[发明专利]具有抗微生物涂层的可植入的矫形外科装置

说明书

技术领域

本公开通常涉及矫形外科装置，特别是涉及用含有预防感染的阿来西定的抗微生物涂层处理的可植入的矫形外科装置。

背景技术

现今，植入的矫形外科装置广泛分布于人群中。矫形外科装置用于替代缺失的关节或骨，用于固定长骨骨折和畸形、替代关节炎关节，以及用于其他矫形外科和颌面部应用。尽管这些装置在植入之前被高度消毒或灭菌，但是在植入体内之后，许多矫形外科装置仍会使患者严重感染。仅在美国，每年约5％的病例发生矫形外科骨折和整形装置的感染，总共约10万例。如表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、革兰氏阴性杆菌和念珠菌属的种(Candida species，一组真菌因子)等感染原是造成矫形外科装置相关感染的主要原因。

矫形外科植入物相关感染对患者造成严重的健康风险和并发症。如果感染没有提前发现并成功治疗，则感染会发展，因而需要除去矫形外科装置。通常对患者施用严格和延长的抗生素方案，以使其摆脱感染。只有在消除感染之后，才能安全地重新植入替代的矫形外科装置。因此矫形外科植入物相关感染是沉重的医疗保健负担，并导致患者痛苦延长，以及相当大的发病率甚至死亡率。

已经使用不同的方法来预防与植入的矫形外科装置相关的感染。例如，一种方法涉及用抗微生物涂层涂覆矫形外科装置。抗微生物涂层包括抗微生物剂，并且必须能够在矫形外科装置植入患者体内的持续时间内保持足够的抗微生物效果。

氯己定(chlorhexidine)通常用作许多用于可植入的医疗装置的抗微生物涂层中的抗微生物剂。尽管氯己定在医疗装置上有一定用处，但氯己定有一些严重的缺陷。例如，已知氯己定能作为敏化剂，在罕见的情况下，它可以触发急性过敏反应形式的速发型超敏反应。另一个缺点是氯己定必须以高浓度存在才能起到广谱抗微生物剂的作用。氯己定的这种浓度可能会导致一些患者的皮肤刺激或过敏反应。另外，氯己定对某些微生物可能无效，并且/或者可能不能快速杀死微生物。因此，对于具有较高的抗微生物活性水平和较低的对患者组织的毒性的改进的抗微生物组合物的需要，仍然未得到满足。

阿来西定(alexidine)是广泛用作用于口腔和眼科(例如用于隐形眼镜清洁和消毒)应用的冲洗溶液中的抗微生物剂的消毒剂，并且已经在各种产品中商业化，通常以约100ppm或更少的水平，供与软性隐形眼镜一起使用。作为口服消毒剂，阿来西定的典型浓度为约1％。通常，希望提供与可靠的消毒一致的最低可能水平的抗微生物剂，以便为安全性和舒适性提供宽松的边界。迄今为止，阿来西定尚未被用作用于可植入的医疗装置和矫形外科装置的抗微生物涂层中的抗微生物剂。

阿来西定和氯己定都是称作双-双胍(bis-biguanides)的抗微生物剂。这两种抗微生物剂都具有双胍和六亚甲基结构。然而，阿来西定与氯己定的不同之处在于其具有乙基-己基端基而不是氯苯基端基。由于这种结构差异，已示出，阿来西定在微生物的细胞质膜中产生脂相分离和结构域。与氯己定相比，在微生物膜中结构域的形成允许阿来西定使膜渗透性显著更快地改变，从而导致更快的杀菌效果。阿来西定的快速微生物作用使其特别有益于可用于需要快速消毒(如紧急创伤手术前的备皮)的情况下的皮肤消毒组合物。已经证明，阿来西定还作为抗癌剂促进细胞凋亡，并且具有抗炎和抗糖尿病特性，这有助于创伤快速愈合。进一步地，与氯己定相比，阿来西定还显示出显著降低引起IgE(免疫球蛋白E)介导的超敏反应的风险。

用于可植入的矫形外科装置的传统抗微生物涂层经常不足，并且可能仍然导致感染。因此，需要改进的抗微生物涂层和可植入的矫形外科装置。

因此，本文公开的可植入的矫形外科装置和抗微生物涂层旨在克服目前所用的矫形外科装置的这些缺点中的一个或更多个。

发明概述

本公开一方面公开了在至少一个表面上具有抗微生物涂层的可植入的矫形外科装置。抗微生物涂层包括阿来西定和载体聚合物。

发明详述

在公开和描述本发明的方法和装置之前，应当理解，所述方法和装置并不限于特定的合成方法、特定的组分或特定的组合物。还应当理解，本文所用的术语仅仅是为了描述具体实施方案的目的，而不是意图限制。