EP2461842A1 - Verwendung von zusammensetzungen zur beschichtung von katheterballons und beschichtete katheterballons - Google Patents
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- EP2461842A1 EP2461842A1 EP10781810A EP10781810A EP2461842A1 EP 2461842 A1 EP2461842 A1 EP 2461842A1 EP 10781810 A EP10781810 A EP 10781810A EP 10781810 A EP10781810 A EP 10781810A EP 2461842 A1 EP2461842 A1 EP 2461842A1
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Definitions
- the present invention relates briefly to dilated medical devices in contact with the organism, such as, for example, balloon catheters coated with at least one layer of at least one antiproliferative, immunosuppressive, antiangiogenic, antiinflammatory, fungicidal and / or antithrombotic active ingredient and a transport mediator or a mixture of transport mediators, Process for coating these coated dilatable medical devices and the use of compositions for this coating.
- the narrowed site is flared for a short time of 1-3 minutes using the inflatable balloon at the end of the catheter, repeated more than twice if necessary.
- the vessel walls must be overstretched so that the constriction is repaired. This procedure results in microcracks in the vessel walls, which reach into the adventitia.
- the injured vessel is left to itself, so that the healing process, depending on the added injury, resulting from the period of overexpansion, the overstretching and the degree of overstretching results, more or less high-grade services are required. This is reflected in the high rate of reclosure after PTCA.
- the balloon catheter is used as a transport and implantation aid, so that overstretching of the vessel wall also occurs here, but in this case, this overstretching is required only for the period of stent dilatation. If the stent is stuck firmly in place, the balloon is deflated and removed. Thus, the duration of the overstretching is shortened and unique.
- the reduction in the rate of restenosis shows that this reduced overexpansion time and also the reduced degree of stent in the stent, despite introduction of the foreign material into the organism already leads to a reduced rate in the aftertreatment.
- the next goal in the history of the stent is the 100% prevention of reocclusion.
- the search for the combination of ideal drug and ideal as biodegradable as possible stent has begun.
- the suppression of cellular reactions in the first days and weeks is achieved primarily with the aid of preferably antiproliferative, immunosuppressive and / or anti-inflammatory agents such as derivatives / analogs and metabolites acting equally.
- the active ingredients and / or combinations of active ingredients are used in a meaningful manner to assist wound healing or the wound healing process.
- the improvements that have been made to balloon catheters in the past have related primarily to their ability to accurately and safely place a stent.
- the PTCA as a stand-alone method was largely superseded by stent implantation, especially in the coronary area.
- EP 0 383 429 A discloses a balloon catheter with tiny holes through which a heparin solution is delivered to the vessel wall during dilatation.
- a drug-eluting balloon catheter offers an alternative to the stent (CardioNews Letter 21.04.2006).
- This is a balloon catheter immersed in a solution of paclitaxel and X-ray contrast media, which, according to the results of the now one-year clinical trial, has achieved a 40% to 9% reduction in restenosis rate compared to the uncoated balloon catheter.
- Such a balloon catheter is disclosed, for example, in WO2004028582A1.
- the optical traceability achieved by the application of the contrast agent is advantageous, but the amount of active substance which can actually be used and taken up at the site after PTCA remains individual and uncontrolled, since even during the introduction of the balloon catheter in the bloodstream, starting from the groin to the first Heart dissolves an unquantifiable part of the coating from the balloon. In addition, during the dilatation of the balloon further pieces of the coating crumble and become off the surface in the bloodstream carried away. As a result, a portion of the drug content delivered to the balloon catheter does not reach the diseased site, but can only be considered ineffective, intravenous administration. The amount of lost portion is not controllable and is therefore not available for optimal care at the diseased site and in calculable dosage.
- the object of the present invention is to provide compositions for the coatings of catheter balloons, which ensure sufficient adhesion of the drug to the balloon surface during the introduction of the catheter balloon and on the other hand optimal drug transfer to the vessel wall during dilatation.
- a further object of the present invention is to provide drug-eluting balloon catheters and similar medical devices which can be used at short notice in the body and which, even with a short contact time, have a controlled and optimum Ensure drug transfer to and into the vessel wall, so that the healing process takes a positive course.
- the active substance is not already rinsed prematurely by body fluid from the medical device on the way to the destination site or, at the latest, crumbles when expanding and only an undefined or insufficient amount of active ingredient reaches the target.
- the very limited contact time must be sufficient so that the drug can be transferred in the appropriate dosage from the balloon catheter on or in the vessel wall.
- a problem is solved by special coating methods for catheter balloons, which coat the catheter balloon with a defined amount of a pharmacologically active substance, wherein the coating method uses a coating device with a volume measuring device for delivering a measurable amount of a coating solution by means of a dispensing device targeted to the surface of the catheter balloon.
- volume measuring device Any device capable of providing a measured amount of coating solution or measuring or indicating the amount of coating solution dispensed may serve as the volume measuring device.
- Volume gauges are therefore in the simplest case scales, scaled pipettes, scaled burettes, scaled containers, scaled wells, as well as pumps, valves, syringes or other piston-shaped containers capable of providing or delivering or dispensing a measured amount of coating solution.
- the volume measuring device only serves to either supply or dispense a certain amount of a coating solution or to measure and / or display a dispensed amount of coating solution.
- the volume measuring device thus serves to determine or measure the amount of coating solution transferred from the delivery device to the catheter balloon surface and thus to active substance.
- transport mediator is used below to refer both to a single transport mediator and to a mixture of transport mediators
- the dispensing device which can be a nozzle, a multiplicity of nozzles, a thread, a network of filaments, a piece of textile , Leather, sponge, ball, syringe, needle, cannula, capillary, etc.
- the associated method is referred to herein as a rolling process and the associated apparatus has a ball head with a supply line for a coating solution on the ball head.
- a controller preferably optical control
- the ball head is placed on the surface of the catheter balloon.
- the coating solution flows out of a cavity or a volume measuring device and flows onto the ball head.
- the ball head is rolled over the surface of the catheter balloon and thus travels the surface of the catheter balloon, wherein the coating solution applied to the ball head is transferred from the ball head to the surface of the catheter balloon.
- catheter balloons can be completely or even partially coated in the deflated or inflated state.
- a catheter balloon in the area of the widened folds can be targeted and coated, wherein the coating lies within the folds after deflation (ie, folding), so that a targeted coating of the folds can be achieved in this way ,
- the ball head the balloon or the balloon material not it is preferably made of a rubbery material such as rubber or of at least one other polymer suitable for this purpose.
- the present invention relates in particular to coated catheter balloons which have an active substance-releasing coating.
- catheter balloons As catheter balloons, the conventional catheter balloons, bifurcation balloons as well as fold balloons or special balloons can be used.
- catheter balloons or "conventional catheter balloons” refers to those dilatable catheter balloons which generally serve to place a stent by means of dilatation. Further, non-dilatable catheter balloons are also referred to for stent placement, which are suitable for self-expanding stents and carry a removable protective cover over the stent to prevent premature stent expansion.
- expandable and recompressible catheter balloons with a protective sheath such as the non-dilatable catheter balloons for self-expanding stents are typically used without a stent to protect the coating on the catheter balloon from premature detachment.
- Bifurcation balloons refer to catheter balloons for treating a branch of a vessel, in particular a blood vessel. Such balloons may have two arms or consist of two interconnected or two separate balloons which are used simultaneously or sequentially to treat a vascular fissure or to place a stent or two stents in a vascular fissure or in close proximity to a vascular fissure.
- Balloons are referred to as "fold balloons", as described, for example, in EP 1189553 B1, EP 0519063 B1, WO 03/059430 A1 and WO 94/23787 A1 and which have "wrinkles" in the compressed state of the balloon that occur during expansion at least partially open the balloon.
- each angioplasty balloon can also be referred to as a fold balloon, since all such balloons are in the deflated state in folds.
- balloons are called balloons with pores, especially with micropores, which allow the passage of liquids and solutions in the expansion or the application of pressure.
- a balloon with micro-openings is disclosed in EP 0 383 429 A.
- special balloon is also used to refer to balloons with a specially designed surface, such as the catheter balloon with microneedles described in WO 02/043796 A2 or the catheter balloon disclosed in WO 03/026718 A1 with a micronous or nanorod surface for incorporating active substances with or without vehicles.
- the term “balloon” or “catheter balloon” basically refers to any expandable and re-compressible, as well as temporarily implantable, medical device typically used in conjunction with a catheter.
- coated balloons according to the invention can be used without a stent or with a crimped stent. Their use is not limited to initial treatment of stenotic vessels, they are also particularly well suited to successfully combat re-stenosis (e.g., stent restenosis) and prevent recurrent constriction.
- re-stenosis e.g., stent restenosis
- the catheter balloon may consist of the usual materials, in particular polymers, as described below, and in particular of polyamide, such as e.g. PA 12, polyester, polyurethane, polyacrylates, polyethers etc ..
- polyamide such as e.g. PA 12, polyester, polyurethane, polyacrylates, polyethers etc ..
- the stent may also be made from common materials such as medical grade stainless steel, titanium, chromium, vanadium, tungsten, molybdenum, gold, iron, nitinol, magnesium, iron, alloys of the foregoing metals, as well as polymeric material and preferably absorbable polymeric material such as e.g. Chitosan and its derivatives, polyamino acids, polypeptides, polyhydroxybutyrates (PHB), polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohols, polyglycerides, polylactides and the block and copolymers of the aforementioned substances.
- common materials such as medical grade stainless steel, titanium, chromium, vanadium, tungsten, molybdenum, gold, iron, nitinol, magnesium, iron, alloys of the foregoing metals, as well as polymeric material and preferably absorbable polymeric material such as e.g. Chitosan and its derivatives, polyamino acids, polypeptides
- the coated catheter balloons of the present invention are used without an attached stent, however, use with a crimped stent is also possible. If, in addition to the coated balloon, a stented crimped stent is used, the stent may be uncoated (bare stent) or likewise coated, wherein the stent may have a different coating and also a different active substance than the coating of the catheter balloon.
- coating is intended to encompass not only a coating of the surface of the catheter balloon but also a filling or coating of wrinkles, cavities, pores, microneedles or other fillable spaces on or between or in the balloon material.
- the coating can be applied in one or more steps, be monolayer or multilayer, wherein the coating solution contains a suitable solvent or solvent mixture, one or more pharmacological agents and a transport agent or a mixture of transport mediators.
- the coating solution preferably consists only of the three aforementioned constituents.
- Suitable active substances or combinations of active substances are antiinflammatory, cytostatic, cytotoxic, antiproliferative, antimicrobubuli, antiangiogenic, antirestenotic (anti-restenosis), antifungicidal, antineoplastic, antimigrative, athrombogenic and antithrombogenic substances.
- vasodilators sirolimus (rapamycin), somatostatin, tacrolimus, roxithromycin, dunaimycin, ascomycin, bafilomycin, Erythromycin, midecamycin, josamycin, concanamycin, clarithromycin, troleandomycin, folimycin, cerivastatin, simvastatin, lovastatin, fluvastatin, rosuvastatin, atorvastatin, pravastatin, pitavastatin, vinblastine, vincristine, vindesine, vinorelbine, etoboside, teniposide, nimustine, carmustine, lomustine, cyclophosphamide, 4-Hyvasodilators, sirolimus (rapamycin), somatostatin, tacrolimus, roxithromycin, dunaimycin, ascomycin, bafilomycin, Erythromycin, midecamycin, josamycin, concanamycin, clarithro
- any desired active ingredients as well as active ingredient combinations, paclitaxel and paclitaxel derivatives, taxanes, docetaxel and rapamycin and rapamycin derivatives such as Biolimus A9, pimecrolimus, everolimus, zotarolimus, tacrolimus, fasudil and epothilones being preferred, and paclitaxel being particularly preferred and rapamycin.
- Paclitaxel is available under the arkennamen Taxol ® and the chemical name [2aR- [2a, 4,4a, 6,9 (R *, S *), 11, 12, 12a, 12b]] - (benzoylamino) - hydroxybenzolpropionklare- 6, 12b-bis- (acetyloxy) -12- (benzoyloxy) -2a-3, 4, 4a, 5, 6, 9, 10, 11, 12, 12a, 12b-dodecahydro-4,11-dihydroxy-4a, 8 , 13,13-tetramethyl-5-oxo-7,1-methano-1H-cyclodeca [3,4] benz [1,2-b] oxet-9-yl-ester).
- Rapamycin is also available under Rapamun or the International Nonproprietary Name (INN) Sirolimus and the lUPAC name [3S- [3R * [E (1S *, 3S *, 4S *)], 4S * , 5R * , 8S * , 9E , 12R *, 14R *, 15S *, 16R *, 18S *, 19S * , 26aR *]] - 5,6,8,1,12,13,14,15,16,17,18,19,24 , 25,26,26a-hexadeca-hydro-5,19-dihydroxy-3- [2- (4-hydroxy-3-methoxycyclohexyl) -1-methyl-ethenyl] -14,16-dimethoxy-4,10,12,18 - tetramethyl-8- (2-propenyl) -15,19-epoxy-3H-pyrido [2,1-c] [1,4] -oxaazacyclo-tricosin-1, 7, 20,
- produgs is meant a precursor of the pharmacologically active compound which is converted to the active compound under physiological conditions.
- active ingredients or combinations of active substances preferably reach the site of action via a transport mediator or as their own transport mediator in a sufficient concentration during the limited contact time of the short-term implant.
- a major problem with the embodiments of the prior art is that with a single dilatation time of a maximum of 1 minute and possibly several repetitions of the dilation after a certain break and preferably a maximum of 45 seconds and more preferably of a maximum of 30 seconds, sufficient active ingredient To transfer the stenotic or re-stenotic or thrombotic vessel section, so that even in a dilation without a stent to set, a re-narrowing or reclosure of the vessel portion is prevented. Since at higher contact times, i.
- coating solutions which comprise the active substance together with at least one transport mediator in a suitable solvent which can be removed again after coating.
- transport mediators or transport accelerators are preferably used.
- These substances may additionally possess active substance properties themselves or also act as a suitable carrier material for an active substance.
- active substance properties themselves or also act as a suitable carrier material for an active substance.
- embodiments according to the invention which contain chemical compounds as transport mediators which accelerate or facilitate the uptake of active substances into the vessel wall, so that the active substance or the active ingredient combination is controlled during the short-term contact and in the intended dosage through the cell membrane can be channeled into the cell interior.
- transport mediators per se is not the subject of the present invention but the selection of very preferred transport mediators, which are particularly effective in connection with catheter balloons and with the special requirements for the short-term drug release, i.
- the transfer of the active substance to the vessel wall or the introduction of active ingredient into the tissue is particularly effective. promote the stenosed tissue.
- Common to all transport intermediates is the ability to ideally alter the thermodynamic state of the drug to increase the concentration gradient and enhance diffusion into the cells.
- the transport accelerator can also act as a carrier.
- the binding between active ingredient and carrier is already present and is dissolved after entry into the cell or it is formed on the outside of the membrane for the duration of the membrane passage and then dissolved again or carrier and drug form a unit that also exists inside the cell, but without the effectiveness of the drug negative affect.
- Such properties are possessed by substances which either interact directly with the lipid bilayer of the cell membrane, interact with receptors on the cell membrane, enter the interior of the cell via membrane transport proteins which act as carriers or as channels (ion pump), where they have the membrane potential and thus the membrane permeability of the membrane Change cells. This facilitates or accelerates the uptake of an active substance into the cells.
- oleic acid may affect the interaction with the lipid bilayer lipids while cyclomoterpenes such as D-limonene or menthol interact with the lipid bilayer hydrocarbons.
- the hydration of the polar head groups of the lipid bilayer is altered by urea or propylene glycol. Also, the elimination of hydrogen bonds causes accelerated drug uptake (e.g., dimethylsulfoxide, dimethylformamide, or dimethylacetamide). An increase in moisture in the cell wall by moisture-binding substances such. Pyrrolidone also enhances diffusion into the cell.
- polarity of the molecule is also important.
- polar and non-polar groups can be combined in a molecule similar to the phosphatidylcholine present in all cells as a membrane constituent.
- Another possibility consists in the mixture of two substances, each of which brings one of the properties and act in combination as membrane-permeable mixture.
- vasodilators include endogenous substances such as the kinins, e.g. Bradykinin, kallidin, histamine, and NOS synthase, which releases the vasodilating NO from L-arginine.
- kinins e.g. Bradykinin, kallidin, histamine, and NOS synthase
- Substances of plant origin such as the proven vasodilator extract of gingko biloba, DMSO, xanthones, flavonoids, terpenoids, vegetable and animal dyes, food colors, NO-releasing substances such.
- Pentaerythrityl tetranitrate (PETN), carbon monoxide (CO), contrast agents and contrast agent analogues also belong to this category.
- the transport accelerator or mediator causes an immediate limited by the contact time with the medical device transfer of the active ingredients in the
- the transport accelerator or mediator adheres to the removal of the medical device in combination with the active ingredient and possibly with a support supporting the carrier (or reservoir) on the cell walls. As a result, the diffusion of active ingredient into the cells can be retarded and controlled in a dose-controlled manner.
- Transport mediator, drug or drug combination as well as a possible matrix can be applied adhesively and / or covalently, partially or over the whole area on the medical device:
- Transport agent and drug adhere adhesively and / or covalently on the medical device or on an adhesive or covalently applied to the medical device matrix.
- Transport mediator and drug are covalently bonded to each other and adhere adhesively on the medical device or on a matrix which is applied adhesively or covalently on the medical device.
- Transport mediator and drug are covalently bonded to each other and adhere covalently on the medical device or on a matrix which is applied adhesively or covalently on the medical device.
- the effect of these substances is not limited to the transport properties, but they also have a positive healing effect.
- nitric oxide produced by the cell itself not only acts as a vasodilator, but also has an anti-proliferative effect.
- all NO donors simultaneously act as antiproliferativa and as vasodilators.
- Combinations with other antiproliferative, cytotoxic and cytostatic, antiinflammatory and also antithrombotic agents can be used here to potentiate or supplement the accompanying ability to act.
- the medical balloon catheters according to the invention, with or without a stent are used to prevent or reduce restenosis, in particular also in-stent restenosis.
- the temporary short-term implants are particularly suitable for the treatment and prophylaxis of vascular diseases, which arise due to a decrease in wall shear stress or possibly simultaneous strain-induced increase in leukocyte adhesion and immigration. Such processes often occur at vascular branches.
- the vascular implants of the invention are capable of increasing wall shear stress and of strengthening or activating smooth muscle cells (SMC) or vascular endothelium, thereby reducing platelet adhesion and diapathesis of leukocytes present in the bloodstream Measure be reduced. This counteracts inflammatory processes and avoids, for example, chronic inflammatory bowel disease, especially Crohn's disease as well as arteriosclerosis, stenosis or restenosis.
- Transport agent and active substance are identical
- Transport mediator and active substance are not identical, support each other in their effect
- the substance should not be so volatile that the substance is no longer or only diminished on the balloon in a short time. This is because the product properties would be changed in such a way that a no longer defined and controllable ratio of transport mediator to active ingredient would be created, which would severely question or render impossible the usability of such a medical device. Not least must also be given a mandatory minimum storage capacity. Under these conditions, substances that have a boiling point below 100 ° C can no longer be used because the guarantee of a stable, defined product is no longer guaranteed. Therefore, substances which are suitable as transport intermediates and which have a boiling point above 150 ° C. and thus have suitable temperature stability are particularly preferred.
- hydrophobic or predominantly lipophilic molecules such as the phospholipids provided with a hydrophilic head and a long hydrophobic tail of fatty acids, can be used here.
- phospholipids and sphingolipids, cetimides and cetyl alcohols are very suitable, since these are membrane components, so that membrane components are to be regarded as natural penetration enhancers, since they strive for the membrane dressing.
- the above statements show that a person skilled in a variety of very different compounds can select and use as transport agents, as many substance classes could theoretically act as a transport agent and just because of the large number of possible substances, the expert can not recognize which work really well and which substance groups the Others are really superior because the requirements placed on the transport mediator, especially with the balloon catheters are much more special than, for example, in some transdermal formulations.
- the present invention pertains to a selection of particular transport agents and therefore may be referred to as a selection invention, and should be evaluated in this way also in terms of novelty and inventive step.
- a composition is used for the coating of catheter balloons which contains at least one solvent, at least one pharmacologically active substance and a transport mediator or a mixture of transport mediators, the transport mediator or the mixture of transport mediators having a boiling point of at least 150 ° C., the transport mediator or the mixture of transport mediator has an oily or solid consistency at 20 ° C., does not trigger an immune reaction and the transport mediator or the mixture of transport mediators is used for coating a catheter balloon for vessel dilation, wherein the transport mediator or mixture of transport mediators is not Contrast agent acts.
- the transport mediator or the mixture of transport mediators to the pharmacological active ingredient in a molar ratio of 1: 100 to 10: 1 and preferably from 1:50 to 2: 1 and more preferably from 1:10 to 1: 1 in the composition is contained and thus in the balloon invention a molar ratio of transport mediator to active ingredient of 1 mol: 100 mol, preferably from 1 mol: 50 mol to 2 mol: 1 mol and more preferably from 1 mol: 10 mol to 1 mol : 1 mol yields.
- the transport mediator or mixture of transport mediator should have a boiling point of at least 150 ° C, preferably of at least 170 ° C, more preferably of at least 190 ° C, even more preferably of at least 210 ° C and most preferably of at least 230 ° C.
- the transport mediator is not a polymer and the mixture of transport mediators contains no polymer as transport mediator.
- transport promoters are preferred which have at least 6 carbon atoms or at least two oxygen atoms or at least one nitrogen atom, and mixtures of such transport mediators. It is also preferred if the transport mediator or the mixture of transport mediators has a vapor pressure at 20 ° C. of less than 100 pascals, preferably less than 65 pascals, more preferably less than 25 pascals and especially preferably less than 6 pascals. For comparison, some vapor pressures are given below:
- a transport mediator having a molecular weight of from 100 g / mol to 1000 g / mol, more preferably from 200 g / mol to 900 g / mol, even more preferred from 300 g / mol to 800 g / mol, even more preferably from 400 g / mol to 700 g / mol, and more preferably from 500 g / mol to 600 g / mol.
- Transport mediators which are lipophilic and are hydrophilically esterified in such a way that they have a distribution coefficient between butanol and water of ⁇ 0.5 can also be referred to as preferred.
- a transport mediator or a mixture of transport mediators which has a pH of 5 ⁇ pH ⁇ 7 in aqueous solution.
- transport mediators or mixtures of transport mediators are not preferred, which form micelles and in particular hydrophilic micelles to the outside.
- a transport mediator capable of forming hydrogen bonds may be referred to as preferred.
- transport mediators and mixtures of transport mediators which can interact with the lipids of the lipid bilayer and / or with the hydrocarbons of the lipid bilayer are preferred. Also preferred are transport mediators which are hydrophilic and are so hydrophobic esterified that they have a distribution coefficient between butanol and water of> 0.5.
- transport mediators or mixtures of transport mediators are preferred which have an aqueous solution of 9> pH> 7.
- transport mediators or mixtures of transport mediators which are capable of altering the diffusion potential in such a way that the uptake of the active substance of the cell or the diffusion into the cell is accelerated.
- a transport mediator is preferred which is capable of abrogating the hydrogen bonds in the cell wall.
- transport mediator subgroups which are distinguished from the large group of possible transport mediators by a particular suitability for the use according to the invention.
- These are in particular: amides, phenols, phenol esters, phenol ethers, aromatic alcohols, aromatic acids, sulfoxides, organic boron compounds, polyhydric alcohols having 2 to 6 carbon atoms, monoglycerides of fatty acids and alcohols, fatty acid ethers, terpene hydrocarbons, alcohols having at least 8 carbon atoms, heterocyclic compounds , Alkaloids, nanoparticles, enzymes and quaternary ammonium salts.
- Amides and amines such as urea, DMF, DMA, cyclophosphamide, alkanolamides e.g. 1,2,3-propanetriol homopolymer (Z) -9-octadecenoate, decyloxy and octyloxy-polyoxyethylene-polyoxypropylene, 2-hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid, 1,5-pentamethylene glycol, aspartame;
- alkanolamides e.g. 1,2,3-propanetriol homopolymer (Z) -9-octadecenoate, decyloxy and octyloxy-polyoxyethylene-polyoxypropylene, 2-hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid, 1,5-pentamethylene glycol, aspartame;
- Phenols phenol esters, phenol ethers such as anisole, ⁇ -anethole, thymol, carvacrol, chlorocresol, octylphenol ethoxylates; in particular vanillin, coniferyl alcohol and coniferin
- Aromatic alcohols and acids such as salicylic acid, salicyl alcohol, phenylethanol, cinnamyl alcohol, adrenaline, dopamine, amphetamine; in particular ferulic acid, curcumin and caffeic acid
- Sulfoxides such as all biocompatible sulfoxides, diethyl sulfoxide and acesulfame K;
- Organic boron compounds all biocompatible boric acid esters, phenyl borates and metaborates; in particular phenylboronic acid
- Polyhydric alcohols with C2 to C6 such as lactitol, mannitol, dulcitol, isomalt, sucrose, xylitol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, especially alitame and maltitol onoglycerides of fatty acids and alcohols such as glycerol monooleate, glycerol monolinoleate, glycerol monolaurate, maltol, meglumine and, in general, acylglycerides,
- Glycol ethers ethylene glycol monoethers, ethylene glycol diethers, propylene glycol monoethers, especially propylene glycol diethers
- Fatty acid ethers and carboxylic acid ethers having at least 8 carbon atoms such as
- Polyoxyethylene lauryl ether polyethylene glycol monolauryl carboxymethyl ether, in particular diethylene glycol lauryl ether,
- High boiling hydrocarbons containing at least 8 hydrocarbons and mixtures thereof such as
- Bicycles Terpene (caran-pinane, bornane group): oc-pinene, 3-carene,
- Monocyclic sesquiterpenes bisabolene and farnesol
- carotenoids such as carotene, lycopene, zeaxanthin, lutein and lutein in combination with zinc oxide, crocetine, generally lipochromes
- Corticoids cortisol (INN, cortisone), aldosterone (INN), triamcinolone (INN).
- Alcohols containing at least 8 hydrocarbon atoms such as alkanols, meristyl alcohol, stearyl alcohol, sterols, alkyl 2- (N, N-disubstituted amino) alkanoates and alkyl 2- (N, N-disubstituted amino) alkanol alkanoates, 1, 2,3 Butanediol, 1, 2,4-butanetriol, 1, 2-butanediol, 1, 3-butanediol, 1, 4-butanediol, 1, 2,3,4-butanetetraol, glycerol, glycol, wool wax alcohols such as lanolin;
- Heterocyclic compounds such as N-methylpyrrolidone, bilirubin, biotin, sulfamethoxazole (INN), in particular ascorbic acid ethers and hydrophobically esterified ascorbic acids, such as ascorbyl palmitate
- Nanoparticles such as fullerene-based peptides; Enzymes such as hyalurodinase, streptodornase, chymotrypsin, bromelain, papain, deoxyribonuclease, collagenase, serine proteases,
- Quaternary ammonium salts such as 2,3-epoxypropyltrimethylammonium chlorides (QUAB 151), 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chlorides (QUAB 181), dodecyl, hexadecyl, tetradecyltrimethylammonium halide, glycidyltrimethylammonium halide, 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium halide, benzethonium halide, wherein halide denotes : Fluoride, chloride, bromide, iodide;
- Fumarates such as sodium stearyl fumarate, fumaric acid, fumaric acid ethers;
- Phosphates such as alkyl (polyoxyethyl) phosphate
- Polysaccharides such as carrageenan, sorbitol, sorbitol ether sucrose, hydrophobically esterified or etherified xylitol or glucose, maltatol, mannitol, meglumine.
- tartrates and tartaric acid esters of the following formula:
- R 1 , R 2 , R 3 and R 4 independently of one another are hydrogen, -CH 3 , -C 2 H 5 , -C 3 H 7 , -CH (CH 3 ) 2 , -C (CH 3 ) 3 , -C 4H 9, -CH 2 -CH (CH 3 ) 2, -CH (CH 3 ) -C 2 H 5 , -C 5 Hn, -C 6 H 13 , -C 7 Hi 5 , -C 8 H 17 , -cyclo-C 3 H 5 , -cyclo-C 4 H 7 , -cyclo-C 5 H 9 , -cyclo-C 6 Hn, or a linear or branched, saturated or unsaturated, substituted with at least one functional group or unsubstituted alkyl radical, arylalkyl radical or cycloalkyl radical ,
- tartrates are tetramethyl tartrate, tetraethyl tartrate, tetrapropyl tartrate, tetra butyl tartrate.
- a transport mediator having a molecular weight of from 150 g / mol to 390 g / mol, more preferably from 170 g / mol to 370 g / mol, even more preferably from 190 g / mol to 350 g / mol, even more preferably from 200 g / mol to 330 g / mol, and more preferably from 230 g / mol to 310 g / mol.
- the coating of transport mediator and active substance according to the invention may have a polymer coating or base coating on the catheter balloon.
- biocompatible substances can be used which, as a minimum requirement, do not adversely affect the properties and use of the implant compared to the uncoated implant.
- biocompatible biodegradable and / or biostable polymers can preferably be used for the coating of the catheter balloon:
- polyacrylic acid and polyacrylates such as polymethylmethacrylate
- biodegradable or absorbable polymers which can be used are: polyvalerolactones, ⁇ - ⁇ -decalactones, polylactides, polyglycolides, copolymers of polylactides and polyglycolides, poly-s-caprolactone, polyhydroxybutyric acid, polyhydroxybutyrates, polyhydroxyvalerates,
- Polyhydroxybutyrate-co-valerates poly (1,4-dioxane-2,3-diones), poly (1,3-dioxan-2-ones), poly-para-dioxanones, polyanhydrides such as polymaleic anhydrides, polyhydroxymethacrylates, fibrin, polycyanoacrylates, Polycaprolactone dimethyl acrylates, poly-b-maleic acid polycaprolactone butyl acrylates, multiblock polymers such as from oligocaprolactone diols and oligodioxanonediols, polyetherester multiblock polymers such as e.g.
- Polyhydroxypentanoic acid Polyanhydrides, polyethylene oxide-propylene oxide, soft polyurethanes, polyurethanes with amino acid residues in the backbone, polyether esters such as polyethylene oxide, Polyalkenoxalate, Polyorthoester and their copolymers, carrageenans, fibrinogen, starch, collagen, protein-based polymers, polyamino acids, synthetic polyamino acids, zein , modified zein, polyhydroxyalkanoates, pectinic acid, actinic acid, modified and unmodified fibrin and casein, carboxymethylsulfate, albumin, further hyaluronic acid, heparan sulfate, heparin, chondroitin sulfate, dextran, b-cyclodextrins, and copolymers with PEG and polypropylene glycol, gum arabic, guar, gelatin, Collagen-N-hydroxysuccinimide collagen, modifications and copolymers and
- Particularly preferred polymers for the matrix are polysulfones, polyethersulfones, silicones, chitosan, polyacrylates, polyamides, polyetheramides, polyurethanes, polylactides, polyglycolides, copolymers of polylactides and polyglycolides, polyhydroxybutyric acid, polyhydroxybutyrates, polyhydroxyvalerates, polyhydroxybutyrate-co-valerates, poly (1,4 dioxane-2,3-diones), poly (1,3-dioxan-2-ones), poly-para-dioxanones, polyanhydrides, polyesters, PEG, hyaluronic acid, heparan sulfate, heparin, chondroitin sulfate, dextran and beta-cyclodextrins. Balloon with crimped stent
- Another preferred embodiment of the present invention comprises a crimped stent catheter balloon according to the invention.
- this embodiment in particular, there are 4 variants, which can be selected and used depending on the vasoconstriction to be treated.
- Variant [A] represents a catheter balloon with a crimped nonabsorbable and uncoated stent.
- the non-resorbable stent is coated with a drug-releasing carrier system.
- Variant [C] comprises a resorbable uncoated stent and variant [D] is a catheter balloon with a resorbable drug-eluting stent.
- the variant [A] offers an ideal system a severely narrowed body passage such as biliary tract, esophagus, urinary tract, Pancreas, kidney, pulmonary, trachea, small intestine and colon, and in particular to keep blood vessels open with a permanent stent, which has no coating, but still need not be dispensed with an active ingredient application.
- the catheter balloon according to variant [A] is coated with a pure drug layer or a carrier containing an active ingredient and dilation on the one hand the stent set and on the other at least over the entire length of the stent and advantageously even moreover an active ingredient applied, the ensures controlled ingrowth and prevention of overgrowth of the stent with mostly smooth muscle cells.
- active substance or active substance mixture the above-mentioned active substances and in particular Paclitaxel and / or Rapamycin can be used.
- the catheter balloon is coated with drug with or without a carrier system such that the balloon coating extends beyond both stent ends and preferably extends beyond 10-20% of the total length of the stent beyond an end of the stent.
- the active agent is also transferred to the vascular area at both ends of the stent, where the stent is no longer sufficient and it becomes Transfer active substance over the entire surface of the vessel wall, which lies between the widening or expanded stent struts.
- This embodiment has the advantage that the stent surface has no active substance which inhibits or kills the cells, in particular the smooth muscle cells, which directly communicate with the stent surface.
- enough active substance is applied to the interstices between the stent struts, so that it is precisely the too rapid overgrowth of the stent which begins in the interstices of the stent struts and continues into the interior of the stent and leads to in-stent restenosis a controlled amount is reduced.
- a drug-coated stent emits the active substance only from its surface and not from the interstices of the stent struts or at the ends of the stent or the region beyond, and moreover to the adjacent tissue, which is not intended to be inhibited or killed, according to the variant [A] the active ingredient applied there as widely as possible, where it is needed.
- the drug coverage of the vessel wall be a few millimeters beyond the end of the stent to adequately accompany the end portions of the stent within the vessel Supply active ingredient.
- the drug coverage of the vessel wall be a few millimeters beyond the end of the stent to adequately accompany the end portions of the stent within the vessel Supply active ingredient.
- the catheter balloon is coated according to the invention and then an uncoated stent is crimped onto the balloon.
- variant [B] can be obtained by crimping a nonabsorbable stent onto a balloon as in variant [A] and then coating the stent and balloon with an active ingredient according to the invention.
- non-resorbable means that the stent is a permanent implant that is not or only slowly dissolves under physiological conditions
- stents are, for example, medical grade stainless steel, titanium, chromium, vanadium, tungsten, molybdenum, gold, nitinol, magnesium , Zinc, iron, alloys of the aforementioned metals and ceramics or biostable polymers.
- a catheter balloon with a crimped stent is coated at the same time, it is preferable to use a solution of the active substance and of the at least one transport mediator in a solvent which acts as little as possible on the catheter balloon, but is preferably wetting and is also thin enough to move between the struts of the crimped stent to flow in the compressed state.
- This embodiment is suitable for spontaneous release of relatively much drug because the interstices of the stent struts and the interstices between the inner surface of the stent and the surface of the catheter balloon serve as a drug reservoir.
- the difference to the variant [A] consists mainly in the administrable amount of active ingredient, as can be applied to the stent and catheter balloon according to the previously described method, a significantly larger amount of an active ingredient or drug mixture.
- hydrophobic drugs such as e.g. Paclitaxel solutions of e.g. Dimethylsulfoxide (DMSO), chloroform, ethanol, acetone, methyl acetate and hexane and their mixtures or e.g. Rapamycin in Essigklareethyiester, methanol / ethanol mixtures, ethanol / water mixtures or in ethanol.
- DMSO Dimethylsulfoxide
- Rapamycin in Essigklastedreethyiester e.g. Rapamycin in Essigklastedreethyiester
- methanol / ethanol mixtures ethanol / water mixtures or in ethanol
- other active ingredients in suitable solvents or mixtures can be used.
- non-polymeric carriers such as contrast agents or contrast agent analogs
- biocompatible organics that improve coating properties and increase drug uptake into the vessel, such as amino acids, sugars, vitamins, saccharides, 2 Pyrrolidone, acetyltributyl and triethyl citrate, tributyl and triethyl citrate, benzyl benzoate, triethyl and dimethyl phthalate, fatty acid esters such as isopropyl myristate and palmitate, fatty acid ethers and the like.
- the balloon is preferably coated beyond the surface covered by the stent.
- the coated area of the balloon beyond the end of the stent is not more than 20% of the total length of the stent, preferably not more than 15% and most preferably not more than 10% of the total length of the stent.
- a full-area coating is advantageous, i. the catheter balloon according to variant [A] or stent and catheter balloon according to variant [B] are provided over the entire surface with a coating.
- Variants [A] and [B] can also be designed so that the coating with active ingredient is not uniform, but one uses a gradient, i. E. produces a concentration gradient of drug on the balloon or balloon and stent surface. For example, in the center of the catheter balloon, a greater concentration of drug may be applied or at one or both ends of the catheter balloon or in the middle and at one or both ends.
- a higher concentration of active compound can be applied than on the remaining surface.
- the stent must receive special attention, especially in the early phase after implantation, as these transitional areas are more risky. Any variations are conceivable here.
- a hemocompatible layer can be adhesively or preferably covalently applied to the uncoated surface of the medical device or crosslinked, e.g. immobilize with glutaraldehyde on the surface of the medical device.
- a layer of this type which does not activate blood coagulation makes sense, since it increases the hemocompatibility of the medical device surface and reduces the danger of thrombosis.
- This coating step is particularly useful especially if the short-term implant is to be only partially coated.
- the non-drug-coated area thus advantageously has a non-coagulating non-activating, athrombogenic surface and thus ensures a significantly higher safety during and after contact of the medical device with the blood.
- a preferably hemocompatible layer can be applied to the stent as a permanent implant, which is produced from the following preferred substances: heparin of native origin as well as regioselectively prepared derivatives of different degrees of sulfation and degrees of acetylation in the molecular weight range of that responsible for the antithrombotic effect Pentasaccharides up to the standard molecular weight of the commercially available heparin of about 13 kD, heparan sulfates and its derivatives, oligosaccharides and polysaccharides of erythrocyte glycolide, oligosaccharides, polysaccharides, completely desulfated and N-reacetylated heparin, desulfated and N-reacetylated heparin, N-carboxymethylated and / or partially N-acetylated chitosan, polyacrylic acid, polyetheretherketones, polyvinylpyrrolidone, and / or
- Another aspect of the present invention is directed to methods for coating balloon catheters comprising the following steps:
- a) providing a composition comprising at least one solvent, at least one pharmacologically active substance and a transport mediator or a mixture of transport mediators, wherein the transport mediator or the mixture of transport mediators has a boiling point of at least 150 ° C, the transport mediator or the mixture of transport mediators at 20 ° C has an oily or solid consistency, does not trigger an immune reaction, and the transport mediator or admixture of transport mediators is used to coat a catheter balloon for vascular dilation, wherein the transport mediator or mixture of transport mediators are not contrast agents;
- the present invention relates to balloon catheters which can be obtained by any of the methods disclosed herein.
- the coating methods such as e.g. Injection method, pipetting method, capillary method, wrinkle spraying method, drag method, thread drag method or rolling method will be described in detail below.
- the catheter balloons can be coated with or without a stent.
- the balloon catheter according to the invention contain, own or comprise a catheter balloon with a dried oily or solid coating of at least one pharmacologically active agent and a transport agent or a mixture of transport mediators, wherein the transport mediator or the mixture of transport mediators has a boiling point of at least 150 ° C, the Transport mediator or the mixture of transport mediators at 20 ° C has an oily or solid consistency, does not trigger an immune reaction and the transport mediator or the mixture of transport mediators, is used for coating a catheter balloon for vascular dilation, wherein it is the transport mediator or the mixture of transport mediators not about contrast media.
- Such coated balloon catheter are ideal for expanding and keeping open body passages, especially of blood vessels and especially in the cardiovascular area and thus for the prophylaxis and treatment of stenosis and re-stenosis.
- the catheter balloon is wholly or partly or completely or partially or in combination with a matrix either with a solution of the substances to be applied including the active ingredient or the active ingredient mixture by spraying, dipping, brushing, spraying, dragging, rolling or pipetting methods or electrospinning coated.
- volatile organic compounds are used such as dichloromethane, chloroform, ethanol, acetone, heptane, n-hexane, DMF, DMSO, methanol, propanol, tetrahydrofuran (THF), methylene chloride, ether, petroleum ether, acetonitrile, ethyl acetate and methyl ester, cyclohexane and corresponding mixtures.
- the coating material eg hydrogels or water-soluble active ingredients
- the presence of water may also be desirable.
- the catheter balloon can be coated, partially or fully coated, either in the expanded or folded state, selectively coated under the folds, or coated together with an attached (crimped) stent.
- the coating can be carried out in the spray, dip, brush, syringe, drag, roll and / or pipetting method.
- the pipetting, dragging, rolling or spraying method is particularly suitable for use on a folded catheter balloon or a folded balloon, since this method can specifically bring the active ingredient solution or the mixture of substances to be applied into the folds or under the folds , It is important that no impairment of functionality is connected by this partial coating.
- the folds may not stick together during expansion and thus expand counteract.
- the nominal pressure on the balloon should not be increased above the maximum value to counteract adhesion forces of the coating in the pleats. Uneven expansion is also to be avoided.
- the coating must not negatively affect the expansion properties of the balloon catheter.
- the catheter balloon can be coated together with a crimped stent, or an uncoated stent and an already coated stent can be crimped onto the coated catheter balloon to form a system of, for example, a drug released rapidly from the catheter balloon and slowly deployed Obtain the coating of the stent released drug.
- a drug-eluting balloon catheter is particularly advantageous in the early stages of the healing process, since only in this way the full-surface contact with the site to be treated is achieved and active ingredient in the entire area Diseased vessel wall passes.
- the entire diseased area is provided with drug on contact with the balloon catheter surface, while the stent with a surface as small as possible covers only a small vessel wall surface.
- a catheter balloon which can deliver drug in the peripheral areas of the stent, ensures optimal supply of the vessel to the problem areas of a stent.
- the catheter balloons with a specially designed surface are preferably coated by spraying or pipetting.
- the catheter balloon is suspended in a rotating manner and the application of a slight vacuum stabilizes the balloon catheter form.
- a slight vacuum stabilizes the balloon catheter form.
- the balloon catheter is briefly sprayed several times, during which time it dries.
- an outer protective layer or barrier layer is also preferably applied by spraying.
- pure active substance transport enhancer layers containing, for example, paclitaxel or rapamycin, which are likewise preferably applied by spraying.
- the pipetting method is particularly well suited for coating a balloon catheter.
- the rotatably fixed balloon catheter (with or without stent) is coated by means of a fine nozzle, which is extended with a capillary and through which the coating solution exits in the longitudinal direction of the balloon catheter.
- a fine nozzle or cannula is pushed under the fold and the mixture to be introduced is injected into the fold, preferably moving the nozzle or cannula along the fold or, in the case of a stationary nozzle or cannula, the fold balloon is moved in the longitudinal direction of the fold.
- This method allows a very precise and accurate coating of each individual fold or the entire folding balloon. Any solvent used evaporates or is removed in vacuo.
- the fold balloon is stored horizontally with a fold or preferably inclined at 5 to 25 degrees so that the syringe or nozzle contacts the lower end of the fold balloon the fold opening can be applied and the mixture flows into the fold independently and fills it completely.
- the fold balloon is rotated and the next fold is filled until usually all the folds of the balloon are filled.
- Fold balloons are preferably coated in the compressed state, with some specific embodiments of fold balloons also being able to be coated in the expanded state.
- Such a coating process comprises the steps
- the present invention further relates to a method for keeping closed blood vessel passages, in particular of cardiovascular vessels, by means of short-term dilatation.
- a catheter balloon without stent expands and compressed again to a diameter smaller than 1.5 times the initial diameter in the compressed state, during this process, the vessel is only overstretched to a maximum of 10% of its diameter in the unconstricted state and at least 20% of the active substance contained per mm 2 balloon surface and transferred largely to the vessel wall.
- the transfer of the active ingredient preferably does not take place in pure form, but in a matrix of transport mediator, which preferably acts as a drug reservoir at least within one hour after dilatation and releases further active ingredient to the vessel wall before it has been released or degraded.
- This method is characterized by the fact that in the shortest possible time the largest possible amount of active substance locally and selectively transferred to the vessel wall of a narrowed vascular site and within the following 30 to 60 minutes up to max. 3 days to provide for a local drug reservoir, which is then dissolved or degraded.
- active substances which combine anti-inflammatory and antiproliferative properties have proven to be particularly suitable for this process (see list of active substances p. 6-9).
- active substances which combine anti-inflammatory and antiproliferative properties have proven to be particularly suitable for this process (see list of active substances p. 6-9).
- active substances which combine anti-inflammatory and antiproliferative properties have proven to be particularly suitable for this process (see list of active substances p. 6-9).
- active substances which combine anti-inflammatory and antiproliferative properties have proven to be particularly suitable for this process (see list of active substances p. 6-9).
- active substances which combine anti-inflammatory and antiproliferative properties have proven to be particularly suitable for this process.
- active substances include, for example, colchicine, angiopeptin, but especially rapamycin and its derivatives, in addition, further hydrophobic drugs, especially paclitaxel and paclitaxel derivatives are very suitable.
- the wrinkle coating methods or wrinkle filling methods according to the invention are the pipetting method also referred to as
- a syringe delivering a continuous flow of a drug-containing composition is moved along the fold relative to the catheter fold balloon;
- a plurality of in-line dispensing openings are pushed under the fold of the fold balloon and at the same time from the plurality of dispensing openings a drug-containing composition is delivered into the fold.
- these coating or filling methods are preferably carried out in the compressed or deflated state or a maximum of 10% inflated state of the catheter balloon.
- 10% inflated state is meant that the catheter balloon accounts for 10% of the inflation, i. dilation up to the maximum extent planned during dilatation. If the expansion provided for in the dilation is designated 100% and the deflated condition is set at 0%, the result is a 10% inflation according to the following formula:
- the inventive method several or all folds can be coated or filled at the same time and the coating or filling can be targeted.
- Targeted filling of the wrinkles or targeted coating of the wrinkles should mean that only the wrinkles are filled or coated and the surface of the catheter wrinkle balloon is not coated outside the wrinkles.
- a preferred composition of active ingredient, solvent and transport promoter has the consistency of a paste, gel, viscous mass or a viscous dispersion or emulsion or a tough pulp.
- This composition has the advantage of maintaining its consistency during the coating process.
- This paste or (high) viscous mass or viscous slurry is introduced into the folds under pressure by means of a spray device, preferably a nozzle. If necessary, the nozzle can widen the balloon folds and specifically fill the cavities formed by the folds.
- the fold balloons usually have four or more folds, which are individually filled.
- the composition dries in the wrinkles either at atmospheric pressure or under reduced pressure. Drying or curing of the composition is accomplished by removal of the at least one solvent by evaporation.
- the dried composition has a porous consistency and dissolves very easily from the balloon surface during dilatation.
- the solvent was removed to the usual residues and the contrast agent forms a porous matrix for the drug and is also able to release the drug after dilatation of the fold balloon the drug quickly and in high concentration.
- the inventive method has the advantage of working very gentle to the material, since only the wrinkles are coated or filled and thus no drug is on the outer balloon surface, which is lost in the introduction of the catheter.
- This procedure includes the following steps:
- step f) for the drying can follow:
- This method specifically coats or fills the wrinkles and should be carried out with any coating solution which is still so viscous that it is pulled into the fold within 5 minutes, preferably 2 minutes due to capillary forces or additionally by gravity, and the fold is substantially complete filled.
- coating solution is understood to mean the composition used according to the invention containing at least one solvent, at least one pharmacologically active substance and a transport mediator or a mixture of transport mediators, wherein the substance classes of transport mediators described herein are preferably used as transport mediators.
- This procedure includes the following steps:
- step f) for the drying can follow:
- This method selectively coats or fills the wrinkles and should be carried out with any coating solution which is still so viscous that it can be filled into the fold by means of small nozzles or small outlet openings.
- Spraying method or wrinkle spraying method :
- This procedure includes the following steps:
- step f) for the drying can follow:
- This method selectively coats or fills the wrinkles and should be carried out with any coating solution which is still so viscous that it can be filled into the fold by means of small nozzles or small outlet openings.
- This procedure includes the following steps:
- This elegant and particularly gentle method for the catheter balloon uses a drop of the coating solution which, without the dispenser touching the balloon surface, is moved or pulled across the balloon surface by moving the dispenser and thus the droplets and balloon surface relative to one another.
- the coating solution is replenished in such a way that the drop substantially retains its size and the connection between the dispenser and Maintains balloon surface.
- the amount of coating solution dispensed can be precisely determined after coating, and thus the amount of active substance present on the balloon.
- This procedure includes the following steps:
- This also very elegant method is also very gentle on the balloon surface, since the dispensing device touches the surface of the balloon but is designed such that it can not damage the balloon surface.
- the dispenser is pulled or dragged across the balloon surface by relative movement of the balloon to the dispenser, dispensing a certain amount of coating solution.
- a volume measuring device it can be determined exactly after coating how much coating solution has been transferred to the balloon surface, resulting in the exact amount of active ingredient on the balloon surface.
- This procedure includes the following steps:
- the dispenser rolls over the balloon surface due to relative movement of the catheter balloon to the dispenser, thereby dispensing an amount of coating solution, determinable by means of a volume measuring device, onto the balloon surface via a ball head.
- This method employs a pipette or syringe or other device capable of point-donating the drug-containing composition.
- active substance-containing composition or "coating solution” as used herein is understood to mean the mixture of active ingredient, transport mediator and solvent and optionally additives, ie an actual solution, dispersion, suspension or emulsion of an active substance or an active substance mixture, a transport mediator or transport mediator mixture and at least one solvent.
- solution should also clarify that it is a liquid mixture, which, however, may also be gelatinous, viscous or pasty (viscous or highly viscous).
- the pipette or syringe or outlet or other device capable of point delivery of the drug-containing composition is filled with the composition and its outlet is preferably applied at the proximal or distal end of a fold.
- the exiting composition is drawn into the fold and along the fold due to capillary forces until the opposite end of the fold is reached.
- the catheter balloon is in the compressed, ie deflated state. Even a partial or minor inflation of the catheter balloon is usually not required to open the wrinkles a little. Nevertheless, the filling of the wrinkles can be carried out with a slight inflation of the catheter balloon of a maximum of 10% of the diameter provided during the dilation.
- the filling of the folds can also be done with a slight expansion of the folds by 100 kPa (1 bar) overpressure, Preferably, 50 kPa (0.5 bar) pressure applied to slightly widen the wrinkles.
- compositions are solutions of an active substance or mixture of active substances and transport mediator or transport mediator mixture in an alcohol or alcohol mixture.
- the capillary forces should be strong enough to completely fill a 10 mm length fold within 5 to 80 seconds, preferably within 15 to 60 seconds, and most preferably within 25 to 45 seconds. If the composition or solution is too viscous, it may also be advantageous to tilt the catheter balloon with the fold to be filled upwards out of the horizontal position by a maximum of 45 °, preferably a maximum of 30 °, and thereby also utilize gravity. As a rule, the filling of a fold by means of capillary forces, however, takes place in the horizontal state of the catheter balloon with the fold to be filled upwards.
- the syringe or pipette or other device capable of point delivery of the drug-containing composition is preferably pointed at the proximal or distal end of the fold in the direction of the fold at an angle of 10 ° to 65 °, more preferably 20 ° to 55 °, more preferably an angle of 27 ° to 50 ° and particularly preferably at an angle of 35 ° to 45 ° measured from the horizontal to the fold.
- the filling of the fold then takes place from the higher end of a fold, so that the coating solution finds a gradient and in addition to the capillary action and the gravity is utilized.
- the syringe or pipette or the other device capable of point delivery of the active substance-containing composition in the middle of the folds or at any other point lying between the distal and proximal ends, so that the fold is due to capillary forces simultaneously filled in the direction of the proximal and the distal end, but the starting points at the end of the fold have been found to be preferred.
- the flow of substance usually stops spontaneously and the syringe or pipette or the other device capable of point delivery of the active ingredient-containing composition can be removed.
- the syringe or pipette or the other device capable of delivering the punctiform delivery of the active ingredient-containing composition it has proven advantageous to remove the syringe or pipette or the other delivery device before the active ingredient-containing composition is completely removed has reached the other end of the fold.
- the remaining active ingredient-containing composition remaining at the point where the syringe or the pipette or the other dispenser approaches is pulled into the fold so that no coating composition or better filling composition remains outside the fold.
- the syringe or pipette or other dispenser is removed when about 90% of the fold is filled with drug-containing composition.
- the optimal time to remove the syringe or pipette or the other dispenser can be accurately determined by a few experiments and is also reproducible.
- another device capable of point delivery of the drug-containing composition is meant a device which, like a pipette, is capable of providing a uniform and continuous flow of drug-containing composition, including a pump, micropump or other reservoir which ensures this uniform and continuous delivery of active ingredient-containing composition.
- the catheter balloon After filling a fold, the catheter balloon is rotated so that the next fold to be coated is up and preferably horizontal. The wrinkle filling process is now repeated.
- the drying is preferably carried out by evaporation of the solvent.
- the pipetting method is suitable for the simultaneous filling of several or all folds of a catheter balloon.
- the catheter balloon can be stored horizontally or preferably vertically and the dispensing devices are set from above to the ends of the wrinkles preferably at an angle of 10 to 70 degrees, so that the drug-containing composition can flow into the folds.
- the dilation preferably lasts for a maximum of 60 seconds and particularly preferably for a maximum of 30 seconds.
- the drying of the last wrinkles i. the content of the last fold preferably without vacuum under atmospheric pressure by evaporation of the solvent.
- This predrying can be followed by final drying, which according to the invention is carried out with a rotating catheter balloon. If required or desired, vacuum can also be applied during the rotation. This particular drying process is described in more detail following the coating process of the invention.
- a fine syringe, syringe-shaped opening, syringe-shaped outlet or needle or nozzle is attached to the proximal or distal end of a fold and this dispenser moves in the form of a syringe, needle or nozzle along the longitudinal direction of the fold relative to the fold and per distance traveled delivered a certain amount of an active ingredient-containing composition or a defined flow of coating solution. It is irrelevant whether the catheter balloon is fixed and the dispenser moves along the fold or the dispenser is fixed and moves relative to the catheter balloon or even catheter balloon and dispenser both move relative to each other. Should the catheter balloon and dispenser move relative to one another, then movement on a straight line in the opposite direction is preferred.
- a medium to thick viscous active ingredient-containing composition is preferably delivered in the form of a paste or a gel or an oil in the interior of the fold.
- the viscosities of preferred solutions are between 10 1 to 10 6 mPa ⁇ s, preferably between 10 2 to 10 5 mPa ⁇ s and particularly preferably between 10 3 to 10 4 mPa ⁇ s.
- compositions containing active compounds are, in particular, those with the abovementioned oily transport promoters, for example the polyols, phenols, glycerides or alcohols having at least 8 hydrocarbon atoms.
- the tip of the syringe, nozzle or needle extends to about the middle of the inside of the wrinkle, that is, to about the middle of the fold, i. the nozzle or the outlet is located relatively centrally in the cavity formed by the fold.
- a continuous flow of the drug-containing composition is delivered such that delivery rate and delivery rate relative to the relative velocity of movement of delivery device and catheter balloon are appropriate, the fold at least 50% by volume, preferably at least 70% by volume. and particularly preferably to fill at least 85 vol .-% with the active ingredient-containing composition.
- the filling of a fold takes about 5 to 80 seconds, preferably about 15 to 60 seconds and more preferably about 25 to 45 seconds with a pleat length of 10 mm.
- the catheter balloon is in the process of filling the folds in the compressed, i. deflated condition. Even a partial or minor inflation of the catheter balloon is usually not required to open the folds a little. Nevertheless, the filling of the wrinkles can occur with a slight inflation of the catheter balloon of a maximum of 10% of the diameter provided during the dilatation.
- the filling of the pleats can also be done with a slight expansion of the pleats by applying 100 kPa (1 bar) overpressure, preferably 50 kPa (0.5 bar) overpressure, to slightly widen the pleats.
- this coating process can also be carried out with low-viscosity active substance-containing compositions, but is more suitable for oily compositions as well as for highly concentrated salt solutions.
- this method also has the advantage that more than one fold and in particular all folds can be coated or filled at the same time.
- an annular arrangement of dispensing devices is arranged according to the number of folds such that a dispensing device is available per fold.
- the tips of the dispensers are inserted into the folds and placed approximately centrally in the interior of the fold.
- all pleats can be filled simultaneously with a continuous and uniform flow of drug-containing composition.
- the catheter balloon When coating or filling one or all folds, the catheter balloon may be in a vertical or horizontal position or an oblique position.
- the rotation or rotation of the catheter balloon in the direction of the fold openings can also serve to distribute the compositions located in the folds or under the folds uniformly in the respective fold.
- This rotation of the fold balloon may be particularly advantageous in the use of oily or pasty drug-containing compositions to ensure a uniform distribution of the drug-containing composition in the folds as well as on the inner surface of the folds.
- the term “coating” also primarily refers to the coating of the inner wrinkles surfaces, wherein the entire interior of the wrinkle is usually not filled with drug-containing composition or after drying with the remaining composition.
- the term “filling” rather the complete filling of the wrinkle interior with drug-containing composition.
- additives substances with high boiling points, such as oils, are used as additives, a more or less complete filling of the wrinkles is possible, provided that no appreciable amounts of volatile substances are present in the active substance-containing composition.
- additives is optional.
- This spraying method or syringe method is particularly suitable for introducing active ingredient-containing compositions into the folds of catheter fold balloons, which can not be applied to a catheter balloon, let alone inserted into the folds, by means of conventional dipping or spraying methods.
- the oily and paste-like coatings and fillings have the advantage that these active substance-containing compositions do not completely dry, but largely retain their consistency. Therefore, it is preferable to use coating solutions which do not become completely hard in air or under a protective gas atmosphere at normal pressure, i.
- coating solutions which after removal of the solvent or solvent mixture optionally used have a melting point or solidification point less than 20 ° C preferably less than 30 ° C and also have a thick viscous, oily or paste-like consistency, so that even when storing the coated catheter balloon over several months For up to a year, the coating does not run out of the folds.
- a solvent to be removed is not mandatory, so that a physiologically acceptable solvent can be used, such as polyethylene glycol, glycerol, propylene glycol or the like, which is not removed and remains in the coating and the coating in the wrinkles for the duration the shelf life of coated medical devices is oily or pasty.
- a physiologically acceptable solvent such as polyethylene glycol, glycerol, propylene glycol or the like, which is not removed and remains in the coating and the coating in the wrinkles for the duration the shelf life of coated medical devices is oily or pasty.
- this oily or paste-like composition is at least partially generally transferred to the vessel wall and serves as a drug reservoir for a delayed release of active substance from several hours to days to the surrounding tissue and has
- the positive property of dissolving plaque or counteracting the deposition of plaque is itself biodegraded thereafter, without releasing physiologically harmful degradation products.
- This system perfectly solves the problem of firstly applying a coating to a catheter balloon so securely that it is not washed away by the bloodstream or transferred to it by touching the vessel wall during insertion, and secondly, at the site of action during dilatation a relatively short time, ie enough drug is transferred to the vessel wall within 30 to 300 seconds, ie as little as possible coating remains on the catheter balloon and as much as possible, ie at least 50% of the coating is transferred to the vessel wall to effectively counteract the formation of restenosis ,
- Such systems according to the invention can be prepared not only by the spraying method but also by the other coating methods described herein.
- a plurality of dispensing openings in series are pushed or brought under the fold of the fold balloon and at the same time an active ingredient-containing composition is dispensed from the plurality of dispensing openings into the respective fold.
- the dispenser preferably consists of 2 to 10 nozzles or dispensing openings, which are arranged at preferably uniform intervals along the longitudinal direction of the folds.
- This dispenser is then inserted under the fold of the catheter balloon and the respective fold is filled or coated by simultaneous delivery of the drug-containing composition from the nozzles or other delivery ports.
- the filling of a fold takes about 5 to 80 seconds, preferably about 15 to 60 seconds and more preferably about 25 to 45 seconds with a pleat length of 10 mm and the use of 4 dispensing openings.
- the discharge openings are preferably also located substantially in the middle of the cavity under the folds.
- it is not necessary that the dispensing device is moved in the fold of the catheter balloon relative to the fold longitudinal direction.
- the catheter balloon and dispenser are fixed during filling or coating, but movement along the longitudinal direction of the fold is possible. If a relative movement is provided, the distance for the movement is preferably not greater than the distance between two nozzles or discharge openings of the dispenser.
- the dispensing device comprises or consists of at least 2 and a maximum of 10 dispensing openings or nozzles or the like and preferably from 3 to 6 and more preferably from 4 or 5 dispensing openings or nozzles or the like, which are preferably evenly distributed over a distance of 10 mm.
- the dispenser has 2 to 10 nozzles or similar openings which are capable of uniformly dispensing or evenly spraying the active ingredient-containing composition into the fold.
- the catheter balloon is in compressed, i. deflated condition. Even a partial or minor inflation of the catheter balloon is usually not required to open the folds a little. Nevertheless, the filling of the wrinkles can occur with a slight inflation of the catheter balloon of a maximum of 10% of the diameter provided during the dilatation.
- the filling of the pleats can also be done with a slight expansion of the pleats by applying 100 kPa (1 bar) overpressure, preferably 50 kPa (0.5 bar) overpressure, to slightly widen the pleats.
- the catheter balloon is rotated, so that the next fold to be coated preferably lies upwards and preferably horizontally. The wrinkle filling or folding coating process is now repeated.
- the drying is preferably carried out by evaporation of the solvent.
- this method it is also possible to simultaneously fill or coat two, more than two or all of the folds of a catheter balloon, if the consistency of the drug-containing composition permits this, i. the consistency is not so thin that the composition leaks out of the non-horizontal folds.
- a corresponding circular array of dispensers corresponding to the number of folds is provided around the preferably vertically disposed catheter balloon, and by rotation the dispensing openings are passed under the folds, where concurrent delivery of the drug-containing composition occurs.
- the final drying takes place.
- it is of course not necessary that all folds of the catheter fold balloon be filled, but the filling of all wrinkles is the common and preferred embodiment, since during dilation in the shortest possible time a maximum amount of drug to be transferred to the vessel wall.
- the drying of the last wrinkles i. the content of the last fold preferably without vacuum under atmospheric pressure by evaporation of the solvent.
- This predrying can be followed by final drying, which according to the invention is carried out with a rotating catheter balloon. If required or desired, vacuum can also be applied during the rotation. This particular drying process is described in more detail following the coating process of the invention.
- a particularly preferred method for the entire surface coating as well as for the targeted coating or filling of the folds is the so-called dragging process or droplet dragging process.
- This method makes it possible to coat a catheter balloon in the folded state with a liquid drug-containing composition over its entire circumference inside and outside the fold.
- the balloon is approximated and then a volume of the drug-containing composition is metered to form a drop at the tip of the delivery device that is in contact with both the metering device and the balloon.
- the metering device may preferably be lengthened with a thin wire, thread or sponge-like aid at the outlet end, so that the liquid contact between the metering device and the balloon is made and maintained via this aid when approaching.
- a dispensing needle with a side opening or a fork-shaped extension.
- the droplet By lateral movement of the dosing device along the longitudinal direction of the balloon relative to the rotating balloon, the droplet is entrained and, per distance traveled, a certain amount of the drug-containing composition dries as a thin film on the swept area.
- the droplet size is maintained by adding the drug-containing composition until the target dosage is reached. The movement is maintained until the entire target area is coated and no fluid is left on the balloon surface.
- the balloon can be pre-wetted with suitable solvent, since the folds are already filled with liquid and the capillary effect does not fill the drop sucks or possibly the better adhesion of the filling material on the balloon material may meet.
- a particularly preferred embodiment is therein, at the tip of the dispenser or to guide or fasten, by the dispenser or at least through the terminal opening of the dispenser, a thread or wire which then serves to contact the balloon surface without the tip of the dispenser contacting the balloon.
- This thread or wire is made of a material that can not damage the balloon material.
- a thread or wire may also be a sponge or sponge-like container, a piece of textile or a correspondingly thin-sized piece of leather or a bundle of hair or bristles are used.
- these means consist of materials which do not damage the catheter balloon, ie are neither sharp nor angular or emit corrosive, basic, acidic or sticky substances or chemicals which dissolve, dissolve, decompose, stiffen, scratch, the polymer of the catheter balloon or can cut.
- the tip of the dispenser can be kept at a certain distance from the balloon surface and yet controlled via the contact device in the form of thread, wire, sponge, leather strip, bristle or textile piece of the drops and the movement of the drop relative to the balloon surface and can be controlled.
- a preferred embodiment consists of a horizontally located and rotating balloon with a top-mounted and moving along the longitudinal axis of the balloon dispenser. In this embodiment, a spiral coating of the entire surface of the catheter balloon takes place.
- the movement of the catheter balloon in a horizontal position takes place at intervals. With the balloon in place, the dispenser will move along the longitudinal direction of the catheter balloon in an approximately straight line from one end to the other and back again, rotating the balloon a few degrees as the dispenser reaches the distal or proximal end of the catheter balloon. This embodiment results in a linear coating of the entire balloon surface.
- This method also has the great advantage that the tip of the dispensing device, which is usually made of hard material, does not touch the balloon material, as in the case of the drag-drag method, and therefore there is no damage to the catheter balloon.
- the suture is pulled horizontally across the balloon surface along the longitudinal direction of the balloon axis, delivering a rapidly drying trace of drug-containing solution.
- this method is not limited to an embodiment with a thread, but it can also simultaneously several threads are moved across the balloon surface, in which case the balloon is preferably arranged vertically.
- the threads can also be connected to each other or form a network. In this case, the threads are connected to at least one dispensing device, which continuously supplies the threads or the net with a solution containing active ingredient.
- This method is thus suitable for complete and partial coating of the balloon surface. If, on the other hand, only the wrinkles are to be filled or coated, it is possible to insert a thread into the fold at least partially or to insert it into the fold during folding of the balloon and to allow the active ingredient-containing solution to flow into the fold via this thread, wherein after filling the Fold the thread is preferably removed again.
- the targeted filling of the wrinkles is also particularly a combination of pipetting and thread drag method, wherein the dispenser over the thread such a large amount of drug-containing solution is delivered at the proximal or distal end in the unfilled fold of an inflated catheter balloon, that the capillary effect Pull the solution into the fold.
- the drip drag method as well as the thread drag method both elegantly solve the problem of coating or filling the balloon surface as well as the targeted folds of the balloon with a defined amount of active ingredient without damaging the balloon material.
- the dispensing device can have a measuring device which records or indicates the dispensed amount of active ingredient-containing solution.
- these methods are particularly suitable for coating and / or filling the folds of a balloon in the deflated (folded) state, which is particularly demanding since the balloon surface of a collapsed balloon is not uniform and the usual uniform body coating techniques have only corresponding problems can be applied.
- differences in distance between the surface of the balloon and the dispensing device are elegantly compensated in the drag dragging and dragging process by the contact device in the form of thread, wire, sponge, leather strip, bristle or textile piece.
- a preferred variation of the droplet drag process is to use a coating head which is spherical.
- the ball has a diameter so that it just can not fall out of the outlet opening of the coating container. It closes the vessel completely so that no coating solution can escape between the sphere and the vessel wall. If pressure is exerted on this ball by the contact with the object to be coated, the ball pushes into the container according to the variably exerted pressure and the coating solution can escape between the ball and the vessel wall of the coating container. With simultaneous movement of either the coating container or the object to be coated and the desired angle to each other, the ball rolls on the surface and ensures a particularly uniform coating of the surface.
- the various objects can be faithfully coated because the ball can roll over the function of the adjustable pressure and angle, the surface as a sensor and thus offers particularly high variability in terms of.
- This type of coating is very well applicable, especially with catheter balloons, since each catheter balloon has a different surface design, is uneven and does not resemble a balloon surface of the other.
- a preferably optically controlled ballpoint pen coating process offers the possibility to uniformly coat arbitrarily different and uneven and uneven surfaces.
- the ball head for the transfer of the coating solution has the advantage that it does not damage the catheter balloon surface and the ball head or ball can be made of a soft or rubbery material such as rubber, silicone or polymers of similar consistency which is even more gentle on the balloon surface is compared to a metal ball.
- the coating device can be configured such that a three-dimensional movement is possible, so that the entire catheter balloon can be coated without even settling or restoring the ball head once. After a serpentine descending of the balloon surface to be coated, the ball head of the coating device again reaches the starting point, meanwhile the initially coated webs have dried and another can be applied to the first coating layer, whereby coating and drying operations can be carried out without interrupting the entire coating process.
- the coated or filled catheter balloons may be dried in the rotating state after filling or coating each fold or after coating or filling all folds or pleats to be coated, unless all pleats are to be coated or filled , This is usually indicated in the inventive method as step f).
- the active ingredient-containing composition is thereby dried and moreover distributed evenly in the folds as well as on the surface within the folds.
- Rotary drying is particularly suitable for oily or viscous active ingredient-containing composition to achieve a uniform distribution of the composition in the respective fold, these coatings are not dry, but retain their viscous, oily, gelatinous or pasty consistency, which also desired and is very preferred.
- vacuum can be applied during the rotation of the catheter balloon in order to achieve intensive drying of the active substance-containing composition.
- the direction of rotation is decisive.
- the direction of rotation is in the direction of the fold openings, when viewed from inside the fold.
- the catheter balloon is rotated as a paddle wheel of a bucket wheel excavator, so that the drug-containing composition is pressed into the interior of the fold due to the rotational force.
- the pleated balloon is rotated at a rotational speed of 50 to 500, preferably 150 to 300 revolutions per minute.
- the suitable coating method according to the invention can be selected.
- All coating methods according to the invention which specifically allow the coating or the filling of the folds, are suitable, optionally together with the rotary drying method, to allow a non-solid but oily, gel-like, pasty or viscous coating or filling of the folds.
- the wrinkle spraying method is preferably suitable for thin-viscose to medium-viscosity active substance-containing compositions, while the pipetting method is preferably suitable for slightly viscous, medium-viscosity to slightly viscous compositions and the spraying process is particularly suitable for medium-viscosity, viscous to highly viscous compositions.
- viscosity refers to the dynamic viscosity [ ⁇ ]:
- the spraying method can preferably be used with thick-viscosity compositions. Preference is given to viscosities at room temperature in the range of oils (olive oil: 10 2 mPa s), honey (10 3 mPa s), glycerol (1480 mPa s) or syrup (10 5 mPa s). Of course, this method also works with thin-viscous solutions with ⁇ 10 2 mPa s.
- the pipetting method may preferably be used with medium-viscosity compositions.
- room temperature viscosities are in the range of preferably 0.5 mPa s to 5000 mPa s, more preferably in the range of 0.7 mPa s to 1000 mPa s, even more preferably in the range of 0.9 mPa s to 200 mPa s and particularly preferably in the range of 1, 0 mPa s to 100 mPa s.
- This viscosity range are compositions of oils, contrast agents and / or salts, which are diluted with conventional solvents, in particular alcohols.
- the pipetting method can be used over a very wide viscosity range.
- the wrinkle spray method may preferably be used on thin-viscous compositions. Preference is given to viscosities at room temperature in the range of preferably 0.1 mPa s to 400 mPa s, more preferably in the range of 0.2 mPa s to 100 mPa s and particularly preferably in the range of 0.3 mPa s to 50 mPa s (water : 1, 0 mPa s, petroleum: 0.65 mPa s, pentane: 0.22 mPa s, hexane: 0.32 mPa s, heptane: 0.41 mPa s, octane: 0.54 mPa s, nonane: 0 , 71 mPa s, chloroform: 0.56 mPa s, ethanol 1, 2 mPa s, propanol 2.3 mPa s, isopropanol: 2.43 mPa s
- catheter balloons can be coated without a stent and sometimes also with a stent, so that the present invention relates to coated catheter balloons which can be obtained according to the methods described herein.
- a particularly preferred embodiment uses a crimped stent catheter balloon.
- the stent may be an uncoated (bare) stent, or preferably a stent coated only with a hemocompatible layer.
- hemocompatible coating in particular, the heparin derivatives or chitosan derivatives disclosed herein are preferred and primarily defulfated and reacetylated or re-propionylated heparin.
- Any solvent that may be used may be removed under reduced pressure and the crumpled mixture thereby dried.
- the wrinkles or bulge or bulge outward thereby giving their contents to the vessel wall.
- the methods according to the invention are suitable not only for coating catheter balloons but also for coating guidewires, spirals, catheters, cannulas, tubes and generally tubular implants or parts of the abovementioned medical devices, if a structural element comparable to a stent is contained in such a medical device coated or filled.
- vascular supports and in particular stents such as, for example, coronary stents, vascular stents, tracheal stents, bronchial stents, urethral stents, esophageal stents, biliary stents, renal stents, small intestinal stents, colon stents.
- stents such as, for example, coronary stents, vascular stents, tracheal stents, bronchial stents, urethral stents, esophageal stents, biliary stents, renal stents, small intestinal stents, colon stents.
- the coated medical devices are used in particular for keeping open all gait-like structures, such as urinary tract, esophagus, trachea, biliary tract, kidney, blood vessels throughout the body including the brain, duodenum, pilorus, small and large intestine but also to keep open artificial outputs, as they are for the Intestine or used for the trachea.
- coated medical devices are useful for preventing, reducing or treating stenosis, restenosis, arteriosclerosis, atherosclerosis, and all other forms of vascular occlusion or vessel narrowing of passageways or exits.
- the catheter balloons without stents coated according to the invention are particularly suitable for the treatment of in-stent restenosis, i. for treating a new vasoconstriction within an already implanted stent, which is preferably not bioresorbable.
- in-stent restenosis setting another stent within an already-existing stent is particularly problematic since the vessel usually can not be expanded sufficiently by the second stent.
- the drug application by means of balloon dilatation offers an ideal treatment option, since this treatment can be repeated several times, if necessary, and can achieve the same or significantly better therapeutic results than the re-stent implantation.
- the catheter balloons coated according to the invention without a crimped stent are particularly suitable for treating small vessels, preferably small blood vessels.
- small vessels are those with a vessel diameter less than 2.5 mm, preferably less than 2.2 mm.
- additives and auxiliaries such as their mixtures and combinations, preferably have at least one of the following properties for the successful local application of one or more active substances: 1) the contact time of the short-term implant is sufficient to transfer a suitable amount of therapeutic agent into the cells,
- the active substance-containing coating present on the short-term implant has a higher affinity for the vessel wall than for the implant surface, so that an optimal transfer of the active substance to the destination can take place. This is done very well for all pasty, gel or oily coatings.
- a coated or uncoated stent can form a system with the balloon catheter depending on the individual case of need.
- the other aids such. the imaging agents zusetzbar if necessary.
- the contact time is already sufficient to apply a therapeutic amount of the paclitaxel deposited by the spray technique in amorphous form to and into the cell wall together with the at least one transport mediator.
- a stent made hemocompatible with the semisynthetic oligosaccharide and likewise coated with paclitaxel serves here as a reservoir for elution of further amounts of active compound provided over a relatively long period of time.
- paclitaxel Due to the amorphous consistency of paclitaxel on the stent and catheter balloon, obtained by the special spraying method, paclitaxel is not flushed or washed away from the surface of the balloon during insertion of the catheter so that the desired amount of drug arrives at the target site and here via dilatation is delivered to the vessel wall. Due to the simultaneous coating of the stent and catheter balloon is also a complete vascular coverage with active ingredient.
- the catheter balloon is also coated with paclitaxel in the area beyond the stent ends, so that a vascular supply with paclitaxel (or instead of paclitaxel also with any other active substances) also in the area of the stent ends and 1 to 3 mm in the proximal and distal direction beyond.
- a vascular supply with paclitaxel or instead of paclitaxel also with any other active substances
- the amorphous structure is of particular importance, since only so the surface of the drug layer is increased in such a way that an optimal amount of the drug adhere to the cell wall and can get into the cell wall or the cells.
- a directly acting on the cell wall vasodilator or slightly membraneben carrier eg DMSO, PETN, lecithin
- the inclusion in the Cells during the cumulative contact time preferably 30 to 300 seconds significantly increase.
- the active ingredient is mixed with a longer-chain fatty acid ester, e.g. Glycerol monooleate dissolved in a suitable solvent and applied to the balloon catheter surface.
- a longer-chain fatty acid ester e.g. Glycerol monooleate dissolved in a suitable solvent
- All coating methods described below are suitable for coating.
- the addition of the glycerol ester allows the transfer of coating material from the catheter surface to the vessel wall, with the amount of the drug-eluting coating transferred sufficient to provide the drug in sufficient concentration as well as preventing the immediate rinsing of the coating in the bloodstream.
- Another particularly preferred embodiment consists in the use of a taurine to the cell wall mixture of the polysaccharide carrageenan, phosphatidylcholine, one of the main components of cell membranes, membrane permeable substance and glycerol, due to the very good adhesion property delayed drug release of up to 12 hours after dilation of Vessel allows. All coating methods are suitable for this embodiment, with particular preference being given to the methods of pipetting, thread dragging and the ballpoint pen method described herein.
- FIG. 1 shows a coating device according to the ballpoint pen method, wherein the coating solution is located in the interior of the coating device, which is dispensed via a rotatable ball onto the surface to be coated.
- Curcumin and paclitaxel are dissolved in chloroform. The procedure is as in 1A.
- Fosfestrol is an antineoplastic agent and at the same time a transport mediator. Therefore, Fosfestrol can be used without further addition.
- Fosfestrol as a transsort mediator is to achieve a combination of active ingredient effects.
- the procedure is as in Example A1.
- Example A1 Solvent is methanol.
- R. tibolone and paclitaxel The procedure is as in Example 1 A.
- 0.5 mg of ascorbic acid ether is dissolved in 0.5 .mu.l of chloroform and combined with a solution of 19.5 mg of rapamycin in 0.5 .mu.l of chloroform.
- Example 2 Coating of a balloon in two steps with coniferyl alcohol and rapamycin in the ratio 9: 1 (wt%) and 5: 5 according to Example 1Aa and c)
- the thin-viscous mixture from example 1Ac is first applied by means of a dipping process to a catheter balloon in compressed form.
- the balloon is introduced vertically into the dipping solution and slowly (v ⁇ 1 mm / s) pulled out of the solution again vertically that a uniform bubble-free film can form on the surface of the catheter.
- the wrinkles are refilled by means of a pipetting method for 30 minutes.
- the coated balloon catheter is mounted on a rotary motor with a tilt angle of 25 ° such that the balloon catheter can not kink.
- the dosing syringe which terminates in a blunt cannula, is positioned so as to be inserted from the raised fold end into the fold and deliver a defined amount of the coating solution into the fold.
- After filling the fold of the balloon catheter is rotated after a waiting time of up to 30 sec. About its longitudinal axis, so that the next fold can be filled.
- Example 3a The tilt angle allows the capillary action and gravity to be used to fill the fold completely or partially depending on the desired dosage.
- the coating cannula is positioned so that during movement from the proximal to the distal end of the fold, and vice versa, it grasps such that only the portion of the pleated material which simultaneously fills with coating solution during movement of the cannula along the fold rises.
- the speed with which the cannula moves horizontally along the fold and the depth of penetration into the fold are adjusted so that the fold closes evenly after the filling step.
- the drying of the balloon catheters coated in this way takes place by means of rotary drying at room temperature.
- a catheter balloon is coated with a biostable cellulose nitrate coating by drop dragging.
- the catheter is fixed in such a way in the adapter of the rotary motor that it is fixed in a horizontal position, without kinking or sagging is possible.
- the dispensing device is fixed over the balloon so that the distance of the pipette from which the coating solution emerges is just so great that the exiting droplet makes contact with the surface of the balloon without it having detached itself from the pipette tip.
- the rate at which the coating solution exits is set so that the droplet can not break during the longitudinal movement of the catheter balloon. If in this way the upper surface of the balloon is completely coated, the balloon is turned so far that the neighboring area can be coated in the same longitudinal direction. The process is repeated until the balloon catheter completes
- a coating solution according to Example A-V or even a mixture of such coating solutions can be applied to the balloon on this layer.
- the paclitaxel drug layer may be provided with a barrier layer of polylactides, polyglycolides, polyanhydrides, polyphosphazenes, polyorthoesters, polysaccharides, polynucleotides, polypeptides, polyolefins, vinyl chloride polymers, fluorine-containing polymers, teflon, polyvinyl acetates, polyvinyl alcohols, polyvinyl acetals, polyacrylates, polymethacrylates, polystyrene, Polyamides, polyimides, polyacetals, polycarbonates, polyesters, polyurethanes, polyisocyanates, polysilicones and copolymers and mixtures of these polymers are coated.
- the balloon catheter is coated over the entire surface with an alcoholic solution of a meristyl alcohol and paclitaxel (or another active substance or combination of active substances) by means of a thread-drag method.
- a 2% (Meristylalkohol examples is prepared in which so much paclitaxel is dissolved that a 30% (wt%) drug solution is obtained.
- the balloon is completely coated and then dried with slow rotation about the longitudinal axis for at least three hours at room temperature. This process is repeated at least once.
- the balloon catheter coated in this way can be treated with a 1% PVA solution, for example with a top coat, in the same way or with another suitable method, such as e.g. the rolling process are coated.
- the expanded to nominal pressure pleated balloon is immersed in a 1% paclitaxel / chloroform dip solution for 5-10 s and then dried with rotation about the longitudinal axis to the extent that most of the chloroform has volatilized. Before complete drying, the balloon is deflated again in the air stream.
- the Paclitaxel solution can optionally be supplied to a transport mediator.
- each wrinkle with a honey to syrupy viscous (viscosities of 10 2 to 10 5 mPa-s) containing active as well as optional transport mediator-containing solution (eg from Example 17) with a slowly from the wrinkle beginning to wrinkle end performed Teflon cannula as an extension of a Needle syringe filled.
- a honey to syrupy viscous viscosities of 10 2 to 10 5 mPa-s
- optional transport mediator-containing solution eg from Example 17
- Teflon cannula is guided to the middle of the cavity formed by the fold and during the movement of the horizontally fixed catheter in its longitudinal direction is a defined amount of highly viscous solution in the Wrinkle cavity discharged (syringe method).
- the amount of filled material is limited so that the fold does not lift off the balloon body after filling and varies according to the different balloon dimensions and manufacturer.
- Example 5a drug-loaded and again deflated balloon such as in Example 5b partially drug-loaded fold balloon
- a polymeric outer layer as a barrier
- the concentration of the polymeric spray solution must be kept so low that the polymer layer obtained after drying does not hinder the uniform development.
- a 0.5% PVP solution is already suitable here.
- the polymer solution is optionally added a transport agent according to the list on page 22.
- a catheter balloon is coated with a drug layer of Paclitaxel and Transportvermitler.
- the catheter balloon is provided with a protective sheath such as is used in self-expanding nitinol stents.
- the protective cover can be removed in vivo immediately before dilatation.
- a solution of desulfated heparin in a methanol-ethanol mixture is prepared and acidified with acetic acid to give a pH of 3 to 5. Paclitaxel is added to this solution.
- a catheter balloon is coated with this solution, followed by a slight cross-linking of the dried coating on the balloon by means of glutaraldehyde.
- Paclitaxel is dissolved in DMSO, which contains about 10% by volume of water. Potassium oxalate, sodium chloride, glutamic acid and oxalic acid are added to this solution and the catheter balloon is floated several times with this solution using the thread drag method and dried after each brushing operation. Thereafter, the coated catheter balloon is provided with a biodegradable layer of a lactam.
- a transport broker according to p. 22 can be included in both layers or in one or the other.
- Paclitaxel is mixed with magnesium sulfate, potassium chloride, lithium chloride and sodium acetate and made into a paste by adding an alcoholic solvent and a transporting agent which is then filled into a syringe and injected under the folds of a pleated balloon. During coating, the tip of the spray nozzle moves along the fold and places a layer of the paste in the fold along the pleated longitudinal direction.
- a low-viscosity ethanol solution of paclitaxel is applied, which is so thin-viscous that this solution draws itself into the folds of a fold balloon due to capillary forces.
- the alcoholic paclitaxel solution is allowed to flow into the fold until the wrinkle interior has completely filled up due to capillary forces. Allow the fold contents to dry, turn the balloon and fill the next fold. Each fold is filled only once.
- 100 pg of benzethonium chloride are used as transport mediator per ml of ethanol.
- a mixture of 70% linseed oil and 30% olive oil is produced. This mixture is dissolved in chloroform at a mixing ratio of 1: 1 and, after addition of paclitaxel (25% by weight) and ocime (2% by volume), applied to the uniformly rotating balloon catheter by means of a rolling process. After evaporation of the chloroform in a gentle stream of air, the balloon catheter is stored in a drying oven at 70 ° C, so that an already adhering to the surface but soft, highly viscous and thus not disabling the expansion of the balloon surface is provided.
- a cobalt-chrome stent is crimped onto a polyamide catheter balloon.
- a solution of paclitaxel and transport mediator in DMSO is applied to the stent by means of a syringe.
- the solution is so thin viscous that it runs between the closely fitting stent struts and fills the spaces between the balloon surface and stent inner side and between the individual stent struts.
- the solvent evaporates and the pure drug deposits as a solid on the catheter balloon under the stent, in the stent spaces and on the stent and balloon surface.
- the catheter balloon is coated at both ends of the stent about 2 to 3mm beyond the stent end with the drug.
- a solution of rapamycin in ethanol is prepared and this solution is sprayed several times onto a catheter balloon without a stent and the catheter balloon is occasionally dried by allowing the solvent to evaporate.
- Example 14 After repeating the spray coating three times, with the transporting agent Linaool being present in the spray solution in the last step of the spray coating, the catheter balloon is dried for the last time and an uncoated metal stent is crimped onto the balloon.
- Example 14 After repeating the spray coating three times, with the transporting agent Linaool being present in the spray solution in the last step of the spray coating, the catheter balloon is dried for the last time and an uncoated metal stent is crimped onto the balloon.
- a commercially available catheter balloon is coated with an amount of 3 pg paclitaxel per mm 2 balloon surface.
- the coating is carried out by pipetting using a solution of paclitaxel in acetone and a transport agent according to the selection on page 22. , An uncoated cobalt-chromium metal stent is then crimped onto the coated catheter balloon.
- a catheter balloon is coated with crimped uncoated metal stent with a solution of paclitaxel and papain in DMSO using the drop drag process.
- the coating process is repeated three to four times until it is clear that the interstices between the balloon surface and the stent inner side as well as the interstices between the individual stent struts are filled with active substance.
- a protective layer of, for example, a polylactide may now be applied to the active substance layer with paclitaxel.
- a commercially available catheter balloon is coated with a dispersion of paclitaxel and maltitol in ethyl acetate with 5% by volume of acetic acid to give an amount of 2-3 pg of paclitaxel and 0.1 pg of 0.2 pg of maltitol per mm 2 of balloon surface.
- a bioresorbable stent of polyhydroxybutyrate is crimped onto the coated balloon surface.
- a catheter balloon coated in the folds by capillary paclitaxel method and having an amount of 1-2 pg paclitaxel per mm 2 fold is crimped with a titanium stent coated with a polymeric carrier system of a polyethersulfone containing the active ingredient paclitaxel in a preferably cytostatic dose is.
- the titanium stent was previously coated by pipetting with a solution of paclitaxel and the polyethersulfone in methylene chloride. On the titanium stent are about 0.5 pg paclitaxel per mm 2 stent surface.
- a catheter balloon coated with rapamycin transport mediator A bioresorbable stent made of polylactide, which is coated with a coating of polylactide containing paclitaxel in an amount of approximately 1.0 ⁇ g paclitaxel per mm 2 stent surface, is then crimped onto this catheter balloon.
- a non-dilated fold balloon is coated over the entire surface with an active ingredient and an excipient as carrier with the aid of the described pipetting method.
- the sheath balloon coated according to Example 19 is introduced into a silicone tube filled with PBS and expanded therein to a nominal pressure of 60 sec. Subsequently, the sirolimus content remaining on the balloon catheter, the proportion dissolved in the PBS buffer and the active substance content adhering to the inner wall of the tube are determined by HPLC measurement after extraction with acetonitrile:
- sirolimus 100 mg are dissolved in 3.5 ml of acetone and mixed with a solution of 2 mg acesulfame K in 500 ⁇ l ethanol.
- Example 24 The cleaned or covalently coated stents are crimped onto the balloon catheter and coated together with the active substance-containing spray solution according to Example 1A-V by means of thread dragging method.
- Example 24
- Coating solution Polylactide RG502 / Taxol solution is made up of 145.2 mg of polylactide and 48.4 mg of taxol to 22 g with chloroform.
- Base coat 19.8 mg of linseed oil and 6.6 mg of taxol are made up to 3 g with chloroform
- Topcoat 8.8 mg of taxol are made up to 2 g with chloroform.
- the balloon catheter with crimped stent is coated with the base coat using the drop drag method. As soon as this base coat becomes a highly viscous film due to the evaporation of the solvent on the system surface, the second pure active substance layer can be sprayed on.
- the transport mediator carrageenan, phosphatidylcholine and glycerol (1: 2: 2) are dissolved in ethanol-water (1: 1, v: v)). 200 ml of Biolimus A9 are subsequently dissolved in 10 ml of this solution.
- Thread dragging method
- a solution of rapamycin in ethanol is prepared and this solution is sprayed onto a catheter balloon without a stent twice and the catheter balloon is occasionally dried by allowing the solvent to evaporate.
- the solution P from Example 1 is used in the third step, with the transport mediator Fosferol as a spray solution and the catheter balloon is dried for the last time and an uncoated metal stent is crimped onto the balloon.
- the ratio of rapamycin to fosferol is 10: 1.
- a low-viscosity ethanolic solution of paclitaxel and vanillin in a ratio of 2: 1 is applied, which is so thin-viscous that this solution draws itself into the folds of a fold balloon due to capillary forces.
- the alcoholic paclitaxel solution is allowed to flow into the fold until the wrinkle interior has completely filled up due to capillary forces. Allow the fold contents to dry, turn the balloon and fill the next fold. Each fold is filled only once.
- a nominal balloon expanded balloon is immersed in a 1% paclitaxel / chloroform dipping solution containing maltol (0.5% by weight) for 5-10 seconds and Then, while being rotated about the longitudinal axis, it has dried to such an extent that the major part of the chloroform has volatilized. Before complete drying, the balloon is deflated again in the air stream.
- the paclitaxel solution can optionally be fed to another transport mediator.
- each fold is filled with a honey syrup to syrupy (viscosities of 10 2 to 10 5 mPa-s) solution of rapamycin in THF with diethylene glycol dauryl ether with a slowly from the beginning of wrinkles to the wrinkle end Teflon cannula performed as an extension of a needle syringe.
- honey syrup to syrupy viscosities of 10 2 to 10 5 mPa-s
- Teflon cannula is guided to the middle of the cavity formed by the fold and during the movement of the horizontally fixed catheter in its longitudinal direction, a defined amount of highly viscous solution in the corrugated cavity is discharged (syringe method).
- the amount of filled material is limited so that the fold does not lift off the balloon body after filling and varies according to the different balloon dimensions and manufacturer.
- a commercially available catheter balloon is coated with an amount of 3 g paclitaxel per mm 2 balloon surface.
- the coating is carried out by pipetting using a solution of paclitaxel in acetone and ferulic acid (solution F of Example 1).
- An uncoated cobalt-chromium metal stent is then crimped onto the coated catheter balloon.
- Paclitaxel is dissolved in DMSO, which contains about 10% by volume of water. Potassium oxalate, sodium chloride, glutamic acid, oxalic acid and the transport mediator Octylphenylethoxylates are added to this solution and the catheter balloon is repeatedly coated with this solution using the thread-tow method and dried after each brushing operation. Thereafter, the coated catheter balloon is provided with a biodegradable layer of a lactam.
- a non-dilated fold balloon is coated over the entire surface with an active ingredient and a transport mediator using the described pipetting method.
- paclitaxel 160 mg are dissolved in 5 ml of methanol and mixed with a solution of 200 .mu.g of 1, 2,3 butanetriol in 400 .mu.l ethanol. After application of the solution of the fold balloon is dried overnight in a drying oven at 70 ° C.
- the balloon catheter is attached via an adapter to the drive shaft of the rotation smotors and fixed so that it comes to rest in the horizontal without kinking. After a slight vacuum has been drawn on the balloon, the balloon is coated with the solution and the set number of 4 balloon sweeps. Through the dispensing needle and the welded towing wire, a drop of coating solution is dragged over the rotating balloon until the solvent has evaporated so far that a solid coating has formed. The catheter is then removed from the machine and dried overnight at room temperature and further rotation.
- the transport mediators stearyl alcohol and 1, 2,4 butanetriol (1: 1, w / w) are dissolved in ethanol / water (3: 1, v: v)). In 10 ml of this solution, 400 pg of paclitaxel are then dissolved.
- a commercially available balloon catheter with an expandable polyamide balloon is provided.
- Paclitaxel was dissolved in acetone together with benzethonium fluoride in the concentration of 50 mg paclitaxel and 100 pg benzethonium halide per ml acetone.
- This coating solution is applied to the catheter balloon by the ballpoint pen method according to the invention.
- the resulting coating is dried overnight at room temperature and sterilized with ethylene oxide.
- Paclitaxel is mixed with magnesium sulfate and sodium acetate and made into a paste by the addition of methanol and lanolin, which is then filled into a syringe and injected under the folds of a pleated balloon. During coating, the tip of the spray nozzle moves along the fold and places a layer of the paste in the fold along the pleated longitudinal direction. This results in a coating with an amount of 3 pg paclitaxel per mm 2 balloon surface.
- a commercially available catheter balloon is coated with an amount of 2.5 pg picrolimus per mm 2 balloon surface.
- the coating is carried out by means of pipetting methods according to the invention using a solution of picrolimus and tetradecyltrimethylammonium chloride in acetone.
- a balloon balloon expanded to nominal pressure is immersed in a 2% paclitaxel / methanol dipping solution with laurocapram (0.2%) for 10 to 15 seconds and then dried with rotation about the longitudinal axis until the major part of the methanol has volatilized. Before complete drying, the balloon is deflated again in the air stream.
- a non-dilated fold balloon is coated over the entire surface with an active ingredient and a transport mediator using the described pipetting method.
- paclitaxel and 10 mg of phenolboronic acid are dissolved in 1 ml of methanol. After application of the solution, the fold balloon is dried overnight at room temperature. Thereafter, the coated catheter balloon is provided with a biodegradable layer of a lactam.
- a catheter balloon with three folds is fixed in a horizontal position on a rotatable axis, so that the fold to be filled always comes to rest on the upper side.
- step by step each wrinkle with a honey to syrup-like viscous (viscosities of 10 2 to 10 5 mPa-s) 2.5% solution of everolimus in acetone with 1 volume percent QUAB 151 with a slowly from the beginning of wrinkle wrinkle end Teflon cannula performed filled as an extension of a needle syringe.
- the Teflon cannula is guided to the middle of the cavity formed by the fold and during the movement of the horizontally fixed catheter in its longitudinal direction, a defined amount of highly viscous solution in the corrugated cavity is discharged (syringe method).
- the amount of filled material is limited so that the fold does not lift off the balloon body after filling and varies according to the different balloon dimensions and manufacturer.
- An uncoated cobalt-chromium metal stent is then crimped onto the coated catheter balloon.
- Base coat 19.8 mg of linseed oil, 0.3 mg of alkyl (polyoxyethyl) phosphate and 6.6 mg of taxol are made up to 3 g with chloroform
- Topcoat 8.8 mg of taxol and 0.5 mg of alkyl (polyoxyethyl) phosphate are made up to 2 g with chloroform.
- the balloon catheter with crimped stent is coated with the base coat using the drop drag method.
- this basecoat becomes a highly viscous film as a result of the evaporation of the solvent on the system surface, the second active ingredient layer can be sprayed on by means of the method according to the invention.
- a commercially available catheter balloon is coated with an amount of 2.5 pg paclitaxel per mm 2 balloon surface.
- the coating is carried out by means of pipetting methods according to the invention using a solution of 0.5 mg / ml paclitaxel in squalene.
- a solution of paclitaxel in methanol is prepared and this solution is sprayed onto a catheter balloon without a stent three times and the catheter balloon is occasionally dried by allowing the solvent to evaporate.
- the paclitaxel solution is used, with the transport mediator diethyl sulfoxide as the spray solution and the catheter balloon is last dried and an uncoated metal stent is crimped onto the balloon.
- the ratio of paclitaxel to diethyl sulfoxide is 1: 1.
- paclitaxel 42.7 mg (0.05 mmol) of paclitaxel are dissolved in 5 ml of chloroform and admixed with 9.5 mg (0.03 mmol) of tetrapropyl tartrate.
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft kurzzeitig mit dem Organismus in Kontakt kommende dilatierbare Medizinprodukte wie beispielsweise Ballonkatheter, die mit mindestens einer Schicht aus mindestens einem antiproliferativen, immunsuppressiven, antiangiogenen, antiinflammatorischen, fungiziden oder/und antithrombotischen Wirkstoff und einem Transportvermittler oder einem Gemisch aus Transportvermittlern beschichtet sind, Verfahren zur Beschichtung dieser beschichteten dilatierbaren Medizinprodukte und die Verwendung von Zusammensetzungen für diese Beschichtung.
Description
Verwendung von Zusammensetzungen zur Beschichtung von Katheterballons und beschichtete Katheterballons Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft kurzzeitig mit dem Organismus in Kontakt kommende dilatierbare Medizinprodukte wie beispielsweise Ballonkatheter, die mit mindestens einer Schicht aus mindestens einem antiproliferativen, immunsuppressiven, antiangiogenen, antiinflammatorischen, fungiziden oder/und antithrombotischen Wirkstoff und einem Transportvermittler oder einem Gemisch aus Transportvermittler beschichtet sind, Verfahren zur Beschichtung dieser beschichteten dilatierbaren Medizin produkte und die Verwendung von Zusammensetzungen für diese Beschichtung.
Seit Ende der 80er Jahre des letzten Jahrhunderts haben sich zur Verhinderung der Restenose, also der Verhinderung eines Wiederverschlusses von Gefäßen, dem Körperdurchgang angepasste metallische rohrförmige Gefäßstützen immer mehr etabliert, die als Implantate von innen stützend gegen die Gefäßwände drücken. Die Weiterentwicklung dieser als Stents bekannten Implantate zum wirkstoffbeschichteten "Drug Eluting Stent" wird zur Zeit aufgrund positiver Ergebnisse bei der Minimierung der Restenoseraten im Vergleich zum unbeschichteten Stent mit Hochdruck verfolgt.
Diese Langzeitimplantate lösten immer mehr die seit den 60er Jahren durchgeführte PTCA (perkutane transluminale Angioplastie) ab und nehmen in der heutigen Zeit bereits den Großteil der durchgeführten Interventionen ein, da die Wiederverschlussraten eines unbeschichteten Stents in einigen Fällen geringer sind als die nach einer durchgeführten PTCA wiederkehrenden Verengungen.
Die beim Drug Eluting Stent realisierte und erfolgreiche Idee der Kombination von mechanischer und chemischer Prophylaxe wurde zur Geburtsstunde des Stents bereits an Ballonkathetern zur Verhinderung der Restenose von Koronararterien untersucht und in unterschiedlichen Varianten in Klinischen Studien angewendet.
Doch konnte sich der wirkstofftragende Ballon katheter gegen den Stent nicht durchsetzen. Die Gründe liegen auf der Hand:
Bei der PTCA wird die verengte Stelle für eine kurze Zeit von 1-3 Minuten mit Hilfe des aufblasbaren Ballons am Ende des Katheters, wenn erforderlich mehr als zweimal wiederholt, aufgeweitet. Dabei müssen die Gefäßwände derart überdehnt werden, dass die Verengung behoben wird. Aus dieser Vorgehensweise resultieren Mikrorisse in den Gefäßwänden, die bis in die Adventitia reichen. Nach Entfernen des Katheters wird das verletzte Gefäß sich selbst überlassen, so dass dem Heilungsprozess in Abhängigkeit vom zugefügten Verletzungsgrad, der sich aus der Überdehnungsdauer,
den Überdehnungswiederholungen und Überdehnungsgrad ergibt, mehr oder minder hochgradige Leistungen abverlangt werden. Dies zeigt sich in der hohen Wiederverschlussrate nach erfolgter PTCA.
Bei der Stentimplantation wird der Ballonkatheter als Transport- und Implantationshilfe eingesetzt, so dass es auch hier zu einer Überdehnung der Gefäßwand kommt, aber in diesem Fall wird diese Überdehnung nur für den Zeitraum der Stentdilatation benötigt. Sitzt der Stent an der richtigen Stelle unverrückbar fest, wird der Ballon wieder deflatiert und entfernt. Damit ist die Dauer der Überdehnung verkürzt und einmalig. Die Verringerung der Restenoserate zeigt, dass diese geringere Überdehnungszeit und der beim Stent ebenfalls verringerte Überdehnungsgrad trotz Einführung des Fremdmaterials in den Organismus bereits zu einer verminderten Quote in der Nachbehandlung führt.
Diese vielversprechende Entwicklung ließ keinen nennenswerten Raum mehr für ein weiteres Interesse an der Optimierung der PTCA, da man mit dem Stent als permanentes Implantat einen hoffnungsvollen Träger der neuen möglichst restenosefreien Ära entdeckt zu haben glaubte und diese Technik bevorzugt behandelte und heute noch tut. Die PTCA wird nur in minder schweren Fällen angewendet und in besonders schweren Fällen einer Stentimplantation zur Vordilatation des zu therapierenden Gefässabschnittes vorgeschaltet.
Das nächste Ziel in der Geschichte des Stents ist die 100%ige Verhinderung eines Wiederverschlusses. Hierzu hat die Suche nach der Kombination von idealem Wirkstoff und idealem möglichst bioabbaubaren Stent begonnen. Die Unterdrückung der zellulären Reaktionen in den ersten Tagen und Wochen wird dabei vorrangig mit Hilfe vorzugsweise antiproliferativer, immunsuppressiver und/oder antiphlogistischer Wirkstoffe wie gleichermaßen wirkende Derivate/Analoga sowie Metaboliten erreicht. Dabei werden die Wirkstoffe und/oder Wirkstoffkombinationen in sinnvoller Weise zur Wundheilung bzw. den Wundheilungsverlauf unterstützend eingesetzt.
Die Verbesserungen, die in der zurückliegenden Zeit den Ballonkathetern widerfahren sind, bezogen und beziehen sich bislang vorrangig auf ihre Fähigkeiten, einen Stent präzise und sicher zu platzieren. Die PTCA als eigenständige Methode wurde von der Stentimplantation vor allem im koronaren Bereich weitgehend verdrängt.
Doch bestehen bei der Anwendung der PTCA Vorteile gegenüber dem Stent, nicht zuletzt deshalb, weil sich auf diese Weise zu keinem Zeitpunkt nach Durchführung der Behandlung ein Fremdkörper als zusätzliche Belastung bzw. Initiator für Folgeerscheinungen, wie sie auch die Restenose ist, im Organismus befindet. Deshalb gab und gibt es Anknüpfungen an die Ende der 80er Jahre durchgeführten Arbeiten eines wirkstofffreisetzenden Ballonkatheters.
So wurden beispielsweise verschiedenartige Ausführungsformen von Ballonkathetern beschrieben, deren mit der Umgebung in direktem Kontakt stehende Hülle über Löcher verfügt, durch die während der Dilatation unter Druck ein gelöster bzw. flüssiger Wirkstoff an die Gefäßwand gedrückt wird (z.B. in US5087244, US4994033, US4186745).
Hier besteht noch das große Problem Beschichtungen bereitzustellen, welche zum einen während der kurzen Dilatationszeiten von wenigen Minuten, in der Regel 3 bis 5 Minuten genügend Wirkstoff an die Gefäßwand abgeben und zum anderen dennoch den Wirkstoff während des Einführens des Katheters ausreichend festhalten, und den Wirkstoff vor einem vorzeitigen Abwaschen oder Ablösen schützen.
EP 0 383 429 A offenbart beispielsweise einen Ballonkatheter mit winzigen Löchern, durch die bei der Dilatation eine Heparinlösung an die Gefäßwand abgegeben wird.
Diverse Nachteile, wie die geringe Aufnahme des Wirkstoffes in die Gefäßwand, keine Kontrolle über die Dosierung, Probleme mit dem Ballonmaterial etc. Hessen diese Möglichkeit der fremdkörperfreien Behandlung von Stenosen in der Versuchsphase verbleiben. Die den Stents entsprechende Beschichtung von Ballons mit Wirkstoffen mit und ohne polymere Matrix führt ebenfalls zu Problemen, die zum einen in der Kürze des Kontaktes und der damit geringen Übertragbarkeit des Wirkstoffes von Katheter auf die Umgebung fußen und zum anderen in den nicht unerheblichen Schwierigkeiten, die Beschichtung auf dem Ballon vor und während der Dilatation unversehrt an den Zielort zu bringen.
Erst in jüngster Zeit bietet ein wirkstofffreisetzender Ballonkatheter eine Alternative zum Stent (CardioNews Letter 21.04.2006). Hierbei handelt es um einen in eine Lösung aus Paclitaxel und Röntgenkontrastmittel getauchten Ballonkatheter, der laut den Ergebnissen der nun einjährigen klinischen Studie im Vergleich zum un beschichteten Ballonkatheter eine Erniedrigung der Restenoserate von 40 auf 9% erreicht hat. Ein solcher Ballonkatheter ist beispielsweise in WO2004028582A1 offenbart.
Auch wenn diese ersten Ergebnisse sich vielversprechend präsentieren, sind die typischen Probleme einer solchen Behandlung nicht ausgemerzt worden.
In jedem Fall ist die durch das Auftragen des Kontrastmittels erreichte optische Verfolgbarkeit vorteilhaft, doch bleibt die nach Durchführung der PTCA tatsächlich am Wirkort einsetzbare und aufgenommene Wirkstoffmenge individuell und unkontrolliert, da sich bereits während der Einführung des Ballonkatheters in der Blutbahn von der Leiste ausgehend bis zum Herzen ein nicht zu quantifizierender Teil der Beschichtung vom Ballon löst. Zudem bröckeln auch während der Dilatation des Ballons weitere Stücke der Beschichtung ab und werden von der Oberfläche weg im Blutstrom
mitgerissen. Dies hat zur Folge, dass ein Teil des auf den Ballonkatheter gebrachten Wirkstoffgehaltes nicht an die erkrankte Stelle gelangt, sondern lediglich als ineffektive, intravenöse Gabe angesehen werden kann. Die Menge des verloren gehenden Anteils ist nicht kontrollierbar und steht damit nicht für eine optimale Versorgung an der erkrankten Stelle und in kalkulierbarer Dosierung zur Verfügung. Was auf dem Ballonkatheter verbleibt, muss also genügen, um eine erfolgsversprechende Therapie zu leisten, wobei sich umgekehrt die Frage stellt, wie viel des Wirkstoffes kommt tatsächlich am Ziel an und wie viel Wirkstoff wird von der Gefäßwand tatsächlich aufgenommen und reicht diese Menge aus, um den gewünschten Erfolg zu erzielen. Somit gilt es, die mit diesem Ballonkatheter aufgezeigte Möglichkeit der stentfreien Restenosebehandlung auf neue effektive und kontrollierbare Wege zu bringen.
Ferner besitzen die herkömmlich angewendeten Tauchbeschichtungsverfahren sowie Sprühbeschichtungsverfahren für Katheterballons den großen Nachteil, dass nie genau bestimmt werden kann, wieviel Wirkstoff tatsächlich auf die Ballonoberfläche aufgetragen worden ist, was dazu führt, dass grundsätzlich eine deutliche Überdosierung stattfindet. Zudem wird es aus regulatorischen und zulassungsrechtlichen Gründen immer wichtiger, wohldefinierte Ballonbeschichtungen bereitzustellen, worin die Wirkstoffmenge genau bestimmt wurde. Die herkömmlichen Verfahren, wobei der Katheterballon zumeist mehrmals in eine Beschichtungslösung getaucht wurde oder der Ballon sich in einem Sprühstrom oder Sprühnebel aus Beschichtungslösung befand, liefern keine reproduzierbaren Ergebnisse, so dass die Aufbringung einer definierten Wirkstoffmenge nicht möglich war. Somit sind Tauchverfahren die schlechteste Möglichkeit zur Beschichtung von Katheterballons.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Zusammensetzungen für die Beschichtungen von Katheterballons bereitzustellen, welche eine ausreichende Haftung des Wirkstoffs auf der Ballonoberfläche während der Einführung des Katheterballons und zum anderen eine optimale Wirkstoffübertragung auf die Gefäßwand während der Dilatation sicherstellen.
Des Weiteren ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung Beschichtungsverfahren für eine Beschichtung von Ballonkathetern bereitzustellen, wobei die Menge an aufgetragener Beschichtung und damit die Menge an aufgetragenem Wirkstoff genau bestimmt werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, wirkstofffreisetzende Ballonkatheter und ähnliche kurzfristig im Körper einsetzbare Medizinprodukte bereitzustellen, welche schon bei kurzer Kontaktzeit eine kontrollierte und optimale
Wirkstoffübertragung an und in die Gefäßwand gewährleisten, so dass der Heilungsprozess einen positiven Verlauf nimmt.
Hierzu muss gewährleistet sein, dass zum einen der Wirkstoff nicht bereits auf dem Wege zum Zielort vorzeitig durch Körperflüssigkeit vom Medizinprodukt gespült wird oder spätestens beim Expandieren abbröckelt und lediglich eine Undefinierte bzw. ungenügende Menge an Wirkstoff das Ziel erreicht. Zum anderen muss die stark limitierte Kontaktzeit ausreichen, damit der Wirkstoff in vorgesehener Dosierung vom Ballonkatheter auf bzw. in die Gefäßwand übertragen werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die technische Lehre der unabhängigen Ansprüche der vorliegenden Erfindung gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Beispielen.
Erfindungsgemäß wird eine Aufgabe durch spezielle Beschichtungsverfahren für Katheterballons gelöst, welche den Katheterballon mit einer definierten Menge eines pharmakologischen Wirkstoffs beschichten, wobei das Beschichtungsverfahren eine Beschichtungsvorrichtung mit einer Volumenmesseinrichtung zur Abgabe einer messbaren Menge einer Beschichtungslösung mittels einer Abgabevorrichtung gezielt auf die Oberfläche des Katheterballons verwendet.
Als Volumenmesseinrichtung kann jede beliebige Vorrichtung dienen, welche in der Lage ist, eine abgemessene Menge Beschichtungslösung bereitzustellen oder die Menge an abgegebener Beschichtungslösung zu messen oder anzuzeigen. Volumenmesseinrichtungen sind daher im einfachsten Fall Skalen, skalierte Pipetten, skalierte Büretten, skalierte Behälter, skalierte Kavitäten als auch Pumpen, Ventile, Spritzen oder andere kolbenförmige Behälter, welche in der Lage sind eine abgemessene Menge an Beschichtungslösung bereitzustellen oder zu befördern oder auszugeben. Somit dient die Volumenmesseinrichtung nur dazu, entweder eine bestimmte Menge einer Beschichtungslösung bereitzustellen oder abzugeben oder eine abgegebene Menge an Beschichtungslösung zu messen und/oder anzuzeigen. Die Volumenmesseinrichtung dient somit dazu die von der Abgabevorrichtung auf die Katheterballonoberfläche übertragene Menge an Beschichtungslösung und damit an Wirkstoff zu bestimmen bzw. zu messen.
Die Aufgabe hinsichtlich der ausreichenden Wirkstoffhaltung und Wirkstofffreigabe bei der Dilatation wird über eine spezielle Beschichtungslösung, welche einen bevorzugten Transportvermittler oder bevorzugte Gemische von Transportvermittlern enthält, gelöst. Auf die Transportvermittler wird in einem separaten Absatz ausführlich weiter unten
eingegangen. Die Verwendung des Begriffs„Transportvermittler" steht im Folgenden sowohl für einen einzelnen Transportvermittler als auch für ein Gemisch aus Transportvermittlern. Das wichtigste bei der Beschichtungsvorrichtung ist jedoch die Abgabevorrichtung, welche als Düse, Vielzahl von Düsen, Faden, Netz aus Fäden, ein Stück Textil, Lederstreifen, Schwamm, Kugel, Spritze, Nadel, Kanüle oder als Kapillare ausgestaltet sein kann. Je nachdem, welche Ausgestaltung die Abgabevorrichtung besitzt, ergeben sich etwas abgewandelte Beschichtungsverfahren, welche alle auf dem Grundprinzip beruhen, eine messbare oder vorbestimmte aber bekannte Menge an Wirkstoff auf die Katheterballonoberfläche zu übertragen, so dass sich eine Beschichtung mit definierter Wirkstoffkonzentration oder Wirkstoffmenge ergibt und man reproduzierbare Beschichtungen mit geringen Abweichungen zueinander bereitstellen kann, was die bisher eingesetzten Tauch- oder Sprühverfahren nicht vermögen. Zur Unterscheidung der Verfahren werden hierin verschiedene Begriffe benutzt, nämlich Spritzenverfahren, Pipettierverfahren, Kapillarverfahren, Faltensprühverfahren, Schleppverfahren, Fadenschleppverfahren oder Rollverfahren, welche die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellen. Nicht nur ein besonderes Verfahren sondern auch eine besondere Vorrichtung ergibt sich bei der Verwendung einer Kugel als Abgabevorrichtung. Das zugehörige Verfahren wird hierin als Rollverfahren bezeichnet und die zugehörige Vorrichtung besitzt einen Kugelkopf mit einer Zuleitung für eine Beschichtungslösung auf den Kugelkopf. Über eine Steuerung vorzugsweise optische Steuerung wird der Kugelkopf auf die Oberfläche des Katheterballons aufgesetzt. Über ein Ventil oder aufgrund des Druckes von der Ballonoberfläche auf den Kugelkopf fließt die Beschichtungslösung aus einer Kavität oder einer Volumenmesseinrichtung aus und fließt auf den Kugelkopf. Der Kugelkopf wird über die Oberfläche des Katheterballons gerollt und fährt somit die Oberfläche des Katheterballons ab, wobei die auf den Kugelkopf gegebene Beschichtungslösung vom Kugelkopf auf die Oberfläche des Katheterballons übertragen wird.
Mit dieser Vorrichtung und mit diesem Rollverfahren lassen sich Katheterballons vollständig oder auch nur teilweise im deflatierten oder inflatierten Zustand beschichten. Z.B. kann im inflatierten oder teilweise inflatierten Zustand ein Katheterballon im Bereich der aufgeweiteten Falten gezielt abgefahren und beschichtet werden, wobei die Beschichtung nach erfolgter Deflation (d.h. Zusammenfalten) innerhalb der Falten liegt, so dass man auf diese Weise auch eine gezielte Beschichtung der Falten bewerkstelligen kann. Damit der Kugelkopf den Ballon bzw. das Ballonmaterial nicht
beschädigt, ist diese vorzugsweise aus einem gummiartigen Material wie z.B. Kautschuk oder aus mindestens einem anderen für diese Aufgabe geeigneten Polymer.
Auf die einzelnen bevorzugten Beschichtungsverfahren wird weiter unten ausführlich eingegangen.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere beschichtete Katheterballons, welche eine wirkstofffreisetzende Beschichtung aufweisen.
Als Katheterballons können die herkömmlichen Katheterballons, Bifurkationsballons als auch Faltenballons oder Spezialballons eingesetzt werden.
Unter dem Begriff "Katheterballons" bzw. "herkömmliche Katheterballons" werden solche dilatierbare Katheterballons bezeichnet, welche in der Regel dazu dienen, mittels Dilatation einen Stent zu platzieren. Ferner werden so auch nicht dilatierbare Katheterballons für die Stentplatzierung bezeichnet, welche für selbstexpandierende Stents geeignet sind und zur Verhinderung der vorzeitigen Stentexpansion eine entfernbare Schutzhülle über dem Stent tragen.
Expandierbare und wieder komprimierbare Katheterballons mit einer Schutzhülle wie bei den nicht-dilatierbaren Katheterballons für selbstexpandierende Stents werden jedoch in der Regel ohne Stent eingesetzt, um die auf dem Katheterballon befindliche Beschichtung vor frühzeitiger Ablösung zu schützen.
Bifurkationsballons bezeichnen Katheterballons zur Behandlung einer Verzweigung eines Gefäßes insbesondere eines Blutgefäßes. Derartige Ballons können zwei Arme aufweisen oder aus zwei miteinander verbundenen oder aus zwei getrennten Ballons bestehen, welche gleichzeitig oder nacheinander zur Behandlung einer Gefäßgabelung bzw. zur Platzierung eines Stents oder zweier Stents in einer Gefäßgabelung oder in unmittelbarer Nähe zu einer Gefäßgabelung eingesetzt werden.
Als "Faltenballons" werden Ballons bezeichnet, wie sie beispielsweise in EP 1189553 B1 , EP 0519063 B1 , WO 03/059430 A1 und WO 94/23787 A1 beschrieben sind und welche "Falten" im komprimierten Zustand des Ballons aufweisen, die sich bei der Expansion des Ballons zumindest teilweise öffnen. In der Regel kann jeder Angioplastieballon auch als Faltenballon bezeichnet werden, da alle derartigen Ballons im deflatierten Zustand in Falten liegen.
Als Spezialballons werden Ballons mit Poren, insbesondere mit Mikroporen bezeichnet, welche bei der Expansion oder bei dem Anlegen von Druck den Durchtritt von Flüssigkeiten und Lösungen erlauben. Ein solcher Ballon mit MikroÖffnungen ist in EP 0 383 429 A offenbart. Ferner werden unter dem Begriff "Spezialballon" auch Ballons mit speziell ausgestalteter Oberfläche bezeichnet wie beispielsweise der in WO 02/043796 A2 beschriebene Katheterballon mit Mikronadeln oder der in WO 03/026718 A1 offenbart Katheterballon mit einer mirkorauen oder nanorauen Oberfläche zur Einlagerung von Wirkstoffen mit oder ohne Trägersubstanzen.
Der Begriff "Ballon" oder "Katheterballon" bezeichnet grundsätzlich jede expandierbare und wieder komprimierbare sowie temporär implantierbare medizinische Vorrichtung, welche in der Regel zusammen mit einem Katheter verwendet wird.
Die erfindungsgemäßen beschichteten Ballons können ohne Stent als auch mit gekrimptem Stent eingesetzt werden. Ihr Einsatz beschränkt sich hierbei nicht nur auf eine Erstbehandlung von stenotischen Gefässen, sie sind ebenfalls besonders gut geeignet, eine auftretende Re-Stenose (z.B. In-stent-Restenose) erfolgreich zu bekämpfen und eine wiederholte Verengung zu verhindern.
Der Katheterballon kann aus den gängigen Materialien, insbesondere Polymeren bestehen, wie sie weiter unten beschrieben werden und insbesondere aus Polyamid, wie z.B. PA 12, Polyester, Polyurethan, Polyacrylaten, Polyethern usw..
Der Stent kann ebenfalls aus den gängigen Materialien wie beispielsweise medizinischem Edelstahl, Titan, Chrom, Vanadium, Wolfram, Molybdän, Gold, Eisen, Nitinol, Magnesium, Eisen, Legierungen der vorgenannten Metalle als auch aus polymerem Material und vorzugsweise resorbierbarem polymerem Material wie z.B. Chitosan und dessen Derivaten, Polyaminosäuren, Polypeptiden, Polyhydroxybutyrate (PHB), Poylvinylpyrrolidon, Polyvinylalkoholen, Polyglyceriden, Polylactiden und den Block- und Copolymeren der vorgenannten Stoffe bestehen.
Vorzugsweise werden die erfindungsgemäßen beschichteten Katheterballons ohne aufgesetzten Stent verwendet, jedoch ist eine Verwendung mit gekrimptem Stent ebenfalls möglich. Wird neben dem beschichteten Ballon ein darauf gekrimpter Stent verwendet, so kann der Stent unbeschichtet (bare stent) oder ebenfalls beschichtet sein, wobei der Stent eine andere Beschichtung und auch einen anderen Wirkstoff als die Beschichtung des Katheterballons aufweisen kann.
Der Begriff "Beschichtung" soll nicht nur eine Beschichtung der Oberfläche des Katheterballons sondern auch eine Befüllung oder Beschichtung von Falten, Kavitäten, Poren, Mikronädeln oder anderen befüllbaren Räumen auf oder zwischen oder in dem Ballonmaterial umfassen.
Die Beschichtung kann in einem oder mehren Schritten aufgebracht werden, einschichtig oder mehrschichtig sein, wobei die Beschichtungslösung ein geeignetes Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch, einen oder auch mehrere pharmakologische Wirkstoffe und einen Transportvermittler oder ein Gemisch aus Transportvermittlern enthält. In der Beschichtungslösung können weitere Komponenten enthalten sein, wobei in der Regel die Beschichtungslösung vorzugsweise nur aus den drei vorgenannten Bestandteilen besteht. Als Wirkstoffe bzw. Wirkstoffkombinationen eignen sich antiinflammatorische, cytostatische, cytotoxische, antiproliferative, anti- mikrotubuli, antiangiogene, antirestenotische (anti-Restenose), antifungizide, antineoplastische, antimigrative, athrombogene und antithrombogene Substanzen.
Als antiinflammatorische, cytostatische, cytotoxische, antiproliferative, anti-mikrotubuli, antiangiogene, antirestenotische, antifungizide antineoplastische, antimigrative, athrombogene und antithrombogene Wirkstoffe können bevorzugt eingesetzt werden: Vasodilatatoren, Sirolimus (Rapamycin), Somatostatin, Tacrolimus, Roxithromycin, Dunaimycin, Ascomycin, Bafilomycin, Erythromycin, Midecamycin, Josamycin, Concanamycin, Clarithromycin, Troleandomycin, Folimycin, Cerivastatin, Simvastatin, Lovastatin, Fluvastatin, Rosuvastatin, Atorvastatin, Pravastatin, Pitavastatin, Vinblastin, Vincristin, Vindesin, Vinorelbin, Etobosid, Teniposid, Nimustin, Carmustin, Lomustin, Cyclophosphamid, 4-Hydroxyoxycyclophosphamid, Estramustin, Melphalan, Ifosfamid, Tropfosfamid, Chlorambucil, Bendamustin, Dacarbazin, Busulfan, Procarbazin, Treosulfan, Tremozolomid, Thiotepa, Daunorubicin, Doxorubicin, Aclarubicin, Epirubicin, Mitoxantron, Idarubicin, Bleomycin, Mitomycin, Dactinomycin, Methotrexat, Fludarabin, Fludarabin-5'-dihydrogenphosphat, Cladribin, Mercaptopurin, Thioguanin, Cytarabin, Fluorouracil, Gemcitabin, Capecitabin, Docetaxel, Carboplatin, Cisplatin, Oxaliplatin, Amsacrin, Irinotecan, Topotecan, Hydroxycarbamid, Miltefosin, Pentostatin, Aldesleukin, Tretinoin, Asparaginase, Pegasparase, Anastrozol, Exemestan, Letrozol, Formestan, Aminoglutethemid, Adriamycin, Azithromycin, Spiramycin, Cepharantin, 8- □-Ergoline, Dimethylergoline, Agroclavin, 1-Allylisurid, 1-Allyltergurid, Bromergurid, Bromocriptin (Ergotaman-3',6M 8-trione, 2-bromo-12'-hydroxy-2'-(1-methylethyl)-5'-(2- methylpropyl)-, (5'alpha)-), Elymoclavin, Ergocristin (Ergotaman-3',6',18-trione, 12'- hydroxy-2'-(1-methylethyl)-5'-(phenylmethyl)-, (5"-alpha)-), Ergocristin in, Ergocornin (Ergotaman-3',6',18-trione, 12,-hydroxy-2',5'-bis(1 -methylethyl)-, (5'-alpha)-), Ergocorninin, Ergocryptin (Ergotaman-3',6',18-trione, 12'-hydroxy-2'-(1-methylethyl)-5'- (2-methylpropyl)-, (5'alpha)- (9CI)), Ergocryptinin, Ergometrin, Ergonovin (Ergobasin, INN: Ergometrin, (8beta(S))-9,10-Didehydro-N-(2-hydroxy-1-methylethyl)-6-methyl- ergoline-8-carboxamid), Ergosin, Ergosinin, Ergotmetrinin, Ergotamin (Ergotaman- 3',6',18-trione, 12'-hydroxy-2'-methyl-5'-(phenylmethyl)-, (5 -alpha)- (9CI)), Ergotaminin, Ergovalin (Ergotaman-3',6',18-trione, 12'-hydroxy-2'-methyl-5'-(1 -methylethyl)-, (5'alpha)-), Lergotril, Lisurid (CAS-Nr.: 18016-80-3, 3-(9,10-Didehydro-6-methylergolin- 8alpha-yl)-1 ,1-diethylharnstoff), Lysergol, Lysergsäure (D-Lysergsäure), Lysergsäureamid (LSA, D-Lysergsäureamid), Lysergsäurediethylamid (LSD, D- Lysergsäurediethylamid, INN: Lysergamid, (8ß)-9,10-Didehydro-N,N-diethyl-6-methyl- ergoline-8-carboxamid), Isolysergsäure (D-Isolysergsäure), Isolysergsäureamid (D- Isolysergsäureamid), Isolysergsäurediethylamid (D-Isolysergsäurediethylamid), Mesulergin, Metergolin, Methergin (INN: Methylergometrin, (8beta(S))-9,10-Didehydro- N-(1-(hydroxymethyl)propyl)-6-methyl-ergoline-8-carboxamid), Methylergometrin, Methysergid (INN: Methysergid, (8beta)-9,10-Didehydro-N-(1 -(hydroxymethyl)propyl)- 1 ,6-dimethyl-ergoline-8-carboxamid), Pergolid ((8ß)-8-((Methylthio)methyl)-6-propyl- ergolin), Protergurid und Tergurid, Celecoxip, Thalidomid, Fasudil®' Cyclosporine,
SMC-Proliferation-lnhibitor-2w, Epothilone A und B, Mitoxanthrone, Azathioprin, Mycophenolatmofetil, c-myc-Antisense, b-myc-Antisense, Betulinsäure, Camptothecin, PI-88 (sulfatiertes Oligosaccharid), Melanocyte-stimulating hormon (α-MSH), aktiviertes Protein C, IL1 -ß-lnhibitor, Thymosin cc-1 , Fumarsäure und deren Ester, Calcipotriol, Tacalcitol, Lapachol, ß-Lapachon,Podophyllotoxin, Betulin, Podophyllsäure-2- ethylhydrazid, Molgramostim (rhuGM-CSF), Peginterferon a-2b, Lanograstim (r-HuG- CSF), Filgrastim, Macrogol, Dacarbazin, Basiliximab, Daclizumab, Selectin (Cytokinantagonist), CETP-Inhibitor, Cadherine, Cytokininhibitoren, COX-2-lnhibitor, NFkB, Angiopeptin, Ciprofloxacin, Camptothecin, Fluroblastin, monoklonale Antikörper, die die Muskelzellproliferation hemmen, bFGF-Antagonisten, Probucol, Prostaglandine, 1 ,1 1-Dimethoxycanthin-6-on, 1-Hydroxy-1 -Methoxycanthin-6-οη, Scopolectin, Colchicin, NO-Donoren wie Pentaerythrityltetranitrat und Syndnoeimine, S- Nitrosoderivate, Tamoxifen, Staurosporin, ß-Estradiol, -Estradiol, Estriol, Estron, Ethinylestradiol, Fosfestrol, Medroxyprogesteron, Estrad iolcypionate, Estradiolbenzoate, Tranilast, Kamebakaurin und andere Terpenoide, die in der Krebstherapie eingesetzt werden, Verapamil, Tyrosin-Kinase-Inhibitoren (Tyrphostine), Cyclosporin A und B, Paclitaxel und dessen Derivate wie 6-cc-Hydroxy-Paclitaxel, Baccatin, Taxotere, synthetisch hergestellte als auch aus nativen Quellen gewonnene macrocyclische Oligomere des Kohlensuboxids (MCS) und seine Derivate, Mofebutazon, Acemetacin, Diclofenac, Lonazolac, Dapson, o- Carbamoylphenoxyessigsäure, Lidocain, Ketoprofen, Mefenaminsäure, Piroxicam, Meloxicam, Chloroquinphosphat, Penicillamin, Tumstatin, Avastin, D-24851 , SC-58125, Hydroxychloroquin, Auranofin, Natriumaurothiomalat, Oxaceprol, Celecoxib, ß- Sitosterin, Ademetionin, Myrtecain, Polidocanol, Nonivamid, Levomenthol, Benzocain, Aescin, Ellipticin, D-24851 (Calbiochem), Colcemid, Cytochalasin A-E, Indanocine, Nocadazole, S 100 Protein, Bacitracin, Vitronectin-Rezeptor Antagonisten, Azelastin, Guanidylcyclase-Stimulator Gewebsinhibitor der Metallproteinase-1 und 2, freie Nukleinsäuren, Nukleinsäuren in Virenüberträger inkorporiert, DNA- und RNA- Fragmente, Plaminogen-Aktivator lnhibitor-1 , Plasminogen-Aktivator lnhibitor-2, Antisense Oligonucleotide, VEGF-lnhibitoren, IGF-1 , Wirkstoffe aus der Gruppe der Antibiotika wie Cefadroxil, Cefazolin, Cefaclor, Cefotixin, Tobramycin, Gentamycin, Penicilline wie Dicloxacillin, Oxacillin, Sulfonamide, Metronidazol, Antithrombotika wie Argatroban, Aspirin, Abciximab, synthetisches Antithrombin, Bivalirudin, Coumadin, Enoxoparin, desulfatiertens und N-reacetyliertes Heparin, Gewebe-Plasminogen- Aktivator, Gpllb/Illa-Plättchenmembranrezeptor, Faktor Xa-lnhibitor Antikörper, Interleukininhibitoren, Heparin, Hirudin, r-Hirudin, PPACK, Protamin, Natriumsalz der 2- Methylthiazolidin-2,4-dicarbonsäure Prourokinase, Streptokinase, Warfarin, Urokinase, Vasodilatatoren wie Dipyramidol, Trapidil, Nitroprusside, PDGF-Antagonisten wie Triazolopyrimidin und Seramin, ACE-Inhibitoren wie Captopril, Cilazapril, Lisinopril, Enalapril, Losartan, Thioproteaseinhibitoren, Prostacyclin, Vasiprost, Interferon a, ß und
γ, Histaminantagonisten, Serotoninblocker, Apoptoseinhibitoren, Apoptoseregulatoren wie p65, NF-kB oder Bcl-xL-Antisense-Oligonukleotiden, Halofuginon, Nifedipin, Tocopherol, Vitamin B1 , B2, B6 und B12, Folsäure, Tranilast, Molsidomin, Teepolyphenole, Epicatechingallat, Epigallocatechingallat, Boswellinsäuren und ihre Derivate, Leflunomid, Anakinra, Etanercept, Sulfasalazin, Etoposid, Dicloxacyllin, Tetracyclin, Triamcinolon, Mutamycin, Procainimid, D24851 , SC-58125, Retinolsäure, Quinidin, Disopyrimid, Flecainid, Propafenon, Sotolol, Amidoron, natürliche und synthetisch hergestellte Steroide wie Bryophyllin A, Inotodiol, Maquirosid A, Ghalakinosid, Mansonin, Streblosid, Hydrocortison, Betamethason, Dexamethason, nichtsteroidale Substanzen (NSAIDS) wie Fenoporfen, Ibuprofen, Indomethacin, Naproxen, Phenylbutazon und andere antivirale Agentien wie Acyclovir, Ganciclovir und Zidovudin, Antimykotika wie Clotrimazol, Flucytosin, Griseofulvin, Ketoconazol, Miconazol, Nystatin, Terbinafin, antiprozoale Agentien wie Chloroquin, Mefloquin, Quinin, des weiteren natürliche Terpenoide wie Hippocaesculin, Barringtogenol-C21- angelat, 14-Dehydroagrostistachin, Agroskerin, Agroskerin, Agrostistachin, 17- Hydroxyagrostistachin, Ovatodiolide, 4,7-Oxycycloanisomelsäure, Baccharinoide B1 , B2, B3 und B7, Tubeimosid, Bruceanole A, B und C, Bruceantinoside C, Yadanzioside N und P, Isodeoxyelephantopin, Tomenphantopin A und B, Coronarin A, B, C und D, Ursolsäure, Hyptatsäure A, Zeorin, Iso-Iridogermanal, Maytenfoliol, Effusantin A, Excisanin A und B, Longikaurin B, Sculponeatin C, Kamebaunin, Leukamenin A und B, 13,18-Dehydro-6-alpha-Senecioyloxychaparrin, Taxamairin A und B, Regenilol, Triptolid, des weiteren Cymarin, Apocymarin, Aristolochsäure, Anopterin, Hydroxyanopterin, Anemonin, Protoanemonin, Berberin, Cheliburinchlorid, Cictoxin, Sinococulin, Bombrestatin A und B, Cudraisoflavon A, Curcumin, Dihydronitidin, Nitidinchlorid, 12-beta-Hydroxypregnadien 3,20-dion, Bilobol, Ginkgol, Ginkgolsäure, Helenalin, Indicin, Indicin-N-oxid, Lasiocarpin, Inotodiol, Glykosid 1a, Podophyllotoxin, Justicidin A und B, Larreatin, Malloterin, Mallotochromanol, Isobutyrylmallotochromanol, Maquirosid A, Marchantin A, Maytansin, Lycoridicin, Margetin, Pancratistatin, Liriodenin, Oxoushinsunin, Aristolactam-All, Bisparthenolidin, Periplocosid A, Ghalakinosid, Ursolsäure, Deoxypsorospermin, Psycorubin, Ricin A, Sanguinarin, Manwuweizsäure, Methylsorbifolin, Sphatheliachromen, Stizophyllin, Mansonin, Streblosid, Akagerin, Dihydrousambaraensin, Hydroxyusambarin, Strychnopentamin, Strychnophyllin, Usambarin, Usambarensin, Berberin, Liriodenin, Oxoushinsunin, Daphnoretin, Lariciresinol, Methoxylariciresinol, Syringaresinol, Umbelliferon, Afromoson, Acetylvismion B, Desacetylvismion A, Vismion A und B und schwefelhaltige Aminosäuren wie Cystin sowie Salze, Hydrate, Solvate, Enantiomere, Racemate, Enantiomerengemische, Diastereomerengemische; Metaboliten, Prodrugs und Mischungen der vorgenannten Wirkstoffe.
Grundsätzlich können beliebige Wirkstoffe als auch Wirkstoffkombinationen eingesetzt werden, wobei jedoch Paclitaxel und Paclitaxel-Derivate, Taxane, Docetaxel sowie Rapamycin und Rapamycin-Derivate wie z.B. Biolimus A9, Pimecrolimus, Everolimus, Zotarolimus, Tacrolimus, Fasudil und Epothilone bevorzugt sind und insbesondere bevorzugt sind Paclitaxel und Rapamycin.
Paclitaxel ist unter dem arkennamen Taxol® und dem chemischem Namen [2aR- [2a,4,4a,6,9 (R*,S*),11 ,12, 12a, 12b]] - (Benzoylamino) - hydroxybenzolpropionsäure- 6,12b-bis-(acetyloxy)-12-(benzoyloxy)-2a-3, 4, 4a, 5, 6, 9, 10, 1 1 , 12, 12a, 12b- dodecahydro-4,11-dihydroxy-4a,8,13,13-tetramethyl-5-oxo-7, 1-methano-1 H-cyclodeca [3,4] benz[1 ,2-b] oxet-9-yl-ester) bekannt.
Rapamycin ist auch unter Rapamun oder dem International Nonproprietary Name (INN) Sirolimus sowie dem lUPAC-Namen [3S- [3R*[E(1 S*,3S*,4S*)],4S*,5R*,8S*,9E,12R*,14R*, 15S*,16R*,18S*,19S*,26aR*]]- 5,6,8,1 1 ,12, 13,14,15,16,17,18,19,24,25,26,26a-hexadeca-hydro-5,19-dihydroxy-3- [2-(4-hydroxy-3-methoxycyclohexyl)-1-methylethenyl]-14,16-dimethoxy-4,10,12,18- tetramethyl-8-(2-propenyl)-15,19-epoxy-3H-pyrido[2,1-c][1 ,4]-oxaazacyclo-tricosin- 1 ,7,20,21 (4H,23H -tetron-monohydrat bekannt.
Unter "Produgs" wird eine Vorstufe der pharmakologisch aktiven Verbindung verstanden, welche unter physiologischen Bedingungen in die aktive Verbindung umgewandelt wird. Diese Wirkstoffe oder Wirkstoffkombinationen gelangen vorzugsweise über einen Transportvermittler oder als ihr eigener Transportvermittler in einer genügenden Konzentration während der limitierten Kontaktzeit des Kurzzeitimplantates an den Wirkort. Wie bereits erwähnt, besteht ein großes Problem bei den Ausführungsformen des Standes der Technik darin, bei einer einmaligen Dilatationszeit von maximal 1 Minute und eventuell mehrerer Wiederholungen der Dilatation nach einer gewissen Pause und vorzugsweise maximal 45 Sekunden und insbesondere bevorzugt von maximal 30 Sekunden genügend Wirkstoff auf den stenotischen oder re-stenotischen oder thrombotischen Gefäßabschnitt zu übertragen, so dass auch bei einer Dilatation ohne einen Stent zu setzen, eine Wiederverengung oder ein Wiederverschluss des Gefäßabschnitts verhindert wird. Da bei höheren Kontaktzeiten, d.h.
Dilatationszeiten.das Herzinfarktrisiko steigt, bleibt somit nur sehr wenig Zeit für die Übertragung des oder der Wirkstoffe auf die bzw. in die Gefäßwand. Zudem ist bei dem sogenannten "biological stenting" ohne Stent auch ein mehrmaliges Expandieren und
Komprimieren des Katheterballons, um zwischenzeitlich zumindest einen geringen Blutfluß zu gewährleisten, kritisch, da der Wirkstoff größtenteils bereits bei der ersten Expansion des Katheterballons freigesetzt wird und weitere Dilatationen nicht mehr zu einer nennenswerten Wirkstoffübertragung auf die Gefäßwand beitragen können.
Somit bedarf es besonderer Beschichtungen, welche in relativ kurzer Zeit kontrolliert relativ viel Wirkstoff auf die Gefäßwand und/oder in die Gefäßwand übertragen.
Daher werden zur Herstellung dieser Beschichtungen auf der Ballonoberfläche Beschichtungslösungen verwendet, welche den Wirkstoff zusammen mit mindestens einem Transportvermittler in einem geeigneten und nach Beschichtung wieder entfernbaren Lösungsmittel enthalten.
Transportvermittler
Zur Steigerung der Wirkstoffübertragung werden bevorzugt sogenannte Transportvermittler bzw. Transportbeschleuniger eingesetzt.
Diese Substanzen können zusätzlich selbst Wirkstoffeigenschaften besitzen oder auch als geeignetes Trägermaterial für einen Wirkstoff fungieren. Von besonderem Interesse sind die erfindungsgemäßen Ausführungsformen, welche chemische Verbindungen als Transportvermittler enthalten, die die Aufnahme von Wirkstoffen in die Gefäßwand beschleunigen bzw. erleichtern, so dass der vorhandene Wirkstoff bzw. die Wirkstoffkombination während des kurzzeitigen Kontaktes kontrolliert und in der vorgesehenen Dosierung durch die Zellmembran in das Zellinnere geschleust werden kann.
Nun ist die Verwendung von Transportvermittlern an sich nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sondern die Auswahl von ganz bevorzugten Transportvermittlern, welche gerade im Zusammenhang mit Katheterballons und mit den besonderen Anforderungen bei der kurzzeitigen Wirkstofffreisetzung besonders gut wirken, d.h. bei diesen besonderen Anforderungen besonders gut die Wirkstoffübertragung auf die Gefäßwand bzw. den Wirkstoffeintrag in das Gewebe wie z.B. das stenosierte Gewebe fördern. Allen Transportvermittlern gemeinsam ist die Fähigkeit, im Idealfall den thermodynamischen Zustand des Wirkstoffes zu verändern, so dass das Konzentrationsgefälle erhöht und die Diffusion in die Zellen verstärkt wird.
Dabei kann der Transportbeschleuniger auch als Träger fungieren. Hierbei sind verschiedene Möglichkeiten gegeben: die Bindung zwischen Wirkstoff und Träger
besteht bereits und wird nach Eintritt in die Zelle gelöst oder sie wird an der Aussenseite der Membran für die Zeit des Membrandurchganges gebildet und anschliessend wieder gelöst oder Träger und Wirkstoff bilden eine Einheit, die auch im Zellinneren besteht, allerdings ohne die Effektivität des Wirkstoffes negativ zu beeinträchtigen.
Derartige Eigenschaften besitzen Substanzen, die entweder direkt mit der Lipiddoppelschicht der Zellmembran wechselwirken, mit Rezeptoren auf der Zellmembran interagieren, über Membrantransportproteine, die als Carrier oder als Kanal (lonenpumpe) wirken, in das Zellinnere gelangen, wo sie das Membranpotential und damit die Membranpermeabilität der Zellen verändern. Dadurch wird die Aufnahme eines Wirkstoffs in die Zellen erleichtert bzw. beschleunigt. Beispielsweise kann Ölsäure die Interaktion mit den Lipiden der Lipiddoppelschicht beeinflussen, während Cyclomonoterpene wie D-Limonen oder Menthol mit den Kohlenwasserstoffen der Lipiddoppelschicht interagieren.
In erster Linie steht die Fähigkeit von Substanzen durch eine Membran in die Zelle zu diffundieren in direktem Zusammenhang mit der Grösse der Substanz. Kleinere Moleküle sind leichter durchgängig als größere. Moleküle, die weniger Wasserstoffbrückenbindungen eingehen, diffundieren dementsprechend ebenfalls schneller als Moleküle, die bereitwillig Wasserstoffbrücken ausbilden.
Die Hydratation der polaren Kopfgruppen der Lipiddoppelschicht wird durch Harnstoff oder Propylenglykol verändert. Auch die Aufhebung der Wasserstoffbrückenbindungen bewirkt eine beschleunigte Wirkstoffaufnahme (z.B. Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid oder Dimethylacetamid). Eine Erhöhung der Feuchtigkeit in der Zellwand durch feuchtigkeitsbindende Substanzen wie z.B. Pyrrolidon verstärkt ebenfalls die Diffusion in die Zelle.
Die Polarität des Moleküls ist ebenfalls von Bedeutung. Hier lassen sich polare und unpolare Gruppen ähnlich wie bei dem in allen Zellen als Membranbestandteil vorhandenem Phosphatidylcholin in einem Molekül vereinen.
Eine weitere Möglichkeit besteht in der Mischung zweier Substanzen, die jeweils eine der Eigenschaften mitbringen und in Kombination als membrangängige Mischung agieren.
Die Ausnutzung von Ionen paareffekten, die zu einer Senkung der Polarität des Wirkstoffes führen, stellt eine weitere Möglichkeit der Transportverbesserung, dar.
So sind z.B. Tenside, deren Wirkung auf die Arzneistoffaufnahme von anionisch über kationisch zu nichtionisch abnimmt, wichtige und fähige Transportvermittler.
Unter Berücksichtigung dieser Sachverhalte laßen sich eine Reihe von synthetischen, semisynthetischen und nativen Substanzen nutzen, die Permeabilität einer
Zellmembran derart zu verändern, dass das Eindringen eines Wirkstoffes in optimaler Weise erfolgt.
Zu solcherart nutzbaren Verbindungen gehören beispielsweise die Vasodilatatoren, zu denen körpereigene Substanzen wie die Kinine, z.B. Bradykinin, Kallidin, Histamin, und die NOS-Synthase, die aus L-Arginin das vasodilatatorisch wirkende NO freisetzt, zählen. Substanzen pflanzlichen Ursprungs wie der nachweislich vasodilatatorisch wirkenden Extrakt des Gingko biloba, DMSO, Xanthone, Flavonoide, Terpenoide, pflanzliche und tierische Farbstoffe, Lebensmittelfarben, NO-freisetzende Substanzen wie z.B. das Pentaerythrityltetranitrat (PETN), Kohlenmonooxid (CO), Kontrastmittel und Kontrastmittelanaloga zählen ebenfalls zu dieser Kategorie.
Es ergeben sich somit zwei auch miteinander kombinierbare Möglichkeiten den Transport eines oder mehrerer Wirkstoffe in die Zellen zu unterstützen:
1. Der Transportbeschleuniger bzw. -vermittler bewirkt eine sofortige durch die Kontaktzeit mit dem Medizinprodukt begrenzte Überführung der Wirkstoffe in die
Zelle.
2. Der Transportbeschleuniger bzw. vermittler haftet nach Entfernung des Medizinproduktes in Kombination mit dem Wirkstoff und eventuell mit einem die Haftung unterstützenden Träger (bzw. Reservoir) an den Zellwänden. Dadurch kann die Wirkstoffdiffusion in die Zellen retardiert und dosiskontrolliert erfolgen.
Transportvermittler, Wirkstoff bzw. Wirkstoffkombination als auch eine mögliche Matrix können adhäsiv oder/und kovalent, partiell oder vollflächig auf dem Medizinprodukt aufgebracht sein:
1. Transportvermittler und Wirkstoff haften adhäsiv und/oder kovalent auf dem Medizinprodukt oder auf einer auf dem Medizinprodukt adhäsiv oder kovalent aufgebrachten Matrix.
2. Transportvermittler und Wirkstoff sind kovalent aneinander gebunden und haften adhäsiv auf dem Medizinprodukt oder auf einer Matrix, die adhäsiv oder kovalent auf dem Medizinprodukt aufgebracht ist.
3. Transportvermittler und Wirkstoff sind kovalent aneinander gebunden und haften kovalent auf dem Medizinprodukt oder auf einer Matrix, die adhäsiv oder kovalent auf dem Medizinprodukt aufgebracht ist. In vielen Fällen ist die Wirkung der genannten Substanzen nicht auf die Transporteigenschaften beschränkt, vielmehr besitzen sie zusätzlich einen positiven heilungsfördernden Effekt. Beispielsweise wirkt Stickstoffmonoxid, welches von der Zelle selbst produziert wird, nicht nur vasodilatatorisch, sondern weist auch eine anti proliferative Wirkung auf. Damit fungieren alle NO-Donoren gleichzeitig als Antiproliferativa und als Vasodilatatoren.
Kombinationen mit weiteren antiproliferativen, cytotoxischen und cytostatischen, antiinflammatorischen und auch antithrombotischen Wirkstoffen können hier zu einer Potenzierung bzw. Ergänzung der Begleitwirkfähigkeit genutzt werden. Die erfindungsgemäßen medizinischen Ballonkatheter, mit oder ohne Stent, werden zur Verhinderung oder Verminderung von Restenose insbesondere auch In-Stent- Restenose eingesetzt.
Die temporären Kurzzeitimplantate eignen sich insbesondere zur Behandlung und Prophylaxe von Gefäßerkrankungen, welche aufgrund eines Abfalls der Wandschubspannung bzw. eventuell gleichzeitiger dehnungsinduzierter Zunahme der Leukozytenadhäsion und -emmigration entstehen. Derartige Prozesse treten häufig an Gefäßverzweigungen auf. Die erfindungsgemäßen Gefäßimplantate vermögen die Wandschubspannung zu steigern und die glatten Muskelzellen (SMC) bzw. das Gefäßendothel zu stärken bzw. zu aktivieren, wodurch die Adhäsion von Thrombozyten und die Diapedese von Leukozyten, die sich in der Blutbahn befinden, vermindert bzw. auf ein normales Maß reduziert werden. Dies wirkt Entzündungsprozessen entgegen und vermeidet beispielsweise chronisch entzündliche Darmerkrankungen, wie vor allem Morbus Crohn als auch Arteriosklerose, Stenose oder auch Restenose.
Die Kombination von membrangängigem Transportvermittler und Wirkstoff kann in verschiedenen Ausführungsformen realisiert werden:
1. Transportvermittler und Wirkstoff sind identisch
2. Transportvermittler und Wirkstoff sind nicht identisch, unterstützen sich in ihrer Wirkung
3. Der Transportvermittler hat keinen Einfluss auf die Wirkung des beigefügten Wirkstoffes und dient ausschliesslich als Transportvehikel
Aufgrund der oben genannten verschiedenartigen Möglichkeiten der Interaktion von Substanzen mit der Zellmembran unter dem Aspekt die Membrandurchlässigkeit zu steigern, existieren eine Vielzahl von unterschiedlichsten Substanzen, die als Transportvermittler in die Zelle fungieren können.
Neben der notwendigen Biokompatibilität und der die Zellgängigkeit limitierende Molekülgrösse von Wirkstoff und Transportvermittler sind weitere physikalische Eigenschaften der Substanzen von Bedeutung. So darf die Substanz nicht so flüchtig sein, dass die Substanz sich in kurzer Zeit nicht mehr oder nur vermindert auf dem Ballon vorhanden ist. Denn so würden die Produkteigenschaften derart verändert, dass ein nicht mehr definiertes und kontrollierbares Mengenverhältnis von Transportvermittler zu Wirkstoff entsteht, womit die Verwendbarkeit eines solchen Medizinproduktes stark in Frage gestellt bzw. unmöglich gemacht würde. Nicht zuletzt
muss auch eine zwingend notwendige Mindestlagerfähigkeit gegeben sein. Unter diesen Bedingungen lassen sich Substanzen, die einen Siedepunkt unter 100°C haben, nicht mehr verwenden, da die Gewährleistung eines stabilen, definierten Produktes nicht mehr gesichert ist. Daher sind als Transportvermittler geeignete Substanzen besonders bevorzugt, die einen Siedepunkt über 150°C haben und damit eine geeignete Temperaturstabilität aufweisen.
Folglich richtet sich die Wahl des zu verwendenden Transportvermittlers nach folgenden Grundkriterien:
1. Biokompatilbiltät
2. Siedepunkt > 150°C
3. Molekulargewicht (wenn der Transportvermittler mit in die Zelle diffundiert)
4. Lagerfähigkeit Weitere Kriterien müssen in Bezug auf den zugefügten Wirkstoff mitberücksichtigt werden und grenzen die Auswahl eines Transportvermittlers bzgl. einer optimalen Diffusion ein:
1 ) die zielnotwendige Wirkstoffmenge, die die Zelle während der Kontaktzeit erreichen soll
2) Berücksichtigung von Wechselwirkungen mit dem Wirkstoff, der in die Zelle geschleust werden soll
3) Stabilität des Produktes
4) Gewährleistung einer kontrollierbaren gleichbleibenden Wirkstoffmengenabgabe Wie erwähnt, sind viele Verbindungen als Transporthelfer bzw. -beschleuniger theoretisch verwendbar. Sie lassen sich je nach ihrer Form der Interaktion mit der Membran bzw. dem Wirkstoff einteilen, nach ihrer Polarität, Molekülgrösse, ihrer chemischen Gruppe. Zudem sind Kombinationen möglich, in denen z.B. ein polarer und ein unpolarer Penetrationsverstärker kombiniert werden, um eine wesentliche Diffusionssteigerung zu erreichen. Dabei kann die Kombination durch die Mischung zweier Substanzen erfolgen oder die unterschiedlichen Eigenschaften in einem Molekül vereinigen.
Wechselwirkung mit der Lipiddoppelschicht gehen zumeist unpolare Substanzen ein. Hier lassen sich alle hydrophoben oder in ihrer Lipophilie überwiegende Moleküle, wie beispielsweise die mit einem hydrophilen Kopf und einem langen hydrophoben Schwanz aus Fettsäuren ausgestatteten Phospholipide verwenden.
Deshalb sind Phospholipide und Sphingolipide, Cetimide und Cetylalkohole sehr geeignet, da es sich hierbei um Membranbestandteile handelt, so dass Membranbestandteile als natürliche Penetrationsverstärker anzusehen sind, da sie in den Membranverband streben.
Die obigen Ausführungen zeigen, dass ein Fachmann eine Vielzahl durchaus sehr unterschiedlicher Verbindungen als Transportvermittler auswählen und einsetzen kann, da viele Substanzklassen theoretisch als Transportvermittler wirken könnten und gerade aufgrund der Vielzahl möglicher Substanzen der Fachmann nicht erkennen kann, welche wirklich gut funktionieren und welche Substanzgruppen den anderen wirklich überlegen sind, da die an die Transportvermittler gestellten Anforderungen gerade bei den Ballonkathetern deutlich spezieller sind als beispielsweise bei irgendwelchen transdermalen Formulierungen. Somit betrifft die vorliegende Erfindung eine Auswahl von bestimmten Transportvermittlern und kann daher als Auswahlerfindung bezeichnet werden und sollte in dieser Weise auch in Bezug auf Neuheit und erfinderische Tätigkeit bewertet werden.
Erfindungsgemäß wird somit für die Beschichtung von Katheterballons eine Zusammensetzung verwendet, welche mindestens ein Lösungsmittel, mindestens einen pharmakologischen Wirkstoff und einen Transportvermittler oder ein Gemisch aus Transportvermittler enthält, wobei der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittler einen Siedepunkt von mindestens 150°C besitzt, der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittler bei 20°C eine ölige oder feste Konsistenz aufweist, keine Immunreaktion auslöst und der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern zur Beschichtung eines Katheterballons für die Gefäßdilatation verwendet wird, wobei es sich bei dem Transportvermittler oder dem Gemisch aus Transportvermittlern nicht um Kontrastmittel handelt. Ferner ist bevorzugt, wenn der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern zu dem pharmakologischen Wirkstoff in einem molaren Mengenverhältnis von 1 :100 bis 10:1 und bevorzugt von 1 :50 bis 2:1 und besonders bevorzugt von 1 :10 bis 1 :1 in der Zusammensetzung enthalten ist und sich somit in der erfindungsgemäßen Ballonbeschictung ein molares Verhältnis von Transportvermittler zu Wirkstoff von 1 mol : 100 mol, bevorzugt von 1 mol : 50 mol bis 2 mol : 1 mol und besonders bevorzugt von 1 mol : 10 mol bis 1 mol : 1 mol ergibt.
Der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittler sollte einen Siedepunkt von mindestens 150°C, bevorzugt von mindestes 170°C, weiter bevorzugt von mindestes 190°C, noch weiter bevorzugt von mindestes 210°C und insbesondere bevorzugt von mindestes 230°C besitzen.
Werden hierin genannte physikalische oder chemische Daten bei beipsielsweise Polarität oder Siedepunkt auf das Gemisch aus Transportvermittlern bezogen, so bedeutet dies, dass das Gemisch an sich diese Eigenschaft aufweisen soll. Dies kann
bedeuten, dass die einzelnen Transportvermittler als Bestandteile des Gemisches alle jeweils diese Eigenschaft besitzen, was jedoch nicht zwingend der Fall sein muss.
Als Beispiel sei angeführt, dass es unter anderem bevorzugt ist, wenn der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern pH neutral reagiert. Diese Aussage bedeutet in Bezug auf das Gemisch aus Transportvermittlern, dass das Gemisch an sich pH neutral reagiert. Dies wird verwirklicht, wenn z.B. alle Bestandteile des Gemisches, d.h. alle einzelnen Transportvermittler für sich pH neutral sind oder sich die pH-Einflüsse der einzelnen Transportvermittler gegeneinander so aufheben, dass zwar nicht die einzelnen Transportvermittler als Bestandteile des Gemisches alle pH neutral sind, aber deren Gemisch insgesamt pH neutral ist.
Zudem ist bevorzugt, wenn der Transportvermittler kein Polymer ist und das Gemisch aus Transportvermittlern kein Polymer als Transportvermittler enthält.
Des Weiteren sind Transportvermittler bevorzugt, welche mindestens 6 Kohlenstoffatome oder mindestens zwei Sauerstoffatome oder mindestens ein Stickstoffatom aufweisen sowie Gemische aus derartigen Transportvermittlern. Bevorzugt ist auch, wenn der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittler einen Dampfdruck bei 20°C von weniger als 100 Pascal, bevorzugt weniger als 65 Pa, weiter bevorzugt weniger als 25 Pa und insbesondere bevorzugt weniger als 6 Pascal besitzt. Zum Vergleich sind im Folgenden einige Dampfdrücke angegeben:
Ethylacetat 9700 Pa bei 20°C
DMSO 250 Pa bei 20°C
Campher 20 Pa bei 20°C
Ethylenglykol 5,3 Pa bei 20°C Bevorzugt sind Transportvermittler, die lipophil sind und einen Verteilungskoeffizienten zwischen Butanol und Wasser von >0,5 besitzen.
Des Weiteren sind Transportvermittler bevorzugt, die über mindestens eine ionische oder ionisierbare funktionelle Gruppe verfügen.
Bevorzugt ist ferner ein Transportvermittler, der zur Überwindung der Plasmamembran befähigt ist.
Bevorzugt ist auch ein Transportvermittler mit einem Molekulargewicht von 100 g/mol bis 1000 g/mol, weiter bevorzugt von 200 g/mol bis 900 g/mol, noch weiter bevorzugt
von 300 g/mol bis 800 g/mol, noch weiter bevorzugt von 400 g/mol bis 700 g/mol und insbesondere bevorzugt von 500 g/mol bis 600 g/mol.
Auch als bevorzugt lassen sich Transportvermittler bezeichnen, die lipophil sind und derart hydrophil verestert sind, dass sie einen Verteilungskoeffizienten zwischen Butanol und Wasser von <0,5 besitzen.
Bevorzugt ist auch ein Transportvermittler oder ein Gemisch aus Transportvermittlern, dass in wässriger Lösung einen pH-Wert von 5 < pH < 7 besitzt.
Bevorzugt ist auch ein Transportvermittler oder ein Gemisch aus Transportvermittlern, dass zur Erhöhung der Feuchtigkeit in der Zellwand befähigt ist.
Wichtig ist zudem, dass solche Transportvermittler oder solche Gemische aus Transportvermittlern nicht bevorzugt sind, welche Mizellen und insbesondere nach außen hydrophile Mizellen bilden.
Als bevorzugt kann ein Transportvermittler bezeichnet werden, der zur Ausbildung von Wasserstoffbrücken befähigt ist.
Bevorzugt sind des weiteren Transportvermittler und Gemische aus Transportvermittlern, die mit den Lipiden der Lipiddoppelschicht und/oder mit den Kohlenwasserstoffen der Lipiddoppelschicht interagieren können. Bevorzugt sind auch Transportvermittler, die hydrophil sind und derart hydrophob verestert sind, dass sie einen Verteilungskoeffizienten zwischen Butanol und Wasser von >0,5 besitzen.
Ferner sind Transportvermittler oder Gemische aus Transportvermittlern bevorzugt, die in wässriger Lösung einen von 9 > pH > 7 besitzen.
Bevorzugt sind auch Transportvermittler oder Gemische aus Transportvermittlern, die derart zur Veränderung des Membranpotentials befähigt sind, dass die Wirkstoffaufnahme der Zelle beschleunigt wird bzw. das Membranpotentialgefälle für eine beschleunigte Aufnahme des Wirkstoffes in die Zelle sorgt.
Bevorzugt sind auch Transportvermittler oder Gemische aus Transportvermittlern, die derart zur Veränderung des Diffusionspotentials befähigt sind, dass die Wirkstoffaufnahme der Zelle bzw. die Diffusion in die Zelle beschleunigt wird.
Zudem ist ein Transportvermittler bevorzugt, der zur Aufhebung der Wasserstoffbrückenbindungen in der Zellwand befähigt ist.
Bevorzugt sind darüber hinaus Transportvermittler oder Gemische aus Transportvermittlern, die sich bei 25°C nach 2 Monaten maximal zu 50 Gew.-%, bevorzugt maximal zu 40 Gew.-%, weiter bevorzugt maximal zu 30 Gew.-%, weiter bevorzugt maximal zu 20 Gew.-% und insbesondere bevorzugt maximal zu 15 Gew.-% verflüchtigt haben. Bevorzugt ist auch ein Transportvermittler, der den thermodynamischen Zustand des zugefügten Wirkstoffes derart verändert, dass die Diffusion in die Zellen verstärkt wird.
Insbesondere bevorzugt sind Transportvermittlersubgruppen, welche sich gegenüber der großen Gruppe an möglichen Transportvermittlern durch eine besondere Eignung für die erfindungsgemäße Verwendung auszeichnen. Dies sind vor allem: Amide, Phenole, Phenolester, Phenolether, aromatische Alkohole, aromatische Säuren, Sulfoxide, organische Borverbindungen, mehrwertige Alkohole mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, Monoglyceride von Fettsäuren und Alkoholen, Fettsäureether, Terpenkohlenwasserstoffe, Alkohole mit mindestens 8 Kohlenwasserstoffatomen, heterocyclische Verbindungen, Alkaloide, Nanopartikel, Enzyme und quaternäre Ammoniumsalze.
Als konkrete Beispiele können zu den folgenden Transportvermittlersubgruppen folgende explizite Vertreter genannt werden:
Amide und Amine wie Harnstoff, DMF, DMA, Cyclophosphamid, Alkanolamide wie z.B. 1 ,2,3-Propantriolhomopolymer(Z)-9-octadecenoat, Decyloxy- und Octyloxy-poly- oxyethylen-polyoxypropylen, 2-Hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid, 1 ,5- Pentamethylenglycol, Aspartam;
Phenole, Phenolester, Phenolether wie Anisol, ί-Anethol, Thymol, Carvacrol, Chlorocresol, Octylphenolethoxylate; insbesondere Vanillin, Coniferylalkohol und Coniferin
Aromatische Alkohole und Säuren wie Salicylsäure, Salicylakohol, Phenylethanol, , Zimtalkohol, Adrenalin, Dopamin, Amphetamin; insbesondere Ferulasäure, Curcumin und Kaffeesäure
Sulfoxide wie alle biokompatiblen Sulfoxide, Diethylsulfoxid und Acesulfam K;
Organische Borverbindungen : alle biokompatiblen Borsäureester, Phenylborate und metaborate; insbesondere Phenylboronsäure
Mehrwertige Alkohole mit C2 bis C6 wie Laktit, Mannit, Dulcit, Isomalt, Sucrose, Xylit, 2-Ethyl-1 ,3-hexandiol, insbesondere Alitam und Maltit
onoglyceride von Fettsäuren und Alkoholen wie Glycerinmonooleat, Glycerinnonolinoleat, Glycerinmonolaurat, Maltol, Meglumin und allgemein Acylglyceride,
Glycolether, Ethylenglycolmonoether, Ethylenglycoldiether, Propylenglycolmonoether, insbesondere Propylenglycoldiether
Fettsäureether und Carbonsäureether mit mindestens 8 C-Atomen wie
Polyoxyethylenlaurylether, Polyethylenglycolmonolauryl-carboxymethylether, inbesondere Diethylenglycollaurylether,
Hochsiedende Kohlenwasserstoffe mit mindestens 8 Kohlenwasserstoffen und deren Gemische wie die
Terpenkohlenwasserstoffe:
- Monocyclische Terpene: Menthol, Limonen, Isopren, a, ß und gamma- Terpineole, 1 ,8-Terpin, Ascaridol, Carvon, Pulegon, insbesondere Thymol, 1 ,8-Cineol
- Bicvclische Terpene (Caran- Pinan-, Bornangruppe ): oc-Pinen, 3-Caren,
Camphen, insbesondere Borneol und Campher
- Monocyclische Sesquiterpene: Bisabolen und Farnesol,
- Acyclische Terpene: Myrcen, Phellandren und Ocimen, Linalool
- Tricvclische Sesquiterpene: Santalen
- Triterpene (Squalenoide): Squalen; tetracyclische Triterpensäure
- Tetraterpene: Carotinoide wie Carotin, Lycopin, Zeaxanthin, Lutein und Lutein in Kombination mit Zinkoxid, Crocetin, allgemein Lipochrome
- Polyprene: männliche und weibliche Steroidhormone (Androgene, Östrogene und Gestagene): Testosteron, Androsteron, Östriol, Östradiol, Östron, Clomifen (INN), Proluton (INN : Progesteron), synthetische
Estrogene, insbesondere Fosfestrol und Tibolon
- Corticoide: Cortisol (INN, Cortison), Aldosteron (INN), Triamcinolon (INN). Alkohole mit mindestens 8 Kohlenwasserstoffatomen wie Alkanole, Meristylalkohol, Stearylalkohol, Sterine, Alkyl-2-(N,N-disubstituierte-amino)alkanoate und Alkyl-2-(N,N- disubstituierte-amino)-alkanolalkanoate, 1 ,2,3-Butantriol, 1 ,2,4-Butantriol, 1 ,2-Butandiol, 1 ,3-Butandiol, 1 ,4-Butandiol, 1 ,2,3,4-Butantetraol, Glycerin, Glykol, Wollwachsalkohole wie Lanolin;
Heterocyclische Verbindungen wie N-Methylpyrrolidon, Bilirubin, Biotin, Sulfamethoxazol (INN), insbesondere Ascorbinsäureether und hydrophob veresterte Ascorbinsäuren, wie Ascorbylpalmitat
Alkaloide und Derivate wie 1 -substituierte Azacylcloalkan-2-οη z.B. Laurocapram (= 1-dodecylazacycloheptan-2-on) und Derivate, Cyclodextrine, Azacycloalkene, Chlorohydrin;
Nanopartikel wie Fulleren-basierte Peptide;
Enzyme wie Hyalourodinase, Streptodornase, Chymotrypsin, Bromelain, Papain, Deoxyribonuclease, Collagenase, Serinproteasen,
Quaternäre Ammoniumsalze wie 2,3-epoxypropyltrimethylammonium Chloride (QUAB 151 ), 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium Chloride (QUAB 181 ), Dodecyl-, Hexadecyl-, Tetradecyltrimethylammoniumhalogenid, Glycidyltrimethylammoniumhalogenid, 3-Chloro-2- hydroxypropyltrimethylammoniumhalogenid, Benzethoniumhalogenid, worin Halogenid bezeichnet: Fluorid, Chlorid, Bromid, lodid;
Fumarate wie Natriumstearylfumarate, Fumarsäure, Fumarsäureether;
Phosphate wie Alkyl-(polyoxyethyl)-phosphat;
Polysaccharide wie Carrageenan, Sorbitol, Sorbitolether Succrose, hydrophob verestertes bzw. verethertes Xylitol bzw. Glucose, Maltatol, Mannitol, Meglumin.
Besonders bevorzugt sind auch Tartrate sowie Weinsäureester der folgenden Formel:
O
C— O— R1
R2— O— CH
R3— O— CH
I ,
C— O— R4
II
0
worin
R1, R2, R3 und R4 unabhängig voneinander Wasserstoff, -CH3, -C2H5, -C3H7, -CH(CH3)2, -C(CH3)3, -C4H9, -CH2-CH(CH3)2, -CH(CH3)-C2H5, -C5Hn, -C6H13, -C7Hi5, -C8H17, -cyclo-C3H5, -cyclo-C4H7, -cyclo-C5H9, -cyclo-C6Hn, oder einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten, mit mindestens einer funktionellen Gruppe substituierten oder unsubstituierten Alkylrest, Arylalkylrest oder Cycloalkylrest bedeuten.
Als funktionelle Gruppe zur Substitution an dem Alkylrest, Arylalkylrest oder Cycloalkylrest sind folgende Reste möglich:
-H, -OH, -OCH3, -OC2H5, -OC3H7, -0-cyclo-C3H5, -OCH(CH3)2, -OC(CH3)3, -OC4H9, -SH, -SCH3, -SC2H5, -NO2, -F, -Cl, -Br, -I, -COCH3, -COC2H5, -COC3H7, -CO-cyclo-C3H5, -COCH(CH3)2, -COOH, -COOCH3, -COOC2H5, -COOC3H7, -COO-cyclo-C3H5, -COOCH(CH3)2, -OOC-CH3, -OOC-C2H5, -OOC-C3H7, -OOC-cyclo-C3H5, -OOC-CH(CH3)2, -CONH2, -CONHCH3, -CONHC2H5, -CONHC3H7, -CONH-cyclo-C3H5, -CONH[CH(CH3)2], -CON(CH3)2, -CON(C2H5)2, -CON(C3H7)2, -CON(cyclo-C3H5)2, -CON[CH(CH3)2]2, -NHCOCH3, -NHCOC2H5, -NHCOC3H7, -NHCO-cyclo-C3H5, -NHCO-CH(CH3)2, -NHCO- OCH3, -NHCO-OC2H5, -NHCO-OC3H7, -NHCO-0-cyclo-C3H5, -NHCO-
OCH(CH3)2, -NHCO-OC(CH3)3, -NH2, -NHCH3, -NHC2H5, -NHC3H7, -NH- cyclo-C3H5, -NHCH(CH3)2, -NHC(CH3)3> -N(CH3)2, -N(C2H5)2, -N(C3H7)2, -N(cyclo-C3H5)2, -N[CH(CH3)2]2, -S02CH3l -S02C2H5, -S03H, -S03CH3, -S03C2H5, -OCF3l -OC2F5, -NH-CO-NH2, -NH-C(=NH)-NH2, -O-CO-NH2, -O-CO-NHCH3, -0-CO-N(CH3)2, -0-CO-N(C2H5)2, -CH2F, -CHF2l -CF3, -CH2CI, -CH2Br, -CH2-CH2F, -CH2-CF3, -CH2-CH2CI, -CH2-CH2Br, -CH3, -C2H5, -C3H7l -CH(CH3)2> -C(CH3)3, -C4H9, -CH2-CH(CH3)2, -CH(CH3)-C2H5, -CsHn , -C6H13, -C7H15, -C8Hi7> -cyclo-C3H5, -cyclo-C4H7, -cyclo-C5H9p -cyclo- C6Hn, -Ph, -CH2-Ph, -CH=CH2, -CH2-CH=CH2, -C(CH3)=CH2, -CH=CH-CH3, -C2H4-CH=CH2, -CH=C(CH3)2, -C^CH, -CEC-CH3, -CH2-C=CH.
Bevorzugt sind die vorgenannten Alkylgruppen, substituierten Alkylgruppen sowie Diester, Triester und insbesondere Tetraester der Weinsäure. Bevorzugte Tartrate sind Tetramethyltartrat, Tetraethyltartrat, Tetra propyltartrat, Tetra butyltartrat.
Bevorzugt ist auch ein Transportvermittler mit einem Molekulargewicht von 150 g/mol bis 390 g/mol, weiter bevorzugt von 170 g/mol bis 370 g/mol, noch weiter bevorzugt von 190 g/mol bis 350 g/mol, noch weiter bevorzugt von 200 g/mol bis 330 g/mol und insbesondere bevorzugt von 230 g/mol bis 310 g/mol.
Basisbeschichtung
Unter der erfindungsgemäßen Beschichtung aus Transportvermittler und Wirkstoff kann sich auf dem Katheterballon eine Polymerbeschichtung oder Basisbeschichtung befinden.
Für die Basisbeschichtung können biokompatible Substanzen verwendet werden, die als minimale Forderung im Vergleich zum unbeschichteten Implantat die Eigenschaften und Verwendung des Implantates nicht negativ beeinflussen. Folgende biokompatible bioabbaubare oder/und biostabile Polymere lassen sich bevorzugt für die Beschichtung des Katheterballons verwenden :
Als biologisch stabile und nur langsam biologisch abbaubare Polymere können genannt werden: Polyacrylsäure und Polyacrylate wie Polymethylmethacrylat,
Polybutylmethacrylat, Polyacrylamid, Polyacrylonitrile, Polyamide, Polyetheramide, Polyethylenamin, Polyimide, Polycarbonate, Polycarbourethane, Polyvinylketone, Polyvinylhalogenide, Polyvinylidenhalogenide, Polyvinylether, Polyvinylaromaten, Polyvinylester, Polyvinylpyrollidone, Polyoxymethylene, Polyethylen, Polypropylen, Polytetrafluorethylen, Polyurethane, Polyolefin-Elastomere, Polyisobutylene, EPDM- Gummis, Fluorosilicone, Carboxymethylchitosan, Polyethylenterephtalat, Polyvalerate, Carboxymethylcellulose, Cellulose, Rayon, Rayontriacetate, Cellulosenitrate,
Celluloseacetate, Hydroxyethylcellulose, Cellulosebutyrate, Celluloseacetat-butyrate, Ethylvinylacetat-copolymere, Polysulfone, Polyethersulfone, Epoxyharze, ABS-Harze, EPDM-Gummis, Siliconpräpolymere, Silicone wie Polysiloxane, Polyvinylhalogene und Copolymere, Celluloseether, Cellulosetriacetate, Chitosan, Chitosanderivate, polymerisierbare Öle wie z.B. Leinöl und Copolymere und/oder Mischungen derselben.
Als biologisch abbaubare oder resorbierbare Polymere können beispielsweise verwendet werden: Polyvalerolactone, ΡοΙν-ε-Decalactone, Polylactide, Polyglycolide, Copolymere der Polylactide und Polyglycolide, Poly-s-caprolacton, Polyhydroxybuttersäure, Polyhydroxybutyrate, Polyhydroxyvalerate,
Polyhydroxybutyrate-co-valerate, Poly(1 ,4-dioxan-2,3-dione), Poly(1 ,3-dioxan-2-one), Poly-para-dioxanone, Polyanhydride wie Polymaleinsäureanhydride, Polyhydroxymethacrylate, Fibrin, Polycyanoacrylate, Polycaprolactondimethylacrylate, Poly-b-Maleinsäure Polycaprolactonbutyl-acrylate, Multiblockpolymere wie z.B. aus Oligocaprolactondiole und Oligodioxanondiole, Polyetherester-multiblockpolymere wie z.B. PEG und Poly(butylenterephtalat. Polypivotolactone, Polyglycolsäuretrimethyl- carbonate Polycaprolacton-glycolide, Poly(g-ethylglutamat), Poly(DTH-lminocarbonat), Poly(DTE-co-DT-carbonat), Poly(Bisphenol A-iminocarbonat), Polyorthoester, Polyglycol-säuretrimethylcarbonate, Polytrimethylcarbonate, Polyiminocarbonate, Poly(N-vinyl)-Pyrrolidon, Polyvinylalkohole, Polyesteramide, glycolierte Polyester, Polyphosphoester, Polyphosphazene, Poly[p-carboxyphenoxy)propan]
Polyhydroxypentan-säure, Polyanhydride, Polyethylenoxid-propylenoxid, weiche Polyurethane, Polyurethane mit Aminosäurereste im Backbone, Polyetherester wie das Polyethylenoxid, Polyalkenoxalate, Polyorthoester sowie deren Copolymere, Carrageenane, Fibrinogen, Stärke, Kollagen, protein-basierte Polymere, Polyaminosäuren, synthetische Polyaminosäuren, Zein, modifiziertes Zein, Polyhydroxyalkanoate, Pectinsäure, Actinsäure, modifiziertes und unmodifiziertes Fibrin und Casein, Carboxymethylsulfat, Albumin, desweiteren Hyaluronsäure, Heparansulfat, Heparin, Chondroitinsulfat, Dextran, b-Cyclodextrine, und Copolymere mit PEG und Polypropylenglycol, Gummi arabicum, Guar, Gelatine, Collagen Collagen-N- Hydroxysuccinimid, Modifikationen und Copolymere und/oder Mischungen der vorgenannten Substanzen.
Insbesondere bevorzugte Polymere für die Matrix sind Polysulfone, Polyethersulfone, Silicone, Chitosan, Polyacrylate, Polyamide, Polyetheramide, Polyurethane, Polylactide, Polyglycolide, Copolymere der Polylactide und Polyglycolide, Polyhydroxybuttersäure, Polyhydroxybutyrate, Polyhydroxyvalerate, Polyhydroxybutyrate-co-valerate, Poly(1 ,4- dioxan-2,3-dione), Poly(1 ,3-dioxan-2-one), Poly-para-dioxanone, Polyanhydride, Polyester, PEG, Hyaluronsäure, Heparansulfat, Heparin, Chondroitinsulfat, Dextran und beta-Cyclodextrine.
Ballon mit gekrimptem Stent
• Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen erfindungsgemäßen Katheterballon mit gekrimptem Stent. Bei dieser Ausführungsform ergeben sich insbesondere 4 Varianten, welche je nach zu behandelnder Gefäßverengung ausgewählt und eingesetzt werden können.
Variante [A] stellt einen Katheterballon mit gekrimptem nicht resorbierbarem und un beschichtetem Stent dar.
Bei Variante [B] ist der nicht-resorbierbare Stent mit einem Wirkstoff-freisetzenden Trägersystem beschichtet.
Variante [C] umfasst einen resorbierbaren unbeschichteten Stent und Variante [D] ist ein Katheterballon mit einem resorbierbaren wirkstofffreisetzenden Stent.
Variante [A]:
Da ein wirkstofffreisetzendes System, in der Regel eine wirkstofffreisetzende Beschichtung auf einem Stent nicht immer erwünscht ist und in einigen Fällen das Problem von Spätthrombosen auftreten kann, bietet die Variante [A] ein ideales System einen stark verengten Körperdurchgang wie beispielsweise Gallenwegen, Speiseröhre, Harnwegen, Bauchspeicheldrüse, Nierenwege, Lungenwege, Luftröhre, Dünndarm sowie Dickdarm und insbesondere Blutgefäße mit einem dauerhaften Stent offen zu halten, welcher keine Beschichtung aufweist, wobei dennoch auf eine Wirkstoffapplikation nicht verzichtet werden muss.
Der Katheterballon gemäß Variante [A] ist mit einer reinen Wirkstoffschicht oder einem Träger enthaltend einen Wirkstoff beschichtet und bei der Dilatation wird zum einen der Stent gesetzt und zum anderen mindestens über die gesamte Länge des Stents und vorteilhafter Weise noch darüber hinaus ein Wirkstoff appliziert, der für ein kontrolliertes Einwachsen und eine Verhinderung der Überwucherung des Stents mit vor allem glatten Muskelzellen sorgt. Als Wirkstoff oder Wirkstoffgemisch können die oben genannten Wirkstoffe und insbesondere Paclitaxel und/oder Rapamycin eingesetzt werden.
Vorzugsweise wird der Katheterballon mit Wirkstoff ohne oder mit Trägersystem so beschichtet, dass die Ballonbeschichtung über beide Stentenden hinausreicht und vorzugsweise 10-20% der Gesamtlänge des Stents über ein Ende des Stents hinausreicht. Dadurch wird bei der Dilatation der Wirkstoff auch auf den Gefäßbereich an beiden Enden des Stents übertragen, wo der Stent nicht mehr hinreicht und es wird
Wirkstoff ganzflächig auf die Gefäßwand übertragen, welche zwischen den sich aufweitenden bzw. aufgeweiteten Stentstreben liegt.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Stentoberfläche keinen Wirkstoff aufweist, der die Zellen insbesondere die glatten Muskelzellen inhibiert oder abtötet, welche direkt mit der Stentoberfläche in Verbindung treten. Hingegen wird in die Zwischenräume zwischen den Stentstreben genügend Wirkstoff appliziert, so dass gerade das zu schnelle Überwachsen des Stents, welches in den Zwischenräumen der Stentstreben beginnt und sich in das Innere des Stents fortsetzt und zur In-Stent- Restenose führt, eingedämmt bzw. auf ein kontrolliertes Maß reduziert wird.
Während ein wirkstoffbeschichteter Stent den Wirkstoff nur von seiner Oberfläche und nicht aus den Zwischenräumen der Stentstreben oder an den Enden des Stent bzw. dem darüber hinausgehenden Bereich und zudem gerade auf das anliegende Gewebe abgibt, welches gar nicht inhibiert oder abgetötet werden soll, wird gemäß Variante [A] der Wirkstoff genau dort weitestgehend flächendeckend appliziert, wo er benötigt wird. Bevorzugt ist ferner, wenn der Katheterballon am distalen und proximalen Ende noch einige mm über das Ende des Stents hinaus beschichtet ist, so dass die Wirkstoffabdeckung der Gefäßwand einige mm über das Ende des Stents hinausgeht, um auch die Endbereiche des im Gefäß liegenden Stents ausreichend mit Wirkstoff zu versorgen.
Bevorzugt ist ferner, wenn der Katheterballon am distalen und proximalen Ende noch einige mm über das Ende des Stents hinaus beschichtet ist, so dass die Wirkstoffabdeckung der Gefäßwand einige mm über das Ende des Stents hinausgeht, um auch die Endbereiche des im Gefäß liegenden Stents ausreichend mit Wirkstoff zu versorgen.
Somit wird vorzugsweise der Katheterballon erfindungsgemäß beschichtet und danach ein un beschichteter Stent auf den Ballon gekrimpt.
Zur Variante [B] kann man hingegen gelangen, wenn man einen nicht resorbierbaren Stent wie bei Variante [A] auf einen Ballon krimpt und danach Stent und Ballon mit einem Wirkstoff erfindungsgemäß beschichtet.
Der Begriff „nicht resorbierbar" bedeutet, dass der Stent ein Dauerimplantat darstellt, welches unter physiologischen Bedingungen nicht oder nur sehr langsam aufgelöst wird. Derartige Stents sind beispielsweise aus medizinischem Edelstahl, Titan, Chrom, Vanadium, Wolfram, Molybdän, Gold, Nitinol, Magnesium, Zink, Eisen, Legierungen der vorgenannten Metalle sowie Keramiken oder auch biostabilen Polymeren.
Beschichtet man einen Katheterballon mit gekrimptem Stent gleichzeitig, so wird vorzugsweise eine Lösung des Wirkstoffs und des mindestens einen Transportvermittlers in einem Lösungsmittel verwendet, welches den Katheterballon möglichst wenig angreift, dennoch vorzugsweise benetzend ist und zudem dünnflüssig genug ist, um zwischen die Streben des gekrimpten Stent im komprimierten Zustand zu fließen.
Diese Ausführungsform eignet sich für eine spontane Freisetzung (Spontanrelease) von relativ viel Wirkstoff, da die Zwischenräume der Stentstreben und die Zwischenräume zwischen der inneren Oberfläche des Stents und der Oberfläche des Katheterballons als Wirkstoffreservoir dienen.
Der Unterschied zur Variante [A] besteht vor allem in der applizierbaren Menge an Wirkstoff, da sich gemäß der vorher beschriebenen Methode eine deutlich größere Menge eines Wirkstoffs oder Wirkstoffgemisches auf den Stent und Katheterballon aufbringen lässt.
Als Beschichtungslösung eignen sich für hydrophobe Wirkstoffe wie z.B. Paclitaxel Lösungen aus z.B. Dimethylsulfoxid (DMSO) Chloroform, Ethanol, Aceton, Methylacetat und Hexan und ihre Gemische oder z.B. Rapamycin in Essigsäureethyiester, Methanol / Ethanol-Gemischen, Ethanol/Wasser-Gemischen oder in Ethanol. Selbstverständlich können auch andere Wirkstoffe in geeigneten Lösungsmitteln bzw. -gemischen verwendet werden.
Es ist auch möglich, ein Additiv in die Wirkstofflösung zu geben, wobei jedoch polymere Additive eher selten eingesetzt werden, wenn der Katheterballon zusammen mit dem gekrimpten Stent beschichtet wird. Falls ein Trägersystem verwendet werden soll, eignen sich eher nicht-polymere Träger wie beispielsweise Kontrastmittel oder Kontrastmittelanaloga als auch biologisch verträgliche organische Stoffe, die die Beschichtungseigenschaften verbessern und die Aufnahme von Wirkstoff in das Gefäß erhöhen wie beispielsweise Aminosäuren, Zucker, Vitamine, Saccharide, 2-Pyrrolidon, Acetyltributyl- und triethylcitrat, Tributyl- und Triethylcitrat, Benzoesäurebenzylester, Triethyl- und Dimethylphtalat, Fettsäureester wie Isopropylmyristat und -palmitat, Fettsäureether und dergleichen. Als ebenfalls gut geeignet erwiesen sich Mischungen aus diesen verschiedenenen Substanzen. So zeigt sich z.B. die Mischung aus dem Polysaccharid Carrageenan, Lecithin und Glycerin als äusserst geeignetes Wirkstoffträgersystem. Auch physiologisch verträgliche Salze können als Matrix zur Einlagerung des Wirkstoffs verwendet werden.
Auch bei dieser Variante wird vorzugsweise der Ballon über die vom Stent bedeckte Oberfläche hinausgehend beschichtet. Vorzugsweise beträgt der über das Ende des Stents hinausgehende beschichtete Bereich des Ballons nicht mehr als 20% der Gesamtlänge des Stents, vorzugsweise nicht mehr als 15% und insbesondere bevorzugt nicht mehr als 10% der Gesamtlänge des Stents.
In der Regel ist bei Variante [A] als auch Variante [B] eine vollflächige Beschichtung vorteilhaft, d.h. der Katheterballon gemäß Variante [A] oder Stent und Katheterballon gemäß Variante [B] werden vollflächig mit einer Beschichtung versehen.
Die Varianten [A] und [B] können femer noch dahingehend ausgestaltet werden, dass die Beschichtung mit Wirkstoff nicht gleichmäßig erfolgt, sondern man einen Gradienten verwendet, d.h. ein Konzentrationsgefälle an Wirkstoff auf der Ballon- bzw Ballon- und Stentoberfläche erzeugt. So kann beispielsweise in der Mitte des Katheterballons eine größere Konzentration an Wirkstoff aufgebracht werden oder an einem oder beiden Enden des Katheterballons oder in der Mitte und an einem oder beiden Enden.
Zudem kann auch nur an einer Stelle oder einem Teil des Katheterballons eine höhere Wirkstoffkonzentration aufgebracht werden als auf der restlichen Oberfläche. So muss beispielsweise den Stentenden besondere Aufmerksamkeit vor allem in der Frühphase nach der Implantation zukommen, da diese Übergangsbereiche vermehrt risikobehaftet sind. Beliebige Variationen sind hier denkbar.
Ferner lässt sich in einem dem Beschichtungsschritt vorgelagerten Schritt eine hämokompatlble Schicht adhäsiv oder vorzugsweise kovalent auf die unbeschichtete Oberfläche des Medizinproduktes bringen oder mittels Quervernetzung z.B. mit Glutardialdehyd auf der Oberfläche des Medizinproduktes immobilisieren. Eine solcherart die Blutgerinnung nicht aktivierende Schicht ist sinnvoll, da dadurch die Hämokompatibilität der Medizinproduktoberfläche erhöht wird und die Thrombosegefahr gesenkt wird. Besonders sinnvoll ist dieser Beschichtungsschritt vor allem, wenn das Kurzzeitimplantat nur partiell beschichtet werden soll. Der nicht mit Wirkstoff beschichtete Bereich verfügt damit vorteilhafterweise über eine die Gerinnung nicht aktivierende, athrombogene Oberfläche und gewährleistet damit eine erheblich höhere Sicherheit während und nach Kontakt des Medizinproduktes mit dem Blut.
Zusätzlich lässt sich auf dem Stent als dauerhaftes Implantat eine vorzugsweise hämokompatlble Schicht aufbringen, die aus folgenden bevorzugten Stoffen hergestellt wird: Heparin nativen Ursprungs als auch regioselektiv hergestellte Derivate unterschiedlicher Sulfatierungsgrade und Acetylierungsgrade im Molekulargewichtsbereich von des für die antithrombotische Wirkung verantwortlichen
Pentasaccharides bis zum Standardmolekulargewicht des käuflichen Heparins von ca. 13kD, Heparansulfate und seine Derivate, Oligo- und Polysaccharide der Erythrocytenglycolcalix, Oligosaccharide, Polysaccharide, vollständig desulfatiertes und N-reacetyliertes Heparin, desulfatiertes und N-reacetyliertes Heparin, N-carboxymethyliertes und/oder partiell N-acetyliertes Chitosan, Polyacrylsäure, Polyetheretherketone, Polyvinylpyrrolidon, und/oder Polyethylenglykol sowie Mischungen dieser Substanzen.
Beschichtungsverfahren
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf Verfahren zur Beschichtung von Ballonkathetern gerichtet, welches die folgenden Schritte umfasst:
a) Bereitstellung einer Zusammensetzung enthaltend mindestens ein Lösungsmittel, mindestens einen pharmakologischen Wirkstoff und einen Transportvermittler oder ein Gemisch aus Transportvermittlern, wobei der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern einen Siedepunkt von mindestens 150°C besitzt, der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern bei 20°C eine ölige oder feste Konsistenz aufweist, keine Immunreaktion auslöst und der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern zur Beschichtung eines Katheterballons für die Gefäßdilatation verwendet wird, wobei es sich bei dem Transportvermittler oder dem Gemisch aus Transportvermittler nicht um Kontrastmittel handelt;
b) Bereitstellung eines Ballon katheters mit Katheterballon;
c) Beschichtung des Katheterballons mittels Spritzenverfahren, Pipettierverfahren, Kapillarverfahren, Faltensprühverfahren, Schleppverfahren, Fadenschleppverfahren oder Rollverfahren
d) Trockung der Beschichtung auf der Ballonoberfläche oder Entferung des Lösungsmittels.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung Ballonkatheter, welche nach einem der hierin offenbarten Verfahren erhalten werden können. Die Beschichtungsverfahren wie z.B. Spritzenverfahren, Pipettierverfahren, Kapillarverfahren, Faltensprühverfahren, Schleppverfahren, Fadenschleppverfahren oder Rollverfahren werden im folgenden ausführlich beschrieben. Die Katheterballons können mit oder ohne Stent beschichtet werden.
Die erfindungsgemäßen Ballonkatheter enthalten, besitzen oder umfassen einen Katheterballon mit einer getrockneten öligen oder festen Beschichtung aus mindestens einem pharmakologischen Wirkstoff und einem Transportvermittler oder einem Gemisch aus Transportvermittlern, wobei der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern einen Siedepunkt von mindestens 150°C besitzt, der
Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern bei 20°C eine ölige oder feste Konsistenz aufweist, keine Immunreaktion auslöst und der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern, zur Beschichtung eines Katheterballons für die Gefäßdilatation verwendet wird, wobei es sich bei dem Transportvermittler oder dem Gemisch aus Transportvermittlern nicht um Kontrastmittel handelt. Derartig beschichtete Ballonkatheter eignen sich hervorragend zur Erweiterung und Offenhaltung von Körperdurchgängen, insbesondere von Blutgefäßen und insbesondere im kardiovaskulären Bereich und damit zur Prophylaxe und Behandlung von Stenosen und Re-Stenosen.
Die Auswahl der Transportvermittler ist erfindungswesentlich und für den hierin beschriebenen Zweck selektiv ausgewählte Transportvermittler sind oben im Kapitel "Transportvermittler" eingehend beschrieben worden. Der Katheterballon wird entweder mit einer Lösung der aufzutragenden Stoffe inklusive dem Wirkstoff oder dem Wirkstoffgemisch in Sprüh-, Tauch-, Pinsel-, Spritzen-, Schlepp-, Roll- oder Pipettierverfahren oder Elektrospinning vollständig oder partiell oder in Kombination mit einer Matrix vollständig oder teilweise beschichtet.
Als Lösungsmittel werden leichtflüchtige organische Verbindungen verwendet wie beispielsweise Dichlormethan, Chloroform, Ethanol, Aceton, Heptan, n-Hexan, DMF, DMSO, Methanol, Propanol, Tetrahydrofuran (THF), Methylenchlorid, Ether, Petrolether, Acetonitril, Essigsäureethyl- und methylester, Cyclohexan und entsprechende Mischungen. Je nach Beschichtungsmaterial (z:B. Hydrogele oder wasserlösliche Wirkstoffe) kann auch die Anwesenheit von Wasser erwünscht sein.
Allgemein ist bei der Wahl des Lösungsmittels vor allem wichtig, dass es das Material des Katheterballons nicht auflöst oder unbrauchbar macht bzw. die Kontaktzeit des Lösungsmittels so gering ist, dass keine Schädigung entstehen kann. Der Katheterballon lässt sich entweder im expandierten oder im gefalteten Zustand beschichten, teilweise oder vollständig beschichten, selektiv unter den Falten beschichten oder zusammen mit einem aufgesetzten (gekrimpten) Stent beschichten. Die Beschichtung ist im Sprüh-, Tauch-, Pinsel-, Spritzen-, Schlepp-, Roll- und/oder Pipettierverfahren durchführbar. Das Pipettier-, Schlepp-, Roll- oder Spritzenverfahren eignet sich vor allem für die Anwendung auf einem gefalteten Katheterballon oder einem Faltenballon, da man mit diesem Verfahren gezielt die Wirkstofflösung oder die Mischung der aufzutragenden Substanzen in die Falten bzw. unter die Falten bringen kann. Dabei ist wichtig, dass durch diese partielle Beschichtung keine Beeinträchtigung der Funktionalität verbunden ist. So dürfen die Falten beim Expandieren beispielsweise nicht zusammenkleben und damit einer Expansion
entgegenwirken. Desgleichen sollte der nominale Druck auf den Ballon nicht über den maximalen Wert erhöht werden müssen, um Adhäsionskräfte der Beschichtung in den Falten entgegenwirken zu können. Ungleichmäßige Expansion ist ebenfalls zu vermeiden. Die Beschichtung darf die Expansionseigenschaften des Ballonkatheters keinesfalls negativ beeinträchtigen.
Femer kann der Katheterballon zusammen mit einem gekrimpten Stent beschichtet werden oder ein unbeschichteter Stent (bare Stent) als auch ein bereits beschichteter Stent kann auf den beschichteten Katheterballon gekrimpt werden, so dass man ein System aus einem beispielsweise schnell vom Katheterballon freigesetzten Wirkstoff und einem langsam aus der Beschichtung des Stents freigesetzten Wirkstoff erhalten kann.
In Kombination mit einem Stent, der seinerseits beschichtet und einen Wirkstoff abgeben kann, ist ein wirkstofffreisetzender Ballonkatheter von besonderem Vorteil in der Frühphase des Heilungsprozesses, da nur auf diese Art und Weise der vollflächige Kontakt mit der zu behandelnden Stelle zustande kommt und Wirkstoff vollflächig in die erkrankte Gefäßwand gelangt. Der gesamte erkrankte Bereich wird bei Kontakt mit der Ballonkatheterfläche mit Wirkstoff versehen, während der Stent mit einer möglichst geringen Oberfläche nur eine geringe Gefäßwandoberfläche abdeckt.
Im gleichen Masse sollte der Vorteil auch für die Stentrandbereiche gegeben sein, die immer wieder Problematiken aufweisen. Ein Katheterballon, der auch in den Randbereichen des Stents Wirkstoff abgeben kann, sorgt für eine optimale Versorgung des Gefäßes bis in die Problemzonen eines Stents.
Die Katheterballons mit besonders beschaffener Oberfläche werden bevorzugt im Sprühverfahren oder Pipettierverfahren beschichtet. Beim Sprühverfahren wird der Katheterballon rotierend aufgehängt und durch Anlegen eines leichten Vakkums wird die Ballonkatheterform stabilisiert. Beispielsweise lässt sich auf diese Weise verhindern, dass sich die Falten eines Faltenballons beim Drehen umklappen bzw. seitlich wegrutschen und damit die Beschichtung nicht lokal gezielt durchgeführt werden kann. Derart fixiert wird der Ballonkatheter mehrfach kurzzeitig besprüht, wobei er zwischenzeitlich trocknet. Falls erwünscht, wird eine äußere schützende Schicht oder Barriereschicht ebenfalls bevorzugt im Sprühverfahren aufgebracht. Gleiches gilt für reine Wirkstoff-Transportvermittler-Schichten enthaltend beispielsweise Paclitaxel oder Rapamycin, welche ebenfalls bevorzugt im Sprühverfahren aufgetragen werden.
Das Pipettierverfahren ist besonders gut zur Beschichtung eines Ballonkatheters geeignet. Hierbei wird der drehbar fixierte Ballonkatheter (mit oder ohne Stent) mit Hilfe einer feinen Düse, die mit einer Kapillaren verlängert ist und durch die die Beschichtungslösung in Längsrichtung auf den Ballonkatheter austritt, beschichtet.
Beim Spritzenverfahren oder Pipettierverfahren zur vorzugsweisen Befüllung der Falten eines Faltenballons wird eine feine Düse oder Kanüle unter die Falte geschoben und die einzubringende Mischung wird in die Falte gespritzt, wobei vorzugsweise die Düse oder Kanüle entlang der Falte bewegt wird oder bei ortfester Düse oder Kanüle der Faltenballon in Längsrichtung der Falte bewegt wird. Dieses Verfahren ermöglicht eine sehr präzise und genaue Beschichtung einer jeden einzelnen Falte bzw. des gesamten Faltenballons. Ein eventuell verwendetes Lösungsmittel verdunstet oder wird im Vakuum entfernt.
Hat die einzubringende Mischung oder Lösung eine Konsistenz, so dass sie in die Falten hineinfließen kann, dann wird der Faltenballon mit einer Falte nach oben horizontal gelagert oder vorzugsweise um 5 bis 25 Grad geneigt, so dass die Spritze oder Düse am unteren Ende des Faltenballons an der Faltenöffnung angesetzt werden kann und die Mischung eigenständig in die Falte hineinfließt und diese voll ausfüllt. Sobald die Mischung eine Konsistenz hat, bei der sie nicht mehr aus der Falte herausfließen kann, wird der Faltenballon gedreht und die nächste Falte wird befüllt bis in der Regel alle Falten des Ballons befüllt sind. Faltenballons werden bevorzugt im komprimierten Zustand beschichtet, wobei einige spezielle Ausführungsformen von Faltenballons auch im expandierten Zustand beschichtet werden können.
Ein solches Beschichtungsverfahren umfasst die Schritte
a) Bereitstellen eines Faltenballons
b) Platzierung einer Falte des Ballons in einer horizontalen oder bis zu 25 Grad geneigten Position,
c) Ansetzen der Spritzenöffnung an die dem Kopfende des Ballons zugewandten Faltenöffnung,
d) Ausführung einer Relativbewegung von Spritzenöffnung und Faltenballon in Längsrichtung der Falte,
e) Befüllung der Falte während des Bewegungsvorgangs mit einer Mischung aus einem Wirkstoff und einem Transportvermittler in einem geeigneten Lösungsmittel,
f) sofern erforderlich Trocknung der in der Falte befindlichen Mischung bis zu einem Grad, der ein Auslaufen der Mischung aus der Falte verhindert,
g) Drehung des Ballons um 360° dividiert durch die Anzahl der Falten, h) Wiederholung der Schritte b) bis g) bis alle Falten befüllt sind und i) Trocknung der Mischungen in den Falten bis sich die Mischung verfestigt.
Werden dünnflüssigere Mischungen eingesetzt, so wird bei Schritt c) die Spritzenöffnung an das Fußende angesetzt und ohne Relativbewegung gemäß Schritt d) die Falte vorwiegend aufgrund von Kapillarkräften befüllt. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Offenhaltung von verengten Gefäßdurchgängen insbesondere von kardiovaskulären Gefäßen mittels Kurzzeitdilatation. Bei diesem Verfahren wird innerhalb von maximal 50 Sekunden, bevorzugt maximal 40 Sekunden, weiter bevorzugt maximal 30 Sekunden und insbesondere bevorzugt maximal 20 Sekunden ein Katheterballon ohne Stent expandiert und wieder auf einen Durchmesser kleiner als der 1 ,5-fache Ausgangsdurchmesser im komprimierten Zustand komprimiert, wobei während dieses Vorgangs das Gefäß nur bis maximal 10% seiner Durchmessers im unverengten Zustand überdehnt wird und pro mm2 Ballonoberfläche mindestens 20% des enthaltenen Wirkstoffs abgegeben und größtenteils auf die Gefäßwand übertragen werden.
Dabei findet die Übertragung des Wirkstoffs vorzugsweise nicht in reiner Form statt, sondern in einer Matrix aus Transportvermittler, welcher vorzugsweise zumindest innerhalb einer Stunde nach erfolgter Dilatation noch als Wirkstoffreservoir wirkt und weiteren Wirkstoff an die Gefäßwand abgibt, bevor sie ausgelöst oder abgebaut worden ist.
Dieses Verfahren zeichnet sich also dadurch aus, in möglichst kurzer Zeit eine möglichst große Wirkstoffmenge lokal und gezielt auf die Gefäßwand einer verengten Gefäßstelle zu übertragen und innerhalb der nachfolgenden 30 bis 60 Minuten bis zu max. 3 Tagen für ein lokales Wirkstoffreservoir zu sorgen, welches danach aufgelöst oder abgebaut ist.
Für dieses Verfahren haben sich vor allem Wirkstoffe, die entzündungshemmende und antiproliferative Eigenschaften in sich vereinigen, als besonders geeignet erwiesen (siehe Wirkstoffliste S. 6-9). Hierzu zählen z.B. Colchicin, Angiopeptin, aber vor allem Rapamycin und seine Derivate, des Weiteren zeigen sich weitere hydrophobe Wirkstoffe, insbesondere Paclitaxel und Paclitaxel-Derivate als sehr geeignet. Die erfindungsgemäßen Faltenbeschichtungsverfahren oder Faltenbefüllungsverfahren sind das Pipettierverfahren auch als Kapillarverfahren bezeichnet, das Spritzverfahren und das Sprühverfahren auch als Falten sprüh verfahren bezeichnet, um den Unterschied zum unselektiven Sprühverfahren für den gesamten Katheterballon zu verdeutlichen.
Somit betrifft die vorliegende Erfindung Verfahren zur Beschichtung oder Befüllung der Falten eines Katheterfaltenballons auf folgende Weise:
a) eine wirkstoffenthaltende Zusammensetzung am distalen oder proximalen Ende einer Falte des Katheterfaltenballons abgegeben und die Falte aufgrund von Kapillarkräften befüllt wird; oder
b) eine Spritze, welche einen kontinuierlichen Fluß einer wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung abgibt, relativ zum Katheterfaltenballon entlang der Falte bewegt wird; oder
c) eine Vielzahl in Reihe befindlicher Abgabeöffnungen unter die Falte des Faltenballons geschoben werden und gleichzeitig aus der Vielzahl von Abgabeöffnungen eine wirkstoffenthaltende Zusammensetzung in die Falte abgegeben wird.
Vorteilhaft ist, dass diese Beschichtungs- oder Befüllungsverfahren vorzugsweise im komprimierten oder deflatierten Zustand oder maximal 10% inflatierten Zustand des Katheterballons durchgeführt werden. Unter dem Begriff "10% inflatierten Zustand" soll verstanden werden, dass der Katheterballon 10% der Inflation, d.h. der Aufdehnung bis zur bei der Dilatation geplanten Maximalausdehnung erfahren hat. Wird die bei der Dilatation vorgesehene Aufdehnung mit 100% bezeichnet und der deflatierte Zustand mit 0% angesetzt, so ergibt sich eine 10%ige Inflation gemäß folgender Formel:
(Durchmesser des Katheterballons im deflatierten Zustand)
+
(Durchmesser des Katheterballons im inflatierten Zustand - Durchmesser des
Katheterballons im deflatierten Zustand) / 10
Ferner können gemäß den erfindungsgemäßen Verfahren mehrere oder alle Falten gleichzeitig beschichtet oder befüllt werden und die Beschichtung oder Befüllung kann gezielt erfolgen. Eine gezielte Befüllung der Falten oder gezielte Beschichtung der Falten soll heißen, dass nur die Falten befüllt oder beschichtet werden und die Oberfläche des Katheterfalten ballons außerhalb der Falten nicht beschichtet wird.
Eine bevorzugt verwendete Zusammensetzung aus Wirkstoff, Lösungsmittel und Transportvermittler hat die Konsistenz einer Paste, Gels, dickflüssigen Masse oder einer viskosen Dispersion oder Emulsion oder eines zähen Breis.
Diese Zusammensetzung hat den Vorteil, dass sie während des Beschichtungsvorgangs ihre Konsistenz beibehält. Diese Paste oder (hoch)viskose Masse oder dickflüssige Aufschlämmung wird mittels einer Spritzvorrichtung, vorzugsweise einer Düse unter Druck in die Falten eingebracht.
Die Düse kann, sofern nötig, die Ballonfalten aufweiten und gezielt die durch die Falten gebildeten Hohlräume befüllen. Die Faltenballons weisen in der Regel 4 oder mehr Falten auf, welche einzeln befüllt werden.
Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, nach Befüllung einer oder mehrerer oder aller Falten den Faltenballon in Richtung der Öffnungen der Falten zu rotieren. Diese Drehung bewirkt, dass die dickflüssige Paste vollständig und gleichmäßig in den Falten verteilt wird und eventuelle Lufteinschlüsse freigesetzt werden. Nach der Drehung des Faltenballons kann eine weitere Befüllung von bereits befüllten oder leeren Falten erfolgen.
Während und/oder nach der Rotation trocknet die Zusammensetzung in den Falten entweder bei Atmosphärendruck oder unter vermindertem Druck. Trocknung oder Aushärtung der Zusammensetzung erfolgt durch die Entfernung des mindestens einen Lösungsmittelsdurch Verdunstung. Die getrocknete Zusammensetzung hat eine poröse Konsistenz und löst sich sehr leicht von der Ballonoberfläche bei der Dilatation ab. Das Lösungsmittel wurde bis auf die üblichen Rückstände entfernt und das Kontrastmittel bildet eine poröse Matrix für den Wirkstoff und ist zudem in der Lage, nach Dilatation des Faltenballons den Wirkstoff schnell und in großer Konzentration freizusetzen. Zudem hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, sehr materialschonend zu arbeiten, da nur die Falten beschichtet oder befüllt werden und somit sich kein Wirkstoff auf der äußeren Ballonoberfläche befindet, der bei der Einführung des Katheters verloren geht.
Allgemeine Beschreibung der Beschichtungsverfahren
Pipettierverfahren - Kapillarverfahren
Dieses Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung eines zusammengefalteten, komprimierten Katheterballons, b) Bereitstellung einer Beschichtungsvorrichtung mit einem zur punktförmigen
Abgabe der Beschichtungslösung befähigten Auslaß,
c) Ansetzen des zur punktförmigen Abgabe der Beschichtungslösung befähigten Auslaß am proximalen oder am distalen Ende einer Falte des
Katheterballons,
Abgabe einer definierten Menge der Beschichtungslösung über den Auslaß an das proximale oder distale Ende einer Falte, und
e) Befüllung der Falte aufgrund Kapillarwirkung mit der Beschichtungslösung.
Optional kann noch der Schritt f) für die Trocknung folgen:
f) Trocknung der Beschichtungslösung in der Falte, wobei während der Trocknung der Katheterballon um seine Längsachse in Richtung der Faltenöffnung rotiert.
Dieses Verfahren beschichtet oder befüllt gezielt die Falten und ist mit jeder Beschichtungslösung durchzuführen, welche noch derart viskos ist, dass sie innerhalb von 5 Minuten, vorzugsweise 2 Minuten aufgrund der Kapillarkräfte oder zusätzlich unter Ausnutzung der Schwerkraft in die Falte gezogen wird und die Falte weitgehend vollständig befüllt.
Unter dem Begriff Beschichtungslösung, wie hierin verwendet, wird die erfindungsgemäß verwendete Zusammensetzung enthaltend mindestens ein Lösungsmittel, mindestens einen pharmakologischen Wirkstoff und einen Transportvermittler oder ein Gemisch aus Transportvermittlern verstanden, wobei als Transportvermittler vorzugsweise die hierin beschriebenen Substanzklassen von Transportvermittlern eingesetzt werden.
Spritzverfahren oder Spritzenverfahren:
Dieses Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung eines zusammengefalteten, komprimierten Katheterballons, b) Bereitstellung einer Beschichtungsvorrichtung mit mindestens einer Düse oder mindestens einem spritzenförmigen Auslaß,
c) Ansetzen der Düse oder des Auslasses am proximalen oder am distalen Ende einer Falte des Katheterballons,
d) Bewegen der Düse oder des Auslasses relativ zur Falte entlang der Falte, und
e) Abgabe eines definierten Flusses an Beschichtungslösung pro Zeit und pro zurückgelegter Strecke.
Optional kann noch der Schritt f) für die Trocknung folgen:
f) Trocknung der Beschichtungslösung in der Falte oder gleichmäßige Verteilung der Beschichtung in der Falte, wobei der Katheterballon um seine Längsachse in Richtung der Faltenöffnung rotiert.
Dieses Verfahren beschichtet oder befüllt gezielt die Falten und ist mit jeder Beschichtungslösung durchzuführen, welche noch derart viskos ist, dass sie mittels kleiner Düsen oder kleiner Auslassöffnungen in die Falte gefüllt werden kann.
Sprühverfahren oder Faltensprühverfahren:
Dieses Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung eines zusammengefalteten, komprimierten Katheterballons, b) Bereitstellung einer Beschichtungsvorrichtung mit einer Vielzahl in Reihe befindlicher Abgabeöffnungen,
c) Einführen der Vielzahl in Reihe befindlicher Abgabeöffnungen unter eine Falte des Katheterballons,
d) gleichzeitige Abgabe einer definierten Menge einer Beschichtungslösung aus den Abgabeöffnungen in die Falte, und
e) Trocknung der Beschichtungslösung in den Falten.
Optional kann noch der Schritt f) für die Trocknung folgen:
f) Trocknung der Beschichtungslösung in der Falte oder gleichmäßige Verteilung der Beschichtung in der Falte, wobei der Katheterballon um seine Längsachse in Richtung der Faltenöffnung rotiert.
Dieses Verfahren beschichtet oder befüllt gezielt die Falten und ist mit jeder Beschichtungslösung durchzuführen, welche noch derart viskos ist, dass sie mittels kleiner Düsen oder kleiner Auslassöffnungen in die Falte gefüllt werden kann.
Schleppyerfahren oder Tropfenschleppyerfahren:
Dieses Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung eines Katheterballons im gefalteten, teilweise inflatierten oder vollständig inflantierten Zustand,
b) Bereitstellung einer Beschichtungsvorrichtung mit einer Abgabevorrichtung, c) Bildung eines Tropfens aus Beschichtungslösung an der Abga bevorrichtu ng ,
d) Schleppen des Tropfens über die zu beschichtende Oberfläche des Katheterballons, ohne dass die Abgabevorrichtung selbst die Oberfläche des Katheterballons berührt, und
e) Nachdosieren der Beschichtungslösung, so dass der Tropfen im Wesentlichen seine Größe beibehält.
Dieses elegante und besonders schonende Verfahren für den Katheterballon benutzt einen Tropfen der Beschichtungslösung, welcher, ohne dass die Abgabevorrichtung die Ballonoberfläche berührt, über die Ballonoberfläche bewegt oder gezogen wird, indem sich Abgabevorrichtung und damit Tropfen und Ballonoberfläche relativ zueinander bewegen.
Die Beschichtungslösung wird dabei derart nachdosiert, dass der Tropfen seine Größe im Wesentlichen beibehält und die Verbindung zwischen Abgabevorrichtung und
Ballonoberfläche aufrechterhält. Über eine Volumenmesseinrichtung lässt sich nach der Beschichtung die abgegebene Menge an Beschichtungslösung genau bestimmen und damit die auf dem Ballon befindliche Menge an Wirkstoff.
Fadenschleppyerfahren:
Dieses Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung eines Katheterballons im gefalteten, teilweise inflatierten oder vollständig inflantierten Zustand,
b) Bereitstellung einer Beschichtungsvorrichtung mit einer Abgabevorrichtung in Form eines Fadens, Schwammes, Lederstreifens oder Textilstückes, c) Bereitstellung einer Beschichtungslösung,
d) Tränkung der Abgabevorrichtung mit der Beschichtungslösung,
e) Übertragung der Beschichtungslösung von der Abgabevorrichtung auf die zu beschichtende Oberfläche des Katheterballons, und
f) Nachdosieren der Beschichtungslösung, so dass eine gleichmäßige Abgabe der Beschichtungslösung von der Abgabevorrichtung auf die zu beschichtende Oberfläche des Katheterballons erfolgt.
Dieses ebenfalls sehr elegante Verfahren ist auch sehr schonend für die Ballonoberfläche, da die Abgabevorrichtung zwar die Ballonoberfläche berührt jedoch derart ausgestaltet ist, dass sie die Ballonoberfläche nicht beschädigen kann. Die Abgabevorrichtung wird über die Ballonoberfläche durch relative Bewegung von Ballon zur Abgabevorrichtung gezogen oder geschleppt und gibt dabei eine bestimmte Menge an Beschichtungslösung ab. Mittels einer Volumenmesseinrichtung kann nach der Beschichtung genau bestimmt werden, wieviel Beschichtungslösung auf die Ballonoberfläche übertragen worden ist, woraus sich die genaue Menge an Wirkstoff auf der Ballonoberfläche ergibt.
Kugelschreiberverfahren oder Rollverfahren:
Dieses Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Beschichtungsvorrichtung mit einem Kugelkopf zur Übertragung der Beschichtungslösung auf die Oberfläche des zu beschichtenden Katheterballons,
b) Bereitstellung einer Beschichtungslösung mit Zugang zum Kugelkopf, c) Aufsetzen den Kugelkopfes der Beschichtungsvorrichtung auf die zu beschichtende Oberfläche des Katheterballons,
d) Ausübung eines Druckes auf den Kugelkopf der Beschichtungsvorrichtung zwecks Ermöglichung des Ausflusses der Beschichtungslösung, und
e) Abfahren der zu beschichtenden Oberfläche des Katheterballons mit dem Kugelkopf unter Übertragung der Beschichtungslösung auf die zu beschichtende Oberfläche des Katheterballons. Bei diesem ebenfalls recht eleganten Verfahren rollt die Abgabevorrichtung aufgrund relativer Bewegung von Katheterballon zur Abgabevorrichtung über die Ballonoberfläche und gibt dabei eine mittels Volumenmesseinrichtung bestimmbare Menge an Beschichtungslösung über einen Kugelkopf auf die Ballonoberfläche ab. Im Folgenden wird auf die erfindungsgemäßen Beschichtungs- und Befüllungsverfahren genauer eingegangen.
Pipettierverfahren oder Kapillarverfahren:
Bei diesem Verfahren wird eine Pipette oder Spritze oder eine andere zur punktförmigen Abgabe der wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung befähigte Vorrichtung eingesetzt.
Unter dem Begriff "wirkstoffenthaltende Zusammensetzung" oder "Beschichtungslösung" wie hierin verwendet wird das Gemisch aus Wirkstoff, Transportvermittler und Lösungsmittel und optional Additiven verstanden, also eine tatsächliche Lösung, Dispersion, Suspension oder Emulsion aus einem Wirkstoff oder einem Wirkstoffgemisch, einem Transportvermittler oder Transportvermittlergemisch und mindestens einem Lösungsmittel. Der Begriff "Lösung" soll ferner verdeutlichen, dass es sich um ein flüssiges Gemisch handelt, welches jedoch auch gelartig, zähflüssig bzw. pastös (dickviskos oder hochviskos) sein kann.
Die Pipette oder Spritze oder Auslass oder die andere zur punktförmigen Abgabe der wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung befähigte Vorrichtung wird mit der Zusammensetzung befüllt und deren Auslass vorzugsweise am proximalen oder am distalen Ende einer Falte angesetzt. Die austretende Zusammensetzung wird aufgrund von Kapillarkräften in die Falte und entlang der Falte gezogen bis das gegenüberliegende Ende der Falte erreicht ist. Der Katheterballon befindet sich im komprimierten, d.h. deflatierten Zustand. Eine auch nur teilweise oder geringfügige Inflation des Katheterballons ist in der Regel nicht erforderlich um die Falten ein wenig zu öffnen. Dennoch kann die Befüllung der Falten bei einer geringfügigen Inflation des Katheterballons von maximal 10% des bei der Dilatation vorgesehenen Durchmessers erfolgen. Die Befüllung der Falten kann zudem bei einer leichten Aufweitung der Falten erfolgen, indem 100 kPa (1 bar) Überdruck,
vorzugsweise 50 kPa (0,5 bar) Überdruck angelegt werden, um die Falten leicht aufzuweiten.
Bei diesem Verfahren ist es wichtig, dass die wirkstoffenthaltende Zusammensetzung dünnflüssig genug ist, um die entsprechenden Kapillarkräfte zu entwickeln.
Als Zusammensetzungen werden insbesondere Lösungen von einem Wirkstoff oder Wirkstoffgemisch und Transportvermittler oder Transportvermittlergemisch in einem Alkohol oder Alkoholgemisch bevorzugt.
Die Kapillarkräfte sollten derart stark sein, dass sich eine Falte einer Länge von 10 mm innerhalb von 5 bis 80 Sekunden, vorzugsweise innerhalb von 15 bis 60 Sekunden und insbesondere bevorzugt innerhalb von 25 bis 45 Sekunden vollständig füllt. Ist die Zusammensetzung bzw. Lösung zu viskos, kann es zudem von Vorteil sein, den Katheterballon mit der zu befüllenden Falte nach oben aus der horizontalen Lage um maximal 45°, vorzugsweise maximal 30° zu neigen und dadurch auch die Schwerkraft mit zu nutzen. In der Regel erfolgt die Befüllung einer Falte mittels Kapillarkräften jedoch im horizontalen Zustand des Katheterballons mit der zu befüllenden Falte nach oben. Die Spritze oder Pipette oder die andere zur punktförmigen Abgabe der wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung befähigte Vorrichtung wird vorzugsweise am proximalen oder am distalen Ende der Falte spitz in Richtung des Faltenverlaufs in einem Winkel von 10° bis 65°, vorzugsweise 20° bis 55°, weiter bevorzugt in einem Winkel von 27° bis 50° und insbesondere bevorzugt in einem Winkel von 35° bis 45° gemessen von der Horizontalen an die Falte angesetzt. Die Befüllung der Falte erfolgt dann von dem höherliegenden Ende einer Falte her, so dass die Beschichtungslösung ein Gefälle vorfindet und zusätzlich zur Kapillarwirkung auch die Schwerkraft ausgenutzt wird. Grundsätzlich besteht natürlich auch die Möglichkeit, die Spritze oder Pipette oder die andere zur punktförmigen Abgabe der wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung befähigte Vorrichtung in der Mitte der Falten oder an einem beliebigen anderen zwischen dem distalen und proximalen Ende liegenden Punkt anzusetzen, so dass sich die Falte aufgrund von Kapillarkräften gleichzeitig in Richtung des proximalen und des distalen Endes befüllt, jedoch haben sich die Ansatzpunkte am Ende der Falte als bevorzugt erwiesen.
Hat die Zusammensetzung zum Befüllen der Falten bzw. der vorliegenden Falte das gegenüberliegende Ende erreicht, so stoppt der Substanzfluß in der Regel von selbst und die Spritze oder Pipette oder die andere zur punktförmigen Abgabe der wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung befähigte Vorrichtung kann entfernt werden.
Damit nun kein größerer Tropfen an wirkstoffenthaltender Zusammensetzung am Ansatzpunkt der Spritze oder Pipette oder der anderen zur punktförmigen Abgabe der wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung befähigten Vorrichtung zurückbleibt, hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Spritze oder Pipette oder die andere Abgabevorrichtung bereits zu entfernen, bevor die wirkstoffenthaltende Zusammensetzung vollständig bis an das andere Ende der Falte gelangt ist. Dadurch wird auch noch die restliche am Ansatzpunkt der Spritze oder der Pipette oder der anderen Abgabevorrichtung verbliebene wirkstoffenthaltende Zusammensetzung in die Falte hineingezogen, so dass keine Beschichtungszusammensetzung oder besser Befüllungszusammensetzung außerhalb der Falte verbleibt.
Vorzugsweise wird die Spritze oder Pipette oder die andere Abgabevorrichtung dann entfernt, wenn ca. 90% der Falte mit wirkstoffenthaltender Zusammensetzung befüllt sind. Der optimale Zeitpunkt zur Entfernung der Spritze oder Pipette oder der anderen Abgabevorrichtung kann durch wenige Versuche genau bestimmt werden und ist auch reproduzierbar.
Unter dem Begriff "eine andere zur punktförmigen Abgabe der wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung befähigte Vorrichtung" bezeichnet eine Vorrichtung, welche ähnlich einer Pipette befähig ist, einen gleichmäßigen und kontinuierlichen Fluß an wirkstoffenthaltender Zusammensetzung zu liefern, so dass darunter auch eine Pumpe, Mikropumpe oder ein anderes Reservoir verstanden werden kann, welches diese gleichmäßige und kontinuierliche Abgabe an wirkstoffenthaltender Zusammensetzung gewährleistet.
Nach dem Befüllen einer Falte wird der Katheterballon gedreht, so dass die nächste zu beschichtende Falte nach oben und vorzugsweise horizontal liegt. Der Faltenbefüllungsvorgang wird nun wiederholt.
Je nach Konsistenz der wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung kann es notwendig sein, die vorher befüllte Falte zu trocknen bevor der Ballon gedreht wird, um die nächste Falte zu befüllen. Die Trocknung erfolgt vorzugsweise durch Verdunstung des Lösungsmittels.
Femer ist es bei diesem Verfahren auch möglich zwei, mehr als zwei oder alle Falten eines Katheterballons gleichzeitig zu befüllen oder zu beschichten, falls die Konsistenz der wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung dies zulässt, d.h. die Konsistenz nicht derart dünnflüssig ist, dass die Zusammensetzung aus den nicht horizontal liegenden Falten ausläuft.
Insbesondere das Pipettierverfahren eignet sich zur gleichzeitigen Befüllung mehrerer oder aller Falten eines Katheterballons. Dabei kann der Katheterballon waagerecht oder vorzugsweise senkrecht gelagert werden und die Abgabevorrichtungen werden von oben an die Enden der Falten vorzugsweise im Winkel von 10 bis 70 Grad angesetzt, so dass die wirkstoffenthaltende Zusammensetzung in die Falten fließen kann.
Wurden alle Falten des Ballons befüllt, so erfolgt die Endtrocknung. Grundsätzlich ist es natürlich nicht erforderlich, dass alle Falten des Katheterfalten ballons befüllt werden, wobei jedoch die Befüllung aller Falten die gängige und bevorzugte Ausführungsform ist, da bei der Dilatation in möglichst kurzer Zeit eine größtmögliche Menge an Wirkstoff auf die Gefäßwand übertragen werden soll.
Bei den erfindungsgemäßen Faltenballons dauert die Dilatation vorzugsweise maximal 60 Sekunden und insbesondere bevorzugt maximal 30 Sekunden.
Nach der Befüllung der letzten Falte erfolgt die Trocknung der letzten Falten, d.h. des Inhalts der letzten Falte vorzugsweise ohne Vakuum unter Normaldruck durch Verdunstung des Lösungsmittels.
An diese Vortrocknung kann sich eine Endtrocknung anschließen, welche erfindungsgemäß bei rotierendem Katheterballon durchgeführt wird. Falls erforderlich oder gewünscht kann zudem noch Vakuum während der Rotation angelegt werden. Dieses besondere Trocknungsverfahren wird im Anschluß an die erfindungsgemäßen Beschichtungsverfahren eingehender beschrieben.
Spritzverfahren oder Spritzenverfahren:
Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine feine Spritze, spritzenförmige Öffnung, spritzenförmiger Auslaß oder Nadel oder Düse am proximalen oder distalen Ende einer Falte angesetzt und diese Abgabevorrichtung in Form einer Spritze, Nadel oder Düse entlang der Längsrichtung der Falte relativ zur Falte bewegt und pro zurückgelegter Teilstrecke eine bestimmte Menge einer wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung oder ein definierter Fluss an Beschichtungslösung abgegeben. Dabei ist es unerheblich, ob der Katheterballon fixiert ist und sich die Abgabevorrichtung entlang der Falte bewegt oder die Abgabevorrichtung fixiert ist und sich relativ dazu der Katheterballon bewegt oder sich sogar Katheterballon und Abgabevorrichtung beide relativ zueinander bewegen. Sollten sich Katheterballon und Abgabevorrichtung relativ zueinander bewegen, so ist eine Bewegung auf einer Geraden in entgegengesetzter Richtung bevorzugt.
Von der Abgabevorrichtung, d.h. der Spritze, Nadel oder Düse oder ähnlichem, wird vorzugsweise eine mittel- bis dickviskose wirkstoffenthaltende Zusammensetzung vorzugsweise in Form einer Paste oder eines Gels oder eines Öls in das Falteninnere abgegeben. Die Viskositäten bevorzugter Lösungen liegen zwischen 101 bis 106 mPa-s, vorzugsweise zwischen 102 bis 105 mPa-s und insbesondere bevorzugt zwischen 103 bis 104 mPa-s.
Somit eignen sich als wirkstoffenthaltende Zusammensetzungen insbesondere solche mit den oben bezeichneten öligen Transportvermittlern wie beispielsweise den Polyolen, Phenolen, Glyceriden oder Alkoholen mit mindestens 8 Kohlenwasserstoffatomen.
Bei dem Beschichtungsvorgang reicht die Spitze der Spritze, Düse oder Nadel bis ca. in die Mitte des Falteninneren, also bis ca. in die Mitte der Falte, d.h. die Düse oder der Auslaß befindet sich relativ zentral im durch die Falte gebildeten Hohlraum. Dort wird ein kontinuierlicher Fluß der wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung derart abgegeben, dass Abgabegeschwindigkeit und Abgabemenge in Bezug auf die relative Bewegungsgeschwindigkeit von Abgabevorrichtung und Katheterballon geeignet sind, die Falte bzw. das Falteninnere zu mindestens 50 Vol.-%, bevorzugt zu mindestens 70 Vol.-% und insbesondere bevorzugt zu mindestens 85 Vol.-% mit der wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung zu füllen.
Die Befüllung einer Falte dauert ca. von 5 bis 80 Sekunden, vorzugsweise ca. 15 bis 60 Sekunden und insbesondere bevorzugt ca. 25 bis 45 Sekunden bei einer Faltenlänge von 10 mm.
Der Katheterballon befindet sich beim Befüllungsvorgang der Falten im komprimierten, d.h. deflatierten Zustand. Eine auch nur teilweise oder geringfügige Inflation des Katheterballons ist in der Regel nicht erforderlich um die Falten ein wenig zu öffnen. Dennoch kann die Befüllung der Falten bei einer geringfügigen Inflation des Katheterballons von maximal 10% des bei der Dilatation vorgesehenen Durchmessers erfolgen. Die Befüllung der Falten kann zudem bei einer leichten Aufweitung der Falten erfolgen, indem 100 kPa (1 bar) Überdruck, vorzugsweise 50 kPa (0,5 bar) Überdruck angelegt werden, um die Falten leicht aufzuweiten.
Dieses Beschichtungsverfahren kann natürlich auch mit dünnflüssigen wirkstoffenthaltenden Zusammensetzungen durchgeführt werden ist aber eher für ölige Zusammensetzungen als auch für hochkonzentrierte Salzlösungen geeignet.
Ferner bietet dieses Verfahren noch den Vorteil, dass mehr als eine Falte und insbesondere alle Falten gleichzeitig beschichtet oder befüllt werden können. Dabei wird eine ringförmige Anordnung von Abgabevorrichtungen entsprechend der Anzahl an Falten derart angeordnet, dass pro Falte ein Abgabevorrichtung bereitsteht. Durch eine geringfügige Drehung werden die Spitzen der Abgabevorrichtungen in die Falten eingeführt und ca. mittig im Falteninneren platziert. Durch eine relative und gleichzeitige Bewegung der Abgabevorrichtungen relativ zur Längsrichtung der Falten, können alle Falten gleichzeitig mit einem kontinuierlichen und gleichmäßigen Fluß an wirkstoffenthaltender Zusammensetzung befüllt werden.
Beim Beschichten oder Befüllen einer oder aller Falten kann sich der Katheterballon in senkrechter oder horizontaler Lage oder einer schrägen Lage befinden.
Wurden in der wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung flüchtige Lösungsmittel verwendet, so kann eine Trocknung des Falteninhalts oder eine Entfernung der flüchtigen Lösungsmittel mit Siedepunkten von unter 150°C erforderlich sein. Bei flüchtigen Lösungsmitteln erfolgt dies bevorzugt zuerst aufgrund Verdunstung des oder der flüchtigen Lösungsmittel. Danach kann eine Endtrocknung erfolgen, wobei der Katheterballon in Richtung der Faltenöffnungen gesehen vom Falterinnenraum gedreht wird. Auf dieses Verfahren wird weiter unter ausführlich eingegangen. Wurden Beschichtungslösungen verwendet, welche nach Entfernung des eventuell vorhandenen Lösungsmittels ölig oder pastös bleiben, so kann die Rotationstrocknung zum einen der Entfernung von Resten an Lösungsmitteln mit Siedepunkten vorzugsweise unter 150°C und zum anderen der gleichmäßigen Verteilung der öligen oder pastösen Schicht in den Falten dienen.
Die Drehung oder Rotation des Katheterballons in Richtung der Faltenöffnungen kann zudem auch dazu dienen, die in den Falten bzw. unter den Falten befindlichen Zusammensetzungen gleichmäßig in der jeweiligen Falte zu verteilen.
Diese Rotation des Faltenballons kann insbesondere bei der Verwendung von öligen oder pastenförmigen wirkstoffenthaltenden Zusammensetzungen vorteilhaft sein, um eine gleichmäßige Verteilung der wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung in den Falten als auch auf der Innenoberfläche der Falten zu gewährleisten.
Wie hierin verwendet bezieht sich der Begriff "Beschichtung" daher auch vorrangig auf die Beschichtung der Falteninnenoberflächen, wobei der gesamte Falteninnenraum in der Regel nicht mit wirkstoffenthaltender Zusammensetzung bzw. nach der Trocknung mit der verbliebenen Zusammensetzung ausgefüllt ist.
Hingegen bezeichnet der Begriff "Befüllung" eher die vollständige Ausfüllung des Falteninnenraumes mit wirkstoffenthaltender Zusammensetzung.
Werden Lösungsmittel verwendet, welche durch Trocknung entfernt werden, so ist eine Befüllung in der Regel nicht zu erreichen und es wird eher von Beschichtung der inneren Oberflächen der Falten gesprochen.
Werden hingegen als Additive Substanzen mit hohen Siedepunkten wie beispielsweise Öle verwendet, so ist auch eine mehr oder weniger vollständige Befüllung der Falten möglich, sofern keine nennenswerten Mengen von flüchtigen Substanzen in der wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung anwesend sind. Die Verwendung von Additiven ist jedoch optional.
Dieses Spritzverfahren oder Spritzenverfahren eignet sich insbesondere zur Einbringung von wirkstoffenthaltenden Zusammensetzungen in die Falten von Katheterfaltenballons, welche mittels herkömmlicher Tauch- oder Sprühverfahren nicht auf einen Katheterballon aufgetragen, geschweige denn in die Falten eingebracht werden können. Im Gegensatz zu den herkömmlich verwendeten festen Beschichtungen auf Stents oder auf Katheterballons bieten die öligen und pastenförmigen Beschichtungen und Befüllungen den Vorteil, dass diese wirkstoffenthaltenden Zusammensetzungen eben nicht vollständig trocknen, sondern ihre Konsistenz weitgehend beibehalten. Daher werden bevorzugt Beschichtungslösungen verwendet, welche an der Luft oder unter Schutzgasathmosphäre bei Normaldruck nicht vollständig hart werden, d.h. nach weitgehender Entfernung eines eventuell verwendeten Lösungsmittels der Beschichtungslösung verbleibt in den Falten des Katheterballons eine ölige oder pastenförmige Beschichtung nachdem das Lösungsmittel durch Verdunstung oder unter vermindertem Druck entfernt worden ist. Daher sind Beschichtungslösungen bevorzugt, welche nach Entfernung des optional verwendeten Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemisches einen Schmelzpunkt oder Erstarrungspunkt kleiner 20°C bevorzugt kleiner 30°C besitzen und zudem eine dickviskose, ölige oder pastenförmige Konsistenz haben, so dass auch bei Lagerung des beschichteten Katheterballons über mehrere Monate bis zu einem Jahr die Beschichtung nicht aus den Falten herausläuft.
Die Verwendung eines zu entfernenden Lösungsmittels ist jedoch nicht zwingend, so dass auch ein physiologisch verträgliches Lösungsmittel verwendet werden kann, wie beispielsweise Polyethylenglykol, Glycerin, Propyfenglykol oder ähnliches, welches nicht entfernt wird und in der Beschichtung verbleibt und die Beschichtung in den Falten während der Dauer der Haltbarkeit der beschichteten Medizinprodukte ölig oder pastenförmig hält.
Die enormen Vorteile derartiger öliger oder pastenförmiger Beschichtungen sind evident. Wird am Ort der stenosierten Stelle der Katheterballon inflatiert bzw. dilatiert, so wird diese ölige oder pastenförmige Zusammensetzung zumindest teilweise in der Regel aber weitgehend auf die Gefäßwand übertragen und dient als Wirkstoffreservoir für eine verzögerte Wirkstoffabgabe von mehreren Stunden bis Tagen an das umliegende Gewebe und hat zudem die positive Eigenschaft, Plaque aufzulösen bzw. der Ablagerung von Plaque entgegenzuwirken und wird selber danach biologisch abgebaut, ohne physiologisch bedenkliche Abbauprodukte freizusetzen. Dieses System löst in perfekter Weise das Problem, zum einen eine Beschichtung derart sicher an einen Katheterballon anzubringen, dass sie während des Einführens nicht durch den Blutstrom abgewaschen oder durch Berührungen der Gefäßwand auf diese übertragen wird und zum anderen, dass am Wirkort während der Dilatation in relativ kurzer Zeit, d.h. innerhalb von 30 bis 300 Sekunden genügend Wirkstoff auf die Gefäßwand übertragen wird, d.h. möglichst wenig Beschichtung auf dem Katheterballon verbleibt und möglichst viel, d.h. mindestens 50% der Beschichtung auf die Gefäßwand übertragen wird, um der Restenose-Entstehung effektiv entgegenzuwirken.
Solche erfindungsgemäßen Systeme lassen sich nicht nur durch das Spritzverfahren herstellen, sondern auch durch die anderen hierin beschriebenen Beschichtungsverfahren.
Sprühverfahren oder Faltensprühverfahren:
Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Vielzahl in Reihe befindlicher Abgabeöffnungen unter die Falte des Faltenballons geschoben oder gebracht und gleichzeitig wird aus der Vielzahl von Abgabeöffnungen eine wirkstoffenthaltende Zusammensetzung in die jeweilige Falte abgegeben.
Die Abgabevorrichtung besteht vorzugsweise aus 2 bis 10 Düsen oder Abgabeöffnungen, welche in vorzugsweise gleichmäßigen Abständen entlang der Längsrichtung der Falten angeordnet sind.
Diese Abgabevorrichtung wird dann unter die Falte des Katheterballons eingeführt und die jeweilige Falte wird durch gleichzeitige Abgabe der wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung aus den Düsen oder anderen Abgabeöffnungen befüllt oder beschichtet.
Ähnlich wie beim vorgenannten Spritzenverfahren dauert die Befüllung einer Falte ca. 5 bis 80 Sekunden, vorzugsweise ca. 15 bis 60 Sekunden und insbesondere bevorzugt ca. 25 bis 45 Sekunden bei einer Faltenlänge von 10 mm und der Verwendung von 4 Abgabeöffnungen. Die Abgabeöffnungen befinden sich dabei vorzugsweise auch im wesentlichen in der Mitte des Hohlraumes unter den Falten.
Bei dieser Beschichtungs- oder Befüllungsvariante ist es nicht erforderlich, dass die Abgabevorrichtung in der Falte des Katheterballons relativ zur Faltenlängsrichtung bewegt wird. In der Regel sind Katheterballon und Abgabevorrichtung während der Befüllung oder Beschichtung fixiert, wobei jedoch eine Bewegung entlang der Längsrichtung der Falte möglich ist. Ist eine relative Bewegung vorgesehen, so ist die Distanz für die Bewegung vorzugsweise nicht größer als der Abstand zwischen zwei Düsen oder Abgabeöffnungen der Abgabevorrichtung.
Die Abgabevorrichtung umfasst oder besteht aus mindestens 2 und maximal 10 Abgabeöffnungen oder Düsen oder ähnlichem und vorzugsweise aus 3 bis 6 und insbesondere bevorzugt aus 4 oder 5 Abgabeöffnungen oder Düsen oder ähnlichem, welche über eine Distanz von 10 mm vorzugsweise gleichmäßig verteilt sind.
Die Abgabevorrichtung weist 2 bis 10 Düsen oder ähnliche Öffnungen auf, welche befähigt sind, die wirkstoffenthaltende Zusammensetzung gleichmäßig abzugeben oder gleichmäßig in die Falte zu sprühen.
Für dieses Befüllungs- oder Beschichtungsverfahren werden vorzugsweise mittel- bis dünnviskose Zusammensetzungen oder Lösungen eines Wirkstoffs oder einer Wirkstoffkombination eingesetzt, welche insbesondere ein alkoholisches Lösungsmittel enthalten. Ferner sind Beschichtungslösungen bevorzugt, welche nicht vollständig hart werden, sondern eine gelartige, viskose, ölige oder pastenförmige Konsistenz beibehalten. Es gelten auch hier die oben für das Spritzenverfahren gemachten Aussagen insbesondere zur Beschichtungslösung und Trocknung.
Bei diesem Faltensprühverfahren befindet sich der Katheterballon im komprimierten, d.h. deflatierten Zustand. Eine auch nur teilweise oder geringfügige Inflation des Katheterballons ist in der Regel nicht erforderlich um die Falten ein wenig zu öffnen. Dennoch kann die Befüllung der Falten bei einer geringfügigen Inflation des Katheterballons von maximal 10% des bei der Dilatation vorgesehenen Durchmessers erfolgen. Die Befüllung der Falten kann zudem bei einer leichten Aufweitung der Falten erfolgen, indem 100 kPa (1 bar) Überdruck, vorzugsweise 50 kPa (0,5 bar) Überdruck angelegt werden, um die Falten leicht aufzuweiten. Nach dem Befüllen einer Falte wird der Katheterballon gedreht, so dass die nächste zu beschichtende Falte vorzugsweise nach oben und vorzugsweise horizontal liegt. Der Faltenbefüllungs- oder Faltenbeschichtungsvorgang wird nun wiederholt.
Je nach Konsistenz der wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung kann es notwendig sein, die vorher befüllte Falte zu trocknen, bevor der Ballon gedreht wird, um die
nächste Falte zu befüllen. Die Trocknung erfolgt vorzugsweise durch Verdunstung des Lösungsmittels.
Ferner ist es bei diesem Verfahren auch möglich zwei, mehr als zwei oder alle Falten eines Katheterballons gleichzeitig zu befüllen oder zu beschichten, falls die Konsistenz der wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung dies zulässt, d.h. die Konsistenz nicht derart dünnflüssig ist, dass die Zusammensetzung aus den nicht horizontal liegenden Falten ausläuft. Zur Befüllung oder Beschichtung mehrerer oder aller Falten wird eine entsprechende kreisförmige Anordnung von Abgabevorrichtungen entsprechende der Anzahl an Falten bereitgestellt, um den vorzugsweise senkrecht angeordneten Katheterballon platziert und durch Drehung werden die Abgabeöffnungen unter die Falten geführt, wo dann gleichzeitig die Abgabe der wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung stattfindet. Wurden alle Falten des Ballons befüllt, so erfolgt die Endtrocknung. Grundsätzlich ist es natürlich nicht erforderlich, dass alle Falten des Katheterfaltenballons befüllt werden, wobei jedoch die Befüllung aller Falten die gängige und bevorzugte Ausführungsform ist, da bei der Dilatation in möglichst kurzer Zeit eine größtmögliche Menge an Wirkstoff auf die Gefäßwand übertragen werden soll.
Nach der Befüllung der letzten Falte erfolgt die Trocknung der letzten Falten, d.h. des Inhalts der letzten Falte vorzugsweise ohne Vakuum unter Normaldruck durch Verdunstung des Lösungsmittels. An diese Vortrocknung kann sich eine Endtrocknung anschließen, welche erfindungsgemäß bei rotierendem Katheterballon durchgeführt wird. Falls erforderlich oder gewünscht kann zudem noch Vakuum während der Rotation angelegt werden. Dieses besondere Trocknungsverfahren wird im Anschluß an die erfindungsgemäßen Beschichtungsverfahren eingehender beschrieben.
Schleppyerfahren oder Tropfenschleppyerfahren:
Ein besonders bevorzugtes Verfahren für die ganzfläche Beschichtung als auch für die gezielte Beschichtung bzw. Befüllung der Falten ist das sogenannte Schleppverfahren oder Tropfenschleppverfahren.
Dieses Verfahren ermöglicht, einen Katheterballon im gefalteten Zustand mit einer flüssigen wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung über seinen gesamten Umfang innerhalb und außerhalb der Faltung zu beschichten. Bei diesem Verfahren wird eine Abgabevorrichtung in Form einer Spritze, Nadel, Pipette oder Düse an den, vorzugsweise waagerecht aufgehängten, feststehenden oder
vorzugsweise rotierenden Ballon angenähert und dann ein Volumen der wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung dosiert, dass sich ein Tropfen an der Spitze der Abgabevorrichtung ausbildet, der sowohl Kontakt zur Dosiervorrichtung als auch zum Ballon hat.
Zur besseren Verfahrensführung kann vorzugsweise die Dosiervorrichtung mit einem dünnen Draht, Faden oder schwammähnlichem Hilfsmittel am auslassenden Ende verlängert sein, dass bei Annäherung der Flüssigkeitskontakt zwischen Dosiervorrichtung und Ballon über dieses Hilfsmittel hergestellt und beibehalten wird. Wahlweise besteht auch die Möglichkeit, eine Dosiernadel mit seitlicher Öffnung oder eine gabelförmige Verlängerung zu verwenden.
Durch Seitwärtsbewegung der Dosiervorrichtung entlang der Längsrichtung des Ballons relativ zum rotierenden Ballon wird der Tropfen mitgeschleppt und pro zurückgelegter Teilstrecke trocknet eine bestimmte Menge der wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung als dünner Film auf der überstrichenen Fläche. Dabei wird durch Nachdosieren der wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung die Tropfengröße beibehalten, bis die Zieldosierung erreicht ist. Die Bewegung wird so lange aufrechterhalten, bis die gesamte Zielfläche beschichtet und keine Flüssigkeit mehr auf der Ballonoberfläche vorhanden ist.
Um bei der anfänglichen Dosierung, die dem Aufbau des Tropfens zwischen Ballonoberfläche und Dosiervorrichtung dient, dem Kapillareffekt der Faltung entgegen zu wirken, kann der Ballon mit geeignetem Lösemittel vorher benetzt werden, da so die Falten bereits mit Flüssigkeit gefüllt sind und der Kapillareffekt den Tropfen nicht absaugt bzw. auch der besseren Haftung des Füllmaterials auf dem Ballonmaterial eventuell entgegenkommt. Da die meisten Spitzen von Abgabevorrichtungen aus einem härteren oder harten Material bzw. aus einem Material sind, welches geeignet ist, das Ballonmaterial zu beschädigen, was bei der Dilatation zu gefährlichen Komplikationen führen kann, besteht eine insbesondere bevorzugte Ausführungsform darin, an der Spitze der Abgabevorrichtung oder durch die Abgabevorrichtung oder zumindest durch die terminale Öffnung der Abgabevorrichtung einen Faden oder Draht zu führen oder zu befestigen, welcher dann für den Kontakt zur Ballonoberfläche dient, ohne dass die Spitze der Abgabevorrichtung den Ballon berührt. Dieser Faden oder Draht ist aus einem Material, welches das Ballonmaterial nicht beschädigen kann. Anstelle eines Fadens oder Drahtes kann auch ein Schwamm oder schwammartiges Gebinde, ein Stück Textil oder ein entsprechend dünn dimensioniertes Stück Leder
oder ein Bündel Haare oder Borsten eingesetzt werden. Voraussetzung ist jedoch, dass diese Mittel aus Materialien bestehen, welche den Katheterballon nicht beschädigen, d.h. weder scharf noch eckig sind oder ätzende, basische, saure oder klebrige Substanzen oder Chemikalien abgeben, welche das Polymer des Katheterballons auflösen, anlösen, zersetzen, versteifen, zerkratzen oder schneiden können.
Somit sind als Materialien für diese Mittel insbesondere Stoffe und Polymere bevorzugt, aus denen auch Textilien, Fäden, Garne, Borsten für Pinsel hergestellt werden können. Erfindungsgemäß wird dadurch erreicht, dass die Spitze der Abgabevorrichtung in einem gewissen Abstand zur Ballonoberfläche gehalten werden kann und dennoch über die Kontaktvorrichtung in Form von Faden, Draht, Schwamm, Lederstreifen, Borste oder Textilstück der Tropfen und die Bewegung des Tropfens relativ zur Ballonoberfläche kontrolliert und gesteuert werden kann.
Grundsätzlich ist es unerheblich, ob die Abgabevorrichtung bei ortsfestem Ballon bewegt wird oder der Ballon bei ortsfester Abgabevorrichtung sich bewegt. Eine bevorzugte Ausführungsform besteht aus einem sich in horizontaler Lage befindenden und sich drehenden Ballon mit einer von oben angeordneten und sich entlang der Längsachse des Ballons bewegenden Abgabevorrichtung. Bei dieser Ausführungsform erfolgt eine spiralförmige Beschichtung der gesamten Oberfläche des Katheterballons.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Bewegung des Katheterballons in horizontaler Lage intervallförmig. Bei feststehendem Ballon bewegt sich die Abgabevorrichtung entlang der Längsrichtung des Katheterballons in einer annähernd geraden Linie von einem Ende zum anderen und wieder zurück, wobei der Ballon um einige Grad gedreht wird, wenn die Abgabevorrichtung das distale oder proximale Ende des Katheterballons erreicht. Durch diese Ausführungsform ergibt sich eine linienförmige Beschichtung der gesamten Ballonoberfläche.
Setzt man hingegen die Abgabevorrichtung an einer Falte an und bewegt diese entlang der Falte und wiederholt diesen Vorgang nach Drehung des Ballons mit den weiteren Falten, so erhält man einen gezielt faltenbefüllten Katheterballon.
Fadenschleppyerfahren:
Bei diesem Verfahren wird kein Tropfen über die Oberfläche des Katheterballons bewegt, sondern ein mit der Abgabevorrichtung verbundener Faden bzw. als Abgabevorrichtung dienender Faden wird über die Ballonoberfläche gezogen oder auf die Ballonoberfläche aufgesetzt oder getüpfelt oder kann auch in Ruhestellung zur Abgabe einer Wirkstoff-enthaltenden Lösung dienen.
Bei diesem Verfahren fließt die den Wirkstoff enthaltende Lösung entlang des Fadens, wobei vorzugsweise keine Tropfenbildung stattfindet. Der Faden ist ständig mit der wirkstoffenthaltenden Lösung benetzt und gibt diese Lösung an die Ballonoberfläche ab, sobald der Faden diese berührt.
Auch dieses Verfahren hat den großen Vorteil, dass die zumeist aus hartem Material bestehende Spitze der Abgabevorrichtung ähnlich wie beim Tropfenschleppverfahren das Ballonmaterial nicht berührt und daher auch keine Beschädigung des Katheterballons erfolgt.
Vorzugsweise wird der Faden bei sich drehendem Katheterballon horizontal entlang der Längsrichtung der Ballonachse über die Ballonoberfläche gezogen, wobei er eine rasch trocknende Spur an Wirkstoff-enthaltender Lösung abgibt. Dieses Verfahren ist jedoch nicht auf eine Ausführungsform mit einem Faden beschränkt, sondern es können auch gleichzeitig mehrere Fäden über die Ballonoberfläche bewegt werden, wobei in diesem Fall der Ballon vorzugsweise senkrecht angeordnet ist. Die Fäden können zudem auch miteinander verbunden sein oder ein Netz ausbilden. Dabei sind die Fäden mit mindestens einer Abgabevorrichtung verbunden, welche die Fäden oder das Netz kontinuierlich mit einer wirkstoffenthaltenden Lösung versorgt.
Dieses Verfahren eignet sich somit zur vollständigen und teilweisen Beschichtung der Ballonoberfläche. Sollen hingegen nur die Falten befüllt oder beschichtet werden, so besteht die Möglichkeit, einen Faden in die Falte zumindest teilweise einzuführen oder beim Falten des Ballons in die Falte einzulegen und die wirkstoffenthaltende Lösung über diesen Faden in die Falte einfließen zu lassen, wobei nach Befüllung der Falte der Faden vorzugsweise wieder entfernt wird. Bei der gezielten Befüllung der Falten eignet sich ferner insbesondere eine Kombination aus Pipettierverfahren und Fadenschleppverfahren, wobei von der Abgabevorrichtung über den Faden eine derart große Menge an wirkstoffenthaltender Lösung am proximalen oder distalen Ende in die unbefüllte Falte eines inflatierten Katheterballons abgegeben wird, dass der Kapillareffekt die Lösung in die Falte hineinzieht.
Das Tropfenschleppverfahren als auch das Fadenschleppverfahren lösen beide in eleganter Weise das Problem, gezielt die Ballonoberfläche als auch gezielt die Falten des Ballons mit einer definierten Menge an Wirkstoff zu beschichten bzw. zu befüllen, ohne das Ballonmaterial zu beschädigen. Die Abgabevorrichtung kann dabei über eine Messeinrichtung verfügen, welche die abgegebene Menge an wirkstoffenthaltender Lösung aufzeichnet oder angibt.
Ferner eignen sich diese Verfahren insbesondere zur Beschichtung und/oder zum Befüllen der Falten eines Ballons im deflatierten (gefaltenen) Zustand, was besonders anspruchsvoll ist, da die Ballonoberfläche eines zusammengefalteten Ballons nicht gleichmäßig ausgebildet ist und die üblichen Beschichtungstechniken für gleichmäßige Körper nur mit entsprechenden Problemen angewendet werden können. Hingegen werden Abstandsunterschiede zwischen Ballonoberfläche und Abgabevorrichtung beim Tropfenschlepp- und Fadenschleppverfahren durch die Kontaktvorrichtung in Form von Faden, Draht, Schwamm, Lederstreifen, Borste oder Textilstück elegant ausgeglichen.
Kuqelschreiberverfahren oder Rollverfahren:
Eine bevorzugte Abwandlung des Tropfenschleppverfahrens besteht darin, einen Beschichtungskopf zu nutzen, der kugelförmig ist. Die Kugel hat einen Durchmesser, so dass sie gerade nicht aus der Ausslassöffnung des Beschichtungsbehälters fallen kann. Sie verschliesst dabei das Gefäss vollständig, so dass keine Beschichtungslösung zwischen Kugel und Gefässwand austreten kann. Wird auf diese Kugel durch den Kontakt mit dem zu beschichteten Gegenstand Druck ausgeübt, schiebt sich die Kugel entsprechend dem variabel ausübbaren Druck in den Behälter und die Beschichtungslösung kann zwischen Kugel und Gefässwand des Beschichtungsbehälters austreten. Bei gleichzeitiger Bewegung entweder des Beschichtungsbehälters oder des zu beschichtenden Gegenstands und gewünschtem Winkel zueinander rollt die Kugel auf der Oberfläche und gewährleistet eine besonders gleichmässige Beschichtung der Oberfläche. Auf diese Art und Weise können die verschiedenartigen Gegenstände formgetreu beschichtet werden, da die Kugel über die Funktion des einstellbaren Druckes und Winkels die Oberfläche wie ein Sensor abrollen kann und damit besonders hohe Variabilität bzgl. der zu beschichtenden Oberflächen und auch der Beschichtungsmöglichkeiten bietet. Diese Art der Beschichtung ist insbesondere bei Katheterballons sehr gut anwendbar, da jeder Katheterballon eine andere Oberflächenausgestaltung hat, uneben ist und keine Ballonoberfläche der anderen gleicht. Ein vorzugsweise optisch gesteuertes Kugelschreiberbeschichtungsverfahren bietet die Möglichkeit beliebig unterschiedliche und unebene sowie ungleichmäßige Oberflächen gleichmäßig zu beschichten. Ferner bietet der Kugelkopf für die Übertragung der Beschichtungslösung den Vorteil, dass er die Katheterballonoberfläche nicht beschädigt und der Kugelkopf bzw. die Kugel aus einem weichen oder gummiartigen Material wie z.B. Kautschuk, Silikon oder Polymeren ähnlicher Konsistenz hergestellt werden kann, welches noch schonender für die Ballonoberfläche im Vergleich zu einer Metallkugel ist.
Da der Kugelkopf ferner sehr genau platziert werden kann, ergeben sich kontrollierte Start- und Endpunkte für die Beschichtung. Ferner kann die Beschichtungsvorrichtung derart ausgestaltet sein, dass eine dreidimensionale Bewegung möglich ist, so dass der gesamte Katheterballon beschichtet werden kann, ohne den Kugelkopf auch nur einmal abzusetzen oder neu anzusetzen. Nach einem serpentinenartigen Abfahren der zu beschichtenden Ballonoberfläche erreicht der Kugelkopf der Beschichtungsvorrichtung wieder den Startpunkt, wobei inzwischen die anfangs beschichteten Bahnen getrocknet sind und auf die erste Beschichtungsschicht eine weitere aufgetragen werden kann, womit Beschichtungs- und Trocknungsvorgänge ohne Unterbrechung des gesamten Beschichtungsvorgangs durchgeführt werden können.
Ferner ergibt sich durch die Rollbewegung des Kugelkopfes eine gut kontrollierbare und gleichmäßige Beschichtung, wobei über den auf die Kugel ausgeübten Druck und die Bewegungsgeschwindigkeit die Schichtdicke der Beschichtung gesteuert werden kann.
Rotationstrockn u nq :
Wie oben erwähnt, können die beschichteten oder befüllten Katheterballons nach dem Befüllen oder Beschichten jeder Falte oder nach der Beschichtung oder Befüllung aller Falten oder der zu beschichtenden bzw. zu befüllenden Falten, falls nicht alle Falten beschichtet oder befüllt werden sollen, im rotierenden Zustand getrocknet werden. Dies wird bei den erfindungsgemäßen Verfahren zumeist als Schritt f) angegeben.
Diese Rotationstrocknung hat mehrere Vorteile. Zum einen wird dadurch die wirkstoffenthaltende Zusammensetzung getrocknet und zudem gleichmäßig in den Falten als auch auf der Oberfläche innerhalb der Falten verteilt.
Die Rotationstrocknung ist insbesondere bei öligen oder zähflüssigen wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung geeignet, eine gleichmäßige Verteilung der Zusammensetzung in der jeweiligen Falte zu erreichen, wobei diese Beschichtungen in der Regel nicht trocken werden, sondern ihre viskose, ölige, gelartige oder pastöse Konsistenz beibehalten, was auch gewünscht und sehr bevorzugt ist.
Zudem kann bei der Rotation des Katheterballons Vakuum angelegt werden, um eine intensive Trocknung der wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung zu erreichen.
Bei der Trocknung im Vakuum treten gerade bei zähflüssigen, hochviskosen oder in den festen Zustand übergehenden Lösungen Siedeverzüge auf, d.h. in dem Öl oder Feststoff eingeschlossene Lösungsmittel reste werden spontan freigesetzt und zerreißen oder sprengen die Beschichtung oder Befüllung. Durch eine Trocknung im Vakuum bei gleichzeitiger Rotation werden diese Siedeverzüge vermieden und es wird eine
getrocknete und/oder ölige, viskose, gelartige oder pastenartige gleichmäßige Beschichtung der inneren Oberfläche der Falten erfalten.
Zudem ist die Drehrichtung der Rotation entscheidend. Die Drehrichtung erfolgt in Richtung der Faltenöffnungen, wenn man dies aus dem Inneren der Falte betrachtet. Der Katheterballon wird so wie ein Schaufelrad eines Schaufelradbaggers gedreht, damit die wirkstoffenthaltende Zusammensetzung aufgrund der Rotationskraft in das Falteninnere gedrückt wird. Vorzugsweise wird der Faltenballon mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 50 bis 500, vorzugsweise 150 bis 300 Umdrehungen pro Minute gedreht.
Je nach in die Falten einzubringendem Wirkstoff oder je nach Konsistenz der wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung, welche unter die Falten eines Katheterfaltenballons eingebracht werden soll, kann das geeignete erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren ausgewählt werden.
Alle erfindungsgemäßen Beschichtungsverfahren, welche gezielt die Beschichtung oder die Befüllung der Falten ermöglichen, sind geeignet, optional zusammen mit dem Rotationstrocknungsverfahren, eine nicht feste, sondern ölige, gelartige, pastenartige oder dickviskose Beschichtung oder Befüllung der Falten zu ermöglichen.
Das Faltensprühverfahren eignet sich bevorzugt für dünnviskose bis mittelviskose wirkstoffenthaltende Zusammensetzungen, während das Pipettierverfahren sich bevorzugt für leichtviskose, mittelviskose bis leicht zähviskose Zusammensetzungen eignet und das Spritzverfahren besonders gut für mittelviskose, viskose bis hochviskose Zusammensetzungen einsetzbar ist.
Der Begriff Viskosität bezieht sich auf die dynamische Viskosität [η]:
[η] =— Ξ_ = pa . s = _ i
m · s n
Das Spritzverfahren kann vorzugsweise bei dickviskosen Zusammensetzungen eingesetzt werden. Bevorzugt sind Viskositäten bei Raumtemperatur im Bereich von Ölen (Olivenöl: 102 mPa s), Honig (103 mPa s), Glycerin (1480 mPa s) oder Sirup (105 mPa s). Selbstverständlich funktioniert dieses Verfahren auch mit dünnviskosen Lösungen mit η 102 mPa s.
Das Pipettierverfahren kann vorzugsweise bei mittelviskosen Zusammensetzungen eingesetzt werden. Bevorzugt sind Viskositäten bei Raumtemperatur im Bereich von
vorzugsweise 0,5 mPa s bis 5000 mPa s, weiter bevorzugt im Bereicht von 0,7 mPa s bis 1000 mPa s, noch weiter bevorzugt im Bereicht von 0,9 mPa s bis 200 mPa s und insbesondere bevorzugt im Bereicht von 1 ,0 mPa s bis 100 mPa s. In diesem Viskositätsbereich liegen Zusammensetzungen aus Ölen, Kontrastmitteln und/oder Salzen, welche mit üblichen Lösungsmitteln, insbesondere Alkoholen, verdünnt sind. Das Pipettierverfahren kann über einen sehr breiten Viskositätsbereich angewendet werden.
Das Faltensprühverfahren kann vorzugsweise bei dünnviskosen Zusammensetzungen eingesetzt werden. Bevorzugt sind Viskositäten bei Raumtemperatur im Bereich von vorzugsweise 0,1 mPa s bis 400 mPa s, weiter bevorzugt im Bereicht von 0,2 mPa s bis 100 mPa s und insbesondere bevorzugt im Bereicht von 0,3 mPa s bis 50 mPa s (Wasser: 1 ,0 mPa s; Petrolium: 0,65 mPa s; Pentan: 0,22 mPa s; Hexan: 0,32 mPa s; Heptan: 0,41 mPa s; Oktan: 0,54 mPa s; Nonan: 0,71 mPa s; Chloroform: 0,56 mPa s; Ethanol 1 ,2 mPa s; Propanol 2,3 mPa s; Isopropanol: 2,43 mPa s; Isobutanol: 3,95 mPa s; Isotridecanol: 42 mPa s).
Beschichtete Katheterballons
Gemäß den hierin offenbarten Verfahren lassen sich Katheterballons ohne Stent und teilweise auch mit Stent beschichten, so dass die vorliegende Erfindung beschichtete Katheterballons betrifft, welche gemäß den hierin beschriebenen Verfahren erhalten werden können.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform verwendet einen Katheterballon mit gecrimptem Stent. Bei dem Stent kann es sich um einen unbeschichteten (bare) Stent oder vorzugsweise einen nur mit einer hämokompatiblen Schicht überzogenen Stent handeln. Als hämokompatible Beschichtung sind insbesondere die hierin offenbarten Heparin-Derivate oder Chitosan-Derivate bevorzugt und vorrangig defulfatiertes und reacetyliertes oder repropionyliertes Heparin.
Es besteht zudem die Möglichkeit, dass unter und/oder auf der den Transportvermittler enthaltenden Schicht noch eine oder mehrere Schichten aus einem reinen Wirkstoff oder einem Polymer oder einem wirkstoffenthaltenden Polymer aufgetragen wird/werden.
Bei Verwendung von Faltenballons, welche im komprimierten Zustand Falten bilden, lassen sich diese mit Wirkstoff und Transportvermittler befüllen. Hierzu eignet sich besonders das Pipettierverfahren.
Ein eventuell verwendetes Lösungsmittel kann unter vermindertem Druck entfernt und die sich in den Falten befindende Mischung dadurch getrocknet werden. Bei der Dilatation eines solchen Faltenballons, der in der Regel ohne Stent verwendet wird, kehren oder wölben sich die Falten nach außen und geben dadurch ihren Inhalt an die Gefäßwand ab.
Die erfindungsgemäßen Verfahren sind nicht nur zur Beschichtung von Katheterballons sondern auch zur Beschichtung von Führungsdrähten, Spiralen, Katheter, Kanülen, Schläuche sowie allgemein röhrenförmigen Implantaten oder Teilen der vorgenannten Medizinprodukte geeignet, wenn ein mit einem Stent vergleichbares Strukturelement in einem solchen Medizinprodukt enthalten ist, welches beschichtet oder befüllt werden soll. Es lassen sich auch beispielsweise Gefäßstützen und insbesondere Stents wie beispielsweise Koronarstents, Vaskularstents, Tracheastents (Luftröhrenstent), Bronchialstents, Harnröhrenstents, Speiseröhrenstents (Ösophagusstent), Gallenstents, Nierenstents, Dünndarmstents, Dickdarmstents beschichten.
Die beschichteten Medizinprodukte werden insbesondere zur Offenhaltung aller gangartigen Strukturen eingesetzt, beispielsweise von Harnwegen, Speiseröhren, Luftröhren, Gallenwegen, Nierenwegen, Blutgefäßen im gesamten Körper einschließlich Gehirn, Duodenum, Pilorus, Dünn- und Dickdarm aber auch zum Offenhalten künstlicher Ausgänge, wie sie für den Darm oder für die Luftröhre verwendet werden.
Somit sind die beschichteten Medizinprodukte zur Verhinderung, Verminderung oder Behandlung von Stenosen, Restenosen, Arteriosklerose, Atherosklerose, und allen anderen Formen des Gefäßverschlusses oder Gefäßverengungen von Durchgängen oder Ausgängen geeignet.
Die erfindungsgemäß beschichteten Katheterballons ohne Stent eignen sich insbesondere zur Behandlung von In-Stent-Restenose, d.h. zur Behandlung einer erneuten Gefäßverengung innerhalb eines bereits implantierten Stent, der vorzugsweise nicht bioresorbierbar ist. Bei derartigen In-Stent-Restenosen ist das Setzen eines weiteren Stent innerhalb eines bereits liegenden Stent besonders problematisch, da das Gefäß in der Regel durch den zweiten Stent nur unzureichend aufgeweitet werden kann. Hier bietet die Wirkstoffapplikation mittels Ballondilatation eine ideale Behandlungsmöglichkeit, da diese Behandlung mehrmals wiederholt werden kann, falls erforderlich, und therapeutisch gesehen dieselben oder deutlich bessere Erfolge erzielen kann als die erneute Stentimplantation.
Ferner sind die erfindungsgemäß beschichteten Katheterballons ohne gekrimpten Stent insbesondere zur Behandlung kleiner Gefäße, vorzugsweise kleiner Blutgefäße geeignet. Als kleine Gefäße werden solche mit einem Gefäßdurchmesser kleiner als 2,5 mm, vorzugsweise kleiner als 2,2 mm bezeichnet.
Zusammenfassend gilt für die Nutzung der ausgewählten Additive und Hilfsmittel:
Die vorgenannten Additive und Hilfsmittel wie deren Mischungen und Kombinationen besitzen bevorzugt mindestens eine der folgenden Eigenschaften zur erfolgreichen lokalen Applikation eines oder mehrerer Wirkstoffe:
1 ) die Kontaktzeit des Kurzzeitimplantates reicht zur Übertragung einer geeigneten therapeutischen Wirkstoffmenge in die Zellen aus,
2) während des Kontaktes bleibt genügend wirkstoffenthaltendes Besch ichtungsmaterial an der Gefässwand haften, um den gewünschten therapeutischen Effekt zu gewährleisten und besonders bevorzugt ist,
3) dass die auf dem Kurzzeitimplantat vorhandene wirkstoffenthaltende Beschichtung eine höhere Affinität zur Gefässwand als zur Implantatoberfläche aufweist, so dass eine optimale Übertragung des Wirkstoffes auf den Zielort erfolgen kann. Dies erfolgt for allem bei den pastösen, gelartigen oder öligen Beschichtungen sehr gut.
Selbstverständlich kann in allen Fällen ein beschichteter oder unbeschichteter Stent mit dem Ballonkatheter abhängig vom individuellen Bedarfsfall ein System bilden. Ebenso sind die weiteren Hilfsmittel wie z.B. die bildgebenden Mittel im Bedarfsfall zusetzbar. Beispielsweise ist die Kontaktzeit bei der besonders bevorzugten Ausführungsform eines mit Paclitaxel im Sprühverfahren beschichteten Ballonkatheters bereits ausreichend, um eine therapeutische Menge des mittels der Sprühtechnik in amorpher Form abgelagerte Paclitaxel zusammen mit dem mindestens einen Transportvermittler an und in die Zellwand zu applizieren. Ein mit dem semisynthetischen Oligosaccharid hämokompatibel gemachter und ebenfalls mit Paclitaxel beschichteter Stent dient hier als Reservoir für eine über einen längeren Zeitraum vorgesehene Elution weiterer Wirkstoffmengen.
Aufgrund der amorphen Konsistenz von Paclitaxel auf dem Stent und Katheterballon, erhalten durch das spezielle Sprühverfahren, wird Paclitaxel während der Einführung des Katheters nicht von der Oberfläche des Ballons gespült oder abgewaschen, so dass die gewünschte Wirkstoff menge an den Zielort gelangt und hier über die Dilatation an die Gefässwand abgegeben wird. Aufgrund der gleichzeitigen Beschichtung von Stent und Katheterballon erfolgt zudem eine vollständige Gefäßabdeckung mit Wirkstoff. Ferner ist bevorzugt, wenn der Katheterballon auch in dem über die Stentenden hinausgehenden Bereich mit Paclitaxel beschichtet ist, so dass eine Gefaßversorgung mit Paclitaxel (oder anstelle von Paclitaxel auch mit beliebigen anderen Wirkstoffen) auch im Bereich der Stentenden und 1 bis 3 mm in proximaler und distaler Richtung darüber hinaus stattfindet. Auch hier ist die amorphe Struktur von besonderer Wichtigkeit, da nur so die Oberfläche der Wirkstoffschicht derart vergrössert ist, dass eine optimale Menge des Wirkstoffes an der Zellwand haften und in die Zellwand bzw. die Zellen gelangen kann.
Die Zugabe eines direkt auf die Zellwand wirkenden Vasodilatators oder leicht membrangängigen Trägers (z.B. DMSO, PETN, Lecithin) kann die Aufnahme in die
Zellen während der kumulierten Kontaktzeit von vorzugsweise 30 bis 300 Sekunden noch erheblich steigern.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform eines wirkstoffeluierenden Ballonkatheters wird der Wirkstoff zusammen mit einem längerkettigen Fettsäureester z.B. Glycerinmonooleat in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst und auf die Ballonkatheteroberfläche aufgebracht. Zur Beschichtung eignen sich alle im folgenden beschriebenen Beschichtungsverfahren. Die Zugabe des Glycerinesters ermöglicht die Übertragung von Beschichtungsmaterial von der Katheteroberfläche auf die Gefässwand, wobei die Menge der übertragenen wirkstoffeluierenden Beschichtung ausreicht, um den Wirkstoff in ausreichender Konzentration zur Verfügung zu stellen wie auch die sofortige Abspülung der Beschichtung im Blutstrom zu verhindern.
Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform besteht in der Verwendung einer zur Zellwand hochaffinen Mischung aus dem Polysaccharid Carrageenan, Phosphatidylcholin, eine der Hauptkomponenten von Zellmembranen, als membrangängige Substanz und Glycerin, die aufgrund der sehr guten Haftungseigenschaft eine verzögerte Wirkstoffabgabe von bis zu 12 Stunden nach Dilatation des Gefässes ermöglicht. Alle Beschichtungsverfahren sind für diese Ausführungsform geeignet, besonders bevorzugt werden die hierin beschriebenen Verfahren des Pipettier-, Fadenschleppverfahrens und des Kugelschreiberverfahrens.
Figurenbeschreibung
Figur 1 zeigt eine Beschichtungsvorrichtung gemäß dem Kugelschreiberverfahren, wobei sich im Inneren der Beschichtungsvorrichtung die Beschichtungslösung befindet, welche über eine rotierbare Kugel auf die zu beschichtende Oberfläche abgegeben wird.
Beispiele
Beispiel 1
Herstellung einer Lösung aus Wirksstoff und Transportvermittler am Beispiel Coniderylalkohol und Paclitaxel Je nach Konsistenz werden auch höhere Wirksotffkonzentrationen notwendig bzw. sind aufgrund der erwünschten Effektivität erwünscht.
A: Coniferylalkohol und Paclitaxel a) Verhältnis Wirkstoff zu Transportvermittler : 9/1
2 mg Coniferylalkohol wird in 0,5 μΙ Aceton gelöst. 18 mg Paclitaxel werden gleichfalls In 0,5 μΙ Aceton gelöst. Beide Lösungen werden miteinander vermischt und stehen nun als Beschichtungslösung zur Verfügung. b) Verhältnis Wirkstoff zu Transportvermittler : 7/3
6 mg Coniferylalkohol wird in 0,5 μΙ Aceton gelöst. 14 mg Paclitaxel werden gleichfalls In 0,5 μΙ Aceton gelöst. Beide Lösungen werden miteinander vermischt und stehen nun als Beschichtungslösung zur Verfügung. c) Verhältnis Wirkstoff zu Transportvermittler : 5/5
10 mg Coniferylalkohol wird in 0,5 μΙ Aceton gelöst. 10 mg Paclitaxel werden gleichfalls In 0,5 μΙ Aceton gelöst. Beide Lösungen werden miteinander vermischt und stehen nun als Beschichtungslösung zur Verfügung.
B. Ascorbylpalmitat und Cyclosporin A
Es wird analog zu 1 A verfahren.
C. Vanillin und Rapamycin
Es wird analog zu 1 A verfahren. Als Lösungsmittel wird Ethanol verwendet. D. Curcumin (Wirkstoffliste) und Paclitaxel
Curcumin und Paclitaxel werden in Chloroform gelöst. Dabei wird verfahren wie in 1A.
E. Farnesol und Epothilon
Farnesol und Epothilon werden wie unter Beispiel 1A beschrieben in Ethanol gelöst.
F. Ferulasäure und Paclitaxel
Es wird verfahren wie in Beispiel 1A
G. Octylphenolethoxylat und Trapidil
Es wird verfahren wie in 1A, allerdings wird in Methanol gelöst.
H. Borneol oder Campher und Rapamycin
Es wird verfahren wie in Beispiel 1A. Gelöst wird in Chloroform. I. Bisabolen und Paclitaxel
Es wird verfahren wie in Beispiel 1A.
J. Ocimen, Myrcen oder Phelandren (Isomere) und Cyclosporin A
Es wird verfahren wie in Beispiel 1A. Lösungsmittel ist Chloroform.
K. Linalool und Everolimus
Es wird verfahren wie in Beispiel 1A.
L. ß-Santalen und Kamebakaurin
Es wird verfahren wie in Beispiel A1.
M. Squalen und Docetaxel
Es wird verfahren wie in Beispiel 1A. Lösungsmittel ist Chloroform. N. Zeaxanthin oder/und sein Isomeres Lutein und Pimecrolimus
Es wird verfahren wie in Beispiel 1A.
O. Fosfestrol (synthetisches Estrogen)
Fosfestrol ist ein antineoplastische Wirkstoff und gleichzeitig ein Transportvermittler. Daher lässt sich Fosfestrol auch ohne weiteren Zusatz einsetzen.
Hierzu werden für eine z.B. 4%ige Lösung 20mg Fosfestrol in 1 ml Ethanol gelöst.
P. Fosfestrol und Rapamycin
Mit der Hauptfunktion des Fosfestrols als Tranpsortvermittler lässt sich eine Kombination der Wirkstoffeffekte erzielen. Es wird verfahren wie in Beispiel A1.
Q. Lycopin und Tacrolimus
Es wird verfahren wie in Beispiel A1 . Lösungsmittel ist Methanol. R. Tibolon und Paclitaxel
Es wird verfahren wie in Beispiel 1 A.
S. Acorbinsäureether und Rapamycin
0,5 mg Ascorbinsäureether wird in 0,5μΙ Chloroform gelöst und mit einer Lösung aus 19,5mg Rapamycin in 0,5μΙ Chloroform zusammengeführt.
T. Fumarsäureether und Zotarolimus
Es wird verfahren wie in Beispiel 1 A. U. 1 ,8-Cineol und Paclitaxel
Es wird verfahren wie in Beispiel 1A
V. Benzethoniumchlorid und Fasudil
10 mg Benzethoniumchlorid werden in 0,5μΙ Ethanol/Wasser (50/50 v:v) gelöst .
20 mg Fasudil in 0,5 μΙ bidest. Wasser gelöst. Die beiden Lösungen werden zusammengeführt.
Beispiel 2 Beschichtung eines Ballons in zwei Schritten mit Coniferylalkohol und Rapamycin im Verhältnis 9:1 (Gew%) und 5:5 entsprechend Beispiel 1Aa und c)
Die dünnviskose Mischung aus Beispiel 1Ac wird zunächst mittels Tauchverfahren auf einen Katheterballon in komprimierter Form aufgetragen. Hierzu wird der Ballon senkrecht in die Tauchlösung eingebracht und so langsam (v < 1 mm/s) aus der Lösung wieder senkrecht herausgezogen, dass sich ein gleichmässiger blasenfreier Film auf der Oberfläche des Katheters bilden kann.
Nach einer kurzen Trockenzeit von max. 30 Minuten werden zur Gewährleistung einer vollständigen Beschichtung und zur optimalen Beladung des Ballonkatheters mit der Beschichtungslösung aus Beispiel 1Aa) mittels Pipettierverfahren speziell die Falten nachbefüllt. Dazu wird der beschichtete Ballonkatheter auf einen Rotationsmotor mit einem Neigungswinkel von 25° derart angebracht, dass der Ballonkatheter nicht abknicken kann. Die Dosierspritze, die in einer stumpfen Kanüle endet, wird so positioniert, dass sie von dem erhöhten Faltenende derart in die Falte eingeschoben wird und eine definierte Menge der Beschichtungslösung in die Falte abgeben kann. Nach Befüllen der Falte wird der Ballonkatheter nach einer Wartezeit von bis zu 30 sec. um seine Längsachse gedreht, so dass die nächste Falte befüllt werden kann.
Mit Hilfe des Neigungswinkel lässt sich die Kapillarwirkung und Schwerkraft nutzen, um die Falte vollständig oder teilweise je nach gewünschter Dosierung zu befüllen.
Beispiel 3a
Die vollständige und gleichmässige Beschichtung der Falten ist möglich, indem der Ballonkatheter an dem Rotationsmotor derart montiert wird, dass er horizontal und ohne Knicken oder Durchhängen befestigt wird. Die zu beschichtende Falte liegt oben, so dass sie nicht zur Seite wegrutschen kann.
Nun wird die Beschichtungskanüle so positioniert, dass sie während der Bewegung vom proximalen zum distalem Ende der Falte und umgekehrt, diese derart erfasst, dass sich nur der Teil des Faltenmaterials hebt, der während der Bewegung der Kanüle entlang der Falte gleichzeitig mit Beschichtungslösung befüllt wird.
Auf diese Weise wird eine gleichmässige Verteilung der Beschichtungslösung vom Faltenanfang bis zum Faltenende erreicht.
Die Geschwindigkeit mit der die Kanüle sich entlang der Falte horizontal bewegt und die Eindringtiefe in die Falte sind derart eingestellt, dass die Falte sich gleichmässig nach dem Befüllungsschritt schliesst.
Die Trocknung der derart beschichteten Ballonkatheter erfolgt mittels Rotationstrocknung bei Raumtemperatur. Ein Katheterballon wird mit einer biostabilen Beschichtung aus Cellulosenitrat mittels Tropfenschleppverfahren beschichtet.
Hierzu wird der Katheter derart in den Adapter des Rotationsmotors fixiert, dass er in horizontaler Lage fixiert ist, ohne dass ein Abknicken oder Durchhängen möglich ist. Die Abgabevorrichung ist so über dem Ballon fixiert, dass der Abstand der Pipette, aus der die Beschichtungslösung tritt, gerade so gross ist, dass der austretende Tropfen Kontakt zur Ballonoberfläche erhält, ohne dass er sich von der Pipettenspitze gelöst hat. Die Geschwindigkeit, mit der die Beschichtungslösung austritt, ist derart eingestellt, dass der Tropfen während der längsgerichteten Bewegung des Katheterballons nicht abreissen kann. Ist auf diese Weise die oben liegende Fläche des Ballons vollständig beschichtet, wird der Ballon soweit gedreht, dass der Nachbarbereich in gleicher Längsrichtung beschichtet erden kann. Der Vorgang wird solange wiederholt, bis der Ballonkatheter eine vollständige
Umdrehung durchgeführt hat. Beispiel 3b)
Auf diese Schicht kann eine Beschichtungslösung enstprechend Beispiel A-V oder auch eine Mischung solcher Beschichtungslösungen auf den Ballon aufgetragen werden.
Beispiel 3c)
Auf diese Schicht wird eine reine Wirkstoffschicht aus Paclitaxel aufgetragen.
Sofern erforderlich kann die Paclitaxel-Wirkstoffschicht mit einer Barriereschicht aus Polylactiden, Polyglykoliden, Polyanhydriden, Polyphosphazenen, Polyorthoestern, Polysacchariden, Polynukleotiden, Polypeptiden, Polyolefinen, Vinylchloridpolymeren, Fluor-enthaltenden Polymeren, Teflon, Polyvinylacetaten, Polyvinylalkoholen, Polyvinylacetalen, Polyacrylaten, Polymethacrylaten, Polystyrol, Polyamiden, Polyimiden, Polyacetalen, Polycarbonaten, Polyestern, Polyurethanen, Polyisocyanaten, Polysilikonen sowie Copolymere und Mischungen dieser Polymere überzogen werden.
Beispiel 4
Der Ballonkatheter wird mit einer alkoholischen Lösung aus einem Meristylalkohol und Paclitaxel (bzw. ein anderer Wirkstoff bzw. Wirkstoffkombination) mittels Fadenschleppverfahren vollflächig beschichtet.
Dazu wird eine 2%ige (Meristylalkohollösung hergestellt, in der soviel Paclitaxel gelöst ist, dass eine 30%ige (Gew%) Wirkstofflösung erhalten wird.
Mit dieser Lösung wird der Ballon vollständig beschichtet und danach unter langsamem Drehen um die Längsachse mindestens drei Stunden bei Raumtemperatur getrocknet. Dieser Vorgang wird mindestens einmal wiederholt.
Nach vollständigem Trocknen kann der derart beschichtete Ballonkatheter mit einer 1%igen PVA-Lösung beispielsweise mit einem Topcoat in gleicher Weise oder mit einem anderen geeigneten Verfahren wie z.B. das Rollverfahren beschichtet werden.
Beispiel 5a
Der auf Nominaldruck expandierte Faltenballon wird in einer 1 %igen Paclitaxel/Chloroform-Tauchlösung für 5-10 s eingetaucht und anschliessend unter Drehen um die Längsachse soweit angetrocknet, dass der Grossteil des Chloroform sich verflüchtigt hat. Vor vollständiger Trocknung wird der Ballon im Luftstrom wieder deflatiert. Der Paclitaxel lösung kann optional ein Transportvermittler zugeführt werden.
Beispiel 5b
Der Faltenballon wird in horizontaler Lage auf einer drehbaren Achse fixiert, so dass die zu befüllende Falte immer auf der oberen Seite zu liegen kommt. So wird Schritt für Schritt jede Falte mit einer honig- bis sirupähnlich viskosen (Viskositäten von 102 bis 105 mPa-s) wirkstoffenthaltenden als auch optional Transportvermittlerenthaltenden Lösung (z.B. aus Beispiel 17) mit einer vom Faltenanfang zum Faltenende langsam durchgeführten Teflonkanüle als Erweiterung einer Nadelspritze befüllt.
Hierzu wird die Teflonkanüle bis in die Mitte des durch die Falte gebildeten Hohlraums geführt und während der Bewegung des horizontal fixierten Katheters in seine Längsrichtung wird eine definierte Menge der hochviskosen Lösung in den
Faltenhohlraum abgegeben (Spritzenverfahren). Die Menge des eingefüllten Materials ist derart limitiert, dass sich die Falte nach dem Befüllen nicht vom Ballonkörper abhebt und variiert entsprechend der unterschiedlichen Ballonmaße und Hersteller. Beispiel 5c
Der in Beispiel 5a wirkstoffbeladene und wieder deflatierte Ballon, wie der in Beispiel 5b partiell wirkstoffbeladene Faltenballon, lässt sich in einem zweiten Schritt mittels Sprühverfahren mit einer polymeren äusseren Schicht als Barriere überziehen. Dazu muss die Konzentration der polymeren Sprühlösung so gering gehalten werden, dass die nach dem Trocknen erhaltene Polymerschicht die gleichmässige Entfaltung nicht behindert. Beispielsweise ist hier bereits eine 0,5%ige PVP-Lösung geeignet. Der Polymerlösung wird optional ein Transportvermittler entsprechend der Liste auf Seite 22 zugefügt. Beispiel e
Ein Katheterballon wird mit einer Wirkstoffschicht aus Paclitaxel und Transportvermitler beschichtet. Nun wird zum Schutz des Wirkstoffes vor vorzeitiger Ablösung der Katheterballon mit einer Schützhülle versehen, wie sie bei selbstexpandierenden Nitinolstents angewandt wird. Die Schutzhülle ich in vivo unmittelbar vor der Dilatation entfernbar.
Beispiel 7a
Eine Lösung aus desulfatiertem Heparin in einem Methanol-Ethanol-Gemisch wird angesetzt und mit Essigsäure angesäuert, so dass sich ein pH-Wert von 3 bis 5 ergibt. Zu dieser Lösung wird Paclitaxel gegeben. Ein Katheterballon wird mit dieser Lösung beschichtet und anschließend erfolgt eine leichte Vernetzung der getrockneten Beschichtung auf dem Ballon mittels Glutaraldehyd.
Beispiel 7b
In einem zweiten Besch ichungssch ritt wird eine Transportvermittlerlösung mit oder ohne Wirkstoff entsprechend Beispiel 1 aufgebracht.
Beispiel 8
Paclitaxel wird in DMSO gelöst, welches ca. 10 Vol.% Wasser enthält. Kaliumoxalat, Natriumchlorid, Glutaminsäure und Oxalsäure werden dieser Lösung zugesetzt und der Katheterballon wird mehrmals mit dieser Lösung unter Anwendung des Fadenschleppverfahrens bestrichen und nach jedem Streichvorgang getrocknet. Danach wird der beschichtete Katheterballon mit einer biologisch abbaubaren Schicht aus einem Lactam versehen. Ein Transportvermittler entsprechend S. 22 kann in beiden Schichten oder entweder in der einen oder anderen mit eingebracht werden.
Beispiel 9
Paclitaxel wird mit Magnesiumsulfat, Kaliumchlorid, Lithiumchlorid und Natriumacetat vermischt und durch Zugabe eines alkoholischen Lösungsmittels und mit einem Transportvermittler zu einer Paste verarbeitet, welche dann in eine Spritze gefüllt wird und unter die Falten eines Faltenballon gespritzt wird. Bei der Beschichtung fährt die Spitze der Spritzdüse entlang der Falte und legt eine Schicht der Paste in die Falte entlang der Faltenlängsrichtung. Beispiel 10
Eine dünnflüssige Ethanol Lösung von Paclitaxel wird angesetzt, welche derart dünnviskos ist, dass sich diese Lösung aufgrund von Kapillarkräften selber in die Falten eines Faltenballons hineinzieht. Mittels einer Kapillare, welche an einem Ende der Falte ansetzt, lässt man die alkoholische Paclitaxellösung in die Falte fließen, bis sich der Falteninnenraum aufgrund von Kapillarkräften vollständig gefüllt hat. Man lässt den Falteninhalt trocknen, dreht den Ballon und befüllt die nächste Falte. Jede Falte wird nur einmal befüllt. Hierzu werden 100 pg Benzethoniumchlorid als Transportvermittler pro ml Ethanol eingesetzt. Beispiel 11
Eine Mischung aus 70% Leinöl und 30% Olivenöl wird hergestellt. Diese Mischung wird im Mischungsverhältnis 1 :1 in Chloroform gelöst und nach Zugabe von Paclitaxel (25Gew.%) und Ocimen (2 Vol%) auf den gleichmäßig rotierenden Ballonkathetermittels Rollverfahren aufgebracht. Nach Abdampfen des Chloroforms im leichten Luftstrom wird der Ballonkatheter im Trockenschrank bei 70°C gelagert, so dass eine bereits an der Oberfläche haftende aber weiche, hochviskose und damit bei der Expansion des Ballons nicht behindernde Oberfläche bereit gestellt wird.
Beispiel 12
Auf einen Katheterballon aus Polyamid wird ein Cobalt-Chrom-Stent gekrimpt.
Nun wird mittels einer Spritze auf den Stent eine Lösung aus Paclitaxel und Transportvermittler in DMSO aufgetragen. Die Lösung ist derart dünnviskos, dass sie zwischen die eng anliegenden Stentstreben läuft und die Zwischenräume zwischen Ballonoberfläche und Stentinnenseite sowie zwischen den einzelnen Stentstreben ausfüllt. Das Lösungsmittel verdunstet und der reine Wirkstoff lagert sich als Feststoff auf den Katheterballon unter dem Stent, in den Stentzwischenräumen und auf der Stent sowie Ballonoberfläche ab. Der Katheterballon wird an beiden Enden des Stent ca. 2 bis 3mm über das Stentende hinaus mit dem Wirkstoff beschichtet.
Beispiel 13
Eine Lösung aus Rapamycin in Ethanol wird hergestellt und diese Lösung wird auf einen Katheterballon ohne Stent mehrmals aufgesprüht und der Katheterballon zwischendurch getrocknet, indem man das Lösungsmittel verdunsten lässt.
Nach dreimaliger Wiederholung der Sprühbeschichtung, wobei im letzten Schritt der Sprühbeschichtung der Transportvermittler Linaool in der Sprühlösung anwesend ist wird der Katheterballon letztmalig getrocknet und ein un beschichteter Stent aus Metall wird auf den Ballon gekrimpt. Beispiel 14
Ein kommerziell erhältlicher Katheterballon wird mit einer Menge von 3 pg Paclitaxel pro mm2 Ballonoberfläche beschichtet. Die Beschichtung erfolgt mittels Pipettierverfahren unter Verwendung einer Lösung von Paclitaxel in Aceton und einem Transportvermittler entsprechend der Auswahl auf Seite 22 . . Auf den beschichteten Katheterballon wird dann ein unbeschichteter Metallstent aus Cobalt-Chrom gekrimpt.
Beispiel 15
Ein Katheterballon wird mit gekrimptem unbeschichtetem Metallstent mit einer Lösung aus Paclitaxel und Papain in DMSO mit Hilfe des Tropfenschleppverfahrens beschichtet. Der Beschichtungsvorgang wird drei- bis viermal wiederholt, bis erkennbar die Zwischenräume zwischen Ballonoberfläche und Stentinnenseite als auch die Zwischenräume zwischen den einzelnen Stentstreben mit Wirkstoff befüllt sind.
Falls gewünscht, kann nun noch eine Schutzschicht aus beispielsweise einem Polylactid auf die Wirkstoffschicht mit Paclitaxel aufgebracht werden.
Beispiel 16
Ein kommerziell erhältlicher Katheterballon wird mit einer Dispersion von Paclitaxel und Maltit in Essigsäureethylester mit 5 Vol.% Essigsäure beschichtet, so dass eine Menge von 2-3 pg Paclitaxel und 0,1 pg 0,2 pg Maltit pro mm2 Ballonoberfläche erhalten wird. Auf die beschichtete Ballonoberfläche wird ein bioresorbierbarer Stent aus Polyhydroxybutyrat gekrimpt.
Beispiel 17
Auf einen in den Falten mittels Kapillarverfahren mit Paclitaxel beschichteten Katheterballon, der eine Menge von 1 - 2 pg Paclitaxel pro mm2 Falte aufweist, wird ein Titanstent gekrimpt, der mit einem polymeren Trägersystem aus einem Polyethersulfon enthaltend den Wirkstoff Paclitaxel in einer vorzugsweise cyctostatischen Dosis beschichtet ist. Der Titanstent wurde mittels Pipettierverfahren mit einer Lösung von Paclitaxel und dem Polyethersulfon in Methylenchlorid vorher beschichtet. Auf dem Titanstent befinden sich ca. 0,5 pg Paclitaxel pro mm2 Stentoberfläche.
Beispiel 18
Ein mit Rapamycin Transportvermittler beschichteter Katheterballon. Auf diesen Katheterballon wird nun ein bioresorbierbarer Stent aus Polylactid gekrimpt, der mit einer Beschichtung aus Polylactid enthaltend Paclitaxel in einer Menge von ca. 1 ,0 μg Paclitaxel pro mm2 Stentoberfläche beschichtet ist.
Beispiel 19
Ein nicht dilatierter Faltenballon wird mit Hilfe des beschriebenen Pipettierverfahrens vollflächig mit einem Wirkstoff und einem Hilfsstoff als Träger beschichtet.
Dazu werden 150mg Sirolimus in 4,5 ml Aceton gelöst und mit einer Lösung aus 100 μΙ Isopropylmyristat in 450 μΙ Ethanol vermischt. Nach dem Auftragen der Lösung wird der Faltenballon über Nacht getrocknet. Beispiel 20
Der nach Beispiel 19 beschichete Faltenballon wird in einen mit PBS gefüllten Silikonschlauch eingeführt und darin auf Nominaldruck 60 sec expandiert. Anschliessend wird der auf dem Ballonkatheter verbliebene Sirolimusgehalt, der im PBS-Puffer gelöste Anteil und der an der Schlauchinnenwand haftende Wirkstoffgehalt nach Extraktion mit Acetonitril über HPLC-Messung bestimmt :
Beispiel 21
Beschichtung eines Katheters mit dem Fadenschleppverfahren
Zur Herstellung der Beschichtungslösung werden 100 mg Sirolimus in 3,5 ml Aceton gelöst und mit einer Lösung aus 2 mg Acesulfam K in 500 μΙ Ethanol vermischt.
Mit einsetzender Rotation des Katheters wird leichter Unterdruck auf den Ballon gezogen, so dass die Falten bei der Drehbewegung des Ballons um die eigene Längsachse nicht umklappen. Anschließend wird der Ballon mit der Benetzungslösung vorbenetzt. Unmittelbar danach läuft der Beschichtungsvorgang ab. Durch die Dosiernadel und den angeschweißten Schleppdraht wird ein Tropfen Beschichtungslösung über den Ballon geschleppt, bis das Lösungsmittel so weit verdunstet ist, dass sich eine feste Beschichtung gebildet hat.
Nach Beendigung der eingestellten Überstreichungen rotiert der Katheter noch ein paar Sekunden nach. Anschließend wird der Katheter von der Maschine genommen und bei Raumtemperatur getrocknet.
Beispiel 22
Kovalente hemokompatible Beschichtung von Stents:
Nicht expandierte gereinigte Stents aus medizinischem Edelstahl LVM 316 werden für 5 Minuten in eine 2%ige Lösung von 3-Aminopropyltriethoxysilan in einem Gemisch Ethanol/Wasser (50/50 : (v/v)) getaucht und anschließend getrocknet. Anschließend wurden die Stents über Nacht mit demineralisiertem Wasser gewaschen.
3 mg desulfatiertes und reacetyliertes Heparin wird in 30 ml 0,1 M MES-Puffer (2-(N-Morpholino)ethansulfonsäure) pH 4,75 gelöst und mit 30 mg N-Cyclohexyl- N'-(2-morpholinoethyl)carbodiimid-methyl-p-toluolsulfonat versetzt. In dieser Lösung werden die Stents über Nacht bei 4°C gerührt. Anschließend wird mit Wasser und 4M NaCI-Lösung ausgiebig gespült. Beispiel 23
Die gereinigten bzw kovalent beschichteten Stents werden auf den Ballonkatheter gecrimpt und gemeinsam mit der wirkstoffhaltigen Sprühlösung nach Beispiel 1A-V mittels Fadenschleppverfahren beschichtet. Beispiel 24
Beschichtung der hämokompatibel ausgerüsteten Stents mit wirkstoffbeladener Matrix mittels Rollverfahren
Beschichtungslösung : Polylaktid RG502/Taxol - Lösung wird aus 145,2 mg Polylaktid und 48,4 mg Taxol auf 22 g mit Chloroform aufgefüllt.
Beispiel 25
Beschichtung des Gesamtsystems Stent + Ballon mit wirkstoffbeladener Matrix als Basiscoat und Wirkstoff als Topcoat
Basiscoat : 19,8 mg Leinöl und 6,6 mg Taxol werden mit Chloroform auf 3 g aufgefüllt Topcoat : 8,8 mg Taxol werden mit Chloroform auf 2 g aufgefüllt.
Der Ballonkatheter mit aufgecrimpten Stent wird mit dem Basiscoat mit Hilfe des Tropfenschleppverfahrens beschichtet. Sobald dieses Basiscoat durch die Verdunstung des Lösungsmittels auf der Systemoberfläche zu einem hochviskosen Film wird, kann die zweite reine Wirkstoffschicht aufgesprüht werden.
Beispiel 26
Beschichtung eines Ballonkatheters mit einer zellmembranaffinen wirkstoffenthaltenden Matrix
Der Ballonkatheter wird über einen Adapter an die Antriebswelle des Rotationsmotors aufgesteckt und so fixiert, dass er in der Horizontalen ohne Durchknicken zu liegen kommt. Nachdem leichter Unterdruck auf den Ballon gezogen worden ist, wird der Ballon und der eingestellten Anzahl an Ballonüberstreichungen mit der Lösung beschichtet.
Beschichtungslösung :
Der Transportvermittler Carrageenan, Phosphatidylcholin und Glycerin (1 :2:2) werden in EthanolWasser (1 :1 ; v:v)) gelöst. In 10 ml dieser Lösung werden anschließend 200 pg Biolimus A9 gelöst.
Fadenschleppverfahren :
Durch die Dosiernadel und den angeschweißten Schleppdraht wird ein Tropfen Beschichtungslösung über den rotierenden Ballon geschleppt, bis das Lösungsmittel so weit verdunstet ist, dass sich eine feste Beschichtung gebildet hat. Anschließend wird der Katheter von der Maschine genommen und bei Raumtemperatur und weiterer Rotation über Nacht getrocknet.
Beispiel 27
Eine Lösung aus Rapamycin in Ethanol wird hergestellt und diese Lösung wird auf einen Katheterballon ohne Stent zweimal aufgesprüht und der Katheterballon zwischendurch getrocknet, indem man das Lösungsmittel verdunsten lässt.
Nach zweimaliger Wiederholung der Sprüh beschichtung, wird im dritten Schritt die Lösung P aus Beispiel 1 , mit dem Transportvermittler Fosferol als Sprühlösung eingesetzt und der Katheterballon wird letztmalig getrocknet und ein unbeschichteter Stent aus Metall wird auf den Ballon gekrimpt. In dieser Sprühlösung ist das Mengenverhältnis Rapamycin zu Fosferol 10:1.
Beispiel 28
Eine dünnflüssige ethanolische Lösung von Paclitaxel und Vanillin im Verhältnis 2:1 wird angesetzt, welche derart dünnviskos ist, dass sich diese Lösung aufgrund von Kapillarkräften selber in die Falten eines Faltenballons hineinzieht. Mittels einer Kapillare, welche an einem Ende der Falte ansetzt, lässt man die alkoholische Paclitaxellösung in die Falte fließen, bis sich der Falteninnenraum aufgrund von Kapillarkräften vollständig gefüllt hat. Man lässt den Falteninhalt trocknen, dreht den Ballon und befüllt die nächste Falte. Jede Falte wird nur einmal befüllt.
Beispiel 29
Ein auf Nominaldruck expandierter Faltenballon wird in einer 1 %igen Paclitaxel/Chloroform-Tauchlösung mit Maltol (0,5 Gew%) für 5-10 s eingetaucht und
anschliessend unter Drehen um die Längsachse soweit angetrocknet, dass der Grossteil des Chloroform sich verflüchtigt hat. Vor vollständiger Trocknung wird der Ballon im Luftstrom wieder deflatiert. Der Paclitaxellösung kann optional ein weiterer Transportvermittler zugeführt werden.
Beispiel 30
Der Faltenballon wird in horizontaler Lage auf einer drehbaren Achse fixiert, so dass die zu befüllende Falte immer auf der oberen Seite zu liegen kommt. So wird Schritt für Schritt jede Falte mit einer honig- bis sirupähnlich viskosen (Viskositäten von 102 bis 105 mPa-s) Lösung aus Rapamycin in THF mit Diethylenglycollaurylether mit einer vom Faltenanfang zum Faltenende langsam durchgeführten Teflonkanüle als Erweiterung einer Nadelspritze befüllt.
Hierzu wird die Teflonkanüle bis in die Mitte des durch die Falte gebildeten Hohlraums geführt und während der Bewegung des horizontal fixierten Katheters in seine Längsrichtung wird eine definierte Menge der hochviskosen Lösung in den Faltenhohlraum abgegeben (Spritzenverfahren). Die Menge des eingefüllten Materials ist derart limitiert, dass sich die Falte nach dem Befüllen nicht vom Ballonkörper abhebt und variiert entsprechend der unterschiedlichen Ballonmaße und Hersteller. Beispiel 31
Ein kommerziell erhältlicher Katheterballon wird mit einer Menge von 3 g Paclitaxel pro mm2 Ballonoberfläche beschichtet. Die Beschichtung erfolgt mittels Pipettierverfahren unter Verwendung einer Lösung von Paclitaxel in Aceton und Ferulasäure (Lösung F aus Beispiel 1 ). Auf den beschichteten Katheterballon wird dann ein unbeschichteter Metallstent aus Cobalt-Chrom gekrimpt.
Beispiel 32
Paclitaxel wird in DMSO gelöst, welches ca. 10 Vol.% Wasser enthält. Kaliumoxalat, Natriumchlorid, Glutaminsäure, Oxalsäure und der Transportvermittler Octylphenylethoxylate werden dieser Lösung zugesetzt und der Katheterballon wird mehrmals mit dieser Lösung unter Anwendung des Fadenschleppverfahrens bestrichen und nach jedem Streichvorgang getrocknet. Danach wird der beschichtete Katheterballon mit einer biologisch abbaubaren Schicht aus einem Lactam versehen. Beispiel 33
Ein nicht dilatierter Faltenballon wird mit Hilfe des beschriebenen Pipettierverfahrens vollflächig mit einem Wirkstoff und einem Transportvermittler beschichtet.
Dazu werden 160 mg Paclitaxel in 5 ml Methanol gelöst und mit einer Lösung aus 200 μg 1 ,2,3 Butantriol in 400 μΙ Ethanol vermischt. Nach dem Auftragen der Lösung wird der Faltenballon über Nacht im Trockenschrank bei 70°C getrocknet.
Beispiel 34
Der Ballonkatheter wird über einen Adapter an die Antriebswelle des Rotation smotors aufgesteckt und so fixiert, dass er in der Horizontalen ohne Durchknicken zu liegen kommt. Nachdem leichter Unterdruck auf den Ballon gezogen worden ist, wird der Ballon und der eingestellten Anzahl an 4 Ballonüberstreichungen mit der Lösung beschichtet. Durch die Dosiernadel und den angeschweißten Schleppdraht wird ein Tropfen Beschichtungslösung über den rotierenden Ballon geschleppt, bis das Lösungsmittel so weit verdunstet ist, dass sich eine feste Beschichtung gebildet hat. Anschließend wird der Katheter von der Maschine genommen und bei Raumtemperatur und weiterer Rotation über Nacht getrocknet.
Eingesetzte Beschichtungslösung :
Die Transportvermittler Stearylalkohol und 1 ,2,4 Butantriol (1 :1 , w/w) werden in Ethanol/Wasser (3:1 ; v:v)) gelöst. In 10 ml dieser Lösung werden anschließend 400 pg Paclitaxel gelöst.
Beispiel 35
Ein kommerziell erhältlicher Ballonkatheter mit einem expandierbaren Ballon aus Polyamid wird bereitgestellt.
Paclitaxel wurde in Aceton zusammen mit Benzethoniumfluorid in der Konzentration von 50 mg Paclitaxel und 100 pg Benzethoniumhalogenid pro ml Aceton gelöst. Diese Beschichtungslösung wird durch das erfindungsgemäße Kugelschreiberverfahren auf den Katheterballon aufgetragen. Die dadurch entstandene Beschichtung wird über Nacht bei Raumtemperatur getrocknet und mit Ethylenoxyd sterilisiert.
Beispiel 36
Paclitaxel wird mit Magnesiumsulfat und Natriumacetat vermischt und durch Zugabe von Methanol und mit Lanolin zu einer Paste verarbeitet, welche dann in eine Spritze gefüllt wird und unter die Falten eines Faltenballons gespritzt wird. Bei der Beschichtung fährt die Spitze der Spritzdüse entlang der Falte und legt eine Schicht der Paste in die Falte entlang der Faltenlängsrichtung. Dies resultiert in einer Beschichtung mit einer Menge von 3 pg Paclitaxel pro mm2 Ballonoberfläche.
Beispiel 37
Ein kommerziell erhältlicher Katheterballon wird mit einer Menge von 2,5 pg Picrolimus pro mm2 Ballonoberfläche beschichtet. Die Beschichtung erfolgt mittels erfindungsgemäßen Pipettierverfahren unter Verwendung einer Lösung von Picrolimus und Tetradecyltrimethylammoniumchlorid in Aceton.
Beispiel 38
Ein auf Nominaldruck expandierter Faltenballon wird in einer 2%igen Paclitaxel/Methanol-Tauchlösung mit Laurocapram (0,2%) für 10 - 15 s eingetaucht und anschliessend unter Drehen um die Längsachse soweit angetrocknet, dass der Grossteil des Methanol sich verflüchtigt hat. Vor vollständiger Trocknung wird der Ballon im Luftstrom wieder deflatiert.
Beispiel 39
Ein nicht dilatierter Faltenballon wird mit Hilfe des beschriebenen Pipettierverfahrens vollflächig mit einem Wirkstoff und einem Transportvermittler beschichtet.
Dazu werden 160 mg Paclitaxel und 10 mg Phenolboronsäure in 1 ml Methanol gelöst. Nach dem Auftragen der Lösung wird der Faltenballon über Nacht bei Raumtemperatur getrocknet. Danach wird der beschichtete Katheterballon mit einer biologisch abbaubaren Schicht aus einem Lactam versehen.
Beispiel 40
Ein Katheterballon mit drei Falten wird in horizontaler Lage auf einer drehbaren Achse fixiert, so dass die zu befüllende Falte immer auf der oberen Seite zu liegen kommt. So wird Schritt für Schritt jede Falte mit einer honig- bis sirupähnlich viskosen (Viskositäten von 102 bis 105 mPa-s) 2,5 % igen Lösung aus Everolimus in Aceton mit 1 Volumenprozent QUAB 151 mit einer vom Faltenanfang zum Faltenende langsam durchgeführten Teflonkanüle als Erweiterung einer Nadelspritze befüllt.
Hierzu wird die Teflonkanüle bis in die Mitte des durch die Falte gebildeten Hohlraums geführt und während der Bewegung des horizontal fixierten Katheters in seine Längsrichtung wird eine definierte Menge der hochviskosen Lösung in den Faltenhohlraum abgegeben (Spritzenverfahren). Die Menge des eingefüllten Materials ist derart limitiert, dass sich die Falte nach dem Befüllen nicht vom Ballonkörper abhebt und variiert entsprechend der unterschiedlichen Ballonmaße und Hersteller. Auf den beschichteten Katheterballon wird dann ein unbeschichteter Metallstent aus Cobalt- Chrom gekrimpt.
Beispiel 41
Beschichtung des Gesamtsystems Stent + Ballon mit wirkstoffbeladener Matrix als Basiscoat und Wirkstoff als Topcoat
Basiscoat : 19,8 mg Leinöl, 0,3 mg Alkyl-(polyoxyethyl)-phosphat und 6,6 mg Taxol werden mit Chloroform auf 3 g aufgefüllt
Topcoat : 8,8 mg Taxol uns 0,5 mg Alkyl-(polyoxyethyl)-phosphat werden mit Chloroform auf 2 g aufgefüllt.
Der Ballonkatheter mit aufgecrimpten Stent wird mit dem Basiscoat mit Hilfe des Tropfenschleppverfahrens beschichtet. Sobald dieser Basiscoat durch die Verdunstung des Lösungsmittels auf der Systemoberfläche zu einem hochviskosen Film wird, kann die zweite Wirkstoffschicht mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgesprüht werden.
Beispiel 42
Ein kommerziell erhältlicher Katheterballon wird mit einer Menge von 2,5 pg Paclitaxel pro mm2 Ballonoberfläche beschichtet. Die Beschichtung erfolgt mittels erfindungsgemäßen Pipettierverfahren unter Verwendung einer Lösung von 0,5 mg/ml Paclitaxel in Squalen.
Beispiel 43
Eine Lösung aus Paclitaxel in Methanol wird hergestellt und diese Lösung wird auf einen Katheterballon ohne Stent dreimal aufgesprüht und der Katheterballon zwischendurch getrocknet, indem man das Lösungsmittel verdunsten lässt.
Nach dreimaliger Wiederholung der Sprühbeschichtung, wird im dritten Schritt die Paclitaxellösung, mit dem Transportvermittler Diethylsulfoxid als Sprühlösung eingesetzt und der Katheterballon wird letztmalig getrocknet und ein unbeschichteter Stent aus Metall wird auf den Ballon gekrimpt. In dieser Sprühlösung ist das Mengenverhältnis Paclitaxel zu Diethylsulfoxid 1 :1.
Bisherige Versuche haben ergeben, dass die ausgewählten Transportvermittler einen ähnlich guten Effekt auf die verwendeten Wirkstoffe haben, wie die bereits publizierten Substanzen Harnstoff und Citratester.
Beispiel 44
42,7 mg (0,05 mmol) Paclitaxel werden in 5 ml Chloroform gelöst und mit 9,5 mg (0,03 mmol) Tetrapropyltartrat versetzt.
3 ml dieser Beschichtungslösung werden auf einen Katheterballon in drei Schritten gesprüht und nach jedem Sprühvorgang wird der Kathetzerballon an der Luft getrocknet für indestens 10 Minuten. Es konnte gezeigt werden, dass ein derartig mit Tetrapropyltartrat und Paclitaxel beschichteter Katheterballon sich gut eignet, das Paclitaxel während der Dilatation möglichst vollständig auf die Blutgefäßinnenwand zu übertragen, wodurch eine gute Restenoseprophylaxe erreicht werden kann.
Claims
1. Verwendung einer Zusammensetzung enthaltend mindestens ein Lösungsmittel, mindestens einen pharmakologischen Wirkstoff und einen Transportvermittler oder ein Gemisch aus Transportvermittler, wobei der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittler einen Siedepunkt von mindestens 150°C besitzt, der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittler bei 20°C eine ölige oder feste Konsistenz aufweist, keine Immunreaktion auslöst und der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern zur
Beschichtung eines Katheterballons für die Gefäßdilatation verwendet wird, wobei es sich bei dem Transportvermittler oder dem Gemisch aus Transportvermittlern nicht um Kontrastmittel handelt.
2. Verwendung gemäß Anspruch 1 , wobei der Transportvermittler kein Polymer ist und das Gemisch aus Transportvermittlern kein Polymer enthält.
3. Verwendung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Transportvermittler mindestens 6 Kohlenstoffatome oder mindestens zwei Sauerstoffatome oder mindestens ein Stickstoffatom aufweist.
4. Verwendung gemäß eines der Ansprüche 1 - 3, wobei der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittler einen Dampfdruck bei 20°C von weniger als 25 Pa besitzt.
5. Verwendung gemäß eines der Ansprüche 1 - 4, wobei der Transportvermittler lipophil ist und einen Verteilungskoeffizienten zwischen Butanol und Wasser von >0,5 besitzt. 6. Verwendung gemäß eines der Ansprüche 1 - 5, wobei der Transportvermittler lipophil ist und derart hydrophil verestert ist, dass er einen Verteilungskoeffizienten zwischen Butanol und Wasser von -i0,5 besitzt.
Verwendung gemäß eines der Ansprüche 1 - 6, wobei der Transportvermittler hydrophil ist und derart hydrophob verestert ist, dass er einen
Verteilungskoeffizienten zwischen Butanol und Wasser von 0,5 besitzt.
8. Verwendung gemäß eines der Ansprüche 1 - 7, wobei der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern keine nach außen hydrophilen Mizellen bildet.
9. Verwendung gemäß eines der Ansprüche 1 - 8, wobei der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern pH neutral ist.
10. Verwendung gemäß eines der Ansprüche 1 - 9, wobei der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern in wässriger Lösung einen von 9 > pH > 7 besitzt.
1 1. Verwendung gemäß eines der Ansprüche 1 - 10, wobei der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern in wässriger Lösung einen von 5 < pH < 7 besitzt.
12. Verwendung gemäß eines der Ansprüche 1 - 1 1 , wobei der Transportvermittler über mindestens eine ionische oder ionisierbare funktionelle Gruppe verfügt.
13. Verwendung gemäß eines der Ansprüche 1 - 12, wobei der Transportvermittler zur Ausbildung von Wasserstoffbrücken befähigt ist.
14. Verwendung gemäß eines der Ansprüche 1 - 13, wobei der Transportvermittler zur Erhöhung der Feuchtigkeit in der Zellwand befähigt ist.
15. Verwendung gemäß eines der Ansprüche 1 - 14, wobei der Transportvermittler zur Aufhebung der Wasserstoffbrückenbindungen in der Zellwand befähigt ist.
16. Verwendung gemäß eines der Ansprüche 1 - 15, wobei der Transportvermittler mit den Lipiden der Lipiddoppelschicht und/oder mit den Kohlenwasserstoffen der Lipiddoppelschicht interagieren kann.
17. Verwendung gemäß eines der Ansprüche 1 - 16, wobei der Transportvermittler ein Molekulargewicht von 150 g/mol bis 300 g/mol aufweist.
18. Verwendung gemäß eines der Ansprüche 1 - 17, wobei der Transportvermittler zur Überwindung der Plasmamembran befähigt ist.
19. Verwendung gemäß eines der Ansprüche 1 - 18, wobei der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern sich bei 25°C nach 2 Monaten maximal zu 50 Gew.-% verflüchtigt hat.
20. Verwendung gemäß eines der Ansprüche 1 - 19, wobei der Transportvermittler ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus: Amide, Phenole, Phenolester, Phenolether, aromatische Alkohole, aromatische Säuren, Sulfoxide, organische Borverbindungen, mehrwertige Alkohole mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, Monoglyceride von Fettsäuren und Alkoholen, Fettsäureether, Terpenkohlenwasserstoffe, Alkohole mit mindestens 8 Kohlenwasserstoffatomen, heterocyclische Verbindungen, Alkaloide, Nanopartikel, Enzyme und quaternäre Ammoniumsalze.
Verwendung gemäß Anspruch 20, wobei die Amide, Phenole, Phenolester, Phenolether, aromatische Alkohole, aromatische Säuren, Sulfoxide, organische Borverbindungen, mehrwertige Alkohole mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, Monoglyceride von Fettsäuren und Alkoholen, Fettsäureether, Terpenkohlenwasserstoffe, Alkohole mit mindestens 8 Kohlenwasserstoffatomen, heterocyclische Verbindungen, Alkaloide, Nanopartikel, Enzyme und quaternäre Ammoniumsalze ausgewählt werden aus: Harnstoff, DMF, DMA, Cyclophosphamid, Alkanolamide, Anisol, Anethol, Vanillin, Coniferin, Thymol, Carvacol, Salicylsäure, Salicylakohol, Phenylethanol, Kaffeesäure, Ferulasäure, Zimtalkohol, Adrenalin, Dopamin, Amphetamin, Borsäureester, 1 ,2-Ethandiol, 1 ,2-Propandiol, 1 ,3-Propandiol, Propantriol, Laktit, Mannit, Dulcit, Isomalt, Sucrose, Xylit, Alitam, Maltit, 2-Ethyl-1 ,3-hexandiol, Glycerinmonooleat, Glycerinnonolinoleat, Glycerinmonolaurat, Maltol, Meglumin, Acylglyceride, Polyoxyethylenlaurylether, Diethylenglycollaurylether, Polyethylenglycolmonolaurylcarboxymethylether, monocyclische Terpene, Thymol, α-Terpineole, ß-Terpineole, gamma-Terpineole, 1 ,8-Terpin, 1 ,8-Cineol, bicyclische Terpene, Carane, Pinane, Bornane, α-Pinen, 3-Caren, Borneol, Campher, monocyclische Sesquiterpene, Bisabolen, Farnesol, acyclische Terpene, Myrcen, Ocimen, Phellandren, Linalool, tricyclische Sesquiterpene, Santalen, Triterpene, Squalenoide, Squalen, Fuside, tetracyclische Triterpensäure, Lanosterin, Tetraterpene, Carotinoide, Carotin, Lycopin, Lutein, Zeaxanthin, Crocetin, Lipochrome, Polyprene, männliche und weibliche Steroidhormone, Androgene, Östrogene, Gestagene, Testosteron, Androsteron, Östriol, Östradiol, Östron, Fosfestrol, Tibolon, Proluton, Progesteron, Corticoide, Cortisol, Cortison, Aldosteron, Triamcinolon, Alkanole, Meristylalkohol, Stearylalkohol, Sterine, Alkyl-2-(N,N-disubstituierte-amino)alkanoate, Alkyl-2- (N,N-disubstituierte-amino)alkanolalkanoate, N-Methylpyrrolidon, Bilirubin, Biotin, Sulfamethoxazol, 1 -substituierte Azacylcloalkan-2-οη, Laurocapram, (1- dodecylazacycloheptan-2-οη) und Derivate, Cyclodextrine, Azacycloalkene, Chlorohydrin, Glycidyltrimethylammoniumhalogenid, 3-Chloro-2-hydroxypropyl- trimethyl-ammoniumhalogenid, Dodecyltrimethylammoniumhalogenid, Hexa- decyltrimethyl-ammoniumhalogenid, Tetradecyltrimethylammoniumhalogenid, Natrium-stearylfumarate, Fumarsäure und Alkyl-(polyoxyethyl)-phosphat, Carrageenan.
22. Verfahren zur Beschichtung von Ballonkatheters umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung einer Zusammensetzung enthaltend mindestens ein Lösungsmittel, mindestens einen pharmakologischen Wirkstoff und einen Transportvermittler oder ein Gemisch aus Transportvermittlern, wobei der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern einen Siedepunkt von mindestens 150°C besitzt, der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittler bei 20°C eine ölige oder feste Konsistenz aufweist, keine Immunreaktion auslöst, zur Beschichtung eines Katheterballons für die Gefäßdilatation, wobei es sich bei dem Transportvermittler oder dem Gemisch aus Transportvermittlern nicht um Kontrastmittel handelt;
b) Bereitstellung eines Ballonkatheters mit Katheterballon;
c) Beschichtung des Katheterballons mittels Spritzenverfahren, Pipettierverfahren, Kapillarverfahren, Faltensprühverfahren, Schleppverfahren, Fadenschleppverfahren oder Rollverfahren d) Trockung der Beschichtung auf der Ballonoberfläche oder Entfernung des
Lösungsmittels.
23. Ballonkatheter erhältlich nach einem Verfahren gemäß Anspruch 22.
24. Ballonkatheter enthaltend einen Katheterballon mit einer getrockneten öligen oder festen Beschichtung aus mindestens einem pharmakologischen Wirkstoff und einem Transportvermittler oder einem Gemisch aus Transportvermittler, wobei der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern einen Siedepunkt von mindestens 150°C besitzt, der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern bei 20°C eine ölige oder feste Konsistenz aufweist, keine Immunreaktion auslöst, zur Beschichtung eines Katheterballons für die Gefäßdilatation, wobei es sich bei dem Transportvermittler oder dem Gemisch aus Transportvermittlern nicht um Kontrastmittel handelt.
25. Ballonkatheter gemäß Anspruch 24, wobei der Transportvermittler kein Polymer ist und das Gemisch aus Transportvermittlern kein Polymer enthält.
26. Ballonkatheter gemäß Anspruch 24 oder 25, wobei der Transportvermittler mindestens 6 Kohlenstoffatome oder mindestens zwei Sauerstoffatome oder mindestens ein Stickstoffatom aufweist.
27. Ballonkatheter gemäß eines der Ansprüche 24 - 26, wobei der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern einen Dampfdruck bei 20°C von weniger als 25 Pa besitzt.
28. Ballonkatheter gemäß eines der Ansprüche 24 - 27, wobei der Transportvermittler lipophil ist und einen Verteilungskoeffizienten zwischen Butanol und Wasser von 0,5 besitzt.
29. Ballonkatheter gemäß eines der Ansprüche 24 - 28, wobei der Transportvermittler lipophil ist und derart hydrophil verestert ist, dass er einen Verteilungskoeffizienten zwischen Butanol und Wasser von 0,5 besitzt.
30. Ballonkatheter gemäß eines der Ansprüche 24 - 29, wobei der Transportvermittler hydrophil ist und derart hydrophob verestert ist, dass er einen
Verteilungskoeffizienten zwischen Butanol und Wasser von £0,5 besitzt.
31. Ballonkatheter > gemäß eines der Ansprüche 24 - 30, wobei der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern keine nach außen hydrophilen Mizellen bildet.
32. Ballonkatheter gemäß eines der Ansprüche 24 - 31 , wobei der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern pH neutral ist.
33. Ballonkatheter gemäß eines der Ansprüche 24 - 32, wobei der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern in wässriger Lösung einen von 9 > pH > 7 besitzt.
34. Ballonkatheter gemäß eines der Ansprüche 24 - 33, wobei der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern in wässriger
Lösung einen von 5 < pH < 7 besitzt.
35. Ballonkatheter gemäß eines der Ansprüche 24 - 34, wobei der Transportvermittler über mindestens eine ionische oder ionisierbare funktionelle Gruppe verfügt.
36. Ballonkatheter gemäß eines der Ansprüche 24 - 35, wobei Transportvermittler zur Ausbildung von Wasserstoffbrücken befähigt ist.
37. Ballonkatheter gemäß eines der Ansprüche 24 - 36, wobei der Transportvermittler zur Erhöhung der Feuchtigkeit in der Zellwand befähigt ist.
38. Ballonkatheter gemäß eines der Ansprüche 24 - 37, wobei der Transportvermittler zur Aufhebung der Wasserstoffbrückenbindungen in der
Zellwand befähigt ist.
39. Ballonkatheter gemäß eines der Ansprüche 24 - 38, wobei der Transportvermittler mit den Lipiden der Lipiddoppelschicht und/oder mit den Kohlenwasserstoffen der Lipiddoppelschicht interagieren kann.
40. Ballonkatheter gemäß eines der Ansprüche 24 - 39, wobei der Transportvermittler ein Molekulargewicht von 150 g/mol bis 300 g/mol aufweist.
41. Ballonkatheter gemäß eines der Ansprüche 24 - 40, wobei der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern sich bei 25°C nach 2 Monaten maximal zu 50 Gew.-% verflüchtigt hat.
42. Ballonkatheter gemäß eines der Ansprüche 24 - 41 , wobei der Transportvermittler zur Überwindung der Plasmamembran befähigt ist.
43. Ballonkatheter gemäß eines der Ansprüche 24 - 42, wobei der Transportvermittler oder das Gemisch aus Transportvermittlern bei 25°C (RT) sich nach mindestens 2 Monaten nicht zu mehr als 50% verflüchtigt hat.
44. Ballonkatheter gemäß eines der Ansprüche 24 - 43, wobei der Transportvermittler ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus: Amide, Phenole, Phenolester, Phenolether, aromatische Alkohole, aromatische Säuren, Sulfoxide, organische Borverbindungen, mehrwertige Alkohole mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, Monoglyceride von Fettsäuren und Alkoholen,
Fettsäureether, Terpenkohlenwasserstoffe, Alkohole mit mindestens 8 Kohlenwasserstoffatomen, heterocyclische Verbindungen, Alkaloide, Nanopartikel, Enzyme und quaternäre Ammoniumsalze.
45. Ballonkatheter gemäß Anspruch 44, wobei die Amide, Phenole, Phenolester, Phenolether, aromatische Alkohole, aromatische Säuren, Sulfoxide, organische Borverbindungen, mehrwertige Alkohole mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, Monoglyceride von Fettsäuren und Alkoholen, Fettsäureether, Terpenkohlenwasserstoffe, Alkohole mit mindestens 8 Kohlenwasserstoffatomen, heterocyclische Verbindungen, Alkaloide, Nanopartikel, Enzyme und quaternäre Ammoniumsalze ausgewählt werden aus: Harnstoff, DMF, DMA, Cyclophosphamid, Alkanolamide, Anisol, Anethol, Vanillin, Coniferin, Thymol, Carvacol, Salicylsäure, Salicylakohol, Phenylethanol, Kaffeesäure, Ferulasäure, Zimtalkohol, Adrenalin, Dopamin, Amphetamin, Borsäureester, 1 ,2-Ethandiol, 1 ,2-Propandiol, 1 ,3-Propandiol, Propantriol, Laktit, Mannit, Dulcit, Isomalt, Sucrose, Xylit, Alitam, Maltit, 2-Ethyl-1 ,3-hexandiol, Glycerinmonooleat, Glycerinnonolinoleat, Glycerinmonolaurat, Maltol, Meglumin, Acylglyceride, Polyoxyethylenlaurylether, Diethylenglycollaurylether, Polyethylenglycolmonolaurylcarboxymethylether, monocyclische Terpene, Thymol, α-Terpineole, ß-Terpineole, γ-Terpineole, 1 ,8-Terpin, 1 ,8-Cineol, bicyclische Terpene, Carane, Pinane, Bornane, α-Pinen, 3-Caren, Camphen, Borneol, Campher, monocyclische Sesquiterpene, Bisabolen, Farnesol, acyclische Terpene, Myrcen, Ocimen, Linalool, tricyclische Sesquiterpene, Santalen, Triterpene, Squalenoide, Squalen, Fuside, tetracyclische Triterpensäure, Lanosterin, Tetraterpene, Carotinoide, Carotin, Lycopin, Lutein, Zeaxanthin, Crocetin, Lipochrome, Polyprene, männliche und weibliche Steroidhormone, Androgene, Östrogene, Gestagene, Testosteron, Androsteron, Östriol, Östradiol, Östron, Fosfestrol, Proluton, Progesteron, Corticoide, Cortisol, Cortison, Aldosteron, Triamcinolon, Alkanole, Meristylalkohol, Stearylalkohol, Sterine, Alkyl-2-(N,N-disubstituierte-amino)alkanoate, Alkyl-2-(N,N- disubstituierte-amino)alkanolalkanoate, N-Methylpyrrolidon, Bilirubin, Biotin, Sulfamethoxazol, 1 -substituierte Azacylcloalkan-2-οη, Laurocapram, (1- dodecylazacycloheptan-2-οη) und Derivate, Cyclodextrine, Azacycloalkene, Chlorohydrin, Glycidyltrimethylammoniumhalogenid, 3-Chloro-2-hydroxypropyltri- methyl-ammoniumhalogenid, Dodecyltrimethylammoniumhalogenid, Hexadecyl- trimethyl-ammoniumhalogenid, Tetradecyltrimethylammoniumhalogenid, Natrium-stearylfumarate, Fumarsäure und Alkyl-(polyoxyethyl)-phosphat, Carrageenan.
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