ES2299873T3 - Recubrimientos lubricos para dispositivos medicos. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo médico que comprende: a) un elemento tubular; b)un recubrimiento sobre dicho elemento tubular, comprendiendo dicho recubrimiento por lo menos un polímero hidrófilo y por lo menos un polímero, que comprende grupos de alcohol vinílico en su esqueleto estructural y sustituido con un grupo estirilo, el cual es reticulable mediante un mecanismo no catiónico, no sensible al oxígeno.
Description
Recubrimientos lúbricos para dispositivos
médicos.
La presente invención se refiere en general al
campo de las composiciones poliméricas sintéticas de recubrimiento
para sustratos poliméricos y metálicos, a métodos de realización y
uso de las mismas, y a artículos recubiertos con ellas.
Los compuestos biocompatibles, solubles en agua,
que comunican lubricidad a la superficie de materiales que de otro
modo no serían lúbricos son deseables para ser usados en
dispositivos médicos que se insertan o implantan en el cuerpo.
Dichos dispositivos médicos pueden incluir catéteres que se utilizan
para aplicar un stent, un stent de injerto, un injerto
o un filtro de vena cava, catéteres balón, otros dispositivos
médicos expansibles y similares. La industria ha recurrido a los
recubrimientos lúbricos hidrófilos para superar los problemas de los
recubrimientos hidrófobos usados comúnmente tales como silicona,
glicerina o aceite de oliva.
Se sabe que los recubrimientos hidrófobos se
aglomeran en forma de bolas y se escurren cuando se exponen a un
entorno acuoso, pierden rápidamente la lubricidad inicial, y carecen
de resistencia a la abrasión. Se sabe también que cantidades
residuales de silicona provocan reacción tisular e irritación en los
pacientes. La pérdida de lubricidad puede derivar en molestias
durante un procedimiento de inserción en un paciente, y puede dañar
vasos sanguíneos y tejidos debido a las fuerzas de fricción durante
la inserción o extracción del dispositivo.
Los recubrimientos hidrófilos pueden resultar
difíciles de retener sobre la superficie de un dispositivo médico
cuando se exponen a un entorno acuoso tal como el correspondiente a
los fluidos corporales. Un tipo específico de recubrimiento
hidrófilo cuyo uso se ha popularizado es el de los "hidrogeles"
los cuales se hinchan en un entorno acuoso, y son capaces de
manifestar lubricidad mientras se encuentran en un estado
"húmedo" o hidratado. Cuando se hidratan, estas sustancias
presentan unas fuerzas de fricción bajas en líquidos humorales
incluyendo saliva, jugos digestivos y sangre, así como en
disoluciones salinas y agua. Dichas sustancias incluyen óxidos de
polietileno, enlazados opcionalmente a la superficie del sustrato
mediante enlaces uretano o ureido o interpolimerizados con
polímeros o copolímeros de poli(met)acrilato;
copolímeros de anhídrido maleico; polímeros y copolímeros de
(met)acril amida; copolímeros de ácido (met)acrílico;
poliuretanos; poli(vinil pirrolidona) y mezclas o
interpolímeros con poliuretanos; polisacáridos; y mezclas de los
mismos.
No obstante, los hidrogeles por sí solos todavía
pueden migrar desde las superficies a las que se aplican cuando se
exponen a un entorno acuoso. Una de las maneras según las cuales se
obtiene una retención superficial mejorada ha sido la realizada a
través del uso de redes poliméricas en las cuales un material es
reticulable, o a través del uso de redes interpenetrantes en las
cuales más de un material es reticulable.
Los materiales reticulables se curan típicamente
a través de la adición de radiación ultravioleta (UV). Los sistemas
curables por UV funcionan típicamente mediante uno de entre dos
mecanismos que incluyen un mecanismo por acción de radicales libres
o un mecanismo catiónico. Un ejemplo de un tipo de material que se
cura a través de un mecanismo de radicales libres es el
correspondiente a los reticulantes funcionales de acrilato. Estos
acrilatos son sensibles al oxígeno por cuanto pueden formar
radicales estables en su presencia, y por lo tanto requieren una
purga de gas inerte.
Típicamente, los mecanismos de curado catiónicos
conllevan el uso de una sal de sulfonio o yodonio la cual se
descompone cuando se expone a radiación UV actínica formando ácidos
fuertes. Este tipo de material reticulable es sensible a la
presencia de una especie básica y a la humedad.
En la técnica sigue existiendo la necesidad de
un material reticulable mejorado, útil en la formación de
recubrimientos lúbricos el cual no sea sensible a la presencia de
oxígeno o a la humedad.
En su sentido más amplio, la presente invención
se refiere a un recubrimiento lúbrico en un dispositivo médico, en
el que por lo menos un componente es un material reticulable no
sensible al oxígeno, y está presente por lo menos un segundo
componente para proporcionar lubricidad según se define en la
reivindicación 1.
El segundo componente puede ser cualquier
material polimérico lúbrico incluyendo polímeros hidrófilos
lúbricos, polímeros hidrófobos lúbricos o una mezcla de los mismos.
También se pueden utilizar materiales reticulables.
En uno de los aspectos, el material reticulable
se utiliza para formar una red polimérica con un hidrogel lúbrico
no reticulado.
En otro de los aspectos, el componente
reticulable no sensible al oxígeno se puede utilizar en combinación
con por lo menos un segundo componente reticulable, siendo el
resultado una "red polimérica
semi-interpenetrante".
En una de las realizaciones, el polímero
reticulable es un alcohol de polivinilo modificado con grupos
estirilpiridinio con la siguiente estructura química general:
en la que m y n son números
positivos y X es un
anión.
Una de las ventajas de usar el PVA modificado
con estirilpiridinio es que el propio grupo estirilpiridinio es un
cromóforo o grupo absorbente de luz que inicia la reticulación, y
por lo tanto no requiere ningún fotoiniciador, a diferencia de los
materiales curables por UV convencionales.
En una de las realizaciones, el alcohol de
polivinilo (PVA) modificado con estirilpiridinio se utiliza para
formar una red polimérica con un hidrogel de óxido de
polietileno.
En otra de las realizaciones, el PVA modificado
con estirilpiridinio se utiliza para formar una red polimérica con
un poliuretano o una mezcla de poliuretanos.
Los recubrimientos lúbricos se pueden utilizar
sobre cualquier superficie polimérica o metálica para proporcionar
lubricidad a dicha superficie. Los recubrimientos lúbricos
encuentran utilidad específicamente en dispositivos médicos y
componentes de los mismos tales como vástagos de catéteres, alambres
guía, lúmenes para alambres guía, balones de dilatación, y otros
similares. Los recubrimientos lúbricos se pueden utilizar en
superficies tanto internas como externas de dichos dispositivos
médicos y de componentes de los mismos.
La superficie del dispositivo médico se puede
tratar en primer lugar con plasma tal como, por ejemplo, con helio
o argón, para mejorar la adherencia del recubrimiento al
sustrato.
La presente invención se refiere además a un
proceso para aplicar los recubrimientos lúbricos a los dispositivos
médicos o a componentes de los mismos. Dicho método incluye las
etapas en las que se aplica el recubrimiento al dispositivo o
componente del mismo, y se polimeriza(n) el(los)
material(es) reticulable(s) sobre la superficie del
dispositivo mediante la administración de radiación UV a la
superficie recubierta del dispositivo. La aplicación del
recubrimiento se puede lograr a partir de un disolvente mediante
pulverización, aplicación con un cepillo, pincelación, u otros
similares. Entre los disolventes útiles se incluyen, aunque sin
limitaciones, agua, alcoholes inferiores tales como isopropanol,
metanol y otros similares. También se pueden utilizar la extrusión,
la coextrusión, y otras técnicas de aplicación. Dichas técnicas no
requieren el uso de disolventes.
Si el polímero lúbrico es además un material
reticulable, a la mezcla del recubrimiento también se le puede
añadir de forma ventajosa un fotoiniciador en el caso de que el
curado se realice mediante la adición de radiación tal como
radiación ultravioleta.
En otro de los aspectos, la presente invención
incluye un sistema de administración de fármacos en el que el
recubrimiento se fija de forma segura a un dispositivo insertable en
un cuerpo vivo, en el que el recubrimiento incluye el material
reticulable no sensible al oxígeno, un hidrogel no reticulado, y un
fármaco terapéutico. El fármaco terapéutico puede estar atrapado en
el recubrimiento o puede ser lixiviable a partir del recubrimiento
al producirse la hidratación de este último.
La Fig. 1 es una gráfica que muestra la fuerza
requerida para someter una almohadilla de látex a ciclos de ensayo
a través de un catéter hidratado según la presente invención en
comparación con la fuerza requerida para un catéter de la técnica
anterior.
Aunque la presente invención se puede realizar
en muchas formas diferentes, en el presente documento se describen
detalladamente realizaciones específicas de la invención. Esta
descripción es una ejemplificación de los principios de la
invención y no está destinada a limitar la invención a las
realizaciones específicas ilustradas.
Los recubrimientos lúbricos incluyen por lo
menos un polímero reticulable no sensible al oxígeno y por lo menos
un polímero lúbrico.
Se ha observado que resulta ventajoso utilizar
un polímero reticulable no sensible al oxígeno que tenga grupos
estirilpiridinio. Los grupos estirilpiridinio se pueden añadir al
esqueleto de una cadena polimérica, por ejemplo, mediante una
reacción de condensación. En una de las realizaciones, los grupos
estirilpiridinio se añaden por medio de una reacción de
condensación al esqueleto de una cadena polimérica que tiene grupos
hidroxilo adyacentes, formando de este modo un enlace acetal.
Un ejemplo más específico de un polímero
reticulable no sensible al oxígeno, útil, es aquel en el cual los
grupos estirilpiridinio se añadieron a un alcohol de polivinilo
(PVA) mediante una reacción de condensación que formó un enlace
acetal. El compuesto tiene la siguiente estructura general:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que m y n son números
positivos, y X es un
anión.
X puede ser sulfato (SO_{3}^{-}), carbonato
(CO_{2}^{-}), un ión haluro tal como Cl^{-}, Br^{-},
hidrogenosulfato (HSO_{3}^{-}), un alquilsulfato tal como
CH_{3}SO_{3}^{-}, un ión fosfato, un ión
p-toluen sulfonato, naftaleno sulfonato, un ión
metil sulfato, un ión etil sulfato, fosfito, tetrafluoroborato,
hexafluorofosfato, cloruro-cloruro de cinc,
trifluoroacetato, oxalato, alquilsulfonato con entre 1 y 8 átomos
de carbono, sulfonatos tales como trifluorometano sulfonato,
arilsulfonato con entre 6 y 24 átomos de carbono y
2-hidroxi-4-metoxibenzofenona-5-sulfonato,
y otros similares.
El curado del grupo funcional de
estirilpiridinio se consigue a través de una reacción de
cicloadición y por lo tanto la reacción no se produce ni por un
proceso convencional por acción de radicales libres ni por un
proceso catiónico, aunque se cree que la misma es de naturaleza
radical. Además, el propio grupo estirilpiridinio es un cromóforo o
grupo absorbente de luz que inicia la reticulación, y por lo tanto
no requiere ningún fotoiniciador, a diferencia de los materiales
curables por UV convencionales. La absorción de pico se produce a
aproximadamente 360 nm, absorción que resulta adecuada idealmente
para lámparas de vapor de Hg las cuales son usadas normalmente en
el sector industrial para inducir la reticulación.
\newpage
El alcohol de polivinilo sustituido con grupos
estirilpiridinio es soluble en agua y no requiere ningún disolvente
adicional, lo cual constituye una ventaja adicional cuando se
utiliza el compuesto en un recubrimiento lúbrico.
Otros grupos estirilo fotosensibles que se
pueden utilizar en los polímeros reticulables no sensibles al
oxígeno de la presente invención incluyen, por ejemplo, grupos
estirilquinolinio y grupos estirilbenzotiazolio. Los polímeros PVA
modificados con dichos grupos se describen, por ejemplo, en US
5021505 el cual se incorpora al presente documento en su totalidad
a título de referencia.
Al producirse la adición de energía UV al PVA
modificado con estirilpiridinio, tiene lugar una reacción de
reticulación entre los grupos estirilpiridinio y se cree que la
misma se produce según el siguiente mecanismo:
\vskip1.000000\baselineskip
Esta reacción se produce a través de una
cicloadición 2 + 2 en lugar de mediante un mecanismo convencional
por acción de radicales libres o catiónico. De este modo, la
reacción no es sensible al oxígeno tal como es típico con los
mecanismos radicales libres como, por ejemplo, con los acrilatos, ni
es sensible a bases o a la humedad tal como es típico de un
mecanismo catiónico. Se sabe que los grupos estirilpiridinio se
orientan tal como se muestra durante la formación de películas por
ejemplo durante procesos de recubrimiento/secado. Como estos grupos
se orientan de la manera mencionada, no es necesario que un grupo
estirilpiridinio se propague a través del medio de recubrimiento
para encontrar otro grupo estirilpiridinio con el que reaccionar.
Por esta razón, estos grupos están preparados para la reacción
incluso antes de la adición de energía UV. La velocidad de curado
es elevada y puede tardar tan solo 30 segundos o menos y parece que
no resulta sensible a la temperatura, produciéndose un curado
rápido a temperaturas tan bajas como -80º C. La velocidad de curado
elevada resulta beneficiosa con respecto a los polímeros de
radicales libres utilizados comúnmente ya que los mismos son de
difusión controlada y las velocidades de curado tienden a ser
menores.
Se cree que estas estructuras reticuladas
atrapan otros materiales poliméricos lúbricos más móviles dentro de
la estructura reticulada, inmovilizando de este modo el material
lúbrico de modo que no migra tan fácilmente desde la superficie a
la cual se aplica el recubrimiento lúbrico.
El material polimérico lúbrico puede ser
hidrófobo, hidrófilo o una mezcla de los mismos, y también puede
ser él mismo un material reticulable. Con materiales hidrófobos o
hidrófilos no reticulables, el compuesto reticulable no sensible al
oxígeno puede formar redes poliméricas tales como las
correspondientes descritas en US 5693034 de cesión conjunta el cual
se incorpora en su totalidad en el presente documento a título de
referencia. En este último caso en el que el material polimérico
lúbrico es además reticulable, se puede formar una red
interpenetrante ó IPN con el polímero reticulable no sensible al
oxígeno.
Entre los ejemplos de polímeros hidrófilos
útiles se incluyen, aunque sin limitaciones, poli(ácido acrílico),
poli(ácido metacrílico), poliuretanos, óxido de polietileno (PEO),
poli(N-isopoliacrilamida), o polímeros de
acrilatos de alquilos inferiores
hidroxil-sustituidos, metacrilatos, acrilamida,
metacrilamida, metacrilamidas y alilacrilamidas inferiores, éteres
vinílicos de alquilos inferiores
hidroxil-sustituidos, vinilsulfonato de sodio,
estirensulfonato de sodio, ácido
2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico,
N-vinilpirrol,
N-vinil-2-pirrolidona,
2-viniloxazolina,
2-vinil4,4'-dialquiloxazolin-5-ona,
2- y 4-inilpruidina, ácidos carboxílicos
vinílicamente insaturados que presenten un total de entre 3 y 5
átomos de carbono, acrilatos y metacrilatos de aminoalquilo de
cadena corta (en el que el término "amino" incluye también
amonio cuaternario), de monoalquilamino de cadena
corta-alquilo de cadena corta y de dialquilamino de
cadena corta-alquilo de cadena corta, alcohol
alílico y similares. Se sabe que dichos polímeros se hinchan en
presencia de agua y se convierten en resbaladizos, y normalmente en
el sector industrial se les hace referencia como "hidrogeles".
Así, estos polímeros presentan típicamente una lubricidad mayor
cuando están húmedos. En la Patente US No. 5693034 de cesión común
incorporada en su totalidad en el presente documento a título de
referencia se describen hidrogeles lúbricos de este tipo.
En una realización, el óxido de polietileno se
utiliza en combinación con el material reticulable no sensible al
oxígeno.
En otra realización, se utiliza un poliuretano o
una mezcla de poliuretanos en combinación con el material
reticulable no sensible al oxígeno. Entre los ejemplos de
poliuretanos que se pueden utilizar se incluyen, aunque sin
limitaciones, TECOGEL® 500, TECOGEL® 2000, estando disponibles ambos
en Thermedics, Inc. Los poliuretanos TECOGEL® son poliuretanos de
poliéteres alifáticos los cuales pueden absorber una cantidad
cualquiera de entre aproximadamente 5 veces
(TG-500) y aproximadamente 20 veces
(TG-2000) su peso en agua. Su uso en combinación
con un material reticulable según la presente invención da como
resultado una red polimérica semi-interpenetrante
(semi-IPN). El material reticulable se reticula
adecuadamente consigo mismo, aunque no con el(los)
poliure-
tano(s).
tano(s).
Todavía en otra realización, los poliuretanos
del tipo antes descrito se mezclan con poliuretanos que no absorben
tanta agua, y que por lo tanto no se hinchan tanto. Los poliuretanos
que presentan una absorción de agua en cualquier valor comprendido
entre el 0% y aproximadamente el 2.000% tal como se ha descrito
anteriormente están disponibles mientras que los poliuretanos
TECOGEL® se incluyen en el intervalo de entre 500% y 2.000%
basándose en su propio peso. Usando dicha mezcla se puede controlar
la cantidad de lubricidad, o la magnitud en la que se reducen las
fuerzas de fricción.
En la presente invención también se pueden
utilizar materiales hidrófobos lúbricos. El uso de materiales
lúbricos hidrófobos puede requerir la existencia de cierta
compatibilidad entre el material lúbrico y el polímero reticulable
no sensible al oxígeno para lograr una cantidad satisfactoria de
mezcla. Entre los ejemplos de polímeros hidrófobos útiles se
incluyen, por ejemplo, aunque sin limitaciones, siliconas, glicerina
o aceite de oliva. Los materiales hidrófobos de menor peso
molecular pueden quedar más fácilmente atrapados dentro de la
estructura reticulada del polímero reticulable no sensible al
oxígeno.
En otro aspecto, el polímero lúbrico puede ser
también reticulable. Una combinación de polímeros reticulables
puede formar de manera ventajosa lo que se conoce en la técnica como
red interpenetrante ó IPN en el caso de que se utilice un segundo
material que sea él mismo reticulable. Las IPN se utilizan de forma
ventajosa para obtener una entremezcla satisfactoria de dos
materiales que por otro lado son diferentes tales como uno
hidrófobo, y otro que sea hidrófilo. Se cree también que dichas
estructuras se puede utilizar para obtener una mejor retención
sobre superficies poliméricas y metálicas posiblemente a través de
enlaces covalentes.
En este último caso, si se utiliza también un
segundo material reticulable, se puede añadir opcionalmente un
fotoiniciador en el caso de que el mecanismo de curado del material
reticulable secundario se logre a través de la adición de energía
UV. A diferencia de muchos sistemas curables UV, los polímeros
modificados con estirilpiridinio de la presente invención no
requieren ningún fotoiniciador adicional ya que los grupos
estirilpiridinio son por sí mismos cromóforos que absorben en la
banda UV.
Se podrían utilizar de forma ventajosa según la
presente invención otros materiales no descritos en este documento.
Las listas anteriores no son exhaustivas y únicamente tienen una
finalidad ilustrativa. Existe una variedad sinfín de materiales
poliméricos los cuales se puede incorporar en la red polimérica ó
IPN según la presente invención.
En la mezcla también se pueden utilizar otros
materiales tales como antioxidantes, agentes fluorescentes,
plastificantes, estabilizadores de UV, y otros similares. Dichos
materiales son conocidos para aquellos con conocimientos habituales
en la materia.
La utilidad de los recubrimientos lúbricos según
la presente invención se sitúa sobre una variedad de superficies
incluyendo poliméricas, metálicas, madera y otras similares. Estos
recubrimientos son particularmente útiles en dispositivos médicos y
sus componentes incluyendo, por ejemplo, vástagos de catéteres,
alambres guía, balones de dilatación, y otros similares.
Puede que algunas superficies requieran en
primer lugar un tratamiento de imprimación antes de la aplicación
del recubrimiento lúbrico. Por ejemplo, las superficies de
poliolefina tales como polietileno o polipropileno pueden requerir
un tratamiento con plasma de descarga luminiscente. Se ha observado
también que otros sustratos poliméricos, tales como poliimidas que
contengan cetonas diaromáticas y polietilén tereftalato, son
sustratos adecuados incluso cuando no se les aplica un tratamiento
de plasma. Los poliuretanos y nailons se pueden imprimar con un
isocianato vinilo funcional. Los metales, tales como el acero
inoxidable y el oro, se pueden tratar en primer lugar con una capa
de imprimación tal como un silano vinilo o acrilato funcional para
obtener una mejor adherencia. Los lectores con conocimientos
habituales en la técnica tienen conocimiento de dichos tratamientos
de super-
ficies.
ficies.
La utilidad del recubrimiento se sitúa en
superficies tanto internas como externas. Los recubrimientos
lúbricos pueden facilitar, por ejemplo, la aplicación de un
dispositivo médico a través de la vasculatura de un paciente. La
aplicación del recubrimiento lúbrico en la superficie interna de un
lumen interno del vástago de un catéter puede reducir la fricción
del movimiento del alambre por ejemplo durante el uso de un alambre
guía.
Existen muchas otras aplicaciones para dichos
hidrogeles lúbricos tal como es sabido para aquellos con
conocimientos habituales en la técnica.
Los recubrimientos se pueden aplicar a
superficies tanto internas como externas mediante inmersión,
pulverización, aplicación con cepillo, coextrusión, y otros
similares.
Los recubrimientos se pueden aplicar a la
superficie deseada en primer lugar mezclando el polímero lúbrico y
el material reticulable no sensible al oxígeno en una mezcla
disolvente o codisolvente. Entre los disolventes útiles se
incluyen, por ejemplo, alcoholes inferiores tales como alcohol
isopropílico, agua, y otros similares. El disolvente se puede
seleccionar basándose en la solubilidad del material reticulable y
el polímero lúbrico. Aquellos con conocimientos habituales en la
materia tienen información sobre dicha selección de los
disolventes.
Una vez que se ha recubierto la superficie
deseada, el material reticulable se puede curar mediante la
aplicación de luz UV durante un periodo breve de tiempo. La luz UV
activa la polimerización y la reticulación del compuesto.
Preferentemente, el curado de la mezcla se realiza usando una
lámpara ultravioleta de alta intensidad. La cantidad de tiempo
precisa y necesaria para realizar el curado de la superficie depende
de la fuente de energía, las cantidades relativas de ingredientes
de la composición, el grosor del recubrimiento deseado, y otros
factores. No obstante, típicamente un curado inicial es bastante
rápido y puede tardar tan solo 30 segundos o menos. Sin embargo, es
posible que después de que se haya retirado la luz UV siga
produciéndose dicho curado.
El uso del polímero reticulable no sensible al
oxígeno ofrece muchas ventajas con respecto a los otros polímeros
reticulables usados convencionalmente en la actualidad. En primer
lugar, tal como se ha indicado anteriormente, no se requiere
ninguna purga con un gas inerte ya que no es sensible a la presencia
de oxígeno. Una segunda ventaja es que no se requiere ningún
fotoiniciador para la reticulación del polímero.
En tercer lugar, cuando se utiliza el material
reticulable no sensible al oxígeno en combinación con un hidrogel
no reticulable, el recubrimiento puede resultar altamente lúbrico
cuando está húmedo. No obstante, en estado seco, el recubrimiento
no se puede diferenciar prácticamente con respecto al sustrato. Esta
situación ofrece una ventaja con respecto a algunos recubrimientos
lúbricos que siguen siendo pegajosos incluso cuando se encuentran
en un estado seco.
En cuarto lugar, el recubrimiento lúbrico de la
presente invención se puede aplicar a una variedad de sustratos
diferentes con una fuerte adherencia gracias a la reacción de
reticulación. De este modo, la red polimérica ó IPN, dependiendo
del polímero lúbrico seleccionado, proporciona un recubrimiento
lúbrico, al mismo tiempo que adherente y duradero. Una frotación
vigorosa y una hidratación de larga duración no reducen la
lubricidad del recubrimiento, demostrando la fuerte adherencia del
mismo.
En quinto lugar, tal como se ha mencionado
anteriormente, el material reticulable no sensible al oxígeno según
la presente invención se puede utilizar en combinación con un
material no reticulable tal como un hidrogel no reticulable, por
ejemplo, óxido de polietileno o polivinilpirrolidona, para formar
una red polimérica en la cual el hidrogel queda prácticamente
atrapado dentro del sistema. El atrapamiento evita que el material
abandone el recubrimiento y entre en el cuerpo. Esta característica
se puede utilizar para atrapar varios polímeros dentro de la
estructura reticulada incluyendo materiales hidrófobos así como
materiales hidrófilos.
En sexto lugar, la red polimérica de la presente
invención resulta útil como sistema de administración de fármacos.
Variando parámetros tales como el peso molecular del polímero
lúbrico y la densidad de reticulación del polímero reticulable no
sensible al oxígeno, a la presente red polimérica se le puede
incorporar un ingrediente adicional, tal como un fármaco
terapéutico. El fármaco también puede estar atrapado en la red
polimérica ó IPN y abandona el recubrimiento mediante lixiviación
cuando este último está húmedo entregando el fármaco a áreas
inmediatamente adyacentes del cuerpo. Las ventajas de incorporar un
fármaco el cual se libera desde el recubrimiento de dispositivos
médicos son manifiestas. A través del uso del recubrimiento de la
presente invención se podrían minimizar o eliminar los efectos de
la formación de trombos, la reestenosis, infecciones, e incluso la
transmisión de enfer-
medades.
medades.
Los siguientes ejemplos no limitativos ilustran
adicionalmente la presente invención.
Se midió la lubricidad usando un dispositivo que
somete una almohadilla de látex a ciclos de ensayo a todo lo largo
de un catéter. El catéter se sumergió en agua. La almohadilla de
látex se fijó a un armazón al cual se le aplicó un peso de 80 g. A
continuación, el armazón se conectó adicionalmente a un dinamómetro.
Seguidamente, el catéter se sometió a ciclos de ensayo moviéndolo
alternativamente a través de la almohadilla por medio de un módulo
de accionamiento por motor. La fuerza se midió en función del número
de ciclos. Cuanto menor era la fuerza requerida, mayor era la
lubricidad.
Se preparó un recubrimiento hidrófilo usando
alcohol de polivinilo modificado con estirilpiridinio LS 400 (4,1%
grupos estirilpiridinio funcionales) disponible en Charkit Chemical
Corp.
La fórmula de recubrimiento usada fue la
siguiente:
10 partes de óxido de polietileno (900.000
MW)
1 parte de alcohol de polivinilo modificado con
estirilpiridinio
diluido con agua hasta el 2% sólido y hasta el
4% sólido.
\vskip1.000000\baselineskip
A unos vástagos externos formados a parir de
PEBAX® 7033, poliéter-bloque-amida,
y con un diámetro de 0,042'' se les aplicó en primer lugar un
tratamiento de plasma con helio (He), se recubrieron mediante
esponja con la fórmula antes mostrada, se secaron al aire a
temperatura ambiente, y se curaron por UV a 360 nm durante 30
segundos por cada lado usando una lámpara de vapor de Hg. A
continuación, los vástagos recubiertos se sometieron a prueba en
relación con la lubricidad y la durabilidad usando el Módulo
Probador de Lubricidad y Durabilidad.
Ejemplo Comparativo
A
Una mezcla de óxido de polietileno en una mezcla
codisolvente de 3,75:1 alcohol isopropílico (IPA) con respecto a
agua se aplicó a un balón formado con PEBAX® 7033 según se ha
descrito anteriormente. A la mezcla se le añadió también una
pequeña cantidad de reticulante de diacrilato de neopentilglicol
(NPG) en una relación de 10:1 PEO con respecto al NPG. Se añadió
también un fotoiniciador de azobis-isibutironitrilo
en una cantidad mínima eficaz como para iniciar la polimerización
del NPG. A continuación, la fórmula se diluyó al 2% sólido y al 4%
sólido con agua. Esta opción constituye un estándar industrial.
Unos vástagos externos formados a partir de
PEBAX® 7033, poliéter-bloque-amida,
se recubrieron mediante una esponja con la fórmula antes mostrada,
se secaron al aire a temperatura ambiente, y se curaron por UV
durante 30 segundos por cada lado. A continuación, los vástagos
recubiertos se sometieron a prueba en relación con la lubricidad y
la durabilidad usando el Módulo Probador de Lubricidad y
Durabilidad.
Los resultados de las pruebas anteriores se
muestran en la siguiente tabla.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
La Fig. 1 es una gráfica que resume los datos
mostrados en la Tabla 1. Tal como puede observarse a partir de la
gráfica, la fuerza de fricción requerida para someter a ciclos de
ensayo la almohadilla de látex a través del catéter es menor para
el ejemplo 1 que para el ejemplo comparativo A, un estándar
industrial. La fuerza de fricción es una medida de la lubricidad.
Cuanto menor es la fuerza, mayor es la lubricidad.
La exposición anterior está destinada a ser
ilustrativa y no exhaustiva. La descripción sugerirá muchas
variaciones y alternativas a aquellos con conocimientos habituales
en la materia. Todas estas alternativas y variaciones están
destinadas a ser incluidas dentro del alcance de las
reivindicaciones adjuntas. Aquellos familiarizados con la materia
pueden reconocer otras opciones equivalentes para las realizaciones
específicas descritas en el presente documento, estando destinadas
también dichas equivalentes a quedar englobadas por las
reivindicaciones adjuntas a la presente.
Claims (25)
1. Dispositivo médico que comprende:
- a)
- un elemento tubular;
- b)
- un recubrimiento sobre dicho elemento tubular, comprendiendo dicho recubrimiento por lo menos un polímero hidrófilo y por lo menos un polímero, que comprende grupos de alcohol vinílico en su esqueleto estructural y sustituido con un grupo estirilo, el cual es reticulable mediante un mecanismo no catiónico, no sensible al oxígeno.
2. Dispositivo médico según la reivindicación 1
en el que dicho polímero reticulable no sensible al oxígeno
comprende grupos estirilpiridinio.
3. Dispositivo médico según la reivindicación 1
en el que dicho polímero reticulable no sensible al oxígeno
presenta la siguiente estructura general:
en la que m y n son números
positivos y X es un
anión.
4. Dispositivo médico según la reivindicación 1
en el que dicho por lo menos un polímero hidrófilo comprende por lo
menos un elemento seleccionado de entre el grupo consistente en,
aunque sin limitaciones, poli(ácido acrílico), poli(ácido
metacrílico), poliuretanos, óxido de polietileno,
poli(N-isopoliacrilamida), o polímeros de
acrilatos de alquilos inferiores
hidroxil-sustituidos, metacrilatos, acrilamida,
metacrilamida, metacrilamidas y alilacrilamidas inferiores, éteres
vinílicos de alquilos inferiores
hidroxil-sustituidos, vinilsulfonato de sodio,
estirensulfonato de sodio, ácido
2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico,
N-vinilpirrol,
N-vinil-2-pirrolidona,
2-viniloxazolina,
2-vinil4,4'-dialquiloxazolin-5-ona,
2- y 4-inilpruidina, ácidos carboxílicos
vinílicamente insaturados que tienen un total de entre 3 y 5 átomos
de carbono, acrilatos y metacrilatos de aminoalquilo de cadena
corta (en el que el término "amino" incluye también amonio
cuaternario), de monoalquilamino de cadena
corta-alquilo de cadena corta y de dialquilamino de
cadena corta-alquilo de cadena corta, alcohol
alílico y mezclas de los mismos.
5. Dispositivo médico según la reivindicación 4
en el que dicho por lo menos un polímero hidrófilo es óxido de
polietileno.
6. Dispositivo médico según la reivindicación 4
en el que dicho por lo menos un polímero hidrófilo es un poliuretano
o una mezcla de poliuretanos.
7. Dispositivo médico según la reivindicación 6
en el que dicho por lo menos un polímero hidrófilo es un poliuretano
de poliéter alifático.
8. Dispositivo médico según la reivindicación 7
en el que dicho por lo menos un poliuretano de poliéter alifático
puede absorber entre aproximadamente el 500% y aproximadamente el
2.000% de agua en peso.
9. Dispositivo médico según la reivindicación 1
en el que dicho elemento tubular tiene una superficie interna y una
superficie externa.
10. Dispositivo médico según la reivindicación 1
en el que dicho recubrimiento hidrófilo está sobre dicha superficie
interna, dicha superficie externa o una combinación de las
mismas.
11. Balón de dilatación con un recubrimiento,
comprendiendo dicho recubrimiento por lo menos un polímero lúbrico
hidrófobo y por lo menos un polímero, que comprende grupos de
alcohol vinílico en su esqueleto estructural y sustituido con un
grupo estirilo, el cual es reticulable mediante un mecanismo no
catiónico, no sensible al
oxígeno.
oxígeno.
12. Balón de dilatación según la reivindicación
11 en el que dicho polímero reticulable no sensible al oxígeno
tiene la siguiente fórmula general:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que m y n son números
positivos y X es un
anión.
13. Balón de dilatación según la reivindicación
11 en el que dicho polímero lúbrico es un hidrogel no reticu-
lable.
lable.
14. Balón de dilatación según la reivindicación
11, presentando dicho balón una superficie interna y una superficie
externa.
15. Método de recubrimiento de por lo menos una
superficie de un dispositivo médico, comprendiendo dicho método las
etapas en las que:
a) se aplica una mezcla a dicha por lo menos una
superficie de dicho dispositivo médico, comprendiendo dicha mezcla
por lo menos un polímero lúbrico y por lo menos un polímero, que
comprende grupos de alcohol vinílico en su esqueleto estructural y
sustituido con un grupo estirilo, el cual es reticulable mediante un
mecanismo no catiónico, no sensible al oxígeno; y
c) se expone dicho recubrimiento a radiación
ultravioleta.
16. Método según la reivindicación 15 en el que
dicha mezcla se aplica a partir de un disolvente.
17. Método según la reivindicación 15 en el que
dicha mezcla se aplica a dicha superficie de dicho dispositivo
médico mediante pulverización, inmersión, pincelación o
coextrusión.
18. Método según la reivindicación 16 en el que
dicha mezcla está presente en una concentración de entre
aproximadamente el 1% en peso hasta aproximadamente el 5% en peso
de sólido.
19. Método según la reivindicación 15 en el que
dicho polímero reticulable por radiación ultravioleta, no sensible
al oxígeno, comprende grupos estirilpiridinio.
\newpage
20. Método según la reivindicación 15 en el que
dicho polímero reticulable por radiación ultravioleta, no sensible
al oxígeno, tiene la siguiente estructura general:
21. Método según la reivindicación 15 en el que
dicho polímero lúbrico comprende por lo menos un elemento
seleccionado de entre el grupo consistente en, aunque sin
limitaciones, poli(ácido acrílico), poli(ácido metacrílico),
poliuretanos, óxido de polietileno,
poli(N-isopoliacrilamida), o polímeros de
acrilatos de alquilos inferiores
hidroxil-sustituidos, metacrilatos, acrilamida,
metacrilamida, metacrilamidas y alilacrilamidas inferiores, éteres
vinílicos de alquilos inferiores
hidroxil-sustituidos, vinilsulfonato de sodio, ácido
2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico,
N-vinilpirrol,
N-vinil-2-pirrolidona,
2-viniloxazolina,
2-vinil4,4'-dialquiloxazolin-5-ona,
2- y 4-inilpruidina, ácidos carboxílicos
vinílicamente insaturados que tienen un total de entre 3 y 5 átomos
de carbono, acrilatos y metacrilatos de aminoalquilo de cadena
corta (en el que el término "amino" incluye también amonio
cuaternario), de monoalquilamino de cadena
corta-alquilo de cadena corta y de dialquilamino de
cadena corta-alquilo de cadena corta, alcohol
alílico y mezclas de los mismos.
22. Método según la reivindicación 21 en el que
dicho por lo menos un polímero hidrófilo es óxido de
polietileno.
23. Método según la reivindicación 21 en el que
dicho por lo menos un polímero hidrófilo es un poliuretano o una
mezcla de poliuretanos.
24. Método según la reivindicación 23 en el que
dicho por lo menos un polímero hidrófilo es un poliuretano de
poliéter alifático.
25. Método según la reivindicación 24 en el que
dicho poliuretano de poliéter alifático tiene la capacidad de
absorber entre aproximadamente el 500% y aproximadamente el 2.000%
de agua en peso.
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