JP2004089233A - Stent - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、血管、体腔内に埋没可能で狭窄部の治療に使用されるステントの改良に関し、特に生物学的活性物質を含んだ高分子材料で被覆されて、抗血栓性や血管内膜増殖抑制等の表面を提供し、再狭窄を予防するステントに関する。
【0002】
【従来の技術】
ステントとは、血管や他の生体内の管腔が狭窄や閉塞した場合、当該狭窄部等を拡張し必要な管腔領域を確保するため、当該部位に留置する管状の医療用具である。ステントは、直径が小さいまま体内に挿入し、狭窄部等で拡張させて直径を大きくし当該管腔を拡張・保持するのに使用される。
【0003】
例えば、近年、狭窄した血管の再建を目的として、経皮的冠状動脈血管形成術(以下PTCA:Percutaneous Transluminal Coronary Angioplastyと称する。)により、PTCAバルーンカテーテルによる拡張、及びステントの留置による治療が行われている。当該ステントは、カテーテルに装着したバルーンに空気を送って膨張・拡張して形成された血管内に留置することにより、その再狭窄を防止・抑制させることを企図しているものである。
このように、ステントの留置は、バルーン拡張のみによる血管形成に対し、再狭窄を抑制させる期待のもとに行われているものであったが、実際には、初期の予想ほど再狭窄率の低下を得られていないのが現状である。
これは、ステントの拡張、留置時に、当該ステント自身が引き起こす血管障害のため、血栓の生成や平滑筋の増殖を誘導することが原因の一つであると考えられる。
【0004】
そのため、従来から、カテーテル等においては、これら抗凝血剤等の薬剤を、カテーテルチューブを構成する高分子中に含有若しくは結合させ、局所的にこれら薬剤を徐放させる試みが行われてきた。しかしながら、ステントの場合は、その基材が通常金属であるために、カテーテルで主に行われていたように直接基材へ結合、含浸する等の技術を適用するのは困難である。従って、ステントについては、当該薬剤を高分子と共に有機溶媒に溶解混合し、塗布する方法のみが、実際上、適用可能な方法である。
【0005】
そもそも、従来知られているこれら抗血栓性の代表的な生理活性物質であるヘパリンやウロキナーゼは、実質的に有機溶媒に不溶であるため、上記方法の適用は、実質的には不可能である。さらに、従来、アスピリンやアルガトロバン等の抗凝固剤や抗血小板剤を単独または併用して含む高分子材料からなる被覆層で被覆したステントや当該高分子材料からなるフィルムが巻かれたステントは知られている(例えば、特開平8−224297や特開平8−33718等を参照。)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、薬剤の徐放により再狭窄を抑制するステントにおいて、高分子被覆層(薬剤保持層)を改良することにより、水溶性薬剤の高分子材料中への保持量と徐放性を向上させ、剥離等を伴うことなく、より長期間、当該ステントを体内で安定的に使用しうるようにする技術を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に従えば、以下の発明が提供される。
[1]本発明は、ステント基材(11)の表面に、プライマー層(P)/薬剤保持層(M)/被覆層(12)の順に被覆したステント(1)を提供する。
[2]本発明は、前記薬剤保持層(M)は、生理活性薬剤を含み当該生理活性薬剤を生体内で徐放し、少なくとも自重の100%以上の水を吸収する吸水性高分子材料からなり、
前記プライマー層(P)はステント基材(11)と薬剤保持層(M)を構成する吸水性高分子材料の両方に対して親和性の高い材料からなり、
前記被覆層(12)は前記薬剤保持層(M)を被覆可能な高分子材料からなるステント(1)を提供する。
【0008】
[3]本発明は、前記薬剤保持層(M)を構成する吸水性高分子材料が、ポリエーテル系ポリウレタンである[1]ないし[2]に記載のステント(1)を提供する。
[4]本発明は、前記薬剤保持層(M)を被覆する高分子材料が、ポリカーボネート系ポリウレタンである[1]ないし[3]に記載のステント(1)を提供する。
[5]本発明は、前記プライマー層(P)が加水分解性基と有機官能基を有するシランカップリング剤である[1]ないし[4]に記載のステント(1)を提供する。
[6]本発明は、前記プライマー層(P)がシアノアクリレート系接着剤である[1]ないし[5]に記載のステント(1)を提供する。
【0009】
[7]本発明は、次の各工程を含むステント(1)の製造方法を提供する。
(1)ステント基材(11)の表面に、プライマー層(P)を被覆する工程、
(2)前記プライマー層(P)の表面に薬剤保持層(M)を被覆する工程、
(3)前記薬剤保持層(M)の表面に被覆層(12)を被覆する工程、
[8]本発明は、プライマー層(P)を被覆したステント基材(11)表面に吸水性を有する高分子材料を溶解した溶液を塗布または浸漬して、溶媒を揮発させることにより薬剤保持層(M)を形成し、当該ステント基材(11)を生理活性薬剤の水溶液中に所定の時間浸漬後、乾燥することにより生理活性薬剤を薬剤保持層(M)中に導入する[7]に記載のステント(1)の製造方法を提供する。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のステント1は、ステント基材11の表面に、プライマー層P/薬剤保持層M/被覆層12の順に被覆したステント1である。
前記薬剤保持層Mは、生理活性薬剤を含み当該生理活性薬剤を生体内で徐放し、少なくとも自重の100%以上の水を吸収する吸水性高分子材料からなる。
前記プライマー層Pはステント基材11と薬剤保持層Mを構成する吸水性高分子材料の両方に対して親和性の高い材料からなる。
前記被覆層12は前記薬剤保持層Mを被覆可能な高分子材料からなる。
本発明は、ステント基材11上に薬剤保持層Mを形成するにあたり、まずステント基材11及び薬剤保持層Mを形成する前記吸水性高分子材料の両方に対して親和性の高いプライマーにより、前記ステント基材11表面を処理してプライマー層Pを形成する。
次に吸水性高分子材料を溶解した溶液を調整し、これを前記プライマー層Pを形成したステント基材表面11に塗布または浸漬して溶媒を揮発させることにより、薬剤保持層Mを形成することができる。
また当該薬剤保持層M中に、水溶性の薬剤を導入するには、所望の生理活性薬剤水溶液中に前記薬剤保持層Mを形成したステント基材11を任意の時間浸漬後、乾燥することにより導入することができる。さらに当該薬剤保持層Mを、高分子材料からなる被覆層12で被覆する。このようにしてステント基材11には三層の被覆層(プライマー層P/薬剤保持層M/被覆層12)が形成される。ステント1自体は、ステント基材11も含めて四層構造となる。
【0011】
図1は、本発明のステント1の一例を示す概略図、図2は図1の一部拡大断面図で、ステント1がステント基材11も含めて、ステント基材11、プライマー層P、薬剤保持層M、被覆層12の4層構造よりが形成されている例である。
ステントの基材11を構成する材質は、それ自身公知のものでよく、特に限定するものではないが、例えばSUS316L等のステンレス鋼、Ti−Ni合金、Cu−Al−Mn合金等の形状記憶合金、チタン、チタン合金、タンタル、タンタル合金、プラチナ、プラチナ合金、タングステン、タングステン合金等からなる金属パイプや平板をレーザー加工することにより表面に所定のパターンを形成した略管状体、又はこれら金属のワイヤーにより形成した編目状の略管状体等が使用される。なお、略管状体の形状については、目的の物性が得られるものであれば、特に限定されるものではない。
【0012】
また本発明で使用される薬剤保持層Mは、少なくとも生理活性薬剤を含み、当該生理活性薬剤を生体内で徐放しうる少なくとも自重の100%以上の水を吸収する吸水性高分子材料より形成される。
本発明では、前記吸水性高分子材料として、例えば公知のデンプン・ポリアクリロニトリル加水分解物、デンプン・ポリアクリル酸塩架橋物、架橋カルボキシメチルセルロース、酢酸ビニル・アクリル酸メチル共重合体ケン化物、ポリアクリル酸ナトリウム架橋物、架橋ポリビニルアルコール、ポリアクリクアミド系の材料であって、これらの中で自重の100倍以上の吸水性を有する材料を使用することができるが、本発明で使用する好適な吸水性高分子材料としては、有機溶媒に可溶でステントに被覆できること、少なくともステントの拡張に応じて剥離等することなく、追従できるコンプライアンスのある吸水性高分子材料好ましく、ポリプロピレンオキシド鎖、ポリテトラメチレンオキシド鎖等のポリエーテル鎖を構造中に有するポリウレタン系エラストマー及びこれらを基にしたゲルないしゲル状の吸水性高分子材料が好ましい。
【0013】
なお本発明で使用可能な吸水性高分子材料は、前記に列挙したものに限定されるものではなく、水、血液、生理食塩水に溶解せず、かつ水溶性の生理活性薬剤を効率よく含有させるために、自重の100%以上(自重と同量以上)の水を含有することが可能で、有効量の生理活性薬剤を、生体内において前記被覆層12を通して表面より徐々に溶出(徐放)することが可能であり、前記特性を有するものであれば何でも使用することができる。
【0014】
また前記被覆層12の材料として、ステントとして薬剤保持層Mからの生理活性薬剤の放出を妨げず、被覆層12の種類(材料)及び厚み等を制御することで一定期間以上の徐放性を維持しやすいという理由で、ポリエーテル系、ポリカーボネート系のポリウレタン、ポリエステル及びポリエーテルポリアミド等が好ましい。より具体的には、血管内に留置される血管内ステントは、カテーテルなどの一時的な処置または留置を行う医療用具とは異なり、半永久的に体内に留置(インプラント)するものであるため、耐加水分解性が高いポリカーボネート系のポリウレタンが、本発明の血管内ステントの被覆層12の材料として最も好ましい。
【0015】
後述するように、薬剤保持層Mを構成する吸水性高分子材料をステントの基材11に塗布して乾燥するが、本発明では、前記ステント基材11と、当該ステント基材11に被覆される吸水性高分子材料の両方に対して親和性の高いプライマーで、あらかじめ前処理してステント基材11にプライマー層Pを形成しておくことが重要である。
すなわち、ステント基材11の構成材料(金属)と吸水性高分子材料との両方に対して親和性を有するプライマーにより、まず当該ステント基材11の表面を処理してプライマー層Pを形成し、その後に吸水性高分子材料で塗布し、薬剤保持層Mを形成した後、当該ステント基材11を生理活性薬剤の水溶液中に所定の時間浸漬後、乾燥することにより生理活性薬剤を薬剤保持層M中に導入し、さらに高分子材料よりなる被覆層12を形成するものである。
【0016】
本発明ではかかるプライマーとして、種々のものが使用可能であるが、もっとも好ましくは、加水分解性基と有機官能基を有するシランカップリング剤である。
シランカップリング剤の、当該加水分解基(例えばアルコキシ基)はシラノール基を生成して金属性のステント基材と共有結合等により結合され、一方当該有機官能基(例えエポキシ基、アミノ基、メルカプト基、ビニル基、メタクリロキシ等)は、生理活性薬剤を含む吸水性高分子材料と化学結合により結合することにより、当該吸水性高分子材料とステント基材11は、シランカップリング剤を介して、これを使用しない場合に比較して、ずっと密接に固着されるのである。ここで特に好ましくは、有機官能基としてエポキシ基を有するエポキシ系のシランカップリング剤であるが、これと同様の性能を有するアミノ系、メルカプト系のシランカップリング剤も好適に使用することができる。
【0017】
当該シランカップリング剤は、使用する吸水性高分子材料の樹脂の種類により、これに対応する有機官能基を有する適当なものを選択すればよく、例えば以下のものが好適に使用可能である。すなわち、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン3−クロロプロピルトリメトキシシラン等が好適に使用される。
【0018】
また、プライマーとしては、上記シランカップリング剤の他に、これと同様な機能を有する、テトラブトキシチタネート、テトラステアリルチタネート、テトライソプロポキシチタネート、イソプロポキシチタニウムステアレート、チタニウムラクテートのごとき有機チタン系カップリング剤;アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレートのごときアルミニウム系カップリング剤:クロム系カップリング剤;有機リン酸系カップリング剤も適宜使用可能である。
【0019】
前記ステント基材11の構成材料(金属)と吸水性高分子材料との両方に対して親和性を有するシランカップリング剤等のプライマーは、通常、水、適当な有機溶媒、又は水と有機溶媒との混合溶媒に溶解し、これを処理溶液として、基材表面に塗布・乾燥することにより、前処理が行われる。有機溶媒としては、特に限定するものではないが、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール又は当該アルコールと水との混合溶媒や、ベンゼン、トルエン、キシレン等が好ましく用いられる。当該処理溶液中のプライマー濃度としては、比較的希薄溶液が用いられ、0.05〜2質量%、好ましくは0.1〜1.0質量%である。
【0020】
本発明においては、ステント基材11に対し、吸水性高分子材料の被覆前に、このようなプライマー処理を実施(プライマー層Pの形成)することにより、吸水性高分子材料の被覆の安定性が飛躍的に高められ、得られたステントは、これを体内に留置し、例えば血管内に埋殖した際に、内膜が形成されるに充分な期間、例えば少なくとも1ヶ月間程度体内に留置した場合においても、水(生理食塩液、リン酸緩衝液)環境下では、剥がれなど全く伴うことなく安定的に被覆層(薬剤保持層M、被覆層12)を維持することができるという顕著な作用効果を奏することができる。この点、ステント基材を構成する金属に、直接的に吸水性高分子材料を塗布した場合には、条件によっては、水環境下において数日〜数週間で被覆層(薬剤保持層M)の剥がれが発生することがありうるため、上記ごとき長期間は、ステントを体内に留置することは到底困難であることと著しい対照をなしているといえる。
【0021】
本発明においては、以上のようにステント基材11にプライマー層Pを形成し、当該ステント基材11に少なくとも自重の100%以上の水を吸収する吸水性高分子材料を被覆して、当該ステント基材11に薬剤保持層Mを形成した後、当該ステント基材11を生理活性薬剤の水溶液中に所定の時間浸漬後、乾燥することにより生理活性薬剤を薬剤保持層M中に導入することができる。さらに当該ステント基材11の薬剤保持層Mを高分子材料により被覆して被覆層12を形成することによりステント基材11も含めて4層構造のステント1とすることができる。
従って、当該薬剤保持層Mに生理活性薬剤を、当該高分子材料に結合していない、すなわち物理的に混合・分散されている状態で生理活性薬剤を含むようなステント1とすることができる。このように、ステント基材11に形成される薬剤保持層M及び被覆層12の厚さは、含有させるべき生理活性薬剤の濃度、所望の溶出量や溶出量の経時変化等に応じて任意に採用できるものであるが、通常、0.1〜200μm、好ましくは0.1〜50μmである。
【0022】
ここで本発明において定義される生理活性薬剤とは、例えばパクリタキセル等の抗がん剤、HGF(hepatocyte grows factor)などの遺伝子治療薬、塩酸チクロピジン等の抗血小板薬、その他抗生物質、免疫抑制剤、スタチン系薬剤など水溶性で薬剤保持層Mに導入でき、また生体内で拡散その他の機構により当該被覆層12から徐々に放出(リリース)されるものであれば、特に限定するものではなく、これらの公知の生理活性薬剤を使用することができるし、さらにこれ以外のものであってもよい。
【0023】
以下、図面を参照しながら本発明のステントの実施の形態を説明する。
図1は、すでに説明したように、本発明のステントの一例を示す概略図であるが、ステント1は、例えば図2の断面図に示すようにステンレス鋼製のステント基材11から構成され、その外周面にはプライマー層P、薬剤保持層M、被覆層12が順次被覆されている。このステント1の場合、ステント基材11を構成する金属と薬剤保持層Mを構成する吸水性高分子材料との両方に対して親和性を有するプライマーにより、まず当該ステント基材11の表面を処理しプライマー層Pを形成後、その後に吸水性高分子材料で塗布して薬剤保持層Mを形成して、生理活性薬剤を当該薬剤保持層4に導入後、当該薬剤保持層4を高分子材料で被覆することにより被覆層12を形成し、ステント基材11を含めて4層構造としたステント1の一例である。
【0024】
かかる被覆層12、薬剤保持層Mの形成方法は、すでに述べたとおり、被覆用溶液をスプレーによる塗布やディッピングによる塗布により被覆層(被覆層12、薬剤保持層M)の形成が可能である。ここで、スプレーやディッピングの回数は一回でも良いが、被覆層12、薬剤保持層Mを形成する高分子材料の濃度等によって被覆層(被覆層12、薬剤保持層M)の厚さを調整するためは、複数回に分けて塗布する方法が通常用いられる。
【0025】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明がこれらの実施例により限定的に解釈されるものではない。
【0026】
〔比較例1〕(ステントへ塗布した高分子材料の水環境下での安定性試験1)
(1)吸水性高分子であるTecophilic HP−93A−100(ポリエーテルタイプ熱可塑性ポリウレタン,溶液▲1▼とする)及びCarbothane PC−3585A(ポリカーボーネートタイプ熱可塑性ポリウレタン,溶液▲2▼とする)2.0gを、テトラヒドロフラン(THF)100mlに溶解し、その2質量%溶液(溶液▲1▼、▲2▼)を調整した。
(2)図1に示すパターンを形成した管状のステント1(ステント基材11)に溶液▲1▼を塗布乾燥して、薬剤保持層Mを被覆した後、当該ステント1を10%ヘパリンナトリウム水溶液に1時間浸漬した後真空乾燥を行い生理活性薬剤(ヘパリン)を導入した。その後、溶液▲2▼を塗布し被覆層12を形成しステントのサンプルとした。なお、膜厚は約20μm、生理活性薬剤の導入量は約200μgであった。
【0027】
(3)このステントのサンプルを拡張後、pH7.4−リン酸緩衝液3mlが入った試験管に入れ、37℃にて60回/分の速度にて、振盪させながら、経時的にサンプリングして、生理活性薬剤の徐放及び当該ステント表面を目視及び顕微鏡により観察し、塗布膜(薬剤保持層M、被覆層12)の剥がれの有無を観察した。
この結果、当該塗布膜(薬剤保持層M、被覆層12)は、水溶液環境下で約2週間で剥がれを生じることがわかった。生理活性薬剤の徐放は剥れを生じる2週間まで確認できた。
【0028】
〔実施例1〕(ステントへ塗布した高分子材料の水環境下での安定性試験2)
(1)エポキシ系シランカップリング剤(KBM403(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン):信越化学工業社製)1.0gをMeOH/水(50/50)100mlに溶解し、1質量%溶液を調整した。
(2)吸水性高分子であるTecophilic HP−93A−100(ポリエーテルタイプ熱可塑性ポリウレタン,溶液▲1▼とする)及びCarbothane PC−3585A(ポリカーボーネートタイプ熱可塑性ポリウレタン,溶液▲2▼とする)2.0gを、テトラヒドロフラン(THF)100mlに溶解し、その2質量%溶液(溶液▲1▼、▲2▼)を調整した。
【0029】
(3)まず(1)の溶液を、図1に示すパターンを形成した管状のステント1(ステント基材11)に塗布し、メタノール/水を揮発させシランカップリング剤による前処理を行い、プライマー層Pを形成した。次に比較例1と同様の方法により、薬剤保持層Mの形成、生理活性薬剤の導入、被覆層12の形成を行いステントのサンプルとした。なお、膜厚は約20μm、生理活性薬剤の導入量は約210μgであった。
(4)このステントのサンプルを拡張後、pH7.4−リン酸緩衝液3mlが入った試験管に入れ、37℃で60回/分の速度にて、振盪させながら、経時的にサンプリングして、当該ステント表面を目視及び顕微鏡により観察し、薬剤の徐放及び塗布膜(薬剤保持層M、被覆層12)の剥がれの有無を観察した。
実施例1の結果、当該塗布膜(薬剤保持層M、被覆層12)は、水溶液環境下で約2ヶ月以上安定に存在することが確認された。また、微量ながら2ヶ月目においても生理活性薬剤の放出が確認された。
【0030】
〔比較例2〕(比較例として吸水性の低い高分子材料による徐放性試験)
(1)エポキシ系シランカップリング剤(KBM403(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン):信越化学工業社製)1.0gをメタノール/水(50/50)100mlに溶解し、1質量%溶液を調整した。
(2)ペレセン2363−80AE(ポリエーテルタイプ熱可塑性ポリウレタン,溶液▲1▼とする)及びCarbothane PC−3585A(ポリカーボーネートタイプ熱可塑性ポリウレタン,溶液▲2▼とする)各2.0gを、THF100mlに溶解し、2質量%溶液を調製した。
【0031】
(3)図1に示すパターンを形成し、実施例1と同様にエポキシ系シランカップリング剤にて処理してプライマー層Pを形した後、薬剤保持層Mの形成、生理活性薬剤の導入、被覆層12の形成を行いステントのサンプルとした。なお、膜厚は約20μm、薬剤の導入量は約200μgであった。
また同様にステントのサンプルを拡張後、pH7.4−リン酸緩衝液1mlが入った試験管に入れ、37℃にて振盪し評価した。
その結果比較例2のサンプルの当該塗布膜(薬剤保持層M、被覆層12)は、水溶液環境下で約2ヶ月以上安定に存在することが確認されたが、徐放量は微量で、7日目には検出限界以下となった。
【0032】
以上、比較例1、2及び実施例1の結果から、本発明のステントにおいては、塗布膜(薬剤保持層M、被覆層12)は、基本的に、長期間(60日)経過してもステント基材11から剥がれることがないことが確認された。そして、実際に、例えばヘパリンナトリウム等の生理活性薬剤(坑血栓薬剤)を含有せしめた吸水性高分子材料を被覆したステント1からの当該生理活性薬剤のリリース挙動については、30日程度はもちろんのこと、さらに60日程度と長期間にわたっても、当該薬剤保持層M及び被覆層12は、ステント基材11から剥がれることがなく、当該生理活性薬剤の放出速度コントロールが可能であることが確認された。
【0033】
実施例において、生理活性薬剤としてヘパリンナトリウムを例に用いたが、水溶性で薬剤保持層Mに導入でき、また生体内で拡散その他の機構により当該被覆層12から徐々に放出(リリース)されるものであれば、特にこれに限定されるものではない。
【0034】
【発明の効果】
本発明によれば、吸水性高分子からなる薬剤保持層Mを形成し、これに生理活性薬剤を含有、保持させ、最表面を生体内で安定性の高い高分子材料で被覆層12を形成することにより、長期にわたり安定した生理活性薬剤の徐放性と体内での安定性をもつステントを提供することができる。
また本発明のステントによれば、生理活性薬剤の徐放量および速度は、薬剤の含有量、薬剤保持層M及び被覆層12の厚さを適宜変更することでコントロールすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のステントの概略図
【図2】図1のステントの一部拡大断面図
【符号の説明】
1 ステント
11 基材(ステント基材)
12 被覆層
M 薬剤保持層
P プライマー層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement of a stent which can be implanted in a blood vessel or a body cavity and is used for treatment of a stenosis, and in particular, is coated with a polymer material containing a biologically active substance to have antithrombotic properties and intimal proliferation. The present invention relates to a stent that provides a surface for restraint or the like and prevents restenosis.
[0002]
[Prior art]
A stent is a tubular medical device that is placed in a blood vessel or another lumen in a living body when the stenosis or occlusion is obstructed or occluded in order to expand the stenosis or the like and secure a necessary lumen area. The stent is inserted into the body with a small diameter, expanded at a stenosis or the like, and used to expand and hold the lumen by increasing the diameter.
[0003]
For example, in recent years, for the purpose of reconstruction of a stenotic blood vessel, a percutaneous coronary angioplasty (hereinafter referred to as PTCA: Percutaneous Transluminal Angioplasty) is used to perform treatment by dilatation with a PTCA balloon catheter and placement of a stent. ing. The stent is intended to prevent / suppress restenosis by sending air to a balloon attached to a catheter and placing the stent in a blood vessel formed by inflation / expansion.
As described above, stent placement has been performed with the expectation of suppressing restenosis for angioplasty by only balloon dilatation, but in fact, the restenosis rate was higher than expected at the beginning. At present, no reduction has been obtained.
This is considered to be one of the causes of inducing formation of thrombus and proliferation of smooth muscle due to vascular damage caused by the stent itself when the stent is expanded and deployed.
[0004]
For this reason, conventionally, in catheters and the like, attempts have been made to incorporate or bind these drugs such as anticoagulants in the polymer constituting the catheter tube and to gradually release these drugs locally. However, in the case of a stent, since the base material is usually a metal, it is difficult to apply a technique such as directly bonding or impregnating the base material to the base material as has been mainly performed with a catheter. Therefore, as for the stent, the only applicable method is a method in which the drug is dissolved and mixed in an organic solvent together with the polymer and applied.
[0005]
In the first place, heparin and urokinase, which are typical bioactive substances known to be antithrombotic, are practically insoluble in organic solvents, so that the above method is practically impossible. . Further, conventionally, a stent coated with a coating layer made of a polymer material containing an anticoagulant or an antiplatelet agent such as aspirin or argatroban alone or in combination or a stent wound with a film made of the polymer material is known. (See, for example, JP-A-8-224297 and JP-A-8-33718).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to improve a polymer coating layer (drug holding layer) in a stent for suppressing restenosis by sustained release of a drug, thereby improving the amount of water-soluble drug retained in the polymer material and the sustained release property. It is an object of the present invention to provide a technique that enables the stent to be stably used in the body for a longer period of time without exfoliation or the like.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the following inventions are provided.
[1] The present invention provides a stent (1) in which the surface of a stent substrate (11) is coated in the order of a primer layer (P) / a drug holding layer (M) / a coating layer (12).
[2] In the present invention, the drug holding layer (M) is made of a water-absorbing polymer material that contains a bioactive agent, gradually releases the bioactive agent in vivo, and absorbs at least 100% of its own weight of water. ,
The primer layer (P) is made of a material having a high affinity for both the stent base material (11) and the water-absorbing polymer material constituting the drug holding layer (M),
The covering layer (12) provides a stent (1) made of a polymer material capable of covering the drug holding layer (M).
[0008]
[3] The present invention provides the stent (1) according to [1] or [2], wherein the water-absorbing polymer material constituting the drug holding layer (M) is a polyether-based polyurethane.
[4] The present invention provides the stent (1) according to any one of [1] to [3], wherein the polymer material covering the drug holding layer (M) is a polycarbonate-based polyurethane.
[5] The present invention provides the stent (1) according to any one of [1] to [4], wherein the primer layer (P) is a silane coupling agent having a hydrolyzable group and an organic functional group.
[6] The present invention provides the stent (1) according to any one of [1] to [5], wherein the primer layer (P) is a cyanoacrylate-based adhesive.
[0009]
[7] The present invention provides a method for producing a stent (1) including the following steps.
(1) a step of coating the surface of the stent substrate (11) with a primer layer (P);
(2) a step of coating the surface of the primer layer (P) with a drug holding layer (M);
(3) a step of coating the surface of the drug holding layer (M) with a coating layer (12);
[8] The present invention provides a drug holding layer by applying or dipping a solution in which a water-absorbing polymer material is dissolved on the surface of a stent substrate (11) coated with a primer layer (P) to volatilize a solvent. (M) is formed, the stent base material (11) is immersed in an aqueous solution of a bioactive agent for a predetermined time, and then dried to introduce the bioactive agent into the drug holding layer (M) [7]. A method for producing the described stent (1) is provided.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The
The drug holding layer M is made of a water-absorbing polymer material which contains a bioactive agent, releases the bioactive agent in vivo, and absorbs at least 100% of its own weight of water.
The primer layer P is made of a material having a high affinity for both the stent base material 11 and the water-absorbing polymer material constituting the drug holding layer M.
The
In the present invention, in forming the drug holding layer M on the stent base material 11, first, a high affinity primer for both the stent base material 11 and the water-absorbing polymer material forming the drug holding layer M, The surface of the stent substrate 11 is treated to form a primer layer P.
Next, a solution in which the water-absorbing polymer material is dissolved is prepared, and the solution is applied or immersed on the surface 11 of the stent base material on which the primer layer P is formed to volatilize the solvent, thereby forming the drug holding layer M. Can be.
In order to introduce a water-soluble drug into the drug holding layer M, the stent substrate 11 on which the drug holding layer M is formed is immersed in a desired physiologically active drug aqueous solution for an arbitrary time and then dried. Can be introduced. Further, the drug holding layer M is covered with a
[0011]
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a
The material constituting the base material 11 of the stent may be a material known per se, and is not particularly limited. For example, a stainless steel such as SUS316L, a shape memory alloy such as a Ti-Ni alloy, a Cu-Al-Mn alloy, etc. , Titanium, titanium alloy, tantalum, tantalum alloy, platinum, platinum alloy, tungsten, tungsten alloy, etc. A stitch-like substantially tubular body formed by the above method is used. The shape of the substantially tubular body is not particularly limited as long as desired physical properties can be obtained.
[0012]
In addition, the drug holding layer M used in the present invention is formed of a water-absorbing polymer material containing at least 100% or more of its own weight of water, which contains at least a physiologically active agent and can release the physiologically active agent in vivo. You.
In the present invention, as the water-absorbing polymer material, for example, known starch-polyacrylonitrile hydrolyzate, starch-polyacrylate crosslinked product, crosslinked carboxymethylcellulose, saponified vinyl acetate-methyl acrylate copolymer, polyacrylic Sodium acid cross-linked products, cross-linked polyvinyl alcohol, and polyacrylamide-based materials, of which materials having a water absorption of 100 times or more of their own weight can be used. As the conductive polymer material, a water-absorbing polymer material that is soluble in an organic solvent and can be coated on the stent, and at least does not peel off in accordance with the expansion of the stent, but can be followed, is preferred, and a polypropylene oxide chain, polytetramethylene Polyether chains such as oxide chains in the structure Urethane elastomers and gels or gel-like water absorbent polymer material based on them are preferred.
[0013]
The water-absorbing polymer material that can be used in the present invention is not limited to those listed above, and does not dissolve in water, blood, or saline, and efficiently contains a water-soluble bioactive agent. For this purpose, water can contain 100% or more of its own weight (the same amount or more as its own weight), and an effective amount of the bioactive agent is gradually eluted from the surface through the
[0014]
As a material of the
[0015]
As will be described later, the water-absorbing polymer material constituting the drug holding layer M is applied to the stent base material 11 and dried. In the present invention, the stent base material 11 and the stent base material 11 are coated. It is important that the primer layer P is formed on the stent base material 11 by performing a pretreatment in advance with a primer having a high affinity for both of the water-absorbing polymer materials.
That is, the surface of the stent base material 11 is first treated with a primer having an affinity for both the constituent material (metal) of the stent base material 11 and the water-absorbing polymer material to form a primer layer P, Then, after coating with a water-absorbing polymer material to form a drug holding layer M, the stent base material 11 is immersed in an aqueous solution of a bioactive agent for a predetermined time, and then dried to dry the bioactive agent into the drug holding layer. M, and then a
[0016]
In the present invention, various primers can be used as the primer, but most preferably a silane coupling agent having a hydrolyzable group and an organic functional group.
The hydrolyzable group (for example, alkoxy group) of the silane coupling agent forms a silanol group and is bonded to the metallic stent base by a covalent bond or the like, while the organic functional group (for example, epoxy group, amino group, mercapto group) is formed. Group, vinyl group, methacryloxy, etc.) is chemically bonded to a water-absorbing polymer material containing a physiologically active agent, whereby the water-absorbing polymer material and the stent base material 11 are connected via a silane coupling agent. It is much tighter than when it is not used. Here, an epoxy-based silane coupling agent having an epoxy group as an organic functional group is particularly preferred, but an amino-based or mercapto-based silane coupling agent having the same performance can also be suitably used. .
[0017]
As the silane coupling agent, an appropriate one having an organic functional group corresponding thereto may be selected depending on the type of the resin of the water-absorbing polymer material to be used. For example, the following can be suitably used. That is, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, N-2 (aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, N-phenyl- 3-Aminopropyltrimethoxysilane 3-chloropropyltrimethoxysilane and the like are preferably used.
[0018]
In addition, as the primer, in addition to the silane coupling agent, organic titanium-based cups such as tetrabutoxytitanate, tetrastearyl titanate, tetraisopropoxytitanate, isopropoxytitanium stearate, and titanium lactate having the same function as this. A coupling agent; an aluminum-based coupling agent such as acetoalkoxyaluminum diisopropylate; a chromium-based coupling agent; and an organic phosphoric acid-based coupling agent can also be appropriately used.
[0019]
A primer such as a silane coupling agent having an affinity for both the constituent material (metal) of the stent base material 11 and the water-absorbing polymer material is usually water, a suitable organic solvent, or water and an organic solvent. A pretreatment is performed by dissolving this in a mixed solvent of the above and applying and drying this as a treatment solution on the substrate surface. The organic solvent is not particularly limited, but, for example, methanol, ethanol, isopropanol, a mixed solvent of the alcohol and water, benzene, toluene, xylene and the like are preferably used. As the primer concentration in the treatment solution, a relatively dilute solution is used, and is 0.05 to 2% by mass, preferably 0.1 to 1.0% by mass.
[0020]
In the present invention, by performing such a primer treatment (forming the primer layer P) on the stent base material 11 before coating the water-absorbing polymer material, the stability of the coating of the water-absorbing polymer material is improved. The resulting stent is placed in the body, and is placed in the body for a period sufficient to form an intima, for example, when buried in a blood vessel, for example, for at least one month. Even in this case, the coating layer (drug holding layer M, coating layer 12) can be stably maintained in a water (physiological saline solution, phosphate buffer solution) environment without any peeling or the like. Action and effect can be obtained. In this regard, when the water-absorbing polymer material is directly applied to the metal constituting the stent base material, depending on the conditions, the coating layer (drug holding layer M) can be formed in a water environment in several days to several weeks. It can be said that there is a significant contrast with the fact that it is extremely difficult to place a stent in the body for a long period of time as described above because peeling can occur.
[0021]
In the present invention, the primer layer P is formed on the stent substrate 11 as described above, and the stent substrate 11 is coated with a water-absorbing polymer material that absorbs at least 100% of its own weight of water. After forming the drug holding layer M on the base material 11, the stent base material 11 is immersed in an aqueous solution of the bioactive agent for a predetermined time, and then dried to introduce the bioactive agent into the drug holding layer M. it can. Further, the
Therefore, it is possible to obtain the
[0022]
Here, the physiologically active agent defined in the present invention includes, for example, an anticancer agent such as paclitaxel, a gene therapeutic agent such as HGF (hepatocyte growth factor), an antiplatelet agent such as ticlopidine hydrochloride, other antibiotics, and an immunosuppressant. There is no particular limitation as long as it is water-soluble, such as a statin drug, can be introduced into the drug holding layer M, and is gradually released from the
[0023]
Hereinafter, embodiments of the stent of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the stent of the present invention, as described above. The
[0024]
As described above, in the method of forming the
[0025]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not construed as being limited to these examples.
[0026]
[Comparative Example 1] (
(1) Tecophilic HP-93A-100 (polyether-type thermoplastic polyurethane, solution (1)) and Carbothane PC-3585A (polycarbonate-type thermoplastic polyurethane, solution (2)) which are water-absorbing polymers 2.0 g) was dissolved in 100 ml of tetrahydrofuran (THF) to prepare a 2% by mass solution (solutions (1) and (2)).
(2) The solution (1) is applied to the tubular stent 1 (stent base material 11) having the pattern shown in FIG. 1 and dried to cover the drug holding layer M, and then the
[0027]
(3) After the stent sample was expanded, it was placed in a test tube containing 3 ml of a pH 7.4-phosphate buffer, and sampled with time at 37 ° C. while shaking at a rate of 60 times / min. Then, the sustained release of the physiologically active agent and the surface of the stent were visually observed and observed with a microscope, and the presence or absence of peeling of the coating film (drug holding layer M, coating layer 12) was observed.
As a result, it was found that the coating film (the drug holding layer M and the coating layer 12) peeled off in about 2 weeks in an aqueous solution environment. Sustained release of the bioactive agent could be confirmed up to 2 weeks when peeling occurred.
[0028]
[Example 1] (Stability test 2 in a water environment of a polymer material applied to a stent)
(1) 1.0 g of an epoxy silane coupling agent (KBM403 (3-glycidoxypropyltrimethoxysilane): manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is dissolved in 100 ml of MeOH / water (50/50), and a 1% by mass solution is dissolved. Was adjusted.
(2) Tecophilic HP-93A-100 (polyether-type thermoplastic polyurethane, solution (1)) and Carbothane PC-3585A (polycarbonate-type thermoplastic polyurethane, solution (2)), which are water-absorbing polymers. 2.0 g) was dissolved in 100 ml of tetrahydrofuran (THF) to prepare a 2% by mass solution (solutions (1) and (2)).
[0029]
(3) First, the solution of (1) is applied to the tubular stent 1 (stent base material 11) having the pattern shown in FIG. 1, the methanol / water is volatilized, and a pretreatment with a silane coupling agent is performed. Layer P was formed. Next, in the same manner as in Comparative Example 1, formation of the drug holding layer M, introduction of the physiologically active drug, and formation of the
(4) After the stent sample was expanded, it was placed in a test tube containing 3 ml of a pH 7.4-phosphate buffer, and sampled with time at 37 ° C. while shaking at a rate of 60 times / min. The surface of the stent was visually observed and observed with a microscope to observe the sustained release of the drug and the peeling of the coating film (the drug holding layer M and the coating layer 12).
As a result of Example 1, it was confirmed that the coating film (drug holding layer M, coating layer 12) was stably present for about two months or more in an aqueous solution environment. In addition, the release of the bioactive agent was confirmed even in the second month, though it was a trace amount.
[0030]
[Comparative Example 2] (As a comparative example, a sustained release test using a polymer material having low water absorption)
(1) 1.0 g of an epoxy silane coupling agent (KBM403 (3-glycidoxypropyltrimethoxysilane): manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is dissolved in 100 ml of methanol / water (50/50), and a 1% by mass solution is dissolved. Was adjusted.
(2) 2.0 g each of Pellecene 2363-80AE (polyether type thermoplastic polyurethane, solution (1)) and Carbothane PC-3585A (polycarbonate type thermoplastic polyurethane, solution (2)) in 100 ml of THF To prepare a 2% by mass solution.
[0031]
(3) After forming the pattern shown in FIG. 1 and treating it with an epoxy-based silane coupling agent to form a primer layer P in the same manner as in Example 1, forming a drug holding layer M, introducing a bioactive drug, The
Similarly, after the stent sample was expanded, it was placed in a test tube containing 1 ml of a pH 7.4-phosphate buffer and shaken at 37 ° C. for evaluation.
As a result, it was confirmed that the coating film (drug holding layer M, coating layer 12) of the sample of Comparative Example 2 was stably present for about two months or more in an aqueous solution environment, but the amount of sustained release was very small, and It was below the detection limit in the eyes.
[0032]
As described above, from the results of Comparative Examples 1 and 2 and Example 1, in the stent of the present invention, the coating film (drug-retaining layer M and coating layer 12) basically remained for a long period (60 days). It was confirmed that there was no peeling from the stent substrate 11. Actually, the release behavior of the bioactive agent from the
[0033]
In the embodiment, sodium heparin is used as an example of the bioactive agent, but it is water-soluble and can be introduced into the drug holding layer M, and is gradually released from the
[0034]
【The invention's effect】
According to the present invention, a drug holding layer M made of a water-absorbing polymer is formed, a physiologically active drug is contained and held in the drug holding layer M, and the outermost surface is formed of a polymer material having high stability in a living body. By doing so, it is possible to provide a stent having a sustained release of a bioactive agent that is stable over a long period of time and stability in the body.
Further, according to the stent of the present invention, the sustained release amount and rate of the bioactive agent can be controlled by appropriately changing the content of the agent and the thickness of the agent holding layer M and the
[Brief description of the drawings]
1 is a schematic view of a stent of the present invention; FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the stent of FIG. 1;
1 Stent 11 base material (stent base material)
12 Coating layer M Drug holding layer P Primer layer
Claims (8)
前記プライマー層(P)はステント基材(11)と薬剤保持層(M)を構成する吸水性高分子材料の両方に対して親和性の高い材料からなり、
前記被覆層(12)は前記薬剤保持層(M)を被覆可能な高分子材料からなることを特徴とするステント(1)。The drug holding layer (M) is made of a water-absorbing polymer material that contains a bioactive agent, releases the bioactive agent in vivo, and absorbs at least 100% of its own weight of water,
The primer layer (P) is made of a material having a high affinity for both the stent base material (11) and the water-absorbing polymer material constituting the drug holding layer (M),
The stent (1), wherein the covering layer (12) is made of a polymer material capable of covering the drug holding layer (M).
(1)ステント基材(11)の表面に、プライマー層(P)を被覆する工程、
(2)前記プライマー層(P)の表面に薬剤保持層(M)を被覆する工程、
(3)前記薬剤保持層(M)の表面に被覆層(12)を被覆する工程、A method for producing a stent (1), comprising the following steps:
(1) a step of coating the surface of the stent substrate (11) with a primer layer (P);
(2) a step of coating the surface of the primer layer (P) with a drug holding layer (M);
(3) a step of coating the surface of the drug holding layer (M) with a coating layer (12);
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