基于交聯脂肪酸的生物材料的制作方法

本申請為國際申請pct/us2009/037364于2011年6月8日進入中國國家階段、申請號為200980149358.8、發明名稱為“基于交聯脂肪酸的生物材料”的分案申請。

相關申請

本申請要求2009年2月3日提交的美國專利申請no.12/364,763的優先權，所述美國專利申請：要求2008年10月10日提交的美國臨時申請no.61/104,575和2008年10月10日提交的美國臨時申請no.61/104,568的優先權；也是2006年10月16日提交的序號為11/582,135的美國專利申請的部分繼續申請，所述美國專利申請要求2005年10月15日提交序號為60/727,312的臨時專利申請的優先權；也是2005年9月28日提交的序號為11/237,264的美國專利申請的部分繼續申請，所述美國專利申請要求2004年9月28日提交的美國臨時申請no.60/613,808的優先權；并且也是2005年9月28日提交的序號為11/236,908的美國專利申請的部分繼續申請，所述美國專利申請要求2004年9月28日提交的美國臨時申請no.60/613,745的優先權。這些以前提交的申請的全部內容由是在此結合作為參考。

技術領域和

背景技術：

血管介入，例如血管再灌注術、球囊血管成形術和機械支架放置，經常導致繼變窄的血管的機械擴張和管腔擴開之后的血管損傷。經常在這樣的血管內過程之后，沿著受損血管內腔表面發生新生內膜增殖和血管損傷重塑；更具體地說，重塑在心臟中、以及在易損的外周血管如頸動脈、髂動脈、股動脈和腘動脈中發生。尚未發現已知的機械抑制手段來防止或抑制在繼機械再灌注過程引起的血管損傷后立即發生這樣的細胞增殖。如果不處理，在受治血管內腔中的血管介入之后血管損傷的數周之內，通常發生再狹窄。由局部機械性損傷引起的再狹窄，導致重塑的血管內腔組織增殖，致使血管內腔再狹窄，這能夠因紊亂的血流纖維蛋白活化、血小板沉積和血管流面損傷加速，而引起血栓性閉塞。再狹窄使患者易罹患血栓性阻塞并阻斷向其它位置的血流，導致嚴重的缺血性事件，經常導致發病。

由機械誘發的血管損傷性細胞重塑所啟動的再狹窄可以是漸進過程。多個過程，包括纖維蛋白活化、凝血酶聚合和血小板沉積、管腔血栓形成、炎癥、鈣調神經磷酸酶(calcineurin)活化、生長因子和細胞因子釋放、細胞增殖、細胞遷移和細胞外基質合成，均對再狹窄過程有貢獻。雖然再狹窄的準確的生物-機械機制的順序還不完全了解，但已經假定若干受懷疑的生化途徑參與了細胞炎癥、生長因子刺激、以及纖維蛋白和血小板沉積。從血小板釋放的細胞衍生生長因子例如血小板衍生生長因子、成纖維細胞生長因子、表皮生長因子、凝血酶等等，侵入巨噬細胞和/或白細胞，或者直接來自平滑肌細胞，激起中膜平滑肌細胞的增殖和遷移反應。這些細胞經歷了從收縮表型到合成表型(syntheticphenotype)的改變。增殖/遷移通常在損傷后一到兩天內開始，并在之后幾天達到頂峰。在正常的動脈壁中，平滑肌細胞以大約低于0.1％/天的低速率增殖。

但是，子細胞遷移到動脈平滑肌的內膜層并繼續增殖且分泌大量的細胞外基質蛋白。增殖、遷移和細胞外基質合成持續直至損傷的內皮細胞層被修復，這時，通常是在損傷后七到十四天內，內膜中的增殖減慢。新形成的組織被稱作新內膜(neointima)。接下來的三到六個月內發生的進一步的血管狹窄主要是由于負性或縮窄性重塑。

與局部增殖和遷移同時，作為愈合過程的一部分，來源于血管壁中層的炎性細胞繼續侵襲血管損傷部位并在此增殖。損傷后三到七天內，沿著血管壁開始聚積顯著的炎性細胞形成和遷移，遮掩血管損傷部位并愈合。在動物模型中，采用球囊損傷或支架植入，炎性細胞可以在血管損傷部位持續存在至少三十天。炎性細胞可能對再狹窄和血栓形成的急性期和延長的慢性期均有貢獻。

如今，將藥物局部遞送到由血管內醫療裝置例如冠狀動脈支架引起的血管損傷部位的優選方法，是在所述裝置上布置藥物洗脫涂層。臨床上，涂有包含永久性聚合物或降解性聚合物和適當治療劑的藥物洗脫覆層的醫療裝置已經顯示出血管造影證據，即在球囊血管成形術和/或機械支架放置之后的一定時間段中，即使不能消除、也可以減少血管損傷和/或血管再灌注過程后的血管壁增殖。通過藥物洗脫醫療裝置來局部遞送單一的西羅莫司或泰素化合物，已經證明當在血管損傷之后立即施加時，對于最少化或防止細胞增殖和細胞重塑是有效的。這兩種抗增殖化合物例子的各種類似物也已經在試驗和臨床上顯示，用類似的藥物洗脫涂層表現出類似的抗增殖活性。但是，抗增殖化合物例如西羅莫司和泰素，與聚合物的藥物洗脫涂層一起，在從藥物洗脫涂層進行主要藥物釋放期間和之后，也已經在臨床上顯示出現許多毒性副作用。這些長期和或延長的副作用限制了在給定的時間段中實際可被遞送的藥量，而且在直接施加到炎癥和或細胞重塑部位時，對用于將治療劑局部遞送到血管損傷部位的聚合物涂層的相容性提出挑戰。另外，化合物如西羅莫司和泰素的局部過量可以在醫療裝置的局部組織區域中和周圍，阻止、限制乃至停止細胞重塑或增殖。例如，在血管損傷愈合過程中，在細胞增殖中斷期間缺少內皮細胞覆蓋表現出內腔血栓的高度可能性，從而纖維蛋白和持續的血小板沉積覆蓋了暴露的和未愈合的醫療裝置和/或受損的血管損傷。在放置藥物洗脫醫療裝置之前和之后，沒有不間斷的全身供應或施用抗血小板藥物如氯吡格雷并聯合抗凝劑例如asa，臨床上已經顯示這樣的裝置在放置的幾天內形成血栓和阻塞。另外，雖然在醫療裝置上使用的這些市場上可買到的藥物洗脫型聚合物涂層一般的特征在于是生物相容的，但基于這些聚合物的化學物質缺乏化學水解、降解和吸收成為較小的、容易代謝的化學成分或產物，現已在臨床上證明在血管損傷部位處引發延長的局部炎性反應，這可能在停用抗血小板藥物的幾天之內引起意想不到的血栓性阻塞。

對體內損傷(例如疝氣修復)的傷口愈合或反應遵循與血管損傷相同的通用生物學級聯(參見，例如，y.c.cheong等，humanreproductionupdate.2001；vol.7,no.6,p556-566)。這個級聯包括天然組織的炎癥，繼之以細胞、包括血小板和巨噬細胞在內的遷移和增殖來減輕炎性反應，和隨后的愈合期，其包括纖維蛋白沉積和纖維蛋白基質形成、接下來是組織重塑。在疝氣修復的情況下，當巨噬細胞表達炎性細胞因子(例如α-tnf)時，可以發生異常的腹膜愈合，這可以導致纖維蛋白基質不能恰當分解并可以導致形成粘連(y.c.cheong等，2001)。疝氣修復之后形成的腹腔粘連可以導致疼痛、腸絞窄、不育，并在一些情況下導致死亡(y.c.cheong等，2001)。

損傷的血栓性和炎性反應的持續性質，使得期望提供可以減少植入后炎癥和異物反應發生率的生物材料。還優選得到在一定時間段內提供一種或多種治療劑的釋放以便使被所述細胞活化的反應最小化的生物材料。另外，這樣的生物材料還將優選是通過生物吸收機制被代謝的。

技術實現要素：

想要的是一種生物材料(例如，涂層或獨立膜)，其可以單獨應用或用作藥物遞送載體，防止或減少由治療劑或涂層的組分引起的慢性炎癥。此外，期望所述生物材料以持續和受控方式向局部組織釋放和遞送治療劑。本發明涉及解決這種需求的各種解決方案

還想要一種生物材料(例如涂層或獨立膜)，其可以被細胞生物吸收，并且可以遞送藥物而不引發已受到機械損傷或再灌注損傷的組織(例如腹膜或血管組織)的慢性局部炎癥，因為細胞攝入生物材料的水解產物和藥物，從而所述生物材料(例如涂層或獨立膜)和治療劑被所述細胞攝取和代謝。

在不同的方面中，生物材料是醫療裝置用涂層，或獨立膜。生物材料可以是基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料。在不同的實施方案中，基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料是非聚合物的。在某些情況中，如本文所述，脂肪酸的來源是油，例如魚油。在這樣的情況中，基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料也可以稱為“基于油的、預固化物衍生的生物材料”。

在一個具體的方面，本發明提供了基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料(例如涂層或獨立膜)，其包含預固化組分。如本文所述，“預固化物”組分是指這樣的脂肪酸(例如來自魚油)，即其部分地固化(使用熱、uv等)引起初始量的脂肪酸氧化和交聯，以形成粘性的脂肪酸衍生凝膠。預固化物組分可以溶解在溶劑中，并被噴涂至裝置、例如醫療裝置上。一旦預固化物組分與醫療裝置結合，所述裝置就可以用于治療對象，或者它可以進一步暴露于附加的固化條件下，這可以引起平滑、共形的涂層，在本文中稱為“基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料(涂層)”。預固化物和/或基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料可以表征為凝膠。

預固化的脂肪酸組分(本文也稱為“預固化脂肪酸組分”、或者簡單稱為“預固化物”；當脂肪酸的來源是油、例如魚油時，還可以稱為“預固化的油”)可以被加到治療劑中，其中所述治療劑任選與油組合，產生的組合物可以進一步固化，從而進一步交聯該油的脂肪酸，以提供基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料，意味著一部分基于脂肪酸的生物材料在配制之前被預固化，然后在治療劑存在下暴露于進一步的固化下。在一個實施方案中，基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料具有定制的藥物釋放性質。當所生成的預固化物衍生的生物材料用作醫療裝置用涂層或者用作獨立膜時，它也可以在本文中被稱為“基于脂肪酸的、預固化物衍生的涂層”或“基于脂肪酸的、預固化物衍生的獨立膜”。

產生預固化物(例如魚油的預固化物)的過程具有的優點是產生將被人類組織水解的氧化脂肪酸交聯的初始平臺。在一些實施方案中，預固化物的部分固化過程可以在不存在治療劑下完成，使得能夠在后面的過程中添加治療劑。在這樣的實施方案中，該預固化物過程可以在原本將導致熱/化學敏感性目的治療劑(例如雷帕霉素或環孢菌素衍生物)降解的溫度和/或時間段內實施，除了該預固化物過程的該部分不存在所述治療劑的情況。這種過程產生部分交聯的組合物，其可氧化的活性部位(例如c＝c鍵)減少，不包含治療劑。在形成預固化物后，然后添加治療劑，并任選也添加維生素e。維生素e組分具有保護藥物和預固化的油免于進一步氧化的優點，但不抑制油的脂肪酸和/或甘油酯組分的進一步交聯(例如酯化)。

因此，在不同的方面中，本發明提供了生產疏水性的、交聯的、預固化物衍生的生物材料的方法，其中所述預固化物衍生的生物材料與一種或多種治療劑組合使用，其中治療劑具有受控的載量并在涂層被吸收時以持續的方式釋放。在不同的實施方案中，提供了通過控制用于從含油起始材料來生產預固化物衍生的生物材料(例如涂層或獨立膜)的固化條件、在形成預固化物衍生的生物材料的含油起始材料中使用自由基清除劑、或其組合，來定制預固化物衍生的生物材料的藥物釋放模式的方法。在不同的實施方案中，本發明的方法通過控制脂肪酸的交聯度，定制了基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料(例如涂層或獨立膜)的藥物釋放性質。在不同的實施方案中，本發明的方法通過控制基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料中脂肪酸、生育酚、脂質氧化產物和可溶組分的水平，定制了預固化物衍生的生物材料(例如涂層或獨立膜)的藥物遞送性質。

在不同的方面中，本發明可以提供具有預固化的油組分的脂肪酸衍生生物材料(例如涂層或獨立膜)，其包含一種或多種治療劑，其中一種或多種治療劑具有定制的釋放模式。這樣的材料在本文中被稱為“基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料”。在不同的實施方案中，定制的釋放模式包括持續釋放模式。在不同的實施方案中，定制的釋放模式性質受到基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料中的脂肪酸、生育酚、脂質氧化產物和可溶組分的水平的控制。在本發明不同的方面中，基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料包含脂肪酸，許多脂肪酸開始是作為甘油三酯。以前已證明，甘油三酯副產物，例如部分水解的甘油三酯和脂肪酸分子，可以整合在細胞膜中并增強藥物進入細胞膜的溶解度(m.cote,j.ofcontrolledrelease.2004,vol.97,p269-281.；c.p.burns等,cancerresearch.1979,vol.39,p1726-1732；r.beck等,circ.res.1998,vol83,p923-931.；b.henning等，arterioscler.thromb.vase.biol.1984,vol4,p489-797)。已知完整的甘油三酯以及部分水解的甘油三酯不增強細胞攝入，因為完整的甘油三酯由于它們相對較大的分子大小，難以跨過細胞膜。維生素e化合物也可以整合到細胞膜中，導致膜流動性和細胞攝入降低(p.p.constantinides.pharmaceuticalresearch.2006；vol.23,no.2,243-255)。

在不同的方面中，本發明可以提供預固化物衍生的生物材料(例如涂層或獨立膜)，其包含不同量和比例的脂肪酸、甘油酯、脂質氧化產物和α-生育酚，以提供控制基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料和其中混合的任何治療劑的細胞攝取特征的方式，對基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料作出貢獻。

在不同的方面中，本發明可以提供覆層的醫療裝置，其具有包含所述預固化物衍生的生物材料的一個或多個層的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料藥物釋放涂層，其中至少一個預固化物衍生的生物材料含有一種或多種治療劑。所述涂層可以是疏水性的、交聯的、預固化物衍生的生物材料(從例如魚油衍生，使得其是“油衍生的、預固化物衍生的生物材料”)。在不同的實施方案中，涂層是非聚合物的。在不同的實施方案中，藥物釋放涂層在體內水解成基本上非炎性的化合物。在不同的實施方案中，預固化物衍生的生物材料涂布在可植入患者中的醫療裝置上，以實現治療劑向患者的長期局部遞送。在不同的實施方案中，所述遞送至少部分地以治療劑隨時間釋放的總量和相對量為特征。在不同的實施方案中，定制的遞送模式由基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料中的脂質氧化、維生素e和/或可溶組分的水平控制。在不同的實施方案中，遞送模式是涂層組分和治療劑在體內的溶解度和親脂性的函數。預固化物衍生的生物材料可以是具有上面論述的性質的獨立膜、凝膠、懸浮液或乳液。

在不同的實施方案中，本發明可以提供基于脂肪酸的、預固化物衍生的涂層，其中通過提供兩個或更多個涂層和選擇治療劑的位置，定制了涂層的藥物釋放模式。藥物位置可以改變，例如通過用第一種起始材料涂布醫療裝置的裸露部分和產生第一個固化涂層，然后用藥物-油制劑涂布第一個固化涂層的至少一部分產生第二個覆蓋涂層。要理解，提供雙層的過程可以擴展至提供三個或更多個層，其中至少一個層包含基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料。另外，一個或多個所述層可以是釋放藥物層，這樣的層的藥物釋放模式可以使用本文描述的方法來定制。

根據本發明的各種實施方案，預固化物衍生的生物材料(例如涂層或獨立膜)包含脂質。預固化物衍生的生物材料可以由油例如魚油起始材料形成。預固化物衍生的生物材料(例如涂層或獨立膜)可以包含飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、或多不飽和脂肪酸。當基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料是交聯的時候，它可以包含ω-3脂肪酸。基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料還可以包含α-生育酚、或維生素e衍生物、和/或治療劑。

本發明的涂層可被配制成除了治療劑以外，還包含多種其它化學物質和實體，包括但不限于以下一種或多種：可藥用的載體，賦形劑，表面活性劑，粘合劑，佐劑，和/或穩定劑(包括防腐劑，緩沖劑和抗氧化劑)。在一個實施方案中，本發明的涂層中可被加入α-生育酚tpgs。

在不同的方面中，本發明可以提供在哺乳動物例如人類中治療損傷的方法。在不同的實施方案中，損傷是血管損傷。在不同的實施方案中，方法包括通過從包含基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料的涂層中持續釋放一種或多種治療劑，而局部施用治療有效量的一種或多種治療劑。

本文的講授內容證明，包含基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料的固化涂層和獨立膜提供了調節載藥的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料從所述膜或從植入型裝置的釋放模式的能力。在不同的實施方案中，釋放模式可以通過改變基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料(例如涂層或獨立膜)的組成和固化時間，在油化學方面加以變化來控制。所述講授內容證明了可以基于改變油固化條件、油起始材料、固化時長、和交聯量來改變治療性化合物從預固化物衍生的生物材料(例如涂層或獨立膜)的釋放。講授內容證明了，基于脂肪酸的、預固化物衍生的油涂層和基于脂肪酸的、預固化物衍生的獨立膜的交聯和凝膠化可以直接取決于油組分中氫過氧化物的形成，其隨著油溫度和不飽和度的增加而增加。溶出實驗表明，使用較低溫度固化條件(例如約150°f)產生的交聯涂層比較高溫度固化條件下(例如約200°f)產生的交聯涂層更迅速釋放藥物。

在另一個方面，本發明提供了基于脂肪酸的、預固化物衍生的醫療裝置用涂層，其包含交聯的魚油。魚油可以任選包含治療劑。涂層可以根據本文描述的方法制備，使得當涂層確實包含治療劑時，所述涂層在體內以希望的釋放速率釋放治療劑。

在另一個方面，本發明提供了醫療裝置用涂層，其包含脂肪酸和治療劑，其中脂肪酸在與治療劑結合之前被部分交聯。也就是說，脂肪酸被部分固化以引起初始量的脂肪酸交聯，然后與治療劑組合。所生成的組合物然后、例如在被施加到醫療裝置后可以暴露于其他固化過程下，從而使脂肪酸進一步交聯以形成涂層。在一個實施方案中，治療劑以使得所述治療劑具有增強的釋放模式的方式被包含在涂層內。在本文使用時，短語“增強的釋放模式”是指治療劑通過使用本發明的方法制備的預固化物衍生的生物材料釋放的模式。也就是說，在本文論述時，通過制備預固化物，向所述預固化物添加治療劑，并進一步固化治療劑-預固化物組合物，產生的治療性的交聯的生物材料釋放治療劑的方式不同于不按照本發明的方法制備的制劑(即沒有利用預固化組合物制備的脂肪酸衍生生物材料)。

例如，首先在治療劑不存在下制備預固化物，使得治療劑不暴露于原本將導致其降解的工藝條件下。然后可以將治療劑加到預固化物中用于進一步處理。因為這保護了治療劑的結構，所以治療劑在制造涂層期間發生較少降解。因此，涂層中存在較高量的可以釋放的治療劑，尤其與沒有用預固化物制備的涂層相比(即，與其中將未固化的、含脂肪酸的材料首先與治療劑組合、然后固化的涂層相比)。因此，“增強”了治療劑的釋放模式。

在一個實施方案中，本發明的涂層還包含預固化的甘油酯。所述涂層可以包含5-25％c14脂肪酸和/或5-30％c16脂肪酸。涂層可以被構造成在體內代謝后產生甘油酯。涂層可以包含大約30-90％的飽和脂肪酸；大約30-80％的不飽和脂肪酸；甘油酯；甘油酯、甘油和脂肪醇中的一種或多種，其任一種都可以是部分交聯的；和/或維生素e。

在另一個實施方案中，涂層與植入型裝置結合。涂層可以與醫療裝置結合，該醫療裝置是支架、導管、外科用網片或球囊。

在一個實施方案中，與涂層結合的治療劑是抗增殖藥、抗炎劑、抗微生物劑或抗生素。在另一個實施方案中，治療劑是化合物a、化合物b、化合物c、化合物d、化合物e(如下所述)、環孢菌素衍生物或雷帕霉素衍生物。

在另一個實施方案中，涂層在0.01m磷酸鹽緩沖鹽水(pbs)中具有長達大約5-20天的治療劑釋放模式。涂層可以在體內以希望的釋放速率釋放所述治療劑。在一個實施方案中，涂層在0.01m磷酸鹽緩沖鹽水(pbs)中具有長達20天以上的治療劑釋放模式。

在另一個實施方案中，涂層包含大約10-20％c14飽和脂肪酸和大約25-50％c16飽和脂肪酸。涂層可以包含內酯交聯和酯交聯。通過紅外吸收和x-射線衍射確定，涂層可以包含不規則的烴鏈。

在另一個實施方案中，涂層不包含交聯劑。

在又一個實施方案中，涂層在體內水解成脂肪酸、甘油和甘油酯；在體內水解成非炎性組分；和/或包含足以促進體內水解的量的羧酸基團。

涂層可以包含大約50-90％的飽和脂肪酸；大約10-50％的不飽和脂肪酸；甘油酯；和/或甘油酯、甘油和脂肪醇中的一種或多種，其任一種可以是部分交聯的。在一個實施方案中，脂肪酸的來源是油，例如油是魚油、橄欖油、葡萄油、棕櫚油或亞麻籽油。在一個實施方案中，所述來源是魚油。

在另一個方面，本發明提供了基于脂肪酸的、預固化物衍生的醫療裝置用涂層，其包含：預固化的交聯的脂肪酸，含有大約5-50％c16脂肪酸。

在又一個方面，本發明提供了基于脂肪酸的、預固化物衍生的覆層醫療裝置用涂層，其包含：非聚合物的交聯脂肪酸，含有大約5-25％c14脂肪酸和5-50％c16脂肪酸。

在另一個方面，本發明提供了基于脂肪酸的、預固化物衍生的覆層醫療裝置用涂層，其包含交聯脂肪酸和甘油酯，其中所述脂肪酸和甘油酯具有不規則的烷基，導致涂層是撓性的和可水合的。

在又一個方面，本發明提供基于脂肪酸的、預固化物衍生的醫療裝置用涂層，其包含脂肪酸衍生生物材料，其中脂肪酸衍生生物材料包含δ-內酯。

在又一個方面，本發明提供了基于脂肪酸的、預固化物衍生的覆層醫療裝置用涂層，其中通過在大約1740-1850cm^-1處具有峰的紅外吸收光譜表明，所述涂層分別包含內酯交聯和酯交聯。

在另一個方面，本發明提供了基于脂肪酸的、預固化物衍生的覆層醫療裝置用涂層，其包含交聯的、脂肪酸衍生的生物材料，其中大約60-90％的生物材料由分子量低于500的脂肪酸構成。

在又一個方面，本發明提供基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料，其適合于在有需要的組織中實現受調愈合，其中所述生物材料以足以實現所述受調愈合的量施用，其中受調愈合包括調節所述組織區域中或附近的血小板或纖維蛋白沉積。在一個實施方案中，所述組織區域是對象的脈管系統。

在又一個方面，本發明提供基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料，其適合于在有需要的血管損傷部位處實現受調愈合，其中所述組合物以足以實現所述受調愈合的量施用，其中受調愈合包括調節具有機體構造的組織修復中的至少一個量度。在一個實施方案中，血管愈合是血管愈合的炎性階段。在另一個實施方案中，具有機體構造的組織修復包括血管損傷部位處的血小板或纖維蛋白沉積。在另一個實施方案中，調節具有機體構造的組織修復中的至少一個度量是血管損傷部位處的愈合過程延遲。

在另一個實施方案中，本發明的生物材料通過導管、球囊、支架、外科用網片、外科敷料或移植物施用至有需要的區域。

在另一個方面，本文提供了衍生醫療裝置用涂層的制劑，所述制劑包含：

預固化的交聯脂肪酸油，其中涂層包含酯交聯和內酯交聯，且其中一部分制劑包含預固化的天然油。該制劑可以進一步包含治療劑。制劑的粘度為大約1.0×10⁵cps至大約1.0×10⁷cps。該制劑可以進一步溶解在有機溶劑中。

本文還提供了生產基于脂肪酸的、預固化物衍生的醫療裝置用涂層的方法，其中所述方法包括：

根據第一固化條件固化含油起始材料，形成第二材料；

將治療劑與第二材料組合，形成第三材料；

和固化第三材料，使得產生涂層。

在方法的一個實施方案中，治療劑與含油材料或有機溶劑組合，然后與第二材料組合。在另一個實施方案中，第一固化條件和/或總固化持續期限的固化溫度超過治療劑的降解溫度。在又一個實施方案中，第一固化條件導致在油中明顯形成酯和內酯，使得在第二固化條件期間，發生顯著的脂肪酸交聯。在又一個實施方案中，調節固化溫度和持續時間，以定制治療劑的釋放模式。第二材料中可被添加維生素e。在另一個實施方案中，第三材料與有機溶劑組合，并被施加到醫療裝置上，然后固化形成共形涂層。然后可以將第三材料噴涂至醫療裝置上，然后固化形成涂層，例如非共形涂層。在方法的另一個實施方案中，含油起始材料是魚油。在方法的又一個實施方案中，醫療裝置是支架、導管、外科用網片或球囊。

所述方法產生的第二材料的粘度可以是大約1.0×10⁵cps至大約1.0×10⁷cps。

該方法中使用的治療劑可以是抗增殖藥或抗炎劑。該方法中使用的治療劑還可以是化合物a、化合物b、化合物c、化合物d、化合物e、環孢菌素衍生物或雷帕霉素衍生物。

在該方法的另一個實施方案中，定制第一固化條件，使得第二材料在被施加到醫療裝置上時，在醫療裝置上提供非共形涂層；和其中定制第二固化條件，使得第三材料在被施加到涂層時，提供共形涂層。在另一個實施方案中，第一固化條件的固化時間可以顯著增加，以便減少第二固化條件為獲得最終涂層想要的機械性能所需的固化時間。在另一個實施方案中，第一固化條件可以顯著增加，以便減少第二固化條件為獲得最終涂層想要的機械性能和保護熱敏感性藥物所需的固化時間。

在另一個方面，本文提供了基于脂肪酸的、預固化物衍生的醫療裝置用涂層，其中所述涂層包含：疏水性的、非聚合物的、交聯的魚油；和治療劑；其中所述涂層可以經受住16-22psi的壓縮力。

在又一個方面，本文提供了基于脂肪酸的、預固化物衍生的醫療裝置用涂層，其在體內水解成脂肪酸、甘油和甘油酯。

在又一個方面，本文提供了基于脂肪酸的、預固化物衍生的醫療裝置用涂層，其包含：非聚合物的、部分交聯的脂肪酸，和治療劑，其中所述治療劑以該治療劑具有增強的釋放模式的方式被包含在涂層內。

在另一個方面，本文提供了衍生醫療裝置用涂層的制劑，所述制劑包含：非聚合物的、部分交聯的脂肪酸，和治療劑，其中所述涂層包含酯交聯和內酯交聯。

在又一個方面，本文提供了基于脂肪酸的、預固化物衍生的醫療裝置用涂層，其包含：交聯的脂肪酸油，和治療劑；其中如下制備所述涂層：固化含天然油的起始材料以引起一部分脂肪酸交聯；向部分交聯的脂肪酸油中添加治療劑以形成治療劑-油組合物；和固化所述治療劑-油組合物以引起脂肪酸中的附加交聯，使得形成涂層。在涂層的一個實施方案中，治療劑與含天然油的材料、有機溶劑和/或維生素e組合，然后與部分交聯的脂肪酸油組合。在另一個實施方案中，治療劑與維生素e組合，然后與部分交聯的脂肪酸油組合，使得治療劑具有增強的釋放模式。

在另一個方面，本文提供了包含預固化的脂肪酸的獨立膜。所述獨立膜可以包含大約5-50％c16脂肪酸；5-25％c14脂肪酸，5-40％c16脂肪酸；和/或維生素e。膜可以是生物可吸收的，和/或保持抗粘連性質。獨立膜可以進一步包含所述治療劑，例如化合物a、化合物b、化合物c、化合物d、化合物e、環孢菌素衍生物或雷帕霉素衍生物。所述治療劑可以與脂肪酸化合物組合，然后形成膜，導致治療劑散布于整個膜中。

在另一個方面，本文提供了獨立膜，其包含：

交聯的脂肪酸油，和治療劑；

其中如下制備獨立膜：固化含天然油的起始材料以引起一部分脂肪酸交聯；

向部分交聯的脂肪酸油中添加治療劑以形成治療劑-油組合物；和

固化所述治療劑-油組合物以引起脂肪酸中的附加交聯，使得形成獨立膜。

在另一個方面，本文提供了基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料，其包含部分交聯的脂肪酸和治療劑，其中所述治療劑按重量計占生物材料組合物的至少40％。在另一個實施方案中，治療劑按重量計占生物材料組合物的至少50％。

附圖說明

上述及本發明的其他方面、實施方案、目標、特征和優點可以從下面的說明書結合附圖得到更全面地了解。在圖中，同樣的參考字符一般指示全部各個圖中同樣的特征和結構元件。圖不一定按比例，重點是示出本發明的要素。

圖1是在多不飽和油中產生過氧化物和醚交聯的例子的示意圖；

圖2是在多不飽和油中產生碳-碳交聯的例子的示意圖(diels-alder型反應)；

圖3顯示形成疏水性的預固化衍生的生物材料涂層的機制；

圖4顯示預固化衍生的生物材料反應化學的概要；

圖5是引起酯基的形成的油的反應的示意圖；

圖6示意性描繪了甘油三酯中酯鍵的水解；

圖7顯示的柱狀圖表明了基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料涂層和生物組織之間脂肪酸組成的相似性；

圖8是流程圖，示出了根據本發明的一個實施方案，制造本發明的覆層醫療裝置的方法；

圖9是流程圖，示出了根據本發明的一個實施方案，圖8方法的變體；

圖10a-10e是覆層醫療裝置的各種圖像；

圖11提供了如實施例1所述，總體固化的生物材料(沒有預固化物組分)暴露30天后，來自0.1mpbs溶液的gc-fid脂肪酸譜；

圖12顯示了被噴涂至試樣片(coupons)上的治療劑/生物材料制劑在有和沒有終固化的情況下獲得的脂肪酸譜色譜；

圖13描繪了流程圖，介紹了在實施例2中概括的在載有治療劑的支架上產生基于脂肪酸的、預固化物衍生的涂層的過程；和

圖14顯示了如實施例2所述，固化的油治療涂層在0.01mpbs緩沖液中的藥物釋放曲線；

圖15顯示了實施例3所述的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料的藥物釋放曲線；

圖16顯示了實施例4所述的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料的藥物釋放曲線；

圖17顯示co-cr支架的測定回收率作為終固化時間的函數；

圖18顯示實施例4所述的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料的藥物回收率；

圖19顯示了實施例6a所述的預固化物衍生的生物材料的粘度；

圖20a和20b是涂有預固化物衍生的生物材料的支架的sem；

圖21a、21b和21c顯示了預固化的魚油在固化之前和之后的ftir分析；

圖22顯示了在mtbe中被噴涂至試樣片上的預固化物魚油在終固化之前和之后的gc脂肪酸譜數據；

圖23顯示了在mtbe中被噴涂至試樣片上的部分固化的(預固化物)魚油在終固化之前和之后的脂肪酸譜色譜；

圖24a、24b和24c顯示溶解在mtbe中并被噴涂至試樣片上的維生素e在有和沒有終固化情況下的ftir光譜；

圖25a、25b和25c顯示了維生素e對照與被噴涂至試樣片上的維生素e在固化之前和之后的hplc色譜；

圖26a、26b和26c顯示了治療劑在被噴涂至試樣片上后在固化之前和之后的ftir分析；

圖27a、27b和27c顯示了治療劑在被噴涂至試樣片上后在固化之前和之后的hplc色譜；

圖28a、28b和28c呈現了化合物b脂肪酸衍生的、預固化的生物材料涂層在終固化之前和之后的ftir光譜；

圖29a和29b顯示化合物b對照與從預固化物衍生的生物材料在終固化后獲得的化合物b測定結果重疊的hplc色譜；

圖30顯示了被噴涂至試樣片上的治療劑/生物材料制劑在有和沒有終固化的情況下獲得的脂肪酸譜數據；

圖31a、31b和31c顯示在75:25的預固化的魚油:維生素e中被噴涂至支架上并固化不同時間的治療劑的ftir光譜；和

圖32顯示來自實施例15所述的體內實驗的結果。

詳細說明

本發明涉及形成基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料，所述生物材料可以單獨使用或與醫療裝置組合使用，以釋放和局部遞送一種或多種治療劑；還涉及形成所述涂層和定制所述涂層性質的方法，和使用所述涂層治療哺乳動物損傷的方法。另外，由于生物材料的基礎化學的獨特性質，可以證實所述涂層包含特定的化學成分，該成分幫助在植入期間減少組織損傷部位處的異物反應和炎癥，改善涂層的體內性能。基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料可以由預固化物、例如預固化的脂肪酸形成。

在進一步描述本發明之前，對損傷和針對損傷的生物反應進行一般性和簡要的描述是有幫助的。

血管損傷

引起內膜增厚的血管損傷可以大體分為由生物或機械引發的。生物學介導的血管損傷包括但不限于歸結于下列的損傷：感染性病癥，包括內毒素和皰疹病毒，例如巨細胞病毒；代謝失調，例如動脈粥樣硬化；以及低溫和放射引起的血管損傷。機械介導的血管損傷包括但不局限于由導管插入術或血管刮凈(vascularscraping)術，例如經皮腔內冠狀動脈成形術；血管手術；移植手術；激光治療；和其它破壞血管內膜或內皮完整性的侵入過程所引起血管損傷。一般而言，新內膜形成是對血管損傷的愈合反應。

炎性反應

血管損傷后的傷口愈合分幾個階段發生。第一個階段是炎性期。炎性期的特點在于止血和炎癥。傷口形成期間的膠原暴露激活了凝血級聯(內源和外源途經)，啟動炎性期。在組織損傷發生之后，因傷口形成而受損的細胞膜釋放血栓烷a2和前列腺素2-α，它們是強有力的血管收縮劑。這個初始反應幫助限制出血。短時期之后，發生局部組胺釋放繼發的毛細血管擴張，和炎性細胞能夠遷移到傷口床。正常傷口愈合過程中細胞遷移的時間線是可預測的。血小板是第一種反應細胞，釋放多種趨化因子，包括表皮生長因子(egf)、纖連蛋白、纖維蛋白原、組胺、血小板衍生生長因子(pdgf)、5-羥色胺和vonwillebrand因子。這些因子幫助在血凝塊形成期間穩定傷口。這些介質作用于控制流血和限制損傷程度。血小板脫顆粒還激活了補體級聯，特別是c5a，它是中性粒細胞的強有力的化學吸引劑。

隨著炎性期繼續，更多免疫反應細胞遷移到傷口。第二種遷移至傷口的反應細胞是中性粒細胞，負責碎片清除、補體介導的細菌調理、和通過氧爆裂機制(即形成過氧化物和過氧化氫)破壞細菌。中性粒細胞殺死細菌和清除傷口的外來碎片。

接下來傷口中存在的細胞是白細胞和巨噬細胞(單核細胞)。巨噬細胞被稱為指揮者(orchestrator)，是傷口愈合必不可少的。許多酶和細胞因子通過巨噬細胞分泌。這些包括傷口清創的膠原酶；刺激成纖維細胞(生產膠原)和促進血管生成的白細胞介素和腫瘤壞死因子(tnf)；和刺激角化細胞的轉化生長因于(tgf)。這個步驟標志著向組織再建過程、即增殖期的轉變。

細胞增殖

傷口愈合的第二階段是增殖期。上皮形成、血管生成、肉芽組織形成和膠原沉積是傷口愈合的這個合成代謝部分的主要步驟。上皮形成發生在傷口修復早期。在傷口的邊緣處，表皮立即開始增厚。邊緣基底細胞開始沿著纖維蛋白鏈遷移過傷口，當它們相互接觸時停止(接觸抑制)。損傷后的前48小時內，整個傷口上皮形成。再建立上皮形成的分層。此時傷口的深處包含炎性細胞和纖維蛋白鏈。老化效應在傷口愈合中同樣重要，即使不是最重要的，問題傷口在老年人群中出現。例如，老年患者的細胞不太容易增殖并且壽命縮短，而且老年患者的細胞對細胞因子的反應較低。

心臟病可以由供應心臟的血管的部分血管堵塞引起，在這之前是內膜平滑肌細胞增生。內膜平滑肌細胞增生的根本原因是血管平滑肌損傷和內皮襯的完整性破壞。動脈損傷之后的內膜增厚可以分成三個相繼的步驟：1)繼血管損傷之后平滑肌細胞開始增殖，2)平滑肌細胞向內膜遷移，和3)平滑肌細胞在內膜中進一步增殖，伴基質沉積。內膜增厚的發病機理研究已經表明，動脈損傷之后，血小板、內皮細胞、巨噬細胞和平滑肌細胞釋放旁分泌和自分泌生長因子(例如血小板衍生生長因子，表皮生長因子，胰島素樣生長因子和轉化生長因于)以及引起平滑肌細胞增殖和遷移的細胞因子。t細胞和巨噬細胞還遷移到新內膜中。該事件級聯不限于動脈損傷，而是在靜脈和小動脈損傷之后同樣發生。

肉芽腫性炎癥

慢性炎癥或肉芽腫性炎癥，可以進一步引起血管損傷愈合期間的并發癥。肉芽腫是特定類型的慢性炎性細胞的聚集物，形成了毫米大小范圍的小結。肉芽腫可以匯合，形成較大的區域。肉芽腫的主要成分是被稱為上皮樣細胞的改性巨噬細胞的集合，通常有淋巴細胞包圍區。上皮樣細胞傳統上這樣命名，是因為它們與上皮細胞組織學相似，但事實上不是上皮細胞；它們與所有巨噬細胞一樣，源自血液單核細胞。上皮樣細胞的吞噬作用比其它巨噬細胞低，顯得分泌功能有改變。它們全部功能范圍仍然不清楚。肉芽腫中的巨噬細胞通常進一步改變形成多核巨細胞。它們是通過沒有核的上皮樣巨噬細胞的融合或細胞分裂形成可以包含幾十個核的巨大單細胞產生的。在一些情形中，核圍繞細胞周邊排列，被稱為朗格罕型巨細胞；在其它情形中，核隨機分散在整個細胞質中(即，對組織中存在的其它難消化的外來物質作出反應形成的異物型巨細胞)。肉芽腫性炎癥的區域通常出現壞死。

形成肉芽腫性炎癥看來需要存在難消化的外來物質(來自于細菌或其它來源)和/或針對損傷劑的細胞介導的免疫反應(iv型過敏反應)。

藥物洗脫型的、基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料：涂層和獨立膜

本發明的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料(例如涂層和獨立膜)包含疏水性的交聯脂肪酸衍生生物材料和任選的被包含在該基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料中的一種或多種治療劑。另外，本發明的預固化物衍生的生物材料(例如涂層和獨立膜)如本文所述是生物可吸收的。治療劑可以是被包含在涂層中的活性劑和/或例如一旦從涂層釋放后變得有活性的前體藥物。在本發明的一個實施方案中，藥物洗脫型預固化物衍生的生物材料包含交聯脂肪酸，例如ω-3脂肪酸。交聯脂肪酸可以是非聚合物的。ω-3脂肪酸的來源可以是天然存在的油，例如魚油。

本發明的疏水性的預固化物衍生的生物材料涂層和獨立膜可以由油組分形成。油組分可以是任一種油，或油組合物。油組分可以是合成油，或天然存在的油，例如魚油、鱈魚肝油、亞麻籽油、葡萄籽油、或具有所需特性的其它油。本發明的一個實施方案利用魚油部分是由于ω-3脂肪酸的含量高。魚油還可以用作抗粘連劑。另外，魚油也保持抗炎或非炎性性質。本發明不局限于用魚油作為油起始材料來形成預固化物衍生的生物材料。但是，以下描述參考了利用魚油作為一個示例性實施方案。根據本文描述的本發明，可以應用其它天然存在的油。

應該注意，在本文應用時，術語魚油脂肪酸包括但不限于ω-3脂肪酸、油脂肪酸、游離脂肪酸、甘油一酯、甘油二酯或甘油三酯、脂肪酸的酯，或其組合。魚油脂肪酸包括花生酸、順式9-二十碳烯酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸、或其衍生物、類似物和可藥用鹽中的一種或多種。

此外，在本文中使用時，術語游離脂肪酸包括但不限于丁酸、己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸、油酸、11-十八碳烯酸、亞油酸、α-亞麻酸、γ-亞麻酸、山俞酸、芥酸、二十四烷酸、其類似物和可藥用鹽中的一種或多種。天然存在的油、包括魚油，按照本文描述固化，形成疏水性的交聯脂肪酸衍生的預固化物生物材料，產生涂層。

本發明涉及生物吸收型醫療裝置用的涂層和獨立膜，其可以表現出抗炎性質、非炎性性質和抗粘連性質，以及相應的制造方法。獨立膜通常由天然存在的油、例如魚油形成的。另外，油組合物可以包括治療劑組分，例如藥物或其它生物活性劑。獨立膜可被植入患者中用于短期或長期應用。在本文中實施時，獨立膜是至少部分地源自脂肪酸化合物的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料，其中獨立膜根據本發明的方法制備。根據本發明的其它方面，獨立膜可以進一步包括構成脂肪酸化合物的一部分的維生素e化合物。

根據本發明的其它方面，獨立膜進一步包括治療劑。治療劑可以包括選自抗氧化劑、抗炎劑、抗凝劑、改變脂類代謝的藥物、抗增殖劑、抗腫瘤劑、組織生長刺激劑、功能蛋白/因子遞送劑、抗感染劑、顯像劑、麻醉劑、化療劑、組織吸收增強劑、抗粘連劑、殺菌劑、止痛劑、前體藥物和抗菌劑的藥劑。

根據本發明的其它方面，在形成膜之前，將治療劑與脂肪酸化合物組合，致使治療劑散布于整個膜中。或者，治療劑以涂層的形式施加于膜。根據本發明的其它方面，獨立膜是生物可吸收的。獨立膜可以進一步保持抗粘連性質。

根據本發明的又一個實施方案，介紹了形成獨立膜的方法。該方法包括提供液態的脂肪酸化合物并將所述脂肪酸化合物施加于基片。該方法還包括將脂肪酸化合物固化以形成獨立膜。根據本發明的一個方面，基片包括膨化聚四氟乙烯(eptfe)或聚四氟乙烯(ptfe)。根據本發明的其它方面，固化包括使用選自包括應用紫外線燈和應用熱的固化方法中的至少一種固化方法。紫外線燈也可以應用于通過在液態脂肪酸化合物的上表面上形成衣、然后進一步固化，來使脂肪酸化合物硬化。根據本發明的其它方面，基片具有用作模具來成形獨立膜的凹口。或者，該方法可以進一步包括將膜切割成合乎需要的形狀的步驟。

本發明的獨立膜可以用作屏障，保持組織分離，避免粘連。防止粘連的應用例子包括腹腔外科、脊椎修復、整形外科、肌腱和韌帶修復、婦產科和盆腔外科、以及神經修復用途。獨立膜可以敷在外傷部位上或包裹在組織或器官周圍，限制粘連形成。可以利用向用于這些防止粘連用途的獨立膜添加治療劑，來添加有益的效應，例如緩減疼痛或最小化感染。獨立膜的其它外科用途可以包括使用獨立膜作為硬膜貼片、支撐材料、內部傷口護理(例如移植物吻合部位)、以及內部藥物遞送系統。獨立膜也可以用于透皮應用、傷口愈合和非外科領域。獨立膜可以用于外部傷口護理，例如治療燒傷或皮膚潰瘍。獨立膜可以沒有任何治療劑，作為干凈、不可滲透、不粘連、無炎性、抗炎的敷料使用，或獨立膜可以和一種或多種治療劑一起使用，以增加有益的效應。當獨立膜載有或包被有一種或多種治療劑時，獨立膜也可以用作透皮藥物遞送貼片。

油

關于前面提到的油，通常已知，脂肪酸中的不飽和度越大，脂肪的熔點越低，并且烴鏈越長，脂肪的熔點越高。因此，多不飽和脂肪具有較低熔點，而飽和脂肪具有較高熔點。那些具有較低熔點的脂肪在室溫下更經常是油。那些具有較高熔點的脂肪在室溫下更經常是蠟或固體。因此，在室溫下具有液體物理狀態的脂肪是油。一般說來，多不飽和脂肪在室溫下是液體油，而飽和脂肪在室溫下是蠟或固體。

多不飽和脂肪是身體從食物衍生的四種基本類型脂肪之一。其它脂肪包括飽和脂肪、以及單不飽和脂肪和膽固醇。多不飽和脂肪還可以包括ω-3脂肪酸和ω-6脂肪酸。在根據第一個碳雙鍵位置命名不飽和脂肪酸的慣例下，那些在分子的甲基末端起第三個碳原子處具有第一個雙鍵的脂肪酸稱為ω-3脂肪酸。同樣，第一個雙鍵在第六個碳原子處被稱作ω-6脂肪酸。可以有單不飽和和多不飽和的ω脂肪酸。

ω-3和ω-6脂肪酸也被稱作必需脂肪酸，因為盡管事實上人體不能自己生產它們，但它們對于保持身體健康是重要的。因而，ω-3和ω-6脂肪酸必須從外源、例如食物獲得。ω-3脂肪酸可以進一步表征為含二十碳五烯酸(epa)、二十二碳六烯酸(dha)、和α-亞麻酸(ala)。epa和dha二者均已知在人體內具有抗炎效應和傷口愈合效應。

在本文中應用時，術語“生物可吸收的”通常是指具有能夠滲透患者身體組織的性質或特征。在本發明的某些實施方案中，生物吸收通過親脂機制發生。生物可吸收的物質可溶于身體組織細胞的磷脂雙層，因此影響生物可吸收物質如何穿透進入細胞。

應該注意，生物可吸收物質與生物可降解物質不同。生物可降解通常定義為能夠通過生物因素分解、或能夠通過微生物或生物過程分解。生物可降解的物質由于母體物質或分解期間形成的物質所致，可以引起炎性反應，并且它們可以或不可以被組織吸收。因為本發明的材料是生物相容的，并且它們水解成非炎性組分，并隨后被周圍組織生物吸收，所以它們被稱為“生物材料”。

藥物遞送

在患者需要治療的選定靶組織位置處，使用帶有涂層的獨立膜、醫療裝置或儀器，本發明的預固化物衍生的生物材料(例如涂層和獨立膜)向靶區域局部遞送一種或多種治療劑。治療劑從生物材料向靶組織位置釋放。局部遞送治療劑使得治療劑能夠更濃縮并且更大量地向靶組織位置直接遞送治療劑，從而沒有更廣的全身副作用。采用局部遞送，治療劑避免了隨著其向患者身體其余部分的行進時靶組織位置的稀釋，顯著減少或消除了全身副作用。

利用基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料(例如涂層和獨立膜)進行靶向局部治療劑遞送可以進一步分為兩類，即，短期和長期。短期遞送治療劑通常大約在數秒或數分鐘至幾天或幾周內。長期遞送治療劑通常存在數周至數月內。

本文使用的短語“持續釋放”是指導致生物活性劑長期遞送的活性劑釋放。

短語“控釋”在本文使用時通常是指生物活性劑在它要從其釋放的醫療裝置上形成后，按照需要和預先決定，所述生物活性劑在數周或數月的時間段中以基本上可預測的方式釋放。控釋包括在植入后提供初始突釋，然后在前面提到的時間段中基本上可預測地釋放。

藥物釋放機制

之前對于創建膜和藥物遞送平臺、例如支架領域的嘗試，主要利用基于高分子量合成聚合物的材料來提供更好地控制治療劑釋放的能力。基本上，一旦植入到患者內的位置后，平臺中的聚合物就以預定的速度釋放藥物或藥劑。無論多少量的治療劑將最有益于損傷組織，聚合物都基于所述聚合物的性質來釋放治療劑，例如在生物穩定的聚合物中的擴散和在生物可降解的聚合物材料中的本體溶蝕。因此，在與具有涂層的醫療裝置接觸的組織表面處，治療劑的效應基本上是局部的。在一些情況中，治療劑的效應進一步局限到例如壓靠在受治組織位置處的支架支桿或網片特定位置上。在鄰近聚合物的組織中存在引發炎性反應的高濃度治療劑可以產生局部毒性效應的可能性。

在本發明的各種實施方案中，除了基于溶蝕的釋放機制之外，本發明的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料(例如涂層和獨立膜)還通過溶出機制釋放一種或多種治療劑，例如將涂層的可溶組分中包含的治療劑溶出到與所述涂層接觸的介質(例如組織)中。因此，該藥物釋放機制可以基于治療劑在周圍介質中的溶解度。例如，在疏水性涂層和周圍介質之間的界面附近的治療劑可以出現化學勢梯度，其能夠推動治療劑離開油基涂層和進入周圍介質中的溶液中。因此，在不同的實施方案中，治療劑的釋放不是通過涂層的分解或本體溶蝕來限速的。

在不同的實施方案中，本發明的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料的分解產物是非炎性副產物，例如游離脂肪酸和甘油酯，它們自己可以通過溶出機制釋放一種或多種治療劑。

在不同的實施方案中，基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料根據受控的表面溶蝕機制分解，從而通過溶出機制向周圍介質、例如組織釋放一種或多種治療劑。

治療劑

在本文應用時，短語“治療劑”是指現有的許多不同藥物或藥劑，以及未來可能對與本發明的基于脂肪酸的、預固化生物材料(例如涂層和獨立膜)一起使用有益的藥劑。治療劑組分可以采取許多不同的形式，包括抗氧化劑、抗炎劑、抗凝劑、改變脂類代謝的藥物、抗增殖劑、抗腫瘤劑、組織生長刺激劑、功能蛋白/因子遞送劑、抗感染劑、抗顯像劑、麻醉劑、治療劑、組織吸收增強劑、抗粘連劑、殺菌劑、抗菌劑、止痛劑、其前體藥物，和任何另外希望的治療劑，例如下表1中列出的那些。

可用于抗再狹窄領域的治療劑的一些具體例子包括西立伐他汀、西洛他唑、氟伐他汀、洛伐他汀、紫杉醇、普伐他汀、雷帕霉素、雷帕霉素碳水化合物衍生物(例如，如美國專利no.7,160,867所述)、雷帕霉素衍生物(例如，如美國專利no.6,200,985所述)、依維莫司、seco-雷帕霉素、seco-依維莫司、和辛伐他汀。采用全身給藥，所述治療劑口服或靜脈給藥，被患者全身處理。但是，治療劑的全身遞送有缺點，其中之一是治療劑運行到患者身體的所有部分，并可以在不是治療劑治療靶向的區域處具有不希望的效應。此外，大劑量治療劑在非靶區域只會放大不希望的效應。因此，當全身給藥時，可能不得不減少產生施加到患者特定靶位置的治療劑的量，來減少較高劑量治療劑導致的毒性引起的并發癥。

術語“mtor尋靶化合物”是指直接或間接調節mtor的任何化合物。“mtor尋靶化合物”的例子是與fkbp12結合形成例如復合物，該復合物隨后抑制磷脂酰肌醇(pi)-3激酶，即mtor。在不同的實施方案中，mtor尋靶化合物抑制mtor。合適的mtor尋靶化合物包括例如雷帕霉素和它的衍生物、類似物、前體藥物、酯和可藥用鹽。

鈣調神經磷酸酶是絲氨酸/蘇氨酸磷酸蛋白質磷酸酶，由催化性(鈣調神經磷酸酶a)和調節性(鈣調神經磷酸酶b)亞單位(分別是大約60kda和大約18kda)組成。在哺乳動物中，已經鑒定了催化性亞單位的三個不同的基因(a-α，a-β，a-γ)，每個都可以經歷可變剪接以產生另外的變體。雖然所有三個基因的mrna呈現出在大多數組織中表達，但在大腦中最主要的是兩種同工型(a-α和a-β)。

鈣調神經磷酸酶信號傳導途徑涉及免疫應答以及通過神經元細胞中谷氨酸興奮性毒性來誘導凋亡。鈣調神經磷酸酶的酶水平低已經與阿爾茨海默氏病(alzheimersdisease)有關聯。在心臟中或腦中，鈣調神經磷酸酶也在缺氧或缺血后的應激反應中發揮關鍵作用。

能夠阻斷鈣調神經磷酸酶信號途徑的物質可能是本發明的合適的治療劑。這樣的治療劑的例子包括但不限于fk506、他克莫司、環孢菌素并包括其衍生物、類似物、酯、前體藥物、可藥用鹽，和它們的具有或其代謝產物具有相同作用機制的結合物。環孢菌素衍生物的其它例子包括但不限于，通過全合成或半合成手段或通過應用改良的培養技術制備的天然存在的和非天然的環孢菌素。包括環孢菌素的類別包括，例如，天然存在的環孢菌素a至z，以及各種各樣的非天然環孢菌素衍生物、人工或合成環孢菌素衍生物。人工或合成環孢菌素可以包括二氫環孢菌素、衍生化環孢菌素和在肽序列內特定位置處結合了氨基酸變體的環孢菌素，例如二氫環孢菌素d。

在不同的實施方案中，治療劑包含一種或多種mtor尋靶化合物和鈣調神經磷酸酶抑制劑。在不同的實施方案中，mtor尋靶化合物是化合物d或其衍生物、模擬物、酯、前體藥物、可藥用鹽，或它的具有或其代謝產物具有相同作用機制的結合物。在不同的實施方案中，鈣調神經磷酸酶抑制劑是他克莫司化合物或其衍生物、模擬物、酯、前體藥物、可藥用鹽或它的具有或其代謝產物具有相同作用機制的結合物，或環孢菌素化合物或其衍生物、模擬物、酯、前體藥物、可藥用鹽，或它的具有或其代謝產物具有相同作用機制的結合物。

可以和本發明的脂肪酸衍生、預固化的生物材料一起使用的治療劑還可以包括抗微生物劑，包括抗病毒劑、抗菌素、抗真菌劑和抗寄生蟲劑。可以和本發明的脂肪酸衍生的、預固化的生物材料一起使用具體的抗微生物劑，包括青霉素g、頭孢噻吩、氨芐青霉素、羥氨芐青霉素、沃格孟汀、氨曲南、亞胺培南、鏈霉素、慶大霉素、萬古霉素、氯林可霉素、紅霉素、阿奇霉素、多粘菌素、桿菌肽、兩性霉素、制霉菌素、利福平、四環素、脫氧土霉素、氯霉素、萘啶酸、環丙沙星、磺胺、磺胺異惡唑、甲氧芐氨嘧啶、異煙肼(inh)、對氨基水楊酸(pas)和慶大霉素。

治療有效量和劑量水平

治療有效量是指化合物的量足以引起癥狀改善，例如治療、愈合、預防或改善相關的醫療狀況，或增加治療、愈合、預防或改善這樣的狀況的比率。當應用于單獨給藥的單一活性成分時，治療有效量是指該單獨成分。當應用于組合時，治療有效量可以指引起療效的活性成分的組合量，不管是以組合、相繼或同時給藥。在不同的實施方案中，在制劑包含兩種以上治療劑的情況下，這樣的制劑可以描述為對適應癥a的治療有效量化合物a和對適應癥b的治療有效量化合物b，這樣的說明是指a的量對適應癥a具有療效，但不一定對適應癥b具有療效，而b的量對適應癥b具有療效，但不一定對適應癥a具有療效。

本發明的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料(例如涂層和獨立膜)中活性成分的實際劑量水平可以變化，以便獲得有效達到所需治療應答而沒有不可接受的毒性的活性成分量。選定的劑量水平將根據各種各樣的藥代動力學因素的不同而異，所述因素包括使用的具體治療劑(藥物)或其酯、鹽或酰胺的活性，藥物作用機制，給藥時間，涂層的藥物釋放模式，使用的具體化合物的排泄速度，療程，與所使用的具體化合物組合使用的其它藥物、化合物和/或材料，和醫療領域已知的類似的因素。例如，本發明提供基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料，其包含部分交聯的脂肪酸和治療劑，其中治療劑按重量計占生物材料組合物的至少30％，例如至少40％，例如至少50％，例如至少60％，例如至少70％。除了治療劑之外，生物材料可以包含治療劑以外的維生素e。

其它試劑

本發明的預固化物衍生的生物材料(例如涂層和獨立膜)，除了治療劑之外，還可以包含一種或多種其它化學物質和實體，包括但不限于以下一種或多種：可藥用載體，賦形劑，表面活性劑，粘合劑，佐劑，和/或穩定劑(包括防腐劑，緩沖劑和抗氧化劑)。所述其它試劑可以執行一種或多種功能，例如，佐劑也可以用作穩定劑。

在不同的實施方案中，本發明的涂層和獨立膜包含自由基清除劑和攝取增強劑的一種或多種。在不同的實施方案中，涂層和獨立膜包含維生素e。

應該注意，在本文用于描述本發明時，術語維生素e和術語α-生育酚是用來指相同或基本上類似的物質，使得它們可互換，以及使用其中一種包括隱含提到二者。與術語維生素e相關的，還包括這樣的變體，其包括但不限于以下一種或多種：α-生育酚，β-生育酚，δ-生育酚，γ-生育酚，α-生育三烯酚，β-生育三烯酚，δ-生育三烯酚，γ-生育三烯酚，α-乙酸生育酚，β-乙酸生育酚，γ-乙酸生育酚，δ-乙酸生育酚，α-乙酸生育三烯酚，β-乙酸生育三烯酚，δ-乙酸生育三烯酚，γ-乙酸生育三烯酚，α-琥珀酸生育酚，β-琥珀酸生育酚，γ-琥珀酸生育酚，δ-琥珀酸生育酚，α-琥珀酸生育三烯酚，β-琥珀酸生育三烯酚，δ-琥珀酸生育三烯酚，γ-琥珀酸生育三烯酚，混合生育酚，維生素etpgs，其衍生物、類似物和可藥用鹽。

化合物太快移動通過組織可能不會在目標區有效提供充分濃度的劑量。反之，化合物不遷移到組織中可能決不會到達目標區。細胞攝取增強劑例如脂肪酸和細胞攝取抑制劑諸如α-生育酚可以單獨或組合使用，以提供給定化合物有效運送到給定的區域或位置。脂肪酸和α-生育酚二者均可被包含在本文的本發明的脂肪酸衍生的、預固化生物材料(例如涂層和獨立膜)中。因此，脂肪酸和α-生育酚可以用不同的量和比例組合，以向涂層和在其中混合的任何治療劑的細胞攝取特性提供控制的方式，對脂肪酸衍生的、預固化生物材料(例如涂層和獨立膜)作出貢獻。

例如，涂層中α-生育酚的量可以變化。已知α-生育酚在魚油中通過減少氫過氧化物形成來減慢自氧化，導致固化的脂肪酸衍生的、預固化生物材料中的交聯量降低。另外，α-生育酚可用于增加藥物在形成涂層的油中的溶解度。在不同的實施方案中，α-生育酚在固化期間實際上可以保護治療性藥物，其增加涂層固化后所得到的藥物載量。此外，對于某些治療性藥物，由于所述藥物在涂層的α-生育酚組分中的溶解度增加，涂層中的α-生育酚的增加可以用來減慢和延長藥物釋放。因為藥物的攝取隨著時間減慢和延長，這反映了α-生育酚的細胞攝取抑制劑功能。

預固化物和基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料的固化和形成

現有幾種方法來固化油起始材料，然后固化所述預固化物(任選含有一種或多種治療劑)來生產本發明的用于藥物釋放的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料和遞送涂層或獨立膜(例如，如美國專利申請公布2008/0118550、2007/0202149、2007/0071798、2006/0110457、2006/0078586、2006/0067983、2006/0067976、2006/0067975所述)。用于固化起始材料以生產預固化物、然后生產基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料的優選方法，包括但不限于，加熱(例如使用烘箱，寬頻帶紅外線(ir)光源，相干ir光源(例如激光)，和其組合)和紫外線(uv)輻射。起始材料可以通過自氧化而交聯(即氧化交聯)。

根據本文描述的不同的實施方案，本發明的藥物釋放涂層由預固化物衍生的生物材料形成，該生物材料可以源自于飽和和不飽和的脂肪酸化合物(例如，游離脂肪酸，脂肪酸酯，甘油一酯，甘油二酯，甘油三酯，金屬鹽等等)。優選，本文中描述的脂肪酸來源是各種油(例如魚油)中的飽和和不飽和的脂肪酸，例如容易以甘油三酯形式得到的那些。形成預固化物衍生的生物材料的一種方法是通過油的自氧化完成的。在加熱含不飽和脂肪酸的液體油時，隨著氧氣吸收到油中發生自氧化，產生氫過氧化物，其量取決于油中不飽和(c＝c)位點的量的不同而異。但是，在這個初始反應中不消耗(c＝c)鍵。與形成氫過氧化物同時發生的是(c＝c)雙鍵的異構化，除了雙鍵共軛之外，還從順式轉變成反式。持續加熱油，通過形成交聯導致涂層固化，并通過氫過氧化物的進一步反應以及c＝c雙鍵的裂解，將它們轉變成低分子量二次氧化副產物，包括醛、酮、醇、脂肪酸、酯、內酯、醚和烴，它們可以留在涂層內和/或在所述過程期間揮發。

油氧化期間形成的交聯的類型和量可以根據所選的條件(例如，涂層厚度，溫度，金屬組合物等等)定制。例如，加熱油可以在魚油不飽和鏈之間利用過氧化物(c-o-o-c)、醚(c-o-c)和烴(c-c)橋的組合產生交聯(參見，例如，f.d.gunstone,"fattyacidandlipidchemistry.(脂肪酸和脂類化學)"1999.)。但是，在較低溫度下(即，低于150℃)加熱導致主要形成過氧化物交聯，而在較高溫度下(即，超過150℃)加熱導致過氧化物和c＝c的熱降解，主要形成醚交聯(f.d.gunstone,1999)。不同的交聯機制和方案的示意圖顯示在圖1-2中。

除了熱固化過程之外，油的氧化還可以通過光(例如光致氧化)引起。光致氧化限于c＝c碳原子并導致固化期間從順式向反式c＝c異構體的轉變(與熱啟動的固化所發生的相同)。但是，使用紫外線進行光致氧化是比從熱固化進行自氧化相對更迅速的反應，在快大約1000-1500倍的范圍內。更迅速的反應對于被亞甲基所中斷的多不飽和脂肪酸例如epa和dha尤其適用，epa和dha見于本發明基于魚油的實施方案中。

當與熱固化相比時，紫外線固化的重要方面是雖然通過兩種固化方法獲得的副產物類似，但它們的量或化學結構不一定相同。對此的一個原因應歸于光致氧化在更多可能的c＝c位點處產生氫過氧化物的能力。

光致氧化，例如由紫外線固化引起的，由于它提高了產生內部氫過氧化物的能力，也導致形成相對更大量的環狀副產物的能力，環狀副產物也與魚油烴鏈之間過氧化物的交聯有關。例如，亞麻酸鹽的光致氧化導致形成6種不同類型的氫過氧化物，而自氧化導致只形成4種。利用光致氧化產生的更大量的氫過氧化物，導致相對于熱固化的自氧化，形成的二次副產物的結構和量類似但稍有不同。具體地說，這些副產物是醛、酮、醇、脂肪酸、酯、內酯、醚和烴。

根據油固化條件和起始油的脂肪酸組成的不同而異，脂肪酸衍生生物材料(即預固化物和預固化物衍生的生物材料)可以通過固化所述油、使得不飽和脂肪酸鏈的雙鍵氧化同時基本保留甘油三酯的酯官能團而產生。不飽和脂肪酸鏈的氧化導致形成氫過氧化物，氫過氧化物隨著持續固化，轉變成醛、酮、醇、脂肪酸、酯、內酯、醚和烴。隨著氧化油的持續加熱，副產物揮發，導致在形成酯交聯之外，涂層粘度也增加。酯交聯和內酯交聯的形成可以通過不同類型的機制(即，如f.d.gunstone,1999,第8章所述的酯化、醇解、酸解、酯交換，所述文獻合并作為參考)，在氧化過程生成的涂層中的羥基和羧基功能組分(即甘油酯和脂肪酸)之間發生。交聯反應可以形成不同類型的酯鍵，例如酯、酐、脂族過氧化物、和內酯。圖3-4分別地概括了油衍生的生物材料的形成和反應化學。如圖3所描述，油氧化后，即形成預固化物后，可以任選添加治療劑。除了治療劑之外，還可以添加維生素e，其將保護所述藥劑和預固化的油免于進一步氧化，但不抑制油的脂肪酸和/或甘油酯組分的進一步交聯。圖5出于說明性的目的，提供了從油反應方案形成酯的不同方法的示意圖，但不是意味著限制本發明的范圍。

本發明的預固化物衍生的生物材料涂層和獨立膜由油組分形成。術語“油組分”在本文中還指“含油的起始材料”。“含油的起始材料”可以是天然的或得自合成來源。優選，“含油的起始材料”包含不飽和脂肪酸。油組分可以是油或油組合物。油組分可以是天然存在的油，例如魚油、亞麻籽油、葡萄籽油、合成油，或具有所需特征的其它油。本發明的一個實施方案利用魚油，部分是由于ω-3脂肪酸的含量高，如本文所述，ω-3脂肪酸可以提供損傷組織的愈合支持。魚油還可以用作抗粘連劑。另外，魚油還保持抗炎或非炎性性質。本發明不局限于用魚油作為天然存在的油來形成脂肪酸衍生的預固化生物材料。然而，下面的描述參考使用魚油作為一個示例實施方案。其它天然存在的油或合成油可以根據本文描述的本發明來利用。

基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料的涂層水解和生物吸收化學

帶有酯、內酯和酐官能團的生物可降解的和生物可吸收的可植入材料典型通過化學和/或酶水解機制分解(k.park等,"biodegradablehydrogelsfordrugdelivery.(用于藥物遞送的生物可降解水凝膠)"1993；j.m.andersen,"perspectivesonthein-vivoresponsesofbiodegradablepolymers.(對生物可降解聚合物體內反應的展望)"，jeffreyo.hollinger.1995年主編的“biomedicalapplicationsofsyntheticbiodegradablepolymers(生物可降解的合成聚合物的生物醫學應用)”,p223-233)。當脂肪酸衍生生物材料中存在的官能團被水裂解時，所述生物材料發生化學水解。甘油三酯在堿性條件下化學水解的例子呈現在圖6中。酶水解是通過與特定酶反應引起的脂肪酸衍生生物材料中官能團的裂解(即甘油三酯被脂酶(酶)分解，產生游離脂肪酸，然后其可以跨細胞膜運送)。生物可降解的和/或生物可降解的脂肪酸衍生生物材料水解所花費的時間長度取決于幾個因素，例如材料的交聯密度、涂層的厚度和水合能力、脂肪酸衍生生物材料的結晶度、和水解產物被身體代謝掉的能力(k.park等,1993和j.m.andersen,1995)。

生物可吸收物質與生物可降解物質不同。生物可降解通常定義為能夠通過生物因素分解、或能夠通過微生物或生物過程分解。生物可降解的物質由于母體物質或分解期間形成的物質，可以引起炎性反應，并且它們可以或不可以被組織吸收。一些生物可降解物質的水解限于本體溶蝕機制。例如，通常使用的生物可降解的聚合物plga(乳酸-羥基乙酸共聚物)在體內經歷化學水解，形成兩種α-羥酸，具體是羥基乙酸和乳酸。雖然羥基乙酸和乳酸是身體內不同代謝途徑的副產物，但在以前的醫療植入物和局部藥物遞送應用中以前已經證明，這些產物的局部濃度導致產生酸性環境，從而可以引起炎癥和對局部組織的損害(s.dumitriu,"polymericbiomaterials.(聚合物生物材料)"2002)。臨床上，這可以引起有害的臨床結果例如在冠狀動脈支架應用中的再狹窄(d.e.drachman和d.i.simon.currentatherosclerosisreports.2005,vol7,p44-49；s.e.goldblum等infectionandimmunity.1989,vol.57,no.4,p1218-1226)和損害愈合，這可以引起后期支架血栓形成，或在腹疝修復中形成粘連(y.c.cheong等humanreproductionupdate.2001；vol.7,no.6:p556-566)。因此，理想的預固化物衍生的生物材料應當不僅在植入后表現出極好的生物相容性，而且還應當在它的植入壽命期間，與它的可被局部組織吸收的水解副產物保持生物相容性。

用作獨立膜、醫療裝置用涂層或用于藥物遞送應用中的預固化物衍生的生物材料的生物可吸收性質，導致所述生物材料隨著時間被身體組織的細胞吸收。在不同的實施方案中，在涂層中、或在涂層的體內轉變的副產物中基本上沒有引起炎性反應的物質，例如，涂層在體內轉變成非炎性組分。例如，在不同的實施方案中，本發明的涂層在吸收和水解后不產生可測出量的乳酸和羥基乙酸分解產物。本發明描述的預固化物衍生的生物材料的化學組成主要由脂肪酸和甘油酯組分構成，可以在體內通過化學和/或酶手段水解，并且導致可以跨細胞膜運送的脂肪酸和甘油酯組分的釋放。隨后，從預固化物衍生的生物材料洗脫的脂肪酸和甘油酯組分直接被細胞代謝(即，它們是生物可吸收的)。本發明的涂層和獨立膜的生物可吸收性質導致涂層隨著時間被吸收，只留下底下的遞送結構或生物相容的其它醫療裝置結構。在本發明的優選實施方案中，對所述生物可吸收的涂層或它的水解產物基本上沒有異物炎性反應。

基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料的生物相容性和體內性能

從有關油氧化的文獻中的傳統科學報告看來，本發明描寫的制造預固化物衍生的生物材料(例如涂層或獨立膜)的過程產生一些出乎意料的化學過程和特征(j.dubois等jaocs.1996,vol.73,no.6.,p787-794；h.ohkawa等,analyticalbiochemistry,1979,vol.95,p351-358.；h.h.draper,2000,vol.29,no.11,p1071-1077)。油氧化形成反應性副產物例如氫過氧化物和α-β不飽和醛，它們被認為是生物不相容的，因此油氧化是油固化過程的傳統問題(h.c.yeo等methodsinenzymology.1999,vol.300,p70-78.；s-s.kim等lipids.1999,vol.34,no.5,p489-496。)。然而，來自油和脂肪的脂肪酸的氧化在體內生化過程控制下是正常和重要的。例如。調控某些生化途徑，以致促進或減少炎癥，是通過不同的脂質氧化產物控制的(v.n.bochkov和n.leitinger.j.moi.med.2003；vol.81,p613-626)。另外，已知ω-3脂肪酸對人類健康重要，特別是已知epa和dha在體內具有抗炎性質。然而，epa和dha它們本身不抗炎，但它們以生化方式轉變成的氧化副產物在體內產生抗炎效應(v.n.bochkov和n.leitinger,2003；lj.robertsii等thejournalofbiologicalchemistry.1998；vol.273,no.22,p13605-13612。)。因此，雖然有某些不生物相容的油氧化產物，但也有幾種在體內具有積極的生化特性的其它氧化產物(v.n.bochkov和n.leitinger,2003；f.m.sacks和h.campos.jclinendocrinolmetab.2006；vol.91,no.2,p98-400；a.mishra等arteriosclerthrombvasebiol.2004；p1621-1627。)。因此，通過選擇適當的工藝條件，可以利用油氧化化學產生和控制脂肪酸衍生的、交聯的、疏水性的脂肪酸衍生的預固化物生物材料(來自例如魚油)，其最終的化學特征將具有有利的體內生物性能。

制造本發明所述的預固化物衍生的疏水性非聚合物生物材料的方法產生的最終化學特征是，生物相容、最小化粘連形成、充當組織隔離屏障、以及材料化學物質和通過身體體內水解和吸收后產生的產物是非炎性的。這些性質的原因應歸于本發明脂肪酸衍生的、預固化的生物材料(例如涂層或獨立膜)的幾個獨有的特性。

本發明的一個重要的方面是使用無毒性的短鏈交聯劑(例如戊二醛)來形成本發明的脂肪酸衍生的、預固化的生物材料(例如涂層或獨立膜)。在文獻中以前已經證明，在生物可降解的聚合物的水解期間，短鏈交聯劑可以洗出，引起局部組織炎癥。因為利用油自氧化或光致氧化化學，唯有油被固化成涂層，所以產生預固化物衍生的生物材料的方法不涉及外部交聯劑。所述氧化過程導致形成羧基和羥基官能團，其使得預固化物衍生的生物材料變得極迅速水合并變得光滑，可以明顯減少和/或消除植入期間和植入后的摩擦損傷。制造本文描述的預固化物衍生的生物材料的方法使得存在于涂層中的脂肪酸、甘油酯和其它脂質副產物的烷基鏈成為不規則的，這產生撓性的涂層，在植入時有助于所述材料的操作。

涂層有幾種個體化學組分有助于在體內觀察到的涂層的生物相容性和它的低至沒有的炎性反應。一個關鍵的方面是產生本文描述的預固化物衍生的生物材料的方法導致有生物相容性擔心的氧化脂質副產物、例如醛的量低至不可檢測。這些產物如本發明所述，在固化過程期間幾乎被完全反應或揮發。產生預固化物衍生的生物材料的方法在很大程度上保留了天然油甘油三酯的酯，并形成酯和/或內酯交聯，它們是生物相容的(k.park等,1993；j.m.andersen,1995)。

除了預固化物衍生的生物材料有助于它的生物相容性的一般化學性質之外，還有具有積極生物學性質的特定化學組分。生產預固化物衍生的生物材料后產生的脂肪酸化學的另一個方面類似于組織的脂肪酸化學，如圖7所示。因此，隨著脂肪酸從涂層洗脫，它們不會被身體視為“異物”并引起炎性反應。事實上，在文獻中已經顯示，涂層中存在的c14(肉豆蔻)脂肪酸和c16(棕櫚)脂肪酸減少炎性細胞因子α-tnf的產生。α-tnf的表達已經被鑒定為是在疝氣修復后負責“開啟”腹膜炎癥的關鍵細胞因子之一，然后可以引起異常愈合和粘連形成(y.c.cheong等,2001)。α-tnf也是血管損傷和炎癥中重要的細胞因子(d.e.drachman和d.i.simon,2005；s.e.goldblum,1989)，例如支架放置期間引起的血管損傷。除了剛才指定的脂肪酸之外，還鑒定出有抗炎性質的其他氧化脂肪酸。從本發明描述的脂肪酸衍生涂層鑒定到的另一個組分是δ-內酯(即，6-元環的環狀酯)。δ-內酯已被鑒定為具有抗腫瘤性質(h.tanaka等lifesciences2007；vol.80,p1851-1855)。

這些鑒定出的組分不意味著限制本發明的范圍，因為起始的油組成和/或工藝條件的改變總是能夠改變脂肪酸和/或氧化副產物譜，并可以根據脂肪酸衍生的、預固化的生物材料的預定目的和應用部位而按需定制。

總之，本發明描述的預固化物衍生的生物材料的生物相容性和觀察到的體內性能應歸于在植入和愈合期間所述材料的水解過程中脂肪酸的洗脫，并且不僅由于材料的脂肪酸組成與天然組織的相似性，使得對于防止體內異物反應有益(即生物“隱形”涂層)，而且特定的脂肪酸和/或其它脂質氧化組分從所述涂層的洗脫，有助于防止異物反應并減少或消除炎癥，從而產生患者預后改善。另外，從預固化物衍生的生物材料洗脫的脂肪酸和甘油酯組分能夠被局部組織吸收和被細胞代謝，例如，通過檸檬酸循環(m.j.campell,"biochemistry:secondedition."(生物化學，第二版)1995,p366-389)。因此，本發明描述的預固化物衍生的生物材料(例如涂層或獨立膜)也是生物可吸收的。

因此，在一個方面，本發明提供了生物可吸收的、基于油的醫療裝置用涂層，其包含具有預固化的組分的交聯脂肪酸油衍生的生物材料以及治療劑。本發明還提供生物可吸收的、基于油的獨立膜，其包含具有預固化的組分的交聯脂肪酸油衍生的生物材料以及治療劑。所述涂層和獨立膜可以根據本文論述的方法制備。

使用脂肪酸衍生材料的治療方法

本文還提供了適于治療或防止與血管損傷和/或血管炎癥相關的病癥的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料。所述基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料還可以用來治療或防止對組織、例如軟組織造成的損傷。基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料可以是醫療裝置用涂層或獨立膜。在另一個實施方案中，用于生物材料的脂肪酸的來源是油，例如魚油。

一般而言，人存在四種類型的軟組織：上皮組織，例如皮膚以及血管和許多器官的內襯；結締組織，例如腱、韌帶、軟骨、脂肪、血管和骨；肌肉，例如骨骼肌(橫紋肌)、心肌或平滑肌；和神經組織，例如大腦、脊髓和神經。本發明的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料(例如獨立膜)可用于治療這些軟組織區域的損傷。因此，在一個實施方案中，本發明的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料(例如獨立膜)可以用于促進軟組織的傷口愈合性增殖。此外，在急性外傷之后，軟組織可以由于愈合和復原過程而經歷改變和適應。這樣的改變包括而不局限于，化生，這是將一種組織轉變成該組織的非正常形式；發育異常，是組織的異常發育；增生，是在正常組織排列中正常細胞的過度增殖；和萎縮，是組織的尺寸由于細胞死亡和再吸收或細胞增殖降低而縮小。因此，本發明的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料(例如獨立膜)可以用于減弱或減輕與軟組織急性外傷有關或由其引起的至少一種癥狀。

在一個實施方案中，如下所述，基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料可以用于，例如防止組織粘連。組織粘連可能是鈍性分離的結果。鈍性分離可以一般性描述為不用切割，沿著天然皮紋線分離組織而完成的分離。鈍性分離使用許多不同的鈍性外科工具執行，這是本領域的普通技術人員所了解的。在心血管、結腸直腸、泌尿、婦科、上消化道和整形外科應用等中，經常執行鈍性分離。

鈍性分離將目標組織分離成分開的區域后，經常需要保持那些組織的分離。事實上，在幾乎任何類型的手術之后都可能發生術后粘連，導致嚴重的手術后并發癥。手術粘連的形成是復雜的炎性過程，其中在身體中正常保持分離的組織由于手術創傷而變得互相物理接觸和彼此粘連。

據認為，損傷的組織流出的血和滲漏的血漿蛋白質沉積在腹腔中并形成所謂纖維素性滲出物時，形成粘連。修復受損傷組織的纖維蛋白是粘性的，因此纖維素性滲出物可以粘連腹中相鄰的解剖結構。創傷后或持續的炎癥放大了這個過程，因為纖維蛋白沉積是對局部炎癥的統一宿主反應。在損傷后最初幾天期間，因為纖維素性滲出物經歷由纖溶因子、最顯著的是組織型纖溶酶原激活物(t-pa)釋放所引起的酶促降解，這種粘連似乎是可逆的。在t-pa和纖溶酶原激活物抑制劑之間有恒定的作用。手術創傷通常降低t-pa活性并增加纖溶酶原激活物抑制劑。當這種情況發生時，纖維素性滲出物中的纖維蛋白被膠原代替。血管開始形成，導致粘連發展。一旦發生這種情況，粘連被認為是不可逆的。因此，在創傷后最初幾天期間纖維蛋白沉積和降解之間的平衡對于粘連的發展是關鍵的(holmdahll.lancet1999；353:1456-57)。如果可以保持或迅速恢復正常的纖溶活性，纖維性沉積物裂解并可以避免永久性粘連。粘連可以表現為薄的組織片或厚的纖維條帶。

炎性反應也經常由體內的外來物質、例如植入的醫療裝置引發。身體將這個植入物看成是異物，炎性反應是將所述異物隔離開的細胞反應。這種炎癥可以引起與植入的裝置形成粘連；因此需要引起的炎性反應小直至無的材料。

因此，本發明的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料(例如獨立膜)可以用作保持組織分離的屏障，以避免粘連例如手術粘連的形成。防止粘連的應用例子包括腹腔外科、脊椎修復、整形外科、肌腱和韌帶修復、婦產科和盆腔外科、以及神經修復用途。基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料(例如獨立膜)可以敷在創傷部位上或包裹在組織或器官周圍，以限制粘連形成。可以利用向用于這些防止粘連用途的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料添加治療劑，來添加有益的效應，例如緩減疼痛或最小化感染。基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料的其它外科用途可以包括使用獨立膜作為硬膜貼片、支撐材料、內部傷口護理(例如移植物吻合部位)、以及內部藥物遞送系統。基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料也可以用于透皮、傷口愈合和非外科領域的應用。基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料可以用于外部傷口護理，例如治療燒傷或皮膚潰瘍。基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料可以沒有任何治療劑，作為干凈、不可滲透、不粘連、無炎性、抗炎的敷料使用，或基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料可以和一種或多種治療劑一起使用，以增加有益效應。當基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料載有或涂覆有一種或多種治療劑時，所述基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料也可以用作透皮藥物遞送貼片。

傷口愈合的過程包括組織響應損傷進行修復，它包含許多不同的生物過程，包括上皮細胞生長和分化、纖維組織產生和發揮功能、血管生成和炎癥。因此，本發明的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料(例如獨立膜)提供了適于傷口愈合應用的極好的材料。

受調愈合

本文還提供了適于在有需要的組織區域中達到受調愈合的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料，其中所述組合物以足以達到所述受調愈合的量施用。在一個實施方案中，基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料是醫療裝置用涂層或獨立膜。在另一個實施方案中，用于生物材料的脂肪酸的來源是油，例如魚油。

受調愈合可被描述為是在植入后觀察到的體內效應，其中生物反應改變，導致異物反應明顯減少。在本文運用時，短語“受調愈合”和這個措辭的變體一般是指調節(例如改變、延遲、妨礙、減少、阻止)響應局部組織損傷的過程，所述過程涉及天然發生的組織修復中的不同級聯或順序，從顯著減少了它們的炎性效應。受調愈合包括許多不同的生物學過程，包括上皮細胞生長、纖維蛋白沉積、血小板活化和粘附、抑制、增殖和/或分化、結締纖維組織產生與發揮作用、血管生成、和急性和/或慢性炎癥的幾個階段、以及它們彼此的相互作用。例如，本文描述的脂肪酸可以改變、延遲、妨礙、減少、和/或阻止與醫療過程引起的血管損傷的愈合有關的一個或多個期，包括但不限于炎性期(例如血小板或纖維蛋白沉積)和增殖期。在一個實施方案中，“受調愈合”是指脂肪酸衍生生物材料改變組織愈合過程開始時顯著的炎性期(例如血小板或纖維蛋白沉積)的能力。在本文使用時，短語“改變顯著炎性期”是指脂肪酸衍生生物材料顯著減少損傷部位的炎性反應的能力。在這樣的情況中，可以響應組織損傷發生少量炎癥，但與不存在脂肪酸衍生生物材料時發生的炎癥相比，這個炎性反應、例如血小板和/或纖維蛋白沉積的水平顯著降低。

例如，本發明的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料(例如基于脂肪酸的、預固化物衍生的涂層，或基于脂肪酸的、預固化物衍生的獨立膜)已經在動物模型中經試驗顯示出延遲或改變與血管損傷有關的炎性反應，以及組織損傷之后結締纖維組織的過度形成。本發明的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料(例如涂層或獨立膜)可以延遲或減少血管損傷之后的纖維蛋白沉積和血小板與血液接觸面的粘附。

因此，本發明的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料(例如涂層或獨立膜)提供適合與外科器械或醫療裝置一起使用的優異的可吸收細胞界面，產生受調愈合效應，在損傷后時間的受調或延遲時段，避免產生疤痕組織并促進健康組織的形成。不受理論制約，這個受調愈合效應可以歸于調節(例如改變、延遲、妨礙、減少、阻止)與血管損傷的愈合過程有關的任何分子過程。例如，本發明的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料(例如基于脂肪酸的、預固化物衍生的涂層，或基于脂肪酸的、預固化物衍生的獨立膜)可以充當醫療裝置植入物(例如外科用網片，移植物或支架)或外科器械、與構成血管壁的細胞和蛋白質例如血管內表面內襯的內皮細胞和平滑肌細胞之間的屏障層或阻擋層。該屏障層防止外科植入物和血管表面之間的相互作用，從而防止血管壁的細胞和蛋白質引發愈合過程。在這個方面，屏障層充當與血管壁結合并阻斷血管壁的細胞和蛋白質識別手術植入物的貼片(即屏障層阻斷細胞-裝置和/或蛋白-裝置相互作用)，從而阻斷血管愈合過程的啟動，并避免纖維蛋白活化和沉積以及血小板活化和沉積。

在另一個非結合實施例中，受調愈合效應可以歸于調節(例如改變、延遲、妨礙、減少、阻止)構成血管壁的細胞和蛋白質與原本將引發血管愈合過程的各種血流組分之間的信號傳導。換句話說，在血管損傷部位，本發明的脂肪酸衍生生物材料(例如涂層或獨立膜)可以調節血管壁的細胞例如內皮細胞和/或平滑肌細胞與原本將與損傷細胞相互作用來引發愈合過程的血液其它細胞和/或蛋白質的相互作用。另外，在血管損傷部位處，本發明的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料(例如涂層或獨立膜)可以調節血管壁的蛋白質與血液的其它細胞和/或蛋白質的相互作用，從而調節愈合過程。

在另一個非結合實施例中，受調愈合效應可以歸于調節(例如改變、延遲、妨礙、減少、阻止)構成血管壁的細胞和蛋白質與原本將引發血管愈合過程的各種血流組分之間的信號傳導。換句話說，在血管損傷部位，本發明的脂肪酸衍生生物材料(例如涂層或獨立膜)可以調節血管壁的細胞例如內皮細胞和/或平滑肌細胞與原本將與損傷細胞相互作用來引發愈合過程的血液其它細胞和/或蛋白質的相互作用。另外，在血管損傷部位處，本發明的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料(例如涂層或獨立膜)可以調節血管壁的蛋白質與血液的其它細胞和/或蛋白質的相互作用，從而調節愈合過程。

本發明的基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料(例如涂層或獨立膜)可被設計成在期望的時間段能保持它的完整性，然后開始水解并被包圍它的組織吸收。或者，基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料可被設計成使得在一定程度上，所述基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料插入對象中后立即被周圍組織吸收。取決于基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料的配制，它可以在1天至24個月的時期內、例如1周至12個月、例如1個月至10個月、例如3個月至6個月之內，被周圍的組織完全吸收。動物研究已經顯示，脂肪酸衍生生物材料的再吸收在植入后發生，并持續3至6個月時期，以及更長。

定制藥物釋放模式

在不同的方面中，本發明提供了固化脂肪酸衍生涂層、優選魚油的方法，以提供含一種或多種治療劑并可以定制治療劑從涂層或膜的釋放模式的脂肪酸衍生的、預固化的生物材料涂層或獨立膜。可以例如通過改變涂層組成、溫度和固化時間而改變脂肪酸(例如油，如魚油)的化學，來定制釋放模式。覆層裝置上含藥層的位置提供了改變非聚合物的、交聯的、脂肪酸衍生的、預固化的生物材料涂層的釋放模式的附加機制。這可以例如通過將藥物負載到固化的底涂層中，并在以前固化的包封型底層上涂上頂層覆蓋固化涂層來實現。

本發明不同的實施方案中的固化魚油涂層和獨立膜的優點在于所使用的固化條件(即固化時間和溫度)可以直接影響涂層交聯密度和副產物形成的量，這進而影響涂層降解。因此，通過改變使用的固化條件，還可以改變涂層中包含的目的治療化合物的溶出速率。

在本發明的不同的實施方案中，藥劑、例如自由基清除劑，可被加入到起始材料中，以定制所形成的脂肪酸衍生的、預固化的生物材料的藥物釋放模式。在不同的實施方案中，維生素e被加入到起始材料中，其通過例如減少氫過氧化物形成而減慢魚油的自氧化，可以引起固化的魚油涂層中觀察到的交聯量降低。另外，其它藥劑也可用于增加治療劑在起始材料的油組分中的溶解度，防護藥物在固化過程期間的降解，或用于二者目的。例如，維生素e還可以用來增加某些藥物在魚油起始材料中的溶解度，從而促進定制最終的固化涂層的藥物載量。因此，改變涂層中存在的維生素e的量，提供了附加的機制來改變本發明的脂肪酸衍生的、預固化的生物材料(例如涂層和獨立膜)的交聯和化學組成。

在不同的實施方案中，本發明提供了涂層和獨立膜，其中脂肪酸衍生的、預固化的生物材料的藥物釋放模式是通過提供兩個或更多個涂層和選擇治療劑的位置而定制的。藥物位置可以改變，例如通過用第一種起始材料涂布醫療裝置的裸露部分并產生第一個固化涂層，然后用藥物-油制劑涂布第一個固化涂層的至少一部分，產生第二個覆蓋層涂層。第一種起始材料可以包含一種或多種治療劑。在不同的實施方案中，第二個覆蓋涂層也是固化的。第一個涂層、覆蓋涂層或二者的藥物載量、藥物釋放模式或二者，可以通過如本文所述使用不同的固化條件和/或添加自由基清除劑(例如維生素e)來定制。提供兩個層的過程可以擴展至提供三個或更多個層，其中至少一個層包含從含脂肪酸的油例如魚油制備的疏水性的、交聯脂肪酸衍生的、預固化的生物材料。另外，一個或多個所述層可以是藥物洗脫性的，這樣的層的藥物釋放模式可以使用本文描述的方法來定制。

在不同的實施方案中，本發明提供了涂層，其中整體涂層的藥物釋放模式是通過提供具有不同的藥物釋放模式的兩個或更多個涂層區域并選擇治療劑的位置而定制的。在不同的實施方案中，具有不同的藥物釋放性質的不同涂層區域的形成通過下列方法獲得：位置特異性固化條件、例如位置特異性紫外線照射，和/或起始材料在涂層裝置上的位置特異性沉積，例如通過噴墨印刷法。

涂層方法

圖8示出根據本發明的一個實施方案制造本發明的醫療裝置、例如藥物洗脫型覆層支架的方法。過程包括提供醫療裝置，例如支架(步驟100)。然后將起始材料——非聚合物的、交聯脂肪酸衍生的、預固化的生物材料涂層施加到醫療裝置上(步驟102)。本領域普通技術人員將領會，將涂層施加至醫療裝置例如支架上的這種基本方法可以具有在所述過程范圍內的許多不同的變化。在醫療裝置上施加涂層物質以形成涂層的步驟可以包括許多不同的施加方法。例如，可以將醫療裝置浸在涂層物質的液體溶液中。涂層物質可被噴涂至所述裝置上。另一種施加方法是將涂層物質涂抹在醫療裝置上。本領域普通技術人員將領會，可以利用其它方法、例如靜電吸附將涂層物質施加至醫療裝置。一些施加方法可能對涂層物質和/或接受所述覆層的醫療裝置的結構是特定的。因此，本發明不局限于本文描述的施加起始材料的特定實施方案，而是打算一般性應用于將成為醫療裝置的脂肪酸衍生的、預固化的生物材料涂層的起始材料的施加上，并要采取使得所產生的涂層保持希望的特征所必需的任何防范措施。

圖9是流程圖，示出了實行圖8的方法的一個實例。根據圖9中說明的步驟，提供了生物可吸收的載體組分(例如，脂肪酸來源，例如天然存在的油)(步驟110)。然后所述載體預固化(“部分固化”)，以產生初始量的交聯(步驟112)。生成的材料然后可以與治療劑組合，以形成將要成為基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料涂層的預固化的材料(步驟114)。將預固化的材料施加到醫療裝置例如支架10上，以形成涂層(步驟116)。然后通過本文描述的任何固化方法進行涂層固化(步驟118)，形成脂肪酸衍生的、預固化的生物材料涂層。

在某些情況下，想要并入脂肪酸衍生的生物材料涂層中的治療劑對用來產生裝置涂層的熱/uv固化過程不穩定(例如，觀察到有大量的藥物降解)。為了保持治療劑組成和使得治療劑的降解最小化，可以首先在治療劑不存在下部分地固化(“預固化”)脂肪酸起始材料(例如魚油)，以氧化油中的不飽和組分。這樣的過程通過使油中的脂肪酸部分地交聯，而增加了油的粘度和減少它的反應性，以供例如醫療裝置涂層應用。然后治療劑可以與預固化物在有機溶劑中組合，并被噴涂和/或澆鑄在醫療裝置上和/或作為獨立膜材料，隨后被加熱形成最終的交聯材料(即，基于脂肪酸的、預固化物衍生的涂層)，用于它的預期應用。這個過程導致治療劑摻入脂肪酸衍生的、預固化的生物材料中，以供藥物從涂層延長釋放。或者，在預固化物產生后，抗氧化劑例如維生素e可以與治療劑和有機溶劑組合，用于施加到醫療裝置上或產生獨立膜。該涂層然后也終固化成脂肪酸衍生的、預固化的生物材料。同時抗氧化劑(例如維生素e)在終固化步驟期間被氧化，它防止治療劑和油組分進一步氧化并且保護所述藥物組成和活性。雖然抗氧化劑防止治療劑和預固化的油組分進一步氧化，但它不抑制固化后在脂肪酸之間形成酯交聯，因為在油起始材料的初始的熱/紫外線固化處理期間，即產生預固化物期間，產生了生成脂肪酸衍生的、預固化的生物材料所需要的反應性的羧基和羥基官能團。

然后使用許多不同的滅菌過程，將涂層的醫療裝置消毒(步驟118)。例如，消毒可以利用氧化乙烯、γγ輻射、電子束、蒸汽、氣體等離子體或汽化過氧化氫來執行。本領域普通技術人員將領會，也可以運用其它消毒方法過程，本文列出的那些只是引起涂層支架的消毒、優選對涂層20沒有不利影響的消毒過程的實例。

應該注意，可以多次添加脂肪酸組分(例如魚油)以在涂層形成中產生多個層。例如，如果想要較厚的涂層，可以在步驟100、102、110、112、114、116、118和/或120后添加脂肪酸組分的附加連接層。在許多不同的工藝構造中，可能有與脂肪酸固化時和添加其它物質有關的不同變化。因此，本發明不局限于示出的具體順序。相反，本發明預期了所示出的基本步驟的不同組合。

圖10a-10e示出了上述的醫療裝置與本發明的涂層10組合的一些其它形式。圖10a顯示了結合有或附有涂層10的移植物50。圖10b顯示了結合有或附有涂層10的導管球囊52。圖10c顯示結合有或附有涂層10的支架54。圖10d示出了根據本發明的一個實施方案的支架10。支架10是適合在其上施加涂層來實現治療結果的代表性醫療裝置。支架10由一系列互連的支桿12形成，在支桿之間具有縫隙14。支架10一般是圓柱形狀。因此，支架10保留了內表面16和外表面18。圖10e示出覆層的外科用網片，根據本發明的一個實施方案表現為生物相容的網片結構10。生物相容的網片結構10是撓性的，撓性程度達到它可以在患者內以平面、彎曲、或卷起的構型放置。生物相容的網片結構10是可植入的，用于短期和長期應用。根據生物相容的網片結構10的具體配制，所述生物相容的網片結構10將在植入后存在數小時到數天的時間，或可能是數月，或永久地存在。

示出的各種醫療裝置，以及沒有專門示出或論述的其它醫療裝置，還可以使用本文描述的方法或其變體與涂層10組合。因此，本發明不局限于所說明的范例性實施方案。相比之下，說明的實施方案只是實施本發明的例子。

在另一個實施方案中，本發明的生物材料，即預固化物生物材料、或基于脂肪酸的、預固化物衍生的生物材料可以使用乳液的形式。“乳液”，其作為一類懸浮液，是兩種或更多種不溶混液體在非常不穩定的狀態下的組合。雖然乳液可以是兩種或更多種不溶混液體的組合，但為了清楚起見，假定只是兩種液體的乳液，提供了下列解釋。第一種液體分散或懸浮在第二種液體的連續相中。這可以被認為是在第二種液體的連續“池”中，遍布了第一種懸浮的液體的“液滴”。第一種液體可以包括任何數量的可溶混液體的混合物，第二種液體可以包括任何數量的可溶混液體的混合物，只要第一種液體的混合物相對于第二種液體的混合物不混溶即可。本領域普通技術人員將領會，乳液可以使用三種或更多種不溶混液體的組合來配制，雖然本文沒有進一步描述這樣的實施方案，但它們被認為屬于本發明的范圍。

利用下列實施例，進一步描述了本發明不同的方面和實施方案。提供實施例作為說明，而不是作為限制。

實施例

下列實施例表征本文描述的新的脂肪酸衍生生物材料的化學，并說明與形成和如何改變影響最終產物的性質(例如治療效益和/或藥物釋放模式)的那些機制的化學機制有關的一些界限。一些水解產物的身份是通過體外實驗鑒定的，并與體內實驗相關聯，證明涂層或獨立膜被生物吸收的能力。最后，介紹了顯示本文描述的脂肪酸衍生生物材料在冠狀動脈支架和疝氣網片裝置上藥物遞送應用中的實用性的實施例。

下列實施例是用于論證的目的，不是意味著限制。

實施例1：分析來源于魚油的新生物材料在0.1mpbs溶液中的體外水解化學

在下面實施例中，覆層的醫療裝置(例如聚丙烯網片)在高氣流烘箱中在200°f下固化24小時，然后通過在魚油中存在的c＝c鍵的氧化，導致形成氧化副產物(即烴、醛、酮、甘油酯、脂肪酸)，同時很大程度上保留來源于原料油甘油三酯的酯，從而將魚油轉變成包封聚丙烯網片的交聯生物材料涂層。副產物揮發后形成的酯交聯和內酯交聯，引起油固化成生物可吸收的疏水性交聯生物材料。使用0.1mpbs溶液研究涂層緩慢水解的能力。油衍生的生物材料在pbs中水解30天后，使用gc-fid脂肪酸譜和gpc色譜測量值分析所述pbs溶液。

圖11歸納了干燥pbs溶液并然后按照aocs官方的方法cel-89b所述執行gc-fid脂肪酸譜分析以鑒定溶液中存在的脂肪酸之后，獲得的脂肪酸譜結果。圖11顯示從pbs溶液鑒定的脂肪酸與從涂層本身檢測到的脂肪酸相同。對水解溶液還實施了gpc分析，結果概括在表5中。gpc結果顯示，鑒定到的絕大多數組分的分子量(80％)低于分子量500，這與涂層的脂肪酸組分一致。此外，可以鑒定涂層的甘油酯組分的分子量在1000左右(涂層的15％)。gpc結果還顯示，高分子量凝膠的量可忽略不計(大約4％)。gpc結果支持對油衍生的涂層的其它分析性表征實驗，該實驗顯示，油衍生的生物材料包含交聯甘油酯和脂肪酸，而且大部分涂層是非聚合物的(即，鑒定的組分有大約80％具有小于500的分子量)。

實施例2：載有治療劑并被施加到金屬支架上的基于脂肪酸的、預固化物衍生的涂層

在本發明的這個具體實施方案中，介紹了載有治療劑并被施加到心臟支架上的固化油涂層的應用。圖13概括了介紹在支架上產生載有治療劑的固化涂層的過程的流程圖。簡要而言，在反應容器中，在200°f和氧的存在下邊加熱邊攪拌20小時，產生預固化的魚油涂層。該涂層與目的治療劑和有溶劑的維生素e混合，然后被噴涂至支架上產生涂層。通過在200°f加熱7小時將涂層退火至支架表面上，以產生均勻涂層。帶有典型抗炎藥劑的涂層顯示出，利用從裝置提取的藥物進行hplc分析確定，該過程在固化后可以回收到90％的藥物。圖14顯示了該涂層在0.01mpbs緩沖液中長達20天的藥物釋放曲線，利用該過程回收的藥物有超過90％的回收率。

實施例3：基于脂肪酸的、預固化物衍生的涂層的受控釋放

對3批16mm不銹鋼支架的藥物釋放進行定量，支架包被有化合物c藥物涂層制劑，該制劑由60％化合物c、30％預固化的魚油、10％生育酚組成。預固化的魚油使用魚油在93℃預固化產生，預固化物的粘度在22℃測量達到1.3x10⁵cps。將所述涂層通過噴涂施加到16mmatriumflyer不銹鋼支架的表面上，實現每支架大約100μg化合物c的總支架藥物載量。將覆層支架進行第二個熱固化過程，從而使涂層在烘箱中在93℃后固化7.5小時的時段。在含有0.01m純化的緩沖鹽水(pbs)的4ml溶液中，在37℃溫度下進行溶出。

使用hplc法定量測量化合物c藥物覆層支架的體外藥物溶出。藥物釋放模式數據顯示在圖15中，其說明藥物從化合物c藥物涂層的釋放延長遍及20天的時段，而且釋放模式在批與批之間是可再現的。

實施例4：裸金屬、涂層支架和藥物覆層支架的跟蹤力(trackabilityforce)

定量測量了安裝在球囊導管上的3.0mmx13mmcocr支架裝置的跟蹤力。定量測量了3個不同的支架涂層組的跟蹤力：裸金屬cocr支架，包被有75％預固化魚油、25％生育酚涂層的cocr支架，和包被有60％化合物b、22.5％預固化魚油、12.5％生育酚涂層的cocr支架。使用魚油在93℃預固化產生預固化魚油，獲得在22℃測量達到1.0×10⁶cps的預固化物粘度。將75％預固化魚油與25％生育酚在mtbe溶劑中溶解來制備脂肪酸衍生的預固化的生物材料，獲得1％固體制劑。將所述制劑以3000rpm渦旋1分鐘。然后將所述制劑通過噴霧法施加到支架上，達到大約167μg的總支架涂布重量。將覆層支架在93℃進行熱式后固化6小時。在后固化過程之后，將支架壓接到球囊導管上，使用12點壓接儀施加16至22psi的壓縮載荷，獲得大約0.04英寸的支架剖面尺寸。將75％預固化魚油與25％生育酚在mtbe溶劑中溶解，來制備化合物b、預固化魚油、生育酚制劑，獲得25％固體制劑。在合適的小玻璃管中稱出一定量的化合物b，將一定體積的預固化魚油和生育酚制劑添加到小玻璃管中，獲得60％化合物b、40％預固化魚油-生育酚比率。向小玻璃管添加額外的mtbe，達到1％的總固體比率。將制劑在3000rpm渦旋1分鐘。然后將制劑通過噴霧法施加到支架上，獲得大約167μg的總支架涂布重量。將覆層支架在93℃進行熱式后固化6小時。后固化過程之后，將支架壓接到球囊導管上，獲得大約0.04英寸的支架剖面尺寸。然后將帶有安裝在球囊段上的支架的導管用線穿過6frmedtroniclauncher引導導管，插入由解剖模型構成的曲折(torturous)路徑內，該路徑包含半徑為22mm和14mm的2個彎曲，總的設置行進距離為395mm。使用去離子水作為測試環境。通過用于驅動導管向前的機構上的測壓元件測量力。

跟蹤力數據顯示在圖16中。該數據表明，推動摻有含生育酚、化合物b和預固化魚油的脂肪酸衍生的預固化生物材料涂層所需要的跟蹤力，與裸金屬支架相比整體較低，提示所述涂層顯著減少了支架表面的摩擦系數、和隨后球囊導管在引導導管內通過曲折途徑前進的過程期間支架與引導導管壁之間的摩擦力。

實施例5：后固化時間和溫度對力學性質的影響

后固化時間和溫度對涂層機械性質的影響在支架用油衍生的預固化生物材料涂層包被的研究中評價，所述涂層是化合物b/預固化魚油/生育酚。cocr支架預先用丙酮清潔，并包被60％化合物b、30％預固化魚油、10％生育酚的制劑。將75％預固化魚油與25％生育酚在mtbe溶劑中溶解，來制備化合物b、預固化魚油、生育酚制劑，獲得25％固體制劑。在合適的小玻璃管中稱出一定量的化合物b，將一定體積的預固化魚油和生育酚制劑添加到小玻璃管中，獲得60％化合物b、40％預固化魚油-生育酚比率。向小玻璃管添加額外的mtbe，達到1％的總固體比率。將制劑在3000rpm渦旋1分鐘。然后將制劑通過噴霧法施加到支架上，獲得大約167μg的總支架涂布重量。然后將覆層支架在60℃至100℃的溫度范圍內進行熱式后固化。

后固化過程之后，使用12點壓接儀器將支架壓接到球囊導管上，需要16至22psi的壓接力，獲得大約0.043英寸的支架剖面尺寸。隨后，將球囊導管在空氣中充氣到9個大氣壓的標稱充氣壓力。在壓接和膨脹之后，視覺評價藥物涂層的物理損壞。該測試結果證明，支架在超過80℃的溫度下進行后固化顯示出在壓接和隨后的膨脹之后，涂層的損壞比在80℃以下進行后固化的支架顯著減少，證明通過改變涂層后固化時的溫度來改變涂層的最終交聯密度，可以明顯改變涂層的機械性質。

實施例6：固化時間和溫度對熱敏感性藥物的藥物回收率的影響

評價和定量測量固化時間和溫度對疏水性交聯凝膠涂層內摻入的熱敏感性藥物的藥物回收率的影響。在反應器中93℃加熱魚油總共26小時，同時通過擴散器輸入氧，制備預固化的魚油(pcfo)。產生的預固化魚油的粘度在22℃測量是5x10⁶cps。如下制作由60％化合物b、30％pcfo和10％維生素e組成的制劑：將3.76gpcfo和1.3g維生素e組合，形成75％pcfo、25％維生素e的底涂料。添加15.04g甲基叔丁基醚(mtbe)，生產75％溶劑、25％固體的底涂料。將該溶液渦旋30分鐘直至澄清。接著，將529mg底涂料溶液添加至198.8mg化合物b中。用32.8g甲基叔丁基醚(mtbe)稀釋該混合物，生產1.0％固體的最終溶液用于噴涂。cocr支架(3.0x13mm)使用超聲噴霧系統(sonotek,inc.)噴涂，化合物b的目標載量是l00μg。每個覆層支架在涂層之前和涂層后稱重，從重量分析確定施加到每個支架的涂層的實際重量。將覆層支架在60℃至100℃的溫度范圍內在烘箱進行后固化，后固化時間從0小時至24小時。后固化之后，藥物涂層在100％乙腈溶液中提取，并通過hplc分析，以確定溶液中的藥物濃度，從中確定從支架提取的總藥物質量。從支架提取的總藥物質量連同重量分析確定的支架上的實際涂層重量一起，用來計算被施加到支架上的在后固化過程之后被回收的藥物在涂層中的百分比。藥物百分比回收率數據顯示在圖18中。該數據說明，藥物在噴涂至支架后和后固化之前被100％回收。但是，隨著后固化和后固化時間增加，藥物回收率下降。數據還顯示，藥物回收率隨著時間下降的速度直接受到進行后固化時的溫度的影響。

實施例6a：通過粘度測量固化時間對預固化魚油的交聯密度的影響

評價和定量測量固化時間對預固化魚油粘度的影響。在反應器中在93℃加熱魚油(oceannutrition18/12tg魚油)總共33小時，同時通過擴散器輸入氧，制備預固化魚油(pcfo)。該反應期間，發生油的氧化和形成交聯。反應的持續時間直接影響發生的氧化和交聯的程度，并導致反應期間油的粘度隨著時間增加。因此，預固化魚油的最終粘度能夠與交聯和氧化的程度相關。魚油在93℃與氧反應23小時、26小時、30.5小時和33小時。粘度在22℃測量。結果(圖19)顯示，粘度的增加與較長的反應時間對應，因此間接證實了與較高粘度相關聯的交聯密度的增加，也隨著固化時間而增加。

實施例7：使用治療劑化合物c在支架上產生基于脂肪酸的、預固化物衍生的涂層的方法

在反應器中在93℃加熱魚油(oceannutrition18/12tg魚油)共23小時，同時通過擴散器輸入氧，制備預固化的魚油(pcfo)。所得到的預固化魚油的粘度在22℃測量為1×10⁶cps。將3.7561gpcfo和1.2567g維生素e(dsmnutritionalproducts)組合，形成75％pcfo、25％維生素e底涂料，制備由70％化合物、22.5％pcfo和7.5％維生素e組成的化合物c藥物涂料制劑。添加15.04g甲基叔丁基醚(mtbe)，生產75％溶劑、25％固體的底涂料溶液。將該溶液渦旋30分鐘直至澄清。接著，將767.6mg底涂料溶液添加至447.8mg化合物c中。用7.84g甲基叔丁基醚(mtbe)稀釋該混合物，生產7.6％固體的最終溶液用于噴涂。atriumcinatra^tmcocr支架(3.5x13mm)使用裝備有中號針頭的badger噴槍進行噴涂。目標涂層載量是每支架100μg化合物c。使用30psi的氣壓，同時旋轉支架，將每個支架噴涂1.5秒。這產生了化合物c的平均涂層載量為95.2μg。覆層支架在烘箱中在93℃固化7小時。該過程產生當使用掃描電子顯微術(sem)成像時，具有平滑表面特征的共形支架涂層。圖20a是化合物c藥物覆層支架在93℃后固化7小時后，在50x放大倍數下的sem。

實施例8：使用治療劑化合物b在支架上產生基于脂肪酸的、預固化物衍生的涂層的方法

在反應器中在93℃加熱魚油(oceannutrition18/12tg魚油)共23小時，同時通過擴散器輸入氧，制備預固化的魚油(pcfo)。所得到的預固化魚油的粘度為1×10⁶cps。將3.7582gpcfo和1.2562g維生素e(dsmnutritionalproducts)組合，形成75％pcfo、25％維生素e的底涂料，制作由60％化合物b、30％pcfo和10％維生素e組成的制劑。添加15.04g甲基叔丁基醚(mtbe)，生產75％溶劑、25％固體的底涂料。將該溶液渦旋30分鐘直至澄清。接著，將529mg底涂料溶液添加至198.8mg化合物b中。用32.8g甲基叔丁基醚(mtbe)稀釋該混合物，生產1.0％固體的最終溶液用于噴涂。cocr支架(3.0x13mm)使用超聲噴霧系統(sonotek,inc.)噴涂，化合物b的目標載量是l00μg。覆層支架在烘箱中在93℃固化6小時。該過程產生當使用掃描電子顯微術(sem)成像時，具有平滑表面特征的共形支架涂層。圖20b是化合物b藥物覆層支架在93℃后固化6小時后，在50x放大倍數下的sem。

實施例9：基于脂肪酸的、預固化物衍生的支架涂層過程對單獨的制劑組分的化學影響的模擬

在終固化之前和之后研究每個單獨的制劑組分(即，預固化魚油、維生素e和化合物b)，以了解所述過程對化合物b油衍生的預固化生物材料涂層的化學的影響。在這組實驗中，每個單獨組分都在甲基叔丁基醚(mbte)中稀釋后被噴涂至試樣片上，以模擬覆層支架。在200°f下終固化六小時之前和之后，使用適當的分光鏡和色譜技術分析各組分。

圖21a、21b和21c呈現了將預固化魚油溶解在mtbe溶劑中并噴涂至不銹鋼試樣片上，在終固化之前和之后使用ftir分析的影響。預固化魚油在固化之前和之后的ftir分析揭示，油中雙鍵被氧化并從小時固化過程引起內酯/酯交聯形成。氧化是通過oh譜帶吸收增加以及順式和反式c＝c峰降低(圖21a和21c)證明的，羰基峰變寬表明形成了羰基副產物(圖21b)。終固化物中交聯的證據是通過內酯/酯峰吸收譜帶增大(圖21b)觀察到的。試樣片的gc脂肪酸譜分析也符合終固化過程之前和之后油的氧化。圖22呈現了被噴涂至試樣片上的預固化魚油在固化過程之前和之后的脂肪酸組成譜。gc脂肪酸譜結果顯示，譜中的變化顯示終固化后不飽和脂肪酸減少和飽和脂肪酸增加(圖22)，這符合不飽和脂肪酸的氧化。這個結果也被反映在預固化和后固化gc色譜中，其中c16:1和c18:1不飽和脂肪酸峰在色譜中降低(圖23)。

將維生素e溶解在mtbe中并噴涂至試樣片上，在有和沒有終固化的情況下的ftir光譜呈現在圖24a、24b和24c中。ftir結果顯示，終固化過程導致氧化，其依據是在1800-1600cm^-1處形成峰(圖24c)。這個結果進一步得到終固化步驟后酚oh吸收譜帶消失的支持(圖24b)，其在維生素e的氧化后出現。涂在試樣片上的維生素e在固化之前和之后從試樣片上被提取，并通過hplc進行分析(表8)。每個測試提供三個樣品的平均值。該研究的結果顯示，當固化(即氧化)維生素e時，回收率降至81％。圖25a、25b和25c呈現了維生素e對照與被噴涂至試樣片上的維生素e在固化之前和之后在292nm處重疊的hplc色譜。

圖26a、26b和26c呈現了化合物b藥物粉末在噴涂至試樣片上后在固化之前和之后的ftir分析。ftir揭示，與對照藥物能譜相比，將化合物b溶解在mbte溶劑中并噴涂至試樣片上，改變了藥物結構的構象。具體地說，ftir結果顯示，噴涂過程之后，酰胺譜帶向左移動，與化合物b粉末對照(圖26b)相比，表明峰分裂的開始跡象。這看來與指紋區中～1375cm^-1處的峰有關，該峰與對照樣品相比形狀改變(圖26c，峰1)。還在～1280cm^-1處形成了對照樣品中不存在的峰(圖26c，峰2)。在化合物b樣品固化之后，可以注意到幾個其它的光譜改變。羥基譜帶從兩個峰合并成一個峰(圖26b)。這個峰比化合物b粉末對照明顯更寬(圖26b)。此外，在固化過程之后，～1025cm^-1處的c-o峰消失。這些改變表明化合物b由于固化而發生結構改變。在大約990cm^-1處的反式c＝c三烯峰發生改變，它的強度在固化后大幅降低(圖26c)，表明化合物b發生氧化。這些改變表明化合物b結構中有結構變化。

通過hplc測定化合物b藥物載量揭示，將化合物b噴涂至試樣片上之前和之后、終固化之前的化合物b回收率相等。檢查原樣色譜(圖27b)后，在噴涂后沒有顯出任何顯著的降解產物形成。(圖27a是對照。)但是，固化過程之后，化合物b藥物粉末回收率降至大約9％(表9)，通過hplc檢測形成了幾個新的副產物峰(圖27c)。這些結果與圖26c呈現的ftir數據一致，表明化合物b在終固化過程后發生了降解。

總之，這些研究顯示，油衍生生物材料涂層中單獨固化的每個組分在固化過程期間均被氧化，特別是不在油衍生支架涂層制劑中的化合物b治療性化合物因固化過程而被明顯降解。這證明了根據本發明，本文描述的預固化過程的保護性質。

實施例10：組合并被噴涂至試樣片上的化合物b的基于脂肪酸的預固化物衍生的涂層制劑組分的分析

在這個系列的實驗中，研究了化合物b的油衍生的、預固化的生物材料涂層中每個組分的化學改變。將組分混合在一起，噴涂至試樣片上，并經受支架涂層制造過程的不同階段。在30％預固化魚油和10％維生素e中的60％化合物b被溶解在mtbe中并被噴涂至試樣片上。在93℃終固化6小時之前和之后分析樣品。在涂層上執行ftir、hplc和gc分析。圖28a、28b和28c呈現了化合物b的油衍生的、預固化的生物材料涂層在終固化之前和之后的ftir光譜。有趣的是，終固化后光譜的光譜改變很少，特別是被歸屬于化合物b治療性化合物的官能團。特別是反式c＝c譜帶沒有明顯的強度改變，并且在ftir指紋區的結構中沒有顯出任何顯著的變化(圖28c)。化合物b生物材料涂層在加熱后的最大差異是在大約1780cm^-1的吸收增加，這符合固化的魚油組分中的內酯/酯交聯，并且魚油本身在固化后也觀察到這種現象(圖21b)。這些結果與化合物b粉末單獨獲得的在終固化后出現顯著結構改變的那些結果形成對比(圖26)，表明化合物b被混合在油衍生生物材料制劑中在化學上更加穩定。

通過表10提供的化合物b的hplc測定結果，顯示了化合物b中的藥物結構得到保存的進一步證據。制劑中化合物b的平均回收率在試樣片上是大約62％，而它單獨作為藥物粉末存在時僅僅是大約9％。但是，涂層中的平均維生素e回收率趨勢從它單獨時在終固化后的81％下降至在制劑中時的68％。對來自基于脂肪酸的、預固化物衍生的涂層制劑的化合物b的hplc色譜的分析表明，與單獨的藥物結果相比，藥物降解大幅降低(圖27c對比圖29b)。

化合物b的油衍生生物材料制劑在終固化之前和之后的gc脂肪酸組成分析揭示，與單獨固化相比，魚油在制劑中時脂肪酸氧化顯著減少(圖23對比圖30)。因為維生素e是抗氧化劑(即氧化速率比魚油快)，這個結果不出乎意料。在終固化之前和之后的原樣gc色譜中，也觀察到對油組分中的不飽和脂肪酸的氧化的抑制(圖12)。

實施例11：化合物b的基于脂肪酸的、預固化物衍生的涂層使用ftir的原位動力學分析，和hplc分析

在這個試驗中，為了將實施例3和4的模型試樣片實驗與化合物b的油衍生生物材料支架涂層方法相關聯，將在30％預固化魚油和維生素e中的60％化合物b溶解在mtbe中并噴涂至3.5x13mm鈷鉻支架上。將覆層支架放入烘箱中，在200°f固化，在6小時固化過程的每個小時取出樣品。在每個時間點執行ftir光譜分析。在t＝0小時、3小時和6小時的固化點執行化合物b和維生素e的hplc測定檢驗。

在不同時間點執行的ftir分析(圖31a、31b和31c)揭示了與化合物b的油衍生制劑在試樣片上獲得的最終化學趨勢(圖28)類似。具體地說，在吸收譜帶中可以注意到只有小的移位，但注意到與化合物b藥物粉末的ftir試樣片實驗相比，化合物b的結構沒有極大損失(圖26對比圖31)。圖17呈現了在支架樣品上在t＝0小時、3小時和6小時處執行的化合物b的hplc測定檢驗。化合物b顯示，作為固化時間的函數的回收率降低，化合物b的終固化回收率由于藥物的氧化平均為75％，但是氧化程度遠低于單獨經受加熱的化合物b藥物粉末，后者僅僅產生9％的回收率。維生素e測定結果的趨勢與化合物b類似，其中作為時間的函數的回收率降低，獲得的最終回收率是69％。

實施例12：基于脂肪酸的、預固化物衍生的支架涂層形成機制的總結

從實施例11-13執行的實驗中，可以從數據得到幾個結論，來闡明化合物b的油衍生的、預固化的生物材料支架涂層的形成化學。在實施例11中，每個制劑組分在mtbe中被噴涂至試樣片上，然后在試樣片表面上后固化，以便確定每個組分在所述過程中的化學改變。僅僅分析試樣片的預固化魚油揭示了，終固化進一步氧化了存在的雙鍵，因為沒有保留順式c＝c鍵。檢測到了額外的內酯交聯和羰基副產物形成。在固化之前和之后僅對試樣片的預固化魚油進行的gc脂肪酸譜分析也符合魚油脂肪酸雙鍵的氧化。僅對試樣片的維生素e進行的ftir分析也確定了終固化過程導致維生素e氧化。這通過在羰基吸收區域形成維生素e副產物峰和酚oh吸收譜帶的消失來證明。通過hplc測定證實了氧化，其顯示終固化后維生素e回收率損失了20％。最后，對噴涂至試樣片上的化合物b藥物粉末的檢驗顯示，當與對照粉末光譜相比時，將藥物溶解在溶劑中并噴涂至試樣片上，改變了化合物b的結構(即酰胺吸收譜帶發生移位)。終固化后，通過ftir的幾個吸收模式改變證明了，化合物b藥物粉末的化學結構明顯改變，通過hplc測定獲得化合物b的回收率僅為9％，hplc色譜中存在指示降解的副產物峰。雖然這些研究的結果清楚顯示了維生素e、預固化魚油和化合物b藥物粉末組分通過終固化過程的氧化，但這些結果提示，當混合在一起然后進行終固化過程時，在制劑組分(即維生素e和預固化魚油)之間有額外的相互作用，因為典型的化合物b的hplc測定產生來自油衍生支架的化合物b的回收率在75-85％之間。

在第二組實驗中，化合物b、預固化魚油和維生素e在mtbe中混合，并被噴涂至試樣片上，并在最終的后固化處理步驟之前和之后分析樣品。這些數據揭示，ftir光譜證明了藥物結構的保存顯著增加，hplc測定確定了藥物從涂層的回收率更大(即～62％)。化合物b的副產物峰仍然通過hplc檢測，但強度比當藥物單獨受到最終的后固化過程時小得多。通過gc脂肪酸組成分析的檢測，預固化的魚油，當與維生素e一起配制時，與不用維生素e的預固化魚油相比，顯示出制劑中的氧化減少(圖23對比圖12)。但是仍然觀察到內酯/酯交聯。

總之，從支架獲得的結果除了化合物b的平均回收率增加至75％以外，均反映出從試樣片制劑研究獲得的結果。

根據在此研究中實施的實驗，可以獲得幾個結論。噴涂后，施加到支架上的涂層顯得不均勻，并且加熱后所述涂層鋪滿支架的表面，預固化的魚油發生交聯，產生均勻涂層。化合物b從制劑的回收率明顯大于分析單獨的化合物b時獲得的回收率(9％)，顯示制劑(即維生素e)提供了一定的保護藥物穩定性的能力。

使用ftir和hplc檢驗對制劑中維生素e的分析顯示，它由于終固化過程而被氧化，但通過gc脂肪酸譜的檢測表明，預固化魚油的氧化較少。與化合物b分析數據相似，這個結果表明維生素e在氧化過程期間提供了對油的保護。但是，盡管存在維生素e，終固化后仍然可以檢測到試樣片上的制劑中的魚油組分的內酯/酯交聯。因為用于制劑的魚油在使用之前被預固化，在油衍生生物材料涂層中仍然可以發生內酯/酯交聯。魚油的部分固化導致形成內酯/酯交聯所需要的羧基和羥基官能團，因此終固化步驟中存在維生素e僅起到減少額外氧化的作用，但不能逆轉預固化油中已經形成的氧化或分子物質。

可以看出，通過例如保存治療劑的結構，治療劑當從涂層釋放時，將具有增強的釋放模式。

實施例13：使用化合物e在支架上產生基于脂肪酸的、預固化物衍生的涂層的方法

在反應器中在93℃加熱魚油共23小時，同時通過擴散器輸入氧，制備預固化的魚油(pcfo)。生成的預固化魚油的粘度是1×10⁶cps。將18.5mgpcfo、6.4mg維生素e、57.9mg化合物e和8.20g甲基叔丁基醚(mtbe)(sigmachemicals)組合，制備由70％化合物e、22.5％pcfo和7.5％維生素e組成的涂層制劑，產生具有99％溶劑、1％固體的涂料溶液用于噴涂。將該溶液渦旋30分鐘直至澄清。使用sonotekmedicoatdes1000超聲噴霧系統，噴涂atriumcinatra^tmcocr支架(3.5x13mm)。目標涂層載量是每一支架100μg化合物e，實際涂層重量是133.28μg，基于計算出的涂層中最終藥物分數，得到計算的藥物載量是93.2μg。覆層支架在烘箱中在93℃固化6小時。這個過程產生干燥、不發粘的共形支架涂層，使用掃描電子顯微術(sem)成像時，具有平滑表面的特征。

在相關的但單獨的試驗中，將20μl上面描述的同樣的藥物涂層制劑移液到鈷鉻試樣片上，目標藥物載量為100μg化合物e。覆層的試樣片在烘箱中在93℃后固化6小時。覆層試樣片在最終的6小時后固化過程之后的重力測量證明，根據計算的藥物分數69.92％化合物e，平均涂層載量152.603μg產生每一試樣片的化合物e的平均藥物載量為106.7μg。后固化之后，在100％乙腈溶液中從試樣片提取藥物涂層，并通過hplc分析，以確定溶液中的藥物濃度，從中確定從試樣片提取的總藥物質量。從試樣片提取的總藥物質量連同重量分析確定的支架上的實際涂層重量一起，用來計算被施加到試樣片上的在后固化過程之后被回收的藥物在涂層中的百分比。經計算，從cocr試樣片上在93℃固化6小時的涂層的藥物回收百分率為96.7％。藥物回收數據清楚顯示，藥物通過涂層制劑、施加和最重要的熱式后固化過程時的完整性得以保持。

實施例14：使用治療劑化合物d在支架上產生基于脂肪酸的、預固化物衍生的涂層的方法

在反應器中在93℃加熱魚油共23小時，同時通過擴散器輸入氧，制備預固化的魚油(pcfo)。生成的預固化魚油的粘度是1×10⁶cps。將55.4mgpcfo、18.5mg維生素e、74.3mg化合物d、和由60％甲基叔丁基醚(mtbe)、40％丙酮組成的14.67g溶劑溶液組合，制備由50％化合物d、37.5％pcfo和12.5％維生素e組成的化合物d藥物涂層制劑，產生具有99％溶劑、1％固體的涂料溶液用于噴涂。將該溶液渦旋30分鐘直至澄清。使用sonotekmedicoatdes1000超聲噴霧系統，噴涂atriumcinatra^tmcocr支架(3.5x13mm)。目標涂布載量是每一支架100μg化合物e，實際涂布重量是164.16μg，基于計算出的涂層中最終藥物分數，得到計算的藥物載量是82.3μg。覆層支架在烘箱中在93℃固化6小時。這個過程產生干燥、不發粘的共形支架涂層，使用掃描電子顯微術(sem)成像時，具有平滑表面的特征。

在相關的但單獨的試驗中，將40μl上面描述的同樣的藥物涂層制劑移液到鈷鉻試樣片上，目標藥物載量為100μg西羅莫司藥物。覆層的試樣片在烘箱中在93℃后固化6小時。覆層試樣片在最終的6小時后固化過程之后的重力測量證明，根據計算的藥物分數即50.13％西羅莫司的平均涂層載量305.59μg產生每一試樣片的西羅莫司平均藥物司載量為153.1μg。后固化之后，在80％乙腈、20％(0.2％乙酸)溶液中從試樣片提取藥物涂層，并通過hplc分析，以確定溶液中的藥物濃度，從中確定從試樣片提取的總藥物質量。從試樣片提取的總藥物質量連同重量分析確定的支架上的實際涂層重量一起，用來計算被施加到試樣片上的在后固化過程之后被回收的藥物在涂層中的百分比。經計算，從cocr試樣片上在93℃固化6小時的涂層的藥物回收百分率為71.5％。藥物回收數據清楚顯示，藥物通過涂層制劑、施加和最重要的熱式后固化過程時的完整性得到保持。雖然在這個實施例中西羅莫司的藥物回收率小于100％，但該回收率遠好于除去魚油預固化步驟和在包含藥物的最終涂層中進行所有涂層固化時獲得的接近零的回收率。

實施例15：被摻入治療劑的、基于交聯脂肪酸的涂層包被的冠狀動脈支架的體內性能和生物反應

在這個研究中，使用在25℃測量時粘度為1×10⁵cps的預固化魚油，制備含50％化合物d、37.5％預固化魚油和12.5％生育酚的涂層制劑。隨后使用裝備有中號針頭的badger噴槍，將所述涂層制劑噴涂至3.0mmx13mm和3.5mmx13mmatriumcinatracocr支架上。將涂層噴涂施加至支架之后，將覆層的支架在烘箱中在93℃后固化6小時，以獲得均勻的和共形的藥物涂層。每一支架最終的藥物載量通過hplc測量，為68μg的化合物d。后固化之后，將覆層的支架分別壓接到3.0mmx14mm和3.5mmx14mmptca導管上，隨后包裝所述裝置并通過用標稱劑量35kgy的電子束滅菌進行消毒。無菌的涂有藥物的支架裝置然后用于在豬模型中進行臨床前研究，其中在豬心臟的三根冠狀血管：左前降支動脈(lad)、左旋動脈支(lcx)和右冠狀動脈(rca)中各植入一個支架。植入三組支架：1)裸金屬支架，2)只有涂層的支架(沒有藥物)和3)涂有藥物的支架(dcs)，評價它們的比較生物反應。植入全部支架，適當擴開，以獲得支架-血管直徑比為1.10:1。植入后，動物進行恢復和保養28±2天，此時處死動物，獲得心臟，固定在福爾馬林中。固定之后，從心臟分離和剖出放支架的血管。剖出放支架的動脈，包埋在甲基丙烯酸甲酯中用于切片和組織病理學評價。切片取自每個支架的近端部分、中間部分和遠端部分。圖32中的圖像是一組具有bms支架的代表性血管橫截面。另一組是只有涂層(沒有藥物)的支架的代表性血管橫截面。還有一組是具有dcs支架的代表性血管橫截面。從這些比較性圖像可以看出，除dcs中發現纖維蛋白水平較高(下面討論)之外，三組之間在整體組織反應上沒有顯著的差異。本研究的一部分是評價組織形態計量學和組織病理學的全面的和定量的分析，具體是所有三組的平均損傷計分、平均內膜炎癥、平均直徑狹窄百分比、平均纖維蛋白計分和內皮化％的結果，結果列于表11中。從表11中可以看出，三組間的平均損傷計分非常類似(沒有統計差異)，表明組之間在支架植入期間引起的機械血管損傷的水平方面沒有顯著差異。一般而言，損傷計分小于1被認為是低的。與損傷計分相似，平均內膜炎癥計分在所有組間相似(沒有統計差異)，表明與只有涂層(沒有藥物)和dcs相關的炎癥與根本沒有涂層的支架相同。直徑狹窄％平均值數據表明組之間的細胞增殖沒有顯著差異，在第28天的時間點處，所有組顯示低的總體直徑狹窄％。不同的實驗組之間這種細胞增殖水平不出乎意料，因為在支架植入過程期間，1.10:1的過度拉伸引起相對低的損傷。平均纖維蛋白計分，其作為藥物的生物反應指標，清楚顯示了bms組和僅有涂層的組具有類似的低纖維蛋白計分，而dcs組的纖維蛋白計分明顯高，表明藥物已經有效被遞送至放支架的局部血管段，證明了對化合物d有明顯的生物反應。這種反應與用含有化合物d或具有類似作用機制的類似物的其它商業支架產品觀察到的反應一致。最后，內皮化百分比表明支架和放支架的血管段為被單層內皮所覆蓋的程度(單層內皮是正常發揮功能的動脈血管中存在的最內膜的細胞/組織層，對于防止血栓形成至關重要)。內皮化數據顯示，所有三個組之間放支架的血管段基本100％再內皮化，表明底涂層和藥物涂層均不干擾內皮愈合過程。

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