Die Erfindung betrifft Medizinprodukte, aufweisend eine Beschichtung auf zumindest einem Teil der Oberfläche, die mindestens eine Limus-Substanz in nicht-verkapselter kristalliner Form aufweist, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.

Die Minderperfusion von unterschiedlichen Geweben ist eine wesentliche Ursache von Funktionsausfällen und Krankheiten meist im Alter, oft auch Todesursache. Die Minderperfusion wird häufig durch Verengung der Lumina großer Blutgefäße verursacht, deren Ursache wiederum ein übermäßiges Wachstum des die Passagen begrenzenden Gewebes sein kann, wie es im Zuge von Heilungsprozessen nach Verletzung oder auch operativen Eingriffen auftritt.

Ungeregelte und unerwünschte Zellproliferation ist eine Ursache vieler Erkrankungen, auch solcher, die in keinem Zusammenhang mit der Blutversorgung der Gewebe stehen. Ein unerwünschtes Wachstum von Zellen und Geweben lässt sich bekanntermaßen durch Bestrahlung, extreme, das Gewebe schädigende Temperaturen und pharmakologisch beeinflussen. Für die Hemmung der Zellproliferation zum Zwecke der Bekämpfung von Tumoren stehen sehr viele Substanzen aus sehr unterschiedlichen Substanzklassen und mit unterschiedlichen Wirkmechanismen zur Verfügung. Diese werden meist systemisch, d. h. mittels intravenöser Injektion oder Infusion oder oral verabreicht. Dagegen beschränkt sich die Auswahl von Pharmaka zur Verhinderung von Verengungen von Körperpassagen fast vollständig auf 2 Substanzklassen, (a) die Makrolidantibiotika oder Limus - Substanzen (z.B. Sirolimus = Rapamycin) und (b) Paclitaxel aus der Klasse der Taxane. Auffälligste Wirkung dieser Pharmaka ist eine Hemmung der Zellproliferation.

Beide Substanzen oder Substanzklassen werden lokal appliziert, d. h. sie erreichen hohe Konzentrationen im Zielgebiet bei geringer systemischer Belastung. Die Limus-Substanzen werden gewöhnlich auf koronare Stents aufgebracht, von diesen langsam abgelöst und in das unmittelbar benachbarte Gewebe übertragen. Paclitaxel wird auf Ballone von Ballonkathetern aufgetragen, bei der kurzzeitigen Inflation der Ballone mit hohem Druck in die benachbarte Gefäßwand gepresst. Paclitaxel verhindert sowohl in Koronararterien als auch in anderen Gefäßen eine frühzeitig das Gefäßlumen verengende rasche Proliferation der Gefäßwandzellen. Paclitaxel wird auch auf Stents für periphere Arterien eingesetzt.

Der klinische Nutzen von Paclitaxel für die Verminderung der Gefäßverengungen ist anerkannt. Klinisch relevante Nebenwirkungen von Paclitaxel nach Anwendung auf Ballonkathetern werden seit Jahren befürchtet und vermutet, sind aber nicht bekannt und zumindest nicht reproduzierbar bewiesen. Dennoch hat sich die Meinung verfestigt, dass die lokale Applikation von Paclitaxel eine toxische systemische Wirkung hervorrufen würde und wenn irgend möglich durch Sirolimus oder eines der Limus-Derivate abgelöst werden sollte.

Dies spiegelt sich in der Tabelle 1 wider, die seit Jahren in vielfältigen Modifikationen immer wieder gezeigt und publiziert wird.

Tabelle 1 :

Sirolimus wirkstoffbeschichtete Ballons, Sirolimus weist gegenüber Paclitaxel Vorteile auf

Tabelle von Aloke V. Finn, MD, CVPath Institute, Inc., Gaithersburg, MD, USA vorgestellt bei LINC 2020 (Leipzig Interventional Course, Leipzig, Germany, 28.-31. Jan. 2020) (Tabelle basiert auf Wessely R, et al. J Am Coll Cardiol. 2006)

Allerdings wird aus der Tabelle 1 auch das Problem klar: Die Limus-Substanzen werden bei der vorgesehenen lokalen Anwendung nur langsam vom Gewebe aufgenommen und nicht so lange im Gewebe zurückgehalten wie Paclitaxel. Dies muss als Hinweis auf ungenügende Wirksamkeit bei Verabreichung über einen nur für kurze Zeit an der Behandlungsstelle inflatierten Ballon gewertet werden. Die Schwierigkeit bei der Entwicklung wirksamer mit Limus-Substanzen beschichteter Ballonkatheter wird durch 2 Fakten unterstrichen: a) Bisher wurde in nahezu allen publizierten tierexperimentellen Studien zur Hemmung der Gefäßverengung durch Limus-beschichtete Ballonkatheter der Vergleich zu den mit Paclitaxel beschichteten Ballonkathetern vermieden. Eine Ursache mag sein, dass Limus-Substanzen beim Schwein die Zellproliferation weniger stark hemmen als beim Menschen. b) Obwohl inzwischen mit Sirolimus-beschichtete Ballonkatheter im Handel sind, ist keine Studie bekannt, in der ein Limus-beschichteter mit einem unbeschichteten Ballonkatheter im Hinblick auf die Hemmung der Gefäßverengung verglichen wurde. In einer klinischen Studie mit wenigen Patienten wurde die Behandlung mit einem Sirolimus-beschichteten Ballonkatheter mit der Behandlung mit einem Paclitaxel- beschichteten Ballonkatheter verglichen (Rosli MA, Abdul Kader MASK, Wan Ahmad WA, Ong TK, Liew HB, Al-Fazir Omar A-F, Zuhdi ASM, Nuruddin AA, Schnorr B, Scheller B. Treatment of coronary drug-eluting stent restenosis by a sirolimus- or paclitaxel-coated balloon JACC : Cardiovasc Intervent, 2019:558-566)

Aus DE 102013 110294 A1 ist bekannt, Limus-Kristalle gemischter Größe auf eine Ballonoberfläche eines Medizinprodukts aus einem polaren und einem unpolaren organischen Lösungsmittel aufzutragen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, Medizinprodukte mit einer Beschichtung zur lokalen Prophylaxe und Behandlung von unerwünschten Zellproliferationen und Gefäßverengungen bereitzustellen. Diese sollen beim Menschen eine ähnliche Wirksamkeit wie mit Paclitaxel beschichtete Medizinprodukte aufweisen und die in der Tabelle 1 genannten Vorteile der „Limus“-Substanzen bieten.

Diese Aufgabe wird durch Medizinprodukte und einem Verfahren zur Herstellung dieser Medizinprodukte mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Es wird erfindungsgemäß ein Medizinprodukt bereitgestellt, aufweisend eine Beschichtung auf zumindest einem Teil der Oberfläche, die mindestens eine Limus-Substanz in nichtverkapselter kristalliner Form aufweist, wobei die mindestens eine kristalline nichtverkapselte Limus-Substanz direkt aus einer Lösung mit einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel oder einem Gemisch mit Wasser mischbarer organischer Lösungsmittel und Wasser aufgetragen wird.

Die Lösung enthält kein unpolares Lösungsmittel, da diese nicht mit Wasser mischbar sind.

Zudem wird erfindungsgemäß ein Medizinprodukt bereitgestellt, aufweisend eine Beschichtung auf zumindest einem Teil der Oberfläche, die mindestens eine Limus-Substanz in nicht-verkapselter kristalliner Form aufweist, wobei die kristalline nicht-verkapselte Limus- Substanz als Suspension aus einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel oder einem Gemisch aus mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmitteln und Wasser aufgetragen wurde.

Auch die Suspension enthält kein unpolares, mit Wasser nicht mischbares organisches Lösungsmittel. Die Kristallinität und die Lösungseigenschaften der Kristalle werden durch die Bedingungen der Kristallisation und Beschichtung bestimmt.

Bei vorgenannten Varianten lassen sich Wasser und das organische Lösungsmittel bzw. die einzelnen verwendeten organischen Lösungsmittel ohne Phasenbildung mischen.

Die erfindungsgemäßen Medizinprodukte sind neu und sind durch das Verfahren zur Herstellung der Beschichtung gekennzeichnet.

Vorzugsweise erfolgt eine Trocknung der mindestens einen Limus-Substanz, die als Lösung oder Suspension aufgetragen wurde, vorzugsweise verzögert oder behindert.

So kann die Bildung von Kristallen der Limus-Substanz durch Verzögerung oder Behinderung der Verdunstung des Lösungsmittelgemisches bewirkt oder verstärkt werden.

Bei der Limus-Substanz handelt es sich um einen Macrolid-Wirkstoff. Vorzugsweise werden Sirolimus, Everolimus, Zotarolimus, Biolimus eingesetzt.

Die erfindungsgemäßen Medizinprodukte können in den Körper eines Patienten eingeführt werden und dabei temporär oder dauerhaft mit Teilen des Körpers in Kontakt kommen.

Vorzugsweise wird daher zumindest der Teil der Oberfläche des Medizinproduktes beschichtet, durch den nach dem Einbringen des Medizinprodukts in den menschlichen Körper am Behandlungsort durch Kontakt mit dem Gewebe die Wirkung hervorgerufen wird.

Bevorzugte Beispiele für Medizinprodukte sind Medizinprodukte mit kurzer Verweildauer im Körper, vorzugsweise Angioplastie-Ballonkatheter und temporäre Stents, mittelfristig verweilende Medizinprodukte, vorzugsweise Verweilkatheter, oder langfristig verbleibende Implantate, vorzugsweise Stents, die zur Stabilisierung des Lumens von Blutgefäßen oder anderen Passagen verwendet werden.

Die Medizinprodukte werden vorzugsweise in einem Zustand beschichtet, in dem deren Oberfläche für die Beschichtung maximal zugänglich ist, z. B. Stents im vollständig expandierten Zustand, Ballone von Ballonkathetern in inflatierter Form.

Im gebrauchsfertigen Zustand gefaltete Ballone von Ballonkathetern können vor dem Beschichten inflatiert und nach dem Beschichten gefaltet werden, jedoch auch in einem lose oder fest gefalteten Zustand beschichtet werden.

Alternativ, wenn auch nicht bevorzugt, können die Medizinprodukte in dem Zustand beschichtet werden, in dem sie in den Körper eingeführt werde, meist in komprimierter oder eng gefalteter Form, ggf. bereits in einem Einführungskatheter befindlich, Ballone ohne oder auch mit vormontierten Stents.

Um eine lokal wirksame und lokal und systemisch verträgliche Dosis der für die Beschichtung verwendeten Wirkstoffe zu erzielen, liegt die verwendete Dosis auf dem Medizinprodukt, je nach Produkt und Anwendung, in einem relativ weiten Bereich, nämlich vorzugsweise 0,1 - 20pg/mm ² der Oberfläche des Medizinproduktes.

Die wirkstoffhaltigen Beschichtungen werden in gebräuchlicher Weise als Lösung oder Suspension beispielsweise mittels Mikrodosiereinheiten, wie Mikrospritzen oder Pumpen auf die Medizinprodukte in definierter Dosis aufgetragen und dabei gleichmäßig auf der Oberfläche verteilt.

Soweit die eingesetzten Lösemittel leicht flüchtige Bestandteile enthalten, soll in Dosiereinrichtungen ein Kontakt mit einer Gasphase möglichst auf die Austrittsöffnung beschränkt bleiben.

Gemeinsam ist den erfindungsgemäßen Medizinprodukten die Beschichtung mit Arzneistoffen in einer auf das kontaktierte Gewebe wirksamen Dosis, die möglichst vollständig an den Wirkort gebracht und dort rasch und vollständig von dem Medizinprodukt abgelöst wird. Ein Teil der am Wirkort freigesetzten Substanz bildet einen Vorrat, der über lange Zeit eine Wirkung gewährleistet.

Die Beschichtung weist vorzugsweise ein oder mehrere Antioxidantien ausgewählt aus nachfolgender Gruppe auf: Ascorbylpalmitat, Butyl hydroxyanisol, Butylhydroxytoluol, Nordihydroguaretsäure, Probucol, Propylgallat, Resveratrol.

Das mindestens eine organische Lösungsmittel wird vorzugsweise aus nachfolgender Gruppe: Methanol, Ethanol, Isopropanol, Tetrahydrofuran und/oder Aceton ausgewählt.

Daneben kann die Beschichtung weitere Hilfsstoffe und/oder Additive aufweisen, deren Anteil an der Beschichtung unterschiedlich sein kann und sich nach der beabsichtigten Funktion bestimmt.

Zudem kann vorzugsweise eine weitere Schicht auf der Beschichtung vorgesehen sein, die weitere Hilfsstoffe und/oder Additive enthält.

Die Hilfsstoffe oder die zur Verbesserung der Haftung oder Abgabe der Wirkstoffe an das Gewebe verwendeten Antioxidantien liegen vorzugsweise in Anteilen von > 5 Gew.-% der Limus-Substanz vor. Antioxidantien zur chemischen Stabilisierung der Limus-Substanzen können in Anteilen von 1 Gew.-% oder weniger der Limus-Substanzen verwendet werden.

Bei den Hilfsstoffen handelt es sich nach einer bevorzugten Ausführungsform um Fettsäuresalze oder ölige Substanzen wie beispielsweise Provitamin B5 (Dexpanthenol) im Bereich von 0,5-50 Gew.-% der Limus-Substanz.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Beschichtung von zumindest einem Teil der Oberfläche eines Medizinprodukts aus einer Suspension mit mindestens einer kristallinen Limus-Substanz, weist die folgenden Schritte auf:

Lösen von mindestens einer Limus-Substanz in mindestens einem organischen Lösungsmittel. Versetzen der Limus-Lösung mit zumindest einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel, in welchem die Limus-Substanz(en) eine verminderte Löslichkeit aufweist, bis zur Limus-Übersättigung des Gemisches.

Diese Lösung bzw. Suspension wird nicht zur Beschichtung eingesetzt, sondern dient nur der Herstellung von Limus-Kristallen.

Auslösen der Kristallisation der mindestens einen Limus-Substanz, so dass eine kristallhaltige Suspension erhalten wird.

Das Auslösen der Kristallisation oder die Kristallisation kann durch Lagerung bei niedriger Temperatur und/ oder mittels Ultraschall-Exposition der Zubereitung erfolgen.

Vorzugsweise wird die Zubereitung bevor sich die ersten Kristalle bilden oder kurz danach die gekühlt und 30 min bis mehrere Tage im Kühlschrank (ca. + 4°C) oder im Gefrierschrank (ca. - 20°C) belassen.

Vorzugsweise Isolierung der Kristalle der mindestens einen Limus-Substanz aus der Suspension und Resuspension der Kristalle in einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel oder einem Gemisch aus mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmitteln und Wasser, vorzugsweise mit 30 - 50 Vol% Wasseranteil.

Verwendung der Suspension zum Beschichten der Medizinprodukte. Die Flüssigkeit der Suspension enthält kein mit Wasser nicht mischbares organisches Lösungsmittel.

Auftrag der Suspension auf die Oberfläche des Medizinproduktes und Trocknung, wobei suspendierte Kristalle homogen verteilt werden und der gelöste Anteil durch Verdampfen der Lösungsmittel kristallisiert. Nachstehend wird die eine bevorzugte Variante der Herstellung einer Beschichtungssuspension nochmals detailliert dargestellt:

Zur Herstellung der Beschichtungssuspension kann in einem ersten Schritt aus einer beliebigen (amorphen oder kristallinen) Limus-Substanz oder einem Limus-Substanzgemisch eine echte Lösung, beispielsweise in Ethylacetat hergestellt werden, wobei die Konzentration der Limus-Substanz(en) in der Lösung, vorzugsweise 10-300 mg/ml, besonders bevorzugt ca. 100 mg/ml beträgt.

Der Lösung kann ein Antioxidans, bevorzugt BHT (= Butylhydroxytoluol) in einer Konzentration von vorzugsweise 0,1 - 10 mg/ml zugesetzt werden.

Dieser Lösung wird langsam und unter Rühren beispielsweise n-Hexan oder n-Heptan oder ein anderes organisches Lösungsmittel, in dem die Limus-Substanz sehr schlecht löslich ist, im Verhältnis von 1 Teil Limus-Lösung zu 1 bis 3 Teilen beispielsweise n-Hexan hinzugegeben, um eine Kristallisation der Limus-Substanz(en) auszulösen.

Vorzugsweise wird bevor sich die ersten Kristalle bilden oder kurz danach die Lösung gekühlt und vorzugsweise 30 min bis mehrere Tage im Kühlschrank (ca. + 4°C) oder im Gefrierschrank (ca. - 20°C) belassen.

Die Lösung kann zur Auslösung der Kristallisation vor dem Kühlen oder vorgekühlt und unter Eiskühlung sowie danach zur Zerstörung von Kristallaggregaten (nicht Kristallen) mit Ultraschall behandelt werden.

Die Kristalle werden abzentrifugiert oder filtriert und können langsam bei Raumtemperatur im Luft- oder Stickstoffstrom getrocknet werden. Die Verwendung der feuchten Kristalle ist möglich.

In einem zweiten Schritt wird ein mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel oder ein Gemisch aus organischen Lösungsmitteln, von denen jedes mit Wasser mischbar ist, soweit mit Wasser versetzt, dass die Löslichkeit der Limus-Substanz(en) bei Raumtemperatur bevorzugt unter 30 mg/ml Gemisch liegt, mehr bevorzugt unter 10 mg/ ml, in jedem Fall aber unter 50 mg/ml liegt.

Dem Lösungsmittelgemisch werden die Kristalle aus dem ersten Schritt in einer Menge von vorzugsweise 10 - 100 mg/ml zugesetzt.

Alternativ oder unterstützend kann der Prozess der Bildung oder Modifikation der Kristalle nach der Beschichtung des Medizinproduktes erfolgen. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Beschichtung von zumindest einem Teil der Oberfläche eines Medizinprodukts aus einer Lösung und erzeugen von mindestens einer kristallinen Limus-Substanz, bevorzugt unter verzögerter Trocknung, weist die folgenden Schritte auf:

Lösen von mindestens einer Limus-Substanz in mindestens einem mit Wasser mischbaren organischem Lösungsmittel und Wasser, wobei der Wassergehalt vorzugsweise mindestens 10 % beträgt. Das zumindest eine organische Lösungsmittel enthält kein mit Wasser nicht mischbares organisches Lösungsmittel.

Auftrag der Lösung, auf die Oberfläche des Medizinproduktes. Vorzugsweise anschließend eine Trocknung, vorzugsweise erfolgt die Trocknung in verzögerter Form. Bevorzugt erfolgt die verzögerte Trocknung nach durch Behinderung des Luftaustausches, niedrige Temperatur und/oder eine geeignete Zusammensetzung der Gasphase (z.B. Anreicherung mit Lösungsmitteldampf) in der Umgebung des Medizinprodukts.

Besonders bevorzugt ist die zeitweise Behinderung der Verdampfung des oder der Lösungs- /Suspensionsflüssigkeiten durch Überziehen einer optional einseitig geschlossenen Schutzhülle, beispielsweise aus Teflon, Polypropylen oder ähnlichen Kunststoffen.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird in einem finalen Schritt mindestens eine zusätzliche Schicht eines Additivs/H ilfsstoffs auf die getrocknete Schicht aufgetragen.

Weiterhin kann die Lösung oder Suspension ein Antioxidans, wiederum bevorzugt BHT, in einer Konzentration von vorzugsweise 0,01 bis 5 mg/ml enthalten und beliebige pharmazeutisch akzeptable Zusatzstoffe als Stabilisatoren für die Suspension, als chemische Stabilisatoren für den oder die Wirkstoffe, als Bindemittel für die Limus-Kristalle an die Oberfläche der Medizinprodukte, als Hilfsstoffe zur Verbesserung des Transfers der arzneilich wirksamen Substanzen vom Medizinprodukt an oder in das Gewebe.

Solche Substanzen sind bekannt. Bevorzugt werden jodierte Röntgenkontrastmittel, Harnstoff, Fettsäuren und Fettsäuresalze, Zitronensäure und Zitronensäureester, Dexpanthenol, amphiphile Substanzen wie Lecitin.

Geeignete Hilfstoff-Konzentrationen in der Beschichtungssuspension sind 0,1 bis 30 % (m/v) bezogen auf die Limus-Substanz in der Zubereitung.

Alternativ oder unterstützend kann der Prozess der Bildung oder Modifikation der Kristalle nach der Beschichtung des Medizinproduktes erfolgen. Bekannt ist das .vapour annealing', bei dem der trockene Arzneistoff auf der Oberfläche des Medizinproduktes für längere Zeit dem Dampf eines geeigneten Lösungsmittels ausgesetzt wird. Unter dem Einfluss des Lösungsmitteldampfes entsteht die gewünschte physikalische Form des Wirkstoffs. Das Verfahren ist arbeits- und zeitaufwändig. Daher ist diese Umwandlung von amorpher (trockener) Beschichtung in eine kristalline Beschichtung durch nachträgliches Einbringen des beschichteten Medizinproduktes in eine Gasphase eines Lösungsmittels zur Umwandlung in Kristalle (annealing) nicht Gegenstand der Erfindung.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung können wie früher beschrieben (WO 2011/131258 A1 , WO 2011/131259 A1, WO 2011/131678 A1 , WO 2014/173748 A1 , WO 2015/039969 A1) echte Lösungen oder Suspensionen von Kristallen mit Anteilen gelöster Wirkstoffe zur Beschichtung verwendet werden. Um die Kristallisation der Wirkstoffe oder das Wachstum der vorhandenen Kristalle zu fördern, kann das Abtrocknen der Flüssigkeit auf dem Medizinprodukt verzögert werden. Dies kann z. B. durch die Wahl nur wenig flüchtiger Lösungsmittel, durch portionsweises Aufbringen einer zuerst ggf. verdünnten und für nachfolgende Beschichtungsgänge einer stark konzentrierten Beschichtungslösung, um das bei frühen Beschichtungsgängen entstandene Kristallisat nicht wieder zu lösen, erfolgen, durch Vermeidung von Luftstrom, durch die Zusammensetzung der umgebenden Atmosphäre, die Temperatur des Medizinproduktes oder der Umgebung. Bevorzugt ist das Verpacken des Medizinproduktes kurze Zeit nach dem Aufträgen der Limus-Zubereitung in begrenzt gasdurchlässigem Material oder in ein Behältnis mit nur kleiner Öffnung zur Umgebung bevor das oder die Lösungsmittel nach der Beschichtung vollständig getrocknet ist/ sind. Ein sehr einfaches und bevorzugtes Verfahren ist das Platzieren einer Schutzhülle über dem frisch beschichteten, noch nicht völlig trockenen Ballon. Wurde der Ballon im inflatierten, nicht gefalteten Zustand beschichtet, kann gleichzeitig eine Faltung der Ballonmembran erfolgen, um den Ballondurchmesser zu minimieren.

Wesentliche Vorteile der hier beschriebenen Medizinprodukte und Beschichtungen sind eine einfache, kostengünstige Herstellung, die Möglichkeit die für Limus-Wirkstoffe notwendige relativ hohe Wirkstoffmenge je mm ² Oberfläche der Medizinprodukte zu erreichen, Stabilität bei der Lagerung, die Hemmung der Lumeneinengung und Bildung von Stenosen durch Neointimaproliferation, lange Zeit anhaltende Wirksamkeit im Hinblick auf die genannten Parameter und gute lokale Verträglichkeit.

Vorteilhaft ist gegenüber dem Stand der Technik eine raschere und vollständigere .tissue absorption' und eine längere .tissue retention', vor allem aber eine gegenüber vorbekannten Limus-Beschichtungen stärkere Wirksamkeit im Tierexperiment gegeben. Eine in vitro messbare Voraussetzung für eine starke und anhaltende Hemmung der überschießenden, unerwünschten Neointimaproliferation durch eine möglichst lange Zeit anhaltende Geweberetention (s. Tab. 1) ist die langsame Auflösung der Limus-Substanz in wässrigen Medien (siehe Beispiel 5).

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert:

Beispiel 1

(1) Bereitstellung von Sirolimus-Kristallen

200 mg Sirolimus wurden in 2 ml Essigsäureethylester gelöst; zu dieser Lösung wurden 2.5 ml Hexan in 0.5 ml Portionen hinzugefügt und vermischt. Es entstand eine klare Lösung, die zunächst 10 min im Tiefkühlschrank auf -20 °C gekühlt wurde. Die Kristallisation wurde durch 30 min Ultraschallbehandlung unter Eiskühlung ausgelöst.

Die Probe wurde über Nacht bei -20°C gelagert, dann bei - 9 °C zentrifugiert und der Überstand dekantiert.

Das Sediment bestehend aus Sirolimuskristallen wurde im Vakuum getrocknet.

(2) Beschichtungszubereitung

50 mg der so erzeugten trockenen Kristalle wurden in 1 ml einer Lösung mit 5 mg/ml Dexpanthenol und 6.5 mg/ml Butylhydroxytotuol in Aceton/Wasser 1:1 (v/v) eingebracht und vermischt. Es entstand eine Suspension.

(3) Beschichtung

Katheter: PTCA, rapid exchange, Creganna, Ballongröße 3.5 x 20mm, inflatiert, wird mit der Suspension beschichtet.

Sirolimusgehalt/Ballon = 5,8 ± 0,7 pg/mm ² = 1469 ± 189pg

Beispiel 2

(1) Bereitstellung von Sirolimus-Kristallen

500 mg Sirolimus wurden in 5 ml Ethylacetat gelöst. Zu der Lösung wurden 6.25 ml n-Hexan in 2 ml Portionen hinzugegeben und jeweils vermischt. Die Lösung blieb klar. Um Kristalle zu bilden, wurde die Lösung zunächst für 10 min bei -20°C gelagert und für 30 min Ultraschall unter Eiskühlung ausgesetzt, danach bei -20 °C über Nacht belassen und dann bei -9°C zentrifugiert. Der Überstand wurde in ein anderes Gefäß überführt. Die Sirolimus-Kristalle wurden im Vakuum getrocknet.

(2) Beschichtungszubereitungen

Mit diesen Kristallen wurden folgende Zubereitungen für die Beschichtung von Medizinprodukten hergestellt:

(3) Beschichtung

Beschichtet wurde ein temporäres Spur-Stentsystem (2 ^nd Generation) der Fa. ReFlow medical Inc. (San Clemente, USA)

Ein mit RFIimus-Q-50-DP-5-BHT-0.5 beschichteter Spur (Stent) wird in Figur 1 dargestellt. Beispiel 3

Vergleich von 3 erfindungsgemäßen Beschichtungen mit Mustern eines Handelsproduktes (Magie Touch).

Tabelle 2: Prüfmuster (SIR = Sirolimus, BHT = Butylhydroxytoluol, THF = Tetrahydrofuran):

*) Cortese B, et al, Immediate and short-term performance of a novel sirolimus-coated balloon during complex percutaneous coronary interventions. Cardiovasc Revasc Med (2017), http://dx.doi.Org/10.1016/j.carrev.2O17.03.025

Zubereitung der BeschichtungslösungAsuspensionen:

Zubereitung der Lösung für A2-Beschichtung

Es wurde ein Lösungsmittelgemisch aus 3,9 ml Tetrahydrofuran, 8,0 ml Aceton und 90 pl Essigsäure hergestellt. In 9,0 ml des Gemisches wurden 6 mg Butylhydroxytoluol (BHT) gelöst. 6 mg Magnesiumstearat wurden in 3,6 ml BHT-Lösung gelöst. Zu dieser Lösung wurden 2,4 ml Wasser hinzugegeben und für 10 min mit Ultraschall behandelt. Danach wurden 40 mg Sirolimus in 1 ml der BHT-Magnesiumstearat-Lösung gelöst.

Herstellung der Suspension zum Beschichten von C2 und C3

Die Bereitstellung der Sirolimus-Kristalle erfolgte wie in Beispiel 2 beschrieben.

In 15 ml Methanol/ Wasser (70/30, V/V) wurden 6mg BHT gelöst (0,4 mg/ml) und darin 40 mg SIR/ml suspendiert.

Beschichtung von A2:

Auf die gefalteten und während des Vorgangs ständig um die Längsachse rotierten Ballone wurden 2-mal im Abstand von ca. 30 min je 14 pl der Lösung aufgetragen.

Unmittelbar nach der Beschichtung wurden weite (Innendurchmesser 1 ,3 mm) Schutzhüllen über die Ballone gezogen.

Nach 16 Stunden wurden die weiten Schutzhüllen gegen enge Schutzhüllen (i.D. 1,1 mm) ausgetauscht

Beschichtung von C2 und C3:

Eine Schutzhülle mit ca. 1,2 mm innerem Durchmesser wurde über den unbeschichteten, noch gefalteten Ballon hinaus auf den Katheterschaft geschoben.

Die Ballone wurden unmittelbar vor der Beschichtung inflatiert.

Die Suspension wurde auf die um die Längsachse rotierenden Ballone aufgetragen.

Danach wurde die Rotation der Ballone für 1 min fortgesetzt, um die Beschichtung antrocknen zu lassen.

Danach wurden die Ballone mittels Vakuum deflatiert und die Schutzhüllen über die beschichteten Ballone zurückgezogen, wobei die Ballonmembranen wieder gefaltet wurden.

Beispiel 4

Variationen von Beschichtung A2

Zubereitung der Lösung für die Beschichtungsmodifikationen A2a, A2b, A2c, A2d, A2e: Es wurde ein Lösungsmittelgemisch aus 3,9 ml Tetrahydrofuran, 8,0 ml Aceton und 90 l Essigsäure hergestellt. In 9,0 ml des Gemisches wurden 6 mg Butylhydroxytoluol (BHT) gelöst. 6 mg Magnesiumstearat wurden in 3,6 ml BHT-Lösung gelöst. Zu dieser Lösung wurden 2,4 ml Wasser hinzugegeben und für 10 min mit Ultraschall behandelt. Danach wurden 40 mg Sirolimus in 1 ml der BHT-Magnesiumstearat-Lösung gelöst.

Zubereitung der Lösung für die Beschichtungsmodifikationen A3b und A3e

Es wurde ein Lösungsmittelgemisch aus 3,9 ml Tetrahydrofuran, 8,0 ml Aceton und 90 l Essigsäure hergestellt. In 10,3 ml des Gemisches wurden 6 mg Butylhydroxytoluol (BHT) gelöst. 5,25 mg Magnesiumstearat wurden in 3,6 ml BHT-Lösung gelöst. Zu dieser Lösung wurden 2,4 ml Wasser hinzugegeben und für 10 min mit Ultraschall behandelt. Danach wurden 40 mg Sirolimus in 1 ml der BHT-Magnesiumstearat-Lösung gelöst.

Modifikation der Beschichtungsmethode:

Die Ergebnisse der Untersuchungen der Modifikationen sind in Tabelle 1 unter Beispiel 5 aufgeführt

Beispiel 5

Unterschiede in der Auflösungsgeschwindigkeit des Sirolimus in einem wässrigen Medium

Zusammensetzung der Beschichtungszubereitungen siehe Tabelle 4 (A1, A2, B1 und D1 , Spalten 2-4; die Zubereitungen für C1 und C2 enthielten Kristalle nach Beispiel 1, 1. Absatz).

Beschichtung:

Bevor die Ballone der Gruppen A1 , B1, C1 und D1 inflatiert und beschichtet wurden, wurden Schutzhüllen mit 1.05 mm innerem Durchmesser von distal bis zum proximalen Bereich des Ballonschaftes aufgezogen. Die betreffenden Ballone wurden inflatiert und unter ständiger Rotation mit den in Tab. 4 genannten Zubereitungen mit Hamilton Mikrospritzen beschichtet.

Nach der Beschichtung wurden die Ballone deflatiert und die Schutzhüllen wurden vorsichtig nach distal gezogen wobei die Ballonmembranen wieder in den ursprünglichen (vor Inflation und Beschichtung) Zustand gefaltet wurde und die gefalteten Ballone durch die Schutzhüllen vollständig bedeckt waren.

Die Beschichtung der Gruppen A2 und C2 erfolgte wie in Beispiel 3 beschrieben

Ergebnis

Tabelle 4 zeigt

(a) die Beschichtung mit einer geeigneten Dosis (> 3 pg/mm ² , Spalte 6) mit allen Beschichtungsvarianten,

(b) die Beschichtung mit Limus-Kristallen vermindert die Auflösungsgeschwindigkeit des Wirkstoffs (Spalte 7), (c) die Übertragung des Wirkstoffs an oder in die Gefäßwand war für alle Zubereitungen ähnlich (Spalte 8),

(d) im Fall der kristallinen Beschichtung wurde 4 Wochen nach Behandlung eine weit höhere Arzneistoffkonzentration in dem Arteriengewebe gefunden (Spalte 9),

(e) dass im Fall der Beschichtungen A eine verzögerte Trocknung der Lösungsmittel nach Beschichtung die Auflösungsgeschwindigkeit des Wirkstoffs in einem wässrigen Medium reduziert (Spalte 6).

able 4: irolimus (SIR) Auflösungs-Test, Transfer an/in die Gefäßwand und Verweildauer bis 4 Wochen, Abkürzungen s. Tab.2

) Beschichtete Produkte in 12 mL einer wässrigen 5% (M/V) Methyl-ß-cyclodextrin (M-ß-CD) MßCD Lösung (5 % m/V), Messung der gelösten Sirolimus-Mengeach Abzentrifugieren ungelöster Anteile *) Tierexperimentelle Prüfmethodik siehe Beispiel 4 und Clever YP, Peters D, Calisse J, Bettink S, Berg M-C, Sperling C, Stoever M, Cremers B, Kelsch B, Bohm , Speck U, Scheller B. Novel Sirolimus-coated balloon catheter. In vivo evaluation in a porcine coronary model. Circ Cardiovasc Interv. 2016;9:e003543. OI: 10.1161/CIRCINTERVENTIONS.115.003543

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Beispiel 6

Zubereitung und Prüfung der Beschichtung C2

Tierexperimentelle Prüfmethodik siehe Beispiel 4 und Clever YP, Peters D, Calisse J, Bettink S, Berg M-C, Sperling C, Stoever M, Cremers B, Kelsch B, Bohm M, Speck II, Scheller B.

Novel Sirolimus-coated balloon catheter. In vivo evaluation in a porcine coronary model. Circ Cardiovasc Interv. 2016;9:e003543.

DOI: 10.1161/CIRCINTERVENTIONS.115.003543

Bereitstellung von Sirolimus-Kristallen siehe Beispiel 2

Beschichtungslösung und Ergebnisse siehe Tab. 5

Schlussfolgerung

(a) Langsam lösliche Beschichtung mit Kristallen aus wasserhaltigem Lösungsmittel gut möglich (Spalten 5, 6, 8, 9, 10).

(b) (b) Langsame Auflösung der kristallinen Beschichtung bestätigt (Spalte 7).

Tabelle 5 Sirolimus (SIR) Auflösungs-Test, Transfer an/ in die Gefäßwand und SIR auf Ballonen nach Angioplastie, Abkürzungen s. Tabelle 2

*) Beschichtete Produkte in 12 mL einer wässrigen 5% (M/V) Methyl-ß-cyclodextrin (M-ß-CD) MßCD Lösung (5 % m/V), Messung nach Abzentrifugieren ungelöster Anteile Beispiel 7

Wirkung und Verträglichkeit

Koronararterien von 20 jungen Hausschweinen wurden mit Sirolimus- beschichteten Kathetern nach den Beispielen 3 (A2) und Beispiel 4 (C2) behandelt. Zur Verstärkung der durch die Überdehnung der Arterien bedingten Neointimaproliferation, wurden alle Ballone vor der Sterilisation mit Kobalt-Chrom-Stents Coro-large der Firma Fortimedix, Niederlande, versehen. Unmittelbar nach Behandlung wurde der luminale Durchmesser der leicht überdehnten Koronargefäßsegmente gemessen, nach 4 Wochen wurde die Messung wiederholt. Die Verminderung des Lumendurchmessers während der 4 Wochen wird als late lumen loss (LLL) bezeichnet und kennzeichnet die unerwünschte Verengung der Gefäße durch Neointimaproliferation. Die erwünschte Hemmung der Neointimaproliferation und damit die Hemmung der Verengung der behandelten Arteriensegmente ergibt sich unter anderem aus dem Unterschied des LLL zwischen den mit unbeschichteten Ballons behandelten Arterien und den Arterien, die mit den Sirolimus-beschichteten Ballons behandelt wurden. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 6

Tabelle 5 Beschichtungslösungen und -volumen / Ballon, Abkürzungen s. Tab. 2

Tabelle 6 Hemmung der Neointimaproliferation / Verengung des Koronar-Arterienlumens nach Angioplastie bei Schweinen

A2, C2 Ballonbeschichtungen nach Tab. 5, U = unbeschichtet

*) p < 0.01 versus uncoated

Die Tiere zeigten weder akut noch während der 4-wöchigen Beobachtungszeit irgendwelche klinisch erkennbaren Unverträglichkeitserscheinungen. EKG, Blutdruck, Angiographie und Histologie bestätigten die gute Verträglichkeit der Beschichtungen.