DE102011000340A1 - Beschichtung und Beschichtungsverfahren für den Ballon eines Ballonkatheters sowie Ballonkatheter mit beschichtetem Ballon - Google Patents
Beschichtung und Beschichtungsverfahren für den Ballon eines Ballonkatheters sowie Ballonkatheter mit beschichtetem Ballon Download PDFInfo
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Abstract
Description
- TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
- Die Erfindung betrifft eine Beschichtung für den Ballon eines Ballonkatheters, einen Ballon eines Ballonkatheters mit der Beschichtung sowie einen Ballonkatheter mit einem solchen Ballon. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung der Beschichtung für einen Ballon eines Ballonkatheters und ein Verfahren zur Beschichtung eines wirkstoffbeschichteten Ballons und zur Erzeugung eines Mittels zur Modifizierung der Abgabe eines auf eine Oberfläche des Ballons eines Ballonkatheters aufgebrachten Wirkstoffs.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Die sogenannten ”minimal invasiven Verfahren” in der Medizin bieten Kardiologen und Radiologen Möglichkeiten zur Behandlung oder Diagnose von Gefäßen, können aber das Risiko einer Verdickung der Gefäßwand mit konsekutiver Lumeneinengung durch eine Zellproliferation bergen. Um diesem Risiko zu begegnen, sind Wirkstoffbeschichtungen zur Medikamentenabgabe von der Oberfläche des Ballons eines Ballonkatheters bekannt.
- Die
WO 2008/061642 A2 - Die
WO 2009/124570 A1 - Die
WO 2010/009904 A2 - Zur Handhabung lipophiler Wirkstoffe, wie z. B. Paclitaxel, sind Lösungsvermittler bekannt. wie z. B. Phosphatidylcholin, polyethoxyliertes Rizinusöl oder ein Gemisch von Cardiolipin, Phosphatidylcholin und Cholesterol, mit denen Wirkstoffe in durch Lösungsvermittler in nach außen hydrophile Mizellen eingeschlossen werden können. Zur Handhabung lipophiler Wirkstoffe bei der Einbettung in die Oberfläche eines Ballons eines Ballonkatheters lehrt die
WO 2004/028610 A2 EP 1669092 A1 zeigt mit abgebautem Dextran beschichteten kolloidalen Magnetit als Träger für einen antihyperplastischen Wirkstoff. - OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Wirkstoffbeschichtungen der Ballons von Ballonkathetern zu verbessern und insbesondere eine verzögerte bzw. langfristige Wirkstoffabgabe nach Aufblasen und Anpressen eines Ballons an das den Ballon umgebende Gefäßgewebe zu ermöglichen. Vorzugsweise soll ermöglicht werden, den Wirkstoff so abzugeben, daß 48 Stunden nach Dilatation des Ballons noch Wirkstoffkonzentrationen in dem Gefäßgewebe vorliegen, das den Ballon bei der Dilatation umgeben hat, welche noch 1/2 bis 1/10, vorzugsweise 1/3 bis 1/5 der Wirkstoffkonzentrationen entsprechen, die zwei Stunden nach Dilatation des Ballons in dem Gefäßgewebe vorlagen, das den Ballon bei der Dilatation umgeben hat. Weiter bevorzugt soll ermöglicht werden, den Wirkstoff derart langfristig abzugeben, daß mehrere Tage nach Dilatation des Ballons noch signifikante Wirkstoffkonzentrationen in demjenigen Gefäßgewebe vorliegen, das den Ballon bei der Dilatation umgeben hat. Die Erfindung soll auch einen entsprechend verbesserten Ballon für einen Ballonkatheter, einen Ballonkatheter mit einem entsprechend verbesserten Ballon sowie ein Verfahren zur Erzeugung eines Mittels zur Modifizierung der Abgabe eines auf einer Oberfläche eines Ballons eines Ballonkatheters aufgebrachten Wirkstoffs angeben, mittels welchem die Wirkstoffabgabe im Hinblick auf die o. g. verzögerte bzw. langfristige Abgabe positiv beeinflußt werden kann.
- Die Aufgabe wird gelöst von einer Beschichtung für einen Ballon eines Ballonkatheters, welche wenigstens einen Wirkstoff und ein Mittel zur Modifizierung der Wirkstoffabgabe an ein den Ballon umgebendes Gefäß umfaßt, wobei das Mittel zur Modifizierung der Wirkstoffabgabe ein Polysaccharid (polymeres Kohlenhydrat) mit einer mittleren Molekularmasse von 10.000 Da bis 100.000.000 Da, insbesondere 20.000 Da bis 500.000 Da ist. Das Polysaccharid ist bevorzugt ein verzweigtes Polysaccharid.
- Das Polysaccharid kann ein natürliches Polysaccharid oder ein modifiziertes Polysaccharid oder ein Gemisch aus verschiedenen Polysacchariden und/oder modifizierten Polysacchariden sein. Bevorzugt wird ein verzweigtes ggf. modifiziertes Polysaccharid eingesetzt. Als modifiziertes Polysaccharid kann insbesondere Hydroxyethylstärke (HES) eingesetzt werden.
- Bevorzugt wird ein natürliches Dextran als Polysaccharid verwendet. Natürliche Dextrane werden industriell im allgemeinen enzymatisch durch Bakterien oder durch Hefen aus Saccharose hergestellt und besitzen mittlere Molekularmassen zwischen 10.000 und 50.000.000 Da.
- Bei einer bevorzugten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem Dextran als Polysaccharid verwendet wird, hat das Dextran eine Molekularmasse zwischen 20.000 und 80.000 Da. Besonders bevorzugt wird dabei Dextran 40 verwendet, ein Dextran mit einer mittleren Molekularmasse von etwa 40.000 Da.
- Es wird vermutet, daß nach einer Gefäßdilatation durch einen Ballon mit einer erfindungsgemäßen Beschichtung, insbesondere mit einer erfindungsgemäßen dextranhaltigen Beschichtung, selbst nach Entnahme des Ballons an der Gefäßwand eine Polysaccharid- bzw. Dextranmatrix mit dem Wirkstoff haftet und eine Abgabe des Wirkstoffs aus dieser Matrix an das Gewebe des Gefäßes erfolgt, wobei die Abgabe durch diese Matrix verzögert bzw. langfristig erfolgt. Dabei ermöglicht speziell die Verwendung von Dextran mit einer mittleren Molekularmasse von 20.000 Da bis 80.000 Da, vorteilhaft 40.000 Da bis 80.000 Da und insbesondere die Verwendung von Dextran 40, eine langfristige Wirkstoffabgabe. So konnte durch Tierversuche am Schwein nachgewiesen werden, daß mit der Erfindung eine langfristige Wirkstofffreigabe derart erzielt werden konnten, daß 48 Stunden nach Dilatation des Ballons in dem Gefäßgewebe, das bei der Dilatation den Ballon umgeben hat, noch Wirkstoffkonzentrationen vorlagen, welche 1/2 bis 1/10, insbesondere 1/3 bis 1/5 der Wirkstoffkonzentration entsprachen, die zwei Stunden nach Dilatation des Ballons vorlagen.
- Eine erfindungsgemäße Beschichtung kann durch zumindest teilweises Benetzen der Oberfläche eines wirkstoffbeschichteten Ballons eines Ballonkatheters mit einer Lösung hergestellt werden. Diese Lösung besteht aus wenigstens einem Polysaccharid und wenigstens einem Lösungsmittel. Wird dann das Lösungsmittel von dem benetzten Ballon entfernt, so verbleibt auf dem Ballon eine Beschichtung gemäß der Erfindung.
- Bei einem erfindungsgemäßen Ballon eines Ballonkatheters kann der Wirkstoff vorteilhaft direkt auf der Oberfläche des Ballons angeordnet sein und das Polysaccharid den Wirkstoff und den Ballon bedecken. Der Ballon kann so unter Verwendung von herkömmlichen Standardballons mit Wirkstoffbeschichtung leicht insbesondere dadurch hergestellt werden,
- – daß die wirkstoffbeschichtete Oberfläche des Ballons zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig mit einer wenigstens ein oben genanntes Polysaccharid und wenigstens ein Lösungsmittel enthaltenden Lösung benetzt wird und
- – daß das Lösungsmittel von dem Polysaccharid getrennt wird.
- Die Erfindung betrifft auch einen Ballonkatheter mit einem erfindungsgemäßen Ballon sowie eine Verwendung der erfindungsgemäßen Beschichtung für einen Ballon eines Ballonkatheters, wie in den Ansprüchen 6 und 7 definiert.
- Ballons, die mit einer erfindungsgemäßen Beschichtung versehen werden können bzw. einem erfindungsgemäßen Verfahren unterzogen werden können, sind z. B. in den Druckschriften
WO 2008/061642 A2 WO 2009/124570 A1 WO 2010/009904 A2 - Erfindungsgemäß kann ein Mittel zur Modifizierung der Abgabe eines auf eine Oberfläche eines Ballons eines Ballonkatheters aufgebrachten Wirkstoffs, dadurch ausgebildet werden,
- – daß die Oberfläche eines Ballons eines Ballonkatheters zumindest teilweise mit einer wenigstens ein oben genanntes Polysaccharid und wenigstens ein Lösungsmittel enthaltenden Lösung benetzt wird und
- – daß das Lösungsmittel von dem Polysaccharid getrennt wird.
- Das Polysaccharid kann dabei ein natürliches Polysaccharid wie vorzugsweise Dextran, insbesondere Dextran mit einer mittleren Molekularmasse zwischen 20.000 und 80.000 Da, vorteilhaft 40000–80000 Da, oder ein modifiziertes Polysaccharid wie Hydroxyethylstärke (HES), insbesondere HES mit einer mittleren Molekularmasse zwischen 100.000 und 400.000 Da, sein oder es kann ein Gemisch aus verschiedenen dieser Kohlenhydrate verwendet werden.
- Dabei kann der Wirkstoff auf der Oberfläche des Ballons eine Struktur mit Vertiefungen bilden, wobei die Benetzung mit der Lösung und die Trennung von Lösungsmittel und Polysaccharid derart erfolgen, daß das Polysaccharid zumindest partiell in die Vertiefungen eindringt.
- Das Lösungsmittel kann von dem Polysaccharid durch Trocknung getrennt werden.
- Das Lösungsmittel kann Wasser oder ein wäßriges Lösungsmittelgemisch sein. Ein solches Lösungsmittelgemisch enthält vorzugsweise eine leicht flüchtige organische Komponente, insbesondere einen Alkohol, insbesondere Ethanol. Die Trocknung kann mit einer organischen Komponente wie Ethanol im Vergleich zu reinem Wasser als Lösungsmittel beschleunigt werden. Die organische Komponente ist vorteilhaft ein Alkohol, ein Keton oder eine andere organische Verbindung, die einen höheren Dampfdruck als Wasser aufweist und mit Wasser mischbar ist. Als Beispiele können Methanol, Ethanol, Isopropanol und Aceton genannt werden. Eine polare protische Lösungsmittelkomponente wie vorzugsweise Wasser ist vorteilhaft für die Lösung.
- Die Lösung, mit der der Ballon benetzt wird, kann eine gesättigte Lösung sein.
- Die Benetzung des Ballons geschieht vorzugsweise durch Eintauchen des zumindest teilweise aufgeblasenen Ballons in die Lösung.
- Eine Trennung des Lösungsmittels durch Trocknung kann bevorzugt durch Verflüchtigenlassen an der Luft erfolgen. Maßnahmen wie Wärmezufuhr oder Erzeugen von Unterdruck sind dabei zur Ausbildung einer vorteilhaften Beschichtung nicht notwendig.
- Der Ballon kann nach dem Entfernen des Lösungsmittels gefaltet oder zusammengerollt werden.
- Als Wirkstoff können bei der Erfindung beispielsweise Tretinoin und/oder Tretinoinderivate und/oder Orphanrezeptoragonisten und/oder Elafinderivate und/oder Corticosteroide und/oder Steroidhormone und/oder Paclitaxel und/oder Sirolimus und/oder Paclitaxelderivate und/oder Rapamune und/oder Tacrolimus und/oder Proteine und/oder Peptide und/oder zellproliferationsverändernde Substanzen verwendet werden. Als Steroidhormone können insbesondere Methylprednisolon, Dexamethason oder Ostradiol verwendet werden. Vorteilhaft werden allgemein zellproliferationsverändernde Substanzen als Wirkstoff verwendet.
- BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Beispiel 1:
- Eine Dextranlösung mit 5 Gew.-% Dextran40 wurde hergestellt, wobei das Lösungsmittel ein Wasser-Ethanol-Gemisch mit 39 Gew.-% Ethanol war.
- Es wurde ein mit einer Paclitaxelschicht versehener Ballon vom Typ ELUTAX 16350 der Aachen Resonance GmbH, D-52074 Aachen mit Abmessungen von 3,5 mm Durchmesser und 16 mm Länge und einer Paclitaxelbeschichtung mit einer Beladungskonzentration von 2 Microgramm/mm2 verwendet. Der Ballon wurde in die Dextranlösung getaucht und mit einer Geschwindigkeit von 1 cm/Sekunde über seine Länge von 16 mm herausgezogen.
- Nachdem der Ballon vollständig aus der Lösung herausgezogen war, wurde der Ballonkatheter an der Luft getrocknet.
- Beispiel 2:
- Im Tierversuch am Schwein wurde unter Betäubung an einem Tier jeweils in zwei vergleichbaren Gefäßen einmal eine Dilatation mit einem Ballon vom Typ ELUTAX 16350 und einmal eine Dilatation mit dem nach obigem Beispiel 1 erhaltenen Ballon vorgenommen. Das Tier wurde nach zwei Tagen getötet, worauf die den Dilatationen unterzogenen Bereiche der Gefäße entnommen und kurz gespült wurden, um die Konzentration von Paclitaxel pro mg der entnommenen Gefäßproben 48 Stunden nach den Dilatationen zu bestimmen. 48 Stunden nach der jeweiligen Dilatation zeigte der mit dem Ballon des obigen Beispiels 1 dilatierte Gefäßbereich im Vergleich zu dem mit dem Ballon vom Typ ELUTAX 16350 dilatierten Gefäßbereich eine mehr als 100-fach höhere Paclitaxelkonzentration im Gewebe.
- Dieses Ergebnis zeigt die Wirkung der Dextranschicht für die langfristige bzw. verzögerte Abgabe des Wirkstoffs Paclitaxel.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- WO 2009/124570 A1 [0004, 0016]
- WO 2010/009904 A2 [0005, 0016]
- WO 2004/028610 A2 [0006]
- EP 1669092 A1 [0006]
Claims (14)
- Beschichtung für einen Ballon eines Ballonkatheters, welche wenigstens einen Wirkstoff umfaßt, dadurch gekennzeichnet, – daß die Beschichtung wenigstens ein Mittel zur Modifizierung der Wirkstoffabgabe an ein den Ballon umgebendes Gefäß umfaßt und – daß das Mittel zur Modifizierung der Wirkstoffabgabe ein Polysaccharid mit einer mittleren Molekularmasse von 10.000 Da bis 100.000.000 Da ist.
- Beschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polysaccharid ein natürliches Polysaccharid, insbesondere ein natürliches Dextran, oder ein modifiziertes Polysaccharid oder ein Gemisch aus verschiedenen dieser Polysaccharide ist.
- Beschichtung nach Anspruch 2, wobei das Polysaccharid ein natürliches Dextran ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Dextran eine mittlere Molekularmasse zwischen 20.000 und 80.000 Da hat.
- Ballon für einen Ballonkatheter, umfassend eine Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
- Ballon nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff auf einer Oberfläche des Ballons angeordnet ist und das Polysaccharid den Wirkstoff bedeckt.
- Ballonkatheter, umfassend einen Ballon nach einem der Ansprüche 4 oder 5.
- Verwendung einer Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für einen Ballon eines Ballonkatheters.
- Verfahren zur Beschichtung eines auf einer Oberfläche mit einem Wirkstoff beschichteten Ballons eines Ballonkatheters dadurch gekennzeichnet, – daß die wirkstoffbeschichtete Oberfläche des Ballons zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig mit einer wenigstens ein Polysaccharid mit einer mittleren Molekularmasse von 10.000 Da bis 100.000.000 Da und wenigstens ein Lösungsmittel enthaltenden Lösung benetzt wird und – daß das Lösungsmittel von dem Polysaccharid getrennt wird.
- Verfahren zur Erzeugung eines Mittels zur Modifizierung der Abgabe eines auf einer Oberfläche eines Ballons eines Ballonkatheters aufgebrachten Wirkstoffs, dadurch gekennzeichnet, – daß die Oberfläche des Ballons zumindest teilweise mit einer wenigstens ein Polysaccharid mit einer mittleren Molekularmasse von 10.000 Da bis 100.000.000 Da und ein Lösungsmittel enthaltenden Lösung benetzt wird und – daß das Lösungsmittel unter Ausbildung einer Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 von dem Polysaccharid getrennt wird.
- Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Wirkstoff auf der Oberfläche des Ballons eine Struktur mit Vertiefungen bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung von Lösungsmittel und Polysaccharid derart erfolgt, daß das Polysaccharid zumindest partiell in die Vertiefungen eindringt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Polysaccharid ein natürliches Polysaccharid, insbesondere ein natürliches Dextran, oder ein modifiziertes Polysaccharid oder ein Gemisch dieser Polysaccharide ist.
- Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Polysaccharid ein natürliches Dextran ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Dextran eine mittlere Molekularmasse zwischen 20.000 und 80.000 Da hat.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel von dem Polysaccharid durch Trocknung getrennt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel ein wäßriges Lösungsmittelgemisch ist.
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