CN115920143A - 一种载雷帕霉素水凝胶微球洗脱支架的制备及应用 - Google Patents

一种载雷帕霉素水凝胶微球洗脱支架的制备及应用 Download PDF

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郭大乔
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Abstract

本发明涉及一种载雷帕霉素水凝胶微球洗脱支架的制备及应用,属于生物医药技术领域。微球洗脱支架包括自膨式裸支架,裸支架贴合血管壁的一侧设有开槽;槽中设有载有雷帕霉素的水凝胶微球。本发明通过对传统的雷帕霉素涂层药物支架进行改进;在支架外侧面与血管壁贴合的一侧开槽,并在槽内填充搭载了雷帕霉素的GelMA水凝胶微球,水凝胶微球在槽内稳定持续、缓慢释放雷帕霉素,从而抑制支架内再狭窄,延长支架使用时间。

Description

一种载雷帕霉素水凝胶微球洗脱支架的制备及应用
技术领域
本发明涉及一种载雷帕霉素水凝胶微球洗脱支架的制备及应用,属于生物医药技术领域。
背景技术
心血管病的主要病理改变中包括动脉粥样硬化,动脉粥样硬化几乎侵犯体内各级动脉而产生相应靶器官的功能不足。近十年来迅猛发展的经皮腔内血管成形术和支架成形术等腔内微创手术已成为治疗动脉粥样硬化疾病的重要手段。然而术后出现的靶血管再狭窄是引发治疗失败的根本原因。目前的基础研究认为导致靶血管再狭窄的主要原因是血管中膜平滑肌细胞过度增殖、细胞外基质沉积继而出现新生内膜增生。
雷帕霉素是一种现如今广泛应用于临床,被认为可有效抑制血管壁炎症、抑制血管中膜平滑肌细胞增殖的药物。不少腔内治疗器械将雷帕霉素作为药物涂层,通过球囊扩张或者支架洗脱将雷帕霉素输送至靶血管,以期望使雷帕霉素在靶血管部位发挥治疗作用。然而临床随访的结果发现,这类产品上市后在治疗早期(术后6月至12月)靶血管确实有较好的通畅率,但中远期(术后12月至36月)出现的迟发性再狭窄、支架内血栓事件甚至血管闭塞仍不可避免。因为该类支架产品利用药物抑制早期再狭窄,但载药模式较简单,仅通过浸泡的方式使雷帕霉素涂层于支架表面。该方法药物洗脱速度过快,载药浓度下降速度快,支架材料以及药物涂层材料对靶血管的过度炎症刺激持续存在,因此,远期仍会出现再狭窄。因此,如何延长雷帕霉素洗脱时间,以达到长效抑制血管再狭窄的目的成为本技术领域亟需解决的技术问题。甲基丙烯酸化水凝胶(GelMA)已被广泛应用于生物医学材料的基础研究中。该水凝胶材料具有良好的生物相容性,良好的药品物理吸附性,因此被认为可作为较为理想的药物载体。
发明内容
本发明的目的是为解决如何延长雷帕霉素洗脱时间,以达到长效抑制血管再狭窄目的的技术问题。
为达到解决上述问题的目的,本发明所采取的技术方案是提供一种载雷帕霉素水凝胶微球的洗脱支架,包括自膨式裸支架,裸支架贴合血管壁的一侧设有开槽;槽中设有载有雷帕霉素的水凝胶微球。
优选地,所述水凝胶为甲基丙烯酸化水凝胶GelMA。
本发明提供一种载雷帕霉素水凝胶微球的洗脱支架的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:制备开槽支架主体;选用自膨式裸支架,在支架与血管壁接触的一侧开槽;随后进行热处理定型;
步骤2:制备载雷帕霉素GelMA水凝胶微球;将GelMA明胶与雷帕霉素丙酮溶液混合;混合溶液以微液滴形式通过超细导管,同时以紫外线照射超细导管中的混合溶液微滴;GelMA发生光化学交联,由液滴状态形成为凝胶状小颗粒;收集凝胶状小颗粒,并冻干,成为包裹有雷帕霉素的水凝胶微球;
步骤3:微球填充入支架槽内。
优选地,所述步骤1中支架开槽是利用激光在支架与血管壁接触的一侧开槽。
优选地,所述步骤1中支架热处理定型后对支架再进行喷砂抛光,去取表面毛刺。
优选地,所述步骤1中支架开槽宽度为80微米或100微米。
优选地,所述步骤2中GelMA明胶浓度为5%。
优选地,所述步骤3中微球以激光喷涂的方法填充入支架槽内。
本发明提供一种载雷帕霉素水凝胶微球在制备降低植入支架血管再狭窄发生率的药物中的应用。
相比现有技术,本发明具有如下有益效果:
本发明通过对血管腔内支架进行改良,对传统的雷帕霉素涂层药物进行优化。在支架外侧面(与血管壁贴合的一侧)开槽,并在槽内填充搭载了雷帕霉素的GelMA水凝胶微球,水凝胶微球在槽内稳定持续、缓慢释放雷帕霉素,抑制支架内再狭窄,延长支架使用时间。
附图说明
图1为本发明一种载雷帕霉素水凝胶微球的洗脱支架横截面结构示意图。
图2为本发明水凝胶微球制备过程示意图。
附图标记:1.针筒一;2.针筒二;3.紫外线;4.凝胶微球;5.支架槽;6.支架。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂,兹以优选实施例,作详细说明如下:
本发明所采取的技术方案是提供一种载雷帕霉素水凝胶微球的洗脱支架,包括自膨式裸支架,裸支架贴合血管壁的一侧设有开槽;槽中设有载有雷帕霉素的水凝胶微球。
上述水凝胶为甲基丙烯酸化水凝胶GelMA。
本发明提供一种载雷帕霉素水凝胶微球的洗脱支架的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:制备开槽支架主体;选用自膨式裸支架,利用激光在支架与血管壁接触的一侧开槽;随后进行热处理定型;
步骤2:制备载雷帕霉素GelMA水凝胶微球;将GelMA明胶与雷帕霉素丙酮溶液混合;混合溶液以微液滴形式通过超细导管,同时以紫外线照射超细导管中的混合溶液微滴;GelMA发生光化学交联,由液滴状态形成为凝胶状小颗粒;收集凝胶状小颗粒,并冻干,成为包裹有雷帕霉素的水凝胶微球;
步骤3:微球填充入支架槽内。
上述步骤1中支架热处理定型后对支架再进行喷砂抛光,去取表面毛刺。
上述步骤1中支架开槽宽度为80微米或100微米。
上述步骤2中GelMA明胶浓度为5%。
上述步骤3中微球以激光喷涂的方法填充入支架槽内。
本发明提供一种载雷帕霉素水凝胶微球在制备降低植入支架血管再狭窄发生率的药物中的应用。
实施例
本发明包括:开槽支架主体制备,载雷帕霉素GelMA水凝胶微球制备以及微球填充入支架槽内。
一、开槽支架主体制备:
支架结构选择与材料选择:目前在外周血管领域自膨式裸支架应用较多,本技术方案中的支架主体仍选用自膨式。支架的设计分为开环设计和闭环设计。开环设计指支架单元环与单元环之间通过若干个连接杆连接而成,其特点为柔顺性与贴壁性好但支撑力稍弱;闭环设计指支架每个单元环与单元环之间都通过连接杆连接而成,其特点为径向支撑力较强但柔顺性差,贴壁性能不佳。针对外周动脉粥样硬化性疾病斑块硬、厚等病理特点,本项目中采取闭环设计,增强径向支撑,有效的增加支架与管壁的接触,方便药物的靶向作用。原材料采用镍钛管切割制成。
激光开槽:利用激光在支架的外侧(与血管壁接触的一侧)开槽。随后将支架固定到相应的定型模具上,采用热处理炉进行支架热定型,热定型后得到设计支架结构。支架热定型后,对支架进行喷砂抛光,去取表面毛刺,改善支架表面质量。
二、载雷帕霉素GelMA水凝胶微球制备
本环节采用微流控技术一站式合成载药微球,合成装置如图2。
步骤1:向针筒一1中填充商品化5%GelMA明胶。随后将针筒一1与中央管道连接;
步骤2:配置雷帕霉素溶液,使用丙酮作为溶剂,精密称取0.05000g±0.001g雷帕霉素放入装有少量丙酮的5ml容量瓶中,定容至刻度线,摇匀。随后将雷帕霉素溶液装在与外侧管道连接的针筒二2中;
步骤3:一步式混合,推挤步骤1与步骤2中的针筒,在三通开关中混合GelMA溶液与雷帕霉素溶液;
步骤4:使用超细出口缓慢释放出混合后的GelMA溶液与雷帕霉素溶液,使混合溶液以微滴颗粒的形式在超细导管中移动;
步骤5:打开紫外灯照射超细导管中的混合溶液微滴,在紫外线3的照射下GelMA发生光化学交联,由液滴状态逐渐形成凝胶状小颗粒;
步骤6:收集凝胶状小颗粒,并置于0摄氏度冻干,使其定型,形成包裹有雷帕霉素的水凝胶微球4。
三、微球填充入支架槽内:
支架开槽根据支架尺寸不同设计为80微米和100微米两种。水凝胶微球4以激光喷涂的方法填充入支架槽5内。填充完毕后的支架6的横截面如图1。
一种载雷帕霉素水凝胶微球的洗脱支架动物实验:
1、术前准备:排空胃内容物,支架植入术前禁食12h,禁水8h。术前麻醉和术前手术区域的准备均遵照标准操作规程实施。动物诱导麻醉后称重,预防性给予抗生素,耳缘静脉放置留置针用于静脉补液,气管插管完成后,手术区域备皮消毒,固定在手术台上。
2、术中操作:
(a)麻醉及肝素化:动物气管插管全身麻醉,平卧位,建立静脉液路,输注抗菌药物。右侧股动脉穿刺前给予肝素化,静脉推注肝素钠注射液(150U/kg),监测ACT,确认ACT值大于250s。手术过程中,实时监测实验动物的呼吸、心率、血氧饱和度等。
(b)建立通路:右侧后肢腹股沟区备皮,消毒铺巾,右侧股动脉在超声引导下采用Seldinger穿刺技术穿刺,留置血管鞘(造影用)。左锁骨下动脉在超声引导下采用Seldinger穿刺技术穿刺,留置血管鞘(植入支架用)。
(c)造影测量目标血管直径:经由右侧后肢股动脉血管鞘导入0.035”泥鳅导丝和猪尾造影导管,推注造影剂,行肾下动脉、双侧髂动脉造影术。测量肾下动脉、左髂动脉血管直径。
(d)植入材料选择及准备:按测量的正常左髂动脉直径增加10%-20%,选择相应的双通道靶向药物支架直径规格。体外检查植入器械外观完整性及输送性能,通过手柄部三通阀和尾柄处鲁尔接头注入肝素生理盐水,排出输送系统管道内空气。
(e)左髂动脉植入双通道靶向药物支架:输送装置从左锁骨下动脉位置沿加硬导丝导入,将预装的双通道靶向药物支架推送到左髂动脉位置,通过外鞘管前端的显影环和支架显影点将支架近端定位,然后释放。
(f)植入结束,造影测量:支架置放结束后,撤出输送器,交换导管导丝,留置猪尾导管于支架远端造影,正位、左前斜、右前斜角度观察支架释放后形态。缝合右侧股动脉穿刺点与左锁骨下动脉脉穿刺点,手术结束。
3、术后观察:术后,待动物复苏,送回动物房观察,进行后续饲养和管理。观察实验动物的健康状态、饮食、行为、用药等,观察是否有发热等异常临床症状,及时安排治疗。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并非对本发明任何形式上和实质上的限制,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明的前提下,还将可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化,均为本发明的等效实施例;同时,凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变,均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种载雷帕霉素水凝胶微球的洗脱支架,其特征在于,包括自膨式裸支架,裸支架贴合血管壁的一侧设有开槽;槽中设有载有雷帕霉素的水凝胶微球。
2.根据权利要求1所述的一种载雷帕霉素水凝胶微球的洗脱支架,其特征在于,所述水凝胶为甲基丙烯酸化水凝胶GelMA。
3.一种载雷帕霉素水凝胶微球的洗脱支架的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:制备开槽支架主体;选用自膨式裸支架,在支架与血管壁接触的一侧开槽;随后进行热处理定型;
步骤2:制备载雷帕霉素GelMA水凝胶微球;将GelMA明胶与雷帕霉素丙酮溶液混合;混合溶液以微液滴形式通过超细导管,同时以紫外线照射超细导管中的混合溶液微滴;GelMA发生光化学交联,由液滴状态形成为凝胶状小颗粒;收集凝胶状小颗粒,并冻干,成为包裹有雷帕霉素的水凝胶微球;
步骤3:微球填充入支架槽内。
4.根据权利要求2所述的一种载雷帕霉素水凝胶微球的洗脱支架的制备方法,其特征在于,所述步骤1中支架开槽是利用激光在支架与血管壁接触的一侧开槽。
5.根据权利要求2所述的一种载雷帕霉素水凝胶微球的洗脱支架的制备方法,其特征在于,所述步骤1中支架热处理定型后对支架再进行喷砂抛光,去取表面毛刺。
6.根据权利要求2所述的一种载雷帕霉素水凝胶微球的洗脱支架的制备方法,其特征在于,所述步骤1中支架开槽宽度为80微米或100微米。
7.根据权利要求2所述的一种载雷帕霉素水凝胶微球的洗脱支架的制备方法,其特征在于,所述步骤2中GelMA明胶浓度为5%。
8.根据权利要求2所述的一种载雷帕霉素水凝胶微球的洗脱支架的制备方法,其特征在于,所述步骤3中微球以激光喷涂的方法填充入支架槽内。
9.一种载雷帕霉素水凝胶微球在制备降低植入支架血管再狭窄发生率的药物中的应用。
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