JP2010279691A - 新規な生物材料薬物送達および表面改変組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エマルジョンを含有する医療デバイスコーティングであって、少なくとも1種の生体吸収性ポリマーを少なくとも1種の有機溶媒と組み合わせて含有する油相;ならびに、抗菌タンパク質、ペプチド、これらのフラグメント、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも1種の抗菌成分を含有する水相、を含有する、コーティング。
【選択図】なし
Description
(項目1)
エマルジョンを含有する医療デバイスコーティングであって、
少なくとも1種の生体吸収性ポリマーを少なくとも1種の有機溶媒と組み合わせて含有する油相;ならびに
抗菌タンパク質、ペプチド、これらのフラグメント、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも1種の抗菌成分を含有する水相、
を含有する、コーティング。
(項目2)
前記生体吸収性ポリマーが、グリコリド、ラクチド、カプロラクトン、トリメチレンカーボネート、ジオキサノン、ジオキセパノン、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される1種以上のモノマーから誘導される結合を含む、上記項目に記載のコーティング。
(項目3)
前記生体吸収性ポリマーがグリコリド/カプロラクトンコポリマーを含有する、上記項目のうちのいずれかに記載のコーティング。
(項目4)
前記生体吸収性ポリマーがラクチド/グリコリドコポリマーを含有する、上記項目のうちのいずれかに記載のコーティング。
(項目5)
前記少なくとも1種の抗菌成分が、ラクトフェリン、ラクトフェリシン、ディフェンシン、カテリシジン、ヒスタチン、セクロピン、マガイニン、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、上記項目のうちのいずれかに記載のコーティング。
(項目6)
前記コーティングが、ビニルピロリドンホモポリマー、ビニルピロリドンコポリマー、および必要に応じてさらなるモノマーまたはポリマーと組み合わせたこれらのブレンドからなる群より選択されるビニルピロリドン成分をさらに含有する、上記項目のうちのいずれかに記載のコーティング。
(項目7)
前記コーティングが、脂肪酸、脂肪酸塩および脂肪酸エステルの塩からなる群より選択される1種以上の脂肪酸成分をさらに含有する、上記項目のうちのいずれかに記載のコーティング。
(項目8)
前記脂肪酸成分が、ラクチル酸ステアロイルカルシウム、ラクチル酸ステアロイルマグネシウム、ラクチル酸ステアロイルアルミニウム、ラクチル酸ステアロイルバリウム、ラクチル酸ステアロイル亜鉛、ラクチル酸パルミチルカルシウム、ラクチル酸パルミチルマグネシウム、ラクチル酸パルミチルアルミニウム、ラクチル酸パルミチルバリウム、ラクチル酸パルミチル亜鉛、ラクチル酸オレイルカルシウム、ラクチル酸オレイルマグネシウム、ラクチル酸オレイルアルミニウム、ラクチル酸オレイルバリウム、およびラクチル酸オレイル亜鉛からなる群より選択される脂肪酸エステルの塩を含む、上記項目のうちのいずれかに記載のコーティング。
(項目9)
前記医療デバイスが、ステープル、クリップ、薬物送達デバイス、ステント、ピン、ねじ、縫合糸、人工靭帯、人工腱、織られたメッシュ、組織足場、凍結乾燥された生物学的メッシュ、複合メッシュ、ガーゼ、包帯、および成長マトリックスからなる群より選択される、上記項目のうちのいずれかに記載のコーティング。
(項目10)
前記有機溶媒が、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、塩化メチレン、キシレン、ベンゼン、トルエン、ヘキサン、シクロヘキサン、ジエチルエーテル、二硫化炭素、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、上記項目のうちのいずれかに記載のコーティング。
(項目11)
前記有機溶液対前記水溶液の比が、約1:1〜約20:1であり得る、上記項目のうちのいずれかに記載のコーティング。
(項目12)
エマルジョンを含有する医療デバイスコーティングであって、
少なくとも1種の生体吸収性ポリマーを少なくとも1種の有機溶媒と組み合わせて含有する油相;
少なくとも1種の界面活性剤;ならびに
ラクトフェリン、ラクトフェリシン、ディフェンシン、カテリシジン、ヒスタチン、セクロピン、マガイニン、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも1種の抗菌成分を含有する水相、
を含有する、コーティング。
(項目13)
前記生体吸収性ポリマーが、グリコリド、ラクチド、カプロラクトン、トリメチレンカーボネート、ジオキサノンおよびジオキセパノンからなる群より選択される1種以上のモノマーから誘導される結合を含む、上記項目のうちのいずれかに記載のコーティング。
(項目14)
前記生体吸収性ポリマーがグリコリド/カプロラクトンコポリマーを含有する、上記項目のうちのいずれかに記載のコーティング。
(項目15)
前記生体吸収性ポリマーがラクチド/グリコリドコポリマーを含有する、上記項目のうちのいずれかに記載のコーティング。
(項目16)
前記少なくとも1種の界面活性剤が、アルコールエトキシレート、グリセロールエステル、ポリオキシエチレンエステル、脂肪酸のグリコールエステル、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、上記項目のうちのいずれかに記載のコーティング。
(項目17)
前記コーティングが、ビニルピロリドンホモポリマー、ビニルピロリドンコポリマー、および必要に応じてさらなるモノマーまたはポリマーと組み合わせられたこれらのブレンドからなる群より選択されるビニルピロリドン成分をさらに含有する、上記項目のうちのいずれかに記載のコーティング。
(項目18)
前記コーティングが、脂肪酸、脂肪酸塩および脂肪酸エステルの塩からなる群より選択される1種以上の脂肪酸成分をさらに含有する、上記項目のうちのいずれかに記載のコーティング。
(項目19)
前記脂肪酸成分が、ラクチル酸ステアロイルカルシウム、ラクチル酸ステアロイルマグネシウム、ラクチル酸ステアロイルアルミニウム、ラクチル酸ステアロイルバリウム、ラクチル酸ステアロイル亜鉛、ラクチル酸パルミチルカルシウム、ラクチル酸パルミチルマグネシウム、ラクチル酸パルミチルアルミニウム、ラクチル酸パルミチルバリウム、ラクチル酸パルミチル亜鉛、ラクチル酸オレイルカルシウム、ラクチル酸オレイルマグネシウム、ラクチル酸オレイルアルミニウム、ラクチル酸オレイルバリウム、およびラクチル酸オレイル亜鉛からなる群より選択される脂肪酸エステルの塩を含む、上記項目のうちのいずれかに記載のコーティング。
(項目20)
前記医療デバイスが、ステープル、クリップ、薬物送達デバイス、ステント、ピン、ねじ、縫合糸、人工靭帯、人工腱、織られたメッシュ、組織足場、凍結乾燥された生物学的メッシュ、複合メッシュ、ガーゼ、包帯、および成長マトリックスからなる群より選択される、上記項目のうちのいずれかに記載のコーティング。
(項目21)
前記有機溶媒が、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、塩化メチレン、キシレン、ベンゼン、トルエン、ヘキサン、シクロヘキサン、ジエチルエーテル、二硫化炭素、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、上記項目のうちのいずれかに記載のコーティング。
(項目22)
前記有機溶液対前記水溶液の比が、約1:1〜約20:1であり得る、上記項目のうちのいずれかに記載のコーティング。
布、医療デバイス、包装材料などに使用するための抗菌コーティングが提供される。
本開示は、医療デバイスまたはこのようなデバイスのためのコーティングを形成するために利用され得る、組成物を提供する。例えば、ある実施形態において、本開示の医療デバイスは、少なくとも1種の有機溶媒と組み合わせた少なくとも1種の生体吸収性ポリマーを含有する油相と、少なくとも1種の抗菌成分(例えば、抗菌タンパク質、ペプチド、これらのフラグメント、およびこれらの組み合わせ)を含有する水相とを含有するエマルジョンを含有する、コーティングを備え得る。
生体適合性の生分解性ポリマーを、以下のように製造した。1ガロン(約3.78×10−3m3)の反応容器を洗浄し、そして1トル(約133.3Pa)未満の圧力に達するまで減圧に供した。1000±1グラムのポロキサマー188(PLURONIC(登録商標)F68)をこの1ガロンの反応容器に入れ、その後、減圧を再度適用して、約1トル未満の圧力を得た。その温度を約105℃まで上昇させ、そしてPLURONIC(登録商標)F68をこの反応器内で約14(±4)時間乾燥させた。この期間中、1275±1グラムのε−カプロラクトンを3リットルの丸底フラスコに入れ、そして225±1グラムのグリコリドを500mlの丸底フラスコに入れた。PLURONIC(登録商標)F68の乾燥の終了の75分〜90分前に、このε−カプロラクトンとグリコリドとを、105℃の温度まで加熱したオーブンに入れた。PLURONIC(登録商標)F68の乾燥が完了した後に、このグリコリドをこの反応器に添加し、続いてこのε−カプロラクトンを添加した。次いで、この反応器に窒素を満たし、次いで295μLのオクタン酸スズを触媒としてこの反応器に添加した。
細菌の付着およびコロニー形成を防止し、そして増強された縫合糸取り扱い特徴(低下した組織抵抗が挙げられる)を提供するモノフィラメント外科手術用縫合糸を、以下のように調製した。実施例1のポリマーを、2%、5%および10%(w/w)の濃度で塩化メチレンに溶解した。モノフィラメントポリブタエステル(ブチレンテレフタレートとポリテトラメチレンエーテルグリコールとのコポリマー)の外科手術用縫合糸を、各溶液でディップコーティングによりコーティングして、この縫合糸上に均一なコーティングを作製した。得られたコーティングレベルは、それぞれ2%、5%および10%の溶液について、縫合糸の重量に基づいて、1.08%、3.64%および6.80%であった。10%溶液からのコーティングは、臨床感染のレベルにおいて、少なくとも8日間、縫合糸の細菌コロニー形成を防止することがわかった。逆に、他のモノフィラメント(コーティングされていないポリブタエステル縫合糸を含む)は、3日のみで、臨床感染のレベルに達した。
米国特許第5,716,376号(この開示は、この参照により本明細書中に参考として援用される)の実施例に記載されるようなカプロラクトン/グリコリドコポリマーとラクチル酸ステアロイルカルシウムとの混合物でコーティングされた、グリコリド/ラクチドコポリマーから作製された編組マルチフィラメントを、実施例1のポリマーでコーティングした。コーティングポリマーを塩化メチレン中で溶媒和し(2%、5%および10%(w/w))、そしてこれらの縫合糸をディップコーティングによりこれらの3つの溶液のうちの1つでコーティングした。このさらなるコーティングポリマーは、コーティングされていない縫合糸またはEthiconのVICRYL(登録商標)Plus縫合糸(グリコリド/ラクチドコポリマーから作製され、トリクロサンを含むコーティングを有する縫合糸)において観察されたよりも効果的な様式で、細菌の接着およびコロニー形成を防止した。
実施例1の生体吸収性ポリマーを、米国特許第5,716,376号の実施例3の溶液(得られる溶液の約2%、5%および10%(w/w)に相当するε−カプロラクトン/グリコリドコポリマーおよびラクチルステアリン酸カルシウムを含有する)とブレンドした。
銀イオンおよび/または銀ガラス粒子を含有する、抗菌外科手術用縫合糸コーティングを、以下のように調製する。実施例1の生体吸収性ポリマーを10%(w/w)の濃度で塩化メチレン中で溶媒和させる。種々の銀塩(硝酸塩、クエン酸塩、スルファジアジン塩、乳酸塩など)の懸濁物/溶液を、逆浸透(RO)水中で、高速混合しながら調製する。水/有機物エマルジョンを、生体吸収性ポリマーコーティング溶液:銀懸濁物/溶液の8:2〜2:8の範囲の比で調製する。エマルジョンを激しく攪拌しながら形成し、そして外科手術用縫合糸を、ディップコーティング技術によりコーティングした。このコーティングは、ベース縫合糸基材の0.5%〜15%(w/w)、ある実施形態においては、約1%〜約5%(w/w)の量で存在する。銀イオンを含有するポリマーコーティングは、縫合糸材料上への細菌コロニー形成を防止する。
市販のコーティングなしのPOLYSORBTM縫合糸(USSC)を、1%(w/v)ポリビニルピロリドン水溶液(PVPはAldrich製であった)でディップコーティングし、そして約40℃で一晩減圧下で乾燥させた。約5cmの長さの縫合糸ストランドを包装し、そしてエチレンオキシドにより滅菌した。ストランドを、以下のように、抗コロニー形成特性についてアッセイした。E.coli(ATTC培養物から)の細菌ストックを、Log8のMcFarland標準物質から調製し、そしてLog3のストック濃度まで希釈した。縫合糸ストランドを15mlのガラス遠心管に入れ、そしてLog3 E.coli(約10ml)を接種し、そして約37℃剪断下(これらをロッキングバスに供することによる)で一晩インキュベートした。
PVPのトップコートを、グリコリド/カプロラクトンポリマーとラクチル酸ステアロイルカルシウムとの52/48重量%混合物のコーティングを有するPOLYSORB縫合糸に、それぞれ1%(w/v)および2%(w/w)の濃度の、PVPの水溶液またはPVPの有機溶液のいずれかを使用して、塗布した。コーティングを、DeitzおよびSchellのコーティング装置を使用して、40メートル/分の線速度を用い、約100℃の温度のオーブン内で加熱して調製した。得られた縫合糸を、実施例1において上に記載されたように一晩乾燥させた。
ラクチド/グリコリドコポリマー(約70重量%のラクチドおよび約30重量%のグリコリド)を含むPVPのブレンドコーティング、グリコリド/カプロラクトンコポリマー(約90重量%のカプロラクトンおよび約10重量%のグリコリド)を含むPVPのブレンドコーティング、および両方のコポリマー(すなわち、70/30ラクチド/グリコリドコポリマーと90/10カプロラクトン/グリコリドコポリマー)を含むPVPのブレンドコーティング剤を実施例1において上に記載されたようにディップコーティングした。これらのコポリマーのストック溶液を調製し、そしてPVPを添加して、0.1%〜5%(w/w)の最終PVP溶液濃度の範囲を達成した。全ての溶液が、塩化メチレンを溶媒として利用した。これらの溶液をディップコーティングし、そして実施例1に記載されるように乾燥させた。いくつかの組成物を、水性PVP溶液でトップコートした。トップコートは、水性PVP(1%w/v(10mg/ml))を含有し、この中で、予めコーティングされた縫合糸を浸漬コーティング(1分以下)により水性PVPでオーバーコートして、PVPのトップ障壁層を提供した。
様々な低分子量PVPブレンドコーティングの上に重ねた高分子量PVPトップコートの組み合わせのうちのいくつかは、疎水性ポリマーまたはそのブレンドに組み込まれて、生理学的水性環境にある場合に、縫合糸上へのより長いPVP滞留時間を与えることにより、耐コロニー形成効力および持続時間を延長する。高分子量PVPは、900,000g/molを超える分子量を有し得、一方で、低分子量PVPは、100,000g/mol未満の分子量を有し得る。PVPを含む疎水性ポリマーとしては、シリコーン/PEGのコポリマーまたはブレンドが挙げられ得る。
Claims (22)
- エマルジョンを含有する医療デバイスコーティングであって、
少なくとも1種の生体吸収性ポリマーを少なくとも1種の有機溶媒と組み合わせて含有する油相;ならびに
抗菌タンパク質、ペプチド、これらのフラグメント、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも1種の抗菌成分を含有する水相、
を含有する、コーティング。 - 前記生体吸収性ポリマーが、グリコリド、ラクチド、カプロラクトン、トリメチレンカーボネート、ジオキサノン、ジオキセパノン、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される1種以上のモノマーから誘導される結合を含む、請求項1に記載のコーティング。
- 前記生体吸収性ポリマーがグリコリド/カプロラクトンコポリマーを含有する、請求項1に記載のコーティング。
- 前記生体吸収性ポリマーがラクチド/グリコリドコポリマーを含有する、請求項1に記載のコーティング。
- 前記少なくとも1種の抗菌成分が、ラクトフェリン、ラクトフェリシン、ディフェンシン、カテリシジン、ヒスタチン、セクロピン、マガイニン、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項1に記載のコーティング。
- 前記コーティングが、ビニルピロリドンホモポリマー、ビニルピロリドンコポリマー、および必要に応じてさらなるモノマーまたはポリマーと組み合わせたこれらのブレンドからなる群より選択されるビニルピロリドン成分をさらに含有する、請求項1に記載のコーティング。
- 前記コーティングが、脂肪酸、脂肪酸塩および脂肪酸エステルの塩からなる群より選択される1種以上の脂肪酸成分をさらに含有する、請求項1に記載のコーティング。
- 前記脂肪酸成分が、ラクチル酸ステアロイルカルシウム、ラクチル酸ステアロイルマグネシウム、ラクチル酸ステアロイルアルミニウム、ラクチル酸ステアロイルバリウム、ラクチル酸ステアロイル亜鉛、ラクチル酸パルミチルカルシウム、ラクチル酸パルミチルマグネシウム、ラクチル酸パルミチルアルミニウム、ラクチル酸パルミチルバリウム、ラクチル酸パルミチル亜鉛、ラクチル酸オレイルカルシウム、ラクチル酸オレイルマグネシウム、ラクチル酸オレイルアルミニウム、ラクチル酸オレイルバリウム、およびラクチル酸オレイル亜鉛からなる群より選択される脂肪酸エステルの塩を含む、請求項7に記載のコーティング。
- 前記医療デバイスが、ステープル、クリップ、薬物送達デバイス、ステント、ピン、ねじ、縫合糸、人工靭帯、人工腱、織られたメッシュ、組織足場、凍結乾燥された生物学的メッシュ、複合メッシュ、ガーゼ、包帯、および成長マトリックスからなる群より選択される、請求項1に記載のコーティング。
- 前記有機溶媒が、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、塩化メチレン、キシレン、ベンゼン、トルエン、ヘキサン、シクロヘキサン、ジエチルエーテル、二硫化炭素、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項1に記載のコーティング。
- 前記有機溶液対前記水溶液の比が、約1:1〜約20:1であり得る、請求項1に記載のコーティング。
- エマルジョンを含有する医療デバイスコーティングであって、
少なくとも1種の生体吸収性ポリマーを少なくとも1種の有機溶媒と組み合わせて含有する油相;
少なくとも1種の界面活性剤;ならびに
ラクトフェリン、ラクトフェリシン、ディフェンシン、カテリシジン、ヒスタチン、セクロピン、マガイニン、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも1種の抗菌成分を含有する水相、
を含有する、コーティング。 - 前記生体吸収性ポリマーが、グリコリド、ラクチド、カプロラクトン、トリメチレンカーボネート、ジオキサノンおよびジオキセパノンからなる群より選択される1種以上のモノマーから誘導される結合を含む、請求項12に記載のコーティング。
- 前記生体吸収性ポリマーがグリコリド/カプロラクトンコポリマーを含有する、請求項12に記載のコーティング。
- 前記生体吸収性ポリマーがラクチド/グリコリドコポリマーを含有する、請求項12に記載のコーティング。
- 前記少なくとも1種の界面活性剤が、アルコールエトキシレート、グリセロールエステル、ポリオキシエチレンエステル、脂肪酸のグリコールエステル、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項12に記載のコーティング。
- 前記コーティングが、ビニルピロリドンホモポリマー、ビニルピロリドンコポリマー、および必要に応じてさらなるモノマーまたはポリマーと組み合わせられたこれらのブレンドからなる群より選択されるビニルピロリドン成分をさらに含有する、請求項12に記載のコーティング。
- 前記コーティングが、脂肪酸、脂肪酸塩および脂肪酸エステルの塩からなる群より選択される1種以上の脂肪酸成分をさらに含有する、請求項12に記載のコーティング。
- 前記脂肪酸成分が、ラクチル酸ステアロイルカルシウム、ラクチル酸ステアロイルマグネシウム、ラクチル酸ステアロイルアルミニウム、ラクチル酸ステアロイルバリウム、ラクチル酸ステアロイル亜鉛、ラクチル酸パルミチルカルシウム、ラクチル酸パルミチルマグネシウム、ラクチル酸パルミチルアルミニウム、ラクチル酸パルミチルバリウム、ラクチル酸パルミチル亜鉛、ラクチル酸オレイルカルシウム、ラクチル酸オレイルマグネシウム、ラクチル酸オレイルアルミニウム、ラクチル酸オレイルバリウム、およびラクチル酸オレイル亜鉛からなる群より選択される脂肪酸エステルの塩を含む、請求項18に記載のコーティング。
- 前記医療デバイスが、ステープル、クリップ、薬物送達デバイス、ステント、ピン、ねじ、縫合糸、人工靭帯、人工腱、織られたメッシュ、組織足場、凍結乾燥された生物学的メッシュ、複合メッシュ、ガーゼ、包帯、および成長マトリックスからなる群より選択される、請求項12に記載のコーティング。
- 前記有機溶媒が、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、塩化メチレン、キシレン、ベンゼン、トルエン、ヘキサン、シクロヘキサン、ジエチルエーテル、二硫化炭素、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項12に記載のコーティング。
- 前記有機溶液対前記水溶液の比が、約1:1〜約20:1であり得る、請求項12に記載のコーティング。
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