Способ получения раствора и раствор для лечения, профилактики заболеваний и повреждений роговицы

Способ получения раствора и раствор для лечения, профилактики заболеваний и повреждений роговицы

Реферат

Изобретение относится к офтальмологии и офтальмохирургии, а более конкретно к медицинской промышленности, и касается получения раствора для лечения и профилактики заболеваний роговой оболочки глаза, для лечения любых повреждений тканей глаза с явлениями воспаления и отека, а также может быть использован в качестве протектора тканей глаза.

Известен способ получения раствора и раствор для защиты роговицы от повреждений, описанный в патенте RU №2080857, С1, 1998, включающий растворение в солевом растворе водорастворимого производного целлюлозы и гликозаминогликанов, перемешивание и стерилизацию.

Недостатком указанного способа является то, что растворение основного компонента (гликозаминогликанов) проводят при комнатной температуре, что значительно затрудняет растворение компонента и его равномерное распределение по всему объему раствора. Кроме того, активность не всех гликозаминогликанов обладает защитным действием на ткани глаза.

Техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, в части способа получения раствора для лечения, профилактики заболеваний роговицы, является повышение качества самого раствора за счет применения кипячения при добавлении стерильного хондроитин сульфата, с целью более равномерного распределения по всему объему, а также получения противовоспалительного и противоотечного эффекта, ускорения процессов репарации ткани роговицы за счет пролонгированного направленного действия хондроитин сульфата, вязких свойств гидроксиэтилцеллюлозы и сбалансированного солевого раствора.

Технический результат, согласно изобретению, достигается в части способа тем, что в способе получения раствора, включающем растворение в солевом растворе водорастворимого производного целлюлозы, гликозаминогликанов, перемешивание и стерилизацию, в качестве солевого раствора используют сбалансированный солевой раствор, в качестве водорастворимого производного целлюлозы используют гидроксиэтилцеллюлозу, а в качестве гликозаминогликанов используют стерильный хондроитин сульфат, при этом сбалансированный солевой раствор доводят до кипения и добавляют в него стерильный хондроитин сульфат, после чего добавляют гидроксиэтилцеллюлозу, перемешивают в течение 2 часов, отстаивают раствор в течение 24 часов, разливают во флаконы и стерилизуют.

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 для метаболизма клеток тканей глаза и при хранении раствора. Так для создания условий осмолярности, равной осмолярности плазмы крови или ультрафильтрата плазмы крови - камерной влаги (300 м/осмоль), требуются солевые растворы, строго соблюдающие эти параметры.

В изобретении используют коммерческий сбалансированный солевой раствор фирмы Алкон (BSS Canada РОСС RU 0001 11 ИМ 02) с осмолярностью 306 м/осмоль, что не исключает применения других растворов с аналогичными свойствами и характеристиками.

Сбалансированный солевой раствор согласно изобретению нагревают до кипения, что необходимо для полного растворения стерильного хондроитин сульфата и снижения пирогенности.

Согласно изобретению в качестве основного действующего вещества для получения раствора для лечения и профилактики заболеваний роговицы применен стерильный хондроитин сульфат. Это вещество является сложным полисахаридом и относятся к классу сульфатированных гликозаминогликанов. В чистом виде они выделяются из соединительной ткани животных или человека в форме хондроитин 4 или хондроитин 6 сульфатов или их смеси.

Введение в раствор стерильного хондроитин сульфата обусловлено его стимулирующим влиянием на процессы репарации эпителия и стромы роговицы, что было доказано нами экспериментально.

При наружном применении, в виде инстилляций, слабовязкого раствора он способен стимулировать репарацию эпителия и стромы роговицы при травмах и ожогах, при конъюнктивитах при заживлении склеры, а также пролонгировать действие антиглаукоматозных препаратов. Инстилляции раствора хорошо зарекомендовали себя при комплексном лечении макулярной дистрофии.

При введении в полость глаза более вязкого раствора он обладает способностью защищать эндотелий роговицы от повреждающего воздействия удаляемых хрусталиковых масс при удалении катарактально измененного хрусталика, а также 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 роговицы, конъюнктивы, склеры и тканей передней камеры глаза, что особенно важно для профилактики отека тканей глаза, как при воспалительных заболеваниях глаза, так и после проведенных экстра- и интраокулярных оперативных вмешательствах. 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 способен положительно влиять на репарацию тканей глаза, и в частности роговой оболочки, не оказывая ингибирующего действия на пролиферацию эпителиальных клеток роговицы и синтез ими коллагенов десцеметовой мембраны, что важно для предотвращения прорастание эпителия в строму поврежденной роговицы. Кроме того, хондроитин сульфат повышает реологию и вязкость раствора, что выгодно отличает его от прототипа и других растворов, применяемых с этой целью.

При применении в эксперименте раствора прототипа изобретения (сГАГ из роговиц свиней) отмечали стимуляцию стромальных фибробластов роговицы, ингибирование роста эпителия, ингибирование синтеза протеогликанов и коллагена клетками эпителия.

При применении в эксперименте дерматан сульфата и гиалуроновой кислоты стимулирующего действия не выявляли (Proc. Nat. Acad. Sci. S.Meier. Stimulation Extracellular Matrix Synthesis in Developing Cornea by Glycosaminoglycans).

Хондроитин сульфат является сложным полисахаридом и входит в состав протеогликанов различных тканей глаза - роговицы, склеры, конъюнктивы, трабекулярной сети и шлемового канала. 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. Основным гликозаминогликаном многих тканей глаза является хондроитин сульфат, а роговицы - кератан сульфат. Биосинтез протеогликанов в тканях глаза, и в частности роговицы, осуществляется главным образом активированными фибробластами стромы роговицы, эпителием и в незначительной степени эндотелием.

Хондроитин сульфат, согласно изобретению, вводят в кипящий сбалансированный раствор в стерильном виде без снижения его активности, что значительно улучшает качество целевого продукта, являясь органическим веществом, получаемым из биологического сырья, которое часто контаминировано микробной флорой и поэтому требует предварительной стерилизации.

Предварительно стерилизованный хондроитин сульфат не содержит микробной флоры, что делает конечный продукт более качественным и значительно улучшает его хранение.

Методом стерилизации хондроитин сульфата является стерилизация потоком быстрых электронов.

Стерильный хондроитин сульфат вводится после закипания солевого сбалансированного раствора, так как при температуре кипения он максимально быстро и полностью растворяются без деструкции.

Хондроитин сульфат, примененный в изобретении, является коммерческой субстанцией из хряща трахей быка (хондроитин-4-сульфат А) "Сигма" США (Cat. № С 3884 К), что не исключает возможности применения изомера хондроитин-6-сульфата (С) из плавников акульего хряща, при этом это может быть и хондроитин сульфат из других источников, если он по количественному и качественному составу будет соответствовать характеристикам описываемой субстанции.

После полного растворения стерильного хондроитин сульфата в горячий раствор добавляют гидроксиэтицеллюлозу - водорастворимое производное целлюлозы.

В изобретении применена коммерческая гидроксиэтилцеллюлоза фармацевтическая фирмы Геркулес (Натросол 250 Pharm Бельгия), что однако не исключает использование водорастворимых производных целлюлозы других производителей, 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 смеси хондроитин сульфата.

Перемешивание раствора ведут в течение 2 часов, так как это время достаточное для распределения водорастворимых производных целлюлозы по всему объему раствора. Это время установлено нами экспериментально.

После размешивания гидроксиэтилцеллюлозы раствор перемешивают и отстаивают в течение 24 часов.

Данное время отстаивания необходимо для окончательного распределения всех компонентов по всему объему раствора и приобретения им окончательной вязкости. Это время установлено нами экспериментально.

После отстаивания раствор разливают по флаконам и стерилизуют.

Краткая технология получения фармацевтической композиции.

50,0 мл сбалансированного солевого раствора нагревают до кипения и добавляют в него стерильный порошок субстанции 0,002 г хондроитин 6-4 сульфата, перемешивают и добавляют 0,3 г гидроксиэтилцеллюлозы (Натросол "Геркулес" Голландия), 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.

Известен раствор для защиты роговицы от повреждений, содержащий водорастворимые производные целлюлозы, гликозаминогликаны и солевой раствор, описанный в патенте RU №2080857, С1, 1998.

Однако из-за отсутствия в нем ингредиентов, обеспечивающих необходимую осмолярность и вязкость, способствующих нормальному метаболизму клеток роговицы и протективным свойством, он не обладает пролонгированными противовоспалительными и противоотечными свойствами.

Техническим результатом, в части раствора для лечения и профилактики заболеваний и повреждений роговицы, является повышение репаративных, протективных, противоотечных и противовоспалительных свойств за счет введения в композицию компонентов, активно влияющих на пролиферацию клеток и их метаболизм.

Технический результат, в части раствора для лечения и профилактики заболеваний и повреждений роговицы, достигается тем, что он содержит хондроитин сульфат, гидроксиэтилцеллюлозу и сбалансированный солевой раствор при следующем соотношении компонентов, г/100,0 мл:

Хондроитин сульфат	0,02 до 4,0
Гидроксиэтилцеллюлоза	0,3 до 2,0
Сбалансированный
солевой раствор	до 100,0

Раствор, согласно изобретению, содержит хондроитин сульфат, от 0,02 до 4,0 г, что является оптимальным для проявления противовоспалительного, репарационного и противоотечного эффекта, а также для надежного протективного эффекта на эпителиальные и эндотелиальные клетки роговицы и другие ткани глаза.

Концентрация хондроитин сульфата менее 0,02 г не оказывает выраженного стимулирующего эффекта на процесс репарации эпителия и стромы роговицы, а концентрация более 4,0 г может вызывать аллергическую реакцию.

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

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

В качестве растворителя и стабилизатора компонентов раствора, согласно изобретению, в композиции использован сбалансированный солевой раствор, который был разработан фирмой Алкон специально для тканей глаза и в настоящее время является общепринятым для применения в офтальмологии и офтальмохирургии.

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 Гос. Фармакопее 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 раствор с концентрацией хондроитин сульфата 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
Вводимая фармацевтическая композиция	Концентрация хс	Число плашек	Число клеток до введения	Число клеток после введения	%
Хондроитин сульфат	200 мкг/мл	29	2551±193	2761±292	156
Контроль сГАГ по прототипу	200 мкг/мл	30	15779±219	1771±168	100

Противовоспалительный и репарационный эффект предлагаемого раствора 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 инсталляции раствора в каждый оперированный глаз, контрольным животным закапывали физиологический раствор хлорида натрия.

На сроки 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.

Противоотечный эффект раствора определяли путем помещения свежевыкроенных роговиц кроликов в полученный по Примеру №3 раствор на 2 часа, контрольным раствором служил раствор, полученный по прототипу. При концентрации хондроитин сульфата 4% увеличение толщины роговицы было на 80-90% меньше, чем в контроле. Подсчет эндотелиальных клеток выявил отсутствие потери клеток в опытных препаратах по сравнению с контролем.

Это свидетельствует о том, что предлагаемый раствор обладает протективным и противоотечным действием.

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.

50,0 мл сбалансированного солевого раствора нагревают до кипения и добавляют в него стерильный порошок 0,002 г хондроитин сульфата ("Сигма" США Кат. № С 4384 К), перемешивают и добавляют 0,3 г гидроксиэтилцеллюлозы (Натросол 250 Pharm "Геркулес" Голландия), перемешивают в течение 2 часов, добавляют солевой сбалансированный раствор до 100,0 мл, отстаивают раствор в течение 24 часов, разливают во флаконы и стерилизуют в течение 10 минут при 120°С. Получен раствор, при следующем соотношении компонентов г/100,0 мл: хондроитина сульфата - 0,005 ("Сигма" США Кат. № С 4384 К), гидроксиэтилцеллюлозы (Натросол 250 Pharm "Геркулес" Голландия) - 0,3 г, сбалансированного солевого раствора (BSS Alcon Canada. РОСС RU 0001 11 ИМ 02) до 100,0 мл.

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

Пример 2.

50,0 мл сбалансированного солевого раствора нагревают до кипения и добавляют в него стерильный порошок 0,1 г хондроитин сульфата ("Сигма" США Кат. № С 4384 К), перемешивают и добавляют 1,0 г гидроксиэтилцеллюлозы (Натросол 250 Pharm "Геркулес" Голландия), перемешивают в течение 2 часов, добавляют солевой сбалансированный раствор (BSS Alcon Canada. РОСС RU 000111 ИМ 02), отстаивают раствор в течение 24 часов, разливают во флаконы и стерилизуют. Получен раствор при следующем соотношении компонентов г/100,0 мл: хондроитин сульфата ("Сигма" США Кат. № С 4384 К) - 0,1 г, гидроксиэтилцеллюлозы (Натросол 250 Pharm "Геркулес" Голландия) - 1,0, сбалансированного солевого раствора (BSS Alcon Canada. РОСС RU 0001 11 ИМ 02) до 100,0.

Раствор применяется в качестве лечебно-профилактического средства при лечении заболеваний роговицы, при хирургических вмешательствах (удаление катаракты) и лазерных операциях на роговице, конъюнктиве и склере, а также при любых заболеваниях и повреждениях роговицы и окружающих тканей глаза с явлениями воспаления и отека.

Пример 3.

50,0 мл сбалансированного солевого раствора нагревают до кипения и добавляют в нее стерильный порошок 4,0 г хондроитин сульфата ("Сигма" США Кат. № С 4384 К), перемешивают и добавляют 2,0 г гидроксиэтилцеллюлозы (Натросол 250 Pharm "Геркулес" Голландия), перемешивают в течение 2 часов, добавляют солевой сбалансированный раствор (BSS Alcon Canada. РОСС RU 0001 11 ИМ 02), отстаивают раствор в течение 24 часов, разливают во флаконы и стерилизуют в течение 10 минут при 120°С. Получен раствор при следующем соотношении компонентов г/100,0 мл: хондроитин сульфата ("Сигма" США Кат. № С 4384 К) - 4,0 г, гидроксиэтилцеллюлозы (Натросол 250 Pharm "Геркулес" Голландия) - 2,0 г, сбалансированного солевого раствора (BSS Alcon Canada. РОСС RU 0001 11 ИМ 02) до 100,0.

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

1. Способ получения раствора для лечения, профилактики заболеваний и повреждений роговицы, включающий растворение в солевом растворе водорастворимого производного целлюлозы, гликозаминогликанов, перемешивание и стерилизацию, отличающийся тем, что в качестве солевого раствора используют сбалансированный солевой раствор с осмолярностью 306 м/осмоль, в качестве водорастворимого производного целлюлозы используют гидроксиэтилцеллюлозу, а в качестве гликозаминогликанов используют стерильный хондроитин сульфат, при этом сбалансированный солевой раствор доводят до кипения и добавляют в него хондроитин сульфат, после чего добавляют гидроксиэтилцеллюлозу, перемешивают в течение 2 ч, отстаивают раствор в течение 24 ч и разливают во флаконы и стерилизуют.

2. Раствор для лечения, профилактики заболеваний и повреждений роговицы, характеризующийся тем, что он получен по п.1 и содержит хондроитин сульфат, гидроксиэтилцеллюлозу и сбалансированный солевой раствор с осмолярностью 306 м/осмоль при следующем соотношении г/100,0 мл:

Хондроитин сульфат	0,002 до 4,0
Гидроксиэтилцеллюлоза	0,3 до 2,0
Сбалансированный солевой
раствор с осмолярностью 306 м/осмоль	До 100,0