pharmjournalРазработка и регистрация лекарственных средствDrug development & registration2305-20662658-5049LLC «CPHA»pharmjournal-316Research ArticleФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ И НАНОТЕХНОЛОГИЯPHARMACEUTICAL TECHNOLOGY AND NANOTECHNOLOGYСОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА КОРОНАРНЫЕ СТЕНТЫ, ВЫСВОБОЖДАЮЩИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ВЕЩЕСТВА (ОБЗОР)MODERN COATING TECHNOLOGIES FOR DRUG ELUTING CORONARY STENTS (REVIEW)ЗагорулькоЕ. Ю.ZagorulkoE. Y.noemail@neicon.ruТеслевА. А.TeslevA. A.noemail@neicon.ruФлисюкЕ. В.FlisyukE. V.noemail@neicon.ruФГБОУ ВО «Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииSaint-Petersburg State Chemical-Pharmaceutical Academy, Ministry of Healthcare201709012019017077Copyright © Загорулько Е.Ю., Теслев А.А., Флисюк Е.В., 20192019Загорулько Е.Ю., Теслев А.А., Флисюк Е.В.Zagorulko E.Y., Teslev A.A., Flisyuk E.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pharmjournal.ru/jour/article/view/316

Обзор посвящён современным технологиям нанесения полимерных покрытий на коронарные стенты, высвобождающие лекарственные вещества. Описаны наиболее перспективные технологии, а также способы и приемы, находящиеся на стадии разработки и экспериментального обоснования. Указаны ключевые достоинства и недостатки методов погружения, распыления, послойного, струйного, плазмохимического, электростатического и электрохимического нанесения. Приведены примеры клинически одобренных коронарных стентов. Представленный обзор даёт представление о современном уровне технологий нанесения полимерных покрытий на стенты, а также о направлениях их дальнейшего развития.

The review is devoted to modern polymer coating technologies for drug-eluting coronary stents. The most promising technologies and also the methods which are the subject of experimental investigation have been described. Key advantages and disadvantages of the dip, spray, layer-by-layer, ink-jet, and plasma coating, electrostatic coating and electrochemical deposition methods have been shown. The examples of clinically proven coronary stents have been given. The review illustrates the current level of polymer coating technologies for stents, and also their further development trends.

стентполимерпокрытиелекарственное веществомедицинские изделиятехнологияstentpolymercoatingdrug substancemedical devicestechnologyReferencesP. Roopmani, S. Sethuraman, S. Satheesh et al. The metamorphosis of vascular stents: passive structures to smart devices // RSC Advanc3es. 2016. V. 6(4). P. 2835-2853.P. Roopmani, S. Sethuraman, S. Satheesh et al. The metamorphosis of vascular stents: passive structures to smart devices // RSC Advanc3es. 2016. V. 6(4). P. 2835-2853.D. Douroumis, I. Onyesom. Novel coating technologies of drug eluting stents // Studies in Mechanobiology, Tissue Engineering and Biomaterials. 2011. V. 6. P. 87-125.D. Douroumis, I. Onyesom. Novel coating technologies of drug eluting stents // Studies in Mechanobiology, Tissue Engineering and Biomaterials. 2011. V. 6. P. 87-125.P.P. Karjalainen, W. Nammas, J.K. Airaksinen. Optimal stent design: past, present and future // Interventional Cardiology. 2014. V. 6(1). P. 29-44.P.P. Karjalainen, W. Nammas, J.K. Airaksinen. Optimal stent design: past, present and future // Interventional Cardiology. 2014. V. 6(1). P. 29-44.F. Nazneen, G. Herzog, D.W. Arrigan et al. Surface chemical and physical modification in stent technology for the treatment of coronary artery disease // Journal of Biomedical Materials Research Part B. 2012. V. 100B. Is. 7. P. 1989-2014.F. Nazneen, G. Herzog, D.W. Arrigan et al. Surface chemical and physical modification in stent technology for the treatment of coronary artery disease // Journal of Biomedical Materials Research Part B. 2012. V. 100B. Is. 7. P. 1989-2014.A. Franzone, E. Stabile, B. Trimarco. Peripheral drug-eluting technology // Cardiology Clinics. 2015. V. 33(1). P. 151-162.A. Franzone, E. Stabile, B. Trimarco. Peripheral drug-eluting technology // Cardiology Clinics. 2015. V. 33(1). P. 151-162.S. Vaina, P.W. Serruys. Progressive stent technologies: new approaches for the treatment of cardiovascular diseases // Expert Opinion on Drug Delivery. 2006. V. 3(6). P. 783-797.S. Vaina, P.W. Serruys. Progressive stent technologies: new approaches for the treatment of cardiovascular diseases // Expert Opinion on Drug Delivery. 2006. V. 3(6). P. 783-797.W.P. Chen, H.B. Zhan. Recent developments of drug eluting stent coatings // Acta Pharmacologica Sinica. 2011. V. 46(11). P. 1301-1307.W.P. Chen, H.B. Zhan. Recent developments of drug eluting stent coatings // Acta Pharmacologica Sinica. 2011. V. 46(11). P. 1301-1307.Materials and Coatings for Medical Devices: Cardiovascular. - ASM International. 2009. p. 450.Materials and Coatings for Medical Devices: Cardiovascular. - ASM International. 2009. p. 450.I. Akin, H. Schneider, H. Ince. Second- and third-generation drug-eluting coronary stents: progress and safety // Herz. 2011. V. 36 (3). P. 190-197.I. Akin, H. Schneider, H. Ince. Second- and third-generation drug-eluting coronary stents: progress and safety // Herz. 2011. V. 36 (3). P. 190-197.A. Strohbach, R. Busch. Polymers for Cardiovascular Stent Coatings // International Journal of Polymer Science. 2015. V. 2015. URL: http://dx.doi.org/10.1155/2015/782653 (дата обращения 26.10.2016).A. Strohbach, R. Busch. Polymers for Cardiovascular Stent Coatings // International Journal of Polymer Science. 2015. V. 2015. URL: http://dx.doi.org/10.1155/2015/782653 (дата обращения 26.10.2016).С.В. Губкин. Современные стенты // Медицинский журнал. 2014. № 1. С. 139-141.С.В. Губкин. Современные стенты // Медицинский журнал. 2014. № 1. С. 139-141.B. O’Brien, H. Zafar, A. Ibrahim et al. Coronary stent materials and coatings: a technology and performance update // Annals of Biomedical Engineering. 2016. V. 44(2). P. 523-535.B. O’Brien, H. Zafar, A. Ibrahim et al. Coronary stent materials and coatings: a technology and performance update // Annals of Biomedical Engineering. 2016. V. 44(2). P. 523-535.W. Chen, T. Habraken, W.E. Hennink et al. Polymer-free drug-eluting stents: an overview of coating strategies and comparison with polymer-coated drug-eluting stents // Bioconjugate Chemistry. 2015. V. 26 (7). P. 1277-1288.W. Chen, T. Habraken, W.E. Hennink et al. Polymer-free drug-eluting stents: an overview of coating strategies and comparison with polymer-coated drug-eluting stents // Bioconjugate Chemistry. 2015. V. 26 (7). P. 1277-1288.M.G. Mennuni, P.A. Pagnotta, G.G. Stefanini. Coronary stents: the impact of technological advances on clinical outcomes // Annals of Biomedical Engineering. 2016. V. 44. Is. 2. P. 488-496.M.G. Mennuni, P.A. Pagnotta, G.G. Stefanini. Coronary stents: the impact of technological advances on clinical outcomes // Annals of Biomedical Engineering. 2016. V. 44. Is. 2. P. 488-496.Orsiro. Hybrid drug-eluting stent. URL: http://www.orsiro.com/en/product-details (дата обращения 26.10.2016).Orsiro. Hybrid drug-eluting stent. URL: http://www.orsiro.com/en/product-details (дата обращения 26.10.2016).Coronary Bare Stents. URL: http://www.plasmachem.com/dlc-products.html (дата обращения 27.10.2016).Coronary Bare Stents. URL: http://www.plasmachem.com/dlc-products.html (дата обращения 27.10.2016).А.А. Теслев, Е.В Флисюк. Современные материалы для внутрисосудистых стентов // Сборник материалов III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновации в здоровье нации», Санкт-Петербург, 10-11 ноября 2015. - СПб: СПХФА, 2015. С. 455-460.А.А. Теслев, Е.В Флисюк. Современные материалы для внутрисосудистых стентов // Сборник материалов III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновации в здоровье нации», Санкт-Петербург, 10-11 ноября 2015. - СПб: СПХФА, 2015. С. 455-460.С.А. Кедик, Е.С. Жаворонок, И.П. Седишев и др. Полимеры для систем доставки лекарственных веществ пролонгированного действия (обзор). Полимеры и сополимеры молочной и гликолевой кислот // Разработка и регистрация лекарственных средств. 2013. № 2(3). С. 18-35.С.А. Кедик, Е.С. Жаворонок, И.П. Седишев и др. Полимеры для систем доставки лекарственных веществ пролонгированного действия (обзор). Полимеры и сополимеры молочной и гликолевой кислот // Разработка и регистрация лекарственных средств. 2013. № 2(3). С. 18-35.M. Gagliardi. Experimental and computational study of mechanical and transport properties of a polymer coating for drug-eluting stents // Therapeutic Delivery. 2015. V. 6(11). P. 1255-1268.M. Gagliardi. Experimental and computational study of mechanical and transport properties of a polymer coating for drug-eluting stents // Therapeutic Delivery. 2015. V. 6(11). P. 1255-1268.M. Livingston, A. Tan. Coating techniques and release kinetics of drug-eluting stents // Journal of Medical Devices. 2016. V. 10(1). P. 010801-1 - 010801-8.M. Livingston, A. Tan. Coating techniques and release kinetics of drug-eluting stents // Journal of Medical Devices. 2016. V. 10(1). P. 010801-1 - 010801-8.Yukon Choice DES + Translumina - The polymer-free DES solution. Coronary Stent System for Drug Application. URL: http://www.pro-4-pro.com/media/product/9114/attachment_en-1398243315.pdf (дата обращения 18.11.2016).Yukon Choice DES + Translumina - The polymer-free DES solution. Coronary Stent System for Drug Application. URL: http://www.pro-4-pro.com/media/product/9114/attachment_en-1398243315.pdf (дата обращения 18.11.2016).Carmeda Bioactive Surface. Medtronic. URL: http://www.medtronic.com/us-en/healthcare-professionals/products/cardiovascular/cardiopulmonary/carmeda-bioactive-surface.html (дата обращения 26.10.2016).Carmeda Bioactive Surface. Medtronic. URL: http://www.medtronic.com/us-en/healthcare-professionals/products/cardiovascular/cardiopulmonary/carmeda-bioactive-surface.html (дата обращения 26.10.2016).А.Г. Бебуришвили, И.В. Запороцкова, Е.Г. Спиридонов и др. О возможности создания нового лекарственного покрытия на поверхности билиарного стента // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. 2014. № 2(50). С. 123-130.А.Г. Бебуришвили, И.В. Запороцкова, Е.Г. Спиридонов и др. О возможности создания нового лекарственного покрытия на поверхности билиарного стента // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. 2014. № 2(50). С. 123-130.Е.Ю. Загорулько, А.А. Теслев. Технологии полимерных покрытий коронарных стентов, высвобождающих лекарственные вещества // Сборник материалов IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновации в здоровье нации», Санкт-Петербург, 9-10 ноября 2016. - СПб: СПХФА, 2016. C. 316-319.Е.Ю. Загорулько, А.А. Теслев. Технологии полимерных покрытий коронарных стентов, высвобождающих лекарственные вещества // Сборник материалов IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновации в здоровье нации», Санкт-Петербург, 9-10 ноября 2016. - СПб: СПХФА, 2016. C. 316-319.Ultrasonic atomization for advanced coating of balloon catheters. Sono-tek. URL: http://www.sono-tek.com/wp-content/uploads/2012/01/Medical-Balloon-Coating-Article.pdf (дата обращения 26.10.2016).Ultrasonic atomization for advanced coating of balloon catheters. Sono-tek. URL: http://www.sono-tek.com/wp-content/uploads/2012/01/Medical-Balloon-Coating-Article.pdf (дата обращения 26.10.2016).Carbon Nanotube Spray Coating. Sonotekcorp. URL: https://www.youtube.com/watch?v=CB7rm17wYzE (дата обращения 18.11.2016).Carbon Nanotube Spray Coating. Sonotekcorp. URL: https://www.youtube.com/watch?v=CB7rm17wYzE (дата обращения 18.11.2016).MicroMist Stent Coating System. Sono-tek. URL: http://www.sono-tek.com/micromist-stent/ (дата обращения 26.10.2016).MicroMist Stent Coating System. Sono-tek. URL: http://www.sono-tek.com/micromist-stent/ (дата обращения 26.10.2016).AccuMist Stent. Sono-tek. URL: http://www.sono-tek.com/accumist-stent/ (дата обращения 26.10.2016).AccuMist Stent. Sono-tek. URL: http://www.sono-tek.com/accumist-stent/ (дата обращения 26.10.2016).MediCoat DES3000 for Stent Coating. Sono-tek. URL: http://www.sono-tek.com/medicoat-des-3000/ (дата обращения 26.10.2016).MediCoat DES3000 for Stent Coating. Sono-tek. URL: http://www.sono-tek.com/medicoat-des-3000/ (дата обращения 26.10.2016).T.M. Bedair, S.J. Yu, S.G. Im et al. Effects of interfacial layer wettability and thickness on the coating morphology and sirolimus release for drug-eluting stent // Journal of Colloid and Interface Science. 2015. V. 460. P. 189-199.T.M. Bedair, S.J. Yu, S.G. Im et al. Effects of interfacial layer wettability and thickness on the coating morphology and sirolimus release for drug-eluting stent // Journal of Colloid and Interface Science. 2015. V. 460. P. 189-199.M. McDermott, S.Chatterjee, X. Hu et al. Application of Quality by Design (QbD) approach to ultrasonic atomization spray coating of drug-eluting stents // AAPS PharmSci-Tech. 2015. Is. 16. P. 811-823.M. McDermott, S.Chatterjee, X. Hu et al. Application of Quality by Design (QbD) approach to ultrasonic atomization spray coating of drug-eluting stents // AAPS PharmSci-Tech. 2015. Is. 16. P. 811-823.Coaters. Noanix. URL: http://www.noanix.com/eng/products. (дата обращения 18.11.2016).Coaters. Noanix. URL: http://www.noanix.com/eng/products. (дата обращения 18.11.2016).L.C. Su, Y.H. Chen, M.C. Chen. Dual drug-eluting stents coated with multilayers of hydrophobic heparin and sirolimus // ACS Applied Materials & Interfaces. 2013. V. 5. P. 12944-12953.L.C. Su, Y.H. Chen, M.C. Chen. Dual drug-eluting stents coated with multilayers of hydrophobic heparin and sirolimus // ACS Applied Materials & Interfaces. 2013. V. 5. P. 12944-12953.Inkjet printing process. URL: http://phys.org/news/2015-05-inkjet-kesterite-solar-cells.html (дата обращения 18.11.2016).Inkjet printing process. URL: http://phys.org/news/2015-05-inkjet-kesterite-solar-cells.html (дата обращения 18.11.2016).P.J. Tarcha, D. Verlee, H.W. Hui. The application of ink-jet technology for the coating and loading of drug-eluting stents // Annals of Biomedical Engineering. 2007. V. 35(10). P. 1791-1799.P.J. Tarcha, D. Verlee, H.W. Hui. The application of ink-jet technology for the coating and loading of drug-eluting stents // Annals of Biomedical Engineering. 2007. V. 35(10). P. 1791-1799.N. Scoutaris, F. Chai, B. Maurel et al. Development and biological evaluation of Inkjet printed drug coatings on intravascular stent // Molecular Pharmaceutics. 2016. V. 13. P. 125-133.N. Scoutaris, F. Chai, B. Maurel et al. Development and biological evaluation of Inkjet printed drug coatings on intravascular stent // Molecular Pharmaceutics. 2016. V. 13. P. 125-133.Th. von. Woedtke, S. Reuter, K. Masura et al. Plasmas for medicine // Physics Reports. 2013. V. 530. Is. 4. P. 291-320.Th. von. Woedtke, S. Reuter, K. Masura et al. Plasmas for medicine // Physics Reports. 2013. V. 530. Is. 4. P. 291-320.Ю.И. Ходыревская, С.И. Твердохлебов, Ю.А. Кудрявцева. Плазмохимическое модифицирование полимерных материалов, предназначенных для сердечно-сосудистой хирургии, с целью управления степенью смачиваемости // Известия Томского политехнического университета. Сер.: Математика и механика. Физика. 2014. Т. 325. № 2. C. 158-165.Ю.И. Ходыревская, С.И. Твердохлебов, Ю.А. Кудрявцева. Плазмохимическое модифицирование полимерных материалов, предназначенных для сердечно-сосудистой хирургии, с целью управления степенью смачиваемости // Известия Томского политехнического университета. Сер.: Математика и механика. Физика. 2014. Т. 325. № 2. C. 158-165.Е.Ю. Загорулько, М.Г. Ожигова. Плазмохимическая модификация поверхности материалов // Сборник материалов III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновации в здоровье нации», Санкт-Петербург, 10-11 ноября 2015. - СПб: СПХФА, 2015. С. 246-249.Е.Ю. Загорулько, М.Г. Ожигова. Плазмохимическая модификация поверхности материалов // Сборник материалов III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновации в здоровье нации», Санкт-Петербург, 10-11 ноября 2015. - СПб: СПХФА, 2015. С. 246-249.A. Rudolph, M. Teske, S. Illner et al. Surface modification of biodegradable polymers towards better biocompatibility and lower thrombogenicity // PLoS ONE. 2015. V. 10(12). URL: http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0142075 (дата обращения 26.10.2016).A. Rudolph, M. Teske, S. Illner et al. Surface modification of biodegradable polymers towards better biocompatibility and lower thrombogenicity // PLoS ONE. 2015. V. 10(12). URL: http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0142075 (дата обращения 26.10.2016).The Power of Plasma. URL: http://www.ceramicindustry.com/articles/85751-the-power-of-plasma (дата обращения 18.11.2016).The Power of Plasma. URL: http://www.ceramicindustry.com/articles/85751-the-power-of-plasma (дата обращения 18.11.2016).CVD polymers: fabrication of organic surfaces and devices / Ed. by Karen K. Gleason. - New Jersey: J.Wiley & Sons, 2015. 400 p.CVD polymers: fabrication of organic surfaces and devices / Ed. by Karen K. Gleason. - New Jersey: J.Wiley & Sons, 2015. 400 p.S.J. Song, K.S. Kim, K.H. Kim. Preparation of a biocompatible stent surface by plasma polymerization followed by chemical grafting of drug compounds // Journal of Materials Chemistry. 2009. V. 19(20). P. 3248-3252.S.J. Song, K.S. Kim, K.H. Kim. Preparation of a biocompatible stent surface by plasma polymerization followed by chemical grafting of drug compounds // Journal of Materials Chemistry. 2009. V. 19(20). P. 3248-3252.R.K. Nukala, H. Boyapally, I.J. Slipper. The application of electrostatic dry powder deposition technology to coat drug-eluting stents // Pharmaceutical Research. 2010. V. 27. Is. 1, P. 72-81.R.K. Nukala, H. Boyapally, I.J. Slipper. The application of electrostatic dry powder deposition technology to coat drug-eluting stents // Pharmaceutical Research. 2010. V. 27. Is. 1, P. 72-81.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.