CN113876800A - 角膜保护剂及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种角膜保护剂，所述角膜保护剂包括：粘度为5mPa·s～20万mPa·s的羟丙基甲基纤维素和/或分子量为2千～5万的硫酸软骨素、抗炎物、缓冲液。本发明的角膜保护剂可在术中对角膜表面的保护，能在一定时间内保持角膜表面湿润并且保持角膜良好的透明性，提供良好的手术视野。同时，还能降低术后发生角膜上皮功能障碍的风险，减少术后的并发症。

Description

角膜保护剂及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及医药领域。具体地，本发明涉及角膜保护剂及其制备方法和用途。
背景技术
眼科手术中因为使用开睑器防止眼睛闭合，常需要使用角膜湿润剂作为泪膜的替代物，以保持角膜上皮细胞的水合作用，提供清晰的手术视野。眼用平衡盐溶液(BSS)是最常用的角膜湿润剂，由于眼用平衡盐溶液容易蒸发且滋润角膜的时间很短，在手术过程中需要经常反复冲洗角膜表面，反复冲洗不仅会使患者感到不适，还会给手术医生及助手带来额外的工作。
目前所公开的保存液的用途主要是保存离体的角膜组织，并非应用于临床手术中。因此需要设计一种能应用于临床手术中的角膜表面保护剂，而且使该角膜表面保护剂在一段时间内保持角膜的湿润及透明性，在术中对角膜起到良好的保护作用，优化手术进程，提升患者的舒适感，减少手术源性角膜上皮功能障碍等并发症的发生。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题。为此，本发明提出了角膜保护剂及其制备方法和用途，该角膜保护剂可在术中对角膜表面的保护，能在一定时间内保持角膜表面湿润并且保持角膜良好的透明性，提供良好的手术视野。同时，还能降低术后发生角膜上皮功能障碍的风险，减少术后的并发症。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种角膜保护剂。根据本发明的实施例，所述角膜保护剂包括：粘度为5mPa·s～20万mPa·s的羟丙基甲基纤维素和/或分子量为2千～5万的硫酸软骨素、抗炎物、缓冲液。
羟丙基甲基纤维素是由植物中提取，经过人工化学修饰、纯化的可溶性植物多糖。羟丙基甲基纤维素以其特有的生物学特性，如对人体无毒副作用、不被人体酶降解、高粘弹性等被广泛应用于医药学领域，羟丙基甲基纤维素理化性质稳定，微生物不易生长，可行高温消毒，于室温贮存，是一种无任何毒副作用、无菌、无热原、粘滞性高，涂敷作用佳的高分子聚糖类生物材料。羟丙基甲基纤维素应用于角膜表面保护剂中，可覆盖于角膜表面形成一层保护膜，避免眼表上皮微绒毛和微皱襞受损，提供足够的角膜水合时间，保证长时间良好的屈光状态，还可以避免杯状细胞丢失，减少泪液中水液层蒸发，减缓泪液中脂质层与黏蛋白层的接触，可以充分维持泪膜的稳定性。
硫酸软骨素是一类硫酸化的糖胺聚糖，存在于人和动物结缔组织中，主要分布于软骨、骨、肌腱、肌膜和血管壁中，主要作为保健食品或药品，用于预防冠心病、心绞痛、心肌梗死、关节炎、耳聋耳鸣等疾病，对人体无毒副作用。硫酸软骨素是角膜基质的成分之一，是构成细胞间质的主要成份，对角膜胶原纤维具有保护作用，能在角膜表面形成一层透气保水膜，改善眼部干燥症状，对维持细胞环境的相对稳定性和正常功能具有重要作用。
发明人经过大量实验发现，采用特定粘度的羟丙基甲基纤维素和/或特定分子量的硫酸软骨素，可以更好地保护角膜表面湿润，保持良好的通透性，降低术后发生角膜上皮功能障碍的风险，减少术后并发症。若羟丙基甲基纤维素的粘度过高，医生在使用时不好操作，产品不能顺利从注射器推出，另外粘度过高产品不容易分散，不能充分保护眼表；若羟丙基甲基纤维素的粘度过低，产品蒸发过快，也不能很好的起到保护作用；硫酸软骨素的分子量大小对其生物活性的发挥有着重要作用，因此需要筛选出适宜的相对分子质量的硫酸软骨素，可具有良好的涂敷能力，保持角膜表面湿润，较好的保护角膜上皮细胞，分子量过大粘滞性增加，角膜透明度降低而不利于手术操作，分子量过低，粘滞性降低，不能够在术中很好的保护角膜。
根据本发明的实施例，上述角膜保护剂还可以具有下列附加技术特征：
根据本发明的实施例，所述羟丙基甲基纤维素的粘度为2000～4000mPa·s；基于所述缓冲液的总体积，所述羟丙基甲基纤维素的浓度为5～500mg/mL，优选1～20mg/mL。发明人经过大量实验得到上述较优粘度和浓度，由此，可以更好地保护角膜，使其表面湿润且具有良好的透明性。
根据本发明的实施例，所述硫酸软骨素的分子量为1万～3万；所述硫酸软骨素的浓度为5～500mg/mL，优选1～20mg/mL。发明人经过大量实验得到上述较优粘度和浓度，由此，可以更好地保护角膜，使其表面湿润且具有良好的透明性。
根据本发明的实施例，所述角膜保护剂包括所述羟丙基甲基纤维素和硫酸软骨素，基于所述缓冲液的总体积，所述羟丙基甲基纤维素和硫酸软骨素的总浓度为5～500mg/mL，优选1～20mg/mL；所述羟丙基甲基纤维素和硫酸软骨素的质量比为(1～6)：1。由此，可以更好地保护角膜，使其表面湿润且具有良好的透明性。
根据本发明的实施例，所述缓冲液包括：NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、C2H3O2Na、C6H5O7Na3和注射用水；基于所述缓冲液的总体积，所述NaCl的浓度为1.0-9.0g/L，KCl的浓度为0.1-5.0g/L，MgCl2的浓度为0.05-2.0g/L，CaCl2的浓度为0.1-1.0g/L，C2H3O2Na的浓度为0.5-10.0g/L，C6H5O7Na3的浓度为0.5-5.0g/L。该缓冲液为等渗，酸碱度与人体泪液接近，因此可以保护角膜，使角膜上皮不受损害。
根据本发明的实施例，所述角膜保护剂进一步包括：抗炎物，所述抗炎物包括：左氧氟沙星、妥布霉素和/或地塞米松；基于所述缓冲液的总体积，所述左氧氟沙星的浓度为1～5mg/mL，所述妥布霉素的浓度为0.1～2mg/mL，所述地塞米松的浓度为0.1～2mg/mL。由此，可以减少术中或术后感染。
根据本发明的实施例，所述角膜保护剂的剂型为滴眼剂。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种制备前面所述角膜保护剂的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：将所述羟丙基甲基纤维素和/或硫酸软骨素与缓冲液以及任选的抗炎物进行混合，得到角膜保护剂。由此，根据本发明实施例的方法可以简便、快捷地制备角膜保护剂，适于工业化生产应用。
根据本发明的实施例，所述方法进一步包括：将所述缓冲液与抗炎物进行第一混合，将所得第一混合液进行过滤除菌，得到除菌产物；将所述除菌产物与所述羟丙基甲基纤维素和/或硫酸软骨素进行第二混合，将所得第二混合液进行高压灭菌，得到所述角膜保护剂。采用上述杀菌方式可以更好地杀死杂菌，延长产品保质期，且尽可能地避免有效成分的损失。具体地，高压灭菌是在110～130℃的温度下进行30～50分钟。
在本发明的又一方面，本发明提出了前面所述角膜保护剂在制备药物中的用途。根据本发明的实施例，所述药物用于眼科手术中保护角膜。由此，根据本发明实施例的保护角膜可在术中对角膜表面的保护，能在一定时间内保持角膜表面湿润并且保持角膜良好的透明性，提供良好的手术视野。同时，还能降低术后发生角膜上皮功能障碍的风险，减少术后的并发症。
根据本发明的实施例，眼科手术包括所有暴露角膜的手术，具体包括白内障摘除术、人工晶状体植入术、青光眼手术、斜视手术、玻璃体切割手术、巩膜外垫压手术、角膜裂伤缝合术、巩膜裂伤缝合术。
本发明的有益效果在于，与传统的仅应用于保存离体的角膜组织的保存液相比，采用本发明的方法所制备得到的角膜表面保护剂，可应用于临床手术中，在手术过程中涂抹于角膜表面，能够在一段时间内保持角膜的湿润及透明性，在术中对角膜起到良好的保护作用，优化手术进程，提升患者的舒适感，减少手术源性角膜上皮功能障碍等并发症的发生。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1显示了根据本发明实施例兔白内障摘除术后通过角膜表面荧光染色对角膜上皮缺失进行统计分析的示意图；
图2显示了根据本发明对比例的兔白内障摘除术后通过角膜表面荧光染色对角膜上皮缺失进行统计分析的示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
制作方法为：
1、制备缓冲液：
分别称取0.60g的NaCl、0.15g的KCl、0.05g的MgCl2、0.07g的CaCl2、0.5g的C2H3O2Na、0.35g的C6H5O7Na3，溶于100ml注射水中配制成缓冲溶液A，在缓冲溶液中加入左氧氟沙星粉剂至终浓度2mg/ml、妥布霉素粉剂至终浓度1mg/ml、地塞米松原液至浓度0.5mg/ml，搅拌均匀，待上述的原料完全溶解，得缓冲溶液B，对缓冲溶液B采用0.22微米滤膜过滤除菌。
2、称取1.5g粘度为3千mPa·s的羟丙基甲基纤维素、0.4g分子量为2万的硫酸软骨素溶解在100ml的上步所得缓冲液中，高压灭菌，121℃40分钟，之后分装于一次性容器中，得角膜保护剂1。
3、将12只(24眼)科研用新西兰大白兔，采用随机对照的方法，选择右眼(12眼)为实验组，左眼(12眼)为对照组，实验组在手术显微镜下行白内障摘除术，术中用角膜保护剂1点眼，对照组在手术显微镜下行白内障摘除术，术中用眼用平衡盐溶液点眼，于术后3天观察兔角膜上方和中央区上皮细胞密度的改变，使用T检验对实验组和对照组数据进行统计学分析，P<0.05为有显著差异。所有手术操作均由同一名熟练的眼科医生完成，角膜上皮细胞观测由同一位观察者完成。数据显示，术后第3天对照组角膜上皮点状缺失数量(432±45)显著高于角膜保护剂组角膜上皮点状缺失数量(34±7)(图1)(P<0.05)。
实施例2
1、使用实施例1中的方法制作缓冲液，称取2.0g粘度为2千mPa·s的羟丙基甲基纤维素、1.0g分子量为1万的硫酸软骨素溶解在100ml的缓冲液中，高压灭菌，121℃40分钟，之后分装于一次性容器中，得角膜保护剂2。
2、将24只(48眼)科研用新西兰大白兔，采用随机对照的方法，选择右眼(24眼)为实验组，左眼(24眼)为对照组，实验组在手术显微镜下行白内障摘除术，术中用角膜保护剂2点眼，对照组在手术显微镜下行白内障摘除术，术中用眼用平衡盐溶液点眼，于术后3天观察兔角膜上方和中央区上皮细胞密度的改变，使用T检验对实验组和对照组数据进行统计学分析，P<0.05为有显著差异。所有手术操作均由同一名熟练的眼科医生完成，角膜上皮细胞观测由同一位观察者完成。数据显示，术后第3天对照组角膜上皮点状缺失数量(356±25)显著高于角膜保护剂组角膜上皮点状缺失数量(28±5)(图1)(P<0.05)。
实施例3
1、使用实施例1中的方法制作缓冲液，称取1.0g粘度为4千mPa·s的羟丙基甲基纤维素、0.2g分子量为3万的硫酸软骨素溶解在100ml的缓冲液中，高压灭菌，121℃40分钟，之后分装于一次性容器中，得角膜保护剂3。
2、将16只(32眼)科研用新西兰大白兔，采用随机对照的方法，选择右眼(16眼)为实验组，左眼(16眼)为对照组，实验组在手术显微镜下行白内障摘除术，术中用角膜保护剂3点眼，对照组在手术显微镜下行白内障摘除术，术中用眼用平衡盐溶液点眼，分别于术后3天观察兔角膜上方和中央区上皮细胞密度的改变，使用T检验对实验组和对照组数据进行统计学分析，P<0.05为有显著差异。所有手术操作均由同一名熟练的眼科医生完成，角膜上皮细胞观测由同一位观察者完成。数据显示，术后第3天对照组角膜上皮点状缺失数量(416±32)显著高于角膜保护剂组角膜上皮点状缺失数量(32±4)(图1)(P<0.05)。
实施例4
1、使用实施例1中的方法制作缓冲液，称取3.5g粘度为3千mPa·s的羟丙基甲基纤维素、0.4g分子量为2万的硫酸软骨素溶解在100ml的缓冲液中，高压灭菌，121℃40分钟，之后分装于一次性容器中，得角膜保护剂5。
2、将18只(36眼)科研用新西兰大白兔，采用随机对照的方法，选择右眼(18眼)为实验组，左眼(18眼)为对照组，实验组在手术显微镜下行白内障摘除术，术中用角膜保护剂5点眼，对照组在手术显微镜下行白内障摘除术，术中用眼用平衡盐溶液点眼，分别于术后3天观察兔角膜上方和中央区上皮细胞密度的改变，使用T检验对实验组和对照组数据进行统计学分析，P<0.05为有显著差异。所有手术操作均由同一名熟练的眼科医生完成，角膜上皮细胞观测由同一位观察者完成。数据显示，术后第3天对照组角膜上皮点状缺失数量(479±41)略高于角膜保护剂组角膜上皮点状缺失数量(331±27)(图1)(P<0.05)。
由此，表明羟丙基甲基纤维素的浓度偏高，所得到的角膜保护剂有一定的保护作用，但是效果不及实施例1的好。
实施例5
1、使用实施例1中的方法制作缓冲液，称取1.5g粘度为3千mPa·s的羟丙基甲基纤维素、0.4g分子量为5千的硫酸软骨素溶解在100ml的缓冲液中，高压灭菌，121℃40分钟，之后分装于一次性容器中，得角膜保护剂5。
2、将18只(36眼)科研用新西兰大白兔，采用随机对照的方法，选择右眼(18眼)为实验组，左眼(18眼)为对照组，实验组在手术显微镜下行白内障摘除术，术中用角膜保护剂5点眼，对照组在手术显微镜下行白内障摘除术，术中用眼用平衡盐溶液点眼，分别于术后3天观察兔角膜上方和中央区上皮细胞密度的改变，使用T检验对实验组和对照组数据进行统计学分析，P<0.05为有显著差异。所有手术操作均由同一名熟练的眼科医生完成，角膜上皮细胞观测由同一位观察者完成。数据显示，术后第3天对照组角膜上皮点状缺失数量(398±26)略高于角膜保护剂组角膜上皮点状缺失数量(287±24)(图1)(P<0.05)。
由此，表明硫酸软骨素的分子量偏低，所得到的角膜保护剂有一定的保护作用，但是效果不及实施例1的好。
对比例1
1、使用实施例1中的方法制作缓冲液，称取1.5g粘度为21万mPa·s的羟丙基甲基纤维素、0.4g分子量为2万的硫酸软骨素溶解在100ml的缓冲液中，高压灭菌，121℃40分钟，之后分装于一次性容器中，得角膜保护剂4。
2、将16只(32眼)科研用新西兰大白兔，采用随机对照的方法，选择右眼(16眼)为实验组，左眼(16眼)为对照组，实验组在手术显微镜下行白内障摘除术，术中用角膜保护剂4点眼，对照组在手术显微镜下行白内障摘除术，术中用眼用平衡盐溶液点眼，分别于术后3天观察兔角膜上方和中央区上皮细胞密度的改变，使用T检验对实验组和对照组数据进行统计学分析，P<0.05为有显著差异。所有手术操作均由同一名熟练的眼科医生完成，角膜上皮细胞观测由同一位观察者完成。数据显示，术后第3天对照组角膜上皮点状缺失数量(369±37)低于角膜保护剂组角膜上皮点状缺失数量(551±47)(图2)(P<0.05)。
由此，表明羟丙基甲基纤维素的分子量过高，所得到的角膜保护剂不利于角膜的保护。
对比例2
1、使用实施例1中的方法制作缓冲液，称取1.5g粘度为3千mPa·s的羟丙基甲基纤维素、0.4g分子量为8万的硫酸软骨素溶解在100ml的缓冲液中，高压灭菌，121℃40分钟，之后分装于一次性容器中，得角膜保护剂6。
2、将12只(24眼)科研用新西兰大白兔，采用随机对照的方法，选择右眼(12眼)为实验组，左眼(12眼)为对照组，实验组在手术显微镜下行白内障摘除术，术中用角膜保护剂5点眼，对照组在手术显微镜下行白内障摘除术，术中用眼用平衡盐溶液点眼，分别于术后3天观察兔角膜上方和中央区上皮细胞密度的改变，使用T检验对实验组和对照组数据进行统计学分析，P<0.05为有显著差异。所有手术操作均由同一名熟练的眼科医生完成，角膜上皮细胞观测由同一位观察者完成。数据显示，术后第3天对照组角膜上皮点状缺失数量(402±28)低于角膜保护剂组角膜上皮点状缺失数量(574±33)(图2)(P<0.05)。
由此，表明硫酸软骨素的分子量过高，所得到的角膜保护剂不利于角膜的保护。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种角膜保护剂，其特征在于，包括：
粘度为5mPa·s～20万mPa·s的羟丙基甲基纤维素和/或分子量为2千～5万的硫酸软骨素；
缓冲液。
2.根据权利要求1所述的角膜保护剂，其特征在于，所述羟丙基甲基纤维素的粘度为2000～4000mPa·s；
基于所述缓冲液的总体积，所述羟丙基甲基纤维素的浓度为5～500mg/mL，优选1～20mg/mL。
3.根据权利要求1所述的角膜保护剂，其特征在于，所述硫酸软骨素的分子量为1万～3万；
所述硫酸软骨素的浓度为5～500mg/mL，优选1～20mg/mL。
4.根据权利要求1所述的角膜保护剂，其特征在于，所述角膜保护剂包括所述羟丙基甲基纤维素和硫酸软骨素，基于所述缓冲液的总体积，所述羟丙基甲基纤维素和硫酸软骨素的总浓度为5～500mg/mL，优选1～20mg/mL；
所述羟丙基甲基纤维素和硫酸软骨素的质量比为(1～6)：1。
5.根据权利要求1所述的角膜保护剂，其特征在于，所述缓冲液包括：NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、C2H3O2Na、C6H5O7Na3和注射用水；
基于所述缓冲液的总体积，所述NaCl的浓度为1.0-9.0g/L，KCl的浓度为0.1-5.0g/L，MgCl2的浓度为0.05-2.0g/L，CaCl2的浓度为0.1-1.0g/L，C2H3O2Na的浓度为0.5-10.0g/L，C6H5O7Na3的浓度为0.5-5.0g/L。
6.根据权利要求1所述的角膜保护剂，其特征在于，进一步包括：抗炎物，所述抗炎物包括：左氧氟沙星、妥布霉素和/或地塞米松；
基于所述缓冲液的总体积，所述左氧氟沙星的浓度为1～5mg/mL，所述妥布霉素的浓度为0.1～2mg/mL，所述地塞米松的浓度为0.1～2mg/mL。
7.根据权利要求1所述的角膜保护剂，其特征在于，所述角膜保护剂的剂型为滴眼剂。
8.一种制备权利要求1～7任一项所述角膜保护剂的方法，其特征在于，包括：
将所述羟丙基甲基纤维素和/或硫酸软骨素与缓冲液以及任选的抗炎物进行混合，得到角膜保护剂。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括：
将所述缓冲液与抗炎物进行第一混合，将所得第一混合液进行过滤除菌，得到除菌产物；
将所述除菌产物与所述羟丙基甲基纤维素和/或硫酸软骨素进行第二混合，将所得第二混合液进行高压灭菌，得到所述角膜保护剂。
10.权利要求1～7任一项所述角膜保护剂在制备药物中的用途，其特征在于，所述药物用于眼科手术中保护角膜。
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