药物洗脱外科螺钉的制作方法
【专利说明】药物洗脱外科螺钉
[0001]相关申请交叉引用
[0002]本申请要求2012年8月15日提交的名称为“Drug Eluting Surgical Screw”的美国临时专利申请号61/683，262的权益，该临时专利申请全文以引用方式并入本文。
【背景技术】
[0003]术后感染的风险已被大量地记录。存在于伤口部位中的异物(例如，骨折固定板(如，整形外科固定板))可通过提供使细菌附着和增殖、形成生物膜、并且避开宿主免疫系统的基底而增大术后感染的风险。就开放性骨折而言，感染风险可增加，其中伤口在手术之前的细菌污染为常见的。植入物相关感染的后果可为严重的，其中复发的感染导致慢性骨髓炎、延迟愈合、和可能性的截肢。已经开发出抗生素洗脱植入物以解决此问题。
【发明内容】
[0004]本发明的一个实施例为药物洗脱外科螺钉，所述药物洗脱外科螺钉包括具有螺纹部分的轴；具有设置在轴的近侧端部处的驱动凹陷部的头部，所述驱动凹陷部具有贮存器区域和驱动器接合区域；和至少一个或多个药物洗脱组分，所述至少一个或多个药物洗脱组分以如下方式设置在驱动凹陷部的贮存器区域内:当驱动器可操作地设置在驱动器接合区域内时基本上不削弱驱动器和外科螺钉之间的连接，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的每个包括载体基质和治疗剂，所述治疗剂在药物洗脱外科螺钉的任何植入之前为药物洗脱组分的至少约20重量％。
[0005]在一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个被配置成从药物洗脱外科螺钉被植入动物内时起在三天周期内洗脱其治疗剂的至少约80%。
[0006]在一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的治疗剂的浓度在药物洗脱外科螺钉的任何植入之前为所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的约20重量％和约60重量％之间。
[0007]在一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的治疗剂的浓度在药物洗脱外科螺钉的任何植入之前为所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的约20重量％和约40重量％之间。
[0008]在一个实施例中，贮存器区域限定贮存器体积，驱动凹陷部限定驱动凹陷部体积，并且贮存器体积为驱动凹陷部体积的约10%至约12%。在一个实施例中，驱动凹陷部的贮存器区域与驱动器接合区域相邻，并且所述至少一个或多个药物洗脱组分不延伸到驱动器接合区域中。在一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的载体基质包括生物吸收性聚合物。在一个实施例中，生物吸收性聚合物包括聚己内酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乙二醇、或它们的组合。在另一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的载体基质包括聚乙二醇、聚乙烯醇、甘油、盐、或水溶性结晶固体。在另一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的载体基质包括二氧化硅、羟基磷灰石、磷酸钙、生物玻璃或它们的组合。在另一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的载体基质包括疏水性生物吸收性聚合物。在一个实施例中，疏水性生物吸收性聚合物包括在植入体内之后利用水溶胀的水溶胀性添加剂。在一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的载体基质包括非吸收性聚合物。在一个实施例中，非吸收性聚合物包括聚(甲基丙烯酸甲酯)。在一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的载体基质包括非吸收性聚合物和生物吸收性聚合物。在一个实施例中，生物吸收性聚合物包括聚己内酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乙二醇、或它们的组合。在一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的生物吸收性聚合物包括易蚀性陶瓷。在一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的生物吸收性聚合物包括生物稳定性陶瓷。在一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的生物吸收性聚合物包括天然生物聚合物。在一个实施例中，天然生物聚合物包括明胶、藻酸盐、脱乙酰壳多糖、胶原或透明质酸盐。
[0009]在一个实施例中，所述一个或多个药物洗脱组分中的至少一个包括非吸收性聚合物和可溶性添加剂。在另一个实施例中，非吸收性聚合物包括聚(甲基丙烯酸甲酯)。在另一个实施例中，可溶性添加剂包括聚乙二醇、聚乙烯醇、甘油、盐或水溶性结晶固体。
[0010]在一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的治疗剂包括浓度梯度。
[0011 ] 在一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的治疗剂包括庆大霉素。在另一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的治疗剂包括留体化合物。在另一个实施例中，留体化合物为血管生成抑制性留体化合物。在一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的治疗剂包括抗炎药物。在一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的治疗剂包括抗增殖化合物。在一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的治疗剂包括抗真菌化合物。在一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的治疗剂包括抗有丝分裂化合物。在一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的治疗剂包括抗代谢化合物。在一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的治疗剂包括镇痛药。在一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的治疗剂包括皮质类固醇。在一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的治疗剂包括非留族抗炎剂。在一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的治疗剂包括复合药。在一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的治疗剂包括生长因子。在一个实施例中，生长因子包括骨形态生成蛋白2。在一个实施例中，所述至少一个或多个药物洗脱组分中的至少一个的治疗剂包括局部麻醉剂。在一个实施例中，局部麻醉剂包括利多卡因。
[0012]在一个实施例中，贮存器区域的形状和尺寸被设计为当所述至少一个或多个药物洗脱组分处于固化状态时保持所述至少一个或多个药物洗脱组分。
[0013]在一个实施例中，药物洗脱外科螺钉还包括还包括唇缘，所述唇缘的构造和尺寸被设计为当所述至少一个或多个药物洗脱组分处于固化状态时保持药物洗脱组分。
[0014]在一个实施例中，药物洗脱外科螺钉还包括至少两个药物洗脱组分。
[0015]在一个实施例中，本发明为一种制造药物洗脱外科螺钉的方法，所述方法包括使药物洗脱组分与溶剂混合以形成溶液，所述药物洗脱组分包括载体基质和治疗剂，所述治疗剂在药物洗脱外科螺钉的任何植入之前为所述药物洗脱组分的至少约20重量％;加热溶液以蒸发溶剂并且形成膜；将膜的至少一部分配置成与外科螺钉的驱动凹陷部互补的尺寸和形状；将膜的至少一部分放置到外科螺钉的驱动凹陷部内；加热膜的至少一部分以适形于驱动凹陷部的横截面的尺寸和形状；以及利用成形工具将受热膜的至少一部分挤压到驱动凹陷部内。成形工具优选地用于将足够的压力施加到受热膜，以在膜与外科螺钉之间产生粘结。
[0016]在一个实施例中，本发明为一种制造药物洗脱外科螺钉的方法，所述方法包括配混药物洗脱组分，所述药物洗脱组分包括载体基质和治疗剂，所述治疗剂在药物洗脱外科螺钉的任何植入之前为药物洗脱组分的至少约20重量％ ;挤出配混药物洗脱组分以形成膜；将膜的至少一部分配置成与外科螺钉的驱动凹陷部互补的尺寸和形状；将膜的至少一部分放置到外科螺钉的驱动凹陷部内；加热膜的至少一部分以适形于驱动凹陷部的横截面的尺寸和形状；以及利用成形工具将受热膜的至少一部分挤压到驱动凹陷部内。
[0017]在一个实施例中，本发明为一种制造药物洗脱外科螺钉的方法，所述方法包括配混药物洗脱组分，所述药物洗脱组分包括载体基质和治疗剂，所述治疗剂在药物洗脱外科螺钉的任何植入之前为药物洗脱组分的至少约20重量压塑配混的药物洗脱组分以形成膜；将膜的至少一部分配置成与外科螺钉的驱动凹陷部互补的尺寸和形状；将膜的至少一部分放置到外科螺钉的驱动凹陷部内；加热膜的至少一部分以适形于驱动凹陷部的横截面的尺寸和形状；以及利用成形工具将受热膜的至少一部分挤压到驱动凹陷部内。
[0018]在一个实施例中，连续地重复每个步骤以将另外的药物洗脱组分添加到外科螺钉的驱动凹陷部。
[0019]在一个实施例中，药物洗脱组分被配置成从药物洗脱外科螺钉被植入动物内时起在三天周期内洗脱治疗剂的至少约8