CN1176723C - 一种高效清除软性亲水接触镜上残留蛋白的组合物及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高效清除软性亲水接触镜片上残留蛋白的组合物及其应用。该组合物采用由三种阳离子螯合剂EDTA盐、柠檬酸盐和硼酸按一定比例组成的螯合剂混合物，有效增强了对附着在镜片上的残留蛋白的洗脱能力。使用时无须搓洗镜片，就能做到有效去除沉积于镜片上的蛋白，同时具有清洁消毒贮存软性亲水接触镜的功能，且使用方便。实验也证实，阳离子螯合剂混合物与缓冲剂和表面活性剂等其它组分有很好的相容性。
Description
技术领域
本发明涉及一种高效清除软性亲水接触镜上残留蛋白的组合物及其应用。该组合物通过多种阳离子螯合剂的混合使用，增强了组合物对附着在镜片上的残留蛋白的洗脱能力，使用时无须擦洗镜片，就能有效去除沉积于镜片上的蛋白。
背景技术
较早期的角膜接触镜主要是由聚甲基丙烯酸甲酯制成的。由于其含水量低，对眼内各种沉淀物的吸附性很低，因而源于沉淀物的问题极少。1969年，由Wichterle和Lim首次将亲水性高分子材料引入角膜接触镜的制造。由于镜片材料中含有的亲水基团对蛋白质等有吸附作用，软性亲水接触镜上的沉淀物就一直成为困扰人们的难题。
人的正常泪液中包含许多物质，成份相当复杂，大约有60余种蛋白质和多肽以及电解质、酶类、脂类、粘液等。比较主要的蛋白质包括溶菌酶、白蛋白、乳铁蛋白、IgG、IgA、粘蛋白等。Coyle等人(lnvert Ophthalmol Vis.Sci.，1989：30：1872)测出的泪液中的总蛋白质浓度为4.6～6.9mg/ml。Wedler(J.Biomel.Mater.Res.Vol.11，P.525～535，1997)证实角膜接触镜抽提物中有泪蛋白的存在。已发现每片使用过的镜片基本上含有5～10μg蛋白，1.0～1.2μg碳水化合物，5～25μg磷脂。在戴镜的早期，沉淀物主要积聚于镜片的表面，渗入基质中的量相对要少。而在后期，本身带有正电荷，分子量又最小的溶菌酶在其它沉积物的协同作用下，极易渗入镜片基质的微孔中。所有沉积物会形成一层复杂的生物膜，吸附于镜片上，随着附着时间和增加，这层膜越来越厚，严重影响镜片寿命并导致眼睛的各种不适，包括视力下降，眼睛异物感，眼发干，眼痒，严重的情况包括巨乳头性结膜炎，角膜新生血管，角膜浸润，角膜溃疡等一系列眼部疾病。因此，科学家们及各软性亲水接触镜生产厂商也一直致力于研究镜片的护理方法，尤其是清除镜片上残留蛋白的方法。
在一些专利和科技文献中披露了各种去除镜片上残留蛋白的方法。这些方法中有使用阳离子螯合剂和表面活性剂或是酶的组合物外加揉搓浸泡等一系列步骤来促进对软性亲水接触镜的洗涤。
一般护理产品采用阳离子螯合剂来清除镜片上的残留蛋白。阳离子螯合剂能螯合大型蛋白质复合物中的钙离子，形成稳定的水溶络合物，使镜片表面的大型蛋白质复合物分散成小型的蛋白质分子，再配合非离子型表面活性剂共同作用，达到清除蛋白的目的。常用的螯合剂有氨基羧酸盐，如EDTA盐；羟基羧酸盐，如柠檬酸盐；磷酸盐，如中国专利CN 1212630A中公开的膦酸化合物。需特别指出此类化合物被强调具有明显降低溶菌酶(蛋白)向IV类镜片沉积的能力，而未表明其清除蛋白的能力。还有一些特殊的聚合物，如中国专利CN 1218503A中公开的多季胺离子聚合物，被用于抑制蛋白在镜片上的沉积，但对于清除镜片上已有的残留蛋白却无效果显示。
而对使用酶的组合物来说，一般是采用木瓜蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶、碱性蛋白酶等。考虑在液体中酶的活性不易控制，通常使用片剂形式溶解于适当的水溶液中当场来使用。但在用完后如果没有把含酶液体冲洗干净，一旦戴入眼睛中，则可能会有刺激感。且这些含酶的护理产品须每周使用一次，步骤繁琐及可能对眼睛有刺激，因此并不为广大消费者接受。如美国专利US 5096607和美国专利US 4614549就公开了使用酶来去除镜片上的残留蛋白的方法，但前者需与酶清洁剂组合使用，后者需加热使用，都无法减少护理的步骤。现已有多篇专利与文献提到使用液体酶直接加强溶液清除蛋白的能力，如美国专利US 5096607公开的酶清洁剂和中国专利CN1155900中提到的胰蛋白酶等，但在涉及液体中酶的活性控制这一问题上，还没有一有效的方法来确保液体酶的稳定性，因此该系统的产品并没有进入主流市场。在清除沉积蛋白的效果上，市场供应的护理产品与人们的期望有一定差距，其原因是使用单一的螯合剂无法有效的去除镜片上的残留蛋白。因此本行业的技术人员一直在致力于寻找简便有效而又安全的护理液，来满足广大配戴软性亲水接触镜的消费者的对镜片和眼睛护理的需要。
发明内容：
本发明提出一种高效清除软性亲水接触镜上残留蛋白的组合物及其应用。组合物中螯合剂采用多种阳离子螯合剂混合物，配以表面活性剂、缓冲剂、张力调节剂及杀菌剂等，形成一种高效清除蛋白的组合物溶液，也具有杀菌清洁贮存等多种功能。无须搓洗镜片，就能真正做到有效去除沉积于镜片上蛋白，减少了软性亲水接触镜配戴者护理镜片和眼睛的步骤，又能避免因镜片上残留蛋白而可能引起的眼部不适甚至病变，使护理方法安全而又简单易行。
本发明组合物的组成及含量为：
螯合剂混合物， 是由EDTA钠盐，柠檬酸钠和硼酸组成的混合物，
它们三者的重量比为1∶0.01-100∶0.01-100，优选
为1∶0.1-10∶0.1-10。在组合物中含量为
0.0001～30wt％，优选为0.001～10wt％；
杀菌剂， 含量为其有效杀菌浓度的量；
张力调节剂， 用量是使组合物溶液渗透压调节为220～
350mOsm/Kg H2O，优选为270～330mOsm/Kg H2O；
非离子型表面活性剂，含量为0.001～20wt％，优选为0.01～10wt％；
缓冲剂， 含量为0.0001～30wt％，优选为0.001～10wt％；
水 余量。
本发明组合物中采用的螯合剂，是EDTA钠盐，柠檬酸钠和硼酸的混合物。EDTA钠盐是人们熟悉的常用的一种螯合剂。柠檬酸钠也具有很强的螯合金属离子的能力，并且无毒，易被微生物降解，安全性能也好。柠檬酸根对Ca2+有极强的螯合力。从金属螯合物的螯合值(mg金属/g螯合剂)来看，柠檬酸为205，EDTA为105。而从金属螯合物的稳定常数(logK)来看，EDTA对Ca2+的稳定常数logK＝10.7，柠檬酸对Ca2+的稳定常数logK＝3.5。因此单独使用EDTA钠盐或是柠檬酸钠都无法达到最佳的清除蛋白沉积的效果，二者对破坏大型蛋白质复合物互有所长，在溶液中联合使用，可以引起互补的作用。螯合剂混合物中还含有硼酸。经研究发现，硼酸不仅具有消毒作用，能有效提高本发明组合物水溶液的抗真菌活性，还能特别增强溶液的清除沉积蛋白的能力，一般能使蛋白清除率提高10～20％。因此在本发明的螯合剂混合物中，硼酸是作为必须的组分。螯合剂混合物中EDTA钠盐，柠檬酸钠和硼酸三者的重量比例为1∶0.01-100∶0.01-100，优选为1∶0.1-10∶0.1-10。
除上述螯合剂混合物组分外，本发明组合物中还包含张力调节剂、缓冲剂等，但所选用的材料必须是无毒且不易使镜片变形的。为了使该组合物溶液pH维持在6.5～8.5之间，可加入的缓冲剂选自硼酸盐、磷酸盐、碳酸盐、TRIS、AMP、氨丁三醇等中一种或一种以上的混合物。硼酸盐和磷酸盐的缓冲能力强，又能对杀菌剂增强抗微生物活性，本身也有抑菌作用，因此是优选的缓冲剂。缓冲剂在组合物中总含量为0.0001～30wt％，优选为0.001～10wt％。
张力调节剂一般选用NaCl或KCl，可单独使用或二者混合使用。本发明组合物溶液应调节到与正常泪液基本等渗，因为低渗和高渗溶液都会使镜片丧失其理想的光学参数，并使眼睛刺痛，故要求溶液的渗透压为220～350mOsm/kgH2O。优选为270～330mOms/kgH2O。
本发明组合物中的杀菌剂选自双氧水、聚氨丙基双胍、山梨酸等中的一种或一种以上的混合物。用量为其有效杀菌浓度的量。优选的为聚氨丙基双胍(PAPB)。镜片上的细菌和真菌如果消灭不干净的话，也会引起眼部病变，因此杀菌剂的选用尤其重要。在美国专利US4758595中提到的聚氨丙基双胍和其水溶性盐有着广谱杀菌性，在水溶液中即使只有ppm级的浓度，也对杀灭细菌和真菌都十分有效，而对细胞的损伤为最小，实属安全无毒性物质。
表面活性剂在组合物溶液中也十分重要。本发明选用的为非离子型的表面活性剂，如泊洛沙姆(poloxamer)、聚乙二醇(PEG)、聚山梨酯、聚硅氧烷、聚氧乙烯烷基醚、甘油酯、葡萄糖酯、乙氧基化苯酚甲醛聚合物、烷基糖苷等中的一种或一种以上的混合物。优选的为poloxamer和PEG。Poloxamer是聚氧乙烯和聚氧丙烯的共嵌聚合物，其商品名为“Tetronic”，在美国专利US 3954644中公开了其优异的清洁能力和安全无刺激的特性，市场上根据其聚合度不同有不同的型号可供选择，例如Poloxamer407，其平均分子量为9840～14600。PEG采用分子量为200到1000的低分子量的聚乙二醇。Poloxamer是易溶于水的固体，在水溶液中有较高的HLB值、良好的乳化性，对镜片上其它残留的杂质，如脂质、变性蛋白质、微生物、无机物都有良好的洗脱力，而且本品对酸、碱水溶液稳定，遇高温灭菌也不会分解破坏，对眼睛安全无刺激，是一种优秀的非离子表面活性剂。表面活性剂用量为0.001-20wt％，优选为0.01-10wt％。
本发明高效清除软性清水接触镜上残留蛋白的组合物，使人们能采用简便有效的方法保持镜片表面干净，配戴舒适。本发明提供的独特的不用搓洗的有效清除镜片表面沉淀物的组合物，使用时取下镜片，用该溶液冲洗后再置于含有组合物溶液的容器中，无需揉搓，静置6小时以上或过夜，然后取出用干净的该溶液冲洗后再戴入眼睛。溶液在清除镜片上蛋白的同时，也具有消毒杀菌贮存软性亲水接触镜的功效。如果眼睛在配戴镜片时有干涩不适的感觉，可以直接用此溶液滴入眼睛，以缓解眼睛的不良反应。
本发明由于采用了合理有效的配方，特别螯合剂组分是由三种阳离子螯合剂EDTA钠盐，柠檬酸钠和硼酸按一定比例组成的螯合剂混合物，有效增强了本发明组合物清除镜片表面蛋白质沉淀的能力，平均蛋白清除率高达76-91％。使用时无需擦洗镜片，就能做到有效去除沉积于镜片上的蛋白。减少了护理镜片的步骤，又能避免因镜片上残留蛋白而可能引起的眼部不适甚至病变。组合物还配以有效的表面活性剂、杀菌剂、张力调节剂及缓冲剂等组分，故该组合物也同时具有清洁消毒贮存软性亲水接触镜的功能，且使用方便。并且试验证实不同缓冲剂和表面活性剂对组合物的蛋白清除率无很大影响，表明所述阳离子螯合剂混合物与其组分有很好的相容性。
最佳实施方式
下面的实施例将进一步说明本发明组合物的制备及使用效果，但并不限制本发明的范围。
实施例1本发明组合物溶液的制备
制备方法：
按表1配方，先用加热到80℃的40％重量的去离子水将缓冲剂磷酸氢二钠和磷酸二氢钠组分预先溶解，再在溶液中加入EDTA-2Na，柠檬酸钠和硼酸的螯合剂混合物，表面活性剂Poloxamer407(平均分子量为9840-14600，BASF公司产品)，待温度下降到室温，加入杀菌剂聚氨丙基双胍和张力调节剂NaCl，用去离子水加至100wt％。最后用NaOH或HCl调节pH，测试溶液的渗透压和酸碱度，渗透压为296，酸碱度pH值为7.26，符合要求，进行装瓶。从装瓶的成品中抽取样品检验杀菌率和蛋白清除率，蛋白清除率为88％，杀菌率合格。
表1
| 组分 | 编号A(wt％) |
| NaCl | 0.49 |
| 磷酸氢二钠 | 0.45 |
| 磷酸二氢钠 | 0.20 |
| EDTA-2Na | 0.10 |
| 柠檬酸钠 | 0.20 |
| 硼酸 | 0.10 |
| Poloxamer407 | 0.10 |
| 聚氨丙基双胍 | 0.00015 |
| 去离子水加至 | 100 |
实施例2不同比例的阳离子螯合剂混合物对蛋白清除能力的影响
在此实验中，为考察不同比例的阳离子螯合剂混合物对镜片上残留蛋白质清除率的影响，参照实施例1的编号A配方(见表1)，采用不同比例的螯合剂组合物，其他组分含量不变，制备方法同实施例1，制备成编号B→J的组合物溶液进行检测。
下列实验参阅文献进行(刘毅等，眼视光学杂志，Vol.3，NO.3，P160～161，2001)。先将未戴过的软性亲水接触镜镜片(FDA分类第1类)浸入模拟人工泪液中，在37℃下静置72小时，随后取出浸入本实施例中的各编号溶液中浸泡6小时，检测其结果。分别在裂隙灯下观察蛋白质洗脱情况，以及用紫外分光光度计在波长为280nm处检测溶液中的洗脱蛋白含量，相对对照液计算出溶液的蛋白清除率。
表2列出了平均蛋白清除率的检测结果。
表2
| 编号 | 硼酸(wt％) | EDTA-2Na(wt％) | 柠檬酸钠(wt％) | 平均蛋白清除率(％) |
| A | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 88 |
| B | 0.1 | 26 | ||
| C | 0.1 | 43 | ||
| D | 0.1 | 38 | ||
| E | 0.1 | 0.1 | 56 | |
| F | 0.1 | 0.1 | 66 | |
| G | 0.1 | 0.1 | 58 | |
| H | 0.1 | 0.1 | 1.0 | 82 |
| I | 0.5 | 0.1 | 0.1 | 78 |
| J | 0.1 | 1.0 | 0.1 | 76 |
在裂隙灯下观察可以明显看出，使用具有硼酸、EDTA-2Na和柠檬酸钠阳离子螯合剂混合物的组合物溶液与仅含有其中一种或两种物质的溶液相比，在前者溶液中浸泡镜片表面残留的蛋白要少。表2中的平均蛋白清除率清晰的显示出，单独使用一种阳离子螯合剂的溶液中，平均蛋白清除率都低于50％，而使用二种阳离子螯合剂的溶液，清除蛋白的能力都大大增加，平均蛋白清除率能超过50％，但低于70％。而使用三种阳离子螯合剂混合物则能得到更强的蛋白清除率，其平均蛋白清除率能达到76～88％。这样才能在使用时无需搓洗镜片，就能做到有效去除沉积于镜片上的蛋白。
实施例3不同缓冲剂对本发明组合物的蛋白清除能力的影响
表3
| 组分 | A(wt％) | K(wt％) | M(wt％) | N(wt％) |
| NaCl | 0.49 | 0.49 | 0.49 | 0.49 |
| 磷酸氢二钠 | 0.45 | 0.10 | ||
| 磷酸二氢钠 | 0.20 | 0.04 | ||
| EDTA-2Na | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
| 柠檬酸钠 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
| 硼酸 | 0.10 | 0.10 | 0.64 | 0.33 |
| 硼酸钠 | 0.11 | 0.10 | ||
| Poloxamer407 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
| 聚氨丙基双胍 | 0.00015 | 0.00015 | 0.00015 | 0.00015 |
| NaOH或HCl调节pH | 7.2±0.2 | 7.2±0.2 | 7.2±0.2 | 7.2±0.2 |
| 去离子水加至 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 平均蛋白清除率(％) | 88 | 78 | 89 | 85 |
在此实验中，以表3所述配方按实施例1方法制备编号K、M、N的组合物溶液，为考察不同缓冲剂对本发明组合物清除镜片上蛋白能力的影响。平均蛋白清除率见表3。实验结果显示不同的缓冲剂对组合物溶液的蛋白清除能力无很大的影响。本实验是选用硼酸钠和磷酸钠为缓冲剂，在其它实验中选用其他缓冲剂也没有对溶液蛋白清除率造成很大影响。
实施例4不同表面活性剂对本发明组合物的蛋白清除能力的影响
以表4所述配方按实施例1方法制备编号O、P、Q、R的组合物溶液。在本实施例中PEG-200是平均分子量为190～210的液体聚乙二醇(BASF公司)。Poloxamer407是平均分子量为9840～14600的固体物质(BASF公司)。
表面活性剂的主要功能是增加溶液对沉淀的洗脱和对镜片的润滑能力，本实验中选用非离子型的表面活性剂Poloxamer和PEG为例来进行试验。表面活性剂含量的多少与溶液对镜片的润滑作用有直接的关系。溶液中表面活性剂的含量高，能增加溶液与其它化合物的互溶性，尤其是有机类物质。从蛋白清除实验的结果来看(见表4)，表面活性剂含量的改变对溶液平均蛋白清除率的影响约为±5％。但由于表面活性剂溶解过程中的起泡性，因此对于实际使用中则以有效经济为原则选用合适的表面活性剂含量。
表4
| 组分 | O(wt％) | A(wt％) | P(wt％) | Q(wt％) | R(wt％) |
| NaCl | 0.49 | 0.49 | 0.49 | 0.49 | 0.49 |
| 磷酸氢二钠 | 0.45 | 0.45 | 0.45 | 0.45 | 0.45 |
| 磷酸二氢钠 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
| EDTA-2Na | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
| 柠檬酸钠 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
| 硼酸 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
| PEG-200 | 0.1 | 1.0 | |||
| Poloxamer407 | 0.01 | 0.1 | 1.0 | ||
| 聚氨丙基双胍 | 0.00015 | 0.00015 | 0.00015 | 0.00015 | 0.00015 |
| NaOH或HCl调节pH | 7.2±0.2 | 7.2±0.2 | 7.2±0.2 | 7.2±0.2 | 7.2±0.2 |
| 去离子水加至 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 平均蛋白清除率(％) | 78 | 88 | 91 | 82 | 89 |
Claims (4)
1.一种清除软性亲水接触镜片上残留蛋白的组合物，其特征在于该组合物的组成及含量为：
组成 含量(重量％)
螯合剂混合物 含量为0.001-10，是由EDTA钠盐、柠檬酸
钠和硼酸组成的混合物，它们三者的重量
比为1∶0.1-10∶0.1-10；
杀菌剂 为其有效杀菌浓度的量；
张力调节剂 使组合物渗透压调节为270-330mOsm/KgH2O
的量；
非离子型表面活性剂 0.01-10；
缓冲剂 0.001-10；
水 余量；
所述组合物的pH值为6.5-8.5。
2.如权利要求书1所述的组合物，其特征在于
所述杀菌剂选自双氧水、聚氨丙基双胍、山梨酸中的一种或一种以上的混合物；
所述张力调节剂选自NaCl、KCl中的一种或它们的混合物；
所述非离子型表面活性剂选自泊洛沙姆、聚乙二醇、聚山梨酯、
聚硅氧烷、聚氧乙烯烷基醚、甘油酯、葡萄糖酯、乙氧基化苯酚甲醛聚合物、烷基糖苷中的一种或一种以上的混合物；
所述缓冲剂选自硼酸盐、磷酸盐、碳酸盐、TRIS、AMP、氨丁三醇中一种或一种以上的混合物。
3.权利要求1所述组合物的应用，其特征在于使用组合物溶液清洗软性亲水接触镜无需擦洗镜片，同时应用于消毒贮存软性亲水接触镜。
4.权利要求1所述组合物的应用，其特征在于该组合物溶液在制备可直接滴入配戴软性亲水接触镜的眼内的溶液中的应用。
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Owner name: SHANGHAI WEICON OPTICAL SPECTACLE CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SHANGHAI WEICON OPTICAL CO., LTD. Effective date: 20100108 |
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Granted publication date: 20041124 |
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| CX01 | Expiry of patent term |