DE202009014776U1 - coating - Google Patents
coating Download PDFInfo
- Publication number
- DE202009014776U1 DE202009014776U1 DE202009014776U DE202009014776U DE202009014776U1 DE 202009014776 U1 DE202009014776 U1 DE 202009014776U1 DE 202009014776 U DE202009014776 U DE 202009014776U DE 202009014776 U DE202009014776 U DE 202009014776U DE 202009014776 U1 DE202009014776 U1 DE 202009014776U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- coating
- stent
- catheter balloon
- polyelectrolyte
- multilayers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/08—Materials for coatings
- A61L31/10—Macromolecular materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/82—Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/95—Instruments specially adapted for placement or removal of stents or stent-grafts
- A61F2/958—Inflatable balloons for placing stents or stent-grafts
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L29/00—Materials for catheters, medical tubing, cannulae, or endoscopes or for coating catheters
- A61L29/08—Materials for coatings
- A61L29/085—Macromolecular materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L29/00—Materials for catheters, medical tubing, cannulae, or endoscopes or for coating catheters
- A61L29/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. lubricating compositions
- A61L29/16—Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L31/16—Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M25/00—Catheters; Hollow probes
- A61M25/10—Balloon catheters
- A61M25/1027—Making of balloon catheters
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
- A61L2300/416—Anti-neoplastic or anti-proliferative or anti-restenosis or anti-angiogenic agents, e.g. paclitaxel, sirolimus
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/60—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a special physical form
- A61L2300/606—Coatings
- A61L2300/608—Coatings having two or more layers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M25/00—Catheters; Hollow probes
- A61M25/10—Balloon catheters
- A61M25/1027—Making of balloon catheters
- A61M25/1029—Production methods of the balloon members, e.g. blow-moulding, extruding, deposition or by wrapping a plurality of layers of balloon material around a mandril
- A61M2025/1031—Surface processing of balloon members, e.g. coating or deposition; Mounting additional parts onto the balloon member's surface
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M25/00—Catheters; Hollow probes
- A61M25/10—Balloon catheters
- A61M2025/1043—Balloon catheters with special features or adapted for special applications
- A61M2025/105—Balloon catheters with special features or adapted for special applications having a balloon suitable for drug delivery, e.g. by using holes for delivery, drug coating or membranes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M25/00—Catheters; Hollow probes
- A61M25/0043—Catheters; Hollow probes characterised by structural features
- A61M25/0045—Catheters; Hollow probes characterised by structural features multi-layered, e.g. coated
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M25/00—Catheters; Hollow probes
- A61M25/10—Balloon catheters
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Child & Adolescent Psychology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Beschichtung und Beladung von dilatierbaren Katheterballons und Stents umfassend die folgenden Schritte:
1.1) Bereitstellung eines dilatierbaren Katheterballons oder Stent
1.2) Bereitstellung von Polyelektrolydmultischichten zur Beschichtung des Katheterballons oder Stents als Trägersubstanz.
1.3) Bereitstellung von Paclitaxel in Lösung zur Beschichtung/Eibringung der befindlichen Trägersubstanz Polyelektrolydmultischichten.Coating and loading of dilatable catheter balloons and stents comprising the following steps:
1.1) Provision of a dilatable catheter balloon or stent
1.2) Provision of Polyelektrolydmultischichten for coating the catheter balloon or stent as a carrier.
1.3) Provision of paclitaxel in solution for coating / embryo of the present carrier Polyelektrolydmultischichten.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beschichtung zur Beladung von Implantaten und Oberflächen insbesondere Stents und Ballon-Katheter aus vorzugsweise Polyelektrolyten/Polyelektrolytmultischichten sowie mit einem pharmakologischen Wirkstoff vorzugsweise Paclitaxel, und die nach dieser Beschichtung erhaltenen beschichteten Medizinprodukte.The The present invention relates to a coating for loading of Implants and surfaces, in particular stents and balloon catheters preferably polyelectrolyte / Polyelektrolytmultischichten and with a pharmacologically active ingredient preferably paclitaxel, and the coated medical devices obtained after this coating.
Die Implantation von Gefäßstützen wie beispielsweise Stents ist heutzutage ein gängiger chirurgischer Eingriff zur Behandlung von Stenosen. Dabei ist noch immer eine sehr häufige Komplikation die sogenannte Restenose (recurrent stenosis), d. h. der Wiederverschluss des Gefäßes. Eine genaue begriffliche Beschreibung der Restenose ist in der Fachliteratur nicht aufzufinden. Die am häufigsten verwendete morphologische Definition der Restenose ist diejenige, die nach erfolgreicher PTA (perkutane transluminale Angioplastie) die Restenose als eine Reduktion des Gefäßdurchmessers auf weniger als 50% des normalen festlegt. Hierbei handelt es sich um einen empirisch festgelegten Wert, dessen hämodynamische Bedeutung und Beziehung zur klinischen Symptomatik einer soliden wissenschaftlichen Basis entbehrt. In der Praxis wird häufig die klinische Verschlechterung eines Patienten als Zeichen einer Restenose des vormals behandelten Gefäßabschnitts angesehen.The Implantation of vascular supports such as Stents is now a common surgical procedure for the treatment of stenoses. It is still a very common one Complication the so-called restenosis (recurrent stenosis), d. H. the reclosure of the vessel. An exact Conceptual description of restenosis is in the literature not to be found. The most commonly used morphological definition restenosis is the one that after successful PTA (percutaneous transluminal angioplasty) restenosis as a reduction of the Vessel diameter to less than 50% of normal sets. This is an empirically determined Value, its hemodynamic importance and relationship to clinical symptomatology of a sound scientific basis. In practice, there is often clinical deterioration of a patient as a sign of restenosis of the previously treated Viewed vascular section.
Die Restenose nach einer Stentimplantation ist eine der Hauptursachen für einen erneuten Krankenhausaufenthalt. Die während der Implantation des Stents verursachten Gefäßverletzungen rufen Entzündungsreaktionen hervor, die für den Heilungsprozeß in den ersten sieben Tagen eine entscheidende Rolle spielen. Ferner hat sich in jüngstes Vergangenheit auch herausgestellt, dass Stents, welche mit einer wirkstofffreisetzenden Beschichtung versehen sind, Spätthrombosen verursachen können, d. h. neben dem Problem der Restenose zudem noch ein Langzeitproblem nämlich das der Spätthrombosen besitzen.The Restenosis after a stent implantation is one of the main causes for a new hospital stay. The while implantation of the stent caused vascular injuries cause inflammatory reactions that are responsible for the Cure process in the first seven days a crucial one Role-play. Furthermore, in the recent past also revealed that stents containing an active ingredient release Coating are provided to cause late thrombosis can, d. H. besides the problem of restenosis, moreover a long-term problem, namely that of late thrombosis have.
Um diese Probleme zu vermeiden besteht auch die Möglichkeit, nur mittels eines beschichteten Katheterballons und ohne Stent ein sogenanntes ”biological stenting” durchzuführen, d. h. die Gefäßaufweitung an der verengten Stelle mittels Dilatation eines beschichteten Katheterballons vorzunehmen, wobei während einer kurzen Dilatationszeit des Katheterballons genügend pharmakologischer Wirkstoff auf die Gefäßwand übertragen wird, dass aufgrund der Gefäßaufweitung und der Wirkstoffübertragung eine erneute Verengung oder eine erneuter Verschluß des Gefäßes unterbleibt.Around to avoid these problems there is also the possibility only by means of a coated catheter balloon and without a stent to perform so-called "biological stenting", d. H. the vessel widening at the narrowed place by dilating a coated catheter balloon, during a short dilatation time of the catheter balloon sufficient pharmacological agent transferred to the vessel wall is that due to the vessel widening and the Drug delivery a renewed narrowing or a renewed Closure of the vessel is omitted.
Solche
beschichteten Katheterballons sind bereits aus
Ein
Sprühbeschichtungsverfahren für Katheterballons
ist in
Da
sich der Wirkstoff Paclitaxel als besonders geeignet für
die Verhinderung von Restenose herausgestellt hat, wie insbesondere
dem europäischen Patent Nr.
Es wurde festgestellt, dass Polyelektrolytmultischichten (Layer-by-Layer Technik) sehr gut geeignet sind eine schnelle Abgabe des Med. Paclitaxel an die Gefäßwand zu generieren.It it was found that polyelectrolyte multilayers (layer-by-layer Technique) are very well suited for rapid release of the med. Paclitaxel to generate the vessel wall.
Diese Aufgabe wird durch die technische Lehre der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Beispielen.These Task is through the technical teaching of independent Claims solved. Further advantageous embodiments The invention results from the dependent claims. the description and the examples.
Überraschend wurde gefunden, dass eine Beschichtung der folgenden Art die gestellte Aufgabe besonders gut löst.Surprised It has been found that a coating of the following type is the one asked Task solves very well.
Polyelektrolytmultischichten mit der Layer-by-Layer Technik (LbL) – zum Aufbau wirkstoffhaltiger Beschichtungen für DES. Die LbL-Technik verwendet Polyelektrolyte unterschiedlicher Ladung als Biomaterialien. Im Verlauf des schichtweisen Aufbaus entstehen Polyelektrolytmultischichten (PEM), wobei die anziehende elektrostatische Wechselwirkung zwischen den entgegengesetzten Ladungen der aufeinanderfolgenden Polymerschichten eine wichtige Rolle spielt. Der große Vorteil dieser Technologie besteht darin, dass die Assemblierung von Multischichten eine generelle und allgemein anwendbare Methode ist und dadurch Beschichtungen unterschiedlichster Zusammensetzung aufgebaut werden können. Zusätzlich ermöglicht die Methode eine Kontrolle der Schichtdicke von Beschichtungen im Nanometerbereich. Durch den modularen Aufbau der Multischichten ist es möglich, mit jeder einzelnen Schicht unterschiedliche Funktionalitäten in diese zu integrieren. Auch eine Beladung und Fixierung von kolloidalen Partikeln in den PEM ist mit der LbL-Technik möglich. Die LbL-Technik ist eine Anwendung der Polyelektrolytkomplexbildung. Dazu wird das Substrat Schicht für Schicht (layer-by-layer) mit Polyelektrolytlösungen alternierender Ladung beschichtet. Bei jedem Beschichtungsschritt lagern sich auf der entgegengesetzt geladenen Oberfläche Polyelektrolyte ab. Der Beschichtungsprozess ist durch die freiwerdenden Gegenionen entropiegetrieben und aufgrund der elektrostatischen Abstoßung selbstlimitierend. Überschüssiges Polymer wird beim schichtweisen Aufbau vom Multischichten nach jeder Polyelektrolytschicht durch mehrmaliges Waschen entfernt, um eine unkontrollierte Komplexbildung in der Lösung zu verhindern. Vorausgesetzt, dass bei den Beschichtungsbedingungen ein kontinuierlicher Aufbau von Multischichten stattfindet, gibt es keine Limitierung der Anzahl von Polyelektrolytschichten. Es können PEM mit bis zu 1000 Schichten hergestellt werden. Die Filmdicke von PEM kann im trockenen Zustand auf wenige Nanometer genau eingestellt werden. Zum Beispiel liegt die Dicke einer einzelnen Schicht in Abhängigkeit der Gegenionen und Beschichtungsbedingungen von Multischichten aus Polystyrolsulfonat (PSS) und Polydiallyldimethylammoniumchlorid (PDA) im Bereich von 1–5 nm. Bei PEM mit schwachen Polyelektrolyten, z. B. mit Polyacrylsäure können sich auch dickere Schichten von ca. 15 nm ausbilden. Neben dem Tauchverfahren ist ein Aufbau von PEM auch durch Sprühen, Einschrittverfahren und Rotationsbeschichtung (sein coating) möglich, was zu einer deutlichen Verkürzung der Präparationszeit führt.Polyelectrolyte multilayers with the layer-by-layer technique (LbL) - for the development of active ingredient-containing coatings for DES. The LbL technique uses polyelectrolytes of different charge as biomaterials s. In the course of the layered construction, polyelectrolyte multilayers (PEM) are formed, with the attractive electrostatic interaction between the opposite charges of the successive polymer layers playing an important role. The big advantage of this technology is that the assembly of multi-layers is a general and generally applicable method and thus coatings of different composition can be built. In addition, the method enables a control of the layer thickness of coatings in the nanometer range. Due to the modular structure of the multilayers, it is possible to integrate different functionalities into each individual layer. Also a loading and fixation of colloidal particles in the PEM is possible with the LbL technique. The LbL technique is an application of polyelectrolyte complex formation. For this purpose, the substrate is coated layer by layer with polyelectrolyte solutions of alternating charge. At each coating step, polyelectrolytes are deposited on the oppositely charged surface. The coating process is entrophen driven by the liberated counterions and self-limiting due to the electrostatic repulsion. Excess polymer is removed from the multilayer after each polyelectrolyte layer in the layered construction by repeated washing to prevent uncontrolled complex formation in the solution. Provided that a continuous buildup of multilayers takes place under the coating conditions, there is no limitation on the number of polyelectrolyte layers. It is possible to produce PEM with up to 1000 layers. The film thickness of PEM can be set to a few nanometers when dry. For example, the thickness of a single layer, depending on the counterions and coating conditions, of polystyrene sulfonate (PSS) and polydiallyldimethylammonium chloride (PDA) multilayers is in the range of 1-5 nm. For PEM, with weak polyelectrolytes, e.g. B. with polyacrylic acid and thicker layers of about 15 nm can form. In addition to the dipping process, a construction of PEM is also possible by spraying, one-step process and spin coating (coating), which leads to a significant reduction in the preparation time.
Der ladungskontrollierte Aufbau von Polyelektrolytmultischichten ist eine Methode die es ermöglicht, eine Vielzahl von unterschiedlichen maßgeschneiderten Strukturen herzustellen. Hinzu kommt, dass in Abhängigkeit von der chemischen Struktur der verwendeten Polymere neben der elektrostatischen Anziehung auch andere intermolekulare Wechselwirkungen, wie z. B. die Wasserstoffbrückenbindungen und hydrophobe Wechselwirkungen, an der Bildung von Multischichten beteiligt sein können.Of the charge-controlled construction of polyelectrolyte multilayers a method that allows a variety of different tailor made structures. Come in addition, that depending on the chemical structure of the used Polymers in addition to electrostatic attraction, other intermolecular Interactions, such. B. the hydrogen bonds and hydrophobic interactions, on the formation of multilayers can be involved.
Neben dem Aufbau von PEM mit synthetisch funktionalisierten Polyelektrolyten können auch Multischichten mit folgenden Materialien/Strukturen aufgebaut werden:
- – Polysaccharide
- – Proteine
- – DNA
- – Lipide
- – Polymer-Wirkstoff-Konjugate
- – Dendrimere
- – anorganische Nanopartikel, wie kolloidales Gold und Quantenpunkte, Fullerene und Kohlenstoffnanoröhren,
- – Viren
- - polysaccharides
- - proteins
- - DNA
- - lipids
- - Polymer-drug conjugates
- - dendrimers
- Inorganic nanoparticles, such as colloidal gold and quantum dots, fullerenes and carbon nanotubes,
- - Viruses
Der Begriff Polyelektrolyt (PE) bezeichnet laut IUPAC-Empfehlung (International Union of Pure and Applied Chemistry) ein Polymer aus Makromolekülen, in denen ein wesentlicher Teil der Baueinheiten ionische oder ionisierbare Gruppen oder beide enthält. Polyelektrolyte vereinen die Eigenschaften von Polymeren und Elektrolyten und können der Ladung nach in anionische und kationische eingeteilt werden. Ein Spezialfall sind ampholytische Polymere (Polyampholyte), die sowohl positiv als auch negativ geladene Gruppen oder die entsprechenden ionisierbaren Gruppen enthalten. In der Natur sind PE als Proteine, Nukleinsäuren oder Polysaccharide weit verbreitet.Of the Term polyelectrolyte (PE), according to IUPAC recommendation (International Union of Pure and Applied Chemistry) a polymer of macromolecules, in which an essential part of the building units ionic or ionizable Contains groups or both. Polyelectrolytes combine the Properties of polymers and electrolytes and can the charge can be divided into anionic and cationic. A special case are ampholytic polymers (polyampholytes), the both positively and negatively charged groups or the corresponding ones contain ionizable groups. In nature, PEs are proteins, Nucleic acids or polysaccharides are widely used.
Trotz eines hydrophoben Rückgrats sind PE aufgrund ihrer großen Anzahl an ionischen Gruppen in polaren Lösungsmitteln wie z. B. Wasser gut löslich und dissoziieren in geladene Polymerketten und niedermolekulare Gegenionen. Der jeweilige Dissoziationsgrad und damit die Ladungsdichte in Lösung wird von der Säure- oder Basenstärke der funktionellen Gruppen bestimmt.In spite of of a hydrophobic backbone are PEs due to their large size Number of ionic groups in polar solvents such as z. For example, water is readily soluble and dissociates into charged polymer chains and low molecular weight counterions. The respective degree of dissociation and hence the charge density in solution is determined by the acid or base strength of the functional groups.
Neben
der Ladungsart, also anionisch oder kationisch, können
PE auch nach ihrer Stärke eingeteilt werden. Starke PE
sind permanent geladen und über den gesamten pH Bereich
komplett dissoziiert, wohingegen schwache PE nur in einem begrenzten
Bereich ionisiert vorliegen. Tabelle 1: Übersicht möglicher
polyionischer Verbindungen zum Aufbau von Polyelektrolytmultischichten, Protein1, Polypeptid2, Polysaccharid3, Polymer4
Die Beladung von Multischichten mit Paclitaxel (PTx) wurden an verschiedenen Polyelektrolytkombinationen untersucht. Abgesehen von der passiven Anreicherung des Wirkstoffes in bestehende PEM aus Poly(L-lysin) (PLL) und Hyaluronsäure (HA) wurde auch der Aufbau von Multischichten mit einem Hyaluronsäure-Paclitaxel-Konjugat (HA-PTx) und Chitosan durchgeführt. Die beiden Systeme zeigen ein nicht vergleichbares Freisetzungsverhalten. Während keine PTx-Freisetzung aus PEM mit PLL und HA innerhalb von 4 Tage festgestellt wurde, zeigte die Beschichtung mit dem Konjugat eine schnelle Wirkstofffreisetzung von ca. 50% des integrierten PTx innerhalb von 3 Stunden.The Loading of multilayers with paclitaxel (PTx) were performed on different Polyelectrolyte combinations investigated. Apart from the passive ones Enrichment of the active substance in existing PEM from poly (L-lysine) (PLL) and hyaluronic acid (HA) was also the construction of Multilayers with a hyaluronic acid-paclitaxel conjugate (HA-PTx) and chitosan performed. The two systems show an incomparable release behavior. While no PTx release from PEM with PLL and HA detected within 4 days the coating with the conjugate showed rapid drug release of about 50% of the integrated PTx within 3 hours.
Die Effektivität von DES ist jedoch nicht nur von der absolut abgegebenen Menge an PTx sondern auch von der Kinetik der Freisetzung abhängig. Welche PTx Dosis und Freisetzungskinetik für Koronarstents geeignet ist, wird sehr unterschiedlich diskutiert und ist zusätzlich vom jeweiligen Beschichtungssystem abhängig. Zur Behandlung der koronaren Herzkrankheit (KHK) wäre eine Dosis und Freisetzungskinetik von PTx optimal, die eine Proliferation der glatten Gefäßmuskulatur weitestgehend unterdrückt und damit eine Restenose verhindert und zusätzlich die gewünschte Endothelialisierung nicht beeinflusst dieses wird mit den Erfindungsmäßigen Polyelektrolytmultischichten erreicht.The However, the effectiveness of DES is not just absolute delivered amount of PTx but also from the kinetics of the release dependent. Which PTx dose and release kinetics for Coronary stents is appropriate, is discussed very differently and is additionally dependent on the respective coating system. For the treatment of coronary heart disease (CHD) would be a Dose and release kinetics of PTx optimal, showing a proliferation the smooth vascular musculature as much as possible suppressed and thus prevents restenosis and additionally the desired endothelialization does not affect this becomes with the invention polyelectrolyte multilayers reached.
Das folgende Beispiel stellt eine mögliche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, ohne jedoch den Schutzumfang auf dieses konkreten Beispiel beschränken zu wollen.The The following example represents a possible embodiment of the present invention, but without the scope of protection to limit this concrete example.
Der Aufbau von Polyelektrolytmultischichten (LbL-Beschichtungen) erfolgte im Tauchverfahren bei Raumtemperatur. Dafür wurden die zu beschichtenden Oberflächen in die Polyelektrolytlösungen eingetaucht (z. B. PTCA-Katheter, Stents usw.) oder teilweise mit den Beschichtungslösungen in direkten Kontakt gebracht. Vor dem Aufbau der Multischichten wurden die Oberflächen mit Wasser gespült und, sofern das Substrat chemisch stabil ist, mit einer Mischung aus konzentriertem Ammoniak (25%), konzentriertem Wasserstoffperoxid (30% w/w) und Wasser im Verhältnis 1:1:5 (alkalische RCA Reinigung, Radio Corporation of America) gereinigt. Die RCA-Reinigung wurde an Stents, bei 70–80°C für 20 Minuten durchgeführt. Im Anschluss an die RCA-Reinigung wurden die Oberflächen bis zum neutralen pHWert mit Wasser gespült.Of the Construction of polyelectrolyte multilayers (LbL coatings) took place in immersion at room temperature. For that were the to be coated surfaces in the polyelectrolyte solutions immersed (eg PTCA catheters, stents, etc.) or partially with brought into direct contact with the coating solutions. In front the structure of the multilayers were the surfaces with Water rinsed and, provided the substrate is chemically stable is concentrated with a mixture of concentrated ammonia (25%) Hydrogen peroxide (30% w / w) and water in the ratio 1: 1: 5 (RCA alkaline cleaning, Radio Corporation of America). The RCA cleaning was done on stents, at 70-80 ° C carried out for 20 minutes. Following the RCA cleaning the surfaces were up to neutral pH with water rinsed.
Alle Oberflächen wurden, sofern nicht anders angegeben, mit hochmolekularem PEI (Mw 750.000, 1 mg/ml, pH 6, 0,2 M NaCl) als „0. Schicht” vorbehandelt. Damit wurde versucht, die verschiedenen Ladungsdichten der unterschiedlichen Materialien auszugleichen. Der Aufbau von LbL-Filmen wurde prinzipiell mit einem Überschuss an Polymer durchgeführt (pro Schicht > 10 mg/m2). Die erforderliche Polyelektrolytmenge wurde anhand der zu beschichtenden Gesamtoberfläche kalkuliert. Zwischen den einzelnen Polyelektrolytschichten wurde zur Abtrennung von nicht adsorbiertem Polymer mindestens dreimal mit Wasser gewaschen.Unless otherwise indicated, all surfaces were labeled with high molecular weight PEI (Mw 750,000, 1 mg / ml, pH 6, 0.2 M NaCl) as "0. Layer "pretreated. This attempted to balance the different charge densities of the different materials. The construction of LbL films was carried out in principle with an excess of polymer (per layer> 10 mg / m 2 ). The required amount of polyelectrolyte was calculated based on the total surface area to be coated. Between the individual polyelectrolyte layers was washed at least three times with water to remove unadsorbed polymer.
Zur Verhinderung von stentinduzierten Restenosen, die eine erneute perkutane Koronarintervention (PCI) erforderlich machen, werden seit 2003 Stents angewendet, welche antiproliferativ wirksame Substanzen freisetzen. Diese Drug-Eluting Stents (DES) geben den Wirkstoff über einen längeren Zeitraum lokal ab. Erfindungsgemäß wird hier eine alternativen Beschichtungsmethode für DES, welche zum einen bioabbaubar sein sollte und zum anderen den Wirkstoff vollständig freisetzen kann dargestellt. Aufgrund der hohen Wirksamkeit und direkten Freisetzung am Wirkort ist zur Verhinderung von Restenosen nur eine sehr geringe Dosis von Paclitaxel (PTx) erforderlich. Der bisher verwendete Taxus Stent, mit einer Beladung von ca. 100 μg/cm2, gibt aus der Stentbeschichtung jedoch insgesamt lediglich 10% des PTx ab. Bei dieser Formulierung ist der Wirkstoff partikulär in einer Polymermatrix eingebettet und löst sich im Verlauf der Freisetzung nur zu einem geringen Teil auf. Die Kinetik der Wirkstoffabgabe wird vom Beladungsgrad des nichtabbaubaren Polymers (SIBS) mit PTx maßgeblich beeinflusst und stagniert nach ca. 14 Tagen. Da Paclitaxel in SIBS unlöslich ist und nicht diffundiert, kann, nachdem alle zugänglichen Wirkstoffkristalle aufgelöst sind, keine weitere Wirkstofffreisetzung mehr stattfinden. Dies erklärt den hohen Restgehalt an PTx von bis zu 90% sowie die von der Wirkstoffbeladung abhängige Freisetzungskinetik.To prevent stent-induced restenosis requiring a new percutaneous coronary intervention (PCI), since 2003 stents have been used which release antiproliferative drugs. These drug-eluting stents (DES) deliver the drug locally over a longer period of time. According to the invention here is an alternative coating method for DES, which on the one hand should be biodegradable and on the other hand can completely release the drug. Due to the high efficacy and direct release at the site of action, only a very small dose of paclitaxel (PTx) is required to prevent restenosis. However, the previously used Taxus stent, with a loading of about 100 μg / cm 2 , emits from the stent coating altogether only 10% of the PTx. In this formulation, the active ingredient is particulate embedded in a polymer matrix and dissolves in the course of release only a small part. The kinetics of the drug delivery is significantly influenced by the degree of loading of the non-degradable polymer (SIBS) with PTx and stagnates after about 14 days. Since paclitaxel is insoluble in SIBS and does not diffuse, no further drug release can occur after all accessible drug crystals are dissolved. This explains the high residual content of PTx of up to 90% as well as the release kinetics dependent on the drug loading.
Ein Vorteil der Erfindungsgemäßen verwendeten Polyelektrolytmultischichten mittels LbL-Technik besteht u. a. darin, dass der Aufbau von Multischichten eine sehr universelle Methode ist und PLL durch ein anderes kationisches Polymer ausgetauscht werden kann. Für die Langzeitsicherheit von DES ist eine vollständige Stent-Endothelialisierung entscheidend, insbesondere zur Verhinderung von Thrombosen. In dieser Hinsicht ist außerdem bekannt, dass die Zelladhäsion auch durch PEM gesteuert werden kann. Daher eröffnet der modulare Aufbau die Möglichkeit, das Design der einzelnen Schichten den jeweiligen Anforderungen anzupassen. So könnten Strukturen/Polymere als terminierende Schicht aufgebracht werden, welche z. B. eine Endothelialisierung unterstützen. Für die Wirkstoffbeladung und zur Kontrolle der PTx-Freisetzung sind Polymer-Wirkstoff-Konjugate, welche nach der Spaltung des Wirkstoffes von der Polymerkette die aktive Substanz freigeben vorteilhaft. Aufgrund der lokalen Wirkung ist eine zusätzliche Ankopplung von Transportgruppen an das hochmolekulare Polymer entsprechend dem Modell nach Ringsdorf nicht erforderlich.One Advantage of the polyelectrolyte multilayers used according to the invention by means of LbL technology u. a. in that the construction of multilayers a very universal method is and PLL by another cationic Polymer can be exchanged. For the long-term security DES is a complete stent endothelialization crucial, especially for the prevention of thrombosis. In this It is also known that cell adhesion can also be controlled by PEM. Therefore, the modular opens Build up the possibility of the design of each layer to adapt to the respective requirements. So could structures / polymers be applied as a terminating layer, which z. Legs Support endothelialization. For the drug loading and to control PTx release are polymer-drug conjugates, which after the cleavage of the active ingredient from the polymer chain the active substance release advantageous. Due to the local effect is an additional coupling of transport groups to the high molecular weight polymer according to the model to Ringsdorf not required.
Beim Erfindungsgemäßen verwendeten Konjugat ist der Wirkstoff über eine Esterbindung, die in Anwesenheit von Wasser hydrolysieren kann, gebunden. Durch die chemische Variation der Anbindung des Wirkstoffes an den Polyelektrolyten kann die Freisetzungskinetik weiter kontrolliert werden und auch eine Kombination unterschiedlich stabiler Konjugate zu einer Gesamtbeschichtung ist mit der Polyelektrolytmultischichten mit LbL-Technik durchführbar.At the The conjugate used according to the invention is the Active substance via an ester bond, in the presence of Water can hydrolyze, bound. By the chemical variation the binding of the drug to the polyelectrolyte can release kinetics be further controlled and also a combination of different stable conjugate to a total coating is with the polyelectrolyte multilayers with LbL technology feasible.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - WO 2005/089855 A1 [0005] WO 2005/089855 A1 [0005]
- - WO 2004/028582 A1 [0005] - WO 2004/028582 A1 [0005]
- - WO 2004/006976 A1 [0006] WO 2004/006976 A1 [0006]
- - DE 102007003184 A1 [0006] DE 102007003184 A1 [0006]
- - EP 0706376 B1 [0007] EP 0706376 B1 [0007]
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202009014776U DE202009014776U1 (en) | 2009-11-02 | 2009-11-02 | coating |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202009014776U DE202009014776U1 (en) | 2009-11-02 | 2009-11-02 | coating |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202009014776U1 true DE202009014776U1 (en) | 2010-03-11 |
Family
ID=41821706
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202009014776U Expired - Lifetime DE202009014776U1 (en) | 2009-11-02 | 2009-11-02 | coating |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202009014776U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010022588A1 (en) * | 2010-05-27 | 2011-12-01 | Hemoteq Ag | Balloon catheter with a particle-free drug-releasing coating |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0706376B1 (en) | 1993-07-19 | 1997-06-25 | Angiotech Pharmaceuticals, Inc. | Anti-angiogenic compositions and methods of use |
WO2004006976A1 (en) | 2002-07-12 | 2004-01-22 | Cook Incorporated | Coated medical device |
WO2004028582A1 (en) | 2002-09-20 | 2004-04-08 | Ulrich Speck | Medical device for dispensing medicaments |
WO2005089855A1 (en) | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Abbott Laboratories | Multiple drug delivery from a balloon and a prosthesis |
DE102007003184A1 (en) | 2007-01-22 | 2008-07-24 | Orlowski, Michael, Dr. | Method for loading structured surfaces |
-
2009
- 2009-11-02 DE DE202009014776U patent/DE202009014776U1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0706376B1 (en) | 1993-07-19 | 1997-06-25 | Angiotech Pharmaceuticals, Inc. | Anti-angiogenic compositions and methods of use |
WO2004006976A1 (en) | 2002-07-12 | 2004-01-22 | Cook Incorporated | Coated medical device |
WO2004028582A1 (en) | 2002-09-20 | 2004-04-08 | Ulrich Speck | Medical device for dispensing medicaments |
WO2005089855A1 (en) | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Abbott Laboratories | Multiple drug delivery from a balloon and a prosthesis |
DE102007003184A1 (en) | 2007-01-22 | 2008-07-24 | Orlowski, Michael, Dr. | Method for loading structured surfaces |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010022588A1 (en) * | 2010-05-27 | 2011-12-01 | Hemoteq Ag | Balloon catheter with a particle-free drug-releasing coating |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69932034T2 (en) | HYDROPHILIC COATING FOR AN INTRACORPORAL MEDICAL DEVICE | |
DE60026065T2 (en) | ELECTROPOLYMERIZABLE MONOMERS AND POLYMER COATINGS ON IMPLANTABLE EQUIPMENT | |
DE602005002745T2 (en) | MEDICAL DEVICES AND METHOD FOR THEIR MANUFACTURE | |
DE69829655T3 (en) | BIOFUNCTIONAL POLYMERS MADE IN OVERCRITICAL FLUID | |
DE69820268T2 (en) | IMPLANTABLE DEVICE WITH A POLYMER COATING FOR RELEASING BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES | |
DE60117251T2 (en) | METHOD OF COATING MEDICAL DEVICES USING SUPERCRITICAL CARBON DIOXIDE | |
Chatterjee et al. | Stimuli-responsive hydrogels: An interdisciplinary overview | |
WO2011024831A1 (en) | Medical device for placement into a lumen and manufacturing method thereof | |
EP2268332B1 (en) | Method for producing a bioactive surface on an endoprosthesis or on the balloon of a balloon catheter | |
WO2004082454A2 (en) | Endovascular implant with an at least sectional active coating made of radjadone and/or a ratjadone derivative | |
EP1562565A2 (en) | Use of one or more elements from the group containing yttrium, neodymium and zirconium | |
DE102018110591B4 (en) | Medical device with a fibrin coating, system and set with such a device and method of manufacture | |
EP0890367B1 (en) | Urologic implant, especially support for the vascular walls of the urinal tract | |
EP0550875A1 (en) | Implantable polymeric device containing pharmaceutical agents and process for its production | |
DE202009017490U1 (en) | Frankincense and / or boswellic acid coating | |
DE102007050668A1 (en) | Stent with a base made of a bioinert metallic implant material | |
EP2701757B1 (en) | Implantable vascular stent | |
DE202009014776U1 (en) | coating | |
DE202009006632U1 (en) | Coating of medical surfaces | |
EP2129408B1 (en) | Coated implant | |
WO2010118883A2 (en) | Coated stent | |
DE102009059070A1 (en) | Medical device e.g. percutaneous transluminal coronary angioplasty catheter, for direct application of C-type natriuretic peptide on blood vessel wall, has base body with coating, where device consists of C-type natriuretic peptide | |
DE102005010998A1 (en) | Drug-eluting stents | |
US20170354519A1 (en) | Delivery of igf-1 in myocardial infarction | |
WO2008034627A2 (en) | Coated implant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20100415 |
|
R156 | Lapse of ip right after 3 years |
Effective date: 20130601 |