ES2329973T3 - Stent para vaso sanguineo y material para stent para vaso sanguineo. - Google Patents

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Abstract

Stent luminal, insertado en un vaso sanguíneo, en el que dicho stent está compuesto por un material polímero biodegradable en forma de un tubo; hinchándose dicho material polímero biodegradable para ser impregnado con un fármaco exponiendo el material biodegradable y el fármaco a un fluido supercrítico durante un tiempo predeterminado para permitir que se hinche el material polímero biodegradable y permitir la impregnación de este material polímero biodegradable hinchado con el fármaco; y en el que la temperatura de hinchado de dicho material polímero biodegradable es inferior a la temperatura de descomposición térmica de dicho fármaco.

Description

Stent para vaso sanguíneo y material para stent para vaso sanguíneo.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un stent luminal introducido en el vaso sanguíneo. Más particularmente, se refiere a un stent luminal en el que un fármaco está impregnado en el material que constituye el stent.
Antecedentes de la técnica
En angioplastia, las técnicas mecánicas tales como expansión de globo o implantación de stent pueden dañar el vaso sanguíneo. En el lugar de la lesión del vaso sanguíneo, tiene lugar frecuentemente un cierre agudo, provocado por trombosis, o una restenosis, causada por hiperplasia intimal del vaso sanguíneo, como reacción curativa de la pared del vaso sanguíneo.
El cierre agudo está correlacionado con la trombosis. Para su prevención, se realiza una terapia antitrombótica por medicación sistémica, usualmente a través de una vena.
Por otro lado, la restenosis es provocada por hiperplasia excesiva de células. En la actualidad, las investigaciones en fármacos que supriman esta hiperplasia de las células están avanzando rápidamente y varios fármacos han demostrado resultados satisfactorios.
Sin embargo, se han señalado los deletéreos efectos secundarios debido a que se requiere medicación sistémica en una alta concentración o en una gran cantidad para conseguir el efecto de estos fármacos.
Por esta razón, se ha utilizado recientemente un LDDS (local drug delivery system) como un procedimiento seguro y efectivo para la prevención del cierre agudo o la restenosis. Se han propuesto varios de dichos procedimientos basados en LDDS para implantar un catéter en el vaso sanguíneo con el fin de introducir el fármaco en un sitio diana. Con estos procedimientos es necesario mantener el catéter insertado continuamente durante un tiempo prolongado en el vaso sanguíneo, interrumpiéndose así el flujo sanguíneo, de modo que es difícil conseguir un efecto suficiente del fármaco y, en consecuencia, no se ha puesto en uso práctico ninguno de estos procedimientos.
Por esta razón, es un stent el que está ahora atrayendo la atención como un elemento LDDS para transportar el fármaco a un sitio diana en el vaso sanguíneo. Impregnando el stent con el fármaco e implantando el stent impregnado de fármaco en el sitio diana, puede administrarse localmente la medicación. Puesto que se implanta el stent y se le mantiene en el sitio diana del vaso sanguíneo durante un tiempo prolongado sin obstruir el flujo sanguíneo, dicho stent puede usarse como un LDDS que garantice suficiente efecto farmacéutico durante un periodo de tiempo prolongado.
Mientras tanto, el stent utilizado clínicamente en la actualidad casi está realizado en metal sin excepción.
Con metal es posible únicamente depositar un fármaco sobre su superficie, mientras que no es posible impregnar el propio metal con el fármaco. Entre los procedimientos para depositar un medicamento sobre un stent de metal están, por ejemplo, un procedimiento de revestimiento, un procedimiento de pegado y un procedimiento de cubrición del stent con una lámina de polímero impregnada con el fármaco. En caso de que el fármaco se deposite sobre el stent metálico por revestimiento o pegado, se presenta el problema de que el propio fármaco llega a desprenderse de la superficie del stent. Asimismo, resulta difícil tener una cantidad suficiente del fármaco para que éste manifieste su efecto farmacéutico depositado sobre la superficie del stent.
Con el procedimiento de cubrir el stent con una lámina de polímero, esta lámina de polímero impregnada con un fármaco necesita prepararse a una temperatura alta, reduciendo así posiblemente el efecto farmacéutico del medicamento.
En LDDS, es necesario controlar el contenido del fármaco, la cantidad de fármaco liberado por unidad de tiempo y el tiempo de liberación. Con el fin de impedir más efectivamente un cierre agudo o una restenosis por LDDS, es deseable un control tal que se mantenga la concentración efectiva del fármaco en el sitio diana del vaso sanguíneo y se libere el fármaco durante un tiempo predeterminado hacia el vaso sanguíneo y hacia la sangre.
Los documentos WO98/29148 y US nº 5.735.897 se refieren a dispositivos médicos que se hinchan con líquido. El documento WO01/87368, que tiene una fecha de prioridad de 16 de mayo de 2000 y una fecha de publicación de 22 de noviembre de 2001, se refiere al revestimiento de dispositivos médicos utilizando un procedimiento de fluido supercrítico.
El documento WO91/09079 se refiere a un procedimiento para preparar una matriz de polímero porosa utilizando un procedimiento de fluido supercrítico.
El documento EP0604022 se refiere a stents biodegradables y a la fabricación de los mismos.
Exposición de la invención
Los aspectos de la invención son tal como se exponen en las reivindicaciones adjuntas.
Por tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un stent luminal en el que un stent realizado en un material polímero biodegradable se utiliza como un elemento LDDS, un fármaco con suficiente efecto farmacéutico se impregna en el stent realizado en un material polímero biodegradable sin perder el efecto farmacéutico, y el stent puede implantarse y dejarse en un área local en el sitio diana del vaso sanguíneo sin que el fármaco llegue a desprenderse de la superficie del stent, y en el que el fármaco de la concentración efectiva pueda liberarse durante un tiempo requerido. Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento de fabricación para el stent luminal.
Para alcanzar el objetivo anterior, la presente invención proporciona un stent luminal introducido en el vaso sanguíneo, en el que el stent está realizado en un material polímero biodegradable en forma de tubo y el material polímero biodegradable se hincha para impregnarlo con un fármaco.
La presente invención proporciona asimismo un stent luminal en el que el material polímero biodegradable y el fármaco son expuestos a un fluido supercrítico durante un tiempo predeterminado para permitir que el material polímero biodegradable se hinche y permitir la impregnación de este material polímero biodegradable hinchado con el fármaco.
El fármaco impregnado en el material polímero biodegradable se selecciona de modo que exhiba un efecto antitrombótico y/o un efecto de supresión de hiperplasia intimal.
El material polímero biodegradable utilizado puede ser un poliéster alifático, un anhídrido de ácido graso, un policarbonato alifático, polifosfaseno o un copolímero que contiene por lo menos uno de ellos.
La presente invención proporciona asimismo un stent luminal en el que una capa de un material polímero biodegradable está dispuesta además en la superficie de un stent realizado en un material polímero biodegradable que está hinchado e impregnado con un fármaco, de manera que se controla la velocidad de liberación del fármaco impregnado en la capa de polímero biodegradable que constituye el stent.
La presente invención proporciona asimismo un stent luminal en el que un material polímero biodegradable que contiene un fármaco se ha aplicado como revestimiento una vez o varias veces sobre la superficie del stent realizado en un material polímero biodegradable que está hinchado e impregnado con el fármaco para formar varias capas de polímero biodegradables que contienen un fármaco.
La capa de polímero biodegradable formada sobre la superficie del stent es un poliéster alifático, un anhídrido de ácido graso, un policarbonato alifático, polifosfaseno o un copolímero que contiene por lo menos uno de ellos.
La capa de polímero biodegradable depositada sobre la superficie del stent contiene un fármaco. El fármaco utilizado se selecciona de modo que presente un efecto trombótico.
Sobre la superficie del stent puede formarse por lo menos una capa de polímero biodegradable que contiene un fármaco y por lo menos una capa de polímero biodegradable.
En las diversas capas de polímero biodegradable formadas sobre la superficie del stent pueden estar contenidos también unos fármacos que tienen respectivos efectos farmacéuticos diferentes.
La presente invención proporciona un stent luminal en el que el material polímero biodegradable está hinchado e impregnado con una cantidad suficiente del fármaco.
Con el stent luminal según la presente invención se impregna una cantidad suficiente del fármaco sin pérdida de su efecto farmacéutico y sin riesgo de desprendimiento, permitiendo así que se libere continuamente una cantidad requerida del fármaco durante un tiempo requerido hacia la pared del vaso sanguíneo y hacia el flujo sanguíneo.
Con el stent luminal, según la presente invención, el fármaco impregnado en el interior del stent se libera con el progreso de la degradación del material polímero biodegradable que forma el stent, permitiendo así que se libere positivamente el fármaco hacia el sitio diana en el vaso sanguíneo que contiene el stent.
Formando una capa de polímero biodegradable adicional sobre la superficie del stent, resulta posible controlar la velocidad de liberación hacia la sangre del fármaco impregnado en el interior del stent.
Estando un fármaco contenido en la capa de polímero biodegradable adicional dispuesta sobre la superficie del stent, pueden liberarse varios fármacos en diferentes momentos hacia la sangre. Por ejemplo, estando el fármaco con el efecto antitrombótico contenido en la capa de polímero biodegradable y estando el fármaco con el efecto de supresión de hiperplasia intimal impregnado en la capa de polímero biodegradable que forma el stent, el fármaco con el efecto antitrombótico puede liberarse primero hacia la sangre y el fármaco con el efecto de supresión de hiperplasia intimal puede liberarse con posterioridad.
Mientras tanto, el fármaco puede impregnarse en el material polímero biodegradable hinchado, no transformado todavía en un stent, transformándose a continuación el material polímero biodegradable resultante en un stent. De forma análoga, la capa de polímero biodegradable o la capa de polímero biodegradable que contiene el fármaco puede formarse sobre la superficie del material polímero biodegradable no transformado aún en el stent, y el material polímero
biodegradable, provisto ahora de la capa de polímero biodegradable, puede transformarse a continuación en el stent.
Otros objetivos, características y ventajas de la presente invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la lectura de las formas de realización de la presente invención que se muestran en los dibujos.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista en perspectiva que muestra un ejemplo de un stent luminal según la presente invención.
La figura 2 es una vista en perspectiva que muestra otro ejemplo de un stent luminal según la presente invención.
La figura 3 es una vista en perspectiva que muestra todavía otro ejemplo de un stent luminal según la presente invención.
La figura 4 es una vista en perspectiva que muestra todavía otro ejemplo de un stent luminal según la presente invención.
La figura 5 es un diagrama de bloques que muestra un aparato utilizado para hacer que el stent de la presente invención se impregne con un fármaco.
La figura 6 es una vista en sección transversal que muestra una fibra de un polímero biodegradable que forma el stent luminal según la presente invención, formándose una capa de polímero biodegradable que contiene un fármaco sobre la superficie de la fibra que conforma el stent.
La figura 7 es una vista en sección transversal que muestra una fibra de un polímero biodegradable que forma el stent luminal según la presente invención, formándose un polímero biodegradable sobre la superficie de la fibra que forma el stent.
La figura 8 es un gráfico que muestra la relación entre la presión de CO_{2} hecho fluido en el estado supercrítico y la resistencia a la tracción de una fibra de PLLA.
La figura 9 es un gráfico que muestra la relación entre la temperatura de CO_{2} hecho fluido en el estado supercrítico y la resistencia a la tracción de una fibra de PLLA.
La figura 10 es un gráfico que muestra la relación entre la presión de CO_{2} hecho fluido en el estado supercrítico y la cantidad del fármaco impregnado en el stent.
La figura 11 es un gráfico que muestra la relación entre la temperatura de CO_{2} hecho fluido en el estado supercrítico y la cantidad del fármaco impregnado en el stent.
La figura 12 es un gráfico para ilustrar el comportamiento en la liberación de tranilast impregnado en el stent de la presente invención.
La figura 13 es un gráfico para ilustrar el comportamiento en la liberación de tranilast impregnado en el stent que presenta la capa de polímero biodegradable.
La figura 14 es un gráfico para ilustrar el comportamiento en la liberación de tranilast impregnado en el stent que presenta una capa de un polímero biodegradable que contiene heparina como fármaco.
Mejor modo de llevar a cabo la invención
Haciendo referencia a los dibujos, se explicarán ahora con mayor detalle el stent luminal para la sangre del vaso sanguíneo según la presente invención y el procedimiento para fabricar el stent.
El stent luminal según la presente invención es una fibra o una lámina de un material polímero biodegradable que se ha transformado en un tubo para implantarlo y dejarlo en un sitio programado previamente en el vaso sanguíneo. El material polímero biodegradable que forma el stent ha sido hinchado y un fármaco, que presenta un efecto antitrombótico o de supresión de hiperplasia intimal, ha sido impregnado en este material polímero biodegradable hinchado.
Un stent luminal 1 según la presente invención está formado por una fibra 2 de un polímero biodegradable mostrada en la figura 1, curvándose la fibra 2 en formas en V consecutivas según un patrón en zigzag para formar una tira que se enrolla a continuación de manera helicoidal para convertirse en una forma cilíndrica o tubular, en particular un cilindro.
Como otro ejemplo del stent luminal 1, la fibra 2 de polímero biodegradable se ha transformado, en un estado no tejido y no tricotado, en un cilindro o un tubo, en particular un cilindro, como se muestra en la figura 2. Como ejemplos adicionales del stent luminal 1, una única fibra 2 de un polímero biodegradable se ha tejido con una forma cilíndrica, como se muestra en la figura 3, o una lámina 12 de un polímero biodegradable se ha convertido en una forma cilíndrica o tubular, en particular un cilindro, como se muestra en la figura 4. En el último stent 1, se realizan a discreción varios orificios pasantes 13 en la lámina 12 con el fin de impartir flexibilidad a la lámina 12.
Este stent 1 está formado por la fibra 2 o la lámina 12 del material polímero biodegradable, de modo que el stent 1, mientras mantiene su forma durante un cierto periodo de tiempo después de que sea implantado y dejado en el vaso sanguíneo del cuerpo vivo, se degrada en aproximadamente varios meses.
Como material polímero biodegradable, se pueden usar poliéster alifáticos, anhídridos de ácidos alifáticos, policarbonatos alifáticos, polifosfaseno o un copolímero que contenga por lo menos uno de ellos.
Más específicamente, se utiliza uno o más de los materiales seleccionados de entre el grupo de ácido poli-L-láctico (PLLA), ácido poliglicólico, poliglactina, polidioxanona, poligliconato, \varepsilon-caprolactona, copolímero de ácido poliláctico-\varepsilon-caprolactona y copolímero de ácido poliglicólico-\varepsilon-caprolactona.
Como material polímero biodegradable que forma la fibra o la lámina, se utiliza, por ejemplo, PLLA. El PLLA puede fabricarse por fermentación con ácido láctico de cereales naturales y es un material que tiene una excelente biocompatibilidad. Por este motivo, el stent formado utilizando la fibra o lámina de PLLA no es dañino para el cuerpo humano.
Cuando el material polímero biodegradable se utiliza como fibra, la fibra puede adoptar la forma de un filamento. El filamento utilizado es preferentemente un monofilamento ininterrumpido que se degrada uniformemente en el cuerpo vivo.
Como fármaco a impregnar en el stent hinchado, es posible utilizar un fármaco que presente efectos antitrombóticos, tal como heparina o ticlopidina, o un fármaco que presente un efecto de supresión de hiperplasia intimal, tal como tranilast, pemirolast o un agente carcinostático.
Si la temperatura de hinchado del polímero biodegradable es superior a la temperatura de descomposición térmica del fármaco, este fármaco tiende a descomponerse térmicamente en un momento anterior al del polímero impregnado con el fármaco, disminuyendo así el efecto farmacéutico del fármaco. Por tanto, la temperatura de hinchado del polímero biodegradable debe ser inferior a la temperatura de descomposición térmica del fármaco para no disminuir el efecto farmacéutico del fármaco.
El stent, formado a partir del material polímero biodegradable mencionado anteriormente, se hincha exponiéndolo, junto con el fármaco, a un fluido supercrítico durante un tiempo predeterminado. El stent luminal según la presente invención es producido por la impregnación del fármaco en este stent hinchado.
Debe observarse que si el fármaco impregnado es únicamente soluble con moderación en el fluido supercrítico, la cantidad del fármaco que puede impregnarse puede incrementarse añadiendo disolventes tales como agua o etanol.
A continuación se explica un procedimiento específico para hinchar el stent formado por el material polímero biodegradable utilizando el fluido supercrítico y para tener el fármaco impregnado en este stent hinchado.
Aunque en este caso se explica el ejemplo de emplear CO_{2} como fluido supercrítico, puede usarse también cualquier otro material adecuado distinto del CO_{2} que presente biocompatibilidad, tal como H_{2}O.
Para hinchar el stent formado por el material polímero biodegradable utilizando el fluido supercrítico con el fin de permitir la impregnación con el fármaco, puede usarse un dispositivo 21 construido como se muestra, por ejemplo, en la figura 5. Este dispositivo 21 incluye una bomba 22 de CO_{2}, un presurizador 23 para presurizar CO_{2}, un calentador 24 para calentar CO_{2} y una cámara de reacción 27 para hacer reaccionar CO_{2} en el estado supercrítico, el stent 1 y un fármaco 26. En primer lugar, el stent 1 de cualquiera de los tipos mencionados anteriormente y el fármaco 26 se cargan en una cámara de reacción 27. En este momento, el stent 1 y el fármaco 26 están separados uno de otro por un filtro poroso 28 para impedir su mezclado.
A continuación se abre una primera válvula 29 para descargar CO_{2} desde la bomba 22 de CO_{2}. El CO_{2} descargado es presurizado por el presurizador 23. Una segunda válvula 30 se abre para inyectar el CO_{2} presurizado en el interior de la cámara de reacción 27. Es necesario ajustar la presión para el CO_{2} inyectado a un valor superior a la presión crítica para el CO_{2} y a un valor inferior a la presión de deterioro del material del stent 1. Cuando el stent 1 está formado por una fibra del polímero biodegradable, la presión del CO_{2} inyectado es preferentemente la presión para mantener la resistencia a la tracción de la fibra o una presión inferior.
Debe observarse que la presión supercrítica del CO_{2} utilizado como este fluido supercrítico es 7,38 MPa. Por tanto, es necesario mantener la presión en la cámara de reacción 27 a 7,38 MPa o más alta. Por otro lado, un experimento realizado por los presentes inventores ha revelado que si, cuando el stent 1 está formado por una fibra de un material polímero biodegradable, la presión dentro de la cámara de reacción 27 excede 24 MPa, la fibra del material polímero biodegradable es reducida en resistencia a la tracción. Esto es, la presión dentro de la cámara de reacción 27 debe ser 24 MPa o inferior.
La temperatura dentro de la cámara de reacción 27, o sea, el CO_{2} inyectado, debe mantenerse por el calentador 24 a una temperatura superior a la temperatura crítica de CO_{2} e inferior a la temperatura de descomposición térmica del polímero biodegradable y el fármaco. El interior de la cámara de reacción 27, CO_{2} inyectado, es preferentemente inferior a la temperatura de mantenimiento de la resistencia a la tracción de la fibra del material polímero biodegradable que constituye el stent 1.
La temperatura crítica del CO_{2} utilizado como fluido supercrítico es 31,3ºC. La temperatura dentro de la cámara de reacción 27 debe ajustarse a 31,3ºC o superior. Un experimento realizado por los presentes inventores ha revelado que si, cuando el stent 1 está formado por una fibra de PLLA y la temperatura llega a ser superior a 140ºC, la resistencia a la tracción de la fibra de PLLA se deteriora. Por tanto, es necesario que la temperatura dentro de la cámara de reacción 27 sea inferior a 140ºC.
Debe observarse que el CO_{2} inyectado en la cámara de reacción 27 se ajusta a una presión superior a la presión crítica y a una temperatura superior a la temperatura crítica y, por tanto, llega a ser un fluido supercrítico. El CO_{2} en el estado del fluido supercrítico es transmitido junto con el fármaco 26 a través de un filtro poroso 28 para difundirse hacia toda la cámara interior de la cámara de reacción 27. Por tanto, el stent 1 está expuesto al fármaco 26 y al CO_{2} en el estado del fluido supercrítico. El stent 1, expuesto así al fármaco 26 y al CO_{2} en el estado del fluido supercrítico durante un tiempo predeterminado, llega a hincharse, impregnándose ahora el fármaco 26 en el stent 1 así
hinchado.
Por último, se abre una tercera válvula 31 para dejar escapar gradualmente CO_{2} dentro de la cámara de reacción 27 a fin de ajustar el interior de la cámara de reacción 27 abierta a la atmósfera. El fármaco 26 está ahora completamente impregnado en el stent 1 para completar el stent luminal según la presente invención.
En el procedimiento descrito anteriormente, la fibra del polímero biodegradable se forma primero como un stent y, a continuación, se hincha, y el fármaco es impregnado en este stent hinchado. Alternativamente, la fibra del polímero biodegradable, no conformado aún como un stent, puede hincharse primero y el fármaco puede impregnarse a continuación en esta fibra del polímero biodegradable hinchado, convirtiéndose a continuación la fibra del polímero biodegradable en una forma cilíndrica o tubular, en particular en un cilindro.
La presente invención explota las características del fluido supercrítico de tal manera que el fármaco disuelto en el fluido supercrítico sea impregnado en el material polímero biodegradable basándose en el fenómeno de que el polímero se hinche por la absorción de un disolvente, es decir, por el hinchamiento causado en el polímero biodegradable.
El stent luminal según la presente invención está formado por fibras del polímero biodegradable, de modo que mantiene su forma durante un cierto periodo de tiempo después de que se implante y se mantenga en el vaso sanguíneo del cuerpo vivo. Sin embargo, el stent se degrada en varios meses después de que se implante y se mantenga en el vaso sanguíneo del cuerpo vivo, de modo que puede desaparecer en el tejido del cuerpo vivo.
Puesto que el stent luminal según la presente invención está formado por el material polímero biodegradable que se ha hinchado y se ha impregnado con el fármaco en este estado, el fármaco impregnado en el material polímero biodegradable se libera hacia el vaso sanguíneo con degradación del material polímero biodegradable. Así, después de que el stent luminal de la presente invención se implante y se mantenga en el vaso sanguíneo, el fármaco puede liberarse continuamente hacia el vaso sanguíneo con degradación del material polímero biodegradable que constituye el stent.
Mientras tanto, si es necesario controlar meticulosamente la liberación hacia el vaso sanguíneo del fármaco impregnado en el stent luminal, por ejemplo, si va a liberarse una gran cantidad del fármaco en un tiempo corto, un polímero biodegradable que contiene fármaco es aplicado como revestimiento o pegado a la superficie del stent para formar una capa del polímero biodegradable que contiene el fármaco sobre la superficie del stent. Además, para impedir que se libere desde el stent una gran cantidad del fármaco en un tiempo corto, permaneciendo así en el vaso sanguíneo, esto es, para retrasar la liberación del fármaco impregnado en el stent hacia el vaso sanguíneo, es posible también formar la capa del material polímero biodegradable, formado solamente por el polímero biodegradable, sobre la superficie del stent formado a partir del material polímero biodegradable impregnado de fármaco.
La capa del polímero biodegradable, que contiene o no el fármaco, puede formarse revistiendo la superficie del stent con una solución del polímero biodegradable, tal como poli-\varepsilon-caprolactona, en acetona, etc., como disolvente, o sumergiendo el stent en una solución del polímero biodegradable.
El polímero biodegradable, que contiene o no el fármaco, puede disponerse sobre la superficie del stent en múltiples capas. En este caso, la capa o capas del polímero biodegradable que contiene el fármaco y la capa o capas del polímero biodegradable que no lo contiene pueden estratificarse alternativamente o pueden formarse en múltiples capas varias capas del polímero biodegradable que contenga fármacos que presenten diferentes efectos farmacéuticos.
La capa o capas del material polímero biodegradable que contiene un fármaco y la capa o capas del polímero biodegradable que no lo contiene pueden formarse no sólo sobre la superficie del stent, sino también sobre la superficie del material polímero biodegradable que no se ha transformado aún en el stent.
Se explica ahora específicamente un ejemplo en el que se forma además una capa de un material polímero biodegradable sobre la superficie de una fibra de un polímero biodegradable que se ha impregnado con el fármaco por hinchado.
Una fibra 14 del polímero biodegradable, que forma este stent, como se muestra en la figura 6 debe ser impregnada con un fármaco 17. La superficie de esta fibra 14 es revestida con un polímero biodegradable que contiene el fármaco 16 para proporcionar la capa del polímero biodegradable 15 que contiene el fármaco. El fármaco 16 contenido en la capa del polímero biodegradable 15 que contiene el fármaco, dispuesto en la superficie de la fibra 14, es liberado con degradación de la capa del polímero biodegradable 15 que contiene el fármaco. A continuación, se libera el fármaco 17 impregnado en la fibra 14 del polímero biodegradable. Mientras tanto, el fármaco 16 aplicado a la superficie de la fibra 14 puede ser el mismo que el fármaco 17 impregnado en la fibra 14 o diferente de éste. Es decir, puede seleccionarse apropiadamente el fármaco liberado hacia el cuerpo vivo utilizando el stent luminal según la presente invención. Asimismo, es posible disponer una o más capas del polímero biodegradable 15 que contiene el fármaco. Disponiendo de esta manera la capa o capas del polímero biodegradable 15 que contiene el fármaco, uno o más fármacos pueden impregnarse en el stent, y es posible permitir un control más estricto del momento de liberación del fármaco o de la cantidad del fármaco liberado, o diferentes fármacos pueden liberarse en el mismo momento deseado. En particular, la trombosis correlacionada con un cierre agudo y la hiperplasia intimal correlacionada con restenosis tienen lugar dentro de un cierto periodo después de la operación de expansión de globo o de implantación del stent. Específicamente, la trombosis tiene lugar inmediatamente después de la operación, mientras que la hiperplasia intimal ocurre en varias semanas. Es decir, si en la figura 6 se utilizan un agente antitrombótico y un agente supresor de la hiperplasia intimal como los fármacos 16 y 17, respectivamente, el agente antitrombótico puede liberarse en un momento anterior y el agente supresor de hiperplasia intimal puede liberarse a continuación durante un periodo de tiempo prolongado, permitiendo así que se impidan con el mismo stent el cierre agudo y la
restenosis.
Para retrasar la tasa de liberación del fármaco impregnado en el stent, un polímero biodegradable adicional es aplicado como revestimiento sobre la superficie de la fibra 14 del polímero biodegradable que constituye el stent y que se ha hinchado para impregnarse con el fármaco 17, con el fin de formar una capa del polímero biodegradable 18, como se muestra en la figura 7. Proporcionando la capa del polímero biodegradable 18 de esta manera, la fibra 14 del polímero biodegradable comienza a degradarse, después de la degradación de la capa 18 de polímero biodegradable para liberar el fármaco 17 impregnado, retardando así el tiempo de inicio de la liberación del fármaco 17.
Sobre la superficie de la fibra 14 del polímero biodegradable pueden formarse alternativamente varias capas 15 del polímero biodegradable que contiene el fármaco 16 y varias capas 18 de polímero biodegradable que no contiene el fármaco. Gracias a esta estructura, el intervalo de tiempo de liberación del fármaco y/o la cantidad del fármaco liberado pueden controlarse con más rigor o pueden liberarse diferentes fármacos en el momento deseado.
Con el stent luminal de la presente invención, se hincha el stent formado por el material polímero biodegradable y el fármaco puede impregnarse en este stent hinchado. Además, una cantidad suficiente del mismo fármaco o de uno diferente puede impregnarse en la periferia exterior del stent producido sin el riesgo de que el fármaco se desprenda del mismo. Además, puesto que el fármaco impregnado en el stent se libera con degradación del polímero biodegradable, resulta posible controlar la cantidad de liberación del fármaco y la duración del tiempo de liberación de éste.
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Ejemplos
La presente invención se explicará ahora haciendo referencia a ciertos ejemplos especificados basados en resultados experimentales.
Ejemplo experimental 1
En el presente ejemplo experimental, se preparó una pluralidad de fibras impregnadas cada una de ellas con un fármaco, a la vez que se cambiaron la presión y la temperatura del CO_{2}, y se midió la resistencia a la tracción de cada fibra de PLLA.
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Ejemplo 1
En primer lugar, una fibra PLLA de 170 \mum de diámetro y tranilast [ácido N-(3,4-dimetoxicinamoil)antranílico], que presenta un efecto supresor de la hiperplasia intimal, se cargaron en un recipiente presurizado 27 del dispositivo 21 mostrado en la figura 5. En este momento, un filtro poroso se insertó en el espacio entre el monofilamento de PLLA y el tranilast. Mientras tanto, el tranilast es un fármaco efectivo en la supresión de la restenosis que tiene lugar después de la angioplastia.
A continuación, se presurizó CO_{2} a 10 MPa por un presurizador 23 y se abrió una segunda válvula 30 para inyectarlo en el recipiente presurizado 27. El CO_{2} presurizado en el recipiente presurizado 27 se calentó a 80ºC para ajustarlo a una situación de fluido de estado supercrítico.
Después de que la fibra de PLLA y el tranilast se expusieron a CO_{2} en el estado del fluido supercrítico durante dos horas, se dejó escapar CO_{2} gradualmente para establecer un estado abierto a la atmósfera. Esto produce una fibra de PLLA impregnada de tranilast.
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Ejemplos 2 a 13 y ejemplos comparativos 1 y 2
Utilizando un procedimiento similar al procedimiento utilizado en el Ejemplo 1, se impregnó tranilast en una fibra de PLLA en las condiciones de presión y temperatura mostradas en la Tabla 1 siguiente:
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TABLA 1
1
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Ejemplo comparativo 3
Utilizando un procedimiento similar al procedimiento del Ejemplo 1, excepto que no se carga tranilast en el recipiente presurizado, una fibra de PLLA se expuso a CO_{2} en el estado de un fluido supercrítico.
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Ejemplos comparativos 4 a 17
Utilizando el procedimiento similar al procedimiento utilizado en el Ejemplo Comparativo 3, la fibra de PLLA se expuso a CO_{2} en el estado supercrítico en las condiciones de presión y temperatura mostradas en la Tabla 2
siguiente:
TABLA 2
2
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Se realizó un ensayo de tracción sobre las fibras de PLLA obtenidas por los Ejemplos 1 a 13 y los Ejemplos Comparativos 1 a 17 para encontrar la resistencia a la tracción. Los resultados se muestran en las Tablas 1 y 2 anteriores y en las figuras 8 y 9.
A partir de la figura 8 y de la Tabla 1 se observa que, con los Ejemplos 1 a 13 en los que el CO_{2} es un fluido supercrítico con la presión de 10 a 24 MPa, la resistencia a la tracción del PLLA es de 6,8 N o superior, mientras que, con el Ejemplo Comparativo 2 en el que el CO_{2} es el fluido supercrítico con la presión de 25 MPa, la resistencia a la tracción es de 3 N. Es decir, si se impregna tranilast en la fibra de PLLA con el uso de CO_{2}, que es un fluido supercrítico a una presión superior a 24 MPa, se reduce la resistencia a la tracción.
La figura 8 muestra un ejemplo en el que una fibra de PLLA es expuesta al fluido supercrítico CO_{2} a 80ºC durante dos horas, a la vez que se cambia la presión.
Mediante la figura 9 y la Tabla 1 se puede apreciar que, en los ejemplos 1 a 13 en los que el CO_{2} está en el estado de un fluido supercrítico a una temperatura de 40 a 140ºC, la resistencia a la tracción de la fibra de PLLA es de 6,8 N o superior, mientras que, en el Ejemplo Comparativo 1 en el que el CO_{2} está en el estado de un fluido supercrítico a una temperatura de 150ºC, la resistencia a la tracción es de 5 N. Es decir, si, con el uso de CO_{2} en el estado de un fluido supercrítico a una temperatura más alta de 140ºC, se impregna tranilast en una fibra PLLA, se reduce la resistencia a la tracción. Así, se ha demostrado que, si se impregna tranilast en la fibra de PLLA utilizando el CO_{2}, que está en el fluido supercrítico a 7,38 a 24 MPa y 31,3 a 140ºC, puede mantenerse una resistencia a la tracción suficiente de la fibra de PLLA.
La figura 9 muestra un caso en el que la fibra de PLLA es expuesta durante dos horas a un fluido supercrítico de CO_{2} con la presión de 15 MPa, a la vez que se cambia la temperatura.
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Ejemplo experimental 2
En el ejemplo experimental 2, se conformó una pluralidad de stents luminales constituidos por varios materiales de polímero biodegradable, en particular varias fibras de polímero biodegradable, en los que se impregnó el fármaco a la vez que se modificaron la presión y la temperatura del CO_{2}, y se realizaron mediciones de la cantidad del fármaco para cada uno de estos stents.
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Ejemplo 14
Un monofilamento de PLLA de 170 \mum de diámetro se dobló según un patrón de zigzag y se enrolló en forma de un cilindro, como se muestra en la figura 1, para formar un stent 1 cilíndricamente conformado con un diámetro de aproximadamente 3,5 mm y una longitud de aproximadamente 12 mm.
Este stent 1 y el tranilast se cargaron en un recipiente presurizado 27 del dispositivo 21 mostrado en la figura 5. En este momento, se insertó un filtro poroso en el espacio entre el monofilamento de PLLA y el tranilast.
A continuación, se presurizó el CO_{2} a 10 MPa por un presurizador 23 y se abrió la segunda válvula 30 para inyectar CO_{2} en el interior del recipiente presurizado 27. El CO_{2} presurizado en el recipiente presurizado 27 se calentó a 80ºC para establecer el estado de un fluido supercrítico.
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Ejemplos 15 a 25
De la misma manera que en el Ejemplo 14, se impregnó tranilast en el stent en las condiciones de presión y temperatura mostradas en la Tabla 3.
Se midió la cantidad de tranilast de los stents, obtenidos en los Ejemplos 14 a 25, utilizando una cromatografía de líquido de altas prestaciones. Los resultados se muestran en la Tabla 3 y en las figuras 10 a 11.
La figura 10 muestra un ejemplo en el que la fibra de PLLA se expuso durante dos horas al fluido supercrítico CO_{2} a 80ºC, a la vez que se cambió la presión.
La figura 11 muestra un ejemplo en el que la fibra de PLLA se expuso durante dos horas al fluido supercrítico CO_{2} a una presión de 15 MPa, a la vez que se cambió la temperatura.
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TABLA 3
3
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Como se puede observar a partir de las figuras 10 y 11 y la Tabla 3, se ha demostrado que puede prepararse un stent luminal impregnado de tranilast según la presente invención exponiendo el stent y el tranilast a CO_{2} como fluido supercrítico. Debe observarse que el tranilast se impregnó en el stent, en estas condiciones de temperatura, sin experimentar ninguna descomposición térmica. Esto se produce por el hecho de que el CO_{2} estaba bajo en temperatura crítica, de tal modo que el tranilast pudo impregnarse en el stent sin exponerse a temperaturas más altas. Puede decirse que el CO_{2} con una temperatura crítica baja puede utilizarse en conjunción con muchos fármacos diferentes.
A partir de los ejemplos 14 a 25 se ha demostrado asimismo que la cantidad de tranilast impregnada en el stent depende de la presión y la temperatura del fluido supercrítico CO_{2} y que, en particular, si la temperatura a la que el CO_{2} es transformado en un fluido supercrítico es alta, la cantidad de tranilast impregnada se incrementa.
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Ejemplo experimental 3
En el presente ejemplo experimental, se investigó el comportamiento de liberación del fármaco de un stent formado utilizando un monofilamento de PLLA como fibra formada por un polímero biodegradable impregnado de tranilast, con el stent impregnado sobre su superficie con una capa de poli-\varepsilon-caprolactona que contiene fármaco. Este experimento se realizó in vitro. No obstante, la cantidad del fármaco liberado se midió con cromatografía de líquido de alta velocidad.
Ejemplo 26
El stent obtenido en el Ejemplo 19 se sumergió durante 30 días en 1 ml de suero bovino para comprobar el comportamiento del tranilast liberado en el suero. Los resultados se muestran en la figura 12.
El stent utilizado en este caso es transformado en un tubo con un diámetro de aproximadamente 3,5 mm y una longitud de aproximadamente 12 mm.
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Ejemplo 27
La superficie del stent obtenido en el Ejemplo 19 se revistió con poli-\varepsilon-caprolactona hasta un espesor de aproximadamente 10 \mum. El conjunto resultante se sumergió durante 30 días en 1 ml de suero bovino para comprobar el comportamiento del tranilast liberado en el suero. Los resultados se muestran en la figura 13.
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Ejemplo 28
Se mezclaron 5 ml de heparina sódica (fabricada por SHIMIZU SEIYAKU; conteniendo 1.000 unidades de heparina en forma de heparina sódica en 1 ml) con una solución en acetona al 40% de \varepsilon-caprolactona, y la mezcla resultante se agitó para formar una suspensión. Esta suspensión se aplicó como revestimiento sobre el stent obtenido en el Ejemplo 19 y la poli-\varepsilon-caprolactona que contiene 5% de heparina sódica se aplicó como revestimiento sobre la superficie del stent hasta un espesor de aproximadamente 10 \mum. 12 \mug (12x10^{-3} unidades de heparina) de heparina sódica estaban contenidos en la capa de poli-\varepsilon-caprolactona formada sobre la superficie del stent.
Este stent se sumergió durante 30 días en 1 ml de suero bovino para comprobar el comportamiento de la liberación de heparina sódica y tranilast hacia el suero. Los resultados se muestran en la figura 14.
Como se puede observar en la figura 12, se hincha la fibra formada por el polímero biodegradable que forma el stent, se libera en 14 días aproximadamente el 65% del tranilast impregnado en esta fibra y, a continuación, continúa liberándose este último. A continuación, al cabo de 30 días se liberó el 70% del tranilast, indicando que el tranilast continuaba liberándose durante un periodo de tiempo prolongado.
Asimismo, se puede apreciar en la figura 13 que, con el stent que tiene su superficie revestida de caprolactona hasta un espesor de aproximadamente 10 \mum, no se observa que se libere hasta el segundo día el tranilast impregnado en la fibra de polímero biodegradable que forma el stent, y que, a partir del segundo día, se observó un comportamiento de liberación del tranilast similar al del stent no revestido con poli-\varepsilon-caprolactona. Puede suponerse que la liberación se interrumpió transitoriamente por poli-\varepsilon-caprolactona aplicada como revestimiento, sobre la superficie del stent, de tal modo que, revistiendo la superficie del stent con el polímero biodegradable, se suprimió la liberación del fármaco impregnado en la fibra que constituye el stent hasta el momento deseado para permitir que el fármaco se libere después de que transcurra un intervalo de tiempo predeterminado.
Asimismo, se puede observar a partir de la figura 14 que el 66% de la heparina sódica aplicada como revestimiento sobre la superficie del stent se liberó hasta el segundo día, habiéndose liberado el 73% de la heparina sódica en siete días. El tranilast, que no se observa que se libere hasta el segundo día, se liberó a partir del segundo día como en el caso del stent no revestido con poli-\varepsilon-caprolactona. A partir de estos resultados, se puede apreciar que la heparina sódica contenida en poli-\varepsilon-caprolactona aplicada como revestimiento sobre la superficie del stent se libera inmediatamente hacia el suero, mientras que el tranilast impregnado en el polímero biodegradable hinchado se libera sólo de forma gradual.
La trombosis relacionada con un cierre agudo que pueda tener lugar en el vaso sanguíneo o la hiperplasia intimal correlacionada con una restenosis tiende a manifestarse en un momento predeterminado después de la expansión del globo o la implantación del stent. La trombosis se manifiesta prontamente después de la operación, mientras que la hiperplasia intimal se manifiesta después de un tiempo prolongado tras la operación. En esta consideración, el stent de los presentes experimentos, en el que se libera en un tiempo breve heparina sódica que muestra efectos antitrombóticos y el tranilast efectivo para suprimir la hiperplasia intimal continúa liberándose durante un tiempo prolongado, se mantiene tan prometedor como un LDDS capaz de impedir un cierre agudo y una restenosis en combinación.
Aplicabilidad industrial
Con el stent luminal según la presente invención descrito anteriormente, se hincha el stent formado por el material polímero biodegradable y se impregna el fármaco en este stent hinchado, de modo que puede impregnarse una cantidad suficiente del fármaco sin el riesgo de que el fármaco se desprenda del stent, con la consecuencia de que el fármaco pueda liberarse continuamente hacia el vaso sanguíneo durante un periodo de tiempo prolongado.
Además, según la presente invención, como se forma una capa de polímero biodegradable adicional sobre la superficie del material polímero biodegradable impregnado de fármaco que constituye el stent, o sobre la superficie del stent formado por el material polímero biodegradable impregnado de fármaco, resulta posible controlar el tiempo de liberación del fármaco impregnado en el stent hacia el cuerpo vivo, de tal modo que pueda liberarse el fármaco en el momento más deseable.
Además, formando una capa de polímero biodegradable que contiene un fármaco adicional sobre la superficie del material polímero biodegradable o sobre la superficie del stent formado utilizando este material polímero biodegradable, pueden liberarse fármacos de varias clases diferentes hacia el cuerpo vivo en los tiempos controlados. En consecuencia, los fármacos liberados hacia el cuerpo vivo pueden controlarse libremente de modo que varias clases de fármacos puedan liberarse en una secuencia deseada.

Claims (30)

1. Stent luminal, insertado en un vaso sanguíneo, en el que dicho stent está compuesto por un material polímero biodegradable en forma de un tubo;
hinchándose dicho material polímero biodegradable para ser impregnado con un fármaco exponiendo el material biodegradable y el fármaco a un fluido supercrítico durante un tiempo predeterminado para permitir que se hinche el material polímero biodegradable y permitir la impregnación de este material polímero biodegradable hinchado con el fármaco; y
en el que la temperatura de hinchado de dicho material polímero biodegradable es inferior a la temperatura de descomposición térmica de dicho fármaco.
2. Stent luminal según la reivindicación 1, en el que la temperatura de hinchado del material polímero biodegradable es inferior a 140ºC.
3. Stent luminal según la reivindicación 1, en el que dicho material polímero biodegradable es una fibra que se ha tejido con una forma cilíndrica o tubular.
4. Stent luminal según la reivindicación 1, en el que dicho material polímero biodegradable es una fibra que se ha conformado alrededor de la superficie periférica de un cilindro o un tubo.
5. Stent luminal según la reivindicación 3 ó 4, en el que la fibra del polímero biodegradable es un monofilamento ininterrumpido.
6. Stent luminal según la reivindicación 1, en el que el material polímero biodegradable está en forma de una lámina.
7. Stent luminal según la reivindicación 1, en el que dicho material polímero biodegradable es un poliéster alifático, un anhídrido de ácido graso, un policarbonato alifático, polifosfaseno o un copolímero que contiene por lo menos uno de ellos.
8. Stent luminal según la reivindicación 1, en el que dicho fármaco tiene un efecto antitrombótico y/o un efecto supresor de hiperplasia intimal.
9. Stent luminal según la reivindicación 1, en el que dicho material polímero biodegradable y dicho fármaco se exponen a un fluido supercrítico a una presión comprendida entre 10 y 24 MPa.
10. Stent luminal según la reivindicación 1, en el que dicho fluido supercrítico presenta biocompatibilidad.
11. Stent luminal según la reivindicación 1, en el que una capa de polímero biodegradable está formada sobre la superficie de dicho stent.
12. Stent luminal según la reivindicación 11, en el que la capa de polímero biodegradable sobre la superficie del stent contiene un poliéster alifático, un anhídrido de ácido graso, un policarbonato alifático, polifosfaseno o un copolímero que contiene por lo menos uno de ellos.
13. Stent luminal según la reivindicación 11, en el que la capa de polímero biodegradable contiene un fármaco.
14. Stent luminal según la reivindicación 11, en el que la capa de polímero biodegradable adherida sobre la superficie del stent contiene un fármaco que tiene un efecto antitrombótico.
15. Stent luminal según la reivindicación 11, en el que por lo menos una capa de un polímero biodegradable que contiene un fármaco y por lo menos una capa de un polímero biodegradable están formados sobre dicha superficie de stent.
16. Stent luminal según la reivindicación 11, en el que las diversas capas de polímero biodegradable formadas sobre la superficie del stent contienen fármacos que tienen diferentes efectos farmacéuticos.
17. Procedimiento para fabricar un stent luminal, que comprende:
permitir el hinchado de un stent formado por un material polímero biodegradable mediante un fluido supercrítico en un recipiente presurizado para permitir la impregnación de dicho material polímero biodegradable con dicho fármaco,
en el que la presión en dicho recipiente presurizado es superior a la presión crítica de dicho fluido supercrítico e inferior a la presión bajo la cual se deteriora dicho material polímero biodegradable; y
la temperatura en dicho recipiente presurizado es superior a la temperatura crítica de dicho fluido supercrítico e inferior a la temperatura de descomposición térmica a la que se descomponen térmicamente dicho material polímero biodegradable y dicho fármaco.
18. Procedimiento según la reivindicación 17, en el que la presión en dicho recipiente presurizado está comprendida entre 10 y 24 MPa.
19. Procedimiento según la reivindicación 17, en el que la temperatura en dicho recipiente presurizado está comprendida entre 80ºC y 140ºC.
20. Material de stent para formar un stent luminal introducido en un vaso sanguíneo, en el que
dicho material de stent es un material polímero biodegradable que se hincha, y
dicho material de stent es un material polímero biodegradable que se hincha y se impregna con un fármaco exponiendo el material polímero biodegradable y el fármaco a un fluido supercrítico durante un tiempo predeterminado para permitir el hinchado del material polímero biodegradable y para permitir la impregnación de este material polímero biodegradable hinchado; y
una capa de polímero biodegradable está aplicada sobre la superficie del material polímero biodegradable.
21. Material de stent para formar un stent luminal según la reivindicación 20, en el que dicho material polímero biodegradable es un poliéster alifático, un anhídrido de ácido graso, un policarbonato alifático, polifosfaseno o un copolímero que contiene por lo menos uno de ellos.
22. Material de stent para formar un stent luminal según la reivindicación 20, en el que el material polímero biodegradable es una fibra.
23. Material de stent para formar un stent luminal según la reivindicación 22, en el que la fibra del material polímero biodegradable es un monofilamento ininterrumpido.
24. Material de stent para formar un stent luminal según la reivindicación 20, en el que la fibra del material polímero biodegradable está en forma de una lámina.
25. Material de stent para formar un stent luminal según la reivindicación 20, en el que el polímero biodegradable aplicado como una capa sobre la superficie de dicho material polímero biodegradable contiene un poliéster alifático, un anhídrido de ácido graso, un policarbonato alifático, polifosfaseno o un copolímero que contiene por lo menos uno de ellos.
26. Material de stent para formar un stent luminal según la reivindicación 20, en el que el fármaco impregnado en dicho material polímero biodegradable tiene un efecto antitrombótico y/o un efecto supresor de hiperplasia intimal.
27. Material de stent para formar un stent luminal según la reivindicación 20, en el que dicha capa de polímero biodegradable contiene un fármaco.
28. Material de stent para formar un stent luminal según la reivindicación 20, en el que dicho fármaco tiene un efecto antitrombótico.
29. Material de stent para formar un stent luminal según la reivindicación 20, en el que por lo menos una capa de polímero biodegradable que contiene un fármaco y por lo menos una capa de polímero biodegradable están formadas sobre la superficie de dicho material de stent.
30. Material de stent para formar un stent luminal según la reivindicación 20, en el que fármacos que tienen diferentes efectos farmacéuticos están contenidos en las diversas capas de polímero biodegradable formadas sobre la superficie de dicho material de stent.
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