介入治疗的医疗器械

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及球囊导管、被覆导管的材料技术领域，具体涉及一种药物球囊涂覆药物、药物球囊及其制备方法。

背景技术

从20世纪70年代开始，冠状动脉(冠脉)介入治疗技术一直蓬勃发展。从最初的经皮球囊扩张成形术(POBA)，到置入裸金属支架(BMS)和药物洗脱支架(DES)。DES显著降低了再狭窄率，却带来了另一棘手的问题：支架内再狭窄(ISR)。ISR是一病理生理演变过程，组织学上的表现不同于再狭窄，以新生内膜形成为特征。

冠状动脉支架内再狭窄在接受DES植入患者中发生率有大约10％，在接受BMS植入超过30％。近年出现的新技术——药物洗脱球囊(DEB)是较有希望攻克ISR的技术之一。

作为传统的球囊成形术和先进的药物洗脱技术相结合的产物，DEB的独特结构避免了由金属构架和多聚物载体长期滞留造成的副反应，将药物涂布于特定区域的血管壁，使该处局部药物浓集，而不引起全身副作用。

2003年，德国的Scheller等在《美国心脏病学会杂志》上首次发表了冠脉内注射碘普罗胺和紫杉醇混合液能够有效抑制支架内再狭窄的动物实验结果。2004年，

雷帕霉素(rapamysin，商品名rapamune，又名西罗莫司)是加拿大制药公司Ayerst从智利复活节岛的土壤样本中分离得到的，最早期被研究作为低毒性的抗真菌药物，1977年研究人员发现雷帕霉素具有免疫抑制作用，1989年开始把雷帕霉素作为治疗器官移植的排斥反应的新药进行试用。雷帕霉素是一种新型大环内酯类免疫抑制剂。它通过不同的细胞因子受体阻断信号传导，阻断T淋巴细胞及其他细胞由G1期至S期的进程，从而发挥免疫抑制效应。从临床应用来看，雷帕霉素有很好的抗排斥作用，且与环孢霉素A(CsA)和FK506等免疫抑制剂有良好的协同作用，是一种疗效好，低毒，无肾毒性的新型免疫抑制剂。雷帕霉素的水溶性极差，影响了其在胃肠道的吸收率，导致口服液和片剂的生物利用度都很低，因此全身给药的疗效不佳。治疗动脉粥样硬化相关的疾病中一直采用药物涂层于支架的方法，局部用药于动脉粥样硬化病变，广泛应用于临床。雷帕霉素支架还能有效抑制血管损伤后血管平滑肌细胞的增殖和迁移，从而减少血管再狭窄的发生。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种药物球囊涂覆药物，制备所述涂覆药物的原料按质量计包括：雷帕霉素1份，磷脂1-20份，以及胆固醇；其中，胆固醇与磷酯的质量配比为1:3-1:8。

可选的是，所述磷脂包括蛋黄卵磷脂、氢化大豆卵磷脂、脑磷脂、磷脂酰乙醇胺、二肉豆蔻酰卵磷脂(DMPC)、硬脂酰胺(SA)中的其中一种或多种。

可选的是，所述涂覆药物包括阳离子脂质材料。

可选的是，所述阳离子脂质材料包括(2，3-二油酰基-丙基)-三甲胺(DOTAP)、二甲基氨基乙烷-氨基甲酰基胆固醇(DC-胆固醇)、N-[1-(2,3-二油酰基)丙基]-N,N,N-三甲基氯化铵(DOTMA)、溴化三甲基十二烷基铵(DTAB)其中的一种或多种。

可选的是，所述胆固醇包括DC胆固醇。

可选的是，所述药物还包括冻干保护剂，冻干保护剂选自甘露醇、葡萄糖、蔗糖、海藻糖中的其中一种或多种。

可选的是，所述冻干保护剂的质量与所述雷帕霉素脂质体的质量比例为5％-10％。

可选的是，所述涂覆药物的平均粒径为200-400nm，载药量为1％-4％，包封率为40％-90％。

可选的是，所述药物还包括助纺剂，助纺剂选自卡波姆、明胶、PEO中的其中一种或几种。

本发明还提供一种药物球囊，所述药物球囊表面涂覆上述任意一项所述药物。

本发明还提供一种药物球囊涂覆药物的制备方法，所述方法包括如下步骤：

按如下质量计准备原料：雷帕霉素1份，磷脂1-20份，以及胆固醇；其中，胆固醇与磷脂的质量配比为1:3-1:8；

将以上原料溶于有机溶剂中，旋转蒸发至除去全部有机溶剂；加入水相溶液；均质后得雷帕霉素脂质体；冻干。

本发明还提供一种药物球囊的制备方法，所述方法包括如下步骤：

按如下质量计准备原料：雷帕霉素1份，磷脂1-20份，以及胆固醇；其中，胆固醇与磷脂的质量配比为1:3-1:8；

将以上原料溶于有机溶剂中，旋转蒸发至除去全部有机溶剂；加入水相溶液；均质后得雷帕霉素脂质体；冻干；

将所述脂质体与助纺剂复溶，转移至注射器中，通过静电喷涂至球囊表面，得到载药脂质体药物球囊。

可选的是，所述磷脂包括蛋黄卵磷脂、氢化大豆卵磷脂、脑磷脂、磷脂酰乙醇胺、二肉豆蔻酰卵磷脂(DMPC)、硬脂酰胺(SA)中的其中一种或多种。

可选的是，所述雷帕霉素脂质体包括阳离子脂质材料。

可选的是，所述阳离子脂质材料包括(2，3-二油酰基-丙基)-三甲胺(DOTAP)、二甲基氨基乙烷-氨基甲酰基胆固醇(DC-胆固醇)、N-[1-(2,3-二油酰基)丙基]-N,N,N-三甲基氯化铵(DOTMA)、溴化三甲基十二烷基铵(DTAB)其中的一种或多种。

可选的是，所述胆固醇包括DC胆固醇。

可选的是，所述冻干时采用的冻干保护剂选自甘露醇、葡萄糖、蔗糖、海藻糖中的其中一种或多种，所述冻干保护剂的质量与所述雷帕霉素脂质体的质量比例为5％-10％。

可选的是，所述涂覆药物的平均粒径为200-400nm，载药量为1％-4％，包封率为40％-90％。

可选的是，所述助纺剂选自卡波姆、明胶、PEO中的其中一种或几种。

可选的是，所述喷涂的注射速率为0.2-1ml/h；所述注射器的针头规格为20-23G，所述针头所接电压为15-30kv，所述球囊的旋转速率为20rpm以上。

本发明相对于现有的雷帕霉素药用产品，具有以下优点：

1、本发明的雷帕霉素脂质体，大幅度提高了雷帕霉素在水相中的溶解度。

2、本发明的阳离子脂质体涂层可以促进纳米粒子黏附在血管壁表面，具有缓释作用，减少毒副作用。而作为雷帕霉素载体的磷脂类和胆固醇类，在体内的生理条件下可以降解，具有良好的生物相容性，安全性高。

3、制备方法简单，工艺稳定，适合规模生产，产品稳定，保质期长。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为本发明实施例1中脂质体的粒径图；

图2为本发明实施例6中脂质体的粒径图；

图3为本发明实施例7中脂质体的粒径图；

图4为本发明实施例8中脂质体的体外释放图；

图5为本发明实施例8中脂质体的粒径图；

图6为本发明实施例8中脂质体的电位图；

图7为本发明实施例8所制备的雷帕霉素脂质体球囊；

图8为本发明实施例9中脂质体的粒径图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

雷帕霉素(西罗莫司、Sirolimus、Rapamycin)在治疗以动脉粥样硬化、血管内膜增生为病因的心脑血管疾病领域应用前景广阔，但是西罗莫司属于难溶性药物，生物利用度差。由于脂质体作为药物载体具有靶向性、细胞亲和性和组织相容性的优点，因此，本发明将雷帕霉素包封于脂质体中，可提高其稳定性，改善其吸收差、生物利用率低的缺点。

实施例1：精密称取5mg雷帕霉素，100mg蛋黄卵磷脂，20mg DC胆固醇，溶于6ml二氯甲烷-甲醇的混合液中。然后将该有机混合液在37℃旋蒸除去有机溶剂，加入4ml的PBS水化。振荡水浴至薄膜水解，后经超声均质，离心得雷帕霉素脂质体。在制备的脂质体悬液中加入10％海藻糖，搅拌使溶解，冻干。取一定量的脂质体冻干粉末，复溶，再将PEO(Mn＝300,000)按1:3(脂质体：PEO)的比例在搅拌的状态下加入到溶液中，待搅拌充分后，超声5min，使溶液均匀分散，得到静电喷雾处方。静电喷雾条件：电压26kV，针头与球囊间的距离10cm，流速0.2mL/h，转速约20转/min，针头规格21G。使用粒度分析仪(90Plus PALS)进行粒度分析，具体检测结果如图1所示，图中为三次测定粒径分布图，由图可见粒径分布均匀，基本呈正态分布，并得出平均粒径为311.04nm。

实施例2：精密称取5mg雷帕霉素，75mg脑磷脂，15mg DC胆固醇，溶于6ml二氯甲烷-甲醇的混合液中。然后将该有机混合液在37℃旋蒸除去有机溶剂，加入4ml的PBS水化。振荡水浴至薄膜水解，后经超声均质，离心得雷帕霉素脂质体。在制备的脂质体悬液中加入10％海藻糖，搅拌使溶解，冻干。取一定量的脂质体冻干粉末，复溶，再将PEO(Mn＝300,000)按1:3(脂质体：PEO)的比例在搅拌的状态下加入到溶液中，待搅拌充分后，超声5min，使溶液均匀分散，得到静电喷雾处方。静电喷雾条件：电压30kV，针头与球囊间的距离10cm，流速1mL/h，转速约20转/min，针头规格23G。

实施例3：精密称取5mg雷帕霉素，50mg硬脂酰乙醇胺，10mg DC胆固醇，溶于6ml二氯甲烷-甲醇的混合液中。然后将该有机混合液在37℃旋蒸除去有机溶剂，加入4ml的PBS水化。振荡水浴至薄膜水解，后经超声均质，离心得雷帕霉素脂质体。在制备的脂质体悬液中加入10％海藻糖，搅拌使溶解，冻干。取一定量的脂质体冻干粉末，复溶，再将PEO(Mn＝300,000)按1:3(脂质体：PEO)的比例在搅拌的状态下加入到溶液中，待搅拌充分后，超声5min，使溶液均匀分散，得到静电喷雾处方。静电喷雾条件：电压15kV，针头与球囊间的距离10cm，流速0.2mL/h，转速约20转/min，针头规格20G。

实施例4：精密称取5mg雷帕霉素，100mg硬脂酰胺，12.5mg DC胆固醇，溶于6ml二氯甲烷-甲醇的混合液中。然后将该有机混合液在37℃旋蒸除去有机溶剂，加入4ml的PBS水化。振荡水浴至薄膜水解，后经超声均质，离心得雷帕霉素脂质体。在制备的脂质体悬液中加入10％海藻糖，搅拌使溶解，冻干。取一定量的脂质体冻干粉末，复溶，再将PEO(Mn＝300,000)按1:3(脂质体：PEO)的比例在搅拌的状态下加入到溶液中，待搅拌充分后，超声5min，使溶液均匀分散，得到静电喷雾处方。静电喷雾条件：电压30kV，针头与球囊间的距离10cm，流速0.2mL/h，转速约20转/min，针头规格21G。

实施例5：精密称取5mg雷帕霉素，100mgDOTMA，33mg胆固醇，溶于6ml二氯甲烷-甲醇的混合液中。然后将该有机混合液在37℃旋蒸除去有机溶剂，加入4ml的PBS水化。振荡水浴至薄膜水解，后经超声均质，离心得雷帕霉素脂质体。在制备的脂质体悬液中加入10％海藻糖，搅拌使溶解，冻干。取一定量的脂质体冻干粉末，复溶，再将PEO(Mn＝300,000)按1:3(脂质体：PEO)的比例在搅拌的状态下加入到溶液中，待搅拌充分后，超声5min，使溶液均匀分散，得到静电喷雾处方。静电喷雾条件：电压20kV，针头与球囊间的距离10cm，流速0.4mL/h，转速约20转/min，针头规格23G。

实施例6：精密称取5mg雷帕霉素，100mgDOTAP，20mg胆固醇，溶于6ml二氯甲烷-甲醇的混合液中。然后将该有机混合液在37℃旋蒸除去有机溶剂，加入4ml的PBS水化。振荡水浴至薄膜水解，后经超声均质，离心得雷帕霉素脂质体。在制备的脂质体悬液中加入10％海藻糖，搅拌使溶解，冻干。取一定量的脂质体冻干粉末，复溶，再将PEO(Mn＝300,000)按1:3(脂质体：PEO)的比例在搅拌的状态下加入到溶液中，待搅拌充分后，超声5min，使溶液均匀分散，得到静电喷雾处方。静电喷雾条件：电压26kV，针头与球囊间的距离10cm，流速0.2mL/h，转速约20转/min，针头规格21G。使用粒度分析仪(90Plus PALS)进行粒度分析，具体检测结果如图2所示，图中为三次测定粒径分布图，由图可见粒径分布均匀，基本呈正态分布，并得出平均粒径为378.57nm。

实施例7：精密称取5mg雷帕霉素，100mgHSPC，20mg DC胆固醇，溶于6ml二氯甲烷-甲醇的混合液中。然后将该有机混合液在37℃旋蒸除去有机溶剂，加入4ml的PBS水化。振荡水浴至薄膜水解，后经超声分散，离心得雷帕霉素脂质体。在制备的脂质体悬液中加入10％海藻糖，搅拌使溶解，冻干。取一定量的脂质体冻干粉末，复溶，再将PEO(Mn＝300,000)按1:3(脂质体：PEO)的比例在搅拌的状态下加入到溶液中，待搅拌充分后，超声5min，使溶液均匀分散，得到静电喷雾处方。静电喷雾条件：电压26kV，针头与球囊间的距离10cm，流速0.2mL/h，转速约20转/min，针头规格21G。使用粒度分析仪(90Plus PALS)进行粒度分析，具体检测结果如图3所示，图中为三次测定粒径分布图，由图可见粒径分布均匀，基本呈正态分布，并得出平均粒径为457.71nm。

实施例8：精密称取20mg雷帕霉素，400mg蛋黄卵磷脂，80mg胆固醇溶于24ml二氯甲烷-甲醇的混合液中。然后将该有机混合液在37℃旋蒸除去有机溶剂，加入5ml的PBS水化。振荡水浴至薄膜水解，后经超声分散，离心得雷帕霉素脂质体。

体外释放：裁剪5cm透析袋(截留分子量Mw＝20000)，放入沸水中煮20分钟，并用蒸馏水洗净。迅速移取含药量约8mg的脂质体悬浮液，放入透析袋中，用透析夹扎紧两端，放入盛有150mL透析介质的烧杯中，透析介质为50％的乙腈和50％的磷酸盐缓冲液(pH＝7.4，含2％SDS)的混合溶液。将烧杯置于磁力搅拌搅拌器(金坛HJ-6B)上，保持搅拌，并分别在特定取样点取出1ml透析介质，并加入补液1ml。取出的透析介质采用0.45μm的有机微孔滤膜过滤，采用高效液相色谱仪(岛津LC-20AT)，测定透析介质中的药物，计算出药物的累积释放率。如图4所示，本实施例方法制备的脂质体在24h内释放50％，具有缓释特性。

粒径、电位：取200μl脂质体，用PBS(pH 7.4)稀释到4ml，用激光粒度测定仪(90Plus PALS)检测粒径，具体检测结果如图5所示，图中为三次测定粒径分布图，由图可见粒径分布均匀，基本呈正态分布，并得出平均粒径为184.62nm。用激光粒度测定仪(Nano ZS90)检测电位，具体检测结果如图6所示，图中为三次测定电位值，得出平均电位为45.9mV。

稳定性：将制备的脂质脂质体悬液密封，并竖直置于冰箱内。

冻干：取适量制备的脂质体悬液并加入10％海藻糖，搅拌使溶解，冻干。

静电喷雾：吸取一定量的脂质体冻干粉末，复溶，再将PEO(Mn＝300,000)按1:3(脂质体：PEO)的比例在搅拌的状态下加入到溶液中，待搅拌充分后，超声5min，使溶液均匀分散，得到静电喷雾处方。静电喷雾条件：电压26kV，针头与球囊间的距离10cm，流速0.2mL/h，转速约20转/min，针头规格21G。如图7所示，球囊表面包裹一层黄色油状物，且上面有明显颗粒黏附，具有较好的涂覆效果。

实施例9：精密称取20mg雷帕霉素，100mgHSPC，20mg DC胆固醇，溶于24ml二氯甲烷-甲醇的混合液中。然后将该有机混合液在37℃旋蒸除去有机溶剂，加入5ml含1％(w/v)吐温80的PBS水化。振荡水浴至薄膜水解，后经超声分散，过0.8μm的水系微孔滤膜得雷帕霉素脂质体。在制备的脂质体悬液中加入10％海藻糖，搅拌使溶解，冻干。取一定量的脂质体冻干粉末，复溶，再将PEO(Mn＝300,000)按1:3(脂质体：PEO)的比例在搅拌的状态下加入到溶液中，待搅拌充分后，超声5min，使溶液均匀分散，得到静电喷雾处方。静电喷雾条件：电压26kV，针头与球囊间的距离10cm，流速0.2mL/h，转速约20转/min，针头规格21G。使用粒度分析仪(90Plus PALS)进行粒度分析，具体检测结果如图8所示，图中为三次测定粒径分布图，由图可见粒径分布均匀，基本呈正态分布，并得出平均粒径为452.42nm。

对比例1：精密称取5mg雷帕霉素，100mgHSPC，100mg DC胆固醇，溶于6ml二氯甲烷-甲醇的混合液中。然后将该有机混合液在37℃旋蒸除去有机溶剂，加入4ml的PBS水化。振荡水浴至薄膜水解，后经超声分散，离心得雷帕霉素脂质体。在制备的脂质体悬液中加入10％海藻糖，搅拌使溶解，冻干。取一定量的脂质体冻干粉末，复溶，再将PEO(Mn＝300,000)按1:3(脂质体：PEO)的比例在搅拌的状态下加入到溶液中，待搅拌充分后，超声5min，使溶液均匀分散，得到静电喷雾处方。静电喷雾条件：电压26kV，针头与球囊间的距离10cm，流速0.2mL/h，转速约20转/min，针头规格21G。

对比例2：精密称取5mg雷帕霉素，100mgHSPC，50mg DC胆固醇，溶于6ml二氯甲烷-甲醇的混合液中。然后将该有机混合液在37℃旋蒸除去有机溶剂，加入4ml的PBS水化。振荡水浴至薄膜水解，后经超声分散，离心得雷帕霉素脂质体。在制备的脂质体悬液中加入10％海藻糖，搅拌使溶解，冻干。取一定量的脂质体冻干粉末，复溶，再将PEO(Mn＝300,000)按1:3(脂质体：PEO)的比例在搅拌的状态下加入到溶液中，待搅拌充分后，超声5min，使溶液均匀分散，得到静电喷雾处方。静电喷雾条件：电压26kV，针头与球囊间的距离10cm，流速0.2mL/h，转速约20转/min，针头规格21G。

各实施例及对比例得到的药物球囊的性能参数如表1所示：

表1

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由表1可以看出，当磷脂与胆固醇的质量配比在3：1以上时其综合性能参数非常好，尤其是载药量，当磷脂与胆固醇的质量配比在3：1以上时其载药量均在1.73％以上。

实验例

实验用新西兰兔植入实施例的药物球囊，共计植入20只动物，

实验组：植入12只新西兰兔，植入部位为双侧髂动脉，每组动物置入药物球囊，术后即刻(0天)和7天各解剖6只。向实验组兔均植入上述实施例1、3、6所述的球囊导管。

对照组：植入2只新西兰兔，植入部位为双侧髂动脉，每组动物置入空白对照球囊导管2个，术后即刻解剖1只，术后7天解剖1只。

新西兰兔术前静脉给予肝素，监测血压、心率等指标。使用导引导管和0.014导丝，经颈动脉输送药物球囊到达髂动脉目标位置后，以适当压力扩开药物球囊，保压60秒后撤出球囊压力。记录球囊距血管分叉位置，手术结束从实验动物体内撤除一切器械、设备。术后术后即刻(0天)、术后4天和7天原位解剖新西兰图，暴露目标血管，在手术操作部位上下游2-3mm处截取目的血管组织。

血管样品称重后，剪碎，按照组织:50％甲醇＝1:4(w:v)的比例进行匀浆，部分匀浆液在-20℃以下冻留样贮存，用移液器精确移取20μL匀浆液于1.5mL的EP管中，加入180μL空白基质后混匀，备用。取100μL标准曲线样品和质控样品按照样品:沉淀剂＝1:3(v:v)的比例加入沉淀剂，混匀，4℃下以12000rpm离心10min，液质联用色谱法测定组织中西罗莫司含量(单位ng/mg)。

色谱条件：色谱柱:ZORBAX Extend-C18柱，2.1*50mm 3.5μm，流速:0.9mL/min，进样体积:20μL，柱温:40℃，流动相A:0.1％甲酸超纯水溶液(10mmol甲酸铵)，流动相B:0.1％甲酸甲醇溶液(10mmol甲酸铵)，梯度洗脱测定数据见下表2。

表2各组动物血管组织内西罗莫司含量

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由此可见，实施例1、3、6所述的药物球囊可以发挥把西罗莫司摄入血管壁，并能够在7天内持续发挥作用。上述技术效果对其他实施例同样适用，在此不再赘述。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明，本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。