル・プロセスで直ちに重合する。このポリマー・コーティングは、約500キロダルトンという分子量に達する。
【００８７】
キシリレン・モノマーのデポジションは、低い真空（0.1 torr）の下でのみ起こり、視線状に起こらない。すなわち、モノマーはコーティングされるパーツのすべての側面にまわることができ、切れ込みやチューブにも入り込み、尖った点やエッジもコーティングし、いわゆる“共形（conformal）”コーティングを形成する。適切なプロセス制御によって、ピンホールのない、水分透過性の非常に小さな、そして腐食性の生物流体に対して高いパーツ保護を与える絶縁皮膜をデポジットすることが可能である。
【００８８】
付着性は、コーティングされる表面の化学的性質である。例えば、タンタルとシリコン表面は、二酸化シリコンで、次にプラズマ重合されたメタンで、そして最後にParylene(商標)Cでオーバーコートして満足な付着性を達成できる。
【００８９】
Parylene(商標)Cコーティングの医療デバイス産業における応用の大部分は、腐食性の体液から敏感なコンポーネントを保護するため、又は表面を潤滑するためである。典型的な腐食防止用途は、血圧センサー、心臓補助デバイス、補装具コンポーネント、骨ピン、電子回路、超音波トランスデューサー、骨成長刺激具、及び脳プローブ、への応用である。潤滑性を高めるための用途は、心軸、注射針、カニューレ、及びカテーテルである。
【００９０】
また、上述したように、組成物を塗布する表面を別の仕方で、下になる（例えば、金属の）表面へ組成物が付着しやすくなるように予備処理することができる。このような予備処理の別の例は、光グラフト・ポリマー、エポキシ・プライマー、ポリカルボキシレート樹脂、及び表面の物理的粗面化、である。さらに、予備処理組成物及び／又は方法を互いに組み合わせて用いても、別々の層で用いて医療デバイスの表面に予備処理コーティングを形成することができる。
【００９１】
いくつかの態様では、タイ・イン（tie-in）層を用いて層の間の一つ以上の物理的及び／又は共有結合を助けることができる。例えば、予備処理層に多重界面システムを含めて、各層の界面に位置している異なる物質に対して粘着及び付着相互作用を助けることができる。例えば金属表面へのParylene(商標)予備処理の使用を最初に反応性の有機シラン剤を塗布して助けることができる。不飽和ペンダント基を含む反応性の有機シラン剤は、蒸気相から表面にデポジットするときにParylene(商標)ラジカルに関与することができる。金属表面をクリーニングした後、不飽和ペンダント基を含む有機シラン剤を金属基板上の金属酸化物表面に塗布することができる。理論に拘束される意図ではなく、有機シラン剤の中のシリコンが金属酸化物と共有結合して、有機シラン基を表面に結びつけるように思われる。次に、基板をParylene(商標)反応器に入れて気相Parylene(商標)プロセスに曝露する。このプロセスで、有機シラン処理された表面の不飽和ペンダント基が、気相からデポジットするParylene(商標)ジラジカルと反応できる。これによってParylene(商標)と有機シラン層の間に共有結合が形成される。Parylene(商標)は、また、デポジットするときに自己と共有結合を形成する。したがって、このプロセスは層状表面を生じ、そこでは層が互いに共有結合している。これは、Parylene(商標)と金属表面の間に非常に強い結合を形成し、機械的な力に対して高い耐久性が得られる。さらに、いくつかの態様では、Parylene(商標)が生物活性物質送達コーティングと物理的に結合する、又は反応性アクリレート基を含み、それが生物活性物質送達コーティングと反応して機械的な力に対する耐久性を高める。
【００９２】
本発明のコーティング組成物は、体上で及び／又は体内で一時的、過渡的、又は恒久的に用いられる多様なデバイスと組み合わせて用いることができる。
【００９３】
本発明の組成物を用いて、多様なデバイスの表面をコーティングすることができる、例えば：薬を放出する血管内ステント（例えば、普通はニチノールで作られる自動膨張すてんと、普通はステンレス鋼で作られるバルーン膨張ステント）；他の血管デバイス（例えば、グラフト、カテーテル、弁、人工心臓、心臓補助具）；埋め込み細動除去器；人工肺デバイス（例えば、チュービング、膜）；外科デバイス（例えば、縫合糸、ステープル、吻合デバイス、椎骨ディスク、骨ピン、縫合アンカー、止血バリア、クランプ、ねじ、プレート、クリップ、血管インプラント、組織接着剤及びシーラント、組織足場）；膜；細胞培養デバイス；クロマトグラフィー・サポート材；バイオセンサー；水頭症用のシャント；傷管理デバイス；内視鏡装置；感染防止デバイス；整形外科デバイス（例えば、関節インプラント、骨折修復）；歯科デバイス（例えば、歯科インプラント、折損修復デバイス）、泌尿器科デバイス（例えば、陰茎、括約筋、尿道、膀胱、及び直腸デバイス、及びカテーテル）；結腸造瘻バッグ取付デバイス；眼科デバイス（例えば、接眼コイル）；緑内障ドレーン・シャント；人工補装具（例えば、胸）；眼内レンズ；呼吸器、末梢心臓血管、脊椎、神経，歯科、耳／鼻／咽喉（例えば、耳ドレーンチューブ）；直腸デバイス；及び透析（例えば、チュービング、膜、グラフト）。
【００９４】
有用なデバイスの例は、尿カテーテル（例えば、バンコマイシン又はノルフロキサシンなどの抗菌剤を表面コーティングされた）、静脈内カテーテル（例えば、抗血栓性薬（例えば、ヘパリン、ヒルジン、クマジン）で処理された）、小直径グラフト、血管グラフト、人工肺カテーテル、心房中隔欠損閉鎖、心臓リズム管理用の電気リード（例えば、ペーサー・リード）、グルコース・センサー（長期及び短期）、分解性冠動脈ステント（例えば、分解性、非分解性、末梢）、血圧及びステント・グラフト・カテーテル、出産コントロール・デバイス、良性前立腺及び前立腺癌インプラント、骨修復／増強デバイス、胸インプラント、軟骨修復デバイス、歯科インプラント、埋め込み薬注入チューブ、硝子体内薬送達デバイス、神経再生コンジット、腫瘍治療インプラント、電気刺激リード、痛み管理インプラント、脊椎／整形外科修復デバイス、創傷ドレッシング、塞栓防護フィルター、腹部大動脈瘤グラフト、心臓弁（例えば、機械的、ポリマー、組織、経皮、カーボン、縫合カフ）、弁輪状形成デバイス、僧帽弁修復デバイス、血管介入デバイス、左心室補助デバイス、神経動脈瘤治療コイル、神経カテーテル、左心房付属肢フィルター、血液透析デバイス、カテーテル・カフ、吻合閉鎖、血管アクセス・カテーテル、心臓センサー、子宮出血パッチ、泌尿器カテーテル／ステント／インプラント、in vitro診断、動脈瘤除去デバイス、及び神経パッチ、などである。
【００９５】
その他の適切なデバイスの例は、大静脈フィルター、尿道拡張器、内視鏡外科組織摘出器、アテローム切除カテーテル、凝血取り出しカテーテル，経皮経管血管形成カテーテル、PTCAカテーテル、探査針（血管及び非血管）、冠動脈ガイドワイヤ、薬注入カテーテル、食道ステント、循環サポート・システム、血管造影カテーテル、移行シース及び拡張器、冠動脈及び末梢血管ガイドワイヤ、血液透析カテーテル、神経血管バルーン・カテーテル、鼓膜切開排出チューブ、脳脊髄液シャント、細動除去器リード、経皮閉止デバイス、排出チューブ、胸腔吸引排出カテーテル、電気生理学カテーテル、卒中治療カテーテル、膿瘍排出カテーテル、胆管排出カテーテル、透析カテーテル、中枢静脈アクセス・カテーテル、及び非経口栄養カテーテル、などであるが、それだけに限定されない。
【００９６】
本発明に適した医療デバイスの例は、カテーテル、埋め込み血管アクセス・ポート、血液貯蔵バッグ、血管ステント、血液チュービング、動脈カテーテル、血管グラフト、大動脈内バルーン・ポンプ、心臓血管縫合糸、全人工心臓及び心室補助ポンプ、人工肺などの体外デバイス、血液フィルター、血液透析装置、血液灌流装置、血漿交換装置、ハイブリッド人工器官、例えば膵臓又は肝臓と人工肺、並びに血栓をトラップするために血管に配置されるフィルター（“末端防護デバイス”とも呼ばれる）、などであるが、それだけに限定されない。
【００９７】
組成物は、水性システム、例えば体液、と接触するようになるデバイスで特に有用である。このようなデバイスが、一般にデバイス表面と水性環境との最初の接触から始まって長時間、コントロールされた仕方で生物活性物質を放出するようになるコントロール組成物でコーティングされる。生物活性物質の組み合わせの局所的放出を用いて、任意の個数の医療デバイスを利用して多様な症状を治療したり、デバイスの機能及び／又は寿命を強化したりできる。本質的には、どんなタイプの医療デバイスも何らかの仕方で一つ以上の生物活性物質でコーティングして、デバイス又は生物活性物質を個別に用いる場合に比べて治療を強化することができる。
【００９８】
いくつかの態様では、コーティング組成物を用いて、普通はニチノールから作られる自動膨張ステント、又は普通はステンレス鋼で作られるバルーン膨張ステントなどのステントをコーティングすることができる。他のステント材料、例えばコバルト・クロム合金、もこのコーティング組成物でコーティングできる。
【００９９】
特に適切なデバイスは、自動膨張ステント及びバルーン膨張ステントなどの血管ステントである。本発明で有用な自動膨張ステントの例は、Wallstenに付与された米国特許 No. 4,655,771及び4,954,126、及びWallsten 等に付与された米国特許No. 5,061,275に示されている。適切なバルーン膨張ステントの例は、Palmazに付与された米国特許No. 4,733,665、Gianturcoに付与された米国特許No.4,800,882、及びWiktorに付与された米国特許 No. 4,866,062、に示されている。
【０１００】
多様な態様で、コーティング組成物はまた、眼科デバイス、例えば接眼コイル、をコーティングするために用いることができる。眼の硝子体チャンバや内耳など、限られたアクセス領域への治療物質の送達に特に適した治療物質送達デバイスは、米国特許No. 6,719,750及び米国特許出願 No. 2005/0019371 A1に記載されている。
【０１０１】
最終的なコーティング組成物は、適切な任意の仕方でデバイスにコーティングできる、例えば、コーティング組成物は医療デバイスの表面に直接、又は表面修飾された医療デバイスの表面に、浸漬、スプレー散布、超音波デポジションによって、又はその他の通常の方法を用いて塗布できる。ある特定物質を用いる場合にコーティング組成物が適当かどうか、さらにコーティングされた組成物が適当かどうか、は本明細書の記述に照らして当業者が評価できる。例えば、ある態様では、コーティングはそれ自体異なる少なくとも二つの層を含む。例えば、生物活性物質を単独で、又は一つ以上のポリマー成分と合わせて、又は合わせずに含むベース層が塗布され、その後、一つ以上のトップコート層が、それぞれ本明細書で記載されたような第一及び／又は第二のポリマーで、及び生物活性物質を含めて又は含めずにコーティングされる。これらの異なる層は、最終の複合コーティングで協同してある所望の特性を有する全体的放出プロファイルを与え、いくつかの態様では高い分子量の生物活性物質に使用できる。多様な態様で、組成物はデバイス表面に、第一及び第二のポリマーを生物活性物質と合わせて含む単一組成物の一回以上の塗布によってコーティングされる。しかし、前述のように、デバイスの表面に予備処理層（単数又は複数）を最初に塗布することができ、その場合その後の組成物のコーティングは予備処理層（単数又は複数）の上に行われる。デバイスにコーティング組成物を塗布する方法は、普通、デバイスの幾何形状及びその他のプロセス条件によって決められる。その後、コーティングは溶媒の蒸発によって硬化される。硬化プロセスは、室温又は高い温度で、任意に真空及び／又は制御された湿度の助けを借りて、行うことができる。
【０１０２】
また、生物活性物質を含むコーティング層（単数又は複数）に一つ以上の追加層を塗布することができるということも留意される。これらの層又はトップコートを用いると、いくつかの利点が得られる、例えば、ほんの二三をあげても、生体適合性の向上、はがれ防止、耐久性の強化、生物活性物質放出のコントロール、などの利点が得られる。ある態様では、トップコートは、ここに記載したような第一、第二、及び／又は追加ポリマーの一つ以上を、生物活性物質を含め又は含めずに、その用途に応じて含む。いくつかの態様では、トップコートはポリ（アルキル（メタ）アクリレート）である第二のポリマーを含む。別の態様では、第一又は第二のポリマーはさらに、トップコートを隣接するコーティング組成物に結合するために利用できる官能基（例えば、ヒドロキシ、チオール、メチロール、アミノ、及びアミン反応性官能基、例えばイソシアネート、チオイソシアネート、カルボン酸、アシル・ハライド、エポキシド、アルデヒド、アルキル・ハライド、及びスルホネート・エステル、例えばメシレート、トシレート、及びトレシレート）を含むことができる。本発明の別の態様では、一つ以上の予備処理物質（例えば、Parylene(商標)）をトップコートとして塗布することができる。さらに、生体適合性トップコート（例えば、ヘパリン、コラーゲン、細胞外マトリックス、細胞レセプター等）を本発明のコーティング組成物に塗布することができる。このような生体適合性トップコートは、当業者に公知の光化学的又は熱化学的方法を用いて本発明のコーティング組成物に隣接させることができる。さらに、本発明のコーティング組成物に摩擦バリア層又ははがれから防護する層として剥離層（release layers）を塗布することもできる。用いることができる生体適合性トップコートの例としては、米国特許No. 4,979,959及び5,744,515 に発表されているものがある。
【０１０３】
いくつかの態様では、本発明で用いられるポリマー組成物は生体適合的である、例えば、埋め込まれたときに炎症や刺激が認められるほど誘発されない。さらに、ポリマー組み合わせは、ポリマーの絶対濃度と相対濃度の広いスペクトルにわたって有用である。このことは、コーティングの物理的特性、例えば粘着性、耐久性、柔軟性及び膨張性、が普通広い範囲のポリマー濃度にわたって十分であるということを意味する。さらに、いくつかの態様では、多様な生物活性物質の放出速度をコントロールするコーティングの能力は、ポリマーの絶対濃度と相対濃度を変えることによって操作できる。
【０１０４】
さらに、本発明のコーティングは、一般に疎水性であり、水性流体の取り込みを制限する。例えば、本発明の多くの態様は二つ以上の疎水性ポリマーを含むコーティング組成物であり、得られたコーティングは水にさらされたときに<10% (wt)の変化しか示さず、任意に水にさらされたときに<5% (wt)の変化しか示さない。
【０１０５】
コーティング組成物は、適切な任意の形態で、例えば真の溶液、流体又はペースト状のエマルジョン、混合物、分散物、又はブレンド、の形で提供できる。いくつかの態様では、本発明のポリマー組み合わせは、真の溶液の形で提供することができ、さらに、それを用いて、（顕微鏡で検査したとき）光学的に透明であり、同時にかなりの量の生物活性物質を含むコーティングを得ることができる。さらに、コーティングされた組成物が，一般に溶媒やその他の揮発性成分の除去によって、及び／又は表面上のコーティングされた組成物にin situで影響する他の物理的-化学的作用（例えば、加熱又は照明）によって、得られる。
【０１０６】
コーティング組成物の態様の別の例は、一つ以上の生物活性物質を内部マトリクス構造内に含む形態、例えば、分解性カプセル封入マトリクス内の、又はそこから放出される生物活性物質、又は半透過性細胞及び／又は分解性ポリマーから形成される微粒子構造、などを含む。一つ以上の内部マトリクスをコーティング組成物内の一つ以上の場所、及び基体に対して一つ以上の場所に、配置することができる。内部マトリクスの例は、例えば半透過性細胞及び／又は分解性ポリマーから作られる分解性カプセル封入マトリクスの例は、米国公開 No. 20030129130、2004年5月12日出願の米国特許出願 No. 60/570,334、2004年8月23日出願の米国特許出願No. 60/603,707、2003年4月10日出願の米国公開No. 20040203075、2003年4月10日出願の米国公開No.20040202774、及び2003年11月26日出願の米国特許出願No.10/723,505、に開示及び／又は示唆されている。これらの内容全体は参照によって本明細書に組み込まれる。
【０１０７】
表面におけるコーティングの全重量は用途によって異なる。しかし、生物活性物質に基因するコーティングの重量は、任意に、デバイスの実効表面積1 cm2あたり約1 マイクログラムから約10 ミリグラムまでの生物活性物質という範囲にある。“実効”表面積とは、組成物自体によりコーティングされることが可能な表面を意味する。例えば、平坦な非多孔質の表面の場合、これは一般に巨視的な表面積そのものであるが、かなり多孔質の、入り組んだ（例えば、波形の、ひだのある、又は繊維状の）表面の場合、実効表面積は対応する巨視的表面積よりも著しく大きくなる可能性がある。いくつかの態様では、生物活性物質に基因するコーティングの重量は、デバイスの粗表面積1 cm2あたり約0.005 mgから約10 mgまでの生物活性物質、任意に約0.01 mgから約1 mgまでの生物活性物質である。この量の生物活性物質が、一般に生理的条件の下で望ましい活性を得るために必要とされる。
【０１０８】
さらに、いくつかの態様で、コーティングされた組成物の最終コーティング厚さは、普通、約0.1ミクロンから約100 ミクロンまでの範囲にあり、任意に約0.5ミクロンから約25 ミクロンまでの範囲にある。このレベルのコーティング厚さが、一般に生理的条件の下で十分な活性を得るための薬を十分な濃度にするために必要とされる。
【０１０９】
本発明は、以下の非限定的な実施例に関してさらに詳しく説明される。記載された態様には本発明の範囲を逸脱することなく多くの変更を加えることができるということは、当業者には明らかであろう。このように、本発明の範囲は、本明細書に記載された態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲の言葉で述べられた態様、及びそれらの態様の同等物によってのみ限定される。別に断りのない限り、すべてのパーセンテージは重量パーセンテージである。
【実施例】
【０１１０】
試験手順
特定のコーティングされた組成物がin vivo利用に適当かどうかは、多様なスクリーニング方法によって決定できる。その各々をここで説明する。
【０１１１】
サンプル調製手順
以下の実施例で用いられるステンレス鋼のステントは、Laserage Technology Corporation, Waukegan, IL によって製造された。場合によっては、ステントの金属表面は、洗浄以外に何も予備処理せずにコーティングされた。別の場合には、最初にステントを水性塩基でクリーニングし、次にシランで予備処理した後、Parylene(商標)ポリマーを蒸着させることによってプライマーがコーティングされた。用いられたシランは、[3-(メタクロイルオキシ)プロピル]トリメトキシシランで、Sigma-Aldrich Fine Chemicalsから製品No. 44,015-9として入手された。シランは、50/50 (vol)イソプロパノール／水にシランを低濃度で混合し、ステントを水性シラン溶液に適切な長さの時間浸して水がシランを加水分解してある程度の架橋が形成されるようにし、残ったシランを洗い流し、シラン処理されたステントを100℃で通常の時間焼いて塗布された。シラン処理の後、Parylene(商標)コーティング（Union Carbide Corporation, Danbury, CT）が、約1 mmの厚さで蒸着された。コーティングの前に、ステントを微量天秤で秤量して風袋の重量を決定した。
【０１１２】
生物活性物質／ポリマー溶液は、適切な溶媒（普通はテトラヒドロフラン又はクロロホルム）に、本明細書で記載されたような仕方で一連の濃度で調製された。すべての場合に、コーティング溶液はスプレー散布によってそれぞれのステントに塗布され、溶媒は周辺条件の下で放置して蒸発させた。コーティングされたステントは、その後再秤量されて、コーティングの質量、結果としてポリマーと生物活性物質の質量が決定された。
【０１１３】
ラパマイシン放出測定手順
ここに記載されるようなラパマイシン放出測定手順を用いて、in vitro溶出条件の下での見本としての生物活性物質、ラパマイシン、の放出の量と速度が決定された。サンプル調製手順によって調製されたスプレー・コーティングされたステントがサンプル・バスケット中で10ミリリットルのSotax(商標)溶解システム（2% (wt)界面活性剤／水溶液を含む溶出媒体、Sotax Corporation, Horsham, PA, から入手）に入れられた。生物活性物質の溶出量は、数日間にわたってUVスペクトロメトリーによってモニターされた。溶出媒体は37℃に保たれた。溶出測定の後、ステントが取り出され、ゆすがれ、乾燥され、秤量されて、測定された生物活性物質溶出量が秤量された質量減少と比較された。
【０１１４】
デキサメタソン放出測定手順
ここに記載されるようなデキサメタソン放出測定手順を用いて、in vitro条件の下でのデキサメタソンの放出の量と速度が決定された。サンプル調製手順によって調製されたスプレー・コーティングされたステントがアンバー・バイアルに収められた10ミリリットルのpH 7リン酸緩衝液（“PBS”）に入れられた。磁気攪拌バーをバイアルに加え、バイアルがその内容と共に37℃の水浴に入れられた。サンプル・インターバルの後、ステントが取り出され、新しいバイアルに収められた新しい緩衝液に入れられた。緩衝液中のデキサメタソン濃度が紫外線スペクトロスコピーによって測定され、濃度がコーティングから放出された生物活性物質の質量に換算された。実験後、ステントを乾燥し秤量して実際の質量減少と溶出実験で測定された減少と比べられた。
【０１１５】
耐久性試験手順
コーティングされた組成物の耐久性は次のような仕方で決定できる。コーティングされたデバイスの使用をシミュレートするために、コーティングされたステントがサンプル血管形成バルーンの上に置かれる。次に、実験室テスト・クリンパー（Machine Solutions, Brooklyn, NYから入手できる）を用いてステントをバルーンにクリンプさせる。ステントとバルーンは、pH 7.4で温度が37℃のリン酸緩衝液浴に入れられる。5分間浸した後、5気圧（3800 torr）の空気を用いてバルーンを膨張させる。次に、バルーンをクリンプさせてステントを取り出す。
【０１１６】
次に、ステントは光学顕微鏡と操作電子顕微鏡によって検査して、ひび割れ及び／又ははがれによって生じたコーティングの損傷の量を決定し、点数を与える。損傷が大きなコーティングは商業的な医療デバイスには許容できないと見なされる。“点数”は、経験あるコーティング・エンジニアが光学顕微鏡検査に基づいて判定するステントのクリンピングと膨張手順でコーティングに生じた損傷の量を記述するために用いる定性的スケールである。低い点数は、コーティングのひび割れ、擦り傷、及び／又は表面からのはがれのパーセンテージが大きいことを示す。例えば点数が10点のコーティングは何も損傷を示さないが、点数が1のコーティングは、多数のコーティングが臨床的な効力が低下するところまで損傷していることを示す。商業的に魅力あるコーティングは、普通、点数が9点以上である。
【０１１７】
応力−歪み試験手順
ポリマー・フィルムが、一定フィルム・メーカー・キットでポリマー・ビーズを約0.5 mmの厚さに100℃でホットプレスすることによって調製された。得られたフィルムは、剃刀の刃を用いてストリップにカットされた。Q800 Dynamic Analyzer （Texas Instruments, Dallas, TX, から入手できる）にフィルム伸長クランプが取り付けられた。サンプルに歪みを加える前に、各サンプルは35℃で5分間平衡させた。次にサンプルは、サンプル長さが5から7 mmまでの間になるようにクランプに取り付けられた。0.01 Nの静的な力が測定の間サンプルに加えられた。同時に、0.5 N/minの力が、可動クランプが最大位置に達するまでサンプルに加えられた。フィルムは一定応力で伸長され、平均引張係数（tensile modulus, すなわち、応力−歪み曲線の最初の傾斜、単位MPa）が決定された。
【０１１８】
実施例１
ポリ（ブタジエン）とポリ（ブチル・メタクリレート）からのラパマイシンの放出
ステントをコーティングするために三つの溶液が調製された。溶液は、ポリ（1,2-ブタジエン）（“PBD”、Scientific Polymers Products, Inc., Ontario, NY,から入手できる、カタログ＃688: CAS #31567-90-5; 7%cis1,4;93% vinyl1,2; Mw約100キロダルトン）、ポリ（ブチル・メタクリレート）（“PBMA”、Sigma-Aldrich Fine Chemicalsから入手できる、製品No. 18,152-8、重量平均分子量（Mw）約337キロダルトン）、及びラパマイシン（“RAPA”、LC Laboratories, Woburn, MA,から入手できる）の混合物をTHFに溶解して均一な溶液にした。ステントはプライマーによる予備処理を施されなかった。
【０１１９】
溶液は、1ミリリットルのTHFあたり以下の成分を下記の重量で含むように調製された：
１）16 mg/ml PBD/ 4 mg/ml PBMA/ 10 mg/ml RAPA
２）10 mg/ml PBD/ 10 mg/ml PBMA/ 10 mg/ml RAPA
３）4 mg/ml PBD/ 16 mg/ml PBMA/ 10 mg/ml RAPA
【０１２０】
サンプル調製手順を用いて、各溶液を用いて二つのステントがスプレー・コーティングされた。周辺条件下での蒸発によって溶媒が除去された後、コーティングされた各ステントについて薬溶出がラパマイシン放出測定手順によってモニターされた。
【０１２１】
図１に示された結果は、ここで記載されたようなポリマー混合物におけるPBDとPBMAの相対濃度を変えることによってコーティングされたステント表面からのラパマイシン、医薬物質、の溶出速度をコントロールできることを示している。図１及び同様の図における線は、コーティングされた組成物における第一及び第二のポリマーの、それぞれの重量パーセントによって表されている。これは、ステントに塗布されたコーティング組成物自体における、それぞれのポリマーの“mg/ml”で表された上記の量と比較される。したがって、“54/13”は上記の第一のコーティング組成物から得られたコーティングされた組成物に対応しており、溶媒を除去したときに、それぞれ重量で54% PBD及び13% PBMAを含むコーティングされた組成物を与える。あるいはまた、上記の第二の溶液のように（重量で）等しい量の成分を含む溶液は、ここでは別の仕方として、成分の互いに対する重量比を表す“33/33/33”で表される。
【０１２２】
さらに、PBD/PBMAの耐久性も分析された。ステントは上述した手順で、ただし生物活性物質なしでPBD/PBMAでコーティングされた。次に、ステントは、耐久性試験手順で述べた方法によって試験された。結果は図1Aに示されている。PBD/PBMAコーティングは、ステント表面まで達していないように見える小さなクラックの形のきわめてわずかな損傷しか示さなかった。これらのコーティングは、エチレン・オキシド殺菌（“殺菌”）前の裸の金属ステント、殺菌前にParylene(商標)コーティングされたステント、及び殺菌後にParylene(商標)コーティングされたステント、に塗布された。Parylene(商標)処理及び殺菌は、PBD/PBMAコーティングの優れた耐久性にほとんど影響を及ぼさなかった。
【０１２３】
実施例２
ポリ（ブタジエン-co-アクリロニトリル）とポリ（ブチル・メタクリレート）からのラパマイシンの放出
ステントをコーティングするために、三つの溶液が調製された。溶液は、ポリ（ブタジエン-co-アクリロニトリル）（“PBDA”、Scientific Polymer Products, Inc., から入手できる、カタログ#533, 41%(wt) のアクリロニトリルを含む）、“PBMA”と“RAPA”(“PBMA”と“RAPA”は、実施例１で説明したように入手し使用された)、の混合物をTHFに溶解して均一な溶液にした。ステントには、プライマーによる予備処理は施されなかった。
【０１２４】
溶液は、1ミリリットルのTHFあたり以下の成分を下記の重量で含むように調製された：
１）16 mg/ml PBDA/ 4 mg/ml PBMA/ 10 mg/ml RAPA
２）10 mg/ml PBDA/ 10 mg/ml PBMA/ 10 mg/ml RAPA
３）4 mg/ml PBDA/ 16 mg/ml PBMA/ 10 mg/ml RAPA
【０１２５】
サンプル調製手順を用いて、各溶液を用いて二つのステントがスプレー・コーティングされた。周辺条件下での蒸発によって溶媒が除去された後、コーティングされた各ステントについて薬溶出がラパマイシン放出測定手順によってモニターされた。
【０１２６】
図２に示された結果は、ここで記載されたようなポリマー混合物におけるPBDAとPBMAの相対濃度を変えることによってコーティングされたステント表面からのラパマイシン、医薬物質、の溶出速度をコントロールできることを示している。
【０１２７】
実施例３
ポリ（ブタジエン）及びポリ（ブチル・メタクリレート）からのデキサメタソンの放出
ステントをコーティングするために、三つの溶液が調製された。溶液は、すべて、ポリ（1,2-ブタジエン-co-アクリロニトリル）“PBD”、ポリ（ブチル・メタクリレート）（“PBMA”）及びデキサメタソン（“DEXA”）の混合物をTHFに溶解して均一な溶液にした。ステントには、プライマーによる予備処理は施されなかった。
【０１２８】
溶液は、1ミリリットルのTHFあたり以下の成分を下記の重量で含むように調製された：
１）20 mg/ml PBD/ 0 mg/ml PBMA/ 10 mg/ml DEXA
２）10 mg/ml PBD/ 10 mg/ml PBMA/ 10 mg/ml DAXA
３）0 mg/ml PBD/ 20 mg/ml PBMA/ 10 mg/ml DEXA
【０１２９】
サンプル調製手順を用いて、二つのステントが各溶液でスプレー・コーティングされた。周辺条件下での蒸発によって溶媒が除去された後、コーティングされた各ステントについて薬溶出がデキサメタソン放出測定手順によってモニターされた。
【０１３０】
図３に示された結果は、ここで記載されたようなポリマー混合物におけるPBDとPBMAの相対濃度を変えることによってコーティングされたステント表面からのデキサメタソン、医薬物質、の溶出速度をコントロールできることを示している。
【０１３１】
実施例４
クリンピングと膨張の後のコーティングされたステントの表面特性
サンプル調製手順を用いて、ステントに第二のポリマー／ポリ（ブチル・メタクリレート）（“PBMA”）／ラパマイシン（“RAPA”）を33/33/33の重量比で各10 mlのTHFにおいてスプレー・コーティングした。第一のポリマーは、ポリブタジエン（“PBD”、Scientific Polymer Products, Inc., Ontario, NY, から入手できる、カタログ#688; CAS #31567-90-5; 7% cis 1,4; 93% vinyl 1,2; Mwは約100 キロダルトン）で、追加ポリマー・クラスからのポリマーは、ポリ（エチレン-co-メチル・アクリレート）（“PEMA”、Focus Chemical Corp. Portsmouth, NH,から入手できる、28% (wt)のメチル・アクリレートを含む）であった。用いた第二のポリマーは、Sigma-Aldrich Fine Chemicls からのPBMA, Product No. 18,152-8、重量平均分子量（Mw）が約337キロダルトン、であった。ステントは、受領したまま（すなわち、コーティングされない金属）、シラン／Parylene(商標)プライマーで、サンプル調製手順で述べたプライマー手順により予備処理された、プライマーで予備処理されなかったがサンプル調製手順で述べたスプレー・プロセスによってその後のPBMAトップコートが施された、又はシラン／Parylene(商標)予備処理プライマーとその後のPBMAトップコートの両方が施された。
【０１３２】
コーティングされたステントを調製し、周辺条件下ですべての溶媒を乾燥させた後、ステントは光学顕微鏡の下で“明視野”及び“暗視野”の両方で検査された。すべてのコーティングは光学的に透明であった（すなわち、クリアで、曇りなし）。（PEMAを追加ポリマーとして裸金属ステントに塗布）と（PBDを第一のポリマーとして裸金属ステントに塗布）のRaman顕微鏡写真は、薬とポリマーの混合の高度な均一性を示した。
【０１３３】
コーティングされたステントは、バルーンにクリンプされ、耐久性試験手順に従って膨張された。その結果、全体としてすべてのコーティングは無傷のままであり（すなわち、コーティングははがれたり欠けたりせず）、少数の局所部位でコーティングが金属ステントからはがれただけであることを示した。プライマー・コーティングが用いられたときには、本質的に何もはがれは認められず、クラックはすべて幅が約10ミクロンより小さかった。ほとんどすべてのステントが支柱の曲がり部分のまわりのコーティングにある程度のクラック、並びに取扱いとバルーン膨張によって生じた機械的損傷、を生じた。PBMAトップコートを施すことで、クリンピングと膨張の後でのステント・コーティングの機械的完全性に、全体として厚くなったステント・コーティングで予期されるかもしれない悪い影響はなかった。
【０１３４】
薬溶出試験の結果と機械的試験の結果の両方によれば、PBMAと他のポリマーとしてのPEMA又はPBDのブレンドに組み込まれた生物活性物質を含むコーティングは、薬溶出ステントの商業的応用の候補として生き残れるものであり、ステント埋め込み後の再狭窄の発生を最小にするのに特に効果的である・
【０１３５】
実施例５と比較例C1-C3
ポリマーの応力−歪み測定
本発明の多様な第一のポリマー及び追加のポリマーの引張性質が試験され、平均引張係数(tensile modulus)が応力−歪み測定試験手順を用いて計算された。調べられた第一のポリマーはポリブタジエン（“PBD”、実施例１で用いたと同じもの）であり、調べられた追加のポリマーは、ポリ（エチレン-co-メチル・アクリレート）（“PEMA”、Focus Chemical Corp., Portsmouth, NH, から入手できる、28% (wt) のメチル・アクリレートを含む）、ポリ（エチレン-co-ブチル・アクリレート）（“PEBA”、35% (wt) のブチル・アクリレートを含む、Focus Chemical Corp., Portsmouth, NH, から入手できる）、及びポリ（エチレン-co-酢酸ビニル）（“PEVA”、Sigma-Aldrich Fine ChemicalsからProduct No. 34,601-8として入手できる）であった。これらのポリマーは、比較例として調べられた。
【０１３６】
応力−歪み曲線は図４に示されている。４つのポリマーの各々について計算された平均引張係数は表１に示されている。
【表１】
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【０１３７】
表１のデータは、PBDの平均引張係数が、他のポリマーのいずれよりも顕著に高かったことを示している。
【０１３８】
実施例６
走査電子顕微鏡観察
走査電子顕微鏡を用いて、ステント状のコーティングの質と一様性を、製造時又は使用時に適切な任意の点で観察できる。クリンプされ膨張されたステントが走査電子顕微鏡（SEM）を用いて150Xから5000Xまでの倍率で細かいミクロな細部にコーティングの欠陥がないかどうか検査される。
【０１３９】
多様なコーティング欠陥が、今日商業的に使用されているポリマー・コーティングされたステントの製造と使用に影響を及ぼす。例えば、コーティング内部のクラックや裂けの出現、コーティングの汚れ又は移動、並びにコーティングの全体又は部分の場合によっては均等なはがれ、などである。このような欠陥は、コーティング自体の形成時に起こる可能性があるが、さらに多くの場合、製造のその後の過程、膨らますことができるバルーンへのクリンピングや外科的な使用の過程で、ステントを操作したりバルーンを膨張させてin vivoでステントを定位するさいに起こる。
【０１４０】
図５は、通常のクリンピング及びバルーン膨張手順後のステント上の33/33/33 PBD/PBMA/ラパマイシン・コーティングの250XでのLEO Supra-35 VPからの走査電子顕微鏡画像を示す。この画像は、コーティングされた組成物が膨張後に完全性を保ち、はがれやクラックが見られないことを示している。
【０１４１】
SEMによって観察したとき、他の多くの組成物はクラックを示す傾向があったが、そのタイプと数は、普通、今日商業的に使用されているものに見られる欠陥と確実に対等であり、許容される範囲に十分に収まると思われる、特にコーティング組成物も特定組成物をコーティングする仕方も、表面、ポリマー及び生物活性物質の特定の組み合わせに対して最適化されていないことを考えると、十分に許容される。クラックは、普通、幅が数ミクロンであり、ポリマーの細い糸がクラックのエッジの間に延びていた。しかし、全体として、コーティングはなめらかで、一様で、良い状態にあるように見えた。
【０１４２】
ほとんどすべてのステントが支柱のまわりの曲げ部分のまわりのコーティングにある程度のクラック発生を示し、取扱い又はバルーン膨張によって生じた機械的損傷を示していた。最も驚いたことに、ポリブタジエンを含むコーティングは、クラックの発生が少なく、あるケースでは何もクラックを示さず、クラックが発生したときにも、PEMA-又はPEVA-を含むコーティングで見られるクラックに比べてその大きさは小さかった。比較のために言うと、開いて金属ステント表面からはがれたクラックが、Parylene(商標)プライマー・コーティングがない場合のPEMA-及びPEVA-を含むコーティングで見られた。Parylene(商標)プライマーなしのポリブタジエンを含むコーティング、並びにParylene(商標)プライマーを有する比較例のPEMA（又は比較例のPEVA）を含むコーティングは、はがれを生じにくいクラックを示した。
【０１４３】
実施例７
トップコートが設けられたポリ（ブタジエン）及びポリ（ブチル・メタクリレート）からのラパマイシン放出
【０１４４】
プライマー層を有する非殺菌、非配備、自動膨張ニチノール・ステントをコーティングするためにいくつかの溶液が準備された。溶液は、ポリ（1,2-ブタジエン）（“PBD”、Scientific Polymers Products, Inc., Ontario, NY,から入手できる）、ポリ（ブチル・メタクリレート）（“PBMA”、Sigma-Aldrich Fine Chemicalsから入手できる）、及びラパマイシン（“RAPA”、LC Laboratories, Woburn, MA,から入手できる）の混合物を溶解して均一な溶液にした。さらに、PBMAのトップコートも調製され、いくつかのステントでコーティング組成物に塗布され、Sotax USP IV装置で2%SLSバッファーへの溶出プロファイルが決定された。
【０１４５】
図６に示された結果は、ラパマイシン、PBD、PBMAの相対濃度を変えて、トップコートを用いた場合と用いない場合の、コーティングされたステント表面からのラパマイシン、医薬物質、のいくつかの放出速度を示している。さらに、図７は、コーティング組成物に対して設けられるトップコートの量を変えることによって生物活性物質の溶出速度をコントロールできることを示している。
【０１４６】
図６と図７の線は、それぞれ、コーティングされた組成物におけるラパマイシン、PBD、PBMAの重量パーセントで表されている。したがって、“40/30/30”は、重量で40%のラパマイシン、30%のPBD、30%のPBMAを用いて得られるコーティングされた組成物に対応している。図７では、コーティング組成物の重量に対するトップコートの重量が示されている。例えば、6%トップコートは、コーティング組成物の重量に対して重量で6%になるトップコートの量に対応している。
【０１４７】
本発明の他の態様は、本明細書を考察し、ここに開示された発明を実施することによって当業者には明らかになるであろう。当業者は、以下の特許請求の範囲で示される本発明の範囲と精神から逸脱することなく、ここで説明された原理と態様に多様な省略、修正及び変更を加えることができる。本明細書で引用されたすべての特許、特許文書、及び刊行物は、参照することによって個別に組み込まれるのと同様にここで組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】図１−１は、実施例１で記述されるように、本発明に係るコーティング組成物をステントに用いた場合の累積生物活性物質放出プロファイルを示すグラフである。
【図１Ａ】図１−２は、実施例１で記述されるように、本発明に係るコーティング組成物をステントに用いた場合の耐久性プロファイルを示す棒グラフである。
【図２】図２は、実施例２で記述されるように、本発明に係るコーティング組成物をステントに用いた場合の累積生物活性物質放出プロファイルを示すグラフである。
【図３】図３は、実施例３で記述されるように、本発明に係るコーティング組成物をステントに用いた場合の累積生物活性物質放出プロファイルを示すグラフである。
【図４】図４は、実施例５で記述されるように、本発明に係るコーティング組成物で用いられる第一のポリマー成分の応力／歪み測定を示すグラフである。
【図５】図５は、従来のようなクリンピングとバルーン膨張手順の後の、本発明に係るコーティング組成物を含むコーティングされたステントを示す走査電子顕微鏡写真画像である。
【図６】図６は、実施例７で記述されるように、本発明に係るコーティング組成物をステントに用いた場合の累積生物活性物質放出プロファイルを示すグラフである。
【図７】図７は、実施例７で記述されるように、本発明に係るコーティング組成物をステントに用いた場合の累積生物活性物質放出プロファイルを示すグラフである。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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