CN1203842C - 人工泪液 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种眼睛外部治疗用的人工泪液,已知的人工泪液具有在角膜上相对短的停留时间的缺点。本发明的任务是提供一种长期相容的人工泪液,其使角膜均匀润温和在眼表面上具有长的停留时间。该任务是通过含至少一种水溶性含氟表面活性剂、水和一种非极性组分的溶液实现的。
Description
技术领域
本发明涉及一种眼睛外部治疗用的人工泪液(眼泪替代液)。
背景技术
人工泪液被用于眼疾(如常出现的干燥性角膜结膜炎(所谓的干眼症)的治疗。可通过各种不同的原因产生干眼症。其中常见的原因是在老年人、风湿性或内科疾病(如多关节炎、糖尿病和甲状腺疾病)、对内生物质产生抗体的疾病(舍格伦病(Morbus Sjgren)、红斑狼疮、硬皮病)、皮肤病、激素变化、神经麻痹(如中风后、眼睑不正常、泪腺摘除)、服用某种药物(如β-抑制剂、抗体药丸(Anti-baby-Pile)、安眠药和镇静药)、营养不良、气候影响(即热的、干燥的周围空气、季节、空调器)、环境污染(臭氧、灰尘、溶剂烟雾等)、X光透视和长期使用血管收缩性滴眼液(所谓的Weiβmacher)中眼泪生成减少。此外,还可通过自身免疫性疾病、血液系统的疾病、局部眼疾如泪腺发炎和受伤或先天性疾病引起的这种眼疾较少见。由此引起的功能障碍扰乱或阻碍了正常的泪膜结构,所述泪膜在其天然形成时具有极其复杂的结构,基本上有三种成分参与泪膜结构:
一种被上皮表面盖住的内部的粘蛋白层、接着是中间的含水层和稀薄的外部的脂质层。这里,用作粘连成分的粘蛋白层用于润湿角膜。含水成分润湿角膜和充当清洗以及保护作用,脂质成分防止含水成分的蒸发,并预防泪膜过快变干。
仅正常的泪膜可长时间保证眼睛表面的完整功能,其中除了所述的作用之外,特别地降低摩擦和抗菌的性能以及供给角膜氧气也是重要的。如上所述的眼泪成分稳定地产生。每次瞬眼时,通过上眼皮的向下运动在眼皮边缘间的泪膜的外部脂质层挤压在-起,在角膜上产生稀薄的泪膜,其中含水层基本上停留在其原位。一旦眼泪成分的产生部分受到干扰或妨碍,或者通过瞬眼而随之产生的泪膜结构受到机械破坏,导致相应的疾病如所谓的沙粒效应直至达到严重的视力障碍,其中在极端情况下因无可挽回的角膜损害可导致失明。
根据“干眼症”的相应的各种可能的原因和泪膜的复杂任务,由现有技术已知许多治疗剂。典型地这里列举的有专利EP698 388,DE195 11 322,EP43 03818,EP801 948,WO97/45102,WO96/33695。
在如上所述的专利中主要描述了通过将其输入结膜囊中代替天然泪膜所缺少的一种或多种成分的治疗剂。这里通过在合适的停留时间中承担保护和降低摩擦功能以及具有同待替代的成分相同或至少类似的性能的物质来进行这种替代。例如通过使用市购的商品名为“Liposic”的治疗剂模拟在所谓的三维眼泪中的所有天然的眼泪成分。
然而由现有技术已知的液态治疗剂具有所有不利的缺点,即在角膜上的停留时间相对短。因此视情况必需在眼睛上定期间隔地施用治疗剂,这对患者来说太烦琐且难受。利用已知的凝胶状的治疗剂至少部分地避免了这一缺点,然而利用凝胶状的治疗剂时证实难以提供给角膜充足的氧气。
在专利EP 089 815和EP 112 658中,提出了用于润湿和用于保护眼表面的含有全氟代烃或其取代的衍生物的眼科治疗剂。与传统的治疗剂相比最根本的优点在于与水不混溶和有高的气溶能力,特别是对氧气。
基于已知的氟代烃高的溶氧能力,用这里已描述的治疗剂,可保障角膜充足的氧气供给。此外,由于全氟代烃的高密度,使其在角膜上能够具有长的停留时间,因为由于该化合物高的比重其本身可富集。此外,由于治疗剂在水中不可溶,可不需要防腐剂。
然而利用含全氟代烃的治疗剂的不利之处在于为了使该试剂在角膜上的作用能够充分发挥,必须保障完好的粘蛋白层和脂质体的充分分泌。由于粘液的形成影响视敏度以及由于全氟代烃与水不混溶,导致泪道堵塞的危险,从而出现其它缺陷。此外,全氟代烃与水不混溶以及含水和含全氟代烃的区域之间大的界面张力产生分散受阻,因此妨碍了对角膜的充足供给。
此外,由现有技术已知各种不同形式的同样可在医学上应用的含氟凝胶。由US5573757和EP340 079以及WO97/03644已知,通过含氟表面活性剂使其结构稳定的polyaphron凝胶。例如在“Foams and biliquid Foams-Aphrons”F.Sebba,John Wiley 1987第8章中公开了Polyaphron凝胶的结构和性能。
这种含氟凝胶本身一般具有突出的粘弹性。出于该原因,该物质不适于用作眼疾的眼外治疗,因为其没有突出的成膜的性能,所以不可能达到均匀分布以及润湿角膜的作用。
发明内容
因此本发明的任务是提供一种长期相容的人工泪液,它能均匀地润湿角膜,在眼表面具有长的停留时间和保障供给角膜氧气和水溶性营养物质。
本发明的任务通过这样的主题得到实现,即提供一种凝胶用于制备人工泪液的用途,该凝胶至少含有一种水溶性含氟表面活性剂、水和一种非极性成分,该非极性成分选自通式RFRH或RFRHRF的部分氟代的氟代烃化合物以及(RF)xRH型的氟代烃低聚物或其混合物,或硅油,其中该凝胶具有Polyaphron结构。
本发明的主要基础是认识到一种含有水、非极性成分和一种水溶性含氟表面活性剂的制剂,一旦该制剂以液态形式存在时,其可以均匀地润湿光滑、疏水的表面。导致该液态制剂作为薄膜在光滑表面上均匀分布的机理是本发明制剂的不混溶的成分彼此或者在亲水或疏水的表面上展开(Spreitung)。
本发明的人工泪液可使含水的制剂能够在疏水的角膜上成膜。因此,如同形成天然眼泪一样,通过瞬眼在角膜上形成薄膜。这里特别是利用了含氟表面活性剂的结构所提供的亲水、疏水和亲氟性质相组合的特点来用于润湿角膜表面。此外,通过保持一定的含氟表面活性剂的浓度,可调节本发明成分的表面张力和界面张力以使最优的成膜和充足的供给角膜氧气成为可能。
在角膜表面上形成薄膜导致对该制剂高的保留能力和同时并不妨碍眼泪的分泌、粘液的形成以及眼睑周围腺体的分泌。此外,所产生的膜阻止眼睑被糊住。此外,该制剂特殊的表面性能使得在其停留时间的最后,制剂可从眼中天然的泪道流出,而没有堵塞。按照这种方式,本发明的制剂可承担减少摩擦和润湿天然泪膜作用,而不会招致不受欢迎的副作用,如堵塞泪道。
通过本发明的人工泪液的组分的组合,能够利用各组分的优点,而没有必须忍受的缺点。
表面活性剂的润湿性能是已知的并被用于许多工业方法中。但其本身有利的性能恰好是其不良的生物相容性的原因,这种不良生物相容性由于干扰细胞膜而引人关注。因此,含表面活性剂物质由于其毒性使其在医学上的应用受到强烈的限制。例如用于氧气输送的乳化液的不相容性归因于所含表面活性剂的作用。特别地,作为人工泪液的含表面活性剂物质的应用看来是绝不可能的,因为关键是由于脂质体的表面改性的性能影响天然泪膜的功能,和其对所添加的其它表面活性物质作出特别灵敏的反应。
然而,令人惊奇地发现,通过本发明的人工泪液的成分的组合使表面活性剂的表面活性作用变成有用的,而没有影响天然泪膜中所存在的表面改性的化合物的作用。因此,与其它已知的表面活性剂相比,本发明所使用的含氟表面活性剂的突出之处在于改进的生物相容性。与不含氟的乳化剂相比,含氟表面活性剂兼有改进的生物相容性和不同寻常的表面活性。
此外,通过非极性成分的作用,本发明的制剂中含氟表面活性剂的有害作用更进一步地受到抑制。这点是通过将含氟表面活性剂包裹在非极性基质中而实现的,因而达到了降低含水组分表面张力的目的,而没有抵销由泪膜中天然的表面改性的化合物引起的这种情况。此外,还利用含氟表面活性剂与非极性组分的相互作用强于其与眼睛表面上的亲脂成分的相互作用。
按照这种方式,表面活性剂的已知的表面活性性能可用于眼外应用。含氟表面活性剂通过与水和非极性基质的性能相配合导致了本发明制剂的成膜性能,并因此能够均匀地以薄膜状润湿角膜。
作为非极性成分,特别合适的是氟代烃或硅油。如果使用氟代烃作为非极性成分,那么可利用该物质的已知的有利性能,如高的溶氧能力和润湿作用或保护作用。通过氟代烃输送氧气的性质,可供给角膜充足的氧气,而不会使不均匀的厚层或乳状的乳液影响视敏度,也不会在疏水的角膜和疏油的氟代烃之间形成妨碍氧气输送的防水层。这里还需强调的是氟代烃无需载体(如EP089815),而是其本身起到该含氟表面活性剂的载体的作用。
作为本发明的水溶性含氟表面活性剂,适合的含氟表面活性剂由通式RF-Rpol表示,其中RF是具有多于5个碳原子的直链或支链的全氟代烷基,Rpol表示极性烃基团,其至少包括一种选自下列基团的官能团:CO-NH(R),CO-NH(R)2,COO-,COOR,SO3,SO2-N(R)2,CH2-O-R,PO2H,PO3H,其中R表示烷基。优选地,含氟表面活性剂的摩尔质量大于400g/mol,在含水溶液中的含氟表面活性剂的表面张力小于30mN/m。而在对含氟表面活性剂的进一步有利方案中,含氟表面活性剂的浓度低于临界成胶束浓度,优选小于0.1%,氟代烃的浓度大于60重量%,优选大于90重量%。更进一步地,水溶性含氟表面活性剂至少具有6个全氟化的碳原子。
通过瞬眼形成薄膜和互不混溶成分的展开不但导致本发明的人工泪液的良好润湿性,而且此外由于由此产生的细分布还对延长在眼表面的停留时间起作用。更有利地是薄膜本能地形成尽可能薄的层厚,其选择的表面和界面性能同时抵抗薄膜撕裂。通过合适地选择人工泪液的成分,可这样调节人工泪液的表面张力以及人工泪液和眼表面之间的界面张力,使二者数值的总和比眼表面的表面张力小。这特别地可以改善通过在眼表面的展开而成膜。这种通过展开所产生的膜状层结构可承担天然泪膜的功能,即润湿和保护角膜,而不必使角膜表面呈亲水性。有利的是,本发明人工泪液的折射率为1.334到1.338。
如果本发明的人工泪液首先以Polyaphron凝胶形式存在的话,还可进一步改进润湿性和停留时间。已发现,在通过瞬眼所产生的高剪切应力作用下,由本发明的成分形成的这种凝胶解体成液态。一旦在凝胶的所有体积范围内Polyaphron结构完全受到破坏,则这种分解是不可逆的。业已表明,通过剪切应力,如通过瞬眼所引起的剪切应力,通过不可逆的液化从凝胶中释放出一定体积,并且随后该液化的凝胶,通过互不混溶成分的展开作为薄膜,在光滑表面上均匀分布。有利地,凝胶状的人工泪液进入结膜囊中,在这里产生凝胶状库。每次通过瞬眼使凝胶部分液化,和紧接着作为薄膜在角膜表面上细且均匀地分布。
利用所公开的本发明的制剂以有利的方式成功满足了对人工泪液的要求。此外,特别提到的是,虽然各组分本身贡献重要的作用,但首先通过各组分的组合来达到本发明的目的,即含氟表面活性剂和非极性组分的有利性能相互配合。
在此情况下,特别地组合的氧气输送性能和对水溶性养料的吸收能力与高透明度和良好的成膜性能的组合是有重要意义的。其中制剂除了承担如润湿、摩擦的减少、养料-和氧气的供应的功能外,还可利用该制剂的其它有利性能,如制剂的憎油性能,这可防止脂肪沉积和不会糊住眼睑。由非极性成分的防腐性能还可以产生其它优点,因为因此不必要求所有的生产步骤必须在无菌条件下进行。也就是说,在配制之后,可在高压釜中如在121℃下处理约15分钟来完成该制剂的灭菌,而其中不需要额外的防腐剂。
具体实施方式
下述实施例应当是更详细地解释本发明制剂的制备和应用。
实施例1
使0.1gFluowet(商标名,Firma Clariant)OTL、0.9g水和99g全氟菲(其表面张力σ=19mN/m;)均化,在121℃下灭菌15分钟,接着借助于注射器在镜面上涂敷和分布,其中该表面被均匀的、没有撕裂的膜润湿。
实施例2
根据已知的方法,由全氟辛酸的四乙基哌嗪鎓盐(σ=15.9mN/m;0.1g)、平衡量的盐溶液(BSS,0.9g)和全氟菲(σ=19mN/m;99g)或全氟代烷基乙醇-乙氧化物(σ=19mN/m;0.1g)、BSS(0.9g)和全氟菲(σ=19mN/m;99g)制备Polyaphron凝胶并在高压釜中,在121℃下灭菌15分钟。将该凝胶状制剂装入注射器中并在Draize实验中进行研究。在Draize实验中,没有发现发炎。在施用凝胶后2周发现对家兔的眼泪分泌、眼睑和腺体的粘液生成或分泌无不利影响。再继续每日治疗约16周,没有产生不相容的迹象。
实施例3
在家兔的眼睛中施用根据实施例2所制备的制剂。接着迅速施用已知的用于扩大瞳孔的治疗剂。在此强调的是,在角膜上一形成本发明的人工泪液的薄膜,该用于扩大瞳孔的试剂的作用就丧失。这可充当本发明制剂可在角膜上形成薄的、完整的薄膜(如同天然的眼泪)的能力的证据。此外,该实施例表明,本发明的制剂在角膜上一形成薄膜,就防止含水或水溶性物质与眼表面接触,从而可产生保护作用。
实施例4
由10%的全氟辛酸-四乙基哌嗪鎓盐(σ=15.9mN/m)的水溶液和高纯硅油1000mPas,通过该水溶液的起泡和该硅油的加入制备凝胶。在121℃下灭菌15分钟后将该制剂供给载水的表面,形成一种自然的展开状态。
Claims (8)
1.一种凝胶用于制备人工泪液的用途,该凝胶至少含有一种水溶性含氟表面活性剂、水和一种非极性成分,该非极性成分选自通式RFRH或RFRHRF的部分氟代的氟代烃化合物以及(RF)xRH型的氟代烃低聚物或其混合物,或硅油,其中该凝胶具有Polyaphron结构,该含氟表面活性剂由通式RF-Rpol表示,其中RF是具有多于5个碳原子的直链或支链的全氟代烷基,Rpol表示极性烃基团,其至少包括一种选自下列基团的官能团:CO-NH(R),CO-NH(R)2,COO-,COOR,SO3,SO2-N(R)2,CH2-O-R,PO2H,PO3H,其中R表示烷基,和该含氟表面活性剂的浓度低于临界成胶束浓度。
2.根据权利要求1的用途,其特征在于,含氟表面活性剂的摩尔质量大于400g/mol,在含水溶液中的含氟表面活性剂的表面张力小于30mN/m。
3.根据权利要求1或2的用途,其特征在于,含氟表面活性剂的浓度小于0.1%,氟代烃的浓度大于60重量%。
4.根据权利要求1或2的用途,其特征在于,氟代烃的浓度大于90重量%。
5.根据权利要求1或2的用途,其特征在于,水溶性含氟表面活性剂至少具有6个全氟化的碳原子。
6.根据权得要求1或2的用途,其特征在于,人工泪液的折射率为1.334到1.338。
7.根据权得要求1或2的用途,其特征在于,人工泪液表面张力和人工泪液与眼表面之间的界面张力之和小于眼表面的表面张力。
8.权利要求1或2的用途,其特征在于,将由水溶性含氟表面活性剂,水和非极性成分构成的组合物在制成后进行消毒。
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