[發明專利]一氧化氮-釋放性涂層

在審

• 申請號: 201080056580.6
• 申請日: 2010-10-13
• 公開（公告）號: CN102782056A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: N.斯塔斯科;M.謝恩費希;B.普里維特;J.H.辛;W.斯托姆
• 申請（專利權）人: 諾萬公司;北卡羅來納－查佩爾山大學
• 主分類號: C09D5/00
• 分類號: C09D5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐晶;李進

關于聯邦政府發起的研究或開發的聲明

本發明在美國政府支持下，在國家健康協會授予的許可號07-4569下進行。美國政府可對本發明具有某些權力。

相關申請的交叉引用

本申請要求2009年10月13日提交的美國臨時申請序號61/251,133的優先權，該臨時申請的內容通過全文引用結合到本文中。

發明領域

本發明涉及涂布材料。更具體地，本發明涉及可施用于各種基材的一氧化氮-釋放性涂布材料。本發明還涉及涂布材料的方法。

發明背景

目前，每年超過35,000,000美國人經歷涉及人造植入物的外科手術。醫療移植物和裝置用于身體的每一個器官并且構成＄27，900,000,000的產業。由于老齡人群的數字持續增長，預期該數字在將來還會升至更高。雖然廣泛使用醫療移植物和裝置，但是由于身體對外來材料的反應而存在許多相關的風險。

該反應為由于身體試圖抵御外來材料侵襲而引起的復雜的生理學級聯反應。當移植醫療裝置后，蛋白質可被吸附在裝置表面上，并且可吸收炎性細胞，其中中性粒細胞和巨噬細胞調節宿主反應。隨后，可由巨噬細胞形成外來身體巨大細胞，并且可無限地保留在裝置的表面，分泌降解試劑并引起局部破壞，并通常引起慢性炎癥。外來身體巨大細胞可分泌觸發成纖維細胞在裝置周圍沉積纖維質包膜的細胞因子，其由膠原的無血管層組成，可將裝置與宿主組織有效分離。結果是，由于裝置可能不能積極地與周圍組織相互作用，組織整合可能無效。這種反應可導致慢性疼痛，并最終，排斥裝置。

細菌感染也是關注的，由于在外科手術后立即在所有移植部位的幾乎90%中可發現細菌。細菌可導致形成生物膜，生物膜可引起具有全身癥狀的慢性疾病，例如頭痛、惡心、嘔吐、腹部痙攣、喉嚨痛、眼睛痛和發燒，這可使得難以準確診斷。雖然與醫療裝置相關的感染的發生率相對低，但是相關的發病率和死亡率高。此外，解決裝置感染的成本可為初始移植成本的5-7倍。參見Higashi?&?Marchant，“Implant?Infections(移植感染)”，Von?Recum?&?Jacobi，Biomaterials?Evaluation?493?(1999)。已出現局部化方法來解決預防和治療感染的移植部位，包括摻雜抗生素的骨水泥和使用抗生素溶液沖洗傷口。然而，仍存在感染的移植部位。

以前的研究已鑒定一氧化氮(NO)作為解決關注的無效組織整合、纖維質包封和細菌感染的有希望的候選物。NO為具有許多生物學功能的高度反應性氣體。參見，例如，Fang，Nitric?Oxide?and?Infection(一氧化氮和感染)?(1999)；Loscalzo等人，Nitric?Oxide?and?the?Cardiovascular?System(一氧化氮和心血管系統)?(2000)；Wang等人(編輯)，Nitric?Oxide?Donors:?for?Pharmaceutical?and?Biological?Applications(一氧化氮供體：用于藥物和生物學應用)?(2006)；和Packer等人，Nitric?Oxide:?Part?C,?Biological?and?Antioxidant?Activities(一氧化氮：部分C，生物學和抗氧化劑活性)?(1999)。由于能抑制血小板聚集和白細胞粘著、降低平滑肌增殖和降低炎癥，NO能預防或治療可由與合成的醫療裝置接觸而引起的并發癥，例如再狹窄和血栓形成。此外，NO具有機制復雜的抗微生物活性對抗寬泛的寄生物、真菌、細菌和病毒病原體。這些特性表明，可期望當移植后在侵入性醫療裝置的附近提供局部的穩定的NO濃度。

以前也制備了能釋放NO的溶膠-凝膠涂層。然而，這些制備基于NO-釋放性溶膠凝膠的材料的以前的策略通常涉及使用非-NO改性的硅氧烷單層或干凝膠網絡涂布基材的表面，接著，使用NO的高壓力，對整個基材進行NO改性。該方法將基材的尺寸和形狀局限于用于引入NO的高壓室的尺寸，并且還可降低可使用NO改性的部位的數量，由于許多硅烷前體結構可隱藏在涂層內并且不能接近與NO反應。此外，不是所有的裝置可承受在表面改性之后負載NO所需的苛刻的暴露條件，特別是具有電子元件或敏感的傳感器膜的那些。所需的極端壓力或堿性條件可導致降解或裝置失效。

發明概述