CN102006894A - 医学装置应用的不可降解水凝胶 - Google Patents

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Abstract

公开了用于涂布或形成医学装置的至少一部分的不可降解水凝胶。可从功能化的PEG大分子单体形成该水凝胶。这些水凝胶便于灭菌、运输和储存。还包括形成本文所述水凝胶的方法。

Description

医学装置应用的不可降解水凝胶
发明领域
本发明涉及不可降解的水凝胶、它们在医学装置中的应用和形成这种水凝胶的方法。
发明背景
聚合物在其宏观结构网络中常包含基质。一类聚合基质是可定义为含水聚合网络的水凝胶。水凝胶优选用于医学环境中，例如生物活性剂递送、防止外科手术后粘连、组织修复等等。
水凝胶常是生物可降解的，表示该聚合物植入生物时会分解，其分解速度受该水凝胶的物理特性控制；生物可降解的水凝胶因其脆弱的性质而难以灭菌和储存。然而，不可降解的水凝胶对灭菌过程的耐受性增加并且储存时间显著增加而不会降解。
可将不可降解的水凝胶涂布在医学装置或者甚至构成医学装置的一部分。例如，如果用水凝胶构成医学装置并且该装置是永久性的，则需要不可降解的水凝胶。涂布医学装置的特定区域也可能是重要的，因为在此情况中，可在医学装置的特定位置上赋予水凝胶的特性。
虽然制备水凝胶有各种方法，但当打算在活组织中或附近产生这些网络，和/或打算包含生物活性剂和/或打算在活组织上产生时，制备它们的可接受方法数量有限。例如，制备水凝胶的一种方法包括疏水性聚合物的溶剂浇铸(solvent casting)。然而，溶剂浇铸通常包括利用有机溶剂和/或高温，这可能对生物活性剂有害并使得制备方法更复杂。从溶液进行聚合物的溶剂浇铸还导致形成非交联基质。非交联基质的结构少于交联基质，因此，更难于控制生物活性剂从此类基质中释放。
美国专利号5,410,016(Hubbell等)和美国专利号5,529,914(Hubbell等)涉及从生物可降解和生物稳定的可聚合大分子单体制备水凝胶。利用可溶性低分子量引发剂从这些可聚合大分子单体制备水凝胶。美国专利号5,232,984(Hubbell等)、5,380,536(Hubbell等)、5,573,934(Hubbell等)、5,612,050(Rowe等)、5,837,747(Soon-Shiong等)、5,846,530(Soon-Shiong等)和5,858,746(Hubbell等)也描述了形成水凝胶的各种方法。
然而采用此类方法形成的水凝胶对组织的粘附常有限。因此，需要形成组织粘附性的水凝胶的其它方法。
发明概述
本文公开了可涂布在医学装置的至少一部分上的聚乙二醇(PEG)水凝胶。本文所述的聚乙二醇(PEG)水凝胶还适用于形成医学装置的至少一部分。可改进水凝胶使之具有粘附特性，从而它们可用于可植入医学装置领域。
在一个实施方式中，描述了从通式1所示大分子单体、通式2所示大分子单体或其组合形成的聚合材料：
Figure BPA00001249486900021
式1                                        式2
式1中W、W’各自独立为O或CH2，n为约1-约500，
式2中W、W’和W”各自独立为O或CH2，x、y和z各自独立为约1-约500，其中至少两个大分子单体交联从而形成水凝胶。在另一实施方式中，水凝胶是不可降解的。在一个实施方式中，水凝胶包含任何比例的式1∶式2。在一个实施方式中，n、x、y或z中至少一个如下所示：
n是1-250；
x是1-250；
y是1-250；和
z是1-250。
在一个实施方式中，所述水凝胶还包含选自下组的至少一种生物活性剂：抗增殖剂、雌激素、陪伴分子抑制剂、蛋白酶抑制剂、蛋白质-酪氨酸激酶抑制剂、来普霉素B、过氧化物酶体增生物激活受体γ配体(PPARγ)、寄端霉素(hypothemycin)、氧化氮、二膦酸盐、表皮生长因子抑制剂、抗体、蛋白酶体抑制剂、抗生素、抗炎剂、反义核苷酸和转化核酸。在一个实施方式中，水凝胶还包含至少一种选自下组的生物活性剂：西罗莫司(雷帕霉素)、他克莫司(FK506)、依维莫司(赛尔替康(certican))、坦西莫司(temsirolimus)(CCI-779)和佐他莫司(zotarolimus)(ABT-578)。
在一个实施方式中，可植入医学装置描述为包含聚合材料，所述聚合材料从通式1所示大分子单体、通式2所示大分子单体或其组合形成：
Figure BPA00001249486900031
式1                                       式2
式1中，n为约1-约500，
式2中x、y和z各自独立为约1-约500，其中至少两个大分子单体交联从而形成水凝胶。在一个实施方式中，水凝胶是不可降解的。在一个实施方式中，水凝胶包含任何比例的式1∶式2。在另一实施方式中，水凝胶包含如下所示n、x、y或z中的至少一个：
n是1-250；
x是1-250；
y是1-250；和
z是1-250。
在一个实施方式中，所述聚合材料还包含选自下组的至少一种生物活性剂：抗增殖剂、雌激素、陪伴分子抑制剂、蛋白酶抑制剂、蛋白质-酪氨酸激酶抑制剂、来普霉素B、过氧化物酶体增生物激活受体γ配体(PPARγ)、寄端霉素、氧化氮、二膦酸盐、表皮生长因子抑制剂、抗体、蛋白酶体抑制剂、抗生素、抗炎剂、反义核苷酸和转化核酸。在另一实施方式中，水凝胶还包含至少一种选自下组的生物活性剂：西罗莫司(雷帕霉素)、他克莫司(FK506)、依维莫司(赛尔替康)、坦西莫司(CCI-779)和佐他莫司(ABT-578)。
在一个实施方式中，将水凝胶涂布在所述可植入医学装置上。在一个实施方式中，所述可植入医学装置选自：血管支架、分流器、血管移植物、支架移植物、心瓣膜、导管、起搏器、起搏器引导物(pacemaker lead)、胆管支架和除颤器。
在一个实施方式中，描述了形成水凝胶的方法，包括以下步骤：a)从式1、式2、或其组合构成的组中选择至少一种大分子单体：
Figure BPA00001249486900041
式1                                        式2
式1中，n为约1-约500，式2中x、y和z各自独立为约1-约500；b)选择一种或多种所述大分子单体的合适浓度；c)选择适当的引发剂；和d)使所述大分子单体与所述引发剂反应，从而形成水凝胶。在一个实施方式中，该方法还包括以下步骤：e)用所述水凝胶涂布医学装置的至少一部分，形成医学装置的至少一部分，或其组合。
在一个实施方式中，引发剂选自下组：光、曙红Y、三乙醇胺、自由基或它们的组合。在一个实施方式中，所述医学装置选自下组：血管支架、分流器、血管移植物、支架移植物、心瓣膜、导管、起搏器、起搏器引导物、胆管支架和除颤器。
术语定义
生物活性剂：本文所用的“生物活性剂”应包括在动物中有疗效的任何药物、药学化合物或分子。示范性的非限制性例子包括抗增殖剂(包括但不限于大环内酯类抗生素，包括FKBP 12结合化合物)、雌激素、陪伴分子抑制剂、蛋白酶抑制剂、蛋白质-酪氨酸激酶抑制剂、来普霉素B、过氧化物酶体增生物激活受体γ配体(PPARγ)、寄端霉素、氧化氮、二膦酸盐、表皮生长因子抑制剂、抗体、蛋白酶体抑制剂、抗生素、抗炎剂、反义核苷酸和转化核酸。生物活性剂还可包括：细胞生长抑制性化合物、化疗剂、镇痛剂、他汀类药物、核酸、多肽、生长因子和递送载体，包括但不限于重组微生物和脂质体。
示范性FKBP12结合化合物包括西罗莫司(雷帕霉素)、他克莫司(FK506)、依维莫司(赛尔替康或RAD-001)、坦西莫司(CCI-779或无定形雷帕霉素42-酯与3-羟基-2-(羟甲基)-2-甲基丙酸)和佐他莫司(ABT-578)。此外，其它雷帕霉素羟基酯可与本发明三元共聚物联用。
生物相容的：本文所用的“生物相容的”应表示与动物组织紧密接触时，不导致动物损伤或死亡或不诱导动物中不利反应的任何材料。不利反应包括炎症、感染、纤维变性组织形成、细胞死亡或血栓形成。
生物可降解的：本文所用的“生物可降解的”指生物相容的并可通过生物化学途径的作用在体内分解的聚合组合物。生物可再吸收的和生物可降解的有时可互换使用，然而，它们不是同延的。生物可降解的聚合物可再吸收入或不再吸收入周围组织，然而，认为所有生物可再吸收的聚合物是生物可降解的。生物可降解的聚合物能通过化学或酶催化水解切割成生物相容的副产物。
交联剂：本文所用的“交联剂”指聚合时将一条聚合物链共价结合于另一条的单体。
水凝胶：本文所用的“水凝胶”指含水的聚合物网络。
引发剂：本文所用的“引发剂”指引发聚合反应的分子，例如但不限于氨基醇。
大分子单体：本文所用的“大分子单体”指可进一步聚合或交联的大分子，特别是聚合物。
非生物可降解的：本文所用的“非生物可降解的”指生物相容但在体内不会通过正常生物化学途径的作用而分解的聚合组合物。
光敏分子：本文所用的“光敏分子”指接触光(光子)时变得更具反应活性的分子。
发明详述
本文公开了可涂布在医学装置的至少一部分上的聚乙二醇(PEG)水凝胶。本文所述的聚乙二醇(PEG)水凝胶还适用于形成医学装置的至少一部分。可改进水凝胶使之具有粘附特性，从而它们可用于可植入医学装置领域。
本文所述的水凝胶可以是不可降解的。水凝胶的不可降解性质使得它们理想地用于储存、运输和灭菌。从功能化的PEG大分子单体形成所述水凝胶。功能化基团可以是丙烯酸酯基或另一双键合的反应活性基团。适合形成所述水凝胶的大分子单体可以是线形或支化的。线形和支化大分子单体的组合也是可以的，这依赖于所需的物理特性。
线形大分子单体可具有式1所示通用结构：
Figure BPA00001249486900061
式1
式中W和W’各自独立为O或CH2，n为约1-约500。在另一实施方式中，n为约1-约250；或约1-约125；或约1-约75。
支化大分子单体可具有式2所示通用结构：
Figure BPA00001249486900062
式2
式中W、W’和W”各自独立为O或CH2，x为约1-约500，或在其它实施方式中，x为约1-约250，或约1-约125，或约1-约75；y为约1-约500，或在其它实施方式中，y为约1-约250、或约1-约125、或约1-约75；z为约1-约500，或在其它实施方式中，z为约1-约250、或约1-约125、或约1-约75。x、y和z各自可彼此独立改变。
在一个实施方式中，线形和支化PEG大分子单体可用于形成本文所述水凝胶。可通过调节水凝胶中线形或支化大分子单体之比来改变水凝胶的物理特性。在一个实施方式中，可采用60∶40(线形与支化)的比例，在其它实施方式中，可采用50∶50，或25∶75，或75∶25，或5∶95或95∶5的比例。
为调节或改进本文所述聚合物，考虑了各种特性，包括但不限于：玻璃转化温度(Tg)、连接性(connectivity)、分子量和热特性。
本文所述方法还考虑了微调或改进聚合物的玻璃转化温度(Tg)。从聚合物洗脱药物取决于许多因素，包括密度、待洗脱的药物、聚合物的分子组成和Tg。较高的Tg，例如超过40℃导致更脆的聚合物，而较低的Tg，例如低于40℃导致是较高温度下更柔软和弹性的聚合物。药物从Tg较高的聚合物洗脱较慢，而具有较低Tg的聚合物观察到药物洗脱速度较快。在一个实施方式中，选择聚合物的Tg低于37℃。
在一个实施方式中，聚合物可用于形成和涂布医学装置。Tg较高的涂布聚合物可导致医学装置具有不合适的药物洗脱特性以及不良的脆性。以聚合物涂布血管支架为例，涂布聚合物的Tg较低影响该血管支架的展开。例如，Tg较低的聚合物涂层是“粘性的”并粘附于展开期间用于扩展血管支架的气囊，从而导致支架展开有问题。然而，低Tg聚合物的优点在于具有低Tg的聚合物在给定温度下比具有较高Tg的聚合物更具弹性以及允许该聚合物更好地粘附周围组织。聚合物涂布血管支架的扩展和收缩向涂层施加机械应力。如果涂层太脆，即，具有较高的Tg，则可能破裂从而可能造成该涂层不可操作。如果涂层是弹性的，即，具有较低的Tg，则涂层经受的应力不大可能机械改变该涂层的结构完整性。因此，可通过单体组成和合成条件的组合为合适的涂布应用微调聚合物的Tg。设计聚合物使之具有可调节的物理特性，从而实施者能为所需功能选择合适的聚合物。
本文所述水凝胶的聚合方法可在原位或溶液中进行。可通过本领域已知的任何方式实施聚合方法，包括但不限于光聚合、自发聚合和温度引发自由基聚合，其中通过热和氧化还原系统聚合产生自由基，其中电子被转移从而形成自由基。
在一个实施方式中，可通过以下方法在溶液中形成水凝胶，包括：将至少一种引发剂、至少一种光敏分子和任选的至少一种交联剂接触适当波长的光来激发该光敏分子，然后将大分子单体与反应活性引发剂和任选的反应活性交联剂接触而光引发聚合过程，从而形成粘附特性改进的水凝胶。
原位方法可包括将包含至少一种光敏分子、至少一种引发剂和任选至少一种交联剂的第一混合物施加于组织表面。其上有第一混合物的组织接触适当波长的光以激发该光敏分子，从而导致活化表面形成。然后将包含至少一种引发剂、至少一种交联剂和本文所述的至少一种可聚合大分子单体的第二混合物施加于同一组织表面或第二组织表面。在一些实施方式中，第二组织表面可能是医学装置或医学装置涂层。然后可将待粘附的组织或表面彼此接触。第一混合物活化期间形成的自由基与第二混合物中的引发剂和交联剂相互作用，进而导致大分子单体的聚合和交联从而形成将该两表面粘在一起的粘性水凝胶。
此外，可将光敏分子连同第一混合物中的引发剂分子和任选的交联剂平均散布在待治疗组织上。然后该组织接触适当波长的光。然后将水凝胶的大分子单体组分连同引发剂分子，例如但不限于甲基二乙醇胺或三乙醇胺和交联剂，例如但不限于2-乙烯基吡咯烷酮散布在组织上。光活化后，光敏分子形成自由基并从引发剂分子引出质子，质子又攻击交联剂从而交联大分子单体。以此方式形成的水凝胶粘合两个组织表面之间或组织表面和医学装置或组织植入物之间。
适合形成本文所述水凝胶的光敏分子包括但不限于：光敏染料、醌类、氢醌、聚烯烃、聚芳族化合物、酮类、不饱和的酮类、过氧化物、卤化物、曙红Y、曙红B、荧光酮、藻红、荧光素、印度黄(indian yellow)、它们的衍生物和/或它们的组合。在一个实施方式中，光敏分子是曙红Y。在另一实施方式中，光敏分子是曙红B。
在另一实施方式中，光敏分子是荧光酮。
Figure BPA00001249486900082
在另一实施方式中，光敏分子是藻红。
Figure BPA00001249486900083
藻红
在另一实施方式中，光敏分子是荧光素。
Figure BPA00001249486900091
在另一实施方式中，光敏分子是印度黄。
Figure BPA00001249486900092
本文公开的各光敏分子需要接触适当激发波长的光以活化该分子。各光敏分子可能具有不同或相似的激发波长。例如(但不限于)通过波长511-520nm的光活化曙红B。在另一实例中(但不限于)，通过约490nm波长的光活化曙红Y。本领域普通技术人员熟知光敏分子的激发波长。示范性光敏分子和激发波长描述于授予Hubbell等的美国专利号6,602,975，其包含的所有相关光敏分子通过引用纳入本文。
适合形成水凝胶的引发剂分子包括氨基醇，例如但不限于：甲基二乙醇胺、三乙醇胺(TEOA)、硫醇、C1-C12烷基、C3-C12烯基、C3-C12炔基、C6-C14芳基、C4-C12杂环烷基、C4-C12杂环烯基、C4-C12杂环芳基、它们的衍生物和/或它们的组合。
适合形成水凝胶的交联剂包括但不限于：含乙酸酯基、其它双键合的基团或其它反应活性基团的分子。示范性的交联剂分子包括但不限于：N-乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇衍生物、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮衍生物、聚酰胺、聚氨酯、聚砜、丙烯酸酯、它们的衍生物和/或它们的组合。
在另一实施方式中，水凝胶还可包含至少一种生物活性剂。适合包含在水凝胶内的生物活性剂包括但不限于：抗增殖剂(包括但不限于：大环内酯类抗生素，包括FKBP 12结合化合物)、雌激素、陪伴分子抑制剂、蛋白酶抑制剂、蛋白质-酪氨酸激酶抑制剂、来普霉素B、过氧化物酶体增生物激活受体γ配体(PPARγ)、寄端霉素、氧化氮、二膦酸盐、表皮生长因子抑制剂、抗体、蛋白酶体抑制剂、抗生素、抗炎剂、反义核苷酸和转化核酸。药物也可指生物活性剂，包括：抗增殖性化合物、细胞生长抑制性化合物、毒性化合物、抗炎性化合物、化疗剂、镇痛剂、抗生素、蛋白酶抑制剂、他汀类药物、核酸、多肽、生长因子和递送载体，包括重组微生物和脂质体等。
此外，示范性FKBP-12结合剂包括西罗莫司(雷帕霉素)、他克莫司(FK506)、依维莫司(赛尔替康或RAD-001)、坦西莫司(CCI-779或无定形雷帕霉素42-酯与3-羟基-2-(羟甲基)-2-甲基丙酸，如USPASN 10/930,487中公开的)和佐他莫司(ABT-578；参见USPN 6,015,815和6,329,386)。此外，如USPN 5,362,718中公开的其它雷帕霉素羟基酯可与本文所述聚合物联用。
此外，粘合水凝胶还可具有位于其中或其上的细胞或组织。本领域技术人员已知适合本文所述聚合物的组织和/或细胞，取决于水凝胶的应用。
还可设计本文所述水凝胶以便涂布医学装置或实际构成医学装置。更具体地说，水凝胶可用于涂布或构成可植入医学装置。可通过本领域技术人员已知的任何适当方式将水凝胶施加于医学装置。此类方法包括但不限于：喷雾、浸渍、注射、刷涂或任何上述方法。
示范性医学装置包括需要组织整合(tissue integration)的那些，例如提供充足多孔性的表面或能具有在其上提供的多孔表面的那些，包括但不限于：关节植入物(例如，对于髋或膝重建)、牙齿植入物、软组织美容假体(例如，乳腺植入物)、创伤敷料、血管假体(例如，血管植入物和支架)和眼科假体(例如，角膜内透镜)。可以任何合适的方式利用水凝胶(例如，涂布和/或填充医学装置表面内或其上的空隙)。
本文所述水凝胶还可用于生物医学领域，例如但不限于：组织粘合剂、外科手术粘连预防屏障、可植入创伤敷料、细胞生长支架、组织密封剂、创伤覆盖剂、控释粘合剂和防止术后粘连的屏障。
此外，可采用本领域技术人员已知的任何合适方式将水凝胶施加于组织部位。合适例子包括但不限于先在基板表面喷雾、浸渍、注射或刷涂所述第一混合物和/或所述第二混合物再交联。
在一些实施方式中，例如，可利用所述水凝胶粘合两个组织表面之间或组织表面和医学装置的表面之间。当粘合性水凝胶粘合组织表面和医学装置表面之间时，可在用形成水凝胶的混合物的至少一种组分涂布的治疗部位提供该医学装置。可在将医学装置植入治疗部位之前、期间或之后将形成水凝胶的混合物施加于治疗部位和/或医学装置。此外，可采用本文所述光-聚合技术原位形成水凝胶。
在一个实施方式中，可利用水凝胶填充组织植入物和/或医学装置(自身是基于组织或基于非组织的)和毗邻组织之间的空间；该方法有时称为涂膜术(paving)。非限制性示范性组织植入物包括作为移植物获得的(例如，自身移植物、同种异体移植物或异种移植物)和组织工程改造提供的那些。此类组织植入物通常不与毗邻的天然组织良好契合，因此留下可累积不良液体和细胞并创伤不利组织反应的空间。例如，将培养的软骨植入软骨缺陷处时，滑膜液和巨噬细胞可进入未填充的空间并导致纤维化组织形成从而阻止植入的软骨与天然软骨整合。植入组织缺陷处并可从作为浆料施加的本发明大分子单体系统获益的其它培养的组织包括但不限于：皮肤、骨、韧带、血管和心瓣膜。
本文所述的水凝胶和大分子单体是不可降解的。不可降解的水凝胶和大分子单体便于储存、运输和灭菌。本文所述的水凝胶和大分子单体可在例如氮气保护或向水凝胶中加入抑制剂等保护措施下储存于室温。常规灭菌方法可应用于本文所述水凝胶，例如但不限于γ射线照射。
实施例1
PEG大分子单体合成
在N2保护下，将PEG3400(60g)溶解于无水二氯甲烷。向溶液中缓慢加入三乙胺(9.1ml)。向搅拌的溶液中滴加丙烯酰氯(5.5ml)。反应持续3天，用乙醚沉淀聚合物。
实施例2
支架移植物上的局部涂布
在一个实施方式中，可将本发明的水凝胶涂布在血管支架植入物上。可将水凝胶施加于支架的预定部分。此外，水凝胶可加载有生长激素以便在移植后增强组织生长。例如，可将水凝胶涂布到腹主动脉瘤支架移植物的颈部周围以便增强该植入物的锚定。植入患者的腹主动脉后，水凝胶的粘合特性使得该植入物更好地锚定。
实施例3
血管内的涂膜
在一个实施方式中，可将水凝胶涂膜在导管外部和股浅动脉(SFA)内部从而在血管内形成弹性支架。水凝胶可加载有助于接受植入物的抗增殖药物，例如佐他莫司。可通过利用合适波长的光引发水凝胶交联的原位形成方法从功能化大分子单体形成水凝胶。
实施例4
形成交联的线形水凝胶
在本实施例中，混合200克聚乙二醇二丙烯酸酯与5克曙红Y及5克三乙醇胺(TEOA)。该溶液接触约490nm的光，从而激发曙红Y。藉此激发的曙红Y驱动水凝胶的聚合。
除非另有表述，本说明书和权利要求书中用于表示成分、特性的量，例如分子量、反应条件等的所有数值在所有情况中应理解为受术语“约”的修饰。因此，除非有相反表述，本说明书和随附权利要求书中所列的数值参数是近似值，可以依据本发明要获得的所需特性而有所不同。起码并且不试图限制权利要求范围的等价方式的原理的应用，各数值参数至少应根据报道的有效数字和应用常规四舍五入技术来理解。虽然本发明大范围所列的数值范围和参数是近似值，但尽可能精确地报道具体实施例中所列的数值。然而，任何数值本身含有一定误差，这是它们各自测试方法中发现的标准偏差必定导致的。
除非本文另有表述或文中有明确反例，描述本发明(特别是以下权利要求)的上下文中所用的术语“一个”、“一种”、“该”和类似形式应理解成覆盖单数和复数。本文引述数值范围仅是打算用作单独指代落在该范围内的各不同数值的简便方法。除非另有表述，各单独的数值纳入说明书，如同其在本文个别引述一样。除非本文另有表述或文中有明确反例，可采用任何合适的顺序进行本文所述的所有方法。利用本文提供的任何和所有实施例，或示范性语言(如，“例如”)仅打算更好地说明本发明，不是要另外限制本发明范围。说明书中的语言不应理解为表明任何未要求保护的元素是实施本发明所必需的。
将本文公开的备选元素或实施方式分组不应理解成是限制。各组成员可单独或与该组的其它成员或本文发现的其它元素的任何组合归类和要求保护。可以预计为方便和/或可专利性的理由，某组的一个或多个成员可包括在某组中或从中删除。当发生任何此类包括或删除时，说明书视作包含改变的该组，因此满足随附权利要求书中使用的所有马库什组的书面描述。
本文描述了本发明的某些实施方式，包括发明人已知的实施本发明的最佳模式。当然，本领域普通技术人员在阅读以上说明书后可知道所述实施方式的改变形式。发明人估计技术人员可适当采用此类改变形式，发明人认为本发明可用本文专门描述之外的其它方式实施。因此，本发明包括所适用法律允许的随附权利要求书中述及主题的所有改进形式和等价形式。此外，除非本文另有表述或文中有明确反例，本发明包括所有可能的改变形式中上述元素的任何组合。
此外，本说明书中参考了许多专利和印刷的出版物。上述参考文献和印刷的出版物各自通过引用全文纳入本文。
总之，应该知道本文公开的本发明各实施方式是对本发明原理的说明。可用的其它改进形式落在本发明的范围内。因此，例如但不限于可按照本文的教导利用本发明的备选构型。因此，本发明不限于准确显示和描述的那些。

Claims (18)

1.一种从通式1所示大分子单体、通式2所示大分子单体或其组合形成的聚合材料：
Figure FPA00001249486800011
式1                                       式2
式1中W、W’各自独立为O或CH2，n为约1-约500，
式2中W、W，和W”各自独立为O或CH2，x、y和z各自独立为约1-约500，其中至少两个大分子单体交联从而形成水凝胶。
2.如权利要求1所述的聚合材料，其特征在于，所述水凝胶是不可降解的。
3.如权利要求1所述的聚合材料，其特征在于，n、x、y或z中至少一个如下所示：
n是1-250；
x是1-250；
y是1-250；和
z是1-250。
4.如权利要求1所述的聚合材料，其特征在于，所述水凝胶还包含选自下组的至少一种生物活性剂：抗增殖剂、雌激素、陪伴分子抑制剂、蛋白酶抑制剂、蛋白质-酪氨酸激酶抑制剂、来普霉素B、过氧化物酶体增生物激活受体γ配体(PPARγ)、寄端霉素、氧化氮、二膦酸盐、表皮生长因子抑制剂、抗体、蛋白酶体抑制剂、抗生素、抗炎剂、反义核苷酸和转化核酸。
5.如权利要求1所述的聚合材料，其特征在于，所述水凝胶还包含至少一种选自下组的生物活性剂：西罗莫司(雷帕霉素)、他克莫司(FK506)、依维莫司(赛尔替康)、坦西莫司(CCI-779)和佐他莫司(ABT-578)。
6.如权利要求1所述的聚合材料，其特征在于，所述水凝胶包含任何比例的式1∶式2。
7.一种包含聚合材料的可植入医学装置，所述聚合材料从通式1所示大分子单体、通式2所示大分子单体或其组合形成：
式1                                         式2
式1中，n为约1-约500，
式2中x、y和z各自独立为约1-约500，其中至少两个大分子单体交联从而形成水凝胶。
8.如权利要求7所述的可植入医学装置，其特征在于，所述水凝胶是不可降解的。
9.如权利要求7所述的可植入医学装置，其特征在于，所述水凝胶包含如下所示n、x、y或z中的至少一个：
n是1-250；
x是1-250；
y是1-250；和
z是1-250。
10.如权利要求7所述的可植入医学装置，其特征在于，所述聚合材料还包含选自下组的至少一种生物活性剂：抗增殖剂、雌激素、陪伴分子抑制剂、蛋白酶抑制剂、蛋白质-酪氨酸激酶抑制剂、来普霉素B、过氧化物酶体增生物激活受体γ配体(PPARγ)、寄端霉素、氧化氮、二膦酸盐、表皮生长因子抑制剂、抗体、蛋白酶体抑制剂、抗生素、抗炎剂、反义核苷酸和转化核酸。
11.如权利要求7所述的可植入医学装置，其特征在于，所述水凝胶还包含至少一种选自下组的生物活性剂：西罗莫司(雷帕霉素)、他克莫司(FK506)、依维莫司(赛尔替康)、坦西莫司(CCI-779)和佐他莫司(ABT-578)。
12.如权利要求7所述的可植入医学装置，其特征在于，所述水凝胶包含任何比例的式1∶式2。
13.如权利要求7所述的可植入医学装置，其特征在于，所述水凝胶涂布在所述可植入医学装置上。
14.如权利要求7所述的可植入医学装置，其特征在于，所述可植入医学装置选自：血管支架、分流器、血管移植物、支架移植物、心瓣膜、导管、起搏器、起搏器引导物、胆管支架和除颤器。
15.一种形成水凝胶的方法，包括以下步骤：
a)从式1、式2、或其组合构成的组中选择至少一种大分子单体：
Figure FPA00001249486800031
式1                                            式2
式1中，n为约1-约500，式2中x、y和z各自独立为约1-约500；
b)选择一种或多种所述大分子单体的合适浓度；
c)选择适当的引发剂；和
d)使所述大分子单体与所述引发剂反应，从而形成水凝胶。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：
e)用所述水凝胶涂布医学装置的至少一部分，形成医学装置的至少一部分或其组合。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述引发剂选自下组：光、曙红Y、三乙醇胺、自由基或它们的组合。
18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述医学装置选自下组：血管支架、分流器、血管移植物、支架移植物、心瓣膜、导管、起搏器、起搏器引导物、胆管支架和除颤器。
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