(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の体内に挿入可能または注入可能な一部分を少なくとも持つ医療用具で、該部分は患者の体組織にさらすように適合された表面をもち、そして該表面の少なくとも一部は少なくとも一つの生物学的活性物質の放出のためコーティングでカバーされており、該コーティングは内部の貯蔵層および貯蔵層と接触する外層より成り、該外層は生物学的活性物質に対して複合体化するイオン性界面活性剤を含み、該貯蔵層は貯蔵層の生物学的活性物質が貯蔵層から外側に移動できるように、イオン性界面活性剤から実質的に遊離している生物学的活性物質を取り込んだポリマーを含み、貯蔵された生物学的活性物質のうち、少なくともあるものは、生物学的活性物質が外層から放出されるように外層におけるイオン性界面活性剤と複合体化できる医療用具。
【請求項２】
該用具が膨張可能なステントである請求項1の用具。
【請求項３】
該用具が自己膨張ステントである請求項2の用具。
【請求項４】
貯蔵層のポリマーがエラストマー物質である請求項1の用具。
【請求項５】
貯蔵層のポリマーがシリコーン、ポリウレタン、熱可塑性エラストマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ポリオレフィンエラストマー及びEPDMゴムより成る群から選択される請求項4の用具。
【請求項６】
貯蔵層のポリマーがシリコーンである請求項5の用具。
【請求項７】
貯蔵層の生物学的活性物質が1から100ミクロンの平均粒子サイズを持つ粒子形態で存在する請求項1の用具。
【請求項８】
平均粒子直径に対する貯蔵層の厚さの割合が3より大きい請求項7の用具。
【請求項９】
平均粒子直径に対する貯蔵層の厚さの割合が5より大きい請求項7の用具。
【請求項１０】
生物学的活性物質がグルココルチコイド、ヘパリン、ヒルジン、アンギオペプチン、アスピリン、ACEインヒビター、増殖因子、オリゴヌクレオチド、抗血小板試薬、抗高血圧剤、抗凝固試薬、抗有糸分裂試薬、抗酸化剤、代謝拮抗試薬、抗炎症試薬及び抗生物質より成る群から選択される請求項1の用具。
【請求項１１】
生物学的活性物質がヘパリンである請求項10の用具。
【請求項１２】
貯蔵層が0.1から90重量%の生物学的活性物質を含む請求項1の用具。
【請求項１３】
貯蔵層が10から45重量%の生物学的活性物質を含む請求項12の用具。
【請求項１４】
貯蔵層が5から200ミクロンの厚さである請求項1の用具。
【請求項１５】
貯蔵層が15から50ミクロンの厚さである請求項14の用具。
【請求項１６】
外層のイオン性界面活性剤が第四級アンモニウム複合体である請求項1の用具。
【請求項１７】
イオン性界面活性剤がトリドデシルメチルアンモニウムイオンを含む請求項16の用具。
【請求項１８】
外層が0.1から10ミクロンの厚さである請求項1の用具。
【請求項１９】
コーティングが長期間用具の表面に生物学的活性物質を維持するように構築された請求項1の用具。
【請求項２０】
患者の体内に挿入または注入するための一部分を少なくとも持つ医療用具の作製法で、該部分は患者の体組織にさらすように適合された表面をもち、そして該表面の少なくとも一部は少なくとも一つの生物学的活性物質をそこから放出するためにコーティングでカバーされており、該方法は:
a) ポリマー及び生物学的活性物質を含む貯蔵層組成物を使用することによって表面を覆う貯蔵層を形成し、
b) 生物学的活性物質に対して複合体化するイオン性界面活性剤を含む外層組成物を使用することによって貯蔵層を覆う外層を形成することを含む方法。
【請求項２１】
貯蔵層が溶媒中で処方される請求項20の方法。
【請求項２２】
該方法がさらに貯蔵層組成物の溶媒の蒸発を許容することを含む請求項21の方法。
【請求項２３】
貯蔵層の処方が生物学的活性物質を溶解したポリマーと組み合わせることを含む請求項20の方法。
【請求項２４】
貯蔵層組成物と外層組成物がスプレーコーティングにより適用される請求項20の方法。
【請求項２５】
貯蔵層のポリマーがエラストマー物質である請求項20の方法。
【請求項２６】
貯蔵層のポリマーがシリコーン、ポリウレタン、熱可塑性エラストマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ポリオレフィンエラストマー及びEPDMゴムより成る群から選択される請求項25の方法。
【請求項２７】
貯蔵層の生物学的活性物質が1から100ミクロンの平均粒子サイズを持つ粒子形態で存在する請求項20の方法。
【請求項２８】
平均粒子直径に対する貯蔵層の厚さの割合が3より大きい請求項27の方法。
【請求項２９】
平均粒子直径に対する貯蔵層の厚さの割合が5より大きい請求項27の方法。
【請求項３０】
生物学的活性物質がグルココルチコイド、ヘパリン、ヒルジン、アンギオペプチン、アスピリン、増殖因子、オリゴヌクレオチド、抗血小板試薬、抗高血圧剤、抗凝固試薬、抗有糸分裂試薬、抗酸化剤、代謝拮抗試薬、抗炎症試薬及び抗生物質より成る群から選択される請求項20の方法。
【請求項３１】
生物学的活性物質がヘパリンである請求項30の方法。
【請求項３２】
貯蔵層が5から200ミクロンの厚さである請求項20の方法。
【請求項３３】
貯蔵層が15から50ミクロンの厚さである請求項32の方法。
【請求項３４】
外層のイオン性界面活性剤が第四級アンモニウム複合体である請求項20の方法。
【請求項３５】
イオン性界面活性剤がトリドデシルメチルアンモニウムイオンを含む請求項34の方法。
【請求項３６】
外層が0.1から10ミクロンの厚さである請求項20の方法。
【請求項３７】
貯蔵層組成物が表面に適用された後、それを熱硬化させることをさらに含む請求項20の方法。
【請求項３８】
低エネルギーで、比較的非浸透性のエネルギーソースで貯蔵層を処理することをさらに含む請求項37の方法。
【請求項３９】
外層の形成後、低エネルギーで、比較的非浸透性のエネルギーソースでコーティングを処理することをさらに含む請求項20の方法。
【請求項４０】
コーティングがエネルギーソースで処理される前に、コーティングを熱硬化させることをさらに含む請求項39の方法
【請求項４１】
コーティングが長期間用具の表面に生物学的活性物質を維持するように構築された請求項20の方法。
【請求項４２】
患者の体内に挿入または注入するための一部分を少なくとも持つ医療用具の作製法で、該部分は患者の体組織にさらすように適合された表面をもち、そして該表面の少なくとも一部は少なくとも一つの生物学的活性物質をそこから放出するためにコーティングでカバーされており、該方法は:
a) ポリマー及び生物学的活性物質を含む第一層組成物を使用することによって表面を覆う第一層を形成し、
b) 生物学的活性物質に対して複合体化するイオン性界面活性剤を含む外層組成物を使用することによって第一層を覆う外層を形成し、
c) コートされた表面を、低エネルギーで、比較的非浸透性のエネルギーソースにさらすことを含む方法。
【請求項４３】
エネルギーソースがガスプラズマ、電子ビームエネルギー及びコロナ放電から成るグループから選択される請求項42の方法。
【請求項４４】
コートされた表面が、低エネルギーで、比較的非浸透性のエネルギーソースにコートされた表面をさらす前に、40から150°Cで熱せられる請求項42の方法。
【請求項４５】
該表面が30秒から16時間、90°Cで熱せられる請求項43の方法。
【請求項４６】
該表面が1から16時間90°Cで熱せられる請求項44の方法。
【請求項４７】
コートされた表面がアルゴン、ヘリウム、窒素、水素及びそれらの混合体より成る群から選択された気体から生産されたガスプラズマにさらされる請求項43の方法。
【請求項４８】
ガスプラズマがアルゴンガスから生産される請求項47の方法。
【請求項４９】
コートされた表面が30秒から5分間ガスプラズマまたは電子ビームエネルギーソースにさらされる請求項43の方法。
【請求項５０】
第一層組成物と外層組成物がスプレーコーティングにより適用される請求項42の方法。
【請求項５１】
第一層のポリマーがエラストマー物質である請求項42の方法。
【請求項５２】
第一層のポリマーがシリコーン、ポリウレタン、熱可塑性エラストマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ポリオレフィンエラストマー及びEPDMゴムより成る群から選択される請求項51の方法。
【請求項５３】
生物学的活性物質がヘパリンである請求項42の方法。
【請求項５４】
イオン性界面活性剤がトリドデシルメチルアンモニウムイオンを含む請求項42の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般的に、体内に挿入または注入される医療用具に対する薬剤放出コーティングに関する。より特異的には本発明は、少なくとも2の層:生物学的活性物質に対して複合体化するイオン性界面活性剤を含む貯蔵層及び外層を含む薬剤放出コーティングを持つ医療用具に向けられている。さらに本発明は、イオン的に複合体化した薬剤コーティングを安定化する方法に向けられている。
【０００２】
【従来の技術】
患者の体内に注入または挿入された医療用具にさらすことは、体組織が逆の生理学的反応を示すことを引き起こすことができる。例えば特定のカテーテルまたはステントの挿入または注入は、血管における血栓または血餅の形成を導く可能性がある。同様に尿カテーテルの注入は特に尿管内における感染を引き起こす可能性がある。医療用具に対する他の逆反応には、過増殖を導き得る細胞増殖、血管の閉塞、血小板凝集、人工器官の拒絶反応及び石灰化が含まれる。
【０００３】
該逆効果を減少するために、抗凝固薬及び抗生物質のような医薬が、医療用具内におよび医療用具上に投与されている。医療用具の注入または挿入を通じた薬剤(類)を投与する数多くの方法には、医療用具すなわち基質に薬剤を共有結合で結合することが含まれる。例えばLarmに対する米国特許第4,613,665号は、還元アミノ化によってアミノ化された表面に還元アルデヒド基を用いてヘパリンを結合することを記述している。
【０００４】
またMarchantに対する米国特許第5,112,457号及び第5,455,040号は、修飾された基質上への末端結合ヘパリンに対する同様のアプローチの使用を開示している。基質の修飾はプラズマ重合化N-ビニル-2-ピロリドンのフィルムの沈着及び該フィルム上へのスペーサー(例えばPEG)の付着より成る。スペーサーの末端基は一次アミンであり、それを還元アミノ化を通じてアルデヒド末端化ヘパリンに結び付けることができる。
【０００５】
しかしながら共有結合アプローチには限界がある。共有結合された表面のみが製薬学的活性を提供し、治療部位に対して不十分な製薬学的活性しか引き起こさない。さらに薬剤をコーティングの表面に付着しなければならないので、医療用具の薬剤添加はその表面エリアによって制限される。
【０００６】
医薬を含むコーティングを用いて表面を覆うことによって、医薬を医療用具に適用することもまた行われている。多くのこれらのコーティングの中には、基質に対する薬剤のイオン性結合が含まれる。これらのアプローチは一般的に、医療用具の表面上への薬剤とイオン性界面活性剤の水不溶性複合体の沈着が含まれる。
【０００７】
該アプローチの例として、医薬の負に電荷した分子に対してイオン的に複合体化する、正に電荷した界面活性剤またはカチオン性界面活性剤である塩化トリドデシルメチルアンモニウム(TDMAC)または塩化ベンザルコニウムの使用がある。典型的な例として、トリドデシルメチルアンモニウム(TDMA)-ヘパリン及びTDMA-抗生物質が含まれる。TDMA-ヘパリン処理は、ポリウレタン、シリコン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、PVC、金属及びガラスを含む多くの生物医学的物質に応用できる。TDMA-抗生物質は注入、尿カテーテル等に関する感染の減少に用いられている。
【０００８】
これらのイオン性複合体アプローチは苦心して表面修飾をなすことなく多くの生物医療用具を薬剤でコートすることを許容するが、それらはある欠点に苦しんでいる。顕著なものとして、イオン性複合体化薬剤は、注入または挿入時点でのその活性が急速に減少するため体液と接触すると医療用具から急速に放出される傾向がある。グルタルアルデヒドまたは他の二官能試薬を用いてイオン性複合体化薬剤を架橋することによって、これらのコーティングを安定化する試みが為されている。最近Crouther等に対する米国特許第5,441,759号が、ガンマ放射線にさらすこと及びさらした後の熱処理がPVC表面に対するTDMA-ヘパリンの複合体を強化できることを開示している。しかしながらこれらの試みは限定された改良を示すのみである。特異的に該ガンマ放射線にさらすことはある場合に用具に対する逆効果を持つことが示されている。例えばあるポリマーはガンマ放射線にさらされた場合分解し、架橋し、または変色し、それは器械的性質の損失を引き起こすであろう。
【０００９】
また、コーティング組成物を形成するために薬剤-界面活性剤複合体とポリマーを混ぜることにより、イオン性複合体化薬剤の活性を長期化させる試みが為されている。Whitbourne等に対する米国特許第5,525,348号、Solomon等に対する米国特許第5,061,738号、McGary等に対する米国特許第4,670,975号参照。しかしながらポリマーの含有は活性の長期化において有意な増大を示していない。さらに一般的に薬剤は複合体の20-50%のみしか存在しないので、界面活性剤とイオン的に複合体化する薬剤を用いることによって、コーティング内に置くことができる薬剤の量は制限される。それゆえ界面活性剤の取り込みは医薬用具のコーティング内に置くことができる薬剤の量を制限する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
それゆえ、体液内で特定の割合で望ましい期間にわたって薬剤の十分な放出を許容し、その一方でその表面で高い製薬学的活性を維持する医療用具のための安定なコーティングの必要性が存在する。したがって取り込まれた薬剤の時機に合わせた放出のための該コーティングを提供することが、本発明の目的である。
【００１１】
また該用具のコートされた表面でまたはその近傍で、医薬の持続輸送または十分な製薬学的活性を許容する薬剤含有医療用具を提供することも本発明の目的である。
【００１２】
また安定なイオン性複合体化薬剤を持つ医療用具、及び該用具の作製法を提供することも、本発明の目的である。
【００１３】
加えて体組織に対して薬剤の時機に合わせた適用または長期化した適用を許容するために医療用具に十分に付着した薬剤放出コーティングを提供することも、本発明の目的である。
【００１４】
さらに薬剤の時機に合わせた輸送または長期輸送を許容する薬剤放出医療用具の作製法を提供することも、本発明の目的である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
これら及び他の目的は本発明によって成し遂げられる。これらの目的を達成するために、我々は貯蔵概念を通じて医療用具の表面において時機に合わせたまたは長期化した製薬学的活性を許容するコーティングを開発した。特異的には該コーティングは少なくとも以下の2層を含む:ポリマー及びイオン性界面活性剤から実質的に遊離した薬剤を含む貯蔵層または結合層と、該層に重なっている少なくとも一つの薬剤-イオン性界面活性剤複合体を含む外層である。該コーティングで覆われた医療用具を体組織にさらす場合、外層におけるイオン性複合体化薬剤は体液内または組織内に放出される。該複合体化薬剤の放出に引き続いて、外層におけるイオン性界面活性剤複合体部位は空になる。イオン性複合体化薬剤の輸送の後薬理学的活性を維持するために、さらなる量の薬剤を貯蔵層に埋め込むまたは取り込ませ、それによってイオン性界面活性剤から実質的に遊離している該薬剤が外層のイオン性界面活性剤の空の複合体化部位と複合体を形成することを許容するようにする。結果として医療用具の表面は、医療用具の存在による逆反応を防止するために維持された薬理学的活性を提供する薬剤で満たされている。一般に貯蔵層に埋め込まれるまたは取り込まれる薬剤は、外層における空の複合体化部位と複合体化できるものもあるが、一方で貯蔵層に埋め込まれるまたは取り込まれる薬剤の中には体液内に遊離して溶出してしまうものもある。
【００１６】
さらに目的を達成するため、我々はイオン性複合体化薬剤を含む薬剤放出コーティングを安定化する方法もまた発明した。ガスプラズマ、電子ビームエネルギーまたはコロナ放電のような低エネルギーで、比較的非浸透性のエネルギーソースにさらすことによって、薬剤の時機に合わせた輸送または長期的輸送を許容するようにコーティングを安定化する。好ましくはコートされた用具をエネルギーソースにさらす前に、薬剤コーティングを硬化するために最初に熱にさらす。さらに安定化の本方法の応用は上述した貯蔵層コーティングに限定されない。それはポリマー及び薬剤-イオン性界面活性剤複合体を含む第二層で覆われた、ポリマーを含む第一層を含むもののような他のコーティングにも用いることができる
。
【００１７】
本発明のコーティングはカテーテル、シャント、ステント、(例えば自己膨張可能またはバルーン膨張可能血管または非血管ステント)心臓弁、移植片及び人工器官またはプロテーゼのような様々な医療用具に対して用いることができる。重合体表面、金属性表面またはセラミック性表面に用いることができよう。
【００１８】
貯蔵層を形成することにおけるもののような本発明の使用に適したポリマーは、生物学的に適合であり体組織の刺激を避けるものであるべきである。好ましくは機械的なストレスを受ける医療用具に対しては、シリコーン、ポリウレタン、熱可塑性エラストマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ポリオレフィンエラストマー及びEPDMゴムのようなエラストマーポリマーが用いられるであろう。機械的なストレスを受けない医療用具に対しては、生物学的に吸収されやすいポリマーが用いられるであろう。該生物学的に吸収されやすいポリマーには、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸-ポリエチレンオキシドコポリマー、セルロース等が含まれる。
【００１９】
本発明に適した生物学的活性物質は、特定の形態で存在し得る。平均粒子サイズは1から100ミクロンであろう。本発明に対して有用な生物学的活性物質には、グルココルチコイド、ヘパリン、ヒルジン、アンギオペプチン、アスピリン、増殖因子、オリゴヌクレオチド、抗血小板試薬、抗凝固試薬、抗有糸分裂試薬、抗酸化剤、代謝拮抗試薬、抗炎症試薬、抗高血圧試薬、及びペニシリンのような抗生物質が含まれる。貯蔵層は0.1から90重量%の生物学的活性物質を、好ましくは10-45重量%を含むことができ、約5から約1000ミクロンの範囲の厚さを持つことができる。好ましくは貯蔵層は約15から約50または200ミクロンの厚さの範囲である。
【００２０】
外層に対しては、適したイオン性界面活性剤には塩化トリドデシルアンモニウムまたは塩化ベンザルコニウムが含まれる。外層は約0.1から約10ミクロンの範囲の厚さを持つことができる;好ましくは外層は約1から約5ミクロンの厚さである。
【００２１】
本発明に従うと、負に電荷した薬剤は複合体を形成するために正に電荷した界面活性剤に接触する。一度複合体が形成されると、体液における薬剤の溶解性は有意に減少する。それゆえ体液における薬剤の放出割合は減少する。同様に正に電荷した薬剤は同様の結果を成し遂げるために負に電荷した界面活性剤と複合体を形成することができる。
【００２２】
本発明にしたがって形成された複合体は負に電荷した薬剤と正に電荷した界面活性剤、または正に電荷した薬剤と負に電荷した界面活性剤の間のイオン性相互作用に主に起因するであろう。しかしながら水素結合、双極子-双極子相互作用、電荷-双極子相互作用のような特定の二次的力も、複合体の形成または維持に貢献することを示すであろうし、第一の外層の複合体は貯蔵層の生物学的活性物質によってその後に形成される複合体と同一または同様であろう。しかしながら複合体は異なるであろう。例えば第一の複合体は、貯蔵層の生物学的活性物質と界面活性剤によって形成されたその後の複合体と比較して、製薬学的試薬と界面活性剤の間の電荷-電荷相互作用のより高い密度を持つであろう。
【００２３】
本発明の貯蔵コーティングを調製するために、貯蔵層が医療用具上に最初に形成される。薬剤は、ポリマーと溶媒の組成物において薬剤を溶解するまたは懸濁することによって取り込まれる。適宜に架橋試薬を溶液または懸濁液に加えることができる。それからこれらに制限するものではないが、スプレーまたは浸液のような方法で、医療用具の表面に貯蔵層組成物が適用される。それから貯蔵層は適宜に熱硬化される。溶媒に、または貯蔵層においてポリマー(類)で膨張可能な溶媒の混合物に薬剤-イオン性界面活性剤複合体を溶解することによって外層を調製する。外層組成物を外層を形成するために貯蔵層の上に適用する。複合体のあるものはポリマー状貯蔵コート内に浸透するであろう。
【００２４】
本発明の安定化コーティングを作製するために、(もしコーティングが一層より多くを含むならば)第一のコーティングの層を用具に適用した後、用具を熱処理し、それからさらに層を硬化するために低エネルギーで、比較的非浸透性のエネルギーソースにさらすことができる。適宜に用具をエネルギーソースにさらすことなく熱処理し、または熱処理することなくエネルギーソースにさらすことができ、それからさらなる層を適用できる。それから用具を再び熱処理及び/またはエネルギーソースにさらすことができる。用具の外層は適宜に熱処理できるが、とにかくまたは安定化のためエネルギーソースにさらすべきである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明に適した医療用具には、カテーテル、移植可能血管アクセスポート、血液貯蔵バッグ、血管ステント、血液チューブ、中心静脈カテーテル、動脈カテーテル、血管移植片、大動脈内バルーンポンプ、心臓弁、心血管縫合糸、トータル人工心臓及び心室アシストポンプ、血液酸素供給器のような体外装置、血液フィルター、血液透析装置、血液灌流装置、血漿瀉血装置、膵臓または肝臓のようなハイブリッド人工器官及び人工肺が制限されることなく含まれる。
【００２６】
特に適した用具には、自己膨張可能ステント及びバルーン膨張可能ステントのような血管ステントが含まれる。本発明において有用な自己膨張可能ステントの例は、Wallstenに与えられた米国特許第4,655,771号及び第4,954,126号、及びWallsten等に与えられた第5,061,275号に記載されている。適したバルーン膨張可能ステントの例は、Palmazに与えられた米国特許第4,733,665号、Gianturcoに与えられた米国特許第4,800,882号、及びWiktorに与えられた米国特許第4,886,062号に示されている。同様に排液カテーテルのような尿注入物もまた特に本発明に適している。
【００２７】
医療用具の表面は重合体物質、金属性物質及び/またはセラミック性物質から形成されているであろう。適した重合体物質には、ポリウレタン及びそのコポリマー、シリコーン及びそのコポリマー、エチレン酢酸ビニル、熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、セルロース誘導体、ポリアミド、ポリエステル、ポリスルホン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリカーボネート、アクリロニトリルブタジエンスチレンコポリマー、アクリル樹脂、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸-ポリエチレンオキシドコポリマー、セルロース、コラーゲン、及びキチンが含まれる。
【００２８】
金属性物質には、チタンに基づく金属及び合金(ニチノール、ニッケルチタン合金、熱-形状記憶合金物質のような)、ステンレス鋼、タンタル、ニッケル-クロム合金、またはコバルト-クロム(Elgiloy(登録商標)及びPhynox(登録商標)のような)が含まれる。金属性物質には、WO94/16646に開示されているもののような、張り合わせ複合体フィラメントを含む。セラミック性物質の例には、アルミナのセラミックス及びMacor(登録商標)のようなガラス-セラミックスが含まれる。
【００２９】
上述したように、貯蔵層組成物にはポリマーと生物学的活性物質が含まれる。適宜に架橋試薬が含まれてもよい。以下には本発明の適した物質または試薬、及び本発明のコーティングの貯蔵層を生産するのに有用な方法が存在する。
【００３０】
貯蔵層を形成するために有用なポリマー(類)は、生物学的に適合で体組織に対する刺激を避けるものであるべきである。好ましくはポリマーは、ポリウレタン、シリコン、及びポリエステルのような生物学的に安定なものである。用いることができる他のポリマーには、医療用具において溶解でき及び硬化できまたは重合化できるもの、または治療上の試薬と混ぜ合わすことができる比較的低い溶解温度を持つポリマーが含まれる。適したポリマーには、ポリオレフィン、ポリイソブチレン、エチレン-アルファオレフィンコポリマー、アクリル樹脂ポリマー及びコポリマー、ポリ塩化ビニルのようなハロゲン化物ビニルポリマー及びコポリマー、ポリビニルメチルエーテルのようなポリビニルエーテル、ポリフッ化ビニリデン及びポリ塩化ビニリデンのようなポリハロゲン化物ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルケトン、ポリスチレンのようなポリ芳香族ビニル、ポリ酢酸ビニルのようなポリビニルエステル;ビニルモノマーのコポリマー、エチレン-メチルメタクリル酸コポリマーのようなビニルモノマーとオレフィンのコポリマー、アクリロニトリル-スチレンコポリマー、ABS樹脂、エチレン-酢酸ビニルコポリマー、ナイロン66及びポリカプロラクトンのようなポリアミド、アルキド樹脂、ポリカーボネート、ポリオキシメチレン、ポリイミド、ポリエーテル、エポキシ樹脂、ポリウレタン、レーヨン-トリアセテート、セルロース、酢酸セルロース、酪酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、セロファン、ニトロセルロース、プロピオン酸セルロース、セルロースエーテル、カルボキシメチルセルロース、コラーゲン、キチン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、及びポリ乳酸-ポリエチレンオキシドコポリマーが含まれる。
【００３１】
より好ましくは、例えば膨張及び収縮といった機械的ストレスを受ける医療用具に対しては、ポリマーはシリコーン(例えばポリシロキサン及び置換されたポリシロキサン)、ポリウレタン、熱可塑性エラストマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ポリオレフィンエラストマー、及びEPDMゴムのようなエラストマーポリマーから選択される。これらのポリマーの弾性性質のため、用具が力またはストレスを受ける場合、コーティングは医療用具の表面によりよく接着する。
【００３２】
さらに本発明は貯蔵層を形成するために単一のポリマーのタイプを用いることによって実施されるが、様々なポリマーの組み合わせを用いることができる。本発明にしたがって医療用具をコートする場合、望ましい効果を生ずるために適切なポリマーの混合物を興味ある生物学的活性物質と調和させることができる。
【００３３】
本発明において用いることができる薬剤または生物学的活性物質は、医療用具に対して体組織をさらすことから由来する逆の生理的反応を減少するまたは防止するもののような、いかなる治療上の物質でもよい。貯蔵層内に取り込まれる薬剤は、実質的にイオン性界面活性剤から遊離しているべきである。薬剤は例えば分子配置、結晶構造またはクラスター構造といった様々な物理的状態であり得る。適した医薬の組み合わせを貯蔵層内に取り込むことができる。
【００３４】
適した治療上の物質には、グルココルチコイド(例えばデキサメタゾン、ベタメタゾン)、ヘパリン、ヒルジン、アンギオペプチン、アスピリン、増殖因子、オリゴヌクレオチドが含まれ、そしてより一般的には抗血小板試薬、抗凝固試薬、抗有糸分裂試薬、抗酸化剤、代謝拮抗試薬、抗炎症試薬を用いることができる。抗血小板試薬は、アスピリン及びジピリダモールのような薬剤を含むことができる。アスピリンは鎮痛薬、解熱薬、抗炎症試薬及び抗血小板試薬として分類される。ジピリダモールは抗血小板性質を持つ点においてアスピリンと同様な薬剤である。ジピリダモールはまた冠状血管拡張薬としても分類される。抗凝固試薬には、ヘパリン、プロタミン、ヒルジン及びダニ抗凝固タンパク質のような薬剤が含まれる。抗有糸分裂試薬及び代謝拮抗試薬には、メトトレキサート、アザチオプリン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、5-フルオロウラシル、アドリアマイシン及びムタマイシンのような薬剤が含まれる。抗生物質には、ペニシリン、セフォキシチン、オキサシリン、トブラマイシン、及びゲンタマイシンが含まれる。
【００３５】
生物学的活性物質はポリマー及び貯蔵層組成物の溶媒にそれらを溶解または懸濁することによって取り込ませることができる。もし薬剤が溶液に懸濁されたならば、それらは平均粒子サイズとして1-100ミクロンの範囲の細かい粒子として分散されるべきである。代わりにもし比較的低溶解温度を持つポリマーが用いられたならば、ポリマーと生物学的活性物質を溶解状態で混ぜ合わせることができるが、それは該生物学的活性物質がその溶解温度で分解しないことを条件とする。平均粒子直径に対する貯蔵層の厚さの割合は、好ましくは約3より大きい、そしてより好ましくは約5より大きい。
【００３６】
貯蔵層における生物学的活性物質の濃度または装薬は、望ましい治療上の効果にしたがって変化するであろう。また貯蔵層におけるポリマーに対する医薬の割合を表す装薬は、医療用具上で医薬を固定するポリマーの効力、及び装薬が体組織に対して医薬を放出する割合に依存するであろう。一般的に貯蔵層は生物学的活性物質の0.1-90重量%まで、好ましくは10-45重量%まで含むであろう。最も一般的には薬剤の25-40重量%まで貯蔵層に取り込まれるべきである。
【００３７】
貯蔵層は一般的にはいかなるイオン性界面活性剤からも実質的に遊離して調製されるであろう。しかしながら少量は特に外層と貯蔵層の間の界面に存在するようになるであろう。例えばイオン性界面活性剤の少量は外層のスプレー工程の間浸透の結果として、または棚上での保存の間外層から移動するために存在するようになるであろう。外層との界面から離れた貯蔵層は、好ましくは0.5重量%複合体より小さく、より好ましくは0.4重量%複合体より小さいであろう。
【００３８】
貯蔵層組成物を形成するのに適した溶媒は、溶液内にポリマーを溶解でき、用いられる生物学的活性物質の治療上の性質を改変しないまたは逆に抵触しないものである。シリコーンに対する有用な溶媒の例としては、テトラヒドロフラン(THF)、クロロホルム及びジクロロメタンが含まれる。
【００３９】
貯蔵層の安定性及び医薬の時機に合わせた放出または長期的放出を増大するために、架橋剤を貯蔵層内に取り込むことができる。例えば、ヒドリドシランをシリコーンに対する架橋試薬として用いることができる。
【００４０】
貯蔵層組成物は一般的に選択された量のポリマー内に微粉化した薬剤粒子を加えることによって調製される。それから溶媒と適宜に架橋剤をこの混合物に加え、それを均質になるまで撹拌する。用いられる生物学的活性物質、溶媒及びポリマーの性質に基づいて、混合物は溶液である必要はない。薬剤粒子は混合物において溶解される必要はないが、そこで懸濁されるであろう。
【００４１】
それから混合物を医療用具の表面に適用する。貯蔵層組成物を、該組成物内に医療用具を浸すことによって、または用具上に該組成物をスプレーすることによって適用する。形成される貯蔵層の厚さは約5ミクロンから約100ミクロンの範囲であり、好ましくは約15ミクロンから約50ミクロンであろう。
【００４２】
異なる厚さのコーティングがスプレーサイクルの数を調節することによって容易に成し遂げられるので、貯蔵層を用いて医療用具をスプレーコーティングすることが好ましい。典型的にはBadger Model 150(加圧空気のソースと共に供給される)のようなエアブラシを用具上にコートするために用いることができる。かなりの量の表面エリアをコートするのであれば、容器の表面の適用範囲を容易にするために、回転定着物内に容器を置くことが好ましいであろう。例えば血管ステントの全表面をコートするためには、用具の末端をワニ口クリップのような弾力的な固定装置によって回転定着物に対して固定する。ステントをその軸の周りで実質的に水平面で回転させる。エアブラシのスプレーノズルを典型的には容器から2-4インチで置く。
【００４３】
貯蔵コートの厚さは回転速度とスプレーノズルの流速によって調製することができる。回転スピードは通常約30-50rpmに調製され、典型的には約40rpmで調製される。スプレーノズルの流速は分当たり4-10mlコーティングの範囲であるが、それもまた調製されるであろう。通常多くのスプレーコートが望ましい厚さの貯蔵層を得るのに必要とされるであろう。もし浸液コーティング、鋳込みまたは共押し出し成形のような非スプレー工程を用いたならば、一度のコートで十分であろう。
【００４４】
さらに異なる組成物のいくつかの貯蔵層を、一つより多い薬剤及び/またはポリマーを貯蔵コート内に取り込ますために用いられる。異なる層のパーセントは含まれる薬剤の分散割合または溶出割合、同様に体組織に対して薬剤を輸送する望ましい割合によって決定される。
【００４５】
貯蔵層を適用した後、生物学的活性物質を含むポリマーマトリックスを生産するためポリマーを硬化することができ、溶媒を蒸発させる。シリコーンのような特定のポリマーは、比較的低温で硬化することができ、それは室温加硫(RTV)工程として知られている。より典型的には硬化/蒸発工程には、コートされた用具をオーブンで熱するような比較的高温のものが含まれる。典型的には熱する工程はシリコンが用いられた場合およそ1から16時間およそ90℃またはそれより高い温度で行われる。デキサメタゾンをコーティングするもののような特定のコーティングに対して、熱する工程は150℃と同じくらいの高温で行われるであろう。熱する工程の時間と温度はもちろん、用いられる特定のポリマー、薬剤、溶媒及び/または架橋剤と共に変化するであろう。当業者はこれらのパラメーターに対する調節の必要性に気づく。また外層を適用した後用具を硬化してもよい。
【００４６】
イオン性界面活性剤-薬剤複合体を含む外層は好ましくは、溶媒または溶媒の混合物において複合体を溶解することによって調製されるが、しかしながらポリマー(類)またはポリマー(類)/溶媒混合体とイオン性界面活性剤薬剤複合体を混ぜ合わせることによっても調製される。適切なイオン性界面活性剤には、以下のものの一つのような第四級アンモニウム化合物が含まれる:塩化ベンザルコニウム、塩化トリドデシルメチルアンモニウム(TDMAC)、塩化セチルピリジニウム、塩化ベンジルジメチルステアリルアンモニウム、塩化ベンジルセチルジメチルアンモニウム。適切なイオン性界面活性剤のさらなる例には、臭化2-(トリメチルアミン)-エチルメタクリル酸を含むアクリル酸ポリマーの第四級アンモニウム塩、またはUnion Carbideによって生産化されたJR400及びQUATRISOFTのようなセルロースの第四級アンモニウム塩のようなポリマー界面活性剤が含まれる。好ましくはイオン性界面活性剤はTDMAを含む。
【００４７】
界面活性剤-薬剤複合体は、市場において購入することも研究室で生産することもできる。例えば塩化ベンザルコニウムはALDRICHによって生産され販売されている。TDMA-ヘパリンはSTS POLYMERSによって生産され販売されている。当業者は界面活性剤-薬剤複合体を生産する方法に気づくであろう。
【００４８】
外層における生物学的活性物質の濃度または装薬は、望ましい治療上の効果にしたがって変化するであろう。一般的に外層は生物学的活性物質の複合体の10-100重量%または好ましくは30-100重量%を含むであろう。最も好ましくは45-100重量%の薬剤複合体が外層に取り込まれるべきである。
【００４９】
複合体を溶解するために用いられる溶媒(類)は、外層が2の層の界面で貯蔵層といくらか混ぜ合わされることを許容すべきである。それゆえ可能であれば外層を調製するために用いられる溶媒は好ましくは、貯蔵層を作製するのに用いられたものと同じであるべきである。
【００５０】
それから外層組成物を医療用具に適用する。薬剤-界面活性剤複合体のいくらかが貯蔵層のマトリックスポリマーのすぐ上部内に浸透する層を形成するために、該組成物を浸液、鋳込み、押し出し成形またはスプレーコーティングのような方法によって適用できる。貯蔵層について言及したように、医療用具上への外層のスプレーコーティングは、コーティングの厚さを容易に調節できるので好ましい。外層の厚さは約0.1から約5ミクロンの厚さの範囲である。好ましくはこの層は約１から約5ミクロンの厚さである。スプレーコーティングをした場合、1-2スプレーサイクルが好ましいが、しかしながらさらなるサイクルを望ましいコーティングの厚さに依存して適用することができる。
【００５１】
貯蔵層に対する外層のコーティングの厚さの割合は、約1:2から1:100で変化し、好ましくは約1:10から1:25の範囲である。
【００５２】
用具の放出割合及び放出プロフィールは外層の厚さによって影響され、同様にその層のイオン性結合医薬の濃度によって影響される。もしより大量の生物学的活性物質を最初に輸送するのであれば、より薄い層を用いるべきである。
【００５３】
本発明の安定化したコーティングを調製するために、医療用具を薬剤放出コーティングの少なくとも一層で覆った後、ガスプラズマ、電子ビームエネルギーまたはコロナ放電のような低エネルギーで、比較的非浸透性のエネルギーソースにさらす。ガスプラズマ処理で用いられるガスは好ましくはアルゴン、または窒素、ヘリウムまたは水素のような他のガスである。好ましくはコートされた用具は、エネルギーソースにされされる前に30秒から30分間40℃から150℃で最初に熱硬化される。ガンマ放射線のような比較的浸透性のエネルギーソースは避けるべきである。
【００５４】
また該処理を完全なコーティングの適用を完成する前に用具に適用することができる。例えば用具を一層のコーティングでコートした後熱して、低エネルギーで、比較的非浸透性のエネルギーソースにさらすことができる。該処理は外層が適用された後繰り返すことができる。加えて安定化の本方法は上述した貯蔵コーティング以外のコーティングにも適用できる。特異的には該方法はポリマーを含む第一層及びポリマーとイオン性複合体化薬剤を含む第二層を持つコーティングに適用可能である。該方法はまたイオン性複合体化薬剤を含む単一のコーティングにも適用可能である。上述されたポリマーと薬剤複合体は該コーティングを調製するのに適している。
【００５５】
一つの適した方法では、医療用具をPlasma Science 350(Himont/Plasma Science,Foster City,CA)のようなプラズマ表面処理系のチェンバーに置く。該系はリアクターチェンバー及び13.56mHzで0-500ワットの出力で稼動するRF固体状態発電機を装備し、マイクロプロセッサー制御系及び完全真空ポンプパッケージをも装備している。反応チェンバーは縦16.75インチ(42.55cm)、横13.5インチ(34.3cm)、深さ17.5インチ(44.45cm)の完全な作業容量を持つ。
【００５６】
プラズマ工程においては、コートされた医療用具をリアクターチェンバー内に置き、該系を窒素清浄して20-50mTorrで真空状態にする。それゆえ不活性ガス(アルゴン、ヘリウムまたはそれらの混合物)をプラズマ処理のために反応チェンバーに送入する。非常に好ましい操作方法は、アルゴンガス、200から400ワットの範囲の電力で稼動、100-450mTorrに等しい分当たり150-650標準mlの流速、及び約30秒から約5分のさらす時間より成る。用具をプラズマ処理後即座に取り出し、またはさらなる時間、典型的には5分アルゴン状態に置くことができる。
【００５７】
安定化後、外層のイオン性界面活性剤薬剤複合体は通常分子的な配置または粒子状態である。
【００５８】
さらに医療用具をコートした後、それらを安定化しなければならない。安定化方法は本分野で周知である。例えば容器をガンマ放射線に2.5-3.5Mradでさらす、またはエチレンオキシドにさらすことによって安定化できる。滅菌化のために、ガンマ放射線にさらすことが好ましい方法であり、特にヘパリン含有コーティングに対してそうである。しかしながら膨張可能血管ステントのような機械的ストレスを受ける特定の医療用具に対しては、該コートされた用具をガンマ放射線滅菌化に処することはその膨張能力を減少することが見出されている。該減少を避けるために、上述したガスプラズマ処理をガンマ滅菌化の前処理としてコートされた用具に適用すべきである。
【００５９】
【実施例】
(実施例1)
貯蔵層の調製
ヘパリン、シリコーン、及びTHFの貯蔵層構成物を以下の方法によって調製した。多量のシリコーン-キシレン混合物(Applied Silicone Corporationから得た〜35重量%の固体)を検量した。固体シリコーン含有物を専門業者の分析にしたがって測定した。前計算し検量した量の純粋な微粉化ヘパリン(2-6ミクロン)を37.5重量%のヘパリンの最終コーティングを作製するために、シリコーン内に加えた。それからテトラヒドロフラン(THF)HPLCグレード(AldrichまたはEM Scienceから得た)を、VTHF=25W固体シリコンの量でシリコーンとヘパリンに加えた。最後にシランを架橋試薬として加えた。溶液を懸濁液が均質になるまで、撹拌匙または磁石で撹拌した。
【００６０】
それから3のWallstent(登録商標)自己膨張血管ステントを懸濁液を用いてスプレーコートした。スプレーサイクルの回数を調節するため、異なるコーティングの厚さを表1aに示されているようにステントにのせた。コーティングの厚さを光学顕微鏡を用いて測定した。ステントを約30分間室温で放置した後、コートされたステントを対流式オーブンに移し、90℃で16時間熱した。熱硬化サイクルの後さらにコーティングを硬化するためアルゴンガスプラズマ処理を適用した。各コートされたステントをそこで半分に切断し、全部で6のステント部分を生じさせた。
【００６１】
外層の調製
10mg/mlのTDMA-ヘパリン/THF溶液を、ビーカー内に検量した量のTDMA-ヘパリンパウダーを溶解しTHF溶媒を加えることによって調製した。パウダーを約15分溶媒において十分に溶解した。外層組成物を、およそ2μmの厚さの外層を生ずるために、ND815-1at,ND815-5at及びND815-9atと名付けられた3のステント部分にスプレーコートした。コートされたステントを風乾させた。ND815-1a,ND815-5a及びND815-9aと名付けられた残りの3のステント部分は外層でカバーされず、比較例として保存した。
【００６２】
アズールAアッセイに基づく放出プロフィール
コートされたステントのヘパリン放出プロフィールを測定するために、アズールAアッセイを実施した。各コートされたステントの約2cmを切断し、100mlのリン酸緩衝生理食塩水内に置き、37℃でシェーカーでインキュベートした。サンプル溶液内にコーティングから放出されたヘパリンの量を測定するために、溶液の定時的サンプルをヘパリンとアズールA色素を複合体化することによって調査分析した。サンプリング時にバッファーを新鮮な生理食塩水に置換した。
【００６３】
特異的に250μlの各サンプル溶液を希釈し、96穴マイクロピペットのウェル内にピペットで移した。100μg/mlの濃度のアズールA色素溶液(Aldrich Chem.Co.から得た)100μlを各サンプルウェル内にピペットで移した。それから全プレートを振とうし、正確に1時間室温でインキュベートした。それから溶液の吸光度をマイクロプレートリーダーを用いて505nmで読んだ。それからサンプルの濃度を、0.6μg/mlの間隔で0から6.0μg/mlで知られている濃度の溶液の標準曲線から内挿法によって測定した。
【００６４】
表1bは8日間の間の様々な時間でのステントの放出割合を要約している。本データは図1の放出プロフィールを作製するために編集されている。
【００６５】
トルイジンブルーアッセイの結果
ステントの表面でのヘパリンの濃度を測定するために、半定量トルイジンブルーアッセイを実施した。ステントの約1.5cmを調製し、小さなテストチューブに入れた。100μg/mlのトルイジンブルー色素溶液(Aldrichから得た)の2mlを該チューブに加えた。テストチューブを穏やかに振とうし、正確に30分室温の下に放置した。それからステントを色素から取り出し、冷水で徹底的に洗浄した。ステントの表面をペーパータオルを用いて穏やかに乾燥させた。それからステントサンプルを、2.00mlの1%ドデシル硫酸ナトリウム溶液を含むテストチューブのもう一セットに移し、室温で10分放置し、それからUV分光計で640nmで溶液の吸光度を読んだ。
【００６６】
トルイジンブルーアッセイに由来する色素の取り込みは表1aに記載されている。それらはコートされたステントの表面に存在するヘパリンの見積もられた濃度は、貯蔵層のみによってカバーされたステントと比較して、本発明のコーティングでカバーされたステントの方がより大きい傾向にあったことを示す。
【００６７】
【表１】
0004282106.tif 000002
【表２】
0004282106.tif 000003
【００６８】
第Ｘa因子アッセイ
ヘパリンの表面濃度と同様にコートされたステントの製薬学的活性を測定するために、第Ｘa因子アッセイを実施した。各ステントサンプルの約0.5cmを調製し、小さなテストチューブ内に置いた。20μlの1IU/mlのアンチトロンビンIII(Helena Lab.から得た)及び180μlの0.5モル/lのトリスバッファーを該テストチューブに加えた。内容物を振とうし、約10分37℃でインキュベートした。それから200μlの第Ｘa因子、71nkat試薬(Helena Lab.から得た)を該チューブ内に加えた。1分後、200μlの1mg/mlの色素形成基質S 2765(Coatest,82-14 13-39/5)を該チューブ内に加えた。該チューブをボルテックスし、正確に5分37℃でインキュベートした。反応を停止するために100μlの20%酢酸溶液を加えた。色素形成基の吸光度を405nmで測定した。
【００６９】
サンプルのアンチトロンビン活性を、ヘパリンにおける0.1,0.3,0.5及び0.7IU/mlの標準溶液の標準曲線に基づいて計算した。試薬の割合が標準曲線の範囲内で試験溶液の吸光度を得るために変化しないように、試験に用いられる試薬の容量を変化させることができることに注意すべきである。
【００７０】
サンプルの結果は表1aに記載されている。それらは、本発明のステントはTDMA-ヘパリン外層を含まないステントより、有意に大きいヘパリンまたはアンチトロンビン活性及びヘパリン表面濃度を示したことを表す。
【００７１】
(実施例2)
ヘパリン、シリコーン及びTHFの混合物を以下の方法によって調製した。シリコーン-キシレン混合物(Applied Silicone Corporationから得た35重量%の固体)を検量した。固体のシリコーン含有物を専門業者の分析にしたがって測定した。前計算し検量した量の純粋な微粉化ヘパリン(2-6ミクロン)を37.5重量%のヘパリンの最終コーティングを作製するために、シリコーン内に加えた。テトラヒドロフラン(THF)HPLCグレード(AldrichまたはEM Scienceから得た)を、シリコーンの固体含有物が3.5%になるまで加えた。製造業者から得た架橋試薬を懸濁液内に加えた。溶液を懸濁液が均質になるまで、撹拌匙または磁石で撹拌した。
【００７２】
それから表2に示された厚さの貯蔵層を達成するために、Wallstent(登録商標)エンドプロテーゼを懸濁液を用いてスプレーコートした。3のコーティングシリーズ(例えばA,B及びC)を以下のように調製した。室温で30分放置した後、シリーズA及びCと名付けられたコートされたステントを対流式オーブンに移し、90℃で16時間熱した。
【００７３】
ビーカー内に検量した量のTDMA-ヘパリンパウダーを溶解することによって外層組成物を調製し、10mg/mlのTDMA-ヘパリン/THF溶液を形成するためにTHFを加えた。パウダー化された複合体を約15分溶媒において十分に溶解した。同じ厚さの外層を形成するために、シリーズA及びBをこの溶液でスプレーコートし、風乾させた。シリーズBステントを90℃で16時間熱硬化した。
【００７４】
それからシリーズCステントをTDMA-ヘパリン溶液を用いて浸液コートした。これらの外層の厚さはシリーズA及びBステントのものと同じである。最後に全てのシリーズに対してコートをさらに硬化するため、アルゴンガスプラズマ処理を適用した。
【００７５】
要約すると該3のコーティングシリーズは以下のように調製された:
A:1) 37.5%ヘパリン貯蔵組成物でスプレーコートし、2) 90℃で16時間熱硬化し、3) TDMA-ヘパリン外層組成物でスプレーコートし、そして4) アルゴンガスプラズマ処理にさらす。
B:1) 37.5%ヘパリン貯蔵組成物でスプレーコートし、2) TDMA-ヘパリン外層組成物でスプレーコートし、3) 90℃で16時間熱硬化し、そして4) アルゴンガスプラズマ処理にさらす。
C:1) 37.5%ヘパリン貯蔵組成物でスプレーコートし、2) 90℃で16時間熱硬化し、3) TDMA-ヘパリン外層組成物で浸液コートし、そして4) アルゴンガスプラズマ処理にさらす。
【００７６】
実施例1に記述された3のアッセイを該ステントに対して実施した。表2a及び2bに存在している結果は、ステントに対する熱硬化の順番及び外層の適用手段はステントの表面でのヘパリンの活性及び濃度に有意な影響を持たないことを示す。しかしながら外層を熱硬化のためにさらしたコーティングシリーズBのステントは改良された表面形態を示したことに注意すべきである。
【００７７】
【表３】
0004282106.tif 000004
【表４】
0004282106.tif 000005
【００７８】
(実施例3)
それから表3aに示された厚さの貯蔵層を達成するために、Wallstent(登録商標)エンドプロテーゼを貯蔵組成物を用いてスプレーコートした。TDMA-ヘパリンパウダーを検量し、それをビーカー内にいれ、そしてTHFにおける10mg/mlのTDMA-ヘパリンを含む溶液を作製するため、THFを加えることによって外層組成部を調製した。パウダーを約15分溶媒に十分に溶解させた。約2ミクロンの厚さの外層を形成するため、6のサンプルステントのうち4を、TDMA-ヘパリン溶液を用いてスプレーコートした。全てのサンプルについて上述したトルイジンブルーアッセイとアズールAアッセイを実施した。表3a及び3bは該実験結果を詳述する。
【００７９】
表3aに示されているように、本発明にしたがってコートされたステント(例えばサンプルTD1)は、貯蔵層のみを含む等しいまたはより厚いコーティングを持つステント(例えばサンプルTD5)より、大きいヘパリン表面濃度を示した。
【００８０】
【表５】
0004282106.tif 000006
【表６】
0004282106.tif 000007
【００８１】
(実施例4)
サンプルのあるものは表4aに示されているように外層でコートされない点を除いて、実施例2のシリーズBステントを作製するために用いた方法にしたがってコートされたステントを調製した。貯蔵層と外層のコーティングの同じ厚さをサンプルに対して維持した。これらのコートされたステントをガンマ放射線またはエチレンオキシドのそれぞれで安定化した。それからサンプルに対してトルイジンブルーアッセイ及びアズールAアッセイを実施した。表4aと4bは実験結果を詳述する。これらの結果は、ガンマ放射線またはエチレンオキシドのそれぞれによるコートされたステントの安定化は、有意な程度にヘパリン表面濃度に逆には影響しないことを示す。
【００８２】
【表７】
0004282106.tif 000008
【表８】
0004282106.tif 000009
【００８３】
(実施例5)
安定化コーティングの形成
コーティングの第一層を形成するために、シリコーン-キシレン混合物(Applied Silicone Corporationから得た35重量%の固体)を検量し、テトラヒドロフラン(THF)HPLCグレード(AldrichまたはEM Scienceから得た)に加えた。架橋試薬を溶液内に加えた。5μm以下の厚さを持つ層を形成するために、均質な溶液をステントにスプレーした。シリコーンの第一層でコートされたステントを150℃で30分硬化した。それから該ステントをさらに硬化するためアルゴンガスで処理した。
【００８４】
シリコーン、THF及びTDMA-ヘパリンの上部層組成物を、THFにおいてTDMA-ヘパリンを溶解することによって調製した。固体のシリコーン含有量が3.5%になるようにシリコーン-キシレン混合物を該溶液に加えた。架橋試薬を該溶液に加えた。最終溶液におけるTDMA-ヘパリン含有量は固体のシリコーンの20%及び60%であった。
【００８５】
上部層組成物をシリコーンコートされたステントにスプレーした。サンプルの上部層の厚さ、ならびにサンプル上のTDMA-ヘパリンの量が表5aに与えられている。それから該ステントを90℃で16時間硬化し、それからアルゴンガスで処理した。
【００８６】
放出実験
コートされたステントを2cmの断片に切断した後、各サンプルの4の断片を100mlのリン酸緩衝生理食塩水(PBS)内に置いた。バッファー溶液を毎日換え、サンプルに対する放出されたヘパリン濃度を測定するために該溶液に対してアズールAアッセイを実施した。その結果が表5bに存在する。
【００８７】
3日目、6日目及び9日目に、各サンプル由来の断片を、トルイジンブルー色素取り込みアッセイに対して用いた。第Ｘa因子アッセイをヘパリン活性を測定するために9日目に各サンプルの最後の断片で実施した(表5aの結果を参照)。
【００８８】
【表９】
0004282106.tif 000010
【表１０】
0004282106.tif 000011
【００８９】
(実施例6)
安定化コーティングの形成
コーティングの第一層を実施例5におけるもののように調製し適用した。実験シリーズAにおいて、該コートされたステントを90℃で16時間熱硬化した。実験シリーズBにおいて、熱処理を施さなかった。
【００９０】
10mg/mlのTDMA-ヘパリン/THF上部層溶液を、THFにおいてTDMA-ヘパリンを溶解することによって調製した。該ステントを上部層溶液を用いてスプレーコートし、それから空気乾燥させた。各サンプルステントに適用したTDMA-ヘパリンの量が表6aに記述されている。それからシリーズBのコートされたステントを90℃で16時間対流式オーブンで熱処理した。両シリーズのステントをアルゴンガスを用いて処理した。
【００９１】
要約すると、2のコーティングシリーズは以下のように調製された:
A:1) シリコーン第一層溶液を用いてスプレーコートし、2) 熱硬化し、3) TDMA-ヘパリン上部層組成物を用いてスプレーコートし、及び4) アルゴンプラズマ処理した。
B:1) シリコーン第一層溶液を用いてスプレーコートし、2) TDMA-ヘパリン上部層組成物を用いてスプレーコートし、3) 熱硬化し、及び4) アルゴンプラズマ処理した。
【００９２】
放出実験
各シリーズの各サンプル由来のコートされたステントの4の2cm断片を、pH7.4を持つ100mLのリン酸緩衝生理食塩水(PBS)内に置いた。各シリーズ由来のさらなる4の断片を100mLのポリエチレングリコール(PEG)/水溶液(40/60 v/v,PEGの分子量=400)内に置いた。該ステント断片をシェイカーにおいて37℃でインキュベートした。バッファー及びPEG溶液を毎日換え、放出されたヘパリン濃度を測定するためにアズールAアッセイを溶液において実施した。該結果が表6aに存在する。
【００９３】
3日目、6日目及び11日目に各サンプル由来の断片をトルイジンブルー色素取り込みアッセイのため用いた(表5aの結果を参照)。ヘパリン活性を測定するために第Ｘa因子アッセイを各サンプルの最後の断片で実施した。ヘパリン活性は第Ｘa因子アッセイによって定量されるほど高いことが見出された。
【００９４】
血漿におけるヘパリンの放出もまた研究した。シリーズB由来のコートされたステントの1cm断片を、1mLのクエン酸塩加のヒト血漿(Helena Labs.から得た)内に置いたが、該ヒト血漿は凍結乾燥形態で存在し1mLの滅菌脱イオン水を加えることによって再構成された。3セットのステントプラズマ溶液を37℃でインキュベートし、血漿を毎日換えた。別の研究において、クエン酸塩化のヒト血漿は37℃で24時間安定であることが見出された(活性化部分的トロンボプラスチン時間テスト)。1日間及び7日間血漿においてインキュベートされたステントに対して、トルイジンブルーアッセイを実施した。1日目の色素取り込みは全く活性を示さなかった;7日目では色素取り込みは40%の活性の損失を示した。また7日目に第Ｘa因子アッセイを実施した。アンチトロンビン活性は定量限界(>64mU/cm2)よりも高かった。
【００９５】
【表１１】
0004282106.tif 000012
【表１２】
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【００９６】
(実施例7)
シリコーン表面上でのTDMA-ヘパリンの結合効果に対する硬化の順番及びアルゴンプラズマ処理の影響を調べるために、以下のサンプルを調製した。5.0mmのElgiloyステントを13.5mg/cm2のコーティング重量を持つシリコーンを用いてコートした。10mg/mlのTDMA-ヘパリン/THFの上部層溶液をステント上にスプレーした。上部層のコーティング重量は約0.4mg/cm2であった。熱処理工程とアルゴン処理工程を以下に記述するようにステントに適用した。ステントを90℃で16時間熱硬化した。
TE1:1) シリコーン溶液を用いてスプレーコートし、2) 熱硬化し、3) TDMA-ヘパリン上部層溶液を用いてスプレーコートし、及び4) アルゴンプラズマ処理した。TE2:1) シリコーン溶液を用いてスプレーコートし、2) 熱硬化し、及び3) TDMA-ヘパリン上部層溶液を用いてスプレーコートした。
TE3:1) シリコーン溶液を用いてスプレーコートし、2) TDMA-ヘパリン上部層溶液を用いてスプレーコートし、3) 熱硬化し、及び4) アルゴンプラズマ処理した。TE4:1) シリコーン溶液を用いてスプレーコートし、2) TDMA-ヘパリン上部層溶液を用いてスプレーコートし、及び3) 熱硬化した。
【００９７】
放出研究を37℃でPBSバッファーにおいて実施した。表7に挙げられたその結果は、熱処理及びアルゴンガス処理の両者とコーティングの組み合わされた硬化は、用具上のTDMA-ヘパリンの結合効力を増大し、その結果としてヘパリンの活性を長期化することを示す。
【００９８】
【表１３】
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【００９９】
(実施例8)
さらに熱処理とプラズマ処理の両者にさらされたコーティングの結合効力と、熱処理のみを受けたコーティングの結合効力を比較するために、以下のサンプルを調製した。シリコーン層と上部層の厚さはそれぞれ3mg/cm2及び0.5mg/cm2で一定に保たれた。
ND-1:1) シリコーン溶液を用いてスプレーコートし、
2) 150℃出45分熱硬化し、
3) TDMA-ヘパリン上部層溶液を用いてスプレーコートし、及び
4) 90℃で16時間熱硬化した。
ND-1P:さらにアルゴンプラズマで処理されたこと以外はND-1と同じ。
ND-2:1) シリコーン溶液を用いてスプレーコートし、
2) TDMA-ヘパリン上部層溶液を用いてスプレーコートし、及び
3) 90℃で16時間熱硬化した。
ND-2P:さらにアルゴンプラズマで処理されたこと以外はND-2と同じ。
ND-3:1) シリコーン溶液を用いてスプレーコートし、
2) 150℃で60分熱硬化し、及び
3) TDMA-ヘパリン上部層溶液を用いてスプレーコートした。
ND-3P:さらにアルゴンプラズマで処理されたこと以外はND-3と同じ。
【０１００】
放出研究をクエン酸塩化のウシ血漿(CBP)で実施した。ステントを1.5cm断片に切断し、4mlのBDPを含む滅菌プラスチックバイアルに37℃で置いた。3日目から1mlのCBPを代わりに用いた。トルイジンアッセイと第Ｘa因子アッセイを溶出の7日目から実施した。表8に存在するその結果は、プラズマ処理はステントに対するTDMA-ヘパリンの結合を促進するという実施例7で発見されたことを確認する。
【０１０１】
【表１４】
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【０１０２】
ここに含まれる記述は説明を目的とし、限定することを目的としていない。本記述の実施態様に対する変更及び修飾をなすことができ、それらは本発明の範囲に存在する。さらに明白な変更、修飾またはバリエーションは当業者に対して起こり得るであろう。また、上記引用された全ての参考文献は、全体として本開示に関連する全ての目的に対してここで取り込まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図1は実施例1にしたがって作製されたコーティングを持つステントに対するヘパリンの放出割合を示す図である。
【図１】
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