KR20240065098A - 호흡기의 협착을 완화시킴으로써 공기 흐름을 확보하는 스텐트 및 방법 - Google Patents

호흡기의 협착을 완화시킴으로써 공기 흐름을 확보하는 스텐트 및 방법 Download PDF

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다니엘 이. 글루맥
라이언 콜슨 헌터
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도레이 카부시키가이샤
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Abstract

호흡기용 스텐트는 내부 표면과 외부 표면을 갖는 스텐트로서, 베이스 부재와 친수성 폴리머층을 포함한다. 친수성 폴리머층은 히드록시기와 아미드기를 갖는 친수성 폴리머를 함유한다. 친수성 폴리머층은 내부 표면의 적어도 일부 및/또는 외부 표면의 적어도 일부에 제공된다.

Description

호흡기의 협착을 완화시킴으로써 공기 흐름을 확보하는 스텐트 및 방법
본 발명은 점액의 고착을 억제할 수 있고, 또한 섬모의 손실 및 배상 세포의 과도한 증식을 억제할 수 있고, 이런 이유로 생체적합성이 높은 스텐트, 및 이 스텐트를 이용하여 호흡기의 협착을 완화시킴으로써 공기 흐름을 확보하는 방법에 관한 것이다.
스텐트는 체내에 잔류될 수 있는 임플란트 의료 장비이며, 일부 스텐트는 방사 방향으로 확장될 수 있다. 스텐트는 다양한 체강 또는 혈관관(혈관계, 식도, 위장관, 결장 및 소장, 담관, 췌관, 폐관, 요관, 비강 및 기도, 기관, 기관지 등) 내부에 설치된다. 체강 또는 혈관관이 수축된 경우, 내부강을 확보하기 위해 수축된 부위 내부에 스텐트가 설치된다.
이러한 스텐트 중에는 체강 또는 혈관관 내에 장기간 잔류되는 것과, 정해진 시간 동안 내부강을 개방해 두기 위해 제공된 후 신체에서 제거되는 것이 있다.
예를 들면, 비특허문헌 1에는 폐암 등에 의해 기도 또는 기관지가 수축된 경우에 호흡이 가능하도록 수축된 부분에 잔류되는 기도용 스텐트가 개시되어 있다.
그러나, 심각한 문제, 즉 점액의 고착, 섬모의 손실, 및 낮은 생체적합성으로 인한 배상 세포의 과도한 증식과 같은 합병증의 발생이 있다. 따라서, 점액의 고착을 억제하고 생체적합성을 향상시킴으로써 합병증의 발생을 억제하면서 장기간 사용될 수 있는 스텐트를 이용한 의학적 치료가 임상적으로 요구되고 있다.
이들 요구에 충족하기 위해서, 친수성 폴리머 또는 초소수성 폴리머가 코팅된 기도용 스텐트가 개발되었다(특허문헌 1, 비특허문헌 1). 특허문헌 2에는 친수성 표면을 갖는 장치 및 이를 용이하게 제조하는 방법이 개시되어 있다.
US 2017/0340782 WO 2017/146102
Hans J. Lee et al., Journal of Thoracic Disease 2017; 9(11): 4,651-4,659.
그러나, 관련 기술에서의 스텐트는 성능이 불충분하여 해결해야 할 문제가 많다.
상기 관점에서, 본 개시의 목적은 점액의 고착 및 합병증의 발생을 억제할 수 있고, 생체적합성이 높은 호흡기용 스텐트를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 개시의 예시적인 양태는 다음과 같다:
[1] 내부 표면과 외부 표면을 갖는 호흡기용 스텐트로서, 상기 스텐트는 베이스 부재와 친수성 폴리머층을 포함하고; 친수성 폴리머층은 히드록시기와 아미드기를 갖는 친수성 폴리머를 함유하고; 친수성 폴리머층은 내부 표면의 적어도 일부에 제공되는 호흡기용 스텐트.
[2] 내부 표면과 외부 표면을 갖는 호흡기용 스텐트로서, 상기 스텐트는 베이스 부재와 친수성 폴리머층을 포함하고; 친수성 폴리머층은 히드록시기와 아미드기를 갖는 친수성 폴리머를 함유하고; 친수성 폴리머층은 외부 표면의 적어도 일부에 제공되는 호흡기용 스텐트.
[3] 베이스 부재는 실리콘 수지를 함유하는, 항목 [1] 또는 [2]에 기재된 스텐트.
[4] 베이스 부재의 구성요소와 친수성 폴리머층의 구성요소의 혼합층을 포함하고, 혼합층은 베이스 부재와 친수성 폴리머층 사이에 배치되는, 항목 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 스텐트.
[5] 친수성 폴리머를 포함하는 층의 두께(X)와 베이스 부재의 두께(Y) 사이의 비율(X:Y)이 1:400~1:120,000의 범위 내인, 항목 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 스텐트.
[6] 관상 구조부를 포함하는, 항목 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 스텐트.
[7] 관상 구조부는 외경이 4mm 이상 24mm 이하이고, 두께는 0.2mm 이상 2mm 이하인, 항목 [6]에 기재된 스텐트.
[8] 외부 표면에 복수의 돌출부 또는 요철부를 포함하는, 항목 [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 스텐트.
[9] 상기 호흡기는 기관, 기관지 또는 폐인, 항목 [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 스텐트.
[10] 상기 히드록시기와 아미드기를 갖는 친수성 폴리머는 카르복실기를 갖는 폴리아미드, 및 히드록시기를 갖는 모노머와 아미드기를 갖는 모노머의 코폴리머로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 폴리머인, 항목 [1] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 스텐트.
[11] 상기 히드록시기를 갖는 모노머는 메타크릴산, 아크릴산, 비닐벤조산, 티오펜-3-아세트산, 4-스티렌술폰산, 비닐술폰산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, 및 이들의 염으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 모노머인, 항목 [10]에 기재된 스텐트.
[12] 상기 아미드기를 갖는 모노머는 N-비닐피롤리돈, N-비닐아세트아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, N,N-디에틸아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, N-(2-히드록시에틸)아크릴아미드, 및 아크릴아미드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 모노머인, 항목 [10] 또는 [11]에 기재된 스텐트.
[13] 내부 표면과 외부 표면을 갖는 호흡기용 스텐트를 이용한 호흡기의 협착을 완화시킴으로써 공기 흐름을 확보하는 방법으로서: 상기 스텐트는 베이스 부재와 친수성 폴리머층을 포함하고; 친수성 폴리머층은 히드록시기와 아미드기를 갖는 친수성 폴리머를 함유하고; 또한 친수성 폴리머층은 내부 표면의 적어도 일부에 제공되는 방법.
[14] 내부 표면과 외부 표면을 갖는 호흡기용 스텐트를 이용한 호흡기의 협착을 완화시킴으로써 공기 흐름을 확보하는 방법으로서, 상기 스텐트는 베이스 부재와 친수성 폴리머층을 포함하고; 친수성 폴리머층은 히드록시기와 아미드기를 갖는 친수성 폴리머를 함유하고; 친수성 폴리머층은 외부 표면의 적어도 일부에 제공되는 방법.
본 개시의 예시적인 양태는 점액의 고착을 억제할 수 있고 생체적합성이 높아서, 합병증의 발생을 억제할 수 있는 호흡기용 스텐트를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시형태에 따른 특정 스텐트의 개략도이고;
도 2는 도 1에 도시된 일 실시형태에 따른 스텐트의 A-A 단면을 도시하고;
도 3은 일 실시형태에 따른 또 다른 구체적인 스텐트의 개략도이고;
도 4는 일 실시형태에 따른 더욱 구체적인 스텐트의 개략도이고;
도 5는 본 개시의 실시예에 사용된 스텐트의 개략도이고; 또한
도 6은 일 실시형태에 따른 더욱 구체적인 스텐트의 개략도이다.
실시형태(제 1 실시형태)에 따른 스텐트는 내부 표면과 외부 표면을 갖는 호흡기용 스텐트로서, 상기 스텐트는 베이스 부재 및 친수성 폴리머층을 포함하고, 상기 친수성 폴리머층은 히드록시기와 아미드기를 갖는 친수성 폴리머를 함유하고, 상기 친수성 폴리머층은 내부 표면의 적어도 일부에 제공된다.
다른 실시형태(제 2 실시형태)에 따른 스텐트는 내부 표면과 외부 표면을 갖는 호흡기용 스텐트로서, 상기 스텐트는 베이스 부재 및 친수성 폴리머층을 포함하고, 상기 친수성 폴리머층은 히드록시기 및 아미드기를 갖는 친수성 폴리머를 함유하고, 상기 친수성 폴리머층은 외부 표면의 적어도 일부에 제공된다.
본 개시에 사용되는 "호흡기(respiratory organ)"라는 용어는 호흡과 관련된 기관을 총칭하는 용어로서, 그 예로는 기도, 구강, 비강, 인두, 기관, 기관지, 세기관지, 및 폐를 포함한다. 본 실시형태에 따른 스텐트는 호흡기용 스텐트이고, 바람직하게는 기도, 기관, 기관지 또는 폐용 스텐트이다.
본 실시형태에 따른 스텐트를 수축된 호흡기에 설치 및 잔류시킴으로써, 호흡기의 협착이 완화되어 공기 흐름이 확보될 수 있다.
본 실시형태에 따른 스텐트는 수축된 호흡기뿐만 아니라 막힌 호흡기에도 적용될 수 있다.
본 실시형태에 따른 스텐트에 있어서, "내부 표면"이란 호흡하는 공기의 통로의 측에 위치된 표면을 의미한다. "외부 표면"이란 내부 표면이 아닌 표면, 즉 스텐트를 생체에 적용했을 때 호흡기와 접촉하는 측에 위치된 표면을 의미한다. 도 1은 일 실시형태에 따른 스텐트(10)의 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 실시형태에 따른 스텐트(10)는 관상 구조부를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 스텐트(10)에 있어서, 관상 구조부의 내부 표면은 내부 표면(11)이고, 내부 표면 이외의 표면은 외부 표면(12)이다. 관상 구조부는 반경 방향으로 확장될 수 있다.
<베이스 부재>
본 실시형태에 따른 스텐트는 베이스 부재를 포함한다. 스텐트의 베이스 부재의 재료에 대한 특별한 제한은 없고; 재료는 금속 또는 수지를 포함할 수 있다.
금속의 예는 스테인리스강, 코발트 합금, 티타늄 합금, 및 니켈티타늄 합금(니티놀)을 포함한다.
수지의 예는 폴리우레탄, 폴리에스테르, PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌), 및 실리콘 수지를 포함한다. 생체적합성, 역학에 관한 물성, 가동성 등의 관점에서 실리콘 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
즉, 본 실시형태에 따른 스텐트의 베이스 부재는 실리콘 수지를 함유하는 것이 바람직하다.
베이스 부재는 1종의 재료 또는 2종 이상의 재료로 이루어질 수 있다.
<친수성 폴리머층>
본 실시형태에 있어서, 스텐트의 표면(들)에 제공된 친수성 폴리머층은 베이스 부재의 표면(들)에 층으로 형성된 친수성 폴리머층이다.
본 실시형태에 따른 스텐트는 베이스 부재와 친수성 폴리머층 사이에 베이스 부재의 구성요소(들)와 친수성 폴리머층의 구성요소(들)의 혼합층을 포함하는 것이 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 친수성 폴리머로만 이루어진 친수성 폴리머층 및 혼합층은 총칭하여 "친수성 폴리머를 포함하는 층"으로 지칭될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 실시형태에 따른 스텐트(10)의 A-A 단면이다.
예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에 따른 스텐트(10)는 베이스 부재(21)와 친수성 폴리머층(23) 사이에 베이스 부재(21)의 구성요소(들)와 친수성 폴리머층(23)의 구성요소(들)가 함께 혼합된 혼합층(22)을 포함하는 것이 바람직하다.
베이스 부재와 친수성 폴리머층 사이에 배치되는 혼합층은 친수성 폴리머층을 구성하는 친수성 폴리머의 일부가 베이스 부재 내로 들어감으로써 형성될 수 있다. 대안적으로, 혼합층은 베이스 부재의 일부가 친수성 폴리머층으로 들어감으로써 형성될 수도 있다. 본 실시형태 따른 스텐트가 혼합층을 포함하는 경우, 친수성 폴리머를 포함하는 층은 친수성 폴리머층과 혼합층을 포함하는 2층 이상의 적층 구조를 갖는다.
본 실시형태(제 1 실시형태)에 따른 스텐트에 있어서, 친수성 폴리머층이 내부 표면의 적어도 일부에 제공될 필요가 있다. 친수성 폴리머는 내부 표면 전체에 제공될 수 있다. 본 실시형태에 따른 스텐트에 있어서, 친수성 폴리머층은 내부 표면 이외에 외부 표면의 적어도 일부에도 제공될 수 있다. 이 경우, 친수성 폴리머는 내부 표면 이외에 외부 표면 전체에도 제공될 수 있다.
다른 실시형태(제 2 실시형태)에 따른 스텐트에 있어서, 친수성 폴리머층은 외부 표면의 적어도 일부에 제공될 필요가 있다. 친수성 폴리머는 외부 표면 전체에 제공될 수 있다. 이 실시형태에 따른 스텐트에 있어서, 친수성 폴리머층은 외부 표면 이외에 내부 표면의 적어도 일부에도 제공될 수 있다. 이 경우, 친수성 폴리머는 외부 표면 이외에 내부 표면 전체에도 제공될 수도 있다.
즉, 친수성 폴리머층은 내부 표면의 적어도 일부 및/또는 외부 표면의 적어도 일부에 제공될 필요가 있다. 생체적합성의 관점에서, 본 실시형태에 따른 스텐트는 내부 표면과 외부 표면, 즉 스텐트의 전체 표면에 친수성 폴리머층이 제공되는 것이 바람직하다. 이하의 설명에서는 제 1 실시형태에 대해 상세히 설명한다. 그러나, 친수성 폴리머층의 위치를 제외하고는 제 1 실시형태에 대한 설명이 제 2 실시형태에도 적용될 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 스텐트의 표면에 친수성 폴리머층이 제공되기 때문에, 스텐트의 표면의 적어도 일부에 친수성이 부여된다. 일반적으로, 친수성 폴리머층의 재료는 베이스 부재의 것과 상이하다. 그러나, 친수성 폴리머층의 재료는, 소정의 이점을 얻을 수 있는 한, 베이스 부재의 것과 동일할 수 있다.
친수성 폴리머층을 구성하는 폴리머는 친수성 재료(예를 들면, 친수성 폴리머)로 이루어진다. 그러나, 친수성을 손상시키지 않는 한, 상기 재료 이외에 첨가제 등이 함유될 수 있다. 친수성 재료란, 실온(20℃~23℃)에서 물 100질량부에 0.0001질량부 이상 용해될 수 있는 재료를 의미한다. 친수성 재료는 물 100질량부에 0.01질량부 이상 용해될 수 있는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.1질량부 이상, 더욱 더 바람직하게는 1질량부 이상이다.
친수성 폴리머로는 히드록시기를 갖는 친수성 폴리머를 사용하는 것이 바람직하다. 히드록시기를 갖는 친수성 폴리머를 사용하면 젖음성이 높을 뿐만 아니라 체액에 대한 방오성이 우수한 표면을 형성할 수 있기 때문에 바람직하다. 상술한 바와 같은 히드록시기를 갖는 친수성 폴리머는 산성 히드록시기를 갖는 폴리머인 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 히드록시기를 갖는 친수성 폴리머는 카르복실기 및 술폰산기에서 선택되는 기를 갖는 폴리머인 것이 바람직하고, 카르복실기를 갖는 폴리머인 것이 가장 바람직하다. 카르복실기 또는 술폰산기는 염의 형태일 수 있다.
히드록시기를 갖는 친수성 폴리머의 예는 폴리메타크릴산, 폴리아크릴산, 폴리(비닐벤조산), 폴리(티오펜-3-아세트산), 폴리(4-스티렌술폰산), 폴리비닐술폰산, 폴리(2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산) 및 그 염을 포함한다. 상기 예는 호모폴리머이고, 친수성 폴리머를 각각 구성하는 친수성 모노머의 코폴리머, 또는 이러한 친수성 모노머와 다른 모노머의 코폴리머가 바람직하게 사용될 수 있다.
히드록시기를 갖는 친수성 폴리머가 코폴리머인 경우, 코폴리머를 구성하는 친수성 모노머는 알릴기, 비닐기, 및 (메타)아크릴로일기에서 선택되는 기를 갖는 모노머인 것이 바람직하고, (메타)아크릴로일기를 갖는 모노머가 가장 바람직하다. 이러한 모노머의 바람직한 예는 (메타)아크릴산, 비닐벤조산, 스티렌술폰산, 비닐술폰산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, 및 이들의 염을 포함한다. 이들 예 중에서도, (메타)아크릴산 및 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, 및 이들의 염에서 선택되는 모노머가 더욱 바람직하고, (메타)아크릴산 및 그 염에서 선택되는 모노머가 가장 바람직하다.
히드록시기를 갖는 친수성 폴리머는 히드록시기 이외에 아미드기를 갖는 것이, 물 젖음성이 높을 뿐만 아니라 점액의 고착을 억제할 수 있고, 또한 섬모의 손실 및 배상 세포의 과도한 증식을 억제할 수 있는 표면을 형성할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 이러한 친수성 폴리머는 점액의 고착을 억제할 수 있고, 또한 섬모의 손실 및 배상 세포의 과도한 증식을 억제할 수 있으므로 생체적합성도 높기 때문에 바람직하다.
히드록시기와 아미드기를 갖는 산성 친수성 폴리머의 예로는 카르복실기를 갖는 폴리아미드, 및 히드록시기를 갖는 모노머와 아미드기를 갖는 모노머의 코폴리머가 있다.
카르복실기를 갖는 폴리아미드의 바람직한 예는 폴리아스파르트산, 폴리글루탐산 등의 폴리아미노산 및 폴리펩티드를 포함한다.
히드록시기를 갖는 모노머로는, 메타크릴산, 아크릴산, 비닐벤조산, 티오펜-3-아세트산, 4-스티렌술폰산, 비닐술폰산, 및 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, 및 이들의 염에서 선택되는 모노머가 바람직하게 사용될 수 있다.
중합 용이성의 관점에서, 아미드기를 갖는 모노머로서, (메타)아크릴아미드기를 갖는 모노머 및 N-비닐카르복실산 아미드(환상의 것 포함)에서 선택되는 모노머를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 모노머의 바람직한 예는 N-비닐피롤리돈, N-비닐카프로락탐, N-비닐아세트아미드, N-메틸-N-비닐아세트아미드, N-비닐포름아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, N,N-디에틸아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, N-(2-히드록시에틸)아크릴아미드, 아크릴로일모르폴린, 및 아크릴아미드를 포함한다. 이들 모노머 중에서, 점액의 고착, 섬모의 손실, 및 배상 세포의 과도한 증식을 억제하는 관점에서, N-비닐피롤리돈 및 N,N-디메틸아크릴아미드가 바람직하고, N,N-디메틸아크릴아미드가 가장 바람직하다.
히드록시기 이외에 아미드기를 갖고 코폴리머인 친수성 폴리머의 바람직한 예는 (메타)아크릴산/N-비닐피롤리돈 코폴리머, (메타)아크릴산/N,N-디메틸아크릴아미드 코폴리머, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산/N-비닐피롤리돈 코폴리머, 및 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산/N,N-디메틸아크릴아미드 코폴리머를 포함하고, (메타)아크릴산/N,N-디메틸아크릴아미드 코폴리머가 가장 바람직하다.
히드록시기를 갖는 모노머와 아미드기를 갖는 모노머의 코폴리머를 사용하는 경우, 공중합비(히드록시기를 갖는 모노머의 질량)/(아미드기를 갖는 모노머의 질량)은 1/99~99/1의 범위 내인 것이 바람직하다.
공중합에 있어서, 히드록시기를 갖는 모노머의 비율은 2질량% 이상이 보다 바람직하고, 5질량% 이상이 더욱 바람직하고, 10질량% 이상이 보다 더욱 바람직하다. 공중합에 있어서, 히드록시기를 갖는 모노머의 비율은 90질량% 이하가 보다 바람직하고, 80질량% 이하가 더욱 바람직하고, 70질량% 이하가 보다 더욱 바람직하다. 공중합에 있어서, 아미드기를 갖는 모노머의 비율은 10질량% 이상이 보다 바람직하고, 20질량% 이상이 더욱 바람직하고, 30질량% 이상이 보다 더욱 바람직하다. 공중합에 있어서, 아미드기를 갖는 모노머의 비율은 98질량% 이하가 보다 바람직하고, 95질량% 이하가 더욱 바람직하고, 90질량% 이하가 보다 더욱 바람직하다.
상기 공중합비가 상기 범위 내일 경우, 점액의 고착을 억제하는 기능과 섬모의 손실 및 배상 세포의 과도한 증식을 억제하는 기능이 발휘될 가능성이 높다.
히드록시기를 갖는 모노머와 아미드기를 갖는 모노머를, 상이한 히드록시기 및/또는 아미드기를 갖는 모노머 또는 히드록시기와 아미드기를 모두 갖지 않는 모노머에서 선택되는 1종 또는 복수종의 모노머와 더 공중합하는 것도 가능하다.
상술한 것 이외의 바람직한 모노머의 바람직한 예는 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴아미드, 글리세롤(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, N-(4-히드록시페닐)말레이미드, 히드록시스티렌, 및 비닐알콜(전구체로서 카르복실산 비닐 에스테르)를 포함한다. 이들 모노머 중에서, 중합 용이성의 관점에서, (메타)아크릴로일기를 갖는 모노머를 사용하는 것이 바람직하고, (메타)아크릴산 에스테르 모노머가 더욱 바람직하다. 상기 모노머 중에서, 점액의 고착, 섬모의 손실 및 배상 세포의 과도한 증식을 억제하는 관점에서, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트 또는 글리세롤(메타)아크릴레이트를 사용하는 것이 가장 바람직하고, 가장 바람직하게는 히드록시에틸(메타)아크릴레이트이다. 또한, 친수성, 항균성, 또는 방오성과 같은 특성을 갖는 모노머를 사용하는 것도 가능하다. 친수성 폴리머층은 스텐트에 요구되는 특성을 손상시키지 않는 한 상기 언급하지 않은 첨가제 등을 포함할 수 있다. 또한, 친수성 폴리머층은 히드록시기를 갖는 친수성 폴리머 이외에 1종 또는 복수종의 다른 친수성 폴리머를 포함할 수도 있다. 그러나, 이는 제조방법이 복잡해지는 경향이 있으므로, 친수성 폴리머층은 히드록시기를 갖는 1종의 친수성 폴리머만으로 이루어지는 것이 바람직하다.
"1종의 폴리머"라는 용어는 하나의 합성 반응에 의해 제조된 폴리머 또는 폴리머군(이성질체, 복합체 등)을 의미한다. 복수의 모노머를 사용하여 공중합 폴리머를 제조하는 경우, 상이한 혼합 비율로 합성된 폴리머는 동일한 종류의 모노머를 사용하더라도 동일한 폴리머로 간주되지 않는다.
"친수성 폴리머층이 히드록시기를 갖는 1종의 친수성 폴리머만으로 이루어진다"는 표현은 친수성 폴리머층이 히드록시기를 갖는 친수성 폴리머 이외에 어떤 폴리머도 함유하지 않는 것을 의미하며, 친수성 폴리머층이 다른 폴리머를 함유하는 경우에는, 히드록시기를 갖는 친수성 폴리머 100질량부에 대한 다른 폴리머의 비율은 0.1질량부 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.0001질량부 이하인 것이 더욱 바람직하다.
특히, 다른 폴리머가 알칼리성 폴리머인 경우, 그 함량이 상기 범위보다 많으면 투명성에서 문제가 발생한다. 관련 기술에 있어서, 정전흡수를 이용하여 스텐트의 베이스 부재의 표면에 친수성 폴리머가 적층되기 때문에, 산성 폴리머와 알칼리성 폴리머 모두가 사용된다. 이에 반해, 본 개시의 예시적인 양태에 있어서, 1종의 폴리머만으로 이루어진 친수성 폴리머층이 형성되고 스텐트의 베이스 부재의 표면에 고정될 수 있다.
본 실시형태에 있어서, "히드록시기를 갖는 친수성 폴리머층이 스텐트의 베이스 부재의 표면의 적어도 일부에 고정된다"는 표현은, 스텐트의 베이스 부재의 표면에 친수성 폴리머층이 수소 결합, 이온 결합, 반데르발스 결합, 소수성 결합, 복합체의 형성 등과 같은 화학결합에 의해 고정되는 것을 의미한다. 친수성 폴리머층은 공유결합에 의해 베이스 부재에 결합될 수 있다. 그러나, 이는 단순한 공정에 의해서 스텐트를 제조하기 어렵기 때문에, 친수성 폴리머층과 베이스 부재 사이에 공유결합이 형성되어 있지 않은 것이 오히려 바람직하다.
본 실시형태(제 1 실시형태)에 있어서, 내부 표면과 외부 표면을 갖는 호흡기용 스텐트의 내부 표면에 점액이 고착되는 것을 방지하기 위해서, 스텐트의 내부 표면의 적어도 일부에 친수성 폴리머층이 제공될 필요가 있고, 내부 표면 전체에 친수성 폴리머층이 제공되는 것이 바람직하다. 또 다른 실시형태(제 2 실시형태)에 있어서, 섬모의 소실 및 배상 세포의 과도한 증식을 억제하기 위해서, 스텐트의 외부 표면의 적어도 일부에 친수성 폴리머층이 제공될 필요가 있고, 상기 친수성 폴리머층은 외부 표면 전체에 제공되는 것이 바람직하다. 친수성 폴리머층은 스텐트의 내부 표면과 외부 표면에 제공되는 것이 더욱 바람직하고, 친수성 폴리머층은 스텐트의 표면 전체에 제공되는 것이 보다 더욱 바람직하다.
베이스 부재와 친수성 폴리머층 사이에 공유결합이 형성되어 있지 않은 것이 간단한 공정으로 스텐트를 제조할 수 있게 하기 때문에 바람직하다. 공유결합이 형성되어 있지 않은지의 여부는 화학 반응기가 존재하지 않은지의 여부를 판단함으로써 결정된다. 화학 반응성기의 구체적인 예는 아제티디늄기, 에폭시기, 이소시아네이트 기, 아지리딘기, 아즈락톤기 및 이들의 조합을 포함하지만, 이들에 제한되지 않는다.
친수성 폴리머를 포함하는 층의 두께는 보수 상태(water retaining state)(이하 "동결 상태"라고 칭함)로 동결된 스텐트의 단면을 주사투과전자현미경을 사용하여 관찰했을 때 1nm 이상 1000nm 미만인 것이 바람직하다. 이것은 상기 두께가 상기 범위 내일 경우, 점액의 고착을 억제하는 기능과 섬모의 손실 및 배상 세포의 과도한 증식을 억제하는 기능이 발휘될 가능성이 높기 때문이다. 동결 상태의 스텐트의 친수성 폴리머를 포함하는 층의 두께는 10nm 이상이 보다 바람직하고, 20nm 이상이 더욱 바람직하고, 30nm 이상이 가장 바람직하다. 동결 상태의 스텐트의 친수성 폴리머를 포함하는 층의 두께는 900nm 이하인 것이 보다 바람직하고, 800nm 이하인 것이 더욱 바람직하며, 700nm 이하인 것이 가장 바람직하다. 동결 상태의 스텐트의 친수성 폴리머를 포함하는 층의 두께는 주사투과전자현미경과 크라이오 이송 홀더(cryo transfer holder)를 사용하여 관찰함으로써 측정될 수 있다.
건조 상태의 스텐트의 친수성 폴리머를 포함하는 층의 두께는 1nm~1000nm의 범위 내인 것이 바람직한데, 이는 두께가 이 범위 내이면, 점액의 고착을 억제하는 기능과 섬모의 손실 및 배상 세포의 과도한 증식을 억제하는 기능이 발휘될 가능성이 높기 때문이다. 건조 상태의 스텐트의 친수성 폴리머를 포함하는 층의 두께는 10nm 이상이 보다 바람직하고, 20nm 이상이 더욱 바람직하다. 건조 상태의 스텐트의 친수성 폴리머를 포함하는 층의 두께는 900nm 이하인 것이 보다 바람직하고, 800nm 이하인 것이 더욱 바람직하며, 700nm 이하인 것이 가장 바람직하다.
상술한 바와 같이, 친수성 폴리머를 포함하는 층은 2개 이상의 층 또는 2개 이상의 상으로 분리되는 것이 바람직하다.
친수성 폴리머를 포함하는 층이 2개 이상의 층으로 분리된 상태란, 스텐트의 단면을 투과전자현미경을 이용하여 관찰한 경우, 친수성 폴리머를 포함하는 층에서 2개 이상의 층의 다층 구조가 관찰된 상태를 의미한다. 투과전자현미경을 이용한 관찰만으로 층이 분리되었는지의 여부를 판단하기 어려운 경우에는, 주사투과전자현미경, 전자 에너지 손실 분광법, 에너지 분산형 X선 분광법 또는 비행시간형(time-of-flight) 2차 이온 질량 분석법과 같은 원소 분석 또는 조성 분석이 가능한 방법을 이용하여 스텐트 단면의 원소 또는 조성을 분석하여 판단한다.
친수성 폴리머를 포함하는 층이 2개 이상의 상으로 상 분리되는 상태란, 스텐트의 단면을 투과전자현미경을 사용하여 관찰한 경우, 친수성 폴리머를 포함하는 층에서 2개 이상의 상으로의 상분리가 관찰된 상태를 의미한다. 투과전자현미경을 이용한 관찰만으로는 상분리의 판단이 어려운 경우에는, 상기 기재된 것과 동일한 방법으로 판단한다.
종래에는, 2개 이상의 층 또는 2개 이상의 상을 포함하는 폴리머층을 형성하기 위해서, 2종 이상의 폴리머를 사용할 필요가 있다. 이에 반해, 본 개시의 예시적인 양태에 있어서, 1종의 폴리머만이 존재하는 경우에도 2개 이상의 층 또는 2개 이상의 상으로 분리된 친수성 폴리머를 포함하는 층이 베이스 부재의 표면에 형성될 수 있다는 것을 발견했다.
상술한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 스텐트는 베이스 부재와 친수성 폴리머층 사이에 베이스 부재의 구성성분과 친수성 폴리머층의 구성성분이 함께 혼합된 혼합층을 포함하는 것이 바람직하다. 실시형태에 따른 스텐트가 혼합층을 포함하는 경우, 소수성 폴리머를 포함하는 층은 친수성 폴리머층과 혼합층을 포함하는 2개 이상의 층의 적층 구조를 갖는다.
소수성 폴리머를 함유하는 층이 2개 이상의 층의 다층 구조를 갖는 경우, 소수성 폴리머를 포함하는 층은 점액의 고착을 억제하는 기능과 섬모의 손실 및 배상 세포의 과도한 증식을 억제하는 기능이 강화될 정도로 두껍다. 소수성 폴리머를 포함하는 층이 2개 이상의 상으로 상분리되는 경우, 투과전자현미경을 이용하여 스텐트의 단면을 관찰하는 경우, 먼지, 티끌 등과 같은 이물질을 구별하는 것이 더욱 용이하다. 따라서, 스텐트의 베이스 부재의 표면에 폴리머층이 형성되었는지의 여부를 확인하는 것이 더욱 용이해서, 효율적인 품질 검사가 가능해진다.
친수성 폴리머층의 구성요소와 베이스 부재의 구성요소가 함께 혼합된 상태는, 스텐트의 단면을 주사투과전자현미경, 전자 에너지 손실 분광법, 에너지 분산형 X선 분광법, 또는 비행시간형 2차 이온 질량 분석법과 같은 원소 분석 또는 조성 분석이 가능한 관찰 방법을 이용하여 관찰할 때 혼합층에 있어서의 베이스 부재로부터 유래하는 원소를 검출함으로써 확인할 수 있다. 친수성 폴리머층의 구성요소와 베이스 부재의 구성요소를 혼합함으로써, 친수성 폴리머층이 베이스 부재에 더욱 강력하게 고정될 수 있다.
스텐트가 친수성 폴리머층의 구성요소와 베이스 부재의 구성요소가 함께 혼합된 혼합층을 갖는 경우, 친수성 폴리머층과 혼합층의 2층 구조가 관찰되는 것이 바람직하다. 혼합층의 두께는 혼합층과 친수성 폴리머층의 전체 두께의 3% 이상이 바람직하고, 5% 이상이 보다 바람직하고, 10% 이상이 더욱 바람직하다. 혼합층의 두께는 혼합층과 친수성 폴리머층의 전체 두께의 98% 이하인 것이 바람직하고, 95% 이하인 것이 보다 바람직하고, 90% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 80% 이하인 것이 가장 바람직하다. 혼합층의 두께비가 너무 작으면 친수성 폴리머와 베이그 부재의 혼합이 불충분하다는 것을 의미하기 때문에 바람직하지 않다. 혼합층의 두께비가 너무 크면, 친수성 폴리머층의 특성이 충분히 발현되지 않을 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
친수성 폴리머를 포함하는 층 또는 상의 수는 2개 또는 3개인 것이 바람직하고, 이 경우 스텐트가 높은 투명성을 갖기 때문에 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2개이다.
본 개시의 예시적인 양태에 의해 달성되는 점액의 고착을 억제하는 기능은 인간의 타액으로부터 추출한 뮤신을 이용한 뮤신 고착 시험에 의해 평가될 수 있다. 본 시험에 의해 얻은 뮤신 고착량이 적을수록 점액의 고착을 더욱 억제하는 효과 및 높은 생체적합성을 나타내어, 스텐트를 통한 감염 및 스텐트의 움직임의 위험이 낮아지기 때문에 더욱 바람직하다.
실리콘 베이스 부재에 대한 뮤신의 고착량은 바람직하게는 50% 이하, 더욱 바람직하게는 40% 이하, 가장 바람직하게는 30% 이하이다. 측정 방법의 상세한 내용은 후술한다.
<스텐트의 제조 방법>
다음으로, 본 실시형태에 따른 스텐트의 제조 방법에 대해 설명한다.
본 실시형태(제 1 실시형태)에 따른 스텐트는 베이스 부재의 내부 표면의 적어도 일부에 친수성 폴리머층을 형성함으로써 제조될 수 있다. 다른 실시형태(제 2 실시형태)에 따른 스텐트는 베이스 부재의 외부 표면의 적어도 일부에 친수성 폴리머층을 형성함으로써 제조될 수 있다.
제 1 실시형태에 있어서, 친수성 폴리머층은 베이스 부재의 내부 표면 전체에 형성되는 것이 바람직하며, 친수성 폴리머층은 베이스 부재의 외부 표면의 적어도 일부에 형성될 수 있다. 제 2 실시형태에 있어서, 친수성 폴리머층은 베이스 부재의 외부 표면 전체에 형성되는 것이 바람직하며, 친수성 폴리머층은 베이스 부재의 내부 표면의 적어도 일부에 형성될 수 있다. 친수성 폴리머층은 베이스 부재의 내부 표면 및 외부 표면에 형성되는 것이 더욱 바람직하고, 친수성 폴리머층은 베이스 부재의 전면에 형성되는 것이 보다 더욱 바람직하다. 하기 설명에 있어서, 제 1 실시형태에 따른 스텐트의 제조 방법에 대해 상세히 설명한다. 그러나, 친수성 폴리머층의 위치를 제외하고는 제 1 실시형태에 대한 설명은 제 2 실시형태에도 적용될 수 있다.
본 실시형태에 따른 스텐트는 친수성 폴리머를 함유하는 용액으로 베이스 부재의 내부 표면의 적어도 일부를 피복함으로써 제조될 수 있다. 피복 방법에는 특별한 제한이 없고; 디핑, 분사, 도포 또는 인쇄와 같은 일반적인 방법이 사용될 수 있다.
이들 방법 중에서, 히드록시기를 갖는 친수성 폴리머를 함유하는 용액에 베이스 부재를 침지한 상태에서 용액을 가열하는 방법을 채용하는 것이 바람직하다. 또한, 베이스 부재의 표면 또는 그 일부에 폴리머 용액을 분사 또는 도포함으로써 베이스 부재의 표면 일부에 친수성 폴리머층을 형성하는 것도 가능하다. 더욱이, 친수성 폴리머층은 그 내부 표면만 폴리머 용액과 접촉하거나, 또는 그 외부 표면만 폴리머 용액과 접촉한 상태에서 용액을 가열함으로써 베이스 부재의 표면 일부에 형성될 수 있다.
제조 공정의 관점에서, 미리 소망하는 형상으로 성형된 베이스 부재의 내부 표면의 적어도 일부에 친수성 폴리머층을 형성하는 것이 바람직하다.
스텐트를 설치하고 잔류시킨 후 스텐트의 움직임을 방지하기 위해, 예를 들면 표적 환자의 호흡기의 형상에 적합한 크기와 형상을 갖는 베이스 부재는 3D-CT에 의한 해부학적 정확도가 높은 데이터를 생성하고 해부학적 분석을 기반으로 한 3D 프린팅 기술을 사용함으로써 사용될 수 있다.
본 발명자들은 히드록시기를 갖는 친수성 폴리머가 스텐트의 베이스 부재의 표면에 고정될 수 있고, 또한 산성 폴리머와 알칼리성 폴리머를 모두 사용하는 정전 흡수를 이용하는 방법과 같은 공지된 특수한 방법 대신에, 히드록시기를 갖는 친수성 폴리머를 함유하는 용액의 초기 pH를 2.0 이상 6.0 이하로 조정하고, 그 용액에 스텐트의 베이스 부재를 설치하고, 이 상태에서 그 용액을 가열하는 매우 간단한 방법에 의해, 스텐트가 점액의 고착을 억제하는 기능과 섬모의 손실 및 과도한 증식을 억제하는 기능을 발휘할 수 있다는 것을 발견했다. 이는 제조 공정의 단축의 관점에서 산업적으로 매우 중요하다.
폴리머층을 히드록시기를 갖는 1종의 친수성 폴리머만을 이용하여 스텐트의 베이스 부재의 표면에 형성하는 경우, 층의 불충분한 두께 때문에, 점액의 고착을 충분히 억제하는 기능과 섬모의 손실 및 배상 세포의 과도한 증식을 억제하는 기능을 스텐트에 부여하기 어렵다고 하는 문제가 관련 분야에 있다.
일반적으로, 친수성 폴리머의 분자량이 증가할수록 형성되는 폴리머층이 두꺼워진다. 그러나, 분자량이 너무 크면 친수성 폴리머의 점도 증가로 인해 제조시 취급이 더욱 어려워질 수 있기 때문에, 형성되는 폴리머층의 두께는 상한을 갖는다. 또한, 일반적으로, 제조에 사용되는 용액 내 친수성 폴리머의 농도가 증가할수록 형성되는 폴리머층이 두꺼워진다. 그러나, 친수성 폴리머의 농도가 너무 높을 경우, 점도가 증가하여 제조시 친수성 폴리머의 취급을 더욱 어렵게 할 수 있다. 따라서, 친수성 폴리머의 농도는 너무 큰 분자량과 유사한 방식으로 제한된다.
그러나, 실시형태에 따른 스텐트가 혼합층을 포함하는 경우, 친수성 폴리머를 포함하는 층은 히드록시기를 갖는 1종의 친수성 폴리머만이 사용되지만, 친수성 폴리머층과 혼합층을 포함하는 2개 이상의 층의 적층 구조를 갖는다. 결과적으로, 하기 범위 내의 분자량을 갖는 친수성 폴리머를 사용하거나, 또는 제조시 용액 내 친수성 폴리머의 농도를 하기 범위 내로 설정하는 경우에도, 친수성 폴리머를 포함하는 층의 두께가 증가하고, 이는 점액의 고착을 억제하는 충분한 기능과 섬모의 손실 및 배상 세포의 과도한 증식을 억제하는 충분한 기능을 얻기 쉽게 한다.
본 발명에서 사용되는 히드록시기를 갖는 친수성 폴리머는 분자량이 2000~1,500,000인 것이 바람직하다. 히드록시기를 갖는 친수성 폴리머의 분자량은 5000 이상이 보다 바람직하고, 10,000 이상이 더욱 바람직하다. 히드록시기를 갖는 친수성 폴리머의 분자량은 1,200,000 이하인 것이 보다 바람직하고, 1,000,000 이하인 것이 더욱 바람직하다. 여기서 사용하는 분자량은 겔 투과 크로마토그래피(수성 용매)로 측정한 폴리에틸렌글리콜 환산의 질량 평균 분자량이다.
일반적으로, 제조시 용액 내 친수성 폴리머의 농도가 증가할수록 형성되는 친수성 폴리머층의 두께가 증가한다. 그러나, 친수성 폴리머의 농도가 너무 높으면, 점도가 높아져서 제조시 취급이 더욱 어려워지게 할 수 있다. 따라서, 히드록시기를 갖는 친수성 폴리머의 농도는 0.0001~30질량%의 범위 내인 것이 바람직하다. 히드록시기를 갖는 친수성 폴리머의 농도는 0.001질량% 이상이 보다 바람직하고, 0.005질량% 이상이 더욱 바람직하다. 히드록시기를 갖는 친수성 폴리머의 농도는 20% 이하가 보다 바람직하고, 15질량% 이하가 더욱 바람직하다.
상기 공정에 있어서, 친수성 폴리머를 함유하는 용액의 초기 pH는 2.0~6.0 범위 내인 것이 용액이 탁해지지 않고 투명성이 높은 스텐트가 얻어질 수 있기 때문에 바람직하다. 초기 pH는 2.2 이상이 보다 바람직하고, 2.4 이상이 더욱 바람직하고, 2.5 이상이 보다 더욱 바람직하고, 2.6 이상이 가장 바람직하다. 초기 pH는 5.0 이하가 보다 바람직하고, 4.5 이하가 더욱 바람직하고, 4.0 이하가 가장 바람직하다.
초기 pH가 2.0 이상인 경우, 용액이 탁해질 가능성이 적다. 탁하지 않은 용액은, 이 상태에서는 내시경 등을 사용하여 관찰시 생체 조직 반응이 조기에 발견되는 경향이 있기 때문에 바람직하다. 6.0을 초과하는 초기 pH값은, 이 경우에서는 친수성 폴리머층이 형성되지 않아 2개 이상의 층 또는 2개 이상의 상으로 분리되는 경향이 있으므로, 점액의 고착을 억제하는 기능과 섬모의 손실 및 배상 세포의 과도한 증식을 억제하는 기능이 저하되기 때문에 바람직하지 않다.
상기 기재된 바와 같은 용액의 pH 값은 pH 측정기(예를 들면, Eutech Instruments Pte Ltd.제의 "Eutech pH2700")를 사용하여 측정할 수 있다. 히드록시기를 갖는 친수성 폴리머를 함유하는 용액의 초기 pH는 용액에 친수성 폴리머를 완전히 첨가하고, 로터를 사용하여 실온(23~25℃)에서 2시간 동안 교반하여 이 용액을 균일하게 한 후, 베이스 부재를 설치하고 용액을 가열하기 전에 측정한 pH 값을 의미한다. 본 개시에 있어서, 측정된 pH 값은 소수점 이하 첫째 자리에서 반올림한다.
용액의 pH는 가열 처리에 의해 달라질 수 있다. 가열 처리 후의 용액의 pH는 2.0~6.5의 범위 내인 것이 바람직하다. 가열 후의 용액의 pH는 2.2 이상이 보다 바람직하고, 2.3 이상이 더욱 바람직하고, 2.4 이상이 가장 바람직하다. 가열 후의 용액의 pH는 5.9 이하인 것이 보다 바람직하고, 5.5 이하인 것이 더욱 바람직하고, 5.0 이하인 것이 보다 더욱 바람직하고, 특히 바람직하고, 4.5 이하인 것이 가장 바람직하다.
가열 처리 후 용액의 pH가 상기 범위 내일 경우, 가열 처리 시 적절한 pH 조건이 얻어질 수 있어서, 얻어지는 스텐트가 바람직한 물성을 갖는다. 본 개시에 따른 가열 처리에 의해 스텐트의 표면이 개질된 후 중화 처리를 행하거나 또는 물을 첨가함으로써 용액의 pH가 조정될 수 있다. 그러나, 여기서 가열 처리 후의 용액의 pH는 이러한 pH 조정 처리를 하기 전의 용액의 pH 값이다.
물은 히드록시기를 갖는 친수성 폴리머를 함유하는 상기 기재된 용액의 바람직한 용매이다. 친수성 폴리머를 함유하는 용액의 pH는 용액에 아세트산, 시트르산, 포름산, 아스코르브산, 트리플루오로메탄술폰산, 메탄술폰산, 질산, 황산, 인산 또는 염산과 같은 산성 물질을 첨가함으로써 조정될 수 있다. 이들 산성 물질 중, 휘발성이 낮고 생체에 대한 안전성이 높다는 점에서, 시트르산, 아스코르브산, 및 황산이 바람직하다. 미세한 pH 조정을 위해서는 용액에 완충제를 첨가하는 것이 바람직하다.
상술한 완충제로는 생리학적으로 상용적인 임의의 공지된 완충제를 사용할 수 있다. 본 개시에 적합하게 사용될 수 있는 완충제는 당업자에게 공지되어 있다. 이러한 완충제의 예는 붕산, 붕산염(예를 들면 붕산나트륨), 시트르산, 시트르산염(예를 들면 시트르산칼륨), 중탄산염(예를 들면 중탄산나트륨), 인산 완충액(예를 들면 Na2HPO4, NaH2PO4 및 KH2PO4), TRIS(트리스(히드록시메틸)아미노메탄), 2-비스(2-히드록시에틸)아미노-2-(히드록시메틸)-1,3-프로판디올, 비스-아미노폴리올, 트리에탄올아민, ACES(N-(2-아세토아미드)-2-아미노에탄술폰산), BES(N,N-비스(2-히드록시에틸)-2-아미노에탄술폰산), HEPES(4-(2-히드록시에틸)-1-피페라진에탄술폰산), MES(2-(N-모르폴리노)에탄술폰산), MOPS(3-[N-모르폴리노]-프로판술폰산), PIPES(피페라진-N,N'-비스(2-에탄술폰산) 및 TES(N-[트리스(히드록시메틸)메틸]-2-아미노에탄술폰산) 및 이들의 염을 포함한다. 상기 완충제의 각각은 소망하는 pH 값을 달성하는데 효과적인 완충제가 되는데 필요한 양으로 사용된다. 일반적으로, 각 완충제는 상술한 용액 중에 0.001~2질량%로 존재해야 한다. 각각의 완충제는 0.01~1질량%로 존재하는 것이 바람직하고, 0.05~0.30질량%가 더욱 바람직하다. 각 완충제는 임의의 상기 하한값~임의의 상기 상한값의 범위에 존재할 수 있다.
가열 방식의 예는 고압 증기 멸균법, 전자파(γ선, 마이크로파 등) 조사, 건열법, 및 불꽃 방법을 포함한다. 고압 증기 멸균법이 점액의 고착을 억제하는 기능, 섬모의 손실과 배상 세포의 과도한 증식을 억제하는 기능, 및 제조 공정의 단축의 관점에서 가장 바람직하다. 장치로는 오토클레이브를 사용하는 것이 바람직하다.
점액의 고착을 억제하는 기능과 섬모의 손실 및 배상 세포의 과도한 증식을 억제하는 기능이 우수한 스텐트를 제조하고, 이 스텐트 자체의 강도에 영향을 덜 미치는 관점에서, 가열 온도는 60℃~200℃의 범위 내인 것이 바람직하다. 가열 온도는 80℃ 이상이 보다 바람직하고, 100℃ 이상이 더욱 바람직하고, 101℃ 이상이 보다 더욱 바람직하고, 110℃ 이상이 가장 바람직하다. 가열 온도는 180℃ 이하가 보다 바람직하고, 170℃ 이하가 더욱 바람직하고, 150℃ 이하가 가장 바람직하다.
가열 시간은, 가열 시간이 너무 짧으면 점액의 고착을 억제하는 기능과 섬모의 소실 및 배상 세포의 과도한 증식을 억제하는 기능이 우수한 스텐트를 얻을 수 없고, 가열 시간이 너무 길면 스텐트 자체의 강도에 영향을 미치기 때문에, 5~600분의 범위 내인 것이 바람직하다. 가열 시간은 10분 이상이 보다 바람직하고, 15분 이상이 보다 더욱 바람직하다. 가열 시간은 400분 이하가 바람직하고, 300분 이하가 더욱 바람직하다.
상기 가열 처리 후 얻어진 스텐트에는 또 다른 처리를 더 수행할 수 있다. 다른 처리의 예는 히드록시기를 갖는 친수성 폴리머를 함유하는 용액에서 스텐트에 대해 재차 유사한 가열 처리를 행하는 방법, 친수성 폴리머를 포함하지 않는 용액으로 용액을 대체한 후 스텐트에 대해 유사한 가열 처리를 행하는 방법, 폴리머를 함유하지 않는 용액에서 스텐트를 다시 유사한 가열 처리하는 방법, 방사선을 조사하는 방법, 한번에 한 층씩 교대로 반대 전하 극성을 갖는 폴리머 재료로 베이스 부재를 코팅하는 LbL 처리(레이어 바이 레이어 처리)를 수행하는 방법, 금속 이온을 이용한 가교 처리를 행하는 방법, 및 화학적 가교 처리를 행하는 방법을 포함한다. 그러나, 간단한 방법으로 스텐트의 표면을 친수화시킨다는 본 개시의 개념을 고려하여, 제조 공정이 너무 복잡해지지 않는 범위에서 또 다른 처리를 행하는 것이 바람직하다.
상기 기재된 조사에 사용되는 방사선은 이온빔, 전자빔, 양전자빔, X선, γ선 또는 중성자빔 중 임의의 종류인 것이 바람직하다. 전자빔 또는 γ선을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 가장 바람직하게는 γ선이다.
상술한 LbL 처리로서는, 예를 들면 산성 폴리머와 알칼리성 폴리머를 사용하는 WO 2013/024800에 기재된 바와 같은 처리를 사용하는 것이 바람직하다.
금속 이온을 이용한 상술한 가교 처리에 사용되는 금속 이온은 임의의 종류의 금속 이온이 바람직하고, 1가 및 2가 금속 이온이 더욱 바람직하고, 2가 금속 이온이 가장 바람직하다. 또한, 킬레이트 복합체를 사용할 수도 있다.
상술한 화학적 가교 처리는 바람직하게는, 예를 들면 일본 특허출원 2014-533381(WO 2013/074535)에 기재된 바와 같은 에폭시드기와 카르복실기 사이의 반응, 또는 히드록시기를 갖는 산성의 친수성 폴리머와의 가교를 유발하기 위한 공지된 처리이다.
용액을 친수성 폴리머를 함유하지 않는 용액으로 치환한 후 유사한 가열 처리를 수행하는 상술한 방법에 있어서, 친수성 폴리머를 함유하지 않는 용액은 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 완충액을 사용하는 것이 바람직하다. 완충제는 상술한 것 중 어느 하나일 수 있다.
완충액의 pH는 생리학적으로 허용되는 6.3~7.8의 범위 내가 바람직하다. 완충액의 pH는 6.5 이상이 보다 바람직하고, 6.8 이상이 더욱 바람직하다. 완충액의 pH는 7.6 이하인 것이 바람직하고, 7.4 이하인 것이 더욱 바람직하다.
스텐트가 호흡기용 스텐트로서 기능하면서 점액의 고착을 억제하는 기능과 섬모의 소실 및 배상 세포의 과도한 증식을 억제하는 기능을 발휘할 수 있도록, 친수성 폴리머층을 포함하는 층의 두께(X)와 베이스 부재의 두께(Y) 사이의 비율(X:Y)은 바람직하게는 1:400~1:120,000, 더욱 바람직하게는 1:800~1:100,000, 보다 더욱 바람직하게는 1:1200~1:80,000, 특히 바람직하게는 1:1500~1:60,000의 범위 내이다.
본 실시형태에 따른 스텐트의 형상에 대해 설명한다.
도 1, 도 3 및 도 4는 실시형태에 따른 스텐트의 개략도이다.
본 실시형태에 따른 스텐트의 형상에는 특별한 제한이 없지만, 도 1에 도시된 바와 같이 스텐트는 관상 구조부를 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 실시형태에 따른 스텐트의 형상은 분기를 가질 수 있다. 본 실시형태에 따른 스텐트는, 스텐트가 적용되는 호흡기의 형상에 적합하도록 성형되는 것이 바람직하다.
실시형태에 따른 스텐트의 크기에는 특별한 제한이 없다. 그러나, 스텐트가 호흡기용 스텐트로 기능할 수 있도록, 관상 구조부의 외경은 4mm 이상 24mm 이하인 것이 바람직하고, 스텐트의 두께는 0.2mm 이상 2mm 이하인 것이 바람직하다. 상기 관상 구조부의 외경은 6mm 이상 20mm 이하인 것이 더욱 바람직하고, 스텐트의 두께는 0.25mm 이상 1.5mm 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본원에 사용된 바와 같은 "외경"이라는 용어는 돌출부 또는 요철부가 외주면에 형성된 경우에 포함되도록 정의된다. 외주면에 돌출부 또는 요철부가 없는 경우에는, "외경"은 돌출부 또는 요철부가 포함되지 않도록 정의하고, 그 외경이 상기 범위 내인 부분이 스텐트의 일부에 존재하면 충분하다.
상술한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 스텐트의 형상에는 특별한 제한이 없다. 그러나, 스텐트를 설치하고 잔류시킨 후의 움직임을 방지하기 위해서, 스텐트의 외부 표면에는 돌출부(들) 또는 요철부(들)가 형성되는 것이 바람직하다. 복수의 돌출부 또는 요철부가 형성되는 것이 바람직하다.
복수의 돌출부 또는 복수의 요철부는 규칙적으로 또는 무작위로 배열될 수 있다.
스텐트의 외부 표면에 돌출부가 형성되는 경우, 예를 들면 도 1, 3 및 4에 도시된 바와 같이 복수의 돌출부(40A)가 규칙적으로 또는 무작위로 배열될 수 있다.
돌출부 또는 요철부는 외부 표면에 국부적으로 배열되거나, 외부 표면 전체에 배열되거나, 또는 외부 표면에 산재될 수 있다.
돌출부(40A)의 형상에는 특별한 제한이 없고; 각각은 반구 형상, 원통 형상, 원뿔 형상, 프리즘 형상, 다각형 스핀들, 후크 형상 등일 수 있다. 보다 구체적으로, 예를 들면 각각의 돌출부(40A)는 도 1에 도시된 바와 같이 반구 형상 또는 도 3에 도시된 바와 같이 원통 형상일 수 있다.
요철부의 형상에는 특별한 제한이 없고; 접힌 형상, 엠보싱 형상, 소정 패턴(예를 들면 선, 파도 또는 별) 등일 수 있다. 보다 구체적으로, 예를 들면 요철부는 도 5에 도시된 바와 같이 접힌 형상일 수 있고, 또는 도 6에 도시된 스텐트의 돌출부(40B)와 같은 선 형상 패턴일 수 있다.
스텐트의 외부 표면에 돌출부 또는 요철부가 배치되는 경우에는, 돌출부의 크기에 특별한 제한은 없다. 조직에 대한 자극을 억제하는 관점에서, 돌출부의 크기는 바람직하게는 4mm 이하, 더욱 바람직하게는 3mm 이하, 보다 더욱 바람직하게는 2mm 이하이다.
스텐트를 설치하고 잔류시킨 후 스텐트 자체의 움직임을 방지하는 기능을 발휘하기 위해서는, 돌출부의 크기가 0.1mm 이상인 것이 바람직하고, 0.2mm 이상인 것이 더욱 바람직하다.
예를 들면, 스텐트를 설치하고 잔류시킨 후의 움직임을 방지하기 위해, 3D-CT에 의한 해부학적 정확도가 높은 데이터를 생성하고, 해부학적 분석을 기반으로 한 3D 프린팅 기술을 이용함으로써 스텐트를 적용하려는 환자의 호흡기의 형태에 적합한 크기와 형상을 갖는 스텐트가 제작될 수 있다. 스텐트의 외경과 스텐트가 적용되는 호흡기의 내경 사이의 차이는 바람직하게는 10% 이하, 더욱 바람직하게는 8% 이하, 더욱 바람직하게는 6% 이하, 특히 바람직하게는 5% 이하이다.
<호흡기의 협착을 완화시킴으로써 공기 흐름을 확보하는 방법>
본 실시형태에 따른 호흡기의 협착을 완화시킴으로써 공기 흐름을 확보하는 방법은, 내부 표면과 외부 표면을 갖는 호흡기용 스텐트를 이용하여 호흡기의 협착을 완화시킴으로써 공기 흐름을 확보하는 방법이고, 여기서 스텐트는 베이스 부재와 친수성 폴리머층을 포함하고; 친수성 폴리머층은 히드록시기와 아미드기를 갖는 친수성 폴리머를 함유하고; 또한 친수성 폴리머층은 내부 표면의 적어도 일부에 제공된다.
상기 기재된 스텐트를 사용하기 때문에, 본 실시형태에 따른 호흡기의 협착을 완화시킴으로써 공기 흐름 확보 방법은 점액의 고착을 억제할 수 있고, 생체적합성이 높고, 따라서 합병증의 발생을 억제할 수 있다.
스텐트에 대한 상기 설명은 본 실시형태에 따른 호흡기의 협착을 완화시킴으로써 공기 흐름을 확보하는 방법에 대한 것을 그대로 인용할 수 있다.
(산업상 이용가능성)
본 실시형태에 따른 스텐트는 호흡기용 스텐트로서, 스텐트는, 예를 들면 기도, 구강, 비강, 인두, 기관, 기관지, 세기관지, 및 폐에 적용될 수 있다. 본 실시형태에 따른 스텐트는 호흡기 이외에 다양한 체강 또는 혈관관(혈관계, 식도, 위장관, 결장 및 소장, 담관, 췌관, 폐관, 요관, 비강 및 기도, 기관, 기관지 등)의 수축 부위에 스텐트를 이식함으로써 내강을 확보하는 용도에도 적용될 수 있다.
실시예
본 개시의 예시적인 양태는 본 발명의 실시예 및 비교예를 사용하여 아하에 상세히 설명될 것이다. 그러나, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.
(측정예 1: 물 젖음성(액막 유지 시간))
스텐트를 비이커 내의 인산 완충액 100mL 중에서 실온(23℃~25℃)에서 가볍게 세척한 후, 새로운 인산 완충액 100mL에 24시간 이상 동안 침지했다. 인산 완충액으로부터 스텐트를 들어올리고, 공기 중에 유지된 스텐트 표면에 액막이 유지되는 시간을 육안으로 측정하였으며, 3회 측정의 평균 시간을 다음 기준에 따라 판단했다.
A: 표면 액막이 60초 이상 유지되었다.
B: 30초 이상 60초 미만의 시간이 경과했을 때 표면 액막이 분리되었다.
C: 5초 이상 30초 미만의 시간이 경과했을 때 표면 액막이 분리되었다.
D: 5초 미만의 시간이 경과했을 때 표면 액막이 분리되었다.
(측정예 2: 중량 평균 분자량의 측정)
사용된 친수성 폴리머의 중량 평균 분자량은 다음과 같은 조건하에서 측정했다.
(GPC 측정 조건)
기기 : Shimadzu Corporation제의 "Prominence GPC system"
펌프: LC-20AD
오토샘플러: SIL-20AHT
컬럼 오븐: CTO-20A
검출기: RID-10A
컬럼: Tosoh Corporation제의 GMPWXL(내경 7.8mm×30cm, 입자 직경 13㎛)
용매: 물/메탄올 = 1/1(0.1N 질산리튬 첨가)
유속: 0.5mL/분
측정 시간: 30분
시료 농도: 0.1질량%
주입량: 100μL
표준 시료: Agilent Technologies, Inc.제의 폴리에틸렌옥시드 표준 시료(0.1kD~1258kD)
(측정예 3: 초기 pH 측정 방법)
용액의 pH 값은 Eutech Instruments Pte Ltd.제의 pH 측정기 "Eutech pH2700"을 사용하여 측정했다. 표에서, 히드록시기를 갖는 친수성 폴리머를 함유하는 용액의 초기 pH 값은 각각의 실시예에 기재된 용액에 친수성 폴리머를 모두 첨가한 후, 실온(23℃~25℃)에서 로터를 사용하여 2시간 동안 교반함으로써 용액을 균일하게 한 후 측정했다.
(측정예 4: 친수성 폴리머를 포함하는 층의 분리 여부 판단)
친수성 폴리머를 포함하는 층이 2개 이상의 층으로 분리되는지의 여부는 투과전자현미경을 이용하여 스텐트의 단면을 관찰하여 판단했다.
기기: Hitachi, Ltd.제의 투과전자현미경 "H-7100FA"
가속 전압: 100kV
시료 준비: 실리콘계 베이스 부재(RuO4 염색 초박절편법)
하이드로겔계 베이스 부재(OsO4 염색 초박절편법 또는 RuO4 염색 초박절편법)
(측정예 5: 친수성 폴리머를 포함하는 층의 원소 조성 분석)
친수성 폴리머를 포함하는 층의 원소 조성 분석은 크라이오트랜스퍼 홀더(cryotransfer holder)를 이용하여 수분 함유 상태dptj 동결시킨 스텐트의 단면을 투과 주사 전자현미경법과 전자에너지 손실 분광법에 의해 분석함으로써 수행했다.
기기: 전계 방출형 전자현미경(JEOL Ltd.제의 "JEM-2100F")
가속 전압: 200kV
측정 온도: 약 -100℃
전자 에너지 손실 분광법: GATAN GIF Tridiem
이미지 획득: 디지털 마이크로그래프
시료 준비 : RuO4 염색 동결 초박절편법
(측정예 6: 친수성 폴리머를 포함하는 층의 두께)
건조 상태의 친수성 폴리머를 포함하는 층의 두께는 건조 상태의 스텐트의 단면을 투과전자현미경을 사용하여 관찰함으로써 측정했다. 상기(측정예 4: 친수성 폴리머를 포함하는 층의 분리 여부 판단)에 기재된 조건하에서 측정을 수행했다. 7개의 상이한 개소의 각 시야각에 있어서 5개의 위치에서의 두께값을 측정함으로써 총 35개의 위치에서의 두께값을 측정했다. 측정된 두께값의 평균값을 표 1에 나타낸다.
동결 상태의 친수성 폴리머를 포함하는 층의 두께는 수분 함유 상태로 동결된 스텐트의 단면을 크라이오트랜스퍼 홀더를 이용하여 투과주사전자현미경으로 관찰함으로써 측정했다. 상기(측정예 5: 친수성 폴리머를 포함하는 층의 원소 조성 분석)에 기재된 조건하에서 측정을 수행했다. 7개의 상이한 개소의 각 시야각에 있어서 5개의 위치에서의 두께값을 측정함으로써 총 35개의 위치에서의 두께값을 측정함으로써 측정했다. 측정된 두께값의 평균값을 표 1에 나타낸다.
(측정예 7: 체외 점액 고착 시험)
타액으로부터 뮤신을 정제하여 100μg/mL 농도의 뮤신 용액을 제조했다. 스텐트를 직경 4mm의 디스크형 단편으로 펀칭한 후, 얻은 단편을 마이크로타이터 플레이트의 48개의 각각의 웰에 세팅했다. 각 웰에 100μg/mL 농도의 뮤신 용액 600μL를 첨가하고, 37℃에서 20-24시간 동안 배양했다. 대조군으로서, 뮤신 용액 대신에 PBS를 첨가하고, 37℃에서 20~24시간 동안 배양했다. PBS를 이용하여 3회 세척을 행한 후, 블로킹 완충제(blocking buffer)(ThermoFisher Scientific 37570)를 첨가하고, 실온(23℃~25℃)에서 1시간 동안 배양했다. PBS를 이용하여 3회 세척을 행한 후, WGA(Biotinylated Wheat Germ Agglutinin(WGA), Vector Laboratories B-1025-5; PBS로 500배 희석)를 첨가하고, 실온에서 1시간 동안 배양했다. PBS를 이용하여 3회 세척을 행한 후, 겨자무 퍼옥시다아제(horseradish peroxidase; HRP)-공액 스트렙타비딘(HRP-스트렙타비딘, Sigma-Aldrich RABHRP3-600UL)을 첨가하고, 실온에서 1시간 동안 배양했다. PBS를 이용하여 3회 세척을 행한 후, TMB(3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘(TMB) 기질, Thermo Scientific PI34028) 용액 250μL를 첨가하고, 실온에서 15~30분 동안 배양했다. 그 다음, 각 샘플을 꺼내고, 2M 황산 250μL를 첨가한 후, 마이크로플레이트 분광광도계를 사용하여 450nm에서의 흡광도를 측정했다. 점액(뮤신) 고착량은 하기 식(1)에 따라 계산했다.
(점액 고착량(%)) = (As - Asb) × 100/(Ac - Acb) … (1)
As: 시료의 흡광도
Asb: 시료에 대한 블랭크 용액(PBS를 뮤신 용액 대신에 사용하고, 하룻밤 동안 배양함)의 흡광도
Ac: 실리콘제의 스텐트(Dumon stent)의 흡광도
Acb: 실리콘제의 스텐트(Dumon stent)에 대한 블랭크 용액(PBS를 뮤신 용액 대신에 사용하고 하룻밤 배양함)의 흡광도
(측정예 8: 돼지 기관지에 기도 스텐트를 이식하는 시험에 의해 생체적합성 평가)
H.S. Jung et al.의 논문(Scientific Reports 11, 7958, 2021) 및 기타 논문을 참조하여, 돼지의 기관지에 길이 1cm의 기도 스텐트를 잔류시키고, 기관지 내시경을 이용하여 잔류된 기도 스텐트의 표면을 정기적으로 관찰했다. 돼지 한 마리당 기도 스텐트 2개를 잔류시켰다(좌측 기관지에 스텐트 1개, 우측 기관지에 스텐트 1개).
퇴원 후 4주 후에 각 기도 스텐트의 표면과 그 주변에 존재하는 점액을 채취하여 점액의 질량을 측정했다.
또한, 퇴원 후 4주 후에 기도 스텐트를 제거하고, H. E. 염색(헤마톡실린-에오신 염색) 또는 PAS 염색(과요드산-쉬프 염색)을 실시하여 시료를 제작했다. 이렇게 얻은 시료를 현미경을 이용하여 관찰하고, 섬모의 소실 정도와 배상 세포의 수를 다음 기준에 따라 점수로 평가한다.
섬모의 손실 정도(H.E. 염색):
손실 없음: 0
낮음: 1
중간: 2
높음: 3
배상 세포(PAS 염색):
0~20%: 0
20% 초과 60% 이하: 1
60% 초과 80% 이하: 2
80% 초과 90% 이하: 3
90% 초과 100% 이하: 4
[인산 완충액(PBS)]
하기 본 발명의 실시예 및 비교예의 공정과 상기 측정에 사용된 인산 완충액의 조성은 다음과 같다.
KCl: 0.2g/L
KH2PO4: 0.2g/L
NaCl: 8.0g/L
Na2HPO4(무수물): 1.15g/L
EDTA: 0.25g/L
[참고예 1]
독일 RepRap GmbH제의 3D 프린터 및 3D 프린터 "L320"를 위한 액상 실리콘 고무(The Dow Chemical Company제의 "SILASTIC(상표) 3D 3335 LSR")를 사용하여, 외경 14mm, 두께 1mm, 길이 4cm의 실리콘 스텐트 베이스 부재(도 5 참조)를 형성했다.
[본 발명의 실시예 1]
참조예 1의 실리콘 스텐트 베이스 부재를, 아크릴산/N,N-디메틸아크릴아미드 코폴리머(공중합 몰비: 1/9, Mw: 800,000; Osaka Organic Chemical Industry Ltd.제)가 순수 중에 0.2질량%로 함유된 수용액에 시트르산을 첨가하여 pH를 2.8로 조절함으로써 얻어진 용액에 투입하고, 그 용액을 오토클레이브를 사용하여 121℃에서 30분간 가열했다. 얻어진 스텐트를 인산 완충액으로 세척하고, 자연 건조시킨 후, 상기 방법으로 평가했다. 결과는 표 1에 나타낸다.
상기 측정예 5에 따라 친수성 폴리머를 포함하는 층의 원소 조성을 분석한 결과, 한 층은 베이스 부재의 구성요소와 친수성 폴리머층의 구성요소의 혼합층이었고, 다른 층은 친수성 폴리머로만 이루어진 층이었다.
[본 발명의 실시예 2]
참조예 1의 실리콘 스텐트 베이스 부재를, 아크릴산/N,N-디메틸아크릴아미드 코폴리머(공중합 몰비: 1/9, Mw: 700,000; Osaka Organic Chemical Industry Ltd.제)를 인산 완충액에 0.2질량%로 함유하는 용액에 시트르산을 첨가하여 pH를 2.6으로 조절함으로써 얻어진 용액에 투입하고, 그 용액을 오토클레이브를 사용하여 121℃에서 30분간 가열했다. 얻어진 스텐트를 인산 완충액으로 세척하고, 자연 건조시킨 후, 상기 방법으로 평가했다. 결과는 표 1에 나타낸다.
[본 발명의 실시예 3]
참조예 1의 실리콘 스텐트 베이스 부재를, 아크릴산/N,N-디메틸아크릴아미드 코폴리머(공중합 몰비: 1/9, Mw: 800,000; Osaka Organic Chemical Industry Ltd.제)가 순수 중에 0.2질량%로 함유된 수용액에 시트르산을 첨가하여 pH를 2.5로 조절함으로써 얻어진 용액에 투입하고, 그 용액을 오토클레이브를 사용하여 121℃에서 30분간 가열했다. 얻어진 스텐트를 인산 완충액으로 세척하고, 자연 건조시킨 후, 상술한 방법으로 평가했다. 결과는 표 1에 나타낸다.
[본 발명의 실시예 4]
참조예 1의 실리콘 스텐트 베이스 부재를, 아크릴산/비닐피롤리돈 코폴리머(공중합 몰비: 1/4, Mw: 500,000; Osaka Organic Chemical Industry Ltd.제)가 인산 완충액 중에 0.1질량%로 함유된 용액에 시트르산을 첨가하여 pH를 3.2로 조절함으로써 얻어진 용액에 투입하고, 그 용액을 오토클레이브를 이용하여 121℃에서 30분간 가열했다. 얻어진 스텐트를 인산 완충액으로 세척하고, 자연 건조시킨 후, 상기 방법으로 평가했다. 결과는 표 1에 나타낸다.
[본 발명의 실시예 5]
실리콘 스텐트(Dumon stent) 베이스 부재를, 아크릴산/N,N-디메틸아크릴아미드 코폴리머(공중합 몰비: 1/9, Mw: 800,000; Osaka Organic Chemical Industry Ltd.제)가 인산 완충액 중에 0.2질량%로 함유된 용액에 시트르산을 첨가하여 pH를 3.3으로 조절함으로써 얻어진 용액에 투입하고, 그 용액을 오토클레이브를 사용하여 121℃에서 30분간 가열했다. 얻어진 스텐트를 인산 완충액으로 세척하고, 자연 건조시킨 후, 상기 방법으로 평가했다. 결과는 표 1에 나타낸다.
[본 발명의 실시예 6]
실리콘 스텐트(Dumon stent) 베이스 부재를, 아크릴산/N,N-디메틸아크릴아미드 코폴리머(공중합 몰비: 1/9, Mw: 500,000; Osaka Organic Chemical Industry Ltd.제)가 인산 완충액 중에 0.2질량%로 함유된 용액에 시트르산을 첨가하여 pH를 3.0으로 조절함으로써 얻어진 용액에 투입하고, 그 용액을 오토클레이브를 사용하여 121℃에서 30분간 가열했다. 얻어진 스텐트를 인산 완충액으로 세척하고, 자연 건조시킨 후, 상기 방법으로 평가했다. 결과는 표 1에 나타낸다.
[본 발명의 실시예 7]
실리콘 스텐트(Dumon stent) 베이스 부재를, 아크릴산/N,N-디메틸아크릴아미드 코폴리머(공중합 몰비: 1/2, Mw: 700,000; Osaka Organic Chemical Industry Ltd.제)가 인산 완충액 중에 0.2질량%로 함유된 용액에 시트르산을 첨가하여 pH를 3.1로 조절함으로써 얻어진 용액에 투입하고, 그 용액을 오토클레이브를 사용하여 121℃에서 30분간 가열했다. 얻어진 스텐트를 인산 완충액으로 세척하고, 자연 건조시킨 후, 상기 방법으로 평가했다. 결과는 표 1에 나타낸다.
[본 발명의 실시예 8]
실리콘 스텐트(Dumon stent) 베이스 부재를, 아크릴산/비닐피롤리돈 코폴리머(공중합 몰비: 1/4, Mw: 800,000; Osaka Organic Chemical Industry Ltd.제)가 인산 완충액 중에 0.1질량%로 함유된 용액에 시트르산을 첨가하여 pH를 4.1로 조절함으로써 얻어진 용액에 투입하고, 그 용액을 오토클레이브를 사용하여 121℃에서 30분간 가열했다. 얻어진 스텐트를 인산 완충액으로 세척하고, 자연 건조시킨 후, 상기 방법으로 평가했다. 결과는 표 1에 나타낸다.
[본 발명의 실시예 9]
실리콘 스텐트(Dumon stent) 베이스 부재를, 아크릴산/비닐피롤리돈 코폴리머(공중합 몰비: 1/9, Mw: 400,000; Osaka Organic Chemical Industry Ltd.제)가 인산 완충액 중에 0.1질량%로 함유된 용액에 시트르산을 첨가하여 pH를 4.3으로 조절함으로써 얻어진 용액에 투입하고, 그 용액을 오토클레이브를 사용하여 121℃에서 30분간 가열했다. 얻어진 스텐트를 인산 완충액으로 세척하고, 자연 건조시킨 후, 상기 방법으로 평가했다. 결과는 표 1에 나타낸다.
[본 발명의 실시예 10]
실리콘 스텐트(Dumon stent) 베이스 부재를, 아크릴산/N,N-디메틸아크릴아미드 코폴리머(공중합 몰비: 1/9, Mw: 500,000; Osaka Organic Chemical Industry Ltd.제)가 인산 완충액 중에 0.2질량%로 함유된 용액에 시트르산을 첨가하여 pH 2.7로 조절함으로써 얻어진 용액에 투입하고, 그 용액을 오토클레이브를 사용하여 121℃에서 30분간 가열했다. 얻어진 스텐트를 인산 완충액으로 세척하고, 자연 건조시킨 후, 상기 방법으로 평가했다. 결과는 표 1에 나타낸다.
[본 발명의 실시예 11]
실리콘 스텐트(Dumon stent) 베이스 부재를, 아크릴산/N,N-디메틸아크릴아미드 코폴리머(공중합 몰비: 1/9, Mw: 800,000; Osaka Organic Chemical Industry Ltd.제)가 인산 완충액 중에 0.2질량%로 함유된 용액에 시트르산을 첨가하여 pH 2.9로 조절함으로써 얻어진 용액에 투입하고, 그 용액을 오토클레이브를 사용하여 121℃에서 30분간 가열했다. 얻어진 스텐트를 인산 완충액으로 세척하고, 자연 건조시킨 후, 상기 방법으로 평가했다. 결과는 표 1에 나타낸다.
[비교예 1]
실리콘 스텐트(Dumon stent) 베이스 부재를 인산 완충액으로 세척하고, 자연 건조시킨 후, 상술한 방법으로 평가했다. 결과는 표 1에 나타낸다.
[비교예 2]
참고예 1의 실리콘 스텐트 베이스 부재를 인산 완충액으로 세척하고, 자연 건조시킨 후, 상술한 방법으로 평가했다. 결과는 표 1에 나타낸다.
[비교예 3]
실리콘 스텐트(Dumon stent) 베이스 부재를, 아크릴산/N,N-디메틸아크릴아미드 코폴리머(공중합 몰비: 1/2, Mw: 500,000; Osaka Organic Chemical Industry Ltd.제)가 인산 완충액 중에 0.03질량%로 함유된 용액에 시트르산을 첨가하여 pH를 3.2로 조절함으로써 얻어진 용액에 투입하고, 그 용액을 오토클레이브를 사용하여 121℃에서 30분간 가열했다. 얻어진 스텐트를 인산 완충액으로 세척하고, 자연 건조시킨 후, 상기 방법으로 평가했다. 결과는 표 1에 나타낸다.
[비교예 4]
참고예 1의 실리콘 스텐트 베이스 부재를, 아크릴산/비닐피롤리돈 코폴리머(공중합 몰비: 1/4, Mw: 500,000; Osaka Organic Chemical Industry Ltd.제)가 인산 완충액 중에 0.03질량%로 함유된 용액에 시트르산을 첨가하여 pH를 4.5로 조절함으로써 얻어진 용액에 투입하고, 그 용액을 오토클레이브를 사용하여 121℃에서 30분간 가열했다. 얻어진 스텐트를 인산 완충액으로 세척하고, 자연 건조시킨 후, 상기 방법으로 평가했다. 결과는 표 1에 나타낸다.
[본 발명의 실시예 12]
본 발명의 실시예 8에서 얻은 스텐트를 측정예 8에 기재된 방법으로 평가했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[본 발명의 실시예 13]
본 발명의 실시예 11에서 얻은 스텐트를 측정예 8에 기재된 방법으로 평가했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 5]
비교예 1에서 얻은 스텐트를 측정예 8에 기재된 방법으로 평가했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 6]
비교예 3에서 얻은 스텐트를 측정예 8에 기재된 방법으로 평가했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[본 발명의 실시예 14]
실리콘 스텐트(Dumon stent) 베이스 부재를, 아크릴산/N,N-디메틸아크릴아미드 코폴리머(공중합 몰비: 1/9, Mw: 800,000; Osaka Organic Chemical Industry Ltd.제)가 인산 완충액 중에 0.2질량%로 함유된 용액에 시트르산을 첨가하여 pH를 2.9로 조절함으로써 얻어진 용액에 투입하고, 그 용액을 오토클레이브를 사용하여 121℃에서 30분간 가열했다. 얻어진 스텐트를 인산 완충액으로 세척하고, 자연 건조시킨 후, 오토클레이브를 이용하여 재차 인산 완충액에 중에서 121℃에서 30분간 가열했다. 얻어진 스텐트를 인산 완충액으로 세척하고, 자연 건조시킨 후, 상기 방법으로 평가했다. 결과는 표 1에 나타낸다.
[본 발명의 실시예 15]
아크릴산/N,N-디메틸아크릴아미드 코폴리머(공중합 몰비: 1/9, Mw: 800,000, Osaka Organic Chemical Industry Ltd.제)가 인산 완충액 중에 0.2질량%로 함유된 용액에 시트르산을 첨가하여 pH를 2.9로 조절함으로써 용액을 얻었다. 상기 용액에 실리콘 스텐트(Dumon stent) 베이스 부재를, 상기 베이스 부재의 외부 표면만 상기 용액에 접촉하도록 투입하고, 그 용액을 오토클레이브를 이용하여 121℃에서 30분간 가열했다. 얻어진 스텐트를 인산 완충액으로 세척하고, 자연 건조시킨 후, 상기 방법으로 평가했다. 결과는 표 1에 나타낸다.
[본 발명의 실시예 16]
본 발명의 실시예 14에서 얻은 스텐트를 측정예 8에 기재된 방법으로 평가했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[본 발명의 실시예 17]
본 발명의 실시예 15에서 얻은 스텐트를 측정예 8에 기재된 방법으로 평가했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
본 발명의 실시예 1~11, 14, 15 및 비교예 3, 4에서 얻은 각 스텐트의 친수성 폴리머를 포함하는 층을 측정예 5에 기재된 방법으로 원소 조성 분석을 실시했다. 그 결과, 한 층은 베이스 부재의 구성요소와 친수성 폴리머층의 구성요소의 혼합층이었고, 다른 층은 친수성 폴리머만으로 이루어진 것임을 발견했다.
10: 스텐트
11: 내부 표면
12: 외부 표면
21: 베이스 부재
22: 혼합층
23: 친수성 폴리머층
40A: 돌출부
40B: 돌출부

Claims (14)

  1. 내부 표면과 외부 표면을 갖는 호흡기용 스텐트로서:
    상기 스텐트는 베이스 부재와 친수성 폴리머층을 포함하고;
    상기 친수성 폴리머층은 히드록시기 및 아미드기를 갖는 친수성 폴리머를 함유하고; 또한
    상기 친수성 폴리머층은 상기 내부 표면의 적어도 일부에 제공되는 호흡기용 스텐트.
  2. 내부 표면과 외부 표면을 갖는 호흡기용 스텐트로서,
    상기 스텐트는 베이스 부재와 친수성 폴리머층을 포함하고;
    상기 친수성 폴리머층은 히드록시기 및 아미드기를 갖는 친수성 폴리머를 함유하고; 또한
    상기 친수성 폴리머층은 상기 외부 표면의 적어도 일부에 제공되는 호흡기용 스텐트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 베이스 부재는 실리콘 수지를 함유하는 스텐트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스 부재의 구성요소와 친수성 폴리머층의 구성요소의 혼합층을 포함하고, 상기 혼합층은 상기 베이스 부재와 상기 친수성 폴리머층 사이에 배치되는 스텐트.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 친수성 폴리머를 포함하는 층의 두께(X)와 베이스 부재의 두께(Y) 사이의 비율(X:Y)이 1:400~1:120,000의 범위 내인 스텐트.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    관상 구조부를 포함하는 스텐트.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 관상 구조부는 외경이 4mm 이상 24mm 이하이고, 두께가 0.2mm 이상 2mm 이하인 스텐트.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 표면에 복수의 돌출부 또는 요철부를 포함하는 스텐트.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 호흡기는 기관, 기관지 또는 폐인 스텐트.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 히드록시기와 아미드기를 갖는 친수성 폴리머는 카르복실기를 갖는 폴리아미드, 및 히드록시기를 갖는 모노머와 아미드기를 갖는 모노머의 코폴리머로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 폴리머인 스텐트.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 히드록시기를 갖는 모노머는 메타크릴산, 아크릴산, 비닐벤조산, 티오펜-3-아세트산, 4-스티렌술폰산, 비닐술폰산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, 및 이들의 염으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 모노머인 스텐트.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 아미드기를 갖는 모노머는 N-비닐피롤리돈, N-비닐아세트아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, N,N-디에틸아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, N-(2-히드록시에틸)아크릴아미드, 및 아크릴아미드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 모노머인 스텐트.
  13. 내부 표면과 외부 표면을 갖는 호흡기용 스텐트를 이용하여 호흡기의 협착을 완화시킴으로써 공기 흐름을 확보하는 방법으로서:
    상기 스텐트는 베이스 부재와 친수성 폴리머층을 포함하고;
    상기 친수성 폴리머층은 히드록시기와 아미드기를 갖는 친수성 폴리머를 함유하고; 또한
    상기 친수성 폴리머층은 상기 내부 표면의 적어도 일부에 제공되는 방법.
  14. 내부 표면과 외부 표면을 갖는 호흡기용 스텐트를 이용하여 호흡기의 협착을 완화시킴으로써 공기 흐름을 확보하는 방법으로서:
    상기 스텐트는 베이스 부재와 친수성 폴리머층을 포함하고;
    상기 친수성 폴리머층은 히드록시기와 아미드기를 갖는 친수성 폴리머를 함유하고; 또한
    상기 친수성 폴리머층은 상기 외부 표면의 적어도 일부에 제공되는 방법.
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