Local paclitaxel delivery from PLGA nanoparticles coated on stents for the prevention of restenosis

Abstract

This study is intended to formulate a paclitaxel, an anti-proliferative agent, into a biodegradable poly(lactide/glycolide) (PLGA) particle as a sustained release stent system and to study its effects on vascular smooth muscle cell in culture. The paclitaxel loaded PLGA particles on stent were prepared with polymer-drug solution using electrospray technique. A bare metal stents is a medical device which has the possibility to induce the abnormal proliferation of vascular smooth muscle cells. Paclitaxel, an anti-proliferative agent, has shown to limit vascular smooth muscle cell proliferation contributing to the neointimal formulation within stent coating. The surface morphology of coating was performed by using scanning electron microscopy(SEM) and bioactivity of stent coating was studied with smooth muscle cell growth inhibition test. The drug release kinetics of stent was examined by HPLC. From the SEM image analysis, the particles incorporated with paclitaxel were distributed on stent surfaces uniformly. The release of the drug was sustained over 3 weeks in vitro, and the drug coating showed an anti-proliferative effect comparable to control. Cellular response suggests that the stent coated with PLGA/paclitaxel may potentially be used as a local sustained-release drug delivery system for the prevention of restenosis.;본 연구는 용출시간을 지속시킨 안정한 약물 코팅 스텐트 제조방법을 제공한다. 전기분사법(electrospray)을 이용하여 혈관 평활근 세포증식에 의한 재협착을 억제하는 효과가 있는 약물(paclitaxel)과 생분해성 고분자(PLGA)를 용매에 용해한 혼합용액을 스텐트에 방사하여 코팅하였다. 스텐트는 관상동맥에 삽입 시 혈관손상을 일으킬 수 있기 때문에 휴지기 상태의 smooth muscle cell이 cell cycle을 돌게 되어 분화 및 증식을 유도할 가능성을 지닌다. 스텐트에 코팅된 증식억제약물(paclitaxel)은 국소적으로 작용해서 smooth muscle cell의 증식에 의한 신생혈관내막의 생성을 억제한다. 본 연구는 이러한 약물의 성질을 이용하여 혈관의 재협착을 막기 위해 시행하였다. 전기분사법으로 약물을 코팅한 스텐트의 안정성과 영향을 평가하기위해 용출실험과 세포실험을 진행하였다. 그 결과 스텐트는 재협착 방지에 필요한 안정적 용출능과 예방효과를 제공함을 확인하였다. 이는 생분해성 고분자를 이용한 전기분사법이 재협착방지 약물을 스텐트에 코팅하는데 적합함을 증명한다.