藥物洗脫支架聚合物涂層的設(shè)計(jì)、制備與評(píng)價(jià).pdf

1、動(dòng)脈粥樣硬化導(dǎo)致的各種缺血性疾病已經(jīng)嚴(yán)重威脅人類的健康，而經(jīng)皮腔內(nèi)成形術(shù)及支架植入術(shù)是治療血管管腔狹窄的重要手段。由于金屬裸支架植入人體后容易誘發(fā)急性血栓和血管內(nèi)再狹窄，因此人們?cè)趥鹘y(tǒng)金屬支架的基礎(chǔ)上發(fā)展了藥物洗脫支架。藥物洗脫支架及其相關(guān)的涂層制備與藥物控制釋放技術(shù)囊括了材料學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥劑學(xué)、生物學(xué)、力學(xué)以及高分子化學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)，使之成為一種具有高技術(shù)含量的產(chǎn)品。本論文針對(duì)藥物洗脫支架的涂層設(shè)計(jì)、制備及評(píng)價(jià)，對(duì)非降解與可降解涂層

2、的物理化學(xué)性能、藥物釋放動(dòng)力學(xué)以及多孔表面等問題進(jìn)行了研究，并且利用計(jì)算軟件MATLAB編程以蒙特卡洛法對(duì)可降解體系的失重特性與藥物釋放動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析與優(yōu)化。論文的主要內(nèi)容與結(jié)果包括：
　　 1.深入研究了雷帕霉素與藥物載體丙烯酸樹脂或聚乳酸.乙醇酸( PLGA)之間的相互作用。雷帕霉素是一種抗增生型藥物，丙烯酸樹脂是一種通用的非降解型醫(yī)用高分子材料，而PLGA是一種常用的可降解醫(yī)用高分子材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明藥物.載體共混體系中藥

3、物與載體的混合并沒有發(fā)生化學(xué)作用，峰值強(qiáng)度為兩種成分的疊加，而雷帕霉素在PLGA中具有更高的飽和溶解度，熱穩(wěn)定性也是雷帕霉素-PLGA共混體系更好。純雷帕霉素是多晶粉末，但是載體會(huì)抑制雷帕霉素的結(jié)晶，因此兩種共混體系均無明顯的晶體峰。
　　 2.使用硅烷偶聯(lián)劑γ-氨丙基三乙氧基硅烷(γ-APS)處理316L不銹鋼樣品，這種處理方法使基體表面活化并使聚合物溶液有效鋪展，從而提高PLGA涂層與基體的結(jié)合力。此外γ-APS層對(duì)不銹鋼表

4、面具有早期保護(hù)作用，可以避免因基體腐蝕造成的結(jié)合力下降。
　　 3.使用蒙特卡洛法對(duì)PLGA膜的降解特性進(jìn)行模擬與分析，結(jié)果表明這種方法對(duì)本體溶蝕材料進(jìn)行比較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。PLGA材料的降解與溶蝕過程大致分成四個(gè)階段：I-初期快速失重階段，II-準(zhǔn)穩(wěn)定階段，III--快速失重階段，Ⅳ--材料崩解階段，而閉合降解區(qū)的積累與數(shù)量下降決定了階段m的開始與結(jié)束的時(shí)間，通過控制閉合降解區(qū)的變化狀態(tài)可以控制PLGA膜的失重速率。
　　

5、 4.分析與對(duì)比了共混膜與梯度膜的降解特性。共混膜的性能介于兩種初始成分之間，可以通過調(diào)整兩種PLGA的比例來調(diào)節(jié)材料的降解特性，實(shí)現(xiàn)“定時(shí)失重”。梯度膜由兩種不同共聚物組成的PLGA按不同配比進(jìn)行層層疊加得到的，這樣得到的不均勻成分分布可以改善PLGA膜的降解性能。當(dāng)降解速度相對(duì)較快的PLGA(如PLGA50/50)的含量在多層結(jié)構(gòu)由外至內(nèi)梯度下降時(shí)，可以得到比較平穩(wěn)的失重曲線。
　　 5.對(duì)丙烯酸樹脂與PLGA含藥膜的藥物釋

6、放動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了測(cè)試和數(shù)值模擬。非降解的丙烯酸樹脂含藥膜基本符合Higuchi模型，但是常數(shù)項(xiàng)的存在使藥物釋放曲線偏離標(biāo)準(zhǔn)的Higuchi模型。對(duì)于可降解PLGA含藥體系，基體降解使藥物擴(kuò)散系數(shù)發(fā)生極大變化，導(dǎo)致藥物釋放過程更加復(fù)雜。通過建立蒙特卡洛.擴(kuò)散復(fù)合模型，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果求解擴(kuò)散系數(shù)，并使其成為位置與時(shí)間的函數(shù)。計(jì)算結(jié)果表明該法的計(jì)算結(jié)果優(yōu)于Higuchi模型，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合得很好。丙烯酸樹脂與PLGA這兩種載體進(jìn)行對(duì)比，在其他條

7、件相同時(shí)，雷帕霉素在PLGA中的釋放速率更快。
　　 6.利用相轉(zhuǎn)化法在316L不銹鋼表面制備PU和PLGA多孔涂層，并且通過改變?nèi)芤旱臐舛扰c環(huán)境的濕度來控制孔徑。聚合物多孔涂層的孔徑大體與溶液的濃度成正比，與環(huán)境濕度成反比。低濃度高濕度條件下PU溶液傾向于形成孔中有孔的結(jié)構(gòu)，而提高溶液濃度可以有效降低這種現(xiàn)象的發(fā)生幾率。對(duì)于PLGA涂層，由于其成孔性能比PU差，濕度較低時(shí)容易出現(xiàn)島狀結(jié)構(gòu)。接觸角實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明多孔涂層具有強(qiáng)疏水性