WO2010009904A2 - Verfahren zur erzeugung einer bioaktiven oberfläche auf dem ballon eines ballonkatheters - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a bioactive surface on the balloon of a balloon catheter.
  • the invention also relates to a balloon of a balloon catheter and a balloon catheter.
  • Vascular wall with consecutive lumenal narrowing in the area of expansion by a cell proliferation come.
  • the surface of the balloon of the balloon catheter has a homogeneous and reproducible drug loading and is characterized at the same time by a uniform drug delivery to the surrounding tissue in the body.
  • the first object is achieved by a method according to claim 1, the second object by a balloon of a balloon catheter according to claim 17 and the third object by a balloon catheter according to claim 18.
  • the dependent claims contain further advantageous embodiments of Invention. The features are advantageous both individually and in combination with each other.
  • Balloons at least partially wetted with a first solution of an active ingredient. Subsequently, the wetted with the first solution of an active part of the surface of the balloon with a second, saturated
  • a lacquer-like, transparent active ingredient layer is produced on the surface, which serves as the basis for a homogeneous and reproducible active ingredient loading.
  • a large or the largest proportion of the total drug loading is applied.
  • the balloon material in particular in the case of the use of methylene chloride, can take up solvent which is released again under normal conditions within a few hours.
  • the entire coating becomes more brittle and optically less transparent, ie more milky.
  • the surface thus created has a chalky, in particular non-crystalline, consistency, which allows for increased active ingredient removal in the event of friction than in the case of coating only by wetting the surface of the balloon with the first solution of the active ingredient.
  • both the entire balloon surface, as well as only part of the balloon surface for example, when expanding with the Tissue contacting area of the surface to be coated by the method according to the invention.
  • the balloon may comprise a cylindrical region and at least one cone-shaped region.
  • only the cylindrical region of the balloon can be coated with an active substance according to the invention or the cylindrical region of the balloon and a cone-shaped region.
  • the second saturated solution may comprise ethanol or acetone.
  • the active substance used is less soluble than in the solvent used in the first solution.
  • Solution dissolved out a part of the active substance from the coating produced during the treatment with the first solution or this coating is attacked by the second solution and the surface becomes more porous or embrittled partially.
  • the second, saturated solution may comprise an azeotropic solvent.
  • a saturated solution in particular a saturated solution can be used, preferably a saturated solution of the active ingredient paclitaxel in methylene chloride.
  • Other solvents such as chloroform or ethanol, or solvent mixtures may also be used.
  • the surface of the balloon can be wetted with the first solution of an active agent by immersing the balloon in the first solution.
  • the balloon can be pulled out of the first solution after immersion at a speed of up to 10 mm / s. It is even more favorable if the withdrawal takes place at a speed of less than 5 mm / s, preferably at a speed between 0.5 mm / s and 2 mm / s. By slowly pulling out a slow drying of the surface and thus the formation of a lacquer-like active substance layer is achieved.
  • the surface of the balloon can be structured or profiled, for example, mechanically, thermally or chemically.
  • the surface can through
  • the surface of the balloon after wetting with the first solution of an active ingredient and before wetting with the second, saturated solution with a further, preferably non-saturated, solution of the active ingredient can be wetted.
  • the drug loading is increased.
  • the entire coating can be brittle or partially embrittle by wetting with the further solution of the active ingredient.
  • the entire coating can optically less transparent, so be milky.
  • wetting with the further solution of the active ingredient causes a higher release of active ingredient in the event of friction in comparison with the paint-type surface resulting from wetting with the first solution.
  • the further solution may be, for example, a solution of paclitaxel in methylene chloride.
  • the concentration of the solution should be less than that of the first solution, for example 100 mg / ml.
  • Other solvents, such as chloroform or ethanol, or solvent mixtures may also be used.
  • the surface of the balloon can be wetted with the further solution of the active ingredient by immersing the balloon in the further solution.
  • the surface of the balloon can be immersed in or wetted with the further solution of the active ingredient for a maximum of 20 seconds, advantageously between 0.5 seconds and 10 seconds. The duration of wetting or immersion can be made dependent on the drug loading after wetting with the first solution.
  • the surface of the balloon can be wetted with the non-saturated solution of the active ingredient for a maximum of 3 minutes after wetting with the first solution of the active ingredient.
  • the wetting of the surface of the balloon with the second, saturated solution of the active agent can be effected by immersing the balloon in the second, saturated solution.
  • the surface of the balloon can be immersed in or wetted with the second, saturated solution of the active ingredient for a maximum of 20 seconds, advantageously between 0.5 seconds and 10 seconds.
  • the duration of wetting or immersion can be made dependent on the active ingredient loading after wetting with the first solution or on the active ingredient loading after wetting with the further solution. The higher the drug loading after wetting with the first solution or the further solution, the longer the surface of the balloon should be immersed in the second, saturated solution of the active ingredient or wetted with this.
  • the surface of the balloon with the second, saturated solution of the active ingredient can be wetted with the further solution for a maximum of 3 minutes after wetting with the first solution of the active ingredient or at most 3 minutes after wetting.
  • the surface of the balloon can also after wetting with the further solution of the active ingredient and / or after wetting with the second, saturated solution of the drug to be dried.
  • the balloon may comprise a longitudinal axis and be rotated about its longitudinal axis during drying.
  • the longitudinal axis of the balloon can be brought into a horizontal position immediately after wetting with the further solution and / or after wetting with the second, saturated solution. The balloon can then be rotated in a stream of air about its longitudinal axis.
  • the active substance used may in particular be tretinoin and / or tretinoin derivatives and / or orphan receptor agonists and / or elafinder derivatives and / or corticosteroids and / or steroid hormones and / or paclitaxel and / or paclitaxel derivatives and / or rapamune and / or tacrolimus and / or hydrophobic proteins and / or cell proliferation altering substances or mixtures thereof.
  • methylprednisolone, dexamethasone or estradiol can be used as steroid hormones.
  • the solvents used may be, for example, methylene chloride, chloroform, alcohol, in particular ethanol,
  • Hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, cyclohexane or octane, toluene, tetrahydrofuran (THF) or, ethyl acetate can be used.
  • the solvent used may in particular ethanol and
  • the second, saturated solution of acetic acid may also comprise.
  • solvent mixtures such as a mixture comprising ethanol and water may be used.
  • the azeotropic solvent mixture to 96% of ethanol and 4% of water, based on the weight.
  • This solvent mixture can further be mixed with 0.1% acetic acid, based on the volume be.
  • the acetic acid causes a stabilization of the active ingredient, such as paclitaxel.
  • the balloon of a balloon catheter according to the invention comprises a surface which at least partially has a coating with an active substance.
  • the coating is homogeneous and brittle in the entire coated area.
  • the surface may in particular have a chalky or non-crystalline structure.
  • the surface of the balloon may be both completely and partially coated.
  • the balloon may comprise a cylindrical region and at least one cone-shaped region. In this case, for example, only the cylindrical area of the balloon or the cylindrical area and a cone-shaped area with an active substance may be coated according to the invention.
  • the balloon according to the invention can in principle be produced by means of the method according to the invention. It ensures a homogeneous and high medication delivery to the surrounding tissue in the body.
  • the balloon catheter according to the invention comprises a previously described balloon according to the invention and has the same advantages as the balloon according to the invention.
  • Fig. 1 shows schematically a balloon catheter.
  • Fig. 2 shows schematically the immersion of the balloon catheter in the first solution of an active substance.
  • Fig. 3 shows schematically a section through part of the balloon of the balloon catheter after immersion in the first solution.
  • Fig. 4 shows schematically the immersion of the balloon catheter in the other, non-saturated solution.
  • Fig. 5 shows schematically the rotation of the balloon catheter during the drying process after immersion in the further, non-saturated solution or in the second, saturated solution.
  • Fig. 6 shows schematically a section through a part of the surface of the balloon of the balloon catheter after immersion in the further, non-saturated solution.
  • Fig. 7 shows schematically the immersion of the balloon catheter in the second, saturated solution.
  • Fig. 8 shows schematically a section through part of the surface of the balloon of the balloon catheter after immersion in the second, saturated solution.
  • 1 shows schematically a balloon catheter 1.
  • the balloon catheter 1 comprises a catheter probe 2 and a balloon 3.
  • the balloon 3 encloses a part of the catheter probe 2.
  • the longitudinal axis of the balloon catheter 1 is indicated by reference numeral 4.
  • the balloon 3 comprises two cone-shaped regions 5 and a cylindrical region 6 arranged between the two cone-shaped regions 5.
  • the balloon 3 of the balloon catheter 1 is first immersed in a solution, preferably a saturated solution, of, for example, paclitaxel in methylene chloride.
  • a solution preferably a saturated solution, of, for example, paclitaxel in methylene chloride.
  • FIG. 2 schematically shows a vessel 7 in which a first solution 8 is located.
  • a saturated solution of paclitaxel in Methylene chloride In principle, other solvents such as chloroform, ethanol or solvent mixtures come into consideration.
  • the balloon 3 can first be cleaned or roughened and cleaned before immersion in the first solution 8.
  • the balloon 3 is preferably immersed completely vertically into the first solution 8.
  • the immersion is indicated by an arrow 9 in FIG.
  • the balloon 3 is withdrawn slowly, preferably at a speed of about 1 mm / s, vertically out of the first solution 8 again.
  • the extraction is indicated by an arrow 10 in FIG. After withdrawal 10, the balloon 3 is slowly dried.
  • a transparent, lacquer-like paclitaxel layer which serves as the basis for a homogeneous and reproducible total loading of the balloon 3 with the active ingredient paclitaxel.
  • a large or the largest proportion of the active ingredient is applied to the balloon 3.
  • the balloon material absorbs significantly during the dipping process solvent, which is discharged under normal conditions within a few hours again.
  • FIG. 3 shows a section through a part of the surface of the balloon 3.
  • an active substance layer 11 of paclitaxel which in turn has a paint-like surface 12.
  • the paclitaxel layer 11 is totally transparent.
  • FIG. 4 shows a vessel 17, in FIG 009/005568
  • the non-saturated solution 18 has a lower concentration than the first solution 8 used in the first step.
  • the non-saturated solution 18 may be, for example, a solution of paclitaxel in methylene chloride at a concentration of 100 mg / ml. Alternatively, other solvents such as chloroform, ethanol or solvent mixtures are also useful.
  • the immersion of the balloon 3 in the non-saturated solution 18 is indicated by an arrow 19 in FIG.
  • the subsequent extraction of the balloon 3 from the non-saturated solution 18 is indicated by an arrow 20.
  • the balloon 3 is immersed in the non-saturated solution 18 for up to 3 minutes after being withdrawn from the first solution 8 for a short time, for example, for about 1 second.
  • the balloon 3 may also be wetted only with the non-saturated solution 18. This can be done in particular by spraying.
  • the balloon catheter 1 or the balloon 3 is moved directly into a horizontal position with respect to its longitudinal axis 4 and rotated in an air flow about its longitudinal axis 4. This is shown schematically in FIG. The rotation of the balloon catheter 1 about its longitudinal axis 4 is indicated by an arrow 13.
  • the drug loading on the balloon surface in the present example the paclitaxel loading
  • the entire coating becomes brittle or partially embrittled.
  • the entire coating is optically less transparent, so milky.
  • FIG. 6 schematically shows a section through a part of the balloon surface 3 after the treatment with the non-saturated solution 18.
  • the active substance layer 11 which is located on the surface of the balloon 3 and which in the present example is a paclitaxel layer, in turn has a brittle, chalky surface 14 on.
  • the balloon 3 is immersed in a saturated solution of, for example, paclitaxel in an azeotropic mixture of, for example, ethanol and water mixed with 0.1% acetic acid. This is shown schematically in FIG.
  • FIG. 7 shows a vessel 27 in which the second, saturated solution of paclitaxel is in a mixture 28 of ethanol and water.
  • This may be, for example, the azeotropic mixture of 96% ethanol and 4% water, based in each case on the weight.
  • the azeotropic mixture may also be mixed with 0.1% acetic acid by volume.
  • the acetic acid causes a stabilization of the active ingredient used, in the present example, the paclitaxel.
  • the solubility of paclitaxel is lower in the azeotropic mixture than in the saturated solution 8 and the non-saturated solution 18 of the solvents used in the previous steps.
  • the balloon 3 initially treated with the saturated solution 8 and with the non-saturated solution 18 as previously described is immersed in the second saturated solution in azeotropic mixture 28 within up to 3 minutes after being withdrawn from the non-saturated solution 18 for a short time wetted with this.
  • the immersion of the balloon 3 in the second, saturated solution in azeotropic mixture 28 is indicated by the reference numeral 29 in FIG.
  • the withdrawal of the balloon 3 from the second, saturated solution in azeotropic mixture 28 is indicated by the reference numeral 30 in FIG.
  • the balloon 3 is preferably for about 1 second in the second, saturated
  • Solution immersed in azeotropic mixture 28 The duration of the immersion depends on the layer thickness achieved after the treatment with the first solution 8 and can be up to 20 seconds. After this
  • FIG. 8 schematically shows a section through a part of the surface of the balloon 3 following the treatment with the second, saturated solution in the azeotropic mixture 28.
  • an active substance layer of paclitaxel which in turn is a brittle, chalky surface 15 has.
  • the surface 15 resulting from the treatment with the second, saturated solution in an azeotropic mixture 28 is more brittle and has a higher paclitaxel abrasion removal.
  • the treatment described in connection with FIGS. 4 to 6 with the further, non-saturated solution 18, ie the immersion of the balloon 3 into the solution 18 or the wetting of the surface of the balloon 3 with the non-saturated solution 18, may be omitted become.
  • the balloon 3 is immersed within a maximum of 3 minutes after the complete withdrawal from the first solution 8 in the second, saturated solution in the azeotropic mixture 28 or wetted with this. If the treatment with the non-saturated solution 18 is omitted, the drug loading on the Surface of the balloon 3 overall lower. Likewise, in this case, the embrittlement of the generated surface of the drug coating 11 is greater.
  • the surface of the balloon 3 can be coated both completely and only partially.
  • only the cylindrical portion 6 of the balloon 3 can be coated with the active ingredient according to the invention, since mainly the cylindrical portion 6 of the balloon 3 comes into contact with the surrounding tissue in the body to be treated.

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Abstract

Es wird Verfahren zur Erzeugung einer bioaktiven Oberfläche auf dem Ballon (3) eines Ballonkatheters (1) beschrieben, worin die Oberfläche des Ballons (3) zumindest teilweise mit einer ersten Lösung eines Wirkstoffes (8) benetzt wird, und der mit der ersten Lösung eines Wirkstoffes (8) benetzte Teil der Oberfläche des Ballons (3) mit einer zweiten, gesättigten Lösung des Wirkstoffes (28) benetzt wird. Zudem wird ein Ballon (3) eines Ballonkatheters (1) beschrieben, dessen Oberfläche zumindest teilweise eine Beschichtung mit einem Wirkstoff (11) aufweist, wobei die Beschichtung (11) in dem gesamten beschichteten Bereich homogen und spröde ausgestaltet ist.

Description

Anmelder: Alexander Rübben, 98000 Monaco
Unser Zeichen: A50038 ath/bzi
Verfahren zur Erzeugung einer bioaktiven Oberfläche auf dem Ballon eines Ballonkatheters
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer bioaktiven Oberfläche auf dem Ballon eines Ballonkatheters. Die Erfindung betrifft zudem einen Ballon eines Ballonkatheters und einen Ballonkatheter.
Die sogenannten „minimalinvasiven Verfahren" nehmen in der Medizin einen immer größeren Stellenwert ein. Im Rahmen der Radiologie ist hierbei die interventionelle Radiologie anzusprechen, die wesentlich zur Entwicklung minimalinvasiver Techniken und hierfür notwendiger Geräte und Prothesen aus geeigneten Materialien beigetragen hat. So werden heute Ballonkatheter sowohl von Kardiologen als auch von Radiologen in Gefäße eingesetzt, um diese zu öffnen. Bei diesen Eingriffen kann es zu einer Verdickung der
Gefäßwand mit konsekutiver Lumeneinengung im Bereich der Aufdehnung durch eine Zeilproliferation kommen.
Durch Medikamentenabgabe von der Oberfläche des Ballons des Ballonkatheters kann diesem Problem entgegengewirkt werden. Typischerweise wird ein in einem Lösungsmittel gelöster Wirkstoff auf die Oberfläche des Ballons des Ballonkatheters aufgebracht, wobei das Lösungsmittel anschließend verdunstet. Der Wirkstoff befindet sich dann als Schicht auf der Oberfläche. Möglichkeiten zur Erzielung einer demgegenüber verbesserten Haftung des Wirkstoffes auf der Oberfläche werden beispielsweise in den Dokumenten US 5,102,402 und US 6,129,705 beschrieben. In dem Dokument US 5,102,402 ist ein mit Medikamenten beschichteter Ballonkatheter beschrieben. Dabei werden in einer ersten Variante mit einem Wirkstoff bzw. Medikament gefüllte Mikrokapseln von Falten in der Ballonoberfläche umschlossen und so mechanisch in der jeweiligen Position gehalten. In einer zweiten Variante sind die Mikrokapseln mit Hilfe eines Haftvermittlers auf die Ballonoberfläche geklebt.
In dem Dokument US 6,129,705 wird ein Ballonkatheter beschrieben, dessen Oberfläche eine Beschichtung aufweist, in die mit einem Wirkstoff gefüllte Mikrokapseln vollständig eingebettet sind. Allerdings handelt es sich bei dem Einfüllen des Wirkstoffes in Mikrokapseln und dem anschließenden Befestigen bzw. Einbetten der Mikrokapseln auf der Ballonoberfläche um vergleichsweise aufwendige und damit kostenintensive Verfahren.
Grundsätzlich ist es wünschenswert, wenn die Oberfläche des Ballons des Ballonkatheters eine homogene und reproduzierbare Medikamentenbeladung aufweist und sich gleichzeitig durch eine gleichmäßige Medikamentenabgabe an das umliegende Gewebe im Körper auszeichnet.
Es ist daher eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein vorteilhaftes Verfahren zur Erzeugung einer bioaktiven Oberfläche auf dem Ballon eines Ballonkatheters zur Verfügung zu stellen. Es ist eine zweite Aufgabe der Erfindung, einen vorteilhaften Ballon eines Ballonkatheters zur Verfügung zu stellen. Eine dritte Aufgabe besteht darin, einen vorteilhaften Ballonkatheter zur Verfügung zu stellen.
Die erste Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 , die zweite Aufgabe durch einen Ballon eines Ballonkatheters nach Anspruch 17 und die dritte Aufgabe durch einen Ballonkatheter nach Anspruch 18 gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthalten weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. Die Merkmale sind sowohl einzeln als auch in Kombination miteinander vorteilhaft.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erzeugung einer bioaktiven Oberfläche auf dem Ballon eines Ballonkatheters wird die Oberfläche des
Ballons zumindest teilweise mit einer ersten Lösung eines Wirkstoffes benetzt. Anschließend wird der mit der ersten Lösung eines Wirkstoffes benetzte Teil der Oberfläche des Ballons mit einer zweiten, gesättigten
Lösung des Wirkstoffes benetzt. Dabei sollte die mit der ersten Lösung eines Wirkstoffes benetzte Oberfläche des Ballons langsam trocknen.
Durch das Benetzen der Oberfläche des Ballons mit der ersten Lösung eines Wirkstoffes wird auf der Oberfläche eine lackartige, transparente Wirkstoffschicht erzeugt, die als Basis für eine homogene und reproduzierbare Wirkstoffbeladung dient. Dabei wird ein großer beziehungsweise der größte Anteil an der gesamten Wirkstoffbeladung aufgebracht. Während des Benetzens kann das Ballonmaterial, insbesondere im Fall der Verwendung von Methylenchlorid Lösungsmittel aufnehmen, das unter Normalbedingungen innerhalb weniger Stunden wieder abgegeben wird.
Durch das Benetzen mit der zweiten gesättigten Lösung eines Wirkstoffes wird die gesamte Beschichtung spröder und optisch weniger transparent, also milchiger. Die so erzeugte Oberfläche hat eine kreideartige, insbesondere nicht-kristalline, Konsistenz, die einen erhöhten Wirkstoffabtrag bei Reibung ermöglicht als im Falle einer Beschichtung nur durch Benetzen der Oberfläche des Ballons mit der ersten Lösung des Wirkstoffes. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine höhere Wirkstoffabgabe vom Ballon an das umliegende Gewebe im Körper erreicht als im Falle einer Beschichtung nur durch Benetzen der Oberfläche des Ballons mit der ersten Lösung des Wirkstoffes.
Grundsätzlich kann sowohl die gesamte Ballonoberfläche, als auch nur ein Teil der Ballonoberfläche, beispielsweise der beim Aufdehnen mit dem Gewebe in Kontakt kommende Bereich der Oberfläche, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschichtet werden. Insbesondere kann der Ballon einen zylinderförmigen Bereich und mindestens einen konusförmigen Bereich umfassen. In diesem Fall kann beispielsweise nur der zylinderförmige Bereich des Ballons mit einem Wirkstoff erfindungsgemäß beschichtet werden oder der zylinderförmige Bereich des Ballons und ein konusförmiger Bereich.
Vorzugsweise kann die zweite, gesättigte Lösung Ethanol oder Azeton umfassen. In Ethanol oder Azeton ist der verwendete Wirkstoff weniger löslich als in dem im Rahmen der ersten Lösung verwendeten Lösungsmittel.
In Folge dessen wird während des Benetzens mit der zweiten, gesättigten
Lösung ein Teil des Wirkstoffes aus der im Rahmen der Behandlung mit der ersten Lösung erzeugten Beschichtung herausgelöst beziehungsweise diese Beschichtung wird durch die zweite Lösung angegriffen und die Oberfläche wird poröser beziehungsweise versprödet partiell.
Weiterhin kann die zweite, gesättigte Lösung ein azeotropes Lösungsmittel umfassen.
Als erste Lösung kann insbesondere eine gesättigte Lösung verwendet werden, vorzugsweise eine gesättigte Lösung des Wirkstoffes Paclitaxel in Methylenchlorid. Andere Lösungsmittel, wie beispielsweise Chloroform oder Ethanol, oder Lösungsmittelgemische können ebenfalls verwendet werden.
Vorteilhafterweise kann die Oberfläche des Ballons mit der ersten Lösung eines Wirkstoffes durch Eintauchen des Ballons in die erste Lösung benetzt werden. Der Ballon kann nach dem Eintauchen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 10 mm/s aus der ersten Lösung herausgezogen werden. Noch günstiger ist es, wenn das Herausziehen mit einer Geschwindigkeit von weniger als 5 mm/s, vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit zwischen 0,5 mm/s und 2 mm/s, erfolgt. Durch das langsame Herausziehen wird ein langsames Trocknen der Oberfläche und damit die Ausbildung einer lackartigen Wirkstoffschicht erreicht. Zudem kann die Oberfläche des Ballons vor dem Benetzen mit der ersten
Lösung eines Wirkstoffes gereinigt und/oder mit einer Strukturierung beziehungsweise Profilierung versehen werden. Die Oberfläche des Ballons kann beispielsweise mechanisch, thermisch oder chemisch strukturiert beziehungsweise profiliert werden. Insbesondere kann die Oberfläche durch
Aufrauen strukturiert beziehungsweise profiliert werden. Vorteilhafterweise werden durch das Vergrößern der Oberfläche des Ballons auf der Oberfläche
Vertiefungen mit einer Tiefe von 5-50 μm und einer Breite von 5-50 μm erzeugt.
Weiterhin kann die Oberfläche des Ballons nach dem Benetzen mit der ersten Lösung eines Wirkstoffes und vor dem Benetzen mit der zweiten, gesättigten Lösung mit einer weiteren, vorzugsweise nicht-gesättigten, Lösung des Wirkstoffes benetzt werden. Dadurch wird die Wirkstoffbeladung erhöht. Die gesamte Beschichtung kann durch das Benetzen mit der weiteren Lösung des Wirkstoffes spröder werden beziehungsweise partiell verspröden. Zudem kann die gesamte Beschichtung optisch weniger transparent, also milchiger werden. Insgesamt bewirkt das Benetzen mit der weiteren Lösung des Wirkstoffes eine höhere Wirkstoffabgabe bei Reibung im Vergleich zu der durch das Benetzen mit der ersten Lösung entstandenen lackartigen Oberfläche.
Wird das Benetzen mit der weiteren Lösung eines Wirkstoffes nach dem Benetzen mit der ersten Lösung eines Wirkstoffes weggelassen, so ist im Ergebnis die Wirkstoffbeladung auf der Ballonoberfläche geringer.
Bei der weiteren Lösung kann es sich zum Beispiel um eine Lösung von Paclitaxel in Methylenchlorid handeln. Vorteilhafterweise sollte die Konzentration der Lösung geringer sein als die der ersten Lösung, beispielsweise 100 mg/ml. Andere Lösungsmittel, wie beispielsweise Chloroform oder Ethanol, oder Lösungsmittelgemische können ebenfalls verwendet werden. Darüber hinaus kann die Oberfläche des Ballons mit der weiteren Lösung des Wirkstoffes durch Eintauchen des Ballons in die weitere Lösung benetzt werden. Die Oberfläche des Ballons kann insbesondere maximal 20 s lang, vorteilhafterweise zwischen 0,5 s und 10 s, in die weitere Lösung des Wirkstoffes eingetaucht beziehungsweise mit dieser benetzt werden. Die Dauer des Benetzens beziehungsweise des Eintauchens kann von der Wirkstoffbeladung nach dem Benetzen mit der ersten Lösung abhängig gemacht werden. Je höher die Wirkstoffbeladung nach dem Benetzen mit der ersten Lösung ist, desto länger sollte die Oberfläche des Ballons in die weitere Lösung des Wirkstoffes eingetaucht beziehungsweise mit dieser benetzt werden. Vorzugsweise kann die Oberfläche des Ballons mit der nicht-gesättigten Lösung des Wirkstoffes maximal 3 min nach dem Benetzen mit der ersten Lösung des Wirkstoffes benetzt werden.
Weiterhin kann das Benetzen der Oberfläche des Ballons mit der zweiten, gesättigten Lösung des Wirkstoffes durch Eintauchen des Ballons in die zweite, gesättigte Lösung erfolgen. Die Oberfläche des Ballons kann dabei insbesondere maximal 20 s lang, vorteilhafterweise zwischen 0,5 s und 10 s, in die zweite, gesättigte Lösung des Wirkstoffes eingetaucht beziehungsweise mit dieser benetzt werden. Die Dauer des Benetzens beziehungsweise des Eintauchens kann von der Wirkstoffbeladung nach dem Benetzen mit der ersten Lösung beziehungsweise von der Wirkstoffbeladung nach dem Benetzen mit der weiteren Lösung abhängig gemacht werden. Je höher die Wirkstoffbeladung nach dem Benetzen mit der ersten Lösung beziehungsweise der weiteren Lösung ist, desto länger sollte die Oberfläche des Ballons in die zweite, gesättigte Lösung des Wirkstoffes eingetaucht beziehungsweise mit dieser benetzt werden. Vorzugsweise kann die Oberfläche des Ballons mit der zweiten, gesättigten Lösung des Wirkstoffes maximal 3 min nach dem Benetzen mit der ersten Lösung des Wirkstoffes beziehungsweise maximal 3 min nach dem Benetzen mit der weiteren Lösung benetzt werden.
Die Oberfläche des Ballons kann zudem nach dem Benetzen mit der weiteren Lösung des Wirkstoffes und/oder nach dem Benetzen mit der zweiten, gesättigten Lösung des Wirkstoffes getrocknet werden. Zum Beispiel kann der Ballon eine Längsachse umfassen und während des Trocknens um seine Längsachse gedreht werden. Zur möglichst gleichmäßigen Trocknung kann die Längsachse des Ballons unmittelbar nach dem Benetzen mit der weiteren Lösung und/oder nach dem Benetzen mit der zweiten, gesättigten Lösung in eine horizontale Lage gebracht werden. Der Ballon kann dann in einem Luftstrom um seine Längsachse gedreht werden.
Der verwendete Wirkstoff kann insbesondere Tretinoin und/oder Tretinoinderivate und/oder Orphanrezeptoragonisten und/oder Elafinderivate und/oder Corticosteroide und/oder Steroidhormone und/oder Paclitaxel und/oder Paclitaxelderivate und/oder Rapamune und/oder Tacrolimus und/oder hydrophobe Proteine und/oder zellproliferationsverändemde Substanzen oder Gemische daraus umfassen. Als Steroidhormone können beispielsweise Methylprednisolon, Dexamethason oder Östradiol verwendet werden.
Im Zusammenhang mit der ersten Lösung und/oder der zweiten, gesättigten Lösung und/oder der nicht-gesättigten Lösung können als Lösungsmittel beispielsweise Methylenchlorid, Chloroform, Alkohol, insbesondere Ethanol,
Methanol oder Isopropanol, Azeton, Diethylether, flüssige
Kohlenwasserstoffe, wie zum Beispiel Pentan, Hexan, Heptan, Cyklohexan oder Oktan, Toluol, Tetrahydrofuran (THF) oder, Essigester verwendet werden. Das verwendete Lösungsmittel kann insbesondere Ethanol und
Wasser umfassen. Die zweite, gesättigte Lösung Essigsäure kann zudem umfassen.
Im Rahmen der zweiten, gesättigten Lösung können Lösungmittelgemische wie zum Beispiel ein Gemisch, welches Ethanol und Wasser umfasst, verwendet werden. Beispielsweise kann das azeotrope Lösungsmittelgemisch zu 96 % aus Ethanol und zu 4 % aus Wasser bestehen, bezogen jeweils auf das Gewicht. Dieses Lösungsmittelgemisch kann weiterhin mit 0,1 % Essigsäure, bezogen auf das Volumen, versetzt sein. Die Essigsäure bewirkt eine Stabilisierung des Wirkstoffes, beispielsweise des Paclitaxels.
Der erfindungsgemäße Ballon eines Ballonkatheters umfasst eine Oberfläche, die zumindest teilweise eine Beschichtung mit einem Wirkstoff aufweist. Die Beschichtung ist in dem gesamten beschichteten Bereich homogen und spröde ausgestaltet. Die Oberfläche kann insbesondere eine kreideartige beziehungsweise nicht-kristalline Struktur besitzen. Zudem kann die Oberfläche des Ballons sowohl vollständig als auch nur teilweise beschichtet sein. Insbesondere kann der Ballon einen zylinderförmigen Bereich und mindestens einen konusförmigen Bereich umfassen. In diesem Fall können beispielsweise nur der zylinderförmige Bereich des Ballons oder der zylinderförmige Bereich und ein konusförmiger Bereich mit einem Wirkstoff erfindungsgemäß beschichtet sein. Der erfindungsgemäße Ballon lässt sich grundsätzlich mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens herstellen. Er gewährleistet eine homogene und hohe Medikamentenabgabe an das umliegende Gewebe im Körper.
Der erfindungsgemäße Ballonkatheter umfasst einen zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Ballon und hat dieselben Vorteile wie der erfindungsgemäße Ballon.
Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren beschrieben. Die beschriebenen Merkmale sind sowohl einzeln als auch in Kombination miteinander vorteilhaft.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Ballonkatheter.
Fig. 2 zeigt schematisch das Eintauchen des Ballonkatheters in die erste Lösung eines Wirkstoffes.
Fig. 3 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen Teil des Ballons des Ballonkatheters nach dem Eintauchen in die erste Lösung. 68
Fig. 4 zeigt schematisch das Eintauchen des Ballonkatheters in die weitere, nicht-gesättigte Lösung.
Fig. 5 zeigt schematisch das Drehen des Ballonkatheters während des Trocknungsprozesses nach dem Eintauchen in die weitere, nicht-gesättigte Lösung bzw. in die zweite, gesättigte Lösung.
Fig. 6 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen Teil der Oberfläche des Ballons des Ballonkatheters nach dem Eintauchen in die weitere, nichtgesättigte Lösung.
Fig. 7 zeigt schematisch das Eintauchen des Ballonkatheters in die zweite, gesättigte Lösung.
Fig. 8 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen Teil der Oberfläche des Ballons des Ballonkatheters nach dem Eintauchen in die zweite, gesättigte Lösung.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren 1 bis 8 näher erläutert. Die Figur 1 zeigt schematisch einen Ballonkatheter 1. Der Ballonkatheter 1 umfasst eine Kathetersonde 2 und einen Ballon 3. Der Ballon 3 umschließt einen Teil der Kathetersonde 2. Die Längsachse des Ballonkatheters 1 ist durch die Bezugsziffer 4 gekennzeichnet. Der Ballon 3 umfasst zwei konusförmige Bereiche 5 und einen zwischen den beiden konusförmigen Bereichen 5 angeordneten zylinderförmigen Bereich 6.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Ballon 3 des Ballonkatheters 1 zunächst in eine Lösung, vorzugsweise gesättigte Lösung, von beispielsweise Paclitaxel in Methylenchlorid eingetaucht. Dies ist schematisch in der Fig. 2 dargestellt. Die Figur 2 zeigt schematisch ein Gefäß 7 in welchem sich eine erste Lösung 8 befindet. Bei der ersten Lösung 8 handelt es sich z. B. um eine gesättigte Lösung von Paclitaxel in Methylenchlorid. Grundsätzlich kommen auch andere Lösungsmittel wie beispielsweise Chloroform, Ethanol oder Lösungsmittelgemische in Betracht. Der Ballon 3 kann vor dem Eintauchen in die erste Lösung 8 zunächst gereinigt beziehungsweise angeraut und gereinigt werden. Der Ballon 3 wird vorzugsweise senkrecht vollständig in die erste Lösung 8 eingetaucht. Das Eintauchen ist durch einen Pfeil 9 in der Figur 2 gekennzeichnet. Danach wird der Ballon 3 langsam, vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von ca. 1 mm/s, senkrecht aus der ersten Lösung 8 wieder herausgezogen. Das Herausziehen ist in der Figur 2 durch einen Pfeil 10 gekennzeichnet. Nach dem Herausziehen 10 wird der Ballon 3 langsam getrocknet.
Durch das Eintauchen in die erste Lösung 8 und das langsame Herausziehen und Trocknen des Ballons 3 entsteht auf dem Ballon 3 eine transparente, lackartige Paclitaxelschicht, die als Basis für eine homogene und reproduzierbare Gesamtbeladung des Ballons 3 mit dem Wirkstoff Paclitaxel dient. Durch das Eintauchen und langsame Herausziehen und Trocknen des Ballons 3 in die erste Lösung 8 wird ein großer beziehungsweise der größte Anteil des Wirkstoffes auf den Ballon 3 aufgebracht. Das Ballonmaterial nimmt während des Tauchprozesses deutlich Lösungsmittel auf, welches unter Normalbedingungen innerhalb weniger Stunden wieder abgegeben wird.
Die durch das Eintauchen in die erste Lösung 8 entstandene Beschichtung auf der Oberfläche des Ballons 3 ist schematisch in der Figur 3 gezeigt. Die Figur 3 zeigt einen Schnitt durch einen Teil der Oberfläche des Ballons 3. Auf der Oberfläche des Ballons 3 befindet sich eine Wirkstoffschicht 11 aus Paclitaxel, die ihrerseits eine lackartige Oberfläche 12 aufweist. Die Paclitaxelschicht 11 ist insgesamt transparent.
Der wie zuvor beschrieben beschichtete Ballon 3 des Ballonkatheters 1 wird in einem optionalen Schritt, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel zur Anwendung kommt, in eine weitere, nicht-gesättigte Lösung 18 von Paclitaxel in Methylenchlorid eingetaucht. Der optionale Schritt ist schematisch in der Figur 4 dargestellt. Die Figur 4 zeigt ein Gefäß 17, in 009/005568
11 welchem sich die nicht-gesättigte Lösung 18 befindet. Die nicht-gesättigte Lösung 18 hat eine geringere Konzentration als die im ersten Schritt verwendete erste Lösung 8. Es kann sich bei der nicht-gesättigten Lösung 18 zum Beispiel um eine Lösung von Paclitaxel in Methylenchlorid mit einer Konzentration von 100 mg/ml handeln. Alternativ dazu sind auch andere Lösungsmittel wie zum Beispiel Chloroform, Ethanol oder Lösungsmittelgemische verwendbar. Das Eintauchen des Ballons 3 in die nicht-gesättigte Lösung 18 ist in der Figur 4 durch einen Pfeil 19 gekennzeichnet. Das anschließende Herausziehen des Ballons 3 aus der nicht-gesättigten Lösung 18 ist durch einen Pfeil 20 gekennzeichnet.
Vorzugsweise wird der Ballon 3 innerhalb von bis zu 3 Minuten nach dem Herausziehen aus der ersten Lösung 8 kurzzeitig, zum Beispiel für ca. 1 Sekunde, in die nicht-gesättigte Lösung 18 eingetaucht. Alternativ dazu kann der Ballon 3 auch lediglich mit der nicht-gesättigten Lösung 18 benetzt werden. Dies kann insbesondere durch Besprühen erfolgen.
Zur möglichst gleichmäßigen Trocknung des Ballons 3 nach dem Benetzen beziehungsweise Eintauchen in die nicht-gesättigte Lösung 18 wird der Ballonkatheter 1 beziehungsweise der Ballon 3 unmittelbar in eine horizontale Lage in Bezug auf seine Längsachse 4 verbracht und in einem Luftstrom um seine Längsachse 4 gedreht. Dies ist schematisch in der Figur 5 gezeigt. Die Drehung des Ballonkatheters 1 um seine Längsachse 4 ist durch einen Pfeil 13 angedeutet.
Durch das Eintauchen des Ballons 3 in die nicht-gesättigte Lösung 18 beziehungsweise das Benetzen des Ballons 3 mit der nicht-gesättigten Lösung 18 wird die Wirkstoffbeladung auf der Ballonoberfläche, im vorliegenden Beispiel die Paclitaxelbeladung, erhöht. Zudem wird die gesamte Beschichtung spröde beziehungsweise versprödet partiell. Weiterhin wird die gesamte Beschichtung optisch weniger transparent, also milchiger. Insgesamt führt die beschriebene Behandlung mit der nichtgesättigten Lösung 18 zu einem höheren Wirkstoffabtrag, also zu einem höheren Paclitaxelabtrag, von der Ballonoberfläche in Folge von Reibung. P2009/005568
12
Die Figur 6 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen Teil der Ballonoberfläche 3 nach der Behandlung mit der nicht-gesättigten Lösung 18. Die auf der Oberfläche des Ballons 3 befindliche Wirkstoffschicht 11 , bei der es sich im vorliegenden Beispiel um eine Paclitaxelschicht handelt, weist ihrerseits eine spröde, kreideartige Oberfläche 14 auf.
Im Anschluss an die im vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgenommene optionale Behandlung mit der nicht-gesättigten Lösung 18 wird der Ballon 3 in eine gesättigte Lösung von beispielsweise Paclitaxel in einem azeotropen Gemisch von beispielsweise Ethanol und Wasser versetzt mit 0,1 % Essigsäure eingetaucht. Dies ist schematisch in der Figur 7 dargestellt.
Die Figur 7 zeigt ein Gefäß 27, in welchem sich die zweite, gesättigte Lösung des Paclitaxels in einem Gemisch 28 aus Ethanol und Wasser befindet. Es kann sich dabei zum Beispiel um das azeotrope Gemisch aus 96 % Ethanol und 4 % Wasser, bezogen jeweils auf das Gewicht, handeln. Das azeotrope Gemisch kann zudem mit 0,1 % Essigsäure, bezogen auf das Volumen, versetzt sein. Die Essigsäure bewirkt eine Stabilisierung des verwendeten Wirkstoffes, im vorliegenden Beispiel also des Paclitaxels. Die Löslichkeit von Paclitaxel ist in dem azeotropen Gemisch geringer als in der gesättigten Lösung 8 und der nicht-gesättigten Lösung 18 der im Rahmen der vorangegangenen Schritte verwendeten Lösungsmittel.
Vorzugsweise wird der zunächst mit der gesättigten Lösung 8 und mit der nicht-gesättigten Lösung 18 wie zuvor beschrieben behandelte Ballon 3 innerhalb von bis zu 3 Minuten nach dem Herausziehen aus der nichtgesättigten Lösung 18 kurzzeitig in die zweite, gesättigte Lösung in azeotropem Gemisch 28 eingetaucht oder mit dieser benetzt. Das Eintauchen des Ballons 3 in die zweite, gesättigte Lösung in azeotropem Gemisch 28 ist in der Figur 7 durch die Bezugsziffer 29 gekennzeichnet. Das Herausziehen des Ballons 3 aus der zweiten, gesättigten Lösung in azeotropem Gemisch 28 ist in der Figur 7 durch die Bezugsziffer 30 gekennzeichnet. Der Ballon 3 wird vorzugsweise für ca. 1 Sekunde in die zweite, gesättigte
Lösung in azeotropem Gemisch 28 eingetaucht. Die Dauer des Eintauchens ist abhängig von der nach der Behandlung mit der ersten Lösung 8 erzielten Schichtdicke und kann bis zu 20 Sekunden betragen. Nach dem
Herausziehen 30 des Ballons 3 aus der zweiten, gesättigten Lösung in dem azeotropen Gemisch 28 wird der Ballon 3 zur möglichst gleichmäßigen
Trocknung unmittelbar in die Horizontale verbracht und in einem Luftstrom um seine Längsachse 4 gedreht, wie im Zusammenhang mit der Figur 5 bereits beschrieben wurde.
In Folge der beschriebenen Behandlung des Ballons 3 mit der zweiten, gesättigten Lösung von Paclitaxel in dem azeotropen Gemisch 28 wird die gesamte Beschichtung 11 spröder und optisch weniger transparent, also milchiger. Dies ist schematisch in der Figur 8 dargestellt. Die Figur 8 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen Teil der Oberfläche des Ballons 3 im Anschluss an die Behandlung mit der zweiten, gesättigten Lösung in dem azeotropen Gemisch 28. Auf der Oberfläche des Ballons 3 befindet sich eine Wirkstoffschicht aus Paclitaxel, die ihrerseits eine spröde, kreideartige Oberfläche 15 aufweist. Im Vergleich zu der in der Figur 6 gezeigten Oberfläche 14 der Paclitaxelschicht 11 ist die in Folge der Behandlung mit der zweiten, gesättigten Lösung in einem azeotropen Gemisch 28 entstandene Oberfläche 15 stärker versprödet und weist einen höheren Paclitaxelabtrag bei Reibung auf.
Prinzipiell kann die im Zusammenhang mit den Figuren 4 bis 6 beschriebene Behandlung mit der weiteren, nicht-gesättigten Lösung 18, also das Eintauchen des Ballons 3 in die Lösung 18 beziehungsweise das Benetzen der Oberfläche des Ballons 3 mit der nicht-gesättigten Lösung 18, weggelassen werden. In diesem Fall wird der Ballon 3 innerhalb von maximal 3 Minuten nach dem vollständigen Herausziehen aus der ersten Lösung 8 in die zweite, gesättigte Lösung in dem azeotropen Gemisch 28 eingetaucht beziehungsweise mit dieser benetzt. Wird die Behandlung mit der nichtgesättigten Lösung 18 weggelassen, ist die Wirkstoffbeladung auf der Oberfläche des Ballons 3 insgesamt geringer. Ebenso ist in diesem Fall die Versprödung der erzeugten Oberfläche der Wirkstoffbeschichtung 11 größer.
Grundsätzlich kann die Oberfläche des Ballons 3 sowohl vollständig als auch nur teilweise beschichtet werden. Insbesondere kann nur der zylinderförmige Bereich 6 des Ballons 3 mit dem Wirkstoff erfindungsgemäß beschichtet werden, da hauptsächlich der zylinderförmige Bereich 6 des Ballons 3 mit dem umliegenden Gewebe im zu behandelnden Körper in Kontakt kommt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erzeugung einer bioaktiven Oberfläche auf dem Ballon (3) eines Ballonkatheters (1 ), worin - die Oberfläche des Ballons (3) zumindest teilweise mit einer ersten Lösung eines Wirkstoffes (8) benetzt wird, und
- der mit der ersten Lösung eines Wirkstoffes (8) benetzte Teil der Oberfläche des Ballons (3) mit einer zweiten, gesättigten Lösung des Wirkstoffes (28) benetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , worin die zweite, gesättigte Lösung Ethanol oder Azeton umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin die zweite, gesättigte Lösung ein azeotropes Lösungsmittel umfasst.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin als erste Lösung (8) eine gesättigte Lösung verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die Oberfläche des Ballons (3) mit der ersten Lösung eines Wirkstoffes (8) durch Eintauchen (9) des Ballons (3) in die erste Lösung (8) benetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, worin der Ballon (3) mit einer Geschwindigkeit von bis zu 10 mm/s aus der ersten Lösung (8) herausgezogen (10) wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die Oberfläche des Ballons (3) vor dem Benetzen mit der ersten Lösung eines Wirkstoffes (8) gereinigt und/oder mit einer Strukturierung beziehungsweise Profilierung versehen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin die Oberfläche des Ballons (3) nach dem Benetzen mit der ersten Lösung eines Wirkstoffes (8) und vor dem Benetzen mit der zweiten, gesättigten Lösung (28) mit einer weiteren Lösung des Wirkstoffes (18) benetzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, worin das Benetzen der Oberfläche des Ballons (3) mit der weiteren Lösung des Wirkstoffes (18) durch Eintauchen (19) des Ballons (3) in die weitere Lösung (18) erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, worin die Oberfläche des Ballons (3) maximal 20 s lang in die weitere Lösung des Wirkstoffes (18) eingetaucht wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, worin die Oberfläche des Ballons (3) mit der weiteren Lösung des Wirkstoffes (18) maximal 3 min nach dem Benetzen mit der ersten Lösung des Wirkstoffes (8) benetzt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , worin die Oberfläche des Ballons (3) nach dem Benetzen mit der weiteren Lösung des Wirkstoffes (18) getrocknet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, worin der verwendete Wirkstoff Tretinoin und/oder Tretinoinderivate und/oder Orphanrezeptoragonisten und/oder Elafinderivate und/oder Corticosteroide und/oder Steroidhormone und/oder Paclitaxel und/oder Paclitaxelderivate und/oder Rapamune und/oder Tacrolimus und/oder hydrophobe Proteine und/oder zellproliferationsverändemde Substanzen umfasst.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, worin als Lösungsmittel Methylenchlorid, Chloroform, Alkohol, Azeton, Diethylether, flüssige Kohlenwasserstoffe, Toluol, Tetrahydrofuran (THF) oder Essigester verwendet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, worin das Lösungsmittel Ethanol und Wasser umfasst.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, worin die zweite, gesättigte Lösung Essigsäure umfasst.
17. Ballon (3) eines Ballonkatheters (1), dessen Oberfläche zumindest teilweise eine Beschichtung mit einem Wirkstoff (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (11) in dem gesamten beschichteten Bereich homogen und spröde ausgestaltet ist.
18. Ballonkatheter (1), der einen Ballon (3) nach Anspruch 17 umfasst.
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