CN100371030C

CN100371030C - 药物洗脱性血管内支架喷涂方法及其喷涂装置

Info

Publication number: CN100371030C
Application number: CNB2006100540467A
Authority: CN
Inventors: 王贵学; 罗来龙; 尹铁英; 侯延斌; 李彦; 李卫娜; 艾勇
Original assignee: Chongqing University
Current assignee: Chongqing University
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2026-01-20
Also published as: CN1827178A

Abstract

药物洗脱性血管内支架喷涂方法及其喷涂装置。本发明涉及一种心血管支架喷涂方法和装置，该发明解决了现有支架喷涂不均匀、喷涂材料消耗大的问题。喷涂制备方法主要包括清洗、干燥、配制喷涂溶液、喷涂制备药物涂层；喷涂装置主要包括：支架、喷嘴、溶液瓶、塑料软管、流量仪、高压气瓶、喷管、超声雾化器、可调速旋转台和水槽，其中支架柱下端与可调速旋转台连接，溶液瓶通过塑料软管经流量仪与高压气瓶连接，水槽内装有超声雾化器，超声雾化器的顶部与溶液瓶连接，利用载气携带超声雾化的气溶胶雾滴喷涂在呈一定运动状态的支架表面，形成均匀药物涂层。本发明不仅喷涂均匀，降低了支架表面的粗糙度，而且大大节省了喷涂材料。

Description

药物洗脱性血管内支架喷涂方法及其喷涂装置

技术领域

本发明涉及一种心血管药物支架喷涂方法和装置，特别涉及药物洗脱性血管内支架喷涂方法及其喷涂装置。

背景技术

自血管球囊扩张手术出现之后，利用血管支架治疗梗塞性冠状动脉疾病，一直是主要的发展方向。但是，支架植入后会出现支架内再狭窄现象。植入支架后首先会出现血管内膜增生，金属支架的压迫能够活化血小板和巨噬细胞，同时细胞因子和生长因子也会对平滑肌细胞的增殖发生作用，再加上基因的不正常调节和金属蛋白酶的作用，进而引发细胞增殖、细胞外基质的重塑和平滑肌细胞的迁移，这些因素的综合作用导致了植入支架几个月后出现严重的支架内再狭窄。

药物洗脱性血管内支架涂层主要采用喷涂方法，国内现有的专利文献已公开的申请号为200510045668.9，这种血管支架药物涂层制备方法主要包括：血管支架和聚合物载体材料及其溶剂和药物混合的涂料，通过静电喷涂方法制备的药物涂层。聚合物载体材料包括：聚乳酸(PLA)、聚已内酯(PCL)、聚乙交酯(PGA)及其一种或多种共聚物；溶剂包括丙酮、四氢呋喃、三氯甲烷、二氯甲烷；药物包括血小板受体拮抗剂、雷帕霉素、紫杉醇、肝素、环饱素A、更生霉素、地塞米松、大黄素、水蛭素。涂层制备的步骤主要包括血管支架的清洗、涂料的配制、药物涂层的制备、涂层干燥和消毒；静电喷涂装置主要包括喷枪、喷嘴、涂料容器、静电发生器和电缆。

现有药物洗脱性血管支架涂层方法及其装置存在的不足是：(1)由于支架几何形状较为复杂，使用传统的喷涂装置进行喷涂，容易出现材料汇聚或凝结现象，支架的表面粗糙；(2)喷涂装置进行喷涂时，待涂支架处于静止状态，这种状态不适合支架的喷涂，会严重影响药物涂层均匀度，常常出现大量的喷涂死角，不均匀区域达到20％以上；(3)喷涂方法对喷涂材料的耗费比较大，材料的利用率低，仅为5％；(4)喷涂装置结构复杂。

发明内容

本发明的目的是针对上述的不足，提供了一种药物洗脱性血管内支架喷涂方法及其喷涂装置，该装置结构简单，解决了现有的喷涂不均匀、喷涂材料耗费大的缺点。

本发明的药物洗脱性血管内支架喷涂方法按以下顺序步骤进行：

(1)血管支架的清洗和消毒

将裸支架分别依次在乙醇、丙酮、蒸馏水中超声清洗3-7分钟，接着在真空干燥箱中干燥30-60分钟，温度为30-50℃，然后利用紫外灯照射25-30分钟；

(2)配制喷涂溶液

支架清洗和消毒后，配制聚合物10-30％，溶剂60-85％和药物10-22％三者昆合溶液，将配制后的溶液加温到25-35℃，利用磁力搅拌仪进行搅拌20-60分钟，混合均匀；

(3)喷涂药物涂层

将配制好的喷涂溶液加入到溶液瓶5内，溶液体积为10一40毫升；打开高压气瓶开关8，调节流量仪7载气速率0.2-1升/分钟；打开可调速旋转台1开关，使支架转动速率保持在每分钟30-60转；接通超声雾化器12电源，雾化频率为1600-2500千赫兹，雾化喷涂溶液；载气携带雾滴经过喷嘴4后沉积在支架表面，形成均匀的药物涂层，喷涂时间为0.5-2分钟；

(4)涂层干燥

将喷涂后的支架置于真空干燥箱里，干燥温度30-50℃，干燥时间24-48小时；

(5)干燥后支架重复喷涂

将干燥后支架重复以上第(3)、(4)步骤，重复的次数为2-5次。

药物洗脱性血管内支架喷涂装置，主要包括：支架柱2、支架3、喷嘴4、溶液瓶5、塑料软管6、流量仪7、高压气瓶开关8、高压气瓶9、喷管10、超声雾化器12和涂料13，其特征在于还包括：可调速旋转台1和水槽11，其中支架柱2上端装有支架3，下端与可调速旋转台1连接，支架柱2装在可调速旋转台1的中间位置，可调速旋转台1内装有电机、电路和荧光屏，溶液瓶5的侧面连接有喷管10，喷管10与喷嘴4连接，喷嘴4与支架3距离为3-6厘米，溶液瓶5瓶口中装入喷管10，喷管10的上端与塑料软管6连接，塑料软管6通过流量仪7与高压气瓶9连接，高压气瓶9的上面装有高压气瓶开关8，水槽11内的底部装有圆形凹台，中间为圆形盲孔，孔内装有超声雾化器12，超声雾化器12内装有压电换能片和驱动电路，超声雾化器12的顶部与溶液瓶5连接。

本发明的工作原理：利用超声雾化的原理，通过一定频率的超声将聚合物基质材料的溶液或其它混合溶液雾化成直径在微米级的气溶液雾滴，然后经过载气的携带，并通过喷嘴沉积在血管支架的表面，在沉积的过程中，支架保持一定的运动状态，最后再经过干燥。

本发明与现有技术相比的优点在于：

1、从本发明的附图2显示，涂层染色后荧光分布集中，亮度均匀，提高了喷涂的均匀性和完整性，有效减少了材料汇聚或凝结现象，降低表面粗糙度；

2、本发明支架喷涂过程采取径向往复运动和圆周运动相结合的运动方式，不仅有效地减少了喷涂死角，而且保证了喷涂的均匀；

3、本发明采用的喷涂工艺使涂料用量少，30毫升左右的涂料可涂覆5-8个支架，可以节省涂料80％以上；

4、从本发明的附图4可以看出，喷涂装置结构简单，节省了生产成本。

附图说明

图1、本发明药物洗脱性血管内支架喷涂的荧光素染色图

图中照片是镍钛合金血管内支架涂覆药物涂层后，经荧光素染色，利用正置荧光显微镜(型号为OLYMPUS BX51)放大200倍。

图2、是采用MATLAB处理图像1后得到的支架表面荧光分布曲线

图中显示，涂层荧光分布集中，亮度均匀，证明了涂层的均匀性和完整性。

图3、本发明制备的药物洗脱性血管内支架表面涂层的原子力显微镜扫描图

图中照片是1.5×1.5微米²区域的表面形貌三维结构图。结果显示，涂层表面粗糙度在4纳米以下。

图4、本发明喷涂装置的结构示意图

如图4中：1-可调速旋转台、2-支架柱、3-支架、4-喷嘴、5-溶液瓶、6-塑料软管、7-流量仪、8-高压气瓶开关、9-高压气瓶、10-喷管、11-水槽、12-超声雾化器、13-涂料。

具体实施方式

本发明的药物洗脱性血管内支架喷涂方法按以下顺序步骤：

(1)将裸支架分别依次在乙醇、丙酮、蒸馏水中超声清洗4分钟，然后在真空干燥箱中干燥45分钟，温度为45℃，最后利用紫外灯照射30分钟；

(2)配制喷涂溶液

支架清洗和消毒后，配制聚合物15％，溶剂70％和药物15％三者混台的溶液，将配制后的溶液加温到30℃，利用磁力搅拌仪进行搅拌40分钟，混合均匀；

(3)喷涂药物涂层

将配制好的喷涂溶液加入到溶液瓶5内，溶液体积为30毫升；打开高压气瓶开关8，调节流量仪7载气速率在0.3升/分钟；打开可调速旋转台1开关，使支架转动速率保持在每分钟55转；接通超声雾化器12电源，雾化频率为1700千赫兹，雾化涂层材料溶液；载气携带雾滴经过喷嘴4后沉积在支架表面，形成均匀的药物涂层，喷涂时间为1分钟；

(4)涂层干燥

将喷涂后的支架置于真空干燥箱里，干燥温度45℃，干燥时间24小时；

(5)干燥后支架重复喷涂

将干燥后支架重复以上第(3)、(4)步骤，重复的次数为3次。

药物洗脱性血管内支架喷涂装置，主要包括：可调速旋转台1、支架柱2、支架3、喷嘴4、溶液瓶5、塑料软管6、流量仪7、高压气瓶开关8、高压气瓶9、喷管10、水槽11、超声雾化器12和涂料13，其中支架柱2上端装有支架3，下端与可调速旋转台1连接，支架柱2装在可调速旋转台1的中间位置，可调速旋转台1内装有电机、电路和荧光屏，溶液瓶5的侧面连接有喷管10，喷管10与喷嘴4连接，喷嘴4与支架3距离为3-6厘米，溶液瓶5瓶口中装入喷管10，喷管10的上端与塑料软管6连接，塑料软管6通过流量仪7与高压气瓶9连接，高压气瓶9的上面装有高压气瓶开关8，水槽11内的底部装有圆形凹台，中间为圆形盲孔，孔内装有超声雾化器12，超声雾化器12内装有压电换能片和驱动电路，超声雾化器12的顶部与溶液瓶5连接。喷嘴4为倒喇叭形，喷管10均为圆形玻璃管，水槽11为圆柱形，溶液瓶5的上半部为圆柱形，下半部为圆锥形。

根据支架所需的药物涂层的种类、载药量、机械性能、缓释特性、功能特征等综合因素选定各项参数，制备药物洗脱性血管内支架。

实施例

地赛米松药物洗脱性血管内支架喷涂方法按以下顺序步骤进行：

(1)选用材料316L型不锈钢支架，依次在乙醇、丙酮、蒸馏水中超声清洗4分钟，然后在真空干燥箱中干燥45分钟，干燥温度为45℃，最后利用紫外灯照射30分钟进行消毒；

(2)配制喷涂溶液

支架清洗和消毒后，配制聚乳酸15％，丙酮70％和地塞米松15％三者混合的溶液，将配制后的溶液加温到30℃，利用磁力搅拌仪进行搅拌40分钟，混合均匀；

(3)喷涂药物涂层

将配制好的喷涂溶液加入到溶液瓶5内，溶液体积30毫升；打开高压气瓶开关8，调节流量仪7载气速率在0.3升/分钟；打开可调速旋转台1开关，使支架转动速率保持在每分钟55转；接通超声雾化器12电源，雾化频率为1700千赫兹，雾化涂层材料溶液；载气携带雾滴经过喷嘴4后沉积在支架表面，形成均匀的药物涂层，喷涂时间为1分钟；

(4)涂层干燥

(5)干燥后支架重复喷涂

将干燥后支架重复以上第(3)、(4)步骤，重复的次数为3次。

Claims

1.一种药物洗脱性血管内支架喷涂方法，其特征在于：血管内支架洗脱性药物喷涂方法按以下顺序步骤进行：

(1)血管支架的清洗和消毒

(2)配制喷涂溶液

支架清洗和消毒后，配制聚合物10-30％，溶剂60-85％和药物10-22％三者混合溶液，将配制后的溶液加温到25-35℃，利用磁力搅拌仪进行搅拌20-60分钟，混合均匀；

(3)喷涂药物涂层

将配制好的喷涂溶液加入到溶液瓶(5)内，溶液体积为10-40毫升；打开高压气瓶开关(8)，调节流量仪(7)载气速率0.2-1升/分钟；打开可调速旋转台(1)开关，使支架转动速率保持在每分钟30-60转；接通超声雾化器(12)电源，雾化频率为1600-2500千赫兹，雾化喷涂溶液；载气携带雾滴经过喷嘴(4)后沉积在支架表面，形成均匀的药物涂层，喷涂时间为0.5-2分钟；

(4)涂层干燥

(5)干燥后支架重复喷涂

将干燥后支架重复以上第(3)、(4)步骤，重复的次数为2-5次。

2.按权利要求1所述的药物洗脱性血管内支架喷涂方法，其特征在于：血管内支架洗脱性药物喷涂方法按以下顺序步骤进行：

(1)裸支架分别依次在乙醇、丙酮、蒸馏水中超声清洗4分钟，然后在真空干燥箱中干燥45分钟，温度为45℃，最后利用紫外灯照射30分钟；

(2)配制喷涂溶液

支架清洗和消毒后，配制聚合物15％，溶剂70％和药物15％三者混合的溶液，将配制后的溶液加温到30℃，利用磁力搅拌仪进行搅拌40分钟，混合均匀；

(3)喷涂药物涂层

将配制好的喷涂溶液加入到溶液瓶(5)内，溶液体积为30毫升；打开高压气瓶开关(8)，调节流量仪(7)载气速率0.3升/分钟；打开可调速旋转台(1)开关，使支架转动速率保持在每分钟55转；接通超声雾化器(12)电源，雾化频率为1700千赫兹，雾化喷涂溶液；载气携带雾滴经过喷嘴(4)后沉积在支架表面，形成均匀的药物涂层，喷涂时间为1分钟；

(4)涂层干燥

(5)干燥后支架重复喷涂

将干燥后支架重复以上第(3)、(4)步骤，重复的次数为3次。

3.一种药物洗脱性血管内支架喷涂装置，主要包括：支架柱(2)、支架(3)、喷嘴(4)、溶液瓶(5)、塑料软管(6)、流量仪(7)、高压气瓶开关(8)、高压气瓶(9)、喷管(10)、超声雾化器(12)和涂料(13)，其特征在于还包括：可调速旋转台(1)和水槽(11)，其中支架柱(2)上端装有支架(3)，下端与可调速旋转台(1)连接，支架柱(2)装在可调速旋转台(1)的中间位置，可调速旋转台(1)内装有电机、电路和荧光屏，溶液瓶(5)的侧面连接有喷管(10)，喷管(10)与喷嘴(4)连接，喷嘴(4)与支架(3)距离为3-6厘米，溶液瓶(5)瓶口中装入喷管(10)，喷管(10)的上端与塑料软管(6)连接，塑料软管(6)通过流量仪(7)与高压气瓶(9)连接，高压气瓶(9)的上面装有高压气瓶开关(8)，水槽(11)内的底部装有圆形凹台，中间为圆形盲孔，孔内装有超声雾化器(12)，超声雾化器(12)内装有压电换能片和驱动电路，超声雾化器(12)的顶部与溶液瓶(5)连接。

4.按权利要求3所述的药物洗脱性血管内支架喷涂装置，其特征在于喷嘴(4)为倒喇叭形，喷管(10)均为圆形玻璃管，水槽(11)为圆柱形，溶液瓶(5)的上半部为圆柱形，下半部为圆锥形。