藥物洗脫支架聚合物涂層的設(shè)計、制備與評價.pdf

1、動脈粥樣硬化導(dǎo)致的各種缺血性疾病已經(jīng)嚴重威脅人類的健康，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，因此人們在傳統(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、醫(yī)學、藥劑學、生物學、力學以及高分子化學等各個領(lǐng)域的知識，使之成為一種具有高技術(shù)含量的產(chǎn)品。本論文針對藥物洗脫支架的涂層設(shè)計、制備及評價，對非降解與可降解涂層

2、的物理化學性能、藥物釋放動力學以及多孔表面等問題進行了研究，并且利用計算軟件MATLAB編程以蒙特卡洛法對可降解體系的失重特性與藥物釋放動力學進行分析與優(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。實驗結(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)生化學作用，峰值強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層對不銹鋼表

4、面具有早期保護作用，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PLGA膜的降解特性進行模擬與分析，結(jié)果表明這種方法對本體溶蝕材料進行比較準確的預(yù)測。PLGA材料的降解與溶蝕過程大致分成四個階段：I-初期快速失重階段，II-準穩(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，實現(xiàn)“定時失重”。梯度膜由兩種不同共聚物組成的PLGA按不同配比進行層層疊加得到的，這樣得到的不均勻成分分布可以改善PLGA膜的降解性能。當降解速度相對較快的PLGA(如PLGA50/50)的含量在多層結(jié)構(gòu)由外至內(nèi)梯度下降時，可以得到比較平穩(wěn)的失重曲線。
　　 5.對丙烯酸樹脂與PLGA含藥膜的藥物釋

6、放動力學進行了測試和數(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)項的存在使藥物釋放曲線偏離標準的Higuchi模型。對于可降解PLGA含藥體系，基體降解使藥物擴散系數(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.擴散復(fù)合模型，并根據(jù)計算結(jié)果求解擴散系數(shù)，并使其成為位置與時間的函數(shù)。計算結(jié)果表明該法的計算結(jié)果優(yōu)于Higuchi模型，與實驗結(jié)果符合得很好。丙烯酸樹脂與PLGA這兩種載體進行對比，在其他條

7、件相同時，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。對于PLGA涂層，由于其成孔性能比PU差，濕度較低時容易出現(xiàn)島狀結(jié)構(gòu)。接觸角實驗結(jié)果表明多孔涂層具有強疏水性