一种药物涂层的支架的制作方法

文档序号:14761047发布日期:2018-06-22 23:31阅读:266来源:国知局

本发明涉及医用器械,一种将功能药物涂层负载在常见CoPt、不锈钢等合金网格组成的常见支架基材上形成的一种药物负载支架。



背景技术:

美国专利5697967就公布了这样的一种药物负载支架。美国专利9204982公布了对这类支架进行药物注入的方法。将雷帕素负载在裸支架上应用在血管中,可以有效抑制再狭窄的发生。目前临床使用的外周支架多为金属裸支架,但支架植入术长期受限于支架内再狭窄(in-stent restenosis,ISR),金属裸支架(bare metal stent,BMS)置入术后20%~30%的患者会发生支架内再狭窄(in-stent restenosis,ISR),成为介入治疗面临的重要问题[1]。研究表明药物涂层支架(drug-eluting stents,DES)能进一步降低ISR的发生率[2],但DES仍面临着晚期支架内血栓(late stents thrombosis,LST)、极晚期支架内血栓(very late stent thrombosis,VLST)[3]等问题,影响介入治疗疗效。国外还有在研究紫杉醇等药物的药物涂层支架。紫杉醇DES和西罗莫司(Siromlius)及其衍生物DES是目前临床上较为常用的血管支架,其作用原理为抑制血管平滑肌增殖和迁移。与传统金属裸支架相比,它们能抑制内膜增生,降低ISR的发生。然而,对植入这些药物涂层支架的患者的随访发现,晚期内皮细胞不能完全覆盖成为该药物涂层支架最大的缺点。内皮化(re-endothelialization,RE)不全是由于洗脱药物非特异性的抗增殖的作用,这些药物在抑制血管平滑肌增殖的同时,抑制血管内皮细胞的生长。

参考文献

[1]F.Alfonso,M.J.Perez-Vizcayno,A.Cruz,J.Garcia,P.Jimenez-Quevedo,J.Escaned,R.Hernandez,Treatment of patients with in-stent restenosis,EuroIntervention 5(Suppl.D)(2009)D70–D78.

[2]S.McGinty,S.McKee,R.M.Wadsworth,C.McCormick,Modelling drug-eluting Stents,Math.Med.Biol.28(1)(2011)1–29.

[3]Takano M,Yamamoto M,Inami S,et al.Long-Term Follow-Up Evaluation After Sirolimus-Eluting Stent Implantation by Optical Coherence Tomography[J].Jacc,2008(9):968-969.



技术实现要素:

本发明目的是,提出一种药物涂层支架,本发明的药物涂层支架包括支架与涂覆在支架上的药物涂层,所说的药物涂层为含有吉非替尼的聚合物,在基本不影响内皮细胞生长的同时,有效抑制血管平滑肌细胞的增殖,从而达到抑制支架内再狭窄的作用。

本发明技术方案是:一种含药物涂层的支架,即采用新型复合药物涂层功能化的血管支架,血管支架基体为常用的裸金属或合金(或其其他支架材料),在血管支架金属网处涂覆有吉非替尼药物涂层。

吉非替尼药物与聚乳酸载体一道构成涂层,吉非替尼药物与聚乳酸载体的质量比例是5mg/g。

所述的含药物涂层的血管支架的制备方法,其典型的复合药物涂层液体制造工艺是,将吉非替尼及其载体聚乳酸溶解于100WT%的乙醇溶液中并加热到40—80℃保持1个小时以上;将金属支架基体固定并保持在60±10℃,将药物涂层液体滴在支架基体上烘干,反复3-10次滴至涂层厚度达到10-100微米;或者将金属支架浸泡在药物涂层液体中,后烘干形成涂层,反复3-10多次至需要的涂层厚度。

将金属支架浸泡在复合药物涂层液体中,后烘干形成涂层,反复3-10多次至需要的涂层厚度。制备成本发明吉非替尼涂层支架GES。

吉非替尼(Gefitinib)是一种口服表皮生长因子受体酪氨酸激酶(EGFR-TK)抑制剂,目前临床用于局部晚期或转移性非小细胞肺癌的化疗,有体外实验表明,吉非替尼与紫杉醇相比可更特异性地抑制血管平滑肌细胞(SMC)的增殖,而对血管内皮细胞(VEC)的细胞毒性作用低于紫杉醇。本研究观察了gefitinib药物涂层支架对小型猪股动脉模型支架内再狭窄的预防效果,有关这方面的研究国内外尚未见报道。

本发明是一种采用新型药物涂层功能化的血管支架,体外试验及动物试验表明,本发明能在基本不影响内皮细胞生长的同时,有效抑制血管平滑肌细胞的增殖,从而达到抑制支架内再狭窄的作用。

DES的问世被誉为血管介入领域的又一个“里程碑”,DES为表面结合有携带药物的载体的支架,在置入病变部位后成为一个药物池,不断向病变局部释放药物,具有靶向性好,有效治疗时间长,全身副作用小等优点。支架内再狭窄的机制尚未完全被阐明,有研究表明,内膜的增生和ISR的发生有密切关系。有多种因素影响了内膜的增生,而平滑肌细胞的增殖和迁徙发挥着极其重要的作用[5]。紫杉醇DES和西罗莫司(Siromlius)及其衍生物DES是目前临床上较为常用的血管支架,其作用原理为抑制血管平滑肌增殖和迁移。与传统金属裸支架相比,它们能抑制内膜增生,降低ISR的发生。然而,对植入这些药物涂层支架的患者的随访发现,晚期内皮细胞不能完全覆盖成为该药物涂层支架最大的缺点。内皮化(re-endothelialization,RE)不全是由于洗脱药物非特异性的抗增殖的作用,这些药物在抑制血管平滑肌增殖的同时,抑制血管内皮细胞的生长。本实验采用吉非替尼制成DES,并从血管彩超、CTA、组织病理学角度证实了GES能有效抑制支架内再狭窄的发生,而不影响内皮化。

本研究通过体外实验,确定了最佳的药物浓度,以达到抑制血管平滑肌细胞增殖的同时,基本不影响血管内皮细胞的正常生长。将GES植入小型猪股动脉后,术后一月彩超提示GES内血流通畅,流速正常。术后3月CTA提示支架在位,无明显移位变形,支架直径正常,其内血流通畅。同时取出带支架血管标本,组织病理分析提示GES组(n=10)相较于BMS组(n=10),在血管直径、损伤评分无明显差异(P>0.05),但GES组管腔面积较BES组明显增加,支架上内膜厚度、新生内膜面积均较BES组减少。可见在支架植入后的3个月内,GES能有效抑制内膜增生,避免支架内再狭窄的发生。为DES的药物选择提供了一种新的思路。

附图说明

图1为本发明GES扫描电镜放大观察图。

具体实施方式

1.1实验材料

1.1.1细胞株和主要试剂:猪骨髓干细胞、胎牛血清、DMEM培养液、EBM-2培养液、PDGF-BB生长因子、PBS、胰酶、FITC、DAPI核燃料、MTT、DMSO。

1.1.2药物、载体及支架:吉非替尼、聚乳酸、100%乙醇、3cm*2.5mm冠脉球扩支架(Buma)

1.1.3实验动物:本实验采用巴马小型猪,雌雄不限,体重20-25kg,购自南京鼓楼医院动物实验中心

1.2实验方法

1.2.1血管平滑肌细胞、血管内皮细胞的诱导及免疫荧光鉴定:将正常生长的猪骨髓干细胞,分别用含PDGF-BB生长因子的DMEM培养液、EBM-2培养液培养,细胞培养箱的参数调整为5%CO2,环境温度调整为37℃。将其诱导分化为血管平滑肌细胞及血管内皮细胞。并行免疫荧光分析。其中血管平滑肌细胞特异性一抗为α-actin,血管内皮细胞特异性一抗为vWF及CD34。

1.2.2药物涂层支架的制备及扫描电镜观察:本实验采用浸涂法制备支架。将冠脉裸支架消毒备用。将Gefitinib及其载体聚乳酸以0、1mg/g、2mg/g、5mg/g、10mg/g的质量比溶解于100ml 100%乙醇中,将支架分别浸入含浓度梯度药物的乙醇中,37℃浸涂24h。取出各药物浓度梯度支架,充分风干,行扫描电镜观察药物与支架的结合情况。并将所有支架再次消毒备用。

1.2.3MTT法确定合适的吉非替尼药物浓度:将0、1mg/g、2mg/g、5mg/g、10mg/g的浓度梯度的支架,分别置入50ml PBS中,37℃恒温搅拌72h,制成浸提液。并以各浓度梯度GES浸提液为培养基底物,分别培养SMC及VEC,并连续四日行MTT试验,取对数生长期细胞制成1×104细胞悬液,接种于96孔板,每孔100μl至细胞贴壁后,吸弃旧培养液,加入不同浓度梯度浸提液培养基(、1mg/g、2mg/g、5mg/g、10mg/g),继续培养24,48,72,96h后,每孔加MTT液20μl,继续孵育4h,吸弃每孔培养液,加入150μl的DMSO,至摇床上震荡20min,测得各组OD490下的吸光度。计算各浓度梯度浸提液对MSC及EPC的抑制率,根据MTT结果选取最合适的吉非替尼药物浓度。

1.2.4GES植入猪股动脉内:按上述最适宜浓度制备GES并消毒。选取10头巴马小型猪,肌肉内注射氯胺酮(100mg)和氟哌利多卡因(5mg)麻醉后,将猪仰卧位固定于手术板上。备皮和消毒双侧腹股沟后,取腹股沟垂直切口,钝性分离肌肉间隙,暴露双侧颈动脉,绕带备用,全身肝素化后(100U/kg),哈巴狗夹阻断颈动脉近心段和远心端,在阻断的股动脉前壁取横行切口,长度约为5mm,向近心端置入0.014mm导丝,将需要释放的GES通过导丝送至预释放的血管出,在10大气压的压力下打开球囊,将支架释放至血管腔内,撤出释放球囊。术毕取8-0prolene线连续缝合颈动脉横行切口,开放血流观察血管是否通畅,有无局部狭窄,仔细止血后,逐层关闭股动脉切口。手术完成前静脉给予青霉素80万U,术后给予阿司匹林抗血小板(300mg/d)。

1.2.5术后一月复查彩超:术后一月,肌肉内注射氯胺酮(100mg)和氟哌利多卡因(5mg)麻醉并备皮后。所有动物行双侧股动脉彩超检查。

1.2.6术后三月行CTA检查:术后三月,基础麻醉后,于小型猪耳缘静脉注入碘伏醇50ml,CT扫描双前肢动脉并行三维重建。

1.2.7组织学检查:术后三月,暴露植入支架的股动脉段,肉眼观察动脉通畅与否及其外观情况。切取含支架段股动脉标本,平均分为3段。第一段固定于10%福尔马林溶液中,后包埋至甲基丙烯酸甲酯中,硬组织切片机切片至50μm后,行苏木素-伊红染色。第二段支架标本纵行切开,平铺支架,浸泡至1.6%的戊二醛中,准备行扫描电镜观察内皮细胞生长情况。第三段支架标本行免疫组化分析

2、结果

2.1免疫荧光鉴定结果

猪血管平滑肌细胞和内皮细胞生长状态良好,免疫荧光结果提示平滑肌细胞α-actin阳性,内皮细胞CD34、vWF阳性,以上结果证实两种细胞均符合表型。

2.2GES的制备及扫描电镜结果

根据上述方法成功制得药物涂层支架,经扫描电镜检查,可见药物颗粒均匀分布于BMS表面,且BMS表面仍较为光滑,未受制备过程影响(图1)。

2.3MTT结果

本实验采用MTT法探究不同药物浓度GES对VSMC及VEC杀伤作用,以确定合适的药物浓度。各浓度梯度GES的对两种细胞的抑制率,可见Gefitinib可明显抑制VSMC的生长,而对VEC的生长抑制作用较弱。Gefitinib对VSMC抑制作用与药物浓度、作用时间成正相关,然而,当药物浓度过高(10mg/g)时,对VEC也已有了较明显的抑制作用,96h抑制率为15%。综合考虑药物对VSMC及VEC影响,选择5mg/g作为后续动物实验的药物浓度。

2.4术后B超情况

术后1月复查B超,可见GES支架内血流通畅,流速正常。

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