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特開2024-99831架橋放射線不透過性生体吸収性ポリマーおよびそれから製造されるデバイス
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  • 特開-架橋放射線不透過性生体吸収性ポリマーおよびそれから製造されるデバイス 図1
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024099831
(43)【公開日】2024-07-25
(54)【発明の名称】架橋放射線不透過性生体吸収性ポリマーおよびそれから製造されるデバイス
(51)【国際特許分類】
   C08G 64/02 20060101AFI20240718BHJP
【FI】
C08G64/02
【審査請求】有
【請求項の数】1
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024075349
(22)【出願日】2024-05-07
(62)【分割の表示】P 2021531457の分割
【原出願日】2019-08-07
(31)【優先権主張番号】62/715,928
(32)【優先日】2018-08-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/754,234
(32)【優先日】2018-11-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】521057202
【氏名又は名称】レヴァ メディカル、 エルエルシー
【氏名又は名称原語表記】REVA MEDICAL, LLC
(74)【代理人】
【識別番号】100123788
【弁理士】
【氏名又は名称】宮崎 昭夫
(74)【代理人】
【識別番号】100127454
【弁理士】
【氏名又は名称】緒方 雅昭
(72)【発明者】
【氏名】シュルツ、 ロバート、 ケイ.
(72)【発明者】
【氏名】カバルノヴァ、 リュボフ
(72)【発明者】
【氏名】ブランドム、 ドナルド、 ケイ.
(72)【発明者】
【氏名】アーリー、 ジェシカ
(72)【発明者】
【氏名】バルカ、 アーネスト、 ジー.
(72)【発明者】
【氏名】ボリカル、 デュルガダス
【テーマコード(参考)】
4J029
【Fターム(参考)】
4J029AA02
4J029AA07
4J029AA08
4J029AA09
4J029AB01
4J029AC02
4J029AD10
4J029AE06
4J029BA04
4J029BB11A
4J029BB11B
4J029BG08X
4J029BH01
4J029DA01
4J029DA10
4J029GA41
4J029GA43
4J029HA01
4J029HC06
(57)【要約】      (修正有)
【課題】ヒトまたは動物の体内に移植するための所望の特性、特に生体適合性、生分解性、放射線不透過性および機械的特性を有するポリマー材料を提供する。このようなポリマー材料、このようなポリマー材料を含む組成物またはデバイスを作製する方法、ならびにこのようなポリマー材料、組成物およびデバイスの使用も提供する。
【解決手段】ポリマー、均質ポリマー、コポリマー、ブロックコポリマー、および/またはそれらのブレンドもしくは混合物のうちの1つ以上を含むポリマー材料であって、該ポリマー材料は、潜在的に架橋可能な状態を有する少なくとも1つのポリマー成分を含み、破砕回復可能な特性を有するように、材料特性を増強して強靭で弾力性のある材料を生成するように、該材料内のポリマー鎖間の架橋の十分な数および/または密度を有するように、架橋状態を有する。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリマー、均質ポリマー、コポリマー、ブロックコポリマー、および/またはそれらのブレンドもしくは混合物のうちの1つ以上を含むポリマー材料であって、
生体適合性ポリマー材料は、任意選択で、本質的に放射線不透過性および/または生体吸収性であり、
該ポリマー材料は、最初に調製されたように、ポリマーを架橋するために少なくとも1つの架橋開始処理に供された際に反応するように構成された官能基を含むように、潜在的に架橋可能な状態を有する少なくとも1つのポリマー成分を含み、
該ポリマー材料は最初に調製されるように、37℃未満の温度でゴム状または部分的にゴム状の状態を有する少なくとも1つのポリマー成分を含み、
該ポリマー材料は少なくとも1つの架橋開始処理に供される前に、架橋を開始することなく選択された構造形状に形成されることを可能にする特性を有し、および
該ポリマー材料は少なくとも1つの架橋開始処理に供された後に、架橋ポリマー材料から構成される選択された形状が機械的変形後に選択された形状に実質的に戻ることを可能にする破砕回復可能な特性を有するように、材料特性を増強して強靭で弾力性のある材料を生成するように、該材料内のポリマー鎖間の架橋の十分な数および/または密度を有するように、架橋状態を有する、ポリマー材料。
【請求項2】
前記材料が潜在的に架橋可能な状態にあり、前記材料が前記少なくとも1つの開始処理を受けていない、請求項1に記載のポリマー材料。
【請求項3】
前記材料が架橋状態にあり、前記材料が前記少なくとも1回の開始処理を受けている、請求項1に記載のポリマー材料。
【請求項4】
最初に調製されたときにゴム状または部分的にゴム状態を有する少なくとも1つのポリマー成分が、PCL(ポリカプロラクトン)、PTMO(ポリテトラメチレンオキシド)
、PTMC(ポリトリメチレンカーボネート)、PEG(ポリエチレングリコール)、ポ
リジオキサノン、ポリグリコリド、ポリラクチド、およびそれらの任意のコマクロマーのうちの1つ以上を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載のポリマー材料。
【請求項5】
潜在的に架橋可能なポリマー材料を有する少なくとも1つのポリマー成分が、本質的に放射線不透過性の生体適合性の生体再吸収性ポリマーを含み、該ポリマーは以下の構造を有する繰り返し単位の1つ以上を含み、
【化1】
式中、a、b、cのそれぞれは、もし各繰り返し単位が存在するのなら、独立して、ポリマーの約1%~約5%、約1%~約10%、約1%~約15%、約1%~約20%、約1%~約25%、約1%~約30%、約1%~約35%、約1%~約40%、約1%~約45%、約1%~約50%、約5%~約10%、約5%~約15%、約5%~約20%、約5%~約25%、約5%~約30%、約5%~約35%、約5%~約40%、約5%~約45%、または約5%~約50%の重量の範囲で存在し、
該ポリマーはランダムまたはブロックコポリマーであり、
1、X2、X3とX4はそれぞれ独立してBrまたはIであり、
y1、y2、y3およびy4の各々は、独立して、0、1、2、3または4であり、
a、bおよびcは、0~100%の範囲の重量%であり、およびa+b+c=100%であり、A1、A2およびA1は下記
【化2】
からなる群より独立して選択される連結基であり、ただし、近隣の酸素原子へのA1、A2またはA1の連結によって、O-OまたはO-N結合が暗示され、そのときは近隣の酸素原子は存在せず、
Bは、最初に調製されたときにゴム状または部分的にゴム状の状態を有する少なくとも1つのポリマー成分であり、
、Ry、R3は、各々独立してHまたはC1-C6のアルキルであり、
4とR4aは、各々独立してC1-C10アルキレンであり、
1、R2、R3およびR4は、各々独立して直鎖または分岐、飽和または非飽和C1-C12
アルキレン、2-15員のヘテロアルキレン、または2-15員のヘテロアルケニレンであり、各々は、O、NRおよびSから独立して選択された1-3ヘテロ原子を任意選択で含み、
RはHまたはC1-C6のアルキルであり、
1、R2、R3およびR4の各々は、任意選択でペンダントZ基を含み、ペンダントZ基は、脱離反応またはフリーラジカルメカニズムのいずれかによって、所望の形状に製造された後に、そのポリマーを架橋させる反応をすることができる機能基を、任意選択で含む、請求項1~4のいずれか一項に記載のポリマー材料。
【請求項6】
前記ポリマー材料が以下の構造を有する1つ以上の繰り返し単位を含むポリマーを含む:
【化3】
式中、
Mは、PTMC、PTMO、PCL、PEG、またはそれらの任意のコマクロマーを含み、任意選択でPLLA、PGA、およびポリジオキサンの1以上をさらに含む、低Tgマクロマーであり、
Z=OまたはNH、および
Xは単結合または直鎖若しくは分岐アルキレン、アルケニレン、またはフェニレンであり
、それぞれ、アルキル、ハロゲン、-OH、および-C(O)OHから選択される1つ以
上の置換基で置換されていてもよく、および
該ポリマーは、ランダムまたはブロックコポリマーであり、
ここで、少なくとも1つの架橋開始処理は、エステル交換を誘導するために、潜在的に架橋可能なポリマー材料を加熱することを含む、
請求項1~5のいずれか1項に記載のポリマー材料。
【請求項7】
前記ポリマー材料が、以下の構造を有する1つ以上の繰り返し単位を含むポリマーを含む、
【化4】
式中、
Mは、PTMC、PTMO、PCL、PEGまたはそれらの任意のコマクロマーを含み、任意選択でPLLA、PGA、およびポリジオキサンのうちの1つまたは複数をさらに含む低Tgマクロマーであり、および
Z=OまたはNHであり、および
該ポリマーがランダムまたはブロックコポリマーであり、
少なくとも1つの架橋開始処理は、遊離基開始剤の存在下でのポリマーの遊離基開始鎖反
応を含む、
請求項1~5のいずれか1項に記載のポリマー材料。
【請求項8】
前記ポリマー材料が、以下の構造を有する1つ以上の繰り返し単位を含むポリマーを含み、
【化5】
式中、
MはPTMC、PTMO、PCL、PEG、またはそれらの任意のコマクロマーを含み、任意選択で、PLLA、PGA、およびポリジオキサンのうちの1以上をさらに含む低Tgマクロマーであり、および
Z=OまたはNHであり、および
少なくとも1つの架橋開始処理が、フリーラジカル開始剤の存在下でのポリマーのフリーラジカル開始連鎖反応を含む、
請求項1に記載のポリマー材料。
【請求項9】
前記式の括弧「b」中の部分が、下記の構造式、
【化6】
のジフェノール酸のt-ブチルエステルによって置換されている、請求項6~8のいずれ
か1項に記載のポリマー材料。
【請求項10】
R=Hである請求項6または7に記載のポリマー材料。
【請求項11】
Rが、直鎖または分岐鎖アルキル基である請求項6または7に記載のポリマー材料。
【請求項12】
Rが、CH3またはC2H5である請求項6または7に記載のポリマー材料。
【請求項13】
架橋官能基が本質的にゴム状のPTMCの側鎖にある場合、前記ポリマー材料が以下の構造を有する繰り返し単位の1つ以上を含むポリマーを含む、
【化7】
(式中、Xおよびyの各々は、独立して、約1~約50の範囲の整数である)
請求項1~12のいずれか1項に記載のポリマー材料。
【請求項14】
前記ポリマー材料が、少なくとも2つの別個の種類の繰り返し単位を含むポリマーを含み、それぞれのそのような種類の繰り返し単位は異なる種類の潜在的に架橋可能な官能基を有し、
1つのそのような繰り返し単位がペンダント基に架橋可能なアクリロイルまたはメタクリロイル部分を含む構造的放射線不透過性成分であり、
別のそのような繰り返し単位がペンダント基に架橋可能なアクリロイルまたはメタクリロイル部分を含む本質的にゴム状成分である、
請求項1~13のいずれか1項に記載のポリマー材料。
【請求項15】
前記ポリマー材料が、下記の構造を有する1つ以上の繰り返し単位を含むポリマーを含む、
【化8】
(式中、ZはO、SまたはNHである)。
請求項13または14に記載のポリマー材料。
【請求項16】
少なくとも1つの構造部分を含む医療デバイスであって、
ここで、該構造部分は予め形成された形状を有するように潜在的に架橋可能なポリマー材料から予め形成されており、該潜在的に架橋可能なポリマー材料は、本質的に放射線不透
過性、生体適合性、および/または生体吸収性である1つ以上のポリマーまたはコポリマーを含み、
構造部分の予備成形された形状の形成に続いて、構造部分の潜在的に架橋可能なポリマー材料は予備成形された形状を有する強く、強靭、弾力性、および/または破砕回復可能な材料を作り出すために材料特性を高めるために材料内のポリマー鎖間に十分な数および/または密度の架橋を形成するように少なくとも1つの架橋開始処理を受けており、任意選択で、架橋された予備成形された形状は、医療デバイスを作製するためにさらに加工される、医療デバイス。
【請求項17】
前記潜在的に架橋可能なポリマー材料が本質的に放射線不透過性の生体適合性の生体再吸収性ポリマーを含み、該ポリマーは以下の構造を有する繰り返し単位のうちの1つ以上を含み、
【化9】
式中、a、b、cのそれぞれは、もし各繰り返し単位が存在するのなら、独立して、ポリマーの約1%~約5%、約1%~約10%、約1%~約15%、約1%~約20%、約1%~約25%、約1%~約30%、約1%~約35%、約1%~約40%、約1%~約45%、約1%~約50%、約5%~約10%、約5%~約15%、約5%~約20%、約5%~約25%、約5%~約30%、約5%~約35%、約5%~約40%、約5%~約45%、または約5%~約50%の重量の範囲で存在し、
該ポリマーはランダムまたはブロックコポリマーであり、
1、X2、X3とX4はそれぞれ独立してBrまたはIであり、
y1、y2、y3およびy4の各々は、独立して、0、1、2、3または4であり、
a、bおよびcは、0~100%の範囲の重量%であり、およびa+b+c=100%であり、A1、A2およびA1は下記
【化10】
からなる群より独立して選択される連結基であり、ただし、近隣の酸素原子へのA1、A2またはA1の連結によって、O-OまたはO-N結合が暗示され、そのときは近隣の酸素原子は存在せず、
Bは、最初に調製されたときにゴム状または部分的にゴム状の状態を有する少なくとも1つのポリマー成分であり、
、Ry、R3は、各々独立してHまたはC1-C6のアルキルであり、
4とR4aは、各々独立してC1-C10アルキレンであり、
1、R2、R3およびR4は、各々独立して直鎖または分岐、飽和または非飽和C1-C12
アルキレン、2-15員のヘテロアルキレン、または2-15員のヘテロアルケニレンであり、各々は、O、NR及びSから独立して選択された1-3ヘテロ原子を任意選択で含み、
RはHまたはC1-C6のアルキルであり、
1、R2、R3およびR4の各々は、任意選択でペンダントZ基を含み、
ペンダントZ基は、脱離反応またはフリーラジカルメカニズムのいずれかによって、所望の形状に製造された後に、そのポリマーを架橋させる反応をすることができる機能基を、任意選択で含む、
請求項16に記載の医療デバイス。
【請求項18】
前記潜在的に架橋可能なポリマー材料が、以下の構造を含む、
【化11】
式中、
Mは、低Tgマクロマーを含み、PTMC、PTMO、PCL、PLLA、PGA、ポリ
ジオキサン、またはそれらの任意のコマクロマーをさらに含み、
Z=OまたはNHであり、および
Xは、直鎖または分岐アルキレン、アルケニレンまたは置換若しくは非置換フェニレンであり、
ここで少なくとも1つの架橋開始処理はフリーラジカル開始剤の存在下でのポリマーのフ
リーラジカル開始連鎖反応を含む、請求項16または17に記載の医療デバイス。
【請求項19】
前記潜在的に架橋可能なポリマー材料が、以下の構造を含む、
【化12】
式中、
Mは低Tgマクロマーを含み、さらにPTMC、PTMO、PCL、PLLA、PGA、
ポリジオキサン、またはそれらの任意のコマクロマーを含み、および
Z=OまたはNHであり、および
少なくとも1つの架橋開始処理は、フリーラジカル開始剤の存在下でのポリマーのフリーラジカル開始連鎖反応を含む、請求項16~18のいずれか1項に記載の医療デバイス。
【請求項20】
前記潜在的に架橋可能なポリマー材料が、以下の構造を含む、
【化13】
請求項16または17に記載の医療デバイス。
【請求項21】
前記構造部分の予め形成された形状が管状で請求項16~20のいずれか1項に記載の
医療デバイス。
【請求項22】
前記構造部分の前記管状の予め形成された形状が血管スキャフォールドデバイスの少なくとも一部を形成するためにレーザー切断され、該レーザー切断は、前記ポリマー材料の架橋の前または後のいずれかである請求項21に記載の医療デバイス。
【請求項23】
本質的に放射線不透過性、生体適合性、および/または生体吸収性のポリマー材料を含む構造を有する医療デバイスを製造する方法であって、該構造が、変形時の靭性、弾性、耐衝撃性、および/または破砕回復性の特性のうちの少なくとも1つを有する方法であって、任意の機能的順序で、以下の工程を含む、
(a)本質的に放射線不透過性、生体適合性および/または生体吸収性であり、少なくとも
1回の架橋開始処理を受けた際にポリマー鎖間に架橋をその後形成することができるポリマーまたはコポリマーを含む潜在的に架橋可能なポリマー材料を調製する工程、
(b)少なくとも1つの予備成形された構造形状部分を形成し、該予備成形された構造形状部分は、潜在的に架橋可能なポリマー材料を含む工程、
(c)形成工程(b)の後に、ポリマー鎖間に架橋を形成するように、予備形成された構造形状部分に少なくとも1つの架橋開始処理を施し、変形時の靭性、弾性、耐衝撃性および
/または破砕回復性の特性の少なくとも1つを有する架橋構造形状部分の形成をもたらす
工程、
(d)処理工程(c)の後、任意選択で、形成、処理および/または調整工程を実施して、架橋構造形状部分を改質する工程、
(e)架橋構造形状部分を含むように医療デバイスを製造する工程、
を含む方法。
【請求項24】
請求項24に記載の方法の工程の全てまたは一部を任意の順序で使用して作製される医療デバイス。
【請求項25】
前記デバイスが、血管足場を含む、請求項24に記載の医療デバイス。
【請求項26】
前記デバイスが、下記の構造を有する1つ以上の繰り返し単位を含むポリマーを含む、
【化14】
(式中、Xとyはそれぞれ独立して約1~50の整数である)
請求項16~22または24~25のいずれか1項に記載の医療デバイス。
【請求項27】
前記デバイスが、下記の構造を有する1つ以上の繰り返し単位を含むポリマーを含む、
【化15】
(式中、ZはO、SまたはNHである)
請求項16~22または24~26のいずれか1項に記載の医療デバイス。
【請求項28】
前記デバイスが、薬物および/または薬剤を含むコーティングを含む、請求項16~22または24~27のいずれか1項に記載の医療デバイス。
【請求項29】
前記ポリマー材料が、下記の構造を有する1つ以上の繰り返し単位を含むポリマーを含み、
【化16】
(式中、Mは、PTMC、PTMO、PCL、PEG、またはその任意のコマクロマーを含み、任意選択でPLLA、PGA、およびポリジオキサンのうちの1つ以上をさらに含む、低Tgマクロマーであり、Z=OまたはNHであり、Xは、単結合または直鎖若しくは
分岐アルキレン、アルケニレン、またはフェニレンであり、それぞれ任意選択でアルキル、ハロゲン、-OH、および-C(O)OHから選択される1以上の置換基で置換されていてもよい)、
前記ポリマーは、ランダムまたはブロックコポリマーであり、
ここで、少なくとも1つの架橋開始処理はエステル交換を誘導するために、潜在的に架橋可能なポリマー材料を加熱することを含む、
請求項1に記載のポリマー材料。
【請求項30】
請求項29に記載のポリマー材料を含む医療デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、2018年8月8日出願の米国仮出願番号62/715,928,および2018年11月1日出願の米国仮出願番号62/754,234についての優先権の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は医療デバイスのための方法、材料およびデバイス、特に、ヒトまたは動物の体内に移植するための医療デバイス、ならびに関連する材料および方法に関する。実施形態は、靭性、弾性、破砕回復性と組み合わされた構造強度などの機械的特性、ならびに生分解性および放射線不透過性などの特性を提供する材料に関する。
【背景技術】
【0003】
高強度、高弾性、および破砕回復性(機械的変形後に元の形状およびサイズに戻る能力)のいずれかまたはすべての特性を提供する構造および材料を有する、デバイス、特に移植可能なデバイスに対する必要性を有する医療および治療の実施の多くの分野が存在する。さらに、体内での移植可能なデバイスの使用はしばしば、生体適合性、生分解性および/または放射線不透過性であるデバイスの必要性を生じる。移植可能なデバイスを使用するこれらの治療分野の中には、動脈、静脈、種々の器官管、胃腸、尿などの身体管腔に影響を及ぼす疾患または状態に対する介入がある。さらに、関節または関節を取り囲む治療は、これらの固有の身体領域に関連する複雑な力に耐えることができるデバイスを必要とする。
【0004】
例えば、移植可能なデバイスを使用する治療実施の特定の領域は血管疾患を含む。血管病は動脈および静脈の疾患を含む(例えば、ウィキペディア寄付者によるhttps://en.wikipedia.ORg/wiki/VasCulaR_diseaseを参照のこと)。サブカテゴリーには末梢動脈疾患(PAD)が含まれ、心臓または脳以外の循環血中の動脈の流量の低下と関連している。
【0005】
他の実施例では、埋め込み型デバイスが実質的な動きを特徴的に受ける身体の領域における治療のために使用されてもよい。このような領域では、患者の活動に起因する埋め込み型デバイスの構造の損傷または変化を防止するために、耐破壊性および破砕回復などの特性が必要とされ得る。用途は、整形外科および局所的な薬物送達のような分野に関連し得る。
【0006】
従来技術の移植可能な医療デバイスでは、ニチノールまたは同様の弾性または「形状記憶」金属合金を使用することが一般的であった。例えば、ニチノールステントは末梢血管疾患(例えば、動脈または静脈(特に、身体運動を受ける領域)における開通性を回復および維持するためにインプラントが必要とされる場合)の処置のために使用されている。ニチノールの従来技術の使用の別の態様は、自己拡張型ステントなどの自己拡張型インプラント構造のためのものである。
【0007】
しかしながら、ニチノールの顕著な限界は、それが生分解性でないことである。生分解性の欠如は臨床上の制約をもたらし、その中には、ニチノールステントの領域での再治療が困難であり、デバイスの長期疲労挫傷が起こり、不良な臨床転帰につながる可能性がある。
【0008】
移植可能なデバイスはまた、PLLAのような従来の生分解性ポリマーから作製されており、そして特定の設計の破砕回復性についての特許請求がなされている。しかしながら
、このようなデバイスは非常に限定された耐破壊性を提供するか、または破壊を防止するために、本質的に弱い原料配合物を用いて設計される。さらに、このような従来の生分解性ポリマーは放射線不透過性ではなく、臨床用途では、一般に、蛍光透視検査下でわずかな可視性を達成するために、重金属のマーカーバンドが必要であった。
【0009】
張力、打錠、曲げ、および他の同様の物理的課題にさらされる身体の部分における高応力環境に対処する特性を有し、また、放射線不透過性および生分解性を有する、身体内に移植するための材料、ならびに関連するデバイスおよび方法が必要とされている。これらの用途において維持される必要がある機械的課題は、(a)伸長/収縮、(b)打錠、(C)屈曲、(d)屈曲、および(e)ねじれにおける高い足場性能を必要とする。図1は、一例として上肢および膝領域を使用する、そのような物理的課題を示す。
【0010】
さらに、身体の様々な領域は日常的に、または潜在的に、衝撃または体重負荷からの実質的な力を受ける。
【0011】
このような身体領域における高性能の要求は、応力の複合場に耐えるために高いレジリエンスを有するデバイスを必要とする。この特性スペクトルは、破砕回復性、すなわち機械的衝撃に続いて再膨張および回復する能力を含むことができる。
【0012】
同様に、インビボで生分解性であるデバイスには、例えば、永久的な配置に起因する合併症を回避し、そして後の時点でインプラント部位での再治療のための最大の機会を可能にするために、重要な利点が存在する。デバイスは望ましくは構造強度および完全性の初期期間(例えば、約1~6ヶ月)を提供し、続いて急速な分解および排出(例えば、約6~36ヶ月以内)を提供する。
【0013】
さらに、本発明の材料およびデバイスは、放射線不透過性であり得、送達と配備の間の正確な蛍光透視可視化を可能にする。
【発明の概要】
【0014】
本明細書に記載されるように、開示される実施形態は高強度、高弾性、および/または破砕回復性を有する医療デバイスおよび材料の必要性に対処し、特に、材料の実施形態が、生体適合性、生分解性、および/または放射線不透過性である構造を可能にする場合に対処する。特定の例では、本発明の態様を有する実施形態が高応力環境にさらされる困難な身体環境での使用に適した特性を有する。例としては、身体運動を受ける解剖学的構造または軟組織において使用するためのインプラントデバイスが挙げられる。強度および靭性の特性を必要とするインプラントデバイスは、整形外科、薬物送達、ならびに動脈、静脈、管などの身体管腔の処置などに適用可能である。
【0015】
実施形態は、所望の医療デバイスの要件に向けられた形状に予め形成され得る、潜在的に架橋可能なポリマー材料を含む。次いで、このような予備成形された形状は、架橋可能なポリマー材料を皮切りに架橋され得る。このような架橋反応を実施することの1つの結果は、材料内に十分な数または密度のこれらの架橋を形成することであり、これは、予備成形された形状を有する、強く、強靭な弾性および/または破砕回復可能な材料を生成するように、特性を増強する。任意の後続の工程を用いて、最終的な医療デバイスを製造することができる。
【0016】
1つの純粋に例示的な非限定的な例では、本発明の態様を有するポリマー材料が、開存性を回復および/または維持するための足場または他のデバイスを作製する際、あるいは動脈、静脈、様々な器官管、胃腸管などのような身体管腔を治療するために使用されてもよい。実施形態は高い弾力性および破砕回復性を有してもよく、病変部位で血管を効果的
に支持するために必要な強度を提供し、続いて、とりわけ、血管領域の再治療を可能にする分解および排出を提供するポリマーを含んでもよい。さらに、本発明の局面を有するポリマーおよびデバイスは、放射線不透過性であり得、配備中および配備後の蛍光透視法による正確かつ簡便な視覚化を可能にする。
【0017】
別の例示的な例は、薬物および/または生物製剤の局所的な送達を含む、治療用製剤の制御放出のために構成されたインプラントを含む。本発明のポリマー材料の実施形態は身体の動きが送達インプラントに高い応力を印加し、望ましくない破壊、動き、および/またはデバイスへの損傷の危険性を生じる可能性がある標的領域に特に適している。ポリマー材料の実施形態の弾力性、強度、および破砕回復性は、送達インプラントをそのような機能障害に耐えることができるようにすることを可能にする。
【0018】
このような標的化されたインプラント送達は、選択された期間の薬物または他の物質の持続放出、予め選択されたプロフィールでの放出、および/または2つ以上の薬物または物質の連続放出を含み得る。ポリマー材料の実施形態の放射線不透過性は、このようなインプラントの正確な最小限の侵入の配置を支持する。その後の生分解は、送達機能が完了した後に残留物質を除去することができる。
【0019】
ポリマー材料が本明細書に開示される。ポリマー材料の様々な実施形態は、材料またはその成分を記載するために化学式を利用することによって本明細書に記載される。当業者であれば、そのような変数は一般に、開示全体を通して一貫して定義されることを理解するのであろう。したがって、特定の実施形態の説明がその実施形態の直接の文脈内でそのような化学式の特定の変数を明示的に定義しない場合、当業者は、本明細書の他の場所で定義されたその変数の任意の説明がその実施形態の文脈内でその変数を定義するために適用され得ることを理解するのであろう。本ポリマー材料は、ポリマー、均一ポリマー、コポリマー、ブロックコポリマー、および/またはそれらのブレンドもしくは混合物のうちの1つ以上を含み、ここで、本生体適合性ポリマー材料は、任意選択で、本質的に放射線不透過性および/または生体吸収性であり;
該ポリマー材料は最初に調製されたように、ポリマーを架橋するために少なくとも1つの架橋開始処理に供された際に反応するように構成された官能基を含むように、潜在的に架橋可能な状態を有する少なくとも1つのポリマー成分を含み;
ここで、該ポリマー材料は最初に調製されるように、37℃未満の温度でゴム状または部分的にゴム状の状態を有する少なくとも1つのポリマー成分を含み;
ここで、該ポリマー材料は少なくとも1つの架橋開始処理に供される前に、架橋を開始
することなく選択された構造形状に形成されることを可能にする特性を有し、
ここで、該ポリマー材料は少なくとも1つの架橋開始処理に供された後に、架橋ポリマ
ー材料から構成される選択された形状が機械的変形後に選択された形状に実質的に戻ることを可能にする破砕回復可能な特性を有するように、材料特性を増強して強靭で弾力性のある材料を生成するように、材料内のポリマー鎖間の架橋の十分な数および/または密度を有するように、架橋状態を有する。
【0020】
前段落のポリマー材料のいくつかの実施形態では、該材料は架橋状態にあり、該材料は少なくとも1回の開始処理を受けている。いくつかの実施形態では、最初に調製されたと
きにゴム状または部分的にゴム状態を有する少なくとも1つのポリマー成分が、PCL(ポリカプロラクトン)、PTMO(ポリテトラメチレンオキシド)、PTMC(ポリトリメチレンカーボネート)、PEG(ポリエチレングリコール)、ポリジオキサノン、ポリグリ
コリド、ポリラクチド、およびそれらの任意のコマクロマーのうちの1つ以上を含む。いくつかの実施形態では、潜在的に架橋可能なポリマー材料を有する少なくとも1つのポリマー成分が本質的に放射線不透過性の生体適合性の生体再吸収性ポリマーを含み、ポリマーは以下の構造を有する繰り返し単位の1つ以上を含み:
【0021】
【化1】
【0022】
式中、a、b、cのそれぞれは、もし各繰り返し単位が存在するのなら、独立して、ポリ
マーの約1%~約5%、約1%~約10%、約1%~約15%、約1%~約20%、約1%~約25%、約1%~約30%、約1%~約35%、約1%~約40%、約1%~約45%、約1%~約50%、約5%~約10%、約5%~約15%、約5%~約20%、約5%~約25%、約5%~約30%、約5%~約35%、約5%~約40%、約5%~約45%、または約5%~約50%の重量の範囲で存在し、
該ポリマーはランダムまたはブロックコポリマーであり;
1、X2、X3とX4はそれぞれ独立してBrまたはIであり;
y1、y2、y3およびy4の各々は、独立して、0、1、2、3または4であり;
a、bおよびcは、0~100%の範囲の重量%であり、およびa+b+c=100%であり、A1、A2およびA1は下記
【0023】
【化2】
【0024】
からなる群より独立して選択される連結基であり、ただし、近隣の酸素原子へのA1、A2またはA1の連結によって、O-OまたはO-N結合が暗示され、そのときは近隣の酸素原子は存在せず;
Bは、最初に調製されたときにゴム状または部分的にゴム状の状態を有する少なくとも1
つのポリマー成分であり;
、Ry、R3は、各々独立してHまたはC1-C6のアルキルであり;
4とR4aは、各々独立してC1-C10アルキレンであり;
1、R2、R3およびR4は、各々独立して直鎖または分岐、飽和または非飽和C1-C12
アルキレン、2-15員のヘテロアルキレン、または2-15員のヘテロアルケニレンであり、各々は、O、NRおよびSから独立して選択された1-3ヘテロ原子を任意選択で含み;
RはHまたはC1-C6のアルキルであり;
1、R2、R3およびR4の各々は、任意選択でペンダントZ基を含み、ペンダントZ基は、脱離反応またはフリーラジカルメカニズムのいずれかによって、所望の形状に製造された後に、そのポリマーを架橋させる反応をすることができる機能基を、任意選択で含む。
【0025】
いくつかの実施形態では、ポリマー材料が以下の構造を有する1つ以上の繰り返し単位を含むポリマーを含む:
【0026】
【化3】
【0027】
式中、
Mは、PTMC、PTMO、PCL、PEG、またはそれらの任意のコマクロマーを含み、任意選択
でPLLA、PGA、およびポリジオキサンの1以上をさらに含む、低Tgマクロマーであり;
Z=OまたはNH;および
Xは単結合または直鎖若しくは分岐アルキレン、アルケニレン、またはフェニレンであり、それぞれ、アルキル、ハロゲン、-OH、および-C(O)OHから選択される1つ以上の置換基で置換されていてもよく;および
該ポリマーは、ランダムまたはブロックコポリマーであり;
ここで、少なくとも1つの架橋開始処理は、エステル交換を誘導するために、潜在的に架
橋可能なポリマー材料を加熱することを含む。
【0028】
いくつかの実施形態では、ポリマー材料が以下の構造を有する1つ以上の繰り返し単位を含むポリマーを含み:
【0029】
【化4】
【0030】
式中、
Mは、PTMC、PTMO、PCL、PEGまたはそれらの任意のコマクロマーを含み、任意選択でPLLA、PGA、およびポリジオキサンのうちの1つまたは複数をさらに含む低Tgマクロマーであり;および
Z=OまたはNHであり;および
該ポリマーがランダムまたはブロックコポリマーであり;
少なくとも1つの架橋開始処理は、遊離基開始剤の存在下でのポリマーの遊離基開始鎖反
応を含む。
【0031】
いくつかの実施形態では、ポリマー材料が以下の構造を有する1つ以上の繰り返し単位を含むポリマーを含み:
【0032】
【化5】
【0033】
式中、
MはPTMC、PTMO、PCL、PEG、またはそれらの任意のコマクロマーを含み、任意選択で、PLLA、PGA、およびポリジオキサンのうちの1以上をさらに含む低Tgマクロマーであり;および
Z=OまたはNHであり;および
少なくとも1つの架橋開始処理が、フリーラジカル開始剤の存在下でのポリマーのフリー
ラジカル開始連鎖反応を含む。
【0034】
いくつかの実施形態では、括弧「b」中の部分が以下の構造式、
【0035】
【化6】
【0036】
のジフェノール酸のt-ブチルエステルによって置換される。
【0037】
ポリマー材料のいくつかの実施形態では、R=Hである。いくつかの実施形態ではRは直鎖または分岐鎖アルキル基である。いくつかの実施形態において、Rは、CH3または
25である。
【0038】
いくつかの実施形態では、ポリマー材料が架橋官能基が本質的にゴム状のPTMCの側
鎖にある場合、以下の構造を有する繰り返し単位の1つ以上を含むポリマーを含む:
【0039】
【化7】
【0040】
式中、Xおよびyの各々は、独立して、約1~約50の範囲の整数である。
【0041】
いくつかの実施形態ではポリマー材料が少なくとも2つの別個の種類の繰り返し単位を含むポリマーを含み、それぞれのそのような種類の繰り返し単位は異なる種類の潜在的に架橋可能な官能基を有し;
1つのそのような繰り返し単位がペンダント基に架橋可能なアクリロイルまたはメタクリロイル部分を含む構造的放射線不透過性成分であり;
別のそのような繰り返し単位がペンダント基に架橋可能なアクリロイルまたはメタクリロイル部分を含む本質的にゴム状成分である。
【0042】
いくつかの実施形態では、ポリマー材料が以下の構造を有する1つ以上の繰り返し単位を含むポリマーを含む:
【0043】
【化8】
【0044】
式中、ZはO、SまたはNHである。
【0045】
医療デバイスもまた、本明細書に開示される。医療デバイスは、少なくとも1つの構造
部分を備え;
ここで、構造部分は予め形成された形状を有するように潜在的に架橋可能なポリマー材料から予め形成されており、潜在的に架橋可能なポリマー材料は、本質的に放射線不透過性、生体適合性、および/または生体吸収性である1つ以上のポリマーまたはコポリマーを含む。
【0046】
構造部分の予備成形された形状の形成に続いて、構造部分の潜在的に架橋可能なポリマー材料は、予備成形された形状を有する強く、強靭、弾力性、および/または破砕回復可能な材料を作り出すために材料特性を高めるために材料内のポリマー鎖間に十分な数および/または密度の架橋を形成するように少なくとも1つの架橋開始処理を受けており、任意選択で、架橋された予備成形された形状は、医療デバイスを作製するためにさらに加工される。
【0047】
本明細書に記載される医療デバイスのいくつかの実施形態では、潜在的に架橋可能なポリマー材料が本質的に放射線不透過性の生体適合性の生体再吸収性ポリマーを含み、ポリマーは以下の構造を有する繰り返し単位のうちの1つ以上を含み:
【0048】
【化9】
【0049】
式中、a、b、cのそれぞれは、もし各繰り返し単位が存在するのなら、独立して、ポリ
マーの約1%~約5%、約1%~約10%、約1%~約15%、約1%~約20%、約1%~約25%、約1%~約30%、約1%~約35%、約1%~約40%、約1%~約45%、約1%~約50%、約5%~約10%、約5%~約15%、約5%~約20%、約5%~約25%、約5%~約30%、約5%~約35%、約5%~約40%、約5%~約45%、または約5%~約50%の重量の範囲で存在し、
該ポリマーはランダムまたはブロックコポリマーであり、
1、X2、X3とX4はそれぞれ独立してBRまたはIであり、
y1、y2、y3およびy4の各々は、独立して、0、1、2、3または4であり、
a、bおよびcは、0~100%の範囲の重量%であり、およびa+b+c=100%であり、A1、A2およびA1は下記
【0050】
【化10】
【0051】
からなる群より独立して選択される連結基であり、ただし、近隣の酸素原子へのA1、A2またはA1の連結によって、O-OまたはO-N結合が暗示され、そのときは近隣の酸素
原子は存在せず、
Bは、最初に調製されたときにゴム状または部分的にゴム状の状態を有する少なくとも1つのポリマー成分であり、
、Ry、R3は、各々独立してHまたはC1-C6のアルキルであり、
4とR4aは、各々独立してC1-C10アルキレンであり、
1、R2、R3およびR4は、各々独立して直鎖または分岐、飽和または非飽和C1-C12
アルキレン、2-15員のヘテロアルキレン、または2-15員のヘテロアルケニレンであり、各々は、O、NR及びSから独立して選択された1-3ヘテロ原子を任意選択で含み、
RはHまたはC1-C6のアルキルであり、
1、R2、R3およびR4の各々は、任意選択でペンダントZ基を含み、
ペンダントZ基は、脱離反応またはフリーラジカルメカニズムのいずれかによって、所望の形状に製造された後に、そのポリマーを架橋させる反応をすることができる機能基を、任意選択で含む。
【0052】
本明細書に記載される医療デバイスのいくつかの実施形態では、潜在的に架橋可能なポリマー材料が以下の構造を含む:
【0053】
【化11】
【0054】
式中、
Mは、低Tgマクロマーを含み、PTMC、PTMO、PCL、PLLA、PGA、ポリジオキサン、またはそれらの任意のコマクロマーをさらに含み、
Z=OまたはNHであり、および
Xは、直鎖または分岐アルキレン、アルケニレンまたは置換若しくは非置換フェニレンであり、
ここで少なくとも1つの架橋開始処理はフリーラジカル開始剤の存在下でのポリマーのフリーラジカル開始連鎖反応を含む。
【0055】
本明細書に記載される医療デバイスのいくつかの実施形態では、潜在的に架橋可能なポリマー材料が以下の構造を含む。
【0056】
【化12】
【0057】
本明細書に記載される医療デバイスのいくつかの実施形態では、潜在的に架橋可能なポリマー材料が以下の構造を含む。
【0058】
【化13】
【0059】
本明細書に記載される医療デバイスのいくつかの実施形態では、構造部分の予め形成された形状は管状である。いくつかの実施形態では構造部分の管状の予め形成された形状が血管足場デバイスの少なくとも一部を形成するためにレーザー切断され、レーザー切断はポリマー材料の架橋の前または後のいずれかである。
【0060】
医療デバイスを作製する方法もまた、本明細書において提供される。医療デバイスは本質的に放射線不透過性、生体適合性、および/または生体吸収性ポリマー材料を含む構造を有し、この構造は変形時の靭性、弾性、耐衝撃性、および/または破砕回復性の特性のうちの少なくとも1つを有し、この方法は、任意の機能的順序で、以下の工程を含む:
(a)本質的に放射線不透過性、生体適合性および/または生体吸収性であり、少なくとも
1回の架橋開始処理を受けた際にポリマー鎖間に架橋をその後形成することができるポリマーまたはコポリマーを含む潜在的に架橋可能なポリマー材料の調製;
(b)少なくとも1つの予備成形された構造形状部分を形成し、予備成形された構造形状部
分は、潜在的に架橋可能なポリマー材料を含み;
(c)形成工程(b)の後、ポリマー鎖間に架橋を形成するように、予備形成された構造形状部分に少なくとも1つの架橋開始処理を施し、変形時の靭性、弾性、耐衝撃性および/または破砕回復性の特性の少なくとも1つを有する架橋構造形状部分の形成をもたらし;(d)処理工程(c)の後、任意選択で、形成、処理および/またはコンディショニング工程を実施して、架橋構造形状部分を改質し、および
(e)架橋構造形状部分を含むように医療デバイスを製造する。
【0061】
いくつかの実施形態では、医療デバイスが本明細書で開示される方法の工程のすべてまたは一部を任意の順序で使用して作製される。
【0062】
いくつかの実施形態では、デバイスが血管足場を含む。
【0063】
いくつかの実施形態では、医療デバイスが以下の構造を有する1つ以上の繰り返し単位
を含むポリマーを含む:
【0064】
【化14】
【0065】
式中、Xとyはそれぞれ独立に1~50程度の整数である。
【0066】
いくつかの実施形態では、デバイスが以下の構造を有する1つ以上の繰り返し単位を含むポリマーを含む:
【0067】
【化15】
【0068】
式中、ZはO、SまたはNHである。
【0069】
いくつかの実施形態では、医療デバイスが薬物および/または薬剤を含むコーティングを含む。上記および他の実施形態は、以下により詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【0070】
以下、実施の形態の図面を参照して、本発明の実施の形態の上述した特徴および他の特徴について説明する。図示された実施形態は例示を意図したものであり、実施形態を限定することを意図したものではない。図面には以下の図が含まれている。
図1】脚および膝領域によって例示されるように、身体の動きに起因して特定の身体領域によって経験される様々な機械的課題を描写する図である。
図2】本発明の局面を有する医療デバイスを作製するための例示的なアプローチを概説するフローチャートである(スキームI)。
図3】エステル交換を介して潜在的に架橋可能なポリマーを調製するための反応スキームの一例を示す図である(スキームII)。
図4】フリーラジカル重合を介して潜在的に架橋可能なポリマーを調製するための反応スキームの一例を示す図である(スキームIII)。
図5】フリーラジカル重合を介して潜在的に架橋可能なポリマーを調製するための反応スキームの別の実施例を示す図である(スキームIV)。
図6】側鎖にHEMA様二重結合を有するトリメチレンカーボネートオリゴマージオールを使用するフリーラジカル重合を介して潜在的に架橋可能なポリマーを調製するための反応スキームを示す図である(スキームV)。
図7】潜在的に架橋可能な官能基の複数の異なるタイプが存在する、潜在的に架橋可能なポリマーを調製するための反応スキームを示す図である(スキームVI)。
【発明を実施するための形態】
【0071】
本発明の局面によれば、体内での移植可能なデバイスの使用はしばしば、生体適合性、生分解性および/または放射線不透過性であるデバイスの必要性を生じる。移植可能なデバイスを使用するこれらの治療分野の中には、動脈、静脈、種々の器官管、胃腸、尿などの身体管腔に影響を及ぼす疾患または状態に対する介入がある。さらに、関節または関節を取り囲む治療は、これらの固有の身体領域に関連する複雑な力に耐えることができるデバイスを必要とする。
【0072】
特定の実施形態は、循環系の疾患血管、特に末梢動脈疾患に罹患した血管における使用に適した生体吸収性ポリマー足場を含む。本発明の局面を有する特定の実施形態の特定の局面は、強靭な弾性フレームワークを提供する、架橋(X連結)ポリマー材料の使用を含む。
【0073】
材料内のこれらの架橋の十分な数または密度の形成は強靭な弾性の、一般に破砕回復可能な材料を作り出すように、特性を強化する。
【0074】
本発明の局面を有するポリマー実施形態の例は最初に合成され、単離されたときにゴム状または部分的にゴム状態を有するコポリマー、例えば、37℃未満のTg(ガラス転移
温度)を有するコポリマーを含み得る。特定の実施例では、この所望の特性がPCL(ポ
リカプロラクトン)、PTMO(ポリテトラメチレンオキシド)、PTMC(ポリトリメ
チレンカーボネート)、PEG(ポリエチレングリコール)などのマクロマー、ポリジオ
キサノン、およびそれらのコマクロマーをコポリマーに組み込むことによって達成することができる。
【0075】
本発明の態様を有する方法の実施形態では、隣接するポリマー鎖上の部位との反応による架橋の潜在的能力(初期原料状態または未架橋原料状態)を有する、ポリマー鎖に沿って組み込まれた部分または官能基を有する部分ゴムポリマー原料を調製することができる。このような材料は、潜在的に架橋可能なポリマー材料として記載することができる。
【0076】
初期非連結材料状態のポリマー材料は、所望のデバイスまたは製品(プレフォーム)に適した物理的構成に形成されてもよい。このようなプレフォーム形態は所望の最終製品またはデバイスに非常に似ていてもよく、あるいは後続の処理に適した中間形態を有していてもよいことに留意されたい。
【0077】
次いで、上記のようなプレフォームを、所望の特性(靭性、弾性、および/または破砕回復性など)を提供するために、架橋材料状態のポリマー材料を含む架橋ポリマーデバイスまたは生成物を生成するように、ポリマー上の潜在的架橋部分を活性化するのに適した条件に供することができる。例示的な実施形態では、初期非連結状態の潜在的に架橋可能なコポリマー材料が(例えば、シート圧延、浸漬コーティング、押出/ブロー成形などによって)管状形状に予備成形されてもよい。管状プレフォームは続いて、架橋性部分を活性化するのに適した条件(例えば、熱処理、放射線、化学的または溶媒適用)に曝される。
【0078】
本発明の局面を有するポリマー材料の実施形態は多くのスキームに従って作製され得、その例は以下に記載される。
【0079】
スキームI-モノマー/マクロマー上の潜在的に架橋可能なペンダント基
スキームIは、架橋生体吸収性ポリマーデバイスを作製するための一般的な例示的なア
プローチを含む。図2はスキームIのステップを示すフローチャートであり、以下のように概説することができる。
【0080】
A. ペンダント官能基を有する第1の成分
最終的に架橋反応に適したペンダント部分または官能基を有するが、内部架橋反応から保護されるか、あるいは隔離される、第1の生分解性(および任意選択で放射線不透過性)モノマーまたはマクロマー成分(「潜在的架橋性成分」)を有するポリマー材料が調製される。例としては、I2DTtBu(I2-デサミノチロシル-チロシンtert-ブチ
ルエステル)およびそのマクロマー、またはペンダント基にアクリロイルもしくはメタクリロイル部分を有する構成要素など、およびそれらの混合物が挙げられる。側鎖上の保護された官能基は、ポリマーが調製された後に架橋性基に変換される。架橋性基は種々の手段、例えば、熱処理、溶剤キャスティングまたは3-D印刷による予備成形工程の間、未反応のままであるべきである。次いで、架橋は、例えば加熱、放射線、または他の手段による、開始の次の段階においてのみ起こる。第1の成分は、1つ以上の化合物から作製されてもよい。
【0081】
B.「ゴム状」または弾性特性を有する第2の成分
ポリマー材料は、Tgまたはガラス転移温度(「ゴム状成分」)などのコポリマーの熱/機械的特性に影響を及ぼす役割を果たす、第2の一般にゴム状の生分解性成分(マクロマーまたはモノマー)も含む。例としてはPCL(ポリカプロラクトン)、PTMO(ポリテトラメチレンオキシド)、PTMC(ポリトリメチレンカーボネート)、PEG(ポリエ
チレングリコール)、ポリジオキサノネアンドなど、およびそれらのコマクロマーが挙げられるが、これらに限定されない。
【0082】
なお、本実施例ではペンダント官能基(「A」)を有する成分と「ゴム状」特性を有する成分(「B」)とを別個の成分として記載し、代替実施形態では「ゴム状」特性を有す
る成分が以下に記載するように架橋に適したペンダント官能基を有する可能性がある。
【0083】
C. 潜在的に架橋可能なコポリマーを生成するための重合反応
第1の潜在的に架橋可能な成分は、第2のゴム状成分と共重合されて、コポリマー材料を形成する。ペンダント部分は共重合プロセスの間、非反応性である(例えば、tert-ブチルエステル)。したがって、コポリマーは、架橋を誘発することなく単離することができる。特定の実施形態において、いずれかまたは両方の成分は、潜在的に架橋可能な基を含み得ることに留意されたい。
【0084】
共重合プロセスの後、ペンダント部分は、求核置換を介して反応することができる(フリーラジカル架橋のための)メタクリロイル部分または他の部分などの活性形態に変換される。しかしながら、プレフォーム方法の間、これらの活性化部分は依然として不活性のままである。架橋プロセスは、プレフォーム上で実施される。
【0085】
D.所望のデバイスのプレフォームバージョン
潜在的X結合性コポリマーは、ペンダント官能基のX結合を開始しない方法(「プレフォーム」)を使用して、所望の官能性形態および/または形状に形成され得る。所望のデバイスのこのようなプレフォームバージョンは、最終的なデバイス形態の選択された近似である形態を有し得る。例示的な血管足場プレフォームでは浸漬コーティング、シートプレスおよび圧延、ブロー成形などの方法を使用することができ、このようにして作製されたプレフォームは後続のレーザー切断操作に適した寸法の管状形状とすることができる。次いで、管(または他のプレフォーム)は、特定の目的のために所望のように適合され得る。例えば、チューブプレフォームは血管支持のためのような、ステントまたは足場の一連のリング状を形成するために、所定のパターンのリング状および相互接続にレーザーによって切断され得る。
【0086】
E.架橋誘発条件に付されたプレフォーム
潜在的にX-結合可能なコポリマー材料を含む予備形態は、続いて、ポリマー鎖間の架橋反応を誘発する条件に付され得る。例としては、エステル化反応など、または利用可能なメタクリロイル部分のフリーラジカル重合が挙げられる。誘発条件は、熱処理または放射などに続いての、熱、放射、溶剤またはフリーラジカル開始剤の組み込みが挙げられる。架橋はプレフォーム材料の熱機械的特性に実質的な変化をもたらし、例えば、靭性、弾力性、耐衝撃性、および/または破砕回復可能な構造を作り出す。
【0087】
工程Eのための所望のデバイスのプレフォームバージョンは、最終デバイス形態の選択された近似である形態を有し得ることに留意されたい。したがって、特定の実施形態ではプレフォームが工程Eの架橋後に最終形態で使用されることが意図される形態および形状を有することができ、他の実施形態ではプレフォームが使用前に、機械加工、エッチング、コーティングなどの後続の任意の工程(図2には図示せず)に適したサイズおよび/または形状を有することができる。
【0088】
プレフォームは工程Eの潜在的に架橋可能なコポリマー原料のみからなってもよいが、なおさらなる実施形態では、プレフォームが他の成分または原料を同様に含んでもよい。例えば、プレフォームはいくつかの部分が工程Eの潜在的にX結合可能なコポリマー原料を含み、他の部分が潜在的に架橋可能でない原料(例えば、金属成分)を含む、相互接続された部分のアセンブリを含み得る。
【0089】
スキームII-エステル交換による架橋
本発明の態様を有する1つの例示的な実施形態は、エステル交換の手段によって、架橋された生分解性の放射線不透過性高分子物質および関連するデバイスを製造するための方
式である。
【0090】
図3は、スキームIIの化学反応および工程を段階的に示す。
【0091】
A.保護された官能基を有するコポリマーの形成
例示される特定の例示的な実施形態において、前駆体基はI2DTE(ジヨウ素化脱アミノ
チロシンエチルエステル)、I2DTtBu(tert-ブチル置換I2DTE)-X連結可能基
に最近変換され得る保護された官能基を有する成分、および構造HO-M-OHのジオールまたはヒドロキシ末端マクロマーを含み、ここで、Mは、PTMC、PTMO、PCL、PEG、PLLA、PGA、PLGA、ポリジオキサンなどおよびそれらのコポリマーを含む群から選択される低Tgマクロマーである。前駆体成分は本明細書中の実施例2の記載によって例示されるように、ホスゲン化を介して連結され得る。前駆体基上の官能性部位は、I2DTEtBuのtert-ブチル基などによって、重合中の反応から保護するこ
とができる。図示された例では、a、bおよびcは各前駆体のパーセント組成を示し、各前駆体はa+b+c=100%であるように、0%から100%まで変化することができることに留意されたい。
【0092】
B.保護ペンダント基の除去および潜在的に連結可能な官能基の形成
次いで、コポリマー材料は、潜在的に連結可能な基でエステル化され得る。この方法は最初に、保護ペンダント基、例えば、示される実施例におけるtert-ブチル保護基の除去を含み得る。例示される特定の実施形態において、連結可能な基はHZCH2-X-CH2-OH(式中、ZはO、S、およびNHからなる群より選択され;Xは結合、アルキレン基、または1-10個の炭素原子を有するアルケネレン、および置換または非置換フェニ
レン基からなる群より選択される)の構造を有する。以下の実施例4は、潜在的に連結可能な群としての1,3-プロパンジオールとのエステル化を記載する。以下の実施例6は潜在的に連結可能な基(すなわち、Z=NH)としてのエタノールアミンによるエステル
化を記載する。
【0093】
C(1)デバイスのプレフォームへの形成
選択されたサイズおよび形状(例えば、ステントなどの医療デバイスの)を有するプレフォームは、工程Bのコポリマー材料を含むように形成されてもよい。
【0094】
C(2)エステル交換を誘導するための加熱
熱を加えて、例えば、実施例5に記載されるように、コポリマー材料のポリマー鎖上の隣接する脆弱部位に結合可能な基(例えば、1,3-プロパンジオール)が結合するエステル交換を誘発または誘発することができる。
【0095】
スキームIII-フリーラジカル付加による架橋
本発明の態様を有する別の例示的な実施形態は架橋された生分解性の放射線不透過性高分子物質および関連デバイスを作製するためのスキームであり、架橋は、遊離基付加の手段によって達成され得る。
【0096】
図4は、スキームIIIの化学反応および工程を段階的に示す。
【0097】
A. 保護された官能基を有するコポリマーの形成
例示される特定の例示的な実施形態において、前駆体基はI2DTE(ジヨウ素化脱アミ
ノチロシンエチルエステル)、I2DTtBu(tert-ブチル置換I2DTE)-後にX結合
性基に変換され得る保護された官能基を有する成分、および構造HO-M-OHのジオールまたはヒドロキシ末端マクロマーを含み、ここで、MはPTMC、PTMO、PCL、PEG、PLLA、PLGA、ポリジオキサンおよびそれらのコマクロマーを含む群から
選択される低Tgマクロマーであり、そしてここで、a、bおよびcは各前駆体のパーセント組成を示し、その各々は0~100%であり得、その結果、a+b+c=100%である。
【0098】
上記のスキームIIにおけるように、前駆体成分はホスゲン化を介して連結され得、そして前駆側面鎖上の官能性部位は重合の間の反応から、例えば、I2DTtBuのtert-ブチル基によって保護され得る。
【0099】
B. ペンダント基の除去および潜在的に連結可能な官能基の形成
スキームIIにおけるように、コポリマー材料は、次いで、潜在的に連結可能な基でエステル化され得る。図4に示す実施形態では、この群はHEMA様基であり、例えば、Z=Oの場合、基は2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)を含む。他の実施形態では、HEMA様基が2-アミノエチルメタクリレート塩酸塩(AEMA)であってもよい。これに関しては、実施例9、12、13および14を参照されたい。この方法は最初に、保護ペンダント基、例えば、示される例におけるtert-ブチル保護基の除去を含み得る。HEMA様基は例えば、HEMA様基としてAEMAについて以下の実施例9に記載される手順を使用して、COOH基に結合され得る。
【0100】
C(1)デバイスのプレフォームへの形成
選択されたサイズおよび形状を有するプレフォームは、上記のスキームIIに記載されるように作製され得る。
【0101】
C(2)フリーラジカル開始剤で加熱し、架橋を誘導する
AIBNなどのフリーラジカル開始剤を熱処理と一緒に適用して、以下の実施例19に記載の方法などの架橋を誘導することができる。
【0102】
以下の実施例21および22に記載されるように、1つ以上のフリーラジカル開始剤(例えば、AIBN)が、デバイス製造プロセスの間に導入され得、そして潜在的に架橋可能なポリマー材料内に分配され得ることに留意されたい。例としては噴霧キャスティング/コーティングおよびディップキャスティングが挙げられ、開始剤は潜在的に架橋可能なコポリマーと共に溶媒中に溶解または懸濁され得る。
【0103】
スキームIIおよびIIIにおける代替モノマー
スキームIIおよびIIIの両方において、DTtBuは、その構造が以下に示されるジフェノール酸のt-ブチルエステルで置き換えることができる。
【0104】
【化16】
【0105】
さらに、グリセロール、三官能性ポリカプロラクトン、三官能性PTMCなどを、適切
な修飾と共に、架橋目的のために使用することができる。
【0106】
スキームIV―I2DTEの代りにPRD―diI2DATを使用
図5は、化学反応および化学式IVの工程を段階的に示す。この特定の例では、方法がスキームIIIの方法と同様である。この実施形態では、1つの前駆物質がPRD-diI2DATとしても知られるプロパン-1,3-ジイルビス(3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジヨードフェニル)プロパノエートを、I2DTEの代わりに(またはそれと組合せて)含む。用語の意味は、他の点ではスキームIIIについて記載したものである。
【0107】
スキームV-ゴム状成分中に架橋性基を有するポリマー
図6は、潜在的に架橋可能なポリマーを調整することを含む、スキームVの工程を示す。この特定の例では架橋ポリマーデバイスが二重結合を含有するペンダント基(HEMA様基)を有するTMCオリゴマージオールを含む潜在的に架橋可能なポリマーから作製され、ここで、TMCオリゴマージオールは一連の異なるオリゴマーまたはマクロマージオールと共重合され、特定のジオールは得られるポリマー構造材料に所望の特性を与えるように選択される。本明細書における本発明の態様を有する実施形態は、弾力性および圧潰回復能力を必要とする移植可能なデバイスにおける使用に適している。このようなデバイスの例には、SFA(浅大腿動脈)ステント等のような末梢動脈治療のためのステントが
含まれる。
【0108】
A.ペンダントHEMA様基を有するオリゴマーTMCジオールの調整
最初の工程において、オリゴマーは適切な触媒を使用して、グリセリルモノメタクリレート(例えば、PolySciences InC.から市販されている)およびTMC(トリメチレンカ
ーボネート)から調製される(以下の実施例15を参照のこと)。得られたオリゴマーはヒドロキシ末端であり、ジオールであり、グリセリルモノメタクリレート成分に由来する少なくとも1つのペンダントHEMA様基を含む重合されたTMCの鎖を含む。TMCオリゴマージオールを「鎖延長基」と呼び、HEMA様ペンダントを「架橋基」と呼ぶことがあるが、便宜上、得られるこのオリゴマー(または類似のオリゴマーの混合物)を「OligoTMC/HEMA」と呼ぶことがある。
【0109】
B.選択されたモノマー、マクロマーまたはオリゴマージオールとの共重合
工程Aからの「OligoTMC/HEMA」は選択された組成のコポリマーを生成するように、他のジオールと反応され得る。例えば、ダイオールは、PTMC、PTMO、PCL、PEG、PLLA、PG、ポリジオキサンおよびそれらのコマクロマーなどから選択されてもよい。実施形態において、ジオールは、以下に記載される化合物を含むモノマー、マクロマーまたはオリゴマーを含み得る:I2DTE、PRD-diI2DATなど。
【0110】
重合は隣接するジオール間の結合(例えば、カーボネート結合および/またはオキサリルエステル結合)を生成するトリホスゲン(TP)、塩化オキサリルなど、およびそれらの混合物などの反応体を使用して達成され得る。
【0111】
特定の実施形態では、コポリマー材料がカーボネート結合を有する配列のポリマー鎖中のオキサリルエステル結合の一部を有する可能性がある。このような結合型の混合物は、ポリマー材料の生分解特性を「調整」するために使用され得る。共重合プロセスは、同時反応混合物、連続反応、交互反応物(例えば、反応混合物へのTPおよび塩化オキサリルの交互添加)などのような、反応シーケンスの様々なモードで実施されてもよいことに留意されたい。
【0112】
C.デバイス形成用のフリーラジカル開始剤および架橋剤を導入する、デバイスプレフォームの形成
これらの工程は、スキームIIIおよびIVに関して上述したように実施することができる
【0113】
スキームVI-多重架橋性基を有するポリマー
スキームII、IIIおよびIVでは架橋性官能基はコポリマーの構造的非ゴム状成分上に存
在したが、スキームVでは架橋性官能基はゴム状成分上に存在する。tert-ブチル基(I2DTtBu)を含有する成分および「OligoTMC/HEMA」に類似する成
分の共重合は、2つの異なるタイプの潜在的に架橋可能な官能基の組み込みをもたらす。
【0114】
図7は、図5(保護基を有する)と同様の例示的なコポリマー「構造」部分が図6(HEMA様ペンダント基を有するオリゴマーTMCを含む)と同様の例示的なコポリマー「ゴム状」部分と重合される、図6の工程を示す。本明細書に記載の方法を用いて、保護基を構造部分から除去し、HEMA様官能基を結合させる。
【0115】
次に、得られた多官能性コポリマー原料をデバイスプレフォームに形成し、続いて、本明細書に記載のフリーラジカル開始剤の活性化によってクロスライクすることができる。このような架橋は、「ゴムからゴムへの」成分、「構造から構造への」成分、またはゴムから構造への」成分のいずれかの間で形成され得ることに留意されたい。
【0116】
ヨウ素化されていない実施形態
本明細書に図示される様々な図およびスキームは記載される化学構造および部分の特定のハロゲン化(ヨウ素化)バージョンを含み得るが、本発明の態様を有するポリマー材料の様々な実施形態はこれらの構造およびスキームの非ハロゲン化(非ヨウ素化)実施形態も含み得ることに留意されたい。例えば、ヨウ素化されていない潜在的に非架橋可能なまたは架橋されたポリマー材料は、放射線写真による視覚化が必要とされない医療デバイスにおける使用に適し得る。
【0117】
追加の代替案
上記に示したI2DTEおよびPRD-diDATの代わりに他のモノマーを用いてもよいことに留意されたい。これらを作製および使用する方法は、米国特許および出願番号;6,284,862; 6,475,477; 6,475,477; 8,685,367; 7,473,417; 8,008,528; 8,461,289; 8,551,511; 8,252,887; 8,415,449; 9,080,015; 8,765,161; 9,605,112; 8,883,861; 9,416,090; 2015-0045,451;および2016-0177,028他多くの文献に記載さ
れている(これらは、参考文献として本明細書中に組み入られる)。
【0118】
【化17】
【0119】
例えば、上で参照した米国特許第6,475,477号は、式Iとして以下を記載している。
【0120】
【化18】
【0121】
式中、式Iは少なくとも1つの臭素またはヨウ素原子で置換されたジフェノール化合物を表し、ここで、それぞれのX1およびX2は独立してヨウ素または臭素原子であり、Y1お
よびY2は独立して0~2であり、Rは、18個までの炭素原子を有するアルキル、ア
リールまたはアルキルアリール基である。
【0122】
式Iならびに米国特許第6,475,477号からの種々の他のモノマーおよびポリマーの両方のさらなる説明は、本明細書中に参考として援用される。そのようなモノマーおよびポリマーは、本明細書に記載される本発明の精神から逸脱することなく、当業者によって本明細書の実施形態のポリマー材料に含まれてもよい。
【0123】
薬剤・薬剤コーティング
本明細書に記載されるポリマー材料の実施形態から作製されるデバイスは、薬物または医薬薬剤の含有量を有する移植可能なデバイスであり得る。例えば、デバイスは、血管移植に適したステントまたは足場を含み得、コーティング中に薬物/薬剤を含み得る。薬剤溶出ステント(DES)は構造の全部または一部に薬剤コーティングを含み、コーティング
は担体ポリマー中に抗再狭窄薬(例えば、シロリムス、パクリタキセル、エベロリムスなど)などの薬剤を含む。種々の他の治療剤または薬物が示唆されている(例えば、欧州特許EP1789097を参照のこと)。薬物溶出ステントのコーティングはコーティングが分解す
ることにつれて薬物を放出するように、生分解性であるコーティングポリマーを含み得る。
【実施例0124】
さらなる実施形態は、以下のスキームおよび実施例においてさらに詳細に開示されるが、これらは特許請求の範囲を限定することを決して意図しない。
【0125】
実施例1
ポリ(トリメチレンカーボネート)PTMC8.5Kの調製
以下の実施例は、8.5KDaのPTMCマクロマーの調製を例示する。オーバーヘッド撹拌機および窒素入口管を備えた500mLの2つ口フラスコに、トリメチレンカーボネート(250g、2.45mol)、エチレングリコール(1.5g、0.025mol)を添加した。
【0126】
【化19】
【0127】
フラスコを、乾燥窒素雰囲気下、ステンレススチール撹拌機で撹拌しながら、110℃の油浴に入れた。固体が完全に溶融した後、油浴の温度を130℃に上昇させた。次いで
、この反応混合物に、予め秤量した1mLのシリンジを用いて、0.15gのSn(II)オ
クトエートを添加した。撹拌を3.5時間続け、次いで室温に冷却した。200mLのジクロロメタンを用いて粘性油を1Lビーカーに移した。撹拌しながら250mLのヘプタンを
添加することによって、ポリマーを濃厚な油として沈殿させた。生成物を、200mLのジクロロメタンに溶解し、250mLのヘプタンで沈殿させることによってさらに精製した。濃厚なシロップ状ポリマーを真空下、周囲温度で乾燥させた。1H NMRは8.5KのM
nを示した。
【0128】
以下の実施例2、3、4、および5はペンダントプロパンジオール官能基(潜在的に架橋可能)を有するターポリマーの調製に適した例を集合的に例示し、次いで、これを熱で架橋することができる。
【0129】
実施例2
ポリ(50%I2DTE-co-10%I2DTtBu-co-40%PTMC8.5K炭酸塩)の調整
1Lの3つ口フラスコに、25gのI2DTE、5gのI2DTtBu、実施例1に従って調
製した20gのPTMC8.5K、および265mLのジクロロメタン(DCM)を添加した。混合物をオーバーヘッド撹拌機で300Rpmで撹拌し、全ての固体が溶液になったときに16.25mLのピリジンを添加した。トリホスゲン(5.32g)を15mlのジクロロメタン
に溶解し、25mlのシリンジに移した。シリンジポンプを使用して、シリンジの含有量を、反応混合物が粘性になるまで、6.3mL/分の速度でフラスコに添加した。45mLのTHFと5mLの水との混合物を添加することによって反応を停止させた。300rpmで撹拌
しながら、450mLの2-プロパノール(IPA)をフラスコに添加して、ポリマーを沈殿させた。撹拌を30分間続け、次いで沈降させた。上清を吸い出し、残渣をIPA225mLと共に30分間撹拌し、ポリマーがフラスコの底に沈降した後、上清を吸い出した。これを100mLのIPAで繰り返した。生成物を濾過により単離した。250mLのDCMに溶解し、375mLのIPAで沈殿させることによって、ポリマーを再精製した。沈殿物を真空オーブン中45℃で24時間乾燥させた。ポリマーの1H NMRは組成と一致した
【0130】
実施例3
t-Bu保護基を除去してポリ(50%I2DTE-co-10%I2DT-co-40%PTMC8.5Kカーボネート)を形成するtert-Bu保護基を、トリフルオロ酢酸(TFA)を使用
することによってCOOH基に変換する。トリフルオロ酢酸(100mL)を1Lフラスコに入れ、オーバーヘッド撹拌機で撹拌した。実施例2からのポリマーをフラスコに添加し、ポリマーが溶解することにつれて、溶液は非常に粘性になった。次にフラスコに100mLのDCMを加え、フラスコからの煙霧をNaOH溶液を入れた瓶に向けて一晩撹拌した。300rpmで撹拌しながら、400mLのIPAでポリマーを沈殿させた。ポリマーは微粒
子として沈殿した。サイフォンで上清を除去した後、ポリマーをIPA100mLで2回撹拌し、毎回濾過した。ポリマーを100mLずつのヘプタンで2回洗浄した。それを真空オーブン中で45℃で4時間、次いで55℃で2日間乾燥させた。
【0131】
実施例4
ポリ(50%I2DTE-co-10%I2DT-co-40%PTMC8.5K炭酸塩)の1,3-プロパンジオールとのエステル化
この反応はポリマー中の全ての酸基がエステル化されることを確実にし、またこの段階での架橋を防止するために、大過剰の1,3-プロパンジオールを用いて行った。
【0132】
オーバーヘッド撹拌機および水より重い溶媒のための改質Dean-starkトラップを有する500mL丸底フラスコに、8gの実施例3からのポリマー、2.3gの1,3-
プロパンジオール、0.5gのp-トルエンスルホン酸一水和物(PTSA)、および200mLの1,2-ジクロロエタンを入れた。
【0133】
フラスコを108℃に維持した油浴を用いて加熱した。還流を8時間行った。モレキュラーシーブをDean-starkトラップのサイドアームに配置して、反応から生成した微量の水を除去した。反応混合物を室温に冷却し、内容物を1Lビーカーに添加した。
オーバーヘッド撹拌機で撹拌しながら、750mLのIPAを添加することによって、ポリマーを沈殿させた。沈殿物をIPAで洗浄し、次いで80mLのDCMに溶解し、ヘプタンで沈殿させた。沈殿物をヘプタンで洗浄し、真空オーブン中45℃で24時間乾燥させた。試料のDSCは、-12.5℃のTgを与えた。
【0134】
1H NMRは3つの新しいピーク(それぞれ4.2、1.7、3.41ppmでの1,3
―プロパンジオールの-O-CH2-CH2-CH2‐OHの3つのメチレン基に対応)を示し
た。
【0135】
実施例5
ポリマーフィルムの調製およびポリマーの架橋
(a)フィルムは、実施例4で140℃で作成したポリ(50%I2DTE-co-10%I2DT-O-CH2CH2CH2OH-co-40%PTMC8.5Kカーボネート)0.5gの圧縮成型により作成した。フィルムのストリップを管に巻き、DCMを用いて両端を接着した。チューブを真空オーブン中45℃で5時間乾燥させた。
【0136】
(b)次いで、このチューブを、160℃の油浴中に浸漬した小さな培養チューブの内側
に置いた。パスツールピペットをポリマーチューブに挿入し、窒素ガスを遅い速度でパスツールピペットに通した。ポリマー管は収縮し、硬くなった。また、エタノール蒸気が発生するために、管全体にわたっていくらかの気泡が観察された。
【0137】
(c)15分後、培養チューブを油浴から取り出し、室温に冷却した。ポリマーチューブの一片を別の培養チューブに入れ、それにDCMをいくらか加え、ボルテックスした。管片は溶解せず、代わりに膨潤し、架橋を示した。
【0138】
実施例6
ポリ(50%I2DTE-co-10%I2DT-O-NHCH2CH2OH-co-40%PTMCカ
ーボネート)とペンダントエタノールアミン官能基(熱処理架橋可能)の調製(これは熱
により架橋される)
オーバーヘッド撹拌機および窒素入口を備えた500mLの2つ口フラスコに、実施例3で得られたポリマー(脱保護ポリマー)20g、テトラヒドロフラン(THF)200mL
、エタノールアミン0.13g、ヒドロキシベンザトリアゾール0.11gを添加し、氷水浴中で冷却した。エタノールアミンを添加すると、淡赤褐色が得られた。次いで、反応混合物が無色になったとき、フラスコにEDCI(0.27g)を添加した。
【0139】
2時間撹拌した後、氷水浴水を除去し、反応混合物を室温(20℃)に温め、0.2g
の追加のEDCIを添加し、1時間撹拌した。
【0140】
反応を静め、ポリマーを沈殿させるために、200mLのDI水を添加した。沈殿を濾過により単離し、水で洗浄した。ポリマーを真空オーブン中45℃で24時間乾燥させた。次いで、生成物を200mLのTHFに溶解し、400rpmで撹拌しながら、200mLのI
PAを添加し、次いで30分間静置した。上清を吸い出し、微細な軟質沈殿物をIPA100mLと共に撹拌し、放置し、上清を吸い出した。最後の工程を50mLのIPAで繰り返した。
【0141】
沈殿を濾過により単離し、IPAで洗浄し、最後に真空オーブン中45℃で4日間乾燥させた。1H NMR(dmsO-d6)は、アミドNHに対応する8.12ppmに新たなピー
クを示した。CH2基による他の2つのピークは、3.4ppmでのH2Oピークによって隠された。
【0142】
フィルムの調製および架橋は、実施例5と同様に行った。
【0143】
実施例7、8および9は、プロパンジオールベースのX連結基を有する実施例5からのターポリマーおよびエタノールアミンベースのX連結基を有する実施例6からのターポリマーと同様のターポリマー、ポリ(45%I2DTE-co-10%I2DT/AEMA-co-
45%PTMC10K炭酸塩)の調製に適した例をまとめて示すが、2-アミノエチルメ
タクリレート(AEMA)ベースのペンダント官能基を有する。
【0144】
実施例7
ポリ(45%I2DTE-co-10%I2DTtBu-co-45%PTMC10K炭酸塩)の調製
オーバーヘッド撹拌機、窒素出口、およびシリンジポンプ入口を備えた1Lの3つ口フ
ラスコに、22.5gのI2DTE、22.5gのPTMC10K、および5gのI2DTtBuのモノマーを添加した。モノマーを、270mLのクロロホルムおよび12mLのピリジンと共に撹拌することによって溶解した。撹拌した溶液に、反応混合物が非常に粘性になるまで、シリンジポンプを用いて18mLのクロロホルムに溶解した4.2gのトリホスゲンを添加し
た。それを、45mLのTHF中の5mLの水の混合物でクエンチした。
【0145】
反応混合物にIPA450mLを加え、300rpmで撹拌しながらポリマーを沈殿させた
。さらに60分間撹拌し、上清を吸い出した。沈殿物を250mLのIPAで洗浄した。ポリマーを300mLのDCMに溶解し、500mLのIPAで沈殿させた。沈殿を濾過により単離し、真空オーブン中で30℃で1時間乾燥し、次いでさらに65℃で24時間乾燥した。
【0146】
実施例8
ポリ(45%I2DTE-co-10%I2DT-co-45%PTMC10K炭酸塩)の形成ためのtert-Bu保護基の除去
実施例7からの40グラムのポリマーを200mLのDCMと共に3時間撹拌して、1L
丸底フラスコに溶解させた。ポリマーが完全に溶液になったら、200mLのトリフルオロ酢酸を添加し、室温で一晩撹拌した。激しく撹拌しながら反応混合物に100mLのIPAを添加し、得られた溶液を1Lビーカーに移し、激しく撹拌しながら200mLのIPAを
添加することによって沈殿させた。上清を吸い出し、沈殿物を100mLのIPAと共にさらに撹拌した。洗浄をさらに100mLのIPAで繰り返した。沈殿物を40℃の真空オーブン中で乾燥させた。
【0147】
実施例9
ポリ(45%I2DTE-co-10%I2DT-co-45%PTMC10K炭酸塩)へのアミノエチルメタクリレート(AEMA)のカップリング
実施例8からのターポリマー10gを、250mL丸底フラスコ中のテトラヒドロフラン
125mLに溶解し、窒素雰囲気下、オーバーヘッド撹拌機で撹拌した。AEMA・HCl(0.185g)およびトリエチルアミン(0.168g)を撹拌した反応混合物に加えた。
【0148】
【化20】
【0149】
次いで、フラスコに0.145gのEDCIを添加し、3時間撹拌し続けた。100mLのIPAを反応混合物に添加することによって、ポリマーを沈殿させた。ポリマーを100mLのTHFに再溶解し、100mLのIPAで沈殿させた。最後の工程をもう1回繰り返した。沈殿物を50mLのIPAおよび25mLのIPAで連続的に洗浄した。次いで、真空オーブン中で40℃で一晩乾燥させた。生成物の1H NMRスペクトルは、2つのビニルプロトンに対応する5.655および6.040ppmの2つの一重項を示した。
【0150】
実施例9のポリマーから製造された架橋フィルムについては、実施例14をさらに参照されたい。
【0151】
実施例10、11および12は、2-アミノエチルメタクリレート(AEMA)ベース
のペンダント官能基を有するポリ(50%I2DTE-co-10%I2DT/AEMA-co-40%PTMC10K炭酸塩)の調製に適した例をまとめて示す。
【0152】
実施例10
ポリ(50%I2DTE-co-10%I2DTtBu-co-40%PTMC10K炭酸塩)の調製
オーバーヘッド撹拌機、窒素出口、およびシリンジポンプ入口を備えた1Lの3つ口フラスコに、25gのモノマーI2DTE、20gのPTMC10K、および5gのモノマーI2D
TtBuを添加した。モノマーを、270mLのクロロホルムおよび16mLのピリジンと共に撹拌することによって溶解した。撹拌した溶液に、反応混合物が非常に粘稠になるまで16mLのクロロホルムに溶解した5.9gのトリホスゲンを添加した。それを、45mLの
THF中の5mLの水の混合物でクエンチした。反応混合物にIPA450mLを加え、300rpmで撹拌しながらポリマーを沈殿させた。さらに60分間撹拌し、上清を吸い出した
。沈殿物を250mLのIPAで洗浄した。ポリマーを300mLのDCMに溶解し、500mLのIPAで沈殿させた。沈殿したポリマーを濾過により単離した。ポリマーを真空オーブン中で30℃で1時間乾燥し、次いでさらに65℃で24時間乾燥した。
【0153】
実施例11
ポリ(50%I2DTE-co-10%I2DT-co-40%PTMC10K炭酸塩)の形成のためのtert-Bu保護基の除去
実施例10のポリマー45gをDCM500mLと共に2時間撹拌し、丸底フラスコ1Lに溶解した。完全に溶液になったら、370mLのトリフルオロ酢酸を添加し、室温で一晩撹拌した。激しく撹拌しながら反応混合物に200mLのIPAを添加し、得られた溶液を1Lビーカーに移し、激しく撹拌しながら250mLのIPAを添加することによって沈殿さ
せた。上清を吸い出し、沈殿物を500mLのDCMに溶解した。ポリマーを250mLのIPAで沈殿させた。上清を除去した後、沈殿物を250mLのIPAと共に撹拌した。生成物を濾過により単離し、100mLのIPAで2回洗浄した。生成物をステンレス鋼パンに移し、40℃の真空オーブン中で2日間乾燥させた。
【0154】
実施例12
ポリ(50%I2DTE-co-10%I2DT-co-40%PTMC10K炭酸塩)へのアミノエチルメタクリレート(AEMA)のカップリング
実施例11からの20gのポリマーを、実施例9に記載したのと同様の手順を用いて、
アミノエチルメタクリレートペンダント鎖を有するポリマーに変換した。得られたポリマーを真空オーブン中で50℃で5日間乾燥させた。
【0155】
実施例13は、COOHおよびAEMAぺンダント鎖の両方を含有する、実施例12からのターポリマーに類似するターポリマーの調製に適した例を示す。COOHペンダント鎖を維持することにより、生分解速度を加速することができる。
【0156】
実施例13
COOHと2-アミドエチルメタクリレート(AEMA)の両方の官能基を含有するターポリマーの調製
実施例10と同様の手順を用いて、ターポリマー、ポリ(40%I2DTE-co-20%I2DTtBu-co-40%PTMC10K炭酸塩)を調製した。トリフルオロ酢酸を用いて、ターポリマーのtert-ブチル基をCOOH基に変換した。計算量の2-アミノエ
チルメタクリレートおよびEDCIと反応させることにより、COOH基の量の1/2のみが2-アミドエチルメタクリレート基に変換された。
【0157】
実施例14
実施例9、12および13のポリマーから製造された架橋フィルム
実施例9で調製したポリマーの0.2mm厚のフィルムを、175℃で圧縮成形することによって調製した。
【0158】
DCMと一緒に撹拌したときのフィルム片は数分以内に溶解し、これは、圧縮成形中に架橋が生じなかったことを示している。
【0159】
2mLのアセトン中に100mgのAIBNを含有する溶液を調製し、2mLのヘプタンで希釈した。
【0160】
フィルムのストリップをAIBN溶液に2分間浸漬した。
【0161】
フィルムを40℃の真空オーブン中で5分間乾燥させた。
【0162】
フィルムを油浴中100℃で10分間加熱した。
【0163】
フィルムを吸い取って乾燥させ、DCMに浸漬した。フィルムは、DCM中で数日後でも溶解しなかった。
【0164】
実施例12および13からのフィルムを同様の方法で圧縮成形し、架橋した。
【0165】
HEMAを用いた実施例9、12、および14の代りの実施例:AEMAの代わりに2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)を同様の手順を用いてCOOH基に結合
させることができる。この場合、触媒量の4-ジメチルアミノピリジン(DMAP)を添加して反応を促進する。上記の実施例ならびに図4および5を参照のこと。
【0166】
実施例15
HEMA様ペンダント鎖を有するオリゴマートリメチレンカーボネートジオールの調製(フリーラジカル重合のための側枝に二重結合を有する前駆体ジオール)
500mLの丸底フラスコに、グリセリルモノメタクリレート(20g、0.124モル
)、トリメチレンカーボネート(157g、1.24モル)を入れ、全ての固体が溶融す
るまで窒素雰囲気下で加熱する。次にフラスコを130℃に加熱し、Sn(II)オクトエー
ト(0.24g、500ppm)をフラスコに添加する。フラスコをこの温度で4時間加熱する。次いで、フラスコを室温に冷却する。未反応モノマーおよび触媒を除去するために、生成物をジクロロメタン(DCM)に溶解し、ヘプタンで2回沈殿させる。生成物を真空オーブン中30℃で24時間乾燥させる。生成物の純度を1H NMRにより測定した。生
成物をさらに処理せずに使用する。TMCの代わりに、ラクチド(LまたはD/L)、カプ
ロラクトン、グリコリドなどの他の化合物を使用することができる。TMCの場合、反応温度は他の温度よりも低い。
【0167】
実施例16
実施例15からの前駆体-ジオールを含有するコポリマーの調整
第2の工程において、実施例15からのオリゴマー前駆体(ジオール)はトリホスゲンを使用して、所望の特性、例えば、十分な強度および分解性を最終コポリマーに与えるように選択された1つまたは好ましくはいくつかのモノマーおよび/またはオリゴマージオールとカップリングされる。コポリマー成分は、(強度および放射線不透過性のための)PRD-diDATおよび/またはI2DTE、(分解および結晶化度のための)オリゴPLLA-ジオール、(分解のための)オリゴPLDL-ジオール、(分解のための)オリゴPGA-ジ
オール、(追加の弾性のための)オリゴPCL-ジオール、(追加の弾性のための)オリゴPTMC-ジオールなどであり得る。
【0168】
実施例17
実施例15からのオリゴマー前駆体TMC/HEMAを含有するコポリマーとPR-diI
2DATおよびPLLA7kジオールとの調製
組成ポリ(50%PR‐diI2DAT-co-30%PLLA7k-co-TMC/HEMA1k炭酸塩)を有する共重合体を調製した。オーバーヘッド撹拌機、窒素出口、およびシリンジポンプを備えた1Lの3つ口フラスコに、75gのPR-diI2DAT、45gのPLLA7kDiOl、および30gの反応15からの「オリゴTMC/HEMA」を添加した。1000mlのクロロホルムおよび40mlのピリジンと共に撹拌することによって、成分を溶解した。撹拌溶液に、反応混合物が粘性になるまで71.2mlのクロロホルムに溶解した17.8gのトリホスゲンを添加した。それを、100mlのTHF中の5mlの水の混合物で
クエンチした。200rpmで撹拌しながら、3000mlのIPAを反応混合物に添加する
ことによって、ポリマーを沈殿させた。上清を吸い出し、沈殿物を1000mlのIPAで3回洗浄した。コポリマーを500mlのDCMに再溶解し、1500mlのIPAで沈殿させ、500mlのIPAで3回洗浄した。沈殿したコポリマーを濾過により単離し、真空オーブン中で55℃で24時間乾燥した。
【0169】
実施例18
実施例17のコポリマーを含むフィルムの調製
実施例17からのポリマーのフィルムを、175℃で圧縮成形することによって調製した。次いで、フィルムは、フィルムの2つの端部がわずかに重なるはずの金属円筒の周りに巻き付けることによって、円柱状に変形される。フィルムの一方の側面に、Qチップまたは他のデバイスを使用してDCMを適用し、他方の端部をフィルムの湿潤部分の上にプレスする。約15~20分後、調製した管を取り出し、35~40℃の真空オーブン中で2時間乾燥させた。
【0170】
実施例19
実施例18のポリマーチューブへのフリーラジカル開始剤の導入
フリーラジカル開始剤をシリンダーに導入するために、適切な溶媒または溶媒の混合物が選択されるべきである。溶媒は遊離の動径方向開始剤を溶解すべきであるが、ポリマーを溶解すべきではない。ポリマーはいくらかの開始剤がデバイスに吸収されるように、溶媒中でわずかに膨潤するだけであるべきである。AIBNのような開始剤を溶媒(例えば
、アセトンとヘプタンの1:1混合物)に溶解する。ポリマーシリンダーをAIBN溶液中に既知の時間置き、次いで取り出し、空気中で20分間乾燥させ、次いで真空オーブン中で50℃で数時間乾燥させる。
【0171】
実施例20
実施例19のポリマーシリンダーの架橋
この実施例では、シリンダーがより高い温度、実施例えば100℃以上に加熱することによって架橋される。デバイスが架橋されているか否かを試験するために、デバイスの一部をDCMに加える。架橋されている場合、それは溶解すべきではない。架橋前のフィルムまたはシリンダーは、DCMに溶解可能である。
【0172】
実施例21
スプレーコーティングによる管状基材の調製
スプレーコーティングのような管状キャスティング技術を用いて、側枝にHEMAまたはAEMA官能基を含有するポリマーと遊離基開始剤AIBNとの混合物からなる溶液をスプレーすることにより管状基材を形成する。噴霧技術によって調製された管状基材は、フリーラジカル重合による潜在的架橋を意図している。
【0173】
実施例22
浸漬被覆による管状基材の調整
浸漬被覆のような管状キャスティング技術を用いて、側枝にHEMAまたはAEMA官能基を含有するポリマーおよび遊離基開始剤AIBNの溶液から管状基材を形成する。浸漬被覆によって調製された管状基材は、フリーラジカル重合による潜在的架橋を意図している。
【0174】
実施例23
溶媒キャスティング技術による実施例17のコポリマーを含む架橋フィルムの調製
実施例17のコポリマーから、溶媒キャスティング技術およびその後の熱処理を用いて、ゴム相中に架橋を有する架橋フィルムを調製した。実施例17からの0.5グラムのコポリマーおよび20ミリグラムのフリーラジカル開始剤AIBNを40mlのDCMに溶解した。完全に溶解するために、2~3時間の撹拌を使用した。溶液を平坦な表面(ガラスペトリ皿)上に流延し、ゆっくりとした溶媒蒸発(室温条件で少なくとも10~15時間、続いて真空乾燥)のために放置した。調製した溶媒キャストフィルムを80~120℃の温度で架橋した。熱処理の最適な持続時間および温度は、熱処理されたフィルムの残留硬化熱をモニターすることによって決定した。硬化に関連する発熱ピークが、熱処理フィルムのDSCサーモグラムで観察されなかった場合、硬化は完了したとみなされた。
【0175】
先の実施例におけるように、AIBNを含有する溶剤キャストフィルムは例えばステント製造に適した架橋チューブを得るために、熱処理の前に管状基材の形態に圧延することができる。
【0176】
【表1】
【0177】
上記のすべての参考文献、特許、出願および記事は(オンラインで公開されているかどうかにかかわらず)公共の分野にあり、本明細書に完全に記載されているかのように、参考として援用される。
【0178】
参照によりその内容全体が本明細書に組み込まれるものとして、以下がある:
J. R. Laird, E. J. Armstrong, Endovascular Today, 2014, 13(Suppl):9-11, 標題「表面大腿動脈ステントの概要」; C. DI Mario, H. Griffiths, O. Goktekin, N. Peeters, J. Verbist, M. Bosiers, K. Deloose, B. Heublein, R. Rohde, V. Kasese, C. Ilsley,
R. Erbel. J. Interv. Card, 2004, 17(6):391-395, 標題「薬剤抜き取り生体吸収型マ
グネシウムステント」; M. Peuster, C. Hasse, T. Schloo, C. Fink, P. Beerbaum, C. von Schnakenburg, Biomaterials, 2006, 27(28):4955-4962, 標題「下行大動脈中の腐食しやすい周辺鉄のステントの長期の生物的適合性」 M. Bosiers, Cardiovasc. Interv. R
ad. 2009, 32(3):424-435, 標題「AMS 洞察-ひざの下の重要な肢虚血治療のための吸収性金属ステント:6ヶ月の分析」; J. D. Wind, C. Staudt-Bickel, D. R. Paul, W. J. Koros, Macromolecules, 2003, 36, 1882-1888, 表題「二酸化炭素可塑化減少のためのポリイミド膜の固体共有結合架橋」 M. Werner, A. Micari, A. Cioppa, G. Vadala, A. Schmidt, H. Sievert, P. Rubino, A. Angelini, D. Scheinert, G. Biamino, JACC Cardiovasc. Interv. 2014, 7(3):305-312, 標題「表層性大腿動脈の新規の障害の治療の生物分解可能な周辺的なイガキ-タマイ・ステントの評価」。
【0179】
本開示の範囲は、特定の実施形態の説明によって限定されることを意図されておらず、特許請求の範囲によって定義される。特許請求の範囲の言語は特許請求の範囲に採用された言語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書に記載された実施例に限定されるものではなく、出願の手続き中にも広く解釈されるべきであり、これらの実施例は、非排他的なものとして解釈されるべきである。
【0180】
本開示で説明された実装に対する種々の変形は当業者には容易に明らかであり得、本明細書で定義された一般的な原理は本開示の精神または範囲から逸脱することなく、他の実装に適用され得る。したがって、本開示は、本明細書に示される実施に限定されることを意図するものではなく、本明細書に開示される原理および特徴と一致する最も広い範囲が与えられるべきである。本開示の特定の実施形態は、以下に列挙されるか、または将来提示される請求項の設定に包含される。
【0181】
本開示の特定の実施形態は、本明細書の最後に提示される特許請求の範囲、または後日提示される他の特許請求の範囲に包含される。追加の実施形態は、以下の番号が付された実施形態のセットに包含される。
【0182】
実施形態1
エラストマー骨格単位(M)、非エラストマー骨格単位、および架橋性ペンダント基を
含む、形態をとるように構成された生体適合性ポリマー予備硬化物であって;
ここで、架橋性ペンダント基の少なくとも一部はエステル交換のために構成されたtert-ブチルエステル末端基を有し、活性化処理によりアクリロイルまたは(C1-C3アルキル)アクリロイル末端基を有する活性形態に変換するように構成された潜在形態であり;
架橋性ペンダント基の潜在形態の少なくとも一部は、エラストマーまたは非エラストマー骨格単位中の炭素または窒素原子に結合され;
架橋性ペンダント基が硬化処理時に反応するように構成され、それによって、生体適合性ポリマー予備硬化物を硬化して生体適合性ポリマー後硬化物になる、
生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0183】
実施形態2
前記架橋性ペンダント基の潜在的形態は、構造式(Ia)
【0184】
【化21】
【0185】
で表され、
架橋性ペンダント基の活性形態は、構造式(IIa)または(IIb)
【0186】
【化22】
【0187】
で表される、
式中、*は、エラストマーまたは非エラストマー骨格単位中の炭素または窒素原子への結
合点を示し、
LAは、単結合または-(C1-C10)アルキレン-であり、
1とZ2は、それぞれ独立してO、S、またはNHであり、
LB1は、-(C1-C10)アルキレン-、-(C1-C10)アルケニレン-、または-(C1-C6)アルキレン-フェニレン-(C1-C6)アルキレン-であり、
LB2は、-(C1-C10)アルキレン-O-、-(C1-C10)アルケニレン-O-、また
は-(C1-C6)アルキレン-フェニレン-(C1-C6)アルキレン-O-であり、
LB1またはLB2のフェニレンは、任意選択で(C1-C6)アルキルおよびハロゲンから独立して選択された1、2または3の置換基で置換され、および
0は、Hまたは(C1-C6)アルキルである、
実施形態態1に記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0188】
実施形態3
前記架橋性ペンダント基の活性形態が構造式(IIa)で表され、硬化処理が加熱および
エステル交換を含む、実施形態1または2に記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0189】
実施形態4
前記架橋性ペンダント基の活性形態が構造式(IIb)で表され、硬化処理がフリーラジ
カル開始を含む、実施形態1または2に記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0190】
実施形態5
前記非エラストマー骨格単位が、各々独立して構造式(IIIa)または(IIIb)で表される繰り返し単位を含み、
【0191】
【化23】
【0192】
式中、
1、X2、X3およびX4は、それぞれ独立して、BrまたはIであり、
1、y2、y3およびy4は、それぞれ独立して、0、1、2、3または4であり、
1、A2とA1は、それぞれ、以下の次の式
【0193】
【化24】
【0194】
からなる群(ただし、A1、A2またはA1が隣接する酸素原子と結びつきによって、酸素-
酸素または酸素-窒素結合が暗示される場合、隣接する酸素原子は存在しない)から独立して選択され、
式(IIa)または(IIIb)のA1、A2、およびA1基は、左から右、または右から左のいずれかに統合することができ、
1、R2、R3、R4、R4aおよびR4bはそれぞれ独立して(C1-C30)アルキレン、(
2-C30)アルケニレン、(C1-C30)ヘテロアルキレン、または(C2-C30)ヘテ
ロアルケニレンであり、ここで、ヘテロアルキレンまたはヘテロアルケニレンはO、S、またはNから選択される1、2、または3個のヘテロアトムを任意に含み、および
3、RおよびRyはそれぞれ独立してHまたは(C1-C6)アルキレンである、
実施形態1~4のいずれか1つに記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0195】
実施形態6
前記非エラストマー骨格単位が、
【0196】
【化25】
【0197】
(式中、
RはHまたは(C1-C6)アルキルであり;
ZはOまたはNHであり、LB1は-(C1-C10)アルキレン-、-(C1-C10)アルケニレン-または-(C1-C3)アルキレン-フェニレン-(C1-C3)アルケニレン-であり、ここで、フェニレンは、任意選択で(C1-C6)アルキルおよびハロゲンから独立に選択された1、2または3の置換基で置換されてよく)
からなる群から選択される繰り返し基からなることを特徴とする、実施形態1~5のいずれか1つに記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0198】
実施形態7
構造式(IVa):
【0199】
【化26】
【0200】
で表されるエラストマー骨格単位(M)が、-(C1-C6)アルキレン-O-、-C(=O)-(C1-C6)アルキレン-O-、-(C1-C6)アルキレン-C(=O)O-、及び-
C(=O)O-(C1-C6)アルキレン-O-からなる群から選択される繰り返し基、並びにこれらの任意の組合せを含む、実施形態1~6のいずれか一つに記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0201】
実施形態8
前記エラストマー骨格単位(M)が、
【0202】
【化27】
【0203】
およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される繰り返し基を含む、実施形態1~7のいずれか一つに記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0204】
実施形態9
エラストマー骨格単位(M)がカプロラクトン、テトラメチレンオキシド、トリメチレ
ンカーボネート、エチレングリコール、ジオキサノン、グリコリド、およびラクチドからなる群から選択されるモノマーから誘導され;そしてMが選択された形態のモノマー、オリゴマー、ホモマクロマー、および任意のランダムまたはブロックコマクロマーを形成する、実施形態1~8のいずれか一項に記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0205】
実施形態10
構造式(IVa)
【0206】
【化28】
【0207】
で表されるエラストマー骨格単位(M)をc重量%;および
構造式(IIIa)、
【0208】
【化29】
【0209】
で表される第1の繰り返し基をa重量%と
構造式(IIIb)
【0210】
【化30】
【0211】
で表される第2の繰り返し基をb重量%とを含む非エラストマー主鎖単位を含み、
(式中、a+b+c=100%)
ここで、架橋性ペンダント群の少なくとも一部は、構造式(Ia)、(IIa)または(IIb)の潜在型または活性型において、非エラストマー骨格単位中の第2の繰り返し群の炭素原子に結合している、
実施形態1~9のいずれか一つに記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0212】
実施形態11
実施形態10の生体適合性ポリマー予備硬化物:
1は-C(=O)O-であり、
前記エラストマー骨格単位(M)は、式
【0213】
【化31】
【0214】
で表され、カプロラクトン、テトラメチレンオキシド、トリメチレンカーボネート、エチレングリコール、ジオキサノン、グリコリド、およびラクチドからなる群より選択されるモノマーから誘導される、
実施形態10に記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0215】
実施形態12
非エラストマー骨格単位中にある、第1の繰り返し基は、
【0216】
【化32】
【0217】
およびそれらの任意の組み合わせから選択され;
架橋性ペンダント基が結合した第2の繰り返し基は
【0218】
【化33】
【0219】
およびそれらの任意の組み合わせから選択され;
(式中、RはHまたは(C1-C6)アルキル、例えば酸メチル、酸エチル、プロピルおよびブチルであり、Z1およびZ2はそれぞれ独立して、OまたはNHであり、LB1は-(C1
-C10)アルキレン-、-(C1-C10)アルケニレン-、または-(C1-C10)アルキレン-フェニレン-(C1-C10)アルキレン-であり、ここで、フェニレンは(C1-C6)アルキルおよびハロゲンから独立して選択される1、2または3個の置換基で置換さ
れていてもよい。)
実施形態11に記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0220】
実施形態13
硬化処理が、加熱およびエステル交換を含み、
非エラストマー骨格単位中にある、第1の繰り返し基は、
【0221】
【化34】
【0222】
であり、架橋性ペンダント基が結合している第2の繰り返し基は、
【0223】
【化35】
【0224】
またはそれらの任意の組み合わせである、
実施形態12に記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0225】
実施形態14
約50,000~約100,000、約50,000~約300,000、約50,000~約500,000、約50,000~約700,000、または約50,000~約1,000,000g/molの重量平均分子量を有する、実施
形態13の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0226】
実施形態15
硬化処理が、加熱およびエステル交換を含み、非エラストマー骨格単位中にある、
第1の繰り返し基は、
【0227】
【化36】
【0228】
であり、架橋性ペンダント基が結合している第2の繰り返し基は、
【0229】
【化37】
【0230】
またはそれらの任意の組み合わせである、
実施形態12に記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0231】
実施形態16
約50,000~約100,000、約50,000~約300,000、約50,000~約500,000、約50,000~約700,000、または約50,000~約1,000,000g/molの重量平均分子量を有する、実施形態15の生体適合性ポリマー予備硬化物。
実施形態17
硬化処理がフリーラジカル開始を含み、非エラストマー骨格単位中にある、
第1の繰り返し基は、
【0232】
【化38】
【0233】
であり、架橋性ペンダント基が結合している第2の繰り返し基は、
【0234】
【化39】
【0235】
またはそれらの任意の組み合わせである、実施形態12に記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0236】
実施形態18
約50,000~約100,000、約50,000~約300,000、約50,000~約500,000、約50,000~約700,000、または約50,000~約1,000,000g/molの重量平均分子量を有する、実施形態17の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0237】
実施形態19
硬化処理がフリーラジカル開始を含み、非エラストマー骨格単位中にある、
第1の繰り返し基は、
【0238】
【化40】
【0239】
であり、架橋性ペンダント基が結合している第2の繰り返し基は、
【0240】
【化41】
【0241】
またはそれらの任意の組み合わせである、実施形態12に記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0242】
実施形態20
約50,000~約100,000、約50,000~約300,000、約50,000~約500,000、約50,000~約700,000、または約50,000~約1,000,000g/molの重量平均分子量を有する、実施
形態19の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0243】
実施形態21
構造式(I)で表される架橋性ペンダント基の潜在形態の少なくとも一部が、エラストマー骨格単位に結合している、実施形態1~20のいずれか1項に記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0244】
実施形態22
構造式(IIa)または(IIb)によって表される架橋性ペンダント基の活性形態の少なくとも一部が、エラストマー骨格単位に結合される、実施形態1~20のいずれか1つに記
載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0245】
実施形態23
エラストマー骨格単位(M)が、
【0246】
【化42】
【0247】
を1つ以上を含む、実施形態22に記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0248】
実施形態24
エラストマー骨格単位(M)が、グリセロールモノメタクリレートおよびトリメチルカーボネートから誘導されるコマクロマーを含む、実施形態23に記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0249】
実施形態25
下式で表されるコマクロマー
【0250】
【化43】
【0251】
(式中、pおよびqはそれぞれ独立して0~50の整数である)
を含むエラストマー主鎖単位(M)をc重量%;
下記非エラストマー主鎖単位中の第1の繰り返し基
【0252】
【化44】
【0253】
をa重量%:および
非エラストマー骨格単位中の、架橋性ペンダント基が結合した第2の繰り返し基をb
重量%含み;
ここで、第2の繰り返し基は、
【0254】
【化45】
【0255】
またはそれらの任意の組み合わせであり、
a%、b%、c%の各々は、それぞれの繰り返し単位が存在する場合には、独立して、約1%~約5%、約1%~約10%、約1%~約15%、約1%~約20%、約1%~約25%、約1%~約30%、約1%~約35%、約1%~約40%、約1%~約45%、約1%~約50%、約5%~約10%、約5%~約15%、約5%~約20%、約5%~約25%、約5%~約30%、約5%~約35%、約5%~約40%、約5%~約45%、または約5%~約50%(生体適合性ポリマー予備硬化物の重量基準)の範囲であり、a+b+c=100%である、
実施形態22または23記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0256】
実施形態26
約50,000~約100,000、約50,000~約300,000、約50,000~約500,000、約50,000~約700,000、または約50,000~約1,000,000g/molの重量平均分子量を有する、実施形態25に記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0257】
実施形態27
前記形態が、医療デバイス、医療用インプラント、またはその一部である実施形態1~26のいずれか一つに記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0258】
実施形態28
前記形態が、血管足場である実施形態27に記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0259】
実施形態29
前記形態が、管状である実施形態27または28に記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0260】
実施形態30
前記構成が、ステントまたはステントグラフトである実施形態27~29のいずれか1
つに記載の生体適合性ポリマー予備硬化物。
【0261】
実施形態31
実施形態1~30のいずれか1つの生体適合性ポリマー予備硬化物は、その構成におい
てレーザーカットされるように構成される。
【0262】
実施形態32
硬化処理が、加熱、エステル交換、フリーラジカル開始、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態1~31のいずれか1つに記載の生体適合性ポリマー後硬化物。
【0263】
実施形態33
約1%、約5%、約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約95%の架橋密度を含む、実施形態32の生体適合性ポリマー後硬化物。
【0264】
実施形態34
実施形態32または33の生体適合性ポリマー後硬化物は、本質的に放射線不透過性である。
【0265】
実施形態35
実施形態32~34のいずれか1つの生体適合性ポリマー後硬化物は、生体吸収性であ
る。
【0266】
実施形態36
実施形態32~35のいずれか1つの生体適合性ポリマー後硬化物は、レーザー切断されるように構成される。
【0267】
実施形態37
実施形態1~31のいずれか1つに記載の生体適合性ポリマー予備硬化物、または実施形態32~36のいずれか1つに記載の生体適合性ポリマー後硬化物を含むポリマー材料。
【0268】
実施形態38
実施形態1~31のいずれか1つに記載の生体適合性ポリマー予備硬化物、または実施形態32~36のいずれか1つに記載の生体適合性ポリマー後硬化物を含む医療デバイス。
【0269】
実施形態39
実施形態1~31のいずれか1つに記載の生体適合性ポリマー予備硬化物を調製する工程、
活性化処理により架橋性ペンダント基の潜在型を活性化する工程、および
硬化処理により架橋性ペンダント基の活性型を架橋する工程、
を含む、実施形態32~36のいずれか1つに記載の生体適合性ポリマー後硬化物を調製する方法。
【0270】
実施形態40
前記活性化工程が、前記架橋工程の、前に、実質的に同時に行われる、実施形態39に記載の方法。
【0271】
実施形態41
任意の順序で、1つ以上の活性化ステップおよび1つ以上の架橋ステップを含む、実施形態39または40に記載の方法。
【0272】
実施形態42
前記生体適合性ポリマーを予備硬化させて前記形態を形成することをさらに含む、実施形態39~41のいずれか1つに記載の方法。
【0273】
実施形態43
レーザー切断などによって形態を修正して、血管足場デバイスまたはその一部を形成することをさらに含む、実施形態42に記載の方法。
【0274】
実施形態44
実施形態1~31のいずれか1つの生体適合性ポリマー予備硬化物を調製する工程、
活性化処理による架橋性ペンダント基の潜在型を活性化する工程、および
硬化処理による架橋性ペンダント基の活性型を架橋する工程、を含み、
ここで、生体適合性ポリマーの後硬化は生体吸収性であり、本質的に放射線不透過性である、実施形態32~36のいずれか1つの生体適合性ポリマー後硬化を含む、ポリマー材料または医療デバイスを作製する方法。
【0275】
実施形態45
前記活性化工程が、前記架橋工程の前に、実質的に同時に行われる、実施形態44に記載の方法。
【0276】
実施形態46
任意の順序で、1つ以上の活性化工程および1つ以上の架橋工程を含む、実施形態44
または45に記載の方法。
【0277】
実施形態47
活性化工程のいずれか1つの前に、実質的に同時に、生体適合性ポリマー予備硬化物が形態をとることを可能にすることをさらに含む、実施形態45~56のいずれか1つに記載の方法。
【0278】
実施形態48
架橋工程のいずれか1つの前に、それと実質的に同時に、またはそれに続いて、レーザー切断などによって形態を修正して、血管足場デバイスまたはその一部を形成することを更に含む。実施形態47に記載の方法。
【0279】
実施形態49
生体適合性ポリマーの硬化前または硬化後の1つまたは複数の機械的特性を決定することをさらに含み、1つまたは複数の機械的特性は、靭性、弾性、耐衝撃性、および破砕回復、ならびにそれらの任意の組合せからなる群から選択される、実施形態44~48のいずれか1つに記載の方法。
【0280】
実施形態50
実施形態44~49のいずれか1つの方法の工程の全部または一部の任意の組み合わせ
を用いて作製されるポリマー材料。
【0281】
実施形態51
実施形態44~49のいずれか1つの方法の工程の全部または一部の任意の組み合わせ
を使用して作製されたポリマー材料を含む医療デバイス。
【0282】
実施形態52
実施形態38または51の医療デバイスは、ステントまたはステントグラフトなどの血管スキャフォールドである。
【0283】
実施形態53
形態が管状である、実施形態37または50に記載のポリマー材料、または実施形態38および51~52のいずれか1つに記載の医療デバイス。
【0284】
実施形態54
実施形態41または55に記載のポリマー材料、または実施形態38および51~52のいずれか1つに記載の医療デバイスは、靭性、弾力性、耐衝撃性、破砕回復性、または
それらの組み合わせがある。
【0285】
実施形態55
コーティングをさらに含み、コーティングは、薬学的薬剤、または薬物、またはその両方を含む、実施形態41または55に記載のポリマー材料、または実施形態38および51~52のいずれか1つに記載の医療デバイス。
【0286】
実施形態61
前述の実施形態のいずれか1つに記載の生体適合性ポリマー予備硬化物は、ホモポリマ
ー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、またはそれらの任意の組み合わせである。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
【手続補正書】
【提出日】2024-05-07
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリマー、均質ポリマー、コポリマー、ブロックコポリマー、および/またはそれらのブレンドもしくは混合物のうちの1つ以上を含むポリマー材料であって、
生体適合性ポリマー材料は、任意選択で、本質的に放射線不透過性および/または生体吸収性であり、
該ポリマー材料は、最初に調製されたように、ポリマーを架橋するために少なくとも1つの架橋開始処理に供された際に反応するように構成された官能基を含むように、潜在的に架橋可能な状態を有する少なくとも1つのポリマー成分を含み、
該ポリマー材料は最初に調製されるように、37℃未満の温度でゴム状または部分的にゴム状の状態を有する少なくとも1つのポリマー成分を含み、
該ポリマー材料は少なくとも1つの架橋開始処理に供される前に、架橋を開始することなく選択された構造形状に形成されることを可能にする特性を有し、および
該ポリマー材料は少なくとも1つの架橋開始処理に供された後に、架橋ポリマー材料から構成される選択された形状が機械的変形後に選択された形状に実質的に戻ることを可能にする破砕回復可能な特性を有するように、材料特性を増強して強靭で弾力性のある材料を生成するように、該材料内のポリマー鎖間の架橋の十分な数および/または密度を有するように、架橋状態を有する、ポリマー材料。