DE60319133T2

DE60319133T2 - Zusammensetzungen, die n-isopropylacrylamid umfassen, sowie verfahren zur hemmung der proteinabsorption an oberflächen

Info

Publication number: DE60319133T2
Application number: DE2003619133
Authority: DE
Inventors: Howard Allen Fort Worth KETELSON
Original assignee: Alcon Inc
Current assignee: Alcon Inc
Priority date: 2002-12-23
Filing date: 2003-12-11
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2023-12-12
Also published as: CN1732024A; US7468344B2; ATE481117T1; CN100346846C; EP1575634A1; HK1076261A1; EP1938846B1; CA2508282A1; ES2298629T3; AU2003296443B2; DE60334255D1; AR042633A1; TW200413520A; EP1938846A2; EP1575634B1; US20040131870A1; CA2508282C; TWI354021B; DK1938846T3; EP1938846A3

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist auf die Reduktion der Proteinabscheidung auf Oberflächen gerichtet. Die Erfindung stellt Zusammensetzungen und Verfahren zum Inhibieren der Abscheidung von Protein auf den Oberflächen von medizinischen Vorrichtungen, insbesondere biomedizinischen und prothetischen Vorrichtungen bereit. Die Erfindung basiert auf der Entdeckung, daß bestimmte Polymere und verwandte Copolymere, umfassend das Monomer-n-isopropylacrylamid (NIPAM), signifikant die Proteinabscheidung auf den Oberflächen von Kontaktlinsen inhibieren.
Proteine adsorbieren an nahezu allen Oberflächen, und die Minimierung oder Beseitigung der Proteinadsorption war der Gegenstand von zahlreichen Studien, wie denen, berichtet von Lee, et al., in J. Biomed. Materials Res., Bd. 23, Seiten 351-368 (1989). Sensoren, chromatographische Träger, Immunoassays, Membranen zur Trennung, biomedizinische Implantate, prothetische Vorrichtungen (z. B. Kontaktlinsen) und viele andere Vorrichtungen oder Gegenstände können durch die Proteinadsorption nachteilig beeinflußt werden. Ein Verfahren und/oder Mittel zum Behandeln der Oberflächen von solchen Gegenständen, um die Proteinabscheidung zu verhindern oder zu verringern, würde daher ziemlich vorteilhaft sein.
Die Verwendung von NIPAM-enthaltenden Polymeren zum Modifizieren von Oberflächen und Kontrollieren der Proteinabscheidung auf Glas- und Siliciumsubstraten wurde zuvor beschrieben. Die folgenden Veröffentlichungen stellen den weiteren Hintergrund bezüglich solcher Modifikationen dar:

1. Kidoaki, et al., Langmuir, 17, S. 2402-2407 (2001);
2. Bohanon, et al., J. Biomater. Sci. Polymer Edn., Bd. 8, Nr. 1, S. 19-39 (1996);
3. Internationale (PCT) Patentveröffentlichung Nr. WO 02/30571 A2 (Sudor);
4. US-Patent Nr. 6,447,897 (Liang, et al.);
5. US-Patent Nr. 6,270,903 (Feng, et al.) und
6. Huber, et al., Science, Bd. 301, S. 352-354, 18. Juli 2003.

Die oben identifizierten Veröffentlichungen offenbaren nicht, daß NIPAM-enthaltende Polymere verwendet werden könnten, um die Oberflächen von medizinischen Vorrichtungen, wie Kontaktlinsen, zu modifizieren und die Proteinabscheidung und -freisetzung auf diesen Oberflächen zu kontrollieren, und lassen auch nicht darauf schließen.
Die Ausdrücke „weich" und „hart" in bezug auf Kontaktlinsen sind im allgemeinen nicht nur mit der relativen Härte der jeweiligen Linsentypen, sondern ebenso dem Typ an polymerem Material, aus dem die Linsen gebildet sind, verbunden. Der Ausdruck „weich" bezeichnet im allgemeinen eine Kontaktlinse, die aus einem hydrophilen polymeren Material, wie Hydroxyethylmethacrylat oder „HEMA", gebildet wird, während der Ausdruck „hart" im allgemeinen eine Linse bezeichnet, die aus einem hydrophoben polymeren Material, wie Polymethylmethacrylat oder „PMMA", gebildet ist. Die Oberflächenchemie und -porosität der harten und weichen Linsen ist ziemlich verschieden. Weiche Linsen enthalten typischerweise eine große Menge an Wasser, sind ziemlich porös und tragen ionische Ladungen auf den exponierten Oberflächen der Linsen, während harte Linsen erheblich weniger porös sind und im allgemeinen keine ionischen Oberflächenladungen tragen.
Die ionischen Oberflächen und das poröse Wesen von weichen Kontaktlinsen können zu signifikanten Problemen führen, wenn die Linsen mit dem Tränenfilm aufgrund der komplexen Zusammensetzung des Tränenfilms, der größtenteils aus Proteinen, Lipiden, Enzymen und verschiedenen Elektrolyten besteht, in Kontakt kommen. Tränenkomponenten umfassen Albumin, Lactoferrin, Lysozym und eine Vielzahl von Immunoglobulinen. Die Aufnahme von Proteinen aus der Tränenflüssigkeit auf die Linse ist ein bekanntes Problem und hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab, einschließlich der Art der Materialien, aus denen die Linse gemacht ist.
Weiche Kontaktlinsen fungieren als wirksame Substrate für die Proteinabscheidung und -adsorption. Diese Verschmutzung führt zur Dehydratisierung der Linse und Instabilität des Tränenfilms, was zu Unbehagen und mangelnder Toleranz beim Träger führt. Die Adsorption von Proteinen kann ebenso die bakterielle Kolonisierung erleichtern, und dies kann das Risiko von Infektionen, die das Sehvermögen bedrohen, erhöhen.
Im Hinblick auf die mögliche Verschmutzung von Kontaktlinsen und die Probleme, die durch diese Verschmutzung erzeugt werden, wie oben erläutert, wird im allgemeinen angenommen, daß die Kontaktlinsenreinigung ein regelmäßiger Teil der Linsenpflege des Patienten sein muß. Viele unterschiedliche Typen an Reinigungsmitteln wurden in der Vergangenheit für diesen Zweck verwendet. Reinigungsmittel, wie oberflächenaktive Mittel und Enzyme, werden typischerweise in Kontaktlinsenpflegeprodukte eingeführt, um die Proteinablagerungen zu entfernen. Jedoch kann die Verwendung von diesen Mitteln zur Reizung führen, und in Fällen, wo Reibungs- und Reinigungsregime erforderlich sind, besteht die Möglichkeit, daß die Reinigungsmittel nicht richtig verwendet werden oder in einer Weise verwendet werden, die die Linsen beschädigt. Im Hinblick auf die vorhergehenden Probleme würde es von Vorteil sein, wenn die Oberflächen von Kontaktlinsen so modifiziert werden könnten, daß die Adsorption von Proteinen an den Oberflächen verhindert oder verringert wird.
Verschiedene Ansätze wurden gemacht, um die Proteinablagerungsbildung auf Kontaktlinsen zu verringern. Die folgenden Patente können bezüglich des weiteren Hintergrunds, der sich auf diese Ansätze bezieht, genannt werden:
US-Patent Nr. 4,411,932 beschreibt die Verwendung von polymeren Alkoholen und polymeren Ethern, einschließlich Poly(ethylenglycol), Polyethylenoxid und Polyethylenglycolmethylether, als Prophylaktika gegen Schmutzablagerungen auf Kontaktlinsen;
US-Patent Nr. 6,274,133 (Hu et al.) beschreibt die Verwendung von kationischen Cellulosepolymeren zur Verhinderung des Aufbaus von Lipiden und Proteinen auf einer Silikon-Hydrogel-Linse;
US-Patent Nr. 6,323,165 (Heiler, et al.) beschreibt die Verwendung von geladenen Polyquaterniumpolymeren zur Blockierung der Bindung von Proteinen an hydrophile Kontaktlinsen und
US-Patent Nr. 6,096,138 (Heiler, et al.) beschreibt die Verwendung von Polyquaterniumpolymeren, wie Luviquat^® (BASF), das ein Gemisch aus Vinylpyrrolidon und Vinylimidazoliumkomponenten ist, das an hydrophile Kontaktlinsenmaterialien binden kann, um so die Bindung von proteinhaltigen Materialien an die Linsen zu blockieren.
Diese Ansätze des Standes der Technik zur Verringerung der Proteinbindung haben Nachteile. Beispielsweise können kationische Polymere als Reizmittel beim Kontakt mit dem Auge fungieren, wenn sie bei hohen Konzentrationen verwendet werden. Außerdem kann aufgrund des positiven Ladungscharakters von diesen Makromolekülen die Komplexbildung mit anionischen oberflächenaktiven Mitteln oder anderen Komponenten von CLC-Produkten zur Ausflockung und Phasentrennung in der Formulierung führen, was ein signifikantes Problem ist. Folglich besteht der Bedarf an neuen Ansätzen zur Bereitstellung von proteinresistenten Oberflächen.
Aufgrund der Tendenz zur Verwendung von Langzeitlinsen würde es nützlich sein, Kontaktlinsenträger mit einer Kontaktlinsenoberfläche versorgen zu können, die die Adsorption von proteinhaltigem Stoff für längere Zeiträume inhibiert, ohne die Sicherheit des Patienten zu gefährden. Das Polymer sollte ebenso in Kontaktlinsenpflegelösungen kompatibel sein, wenn die Lagerung, Desinfektion und/oder Reinigung durch den Patienten gewünscht sind. Die vorliegende Erfindung ist auf die Zufriedenstellung dieser Bedürfnisse gerichtet.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist auf die Verwendung von Polymeren gerichtet, die oberflächenaktiv sind und eine Temperaturreaktion in wässerigen Lösungen zeigen. Die Polymere und verwandten Polymere (z. B. Co-Polymere) werden aus einem N-Isopropylacrylamidmonomer („NIPAM"-Monomer) gebildet.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Entdeckung, daß die NIPAM-Polymere und verwandte Polymere verwendet werden können, um die Proteinabscheidung auf den Oberflächen von Hydrogelkontaktlinsen zu inhibieren. Die NIPAM-Polymere stellen einmalige Lösungseigenschaften bereit, und es wurde entdeckt, daß diese Eigenschaften in Formulierungen eingesetzt werden können, wo proteinresistente Hydrogeloberflächen gewünscht sind.
Wie oben erläutert, besteht Bedarf an verbesserten Ansätzen zum Modifizieren der Adsorption von Proteinen auf den Oberflächen von Kontaktlinsen. Die vorliegende Erfindung basiert auf der Entdeckung, daß die hierin beschriebenen NIPAM-Polymere für diesen Zweck außergewöhnlich geeignet sind.
Die hierin beschriebenen NIPAM-Polymere können auf verschiedene Art und Weise eingesetzt werden, um die Modifikation von Kontaktlinsenoberflächen und Oberflächen von anderen medizinischen Vorrichtungen zu erreichen. Beispielsweise können Kontaktlinsen in Lösungen, die NIPAM-Polymere enthalten, vor dem Tragen gelagert werden. Dieser prophylaktische Ansatz erlaubt, daß die Polymere eine Schutzschicht auf der Oberfläche der Linsen bilden können, noch bevor der Träger die Linsen den Tränenflüssigkeiten, die Protein enthalten, aussetzt. Die NIPAM-Polymere können ebenso in Mehrzwecklösungen zum Behandeln von Kontaktlinsen auf täglicher Basis eingeführt werden.
Zusätzlich zu Kontaktlinsen können die hierin beschriebenen Oberflächenmodifikationstechniken auf verschiedene medizinische Vorrichtungen angewendet werden, wo proteinresistente Oberflächen gewünscht sind, wie intraokularen Linsen, Kathetern, kardialen Stents, Prothesen und anderen medizinischen Vorrichtungen, die der längeren Proteinaussetzung während der Verwendung in oder am Körper von Menschen oder anderen Säugern unterliegen.
Obwohl man nicht an eine Theorie gebunden sein möchte, wird angenommen, daß die hierin beschriebenen NIPAM-Polymere einen Bereich an inhärenten physikalischen Eigenschaften (z. B. geringe freie Energie der Grenzfläche, hydrophil-hydrophobe Eigenschaften, sehr geringe Toxizität, dynamische Oberflächenmobilität und sterische Stabilisation) aufweisen, wodurch diese Polymere bessere Protein-inhibierende Merkmale zeigen können.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine graphische Darstellung der in Beispiel 1 beschriebenen Testergebnisse und
2 ist eine graphische Darstellung der in Beispiel 3 beschriebenen Testergebnisse.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die in der vorliegenden Erfindung genutzten NIPAM-Polymere weisen die folgende Formel:
worin n eine ganze Zahl von 10 bis 3.000 ist.
Die in der vorliegenden Erfindung genutzten NIPAM-Polymere umfassen verschiedene Typen an Polymeren, die das oben beschriebene Monomer umfassen. Die Polymere können vollständig aus dem oben identifizierten NIPAM-Monomer gebildet werden, oder andere Monomere können in das Polymer durch Copolymerisieren des NIPAM-Monomers mit anderen Monomeren, wie Acrylsäure, Acrylamid, N-Acetylacrylamid, N,N-Dimethylacrylamid und Butylmethacrylat, eingeführt werden. Außerdem können modifizierte Polymere oder Copolymere, die das NIPAM-Monomer enthalten, durch Funktionalisierung von Endgruppen, Herstellung von Blockcopolymeren und Vernetzung von Polymeren hergestellt werden. All diese Polymere, Copolymere oder Modifikationen davon werden hierin entweder als „NIPAM-Polymere" oder „PNIPAM" bezeichnet. Die in der vorliegenden Erfindung genutzten NIPAM-Polymere werden typischerweise Molekulargewichte von 1.000 bis 300.000 Dalton aufweisen. Die Polymere sind von Polymer Source, Inc., Dorval, Quebec (Kanada) erhältlich.
Die in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung genutzte Menge an PNIPAM wird in Abhängigkeit der Form der Zusammensetzung und der beabsichtigten Verwendung davon variieren. Die Konzentration an genutztem PNIPAM wird im allgemeinen eine Menge sein, die ausreichend ist, um eine Lösungsoberflächenspannung von weniger als 50 Millinewton pro Meter („mNm^–1”) bei Raumtemperatur (23 °C) zu erhalten.
Die zuvor beschriebenen NIPAM-Polymere sind oberflächenaktiv und werden daher von den meisten Oberflächentypen ohne weiteres adsorbiert. Faktoren, wie der Typ der Oberfläche (hydrophob gegen hydrophil), Temperatur, Puffer und Hilfsmittel, werden die Interaktion zwischen den Polymeren und einer Oberfläche beeinflussen, und werden das Ausmaß der Interaktionen beeinflussen.
Die zuvor beschriebenen PNIPAM-Polymere können mit anderen Komponenten, die üblicherweise in Produkten zur Behandlung von Kontaktlinsen verwendet werden, wie Rheologiemodifikatoren, Enzyme, antimikrobielle Mittel, oberflächenaktive Mittel, Chelatbildner oder Kombinationen davon, kombiniert werden. Die bevorzugten oberflächenaktiven Mittel umfassen aasionische oberflächenaktive Mittel, wie RLM 100, und nichtionische oberflächenaktive Mittel, wie die Poloxamine, erhältlich unter dem Namen „Tetronic^®", und die Poloxamere, erhältlich unter dem Namen „Pluronic^®". Außerdem kann eine Vielzahl von Puffern zugegeben werden, wie Natriumborat, Borsäure, Natriumcitrat, Zitronensäure, Natriumbicarbonat, Phosphatpuffer und Kombinationen davon.
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, die für die Verwendung als CLC-Produkte vorgesehen sind, werden ein oder mehrere ophthalmisch akzeptable antimikrobielle Mittel in einer Menge enthalten, die wirksam mikrobielle Kontamination der Zusammensetzungen verhindert (hierin als „eine Menge, die wirksam konserviert" bezeichnet), oder in einer Menge, die wirksam Kontaktlinsen durch wesentliches Verringern der Anzahl an lebenden Mikroorganismen, die auf den Linsen vorhanden sind, desinfiziert (hierin als „eine Menge, die wirksam desinfiziert" bezeichnet).
Die Niveaus an antimikrobieller Aktivität, die erforderlich ist, um ophthalmische Zusammensetzungen vor mikrobieller Kontamination zu konservieren oder Kontaktlinsen zu desinfizieren, sind dem Fachmann allgemein bekannt, basierend sowohl auf der persönlichen Erfahrung als auch offiziellen, veröffentlichten Standards, wie denen, die in United States Pharmacopoeia („USP") und ähnlichen Veröffentlichungen in anderen Ländern dargelegt sind.
Die Erfindung ist bezüglich der Typen an antimikrobiellen Mitteln, die verwendet werden können, nicht eingeschränkt. Beispiele von antimikrobiellen Mitteln, die verwendet werden können, umfassen: Chlorhexidin, Polyhexamethylenbiguanidpolymere („PHMB"), Polyquaternium-1 und die Aminobiguanide, beschrieben in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung Serien-Nr. 09/581,952 und entsprechenden internationalen (PCT) Veröffentli chung Nr. WO 99/32158 , deren gesamter Inhalt hierin durch Verweis in die vorliegende Beschreibung aufgenommen ist.
Die bevorzugten antimikrobiellen Mittel sind Polyquaternium-1 und Aminobiguanide des Typs, der in der US-Patentanmeldung Serien-Nr. 09/581,952 und entsprechenden internationalen (PCT) Veröffentlichung Nr. WO 99/32158 beschrieben ist. Das am stärksten bevorzugte Aminobiguanid ist in der US-Patentanmeldung Serien-Nr. 09/581,952 als „Verbindung Nummer 1" identifiziert. Diese Verbindung hat die folgende Struktur:
Sie wird nachstehend durch die Codenummer „AL-8496" bezeichnet.
Die ophthalmischen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung werden im allgemeinen als sterile wässerige Lösungen formuliert. Die Zusammensetzungen müssen so formuliert sein, daß sie mit ophthalmischen Geweben und Kontaktlinsenmaterialien verträglich sind. Die Zusammensetzungen werden im allgemeinen eine Osmolalität von etwa 200 bis etwa 400 Milliosmol/Kilogramm Wasser („mOsm/kg") und einen physiologisch verträglichen pH aufweisen.
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung und die Fähigkeit dieser Zusammensetzungen, die Proteinadsorption auf Kontaktlinsen zu verringern, werden ferner durch die folgenden Beispiele dargestellt. Unmodifizierte (d. h. nicht-ionische) NIPAM-Polymere und modifizierte (d. h. endterminiert mit -COOH-Gruppen) NIPAM-Polymere wurden zu den endsprechend gepufferten Lösungen zugegeben, um die Fähigkeit von diesen Polymeren, die Proteinadsorption zu verringern, wenn sie als Komponenten von gepufferten Mehrzwecklösungen zum Behandeln von Kontaktlinsen verwendet werden, zu demonstrieren. Ein einfaches Mittel zum Herstellen von PNIPAM-modifizierten Oberflächen wurde verwendet, um das Kontaktlinsen-Desinfektions/Reinigungs-Regime, das typischerweise vom dem Verbraucher verwendet wird, nachzuahmen.
BEISPIEL 1
Die nachstehend beschriebenen Tests wurden durchgeführt, um die Fähigkeit von NIPAM-Polymeren, Kontaktlinsenoberflächen zu modifizieren und dadurch die Proteinadsorption zu verringern, zu bewerten.
Materialien/Verfahren
Die Materialien und Verfahren, die in der Bewertung genutzt werden, waren folgende:
Chemikalien
Lysozym (Sigma, Hühnereiweiß, Güteklasse 1, 3x kristallin), wasserfreie Trifluoressigsäure (Sigma, proteinsequenzierungsrein), Acetonitril (EM Science, HPLC-rein), einwertiges Natriumphosphat, Monohydrat (Sigma, ACS-analysenrein), zweiwertiges, wasserfreies Natriumphosphat (Sigma, ACS-analysenrein), Natriumchlorid (Sigma, ultrarein), Unisol^®4 (Alcon Laboratories, Inc., konservierungsmittelfreie, pH-neutrale Kochsalzlösung zum Spülen)
Die verwendeten NIPAM-Polymere werden in der nachstehenden Tabelle 1 identifiziert. Diese Polymere wurden von Polymer Source Inc. bezogen und ohne weitere Reinigung verwendet. Tabelle 1

Polymer Typ M_v × 10³ M_w/M_n

P2991-NIPAM nichtionisch 46.380 2,36

P604-NIPAM nichtionisch 71.600 2,44

P1239-NIPAM nichtionisch 122.000 2,50

P2426F2-NIPAM-COOH anionisch 132.000 1,29
Linsen
Acuvue-Linsen (Vistakon, eine Abteilung von Johnson & Johnson Vision Products, Inc.) wurden als das Substrat in dieser Studie verwendet. Die Linsen hatten die folgenden Parameter: 42 % Etafilcon A, 58 % Wasser, FDA-Linsen der Gruppe IV. Durchmesser 14,0 mm; Basiskrümmung 8,8 mm; Stärke –2,00.
Formulierungen

Die NIPAM- und NIPAM-COOH-Polymere, identifiziert in Tabelle 1, wurden bei einem pH von 7,8 in einem gepufferten Vehikel, enthaltend 1,5 % Sorbitol, 0,6 % Borsäure und 0,32 % NaCl, formuliert. In einem Becherglas wurden alle Formulierungschemikalien, außer die NIPAM-Polymere, abgewogen, und gereinigtes Wasser wurde zugegeben (QS auf 95 %). Der pH wurde mit NaOH/HCl auf 7,8 eingestellt. Das NIPAM-Polymer wurde abgewogen und zu der Pufferlösung zugegeben, und dies wurde über Nacht gerührt, wodurch das Polymer löslich gemacht wurde. Die Testformulierungen sind in der nachstehenden Tabelle 2 gezeigt; die Konzentrationen werden als Gewichts-/Volumenprozent („Gew./Vol.-%") ausgedrückt: Tabelle 2

Formulierungsnummern
Komponente	9591-47A	9591-47B	9591-47C (Kontrolle)
P2991-NIPAM	0,034	0,017	-
Sorbitol	1,5	1,5	1,5
Borsäure	0,6	0,6	0,6
Natriumchlorid	0,32	0,32	0,32
gereinigtes Wasser	QS	QS	QS
pH	7,8	7,8	7,8

Die Testformulierungen wurden hinsichtlich ihres Prophylaxeverhaltens unter Verwendung von Lysozym als das Modellprotein bewertet, wie nachtstehend beschrieben.
Herstellung einer Abscheidungslösung
Phosphatgepufferte Kochsalzlösung (PBS) 1,311 g von einwertigem Natriumphosphat (Monohydrat), 5,74 g zweiwertiges Natriumphosphat (wasserfrei) und 9,0 g Natriumchlorid wurden in deionisiertem Wasser gelöst, und das Volumen wurde auf 1000 ml mit deionisiertem Wasser gebracht und der pH eingestellt (wenn notwendig). Die Endkonzentrationen von Natriumphosphat und Natriumchlorid betrugen 0,05 M bzw. 0,9 %. Der End-pH betrug 7,4.
Lysozymlösung
Eine 1,5-mg/ml-Lysozymlösung wurde durch Auflösung von 750 mg Lysozym in 500 ml phosphatgepufferter Kochsalzlösung, pH-eingestellt auf 7,4, hergestellt.
Linsenextraktionslösung (ACN/TFA)
Eine Linsenextraktionslösung wurde durch Mischen von 1,0 ml Trifluoressigsäure mit 500 ml Acetonitril und 500 ml deionisiertem Wasser hergestellt. Der pH der Lösung lag zwischen 1,5 und 2,0.
Linsenvorimprägnierverfahren
Jede Linse wurde in 3 ml jeder Testformulierung eingetaucht und lag darin bei Raumtemperatur über Nacht. Am nächsten Morgen wurden die Linsen aus den Testformulierungen entnommen und mit einem Tuch leicht abgetupft.
Linsenabscheidungsverfahren (physiologisches Abscheidungsmodell)
Jede vorimprägnierte Linse wurde in eine Wheaton-Glasprobenphiole, enthaltend 3 ml Lysozymlösung, eingetaucht. Die Phiole wurde mit einem Kunststoffschnappverschluß verschlossen und in einem Wasserbad bei konstanter Temperatur bei 37 °C für 24 Stunden inkubiert. Drei weitere Linsen wurden als Kontrollen einbezogen, um die Gesamtmenge an abgeschiedenem Lysozym zu ermitteln. Nach der Inkubation wurden die Linsen mit Abscheidung aus ihren Phiolen entnommen und durch Eintauchen in drei aufeinanderfolgende Bechergläser, enthaltend 200 ml Unisol^®4 oder Wasser, gespült, um jeglichen Überschuß der Abscheidungslösung zu entfernen.
Extraktion und Bestimmung der Lysozymextraktion
Die Linsen wurden mit 5 ml ACN/TFA-Extraktionslösung in einer Glasszintillationsphiole mit Schraubverschluß extrahiert. Die Extraktion wurde durch Schütteln der Phiole mit einem Rundschüttler (Red Rotor) bei Raumtemperatur für mindestens 2 Stunden (normalerweise über Nacht) durchgeführt.
Berechnungen für die Bestimmung von Lysozym
Quantitative Bestimmung des Lysozyms aus dem Linsenextrakt wurde unter Verwendung eines Fluoreszenzspektrophotometers, verbunden mit einem Autosampler und einem Computer, durchgeführt. Die Fluoreszenzintensität eines aliquoten Teils von 2 ml jeder Probenlö sung wurde durch Einstellen der Anregungs-/Emissionswellenlänge auf 280 nm/346 nm mit Anregungs-/Emissionsschlitzen von 2,5 nm/10 nm gemessen, und die Empfindlichkeit des Photomultipliers wurde auf 950 Volt eingestellt.
Eine Lysozymstandardkurve wurde durch Verdünnen der Lysozymstammlösung auf Konzentrationen zwischen 0 und 40 μg/ml unter Verwendung der ACN/TFA-Extraktionslösung für das Linsenextrakt und das Vehikel für die Imprägnierlösungen ermittelt. Die Geräteeinstellungen zum Messen der Fluoreszenzintensität waren dieselben wie für die Linsenextrakte und Linsenimprägnierlösungen.
Die Lysozymkonzentrationen für alle Proben wurden berechnet, basierend auf der Neigung, die sich aus der linearen Lysozymstandardkurve entwickelt. Die %-Prophylaxe jeder Formulierung wurde durch Subtrahieren der Menge an Lysozym in dem Linsenextrakt von der Menge an Lysozym aus den Kontrollinsen (Gesamtablagerung), dann Dividieren durch die Gesamtablagerung und Multiplizieren mit 100 berechnet.
Ergebnisse
1 zeigt die %-Prophylaxe als eine Funktion der PNIPAM-Konzentration (g/100 ml) für nicht-ionische NIPAM-Polymere mit Molekulargewichten von 46.380; 71.600 bzw. 122.000.
1 zeigt, daß es keine signifikante PNIPAM-Molekulargewichtsabhängigkeit von der %-Prophylaxe unter Verwendung der definierten Polymerkonzentrationen gibt. PNIPAM-Konzentrationen bis zu 0,2 g/100 ml ergaben %-Prophylaxeergebnisse von ungefähr 30 %. Mit zunehmenden PNIPAM-Konzentrationen über 0,2 g/100 ml konnte sich die %-Prophylaxe auf 50 % bis 60 % unter Verwendung der Polymerkonzentrationen zwischen 0,4 g/100 ml und 0,65 g/100 ml erhöhen. Die %-Prophylaxe war nicht von dem Molekulargewicht der NIPAM-Polymere abhängig.
BEISPIEL 2

Die prophylaktischen Eigenschaften von NIPAM-Polymeren wurden weiter unter Verwendung einer 3-Tages-Zyklusstudie bewertet. Zwei Gruppen von Linsen wurden hergestellt. Eine Gruppe wurde in den Formulierungen, gezeigt in Tabelle 2, vorimprägniert, bevor sie in die Lysozymlösung kamen, während die andere Gruppe es nicht wurde. Beide Gruppen von Linsen wurden dann in die Lysozymlösung für 8 Stunden (Tag 1) gegeben. Am Ende des Tages wurden alle Linsen gespült und in ihre jeweiligen Formulierungen gegeben, um über Nacht zu imprägnieren. Am folgenden Tag (Tag 2) wurden die Linsen zurück in das Lysozym für den Tag (8 Stunden) gegeben. Dies wurde wiederholt, um 3 Zyklen zu vervollständigen (3 Tage). Am Ende des Experiments wurden alle Linsen gemäß den Verfahrensweisen, die in Beispiel 1 beschrieben sind, analysiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt: Tabelle 3

Probe	Aufnahme von Lysozym (μg/Linse)	SA	entfernte Menge (μg/Linse)	% Prophylaxe	SA
9591-47A (PS)	124,1	9,1	261,9	67,8	0,8
9591-47B (PS)	151,5	3,9	234,5	60,8	0,6
9591-47C (PS)	386,0	6,1	-	-	-
9591-47A	206,3	2,7	174,9	45,9	1,2
9591-47B	221,3	10,4	159,9	41,9	0,9
9591-47C	381,2	7,1	-	-	-

PS = vorimprägniert

Die Ergebnisse zeigen, daß die gepufferten Lösungen, enthaltend ein NIPAM-Polymer (d. h. P2991-NIPAM), beim Verringern der Proteinaufnahme in sowohl vorimprägnierten als auch nicht-vorimprägnierten Linsen wirksam waren. Beispielsweise zeigten die vorimprägnierten Linsen, behandelt mit Lösungen, enthaltend Konzentrationen von 0,034 % und 0,017 % des NIPAM-Polymers, Prophylaxewerte von 67,8 % bzw. 60,8 %. Für die nicht-vorimprägnierten Linsen betrugen die Prophylaxewerte 45,9 % und 41,9 % bei Konzentrationen von 0,034 % bzw. 0,017 %.
Die Ergebnisse, dargestellt in Tabelle 3, zeigen, daß die Behandlung der Linsen mit einer NIPAM-Polymerlösung vor der Aussetzung der Proteine bevorzugt ist. Jedoch zeigen die Ergebnisse ebenso, daß, selbst wenn die Linsen bereits den Proteinen vor einer anfänglichen Behandlung mit einer NIPAM-Polymerlösung ausgesetzt waren, die Aufnahme von Protein verringert wird, wenn die Linsen anschließend mit einer NIPAM-Polymerlösung behandelt werden. Daher bestätigen die Ergebnisse dieser Studie, daß die Zusammensetzungen der vor liegenden Erfindung die Bildung von Proteinabscheidungen auf Kontaktlinsen wirksam verringern, selbst wenn die Linsen wiederholt der Proteinkontamination ausgesetzt sind.
BEISPIEL 3

Die Prophylaxearbeit wurde auf Formulierungen ausgedehnt, die das antimikrobielle Mittel AL-8496 mit unmodifizierten NIPAM- (nicht-ionisch) und modifizierten NIPAM-(endfunktionalisiert mit COOH)-Polymeren enthalten. Die bewerteten Formulierungen sind in der nachstehenden Tabelle 4 gezeigt: Tabelle 4 Formulierungen zur Mikrobiologiebewertung von PNIPAM-Formulierungen, enthaltend ein Kontaktlinsendesinfektionsmittel (AL-8496)

Komponente	Formulierungsnummern
Komponente	9591-44B	9591-44C	9591-44D	9591-44E	9591-44F	9591-44I (Kontrolle)
P2991-NIPAM	0,087	0,21
P2426F2-NIPAMCOOH			0,040	0,10	0,25
AL-8496*	0,0004	0,0004	0,0004	0,0004	0,0004	0,0004
Tetronic^® 1304	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
Sorbitol	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4
Natriumborat	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2
Natriumcitrat	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6
Propylenglycol	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
Dinatriumedetat	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05
pH	7,8	7,8	7,8	7,8	7,8	7,8
% Prophylaxe	37,4 ± 0,2	54,1 ± 1,0	51,0 ± 0,5	57,3 ± 0,4	62,8 ± 1,2	0,6 ± 0,0

* als Base

Die verwendeten Verfahrensweisen waren dieselben wie in Beispiel 1. 2 zeigt die Prophylaxedaten, die unter Verwendung des Übernachtimprägniermodells mit Linsen, vorimprägniert in den jeweiligen PNIPAM-Formulierungen, erhalten wurden.
2 zeigt, daß die Prophylaxeeigenschaften der NIPAM-Polymere in Gegenwart des antimikrobiellen Mittels AL-8496 und anderen Formulierungskomponenten, einschließlich Reinigungsbestandteilen (z. B. Citrat und Tetronic^® 1304), erhalten wurden. Die Daten zeigen, daß sowohl unmodifizierte als auch modifizierte NIPAM-Polymere in Mehrzweckkontaktlinsen-Pflegeformulierungen ohne Gefährdung der prophylaktischen Eigenschaften der Polymere eingeführt werden können.
BEISPIEL 4

Die Desinfektionsaktivität der Formulierungen, gezeigt in Tabelle 4 oben, wurde ebenso bewertet. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 5 gezeigt. Tabelle 5 Desinfektionseigenschaften von PNIPAM-Formulierungen, enthaltend AL-8496

Mikroorganismus	Zeit (h)	9591-44B	9591-44C	9591-44D	9591-44E	9591-44F	9591-44I
Candida albicans	6 24	2,8 3,9	3,0 4,5	3,0 6,0	3,4 6,0	3,2 5,3	3,0 6,0
Serratia marcescens	6 24	2,7 5,5	6,2 6,2	2,8 5,5	2,7 6,2	2,6 5,5	2,6 4,9
Staphylococcus aureus	6 24	5,5 6,2	4,5 5,0	5,5 6,2	4,4 6,2	4,3 6,2	4,9 5,2

Die Ergebnisse zeigen, daß die NIPAM-Polymere die antimikrobielle Aktivität des antimikrobiellen Mittels AL-8496 nicht nachteilig beeinflussen.
BEISPIEL 5
Mehrere Formulierungen wurden bewertet, um die Prophylaxeeigenschaften von PNIPAM mit zwei allgemein bekannten Blockcopolymeren, Tetronic^® 1107 und Pluronic^® F127, zu vergleichen. Die Formulierungskomponenten und Prophylaxeergebnisse werden in der nachstehenden Tabelle 6 angegeben.
Die Bewertung wurde unter Verwendung derselben Verfahrensweisen durchgeführt, wie in Beispiel 1 dargestellt. Die gepufferte Lösung, die als Kontrolle verwendet wurde (10581-85J), zeigte keine Prophylaxeeigenschaften. Jedoch erzeugten, wie in Tabelle 6 gezeigt, die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, enthaltend PNIPAM bei Konzentrationen von 0,2 % (10581-85B) und 0,4 % (10581-85C), Prophylaxeergebnisse von 56,2 % bzw. 63 %.

Im Gegensatz dazu erzeugten die Lösungen, enthaltend die Blockcopolymere Tetronic^® 1107 und Pluronic^® F127 bei Konzentrationen von bis zu 0,8 %, keine signifikante Prophylaxe. Tabelle 6

Komponenten	10581-85B	10581-85C	10581-85E	10581-85F	10581-85H	10581-85I	10581-85J
PNIPAM P2991	0,2	0,4	-	-	-	-	-
Tetronic^® 1107	-	-	0,4	0,8	-	-	-
Pluronic^® F127	-	-	-	-	0,4	0,8	-
Sorbitol	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Borsäure	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6
Natriumchlorid	0,32	0,32	0,32	0,32	0,32	0,32	0,32
gereinigtes Wasser	QS	QS	QS	QS	QS	QS	QS
pH	7,8	7,8	7,8	7,8	7,8	7,8	7,8
% Prophylaxe	56,2 + 0,1	63,0 + 0,4	0,00 + 2,3	4,1 + 2,2	0,0 + 2,1	0,0 + 0,9	0,8 + 1,0

Claims

Verwendung von NIPAM-Polymeren zur Reduktion der Proteinadsorption auf der Oberfläche medizinischer Vorrichtungen, wobei die medizinische Vorrichtung in Lösungen, die NIPAM-Polymere enthalten, gelagert wird, oder die NIPAM-Polymere in Mehrzwecklösungen zum Behandeln von Kontaktlinsen auf täglicher Basis eingeführt werden.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei die medizinische Vorrichtung aus Kontaktlinsen, intraokularen Linsen, Kathetern, kardialen Stents und Prothesen ausgewählt ist.
Verwendung nach Anspruch 2, wobei die medizinische Vorrichtung eine Kontaktlinse ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das NIPAM-Polymer ein Molekulargewicht von 1.000 bis 300.000 Dalton aufweist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die medizinische Vorrichtung eine Kontaktlinse ist und die Oberflächen der Kontaktlinse durch deren Lager in Lösungen, die NIPAM-Polymere enthalten, vor dem Tragen modifiziert werden, oder wobei das NIPAM-Polymer in Mehrzwecklösungen zum Behandeln von Kontaktlinsen auf täglicher Basis eingeführt wird.
Zusammensetzung, angepaßt für die Behandlung von Kontaktlinsen, enthaltend eine wirksame Menge an NIPAM-Polymer und ein oder mehrere ophthalmisch akzeptable antimikrobielle Mittel.
Zusammensetzung nach Anspruch 6, wobei das NIPAM-Polymer ein Molekulargewicht von 1.000 bis 300.000 Dalton aufweist.