JP2004519260A

JP2004519260A - 植込み型または挿入型治療剤送達機器

Info

Publication number: JP2004519260A
Application number: JP2002511795A
Authority: JP
Inventors: パラシス，マリア
Original assignee: Boston Scientific Limited
Current assignee: Boston Scientific Limited
Priority date: 2000-07-13
Filing date: 2001-07-11
Publication date: 2004-07-02
Also published as: US20030077253A1; WO2002005864A1; DE60131775D1; EP1339440A1; EP1339440B1; DE60131775T2; US6506408B1; AU2001273341A1; CA2415128A1

Abstract

本明細書において開示されるものは、機器の少なくとも一部の上に提供される被覆材料を含む植込み型または挿入型治療剤送達機器であって、該被覆材料がほぼ生理的ｐＨ以下でそこからの治療剤の実質的な放出を制止し、ほぼ生理的ｐＨ以上でそこからの治療剤の実質的な放出を可能とする、機器である。また本明細書において開示されるものは、植込み型または挿入型治療剤送達機器のための被覆材料である。被覆材料は、好ましくは、それらのｐＫａ値未満のｐＨでカチオン的に荷電し、その結果、それらのｐＫａ値未満のｐＨで負に荷電した治療剤を引き付けることができると共に、ほぼそれらのｐＫａ値を超えるｐＨ値では大部分が荷電しなくなり、その結果、好ましくはほぼ生理的ｐＨであるこうしたｐＨ値で負に荷電した治療剤を実質的に放出する部分を含有するように誘導体化されたポリマーである。また本明細書において開示されるものは、ポリマーがこうした部分を含有するように誘導体化する方法、および植込み型または挿入型治療剤送達機器表面の少なくとも一部の上に誘導体化ポリマーの被膜を提供する方法である。

Description

【０００１】
発明の分野
本発明は、治療剤の局所的な送達のための装置および方法に関し、さらに詳細には、少なくとも機器表面の一部の上に、ほぼ生理的ｐＨ以上の体液と接触する時にそこからの負に荷電した治療剤の放出を可能とするｐＨ感受性ポリマーの被膜を有する植込み型または挿入型医療機器に関する。
【０００２】
発明の背景
経皮的または静脈注射方式などの薬剤の全身投与は、たとえ治療しようとする疾患が局所的であり得る場合でも身体全部を処置してしまう。こうした場合に、全身投与は、多くの場合、薬剤が治療しようと意図していない身体部分に望ましくない影響を与えるか、または身体の疾患部の治療が全身投与によっては達成し得ない高濃度の薬剤を必要とするので、望ましいことではあり得ない。例えば、患者に全身的投与をする場合、一部の薬剤（例えば、癌および他の増殖異常疾患を治療するために用いられるものなどの化学療法薬）は、望ましくない副作用を引き起こすことがある。
【０００３】
従って、多くの場合、身体内の局所的な部位に薬剤を投与することは望ましい。局所的な薬剤送達は、多くの場合、治療剤の閉塞または狭窄血管腔への送達による心臓疾患の治療に対して、並びに他の閉塞または狭窄した身体管腔を含む身体における他の目標部位に治療剤を送達するために望ましい。
【０００４】
種々の方法がこうした薬剤投与のために提案されてきた。例えば、本明細書に参照により組み込まれる米国特許第５，３０４，１２１号には、水溶性薬剤を身体管腔壁の望ましい位置の組織に送達する方法が開示されている。この方法には、バルーンカテーテルまたは他の植込み型または挿入型医療機器上の被膜として提供されるヒドロゲルポリマーに水性薬剤溶液を含浸させ、所期の位置で血管中にカテーテルを挿入し、周囲の組織に対してカテーテルのバルーン部分を膨張させてヒドロゲルポリマー被膜からの薬剤の放出を可能とするステップが含まれる。薬剤は、好ましくは、身体管腔壁に対してその圧縮の際にヒドロゲルポリマー被膜から放出される。この薬剤送達法は便利であるが、しかし、多くの薬剤が目標部位に到達する前にヒドロゲルから放出されるかまたは目標部位に到達しても有効に放出されないかのいずれかであるという事実により制限を受ける。
【０００５】
治療剤の有効な局所的送達のための必要性が残ったままである。特に、例えば核酸などの負に荷電した治療剤の局所的送達のための必要性は存在する。核酸は、多くの場合、固定化された正荷電部分、すなわち、それらの荷電が周囲のｐＨ条件に実質的に依存しない部分を含有する従来型ポリマー被膜中に固定される場合、除去することが困難である。従って、身体内の目標部位で、医療機器からの治療剤の放出を得るため、特に、該被膜がまたその中またはその上に治療剤、好ましくは負荷電治療剤を含有する、少なくとも機器表面の一部の上に被膜を提供された医療機器からの治療剤放出のための方法に対する必要性がある。
【０００６】
発明の概要
一つの形態において、本発明は、少なくとも機器表面の一部の上に提供される被覆材料を含む植込み型または挿入型治療剤送達機器であって、該被覆材料がほぼ生理的ｐＨ以下でそこからの治療剤の実質的な放出を制止し、ほぼ生理的ｐＨ以上でそこからの治療剤の実質的な放出を可能とする、機器を目指す。本発明の好ましい態様において、被覆材料はさらに治療剤を含む。好ましくは、治療剤は負に荷電し、被覆材料はほぼ生理的ｐＨ以下でのｐＨで正の電荷を担持し、ほぼ生理的ｐＨ以上で実質的に荷電しない部分を含む。従って、本発明の被覆材料は、電荷が実質的に固定化される、すなわち、被覆材料の誘導体化の公知の方法により起こるようなｐＨ条件を変えることにより実質的に影響を受けないというより、むしろｐＨに依存する部分を提供する。好ましくは、これらの部分はほぼ生理的ｐＨ未満のｐＫａを有する。好ましい態様において、高分子材料は、好ましくは、ポリ（アクリル酸）ポリマーであるポリマーを含む。特に好ましい態様において、ポリ（アクリル酸）ポリマーはヒドロゲルポリマーである。別の好ましい態様において、それらの電荷が本明細書において記載されるようにｐＨに依存する部分は、それぞれが約７．４未満のｐＫａを有する部分を含有するアミノエチルピリジンまたはアミノプロピルイミダゾールからなる群から選択される化合物により提供される。好ましい態様において、ポリマーはこれらの好ましい化合物の少なくとも一つにより誘導体化されて、それらの電荷が本明細書において記載されるようにｐＨに依存する部分を含有する誘導体化ポリマーをもたらす。
【０００７】
別の態様において、本発明は、本発明による植込み型または挿入型医療機器を哺乳類中に植込むかまたは挿入することにより、治療剤を哺乳類に送達するための方法を目指す。
【０００８】
別の態様において、本発明は、塩酸１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）−カルボジイミドまたはジシクロヘキシルカルボジイミドの存在下、ポリマー中のカルボキシル基をほぼ生理的ｐＨ以下で正の電荷を有しほぼ生理的ｐＨ以上で実質的に荷電しない部分を含有する化合物と反応させることによりポリマーを誘導体化する方法を目指す。好ましくは、ポリマーと反応した化合物中の部分は、生理的ｐＨほぼ７．４未満のｐＫａを有する。生理的ｐＨほぼ７．４未満のｐＫａを有する部分を含有する好ましい化合物は塩基性化合物であり、中でもアミノエチルピリジンおよびアミノプロピルイミダゾールが最も好ましい。
【０００９】
なお別の態様において、本発明は上述の方法により製造されるポリマーを目指す。
【００１０】
別の態様において、本発明は、ほぼ生理的ｐＨ以下でそこからの治療剤の実質的な放出を制止し、ほぼ生理的ｐＨ以上でそこからの治療剤の実質的な放出を可能とする被覆材料と医療機器を接触させることを含む植込み型または挿入型医療機器表面の少なくとも一部を被覆するための方法を目指す。好ましい態様において、植込み型または挿入型医療機器を被覆材料の溶液または懸濁液中に浸漬することにより、または被覆材料の溶液または懸濁液を植込み型または挿入型医療機器の少なくとも一部の上に噴霧することにより、医療機器を被覆材料と接触させる。
【００１１】
なお別の態様において、本発明は、医療機器をポリマーと接触させ、次に塩酸１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）−カルボジイミドまたはジシクロヘキシルカルボジイミドの存在下、ポリマー中のカルボキシル基をほぼ生理的ｐＨ以下で正に荷電しほぼ生理的ｐＨ以上で実質的に荷電しない部分を含有する化合物と反応させ、それによってほぼ生理的ｐＨ以下でそこからの治療剤の実質的な放出を制止し、ほぼ生理的ｐＨ以上でそこからの治療剤の実質的な放出を可能とする、植込み型または挿入型医療機器の少なくとも一部の上に、被膜を形成することを含む植込み型または挿入型医療機器の少なくとも一部を被覆する方法を目指す。
本発明の種々の特徴は、以下に続く説明と添付図面を同時に参照することにより最もよく理解される。
【００１２】
定義
「植込み型または挿入型治療剤送達機器」は、哺乳類身体中に植込むことおよび／または挿入することができ、また治療剤の局所的送達を提供するために適合させることができるあらゆる機器である。本発明の範囲内にあるこうした植込み型または挿入型治療剤送達機器には、例えば、自己膨張性およびバルーン膨張性血管ステント、ステント移植片、胆管ステント、結腸ステント、気管支／肺ステント、食道ステント、および尿管ステントなどの種々のタイプのステント；例えば、灌流バルーンカテーテルおよび針注入カテーテルなどの膨張性バルーン部分を有するカテーテルを含むカテーテル；血餅濾過器などの濾過器；血管移植片およびステント移植片などの移植片；動脈瘤充填コイルおよび他のコイル機器；経心筋的血行再建術（「ＴＭＲ」）機器；当業界で公知である経皮的心筋的血行再建術（「ＰＭＲ」）機器、など；および皮下注射、軟組織クリップ、保持機器、スパイクおよびプラグのような筋肉移植片などの機器、並びに他のタイプの医療的に有用な針が挙げられるがそれらに限定されない。こうした機器は、一般に、被覆または非被覆金属、金属合金、高分子材料、セラミック材料およびこうした材料の組合せなどの生体安定性および生体適合性材料から構築される。機器は、一般に、公知の技術により身体内の目標位置に送達される。場合により、機器が身体内の目標位置に到達する前の、前述の被覆材料上または中に提供される治療剤の早すぎる放出を防ぐために、送達は植込み型または挿入型医療機器を覆う鞘によって行われる。
【００１３】
「薬剤」および「治療剤」は交換可能的に用いられ、あらゆる疾患の予防、診断、緩和、鎮静、処置または治療に用いられるあらゆる物質を指す。
【００１４】
「負に荷電した治療剤」は負の電荷を担持するあらゆる薬剤または治療剤を指す。
【００１５】
「生理的ｐＨ」は、好ましくはヒトなどの哺乳類である動物における生理体液の通常のｐＨを指す。ヒトの生理的ｐＨは一般に約ｐＨ７．２〜約７．６の範囲にある。
【００１６】
「ｐＫａ」は−ｌｏｇＫａと定義される；該Ｋａは酸のヒドロニウムイオン（Ｈ_３Ｏ^＋）と酸の逆アニオンへの解離に対する平衡定数である。
【００１７】
（発明の詳細な説明）
本発明において用いられる被覆材料は、ほぼ生理的ｐＨ以下でそこからの治療剤の実質的な放出を制止し、ほぼ生理的ｐＨ以上で治療剤の実質的な放出を可能とする。好ましくは、被覆材料は高分子材料、さらに好ましくはヒドロゲル高分子材料である。なおさらに好ましくは、高分子材料は、ほぼ生理的ｐＨ以下で正に荷電している塩基性部分を含有する化合物により誘導体化されるポリマーである。これらの部分はほぼ生理的ｐＨ以上で実質的に荷電されない。好ましくは、これらの部分は７．４の生理的ｐＨ未満であるｐＫａを有する。好ましい部分は大部分それらのｐＫａ値未満のｐＨで正に荷電される。従って、誘導体化ポリマーは、好ましくは、ほぼ７．４の生理的ｐＨ未満である部分のｐＫａ未満のｐＨで治療剤と接触させる場合、負に荷電した治療剤と結合することが可能である。こうした部分を含有するポリマーが部分のｐＫａよりも大きいｐＨ、すなわち、好ましくは約７．４より大きいｐＨを有する血液などの生理体液と接触する場合、本部分はそれらの正の電荷を失い始める。従って、これらの部分のｐＫａより大きいｐＨを有する生理体液と接触する場合、好ましくはイオン結合を通してポリマー上の部分と結合する核酸などの負に荷電した治療剤は、ポリマー被覆から実質的に放出される傾向にある。負に荷電した治療剤は、体液または他の物質、好ましくは上述のような部分のｐＫａより大きいｐＨを有する生理体液と接触するまでは、誘導体化ポリマー被覆から実質的に放出されないままで残る傾向にある。
【００１８】
「実質的に放出される」または「実質的に放出されない」とは、少なくとも約５０〜６０％、好ましくは約７０〜８０％、さらに好ましくは約８０〜９０％、最も好ましくは約９０〜１００％の治療剤が被覆材料とのその結合から放出されるかまたは放出されないことを意味する。従って、生理的ｐＨ未満のｐＨにおいて、誘導体化ポリマー被膜は、イオン結合により負に荷電した治療剤に引かれて結合する正に荷電した部分を含有する。本発明の誘導体化ポリマーが、例えば、約７．４のｐＨを有する血液または組織などの生理体液または物質と接触する場合、正に荷電した部分はそれらの正の電荷を失い、もはや負に荷電した治療剤を引き付けることはしない。結果として、負に荷電した治療剤は身体内の所期の位置でポリマーから実質的に放出される。本発明の被覆材料における部分上の正電荷はｐＨに依存するので、被覆材料をさらすｐＨ条件が正に荷電した部分を実質的に荷電してないようなものにする場合、被覆材料はそこから負に荷電した治療剤を有効に放出することが可能である。
【００１９】
本発明において有用であるポリマーの一つのタイプはアクリル酸ポリマーである。本発明により誘導体化することができるこうしたアクリル酸ポリマーは、例えば、本明細書においてその全体を組み込む米国特許第５，０９１，２０５号に開示されている。しかし、米国特許第５，０９１，２０５号に開示されているあらゆるアクリル酸ポリマーおよび実際あらゆるポリ（カルボン酸）ホモポリマーおよびコポリマーは、以下にさらに詳細にわたり検討されるようなやり方で誘導体化することができる。こうしたアクリル酸ポリマーおよび他の誘導体化可能なポリマーおよびそれらの供給源は当業者にとって周知である。
【００２０】
実際に、好ましくは生理的ｐＨ未満である、ほぼそれらのｐＫａ値以下で主要部分が正に荷電し（すなわち、約５０％以上の部分が正に荷電し）、ほぼ生理的ｐＨ以上で実質的に荷電しない部分を含有するあらゆる高分子または他の材料は、本発明による負に荷電した治療剤を担持することができる。従って、植込み型または挿入型医療機器が挿入されようとしている動物と生体適合性があり、本明細書において記載されるような部分を持つか、またはこうした部分を持つように誘導体化することができるあらゆる高分子材料は、本発明により用いることができる。こうした誘導体化可能なポリマーの例には、ポリ（アクリル酸）などのアクリル酸のホモポリマー、アクリル酸とアクリルアミドのコポリマーなどのアクリル酸コポリマー、ポリ（マレイン酸）、カルボキシメチルセルロースを含むセルロースエーテルポリマー、ヒアルロン酸、および哺乳類体液および結合組織中に見出される他のムコ多糖体などの多糖類が挙げられるが、それらに限定されない。
【００２１】
本発明による植込み型または挿入型医療機器表面の少なくとも一部に塗布しようとする被覆材料は、以下のやり方で製造することができる。例のみの目的のために、以下に記載されるやり方で誘導体化される出発材料はアクリル酸ポリマーである。しかし、ポリマーはアクリル酸ポリマーに限定するとして解釈されるべきではなく、例えば、上述のような他のポリマーを含むことが可能であり、それは類似のやり方および機能において同じように誘導体化することができる。ほぼ生理的ｐＨ未満のｐＫａを有する適切な部分をすでに含有し、その結果、本明細書において記載されるやり方における負に荷電した治療剤、例えば、ポリ（４−ビニルピリジン）、ポリエチレンイミン並びにゼラチン、コラーゲンおよびアルブミンなどのタンパク質材料を含むポリペプチドと結合することができる高分子被覆材料は、また、植込み型または挿入型医療機器の表面に塗布されて、本発明の植込み型または挿入型治療剤送達機器を形成することができる。
【００２２】
好ましくはアクリル酸ポリマーである被覆材料は誘導体化され、次に、植込み型または挿入型医療機器の表面に塗布することができる。あるいは、また本発明の好ましい態様において、上述のようなアクリル酸ポリマーまたはヒドロゲルポリマーなどの非誘導体化ポリマーは、初期に、植込み型または挿入型医療機器の表面に塗布され、次に、類似のやり方において現場で（すなわち、医療機器の上にある間に）誘導体化することができる。
【００２３】
本発明の植込み型または挿入型医療機器は被膜と結合した治療剤を提供することができる。あるいは、医療機器はそこに塗布された誘導体化被膜を有し、医療機器のユーザーは、機器の植込みまたは挿入の前に治療剤の被覆材料との結合を引き起こすために、その植込みまたは挿入の前に被覆された医療機器を治療剤と接触させることができる。従って、本発明の植込み型または挿入型医療機器は、その中またはその上に負に荷電した治療剤を含有する必要はないが、しかし単に誘導体化ポリマーで被覆することは可能である。こうした場合に、治療剤は機器の使用前に被覆された機器に塗布される。
【００２４】
アクリル酸ポリマーの誘導体化は今さらに詳細に説明される。例えば、ポリ（アクリル酸）ポリマー上のカルボン酸基は、本明細書において記載されるｐＨ依存方式で治療剤と結合するように機能する塩基性部分、およびポリマー中のカルボキシル基に結合する置換基の両方を含有する化合物と反応する。ポリマー中のカルボキシル基に結合する置換基は、例えば、塩基性部分を含有する化合物中のアミノ基であることが可能である。こうした場合において、塩基性部分を含有する化合物はアミド結合を通してポリマーに結合する。化合物中の塩基性部分は約７．４未満のｐＫａ値を有する。得られる誘導体化ポリマーは、こうして、好ましくはほぼ生理的ｐＨ未満であるそれらのｐＫａ値未満のｐＨで正に荷電している塩基性部分を含有し、従って、負に荷電した治療剤と結合するための親和性を有する。負に荷電した治療剤と誘導体化ポリマーの正に荷電した部分との結合は、好ましくは、イオン結合によるものである。これらの塩基性部分はそれらのｐＫａ値よりも大きいｐＨ以上で実質的に荷電せず、従って、ｐＨがｐＫａ値を超えて増大する場合、それと結合する負に荷電した治療剤を実質的に放出する。
【００２５】
本明細書において記載されるｐＨ依存方式において機能する塩基性部分を含有する好ましい化合物の中には、アミノエチルピリジンおよびアミノプロピルイミダゾールが挙げられる。アミノエチルピリジンおよびアミノプロピルイミダゾール中の第１級アミノ基は、アミド結合を通して、例えば、ポリ（アクリル酸）ポリマー中のカルボキシル基に結合して、ｐＨ依存型塩基性部分を含有する上述のような誘導体化ポリマーを形成することが可能である。
【００２６】
本明細書において記載されるｐＨ依存方式において機能するアミノエチルピリジンおよびアミノプロピルイミダゾール中の塩基性部分は、それぞれ、これらの化合物中のピリジニルおよびイミダゾリル基である。ピリジニルおよびイミダゾリル基は、単に代表的に好ましい本明細書において記載されるｐＨ依存方式において機能する塩基性部分である。従って、ほぼ生理的ｐＨ以下のｐＫａ値を有する塩基性部分を含有し、またポリマー中の誘導体化可能な基と反応することができる置換基を有するあらゆる化合物は、本発明において有用である。こうした塩基性部分には、例えば、環式および非環式基が挙げられる。環式基は芳香族または非芳香族であり得て、複素環式および非複素環式基を含む。
【００２７】
非芳香族複素環式基の例には、ピペリジニルおよびピロリジニル基などの複素環式非芳香族基が挙げられるがそれらに限定されない。芳香族複素環式基の例には、ピリジニルおよびイミダゾリル、グアニニル、インドリル、ピラゾリル、ピリダジニル、ピリミジニル、キノリニル、ピラジニル、チアゾリル、プリニル並びにグアニニル、アデニニル、シトシニル、チミニルおよびウラシリルを含む複素環式塩基などの複素環式芳香族基が挙げられるがそれらに限定されない。芳香族非複素環式基の例には、ピリジニル、トルイジニルおよびアニリニルが挙げられるがそれらに限定されない。非環式基の例には、グアニジニルおよびジアミノ（Ｃ１〜Ｃ６）アルキルが挙げられるがそれらに限定されない。ｐＨ依存型塩基性部分を含有する化合物をポリマー中の反応性基に結合する置換基が、一般に、また化合物の一部を形成する塩基性部分それ自体とは明確に区別されることは理解できる。従って、ポリマーに結合した化合物中の塩基性部分は、自由なままで残って治療剤に結合する。本発明をさらに説明するために、ポリマーに結合する化合物は、例えば、一般式
Ｈ_２Ｎ−（ＣＨ_２）_ｎ−（塩基性部分）
で表される化合物であることが可能である。
【００２８】
この代表的な化合物において、第１級アミノ基は、例えば、ポリマー中のカルボキシル部分と反応して、塩基性部分を含有する化合物をポリマーに結合するアミド結合を形成することにより、化合物をポリマーに結合させることが可能である。アルキレン基、すなわち、式中ｎが０〜６の範囲であり得る−（ＣＨ_２）_ｎ−は、ポリマーと塩基性部分間の距離を取るつなぎ鎖またはスペーサとして機能する。従って、任意であるつなぎ鎖またはスペーサは、ポリマーとポリマーに結合した化合物中の塩基性部分間の空間的な分離を提供することにより役立つことが可能である。この空間的な分離は治療剤と化合物が結合するポリマー間の立体障害を減少させることが可能であり、その結果、本明細書で記載されるｐＨ依存方式において塩基性部分に有効に結合することができる治療剤の量を増大させる。
【００２９】
つなぎ鎖またはスペーサ部分は任意であり、塩基性部分を含有する化合物中に存在する場合に、塩基性部分およびポリマー中の反応基に結合するアミノ基などの化合物中の基を結合する好ましくは二価有機基であることは理解できる。こうした二価有機基には、アルキレン、アルキレンオキシ、オキシアルキレン、アルキレンアミノ、アミノアルキレン、アルキレンオキシアルキレン、アルキレンチオ、チオアルキレン、アルキレンカルボニル、アミノカルボニル、カルボニルアミノ、アルキレンアミノカルボニル、アミノカルボニルアルキレン、オキシ、オキシカルボニル、カルボニルオキシ、アルキレンオキシカルボニル、オキシカルボニルアルキレン、アミノスルホニル、またはスルホニルアミノ基が挙げられるがそれらに限定されない。勿論、他の二価有機基は、こうした基が塩基性部分を含有する化合物中に存在する場合に等しく良好に役立つことができる。
【００３０】
塩基性部分含有化合物とカルボキシル基を含有するポリ（アクリル酸）などのポリマー間のアミド結合形成によるポリマーの誘導体化は、塩基性部分含有化合物中のアミノ基と、ポリマー中のカルボン酸部分との反応を促進する化合物の存在下において行うことが可能である。こうした促進性化合物には、例えば、ＥＤＣとしても知られる塩酸１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミドおよびＤＣＣとしても知られるジシクロヘキシルカルボジイミドが挙げられる。ＥＤＣおよびＤＣＣは、例えば、ポリアクリル酸中のカルボン酸基と反応しカルボキシル基を活性化する。次に、例えばアミノエチルピリジンまたはアミノプロピルイミダゾール中のアミノ基は、活性化カルボキシル基に結合しアミド結合を形成する。得られる誘導体化ポリマーは、そのときに、本明細書において記載されるｐＨ依存方式において機能する所望の塩基性部分を含有する。反応は水性または有機系環境下で行うことができる。
【００３１】
一般に、ＥＤＣは水性または水性／有機系混合環境下で用いられる。ＤＣＣは、一般に、有機系環境下で用いられる。反応媒体が有機系または部分的に有機系である場合、有機成分は、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、塩化メチレン、ヘキサン、メタノールおよびそれらの混合物に限定されないが、それらを含むあらゆる従来用いられた有機溶媒であることが可能である。ＥＤＣによる誘導体化において、溶解性のＯ−アシル・イソウレア誘導体が副産物として生成するが、これは、例えば洗浄により、得られる誘導体化ポリマーから容易に除去される。ＥＤＣが塩基性部分含有化合物のポリマーに対する結合を促進することが可能である試薬の単なる代表例であることは理解できる。実際、当業者は、塩基性部分含有化合物が直接またはＥＤＣなどの促進化合物の使用を通してのいずれかでポリマー中の誘導体化可能基に結合することができる多くの従来型反応を容易に察するであろう。さらに、ポリマー中の誘導体化可能基に結合する塩基性部分を含有する化合物中の基は、単に例証の目的のために本明細書において記載されるアミノ基である必要はないことは理解できる。従って、本明細書において記載されるｐＨ依存方式において機能する塩基性部分を含有する化合物が、例えば、エステル結合、エーテル結合、などのアミド結合以外の結合によりポリマーに連結されることは、全く可能であり本発明の範囲内である。
【００３２】
上述のように、アミド結合はｐＨ依存型塩基性部分含有化合物をポリマーに結合するために好ましい。こうしたアミド結合は、一般に、塩基性部分含有化合物中のアミノ基とポリマー中のカルボキシル基との反応により形成される。上述のＥＤＣを用いてカルボキシル基に連結することができる好ましいアミノ基含有化合物は、本明細書において記載されるｐＨ依存方式において機能する塩基性部分に加えて、第一級アミノ基含有化合物を含有する化合物である。上で検討したように、それらのアミノ基が上述の反応においてカルボキシル基と反応して本発明により機能する誘導体化ヒドロゲルポリマーを生成することができる特に好ましいアミノ基含有化合物には、アミノプロピルイミダゾール（ｐＫａ＝６．９２）およびアミノエチルピリジン（ｐＫａ＝５．１９）が挙げられる。これらの化合物は単に好ましいアミノ基含有化合物であり、本発明はそれに対して限定されるものとして解釈されるべきではない。
【００３３】
またほぼ生理的ｐＨ未満のｐＫａを有し、ほぼ生理的ｐＨ未満で実質的に正に荷電し、ほぼ生理的ｐＨ以上で実質的に荷電されない塩基性部分を有するあらゆるアミノ基含有化合物は、本発明により誘導体化ポリマーを生成するために用いることが可能である。実際、本発明は、本明細書において記載されるｐＨ依存型塩基性部分を含有する化合物中のアミノ基を介してアミド結合を形成することによる高分子被覆材料の誘導体化に限定されない。ほぼ生理的ｐＨ以下で実質的に正に荷電し、ほぼ生理的ｐＨ以上で実質的に荷電されない部分を含有するあらゆる化合物は、生体適合性材料、好ましくは本明細書において記載される生体適合性高分子材料上の適する官能基とのその反応性に依存して、本発明において用いられる。
【００３４】
負に荷電した治療剤は、好ましくは約７．４である、ほぼ生理的ｐＨ未満で誘導体化ポリマー上の正に荷電した部分と結合し、ほぼ生理的ｐＨ以上でそこから実質的に放出されるあらゆる治療剤であることができる。こうした負に荷電した治療剤には、ＤＮＡ、ｃＤＮＡ、ＲＮＡ、アンチセンスＤＮＡまたはＲＮＡ、ヌクレオチドなどの核酸、ａＦＧＦなどのタンパク質および他の酸性タンパク質、オリゴペプチド、細胞、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、アルファウイルスおよびレンチウイルスなどのウイルス粒子、リポソームまたはリポプレックス、ポリリシン共役体、「星形」デンドリマー共役体などのポリプレックス、などが挙げられるがそれらに限定されない；小および大分子量薬剤には、ヘパリン、ヒアルロン酸、などが挙げられるがそれらに限定されない。
【００３５】
本発明において治療剤として有用なポリヌクレオチド配列には、例えば、細胞により吸収された後に治療効果を有するＤＮＡまたはＲＮＡ配列が挙げられる。治療性ポリヌクレオチドの例には、アンチセンスＤＮＡおよびＲＮＡ；アンチセンスＲＮＡをコードするＤＮＡ；または不完全なまたは欠失している内在生分子を取り替えるためのｔＲＮＡまたはｒＲＮＡをコードするＤＮＡが挙げられる。本発明において有用なポリヌクレオチドは、治療性ポリペプチドもコードすることができる。ポリペプチドは、サイズ、および糖化されているかいないかに関係なくポリヌクレオチドのあらゆる翻訳産生物であると理解される。
【００３６】
治療性ポリペプチドには、第一の例として、動物における不完全なまたは欠失している種を補うことができるポリペプチド、または身体からの有害な細胞を制限するかまたは除去する毒作用を通して機能するものが挙げられる。加えて、本発明の被覆材料中に組み込むことができる、またはそれらのＤＮＡを組み込むことができるポリペプチドまたはタンパク質には、酸性および塩基性繊維芽細胞増殖因子、血管内皮成長因子、上皮成長因子、形質転換成長因子αおよびβ、血小板由来内皮成長因子、血小板由来増殖因子、腫瘍壊死因子α、肝細胞成長因子およびインスリン様増殖因子を含む血管由来因子；増殖因子；ＣＤ阻害剤を含む細胞周期阻害剤；チミジンキナーゼ（「ＴＫ」）および悪性腫瘍を治療するための薬剤を含む細胞増殖を妨げるために有用である他の薬剤が限定なしで挙げられる。
【００３７】
ポリペプチドとしてまたはこれらのポリペプチドをコードするＤＮＡとして提供することができるなお他の有用な因子には、骨形態形成タンパク質系（「ＢＭＰ」）が挙げられる。公知のタンパク質には、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−３、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６（Ｖｇｒ−１）、ＢＭＰ−７（ＯＰ−１）、ＢＭＰ−８、ＢＭＰ−９、ＢＭＰ−１０、ＢＭＰ−１１、ＢＭＰ−１２、ＢＭＰ−１３、ＢＭＰ−１４、ＢＭＰ−１５、およびＢＭＰ−１６が挙げられる。最近好ましいＢＭＰは、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−３、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６およびＢＭＰ−７のいずれかである。これらの二量体タンパク質は、単独かまたは他分子と一緒にホモ二量体、ヘテロ二量体、またはそれらの組合せとして提供することができる。あるいは、または加えて、ＢＭＰの上流または下流効果を誘発することができる分子を提供することができる。こうした分子には、「ヘッジホッグ」タンパク質、またはそれらをコードするＤＮＡのあらゆるものが挙げられる。
【００３８】
１以上の負に荷電した治療剤は本発明の被覆材料と結合することが可能である。さらに、被覆材料が１以上の負に荷電していない他の治療剤を含有することも可能である。従って、本発明の被覆材料は、負に荷電した治療剤に加えて、例えば、カチオン荷電、両性または中性の治療剤も含有することができる。それ故に、本発明による被覆材料中の各治療剤は、負に荷電した治療剤が本明細書において記載される機構、すなわち生理的ｐＨを有する体液または組織と接触すると放出されることにより被覆材料から放出される必要はない。従って、本発明による好ましい誘導ポリマーは、１以上の負に荷電した治療剤、および好ましい負に荷電した治療剤がそうであるように誘導体化ポリマー被覆にイオン的に結合されることは必ずしも必要のない１以上の他の治療剤を含有することが可能である。
【００３９】
本発明による被覆材料中または上に提供することができる他の治療剤（これらの一部は負に荷電することが可能である）の例には、ヘパリン、ヘパリン誘導体、ウロキナーゼ、およびＰＰａｃｋ（デキストロフェニルアラニン・プロリン・アルギニン・クロロメチルケトン）などの抗血栓性薬剤；エノキサプリン、アンギオペプチン、または平滑筋細胞増殖を遮断できるモノクローナル抗体、ヒルジン、およびアセチルサリチル酸などの抗増殖剤；デキサメタゾン、プレドニゾロン、コルチコステロン、ブデソニド、エストロゲン、スルファサラジン、およびメサラミンなどの抗炎症剤；パクリタキセル、５−フルオロウラシル、シスプラチン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、エポチロン、エンドスタチン、アンギオスタチンおよびチミジンキナーゼ阻害剤などの抗腫瘍薬／抗増殖剤／抗縮瞳薬；リドカイン、ブピバカイン、およびロピバカインなどの麻酔剤；Ｄ−Ｐｈｅ−Ｐｒｏ−Ａｒｇクロロメチルケトン、ＲＧＤペプチド含有化合物、ポリリシン含有化合物、ヘパリン、抗血栓性化合物、血小板受容体拮抗薬、抗血栓抗体、抗血小板受容体抗体、アスピリン、プロスタグランジン阻害剤、血小板阻害剤およびチック抗血小板ペプチドなどの抗凝固薬；成長因子阻害剤、成長因子受容体拮抗薬、転写活性化因子、および翻訳プロモーターなどの血管性細胞成長プロモーター；成長因子阻害剤、成長因子受容体拮抗薬、転写抑制体、翻訳抑制体、複製阻害剤、抑制抗体、成長因子に対抗する抗体、成長因子および細胞毒素からなる二価性分子、抗体および細胞毒素からなる二機能性分子などの血管性細胞成長阻害剤；コレステロール低下剤；血管拡張剤；および内生血管活性（ｖａｓｃｏａｃｔｉｖｅ）機構を妨害する薬剤が挙げられるがそれらに限定されない。
【００４０】
治療剤はポリマーと結合し、次にポリマーから放出されることが可能なあらゆる形態を取る。好ましくは、治療剤は例えば水などの適する溶媒中の溶液においてポリマー被膜に塗布される。
【００４１】
上述のような方法により誘導体化されるポリマーは、あらゆる従来のやり方において、本発明の植込み型または挿入型医療機器の表面に塗布することができる。こうした方法には、例えば、植込み型または挿入型医療機器を誘導体化ポリマーの溶液または懸濁液中に浸漬し次に乾燥させるか、または機器の表面上に誘導体化ポリマーを噴霧することが挙げられる。表面を高分子材料で被覆するためのあらゆる方法はこの段階において用いることができる。
【００４２】
本発明の植込み型または挿入型医療機器は、治療剤の治療的に有効な量を送達するために十分である本発明による被膜を備える。誘導体化ポリマーは、一般に、植込み型または挿入型医療機器表面の少なくとも一部に、約１μＭ〜約１０００μＭ、さらに好ましくは約１０μＭ〜約１００μＭの範囲内の被膜の厚さにまで塗布される。しかし、被膜の適切な厚さはこれらの好ましい範囲外に変動し得るし、最も適する被膜厚さはその中またはその上に含有される特定の治療剤に依存することは理解できる。被膜の中または上に提供される治療剤の量は、身体中の目標位置で被膜から放出される時に治療的に有効な量である。治療剤の量は、一般に、１ｎｇ〜１ｍｇ以上の範囲にあり、勿論、特定の治療剤に依存する。治療剤がタンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡ、または他のポリヌクレオチドまたは核酸である場合、治療的に有効な量は、一般に、約１μｇ〜約１０ｍｇ以上の範囲にあり、再度、特定のＤＮＡ、ＲＮＡ、または他のポリヌクレオチドタンパク質または核酸に依存する。治療剤がウイルスである場合、治療的に有効な量は、再度、特定のウイルスに応じて変動するが、しかし、一般に、約１×１０^７〜約１×１０^１３感染単位、さらに好ましくは約１×１０^９〜約１×１０^１１感染単位の範囲である。
【００４３】
あるいは、および本発明の好ましい態様において、架橋または非架橋形態を取ることが可能である非誘導体化ポリマーは、当業界で公知のあらゆる被覆法により、直接、植込み型または挿入型医療機器表面の少なくとも一部に塗布される。一旦非誘導体化ポリマーが塗布されると、塩基性部分を含有する化合物をポリ（アクリル酸）中のカルボン酸基に結合するために上述の誘導体化反応が用いられる。
【００４４】
本発明の機器は、また、ほぼ生理的ｐＨ未満のｐＫａを有し、従ってほぼ生理的ｐＨ未満のｐＨで実質的に正に荷電し、ほぼ生理的ｐＨ以上のｐＨで実質的に荷電されない塩基性部分を含有する商業的に市販されているポリマーを塗布することにより形成することができる。こうした被膜は、ほぼ生理的ｐＨ以上での負に荷電した治療剤の放出に関して上述のやり方において機能する。こうしたポリマーには、例えば、ポリ（４−ビニルピリジン）、ポリエチレンイミン、ゼラチン、コラーゲンおよびアルブミンなどのタンパク質材料を含むポリペプチドが挙げられる。
【００４５】
治療剤は、例えば、本発明の被覆された医療機器を、負に荷電した治療剤の治療的に有効な量が正に荷電した部分と結合することを可能とするのに十分な時間にわたり、負に荷電した治療剤の溶液または懸濁液と接触させることにより、被覆材料中の正に荷電した部分と結合させることができる。
【００４６】
本発明の別の態様において、多被覆層が本発明の方法による植込み型または挿入型医療機器上に提供される。それぞれの層は本発明の被覆材料と同じように機能する必要はないが、一方で、植込み型または挿入型医療機器上の少なくとも一つの層は本発明により機能する。従って、本発明による誘導体化ポリマーの被膜を、以前に１層以上の他の被覆材料を塗布した植込み型または挿入型医療機器上に提供することは望ましいことであり得る。多被覆層が治療剤または生体活性剤の特定の投与量または負荷に必要とされる厚さの被膜を生成するか、または特定の治療剤または治療剤の組合せに適する被覆層を提供するか、または治療剤の差異のある放出速度を提供することは望ましいことであり得る。
【００４７】
治療剤の放出機構があらゆる多層の内のそれぞれのものと同じである必要はないことは理解できる。従って、あらゆる層は、本発明による負に荷電した治療剤の結合とは異なるやり方でその中またはその上に組み込まれた治療剤を有することが可能である。種々の薬剤または種々の濃度の薬剤をあらゆる多層の中または上に組み込むことができ、それらの層からのこうした薬剤の放出機構は本発明による誘導体化ポリマーを含有するあらゆる層からの薬剤放出と異なることが可能である。
【００４８】
植込み型または挿入型医療機器表面の少なくとも一部に被覆するために用いられる被覆調合物は、一般に、溶媒媒体中に溶解または懸濁した調合物成分を含有する。被覆調合物は、一般に、例えば以下の成分を含む：乾燥被膜の基材を形成する１以上のポリマーまたはコポリマー；１以上の薬剤または治療剤、生物静力学的薬剤、抗微生物剤または他の生体活性剤；および一般に例えば蒸発による乾燥の間に除去される１以上の選択された溶媒。
【００４９】
続いて塗布される被覆層用の溶媒媒体は、部分的に溶解するかまたは別途以前に塗布されたあらゆる層の被覆材料を崩壊させることができるか、または以前に塗布された層からの治療剤の浸出または除去を引き起こすことさえできる。従って、多被覆層を植込み型または挿入型医療機器に塗布することが望ましい場合、下方（すなわち、以前に塗布された）の層の溶解度が限定されるように、被膜調合物成分用に少なくとも一つの貧溶媒を含む溶媒の組合せを用いることは好ましい。溶媒の適切な選択は、追加層の塗布の間、以前に塗布した層に対するあらゆる有害な影響を最小化する。
【００５０】
多被覆層を形成するのに用いられるポリマーは、植込み型または挿入型医療機器用の被覆材料として従来から用いられるあらゆるポリマーであることができる。溶媒は、以前の層の特性を取り去るかまたは影響を与えることなしに多層を塗布することができるように、選択される。これを達成するために、好ましくは、選択溶媒の少なくとも一つはポリマーおよび活性成分のために良溶媒を考慮し、少なくとも一つの溶媒がポリマーおよび活性成分用の貧溶媒であるように、溶媒／非溶媒の組合せが用いられる。加えて、多層被膜は、各層用に用いられる溶媒または溶媒の組合せが同じかまたは異なる場合に塗布することが可能である。層が構築されるにつれて一つの溶媒のより大きな量を含むために、溶媒の型または溶媒比を漸次変更していくことは可能である。溶媒は、好ましくは、続く層の塗布の間、下の層の可溶化を最小化または防止するように選択される。これを行うことが可能である追加の理由は、界面混合を増大させ、層間の界面粘着力などの多層被膜の他の特性をおそらく強化することである。
【００５１】
さらに、被膜は、浸漬被覆、噴霧、および回転噴霧、または当業者に普通に知られるあらゆる他の方法などの多様な技術を用いて塗布することが可能である。
【００５２】
本発明は今以下の実施例においてより詳細に説明される。これらの実施例は本発明の好ましい態様を説明するために提供され、従って、本発明の範囲を限定するとして解釈されることを意味するものではない。
【００５３】
実施例１〜６
アミノプロピルイミダゾールによるバルーンカテーテル上へのヒドロゲルポリマー被膜の誘導体化
実施例１
本明細書にその全体を組み込まれる米国特許第５，０９１，２０５号に開示されているハイドロプラス（ＨＹＤＲＯＰＬＵＳ）ポリ（アクリル酸）ポリマーの被膜を備えた血管形成用バルーンカテーテルを提供した。
【００５４】
ハイドロプラス被膜により被覆されたバルーンカテーテルを、２００μｌの（２−［Ｎ−モルホリノ］エタンスルホン酸）、「ＭＥＳ」中に入れてハイドロプラス被膜を膨潤させた。２μＬのアミノプロピルイミダゾールおよび５００μＬのＭＥＳ緩衝液を添加した。１０ｍｇの塩酸１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド、「ＥＤＣ」（イリノイ州ロックフォードのピアス（Ｐｉｅｒｃｅ）から）を、１ｍＬの脱イオン限外濾過された水中に溶解し、次に、この溶液１００μＬをハイドロプラス被覆バルーンカテーテルおよびアミノプロピルイミダゾールを含有する溶液に添加した。次に、バルーンカテーテル上の誘導体化されたハイドロプラス被膜をＰＢＳ（リン酸緩衝生理食塩水）で洗浄した。
【００５５】
次に、誘導体化ハイドロプラス被膜を備えたバルーンカテーテルを、０．１Ｍ塩酸に接触させて誘導体化ハイドロプラス被膜中の正に荷電した部分の濃度を最大にした。次に、バルーンカテーテルをメチルオレンジ、負に荷電した染料、の溶液中に浸漬した。メチルオレンジ溶液から誘導体化ハイドロプラス被膜を含有するカテーテルを取り出すと、ハイドロプラス被膜は赤であることが認められた。非誘導体化ハイドロプラス被膜を備えた対照カテーテルもメチルオレンジ溶液中に浸漬し、そこから取り出すと赤であった。対照カテーテルおよび誘導体化被膜を含有するカテーテルを水に接触させる場合、対照カテーテルは透明であり、メチルオレンジが完全に非誘導体化ハイドロプラス被膜から放出されたことを示し、一方で、誘導体化被膜を含有するカテーテルはオレンジであり、誘導体化被膜からの一部だけのメチルオレンジ放出を示した。メチルオレンジ溶液との接触から赤くなった誘導体化ハイドロプラス被膜を含有するカテーテルを、また、ｐＨ７．４でＰＢＳ中に浸漬した。ＰＢＳから取り出すと、カテーテルは透明であり、メチルオレンジがｐＨ７．４でＰＢＳと接触すると完全にそこから除去されることを示した。
【００５６】
実施例２
４μＬのアミノプロピルイミダゾールを用いることを除いて、実施例１の手順を繰り返した。バルーンカテーテルはメチルオレンジと接触すると染色を示した。
【００５７】
実施例３
８μＬのアミノプロピルイミダゾールを用いることを除いて、実施例１の手順を繰り返した。バルーンカテーテルはメチルオレンジと接触しても全く染色を示さなかった。
【００５８】
実施例４
１５０μＬのＥＤＣを用いることを除いて、実施例１の手順を繰り返した。バルーンカテーテルはメチルオレンジと接触すると染色を示した。
【００５９】
実施例５
４μＬのアミノプロピルイミダゾールを用いることを除いて、実施例４の手順を繰り返した。バルーンカテーテルはメチルオレンジと接触すると染色を示した。
【００６０】
実施例６
８μＬのアミノプロピルイミダゾールを用いることを除いて、実施例４の手順を繰り返した。バルーンカテーテルはメチルオレンジと接触しても全く染色を示さなかった。
【００６１】
実施例７〜１２
アミノエチルピリジンによるバルーンカテーテル上へのヒドロゲルポリマー被膜の誘導体化
実施例７〜１２のそれぞれを、アミノエチルピリジンをアミノプロピルイミダゾールの代わりに用いることを除いて実施例１の手順により実施した。
【００６２】
実施例７
アミノエチルピリジンをアミノプロピルイミダゾールの代わりに用いることを除いて、実施例１の手順を繰り返した。バルーンカテーテルはメチルオレンジと接触すると染色を示した。
【００６３】
実施例８
４μＬのアミノエチルピリジンを用いることを除いて、実施例７の手順を繰り返した。バルーンカテーテルはメチルオレンジと接触すると染色を示した。
【００６４】
実施例９
８μＬのアミノエチルピリジンを用いることを除いて、実施例７の手順を繰り返した。バルーンカテーテルはメチルオレンジと接触しても全く染色を示さなかった。
【００６５】
実施例１０
１５０μＬのＥＤＣを用いることを除いて、実施例７の手順を繰り返した。バルーンカテーテルはメチルオレンジと接触すると染色を示した。
【００６６】
実施例１１
４μＬのアミノエチルピリジンを用いることを除いて、実施例１の手順を繰り返した。バルーンカテーテルはメチルオレンジと接触すると染色を示した。
【００６７】
実施例１２
８μＬのアミノエチルピリジンを用いることを除いて、実施例１の手順を繰り返した。バルーンカテーテルはメチルオレンジと接触しても全く染色を示さなかった。
【００６８】
ｐＨ７．４でＰＢＳ緩衝液中において実施例１、２、４、５、７、８、１０および１１により調製されたバルーンカテーテル上のカチオン的に誘導体化されたハイドロプラス被膜からのメチルオレンジの放出を図１に示す。実施例３、６、９および１２により調製されたバルーンカテーテルは、メチルオレンジでの染色を示さなかったので、図１にこれらのバルーンカテーテルに対する放出データはない。
【００６９】
実施例１〜１２の結果を明確にするために以下の表に示す：
【表１】

【００７０】
実施例１３〜１４
誘導体化ヒドロゲルポリマー被膜を有するバルーンカテーテルからのプラスミドＤＮＡの放出
実施例１３
アミノプロピルイミダゾールにより誘導体化されたハイドロプラス被膜を含有するバルーンカテーテルを、実施例４のやり方で調製した。１６７μｇ／ｍＬの濃度のプラスミドＤＮＡ（約５，０００塩基）溶液を用いた。このＤＮＡ溶液５０μＬをｐＨ５．７で４５０μＬのＰＢＳにより希釈した。次に、この溶液２００μＬをエッペンドルフ管に添加し、その溶液中に誘導体化ハイドロプラス被膜を含有するバルーンカテーテルを約２０分間にわたり浸漬した。
【００７１】
実施例１４
実施例１１のやり方で調製されるアミノエチルピリジンにより誘導体化されたハイドロプラス被膜を含有するバルーンカテーテルを用いることを除いて、実施例１３の方法を繰り返した。
【００７２】
実施例１３および１４において用いられるカテーテルからのＤＮＡの、ｐＨ７．４でＰＢＳ緩衝液中における放出を、第４アンモニウム基（固定正電荷を有する）を含むユニオン・カーバイド（ＵｎｉｏｎＣａｒｂｉｄｅＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から入手した非誘導体化ハイドロプラス被膜を含有するカテーテルからのＤＮＡの放出と、図２において比較する。
【００７３】
実施例１５
カテーテルのバルーン部分を約１分間にわたりジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）溶媒中の１％ポリマー溶液中に浸漬することにより、バルーン膨張性血管形成術用カテーテルをハイドロプラスポリ（アクリル酸）ヒドロゲルポリマーにより被覆する。カテーテルを溶液から取り外し、６０℃で約３０分間、乾燥する。このようにして、約２〜２０μｍのヒドロゲルポリマー被膜をカテーテルの膨張バルーン部上に形成する。次に、実施例４に記載されるやり方でアミノプロピルイミダゾールにより被膜を誘導体化する。次に、その上に誘導体化被膜を有するカテーテルを、約２０分間にわたり、負に荷電したアデノウイルスベクターの約６．８のｐＨを有する水性１×１０^１２ウイルス粒子／ｍｌ分散液中に浸漬する。カテーテルを負に荷電したアデノウイルスの分散液から取り出す。次に、カテーテルを、従来の経皮的血管形成術用手順を介して、ヒト対象中に外科手術により挿入し、対象中の部分的に閉塞した冠動脈の壁に隣接して位置付ける。次に、バルーン部を閉塞した冠動脈の壁に対して膨張させ、約２分間にわたり膨張した状態のままで放置する。バルーン上に提供された誘導体化ヒドロゲル被膜が部分的に閉塞した動脈の壁組織と接触すると（ｐＨ約７．４）、負に荷電したアデノウイルスはヒドロゲル被膜から実質的に放出され、閉塞した動脈の壁組織により吸収される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１はｐＨ７．４のリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）中における、本発明の好ましい態様によってアミノプロピルイミダゾールまたはアミノエチルピリジンにより誘導体化されたヒドロゲルアクリル酸ポリマー被膜を備えたバルーンカテーテルからのメチルオレンジの放出を示す。
【図２】
図２は、ｐＨ７．４のＰＢＳ中における、本発明の好ましい態様によってアミノプロピルイミダゾールまたはアミノエチルピリジンにより誘導体化されたヒドロゲルアクリル酸ポリマー被膜を備えたバルーンカテーテルからのプラスミドＤＮＡの放出を示す。

Claims

機器の少なくとも一部の上に提供される被覆材料を含む植込み型または挿入型治療剤送達機器であって、該被覆材料がほぼ生理的ｐＨ以下でそこからの治療剤の実質的な放出を制止し、ほぼ前記生理的ｐＨ以上でそこからの治療剤の実質的な放出を可能とする、前記機器。
前記被覆材料がさらに前記治療剤を含む、請求項１に記載の機器。
前記治療剤が負に荷電し、前記被覆材料がほぼ前記生理的ｐＨ以下でのｐＨで正の電荷を担持し、ほぼ前記生理的ｐＨ以上で実質的に荷電しない部分を含む、請求項２に記載の機器。
前記負に荷電した治療剤がＤＮＡ、ＲＮＡ、ヌクレオチド、タンパク質、オリゴペプチド、ウイルス、非ウイルス性ベクターおよび薬剤からなる群から選択される、請求項３に記載の機器。
前記生理的ｐＨが約７．２〜約７．６の範囲にある、請求項３に記載の機器。
前記生理的ｐＨがほぼ哺乳類血液のｐＨである、請求項５に記載の機器。
前記ｐＨが約７．４である、請求項６に記載の機器。
前記被覆材料が高分子材料を含む、請求項３に記載の機器。
前記高分子材料がヒドロゲルポリマーを含む、請求項８に記載の機器。
前記ヒドロゲルポリマーがポリ（アクリル酸）ポリマーを含む、請求項９に記載の機器。
前記部分がアミノエチルピリジンまたはアミノプロピルイミダゾールからなる群から選択される少なくとも一つの化合物により提供される、請求項１０に記載の機器。
ステントまたはバルーンカテーテルである、請求項１に記載の機器。
請求項１に記載の機器を哺乳類中に植込むかまたは挿入することを含む、治療剤を哺乳類に送達する方法。
塩酸１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）−カルボジイミドの存在下において、前記ポリマー中のカルボキシル基を、ほぼ生理的ｐＨ以下で正の電荷を担持しほぼ生理的ｐＨを超えて実質的に荷電しない部分を含有する化合物と反応させることを含む、ポリマーを誘導体化する方法。
前記生理的ｐＨが約７．２〜約７．６の範囲にある、請求項１４に記載の方法。
前記生理的ｐＨがほぼ哺乳類血液のｐＨである、請求項１５に記載の方法。
前記ｐＨが約７．４である、請求項１６に記載の方法。
前記化合物がほぼ生理的ｐＨ未満のｐＫａを有する、請求項１３に記載の方法。
前記化合物がアミノ基を担持する、請求項１４に記載の方法。
前記化合物がアミノエチルピリジンまたはアミノプロピルイミダゾールからなる群から選択される、請求項１９に記載の方法。
請求項１４に記載の方法により製造されるポリマー。
植込み型または挿入型医療機器の少なくとも一部を被覆する方法であって、前記医療機器を、ほぼ生理的ｐＨ以下でそこからの治療剤の実質的な放出を制止し、ほぼ前記生理的ｐＨ以上でそこからの治療剤の実質的な放出を可能とする被覆材料と接触させることを含む、前記方法。
前記医療機器が、前記機器を前記被覆材料の溶液または懸濁液中に浸漬すること、または前記機器上にその溶液または懸濁液を噴霧することからなる群から選択される方法により前記被覆材料と接触させる、請求項２２に記載の方法。
植込み型または挿入型医療機器の少なくとも一部を被覆する方法であって、前記医療機器をポリマーと接触させ、次に、塩酸１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）−カルボジイミドの存在下において、前記ポリマー中のカルボキシル基を、ほぼ生理的ｐＨ以下で正の電荷を担持し、ほぼ生理的ｐＨ以上で実質的に荷電しない部分を含有する化合物と反応させ、それによってほぼ生理的ｐＨ以下でそこからの治療剤の実質的な放出を制止し、ほぼ前記生理的ｐＨ以上でそこからの治療剤の実質的な放出を可能とする植込み型または挿入型医療機器の少なくとも一部の上に被膜を形成することを含む、前記方法。