DE2417844B2

DE2417844B2 - Reinigungsloesung und verfahren zum entfernen proteinhaltiger ablagerungen von weichen kontaktlinsen

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Publication number: DE2417844B2
Application number: DE19742417844
Authority: DE
Priority date: 1973-04-20
Filing date: 1974-04-11
Publication date: 1977-08-04
Also published as: GB1419750A; NL7405174A; US3910296B1; AR203197A1; FR2226677B1; BE830774A; JPS5347810B2; US3910296A; AU6791574A; JPS5031834A; CA1019688A; BR7402888D0; DE2417844A1; IT1037753B; FR2226677A1

Description

.1°

8,0% Papain

8,0% Cysteinhydrochlorid

1,6% KH₂PO₄'
16,0% NaHCO₃

6,4% Dinatriumäthylendiamintetraacetat 58,4% NaCl

1,6% Polyäthylenglykol

8. Reinigungslösung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie besteht aus:

0,1% Papain

0,1% Cysteinhydrochlorid

0,02% KH₂PO₄

0,20% NaHCO₃

0,08% Dinatriumäthylendiamintetraacetat

0,73% NaCl

0,02% Polyäthylenglykol

Rest Wasser

45

5°

9. Verfahren zum Entfernen proteinhaltiger Ablagerungen von weichen Kontaktlinsen mit Hilfe der Reinigungslösung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktlinsen für einen Zeitraum zwischen 1 Minute und 48 Stunden in die Reinigungslösung eingelegt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktlinsen einen Zeitraum zwischen 1 Minute und 24 Stunden in die Rcini- («> gungslösung eingelegt werden.

)ie Erfindung betrifft eine isotonische wäßrige Reinilgslösung sowie ein Verfahren zum Entfernen proihaltiger Ablagerungen von weichen Kontaktlinsen.

Bekanntlich gibt es harte und weiche Kontaktlinsen, wobei letztere aus hydrophilen oder teilweise hydrophilen plastischen Kunststoffen (vgl. die US-Patentschriften 35 03 393 und 29 76 576), Silikonen oder anderen optisch geeigneten, biegsamen Materialien bestehen.

Die Hauptvorteile der weichen Kontaktlinsen sind ihre Weichheit und ihre optischen Eigenschaften. Aufgrund ihrer hydrophilen Eigenschaften sind sie besonders wertvoll in der Augenheilkunde, da sie in beträchtlichem Maße Wasser aufnehmen können und dabei zu einer weichen, völlig durchsichtigen Masse mit einer außergewöhnlichen guten mechanischen Festigkeit anschwellen, dabei aber im Gleichgewichtszustand in einer bestimmten Flüssigkeit ihre Form und Abmessungen beibehalten.

Problematisch war bisher jedoch die Reinigung von weichen Kontaktlinsen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei Verwendung von Kontaktlinsen, insbesondere weichen Kontaktlinsen, sich auf der Oberfläche dieser Kontaktlinsen undurchsichtige oder teilweise undurchsichtige Materialien ablagern. Diese Ablagerungen haften fest an der Kontaktlinse und lassen sich unter Anwendung der üblichen Reinigungsmethoden nicht entfernen, ohne daß dabei die Kontaktlinse oder das Auge des Kontaktlinsenträgers in Mitleidenschaft gezogen wird, d. h., durch Einweichen oder Kochen in einer normalen Kochsalzlösung können nachteilige Folgen für die Kontaktlinse und/oder das menschliche Auge auftreten. Dieses unerwünschte Material lagert sich zwar langsam ab, macht aber die Kontaktlinse schließlich doch undurchsichtig, wobei die Kontaktlinse für den Träger mit zunehmender Bildung von Ablagerungen immer unangenehmer wird, da das Auge in zunehmendem Maße durch die langsam fortschreitenden Ablagerungen auf der Oberfläche der Kontaktlinse gereizt wird.

Ein weitere¹" Nachteil von weichen Kontaktlinsen besteht darin, daß sie aufgrund ihrer hydrophilen Eigenschaften bis zu 150 Gew.-% Wasser absorbieren können, was zur Folge hat, daß die für die Reinigung von harten Kontaktlinsen geeigneten Lösungen absorbiert und sogar konzentriert und später bei der Auflage der weichen Kontaktlinse auf dem Auge wieder abgegeben werden. Die Abgabe der Reinigungsflüssigkeit kann viel langsamer vor sich gehen als die Aufnahme der Reinigungsflüssigkeit, so daß sich die Reinigungslösung in der weichen Kontaktlinse ansammelt. Diese Ansammlung führt schließlich zu einer Veränderung der physikalischen Eigenschaften der weichen Kontaktlinse, beispielsweise ihrer Größe, ihrer Farbe u.dgl. Die weiche Kontaktlinse kann dadurch beschädigt oder verformt werden und/oder die empfindlichen Gewebeabschnitte der Bindehaut oder Hornhaut reizen oder schädigen.

Weiche Kontaktlinsen werden derzeit durch 15minütiges Kochen derselben in Wasser sterilisiert und gereinigt. Diese Art der Reinigung ist jedoch sehr unbequem und für die Kontaktlinsen ungeeignet, da diese dabei beschädigt werden können.

Aus der US-Patentschrift 32 40 709 ist zwar bereits eine isotonische wäßrige Reinigungslösung bekannt, die zur Entfernung von kristallinen Tränenablagerungen, d. h. von proteiülialtigen Ablagerungen, von Kontaktlinsen verwendet werden kann, die im wesentlichen aus Mcthylcellulose mit einer Viskosität von etwa 400OcP, Natriumchlorid und Wasser besteht und mit einer Kombination von Natriumbiphosphal und

Natriumphosphat auf einen pH-Wert zwischen 6,2 und 7,2 abgepulTert ist, eine solche Reinigungslösung eignet sich jedoch nur Tür die Reinigung von harten Kontaktlinsen, weil das zusätzlich darin noch enthaltene Stcrilisierungs- und Konservierungsmittel (z. B. Benzalkoniumchlorid) im Gegensatz zu harten Kontaktlinsen, die Wasser kaum (nur 0,1 bis 0,4%) absorbieren, von der weichen Kontaktlinse absorbiert wird, so daß sich innerhalb der weichen Kontaktlinse das Sterilisierungs- und Konservierungsmittel anreichert und sowohl die weiche Kontaktlinse als auch das Auge des Kontaktlinsenträgers schädigen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Reinigungslösung für weiche Kontaktlinsen anzugeben, mit deren Hilfe es möglich ist, die auf der weichen Kontaktlinse beim Tragen auftretenden proteinhalti^en Ablagerungen auf einfache und wirksame Weise wieder davon zu entfernen, ohne daß die weiche Kontaktlinse oder das Auge des Kontaktlinsenträgers geschädigt werden.

Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe mit einer isotonischen wäßrigen Reinigungslösung gelöst werden kann, die Protease enthält.

Gegenstand der Erfindung ist eine isotonische wäßrige Reinigungslösung zum Entfernen proteinhaltiger Ablagerungen von weichen Kontaktlinsen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie Protease enthält.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Entfernen proteinhaltiger Ablagerungen von weichen Kontaktlinsen mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Reinigungslösung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kontaktlinsen für einen Zeitraum zwischen 1 Minute und 48 Stunden in die vorstehend beschriebene Reinigungslösung eingelegt werden.

Bei der Protease handelt es sich um ein proteolytisches Enzym, das weiche Kontaktlinsen nicht angreift und für das Auge des Kontaktlinsenträgers unschädlich ist. Zu Beispielen für geeignete proteolytische Enzyme gehören Papain, Trypsin, Chymo-Trypsin, Streptokinase, Streptodomase, Feigenprotease, Pepsin, Carboxypeptidase, Aminopeptidase, Chymo-Papain, Bromelin und andere proteolytische Enzyme. Das bevorzugt verwendet proteolytische Enzym ist Papain.

Die Protease kann in einer Menge zw^:schen 0,01 und 5%, vorzugsweise zwischen 0,05 und 1%, in der isotonischen wäßrigen Reinigungslösung verwendet werden.

Eine bevorzugte isotonische wäßrige Reinigungslösung zum Entfernen proteinhaltiger Ablagerungen von weichen Kontaktlinsen enthält in Lactose stabilisiertes Papain zusammen mit Cysteinhydrochloridmonohydrat und dem Dinatriumsalz der Äthylendiamintetraessigsäure (nachfolgend als Dinatriumäthylendiamintetraacetat oder abgekürzt Na₂EDTA bezeichnet) zusammen mit einer Phosphatbase, jeweils gelöst in Wasser.

Das bevorzugt verwendete Enzym Papain wird aus den grünen Früchten des tropischen Mclonenbaumes (Carica papaya) gewonnen. Zu diesem Zweck wird die klare, wäßrige Flüssigkeit dieser Früchte gesammelt, getrocknet, der Rückstand wird pulverisiert und dann zur Herstellung von Papain gesiebt. Das Enzym Papain ähnelt dem Enzym Pepsin, ist aber im Gegensatz zu diesem sowohl in sauren als auch in basischen und neutralen Lösungen wirksam. Es handelt sich dabei um ein weißes bis graues, mäßig hygroskopisches Pulver, das innerhalb von etwa 5 Stunden in einer alkalischen Flüssigkeit das etwa 200fachc seines Eigengewichtes i'.n koaguliertem Eialbumin auflösen kann Papain ist in Wasser und Glycerin sehr gut löslich, in Alkohol aber fast unlöslich.

Es ist im Handel in Form eines aus der tropischen Pflanze Carica papaya extrahierten aktivierten, konzeninerten proteolytischen Enzymextrakts erhältlich, der ein leicht bräunliches Pulver mit einer homogenen Wirksamkeit darstellt. Jeweils 1 g dieses Enzymkonzentrats weist eine Papainwirksamkeit von 300 Wallerstein-Einheiten auf, gemessen unter Anwendung eines auf

ίο der Milchgerinnung beruhenden oder auf den Caseinabbau beruhenden Verfahrens.

Der Erfindungsgegenstand wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. IA eine mikrophotographische Aufnahme eines Querschnitts einer weichen Kontaktlinse, die im Labor mit einem Proteinüberzug versehen wurde,

Fig. 1 B eine mikrophotographische Aufnahme des Querschnitts einer weichen Kontaktlinse, die mit menschlichem Eiweiß überzogen war,

Fig. 2A, 2B, 2C und 2D mikrophotographische Aufnahmen von Teilen der äußeren und inneren Oberflächen einer weichen Kontaktlinse, die im Laborverfahren mit Protein überzogen wurde,

Fig. 3A, 3B, 3C und 3D mikrophotographische Aufnahmen von Teilen der inneren und äußeren Oberflächen einer weichen Kontaktlinse, die mit menschlichem Eiweiß überzogen war,
Fig. 4A, 4B, 4C und 4D mikrophotographische Aufnahmen der in den Fig. 2 A, 2 B, 2C und 2 D dargestellten Abschnitte der äußeren und inneren Oberflächen einer weichen Kontaktlinse nach Reinigung derselben unter Verwendung der erfindungsgemäßen Reinigungslösung,

Fig. 5 A, 5B, 5C und 5D mikrophotographische Aufnahmenderinden Fig. 3 A, 3 B, 3 C und 3 D dargestellten Abschnitte der inneren und äußeren Oberflächen der weichen Kontaktlinse, die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Reinigungslösung gereinigt wurde,

Fig. 6 eine vergleichende graphische Darstellung der ultravioletten Spektren einer mit Lysozym überzogenen weichen Kontaktlinse, einer mit menschlichem Eiweiß überzogenen weichen Kontaktlinse und der gleichen Kontaktlinse nach ihrer Reinigung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Reinigungslösung.

Die Fig. IA und 1 B wurden durch Abtastung der Querschnitte von weichen Kontaktlinsen mit einem Elektronenmikroskop (bei 20OOOfacher Vergrößerung) erhalten. Die in Fig. IA dargestellte Linse wurde nach dem Verfahren des weiter unten beschriebenen Beispiels I mit Lysozym überzogen, während die in Fig. IB dargestellte Linse durch Tragen von einer Person mit menschlichem Eiweiß überzogen wurde. Die mikrophotographischen Aufnahmen wurden hergestellt, nachdem ein Querschnitt durch die Linsen angefertigt und durch Aufdampfen im Vakuum ein Metallüberzug aufgebracht worden war. Die Mikro-

(10 bilder wurden von der durchschnittenen Kante der Linsen etwa senkrecht /ur Linsenebene unter Verwendung eines Abtastclektroncnmikroskops erhalten.

Die in Fig. 1 Λ dargestellte, mit Lysozym überzogene Kontaktlinse wies auf ihrer Oberfläche eine damit verbundene Eiweißschicht auf, die im beobachteten Gebiet eine Durchschnittsdicke von 0,25 Mikron hatte. F.S waren große halbkreisförmige, in die Oberflächenschicht eingebettete Teilchen mit einem

durchschnittlichen Durchmesser von etwa 0,7 Mikron zu beobachten.

Die Oberfläche der in Fig. IB dargestellten, durch Tragen von einer Person mit menschlichem Eiweiß überzogenen Kontaktlinse wies nicht die auffällige s Eiweißschicht auf wie die mit Lysozym überzogene Kontaktlinse. Die Schicht war visuell am Schirm einer Kathodenstrahlröhre zu erkennen, doch verschmolz sie beim Beheizen durch den Elektrodcnstrahl mit dem Polymerisat der Kontaktlinse, noch ehe eine Aufnähme gemacht werden konnte. Die Oberfläche wies einige kugelförmige Teilchen mit einem Durchmesser von etwa 0,3 Mikron auf.

Die Fig. 2 A, 2B, 2C und 2D zeigen Aufnahmen der inneren und äußeren Oberflächen eines Abschnittcs einer weichen Kontaktlinse in 500fachcr bzw. 2000-facher Vergrößerung, die mit Lysozym gemäß dem Verfahren des Beispiels I beschichtet worden war. Die Lysozymschicht ist gut erkennbar.

Die Fig. 3A, 3B, 3C und 3D entsprechen den Fig. 2A bis 2D, sie zeigen jedoch eine von einer Person getragene Kontaktlinse, die Ablagerungen aus menschlichem Eiweiß aufwies. Die Proteinschicht ist weniger deutlich erkennbar als in den Fig. 2 A bis 2 D, ist aber dennoch sichtbar, insbesondere auf der äußeren Oberfläche der Kontaktlinse bei 2000fachcr Vergrößerung.

Die Aufnahmen der Fig. 4A, 4B, 4C und 4D wurden bei SOOIachcr bzw. 20001'achcr Vergrößerung von den inneren und äußeren Oberflächen der in den Fig. 2 A bis 2D dargestellten Kontaktlinse gemacht, nachdem der in den Fig. 4 A bis 4D abgebildete Abschnitt unter Anwendung des in dem weiter unten folgenden Beispiel VII beschriebenen Verfahrens gereinigt worden war. Die Kontaktlinse wurde 48 Slunden lang gereinigt. Das im oberen Abschnitt des Mittelfeldes der Fig. 4C erkennbare weiße Objekt stellt eine Faser dar, die aus der Vorbehandlung vor Durchführung der clcktronenmikroskopischcn Aufnahmen stammle, .|o

Die Aufnahmen der Fig. 5 A, 5 B, 5C und 5 D wurden bei 500fuchcr bzw. 20(X)facher Vergrößerung von den inneren und äußeren Oberflächen der in Fig. 3 dargestellten Kontaktlinse gemacht, doch wurde der in Fig. 5 dargestellte Abschnitt gemäß dem 4s in Beispiel VIl beschriebenen Verfahren 48 Stunden lang gereinigt.

Wie sich aus einem Vergleich der Fiμ. 2 und 4 bzw, 3 und 5 ergibt, gewährleistet die vorliegende ErHiUlUiIg chic wirksame Reinigung der Kontaktlinsen von protcinlialilgcn Ablagerungen, die entweder Im Lubor aufgebracht wurden oder sich un von Personen getragenen Kontaktlinsen ausbildeten,

Fig, 6 zeigt das Ultraviolctt-Spcktrum einer weichen Kontaktlinse, die gcmllß dem im Beispiel I angc- führten Verfahren mit Lysozym überzogen wurde. Das Spektrum wurde mit dem Bczugsspcklrum einer welchen Kontaktlinse verglichen, so dal) nur das von der Ablagerung erzeugte Spektrum dargestellt ist, FIg, 6 zeigt ferner das Ultravlolclt-Spcktrum einer weichen Kontaktlinse, die von einer Person getragen wurde und ElwoiUablagcrungcn aufweist. Auch dieses Spektrum wurde mit dem Hezugsspektrum einer normalen welchen Kontaktlinse verglichen, Die Kurven sind sehr llhnlich, was bedeutet, daß das vom Linsentrllgcr abgelagerte Protein der Lysozym-Ablagerung llhncli. Flg. 6 zeigt ferner das Ultravlolett-Speklrum der von einer Person getragenen Kontaktlinse nach Reinigung mit dem im Beispiel Vl angegebenen Verfahren.

Neben den oben angegebenen aktiven Bestandteilen kann eine typische Lösung Schmiermittel enthalten, die die ophthalmologische Reinigungslösung für den Benutzer angenehmer machen.

Ferner können geeignete Puffer und Stabilisierungsmittel verwendet werden, darunter Natriumzitrat, Kaliumzitrat. Zitronensäure, Borsäure, Na₁EDTA, verschiedene vermischte PhosphatpulTcr und NaIlCO₁. Die Mengen der Puffer und Stabilisierungsmittel liegen zwischen etwa 0,001 und 2,5 Gewichtsprozent und vorzugsweise zwischen 0,01 und 1 Gewichtsprozent.

Ferner können ungiftige Reagcnticn zur Sterilisierung weicher Kontaktlinsen in Kombination mit den Protease-Lösungcn verwendet werden.

Ferner wurde festgestellt, daß sich die Wirksamkeil der Protease durch Verwendung einer ungiftigcn, die Sulfhydryl-Gruppe enthaltenden Verbindung erhöhen läßt. Zu diesen Sulfhydryl enthaltenden Verbindungen gehören Zystcinhydrochlorid, Dithiolhrcit, Dithioerythrit, Natriumbisulfit und Nalriummctabisulflt. Diese Aklivicrungssubstanzen werden gewöhnlich in Mengen von etwa 0,01 bis 5 Gewichtsprozent und vorzugsweise von 0,05 bis 1 Gewichtsprozent verwendet.

Die Lösung zur Behandlung der Kontaktlinsen wird im allgemeinen als physiologische Salzlösung, d. h„ im wesentlichen isotonischc oder ungefähr 0,9% Salzlösung mit geeigneten Reagcnticn, allein oder in Kombination, verwendet, die die Lösung isotonisch machen. Eine hypotonische Lösung, d. h. beispielsweise Leitungswasser, führt dazu, daß die Kontaktlinse fest an der Hornhaut haftet, während hypertonische Lösungen (Salzübcrschuß) die Augen reizen, zum Tränen führen und gerötete Augen ergeben.

Die angegebenen Mengen der verschiedenen Verbindungen, die verwendet werden können, sind ausgedrückt in Prozent der Lösiingsbcslandtcilc. Die Rezeptur läßt sich ferner in der Form einer oder mehrerer fester Verbindungsdosen verwenden, z. B. in Form von Tabletten für eine bestimmte Lösungsmittclmcngc (Wassermenge). Die prozentuale Zusammensetzung der in Fcslstoffdosierungen verwendeten Formen ist derart, daß beim Aullösen in einer bestimmten Wassermenge die Lösung die innerhalb der oben angegebenen Prozentzahlcn enthaltene Zusammensetzung hat. Falls FeststolTdosierimgen verwendet werden, kann die Rezeptur an sich bekannte Schmiermittel, Bindemittel und ArzneimiUoUrügur enthalten, darunter Glyzerin, Sorbit, Uorsiiure, Propylcnglykol, Polyiithylenglykol, Dextran, Mcthylzollulose, Hydroxyarylzclluiosc, wasserlösliche Salze von Karboxymethylzcllulosc oder natürliche, hydrophile Substanzen wie beispielsweise Gelatine, Alginate, Tragantgummi, Pektin, Gummi arabikum und lösliche Stärke, Die Mengen dieser Materialien variieren zwischen 0,01 und 10 Gewichtsprozent und vorzugsweise zwischen 0,1 und 5 Gewichtsprozent,

Die Reinigungslösung wird in der folgenden Welse verwendet. Der Trllgor der weichen Kontaktlinsen entfernt die Linsen von seinen Augen und vorbringt sie in ein geeignetes UeRiIi, das eine ausreichende Menge der erfindungsgemllßen Lösung enthalt, so daß die Kontaktlinsen völlig bedeckt sind, Man IiIUt die Linsen zwischen etwa einer Minute und 48Stunden und vorzugsweise zwischen einer Minute und etwa 24 Stunden bei Zimmertemperatur welchen oder für kürzere Zeitabschnitte bei erhöhten Temperaturen,

d.h. beispielsweise eine halbe Stunde bis 6Stunden Tabelle bei 37 C.

Die folgenden Beispiele beziehen sich auf die Anwendung von erfindungsgemäßen Reinigungslösung gen. Falls nicht anders angegeben, bedeutet »%« stets Gewichtsprozent,

Das zur Kennzeichnung der Art der auf den weichen Kontaktlinsen aufgefundenen Ablagerungen verwendete Bezeichnungssystem wurde in der folgenden Weise definiert. Falls mit dem bloßen Auge keine Ablagerungen zu erkennen waren, wurde die Linse als annehmbar angeschen. Einige »annehmbare« Linsen hatten Ablagerungen, die unter dem Mikroskop erkannt werden konnten, aber diese Ablagerungen wurden nicht als bedeutsam angesehen. Falls die Ablagerungen mit bloßem Auge etwas sichtbar waren und im Mikroskop klar zu erkennen waren, wurde die Linse als Typ 111 bezeichnet und als eventuell schädigend eingestuft. Falls die Ablagerungen mit bloßem Auge klar erkennbar waren, wurde die Linse als Typ IV bezeichnet. Dabei wurden Linsen des Typs IV als schädlich angesehen. Falls außerdem weniger als ein Viertel dcrLinscnobcrflächc Ablagerungen trug, wurde die Linse mit »A« bezeichnet. In ähnlicher Weise wurde die Linse mit »B« bezeichnet, falls nicht mehr als die Hälfte der Linsenoberflächc mit Ablagerungen bedeckt war. Tvp»C« lag vor, falls nicht mehr als drei Viertel der Linscnobcrflächc Ablagerungen trug und Typ»D« wurde angenommen, wenn mehr als drei Viertel der Linscnobcrflächc mit Ablagerungen bcdeckt waren.

Anzahl	Anzahl	An
tier	der
Zyklon	annehm	III
	baren
	Linsen	Λ
0	6	_
6	5	-
11	4	-
16	4	-
20	4	-
25	4	-
49	2	1

Anzahl der Kontaktlinsen lies Typs

IV Λ Ii C I) Λ Ii C Π

B e i s ρ i e 1 I

Um die Hypothese zu prüfen, daß Lysozym oder lysozymariige Proteine die undurchsichtigen Ablagerungen auf den weichen Kontaktlinsen verursachen, wurde ein Labormodcll entwickelt. Fine Proleinlösung mit pll 7,4 und der folgenden Zusammensetzung ^o wurde verwendet:

Proteinlösung:

0,1 % I lülinereiweiß-l.ysozym

0,23% ΝιιΙΙ,ΡΟ.,Π^Ο ^ls

1.15% Na-IIPO₁,

0.28% Na(¹I

auf IOO,UU% Wasser aulfüllen.

Sechs saubere weiche Polyhydroäthylmcthaerylat-Kon· .so taktlinsen wurden eine halbe Stunde lang in der obigen Proleinlösung gekocht. Die Linsen wurden dann aus der Lösung genommen und durchgesehen. Iis ergab sich, daß alle sechs Linsen mit dicken Ablagerungen des Typs IV bedeckt waren.

Beispiel Il

Sechs saubere welche Polyhydroxyilthylmethaerylat· ot> Kontaktlinsen wurden In 0,9% Salzlösung eine halbe Stunde lang gekocht. Die Linsen wurden dann herausgenommen und In der Ulwclßlösung des Beispiels I eingeweicht. Der Vorgang wurde wiederholt In der oben angegebenen Welse, und die Kontaktlinsen wur· (<?. den danach auf Ablagerungen untersuch!

Die lirgebnlsse des Beispiels Il sind in der folgenden Tnbclle I zusammengefaßt.

1 - - - 1 1

Aus Beispiel Il ergibt sich, daß sich im Laborversuch Protein-Ablagerungen innerhalb von 6 Zyklen auf den Kontaktlinsen ergeben. Anschließende Zyklen führen noch zur Ausbildung stärkerer Ablagerungen.

Beispiel III

Beispiel 1 wurde wiederholt, doch wurden zwei weiche Kontaktlinsen verwendet, und die Protein-Lösung enthielt den Phosphat-Puffer nicht. Beide Linsen waren mit einer dicken Schicht des Typs IV bedeckt,

Beispiel IV

Beispiel IV bezieht sich auf die Verfahren zur Feststellung der chemischen Zusammensetzung des undurchsichtigen weißen Films, der auf den weichen Kontaktlinsen beobachtet wurde. Hin bekanntes Analysegeräl für Aminosäuren wurde verwendet. Bei den Kontaktlinsen handelte es sieh um I. 7 von Menschen getragene Kontaktlinsen, 2. 7 an Versuchskaninchen angebrachte Kontaktlinsen und 3. 4 im Labor behandelte Linsen; sämtliche linsen halten starke, undurchsichtige Ablagerungen auf ihren Oberflächen. Die Ablagerungen wurden im Falle der menschlichen Träger und der Versuchskaninchen dadurch erzeugt, daß die Kontaktlinsen 2 bis 4 Wochen jeweils (> bis 7 Stunden pro Tag gelragen wurden. Zwischenzeitlich wurden die Linsen naehls jeweils in 0,97(i Salzlösung eingelegt, Aul den vier im l.aboi behandelten Linsen wurden die undurchsichtigen Ablagerungen mit dem in Beispiel t beschriebenen Verfahren erzeugt.

Saure Hydrolyse

Vier von Menschen getragene Kontaktlinsen (Satz A) vier an Kaninchen angebrachte welche Kontaktlinse! (Satz I)) und zwei im Laborversuch behandelte wclchi Kontaktlinsen (Satz C) wurden jeweils In IO ml Glas ampullcn eingesetzt. Zu jeder Ampulle wurden IO m (»N Salzsäure zugesetzt und der Inhalt jeder Am pull· dann mit einem Kiiltcbad aus Azeton und Trockenei eingefroren. Die Ampullcn wurden anschließend ml Stickstoff gespült und zugesehmol/.en. Die Ampullei wurden daraufhin In einem Ofen 48 Stunden lang bc 100 C gehalten. Nach den 48 Stunden der saure: Hydrolyse wurde die Salzsilurclosung jeweils abgc dampft. Die getrockneten Proben wurden in Insgosair 1,0 ml eines Zitratpuffcrs mit pll 2,0 wieder aufgelos Die ProbeKlsungcn wurden dann in das Aniilyscgeri

für Aminosäuren in an sich bekannter Weise eingebracht, untersucht und die Ergebnisse tabellicrt.

Basische Hydrolyse

Drei von Menschen getragene weiche Kontaktlinsen (Satz D), drei von Versuchskaninchen getragene weiche Kontaktlinsen (Satz E) und zwei im Laborversuch behandelte weiche Kontaktlinsen (Satz F) wurden jeweils in 10 ml Glasampullen eingelegt. Jeder Ampulle wurden 10 ml 6,5%iger Bariumhydroxyd-Lösung zugesetzt und dann der Inhalt mit einer Kältemischung aus Azeton und Trockeneis eingefroren. Die Ampullen wurden anschließend mit Stickstoff gespült und zugcschmolzcn. Dann wurden die Ampullen 48Stun- is den lang bei 100 C gehalten. Das abgekühlte Reaktionsgemisch wurde mit 2 N Schwefelsäure auf pH 6,0

Tabelle 2

10

gebracht, zum Kochen gebracht und zur Abscheidung des Bariumsulfit zentrifugiert. Die oben stehende Flüssigkeit und die Waschlösungen wurden /in Trockne eingedampft und der Rückstand in 2 ml do Z ι im t puffe rs mit pH 2,0 aufgelöst. Die Proben wurden dann in das Analysegerät in bekannter Weise eingebracht und analysiert. Die Ergebnisse sind tabelliert. Tabelle 2 enthält die Ergebnisse dieser Analysen der undurchsichtigen Ablagerungen auf den Menschen und Kaninchen getragenen Kontaktlinsen sowie der im Laborversuch erzeugten Ablagerungen und dient zum Vergleich mit veröffentlichten Daten bezüglich des in menschlichen Tränen enthaltenen Lysozyms (J. Lab. and Clin. Mcd., Dezember 1967, S. 951 und 952) und des Hühncrciwciß-Lysozyms (Bikcn Journal, Band 9, S. 107-114, 1966).

Verhältnisse von Aminosäuren, die in Ablagerungen aufweichen Kontaktlinsen festgestellt wurden im Vergleich mit veröffentlichten Aminosäure-Verhältnissen in menschlichem Lysozym und Hühnereiweiß-Lysozym

Aminosäuren

Lyso/.yni

in menschlichen

Tränen

Kontaktlinseiiiibliigcr.

(veröffentlicht) (Mensch)

Threonin

Glutaminsäure

Prolin

Glycin

I IaIb-Zysti η

Methionin

Isoleucin

Leucin

Tyrosin

Phenylalanin

Histidin

Arginin

Tryptophan

Asparaginsäure

9-10

3
11
12-13

■12

5 Il K)-Il

3-4 7 4 3 1

2 K)-Il MUhncrciwciU-Lyso/ym

(veröffentlicht)

10

12

(l

8
3
3

Lysozym des Laborversuchs

6
8
3
3
I
5

KoiHaktlinsenalilagor.

(Kaninchen)

7 9

12

4 7

7 2

4 9

Wie erwartet, ergibt sich aus Tabelle 2, daß die Verhältnisse der Aminosäuren aus den auf welchen Kontaktlinsen abgeschiedenen Iiiweißsehichtcn im Labormodell sehr iihnlich den veröffentlichten Duien über I lühncroiwciU-Lysozym sind. Dieses Ergebnis Mir /λι erwarten, du im Laborversuch Hühnerei weiß-Lysozym /ur Erzeugung von Schichten auf welchen Kontaktlinsen verwendet wurde,

Aus Tabelle 2 ist ferner ersichtlich, daß das Vorlilltnis der Aminosäuren aus den Proteinablagorungen iuf von Personen getragenen weichen Kontaktlinsen lern entsprechenden veröffentlichtem Verhältnis Im ^Jullc des aus menschlichen Triincn stammenden Lyso-■ytns sehr lihnlleh Ist, was den Schluß nahelegt, daß is sich bei den auf von Menschen getragenen Kontaktlinsen abgelagerten liiweißstoffen um Lyso/ym oder um lysozymurtige Proteine handelt.

IJ c L-rgebnissc der Tabelle 2 zeigen lerner, um was w sich bei den dünnen, undurchsichtigen Ablagerungen an welchen Kontaktlinsen handelt. Die Ablagerungen bestehen aus einem Protein, das wegen seiner

iT? M^l1tc ? ,^{un Lysin u}»^d Arginin «Ι« basisches Protein klassifiziert wird,

IJemerkenswert Ist, daß die Vcrhiiltnisse der Amino-

sauren hi den menschlichen tilwelBublugcrungcn auf

Kontaktlinsen gut vergleichbar sind mit denen aus

, . V"?^orvur"^uch »Magerten Proteinen, was

etieutet, daß die Laborversuche eine gute Annllhcmng

η ine blweil.!ablagerungen auf von Menschen getra-

gönen Kontaktlinsen t'arstellen.

Schließlich ist noch festzustellen, daß, obwohl es sich bei dem im KaIIe der Kaninchen abgelagerten Eiweiße um ein basisches Prolein handelt, die Zusammensetzung dieser Eiweißkörper aus Aminosäuren sowohl von der der Eiweißablagerungen an von Menschen getragenen Kontaktlinsen als auch von der des Eiweiß des Laborversuchs abweicht.

H e i s ρ i e I V

Sechs weiche, mit Lysozym-Ablagcrungen versehene Kontaktlinsen des Typs IV D wurden mit Salzlösung abgerieben, um lose Ablagerungen zu entfernen. Bei Zimmertemperatur wurden die Lösungen dann in 5-1OmI der folgenden Enzymlösung eingeweicht:

En/ymlösung:

0,1 M Natriummetabisullll

0,01 M Zystin

0,002 M Dinatriumcdetat

10 mg/100 ml Papain in reinem Wasser

Der pll-Wert der Lösung wurde mit Dinatriumwasserstoffphosphat vor dem Zusatz des Papains auf 6,5 eingestellt. Zwei Linsen wurden in Abständen von einer halben Stunde entfernt, mit Salzlösung abgerieben, visuell untersucht und in die Lösung zurückgelegt. Das Ultraviolett-Spcktrum einer mit Lysozym überzogenen Kontaktlinse des Typs IV D wurde mit dem einer gereinigten Kontaktlinse verglichen. Eine mit der Enzymlösung behandelte Kontaktlinse wurde 24 Stunden lang in der Salzlösung eingeweicht, und ihr Ultraviolett-Spcktrum wurde aufgenommen. Die Spektra wurden mit dem Spektrum einer Lysozym-Lösung verglichen. Die Ultraviolelt-Spektra der mit Lysozym überzogenen Kontaktlinse des Typs IV I) ähneln dem Ultraviolett-Spektrum der Lyso/ym-Lösung. Die Spektren einer gereinigten Linse und einer neuen ungebrauchten Linse absorbierten nur in geringem Maß, was bedeutet, daß der Lysozym-Film praktisch völlig entfernt worden war.

Nach etwa .1 Stunden zeigten die beiden Linsen, die von der En/ymlösung periodisch zur visuellen Untersuchung entnommen wurden, saubere Abschnitte. Nach 20 Stunden Einweichen in der Lösung (bei Zimmertemperatur) schienen alle Kontaktlinsen annehmbar /u sein.

Ucispiel Vl

35 von Menschen getragene Kontaktlinsen wurden je nach Art des auf den Linsen vorhandenen Films klassifiziert, Sechs Kontaktlinsen des Typs IV D wurden aus den 35 Linsen zur weiteren Untersuchung umgewühlt. Die Ultraviolctt-Spcktrcn der Linsen wurden im Vergleich mit uusgcwiihltcn siiubcrcn Bezugslinsen aufgenommen, Eine mit Lysozym überzogene Kontaktlinse des Typs IVl) wurde zur Kontrolle mit-

riihelle 3

Anliing·
llcher

Linsentyp

Stunden Kelnlgung
I 2

IVD	IVC	U*)
IVI)	IVA	nc
IUH	HIC

verwendet. Alle Linsen wurden dann 20 Stunden lang in der Enzymlösung des Beispiels V eingeweicht. Die Linsen wurden mit Salzlösung gewaschen und dann entsprechend den Ablagerungen klassifiziert. Die Ultraviolett-Spektren der Linsen wurden im Vergleich mit Bezugslinsen bestimmt. Es ergab sich, daß nach der Reinigung vier der sechs Kontaktlinsen, die ursprünglich vom Typ IV I) waren, als »annehmbar« eingestuft werden konnten, während eine Linse zur Klasse IVA und eine weitere zur Klasse 111 D gehörig eingestuft wurden. Die für Vergleichszwecke verwendete Linse wurde auch als »annehmbar« nach der Reinigung eingestuft. Nach der Reinigung der Linsen zeigten die Ultraviolett-Spektra nur geringe oder gar keine Absorption außer der von der Linse selbst herrührenden Absorption.

Zusätzlich wurden die Ultraviolett-Spektra einer der mit menschlichem Protein überzogenen Kontaktlinsen (Linse Nr. 1) und einer mit Lysozym überzogenen Linse (Linse Nr. 2) mit dem Ultraviolett-Spektrum einer sauberen Bczugslinsc verglichen. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 6 dargestellt. Aus Fig. 6 ergibt sich, daß das Ultraviolett-Spcktrum des vom menschlichen Linsenträger abgelagerten Films dem Ultraviolett-Spektrum des Lysozym-Films sehr ähnlich ist. Fig. 6 zeigt auch das UllravioleU-Spektrum. das nach Reinigung der Linse Nr. 1 erhalten wurde. Bemerkenswert ist, daß die Absorption der greinigten Linse last völlig der Eigenabsorption des Linsenmaterials entspricht.

Beispiel VII

Neun weiche Kontaktlinsen mit menschlichen Eiweißabscheidungen wurden ausgewählt und in der folgenden En/ymlösung (pll 7) eingeweicht. Der Linsentyp wurde stündlich bestimmt. Die Enzymlösung wurde hergestellt durch Zugabe einer 125 mg schweren Tablette mit der folgenden prozentualen Zusammensetzung zu 10 ml Wasser.

En/ymlösuiif. ("'")

_l(s 0,1 Papain (Prolase 300)
0,1 Zyslcin IICI
0,02 KINO.,
0,2 NaIICO,
so 0,08 Nu,lil.)TA
0,73 NaCI

0,02 Polyiilhylenglykol
mit einem Molekulargewicht von
^s etwa 4000

Tablette ("/»)

S.O Papain (Prolase 300)

8,0 Zyslcin HCI

l.(« K11..I¹O., If)₁O NaIICO,

6,4 Nu₃El)TA 58,4 NuCI

1,6 l'olyiithylenglykol mit einem Molekulargewicht von etwa 4000

Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefaßt,

IC

24

ti a

4K

a ti

Korlscl/ung

AnRing·
lichcr
Linscnlyp I

Stunden Reinigung

2 3

IVC
IVD
IVD
IVD

IHC
IVB
III B
IVD

IVC
IVC
IVD
IVD
IUB
IHC
IVB

IVC

inc

IVC
IVD
IVB

a
a

IVB

IHC
IVC
IVC
HIA

a
a

IVA

mc

IVB IVC HIA

a a mc

IVA
IVC

a
a

mc

IVA
IVC

mc

IVA
IVC
a

24

4H

IVC

a a

a ;i

IVA a

11

*) a bedeutet annehmbar.

Es folgt aus Tabelle 3, daß die Enzymlösung in annehmbarerWeise 6 von 9 Kontaktlinsen in 6 Stunden und 8 von 9 Kontaktlinsen in 24 Stunden reinigte.

Beispiel VIII

Vier saubere weiche Kontaktlinsen wurden in die Enzymlösung des Beispiels VII eingelegt. Zwei der Linsen wurden dann herausgenommen und auf Protease ohne vorhergehendes Abtrocknen oder Spülen analysiert. Die verbleibenden zwei Linsen wurden herausgenommen und kurz mit 50-1OmI enthärtetem Leitungswasser gewaschen und dann anschließend auf Protease analysiert, Es ergab sich aus der Analyse, daß etwa 11 bzw. 30 |j.g aktiver Protease auf den ungewaschenen Linsen vorlagen, während weniger als 1 [i.g aktiver Protease auf jeder der mit Wasser gewaschenen Linsen anwesend war. Das bedeutet, daß die Protease nicht an der weichen Kontaktlinse anhaftet und daß kurzes Abspülen mit Wasser zur Entfernung von verbliebenen Spuren der Protease von der Linse ausreicht.

Beispiel IX

45

Um die Wirkung längeren Einweichens in einer Enzymlösung zu prüfen, wurden sechs weiche Kontaktlinsen 60 Tage jeweils 24 Stunden lang in einer Enzymlösung mit 0,1% Prolase300 eingeweicht. Am Ende der 60 Tage konnte keine wesentliche Änderung im durchschnittlichen Durchmesser der Linsen festgestellt werden. Außerdem war der Wassergehalt der Linsen unverändert, und keine anderen sichtbaren Veränderungen oder Schaden konnten an den Linsen festgestellt werden.

Beispiel X

Die Enzymlösung des Beispiels VII wurde in die linken Augen von 9 ausgewachsenen weiblichen Neuseeland-Albinokaninchen eingeträufelt. Drei Kaninchen erhielten dabei 20 Tage lang viermal täglich einen Tropfen eingeträufelt; drei Kaninchen erhielten 20 Tage lang viermal täglich zwei Tropfen; und drei Kaninchen erhielten schließlich 20Tage lang viermal tänlich drei Tronlen. Die Kaninchen wurden täglich

(10 25 Tage lang untersucht. Schleimhautreizungcn oder Giftwirkungen wurden nicht beobachtet.

Beispiel XI

Zehn ausgewachsene weibliche Ncuseeland-Albinokaninchen wurden im folgenden Test auf die Giftwirkung verwendet, der mit der Enzymlösung des Beispiels VII durchgeführt wurde. 24 Stunden vor Beginn der Untersuchung wurden die Augen der Versuchstiere und der Kontrolltiere mit einem Tropfen einer 2%igen Fluorescein-Lösung zur Beobachtung im ultravioletten Licht gefärbt, um normale Hornhaut feststellen zu können. Dieses Verfahren wurde wöchentlich wiederholt. Bewertet wurden die Augenreaktionen gemäß dem Verfahren, das auf Seite 51 der Veröffentlichung »Appraisal of the Safety of Chemicals in Foods, Drugs and Cosmetics«, 1965, beschrieben worden ist.

Vor dem anfänglichen Einweichen wurden 12 ungebrauchte weiche Kontaktlinsen zweimal in normaler Salzlösungjeweils 30 Minuten lang gekocht und mikroskopisch auf Schäden untersucht. Zehn der Linsen wurden für die Untersuchung anschließend ausgewählt. Jede der zehn ungebrauchten weichen Kontaktlinsen wurde über Nacht in 5 cm³ der Enzymlösung eingeweicht. Am Morgen wurden diese Kontaktlinsen in die linken Augen von zehn erwachsenen Kaninchen eingesetzt und ungefähr 7 Stunden lang von den Kaninchen getragen. Jede Linse wurde dabei einem bestimmten Kaninchen für die gesamte Untersuchungsdauei zugeordnet. Nach dem täglichen Tragen wurden die Linsen mit normaler Salzlösung gespült und in saubere Fläschchen mit einer frischen Menge der Einweich lösung eingelegt. Die Tiere wurden regelmäßig au eventuelles Abstoßen der Linsen und Reizung de Augenschleimhaut untersucht.

Die weichen Kontaktlinsen wurden wöchentlich au eventuelle Eiweißablagerungen durchgesehen. Nacl 133 Tagen waren alle Linsen noch annehmbar und bc keinem der Kaninchen wurden Augenreizung, Gift Wirkungen oder andere schädliche Veränderungen fest gestellt.

Beispiel XII

Acht weiche Kontaktlinsen, die nicht von Bausc and Lomb hergestellt worden waren, wurden mit Lyso

zym gemäß dem Verfahren des Beispiels I überzogen und über Nacht in der Lösung des Beispiels VII gereinigt. Sämtliche dieser Linsen gehörten zum Typ IV D vor dem Reinigen und stellten sich nach dem Reinigen ills annehmbar heraus.

Beispiel XIII

Sechs weiche Kontaktlinsen wurden mit Lysozym gemäß dem Verfahren des Beispiels I überzogen. Eine wäßrige Lösung von 0,05% Trypsin in einem Phosphatpuffer mit pH 8,2 wurde hergestellt. Drei der Linsen wurden bei Zimmertemperatur 2 Stunden lang eingeweicht; drei der Linsen wurden 2 Stunden lang bei 37' C eingeweicht. Alle sechs Linsen waren nach den 2 Stunden annehmbar. Doch wurde festgestellt, daß die

Linsenreinigung bei erhöhten Temperaturen rascher vor sich ging.

Beispiel XlV

Beispiel XlII wurde wiederholt, doch wurde eine 0,l%ige wäßrige Pepsinlösung in einem Zitratpuffer bei pH 2,2 verwendet. Vergleichbare Ergebnisse wurden erhalten.

ίο Beispiel XV

Beispiel XIII wurde wiederholt, doch v/urden stati

Trypsin die folgenden Proteasen verwendet: Chymo

Trypsin, Streptoki nase, Slreptodomase, Fcigenprotease

Karboxypeptidase, Aminopeptidase, Chymopapainunc

Bromelin. Vergleichbare Ergebnisse wurden erhalten

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Isotonische wäßrige Reinigungslösung zum Entfernen proteinhaltiger Ablagerungen von weichen Kontaktlinsen, dadurch gekennzeichnet, daß sie Protease enthält.

2. Reinigungslösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Protease Papain enthält.

3. Reinigungslösung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Protease in einer Menge zwischen 0,01 und 5% enthält.

4. Reinigungslösung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Protease in einer Menge zwischen 0,05 und 1% enthält.

5. Reinigungslösung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem noch eine ungiftige, eine Sulfhydrylgruppe enthaltende Verbindung in einer aktivierenden Menge enthält.

6. Reinigungslösung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie als eine Sulfhydrylgruppe enthaltende Verbindung Cysteinhydrochlorid, Dithiothreit, Dithioerythrit, Natriumbisulfit oder Natriummetabisulfit enthält.

7. Reinigungslösung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf 10 ml Wasser 25 bis 250 mg einer Mischung enthält, die besteht aus: