一種溫敏水凝膠復合涂層血管支架的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種溫敏水凝膠復合涂層血管支架的制備方法，步驟包括裸金屬血管支架表面堿化處理、藥物涂層、羥丁基殼聚糖涂層和肝素涂層等，達到羥丁基殼聚糖涂層材料先溶解、再成膠的智能變化效果，所得溫敏水凝膠復合涂層血管支架具有良好的生物相容性和生物可降解性，耐沖刷，對于血管內膜具有更適宜的機械強度，形成的多孔的水性結構能夠對包載的雷帕霉素、紫杉醇等臨床治療藥物實現(xiàn)控制釋放，抑制平滑肌細胞過度增生，加速血管內皮化，防止血栓和再狹窄，該技術是載藥技術和溫敏水凝膠技術在支架表面涂層材料研究上的結合和突破，有望成為理想的心血管功能界面涂層材料，使支架置入后再狹窄醫(yī)學難題得到解決，具有重要的理論意義和應用價值。
【專利說明】一種溫敏水凝膠復合涂層血管支架的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種支架制備方法。特別涉及一種溫敏水凝膠復合涂層血管支架的制備方法。
【背景技術】[0002]心血管疾病是人類健康的最大殺手之一，目前臨床的主要治療方法是經(jīng)皮腔冠狀動脈介入治療，該治療方法中需要將一個血管支架置入血管中，幫助保持血管中血流通暢。金屬裸支架有著非常好的初始臨床效果，但據(jù)統(tǒng)計術后會有20-30%患者出現(xiàn)動脈的再狹窄，這種再狹窄是由支架內再狹窄引起的。由于金屬材料本身的局限性，支架植入后，球囊擴張導致血管內膜損傷，進而引起平滑肌細胞的過度增殖是再狹窄的直接原因，如何避免內皮細胞損傷，或者，使得內皮細胞能夠迅速再內皮化，同時抑制平滑肌細胞的增殖和遷移，才是降低再狹窄發(fā)生的關鍵。為改進金屬裸支架的副作用，研制開發(fā)出了藥物洗脫支架，利用藥物在目標位點的可控性洗脫釋放達到對細胞增殖進行調控的目的。臨床應用結果表明藥物洗脫支架的有效性優(yōu)于金屬裸支架，但雷帕霉素、紫杉醇等藥物能使細胞分裂停止，在抑制平滑肌細胞增殖的同時，也能抑制血管內皮細胞的再生，增加了因內皮延遲愈合而導致的再狹窄及延遲血栓形成的危險。
[0003]完全可生物吸收的藥物洗脫支架能夠滿足長期安全性的要求，但其持久的治療效果又很難保證。因此，提高長期安全性和有效性，選擇理想的聚合物涂層材料并提高其對所攜載藥物控制釋放效果是解決問題的關鍵，目前支架涂層材料的研究主要集中于高分子聚合物。聚亞胺酯、硅樹脂、聚乙烯等不可生物降解的聚合物是目前常用的聚合物載體，最有利于藥物粘附并有利于藥物從支架中釋放。但美國食品藥品監(jiān)督管理局已相繼報道了50余例由冠狀動脈植入術后6個月發(fā)生如皮疹、呼吸困難、蕁麻疹、瘙癢癥和發(fā)熱等過敏反應，并導致支架內或全身系統(tǒng)性過敏反應，支架載體涂層的聚合物是導致過敏反應發(fā)生的最主要原因。這些永久性聚合物引起的局部炎癥反應，可能導致完全的血管重塑、晚期支架的移位，而且在某些特殊情況下會導致支架血栓。因此，研究開發(fā)出有效的生物可降解聚合物涂層材料具有重要意義，與聚乙二醇、聚乳酸等人工合成生物可降解聚合物相比，天然生物高分子聚合物在生物相容性和生物安全性方面更具優(yōu)勢，磷酰膽堿(PC)、透明質酸(HA)和纖維蛋白是廣泛用于支架涂層研究的天然生物聚合物，有利于促進再內皮化，具有微小的炎癥反應。
[0004]殼聚糖是一種天然陽離子聚合物，能夠促進血管內皮細胞的增殖，被廣泛應用于心血管支架的涂層研究，如:殼聚糖/肝素復合涂層膜、絲素肽/殼聚糖聚合物涂層、聚氨酯/ (羧甲基殼聚糖/殼聚糖)n復合涂層等，但殼聚糖只能溶于酸性溶液，對其生物相容性造成一定的影響。2007年，張世軒等利用CD133抗體能夠起到特異性迅速捕獲外周血液中的血管內皮祖細胞的作用，將殼聚糖和酸性胺糖聚糖材料用于金屬血管支架涂層，制備出胺糖聚糖負載CD133抗體涂層的金屬血管支架，并于2010年6月取得了中國發(fā)明專利(zl200710157449.9)，但目前該類產品尚未應用到臨床。研究發(fā)現(xiàn)，殼聚糖大分子鏈上分布著許多氨基和羥基，能夠形成分子內和分子間氫鍵，導致殼聚糖的結晶性較高、溶解性差，而殼聚糖衍生物一一羥丁基殼聚糖具有良好的水溶性和溫敏性，其水溶液在溫度低時保持液體流動狀態(tài)，在正常體溫范圍(35-37 ° C)，短時間內即可轉變成水凝膠狀態(tài)，水凝膠的機械強度和生物組織相容性良好，可被生物體降解，無殘留吸收，且具有良好的抑菌性和藥物緩釋控釋能力，對人臍靜脈內皮細胞生長有促進作用。
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種金屬血管支架表面的新型涂層的制備方法，以克服現(xiàn)有技術的不足。
【發(fā)明內容】
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種溫敏水凝膠復合涂層血管支架的制備方法。
[0007]—種溫敏水凝膠復合涂層血管支架的制備方法，包括以下步驟:
(I)表面堿化:將裸金屬血管支架依次于丙酮、無水乙醇和去離子水中超聲清洗，真空干燥30min ;然后將裸金屬血管支架置入NaOH溶液中，浸泡處理,取出后用雙蒸水沖洗3次以上，放入雙蒸水中超聲清洗，真空干燥30min。
[0008](2)藥物涂層:將步驟(1)中所得金屬血管支架浸入藥物溶液中，室溫下放置30~60min,然后真空干燥30min,得到藥物涂層金屬血管支架。
[0009](3)羥丁基殼聚糖涂層:將步驟(2)中所得金屬血管支架浸入羥丁基殼聚糖水溶液中，室溫下放置30~60min，真空干燥2h后浸入中性PBS中洗滌3次。重復上述過程O~9次，得到藥物及羥丁基殼聚糖復合涂層金屬血管支架。
[0010](4)肝素涂層:將步驟(3)中所得金屬血管支架浸入肝素溶液中，室溫下放置30min，真空干燥30min后浸入中性PBS中洗滌3次，得到溫敏水凝膠復合涂層金屬血管支架。
[0011]其中，步驟(1)中將裸金屬血`管支架依次于丙酮、無水乙醇和去離子水中各超聲清洗30~60 min，浸入NaOH溶液濃度為3~5 M，浸泡溫度為40~70 °C，浸泡時間為24~72 h,雙蒸水中超聲清洗30~60 min ；
步驟(2)中涂層藥物可以是雷帕霉素或紫杉醇，藥物涂層量為50~150 μ g/cm2 ；
步驟(3)中羥丁基殼聚糖水溶液的濃度為0.1%~1%(W/V)，所用的羥丁基殼聚糖的成膠溫度為15~30°C ；
步驟(4)中肝素溶液的濃度為0.01%~0.1%(W /V)，涂層部位為羥丁基殼聚糖涂層的外側。
[0012]本發(fā)明的積極效果在于:
a、本發(fā)明步驟(1)中的強堿處理的金屬支架表面會產生微孔和-OH基團，能夠儲存藥物，并有利于緊密結合羥丁基殼聚糖。
[0013]b、將本發(fā)明羥丁基殼聚糖溫敏水凝膠復合涂層金屬血管支架植入動物體內，2周實驗結果顯示，支架表面已經(jīng)完全內皮化，內皮層較薄，內皮層下支架紋理清晰可見；8周實驗結果顯示，支架表面血管內皮輕微增厚，證實本發(fā)明產品能夠有效促進血管快速內皮化，防止再狹窄發(fā)生。
[0014]C、血液相容性研究結果表明，本發(fā)明涂層支架溶血率〈5%，符合生物材料和醫(yī)療器械對溶血性的要求，與裸金屬支架相對比，涂層支架的溶血率明顯降低，且動態(tài)凝血時間延長，證實本發(fā)明產品具有良好的穩(wěn)定性和生物相容性。
[0015]d、本發(fā)明以天然高分子聚合物殼聚糖的衍生物——輕丁基殼聚糖為材料，通過裸金屬血管支架表面堿化處理、藥物涂層、羥丁基殼聚糖涂層和肝素涂層等步驟，制備溫敏水凝膠復合涂層金屬血管支架，達到羥丁基殼聚糖涂層材料先溶解、再成膠的智能變化效果，所得溫敏水凝膠復合涂層血管支架保濕性能強，具有良好的生物相容性和生物可降解性，耐沖刷，對于血管內膜具有更適宜的機械強度，形成的多孔的水性結構能夠對包載的雷帕霉素、紫杉醇等臨床治療藥物實現(xiàn)控制釋放，抑制平滑肌細胞過度增生，加速血管內皮化，防止血栓和再狹窄，該技術是載藥技術和溫敏水凝膠技術在支架表面涂層材料研究上的結合和突破，有望成為理想的心血管功能界面涂層材料，使支架置入后再狹窄醫(yī)學難題得到解決，具有重要的理論意義和應用價值。
【具體實施方式】
[0016]下面結合實施例詳細說明本發(fā)明的技術方案，但保護范圍并不受此限制。
[0017]實施例1:
(I):將裸金屬血管支架依次于丙酮、無水乙醇和去離子水中各超聲清洗30 min，去除表面殘垢，真空干燥30min;然后將裸金屬血管支架置入5 M NaOH溶液中，60 1:浸泡處理24 h，取出后用雙蒸水沖洗3次以上，放入雙蒸水中超聲清洗30 min，真空干燥30min。
[0018](2):將(I)得到的裸金屬血管支架浸入雷帕霉素藥物溶液中，藥物涂層量為50μ g/cm2,室溫下放置30min,真空干燥30min,得到藥物涂層金屬血管支架。
[0019](3):將(2)得到的金屬血管支架浸入0.1% (W/V)羥丁基殼聚糖水溶液中(羥丁基殼聚糖的成膠溫度為15°C，羥丁基取代度為2.0)，室溫下放置30min，真空干燥2h，然后浸入中性PBS中洗滌3次 ，重復上述過程9次。得到羥丁基殼聚糖涂層金屬血管支架。
[0020](4):將(3)得到的羥丁基殼聚糖涂層金屬血管支架浸入濃度為0.01% (W/V)的肝素溶液中，室溫下放置30min，真空干燥30min，然后浸入中性PBS中洗滌3次，得到本發(fā)明溫敏水凝膠復合涂層金屬血管支架。
[0021]實施例2:
(I):將裸金屬血管支架依次于丙酮、無水乙醇和去離子水中各超聲清洗60 min，去除表面殘垢，真空干燥30min ;然后將裸金屬血管支架置入3M NaOH溶液中，70 1:浸泡處理48h，取出后用雙蒸水沖洗3次以上，放入雙蒸水中超聲清洗60 min，真空干燥30min。
[0022](2):將(I)中得到的金屬血管支架浸入紫杉醇藥物溶液中，藥物涂層量為150μ g/cm2,室溫下放置60min,真空干燥30min,得到藥物涂層金屬血管支架。
[0023](3):將(2)得到的藥物涂層金屬血管支架浸入1% (W/V)羥丁基殼聚糖水溶液中(羥丁基殼聚糖的成膠溫度為30°C，羥丁基取代度為0.5)，室溫下放置60min，真空干燥3h，然后浸入中性PBS中洗滌3次。得到羥丁基殼聚糖涂層金屬血管支架。
[0024](4):將(3)得到的羥丁基殼聚糖涂層金屬血管支架浸入濃度為0.05% (W/V)的肝素溶液中，室溫下放置30min，真空干燥30min，然后浸入中性PBS中洗滌3次，得到本發(fā)明溫敏水凝膠復合涂層金屬血管支架。
[0025]實施例3:
(I):首先將裸金屬血管支架依次于丙酮、無水乙醇和去離子水中各超聲清洗40 min,去除表面殘垢，真空干燥30min ;然后將裸金屬血管支架置入3.5M NaOH溶液中，40 °C浸泡處理72 h，取出后用雙蒸水沖洗3次以上，放入雙蒸水中超聲清洗40 min，真空干燥30min。
[0026](2):將(I)得到的金屬血管支架浸入雷帕霉素藥物溶液中，藥物涂層量為150μ g/cm2,室溫下放置50min,真空干燥30min,得到藥物涂層金屬血管支架。
[0027](3):將(2)得到的藥物涂層 金屬血管支架浸入0.3% (W/V)羥丁基殼聚糖水溶液中(羥丁基殼聚糖的成膠溫度為21°C，羥丁基取代度為1.1)，室溫下放置40min，真空干燥2h,然后浸入中性PBS中洗滌3次，重復上述過程5次。得到羥丁基殼聚糖涂層金屬血管支架。
[0028](4):將(3)得到的羥丁基殼聚糖涂層金屬血管支架浸入濃度為0.1% (W/V)的肝素溶液中，室溫下放置30min，真空干燥30min，然后浸入中性PBS中洗滌3次，得到本發(fā)明溫敏水凝膠復合涂層金屬血管支架。
[0029]實施例4:
(I):將裸金屬血管支架依次于丙酮、無水乙醇和去離子水中各超聲清洗50 min，去除表面殘垢，真空干燥30min;然后將裸金屬血管支架置入4.5M NaOH溶液中，50 1:浸泡處理60 h，取出后用雙蒸水沖洗3次以上，放入雙蒸水中超聲清洗50 min，真空干燥30min。
[0030](2):將(I)中得到的裸金屬血管支架浸入紫杉醇藥物溶液中，藥物涂層量為50μ g/cm2,室溫下放置40min,真空干燥30min,得到藥物涂層金屬血管支架。
[0031](3):將⑵中得到的藥物涂層金屬血管支架浸入0.8% (W/V)羥丁基殼聚糖水溶液中(羥丁基殼聚糖的成膠溫度為26°C，羥丁基取代度為1.8)，室溫下放置50min，真空干燥3h，然后浸入中性PBS中洗滌3次；重復上述過程2次。得到羥丁基殼聚糖涂層金屬血管支架。
[0032](4):將(3)中得到的羥丁基殼聚糖涂層金屬血管支架浸入濃度為0.08% (W/V)的肝素溶液中，室溫下放置30min，真空干燥30min，然后浸入中性PBS中洗滌3次，得到本發(fā)明溫敏水凝膠復合涂層金屬血管支架。
[0033]為了證實本發(fā)明的實施效果，將本發(fā)明所得羥丁基殼聚糖溫敏水凝膠復合涂層金屬血管支架植入動物體內，2周實驗結果顯示，支架表面已經(jīng)完全內皮化，內皮層較薄，內皮層下支架紋理清晰可見；8周實驗結果顯示，支架表面血管內皮輕微增厚，證實本發(fā)明產品能夠有效促進血管快速內皮化，防止再狹窄發(fā)生。
[0034]血液相容性研究結果表明，本發(fā)明涂層支架溶血率〈5%，符合生物材料和醫(yī)療器械對溶血性的要求，與裸金屬支架相對比，涂層支架的溶血率明顯降低，且動態(tài)凝血時間延長，證實本發(fā)明產品具有良好的穩(wěn)定性和生物相容性。
【權利要求】
1.一種溫敏水凝膠復合涂層血管支架的制備方法，其特征在于:所述制備方法包括以下步驟: (1)表面堿化:將裸金屬血管支架依次于丙酮、無水乙醇和去離子水中超聲清洗，真空干燥30min ;然后將裸金屬血管支架置入NaOH溶液中，浸泡處理,取出后用雙蒸水沖洗3次以上，放入雙蒸水中超聲清洗，真空干燥30min。 (2)藥物涂層:將步驟(1)中所得金屬血管支架浸入藥物溶液中，室溫下放置30~60min,然后真空干燥30min,得到藥物涂層金屬血管支架。 (3)羥丁基殼聚糖涂層:將步驟(2)中所得金屬血管支架浸入羥丁基殼聚糖水溶液中，室溫下放置30~60min，真空干燥2_3h后浸入中性PBS中洗滌3次。重復上述過程0_9次，得到藥物及羥丁基殼聚糖復合涂層金屬血管支架。 (4)肝素涂層:將步驟(3)中所得金屬血管支架浸入肝素溶液中，室溫下放置30min，真空干燥30min后浸入中性PBS中洗滌3次，得到溫敏水凝膠復合涂層金屬血管支架。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種溫敏水凝膠復合涂層血管支架制備方法，其特征在于:步驟(1)中將裸金屬血管支架依次于丙酮、無水乙醇和去離子水中各超聲清洗30~60min，浸入NaOH溶液濃度為3~5 M，浸泡溫度為40~70 V，浸泡時間為24~72 h，雙蒸水中超聲清洗30~60 min。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種溫敏水凝膠復合涂層血管支架制備方法，其特征在于:步驟(2)中涂層藥物可以是雷帕霉素或紫杉醇，藥物涂層量為50~150μ g/cm2。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種溫敏水凝膠復合涂層血管支架制備方法，其特征在于:步驟(3)中羥丁基殼聚糖水溶液的濃度為0.1%~1%(W/V)，所用的羥丁基殼聚糖的成膠溫度為15~30°C。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種溫敏水凝膠復合涂層血管支架制備方法，其特征在于:步驟(4)中肝素溶液的濃度為0.01%~0.1% (W /V)，涂層部位為羥丁基殼聚糖涂層的外側。
【文檔編號】A61L31/10GK103691007SQ201310682421
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權日:2013年12月16日
【發(fā)明者】安毅, 李健, 李丹 申請人:安毅, 李健, 李丹