CN101861141A - 清洗溶液 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种清洗溶液，其主要适用于外科手术，特别是眼科手术，该溶液中含有非牛顿型流体。进一步描述了这种清洗溶液的应用。

Description

清洗溶液
技术领域
本发明涉及被用作外科手术，特别是眼科手术中的清洗溶液的非牛顿型溶液。
背景技术
在进行外科手术的过程中，在手术过程中经常有必要进行清洗以清除手术区域所不期望的物质。这里通常使用等渗生理盐水，并可能加入添加剂。
脊椎动物的诸多眼睛疾病是因为视网膜或玻璃体发生了病变。玻璃体是眼睛的组成部分并且用于保持眼睛的特定形状。玻璃体位于眼睛的视网膜和晶状体之间并且由约98％的水、约2％的玻璃酸以及骨胶原纤维网构成，由于该骨胶原纤维网的滞留能力保证了水的稳定性。由此形成了玻璃体的凝胶状的稠度和透明性。
对于眼睛疾病的治疗，特别是对于视网膜的治疗，如视网膜脱落的情况，在近几年快速地增长。对于进行该治疗的医生来说，重要的是很好地识别出患病或受损的区域。一个成功的外科手术，特别是成功的眼科手术的前提是对解剖结构有很好的视野。
这种类型的治疗中的一项是手术切除玻璃体。为了切除玻璃体而在眼睛巩膜上实施三个小的切口，该切口到达玻璃体所在的后眼房。通过该切口就能使相应的医疗器械进入到眼睛的内部。为了使眼睛所受到的伤害降低到最小程度，手术的切口必须非常得小。在手术过程中通常会采用生理盐水清洗手术区域。
为了不至于因为在抽干稳定形成的玻璃体时的压力损失使得眼睛失去形状并且由此造成二次伤害，在玻璃体所在的位置的空腔中会注入一种代替液体，以保持内压力恒定。现有技术中，由于等渗生理盐水的化学成分和物理特性，人们常会使用其作为清洗溶液，因为这种等渗生理盐水溶液能够与玻璃体水分理想地溶合，从而使两种液体毫无问题地互相交溶。
在治疗的过程中必须清洗外科手术的位置。同时也不可以限制手术区域的视野。此外，清洗溶液在生理特性上必须是相容的，它必须是很容易被注入并容易清洗。
目前已经发现，通常使用的等渗生理盐水由于其与水有很好的可混性而具有的缺陷是，它也会与其它的液体如说房水和血液溶合并且由此使得该等渗生理盐水被染色或变暗。这种变暗导致最不希望发生的对手术区域的视野的限制。
此外，标准的等渗生理盐水会添加谷胱甘肽和葡萄糖。因为这种溶液不稳定，所以通常只在使用之前直接添加谷胱甘肽和葡萄糖，这是高成本的并且会提高感染的几率。
虽然在现有技术中提倡使用不同种类的填充液体，但是在外科手术过程中一般只使用水性溶液，其优选地具有与水差不多的密度。
在DE 60107451T2中描述了将等渗生理盐水作为在玻璃体切除手术过程中作为清洗溶液使用的传统的眼科液。在玻璃体切除手术之后必须注入代替(原)玻璃体的物质。与此相关的，在WO 03/079927中描述到将全氟烷烃作为在外科手术中，特别是视网膜手术中使用的替代液体和填充制剂。这类全氟烷烃具有的优点是，由于其高密度而特别聚集在玻璃体的下部并且由此简化外科医生对视网膜的治疗。但是这一种高密度也具有缺点，由于高密度使得全氟烷烃长时间地施加在组织上。此外，全氟烷烃的另一个缺点还在于它超出一般的不菲的价格，以及在另一方面，其极强的憎水性和憎油性。在实际中，全氟烷烃几乎是既不溶于亲水性物质，也不溶于亲油性或亲氟性物质，这就使从玻璃体腔内部去除该制剂变得非常困难并且会造成额外的费用。
在进行不同切割比例的玻璃体切除手术过程中会产生进一步的问题。一旦需要对视网膜进行深度的工作时就会造成浮动，从而使外科手术难以进行并且危及视网膜。
由于目前公知的用于外科手术，特别是用于眼科手术的清洗溶液的缺陷，希望获得一种改良的制剂。
发明内容
本发明的任务在于提供简化外科医生实施外科手术并且预防二次伤害的清洗溶液，该清洗溶液易于使用，在生理特性上具有兼容性和相容性，并且相对于上面所提到的全氟烷烃溶剂在价格上有明显的降低。此外，本发明的任务还在提供用于眼部外科手术的清洗溶液，该清洗溶液在生理特性上具有相容性并且能够被很好地注入，同时也允许对手术区域拥有较好的视野并且简化对手术医疗器械的使用，比如玻璃体切除手术。
具体实施方式
如在权利要求1中所定义的，通过一种用于外科手术，特别是用于眼外科手术，尤其是玻璃体和视网膜手术的清洗溶液来完成该任务。
令人意外地可以确定，在外科手术中将非牛顿型流体，特别是非水性并且不可与水溶合的非牛顿型流体作为清洗溶液使用是有利的。因为这类溶液一方面不能与血液溶合，从而避免变暗并因此损害手术视野；另一方面，它能够减弱因使用医疗器械而造成的剪切力。这种情况一般在外科手术中是有利的，主要是因为在使用医疗器械时，其剪切力将会产生不好的效果。
通过使用根据本发明的清洗溶液就不会产生与手术位置处所存在的液体，特别血液的溶合，从而使得医生拥有更好的手术视野成为可能。此外，阻止或避免组织在剪切力作用下的浮动或运动。后者对于敏感的组织，比如说视网膜尤其重要。
实际上本发明就是将非牛顿型流体作为外科手术过程中的清洗溶液。非牛顿型流体被定义为一种溶液：在此种液体中，其剪应力在恒温状态下与速度梯度是不成比例的，或者说该剪应力接受对其造成影响的剪切力并且该剪应力因此减弱。
此外，所使用的清洗溶液不能或几乎不能与水体相溶合，从而避免了与血液的溶合并由此避免了染色。专业人员公知不适合或几乎不适合与水溶合的且生理上相容的液体。对于不能与水混合或几乎不与水混合的液体理解为在水中几乎不溶、难溶或非常难溶的溶剂，该溶剂每100份中少于20份的部分溶于水，优选地少于10份，尤其优选地少于5份。
对于在眼科手术的进行过程中的应用，非常有必要在玻璃体和清洗溶液之间作区别，根据本发明的溶液使之成为可能。同时，应当在任何时候都能很好地看清玻璃体的基本面，从而简化外科手术，特别是能够避免手术过程中的二次伤害。
令人意外地发现，具有特定密度和特定粘度的硅油特别适合成为外科手术，尤其是眼科手术中的清洗溶液，并且，它还不仅能完全取代费用较高的全氟化合物，而且还有进一步的优点。
硅油在很久以前就是公知的，在许多领域都会被使用，譬如说在工业领域作为消泡剂或者涂层；此外还被用于化妆品，比如说作为给予定型或者改善粘合性的物质。在医疗技术领域，它主要是用于整形外科手术而被公知。
根据应用领域可以借助各式各样的合成物以任意结构合成合成物。不论环状硅酮还是脂肪族硅酮，特别是硅氧烷以及下属的聚二甲基硅氧烷(PDMS)都可以在此找到。这样，脂肪族硅酮以及特别是硅氧烷的跨度从低分子到高分子，而在其处于高分子状态时，其粘度将达到一百万毫帕(mPas)以上。
生产制造硅油的方法是公知的，并且硅油质量较好，在价格方面也相对合理。
发明者欣喜地发现，专用的硅油特别适合于作为外科手术，尤其是眼科手术的清洗溶剂。
根据本发明的应用的非牛顿型流体，尤其是硅氧烷的重要优点是其与血液之间较差的溶合性。目前使用的清洗溶液与血液溶合，这就会造成手术中的视野障碍。硅氧烷不会发生任何的溶合，相反地它会构造出相界，从而保证医生拥有很好的手术视野。除此之外，硅油还能够遏制血液，这样在某种情况下甚至起到产生止血的作用。
根据本发明被使用的非牛顿型液体，特别是硅氧烷，所具有的透明性不会受到血液或者其他水性溶液的影响，除此之外它还拥有另一个优点。根据本发明的溶液优选地设为相对于其他的溶液更适合作为玻璃体切除手术中的清洗溶液。当玻璃体发炎时，当需要对视网膜进行手术时，或者当玻璃体的透明性较差时必须进行玻璃体切除手术以去除玻璃体。无论在何种情况下都必须在去除玻璃体时使视网膜不会被一起剥离。玻璃体隔着玻璃体膈膜(Glasskoerpergrenzmembran)紧挨着视网膜。此处，当玻璃体已经变暗时，更为重要的是，清洗溶液既不是暗的也不会因为血液和其他的成分而变暗。
根据本发明实施的硅油的一项重要特征就是它的密度。只有这种密度小于1.0g/cm3，也就是密度比水的密度还要小的硅油才是合适的。优选地，硅油的密度的范围是0.80g/cm3到0.98g/cm3，尤其优选地是在0.90g/cm3到0.98g/cm3之间。硅油由于相对于水具有更小密度，在这种情况下，也能够对玻璃体腔体的上部区域进行填充。通过注入根据本发明的硅油制剂，使得在玻璃体腔体后部的视网膜的液体将会被挤出。这将带来具有决定性意义的优势，特别是在对玻璃体腔体的前部进行手术的过程中。在此，根据本发明的注入溶液不仅当作玻璃体的体积替换物使用，并且也用作为视网膜稳定剂，以避免玻璃体和视网膜的萎陷。
根据本发明的清洗溶液的另一个优点还应当归因于它的非牛顿型特征。已经发现，根据本发明的清洗溶液可以消除在靠近视网膜处实施的玻璃体切除手术中存在的视网膜的振动和浮动。出于这些原因，硅油还有助于更好地控制外科手术并且更安全地进行外科手术，并且由此简化外科手术。
根据本发明的硅油的第二个重要的特性是其出色的粘度。只有当硅油的粘性足够小时清洗溶液才能够通过很细的注射插管或针头得以注入或吸出。如果在温度为25℃时，并且环境压力以乌氏——毛细管粘度计肖特测算为CT52时，这一液体的粘度值不应该超过100毫帕。
根据本发明的硅油的粘度在0.1毫帕至100毫帕之间，由于其明显更低的粘度而相对于现有技术中所使用的全氟烷烃更加出色。已经发现，具有该范围内的粘度的硅油能够被很好地加工。该硅油能够通过在相应的外科手术中所使用的很细的注射插管很好地被输送到眼睛内部并且又从中吸出。在对眼部进行手术时，所使用到的注射插管的最大为25管口径，而液体通过其非常窄的内腔流动。根据本发明的清洗溶液也可以通过这些注射插管来给药。粘度高于100毫帕的硅油是黏稠的，并且完全不能通过这种很细的注射插管得以注入或吸出并且只能够通过较粗的注射插管有限地注入或吸出。低粘度的硅油，比如说粘度为0.1毫帕的硅油虽然具有极强流动性，然而其气压以及与此相关联的其流动性过高以至于无法得到合适的实施。此外，粘度低于0.1毫帕的硅油在可消毒性方面又会有问题。具有1个硅氧烷单元的硅酮因为有毒性而不适合作为应用于眼睛的溶液，这就不是本发明中所释义的情况。与之相反，根据本发明的硅油正是因为考虑到其生物上的相容性而显得十分出色。
在这里尤其合适的硅油是那些粘度介乎于0.5毫帕至50毫帕之间的，优选地介乎于1毫帕至20毫帕之间的硅油。在这一范围内给出流动性和粘稠度之间适当的比例，从而这种硅油就能够通过相应的注射插管注入玻璃体腔内并且该种硅油的流动性如此之小以至于其能够保持在该玻璃体腔内而不会通过其他的手术切口发散或透过视网膜发散。硅油的粘度尤其适合介于2毫帕至10毫帕之间。这样的硅油相对于粘度小于2毫帕的硅油来说，具有又多一倍的明显降低的流动性。上界为10毫帕的意义在于，所允许的硅油的最佳流动性并且由此能够产生尤其适合于眼科手术的注入溶液。
根据发明的流动硅酮，特别是硅氧烷被用作硅油，其满足所要求的两种特征。甲基硅氧烷及其聚合物、二甲基硅氧烷及其聚合物也十分合适。硅酮是未取代的，也可以是取代的。如果进行取代，则将与硅原子结合的氢原子取代成别的原子或者是一个分子团。常用的取代基是链状的、分支的或者环状的烷基，该烷基具有1至18个碳原子，或是具有6至15个碳原子的芳基。烷基以及芳基其本身又可以被取代。取代基可以以嵌段的方式或者分散的方式存在于硅氧烷链，其中的一些部分可按公知的方式依照希望的特性被安置。
在本发明中也特别考虑未取代的烷基和芳基硅油。特别适合的是聚二甲基硅氧烷(PDMS)，其可以是未被取代的，也可以是被取代的。事实上，对于可取代的硅酮，芳基以及下属的苯基是很好的取代基。
硅油通常表现出不与水和血液溶合的特性。因为这种特性，在将根据本发明的制剂注入到眼睛的玻璃体腔中后，在硅油和玻璃体之间的相界上形成界面。硅油和水的不同的折射率在这里所具有的优点是，医生在手术时能了解，他手中的医疗器械位于何处，是在玻璃体中还是在硅油中，并且他可以更好地判断，玻璃体是否足够远。相界的形成有助于医生的定位。在这个方面，其折射率与水的折射率能明显区分开来的硅油是适合的。在这方面，可取代硅油中，因为苯基的折射率更高，并拥有较高的透明度，所以用苯基取代硅油具有明显优势，比如说苯基聚二甲基硅氧烷，苯基聚甲基硅氧烷，苯基聚三甲基硅氧烷，二苯基聚二甲基硅氧烷，二苯基聚甲基硅氧烷，二苯基聚三甲基硅氧烷。由于更高的折射率使得水和硅油之间折射率的差距变得更大，这样就为医生更好地显示了两种液体之间的界面。这使得大大简化了外科手术的复杂性，以取得更好的手术效果。
对于适合于根据本发明的清洗溶剂的硅油，也发现其他的物质：正聚二甲基硅氧烷、异聚二甲基硅氧烷、芳基取代PDMS，比如苯基聚二甲基硅氧烷、二苯基聚二甲基硅氧烷、聚苯聚二甲基硅氧烷、烷基取代PDMS，比如甲基聚二甲基硅氧烷、乙基聚二甲基硅氧烷、丙基聚二甲基硅氧烷等，其他的取代的聚二甲基硅氧烷，比如说含氟烷基取代PDMS。该列举应当是根据本发明的清洗溶剂中硅油的适合的取代基的例子，而不作为限制。下面是一些适合的化合物的示例性列举：双二苯基乙基二硅氧烷、二苯基六聚甲基硅氧烷、辛基聚二甲基硅氧烷、辛酰聚二甲基硅氧烷、辛酰聚甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、二硅氧烷、己基聚二甲基硅氧烷、己基聚甲基硅氧烷、十二烷基聚二甲基硅氧烷、十二烷基聚甲基硅氧烷、聚甲基硅氧烷、甲基聚三甲基硅氧烷、苯基乙基聚二甲基硅氧烷、苯基乙基二硅氧烷、苯基丙基乙基聚甲基硅氧烷、苯基丙基聚三甲基硅氧烷、苯基聚三甲基硅氧烷、三氟丙基聚二甲基硅氧烷、三氟丙基聚甲基硅氧烷、三硅氧烷等等。
正如上面所述的，根据本发明的硅油将会被使用，以此消除使用全氟烷烃带来的缺点。基于相似的理由对半氟化烷烃的使用同样也不是优选的。由于半氟化化合物和硅酮之间的很好的可溶合性，在某些情况下溶入小部分的半氟化化合物也是有好处的，比如说，为了让密度和粘度达到预期目的。优选地，能够依赖于所使用的物质和预定的意图，溶合最多为体积的10％的半氟化烷烃。合适的半氟化烷烃例如在EP0859751中有描述。
半氟化烷烃的使用提供了进一步的优势。半氟烷烃比硅酮具有更高的对活性物质的溶解力。在优选的实施方式中可以为根据本发明的溶液添加一种或多种半氟化烷烃作为活性物质的溶剂。就此而言，活性物质可以是药物、抗氧化剂、眼睛的营养素或者也可以考虑其他相似的活性物质。药物的例子可以是镇静剂(lindernde Mittel)或抗生素剂。抗氧化剂例如是阻止自由基的化合物。营养素可以是是糖、葡萄糖等。
清洗溶液优选地为硅酮中的一种或多种半氟化烷烃部分可以根据期望的特征而改变。借助半氟化烷烃不仅能够改善特定药剂的溶解性，还能够调节密度。优选地，半氟化烷烃的部分占有大于1％的重量，更优选地为大于5％的重量。专业人士能够通过少量的经验尝试容易地调节出硅酮和半氟化烷烃之间合适的比例，其中硅酮与半氟化烷烃的比例在50∶1至1∶2之间范围是尤其合适的。
以上所描述的硅油适用于配制眼科手术的清洗溶液，尤其也可以用于手术中的器械，特别是作为眼睛内部结构中操作的器械。根据本发明的制剂有利于在眼部手术中用于清洗玻璃体腔。根据本发明的制剂主要以清洗溶液的形式给出，其可以应用在眼部手术，尤其是视网膜区域的手术中。

Claims (19)

1.非牛顿型溶液，作为外科手术中的清洗溶液。
2.根据权利要求1所述的清洗溶液，用于玻璃体和视网膜手术。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的清洗溶液，其具有选自硅油、含2至4个碳原子的多元醇、含有聚环氧乙烷和/或聚环氧丙烷的流体中至少一种或是它们的混合物。
4.根据上述权利要求之一所述的清洗溶液，所包含的至少一种硅油所具有的密度少于1g/cm3，并且所具有的粘度介于0.1至100mPas之间。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的清洗溶液，其特征在于，所述硅油的所述密度为0.80至0.98g/cm3。
6.根据上述权利要求之一所述的清洗溶液，其特征在于，所述清洗溶液所具有的粘度是在0.5至50mPas的范围内。
7.根据上述权利要求之一所述的清洗溶液，其特征在于，所述清洗溶液所具有的粘度是在2至10mPas的范围内。
8.根据上述权利要求之一所述的清洗溶液，其特征在于，所述硅油是链状硅氧烷。
9.根据上述权利要求之一所述的清洗溶液，其特征在于，所述硅油是取代或未取代的聚二甲基硅氧烷。
10.根据上述权利要求之一所述的清洗溶液，其特征在于，所述硅油由2至10个硅氧烷单元组成。
11.根据上述权利要求之一所述的清洗溶液，其特征在于，所述硅油是苯基取代的。
12.根据上述权利要求之一所述的清洗溶液，其特征在于，还包含半氟化烷烃。
13.根据权利要求12所述的清洗溶液，其特征在于，所包含的硅油和半氟化烷烃的比例为使得所述溶液的密度小于1g/cm3。
14.根据权利要求12或13所述的清洗溶液，其特征在于，所包含的硅油和半氟化烷烃的比例介于50∶1至1∶2之间。
15.根据上述权利要求之一所述的清洗溶液，其特征在于，还包含一种或多种活性物质。
16.根据权利要求15所述的清洗溶液，其特征在于，包含一种或多种不溶于水的活性物质。
17.根据权利要求8至10之一所述的清洗溶液，其特征在于，包含一种或多种药物、抗氧化剂和/或营养素。
18.权利要求1至11之一所述的清洗溶液在玻璃体和视网膜手术中的应用。
19.权利要求1至11之一所述的清洗溶液在眼睛的后面区域进行手术的过程中清洗眼睛的应用。
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