CN108261559B - 可吸收铁基器械 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的可吸收铁基器械,包括铁基基体、与所述铁基基体接触的含锌保护体、以及与铁基基体和/或含锌保护体接触的可降解聚酯。含锌保护体的质量与铁基基体的质量之比范围为1:200至1:2。所述可降解聚酯中,分子量小于1万的低分子量部分的质量分数小于或者等于5%;或者,所述可降解聚酯中,残留单体的质量分数小于或者等于2%。本发明通过控制可降解聚酯的降解过程,使得器械可以在含锌保护体的保护下维持1至6个月的结构完整性;且避免含锌保护体腐蚀生成大量锌离子、产生细胞毒性;并且在植入1至6个月后,器械上仍然剩余足量的可降解聚酯以加快铁基器械的腐蚀,避免铁基器械长期存留人体导致的不良反应。
Description
技术领域
本发明属于植入式医疗器械领域,具体涉及可吸收铁基器械。
背景技术
可吸收植入式器械在植入人体后,支撑或者连接病变部位,直至病变部位痊愈或者恢复正常形态及功能后,器械逐渐腐蚀或者降解并被机体完全吸收。根据植入式器械的应用部位不同,一般认为病变部位的痊愈期为1至6个月。即,可吸收植入式器械需要在植入后的1至6个月内保持结构完整性,并具有足够的力学性能支撑或者连接病变部位。而在植入1至6个月后,病变部位痊愈,器械应当在较短的时间内尽快腐蚀或者降解。
由铁基材料制成的可吸收植入式器械具有良好的生物相容性,临床应用广泛。但是由于铁基材料的腐蚀速率较慢,导致铁基器械在病变部位痊愈后在人体内的存留时间较久,提高了远期不良反应发生的几率。
现有技术通过在铁基器械表面涂覆可降解聚酯涂层加快铁基器械的腐蚀速度。可降解聚酯涂层在体内的降解使得器械植入位置附近形成弱酸性环境,加快铁基器械的腐蚀。但酸性环境也会加快可降解聚酯自身的降解,可降解聚酯的快速降解会导致铁基器械在植入早期过快腐蚀,影响铁基器械在植入后1至6个月内的结构完整性和力学性能。此时,需要减缓铁基器械的早期腐蚀,并保证器械的生物安全性。
发明内容
基于此,有必要提供一种可吸收铁基器械,在器械上同时搭载含锌保护体及可降解聚酯,通过控制可降解聚酯的早期降解过程,使得器械可以在含锌保护体的保护下维持1至6个月的结构完整性,对病变部位提供支撑力或者连接力;同时,避免含锌保护体的快速、集中腐蚀生成大量锌离子,有效避免大量锌离子的细胞毒性影响器械的生物安全性;并且,在器械植入1至6个月后,器械可以快速腐蚀,进而降低铁基器械长期存留人体导致不良反应的可能。
可降解聚酯的降解过程与可降解聚酯中的残留单体含量及分子量分布相关。本发明即是在铁基基体上同时搭载含锌保护体及可降解聚酯,并通过调节可降解聚酯中的残留单体含量,或者可降解聚酯中的低分子量部分的含量,从而控制可降解聚酯在器械植入早期的降解过程,进而控制含锌保护体及铁基基体在植入早期的腐蚀过程。由此,在器械植入早期,可降解聚酯促进含锌保护体以适宜的速率腐蚀,含锌保护体能保护铁基基体,使得铁基基体在植入后1至6个月内缓慢腐蚀甚至不腐蚀。同时,在含锌保护体的腐蚀过程中不会大量释放锌离子,避免锌离子产生细胞毒性。并且,在器械植入1至6个月时,可降解聚酯的质量保留率大于或者等于30%,以保证在植入1至6个月后仍有足量的可降解聚酯可加速铁基基体的腐蚀,进而降低铁基器械长期存留人体导致不良反应的可能。
本发明提供一种可吸收铁基器械,包括铁基基体、与所述铁基基体接触的含锌保护体、以及与所述铁基基体和/或所述含锌保护体接触的可降解聚酯。所述含锌保护体的质量与所述铁基基体的质量之比范围为1:200至1:2。所述可降解聚酯中,低分子量部分的质量分数小于或者等于5%,所述低分子量部分的分子量小于1万;或者,所述可降解聚酯中,残留单体的质量分数小于或者等于2%。
在其中一个实施例中,所述残留单体的质量分数小于或者等于1%。由于在相同的单位质量时,单体的分子数量远远多于聚合物的分子数量,且单体比聚合物更易电离产生具有酸性的氢离子,因此可降解聚酯中的残留单体质量分数对可降解聚酯的早期降解过程影响较大。当可降解聚酯的残留单体质量分数小于或者等于1%,可以有效降低植入早期铁基器械周围的酸性,使得覆盖在铁基基体表面的含锌保护体以适宜的速率腐蚀,而位于含锌保护体之下的铁基基体仅缓慢腐蚀甚至几乎不发生腐蚀。同时可避免含锌保护体的快速腐蚀释放大量锌离子,产生细胞毒性,影响器械的生物安全性。
在其中一个实施例中,所述残留单体的质量分数小于或者等于0.1%。
在其中一个实施例中,所述低分子量部分的质量分数小于或者等于2%。由于可降解聚酯中的低分子量部分较易在降解早期降解为可溶性低聚物,因此减少可降解聚酯中的低分子量部分的质量分数,能有效降低降解早期铁基器械周围的酸性,使得覆盖在铁基基体表面的含锌保护体在植入早期发生腐蚀,而位于含锌保护体之下的铁基基体仅缓慢腐蚀甚至几乎不发生腐蚀。另外,由于低分子量部分的质量分数较小,可保证在器械植入1至6个月后,仍有足量的可降解聚酯以加速铁基基体的腐蚀,避免器械长期存留人体导致的远期不良反应。
在其中一个实施例中,所述低分子量部分的分子量小于10万。
在其中一个实施例中,所述可降解聚酯通过沉淀法、凝胶渗透色谱法、超滤膜过滤法或者萃取法对所述可降解聚酯的原料进行分离和/或提纯而得到。
在其中一个实施例中,所述可降解聚酯的质量与所述铁基基体的质量之比范围为1:1至1:200。可降解聚酯的质量与铁基基体的质量之比在此范围内,可缩短铁基器械的腐蚀周期,进而有效地避免器械长期存留人体导致的远期不良反应。
在其中一个实施例中,所述可降解聚酯的质量与所述铁基基体的质量之比范围为1:6至1:100。
在其中一个实施例中,所述含锌保护体选自锌单质或者锌合金。
在其中一个实施例中,所述含锌保护体的质量与所述铁基基体的质量之比范围为1:100至1:10。对于同时搭载含锌保护体及可降解聚酯的可吸收铁基器械,含锌保护体的质量与铁基基体的质量之比应当与可降解聚酯的质量与铁基基体的质量之比相匹配,既能避免含锌保护体无法保护铁基器械维持1至6个月的结构完整性,也能避免含锌保护体腐蚀生成大量锌离子,产生细胞毒性。
在其中一个实施例中,所述可降解聚酯选自聚乳酸、聚乙醇酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基脂肪酸酯、聚己内酯、聚己二酸乙二醇酯、聚乳酸-乙醇酸共聚物或者聚羟基丁酸酯戊酸酯共聚物中的至少一种,或者由组成聚乳酸、聚乙醇酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基脂肪酸酯、聚己内酯、聚己二酸乙二醇酯、聚乳酸-乙醇酸共聚物或聚羟基丁酸酯戊酸酯共聚物的单体中的至少两种单体共聚而成。
在其中一个实施例中,所述可降解聚酯由聚乳酸、聚乙醇酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基脂肪酸酯、聚己内酯、聚己二酸乙二醇酯、聚乳酸-乙醇酸共聚物或聚羟基丁酸酯戊酸酯共聚物中的至少一种与聚酸酐、聚(苹果酸酯)、淀粉、壳聚糖、纤维素、聚糖或者聚糖衍生物中的至少一种共混而成,或者由组成聚乳酸、聚乙醇酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基脂肪酸酯、聚己内酯、聚己二酸乙二醇酯、聚乳酸-乙醇酸共聚物或聚羟基丁酸酯戊酸酯共聚物的单体中的至少一种单体与组成聚酸酐、聚(苹果酸酯)、淀粉、壳聚糖、纤维素、聚糖或聚糖衍生物的单体中的至少一种单体共聚而成。
在其中一个实施例中,所述可降解聚酯由组成聚乳酸、聚乙醇酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基脂肪酸酯、聚己内酯、聚己二酸乙二醇酯、聚乳酸-乙醇酸共聚物或聚羟基丁酸酯戊酸酯共聚物的单体中的至少一种单体与组成聚氨酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丁烯或聚甲基丙烯酸丁酯的单体中的至少一种单体共聚而成。
在其中一个实施例中,所述含锌保护体与所述铁基基体接触的方式选自以下至少一种:所述含锌保护体至少部分覆盖在所述铁基基体表面;或者所述铁基基体设有缝隙、凹槽或者孔洞,所述含锌保护体设于所述缝隙、凹槽或者孔洞中。
在其中一个实施例中,所述可降解聚酯与所述铁基基体接触的方式选自以下至少一种:所述可降解聚酯至少部分覆盖在所述铁基基体表面;或者所述铁基基体设有缝隙、凹槽或者孔洞,所述可降解聚酯设于所述缝隙、凹槽或者孔洞中;或者所述铁基基体具有内腔,所述可降解聚酯填充在所述内腔内。
具体而言,当所述含锌保护体覆盖所述铁基基体的全部表面,所述可降解聚酯可以覆盖在所述含锌保护体的表面,即,所述可降解聚酯仅与所述含锌保护体接触。
当所述含锌保护体覆盖所述铁基基体的部分表面,所述可降解聚酯可以仅覆盖所述含锌保护体的表面,即,所述可降解聚酯仅与所述含锌保护体接触。
当所述含锌保护体覆盖所述铁基基体的部分表面,所述可降解聚酯可以覆盖在所述含锌保护体的表面及所述铁基基体的未被所述含锌保护体覆盖的部分表面,即,所述可降解聚酯与所述含锌保护体和所述铁基基体接触。
当所述含锌保护体覆盖所述铁基基体的部分表面,所述可降解聚酯可以覆盖在所述铁基基体的未被所述含锌保护体覆盖的部分表面,即,所述可降解聚酯仅与所述铁基基体接触。
当所述铁基基体设有缝隙、凹槽或孔洞,所述含锌保护体设于所述缝隙、凹槽或孔洞中,所述可降解聚酯可以仅覆盖所述含锌保护体的表面,即,所述可降解聚酯仅与所述含锌保护体接触。
当所述铁基基体设有缝隙、凹槽或孔洞,所述含锌保护体设于部分的所述缝隙、凹槽或孔洞中,所述可降解聚酯可以设于其他的所述缝隙、凹槽或孔洞中,即,所述可降解聚酯仅与所述铁基基体接触。
当所述铁基基体设有缝隙、凹槽或孔洞,所述含锌保护体设于所述缝隙、凹槽或孔洞中,所述可降解聚酯可以覆盖在所述铁基基体的全部表面,即,所述可降解聚酯与所述含锌保护体和所述铁基基体接触。
当所述铁基基体设有空腔,所述可降解聚酯填充在所述空腔中,所述含锌保护体可以覆盖在所述铁基基体的至少部分外表面,即,所述可降解聚酯仅与所述铁基基体接触。
在其中一个实施例中,所述铁基基体由纯铁或者铁基合金制成。所述铁基合金制成的碳含量小于或者等于2.11%。
在其中一个实施例中,所述可吸收铁基器械还包括活性药物。所述活性药物与所述可降解聚酯以1:(0.2~20)的质量比混合。
在其中一个实施例中,所述活性药物选自抑制血管增生药物、抗血小板类药物、抗血栓类药物、抗炎症反应药物或者抗致敏药物中的至少一种。所述抑制血管增生药物选自紫杉醇、紫杉醇衍生物、雷帕霉素或者雷帕霉素衍生物中的至少一种。所述抗血小板类药物选自西洛他唑。所述抗血栓类药物选自肝素。所述抗炎症反应药物选自地塞米松。所述抗致敏药物选自苯海拉明、氯苯那敏、异丙嗪、氢化可的松、曲安奈德、甲基强的松龙、氯雷他定、非索非那定、左西替利嗪、咪唑斯汀或者依巴斯汀中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述可吸收铁基器械包括血管支架、非血管腔内支架、封堵器、骨科植入物、齿科植入物、呼吸科植入物、妇科植入物、男科植入物、缝合线或者螺栓。所述非血管腔内支架包括气管支架、食道支架、尿道支架、肠道支架或者胆道支架。所述骨科植入物包括固定螺钉、固定铆钉或者骨板。
本发明的可吸收铁基支架,在铁基基体上搭载含锌保护体及可降解聚酯,通过调节可降解聚酯中的残留单体含量,或者可降解聚酯中的低分子量部分的含量,控制可降解聚酯在器械植入早期的降解过程,进而控制含锌保护体及铁基基体在植入早期的腐蚀过程。本发明与现有技术相比,至少具有以下有益效果:
(1)本发明提供的可吸收铁基器械,在植入后的1至6个月内,可降解聚酯促进含锌保护体以适宜的速率腐蚀,使得含锌保护体在植入后1至6个月内完全腐蚀,而铁基基体在含锌保护体的保护下缓慢腐蚀甚至不腐蚀,以满足临床上对植入式器械在植入早期的力学性能要求。
(2)本发明提供的可吸收铁基器械,在含锌保护体的腐蚀过程中不会大量生成锌离子,避免大量锌离子产生细胞毒性并影响器械的生物安全性。
(3)本发明提供的可吸收铁基器械,在器械植入1至6个月时,可降解聚酯的质量保留率大于或者等于30%,以保证在植入1至6个后仍有足量的可降解聚酯可加速铁基基体的腐蚀,进而降低铁基基体长期存留人体导致不良反应的可能。
附图说明
图1为实施例1提供的可吸收铁基支架的支架杆在垂直于支架轴向的截面上的剖视图;
图2为实施例1提供的可吸收铁基支架在植入猪冠脉1个月时,支架周围组织的病理切片H&E染色图;
图3为实施例3提供的可吸收铁基支架在植入猪冠脉1个月时,支架周围组织的病理切片H&E染色图;
图4为对比例1的可吸收铁基支架在植入猪冠脉1个月时,支架周围组织的病理切片H&E染色图;
图5为对比例2的可吸收铁基支架在植入猪冠脉1个月时,支架周围组织的病理切片H&E染色图;
图6为对比例3的可吸收铁基支架在植入猪冠脉1个月时,支架周围组织的病理切片H&E染色图;
图7为对比例4的可吸收铁基支架在植入猪冠脉1个月时,支架周围组织的病理切片H&E染色图。
具体实施方式
首先,对与本发明相关的含锌保护体、可降解聚酯及可吸收铁基器械的检测方法作如下说明。
可降解聚酯的质量及含锌保护体的质量的检测方法
可降解聚酯的质量通过以下失重法测得:称量可吸收铁基器械的总质量M0,再用可降解聚酯的良溶剂(例如乙酸乙酯或者四氢呋喃)除去含锌保护体表面的可降解聚酯,称量残留的可吸收铁基器械的质量M铁+锌。之后用浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液除去铁基基体表面的含锌保护体,然后称量铁基基体的质量M铁。则,可降解聚酯的质量M聚酯为(M0-M铁+锌)。含锌保护体的质量M锌为(M铁+锌-M铁)。
可降解聚酯中残留单体质量分数的检测方法
首先通过前述的失重法测得可降解聚酯的质量M聚酯为(M0-M铁+锌)。再通过气相色谱法(简称GPC)检测可降解聚酯中的残留单体的质量M单体。检测条件如下:
美国安捷伦公司的Agilent 7820A型气相色谱仪。色谱柱:上海安谱公司的CD-ACID WAX色谱柱(尺寸:30m×0.32mm,0.50微米)。柱温及升温条件:先由50℃升温至180℃,升温速率20℃/min,保温5min;再由180℃升温至200℃,升温速率10℃/min,保温6.5min。进样室温度:200℃。检测器温度:250℃。柱流速:1.8mL/min。分流比2:1。尾吹气:25mL/min。氢气流量:30mL/min。空气流量:300mL/min。
则,可降解聚酯中的残留单体的质量分数=M单体/(M0-M铁+锌)×100%。
可降解聚酯的重均分子量大小以及分子量分布检测方法
可降解聚酯的重均分子量大小以及分子量分布采用美国Wyatt公司的GPC-多角度激光光散射仪联用分子量测试系统进行检测。该测试系统包括美国安捷伦公司的液相泵和进样器、美国安捷伦公司的Agilent PL MIXED-C型GPC柱(尺寸:7.5×300mm,5微米)、美国Wyatt公司的多角度激光光散射仪及示差检测器。检测条件为:流动相:四氢呋喃;泵流速:1mL/min;进样量:100μL;激光波长:663.9nm;测试温度:35℃。
可降解聚酯的质量保留率
可降解聚酯的质量保留率是指在可吸收铁基器械发生腐蚀后,器械上剩余的可降解聚酯的质量与腐蚀之前的可降解聚酯的总质量之间的比值。质量保留率的测定具体包括以下步骤:在可吸收植入式器械被植入前,采用前述的失重法测得可降解聚酯质量M聚酯为(M0-M铁+锌)。将同样规格的可吸收铁基器械植入小型哺乳动物(例如:兔子、狗或者猪)的血管(例如:冠脉、腹主动脉、髂动脉或者下腔静脉)。在预定观察时间点,诸如6个月,9个月,12个月,取出残余的器械及其周边组织,吸干水分,用四氢呋喃萃取定容,再采用前述的美国Wyatt公司的GPC-多角度激光光散射仪联用分子量测试系统检测器械上剩余的可降解聚酯的质量m聚酯。则可降解聚酯在该观察时间点的质量保留率为m聚酯/(M0-M铁+锌)×100%。
铁基基体的腐蚀情况
在可吸收铁基器械植入动物体内后,铁基基体的腐蚀情况通过质量损失率评估。具体包括以下步骤:将铁基基体质量为M铁的可吸收铁基器械植入动物体内。然后在预定观察时间点,诸如3个月、6个月、12个月等,取出器械及其周边组织,将组织连同器械浸泡在1mol/L氢氧化钠溶液中,以去除剩余的含锌保护体和可降解聚酯并使组织消解。然后从氢氧化钠溶液中取出器械,将其放入3%酒石酸溶液中超声,使器械上附着的腐蚀产物全部脱落或者溶解于良溶剂中。取出残余的器械,干燥称重,质量为m铁。则,铁基基体在该观察时间点的的质量损失率为(M铁-m铁)/M铁×100%。
当铁基基体在某个观察时间点的质量损失率W<5%时,认为铁基基体在植入时间点至该观察时间点的时间区域内未腐蚀。当铁基基体在某个观察时间点的质量损失率W≥90%时,认为铁基基体完全腐蚀,由植入时间点至该观察时间点之间的时间区域即为铁基基体的腐蚀周期。
可吸收铁基器械的径向支撑力
临床上,正常人的冠脉血管舒张压(即,低压)和收缩压(即,高压)之间的范围为60毫米汞柱至120毫米汞柱。高血压病人的收缩压可达到175毫米汞柱,即23.3kPa。发生冠脉痉挛时血管收缩压为400毫米汞柱,即55kPa。故,临床认为,血管支架对冠脉血管的有效支撑是指支架至少能承受冠脉血管脉动时的收缩压23.3kPa,最好能经受血管痉挛时的收缩压55kPa。
采用动物植入试验考察可吸收铁基器械在植入动物体内的1至6个月内的径向支撑力是否满足临床对血管支架的力学性能要求。具体包括以下步骤:将可吸收铁基器械植入试验动物的血管中。然后在预定观察时间点,诸如1个月,3个月,6个月,取出可吸收铁基器械及其周边组织。吸干表面水分后直接进行径向支撑力测试。径向支撑力测试使用MSI公司生产的径向支撑力测试仪进行。
可吸收铁基器械周边组织的病理分析
通过H&E染色对可吸收铁基器械植入后,器械周边的组织进行病理分析。具体包括以下步骤:将可吸收铁基器械植入动物体内后,在预定观察时间点,诸如1个月、3个月、6个月,取出可吸收铁基器械及其周边组织,先使用10%甲醛溶液固定,再使用树脂包埋,之后用切片机制作多个组织切片,对组织切片进行H&E染色后于显微镜下观察病理情况。
另外需要说明的是,本发明的技术方案中使用的可降解聚酯可以是满足技术方案中对低分子量部分质量分数或者残留单体质量分数的要求的市售商品,也可以是本领域技术人员通过对市售的可降解聚酯原料进行常规的分离和/或提纯而得到的制备样品。
可降解聚酯的分离及提纯方法
本发明中,可以采用以下四种方法对聚酯原料进行分离和/或提纯,得到在实施例1至10中使用的可降解聚酯。但是可降解聚酯的分离和/或提纯方法并不局限于以下方式,通过任何方法对可降解聚酯原料进行分离和/或提纯后得到的可降解聚酯,只要该可降解聚酯的低分子量部分或者残余单体的质量分数能满足本发明的技术方案的要求,均可应用于本发明的可吸收铁基器械上。
沉淀法:具体包括以下步骤:将可降解聚酯原料溶于可降解聚酯的良溶剂(例如乙酸乙酯、四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷、氯仿等)中得到可降解聚酯溶液。然后在可降解聚酯溶液中加入可降解聚酯的不良溶剂(例如甲醇、乙醇、异丙醇、水等)作为沉淀剂并混合均匀,此时可降解聚酯溶液中出现沉淀。静置后倒出可降解聚酯溶液中的液体,保留沉淀物。将沉淀物用同样的方法重复沉淀2至3次,最后得到的沉淀物经干燥后即得到本发明的可吸收铁基器械中使用的可降解聚酯。
凝胶渗透色谱法(简称GPC):具体包括以下步骤:将可降解聚酯原料溶于可降解聚酯的良溶剂(例如乙酸乙酯、四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷、氯仿等)中得到可降解聚酯溶液。通过液相进样泵将可降解聚酯溶液注入GPC柱(例如,美国安捷伦公司的PL MIXED-C型GPC制备柱)中,可降解聚酯溶液中的可降解聚酯经过GPC柱后即按照分子量从大到小的顺序依次流出。截留一定时间段的流出液,干燥后即可得到本发明的可吸收铁基器械中使用的可降解聚酯。
超滤膜过滤法:具体包括以下步骤:将可降解聚酯原料溶于可降解聚酯的良溶剂(例如乙酸乙酯、四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷、氯仿等)中得到可降解聚酯溶液,将可降解聚酯溶液加压并使其通过超滤膜。此时可降解聚酯中的大部分残留单体、低分子量部分和溶剂可以通过超滤膜,而高分子量部分及少量的残留单体、低分子量部分被超滤膜截留在超滤膜的表面。将截留在超滤膜的表面的滤渣干燥后,即可得到本发明的可吸收铁基器械中使用的可降解聚酯。
萃取法:具体包括以下步骤:将可降解聚酯原料浸泡于可降解聚酯的不良溶剂中(例如水、甲醇、乙醇、异丙醇等)。经过一定时间后,将可降解聚酯取出干燥后即得到本发明的可吸收铁基器械中使用的可降解聚酯,
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下通过具体的实施例,对本发明的技术方案进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
实施例1
实施例1提供的可吸收铁基支架由多根支架杆构成。请参见图1,每根支架杆均包括铁基基体11、完全覆盖铁基基体11的含锌保护体12、及完全覆盖含锌保护体12的可降解聚酯涂层13。铁基基体11由碳含量为1.19%的铁基合金制成。含锌保护体12为锌单质镀层。可降解聚酯涂层13是分子量低于1万的低分子量部分的质量分数为2%,残留单体的质量分数为1.6%的聚消旋乳酸。
实施例1提供的可吸收铁基支架的制作过程如下:
在原始径向支撑力为145kPa、质量为4.5mg的铁基支架表面,采用真空蒸镀法均匀地镀上锌单质作为含锌保护体,使得锌单质完全覆盖铁基支架表面,且锌单质质量与铁基支架的质量之比为1:2,得到镀锌铁基支架。通过GPC法对聚消旋乳酸进行分离及提纯,得到分子量低于1万的低分子量部分的质量分数为2%,残留单体的质量分数为1.6%的聚消旋乳酸。将得到的聚消旋乳酸溶于乙酸乙酯中,得到涂层溶液。将涂层溶液喷涂至镀锌铁基支架的表面,并使得聚消旋乳酸的质量与铁基支架的质量之比为1:10,干燥以去除乙酸乙酯,在压握设备上压握并用环氧乙烷灭菌后,得到实施例1的可吸收铁基支架。
采用相同的原料及方法,共计制作九个与实施例1提供的可吸收铁基支架相同的可吸收铁基支架。随机将其中三个可吸收铁基支架分别植入小型猪冠脉的左前降支、右冠脉主干和左回旋支中,植入过程中保持过扩比范围为1.1:1至1.2:1。1个月时取出支架及其周边组织,进行H&E染色及病理分析,支架周边组织的病理切片如图2所示。病理分析结果显示,实施例1提供的可吸收铁基支架在植入动物体内1个月时,含锌保护体的腐蚀过程中释放的锌离子浓度适中,没有对周边组织产生细胞毒性。
将其余六个可吸收铁基支架分别植入两只年龄、体重均相近的新西兰兔的腹主动脉,在每只兔子体内随机植入三个可吸收铁基支架。然后在植入6个月及24个月时分别对其中一只新西兰兔随访取样,对每次取样时取出的三个支架分别进行径向支撑力测试及可降解聚酯的质量保留率测试。测试结果如下:植入6个月时,支架的径向支撑力均值为140kPa,可降解聚酯的质量保留率均值为61%。植入24个月时,支架已完全腐蚀。
以上结果表明,本实施例提供的可吸收铁基支架在植入动物体内1个月时,含锌保护体的腐蚀过程中,释放的锌离子浓度适中,没有对周边组织产生细胞毒性。支架在植入动物体内6个月时,支架的径向支撑力能满足临床上对血管支架的要求(即,大于或者等于55kPa),支架上剩余的可降解聚酯的质量保留率大于30%,能加速铁基支架的腐蚀。且支架在植入24个月时已完全腐蚀,避免植入物长期存留在动物体内导致远期不良反应。
实施例2
在原始径向支撑力为145kPa、质量为4.5mg的铁基支架表面,采用真空蒸镀法均匀地镀上锌单质作为含锌保护体,使得锌单质完全覆盖铁基支架表面,且锌单质质量与铁基支架的质量之比为1:200,得到镀锌铁基支架。通过GPC法对聚消旋乳酸进行分离及提纯,得到分子量低于1万的低分子量部分的质量分数为2%,残留单体的质量分数为1.6%的聚消旋乳酸。将得到的聚消旋乳酸溶于乙酸乙酯中,得到涂层溶液。将涂层溶液喷涂至镀锌铁基支架的表面,并使得聚消旋乳酸的质量与铁基支架的质量之比为1:10,干燥以去除乙酸乙酯,在压握设备上压握并用环氧乙烷灭菌后,得到实施例2的可吸收铁基支架。
采用相同的原料及方法,共计制作六个与实施例2提供的可吸收铁基支架相同的可吸收铁基支架。将六个可吸收铁基支架分别植入两只年龄、体重均相近的新西兰兔的腹主动脉,在每只兔子体内随机植入三个可吸收铁基支架。然后在植入6个月及24个月时分别对其中一只新西兰兔随访取样,对每次取样时取出的三个支架分别进行径向支撑力测试及可降解聚酯的质量保留率测试。测试结果如下:植入6个月时,支架的径向支撑力均值为80kPa,满足临床上对血管支架的要求,可降解聚酯的质量保留率均值为47%。植入24个月时,支架已完全腐蚀。
实施例3
在原始径向支撑力为145kPa、质量为4.5mg的铁基支架表面,采用真空蒸镀法均匀地镀上锌单质作为含锌保护体,使得锌单质完全覆盖铁基支架表面,且锌单质质量与铁基支架的质量之比为1:20,得到镀锌铁基支架。通过GPC法对聚消旋乳酸进行分离及提纯,得到分子量低于1万的低分子量部分的质量分数为2%,残留单体的质量分数为1.6%的聚消旋乳酸。将得到的聚消旋乳酸溶于乙酸乙酯中,得到涂层溶液。将涂层溶液喷涂至镀锌铁基支架的表面,并使得聚乳酸的质量与铁基支架的质量之比为1:10,干燥以去除乙酸乙酯,在压握设备上压握并用环氧乙烷灭菌后,得到实施例3的可吸收铁基支架。
采用相同的原料及方法,共计制作九个与实施例3提供的可吸收铁基支架相同的可吸收铁基支架。将其中三个可吸收铁基支架分别植入小型猪冠脉的左前降支、右冠脉主干和左回旋支中,植入过程中保持过扩比范围为1.1:1至1.2:1。1个月时取出支架及其周边组织,进行H&E染色及病理分析,支架周边组织的病理切片如图3所示。病理分析结果显示,实施例3提供的可吸收铁基支架在植入动物体内1个月时,支架周围组织未发生组织异常现象。
将其余六个可吸收铁基支架分别植入两只年龄、体重均相近的新西兰兔的腹主动脉,在每只兔子体内随机植入三个可吸收铁基支架。然后在植入6个月及24个月时分别对其中一只新西兰兔随访取样,对每次取样时取出的三个支架分别进行径向支撑力测试及可降解聚酯的质量保留率测试。测试结果如下:植入6个月时,支架的径向支撑力均值为100kPa,满足临床上对血管支架的要求,可降解聚酯的质量保留率均值为54%。植入24个月时,支架已完全腐蚀。
实施例4
在原始径向支撑力为145kPa、质量为4.5mg的铁基支架的部分表面,采用电镀法镀上锌单质作为含锌保护体,使得锌单质仅覆盖铁基支架的部分表面,且锌单质质量与铁基支架的质量之比为1:50,得到镀锌铁基支架。将市售的对聚丁二酸丁二醇酯(通过前述方法测得其残留单体的质量分数为0.5%)溶于乙酸乙酯中,得到涂层溶液。将涂层溶液喷涂至镀锌铁基支架的整个表面,并使得聚丁二酸丁二醇酯的质量与铁基支架的质量之比为1:20,干燥以去除乙酸乙酯,在压握设备上压握并用环氧乙烷灭菌后,得到实施例4的可吸收铁基支架。
采用相同的原料及方法,共计制作六个与实施例4提供的可吸收铁基支架相同的可吸收铁基支架。将六个可吸收铁基支架分别植入两只年龄、体重均相近的新西兰兔的腹主动脉,在每只兔子体内随机植入三个可吸收铁基支架。然后在植入6个月及24个月时分别对其中一只新西兰兔随访取样,对每次取样时取出的三个支架分别进行径向支撑力测试及可降解聚酯的质量保留率测试。测试结果如下:植入6个月时,支架的径向支撑力均值为80kPa,满足临床上对血管支架的要求,可降解聚酯的质量保留率均值为30%。植入24个月时,支架已完全腐蚀。
实施例5
在原始径向支撑力为145kPa、质量为4.5mg的铁基支架表面,采用真空蒸镀法均匀地镀上锌含量为98.7%的锌合金作为含锌保护体,使得锌合金完全覆盖铁基支架表面,且锌合金中的锌的质量与铁基支架的质量之比为1:10,得到镀锌铁基支架。通过沉淀法对聚己内酯进行分离及提纯,得到分子量低于1万的低分子量部分的质量分数为5%,残留单体的质量分数为0.1%的聚己内酯。将得到的聚己内酯与雷帕霉素按照质量比0.2:1混合并溶于乙酸乙酯中,得到聚酯-药物溶液。将聚酯-药物溶液滴涂至镀锌铁基支架的表面,并使得聚己内酯的质量与铁基支架的质量之比为1:50,干燥以去除乙酸乙酯,在压握设备上压握并用环氧乙烷灭菌后,得到实施例5的可吸收铁基支架。
采用相同的原料及方法,共计制作六个与实施例5提供的可吸收铁基支架相同的可吸收铁基支架。将六个可吸收铁基支架分别植入两只年龄、体重均相近的新西兰兔的腹主动脉,在每只兔子体内随机植入三个可吸收铁基支架。然后在植入6个月及24个月时分别对其中一只新西兰兔随访取样,对每次取样时取出的三个支架分别进行径向支撑力测试及可降解聚酯的质量保留率测试。测试结果如下:植入6个月时,支架的径向支撑力均值为140kPa,满足临床上对血管支架的要求,可降解聚酯的质量保留率均值为65%。植入24个月时,支架已完全腐蚀。
实施例6
在原始径向支撑力为145kPa、质量为4.5mg的铁基支架的支架杆上通过激光雕刻若干凹槽,将锌单质作为含锌保护体填充至支架杆的凹槽中,得到含锌铁基支架,使得锌单质的质量与铁基支架的质量之比为1:200。通过萃取法对聚乳酸乙醇酸共聚物进行分离及提纯,得到分子量低于10万的低分子量部分的质量分数为4.1%,残留单体的质量分数为2%的聚乳酸乙醇酸。将得到的聚乳酸乙醇酸与紫杉醇及地塞米松按照质量比1:1:1混合并溶于乙酸乙酯,得到聚酯-药物溶液。将聚酯-药物溶液刷涂至含锌铁基支架的表面,并使得聚乳酸乙醇酸的质量与铁基支架的质量之比为1:100,干燥以去除乙酸乙酯,在压握设备上压握并用环氧乙烷灭菌后,得到实施例6的可吸收铁基支架。
采用相同的原料及方法,共计制作六个与实施例6提供的可吸收铁基支架相同的可吸收铁基支架。将六个可吸收铁基支架分别植入两只年龄、体重均相近的新西兰兔的腹主动脉,在每只兔子体内随机植入三个可吸收铁基支架。然后在植入6个月及24个月时分别对其中一只新西兰兔随访取样,对每次取样时取出的三个支架分别进行径向支撑力测试及可降解聚酯的质量保留率测试。测试结果如下:植入6个月时,支架的径向支撑力均值为100kPa,满足临床上对血管支架的要求,可降解聚酯的质量保留率均值为70%。植入24个月时,支架已完全腐蚀。
实施例7
在原始径向支撑力为145kPa、质量为4.5mg的铁基支架表面,采用电镀法均匀地镀上锌单质作为含锌保护体,使得锌单质仅覆盖铁基支架的部分表面,且锌单质的质量与铁基支架的质量之比为1:20,得到镀锌铁基支架。通过超滤膜过滤法对聚乳酸进行分离及提纯,得到分子量低于10万的低分子量部分的质量分数为2%,残留单体的质量分数为0.5%的聚乳酸。将得到的聚乳酸与雷帕霉素按照质量比为10:1混合并溶于乙酸乙酯中,得到聚酯-药物溶液。将聚酯-药物溶液喷涂至镀锌铁基支架的表面,并使得聚乳酸的质量与铁基支架的质量之比为1:10,干燥以去除乙酸乙酯,在压握设备上压握并用环氧乙烷灭菌后,得到实施例7的可吸收铁基支架。
采用相同的原料及方法,共计制作六个与实施例7提供的可吸收铁基支架相同的可吸收铁基支架。将六个可吸收铁基支架分别植入两只年龄、体重均相近的新西兰兔的腹主动脉,在每只兔子体内随机植入三个可吸收铁基支架。然后在植入6个月及24个月时分别对其中一只新西兰兔随访取样,对每次取样时取出的三个支架分别进行径向支撑力测试及可降解聚酯的质量保留率测试。测试结果如下:植入6个月时,支架的径向支撑力均值为100kPa,满足临床上对血管支架的要求,可降解聚酯的质量保留率均值为52%。植入24个月时,支架已完全腐蚀。
实施例8
在原始径向支撑力为145kPa、质量为4.5mg的铁基支架的支架杆上通过激光雕刻若干盲孔,在其中部分盲孔中填塞锌单质作为含锌保护体,使得填塞的锌单质总质量与铁基支架的质量比为1:100,得到含锌铁基支架。通过GPC法对聚乳酸进行分离及提纯,得到分子量低于10万的低分子量部分的质量分数为1%,残留单体的质量分数为2.5%的聚乳酸。将得到的聚乳酸与壳聚糖、肝素和西洛他唑按照质量比为10:0.5:0.5:1混合并填塞至其余盲孔中,并使得聚乳酸的质量与铁基支架的质量之比为1:6,在压握设备上压握并用环氧乙烷灭菌后,得到实施例8的可吸收铁基支架。
采用相同的原料及方法,共计制作六个与实施例8提供的可吸收铁基支架相同的可吸收铁基支架。将六个可吸收铁基支架分别植入两只年龄、体重均相近的新西兰兔的腹主动脉,在每只兔子体内随机植入三个可吸收铁基支架。然后在植入6个月及24个月时分别对其中一只新西兰兔随访取样,对每次取样时取出的三个支架分别进行径向支撑力测试及可降解聚酯的质量保留率测试。测试结果如下:植入6个月时,支架的径向支撑力均值为110kPa,满足临床上对血管支架的要求,可降解聚酯的质量保留率均值为38%。植入24个月时,支架已完全腐蚀。
实施例9
在原始径向支撑力为145kPa、质量为4.5mg的铁基支架表面,采用真空蒸镀法均匀地镀上锌含量为99.7%的锌合金作为含锌保护体,使得锌合金完全覆盖铁基支架表面,且锌合金中的锌质量与铁基支架的质量之比为1:50,得到镀锌铁基支架。通过GPC法对聚乙醇酸进行分离及提纯,得到分子量低于1万的低分子量部分的质量分数为0.5%,残留单体的质量分数为2.9%的聚乙醇酸。将得到的聚乙醇酸与氯雷他定按照质量比为20:1混合并溶于乙酸乙酯,得到聚酯-药物溶液。将聚酯-药物溶液刷涂至镀锌铁基支架的内腔表面,并使得聚乙醇酸的质量与铁基支架的质量之比为1:200,干燥以去除乙酸乙酯,在压握设备上压握并用环氧乙烷灭菌后,得到实施例9的可吸收铁基支架。
采用相同的原料及方法,共计制作六个与实施例9提供的可吸收铁基支架相同的可吸收铁基支架。将六个可吸收铁基支架分别植入两只年龄、体重均相近的新西兰兔的腹主动脉,在每只兔子体内随机植入三个可吸收铁基支架。然后在植入6个月及24个月时分别对其中一只新西兰兔随访取样,对每次取样时取出的三个支架分别进行径向支撑力测试及可降解聚酯的质量保留率测试。测试结果如下:植入6个月时,支架的径向支撑力均值为100kPa,满足临床上对血管支架的要求,可降解聚酯的质量保留率均值为65%。植入24个月时,支架已完全腐蚀。
结果表明,实施例9提供的可吸收铁基支架,即使搭载了残留单体含量较高的可降解聚酯,但是由于该可降解聚酯中,分子量低于1万的低分子量部分的含量较低,因此在支架植入后,可降解聚酯仍能控制含锌保护体的腐蚀,使得植入6个月时,支架的径向支撑力仍能满足临床要求,且支架上剩余的可降解聚酯可以加速铁基基体在植入24个月内完全腐蚀。
实施例10
在原始径向支撑力为145kPa、质量为4.5mg的铁基支架表面,采用真空蒸镀法均匀地镀上锌单质作为含锌保护体,使得锌单质完全覆盖铁基支架表面,且锌单质质量与铁基支架的质量之比为1:2,得到镀锌铁基支架。通过沉淀法对聚己内酯进行分离及提纯,得到分子量低于10万的低分子量部分的质量分数为17%,残留单体的质量分数为0.8%的聚己内酯。将得到的聚己内酯与碳酸酯及氢化可的松按照质量比20:1:1混合并溶于乙酸乙酯,得到聚酯-药物溶液,将聚酯-药物溶液喷涂至镀锌铁基支架的表面,并使得聚己内酯的质量与铁基支架的质量之比为1:1,干燥以去除乙酸乙酯,在压握设备上压握并用环氧乙烷灭菌后,得到实施例10的可吸收铁基支架。
采用相同的原料及方法,共计制作六个与实施例10提供的可吸收铁基支架相同的可吸收铁基支架。将六个可吸收铁基支架分别植入两只年龄、体重均相近的新西兰兔的腹主动脉,在每只兔子体内随机植入三个可吸收铁基支架。然后在植入6个月及24个月时分别对其中一只新西兰兔随访取样,对每次取样时取出的三个支架分别进行径向支撑力测试及可降解聚酯的质量保留率测试。测试结果如下:植入6个月时,支架的径向支撑力均值为110kPa,满足临床上对血管支架的要求,可降解聚酯的质量保留率均值为46%。植入24个月时,支架已完全腐蚀。
结果表明,实施例10提供的可吸收铁基支架,即使搭载了低分子量部分的含量较高的可降解聚酯,但是由于该可降解聚酯中,残留单体含量较低,因此在支架植入后,可降解聚酯仍能控制含锌保护体的腐蚀,使得植入6个月时,支架的径向支撑力仍能满足临床要求,且支架上剩余的可降解聚酯可以加速铁基基体在植入24个月内完全腐蚀。
对比例1
在原始径向支撑力为145kPa、质量为4.5mg的铁基支架表面,采用真空蒸镀法均匀地镀上锌单质作为含锌保护体,使得锌单质完全覆盖铁基支架表面,且锌单质质量与铁基支架的质量之比为1:1.5,得到镀锌铁基支架。通过GPC法对聚消旋乳酸进行分离及提纯,得到分子量低于1万的低分子量部分的质量分数为2%,残留单体的质量分数为1.6%的聚消旋乳酸。将得到的聚消旋乳酸溶于乙酸乙酯中,得到涂层溶液。将涂层溶液喷涂至镀锌铁基支架的表面,并使得聚消旋乳酸的质量与铁基支架的质量之比为1:10,干燥以去除乙酸乙酯,在压握设备上压握并用环氧乙烷灭菌后,得到对比例1的可吸收铁基支架。
采用相同的原料及方法,共计制作三个与对比例1的可吸收铁基支架相同的可吸收铁基支架。并将三个可吸收铁基支架分别植入小型猪冠脉的左前降支、右冠脉主干和左回旋支中,植入过程中保持过扩比范围为1.1:1至1.2:1。1个月时取出支架及其周边组织,进行H&E染色及病理分析,支架周边组织的病理切片如图4所示。病理分析结果显示,对比例1的可吸收铁基支架在植入动物体内1个月时,支架周围组织严重损伤,造成大量炎性细胞浸润。
结果表明,与实施例1提供的可吸收铁基支架相比,对比例1的可吸收铁基支架由于含锌保护体的质量与铁基支架的质量之比较大,导致对比例1的支架植入动物体内后,含锌保护体的腐蚀产生大量锌离子,对周边组织产生细胞毒性。
对比例2
在原始径向支撑力为145kPa、质量为4.5mg的铁基支架表面,采用真空蒸镀法均匀地镀上锌单质作为含锌保护体,使得锌单质完全覆盖铁基支架表面,且锌单质质量与铁基支架的质量之比为1:250,得到镀锌铁基支架。通过GPC法对聚消旋乳酸进行分离及提纯,得到分子量低于1万的低分子量部分的质量分数为2%,残留单体的质量分数为1.6%的聚消旋乳酸。将得到的聚消旋乳酸溶于乙酸乙酯中,得到涂层溶液。将涂层溶液喷涂至镀锌铁基支架的表面,并使得聚消旋乳酸的质量与铁基支架的质量之比为1:10,干燥以去除乙酸乙酯,在压握设备上压握并用环氧乙烷灭菌后,得到对比例2的可吸收铁基支架。
采用相同的原料及方法,共计制作六个与对比例2的可吸收铁基支架相同的可吸收铁基支架。
并随机将其中三个可吸收铁基支架分别植入小型猪冠脉的左前降支、右冠脉主干和左回旋支中,植入过程中保持过扩比范围为1.1:1至1.2:1。1个月后取出支架及其周边组织,进行H&E染色及病理分析,支架周边组织的病理切片如图5所示。病理分析结果显示,对比例2的可吸收铁基支架在植入动物体内1个月后,支架周边组织未出现组织异常现象。
将其余三个可吸收铁基支架植入一只新西兰兔的腹主动脉。然后在植入6个月时对新西兰兔随访取样,对取样时取出的三个支架分别进行径向支撑力测试及可降解聚酯的质量保留率测试。测试结果如下:植入6个月时,支架杆出现断裂现象,支架的径向支撑力均值为48kPa,不满足临床上对血管支架的要求,可降解聚酯的质量保留率均值为45%。
结果表明,与实施例2提供的可吸收铁基支架相比,对比例2的可吸收铁基支架由于含锌保护体的质量较小,含锌保护体在植入1个月之内已经完全腐蚀,导致铁基基体也发生腐蚀。在植入6个月时,铁基基体的严重腐蚀导致支架杆断裂,并且无法维持有效的径向支撑。
对比例3
在原始径向支撑力为145kPa、质量为4.5mg的铁基支架表面,采用真空蒸镀法均匀地镀上锌单质作为含锌保护体,使得锌单质完全覆盖铁基支架表面,且锌单质质量与铁基支架的质量之比为1:20,得到镀锌铁基支架。将市售的聚消旋乳酸(通过前述方法测得其分子量低于1万的低分子量部分的质量分数为17%,残留单体的质量分数为2.9%)溶于乙酸乙酯中,得到涂层溶液。将涂层溶液喷涂至镀锌铁基支架的表面,并使得聚乳酸的质量与铁基支架的质量之比为1:10,干燥以去除乙酸乙酯,在压握设备上压握并用环氧乙烷灭菌后,得到对比例3的可吸收铁基支架。
采用相同的原料及方法,共计制作九个与对比例3的可吸收铁基支架完全相同的可吸收铁基支架。并随机将其中三个可吸收铁基支架分别植入小型猪冠脉的左前降支、右冠脉主干和左回旋支中,植入过程中保持过扩比范围为1.1:1至1.2:1。1个月时取出支架及其周边组织,进行H&E染色及病理分析,支架周边组织的病理切片如图6所示。病理分析结果显示,对比例3的可吸收铁基支架在植入动物体内1个月时,部分支架周围有炎性细胞包绕,说明组织存在轻微损伤。
将其余六个可吸收铁基支架分别植入两只年龄、体重均相同的新西兰兔的腹主动脉,在每只兔子体内随机植入三个可吸收铁基支架。然后在植入6个月及24个月时分别对其中一只新西兰兔随访取样,对每次取样时取出的三个支架分别进行径向支撑力测试及可降解聚酯的质量保留率测试。测试结果如下:植入6个月时,支架杆无断裂现象,支架的径向支撑力均值为60kPa,基本满足临床上对血管支架的要求,但是可降解聚酯的质量保留率均值仅为20%。植入24个月时,支架未完全腐蚀,测得铁基基体的质量损失率为60%。
结果表明,与实施例3提供的可吸收铁基支架相比,对比例3的可吸收铁基支架由于低分子量部分的质量分数较高,且可降解聚酯中的残留单体含量较高,导致在植入1个月内,支架周围的酸性较高,使得覆盖在铁基基体表面的含锌保护体在植入早期就以较快的速度腐蚀,生成大量锌离子对周围组织产生轻微的细胞毒性。另外,较高的酸性环境也导致可降解聚酯在植入早期快速降解,在植入6个月时的可降解聚酯质量保留率较低,无法加速铁基基体在植入6个月后的腐蚀,导致在支架植入24个月时,仍有部分铁基基体存留于动物体内。
对比例4
在原始径向支撑力为145kPa、质量为4.5mg的铁基支架表面,采用真空蒸镀法均匀地镀上锌单质作为含锌保护体,使得锌单质完全覆盖铁基支架表面,且锌单质质量与铁基支架的质量比为1:200,得到镀锌铁基支架。将市售的聚消旋乳酸(通过前述方法测得其分子量低于1万的低分子量部分的百分含量为17%,残留单体的质量分数为2.9%)溶于乙酸乙酯中,得到涂层溶液。将涂层溶液喷涂至镀锌铁基支架的表面,并使得聚消旋乳酸的质量与铁基支架的质量之比为1:10,干燥以去除乙酸乙酯,在压握设备上压握并用环氧乙烷灭菌后,得到对比例4的可吸收铁基支架。
采用相同的原料及方法,共计制作六个与对比例4的可吸收铁基支架完全相同的可吸收铁基支架。并分别将其中三个可吸收铁基支架分别植入小型猪冠脉的左前降支、右冠脉主干和左回旋支中,植入过程中保持过扩比范围为1.1:1至1.2:1。1个月时取出支架及其周边组织,进行H&E染色及病理分析,支架周边组织的病理切片如图7所示。病理分析结果显示,对比例4的可吸收铁基支架在植入动物体内1个月时,支架周围组织未发生组织异常现象。
将其余三个可吸收铁基支架分别植入新西兰兔的腹主动脉。然后在植入6个月时对新西兰兔随访取样,在植入6个月时取出的三个支架分别进行径向支撑力测试及可降解聚酯的质量保留率测试。测试结果如下:植入6个月时,多处支架杆发生断裂,支架的径向支撑力均值仅为30kPa,不满足临床需求,且可降解聚酯的质量保留率均值仅为20%。
结果表明,与实施例2提供的可吸收铁基支架相比,对比例4的可吸收铁基支架由于低分子量部分的质量分数较高,且可降解聚酯中的残留单体含量较高,导致含锌保护体在植入早期就完全腐蚀,失去含锌保护体保护的铁基基体也在植入6个月内发生严重腐蚀,支架杆断裂,无法维持有效的径向支撑。
综上,本发明提供的可吸收植入式器械中,通过调节可降解聚酯中的残留单体含量,或者可降解聚酯中的低分子量部分的含量,控制可降解聚酯的降解过程,进而控制含锌保护体及铁基基体在植入早期的腐蚀过程。具体而言,在器械植入的1至6个月内,可降解聚酯促进含锌保护体以适宜的速率腐蚀,使得含锌保护体在植入后1至6个月内完全腐蚀,而铁基基体在含锌保护体的保护下缓慢腐蚀甚至不腐蚀,以满足临床上对植入式器械在植入早期的力学性能要求;同时,在含锌保护体的腐蚀过程中不会大量生成锌离子,避免大量锌离子产生细胞毒性,影响器械的安全有效性。并且,在植入1至6个月后,可降解聚酯的质量保留率大于或者等于30%,保证在植入后期仍有足量的可降解聚酯可加速铁基基体的腐蚀,进而降低铁基基体长期存留人体导致不良反应的可能。
需要说明的是,在实施例1至10中,仅以血管支架对本发明的具体实施方式作了示意性说明。本发明提供的技术方案也可以用于其它植入式器械,例如:其它管腔支架(例如:气管支架、食道支架、尿道支架、肠道支架或胆道支架)、其它心血管植入物(例如:心脏封堵器、血管滤器、血管塞)、骨科植入物(例如:固定螺钉、固定铆钉或者骨板)、妇科植入物、男科植入物、呼吸科植入物、齿科植入物、缝合线或螺栓。
以上对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。
Claims (18)
1.一种可吸收铁基器械,包括铁基基体、与所述铁基基体接触的含锌保护体、以及与所述铁基基体和/或所述含锌保护体接触的可降解聚酯,其特征在于,所述含锌保护体的质量与所述铁基基体的质量之比范围为1:200至1:2,所述可降解聚酯中,低分子量部分的质量分数小于或者等于5%,所述低分子量部分的分子量小于1万;或者,所述可降解聚酯中,残留单体的质量分数小于或者等于2%。
2.根据权利要求1所述的可吸收铁基器械,其特征在于,所述残留单体的质量分数小于或者等于1%。
3.根据权利要求1所述的可吸收铁基器械,其特征在于,所述残留单体的质量分数小于或者等于0.1%。
4.根据权利要求1所述的可吸收铁基器械,其特征在于,所述低分子量部分的质量分数小于或者等于2%。
5.根据权利要求1所述的可吸收铁基器械,其特征在于,所述可降解聚酯通过沉淀法、凝胶渗透色谱法、超滤膜过滤法或者萃取法对所述可降解聚酯的原料进行分离和/或提纯而得到。
6.根据权利要求1所述的可吸收铁基器械,其特征在于,所述可降解聚酯的质量与所述铁基基体的质量之比范围为1:1至1:200。
7.根据权利要求1所述的可吸收铁基器械,其特征在于,所述可降解聚酯的质量与所述铁基基体的质量之比范围为1:6至1:100。
8.根据权利要求1所述的可吸收铁基器械,其特征在于,所述含锌保护体选自锌单质或者锌合金。
9.根据权利要求1所述的可吸收铁基器械,其特征在于,所述含锌保护体的质量与所述铁基基体的质量之比范围为1:100至1:10。
10.根据权利要求1所述的可吸收铁基器械,其特征在于,所述可降解聚酯选自聚乳酸、聚乙醇酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基脂肪酸酯、聚己内酯、聚己二酸乙二醇酯、聚乳酸-乙醇酸共聚物或者聚羟基丁酸酯戊酸酯共聚物中的至少一种,或者由组成聚乳酸、聚乙醇酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基脂肪酸酯、聚己内酯、聚己二酸乙二醇酯、聚乳酸-乙醇酸共聚物或聚羟基丁酸酯戊酸酯共聚物的单体中的至少两种单体共聚而成。
11.根据权利要求1所述的可吸收铁基器械,其特征在于,所述可降解聚酯由聚乳酸、聚乙醇酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基脂肪酸酯、聚己内酯、聚己二酸乙二醇酯、聚乳酸-乙醇酸共聚物或聚羟基丁酸酯戊酸酯共聚物中的至少一种与聚酸酐、聚(苹果酸酯)、淀粉、壳聚糖、纤维素或者聚糖衍生物中的至少一种共混而成,或者由组成聚乳酸、聚乙醇酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基脂肪酸酯、聚己内酯、聚己二酸乙二醇酯、聚乳酸-乙醇酸共聚物或聚羟基丁酸酯戊酸酯共聚物的单体中的至少一种单体与组成聚酸酐、聚(苹果酸酯)、淀粉、壳聚糖、纤维素或聚糖衍生物的单体中的至少一种单体共聚而成。
12.根据权利要求1所述的可吸收铁基器械,其特征在于,所述可降解聚酯由组成聚乳酸、聚乙醇酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基脂肪酸酯、聚己内酯、聚己二酸乙二醇酯、聚乳酸-乙醇酸共聚物或聚羟基丁酸酯戊酸酯共聚物的单体中的至少一种单体与组成聚氨酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丁烯或聚甲基丙烯酸丁酯的单体中的至少一种单体共聚而成。
13.根据权利要求1所述的可吸收铁基器械,其特征在于,所述含锌保护体与所述铁基基体接触的方式选自以下至少一种:所述含锌保护体至少部分覆盖在所述铁基基体表面;或者所述铁基基体设有缝隙、凹槽或者孔洞,所述含锌保护体设于所述缝隙、凹槽或者孔洞中。
14.根据权利要求1所述的可吸收铁基器械,其特征在于,所述可降解聚酯与所述铁基基体接触的方式选自以下至少一种:所述可降解聚酯至少部分覆盖在所述铁基基体表面;或者所述铁基基体设有缝隙、凹槽或者孔洞,所述可降解聚酯设于所述缝隙、凹槽或者孔洞中;或者所述铁基基体具有内腔,所述可降解聚酯填充在所述内腔内。
15.根据权利要求1所述的可吸收铁基器械,其特征在于,所述铁基基体由纯铁或者铁基合金制成,所述铁基合金中的碳含量小于或者等于2.11%。
16.根据权利要求1所述的可吸收铁基器械,其特征在于,所述可吸收铁基器械还包括活性药物,所述活性药物与所述可降解聚酯以1:(0.2~20)的质量比混合。
17.根据权利要求16所述的可吸收铁基器械,其特征在于,所述活性药物选自抑制血管增生药物、抗血小板类药物、抗血栓类药物、抗炎症反应药物或者抗致敏药物中的至少一种;所述抑制血管增生药物选自紫杉醇、紫杉醇衍生物、雷帕霉素或者雷帕霉素衍生物中的至少一种;所述抗血小板类药物选自西洛他唑;所述抗血栓类药物选自肝素;所述抗炎症反应药物选自地塞米松;所述抗致敏药物选自苯海拉明、氯苯那敏、异丙嗪、氢化可的松、曲安奈德、甲基强的松龙、氯雷他定、非索非那定、左西替利嗪、咪唑斯汀或者依巴斯汀中的至少一种。
18.根据权利要求1所述的可吸收铁基器械,其特征在于,所述可吸收铁基器械包括血管支架、非血管腔内支架、封堵器、骨科植入物、齿科植入物、呼吸科植入物、妇科植入物、男科植入物、缝合线或者螺栓;所述非血管腔内支架包括气管支架、食道支架、尿道支架、肠道支架或者胆道支架;所述骨科植入物包括固定螺钉、固定铆钉或者骨板。
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