JP2007515974A - 薬剤溶出医療用器具の調製方法及びその方法により得られた医療用器具 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程を簡略化させると共に、医療用器具の調製に支障をきたす可能性のある、薬剤又はその他の化合物の喪失を回避する、薬剤溶出医療用器具を調製する方法を提供する。
【解決手段】本発明は、生物分子を化学的に結合させることの可能な官能基を持ったポリマーをステントに適用する、薬剤溶出医療器具を調製する方法であって、コールドプラズマ法により一回の工程でその適用を実施する方法に関するものである。更に、本発明は、その方法から得られた医療用器具に関するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、薬剤溶出医療用器具の調製方法及びその方法により得られた医療用器具に関するものである。特に、本発明は、一種又はそれ以上の薬剤で被覆された、再狭窄症の処置及び（又は）防止のための脈管ステントの調製方法に関するものである。

血管形成術において、冠動脈閉塞症を処置するのにステントを用いることは、一般によく知られ、広く許容され且つ実施されている。ステントは、脈管の狭窄部位に留置される網状の金属製人工器官であり、溶出システムとバルーンが引っ込められた後に、疾患部位に留置されるものである。こうして、ステントは、プラーク（ｐｌａｑｕｅ）を圧迫し、バルーンを膨らませることにより回復された脈管の直径を維持し且つ脈管のしぼみを防止するために脈管壁を機械的に支持するものとして機能する。

然しながら、冠状動脈内ステントを用いることが長期的に有効であることが、冠状動脈の再閉塞現象である血管形成後の冠状動脈再狭窄症という大きな問題を引き起こす。実際に、この再狭窄現象は、例えば、Ｗｉｌｌｉａｍｓ ＤＯ，Ｈｏｌｕｂｋｏｖ Ｒ， Ｙｅｈ Ｗ等の著に係る「今世紀における経皮的冠状動脈介入を１９８５−１９８６と比較した：国立心臓・肺・血管学会記録（Ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｈｅａｒｔ，Ｌｕｎｇ ａｎｄ Ｂｌｏｏｄ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｒｅｇｉｓｔｒｉｅｓ）」，サーキュレーション２０００，１０２：２９４５−２９５１において述べられているように、ステントで血管形成術を受けた患者の１５〜３０％に発生している。

ステントの挿入によって齎される狭窄症は、新たに形成された内膜の肥大化に起因するものである。特に、ステントによって齎される動脈壁の損傷とステントが存在することにより齎される異物反応が、脈管内で慢性炎症症状を引き起こす。この現象は、平滑筋細胞（ＳＭＣ）の増殖及び移動の活発化を促進させるサイトカインズ（ｃｙｔｏｋｉｎｓ）及び成長因子の溶出を引き起こす。細胞外マトリックスの生成と共に細胞の成長によって、新生内膜が占めている脈管部位が肥大し、それ故、脈管の開口の減少が進み、上述した如き再狭窄症を引き起こす。

この問題を防止するために、種々の方法が開発され、その一つとして、ステントを薬剤で直接被覆し、または、薬剤を取り入れることの可能な種類のポリマーのコーティングで被覆し、その薬剤を制御されたメカニズムによって局所的に溶出させる方法がある。薬剤を溶出させることのできる被覆ステント（ＤＥＳ、薬剤溶出ステント）の典型的な例が、Ｔａｋｅｓｈｉ Ｓｕｚｕｋｉと共著者とによる論文「シロリムスのステントによる放出は、豚の冠状動脈モデルにおける新生内膜形成を減少させる」、サーキュレーション ２００１，１０４：１１８８−１１９３において述べられている。そのステントにおいて用いられている材料は、通常、分解可能な或いは分解不能なポリマーで、金属基材（ステント）に対する接着性、薬剤の溶出速度を調整することのできる能力を有し，毒性兆候を示さず、周囲の組織との好ましい相互作用を発揮するような特性を有するものでなければならない。

特に、後者の特性に関する限り、周囲の組織とその材料との相互作用は、その材料の表面特性によって大きくコントロールされる。医療用器具において用いられている材料は、一般に、宿主組織との相互作用に関する限り、最適な表面特性を発揮しない。このことは、臨床的見地から言えば、異物反応現象の発生によって表れ、特に、血液と接する材料に関しては、血栓及び（又は）栓子の生成によって表れる。その現象の程度は、合成材料のトロンボゲン形成が、小型の人工脈管の開発にとって最も重大な妨げとなる程度のものである。

これらの不都合を解消するべく、化学的反応によって、トロンボゲン形成材料を生来の非トロンボゲン形成分子で被覆する方法が開発された。抗凝固性ヘパリンがその典型的な例である。この方法は、ヘパリン，ヒアルロン酸又は他の生物分子をバインドするのに好適な化学品グループをステント（又は一般的な医療用器具）の表面に付加する第一の工程と、第一の工程によって付加された化学品グループにヘパリン，ヒアルロン酸又は他の生物分子を化学的にバインドする第二の工程とを含んでいる。

従って、薬剤放出のために用いられるポリマーは、そのままでは生物分子を直接的にバインドすることはできないが、官能基を付加して生物分子を固定化させる上記工程を必要する。

ポリマーには、アミノ基の如き官能基を有するポリマー又はアミノ基を生成することができるポリマーがある。これらのポリマーは、従来の技術を用いてステントの表面に適用することができる。

然しながら、これらのポリマーは親水性という重大な欠点に晒され、ヘパリン又はその他の生物分子とのバインド工程は、一般に溶剤、特にヘパリンとのバインドの場合には水性雰囲気中で実施されるので、ポリマーの水との可溶性のために、ステントの調製中に薬剤の少なくとも一部が失われてしまうという重大なリスクがあり、更には、ポリマーが親水性であるため、薬剤の溶出をコントロールする能力が制限され、親水性の薬剤の溶出をコントロールするには全く望ましくないということが分かった。

更に、ヘパリンを含んだ溶液中に溶出する薬剤と官能基は、固定化反応を妨げて、好結果の確保に支障を及ぼす可能性がある。

従って、本発明が解決しようとする課題は、上述した欠点を解消することの可能な薬剤溶出脈管ステントを調製する有益な方法を提供することにある。

この問題は、製造工程を簡略化させると共に、ステントの調製に支障をきたす可能性のある、薬剤又はその他の化合物の喪失を回避する、薬剤溶出脈管ステントを調製する方法によって解決される。

従って、本発明の第一の目的は、特許請求の範囲の主請求項に記載した、医療用器具の調製方法を確保することにある。

本発明の第二の目的は、上述した方法により得られる薬剤溶出医療用器具を提供することにある。

用語「溶剤溶出医療用器具」は、人体又は動物の体内内部又は皮下に挿入され、一定の期間又は永久的に人体又は動物の体に留置される医療用器具であって、人体又は動物の体内に留置されている間の少なくとも一時期の間に薬学的に有効な量の一種又はそれ以上の薬剤を溶出させることの可能な医療用器具を意味する。この医療用器具は、脈管器具，プロテーゼ，プローブ，カテーテル，歯科インプラント等であってもよい。より好ましくは、この医療用器具は、脈管ステントである。

本発明の他の特徴及び利点については、限定的でない実施形態に係る後述の説明を参照することにより明らかになるであろう。

驚いたことには、コールドプラズマ法を用いて単一工程において医療用器具の表面にアミノ基の如き官能基を有するポリマーを適用した場合に、確りと接着し且つヘパリン，ヒアルロン酸又は他の生物分子を迅速にバインドすることのできる活性且つ安定した官能基を備えた疎水性フィルムの形態のステントの被覆が得られることが多くの実験を通じて分かった。

後述する説明は脈管ステントに係るものであるが、他の医療用器具に関しても当てはめることができる。

特に、コールドプラズマによって脈管ステントの金属表面に付着された（ｄｅｐｏｓｉｔｅ）アミノ官能基を備えたポリマーが、疎水性，ステントに対する良好な接着性，薬剤の拡散を遅くさせるバリアとして作用するような高レベルの橋架け及びアミノ基によるヘパリン又はその他の生物分子をバインドする能力を有していることが観察された。

本発明による薬剤溶出脈管ステントの調製方法は、例えば、アミノ基，カルボキシル基及びスルフヒドリル基の如き安定した反応性官能基を有するポリマーをステントの表面に適用することを含み、その適用はコールドプラズマ法によって単一の工程で実施される。

本発明に係る第一の実施形態に依れば、ポリマーはフィルムの形態で付着される。特に、そのポリマーは、生物分子、好ましくは、ヘパリン，ヒアルロン酸又は普通の抗血栓物質から選択された生物分子と共有結合を形成することができる官能基を有している。より詳しく説明すると、そのポリマーはアミノ基，カルボキシル基及びスルフヒドリル基を含むポリマーより成るグループから選択される。好ましくは、アミノ基を備えたポリマーは、アリルアミン，ヘプチルアミン，脂肪族アミン又は芳香族アミンから選択される前駆体又はモノマーから誘導され、カルボキシル基を備えたポリマーは、アクリル酸及びメタクリル酸から選択される前駆体又はモノマーから誘導される。スルフヒドリル基を備えたポリマーは、揮発性メルカプタンから選択される前駆体又はモノマーから誘導される。

本発明による方法は、確保しようとする薬剤溶出メカニズムの程度やタイプに従って付着されるポリマー層を提供するものであってもよい。それら溶出メカニズムは、好適な溶液中に浸漬させるか又は空気スプレーガンによるスプレーによるような公知の方法又は上述したコールドプラズマ法によって作られる。いずれにしても、一番外側の層については、官能基を備えた上述のポリマーを用いてコールドプラズマ法に従って付着しなければならないことが銘記されるべきである。

本発明により用いられるプラズマは、コールドプラズマ、即ち、プラズマ相におけるガスの総質量の温度が雰囲気温度と同じ程度の温度になっているプラズマである。そのプラズマは、被処置材料を支持する支持体が内部に設けられ且つプラズマを発生させるために近くに配置された放電源を備えた処置室を有するようなタイプの従来の反応装置中で発生させられる。

コールドプラズマは、真空下又は大気圧で発生させてもよいし、又、様々な電磁源、即ち、例えば、無線周波数発生器又はマイクロ波発生器の如き、誘導性又は容量性電極を備えた様々な周波数及び様々なジオメトリーのソースを用いて発生させてもよい。

一般に、真空法を用いる場合には、０．０１〜１０ｍｂａｒの圧力に変化可能なチャンバー内でコールドプラズマを発生させる。

処理の条件に関係する限り、それらは、１〜５００Ｗに変化可能な電源，誘導性又は容量性であってもよいプラズマを発生させるソースのジオメトリー及びマイクロ波又は無線周波数範囲にある、プラズマを発生させるのに用いられる電磁放射の周波数によって左右される。

更に、発生させられるコールドプラズマは、１０^８〜１０^１２ｃｍ^−３の電荷種密度，電荷の実質的中性状態（準中性状態，ほぼ電子密度に相当するイオン密度），０．１〜１０ｅＶの電子エネルギー又は（ｅｋＢＴ／ｍ）１／２（ｅ＝１．９ １０−１９ Ｃ，ｋＢ＝１．３８ １０−２３ Ｊ／Ｋ，ｍ＝９．１ １０−３１ Ｋｇ，Ｔ＝ケルビン絶対温度）として算出される平均電気エネルギーによって特徴付けられ、イオン及び中性粒子が環境温度程度の温度になっている。

コールドプラズマにおける処理時間は、通常３０分以下、好ましくは、０．１〜２０分の間、更に好ましくは１〜１０分の間である。

好ましくは、真空下のプラズマ処理は、不連続な又は連続した方法に従って実施される。その方法は当業界において広く知られているので、詳しく説明しないこととする。

使用されるコールドプラズマは、好ましくは、大気圧未満の圧力で発生させる。プラズマ相で重合させられる前駆体又はモノマーをガス又は蒸気の形態で０．１〜２００ ｓｃｃｍ（基準状態でのｃｍ^３／分）の流量で反応装置内に誘導させる。この時、プラズマが発生し始めて、処置が行われる。

詳しく説明しないが、本発明に従って用いられる好ましい従来の反応装置としては、平板の平行な電極を備えた無線周波数プラズマ反応装置を挙げることができ、その反応装置は真空ポンプに接続された鋼，アルミニウム又はガラス製の処理チャンバーを有している。前駆体又はモノマーを好適な供給システムによってガス又は蒸気の形態でチャンバー内に誘導し、電極の間に電位差を生じさせる。こうして、ガス又は蒸気の流れがイオン化されて、連続した反応を誘発させて、プラズマ処理の典型的な方法による付着物が生成される。最良の結果を齎した前駆体又はモノマーは、アリルアミンであった。その理由は、二重結合の存在により付着速度が実質的に速められて、その速度で使用に最適な厚さが達成されたからである。特に、薬剤溶出ポリマーのために一般的に採用される厚さは、実際上、０．０１〜１０ミクロンである。好ましくは、アリルアミンに関する限り、厚さは０．１〜１０ミクロンの範囲である。

本発明に係る別の実施形態に依れば、脈管ステントを調製する方法は、官能基を有するポリマーをコールドプラズマによって付着する前に、薬剤を溶出させることの可能なポリマー中に薬剤が取り込まれた少なくとも一つの層を付加する工程を含んでいる。この工程は、浸漬又はスプレーの如き従来の方法を用い且つ通常のポリマーを用いて実施される。

この工程のために普通に用いられるポリマーの特徴は、いずれにせよ、当業者のレベルの範囲で薬剤に関してもくろまれる溶出メカニズムによって実質的に決められる。例えば、数ヶ月の溶出時間が必要とされる冠状動脈ステントの場合には、ゆっくりとした溶出メカニズムを生み出すポリマーを用いることが必要である。（ノバルティス社によって登録商標「Ｇｌｉｖｅｃ」を付して販売されている）メシル酸イマチニブのような親水性薬剤の場合には、ポリスチレン，ポリエチレン，ポリブタジエン及びポリイソプレンのような疎水性炭化水素ポリマーを用いることが好ましい。ポリブタジエンは、弾力性があり、毒性効果がなく且つ有効性があるため、好ましいポリマーである。タキソール，タクロリムス等の如き疎水性薬剤又はデキサメタゾンの場合には、親水性ポリアミド，ポリウレタン，ポリアクリラート又はポリメタクリラートの如きより親水性を有するポリマーを用いることができる。溶出メカニズムをより繊細に調製するためには、単独で又は疎水性成分ポリブタジエンと共に適用されるポリヒドロキシブチルメタクリレート及びポリヒドロキシエチルメタクリレートが、好ましいポリマーである。

上述したように、これらのポリマーは、有機溶媒の溶液の形態で浸漬又はスプレーによって適用するのが好ましい。特に、エアーブラシ又は同様のエアー駆動システムによってスプレーする技術又は超音波ノズルを用いてスプレーする技術を用いることができる。

付着される層の厚さは、薬剤，ポリマー及び要求される溶出メカニズムの性質によって決められる。いずれにせよ、当業者に示される値としては、０．５〜２０ミクロン、より好ましくは、１〜１０ミクロンである。説明した内容に基づいて調製することは、ともかく、現在の最新技術の一部を構成するものである。

溶出される薬剤に関する限りにおいては、一般にその目的のために知られている全ての薬剤を用いることができる。特に、抗炎症性，抗拡散性，抗移動性薬剤又は免疫抑制剤を用いることができる。好ましくは、ノバルティス社によって登録商標「Ｇｌｉｖｅｃ」を付して販売されている、４−［（４−メチル−１−ピペラジニル）メチル］−Ｎ−［４−メチル−３−［［４−（３−ピリジニル）−２−ピリミジニル］アミノ］−フェニル］ベンズアミド メタンスルホナートであるメシル酸イマチニブを用いることができる。

ポリマーと組み合わされる薬剤の量は、薬剤の種類に従って変えられる。例えば、薬剤が抗炎症薬剤である場合には、それは通常医療用器具毎に０．００１〜１０ｍｇの量が使用される。薬剤が抗拡散性薬剤である場合には、それは医療用器具毎に０．０００１〜１０ｍｇの量が使用される。薬剤が抗移動性作用を有するものである場合には、それは医療用器具毎に０．０００１〜１０ｍｇの量を使用することができる。薬剤が免疫抑制剤である場合には、医療用器具毎に０．０００１〜１０ｍｇの量が使用される。薬剤がメシル酸イマチニブ（登録商標「Ｇｌｉｖｅｃ」）の場合には、医療用器具毎に０．００１〜１０ｍｇの量が用いられる。

本発明による医療用器具の調製方法は、官能基を携えたポリマーの表面に抗血栓性物質をバインド／固定する工程を更に含んでいる。特に、この付着は、ヘパリン又はヒアルロン酸を、例えば、コールドプラズマ技術を用いてステントに順に付着されるポリマーのアミノ基に、化学的に結合させることにある。

好ましくは、コールドプラズマ法によって官能基を備えたポリマーで被覆されたステントを、例えば、ヘパリン又はヒアルロン酸の水溶液中に浸漬させることにより抗血栓性物質を付着させる。通常用いられる水溶液は、０．０１〜１重量％のヘパリン又はヒアルロン酸を含んでいる。この溶液は、一般に、例えば、リン酸塩緩衝液の如き緩衝液１００ｃｃ中に０．０１〜１ｇのヘパリンを溶かして、０．００１〜１ｇの過ヨウ素酸ナトリウムの如き酸化作用を有する物質を添加することにより調製される。６〜２０時間放置した後に、０．００１〜０．１％の酢酸−酢酸ナトリウム溶液の如き緩衝液を２０〜２００ｃｃ加える。次に、その溶液を１〜１０ｃｃ取り出してペトリ皿の如き好適な容器に入れる。次に、ステントをその容器内に浸漬させ、シアノボロ水素化ナトリウムの如き還元作用を有する物質を０．００１〜０．０１ｇ加える。３０分以下、好ましくは、１５〜３０分経過後に、ステントを取り出して水で洗浄する。次に、ステントをオーブン中で乾燥させる。

本発明の更に別の実施形態に依れば、分解の通常のプロセスの結果としてヘパリン，ヒアルロン酸又はその他の固定化生物分子を露出させているヘパリン，ヒアルロン酸又はその他の固定化分子の層の上に、薬剤と共に又は薬剤無しで、生物分解性の層を付加する。

本発明による方法は、上述した付着工程のためにステントの表面を調製するようにその表面をクリーニング／洗浄する予備工程を含んでいてもよい。一般に、そのクリーニング／洗浄工程は、有機溶媒又は水／イソプロピルアルコール混合物の如き脱脂溶液で処理するか、または、エアー又はアルゴンのコールドプラズマで処理することである。

この予備工程に引き続いて、溶出ポリマーにバインドされる薬剤の接着又は後続の層の接着を促進させるための少なくとも１回の前処理を付随的に実施してもよい。一般に、その前処理工程は、エアー又はアルゴンのプラズマでの処理又はステントと付着される材料との接着促進手段として機能する有機層のプラズマによる付着を含んでいる。

上述したことから、本発明による医療用器具の調製方法では、生物分子との結合を可能にするような官能基をその医療用器具の表面に付着させるために要求される薬剤溶出ポリマーを処理する工程が省かれていることが明らかである。実際に、この工程は、コールドプラズマ技術を用いて付着された時に、既にそのような官能基を有しているという特性があるために正確に選択された特定種類のポリマーが付着されるため、省略されている。更に、それとコールドプラズマ法とを組合わせることによって、官能基の特性を傷付けることなくポリマーを有益に付着させることができる。

医療用器具の調製方法に関する上述した利点に加えて、選択され且つコールドプラズマによって付着されたポリマーが、ヘパリンの如き生物分子との結合を促進させ、それらが本来の位置に維持されることを確実にして、医療用器具の調製中に水性雰囲気中に分散することを防止する。

上述したように官能基を備えたポリマーをコールドプラズマで付着させることにより、関係する薬剤がよりゆっくりと溶出し、それ故、バリア効果を発揮させるものであることが観察された。その結果、この効果は、より継続した抗血栓効果を薬剤の一部に持たせることを可能にする。

本発明の第二の目的は、上述した方法によって得ることの可能な薬剤溶出医療用器具を提供することにある。

特に、その医療用器具は、例えば、医療器具構造体と、その構造体の表面を被覆して薬剤を含んだ少なくとも一つの第一層と、その第一層を被覆して安定した反応性の官能基を備えたポリマーにて成る少なくとも一つの第二層と、その官能基と結合することによって少なくとも一つの第二層に付加される生物学的分子層とを含み、官能基を備えたポリマーの少なくとも一つの第二層が、コールドプラズマ法によって、薬剤を備えた少なくとも一つの第一層上に付着されている。

好ましくは、薬剤を含んだ少なくとも一つの第一層は、上述した薬剤溶出ポリマーを含んでいる。その薬剤は、ステントの上述した調製方法に関連して挙げた薬剤から選択することができる。

官能基を備えたポリマーの少なくとも一つの第二層は、上述したポリマーの中から選択することができ、上述したコールドプラズマ法に従って付着することができる。

また、ステントの外表面に付加される生物分子に関しては、それは、上述した物質のいずれか一つに限定されるものではないが、好ましくは、それらが典型的なものである。

冠状動脈ステントをコールドプラズマ法によって被覆するために官能基を備えたポリマーを用いることも、本発明の目的である。そのポリマーとしては、上述した如きポリマーが好ましい。

上述したところから、上述した方法により作られた医療用器具が、本明細書の従来技術の説明において酷評した従来の医療用器具と比較して、特に薬剤溶出メカニズムに関して、有益であることが分かる。実際に、本発明によるステントは、現在の最新の技術に係るポリマーと比較して幾つかの点においてはるかに活性的なバリアとして機能する官能基を備えたポリマーの独特な層を有しているので、薬剤の溶出のより良いコントロールを可能にする。

更に、プラズマによって付着されたポリマーは、冠状動脈ステントに対して優れた接着力を持ち、同時に毒性兆候が全くないことが実証された。

本発明の幾つかの具体例について、限定されるものではない実施例を用いて以下に説明する。

現在の最新の技術に従ってポリマーで被覆されたステントからの親水性薬剤の溶出メカニズムと、本発明に従ってポリマーで被覆されたステントからの親水性薬剤の溶出メカニズムとの比較
薬剤「Ｇｌｉｖｅｃ」（登録商標）のカプセルを水に溶かして、アルベット（Ａｌｂｅｔ）４００濾過紙（４３−３８ミクロン）を用いて濾過して不溶性賦形剤を取り除き、粉末状の活性素メシル酸イマチニブを回収するためにロタヴェーパー（Ｒｏｔａｖａｐｏｒ（ハイドルフ（Ｈｅｉｄｏｌｐｈ）社製）を用いて水を蒸発させることにより１０ｍｇの活性素メシル酸イマチニブを抽出した。インヴァテック（ＩＮＶＡＴＥＣ）社によって作成された長さ１１ｍｍの二つのステンレス鋼製ステントをアルティス Ｉ エアーブラシ（Ａｒｔｉｓ Ｉ ａｉｒｂｒｕｓｈ）（Ｅｆｂｅ社製，ドイツ）を用いて次のように被覆した。

先ず、アルドリッチ社によって販売されていて、４２０，０００の平均分子量を有するポリブタジエンのシクロヘキサンの０．２５０％溶液を１ｃｃ適用した。これに続いて、１０ｍｇのメシル酸イマチニブ（ＩＭ）を１ｃｃのメタノールに溶かすことにより得られた溶液を１ｃｃ適用した。次に、上述したポリブタジエンのシクロヘキサンの０．５％溶液を１ｃｃ適用した。最後に、１，０００，０００〜４，０００，０００の分子量を有するポリブタジエンのシクロヘキサンの０．５％溶液を１ｃｃ適用した。

この時点で、二つのステントのうちの一方をユウロプラズマ反応装置（ＥＵＲＯＰＬＡＳＭＡ ｒｅａｃｔｏｒ）中に置いて、その反応装置を０．２ ｍｂａｒの圧力で２００Ｗの電力に切り換えて、８分間（液の状態で収容している外部容器から蒸気の状態で導入される）アリルアミンのプラズマ付着（ｐｌａｓｍａ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を１回行った。

次に、それら二つのステントを１ｃｃの生理液を含んだ試験チューブ中に浸し、ユニカム（Ｕｎｉｃａｍ）８７００分光光度計を用いて可視ＵＶスペクトルを得て、２６１ｎｍの吸光度を読み取ることにより、薬剤の溶出率を測定した。吸光度と濃度との相関関係を、公知の濃度の溶液の吸光度を測定することにより確認した（検量線）。一定の時間的間隔をおいて薬剤の溶出測定を複数回実施し、測定の度に、生理液を変えた。図１に示した溶出曲線が得られた。

特に、図１は、コールドプラズマによるポリマーの付着が、現在の最新の技術に従って付加されたポリマーからの親水性薬剤の溶出に比べて、親水性薬剤の溶出を極めて遅らせていることを示している。

現在の最新の技術に従ってポリマーで被覆されたステントからの疎水性薬剤の溶出メカニズムと、本発明に従ってポリマーで被覆されたステントからの疎水性薬剤の溶出メカニズムとの比較
疎水性薬剤であるデキサメタゾン（ｄｅｘａｍｅｔｈａｓｏｎｅ）を用いた点を除いては、上記実施例１と同様の処理を行った。

１０ｍｇのデキサメタゾンを１ｃｃのエタノールに溶かして、上述したと同様に適用した。実施例１で述べたと同様に薬剤溶出曲線を評価し、２６４．４ｎｍの吸光度を読み取った。図２に示した結果が得られた。

この実施例の場合にも、コールドプラズマによって付着されたアリルアミンのポリマーが、薬剤の溶出メカニズムを著しく低下させていることが銘記されるべきである。

ヘパリンで処理された金属製ステントと、ヘパリンで処理されていない金属材料とに関する親水性の程度の比較
コールドプラズマによって付着されたアリルアミンを備えた、実施例１に従って作られたステントをヘパリンと結合させる処理を次のように実施した。

０．５ｇのヘパリン（バイオイベリカ（Ｂｉｏｉｂｅｒｉｃａ）社製）を１００ｃｃのリン酸緩衝液に溶かし、０．０１６ｇの過ヨウ素酸ナトリウム（シグマ−アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）社製）を添加した。１６時間放置した後に、０．０５％の酢酸−酢酸ナトリウム溶液を１００ｃｃ添加した。この溶液を５ｃｃ取り出して、ペトリ皿に入れた。次に、ステントをそのペトリ皿内の溶液に浸し、シアノボロ水素化ナトリウム（シグマ−アルドリッチ社製）を０．０１ｇ添加した。３０分経過後に、ステントを取り出して、水で洗浄した。次に、そのステントをオーブン内で乾燥させた。この時点で、ステントの表面に接着されたヘパリンが存在するので、そのステントは、ヘパリンが付着されていないステントと比較してはるかに親水性を帯びていた。

分析ベースを提供するために、ステントの構成材料である１ｃｍ辺の複数のＡＳＩ ３１６ Ｌ 鋼のプレートに、たった今述べたのと同様の処理を施した。Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を用いた比較により、ヘパリンが付けられたプレートをヘパリンが付けられていないプレートと比較して、表面層の化学的組成を把握した。そのＸＰＳ分析は、パーキン エルマー ＰＨＩ ５５００ エスカ システム器具（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ ＰＨＩ ５５００ ＥＳＣＡ Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）を用いて実施した。原子％で示したその分析結果を下掲表１に示した。

ヘパリンで処理されていない試料と比較すると、ヘパリンで処理された試料は、ヘパリン処理において予期されるＯ／Ｃ比及びＳ濃度の増加を示している。

ヒアルロン酸で処理した金属製ステントとヒアルロン酸で処理していない金属製ステントの親水性の程度についての比較
コールドプラズマによって付着されたアリルアミンを備えた実施例１に従って調製したステントについて、以下に述べるように、ヒアルロン酸との結合処理を実施した。

１００ｃｃの脱イオン水に０．５ｇのヒアルロン酸（ライフコア（Ｌｉｆｅｃｏｒｅ）社製）を溶かした。その溶液を５ｃｃ取って、ペトリ皿に入れた。次に、ステントをそのペトリ皿中の溶液内に浸し、０．０３ｇのＮ−ヒドロキシコハク酸イミドと０．０４ｇのジメチル カルボジイミド（ＥＤＣ）（双方共、シグマ−アルドリッチ社製）を添加した。３０分経過後に、ステントを取り出して、水で洗浄した。次に、そのステントをオーブン中で乾燥させた。この時点で、ステントの表面に接着されたヒアルロン酸が存在するので、そのステントは、ヒアルロン酸で被覆されていないステントと比較してはるかに親水性を帯びていた。

ヒアルロン酸を固定化させて本発明によりポリマーで被覆したステントを作り、更に、生物分解可能なヒアルロン酸の誘導体基層で被覆した。
実施例１の説明で述べたように、薬剤「Ｇｌｉｖｅｃ」（登録商標）のカプセルを水に溶かし、濾過して不溶性賦形剤を取り除き、水を蒸発させることにより、１０ｍｇの活性素メシル酸イマチニブを抽出した。インヴァテック社によって作成された長さ１１ｍｍの二つのステンレス鋼製のステントをアルティスＩ エアーブラシ（Ｅｆｂｅ社製，ドイツ）を用いて次のように被覆した。

先ず、ポリブタジエンのシクロヘキサンの０．２５０％溶液（アルドリッチ社製、平均分子量４２０，０００）を１ｃｃ適用した。次いで、１ｃｃのメタノール中にメシル酸イマチニブ（ＩＭ）を１０ｍｇ溶かすことによって得られた溶液を１ｃｃ適用した。次に、（上述した）ポリブタジエンのシクロヘキサンの０．５％溶液を１ｃｃ適用した。最後に、１，０００，０００〜４，０００，０００の分子量を有するポリブタジエンのシクロヘキサンの０．５％溶液を１ｃｃ適用した。

この時点で、二つのステントのうちの一方をプラズマ処理のためにユウロプラズマ反応装置中に置いて、その反応装置を０．２ ｍｂａｒの圧力で２００Ｗの電力に切り換えて、８分間（液の状態で収容している外部容器から蒸気の状態で導入される）アリルアミンのプラズマ付着を１回行った。

次に、１００ｃｃの脱イオン水中に０．５ｇのヒアルロン酸（ライフコア社製）を溶かした。その溶液を５ｃｃ取り出して、ペトリ皿に入れた。次に、そのステントをペトリ皿中の溶液に浸し、０．０３ｇのＮ−ヒドロキシコハク酸イミドと０．０４ｇのジメチル カルボジイミド（ＥＤＣ）（双方共、シグマアルドリッチ社製）を添加した。３０分経過後に、そのステントを取り出して、水で洗浄し、乾燥させた。この時点で、水に溶解せず且つ分解可能なヒアルロン酸誘導体（全て、ベンジル エステル ＨＹＡＦＦ １１）（フィデア アドヴァンスド バイオポリマーズ，アバノ ターメ，イタリア社（Ｆｉｄｉａ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ，Ａｂａｎｏ Ｔｅｒｍｅ，Ｉｔａｌｙ）製）の層を適用した。薬剤メシル酸イマチニブと共にこの材料をヘキサフルオロイソプロパノールの０．２％ＨＹＡＦＦ，１％のＩＭの溶液からエアーブラシを用いて適用した。

こうして、ＨＹＡＦＦの表面層と下層から薬剤を溶出させるステントが得られ、そのステントにおいては、その表面層が、プラズマによって付着されたバリア官能基層にヒアルロン酸が接合した表面を剥き出しにさせたまま本来の場所で分解する。

本発明によりポリマーで被覆されたステントからの親水性薬剤の溶出に関する溶出曲線と、現在の最新の技術によりポリマーで被覆されたステントからの親水性薬剤の溶出に関する溶出曲線とを比較した図である。 本発明によりポリマーで被覆されたステントからの疎水性薬剤の溶出に関する溶出曲線と、現在の最新の技術によりポリマーで被覆されたステントからの疎水性薬剤の溶出に関する溶出曲線とを比較した図である。

Claims (41)

1. 生物学的分子を化学的に結合させることの可能な官能基を有するポリマーを薬剤溶出医療用器具に適用する、薬剤溶出医療用器具の調製方法であって、前記適用処理を単一の工程でコールドプラズマ法によって実施することを特徴とする、薬剤溶出医療用器具の調製方法。
2. 前記ポリマーが、アミノ基，カルボキシル基及びスルフヒドリル基を有するポリマーから選択されている、請求項１に記載の方法。
3. アミノ基を備えた前記ポリマーの前駆体が、アリルアミン，ヘプチルアミン，脂肪族アミン及び芳香族アミンから選択されている、請求項２に記載の方法。
4. カルボキシル基を備えた前記ポリマーの前駆体が、アクリル酸及びメタクリル酸から選択されている、請求項２に記載の方法。
5. スルフヒドリル基を備えた前記ポリマーの前駆体が、揮発性メルカプタンから選択されている、請求項２に記載の方法。
6. 前記コールドプラズマ法が、不連続又は連続技術を用いて真空下でコールドプラズマを発生させることを含んでいる、請求項１〜５の何れか一項に記載の方法。
7. 真空下において発生させられる前記コールドプラズマが、０．０１〜１０ｍｂａｒの圧力、１〜５００Ｗの電力で、３０分以下の間で発生させられる、請求項６に記載の方法。
8. 前記コールドプラズマ法が、大気圧でコールドプラズマを発生させるものである、請求項１〜５の何れか一項に記載の方法。
9. 前記ポリマーの前駆体が、ガスの状態である、請求項１〜８の何れか一項に記載の方法。
10. 前記ポリマーの前駆体が、蒸気の状態である、請求項１〜８の何れか一項に記載の方法。
11. 前記ポリマーが、０．０１〜１０ミクロンの厚さを有する層の状態で適用されている、請求項１〜１０の何れか一項に記載の方法。
12. 官能基を備えた前記ポリマーを適用する前に、薬剤を溶出させることの可能なポリマー中に取り入れられた薬剤の少なくとも一つの層を適用する工程を含んでいる、請求項１〜１１に記載の方法。
13. 前記薬剤が、抗炎症性，抗拡散性及び抗移動性薬剤及び免疫抑制剤より成るグループから選択されている、請求項１２に記載の方法。
14. 前記薬剤が、４−［（４−メチル−１−ピペラジニル）メチル］−Ｎ−［４−メチル−３−［［４−（３−ピリジニル）−２−ピリミジニル］アミノ］−フェニル］ベンズアミド メタンスルホナートである、請求項１３に記載の方法。
15. 薬剤を溶出させる前記ポリマーが、疎水性炭化水素，ポリアミド，ポリアクリラート及びポリメタクリラートから選択されている、請求項１２〜１４の何れか一項に記載の方法。
16. 前記疎水性炭化水素が、ポリスチレン，ポリエチレン，ポリブタジエン及びポリイソプレンから選択されている、請求項１５に記載の方法。
17. 前記ポリマーが、ポリブタジエンと組み合わさっている、ポリヒドロキシブチルメタクリレート及びポリヒドロキシエチルメタクリレートから選択されている、請求項１５に記載の方法。
18. 薬剤溶出ポリマーに取り入れられる前記薬剤が、適切な溶液中に浸漬させることにより又はスプレーで付着させることにより適用されている、請求項１２〜１７の何れか一項に記載の方法。
19. 前記薬剤溶出ポリマーが、０．５〜２０ミクロンの厚みを持ったフィルム状に付着されている、請求項１８に記載の方法。
20. 前記薬剤が抗炎症性薬剤である場合に、その薬剤が前記医療用器具に０．００１〜１０ｍｇ存在する、請求項１２〜１９の何れか一項に記載の方法。
21. 前記薬剤が抗拡散性薬剤である場合に、その薬剤が前記医療用器具に０．０００１〜１０ｍｇ存在する、請求項１２〜１９の何れか一項に記載の方法。
22. 前記薬剤が抗移動性作用を有する場合に、その薬剤が前記医療用器具に０．０００１〜１０ｍｇ存在する、請求項１２〜１９の何れか一項に記載の方法。
23. 前記薬剤が免疫抑制剤である場合に、その薬剤が前記医療用器具に０．０００１〜１０ｍｇ存在する、請求項１２〜１９の何れか一項に記載の方法。
24. 前記薬剤が、４−［（４−メチル−１−ピペラジニル）メチル］−Ｎ−［４−メチル−３−［［４−（３−ピリジニル）−２−ピリミジニル］アミノ］−フェニル］ベンズアミド メタンスルホナートである場合に、その薬剤が前記医療用器具に０．００１〜１０ｍｇ存在する、請求項１２〜１９に記載の方法。
25. 安定した反応性の官能基を備えた前記ポリマーの表面に生物学的分子を付着させる工程を更に含んでいる、請求項１〜２４の何れか一項に記載の方法。
26. 前記生物学的分子が、抗血栓物質及びヒアルロン酸から選択されている、請求項２５に記載の方法。
27. 前記生物学的分子がヘパリンである、請求項２６に記載の方法。
28. 前記生物学的分子が、重量％にして０．０１〜１の濃度の前記生物学的分子を含んだ水溶液中に前記医療用器具を浸漬させることにより付着されている、請求項２６又は２７に記載の方法。
29. 前記医療用器具をクリーニング／洗浄する予備工程を更に含んでいる、請求項１〜２８の何れか一項に記載の方法。
30. 前記クリーニング／洗浄予備工程の後に、薬剤溶出ポリマーに取り入れられた前記薬剤の前記医療用器具への接着を促進させるための前処理工程を更に含んでいる、請求項２９に記載の方法。
31. 前記生物学的分子の層の上に更に生物分解性ポリマー層を付加する工程を更に含んでいる、請求項１〜３０の何れか一項に記載の方法。
32. ４−［（４−メチル−１−ピペラジニル）メチル］−Ｎ−［４−メチル−３−［［４−（３−ピリジニル）−２−ピリミジニル］アミノ］−フェニル］ベンズアミド メタンスルホナートが含められたポリマーの少なくとも一つの第一層を前記医療用器具の表面に付加する工程と、アリルアミンのポリマーの少なくとも一つの第二層をコールドプラズマによって付加する工程と、ヘパリンを前記少なくとも一つの第二層に結合させる工程と、生物分解可能な少なくとも一つの第三層を前記ヘパリン上に付加する工程とを連続して実施する、請求項１〜３１の何れか一項に記載の方法。
33. 請求項１〜３２の何れか一項に記載の方法によって得ることのできる薬剤溶出医療用器具。
34. 器具構造体と、前記器具構造体を被覆して薬剤を含んだ少なくとも一つの第一層と、前記少なくとも一つの第一層を被覆して安定した反応性官能基を備えたポリマーを有する少なくとも一つの第二層と、前記官能基と化学結合させることにより前記少なくとも一つの第二層に接着された生物学的分子層とを有し、前記少なくとも一つの第二ポリマー層が、コールドプラズマ法によって前記少なくとも一つの第一層上に付着されている、請求項３３に記載の医療用器具。
35. 前記薬剤が、請求項１３〜３２の何れか一項に記載された薬剤である、請求項３４に記載の医療用器具。
36. 前記薬剤溶出ポリマーが、請求項１６〜１８の何れか一項に記載のポリマーである、請求項３４又は３５に記載の医療用器具。
37. 安定した反応性の官能基を持った前記ポリマーが、請求項２〜５の何れか一項に記載のポリマーの一つである、請求項３４〜３６の何れか一項に記載の医療用器具。
38. 前記生物学的分子が、請求項２６に記載の生物学的分子の何れか一つである、請求項３４〜３７の何れか一項に記載の医療用器具。
39. 前記医療用器具が、脈管用器具，プロテーゼ，プローブ，カテーテル，歯科インプラント等から選択されている、請求項３４〜３７の何れか一項に記載の医療用器具。
40. 前記医療用器具が脈管ステントである、請求項３９に記載の医療用器具。
41. 医療用器具、好ましくは、脈管ステントを被覆するための、反応性官能基を備えた請求項２〜５に記載のポリマーから選択されたポリマーをコールドプラズマ法によって付着する使用方法。
    

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