Verfahren zur Erzeugung einer bioaktiven Oberfläche auf dem Ballon eines Ballonkatheters

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer bioaktiven Oberfläche auf dem Ballon eines Ballonkatheters. Die durch dieses Verfahren erzeugte Oberfläche zeichnet sich durch eine gleichmäßige Wirkstoffabgabe aus, welche durch die Löslichkeit des verwendeten Wirkstoffs im Gewebe bedingt ist.

Die sogenannten „minimalinvasiven" Verfahren nehmen in der Medizin einen immer größeren Stellenwert ein. Im Rahmen der Radiologie ist hierbei die interventionelle Radiologie anzusprechen, die wesentlich zur Entwicklung minimalinvasiver Techniken und hierfür notwendiger Geräte beigetragen hat. So werden heute Ballon-Katheter sowohl von Kardiologen als auch von Radiologen in Gefäße eingesetzt, um diese zu öffnen. Bei herkömmlichen Eingriffen kommt es jedoch häufig zu einer Verdickung der Gefäßwand mit konsekutiver Lumeneinengung im Bereich der Aufdehnung durch eine Zeilproliferation.

Durch Medikamentenabgabe von der Ballonoberfläche, die zur Verbesserung der Medikamentenbeladung und Medikamentenabgabe strukturiert und/oder mit einer geeigneten polymeren Beschichtung versehen sein kann, kann diesem Problem entgegengewirkt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vorteilhaftes Verfahren zur Erzeugung einer bioaktiven Oberfläche auf einem Ballon eines Ballonkatheters zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthalten weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung einer bioaktiven Oberfläche auf einem Ballon eines Ballonkatheters zeichnet sich dadurch aus, dass die Oberfläche des Ballons zunächst mit einer Oberflächenstrukturierung beziehungsweise Oberflächenprofilierung versehen wird. Die strukturierte beziehungsweise profilierte Oberfläche des Ballons wird anschließend mit einer Lösung eines Wirkstoffes in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel benetzt, wobei der Wirkstoff eine Löslichkeit von maximal 0,9 mg/ml in destilliertem Wasser hat. In einem letzten Schritt wird das Lösungsmittel von dem Wirkstoff getrennt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Ballonoberfläche mit einer Schicht nichtkovalent gebundener Wirkstoffmoleküle versehen. Auf diese Weise wird die Wirkstoffabgabe von dem Ballon in das Gewebe nicht durch eine sich möglicherweise auf dem Ballon befindende Polymerbeschichtung beeinflusst, sondern hängt im Wesentlichen von der Löslichkeit der Wirkstoffe im Gewebe ab. Durch das Strukturieren beziehungsweise Profilieren der Oberfläche wird hierbei die zur Wirkstoffbeladung nutzbare Oberfläche vergrößert, so dass ein größeres Wirkstoffreservoir als bei einer unstrukturierten beziehungsweise unprofilierten Oberfläche entsteht.

Die Oberfläche des Ballons kann beispielsweise mechanisch, thermisch oder chemisch strukturiert beziehungsweise profiliert werden. Insbesondere kann die Oberfläche durch Aufrauen strukturiert beziehungsweise profiliert werden. Vorteilhafterweise werden durch das Vergrößern der Oberfläche des Ballons auf der Oberfläche Vertiefungen mit einer Tiefe von 5-50 μm und einer Breite von 5-50 μm erzeugt.

Bei den verwendeten Wirkstoffen kann es sich um im Wesentlichen wasserunlösliche oder in Wasser nur schwer lösliche Substanzen handeln. Wasserunlöslich beschreibt in diesem Zusammenhang Substanzen mit einer Löslichkeit von weniger als 0,1 mg/ml in destilliertem Wasser bei 25° C und schwerlösliche Wirkstoffe umfassen Substanzen mit einer Löslichkeit von 0,1-0,9 mg/ml in destilliertem Wasser. Als Wirkstoff können beispielsweise Tretinoin und/oder Tretinoinderivate und/oder Orphanrezeptoragonisten und/oder Elafinderivate und/oder Corticosteroide und/oder Steroidhormone und/oder Paclitaxel und/oder Taxol und/oder Taxolderivate und/oder

Rapamune und/oder Tacrolimus und/oder hydrophobe Proteine und/oder zellproliferationsverändemde Substanzen verwendet werden. Als Steroidhormone können insbesondere Methylprednisolon, Dexamethason oder östradiol verwendet werden. Selbstverständlich können auch andere in Wasser nicht oder nur schwer lösliche zellproliferationsverändemde Substanzen als Wirkstoff verwendet werden.

Als mit Wasser mischbares Lösungsmittel kann beispielsweise Dimethylsulfoxid (DMSO), Dioxan, Dimethylformamid (DMF) oder Tetrahydrofuran (THF) verwendet werden.

Die aufgeraute Oberfläche des Ballons kann beispielsweise durch Eintauchen, Besprühen oder Pipettieren mit einer Lösung des Wirkstoffes in dem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel benetzt werden.

Vorteilhafterweise kann das Lösungsmittel anschließend von dem Wirkstoff getrennt werden, indem der benetzte Ballon in Wasser getaucht wird, wobei der in Wasser unlösliche Wirkstoff ausfällt und sich teilweise auf der Oberfläche abscheidet. Das Lösungsmittel wird während des Abscheidens bzw. Ausfällens abgelöst. Alternativ dazu kann das Lösungsmittel von dem Wirkstoff durch Verflüchtigenlassen des Lösungsmittels getrennt werden.

Weiterhin kann die Oberfläche des Ballons vor der Erzeugung der bioaktiven Oberfläche mit einer Polymerschicht funktionell beschichtet werden. In diesem Fall kann sich der Wirkstoff partiell in die Polymerschicht des Ballons einlagern. Die Dicke der funktionellen Polymerschicht kann 10-1000 μm, vorteilhafterweise 200-400 μm, betragen.

Die Oberfläche des Ballons kann vor der Erzeugung der bioaktiven Oberfläche insbesondere mit Polyamino-p-xylylen-co-polyxylylen funktionell beschichtet werden. Zur Herstellung einer funktionellen Polymerschicht können aus den Ausgangsverbindungen der allgemeinen Strukturen (1), (2) und/oder (3) bei erhöhten Temperaturen und reduzierten Drücken Monomere in der Gasphase erzeugt und durch Abkühlung bei reduzierter Temperatur polymerisiert werden, mit:

(3)

Ri, ₂ , ₃ ,4: jeweils, gleich oder verschieden voneinander, Wasserstoffatome, Halogenatome, Alkylgruppen oder substituierte Alkylgruppen, Arylgruppen oder substituierte Arylgruppen, organische Reste oder Radikale, Gruppen der allgemeinen Struktur CO(O-M-A), metallierte Gruppen, Hydroxylgruppen, Aminogruppen, Carboxylgruppen, Estergruppen, Ethergruppen, Säurehalogenidgruppen, Isocyanatgruppen, schwefelhaltige Gruppen, stickstoffhaltige Gruppen, phosphorhaltige Gruppen, siliziumhaltige Gruppen; X ₁ Y: Kohlenwasserstoffreste m: Zahl der Wiederholungseinheiten = 1-20 wobei die zur Herstellung der Monomere benötigten Temperaturen zwischen 500 ⁰ C und 1000 ⁰ C und die benötigten Drücke kleiner als 500 Pa sind. Dimere der Struktur (1) oder (2) mit m=2 können bei Temperaturen zwischen 600 ⁰ C und 900 ⁰ C und Drücken kleiner als 100 Pa zu Monomeren gespalten werden. Anschließend kann die Polymerisation bei Temperaturen unter 120°C durchgeführt werden.

Im Rahmen des beschriebenen Verfahrens kann sowohl ein einziger Wirkstoff als auch eine Kombination von Wirkstoffen auf die Ballonoberfläche abgeschieden werden.

Die der Erfindung eigene Abscheidungsmethode unterscheidet sich von anderen Substanzbeschichtungen durch das Ergebnis der langsamen und

gleichmäßigen Wirkstoffabgabe. Bei diesen Verfahren hängt die aufgebrachte Wirkstoffmenge von der Konzentration des Wirkstoffes in der Lösung ab.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich zudem dadurch aus, dass es technisch einfach durchführbar ist und eine konstante Wirkstoffabgabe ermöglicht. Da zudem keine weiteren Verarbeitungsschritte nach dem

Aufbringen des oder der Wirkstoffe notwendig sind, muss keine Zerstörung des Wirkstoffes, wie zum Beispiel durch das Aufbringen einer zweiten

Polymerbeschichtung, befürchtet werden. Somit können auch relativ instabile Wirkstoffe wie zum Beispiel Tretinoin problemlos auf die Ballonoberfläche aufgebracht werden.

Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Ballonkatheter.

Fig. 2 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus der aufgerauten und benetzten Oberfläche eines Ballonkatheters.

Fig. 3 zeigt schematisch einen in Wasser eingetauchten, benetzten Ballonkatheter.

Fig. 4 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einer im Wasser befindlichen, aufgerauten und benetzten Oberfläche eines Ballonkatheters.

Fig. 5 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einer aufgerauten, mit einem Wirkstoff beschichteten Oberfläche eines Ballonkatheters.

Fig. 6 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einer zunächst mit einer Polymerschicht beschichteten Oberfläche eines Ballonkatheters, wobei die Polymerschicht ihrerseits mit einem Wirkstoff beschichtet wurde.

Im Folgenden wird ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren 1 bis 5 näher erläutert. Die Figur 1 zeigt schematisch einen Ballonkatheter 1 , dessen Oberfläche mit Hilfe einer Sprühvorrichtung 5 mit

einer Lösung 6 eines Wirkstoffes 7 in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel 8 besprüht wird. Der Ballonkatheter 1 umfasst eine Kathetersonde 2, die teilweise von einem Ballon 3 umhüllt wird. Die Oberfläche des Ballons 3 wurde zunächst aufgeraut und dadurch strukturiert beziehungsweise profiliert. Die beim Aufrauen auf der Oberfläche entstandenen Vertiefungen sind durch Punkte 4 schematisch angedeutet. Diese Strukturierung beziehungsweise Profilierung verbessert die Haftung beziehungsweise Aufnahmefähigkeit der Wirkstoffe. Eine Strukturierung beziehungsweise Profilierung der Oberfläche kann mechanisch, thermisch oder chemisch erreicht werden. Die dabei erzeugten kleinen Vertiefungen 4 weisen vorteilhafterweise eine Tiefe von 5-50 μm und eine Breite von 5-50 μm auf.

Die Figur 1 zeigt schematisch eine Sprühvorrichtung 5, beispielsweise eine Sprühflasche, mit deren Hilfe auf die aufgeraute Oberfläche 4 des Ballons 3 eine Lösung 6 eines Wirkstoffes 7 in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel 8 aufgesprüht wird. Alternativ dazu kann die Lösung 6 des Wirkstoffes 7 auf die aufgeraute Oberfläche 4 des Ballons 3 durch Eintauchen oder Pipettieren aufgebracht werden.

Bei dem verwendeten Wirkstoff kann es sich beispielsweise um Tretinoin und/oder Tretinoinderivate und/oder Orphanrezeptoragonisten und/oder Elafinderivate und/oder Corticosteroide und/oder Steroidhormone und/oder Paclitaxel und/oder Taxol und/oder Taxolderivate und/oder Rapamune und/oder Tacrolimus und/oder hydrophobe Proteine und/oder zellproliferationsverändemde Substanzen handeln. Bei den Steroidhormonen kann es sich beispielsweise um Methylprednisolon, Dexamethason oder östradiol handeln. Als mit Wasser mischbares Lösungsmittel kann beispielsweise Dimethylsulfoxid (DMSO), Dioxan, Dimethylformamid (DMF) oder Tetrahydrofuran (THF) verwendet werden.

Die Figur 2 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus der so benetzten Oberfläche 4 des Ballons 3. Die Figur 2 zeigt einen Schnitt durch die aufgeraute Oberfläche 4 des Ballons 3. Auf der Oberfläche 4 befindet sich ein Lösungsmittel 8, in welchem ein Wirkstoff 7 gelöst ist. Die aufgeraute

Oberfläche 4 ist also mit dem in einem Lösungsmittel 8 gelösten Wirkstoff 7 benetzt.

Der Ballonkatheter 1 , dessen Ballonoberfläche 4 auf diese Weise benetzt wurde, wird anschließend in ein Wasserbad eingetaucht. Dies ist in der Figur 3 schematisch dargestellt. Die Figur 3 zeigt ein Gefäß 10, in dem sich

Wasser 9 befindet. Der Ballon 3 des Ballonkatheters 1 ist vollständig in das

Wasser 9 eingetaucht worden. Die aufgeraute und mit einer Lösung des

Wirkstoffes in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel benetzte

Oberfläche 11 steht somit in direktem Kontakt mit dem in dem Gefäß 10 befindlichen Wasser 9.

Die Figur 4 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus der im Wasser 9 befindlichen Oberfläche 4 des Ballons 3 des Ballonkatheters 1. In der Figur 4 ist gezeigt, wie sich der Wirkstoff 7 auf der aufgerauten Ballonoberfläche 4 durch Ausfällen abscheidet. Das Lösungsmittel 8, in welchem der Wirkstoff 7 zunächst gelöst war, vermischt sich langsam mit dem die Oberfläche 4 umgebenden Wasser 9. Da der Wirkstoff 7 selbst in Wasser nicht oder nur schwer löslich ist, vermischt er sich nicht mit dem Wasser 9. Stattdessen verbleibt er als Beschichtung auf der aufgerauten Oberfläche 4 des Ballons 3.

Die Figur 5 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus der Oberfläche 4 des Ballons 3, nachdem der Ballon aus dem in der Figur 3 gezeigten Wasserbad entfernt wurde und das möglicherweise noch auf der Oberfläche 4 befindliche Wasser verdampft ist. Die aufgeraute Oberfläche 4 des Ballons 3 ist in der Figur 5 ausschließlich mit dem Wirkstoff 7 beschichtet.

Anstelle des Ausfällens des Wirkstoffes 7 im Wasserbad kann das Lösungsmittel 8, nachdem die aufgeraute Oberfläche 4 des Ballons 3 mit der Lösung des Wirkstoffes 7 benetzt wurde, auch durch Verflüchtigen lassen von dem Wirkstoff 7 getrennt werden. Hat sich des Lösungsmittel 8 verflüchtigt, so ist im Ergebnis die aufgeraute Oberfläche 4 des Ballons 3 ausschließlich mit dem Wirkstoff 7 beschichtet, wie in der Figur 5 schematisch gezeigt ist.

Im Folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Figur 6 näher beschrieben. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Oberfläche des Ballons 3 des Ballonkatheters 1 zunächst mit einer Polymerschicht funktionell beschichtet. Dazu wird auf den Ballon 3 des Ballonkatheters 1 das dimere 4-Amino-[2,2]-paracyclophan bei 700 ⁰ C und 20 Pa in reaktive Monomere gespalten und polymerisiert anschließend auf der auf etwa 20 ⁰ C gekühlten Oberfläche des Ballons 3. Die angestrebte Dicke der Polymerbeschichtung beträgt vorteilhaft 10-1000 μm, noch vorteilhafter 200-400 μm.

Die polymerbeschichtete Ballonoberfläche wird anschließend, wie im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel näher beschrieben, aufgeraut. Anschließend wird die aufgeraute Oberfläche 4 des Ballons 3 mit Tretinoin oder Tretinoinderivaten, die in Dimethylsulfoxid (DMSO) gelöst sind, benetzt. Der benetzte polymerbeschichtete Ballonkatheter 1 wird dann, wie im Zusammenhang mit den Figuren 3 und 4 näher beschrieben, in Wasser getaucht. Dabei fällt der in Wasser unlösliche Wirkstoff 7 aus und scheidet sich zumindest teilweise auf der aufgerauten Oberfläche 13 der Polymerbeschichtung 12 ab und/oder lagert sich partiell in die Polymerschicht 12 ein. Dies ist schematisch in der Figur 6 gezeigt. Die Figur 6 zeigt einen Ausschnitt der Oberfläche des Ballons 3. Diese ist mit einer Polymerschicht 12 funktionell beschichtet. Die Polymerschicht 12 weist eine aufgeraute Oberfläche 13 auf, auf der sich Wirkstoff 7 befindet und in die sich partiell Wirkstoff 14 eingelagert hat.

Alternativ zu einem Ausfällen des Wirkstoffes 7 in Wasser kann das Lösungsmittel 8, nachdem die aufgeraute Oberfläche 13 der Polymerschicht

12 des Ballons 3 mit der Lösung des Wirkstoffes 7 benetzt wurde, auch durch Verflüchtigen lassen von dem Wirkstoff 7 getrennt werden. Hat sich des Lösungsmittel 8 verflüchtigt, so ist im Ergebnis die aufgeraute

Oberfläche 13 der Polymerschicht 12 des Ballons 3 ausschließlich mit dem Wirkstoff 7 beschichtet, wie in der Figur 6 schematisch gezeigt ist.

Im Folgenden werden weitere Ausführungsvarianten der Erfindung näher beschrieben. In dem Verfahren zur Erzeugung von bioaktiven Oberflächen auf einem Ballon eines Ballonkatheters kann der Ballon zunächst mit einer

funktionalisierten Polymerschicht und anschließend mit einer weiteren wirkstoffhaltigen Schicht versehen werden. Das Verfahren kann dadurch gekennzeichnet sein, dass zur Herstellung der funktionellen Polymerschicht aus den Ausgangsverbindungen der allgemeinen Strukturen (1), (2) und/oder (3) bei erhöhten Temperaturen und reduzierten Drücken im Wesentlichen Monomere in der Gasphase erzeugt und diese anschließend durch Abkühlung bei reduzierter Temperatur polymerisiert werden mit:

(D (2)

(3)

R _n : Wasserstoffatome, Halogenatome, Alkylgruppen bzw. substituierte Alkylgruppen, Arylgruppen bzw. substituierte Arylgruppen, organische Reste oder Radikale, Gruppen der allgemeinen Struktur CO(O-M-A) (mit M: aliphatische oder aromatische Gruppen und A: z.B. Wasserstoff, Hydroxyl-, Amino-, Carboxylgruppen), metallierte Gruppen, Hydroxylgruppen, Aminogruppen, Carboxylgruppen, Erstergruppen, Ethergruppen, Säurehalogenidgruppen, Isocyanatgruppen, schwefelhaltige Gruppen (z.B. Sulfonsäure-, Thioether-, Schwefelsäurerestegruppen), stickstoffhaltige Gruppen (z.B. Nitril-, Amid-, Nitro-, Nitrosamingruppen), phosphorhaltige Gruppen (z.B. Phosphorsäureester-, Phosphonatgruppen), siliziumhaltige Gruppen (z.B. SiIyI-, Silyloxygruppen)

X, Y: Kohlenwasserstoffreste: z.B.: Methylen-, Isopropyliden-, Ethylengruppen, funktionalisierte Kohlenwasserstoffreste

m: Zahl der Wiederholungseinheiten

Je nach den verwendeten Ausgangsverbindungen liegen die zur Herstellung der Monomere benötigten Temperaturen bzw. Drücke zwischen 500 und 1000 ⁰ C bzw. kleiner als 500 Pa.

Das Verfahren kann dadurch gekennzeichnet sein, dass Dimere der Struktur (1 ) oder (2) mit n=1 bei Temperaturen zwischen 600 und 900 ⁰ C und Drücken kleiner 100 Pa zu Monomeren gespalten werden, und die anschließende Polymerisation bei Temperaturen kleiner 120 ⁰ C durchgeführt wird. Zudem kann das auf der Gefäßendoprothese abgeschiedene funktionelle Polymer vorteilhaft eine Schichtdicke zwischen 10 μm bis 1000 μm aufweisen, noch vorteilhafter eine Schichtdicke von 200 μm bis 400 μm.

Zur Abscheidung der Wirkstoffschicht kann der mit einer Lösung der/des Wirkstoffe(s) in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel wie Dimethylsulfoxid (DMSO), Dioxan, Dimethylformamid (DMF) oder Tetrahydrofuran (THF) benetzte polymer-beschichtete Ballon in Wasser getaucht werden, wobei der in Wasser unlösliche Wirkstoff ausfällt und sich teilweise auf der Oberfläche abscheidet. Weiterhin kann durch hydrophobe und elektrostatische Wechselwirkungen mit den funktionellen Gruppen der funktionellen Polymerbeschichtung eine höhere Wirkstoffbeladung und Wirkstoff ad häsion im Vergleich zur nicht beschichteten Oberfläche erreicht werden. Der oder die Wirkstoffe zusätzlich partiell in die Polymerschicht einlagern. Grundsätzlich können wasserunlösliche oder in Wasser nur schwer lösliche Wirkstoffe wie z.B. Tretinoin und Tretinoinderivate, Orphanreceptoragonisten, Elafinderivate, Corticosteroide und Steroidhormone (wie z.B. Methylprednisolon, Dexamethason, östradiol), Taxol, Taxolderivate, Rapamune, Tacrolimus, hydrophobe Proteine oder zellproliferationsverändernde Substanzen verwendet werden. Die Kinetik der Wirkstofffreigabe kann in-vivo von der Gefäßendoprothesenoberfläche durch die Schwerlöslichkeit des Wirkstoffes oder der Wirkstoffe in wässrigen Medien bestimmt werden.

Bei der wirkstoffhaltigen Schicht kann es sich auch um eine weitere Polymerschicht handeln, die dadurch erzeugt wird, dass sie direkt kovalent

oder über ein Spacersystem kovalent an die funktionelle Polymerbeschichtung gebunden wird und anschließend mit Wirkstoff beladen wird. In diesem Fall kann es sich bei dem kovalent gebundenen Polymer um ein thermosensitives Polymer handeln, das bei einer Temperatur unterhalb von 36°C im wirkstoffhaltigen Medium eine offene Struktur aufweist, in die Wirkstoffmoleküle aufgenommen werden können, und bei Temperaturen > 36°C eine geschlossene Struktur aufweist, in der Wirkstoffmoleküle eingeschlossen sind. Es können Wirkstoffe wie Tretinoin und Tretinoinderivate, Orphanreceptoragonisten, Elafinderivate, Corticosteroide und Steroidhormone (wie z.B. Methylprednisolon, Dexamethason, östradiol), Taxol, Taxolderivate, Rapamune, Tacrolimus, hydrophobe Proteine oder zellproliferationsverändernde Substanzen verwendet werden.

Das Verfahren kann zudem dadurch gekennzeichnet sein, dass zur Abscheidung der Wirkstoffschicht der mit einer Lösung der/des Wirkstoffe(s) in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel wie Dimethylsulfoxid (DMSO), Dioxan, Dimethylformamid (DMF) oder Tetrahydrofuran (THF) benetzte polymer-beschichtete Ballon in Wasser getaucht wird, wobei der in Wasser unlösliche Wirkstoff ausfällt und sich teilweise auf der Oberfläche abscheidet. Durch hydrophobe und elektrostatische Wechselwirkungen mit den funktionellen Gruppen der funktionellen Polymerbeschichtung kann in diesem Fall eine höhere Wirkstoffbeladung und Wirkstoffadhäsion im Vergleich zur nicht beschichteten Oberfläche erreicht werden. Der/die Wirkstoff(e) können sich zusätzlich partiell in das Polymer des Ballons einlagern. Es können wasserunlösliche oder in Wasser nur schwer lösliche Wirkstoffe wie z.B. Tretinoin und Tretinoinderivate, Orphanreceptoragonisten, Elafinderivate, Corticosteroide und Steroidhormone (wie z.B. Methylprednisolon, Dexamethason, östradiol), Taxol, Taxolderivate, Rapamune, Tacrolimus, hydrophobe Proteine oder zellproliferationsverändernde Substanzen verwendet werden. Die Kinetik der Wirkstofffreigabe kann in-vivo von der Gefäßendoprothesenoberfläche durch die Schwerlöslichkeit des Wirkstoffes oder der Wirkstoffe in wässrigen Medien bestimmt werden.

Bei der wirkstoffhaltigen Schicht kann es sich auch um eine weitere Polymerschicht handeln, die dadurch erzeugt wird, dass sie direkt kovalent oder über ein Spacersystem kovalent an die funktionelle Polymerbeschichtung gebunden wird und anschließend mit einem Wirkstoff oder Wirkstoffen beladen wird. In diesem Fall kann es sich bei dem kovalent gebundenen Polymer um ein thermosensitives Polymer handeln, das bei einer Temperatur unterhalb von 36°C im wirkstoffhaltigen Medium eine offene Struktur aufweist, in die Wirkstoffmoleküle aufgenommen werden können, und bei Temperaturen > 36°C eine geschlossene Struktur aufweist, in der Wirkstoffmoleküle eingeschlossen sind.