本發明涉及一種心血管支架涂層材料,尤其涉及一種自降解心血管支架涂層用緩釋材料。
背景技術:
心血管支架手術,是改善冠心病引起的心肌供血不足、心臟動脈阻塞的新技術。支架一般通過穿刺手術輸送至需要安放的部位。然而,未來醫療的趨勢是多功能化和智能化,如果單次手術僅僅只是放一個心血管支架,那么對于患者來說,其承受的代價較大。如果能夠在一次手術中,完成長期或多種疾病的治療,就可以此來減少患者的痛苦和就醫成本,提高醫療資源的利用率。從現有技術來看,支架的功能較為單一,對其表面涂層的開發利用程度較淺。
技術實現要素:
針對現有技術中存在的技術問題,本案的目的是提供一種自降解心血管支架涂層用緩釋材料,其能夠包裹藥物,并在血管中緩慢降解并釋放出藥物,可在一定時期內對血管中的待治療部位進行精準施藥。
為實現上述目的,本案通過以下技術方案實現:
一種自降解心血管支架涂層用緩釋材料,其包括有:
可降解聚合物,該可降解聚合物中至少包括有聚d,l-丙交酯分子鏈;
其中,該聚d,l-丙交酯分子鏈的數均分子量為8000-20000g/mol;
該聚d,l-丙交酯分子鏈的pr值>0.91。
優選的是,所述的緩釋材料,其中,所述聚d,l-丙交酯分子鏈的數均分子量為10000-15000g/mol。
優選的是,所述的緩釋材料,其中,所述聚d,l-丙交酯分子鏈的數均分子量為12000-13000g/mol。
優選的是,所述的緩釋材料,其中,所述聚d,l-丙交酯分子鏈的pr值>0.94。
優選的是,所述的緩釋材料,其中,所述聚d,l-丙交酯分子鏈的pr值>0.97。
優選的是,所述的緩釋材料,其中,所述可降解聚合物中還包括有聚β-丁內酯分子鏈。
優選的是,所述的緩釋材料,其中,所述聚β-丁內酯分子鏈與所述聚d,l-丙交酯分子鏈的質量比為1-1.5∶10。
優選的是,所述的緩釋材料,其中,所述聚β-丁內酯分子鏈的數均分子量為8000-20000g/mol。
一種如上任一項所述的緩釋材料在心血管支架涂層中的應用。
本發明的有益效果是:本案提供的自降解心血管支架涂層用緩釋材料,能夠包裹藥物并在待施藥部位緩慢降解并釋放出藥物,在一定時期內對血管中的待治療部位進行精準施藥,借助支架自身的功能,可實現單次穿刺手術下多種治療手段的聯用,有效提高治療效率,減少患者的手術痛苦和治療成本。
附圖說明
圖1為本案實施例1-3在血液中的降解曲線圖。
圖2為本案實施例1-3在血液中的緩釋曲線圖。
圖3為本案實施例1和6在血液中的降解曲線圖。
圖4為本案實施例1和6在血液中的緩釋曲線圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明,以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
丙交酯(la)的單體分子中心含有2個手性中心,工業上可以得到單一的純光學活性的單體d-丙交酯、l-丙交酯或一種兩者混合的d,l-丙交酯(rac-la,即外消旋丙交酯)。通過上述單體的開環聚合可以得到不同微觀結構的聚丙交酯。這里的微觀結構除了指代常規的分子量和分子量分布外,還包括聚合鏈的立體規整度。在丙交酯的開環聚合中用pr值來表示racemic(異規)立構的選擇性。根據文獻報道(k.a.m.thakur,r.t.keanande.s.hall,anal.chem.,1997,69,4303),它們可以通過測定聚合物的同核去耦核磁氫譜來計算得到,具體測定方法如下:取2-3mg聚合物用適量cdcl3溶解,于brukerac400mhznmr核磁共振儀測定氫譜,采樣過程中對甲基質子進行同核去耦。依據公式:pr=1-{{([mmm]+[mrm]+[rmm])-([rmr]+[mmr])}/{([mmm]+[mrm]+[rmm])+([rmr]+[mmr])}}=1-{{([iii]+[isi]+[sii])-([sis]+[iis])}/{{([iii]+[isi]+[sii])+([sis]+[iis])}}計算得出。丙交酯的開環聚合反應式如下:
可有多種催化劑能夠催化丙交酯單體開環聚合,這些催化劑一般為金屬配合物,中心金屬一般為過渡金屬或稀土金屬。其中,金屬配合物的配體結構對pr值的影響最大,其次是聚合溶劑和聚合溫度,采用四氫呋喃(thf)獲得的pr值最好,甲苯和dme次之;在常溫(20℃)及以下溫度聚合所獲得的pr值最好,溫度越高,pr值越低。
實施例1
一種緩釋材料,其包括有:可降解聚合物,該可降解聚合物中至少包括有聚d,l-丙交酯分子鏈,其聚合過程如下:在手套箱中,在經脫水脫氧帶攪拌子的聚合瓶中,加入d,l-丙交酯,用注射器加入四氫呋喃,室溫攪拌5min后,用注射器加入催化劑的四氫呋喃溶液,室溫聚合0.5h,用含5%鹽酸的酒精終止反應,聚合物用工業酒精沉淀,真空干燥至恒重得聚丙交酯。gpc實測數均分子量(mn)為0.81×104,分子量分布(mw/mn)為1.11,pr值=0.98。
催化劑結構式為:
其中,中心金屬m可選自鋯、鎳、鐵、釔、鐿或銪中的一種。實施例1選擇鐿作中心金屬;r可選自甲基或叔丁基,實施例1選擇r為叔丁基。
配體合成方法為:在250ml的圓底燒瓶內加入50.0g2,4-二叔丁基苯酚,再加入約150ml的甲醇,磁力攪拌至酚完全溶解,之后按照比例依次加入37%甲醛水溶液(25ml)和n,n-二甲基乙二胺(18ml),控制油浴溫度70℃,反應24h,反應體系出現大量白色渾濁,tlc監測至原料基本消失。抽濾,得到白色固體,用冷甲醇洗滌數次,真空干燥。
催化劑合成方法為:將上述配體的thf溶液加入到等當量的yb[n(sime3)2]2(thf)2的thf溶液中,體系從深紅色溶液變成紅棕色透明溶液,室溫攪拌反應大約12h,用真空泵減壓抽去thf溶劑,加入少量正己烷,再減壓除去正己烷,以帶走高沸點的硅胺,重復三次操作。加入thf/甲苯混合溶劑加熱萃取,離心除去少許雜質,隨后將清液轉入結晶瓶中置于冰箱結晶,數天后析出紅色塊狀晶體,即得催化劑。
可用于制備高選擇性聚d,l-丙交酯的催化劑有很多,本實施例只是列出了其中的一種制備手段,但并不限于該手段。
實施例2
在聚合時,將原有的thf溶劑替換為dme(乙二醇二甲醚),其余與實施例1條件相同。gpc實測數均分子量(mn)為0.93×104,分子量分布(mw/mn)為1.16,pr值=0.91。
實施例3
將催化劑換為:
其余與實施例1條件相同。gpc實測數均分子量(mn)為1.04×104,分子量分布(mw/mn)為1.12,pr值=0.96。
實施例4
緩釋材料在人血液中的降解速率研究:分別取2g上述實施例1-3所制得的厚度為0.2mm的聚d,l-丙交酯在氮氣手套箱中浸泡于10ml人血液(o型血)中,每隔10天取出干燥稱重,結果如圖1所示。從圖1中可以看出,聚d,l-丙交酯在前30天內基本能夠保持線性降解,在30-60天中降解逐漸偏離線性,呈現放緩趨勢,且聚d,l-丙交酯的pr值越低,越難以降解,在后期的降解速率越不可控,而這種不可控將為涂層的藥用設計帶來難度。當pr值小于0.90后,基本已失去應用價值。
實驗還發現,該緩釋材料對血液血型并不敏感,其在a型、b型或ab型血液中的降解效果與在實施例1的o型血液中的結果一致,本案在此就不再贅述其他血型的結果。
實施例5
緩釋材料在人血液中的緩釋性能研究:分別取2g上述實施例1-3所制得的聚d,l-丙交酯和0.5g含fitc熒光基團分子在thf中溶解混勻,后抽干溶劑,制得厚度為0.2mm的片狀固體;在氮氣手套箱中浸泡于10ml人血液(o型血)中,每隔10天對血液中的含fitc熒光基團分子通過對受激產生的熒光光強進行測定從而獲知含fitc熒光基團分子的含量,結果如圖2所示。從圖2中可以看出,該緩釋材料在前期對熒光分子的釋放基本保持線性,但在后期釋放速度變緩。聚d,l-丙交酯的pr值越低,其在后期的釋放速率降幅越大,甚至釋放趨于停止(實施例2)。這種后期非線性的釋放性能將導致涂層的施藥量不可控,若涂層的釋放藥量未達閾值,將導致涂層在后期無法形成治療效果。
為了提高上述緩釋材料在中長期緩釋的線性程度,本案引入了另一種聚酯來稀釋聚合物中氧元素的比重,以此來調控緩釋材料后期的緩釋性能,以期能夠開發出中長期的緩釋基底材料。
β-丁內酯(β-bbl)與丙交酯都屬于內酯,可開環聚合,且可與丙交酯同用催化劑,因為催化劑對內酯開環聚合的機理基本相同。這為β-丁內酯與d,l-丙交酯共聚提供了可能,β-丁內酯聚合的反應式如下:
實施例6
在d,l-丙交酯單體中混入β-丁內酯單體,d,l-丙交酯單體與β-丁內酯單體的質量比為10∶1。其余與實施例1條件相同。聚d,l-丙交酯鏈:gpc實測數均分子量(mn)為1.20×104,分子量分布(mw/mn)為1.19,pr值=0.98。聚β-丁內酯鏈:gpc實測數均分子量(mn)為1.57×104,分子量分布(mw/mn)為1.23。
d,l-丙交酯單體與β-丁內酯單體的質量比應優選控制在10∶1-1.5;若β-丁內酯單體的量過多,則將影響緩釋材料在血液中的降解性能。
實施例7
緩釋材料在人血液中的降解速率研究:分別取2g上述實施例1和實施例6所制得的厚度為0.2mm的聚合物在氮氣手套箱中浸泡于10ml人血液(o型血)中,每隔10天取出干燥稱重,結果如圖3所示。從圖3可以看出,引入了聚β-丁內酯分子鏈后,整個緩釋材料的降解速率在60天的設計周期呈線性降解。
實施例6采用的是無規共聚的手段制得的共聚物,本案發現,即便采用嵌段共聚的手段制得兩者的共聚物,其也能獲得如實施例6一樣的線性降解效果。因此,兩段分子鏈的排布對降解和緩釋影響不大,本案在此也不再重復贅述其他共聚物的降解結果。
實施例8
緩釋材料在人血液中的緩釋性能研究:分別取2g上述實施例1和實施例6所制得的聚合物和0.5g含fitc熒光基團分子在thf中溶解混勻,后抽干溶劑,制得厚度為0.2mm的固體;在氮氣手套箱中浸泡于10ml人血液(o型血)中,每隔10天對血液中的含fitc熒光基團分子通過對受激產生的熒光光強進行測定從而獲知含fitc熒光基團分子的含量,結果如圖4所示。從圖4可以看出,引入了聚β-丁內酯分子鏈后,整個緩釋材料的釋放速率在60天的設計周期呈線性降解,這有利于對施藥方案進行定量設計,使用藥量和用藥周期可控,為術后患者的持續介入性施藥治療提供新的解決方案。
盡管本發明的實施方案已公開如上,但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用,它完全可以被適用于各種適合本發明的領域,對于熟悉本領域的人員而言,可容易地實現另外的修改,因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下,本發明并不限于特定的細節和這里示出與描述的圖例。