Contact Lens Spectrum - Химические свойства контактных линз Rewetters

REWETTERS
Химические свойства контактных линз Rewetters
Обзор гиалуроновой кислоты как современного ингредиента при повторном увлажнении контактных линз.
Лоретта Б. Щотка-Флинн, OD, MS, FAAO

Данные из отчета аналитиков Global Industry за февраль 2004 года показывают, что число выпавших контактных линз в 2001 году оценивалось почти в 2 миллиона. Дискомфорт, особенно из-за сухости, был одной из основных проблем, которые вынуждали потребителей отказаться от использования линз.

Владельцы контактных линз могут решить реже носить контактные линзы или полностью прекратить носить линзы из-за симптомов сухости (Таблица 1). Чтобы обеспечить пользователям контактных линз значительное облегчение от симптомов глазного дискомфорта и хронического раздражения, производители средств по уходу за глазами ввели различные виды повторного увлажнения.
Комфортные составы для использования во время ношения контактных линз.

У меня была возможность выступить в качестве клинического исследователя в маске во время предварительного исследования FDA, спонсируемого Advanced Medical Optics, Inc. (AMO), для оценки трех потенциальных агентов, повторно увлажняющих, все из которых содержат гиалуроновую кислоту (ГК) в качестве ключевого ингредиента. В качестве превосходного препарата появились капли для смачивания Blink Contacts (AMO) с содержанием ГА 0,15%. В ходе исследования я обнаружил, что капли, содержащие ГК, стабилизируют слезную пленку, повышают TBUT и улучшают комфорт и переносимость контактных линз.

В этой статье будет дана оценка HA, а также других ингредиентов составов для увлажнения, чтобы дать вам более широкое понимание повторного увлажнения глазных капель на рынке сегодня.

Смачивающие агенты

Рисунок 1. Структура гиалуроновой кислоты (ГК).

Поверхностно-активные вещества или поверхностно-активные вещества содержат как гидрофобные, так и гидрофильные компоненты, что позволяет им связываться как с белком, так и с водой. Благодаря своим влагосвязывающим свойствам поверхностно-активные вещества способны улучшать смачиваемость составов для повторного увлажнения. Производители средств по уходу за линзами часто используют поверхностно-активные вещества в качестве моющих средств для очистки и удаления поверхностного мусора. Хотя все поверхностно-активные вещества действуют как чистящие средства, особенно против белков, эти агенты также действуют как увлажняющие агенты. Примерами смазок для линз, содержащих поверхностно-активные вещества, являются капли для повторного увлажнения Opti-free Replenish (тот же состав, что и для капель для линз Clerz Plus; Alcon Laboratories), которые содержат различные поверхностно-активные вещества, и капли для линз Complete Blink-N-Clean (AMO), которые Используйте тилоксапол для удаления глазных осадков, которые могут вызвать раздражение и дискомфорт.

Tetronic 1304 Surfactant помогает линзам удерживать влагу, а также помогает защитить линзу от накопления белка в будущем. Есть много разных конструкций Tetronic; Основная функция Tetronic 1304, как указано в BASF, - смачивающий агент. В недавнем исследовании (Subbaraman et al, 2006) закапывание смачивающей капли, содержащей Tetronic 1304, привело к адсорбции поверхностно-активного вещества на силикон-гидрогелевые линзы, что увеличило смачиваемость поверхностей линз. Это единственное опубликованное исследование, посвященное использованию смачивающих капель у пользователей силиконовых гидрогелевых линз. Tetronic 1304 является поверхностно-активным веществом в каплях для повторного увлажнения Opti-Free Express и каплях для повторного увлажнения Opti-Free Replenish. Opti-Free Replenish также содержит полиэтиленгликоль-11-лауриловый эфир карбоновой кислоты (также называемый RLM-100), поверхностно-активное вещество, предназначенное для удаления белка и липидов.

Глазные Демульценты

В 1980 году FDA выпустило монографию офтальмологических лекарственных препаратов, отпускаемых без рецепта, которые в целом признаны безопасными и эффективными. В монографии, которая является частью текущего обзора FDA лекарственных препаратов, глазное средство для снятия макияжа определяется как «агент, обычно водорастворимый полимер, который наносится местно на глаза для защиты и смазывания поверхностей слизистых оболочек и уменьшения сухости и раздражения. «. Первоначально перечисленные FDA-одобренные офтальмологические средства: карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ), глицерин и повидон до сих пор используются в ряде составов для повторного увлажнения.

TBUT и износ контактных линз

Широко используемым методом измерения TBUT является наблюдение слезной пленки слезной пленки после закапывания флуоресцеина. Научные исследования показали, что износ контактных линз вызывает изменения нормальной слезной пленки, такие как нарушения осмолярности слезы, состав белка слезы и TBUT. Glasson и коллеги (2003) обнаружили, что у пациентов с непереносимостью контактных линз TBUT короче и большее количество симптомов, связанных с дискомфортом на поверхности глаза, по сравнению с пациентами с толерантными линзами.

Таким образом, композиция, которая продлевает TBUT даже на несколько секунд, может преодолеть разрыв между временем разрушения и миганием, достигая улучшения защиты поверхности глаза.

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) представляет собой синтетическое водорастворимое производное целлюлозы с превосходными водосвязывающими и биоадгезивными свойствами. Решения на основе КМЦ могут защитить глаз во время операции LASIK и могут ускорить восстановление поверхности глаза, улучшая послеоперационную стабильность слезной пленки и окрашивание поверхности глаза. Исследование (Grene et al, 1992) 56 пациентов с сухим глазом показало, что у пациентов, получавших незарезервированные искусственные слезы на основе КМЦ, отмечалось улучшение окраски флуоресцеином, симптомов и степени цитологии. КМЦ может также снизить биологическую активность дезинфицирующих средств в многоцелевых растворах (MPS) путем химического комплексообразования активного агента, таким образом защищая глаза от повреждения поверхности глаза. КМЦ является безрецептурным офтальмологическим средством при использовании в концентрации от 0,2% до 2,5%. Refresh Contacts Comfort Drop (Allergan, Inc.) содержит 0,5% КМЦ.

Повидон - это водорастворимый полимер, содержащийся в каплях ReNu MultiPlus (Bausch & Lomb). Пациенты, которым вводили поливидонсодержащие заменители слезы, испытывали улучшение симптомов сухости глаз, демонстрируя при этом высокую переносимость соединения. Повидон - офтальмологическое средство, снимающее потливость при использовании в концентрации от 0,1% до 2%.

Гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ) Toda et al. (1996) показали, что не содержащая консервантов 0,5% гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ) улучшает симптомы сухости глаз и уменьшает повреждение глазной поверхности у двух групп пациентов с синдромом Шегрена и без него, возможно, из-за увеличенного времени удержания и механической защиты эпителиальных клеток. Из-за своей высокой вязкости ГПМЦ остается на поверхности глаза дольше, чем водные растворы или растворы поливинилового спирта (ПВС), со средним временем удерживания 5,1 минуты. В исследовании (Simmons et al, 2001) из 147 субъектов, носящих гидрогелевые линзы, удовлетворенность пациентов и время ношения контактных линз значительно улучшились, когда пациенты использовали MPS, содержащий HPMC. ГПМЦ представляет собой безрецептурное офтальмологическое средство, которое используется в концентрации от 0,2% до 0,5%. Капли для смачивания Visine for Contacts (Pfizer, Inc.) содержат ГПМЦ.

Глицерин , другое успокоительное средство, встречающееся в увлажняющих каплях Visine for Contacts, представляет собой трехатомный спирт с высокими связывающими воду свойствами. Глицерин очень вязкий и не может высохнуть и затвердеть под воздействием воздуха. Он также гигроскопичен, то есть поглощает воду из воздуха, помогая удерживать поверхностную влагу. Глицерин также может служить средством, регулирующим тонус. Глицерин действует как офтальмологическое средство для снятия ореола в концентрациях от 0,2% до 1%.

Консерванты

Рисунок 2. HA под низким усилием сдвига (между миганиями).

Большинство средств по уходу за глазами содержат консерванты для предотвращения бактериального загрязнения. Пациентам, которые используют капли часто или регулярно, капли «консервант» или «исчезающий консервант» часто рекомендуются для предотвращения любых цитотоксических эффектов консерванта.

Перборат натрия , содержащийся в глазных каплях Aquify (CIBA Vision), считается временным консервантом, потому что он превращается в воду (которая остается в глазу) и кислород (который рассеивается в воздух) после закапывания в глаз. В сочетании с водой он превращается в перекись водорода, что делает его эффективным антимикробным средством.

Стабилизированный оксихлорокомплекс (SOC) является офтальмологическим консервантом при низких концентрациях (0,005% по массе на объем). SOC содержится в глазных каплях Blink Contacts в качестве консерванта OcuPure и в глазных каплях Refresh Contacts в качестве консерванта Purite. Way и др. (2001) обнаружили, что SOC является наименее разрушительным для клеточной целостности эпителиальных клеток, по сравнению с хлоридом бензалкония (BAK), цетримидом, форатом ртути, боратом, Polyquad (Alcon) и перборатом. SOC также считается «исчезающим» консервантом, потому что он распадается на хлорид натрия и воду при воздействии света, что делает раствор практически без консервантов при закапывании.

Консервант эдетат динатрия (ЭДТА) хелатирует ионы кальция и магния, которые отвечают за сшивание полисахаридов в мембранах микробных клеток. ЭДТА содержится в смачивающих каплях Opti-Free Express и в глазных каплях ReNu MultiPlus.

Консервант Polyquaternium-1 (Polyquad) используется в качестве дезинфицирующего средства в концентрации 0,001%. Большой молекулярный размер Polyquad предотвращает его проникновение в гидрогелевые контактные линзы. Polyquad содержится в каплях для повторного увлажнения Opti-Free Express и каплях для повторного увлажнения Opti-Free Replenish.

Сорбиновая кислота (сорбат калия) представляет собой ненасыщенную карбоновую кислоту с фунгистатическими и ограниченными антимикробными свойствами. Известно, что при определенных концентрациях продукты окисления сорбиновой кислоты обесцвечивают некоторые гидрофильные контактные линзы.

Электролиты

Содержание электролита в человеческих слезах обычно напоминает содержание в плазме крови, но с некоторыми отличиями. Все капли для смачивания в таблице 2 содержат натрий и хлорид. Эксперименты с использованием роговицы кролика показали, что эпителий роговицы лучше всего поддерживать с буферным раствором, содержащим калий, кальций, магний, фосфат и бикарбонат, а также натрий и хлорид. Кальций, магний, калий, натрий и хлорид - все они присутствуют в глазных каплях «Контакты» и в глазных каплях «Обновить контакты», а в глазных каплях Renu MultiPlus дополнительно есть калий.

Рисунок 3. HA под высоким усилием сдвига (во время мигания).

Буферы

Буферы поддерживают рН офтальмологического раствора в пределах буферной емкости глаза. Это означает, что буфер противостоит нежелательным изменениям pH и в процессе помогает предотвратить осаждение и ухудшение состояния глазного раствора.

Фосфат натрия , содержащийся в каплях Aquify comfort, является самым физиологичным из всех распространенных буферов, поскольку это естественный буфер, возникающий в слезах.

Борная кислота является противогрибковым агентом и добавкой, усиливающей консерванты, и поэтому сводит к минимуму использование повышенных концентраций консерванта в офтальмологическом растворе. Борная кислота в сочетании с декагидратом бората натрия (бура) действует как хорошая буферная система, обладающая антимикробной активностью, поскольку бор (действуя с кислородом и солью) помогает дезинфицировать, убивая бактерии и грибки. Борная кислота и декагидрат бората натрия составляют буферную систему, обнаруживаемую в глазных каплях Blink Contacts и Refresh Contacts. Капли для смачивания Opti-Free Replenish, ReNu MultiPlus и Visine for Contacts также используют боратную буферную систему.

Цитрат является буферным и хелатирующим агентом, а также компонентом для очистки линз MPS, и содержится в повторных увлажняющих средах Opti-Free Replenish и Opti-Free Express. Это соединение работает по уникальному механизму ионного смещения, который позволяет ему вытеснять белок, основной компонент отложений линзы, во время процедуры очистки. Hong et al (1994) обнаружили, что он пассивно удаляет белок из линз группы IV.

Комфорт следующего поколения

Каждый состав в Таблице 2 содержит так называемый «ингредиент комфорта», основной компонент, отвечающий за способность продукта успокаивать или успокаивать глаза. Идеальный ингредиент комфорта должен обладать высокими водосвязывающими и вязкоупругими свойствами, позволяя ему связывать больше воды, быстро распределяться между миганиями и оставаться дольше на роговице, не вызывая визуального размытия. Более высокая молекулярная масса комфортных ингредиентов позволяет им связывать больше воды и поддерживать более толстую слезную пленку. Кроме того, идеальный ингредиент комфорта должен быть в состоянии стабилизировать слезную пленку во время ношения контактных линз, что приводит к смачиванию поверхности линз и уменьшению или устранению сухости и дискомфорта глаз.

Гиалуроновая кислота (ГК) - это природный высокомолекулярный вязкоупругий компонент синовиальных суставов, внеклеточного матрикса, стекловидного тела, водянистой влаги и кожи. Благодаря своим вязкоупругим свойствам HA может действовать как амортизирующая жидкость в суставах и как глазная смазка. ГА является эффективным терапевтическим средством для сухих глаз. Mengher и коллеги (1986) продемонстрировали, что концентрация 0,1% гиалуроната натрия в глазных каплях без консервантов может повысить стабильность слезной пленки и облегчить симптомы сухости глаз, а концентрации 0,1% и 0,3% могут задерживать TBUT. Производители недавно включили HA в качестве ингредиента для комфорта в новейшую линейку капель для повторного увлажнения на рынке средств по уходу за глазами: капли Aquify comfort, содержащие 0,1% HA, и глазные капли для мигания Contacts, содержащие 0,15% HA.

HA используется в офтальмологической практике для:

• Защитить эндотелий роговицы и предотвратить коллапс передней камеры во время внутриглазной операции.

• Лечить сухие глаза из-за их водоотталкивающих свойств.

Кроме того, HA in vivo и in vitro ингибирует образование свободных радикалов, которые частично являются причиной повреждения клеток, возникающего во время операции по удалению катаракты.

По сравнению с другими офтальмологическими средствами, 0,2% гиалуроната натрия имеет более длительный средний период полураспада в растворах для искусственных слез, равный 321 секунде на поверхности глаза (период полураспада 0,3% ГПМЦ составляет 44 секунды, тогда как 1,4% ПВС составляет 39 секунд). По сравнению с препаратами, заменяющими слезу, содержащими ПВС, гидроксиметилцеллюлозу и ГПМЦ, гиалуронат натрия (офтальмологическое вискозиметрическое устройство Healon 0,1%) лучше всего стабилизирует предроговую слезную пленку.

Как работает гиалуроновая кислота? Химическая структура ГК обусловливает его способность функционировать в качестве эффективной смазки в костно-мышечной системе и в качестве механической подушки в глазе. Его структура напоминает структуру губки, состоящей из полисахаридных цепей с водой, заключенной между его молекулами (рис. 1).

Высоковязкие агенты эффективны для связывания воды с глазом, но имеют следующие недостатки:

• Формирование неприятных остатков корки.

• Их неспособность равномерно распределяться по поверхности глаза, вызывая размывание.

• Их тенденция увеличивать трение при высоких скоростях сдвига, что приводит к снижению смазки.

Уникальные физические свойства HA позволяют ему поддерживать высокую вязкость, не вызывая образования остатков, размывания и трения. Как HA это делает?

HA является псевдопластичной молекулой, что означает, что она имеет высокую вязкость при низких скоростях сдвига и высокую эластичность при высоких скоростях сдвига. HA существует в произвольной конфигурации катушки, которая является полианионной при физиологическом pH. При низкой силе сдвига (когда глаз открыт) молекулы ГК случайно спутаны и имеют высокую вязкость (рис. 2). В течение этого времени TBUT замедляется, и испарение слезы и дренаж задерживаются.

Под высоким усилием сдвига (когда глаз моргает) молекулы HA выравниваются, таким образом позволяя потоку воды между цепями, делая соединение менее вязким (рис. 3). В этот момент HA легко и равномерно распространяется по поверхности глаза, обеспечивая эффективное смазывание.

Клиническое исследование смачивателей контактных линз, проведенное Kao et al. (2004), показало, что мигание глазных капель Контактов увеличивало время TBUT у пользователей контактных линз на 3,1 секунды по сравнению с исходным уровнем после 30 дней использования. Исследование также выявило прямую корреляцию между концентрацией HA и TBUT - концентрация 0,15% дала увеличение TBUT на 3,1 секунды, тогда как 0,1% привела к увеличению менее чем на две секунды. Длительное время TBUT связано с улучшением показателей комфорта в конце дня от исходного уровня до 30-го дня. Blink Contacts содержит 0,15% концентрации HA.

Резюме

В конечном счете, успешное смачивание / смазка для контактных линз снимает глазной дискомфорт и продлевает время ношения линз. Если перемачивающий продукт влечет за собой частые закапывания, чтобы справиться с симптомами дискомфорта и сухости, тогда его полезность ограничена. Новое поколение HA-содержащих капель может обеспечить более длительное облегчение от сухости без неудобств повторного нанесения раствора на глаза.

Для ссылок, пожалуйста, посетите www.clspectrum.com/references.asp и нажмите на документ № 125.

Доктор Щотка-Флинн - адъюнкт-профессор факультета офтальмологии Университета Кейс Вестерн Резерв и директор службы контактных линз в университетских больницах Кливленда.