Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к сосудистому стенту. Более конкретно, настоящее изобретение относится к сосудистому стенту с полимерным покрытием, используемому при ангиопластике, для предотвращения феномена рестеноза.
Уровень техники
Тот факт, что стенты широко приняты и используются при лечении коронарной окклюзии в современной ангиопластике, хорошо известен. Стенты представляют собой сетчатые металлические протезы, расположенные в стенозированной части сосуда, которые остаются в участке поражения после извлечения спускового устройства и баллонного устройства. Таким образом, стент сдавливает бляшку и обеспечивает механическую опору для стенки сосуда, чтобы поддержать диаметр сосуда, повторно установленного расширением баллона, и предотвратить спадение стенок сосуда.
Однако длительная эффективность использования стентов внутри коронарных артерий еще представляет собой большую проблему коронарного рестеноза после ангиопластики, что представляет собой феномен повторной окклюзии коронарного сосуда. Действительно, этот феномен рестеноза возникает у 15-30% пациентов, подвергнутых стентовой ангиопластике, как описано, например, у Williams DO, Holubkov R, Yeh W, et al. "Percutaneous coronary interventions in the current era are compared with 1985-1986: The National Heart, Lung and Blood Institute Registries", Circulation 2000; 102:2945-2951.
Стеноз, вызванный введением стента, возникает вследствие гиперплазии вновь сформированной интимы. В частности, механическое повреждение стенки артерии, вызванное стентом, и реакция на инородное тело, вызванная присутствием стента, ведет к возникновению воспалительного процесса в сосуде. Этот феномен, в свою очередь, вызывает освобождение цитокинов и факторов роста, которые способствуют активации пролиферации и миграции гладкомышечных клеток (SMC). Рост этих клеток вместе с продукцией внеклеточного матрикса вызывают увеличение заполнения неоинтимой поперечного сечения сосуда, уменьшая, таким образом, просвет сосуда и вызывая развитие упомянутого выше рестеноза.
Многочисленные фармакологические подходы, испытанные системным путем, не дали полезных результатов с точки зрения снижения уровня рестеноза после ангиопластики. Проблема, связанная с этим способом введения, в действительности может заключаться в низкой концентрации фармакологически активного ингредиента, который достигает стенотического повреждения.
Альтернативным подходом для предотвращения проблемы рестеноза, который вызывает большее высвобождение активного ингредиента в зоне, требующей лечения, является использование покрытых стентов в качестве местного источника, способного высвобождать лекарственные средства (DES, стент, выделяющий лекарственное средство). Например, в статье Takeshi Suzuki et al. "Stent-Based Delivery of Sirolimus Reduces Neointimal Formation in a Porcine Coronary Model" Circulation 2001; 104:1188-1193, описаны стенты, покрытые не разлагаемой полимерной матрицей на основе поли-н-бутилметакрилата и полиэтиленвинилацетата, содержащей терапевтическую концентрацию активного ингредиента, предназначенного для снижения гиперплазии неоинтимы.
Известны полимерные покрытия для высвобождения активных ингредиентов, в которых полимеры могут иметь разлагаемую или не разлагаемую природу. Однако они выполняют лишь инертную функцию, то есть они ограничиваются действием в качестве резервуаров для активного ингредиента и, таким образом, регуляцией скорости его высвобождения, не будучи при этом способны самостоятельно действовать каким-либо образом на атеросклеротическое поражение.
В отличие от только что сказанного в природе существуют также полимеры, которые способны играть активную роль в регуляции процессов при рестенозе. Полезные свойства гиалуроновой кислоты, естественного полисахарида, который обнаруживается в молекулярной форме в тканях различных видов млекопитающих, особенно хорошо известны в биомедицинской области. Гиалуроновая кислота действительно имеет заметные свойства, заключающиеся в снижении реакции на инородные тела и последующем процессе воспаления. В дополнение к этому, гиалуроновая кислота играет фундаментальную роль в процессах рестеноза, представляющую собой результат ее специфического взаимодействия с гладкомышечными клетками (SMC) и эндотелиальными клетками. На экспериментальных моделях было показано, что вследствие таких ее свойств действие высокими концентрациями гиалуроновой кислоты на артериальные поражения вызывает значительное уменьшение роста неоинтимы.
Однако нельзя сразу наносить гиалуроновую кислоту в качестве покрытия и резервуара активного ингредиента на стент. В действительности, гиалуроновая кислота крайне высоко растворима в воде и поэтому сразу растворяется и движется в сторону от участка повреждения. Ее немедленное растворение вызывает поэтому немедленное высвобождение всего какого-либо активного ингредиента, который может быть в нее включен, с риском действия избыточных и токсичных доз активного ингредиента на поврежденный участок и при абсолютной невозможности регулирования кинетики высвобождения активного ингредиента из естественного полимера.
Имеются сообщения о различных примерах методик иммобилизации гиалуроновой кислоты на поверхности стента для преодоления этих недостатков. В целом, в способах модификации поверхности, уже описанных в литературе, гиалуроновая кислота может быть ковалентно связана с поверхностью стента. Однако при таком подходе природный полимер является более недоступным для высвобождения в больших концентрациях, которые являются терапевтически эффективными в участке имплантата. В дополнение к этому, ввиду того что реакция иммобилизации происходит на поверхности раздела между материалом, который должен быть покрыт, и гиалуроновой кислотой, толщина полимерного слоя ограничивается одиночным молекулярным слоем, который определенно не подходит в качестве резервуара для терапевтически эффективного количества активного ингредиента. Из этого следует, что количество гиалуроновой кислоты, которое может быть доступно, и количество активного ингредиента, которое может быть включено, крайне мало и поэтому недостаточно для предотвращения феномена рестеноза.
Однако гиалуроновую кислоту можно нанести в качестве покрытия при более значительной толщине, порядка нескольких микрон, посредством реакции, которая сшивает саму гиалуроновую кислоту. Эту реакцию сшивания, например, осуществляют с помощью полиуретана. Однако этот процесс сшивания не подходит для применения в контексте покрытия для стентов. В действительности, оказалось трудным осуществить покрытие устройства, имеющего сложную геометрию, такую как сосудистый стент, и это вызвало побочные эффекты благодаря агенту сшивания, такие как, например, побочные эффекты, вызванные полиуретаном, и, помимо всего, гиалуроновая кислота, иммобилизованная сшиванием, утрачивает свои биохимические свойства и поэтому становится более недоступной для активного действия в борьбе с рестенозом.
Наконец, другим известным подходом для снижения растворимости гиалуроновой кислоты является подход формирования смесей с природными или синтетическими материалами, которыми затем покрывается стент. Примером является покрытие стента с реабсорбируемой пленкой Seprafilm® от компании Genzyme. Эта пленка состоит из смеси гиалуроновой кислоты и карбоксиметилцеллюлозы. Однако эти пленки также имеют основной недостаток побочных действий карбоксиметилцеллюлозы на воспалительную реакцию в стенотическом поражении.
Поэтому представляется очевидной необходимость в разработке стента, который можно использовать при ангиопластике и который способен эффективно предотвратить феномен рестеноза.
Как следствие, техническая проблема, лежащая в основе данного изобретения, состоит в предоставлении нового стента, который лишен недостатков, свойственных вышеописанным стентам предшествующего уровня техники.
Эта проблема разрешается стентом в соответствии с настоящим изобретением, который включает полимерное покрытие, содержащее сложноэфирные производные гиалуроновой кислоты, как описано в прилагаемой формуле изобретения.
Краткое описание чертежей
Другие преимущества и характеристики настоящего изобретения становятся ясными из следующего подробного описания, которое дано со ссылкой на прилагаемые чертежи, предоставленные исключительно в качестве не ограничивающего примера.
На фиг.1 показан чертеж поперечного сечения детали полимерного покрытия для стента в соответствии с одним из вариантов осуществления данного изобретения.
На фиг.2 показан чертеж поперечного сечения детали полимерного покрытия для стента в соответствии с другим вариантом осуществления данного изобретения.
На фиг.3 показан график, показывающий кривую высвобождения для активного ингредиента из полимерного покрытия стента в соответствии с вариантом осуществления, проиллюстрированным графически на фиг.1, и воздействие на высвобождение концентрации активного ингредиента, в которой он присутствует в данном покрытии.
Раскрытие изобретения
Сложные эфиры гиалуроновой кислоты, подходящие для покрытия стента в соответствии с данным изобретением, представляют собой, например, эфиры, которые описаны в Европейском патенте ЕР 216453 компании Fidia Advanced Biopolymers, включенном в настоящее описание в качестве ссылки.
Эти соединения представляют собой сложные эфиры гиалуроновой кислоты, в которых все или часть карбоксильных групп эстерифицированы спиртовыми группами, выбранными из групп алифатического, арилалифатического, циклоалифатического и гетероциклического ряда.
Спирты алифатического ряда, используемые для эстерификации карбоксильных групп гиалуроновой кислоты, выбраны из прямых и разветвленных насыщенных или ненасыщенных спиртов, имеющих от 2 до 12 атомов углерода, необязательно замещенных одной или более группами, выбранными из гидроксильной, аминной, альдегидной, меркаптановой или карбоксильной групп или групп, полученных из них, таких как, например, сложные эфиры, простые эфиры, ацетали, кетали, простые тиоэфиры, сложные тиоэфиры, карбамиды.
Когда спирт представляет собой насыщенный и ненасыщенный алифатический спирт, он предпочтительно выбран из метилового, этилового, пропилового, изопропилового, нормального бутилового, изобутилового, трет-бутилового, амилового или пентилового спирта.
Когда спирт представляет собой двухвалентный алифатический спирт, он предпочтительно выбран из спиртов этиленгликоля, пропиленгликоля, бутиленгликоля, или если он представляет собой трехвалентный алифатический спирт, он предпочтительно является глицерином.
Когда алифатический спирт представляет собой аминоспирт, он предпочтительно выбран из аминоэтанола, аминопропанола, аминобутанола или их диметиленовых или диэтиленаминовых производных, пиперидинэтанола, пирролидинэтанола, пиперазинэтанола.
Когда алифатический спирт представляет собой карбоксиспирт, он предпочтительно выбран из молочной, винной, малеиновой и гликолевой кислот.
Наконец, когда спирт представляет собой ненасыщенный алифатический спирт, он предпочтительно является аллиловым спиртом.
Спирты арилалифатического ряда, используемые для эстерификации карбоксильных групп гиалуроновой кислоты, предпочтительно выбраны из таких, которые содержат бензол, необязательно замещенный 1-3 метильными или гидроксильными группами или атомами галогена, в частности фтором, хлором, бромом и йодом, и в которых алифатическая цепь содержит от 1 до 4 атомов углерода и необязательно замещена одной или более группами, выбранными из первичных аминогрупп, моно- и диметилатов, или пирролидиновых, или пиперидиновых групп.
Предпочтительно спирты арилалифатического ряда, используемые для эстерификации карбоксильных групп гиалуроновой кислоты, представляют собой бензиловый спирт и фенилэтиловый спирт.
Спирты циклоалифатического ряда, используемые для эстерификации карбоксильных групп гиалуроновой кислоты, предпочтительно выбраны из тех моно- и полициклических спиртов, которые содержат от 3 до 34 атомов углерода, и необязательно содержат от 1 до 3 гетероатомов, выбранных из O, S, N, и необязательно замещены одной или более группами, выбранными из групп, перечисленных для алифатических спиртов.
В частности, из моноциклических циклоалифатических спиртов особый интерес для настоящего изобретения представляют такие спирты, которые содержат от 5 до 7 атомов углерода, необязательно замещенные одной или более группами, выбранными из гидроксила, метила, этила, пропила или изопропила. Например, используются спирты циклогексанол, циклогександиол, инозитол и ментол.
Степень эстерификации сложноэфирных производных гиалуроновой кислоты указанными выше спиртами может варьироваться в зависимости от характеристик, которые желательно придать покрытию на стенте, например покрытие, имеющее больший или меньший липофильный или гидрофильный характер.
В целом, в действительности более высокая степень эстерификации увеличивает липофильную природу сложноэфирного производного и, таким образом, снижает его растворимость в воде. Это обеспечивает возможность получения стентов в соответствии с данным изобретением с покрытием, которое медленно разлагается в участке стеноза, таким образом, обладая действием, которое является продолжительным во времени, по сравнению с покрытием гиалуроновой кислоты, которое, напротив, сразу растворяется и удаляется из участка поражения.
Для целей настоящего изобретения степень эстерификации сложноэфирных производных гиалуроновой кислоты варьируется от 50% до 100% карбоксильных групп гиалуроновой кислоты, подвергаемых эстерификации спиртовыми группами указанных выше спиртов. Предпочтительно степень эстерификации варьируется от 70% до 100% карбоксильных групп гиалуроновой кислоты.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения стент покрыт продуктом, полученным эстерификацией гиалуроновой кислоты бензиловым спиртом.
Более предпочтительно используются производное, полученное в результате полной эстерификации гиалуроновой кислоты бензиловым спиртом, или производное, полученное эстерификацией 75% остаточных карбоксилов гиалуроновой кислоты бензиловым спиртом.
Эти продукты оказались особенно полезными для образования покрытий для стентов в соответствии с данным изобретением. В действительности, способ эстерификации гиалуроновой кислоты преимущественно обеспечивает возможность получения полимерного производного, которое способно регулировать растворимость и высвобождение самой гиалуроновой кислоты в воде. Фактически процесс атаки водных молекул на сложный эфир включает деэстерификацию сложноэфирного производного с последующим высвобождением гиалуроновой кислоты и спиртовой группы.
В конкретном варианте осуществления, в котором спиртовая группа представляет собой бензиловый спирт, сложный эфир гиалуроновой кислоты является также биологически совместимым и не оказывает побочных эффектов.
Таким образом, разложение сложноэфирного производного вызывает прогрессирующее высвобождение гиалуроновой кислоты, которая при этом растворяется и становится доступной для активного действия в участке поражения.
В частности, указанные выше предпочтительные продукты, которые представляют собой производные полной эстерификации гиалуроновой кислоты бензиловым спиртом или производные, полученные эстерификацией 75% карбоксильных групп гиалуроновой кислоты бензиловым спиртом, распадаются в воде в течение периода времени более 1 месяца и в течение периода времени в пределах 2 недель соответственно.
Также было неожиданно обнаружено, что сложноэфирные производные гиалуроновой кислоты образуют на металлическом стенте однородную пленку покрытия, которая прочно сцепляется с сетчатой поверхностью стента.
Поэтому стент, полученный в соответствии с настоящим изобретением, включает покрытие, которое также способно само эффективно ассоциироваться с фармакологически активным ингредиентом.
В соответствии с данным изобретением активные ингредиенты, выбранные для ассоциации с полимерным покрытием, представляют собой активные ингредиенты, оказывающие противовоспалительное, антипролиферативное и противомиграционное действие, и являются иммунодепрессантами.
Более предпочтительно активный ингредиент, ассоциированный с полимерным покрытием стента в соответствии с настоящим изобретением, представляет собой мезилат иматиниба, то есть метансульфонат 4-[(4-метил-1-пиперазинил)метил]-N-[4-метил-3-[[4-(3-пиридинил)-2-пиримидинил]амино]фенил]бензамид, продаваемый под названием Glivec® компанией Novartis.
Количество активного ингредиента, которое должно быть ассоциировано с покрытием из сложного эфира гиалуроновой кислоты, варьируется в соответствии с классом активного ингредиента.
Когда активный ингредиент представляет собой активный ингредиент, оказывающий противовоспалительное действие, он предпочтительно ассоциирован с полимерным покрытием в количестве от 0,001 мг до 10 мг.
Когда активный ингредиент представляет собой активный ингредиент, оказывающий антипролиферативное действие, он предпочтительно ассоциирован с полимерным покрытием в количестве от 0,0001 мг до 10 мг.
Когда активный ингредиент представляет собой активный ингредиент, оказывающий противомиграционное действие, он предпочтительно ассоциирован с полимерным покрытием в количестве от 0,0001 мг до 10 мг.
Когда активный ингредиент представляет собой иммунодепрессант, он предпочтительно ассоциирован с полимерным покрытием в количестве от 0,0001 мг до 10 мг.
Более конкретно, когда активный ингредиент представляет собой мезилат иматиниба (Glivec®), он ассоциирован с полимерным покрытием в количестве от 0,001 мг до 10 мг.
Сложные эфиры гиалуроновой кислоты, используемые для покрытия стента в соответствии с настоящим изобретением, также имеют некоторую растворимость в органических растворителях, отличных от гиалуроновой кислоты, в частности в биполярных апротонных органических растворителях.
В частности, сложные эфиры гиалуроновой кислоты имеют хорошую растворимость в диметилсульфоксиде, N-метилпирролидоне и диметилформамиде. Эти растворители могут также растворять различные активные ингредиенты.
Некоторые сложные эфиры также растворимы в растворителе с низкой точкой кипения 1,1,1,3,3,3-гексафтор-2-пропанол (гексафторизопропанол), который, в свою очередь, является растворителем для мезилата иматаниба. Точка кипения гексафторизопропанола составляет 59°С при окружающем давлении, данное свойство обеспечивает возможность удаления растворителя при температурах, совместимых с устойчивостью активного ингредиента.
Данные свойства растворимости представляют собой другое преимущество настоящего изобретения. В действительности, они обеспечивают возможность нанесения производного гиалуроновой кислоты и активного ингредиента непосредственно из одного общего раствора на поверхность стента в желаемых концентрациях методом покрытия погружением. Удаление растворителя выпариванием, при необходимости в вакууме, обеспечивает возможность получения тонкой пленки, имеющей толщину, которую можно регулировать посредством основных параметров процесса, при сцеплении с поверхностью стента.
Толщина покрытия сложного эфира гиалуроновой кислоты на стенте варьируется от 0,5 микрон до 40 микрон, предпочтительно от 1 до 30 микрон и более предпочтительно от 5 до 10 микрон.
В отличие от аналогичного стента, включающего пленку гиалуроновой кислоты, которая сразу растворяется в водной среде с последующим полным и немедленным высвобождением активного ингредиента и гиалуроновой кислоты, стент в соответствии с настоящим изобретением включает пленку, которая подвергается процессу разложения в водной среде, и, таким образом, высвобождение молекул активного ингредиента и гиалуроновой кислоты управляется свойствами сложного эфира. Фактически период разложения и последующего высвобождения гиалуроновой кислоты и активного ингредиента можно регулировать посредством толщины пленки и эндогенных свойств полимера, в частности посредством степени эстерификации.
Таким образом, высвобождение активного ингредиента и высвобождение гиалуроновой кислоты происходит в течение длительного периода времени вблизи стенотического поражения, то есть периода времени, равного времени разложения полимерного покрытия, основанного на сложноэфирном производном гиалуроновой кислоты. В частности, в указанных выше предпочтительных вариантах осуществления, полученных эстерификацией 100% и 75% карбоксильных групп бензиловым спиртом соответственно, активный ингредиент высвобождается в течение периода более 1 месяца или в течение периода до 2 недель соответственно.
Поэтому представляется очевидным, что при использовании настоящего изобретения можно преимущественно получить стенты, включающие полимерное покрытие, которое способно сохранить все эндогенные биологические и терапевтические свойства самой гиалуроновой кислоты, и имеет низкую растворимость в водной среде, так что покрытие сразу не удаляется с поверхности стента, и которое имеет толщину, совместимую с ассоциацией с активным ингредиентом, который должен доставляться и высвобождаться контролируемым образом и в течение периодов времени, являющихся клинически полезными.
Таким образом, стент в соответствии с настоящим изобретением имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что стент может объединять эффект активного ингредиента на клеточном уровне в участке поражения с эффектом снижения процесса воспаления и регуляции клеточной миграции самой гиалуроновой кислоты в течение длительного и регулируемого периода времени, для того чтобы эффективно предотвращать феномен рестеноза.
В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированном графически на фиг.1, слой сложного эфира гиалуроновой кислоты, ассоциированной с активным ингредиентом, наносится на стент, который сначала покрывают тонким слоем гиалуроновой кислоты, ковалентно связанной с поверхностью стента. Способ иммобилизации слоя гиалуроновой кислоты на поверхности стента посредством ковалентных связей можно проводить в соответствии со способом, описанным в патенте США № 6129956, выданном на имя компании Fidia Advanced Biopolymers, и как показано ниже в примере 9.
Толщина слоя гиалуроновой кислоты, ковалентно связанной с поверхностью стента, варьируется от 1 нм до 20 нм и предпочтительно составляет 10 нм.
Таким образом, когда покрытие сложноэфирного производного гиалуроновой кислоты разрушается вблизи стенотического поражения, высвобождая гиалуроновую кислоту и активный ингредиент, ткань сосуда остается преимущественно в контакте со слоем гиалуроновой кислоты, которая биологически более совместима и биологически переносима, чем стальная поверхность самого стента.
Другой вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой стент, который имеет второе покрытие из синтетического полимера гидрофобной природы в дополнение к описанному выше покрытию сложноэфирного производного гиалуроновой кислоты.
Предпочтительно указанное покрытие из синтетического полимера гидрофобной природы наносят непосредственно на поверхность стента и затем, в свою очередь, покрывают покрытием из сложноэфирного производного гиалуроновой кислоты, описанным выше в настоящем описании.
Уровень гидрофобной природы полимеров, составляющих второе покрытие, измеряется с использованием методики угла контакта с водой. В частности, синтетические полимеры гидрофобной природы, которые подходят для использования при формировании второго полимерного покрытия на стенте, имеют угол контакта с водой более чем 60°С.
Такие полимеры, имеющие гидрофобную природу, предпочтительно выбирают из полиметилметакрилата, полибутилметакрилата, полиизобутилметакрилата, олефиновых полимеров, полибутадиена, полиизопрена, поли(акрилонитрилбутадиенстирола) или поливинилацетата.
В еще более предпочтительном варианте осуществления синтетический полимер, имеющий гидрофобную природу, представляет собой полистирол.
Кроме того, указанное второе покрытие из синтетического полимера, в свою очередь, способно эффективно ассоциироваться с фармакологически активным ингредиентом. Таким образом, второе покрытие исполняет роль инертного покрытия, лежащего под первым активным покрытием из производных гиалуроновой кислоты, способного действовать в качестве второго резервуара активного ингредиента и в дальнейшем также регулирующего скорость высвобождения указанного активного ингредиента, ассоциированного с ним в участке поражения.
Классы активных ингредиентов, предпочтительно ассоциированных с указанным полимерным покрытием гидрофобной природы, и количества связанного с ним активного ингредиента являются такими, как описано выше для покрытия, полученного из сложноэфирных производных гиалуроновой кислоты.
Поэтому идентичные или различные активные ингредиенты, в зависимости от достигаемой терапевтической цели, могут быть ассоциированы с указанными двумя полимерными покрытиями, покрытием гидрофобной природы и покрытием, основанным на сложноэфирном производном гиалуроновой кислоты, на одном и том же стенте. Также соответствующие количества активного ингредиента, ассоциированного с данными двумя покрытиями на стенте, могут быть одинаковыми или различными в зависимости от терапевтических потребностей.
Полимерное покрытие, имеющее гидрофобную природу, и активный ингредиент, ассоциированный с ним, можно наносить на стент способом, аналогично описанному выше для нанесения покрытия из производного гиалуроновой кислоты. Гидрофобный полимер и активный ингредиент растворяют или суспендируют в одном и том же органическом растворителе для формирования одного общего раствора или суспензии. Растворители, подходящие для этой цели, должны иметь низкие точки кипения от точки кипения при окружающем давлении ниже 100°С и, предпочтительно, ниже 80°С. Предпочтительно указанные органические растворители выбраны из дихлорметана, метиленхлорида, ацетона, алифатических углеводородов или циклогексана, предпочтительно дихлорметана.
Таким образом, посредством выпаривания указанного растворителя получают покрытие различной толщины, в зависимости от параметров способа, при сцеплении с поверхностью стента. Затем покрытие, основанное на сложноэфирном производном гиалуроновой кислоты, наносят на стент, предварительно обработанный таким образом.
Толщина гидрофобного синтетического полимерного покрытия на стенте варьируется от 0,5 микрон до 40 микрон, предпочтительно от 1 до 30 микрон и более предпочтительно от 5 до 10 микрон.
Поэтому представляется очевидным, что еще одно преимущество данного варианта осуществления стента заключается в том, что стент способен модулировать скорость высвобождения активного ингредиента через двойное покрытие стента, дополнительно удлиняя высвобождение указанного активного ингредиента во времени и, таким образом, удлиняя его фармакологическое действие на стенотическое поражение. Действительно, при данном варианте осуществления на атеросклеротическое поражение оказывается первое двойное действие вследствие сочетания эффекта активного ингредиента и гиалуроновой кислоты, оба из которых высвобождаются путем процесса разрушения сложноэфирного производного гиалуроновой кислоты и впоследствии эффекта активного ингредиента, высвобождаемого вторым покрытием из инертного полимера.
Таким путем терапевтический эффект может быть продлен в участке повреждения на период времени, равный времени высвобождения активного ингредиента из полимерного покрытия гидрофобной природы.
В конкретном варианте осуществления, при котором полимерное покрытие, имеющее гидрофобную природу, основано на полистироле, период высвобождения для активного ингредиента дополнительно удлиняется на период 1 месяц.
Аналогично описанному выше и как графически проиллюстрировано на фиг.2, особенно предпочтительный вариант осуществления данного двухслойного покрытия для стента обеспечивает то, что основной полимерный слой гидрофобной природы покрыт тонким слоем гиалуроновой кислоты, которая химически связана ковалентным образом. Затем покрытие из сложноэфирного производного гиалуроновой кислоты наносится на указанный слой ковалентно связанной гиалуроновой кислоты. Таким образом, когда верхний слой сложного эфира гиалуроновой кислоты разрушается, ткань сосуда не подвергается действию синтетического полимера, а находится под слоем гиалуроновой кислоты.
Процесс формирования ковалентной связи между полимерным покрытием гидрофобной природы и слоем гиалуроновой кислоты проводится, например, в соответствии со способом, описанным в указанном выше патенте США № 6129956 на имя Fidia Advanced Biopolymers.
Толщина слоя гиалуроновой кислоты, ковалентно связанной с поверхностью полимерного покрытия гидрофобной природы, варьируется от 1 нм до 20 нм, предпочтительно составляет 10 нм.
Осуществление изобретения
Далее изобретение описано посредством следующих иллюстративных и не ограничивающих примеров, из которых будут еще более очевидны признаки и преимущества данного изобретения.
Пример 1.Образование пленки сложноэфирного производного гиалуроновой кислоты различной толщины, полученной полной эстерификацией карбоксильных групп бензиловым спиртом.
Мембрану Laserskin, изготовленную компанией Fidia Advanced Biopolymers, сконструированную, в частности, с использованием HYAFF 11®, использовали для формирования пленки сложноэфирного производного гиалуроновой кислоты, полученного в результате полной эстерификации карбоксильных групп бензиловым спиртом (продукта, имеющего торговое название HYAFF 11®). Некоторые фрагменты, имеющие общую массу 70 мг, отрезали от мембраны. Их растворяли в 3 мл диметилсульфоксида (ДМСО). Растворение происходило при окружающей температуре в течение 1 ч. После образования однородного раствора отбирали 3 аликвоты раствора, соответственно 0,5 мл, 1 мл и 1,5 мл. ДМСО добавляли к каждой аликвоте раствора в таком количестве, чтобы довести каждый раствор до объема 3 мл, и, таким образом, получали 3 раствора А, В и С соответственно. Полученные таким путем растворы выливали в полистироловые чашки Петри и помещали внутрь печи при 60°С, где они оставались до тех пор, пока растворитель полностью выпаривался. Извлекали пленку, отложившуюся на основании чашки Петри, и оценивали ее толщину наблюдением через сканирующий электронный микроскоп. Наблюдение дало следующие результаты, показанные в таблице 1, которые выражены в виде средней величины четырех измерений.
Пример 2.Нанесение пленки в соответствии с примером 1 на стент из нержавеющей стали.
Использовали раствор А, полученный в соответствии с примером 1. Стент из нержавеющей стали размером 13 мм погружали в раствор, содержащийся в химическом стакане, извлекали из него и переносили в печь при 60°С в вакууме. После сушки стент погружали в раствор толуидина синего, который представляет собой краситель, способный окрашивать гиалуроновую кислоту, для оценки образования пленки. Затем наблюдали наличие и равномерность цвета. Данный тест, таким образом, подтверждал присутствие пленки HYAFF 11® на поверхности стента и его равномерное распределение.
Пример 3. Включение активного ингредиента в пленку HYAFF 11® и его высвобождение.
Раствор HYAFF 11® в ДМСО получали, как описано в примере 1. 10 мг активного ингредиента мезилата иматиниба, полученного из препарата Glivec® после растворения в воде, фильтрования для удаления нерастворимых эксципиентов и выпаривания воды, добавляли к раствору. После растворения раствор помещали в печь и растворитель выпаривали.
Тесты на цитотоксичность проводили с использованием клеток Balb/3T3 для оценки присутствия активного ингредиента. Порции пленки по 0,5 см2 помещали в чашку Петри, содержащую слившийся слой таких клеток. Для каждой из концентраций различных образцов указанного сложноэфирного производного гиалуроновой кислоты А, В и С из примера 1 готовили контроль, включающий указанное производное гиалуроновой кислоты А, В и С без активного ингредиента. Воздействие на клетки оценивали после контакта в течение суток и выражали, используя шкалу цитотоксичности, величинами от 0 до 5; величина 0 указывает на отсутствие какого-либо цитотоксического эффекта, тогда как величина 5 указывает на гибель всех клеток. В таблице 2 ниже показаны полученные таким образом результаты.
Из полученных результатов ясно, что цитотоксический эффект, установленный выше для чистого активного ингредиента, подтверждает то, что активный ингредиент высвобождается из пленки HYAFF 11® на стенте.
Пример 4. Мониторинг концентрации активного ингредиента, ассоциированного с пленкой HYAFF 11®.
Пленки HYAFF 11® типа А получали, как описано выше в примере 3, но в них были включены различные количества активного ингредиента 10 мг, 5 мг, 1 мг и 0,1 мг. Тесты с культурой клеток выполняли, как сообщалось в примере 3, и были получены результаты, показанные в таблице 3.
Данный эксперимент демонстрирует, что можно регулировать концентрацию активного ингредиента в пленке, таким образом, контролируя период времени воздействия на клетки от токсического эффекта до субтоксического эффекта.
Пример 5. Включение активного ингредиента в пленку HYAFF 11® и его высвобождение в течение времени.
Получали пленку HYAFF 11® типа А, как описано в примере 3, и контрольную пленку без активного ингредиента. Затем пленки подразделяли на части по 0,5 см2. 4 части каждой пленки погружали в физиологический раствор на периоды 1 день, 2 дня, 1 неделю и 2 недели соответственно. В конце периода погружения образцы извлекали из физиологического раствора и подвергали тесту на цитотоксичность в таких же условиях, как указано в примере 3. Полученные результаты показаны ниже в таблице 4.
Однако контроли без активного ингредиента не проявляли никаких признаков цитотоксичности.
Приведенные данные демонстрируют, что активный ингредиент, включенный в пленку HYAFF 11®, медленно высвобождается даже после того, как он оставался в водной среде в течение 2 недель, подтверждая, таким образом, функцию сложноэфирного производного гиалуроновой кислоты в качестве резервуара активного ингредиента.
Пример 6. Изготовление стента с покрытием из HYAFF 11® и высвобождение активного ингредиента, ассоциированного с этим покрытием.
Изготавливали ряд стентов, как описано в примере 2, в частности 10 мг активного ингредиента мезилата иматиниба добавляли к раствору А HYAFF 11®, полученному в соответствии с примером 1. Затем стенты погружали в физиологический раствор на 0, 1 и 2 дня и 1 неделю соответственно. Эксперимент, описанный в примере 5, повторяли со стентами, изготовленными таким путем. Были получены результаты, показанные ниже в таблице 5.
Данный эксперимент снова подтверждает, что активный ингредиент высвобождается в течение времени из стента, покрытого пленкой HYAFF 11®.
Пример 7. Изготовление стента с покрытием HYAFF 11®, используя растворитель с низкой точкой кипения, и высвобождение активного ингредиента, ассоциированного с этим покрытием.
Некоторые стенты с HYAFF 11® изготавливали, как в целом описано в примере 2, но с использованием гексафторизопропанола в качестве растворителя.
Для этой цели был получен раствор HYAFF 11® в гексафторизопропаноле, к которому был добавлен активный ингредиент мезилат иматиниба. В частности, получали раствор, содержащий 5 мл гексафторизопропанола, 40 мг HYAFF 11® и 20 мг мезилата иматиниба. Удаление растворителя после погружения стентов в раствор происходило в вакуумной печи при 25°С.
Затем стенты погружали в физиологический раствор на 0, 1 и 2 дня и на 1 неделю соответственно. Эксперимент, описанный в примере 5, повторяли со стентами, изготовленными таким образом. Были получены результаты, показанные ниже в таблице 6.
Данный эксперимент снова подтверждает, что активный ингредиент высвобождается в течение времени из стента, покрытого пленкой HYAFF 11®.
Пример 8. Изготовление стента с покрытием HYAFF 11® и вторым покрытием из синтетического полимера гидрофобной природы и высвобождение активного ингредиента, ассоциированного с этим покрытием.
Изготавливали ряд стентов, как описано в целом в примере 7, но действуя на предварительно обработанные стенты следующим образом.
Получали суспензию мезилата иматиниба в 2% растворе полистирола в дихлорметане. Стент покрывали погружением в раствор и растворитель впоследствии удаляли в вакуумной печи при 30°С. Процесс повторяли 3 раза.
Для сравнения изготавливали ряд стентов, где проводили такие же стадии, используя раствор HYAFF 11® и мезилата иматиниба.
Затем стенты погружали в физиологический раствор на 0, 1 и 2 дня и на 1 неделю и 3 недели соответственно. Эксперимент, описанный в примере 5, повторяли со стентами, изготовленными таким образом. Были получены результаты, показанные ниже в таблице 7.
Данный эксперимент снова подтверждает, что активный ингредиент высвобождается из покрытого стента в течение времени и является доказательством того, что присутствие гидрофобного полимера, содержащего активный ингредиент, может содействовать и продлевать высвобождение активного ингредиента в участке поражения.
Пример 9. Изготовление покрытия HYAFF 11® на стент, предварительно покрытый слоем ковалентно связанной гиалуроновой кислоты, и высвобождение активного ингредиента, ассоциированного с этим покрытием.
Ряд стальных стентов покрывали слоем гиалуроновой кислоты, ковалентно связанной с поверхностью стента, в соответствии со способом, описанным в патенте США № 6129956 (на имя Fidia Advanced Biopolymers). Более конкретно, стенты подвергали плазменной обработке воздушной плазмой в течение 1 мин в реакторе Europlasma. Затем стенты погружали в 0,5% водный раствор полиэтиленимина (PEI, Sigma) на 2 ч при окружающей температуре. Затем стенты повторно промывали и погружали в раствор 0,5% гиалуроновой кислоты (SIGMA), содержащий 1% N-гидроксисукцинимида (SIGMA) и 1% диметиламинопропилэтилкарбодиимида (EDC, Sigma). Реакция связывания продолжалась в течение ночи при окружающей температуре. На следующий день стенты тщательно промывали.
Стенты, предварительно обработанные таким образом, покрывали погружением в раствор HYAFF 11® в гексафторизопраноле, как в целом описано в примере 7. В частности, использовали 2 раствора, первый, содержащий 5 мл гексафторизопранола, 40 мг HYAFF® и 20 мг мезилата иматиниба, и второй идентичный раствор, но содержащий двойную концентрацию мезилата иматиниба, то есть 40 мг.
Каждый изготовленный таким образом стент помещали в пробирку, содержащую 1 мл физиологического раствора при 37°С для проведения исследований по высвобождению мезилата иматиниба из покрытия HYAFF 11®. Раствор удаляли и исследовали, используя спектрофотометр Unicam UV-Visible в определенные точки времени. Концентрацию мезилата иматиниба, высвобождаемого стентом, рассчитывали измерением спектральной поглощательной способности раствора при длине волн 251 нм. Корреляцию между спектральной поглощательной способностью и концентрацией мезилата иматиниба устанавливали нанесением на график калибровочной кривой, то есть измерением спектральной поглощательной способности растворов, имеющих известную концентрацию мезилата иматиниба в физиологическом солевом растворе.
Эксперименты на стентах, изготовленных в соответствии с этим экспериментом, из раствора, содержащего 20 мг мезилата иматиниба, или раствора, содержащего 40 мг мезилата иматиниба, соответственно, охарактеризованы 2-мя кривыми высвобождения, проиллюстрированными на фиг.3.
Изобретение относится к медицине, в частности к сосудистому стенту. Стент включает покрытие на основе полимера гиалуроновой кислоты, причем указанный полимер гиалуроновой кислоты представляет собой сложноэфирное производное гиалуроновой кислоты. Стент способен эффективно предотвращать феномен рестеноза. 4 н. и 36 з.п. ф-лы, 3 ил., 7 табл.
а) когда указанные спирты относятся к алифатическому ряду, они выбраны из прямых и разветвленных насыщенных или ненасыщенных спиртов, имеющих от 2 до 12 атомов углерода, необязательно замещенных одной или более группами, выбранными из гидроксильной, аминной, альдегидной, меркаптановой или карбоксильной групп или групп, полученных из них, таких как, например, сложные эфиры, простые эфиры, ацетали, кетали, простые тиоэфиры, сложные тиоэфиры, карбамиды; в частности, когда указанные спирты представляют собой насыщенные алифатические спирты, они выбраны из метилового, этилового, пропилового, изопропилового, нормального бутилового, изобутилового, трет-бутилового, амилового или пентилового спирта; когда указанные спирты представляют собой двухвалентные алифатические спирты, они выбраны из спиртов этиленгликоля, пропиленгликоля, бутиленгликоля, или если спирт представляет собой трехвалентный алифатический спирт, он предпочтительно является глицерином; когда указанные спирты представляют собой аминоспирты, они выбраны из аминоэтанола, аминопропанола, аминобутанола или их диметиленовых или диэтиленаминовых производных, пиперидинэтанола, пирролидинэтанола или пиперазинэтанола; когда указанные спирты представляют собой карбоксиспирты, они выбраны из молочной, винной, малеиновой и гликолевой кислот; когда указанные спирты представляют собой ненасыщенные алифатические спирты, они предпочтительно являются аллиловым спиртом,
b) когда указанные спирты относятся к арилалифатическому ряду, они выбраны из тех, которые имеют бензол, необязательно замещенный 1-3 метильными или гидроксильными группами или атомами галогена, в частности, фтором, хлором, бромом и йодом, и в которых алифатическая цепь содержит от 1 до 4 атомов углерода и необязательно замещена одной или более группами, выбранными из первичных аминогрупп, моно- и диметилированных групп или из пирролидиновых, или пиперидиновых групп, в частности, они представляют собой бензиловый спирт и фенилэтиловый спирт,
c) когда указанные спирты относятся к циклоалифатическому ряду, они выбраны из таких моно- или полициклических спиртов, которые содержат от 3 до 34 атомов углерода, и необязательно содержат от 1 до 3 гетероатомов, выбранных из О, S, N, и необязательно замещены одной или более группами, выбранными из гидроксильной, амино, альдегидной, меркаптановой или карбоксильной групп или групп, полученных из них, таких как, например, сложные эфиры, простые эфиры, ацетали, кетали, простые тиоэфиры, сложные тиоэфиры, карбамиды; в частности, когда указанные циклоалифатические спирты являются моноциклическими, они выбраны из спиртов, содержащих от 5 до 7 атомов углерода, необязательно замещенных одной или более группами, выбранными из гидроксила, метила, этила, пропила или изопропила, и, в частности, они представляют собой циклогексанол, циклогександиол, инозитол или ментол.
a) растворения сложного эфира гиалуроновой кислоты и активного ингредиента в одном и том же органическом растворителе для получения раствора,
b) погружения стента в указанный раствор и затем удаления из него,
c) удаления растворителя выпариванием.
а1) растворение полимера, имеющего гидрофобную природу, и активного ингредиента в одном и том же органическом растворителе для получения раствора или суспензии,
b1) погружение стента в указанный раствор или суспензию и затем удаление из них,
с1) удаление растворителя выпариванием.
| WO 9845335 А1, 15.10.1998 | |||
| US 6129956 А, 10.10.2000 | |||
| ЕР 216453 А2, 01.04.1987 | |||
| WO 9903854 A1, 28.01.1999 | |||
| US 6027741 А, 22.02.2000 | |||
| КОМПОЗИЦИОННАЯ МЕМБРАНА, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ И СПОСОБ НАПРАВЛЕННОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ТКАНЕЙ С ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕМ | 1992 |
|
RU2128057C1 |
