CN103948972B - 一种表面带有改性涂层的扩张球囊及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种表面带有改性涂层的扩张球囊，其特征在于：包括球囊本体和改性涂层，其中，上述球囊本体为高分子材料，改性涂层为非水溶性高分子聚合物。一种表面带有改性涂层的扩张球囊的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：a、球囊本体表面的预处理、b、涂层溶液的配制、c、表面涂覆、d、UV光照引发聚合、e、溶剂洗涤致孔、f、低温干燥。本发明在使用时能够确保药物牢固地粘附和负载于球囊本体外围的涂层外表面及其多孔结构的孔隙中，增加初始药物负载量并减少球囊递送过程中药物的流失，从而确保球囊扩张过程中有充足药物量释放到病变部位，从而更好地提高血管扩张球囊防治再狭窄、内膜增生等病变的性能。
Description
技术领域
本发明涉及医用扩张球囊，特别指一种球囊表面带有纳米级/微米级蜂窝状孔洞结构的改性涂层的扩张球囊及其制备工艺。
背景技术
应用经皮冠状动脉介入治疗术(percutaneonscoronaryintervention,PCI)于狭窄冠脉内植入支架是心血管疾病血运重建的最有效方法之一。但是植入支架后，由于支架扩张对血管内膜的撕裂以及病变处粥样斑块的破裂和粥样物质的流出，都可能导致继发的早期急性、亚急性血栓形成及晚期的支架内再狭窄，己成为经皮冠状动脉介入治疗术治疗迫切需要解决的主要难题。
药物涂层血管支架（durgelutingsent,DES）的问世使组织增生造成的血管支架内再狭窄率大大降低，是心血管疾病治疗领域的又一巨大进步。但是多年临床结果分析表明，该技术仍然存在一些严重问题，大量有关DES支架内血栓的致命性并发症和晚期血管内再狭窄等的报道不断涌现，人们对DES的安全性尤其是可能会增加死亡或者晚期血栓的发生尤为担忧。
近年来，随着研究的不断深入和完善，基于药物涂层球囊（drugcoatedballoon,DCB）的新技术是用于腔内治疗的新兴手段，它避免了药物持续接触所造成的内皮化障碍，目前正逐渐成为冠脉介入治疗领域的一个研究热点。然而，现有的药物涂层球囊，其缺点是球囊主体表面光滑，与涂层药物之间的粘附力小、药物承载率低，药物涂层球囊导管植入血管后受到单向血流的冲刷，使药物在输送过程中在血液中损失较多，以至于到达靶血管的有效药物较少，从而限制了医用球囊的疗效。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种设计巧妙、工艺简单的表面带有改性涂层的扩张球囊及其制备工艺。
本发明采取的技术方案如下：一种表面带有改性涂层的扩张球囊，其特征在于：包括球囊本体和改性涂层，其中，上述球囊本体为高分子材料，改性涂层为非水溶性高分子聚合物。
优选地，所述非水溶性高分子聚合物为聚甲基丙烯酸酯类化合物单体。
优选地，所述改性涂层的厚度为0.05-0.3μm。
优选地，所述改性涂层为蜂窝状多孔结构，上述多孔结构的孔隙率在40-60%。
一种表面带有改性涂层的扩张球囊的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：a、球囊本体表面的预处理、b、涂层溶液的配制、c、表面涂覆、d、UV光照引发聚合、e、溶剂洗涤致孔、f、低温干燥，其中：
a、球囊本体表面的预处理：将球囊本体放入无水乙醇和水的混合液（1:1）中超声清洗10～20min，去除表面杂质，然后用去离子水冲洗，放入干燥箱中，温度设定在50～70℃，干燥1～2h后取出备用；
b、涂层溶液的配制：按比例配制聚合物单体、交联剂、光引发剂以及致孔剂溶液，将上述混合溶液磁力搅拌1～2h混合均匀，得到涂层溶液；
c、表面涂覆：将步骤b所得的涂层溶液，通过自动静电喷涂的方式均匀地涂覆在球囊本体表面；
d、UV光照引发聚合：将步骤c中涂覆过的球囊，置于强度为36.0mw/cm2的紫外光照下引发聚合5～10分钟；
e、溶剂洗涤致孔：将步骤d中处理过的球囊浸泡于丙酮溶液中超声洗涤1～2h或者浸泡洗涤1～2h，除去未反应完全的聚合物溶液及致孔剂，然后，用丙酮溶液反复清洗球囊；
f、低温干燥：将清洗后的球囊在30～50℃的温度下干燥30～60分钟，即可得到表面带有改性涂层的扩张球囊。
优选地，上述步骤b中，所述聚合物单体为甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）；所述交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA）；所述光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦（TPO）；所述致孔剂为十二醇或环己醇或二者的组合，致孔剂的含量为30%～70%。
优选地，上述步骤b中，所述聚合物单体、交联剂、光引发剂及致孔剂溶液的配制比例为：甲基丙烯酸羟乙酯:乙二醇二甲基丙烯酸酯=2:1，2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦占单体和交联剂总质量的0.3%～0.5%，致孔剂的含量为30%～70%。
优选地，上述步骤c中，表面涂覆或者为将球囊本体浸入到涂层溶液中，浸入时间为10～20s，然后将球囊以6～10cm/min的速度从溶液中提拉出来，并重复操作一次或者多次。
本发明的有益效果在于：
本发明的扩张球囊包括但不限于外周血管扩张球囊(PTA),冠状动脉球囊(PTCA),椎体扩张球囊(BalloonKyphoplasty),漂浮导管球囊(Swan-Ganz)，鼻窦球囊(BalloonSinuplasty)，眼睑球囊(Dacrocystography)等球囊。具体地，通过UV光照引发单体聚合的方法在球囊本体表面制备一层非水溶性高分子聚合物的改性涂层，其特征在于，该改性涂层具有较大粗糙度的多孔结构，能够确保药物牢固地粘附和负载在球囊本体外围的涂层外表面及其多孔结构的孔隙中，增加初始药物负载量并减少球囊递送过程中药物的流失，以确保在球囊扩张时能够将充足药物量释放到病变部位，被内皮细胞吸收，实现靶向给药，从而达到治疗的效果。
采用本发明的制备工艺得到的表面带有改性涂层的扩张球囊，将微孔结构修饰扩张球囊表面应用于球囊表面药物涂层，形成蜂窝状多孔结构的改性涂层，该种结构的改性涂层在使用时能够确保药物牢固地粘附和负载于球囊本体外围的涂层外表面及其多孔结构的孔隙中，增加初始药物负载量并减少球囊递送过程中药物的流失，从而确保球囊扩张过程中有充足药物量释放到病变部位，从而更好地提高血管扩张球囊防治再狭窄、内膜增生等病变的性能。
附图说明
图1为本发明扩张球囊的剖面结构示意图。
图2为传统扩张球囊的光学电镜图。
图3是本发明扩张球囊的光学电镜图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步描述：
如图1至图3所示，本发明采取的技术方案如下：一种表面带有改性涂层的扩张球囊，其特征在于：包括球囊本体1和改性涂层2，其中，上述球囊本体1为高分子材料，改性涂层2为非水溶性高分子聚合物。
优选地，所述球囊本体1为本研究领域人员熟知的尼龙材料或者Pebax材料，在不影响球囊材料的理化和力学性能的前提下，对其表面进行修饰，使之粗糙化，提高了对于药物的粘附力和承载率。
优选地，所述非水溶性高分子聚合物为聚甲基丙烯酸酯类化合物单体。
优选地，所述改性涂层2的厚度为0.05-0.3μm，优选为0.1μm。
优选地，所述改性涂层2为蜂窝状多孔结构，上述多孔结构的孔隙率在40-60%。
一种表面带有改性涂层的扩张球囊的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：a、球囊本体1表面的预处理、b、涂层溶液的配制、c、表面涂覆、d、UV光照引发聚合、e、溶剂洗涤致孔、f、低温干燥，其中：
a、球囊本体1表面的预处理：将球囊本体1放入无水乙醇和水的混合液（1:1）中超声清洗10～20min，去除表面杂质，然后用去离子水冲洗，放入干燥箱中，温度设定在50～70℃，干燥1～2h后取出备用；
b、涂层溶液的配制：按比例配制聚合物单体、交联剂、光引发剂以及致孔剂溶液，将上述混合溶液磁力搅拌1～2h混合均匀，得到涂层溶液；
c、表面涂覆：将步骤b所得的涂层溶液，通过自动静电喷涂的方式均匀地涂覆在球囊本体1表面；
d、UV光照引发聚合：将步骤c中涂覆过的球囊，置于强度为36.0mw/cm2的紫外光照下引发聚合5～10分钟；
e、溶剂洗涤致孔：将步骤d中处理过的球囊浸泡于丙酮溶液中超声洗涤1～2h或者浸泡洗涤1～2h，除去未反应完全的聚合物溶液及致孔剂，然后，用丙酮溶液反复清洗球囊；
f、低温干燥：将清洗后的球囊在30～50℃的温度下干燥30～60分钟，即可得到表面带有改性涂层的扩张球囊。
优选地，上述步骤b中，所述聚合物单体为甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）；所述交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA）；所述光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦（TPO）；所述致孔剂为十二醇或环己醇或二者的组合，致孔剂的含量为30%～70%。
优选地，上述步骤b中，所述聚合物单体、交联剂、光引发剂及致孔剂溶液的配制比例为：甲基丙烯酸羟乙酯:乙二醇二甲基丙烯酸酯=2:1，2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦占单体和交联剂总质量的0.3%～0.5%，致孔剂的含量为30%～70%。
优选地，上述步骤c中，表面涂覆或者为将球囊本体1浸入到涂层溶液中，浸入时间为10～20s，然后将球囊以6～10cm/min的速度从溶液中提拉出来，并重复操作一次或者多次。
具体地，将尼龙球囊放入无水乙醇和水的混合液（1:1）中超声清洗20min，去除表面杂质，然后用大量去离子水冲洗，放入干燥箱中，温度设定在60℃，干燥1h后取出备用。
将单体甲基丙烯酸羟乙酯4ml，交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯2ml，光引发剂苯基（2,4,6-三甲基苯甲酰基）氧化膦0.0255g(0.4%)，以及致孔剂环己醇14ml放入烧杯中配成涂层溶液，在室温下磁力搅拌1h；将清洗处理过的球囊手动浸入到涂层溶液中，浸入时间为20s，再以6cm/min的速度从溶液中提拉出来，10min后重复此操作一次；然后将浸涂过的球囊置于UV光照下引发单体聚合，光照强度为36.0mw/cm2，光照时间为10min；聚合完成后，将球囊浸泡于丙酮溶液中超声洗涤2h，除去未反应完全的聚合物溶液及致孔剂，并用大量丙酮溶液反复清洗球囊。最后将球囊置于30℃下干燥1h，即可得到表面具备多孔结构的扩张球囊。
本发明的实施例只是介绍其具体实施方式，不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改，故凡依照本发明专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本发明专利权利要求范围内。
Claims (6)
1.一种表面带有改性涂层的扩张球囊，其特征在于：包括球囊本体（1）和改性涂层（2），其中，上述球囊本体（1）为高分子材料，改性涂层（2）为非水溶性高分子聚合物；所述改性涂层（2）的厚度为0.05-0.3μm，所述改性涂层（2）为蜂窝状多孔结构，上述多孔结构的孔隙率在40-60%。
2.根据权利要求1所述的一种表面带有改性涂层的扩张球囊，其特征在于：所述非水溶性高分子聚合物为聚甲基丙烯酸酯类化合物单体。
3.一种制备如权利要求1-2中任一项所述的表面带有改性涂层的扩张球囊的工艺，其特征在于包括以下步骤：a、球囊本体（1）表面的预处理、b、涂层溶液的配制、c、表面涂覆、d、UV光照引发聚合、e、溶剂洗涤致孔、f、低温干燥，其中：
a、球囊本体（1）表面的预处理：将球囊本体（1）放入1:1的无水乙醇和水的混合液中超声清洗10～20min，去除表面杂质，然后用去离子水冲洗，放入干燥箱中，温度设定在50～70℃，干燥1～2h后取出备用；
b、涂层溶液的配制：按比例配制聚合物单体、交联剂、光引发剂以及致孔剂溶液，将上述混合溶液磁力搅拌1～2h混合均匀，得到涂层溶液；
c、表面涂覆：将步骤b所得的涂层溶液，通过自动静电喷涂的方式均匀地涂覆在球囊本体（1）表面；
d、UV光照引发聚合：将步骤c中涂覆过的球囊，置于强度为36.0mw/cm2的紫外光照下引发聚合5～10分钟；
e、溶剂洗涤致孔：将步骤d中处理过的球囊浸泡于丙酮溶液中超声洗涤1～2h或者浸泡洗涤1～2h，除去未反应完全的聚合物溶液及致孔剂，然后，用丙酮溶液反复清洗球囊；
f、低温干燥：将清洗后的球囊在30～50℃的温度下干燥30～60分钟，即可得到表面带有改性涂层的扩张球囊。
4.根据权利要求3所述的一种表面带有改性涂层的扩张球囊的制备工艺，其特征在于：上述步骤b中，所述聚合物单体为甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）；所述交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA）；所述光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦（TPO）；所述致孔剂为十二醇或环己醇或二者的组合，致孔剂的含量为30%～70%。
5.根据权利要求3所述的一种表面带有改性涂层的扩张球囊的制备工艺，其特征在于：上述步骤b中，所述聚合物单体、交联剂、光引发剂及致孔剂溶液的配制比例为：甲基丙烯酸羟乙酯:乙二醇二甲基丙烯酸酯=2:1，2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦占单体和交联剂总质量的0.3%～0.5%，致孔剂的含量为30%～70%。
6.根据权利要求3所述的一种表面带有改性涂层的扩张球囊的制备工艺，其特征在于：上述步骤c中，表面涂覆或者为将球囊本体（1）浸入到涂层溶液中，浸入时间为10～20s，然后将球囊以6～10cm/min的速度从溶液中提拉出来，并重复操作一次或者多次。
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