CN1984620A - 用于ⅱ型糖尿病患者的生物活性支架及其应用方法 - Google Patents

用于ⅱ型糖尿病患者的生物活性支架及其应用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1984620A
CN1984620A CNA200580015085XA CN200580015085A CN1984620A CN 1984620 A CN1984620 A CN 1984620A CN A200580015085X A CNA200580015085X A CN A200580015085XA CN 200580015085 A CN200580015085 A CN 200580015085A CN 1984620 A CN1984620 A CN 1984620A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polymer
bioactivator
bio
ligand
support
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA200580015085XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN1984620B (zh
Inventor
K·W·卡彭特
W·G·图内尔
K·M·德菲费
K·A·格拉科
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Medivas LLC
Original Assignee
Medivas LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Medivas LLC filed Critical Medivas LLC
Publication of CN1984620A publication Critical patent/CN1984620A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1984620B publication Critical patent/CN1984620B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/08—Materials for coatings
    • A61L31/10—Macromolecular materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L31/16—Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/10—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing inorganic materials
    • A61L2300/114—Nitric oxide, i.e. NO
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/20—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials
    • A61L2300/25—Peptides having up to 20 amino acids in a defined sequence
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/20—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials
    • A61L2300/252—Polypeptides, proteins, e.g. glycoproteins, lipoproteins, cytokines
    • A61L2300/256—Antibodies, e.g. immunoglobulins, vaccines
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/416—Anti-neoplastic or anti-proliferative or anti-restenosis or anti-angiogenic agents, e.g. paclitaxel, sirolimus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/60—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a special physical form
    • A61L2300/602—Type of release, e.g. controlled, sustained, slow
    • A61L2300/604—Biodegradation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/60—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a special physical form
    • A61L2300/606—Coatings
    • A61L2300/608—Coatings having two or more layers

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

本发明基于发现，血管支架或其它可植入医疗器械可以用生物可降解的生物相容性聚合物涂覆，该聚合物连接有生物配体，所述生物配体从循环血中特异地捕获内皮细胞之祖先细胞(PECs)，以促进II型糖尿病患者中健康内皮的内源性形成。在一个实施方案中，生物配体是与PECs上的整联蛋白受体特异结合的肽。本发明也提供了应用这样的血管支架和其它可植入器械来促进II型糖尿病患者血管愈合的方法，例如，在机械介入之后。

Description

用于Ⅱ型糖尿病患者的生物活性支架及其应用方法
相关申请
[0001]本申请在35U.S.C.§119(e)下，依赖于2004年4月5日提出的美国临时申请序列号60/559,937的优先权。
技术领域
[0002]本发明一般性地涉及可植入医疗器械，具体而言，涉及促进糖尿病患者血管愈合的涂覆有生物降解性聚合物的可植入支架。
背景技术
[0003]覆盖血管内层的正常内皮与血液独特地和完全地相容。内皮细胞引发代谢过程，如分泌前列环素和内皮细胞舒血管因子(endothelium-derived relaxing factor(EDRF))，这有效地阻碍血小板在血管壁沉积和血管壁的血栓形成。然而，血管系统中的受损动脉表面对血栓形成高度敏感。在已经发生了内皮、中层和外膜损伤的血管中，导致血栓形成的异常的血小板沉积更有可能发生。虽然全身性药物已经被用于防止凝血和抑制血小板聚集，但是还存在着对可以直接处理受损血管以防止血栓形成和随后的内膜平滑肌细胞增殖的方法的需求。
[0004]目前针对狭窄或闭塞血管的治疗方案包括机械介入。然而，这些技术加重了损伤，促使新的平滑肌细胞增殖和新内膜生长。例如，通常应用球囊血管成形术来处理狭窄的动脉，这涉及用可膨胀导管对血管进行机械扩张。此方法的有效性在一些患者中受到限制，因为该处理本身损伤血管，从而诱导平滑肌细胞的增殖和血管的再闭塞或再狭窄。已经估算，经球囊血管成形术和/或支架治疗的患者中的大约30％至40％在所述操作的1年内可能经历再狭窄。已发现，对血管内皮层和中层的损伤，如在球囊血管成形术和支架术期间经常发生的，刺激新内膜增殖，导致动脉粥样硬化血管再狭窄。
[0005]为了克服这些问题，已经采取了许多方法来提供可用于修复受损血管的支架。在一个方面，支架本身通过提供较大的腔以机械方式降低再狭窄。例如，一些支架随时间逐渐扩大。为了防止植入支架期间对腔壁的损伤，许多支架以安装在球囊导管部分扩张的球囊上的收缩形式被植入，随后在原位被扩张以便和腔壁接触。美国专利号5,059,211公开了用于支撑冠状动脉内壁的可扩张支架，其中的支架主体由多孔的可生物吸收材料制成。为了有助于在植入这种支架期间避免对血管的损伤，美国专利号5,662,960公开了混合水凝胶(commingledhydrogel)制成的减少摩擦涂层，其适用于可以被施加在支架表面的聚合塑料、橡胶或金属基材上。
[0006]影响细胞增殖的许多药剂(agent)已经作为对狭窄和再狭窄的药物治疗而被测试，目的是减缓或抑制平滑肌细胞增殖。这些组分包括肝素、香豆素、乙酰水杨酸、鱼油、钙拮抗剂、类固醇、前列环素、紫外线照射、和其它组分。这些药剂可以被全身性应用，或者可以应用药物输送导管或药物洗脱支架基于更加局部的方式被输送。特别地，可以将带有药物的生物可降解聚合物基质在治疗部位植入。随着聚合物的降解，药物在治疗部位直接被释放出来。药物被输送的速率在很大程度上取决于聚合物基质被机体再吸收的速率。授予Kaplan的美国专利号5,342,348和授予Norciso的美国专利号5,419,760是这种技术的示例。美国专利号5,766,710公开了由不同熔融温度的复合的生物可降解聚合物形成的支架。
[0007]由多孔聚合物或烧结金属颗粒或纤维形成的多孔支架也已被用于在受损血管中释放治疗药物，如美国专利号5,843,172所公开。然而，围绕多孔支架的组织趋向于渗入孔中。在一些用途中，认为促进组织向内生长的孔是起反作用的，因为新内膜的生长可以闭塞被放置了支架的动脉或其它体腔。
[0008]通过应用网格血管内支架(latticed intravascular stent)，药物向受损动脉壁部分的输送也得以研究，所述血管内支架已经被种植(be seedwith)了经人工改造以分泌治疗性蛋白质如t-PA的绵羊内皮细胞(D.A.Dichek et al.，Circulation，80：1347-1353，1989)。然而，已知内皮能够促进凝血和血栓形成。
[0009]为了防止导致狭窄或再狭窄的新内膜增殖，授予Edelman等人的美国专利号5,766,584公开了一种抑制内皮细胞层损伤后血管平滑肌细胞增殖的方法，通过创建一种含内皮细胞的基质和通过外科方法将该基质包封在外膜周围来实施。所述基质，特别是附着于基质的内皮细胞，分泌出扩散入周围组织的产物，但是不迁移至受损血管的内皮细胞层。
[0010]在健康个体中，响应于内皮损伤，血管内皮参与许多代谢机制，所述机制对于正常的伤口愈合、血管紧张度的调节和血栓形成的防止具有重要意义。这些功能的主要介质是内皮细胞舒血管因子(EDRF)。其由Furchgott和Zawadzki在1980年首次描述(Furchgott and Zawadzki，Nature(Lond.)288：373-376，1980)，EDRF是一氧化氮(Moncada et al.，Pharmacol Rev.43：109-142，1991.)(NO)或密切相关的含NO的分子(Myers et al.，Nature(Lond.)，345：161-163，1990)。
[0011]内皮细胞的去除或损伤是新内膜增殖的有效刺激物，新内膜增殖是球囊血管成形术后动脉粥样硬化血管再狭窄的常见机制(Liu et′al.，Circulation，79：1374-1387，1989)；(Ferns et al.，Science，253：1129-1132，1991)。支架诱导的再狭窄是由动脉管腔壁的局部损伤引起的。进一步地，再狭窄是慢性刺激的创伤愈合周期的结果。
[0012]创伤愈合的自然过程涉及两阶段周期(two-phase cycle)：创伤部位的血液凝固和发炎。在健康个体中，这两个周期是抗衡的，每一周期包括防止过度兴奋的天然负反馈机制。例如，在凝血酶通路中，凝血酶因子Xa作用于因子VII以控制血栓形成，同时刺激PARs(蛋白酶活化受体)由促炎性单核细胞和巨噬细胞产生。内皮细胞内源生成的一氧化氮调节促炎性单核细胞和巨噬细胞的侵入。在动脉腔中，此两阶段周期使得愈合细胞穿过内皮的中断处进入和增殖。由此天然抗衡过程引起的血管平滑肌细胞群的稳定是防止导致再狭窄的新内膜增殖所必需的。认为在血管中，由于对内皮层的损伤而引起的内源生成的一氧化氮的缺失或不足对血管平滑肌细胞的增殖负责，所述增殖导致血管损伤后的再狭窄，例如，在血管成形术后的再狭窄。
[0013]一氧化氮舒张血管(Vallance et al.，Lancet，2：997-1000，1989)，抑制血小板活化和粘附(Radomski et al.，Br.J Pharmacol，92：181-187，1987)并且在体外，一氧化氮限制血管平滑肌细胞的增殖(Garg et al.，J.Clin.Invest.83：1774-1777，1986)。同样地，在动物模型中，一氧化氮对血小板来源的有丝分裂原的抑制降低了内膜增殖(Fems et al.，Science，253：1129-1132，1991)。内皮源性一氧化氮在损伤后动脉重构的控制中的潜在重要性进一步得到近来在人类中的初步报道的支持，所述报道表明，全身性NO供体降低球囊血管成形术后6个月的血管造影再狭窄(The ACCORD Study Investigators，J.Am.Coll Cardiol.23：59A.(Abstr.)，1994)。
[0014]对动脉中内皮的功能的最早理解是，其起到高度活化的造血物质和动脉内膜之间的屏障的作用。当血小板、单核细胞和中性粒细胞浸润内膜时，动脉壁中的许多生物活动被产生。这些反应由于活化因子如ATP和PDGF从血小板的释放以及IL-I、IL-6、TNFα和bFGF从单核细胞及中性粒细胞的释放而引起。释放这些活化因子的一个重要后果是平滑肌细胞的细胞结构的变化，这引起细胞从静止变为迁移。这种细胞变化在血管医学中是特别重要的，因为动脉中的静止平滑肌细胞的活化可以引起不受控制的增殖，导致动脉堵塞或狭窄，其被称为狭窄或再狭窄。
[0015]对堵塞动脉的非外科治疗的护理标准是，用血管成形术球囊重新打开堵塞处，随后通常放置被称为支架的金属结构丝以维持动脉中的开口。该过程的一个不利后果是，由于血管成形术球囊的扩张，内皮层几乎完全破坏，以及促成针对支架的异体性炎症反应。因此，在去除了血管成形术中应用的球囊导管之后，动脉迅速地被暴露于流入的活化因子。由于机械介入破坏了天然的血液/动脉屏障，在相当多数目的患者中，结果是，平滑肌细胞发生不受控制的局部增殖反应，引起再狭窄。
[0016]不成比例数目的糖尿病患者，特别是患有II型糖尿病的那些患者，从动脉粥样硬化动脉支架术所得到的受益程度不如对等的非糖尿病患者。临床研究强烈提示，当动脉支架被植入时，在患有糖尿病的患者中，普遍受损的内皮愈合是这些患者治疗后果较差的一个主要原因。糖耐量减低(Impaired glucose tolerance)(IGT)被认为是II型糖尿病发展的过渡阶段，并且见于II型糖尿病患者的内皮健康状况的许多改变在IGT中得到预示。IGT和糖尿病也独立地与心血管疾病的发生相关。虽然II型糖尿病患者在经历这种治疗失败的患者中占有主要比例，但是不是所有的II型糖尿病患者经历支架术失败，为何一些患者经历失败而一些患者不经历失败的原因迄今尚未得到研究。
[0017]因此，在本领域中，存在着对新的和更好的方法和器械的需求，所述方法和器械用于在患有糖尿病的患者和遭受了动脉内皮层损伤的患者中刺激和补充内皮愈合。具体而言，存在着对更好的方法和器械的需求，所述方法和器械用于恢复糖尿病患者中受损动脉和其它血管的天然的损伤愈合过程。
发明概述
[0018]本发明基于发现了，在患有II型糖尿病的患者中，血管损伤部位处的内源性内皮愈合过程可以通过带有生物可降解的生物活性聚合物的涂层支架和其它可植入器械得以促进，所述的聚合物带有共价连接的生物配体，其特异地捕获和活化来自这种患者循环血液的内皮细胞之治疗性祖先细胞。经过一段时间生物降解的该聚合物也可以释放生物活性剂，所述药剂在患有II型的患者的动脉中重建天然内皮愈合过程。连接到聚合物(例如，聚合物骨架)的生物活性剂通过在血管中的支架或器械植入部位将来自循环血的内皮祖细胞特异地募集到支架表面而促进糖尿病患者动脉中的内源性内皮过程。因此，在II型糖尿病患者中，相当比例的支架的愈合性质在支架生物降解之前发生。
[0019]在一个实施方案中，本发明提供了生物活性可植入支架，其包括带有生物可降解的生物活性聚合物的表面涂层的支架结构，和与循环血中的内皮细胞之祖先细胞(或者内皮细胞之祖细胞，progenitors ofendothelial cells(PECs))上的整联蛋白受体特异结合的至少一种生物配体。生物配体与聚合物共价结合。此生物配体本身可以是具有生物活性的，这在于它也活化PECs，或者它也可以与另一生物活性PEC-活化剂共同起作用。
[0020]在又一实施方案中，本发明提供了试剂盒，其包括生物相容性可植入支架。本发明的支架具有支架结构，所述结构带有生物可降解的生物相容聚合物的表面涂层，所述聚合物带有与PECs上的整联蛋白受体特异结合的至少一种生物配体或特异结合对的第一成员(firstmember of a specific binding pair)。该生物配体或第一成员与生物可降解的生物相容聚合物共价结合。
[0021]在又一实施方案中，本发明提供了含有生物可降解的生物活性聚合物的管鞘(tubular sheath)，其中的聚合物包括与聚合物共价结合的至少一种生物配体，其中的生物配体与外周血中PECs上的整联蛋白受体特异地结合。
[0022]在另一实施方案中，本发明提供了可植入医疗器械，其具有被涂覆在至少一部分表面上的生物可降解的生物活性聚合物。与外周血中存在的PECs上的整联蛋白受体特异结合的至少一种生物配体被共价结合于该聚合物。
[0023]在又一实施方案中，本发明提供了用于治疗患有II型糖尿病的患者的心脏或肢体中的受损动脉内皮的方法，包括植入本发明支架以便促进患者动脉壁中受损内皮的天然愈合。
[0024]在又一实施方案中，本发明提供了应用聚合物作为医疗器械、药物或载体的方法，用于生物配体或特异结合对的第一成员的共价固定，所述生物配体或特异结合对的第一成员与被植入聚合物的II型糖尿病患者循环血中的PECs中的整联蛋白受体特异连接。在此实施方案中，a)生物配体是与循环血中的PECs上的整联蛋白受体特异结合的多肽；b)生物配体和与整联蛋白受体特异结合的抗体形成特异结合对；或者c)抗体用特异结合对的第一成员标记，并且生物配体包括特异结合对的第二成员。
[0025]在再一实施方案中，本发明提供了促进患有II型糖尿病患者的动脉中由于机械介入而受损的内皮的天然愈合的方法，通过本发明支架植入机械介入后的动脉以促进动脉的天然愈合而实施。
附图简述
[0026]图1是本发明的多层聚合物涂层支架的示意性横截面图。
[0027]图2是描述PEC分离方案的流程图。
[0028]图3是用ECs和SMCs进行的粘附试验的方案的流程图。
[0029]图4是根据ATP标准曲线总结代表性粘附试验定量结果的图。在粘附试验的每一时间点，进行ATP试验确定粘附细胞数目。
[0030]图5显示了丹酰(dansyl)的化学结构，dansyl是与PEA连接的活性荧光染料5二甲基氨基-1-萘磺酰的首字母缩写。
[0031]图6A-B是概括表面化学优化方案的流程图。图6A示出了用于将肽偶联到酸形式聚合物(PEA-H)的表面化学的流程图。图6B示出了用于将肽表面偶联到PEA聚合物的混合物的方案的流程图。
发明详述
[0032]在一个实施方案中，本发明提供了支架和应用这种器械在患有糖尿病特别是II型糖尿病的患者中重建内皮血液/动脉屏障的方法。本发明也被设计为，在患有糖耐量减低的患者中促进受损血管内皮处的内皮愈合，糖耐量减低被认为是II型糖尿病发展的过渡阶段。本发明的支架包括包封支架结构的生物相容性的可再吸收聚合物鞘。在本发明方法的一个优选实施方案中，支架在血管成形术或损伤动脉内皮的其它医疗过程结束时被放置，而不允许耽搁足以使炎性因子从血流浸润入动脉壁的时间。在此方法中，支架被放置在损伤部位，优选地立即覆盖和保护受损内皮区域，以便防止炎性因子从血流渗透入动脉壁，同时行使其从患者循环血聚集治疗性内皮祖细胞的主要功能，从而，在患有II型糖尿病的患者中，天然的内皮愈合过程可以继续进行。
[0033]换言之，本发明的支架行使人工内皮层的功能，同时促进糖尿病患者中的天然内皮愈合过程，如本文所述。聚合物鞘可以具有有助于动脉愈合的附加特性。在一个实施方案中，本发明的鞘或覆盖物(covering)包括多层，每一层都可以在重建稳定损伤和帮助受损动脉壁愈合中行使不同的功能。
[0034]术语“糖尿病(diabetes)”和“糖尿病(diabetes mellitus)”如本文中所用，意味着II型糖尿病以及糖耐量减低(IGT)，普遍认为糖耐量减低是II型糖尿病发展的过渡阶段。II型糖尿病患者的内皮健康状况的许多改变在IGT中得到预示。
[0035]术语“内皮细胞之祖先细胞或祖细胞(progenitors of endothelialcells)(PECs)”，如本文中对于患有II型糖尿病的对象的血液所用，包括但不限于内皮前体细胞(endothelial progenitor cells(EPCs))。文献中有明显的证据证明，内皮前体细胞(EPCs)可以从骨髓产生，并且CD133+/VEGFR2+细胞代表具有内皮祖先能力的细胞群(Blood(2000)95：952-958 and 3106-3112；Circ.Res.(2001)88：167-174；Arterioscler.Thromb.Vase.Biol.(2003)23：1185-89和Circ.Res.(2004)95：343-353)。然而，也有报道关于也能够产生内皮细胞的另外的骨髓源细胞群(即，骨髓细胞和间充质细胞)和甚至非骨髓源细胞(Circulation(2003)107：1164-1169；Circulation(2003)108：2511-2516；Anat.Res.(2004)PartA 276A：13-21；和Circ.Res.(2004)95：343-353)。循环血液中的更加分化的内皮细胞来源可以是单核细胞或单核细胞样细胞，这是本文实施例中应用的PECs的来源。术语“前体内皮细胞(precursor endothelial cells)”(PECs)用于本文中，以包括和描述ECs(内皮细胞)的所有这些非“经典”前体。
[0036]在另一方面，适用于从循环血捕获PECs的生物配体的例子是针对治疗性PECs的已知的或被确定的表面标志物的单克隆抗体。已报道的装饰内皮细胞表面的互补决定区(Complementarydeterminants)(CDs)包括：CD31、CD34、CD102、CD105、CD106、CD109、CDw130、CD141、CD142、CD143、CD144、CDw145、CD146、CD147和CD166。在EC发育中，这些细胞表面标志物对特定的细胞/发育类型/阶段可以有不同的特异性。已报道，CDs 106、142和144以一定的特异性标记成熟内皮细胞。目前已知CD34对非糖尿病患者的内皮祖细胞具有特异性，因而，它是被认为用于从被植入了支架的糖尿病患者的血管中的血液循环中捕获出PECs的细胞表面标志物之一。
[0037]用于从循环血中捕获PECs的生物配体的其它例子是细胞外基质(extracellular matrix(ECM))蛋白质。在骨髓基质中和机体的大多数区域中，发生祖细胞和ECM之间的相互作用。ECM配体不仅对分化和增殖是重要的，而且对造血干细胞的维持也是重要的。纤连蛋白是更普遍存在ECM成员之一。它是大多数细胞类型的潜在配体，并且被整联蛋白家族的至少10种粘附受体识别(Leukemia 1997；11：822-829和Blood 1998；91(9)：3230-3238)。特别地，CS5和REDVDY均被发现于纤连蛋白的III型连接部分(type III connecting segment of fibronectin)。
CS5肽的序列是：
Gly-Glu-Glu-Ile-Gln-Ile-Gly-His-Ile-Pro- Arg-Glu-Asp-Val-Asp-Tyr-His-Leu-Tyr-Pro(SEQ ID NO：1)，其含有REDVDY(下划线表示)(SEQ IDNO：2)。已经发现，CS5和REDVDY肽与PECs上的整联蛋白受体特异地结合。
[0038]结合氨基酸序列REDV的最小活性细胞(minimal active cell)与纤连蛋白的中央细胞结合结构域中的主要活性位点RGDs有些相关。然而，REDV在其细胞类型选择性方面是新颖的。已知整联蛋白α4β1与REDV序列结合，并且存在于EC上而不是SMCs上(JBC(1991)266(6)：3579-3585；Am J of Pathology(1994)145：1070-1081；和Blood(1998)91(9)：3230-32384)。这在相对于平滑肌祖细胞(SPCs)，募集外周血中PECs中变得甚至更加重要。近来的研究表明，PECs表达α4β1整联蛋白，而SPCs不表达整联蛋白(Circ.(2002)106：1199-1204；和Circ.(2004)110(17)：2673-26775)。ECs对REDV的这种优选为带有聚合物涂层的支架提供了明显的优势，所述涂层含有REDV作为生物配体，该生物配体起PEC细胞募集因子的作用。即使不认为整联蛋白受体的生物配体明显增强细胞对支架的粘附，已经发现，这样的生物配体仍然对ECs的募集赋予了优势，这通过刺激ECs在细胞表面更快的粘附和在支架表面的细胞伸展更好而实现。
[0039]对本文实施例中描述的细胞结合区的研究确定了见于许多细胞类型表面上的整联蛋白受体的重要性。与PECs中的整联蛋白受体特异结合的生物配体(肽和多肽)被并入(例如，共价结合于)本文所述的生物可降解聚合物，所述聚合物用于涂覆介入性可植入器械如血管支架表面的至少一部分，以便赋予涂层从被植入器械的糖尿病患者的循环血流中优选地和特异地募集PECs亚群的性质。得到的遍及支架的PECs局部浓度将增强糖尿病患者动脉壁的内皮创伤愈合。
[0040]在一个实施方案中，生物配体是抗体如单克隆抗体，并且对于如上述的在PECs上鉴定出的整联蛋白受体具有特异性。当具有聚合物涂层—捕获抗体结合于该涂层—的支架被植入II型糖尿病患者中时，其将进而结合并捕获聚合物表面附近的PECs，用于活化和随后的迁移。
[0041]如本文所用，术语“抗体(antibody)”以其最宽的意义被应用，包括多克隆抗体和单克隆抗体，以及这些抗体的抗原结合片段。用于本发明方法的抗体或其抗原结合片段的特征是，例如，对靶分子的表位具有特异结合活性。
[0042]抗体，例如，包括天然发生的抗体以及非天然发生的抗体—其包含例如，单链抗体、嵌合抗体、双功能抗体和人源化抗体，以及其抗原结合片段。这样的非天然发生的抗体可以用固相肽合成来构建，可以重组产生或者可以通过例如筛选由可变重链和可变轻链组成的组合文库得到(参见Huse et al，Science 246：1275-1281(1989))。制备例如嵌合抗体、人源化抗体、CDR-移植抗体、单链抗体和双功能抗体的这些方法和其它方法是本领域技术人员公知的(Winter and Harris，Immunol.Today 14：243-246，1993；Ward et al.，Nature 341：544-546，1989；Harlowand Lane，Antibodies：A laboratory manual(Cold Spring HarborLaboratory Press，1988)；Hilyard et al.，Protein Engineering：A practicalapproach(IRL Press 1992)；Borrabeck，Antibody Engineering，2d ed.(Oxford University Press 1995))。可以用于本发明器械和方法的抗体的例子包括单链抗体、嵌合抗体、单克隆抗体、多克隆抗体、抗体片段、Fab片段、IgA、IgG、IgM、IgD、IgE和人源化抗体。适于用作生物配体的单克隆抗体也可以从许多商业来源得到。这种商业来源的抗体可以用于针对宽范围的靶。可以用标准的化学方法将抗体探针偶联到分子骨架，如下文所论述。
[0043]术语“特异地结合(binds specifically)”或“特异结合活性(specificbinding activity)”用于指代抗体时，意味着抗体和特定表位的相互作用具有至少约1×10-6、一般是至少约1×10-7、通常是至少约1×10-8、特别是至少约1×10-9或1×10-10或更低的解离常数。这样，保留有对抗原表位的特异结合活性的抗体的Fab、F(ab′)2、Fd和Fv片段，都包含在抗体的定义中。
[0044]在一个可选实施方案中，一对生物相容性特异结合配偶体(specific binding partners)A和B，可以被用于从II型糖尿病患者的循环血中特异捕获PECs。在此实施方案中，特异结合对中的一个作为与支架或其它可植入器械的聚合物涂层共价连接的生物配体起作用。特异结合配偶体对中的另一成员被连接到或者允许连接到待接受治疗的糖尿病患者的PECs上的整联蛋白受体(或是体外或是体内，通过将其施用于患者的血液实施)。例如，如果该生物相容性特异结合配偶体对是生物素(分子A)和链霉抗生物素(分子B)，则与PEC细胞表面标志物如CD 144特异结合的Mab，可以在Mab上不干扰Mab与其同源PEC细胞表面标志物结合的位置与分子A偶联。可选地，特异结合配偶体A和B的作用，可以被颠倒，例如，将生物素连接到支架的聚合物，链霉抗生物素连接到单克隆抗体，该单克隆抗体被施用于患者，用于与患者PECs上的整联蛋白受体特异连接。
[0045]在本发明的一个实施方案中，在支架或其它治疗器械安置之前、同时或随后即刻，或是经体内(例如，肠道外)或是在体外(例如，通过患者血液的体外循环)将Mab-A偶联物加入患者的血液中。结果是，循环的治疗性EPC-Mab-A复合物优选地被募集到结合配偶体B-链霉抗生物素，链霉抗生物素被共价连接于器械涂层，这增强了介入和损伤部位处的治疗性PECs的局部浓度。施用于人类血液的单克隆抗体优选地是“人源化单克隆抗体”，适当的抗原结合片段可以经商业途径得到或者可以应用公知技术容易地重组产生。虽然本发明的这一方面通过参照特异结合配偶体生物素和链霉抗生物素得以说明，但是任何生物相容性特异结合配偶体对都可以以相似的方式被应用。
[0046]可选地，生物相容性生物配体还可以包括特异结合对如生物素-链霉抗生物素的第一成员，特异结合对的另一成员可以被预先连接到聚合物。在应用中，在此可选的情况下，生物配体被体内或是体外施用于患者的血流，并且允许生物配体通过特异结合对桥与血流中的治疗性PECs上的特异性靶结合。如果生物配体被体内施用于患者的血流(例如，肠道外)，则血流中的PECs通过生物配体-特异结合对-聚合物复合物与聚合物连接。
[0047]此外，已知小的蛋白质基序如细菌A蛋白的B结构域和G蛋白的功能上相等区域与含Fc抗体形成特异结合对并从而捕获含Fc抗体。因此，在进一步的实施方案中，被施用于糖尿病患者血液的抗体是含Fc抗体，其对血液中PECs上的整联蛋白受体具有特异性，并且连接于支架聚合物的生物配体是“粘性”肽或多肽如A蛋白和G蛋白，它们将捕获抗体并将其保持在接近支架聚合物表面处，以便协助将PECs募集到内皮损伤区域。然而，这些“粘性”肽或多肽也可以捕获其它循环的、含Fc的天然抗体，从而降低用于治疗目的的反应的特异性。
[0048]A蛋白是葡萄球菌A(staphylococcus A bacteria)的成分，其结合特定抗体或免疫球蛋白分子的Fc区域。例如，A蛋白生物配体可以是下列氨基酸序列或者含有下列氨基酸序列：
MTPAVTTYKLVINGKTLKGETTTKAVDAETAEKAFKQYANDNGVD
GVWTYDDATKTFTVTE(SEQ ID NO：3)
或其功能上相等的肽衍生物，如，以示例的方式，具有下列氨基酸序列的功能上相等的肽或多肽：
TYKLILNGKTLKGETTTEAVDAATAEKVFKQYANDNGVDGEWTYD
DATKTFTVTE(SEQ ID NO：4)。
[0049]G蛋白是G群链球菌(group G streptococci))的成分，表现出与A蛋白相似的活性，即，结合特定抗体或免疫球蛋白分子的Fc区。例如，G蛋白生物配体可以是具有下列氨基酸序列的G蛋白或者是含有下列氨基酸序列的G蛋白：
MPAVTTYKLVINGKTLKGETTTKAVDAETAEKAFKQYANDNGVDG
VWTYDDATKTFTVTE(SEQ ID NO：5)
或其功能上相等的肽衍生物，如，以示例的方式，具有下列氨基酸序列的功能上相等多肽：
TYKLILNGKTLKGETTTEAVDAATAEKVFKQYANDNGVDGEWTYD
D ATKTFTVTE(SEQ ID NO：6)。
[0050]这样的A蛋白和G蛋白分子可以作为生物配体被共价连接到支架结构上的生物活性聚合物涂层(例如，如本文所述的多层支架的内层)并且将起生物配体的作用，以便从患者的循环血流捕获出含Fc抗体，所述抗体已经与患者的治疗性PECs复合。生物配体被选择并偶联到聚合物骨架，同时避免配体与其生物学靶的结合的空间位阻。
[0051]活化内皮祖细胞并被考虑用于与覆盖本发明的医疗器械的聚合物涂层(例如，支架和用于覆盖支架结构的鞘的表面涂层)中的聚合物骨架连接的其它生物活性剂包括缓激肽。缓激肽是血管活性九肽，由蛋白酶对激肽原的作用形成，所述作用产生十肽胰激肽(KRPPGFSPFR)(SEQ ID NO：7)，胰激肽可以经历进一步的C端蛋白水解切割产生九肽缓激肽1(KRPPGFSPF)(SEQ ID NO：8)，或者经历N端蛋白水解切割产生九肽缓激肽2(RPPGFSPFR)(SEQ ID NO：9)。缓激肽1和2在功能上不同，分别是特异缓激肽细胞表面受体B1和B2的激动剂：胰激肽和缓激肽2都是B2受体的天然生物配体；而C端代谢物(分别是缓激肽1和八肽RPPGFSPF(SEQ ID NO：10))是B1受体的生物配体。一部分循环缓激肽可以经受进一步的翻译后修饰：序列中(缓激肽2氨基酸编号中的Pro3至Hyp3)第二脯氨酸的羟化。缓激肽是非常有效的血管扩张剂，其增强毛细血管后静脉的通透性，并且作用于内皮细胞以激活钙调蛋白并从而激活一氧化氮合酶。
[0052]通过在肽的一端进行连接，缓激肽被掺入本发明支架中应用的生物活性聚合物。缓激肽的未连接端从聚合物自由伸展，作为生物配体与血管壁中的内皮细胞以及从被植入了支架的血管中的血液捕获的内皮祖细胞接触。从而，与之进行接触的内皮细胞变为活化。
[0053]在又一方面，生物活性剂可以是核苷，如腺苷，也已知其为内皮细胞内源性生成一氧化氮的有效活化剂。以此方式被活化的内皮细胞进一步激活与它们接触的内皮祖细胞。因此，引起损伤部位的内皮细胞活化级联反应，导致一氧化氮的内源性生成和在接触血液的支架表面上形成内皮层。
[0054]在另一个实施方案中，本发明的支架具有封装支架结构的多层聚合物覆盖物。图1示出了本发明支架11的例子的示意性横截面图，该支架11带有支架支柱10(stent struts)和多层鞘或覆盖物。当多层支架被植入时，支架覆盖物或鞘的外层16处于直接邻近动脉壁的位置。生物活性剂和附加的生物活性剂，如本文所述，被掺入支架覆盖物或鞘的外层，以促进上皮的愈合。任选的扩散屏障层14可以被放置在外层16和内层12之间，并且与外层16和内层12接触。
[0055]多层支架覆盖物的内层12被暴露于带有PECs的循环血，并且具有与其共价连接的用于募集PECs的生物配体。本文中具体描述的生物相容性聚合物类型(例如，具有本文中的结构I和III的化学结构)被用于内层12。与PECs特异结合的一种或多种生物配体，如具有SEQ IDNOS：1、2或11列出的氨基酸序列的那些生物配体，或者特异结合对的一个成员—另一成员包含在特异结合生物配体中或者与该配体偶联—被共价连接于内层中的聚合物，应用本文中所述的共价连接技术实施。例如，链霉抗生物素可以与鞘内层的聚合物结合，与生物素标记的抗体一起应用，所述生物素标记抗体特异结合循环血中PECs上的靶(该生物素标记抗体将被施用于患者的血流)。任选地，如本文所述，一种或多种“生物活性剂”而不是“附加的生物活性剂”也可以被共价结合到多层支架内层中的聚合物。如本发明支架的其它实施方案中，生物活性剂被选择以激活由连接到支架覆盖物内层的生物配体从糖尿病患者的循环血吸引到鞘内层的PECs。因此，在一个或多个动脉内皮受损部位重建天然内皮层的过程中，支架起到了积极的作用。
[0056]外层16包括加载有生物活性剂和/或附加生物活性剂或其组合的聚合物层，特别包含本文所述的限制细胞增殖或减轻炎症的那些药剂。这些细胞增殖限制和/或炎症减轻药物和生物活性剂可以被溶解在聚合物固相中，并且从而优选地不与外层的聚合物结合。确切地说，这些生物活性剂和附加的生物活性剂被加载进入聚合物并在那里被隔离，直至支架被放入合适部位。一旦被植入，外层16中的生物活性剂被洗脱并扩散入动脉壁。
[0057]用于掺入本发明多层支架外层的优选的生物活性剂包括雷帕霉素(rapamycin)和其任何类似物或衍生物，如依维莫司(也称为西罗莫司)、帕尼特西(paclitaxel)或其任何类似物或衍生物和他汀类药物(statins)如辛伐他汀(simvastatin)。在外层中，非共价结合的生物活性剂和/或附加生物活性剂可以和本领域已知的任何生物相容性生物可降解聚合物混合或“加载进”本领域已知的任何生物相容性生物可降解聚合物，原因是本发明的本实施方案中的外层不与血液接触，除了在放置支架期间。
[0058]任选地，沿着覆盖物外层的内表面并覆盖覆盖物外层内表面的是可再吸收聚合物扩散屏障层(diffusion barrier layer)14，其充当外层中包含的生物活性剂或附加生物活性剂的扩散屏障。此扩散屏障的目的是直接将药物/生物物质洗脱进动脉壁以防止平滑肌细胞增殖，同时限制或防止药物/生物物质通过进入内层。扩散屏障层14可以通过疏水/亲水作用实现其区分药物的目的，所述疏水/亲水作用与生物活性剂在聚合物固相中的溶解性有关。例如，如果外层中的生物活性剂或附加生物活性剂是疏水性的，则聚合物屏障层被选择为比药剂(多种药剂)较不疏水，如果外层中的生物活性剂或附加生物活性剂是亲水性的，则屏障层被选择为是疏水性的。例如，屏障层可以从这样的聚合物如聚酯、聚氨基酸、聚酯酰胺、聚酯型聚氨酯、聚氨酯、聚内酯、聚酯醚或它们的共聚物中选择，它们的电荷性质是本领域技术人员公知的。屏障层可以是任选的，因为支架内层本身可以证明是有效的扩散屏障，这取决于聚合物和包含在支架内层和外层的多种活性剂的性质。
[0059]在一个实施方案中，用于制造本发明的多层支架以及含有本文所述的单层聚合物覆盖物的支架的支架结构是由具有替代传统支架结构如不锈钢或丝网支架结构的足够强度和劲度的生物可降解和可吸收材料制成的。如本文所述的交联聚酯酰胺、聚己酸内酯或聚酯型聚氨酯，可以被用于此目的，因而，支架结构以及其覆盖物是完全可生物吸收的，例如，在三个月至几年期间被吸收。在这种情况下，经过一段时间，每一层以及支架结构将通过包括酶作用的天然过程被重吸收，这使得重建的内皮细胞层恢复其作为血液/动脉屏障和通过一氧化氮的生成对动脉壁内的细胞内基质提供天然控制和稳定性的双重功能。
[0060]如本文所用，“生物可降解(biodegradable)”意味着，在机体的天然机能中，至少本发明支架的聚合物涂层能够被分解为无毒的和生物相容性产物。在一个实施方案中，包括支架结构的整个支架是生物可降解的。优选的生物可降解的生物相容性聚合物具有提供了生物降解能力的可水解的酯键和/或酰胺键，并且典型地是以羧基或封端基团封端的链。
[0061]适用于本文特定描述类型的本发明实践的生物可降解的血液相容性聚合物(例如，具有本文中的结构I和III所述的化学结构)带有使得能够容易地将生物活性剂共价连接到聚合物的官能团。例如，带有羧基的聚合物可以与具有氨基部分的生物活性剂容易地反应，从而通过生成的酰胺基团使生物活性剂与聚合物共价结合。如将在本文中描述地，生物可降解的生物相容性聚合物和生物配体和生物活性剂可以含有许多互补的官能基，它们可以被用于将生物活性剂共价连接到生物可降解的生物相容性聚合物。
[0062]术语“生物活性剂(bioactive agent)”如本文所用，指通过持有生物配体或特异结合对成员和/或在聚合物生物降解期间释放生物活性剂或治疗剂，在支架植入部位的内源性愈合过程中起活性作用的药剂。生物活性剂包括在本文中被具体描述为具有捕获(即，“生物配体”)、吸引和活化被捕获的循环PECs的性质的那些药剂，并且考虑将其用于与涂覆本发明支架中应用的聚合物共价连接。这样的生物活性剂包括但不限于，在聚合物降解期间游离于聚合物骨架时，促进治疗性天然创伤愈合因子内源性产生的药剂，天然创伤愈合因子如内皮细胞内源性生成的一氧化氮。可选地，在降解期间从聚合物释放的“生物活性剂”可以直接参与促进由内皮细胞进行的天然创伤愈合过程，同时控制损伤部位处的血管中的平滑肌细胞增殖。这些生物活性剂可以包括给予、运输或释放一氧化氮，增加一氧化氮内源性水平，刺激一氧化氮内源性合成，或者作为一氧化氮合酶的底物或抑制平滑肌细胞增殖的任何药剂。这些药剂包括例如，氨基氧类(aminoxyls)、呋咱类(furoxans)、亚硝基硫醇(nitrosothiols)、硝酸酯(nitrates)和花色苷(anthocyanins)；核苷如腺苷，和核苷酸如腺苷二磷酸(ADP)和腺苷三磷酸(ATP)；神经递质/神经调节物如乙酰胆碱和5-羟色胺(血清素/5-HT)；组胺和儿茶酚胺如肾上腺素和去甲肾上腺素；脂类分子如鞘氨醇-1-磷酸酯和溶血磷脂酸；氨基酸如精氨酸和赖氨酸；肽如缓激肽、P物质和钙基因相关肽(calcium gene-related peptide)(CGRP)和蛋白质如胰岛素、血管内皮生长因子(VEGF)和凝血酶。
[0063]宽范围的其它生物活性剂被任选地共价连接到用于本发明支架和器械的覆盖物的聚合物。考虑用作生物活性剂的氨基氧类具有下列结构：
[0064]示范性的氨基氧类包含下列化合物：
2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧(1)；2，2，5，5-四甲基吡咯烷-1-氧(2)；和2，2，5，5-四甲基吡咯啉-1-氧-3-羰基(3)。考虑应用的其它氨基氧类包括4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧(TEMPAMINE)；4-(N，N-二甲基-N-十六烷基)铵-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧，碘化物(CAT16)；4-(N，N-二甲基-N-(2-羟乙基))铵-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧(TEMPO胆碱)；4-(N，N-二甲基-N-(3-硫代丙基)铵-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧；N-(4-(碘乙酰基)氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧(TEMPO 1A)；N-(2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧-4-基)马来酰亚胺(TEMPO马来酰亚胺，MAL-6)；和4-三甲铵-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧；碘化物(CAT1)；3-氨基-2，2，5，5-四甲基哌啶-1-氧；和N-(3-(碘乙酰基)氨基)-2，2，5，5-四甲基吡咯烷-1-氧(PROXYL 1A)；琥珀酰亚胺基2，2，5，5-四甲基-3-吡咯啉-1-氧-3-羧酸酯和2，2，5，5-四甲基-3-吡咯啉-1-氧-3-羧酸和类似物质。
[0065]考虑用作生物活性剂的呋咱类(Furoxans)具有下列结构：
Figure A20058001508500302
[0066]一个示范性的呋咱(furoxan)是4-苯基-3-N-氧化二唑-腈(4-phenyl-3-furoxancarbonitrile)，如下面所示：
[0067]亚硝基硫醇包括带有-S-N＝O部分的化合物，如下面列出的示范性亚硝基硫醇：
[0068]也考虑将花色苷用作生物活性剂。花色苷是糖基化的花色素，具有下列结构：
其中糖被连接到3-羟基位置。也已知花色苷刺激NO在体内生成，从而适于作为本发明实践中的生物活性剂而应用。
[0069]用于分散进入本发明支架和医疗器械的表面覆盖物并从本发明支架和医疗器械的表面覆盖物释放的生物活性剂也包括抗增殖剂；雷帕霉素及其任何类似物或衍生物；帕尼特西或其任何紫杉烷(taxene)类似物或衍生物；依维莫司(everolimus)、西罗莫司(sirolimus)、他克莫司、或任何其莫司(limus)名称家族的药物；和他汀类如辛伐他汀、阿托伐他汀、氟伐他汀、普伐他汀、洛伐他汀、罗苏伐他汀；格尔德霉素(geldanamycins)如17AAG(17-烯丙氨基-17-脱甲氧格尔德霉素)；埃博霉素D和其它埃博霉素、17-二甲氨基乙氨基-17-脱甲氧-格尔德霉素和其它热休克蛋白90(Hsp90)的聚酮化合物抑制物(polyketide inhibitors)；西洛他唑和类似物质。
[0070]考虑用于形成本发明多层支架中的血液相容性亲水涂层或内层的聚合物包括聚酯、聚氨基酸、聚酯酰胺、聚氨酯或它们的共聚物。特别地，生物可降解聚酯的例子包含聚(α-羟基C1-C5烷基羧酸)，例如，聚乙醇酸、聚-L-丙交酯(poly-L-lactide)和聚-D，L-丙交酯；聚-3-羟基丁酸酯；聚羟基戊酸酯；聚己酸内酯例如聚(ε-己内酯)；和改性聚(α-羟基酸)均聚物，例如，环二酯单体、具有式4的3-(S)[烷氧基羰基)甲基]-1，4-二烷-2，5-二酮的均聚物，其中R是低级烷基，其被描绘在Kimura，Y.，“Biocompatible Polymers”中，在Biomedical Applications of PolymericMaterials，Tsuruta，T.，et al，eds.，CRC Press，1993中的第179页。
[0071]用于形成本发明支架中的血液相容性亲水涂层或内层的生物可降解共聚物聚酯(copolymer polyesters)的例子包括共聚酯酰胺、共聚酯型聚氨酯(copolyester urethanes)、乙交酯-丙交酯共聚物、乙交酯-己内酯共聚物、聚-3-羟基丁酸酯-戊酸酯共聚物和环二酯单体3-(S)[烷氧基羰基)甲基]-1，4-二烷-2，5-二酮与L-交酯的共聚物。乙交酯-丙交酯共聚物包含聚(乙交酯-L-丙交酯)共聚物，应用乙醇酸与L-乳酸的单体摩尔比范围5∶95至95∶5形成，优选地，乙醇酸与L-乳酸的单体摩尔比范围是45∶65至95∶5。乙交酯-己内酯共聚物包含乙交酯和ε-己内酯嵌段共聚物，例如，Monocryl或聚卡普隆(Poliglecaprone)。
[0072]用于形成本发明生物相容性聚合物涂覆支架和医疗器械的涂层的生物可降解聚合物也包含那些聚合物，所述聚合物的每个重复单元包括偶联于至少一个非氨基酸部分的至少一个氨基酸。术语“非氨基酸部分(non-amino acid moiety)”如本文所用，包含多种化学部分，但是特别地排除如本文中所述的氨基酸衍生物和肽模拟物(peptidomimetics)。此外，含有至少一个氨基酸的聚合物不考虑包括聚氨基酸片段，包括天然发生多肽，除非其被这样特定描述。在一个实施方案中，非氨基酸被置于重复单元中的两个相邻氨基酸之间。聚合物的每个重复单元可以包括至少两个氨基酸。
[0073]优选地用于形成本发明支架和医疗器械的生物相容性聚合物表面覆盖物(和本发明多层支架的内层)的是聚酯酰胺(PEAs)和聚酯型聚氨酯(PEURs)，其在PEA或PEUR侧链上具有内部官能团(built-infunctional groups)，这些内部官能团可以和其它化学物质反应，导致附加官能团掺入，以便进一步扩大PEA或PEUR的官能度。因此，用于本发明组合物和方法的这种聚合物易于与具有增加水溶性的亲水结构的其它化学物质反应，以及与生物活性剂和附加生物活性剂反应，而不需要在前修饰。
[0074]此外，当在盐水(PBS)介质中检测时，用于本发明的聚合物涂覆支架和医疗器械的聚合物表现出最小的水解降解，但是在酶溶液中，如糜蛋白酶或CT中，观察到一致的腐蚀性行为。
[0075】在一个实施方案中，PEAs和PEURs具有通用结构式(I)所描述的化学式：
其中
和
和其中，n是约50至约150的范围，m是约0.1至约0.9的范围；p是约0.9至约0.1的范围；其中R1选自(C2-C20)亚烷基或(C2-C20)亚烯基；R2是氢或(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基或叔丁基或其它保护基团；R3选自氢、(C1-C6)烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基和(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基；R4选自(C2-C20)亚烷基、(C2-C20)亚烯基或烷氧基和通式(II)的1，4：3，6-双失水已糖醇的双环部分：
式(II)
Figure A20058001508500341
除了对于具有结构式(I)的不饱和聚合物，R1和R4选自(C2-C20)亚烷基或(C2-C20)亚烯基；其中R1和R4中的至少一个是(C2-C20)亚烯基；n是约5至约150；每一R2独立地是氢或(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基；并且每一R3独立地是氢、(C1-C6)烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基。
[0076]在一个选择中，R3是CH2Ph，合成中应用的α氨基酸是L-苯丙氨酸。
[0077]在可选方案中，其中R3是CH2-CH(CH3)2，聚合物含有α氨基酸亮氨酸。通过改变R3，其它的α氨基酸也可以被应用，例如，甘氨酸(当R3是H时)、丙氨酸(当R3是CH3时)、缬氨酸(当R3是CH(CH3)2时)、异亮氨酸(当R3是CH(CH3)-CH2-CH3时)、苯丙氨酸(当R3是CH2-C6H5时)、或者赖氨酸(当R3＝(CH2)4-NH2时)。
[0078]聚合物分子也可以具有与其连接的活性剂，任选地通过接头连接或被并入分子间的交联剂。例如，在一个实施方案中，聚合物被包含在具有结构式(III)的聚合物-生物活性剂偶联物中：
Figure A20058001508500342
式(III)
其中n、m、p、R1、R3和R4如上，R5选自-O-、-S-和-NR8-，其中R8是H或(C1-C8)烷基；R6是生物活性剂。
[0079]在又一实施方案中，聚合物的两个分子可以被交联，得到-R5-R6-R5-偶联物。在另一实施方案中，如下面的结构式IV所示，生物活性剂通过-R5-R6-R5-偶联被共价连接到聚合物的一个分子，R5独立地选自-O-、-S-和-NR8-，其中R8是H或(C1-C8)烷基。
Figure A20058001508500351
式(IV)
[0080]仍然可选地，如下面的结构式(V)所示，接头-X-Y-可以被插入到结构式III的分子中的R5和生物活性剂R6之间，其中X选自(C1-C18)亚烷基、取代的亚烷基、(C3-C8)环亚烷基、取代的环亚烷基、含有选自O、N和S的1-3个杂原子的5-6元杂环系统、取代的杂环、(C2-C18)烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、C6和C10芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、烷芳基、取代的烷芳基、芳炔基、取代的芳炔基、芳烯基、取代的芳烯基、芳炔基、取代的芳炔基，其中的取代基选自H、F、Cl、Br、I、(C1-C6)烷基、-CN、-NO2--OH、-O(C1-C4)烷基、-S(C1-C6)烷基、S[(＝O)(C1-C6)烷基)]、-S[(O2)(C1-C6)烷基)]、-C[(＝O)(C1-C6)烷基)]、CF3、-O[(CO)-(C1-C6)烷基)]、-S(O2)[N(R9R10)、-NH[(C＝O)(C1-C6)烷基]、-NH(C＝O)N(R9R10)和-N(R9R10)；其中R9和R10独立地是H或(C1-C6)烷基；和
Y选自-O-、-S-、-S-S-、-S(O)-、-S(O2)-、-NR8-、-C(＝O)-、-OC(＝O)-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)NH-、-NR8C(＝O)-、-C(＝O)NR8-、-NR8C(＝O)NR8-、-NR8C(＝O)NR8-和-NR8C(＝S)NR8-。
[0081]可选地，聚合物的一个分子通过-R5-R6-Y-X-R5-桥(式VI)被共价连接到生物活性剂。
式(VI)
其中，X选自(C1-C18)亚烷基、取代的亚烷基、(C3-C8)环亚烷基、取代的环亚烷基、含有选自O、N和S的1-3个杂原子的5-6元杂环系统、取代的杂环、(C2-C18)烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、C6和C10芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、烷芳基、取代的烷芳基、芳炔基、取代的芳炔基、芳烯基、取代的芳烯基、芳炔基、取代的芳炔基，其中的取代基选自H、F、Cl、Br、I、(C1-C6)烷基、-CN、-NO2--OH、-O(C1-C4)烷基、-S(C1-C6)烷基、S[(＝O)(C1-C6)烷基)]、-S[(O2)(C1-C6)烷基)]、-C[(＝O)(C1-C6)烷基)]、CF3、-O[(CO)-(C1-C6)烷基)]、-S(O2)[N(R9R10)、-NH[(C＝O)(C1-C6)烷基]、-NH(C＝O)N(R9R10)和-N(R11R12)；其中R1独立地是(C2-C20)亚烷基和(C2-C20)亚烯基，R11和R12独立地是H或(C1-C6)烷基。
[0082]在另一实施方案中，本发明支架和医疗器械上的聚合物涂层包括结构式(III)的聚合物的四个部分交联的分子，除了四个分子中的仅两个省略R6并且被交联以提供单一的-R5-X-R5-偶联物，其中X选自(C1-C18)亚烷基、取代的亚烷基、(C3-C8)环亚烷基、取代的环亚烷基、含有选自O、N和S的1-3个杂原子的5-6元杂环系统、取代的杂环、(C2-C18)烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、C6和C10芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、烷芳基、取代的烷芳基、芳炔基、取代的芳炔基、芳烯基、取代的芳烯基、芳炔基和取代的芳炔基，其中的取代基选自H、F、Cl、Br、I、(C1-C6)烷基、-CN、-NO2--OH、-O(C1-C4)烷基、-S(C1-C6)烷基、S[(＝O)(C1-C6)烷基]、-S[(O2)(C1-C6)烷基]、-C[(＝O)(C1-C6)烷基]、CF3、-O[(CO)-(C1-C6)烷基]、-S(O2)[N(R9R10)、-NH[(C＝O)(C1-C6)烷基]、-NH[(C＝O)(C1-C6)烷基]、-NH(C＝O)N(R9R10)和-N(R9R10)；其中R9和R10独立地是H或(C1-C6)烷基。
[0083]在另一实施方案中，四个分子的结构式(III)的聚合物可以通过省略两个分子上的R6和取而代之地形成单一的R5-X-R7-偶联而被部分交联，其中X、R5、R6和R7如上所述和如结构式(VII)所示，其中q+s＝n：
式(VII)q+s＝n。
[0084]术语“芳基(aryl)”在指代本文的结构式时，指苯基，或具有约9至10个环原子的单边稠合的双环碳环基团，其中至少一个环是芳香环。在某些实施方案中，环原子中的一个或多个可以被一个或多个硝基、氰基、卤素、三氟甲基或三氟甲氧基取代。芳基的例子包括但不限于苯基、萘基和硝基苯。
[0085]术语“亚烯基(alkenylene)用于指代本文中的结构式时，指在主链或侧链上含有至少一个不饱和键的二价分支或未分支烃链。
[0086]本文中的分子量和多分散性(polydisperities)是应用聚苯乙烯标准品经凝胶渗透色谱测定的。更具体地，数均分子量和重均分子量(Mn和Mw)得以确定，例如，应用配备有高压液相色谱泵、Waters 486 UV检测器和Waters 2410示差折光率检测器的510型(Model 510)凝胶渗透色谱(Water Associates，Inc.，Milford，MA)。用四氢呋喃(THF)作为洗脱液(1.0mL/min)。聚苯乙烯标准品具有窄分子量分布。
[0087]用于制备结构式(I-VII)的聚合物，包括通式中的α-氨基酸的方法是本领域中公知的。例如，对于结构式(I)聚合物-其中R被掺入α-氨基酸-的实施方案，为了聚合物合成，α-氨基酸可以被转变成二-α-氨基酸，例如，通过缩合α-氨基酸和二醇HO-R2-OH实施。结果是，酯部分得以形成。随后，使二-α-氨基酸与二酸如癸二酸进行缩聚反应，得到带有酯键和酰胺键的最终聚合物。可选地，也可以不应用二酸而是应用二酸衍生物如活化的二酯，例如，二-对硝基苯氧，氯化二酸。
[0088]更特异地，用作上述结构式(I)的生物可降解聚合物的不饱和聚酯酰胺(UPEAs)的合成将被描述，其中
Figure A20058001508500381
是
和/或，(b)R4是-CH2-CH＝CH-CH2-。在(a)存在而(b)不存在的情况下，(I)中的R4是-C4H8-或-C6H12-。在(a)不存在而(b)存在的情况下，(I)中的R1是-C4H8-或-C8H16-。
[0089]不饱和PEAs可以通过(1)α-氨基酸和不饱和二醇的二酯的二对甲苯磺酸盐以及饱和二羧酸的二对硝基苯酯或(2)α-氨基酸和饱和二醇的二对甲苯磺酸盐以及不饱和二羧酸的二对硝基苯酯或(3)α-氨基酸和不饱和二醇的二酯的二对甲苯磺酸盐以及不饱和二羧酸的二硝基苯酯的溶液缩聚而制备。
[0090]应用芳基磺酸盐代替游离的碱性胺(amine base)，原因是因为芳基磺酸基是非常好的离去基团，其可以促进缩合反应向反应式的右侧移动，因此以高产量得到产物，也因为已知对甲苯磺酸盐可用于合成含氨基酸残基的聚合物。
[0091]不饱和二羧酸的二对硝基苯酯可以从对硝基苯和不饱和二羧酸氯化物合成，例如，通过将三乙胺和对硝基苯溶解在丙酮中并滴加不饱和二羧酸氯化物、同时于-78℃搅拌以及倒入水中以沉淀出产物而实施。合适的酰基氯包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、异巴豆酸、当归酸、惕各酸、山梨酸、肉桂酸、别肉桂酸、苯丙炔酸、延胡索酸、马来酸、中康酸、柠康酸、戊烯二酸、衣康酸、乙烯基-丁烷双酸和2-丙烯基-丁烷双酸的氯化物。可以用于替代不饱和二羧酸的二对硝基苯酯的其它化合物包括具有结构式(VIII)的那些化合物：
其中每一R5独立地是任选地用一个或多个硝基、氰基、卤素、三氟甲基或三氟甲氧基取代的(C1-C10)芳基；R1独立地是(C2-C20)亚烷基或(C2-C8)烷氧基(C2-C20)亚烷基。
[0092]α-氨基酸和不饱和二醇的二酯的二芳基磺酸盐可以通过混合α-氨基酸例如对芳基磺酸一水合物和甲苯中的饱和或不饱和二醇、加热至回流温度、直至水的放出达到最小，随后冷却而制备的。不饱和二醇包括，例如，2-丁烯-1，3-二醇和1，18-十八-9-烯-二醇。
[0093]二羧酸的饱和二对硝基苯酯和二-α-氨基酸酯的饱和二对甲苯磺酸盐可以如美国专利号6,503,538 B1所述制备。
[0094]用作如上述结构式(II)的生物可降解聚合物的不饱和聚酯酰胺(UPEAs)的合成现在将被描述。具有结构式(II)的化合物可以以与美国专利号6,503,538 B1中的化合物(VII)相似的方式被制备，除了6,503,535中(III)的R4和/或6,503,538中(V)的R1是如上述的C2-C20亚烯基。通过例如，在室温下将干燥的三乙胺加入6,503,538中的所述(III)和(IV)以及干燥N，N-二甲基乙酰胺中的所述(V)的混合物进行反应，随后增加温度至80℃并搅拌16小时，随后冷却反应溶液至室温，用乙醇稀释，倒入水中，分离聚合物，用水洗涤分离的聚合物，减压下干燥至约30℃并随后纯化至对于对硝基苯和对甲苯磺酸呈阴性试验。优选的反应物(IV)是卞基酯的对甲苯磺酸盐，卞基酯保护基团优选地从(II)中被去除，以赋予生物可降解性，但是其不应通过如美国专利号6,503,538中实施例22中的氢解被去除，因为氢解会使所需的双键饱和；而是，卞基酯基团应该通过保持不饱和的方法被转变为酸基，例如，通过用氟乙酸或气态HF处理。可选地，赖氨酸反应物(IV)可以通过不同于卞基的保护基团得到保护，所述基团可以容易地在完成产物中被去除，同时保持不饱和，例如，可以用叔丁基(即，反应物可以是赖氨酸的叔丁酯)保护赖氨酸，并且通过用稀酸处理产物(II)，叔丁基可以被转变为H，同时保持不饱和。
[0095]提供具有结构式(II)的化合物的工作实例，是通过取代6,503,538实施例1中的(III)的L-苯丙氨酸2-丁烯-1，4-二酯的对甲苯磺酸盐，或者通过取代6,503,53 8实施例1中的(V)的二对硝基苯延胡索酸盐，或者通过取代6,503,538实施例1中的III的L-苯丙氨酸2-丁烯-1，3-二酯的对甲苯磺酸盐并且也取代6,503,538实施例1中的(V)的二对硝基苯延胡索酸盐。
[0096]在具有结构式(I-VII)的不饱和化合物中，具有下列：氨基氧基(例如，4-氨基TEMPO)可以应用羰基二咪唑作为缩合剂而被连接。如本文所述的生物活性剂可以通过双键官能团被连接。亲水性可以通过与聚乙二醇二丙酸酯结合而被赋予。
[0097]在又一方面，考虑用于形成本发明聚合物涂层支架和医疗器械的聚合物包括在美国专利号5,516,881；6,338,047；6,476,204；6,503,538；和美国专利申请号10/096,435；10/101,408；10/143,572和10/194,965中列出的那些聚合物；每一文献的全部内容并入本文作为参考。
[0098]本文描述的PEA/PEUR聚合物的每个单体可以含有多达两个氨基酸，优选地具有范围是10,000至125,000的重均分子量；这些聚合物和共聚物在25℃下典型地具有0.3至4.0范围、优选地0.5至3.5范围的固有浓度(inherent viscosities)，通过标准粘度测定方法测定。
[0099]考虑用于本发明实践的聚合物可以通过本领域公知的多种方法合成。例如，三丁基锡(IV)催化剂普遍用于形成聚酯如聚己酸内酯、聚乙交酯，聚丙交酯和类似物质。然而，应该理解，宽范围的催化剂可以被用于形成适于本发明应用的聚合物。
[0100]考虑应用的这种聚己酸内酯具有如下的示范性结构式(IX)：
Figure A20058001508500401
[0101]考虑应用的聚乙交酯具有如下的示范性结构式(X)：
Figure A20058001508500411
[0102]考虑应用的聚丙交酯具有如下的示范性结构式(XI)：
Figure A20058001508500412
[0103]含有氨基氧部分的合适的聚(丙交酯-共-ε-己酸内酯)的示范性合成阐述如下。第一步包括在卞基醇存在的条件下，丙交酯和ε-己酸内酯的共聚合，其中应用辛酸亚锡作为催化剂，形成结构式(XII)的聚合物。
Figure A20058001508500413
[0104]随后，可以使羟基封端聚合物链用马来酐封端，形成具有结构式(XIII)的聚合物链：
[0105]在这一点上，可以使4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧与羧基末端基团反应，以便通过4-氨基和羧基封端基团之间的反应得到的酰胺键使氨基氧部分与共聚物共价连接。可选地，马来酸封端共聚物可以用聚丙烯酸接枝，提供附加羧酸部分，用于随后连接更多的氨基氧基团。
[0106]本文所述的PEA/PEUR聚合物可以被制备为多种分子量，并且用于给定的生物活性剂的合适的分子量容易被本领域技术人员所确定。因此，例如，合适的分子量将是在约5,000至约300,000范围内，例如，约5,000至约250,000、或者约75,000至约200,000、或者约100,000至约150,000。
[0107]用于制备本发明聚合物涂层支架和医疗器械的聚合物，如PEA/PEUR聚合物，通过酶反应在表面上进行生物降解。因此，聚合物以受控制的释放速率向对象施予生物活性剂，所述速率在延长的时期内是特定的和不变的。可选地，由于PEA/PEUR聚合物通过水解酶在体内分解，而不生成不利的副产物，本发明支架和医疗器械上的聚合物涂层是基本上非炎性的。
[0108]如本文所用，“被分散(dispersed)”指，如本文所公开的至少一种生物活性剂被分散、混合、溶解、均一化、和/或共价结合(“被分散”)在聚合物中，例如，被连接到聚合物或聚合物涂层的表面。
[0109]虽然生物活性剂可以被分散在聚合物基质中而不与聚合物载体化学连接，但也考虑，生物活性剂或附加生物活性剂可以通过宽范围的合适的官能团被共价结合到生物可降解聚合物上。例如，当生物可降解聚合物是聚酯时，可以用羧基链末端与生物活性剂或附加生物活性剂上的互补部分反应，如羟基、氨基、含硫部分和类似部分。宽范围的试剂和反应条件公开于，例如，Advanced Organic Chemistry，Reactions，Mechanisms，and Structure，Fifth Edition，(2001)和Comprehensive Organic Transformations，Second Edition，Larock(1999)中。
[0110]在另一实施方案中，生物活性剂可以被连接到结构(I)-(VII)的任何聚合物，通过酰胺键、酯键、醚键、氨基键、酮键、硫醚键、亚磺酰键、磺酰键、或二硫键。这样的连接可以应用本领域已知的合成过程，由被合适官能化的起始物质形成。
[0111]例如，在一个实施方案中，可以通过聚合物的羧基(例如COOH)将聚合物连接到生物活性剂或附加生物活性剂。特别地，可以使结构(I)和(III)的化合物与生物活性剂的氨基官能基或羟基官能基反应，得到分别具有经酰胺键或羧基酯键连接的生物活性剂的生物可降解聚合物。在另一实施方案中，聚合物的羧基可以被卞化或转变为酰卤、酰基酐/“混合”酐、或活性酯。在其它实施方案中，聚合物分子的游离-NH2端可以被酰化，确保生物活性剂仅通过聚合物的羧基连接并且不连接到聚合物的游离端。
[0112]可选地，可以通过接头分子将生物活性剂或附加生物活性剂连接到聚合物，例如，如结构式(V-VII)所述。确实地，为了改进生物可降解聚合物的表面疏水性，为了改进生物可降解聚合物对酶活化的可及性，和为了改进生物可降解聚合物的释放型，可以用接头将生物活性剂和/或辅助剂间接连接到生物可降解聚合物。在一些实施方案中，接头化合物包括具有约44至约10,000、优选地约44至约2000的分子量(MW)的聚乙二醇；氨基酸如丝氨酸；具有1至100重复数目的多肽；和任何其它合适的低分子量聚合物。接头典型地使生物活性剂与聚合物隔开约5埃至约200埃。
[0113]在进一步的实施方案中，接头是式W-A-Q的二价基，其中A是(C1-C24)烷基、(C2-C24)烯基、(C2-C24)炔基、(C3-C8)环烷基、或(C6-C10)芳基，W和Q各自独立地是-N(R)C(＝O)-、-C(＝O)N(R)-、-OC(-O)-、-C(＝O)O、-O-、-S-、-S(O)、-S(O)2-、-S-S-、-N(R)-、-C(＝O)，其中每一R独立地是H或(C1-C6)烷基。
[0114]如用于描述上述接头，术语“烷基(alkyl)”是指直链或支链烃基，包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正己基、和类似基团。
[0115]如本文所用，“烯基(alkenyl)”是指直链或支链烃基，其具有一个或多个碳碳双键。
[0116]如本文所用，“炔基(alkynyl)”是指直链或支链烃基，其具有至少一个碳碳三键。
[0117]如本文所用，“芳基(aryl)”是指具有6至14个碳原子范围的芳香基团。
[0118]在一些实施方案中，接头可以是具有约2至约25个氨基酸的多肽。考虑应用的合适的肽包括聚-L-甘氨酸、聚-L-赖氨酸、聚-L-谷氨酸、聚-L-天冬氨酸、聚-L-组氨酸、聚-L-鸟氨酸、聚-L-丝氨酸、聚-L-苏氨酸、聚-L-酪氨酸、聚-L-亮氨酸、聚-L-赖氨酸-L-苯丙氨酸、聚-L-精氨酸、聚-L-赖氨酸-L-酪氨酸和类似的氨基酸。
[0119]在一个实施方案中，生物活性剂可以共价交联聚合物，即，使生物活性剂与多于一个聚合物分子结合。此共价交联可以带有或不带有附加的聚合物-生物活性剂接头而被进行。
[0120]也可以通过在两个分子之间进行共价连接，将生物活性剂分子并入分子内桥中。
[0121]通过保护多肽骨架上的潜在亲核体和仅使一个活性基团与聚合物或聚合物接头构建物结合，得以制备线性聚合物多肽偶联物。去保护是根据本领域中公知的用于使肽脱去保护的方法进行的(例如，Boc和Fmoc化学)。
[0122]在本发明的一个实施方案中，多肽活性剂以颠倒-倒转(retro-inverso)或部分颠倒-倒转的肽存在。因而，如本文所用，术语“肽”和“多肽”包括肽、全部肽衍生物(如分支肽)和与其共价连接-(如糖-和脂-和糖脂-)的肽衍生物。
[0123]本文所述的肽可以用本领域已知的任何技术被合成。肽和多肽也可以包括“肽模拟物”。肽类似物在药物工业中普遍用作非肽生物活性剂，其具有与模板肽的性质类似的性质。这些类型的非肽化合物被称为“肽模拟物(peptide mimetics)”或“肽模拟物(peptidomimetics)。”Fauchere，J.(1986)Adv.Bioactive agent Res.，15：29；Veber and Freidinger(1985)TINS p.392；和Evans et al.(1987)J.Med.Chem.，30：1229；并且通常通过计算机化分子模建的帮助得以发展。一般而言，肽模拟物在结构上与范例多肽(即，具有生物化学性质或药理学活性的多肽)相似，但是具有一个或多个肽键，所述肽键任选地由选自-CH2NH-、-CH2S-、CH2-CH2-、-CH＝CH-(顺式和反式)、-COCH2-、-CH(OH)CH2-和-CH2SO-的连接替换，通过本领域已知方法实施并且进一步描述于下列参考文献中：Spatola，A.F.，＂Chemistry and Biochemistry of Amino Acids，Peptides，and Proteins，＂B.Weinstein，eds.，Marcel Dekker，New York，p.267(1983)；Spatola，A.F.，Vega Data(March 1983)，Vol.1，Issue 3，＂Peptide Backbone Modifications＂(一般性综述)；Morley，J.S.，Trends.Pharm.Sci，(1980)pp.463-468(一般性综述)；Hudson，D.et al.，Int.J.Pept.Prot.Res.，(1979)14：177-185(-CH2NH-，CH2CH2-)；Spatola，A.F.etal.，Life Sci，(1986)38：1243-1249(-CH2-S-)；Harm，M.M.，J.Chem.Soc.Perkin Trans I(1982)307-314(-CH＝CH-，顺式和反式)；Almquist，R.G.etal.，J.Med.Chem.，(1980)23：2533(-COCH2-)；Jennings-Whie，C.et al.，Tetrahedron Lett.，(1982)23：2533(-COCH2-)；Szelke，M.et al.，EuropeanAppln.，EP 45665(1982)CA：97：39405(1982)(-CH(OH)CH2-)；Holladay，M.W.et al.，Tetrahedron Lett.，(1983)24：4401-4404(--C(OH)CH2-)；和Hruby，VJ.，Life Sci，(1982)31：189-199(--CH2-S-)。这种肽模拟物可以具有优于多肽实施方案的明显优势，包括，例如：经济产量更高、化学稳定性更好、药理学性质增强(半衰期、吸收、效价、效力等)、改变的特异性(例如，光谱的生物活性)、抗原性降低、和其它优势。
[0124]另外，肽或多肽中的一个或多个氨基酸的取代(例如，用D-赖氨酸替代L-赖氨酸)可以被用来产生更加稳定的肽和对内源性蛋白酶抵抗的肽。可选地，合成肽或多肽，例如，其与生物可降解聚合物共价结合，也可以由称作倒转肽(inverso peptide)的D-氨基酸制备。当肽以天然肽序列相反的方向被组装时，其被称作颠倒肽(retro peptide)。一般而言，由D-氨基酸制备的肽对酶水解非常稳定。已经报道了颠倒-倒转或部分颠倒-倒转的肽的保守生物活性的许多例子(美国专利6,261,569B4和其中的参考文献；B.Fromme et al，Endocrinology(2003)144：3262-3269)。
[0125]接头可以首先被连接到聚合物或者生物活性剂或者附加生物活性剂。在合成期间，接头可以处于未保护形式或保护形式，其中应用多种本领域技术人员公知的保护基团。在受保护的接头的情况下，接头的未保护端可以首先被连接到聚合物或生物活性剂或附加生物活性剂。随后，可以用Pd/H2氢化、弱酸或弱碱水解、或者本领域已知的任何其它普通的脱保护方法对保护基团进行脱保护。随后，可以将脱保护的接头与生物活性剂或附加生物活性剂连接，或者与聚合物连接。
[0126]根据本发明的生物可降解聚合物的示范性合成(其中待连接的分子是氨基氧)如下列出。在N，N′-羰基二咪唑存在的条件下，聚酯可以与氨基氧，例如，4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧反应，以便用连接于含氨基氧基的亚氨基取代聚酯链末端羧基中的羟基部分，因此，亚氨基部分与羧基的羰基残基的碳共价结合。N，N′-羰基二咪唑将聚酯链末端羧基中的羟基部分转变为中间产物部分，所述中间产物部分将与氨基氧，例如，4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧反应。氨基氧反应物典型地以反应物与聚酯的摩尔比范围是1∶1至100∶1而应用。N，N′-羰基二咪唑与氨基氧的摩尔比优选地是约1∶1。
[0127]典型的反应如下。聚酯被溶解在反应溶剂中，反应在用于溶解的温度下容易地进行。反应溶剂可以是聚酯能够溶解的任何溶剂；此信息通常可以从聚酯的制造商得到。当聚酯是聚乙醇酸或聚乙交酯-L-丙交酯(乙醇酸与乳酸的单体摩尔比大于50∶50)时，115℃至130℃的高精制(99.9+％纯度)的二甲基亚砜或室温下的DMSO适于溶解聚酯。当聚酯是聚-L-乳酸时，室温至40-50℃中的聚-DL-乳酸或聚乙交酯-L-丙交酯(乙醇酸与乳酸的单体摩尔比是50∶50或小于50∶50)、四氢呋喃、二氯甲烷(DCM)和氯仿适于溶解聚酯。
聚合物-生物活性剂连接
[0128]在一个实施方案中，用于制备如本文所述的本发明支架和其它医疗器械的表面覆盖物的聚合物具有一个或多个与聚合物直接连接的生物活性剂。聚合物的残基可以与该一个或多个生物活性剂的残基相连接。例如，可以将聚合物的一个残基直接连接到生物活性剂的一个残基。聚合物和生物活性剂可以各自具有一个开放化合价(openvalence)。
[0129]可选地，可以将具有不同治疗活性或缓解活性的多于一个的生物活性剂、多个生物活性剂、或者生物活性剂和附加生物活性剂的混合物与聚合物直接连接。然而，由于每个生物活性剂的残基可以被连接到聚合物的相应残基，一个或多个生物活性剂的残基数目可以相应于聚合物残基上的开放化合价的数目。
[0130]如本文所用，“聚合物的残基(residue of a polymer)”是指具有一个或多个开放化合价的聚合物的基团。本发明聚合物的任何在合成上可行的原子、多个原子或者官能团(例如，在聚合物骨架上或侧基上)都可以被去除，以形成开放化合价，前提是当基团被连接于生物活性剂的残基时，生物活性基本上被保留。另外，任何在合成上可行的官能团(例如羧基)都可以在聚合物上被产生(例如，在聚合物骨架上或侧基上)，以形成开放化合价，前提是当基团被连接于生物活性剂的残基时，生物活性基本上被保留。根据所需的连接，本领域技术人员可以选择适当官能化的起始物质，其可以用本领域已知方法从本发明聚合物中得到。
[0131]如本文所用，“结构式(*)的化合物的残基(residue of a compoundofstructural formula(*))”是指如本文所述的式(I-VII)聚合物中的化合物的基团，其具有一个或多个开放化合价。该化合物的任何在合成上可行的原子、多个原子或官能团(例如，在聚合物骨架上或侧基上)都可以被去除，以形成开放化合价，前提是当基团被连接于生物活性剂的残基时，生物活性基本上被保留。另外，任何在合成上可行的官能团(例如羧基)都可以在式(I-VII)上被产生(例如，在聚合物骨架上或侧基上)，以形成开放化合价，前提是当基团被连接于生物活性剂的残基时，生物活性基本上被保留。根据所需的连接，本领域技术人员可以选择适当官能化的起始物质，其可以用本领域已知方法从式(I-VII)化合物得到。
[0132]例如，可以通过酰胺键(例如-N(R)C(＝O)-或-C(＝O)N(R)-)、酯键(例如，-OC(-O)-或-C(＝O)O-)、醚键(例如，-O-)、氨基键(例如，-N(R)-)、酮键(例如，-C(＝O)-)、硫醚键(例如，-S-)、亚璜酰键(例如，-S(O)-)、璜酰键(例如，-S(O)2-)、二硫键(例如，-S-S-)或直接(例如，C-C键)连接将生物活性剂的残基连接到结构式(I-VII)化合物的残基上，其中每一R独立地是H或(C1-C6)烷基。这样的连接可以应用本领域已知的合成方法从合适官能化的起始物质形成。根据所需的连接，本领域技术人员可以选择适当官能化的起始物质，其可以用本领域已知方法从结构式(I-VII)化合物的残基得到或者用本领域已知方法从给定的生物活性剂或辅助剂的残基得到。可以将生物活性剂或辅助剂的残基连接到结构式(I-VII)化合物的残基上的任何合成上可行的位置。此外，本发明也提供了具有与结构式(I-VII)化合物直接连接的生物活性剂或辅助生物活性剂的一个或多个残基的化合物。
[0133]可以与聚合物分子连接的生物活性剂的数目可以典型地取决于聚合物的分子量。例如，对于结构式(I)的化合物，其中n是约5至约150，优选地是约5至约70，多达约150个生物活性剂分子(即，其残基)可以被直接连接到聚合物(即，其残基)，这通过使生物活性剂与聚合物的侧部基团反应实施。在不饱和聚合物中，生物活性剂也可以与聚合物中的双键(或三键)反应。
[0134]根据本发明的支架典型地是圆柱形形状。支架结构的壁可以由其中具有开口例如网孔的金属或聚合物形成。支架被植入体腔如血管中，其在该处永久停留或者生物降解，以保持血管开放和改善流向心肌的血流和改善受损内皮部位的天然损伤愈合过程。支架也可以被放置在机体其它部分的脉管系统中，如肾脏或脑。支架术是相当常见的，多种类型的支架已经被开发和应用，如本领域所已知。
[0135]本文所述的聚合物可以以许多方式被涂覆在如本文所述的多孔支架结构或其它医疗器械的表面，所述方式如浸涂、喷涂、离子沉积和类似方式，如本领域所公知。在涂覆多孔支架中，必需注意不要闭塞支架结构中的孔，所述的孔是使得造血内皮祖细胞和参与创伤愈合的天然生物学过程的其它血液因子从血管腔内部进入和迁移至血管壁所需的。
[0136]可选地，支架结构表面上的聚合物涂层可以形成为在支架结构上应用的聚合物鞘。在此实施方案中，鞘起到巨噬细胞的部分物理屏障的作用，因此，相对小数目的平滑肌细胞被活化，以引起新内膜增殖。为了使得生物活性物质如来自血流的内皮祖细胞充分移动穿过多孔支架结构，鞘可以被激光消融，在聚合物涂层中形成开口。支架结构可以被移动，同时激光被保持固定以将结构消融为一定式样(pattern)，或者可选地，可以通过技术人员已知的方法将激光编程为沿着预先确定的式样移动。二者的结合，即，移动激光和结构，也是可能的。在本发明中，甚至具有复杂支架式样的涂层支架都可以以高精确度被制造。
[0137]支架结构可以用任何合适材料制成，如本领域已知，其可以被加工(例如，模塑、压印、编织等)以含有本文所述的多孔表面特性。例如，支架主体可以由生物相容性金属形成，如不锈钢、钽、镍钛金属互化物、爱尔近合金(elgiloy)和类似材料以及其适当的组合。
[0138]例如，金属支架结构可以由含有金属纤维的材料制成，所述材料被均一布置以形成三维非纺织基质并被烧结以形成显示出高度多孔性的迷路结构，多孔性典型地是约50％至约85％范围，优选地是至少约70％。金属纤维典型地具有范围是约1微米至25微米的直径。支架结构中的孔可以具有范围是约30微米至约65微米的平均直径。为了用于冠状动脉，支架结构应该由100％不锈钢制成，充分退火的不锈钢是优选的金属。支架结构的类型可以是可扩张球囊，如本领域已知。
[0139]在一个实施方案中，支架结构本身是完全生物可降解的，由可交联的“星状结构聚合物(star structure polymers)”或树枝状材料(dendrimers)制成，它们是本领域技术人员公知的。在一个方面，支架结构是由如本文所述的生物可降解交联聚酯酰胺、聚己酸内酯或聚酯型聚氨酯制成的。在本发明的多层生物可降解支架中，支架结构(即，“支架支柱(stent struts)”)优选地是生物可降解的并因而由这样的可交联聚合物或树枝状材料制成。
[0140]本文所述聚合物的残基可以应用任何合适的试剂和反应条件形成。合适的试剂和反应条件公开于例如Advanced Organic Chemistry，Part B：Reactions and Synthesis，Second Edition，Carey and Sundberg(1983)；Advanced Organic Chemistry，Reactions，Mechanisms，andStructure，Second Edition，March(1977)；和Comprehensive OrganicTransformations，Second Edition，Larock(1999)。
[0141]附加生物活性剂(additional bioactive agents)。如本文所述，“附加生物活性剂”是指不同于上述“生物活性”剂的治疗剂或诊断剂，其促进脉管重新内皮化的天然创伤愈合过程，如本文所述。这样的附加生物活性剂也可以被连接到本发明支架表面的聚合物涂层，或者被连接到用于涂覆本领域已知的具有不同治疗目的的其它类型的可插入医疗器械或治疗器械的聚合物，其中聚合物涂层与处理表面或造血细胞或因子接触或者通过生物降解从聚合物涂层释放是所需的。然而，这样的附加生物活性剂不用在本发明多层支架的内层，所述内层仅含有促进血管重新内皮化的天然创伤愈合过程的生物活性剂。
[0142]具体地，这样的附加生物活性剂可以包括但不限于，一种或多种：多核苷酸、多肽、寡核苷酸、基因治疗剂、核苷酸类似物、核苷类似物、多核酸诱饵(polynucleic acid decoys)、治疗性抗体、阿昔单抗(abciximab)、抗炎剂、血液调节剂(blood modifiers)、抗血小板剂、抗凝血剂、免疫抑制剂、抗肿瘤剂、抗癌剂、抗细胞增殖剂和一氧化氮释放剂。
[0143]多核苷酸可以包括脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)、双链DNA、双链RNA、双链体DNA/RNA、反义多核苷酸、功能性RNA或它们的组合。在一个实施方案中，  多核苷酸可以是RNA。在一个实施方案中，多核苷酸可以是DNA。在另一实施方案中，多核苷酸可以是反义多核苷酸。在另一实施方案中，多核苷酸可以是正义多核苷酸。在另一实施方案中，多核苷酸可以包括至少一种核苷酸类似物。在另一实施方案中，多核苷酸可以包括磷酸二酯连接的3′-5′和5′-3′多核苷酸骨架。可选地，多核苷酸可以包括非磷酸二酯键，如phosphotioate类型、磷酰胺(phosphoramidate)和肽-核苷酸骨架。在另一实施方案中，多个部分可以被连接到多核苷酸的骨架糖。产生这种连接的方法是本领域技术人员已知的。
[0144]多核苷酸可以是单链多核苷酸或双链多核苷酸。多核苷酸可以具有任何合适长度。特别地，多核苷酸可以是约2至约5,000个核苷酸长度，包括端点；约2至约1000个核苷酸长度，包括端点；约2至约100个核苷酸长度，包括端点；或者约2至10个核苷酸长度，包括端点。
[0145]反义多核苷酸典型地是与编码靶蛋白的mRNA互补的多核苷酸。例如，mRNA可以编码癌症促进蛋白(cancer promoting protein)即癌基因的产物。反义多核苷酸与单链mRNA互补并且会形成双链体并从而抑制靶基因的表达，即，会抑制癌基因的表达。本发明的反义多核苷酸可以形成带有编码靶蛋白的mRNA的双链体并且会不允许靶蛋白的表达。
[0146]“功能性RNA(functional RNA)”是指核酶RNA或不被翻译的其它RNA。
[0147]“多核酸诱饵(polynucleic acid decoy)”是抑制细胞因子对该细胞因子与多核酸诱饵结合的活性的多核酸。多核酸诱饵含有细胞因子的结合位点。细胞因子的例子包括但不限于转录因子、聚合酶和核糖体。用作转录因子诱饵的多核酸诱饵的一个例子将是含有转录因子结合位点的双链多核酸。可选地，转录因子的多核酸诱饵可以是单链核酸，其与其本身杂交形成含有靶转录因子结合位点的折返双链体。转录因子诱饵的一个例子是E2F诱饵。E2F在参与细胞周期调节和引起细胞增殖的基因的转录中有作用。控制E2F使得能够调节细胞增殖。例如，损伤后(例如，血管成形术、手术、支架术)，平滑肌细胞响应于损伤而增殖。增殖可以引起治疗区域的再狭窄(通过细胞增殖闭合动脉)。因此，对E2F活性的调节使得能够控制细胞增殖并且可以用其减轻增殖和避免动脉闭合。其它这样的多核酸诱饵和靶蛋白的例子包括但不限于，用于抑制聚合酶的增强子序列和用于抑制核糖体的核糖体结合序列。应该理解，本发明包括被解释为抑制任何靶细胞因子的多核酸诱饵。
[0148]“基因治疗剂(gene therapy agent)”是指，通过将基因导入靶细胞、随后通过表达，引起基因产物在靶细胞中表达的药剂。这样的基因治疗剂的例子将是导入细胞时引起蛋白质如胰岛素表达的遗传构建体。可选地，基因治疗剂可以降低基因在靶细胞中的表达。这样的基因治疗剂的一个例子将是将多核苷酸片段导入细胞，所述片段将整合入靶基因并干扰该基因的表达。这种药剂的例子包括能够通过同源重组干扰基因的病毒和多核苷酸。导入和干扰基因和细胞的方法是本领域技术人员公知的。
[0149]本发明的寡核苷酸可以具有任何适当长度。具体而言，寡核苷酸可以是约2至约100个核苷酸长度，包括端点；达到约20个核苷酸长度，包括端点；或者约15至约30个核苷酸长度，包括端点。寡核苷酸可以是单链或双链的。在一个实施方案中，寡核苷酸可以是单链的。寡核苷酸可以是DNA或RNA。在一个实施方案中，寡核苷酸可以是DNA。在一个实施方案中，寡核苷酸可以根据普遍已知的化学方法被合成。在另一实施方案中，寡核苷酸可以从商业供应商得到。寡核苷酸可以包括但不限于，至少一种核苷酸类似物如溴衍生物、叠氮衍生物、荧光衍生物或它们的组合。核苷酸类似物是本领域技术人员公知的。寡核苷酸可以包括链终止子。寡核苷酸也可以被用作，例如，交联剂或荧光标签。可以应用许多普通的连接将寡核苷酸偶联于另一部分，例如，磷酸酯、羟基等。此外，部分可以通过掺入寡核苷酸的核苷酸类似物与寡核苷酸连接。在另一实施方案中，寡核苷酸可以包括磷酸二酯连接的3′-5′和5′-3′寡核苷酸骨架。可选地，寡核苷酸可以包括非磷酸二酯键，如phosphotioate类型、磷酰胺和肽-核苷酸骨架。在另一实施方案中，多个部分可以被连接到寡核苷酸的骨架糖。创建这种连接的方法是本领域技术人员已知的。
[0150]核苷酸和核苷类似物是本领域公知的。这种核苷类似物的例子包括但不限于Cytovene(Roche Laboratories)、Epivir(GlaxoWellcome)、Gemzar(Lilly)、Hivid(Roche Laboratories)、Rebetron(Schering)、Videx(Bristol-Myers Squibb)、Zerit(Bristol-Myers Squibb)和Zovirax(Glaxo Wellcome)。参见Physician ′s Desk Reference，2005Edition。
[0151]作为与本发明支架覆盖物和其它医疗器械连接的附加生物活性剂的多肽可以具有任何合适的长度。具体而言，多肽可以是约2至约5,000个氨基酸长度，包括端点；约2至约2,000个氨基酸长度，包括端点；约2至约1,000个氨基酸长度，包括端点；或者约2至约100个氨基酸长度，包括端点。
[0152]在一个实施方案中，与用于本发明医疗器械的聚合物涂层连接的附加生物活性剂多肽可以是抗体。在一个实施方案中，抗体可以与细胞粘附分子如钙粘着蛋白、整联蛋白或选择蛋白结合。在另一实施方案中，抗体可以与细胞外基质分子如胶原蛋白、弹性蛋白、纤连蛋白或层粘连蛋白结合。在又一实施方案中，抗体可以与受体如肾上腺素能受体、B细胞受体、补体受体、胆碱能受体、雌激素受体、胰岛素受体、低密度脂蛋白受体、生长因子受体或T细胞受体结合。与本发明医疗器械中的聚合物连接的抗体(或者直接连接或是通过接头连接)也可以和血小板聚集因子(例如，纤维蛋白原)、细胞增殖因子(例如，生长因子和细胞因子)和凝血因子(例如纤维蛋白原)结合。在另一实施方案中，抗体可以被偶联于活性物质，诸如毒素。在另一实施方案中，抗体可以是阿昔单抗(ReoProR))。阿昔单抗是与β(3)整联蛋白结合的嵌合抗体的Fab片段。阿昔单抗对血小板糖蛋白IIb/IIIa受体，例如在血细胞上的血小板糖蛋白IIb/IIIa受体具有特异性。人动脉平滑肌细胞表达其表面的α(v)β(3)整联蛋白。处理β(3)表达平滑肌细胞可以抑制其它细胞的粘附并降低细胞迁移或增殖，因而减轻经皮冠状动脉介入(PCI)例如狭窄、血管成形术、支架术后的再狭窄。阿昔单抗也抑制血小板的聚集。
[0153]在一个实施方案中，肽可以是糖肽。“糖肽(Glycopeptide)”是指寡肽(例如，七肽)抗生素，其特征是任选地用糖基取代的多环肽核心，如万古霉素。本定义中包含的糖肽的例子可以见于“GlycopeptidesClassification，Occurrence，and Discovery，”由Raymond C.Rao和LouiseW.Crandall所著，(＂Bioactive agents and the Pharmaceutical Sciences＂Volume 63，edited by Ramakrishnan Nagarajan，published by MarcalDekker，Inc.)。糖肽的其它例子公开于美国专利号4,639,433；4,643,987；4,497,802；4,698,327；5,591,714；5,840,684；和5,843,889中；在EP 0802 199；EP 0 801 075；EP 0 667 353；；WO 97/28812；WO 97/38702；WO 98/52589；WO 98/52592中；和J.Amer.Chem.Soc，1996，118，13107-13108；J.Amer.Chem.Soc，1997，119，12041-12047；和J.Amer.Chem.Soc，1994，116，4573-4590中。代表性的糖肽包括被鉴定为A477、A355 12、A40926、A41030、A42867、A47934、A80407、A82846、A83850、A84575、AB-65、放线游菌素、类放线菌素、阿达星、阿沃霉素、远青霉素、Balhimyein、Chloroorientiein、Chloropolysporin、Decaplanin、去甲基万古霉素、Eremomycin、Galacardin、Helvecardin、伊肽霉素、凯勃孢囊菌素、LL-AM374、甘露糖肽素、MM45289、MM47756、MM47761、MM49721、MM47766、MM55260、MM55266、MM55270、MM56597、MM56598、OA-7653、Orenticin、寡子菌素、瑞斯托菌素、瑞斯脱霉素、Synmonicin、游壁菌素、UK-68597、UD-69542、UK-72051、万古霉素和类似物的糖肽。术语“糖肽(glycopeptide)”或“糖肽抗生素(glycopeptide antibiotic)”如本文所用，也意欲包括上面公开的其上存在糖部分，即，糖肽的连续糖苷配基的普通类型的糖肽。例如，通过弱酸水解去除万古霉素上添加到酚的二糖部分，得到万古霉素糖苷配基。术语“糖肽抗生素”范围内也包括上面公开的普通类型糖肽的合成衍生物，包括烷基化和酰化的衍生物。此外，本术语范围内的是已经以与万古糖胺(vancosamine)相似的方式进一步添加有附加糖残基，特别是氨基糖苷的糖肽。
[0154]术语“脂化糖肽(lipidated glycopeptide)”特别指那些已被合成修饰含有脂类取代的糖肽抗生素。如本文所用，术语“脂类取代基(lipidsubstituent)”是指含有5个或更多个碳原子的任何取代基，优选地含有10至40个碳原子。脂类取代基可以任选地含有1至6个杂原子，选自卤素、氧、氮、硫、和磷。脂化糖肽抗生素是本领域公知的。参见，例如，美国专利号5,840,684、5,843,889、5,916,873、5,919,756、5,952,310、5,977,062、5,977,063、EP 667,353、WO 98/52589、WO 99/56760、WO00/04044、WO 00/39156，其公开内容以整体并入本文作为参考。
[0155]用于连接到本发明支架和其它医疗器械的聚合物涂层或者加载入本发明多层支架外层中的抗炎剂(Anti-inflammatory agents)包括，例如，镇痛剂(例如，NSAIDS和水杨酸盐类)、抗风湿药、胃肠药、痛风制剂、激素(糖皮质激素)、鼻制剂、眼制剂、耳制剂、(例如，抗生素和类固醇的组合)、呼吸系统药物、和皮肤及粘膜药物。参见，Physician′s Desk Reference，2005 Edition。特别地，抗炎剂可以包括地塞米松，其被化学命名为(110，16I)-9-氟-11，17，21-三羟基-16-甲基孕甾-1，4-二烯-3，20-二酮。可选地，抗炎剂可以包括西罗莫司(雷帕霉素)，它是从吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)分离的三烯大环内酯抗生素。
[0156]抗血小板剂或抗凝血剂包括，例如，Coumadin(DuPont)、Fragmin(Pharmacia & Upjohn)、Heparin(Wyeth-Ayerst)、Lovenox、Normiflo、Orgaran(Organon)、Aggrastat(Merck)、Agrylin(Roberts)、Ecotrin(Smithkline Beecham)、Flolan(Glaxo Wellcome)、Halfprin(Kramer)、Integrillin(COR Therapeutics)、Integrillin(Key)、Persantine(Boehringer Ingelheim)、Plavix(Bristol-Myers Squibb)、ReoPro(Centecor)、Ticlid(Roche)、Abbokinase(Abbott)、Activase(Genentech)、Eminase(Roberts)和Strepase(Astra)。参见Physician ′sDesk Reference，2005 Edition。特别地，抗血小板剂或抗凝血剂可以包括曲匹地尔(avantrin)、西洛他唑、肝素、水蛭素或依洛前列素ilprost。
[0157]曲匹地尔在化学上被命名为N，N-二甲基-5-甲基-[1，2，4]三唑[1，-5-a]嘧啶-7-胺。
[0158]西洛他唑在化学上被命名为6-[4-(1-环己基-1H-四唑-5-基)-丁氧基]-3，4-二氢-2(1H)-喹啉酮。
[0159]肝素是具有抗凝活性的粘多糖；是由D-葡糖胺和L-艾杜糖酸或D-葡萄糖酸重复单元组成的不定磺化的多糖链的异质混合物。
[0160]水蛭素是从水蛭例如，药用水蛭(Hirudo medicinalis)提取的抗凝蛋白。
[0161]依洛前列素(Iloprost)在化学上被命名为5-[六氢-5-羟基-4-(3-羟基-4-甲基-1-辛烯-6-炔基)-2(1H)-并环戊二烯亚基]戊酸。
[0162]免疫抑制剂可以包括，例如，Azathioprine(Roxane)、BayRho-D(Bayer Biological)、CellCept(Roche Laboratories)、Imuran(Glaxo Wellcome)、MiCRhoGAM(Ortho-ClinicalDiagnostics)、Neoran(Novartis)、Orthoclone OKT3(Ortho Biotech)、Prograf(Fujisawa)、PhoGAM(Ortho-Clinical Diagnostics)、Sandimmune(Novartis)、Simulect(Novartis)和Zenapax(RocheLaboratories)。
[0163]特别地，免疫抑制剂可以包括雷帕霉素或沙利度胺。雷帕霉素是从吸水链霉菌分离的三烯大环内酯。
[0164]沙利度胺在化学上被命名为2-(2，6-二氧代-3-哌啶基)-1H-异-吲哚-1，3(2H)-二酮。
[0165]可以在例如本发明多层支架的外层用作附加生物活性剂的抗癌剂或抗细胞增殖剂包括，例如，核苷酸和核苷类似物，如2-氯-脱氧腺苷、辅助抗肿瘤剂、烷化剂、氮芥、亚硝基脲、抗生素、抗代谢物、激素激动剂/拮抗剂、雄激素、抗雄激素、抗雌激素、雌激素和氮芥的组合、促性腺激素释放激素(GNRH)类似物、孕激素、免疫调节剂、多种抗肿瘤剂、光敏剂、家皮肤及粘膜剂。参见，Physician′s Desk Reference，2005 Edition。
[0166]合适的辅助抗肿瘤剂(adjunct antineoplastic agents)包括Anzemet(Hoeschst Marion Roussel)、Aredia(Novartis)、Didronel(MGI)、Diflucan(Pfizer)、Epogen(Amgen)、Ergamisol(Janssen)、Ethyol(Alza)、Kytril(SmithKline Beecham)、Leucovorin(Immunex)、Leucovorin(Glaxo Wellcome)、Leucovorin(Astra)、Leukine(Immunex)、Marinol(Roxane)、Mesnex(Bristol-MyersSquibb Oncology/Immunology)、Neupogen(Amgen)、Procrit(OrthoBiotech)、Salagen(MGI)，Sandostatin(Novartis)、Zinecard(Pharmacia and Upjohn)、Zofran(Glaxo Wellcome)和Zyloprim(GlaxoWellcome)。
[0167]合适的各种烷化剂包括Myleran(Glaxo Wellcome)、Paraplatin(Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology)、Platinol(Bristol-MyersSquibb Oncology/Immunology)和Thioplex(Immunex)。
[0168]合适的氮芥包括Alkeran(Glaxo Wellcome)、Cytoxan(Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology)、Ifex(Bristol-MyersSquibb Oncology/Immunology)、Leukeran(Glaxo Wellcome)和Mustargen(Merck)。
[0169]合适的亚硝基脲包括BiCNU(Bristol-Myers SquibbOncology/Immunology)、CeeNU(Bristol-Myers SquibbOncology/Immunology)、Gliadel(Rhone-Poulenc Rover)和Zanosar(Pharmacia and Upjohn)。
[0170]合适的抗生素包括Adriamycin PFS/RDF(Pharmacia andUpjohn)、Blenoxane(Bristol-Myers Squibb Orcology/Immunology)、Cerubidine(Bedford)、Cosmegen(Merck)、DaunoXome(NeXstar)、Doxil(Sequus)、Doxorubicin Hydrochloride(Astra)、IdamycinPFS(Pharmacia and Upjohn)、Mithracin(Bayer)、Mitamycin(Bristol-MyersSquibb Oncology/ImmunologY)、Nipen(SuperGen)、Novantrone(Immunex)和Rubex(Bristol-Myers Squibb Oncology/ImmunologY)。
[0171]合适的抗代谢物包括Cytostar-U(Pharrmacia and Upjohn)、Fludara(Berlex)、Sterile FUDR(Roche Laboratories)、Leustatin(Ortho Biotech)、Methotrexate(Immunex)、Parinethol(GlaxoWellcome)、Thioguanine(Glaxo Wellcome)和Xeloda(RocheLaboratories)。
[0172]合适的雄激素包括Nilandron(Hoechst Marion Roussel)和Teslac(Bristol-Myers S quibb Oncology/Immunology)。
[0173]合适的抗雄激素包括Casodex(Zeneca)和Eulexin(Schering)。
[0174]合适的抗雌激素包括Arimidex(Zeneca)、Fareston(Schering)、Femara(Novartis)和Nolvadex(Zeneca)。
[0175]合适的雌激素和氮芥组合包括Emcyt(Pharmacia and Upjohn)。
[0176]合适的雌激素包括Estrace(Bristol-Myers Squibb)和Estrab(Solvay)。
[0177]合适的促性腺激素释放激素(GNRH)类似物包括LeupronDepot(TAP)和Zoladex(Zeneca)。
[0178]合适的孕激素包括Depo-Provera(Pharmacia and Upjohn)和Megace(Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology)。
[0179]合适的免疫调节剂包括Erganisol(Janssen)和Proleukin(Chiron Corporation)。
[0180]合适的各种抗肿瘤剂包括Camptosar(Pharmacia and Upjohn)、Celestone(Schering)、DTIC-Dome(Bayer)、Elspar(Merck)、Etopophos(Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology)、Etopoxide(Astra)、Gemzar(Lilly)、Hexalen(U.S.Bioscience)、Hycantin(SmithKline Beecham)、Hydrea(Bristol-Myers SquibbOncology/Immunology)、HydroXyurea(Roxane)、Intron A(Schering)、Lysodren(Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology)、Navelbine(Glaxo Wellcome)、Oncaspar(Rhone-Poulenc Rover)、Oncovin(Lilly)、Proleukin(Chiron Corporation)、Rituxan(IDEC)、Riruxan(Genentech)、Roferon-A(Roche Laboratories)、Taxol(paclitaxol/paclitaxel，Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology)、Taxotere(Rhone-Poulenc Rover)、TheraCys(Pasteur MerieuxConnaught)、Tice BCG(Organon)、Velban(Lilly)、VePesid(Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology)、Vesanoid(RocheLaboratories)和Vumon(Bristol-Myers Squibb Oncology/Immunology)。
[0181]合适的光敏剂包括Photofrin(Sanofi)。
[0182]特别地，抗癌剂或抗细胞增殖剂可以包括Taxol(紫杉醇)，其为一氧化氮类似化合物，或者NicOX(NCX-4016)。Taxol(紫杉醇)在化学上被命名为5β，20-环氧-1，2α4，7β，10β，13α-六羟基紫杉烷-11-烯-9-酮4，10-二乙酸酯-2-苯甲酸酯-13-酯加上(2R，3S)-N-苯甲酰-3-苯基异丝氨酸酯。
[0183]一氧化氮类似药剂包括含有一氧化氮释放官能团的任何生物活性剂。合适的一氧化氮类似化合物是牛或人血清白蛋白的S-亚硝基硫醇衍生物(加合物)，如美国专利号5,650,447所公开。参见例如DavidMarks et al.，＂Inhibition of neointimal proliferation in rabbits after vascularinjury by a single treatment with a protein adduct of nitric oxide，＂J Clin.Invest.(1995)96：2630-2638。NCX-4016在化学上被命名为2-乙酸基-苯甲酸酯2-(硝酰甲基)-苯酯，并且是抗血栓形成剂。
[0184]应该理解，本领域技术人员知道，本发明中有用的生物活性剂或附加生物活性剂是上面公开的任何生物活性剂或药剂中存在的生物活性物质。例如，Taxol典型地作为可注射的浅黄色粘性溶液被利用。然而，生物活性剂是结晶粉末，化学名是5β，20-环氧-1，2α，4，7β，10β，13α-六羟基紫杉烷-11-烯-9-酮4，10-二乙酸酯-2-苯甲酸酯-13-酯与(2R，3S)-N-苯甲酰-3-苯基异丝氨酸酯。Physician ′s Desk Reference(PDR)，Medical Economics Company(Montvale，NJ)，(53rd Ed.)，pp.1059-1067。
[0185]如本文所用，“生物活性剂的残基(residue of a bioactive agent)”或“附加生物活性剂的残基(residue of an additional bioactive agent)”是如本文所述的具有一个或多个开放化合价的这样的生物活性剂的基团。任何在合成上可行的生物活性剂的原子或多个原子都可以被去除，以便提供开放化合价，前提是当基团被连接到本文所述聚合物的残基时，生物活性基本上被保留。根据所需的连接，本领域技术人员可以选择适当官能化的起始物质，其可以用本领域已知方法从生物活性剂得到。
[0186]如本文所述，生物活性剂或附加生物活性剂的残基，可以用任何合适的试剂和反应条件被形成。合适的试剂和反应条件被公开，例如，在Advanced Organic Chemistry，Part B：Reactions and Synthesis，Second Edition，Carey and Sundberg(1983)；Advanced Organic Chemistry，Reactions，Mechanisms and Structure，Second Edition，March(1977)；和Comprehensive Organic Transformations，Second Edition，Larock(1999)中。
[0187]在一些实施方案中，聚合物-生物活性剂连接可以降解，得到合适的和有效量的生物活性剂。如本领域技术人员所理解，根据生物活性剂的化学性质和治疗性质，在一些实施方案中，与聚合物连接的生物活性剂在仍然与聚合物连接时行使其治疗效应，如“粘性”多肽A蛋白和G蛋白以及缓激肽和抗体的情况，A蛋白和G蛋白在本文中称为“生物配体”，其在与聚合物连接时起使靶分子保持接近聚合物的作用，缓激肽和抗体通过接触(即，碰撞)靶分子上的受体起作用。任何合适的和有效量的生物活性剂都可以被释放，并且将典型地取决于，例如，被选择的特定聚合物、生物活性剂和聚合物/生物活性剂连接。典型地，通过聚合物/生物活性剂连接的降解，多达约100％的生物活性剂可以从聚合物中被释放。特别地，多达约90％、多达约75％、多达约50％或者多达约25％的生物活性剂可以从聚合物中被释放。典型地影响从聚合物释放的生物活性剂量的因素是聚合物/生物活性剂连接的类型和配制物中存在的附加物质的性质和数量。
[0188]聚合物-生物活性剂连接可以经一段时间降解，以定时释放合适的和有效量的生物活性剂。任何合适的有效的时间段都可以被选择。典型地，合适的和有效量的生物活性剂可以在约24小时内、在约7天内、在约30天内、在约90天内、或者在约124天内被释放。典型地影响生物活性剂从聚合物-生物活性剂释放的时间长度的因素包括，例如，聚合物的性质和量、生物活性剂的性质和量、聚合物/生物活性剂连接的性质和配制物中存在的附加物质的性质和量。
[0189]与生物活性剂或附加生物活性剂混合的聚合物。除了直接地或通过接头被连接到一个或多个生物活性剂，用于涂覆医疗器械或制造用于本文所述的支架结构的鞘的聚合物可以物理地与一个或多个生物活性剂或附加生物活性剂混合，以便提供用于涂覆医疗器械或支架结构的聚合物配制物。
[0190]如本文所用，“被混合(intermixed)”是指与生物活性剂物理混合的本发明聚合物或者与生物活性剂物理接触的如本文所述的聚合物。
[0191]如本文所用，“配制物(formulation)”是指与一个或多个生物活性剂或附加生物活性剂混合的如本文所述的聚合物。配制物包括这样的聚合物，在该聚合物表面存在一个或多个生物活性剂，其部分埋入聚合物中或者完全埋入聚合物中。此外，配制物包括如本文所述的聚合物和生物活性剂，它们形成均一组合物(即，均一配制物)。
[0192]比较而言，在本发明的多层支架中，在外层，非共价结合生物活性剂和/或附加生物活性剂可以与本领域已知的任何生物相容性生物可降解聚合物混合或者被加载在本领域已知的任何生物相容性生物可降解聚合物中，原因是本发明的本实施方案中的外层不与血液接触。然而，内层仅具有与本文所述的亲水性血液相容性聚合物共价连接的生物活性剂。
[0193]聚合物和生物活性剂的任何合适量都可以被应用，以便得到配制物。聚合物存在的量可以是配制物的约0.1wt.％至约99.9wt.％。典型地，聚合物存在的量可以高于配制物的约25wt.％；高于配制物的约50wt.％；高于配制物的约75wt.％；或者高于配制物的约90wt.％。同样地，生物活性剂可以以配制物的约0.1wt.％至约99.9wt.％存在。典型地，生物活性剂可以高于配制物的约5wt.％、高于配制物的约10wt.％、高于配制物的约15wt.％、或者高于配制物的约20wt.％而存在。
[0194]在本发明的又一实施方案中，其中分散有生物活性剂的聚合物涂层可以被用作聚合物膜，所述膜位于待植入糖尿病患者的任何医疗器械的至少一部分表面上，其暴露于血液并且需要在其上建立内皮层(例如，心脏瓣膜或者人造的旁路动脉)。聚合物可以在医疗器械上具有任何合适的厚度。例如，医疗器械上的聚合物膜的厚度可以是约1至约50微米厚或者约5至约20微米厚。在本发明支架和多层支架中，每一层可以是0.1微米至50微米厚，例如，厚度是0.5微米至5微米。
[0195]聚合物膜可以有效地用作医疗器械如支架结构上的生物活性剂-洗脱聚合物涂层。这种生物活性剂洗脱聚合物涂层可以通过任何合适的涂覆方法在医疗器械上产生，例如，在聚合物膜上浸涂、真空沉积、或者喷涂聚合物膜。此外，生物活性剂洗脱聚合物涂层系统可以被施加在支架、血管输送导管、输送球囊、分离的支架覆盖片结构、或者支架生物活性剂输送鞘上，如本文所述，从而产生一种类型的局部生物活性剂输送系统。当应用聚合物作为支架的覆盖片(cover sheet)时，聚合物可以被加工，例如，通过挤出或者纺织，如本领域已知，形成精制聚合物纤维的纺织片或者垫(mat)，生物配体或者直接地或者通过接头方式与其共价连接，如本文所述。
[0196]生物活性剂洗脱聚合物涂覆的支架和其它医疗器械可以与例如基于水凝胶的生物活性剂输送系统联合应用。例如，在一个实施方案中，上述聚合物涂覆的支架和医疗器械，可以涂覆有施加在聚合物涂覆的支架表面的附加配制物层，成为夹层型结构，以便向血管中输送促进天然重新内皮化过程和防止或减轻支架内再狭窄的生物活性剂。这样的基于水凝胶的药物释放配制物的附加层可以包括与水凝胶混合的多种生物活性剂(参见，美国专利号5,610,241，其以整体并入本文作为参考)，得到不同于支架结构或医疗器械表面的聚合物-活性剂的洗脱速率的洗脱速率。
[0197]可以应用任何合适大小的聚合物和生物活性剂来提供这样的配制物。例如，聚合物可以具有约1×10-4米以下、约1×10-5米以下、约1×10-6米以下、约1×10-7米以下、约1×10-8米以下、或者约1×10-9米以下的大小。
[0198]配制物可以降解，得到合适和有效量的生物活性剂。任何合适和有效量的生物活性剂都可以被释放，并且将典型地取决于，例如，所选择的特定配制物。典型地，多达约100％的生物活性剂可以从配制物中被释放。特别地，多达约90％、多达约75％、多达约50％或者多达约25％的生物活性剂可以从配制物中被释放。典型地影响从配制物释放的生物活性剂的量的因素包括，例如，聚合物的性质和量、生物活性剂的性质和量、和配制物中存在的附加物质的性质和量。
[0199]配制物可以经一段时间降解，以便得到合适和有效量的生物活性剂。任何合适和有效的时间段都可以选择。典型地，合适和有效量的生物活性剂可以在约24小时内、在约7天内、约30天内、约90天内、或者约120天内被释放。典型地影响生物活性剂从配制物释放的时间长度的因素包括，例如，聚合物的性质和量、生物活性剂的性质和量以及配制物中存在的附加物质的性质和量。
[0200]本发明也提供了涂覆有配制物的发明支架，所述配制物含有与一个或多个生物活性剂物理混合的如本文所述的聚合物。配制物中存在的聚合物也可以直接地或通过接头与一个或多个(例如，1、2、3或4)生物活性剂连接。如此，聚合物可以与一个或多个(例如，1、2、3或4)生物活性剂混合，并且可以直接地或通过接头与一个或多个(例如，1、2、3或4)生物活性剂连接。
[0201]用于制备本发明支架的聚合物可以包括一个或多个生物活性剂。在一个实施方案中，使聚合物与一个或多个生物活性剂物理混合。在另一实施方案中，使聚合物直接地或通过接头与一个或多个生物活性剂连接。在另一实施方案中，使聚合物直接地或通过接头与一个或多个生物活性剂连接，并且也可以将得到的聚合物与一个或多个生物活性剂物理混合。
[0202]用于制备本发明支架的聚合物，不论其在如本文所述的配制物中存在与否，不论其被连接到如本文所述的生物活性剂与否，不论其与如本文所述的生物活性剂混合与否，也可以被用在医学治疗和医学诊断中。例如，聚合物可以被用在医疗器械的制造中。合适的医疗器械包括，例如，人工关节、人工骨、心血管医疗器械、支架、旁路(shunts)、用于血管成形术治疗的医疗器械、人工心脏瓣膜、人工旁路、缝线、人工动脉、血管输送导管、药物输送球囊、单独的管状支架覆盖片结构(本文称为“鞘”)和用于局部生物活性剂输送系统的支架生物活性剂输送套型(stent bioactive agent delivery sleeve types)。
[0203]在又一实施方案中，本发明提供了治疗患有糖尿病的患者的方法，所述患者具有内皮受损的血管，所述方法是通过将发明支架植入损伤部位的血管中，并使得支架与血管中的血液组分接触。本发明还可以包括，检测来自糖尿病患者的血液样品，以确定与来自健康非糖尿病个体的平行样品相比，该样品中治疗性PECs的量，以便检测出来自糖尿病患者血液中的治疗性PECs量的降低程度。这种试验可以在植入本发明支架前进行，以便确定与健康非糖尿病患者中的PECs正常浓度相比，该糖尿病患者是否具有降低量或降低浓度的治疗性PECs。
[0204]在另一实施方案中，用于治疗带有受损血管系统的糖尿病患者的本发明方法还可以包括，从糖尿病患者的循环血得到治疗性PECs，在体外扩展患者的治疗性PECs，和在植入本发明支架之前或同时将自体PECs输入糖尿病患者的循环血中。
[0205]所用的出版物、专利和专利文献并入本文作为参考，如同它们单独地并入本文作为参考。本发明参照多种具体的和优选的实施方案和技术进行描述。然而，应该理解，可以进行许多变化和修改而保持在本发明的精神和范围内。
[0206]本发明将通过参照下列实施例被进一步理解，它们仅仅是示范性的，不应该被作为对如权利要求中描述的本发明真实范围的限制。
实施例1
[0207]酰胺键的形成—本实施例阐述了聚合物的羧基与生物活性剂的氨基官能团的偶联，或者相等地，生物活性剂的羧基和聚合物的氨基官能团的偶联。
[0208]通过预先形成的活性酯进行偶联；碳二亚胺介导的偶联-4-氨基-Tempo与聚合物的偶联。首先将游离羧酸形式的PEA聚合物转变为其活性琥珀酰亚胺酯(PEA-OSu)或苯并三唑酯(PEA-OBt)。这种转变可以通过使干燥的PEA-H聚合物与N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)或1-羟基苯并三唑(HOBt)和合适的脱水剂如二环己基碳二亚胺(DCC)在无水CH2Cl2中室温反应16小时而完成。过滤掉沉淀的二环己基脲(DCU)之后，PEA-OSu产物可以通过沉淀被分离，或者不经进一步纯化被应用，在这种情况下，PEA-OSu溶液被转移到圆底烧瓶中，稀释为所需浓度和冷却至0℃。随后，含游离胺的生物活性剂—亲核体，特别是4-氨基-Tempo在CH2Cl2中的溶液在0℃被一次性加入。(相等地，通过用位阻碱，优选地是叔胺如三乙胺或二异丙基乙胺，在合适的无质子溶剂如二氯甲烷(DCM)中处理生物活性剂的铵盐，亲核体可以在原位被暴露)。通过用TLC追踪游离胺的消耗来监测反应，如茚三酮染色所表明。对聚合物的操作通常涉及将反应溶液沉淀入非溶剂混合物如己烷/乙酸乙酯。随后滗去溶剂，将聚合物残基重悬浮于合适的溶剂中、过滤、经旋转蒸发浓缩、浇铸在干净的聚四氟乙烯盘中、并在真空下干燥，得到PEA-生物活性剂偶联物，具体地，得到PEA-4-氨基-Tempo。
[0209]铵盐/脲盐(Uronium Salt)和鏻盐介导的偶联。用于此类偶联的两种有效催化剂包括：HBTU，O-(苯并三唑-1-基)-1，1，3，3-四甲基脲六氟磷酸盐和BOP，苯并三唑1氧代三(二甲氨基)磷六氟磷酸盐(Castro′sReagent)。这些试剂在等摩尔量的聚合物羧基和生物活性剂的氨基官能团(中性或作为铵盐)存在的情况下，与叔胺如二异丙基乙胺、N-甲基吗啉或二甲基取代的吡啶(DMAP)一起，在溶剂如DMF、THF或乙腈中被应用。
实施例2
[0210]酯键形成—本实施例阐述了聚合物的羧基和生物活性剂的羟基官能团的偶联，或者相等地，生物活性剂的羧基和聚合物的羟基官能团的偶联。
[0211]碳二亚胺介导的酯化。为了进行偶联，将含羧基聚合物的样品溶解在DCM中。向此略粘性溶液中加入含羟基药物/生物材料和DMAP在DCM中的溶液。随后将烧瓶置于冰浴中并冷却至0℃。随后，加入溶于DCM的1，3-二异丙基碳二亚胺(DIPC)溶液，去除冰浴，使反应物温暖至室温。室温下搅拌偶联反应物16小时，其间，定期进行TLC以监测生物活性剂的羟基官能团的消耗。指定时间之后，沉淀反应混合物，如上面的实施例1所述分离聚合物-生物活性剂偶联物。
实施例3
[0212]PEC分离。为了确立从外周血分离内皮细胞的祖先细胞(PECs)的方案，应用来自健康正常供体的血液。文献综述列出了多种PEC分离方案(J.C.I.(2000)105：71-77；Circ.(2003)107：143-149；Circ.(2003)107：1164-1169；Plast.Reconstruc.Surgr.(2004)113：284；和Am.J.Physiol.Heart Circ.Physiol.(2004)286：H1985-H1993)。然而，令人惊讶地，初步尝试需要修改已知方案，以确保成功的分离。图2中的流程图示出了在PECs分离中遵循的修改方案。
[0213]从试验性PEC分离中确定，细胞在纤连蛋白包被平板上将比在凝胶包被平板细胞上附着和生长得更好。将细胞从～120毫升的外周血中分离出来，随后将一等份细胞铺板在Endothelial Basal Medium和5％FBS(Cambrex)上。每4-5天更换培养基。从分离物得到的细胞总数是供体依赖性的，范围是4千万至2亿个细胞。
[0214]下面的表1表明，从多种供体分离PEC的分离方法和PEC分离结果。起初时，应用单核细胞Ficoll梯度方案(设计为，从外周血分离人单核细胞)和CD133+磁珠纯化步骤，以确保PECs的分离。未表明CD133+纯化步骤增加了PECs的分离，因此此步骤在后两个供体中被省略。
表1
  供体名称     梯度   CD133+     PEC
  供体1     是     是     是
  供体2     是     是     否
  供体3     是     是     否
  供体1     是     是     是
  供体4     是     否     否
  供体5     是     否     是
在约28-30天的时期，将细胞铺板在12孔或6孔的纤连蛋白包被平板上并每日监测。用于PEC分离的培养基是Endothelial Basal Medium plusSingleQuot Kit(Cambrex Corporation，East Rutherford，New Jersey)。其为氢化可的松、hEGF、FBS、VEGF、hFGF-B、R3-IGF-1、抗坏血酸和肝素的混合物。一般而言，在分离后需要培养10-15天，单层才可以变得明显起来。
[0215]一旦单层得到鉴定，用DiI-乙酰化的低密度脂蛋白(LDL)进一步表征细胞。人LDL复合物通过受体介导的胞吞作用将胆固醇输送到细胞。然而，LDL的乙酰化形式未被LDL受体吸收，而是被巨噬细胞和内皮细胞通过特异于修饰LDL的“清道夫”受体吸收。与巨噬细胞相比，内皮细胞的吸收降低得到显微镜的确认并且被照相(放大100x)。单层保持活性生长几个月。将细胞重新铺板并重新形成单层持续几代(约培养30天)，随后变得衰老。
[0216]已知循环PECs数目相当低，低于0.1％；因此，发现PEC分离的成功率是约40％。(Herz(2002)27：579-88)。
实施例4
[0217]细胞向生物活性剂的募集。为了选择在支架用途中用作募集因子的合适的生物配体，进行体外粘附试验。本试验可以区分内皮细胞(ECs)和平滑肌细胞(SMCs)，以帮助选择潜在的附着因子。用于本试验的ECs和SMCs均购自Cambrex(Baltimore，MD)(HASMC＝人主动脉平滑肌细胞，HCAEC＝人冠状动脉内皮细胞)。
[0218]图3示出了本试验遵循的方案的流程图。将磷酸缓冲盐(PBS)溶液中的附着因子包被在无组织培养皿中，使其于4℃吸收过夜。第二天用热失活的0.2％牛血清白蛋白(BSA)溶液(在PBS中)将平板室温封闭1小时，防止非特异性附着。随后进行定时粘附试验。试验包括仅用PBS包被的阴性对照孔和用纤连蛋白包被的阳性对照孔。迄今，所检测的粘附因子均不超过纤连蛋白诱导的细胞粘附和细胞伸展。除了粘附，伸展在确定基底(substrate)适宜性中也是重要的考虑事项。如果细胞不能伸展，细胞将不可能在该表面上增殖。
[0219]最初的努力集中于具有低亲和力但是以高密度存在的潜在募集因子。检测了许多潜在募集因子，包括：
1.Sialyl Lewis X，发现于内皮上的选择蛋白受体的配体；
2.CS5，其氨基酸序列是Gly-Glu-Glu-Ile-Gln-Ile-Gly-His-Ile-Pro-Ars-Glu-Asp-Val-Asp-Tyr-His-Leu-Tyr-Pro(SEQ ID NO：1)。CS5发现于纤连蛋白的III型连接部分，纤连蛋白是细胞外基质蛋白，已知其结合许多不同的细胞，包括ECs。CS5肽序列包括氨基酸序列REDVDY(下划线表示)(SEQ ID NO：2)；和
3.GREDVDY(SEQ ID NO：11)，其包括位于REDVDY序列的G接头。
[0220]在迄今检测的生物配体中，CS5和GREDVDY给出了最有希望的粘附数据和与用于制造本发明支架的聚合物偶联的最佳位点。尽管这些肽序列在细胞粘附或伸展方面均比不上大分子纤连蛋白，出人意料地，两种肽序列对ECs表现出比对SMCs更好的特异性，并且这些小肽序列可以容易地被合成并且结合到用于制造本发明支架和可植入医疗器械覆盖物的聚合物中的聚合物上。
[0221]除了显微镜观察结果之外，用ATP试验对细胞粘附进行定量。通过ATP标准曲线得到的代表性粘附试验定量的数据显示在图4的图中，其说明了试验2、4和6小时得到的比较结果。该试验可以鉴定与特定基底粘附的细胞数目，然而，它没有考虑到细胞伸展。显微镜观察结果中确定的细胞伸展可以表明，细胞伸展可以增加细胞粘附的整体程度，因为伸展更好的细胞比未在表面伸展的粘附细胞占据更大的空间，这归因于数据点的时间选择或所用基底的适合性。ATP数据对于支持粘附试验的观察结果是有用的，但是不能替代粘附试验。
实施例5
[0222]向生物活性剂-聚合物偶联物的细胞募集。根据粘附试验得到的有希望的结果，下一步是将最有效的鉴定出的募集因子与支架聚合物偶联，以评估用这些潜在募集因子诱导的对聚合物的增加粘附。第一个偶联针对聚合物的PEA-H形式(酸性)，因为此聚合物具有用于偶联的合适部位。肽可以通过宽范围的合适的官能团被共价结合到此聚合物。例如，当生物可降解聚合物是含赖氨酸残基的聚酯酰胺(PEA)时，可以用来自赖氨酸残基的羧基与肽上的互补部分反应，如羟基、氨基、含硫部分和类似部分(5)。特别地，带有游离COOH的PEA-H聚合物与水溶性碳二亚胺(WSC)和N-羟基琥珀酰亚胺(HOSu)反应，生成活化的酯，所述的酯又和肽的氨基官能团反应，产生酰胺键(图6B)。通过应用荧光丹酰-赖氨酸(图5)，活化和偶联的最佳反应条件得以确定(图6A)。
[0223]随后用相同的方案进行CS5和GREDVDY肽与聚合物的偶联(图6B)。粘附试验表明，肽的偶联不改变它们与细胞结合的能力；并且进一步地，ECs与SMCs相比时，ECs对偶联肽比对未偶联PEA-H聚合物明显粘附得更好。
[0224]用相似的方案(参见流程图图6B)，分别将带有含乙酰化末端和卞基化COOH基团的结构(I)的PEA聚合物的酸性聚合物(PEA-AcBz)和PEA-TEMPO(50/50和10/90)的组合偶联起来。通过将可偶联的酸性形式与其它聚合物组合，可以确定聚合物上的募集肽的存在在EC募集中是否带来益处。
[0225]从代表性粘附试验中，在2h、4h和6h从双孔得到的显微镜观察结果总结在下面的表2中。
表2
用聚合物上的偶联肽进行的试验的总结
涂层/偶联物    50/50H/Bz 2a& 2b50/50H/T3a &3 b   50/50H/Bz 2a& 2b50/50H/T3a & 3b   10/90H/Bz 2a& 2b10/90H/T3a & 3b   10/90H/Bz 2a& 2b10/90H/T3a & 3b 塑料 塑料
    2h   试验1   试验2   试验1   试验2   试验1   试验2
    2A
    PBS   20％r   20-30％r/s   30％r/s   30％r/s   20％r/s   20-30％r/s/sP
    偶联的CS5   20％r   20-30％r   30％r/s   30％r/s
    2B
    PBS   20％   30％r/s   30％r   30％r/s   20-30％r   30％r/s
    偶联的REDV   20-30％r   30-40％r/s/sp   30％r/s  30％r/s/sp
    3A
    PBS   30％r   20-30％r/s   30％r/s   30％r/s   20-30％r   20-30％r/s
    偶联的CS5   20-30％r/s   30％r/s   30％r/s  30％r/s/sp
    3B
    PBS   20-30％r   30％r/s/sp   20-30％r/s  30％r/s/sp   20-30％r   20-30％r/s
    偶联的REDV   20-30％r   30％r/s/sp   30％r/s  30％r/s/sp
    4h
    2A
    PBS   30％r   20-30％r   40％r/s   30％r/s/sp   30％r/s
    偶联的CS5   30％r   30％r/s/sp   40％r/sp   30％s/sp
    2B
    PBS   30％r   30-40％r   30％r/s   30-40％r/s/sp   20％r   30％s/sp
    偶联的   20-30％   30-40％   30-40％   30-40％
    REDV     s/sp   s/sp   r/s/sp   s/sp
    3A
    PBS     30％r   30％r/s   30％r/s   30％s/sp   30％r   30％r/s
    偶联的CS5     30％r   30-40％r/s/sp   30％r/s/sp   30-40％s/sp
    3B
    PBS     30％r   30％r/s/sp   30％r/s/sp   30％s/sp   30％r   20-30％r/s/sp
    偶联的REDV     30％   30％r/s/sp   30-40％s/sp   40％s/sp
    6h
    2A
    PBS    20％r   20％r/s   30％r/s   30％r/s/sp   20％r/s   30％r/s/sp
    偶联的CS5    20％r   30％r/s   30-40％s/sp   30％r/s/sp
    2B
    PBS   20％r   30％r/s/sp   30％r/s/sp   30-40％r/s/sp   20％r   30％r/s/sp
    偶联的REDV   20％r/s   30-40％r/s/sp   30％s/sp   30-40％r/s/sp
    3A
    PBS   20％r   30％r/s   30％r/s/sp   30-40％r/s/sp   20％r   30-40％r/s
    偶联的CS5   20％r   30％r/s   30-40％r/s/sp   30％r/s/sp
    3B
    PBS   20％r   30％r/s   30％r   30％s/sp   20％r   30％r/s
    偶联的REDV   20％r   30-40％s/sp   30-40％r/s/sp   40％s/sp
r＝圆形，s＝纺锤形，sp＝伸展；50/50H/Bz＝50％PEA-H和50％PEA-Ac-Bz；10/90H/Bz＝10％PEA-H和90％PEA-Ac-Bz；50/50H/T＝50％PEA-H和50％PEA-Ac-TEMPO；10/90H/T＝10％PEA-H和90％PEA-Ac-TEMPO。
[0226]对聚合物上的偶联肽的试验的全部评价(表2)表明，聚合物上募集肽的存在有益处。在试验1和试验2中(早期和晚期时间点)，下列偶联于GREDVDY肽的聚合物组合均使得比基础水平粘附增加。50/50PEA-H/PEA-Ac-Bz(H/Bz)和10/90 PEA-H/PEA-TEMPO(H/T)偶联于GREDVDY-在中间和晚期时间点。出乎意料地，在细胞募集方面，较短的肽(7个残基(7mer)证实比较长的(20mer)CS5肽更加有用。
[0227]尽管参照上面的实施例描述了本发明，应该理解，修改和变化包含在本发明的精神和范围内。因此，本发明仅由所附权利要求所限制。
序列表
<110>梅迪沃什有限公司
K·W·卡彭特
W·G·图内尔
K·M·德菲费
K·A·格拉科
<120>用于II型糖尿病患者的生物活性支架及其应用方法
<130>MEDIV2030-2CN
<150>PCT/US2005/011231
<151>2005-04-04
<150>US 60/559,937
<151>2004-04-05
<160>11
<170>PatentIn version 3.3
<210>1
<211>20
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成构建体
<400>1
Gly Glu Glu Ile Gln Ile Gly His Ile Pro Arg Glu Asp Val Asp Tyr
1               5                   10                  15
His Leu Tyr Pro
            20
<210>2
<211>6
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成构建体
<400>2
Arg Glu Asp Val Asp Tyr
1               5
<210>3
<211>61
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>小的细菌蛋白质基序
<400>3
Met Thr Pro Ala Val Thr Thr Tyr Lys Leu Val Ile Asn Gly Lys Thr
1               5                   10                  15
Leu Lys Gly Glu Thr Thr Thr Lys Ala Val Asp Ala Glu Thr Ala Glu
        20                      25                  30
Lys Ala Phe Lys Gln Tyr Ala Asn Asp Asn Gly Val Asp Gly Val Trp
        35                  40                  45
Thr Tyr Asp Asp Ala Thr Lys Thr Phe Thr Val Thr Glu
    50                  55                  60
<210>4
<211>55
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>小的细菌蛋白质基序
<400>4
Thr Tyr Lys Leu Ile Leu Ash Gly Lys Thr Leu Lys Gly Glu Thr Thr
1               5                   10                  15
Thr Glu Ala Val Asp Ala Ala Thr Ala Glu Lys Val Phe Lys Gln Tyr
            20                  25                  30
Ala Asn Asp Asn Gly Val Asp Gly G1u Trp Thr Tyr Asp Asp Ala Thr
        35                  40                  45
Lys Thr Phe Thr Val Thr Glu
    50                  55
<210>5
<211>61
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>小的细菌蛋白质基序
<400>5
Met Thr Pro Ala Val Thr Thr Tyr Lys Leu Val Ile Asn Gly Lys Thr
1               5               10                      15
Leu Lys Gly Glu Thr Thr Thr Lys Ala Val Asp Ala Glu Thr Ala Glu
        20                      25                  30
Lys Ala Phe Lys Gln Tyr Ala Asn Asp Asn Gly Val Asp Gly Val Trp
        35                  40                  45
Thr Tyr Asp Asp Ala Thr Lys Thr Phe Thr Val Thr Glu
    50                  55                  60
<210>6
<211>55
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>6
Thr Tyr Lys Leu Ile Leu Asn Gly Lys Thr Leu Lys Gly Glu Thr Thr
1               5                   10                  15
Thr Glu Ala Val Asp Ala Ala Thr Ala Glu Lys Val Phe Lys Gln Tyr
            20                  25                  30
Ala Asn Asp Asn Gly Val Asp Gly Glu Trp Thr Tyr Asp Asp Ala Thr
        35                  40                   45
Lys Thr Phe Thr Val Thr Glu
    50                  55
<210>7
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>小的蛋白质基序
<400>7
Lys Arg Pro Pro Gly Phe Ser Pro Phe Arg
1               5                   10
<210>8
<211>9
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>小的蛋白质基序
<400>8
Lys Arg Pro Pro Gly Phe Ser Pro Phe
1               5
<210>9
<211>9
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>小的蛋白质基序
<400>9
Arg Pro Pro Gly Phe Ser Pro Phe Arg
1               5
<210>10
<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>小的蛋白质基序
<400>10
Arg Pro Pro Gly Phe Ser Pro Phe
1               5
<210>11
<211>7
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成构建体
<400>11
Gly Arg Glu Asp Val Asp Tyr
1               5

Claims (66)

1.生物活性可植入支架，包括带有生物可降解的生物活性聚合物表面涂层的支架结构，其中所述聚合物包括与所述聚合物共价结合的至少一种生物配体，其中所述生物配体与循环血中的内皮细胞之祖先细胞(PECs)上的整联蛋白受体特异结合。
2.权利要求1所述的支架，其中所述生物配体具有SEQ ID NO：1、2或11所列出的氨基酸序列。
3.权利要求1所述的支架，其中所述支架结构是多孔的，所述涂层是多层的并且包封所述支架结构，所述多层涂层包括：
外部的药物洗脱生物可降解聚合物层，其隔离有未结合的生物活性剂，所述生物活性剂促进内皮的内源性愈合；和
生物可降解的生物相容性聚合物的内部层，其带有与所述生物相容性生物可降解聚合物共价结合的所述至少一种配体。
4.权利要求3所述的支架，还包括：
生物可降解屏障层，位于所述外层和所述内层之间并与所述外层和所述内层接触，并且所述屏障层对所述药物是不可透过的。
5.权利要求1所述的支架，其中所述生物配体包括与所述PECs上的整联蛋白受体特异结合的抗体。
6.权利要求5所述的支架，其中所述抗体是单克隆抗体。
7.权利要求5所述的支架，其中所述生物配体包括特异结合对的第一成员，并且所述靶是用特异结合对的第二成员标记的抗体，其中所述抗体与所述PECs上的所述整联蛋白受体特异结合。
8.权利要求7所述的支架，其中所述特异结合对的第一成员包括抗生物素蛋白或链霉抗生物素。
9.权利要求1所述的支架，其中所述特异结合对的第一成员包括A蛋白或G蛋白，所述靶是与所述PECs上的所述整联蛋白受体特异结合的含Fc抗体。
10.权利要求9所述的支架，其中所述第一成员包括如SEQ ID NO：3或SEQ ID NO：4中列出的氨基酸序列。
11.权利要求9所述的支架，其中所述第一成员包括如SEQ ID NO：5或SEQ ID NO：6中列出的氨基酸序列。
12.权利要求1所述的支架，其中所述支架被制成用于植入血管系统的大小。
13.权利要求1所述的支架，其中所述生物可降解的生物相容性聚合物还包括至少一个生物活性剂，所述生物活性剂被选择用来促进一氧化氮由邻近所述支架部位处的内皮细胞产生。
14.权利要求13所述的支架，其中所述生物活性剂供给、运输或释放一氧化氮，增加一氧化氮的内源性水平，刺激一氧化氮的内源性合成，或者作为一氧化氮合酶的底物起作用。
15.权利要求14所述的支架，其中所述生物活性剂选自缓激肽1和缓激肽2。
16.权利要求1所述的支架，其中所述生物活性剂是氨基氧。
17.权利要求16所述的支架，其中所述氨基氧是4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶基氧，游离基(4-氨基-TEMPO或4-羟基-TEMPO)。
18.权利要求1所述的支架，其中所述生物可降解的生物相容性聚合物的每个重复单元包括与至少一个非氨基酸部分偶联的至少一个氨基酸。
19.权利要求1所述的支架，其中所述生物可降解的生物相容性聚合物具有结构式(I)所述的化学式：
其中
-PEA-是
和
-PEUR-是
式(I)
和其中，n是约50至约150的范围，m是约0.1至约0.9的范围；p是约0.9至约0.1的范围；其中R1选自(C2-C20)亚烷基或(C2-C20)亚烯基；R2是氢或(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基或叔丁基或其它保护基团；R3选自氢、(C1-C6)烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基和(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基；和R4选自(C2-C20)亚烷基、(C2-C20)亚烯基或烷氧基和通式(II)的1，4:3，6-双失水己糖醇的双环部分：
式(II)
除了对具有结构式(I)的化学结构的不饱和聚合物，R1和R4选自(C2-C20)亚烷基或(C2-C20)亚烯基；其中R1和R4中的至少一个是(C2-C20)亚烯基；n是约5至约150；每一R2独立地是氢或(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基；并且每一R3独立地是氢、(C1-C6)烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基。
20.权利要求19所述的支架，其中所述生物可降解的生物相容性聚合物具有结构式(I)的化学式，并且R3是CH2Ph。
21.权利要求19所述的支架，其中
Figure A2005800150850005C1
是
22.权利要求19所述的支架，其中R1选自-CH2-CH＝CH-CH2-、-(CH2)4、-(CH2)6-和-(CH2)8-。
23.权利要求19所述的支架，其中所述1，4:3，6-双失水己糖醇(II)是D-葡萄糖醇、D-甘露醇或L-艾杜糖醇。
24.权利要求19所述的支架，其中所述生物可降解的生物相容性聚合物在24小时、约7天、约30天或者约90天的时期内生物降解。
25.权利要求19所述的支架，其中所述至少一种配体被偶联到所述聚合物涂层的所述外部上的所述生物可降解的生物相容性聚合物上。
26.权利要求19所述的支架，还包括至少一个适于促进受损动脉愈合的附加生物活性剂。
27.权利要求26所述的支架，其中在每个生物可降解的生物相容性聚合物分子链中总共有约5至约150个分子的所述生物活性剂和附加生物活性剂。
28.权利要求19所述的支架，其中聚合物分子具有范围是约5,000至约300,000的平均分子量。
29.权利要求19所述的支架，其中所述聚合物分子具有约5至约70个分子的与其连接的至少一种生物活性剂。
30.权利要求19所述的支架，其中所述生物可降解的生物相容性聚合物被包含在具有结构式(III)的化学结构的聚合物-生物活性剂偶联物中：
其中n、m、p、R1、R3和R4如上，R5选自-O-、-S-和-NR8-，其中R8是H或(C1-C8)烷基；并且R6是所述生物活性剂。
31.权利要求29所述的支架，除了两个或多个所述生物可降解的生物相容性聚合物被交联以得到-R5-R6-R5偶联物。
32.权利要求19所述的支架，其中接头将所述生物配体与所述生物可降解的生物相容性聚合物隔开约5埃至约200埃。
33.试剂盒，包括生物活性可植入支架，所述支架包括带有生物可降解的生物活性聚合物表面涂层的支架结构，至少一种生物配体或特异结合对的第一成员被共价结合于所述生物可降解的生物相容性聚合物，其中所述生物配体或所述第一成员与治疗性PECs上的靶特异结合。
34.权利要求33所述的试剂盒，其中所述支架结构是多孔的，所述涂层是多层的并且包封所述支架结构，所述多层涂层包括：
外部的药物洗脱生物可降解聚合物层，其隔离有未结合的生物活性剂，所述生物活性剂促进内皮的内源性愈合；和
生物可降解的生物相容性聚合物的内层，所述聚合物带有与其共价结合的所述至少一种生物配体或所述第一成员，其中所述生物配体与PECs中的整联蛋白受体特异结合。
35.权利要求34所述的试剂盒，其中所述多层管状涂层还包括生物可降解屏障层，其位于所述外层和所述内层之间并与所述外层和所述内层接触，并且所述屏障层对所述药物是不可透过的。
36.权利要求34所述的试剂盒，其中所述生物配体包括抗体。
37.权利要求34所述的试剂盒，其中所述生物配体包括用特异结合对的第一成员标记的抗体，所述试剂盒还包括：
b)与PECs上的整联蛋白受体特异结合的单克隆抗体；和
c)与所述单克隆抗体结合的特异结合对的第二成员。
38.权利要求34所述的试剂盒，其中所述生物配体是特异结合对的第一成员，所述试剂盒还包括：
b)与PECs上的整联蛋白受体特异结合的第二单克隆抗体；和
c)与所述第二单克隆抗体结合的特异结合对的第二成员。
39.管鞘，包括生物可降解的生物活性聚合物，其中所述聚合物包括与所述聚合物结合的至少一种生物配体，其中所述生物配体与PECs上的整联蛋白受体特异结合。
40.权利要求39所述的鞘，其中所述生物配体具有如SEQ ID NOS：1、2或3列出的氨基酸序列。
41.权利要求39所述的鞘，其中所述生物可降解的生物活性聚合物具有结构式(I)所述的化学式：
其中
-PEA-是
和
-PEUR-是
Figure A2005800150850008C3
式(I)
和其中，n是约50至约150的范围，m是约0.1至约0.9的范围；p是约0.9至约0.1的范围；其中R1选自(C2-C20)亚烷基或(C2-C20)亚烯基；R2是氢或(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基或叔丁基或其它保护基团；R3选自氢、(C1-C6)烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基和(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基；和R4选自(C2-C20)亚烷基、(C2-C20)亚烯基或烷氧基和通式(II)的1，4:3，6-双失水己糖醇的双环部分：
式(II)
除了对具有结构式(I)的化学结构的不饱和聚合物，R1和R4选自(C2-C20)亚烷基或(C2-C20)亚烯基；其中R1和R4中的至少一个是C2-C20)亚烯基；n是约5至约150；每一R2独立地是氢或(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基；并且每一R3独立地是氢、(C1-C6)烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基。
42.权利要求41所述的鞘，其中所述生物可降解的生物相容性聚合物具有结构式(I)的化学式，并且R3是CH2Ph。
43.权利要求41所述的鞘，其中
Figure A2005800150850009C1
是
44.权利要求41所述的鞘，其中R1选自-CH2-CH＝CH-CH2-、-(CH2)4、-(CH2)6-和-(CH2)8-。
45.用于治疗患有II型糖尿病的患者的心脏或肢体中的受损动脉内皮的方法，包括植入根据权利要求1的支架，以促进所述患者的动脉壁中的受损内皮的天然愈合。
46.权利要求45所述的方法，其中所述缺血动脉组织在所述患者的心脏中。
47.权利要求46所述的方法，其中所述受损动脉组织是外周肢体组织。
48.方法，包括应用聚合物作为医疗器械、药物、或者作为载体，用于共价固定生物配体或特异结合对的第一成员，所述生物配体或特异结合对的第一成员与被植入了所述聚合物的患有II型糖尿病的患者的循环血中的PECs中的整联蛋白受体特异连接，其中：
a)所述生物配体与循环血中PECs上的所述整联蛋白受体形成特异结合对；
b)所述生物配体与特异结合于所述整联蛋白受体的抗体形成特异结合对；或者
c)所述抗体用特异结合对的第一成员标记，所述生物配体包括特异结合对的第二成员。
49.权利要求48所述的方法，其中所述生物配体是与所述PECs上的所述整联蛋白受体特异结合的抗体。
50.权利要求48所述的方法，其中所述生物配体具有如SEQ IDNO：1、2或11列出的氨基酸序列。
51.权利要求48所述的方法，其中所述聚合物是编织片或垫的形式。
52.权利要求48所述的方法，其中所述器械是心脏瓣膜或人造的旁路动脉。
53.权利要求48所述的方法，其中所述生物配体包括生物相容性特异结合对的第一成员，所述方法还包括：
在允许所述单克隆抗体与所述PECs上的所述整联蛋白受体结合的条件下，使所述患者的PECs与所述PECs上的所述整联蛋白受体特异结合的单克隆抗体接触，所述抗体用所述特异结合对的第二成员标记。
54.权利要求53所述的方法，其中所述特异结合对是生物素和链霉抗生物素。
55.可植入医疗器械，其具有涂覆在其至少一部分表面上的生物可降解的生物活性聚合物，其中所述聚合物包括与所述聚合物结合的至少一种生物配体，其中所述生物配体与外周血中所见的PECs上的整联蛋白受体特异结合。
56.权利要求55所述的可植入医疗器械，其中所述聚合物的每个重复单元包括与至少一个非氨基酸部分偶联的至少一个氨基酸。
57.权利要求55所述的可植入医疗器械，其中所述医疗器械选自支架、心脏瓣膜、和人造的旁路动脉。
58.权利要求55所述的器械，其中所述聚合物具有结构式(I)所述的化学结构：
Figure A2005800150850011C1
其中
-PEA-是
和
-PEUR-是
式(I)
和其中，n是约50至约150的范围，m是约0.1至约0.9的范围；p是约0.9至约0.1的范围；其中R1选自(C2-C20)亚烷基或(C2-C20)亚烯基；R2是氢或(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基或叔丁基或其它保护基团；R3选自氢、(C1-C6)烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基和(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基；和R4选自(C2-C20)亚烷基、(C2-C20)亚烯基或烷氧基和通式(II)的1，4:3，6-双失水己糖醇的双环部分：
式(II)
除了对具有结构式(I)的化学结构的不饱和聚合物，R1和R4选自(C2-C20)亚烷基或(C2-C20)亚烯基；其中R1和R4中的至少一个是C2-C20)亚烯基；n是约5至约150；每一R2独立地是氢或(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基；并且每一R3独立地是氢、(C1-C6)烷基、(C2-C6)烯基、(C2-C6)炔基或(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基。
59.权利要求58所述的器械，其中所述生物可降解的生物相容性聚合物具有结构式(I)的化学式，并且R3是CH2Ph。
60.权利要求58所述的器械，其中：
Figure A2005800150850012C2
是
Figure A2005800150850012C3
61.权利要求58所述的器械，其中R1选自-CH2-CH＝CH-CH2-、-(CH2)4、-(CH2)6-和-(CH2)8-。
62.用于促进患有II型糖尿病的对象的动脉中由于机械介入而受损的内皮的天然愈合的方法，包括
向机械介入后的动脉中植入根据权利要求1所述的支架，以便促进所述动脉的天然愈合。
63.权利要求62所述的方法，其中所述天然愈合包括所述动脉的重新内皮化。
64.权利要求62所述的方法，其中所述机械介入是血管成形术。
65.权利要求62所述的方法，其中所述机械介入是球囊血管成形术，所述支架在所述血管成形术后即刻被植入。
66.权利要求62所述的方法，其中所述方法包括植入所述支架，以便基本上覆盖受到所述机械介入损伤的动脉内壁部分。
CN200580015085XA 2004-04-05 2005-04-04 用于ⅱ型糖尿病患者的生物活性支架 Expired - Fee Related CN1984620B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US55993704P 2004-04-05 2004-04-05
US60/559,937 2004-04-05
PCT/US2005/011231 WO2005097186A2 (en) 2004-04-05 2005-04-04 Bioactive stents for type ii diabetics and methods for use thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1984620A true CN1984620A (zh) 2007-06-20
CN1984620B CN1984620B (zh) 2011-03-30

Family

ID=35125623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200580015085XA Expired - Fee Related CN1984620B (zh) 2004-04-05 2005-04-04 用于ⅱ型糖尿病患者的生物活性支架

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1737379A4 (zh)
JP (1) JP2007532185A (zh)
CN (1) CN1984620B (zh)
AU (1) AU2005231458A1 (zh)
CA (1) CA2562018A1 (zh)
WO (1) WO2005097186A2 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101417152A (zh) * 2007-09-18 2009-04-29 科迪斯公司 与过氧化物酶体增生物激活受体刺激剂联合的mTOR抑制剂的局部血管递送
CN101879102A (zh) * 2009-05-07 2010-11-10 微创医疗器械(上海)有限公司 一种凹槽携载式涂层可降解型药物洗脱支架

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160287708A9 (en) * 2000-03-15 2016-10-06 Orbusneich Medical, Inc. Progenitor Endothelial Cell Capturing with a Drug Eluting Implantable Medical Device
US20060177416A1 (en) 2003-10-14 2006-08-10 Medivas, Llc Polymer particle delivery compositions and methods of use
US20060271168A1 (en) * 2002-10-30 2006-11-30 Klaus Kleine Degradable medical device
US20070160622A1 (en) * 2005-12-07 2007-07-12 Medivas, Llc Method for assembling a polymer-biologic delivery composition
EP1699527A1 (en) 2004-01-02 2006-09-13 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. High-density lipoprotein coated medical devices
US8163269B2 (en) * 2004-04-05 2012-04-24 Carpenter Kenneth W Bioactive stents for type II diabetics and methods for use thereof
EP1933881B1 (en) 2005-09-22 2019-03-13 Medivas, LLC Solid polymer delivery compositions and methods for use thereof
US8445007B2 (en) 2005-09-22 2013-05-21 Medivas, Llc Bis-(α-amino)-diol-diester-containing poly (ester amide) and poly (ester urethane) compositions and methods of use
JP5196498B2 (ja) * 2006-05-09 2013-05-15 メディバス エルエルシー 生分解性水溶性ポリマー
US7572625B2 (en) * 2006-05-18 2009-08-11 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical devices coated with drug carrier macromolecules
WO2008086490A2 (en) * 2007-01-11 2008-07-17 Robert Lamar Bjork, Jr Multiple drug-eluting coronary artery stent for percutaneous coronary artery intervention
JP2010533548A (ja) * 2007-07-17 2010-10-28 メディバス エルエルシー 生体吸収性エラストマー動脈支持装置および使用方法
DE102008027095A1 (de) * 2008-06-06 2009-12-17 Siemens Aktiengesellschaft Interventionsvorrichtung zur Sammlung von biologischem Material und Verfahren zu ihrer Herstellung
CN102596278B (zh) * 2009-10-16 2016-06-29 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 包含含有双-(α-氨基-二醇-二酯)的聚酯酰胺的涂层
US9873765B2 (en) 2011-06-23 2018-01-23 Dsm Ip Assets, B.V. Biodegradable polyesteramide copolymers for drug delivery
EP3159368B1 (en) 2011-06-23 2024-07-24 DSM IP Assets B.V. New biodegradable polyesteramide copolymers for drug delivery
JP2014529997A (ja) * 2011-09-23 2014-11-17 ウニヴェルズィテート シュトゥットガルト 免疫グロブリン結合ドメインを使った血清中半減期延長
US9220759B2 (en) 2012-02-23 2015-12-29 Abbott Cardiovascular Systems Inc. Treatment of diabetic patients with a drug eluting stent and adjunctive therapy
US9220584B2 (en) 2012-03-30 2015-12-29 Abbott Cardiovascular Systems Inc. Treatment of diabetic patients with a stent and locally administered adjunctive therapy
US20150328374A1 (en) * 2012-12-20 2015-11-19 Dsm Ip Assets B.V. Coating comprising polyesteramide copolymers for drug delivery
CN107106509B (zh) 2014-12-18 2021-11-30 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 用于递送酸敏感药物的药物递送系统
EP4069327A1 (en) * 2019-12-04 2022-10-12 Cortronik GmbH Swellable polymer hybrid fibres for a sleeve of an intraluminal endoprosthesis

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998052619A2 (de) * 1997-05-22 1998-11-26 Merck Patent Gmbh Peptid-beschichtete implantate und verfahren zu ihrer herstellung
US7052711B2 (en) * 1999-09-02 2006-05-30 Rice University Nitric oxide-producing hydrogel materials
US6379383B1 (en) * 1999-11-19 2002-04-30 Advanced Bio Prosthetic Surfaces, Ltd. Endoluminal device exhibiting improved endothelialization and method of manufacture thereof
US20030229393A1 (en) * 2001-03-15 2003-12-11 Kutryk Michael J. B. Medical device with coating that promotes cell adherence and differentiation
JP2003527439A (ja) * 2000-03-17 2003-09-16 ミレニアム・ファーマシューティカルズ・インコーポレイテッド 抗ｃｄ１８抗体と抗ｃｃｒ２抗体の混合物を用いる狭窄および再狭窄を抑制する方法
JP2001276210A (ja) * 2000-03-28 2001-10-09 Unitika Ltd 抗菌性医療用具及びその製造方法
GB0103668D0 (en) * 2001-02-15 2001-03-28 Biointeractions Ltd Methods and clinical devices for the inhibition or prevention of mammalian cell growth
KR100994543B1 (ko) * 2001-02-16 2010-11-16 아스텔라스세이야쿠 가부시키가이샤 Ｆｋ506을 포함하는 이식편
US20030064053A1 (en) * 2001-08-31 2003-04-03 Shengjiang Liu Multivalent protein conjugate with multiple ligand-binding domains of receptors
CN1303947C (zh) * 2001-12-13 2007-03-14 华东理工大学 药物洗脱性心血管支架及其制备方法
AU2003219718A1 (en) * 2002-02-06 2003-09-02 Orbus Medical Technologies Inc. Medical device with coating that promotes endothelial cell adherence and differentiation
JP2003320036A (ja) * 2002-05-01 2003-11-11 Terumo Corp ステント
EP1603485A4 (en) * 2003-02-26 2011-03-30 Medivas Llc BIOACTIVE STENTS AND METHOD OF USE THEREOF
ES2338560T3 (es) * 2003-05-07 2010-05-10 Advanced Bio Prosthetic Surfaces, Ltd. Implantes metalicos implantables y procedimientos para fabricarlos.
EP1644509B1 (en) * 2003-07-17 2007-05-02 Bayerische Julius-Maximilians-Universität Würzburg Use of fak-related non-kinase in the manufacture of a medicament for the inhibition of stenosis and restenosis

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101417152A (zh) * 2007-09-18 2009-04-29 科迪斯公司 与过氧化物酶体增生物激活受体刺激剂联合的mTOR抑制剂的局部血管递送
CN101417152B (zh) * 2007-09-18 2018-10-02 卡迪纳尔健康515瑞士有限公司 与过氧化物酶体增生物激活受体刺激剂联合的mTOR抑制剂的局部血管递送
CN101879102A (zh) * 2009-05-07 2010-11-10 微创医疗器械(上海)有限公司 一种凹槽携载式涂层可降解型药物洗脱支架

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007532185A (ja) 2007-11-15
CA2562018A1 (en) 2005-10-20
EP1737379A4 (en) 2011-08-17
CN1984620B (zh) 2011-03-30
EP1737379A2 (en) 2007-01-03
WO2005097186A3 (en) 2006-09-14
AU2005231458A1 (en) 2005-10-20
WO2005097186A2 (en) 2005-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1984620B (zh) 用于ⅱ型糖尿病患者的生物活性支架
US8163269B2 (en) Bioactive stents for type II diabetics and methods for use thereof
CN101426530B (zh) 创伤愈合聚合物组合物及其使用方法
US20110137406A1 (en) Bioactive stents for type ii diabetics and methods for use thereof
US20040170685A1 (en) Bioactive stents and methods for use thereof
US20060188486A1 (en) Wound care polymer compositions and methods for use thereof
US20080288057A1 (en) Bioactive Stents For Type II Diabetics and Methods for Use Thereof
EP1861070B1 (en) Drugs with improved hydrophobicity for incorporation in medical devices
JP2008518666A (ja) 生物活性創傷包帯および移植可能な装置ならびに使用法
Luo et al. Layer‐by‐layer assembly of chitosan and platelet monoclonal antibody to improve biocompatibility and release character of PLLA coated stent
CN104168927B (zh) 涂布组合物及医疗器械
AU2012202903B2 (en) Drugs with improved hydrophobicity for incorporation in medical devices
Huang Engineering RGD-Modified Liposomes for Targeted Drug Delivery to Activated Platelets
CN102892443A (zh) 涂覆的支架和用蛋白涂覆的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110330

Termination date: 20140404