Раствор для защиты роговицы от повреждений

Раствор для защиты роговицы от повреждений

Реферат

Изобретение относится к медицине, а более конкретно к офтальмологии, и может быть использовано для лечения и профилактики заболеваний роговой оболочки глаза, при лечении любых повреждений роговицы с явлениями воспаления и отека, а также в качестве протектора тканей глаза.

Наиболее близким по решению задачи является раствор для защиты роговицы от повреждений, описанный в патенте RU №2080857 С1, 1998, содержащий солевой раствор, водорастворимое производное целлюлозы и сульфатированные гликозаминогликаны, а именно смесь кератан сульфата и хондроитин сульфата из роговиц свиней.

Недостатком указанного раствора, является то, что он не обладает достаточным активным действием и защитным свойством на эпителии роговицы и конъюнктивы. Кроме того, не все гликозаминогликаны обладают защитным действием на ткани глаза.

Техническим результатом изобретения является повышение качества самого раствора за счет применения хондроитин сульфата в минимальных концентрациях, который улучшает реологические и вязкие свойства самого раствора, что позволяет создать на поверхности эпителия устойчивую защитную пленку, а также получить противовоспалительный и противоотечный эффект, ускорения процессов репарации ткани роговицы за счет пролонгированного направленного действия хондроитин сульфата, вязких свойств гидроксиэтилцеллюлозы и сбалансированного солевого раствора.

Технический результат, согласно изобретению, достигается тем, что в растворе для защиты роговицы от повреждений, включающем сульфатированные гликозаминогликаны, водорастворимые производные целлюлозы и солевой раствор, в качестве сульфатированных гликозаминогликанов используют хондроитин сульфат, в качестве водорастворимых производных целлюлозы используют гидроксиэтилцеллюлозу, а в качестве солевого раствора используют сбалансированный солевой раствор при следующем соотношении г/100,0 мл:

Хондроитин сульфат	0,0005 до 0,001
Гидроксиэтилцеллюлозу	0,3 до 2,0
Сбалансированный солевой
раствор	До 100,0

Согласно изобретению в качестве основного действующего вещества для получения раствора для защиты роговицы от повреждений применен хондроитин сульфат. Это вещество является сложным полисахаридом и относится к классу сульфатированных гликозаминогликанов.

Хондроитин сульфат является сложным полисахаридом и входит в состав протеогликанов различных тканей глаза. Полисахариды, входящие в их состав, это линейные полимеры, построенные из разных дисахаридных субъединиц, образованных уроновыми кислотами (глюкуроновой, галактуроновой и идуроновой), N-ацетилгексозаминами (N-ацетилглюкозамин, N-ацетилгалактозамин) и нейтральными сахаридами (галактозой, маннозой и ксилозой). Именно эти полисахаридные цепи называются гликозаминогликанами. По меньшей мере, один из сахаров в дисахариде имеет отрицательно заряженную сульфатную группу. Ткани глаза содержат такие сульфатированные гликозаминогликаны, как хондроитин-4- и хондроитин-6-сульфаты, и незначительное количество дерматан сульфата. Биосинтез протеогликанов в тканях глаза и, в частности, роговицы, осуществляется главным образом активированными фибробластами стромы роговицы, эпителием и, в незначительной степени, эндотелием.

Введение в состав раствора хондроитин сульфата обусловлено его свойством изменять свойства вязких растворов полимеров, изменяя их реологические и вязкостные характеристики, за счет формирования связей между отдельными молекулами гликозаминогликана. Другим действием хондроитин сульфата является его свойство стимулировать процессы репарации эпителия и стромы роговицы, а также при введении в полость глаза он обладает способностью защищать эндотелий роговицы от повреждающего воздействия удаляемых хрусталиковых масс при удалении катарактально измененного хрусталика, тормозить процесс фиброзообразования и развития грануляций после оперативных вмешательств на тканях глаза.

Кроме того, введение в композицию хондроитин сульфата обусловлено его влиянием на осмотическое давление в клетках эпителия роговицы, конъюнктивы, склеры и тканей передней камеры глаза, что особенно важно для профилактики отека тканей глаза при воспалительных заболеваниях глаза, так и после проведенных оперативных вмешательств. Ингибируя макрофагальные клеточные рецепторы, хондроитин сульфат оказывает умеренное противовоспалительное действие.

Нами экспериментально установлено, что в отличие от других композиций сульфатированных гликозаминогликанов, применяемых в офтальмологии и офтальмохирургии, именно хондроитин сульфат, взятый в таких низких концентрациях, способен положительно влиять на репарацию тканей глаза и, в частности, роговой оболочки, не оказывая ингибирующего действия на пролиферацию эпителиальных клеток, и синтеза ими коллагенов десцеметовой мембраны, что важно для предотвращения прорастания эпителия в строму поврежденной роговицы.

В экспериментальных условиях наблюдали, что при применении одного хондроитин сульфата отмечали стимуляцию роста эпителия и фибробластов роговицы.

При применении одного хондроитин 6 сульфата отмечали только рост эпителия без прямого положительного эффекта на фибробласты стромы роговицы.

Другие исследования применения дерматан сульфата и гиалуроновой кислоты не выявляли стимулирующего действия на пролиферацию и метаболизм эпителия и фибробластов стромы роговицы (Proc. Nat. Acad. Sci. S. Meier. Stimulation Extracellular Matrix Synthesis in Developing Cornea by Glycosaminoglycans).

При применении аналога изобретения отмечали стимуляцию стромальных фибробластов роговицы, ингибирование роста эпителия, ингибирование синтеза протеогликанов и коллагена клетками эпителия.

Предлагаемый раствор, согласно изобретению, содержит хондроитин сульфат, в минимально необходимых и достаточных концентрациях от 0,0005 до 0,001 г/100 мл, что является оптимальным для изменения свойств раствора: улучшения его реологических и вязких свойств для получения тонкой защитной пленки на поверхности эпителия роговицы и конъюнктивы, что позволяет получить надежный протективный эффект на эпителиальные клетки роговицы и другие ткани глаза, а также противовоспалительный, репарационный и противоотечный эффект.

Концентрация хондроитин сульфата менее 0,0005 г/100 мл не оказывает влияния на реологические и вязкие свойства раствора, не удается получить тонкой защитной пленки, а также выраженного стимулирующего эффекта на процесс репарации эпителия и стромы роговицы, а концентрация более 0,001 г/100 мл может привести к обратному эффекту - снижению вязкости и реологических показателей.

В качестве вещества, придающего раствору вязкость и пролонгирующие свойства, в растворе применено водорастворимое производное целлюлозы - гидроксиэтилцеллюлоза в концентрации 0,3 до 2,0 г/100 мл.

В изобретении применена коммерческая гидроксиэтилцеллюлоза фармацевтическая фирмы Геркулес (Натросол 250 Pharm Бельгия), что, однако, не исключает использование водорастворимых производных других компаний, обладающих аналогичными характеристиками и свойствами.

Гидроксиэтилцеллюлоза вводится в раствор с целью придания ему протективных вязкоэластических свойств. Кроме того, вязкие растворы придают пролонгирующее свойство основному действующему веществу, а именно хондроитин сульфату.

Концентрация ниже 0,3 г/100 мл не придает раствору вязкости, а при концентрации выше 2,0 г/100 мл возникают трудности распределения основного вещества и других компонентов по всему объему раствора.

В качестве растворителя и стабилизатора компонентов раствора, согласно изобретению, использован сбалансированный солевой раствор, который в настоящее время является общепринятым для применения в офтальмологии и офтальмохирургии.

Использование в качестве растворителя сбалансированного солевого раствора обусловлено несколькими обстоятельствами. Прежде всего, он содержит все минеральные компоненты необходимые для поддержания изотоничности и осмолярности при добавлении других веществ, при нагревании без изменения рН получаемого раствора, а также обладает большой буферной емкостью, что особенно важно при его хранении.

В изобретении используют коммерческий сбалансированный солевой раствор фирмы Алкон (BSS Canada РОСС RU 0001 11 ИМ 02), что не исключает применения других растворов с аналогичными свойствами и характеристиками.

Краткая технология получения раствора.

50,0 мл сбалансированного солевого раствора нагревают до кипения и добавляют в него стерильный порошок субстанции 0,0005 г хондроитин сульфата, перемешивают и добавляют 0,3 г гидроксиэтилцеллюлозы, перемешивают в течение 2 часов и доводят объем сбалансированного солевого раствора до 100,0 мл, отстаивают раствор в течение 24 часов, разливают во флаконы и стерилизуют автоклавированием в течение 10 минут при 120°С.

Приготовление раствора контролируется на каждой стадии его получения и включает основные методики оценки его характеристик, принятые для Гос. Фармакопеи XI издания.

Хондроитин сульфат определяли спектрофотометрически по окрашиванию 1,9-диметиленовым синим при длине волны 735 нм по методу Farndel.

Контроль остальных компонентов композиции делают по Госфармакопее XI издания.

Стимулирующий эффект на синтез клетками эпителия и кератоцитов стромы роговой оболочки проводили на первичной культуре клеток, для чего в культуру клеток с обедненной средой вводили фармацевтическую субстанцию хондроитин сульфата в концентрации 5 мкг/мл и субстанцию аналога в концентрации 200 мкг/мл и с помощью радиоактивной метки отмечали ее включение через 24 часа после инкубации. Результаты этих исследований изложены в таблице 1.

Таблица 1.
Вводимое в раствор основное вещество	Концентрация хс	Число плашек	Число клеток до введения	Число клеток после введения	%
Хондроитин сульфат	5,0 мкг/мл	29	2551±193	2761±292	156
Контроль сГАГ по аналогу	200 мкг/мл	30	1771±219	1779±168	100

Противовоспалительный и репарационный эффект предлагаемой композиции изучали на экспериментальных животных-кроликах породы Шиншилла, которым под местной анестезией 0,5% раствора дикаина наносили радиальные разрезы на 2/3 толщины роговицы и проводили инстилляции раствора в каждый оперированный глаз, контрольным животным закапывали физиологический раствор хлорида натрия.

На 7, 14 и 21 день после операции животных выводили из эксперимента внутрисердечным введением высокой дозы тиопентала натрия, роговицы секторально вырезали и готовили гистологические срезы для световой микроскопии.

Гистоморфологические исследования проводили на микроскопе Opton Германия.

Изучение гистологических препаратов показало, что в опытных глазах процесс репарации протекал более гладко, без явлений отека и воспаления роговицы и окружающих тканей.

При использовании раствора для лечения и профилактики заболеваний и повреждений роговицы, согласно изобретению, ускоряются процессы заживления тканей, чем обеспечивается сокращение сроков лечения и реабилитации пациентов. Входящие в раствор компоненты обеспечивают патогенетически направленную терапию заболеваний и повреждений роговицы. Для лучшего понимания сущности изобретение поясняется примерами конкретного исполнения.

Пример 1.

Исследование влияния предлагаемого раствора на получение тонкой защитной пленки на эпителии роговицы проводили на кроликах породы Шиншилла массой 2,5-3,0 кг, которым под местной анестезией 1% раствора дикаина делали радиальные надрезы роговицы, после чего проводили инстилляции предлагаемого раствора при следующем соотношении, г/100,0 мл:

Хондроитин сульфат
("Сигма" США Кат. № С 4384К)	0,0005
Гидроксиэтилцеллюлоза
(Натросол 250 Pharm "Геркулес" Голландия)	0,3
Сбалансированный солевой
раствор (BSS Alcon Canada. РОСС RU 0001 11 ИМ 02)	до 100,0

Раствор инстиллировали в течение 7 дней 3 раза в день по 1-2 капли в каждый оперированный левый глаз, в правый (контрольный глаз) инстиллировали физиологический раствор по той же схеме.

Через 7 дней проводили гистоморфологические исследования, которые показали формирование тонкой защитной пленки на эпителии роговицы и конъюнктивы.

Раствор, согласно изобретению, применяется в качестве лечебно-профилактического средства для защиты роговицы с явлениями воспаления и отека, а также в качестве профилактического средства при "синдроме сухого глаза".

Пример 2.

Исследование влияния предлагаемого раствора на репарацию роговицы проводили на кроликах породы Шиншилла массой 2,5-3,0 кг, которым под местной анестезией 1% раствора дикаина делали радиальные надрезы роговицы, после чего проводили инстилляции предлагаемого раствора при следующем соотношении, г/100,0 мл:

Хондроитин сульфат
("Сигма" США Кат. № С 4384К)	0,0008
Гидроксиэтилцеллюлоза
(Натросол 250 Pharm " Геркулес" Голландия)	1,0
Сбалансированный солевой

раствор (BSS Alcon Canada. РОСС RU 0001 11 ИМ 02)До 100,0

Раствор инстиллировали в течение 14 дней 3 раза в день по 1-2 капли в каждый оперированный левый глаз (опыт), в правый (контрольный глаз) инстиллировали физиологический раствор по той же схеме.

Через 14 дней проводили гистоморфологические исследования, которые показали, что на роговице и конъюнктиве формируется защитная пленка. Эпителиальная пробка заполняет всю область разреза, десцеметова мембрана частично сформирована, процесс заживления идет несколько быстрее по сравнению с контрольным глазом. Строма роговицы в опытном глазу менее отечна.

Раствор применяется в качестве лечебно-профилактического средства для защиты роговицы, при хирургических вмешательствах и лазерных операциях на роговице, конъюнктиве и склере и а также при любых заболеваниях и повреждениях роговицы и окружающих тканях глаза с явлениями воспаления и отека.

Пример 3.

Исследование влияния предлагаемого раствора на репарацию роговицы проводили на кроликах породы Шиншилла массой 2,5-3,0 кг, которым под местной анестезией 1% раствора дикаина делали радиальные надрезы роговицы, после чего проводили инстилляции предлагаемого раствора при следующем соотношении, г/100,0 мл:

Хондроитин сульфат
("Сигма" США Кат. № С 4384К)	0,001
Гидроксиэтилцеллюлоза
(Натросол 250 Pharm "Геркулес" Голландия)	2,0
Сбалансированный солевой
раствор (BSS Alcon Canada. РОСС RU 0001 11 ИМ 02)	До 100,0

Раствор инстиллировали в течение 7 дней 3 раза в день по 1-2 капли в каждый оперированный левый глаз, в правый (контрольный глаз) инстиллировали физиологический раствор по той же схеме.

Через 21 день проводили гистоморфологические исследования, которые показали, что на роговице и конъюнктиве формируется защитная пленка. Эпителиальная пробка узкая, десцеметова мембрана сформирована, процесс заживления практически закончен, роговица и рубец прозрачные по сравнению с контрольным глазом, в котором десцеметова мембрана сформировалась частично, роговичный надрез белесоватый и более широкий по сравнению с опытным глазом.

Раствор применяется в качестве лечебно-профилактического и протективного средства при хирургических и лазерных операциях на роговице, при экстракции катаракты, при операциях на конъюнктиве и склере, а также при любых повреждениях роговицы и окружающих тканей глаза, требующих защиты эпителия роговой оболочки глаза и конъюнктивы, а также в качестве средства для предупреждения явлений воспаления и отека.

Раствор для защиты роговицы от повреждений, включающий сульфатированные гликозаминогликаны, водорастворимые производные целлюлозы и солевой раствор, отличающийся тем, что в качестве сульфатированных гликозаминогликанов используют хондроитин сульфат, в качестве водорастворимых производных целлюлозы используют гидроксиэтилцеллюлозу, а в качестве солевого раствора используют сбалансированный солевой раствор при следующем соотношении г/100,0 мл:

Хондроитин сульфат	0,0005 - 0,001
Гидроксиэтилцеллюлоза	0,3 - 2,0
Сбалансированный солевой
раствор	До 100,0