CN102711674A - 管腔内留置用医疗设备及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供于表面均一且充分地涂覆有药物的支架或导管等的管腔内留置用医疗设备及其简单且廉价的制造方法。使表面经正电荷修饰的药物粒子与生物相容性纳米粒子混存、附着在医疗设备上。将DES留置于生物体内后,药物粒子随生物相容性纳米粒子一起洗脱、高效地被摄入至细胞内。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂覆有药物的药物洗脱型的管腔内留置用医疗设备及其制造方法,所述管腔内留置用医疗设备是留置于生物体内的管腔中所生成的狭窄部或堵塞部以维持开放状态的支架或导管等管腔内留置用医疗设备。
背景技术
随着近年来医疗的进步,以感染症为代表对各种疾病的治疗、预防均有了令人瞩目的发展,但由于生活习惯所导致的动脉硬化性疾病等,其患者数仍有增加的倾向。特别是,随着生活习惯的欧美化以及老龄化,日本国的心肌梗塞、心绞痛、中风、末梢血管疾病等动脉硬化性疾病日益增加。作为针对这种动脉硬化性疾病的确实的治疗方法,广泛使用例如以心脏的冠状动脉的经皮冠状动脉成形术为代表的、使血管的狭窄部或堵塞部外科扩开的经皮血管腔内血管成形术(Percutaneous
Transluminal Angioplasty;以下称作PTA)。
PTA是指将前端带有气球(气球)的细管子(气球导管)或支架从手腕或大腿部的动脉插入、到达心脏冠状动脉的狭窄部后,使前端的气球膨胀,将狭窄的血管扩开,从而使血流恢复的技术。由此,病变部的血管内腔被扩张、从而使经过血管内腔的血流增加。该PTA除了被用于动脉硬化性疾病之外,还被用于在血液透析患者手腕上形成的分流血管的狭窄治疗等。
一般来说,进行PTA的血管部位会受到内皮细胞的剥离或弹性板损伤等的伤害,引起作为血管壁治愈反应的血管内膜的增殖,利用PTA成功地扩开了狭窄病变部的其中约30~40%会发生再狭窄。
更详细地说,人体的再狭窄的成因认为主要是PTA的1~3日后发生的可见单核细胞的粘接・浸润的炎症过程;约45日后增殖性最为峰值的平滑肌细胞所导致的内膜肥厚形成过程。发生再狭窄时,由于有必要再次进行PTA,因而当务之急是确立其预防方法、治疗方法。
因此,提出了通过使用在由金属或高分子材料形成的支架或气球导管的表面担载了抗炎剂或平滑肌细胞的增殖抑制剂的药物洗脱型的管腔内留置用医疗设备,从而在管腔内的留置部位长期、局部地释放药物,以尝试实现再狭窄率的降低。例如专利文献1提出了在支架主体上涂覆了内包有用于治疗的生理活性物质的生物相容性纳米粒子的药物洗脱型支架(Drug-Eluting
Stent:以下略记为DES)及其制造方法,作为生物相容性纳米粒子的制造方法记载了球形晶析法。
但是,具有抗血栓作用的普罗布考、西洛他唑等几乎不溶于水的难水溶性药物难以使用球形晶析法而内包在生物相容性纳米粒子中。目前,当利用相同的球形晶析法将普罗布考内包在PLGA纳米粒子中时,PLGA纳米粒子中的普罗布考的含有率停留在0.5%左右,几乎无法进行内包。这样,利用专利文献1的方法则无法制造表面涂布有足够量的难水溶性药物的管腔内留置用医疗设备。
另外,专利文献2中公开了将作为载体的支架或导管浸渍在不溶于水的药物的溶液中、将其干燥、使药物附着的方法。但是,专利文献2的方法中由于附着量有限,因而难以使所需充分量的药物附着。另外,由于所附着的药物在短时间内被释放,因而难以控制释放时间。
另一方面,专利文献3公开了将药物成分和生物相容性高分子作为2次涂层涂覆在支架表面的药物释放调节型多层涂覆支架,作为药物成分的例子记载了普罗布考。另外,专利文献4公开了经含医药物质的生物相容性基质被覆的医疗设备,专利文献5公开了使用至少一部分被含药物和载体的覆膜所被覆的气球和植入型假体(支架)的药物传输系统。专利文献4、5的任一者中作为药物均记载了普罗布考。
但是,专利文献3~5的方法中,由于药物成分的洗脱伴随着生物相容性高分子层的分解,因而任一种药物的洗脱都需要必要以上的时间、具有无法获得充分的药物效果的问题。另外,通过这些方法制备溶解有药物成分和生物相容性高分子的涂覆液时,需要使用能够将生物相容性高分子和药物两者溶解的溶剂,但根据生物相容性高分子和药物的组合,有时可使用的溶剂受到限制,因而具有作为涂覆技术的通用性缺乏的问题。
另外,对于作为其它难水溶性药物的具有血小板凝集抑制作用等的西洛他唑来说,也尝试了在与上述同样的医疗设备中的应用,但具有与上述相同的问题(专利文献3、6~19)。
专利文献1 : 日本特开2007-215620号公报
专利文献2 : 日本特表2005-538812号公报
专利文献3 : 日本特开2006-198390号公报
专利文献4 : 日本特表2007-528275号公报
专利文献5 : 日本特表2007-529285号公报
专利文献6 : 日本特开2007-117742号公报
专利文献7 : 日本特开2003-2900360号公报
专利文献8 : 日本特开2001-190687号公报
专利文献9 : 日本专利4473390号
专利文献10 : 日本特表2010-506837号公报
专利文献11 : 日本特表2010-506849号公报
专利文献12 : 日本特表2009-511195号公报
专利文献13 : 日本特表2009-511205号公报
专利文献14 : 日本特表2008-533044号公报
专利文献15 : 日本特表2008-505126号公报
专利文献16 : 日本特表2006-526652号公报
专利文献17 : 日本特表2005-531391号公报
专利文献18 : 日本特表2005-508671号公报
专利文献19 : 日本特表2004-523275号公报。
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明鉴于上述问题,其目的在于通过在表面均一且充分地涂覆有难水溶性药物的支架或导管等从而提供药物具有一定的缓释性且在所需的期间可充分洗脱的管腔内留置用医疗设备及其简单且廉价的制造方法。
用于解决技术问题的方法
本发明人等为了解决上述课题进行了深入研究,结果发现不将难水溶性药物包埋在生物相容性纳米粒子中,而是通过对难水溶性药物的表面进行正电荷修饰制成药物粒子、并在其中混入有生物相容性纳米粒子的状态下层叠于设备主体,从而成功地以均一且充分的量将以往难以担载于生物相容性纳米粒子的药物涂覆于设备主体,从而完成了本发明。
为了达成上述目的,本发明的第1构成是以混存的状态使表面经正电荷修饰的难水溶性的药物粒子和生物相容性纳米粒子层叠于设备主体的管腔内留置用医疗设备。这里,药物粒子可以使用2种以上的药物制备2种以上的药物粒子。
另外,本发明的第2构成为上述构成的管腔内留置用医疗设备,其特征在于,所述药物粒子通过使阳离子性高分子附着于表面而进行正电荷修饰。这里,作为阳离子性高分子,优选壳聚糖或壳聚糖衍生物。另外,阳离子性高分子在药物粒子表面上的附着与聚乙烯醇等水溶性高分子一起附着。
本发明的第3构成为上述构成的管腔内留置用医疗设备,其特征在于,所述药物粒子的平均粒径为0.1μm以上且5μm以下。
另外,本发明第3构成的其它方式为上述构成的管腔内留置用医疗设备,其特征在于,所述生物相容性纳米粒子的平均粒径小于1,000nm、优选为300nm以下。
另外,本发明的第4构成为上述构成的管腔内留置用医疗设备,其特征在于,除了所述药物粒子以外,在所述生物相容性纳米粒子的内部或表面的至少一方担载有相同或不同的药物。
另外,本发明的第5构成为上述构成的管腔内留置用医疗设备,其特征在于,所述生物相容性纳米粒子由聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸・乙醇酸共聚物、或乳酸・天冬氨酸共聚物中的任一者构成。这里,所述生物相容性纳米粒子可以由上述单一的化合物构成、还可以由2个以上的化合物混存而构成。
另外,本发明的第6构成为上述构成的管腔内留置用医疗设备,其为在支架主体上层叠了所述药物粒子及生物相容性纳米粒子的药物洗脱型支架。
另外,本发明的第7构成为上述构成的管腔内留置用医疗设备,其为将所述药物粒子及所述生物相容性纳米粒子层叠在导管表面的药物洗脱型导管,特别是层叠于具备可扩张部分的导管的可扩张部分的表面的可扩张的药物洗脱型导管。这里,具备可扩张部分的导管包含气球导管。
另外,本发明的第8构成涉及上述构成的管腔内留置用医疗设备层叠用的涂覆液。这里,所述涂覆液的特征在于,其为将通过使阳离子性高分子附着于表面而进行正电荷修饰的药物粒子和生物相容性纳米粒子分散在水溶液中的悬浊液。这里,通过使阳离子性高分子附着于表面而进行正电荷修饰的药物粒子可以在制备药物粒子的工序中预先附着有阳离子性高分子和/或可以通过在分散药物粒子和生物相容性纳米粒子时添加阳离子性高分子、从而使阳离子性高分子同时附着在药物粒子和生物相容性纳米粒子上。这里所用的经正电荷修饰的药物粒子、生物相容性高分子和阳离子性高分子与上述管腔内留置用医疗设备的构成中所述的相同。
另外,本发明的第9构成为管腔内留置用医疗设备的制造方法,其特征在于,包含以下工序:(1)在溶解有水溶性高分子的水溶液中添加溶解于有机溶剂的药物溶液而生成药物粒子的药物粒子形成工序;(2)在溶解有水溶性高分子的水溶液中添加溶解于有机溶剂的生物相容性高分子溶液而生成生物相容性纳米粒子的纳米粒子形成工序;(3)制备分散有在上述工序中获得的药物粒子和生物相容性纳米粒子的涂覆液的涂覆液制备工序;(4)将阳离子性高分子溶解于所述药物粒子形成工序(1)中的水溶液和所述涂覆液制备工序(3)的涂覆液的至少一者中而对药物粒子的表面进行正电荷修饰的正电荷修饰工序;和(5)使所述涂覆液与设备主体接触而形成药物粒子和生物相容性纳米粒子混存状态的粒子层的粒子附着工序。
另外,本发明的第10构成为上述构成的管腔内留置用医疗设备的制造方法,其特征在于,将阳离子性高分子溶解于所述药物粒子形成工序(1)中的水溶液和所述涂覆液制备工序(3)的涂覆液的两者中。
另外,本发明的第11构成为上述构成的管腔内留置用医疗设备的制造方法,其特征在于,在所述药物粒子形成工序(1)之后设置将药物粒子粉碎的粉碎工序。
另外,本发明的第12构成为上述构成的管腔内留置用医疗设备的制造方法,其特征在于,在所述药物粒子形成工序(1)中,使作为水溶性高分子的聚乙烯醇、及作为阳离子性高分子的壳聚糖溶解。
另外,本发明的第13构成为上述构成的管腔内留置用医疗设备的制造方法,其特征在于,所述粒子附着工序(5)通过电泳法、超声波雾化法、喷雾法、气刷法、抹拭法或浸渍法中的任一者来进行。
另外,本发明的第14构成为上述构成的管腔内留置用医疗设备的制造方法,其特征在于,将含有2种以上药物粒子的粒子层形成为层叠状或镶嵌状。
另外,通过上述第9~第14的构成制造的管腔内留置用医疗设备也包含在本发明内。
另外,本发明的第15构成为上述构成的管腔内留置用医疗设备、涂覆液或管腔内留置用医疗设备的制造方法,其特征在于,药物粒子的药物为西洛他唑。
另外,本发明的第16构成的特征在于,上述构成的管腔内留置用医疗设备用于对血栓、狭窄和/或再狭窄进行预防和/或治疗。特别优选在医疗设备为支架、导管、气球导管等时,其效果得以充分地发挥,另外作为药物粒子的药物优选使用具有如西洛他唑的血小板凝集抑制作用的药物。
另外,以使用上述构成的管腔内留置用医疗设备为特征的血栓、狭窄和/或再狭窄的预防和/或治疗方法也包含在本发明的方式中,另外,用于对血栓、狭窄和/或再狭窄进行预防和/或治疗的上述构成的管腔内留置用医疗设备的用途也包含在本发明的方式中。
进而,上述构成的涂覆液用于对血栓、狭窄和/或再狭窄进行预防和/或治疗者也包含在本发明的方式中。此时,上述构成的涂覆液直接或者通过与管腔内留置用医疗设备不同的介质在体内进行使用。
发明效果
根据本发明的第1构成,由于可以在混存状态下将表面带有正电的难水溶性药物粒子和生物相容性纳米粒子层叠于设备主体,因而可以提供以均一且充分的量对设备主体涂覆了以往难以担载于生物相容性纳米粒子的药物的药物洗脱型管腔内留置用医疗设备。另外,利用以往的球形晶析法制造的粒子的表面一般来说具有负的ξ电位,生物体内的细胞壁也带负电,因而具有电排斥力使得粒子的细胞粘附性变差的问题,但本发明中由于药物粒子的表面带正电,因而药物粒子相对于带负电的细胞壁的细胞粘附性增高、药物到达细胞内的效率提高。而且,由于为将药物粒子和生物相容性纳米粒子直接层叠于设备主体的构成,因而与将药物包埋在生物相容性高分子层中的方法相比,药物洗脱不需要必要以上的时间,可获得充分的药物效果。
另外,根据本发明的第2构成,在上述第1构成的管腔内留置用医疗设备中,通过使用阳离子性高分子对药物粒子表面进行正电荷修饰,可以使粒子表面容易地带正电。
根据本发明的第3构成,在上述第1或第2构成的药物洗脱型医疗设备中,通过使药物粒子的平均粒径为0.1μm以上且5μm以下,药物粒子向生物体内的摄入性提高。另外,通过使生物相容性纳米粒子的平均粒径小于1,000nm、优选为300nm以下,可以提高在设备表面的层叠性或对靶细胞内的浸透效果。通过上述尺寸的限制,成为更为均一地层叠有药物粒子的药物洗脱型的管腔内留置用医疗设备。另外,本发明的药物粒子的平均粒径是指通过后述的激光衍射散射法计算的平均粒径,生物相容性纳米粒子的平均粒径是指通过动态光散射法计算的平均粒径。
根据本发明的第4构成,在上述第1~第3任一项构成的管腔内留置用医疗设备中,除了所述药物粒子以外,通过在生物相容性纳米粒子的内部或表面的至少一方担载与药物粒子的药物相同或不同的药物,可以进一步增加药物在设备主体的附着量。另外,成为兼具将医疗设备插入到目标部位后从设备表面被迅速释放的药物粒子所产生的即效性、和从生物相容性纳米粒子的内部或表面缓慢释放的药物所产生的效果持续性的管腔内留置用医疗设备。另外,通过使用与药物粒子中的药物不同的药物,例如若担载多种效能或作用机理不同的成分时,则可期待由各成分的协同效果来促进药效。予以说明,本说明书中,有时将在生物相容性纳米粒子的内部担载药物称为“内包”。
另外,根据本发明的第5构成,上述第1~第4任一项构成的管腔内留置用医疗设备中,生物相容性纳米粒子用聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、乳酸・乙醇酸共聚物(PLGA)、或乳酸・天冬氨酸共聚物(PAL)中的任一者构成,成为对生物体的刺激・毒性低、且在粒子内内包有药物时通过生物相容性高分子的分解可进行药物缓释的管腔内留置用医疗设备。
另外,根据本发明的第6构成,上述第1~第5任一项构成的管腔内留置用医疗设备中,通过将药物粒子及生物相容性纳米粒子层叠于支架主体,成为可以使药物在管腔内的留置部位长期局部地释放、有效地减少再狭窄的药物洗脱型支架。
根据本发明的第7构成,上述第1~第5任一项构成的管腔内留置用医疗设备中,通过将药物粒子及生物相容性纳米粒子层叠在可扩张部分所具备的导管的可扩张部分的表面上,成为将导管插入至血管内的狭窄部后,在使可扩张部分膨胀而扩张狭窄部的同时,使药物从可扩张部分局部地释放,有效减少再狭窄的可扩张药物洗脱型导管。
另外,根据本发明的第8构成,通过提供上述构成的管腔内留置用医疗设备层叠用的涂覆液,可以适用于以上述支架或导管为代表的各种体内留置用医疗设备的层叠。
另外,根据本发明的第9构成,通过在混存的状态下使表面进行了正电荷修饰的细胞粘附性高的药物粒子和生物相容性纳米粒子附着于设备主体,在设备主体形成均一的粒子层,因而能够简单且低成本地制造可以将药物粒子高效地传递至细胞内的操作性也优异的药物洗脱型的管腔内留置用医疗设备。另外,由于不必选择将生物相容性高分子和药物两者溶解的溶剂,因而与药物和生物相容性高分子的组合无关,成为通用性高的制造方法。
另外,根据本发明的第10构成,在上述第9构成的管腔内留置用医疗设备的制造方法中,通过使阳离子性高分子溶解在药物粒子形成工序中的水溶液和涂覆液的两者中,可以显著地抑制药物粒子形成工序中的药物粒子的凝集,同时使药物粒子的表面充分地带正电。另外,本构成的情形中,由于生物相容性纳米粒子的表面也带正电,因而在设备主体为导电性时,通过使涂覆液与在粒子附着工序中通电的设备主体接触,在复杂形状的设备主体上也可均一地形成粒子层。另外,通过电压或通电时间的调整,可以控制粒子层的层厚。
另外,根据本发明的第11构成,在上述第9或第10构成的管腔内留置用医疗设备的制造方法中,通过在药物粒子形成工序之后设置将药物粒子粉碎的粉碎工序,可以将药物粒子微细化而增加向生物体内的摄入量。另外,可以在设备主体上形成均一的粒子层的同时增加药物粒子对设备主体的附着量。这里的药物粒子的粉碎在上述第1~第8的管腔内留置用医疗设备和涂覆液中也可实施,可期待与上述相同的效果。
另外,根据本发明的第12构成,在上述第9~第11任一项构成的管腔内留置用医疗设备的制造方法中,通过在药物粒子形成工序中使作为水溶性高分子的聚乙烯醇及壳聚糖溶解,药物粒子在水中的分散性变得良好,也可显著地抑制药物粒子的凝集,因而药物粒子形成工序中的合格率提高。
另外,根据本发明的第13构成,在上述第9~第12任一项构成的管腔内留置用医疗设备的制造方法中,通过利用电泳法、超声波雾化法、喷雾法、气刷法、抹拭法或浸渍法中的任一者进行粒子附着工序,可以利用简单的方法高效地形成均一的粒子层。
另外,根据本发明的第14构成,在上述第9~第13任一项构成的管腔内留置用医疗设备的制造方法中,通过将含有不同药物粒子的粒子层形成为层叠状或镶嵌状,若使含有希望在留置于生物体内后在短时间内洗脱的药物粒子的粒子层附着于外层,使含有希望经过规定时间后洗脱的药物粒子的粒子层附着于内层,则可以制造可有计划地控制2种以上药物的洗脱时间的管腔内留置用医疗设备。
另外,根据本发明的第15构成,使用西洛他唑作为药物粒子的药物来提供上述构成的管腔内留置用医疗设备,从而可以利用西洛他唑所具有的平滑肌细胞增殖抑制作用或血小板凝集抑制作用、消炎作用等,使得对例如支架来说可期待防止再狭窄,另外基于西洛他唑所具有的其它各种作用也可期待各种有用的效果。
另外,根据本发明的第16构成,通过使用上述构成的管腔内留置用医疗设备,可以期待给药部位的脏器的功能障碍的改善。具体地说,期待心力衰竭、心肌梗塞、脑梗塞、慢性肾病(CKD)等疾病的改善。
附图说明
[图1] 表示本发明的管腔内留置用医疗设备中使用的粒子表面经正电荷修饰的药物粒子的构造的模式图。
[图2] 表示本发明的管腔内留置用医疗设备中使用的粒子表面经正电荷修饰的生物相容性纳米粒子的构造的模式图。
[图3] 表示本发明的DES的制造中使用的一例电泳装置的概略图。
[图4] 表示在构成支架主体的金属纤维上形成有粒子层的状态的截面模式图。
[图5] 表示在构成支架主体的金属纤维上形成有粒子层及生物分解性高分子层的状态的截面模式图。
[图6] 表示在导管的气球部层叠有带负电性树脂层及粒子层的状态的截面模式图。
[图7] 表示试验例3的最小血管直径的变化结果。
[图8] 表示在试验例3中的支架留置28日后摘出的血管的截面上进行了HE染色的病理组织标本中、对照组的标本。
[图9] 表示在试验例3中的支架留置28日后摘出的血管的截面上进行了HE染色的病理组织标本中、附着有西洛他唑的支架组的标本。
符号说明
11 物粒子
2 生物相容性纳米粒子
3 聚乙烯醇
4 阳离子性高分子
5 电泳装置
6 浴槽
7 涂覆液
8 支架主体
9 正极
10 金属纤维
11 粒子层
12 生物分解性高分子层
13 气球部
15 带负电性树脂层。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式一边参照附图一边详细地进行说明。本发明的管腔内留置用医疗设备的制造方法包含以下工序:(1)制备药物粒子的药物粒子形成工序;(2)将药物粒子粉碎的粉碎工序;(3)形成生物相容性纳米粒子的纳米粒子形成工序;(4)分散药物粒子和生物相容性纳米粒子而制备涂覆液的涂覆液制备工序;(5)对药物粒子的表面进行正电荷修饰的正电荷修饰工序;以及(6)使药物粒子和生物相容性纳米粒子附着于设备主体而形成混存有药物粒子和生物相容性纳米粒子的粒子层的粒子附着工序。以下,依次对药物粒子形成工序至粒子附着工序进行说明。
(
1
)药物粒子形成工序
本发明中使用的药物粒子可以使用晶析法进行制造。
晶析法中使用可溶解本发明中所用的难水溶性药物的良溶剂、与其相反的不溶解药物的不良溶剂这两种溶剂。该良溶剂中使用溶解药物、且会在不良溶剂中混合的丙酮等有机溶剂。不良溶剂通常使用聚乙烯醇水溶液等。
作为操作顺序,首先,将药物溶解在良溶剂中。在搅拌下将该药物的溶解液滴加至不良溶剂中。此时,当良溶剂与药物的相互作用强于良溶剂与不良溶剂的相互作用(相互溶解性)时,则在混合液中形成乳液滴。而良溶剂与药物的相互作用弱于良溶剂与不良溶剂的相互作用时,则药物的结晶在混合液中析出,结果生成悬浮液(悬浊液)。
形成药物粒子的药物的种类并无特别限定,本发明中可以使用以往在生物相容性纳米粒子中的内包及在设备表面上的涂覆困难的难水溶性药物。本说明书中所说的难水溶性药物并非严格地限定于该规定,是指相对于水的溶解度例如为日本药典(第15修正)所规定的“极难溶或基本不溶;溶解溶质1g或1mL所需要的溶剂量需要为1,000mL以上”的药物。
作为难水溶性药物,可举出西洛他唑、普罗布考、辛伐他汀、他克莫司、西罗莫司、唑他莫司、依维莫司、紫杉醇等,但并非限定于这些药物。
上述晶析法中使用的良溶剂的种类根据药物的种类等决定,由于药物粒子作为在人体内留置的医疗设备的材料使用,因而有必要使用对人体的安全性高、且环境负荷少的药物粒子,期待例如厚生劳动省医药安全局审查管理课长通告《医药品的残留溶剂指导方针》所规定的分类为安全性级别3的有机溶剂。具体地说,可举出作为低沸点有机溶剂的丙酮、乙醇、1-丁醇、乙酸乙酯、二乙基醚、四氢呋喃等,例如优选使用对环境或人体的不良影响少的丙酮或丙酮和乙醇的混合液。
与良溶剂同样,不良溶剂也根据药物的种类等决定,可举出水或添加有表面活性剂的水溶液。例如,优选使用添加有作为表面活性剂的聚乙烯醇等水溶性高分子的水溶液。作为聚乙烯醇以外的水溶性高分子,可举出聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、羟甲基纤维素、羟丙基纤维素等。
聚乙烯醇水溶液的浓度、或者丙酮与乙醇的混合比、或者结晶析出时的条件也无特别限定,可根据形成药物粒子的药物的种类或结晶的粒径等适当决定,聚乙烯醇水溶液的浓度越高,则聚乙烯醇在粒子表面上的附着变得越良好、干燥后在水中的再分散性越提高,而当聚乙烯醇水溶液的浓度达到规定以上时,则不良溶剂的粘度提高、对良溶剂的扩散性造成不良影响。
因而,随聚乙烯醇的聚合度或皂化度而不同,当设置药物粒子形成后将有机溶剂蒸馏除去、进而将剩余的聚乙烯醇除去的工序时,作为聚乙烯醇水溶液的浓度,优选为0.1重量%以上且10重量%以下、更优选为2%左右。予以说明,从粒子形成后的悬浊液中将有机溶剂蒸馏除去、经过后述的粉碎工序直接用于粒子附着工序时,优选为0.5重量%以下、特别优选为0.1重量%左右。
上述良溶剂和不良溶剂的添加量随所用药物和两溶剂的种类而不同,例如相对于难水溶性药物1g,良溶剂为10~1000mL、优选为20~500mL,不良溶剂为20~2000mL、优选为50~1000mL。
一般来说,分散于液体中的粒子多带正电或负电,形成具有相反电荷的离子被强烈吸引至粒子表面而固定的层(固定层)和存在于其外侧的层(扩散层)的所谓扩散双电层,推测扩散层内侧的一部分和固定层会与粒子一起移动。
ξ电位是以充分远离粒子的电中性区域的电位为基准时的发生上述移动的面(滑动面)的电位。ξ电位的绝对值增加时,则粒子间的排斥力变强、粒子的稳定性增高,相反随着ξ电位接近于0、则粒子易于引起凝集。因而,ξ电位可用作粒子的分散状态的指标。
因此,通过在药物粒子形成工序中使用溶解有水溶性高分子的水溶液作为不良溶剂,由于药物粒子的表面被水溶性高分子被覆,因而药物粒子的ξ电位增高、在水中的分散性提高,也抑制了在后述粉碎工序中的药物粒子的凝集。特别是,作为水溶性高分子随聚乙烯醇一起添加壳聚糖等阳离子性高分子,由此所形成的药物粒子的表面通过阳离子性高分子进行正电荷修饰(带正电)、具有正的ξ电位,因而凝集得到显著抑制。
(
2
)粉碎工序
而通过晶析法获得的药物粒子特别在药物并非为非晶质时,根据药物的结晶形状,多具有百nm~数百μm的大范围的粒径分布。直接将该药物粒子层叠于设备主体时,药物向生物体内的摄入性低、且无法均一地层叠药物粒子、无法将足够量的药物涂覆于设备主体。因而,可以设置以使适当药物粒子的平均粒径达到规定范围的方式进行物理粉碎的工序。
通过将药物粒子加工成平均粒径为5μm以下的粒子,与未粉碎药物粒子相比,在后述的粒子附着工序中可以使药物粒子与生物相容性纳米粒子一起均一地层叠于设备主体。另外,在留置支架或导管时,药物与靶细胞的亲和性提高、药物粒子向细胞内的摄入性也提高。而平均粒径达到0.1μm以下时,作为单一粒子难以维持分散状态,会立即发生再凝集、失去将药物粒子微细化的效果。因此,优选粉碎后的药物粒子的平均粒径为0.1μm~5μm的范围。
作为粉碎方法,优选使用乳化机(ホソカワミクロン制)、Aquamizer(ホソカワミクロン制)、MSC磨机(三井矿山制)、台式球磨机(入江商会制)等湿式粉碎机、以悬浊液的状态将药物粒子粉碎的方法。
(
3
)生物相容性纳米粒子形成工序
本发明中使用的生物相容性纳米粒子使用用作药物粒子制备方法的一种晶析法即乳化溶剂扩散法(ESD法)进行制造。ESD法是可以通过控制化合物合成的最终工序的结晶的生成・成长工艺来设计球状的结晶粒子、直接控制其物性进行加工的方法。上述球形晶析法中,可利用物理化学的手法形成微粒子、而且由于所得粒子是大致球形,因而不用考虑催化剂或原料化合物的残留等问题,可容易地形成均质的粒子。
ESD法中使用可溶解生物相容性高分子的良溶剂、和与之相反的不溶解生物相容性高分子的不良溶剂的两种溶剂。该良溶剂中使用溶解生物相容性高分子、且会混合到不良溶剂中的丙酮等有机溶剂。而且,不良溶剂通常使用聚乙烯醇水溶液等。
作为操作顺序,在搅拌下将在良溶剂中溶解生物相容性高分子而得的溶解液滴加到不溶解生物相容性高分子的不良溶剂中时,混合液中的良溶剂急速地扩散移动至不良溶剂中。结果,发生良溶剂的自乳化,形成亚微米尺寸的良溶剂的乳液滴。进而,通过良溶剂与不良溶剂的相互扩散、乳液滴内的生物相容性高分子的溶解度降低,生成平均粒径小于1,000nm的生物相容性高分子的结晶性粒子。
在ESD法中,可利用物理化学的手法形成纳米粒子、且所得纳米粒子为大致球形,因而不必考虑催化剂或原料化合物的残留等问题,可容易地形成均质的纳米粒子。之后,通过将作为良溶剂的有机溶剂减压蒸馏除去(溶剂蒸馏除去工序)、进行干燥,获得纳米粒子粉末。对于良溶剂及不良溶剂的种类、作为不良溶剂使用的聚乙烯醇水溶液的浓度等,由于与药物粒子形成工序同样,因而省略说明。
作为生物相容性高分子,期待对生物体的刺激・毒性低、为生物相容性、且给药后发生分解而代谢的生物体内分解性的物质。另外,在纳米粒子中内包有药物时,优选使所内包的药物持续、缓慢地释放的粒子。作为这种原材料,可优选使用PLGA(乳酸・乙醇酸共聚物:Copoly lactic acid/glycolic
acid)。
PLGA的分子量优选为5,000~200,000的范围内、更优选为15,000~25,000的范围内。当乳酸与乙醇酸的组成比为1∶99~99∶1时,相对于乳酸1优选乙醇酸为0.333。
作为生物体内分解性的生物相容性高分子,另外可举出作为化学合成系的生物相容性高分子的聚乙醇酸、聚乳酸、聚苹果酸、多羟基酸、聚羟基丁酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯等。另外,可以使用它们的共聚物、也可具有如氨基酸的荷电基团或可官能团化的基团。作为上述以外的生物相容性高分子,可举出天然物来源的醋酸纤维素、几丁质、壳聚糖、明胶、胶原或微生物产生来源的聚羟基丁酸酯等。
之后,将所得纳米粒子的悬浊液直接、或者在根据需要将作为良溶剂的有机溶剂减压蒸馏除去(溶剂蒸馏除去工序)、进而根据需要通过冷冻干燥等暂时将纳米粒子粉末化后,用于之后的涂覆液制备工序。当将纳米粒子以悬浊液的状态用于之后工序时,不必进行冷冻干燥等,可以简化制造工序,因而优选。
本发明中使用的生物相容性纳米粒子的主要目的是通过以与药物粒子混存的状态层叠于设备主体来增加药物粒子的附着量。因而,对在上述纳米粒子形成工序中仅由生物相容性高分子形成的生物相容性纳米粒子的制造方法进行了说明,但通过预先与生物相容性高分子一起使药物溶解在良溶剂中,还可以制造在粒子内部或表面担载有药物的纳米粒子。使用这种纳米粒子时,药物在设备主体上的总附着量增加,同时利用药物粒子和担载于纳米粒子的药物的效能或作用机理的差异及洗脱速度差,可以提高治疗效果。
作为担载于生物相容性纳米粒子的药物,可以是效能或作用机理与形成药物粒子的药物相同的成分,也可以是不同的成分。作为效能或作用机理不同的成分,例如可举出阿司匹林、双嘧达莫、肝素、抗凝血酶制剂、鱼油等抗血小板药、低分子肝素、血管紧张素转化酶抑制剂等平滑肌增殖抑制剂、硫酸长春新碱、硫酸长春碱、硫酸长春地辛、盐酸伊立替康、紫杉醇、多西他赛水合物、甲氨蝶呤、环磷酰胺等抗癌剂、丝裂霉素C等抗生素,西罗莫司、他克莫司水合物等免疫抑制剂,类固醇等抗炎剂,普伐他汀钠、洛伐他汀等脂质改善剂,质粒DNA、基因、siRNA、诱饵型核酸医药(decoy)、多聚核苷酸、寡核苷酸、反义寡核苷酸、核酶、适体、白介素、细胞间信息传递物质(细胞因子)等核酸化合物、伊马替尼或PTK787等受体酪氨酸激酶抑制剂等,但并非限定于这些物质。予以说明,可以仅担载上述药物中的任一种,但担载多种效能或作用机理不同的成分时,通过各成分的协同作用,可以期待药效的促进。
予以说明,这里担载于生物相容性纳米粒子的药物的量随药物的种类而不同,为20重量%以下。
另外,当为相对于水的溶解度较高、相对于有机溶剂的溶解度非常小的水溶性药物时,预先将药物溶解在不良溶剂中、在其中滴加溶解有生物相容性高分子的良溶剂。通过该方法,将药物担载于粒子表面、将药物部分地内包在生物相容性高分子的基质中,因而可以制造以高浓度含有水溶性药物的纳米粒子。予以说明,这里所说的不良溶剂和良溶剂是指相对于生物相容性高分子的不良溶剂和良溶剂。
另外,当要制造内包有在水中作为阴离子分子存在的阴离子性药物的纳米粒子时,分散混合在良溶剂中的水溶性的阴离子性药物漏出并溶解至不良溶剂中,只有形成纳米粒子的高分子发生沉积,因而阴离子性药物基本不被内包。此时,通过在不良溶剂中添加壳聚糖等阳离子性高分子,吸附在纳米粒子表面的阳离子性高分子与存在于乳液滴表面的阴离子性药物发生相互作用,可以抑制阴离子性药物漏出至不良溶剂中,因而可以提高阴离子性药物在纳米粒子内部的内包率。予以说明,这里所说的不良溶剂和良溶剂是指相对于生物相容性高分子的不良溶剂和良溶剂。
本发明中使用的生物相容性纳米粒子只要具有小于1,000nm的平均粒径则无特别限定,但需要以与药物粒子混存的状态均一地层叠于支架或导管等设备表面。另外,在纳米粒子上担载药物时,为了将药物导入至留置有支架或导管的狭窄部,需要将纳米粒子摄入到细胞内。如此,为了提高对设备表面的层叠性或向靶细胞内的浸透效果,优选使平均粒径为300nm以下,被传递至靶部位的纳米粒子受到细胞膜的胞吞作用而易于被摄入到细胞内。
(
4
)涂覆液制备工序
使如上获得的药物粒子及生物相容性纳米粒子分散于水中制成悬浊液,制备在后述的粒子附着工序中使用的涂覆液。
涂覆液所含的药物粒子与生物相容性纳米粒子的混合比例以重量比计为10∶90~90∶10的范围内、优选为15∶85~85∶15的范围内,可根据药物粒子的种类或粒度、药物粒子对设备主体的附着量或释放速度等适当设定。例如,当增多生物相容性纳米粒子的混合比例时,推测药物粒子的附着量减少、药物粒子由设备主体的释放速度也变慢,当增多药物粒子的混合比例时,则显示相反的行为。使用西洛他唑时,药物粒子与生物相容性纳米粒子的混合比例以上述重量比使用,优选以50∶50~15∶85使用、特别是1∶2时可获得良好的效果。
(
5
)正电荷修饰工序
药物粒子的表面通过预先用阳离子性高分子进行被覆而被正电荷修饰(带正电)。利用以往的球形晶析法制造的粒子的表面一般具有负的ξ电位,由于生物体内的细胞壁也带负电,因而具有因电排斥力使粒子的细胞粘附性变差的问题。因此,使用阳离子性高分子、按照药物粒子的表面带有正的ξ电位的方式使其带电,可以增大药物粒子相对于带负电细胞壁的粘附性、提高药物的细胞内移动性。
作为阳离子性高分子,可举出壳聚糖及壳聚糖衍生物、阳离子化纤维素、聚乙烯亚胺、聚乙烯基胺、聚烯丙基胺等聚氨基化合物,聚鸟氨酸、聚赖氨酸、聚精氨酸等聚氨基酸,聚乙烯基咪唑、聚乙烯基吡啶氯化物、烷基氨基甲基丙烯酸酯季盐聚合物(DAM)、烷基氨基甲基丙烯酸酯季盐・丙烯酰胺共聚物(DAA)等,特别优选使用壳聚糖或其衍生物。
壳聚糖是虾或蟹的外壳中所含的、多个作为1种具有氨基的糖的葡糖胺键合而成的阳离子性的天然高分子,由于具有乳化稳定性、形状保持性、生物分解性、生物相容性、抗菌性等特征,因而作为化妆品、食品、衣料品、医药品等原料被广泛使用。通过将该壳聚糖添加至相对于药物为不良溶剂的溶液中,可以制造对生物体无不良影响、安全性高的药物粒子。
予以说明,阳离子性高分子中,通过使用阳离子性更强的阳离子性高分子,ξ电位变成更大的正值,因而后述粒子附着工序中的电吸附力增大、同时粒子间的排斥力增强、悬浊液中的粒子的稳定性也提高。例如,优选使用通过使原来为阳离子性的壳聚糖的一部分季盐化,从而使阳离子性进一步提高的氯化N-[2-羟基-3-(三甲基铵基)丙基]壳聚糖等壳聚糖衍生物(阳离子壳聚糖)。
作为正电荷修饰工序,可以在之前所述的药物粒子形成工序中将阳离子性高分子溶解在水溶液中、或者将阳离子性高分子添加至在涂覆液制备工序中制备的涂覆液中。特别是,当在药物粒子形成工序中的水溶液中溶解阳离子性高分子、进而使阳离子性高分子溶解在涂覆液中时,药物粒子形成工序中的药物粒子的凝集被显著抑制、同时在涂覆液的制备时可确保充分的带电量,因而优选。
另外,通过使阳离子性高分子溶解在涂覆液中,与药物粒子一起,通常为负电荷的生物相容性纳米粒子的表面也可进行正电荷修饰。由此,在后述的粒子附着工序中,可以使药物粒子及生物相容性纳米粒子电附着于已经通电的设备主体,在提高粒子的附着效率的同时,由于暂时附着的粒子固着,因而可以防止制造工序中或插入生物体内及扩张时的粒子的脱离。
将分散于涂覆液中的药物粒子及生物相容性纳米粒子的构造示于图1及图2。药物粒子1及生物相容性纳米粒子2的表面被聚乙烯醇3被覆、进而其表面被阳离子性高分子4被覆,通过阳离子性高分子4而具有正的ξ电位。
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6
)粒子附着工序
接着,对使药物粒子和生物相容性纳米粒子附着于设备主体而形成粒子层的方法进行说明。本发明中,由于以药物粒子和生物相容性纳米粒子混存的状态形成粒子层,因而通过在粒径分布较宽范围的药物粒子中混存小径的生物相容性纳米粒子,粒子间的间隙减小、可进行最密填充。因而,与仅层叠药物粒子时相比,可以致密地层叠粒子层,结果粒子层变得均一、药物粒子的附着量也增多。作为粒子附着工序,可以使用将涂覆液涂布于设备主体后将其干燥的抹拭法或者将设备主体浸渍在涂覆液中提起后将其干燥的浸渍法等。
另外,在所述的正电荷修饰工序中,通过使阳离子性高分子溶解在涂覆液中、药物粒子及生物相容性纳米粒子的表面带正电时,作为粒子附着工序,可以使用使药物粒子及生物相容性纳米粒子电附着在设备主体上的方法。这里,对使粒子附着于导电性的支架主体的方法以及使粒子附着于非导电性的导管的可扩张部分(气球部)的方法进行说明。
作为使粒子附着在导电性的支架主体以制造DES的方法,可举出在药物粒子及生物相容性纳米粒子的悬浊液中使支架主体作为负极进行通电的电泳法;使含有药物粒子及生物相容性纳米粒子的液滴附着于带负电的支架表面的喷雾法。图3为表示本发明的DES制造中使用的电泳装置的构成的概略图。电泳装置5在浴槽6中充满药物粒子1及生物相容性纳米粒子2的悬浊液(涂覆液)7、浸渍连接于电路的负极侧而成为负极的支架主体8、和连接于电路的正极侧的正极9,从而构成。予以说明,这里,使用用金属纤维成形为圆筒形网状的支架主体8。
如上所述,通过药物粒子形成工序及粉碎工序获得的药物粒子1以及通过纳米粒子形成工序获得的生物相容性纳米粒子2通过在正电荷修饰工序中用阳离子性高分子进行修饰(被覆),粒子表面的ξ电位变为正。因而,通过以图3的状态通电至电路,由于在支架主体8表面上产生负的电位,因而带正电的药物粒子1及生物相容性纳米粒子2被吸引而主动地附着。予以说明,涂覆液7中的水分子也被电解、氢离子(H+)也被吸引至支架主体8侧、从支架主体8的表面接受电子而生成氢。而羟基离子(OH-)被吸引至正极9侧、向正极9释放电子而生成氧和水。
通过化学反应进行,形成在支架主体8的表面上混存有药物粒子1及生物相容性纳米粒子2的状态的覆膜(粒子层)。而且,粒子层完成的部分的导电性消失、无法进行进一步的膜形成,因而可形成均一的粒子层。另外,粒子附着工序的自动化也容易、层厚的控制也可通过电压或通电时间的调整容易地进行,因而也适于工业化。进而,由于使被涂物(支架主体)为阴极,因而没有金属离子的洗脱,可以使粒子也附着在铁、镁等上。
图4为表示粒子通过电泳法附着在构成支架主体的金属纤维上的状态的截面放大图。带负电的金属纤维10的表面完全被带正电的药物粒子1及生物相容性纳米粒子2被覆、形成粒子层11。利用该电泳形成的粒子层11与不向支架主体通电而是浸渍于涂覆液中后提起从而形成的粒子层相比,药物粒子1和生物相容性纳米粒子2以相互混合的状态致密地层叠,从而均一、密合性良好、耐腐蚀性也优异。
因此,可以在之后的制造工序或插入生物体器官内时及支架扩张时,防止粒子层11从支架主体8上的剥离。作为通过电泳法使粒子层11在支架主体8上的附着力增大的原因,认为是由于在粒子之间发挥作用的范德华力等所导致的。
作为支架主体的形状,除了使用纤维材料进行编织、成形的形状之外,还可使用利用激光等将金属制的管切削成网眼状的形状,可以使用冠状、筒状等以往公知的各种形状。另外,支架主体可以是气球扩张型、自扩张型的任一种,支架主体的大小也可根据适用位置适当选择。例如,用于心脏的冠状动脉时,通常优选扩张前的外径为1.0~3.0mm、长度为5.0~50mm左右。
另外,通过电泳法使粒子附着时,支架主体需要使用金属等导电性材料。作为支架主体中使用的金属,可举出不锈钢、镁、钽、钛、镍-钛合金、因科镍、金、铂、铱、钨、钴系合金等。支架为自扩张型时,由于变为原来形状的复原性是必要的,因而优选镍钛等超弹性合金等。而为气球扩张型时,优选扩张后的形状恢复难以发生的不锈钢等,其中优选使用耐腐食性最优异的SUS316L。
作为支架主体的金属以外的导电性材料,可举出聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚异硫茚、聚乙撑二氧噻吩等导电性聚合物或导电性陶瓷等。另外,还可以添加导电性填料,或者可以使用通过涂覆等对表面进行导电性处理而对非导电性树脂赋予了导电性的物质。
予以说明,作为支架主体的材料使用不锈钢等在生物体内不被分解的材料时,由于有时会因长期的支架留置而在血管内壁引起炎症、成为再狭窄的病因的情况,因而需要每隔数月进行PTCA(经皮冠状动脉成形术:percutaneous transluminal coronary angioplasty)以再次将支架留置,患者的负担大。因此,用生物分解性的原材料形成支架主体时,由于支架主体在生物体内缓慢地被分解、留置后数月内消失,因而可以抑制由于支架留置所导致的炎症的发生。
使用电泳法时,施加于正极及负极之间的电压越高,则单位时间被吸引至支架表面的粒子量也变得越多,因而可以在短时间内进行支架表面上的粒子层的形成,但由于大量的粒子一次性附着,因而难以形成均一的粒子层。因此,在电泳时施加的电压可以根据所要求的粒子层的均一性或粒子层的形成效率适当地设定。
接着,对喷雾法进行说明。喷雾法是使经正电荷修饰的药物粒子及生物相容性纳米粒子的微小悬浊液滴电附着在由通电而带负电的支架主体表面上的方法,利用超声波将涂覆液雾化的超声波雾化法、使用喷雾装置或气刷将涂覆液吹至支架表面的喷雾法、气刷法等。
该喷雾法中,由于预先对支架主体进行通电使其带负电,因而与电泳法的情况相同,可以制造与不使支架主体带电而直接进行喷雾处理的情况相比,支架主体与经正电荷修饰的粒子的密合性良好、耐腐蚀性也优异的DES。进而,由于液滴中的药物粒子及生物相容性纳米粒子主动地附着于支架主体,因而还可以提高粒子对经雾化或喷雾的液滴难以直接附着的支架的侧面或背面的附着效率。予以说明,对于喷雾法中使用的支架主体的形状或材质,由于与电泳法的情况相同,因而省略说明。
予以说明,形成于支架表面的粒子层原样留置在生物体内后,在短时间内一次性洗脱,难以控制药效的持续性。因而,优选在利用上述粒子附着工序形成粒子层后、粒子层完全干燥之前,浸渗生物分解性高分子的溶液(浸渗工序),之后将粒子层干燥(干燥工序)将生物分解性高分子固化,形成生物分解性高分子层。
将在形成有粒子层的支架(图4)上通过浸渗工序及干燥工序形成生物分解性高分子层的状态示于图5。在形成于金属纤维10表面的粒子层11完全干燥之前浸渗生物分解性高分子的溶液时,生物分解性高分子的溶液渗透至形成粒子层11的药物粒子1及生物相容性纳米粒子2的缝隙间。而且,当将生物分解性高分子的溶解所使用的溶剂及残留于粒子层11的水分干燥时,粒子层11的缝隙被生物分解性高分子层12填充。由此,各个药物粒子1及生物相容性纳米粒子2不会因生物分解性高分子而发生凝集,从而得以保持,将DES留置在生物体内后,由于生物分解性高分子层12的分解,药物粒子1缓慢地洗脱,例如被摄入到血管壁细胞内。
作为生物分解性高分子,例如可举出聚羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯等微生物产生系的高分子;或胶原、醋酸纤维素、细菌纤维素、高直链玉米淀粉、淀粉、壳聚糖等天然高分子等。其中,优选使用生物体内分解速度较纳米粒子的形成所用的PLGA等生物相容性高分子更快的胶原等。通过适当选择这些生物分解性高分子的种类或分子量等,可以控制附着在支架表面的药物粒子1的洗脱速度。予以说明,作为生物分解性高分子还可使用PGA、PLA、PLGA、PAL等,此时可以以比生物相容性纳米粒子2的分解速度更快的方式使用分子量小者。
接着,对使粒子附着于导管的气球部的方法进行说明。作为气球部的材质,使用聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、交联型乙烯-丙烯共聚物、交联型乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯等热塑性树脂或聚酰胺、聚氨酯、聚酯、聚亚芳基硫醚等非导电性的树脂,因而无法通过通电带负电。
因此,预先对气球部进行负电荷修饰、使带正电的药物粒子及生物相容性纳米粒子电附着,从而可以牢固且均一地将粒子层叠于气球部。作为对气球部进行负电荷修饰的方法,优选使用聚羧酸或聚羧酸衍生物等带负电性的树脂而在气球部的表面上形成带负电性树脂层的方法。
作为负电荷修饰中使用的聚羧酸,可举出丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、天冬氨酸或谷氨酸的聚合物,淀粉、纤维素或聚乙烯醇的羧甲基衍生物,海藻酸、果胶等,使用其中的1种或2种以上混合使用。
另外,作为聚羧酸衍生物,可举出上述的聚羧酸的酸酐或酯衍生物。其中,通过使用丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸的聚合物的酸酐衍生物或酯衍生物,可进行对生物体的刺激或毒性少的负电荷修饰。作为优选的聚羧酸衍生物,可举出获得容易、处理性也优异的马来酸酐-甲基乙烯基醚共聚物、马来酸酐-苯乙烯共聚物、马来酸酐-乙烯共聚物等马来酸酐的共聚物(共聚合物),特别优选使用马来酸酐-甲基乙烯基醚共聚物。
作为涂覆带负电性树脂层的方法,可举出在带负电性树脂的溶液中浸渍(浸渍)导管的气球部的方法;利用超声波雾化法、喷雾法、气刷法等将带负电性树脂溶液的微细液滴吹附至气球部表面的方法;将带负电性树脂溶液涂布(抹拭)在气球部表面的方法等。
作为使粒子附着于气球部的表面的方法,可举出将形成有带负电性树脂层的导管的气球部浸渍在涂覆液中的方法;或利用超声波雾化法、喷雾法、气刷法等使涂覆液的液滴附着于气球部的方法等。
图6为表示粒子附着在导管的气球部的状态的截面放大图。气球部13的表面通过带负电性树脂层15而被负电荷修饰,带负电性树脂层15的表面被带正电的药物粒子1及生物相容性纳米粒子2所完全被覆,形成粒子层11。
因此,在之后的制造工序或导管插入生物体器官内时及气球扩张时可以防止粒子层11从气球部13上剥离。作为粒子层11对带负电性树脂层15的附着力增大的原因,认为是在粒子之间发挥作用的范德华力等所导致的。
作为导管的形状,可以使用以往公知的各种形状。另外,导管的大小也可根据适用位置进行适当选择。例如用于心脏冠状动脉时,通常优选扩张前的外径为1.0~3.0mm、长度为5.0~50mm左右。
予以说明,与支架主体上的粒子附着工序同样,导管的气球部13上的粒子附着工序中,也可利用浸渗工序及干燥工序形成生物分解性高分子层12。
如上获得的管腔内留置用医疗设备由于附着于设备主体的药物粒子的表面带正电,因而从设备表面洗脱的药物粒子的细胞粘附性增大。由此,与以往相比,可以提高药物向留置有医疗设备的狭窄部位细胞的导入效率。
另外,还可制作2种以上的药物粒子,使各个粒子以层状或镶嵌状附着。此时,若使设备留置在生物体内后希望在短时间内洗脱的药物粒子附着于外层、使希望经过规定时间后洗脱的药物粒子附着于内层时,则可以有计划地控制2种以上的药物的洗脱时间。
进而,形成生物分解性高分子层时,通过在浸渗于粒子层的生物分解性高分子的溶液中也添加药物,可以使药物粒子和包埋在生物分解性高分子层中的药物同时且即效地发挥作用。添加于生物分解性高分子的溶液中的药物的种类及添加量可以根据药物的作用机理、所要求的即效性、持续性的程度等适当设定。
即,当为要求给药后长期间的效果持续性的药物时,可以担载于生物相容性纳米粒子的内部或表面,当为要求刚给药后即表现效果的药物时,可以制成药物粒子或者添加至生物分解性高分子层中。作为添加于生物分解性高分子层中的药物,可以使用作为被内包至生物相容性纳米粒子中的药物所示例的各种药物。
实施例
另外,本发明并非受上述各实施方式所限制,可进行各种变更,适当组合不同实施方式中分别公开的技术手段所获得的实施方式也包含在本发明的技术范围内。以下,作为药物使用难水溶性的普罗布考和西洛他唑、作为形成纳米粒子的生物相容性高分子使用PLGA,根据实施例具体地说明对表面进行正电荷修饰的药物(普罗布考、西洛他唑)粒子及PLGA纳米粒子的制备及涂覆有其的DES的制作。
实施例
1
(药物粒子悬浊液的制备
1
)
将普罗布考1g溶解在作为良溶剂的丙酮40mL、乙醇20mL的混合液中制备溶液。另外,在2重量%的聚乙烯醇(ゴーセノールEG05、日本合成化学工业制)水溶液100mL中混合2重量%的壳聚糖(CHITOSAN
GH-400EF、日油制)水溶液15g,制备相对于普罗布考为不良溶剂的溶液。在该溶液中在40℃、400rpm搅拌下,以一定速度(20mL/分)滴加之前的普罗布考溶液,通过所谓的良溶剂向不良溶剂中的扩散作用,获得结晶性药物粒子(普罗布考)的悬浊液。
接着,在减压下将丙酮、乙醇蒸馏除去。利用电泳法(Malvern Instruments制、ZETASIZER Nano-Z)测定粒子表面的ξ电位。结果,药物粒子的ξ电位为+14mV,在水中的分散性良好。
之后,利用离心分离操作(20,000rpm、40分)将剩余的聚乙烯醇、壳聚糖除去。用水将沉淀的药物粒子再分散,再次重复离心分离操作。
将所得的悬浊液35g和氧化锆球(φ1mm)130g放入100mL的圆筒形的聚乙烯制容器中进行密封,使其在台式球磨机(V-2M、入江商会制)的水平排列的2根辊上旋转(600rpm、2小时),粉碎药物粒子。之后,对内容物进行过滤器过滤,除去氧化锆球,获得1.2重量%的药物粒子悬浊液。
液中的药物粒子的粒度利用激光衍射散射法(日机装制、MICROTRAC MT3300)测定。另外,药物粒子中的普罗布考含有率用高效液相色谱(岛津制作所制、检测器SPD-20A,UV=242nm)进行定量。
利用激光衍射散射法的粒度分布测定中,药物粒子的平均粒径为2.9μm。这是由于利用激光衍射散射法的粒度测定中,凝集粒子也作为一个粒子被测定。予以说明,在以下的实施例・比较例中,只要没有特别叙述,则将利用激光衍射散射法测定的平均粒径作为药物粒子的平均粒径。
另外,药物粒子中的普罗布考含有率为65%、合格率为75%。
实施例
2
(药物粒子悬浊液的制备
2
)
除了不使用台式球磨机粉碎药物粒子之外,在与实施例1的制造方法相同的条件下制备药物粒子,药物粒子的平均粒径为21.5μm。
实施例
3
(药物粒子悬浊液的制备
3
)
除了使添加至相当于不良溶剂的溶液的2重量%的壳聚糖水溶液为60g之外,在与实施例1的制造方法相同的条件下制备药物粒子。利用激光衍射散射法的药物粒子的平均粒径为4.5μm。ξ电位为+45mV、药物粒子中的普罗布考含有率为53%、合格率为65%。
比较例
1
(药物粒子悬浊液的制备
4
)
除了不在相当于不良溶剂的溶液中添加聚乙烯醇、壳聚糖之外,在与实施例1的制造方法相同的条件下制备药物粒子,合格率为1%,药物粒子在水中的再分散极为困难。
比较例
2
(药物粒子悬浊液的制备
5
)
除了不在相当于不良溶剂的溶液中添加聚乙烯醇之外,在与实施例1的制造方法相同的条件下制备药物粒子,合格率为30%,药物粒子在水中的再分散困难。
比较例
3
(药物粒子悬浊液的制备
6
)
除了不在相当于不良溶剂的溶液中添加壳聚糖之外,在与实施例1的制造方法相同的条件下制备药物粒子,合格率为25%,药物粒子在水中的再分散困难。
实施例
4
(生物相容性纳米粒子的制备)
将作为生物相容性高分子的乳酸・乙醇酸共聚物(和光纯药工业制、PLGA7520、分子量20,000、乳酸/乙醇酸摩尔比=75/25)2g溶解于作为良溶剂的丙酮320mL中,添加乙醇160mL进行混合,制备溶液。另外,制备相对于之前的乳酸・乙醇酸共聚物为不良溶剂的0.18重量%的聚乙烯醇水溶液560mL。在该溶液中在40℃、400rpm搅拌下,以一定速度(20mL/分)滴加之前的乳酸・乙醇酸共聚物溶液,获得作为生物相容性纳米粒子的PLGA纳米粒子的悬浊液。
接着,在减压下将丙酮、乙醇蒸馏除去。利用电泳法测定粒子表面的ξ电位。结果,ξ电位为-10mV。
之后,进行冷冻干燥,获得PLGA纳米粒子粉末。PLGA纳米粒子的粒度分布利用动态光散射法测定。结果,利用动态光散射法测定的平均粒径为0.28μm。
实施例
5
(涂覆液的制备
1
)
一边用搅拌器搅拌实施例1中制备的药物粒子悬浊液,一边添加实施例4中制备的PLGA纳米粒子使其分散,之后添加2重量%的壳聚糖水溶液搅拌1小时,制备涂覆液。使药物粒子∶PLGA纳米粒子∶壳聚糖的混合比例以重量比计为6∶25∶1。
实施例
6
(涂覆液的制备
2
)
使药物粒子∶PLGA纳米粒子∶壳聚糖的混合比例以重量比计为6∶12∶1,在与实施例5相同的条件下制备涂覆液。
实施例
7
(涂覆液的制备
3
)
使药物粒子∶PLGA纳米粒子∶壳聚糖的混合比例以重量比计为6∶3∶1,在与实施例5相同的条件下制备涂覆液。
实施例
8
(涂覆液的制备
4
)
使药物粒子∶PLGA纳米粒子∶壳聚糖的混合比例以重量比计为6∶1∶1,在与实施例5相同的条件下制备涂覆液。
实施例
9
(涂覆液的制备
5
)
使用实施例2中制备的药物粒子悬浊液,在与实施例5相同的条件下制备涂覆液。
实施例
10
(涂覆液的制备
6
)
使用实施例3中制备的药物粒子悬浊液,不添加2重量%的壳聚糖水溶液,除此之外在与实施例5相同的条件下制备涂覆液。
比较例
4
(涂覆液的制备
7
)
不添加PLGA纳米粒子粉末、2重量%的壳聚糖水溶液,用搅拌器搅拌实施例1中制备的药物粒子悬浊液1小时,制备涂覆液。
比较例
5
(涂覆液的制备
8
)
一边用搅拌器搅拌实施例1中制备的药物粒子悬浊液,一边添加2重量%的壳聚糖水溶液,搅拌1小时,制备涂覆液。
实施例
11
(支架主体上的电沉积涂覆
1
)
以使预先测定过重量的外径2.3mm、长16mm的不锈钢(SUS316L)制支架主体(n=3)为负极,直径20mm的圆形SUS板为正极的方式连接外部电源,在实施例5所制备的涂覆液中均浸渍长度10mm。以电压10V、电流1mA的条件下通电1分钟后,取下支架主体进行风干,制作DES。测定干燥后的DES的重量,由重量的增加部分求得层叠于支架主体的固体成分重量的平均值。
实施例
12
(支架主体上的电沉积涂覆
2
)
除了使用实施例6所制备的涂覆液之外,在与实施例11相同的条件下将粒子层叠于支架主体(n=3),制作DES。测定干燥后的DES的重量,由重量的增加部分求得层叠于支架主体的固体成分重量的平均值。
实施例
13
(支架主体上的电沉积涂覆
3
)
除了使用实施例7所制备的涂覆液之外,在与实施例11相同的条件下将粒子层叠于支架主体(n=3),制作DES。测定干燥后的DES的重量,由重量的增加部分求得层叠于支架主体的固体成分重量的平均值。
实施例
14
(支架主体上的电沉积涂覆
4
)
除了使用实施例8所制备的涂覆液之外,在与实施例11相同的条件下将粒子层叠于支架主体(n=3),制作DES。测定干燥后的DES的重量,由重量的增加部分求得层叠于支架主体的固体成分重量的平均值。
实施例
15
(支架主体上的电沉积涂覆
5
)
除了使用实施例9所制备的涂覆液之外,在与实施例11相同的条件下将粒子层叠于支架主体(n=3),制作DES。测定干燥后的DES的重量,由重量的增加部分求得层叠于支架主体的固体成分重量的平均值。
实施例
16
(支架主体上的电沉积涂覆
6
)
除了使用实施例10所制备的涂覆液之外,在与实施例11相同的条件下将粒子层叠于支架主体(n=3),制作DES。测定干燥后的DES的重量,由重量的增加部分求得层叠于支架主体的固体成分重量的平均值。
比较例
6
(支架主体上的电沉积涂覆
7
)
除了使用比较例4所制备的涂覆液之外,在与实施例11相同的条件下将粒子层叠于支架主体(n=3),制作DES。测定干燥后的DES的重量,由重量的增加部分求得层叠于支架主体的固体成分重量的平均值。
比较例
7
(支架主体上的电沉积涂覆
8
)
除了使用比较例5所制备的涂覆液之外,在与实施例11相同的条件下将粒子层叠于支架主体(n=3),制作DES。测定干燥后的DES的重量,由重量的增加部分求得层叠于支架主体的固体成分重量的平均值。
实施例
17
(支架主体上的浸渍涂覆
1
)
将预先测定过重量的外径2.3mm、长16mm的不锈钢(SUS316L)制支架主体(n=3)在实施例5所制备的涂覆液中均浸渍长度10mm。浸渍1小时后,在干燥器内进行真空干燥(40℃、3小时)。测定干燥后的DES的重量,由重量的增加部分求得层叠于支架主体的固体成分重量的平均值。
实施例
18
(支架主体上的浸渍涂覆
2
)
除了使用实施例9所制备的涂覆液之外,在与实施例17相同的条件下将粒子层叠于支架主体(n=3),制作DES。测定干燥后的DES的重量,由重量的增加部分求得层叠于支架主体的固体成分重量的平均值。
实施例
19
(支架主体上的浸渍涂覆
3
)
除了使用实施例10所制备的涂覆液之外,在与实施例17相同的条件下将粒子层叠于支架主体(n=3),制作DES。测定干燥后的DES的重量,由重量的增加部分求得层叠于支架主体的固体成分重量的平均值。
比较例
8
(支架主体上的浸渍涂覆
4
)
除了使用比较例4所制备的涂覆液之外,在与实施例17相同的条件下将粒子层叠于支架主体(n=3),制作DES。测定干燥后的DES的重量,由重量的增加部分求得层叠于支架主体的固体成分重量的平均值。
比较例
9
(支架主体上的浸渍涂覆
5
)
除了使用比较例5所制备的涂覆液之外,在与实施例17相同的条件下将粒子层叠于支架主体(n=3),制作DES。测定干燥后的DES的重量,由重量的增加部分求得层叠于支架主体的固体成分重量的平均值。
试验例
1
(附着于支架主体的普罗布考量的定量)
利用高效液相色谱对层叠在实施例11~19及比较例6~9中制作的DES上的固体成分中的普罗布考量进行定量(各组n=3)、计算普罗布考的平均附着量。将结果与层叠于支架主体的固体成分重量的平均值一并示于表1~表3。
[表1]
[表2]
[表3]
由表1可确认,当将药物粒子及PLGA纳米粒子电沉积涂覆于支架主体以制造DES时,在涂覆液中添加有PLGA纳米粒子和壳聚糖的实施例11、15的DES中,普罗布考在支架主体上的附着量增加。另外可确认,在使用药物粒子形成时经强烈正电荷修饰的实施例3的药物粒子的实施例16的DES中,即便在涂覆液制备时未添加壳聚糖,普罗布考在支架主体上的附着量也增加。特别是使用经球磨机微细化至一次粒径为2.9μm左右的实施例1的药物粒子的实施例11的DES中,附着了0.14mg的普罗布考,与未对药物粒子进行粉碎的实施例15(附着量0.08mg)相比,普罗布考附着量约为1.8倍。
与此相对,在涂覆液中未添加PLGA纳米粒子和壳聚糖的比较例6的DES中,支架主体上基本未附着固体成分。另外,在仅添加壳聚糖的比较例7中,普罗布考的附着量为0.01mg、多于比较例6,但粒子层不均一、附着量远远少于实施例11、15。
另外,由表2可确认,在将药物粒子及PLGA纳米粒子浸渍涂覆于支架主体以制造DES时,与通过电沉积涂覆制造的实施例11、15、16的DES相比,虽然附着量少了一些,但在涂覆液中添加有PLGA纳米粒子和壳聚糖的实施例17、18的DES中,与未添加PLGA纳米粒子和壳聚糖的比较例8的DES、仅添加壳聚糖的比较例9的DES相比,普罗布考发生附着。另外确认到,在使用药物粒子形成时经强烈正电荷修饰的实施例3的药物粒子的实施例19的DES中,即便在涂覆液制备时未添加壳聚糖,普罗布考在支架主体上的附着量也增加。
而且,对于药物粒子微细化的有无所导致的普罗布考附着量的差别(实施例17、18的比较)及PLGA纳米粒子的有无所导致的附着量的差别(比较例8、9的比较)而言,可见与电沉积涂覆时相同的倾向。
予以说明,上述实施例中对使用难水溶性药物普罗布考的情况进行了调查,但对于使用其它难水溶性药物的情况也可期待相同的效果。
接着,将改变药物粒子、PLGA纳米粒子和壳聚糖的混合比例进行电沉积涂覆而制造的DES中的普罗布考附着量的结果总结于表3。
随着相对于药物的PLGA纳米粒子的比率增加,层叠于支架主体的固体成分重量增加,但普罗布考的组成比降低,因而普罗布考附着量减少。
随着PLGA纳米粒子的比率的增加,形成于支架主体的粒子层变得难以剥离。认为这是由于随着PLGA纳米粒子的比率的增加,粒子间的缝隙减小、形成了牢固的粒子层。
实施例 20 (西洛他唑粒子悬浊液的制备) 将西洛他唑0.75g溶解在作为良溶剂的丙酮108mL、乙醇60mL的混合液中制备溶液。另外,在2重量%的聚乙烯醇(ゴーセノールEG05、日本合成化学工业制)水溶液300mL中混合2重量%的壳聚糖(CHITOSAN
GH-400EF、日油制)水溶液45g,制备相对于西洛他唑为不良溶剂的溶液。在该溶液中在40℃、400rpm搅拌下,以一定速度(20mL/分)滴加之前的西洛他唑溶液,通过所谓的良溶剂向不良溶剂中的扩散作用,获得结晶性药物粒子(西洛他唑)的悬浊液。
接着,在减压下将丙酮、乙醇蒸馏除去。通过电泳法(Malvern Instruments制、ZETASIZER Nano-Z)测定药物粒子表面的ξ电位。结果,药物粒子的ξ电位为+7.4mV,在水中的分散性良好。
之后,利用离心分离操作(20,000rpm、40分)将剩余的聚乙烯醇、壳聚糖除去。用水将沉淀的药物粒子再分散,再次重复离心分离操作。
将所得的悬浊液35g和氧化锆球(φ1mm)130g放入100mL的圆筒形的聚乙烯制容器中进行密封,使其在台式球磨机(V-2M、入江商会制)的水平排列的2根辊上旋转(600rpm、2小时),粉碎药物粒子。之后,对内容物进行过滤器过滤,除去氧化锆球,获得0.45重量%的药物粒子悬浊液。
液中的药物粒子的粒度利用激光衍射散射法(日机装制、MICROTRAC MT3300)测定。另外,药物粒子中的西洛他唑含有率用高效液相色谱(岛津制作所制、检测器SPD-20A,UV=254nm)进行定量。
利用激光衍射散射法的粒度分布份测定中,药物粒子的平均粒径为4.2μm。这是由于利用激光衍射散射法的粒度测定中,凝集粒子也作为一个粒子被测定。予以说明,在以下的实施例・比较例中,只要没有特别叙述,则将利用激光衍射散射法测定的平均粒径作为药物粒子的平均粒径。
另外,药物粒子中的西洛他唑含有率为98.6%、合格率为82%。
实施例
21
(含西洛他唑的生物相容性纳米粒子的制备)
将作为生物相容性高分子的乳酸・乙醇酸共聚物(和光纯药工业制、PLGA7520、分子量20,000、乳酸/乙醇酸摩尔比=75/25)2g和西洛他唑10mg溶解于作为良溶剂的丙酮80mL中,添加乙醇40mL进行混合,制备溶液。另外,在相对于之前的乳酸・乙醇酸共聚物为不良溶剂的0.5重量%的聚乙烯醇水溶液200mL中,混合2重量%的壳聚糖(CHITOSAN
GH-400EF、日油制)水溶液4.8g,制备溶液。向该溶液中在40℃、400rpm搅拌下,以一定速度(20mL/分)滴加之前的乳酸・乙醇酸共聚物溶液,获得作为生物相容性纳米粒子的含西洛他唑的PLGA纳米粒子的悬浊液。
接着,在减压下将丙酮、乙醇蒸馏除去。利用电泳法测定粒子表面的ξ电位。结果,ξ电位为+46.7mV。
之后,进行冷冻干燥,获得PLGA纳米粒子粉末。PLGA纳米粒子的粒度分布利用动态光散射法测定。PLGA纳米粒子中的西洛他唑含有率利用高效液相色谱(岛津制作所制、检测器SPD-20A,UV=254nm)进行定量。结果,利用动态光散射法测定的平均粒径为0.30μm,生物相容性纳米粒子中的西洛他唑含有率为0.33%。
实施例
22
(涂覆液的制备
9
)
一边用搅拌器搅拌实施例20中制备的药物粒子悬浊液,一边添加实施例21中制备的含西洛他唑的PLGA纳米粒子并使其分散,然后搅拌30分钟,制备涂覆液。使药物粒子∶PLGA纳米粒子的混合比例以重量比计为1∶2。
实施例
23
(涂覆液的制备
10
)
除了使药物粒子∶PLGA纳米粒子的混合比例以重量比计为1∶4.2之外,在与实施例22相同的条件下制备涂覆液。
比较例
10
(涂覆液的制备
11
)
不添加实施例21中制备的含西洛他唑的PLGA纳米粒子,用搅拌器对实施例20所制备的药物粒子悬浊液进行搅拌30分钟,制备涂覆液。
比较例
11
(涂覆液的制备
12
)
不添加实施例20中制备的药物粒子,在实施例21所制备的含西洛他唑的PLGA纳米粒子中按照达到与实施例22及23相同的浓度的方式添加纯水,用搅拌器搅拌30分钟,制备涂覆液。
实施例
24
(支架主体上的电沉积涂覆
9
)
以预先测定过重量的外径2.3mm、长16mm的不锈钢(SUS316L)制支架主体(n=3)为负极;直径20mm的圆形SUS板为正极的方式连接外部电源,在实施例22所制备的涂覆液中均浸渍长度10mm。以电压10V、电流1mA的条件通电1分钟后,取下支架主体进行风干,制作DES。测定干燥后的DES的重量,由重量的增加部分求得层叠于支架主体的固体成分重量的平均值。
实施例
25
(支架主体上的电沉积涂覆
10
)
除了使用实施例23所制备的涂覆液之外,在与实施例24相同的条件下将粒子层叠于支架主体(n=3),制作DES。测定干燥后的DES的重量,由重量的增加部分求得层叠于支架主体的固体成分重量的平均值。
比较例
12
(支架主体上的电沉积涂覆
11
)
除了使用比较例10所制备的涂覆液之外,在与实施例24相同的条件下将粒子层叠于支架主体(n=3),制作DES。测定干燥后的DES的重量,由重量的增加部分求得层叠于支架主体的固体成分重量的平均值。
比较例
13
(支架主体上的电沉积涂覆
12
)
除了使用比较例11所制备的涂覆液之外,在与实施例24相同的条件下将粒子层叠于支架主体(n=3),制作DES。测定干燥后的DES的重量,由重量的增加部分求得层叠于支架主体的固体成分重量的平均值。
试验例
2
(附着于支架主体的西洛他唑量的定量)
利用高效液相色谱对层叠于实施例24、25及比较例12、13所制作的DES上的固体成分中的西洛他唑量进行定量(各组n=3),计算西洛他唑的平均附着量。将结果与层叠于支架主体的固体成分重量的平均值、固体成分中的西洛他唑比例一并示于表4。
[表4]
由表4可确认,将药物粒子及PLGA纳米粒子电沉积涂覆于支架主体以制造DES时,在涂覆液中添加有PLGA纳米粒子的实施例24、25的DES中,西洛他唑在支架主体上的附着量增加。
而在涂覆液中未添加PLGA纳米粒子的比较例12的DES中,虽然固体成分附着于支架主体,但粒子层不均一。
另外,在涂覆液中未添加药物粒子的比较例4的DES中,固体成分量多于比较例12,但由于PLGA纳米粒子中的西洛他唑含有率低,因而支架上的西洛他唑附着量为0.01mg以下,远远少于实施例24、25。
试验例
3
(使用附着有药物的支架的体内试验)
将上述附着有西洛他唑的实施例24的支架适用于迷你猪,对其所适用的血管的伤害进行确认。
动物种
迷你猪(系统:NIBS、日生研株式会社)
雄8只、雌4只
月龄:10~16个月(获得时)
体重:20~28kg(获得时)
试验组
附着有西洛他唑的支架组:n=12
(支架系统使用实施例24的支架。)
对照组:n=12
(支架系统使用未实施涂覆的相同支架。)
操作方法
利用盐酸氯胺酮(500~750mg/迷你猪、肌注、ケタラール50、三共エール药品(有限公司))进行麻醉。插入导丝(ラジフォーカスガイドワイヤーM、テルモ(有限公司))和导引导管(Heartrail II、AMPLATZ LEFT Short Tip、テルモ(有限公司)),导入至心脏。沿着导丝,插入各试验组的支架系统,挤入至作为留置部位的左前降支或左回旋支。膨胀30秒钟、将支架留置。支架留置后给予硝酸异山梨酯,进行冠状动脉造影。取下导管,对切开部消毒(动物用聚乙烯吡咯酮碘液、明治制果)将肌肉和皮肤缝合。对各迷你猪,分别埋入附着有西洛他唑的支架和对照支架各1个。
血管造影
对支架留置部位的血管进行造影。将从大腿动脉插入的导管的前端引至冠状动脉开口部,从导管注入造影剂,对支架留置部的血管造影照片进行拍摄。拍摄在支架留置前、支架留置后和解剖时共计进行3次。
并用药、给药量、给药方法和给药期间
阿司匹林 100mg 1次/日(混合饲料给药)
给药期间:从手术2日前至实验期间中
硫酸氯吡格雷 50mg 1次/日(混合饲料给药)
给药期间:从手术2日前至包含手术日的术后2周
抗生素 100mg/kg 1次/日(肌肉内给药)
给药期间:包含手术日的术后3天
◎由于预测到由于施行手术会发生痉挛、心律失常、血压过低等,因而准备硝酸异山梨酯(硝酸异山梨酯)、利多卡因(赛罗卡因)、去甲肾上腺素、硫酸阿托品等。
留置有支架的血管的摘出
在支架留置28日后,与留置时同样,在麻醉下将迷你猪腹股沟部切开,插入血管造影用导管,进行冠状动脉确认造影。造影结束后,将动物放血处死,采集留置有支架的冠状动脉。摘出的血管用10%中性缓冲福尔马林固定,送至株式会社组织科学研究所。对支架的起始部侧约1.5mm、中央部和末梢侧约1.5mm的3个位置制作支架标本,进行HE染色。
结果
由血管造影照片,测量支架留置前、支架留置后和解剖时的最小血管直径,将其变化结果示于图7。附着有西洛他唑的支架组与对照组相比,显著地抑制了血管直径的收缩。
另外,将在支架留置28日后摘出的血管的截面进行了HE染色的病理组织标本的对照组示于图8、附着有西洛他唑的支架组示于图9。图8和图9所示的结果从上开始按照支架的起始部侧、中央部和末梢侧的顺序,左右纵列地显示由任意2只迷你猪获得的标本。附着有西洛他唑的支架组与对照组相比,抑制了血管内部的狭窄。
产业实用性
本发明的管腔内留置用医疗设备由于以表面经正电荷修饰的药物粒子和生物相容性纳米粒子混存的状态层叠于设备主体,因此粒子层变得均一、且能够均一地涂覆足够量的药物粒子。另外,将医疗设备留置于生物体内后,由于药物粒子在短时间内洗脱,因而可期待药物的即效作用,同时通过正电荷修饰使得在生物体内洗脱的药物粒子的细胞粘附性高、向细胞内的移动性也提高。
另外,通过使表面经正电荷修饰的药物粒子和生物相容性纳米粒子附着于设备主体的本发明的管腔内留置用医疗设备的制造方法,可以简单且低成本地制造在设备主体的表面高效且均一地附着有以往难以附着于设备主体的难水溶性药物的管腔内留置用医疗设备。作为粒子附着工序,优选使用电泳法、超声波雾化法、喷雾法、气刷法、抹拭法或浸渍法。
Claims (25)
1.一种管腔内留置用医疗设备,其是将表面经正电荷修饰的难水溶性药物粒子和生物相容性纳米粒子以混存的状态层叠于设备主体而得的。
2.根据权利要求1所述的管腔内留置用医疗设备,其特征在于,所述药物粒子通过使阳离子性高分子附着于表面而进行正电荷修饰。
3.根据权利要求2所述的管腔内留置用医疗设备,其特征在于,所述阳离子性高分子为壳聚糖或壳聚糖衍生物。
4.根据权利要求1~3任一项所述的管腔内留置用医疗设备,其特征在于,所述药物粒子的平均粒径为0.1μm以上且5μm以下。
5.根据权利要求1~4任一项所述的管腔内留置用医疗设备,其特征在于,所述生物相容性纳米粒子的平均粒径为300nm以下。
6.根据权利要求1~5任一项所述的管腔内留置用医疗设备,其特征在于,除了所述药物粒子以外,在所述生物相容性纳米粒子的内部或表面的至少一方担载有相同或不同的药物。
7.根据权利要求1~6任一项所述的管腔内留置用医疗设备,其特征在于,所述生物相容性纳米粒子由聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸・乙醇酸共聚物、或乳酸・天冬氨酸共聚物中的任一者构成。
8.根据权利要求1~7任一项所述的管腔内留置用医疗设备,其为在支架主体上层叠了所述药物粒子及生物相容性纳米粒子的药物洗脱型支架。
9.根据权利要求1~7任一项所述的管腔内留置用医疗设备,其为层叠了所述药物粒子及所述生物相容性纳米粒子的药物洗脱型导管。
10.根据权利要求1~7任一项所述的管腔内留置用医疗设备,其为层叠了所述药物粒子及所述生物相容性纳米粒子的药物洗脱型气球导管。
11.根据权利要求1~10任一项所述的管腔内留置用医疗设备,所述药物粒子的药物为西洛他唑。
12.根据权利要求1~11任一项所述的管腔内留置用医疗设备,其用于对血栓、狭窄和/或再狭窄进行预防和/或治疗。
13.血栓、狭窄和/或再狭窄的预防和/或治疗方法,其特征在于,使用权利要求1~11任一项所述的管腔内留置用医疗设备。
14.根据权利要求1~11任一项所述的管腔内留置用医疗设备的用途,其用于对血栓、狭窄和/或再狭窄进行预防和/或治疗。
15.管腔内留置用医疗设备层叠用的涂覆液,其为将通过使阳离子性高分子附着于表面而进行正电荷修饰的药物粒子和生物相容性纳米粒子分散于水溶液中而成的悬浊液。
16.根据权利要求15所述的涂覆液,其特征在于,药物粒子的平均粒径为0.1μm以上且5μm以下,生物相容性纳米粒子的平均粒径为300nm以下,生物相容性纳米粒子由聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸・乙醇酸共聚物、或乳酸・天冬氨酸共聚物中的任一者构成。
17.根据权利要求15或16所述的涂覆液,所述药物为西洛他唑。
18.根据权利要求15~17任一项所述的涂覆液,其为用于对血栓、狭窄和/或再狭窄进行预防和/或治疗的管腔内留置用医疗设备层叠用。
19.管腔内留置用医疗设备的制造方法,其特征在于,包含以下工序:
(1)在溶解有水溶性高分子的水溶液中添加溶解于有机溶剂的药物溶液而生成药物粒子的药物粒子形成工序;
(2)在溶解有水溶性高分子的水溶液中添加溶解于有机溶剂的生物相容性高分子溶液而生成生物相容性纳米粒子的纳米粒子形成工序;
(3)制备分散有在上述工序中获得的药物粒子和生物相容性纳米粒子的涂覆液的涂覆液制备工序;
(4)将阳离子性高分子溶解于所述药物粒子形成工序(1)中的水溶液和所述涂覆液制备工序(3)的涂覆液的至少一者中而对药物粒子的表面进行正电荷修饰的正电荷修饰工序;以及
(5)使所述涂覆液与设备主体接触而形成药物粒子和生物相容性纳米粒子混存的状态的粒子层的粒子附着工序。
20.根据权利要求19所述的管腔内留置用医疗设备的制造方法,其特征在于,在所述(4)正电荷修饰工序中,将阳离子性高分子溶解于所述药物粒子形成工序(1)中的水溶液和所述涂覆液制备工序(3)的涂覆液两者中。
21.根据权利要求19或20所述的管腔内留置用医疗设备的制造方法,其特征在于,在所述药物粒子形成工序(1)之后设置将药物粒子粉碎的粉碎工序。
22.根据权利要求19~21任一项所述的管腔内留置用医疗设备的制造方法,其特征在于,在所述药物粒子形成工序(1)中,使作为水溶性高分子的聚乙烯醇、及作为阳离子性高分子的壳聚糖溶解。
23.根据权利要求19~22任一项所述的管腔内留置用医疗设备的制造方法,其特征在于,所述(5)粒子附着工序通过电泳法、超声波雾化法、喷雾法、气刷法、抹拭法或浸渍法中的任一者来进行。
24.根据权利要求19~23任一项所述的管腔内留置用医疗设备的制造方法,其特征在于,将含有2种以上药物粒子的粒子层形成为层叠状或镶嵌状。
25.根据权利要求19~24任一项所述的管腔内留置用医疗设备的制造方法,其中,药物为西洛他唑。
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