DE1667942C3 - Verfahren und Vorrichtung zum sterilen Aufbewahren von Gegenständen aus gequollenen Hydrogelen, insbesondere von Kontaktlinsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung bzw. ein Schutzsystem zum sterilen Aufbewahren von Gegenständen aus gequollenen weichen synthetischen Hydrogelen, insbesondere von Kontaktlinsen, Prothesen, chirurgischen Nähfaden, Kathetern, Implantaten und ähnlichen Mitteln, die bis zum Gebrauch in sterilem Zustand zu erhallen sind. Synthetische Hydrogele, z. B. solche aus Copolymeren von Glykolmonomethacrylat mit einer kleinen Menge von Glykol-bis-methacrylat (vgl. z. B. DT-PS 10 65 621 und 10 84 920) sind zwar chemisch und physikalisch sehr wiederütandsfähig, so daß sie leicht durch Kochen bei 100-120⁰C sterilisiert werden können, jedoch hat es sich herausgestellt, daß gewisse Mikroorganismen, insbesondere Schimmelpilze, auf diesen Hydrogelen in einer physiologischen Lösung wachsen. Einige davon vermögen sogar in das Innere des Gegenstandes einzuwachsen und seine Eigenschaften, z. B. die Durchsichtigkeit, zu beeinträchtigen. Aber auch wenn das Myzelium nur in der umgebenden physiologischen Lösung wächst, ohne das Hydrogel selbst anzugreifen, entsteht der Nachteil, daß z. B. das Auge durch die Metabolite und durch das Myzelium selbst gereizt wird. Außerdem können unter überwiegenden saprophytischen Mikroorganismen auch solche auftreten, die, wie z. B. einige Arten von Aspergillus, ernste mycotische f>o Erkrankungen hervorrufen können. Übrigens sind auch nichtpathogene Arten oft imstande, durch einige von ihren somatischen Komponenten bzw. Metaboliten eine sehr unangenehme Überempiindlichkeii in dem delikaten ophthalmischen Medium hervorzurufen. Aus diesen Gründen ist es unerläßlich, die weichen Kontaktlinsen auch beim täglichen Gebrauch stets steril aufzubewahren. Dies kann zwar durch übliches Kochen geschehen, doch ist es unbequem und wird daher oft vernachlässigt. Ähnliche Probleme entstehen beim Optiker bzw. Augenarzt, der eine größere Anzahl vcn Linsen unter nicht sterilen Bedingungen lagern und behandeln muß. Das Auskochen muß dabei mit einzelnen Linsen durchgeführt werden, da dieselben infolge ihrer glatten Oberfläche beim Kochen leicht zusammenkleben und dann nur schwierig getrennt werden können, ohne eingerissen zu werden.

Prothesen aus Hydrogelen lassen sich zwar bis zum Gebrauch in zugeschmolzenen Ampullen od. dgl. steril aufbewahren, jedoch ist es vorteilhaft, wenn sie selbst zwischen dem öffnen der Ampulle und dem Einoperieren vor der Kontamination geschützt sind. Dazu sind aber übliche antiseptische und fungizide Mittel ungeeignet, weil sie das lebende Gewebe reizen und die Heilung verlangsamen können. Falls man die sehr vorteilhafte Kombination von schwammigen Hydrogelen mit Kollagen verwendet, darf man keine Sterilisation durch Hitze benutzen.

Diese Schwierigkeiten werden gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß die Gegenstände aus weichen, gequollenen Hydrogelen in einer physiologischen Lösung gehalten werden, die mit einem Kationenaustauscher auf dem die vorher chem^:~"^rr>ierten Silberionen zu meTpHische.r. Silber reduzir-' worde ~^;nd, in Berührung ist. Dazu wird ein Gefäß benuui, das wv. Inneren wenigstens in zwei Abteilungen durch eine Trennwand getrennt ist, die für die darin enthaltende Flüssigkeit, z. B. die physiologische Lösung, frei durchlässig ist, wobei sich in einer Abteilung der Gegenstand aus Hydrogel, in der anderen ein Kationenaustauscher, auf welchem vorher chemisorbiertes Silber zu Metall reduziert worden ist, befindet.

Als Kationenaustauscher eignet sich am besten ein makroporöser Austauscher, z. B. ein Styrol-Divinylbenzol-Copolymeres, das auf bekannte Weise sulfoniert wurde, oder ein ebenfalls makroporöses schwach saures Methacrylsäure-Divinylbenzol-Copolymeres. Der Austauscher kann in der Form von Perlen als Suspensionspolymer oder in der Form einer Membrane, eines Fadens oder in einer beliebigen anderen Form verwendet werden. Der Austauscher in Perlform muß natürlich so aufbewahrt werden, daß einzelne Partikeln die Kontaktlinse od. dgl. nicht berühren können, z. B. in einem Säckchen aus einem Textilgewebe, welches dann als eine Trennwand dient.

Die Form und Anordnung der Vorrichtung kann verschieden sein. Für ein Paar von Kontaktlinsen eignet sich z. B. ein Röhrchen mit Stöpseln auf beiden Seiten, in der Mitte mit zwei Blindböden versehen, zwischen denen sich der versilberte Kationenaustauscher befindet. Die Linsen befinden sich einzeln in den äußeren Teilen.

Das Schutzsystem nach der Erfindung kann vorteilhaft schon direkt mit der Herstellungsmaschine für die Kontaktlinsen oder verschiedenen Prothesen verknüpft werden, und zwar an der Stelle, wo die Erzeugnisse nach der Polymerisation in Wasser gequollen und dann aus den Formen herausgenommen werden. Dadurch wird vom Anfang an jeder Kontamination mit Mikroorganismen vorgebeugt.

Die bakteriziden und fungiziden Eigenschaften von Silber sind längst bekannt, in vorliegendem Fall ist der erzielte Effekt jedoch unerwartet groß, was durch die besondere große versilberte Oberfläche des Kationenaustauschers nur teilweise erklärt werden kann. Es hat sich nämlich gezeigt, daß die Silberionen durch das

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synthetische Hydrogel gar nicht absorbiert werden, sondern daß sie sich im Inneren desselben so lange frei wie in einer Flüssigkeit bewegen, bis sie auf eine keimende Spore eines Mikroorganismus stoßen und dieselbe töten. Infolgedessen bleibt die Schutzwirkung auch nach dem Herausnehmen des Hydrogelgegenstands aus der Vorrichtung oder nach dem Übertragen desselben in ein silberfreies Medium für längere Zeit aufrechterhalten. Das ist ein großer Vorteil der nicht ionogenen Hydrogele auf Grund von Glykolmethacry- ι ο laten bzw. -Acrylaten, deren Hydroxylgruppen die Silberionen nicht binden können. Trotz der hundertprozentigen Wirkung ist die Silberkonzentration in der Lösung und im Hydrogel so gering, daß sie analytisch nicht festgestellt werden kann. Vom hygienischen Standpunkt aus hat diese Konzentration von Silberionen beim Menschen keinen ungünstigen Einfluß.

Die Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist aus folgenden Vergleichsversuchen ersichtlich, bei welchen weiche Kontaktlinsen aus polymerem Äthylenglykolmonomethacrylat, mit 0,3% bis-Methacrylat vernetzt, verwendet wurden:

Schutzsystem

Ergebnis nach vier Wochen

I. Linsen in physiologischer Lösung

II. Linsen in physiologischer Lösung, mit einer Schimmelpilzkultur eingeimpft

III. Linsen in physiologischer Lösung, die sich in Berührung mit versilbertem Kationenaustauscher befindet

IV. Linsen in physiologischer Lösung, die sich in Berührung mit versilbertem Kationenaustauscher befindet, mit einer Schimmelpilzkultur eingeimpft

Linsen leicht getrübt, im Mikroskop sichtbares filiformes Wachstum von Schimmelpilzen
Linsen im Mikroskop getrübt, mit Schimmelpilzfibrillen stark verwachsen
Linsen absolut intakt

Linsen absolut intakt, ohne jede Spur des Wachstums von Schimmelpilzen

Die Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung ist mit folgenden Vorteilen verknüpft:

Im Laufe des Herstellungsverfahrens der Hydrogelgegenstände brauchen keine Maßnahmen zur Sterilisierung getroffen werden, da selbst die innerhalb dieser Gegenstände befindlichen Keime sicher abgetötet werden, sobald die Gegenstände in die mit der physiologischen Lösung und dem Kationenaustauscner gefüllte Aufbewahrungsvorrichtung gebracht werden. Die Zeitspanne zwischen der Herstellung und Verpakkung von Linsen kann verlängert werden, ohne eine Kontamination befürchten zu müssen; die Linsen können daher gründlicher von sämtlichen löslichen Beimengungen durch Waschen befreit werden. Beim Verpacken können zwei bis drei Arbeitskräfte bei jeder automatischen Herstellungsmaschine eingespart werden. Die infolge der Einwirkung von Mikroorganismen auftretenden Verfärbungen, Augenreize und Veränderungen der diaptrischen Werte sind vollständig eliminiert. Die unbequeme Sterilisierung durch Kochen kann wegfallen. Die Manipulation des Augenarztes bzw. des Optikers mit den Linsen wird wesentlich erleichtert, da bis jetzt mindestens ein Assistent für die Sterilisierung erforderlich war. Das Hauptargument gegenüber einer weitreichenden praktischen Verbreitung von weichen Kontaktlinsen aus synthetischen organischen Hydrogelen kann somit widergelegt werden. Die Linsen können nach dem Herausnehmen aus dem Behälter sofort ohne Waschen aufgesetzt werden.

Beispiel 1

EiP stark saurer periförmiger Kationenaustauscher aus üUikroporösem Styrol-Divinylbenzol-Copolymer wird erst in seine Η-Form übergeführt und dann in einer verdünnten Silbernitratlösung mit Silberionen gesättigt. Nach kurzem Auswaschen mit Wasser wird der Austauscher der Einwirkung einer überflüssigen ammoniakalischen Hydrazinsulfatlösung ausgesetzt. Nach eründiienem Waschen wird der versilberte Austauscher in ein Säckchen aus Polyesterseide gebracht, eingenäht und in den Bodenraum eines Gefäßes zur Aufbewahrung von Kontaktlinsen getaucht; dann wird ein Blindboden aufgesetzt, auf dem die Kontaktlinsen aus spärlich vernetztem Äthylenglykolmonomethacrylat in physiologischer Lösung aufbewahrt werden. Prothesen, wie z. B. Brüste, Arterien, Harngänge, verschiedene Implantaie usw. aus gleichem Material können auch ohne Benutzung des Blindbodens direkt neben dem Säckchen mit versilbertem Kationenaustauscher aufbewahrt werden.

Beispiel 2

Eine homogene Kationenaustauschermembrane aus sulfoniertem Polyäthylen wurde in Η-Form mit 5% Silbernitratlösung ins Gleichgewicht gebracht, in destilliertem Wasser gewaschen und mit einer alkalischen 10°/oigen Glukoselösung bis zum Reduzieren des Silbers gekocht, dann gründlich gewaschen und zu kleinen Streifen geschnitten, die dann einzeln unter den Blindboden eines Doppelbehälters für ein Paar von Kontaktlinsen gebracht und mit 0,8%iger Kochsalzlösung Übergossen wurden.

Die Reduktion von chemisorbiertem Silber kann auch mit anderen Mitteln wie z. B. Formaldehyd oder Hydrochinon durchgeführt werden. Anstatt Polyäthylen kann auch ein anderes Polyolefin, insbesondere Polypropylen, verwendet werden.

Kationenaustauscher auf der Basis von Phenolharzen sind zu dem beschriebenen Zweck allgemein ungeeignet, da sie nach längerem Stehen in wäßrigen Lösungen Phenol freigeben.

Am besten sind stabile sulfonierte makroporöse Styrol-Divinylbenzol-Copolymere geeignet, die noch vor dem Benutzen längere Zeit mit Wasser oder mit wäßrigen Lösungen ausgelaugt wurden, oder auch sulfoniertes Polyäthylen. Unter dem Ausdruck »physiologischer Lösung« wird jede unschädliche, mit lebendigem Gewebe isotonische wäßrige Lösung verstanden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum sterilen Aufbewahren von Gegenständen aus gequollenen synthetischen nicht ionogenen Hydrogelen, insbesondere von Kontaktlinsen aus wenig vernetzten Glykolmonomethacrylat-Glycol-bis-methacrylat-Copolymeren, d a durch gekennzeichnet, daß sie in einer physiologischen Lösung gehalten werden, die mit ι ο einem Kationenaustauscher, auf dem die vorher chemisorbierten Silberionen zu metallischem Silber reduziert worden sind, in Berührung ist

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kationenaustauscher ein perlförmiges stark saures makroporöses Styrol-Divinylbenzol-Copolymeres, auf welchem erst Silberionen chemisorbiert und dann zu Sitbermetall reduziert worden sind, verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kationenaustauscher eine sulfonierte Membrane aus Polyolefin, auf der erst Silberionen chemisorbiert und dann zu Silbermetall reduziert worden sind, verwendet wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch einen Behälter mit einem für die physiologischen Lösung durchlässigen Blindboden zur Trennung von steril aufzubewahrenden Gegenständen vom versilberten Kationenaustauscher.