涂层植入物、及其制造和应用 |
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| 申请号 | CN200580007665.4 | 申请日 | 2005-03-09 | 公开(公告)号 | CN1938194B | 公开(公告)日 | 2013-06-05 |
| 申请人 | 希尔技术股份有限公司; | 发明人 | 克劳斯·黑勒布兰德; 迈克尔·西德勒; 安德烈亚斯·舒茨; 博恩德·席姆卡特; 卡伦·魏登曼-施伦巴赫; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及用物质对部件，优选 植入物 涂层的方法，包括如下步骤：(a)将所述部件 接触 所述底物或物质的溶液，以及(b)当所述部件被浸入所述溶液中时对所述部件进行干燥。本发明也涉及部件，优选植入物的 包装 容器。所述包装容器适于所述部件可在所述包装容器之内进行涂层。而且，本发明涉及用物质对待涂层的部件，优选植入物的包装容器内表面进行涂层的方法，包括如下步骤：(a)用 硅 氧 烷乳剂对所述容器的所述内表面进行硅化处理，以及(b)加热 固化 ，在所述容器的所述内表面上形成 烘烤 进入其中的硅氧烷层。而且，所述包装容器涉及所述包装容器的涂层方法在改进和/或控制待涂于所述部件上的物质在所述容器和所述部件之间的分布系数中的应用。此外，本发明包括可通过本发明的方法获得的涂层部件，优选植入物。本发明也涉及所述部件的涂层方法在改进涂层在部件上的均匀分布的应用。最后，本发明涉及所述包装容器的涂层方法在改进和/或控制待涂于所述部件的物质在所述容器和所述部件之间的分布系数中的应用。 | ||||||
| 权利要求 | 1.用物质对部件进行涂层的方法，包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 涂层植入物、及其制造和应用[0001] 本发明涉及用一种物质对一种部件，优选植入物进行涂层的方法，包括如下步骤：(a)将所述部件与所述物质或底物的溶液接触，和(b)与所述溶液接触的同时干燥所述部件。本发明还涉及部件，优选植入物的包装容器，所述包装容器适于所述部件可在所述包装容器内涂层。此外，本发明使用对部件，优选植入物的包装容器的内表面进行涂层的公知方法从而实现将物质直接沉淀在植入物上，包括如下步骤：(a)用硅氧烷乳剂对所述容器的所述内表面硅化处理，以及(b)热固化在所述容器的所述内表面上形成烘烤进入其中的(baked-in)硅氧烷层。而且，本发明包括根据本发明的方法可获得的涂层部件，优选植入物。本发明也涉及所述部件涂层方法在改进涂层在部件上均匀分布的应用。最后，本发明涉及所述在设计好的包装容器中的涂层方法在改进和/或控制待涂于所述部件上的物质在所述容器和所述部件之间的沉淀作用中的应用。 [0002] 在过去几十年间，描述了很多方法用以改进植入物的生物相容性和与周围组织相互作用的质量。对植入物的要求是非常严格的(例如对于骨植入物而言，因为这种部件必须坚固地固定到骨，并且对于例如高压稳定(例如牙齿、关节))。涂层植入物的另一个应用是药物洗脱支架克服了冠状或其他动脉的再狭窄。植入之后的最初组织反应取决于周围组织释放的特殊生长因子的存在，其刺激细胞生长和分化从而加强细胞生长的整合和调节。 [0003] 虽然对于牙科植入物已经建立了具有良好的固定方法，但是随着时间的增长仍然具有变松的趋势。为了改进各植入物的整合(骨整合)，已经记载了多种方法。这些方法包括用生物可降解的材料(例如磷酸三钙，羟基磷灰石，碳酸磷灰石，缺钙羟基磷灰石)对不同原料(例如陶瓷、金属或其他，见EP-B1-0 657 146)的植入物涂层，以及预处理部件表面的各种方法(例如金属表面的蚀刻法；见EP-A-0 389 713，WO 95/13101，EP-A-1 251 889)。预计纳米和微米范围的表面不规则可以改进胶原和细胞向内生长(T.Albrektsson：Handbook ofBiomaterials(生物材料手册)(Black，J和Hastings，G(eds.)，Chapman&Hall，London，1998，pp 500-512))。 [0005] 已经记载了多种其他的烧结方法用于制造复合的陶瓷材料(DE-A-29 28 007，US-A-4 882 196，EP 1251889)。主要集中于用磷酸钙如磷酸三钙或羟基磷灰石对金 属 表 面 涂 层(Y.Tsui等 (1998)，Plasma sprayed hydroxyapatite coatings on titanium substrates，Biomaterials，19：2031-43，19：2015-29)，可以改进植入物的整合(US-A-6312 472；US-A-2002/0038149)。所描述的磷酸钙和多种其他的无机生物相容性材料具有形成小孔的特性。这些小孔据说可加强植入物整合到天然骨中(WO 00/72776；US-A-4 051 598，EP-A-0 806 211，Jennissen，H.等(2001)，Biomaterialien，2：45-53)，因为天然骨在植入物的无机磷酸钙层生物降解的同时生长进小孔中(WO 96/10370；WO 01/97679)。此外，复合材料植入物被描述由多层组成，其中通常包含金属或合金如钛或钛合金(WO 98/43550；WO 00/72777)的植入物的下层涂敷一层磷酸钙(EP-A-0 478 532)。 通常，通过热液处理(EP-A-0 548 365)，或者通过浸渍处理和沉淀作用(US-A-6 129 928； WO 97/41273)，或者等离子喷涂(US-A-5 697 997；US-A-6 113 993；EP-A-0 548 365； EP-A-0739 191；Lichtinger，T.K.等(2001)，Mat.-wiss.u.Werkstofftech，32：937-941)而实现磷酸钙涂层。 [0006] 植入物主体的磷酸钙层可以是一层内材料的混合物(WO 98/48862；US-A-5 934287；US-A-2002/0033548)或者多层构成物(WO 02/09788；US-A-6 322 728)二者中任一的一部分。 [0007] 除了改进表面之外，还记载了几种方法，其中蛋白质或者蛋白质混合物(主要是生长因子)被涂于整形外科或者牙科植入物上。这些蛋白质据说可显著促进植入物的整合(Lichtinger，T.K.等(2001)，Mat.-wiss.u.Werkstofftech，32：937-941；Shah，A.等(1999)，Biology ofthe cell 91：131-142)。描述了将蛋白直接涂于金属表面的几种方法。然而，这些方法有几个缺点，尤其是蛋白从金属表面的迅速释放，其不能使蛋白质保持对骨形成诱导所需的时间间隔(Lichtinger，T.K.等(2001)，Mat.-wiss.u.Werkstofftech，， 32：937-941)。 [0008] 为了避免蛋白在初期的迅速释放(自然胀裂)，Endo(Endo K.等(1995)，Dental Materials Journal 14：185-198)和Voggenreiter(Voggenreiter G等(2001)，Materialwiss.Werkstofftech.32：942-948)描述了通过将蛋白质共价结合到金属表面而固定蛋白质。保持了各个蛋白质的活性。然而，共价结合可能诱导结构的改变，其影响蛋白质的活性和免疫原性。 [0009] 许多研究者认为软骨内骨形成的生骨因子的成功植入需要蛋白质与保持蛋白质在施用部位的合适的载体物质或者基质结合(US-A-5 344654)。为克服这些困难，US-A-5258 029教导“本发明的生骨蛋白通常以生骨有效量与药用固体或者液体载体一起配制。配方优选包括能够为骨和软骨发育提供结构的基质。可能的基质可以是生物可降解的或者非生物可降解的，并且可以被化学或生物学限定。干燥TGF-β-蛋白质的悬浮液和载体，随后应用于携带假体的负载物上。这些方法的缺点是使用动物来源的胶原或无机成分，其可在植入期间磨损。 [0010] Lichtinger等(2001)，loc.cit.描述了克服蛋白质迅速外冲的另一种方法以便获得极端亲水的生物粘合剂表面，所述方法用铬酸硫酸(chromosulfuric acid)处理钛合金表面。然而，在医学产品或医药部件的制造过程中，应该避免使用铬酸硫酸，因为留在表面的这种酸的残留量可引起蛋白质的氧化，随后发生结构和功能的改变，并且也会对病人造成伤害(材料安全数据表(Material safety data sheet)Cr(VI))。 [0011] 在WO 00/72777和WO 00/72778中描述了其他方法，使用一个由钛表面上的厚氧化物层的微孔排列或者内部空间、通道或凹陷形成的储留槽。然而，众所周知，在金属和金属离子存在时，蛋白趋向于被氧化(Li等(1997)，尤其是具有催化活性的过渡元素在缺乏任何保护物质时与氧气接触时，Ann.Occup.Hyg.41，suppl.1，379-383)。因此，上述部件的缺点可能是蛋白质在植入物的表面氧化。氧化作用可导致结构的改变，其可引起免疫原性反应的形成和活性的丧失。 [0012] 迄今为止已知的涂层部件的另一个缺点是不能用生物活性物质均匀地涂层，致使这样的部件不足以适于例如植入。有几个原因使部件具有这样的缺点。例如，在涂层过程期间，蛋白质涂层物质被降解或被氧化，和/或沉淀为不溶的聚合物，或存在量不足。因此，涂层不发挥所期望的生物学作用，例如，诱导骨生长或吸引潜在的骨形成细胞。另外，现有技术的涂层溶液也通常包含有毒的成分，例如有机溶剂，用于溶解涂于植入物上的物质。然而，当然不期望有毒物质用于医学植入物(EMEA，ICH Topic Q 3 C，Impurity：Residual Solvents)。迄今为止的部件例如金属植入物，主要用手工涂敷涂层溶液，是劳动密集型操作，并且在GMP条件下几乎不适用。然而，对于在医学应用的不同领域作为植入物用途的涂层部件的需求却显著增加。因此，也需要无菌部件的低成本的涂层，尤其考虑到可进行具有GMP质量的大规模的生产。 [0013] 因此，本发明根本的技术问题是提供用用物质对部件，优选植入物进行涂层的改良方法，并且提供了用于所述方法的容器。目的是保证低成本的方法，将物质定量且均匀地沉淀到部件上。这包括尤其是药用可接受的和无菌加工技术领域商品化的实现。这些问题可通过权利要求书的特征来解决。 [0014] 根据第一方面，本发明提供了用物质对部件进行涂层的方法，包括如下步骤：(a)将所述部件与容器中的所述物质或底物的溶液接触，以及(b)与所述溶液接触的同时干燥所述部件。根据本发明，容器满足两个特征，即作为涂层部件的涂层容器和最初的包装容器。本发明上下文使用的术语“物质”和“底物”可互换使用。 [0015] 所述方法优选包括从所述物质或底物的所述溶液去除挥发性成分的步骤，其中所述去除步骤在步骤(b)之前、同时或之后进行。挥发性成分的去除影响尤其是改变例如溶液的pH值从而控制物质的溶解性至期望的值。 [0016] 所述物质优选为药物活性物质，诸如蛋白质或肽、多糖(Schnaar等，1978，Adhesion of hepatocytes to polyacrylamide gels derivitized withN-acetylglucosamine，J.Biol.Chem.253，7940-7951)，糖脂(Blackbourn和Schnaar，(1983)J.Biol.Chem.，258(2)，1180-1188)或者肽或小分子。本发明上下文使用的术语“蛋白质”或“肽”可互换使用。 [0017] 蛋白质的一个实例是溶解的骨诱导蛋白质，优选TGF-β-超家族的成员。在所述药物活性物质的范围内为如下文所述的一种或者多种蛋白质、肽或者小分子的组合。也包括蛋白质、肽或小分子的组合。 [0018] 已经显示，作为生长和分化因子的TGF-β-家族参与许多生物学过程，包括骨形成。所述家族的所有成员是分泌肽，包括特征性的域结构。就在N-末端，TGF-β-家族成员包括一个信号肽或者分泌前导序列(secretion leader)。这个序列在C-末端紧随前域和成熟肽的序列。成熟肽的序列包括七个保守的半胱氨酸，其中六个是形成分子内二硫键所必需的，然而其中一个为两肽之间二聚作用所必需的。生物学活性的TGF-β-家族成员是二聚体，优选由两个成熟肽构成。TGF-β-家族成员通常分泌为除成熟序列外包括前域的蛋白质前体。前域在细胞外被切除，并非信号传输分子的组成部分。然而已经报道，前域可能为成熟肽的细胞外稳定性所需的。在本发明的上下文中，术语“TGF-β家族成员”或下面提到的所述家族的蛋白质包括所述蛋白质或成员的所有生物学活性变体、所有变体及其无活性前体。因此，仅包括成熟序列的蛋白质、包括成熟蛋白质和前域的蛋白质、或者成熟蛋白质、前域和前导序列都在本发明的范围之内，及其其生物学活性片段。TGF-β成员的片段是否具有生物学活性可通过如下所描述的生物学分析很容易测定：Katagiri等(1990)Biochem.Biophys.Res.Commun.172：295-299 或 Nishitoh 等 (1996)J.Biol.Chem.271：21345-21352。 [0019] 本发明的生物学活性优选由WO 03/043673所述的体内模型测定。而且，本发明包括TGF-β成员的变体，其氨基酸序列与TGF-β家族成员的氨基酸序列具有至少75％，至少80％，至少90％，至少95％，至少96％，至少97％，至少98％或者至少99％的同一性。 [0020] 在Wozney JM，Rosen V(1998)Clin Orthop 346：26-37中给出了TGF-β超家族成员的综述。TGF-β家族成员的氨基酸序列可通过因特网从诸如Swiss-Prot这样的公知数据库获得(http://www.expasy.ch/sprot/sprot-top.html)。 [0021] 所述TGF-β家族成员更优选BMP亚家族的成员。已经显示，骨形态形成蛋白质(BMP)亚家族的成员尤其参与骨组织的诱导和重塑。BMPs最初分离自骨基质。这些蛋白质的特征是具有能在异位诱导新骨形成的能力。各种体内研究证明，BMPs促进前体细胞的骨生成和软骨生成，并且提出在骨骼发育期间每种BMP分子具有独特作用的可能性。关于BMPs的分子和生物学特性的更多细节描述在：Wozney JM，RosenV(1998)loc.cit.，Schmitt等(1999)，J Orthop Res 17：269-278和Lind(1996)，Acta Orthop Scand 67：407-17中。 [0022] 蛋白质的形态原家族的成员包括哺乳动物生骨蛋白质-1(OP-1，也称BMP-7和果蝇同系物60A)，生骨蛋白质-2(OP-2，也称BMP-8)，生骨蛋白质-3(OP-3)，BMP-2(也称BMP-2A或者CBMP-2A和果蝇同系物DPP)，BMP-3，BMP-4(也称BMP-2B或CBMP-2B)，BMP-5，BMP-6及其鼠同系物Vgr-1，BMP-9，BMP-10，BMP-11，BMP-12，GDF-3(也称Vgr2)，GDF-8，GDF-9，GDF-10，GDF-11，GDF-12，BMP-13，BMP-14，BMP-15，GDF-5(也称CDMP-1或者MP52)，GDF-6(也称CDMP-2)，GDF-7(也称CDMP-3)，Xenopus同系物Vgl和NODAL，UNIVIN，SCREW，ADMP和NEURAL。该家族的成员编码具有共同结构特征的分泌肽链，包括将一种前体“(肽原)”加工成能够二聚化的成熟肽链，并包含一个大约97-106个氨基酸的羧基末端活性结构域。在这个结构域，所有成员共有半胱氨酸保守分布，且这些蛋白质的活性形式可以是单一家族成员的二硫键键合的同型二聚体，或者两个不同成员的异型二聚体(见，例如Massague(1990)，Annu.Rev.Cell Biol.6：597；Sampath等(1990)，J.Biol.Chem.265：13198)。也见，美国专利5,011,691；美国专利5,266,683，Ozkaynak等(1990)，EMBO J.9： 2085-2093，Wharton等(1991)，PNAS88：9214-9218)，(Ozkaynak(1992)，J.Biol.Chem.267： 25220-25227)和美国专利5,266,683)；(Celeste等(1991)，PNAS 87：9843-9847)；(Lyons等(1989)，PNAS 86：4554-4558)。这些公开描述了这些生骨蛋白质的氨基酸和DNA序列以及化学和物理性质。也见Wozney等(1988)，Science 242：1528-1534；BMP 9(WO93/00432)； DPP(Padgett等(1987)，Nature 325：81-84；和Vg-1(Weeks(1987)Cell 51：861-867)。 [0023] 所述的BMP家族成员优选BMP-1，BMP-3，BMP-4，BMP-5，BMP-6，BMP-8，BMP-9，BMP-10，BMP-11，BMP12，BMP-13，BMP14，BMP-14或者BMP-16。 [0024] 所述的BMP家族成员最优选BMP-2或者BMP-7。 [0025] BMP-2的前肽原(preproform)的氨基酸序列以登录号P12643(Genebank登录号GI：115068)保藏在Swiss-Prot。氨基酸1到23对应于信号序列，氨基酸24到282对应于肽原，氨基酸283到396对应于成熟蛋白质。BMP-7的前肽原的氨基酸序列以登录号P18075(Genebank数据库GI：115078)保藏于Swiss-Prot。BMP-2或BMP-7分别优选指前肽原，肽原，或者成熟的BMP-2或BMP-7肽。而且，也包括基本上具有相同生物学活性，优选骨诱导特性的所述蛋白质的片段。BMP-2和BMP-7的更多序列信息提供如下。 [0026] 所述TGF-β家族的成员更优选GDF。生长和分化因子(GDF)也已经显示尤其参与骨组织的诱导和重塑。生长分化因子5(GDF-5)，也称源自软骨的形态形成蛋白质1(CDMP-1)是BMP家族亚组的成员，也包括其他的相关蛋白质，优选GDF-6和GDF-7。蛋白质的成熟形式是27kDa的同型二聚体。多种体内和体外的研究证明了GDF-5在哺乳动物骨骼的不同形态学特征形成期间的作用。GDF-5的突变是造成骨骼畸形的原因，包括四肢长骨长度的减少，四肢和胸骨中畸形的关节发育(Storm & Kingsley(1999)，Development Biology，209，11-27)。小鼠和人类之间的氨基酸序列是高度保守的。 [0027] 所述GDF亚家族成员优选为GDF-1，GDF-3，GDF-6，GDF-7，GDF-8，GDF-9，GDF-10或者GDF-11。 [0028] 所述GDF亚家族成员最优选GDF-5。GDF-5的前肽原的氨基酸序列以登录号P43026(Genebank登录号GI：20141384)保藏于Swiss-Prot。GDF-5优选指前肽原，肽原或成熟的GDF-5肽。而且也包括基本上具有相同生物学活性，优选骨诱导特性的GDF-5的片段。 [0029] 用来涂敷于本发明的部件上的TGF-β家族成员的更多实例例如描述在EP-B1 0372 031，EP-A2 0 723 013，EP-A2 1 221 484，EP-B1 0362 367，EP-A2 1 225 225，EP-B1 0 714 665，EP-A1 0 646 022，EP-B1 0584 283，EP-B1 0 448 704，EP-B1 0 643 767，EP-B1 0 812 207，EP-A1 1220 693，EP-A1 1 223 990，EP-A1 1 150 725，EP-B1 0 679 097，EP-B1 0601 106，EP-A2 0 601 135，EP-A1 0 972 520或者EP-B 1 0 575 555中。 [0030] 还有其他的有用蛋白质，包括能够与这里描述的编码生骨蛋白的DNA杂交的DNA编码的蛋白质，以及相关的类似物、同系体、突变蛋白(生物合成变体)等。出版物公开了这样的DNA序列及其化学和物理特性，包括：OP-1和OP-2：美国专利5,011,691，美国 专利5,266,683，Ozkaynak 等(1990)，EMBO J.9：2085-2093；OP-3：WO94/10203(PCT US93/10520)；BMP-2，BMP-3，BMP-4：WO88/00205，Wozney 等(1988)，Science 242：1528-1534)；BMP-5 和 BMP-6：Celeste 等 (1991)，PNAS 87： 9843-9847；Vgr-1：Lyons 等 (1989)，PNAS 86：4554-4558；DPP：Padgett 等 (1987)，Nature 325：81-84；Vg-1：Weeks(1987)，Cell 51：861-867；BMP-9：WO95/33830(PCT/US95/07084)；BMP-10：WO94/26893(PCT/US94/05290)；BMP-11：WO94/26892(PCT/US94/05288)；BMP-12：WO95/16035(PCT/US94/14030)；BMP-13：WO95/16035(PCT/US94/14030)；GDF-1：WO92/00382(PCT/US91/04096) 和 Lee 等 (1991)，PNAS 88： 4250-4254；GDF-8：WO94/21681(PCT/US94/03019)；GDF-9：WO94/15966(PCT/US94/00685)； GDF-10：WO95/10539(PCT/US94/11440)；GDF-11：WO96/01845(PCT/US95/08543)； BMP-15：WO96/36710(PCT/US96/06540)；MP121：WO96/01316(PCT/EP95/02552)； GDF-5(CDMP-1，MP52)：WO94/15949(PCT/US94/00657)和WO96/14335(PCT/US94/12814)和WO93/16099(PCT/EP93/00350)；GDF-6(CDMP-2，BMP-13)：WO95/01801(PCT/US94/07762)和WO96/14335和 WO95/10635(PCT/US94/14030)；GDF-7(CDMP-3，BMP-12)：WO95/10802(PCT/US94/07799)和WO95/10635(PCT/US94/14030)。在另一个实施方案中，有用的蛋白质包括生物学活性的生物合成构建物，包括新生物合成的形态形成蛋白质和用来自两个或者更多的已知形态原的序列设计的嵌合蛋白质。也见公开于美国专利5,011,691(例如COP-1，COP-3，COP-4，COP-5，COP-7，和COP-16)的生物合成构建物。 [0031] 在本发明的上下文中，优选肽或小分子，具有作为TGF-β家族成员的蛋白质的生物学活性。肽或小分子更优选具有骨诱导和/或生骨特性。这些特性可以通过此处或WO03/043673中描述的方法测定。术语“骨诱导的”指间叶细胞的干细胞和前造骨细胞转化为造骨细胞的能力。骨诱导的前提条件是信号，其被所述部件分散到周围组织，在其中上述的造骨细胞前体和其他的间叶细胞被激活。此处使用的骨诱导包括间叶细胞分化成骨前体细胞，即造骨细胞。而且，骨诱导也包括所述的造骨细胞分化为骨细胞，即骨的成熟细胞。因此，骨诱导需要未分化或者分化不足的细胞分化为能够形成骨的骨细胞。如上所述，本发明使用的骨诱导蛋白质，在植入后从部件中慢慢释放，并且被高效地分散到周围组织。 而且，本发明包括的蛋白质和肽在体内具有骨诱导特性。例如，本领域公知转化生长因子β(TGF-β)超家族包括具有骨诱导特性的成员。所述具有特别好的骨诱导特性的TGF-β超家族的单个成员列举在上下文中并在此描述。总之，本发明的部件表面和从载体释放后的骨诱导蛋白质作为为部件植入侧周围组织的骨细胞前体起骨诱导信号。 [0032] 术语“生骨的”是指由造骨细胞合成新骨。根据本发明，部件植入侧周围的之前存在的骨利用部件的结构作为基质而生长进部件中，骨细胞可粘附于所述基质上。 [0033] 药物活性物质的优选实例为肽，例如白介素，EGF，PDGF，IGF，FGF，TGF-β，TGF-β，水蛭素，组织血纤维蛋白溶酶原活化剂和变体，甲状旁腺素。任何上述药物活性物质的“变体”或“衍生物”被理解为与未修饰的药物物质具有相同的活性或作用。 [0035] 根据本发明可用来涂层部件，例如支架或眼睛晶状体的物质的另一实例为有机涂层，例如biogold。Biogold是商品化的聚合体涂层，由短链的碳氢化合物组成(USP4,994,498 Biogold公司)。可涂敷于本发明的部件例如支架上的无机涂层物质的另一个实例为碳化硅(SiC)、氧化铱。(Ozbek(1997)，Cathet.Cardiovasc Diagn 41：71-78)或TENISS，获自Tenax，Biotronik GmbH，Berlin，Germany，(UnverdorbenM.(2000)，J.of interventional cardiollogy 16(4)：325)。SiC是一种陶瓷，由无定形的氢化碳化硅组成。 [0036] 然而，合成的聚合体诸如生物可相容的或者可降解的聚合体也可被涂敷于本发明的部件例如支架上，优选聚乳酸、纤维素、聚氨酯聚酯甲基丙烯酰磷酸胆碱(PC)十二(烷)基甲基丙烯酸酯或聚四氟乙烯(PTFE)。而且，包括将天然来源的聚合体例如透明质酸、软骨素硫酸盐、壳聚糖、藻酸盐或纤维蛋白涂敷于本发明的部件上。糖蛋白IIb/IIIa抗体可作为涂敷于本发明的部件，例如支架上的蛋白质的一个非限制性实例。另外，包括诸如紫杉烷(例如紫杉醇)的药物可涂敷于本发明的部件例如支架上。描述支架的各种非限制性涂层的综述参见Sjoerd(2001)，Curr.Intervent.Cardiol.Rep.3：28-36。 [0037] 此处描述的药物活性物质在一个优选的实施方案中被固定于无机或有机生物可吸收的基质或者材料上。 [0038] 或者，物质包括非活性成分。本发明上下文中使用的术语“非活性的”可与术语“无活性的”互换使用，意思是指在疾病的诊断、治愈、减轻(病情)、治疗、或预防中用来提供药理学活性或其他直接作用，或影响人类或其他动物身体的结构或任一功能的药物产品的任一组分。例如，非活性成分被描述于Brown(1983)，N Engl J Med.，309：439-441或美国儿科学会关于药物产品中药物“无活性”成分委员会(American Academy of Pediatrics，Committee on Drugs ″ Inactive ″ ingredients in pharmaceutical products)，Pediatrics(1985)，76：635-643。在FDA也能得到无活性成分的清单。这样的成分包括甲硫氨酸、蔗糖或醋酸。 [0039] 本发明也包括含有任何种类的陶瓷如磷酸钙的物质。术语“磷酸钙”包括由钙离2- - - 2+ 子、磷酸根离子以及任选适合于作为本发明载体的其他离子或原子例如CO3 ，F，OH，Mg的组合物。本发明使用的磷酸钙是晶体的或无定形的，具有适合于以上所述的本发明部件的三维结构。此后给出了优选的和公知的磷酸钙的清单。所述磷酸钙是β磷酸三钙，α磷酸三钙，羟基磷灰石，碳酸磷灰石或缺钙的羟基磷灰石或含有结合剂的磷酸钙。 [0040] 根据本发明的方法涂层的部件优选用此处描述的物质均匀地涂于需要的区域。所述物质优选为溶液形式。所述溶液可由本技术的技术人员基于例如骨诱导蛋白质的溶解度进行配制，所述溶解度取决于pH、离子强度和载体与所述溶液接触后载体对所述参数的影响。根据本发明，发现用于本发明的方法的合适仅包括不影响骨诱导蛋白质的氧化状态的成分。 [0041] 术语“均匀地涂层”是指载体的表面用所述骨诱导蛋白质完整涂层，由此，蛋白质主要可再生的和限定的量存在于所述载体表面的需要的区域上。根据本发明的均匀涂层的载体，优选骨诱导蛋白质以最大覆盖率存在于其表面。均匀涂层是骨诱导蛋白质有效释放、均匀分布到植入部位周围组织丙发挥活性的前提条件。而且，应该理解骨诱导蛋白质不是聚集的，并且由于沉淀作用或者微沉淀作用，会部分或者完全失活，通过均匀涂层，能实现具生物学活性的非聚集的蛋白质的附着。所述均匀涂层可通过本发明的方法实现，如随附实施例的描述。此外，在WO 03/043673中描述了控制固定的蛋白质的均匀涂层、定量和标记的方式和方法。 [0042] 根据本发明，蛋白质或肽被固定于部件的表面。优选所述蛋白质或肽与载体的结合是可逆的。因此，包括具有骨诱导特性的蛋白质或肽不以共价键方式结合(例如金属的)到部件的表面。优选通过静电相互作用，疏水或非静电相互作用例如范德华力发生结合。由于骨诱导蛋白质的可逆性结合，使得一旦部件被带入一种适合的体内环境例如一个骨腔或动脉时，所述蛋白质能够溶解。所述的蛋白质溶解优选缓慢释放，使得蛋白质扩散到部件周围的组织中。因此，部件使得天然蛋白质的局部存在抑制迅速的再狭窄，所述天然蛋白质加速例如新骨的形成和骨向内生长进基质或涂层支架的表面。 [0043] 已经记载了很多方法来保持药物产品中的蛋白质的稳定性。然而，本发明下面的实验证实液体或冻干蛋白质配方中的稳定蛋白质的众所周知的技术不能直接适用于在金属表面吸附的蛋白质。根据本文上述本领域公开的方法中蛋白质在陶瓷或金属表面例如钛或钛合金上的涂层导致修饰的蛋白质的出现，其导致蛋白质的聚合或氧化(详见实施例6)。而且，即使加入还原剂也不能减少氧化的蛋白质的量。根据本发明的方法，可以制造在植入后能有效增强骨的部件。不良的副作用，例如由于氧化的蛋白质的增强的免疫原性而导致的炎症可被方便地避免。而且，本发明的方法将使得本发明的医药部件的制造过程消耗更少的时间和更低的成本，因为植入物的金属或合金主体的涂层和包装可用如此处所述的一步工序制造。另外，由于如此处所述于低温快速干燥，而且在涂层过程和包装容器中缺氧，所述一步工序保证了保持涂于部件或植入物上的物质的活性。另一个优点是，涂层和包装过程可大量生产，而且该生产遵守GMP-标准进行无菌过程，代替通过浸涂、滴涂(dropping)或喷涂涂层涂层溶液的其他技术。因此，根据此处描述的方法的涂层植入物具有医药施用尤其是肠胃外施用所期望的无菌高质量。 [0044] 本发明的部件可以是一种植入物，其意味着此处使用的术语“部件”和“植入物”是可互换的。众所周知，术语“植入物”指本发明提供的每一种部件，其被设计全部或部分置入上皮表面以下(Koeck，B.and Wagner，W.(Eds.)1996)。植入物可以是扁平的、厚的或复杂的形状，即可以使用任一常规使用的或可操作的部件。上面提到的植入物的变化范围为从一种简单的圆柱形，如用于置换长骨或用作人造牙齿的基底，到扁平的植入物，如用用置换头部扁平骨和髋、膝盖或肘的人工关节。植入物的更多类型为生物可降解的陶瓷植入物，为结构化的(多孔的)三维形状(例如块状或圆柱状)，其来自天然(牛，人类)或人工合成的材料(β-TCP)。 [0045] 植入物或部件优选为包括至少两种成分的实体。所述成分之一为载体。可在本发明内使用的载体包括固体载体，例如全金属或合金载体，和金属或合金基质。另外，本发明包括固体载体，其包括中空空间和空腔。而且，由于粗孔和微孔的形成，所述载体优选具有扩大的表面。所述粗孔或微孔优选限于载体表层。本发明也包括由至少两种不同成分组成的载体，其中金属或合金成分被用作核心或核心层，并且例如陶瓷材料被用作表层。包括植入物或整个外科假体的形成。如以下更详细的描述，这些假体优选由金属表面形成或涂层。假体用钛或钛合金或不锈钢制成。 [0046] 例如，在将包括溶解的骨诱导蛋白质的溶液与此处描述的包含金属或金属合金的表面的载体接触之前，优选清洁或处理各金属表面以除去所有的表面污染物，如大气气体(例如氧气)或其他疏水污染物，以提高涂层良好的粘附强度。本领域公知适合此目的的几种方法，并且列举在也在随附的实施例中。例如，本发明的部件的金属表面可用例如丙酮、烷基醇如乙醇进行漂洗，再加热以释放出挥发性污染物，然后用无菌的蒸馏水或去离子水漂洗。 [0047] 在本发明的另一个方面，部件或植入物的载体选自合成的有机材料、合成的无机材料、天然来源的有机材料和天然来源的无机材料。天然来源意思是在自然界存在的化合物。 [0048] 所述合成的有机材料优选为聚乙醇酸交酯(PGA)，聚交酯(PLLA)，聚-D/L-交酯(PDLLA)，聚(乙醇酸-共-交酯酸)(PLGA)，聚(3-羟基丁酸)(P(3-HB)，聚(3-羟基戊酸)P(3-HV)，聚(对-二氧杂环已酮(dioxanone))(PDS)，聚ε-己内酯(PCL)，聚酸酐(PA)，聚原酸酯，聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)，聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，polyglactine，聚酰胺(PA)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚羟甲基丙烯酸甲酯(PHEMA)，聚氯乙烯(PVC)，聚乙烯醇(PVA)，聚四氟乙烯(PTFE)，聚醚醚酮(PEEK)，聚砜(PSU)， 聚乙二醇(PEG)，聚乙烯吡喀烷酮，聚氨基甲酸酯或聚硅氧烷。应该理解也包括上述合成的有机材料的任何组合物或共聚物。 [0049] 在另一个优选的实施方案中，所述合成的无机材料为钢316L、钴铬合金、钛、如此处所述的钛合金、黄金或铂。应该理解也包括上述合成的无机材料的任何组合物。 [0051] 另一优选实施方案中，所述天然来源的有机材料为胶原、几丁质、甲壳素，透明质酸，软骨素硫酸盐，藻酸盐，自体同源骨，骨胶或纤维蛋白。应该理解也包括上述天然有机材料的任何组合物。 [0052] 在另一实施方案，天然来源的无机材料为钙化骨或珊瑚来源的材料。 [0054] 本发明的部件或植入物优选地由于多孔的、珠状的或网状的表面修饰而具有扩大的表面。这种修饰可由本领域公知的的方法引进，包括化学的或者机械的方法。而且，已经显示，具有在纳米和微米范围内的不规则的增加的表面对于骨整合是有益的。 [0055] 在此处使用的术语“骨整合”是指骨具有在植入物周围形成新骨并与植入物整合的能力。整合是指骨细胞附着于植入物表面，形成在有功能的负载物下修复术重建的牢固而永久的固定物，没有疼痛、炎症或松弛。骨整合伴随着新骨形成，用来实行对创伤性、恶性肿瘤性或人工的缺陷的治疗，对牙齿缺陷的治疗，或对髋、肘、脊柱、膝、手指或踝关节或骨缺陷的治疗。在医学的标准教科书诸如Pschyrembel和Stedman中描述了上文所指的疾病和紊乱的症状 [0056] “新骨形成”意思是软骨内骨的形成或膜内骨的形成。人类在胎儿发育的前6-8周期间开始骨的形成。间叶细胞来源的原始干细胞迁移到预定的部位，在那里他们或者：(a)浓缩、增殖、和分化为骨形成细胞(造骨细胞)，这是在头骨中观察到的一个过程，被称为“膜内骨形成；”或者，(b)浓缩、增殖和分化成软骨生成细胞(成软骨细胞)作为中间体，随后被骨形成细胞代替。更具体的是，间叶细胞干细胞分化成软骨细胞。然后软骨细胞被钙化，经历过度生长，并被由在该部位存在的分化的造骨细胞制造的新形成的骨代替。随后，矿物化的骨被大量重塑，其后被充满功能性骨髓成分的小骨所占据。这个过程在长骨中被观察到，并被称为“软骨内的骨形成”。在后胎儿时期，骨通过模仿胚胎的软骨内骨发育的细胞过程，在受伤后具有自我修复的能力。也就是，来自骨髓、骨膜和肌肉的间叶细胞的原始干细胞，可被诱导迁移到缺陷部位，并且开始上述的级联事件。在那里，它们聚集、增殖并分化成软骨，随后被新形成的骨所替代。根据本发明的应用所针对的治疗一种或多种疾病的方法也在本发明的范围之内，其中所述方法包括至少对受试者施用本发明的部件或可通过本发明的方法以一种药用可接受的形式获得的部件的步骤，所述受治疗者优选人类。 [0057] 而且，部件或植入物可能包括其他的赋形剂。这些赋形剂用于稳定或保存蛋白质，例如糖类、氨基酸、多元醇或去污剂，或者维持pH，例如缓冲物质。本发明包含的其他优选的赋形剂包括淀粉或改性淀粉、葡萄糖、乳糖、蔗糖、明胶、麦芽、大米、面粉、白垩、硅胶、硬脂酸钠、单硬脂酸甘油酯、滑石粉、氯化钠、干燥的脱脂牛奶、甘油、天然油(例如海狸油)、聚乙二醇、聚丙二醇、丙二醇、水、乙醇等。 [0058] 术语“糖类”包括单、双和多糖。在本领域公知单、双和多糖的结构和成分，并且描述在标准教科书如化学词典R mpp中。所述糖类更优选双糖。所述双糖最优选蔗糖或海藻糖。 [0059] 在本发明的部件或方法的另一优选实施方案中，所述部件不含有毒物质。 [0060] 术语“有毒物质”优选包括那些本领域描述的方法所使用的有毒的有机溶剂和添加剂，例如乙腈。在包含所述物质的部件植入之后，所述物质可能引起炎症或其他的反应。由于所述不受欢迎的副作用，不能通过本领域描述的涂层方法所避免，所述部件在治疗上的可接受性较差。而且，对治疗蛋白质开发的国际惯例要求在制造过程中应该避免有害的和有毒物质(详见：International Conference of Harmonization(ICH)，Topic Q3C；www，emea.eu.int/)。然而，本发明的部件或通过本发明的方法可获得的部件不含所述有毒物质或者有毒物质最少化，因此，在治疗上具有良好的可接受性，并且满足管理部门的要求。 [0061] 而且，在本发明的植入物或方法的另一优选的实施方案中，所述部件不含传染性物质。 [0062] 除有毒物质之外，植入物包括的传染性物质可在植入部件的受治疗者中引起严重的感染。然而，来自牛或猪骨的潜在感染性的明胶在很多技术方法的领域中用作保护蛋白质(M.Lind(1996)，Acta OrthopScand 67：407-17)。 [0063] 例如，用骨诱导蛋白质对本发明部件的涂层是用来启动和刺激间叶细胞的干细胞转化为造骨细胞和软骨细胞。因此，本发明的部件只有直接朝向各骨组织的那些部分需要被涂层。所述部分优选整个的表面或其至少与骨组织置于的部分。例如，用于替换缺少的牙齿的牙科植入物，包括旋进额骨的带螺纹的部分和用于锚定人工牙冠的伸出部分(牙槽)。因此，只需要用骨诱导蛋白质对带螺纹的部分进行涂层。然而，不用骨诱导蛋白质涂层的部分可用其他的试剂例如磷酸钙、胶原或类似的试剂进行涂层。 [0064] 术语“骨诱导蛋白质”或如上所述，指转化生长因子β(TGF-β)超家族成员，其具有骨诱导特性，诸如生长和分化因子-5，或在此处或英国专利应用或上面提到的英国专利中描述的蛋白质。对这样的在金属表面的吸附过程的一个重要前提是蛋白质在涂层溶液中要有充分的溶解度，如WO 03/043673所述。 [0065] 根据本发明第一方面的方法使用的干燥步骤优选如下所述使用的等温干燥。干燥也通过真空或冷冻干燥来完成。术语“干燥”包括除去液体的方法。(关于冷冻干燥的详细资料可从“Good PharmaceuticalFreezing-Drying Practice”获得，由Peter Cameron编辑，interpharm Press，Inc.，Buffalo Grove，IL，USA)。 [0066] 术语“等温干燥”所指的干燥方法是溶剂通过从液相到气相的蒸发且随后在冰冻冷凝器中冷凝而被除去。冰冻冷凝器被设置在很低的温度，以降低溶剂的饱和蒸汽的压力，使得溶剂从溶液中大量传输到冰冻冷凝器，并且固定溶剂。冰冻冷凝器优选设置为低于-50℃。 [0067] 这个过程在减压下进行(即低于标准大气压)，以增加溶剂的蒸发，优选使用产品置于其上的温度调节架而使溶液的温度保持在限定的温度。 [0068] 温度通过蒸发作用的平衡来设置，并在一个恒定的水平加热以提高溶剂的蒸发作用，并阻止由于溶剂的蒸发焓引起的温度降低导致的溶液冻结，并防止温度诱导的底物降解。在整个干燥过程中，优选温度恒定。 [0069] 温度和压力都要被谨慎地设置以保证在整个干燥过程中溶液保持在液态。干燥过程优选在冷冻干燥器中进行，以在干燥过程中维持和控制所限定的干燥参数。干燥过程优选在无氧环境中进行，例如通过用氮气、氩气等为干燥室通风的方法。 [0070] 最近，为增强血相容性和组织相容性，支架的涂层变得重要。正在进行的用新药洗脱支架的的试验被坚信可以改进再狭窄尤其是支架再狭窄的治疗(参见，例如报告“涂层支架的新近进展”，Hofma，SjoerdH.等(2001)，Current Interventional Cardiology Reports，3：28-36)。本发明也包括用根据本发明的方法对支架涂层。根据本发明的支架涂层产生在支架的整个表面上具有均匀涂层的支架，例如此处所述的金属支架(如镍钛诺支架)。 [0071] 根据本发明，在所述部件在其专门适合的包装容器中与涂层溶液接触的同时进行所述部件的涂层。换句话说，根据本发明，在涂层过程中，被涂层部件的容器与用来包装和贮存涂层部件的容器相同，即同一容器被用于涂层和随后的包装，例如在单一剂量无菌产品的大规模生产中使用，尤其在药用产品中使用。 [0072] 含有物质的溶液优选水溶液，最优选酸性溶液。当然，本领域公知，应该谨慎地选择含有物质的溶液的pH和用于调节pH的赋形剂。 [0073] 例如，钛部件优选通过应用于金属表面的蛋白质的水溶液和额外干燥的方法涂层。在生产过程和贮存期间，这种涂层溶液被配制成对蛋白质提供足够的稳定性。例如rhGDF-5仅在酸性溶液中是可溶的。因此，需要谨慎地设置涂层溶液的pH值，一方面避免蛋白质的酸降解，另一方面避免在高pH值的沉淀作用。研究已经确定3.0到3.5的pH范围为理想的pH范围(WO 03/043673)。在干燥期间，这个pH应该恒定，并且在溶剂蒸发期间当溶液被浓缩时，不能转变到更高或更低的值。试验显示，为此目的，弱酸例如醋酸是一种理想的赋形剂。 [0074] 术语“弱酸”指包含至少一个离子键合的氢原子的有机或无机化合物。弱酸是本领域公知的，并且描述在标准的教科书例如化学词典R mpp中。所述弱酸优选具有低离解度，pK值在3和7之间，优选在4和6之间。 [0076] 在本发明另一个优选实施方案中，在其中物质被涂于部件上的溶液是一种有机溶剂。有机溶剂优选冰醋酸、DSMO、苯甲醚。 [0077] 然而，本发明也包括根据本发明的方法涂于部件上的物质被溶解于脂肪族或芳香族的醇、酯、醚、碳水化合物、卤化脂肪族或芳香族碳水化合物和类似物。 [0078] 进一步优选溶液包含抗氧化剂，如甲硫氨酸或其衍生物(亚硫酸盐、抗坏血酸、谷胱甘肽)或如标准教科书中所述的自由基清除剂(Bauer，Fr mming Führer，Lehrbuch der Pharmaceutischen Technologie，6.Auflage，1999)。例如：丁基羟基甲苯、丁基羟基苯甲醚、EDTA、甘露糖醇、异丙醇、生育酚、galuric酸酯。 [0079] 例如，被涂层的部件由金属或金属合金制成，优选钛或钛合金或此处描述的任何材料。优选本发明的金属/金属合金或此处描述的其他材料是生物可相容的。术语“生物可相容的”意思是对生物系统不会产生有毒或有害影响的质量(Williams，D.F.，(1988)，Consensus anddefinitions in biomaterials，Advances in Biomaterials，8，de Putter，C，deLange K.，de Groot K.，Lee A.J.C.(eds.)，Elsevier Science Publishers B.V.，Amsterdam)。所述特性对于钛或钛合金是已知的。钛合金更优选为含有至少50％钛的钛合金。而且所述钛合金优选为一种Ti-Al-V-合金、Ti-Al-Fe-合金、Ti-Al-Nb-合金或Ti-Mo-Zr-Al-合金、Ti-Ni-合金，最优选Ti6AI4V。 [0080] 用第一个方面的方法涂层的部件优选为植入物或支架，最优选牙科植入物或冠状动脉支架。 [0081] 更详细地，本发明第一方面的方法的步骤(a)包括以下分步骤：(a1)对所述部件提供包装容器；(a2)将所述涂层溶液填充到所述容器中；以及(a3)将所述部件插入所述预填充的包装容器中。步骤(a2)和(a3)的顺序可颠倒，以便首先将部件插入容器中，随后填充涂层溶液。所述方法进一步更优选包括以下步骤：在步骤(b)之前，施用低于大气压的减压以保证目标表面完全湿透，例如除去空气气泡。可以根据此处所述的方法对包装容器进行涂层。或者，包装容器已经用例如此处所述的疏水材料的材料进行了涂层。 [0082] 更详细地，涂层溶液优选通过使用微活塞泵混合、无菌过滤以及分剂量填充到容器(例如玻璃瓶)中。加入例如钛夹具，并且浸入蛋白质溶液中。然后在容器上加上胶塞，在将容器装入冷冻干燥机之前，胶塞仅部分插入。为除去钛夹具表面孔内可能诱捕的空气气泡，使用真空例如30hPa(其高于蛋白质溶液在室温的沸腾条件)。随后冻干机的室压被设置为例如≤500hPa，更优选≤250hPa，最优选≤100hPa，并且在室温(大约25℃)于氮气下恒温干燥除去溶剂。来自蒸发溶剂的蒸汽在冰冻冷凝器中冷凝，所述冷凝器被设置在很低的温度(例如大约＜-50℃)，如Murgatroyd K，The Freeze Dryer and Freeze DryerDesign，in Good Pharmaceutical Freeze-Drying Practice，2，Cameron，P(ed.)，Interpharm Press，Inc，Buffalo Grove Amsterdam，1997所述。在干燥之后，冷冻干燥机室被抽至最高程度的真空，并在冷冻干燥机内通过将lyo架子压缩在一起封闭部件之前用无菌氮气通风。 [0083] 根据第二方面，本发明为部件提供了包装容器，其中所述包装容器适于所述部件可在所述包装容器内进行直接涂层。因而，本发明的容器满足两个功能，作为部件(例如植入物)原位涂层过程的容器和作为长期贮存的最初包装系统。 [0084] 包装容器优选包括接受所述被涂层部件的接受器，所述接受器在大小和形状上与所述部件的大小合形状相匹配。优选所述接受器的内表面用例如一层惰性、抵挡物，如亲水或疏水物质，例如用水涂层溶液时使用硅氧烷或PTEE或PTEE类物质进行涂层。用疏水性物质对疏水性表面涂层时，容器上需要具有亲水性涂层。 [0085] 内表面的涂层保证了被涂于部件或植入物的物质的定量沉淀作用。考虑到涂层部件或植入物的低成本有效产率，这是非常有利的。 [0086] 根据一个优选的设计，容器的接受器同轴定位于容器外壳之中。容器外壳包括用于使部件和涂层溶液/底物或物质穿过进入接收器的开口，以及与开口相对放置的底部。而且，接受器包括用于接受部件的和涂层底物或物质的开口，以及与其开口相对放置的底部。所述外壳的开口和所述接受器的开口对准成直线，而且接受器的底部附着于外壳的底部。优选接受器的开口部分与外壳的开口部分有间隔。优选包装容器由玻璃制成。或者，由塑性材料制成。优选此玻璃容器的外部尺寸与标准类型瓶子的尺寸相同(DIN ISO 8362： Injektionsbeh ltnissefur Injektionspr parate und Zubeh r)。内部尺寸适于形成用于部件例如钛夹具的涂层和贮存的微容器。 [0087] 根据本发明的第三方面，提供了对待用物质涂层的部件，优选植入物的包装容器内表面进行涂层的方法，包括如下步骤：(A)将疏水材料施加到所述容器的所述内表面，以及(B)加热固化所述施加的材料在所述容器的内表面形成烘烤进入其中的(baked-in)层，其中所述涂层影响涂于所述部件上的物质在所述容器和所述部件之间的分布系数。如上述说明，疏水物质优选硅氧烷或PTFE或PTFE类的物质。更详细地，步骤(A)包括用硅氧烷乳剂对容器的所述内表面进行硅化。 [0088] 根据第四方面，本发明提供了通过根据本发明第一方面的方法可获得的涂层部件。部件优选为植入物，如牙科植入物或冠状动脉支架。例如，植入物分别为支架、钉子、螺钉、盒或盘状物。 [0089] 因此，第四方面的涂层部件由上述本发明第一方面所述的方法所赋予的特征进行表征。特别是，部件包括均匀涂于部件的金属或合金有孔或无孔表面上的骨诱导蛋白质，由此，与未涂于所述金属或合金表面的骨诱导蛋白质相比，骨诱导蛋白质的氧化状态未显著增加。 [0090] 本发明进一步包括本发明第一方面对部件涂层的方法在改进涂层在部件上的均匀分布中的应用。 [0091] 本发明也包括本发明第三方面对包装容器涂层的方法在改进和/或控制待涂于所述部件上的物质在所述容器和所述部件之间的分布系数中的应用。 [0092] 本发明也包括成套部件，包括通过本发明第一方面的方法获得的部件。在上下文中对本发明的方法，部件以及应用的的术语的定义和解释作必要的修正即可适用于本发明所述的成套部件。本发明成套部件的部件可单独包装于瓶子中，或以其他适当的方式包装，这取决于各自的组成，或组合包装于适当的容器或多个容器元件内。成套部件的制造优选按照本领域技术人员公知的标准方法。部件优选在无氧气氛中例如惰性气体气氛，优选由氮气组成的气氛中被包装于容器或瓶中。 [0094] 图1显示了根据本发明第一方面对钛进行涂层方法的示意图； [0095] 图2显示根据本发明第二方面优选容器的横截面图； [0096] 图3显示根据本发明第二方面进一步可供选择的容器； [0097] 图4显示根据本发明第二方面进一步可供选择的容器； [0098] 图5显示了容纳待涂层的部件的容器的示意图：正置(左)和倒置(右)； [0099] 图6通过生产流程图的方法显示了根据本发明第一方面适于无菌操作的涂层方法； [0100] 图7显示了甲硫氨酸对蛋白质稳定性的保护作用； [0101] 图8通过不同rhGDF-5配方(有和无甲硫氨酸)的RP-HPLC分析显示了甲硫氨酸对rhGDF-5稳定性的保护作用；TiU＝TiUite； [0102] 图9显示了非硅化与硅化容器上蛋白质分布效果的比较(黑柱表示植入物上的蛋白质含量，白柱表示容器中损失的蛋白质含量)和通过本发明第一方面降低的蛋白质降解(RP-HPLC分析)；TiU＝TiUite；ICC＝浸入涂层的套筒； [0103] 图10显示了用最大的rhGDF-5装载量涂于钛植入物上的rhGDF-5的分布和降解(RP-HPLC分析)；ICC＝浸入涂层的套筒； [0105] 图12通过优化干燥条件后干燥的夹具的荧光染色，显示了吸附在植入物表面的rhGDF-5的均匀分布； [0107] 发明详述 [0108] 图1示意显示了根据本发明第一方面用于对钛夹具进行涂层的涂层方法。根据本发明用于植入物(此处指钛夹具)涂层的包装容器如图1的五个处理步骤所示。在第一个步骤，蛋白质溶液被加入容器中，在图1优选的实施方案为硅化容器。其后，部件例如植入物如螺钉被插入容器中完全被液体包围。在第三个步骤，使用塞子封闭容器。然而，塞子并未放在其最后的封闭位置(显示于图1最右面的图中)，而是在中间位置。将塞子部分插入容器，开始干燥过程，使部件被涂层。由于塞子处于半封闭位置，使例如水可以在干燥过程期间可从容器中逸出。在干燥/涂层工序之后、通过塞子压入容器而完全封闭容器之前，冷冻干燥机室可用无菌的氮气或任何其他惰性气体通风。或者，在封闭胶塞之前应用真空。完全涂层的植入物已经装于包装容器中并准备运输。 [0109] 图2显示了根据本发明第二方面进一步可供选择的容器。该包装容器包括特别设计的固体玻璃瓶。该玻璃瓶的外部尺寸与标准的2R瓶相同。内部尺寸适合于为例如钛部件涂层和贮存形成微容器。用医用级硅氧烷乳剂，通过加热处理烘烤进入玻璃中对这种玻璃瓶进行硅化处理。 [0110] 图3显示根据本发明第二方面优选的容器的横截面图。该优选的包装容器由标准的2R型玻璃瓶组成，内玻璃管稳固模制在瓶(一种成分的玻璃瓶)底部。由该玻璃管，在倒置的位置为植入物(如钛夹具)的涂层创造了一个微容器。根据本发明，瓶用药用级的硅氧烷乳剂，通过加热处理烘烤进入玻璃中进行硅化处理。 [0111] 图4显示了根据本发明第二方面进一步可供选择的容器。该容器包括标准的2R玻璃瓶、标准的溴丁基1yo塞、在瓶内的热硅化微玻璃套筒、和套筒的挠性塑性固定器(PE)。瓶优选用铝盖(未显示)卷边来密封。 [0112] 套筒用药用级硅氧烷乳剂，通过加热处理烘烤进入玻璃中(也见第4.3部分的过程)进行硅化处理。瓶子经洗涤并用硅氧烷乳剂硅化。加热固定形成烘烤进入其中的硅氧烷层，在最低250℃的温度进行灭菌。将塑性固定器手工附着于套筒，放入瓶中。 [0113] 图5示意显示了可供选择的容器设计，容纳一个正置(左图)和倒置(右图)的涂层部件。两种可供选择的容器的形状适合于植入物的形状，保证有效的涂层。实验显示，倒置位置的涂层产生夹具表面更均匀的蛋白质层。这由部件的复杂表面几何结构和在降压期间产生的可导致涂层障碍的空气气泡引起。当夹具正置时，那些空气气泡容易被捕获在螺钉头部，但当夹具倒置时，这些空气气泡可逸出套筒。 [0114] 图6通过生产流程图显示了根据本发明第一方面适合于无菌操作的涂层方法。在第一步即混合步骤，将大量蛋白质溶液和赋形剂放到一起。其后，进行无菌过滤。这通过使用过滤部件实现。首先洗涤玻璃瓶即容器并进行硅化，其后加热灭菌，最后放到填充位置。在填充位置，将溶液填充到容器中，例如使用微活塞泵。在随后的挑选和放置位置，将加热灭菌的夹具放进含有涂层物质溶液的容器中。随后容器前进到加塞位置，并将用高压灭菌的1yo塞部分封闭。然后将这个组件装入冷冻干燥机，在其中进行干燥和最后的压塞。在卷边的位置，容器用卷边瓶盖密封。最后的步骤包括贴标签和用于运输的次级包装。 [0115] 橡胶成分，即1yo-塞为标准类型的1yo-塞。瓶子优选用卷撕的标准型卷边瓶盖密封。 [0116] 图7显示通过用rhGDF-5涂层(使用在50mM醋酸中的rhGDF-5涂层溶液，和在50mM醋酸连同10mM甲硫氨酸中的rhGDF-5涂层溶液)的钛植入物的RP-HPLC定量分析蛋白质的降解。与起始原料相比，仅观察到蛋白质降解的较少增加。这显示了本发明的涂层方法的可行性。 [0117] 图8显示在不同的涂层溶液，即10mM HCl(白柱)和50mM醋酸(黑柱)中，都含有和不含有甲硫氨酸，两种蛋白质溶液(rhGDF-5)当待涂层的植入物接触达到7h时的稳定性。数据显示当配方适合于涂层过程时(含有10mM甲硫氨酸的50mM醋酸)可以避免蛋白质的降解。另外，本实验第一次证实了预期的大规模制造过程的观点，即涂层溶液的稳定性是保证一致的产品质量的前提条件。A＝GDF-5起始溶液；B＝7h之后的GDF-5溶液；C＝GDF-5溶液+TiU夹具；D＝7h之后的GDF-5溶液+甲硫氨酸；E＝7h之后的GDF-5溶液+甲硫氨酸+TiU。 [0118] 图9显示使用硅化容器涂层的效果。考虑到蛋白质在容器和植入物之间的分布，图9所示获得的数据清楚地表明了优点。 [0119] 而对于未处理的容器，超30％的rhGDF-5留在容器中，如果使用硅化容器，这个量可被大大地降低到5％。这个效果通常与绝对的rhGDF-5装载量无关，并且是可再生的，如两个不同的蛋白质量所示(每夹具34μg，121，5μg)。 [0120] 图10显示在大气压下干燥的rhGDF-5的分布。为避免气泡形成，首先进行第一个实验，不采用真空干燥植入物。因此，仅通过将水冷凝到超冷的冰冻冷凝器中实现干燥。图10也显示，即使每植入物涂层剂量增加到298μg rhGDF-5，容器和植入物之间的蛋白质在植入物上的分布仍然几乎是定量的。这个发现证明，蛋白质分布与涂层剂量无关，这是本发明涂层方法的另一个优点。 [0121] 图11显示这样干燥的夹具的相应的荧光分析。从图片中可注意到，在rhGDF-5明显集中的夹具头部和较低部分之间，蛋白质更显著分离开。有趣的是，涂层似乎在相应半径上相对均匀。 [0122] 图12通过对优化干燥条件后干燥的夹具的荧光染色，显示吸附到植入物表面的rhGDF-5的均匀分布。在优化涂层条件的尝试中，对蛋白质的分布有影响的一些参数被改变： [0123] ·压力；使微结构的夹具表面的内空腔也完全润湿。从一个恒定的压力变化到脉冲的真空； [0124] ·容器内夹具的位置，正置改倒置，因为夹具的圆锥形状使气泡更容易从容器中逸出；以及 [0125] ·容器的形状。 [0127] 图13显示用所述rhGDF-5涂层的有孔钛植入物表面的扫描电子显微镜(SEM)图片(图A100x，图B1000x)。 [0128] 实施例1：通过RP-HPLC对溶液中GDF-5的定量 [0129] 通过反相(RP-)HPLC分析测定GDF-5的含量。使用Poros C8-18柱(R2/10，2.1×30mm，Applied Biosystems)分析样品的等分试样，使用21％乙腈中的0.1％蚁酸(溶剂A)和84％乙腈中的0.1％蚁酸(溶剂B)作为溶剂，流速为0.4ml/min。通过测量在220nm的吸收记录洗脱曲线。用标准曲线从220nm的峰面积计算GDF-5的量。 [0130] 实施例2：固定蛋白质的提取和定量 [0131] 通过首先将涂层部件在10mmol/l HCl中于温育3h来提取蛋白质。在将PBS样品调至pH 2之后，通过实施例1描述的RP-HPLC分析含有提取的骨生长因子的HCl溶液。 [0132] 实施例3：提取的蛋白质的化学修饰的确定 [0133] 通过RP-HPLC确定含有提取的蛋白质的溶液中骨生长因子的化学修饰即氧化的量。样品被上样于Vydak C8-18柱(2×250mm)，该烛已用0.15％TFA，20％乙腈平衡。在洗涤柱子之后，骨生长因子用0.1％TFA和梯度为20％-84％乙腈的混合物进行洗脱(流速：0.3ml/min)。通过测量220nm的吸收来观察洗脱。通过将修饰的蛋白质的峰面积与总的峰面积的比值进行定量。 [0134] 实施例4：通过荧光显微镜法确定钛表面上骨生长因子的的涂层的均匀性[0135] 通过使用蛋白质的荧光标记研究在钛植入物上rhGDF-5的涂层的均匀性。通过荧光显微镜法进行确定。 [0136] 固定蛋白质的荧光染色： [0137] 如实施例5所述准备涂层的部件。为了染色，将2.3μl的10mmol/l的Alexa TMFluor 488溶液加入到1ml的0.15M NaHCO3溶液烛。植入物于室温和黑暗中，在1ml的荧光染色混合物中温育4h。蛋白质与荧光素的比例为1∶10。用作空白对照的植入物仅温育20min。培养过后，用去离子水彻底洗涤植入物，并在黑暗条件下，真空中干燥15分钟。 [0138] 在图11和12，rhGDF-5的分布通过荧光显微镜法可以清晰地确定。意味着荧光标记结合到了蛋白质。为排除溶剂的任何影响，我们也准备了不用rhGDF-5涂层，但在荧光标TM记Alexa Fluor 488中温育(数据未显示)的植入物。 [0139] 实施例5：用rhGDF-5对钛植入物涂层 [0140] 本实施例的目的是为了证明本涂层方法的可行性。更具体地，测试了甲硫氨酸作为抗氧化作用的防腐剂是否对rhGDF-5的降解率具有有利的影响。通过两种不同的实验计划进行涂层的试验，且每个计划使用两个夹具。第一个计划检测了新鲜重配的50mM醋酸中的rhGDF-5。第二个计划检测了50mM醋酸中的rhGDF-5涂层溶液，其中还含有甲硫氨酸来评价使氧化率最小化的可能性。表1给出了检测涂层计划的总结。所有样品都在冷冻干燥机中于大约66mbar干燥4小时，冰冻冷凝器设置为大约-80℃。冷冻干燥架恒定保存在大约20℃的室温，因此不会结冰和冷冻干燥。通过溶剂的蒸发和溶剂蒸汽在超低温冰冻冷凝器中冷凝而实现有效的干燥。 [0141] 表1被检测样品的图表 [0142] [0143] 结果 [0144] 两个实验的rhGDF-5降解的发现总结于图7。根据实施例2描述的方法测量降解的增加。 [0145] 加入或不加入甲硫氨酸的涂层溶液之间的比较出乎意料地显示，rhGDF-5的降解产物的形成没有显著的差异。在两种情况下，都只观察到蛋白质降解的轻微增加(＜2％)。这可用醋酸的稳定化作用来解释，醋酸可作为自由基清除剂，因此可作为短期的保护剂。然而，这种甲硫氨酸的无影响只在小规模制造中，在理想条件下的情况才出现。在实施例7中已经建立大规模的制造，在生产过程内，更长的持续时间例如7小时是不可避免的，可通过使用甲硫氨酸来避免增加蛋白质的降解。 [0146] 总之，这些结果证明rhGDF-5成功地涂于金属植入物的表面上。而且，等温干燥方法的观点已被证明。 [0147] 实施例6：在实验室规模用骨生长因子对钛或钛合金手工涂层的方法[0148] 涂层过程在一种惰性气体气氛下进行，从而排除氧气。为维持这些条件，使用一个小室。小室由密封的空间构成， [0149] 有惰性气体例如N2的连续气流。在小室内维持一个轻微超出正常水平的压力。涂层过程所需的材料通过气闸被运输进小室。小室可以进行手动涂层操作。为了涂层过程的精确和标准化，监控和调节小室内的相对湿度。 [0150] 涂层： [0151] 清洁钛片、用去离子水洗涤并干燥。钛片用60μg的rhGDF-5涂层。每片平放在一个盘中，并以rhGDF-5溶液涂到金属片的一面。涂层在如上所述的小室中于N2气气氛下，并且在0℃到4℃的温度下进行。在涂层之后，薄片在真空中于各条件下干燥30min。 [0152] 提取： [0153] rhGDF-5首先在PBS中温育以模拟接近生理条件。为保持样品几乎无氧，用于各样品的PBS溶液以N2气饱和。 [0154] 在PBS温育之后，薄片在各温度下于10mmol/l HCl中温育3h。提取溶液中的rhGDF-5通过RP-HPLC定量(见实施例1)。氧化的rh-GDF-5量也通过RP-HPLC进行测定(见实施例2)。为能比较上述涂层和提取的样品，在室温和氧气气氛下进行同样的工序。 [0155] 表2： [0156] [0157] 这些实验中检测的参数对从钛片中提取后氧化的rhGDF-5量有影响：在室温存在空气氧气时涂层的样品显示10.0％±1.6％量的氧化的rhGDF-5，如表2所列。 [0158] 在4℃和N2气下加工的样品显示在提取后5.6％±0.6％氧化的rhGDF-5。与rhGDF-5对照溶液相比，在4℃和N2气下加工的样品显示氧化的rhGDF-5量无显著差异(4.7％±0％)。 [0159] 实施例7：评价工业规模的操作 [0160] 下列实验证明开发的涂层方法对利用硅化的容器工业规模制造涂层的植入物的适宜性。 [0161] 在第一个步骤，将rhGDF-5本体溶液被重配为加入和不加入甲硫氨酸的两种不同的酸性。检测这些配方其制造期间在硅化容器上的可行性和稳定性。为鉴定和定量分析由钛夹具引起的降解，检测所有配方，夹具加入和不加入到灌注于硅化容器的溶液中。下面的表3中给出了实验计划的总结。 [0162] 为模仿工业大规模制造，溶液在标准空气气氛中(最坏情况的场面)，在23℃温育7小时。然后用RP-HPLC分析定量所引起的蛋白质降解的增加。 [0163] 表3不同被检测的rhGDF-5配方的图解 [0164] [0165] 结果 [0166] 得到的RP-HPLC数据如图8所示。在10mM HCl中的rhGDF-5配方的数据(红柱)显示超过7小时的贮存已经影响rhGDF-5降解产物量从最初的4.8％增加到7.8％。钛夹具存在时，该值进一步上升到9.3％。 [0167] 对于含有甲硫氨酸的溶液，观察到完全不同的结果。分析显示该赋形剂对于rhGDF-5的降解率具有明显的有利影响。单独的溶液和具有钛夹具的溶液都不显示氧化作用/脱酰胺作用的显著增加。 [0168] 同样被研究的在50mM醋酸中的rhGDF-5配方给出了非常相似的结果。虽然与在10mM HCl(4.8％)中的本体药物rhGDF-5溶液相比，最初值为稍高的5.2％，但是所有其他的测定值都显著要低。 [0169] 结论 [0170] 数据证明，与在HCl中的配方相比，应用于硅化容器的醋酸中的rhGDF-5配方具有增强的稳定性。对于所有研究的过程参数，醋酸配方的降解率显著低于HCl中标准配方的相应值。而且，该实验明显地证明甲硫氨酸对防止rhGDF-5在设计用于硅化容器中的配方中的降解的有利影响。 [0171] 作为本实验的结果，用rhGDF-5的50mM醋酸/10mM甲硫氨酸配方，鉴定了在加工和稳定性方面优化的rhGDF-5配方。另外，本实验第一次证实预期的大规模制造过程的观点。 [0172] 实施例8：通过使用硅化容器，用rhGDF-5涂层的植入物的剂量一致性[0173] 主要目的是为了获得关于rhGDF-5在植入物表面和硅化容器之间分布的详细信息，尤其在再生率和剂量一致性的角度。而且，应该检测不同的涂层密度即每夹具的蛋白质剂量的可行性。 [0174] 通过确定在植入物上的蛋白质的量以及在硅化容器中的蛋白质残留量分析rhGDF-5在硅化容器和钛植入物之间的受控制的沉淀作用。为阐明受控制的沉淀作用的问题，进行了涂层溶液中不同rhGDF-5浓度(每植入物34μg，122μg和298μg)的实验。为允许使用此法对涂层的植入物的剂量一致性进行统计学分析，每剂量涂层六个夹具。然后，分别分析植入物和相应容器的rhGDF-5量和蛋白质降解产物。为评价容器的硅化的重要性，另外在使用了非硅化的容器的单独的实验中检测rhGDF-5分布的影响。 [0175] 结果 [0176] 有关使用硅化的容器来进行涂层的必要性，在图8和图9所示的获得的数据清楚表明了有关蛋白质在容器和植入物之间的分布的优点。而对于未处理的容器，超过30％的rhGDF-5残留在瓶子中，如果使用硅化的容器，这个量可被大大地降低到5％。这个效果通常与绝对的rhGDF-5装载量无关，并且对于所有研究剂量(每夹具34μg，121.5μg和298μg)都是可再生的。 [0177] 表4总结了剂量一致性的统计学分析。尽管使用的容器是手工制造且尺寸不同，剂量的一致性似乎是可靠的。 [0178] 表4涂层植入物的剂量一致性的统计学分析 [0179] [0180] 有趣的是，可以观察到硅化容器对rhGDF-5降解的其他有利影响。在4个涂层计划中测定的rhGDF-5降解概括于表5中。未处理的容器和硅化的容器(具有同样的涂层剂量)之间的比较显示硅化的容器有大约1％的更高rhGDF-5降解。 [0181] 表5涂层的夹具的容器的rhGDF-5降解的统计学分析 [0182] [0183] 数据进一步显示随着涂层剂量的增加，rhGDF-5降解的百分比从每植入物34μg剂量的6.6％下降到每植入物298μg剂量的4.8％。根据对涂层溶液降解的最初量的了解，对于硅化的容器，计算了由于涂层工序引起的rhGDF-5降解的绝对量为大约每植入物0.5μg，与涂层剂量无关。对于未处理的容器，该值为大约0.9μg，达两倍高。 [0184] 结论 [0185] 上述数据显示，通过使用硅化的容器可获得rhGDF-5的可再生涂层，蛋白质在植入物和容器之间均匀分布并实现了剂量一致性，。 [0186] 实施例9：通过荧光显微镜法分析确定rhGDF-5涂层植入物的均匀分布[0187] 由于RP-HPLC数据不能用来监控植入物表面涂层均匀性的信息，我们用荧光显微镜法来获得植入物表面蛋白质分布的详细信息。 [0188] 通过使用荧光显微镜分析rhGDF-5涂层的均匀性，如实施例4所述。第一个分析的样品为来自上述实验8的植入物，且每植入物涂有298μg的rhGDF-5。 [0189] 为鉴定引起蛋白质涂层可能的不均匀的参数，我们对干燥过程做了详细的目测。为了这个目的，我们用数码相机记录了整个过程。基于这些结果，我们发现在降低冷冻干燥机的压力期间，空气气泡可从植入物的有孔表面出现(见图13)。 [0190] 在优化涂层条件的另一个尝试中，我们改变了对蛋白质分布具有影响的一些参数。 [0191] ·压力；使尤其是植入物表面的孔内也完全润湿。我们将真空从一个恒定的压力水平改变为预先设计好的脉冲压力分布； [0192] ·植入物在容器中的位置由正置改为倒置，因为植入物的锥形使空气气泡更容易从容器中逸出。 [0193] ·容器的形状。 [0194] 植入物在容器中两个位置和优化的干燥参数的试验结果如图11所示。图片证明，在倒置位置干燥的植入物具有有利的辐射状对称涂层，一些蛋白质集中于植入物的锥尖。 |
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