帶電部分諸如膠束中。
[0050] 例如,如果治療劑是帶正電的或封裝于帶正電部分中,則球囊電極可以被設(shè)置為 陽(yáng)極,以提供期望的電動(dòng)勢(shì)?;蛘?,如果治療劑是帶負(fù)電的或封裝于帶負(fù)電部分中,則球囊 電極可以被設(shè)置為陰極,以提供期望的效果。
[0051] 根據(jù)可選的實(shí)施方案,電場(chǎng)可以通過(guò)將電壓遞送至球囊電極而生成。例如而非限 制,所述電壓可以是約10毫伏至約5伏;或者所述電壓可以是約100毫伏至約2伏;或者所 述電壓可以是約1伏至約2伏。
[0052] 在根據(jù)所公開(kāi)的主題的某些實(shí)施方案中,所述治療劑是細(xì)胞生長(zhǎng)抑制劑,包 括例如,佐他莫司、西羅莫司、雷帕霉素、依維莫司、biolimus、umirolimus、myolimus、 novolimus、替西羅莫司(temsirolimus)、deforolimus、地磷莫司(ridaforolimus)、他 克莫司,吡美莫司及其組合。或者,所述治療劑可以是抗增殖藥物,包括例如,紫杉醇、 protaxel、多西他賽及其組合。此類(lèi)細(xì)胞生長(zhǎng)抑制和抗增殖藥物可以具有凈中性電荷,并且 可以被封裝于帶電部分中,以允許電泳遞送。此外,通過(guò)使用高度疏水的藥物,可容易地將 治療劑封裝于表面活性劑膠束、微球、脂質(zhì)體或納米顆粒中。根據(jù)所公開(kāi)的主題用于膠束封 裝的合適的帶負(fù)電的表面活性劑,包括例如,磷脂,諸如磷脂酰甘油、磷脂酸、溶血磷脂和脂 肪酸。合適的帶正電的表面活性劑封裝劑包括帶正電的脫水山梨糖醇酯、聚山梨醇酯和泊 洛沙姆。根據(jù)封裝劑的期望穩(wěn)定性,可以選擇低臨界膠束濃度(CMC)表面活性劑以產(chǎn)生穩(wěn) 定膠束,或者可以選擇高CMC表面活性劑以產(chǎn)生相對(duì)較不穩(wěn)定的膠束。
[0053] 合適的磷脂酰甘油包括,但不限于,蛋磷脂酰甘油(EPG)、二肉豆蔻酰基-磷脂酰 甘油(DMPG)、棕櫚酰基-油?;字8视停≒0PG)和1,2-二硬脂?;?sn-甘油-3-磷酸 甘油鈉鹽(DSPG)。較小的磷脂酰甘油,包括DMPA,特別適用于形成封裝疏水性藥物的膠束。 合適的磷脂酸包括,例如,二肉豆蔻?;?磷脂酸(DMPA)、二棕櫚?;?磷脂酸(DPPA)和 1,2-二硬脂?;?sn-甘油-3-磷脂酸(DSPA)。合適的溶血磷脂包括,例如,鞘氨醇-1-磷 酸酯和溶血磷脂酸。溶血磷脂含有單一脂肪酸鏈,其與單一?;鶄?cè)鏈相比具有相對(duì)大的極 性頭基,因此特別適合于膠束形成。關(guān)于脂肪酸,飽和和不飽和脂肪酸兩者都適于疏水劑的 膠束封裝。合適的陰離子脂肪酸包括,但不限于,磷脂酰絲氨酸、磷脂酰肌醇4, 5-二磷酸酯 和磷脂酰肌醇3, 4, 5-三磷酸酯。
[0054] 另外或可替代地,疏水性治療劑,諸如細(xì)胞生長(zhǎng)抑制劑或細(xì)胞毒性藥物,可以增溶 于帶正電或帶負(fù)電的聚合物中。將電流或電壓應(yīng)用于球囊電極之后,所得電動(dòng)勢(shì)將聚合物 和治療劑溶液從球囊推動(dòng)至血管壁。合適的帶正電的聚合物包括,但不限于,聚(乙烯基芐 基三烷基銨)、聚(4-乙烯基-N-烷基吡啶鑰(pyridiumiun))、聚(丙烯?;?三烷基銨), 以及帶正電的多糖,諸如纖維素、葡聚糖和淀粉。合適的帶負(fù)電的聚合物包括但不限于羧甲 基纖維素、羧甲基纖維素鈉、羧甲基纖維素-半胱氨酸、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、聚 (L-天冬氨酸)、聚(D-天冬氨酸)、聚(L-天冬氨酸)鈉鹽、聚(L-谷氨酸)、聚(D-谷氨 酸)和聚(L-谷氨酸)鈉鹽。聚離子聚合物表現(xiàn)出顯著的組織粘附,并且在一些實(shí)施方案 中可以在從球囊遞送之后促進(jìn)涂層和治療劑的粘附和保留。
[0055] 對(duì)于具有更大擴(kuò)散率的更小部分,電泳通常更快速地發(fā)生。因此,膠束、脂質(zhì)體和 納米顆粒通常比微球更快速地電泳。封裝治療劑的部分,包括納米顆粒,可以通過(guò)分散或超 聲處理治療劑和選擇的封裝劑的有機(jī)溶液而形成。封裝治療劑的部分然后可以通過(guò)浸漬、 噴涂或通過(guò)本領(lǐng)域已知的其他技術(shù)應(yīng)用于球囊電極上。特別適合于應(yīng)用帶正電的部分的一 種技術(shù)公開(kāi)于美國(guó)專(zhuān)利號(hào)8, 298, 607,其以其整體通過(guò)引用并入本文。
[0056] 根據(jù)所公開(kāi)的主題的另一個(gè)方面,所述球囊電極包含布置在導(dǎo)管球囊的表面上的 導(dǎo)電聚合物。根據(jù)需要,所述導(dǎo)電聚合物可以進(jìn)一步摻雜合適的摻雜劑,以允許導(dǎo)電聚合物 的氧化或還原。根據(jù)導(dǎo)電聚合物的化學(xué)和摻雜和摻雜,當(dāng)電壓應(yīng)用于導(dǎo)電聚合物之后,導(dǎo)電 聚合物變得氧化且暫時(shí)吸引離子和含水流體。例如,而非限制,在將電壓從電源提供至導(dǎo)電 聚合物之后,摻雜陰離子的聚吡咯導(dǎo)電聚合物可以可逆地氧化。以其氧化狀態(tài),導(dǎo)電聚合物 將吸引離子和含水流體。以其還原狀態(tài),導(dǎo)電聚合物將離子和水從血流和/或組織排斥至 涂層。當(dāng)導(dǎo)電聚合物被布置為涂層或包含治療劑的涂層被布置在導(dǎo)電聚合物上時(shí),涂層的 水合促進(jìn)包含治療劑的涂層的膨脹和釋放。通過(guò)隨后停止提供電壓或逆轉(zhuǎn)電路中的電壓, 導(dǎo)電聚合物返回至其還原狀態(tài)和/或被氧化以便使水和離子通過(guò)擴(kuò)散釋放至周?chē)M織。該 氧化和還原以吸引和釋放溶劑的循環(huán)可以根據(jù)需要在球囊展開(kāi)過(guò)程中重復(fù)幾次。
[0057] 根據(jù)所公開(kāi)的主題的另一個(gè)方面,藥物遞送可以通過(guò)由將電壓應(yīng)用于導(dǎo)電聚合物 導(dǎo)致的電動(dòng)勢(shì)和涂層聚合物的可逆還原(即水合)兩者來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了說(shuō)明而非限制的目 的,所述涂層可以包括如上所述的封裝疏水性藥物的帶電荷的表面活性劑顆粒。在球囊膨 脹和將電壓從電源應(yīng)用于導(dǎo)電聚合物之后,所得的電動(dòng)勢(shì)將帶電荷的封裝劑從球囊的表面 排斥入組織中。同時(shí),導(dǎo)電聚合物的還原將促進(jìn)離子和水流入球囊涂層,導(dǎo)致涂層的水合和 膨脹。涂層膨脹將允許帶電荷的表面活性劑封裝劑更快速擴(kuò)散至血管壁。
[0058] 根據(jù)上述,以及額外實(shí)施方案,導(dǎo)電聚合物本身可以與藥物以高達(dá)50重量%治療 劑裝載于基質(zhì)形式中。在將電壓應(yīng)用于導(dǎo)電聚合物之后,聚合物將水合和膨脹,允許藥物洗 脫。此外,通過(guò)反轉(zhuǎn)來(lái)自電源的電壓的方向,反轉(zhuǎn)水和離子至涂層中的流動(dòng),允許藥物從聚 合物涂層擴(kuò)散至血管壁。
[0059] 適于所公開(kāi)的主題的導(dǎo)電聚合物的特征通常可在于沿著聚合物鏈交替的單鍵和 雙鍵。用作球囊電極的此類(lèi)導(dǎo)電聚合物包括,但不限于,聚吡咯、聚乙炔衍生物、聚(苯硫 醚)、聚噻吩化〇1}^11;[(^6116)和聚(3,4-亞乙基二氧基噻吩)。另外或可替代地,上面 列出的導(dǎo)電聚合物可以提供為納米顆粒,且與額外導(dǎo)電聚合物諸如聚(偏二氟乙烯)、聚 (酯-酰胺)或聚酯復(fù)合以增加涂層導(dǎo)電率。另外或可替代地,治療劑本身可以被布置為導(dǎo) 電聚合物中的納米顆粒。
[0060] 在一些實(shí)施方案中,導(dǎo)電涂層與治療劑裝載于基質(zhì)形式中,如本領(lǐng)域技術(shù)人員已 知??梢栽跓o(wú)封裝劑的情況下布置治療劑。此外,治療劑可以封裝,諸如微球體內(nèi),或通過(guò) 封裝如上公開(kāi)的納米顆?;虮砻婊钚詣┲|(zhì)體、微球。
[0061] 在某些實(shí)施方案中,所述導(dǎo)電聚合物是聚吡咯。如圖4中所說(shuō)明,導(dǎo)電聚合物的涂 層可以通過(guò)陽(yáng)極表面(諸如球囊本身的表面或單獨(dú)表面)上的吡咯的電化學(xué)氧化而形成。 如果采用單獨(dú)的表面,使用本領(lǐng)域已知的合適技術(shù)將聚吡咯涂層隨后應(yīng)用于球囊表面。
[0062] 根據(jù)所公開(kāi)的主題的又另一個(gè)方面,導(dǎo)電涂層可以包括壓電特性。在此類(lèi)實(shí)施方 案中,球囊本身的周期性膨脹和收縮可以設(shè)置以生成局部電流。該內(nèi)在供應(yīng)的電流可以,在 某些實(shí)施方案中,溶解敏感涂層以釋放治療劑。此外,可以采用上述各個(gè)方面,而無(wú)需與球 囊電連通的外部電源。
[0063] 在某些實(shí)施方案中,壓電涂層包括膠態(tài)金屬諸如金或銀的多孔納米顆粒中封裝的 治療劑。另外或可替代地,可以包括封裝治療劑的納米顆粒與壓電聚合物。在通過(guò)壓電效 應(yīng)生成電壓之后,封裝治療劑的納米顆??梢匀芙?,用于釋放治療劑。球囊膨脹和收縮的反 復(fù)循環(huán)因此可以機(jī)械迫使釋放的治療劑離開(kāi)且進(jìn)入血管壁。
[0064] 合適的壓電涂層包括但不限于極化的聚(偏二氟乙烯)。壓電涂層可以額外包括 石墨碳,以改善涂層導(dǎo)電率。
[0065] 根據(jù)上面公開(kāi)的主題,治療劑的封裝可以減輕導(dǎo)管遞送過(guò)程中與治療劑的全身釋 放相關(guān)的不期望的效果,且藥物攝入血管壁可以通過(guò)應(yīng)用低電壓或電流(例如經(jīng)由內(nèi)皮的 電穿孔)而增加。此外,可以修飾封裝劑,以提供用于配體靶向的部分,以進(jìn)一步改善藥物 遞送和保留。
[0066] 在所公開(kāi)的主題的額外實(shí)施方案中,所述球囊可以在其外表面上包括微囊。在這 方面,微囊被設(shè)置為包括治療劑。在球囊膨脹之后,位于球囊的表面上的微囊接觸動(dòng)脈壁 的組織?;蛘撸⒛铱梢栽谇蚰冶砻娴谋谥行纬?。通過(guò)微囊破碎和/或從微囊擴(kuò)散進(jìn)入動(dòng) 脈壁,治療劑可從微囊釋放。根據(jù)Dror的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5, 1023, 402或Grantz的美國(guó)專(zhuān)利號(hào) 6, 129, 705和其中引用的專(zhuān)利中公開(kāi)的方法,可制造微囊,所述專(zhuān)利各自以其整體通過(guò)引用 并入本文。根據(jù)所公開(kāi)的主題的該方面,微囊可以被設(shè)置為在暴露于電流或電壓之后溶解 或破裂。另外或可替代地,微囊可以被設(shè)置為在導(dǎo)電聚合物的還原/氧化和伴隨的溶劑吸 收和膨脹之后涂層和/或?qū)щ娋酆衔锏呐蛎浿笃屏选?br>[0067] 根據(jù)所公開(kāi)的主題的另一個(gè)方面,外部纖維涂層可以電紡(electrospun)或拉伸 至醫(yī)療裝置或球囊導(dǎo)管。球囊膨脹期間,治療組合物或涂層被拉伸且允許涂層溶解和釋放。 纖維直徑和材料特性可以針對(duì)最佳孔徑進(jìn)行微調(diào)且釋放含有治療劑的顆粒??膳蛎洏?gòu)件上 的纖維涂層描述于R. von Oepen的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)12/237, 998和K. Ehrenreich的 美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)12/238, 026,其公開(kāi)內(nèi)容以其整體通過(guò)引用并入。另外或可替代地,纖 維涂層可以由導(dǎo)電聚合物諸如聚苯胺構(gòu)成。所述纖維涂層可以裝載藥物和設(shè)置為電泳排斥 藥物和/或可逆地還原和水合以允許治療劑通過(guò)擴(kuò)散而洗脫。
[0068] 優(yōu)選地,所述涂層表現(xiàn)出足夠的柔韌性和彈性以便在球囊膨脹之后保留其機(jī)械完 整性,且在球囊收縮之后恢復(fù)其初始構(gòu)型。一種或多種增塑劑可以并入球囊涂層和/或?qū)?電聚合物涂層,以改善其在膨脹和收縮時(shí)的機(jī)械完整性。增塑劑可以改善本文公開(kāi)的導(dǎo)電 聚合物的延長(zhǎng)能力,促進(jìn)球囊膨脹之后的機(jī)械完整性。合適的增塑劑是基本上不揮發(fā)的低 分子量且水溶性物質(zhì)。為了說(shuō)明而非限制的目的,所述增塑劑包括,DMS0、聚乙二醇(分子 量〈40 K)、丙二醇、聚丙二醇、甘油、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、DMAC、芐醇和脂肪醇。聚 乙二醇、聚丙二醇、甘油和有機(jī)溶劑特別適合于本文公開(kāi)的應(yīng)用。
[0069] 根據(jù)所公開(kāi)的主題,且為了說(shuō)明而非限制的目的,所述