Что такое вискоэластичный протектор роговицы
Осуществление офтальмологических хирургических вмешательств почти всегда требует использования различных медицинских субстанций. В первую очередь они выступают в роли вещества, поддерживающего объем глазного яблока или его отдельных биологических структур в процессе проведения офтальмологических манипуляций, требующих операционного разреза. Также применение таких специфических субстанций требуется для максимально мягкого разделения тканей глаза. Такие растворы именуются вискоэластиками.
Когда применяются?
Вискоэластичные растворы выполняют защитную функцию деликатных тканей глазного яблока в период оперативного вмешательства (предупреждают повреждения тканей медицинским инструментарием). Применение вискоэластиков обеспечивает офтальмологическому хирургу приемлемую видимость, что снижает риск развития осложнений в операционном и постоперационном периодах. Помимо этого, использование вискоэластиков ускоряет процесс заживления глазных структур и способствует быстрому восстановлению остроты зрения.
Классификация вискоэластиков
В зависимости от биологических характеристик вискоэластики делятся на два основных типа:
- Когезивные.
- Адгезивные.
Для первых (когезивных) характерно относительно прочное соединение молекулярных цепочек, благодаря чему раствор по сути является единой целой массой, хорошо поддерживает заданный объем любой полости и довольно просто удаляется из глазных структур одним блоком. Когезивные вискоэластичные растворы получили широкое применение для формирования полостей необходимого объема и стабилизации глазных тканей и ядра в процессе реализации капсулорексиса, для вискомидриаза и разделения синехий и пр. Важная функция когезивных вискоэластиков заключается в создании специфического давления на стекловидное тело глаза в тех случаях, когда происходит разрыв капсульного мешочка. Имплантация интраокулярных линз также не представляется возможной без когезивного вискоэластика — с его помощью врач поддерживает капсулярную сумку открытой на протяжении всего периода офтальмологического вмешательства.
Адгезивные вискоэластичные растворы отличаются от когезивных менее прочными молекулярными цепочками, за счет чего их консистенция не такая плотная, более текучая и не очень хорошо поддерживает свой первоначальный объем. Но адгезивные вискоэластики, образуя на верхней части клеточного пласта стабильно-плотную пленку, надежнее соединяются с тканями глазных структур и не настолько полно, как когезивные вискоэластики, вымываются из глазной полости.
Вискоэластичные растворы, в зависимости от своего состава, классифицируются на три вида:
- Гидроксипропилметилцеллюлозные вискоэластики.
- Вискоэластики на основе натрия гиалуроната.
- Комбинированные вискоэластики.
Подробно рассмотрим характеристики каждого типа растворов, определим показания к их применению, противопоказания и возможные побочные эффекты.
Вискоэластики на основе гидроксипропилметилцеллюлозы
Гидроксипропилметилцеллюлоза является особым химическим инертным полимером, который включает в свой состав мономеры глюкозы (доказано безопасны для глазных тканей). Вещество является когезивным — хорошо рассеивается при осуществлении медицинских манипуляций в глазной полости. Субстанции характерна именно та степень вязкости, которая необходима для щадящего разделения глазных структур. Вместе с этим, вещество легко и без остатка удаляется из глазной полости после окончания оперативного вмешательства, а это, в свою очередь, минимизирует риск развития повышения ВГД и обструкции трабекулярных сетей.
Показаниями к применению вискоэластиков на основе гидроксипропилметилцеллюлозы является имплантация интраокулярных линз, экстракция и/или факоэмульсификация катаракты, операция по лечению катаракты глаза, проникающие травмы глазного яблока и др.
К побочным эффектам относятся воспаления и отеки роговицы глаза. В некоторых случаях у пациентов наблюдается незначительное повышение внутриглазного давления, которое быстро устраняется при условии назначения соответствующей терапии.
Вискоэластики на основе натрия гиалуроната
Натрия гиалуронат является полисахаридом с довольно высокой молекулярной массой. Этот полисахарид включает в свой состав глюкуронат натрия и N-ацетилглюкозамин. Этот тип вискоэластиков относится к группе когезивных растворов, прочные молекулярные связи которых позволяют применять их для поддержания объема передней глазной камеры.
Применение этих вискоэластичных растворов показано при экстракции катаракты с одновременной имплантацией интраокулярной линзы. Вискоэластик в этом случае обеспечивает стабильно-приемлемый для осуществления необходимых медицинских манипуляций объем передней камеры глаза. Это позволяет снизить риск механического повреждения эндотелия роговицы и других глазных тканей инструментами врача. Также вискоэластики на основе натрия гиалуроната способствуют отведению стекловидного тела назад, что предупреждает закрытие камеры в неподходящий момент.
Единственным противопоказанием к применению представленного вискоэластика является повышенная чувствительность пациента к составляющим препарата.
Побочные эффекты при использовании вискоэластичного раствора на основе натрия гиалуроната могут быть следующие:
- Отек и декомпенсация роговичной оболочки глаза.
- Развитие ирита и/или гипопиона.
Часто после завершения оперативного вмешательства у пациента отмечается повышение внутриглазного давления. Однако этот побочный эффект характерен в послеоперационный период для любых медицинских манипуляций.
Комбинированные вискоэластичные растворы
На сегодняшний день группу комбинированных вискоэластиков представляет только один препарат «Вискот», который представлен в виде субстанции, содержащей в своем составе сульфата хондроитин (4%) и натрия гиалуронат (3%). Это адгезивная разновидность вискоэластиков.
Оба составляющих являются биологическими полимерами. Хондроитин сульфат — экстрацеллюлярная матрица. Ткани роговичной оболочки глаза имеют высокую концентрацию этого вещества, а стекловидное тело и водянистая физиологическая жидкость глазных структур характеризуются большим содержание натрия гиалуроната. Субстанция совершенно прозрачна, обладает характерной текучестью. Вещество, благодаря выраженным адгезивным способностям, обеспечивает отличную защиту эндотелиальных клеток глазных структур от ультразвуковых и ирригационных повреждений на всех этапах оперативного вмешательства.
Показания к применению комбинированного вискоэластика ограничиваются удалением катаракты с имплантацией интраокулярной линзы.
Пожалуй, единственным недостатком комбинированного вискоэластика является его плохая вымываемость из глазной полости, поэтому, если специалист делает свой выбор в пользу этого адгезивного раствора, следует с особой тщательностью осуществлять послеоперационную ирригацию глаза.
Общие рекомендации по применению вискоэластичных растворов
Независимо от разновидности и физико-химических свойств вискоэластика, следует знать общие правила использования препарата:
- Раствор вводится в переднюю глазную камеру при помощи специальной канюли, которая поставляется в комплекте с препаратом. После проведения всех необходимых манипуляций основную массу субстанции нужно вымыть из полости глаза с помощью ирригационного раствора.
- Вискоэластичный раствор следует наносить и на роговичную оболочку глаза. Такая мера предупредит ее пересыхание и слущивание эпителия, улучшит качество визуального контроля за ходом оперативного вмешательства.
- В том случае, когда в процессе медицинской манипуляции количества уже введенного раствора оказывается недостаточным, всегда можно ввести дополнительный объем препарата. Это очень удобно для врача, поскольку объем глазной полости у всех пациентов не одинаков и заранее рассчитать точное количество препарата практически нереально.
В заключение
Современная офтальмология дает возможность проводить технически сложные оперативные вмешательства, значительно повышая эффективность медицинских мероприятий, направленных на улучшение качества жизни пациентов. И вискоэластичные растворы сегодня являются не роскошью, а действительно незаменимым расходным материалом, который позволяет специалисту делать свою работу в комфортных условиях с хорошей видимостью, а для пациента использование вискоэластика является гарантией благополучного исхода операции. Без вискоэластика сегодня невозможно себе представить ни одно отделение клиники микрохирургии глаза.
Видео
Анестезия и применение вискоэластичного раствора
Роль вискоэластиков в хирургии катаракты
Сравнение когезивного и адгезивного (дисперсионного) вискоэластичных растворов
Источник
Аннотация:
Изобретение относится к фармацевтической промышленности и представляет собой способ приготовления вискоэластичного протектора эндотелия роговицы, включающий растворение исходного терапевтического компонента с избыточной вязкостью в фосфатном буфере, фильтрацию и стерилизацию до получения требуемого значения вязкости, отличающийся тем, что в качестве исходного терапевтического компонента используют 3% раствора нативной гиалуроновой кислоты, после растворения вводят 1% пептидный комплекс, состоящий из аминокислоты десмозин и следующих короткоцепочных пептидов-олигопептидов: GlyTrpIle; IleAspIle; PheArgPro; GlnHisHis; ProHisTyr; ThrTrpTrp; LysPheThr; LysArgMet; PheCysMet; IleIle; AspLysLys; TrpPro; GluThr, а стерилизацию проводят ионизирующим излучением в диапазоне радиационного излучения от 78×10 Мрад до 11×10 Мрад. Изобретение обеспечивает восстановление биохимических процессов в эндотелиальном слое роговицы при постоянном увлажнении роговицы глаза и повышение биосовместимости, что способствует быстрой реабилитации после травм и/или оперативного лечения. 2 табл.
Основные результаты:
Способ приготовления вискоэластичного протектора эндотелия роговицы, включающий растворение исходного терапевтического компонента с избыточной вязкостью в фосфатном буфере, фильтрацию и стерилизацию до получения требуемого значения вязкости, отличающийся тем, что в качестве исходного терапевтического компонента используют 3% раствора нативной гиалуроновой кислоты, после растворения вводят 1% пептидный комплекс, состоящий из аминокислоты десмозин и следующих короткоцепочных пептидов-олигопептидов: GlyTrpIle; IleAspIle; PheArgPro; GlnHisHis; ProHisTyr; ThrTrpTrp; LysPheThr; LysArgMet; PheCysMet; IleIle; AspLysLys; TrpPro; GluThr, а стерилизацию проводят ионизирующем излучением в диапазоне радиационного излучения от 78×10 Мрад до 11×10 Мрад.
Изобретение относится к химии природных соединений, в частности к способу приготовления вискоэластичного протектора эндотелия роговицы, и может найти свое применение в производстве вискоэластиков для офтальмологии.
Известна фармацевтическая композиция на основе гликозаминогликанов, в частности глазные капли, действующими веществами которых являются гликозоаминогликаны в количестве 0.1 мас.% в физиологическом растворе, выделенные из плаценты человека (патент РФ 2216331, МКИ7 A61K 31/726, A61K 9/08, A61F 9/00, A61P 27/00). Данные гликозоаминогликаны представляют собой смесь, состоящую из гиалуроновой кислоты (46-57%) и гепарина с гепарансульфатом (2-7%).
Известен протектор эндотелия роговицы «Визитон-1», содержащий сульфатированные гликозоаминогликаны, производное целлюлозы, буферные соли и воду (патент РФ 2114587, МКИ6 A61F 9/00, A61K 31/715), предназначенный для защиты эндотелия роговицы от повреждения при экстракции катаракты с имплантацией ИОЛ.
Известен препарат «Глекомен», содержащий сульфатированные гликозоаминогликаны и ионы меди (патент РФ №215158 от 28.10.1999 г.), предназначенный для активации пролиферации эндотелия роговицы.
Одним из лучших вискоэластиков является раствор натрия гиалуроната в сбалансированном солевом буфере. В мировой практике широко применяются следующие вискоэластичные протекторы на основе натрия гиалуроната: «Vislube» (Chemedica AG, Германия); «Amvisc», «Amvisc plus» (Chiron vision, Франция); «Oculocrom» (Croma Pharma GmbH, Австрия); «Healon» (Pharmacia & Upjohn, Швеция).
Однако все перечисленные вискоэластики не включают в свой состав вещества, способные нормализовать биохимические процессы в стекловидном теле, кроме того, они мало доступны из-за высокой стоимости.
Известна фармацевтическая композиция, содержащая водорастворимую смесь гликозоаминогликанов, выделенных из роговицы глаз крупного рогатого скота, в которых гликозоаминогликаны взяты в количестве 0,1-1,0 мас.%, остальное — физиологический раствор (патент РФ 2062079, МКИ6 A61F 9/06).
Недостатком этой фармацевтической композиции на основе гликозоаминогликанов является то, что она имеет ограниченный срок хранения, требует определенной осторожности при хранении и транспортировке.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является способ приготовления вискоэластичного протектора эндотелия роговицы (Патент RU №2234310, опубл. 20.08.2004). Фармацевтическую композицию готовят: 2,0 г натриевой соли гиалуроновой кислоты (источник получения — бактериальная ферментация, фирма «Sigma-Aldrich», США) растворяют в 98,0 мл фосфатного буферного раствора с pH 7,0-7,4. Растворение ведется при температуре 20°C в течение 48 часов. В процессе растворения раствор подвергают двукратному перемешиванию в течение 8 часов. Получают раствор с вязкостью 290 Па/с. Раствор подогревают на водяной бане до 70°C, фильтруют через мембранный фильтр с размером пор 2,0 мкм, расфасовывают в стеклянные шприцы по 1 мл и автоклавируют при 120°C в течение 8 минут. Получают стерильный раствор с вязкостью 85 Па/с.
Недостатком такого способа приготовления вискоэластичного протектора эндотелия роговицы является то, что не обеспечивают нормализацию биохимических процессов в стекловидном теле.
Технический результат изобретения — восстановление биохимических процессов в эндотелиальном слое роговицы при постоянном увлажнении роговицы глаза и повышение биосовместимости, что способствует быстрой реабилитации после травм и/или оперативного лечения.
Задача решается тем, что в способе приготовления вискоэластичного протектора эндотелия роговицы, включающем растворение исходного терапевтического компонента с избыточной вязкостью в фосфатном буфере, фильтрацию и стерилизацию до получения требуемого значения вязкости, в качестве исходного терапевтического компонента используют 3% раствора нативной гиалуроновой кислоты, после растворения вводят 1% пептидного комплекса, состоящий из короткоцепочных пептидов — олигопептидов, а стерилизацию проводят ионизирующим излучением в диапазоне радиационного излучения от 78×107 до 11×108 Мрад.
Для деструкции гиалуроновой кислоты применяли γ-излучение в диапазоне от 78×107 до 11×108 Мрад, что позволило получить гиалуроновую кислоту с молекулярной массой (Mw) 40-80 кДа. При этом воздействие на водный раствор гиалуроновой кислоты γ-излучения до 78×107 Мрад не позволяет получить низкомолекулярную гиалуроновую кислоту, а воздействие выше 11×108 Мрад вызывает полное разрушение ГК, что и в том, и в другом случае ведет к отсутствию лечебного эффекта, так как повышенная вязкость протектора может вызывать катаракту, а полное разрушение ГК не дает лечебного эффекта.
Способ осуществляют следующим образом. Готовят 3% раствор нативной гиалуроновой кислоты. Гиалуроновую кислоту разводят в 100 мл фосфатного буферного раствора с pH 7,0-7,4. Получают раствор с вязкостью 300 Па/с. Добавляют 1% пептидного комплекса, состоящего из короткоцепочных пептидов — олигопептидов, состав которых представлен в таблице 1.
| Таблица 1 | ||||
| Исследуемые параметры | Хим. формула | Масса | Дельта массы в нанопотоковом режиме | Масса в отн.ед. |
| GlyTrpIle | C19H26N4O4 | 374.19541 | -2.33 | 10.692 |
| IleAspIle | C16H29N3O6 | 359.20564 | 12.97 | 8.674 |
| PheArgPro | C20H30N6O4 | 418.23285 | -0.29 | 9.024 |
| GlnHisHis | C17H24N8O5 | 420.18697 | -5.74 | 17.732 |
| AlaTrpLys | C20H29N5O4 | 403.22195 | -5.76 | 8.934 |
| ProHisTyr | C20H25N5O5 | 415.18557 | -11.10 | 14.407 |
| ThrTrpTrp | C26H29N5O5 | 491.21687 | -12.84 | 9.460 |
| LysPheThr | C19H30N4O5 | 394.22162 | -7.25 | 8.854 |
| LysArgMet | C17H35N7O4S | 433.24712 | 10.73 | 9.102 |
| PheCysMet | C17H25N3O4S2 | 399.12865 | 4.19 | 11.108 |
| IleIle | C12H24N2O3 | 244.17869 | 8.67 | 11.038 |
| AspLysLys | C16H31N5O6 | 389.22743 | 16.59 | 8.863 |
| TrpPro | C16H19N3O3 | 301.14264 | -18.38 | 10.672 |
| GluThr | C9H16N2O6 | 248.10084 | 3.47 | 5.500 |
| Desmosine | C24H40N5O8 | 526.28769 | -15.37 | 9.523 |
Как видно из таблицы 1, пептидные комплексы имеют различный аминокислотный состав с варьирующей молекулярной массой 244-459 кДа. В обнаруженных пептидах превалируют алифатические (лейцин, изолейцин, аланин, глицин) и полярные незаряженные аминокислотные остатки: треонин, пролин, гистидин, серина, также полярные заряженные аминокислотные остатки: аргинин, глутамин, аспарагин, лизин, аргинин. Кроме того, присутствуют димеры изолейцинов, и полимерные трипептиды, в том числе пептиды, содержащие ароматические аминокислотные остатки (триптофан) и полярные незаряженные аминокислотные остатки.
Важно, что в пептидной фракции присутствует десмозин (аминокислота, производная лизина). Благодаря своей разветвленной структуре, которая имеет четыре аминокислотные группы, одна молекула десмозина может входить одновременно в четыре пептидные цепи. Благодаря этому дисахаридные остатки деструктурированной гиалуроновой кислоты стабилизируются и не образуют вновь макромолекулярные комплексы в процессе стерилизации ионизирующим излучением.
Далее раствор подогревают на водяной бане до 70°C, фильтруют через мембранный фильтр с размером пор 2,0 мкм, расфасовывают в стеклянные шприцы по 1 мл и стерилизуют радиационным методом по ГОСТ Р ISO 11137 в центре радиационной медицины (г. Москва) в диапазоне гамма излучения от 78×107 до 11×108 Мрад. Стерилизацию проводят ионизирующим излучением, вследствие чего вязкость раствора снижается, происходит деструкция гиалуроновой кислоты в свою очередь входящие в состав препарата пептиды стабилизируют гиалуроновую кислоту. Получают стерильный раствор с вязкостью 90 Па/с.
Стерилизацию ионизирующим излучением проводят в диапазоне радиационного излучения от 78×107 до 11×108 Мрад, т.к. при этом снижается молекулярная масса и вязкость раствора, что отражено в таблице 2, где показана зависимость параметров сред немассовой молекулярной массы (Mw) от поглощенной дозы радиационного излучения.
| Таблица 2 | ||
| Доза, Мрад | Mw, кДа | Статистическая вязкость водного раствора ГК, дл/г |
| 0 | 1800 | 21,0 |
| 78×107 | 180 | 8,5 |
| 11×108 | 150 | 5,2 |
| 18×108 | 90 | 1,3 |
Для изучения влияния созданного препарата, содержащего пептидный комплекс, на роговицу и другие структуры переднего отрезка глаза, на базе вивария Оренбургского государственного университета проведены экспериментальные исследования на 12 кроликах (24 глаза) породы Шиншилла с использованием ранее разработанных стандартных токсико-гигиенических методов изучения полимерных материалов для внутриглазного использования. Для этого все кролики были поделены на 2 группы: контрольную группу (6 кроликов), использующую препарат по прототипу, и вторую группу из 6-ти кроликов, которым применяли препарат вискоэластичный протектор эндотелия роговицы. Для контрольной группы животных применяли вископротектор «Вискомет», представляющий собой раствор гидроксипропилметилцеллюлозы (производитель — Юнимед Технолоджис Лтд., Индия). В переднюю камеру глаз вводили препараты в количестве 0,2 мл.
Были поставлены 3 серии эксперимента. Исследование выполнено совместно с д.м.н., профессором Нотовой С.В.
1. Биопроба — введение препарата в переднюю камеру глаза кролика с последующей биомикроскопией.
Исследования проводились на 12 животных. Биомикроскопия проводилась через 24 часа после введения препаратов. Воспалительной реакции или каких-либо признаков раздражения не наблюдалось. Конъюктива оставалась спокойной, без инъекции сосудов. Роговица была прозрачной, блестящей, зеркальной. Влага передней камеры прозрачна. Радужка рельефна. Имплантированный материал интактен. Отека эпителия роговицы, преципитации и гиперемии не наблюдалось. Разницы между опытом и контролем не отмечено.
2. Для исследования эндотелиального слоя роговицы применяли контактный зеркальный эндотелиальный микроскоп «TOPCON SP-3000P». Исследования эндотелия роговицы кроликов проводились через 3, 7, 14, и 30 дней после введения препаратов.
Экспериментальные исследования эндотелиального пласта роговицы животных свидетельствовали об отсутствии качественных и количественных изменений эндотелиальных клеток и об идентичности микроскопической картины на опытных и контрольных глазах кроликов. Количество эндотелиальных клеток составило в среднем 3035±20 кл/мм, что соответствует среднестатистической норме.
3. Патогистологическое изучение глаз опытных и контрольных кроликов в сроки 3 и 30 дней после введения «Вискомет» и разработанного препарата вискоэластичного протектора эндотелия роговицы в переднюю камеру показало, что во всех глазах роговица оставалась без изменений, эпителий ее сохранился на всем протяжении, параллельность роговичных коллагеновых пластин и клеточных элементов не нарушена. Десцеметова оболочка хорошо выражена на всем протяжении, слой эндотелиальных клеток без патологических изменений.
Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемый способ позволяет получить эффективный биосовместимый стерильный вискоэластичный протектор с заданной вязкостью. Изобретение обеспечивает нормализацию биохимических процессов в стеловидном теле (за счет входящих в состав пептидов), предупреждает тяжелые осложнения, быструю реабилитацию после операций (за счет содержания деструктурированной гиалуроновой кислоты), препарат способен длительное время пребывать в глазу, а при необходимости легко вымывается, не токсичен.
Способ приготовления вискоэластичного протектора эндотелия роговицы, включающий растворение исходного терапевтического компонента с избыточной вязкостью в фосфатном буфере, фильтрацию и стерилизацию до получения требуемого значения вязкости, отличающийся тем, что в качестве исходного терапевтического компонента используют 3% раствора нативной гиалуроновой кислоты, после растворения вводят 1% пептидный комплекс, состоящий из аминокислоты десмозин и следующих короткоцепочных пептидов-олигопептидов: GlyTrpIle; IleAspIle; PheArgPro; GlnHisHis; ProHisTyr; ThrTrpTrp; LysPheThr; LysArgMet; PheCysMet; IleIle; AspLysLys; TrpPro; GluThr, а стерилизацию проводят ионизирующем излучением в диапазоне радиационного излучения от 78×10 Мрад до 11×10 Мрад.
Источник
