藥物洗脫外科螺釘?shù)闹谱鞣椒?br>【專利說明】藥物洗脫外科螺釘
[0001]相關(guān)申請交叉引用
[0002]本申請要求2012年8月15日提交的名稱為“Drug Eluting Surgical Screw”的美國臨時專利申請?zhí)?1/683，262的權(quán)益，該臨時專利申請全文以引用方式并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003]術(shù)后感染的風(fēng)險已被大量地記錄。存在于傷口部位中的異物(例如，骨折固定板(如，整形外科固定板))可通過提供使細(xì)菌附著和增殖、形成生物膜、并且避開宿主免疫系統(tǒng)的基底而增大術(shù)后感染的風(fēng)險。就開放性骨折而言，感染風(fēng)險可增加，其中傷口在手術(shù)之前的細(xì)菌污染為常見的。植入物相關(guān)感染的后果可為嚴(yán)重的，其中復(fù)發(fā)的感染導(dǎo)致慢性骨髓炎、延遲愈合、和可能性的截肢。已經(jīng)開發(fā)出抗生素洗脫植入物以解決此問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個實施例為藥物洗脫外科螺釘，所述藥物洗脫外科螺釘包括具有螺紋部分的軸；具有設(shè)置在軸的近側(cè)端部處的驅(qū)動凹陷部的頭部，所述驅(qū)動凹陷部具有貯存器區(qū)域和驅(qū)動器接合區(qū)域；和至少一個或多個藥物洗脫組分，所述至少一個或多個藥物洗脫組分以如下方式設(shè)置在驅(qū)動凹陷部的貯存器區(qū)域內(nèi):當(dāng)驅(qū)動器可操作地設(shè)置在驅(qū)動器接合區(qū)域內(nèi)時基本上不削弱驅(qū)動器和外科螺釘之間的連接，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的每個包括載體基質(zhì)和治療劑，所述治療劑在藥物洗脫外科螺釘?shù)娜魏沃踩胫盀樗幬锵疵摻M分的至少約20重量％。
[0005]在一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個被配置成從藥物洗脫外科螺釘被植入動物內(nèi)時起在三天周期內(nèi)洗脫其治療劑的至少約80%。
[0006]在一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的治療劑的濃度在藥物洗脫外科螺釘?shù)娜魏沃踩胫盀樗鲋辽僖粋€或多個藥物洗脫組分中的至少一個的約20重量％和約60重量％之間。
[0007]在一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的治療劑的濃度在藥物洗脫外科螺釘?shù)娜魏沃踩胫盀樗鲋辽僖粋€或多個藥物洗脫組分中的至少一個的約20重量％和約40重量％之間。
[0008]在一個實施例中，貯存器區(qū)域限定貯存器體積，驅(qū)動凹陷部限定驅(qū)動凹陷部體積，并且貯存器體積為驅(qū)動凹陷部體積的約10%至約12%。在一個實施例中，驅(qū)動凹陷部的貯存器區(qū)域與驅(qū)動器接合區(qū)域相鄰，并且所述至少一個或多個藥物洗脫組分不延伸到驅(qū)動器接合區(qū)域中。在一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的載體基質(zhì)包括生物吸收性聚合物。在一個實施例中，生物吸收性聚合物包括聚己內(nèi)酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乙二醇、或它們的組合。在另一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的載體基質(zhì)包括聚乙二醇、聚乙烯醇、甘油、鹽、或水溶性結(jié)晶固體。在另一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的載體基質(zhì)包括二氧化硅、羥基磷灰石、磷酸鈣、生物玻璃或它們的組合。在另一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的載體基質(zhì)包括疏水性生物吸收性聚合物。在一個實施例中，疏水性生物吸收性聚合物包括在植入體內(nèi)之后利用水溶脹的水溶脹性添加劑。在一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的載體基質(zhì)包括非吸收性聚合物。在一個實施例中，非吸收性聚合物包括聚(甲基丙烯酸甲酯)。在一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的載體基質(zhì)包括非吸收性聚合物和生物吸收性聚合物。在一個實施例中，生物吸收性聚合物包括聚己內(nèi)酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乙二醇、或它們的組合。在一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的生物吸收性聚合物包括易蝕性陶瓷。在一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的生物吸收性聚合物包括生物穩(wěn)定性陶瓷。在一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的生物吸收性聚合物包括天然生物聚合物。在一個實施例中，天然生物聚合物包括明膠、藻酸鹽、脫乙酰殼多糖、膠原或透明質(zhì)酸鹽。
[0009]在一個實施例中，所述一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個包括非吸收性聚合物和可溶性添加劑。在另一個實施例中，非吸收性聚合物包括聚(甲基丙烯酸甲酯)。在另一個實施例中，可溶性添加劑包括聚乙二醇、聚乙烯醇、甘油、鹽或水溶性結(jié)晶固體。
[0010]在一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的治療劑包括濃度梯度。
[0011 ] 在一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的治療劑包括慶大霉素。在另一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的治療劑包括留體化合物。在另一個實施例中，留體化合物為血管生成抑制性留體化合物。在一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的治療劑包括抗炎藥物。在一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的治療劑包括抗增殖化合物。在一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的治療劑包括抗真菌化合物。在一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的治療劑包括抗有絲分裂化合物。在一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的治療劑包括抗代謝化合物。在一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的治療劑包括鎮(zhèn)痛藥。在一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的治療劑包括皮質(zhì)類固醇。在一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的治療劑包括非留族抗炎劑。在一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的治療劑包括復(fù)合藥。在一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的治療劑包括生長因子。在一個實施例中，生長因子包括骨形態(tài)生成蛋白2。在一個實施例中，所述至少一個或多個藥物洗脫組分中的至少一個的治療劑包括局部麻醉劑。在一個實施例中，局部麻醉劑包括利多卡因。
[0012]在一個實施例中，貯存器區(qū)域的形狀和尺寸被設(shè)計為當(dāng)所述至少一個或多個藥物洗脫組分處于固化狀態(tài)時保持所述至少一個或多個藥物洗脫組分。
[0013]在一個實施例中，藥物洗脫外科螺釘還包括還包括唇緣，所述唇緣的構(gòu)造和尺寸被設(shè)計為當(dāng)所述至少一個或多個藥物洗脫組分處于固化狀態(tài)時保持藥物洗脫組分。
[0014]在一個實施例中，藥物洗脫外科螺釘還包括至少兩個藥物洗脫組分。
[0015]在一個實施例中，本發(fā)明為一種制造藥物洗脫外科螺釘?shù)姆椒?，所述方法包括使藥物洗脫組分與溶劑混合以形成溶液，所述藥物洗脫組分包括載體基質(zhì)和治療劑，所述治療劑在藥物洗脫外科螺釘?shù)娜魏沃踩胫盀樗鏊幬锵疵摻M分的至少約20重量％;加熱溶液以蒸發(fā)溶劑并且形成膜；將膜的至少一部分配置成與外科螺釘?shù)尿?qū)動凹陷部互補的尺寸和形狀；將膜的至少一部分放置到外科螺釘?shù)尿?qū)動凹陷部內(nèi)；加熱膜的至少一部分以適形于驅(qū)動凹陷部的橫截面的尺寸和形狀；以及利用成形工具將受熱膜的至少一部分?jǐn)D壓到驅(qū)動凹陷部內(nèi)。成形工具優(yōu)選地用于將足夠的壓力施加到受熱膜，以在膜與外科螺釘之間產(chǎn)生粘結(jié)。
[0016]在一個實施例中，本發(fā)明為一種制造藥物洗脫外科螺釘?shù)姆椒?，所述方法包括配混藥物洗脫組分，所述藥物洗脫組分包括載體基質(zhì)和治療劑，所述治療劑在藥物洗脫外科螺釘?shù)娜魏沃踩胫盀樗幬锵疵摻M分的至少約20重量％ ;擠出配混藥物洗脫組分以形成膜；將膜的至少一部分配置成與外科螺釘?shù)尿?qū)動凹陷部互補的尺寸和形狀；將膜的至少一部分放置到外科螺釘?shù)尿?qū)動凹陷部內(nèi)；加熱膜的至少一部分以適形于驅(qū)動凹陷部的橫截面的尺寸和形狀；以及利用成形工具將受熱膜的至少一部分?jǐn)D壓到驅(qū)動凹陷部內(nèi)。
[0017]在一個實施例中，本發(fā)明為一種制造藥物洗脫外科螺釘?shù)姆椒ǎ龇椒òㄅ浠焖幬锵疵摻M分，所述藥物洗脫組分包括載體基質(zhì)和治療劑，所述治療劑在藥物洗脫外科螺釘?shù)娜魏沃踩胫盀樗幬锵疵摻M分的至少約20重量壓塑配混的藥物洗脫組分以形成膜；將膜的至少一部分配置成與外科螺釘?shù)尿?qū)動凹陷部互補的尺寸和形狀；將膜的至少一部分放置到外科螺釘?shù)尿?qū)動凹陷部內(nèi)；加熱膜的至少一部分以適形于驅(qū)動凹陷部的橫截面的尺寸和形狀；以及利用成形工具將受熱膜的至少一部分?jǐn)D壓到驅(qū)動凹陷部內(nèi)。
[0018]在一個實施例中，連續(xù)地重復(fù)每個步驟以將另外的藥物洗脫組分添加到外科螺釘?shù)尿?qū)動凹陷部。
[0019]在一個實施例中，藥物洗脫組分被配置成從藥物洗脫外科螺釘被植入動物內(nèi)時起在三天周期內(nèi)洗脫治療劑的至少約8