JP5819579B2 - 薬物送達のためのマトリックスを含む微粒子 - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は、植え込まれたポリマーマトリックスからの親水性薬物送達の分野に関する。

関連発明の相互参照
本非-仮特許出願は、35 USC §119(e) の下で、「薬物送達のためのマトリックスを含む微粒子」の名称で2006年1月13日に出願されたシリアル番号60/759,241を有する米国仮特許出願であってその全体が本明細書に参考として援用されている出願の優先権を主張する。

発明の背景
コートされた装置の近傍において局所的な治療効果を提供するためにコーティングから放出される治療化合物を含む薄層ポリマーコーティングを有する植え込み型医療装置は、様々な病状、特に心臓血管系の疾患を含む病状、の処置に有用であることが判っている。例えば、装置表面からの治療剤の送達は、植え込み型装置の存在によって、開始される細胞反応を抑制することができる。コーティングから放出される治療剤は、さもなければ植え込まれた後の装置の機能的寿命を短くするであろう条件を抑制することができる。コーティングから放出された治療剤は、体の疾患部位を治療することに向けられることもある。

例えば、治療剤を含むコーティングを有するステントは、投与部位に治療物質の局所的放出を提供することができる。ステント上のポリマーコーティングによる治療剤の局所的投与は、再狭窄を減少させる点で好ましい結果を示した。いくつかの種類の薬物-ポリマー化学は、本分野で見られるようなステントコーティングにおける使用を探求してきた。その中には、医療手段において承認され、現在使用されているものもある。これらの化学の多くは、疎水性治療剤を送達するために有用である。

例えば、疎水性薬物（例えば、ラパマイシン）放出のためのコーティングを調製するために好適なポリ(アルキル(メタ)アクリレート）とポリ(エチレン-コ-酢酸ビニル)との混合物に基くコーティング組成物は、米国特許第6,214,901号に記載されている。制御された方法での疎水性生物活性剤の放出は、このような種類のポリマーコーティング系を用いて達成され得る。例えば、疎水性薬物の徐放及び制御された放出、そこでは、放出される疎水性薬物の全体量の50%未満が最初の24時間内に放出される。

薬物送達のために有用であると記載されている別の疎水性ポリマー系は、ポリ(スチレン-イソブチレン-スチレン)を含むコーティングを有する医療装置の製造を教示する米国特許第6,669,980号に記載されている。

薬物送達に有用な更に他の疎水性ポリマー系は、米国特許出願公開第2005/0220843号及び同第2005/0244459号に記載されている。

所望の薬物-放出プロファイルに加えて、疎水性ポリマー系を用いて形成される多くのコーティングは、耐久性があり、かつ従順である。これらの性質は、装置表面が典型的に摩擦力とぶつかるので望ましい。耐久性がありかつ従順なコーティングは、一般的に、コートされた装置がステントについてよく起こる曲がり又は取り扱いを受ける場合に、損傷されないだろう。これらの性質は、コーティングが、使用中に層割れ又はクラッキングしないようにする。

更に、疎水性ポリマー系から形成されたコーティングは、比較的薄くてよい。これは、コーティングが複雑な幾何学を有する医療装置上で形成される時に、望ましい性質でもある。医療装置上のポリマー材料の薄層コーティングの形成を可能にする組成物及び方法は、装置の構造の間にポリマー材料の膜の形成を抑制することができる。

これらの文献は、疎水性薬物放出のための好適なコーティング系を証明しているようであるが、親水性薬物放出のための系は開発されていない。放出は典型的には十分に制御されないので、親水性生物活性剤を放出するために設計されたコーティングは問題がある。これらのコーティングは、所望の物理的性質、例えば耐久性を欠くこともある。

多くの場合に、親水性生物活性剤のほとんどは、短時間放出でコーティングから放出され、コーティングからの生物活性剤の除去をもたらす。この放出は、治療効果が長期間に渡って必要とされる時に、特に望ましくない。この短期間放出は、水をポリマーコーティングに駆動する生物活性剤の親水性によって起こると考えられ、コーティング中の浸透圧を増加させる。結果として、親水性薬物用コーティングの透過性は、顕著に増加し、治療上有効でない割合で薬物流出を起こす。この効果は、小さい親水性分子及び大きい親水性分子を有するコーティングに起こり得る。

コーティングの親水性を減少させることによって、例えば疎水性ポリマーを使用することによって、水のポリマーコーティングへの透過性を制御することは、水吸収及び親水性生物活性剤の不充分な放出を最小限にする1つの方法を提供することができる。指摘したように、疎水性ポリマーは、耐久性及び適合性という利点が好ましい。

しかしながら、疎水性ポリマーは、親水性薬物を溶解するために必要とされる溶媒系と適合しないことがある。親水性薬物は、コーティング中の薬物凝集を招く制御されない方法で、急激に相分離することがある。そのため、この系は、予測できないかつ有用な放出率プロファイルを有するコーティングを製造することができる。再現性のある放出率を示すコーティングが形成され得ないので、この状況は望ましくない。更に、親水性薬物粒子はまた、疎水性コーティングを弱め、高膨張の部分的領域を生じる。

親水性を有するコーティングの調製は、親水性生物活性-放出コーティングを設計する観点からチャレンジでもある。高親水性であるコーティングは、水を迅速に吸収し、ポリマーの可塑化を起こし、結果的に軟ゲル-様コーティングを生じる。この性質はまた、ポリマーが伸張時に破裂し、コーティングの一部又は全部の破壊を生じ得るので望ましくない。更に、過剰な水膨張は、ポリマーを弱めるだけでなく、薬物の拡散率を増加させ、その結果、放出制御を失うことがある。

発明の概要
本発明は、一般的に、生物活性剤を含む微粒子を含むポリマーマトリックスであって、体の組織又は体液と接触するように置かれる時に生物活性剤を放出することができるマトリックスに関する。該マトリックスは、植え込み型医療装置の表面上に形成されるコーティングの形態でよい、又は装置とは関係なくてもよい、例えば微粒子を含むインサイチュで形成されるマトリックスでもよい。

本マトリックスは、少なくとも1群（set）の微粒子を含む。該マトリックスは、親水性生物活性剤、第1ポリマー及び第2ポリマーを含む。液体をマトリックスを透過させ、微粒子と接触させるポリマーマトリックスと組み合わせて、微粒子の第2ポリマーは、マトリックスからの生物活性剤の放出を調整する。例えば、第2ポリマーは、第2ポリマーを含まない微粒子を有するマトリックスからの生物活性剤の放出率に比べて、前記マトリックスからの生物活性剤の放出率を減少させることができる。

マトリックスは、親水性生物活性剤が徐放プロファイルを有するマトリックスから放出されるように構築され得る。これらのマトリックスは、親水性生物活性剤の短時間放出を避けることができる。このことは、先に記載された親水性生物活性剤-含有系を超える明確な改良を与える。本発明の微粒子-含有マトリックスの徐放プロファイルは、長期の及びより治療上有用な期間に渡って、植え込み型医療装置からの親水性生物活性剤の放出を可能にする。

マトリックスは、50量部の水当たり1量部を超える生物活性剤の溶解性を有する生物活性剤の徐放送達のために使用され得る。例えば、微粒子は、溶解性の、かなり溶解性の、又は非常に溶解性である親水性の生物活性剤を含むことができる。ある局面では、親水性の生物活性剤は、イオン化可能な分子である。ある場合には、非-イオン化形態にあるイオン化可能な分子は、イオン化形態にあるよりも実質的に溶解性が低い。

ある局面では、微粒子の第1及び第2ポリマーは分解性ポリマーである。マトリックスからの生物活性剤の放出率を減少させるために、微粒子は、第1生分解性ポリマーよりも遅い分解率を有する第2生分解性ポリマーを含むことができる。ある場合には、第2生分解性ポリマーは、生分解性ホモポリマーであり、第1生分解性ポリマーは、生分解性コポリマーである。代表的な第1及び第2ポリマーは、合成分解性ポリマー、例えばPLLA及びPLGAである。ある局面では、ほとんどの量の第2ポリマーが生物活性剤との混合物にあるように、微粒子は構成され得る。例えば、微粒子は、コア-シェル構造であって、該コアは生物活性剤との混合物として第1ポリマーを含み、該シェルは第2ポリマーを含む構造を含むことができる。

ある局面では、マトリックスはポリマー及び反応基を含む。反応基は、ポリマー材料を互いに共有結合的に結合することができ、コーティングの場合にはポリマー材料を装置表面に結合することができ、又はポリマー材料を互いに共有結合的にかつ装置表面に結合することができる。

ある局面では、マトリックスは、親水性ポリマーから形成される。代表的なポリマーは、ポリ(ビニルピロリドン)及びポリ(アクリルアミド)を含む。ある場合には、マトリックスの反応基は、該ポリマーを装置表面及び/又は別のポリマーに結合するために活性化された光反応基である。ある場合には、反応基は、活性化されたかつポリマーからぶら下がっている潜在的反応基である。マトリックスは、生分解性ポリマーも含むことができるが、マトリックスの主要なポリマー成分は、非-生分解性であるか、又は生分解性ポリマーが使用される場合には微粒子ポリマーよりも低生分解性であるかのいずれかであることが好ましい。

ある局面では、微粒子は、50 μm未満のサイズを有する。ある局面では、マトリックスは、植え込み型医療装置上のコーティングの形態にある。コーティングは、マトリックス中に固定された微粒子を含み、該微粒子は、水溶性生物活性剤、第1ポリマー及び第2ポリマーを含み、該第2ポリマーは、コーティングからの生物活性剤の放出を調整する。代表的な植え込み型医療装置は、血管内及び眼内医療装置である。ある局面では、コーティングは、（コーティングを形成する）反応基を含むポリマー材料と、ポリマーマトリックス中に固定された微粒子とのマトリックスから形成される。コーティングは、患者内での使用に適した性質を有する。

この微粒子組成物は、ポリマーマトリックスと一緒になって、小さな親水性生物活性剤だけでなく、大きな親水性生物活性剤の徐放送達のために特定の有効なメカニズムを提供する。例えば、本マトリックスは、装置表面から、大きな親水性生物活性剤、例えばポリペプチド、多糖又はポリヌクレオチドを送達するために使用することもできる。

従って、ある局面では、マトリックス中に固定された微粒子は、分子量1,000 Da以上を有する親水性生物活性剤を含む。ある局面では、装置は、コーティング中に存在する生物活性剤の50 %以下が24時間以内に放出される、生物活性剤放出プロファイルを有する。より特定の局面では、装置は、コーティング中に存在する生物活性剤の50 %以下が1〜29日内、2〜18日内、3〜11日内、又は4〜8日内に放出される、生物活性剤放出プロファイルを有する。

本発明はまた、植え込まれ又はインサイチュで形成される、体内の標的部位に生物活性剤を放出するマトリックスを形成するための方法を提供する。本方法は、以下のステップ：(a)ポリマー材料及び潜在的反応基、及び(b)少なくとも1群の微粒子、を含む組成物を提供すること、ここで、該微粒子は、水溶性生物活性剤、第1ポリマー及び第2ポリマーを含み、該第2ポリマーは、マトリックスからの生物活性剤の放出を調整する、を含む。該組成物は、次いで、固定された微粒子を含むマトリックスを提供するために処理される。ある場合には、該組成物は、植え込み型医療装置表面に提供される。

前記処理ステップは、マトリックスポリマーを互いに、装置表面に、又はそれらの両方に結合させることができ、それによって、固定された微粒子を有するポリマーマトリックスウを形成することができる。

本発明はまた、対象への親水性生物活性剤の局所的な、徐放送達の方法を提供する。本方法は、ポリマー材料のマトリックス中に固定された親水性生物活性剤-含有ミクロスフェアを含むマトリックスを対象に置くか又は対象中で形成するステップを含む。親水性生物活性剤は、マトリックスから放出されて、長期間に渡って患者に治療的利益を提供する。ある局面では、親水性生物活性剤は、医療装置表面上のコーティングから放出される。

マトリックスは、親水性生物活性剤とは異なった生物活性剤を含む他の微粒子の1以上の群（例えば、第2群）を場合により含むことができる。例えば、本発明のマトリックスは、第1の親水性生物活性剤よりも水溶解性が低い第2生物活性剤を送達するために同時に使用することもできる。第2生物活性剤は、水溶解性がほとんどない又は全くない疎水性生物活性剤でもよい。この観点から、異なった溶解性を有する2種の生物活性剤が同一のマトリックスから送達され、2つの生物活性剤は、徐放的に及び一般的にそれら各々の治療的ウインドゥ内で放出され得るので、該マトリックスは特に有利である。特に、2つの生物活性剤の存在が1つの生物活性剤の投与を超える改良をもたらす時に、この構成（arrangement）は、患者に多くの利益を与えることができる。例えば、追加的な又は相乗的な効果が観察されることがある。

従って、別の局面では、本発明は、マトリックスが植え込まれ又はインサイチュで形成される体内の標的部位に少なくとも2つの生物活性剤を放出するマトリックスを提供する。該マトリックスは、液体をマトリックスを透過させるポリマー材料から形成され、そして、該マトリックスは、マトリックス中に固定された第1群の微粒子を含む。第1群の微粒子は、水溶性生物活性剤、第1ポリマー及び第2ポリマーを含み、第2ポリマーは、マトリックスから生物活性剤の放出を遅らせる。マトリックスは、マトリックス中に固定された第2群の微粒子も含み、第2群の微粒子は、水溶性生物活性剤とは異なった生物活性剤を含む。ある局面では、マトリックスは、植え込み型医療装置表面上のコーティングの形態にある。

ある局面では、マトリックスは、第1又は第2の生物活性剤の50%以下がマトリックスから24時間以内に放出される割合で、第1及び第2の生物活性剤がマトリックスから放出される、放出プロファイルを有する。

より具体的な局面では、マトリックスに存在する25 %の第1生物活性剤及び50 %の第2生物活性剤が4.7時間〜8日間以内に放出される。

他の具体的な局面では、第1生物活性剤は水に溶解性であり、第2生物活性剤は、実質的には水不溶性又は水不溶性である。更に他の具体的な局面では、第1及び第2の生物活性剤は、400 Da以下の分子量を有する。

本発明はまた、特定の親水性生物活性剤の放出プロファイルを有するコーティングを提供する。従って、更に別の局面では、本発明は、コーティングに存在する生物活性剤の50%が1〜27日間以内に放出される生物活性剤放出プロファイルを有する生物活性剤-放出コーティングを有する医療装置を提供する。生物活性剤の放出は、本明細書で考察された方法によって決定することができる。より具体的な場合には、コーティングの存在する親水性生物活性剤の50%が3〜15日間、5〜13日間、又は7〜11日間以内に放出される。

詳細な説明
本明細書に記載の本発明の実施態様は、徹底的であることを意図するものではなく、又は以下の詳細な説明に開示された正確な形態に本発明を限定することを意図するものではない。むしろ、実施態様は、当業者が本発明の趣旨及び実施を認識及び理解することがきるように選択され、記載されている。

本明細書に記載の全ての刊行物及び特許は、文献として本明細書に援用されている。本明細書に開示された刊行物及び特許は、その開示のために提供されるにすぎない。本明細書には、本発明者らが、本明細書で引用された任意の刊行物及び/又は特許を含む任意の刊行物及び/又は特許よりも日付を早めることに対して権利を与えられていないという承諾として解釈されるものはない。

一般的に、本発明は、ポリマーマトリックスからの親水性生物活性剤の送達の方法であって、マトリックスが多数の固定された微粒子を含み、該微粒子は、親水性生物活性剤を含む方法を提供する。ある場合には、マトリックスは、ポリマー材料を、別の部分、例えば装置表面に、又はマトリックスに存在する別のポリマーに共有結合的に結合させる、反応基を含む。

ある局面では、微粒子は、植え込み型医療装置表面上のコーティングの一部又は全てであるマトリックス中に固定される。他の局面では、微粒子は、医療装置に必ずしも関連しないマトリックス中に固定される。例えば、微粒子は、ポリマー材料の塊（マトリックス）中に固定され、ポリマーは、ポリマー間を反応基によって互いに結合され得る。この場合には、マトリックスは、インサイチュで、例えば、体の所望の位置の組織の上に形成され得る。

本発明の考察を助けるために、「マトリックス」への言及は、コーティングの形態のマトリックス、例えば植え込み型医療装置上のマトリックス、及びインサイチュで形成されたマトリックス、例えば組織上のマトリックスを含むことを意図する。

用語「固定された」は、マトリックス中で比較的静止しており、ポリマーマトリックスがそのままである時に放出されない、微粒子を意味する。固定された微粒子を有するマトリックスは、放出される少なくともほとんどの生物活性剤、及びより典型的には、放出される生物活性剤の実質的にすべてがマトリックスから放出されるという観点から、有利である。この点で、マトリックスは、例えば、植え込まれた物品又はインサイチュで形成されたマトリックスの近傍において、局所的な治療効果を提供するために非常に有用である。

多くの局面では、微粒子は、微粒子の径よりも小さい平均孔サイズを有するポリマーマトリックスを提供することによって、コーティング中に固定され得る。このような構成において、微粒子は、液体流動によってコーティング又はマトリックスから除去されることを遅らせる。

生物活性剤放出に関して、マトリックス中の生物活性剤-放出微粒子の固定は、一般的に、局所的な治療効果を促進するために有益である。比較として、マトリックスから放出される微粒子は、有効な局所的治療法を提供しないことがある。例えば、実質的な量の微粒子がさもなれければ放出される場合には、微粒子は、所望の部位以外の体の部位に移動し、所望の部位以外の体の部位に隔離され、生物活性剤の誤標的（mistargeted）放出を招くことがある。

マトリックスと微粒子との間の全体的な安定性に相違がある場合には、一般的に及び好ましくは、マトリックスは、微粒子よりも安定である。例えば、ある局面では、マトリックスは生物安定的ポリマーを含み、微粒子は生分解性ポリマーを含む。しかしながら、他の局面では、マトリックス及び微粒子は、生分解性ポリマーを含むことができる。これらの局面では、微粒子は、好ましくは、ポリマーマトリックスよりも速く分解する。微粒子及びマトリックスの分解が体液と接触する時に起こる場合には、微粒子は、マトリックスよりも速く分解するだろう、そして、装置表面からの微粒子の喪失は避けられるだろう。

微粒子は、マトリックス中で固定されるために十分な任意のサイズ及び形状でよい。非常に小さな微粒子を使用することが望ましい場合に、及びマトリックス中に微粒子を固定させ続けるのが望ましい場合には、例えば、マトリックスのポリマー間の結合を増加させることによって、マトリックス形成は亢進され得る。この特徴は、マトリックス内の孔サイズを効果的に減少させることができる。

適用によって、特定のサイズ範囲内で微粒子を使用することが望ましい。例えば、医療装置表面のコーティングについては、コーティングの厚さよりも小さい径を有する微粒子を利用することが一般的に望ましい。多くの局面では、コーティングは、径が50 μm未満の微粒子を使用して調製される。しかしながら、インサイチュで形成されるマトリックスについては、微粒子の径は、50 μm超又は50 μm未満でよい。

非常に小さい、例えばナノメートル範囲の微粒子が使用できる。しかし、ある実施形式では、100 nm以上及びより望ましくは400 nm以上の径を有する微粒子が、親水性生物活性剤-放出マトリックスの調製において使用できる。米国特許出願公開第2003/0129130号は、ペンデント光反応基を有するポリマーから形成されたマトリックスが、ポリマー材料に微粒子を結合することなく、400 nm径の微粒子を保持した、ことを証明している。しかし、マトリックスは、高密度のポリマー性基を有するポリマー（マクロマー）のポリマーかから形成され、それによって、ナノメートル範囲で微粒子を固定することができるポリマーの高度に架橋したネットワークを形成し得る。

本発明の局面を説明するために、徐放プロファイルを有する親水性生物活性剤を提供するコーティングは、親水性生物活性剤、第1ポリマー及び第2ポリマーを含む微粒子を利用して調製することができる。液体をマトリックスを透過させ、微粒子と接触させるポリマーマトリックスと一緒に、微粒子の第2ポリマーは、コーティングから生物活性剤の放出を調整する。特に、第2ポリマーは、マトリックスから生物活性剤の放出率を減少させることができる。この放出率の減少は、第2ポリマーが微粒子中に含まれない微粒子を有するマトリックスから生物活性剤の放出率に匹敵する。

これらの局面では、微粒子は、少なくとも2つのポリマー（第1及び第2ポリマー）を含み；追加のポリマーは、場合により、微粒子中に含まれてもよい。例えば、微粒子は、第3、第4、第5ポリマー等を含むことができる。微粒子中の2つのポリマーの少なくとも1つは、微粒子からの生物活性剤の放出を調整し、それによってマトリックスからの生物活性剤の放出を調整する。

微粒子中のポリマー成分の選択は、本開示及び当業者に利用可能な知識に基いて選択され得る。ある局面では、微粒子と関連する場合に、好適な第2ポリマーは、第2ポリマーを含まない微粒子を有するマトリックスに比べて、前記マトリックスからの生物活性剤の放出率を減少させることによって放出を調整するだろう。

このような効果を与える第2ポリマーの選択は、以下の方法によって説明され得る。
第1に、第1ポリマー材料及び親水性生物活性剤から形成される微粒子が、得られるか又は調製される。微粒子は、本明細書で考察されたポリマーマトリックス中に固定され、親水性生物活性剤の放出率が試験される。次いで、第1ポリマー、生物活性剤、有用な因子である第2選択ポリマーから形成された微粒子が、得られるか又は調製される。これらの微粒子は、ポリマーマトリックス中に固定され、そして、第2ポリマーが生物活性剤の放出を調整するか否かを決定するために、親水性生物活性剤の放出率が試験される。第2ポリマーは、第2ポリマーを含まない微粒子に比べて、親水性生物活性剤の放出率を減少させるために選択され得る。

この現象は、表3及び1のデータの比較によって説明される。これは、PLGA/PLLA/ジクロフェナク微粒子を有するPVPマトリックスからの水溶性生物活性剤ジクロフェナクの放出が、PLGA/ジクロフェナク微粒子を有するPVPマトリックスに比べて、実質的に遅れることを示す（1時間で測定された放出率において約97%減少）。

驚くべきことに、PLGA/ジクロフェナク微粒子を有するPVPマトリックス上のポリマートップコートの封入体（実施例2及び表2参照；微粒子中に含まれる第2ポリマーと比較）は、ジクロフェナクの放出率をわずかに減少させた（1時間で測定された放出率において約49%減少）。

第1及び第2ポリマーは、合成及び天然ポリマーからなる群より選ばれる。合成及び天然ポリマーは、生物安定性であるか又は生分解性であり得る。

ある局面では、微粒子は、非-生分解性ポリマーを含むことができる。代表的な非-生分解性ポリマーは、例えば、合成ポリマー、例えばポリ(メチルメタクリレート)、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリビニリデンジフルオリド(PVDF)等を含む。

ある局面では、第1及び第2生物安定性ポリマーの選択は、選択されたポリマーの公知又は計算されたガラス転移温度（Tg）に基いて行われる。Tgは、ポリマーがガラス状態からゴム状態に遷移する特定の温度である。Tgは、技術的文献から得られる（例えば、Thermal Analysis of Polymeric Materials Wunderlich, B. (2005) Springer, Berlin; or Handbook of Polymer Synthesis, Kricheldorf et al. (2005) Marcei Dekker, New York）、又は分析技術、例えば示差走査熱量測定（DSC）を用いて測定される、もしくは数学的技術、例えばフォックス方程式（Fox, T.G. (1956) Bull. Am. Physics Soc. 1, 3, p. 123）によって決定される、ポリマーの固有の、物理的性質である。

実施の1形式では、微粒子は、第2ポリマーよりも低いTgを有する第1ポリマーを含む。
第2ポリマーは、より硬く、マトリックスからの生物活性剤の放出率を減少させることができる。例えば、好適な第1ポリマー、例えばPLGA、のTgは、約45℃であり、好適な第2ポリマー、例えばPLLA、のTgは、約55℃である。

ある局面では、第1及び第2ポリマーのTgの差は、約5℃以上である。より具体的な局面では、第1及び第2ポリマーのTgの差は、約10℃以上である。

ある局面では、第1及び第2ポリマーは、約35℃以上のTgを有する。より具体的な局面では、第1及び第2ポリマーは、約35℃〜約65℃の範囲のTgを有する。

第1及び第2ポリマーの選択は、ポリマーの他の性質、例えば分子量、溶解性及びレオロジーに基きうる。

ある局面及び実施の代表的形式では、微粒子は、生分解性ポリマーから構成される。本明細書で使用される生分解性ポリマーは、様々な酵素、例えば、ヒト及び生物（例えば、細菌）の通常の機能における酵素、及び/又は（単純な加水分解による）水環境における酵素、によって分解され得る。一旦分解されると、これらのポリマーの分解物は、一般的に体によって吸収又は除去される。

天然又は合成の生分解性ポリマーが使用され得る。1つの好ましい実施形式では、微粒子は、2位以上の合成生分解性ポリマーを含み、その内の1つは、微粒子から生物活性剤の放出を遅らせる。

ある場合には、第1及び第2生分解性ポリマーの選択は、公知の又は計算された選択されたポリマーの分解率に基いて行われる。1つの実施形式では、微粒子は、第2ポリマーよりも速い分解速度を有する第1生分解性ポリマーを含む。第2ポリマーは、よりゆっくりと分解し、マトリックスからの生物活性剤の放出率を減少させる。

第1及び第2生分解性ポリマーの分解速度を測定する1つの方法は、特定のポリマーから形成される微粒子を取得又は調製し、次いで液体環境において微粒子の分解速度を測定すること、を含む。ある場合には、液体環境は、マトリックスが植え込まれ又は形成されることになる体の一部から得られる体液を含むことができる。例えば、体液は、血漿又は眼由来の硝子体液を含むことができる。より遅い分解速度を示す微粒子由来の第2ポリマーは、より速い分解速度を示す微粒子由来の第1ポリマーと組み合わせて使用され得る。

ある場合には、第1ポリマーは、生分解性コポリマー（2以上のポリマー単位から形成されるポリマーを意味する）であり、そして、第2ポリマーは生分解性ホモポリマーである。該（第1）生分解性コポリマーは、半-結晶又は結晶のポリマードメインを形成することがある（第2）生分解性ホモポリマーよりも分解し易いアモルファスポリマードメインを形成することがある。

ある実施形式では、第1及び/又は第2合成的生分解性ポリマーは、ポリエステル、例えば、ポリ(乳酸)(ポリ(ラクチド))、ポリ(グリコール酸)(ポリ(グリコリド))ポリ(ラクチド-コ-グリコリド)、ポリ(ジオキサン); ポリラクトン、例えば、ポリ(カプロラクトン) 及びポリ(バレロラクトン)；コポリマー、例えば、ポリ(グリコリド-コ-ポリジオキサン)、ポリ(グリコリド-コ-トリメチレンカーボネート)、及びポリ(グリコリド-コ-カプロラクトン); ポリ(3-ヒドロキシブチレート)、ポリ(3-ヒドロキシバレレート)、ポリ(タルトロン酸)、ポリ(β-マロン酸)、ポリ(プロピレンフマレート); 分解性ポリエステルアミド; 分解性ポリ無水物、及びポリアルケン無水物 (例えば、ポリ(セバシン酸)、ポリ(1,6-ビス(カルボキシフェノキシ)ヘキサン、ポリ(1,3-ビス(カルボキシフェノキシ)プロパン); 分解性ポリカーボネート及び脂肪族カーボネート; 分解性ポリイミノカーボネート; 分解性ポリアクリレート（arylates）; 分解性ポリオルソエステル; 分解性ポリウレタン; 分解性ポリフォスファゼン; 分解性ポリヒドロキシアルカノエート; 分解性ポリアミド; 分解性ポリペプチド; 並びにそれらのコポリマーからなる群より選択される。ある局面では、これらのポリマーから選択される2以上の合成的生分解性ポリマーは、生物活性剤を含む微粒子を構築するために使用され、その内の1つは、マトリックスから生物活性剤の放出を遅らせる。

いくつかの生分解性ポリ(エステル-アミド)が米国特許第6,703,040号明細書に記載されている。これらのポリ(エステル-アミド)は、(DACA)nの形態のエステルとアミドとの結合によって、ジオール(D)、ジカルボン酸(C)及びα-アミノ酸(A)のポリマー化によって形成され得る。

生分解性ポリエーテルエステルコポリマーも使用できる。一般的に言えば、該ポリエーテルエステルコポリマーは、親水性ブロック（例えば、ポリアルキレングリコール、例えばポリエチレングリコール(PEG)）及び疎水性ブロック（例えば、ポリエチレンテレフタレート）を含む両親媒性ブロックコポリマーである。ブロックコポリマーの例は、ポリ(エチレングリコール)-型及びポリ(ブチレンテレフタレート)-型ブロック (PEG/PBTポリマー) を含む。これらの種類のマルチブロックコポリマーの例は、例えば、米国特許第5,980,948号明細書に記載されている。PEG/PBTポリマーは、ポリアクティブ（商標）の商品名で、Octoplus BV (Leiden, Netherlands) から商業的に入手可能である。

他のPEG-含有ブロックコポリマー、例えば、ポリ(ヒドロキシブチレート)(PHB)、ポリ(オキシエチレン)(POE)、ポリ(カプロラクトン)(PCL)及びポリ(ラクチド)(PLA) から選ばれる1以上のポリマーブロックを含むものは、Advanced Polymer Materials, Inc. (Lachine, QC, Canada) から入手可能である。

少なくとも2種のエステル結合を含む、生分解性でかつセグメント化された分子構造を有する生分解性コポリマーも使用できる。生分解性ポリマーは、（AB又はABA型の）ブロックポリマーでも、又は(AB)n型の（マルチブロックもしくはランダム-ブロックとしても知られている）セグメント化コポリマーでもよい。これらのコポリマーは、エステル交換に対して高い異なった感受性を有するコポリマーで結合を形成する2つ（以上）の環状エステルモノマーを用いて、2段階（以上）の開環コポリマー化において形成される。これらのポリマーの例は、例えば米国特許第5,252,701号明細書（Jarrett et al., "Segmented Absorbable Copolymer"）に記載されている。

他の代表的なマルチブロックコポリマーは、EP 1555278に記載の式(1)〜(3)のいずれかに従う構造を有する。

R₁及びR₂は、アモルファスポリエステル、アモルファスポリエーテルエステル又はアモルファスポリカーボネートでよく；あるいは、組合せたエステル、エーテル及び/又はカーボネート基から得られるアモルファスプレ-ポリマーでよい。R₁及びR₂は、重合開始剤として、これらの化合物の使用から生じることがあるポリエーテル基を含んでもよい。そのポリエーテル基は、室温でアモルファス又は結晶である。しかしながら、このように導入されたポリエーテルは、生理的条件下でアモルファスになるであろう。R₁及びR₂は、それぞれ、アモルファスプレ-ポリマー又はブロックA及びBから得られ、R₁及びR₂は、同一ではない。R₁及びR₂は、同時にポリエーテル基を含むことがあるが、それらの1つのみがポリエーテル基を含むことが好ましい。「z」は、0又は正の整数である。R₃は、ポリエーテル、例えばポリ(エチレングリコール)であり、存在するか（zは0でない）又は存在しない（zは0である）。R₃は、生理的条件下でアモルファスになるだろう。R₄は、脂肪族C₂〜C₈アルキレン基であり、場合により、C₁〜C₁₀アルキレンによって置換され、該脂肪族基は、直鎖又は環状であり、R₄は、好ましくは、ブチレン、-(CH₂)₄-基であり、そしてC₁-C₁₀アルキレン側鎖は、保護されたS、N、P又はO部分を含むことがある。「x」及び「y」は、共に正の整数であり、好ましくはいずれも少なくとも1であるが、「x」と「y」との合計（x+y）は、好ましくは多くて2000、より好ましくは多くて500、最も好ましくは多くて200である。Q1-Q6は、プレ-ポリマーと多機能性鎖伸長剤との反応によって得られる結合単位である。Q1-Q6は、独立に、アミン、ウレタン、アミド、カーボネート、エステル又は無水物である。すべての結合基Qが異なる事象は、稀であり、好ましくない。

他の好適な生分解性ポリマーは、リン酸-含有結合を含む、生分解性テレフタレートコポリマーを含む。リン酸エステル結合を有するポリマー、いわゆるポリホスフェート、ポリホスホネート、ポリホスファイトが知られている。例えば、Penczek et al., Handbook of Polymer Synthesis, Chapter 17: "Phosphorus-Containing Polymers," 1077-1 132 (Hans R. Kricheldorf ed., 1992)、及び米国特許第6,153,212号明細書、同第6,485,737号明細書、同第6,322,797号明細書、同第 6,600,010号明細書、同第6,419,709号明細書を参照。ホスファイトであるリン酸エステル結合を含む生分解性テレフタレートポリエステルも使用できる。好適なテレフタレートポリエステル-ポリホスファイトコポリマーは、例えば、米国特許第6,419,709号明細書 (Mao et al., "Biodegradable Terephthalate Polyester-Poly(Phosphite) Compositions, Articles, and Methods of Using the Same) に記載されている。ホスホネートであるリン酸エステル結合を含む生分解性テレフタレートポリエステルも使用できる。好適なテレフタレートポリエステル-ポリホスホネートコポリマーは、例えば、米国特許第6,485,737号明細書及び同第6,153,212号明細書 (Mao et al., "Biodegradable Terephthalate Polyester-Poly(Phosphonate) Compositions, Articles and Methods of Using the Same) に記載されている。ホスフェートであるリン酸エステル結合を含む生分解性テレフタレートポリエステルも使用できる。好適なテレフタレートポリエステル-ポリホスフェートコポリマーは、例えば、米国特許第6,322,797号明細書及び同第6,600,010号明細書 (Mao et al., "Biodegradable Terephthalate Polyester-Poly(Phosphate) Polymers, Compositions, Articles, and Methods for Making and Using the Same)。

生分解性多価アルコールエステルも使用できる（米国特許第6,592,895号明細書参照）。この特許は、脂肪族ホモポリマー又はコポリマーエステルから生じるアシル部分を与えるために、多価アルコールをエステル化することによって製造される生分解性星状ポリマーを記載する。生分解性ポリマーは、米国特許第6,583,219号明細書に記載されているような、架橋ポリマー構造を有するハイドロゲルを形成する疎水性及び親水性成分を含む3次元架橋ポリマーネットワークでよい。疎水性成分は、不飽和基末端を有する疎水性マクロマーであり、親水性ポリマーは、不飽和基誘導化合物と反応する水酸基を含む多糖である。更なる実施態様では、生分解性ポリマーは、α-アミノ酸（例えば、米国特許第6,503,538号明細書に記載されている、エラストマー性コポリマーアミド又はコポリエステルウレタン）に基づくポリマーを含むことができる。

本発明の生分解性ポリマーは、米国特許第6,303,148号明細書に記載されているようなデキストラン型ポリマーを含んでもよい。代表的なデキストラン型生分解性ポリマーは、商品名OCTODEX（商標）の下で商業的に入手できるものを含む。

他の生分解性ポリマーは、ポリメチリデン-マロネート、ポリヒドロキシブチレート等を含む。

微粒子は、天然の生分解性多糖を用いて形成することもできる。ペンデント結合基、例えば重合性基を有する天然の生分解性多糖は、多糖の架橋マトリックスと反応して主部（body member）を形成することができる。望ましくは、天然生分解性多糖は、低分子量ポリマー、例えば約50,000 Da以下、25,000 Da以下又は10,000 Da以下の分子量を有するポリマーである。

ペンデント結合基を有する天然生分解性多糖は、いずれも本発明の出願人と同一出願人による、2005年11月17日に公開された米国特許出願第2005/0255142号 (Chudzik et al.)、及び2005年11月11日に公開された米国特許出願第11/271,213号 (Chudzik et al.) に記載されている。天然生分解性多糖の1つの好ましい種類は、マルトデキストリン、アミロース、及びポリアルジトールから選ばれる。

微粒子は、疎水性部分で誘導化された多糖を用いて形成されてもよい。代表的な疎水性多糖は、本発明と同一の出願人によって2006年3月15日に出願された、米国特許出願第60/782,957 (Chudzik, SJ.) に記載の方法に従って製造され得る。主部は、C₂〜C₁₈の直鎖、分岐鎖もしくは環状のアルキル基、又はC₂〜C₁₀もしくはC₂〜C₆の直鎖、分岐鎖もしくは環状のアルキル基を含む疎水性部分で誘導化された疎水性部分を用いて形成され得る。ある局面では、天然生分解性多糖の疎水性誘導体は、1より多い置換程度を有する。

例として、生分解性微粒子を含む生物活性剤は、第1疎水性多糖が第2疎水性多糖よりも低いTgを有する第1及び第2疎水性多糖で調製され得る。ある具体的な局面では、第1及び第2疎水性多糖は、約35℃以上、例えば約40℃〜約65℃の範囲のTgを有する。

本発明に有用な他の生分解性ポリマーは、例えば、Birmingham Polymers, Inc. (Birmingham, Ala. 35211) から入手できる。生分解性ポリマー及びその合成は、様々な文献に記載されている。例えば、Mayer, J. M., and Kaplan, D. L. ((1994) Trends in Polymer Science 2: pages 227-235; 及び、Jagur-Grodzinski, J., (1999) Reactive and Functional Polymers: Biomedical Application of Functional Polymers, Vol. 39, pages 99-138である。場合によっては、生分解性ポリマーは、体の様々な酵素の作用によって分解される。

生分解性微粒子は、確立された技術、例えば、溶媒濃縮法によって様々な生物的活性剤を組み込むことによって調製され得る（例えば、Wiehert, B. and Rohdewald, P. J Microencapsul. (1993) 10: 95参照）。親水性の生物活性剤は、in vivoでの微粒子の分解時に、基材上のポリマーマトリックス中に固定されている微粒子から放出され得る。

本発明のある局面では、微粒子は、合成生分解性ホモポリマー及び合成生分解性コポリマーから構成される。例えば、微粒子は、ポリラクチド及びポリ(ラクチド-コ-グリコリド)を含むことができる。

別の所望の実施形式では、微粒子は、生物活性剤の放出を制御する、生物活性剤、第1ポリマー及び第2ポリマーを含む。ここで、微粒子は、生物活性剤及び第1ポリマーから主になる内側部分と、主に第2ポリマーからなる外側部分とを含む構造を有する。より望ましくは、第1及び第2ポリマーは、合成生分解性ポリマーから選択される。

ある場合には、これらの種類の微粒子は、「二重壁型」微粒子と称される（例えば、Pekarek, KJ. (1994) Nature 367: 258-60参照）。しかし、「二重壁型」微粒子の構造は、1つの生分解性ポリマーを含むコア、及び別の生分解性ポリマーを含むシェル（又は1つより多いシェル）を有するものとしてより具体的に記載されている。

微粒子の内側部分（例えば、コア）は、微粒子に存在する生物活性剤の全部ではないが少なくともほとんどを含む。内側及び外側部分を有する微粒子を調製するために、様々な技術が使用できる。技術によっては、ポリマー混合物の相分離に基いている。多くの相分離技術はまた、溶媒濃縮を含む。

内側部分及び外側部分を含む微粒子は、第1ポリマー及び生物活性剤を含む第1組成物を先ず調製することによって製造され得る。第1組成物は、第1ポリマー及び生物活性剤の均一な懸濁液を提供すために処理され得る。次いで、ホモジナイズされた第1組成物は、第2ポリマーを含む第2組成物と混合され得る。次いで、第1組成物と第2組成物との混合物は、ホモジナイズされ得る。これらのステップの後に、微粒子は、微粒子の形成を促進する溶液、例えばポリビニルアルコール-含有溶液と、組成物とを混合することによって形成され得る。1つの実施形式では、次いで、微粒子は、例えば、遠心によって回収され、次いで場合により洗浄、そして凍結又は凍結乾燥され得る。

本方法は、親水性生物活性剤を含む微粒子の調製のために使用され得る。このプロセスを説明するために、親水性生物活性剤は、第1組成物を調製するために、第1生分解性ポリマー、溶媒、例えばジクロロメタン中で、例えばPLGAと混合される。1つの例として、親水性生物活性剤及び第1ポリマーの濃度は、それぞれ、約62.5 mg/ml、187.5 mg/mlでよい。しかし、様々な因子、例えば生物活性剤の性質、及び微粒子中の生物活性剤の所望のローディングに依拠して、親水性生物活性剤及び第1ポリマーの濃度は、好適に選択され得る。第2生分解性ポリマーを有する第2組成物が調製される。第1及び第2組成物における試薬は、試薬を溶解するために十分な時間、例えば終夜、放置される。このステップに次いで、第1組成物は、例えば、超音波によってホモジナイズされ、第2組成物は、第1組成物と混合され得る。次いで、混合物は、再度、ホモジナイズされ得る。この微粒子が、溶液、例えば1.0 % (w/v)のポリビニルアルコール（PVA）水溶液の約4倍の過剰量と混合された後に、ボルテックスされる。このステップの後に、次いで、混合物は、ポリビニルアルコール（PVA）溶液（例えば、0.5 % PVA）の大過剰量（例えば、20倍）に添加され得る。1つの実施形式では、次いで、微粒子は、例えば、遠心によって回収され、次いで場合により洗浄、そして凍結又は凍結乾燥され得る。

ある具体的な局面では、微粒子の内側部分は、合成生分解性コポリマー、例えばポリ(ラクチド-コ-グリコリド)を含み、微粒子の外側部分は、合成生分解性ホモポリマー、例えばポリ(ラクチド)を含む。

これらのポリマーと他の生分解性ポリマーとのブレンドも使用できる。典型的には、生物活性剤の放出は、これらのポリマーが溶解し又はインサイチュで分解するために起こる。

本発明は、ポリマーマトリックスからの生物活性剤の送達のための効果的な方法を提供する。マトリックスは、少なくとも1群の微粒子であって、親水性生物活性剤を含む微粒子を含む。親水性生物活性剤は、微粒子、及び微粒子を捕捉するポリマーマトリックスから、マトリックスと接触状態にある環境（例えば、液体又は組織）中に放出される。

ある局面では、微粒子を有するマトリックスは、親水性生物活性剤、及び該親水性生物活性剤とは異なった1以上の他の生物活性剤を放出するように構成され得る。例えば、マトリックスは、親水性生物活性剤の溶解性よりも低い（水）溶解性を有する生物活性剤を含む別の微粒子群を含んでもよい。例えば、本発明はまた、生物活性剤-放出コーティングを有する医療装置であって、該コーティングは、親水性である第1生物活性剤を含む第1群の微粒子、及び第1生物活性剤よりも水溶性が低い第2生物活性剤を含む第2群の微粒子を含むポリマー材料のマトリックスを含む、前記装置を提供する。第1及び第2群の微粒子は、ポリマーマトリックス中に固定される。そこでは、反応基が、ポリマー材料を共有結合的に互いに、装置の表面に、又はその両方に結合させる。

マトリックスは、50量部の水当たり少なくとも1量部の親水性生物活性剤の溶解性を有する親水性生物活性剤を含む微粒子の1群を含む。より具体的には及びこの実施態様において、親水性生物活性剤は、溶解性（10〜30量部の水当たり少なくとも1量部の生物活性剤の溶解性を有する）であり、完全に溶解性（1〜10量部の水当たり少なくとも1量部の生物活性剤の溶解性を有する）であり、又は非常に溶解性（1量部の水当たり少なくとも1量部の生物活性剤の溶解性を有する）であるかもしれない。溶解性についてのこれらの記述用語は、当該分野で用いられる標準的な用語である（例えば、Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 第20版, (2000), Lippincott Williams & Wilkins, Baltimore MD参照）。

ある局面では、生物活性剤は、イオン化分子であり、水溶性組成物中でイオンを形成することができる化合物を言う。例えば、生物活性剤は、生理的pHの範囲（約pH 6〜pH 9）で、水溶性組成物中でイオン化できる。

本発明によれば、親水性生物活性剤は、上記のように親水性生物活性剤の送達のための改良を示す徐放プロファイル中のマトリックスから放出される。この特徴を考慮すると、固定化された微粒子を有するマトリックスは、親水性生物活性剤単独で、又は1以上の他の生物活性剤と組み合わせて送達するために有利に使用され得る。1以上の他の生物活性剤は、親水性生物活性剤よりも溶解性が高くても、又は親水性生物活性剤よりも溶解性が低くてもよい。例えば、1つの局面では、マトリックスは、少なくとも2つの群の微粒子であって、第1群の微粒子は親水性生物活性剤を含み、第2群の微粒子は疎水性生物活性剤を含む、前記微粒子を含む。有利なことに、親水性及び疎水性の生物活性剤は、それぞれの治療的ウィンドウ内で効果を提供する割合で放出され得る。

本発明はまた、第1生物活性剤、及び第1生物活性剤よりも水溶性が低い第2生物活性剤を有する生物活性剤-放出コーティングを調製する方法を提供する。

本発明はまた、第1生物活性剤、及び第1生物活性剤よりも水溶性が低い第2生物活性剤を患者に局在化された、徐放送達する方法を提供する。本方法は、ポリマーマトリックス、及びマトリックス中に固定された第1及び第2群の微粒子を含むコーティングを有する医療装置を対象内に置くステップを含む。用語「生物活性剤」は、ヒトを含む、トリ及び哺乳動物に限定されない動物にin vivoで投与した時に、生物的効果を生じる、合成でも又は天然でもよい、無機又は有機分子を意味する。

生物活性剤のリストの一部を以下に示す。当業者は、微粒子群のみ、又は任意の他の生物活性剤と組み合わせて含まれる親水性生物活性剤のいずれか1つを選択することができる。生物活性剤の水溶性の情報に加えて生物活性剤の包括的なリストは、The Merck Index, Thirteenth Edition, Merck & Co. (2001) に見られる。

マトリックスが第1及び第2群の微粒子を含む局面では、第1群の微粒子は、水溶性生物活性剤（例えば、本明細書に挙げた任意の水溶性生物活性剤）を含むことができ、第2群の微粒子は、水溶性生物活性な第1群の微粒子とは異なった生物活性剤（例えば、本明細書に挙げた任意の生物活性剤）を含むことができる。

本発明に従って調製されたマトリックスは、以下の種類：ACEインヒビター、アクチンインヒビター、鎮痛薬、麻酔薬、抗-血圧薬、抗ポリメラーゼ、抗分泌剤、抗-AIDS物質、抗生物質、抗癌剤、抗コリン作用薬、抗凝血剤、抗痙攣薬、抗鬱剤、制吐剤、抗真菌剤、抗緑内障物質（anti-glaucoma solutes）、抗ヒスタミン剤、血圧降下薬、抗炎症剤 (例えば、NSAID)、代謝拮抗物質、抗酸化剤、駆虫薬及び/又は抗-パーキンソン物質、抗増殖剤（antiangiogenesis agentsを含む)、抗原虫溶質、抗精神病薬、下熱剤、鎮痙薬、抗ウイルス剤、カルシウムチャネル遮断薬、細胞反応調整剤、キレーター、化学療法剤、ドーパミンアゴニスト、細胞外マトリックス成分、フィブリン溶解剤、フリーラジカルスキャベンジャー、成長ホルモンアンタゴニスト、睡眠薬、免疫抑制剤、抗毒素、表面糖タンパク質受容体のインヒビター、微小管インヒビター、縮瞳薬、筋収縮剤、筋弛緩剤、神経毒、神経伝達物質、ポリヌクレオチド及びその誘導体、オピオイド、光線力学療法剤、プロスタグランジン、リモデリングインヒビター、スタチン、ステロイド、血栓溶解剤、トランキライザー、血管拡張剤、及び血管痙攣インヒビターを含むがこれらに限定されない1以上の生物活性剤を放出するために使用され得る。

ある局面では、マトリックスは、抗増殖剤を含む微粒子を含む。抗増殖剤は抗-血管新生剤でよい。

ある局面では、マトリックスは、抗増殖剤を含む第1群の微粒子、及び抗炎症剤を含む第2群の微粒子を含む。

ある局面では、マトリックスは、細胞反応調整剤を含む第1群の微粒子、及び抗炎症剤を含む第2群の微粒子を含む。

ある局面では、マトリックスは、抗生物質を含む第1群の微粒子、及び抗炎症剤を含む第2群の微粒子を含む。

ある局面では、マトリックスは、抗血栓剤を含む第1群の微粒子、及び抗炎症剤を含む第2群の微粒子を含む。

ある局面では、マトリックスは、細胞外マトリックスタンパク質を含む第1群の微粒子、及び免疫抑制剤を含む第2群の微粒子を含む。

ある具体的な局面では、マトリックスは、第1及び第2群の微粒子であって、該第1群の微粒子が、ポリペプチド、多糖及びポリヌクレオチドからなる群より選ばれる生物活性剤を含み、該第2群の微粒子が疎水性生物活性剤を含む、前記微粒子を含む。ある具体的な局面では、疎水性剤は、グルココルチコイドを含む。

抗生物質は、当該分野では知られており、微生物の増殖を阻害し又は微生物を殺す物質である。抗生物質の例は、ペニシリン、テトラサイクリン、クロラムフェニコール、ミノサイクリン、ドキシサイクリン、バンコマイシン、バシトラシン、カナマイシン、ネオマイシン、ゲンタマイシン、エリスロマイシン、セファロスポリン、ゲルダナマイシン及びそのアナログを含む。セファロスポリンの例は、セファロチン、セファピリン、セファゾリン、セファレキシン、セファラジン、セファドロキシル、セファマンドール、セフォキシン、セファクロル、セフロキシム、セフォニシド、セフォラニド、セフォタキシム、モキサラクタム、セフチゾキシム、セフトリアキソン、及びセフォペラゾンを含む。

防腐剤は、一般的に非特異的方法、例えばその活性を阻害する又はそれを破壊することによって、微生物の増殖又は作用を抑制又は止める物質であると理解される。防腐剤の例は、スルファジアジン銀、クロロヘキシジン、グルタールアルデヒド、過酢酸、次亜塩素酸ナトリウム、フェノール、フェノール性化合物、ヨードフォア化合物、四級アンモニウム化合物、及び塩素化合物を含む。

抗ウイルス剤は、ウイルスの複製を破壊又は抑制することができる物質である。抗ウイルス剤の例は、α-メチル-P-アダマンタンメチルアミン、ヒドロキシ-エトキシメチルグアニン、アダマンタンアミン、5-ヨード-2'-デオキシウリジン、トリフルオロチミジン、ウインターフェロン、及びアデニンアラビノシドを含む。

酵素インヒビターは、酵素反応を阻害する物質である。酵素インヒビターの例は、塩化エドロホニウム、N-メチルフィゾスチグミン、臭化ネオスチグミン、硫酸フィゾスチグミン、タクリンHCl、タクリン、1-ヒドロキシマレイン酸塩、ヨードツベルシジン、p-ブロモテトラミソール、10-(α-ジエチルアミノプロピオニル)-フェノチアジン塩酸塩、塩化カルミダゾリウム、ヘミコリニウム-3,3,5-ジニトロカテコール、ジアシルグリセロールキナーゼインヒビターI、ジアシルグリセロールキナーゼインヒビターII、3-フェニルプロパルギルアミン、N-モノメチル-L-アルギニンアセテート、カルビドパ、3-ヒドロキシベンジルヒドラジンHCl、ヒドララジンHCl、クロギリン（clorgyline）HCl、デプレニルHCl L(-)、デプレニルHCl D(+)、ヒドロキシルアミンHCl、イプロニアジドリン酸塩、6-MeO-テトラヒドロ-9H-ピリド-インドール、ニアラミド、パルギリンHCl、クイナクリンHCl、セミカルバジドHCl、トラニルシプロミンHCl、N,N-ジエチルアミノエチル-2,2-ジフェニルバレレート塩酸塩、3-イソブチル-1-メチルキサンチン、パパベリンHCl、インドメタシン、2-シクロオクチル-2-ヒドロシエチルアミン塩酸塩、2,3-ジクロロ-α-メチルベンジルアミン (DCMB)、8,9-ジクロロ-2,3,4,5-テトラヒドロ-1H-2-ベンザゼピン塩酸塩、p-アミノグルテチミド、p-アミノアミノグルテチミド酒石酸塩 R(+)、p-アミノアミノグルテチミド酒石酸塩 S(-)、3-ヨードチロシン、α-メチルチロシン L(-)、α-メチルチロシン D L(-)、セタゾラミド、ジクロルフェナミド、6-ヒドロキシ-2-ベンゾチアゾールスルホンアミド、及びアロプリノールを含む。

解熱剤は、熱をとり又は下げることができる物質である。抗炎症剤は、炎症を弱め又は抑制することができる物質である。かかる薬剤の例は、アスピリン（サリチル酸）、インドメタシン、インドメタシンナトリウム三水和物、サリチルアミド、ナプロキセン、コルヒチン、フェノプロフェン、スリンダク、ジフルニサル、ジクロフェナク、インドプロフェン及びサリチルアミドナトリウムを含む。局所麻酔剤は、局所部位で麻酔効果を有する物質である、かかる麻酔剤の例は、プロカイン、リドカイン、テトラカイン及びジブカインを含む。

細胞反応調整剤は、血小板-由来成長因子（pDGF）のような化学走化性因子である。他の化学走化性因子は、好中球-活性化タンパク質、単球化学誘引タンパク質、マクロファージ-炎症タンパク質、SIS（小誘導性分泌）タンパク質、血小板因子、血小板塩基性タンパク質、メラノーマ刺激活性、表皮性増殖因子、形質転換増殖因子（α）、線維芽細胞増殖因子、血小板-由来内皮細胞増殖因子、インシュリン-様増殖因子、神経増殖因子、血管内皮増殖因子、骨形態形成タンパク質、及び骨成長/軟骨-誘導因子（α及びβ）を含む。他の細胞反応調整剤は、インターロイキン、インターロイキンインヒビター、又はインターロイキン受容体、例えばインターロイキン1〜インターロイキン10；インターフェロンα、β及びγを含むインターフェロン；造血性因子、例えばエリスロポエチン、顆粒球コロニー刺激因子、マクロファージコロニー刺激因子、及び顆粒球-マクロファージコロニー刺激因子；α及びβ腫瘍壊死因子を含む腫瘍壊死因子；β-1、β-2、β-3形質転換増殖因子を含む形質転換増殖因子（β）、インヒビン、アクチビン、及びこれらのタンパク質のいずれかの産生をコードするDNAである。

スタチンの例は、ロバスタチン、プラバスタチン、シムバスタチン、フルバスタチン、アトロバスタチン、セリバスタチン、ロスバスタチン、及びスペルスタチンを含む。
ステロイドの例は、グルココルチコイド、例えばコルチソン、ヒドロコルチソン、デキサメタゾン、ベタメタゾン、プレドニソン、プレソニソロン、メチルプレソニソロン、トリアムシノロン、ベクロメタゾン、フルドロコルチソン、及びアルドステロン；性ステロイソ、例えば、例えば、テストステロン、ジヒドロテストステロン、エストラジオール、ジエチルスチルベストロール、プロゲステロン及びプロゲスチンを含む。

代表的なリガンド又は受容体は、抗体、抗原、アビジン、ストレプトアビジン、ビオチン、ヘパリン、IV型コラーゲン、プロティンA及びプロティンGを含む。

代表的な抗生物質は、抗生物質ペプチドを含む。

生物活性剤は、抗再狭窄効果、例えば抗増殖性、抗血小板及び/又は抗血栓効果を提供することができる。ある実施態様では、生物活性剤は、抗炎症性剤、免疫抑制剤、細胞接着因子、受容体、リガンド、増殖因子、抗生物質、酵素、核酸等を含むことができる。抗増殖性効果を有する化合物は、例えば、アクチノマイシンD、アンギペプチン、c-mycアンチセンス、パクリタキセル、タキサン等を含む。

抗血栓効果を有する生物活性剤の代表的な例は、ヘパリン、ヘパリン誘導体、ヘパリンナトリウム、低分子量ヘパリン、ヒルジン、リジン、プロスタグランジン、アルガトロバン、フォルスコリン、バピプロスト、プロスタサイクリン及びプロスタサイクリンアナログ、D-phe-pro-arg-クロロメチルケトン (合成抗血栓剤)、ジピリダモール、糖タンパク質、Iib/IIIa血小板膜受容体抗体、組換えヒルジン、トロンビン抑制物質 (例えば、Biogenから商業的に入手可能である）、硫酸コンドロイチン、修飾デキストラン、アルブミン、ストレプトキナーゼ、組織プラスミノーゲン活性化因子（TPA）、ウロキナーゼ、一酸化窒素インヒビター等を含む。

生物活性剤は、血小板凝集を介在するGPIIb-IIIa血小板受容体複合体のインヒビターでもよい。GPIIb-IIIaインヒビターは、アブキシマブ（ReoPro（商標））としても知られているモノクローナル抗体Fabフラグメントc7E3、合成ペプチド又はペプチド類似物、例えばエプチフィバチデ（Integrilin（商標））又はチロフィバン（Agrastat（商標））を含むことができる。

生物活性剤は、免疫抑制剤、例えばシクロスポリン、CD-34抗体、エベロリムス、マイコフェノール酸、シロリムス、タクロリムス等でよい。他の代表的な治療用抗体は、トラスツツマブ (ヘルセプチン（商標）)、ヒト化抗-HER2モノクローナル抗体 (moAb); アレムツツマブ (キャンパス（商標）)、ヒト化抗-CD52 moAb; ゲムツツマブ (ミロタルグ（商標）)、ヒト化抗-CD33 moAb; リツキシマブ (リツキサン（商標）)、キメラ抗-CD20 moAb; イブリツモマブ (ツェバリン（商標）)、β-発光放射性同位体に複合化されたネズミmoAb; トシツモマブ (ベックスサー（商標）)、ネズミ抗-CD20 moAb; エドレコロマブ (パノレックス（商標）)、ネズミ抗-上皮細胞接着分子moAb; セツキシマブ (エルビツックス（商標）)、キメラ抗-EGFR moAb; 及びベバシツマブ (アバスチン（商標）)、ヒト化抗-VEGF moAbを含む。

更に、生物活性剤は、表面接着分子又は細胞-細胞接着分子でよい。代表的な細胞接着分子又は接着タンパク質、例えば細胞外マトリックスタンパク質は、フィブロネクチン、ラミニン、コラーゲン、エラスチン、ビトロネクチン、テナスシン、フィブロノゲン、トロンボスポンジン、オステロポンチン、フォン・ヴィレブランド因子、骨シアロタンパク質（及びその活性ドメイン）、又は親水性ポリマー、例えばヒアルロン酸、キトサン又はメチルセルロース、及び他のタンパク質、糖類、並びに脂肪酸を含む。代表的な細胞-細胞接着分子は、N-カドヘリン及びP-カドヘリン、及びその活性ドメインを含む。

ポリヌクレオチド又はその誘導体は、天然及び合成的に調製されたDNA及びRNAポリマー、及びその化学的アナログを含む。ポリヌクレオチドはまた、オリゴヌクレオチドを含む。代表的なポリヌクレオチドは、アンチセンスmRNA、モルフィリノオリゴ、siRNA、リボザイム、ssDNA及びdsRNAを含む。

ポリマーマトリックスと組み合わせた微粒子組成物は、大きな親水性生物活性剤、例えば、先に記載のもののいずれかを含む、ポリペプチド、多糖又はポリヌクレオチド、のマトリックスからの徐放送達のための特に効果的なメカニズムを提供する。従って、ある局面では、本発明は、生物活性剤-放出コーティングを有する医療装置を提供する。該コーティングは、ポリマー材料と、ポリマー材料を共有結合的に互いに結合させ、装置の表面に共有結合的に結合させ、又はそれらの両方で結合させる反応基とのマトリックスを含む。マトリックス中に固定された微粒子は、1,000 Da以上の分子量を有する親水性生物活性剤を含む。

微粒子又はマトリックス中に画像化剤が含まれてもよい。これらの薬剤は、所望の部位、例えば腫瘍、をin vivoで画像化することができる。画像化剤の例は、in vivoで検出可能な標識を有する物質、例えば、蛍光標識に結合された抗体を含む。用語抗体は、抗体全体又はそのフラグメントを含む。

マトリックスは、微粒子の固定化を可能にするポリマー材料（1以上のポリマー）から成り得る。ポリマー材料は、マトリックスを形成するために有用な、1以上のホモポリマー、コポリマー、それらの組合せ、又はそれらのブレンドを含み得る。

一般的に、ポリマー材料は、選択され、そして完全な微粒子を有するマトリックスを形成するために好適な組成物中で使用される。例えば、微粒子を分解しない液体中で溶解性であるポリマーが選択され得る。1つの望ましい実施形式では、親水性ポリマーが、微粒子も含む水溶性組成物を調製するために使用される。

一般的に、該組成物は、好適な物性（例えば、耐久性及び微粒子保持性）を提供するポリマー材料の量及び種類を含む。ある局面では、組成物中でマトリックスを形成するために使用されるポリマー材料の量は、約0.1 mg/mL以上、0.5 mg/mL以上、又は1.0 mg/mL以上の濃度にある。1つの実施形式では、ポリマー材料は、約2.5 mg/mLの濃度にある。

ポリマー材料がペンデント光-反応製又は重合性基を含む局面では、組成物中のポリマーの量はまた、これらの基による誘導化のレベルに基いて選択され得る。

組成物中に存在する微粒子の量は、1以上の因子、例えば、微粒子にロードされた生物活性剤の量、生物活性剤の放出率、及びマトリックスから放出される生物活性剤の総量に基いて、選択され得る。微粒子の総量は、1つの生物活性剤の送達のための1群の微粒子、又は2以上の生物活性剤の送達のための2以上の群の微粒子を含むことができる。本発明のマトリックスは、微粒子の高ローディングが達成され得る点で有利である。次に、このことは、長期間に渡って、生物活性剤の治療上有効量の送達を助ける。

ある局面では、微粒子は、約10 mg/mL以上、20 mg/mL以上、30 mg/mL以上、又は40 mg/mL以上の濃度でマトリックスを形成するために、使用される組成物に存在する。1つの実施形式では、微粒子は、約50 mg/mLの濃度で組成物中に存在する。

マトリックスが2種類以上の生物活性剤の送達のために2群以上の微粒子を用いて形成される場合には、微粒子の群は、マトリックスから生物活性剤の所望の放出を達成するために任意の好適な割合で存在し得る。

マトリックス形成のためのポリマー材料として有用な親水性ポリマーの1種は、合成親水性ポリマーである。合成親水性ポリマーは、アクリルモノマー、ビニルモノマー、エーテルモノマー、又はそれらの種類ノモノマーのいずれか1以上の組合せを含む任意の好適なモノマーから調製され得る。アクリルモノマーは、例えば、メタクリル酸塩、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸、アクリル酸、アクリル酸グリセロール、メタクリル酸グリセロール、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジメチルアクリルアミド（DMA）、及びこれらのいずれかの誘導体及び/又はこれのいずれかの混合物を含む。ビニルモノマーは、例えば、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、ビニルアルコール、及びこれらのいずれかの誘導体を含む。エーテルモノマーは、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びこれらのいずれかの誘導体を含む。

これらのモノマーから得られるポリマーの例は、ポリ(アクリルアミド)、ポリ(メタクリルアミド)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(アクリル酸)、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(ビニルアルコール)、及びポリ(HEMA) を含む。親水性コポリマーの例は、例えば、メチルビニルエーテル/マレイン無水物コポリマー及びビニルピロリドン/(メタ)アクリルアミドコポリマーを含む。ホモポリマー及び/又はコポリマーの混合物も使用できる。

アクリルアミド型ポリマー、例えばポリ(N,N-ジメチルアクリルアミド-コ-アミノプロピルメタクリルアミド) 及びポリ(アクリルアミド-コ-N,N-ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド) が、2004年9月17に出願された同一出願人 (Taton et al.) の米国特許出願公開2006/0030669号の実施例2に記載されている。

ある実施態様では、親水性ポリマーは、ビニルピロリドンポリマー、又はビニルピロリドン/(メタ)アクリルアミドコポリマー、例えばポリ(ビニルピロリドン-コ-メタクリルアミド)である。PVPコポリマーが使用される場合には、ビニルピロリドンと、アクリルアミドモノマーの群から選択されたモノマーとのコポリマーでよい。代表的なアクリルアミドモノマーは、(メタ)アクリルアミド及び(メタ)アクリルアミド誘導体、例えば、ジメチルアクリルアミドによって代表されるアルキル(メタ)アクリルアミド、及びアミノプロピルメタクリルアミド及びジメチルアミノプロピルメタクリルアミドによって代表されるアミノアルキル(メタ)アクリルアミドを含む。例えば、ポリ(ビニルピロリドン-コ-N, N-ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド) は、米国特許出願公開第2006/0030669号 (Taton et al.) の実施例2に記載されている。

天然ポリマーもマトリックスを形成するために使用できる。天然ポリマーは、多糖、例えば、ポリデキストラン、カルボキシメチルセルロース及びヒドロキシメチルセルロース；グルコサミノグリカン、例えば、ヒアルロン酸；ポリペプチド、例えば、溶解性タンパク質、例えばコラーゲン、アルブミン及びアビジン；及びこれらの天然ポリマーの組合せを含む。天然及び合成ポリマーの組合せも使用できる。

マトリックスを形成するために使用され得るある代表的な天然ポリマーは、2005年11月11日に出願された同時係属中の米国特許出願第11/271,213号 (Chudzik et al) に記載されている低分子量デンプン-由来ポリマーである。アミロース及びマルトデキストリンによって代表されるこれらの低分子量デンプン-由来ポリマーは、微粒子を含む生分解性マトリックスを形成するために活性化され得る、反応基、例えば重合性基を含む。

1つの好ましい実施態様では、記載されたポリマー及びコポリマーは、潜在的な反応基、例えば、熱的潜在性反応基又は潜在性反応基で誘導化されている。潜在性反応基は、ポリマー鎖の末端部分（末端）に存在してもよく、又はポリマーの長さに従って存在してもよい。1つの好ましい実施態様では、潜在性光反応基は、ポリマーの長さに従ってランダムに存在する。潜在性光反応基は、活性化されて別の部分（例えば、別のポリマー、又は装置表面）に結合して、反応基を形成する。

光反応基を有する親水性ポリマーを調製する方法は、当該分野で知られている。例えば、光-PVPの調製方法は、米国特許第5,414,075号明細書に記載されている。

潜在性光反応基は、隣接する標的化学構造への生じた共有結合を伴う、活性種生成、例えば、ナイトレン、カルベンのような活性種及び励起ケトン状態、を経るために、特定の適用された外的エネルギー源、例えば、放射線、に反応する1以上の反応部分を含む。かかる光反応基の例は、同時係属の米国特許第5,002,582号明細書 (Guire et al.) に記載されている。光反応基は、電磁スペクトルの様々な部分、典型的には、スペクトルの紫外線、可視光船又は赤外線の部分、に反応するように選択され得る。「照射」は、表面への電磁放射線の適用を意味する。

光反応性アリールケトンは、光反応性ポリマー上の好ましい光反応基であり、例えば、アセトフェノン、ベンゾフェノン、キノン、アントラキノン、アントロン、及びアントロン-様へテロ環（すなわち、アントロンのヘテロ環式アナログ、例えば10-位にN、O、又はSを有するアナログ）、又はその置換（例えば、環置換）誘導体でよい。好ましいアリールケトンの例は、アクリドン、キサントン及びチオキサントンを含むアントロンのヘテロ環式誘導体、及びその環置換誘導体を含む。約360 nm超の励起波長を有するチオキサントン及びその誘導体は特に好ましい。

アジドは、光反応性ポリマー上の好適な種類の光反応基でもあり、アリールアジド (C₆R₅N₃)、例えばフェニルアジド、及び特に4-フルオロ-3-ニトロフェニルアジド、アシルアジド (-CO-N₃)、例えばエチルギ酸アジド、フェニルギ酸アジド、スルホニルアジド (SO₂-N₃)、例えばベンゼンスルホニルアジド、及びホスホリルアジド (RO)₂PON₃、例えばジフェニルホスホリルアジド及びジエチルホスホリルアジドを含む。

ジアゾ化合物は、光反応性ポリマー上の別の好適な種類の光反応基を構築し、ジアゾアルカン (-CHN₂)、例えばジアゾメタン及びジフェニルジアゾメタン、ジアゾケトン (-CO-CHN₂)、例えばジアゾアセトフェノン及び1-トリフルオロメチル-1-ジアゾ-2-ペンタン、ジアゾ酢酸エステル (-0-CO-CHN₂)、例えばt-ブチルジアゾ酢酸エステル及びフェニルジアゾ酢酸エステル、及びβ-ケト-α-ジアゾ酢酸エステル (-CO-CN₂-CO-O-)、例えば3-トリフルオロメチル-3-フェニルジアジリン、及びケテン (-CH=C=O)、例えばケテン及びジフェニルケテンを含む。

光反応性ポリマーは、ある実施態様では、光反応性コポリマーを含むことができる。ポリマー又はコポリマーは、例えば、ポリアクリルアミド骨格を有するか、又はポリエチレンオキシド-型ポリマー又はコポリマーでよい。光反応性ポリマーの1例は、ビニルピロリドンとN-[3-(4-ベンゾイルベンズアミド)プロピル] メタクリルアミド (BBA-APMA)とのコポリマーを含み；別の例は、アクリルアミドとBBA-APMAとのコポリマーである。

光反応性ポリマーの光反応基は、基材と光反応性ポリマーとの共有結合の形成を可能にし、それによって、基材表面にポリマーを結合させる。光反応性ポリマーの光反応基は、ポリマー鎖を互いに架橋するために働くこともでき、このことは、微粒子が捕捉され得るマトリックスとして働く共有結合的に架橋されたポリマー鎖のネットワークの形成を可能にする。

ある実施態様では、架橋化合物、例えば、光反応性又は熱的に活性化された架橋剤がポリマー材料に添加され、マトリックスを形成するために処理され得る。光活性化架橋剤は、非-イオン性でも又はイオン性でもよい。光活性化架橋剤は、好適な化学作用エネルギー源に曝露された時に化学的に反応性になり得る、少なくとも2つの潜在性光反応基を含むことができる。

架橋化合物の添加は、ポリマーマトリックスをより耐久性にさせるために役立つことができ、より小さな微粒子捕捉することができるより小さな孔サイズを有するマトリックスを形成することもできる。ポリマーマトリックスを形成する際に、微粒子、ポリマー及び架橋化合物を含む混合物は、マトリックス形成を促進するために調製されそして処理され得る。場合によっては、マトリックスは、基材に適用され、次いで処理されて、捕捉された微粒子を有するコーティングを形成する。

1以上の好適な架橋化合物（複数）は、微粒子を有するマトリックスを形成するために使用される組成物中に含まれ得る。架橋化合物は、マトリックス材料（例えば、1以上のポリマー成分及び微粒子）の性質に基いて選択され得る。

例えば、マトリックスは、式：XR₁R₂R₃R₄（Xは化学的骨格であり、R₁、R₂、R₃及びR₄は潜在性光反応基を含むラジカルである）を有する非-イオン性光活性化架橋剤を用いて形成され得る。代表的な非-イオン性架橋剤は、米国特許第5,414,075号明細書及び同第5,637,460号明細書（Swan et al., "Restrained Multifunctional Reagent for Surface Modification"）に記載されている。

イオン性光活性化架橋剤は、マトリックスを形成するために使用することもできる。いくつかのイオン性光活性化架橋剤は、式：X₁-Y-X₂（式中、Yは、少なくとも1つの酸性基もしくは塩基性基を含むラジカル、又は酸性基もしくは塩基性基の塩であり、X₁及びX₂は各々独立して、潜在性光反応基を含むラジカルである。）を有する化合物である。例えば、式Iの化合物は、スルホン酸又はスルホン酸基を含むラジカルYを有することができ；X₁及びX₂は、アリールケトンのような光反応基を含むことができる。このような化合物は、4,5-ビス(4-ベンゾイルフェニルメチレンオキシ)ベンゼン-1,3-ジスルホン酸又は塩; 2,5-ビス(4-ベンゾイルフェニルメチレンオキシ)ベンゼン-1,4-ジスルホン酸又はその塩; 2,5-ビス(4-ベンゾイルメチレンオキシ)ベンゼン-1-スルホン酸又は塩; N,N-ビス[2-(4-ベンゾイルベンジルオキシ)エチル]-2-アミノエタンスルホン酸又は塩などを含む。米国特許第6,278,018号明細書を参照。塩のカウンターイオンは、例えば、アンモニウム、又はアルカリ金属、例えばナトリウム、カリウム又はリチウムでよい。他の実施態様では、非-光反応性架橋剤は、架橋ポリマー鎖の形成を促進するために使用され得る。反応基を標的とすることができ、ポリマーの更なる重合化を開始することができ、又は熱力学的に活性化された架橋剤、例えばADSS (N,N-ジスクシンイミジルスベリン酸塩) 架橋剤でよい、非-光反応性剤が添加され得る。

コートされた材料の層を含む装置表面上のコーティングが形成され得る。コートされた材料の層は、ポリマー材料及び微粒子のマトリックスを含む。コーティングは、1以上の更なる材料層を含みこともできる。1以上の更なる層が存在する場合には、これらの層は、ポリマー材料及び微粒子のマトリックスを含むコート材料の層と同一でも又は異なってもよい。例えば、コーティングは、装置表面と、ポリマー材料及び微粒子のマトリックスを含むコート材料の層との間に存在する「基礎層」を含むことがある。コーティングは、ポリマー材料及び微粒子のマトリックスを含むコート材料の層のすべて又は一部の上に形成される「上層」を含んでもよい。

1つの実施態様では、互いに結合し得るか、又は機能性剤と会合し得る、ポリマー材料及び微粒子を含む組成物は、基材表面上に浸漬コートされて、コート表面を形成する。あるいは、該組成物は、圧電性ポンプの利用により基材表面にジェットプリントすることによって適用され得る。プリント技術は、基材表面上に正確な位置で比較的少量の混合物の適用を可能にすることができる。別の実施態様では、該組成物は、基材上に配置され、処理される；次いで、微粒子は、基材上に置かれそして処理された材料によって固定される。

コーティングは、基材表面の1以上の部分上に形成され得る。例えば、微粒子のコーティングは、基材表面上の様々な位置にパターン化され得る。各コート部分のポリマーマトリックスの厚さは、変動し、ポリマーマトリックス中に固体された微粒子のサイズによって依拠し得る。好ましくは、基材上のポリマーマトリックスの厚さは、基材上に配置される最大微粒子の径よりも大きい。適用によっては、基材を、ポリマー材料と微粒子との混合物でコーティングする1ステップより多いステップに供し、それによって、基材表面上の複数の層の形成を可能にする。

マトリックスにおける固定された微粒子の表面コーティングを作製するために、ポリマー材料を含む混合物は、典型的には、混合物が基材上に配置された後に処理される。1つの実施態様では、光ポリマーを含むポリマー材料は、電磁エネルギー、例えばUV光で処理されて、ポリマーの光反応基を活性化し、そして架橋によって互いにポリマーを基材に結合するかもしくはポリマー鎖を結合するか、又は架橋によって互いにポリマーを基材に結合しかつポリマー鎖を結合する。適用によっては、ポリマー材料は、マスクして電磁エネルギーで処理されて、基材上の処理された材料のパターンを形成する。

本発明のコーティングは、様々な技術、例えば浸漬コーティング、ブラッシング、又はスプレイを用いて提供され得る。しかしながら、コーティングプロセス中に微粒子を分散する特定のスプレイコーティング法は、医療装置の表面に微粒子-含有コーティングを提供する特有かつ効率的な方法を提供する。該方法は、以下のステップ：(a)生物安定的ポリマー材料及び生物活性剤を含む微粒子、を含む組成物を攪拌し、(b)装置表面上の組成物をスプレイコーティングし、及び(c)該組成物を処理して、生物安定性ポリマーを表面に共有結合的に結合させること、を含み得る。場合によっては、攪拌のステップは、加圧チャンバー内で行われ、場合によっては、攪拌及びスプレイコーティングのステップは、同時に行われる。スプレイコーティングの方法は、生物安定性ポリマー材料及び生物活性剤を含む微粒子を含む組成物を攪拌し、装置表面に該組成物をスプレイし、及び次いで該組成物を処理してコーティングを形成することによって行われ得る。場合によっては、攪拌ステップは、加圧チャンバー内で行われ、場合によっては、攪拌及びスプレイコーティングのステップは、同時に行われる。また、スプレイは、加圧ノズルを用いて行われ得る。実施の形式によっては、チャンバーは、0.5〜5 psiの範囲で加圧され、ノズルは、0.5〜5 psiの範囲で加圧される。コーティング組成物を送達するための1つの好ましい方法は、チャンバーがノズルの圧力よりも高い圧力を有する方法である。窒素は、チャンバーを加圧するための不活性ガスとして使用できる。

実施の1形式では、微粒子は、2006年6月28日に出願された同時係属の米国仮特許出願第60/806,030号 (Slager) に記載された方法に従って、植え込み型医療物品の表面上にスプレイされる。更に、米国特許出願公開第2004/0062875号 (Chappa et al.) に記載のスプレイコーティング装置及び方法は、植え込み型物品の表面にコーティングを提供するために使用され得る。スプレイコーティング方法は、微粒子がうまく分散される均等コーティングを提供する。

微粒子を含むコーティング組成物は、医療物品の表面に機能性コーティングを提供することが望ましい、任意の医療物品を実質的にコートするために利用され得る。場合によっては、微粒子-含有コーティングは、病状の予防又は治療のための、哺乳動物に一時的又は永久的に導入される医療物品の表面上に形成される。これらの装置は、臓器、組織、又は臓器の管腔、例えば動脈、静脈、心室、心臓の心房、内に置かれるように皮下的、経皮的又は外科的に導入される任意のものを含む。

代表的な医療物品は、血管プラント及びグラフト、グラフト、外科的装置；人工器官；内部人工器官、ステント-グラフト及び血管内-ステントの組み合わせを含む人工血管；小径グラフト、腹大動脈瘤グラフト；創傷包帯及び損傷管理装置；止血バリア；メッシュ及びヘルニアプラグ；子宮出血パッチ、心房中隔欠損症（ASD）パッチ、卵円孔開存症（PFO）パッチ、心室中隔欠損症（VSD）パッチ、及び他の一般的な心臓パッチを含むパッチ； ASD、PFO、及びVSDの閉鎖；経皮的閉鎖装置、僧帽弁修復装置; 左心耳フィルター; 弁環状形成装置、カテーテル; 中心静脈アクセスカテーテル、血管アクセスカテーテル、濃瘍排水カテーテル、薬物注入カテーテル、非経口供給カテーテル、静脈カテーテル（例えば、抗血栓剤による治療）、卒中療法カテーテル、血圧及びステントグラフトカテーテル；接合装置及び吻合閉塞装置；動脈瘤排除装置；グルコースセンサーを含むバイオセンサー；心臓センサー；受胎調節装置；豊胸インプラント；感染制御装置；膜；組織スキャフォールド；組織-関連材料；脳脊髄液（CSF）シャント、緑内障排液シャントを含むシャント；歯科装置及び歯科インプラント；耳装置、例えば耳排液チューブ、中耳腔換気用ベントチューブ；眼科装置；排液チューブカフ、インプラントされた薬物注入チューブカフ、カテーテルカフ、縫合カフ、を含む装置のカフ及びカフ部分；脊髄及び神経装置；神経再生溝；神経カテーテル；ニューロパッチ；整形外科装置、例えば整形外科接合インプラント、骨修復/拡大装置、軟骨組織修復装置；泌尿器装置及び尿道口装置、例えば泌尿器インプラント、膀胱装置、腎臓装置及び血液透析装置、結腸瘻バッグ接着装置；胆管排液製品を含む。

ある局面では、ポリマー材料と微粒子とのマトリックス、例えばコーティングは、眼科物品と一緒に利用される。眼科物品は、眼の外部又は内部への配置のために構築され得る。ある局面では、物品は、眼の前部（レンズの前）及び/又は眼の後部（レンズの後ろ）に親水性生物活性剤を送達するために利用され得る。好適な眼科装置は、必要ならば、眼の近傍の組織に生物活性剤を提供するために利用することもできる。ポリマー材料及び微粒子を含む組成物は、眼科物品の表面上のコーティングの形成のために、又は眼科物品の構成において使用され得る。

眼の内部での配置のために構成された物品は、眼の任意の所望の部位内に置くことができる。ある局面では、眼科物品は、眼内部位、例えばガラス質での配置のために構成され得る。例証的な眼内装置は、非-線形眼内装置を記載する米国特許第6,719,750 B2号明細書 ("Devices for Intraocular Drug Delivery," Varner et al.) 及び米国特許第5,466,233号明細書 ("Tack for Intraocular Drug Delivery and Method for Inserting and Removing Same," Weiner et al.); 米国特許公開第2005/0019371 A1号 ("Controlled Release Bioactive Agent Delivery Device," Anderson et al.)、同第2004/0133155 A1号 ("Devices for Intraocular Drug Delivery," Varner et al.)、同第2005/0059956 A1号 ("Devices for Intraocular Drug Delivery," Varner et al.)、及び米国特許出願第11/204,195号 (2005年8月15日に出願, Anderson et al.)、同第11/204,271号 (2005年8月15日に出願, Anderson et al.)、同第11/203,981号 (2005年8月15日に出願, Anderson et al.)、同第11/203,879号 (2005年8月15日に出願, Anderson et al.)、同第11/203,931号 (2005年8月15日に出願, Anderson et al.); 及び関連出願に記載のものを含むが、これらに限定されない。

場合によっては、医療物品は、プラスチックポリマーから部分的又は全体的に構成されている。この点で、微粒子-含有コーティングは、プラスチック表面上に形成され得る。プラスチックポリマーは、オリゴマー、ホモポリマー、及び付加又は縮合重合のいずれかから得られるコポリマーを含む合成ポリマーから形成されたものを含む。好適な付加ポリマーの例は、アクリル、例えば、メチルアクリル酸、メチルメタクリル酸、ヒドロキシエチルメタクリル酸、ヒドロキシエチルアクリル酸、アクリル酸、メタクリル酸、グリセリルアクリル酸、グリセリルメタクリル酸、メタクリルアミド、及びアクリルアミドから重合化されたもの；ビニル、例えば、エチレン、プロピレン、塩化ビニル、酢酸ビニル、ピロリドンビニル、ビニリデンジフルオリド、及びスチレンを含むが、これらに限定されない。縮合ポリマーの例は、ナイロン、例えばポリカプロラクタム、ポリラウリルラクタム、ポリヘキサメチレンアジパミド、及びポリヘキサメチレンドデカンジアミド、及びポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリスルホン、ポリ(エチレンテレフタレート)、ポリジメチルシロキサン、及びポリエーテルケトンを含むが、これらに限定されない。

基材材料のための他の好適なポリマーは、ポリアミド、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリケトン、ポリウレア、アクリロニトリル、ブタジエンコポリマー、ブタジエンラバー、塩素化及び塩素-スルホン化ポリエチレン、ポリクロロプレン、エチレンプロピレン（EPM）コポリマー、エチレンプロピレンジエン（EPDM）コポリマー、ポリエチレン-エチレンプロピレンジエンPE-EPDMコポリマー、ポリプロピレン-エチレンプロピレンジエン（PP-EPDM）コポリマー、エチレン-ビニルアルコールコポリマー（EVOH）、ポリエピクロルヒドリン、イソブチレンイソプレンコポリマー、ポリイソプレン、ポリスルフィド、シリコンポリマー、ニトリルブタジエンコポリマー/ポリビニルクロリド・ブレンド（NBR/PVC）、スチレンブタジエンコポリマー、及び酢酸ビニルエチレンコポリマー、及びそれらの組合せを含む。

他の場合には、微粒子-含有コーティングは、金属から部分的に又は全体的に構築される医療装置上に形成され得る。多くの装置又は物品は、実質的に全ての金属材料、例えばアロイから構築されるが、装置表面の少なくとも一部分が金属である、非-金属及び金属材料から構築され得るものもある。金属表面は、薄い表面層でもよい。かかる表面は、装置表面の全て又は部分上に金属をスパッタコーティングすることを含む任意の方法によって形成され得る。

医療物品において使用され得る金属は、プラチナ、金、又はタングステン、及び他の金属、例えば、レニウム、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、チタニウム、ニッケル、並びにこれらの金属のアロイ、例えばステンレス鋼、チタニウム/ニッケル、ニチノールアロイ、コバルトクロムアロイ、非-合金鉄、及びプラチナ/イリジウムアロイを含む。1つの具体的なアロイは、MP35である。他のアロイ又は組合せを含むこれらの金属は、微粒子を含むコーティング組成物を配置するために好適な基材であり得る。

金属-含有医療装置の表面は、必要ならば、生物材料の表面性を改変するために、予備処理され得る（例えば、Parylene（商標）-含有コーティング組成物）。金属表面は、シラン試薬、例えばヒドロキシ-又はクロロ-シランで処理してもよい。

場合によりコートされ得る他の表面は、ヒト組織、例えば、骨、軟骨組織、皮膚及び歯を含むもの；又は、他の有機材料、例えば木、セルロース、圧縮カーボン、及びラバーを含む。他の考慮される生物材料は、窒化シリコン、シリコンカーバイド、ジルコニア及びアルミナ、並びにガラス、シリカ、及びサファイアを含むがこれらに限定されないセラミクスを含む。セラミクス及び金属の組合せもコートされ得る。

本方法は、医療装置表面上にコーティングを形成するために有用であるが、本発明の組成物は、医療装置とは無関係でもよく、in vivoで親水性生物活性剤を送達するために有用であり得るポリマーマトリックスを形成するために使用することもできる。微粒子を含むポリマーマトリックスは、体内の所望の部位で、インサイチュで形成され得る。ポリマー、反応基及び親水性生物活性剤を含む微粒子を含む組成物は、本明細書で記載したように、体内又は体の表面上の位置に配置され、次いで反応基を活性化するために処理され、それによって、固定された微粒子を有する大量のポリマー材料を形成できる。ある局面では、マトリックスは、好ましくは、水溶性生物活性剤、第1ポリマー及び第2ポリマーを含む微粒子であって、第2ポリマーは、マトリックスからの生物活性剤の放出を調整する、前記微粒子を含む。生物活性剤は、例えば、マトリックス間及びマトリックス内への新組織の形成を促進又は許容することによって、組織成長又は機能を回復し又は改善することができる。

ある局面では、マトリックスは、生物-マクロマーを用いて形成される。生物-マクロマーは、重合性の、天然ポリマー又は天然ポリマー誘導体を意味する。生物マクロマーは、天然ポリマー又はその部分を得、そして、重合性基、例えばエチレン性不飽和基を付加するために、ポリマーを誘導体化することにより、形成され得る。生物マクロマーは、天然多糖又はポリペプチドから形成され得る。

組成物は、体内の所望の部位に送達された後、重合化材料のマトリックスを形成するためにインサイチュで処理され得る。例えば、該処理は、長波長UV又は可視光を用いて、これらの特定の波長によって活性化された好適な光開始剤の存在下で、組成物を照射することを含むことがある。1つのかかる具体的な装置は、水溶性カンファーキノン光開始剤及びヒアルロン酸マクロマーを記載する米国特許公開第2006/0287410号 (Chudzik et al) に記載されている。別の例として、該処理は、生物マクロマー及び微粒子の存在下でレドックス重合システムによってマトリックス形成を促進することを含むことがある。1つのかかる具体的な装置は、過酸化物-型レドックスシステム及びマルトデキストリンマクロマーを記載する、米国特許出願第11/271,238号 (Chudzik et al.; In Vivo Formed Matrices Including Natural Biodegradable Polysaccharides and Uses Thereof; 2005年11月11日出願) に記載されている。

多くの多糖及びポリペプチドは、体内に存在する酵素によって分解可能である。マトリックスは、生物活性剤の放出中に、微粒子を維持するような方法で形成され得る。例えば、生物活性剤を有する生分解性微粒子は、好ましくは、ポリマーマトリックスを形成するために使用される生分解性ポリマーの分解よりも速い速度で分解される。

本発明の局面に従って、親水性生物活性剤が徐放プロファイルでコーティングから放出されるように、微粒子を有するマトリックスは調製される。この特徴は、長期かつより治療上有用な時間に渡って、植え込み型医療装置から親水性生物活性剤の放出を可能にする。

生物活性剤の放出（in vitro）は、標準的な溶出技術を用いて手動で又は自動で測定され得る。例えば、マトリックスからの生物活性剤の溶出及び検出を行うことができる好適な自動装置は、Sotax USP 4装置 (Sotax Corporation; Horsham, PA) である。マトリックスからの薬物の溶出は、閉鎖ループ系によって循環する溶液、例えばPBSを用いて評価され得る。生物活性剤は、生物活性剤のピーク吸光度で、分光光度法でモニターされ得る。

本発明は、特定の親水性生物活性剤放出プロファイルを有するコーティングを提供する。放出プロファイルは、ある期間に渡って親水性生物活性剤の徐放を可能にし、マトリックスからの生物活性剤の短時間放出及び早過ぎる消耗を避ける。

ある局面では、コーティングは、コーティング中に存在する親水性生物活性剤の50%が1〜27日間内に放出される、生物活性剤放出プロファイルを有する。ある局面では、例えば、コーティング中に存在する生物活性剤の50 %が3、5もしくは7日目に、又は3、5もしくは7日後に放出され得るが、17、15、13もしくは11日目に、又は17、15、13もしくは11日前に放出されない。より具体的な場合では、コーティング中に存在する親水性生物活性剤の50 %が7〜11日間内に放出される。

他の局面では、親水性生物活性剤は、1,000 Da以上の分子量を有し、コーティングは、コーティング中に存在する生物活性剤の50 %が1〜28日間内に放出される放出プロファイルを有する。

別の局面では、コーティングは、第1親水性生物活性剤を含む第1群の微粒子、及び第1生物活性剤よりも水溶性が低い第2生物活性剤を含む第2群の微粒子と共に、ポリマー材料のマトリックスを含む。例えば、第1生物活性剤は、50量部の水当たり少なくとも1量部の溶解性を有することができ、第2生物活性剤は、50量部の水当たり1量部未満の溶解性を有することができる。別の例として、第1生物活性剤は水溶性であり、第2生物活性剤は、水に実質的に不溶性であるか又は水不溶性である。更に他の具体的な局面では、第1及び第2生物活性剤は、400 Da以下の分子量を有する。

コーティングは、第1又は第2生物活性剤のいずれかの50 %以下が24時間内にコーティングから放出される割合で、第1及び第2生物活性剤がコーティングから放出される、放出プロファイルを有することができる。

より具体的な局面では、コーティング中に存在する第1生物活性剤の25%及び第2生物活性剤の50%が、4.7時間〜8日間内の時点で放出される。

コーティングからの生物活性剤の放出は、対象に、微粒子を含むコーティングを有する装置を植え込むことによって開始される。植え込み後、1以上の生物活性剤は、対象に治療効果を与えるために、徐放プロファイルで放出され得る。

以下の実施例は本発明を説明するが、本発明を実施例に限定するものではない。

実施例 1
ポリマー層中に固定されたジクロフェナク/PLGA微粒子
親水性の水溶性抗炎症剤を含む分解性ミクロスフェアを調製し、次いで、ポリマーマトリックス中の基材表面上に固定した。次いで、ミクロスフェア-コート基材を媒体中に置き、一定期間に渡って、基材表面からの抗炎症剤の放出を定量した。

水中油型エマルション/溶媒濃縮技術によって、ジクロフェナクでロードされたポリ(ラクチド-コ-グリコリド) (PLGA) ミクロスフェアを調製した（Wichert, B. and Rohdewald, P. (1993) J. Microencapsul 10: 195）。第1ステップで、30又は100 mgの細粒子ジクロフェナク (Aldrich, St. Louis, MO) を、15 mlのジクロロメタンに溶解した100 mgのPLGA（50:50 ラクチド：グリコリド; 平均MW 50,000〜75,000ダルトン; Aldrich, St. Louis, MO）と混合した。混合物をTissue Tearor (Biospec Products; Bartiesville, OK) を用いて、1.0分間、スピード20でホモジナイズした。エマルションを4 g NaClを含む40 mlの0.3 % (w/v) ポリビニルアルコール（PVA）水溶液 (Aldrich, St. Louis, MO) に注ぎ、次いで、1時間攪拌した。次いで、混合物を10分間遠心した。ミクロスフェアを単離し、20 mlの脱イオン（DI）水で2回洗浄した。次いで、湿ったミクロスフェアを凍結乾燥した。微粒子のジクロフェナクローディングを確実にするために、12 mgの微粒子を4 mlの10 % NaOHに溶解し、55℃のオーブン中のシェーカーの上に1時間置き、DI水で10:1に希釈し、次いで、Shimadzu分光光度計 (Model UV-1601, Columbia, MD) で276 nmで測定した。2つの群の微粒子は、各々、1.6及び2.1% (w/w) ジクロフェナクを含むと決定した。

各群に関して、米国特許第5,414,075号明細書の実施例4に記載されているようにして調製した、30 mgのジクロフェナク-PLGA微粒子の、800 μlの2.5 mg/ml光反応性ポリ(ビニルピロリドン)コポリマー (光-PVP) 水溶液のスラリーを調製し、超音波処理を施し、微粒子を再-懸濁した。各群について、スラリーは、1" x 3" ポリスチレンシート (PS) (Goex Plastics, Janesville, WI) の領域の約半分の上にキャスティングした。ポリスチレンシート上に形成されたフィルムは、室温で1時間乾燥し、次いでUV光（Dymax, Light-Welder PC-2, Torrington, CT）で3分間照射した。次いで、コートされたPSシートを、Sotax USP 4装置 (Sotax Corporation; Horsham, PA) を用いて薬物溶出のために試験した。使用した溶出媒体は、PBS、pH 7.4であった。コーティングからの薬物の溶出は、Sotax USP 4装置 (Sotax Corporation; Horsham, PA) を用いて評価した。試料は、閉鎖ループ系によって循環する37℃の35 mlのリン酸緩衝溶液（PBS）を用いて、12 mmセル中に置いた。276 nmでの吸光度をモニターするSotax装置を用いる溶出実験を3日間行った。時間の関数として、2つの群の微粒子-コートPSシートから放出されるジクロフェナクの量を表1に示す。結果は、これらのコーティングからジクロフェナクが非常に速く（数時間内に）放出されたことを示した。

実施例 2
更なるポリマートップコートを有するポリマー層中に固定されたジクロフェナク/PLGA微粒子
親水性の、水溶性抗炎症剤を含む分解性ミクロスフェアを調製し、次いでポリマーマトリックス中に基材表面上に固定した。ミクロスフェア/ポリマー層の後に、更なるポリマートップコートを加えた。次いで、ミクロスフェア-コート基材を媒体中に置き、基材表面からの抗炎症剤の放出を一定期間定量した。

ジクロフェナクでロードされたポリ(ラクチド-コ-グリコリド) (PLGA) ミクロスフェアを実施例1に記載の方法と同様にして調製した。第1ステップにおいて、11 mgの細粒子ジクロフェナク (Aldrich, St. Louis, MO) を100 μlの酢酸及び200 μlのジクロロメタンに溶解した。1.0 mlのジクロロメタンに溶解した110 mgのPLGA (50:50 ラクチド：グリコリド; 平均MW 50,000〜75,000ダルトン; Aldrich, St. Louis, MO) を含む第2溶液を調製した。該2つの溶液を混合し、6 mlの0.3% (w/v) ポリビニルアルコール (PVA) 水溶液 (Aldrich, St. Louis, MO) を加えた。混合物をTissue Tearor (Biospec -Products; Bartlesville, OK) を用いて30秒間、スピード18でホモジナイズした。エマルションを40 mlの0.03% (w/v) ポリビニルアルコール (PVA) 水溶液 (Aldrich, St. Louis, MO) に注ぎ、3時間攪拌した。次いで、混合物を遠心し、回収したミクロスフェアを20 ml DI水で3回洗浄した。次いで、湿ったミクロスフェアを凍結乾燥した。ミクロスフェアの収率は92%であった。ジクロフェナクローディングを確実にするために、12 mgの微粒子を4 mlの10 % NaOHに溶解し、60℃のオーブン中のシェーカー上に2時間置き、DI水で100:1に希釈し、次いで吸光度をShimadzu spectrophotometer (Model UV-1601, Columbia, MD) で276 nmで測定した。この微粒子は6.5% (w/w)のジクロフェナクを含むと決定した。

最初に、PSシート (1" x 3"; Goex Plastics, Janesville, WI) を光-PVPのプライマー層でコートした。IPAに光-PVPの第1溶液を2.5 mg/mlに溶解した。 100 μlのこの溶液を各スライド上にピペットし、溶液を乾燥させた。PS-シートをUV光 (Dymax, Light- Welder PC-2, Torrington, CT) を用いて、1.0分間照射した。次いで、20 mg ジクロフェナク-PLGA微粒子のｍ400 μlの2.5 mg/ml 光-PVP水溶液のスラリーを調製し、pHを酢酸で2〜3に調整した。スラリー（100 μl）を各1" x 3" PSシートの領域の約半分の上にキャスティングした。ポリスチレンシート上に形成されたフィルムは、室温で乾燥し、次いでUV光（Dymax, Light-Welder PC-2, Torrington, CT）で1分間照射した。次いで、200 μlの、光-PVPのIPA (2.5 mg/ml) 第1溶液をミクロスフェア-含有層の上部に塗った。溶液を乾燥し、次いで同一のUV装置で2分間照射した。次いで、コートされたシートを減圧下、デシケーター中に終夜置いた。

次いで、コートされたPSシートは、Sotax USP 4装置を用いて薬物溶出について試験した。使用した溶出媒体は、PBS、pH 7.4であった。Sotax装置を用いる溶出実験は3日間行った。時間の関数としての微粒子-コートPSシートから放出されたジクロフェナク量を表2に示す。実施例1と同様に、ジクロフェナクは、これらの微粒子-含有コーティングから非常に速く溶出した。

実施例 3
ポリマーコーティング中の二重-壁ジクロフェナク微粒子
親水性の、水溶性抗-炎症性剤を含む、生分解性ポリマーを二重層を有する分解性ミクロスフェアを調製し、次いでポリマーマトリックス中の基材表面上に固定した。次いで、ミクロスフェア-コート基材を媒体中に置き、基材表面からの抗-炎症性剤の放出を一定期間に渡って定量した。

ジクロフェナクでロードされた、ポリ(ラクチド-コ-グリコリド)（PLGA）：ポリ-L-ラクチド (PLLA) 二重-壁ミクロスフェアは、以下のようにして調製した。PLLA溶液は、300 mgのPLLA (Aldrich, St. Louis, MO) を1.0 ml ジクロロメタンに溶解することによって調製した。第2溶液を、150 mg PLGA (50:50 ラクチド：グリコリド; 平均MW 50,000〜75,000ダルトン; Aldrich, St. Louis, MO) を0.8 ml ジクロロメタンに溶解することによって調製し; 次いで、50 mgの細粒子ジクロフェナク (Aldrich, St. Louis, MO) をPLGA溶液に加えた。この2つの溶液を終夜溶解した。次いで、PLGA/ジクロフェナク溶液を超音波処理し (Misonix, Inc; Farmingdale, NY)、次いでPLLA溶液をPLGA/ジクロフェナク溶液に加え、パワーレベル3で、更に30秒間超音波処理した。次いで、8 mlの1.0% (w/v) ポリビニルアルコール (PVA) 水溶液 (Aldrich, St. Louis, MO) をこのエマルションに加えた。エマルションを30秒間ボルテックス混合した。次いで、攪拌しながら、混合物を200 mlの0.5% (w/v) PVA水に注いだ。1時間後、混合物を遠心し、回収されたミクロスフェアを、30 ml Dl水で3回洗浄した。次いで、ミクロスフェアを10 mlのDI水に再-懸濁し、-20℃で凍結し、次いで凍結乾燥した。ジクロフェナクのローディングを確実にするために、11.4 mgの微粒子を4 mlの10 % NaOHに溶解し、次いで16 mlのDI水を加えた。4時間後、この溶液のサンプルをDI水で10:1に希釈し、次いでShimadzu分光光度計 (Model UV-1601, Columbia, MD) で276 nmで吸光度を測定した。この微粒子は5.1% (w/w) ジクロフェナクを含むと決定した。

PSカバースリップ (1.1 cm x 2.3 cm; Nunc5 Rochester, NY) を光-PVPのプライマー層でコートした。光-PVPの第1溶液をIPAに2.5 mg/mlで溶解した。この溶液の100 μlを各カバースリップ上にピペットし、溶液を乾燥させた。PSカバースリップをUV光 (Dymax, Light-Welder PC-2, Torrington, CT) を用いて1.0分間照射した。次いで、スラリーを、5 mgジクロフェナク-PLGA/PLLA微粒子の、100 μlの2.5 mg/ml 光-PVP水溶液中で調製した。スラリー（100 μl）をPSカバースリップ上にキャスティングした。PS上に形成されたフィルムを室温で乾燥させ、UV光 (Dymax, Light-Welder PC-2, Torrington, CT) で2.0分間照射した。次いで、200 μlの、IPA中の光-PVP第1溶液 (2.5 mg/ml) をミクロスフェア-含有層の上部に塗った。溶液を空気乾燥し、次いでUV装置で2分間照射した。

コーティングにおける微粒子からの薬物の溶出は、37℃でPBS中で、コートされたPSカバースリップをインキュベートすることによって評価した。3つのコートされたカバースリップを30 mlのPBS中に各々浸漬し、37℃のインキュベーターに置いた。いろいろな時間に1 mlの溶液を各バイアルから除き、1 mlの新鮮PBSを加えた。除いた溶液を276 nmでUV吸光度を測定することによって薬物量を評価した。放出されたジクロフェナク量を時間の関数として表3に示す。その結果は、ポリマーコーティング中に固定された時に、単一-壁微粒子と比較して、二重-壁によってより遅い徐放が達成できることを証明した。

単一-壁微粒子コーティングと比べた、ジクロフェナクの放出率に対する二重-壁微粒子コーティングの効果、及びポリマートップコートを有する単一壁微粒子コーティングの効果を証明するために、表1、2及び3のデータをグラフ化し、図1に示す。Y軸上の値は、コーティングから放出されたジクロフェナクの割合を示し、X軸上の値は、時間を示す。0時点は、溶出の開始である。

実施例 4
単一-壁及び二重-壁デキサメタゾン微粒子の調製
単一生分解性ポリマー又は2つの生分解性ポリマーの二重層を用いて、2種類のデキサメタゾン-含有微粒子を調製した。

デキサメタゾンでロードされたポリ(ラクチド-コ-グリコリド) (PLGA) 単一-壁ミクロスフェアは、以下のようにして調製した。200 mg PLGA (50:50 ラクチド：グリコリド; 平均MW 50,000〜75,000ダルトン; Aldrich, St. Louis, MO) を2 ml ジクロロメタンに溶解することによって溶液を調製した。100 mg デキサメタゾン (Aldrich, St. Louis, MO) をこの溶液に加えた。懸濁液をボルテックス混合し、次いで6 mlの1.0% (w/v) ポリビニルアルコール (PVA) 水溶液 (Aldrich, St. Louis, MO) をこの溶液に加え、混合物をTissue Tearor (Biospec Products; Bartlesville, OK) を用いてスピード15で1分間、ホモジナイズした。次いで、1.5時間攪拌しながら、混合物を40 mlの0.3% PVA水に注いだ。混合物を遠心し、回収したミクロスフェアを30 ml DI水で3回洗浄した。次いで、15 mlのDI中にミクロスフェアを再-懸濁し、ドライアイス/アセトン浴中で凍結した。最後に、粒子を凍結乾燥した。デキサメタゾンローディングを確実にするために、11.5 mgの微粒子を1 mlのジクロロメタンと3 mlのアセトニトリルとの溶媒混合物中に溶解した。次いで、10 μlの溶液を990 μlのメタノールに加えた。この溶液の吸光度をShimadzu 分光光度計 (Model UV-1601, Columbia, MD) で242 nmで測定した。この微粒子は、28.1% (w/w)のデキサメタゾンを含むと決定した。

デキサメタゾンでロードされた、ポリ(ラクチド-コ-グリコリド)（PLGA）：ポリ-L-ラクチド (PLLA) 二重-壁ミクロスフェアは、以下のようにして調製した。PLLA溶液は、300 mgのPLLA (Aldrich, St. Louis, MO) を1.0 ml ジクロロメタンに溶解することによって調製した。第2溶液を、150 mg PLGA (50:50 ラクチド：グリコリド; 平均MW 50,000〜75,000ダルトン; Aldrich, St. Louis, MO) を1.0 ml ジクロロメタンに溶解することによって調製した。次いで、225 mgのデキサメタゾン (Aldrich, St. Louis, MO) をPLGA溶液に加えた。次いで、PLGA/デキサメタゾン溶液をボルテックス混合し、均一な懸濁液を調製した。次いで、1.0 mlのPLLA溶液をPLGA/デキサメタゾン溶液に加え、パワーレベル3で、更に30秒間超音波処理した (Misonix, Inc; Farmingdale, NY)。次いで、8 mlの1.0% (w/v) ポリビニルアルコール (PVA) 水溶液 (Aldrich, St. Louis, MO) をこのエマルションに加えた。このエマルションをTissue Tearor (Biospec Products; Bartlesville, OK)を用いて、スピード15で1分間ホモジナイズした。次いで、混合物を200 mlの0.5% (w/v) PVA水に注ぎ、1.5時間攪拌した。混合物を遠心し、回収されたミクロスフェアを、30 ml Dl水で3回洗浄した。次いで、ミクロスフェアを10 mlのDI水に再-懸濁し、-20℃で凍結した。最後に、粒子を凍結乾燥した。デキサメタゾンのローディングを確実にするために、8.8 mgの微粒子を4 mlのジクロロメタンと4 mlのアセトニトリルとの溶媒混合物に溶解した。次いで、10 μlの溶液を990 μlのメタノールに加えた。得られた溶液の吸光度をShimadzu分光光度計 (Model UV-1601, Columbia, MD) で242 nmで測定した。この微粒子は、31.5% (w/w)のデキサメタゾンを含むと決定した。

実施例 5
二重-壁トリゴネリン/PLGA/PLLAミクロスフェアの調製
親水性の、水溶性薬物類似物を含む、生分解生ポリマーの二重層を有する分解性ミクロスフェアを調製した。

トリゴネリン-HClでロードされた、ポリ(ラクチド-コ-グリコリド)(PLGA): ポリ-L-ラクチド（PLLA）二重-壁ミクロスフェアを以下のように調製した。PLLA (MW 100,000〜150,000ダルトン, Aldrich, St. Louis, MO) の溶液を、300 mgのポリマーを1.0 mlのジクロロメタンに溶解することによって調製した。第2溶液を、150 mg PLGA (50:50 ラクチド:グリコリド;平均MW 50,000〜75,000ダルトン, Aldrich, St. Louis, MO) を0.8 mlのジクロロメタンに溶解することによって調製した。50 mgの細粒子トリゴネリン-HCl (Sigma, St. Louis, MO) をPLGA溶液に添加した。次いで、PLGA/トリゴネリン溶液をパワーレベル3で超音波処理し (Misonix, Farmingdale, NY)、次いでPLLA溶液をこのPLGA/トリゴネリン溶液に加え、パワーレベル3で更に30秒間超音波処理した。次いで、8 mlの1.0% (w/v) ポリビニルアルコール (PVA) 水溶液 (Aldrich, St. Louis, MO) をこのエマルションに加えた。エマルションをTissue Tearor (Biospec Products; Bartlesville, OK) を用いて、スピード15で1.0分間ホモジナイズした。次いで、攪拌しながら、混合物を200 mlの0.5% PVA水に注いだ。1時間後、混合物を遠心し、回収されたミクロスフェアを30 ml DI水で３回洗浄した。次いで、ミクロスフェアを10 mlのDI水に再懸濁し、次いで凍結乾燥した。トリゴネリンローディングを確実にするために、8.5 mgの微粒子を4 mlの10 % NaOH中に溶解し、55℃で1時間インキュベートした。溶液をDI水で10:1に希釈し、次いで、Shimadzu分光光度計 (Model UV-1601, Columbia, MD) で264 nmで吸光度を測定した。この微粒子は、1.0 % (w/w) のトリゴネリンを含むと決定した。

実施例 6
ジクロフェナクPLGA/PLLA及びデキサメタゾン/PLGAミクロスフェアを含むポリマーコーティングからの2つの薬物の放出
本実験では、2つの種類のミクロスフェア、すなわち単一-壁デキサメタゾン/PLGAミクロスフェア及び二重-壁ジクロフェナク/PLGA/PLLAミクロスフェア、を含むコーティングを調製した。ポリマーコーティングからの2つの薬物の放出が実現可能であり、そして、薬物放出率がミクロスフェアの形成によって自主的に決定された、ことが証明された。単一-壁デキサメタゾン-PLGAミクロスフェアを調製し、実施例4に記載のようにして特徴付けた。二重壁ジクロフェナク-PLGA/PLLAミクロスフェアを調製し、実施例3に記載のようにして特徴付けた。PVC片 (1 cm x 2 cm; Fisher Scientific, Hampton, NH) をIPAで洗浄し、次いで光-PVPのプラマー層でコートした。光-PVPの第1溶液をIPAに2.5 mg/mlで溶解した。この溶液の100 μlを各片の上にピペットし、溶液を乾燥させた。PVC片をUV光 (Dymax, Light-Welder PC-2, Torrington, CT) を用いて、3分間照射した。次いで、PVC片を、100 μlの2.5 mg/ml 光-PVP水溶液に懸濁した、2.5 mg ジクロフェナク-PLGA/PLLA微粒子及び2.5 mg デキサメタソン-PLGA微粒子を含むスラリーでコートした。PVC上に形成されたフィルムを室温で乾燥し、次いで、UV光 (Dymax, Light- Welder PC-2, Torrington, CT) で1.0分間照射した。次いで、200 μlの、IPAの光-PVPの第１溶液 (2.5 mg/ml) をミクロスフェア-含有層の上部に塗った。溶液を空気乾燥し、次いで同一のUV装置で2分間照射した。コートされたPVC片を終夜、減圧下に乾燥した。

37℃でPBS、pH 7.4中でコートしたカバースリップをインキュベートすることによって、コーティング中の微粒子からの薬物溶出を評価した。3つのコートカバースリップを各々、30 mlのPBS中に浸漬し、37℃のインキュベーター中に置いた。いろいろな時間に、1 mlの溶液をバイアルから除き、1 mlの新鮮PBSを加えた。除いた溶液を評価した。除いた溶液を、276 nmでのUV吸光度（ジクロフェナク）及び242 nmでのUV吸光度（デキサメタゾン）を測定することによって、溶出された薬物量について評価した。時間の関数としての放出されたジクロフェナク及びデキサメタゾンの量を表4に示す。

このコーティング親水性及び疎水性の薬物放出プロファイルを証明するために、表4のデータを図に示し、図2に示した。Y軸上の値は、コーティングからの放出されたジクロフェナク及びデキサメタゾンの割合を示し、X軸上の値は、時間を示す。0時点は、溶出のスタートである。第2ポリマーの存在なしにジクロフェナクを含むコーティングに対する放出を比較するために、図には表1のデータも含まれる。

実施例 7
ポリマーコーティングにおけるミクロスフェアからのDNAの溶出
本実験では、DNAをPLGAミクロスフェア中にカプセル化し、次いで、粒子をポリマーコーティング中に捕捉した。DNAは、微粒子-含有コーティングから制御された方法で溶出することが証明された。

DNA-含有ミクロスフェアは、1.0 mlジクロロメタン溶液で100 μlのニシン精子DNAを乳化することによって調製した。乳化は、プローブ型超音波 (Misonix, Farmingdale, NY) 処理で、パワーレベル3で15分間で行った。次いで、4.0 mlの1 % (w/v) PVA水溶液 (Aldrich, St. Louis, MO) を加えた。混合物をスピード15で1分間、Tissue Tearor (Biospec Products; Bartlesville, OK) でホモジナイズした。攪拌しながら、40 mlの0.3% (w/v) PVAに、得られた二重エマルションを注いだ。2時間後、ミクロスフェアを7分間遠して回収した。ミクロスフェアをDI水で3回洗浄し、次いで凍結乾燥前に-20℃で凍結した。

PVCカバースリップ (1 cm x 2 cm; Fisher Scientific, Hampton, NH) を光-PVPのプライマー層でコートした。光-PVPの第1溶液をIPAで2.5 mg/mlに溶解した。この溶液の100 μlを各カバースリップ上にピペットし、この溶液を乾燥させた。PSカバースリップを照射した。UV光 (Dymax, Light- Welder PC-2, Torrington, CT) を用いて3分間照射した。次いで、スラリーを100 μlの2.5 mg/ml光-PVP水溶液中の5 mg DNA-PLGA微粒子で調製した。スラリー（100 μl）をPVCカバースリップ上でキャスティングした。PS上に形成されらフィルムを室温で3時間乾燥させ、UV光 (Dymax, Light- Welder PC-2, Torrington, CT) で1.0分間照射した。次いで、200 μlの光-PVPのIPA第1溶液 (2.5 mg/ml)をミクロスフェア-含有層の上部に塗布した。この溶液を空気乾燥し、次いで同一の装置で2分間照射した。

37℃でPBS、pH 7.4中でコートされたカバーPVCスリップをインキュベートすることによって、コーティング中の微粒子からのDNAの溶出を評価した。3つのコートされたカバースリップを各々10 mlのPBS中に浸漬し、37℃のインキュベーター中に置いた。いろいろな時間に1 mlの溶液を各バイアルから除き、1 mlの新鮮PBSを加えた。除いた溶液を276 nmでUV吸光度を測定することによって薬物量を評価した。放出されたDNA量を時間の関数として表5に示す。

実施例 8
デキサメタゾン-PLGA微粒子による浸漬コーティング
円筒状基材の表面上に微粒子-含有コーティングを調製するために浸漬コーティング法を使用した。

実施例4に記載のようにしてデキサメタゾン-PLGA微粒子（単一-壁）を調製した。2.5 cm長のPEBAXロッド (Medical Profiles, Livonia, MI) カットは、修飾光-PVPの層で最初にコートした。光-PVPは、先の記載のような方法によって作製した。光-誘導化のステップの後で、光-PVPの未反応アミンを無水酢酸で更にアセチル化し、アセチル化光-PVPを作製した。米国特許第5,414,075号明細書の実施例1に記載のようにして調製した、修飾された光-PVP、及び光-活性化架橋テトラキス(4-ベンゾイルフェニルメトキシメチルメタン)を、イソプロパノール（IPA）に各々、15 mg/ml及び0.5 mg/mlで溶解した。該ロッドをコーティング溶液に浸漬して、1秒間置き、次いで0.3 cm/秒で引き上げた。パーツを10分間乾燥し、次いで紫外線ランプ (Light Welder PC-2, Dymax, Torrington, Connecticut) を用いて2分間照射した。次いで、56 mgのデキサメタゾン-PLGA微粒子を15 mlの修飾光-PVP溶液に加えた。得られた懸濁液中、約20 %の溶解された固体はミクロスフェアであった。この懸濁液を激しく攪拌し、上記と同一の適用及び乾燥パラメータを用いて、PEBAXロッドを浸漬コートした。パーツを、320 nm切断フィルター (ESCO Products, Oak Ridge, New Jersey) で修飾された同一のDymaxランプで2分間照射し、カプセル化薬物又はPLGAポリマーのUV光修飾の可能性を減少させた。

別の群のPEBAXロッドで第2コーティング法を使用した。米国特許第6,278,018号明細書の実施例1に記載のようにして調製した、修飾された光-PVP及び別の光活性化-架橋剤 4,5-ビス(4-ベンゾイルフェニルメチレンオキシ) ベンゼン-1,3-ジスルホン酸を各々、DI水に、50及び1.5 mg/mlの濃度で溶解した。総量150 mgのデキサメタゾン-PLGA微粒子を、5 mlの修飾された光-PVP/光活性化架橋剤溶液に加え、37 %の溶解固体が微粒子である溶液（すなわち、61 % 修飾された光-PVPポリマー、及び2 % 光-活性化架橋剤）を作製した。
ロッドについて上記したものと同一のコーティング、乾燥及び照射パラメータを用いて、5つのPEBAXロッドを浸漬コートした。3つのコートを各ロッドに適用した。表面に塗布されかつ結合されたコーティング量を決定するために、総コーティング重量を測定した。Sotax USP 4装置を用いて、ロッドからのデキサメタゾンの溶出を試験した。

実施例 9
PVPフィルムにおけるデキサメタゾン-PLGAミクロスフェアによるスプレイコーティング
PEBAXロッド表面にミクロスフェアを含むポリマーコーティングを沈着するために、スプレイ技術を用いた。

実施例8に記載の方法と同様の修飾光-PVPコーティングを用いる浸漬方法によって、PEBAXロッドを最初にベース-コートした。修飾光-PVPの第1溶液をIPA中で20 mg/mlで調製し、実施例8の浸漬、乾燥及び照射パラメータを用いて、ロッド表面に塗布した。ロッドを計量し、ミクロスフェア/ポリマー層の塗布前に、基準重量を決定した。修飾光-PVPを水に10 mg/mlの濃度で溶解した。40 mgの単一-壁デキサメタゾン-PLGA粒子 (実施例4に記載のようにして調製) を4 mlの修飾光-PVP溶液に加えた。IVEKガス噴霧スプレイ装置 (Digispense（商標）2000 Model #4065, IVEK, North Springfield, VT) に接続されたシリンジポンプからなるスプレイコーティング装置に懸濁液を充填した。PEBAXロッドを微粒子/修飾光-PVP溶液でその長さ方向にコートし、製造中、紫外線照射装置 (EFOS Ultracure lOOss, EXFO UV Curing Systems, Mississauga, Ontario) で照射した。塗布されたコーティングの重量を測定し、コーティング中に含まれる微粒子の量を見積もった。本方法は、PEBAXロッド上の修飾光-PVPフィルム中に、1,200〜1,600 μgの範囲の微粒子重量の固定を生じた。Sotax USP 4装置を用いてデキサメタゾンの溶出を試験した。

図１は、(a)ジクロフェナク/PLGA微粒子を含む親水性ポリマーコーティング、(b)更なるポリマートップコートを有するジクロフェナク/PLGA微粒子を含む親水性ポリマーコーティング、及び(c)ジクロフェナク/PLGA/PLLA微粒子を含む親水性ポリマーコーティング、からのジクロフェナクの放出を示すグラフである。 図２は、(a)ジクロフェナク/PLGA微粒子を含む親水性ポリマーコーティングからのジクロフェナクの放出、並びに(b)ジクロフェナク/PLGA/PLLA微粒子、及びデキサメタゾン/PLGA微粒子を含む親水性ポリマーコーティングからのジクロフェナク及びデキサメタゾンの放出を示すグラフである。

Claims (22)

1. 植え込まれている、対象の標的部位に水溶性生物活性剤を放出するマトリックスであって、該マトリックスは、体液を該マトリックスを通過させるポリマー材料から形成され、該マトリックスは、マトリックス中に固定された少なくとも1群の微粒子を含み、該微粒子は、水溶性生物活性剤及び第1ポリマーであるポリ（ラクチド-コ-グリコリド）（PLGA）から主に成る内側部分と、第2ポリマーであるポリ-L-ラクチド（PLLA）から主に成る、該内側部分の外側の部分とを含み、該第2ポリマーは、第2ポリマーを含まない微粒子を含むマトリックスからの水溶性生物活性剤の放出と比較して、前記マトリックスからの水溶性生物活性剤の放出率を低下させ、該第1ポリマーは、該第2ポリマーのガラス転移温度（Tg）よりも低いTgを有し、該ポリマー材料は、合成親水性ポリマーであって、該微粒子の該第1及び2ポリマーよりも生物的に安定なポリマーを含む、マトリックス。
2. 前記水溶性生物活性剤がイオン化可能分子を含む、請求項１記載のマトリックス。
3. 前記水溶性生物活性剤が、1000 Da未満の分子量を有する、請求項１記載のマトリックス。
4. 前記水溶性生物活性剤が、ポリペプチド、多糖及びポリヌクレオチドからなる群より選ばれる、請求項１記載のマトリックス。
5. 前記ポリマー材料が、ポリマー材料を互いに結合させ、ポリマー材料を装置の表面に共有結合的に結合させ、又はポリマー材料を互いに結合させかつ装置の表面に共有結合的に結合させる反応基を含む、請求項１記載のマトリックス。
6. 前記反応基が光反応基を含む、請求項５記載のマトリックス。
7. 前記合成親水性ポリマーが、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、メタクリル酸、アクリル酸、グリセロールアクリレート、グリセロールメタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジメチルアクリルアミド（DMA）、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、ビニルアルコール、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、及びそれらの混合物から成る群より選択されるモノマーのポリマーである、請求項１記載のマトリックス。
8. 前記モノマーが、アクリルアミド、メタクリルアミド、又はビニルピロリドンである、請求項７記載のマトリックス。
9. 前記微粒子が、50 μm以下のサイズを有する、請求項１記載のマトリックス。
10. 植え込まれたハイドロゲルの形態にある、請求項１記載のマトリックス。
11. 植え込み型医療装置の表面上のコーティングの形態にある、請求項１記載のマトリックス。
12. 植え込み型眼科装置の表面上のコーティングの形態にある、請求項１記載のマトリックス。
13. 前記の水溶性生物活性剤のマトリックスからの放出において、マトリックス中に存在する水溶性生物活性剤の50 %以下が、前記の植え込み後の24時間以内にマトリックスから放出される、請求項１記載のマトリックス。
14. 前記の水溶性生物活性剤のマトリックスからの放出において、マトリックス中に存在する水溶性生物活性剤の50 %が、前記の植え込み後の1〜29日以内にマトリックスから放出される、請求項１記載のマトリックス。
15. 前記の水溶性生物活性剤のマトリックスからの放出において、マトリックス中に存在する水溶性生物活性剤の50 %が、前記の植え込み後の2〜18日以内にマトリックスから放出される、請求項１記載のマトリックス。
16. 前記の水溶性生物活性剤のマトリックスからの放出において、マトリックス中に存在する水溶性生物活性剤の50 %が、前記の植え込み後の3〜11日以内にマトリックスから放出される、請求項１記載のマトリックス。
17. 前記の水溶性生物活性剤のマトリックスからの放出において、マトリックス中に存在する水溶性生物活性剤の50%が、前記の植え込み後の4〜8日以内にマトリックスから放出される、請求項１記載のマトリックス。
18. 植え込まれている、対象の標的部位に水溶性生物活性剤を放出するマトリックス、を形成するための組成物であって、
    (a)ポリマー材料、及び該ポリマー材料にぶら下がっている、活性化されて反応基を形成するための潜在的反応基、及び(b)少なくとも1群の微粒子、を含み、ここで、該マトリックスは、体液を該マトリックスを通過させるポリマー材料から形成され、該微粒子は、水溶性生物活性剤及び第1ポリマーであるポリ（ラクチド-コ-グリコリド）（PLGA）から主に成る内側部分と、第2ポリマーであるポリ-L-ラクチド（PLLA）から主に成る、該内側部分の外側の部分とを含み、該第2ポリマーは、第2ポリマーを含まない微粒子を含むマトリックスからの水溶性生物活性剤の放出と比較して、前記マトリックスからの水溶性生物活性剤の放出率を低下させ、該第1ポリマーは、該第2ポリマーのガラス転移温度（Tg）よりも低いTgを有し、該ポリマー材料は、合成親水性ポリマーであって、該微粒子の該第1及び2ポリマーよりも生物的に安定なポリマーを含み；
    該組成物は該反応基を活性化するために処理され、該微粒子群が固定されるマトリックスが提供される、組成物。
19. 前記潜在的反応基が光反応基を含む、請求項１８記載の組成物。
20. UV光で照射されて、光反応基が活性化される、請求項１９記載の組成物。
21. 植え込み型装置の表面上にスプレイされる、請求項１８記載の組成物。
22. 植え込まれている、対象の標的部位に少なくとも2つの水溶性生物活性剤を放出するマトリックスであって、該マトリックスは、体液をマトリックスを通過させるポリマー材料から形成され、該マトリックスは、マトリックス中に固定された第1群の微粒子を含み、該第1群の微粒子は、水溶性生物活性剤及び第1ポリマーであるポリ（ラクチド-コ-グリコリド）（PLGA）から主に成る内側部分と、第2ポリマーであるポリ-L-ラクチド（PLLA）から主に成る、該内側部分の外側の部分とを含み、該第2ポリマーは、第2ポリマーを含まない微粒子を含むマトリックスからの水溶性生物活性剤の放出と比較して、前記マトリックスからの水溶性生物活性剤の放出率を低下させ、該第1ポリマーは、該第2ポリマーのガラス転移温度（Tg）よりも低いTgを有し、該ポリマー材料は、合成親水性ポリマーであって、該微粒子の該第1及び2ポリマーよりも生物的に安定なポリマーを含み；並びに
    前記マトリックスは、マトリックス中に固定された第2群の微粒子を含み、該第2群の微粒子は、該水溶性生物活性剤とは異なる水溶性生物活性剤及びポリ（ラクチド-コ-グリコリド）（PLGA）を含む、マトリックス。

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