(57)【要約】本発明は、その表面が多糖化合物で少なくとも部分的にコーティングされた金属基材を含むプロステーシス、例えば経皮経管的冠動脈形成術用血管内プロステーシス(ステント)などの、内科および外科用金属体に関する。本発明は、多糖化合物が、一方では-O-金属結合で金属基材に結合し、他方では-NH-共有結合で直接または間接に多糖化合物と結合している少なくとも1個のシラン単位をそれぞれ含有する多数の接合手を介して共有結合で結合していることを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基材の表面に多糖化合物層をコーティングし結合させる方法であって、金属基材下地上に、
(a)金属基材の表面を化学的に改質するための、例えば液体形態の薬剤、
(b)2つの残基を含有し、その一方が金属基材と、もう一方が直接または間接に多糖化合物と反応するシラン化合物を、例えば溶液状態で含む中間被覆用薬剤、および
(c) 多糖化合物を、例えば溶液状態で含むコーティング剤
を有し、
以下の操作：
(1)金属基材の表面を化学改質用の薬剤と接触させて、化学的に改質された表面を得る操作、
(2)化学的に改質した前記表面を、中間被覆剤と接触させて、金属基材に共有結合したシラン化合物を含む中間層でコーティングされた表面を得る操作、および
(3)前記中間層をコーティング剤と接触させて、シラン化合物と共有結合で直接または間接に結合した多糖化合物を含むコーティングで前記中間層をコーティングする操作
を実施することを特徴とする方法。
【請求項２】
化学的に改質した表面を、中間被覆剤と接触させる前に、例えばアセトンまたはアルコール、および/または界面活性剤の溶液で洗浄することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
表面が中間層で被覆されている金属基材を、コーティング剤と接触させる前にアニーリングすることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記アニーリングを、約80〜140℃の温度で、かつ/または約1〜30分間実施することを特徴とする、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
中間層で被覆された表面を、コーティング剤と接触させる前に洗浄することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
多糖化合物でコーティングされた表面を洗浄することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
前記操作(1)および/又は(2)を、液相または気相中で実施することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項８】
前記操作(2)を、液相中で、2〜9のpH、および/または25〜120℃の温度、および/または1〜120分間で実施することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項９】
前記操作(2)を、気相中で、120℃を超える温度、および4ミリバールより高い圧力で実施することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
前記化学改質用薬剤が、溶液状態で、少なくとも1種の無機強酸、例えば硫酸、塩酸または硝酸、および少なくとも1種のクロム酸化物を含有することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項１１】
前記無機強酸が、化学改質用薬剤中に、溶液状態で、5〜100%(v/v)の割合で存在することを特徴とする、請求項10に記載の方法。
【請求項１２】
前記1種または複数のクロム酸化物が、化学改質用薬剤中に、溶液状態で、1〜40%(w/v)の割合で存在することを特徴とする、請求項10に記載の方法。
【請求項１３】
前記クロム酸化物が、50〜500g/モルの平均分子量を有し、例えば、二クロム酸カリウムおよび酸化クロム(IV)からなる群から選択されることを特徴とする。請求項10に記載の方法。
【請求項１４】
液体形態の前記化学改質用薬剤のpHが、1〜6であることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
【請求項１５】
液体状態の前記中間被覆剤が、シラン化合物を多くて50%、好ましくは1〜30%(v/v)含有することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項１６】
前記シラン化合物が50〜500g/モルの平均分子量を有することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項１７】
前記シラン化合物が、アミノプロピルシラン類およびアミノブチルシラン類からなる群から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項１８】
液体状態の前記コーティング剤が、1〜20%(w/v)の多糖化合物を溶液状態で含有することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項１９】
前記コーティング剤が、非修飾または非官能化多糖、例えばデキストラン、および/または、多糖から得ることのできる官能化多糖誘導体、例えばデキストランを含有することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項２０】
前記多糖が、20000〜1000000g/モルの平均分子量、例えば40000または70000、または460000g/モルに等しい分子量を有するデキストランであることを特徴とする、請求項19に記載の方法。
【請求項２１】
前記コーティング剤が、例えば、BS3と略記されるビス-スルホ(bis-sulfo)(スクシンイミド-スベリン酸塩)、DMAと略記されるジメチルアジピミダート、エポキシラン、ビス-エポキシラン、スクシンイミド類、エピクロロヒドリン、カルボジイミド類を含む群から選択される少なくとも1種のカップリング剤を含有することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項２２】
前記カップリング剤が、EDACと略記される1-エチル-3-3-(ジメチルアミノプロピル)-カルボジイミド、またはNHSと略記されるN-ヒドロキシスクシンイミドであることを特徴とする、請求項21に記載の方法。
【請求項２３】
前記カップリング剤が、前記コーティング剤中に、多糖鎖の配糖体単位100モル当たり20〜50モルの割合で存在することを特徴とする、請求項22に記載の方法。
【請求項２４】
前記コーティング剤が、カルボキシラートおよび/またはスルファート官能基で置換された天然または合成の追加多糖を含有し、その追加多糖が前記官能化多糖誘導体とは異なることを特徴とする、請求項19に記載の方法。
【請求項２５】
請求項1から24のいずれか一項に記載の方法によって得ることのできる、コーティングされた金属基材。
【請求項２６】
請求項25に記載のコーティングされた金属基材を含む、ステント型の血管内プロステーシス。
【請求項２７】
前記金属基材が、例えばステンレス鋼などの合金、または例えばフィノックス(Phynox)などの超合金であることを特徴とする、請求項26に記載の方法。
【請求項２８】
表面が多糖化合物で少なくとも部分的にコーティングされた金属基材を含む、例えば経皮経管的冠動脈形成術用血管内プロステーシス(ステントと呼ばれる)などの、プロステーシス型の内科または外科用金属体であって、その多糖化合物が、結合を介して金属基材に共有結合的に結合しており、前記各結合が、一方では金属-O-結合で金属基材に結合し、他方では共有結合-NH-により直接または間接に多糖化合物と結合した、少なくとも1個のシラン単位を含むことを特徴とする、プロステーシス型の内科または外科用金属体。
【請求項２９】
多糖化合物の多糖鎖が、デンプン、グリコゲン、セルロース、デキストラン、ポリ-β-1,3-グルカン、ポリ-β-1,6-グルカン、プルラン、キチン、キトサン、アラバン、キシラン、フカン、およびペクチンを含む群から選択される多糖鎖であることを特徴とする、請求項28に記載の物体。
【請求項３０】
多糖化合物の多糖鎖が、5000g/モルより大きい分子量を有するデキストランの多糖鎖であり、α(1-6)結合で一緒に結合した複数のα-D-グルコピラノース単位を含むことを特徴とする、請求項28に記載の物体。
【請求項３１】
前記多糖化合物が、官能化多糖誘導体である、すなわち、配糖体単位の少なくとも一部が各配糖体単位の遊離ヒドロキシル官能基に対して、構成要素のそれぞれがメチルカルボキシレート、カルボキシメチルベンジルアミド、スルファートおよびカルボキシメチルスルホナートを含むスルホナートを含む群から選択される1種または複数の構成要素で置換された多糖誘導体であることを特徴とする、請求項28に記載の物体。
【請求項３２】
一般式DMCaBbSucSdの化合物から選択される
[式中、
Dはα(1-6)結合によって連結されたα-D-グルコピラノース単位の配列から構成される多糖鎖を表し、
MCはメチルカルボキシラート基を表し、
Bはカルボキシメチルベンジルアミド基を表し、
Suはスルファート基を表し、
Sはスルホナート基を表し、
a、b、c、およびdは、それぞれ、基MC、B、SuおよびSの群中の、デキストランの1個のグルコシド単位中の遊離ヒドロキシル基の個数に対して表現した置換度(ds)を表し、aは0に等しいかまたは≧0.2、bは0に等しいかまたは≧0.1、cは0に等しいかまたは≧0.1、dは0に等しいかまたは≦0.15であり、d=0ならばaおよび/またはbは0ではない]ことを特徴とする、請求項31に記載の物体。
【請求項３３】
前記多糖化合物が、
a≧0.7、0.15≦b≦0.3、0≦c≦0.15、d=0または≦0.1、かつその重量平均分子量が5000〜200000g/モルである官能化デキストラン、
0.4≦a≦0.8、0.3≦b≦0.8、0.1≦c≦0.9、d=0または≦0.1、かつその重量平均分子量が5000〜200000g/モルである官能化デキストラン、
a≧0.5、0.3≦b≦0.5、c=0または≦0.1、d=0または≦0.1、かつその重量平均分子量が5000〜200000g/モルである官能化デキストラン、を含む群から選択されることを特徴とする、請求項32に記載の物体。
【請求項３４】
多糖化合物の多糖鎖が、約5000g/モルより大きい分子量を有し、配糖体単位A、BおよびCから構成されるデキストランの多糖鎖であり、その単位Aがデキストラン単位であり、前記配糖体単位が、
・構造-O-(CH2)n-R-COO-[式中、Rは単結合または基-CO-NH-(CH2)n'-を表し、nは1〜10、n'は1〜7の数である]に該当するカルボキシル官能基を有するラジカルで置換された配糖体単位Aから構成される、単位Bを少なくとも約35%、
・単位D、すなわち次式の構造：
【化１】
2004535898.tif 000013
[式中、nは上で定義され、R2は生理学的に許容される無機または有機塩のアニオンを表し、R1は単結合、基-CH2-、または次式の基
【化２】
2004535898.tif 000014
を表す]
を有する基を含む鎖で置換された配糖体単位Aを少なくとも3%、
・場合により、非置換配糖体単位A、および/または次式の構造：
【化３】
2004535898.tif 000015
[式中、R1およびnは前記で定義したと同様]
を有するラジカルで置換された単位Aから構成される単位C、
をランダムに含有することを特徴とする、請求項28に記載の物体。
【請求項３５】
多糖化合物の多糖鎖が、デキストランの多糖鎖であり、5000g/モルより大きい分子量を有し、単位A、B、およびCからランダムに構成され、単位AおよびCおよび少なくとも35%の単位Bを含むデキストラン誘導体から選択できる複数の多糖化合物を含み、
前記単位Aが、デキストランの配糖体であり、
前記単位Bが、構造-O-(CH2)n-R-COO-[式中、Rは単結合または基-CO-NH-(CH2)n'-を表し、nは1〜10、n'は1〜7の数]に該当するカルボキシル官能基を有するラジカルで置換された配糖体単位Aから構成され、
前記単位Cが、次の構造：
【化４】
2004535898.tif 000016
[式中、R1は単結合、基-CH2-、または次式の基：
【化５】
2004535898.tif 000017
であり、nは1〜10の数である]
を有するラジカルで置換された単位Aで構成されることを特徴とする、請求項28に記載の物体。
【請求項３６】
前記多糖化合物が、非修飾、特に非官能化の、天然または合成の多糖であることを特徴とする、請求項28に記載の物体。
【請求項３７】
表面がシラン化合物を含む被覆剤で少なくとも部分的に被覆された金属基材を含む、例えば経皮経管的冠動脈形成術用血管内プロステーシス(ステントと呼ばれる)など、プロステーシス型の内科または外科用金属体であって、そのシラン化合物が金属-O-結合によって金属基材に結合していることを特徴とする金属体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属エンドプロステーシスの分野、より詳細には狭窄疾患の治療に使用されるステントに関する。
【背景技術】
【０００２】
この5年でステントの使用は著しく増大し、経皮経管的冠動脈形成術の大部分を占めている。
【０００３】
ステントが使用される以前には、経皮経管的冠動脈形成術を受けた患者の4分の3またはそれ以上が反復介入を必要とする再狭窄に苦しめられていた。
【０００４】
ステントを使用することによってこの割合は著しく低下したが、これらのインプラントを使用しているにも拘らず再狭窄を起こす割合は今もって高い(約30%)。
【０００５】
これらの金属エンドプロステーシスをより効果的でかつより受容できるものとするために、これらの表面を、化学的または放射線処理によって改質し、および/または、生物由来の物質(ヘパリン、ホスフォリルコリン、DNA)、ポリマー(シリコーン、ポリウレタン、海綿状ポリテトラフルオロエチレン)、またはセラミックス(TiO2、C...)でコーティングすることができる。その他にも、カーボンから構成されるエンドプロステーシスや、生分解性材料から構成されるエンドプロステーシスさえある。
【０００６】
各種の表面改質によって、場合によっては生体内でのステントの性質を改善できるが、今のところ再狭窄などの合併症を阻止できていない。さらに、これらの改質によって、ステントに応用されているステントの力学的特性が大幅に低下する可能性が生じることもある。
【０００７】
金属プロステーシスは欧州特許第716836号により知られており、それにはそのポリマーの生分解によって薬剤有効成分を本来の場所に送達することのできるポリマーをコーティングした血管形成術用エンドプロステーシスが含まれている。
【０００８】
電解重合による付着によって、金属プロステーシスの表面に、有効成分を固定し分配できるアクリルポリマーを固定することが、フランス特許第2785812号により知られている。この特許は、有効成分の生物学的特性を維持しながら有効成分を固定し分配する例については言及していない。
【０００９】
これら2つの特許では、生物学的有効性を発揮するためには薬剤有効成分が必ず放出されるという事実に加え、有効成分を固定することのできるポリマーは金属表面層に付着しているが、以前から明らかにされているように、これらの層には離層の危険性がある。さらに、ポリマーが生分解され、有効成分が分配されることにより、当然、生物学的に有効な期間は限られてくる。
【００１０】
国際公開第9746590号からの引用であるが、固定化が行われるポリマーの表面に、ポリマーの修飾を可能にする生物活性物質を固定化すると、そのポリマーに抗トロンビン特性が付与され、さらにはポリマー表面が親水性になる。したがって、これらのポリマー、例えば海綿状PTFEは血管プロステーシスの製造に使用される。
【００１１】
国際公開第99/29734号またはJ.Biomed.Mater.Res.(Appl.Biomater)、48巻、578-590頁、1999年に発表されたD.Logeart-AvramoglouおよびJ.Jozefonviczによる論文により一般式DMCaBbSucSdに該当する官能化デキストラン誘導体が知られている。式中、
Dはα(1-6)結合で一緒に結合したα-D-グルコピラノース配列で構成される多糖を表し、
MCはメチルカルボキシラート基を表し、
Bはカルボキシメチルベンジルアミド基を表し、
Suはスルファート基を表し、
Sはスルホナート基を表し、
a、b、c、およびdは、それぞれ、基MC、B、SuおよびS中のデキストランの1個のグルコシド単位中の遊離ヒドロキシル基の個数に対して表現した置換度(ds)を表し、aは0に等しいかまたは≧0.2、bは0に等しいかまたは≧0.1、cは0に等しいかまたは≧0.1、dは0に等しいかまたは≦0.15であり、d=0ならばaおよび/またはbは0ではない。
【００１２】
また、欧州特許第146455号により、
-  構造-O-(CH2)n-R-COO-に該当するカルボキシル官能基を有するラジカルで置換された配糖体単位Aから構成された、単位Bを少なくとも約35%、[式中、Rは単結合または基-CO-NH-(CH2)n'-を表し、nは1〜10、n'は1〜7の数である]
-  単位D、すなわち、次式の構造を有する基を含む鎖で置換された配糖体単位Aを少なくとも約3%、
【００１３】
【化１】
2004535898.tif 000002
【００１４】
[式中、nは上で定義され、R2は生理学的に許容される無機または有機塩のアニオンを表し、R1は単結合、基-CH2-、または次式の基
【００１５】
【化２】
2004535898.tif 000003
【００１６】
を表す]
-  場合により、非置換配糖体単位A、および/または次式の構造を有するラジカルで置換された単位Aからなる単位C
【００１７】
【化３】
2004535898.tif 000004
【００１８】
[式中、R1およびnは前記で定義したと同様]
をランダムに含むデキストラン誘導体が知られている。
【００１９】
欧州特許第0428182号により、先に欧州特許第0146455号中で定義されたと同様の、単位AおよびCおよび少なくとも35%の単位Bを含み、強い抗補体活性および低い抗凝固活性を有する、分子量が約5000g/モルより大きいデキストラン誘導体が知られている。
【００２０】
エンドプロステーシスの表面に官能化デキストラン誘導体が存在すると、エンドプロステーシスの表面上で、インプラントされた生物学的環境との特異的相互作用を発現させることが可能となる。特に、ヒト平滑筋細胞の増殖抑制、およびエンドプロステーシスと接触している内皮細胞の増殖が観察されるが、この過程により生物学的環境でのエンドプロステーシスの統合が促進される。
【００２１】
さらに、様々な官能化群による置換度に応じて、上記の官能化デキストラン誘導体および官能化多糖は、抗補体活性を提示し、代用血漿として機能し、平滑筋および内皮細胞の増殖または抗凝固特性または抗血小板作用に対する調節効果を示すことができる。
【特許文献１】
欧州特許第716836号
【特許文献２】
フランス特許第2785812号
【特許文献３】
国際公開第9746590号
【特許文献４】
国際公開第99/29734号
【特許文献５】
欧州特許第146455号
【特許文献６】
欧州特許第0428182号
【非特許文献１】
J.Biomed.Mater.Res.(Appl.Biomater)、48巻、578-590頁、1999年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
したがって、本発明の目的は、例えばステントなどエンドプロステーシスとして使用できる金属基材に、そのプロステーシスの応用分野または適応症を考慮に入れ、金属基材と完全に統合される形で、かつ、一方では恒久的すなわちその基材本来の力学的特性を変えることなしに、他方では前に触れた生物学的特性を示すが故に採用された薬剤または活性化合物を恒久的にその基材上に固定して、重要な生物学的特性を付与することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
したがって、本発明の第1の目的は、金属基材の表面に多糖化合物の層をコーティングし、結合させる方法からなり、この方法は、その金属基材からなる下地に、
(a)金属基材の表面を化学的に改質するための、例えば液体形態の薬剤、
(b) 2つの残基を含有し、その一方が金属基材と、もう一方が直接または間接に多糖化合物と反応するシラン化合物を、例えば溶液状態で含む中間被覆用薬剤、および
(c) 多糖化合物を、例えば溶液状態で含むコーティング剤
を有し、
以下の操作、
(1)金属基材の表面を化学改質用の薬剤と接触させて、化学的に改質された表面を得る操作
(2)前記化学的に改質した表面を中間被覆剤と接触させて、金属基材に共有結合したシリコーン化合物を含む中間層でコーティングされた表面を得る操作、および
(3)前記中間層をコーティング剤と接触させて、シラン化合物と共有結合で直接的または間接的に結合した多糖化合物を含むコーティングで前記中間層をコーティングする操作
を実施することを特徴としている。
【００２４】
本発明によれば、中間層をコーティング剤と接触させる段階(3)を繰り返して、シラン化合物に共有結合で直接または間接に結合した多糖化合物を含むコーティング層の厚みを増やすことができる。
【００２５】
本発明によれば、前記手順の段階(2)で得られる金属基材を取り出すことが可能であり、したがって本発明による方法は、金属基材の表面にシラン化合物を含む中間被覆剤の層をコーティングし結合させる方法からなり、この方法は、その金属基材からなる下地に、
(a)金属基材表面を化学的に改質するための、例えば液体形態の薬剤、および
(b)金属基材と反応できる少なくとも1個の残基を有するシラン化合物
を含む中間被覆剤を有し、
以下の操作：
(1)金属基材の表面を化学改質用の薬剤と接触させて、化学的に改質された表面を得る操作
(2)化学的に改質された表面を中間被覆剤と接触させて、金属基材に共有結合したシリコーン化合物を含む層でコーティングされた表面を得る操作
を実施することを特徴としている。
【００２６】
本発明の他の目的は、表面が多糖化合物で少なくとも部分的にコーティングされた金属基材を含む、例えば、経皮経管的冠動脈形成術用の血管内プロステーシス(「ステント」と呼ばれる)など、プロステーシス型の内科および外科用の金属体であり、この金属体は、その多糖化合物が、それぞれが一方では金属-O-結合で金属基材に結合し、他方では共有結合-NH-により直接または間接に多糖化合物と結合した少なくとも1個のシラン単位を含む結合を介して金属基材に共有的に結合していることを特徴とする。
【００２７】
本発明の他の目的は、表面がシラン化合物を含む被覆剤で少なくとも部分的にコーティングされた金属基材を含む、例えば、経皮経管的冠動脈形成術用の血管内プロステーシス(「ステント」と呼ばれる)など、プロステーシス型の内科および外科用の金属体であり、この金属体は、そのシラン化合物が、金属-O-結合によって金属基材に結合していることを特徴とする。
【００２８】
本発明によれば、少なくとも二官能性であるシランを使用すると、多糖化合物を金属基材に良好に接合するのに役立ち、多糖化合物本来の生物学的特性はその接合によって改変されない。
【００２９】
したがって、本発明により、その力学的特性のすべてを維持できる利点が得られ、レシピエントの好ましい生物学的応答をトリガーし、少なくとも好ましくない生物学的応答をトリガーせず、それによって再狭窄を抑える、例えば、経皮経管的冠動脈形成術用の血管内プロステーシス(「ステント」と呼ばれる)など、プロステーシス型の内科および外科用の金属体を得ることが可能になる。
【００３０】
本発明によれば、この方法によって、使用した多糖化合物の生物学的特性を維持することが可能になり、付着後も多糖化合物本来の生物学的特性が維持される。
【００３１】
本来の生物学的特性とは、前述の生物学的特性、特に抗補体活性、および代替血漿としての活性、平滑筋および内皮細胞の増殖調節活性、または抗凝固特性もしくは抗血小板作用であると理解すべきである。
【００３２】
また、本発明の方法に付される物体またはエンドプロステーシスは、生体内での有毒生成物の発散をもたらさないという特徴を示す。
【００３３】
生体内での有毒生成物の発散に関する毒性がないことは、医用素子の生物学的評価に関して、国際標準ISO10 993-5中で推奨されている試験によって立証される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明による金属基材は、金属で作製され、支持体表面に本発明によるコーティングを施す予定である、あるいは支持体表面がステンレス鋼、クロム基、コバルト基の合金、さらには超合金などの金属または合金で被覆される、支持体である。
【００３５】
本発明によれば、金属とは熱および電気の良導体であり、研磨状態で高い反射能を有し、水と反応して塩基になる酸化物を生じる、鉄、コバルト、クロムなどの単純な物質から構成される任意の材料を意味する。
【００３６】
「合金」とは、主要金属にいくつかの金属を混合することによって得られる、主要金属に特定の特徴を付与した任意の均一金属生成物を意味する。
【００３７】
「シラン化合物」とは、一般式SinH2n+2を有するシラン中の1個または複数の水素原子がアルキル基、アルコキシ基、アミンまたは他の有機官能基など、通常の有機官能基で置換された、シラン誘導体から選択される有機化合物を意味する。
【００３８】
「1個または複数の反応性官能基を含有するシラン誘導体」とは、配糖体化合物のヒドロキシル基と反応可能で金属基材を形成している金属と直接にまたは加水分解後に反応可能な1個または複数のヒドロキシル基またはアルコキシ基を有する1個または複数のアミン基またはアミン誘導体を含む化合物、例えば、アミノプロピルシランおよびアミノブチルシランを含む群から選択される化合物を意味する。
【００３９】
本発明で多糖化合物とは、複数の配糖体単位、すなわち任意の非修飾および/または非官能化多糖、または任意の官能化多糖誘導体からなるポリマー鎖を含む天然または合成の任意のポリマーを意味する。
【００４０】
「官能化多糖化合物」とは、例えば、メチルカルボキシラート基、カルボキシメチルベンジルアミド基、スルファート基、スルホナート基などの基で置換されたヒドロキシル官能基を含む、またはヒドロキシル官能基がカルボキシル官能基、アミド官能基、またはベンジル官能基を単独でまたは組み合わせて含む鎖で置換された配糖体単位を含有する多糖誘導体を意味する。
【００４１】
より詳細には、多糖化合物は、一般式DMCaBbSucSdの化合物から選択され、式中、
Dはα(1-6)結合で一緒に結合したα-D-グルコピラノース配列からなる多糖鎖を表し、
MCはメチルカルボキシラート基を表し、
Bはカルボキシメチルベンジルアミド基を表し、
Suはスルファート基を表し、
Sはスルホナート基を表し、
a、b、c、およびdは、それぞれ、基MC、B、SuおよびS中のデキストランの1個のグルコシド単位中の遊離ヒドロキシル基の個数に対して表現した置換度(ds)を表し、aは0に等しいかまたは≧0.2、bは0に等しいかまたは≧0.1、cは0に等しいかまたは≧0.1、dは0に等しいかまたは≦0.15であり、d=0ならばaおよび/またはbは0ではない。
【００４２】
これらの官能化デキストラン誘導体のうちで、より具体的には、
-  a≧0.7、0.15≦b≦0.3、0≦c≦0.15、d=0または≦0.1、かつその重量平均分子量が5000〜200000g/モルである官能化デキストラン、
-  0.4≦a≦0.8、0.3≦b≦0.8、0.1≦c≦0.9、d=0または≦0.1、かつその重量平均分子量が5000〜200000g/モルである官能化デキストラン、
-  a≧0.5、0.3≦b≦0.5、c=0または≦0.1、d=0または≦0.1、かつその重量平均分子量が5000〜200000g/モルである官能化デキストランを含む群から選択される官能化デキストラン誘導体を使用する。
【００４３】
他の実施形態では、多糖化合物は、
-  構造-O-(CH2)n-R-COO-[式中、Rは単結合または基-CO-NH-(CH2)n'-を表し、nは1〜10、n'は1〜7の数である]に該当するカルボキシル官能基を有するラジカルで置換された配糖体単位Aから構成される単位B、少なくとも約35%、
-  単位D、すなわち、次式の構造を有する基を含む鎖で置換された配糖体単位A、少なくとも3%、
【００４４】
【化４】
2004535898.tif 000005
【００４５】
[式中、nは上で定義され、R2は生理学的に許容される無機または有機塩のアニオンを表し、R1は単結合、基-CH2-、または次式の基
【００４６】
【化５】
2004535898.tif 000006
【００４７】
を表す]
-  場合により、非置換配糖体単位A、および/または次式の構造を有するラジカルで置換された単位Aから構成される単位C
【００４８】
【化６】
2004535898.tif 000007
【００４９】
[式中、R1およびnは前記で定義したと同様]
をランダムに含有するデキストランの誘導体から選択できる。
【００５０】
他の実施形態では、多糖化合物を、約5000g/モルを超える分子量を有し、単位A、BおよびCからランダムに構成され、単位Aがデキストランの配糖体単位であり、単位BおよびCが前記定義と同様であり、単位AおよびCおよび少なくとも35%の単位Bを含む、デキストラン誘導体から選択される。
【００５１】
他の実施形態では、多糖化合物の多糖鎖は、デンプン、グリコゲン、セルロース、デキストラン、ポリ-β-1,3-グルカン、ポリ-β-1,6-グルカン、プルラン、キチン、キトサン、アラバン、キシラン、フカン、およびペクチンを含む群から選択される多糖の鎖であり、多糖化合物の多糖鎖がデキストラン鎖である場合には、その鎖にα(1-6)結合によって一緒に結合した複数のα-D-グルコピラノース単位が含まれる。
【００５２】
他の実施形態では、多糖化合物が、天然または合成で、非修飾の、特に非官能化多糖である。
【００５３】
本発明による方法では、化学的に修飾された表面を、中間被覆剤と接触させる前にアセトン、またはアルコール、および/または界面活性剤の溶液で洗浄する。
【００５４】
本発明による方法では、表面が中間被覆剤で被覆されている金属基材を、コーティング剤と接触させる前にアニールするが、このアニーリングは約80〜140℃の温度でおよび/または約1〜30分間実施する。
【００５５】
このアニーリングによって、シラン誘導体分子の反転が生じ、その結果、その分子がヒドロキシル基をもつ化合物と反応可能な遊離のアミン官能基を有することになる。
【００５６】
例えば、3-アミノプロピルトリエトキシシラン(γ-APS)の場合、この反転は次のように図示することができる。
【００５７】
【化７】
2004535898.tif 000008
【００５８】
本発明による方法では、コーティングした表面を洗浄することができる。特に中間層の被覆表面をコーティング剤と接触させる前に洗浄し、多糖化合物でコーティングされる表面を洗浄する。
【００５９】
本発明による方法では、(1)および/または(2)の操作は液相または気相中で実施され、(2)の操作を液相中で実施する場合には、2〜9のpH、および/または約25〜120℃の温度、および/または約1〜120分の時間でその操作を実施する。
【００６０】
(2)の操作を気相中で実施する場合には、120℃を超える温度で、4ミリバールより大きな圧力でその操作を実施する。(2)の操作を気相でこのように実施する場合には、シラン誘導体の分子が、ヒドロキシル基を持つ化合物と反応して共有結合を形成できる遊離のアミン官能基を有することになり、その結果、アニーリング段階は即時であり、続いて接合(grafting)を行わせ、さらなる処理段階を必要としない。
【００６１】
金属基材の表面を化学的に改質するための液体形態の薬剤には、5〜100%(v/v)の濃度の例えば硫酸、塩酸または硝酸など、少なくとも1種の無機強酸、および1〜40%(v/v)の濃度の少なくとも1種のクロム酸化物が含まれ、前記化学改質用薬剤のpHは好ましくは1〜6である。
【００６２】
クロム酸化物は50〜500g/モルの平均分子量を有し、例えば、二クロム酸カリウムおよび酸化クロム(IV)を含む群から選択される。
【００６３】
液体状態の中間被覆剤には、多くて50%、例えば1〜30%(v/v)のシラン化合物を含める。
【００６４】
シラン化合物は、50〜500g/モルの分子量を有し、アミノプロピルシラン類およびアミノブチルシラン類を含む群から選択される。
【００６５】
液体状態のコーティング剤は、溶液中に1〜20%(w/v)の多糖化合物を含み、非修飾または非官能化多糖、例えばデキストラン、および/または、多糖、例えばデキストランから得ることのできる官能化多糖誘導体を含んでいる。
【００６６】
多糖がデキストランである場合には、その平均分子量は20000〜1000000g/モルであり、例えばその分子量は40000または70000または460000g/モルに等しい。
【００６７】
コーティング剤は、例えば、BS3と略記されるバイオ-スルホ(bio-sulfo)(スクシンイミド-スベリン酸塩)、DMAと略記されるジメチルアジポインダート、エポキシラン、ビス-エポキシラン、スクシンイミド、エピクロロヒドリン、例えばEDACまたはEDCと略記される1-エチル-3-3-(ジメチルアミノプロピル)-カルボジイミドなどのカルボジイミド、またはNHSと略記されるN-ヒドロキシスクシンイミドを含む群から選択される少なくとも1種のカップリング剤を含んでいる。好ましくは、コーティング剤中に、多糖鎖の配糖体単位100モル当たり20〜50モルの割合でカップリング剤を存在させる。
【００６８】
コーティング剤には、カルボキシラートおよび/またはスルファート官能基で置換された天然または合成の多糖を追加して含めることができ、その追加の多糖は前記官能化多糖誘導体とは異なる。
【００６９】
本発明はまた、上で述べた方法によって得ることのできる被覆金属基材、およびその構成材料が例えばステンレススチールなどの合金または例えばフィノックス(Phynox)などの超合金である被覆金属基材を含有するステント型の血管内プロステーシスに関する。
【００７０】
本発明の様々な目的を、本発明の方法の応用の実施例および後で説明する図1〜2に例示する。
【実施例１】
【００７１】
本発明によるステンレス鋼製血管内プロステーシス用モデルの作製、洗浄、酸化および表面アミノ化
1)使用する支持体、処理溶液およびシラン誘導体
使用する支持体は、Sofradim社から供給を受けた直径8mm、厚み3mmのステンレススチール326Lの研磨済みピンから構成される。
【００７２】
これらのピンはそれ自体がステンレススチール316L中血管内プロステーシス用モデルとして役に立つ。
【００７３】
ステンレススチール316Lは、18/12型(クロム/ニッケル含量)のオーステナイト系ステンレス鋼であり、CFC構造を有し、欧州標準NF S 90 401、NF S 90 402、NF S 90 403およびNF S 94 051に適合したものである。
【００７４】
洗浄溶液は、アセトン溶液および熱エタノール溶液である。
【００７５】
酸化溶液は硫酸クロム酸混液である。
【００７６】
シラン化合物はγ-APS(3-アミノプロピル)トリエトキシシランである。この化合物は、それ自体、表面のヒドロキシル官能基に付着し、露出したアミン官能基を形成できる。
【００７７】
2)実験計画
ステンレススチール316Lのピンをアセトン中で10分間超音波処理し、エタノール溶液中に70℃で10分間浸漬する。
【００７８】
この処置により、洗浄用界面活性剤を除去できる。
【００７９】
γ-APSの10%(v/v)95°エタノール溶液を調製し、エトキシ官能基を加水分解してヒドロキシル官能基への接合を可能にするために1時間攪拌する。
【００８０】
酸化溶液は、80%硫酸に二クロム酸カリウムを2.7%(w/v)の濃度で溶解した硫酸クロム酸混液である。
【００８１】
同時に洗浄済み鋼製ピンをその酸化溶液に浸漬し、穏やかに攪拌しながら1時間放置する。
【００８２】
次いで、酸化済みのピンを再蒸留水中で洗浄し5分間超音波処理する。
【００８３】
一旦取り出したピンをγ-APS溶液中に浸漬し、穏やかに攪拌しながら1時間放置する。
【００８４】
次いで、γ-APSで処理したピンをアニールして、前に示した反応に従ってγ-APS分子が反転できるようにする。
【００８５】
ピペットを使用して鋼製ピンと接触しないように注意して水相を吸い上げ、次いで、ピンの入っている容器を120℃で10分間保持する。
【００８６】
このアニール処理によって、ピンの表面にγ-APSを固定することが可能になる。
【００８７】
このピンを最後に再蒸留水で洗浄し、50℃で保存する。
【実施例２】
【００８８】
フィノックス製血管内プロステーシス用モデルの作製、洗浄、酸化および表面アミノ化
1)使用する支持体、処理溶液およびシラン誘導体
使用する支持体は、Sofradim社から供給を受けた直径が10mm、厚みが4mmの鏡面研磨フィノックスピンから構成される。
【００８９】
これらのピンはフィノックスそれ自体で血管内プロステーシス用モデルとして役に立つ。
【００９０】
フィノックスは、コバルト基の、耐酸化性がステンレス鋼よりもはるかに優れている超合金である。フィノックスは、外科用インプラントに関する標準、ASTM F-91、ISO 5832/7およびNF S 94 057の要求事項に合致したものである。
【００９１】
洗浄溶液は、アセトン溶液および熱エタノール溶液である。
【００９２】
酸化溶液は硫酸クロム酸混液である。
【００９３】
シラン化合物はγ-APS(3-アミノプロピルトリエトキシシラン)である。この化合物は、それ自身、表面のヒドロキシル官能基に付着して露出したアミン官能基を形成できる。
【００９４】
2)実験計画
フィノックスピンはアセトン中で10分間超音波処理し、次いでエタノール溶液中に70℃で10分間浸漬する。
【００９５】
この処理によって、洗浄に使用した界面活性剤を除去できる。
【００９６】
γ-APSの10%(v/v)95°エタノール溶液を調製し、エトキシ官能基を加水分解しヒドロキシル官能基への接合を可能にするために1時間攪拌する。
【００９７】
酸化溶液は、80%硫酸に二クロム酸カリウムを2.7%(v/v)の濃度で溶解した硫酸クロム酸混液である。
【００９８】
同時に洗浄済み鋼製ピンをその酸化溶液に浸漬し、穏やかに攪拌しながら1時間放置する。
【００９９】
次いで、酸化済みのピンを再蒸留水中で洗浄し5分間超音波処理する。
【０１００】
一旦取り出したピンをγ-APS溶液中に浸漬し、穏やかに攪拌しながら1時間放置する。
【０１０１】
次いで、γ-APSで処理したピンをアニールして、前に示した反応に従ってγ-APS分子が反転できるようにする。
【０１０２】
ピペットを使用して鋼製ピンと接触しないように注意して水相を吸い上げ、次いで、ピンの入っている容器を120℃で10分間保持する。
【０１０３】
このアニール処理によって、ピンの表面にγ-APSを固定することが可能になる。
【０１０４】
次いでこのピンを再蒸留水で洗浄し、50℃で保存する。
【実施例３】
【０１０５】
表面の気相アミノ化によるエンドプロステーシス用金属体の作製
このシステムは栓で分離された2つの容器から構成される。γ-APSを入れる容器を滴下ロートに接続する。
【０１０６】
実施例1の実験計画に記載したのと同様にして、前以て酸化処理に付した金属体を微圧(8ミリバール)にした容器内に入れ、加熱バンドにより120℃に加熱する。
【０１０７】
10%(v/v)γ-APS純エタノール溶液を滴下ロートに給液し、次いで、前以て8ミリバールの圧力下で140℃に加熱した、2つの容器の一方に注入する。γ-APSは直ちに気化する。
【０１０８】
8ミリバールの圧力下で2つの容器を連結して、ガス状γ-APSを金属体と接触させる。
【０１０９】
金属体は120℃の温度に加熱されており、アニーリングは即時的なので、接合は即時的で共有結合で結合する。
【０１１０】
反応後、圧力を大気圧に戻し金属体を水で洗浄する
【０１１１】
気相でアミノ化した各種金属体について実施したXPS分析によって、その金属体の表面全体にアミノ化された薄層の存在することが明らかになった。
【実施例４】
【０１１２】
アミノ化したピンの表面分析
1)装置の説明
ピン表面にアミノ化コーティングが存在することを実証するために、ピンを試験し、その表面の化学的特徴付けを行った。
【０１１３】
分析方法としては、XPS(X線光電子分光法)およびAFM(原子間力顕微鏡法)を使用した。
【０１１４】
2)実験計画
XPS装置は、単色光源として超真空下でエネルギーが1486eVであるアルミニウムのKα線を使用する、Escalab 210を使用した。この装置は3mm2(3mm×1mm)の面積を10nmの深さまで分析する。
【０１１５】
AFMは鋼製ピン表面の半接触方式で使用した。
【０１１６】
3)結果
ステンレススチール316L製ピン表面のXPS分析によって、ピンの全表面に厚さが10nmより厚い均一なアミノ化層を確認した。この厚さは30nmで評価した。遊離アミン官能基が露出しており、その後のデキストランおよび/または官能化デキストラン誘導体の接合が可能になる。AFMでの分析により、シラン化が95°エタノール中では起こらず、水中で起こる場合にはピンにシラン誘導体が蓄積することがわかった。同様の分析によって、分析したピン表面上の均一なアミノ化層を確認した。
【実施例５】
【０１１７】
「エキス拡散」分析によるコーティングの細胞毒性試験
1)試験法、細胞、使用する対照および検体
使用する試験法は、修飾ピンによって拡散または放出される生成物の毒性に基づく間接測定試験である。この試験は医用素子の生物学的評価に関する国際標準ISO 10 993-5に準拠したものである。
【０１１８】
使用した支持体は、Corning Costar社から市販されている24-ウェルの細胞培養プレートである。
【０１１９】
使用した細胞は、細胞5000個/ウェルの割合で接種した、指数増殖期にあるEAhy926系不死化ヒト内皮細胞である。
【０１２０】
抽出媒体および負対照はウシ胎児血清(FCS)中10%(v/v)培地である。
【０１２１】
正対照は培地中1%(v/v)のDMSO溶液である。
【０１２２】
使用した検体は、未処理、酸化および前記方法でアミノ化したステンレススチール316Lのピンである。
【０１２３】
2)実験計画
鋼製ピンを70°のエタノールで30分間滅菌し、滅菌PBS緩衝液で速やかに洗浄した。次いで、各ピンを細胞培養プレートのウェル底部に置き、10%FCSを含む1.5mlの培地で覆った。次いでこのプレートを空気/CO2インキュベーター中に72時間保持した。
【０１２４】
72時間培養した後、エキスを回収し、指数増殖期の出発点にあるEAhy926細胞と接触させた。
【０１２５】
培養8日後に、細胞計数器(クールターカウンター)によって細胞密度を評価した。
【０１２６】
3)結果
表1に培養8日後におけるウェル当たりのそれぞれの細胞数を示す。
【０１２７】
【表１】
2004535898.tif 000009
【０１２８】
細胞毒性は観察されなかった。処理の如何にかかわらず、ステンレススチール316Lがなんらかの毒性物質もしくは細胞増殖を抑制する物質を拡散させまたは「放出」することはない。
【実施例６】
【０１２９】
アミノ化鋼製ピンへの官能化デキストラン誘導体の接合
1)使用する金属支持体、デキストランおよびカップリング剤
使用した金属支持体は、実施例4に記載した支持体と同一である。
【０１３０】
使用したカップリング剤は、Sigma-Aldrich社から市販されているEDACおよびNHSである。
【０１３１】
使用した官能化デキストランは、70000g/モルの重量平均分子量を有するDMC0.8B0.22Su0.11であり、これは前記一般式DMCaBbSucSdに該当する。
【０１３２】
その調製計画は、番号0146455で公表されている欧州特許に記載されたと同様である。この官能化デキストラン誘導体は、図2に示すように平滑筋細胞の増殖を抑制するが、また、補体の活性化も抑制し(CH50試験を実施した)、内皮細胞の増殖を刺激する。
【０１３３】
2)実験計画
前記DMCBSuを濃度16%(w/v)で0.01M、pH3.5のMES緩衝液に溶かした溶液を調製する。この溶液に13%(w/v)の濃度のカップリング剤EDACを添加し、5分間攪拌する。第2のカップリング剤を6%(w/v)の濃度で添加し、30分間攪拌する。
【０１３４】
鋼製ピンを0.1M、pH7.2のリン酸塩緩衝液1mlに浸け、それに上記の溶液を加える。pHを8に調整する。
【０１３５】
反応を24時間継続し、次いでピンを再蒸留水で洗浄する。次いでピンを真空乾燥器中に50℃で保存する。
【実施例７】
【０１３６】
アミノ化金属表面への官能化デキストラン誘導体の接合
支持体、カップリング剤および実験計画は実施例6に記載したものと同一である。
【０１３７】
実施例6との相違としては、使用した官能化デキストラン誘導体がDMC0.68B0.34Su0.12であり、これは前記一般式DMCaBbSucSdに該当する。
【０１３８】
その調製計画は、番号0146455で公表されている欧州特許に記載されたと同様である。この官能化デキストラン誘導体は、EAhy926系内皮細胞の増殖を抑制する。
【実施例８】
【０１３９】
アミノ化金属表面への官能化デキストラン誘導体の接合
支持体、カップリング剤および実験計画は実施例6に記載したものと同一である。
【０１４０】
実施例6との相違としては、使用した官能化デキストラン誘導体が重量平均分子量が100000g/モルのDMC0.6B0.45Su0.65であり、これは前記一般式DMCaBbSucSdに該当する。
【０１４１】
その調製計画は、番号0146455で公表されている欧州特許に記載されたと同様である。
【０１４２】
その比抗凝固活性は、ヘパリンの活性が173IU/mgであるのに対し4.3IU/mgである。この化合物は濾過および凍結乾燥によって滅菌され、滅菌性および無パイロジェン試験に適合している。
【実施例９】
【０１４３】
アミノ化金属表面への官能化デキストラン誘導体の接合
支持体、カップリング剤および実験計画は実施例6に記載したものと同一である。
【０１４４】
実施例6との相違としては、使用した官能化デキストラン誘導体がDMC0.61B0.39Su0.23であり、これは前記一般式DMCaBbSucSdに該当する。
【０１４５】
その調製計画は、番号0146455で公表されている欧州特許に記載されたと同様である。
【０１４６】
その比抗凝固活性は、ヘパリンの活性が173IU/mgであるのに対し3.5IU/mgである。この化合物は濾過および凍結乾燥によって滅菌され、滅菌性および無パイロジェン試験に適合している。
【実施例１０】
【０１４７】
ステンレススチール316Lの修飾ピンにおける内皮細胞の接着および増殖試験
1)使用する試験法、細胞、対照および検体
この試験は、前に述べたEAhy926系内皮細胞の接着および増殖を直接測定するものである。この試験は、医用素子の生物学的評価に関する国際標準、ISO 10 993-5に準拠している。
【０１４８】
使用した支持体は、表面修飾を施したステンレススチール316Lのピンである。
【０１４９】
対照支持体は、Corning Coastar社から市販されている24-ウェル細胞培養プレートのウェルである。
【０１５０】
使用した培地は、10%(v/v)のウシ胎児血清(FCS)を含む培地である。
【０１５１】
使用したピンは、未処理のピン、アミノ化ピン、および前に記載した官能化デキストラン誘導体(DMC0.8B0.22Su0.11)でコーティングしたピンである。
【０１５２】
2)実験計画
ステンレススチール316LのピンにDMCBSuを接合する。
【０１５３】
支持体に応じて細胞接着を測定し細胞増殖を評価するために8個のピンを調製する。8個の対照ピンおよびCorning Coastar社の滅菌済みの24ウェルプレートの8個のブランクウェルを試験に加える。
【０１５４】
接合済みのピンおよび未処理のピンをウェルの底部で70°エタノール中40分間滅菌する。次いでピンを滅菌PBSで2回洗浄し、培地(10%FCS)で3日間調整する。
【０１５５】
ウェル当たりピン当たり細胞25000個の割合で細胞を接種する。
【０１５６】
24時間、48時間、72時間および7日目に2個のピンを取りだし分析する。
【０１５７】
ピンに接着している細胞を引き離し、クールターカウンターで計数することによって前と同様に分析する。
【０１５８】
3)結果
試験結果を表2に示す。結果はcm2当たりの細胞数に変換してある。ステンレススチール316Lのピンの外面面積はウェルの底部面積(2cm2)の4分の1に等しい。細胞はピンに付着し、次いで培地中に沈下するので、最初、細胞はピンにウェルの2倍ほど接着すると考えられた。
【０１５９】
未処理のピンよりも接合したピンに細胞がより良好に接着する。
【０１６０】
これらの結果は、接合は効果的であり、DMC0.8B0.22Su0.11は表面化に固定されているが作用を発揮することを示している。
【０１６１】
前に記載した化合物DMC0.6B0.45Su0.65についても同様の結果が得られた。
【０１６２】
【表２】
2004535898.tif 000010
【実施例１１】
【０１６３】
ステンレススチール316L修飾ピンへの内皮細胞の接着試験の例
この生物学的試験の主な薬剤は実施例10のものと同一である。実施例10との相違としては、官能化デキストランがDMC0.68B0.34Su0.12であることである。
【０１６４】
ウェル当たりピン当たり細胞75000個の密度で細胞を接種した。培養5日後に、1回だけ測定した。結果を表3に示す。
【０１６５】
【表３】
2004535898.tif 000011
【０１６６】
各種の中間ピンは内皮細胞の接着にほとんど影響しない。しかし、ピンの表面に接合された官能化デキストラン誘導体はEAhy926細胞の接着を抑制する。
【０１６７】
これらの結果から、本明細書で説明する方法による接合の有効性が確認できる。
【０１６８】
さらに、官能化デキストラン誘導体は、測定の対象である補体の活性化および血小板活性化に効果がある。
【実施例１２】
【０１６９】
ステンレススチール316L修飾ピンへの内皮細胞および平滑筋細胞の接着試験の例
この生物学的試験の主な薬剤は実施例10のものと同一である。実施例10からの逸脱としては、官能化デキストランがDMC0.6B0.45Su0.65であることである。
【０１７０】
ウェル当たりピン当たり内皮細胞を10000個、平滑筋細胞を15000個の密度で接種した。
【０１７１】
培養5日後に、1回だけ測定した。結果を表4に示す。
【０１７２】
【表４】
2004535898.tif 000012
【０１７３】
内皮細胞の増殖刺激および平滑筋細胞の増殖抑制が観察された。これらの結果はアミノ化ピン上および接合ピン上の双方で得られ、したがってアミノ化コーティングもそれなりの効果を有する。
【実施例１３】
【０１７４】
本発明による血管内プロステーシスの作製、洗浄、酸化、表面アミノ化および官能化デキストラン誘導体の接合
使用した支持体は、Sofradim社によって供給されるステンレススチール316L製のバルーン膨張可能なステントから構成される。ステンレススチール316Lは、18/12型(クロム/ニッケル含量)のオーステナイト系ステンレス鋼であり、CFC構造を有し、欧州標準NF S 90 401、NF S 90 402、NF S 90 403およびNF S 94 051に適合したものである。
【０１７５】
洗浄溶液は、アセトン溶液および熱エタノール溶液である。
【０１７６】
酸化溶液は硫酸クロム酸混液である。
【０１７７】
シラン誘導体はγ-APS(3-アミノプロピルトリエトキシシラン)である。この化合物は、それ自体、表面のヒドロキシル官能基に付着し、露出したアミン官能基を形成できる。
【０１７８】
使用した官能化デキストラン誘導体は、前記DMC0.8B0.22Su0.11、DMC0.6B0.45Su0.65、DMC0.68B0.34Su0.12、DMC0.61B0.39Su0.23である。
【０１７９】
2)実験計画
ステンレススチール316Lのステントはアセトン中で10分間超音波処理し、エタノール溶液中に70℃で10分間浸漬する。この処理によって、洗浄後の表面になお存在するかもしれない痕跡量の界面活性剤を除去できる。
【０１８０】
γ-APSの10%(v/v)95°エタノール溶液を調製し、エトキシ官能基を加水分解してヒドロキシル官能基上で接合できるようにするために1時間攪拌する。
【０１８１】
酸化溶液は、80%硫酸に二クロム酸カリウムを2.7%(w/v)の濃度で溶解した硫酸クロム酸混液である。
【０１８２】
同時に洗浄済み鋼製ステントをその酸化溶液中に浸漬し、穏やかに攪拌しながら1時間放置する。次いで、酸化済みのステントを再蒸留水中で5分間超音波処理して洗浄する。このようにして取り出したステントを次いでシラン誘導体溶液中に浸漬し、穏やかに攪拌しながら1時間放置する。
【０１８３】
γ-APSで処理したステントを次いでアニールして、前に示した反応に従ってγ-APS分子が反転できるようにする。ピペットを使用して鋼製ステントと接触しないように注意して水相を吸い上げ、次いで、ステントの入っている容器を120℃で10分間放置する。次いで、このステントを再蒸留水で洗浄する。
【０１８４】
前に述べたと同様の、DMCBSuを濃度16%(w/v)で0.01M、pH3.5のMES緩衝液に溶かした溶液を調製する。この溶液に13%(w/v)の濃度でカップリング剤EDACを添加し、5分間攪拌する。第2のカップリング剤NHSを6%(w/v)の濃度で添加し、30分間攪拌する。
【０１８５】
ステントを0.1M、pH7.2のリン酸塩緩衝液1ml中に浸け、それに上記の溶液を加える。
【０１８６】
pHを8に調整する。
【０１８７】
24時間放置して反応を進行させ、次いでステントを再蒸留水で洗浄する。次いでステントを真空乾燥器中に50℃で保存する。
【０１８８】
活性層の厚さを増すために、この接合処理を数回繰り返して実施することができる。
【０１８９】
表面のXPS分析および走査形電子顕微鏡(SEM)による試験により、すべての表面に10nmを超す厚さのγ-APSが均一に被覆され、使用した官能化デキストラン誘導体の特徴である化学基が一様に存在していることが明らかになった。
【図面の簡単な説明】
【０１９０】
【図１】グルコシド単位Dに固定された様々な化学基、MC、B、Su、およびSで置換された官能化デキストラン誘導体の概略構造を示す図である。グリコシド単位の異なる炭素上にある置換基の位置については、例として、2番の炭素上で示した。
【図２】各種の官能化デキストラン誘導体について、培養5日後における、ラット大動脈から得られた平滑筋細胞の増殖抑制曲線を示す図である。
【図２】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年8月19日(2003.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基材の表面に多糖化合物層をコーティングし結合させる方法であって、金属基材下地上に、
(a)金属基材の表面を化学的に改質するための、例えば液体形態の薬剤、
(b) 2つの残基を含有し、その一方が金属基材と、もう一方が直接または間接に多糖化合物と反応するシラン化合物を、例えば溶液状態で含む中間被覆用薬剤であって、前記シラン化合物が一つまたは複数のアミン基またはアミンの誘導体、及び一つ又は複数のヒドロキシルまたはアルコキシ基を含むもの、および
(c) 多糖化合物を、例えば溶液状態で含むコーティング剤
を有し、
以下の操作：
(1)金属基材の表面を化学改質用の薬剤と接触させて、化学的に改質された表面を得る操作、
(2)化学的に改質した前記表面を、中間被覆剤と接触させて、金属基材に共有結合したシラン化合物を含む中間層でコーティングされた表面を得る操作、
(3)その表面が中間層で被覆されている金属基材を、コーティング剤と接触させる前にアニーリングする操作、及び
(4)前記中間層をコーティング剤と接触させて、シラン化合物と共有結合で直接または間接に結合した多糖化合物を含むコーティングで前記中間層をコーティングする操作
を実施することを特徴とする方法。
【請求項２】
化学的に改質した表面を、中間被覆剤と接触させる前に、例えばアセトンまたはアルコール、および/または界面活性剤の溶液で洗浄することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記アニーリングを、約80〜140℃の温度で、かつ/または約1〜30分間実施することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
中間層で被覆された表面を、コーティング剤と接触させる前に洗浄することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
多糖化合物でコーティングされた表面を洗浄することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
前記操作(1)および/又は(2)を、液相または気相中で実施することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
前記操作(2)を、液相中で、2〜9のpH、および/または25〜120℃の温度、および/または1〜120分間で実施することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項８】
前記操作(2)を、気相中で、120℃を超える温度、および4ミリバールより高い圧力で実施することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項９】
前記化学改質用薬剤が、溶液状態で、少なくとも1種の無機強酸、例えば硫酸、塩酸または硝酸、および少なくとも1種のクロム酸化物を含有することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
前記無機強酸が、化学改質用薬剤中に、溶液状態で、5〜100%(v/v)の割合で存在することを特徴とする、請求項9に記載の方法。
【請求項１１】
前記1種または複数のクロム酸化物が、化学改質用薬剤中に、溶液状態で、1〜40%(w/v)の割合で存在することを特徴とする、請求項9に記載の方法。
【請求項１２】
前記クロム酸化物が、50〜500g/モルの平均分子量を有し、例えば、二クロム酸カリウムおよび酸化クロム(IV)からなる群から選択されることを特徴とする。請求項9に記載の方法。
【請求項１３】
液体形態の前記化学改質用薬剤のpHが、1〜6であることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
【請求項１４】
液体状態の前記中間被覆剤が、シラン化合物を多くて50%、好ましくは1〜30%(v/v)含有することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項１５】
前記シラン化合物が50〜500g/モルの平均分子量を有することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項１６】
前記シラン化合物が、アミノプロピルシラン類およびアミノブチルシラン類からなる群から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項１７】
液体状態の前記コーティング剤が、1〜20%(w/v)の多糖化合物を溶液状態で含有することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項１８】
前記コーティング剤が、非修飾または非官能化多糖、例えばデキストラン、および/または、多糖から得ることのできる官能化多糖誘導体、例えばデキストランを含有することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項１９】
前記多糖が、20000〜1000000g/モルの平均分子量、例えば40000または70000、または460000g/モルに等しい分子量を有するデキストランであることを特徴とする、請求項18に記載の方法。
【請求項２０】
前記コーティング剤が、例えば、BS3と略記されるビス-スルホ(bis-sulfo)(スクシンイミド-スベリン酸塩)、DMAと略記されるジメチルアジピミダート、エポキシラン、ビス-エポキシラン、スクシンイミド類、エピクロロヒドリン、カルボジイミド類を含む群から選択される少なくとも1種のカップリング剤を含有することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項２１】
前記カップリング剤が、EDACと略記される1-エチル-3-3-(ジメチルアミノプロピル)-カルボジイミド、またはNHSと略記されるN-ヒドロキシスクシンイミドであることを特徴とする、請求項20に記載の方法。
【請求項２２】
前記カップリング剤が、前記コーティング剤中に、多糖鎖の配糖体単位100モル当たり20〜50モルの割合で存在することを特徴とする、請求項21に記載の方法。
【請求項２３】
前記コーティング剤が、カルボキシラートおよび/またはスルファート官能基で置換された天然または合成の追加多糖を含有し、その追加多糖が前記官能化多糖誘導体とは異なることを特徴とする、請求項18に記載の方法。
【請求項２４】
請求項1から23のいずれか一項に記載の方法によって得ることのできる、コーティングされた金属基材。
【請求項２５】
請求項24に記載のコーティングされた金属基材を含む、ステント型の血管内プロステーシス。
【請求項２６】
前記金属基材が、例えばステンレス鋼などの合金、または例えばフィノックス(Phynox)などの超合金であることを特徴とする、請求項25に記載の方法。
【請求項２７】
表面が多糖化合物で少なくとも部分的にコーティングされた金属基材を含む、例えば経皮経管的冠動脈形成術用血管内プロステーシス(ステントと呼ばれる)などの、プロステーシス型の内科または外科用金属体であって、その多糖化合物が、結合を介して金属基材に共有結合的に結合しており、前記各結合が、一方では金属-O-結合で金属基材に結合し、他方では共有結合-NH-により直接または間接に多糖化合物と結合した、少なくとも1個のシラン単位を含むことを特徴とする、プロステーシス型の内科または外科用金属体。
【請求項２８】
多糖化合物の多糖鎖が、デンプン、グリコゲン、セルロース、デキストラン、ポリ-β-1,3-グルカン、ポリ-β-1,6-グルカン、プルラン、キチン、キトサン、アラバン、キシラン、フカン、およびペクチンを含む群から選択される多糖鎖であることを特徴とする、請求項27に記載の物体。
【請求項２９】
多糖化合物の多糖鎖が、5000g/モルより大きい分子量を有するデキストランの多糖鎖であり、α(1-6)結合で一緒に結合した複数のα-D-グルコピラノース単位を含むことを特徴とする、請求項27に記載の物体。
【請求項３０】
前記多糖化合物が、官能化多糖誘導体である、すなわち、配糖体単位の少なくとも一部が各配糖体単位の遊離ヒドロキシル官能基に対して、構成要素のそれぞれがメチルカルボキシレート、カルボキシメチルベンジルアミド、スルファートおよびカルボキシメチルスルホナートを含むスルホナートを含む群から選択される1種または複数の構成要素で置換された多糖誘導体であることを特徴とする、請求項27に記載の物体。
【請求項３１】
一般式DMCaBbSucSdの化合物から選択される
[式中、
Dはα(1-6)結合によって連結されたα-D-グルコピラノース単位の配列から構成される多糖鎖を表し、
MCはメチルカルボキシラート基を表し、
Bはカルボキシメチルベンジルアミド基を表し、
Suはスルファート基を表し、
Sはスルホナート基を表し、
a、b、c、およびdは、それぞれ、基MC、B、SuおよびSの群中の、デキストランの1個のグルコシド単位中の遊離ヒドロキシル基の個数に対して表現した置換度(ds)を表し、aは0に等しいかまたは≧0.2、bは0に等しいかまたは≧0.1、cは0に等しいかまたは≧0.1、dは0に等しいかまたは≦0.15であり、d=0ならばaおよび/またはbは0ではない]ことを特徴とする、請求項30に記載の物体。
【請求項３２】
前記多糖化合物が、
a≧0.7、0.15≦b≦0.3、0≦c≦0.15、d=0または≦0.1、かつその重量平均分子量が5000〜200000g/モルである官能化デキストラン、
0.4≦a≦0.8、0.3≦b≦0.8、0.1≦c≦0.9、d=0または≦0.1、かつその重量平均分子量が5000〜200000g/モルである官能化デキストラン、
a≧0.5、0.3≦b≦0.5、c=0または≦0.1、d=0または≦0.1、かつその重量平均分子量が5000〜200000g/モルである官能化デキストラン、を含む群から選択されることを特徴とする、請求項31に記載の物体。
【請求項３３】
多糖化合物の多糖鎖が、約5000g/モルより大きい分子量を有し、配糖体単位A、BおよびCから構成されるデキストランの多糖鎖であり、その単位Aがデキストラン単位であり、前記配糖体単位が、
・構造-O-(CH2)n-R-COO-[式中、Rは単結合または基-CO-NH-(CH2)n'-を表し、nは1〜10、n'は1〜7の数である]に該当するカルボキシル官能基を有するラジカルで置換された配糖体単位Aから構成される、単位Bを少なくとも約35%、
・単位D、すなわち次式の構造：
【化１】
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[式中、nは上で定義され、R2は生理学的に許容される無機または有機塩のアニオンを表し、R1は単結合、基-CH2-、または次式の基
【化２】
2004535898.tif 000054
を表す]
を有する基を含む鎖で置換された配糖体単位Aを少なくとも3%、
・場合により、非置換配糖体単位A、および/または次式の構造：
【化３】
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[式中、R1およびnは前記で定義したと同様]
を有するラジカルで置換された単位Aから構成される単位C、
をランダムに含有することを特徴とする、請求項27に記載の物体。
【請求項３４】
多糖化合物の多糖鎖が、デキストランの多糖鎖であり、5000g/モルより大きい分子量を有し、単位A、B、およびCからランダムに構成され、単位AおよびCおよび少なくとも35%の単位Bを含むデキストラン誘導体から選択できる複数の多糖化合物を含み、
前記単位Aが、デキストランの配糖体であり、
前記単位Bが、構造-O-(CH2)n-R-COO-[式中、Rは単結合または基-CO-NH-(CH2)n'-を表し、nは1〜10、n'は1〜7の数]に該当するカルボキシル官能基を有するラジカルで置換された配糖体単位Aから構成され、
前記単位Cが、次の構造：
【化４】
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[式中、R1は単結合、基-CH2-、または次式の基：
【化５】
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であり、nは1〜10の数である]
を有するラジカルで置換された単位Aで構成されることを特徴とする、請求項27に記載の物体。
【請求項３５】
前記多糖化合物が、非修飾、特に非官能化の、天然または合成の多糖であることを特徴とする、請求項27に記載の物体。
【国際調査報告】
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