一種表面帶有改性塗層的擴張球囊及其製備工藝的製作方法

2023-09-23 12:06:55 1

一種表面帶有改性塗層的擴張球囊及其製備工藝的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種表面帶有改性塗層的擴張球囊，其特徵在於：包括球囊本體和改性塗層，其中，上述球囊本體為高分子材料，改性塗層為非水溶性高分子聚合物。一種表面帶有改性塗層的擴張球囊的製備工藝，其特徵在於包括以下步驟：a、球囊本體表面的預處理、b、塗層溶液的配製、c、表面塗覆、d、UV光照引發聚合、e、溶劑洗滌致孔、f、低溫乾燥。本發明在使用時能夠確保藥物牢固地粘附和負載於球囊本體外圍的塗層外表面及其多孔結構的孔隙中，增加初始藥物負載量並減少球囊遞送過程中藥物的流失，從而確保球囊擴張過程中有充足藥物量釋放到病變部位，從而更好地提高血管擴張球囊防治再狹窄、內膜增生等病變的性能。
【專利說明】一種表面帶有改性塗層的擴張球囊及其製備工藝
【技術領域】
[0001]本 發明涉及醫用擴張球囊，特別指一種球囊表面帶有納米級/微米級蜂窩狀孔洞結構的改性塗層的擴張球囊及其製備工藝。
【背景技術】
[0002]應用經皮冠狀動脈介入治療術(percutaneonscoronary intervention, PCI)於狹窄冠脈內植入支架是心血管疾病血運重建的最有效方法之一。但是植入支架後，由於支架擴張對血管內膜的撕裂以及病變處粥樣斑塊的破裂和粥樣物質的流出，都可能導致繼發的早期急性、亞急性血栓形成及晚期的支架內再狹窄，己成為經皮冠狀動脈介入治療術治療迫切需要解決的主要難題。
[0003]藥物塗層血管支架(durg eluting sent, DES)的問世使組織增生造成的血管支架內再狹窄率大大降低，是心血管疾病治療領域的又一巨大進步。但是多年臨床結果分析表明，該技術仍然存在一些嚴重問題，大量有關DES支架內血栓的致命性併發症和晚期血管內再狹窄等的報導不斷湧現，人們對DES的安全性尤其是可能會增加死亡或者晚期血栓的發生尤為擔憂。
[0004]近年來，隨著研究的不斷深入和完善，基於藥物塗層球囊(drug coated balloon,DCB)的新技術是用於腔內治療的新興手段，它避免了藥物持續接觸所造成的內皮化障礙，目前正逐漸成為冠脈介入治療領域的一個研究熱點。然而，現有的藥物塗層球囊，其缺點是球囊主體表面光滑，與塗層藥物之間的粘附力小、藥物承載率低，藥物塗層球囊導管植入血管後受到單向血流的衝刷，使藥物在輸送過程中在血液中損失較多，以至於到達靶血管的有效藥物較少，從而限制了醫用球囊的療效。

【發明內容】

[0005]本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種設計巧妙、工藝簡單的表面帶有改性塗層的擴張球囊及其製備工藝。
[0006]本發明採取的技術方案如下:一種表面帶有改性塗層的擴張球囊，其特徵在於:包括球囊本體和改性塗層，其中，上述球囊本體為高分子材料，改性塗層為非水溶性高分子聚合物。
[0007]優選地，所述非水溶性高分子聚合物為聚甲基丙烯酸酯類化合物單體。
[0008]優選地，所述改性塗層的厚度為0.05-0.3 μ m。
[0009]優選地，所述改性塗層為蜂窩狀多孔結構，上述多孔結構的孔隙率在40-60%。
[0010]一種表面帶有改性塗層的擴張球囊的製備工藝，其特徵在於包括以下步驟:a、球囊本體表面的預處理、b、塗層溶液的配製、C、表面塗覆、d、UV光照引發聚合、e、溶劑洗滌致孔、f、低溫乾燥，其中:
a、球囊本體表面的預處理:將球囊本體放入無水乙醇和水的混合液(1:1)中超聲清洗10~20 min，去除表面雜質，然後用去離子水衝洗，放入乾燥箱中，溫度設定在50~70 V,乾燥I~2 h後取出備用；
b、塗層溶液的配製:按比例配製聚合物單體、交聯劑、光引發劑以及致孔劑溶液，將上述混合溶液磁力攪拌I~2 h混合均勻，得到塗層溶液；
C、表面塗覆:將步驟b所得的塗層溶液，通過自動靜電噴塗的方式均勻地塗覆在球囊本體表面；
d、UV光照引發聚合:將步驟c中塗覆過的球囊，置於強度為36.0 mw/cm2的紫外光照下引發聚合5~10分鐘；
e、溶劑洗滌致孔:將步驟d中處理過的球囊浸泡於丙酮溶液中超聲洗滌I~2h或者浸泡洗滌I~2 h，除去未反應完全的聚合物溶液及致孔劑，然後，用丙酮溶液反覆清洗球囊; f、低溫乾燥:將清洗後的球囊在30~50°C的溫度下乾燥30~60分鐘，即可得到表面帶有改性塗層的擴張球囊。
[0011]優選地，上述步驟b中，所述聚合物單體為甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA);所述交聯劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA);所述光引發劑為2，4，6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦(TPO);所述致孔劑為十二醇或環己醇或二者的組合，致孔劑的含量為30%~70%。
[0012]優選地，上述步驟b中，所述聚合物單體、交聯劑、光引發劑及致孔劑溶液的配製比例為:甲基丙烯酸羥乙酯:乙二醇二甲基丙烯酸酯=2:1，2，4，6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦佔單體和交聯劑總質量的0.3%~0.5%，致孔劑的含量為30%~70%。
[0013]優選地，上述步驟c中，表面塗覆或者為將球囊本體浸入到塗層溶液中，浸入時間為10~20 S，然後將球囊以6~10 cm/min的速度從溶液中提拉出來，並重複操作一次或者多次。
[0014]本發明的有益效果在於:
本發明的擴張球囊包括但不限於外周血管擴張球囊(PTA)，冠狀動脈球囊(PTCA)，椎體擴張球囊(Balloon Kyphoplasty),漂浮導管球囊(Swan-Ganz),鼻竇球囊(BalloonSinuplasty),眼瞼球囊(Dacrocystography)等球囊。具體地，通過UV光照引發單體聚合的方法在球囊本體表面製備一層非水溶性高分子聚合物的改性塗層，其特徵在於，該改性塗層具有較大粗糙度的多孔結構，能夠確保藥物牢固地粘附和負載在球囊本體外圍的塗層外表面及其多孔結構的孔隙中，增加初始藥物負載量並減少球囊遞送過程中藥物的流失，以確保在球囊擴張時能夠將充足藥物量釋放到病變部位，被內皮細胞吸收，實現靶向給藥，從而達到治療的效果。
[0015]採用本發明的製備工藝得到的表面帶有改性塗層的擴張球囊，將微孔結構修飾擴張球囊表面應用於球囊表面藥物塗層，形成蜂窩狀多孔結構的改性塗層，該種結構的改性塗層在使用時能夠確保藥物牢固地粘附和負載於球囊本體外圍的塗層外表面及其多孔結構的孔隙中，增加初始藥物負載量並減少球囊遞送過程中藥物的流失，從而確保球囊擴張過程中有充足藥物量釋放到病變部位，從而更好地提高血管擴張球囊防治再狹窄、內膜增生等病變的性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發明擴張球囊的剖面結構示意圖。[0017]圖2為傳統擴張球囊的光學電鏡圖。
[0018]圖3是本發明擴張球囊的光學電鏡圖。
【具體實施方式】
[0019]下面將結合附圖對本發明作進一步描述:
如圖1至圖3所示，本發明採取的技術方案如下:一種表面帶有改性塗層的擴張球囊，其特徵在於:包括球囊本體I和改性塗層2，其中，上述球囊本體I為高分子材料,改性塗層2為非水溶性高分子聚合物。
[0020]優選地，所述球囊本體I為本研究領域人員熟知的尼龍材料或者Pebax材料，在不影響球囊材料的理化和力學性能的前提下，對其表面進行修飾，使之粗糙化，提高了對於藥物的粘附力和承載率。
[0021]優選地，所述非水溶性高分子聚合物為聚甲基丙烯酸酯類化合物單體。
[0022]優選地，所述改性塗層2的厚度為0.05-0.3 μ m，優選為0.1 μ m。
[0023]優選地，所 述改性塗層2為蜂窩狀多孔結構，上述多孔結構的孔隙率在40-60%。
[0024]一種表面帶有改性塗層的擴張球囊的製備工藝，其特徵在於包括以下步驟:a、球囊本體I表面的預處理、b、塗層溶液的配製、C、表面塗覆、d、UV光照引發聚合、e、溶劑洗滌致孔、f、低溫乾燥，其中:
a、球囊本體I表面的預處理:將球囊本體I放入無水乙醇和水的混合液(1:1)中超聲清洗10~20 min，去除表面雜質，然後用去離子水衝洗，放入乾燥箱中，溫度設定在50~70 V,乾燥I~2 h後取出備用；
b、塗層溶液的配製:按比例配製聚合物單體、交聯劑、光引發劑以及致孔劑溶液，將上述混合溶液磁力攪拌I~2 h混合均勻，得到塗層溶液；
C、表面塗覆:將步驟b所得的塗層溶液，通過自動靜電噴塗的方式均勻地塗覆在球囊本體I表面；
d、UV光照引發聚合:將步驟c中塗覆過的球囊，置於強度為36.0 mw/cm2的紫外光照下引發聚合5~10分鐘；
e、溶劑洗滌致孔:將步驟d中處理過的球囊浸泡於丙酮溶液中超聲洗滌I~2h或者浸泡洗滌I~2 h，除去未反應完全的聚合物溶液及致孔劑，然後，用丙酮溶液反覆清洗球囊;
f、低溫乾燥:將清洗後的球囊在30~50°C的溫度下乾燥30~60分鐘，即可得到表面帶有改性塗層的擴張球囊。
[0025]優選地，上述步驟b中，所述聚合物單體為甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA);所述交聯劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA);所述光引發劑為2，4，6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦(TPO);所述致孔劑為十二醇或環己醇或二者的組合，致孔劑的含量為30%~70%。
[0026]優選地，上述步驟b中，所述聚合物單體、交聯劑、光引發劑及致孔劑溶液的配製比例為:甲基丙烯酸羥乙酯:乙二醇二甲基丙烯酸酯=2:1，2，4，6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦佔單體和交聯劑總質量的0.3%~0.5%，致孔劑的含量為30%~70%。
[0027]優選地，上述步驟c中，表面塗覆或者為將球囊本體I浸入到塗層溶液中，浸入時間為10~20 S，然後將球囊以6~10 cm/min的速度從溶液中提拉出來，並重複操作一次或者多次。
[0028]具體地，將尼龍球囊放入無水乙醇和水的混合液(1:1)中超聲清洗20 min，去除表面雜質，然後用大量去離子水衝洗，放入乾燥箱中，溫度設定在60 °C，乾燥I h後取出備用。
[0029]將單體 甲基丙烯酸羥乙酯4 ml，交聯劑乙二醇二甲基丙烯酸酯2 ml，光引發劑苯基(2，4，6-三甲基苯甲醯基)氧化膦0.0255 g (0.4%)，以及致孔劑環己醇14 ml放入燒杯中配成塗層溶液，在室溫下磁力攪拌I h ;將清洗處理過的球囊手動浸入到塗層溶液中，浸入時間為20 S，再以6 cm/min的速度從溶液中提拉出來，10 min後重複此操作一次；然後將浸塗過的球囊置於UV光照下引發單體聚合，光照強度為36.0 mw/cm2，光照時間為10min ;聚合完成後，將球囊浸泡於丙酮溶液中超聲洗滌2 h，除去未反應完全的聚合物溶液及致孔劑，並用大量丙酮溶液反覆清洗球囊。最後將球囊置於30 °C下乾燥I h，即可得到表面具備多孔結構的擴張球囊。
[0030]本發明的實施例只是介紹其【具體實施方式】，不在於限制其保護範圍。本行業的技術人員在本實施例的啟發下可以作出某些修改，故凡依照本發明專利範圍所做的等效變化或修飾，均屬於本發明專利權利要求範圍內。
【權利要求】
1.一種表面帶有改性塗層的擴張球囊，其特徵在於:包括球囊本體(1)和改性塗層(2)，其中，上述球囊本體(1)為高分子材料，改性塗層(2)為非水溶性高分子聚合物。
2.根據權利要求1所述的一種表面帶有改性塗層的擴張球囊，其特徵在於:所述非水溶性高分子聚合物為聚甲基丙烯酸酯類化合物單體。
3.根據權利要求1所述的一種表面帶有改性塗層的擴張球囊，其特徵在於:所述改性塗層(2)的厚度為0.05-0.3 μ m。
4.根據權利要求1所述的一種表面帶有改性塗層的擴張球囊，其特徵在於:所述改性塗層(2)為蜂窩狀多孔結構，上述多孔結構的孔隙率在40-60%。
5.一種製備如權利要求1-4中任一項所述的表面帶有 改性塗層的擴張球囊的工藝，其特徵在於包括以下步驟:a、球囊本體(1)表面的預處理、b、塗層溶液的配製、C、表面塗覆、d、UV光照引發聚合、e、溶劑洗滌致孔、f、低溫乾燥，其中: a、球囊本體(1)表面的預處理:將球囊本體(1)放入無水乙醇和水的混合液(1:1)中超聲清洗10~20 min,去除表面雜質，然後用去離子水衝洗，放入乾燥箱中，溫度設定在50~70 V,乾燥I~2 h後取出備用； b、塗層溶液的配製:按比例配製聚合物單體、交聯劑、光引發劑以及致孔劑溶液，將上述混合溶液磁力攪拌I~2 h混合均勻，得到塗層溶液； C、表面塗覆:將步驟b所得的塗層溶液，通過自動靜電噴塗的方式均勻地塗覆在球囊本體(1)表面； d、UV光照引發聚合:將步驟c中塗覆過的球囊，置於強度為36.0 mw/cm2的紫外光照下引發聚合5~10分鐘； e、溶劑洗滌致孔:將步驟d中處理過的球囊浸泡於丙酮溶液中超聲洗滌I~2h或者浸泡洗滌I~2 h，除去未反應完全的聚合物溶液及致孔劑，然後，用丙酮溶液反覆清洗球囊; f、低溫乾燥:將清洗後的球囊在30~50°C的溫度下乾燥30~60分鐘，即可得到表面帶有改性塗層的擴張球囊。
6.根據權利要求5所述的一種表面帶有改性塗層的擴張球囊的製備工藝，其特徵在於:上述步驟b中，所述聚合物單體為甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA);所述交聯劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA);所述光引發劑為2，4，6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦(TPO);所述致孔劑為十二醇或環己醇或二者的組合，致孔劑的含量為30%~70%。
7.根據權利要求5或6所述的一種表面帶有改性塗層的擴張球囊的製備工藝，其特徵在於:上述步驟b中，所述聚合物單體、交聯劑、光引發劑及致孔劑溶液的配製比例為:甲基丙烯酸羥乙酯:乙二醇二甲基丙烯酸酯=2:1，2，4，6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦佔單體和交聯劑總質量的0.3%~0.5%，致孔劑的含量為30%~70%。
8.根據權利要求5所述的一種表面帶有改性塗層的擴張球囊的製備工藝，其特徵在於:上述步驟c中，表面塗覆或者為將球囊本體(1)浸入到塗層溶液中，浸入時間為10~20s，然後將球囊以6~10 cm/min的速度從溶液中提拉出來，並重複操作一次或者多次。
【文檔編號】A61M25/10GK103948972SQ201410182394
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月4日 優先權日:2014年5月4日
【發明者】董超, 李斌, 劉豔宇, 張志軍, 李 誠, 王朝勇 申請人:廣東博邁醫療器械有限公司