CN200980750Y

CN200980750Y - 用于药物洗脱器械的带有纳米级孔洞的药物释放结构

Info

Publication number: CN200980750Y
Application number: CN 200620138309
Authority: CN
Inventors: 蒲忠杰; 张昱昕
Original assignee: Lepu Medical Technology Beijing Co Ltd
Current assignee: Lepu Medical Technology Beijing Co Ltd
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2016-09-21

Abstract

本实用新型涉及一种用于药物洗脱器械的带有纳米级孔洞的药物释放结构。由器械本体、器械本体原材料中直接制备的孔洞及存在于孔洞中的活性药物组成，器械本体选用生物相容性良好的医用材料，器械本体包含或不包含一个最外部的膜层，孔洞通过腐蚀、阳极氧化、微弧氧化、微弧氮化方法或这些方法结合制备，所述的器械本体原材料中直接制备有单尺寸或双尺寸或多尺寸的纳米级孔洞，即一种均匀尺寸分布的或包括孔径或孔深的统计平均值的两种及其以上不均匀尺寸分布的n个纳米级孔洞；器械本体上无须额外制备载药涂层，无明显界面，工艺简单，易于控制；纳米级孔洞的器械本体机械性能好；不会导致血栓的形成；提高了器械本体的机械性能及支撑力等物理性能，可更加有效的控制药物释放速率。

Description

用于药物洗脱器械的带有纳米级孔洞的药物释放结构

技术领域

本实用新型属于医疗器械领域，涉及一种用于药物洗脱器械的带有纳米级孔洞的药物释放结构。

背景技术

药物洗脱器械包括血管支架、导管、导丝、心脏起搏器、心脏瓣膜、外科植入材料、植入硬组织等各种需要释放药物的医疗器械，其中血管支架是一种用于支撑肌体管道的金属网状器械，构成支架的材料有不锈钢、钛合金、钴合金和镍钛记忆合金等。血管支架是心血管及外周血管阻塞病变进行介入治疗的主要手段，其特点是能通过细小管道进入预定的部位，释放后能膨胀至设定的直径大小，对管腔起到支撑作用，使管腔保持通畅。血管支架按照表面状态可分为裸支架、药物洗脱支架、聚合物包被支架、金属涂层支架、放射性支架和人造血管覆盖支架，最先使用的支架基本为裸支架。由于支架相对血管或其它肌体管道来说是一种异源性物质，安放后刺激血管内膜引起反应性增生，使血管发生再狭窄。再狭窄的发生率高达30％～35％，尤其是病变较长的血管和直径较小的血管。为解决再狭窄的问题，人们随后开发出放射性支架和药物洗脱支架，其中药物洗脱支架已被公认为在冠心病的介入治疗中，是能够解决冠脉血管内再狭窄问题的最有效方法。

参阅图1所示，现有的药物洗脱支架多采用聚合物作为载体来携带药物并控制其释放，典型的作法是：将活性药物和聚合物混合涂覆在裸支架部分或全部表面上，图中支架本体10上涂覆一层包含活性药物70的聚合物涂层30，聚合物涂层30上又涂覆一层多聚物涂层30a。这种含有聚合物涂层的药物支架在临床应用中可以将再狭窄发生率降低到10％以下，这种支架在植入人体后，由于药物的不断减少而聚合物浓度相应的不断增高，可能导致血栓的形成。

参阅图2所示，为解决上述问题，国内外载药系统通常是在器械本体上通过激光获得孔洞或其它形式的储药机制，然后活性药物70储存在这些孔洞或储药机制中，这些孔洞最小尺寸也是微米级的甚至肉眼就可见的；图中器械本体10上嵌入均匀分布有用来储存抗再狭窄药物的孔洞20，这些孔洞的尺寸最小是微米级的，甚至是肉眼即可见的。

虽然这种微米级甚至更大尺寸的孔洞对于储存大剂量的药物是十分有利的，但随之带来的是药物的快速释放和本体支撑力等物理性能的降低。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单，使用方便，用于药物洗脱器械的带有纳米级孔洞的药物释放结构，解决了采用聚合物载体携带药物的药物洗脱器械在植入人体组织后引起血栓形成的问题，提高了器械本体的机械性能及支撑力等物理性能，可更加有效的控制药物释放速率。

本实用新型采用的技术方案：一种用于药物洗脱器械的带有纳米级孔洞的药物释放结构，由器械本体、器械本体原材料中直接制备的孔洞及存在于孔洞中的活性药物组成，器械本体选用生物相容性良好的医用材料，器械本体包含或不包含一个最外部的膜层，所述的器械本体原材料中直接制备有单尺寸或双尺寸或多尺寸的纳米级孔洞，即一种均匀尺寸分布的或包括孔径或孔深的统计平均值的两种及其以上不均匀尺寸分布的n个纳米级孔洞。

所述的纳米级孔洞尺寸为1nm～1μm。

所述的单尺寸的纳米级孔洞为均匀尺寸纳米级孔洞、大尺寸纳米级孔洞、小尺寸纳米级孔洞、纳米级深孔洞、纳米级浅孔洞之任一种。

所述的双尺寸的纳米级孔洞包括两种不同孔径的大尺寸纳米级孔洞和小尺寸纳米级孔洞，活性药物承载在各个大尺寸纳米级孔洞和小尺寸纳米级孔洞中。

所述的双尺寸的纳米级孔洞包括两种不同孔深的纳米级深孔洞和纳米级浅孔洞，活性药物承载在各个纳米级深孔洞和纳米级浅孔洞中。

所述的多尺寸的纳米级孔洞包括三种及其以上不同孔径和孔深的大尺寸纳米级孔洞、小尺寸纳米级孔洞、纳米级深孔洞、纳米级浅孔洞，活性药物承载在各个大尺寸纳米级孔洞和/或小尺寸纳米级孔洞和/或纳米级深孔洞和/或纳米级浅孔洞中。

所述的均匀尺寸纳米级孔洞、大尺寸纳米级孔洞、小尺寸纳米级孔洞、纳米级深孔洞、纳米级浅孔洞为开放式孔洞、半开放式孔洞、封闭式孔洞、互相连通、互相嵌入的孔洞。

所述的活性药物包括下述一种或多种物质：药物治疗剂、载体治疗基因、生物活性物质或上述药物的复合组合。

所述的药物治疗剂包括下述一种或多种物质：肝素、阿司匹林、水蛭素、秋水仙碱、抗血小板GPIIb/IIIa受体结抗剂、白甲氨蝶呤、嘌呤类、嘧啶类、植物碱类和埃坡破霉素(Epothilone)类、雷公藤系列化合物、抗生素、激素、抗体治癌药物、环孢霉素、FK506(及同系物)，DSG(15-deoxyspergualin，15-dos)，MMF，雷帕霉素(Rapamycin)及其衍生物，FR 900520，FR 900523，NK 86-1086，daclizumab，depsidomycin，kanglemycinC，spergualin，prodigiosin25-c，cammunomicin，demethomycin，tetranactln，tranilast，stevastelins，myriocin，gllooxin，FR 651814，SDZ214-104，环孢霉素C，bredinin，麦考酚酸、布雷菲得菌素A，WS9482，糖皮质类固醇、替罗非班(tirofiban)、阿昔单抗、eptifibatide、紫杉醇、放线菌素-D。

所述的载体治疗基因包括下述一种或多种物质：细胞、病毒、DNA、RNA、病毒携带体、非病毒携带体。

所述的生物活性物质包括下述一种或多种物质：细胞、酵母、细菌、蛋白质、缩氨酸和激素。

所述的器械本体为支架、导管、导丝、心脏起搏器、心脏瓣膜、外科植入材料、植入硬组织，以及基材为陶瓷、有机聚合物、无机物、金属氧化物的非金属医疗器械；所述的支架为球囊扩张型支架、自膨胀型支架、血管支架、非血管支架，基材为不锈钢、镍钛记忆合金、钴基合金、纯钛、钛合金的支架，以及丝材编织、管材激光切割、模铸、焊接的支架。

本实用新型所具有的积极有益效果：

1.在器械本体原材料中直接制备有纳米级孔洞及存在于孔洞中的活性药物构成，无明显界面，结构更简单，使用更方便；

2.器械本体上无须额外制备载药涂层，简化了制作工艺，孔洞的成型更加易于控制；

3.器械本体上不含有聚合物等药物载体涂层，即使在药物含量很少的情况下，也不会导致血栓的形成；

4.纳米级孔洞的药物释放结构可提高了器械本体的机械性能及支撑力等物理性能，可更加有效的控制药物释放速率，从而达到理想的治疗效果。

附图说明

图1为现有聚合物携带药物的药物释放结构横截面示意图；

图2为现有激光打孔的药物释放结构横截面示意图；

图3为本实用新型的器械本体原材料中制备的单尺寸纳米级孔洞释放结构；

图4为本实用新型的器械本体原材料中制备的大尺寸、小尺寸双尺寸纳米级孔洞释放结构；

图5为本实用新型的器械本体原材料中制备的深孔洞、浅孔洞双尺寸纳米级孔洞释放结构；

图6为本实用新型的器械本体原材料中制备的三种及其以上多尺寸纳米级孔洞释放结构；

图7为本实用新型的器械本体原材料中制备的单尺寸纳米级孔洞的药物释放结构统计分布曲线图；

图8为本实用新型的器械本体原材料中制备的多尺寸纳米级孔洞的药物释放结构统计分布曲线图。

具体实施方式

实施例1

参阅图3所示，一种用于药物洗脱器械的带有纳米级孔洞的药物释放结构，主要包括器械本体10、膜层40、孔洞50、活性药物70等；所述的器械本体10可由任何具有较好生物相容性良好的医用材料制造，可以是不锈钢、钴基合金、钛合金等金属或合金材质；孔洞50为大量的纳米级孔洞，所谓纳米级孔洞不是绝对意义上小于100nm的纳米孔洞，小于1μm大于1nm均称为纳米级孔洞，具体是指孔径和孔深小于1μm大于1nm的纳米级孔洞(pore)，纳米级孔洞50可通过化学或物理方法，如腐蚀、阳极氧化、微弧氧化、微弧氮化等方法或这些方法结合直接制备形成，与器械本体10之间无任何中间隔层，纳米级孔洞50可以是载药槽或孔结构；所述的器械本体10可以包含或不包含一个最外部的膜层40；本实施例为在器械本体10原材料中直接制备有单尺寸分布的纳米级孔洞50，单尺寸纳米级孔洞50是一种呈均匀尺寸分布的纳米级孔洞501，活性药物70承载在各个均匀尺寸纳米级孔洞501中。

实施例2

参阅图4所示，本实施例为在器械本体10原材料中直接制备有两种不均匀尺寸分布的纳米级孔洞50，即孔径的统计平均值不同的两种不同平均尺寸的n个双尺寸分布的纳米级孔洞50，双尺寸的纳米级孔洞50包括两种不同孔径的大尺寸纳米级孔洞502和小尺寸纳米级孔洞503，活性药物70承载在各个大尺寸纳米级孔洞502和小尺寸纳米级孔洞503中。其余结构同实施例1。

实施例3

参阅图5所示，本实施例为在器械本体10原材料中直接制备有两种不均匀尺寸分布的纳米级孔洞50，即孔深的统计平均值不同的两种不同平均尺寸的n个双尺寸分布的纳米级孔洞50，双尺寸的纳米级孔洞50包括两种不同孔深的纳米级深孔洞504和纳米级浅孔洞505，活性药物70承载在各个纳米级深孔洞504和纳米级浅孔洞505中。其余结构同实施例1。

实施例4

参阅图6所示，本实施例为在器械本体10原材料中直接制备有包含三种及其以上不均匀尺寸分布的纳米级孔洞50，即孔径和孔深的统计平均值均不同的三种及其以上不同平均尺寸的n个多尺寸分布的纳米级孔洞50，多尺寸的纳米级孔洞50包括三种及其以上不同孔径和孔深的大尺寸纳米级孔洞502、小尺寸纳米级孔洞503、纳米级深孔洞504、纳米级浅孔洞505，活性药物70承载在各个大尺寸纳米级孔洞502和/或小尺寸纳米级孔洞503和/或纳米级深孔洞504和/或纳米级浅孔洞505中。其余结构同实施例1。

所述的单尺寸纳米级孔洞50可以是均匀尺寸纳米级孔洞501、大尺寸纳米级孔洞502、小尺寸纳米级孔洞503、纳米级深孔洞504、纳米级浅孔洞505之任一种。

所述的均匀尺寸纳米级孔洞501、大尺寸纳米级孔洞502、小尺寸纳米级孔洞503、纳米级深孔洞504、纳米级浅孔洞505可以是开放式孔洞、半开放式孔洞、封闭式孔洞、互相连通、互相嵌入的孔洞等多种形式，根据需要承载的药物剂量或医疗器械的不同需要而选用。

本实用新型所述的活性药物70包括下述一种或多种物质：药物治疗剂、载体治疗基因、生物活性物质或上述药物的复合组合。

所述的药物治疗剂包括下述一种或多种物质：肝素、阿司匹林、水蛭素、秋水仙碱、抗血小板GPIIb/IIIa受体结抗剂、白甲氨蝶呤、嘌呤类、嘧啶类、植物碱类和埃坡破霉素(Epothilone)类、雷公藤系列化合物、抗生素、激素、抗体治癌药物、环孢霉素、FK506(及同系物)，DSG(15-deoxyspergualin，15-dos)，MMF，雷帕霉素(Rapamycin)及其衍生物，FR 900520，FR 900523，NK 86-1086，daclizumab，depsidomycin，kanglemycinC，spergualin，prodigiosin25-c，cammunomicin，demethomycin，tetranactln，tranilast，stevastelins，myriocin，gllooxin，FR 651814，SDZ214-104，环孢霉素C，bredinin，麦考酚酸、布雷菲得菌素A，WS9482，糖皮质类固醇、替罗非班(tirofiban)、阿昔单抗、eptifibatide、紫杉醇、放线菌素-D等。

所述的载体治疗基因包括下述一种或多种物质：细胞、病毒、DNA、RNA、病毒携带体、非病毒携带体等。

参阅图7、图8所示，所述的孔径d是指孔洞的有效直径，即按一定几何规律，将各种形状的孔洞折算成等效直径的圆孔后，其圆孔的直径；所述的孔深h是指孔洞的底部距涂层基准表面的距离；所述的尺寸分布是指能描述孔洞尺寸，包括孔径d和孔深h分布规律的统计学模型，因为孔洞的尺寸是不可能完全相等的，都是按一定的规律统计分布；所述的平均尺寸是指孔洞的孔径d和孔深h的统计平均值，本实用新型提到的纳米级孔洞的孔径和孔深尺寸均在1nm～1μm之间。

图7的纳米级孔洞为单尺寸孔洞，这些孔洞只有一个平均尺寸，孔洞的尺寸孔径d和孔深h在1nm～1μm之间且能够用单一的分布规律进行描述的孔洞的集合。

图8的纳米级孔洞为双尺寸孔洞或多尺寸孔洞，这些孔洞一般具有两个或n个平均尺寸，但这n个尺寸均在1nm～1μm之间，数量n＝2时即为双尺寸孔洞，n＞2即为多尺寸孔洞。所述的多尺寸孔洞是指孔洞的孔径d或孔深h尺寸必须用n≥2种分布规律进行描述的孔洞的集合，其在统计学上有两种或两种以上的平均尺寸，即孔径d或孔深h的统计平均值；孔洞的形状可以是任意的。

本实用新型的器械本体10包括支架、导管、导丝、心脏起搏器、心脏瓣膜、外科植入材料、植入硬组织等需要释放药物的医疗器械，以及基材采用陶瓷、有机聚合物、无机物、金属氧化物等非金属医疗器械；所述的支架为球囊扩张型支架、自膨胀型支架、血管支架、非血管支架，不锈钢、镍钛记忆合金、钴基合金、纯钛、钛合金基材的支架，以及不同工艺成型的丝材编织、管材激光切割、模铸、焊接的支架。

本实用新型旨在保护由器械本体10原材料中直接制备的单尺寸或双尺寸的或多尺寸的纳米级孔洞及存在于各个纳米级孔洞中的活性药物构成的药物洗脱器械的多孔药物释放结构，对于其它形式的孔径、孔深和四种以上不同尺寸的孔洞的药物释放结构不一一列举，不受本实用新型实施例的限制。

Claims

1.一种用于药物洗脱器械的带有纳米级孔洞的药物释放结构，由器械本体、器械本体原材料中直接制备的孔洞及存在于孔洞中的活性药物组成，器械本体选用生物相容性良好的医用材料，器械本体包含或不包含一个最外部的膜层，其特征在于所述的器械本体(10)原材料中直接制备有单尺寸或双尺寸或多尺寸的纳米级孔洞(50)，即一种均匀尺寸分布的或包括孔径或孔深的统计平均值的两种及其以上不均匀尺寸分布的n个纳米级孔洞(50)。

2.根据权利要求1所述的用于药物洗脱器械的带有纳米级孔洞的药物释放结构，其特征在于所述的纳米级孔洞(50)尺寸为1nm～1μm。

3.根据权利要求1所述的用于药物洗脱器械的带有纳米级孔洞的药物释放结构，其特征在于所述的单尺寸的纳米级孔洞(50)为均匀尺寸纳米级孔洞(501)、大尺寸纳米级孔洞(502)、小尺寸纳米级孔洞(503)、纳米级深孔洞(504)、纳米级浅孔洞(505)之任一种。

4.根据权利要求1所述的用于药物洗脱器械的带有纳米级孔洞的药物释放结构，其特征在于所述的双尺寸的纳米级孔洞(50)包括两种不同孔径的大尺寸纳米级孔洞(502)和小尺寸纳米级孔洞(503)，活性药物(70)承载在各个大尺寸纳米级孔洞(502)和小尺寸纳米级孔洞(503)中。

5.根据权利要求1所述的用于药物洗脱器械的带有纳米级孔洞的药物释放结构，其特征在于所述的双尺寸的纳米级孔洞(50)包括两种不同孔深的纳米级深孔洞(504)和纳米级浅孔洞(505)，活性药物(70)承载在各个纳米级深孔洞(504)和纳米级浅孔洞(505)中。

6.根据权利要求1所述的用于药物洗脱器械的带有纳米级孔洞的药物释放结构，其特征在于所述的多尺寸的纳米级孔洞(50)包括三种及其以上不同孔径和孔深的大尺寸纳米级孔洞(502)、小尺寸纳米级孔洞(503)、纳米级深孔洞(504)、纳米级浅孔洞(505)，活性药物(70)承载在各个大尺寸纳米级孔洞(502)和/或小尺寸纳米级孔洞(503)和/或纳米级深孔洞(504)和/或纳米级浅孔洞(505)中。

7.根据权利要求3所述的用于药物洗脱器械的带有纳米级孔洞的药物释放结构，其特征在于所述的均匀尺寸纳米级孔洞(501)、大尺寸纳米级孔洞(502)、小尺寸纳米级孔洞(503)、纳米级深孔洞(504)、纳米级浅孔洞(505)为开放式孔洞、半开放式孔洞、封闭式孔洞、互相连通、互相嵌入的孔洞。

8.根据权利要求1所述的用于药物洗脱器械的带有纳米级孔洞的药物释放结构，其特征在于所述的器械本体(10)为支架、导管、导丝、心脏起搏器、心脏瓣膜、外科植入材料、植入硬组织，以及基材为陶瓷、有机聚合物、无机物、金属氧化物的非金属医疗器械；所述的支架为球囊扩张型支架、自膨胀型支架、血管支架、非血管支架，基材为不锈钢、镍钛记忆合金、钴基合金、纯钛、钛合金的支架，以及丝材编织、管材激光切割、模铸、焊接的支架。