用于生物可再吸收血管模架的聚交酯和聚已内酯共聚物和共混物的制作方法_2

文档序号:10163342阅读:来源:国知局
要的。减少的损害允许在减小的支柱厚度和横截面的情况 下实现足够高的径向强度。
[0043] 开发用于血管模架的新材料和加工方法从而提高抗断裂性和足够高的径向强度 (特别是在卷曲和展开或扩展期间)是一个持续的挑战。
[0044]制备生物可再吸收聚合物模架的另一个挑战设及与金属相比更低的聚合物强度 重量比。模架材料的强度与所述模架的径向强度成比例。因此,聚合物模架需要比金属支 架更厚的支柱,W实现为血管提供开放性所需要的径向强度。示例性冠状聚合物模架的壁 厚度为约150至170微米,而冠状金属支架的支柱厚度为60至100微米。希望具有尽可能 低的模架轮廓。因此,制造具有较小形状系数、即具有较薄支柱并提供足够径向强度的模架 是一个挑战。支柱的厚度可W是指在特定位置的厚度或者在任何长度上或在整个模架上的 平均厚度。模架和制造模架的管的支柱厚度可使用来自纽约罗契斯特市Lumetrics公司的 化tiGauge?进行测量。支柱厚度也称为壁厚度。
[0045] 图1A描绘了示例性模架100的视图,其包括互连结构元件105的图案或网络。图 1A示出了对于很多支架图案为典型的特征,包括通过连接元件110连接的圆柱形环107。所 述圆柱形环为承载负荷的,因为它们响应于模架上向内的力而提供径向指向的力。所述连 接元件通常用于保持所述圆柱形环在一起。在US2008/0275537、US2011/0190872和US 2011/0190871中公开了示例性模架。在运些参考文献中公开的任何图案可应用于本发明模 架。
[0046] 图1B示出了支柱2的横截面,其示出了聚合物模架体、聚合物骨架或由药物/聚 合物涂层或基质16围绕的支柱核屯、。支柱的横截面具有面向血管壁的近腔或外表面或侧 12和面向血管内腔的腔或内表面或侧14。所示支柱横截面应为具有宽度(W)和厚度灯) 的矩形。模架横截面可为矩形或近似矩形。内表面和外表面的微小曲率由于管状几何形状 而未示出。本发明不限于此模架图案或图案类型并且可用于任何图案。
[0047] 通过图2示出了对于具有比150或170显著更薄的支柱的聚合物模架获得足够高 展开模架径向强度的挑战。图2描绘了径向强度对于由PLLA制成的模架的支柱厚度的依赖 性。模架的化LA的数均分子量(Μη)小于lOOkg/mol。图2示出了具有不同支柱厚度115 微米和150微米的相同设计的两种模架的径向强度。两种模架在卷曲或减小的轮廓中为约 0.055in并且然后在盐溶液中在37°C下用气囊展开至约3.5mm0D。通过由AZFlagstaff 的MSI公司获得的MSIRX550RadialForceTester测量径向强度。正如所示的,具有150 微米厚度的模架的径向强度为约1173mm化并且具有115微米厚度的模架的径向强度为约 650mmHg,运显示径向强度对于尺寸的强依赖性。
[0048] 除抗断裂性和减小的形状系数之外,血管模架应具有有利于治疗血管损害的降解 行为(degradationbehavior)。所述降解行为是指分子量、径向强度和质量的暂时性降低 曲线。在植入时,生物可再吸收模架应维持其径向强度若干月的时间,W为血管提供开放性 同时血管壁在增加的直径处愈合。用于冠状动脉应用的所需最小径向强度为350mmHg。 另外,新生内膜在所述模架上生长,最终覆盖所有或大部分模架。在约Ξ至六个月之后,径 向强度显著减小,然后所述模架破裂并且模架材料再吸收。运允许血管恢复健康的无限自 然状态,运包括进一步扩展和继续血管运动。所述模架应在18至36个月内由血管完全再 吸收。
[0049] 本发明的实施方案设及具有在所选择范围内的薄支柱和在展开时支撑血管的足 够径向强度的可植入式医疗装置如生物可再吸收血管模架。所述模架包括具有聚交醋和聚 己酸内醋聚合物的聚合物制剂。所述模架可包括高分子量聚合物。本发明模架还可具有分 子量、径向强度和质量的降解行为,运有益于血管的愈合,如本文所述的,包括为血管提供 开放性、减小径向强度、破裂W及再吸收,W允许血管恢复到自然状态。
[0050] 所选择的支柱厚度范围包括小于150微米、小于140微米、小于130微米、约100 微米、80至100微米、80至120微米、80至90微米、90至100微米、90至110微米、95至 100微米、100微米、101. 6微米、110至120微米或者95至105微米。所述厚度可W是指通 过激光切割管来形成的模架的厚度。所述厚度还可W是指酬激光切割形成的模架厚度加上 在激光切割的模架上的涂层的厚度。所述模架的所有或大部分支柱可具有在所选择的范围 内的厚度。可限定由支柱宽度除W支柱厚度的纵横比。所选择的此纵横比的范围包括小于 3、小于 2、小于 1、小于 0. 5、大于 1、1 至 1.5、1.5 至 2、1.5 至 1.8、1.6 至 1.9、0. 75 至 2、1.5 至 2. 5、1. 7 至 2. 3、1. 5 至 2. 5、2 至 2. 5 或 0. 9 至 1. 5。
[0051] 所述支架或模架的卷曲轮廓可小于0. 055in、0. 05in、小于0. 049in、0. 05至 0. 055in或者0. 047至0. 05in。所述卷曲轮廓是指在递送气囊上卷曲的支架或模架的外直 径。
[0052] 模架的径向强度可为足够高的W在使血管扩展至增加的直径之后为血管提供机 械支撑或者防止或减少血管直径降低。所述模架具有卷曲状态和展开状态并且所述模架 的径向强度是指当在37°C下的盐水或体液中由所述卷曲状态扩展到所述展开状态时的径 向强度。所述径向强度可至少为在参考血管直径处支撑血管所需要的值,所述参考血管直 径为在植入部位的血管的健康直径。所述径向强度为至少350mmHg、至少500mmHg、至少 650mmHg、至少 800mmHg、至少 1000mmHg、400 至 600mmHg、500 至 1200mmHg、700 至 900mm Hg或 800 至 1300mmHg。
[0053] 所述模架的聚合物制剂和加工W改变形态学的组合为薄支柱模架提供足够高的 径向强度。在一些方面,高分子量聚合物进一步促成高径向强度。血管装置也可抵抗当卷 曲至减小的直径时W及当扩展至展开直径时的断裂,运也有助于提供高径向强度。
[0054] 所述聚合物制剂包含具有低玻璃转化溫度(例如,远低于25°C)的聚合物组分,所 述聚合物组分有助于所述模架承受或抵抗卷曲和展开变形的损害的能力。所述聚合物制剂 包含聚交醋聚合物组分和聚己内醋组分作为均聚物、嵌段或作为无规共聚物的一部分。W 提高抗断裂性、增加模架可扩展性同时还使模架具有足够径向强度的形式(例如,共聚物、 共混物、共聚物和共混物)和量渗入低玻璃转化溫度的组分是一个挑战。在本发明的各方 面,聚己内醋组分W提高模架抗断裂性同时还维持或增加径向强度的方式渗入模架中。
[00巧]本发明的模架的实施方案结合特征的不同组合,W提供具有薄支柱(例如,小于 120微米)的模架,所述薄支柱提供适当径向强度和可扩展性。所述特征包括聚己内醋在模 架中的渗入、渗入形式或方式、聚己内醋在模架中的量、足够高的化LA组成、高支柱纵横比 (支柱宽度/支柱厚度)W及适合的模架设计。
[0056]另一个特征为使用高分子量化LA树脂(例如,8. 3Dl/g)提供高分子量模架。然 而,发现高分子量树脂对于为薄支柱模架提供所需径向强度和可扩展性并不是必须的。在 本发明的实施方案中,通过用固有粘度(IV)为4至8化/g聚合物树脂开始并进行加工来提 供高分子量,所述加工使得最终产品数均分子量(Μη)为70至250kDa或100至250kDa。最 终产品可W是指灭菌之后的支架。
[0057] 可根据时间依赖的分子量表征所述降解行为。高分子量聚合物的分子量(Μη)在 模架暴露于37°C下的盐水或体液中1年之时可为小于100kDa、90kDa、80kDa、70kDa、60kDa、 60 至 100kDa、60 至 80kDa或 80 至lOOkDa。
[0058] 具有上文所述的特征的本发明模架的某些实施方案包括含有聚交醋(PLA)聚合 物和聚己内醋的制剂和组合的模架材料。聚交醋聚合物为在聚合物骨架中含有k丙交醋 或k乳酸并且可任选具有其它生物可再吸收单体的一种聚合物。
[0059] 实施方案还包括聚合物,其可包括具有如本文所定义的高分子量的聚合物。聚己 内醋组分、高分子量或二者有助于为所述模架提供足够的径向强度和高断裂初性。
[0060] 所述聚合物组合可包括PLA聚合物和聚己内醋(PCL)的共混物、无规共聚物或嵌 段共聚物。支架主体、模架或衬底可部分或完全由所述聚合物组合制成。所述支架主体还 可包括含有治疗剂的涂层。
[0061] 所述聚合物组成包括:(l)PLA和rcL无规共聚物;(2)包含PLA聚合物嵌段和PCL 聚合物嵌段的嵌段共聚物;(3)PLA聚合物与rcL均聚物的共混物;(4)共混的PLA均聚物与PLA和rcL共聚物的共混物;W及巧)P化均聚物与PLA和rcL共聚物的共混物。
[0062]本发明的实施方案包括基本上或完全由聚合物组合制成的模架。"基本上"可与 大于90重量%、大于95重量%或大于99重量%相对应。模架可具有90%至95%或95% 至99 %的聚合物组合的组成。所述模架可包含其它组分,所述其它组分包括但不限于填充 剂、塑化剂、可视化材料(例如,不透射线的)或治疗剂。
[006引所述组合的PLA聚合物可包括聚α-丙交醋)(化LA)、结构单元重量比重量比率 (wt/wt)为约96/化并具有D立体异构体的聚化k丙交醋)、聚(丙交醋-共-乙交醋)、 聚α-丙交醋-共-乙交醋)、聚化k丙交醋-共-乙交醋)、由内消旋丙交醋制成的聚 值,k丙交醋)W及由k丙交醋和D-丙交醋的外消旋混合物聚合来制成的聚化k丙交 醋)。PLA聚合物可包括其中D-丙交醋含量大于0摩尔%并小于15摩尔%或者更狭义地 说为1摩尔%至15摩尔%、1摩尔%至5摩尔%、5摩尔%至10%或10摩尔%至15摩尔% 的PLA。所述PLA聚合物包括其中结构单元重量比重量(wt/wt)比率为约93/7、约94/6、约 95/5、约96/4、约97. 5/2. 5、约98/2或约99/1的聚化k丙交醋)。术语"单元"或"结构 单元"是指单体出现在聚合物中时的单体组成。
[0064] 本发明的实施方案包括含有PLA和rcL无规共聚物的模架。所述模架可基本上或 完全由所述共聚物制成。所述共聚物可包括聚α-丙交醋-共-己内醋)、聚化k丙交 醋-共-己内醋)、聚α-丙交醋-共-乙交醋-共-己内醋)W及聚值k丙交醋-共-乙 交醋-共-己内醋)。具有化k丙交醋的共聚物可由k丙交醋和D-丙交醋的外消旋混合 物制成或者可包含1%至15%D结构单元。所述模架可基本上或完全由所述共聚物制成。 在一些实施方案中,所述模架可不包含PLA均聚物、P化均聚物或者包含小于20%、10%、 5%或小于1%的两种均聚物之一。
[0065] 所述共聚物可包含1%至5%、1%至8%、1%至10%或1%至15% (重量%或摩 尔% )的己内醋单元,或更狭义地说为1%至2%、2%至5%、3%至5%、5%至10%、1%至 3%、3%至5%、5%至8%、8%至10%、10%至15%、约5%、约8%或约3%。所述模架可由 共聚物树脂制成,其中IV为1至1. 5化/g、l. 5化/g、l. 5至2化/g、大于5化/g、大于7化/g、 大于8dl/g、3. 8至8Dl/g、4至8化/g、4至6化/g、6至8化/g或5至7化/g。在最终模架中 共聚物的Μη可为100至250kDa。最终模架可W是指在灭菌之前或之后的模架。
[0066] 所述模架的共聚物树脂或共聚物的Tm可为155°C至165°C或165°C。所述共聚物 的Tg可为60°C至65°C。
[0067] 所述共聚物或由所述共聚物制成的模架的结晶度可为20%至50%、20%至25%、 25%至30%、30%至35%、35%至40%、40%至45%^及45%至50%。
[0068] 本发明的实施方案包括模架,其包含含有PLA聚合物嵌段和rcL聚合物嵌段的嵌 段共聚物。所述模架可基本上或完全由所述嵌段共聚物制成。所述嵌段共聚物可为线性嵌 段共聚物或分支嵌段共聚物如星形嵌段共聚物。
[0069] 所述模架可不包含PLA均聚物、P化均聚物或者包含小于20%、10%、5%或小于 1%的两种均聚物之一。所述PLA嵌段可包括化LA、聚α-丙交醋-共-乙交醋)、聚化心丙 交醋-共-乙交醋)W及聚化k丙交醋)。具有化k丙交醋的嵌段可由心丙交醋和 D-丙交醋的外消旋混合物制成或者可包含1 %至15% D结构单元。所述模架可基本上或完 全由所述嵌段共聚物制成。
[0070]所述嵌段共聚物可包含1%至5%、1%至8%、1%至10%或1%至15% (重量% 或摩尔% )的聚己内醋嵌段,或更狭义地说为1 %至2%、2%至5%、3%至5%、5%至10%、 1 %至3%、3%至5%、5%至8%、8%至10%、10%至15%、约5%、约8%或约3%。所述模 架可由共聚物树脂制成,其中IV大于5化/g、大于7化/g、大于8dl/g、4至8化/g、4至6化/ g、6至8化/g或5至7化/g。在最终模架中嵌段共聚物的Μη可为100至250kDa。
[0071] 所述模架的共聚物树脂或共聚物的Tm对于PCL和PLA嵌段可分别为60°C和150°C 至185°C。所述共聚物的Tg对于?化和PLA嵌段可分别为-60°C和60°C至75°C。所述共聚 物或由所述共聚物制成的模架的结晶度可为20 %至50 %、20 %至25 %、25 %至30 %、30 % 至35%、35%至40%、40%至45%^及45%至50%。
[0072] 本发明的实施方案包括模架,其包含PLA聚合物与rcL均聚物的共混物。所述模架 可基本上或完全由所述共混物制成。所述PLA聚合物可包括化LA、聚α-丙交醋-共-乙 交醋)、聚化k丙交醋-共-乙交醋)W及聚化k丙交醋)。具有化k丙交醋的PLA 嵌段可由k丙交醋和D-丙交醋的外消旋混合物制成或者可包含1 %至15%D结构单元。 所述模架可基本上或完全由所述嵌段共聚物制成。
[0073] 所述共混物可包含1%至5% (重量%或摩尔% )P化均聚物,或者更狭义地说为 1%至2%、2%至5%、3%至5%或约3%。所述模架可由PLA树脂或树脂共混物制成,其中 IV大于5化/g、大于7化/g、大于8dl/g、4至8化/g、4至6化/g、6至8化/g或5至7化/g。
[0074] 在最终模架中共混物的Μη可为100至250kDa。
[00巧]所述共混物的Tm可为150°C至185°C。可存在或可不存在60°C的时1,运归因于P化均聚物。所述共混物的Tg可为60°C至75°C。可存在或可不存在-60°C的Tg,运归因于 P化均聚物。
[0076] 所述共混物或由所述共混物制成的模架的结晶度可为20%至50%、20%至25%、 25%至30%、30%至35%、35%至40%、40%至45%^及45%至50%。
[0077] 本发明的实施方案包括模架,其包含PLA聚合物与PLA和rcL共聚物的共混物。 所述模架可基本上或完全由所述共混物制成。所述PLA聚合物可包括化LA、聚α-丙交 醋-共-乙交醋)、聚化k丙交醋-共-乙交醋)W及聚化k丙交醋)。具有化k丙 交醋的PLA嵌段可由k丙交醋和D-丙交醋的外消旋混合物制成或者可包含1%至15%D 结构单元。
[0078] 所述共聚物可为PLA和rcL无规共聚物或PLA聚合物嵌段和?化均聚物嵌段的嵌 段共聚物。所述无规共聚物可包括来自上文提供的PLA和rcL无规共聚物列表中的任何共 聚物,例如无规共聚物可为聚α-丙交醋-共-己内醋。所述嵌段共聚物可为线性嵌段共 聚物或分支嵌段共聚物如星形嵌段共聚物。所述模架可基本上或完全由所述共混物制成。
[0079]PLA-共-Ρ化共聚物可为所述共混物的1%至25%、1重量%至20重量%、1重量% 至15重量%、5重
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