RU2686747C1 - METHOD OF PRODUCING BIODEGRADABLE POLYMER COATING BASED ON POLYLACTIDE ON TiNbTaZr WIRE - Google Patents
METHOD OF PRODUCING BIODEGRADABLE POLYMER COATING BASED ON POLYLACTIDE ON TiNbTaZr WIRE Download PDFInfo
- Publication number
- RU2686747C1 RU2686747C1 RU2018139444A RU2018139444A RU2686747C1 RU 2686747 C1 RU2686747 C1 RU 2686747C1 RU 2018139444 A RU2018139444 A RU 2018139444A RU 2018139444 A RU2018139444 A RU 2018139444A RU 2686747 C1 RU2686747 C1 RU 2686747C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- wire
- polylactide
- tinbtazr
- chloroform
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 229920002988 biodegradable polymer Polymers 0.000 title description 3
- 239000004621 biodegradable polymer Substances 0.000 title description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 13
- 235000019994 cava Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims abstract description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 8
- HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N Heparin Chemical compound OC1C(NC(=O)C)C(O)OC(COS(O)(=O)=O)C1OC1C(OS(O)(=O)=O)C(O)C(OC2C(C(OS(O)(=O)=O)C(OC3C(C(O)C(O)C(O3)C(O)=O)OS(O)(=O)=O)C(CO)O2)NS(O)(=O)=O)C(C(O)=O)O1 HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229960002897 heparin Drugs 0.000 claims abstract description 7
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 claims abstract description 7
- JJTUDXZGHPGLLC-IMJSIDKUSA-N 4511-42-6 Chemical compound C[C@@H]1OC(=O)[C@H](C)OC1=O JJTUDXZGHPGLLC-IMJSIDKUSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims abstract 2
- 208000010378 Pulmonary Embolism Diseases 0.000 claims description 5
- 238000011321 prophylaxis Methods 0.000 claims description 3
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 abstract description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 11
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 4
- 210000001147 pulmonary artery Anatomy 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 5
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 4
- 208000005189 Embolism Diseases 0.000 description 3
- 208000001435 Thromboembolism Diseases 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 208000037803 restenosis Diseases 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 3
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HKVAMNSJSFKALM-GKUWKFKPSA-N Everolimus Chemical compound C1C[C@@H](OCCO)[C@H](OC)C[C@@H]1C[C@@H](C)[C@H]1OC(=O)[C@@H]2CCCCN2C(=O)C(=O)[C@](O)(O2)[C@H](C)CC[C@H]2C[C@H](OC)/C(C)=C/C=C/C=C/[C@@H](C)C[C@@H](C)C(=O)[C@H](OC)[C@H](O)/C(C)=C/[C@@H](C)C(=O)C1 HKVAMNSJSFKALM-GKUWKFKPSA-N 0.000 description 2
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 2
- 239000012867 bioactive agent Substances 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 2
- 229960005167 everolimus Drugs 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 229960000448 lactic acid Drugs 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229920000052 poly(p-xylylene) Polymers 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 210000001631 vena cava inferior Anatomy 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 208000031481 Pathologic Constriction Diseases 0.000 description 1
- 240000005546 Piper methysticum Species 0.000 description 1
- 235000016787 Piper methysticum Nutrition 0.000 description 1
- 229920001244 Poly(D,L-lactide) Polymers 0.000 description 1
- 208000035965 Postoperative Complications Diseases 0.000 description 1
- 206010042434 Sudden death Diseases 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- 206010047249 Venous thrombosis Diseases 0.000 description 1
- 229910001093 Zr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003232 aliphatic polyester Polymers 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002769 anti-restenotic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003356 anti-rheumatic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003435 antirheumatic agent Substances 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Natural products O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 208000010125 myocardial infarction Diseases 0.000 description 1
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 201000003144 pneumothorax Diseases 0.000 description 1
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 210000005241 right ventricle Anatomy 0.000 description 1
- 239000004460 silage Substances 0.000 description 1
- 230000036262 stenosis Effects 0.000 description 1
- 208000037804 stenosis Diseases 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/01—Filters implantable into blood vessels
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
- A61K31/715—Polysaccharides, i.e. having more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages; Derivatives thereof, e.g. ethers, esters
- A61K31/726—Glycosaminoglycans, i.e. mucopolysaccharides
- A61K31/727—Heparin; Heparan
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/0087—Galenical forms not covered by A61K9/02 - A61K9/7023
- A61K9/0092—Hollow drug-filled fibres, tubes of the core-shell type, coated fibres, coated rods, microtubules or nanotubes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/08—Materials for coatings
- A61L31/10—Macromolecular materials
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, в частности к получению биодеградируемых полимерных покрытий на проволоке TiNbTaZr для кава-фильтров, применяемых в эндоваскулярной профилактике тромбоэмболии легочной артерии.The invention relates to medicine, in particular to the production of biodegradable polymer coatings on TiNbTaZr wire for cava filters used in the endovascular prophylaxis of pulmonary embolism.
Тромбоэмболия легочной артерии (ТЭЛА) является третьей по частоте причиной внезапной смерти после инсультов и инфарктов. При отрыве тромба от стенки вены, он попадает в легочную артерию, что может вызвать тромбоэмболию - осложнение, которое часто приводит к смерти пациента. Для профилактики ТЭЛА широко используются медицинские изделия «кава-фильтр», которое имплантируется в просвет нижней полой вены для улавливания тромбов, несущих током крови. Однако имплантация медицинских изделий типа «кава-фильтр» имеет ряд послеоперационных рисков, таких как риск инфекционных осложнений, аллергической реакции, повреждения кровеносного сосуда, для устранения которых необходима дальнейшая модификация «кава-фильтров».Pulmonary artery thromboembolism (PE) is the third leading cause of sudden death after strokes and heart attacks. When a thrombus is separated from the wall of the vein, it enters the pulmonary artery, which can cause thromboembolism - a complication that often leads to the death of the patient. For the prevention of pulmonary embolism, medical devices “kava-filter” are widely used, which is implanted into the lumen of the inferior vena cava to catch blood clots carrying blood. However, implantation of kava-filter medical devices has a number of postoperative risks, such as the risk of infectious complications, allergic reactions, and blood vessel damage, for which further modification of the kava filters is necessary.
В настоящее время в медицинской практике широко распространены операции с применением «кава-фильтра» и продолжаются активные разработки новых изделий, поскольку помимо достоинств все они обладают и значительными недостатками. Последние во многом обусловлены свойствами используемых для их производства классическими материалами, а также ограничениями в дизайне изделий. Осложнения могут возникнуть как во время самой операции: кровотечение, пневмоторакс, перфорация вены или артерии, инфицирование, неправильное положение во время установки, так и в период реабилитации. Чем более продолжительное время кава-фильтр находится в организме, тем большему риску подвержен пациент: тромбоэмболия кава-фильтра с развитием окклюзии нижней полой вены, ТЭЛА, тромбозы почечных и периферических вен, перфорация стенок вены, перемещение кава-фильтра в правый желудочек сердца, фрагментация фильтра, аллергические реакции организма.Currently, in the medical practice, operations with the use of a “kava-filter” are widespread and active development of new products continues, since, in addition to their merits, they all have significant drawbacks. The latter are largely due to the properties used for their production of classical materials, as well as limitations in product design. Complications can occur during the operation itself: bleeding, pneumothorax, perforation of the vein or artery, infection, incorrect position during the installation, and during the rehabilitation period. The longer the cava filter is in the body, the more at risk the patient is: cava filter thromboembolism with the development of occlusion of the inferior vena cava, pulmonary embolism, renal and peripheral vein thrombosis, perforation of the vein walls, movement of the cava filter into the right ventricle of the heart, fragmentation filter, allergic reactions of the body.
Как и во всех областях современной человеческой деятельности, в медицине в связи с повышающимися требованиями к производимым человеком изделиям возникает необходимость в создании все более сложных функциональных материалов структуры, объединяющих и улучшающих эксплуатационные характеристики, ранее считавшиеся несовместимыми. Эта тенденция ярко выражена при создании и производстве медицинских изделий, имплантируемых в человеческий организм - сложную, чувствительную и агрессивную среду. Разработка новых материалов медицинского назначения требует выполнения не только поставленных краткосрочных задач, но и соблюдение широкого спектра оперативных ограничений: минимальную травматичность внедрения изделия в человеческий организм, отсутствие отрицательного влияния материала на живые системы, максимальный срок службы изделия, возможность осуществления с помощью одного изделия сразу нескольких лечебных задач. Подобный широкий набор физико-химических свойств, высокая биосовместимость, долговечность, разнообразие форм и размеров медицинского изделия могут быть обеспечены сложной многокомпонентной структурой материала. Так в ИМЕТ РАН ранее (патент №2656626 от 15.05.2017) была получена проволока из сплава Ti-Nb-Ta-Zr с минимизированным образованием оксидов титана и тантала, что обеспечивало материалу повышенную прочность, пластичность и улучшенные эксплуатационные характеристики.As in all areas of modern human activity, in medicine, in connection with the increasing demands on man-made products, there is a need to create more and more complex functional materials of a structure that unite and improve the performance characteristics previously considered incompatible. This trend is clearly expressed in the creation and production of medical devices implanted into the human body - a complex, sensitive and aggressive environment. The development of new materials for medical purposes requires not only short-term tasks, but also compliance with a wide range of operational constraints: minimal invasiveness of introducing the product into the human body, no negative impact of the material on living systems, maximum service life of the product, possibility of using several products at once. therapeutic tasks. Such a wide range of physicochemical properties, high biocompatibility, durability, a variety of shapes and sizes of a medical device can be provided by a complex multicomponent structure of the material. So, in the Institute of Mathematics and Mathematics RAS earlier (patent No. 2656626 dated 05.15.2017) wire from Ti-Nb-Ta-Zr alloy was obtained with minimized formation of titanium oxides and tantalum, which provided the material with increased strength, ductility and improved performance characteristics.
В дополнение к упомянутым основным направлениям совершенствования кава-фильтров, многообещающим оказалось нанесение на поверхность кава-фильтра покрытия, состоящего из биосовместимых, биорасщепляемых (рассасывающихся) или биостабильных материалов, которые могут служить также в качестве носителей активных веществ, выполняющих дополнительное терапевтическое воздействие.In addition to the main areas of improvement of the cava filters mentioned above, the application of a coating consisting of biocompatible, biodegradable (absorbable) or biostable materials, which can also serve as carriers of active substances that perform an additional therapeutic effect, turned out to be promising.
Одним из возможных решений может быть формирование биоактивных и биоинертных покрытий на основе производных природных биополимеров (например: полилактида, различной молекулярной массы) на медицинском изделии с целью оптимизации процесса биоинтеграции имплантата. Обладая высокой биосовестимостью, способный к полной биодеградации, полилактид используется во многих областях медицины. Благодаря постепенной биодеградации полилактид способен выделять лекарственный препарат в течение заданного промежутка времени. Эти активные лекарственные вещества должны, как предполагается, останавливать процесс тромбообразования, поступая в организм в течение желательного периода времени и в требуемой концентрации. Постепенная контролируемая за счет изменения молекулярной массы и толщины слоя биодеградация полилактида обеспечивает пролонгированный местный выход медицинского препарата, снижая вероятный риск послеоперационных осложнений и обеспечивая терапевтический эффект.One of the possible solutions may be the formation of bioactive and bioinert coatings based on derivatives of natural biopolymers (for example: polylactide, different molecular weight) on a medical device in order to optimize the implant biointegration process. Possessing high biocompatibility, capable of full biodegradation, polylactide is used in many areas of medicine. Due to the gradual biodegradation, polylactide is capable of releasing the drug for a given period of time. These active medicinal substances are supposed to stop the thrombosis process by entering the body for a desired period of time and in the required concentration. Gradually controlled by changing the molecular weight and thickness of the layer biodegradation of polylactide provides a prolonged local release of the drug, reducing the likely risk of postoperative complications and providing a therapeutic effect.
В патенте В2 7,682,387 US. A61F 2/82. Drug-delivery endovascular stent and method for treating restenosis / J.E. Shulze, R.E. Betts, D.R. Savage (Biosensors International Group, Ltd). - №382,426; Заявл. 05.03.2003 описывается покрытие толщиной 3-30 мкм, состоящее из поли-DL-молочной кислоты (25-50% масс.) и противорестенозного агента (50-75% масс), имеющего следущую форму (1).In patent B2 7,682,387 US. A61F 2/82. Drug-delivery endovascular stent and method for treating restenosis / J.E. Shulze, R.E. Betts, D.R. Savage (Biosensors International Group, Ltd). - №382,426; Claims 05.03.2003 describes a coating with a thickness of 3-30 μm, consisting of poly-DL-lactic acid (25-50% by weight) and an antirheating agent (50-75% by weight), having the following form (1).
где R представляет собой Н или СН 2 -Х-ОН, и X представляет собой СН 2. Это соединение известно как эверолимус. Нанесение покрытия осуществлялось на металлический стент либо на предварительно нанесенный методом плазменного осаждения подслой парилена. Подслой использовался для содействия адгезии покрытия, содержащего биологически активный агент, и\или для стабилизации полимерного покрытия на стенте (особенно при высокой концентрации активного агента: 40-80% масс). Раствор полимера с активным агентом подавался через подвижный капилляр с шагом 0,2 мм на стент, который вращался с шагом 0,5 градуса. Таким образом, получалось равномерное покрытие, но только с внешней и боковых сторон. Для покрытия внутренней стороны было необходимо уменьшать вязкость раствора путем увеличения количества растворителя. Изучение скорости выхода биоактивного агента происходило в растворе 25% этанола, которая варьировалась от 48 до 320 часов в зависимости от концентрации эверолимуса и наличия подслоя, в реальной среде, отмечают авторы, выход будет более продолжительным. Зависимость массы вышедшего активного вещества от времени имела экспоненциальный характер, что может являться минусом при длительном сроке эксплуатации стента, т.к. будет происходить снижение концентрации биоактивного агента. Исследования на свиньях показали, что площадь стеноза через 28 дней после операции составила 0,72% при использовании обычного металлического стента без покрытия и 0,45% при имплантации стента, полученного предлагаемым способом. Наиболее близким к заявляемому является способ получения покрытия в патенте А2 1505930 ЕР. A61F 2/06. Drug-delivery endovascular stent and method for treating restenosis / J.E. Shulze, R.E. Betts, D.R. Savage (Sun Biomedical LTD, BM). - № EP 20030747310 20030424; Заявл. 16.02.2005. Покрытие имеет толщину 3-15 мкм и состоит на 20-60% масс, из поли-DL-лактида и на 40-80% масс. из антирестенозного агента, имеющего формулу (2),where R is H or CH 2 -X-OH, and X is CH 2. This compound is known as everolimus. The coating was carried out on a metal stent or on a pre-applied plasma deposition sublayer parylene. The underlayer was used to promote adhesion of the coating containing the biologically active agent and / or to stabilize the polymer coating on the stent (especially with a high concentration of the active agent: 40-80% by weight). The polymer solution with the active agent was fed through a movable capillary with a step of 0.2 mm to the stent, which was rotated with a step of 0.5 degrees. Thus, a uniform coating was obtained, but only on the external and lateral sides. To cover the inside, it was necessary to reduce the viscosity of the solution by increasing the amount of solvent. The study of the rate of release of the bioactive agent occurred in a solution of 25% ethanol, which varied from 48 to 320 hours depending on the concentration of everolimus and the presence of a sublayer, in a real environment, the authors note, the yield will be longer. The dependence of the mass of the released active substance on time had an exponential character, which may be a minus for the long term use of the stent, since there will be a decrease in the concentration of the bioactive agent. Studies on pigs showed that the area of stenosis after 28 days after surgery was 0.72% when using a conventional uncoated metal stent and 0.45% when a stent was implanted using the proposed method. Closest to the claimed is a method for coating in patent A2 1505930 EP. A61F 2/06. Drug-delivery endovascular stent and method for treating restenosis / J.E. Shulze, R.E. Betts, D.R. Savage (Sun Biomedical LTD, BM). - No. EP 20030747310 20030424; Claims February 16, 2005. The coating has a thickness of 3-15 microns and consists of 20-60% of the mass of poly-DL-lactide and 40-80% of the mass. of antirestenotic agent having the formula (2),
где R представляет собой Н или СН 2 -Х-ОН, и X представляет собой линейную или разветвленную алкильную группу, содержащую от 1 до 7 атомов углерода, R'означает Н или по меньшей мере один из радикалов R или R' имеет вид (3),where R represents H or CH 2 -X-OH, and X represents a linear or branched alkyl group containing from 1 to 7 carbon atoms, R'means H or at least one of the radicals R or R 'has the form (3 ),
где m означает целое число от 1 до 3, R1 и R2 представляют собой атом водорода или алкильный радикал от 1 до 3 атомов углерода. Присутствует так же подслой из парилена толщиной 1-5 мкм. Нанесение осуществлялось через капилляр. Время высвобождения противорестенозного средства до 4 недель.where m means an integer from 1 to 3, R1 and R2 represent a hydrogen atom or an alkyl radical of from 1 to 3 carbon atoms. There is also a sublayer of parylene with a thickness of 1-5 microns. The application was carried out through the capillary. The release time of the antirheating agent is up to 4 weeks.
Использование противорестенозных препаратов для введения в покрытие направлено на предотвращение возможного повторного рестеноза, что не решает проблему тромбообразования.The use of antirheumatic preparations for administration to the coating is aimed at preventing possible re-restenosis, which does not solve the problem of thrombus formation.
Задачей изобретения является создание способа получения биодеградируемого полимерного покрытия на основе полилактида на проволоке TiNbTaZr для кава-фильтров, применяемых в эндоваскулярной профилактике тромбоэмболии легочной артерии.The objective of the invention is to provide a method for producing a biodegradable polymeric coating based on polylactide on a TiNbTaZr wire for cava filters used in endovascular prophylaxis of pulmonary embolism.
Техническим результатом является заданная толщина покрытия и контролируемая биодеградация покрытия.The technical result is a given coating thickness and controlled biodegradation of the coating.
Технический результат достигается тем, что способ получения биодеградируемого полимерного покрытия на основе полилактида на проволоке TiNbTaZr для кава-фильтров включает:The technical result is achieved by the fact that the method of obtaining a biodegradable polymer coating based on polylactide on a TiNbTaZr wire for cava filters includes:
1) Растворение полимера(масса от 2 до 10 г) в растворителе(объем 200 мл), добавление лекарственного средства, окунание проволоки из Ti-Nb-Ta-Zr в полученный раствор и сушку;1) Dissolving the polymer (weight from 2 to 10 g) in a solvent (volume 200 ml), adding a drug, dipping a wire of Ti-Nb-Ta-Zr into the resulting solution and drying;
2) Использование в качестве полимера Поли-D,L-лактида молекулярной массы от 45 до 180 кДа, а в качестве растворителя - хлороформа;2) Use as a polymer Poly-D, L-lactide molecular weight from 45 to 180 kDa, and as a solvent - chloroform;
3) Использование в качестве лекарственного средства гепарина с концентрацией от 1 до 5% вес.3) Use as a drug of heparin with a concentration of from 1 to 5% by weight.
Сущность изобретенияSummary of Invention
Биодеградируемое полимерное покрытие должно обладать возможностью длительного и стационарного поддержания необходимого уровня лекарственного препарата в зоне имплантации в течение требуемого времени, несмотря на ток крови, что может быть обеспечено контролируемой биодеградацией покрытия.The biodegradable polymeric coating must be able to maintain the required level of the drug in the implantation zone for a required time, despite the blood flow, which can be ensured by controlled biodegradation of the coating.
В качестве исходных компонентов для покрытия используют Поли-D,L-лактид различной молекулярной массы. Полилактид - это алифатический полиэфир, мономером которого является молочная кислота. Он биоразлагаем, биосовместим и термопластичнен. Очевидным плюсом является тот факт, что сырьем для производства полилактида служат возобновляемые ресурсы, а именно силосообразующие сельскохозяйственные культуры.Poly-D, L-lactide of various molecular weights are used as starting components for the coating. Polylactide is an aliphatic polyester whose monomer is lactic acid. It is biodegradable, biocompatible and thermoplastic. An obvious advantage is the fact that the raw material for the production of polylactide are renewable resources, namely silage crops.
Полилактид уже используется в медицине, для изготовления хирургических нитей и обработки штифтов. Полимер в организме разлагаются до самых безопасных соединений - углекислого газа и воды. Используя полилактида различной молекулярной массы можно варьировать скорости биодеградации.Polylactide is already used in medicine for the manufacture of surgical sutures and the processing of pins. The polymer in the body decompose to the safest compounds - carbon dioxide and water. Using polylactide of different molecular weight, one can vary the rates of biodegradation.
Полилактид может инкапсулировать молекулы практически любого размера. Используя варьируемые молекулярные массы, различные концентрации растворов полимера, можно обеспечить получение широкого круга покрытий с различными свойствами с дальнейшим выбором требуемых характеристик.Polylactide can encapsulate molecules of almost any size. Using variable molecular weights, various concentrations of polymer solutions, it is possible to obtain a wide range of coatings with different properties with a further choice of the required characteristics.
Раствор полилактида в хлороформе готовят из расчета от 2 до 10 г на 200 мл хлороформа, что способствует получению гомогенного полимерного слоя толщиной от 30 до 300 мкм. Для дальнейшего создания кава-фильтров оптимальной выбрана масса 2 г, способствующая формированию толщины 30-35 мкм. В качестве наполнителя слоя используют гепарин от 1 до 5%. Изменением толщины покрытия и концентрации гепарина контролируется объем выхода лекарства в единицу времени. Изменяя молекулярную массу используемого для получения покрытия полимера от 45 кДа до 180 кДа можно варьировать скорость биодеградации от 150 до 360 дней. При разном составе и толщине покрытия можно получить различную биодеградацию покрытий в зависимости от необходимого применения.A solution of polylactide in chloroform is prepared at the rate of from 2 to 10 g per 200 ml of chloroform, which contributes to obtaining a homogeneous polymer layer with a thickness of from 30 to 300 μm. For the further creation of an optimal cava filter, a mass of 2 g is chosen, which contributes to the formation of a thickness of 30–35 μm. Heparin from 1 to 5% is used as a filler layer. By changing the thickness of the coating and the concentration of heparin, the volume of the drug release per unit of time is controlled. By varying the molecular weight used to obtain a polymer coating from 45 kDa to 180 kDa, the rate of biodegradation can be varied from 150 to 360 days. With a different composition and thickness of the coating, it is possible to obtain different biodegradation of coatings depending on the required application.
Пример 1Example 1
Получали покрытие полилактида с введенным гепарином на проволоке из TiNbTaZr.A heparin-introduced polylactide was coated on a TiNbTaZr wire.
Для создания покрытий готовилась навеска Поли-D,L-лактида (45 кДа) массой 2 (±0,01) г.To create coatings, we prepared a sample of Poly-D, L-lactide (45 kDa) weighing 2 (± 0.01) g.
Хлороформ объемом 200 мл помещался в колбу объемом 500 мл и нагревался до 80°С на магнитной мешалке.Chloroform with a volume of 200 ml was placed in a flask with a volume of 500 ml and heated to 80 ° C on a magnetic stirrer.
Далее полученные навески полимеров растворялись до гомогенного состояния в хлороформе при 80°С в течение 1 часа при постоянном перемешивании с помощью электронной верхнеприводной мешалки.Next, the resulting weights of the polymers were dissolved to a homogeneous state in chloroform at 80 ° C for 1 hour with constant stirring using an electronic overhead stirrer.
В полученный гомогенный раствор вводили лекарственный препарат Гепарин в количестве, необходимом для получения 2% вес. покрытий. Смешивание производилось с помощью механической лопастной мешалки, при температуре раствора 30°С. Скорость перемешивания составляет 200 об/мин, время перемешивания 30 мин.Heparin was injected into the resulting homogeneous solution in an amount necessary to obtain a 2% weight. coatings. Mixing was performed using a mechanical paddle stirrer, at a solution temperature of 30 ° C. The mixing speed is 200 rpm, the mixing time is 30 minutes.
Полученный однородный раствор наносился на проволоку из TiNbTaZr.The resulting homogeneous solution was applied to the wire from TiNbTaZr.
Сушка осуществлялась в течение 2-х суток на воздухе при 37°С в термостате.Drying was carried out for 2 days in air at 37 ° C in a thermostat.
В итоге получали покрытие толщиной 42 мкм и степенью биодеградации 5,4% на 30 день.The result was a coating with a thickness of 42 μm and a degree of biodegradation of 5.4% on day 30.
Пример 2Example 2
Получали покрытие полилактида с введенным гепарином на проволоке из TiNbTaZr.A heparin-introduced polylactide was coated on a TiNbTaZr wire.
Для создания покрытий готовилась навеска Поли-D,L-лактида (180 кДа) массой 10 (±0,01) г.To create coatings, we prepared a sample of Poly-D, L-lactide (180 kDa) weighing 10 (± 0.01) g.
Хлороформ объемом 200 мл помещался в колбу объемом 500 мл и нагревался до 80°С на магнитной мешалке.Chloroform with a volume of 200 ml was placed in a flask with a volume of 500 ml and heated to 80 ° C on a magnetic stirrer.
Далее полученные навески полимеров растворялись до гомогенного состояния в хлороформе при 80°С в течение 1 часа при постоянном перемешивании с помощью электронной верхнеприводной мешалки.Next, the resulting weights of the polymers were dissolved to a homogeneous state in chloroform at 80 ° C for 1 hour with constant stirring using an electronic overhead stirrer.
В полученный гомогенный раствор вводили лекарственный препарат Гепарин в количестве, необходимом для получения 3% вес. покрытий. Смешивание производилось с помощью механической лопастной мешалки, при температуре раствора 30°С. Скорость перемешивания составляет 200 об/мин, время перемешивания 30 мин.Heparin was injected into the resulting homogeneous solution in an amount necessary to obtain 3% weight. coatings. Mixing was performed using a mechanical paddle stirrer, at a solution temperature of 30 ° C. The mixing speed is 200 rpm, the mixing time is 30 minutes.
Полученный однородный раствор наносился на проволоку из TiNbTaZr.The resulting homogeneous solution was applied to the wire from TiNbTaZr.
Сушка осуществлялась в течение 2-х суток на воздухе при 37°С в термостате.Drying was carried out for 2 days in air at 37 ° C in a thermostat.
В итоге получали покрытие толщиной 152 мкм и степенью биодеградации 7,4% на 30 день.As a result, a coating was obtained with a thickness of 152 μm and a degree of biodegradation of 7.4% on day 30.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018139444A RU2686747C1 (en) | 2018-11-08 | 2018-11-08 | METHOD OF PRODUCING BIODEGRADABLE POLYMER COATING BASED ON POLYLACTIDE ON TiNbTaZr WIRE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018139444A RU2686747C1 (en) | 2018-11-08 | 2018-11-08 | METHOD OF PRODUCING BIODEGRADABLE POLYMER COATING BASED ON POLYLACTIDE ON TiNbTaZr WIRE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2686747C1 true RU2686747C1 (en) | 2019-04-30 |
Family
ID=66430505
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018139444A RU2686747C1 (en) | 2018-11-08 | 2018-11-08 | METHOD OF PRODUCING BIODEGRADABLE POLYMER COATING BASED ON POLYLACTIDE ON TiNbTaZr WIRE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2686747C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2729729C1 (en) * | 2019-12-04 | 2020-08-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Self-expanding removable cava filter of tinbtazr alloy |
RU2730531C1 (en) * | 2019-12-19 | 2020-08-24 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Method of producing composite material "ti-nb-ta-zr - polyglycolide lactide with administered drug" |
RU2733708C1 (en) * | 2020-01-31 | 2020-10-06 | Общество с ограниченной ответственностью «ЦЕНТР НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ» | Method of producing titanium-polylactide nickelide composite biomedical material with possibility of controlled drug delivery |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1832301A2 (en) * | 2006-03-08 | 2007-09-12 | Sahajanand Medical Technologies PVT. ltd | Coatings for implantable medical devices |
EA011822B1 (en) * | 2003-09-29 | 2009-06-30 | Хемотек Аг | A medical product comprising a biocompatible biostable polysulfone coating, and method for applying said coating |
RU2008117191A (en) * | 2007-04-30 | 2009-11-10 | Кордис Корпорейшн (Us) | MEDICAL DEVICE COATING, INCLUDING ANTITHROMBOTIC CONJUGATE |
EP1505930B1 (en) * | 2002-04-24 | 2014-07-30 | Biosensors International Group, Ltd. | Drug-delivery endovascular stent |
RU2585576C1 (en) * | 2015-05-06 | 2016-05-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Method of producing biodegradable polymer coating with controlled output of drug for minimally invasive surgery |
-
2018
- 2018-11-08 RU RU2018139444A patent/RU2686747C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1505930B1 (en) * | 2002-04-24 | 2014-07-30 | Biosensors International Group, Ltd. | Drug-delivery endovascular stent |
EA011822B1 (en) * | 2003-09-29 | 2009-06-30 | Хемотек Аг | A medical product comprising a biocompatible biostable polysulfone coating, and method for applying said coating |
EP1832301A2 (en) * | 2006-03-08 | 2007-09-12 | Sahajanand Medical Technologies PVT. ltd | Coatings for implantable medical devices |
RU2008117191A (en) * | 2007-04-30 | 2009-11-10 | Кордис Корпорейшн (Us) | MEDICAL DEVICE COATING, INCLUDING ANTITHROMBOTIC CONJUGATE |
RU2585576C1 (en) * | 2015-05-06 | 2016-05-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Method of producing biodegradable polymer coating with controlled output of drug for minimally invasive surgery |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
СЕВАСТЬЯНОВ М.А. и др. Наноструктурные биосовместимые композиты медицинского назначения, Сборник материалов Международной конференции со школой мастер-классами для молодых ученых "Химическая технология функциональных наноматериалов", 2017, М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, с. 233-234. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2729729C1 (en) * | 2019-12-04 | 2020-08-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Self-expanding removable cava filter of tinbtazr alloy |
RU2730531C1 (en) * | 2019-12-19 | 2020-08-24 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Method of producing composite material "ti-nb-ta-zr - polyglycolide lactide with administered drug" |
RU2733708C1 (en) * | 2020-01-31 | 2020-10-06 | Общество с ограниченной ответственностью «ЦЕНТР НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ» | Method of producing titanium-polylactide nickelide composite biomedical material with possibility of controlled drug delivery |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5039539B2 (en) | Application of nanostructured medical devices | |
JP5153340B2 (en) | Drug release control composition and drug release medical device | |
RU2686747C1 (en) | METHOD OF PRODUCING BIODEGRADABLE POLYMER COATING BASED ON POLYLACTIDE ON TiNbTaZr WIRE | |
US7803574B2 (en) | Medical device applications of nanostructured surfaces | |
US20060265049A1 (en) | Stent and MR imaging process and device | |
US20100023112A1 (en) | Biocorrodible implant with a coating comprising a hydrogel | |
JP5500397B2 (en) | Implantable medical device coating with improved mechanical stability | |
CN101861175A (en) | Coating | |
EP1534355A1 (en) | Silicone blends and composites for drug delivery | |
WO2010022132A2 (en) | Biocompatible coatings, and methods of making and using the same | |
WO2012116177A2 (en) | Materials for modulating biological responses and methods of making | |
US8871819B2 (en) | Glycerol ester active agent delivery systems and methods | |
RU2585576C1 (en) | Method of producing biodegradable polymer coating with controlled output of drug for minimally invasive surgery | |
KR20160122948A (en) | Biodegradable stent having modulated biodegration rate in vivo and manufacturing method of the same | |
US20150335794A1 (en) | Smart coating for implantable devices | |
Premkumar et al. | Polymers in biomedical use | |
CN115137879B (en) | Blood contact material for resisting coagulation and promoting vascular repair and preparation method thereof | |
Reddy et al. | Introduction to biomaterials | |
Woo et al. | Biomaterials: Historical overview and current directions | |
AU2003254547B2 (en) | Coating composition for an implantable medical device and method for coating such a device | |
RU2730531C1 (en) | Method of producing composite material "ti-nb-ta-zr - polyglycolide lactide with administered drug" | |
RU2733708C1 (en) | Method of producing titanium-polylactide nickelide composite biomedical material with possibility of controlled drug delivery | |
RU2737827C1 (en) | Method of producing biocompatible composite material with nanostructure titanium nickelide base and biodegradable drug-containing polylactide with heparin | |
CA2682291C (en) | Device made at least partially of n-acetylchitosan with controlled biodissolution | |
RU2723588C1 (en) | Method of producing biomedical titanium-polylactide nickelide material with possibility of controlled drug delivery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200518 Effective date: 20200518 |