RU2129364C1

RU2129364C1 - Donor's cornea preservative

Info

Publication number: RU2129364C1
Application number: RU96105301A
Authority: RU
Inventors: М.Т. Азнабаев; В.К. Суркова; З.А. Даутова; Р.М. Гимранов; Н.Н. Сигаева; Ю.Б. Монаков; В.П. Володина
Original assignee: Уфимский научно-исследовательский институт глазных болезней; Институт органической химии Уфимского научного центра РАН
Priority date: 1996-03-19
Filing date: 1996-03-19
Publication date: 1999-04-27

Abstract

FIELD: agriculture, in particular, provision for creating reserves of material for transplantation purposes. SUBSTANCE: donor's cornea preservative contains biologically active material such as mixture of glycosaminoglycanes separated from cattle cornea and further contains rheopolyglucin and gentamicine used in the following ratio, wt.-%: mixture of glycosaminoglycanes, 2.5-3.0; gentamicine, 0.2-0.3; rheopolyglucin, 96.7. Donor's cornea preservative allows morphological keeping time of transplanted material to reach 20 days. EFFECT: increased keeping properties.

Description

Изобретение относится к области медицины, в частности к офтальмологии, и может быть использовано для консервации донорской роговицы. The invention relates to medicine, in particular to ophthalmology, and can be used for preservation of the donor cornea.

Известны консерванты, применяемые в офтальмологии /γ -глобулин, среда 199, среда ИГЛА/. Эти среды не физиологичны, не содержат в своем составе биологические компоненты, ограничивают срок хранения донорского материала и не соответствуют для длительной консервации. Known preservatives used in ophthalmology / γ-globulin, environment 199, environment IGLA /. These media are not physiological, do not contain biological components, limit the shelf life of donor material and are not suitable for long-term preservation.

Наиболее близким по технической сущности является Optisol /Chiron, USA/, в котором в качестве действующего начала применяется 25% раствор хондроитинсульфата (ХС). Состав удовлетворяет специфическим требованиям, предъявляемым к средствам для консервации донорской роговицы. Однако Optisol дорогостоящий, препарат имеет ограниченный срок хранения донорского материала до 14 суток, импортируется в ограниченном количестве и за высокую цену. The closest in technical essence is Optisol / Chiron, USA /, in which a 25% solution of chondroitin sulfate (CS) is used as the active principle. The composition meets the specific requirements for preservation of the donor cornea. However, Optisol is expensive, the drug has a limited shelf life of donor material up to 14 days, is imported in a limited quantity and at a high price.

Нами была поставлена задача разработать отечественный аналог, обеспечивающий длительное хранение донорской роговицы и предотвращающий ее деструктивные изменения. We set the task to develop a domestic analogue that ensures long-term storage of the donor cornea and prevents its destructive changes.

Для решения поставленной задачи предложен консервант донорской роговицы из водорастворимой смеси гликозаминогликанов, реополиглюкина и гентамицида в следующем соотношении компонентов, мас.%:
Смесь гликозаминогликанов - 2,5-3,0
Гентамицин - 0,2 - 0,3
Реополиглюкин - 97,3 - 96,7
Смесь гликозаминогликанов (ГАГ) содержит кератансульфат (КС) и хондроитинсульфат в соотношении 1:3. Смесь выделяют из роговиц крупного рогатого скота (КРС). Выделенная смесь имеет следующий элементарный состав, %: углерод 40,16; сера 1,21; кислород 31,15; водород 6,96; азот 11,1; зола 9,52. В качестве декстрана, улучшающего осмотические свойства, предложен реополиглюкин /Машковский, "Лекарственные средства, 1987, ч. II, с. 100/, в качестве антибиотика - гентамицин /Машковский, "Лекарственные средства, 1987, ч. II, с. 242/.To solve this problem, a donor cornea preservative from a water-soluble mixture of glycosaminoglycans, reopoliglyukin and gentamicide in the following ratio of components, wt.%:
A mixture of glycosaminoglycans - 2.5-3.0
Gentamicin - 0.2 - 0.3
Reopoliglyukin - 97.3 - 96.7
A mixture of glycosaminoglycans (GAG) contains keratan sulfate (KS) and chondroitin sulfate in a ratio of 1: 3. The mixture is isolated from the cornea of cattle (cattle). The selected mixture has the following elemental composition,%: carbon 40.16; sulfur 1.21; oxygen 31.15; hydrogen 6.96; nitrogen 11.1; ash 9.52. Reopoliglukin / Mashkovsky, "Medicines, 1987, part II, p. 100 /, as gentamicin / Mashkovsky," Medicines, 1987, part II, p. 242 /.

Способ приготовления консерванта заключается в следующем: предварительно из роговиц глаз КРС путем щелочно-солевого гидролиза и последующей ферментативной деструкции выделяют смесь ГАГ. Готовый раствор ампулируют, высушивают до получения порошкообразного вещества белого цвета путем лиофильной сушки. Порошок в ампулах стерилизуют γ -облучением в дозе 25 КГР. Для приготовления консерванта порошок смеси гликозаминогликанов (ГАГ) 2,5-3,0 (г) растворяют в реополиглюкине - 100 мл. Для профилактики роста микроорганизмов добавляют гентамицин 0,2-0,3 (г). A method of preparing a preservative is as follows: first, a GAG mixture is isolated from cornea of cattle by alkaline salt hydrolysis and subsequent enzymatic destruction. The finished solution is ampouled, dried to obtain a white powdery substance by freeze drying. The powder in ampoules is sterilized with γ-radiation at a dose of 25 KGR. To prepare a preservative, a powder of a mixture of glycosaminoglycans (GAG) 2.5-3.0 (g) is dissolved in reopoliglukin - 100 ml. To prevent the growth of microorganisms, gentamicin 0.2-0.3 (g) is added.

Для экспериментальной оценки концентрации ГАГ было приготовлено пять составов консерванта, содержащих различные количества ГАГ (2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 5,0%). For experimental evaluation of GAG concentration, five preservative formulations were prepared containing various amounts of GAG (2.0; 2.5; 3.0; 3.5; 5.0%).

На основании полученных результатов сроков сохранности донорской роговицы оптимальные концентрации ГАГ составили 2,5-3,0%. При концентрациях ГАГ менее 2,5% срок хранения роговицы уменьшается, падает также процент ее приживаемости. Использование концентрации ГАГ более 3,0% в консерванте не приводит к увеличению срока сохранности роговицы и процента ее приживаемости. Поскольку стоимость препарата при этом возрастает, концентрации ГАГ более 3,0% использовать не рационально. Based on the results of the preservation of the donor cornea, the optimal concentration of GAG was 2.5-3.0%. At GAG concentrations of less than 2.5%, the shelf life of the cornea is reduced, and the percentage of its survival also decreases. The use of a GAG concentration of more than 3.0% in a preservative does not lead to an increase in the shelf life of the cornea and its survival rate. Since the cost of the drug increases, it is not rational to use GAG concentrations of more than 3.0%.

Пример 1. Для приготовления 20 мл консерванта 0,5 г стерильного порошка ГАГ растворяют в 20 мл реополиглюкина, после чего добавляют 0,04 г гентамицина. Example 1. For the preparation of 20 ml of preservative, 0.5 g of sterile GAG powder is dissolved in 20 ml of reopoliglukin, after which 0.04 g of gentamicin is added.

Пример 2. Для приготовления 20 мл консерванта 0,6 г стерильного порошка ГАГ растворяют в 20 мл реополиглюкина, после чего добавляют 0,06 г гентамицина. Example 2. For the preparation of 20 ml of preservative, 0.6 g of sterile GAG powder is dissolved in 20 ml of reopoliglyukin, after which 0.06 g of gentamicin is added.

Полученный препарат представляет собой прозрачную бесцветную жидкость без запаха. Препарат пригоден для хранения роговицы донора до 20 суток. The resulting preparation is a clear, odorless, colorless liquid. The drug is suitable for storing the cornea of the donor for up to 20 days.

Применение нового консерванта для длительного хранения донорской роговицы приводит к заметному улучшению роговичной ткани, обеспечивает сохранность структуры всех ее слоев, прозрачности, увеличивая срок сохранности до 20 суток. The use of a new preservative for long-term storage of the donor cornea leads to a noticeable improvement in corneal tissue, ensures the safety of the structure of all its layers, transparency, increasing the shelf life up to 20 days.

Материалом для исследований служили роговицы трупных глаз, взятых через 4-6 часов после смерти. В связи с ухудшением эпидемилогической обстановки необходимо до проведения кератопластики провести анализы RW, гепатит и ВИЧ-инфекцию. Отсрочка операции в среднем на 30-36 часов требует нахождения донорского материала в биологической среде, приближенной по составу самой роговице, что обеспечивает ее прозрачную сохранность. Данное условие достигается предлагаемым консервантом. Смесь ГАГ /КХ и ХС/ выделяется из роговицы глаз КРС и является наиболее приближенной по составу самой роговице. The cornea of cadaveric eyes taken 4-6 hours after death served as a material for research. Due to the deterioration of the epidemiological situation, it is necessary to conduct RW tests, hepatitis and HIV infection before keratoplasty. Delaying the operation by an average of 30-36 hours requires finding the donor material in a biological medium that is close in composition to the cornea itself, which ensures its transparent safety. This condition is achieved by the proposed preservative. A mixture of GAG / KX and CS / is secreted from the cornea of cattle and is the most similar in composition to the cornea itself.

Для оценки структурной сохранности роговицы использовали метод электронной микроскопии. При исследовании роговиц, находящихся в новом консерванте в течение 20 суток, обнаружили удовлетворительную структурную сохранность клеток эпителия, эндотелия и кератоцитов роговицы. Через 10 суток хранения в консерванте эпителиальная ткань сохраняла свою многослойность при незначительном ее отеке. Лишь небольшие деструктивные изменения, выражающиеся в небольшом лизисе ядерного хроматина и отека митохондрий, наблюдаются в единичных клетках как эпителия и эндотелия, так и керацитов, коллагеновое волокно остается без видимых изменений. To assess the structural safety of the cornea, electron microscopy was used. In the study of corneas that are in the new preservative for 20 days, satisfactory structural safety of epithelial, endothelial and keratocyte cells of the cornea was found. After 10 days of storage in a preservative, the epithelial tissue retained its multilayering with insignificant edema. Only small destructive changes, expressed in a small lysis of nuclear chromatin and edema of the mitochondria, are observed in single cells of both the epithelium and endothelium and keratocytes, the collagen fiber remains without visible changes.

К 20 дню консервации клетки роговицы глаза человека выглядят почти так же, как и через 10 дней консервации. By the 20th day of conservation, the corneal cells of the human eye look almost the same as after 10 days of conservation.

Однако, к 30 дню консервации изменения в эпителии, эндотелии и кератоцитах усиливаются. Ядерный хроматин уплотняется и располагается преимущественно у ядерной оболочки, которая к этому времени становится неровной. Отечность митохондрий усиливается, митохондрии увеличиваются в объеме. Кристы в митохондриях теряют свою правильную ориентацию и начинают располагаться более беспорядочно. However, by day 30 of conservation, changes in the epithelium, endothelium and keratocytes are amplified. Nuclear chromatin is condensed and located mainly near the nuclear membrane, which by this time becomes uneven. Swelling of the mitochondria increases, mitochondria increase in volume. Christes in mitochondria lose their correct orientation and begin to settle down more randomly.

Таким образом, результаты электронно-микроскопического исследования подтверждают, что консервант, содержащий 2,5-3,0% раствор ГАГ, обеспечивает сохранность донорской роговицы до 20 суток и может быть использован для создания запаса донорского материала для нужд трансплантации. Thus, the results of electron microscopy studies confirm that the preservative containing a 2.5-3.0% GAG solution ensures the safety of the donor cornea for up to 20 days and can be used to create a supply of donor material for transplantation needs.

Claims

A preservative of a donor cornea based on a biologically active substance, characterized in that a water-soluble mixture of glycosaminoglycans isolated from cornea of cattle is used as a biologically active substance and additionally contains reopoliglukin and gentamicin in the following ratio, wt.%:
A mixture of glycosaminoglycans - 2.5 - 3.0
Gentamicin - 0.2 - 0.3
Reopoliglyukin - 97.3 - 96.7