减少接触镜溶胀的方法和组合物的制作方法

专利名称：减少接触镜溶胀的方法和组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种溶液，以及应用该溶液通过水凝胶生物材料吸收并控制该溶液中缓和成分(comforting component)的释放控制镜片溶胀及维持视敏度的方法。更具体而言，本发明涉及一种含聚醚的眼用溶液(ophthalmic solution)，所述聚醚容易被如接触镜材料的水凝胶生物材料吸收，并在水性环境中于一段时间内缓慢释放以更久地维持润湿性能。本发明的眼用溶液包括至少一种阳离子聚电解质以控制由吸收高浓度聚醚引起的镜片溶胀。
背景技术：
目前广泛使用的接触镜分为两大类。第一类，由丙烯酸酯聚合制备的物质如聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)形成的硬式或刚式(rigid)镜片。第二类，由如甲基丙烯酸-2-羟乙酯(HEMA)的单体聚合制成的凝胶镜片、水凝胶镜片或者软式镜片，或者是由含硅的单体或大分子单体制成的可长期佩戴镜片(extended wear lens)。尽管基于溶液所需的性质不同，硬式和软式镜片所用溶液的组成往往不同，但硬式和软式接触镜都需要溶液在镜片置于眼内前将其润湿。不管镜片是何类型，在将接触镜置于眼内后，都经常通过滴剂配送器(drop dispenser)将用以再润湿、润滑、和/或增强佩带者的舒适性的眼用溶液施用于眼睛。
已知可将用于改善佩戴软式接触镜的舒适性的等渗溶液直接添加至置于眼内的接触镜。这种溶液通常含有增粘剂、润滑剂、表面活性剂、缓冲剂、防腐剂和盐类。例如，Sherman在第4,529,535号美国专利中公开特别适用于包括可长期佩戴镜片的刚性硅氧烷共聚物接触镜的再润湿溶液。在一个具体实施方案中，该再润湿溶液含有羟乙基纤维素、聚(乙烯醇)和聚(N-乙烯基吡咯烷酮)的组合。
Ogunbiyi等在第4,786,436号美国专利中公开包含骨胶原以及诸如羟乙基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素等其他缓和剂的润湿溶液。
Su等在第4,748,189号美国专利中公开用于改善水凝胶接触镜下区域的液体交换(exchange of fluid)以允许泪液交换(tear exchange)发生，从而预防废物和碎片在镜片下聚积的眼用溶液。该溶液包含整平剂(flattening agent)，如尿素、甘油、丙二醇、山梨醇或氨基乙醇。可用于该溶液中的表面活性剂包括泊洛沙姆和泰洛沙泊。适宜的润滑剂包括羟乙基纤维素、聚(乙烯醇)和聚(N-乙烯基吡咯烷酮)。
Winterton等在第5,209,865号美国专利中公开用于接触镜的调节溶液(conditioning solution)，其包含HLB(亲水亲油平衡值)分别为7或低于7的poloxamine和泊洛沙姆表面活性剂的组合。该发明的溶液在镜片表面形成均匀的亲水膜，因而与蛋白质的亲和力非常弱。同样地，与该溶液接触的接触镜据述可形成被覆层，对镜片提供预防性作用。
Zhang等在第5,604,189号美国专利及第5,773,396号美国专利中公开用于清洁和润湿接触镜的组合物，其包含(i)HLB至少为约18的含无胺的聚环氧乙烷化合物，(ii)HLB可低于18的对接触镜沉积物有清洁作用的表面活性剂，以及(iii)润湿剂。上述组合物可包括乙氧基化的葡萄糖衍生物作为润湿剂，如还由Ellis等公开于第5,401,327号美国专利中的glucam。泰洛沙泊是常规的表面活性剂，例如用于对接触镜沉积物具有清洁活性且HBL小于18的Allergan’s CompleteTM多用途溶液。
与硬式接触镜不同，软式接触镜倾向于吸收大量液体。虽然这有利于增加接触镜的佩戴者舒适性，但由于镜片溶胀而改变厂商生产的最终产品规格的镜片尺寸，因而是不利的。一些用于眼用溶液以增加接触镜佩戴者舒适性的化合物可引起镜片溶胀而导致视敏度下降。
因此，希冀有一种可用于接触镜的眼用溶液，其不仅可再润湿镜片，还可在一段时间内控释润湿镜片直至该镜片从眼睛移出并清洁或处理。还希冀有一种眼用溶液，其可通过控制通常与用高浓度聚醚处理过的水凝胶接触镜相关的镜片溶胀而维持视敏度。

发明内容
本发明涉及一种溶液，以及通过水凝胶生物材料例如镜片溶胀受控的软式接触镜形式的生物材料吸收并控释该溶液中的缓和成分以维持视敏度的方法。本发明的眼用溶液包括基于聚(环氧乙烷)—聚(环氧丙烷)—聚(环氧乙烷)即(PEO-PPO-PEO)，或聚(环氧丙烷)—聚(环氧乙烷)—聚(环氧丙烷)即(PPO-PEO-PPO)或其组合的聚醚的组合物。PEO-PPO-PEO和PPO-PEO-PPO如泊洛沙姆与poloxamine可商购获得，商品名为PluronicsTM、R-PluronicsTM、TetronicsTM和R-TetronicsTM(BASF Wyandotte Corp.，Wyandotte，Michigan)。在所述眼用溶液材料中的聚醚易于被如那些用于制造软式接触镜的水凝胶生物材料吸收。所述眼用溶液材料中的聚醚在被水凝胶生物材料吸收形成高浓度时，在水性环境中在一段时间内自水凝胶生物材料中缓慢释放。根据本发明，一种或多种聚醚在长时间内从佩戴着的接触镜中缓慢释放入眼睛的泪液膜内以提供更持久的润湿作用、更优良的润滑性、更优良的佩戴末期舒适性(end-of-the-day comfort)和减少因佩戴接触镜导致的干涩感觉。除了一种或多种聚醚外，所述眼用溶液还包括至少一种用于控制镜片、特别是阴离子接触镜的溶胀的阳离子聚电解质。通过控制镜片溶胀，视敏度得以维持。所述用于接触镜多用途处理的眼用溶液可有效用于接触镜的消毒及接触镜在眼内时的再润湿，并且还适于用作镜片的包装溶液。
因此，本发明的目的是提供可为镜片溶胀受控的水凝胶接触镜提供更持久的润湿性能的眼用溶液。
本发明的另一目的是提供应用眼用溶液为镜片溶胀受控的水凝胶接触镜提供更持久的润湿性能的方法。
本发明的另一目的是提供改善接触镜润滑性以及佩戴末期舒适性的眼用溶液以及使用该溶液的方法。
本发明的另一目的是提供减少因佩戴接触镜导致的眼睛干涩的感觉的眼用溶液和使用该溶液的方法。
本发明的另一目的是提供含有易于被水凝胶生物材料吸收的缓和成分的眼用溶液。
本发明的另一目的是提供含有从水凝胶生物材料缓慢释放至水性环境的缓和成分的眼用溶液。
本发明中或具体说明或未具体说明的这些和其他目的以及益处将通过以下的详细说明和随后的权利要求而变得清晰。


图1为组I1％聚醚溶液的控释图；图2为组I5％聚醚溶液的控释图；图3为组IV1％聚醚溶液的控释图；以及图4为组IV5％聚醚溶液的控释图。
具体实施例方式
本发明涉及一种溶液和使用该溶液通过水凝胶生物材料例如软式接触镜形式的生物材料吸收并控释该溶液中缓和成分的方法。本发明的眼用溶液优选包含超过约1重量％的基于聚(环氧乙烷)—聚(环氧丙烷)—聚(环氧乙烷)即(PEO-PPO-PEO)，或聚(环氧丙烷)—聚(环氧乙烷)—聚(环氧丙烷)即(PPO-PEO-PPO)或其组合的聚醚。PEO-PPO-PEO和PPO-PEO-PPO可商购获得，商品名为PluronicsTM、R-PluronicsTM、TetronicsTM和R-TetronicsTM(BASF Wyandotte Corp.，Wyandotte，Michigan)。本发明的眼用溶液更优选包含约1.5到14重量％、最优选约2到5重量％的聚醚。所述眼用溶液材料中的聚醚易于被那些用于制造软式接触镜的水凝胶生物材料吸收。此处所述的聚醚吸收进入接触镜材料基质之内不同于由Salpekar等在第6,440,366号美国专利中公开的吸附至接触镜的表面之上。在由水凝胶生物材料吸收到高浓度之后，如图1到4图解所示，所述眼用溶液中的聚醚于水性环境中在一段时间内从水凝胶生物材料中缓慢释放。根据本发明，聚醚从佩带着的接触镜在长时间内进入眼睛的泪液膜之内以产生更持久的润湿性能、更优良的润滑性、更优良的佩戴末期舒适度以及更少的由于佩带隐形眼镜导致的干涩感觉。
除聚醚之外，所述眼用溶液同样包括一种或多种但是至少一种用于控制由吸收高浓度的聚醚所引起的镜片溶胀的阳离子聚电解质。通过控制镜片溶胀，视敏度得以维持。适当的阳离子聚电解质包括但不限于聚季铵盐10、聚季铵盐11、聚季铵盐16、聚季铵盐44以及聚季铵盐46，但是优选商品名为LuviquatTMFC 370(BASF Wyandotte Corp.)的聚季铵盐16或商品名为Polymer JR(BASF Wyandotte Corp.)的聚季铵盐10。优选地，本发明的眼用溶液包含大约0.001到5重量％并更优选为大约0.01到0.5重量％的一种或多种用于控制镜片溶胀的阳离子聚电解质。
根据本发明，所述眼用溶液是可有效灭菌接触镜的多用途溶液。所述眼用溶液用于在置于眼内之前处理接触镜或通过以眼用滴剂的形式施用，或用于包装接触镜。为了这个目的，本发明的溶液可包括一种或多种抗微生物剂作为消毒剂或防腐剂。适当的抗微生物剂包括例如但不限于1，1′-六亚甲基-二[5-(p-氯苯基)双胍](氯己定)、氯己定的水溶性盐，1，1′-六亚甲基-二[5-(2-乙基己基)双胍](阿来西定)、阿来西定的水溶性盐，聚(亚己基双胍)、聚(亚己基双胍)的水溶性盐，季铵酯等等。第5,990,174、4,758,595以及3,428,576号美国专利中所述的双胍全文并入此处作为参考。由于其易于购得，优选的双胍是聚(氨基丙基双胍)(PAPB)，通常也称为聚(亚己基双胍)(PHMB)。
本发明溶液的pH为大约6.0到8.O，并且更优选为pH为大约6.5到7.8。为了调整最终的pH值，可向所述溶液中加入一种或多种适当的缓冲剂，例如但不限于乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氨丁三醇、硼酸盐、柠檬酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐、以及各种混合缓冲剂或缓冲系统。通常，缓冲剂的用量可为大约0.05到2.5重量％，并优选为0.1到1.5重量％。
一般地，本发明的眼用溶液包括一种或多种但是至少一种任选地为缓冲剂形式的张力调节剂以提供等渗或近似等渗的溶液，从而重量克分子渗透浓度为大约200到400mOsm/kg，但优选为大约250到350mOsm/kg。适当的张力调节剂的实例包括但不限于氯化钠、氯化钾、葡萄糖、甘露糖、甘油、丙二醇、氯化钙以及氯化镁。这些物质通常分别使用，用量为大约0.01到2.5重量％并优选为大约0.1到大约1.5重量％。
在所述溶液中还可有利地任选地包括一种或多种水溶性增粘剂例如但不限于羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚(N-乙烯基吡咯烷酮)以及聚(乙烯醇)。因为他们具有缓和剂作用，增粘剂具有通过缓冲对眼镜的碰撞的镜片表面的薄膜进一步提高镜片佩戴者的舒适度的倾向。
所述溶液通过加热或无菌过滤杀菌并加以密封。如果用作接触镜包装溶液，则通过加热灭菌并与接触镜一同密封在泡罩包装中。如果加热灭菌并密封，则所述溶液可在不存在抗微生物剂的条件下应用。
在随后的实施例中将更为详细地描述本发明的溶液。
实施例实施例1应用聚季铵盐以控制聚醚导致的镜片溶胀将SureVueTM镜片(Johnson & Johnson)浸入如下表1所述的原始试液中4小时，并将如下表2第1栏所指定量的聚醚加入其中。然后将镜片置于显微镜下。当在显微镜下时，将镜片没入与其先前浸入的相同的溶液中4小时。应用与显微镜连接的成像软件，测定并记录镜片的直径，如下表2所示。在测定和记录之前，首先用已知直径为9.6mm的圆盘校准显微镜。在原始包装溶液中，SureVueTM镜片的直径为14.0mm。据发现，含有各种量聚醚的对照1溶液以聚醚浓度依赖性方式增加镜片的直径，而在加入Luviquat FC550和FC370(聚季铵16)时，可有效控制该直径的增加。
表1

*HAP＝磷酸羟烷基酯**PHMB＝聚(亚己基双胍)表2试验结果

P＝PluronicTMF127PT＝Pluronic F127和Tetronic 1107的2∶1混合物实施例2应用聚季铵10控制聚醚导致的镜片的溶胀为了进一步说明阳离子聚电解质在控制聚醚导致的镜片溶胀中的作用，按照如上文实施例1中所述的试验步骤测试如下表3所述的原始试液。试验结果总结于下表4中。发现此处由Polymer JR 400、Polymer LR400以及Polymer LK代表的聚季铵10化合物可有效控制镜片的溶胀。
表3原始试液—聚季铵10

*HAP＝磷酸羟烷基酯**PHMB＝聚(亚己基双胍)表4

P＝PluronicTMF127PT＝Pluronic F127和Tetronic 1107的2∶1混合物实施例3包含硼酸盐—磷酸盐缓冲液的优选组合物以如下表5中溶液F所示的多用途护理组合物举例说明本发明使用硼酸盐—磷酸盐的优选的具体实施方式
。
表5优选的组合物

*HAP＝磷酸羟烷基酯**PHMB＝聚(亚己基双胍)实施例4包含三乙醇胺缓冲剂的优选组合物以如下表6溶液G-J所示的多用途护理组合物举例说明本发明使用三乙醇胺的优选的具体实施方式
。
表6优选的组合物

*EDTA＝乙二胺四乙酸，钠盐**PHMB＝聚(亚己基双胍)
实施例5杀微生物效力研究为了进一步阐明本发明的实益，进行试验以研究根据本发明上述实施例3和4所述制备的溶液的杀微生物效力。在10％有机质土的存在下评价分别用于接触镜化学消毒的各组合物的抗微生物效力。用绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa，ATCC 9027)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus，ATCC 6538)))))))))))))))、粘质沙雷菌(Serratia marcescens，ATCC 13880)、白色念珠菌(Candida albicans，ATCC 10231)和茄病镰刀菌(Fusarium solani，ATCC 36031)制备微生物测试接种(challenge inoculum)。将受试微生物在适宜的琼脂上培养，并用无菌Dulbecco氏磷酸盐缓冲盐水加0.05％重量/体积聚山梨酯80(DPBST)或适宜的稀释剂收获培养物，并转移至适当的容器内。通过无菌玻璃棉(sterile glass wool)过滤孢子悬液以除去菌丝段。适当时使粘质沙雷菌通过1.2μm过滤器过滤以使悬液澄清。在收获后，将悬液在20-25℃下以不超过5000×g的速度离心最多30分钟。将上清液倒掉并重新悬浮于DPBST或其它适宜的稀释剂中。再次离心悬液，并重新悬浮于DPBST或其它适宜的稀释剂中。用DPBST或其它适宜的稀释剂将所有的测试细菌和真菌细胞悬液调节至1×107-1×108cfu/mL。通过例如使用分光光度计在预先选定的波长如490nm下测定悬液的浊度，从而评估出适当的细胞浓度。制备含有最少每种测试微生物10mL试液的一管。将所有待测溶液管接种足以提供最终计数为1×105-1×106cfu/mL的待测微生物悬液，接种物的体积不超过样品体积的1％。将样品涡旋至少15秒以确保接种物的分散。将接种产物在10-25℃下储存。取出接种产物的1.0mL等分试样用于测定在一定消毒时间后的存活数。在计划试验方案中浸泡时间为4小时的情况下，用于细菌的时间点为例如1、2、3和4小时。酵母和真菌在额外的16小时时间点测定(4倍方案时间)。通过充分涡旋至少5秒使将悬液充分混合。将在指定时间间隔除去的1.0mL等分试样在经证实的中和培养基中进行一系列适当的十倍稀释。将悬液有力地搅拌并温育一段适当的时间以中和微生物剂。在适宜的稀释物中通过制备下述三种板来测定微生物的存活数量用于细菌的胰胨豆胨琼脂(TSA)以及用于真菌和酵母菌的沙氏葡糖琼脂(SDA)。将细菌回收板在30-35℃下温育2-4天。将酵母菌回收板在20-30℃下温度2-4天。将真菌回收板在20-25℃下温育3-7天。在可计数的板上测定菌落形成单位(colony forming unit)的平均数。除仅可在100或10-1稀释板上观测到菌落时之外，可计数板是指就细菌和酵母菌而言30-300cfu/板，对真菌而言8-80cfu/板。然后计算特定时间点的微生物减少。为了证明所用培养基适于受试微生物的生长并评估初始接种浓度，通过使用与用于悬浮上文所列微生物同等体积的稀释剂将相同等分试样的接种物分散到适宜的稀释剂如DPBST中作为接种对照。在于经证实的中和肉汤中接种以及温育适宜的一段时间后，接种物浓度必须在1.0×105-1.0×106cfu/mL范围内。
基于被称作“用于消毒产品的独立程序(Stand-Alone Procedure forDisinfecting Products)”(下文称作“独立试验”)的性能要求(performancerequirement)对各溶液进行评估，该要求基于美国食品和药品监督管理局眼用器械部于1997年5月1日制定的产品消毒效力试验(DisinfectionEfficacy Testing for Products)。该性能要求不包含摩擦程序(rubprocedure)。该性能要求与现行用于接触镜消毒的ISO标准(1995年修订)相当。独立试验以一系列代表性的微生物测试标准接种物，并建立在与产品可能使用的时间间隔相当的预定时间间隔的生存力损失(viability loss)程度。对于给定消毒期(对应于可能的最小推荐消毒期)的基本标准为在给定消毒期内每毫升所回收的细菌数目必须减少平均不低于3.0个log。在最小推荐消毒期内每毫升所回收的真菌和酵母菌的数目必须减少1.0个log并在4倍最小推荐消毒时间内不增加。杀微生物试验结果如下表7所示。所有受试组合物满足基本标准。
表7杀生物试验结果(试验中使用10％有机质土)

尽管本文展示并说明了眼用溶液、水凝胶基质以及制备和使用它们的方法，但本领域技术人员应明白可在本发明构思的精神和范围内作出各种改动。本发明同样不限于特定的眼用溶液、基质或此处所述的方法，而是在如所附权利要求书所述的范围内。
权利要求
1.一种吸收入水凝胶生物材料之中并随时间自生物材料中控释的溶液，其包括在溶液中的一种或多种聚醚以及一种或多种阳离子聚电解质。
2.如权利要求1所述的溶液，其中所述溶液包含高于约1.0重量％的聚醚。
3.如权利要求1所述的溶液，其中所述溶液包含约1.5-14重量％的聚醚。
4.如权利要求1所述的溶液，其中所述溶液包含约2-5重量％的聚醚。
5.如权利要求1所述的溶液，其中所述溶液包含约0.001-5重量％的阳离子聚电解质。
6.如权利要求1所述的溶液，其中所述溶液包含约0.01-0.5重量％的阳离子聚电解质。
7.如权利要求1所述的溶液，其中所述溶液的pH为约6.0-8.0。
8.如权利要求1所述的溶液，其中所述溶液的pH为约6.5-7.8。
9.如权利要求1所述的溶液，其中所述溶液包括约0.05-2.5重量％的缓冲剂。
10.如权利要求1所述的溶液，其中所述溶液包括约0.1-1.5重量％的缓冲剂。
11.如权利要求1所述的溶液，其中所述溶液包括一种或多种选自以下组中的缓冲剂乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氨丁三醇、硼酸盐、柠檬酸盐、磷酸盐以及碳酸氢盐。
12.如权利要求1所述的溶液，其中所述溶液包括一种或多种选自以下组中的张力调节剂氯化钠、氯化钾、葡萄糖、甘露糖、甘油、丙二醇、氯化钙以及氯化镁。
13.如权利要求1所述的溶液，其中所述溶液包括约0.01-2.5重量％的张力调节剂。
14.如权利要求1所述的溶液，其中所述溶液包括约0.1-1.5重量％的张力调节剂。
15.如权利要求1所述的溶液，其中所述溶液包括一种或多种增粘剂。
16.如权利要求1所述的溶液，其中所述溶液包括一种或多种选自以下组中的增粘剂羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚(N-乙烯基吡咯烷酮)以及聚(乙烯醇)。
17.如权利要求1所述的溶液，其中所述溶液的重量克分子渗透浓度为约200-400mOsm/kg。
18.如权利要求1所述的溶液，其中所述溶液的重量克分子渗透浓度为约250-350mOsm/kg。
19.如权利要求1-4之一所述的溶液，其中所述聚醚基于聚(环氧乙烷)-聚(环氧丙烷)-聚(环氧乙烷)以及聚(环氧丙烷)-聚(环氧乙烷)-聚(环氧丙烷)。
20.如权利要求1所述的溶液，其中所述一种或多种聚电解质选自以下组中聚季铵10、聚季铵11、聚季铵16、聚季铵44以及聚季铵46。
21.一种使用如权利要求1所述的溶液的方法，其包括使水凝胶生物材料与所述溶液接触。
22.一种制备吸收入水凝胶生物材料之中并随时间自生物材料中控释的溶液的方法，其包括将一种或多种聚醚以及一种或多种阳离子聚电解质加入至溶液中。
23.如权利要求22所述的方法，其中加入高于约1.0重量％的聚醚。
24.如权利要求22所述的方法，其中加入约1.5-14重量％的聚醚。
25.如权利要求22所述的方法，其中加入约2.0-5.0重量％的聚醚。
26.如权利要求22所述的方法，其中所述聚醚基于聚(环氧乙烷)-聚(环氧丙烷)-聚(环氧乙烷)以及聚(环氧丙烷)-聚(环氧乙烷)-聚(环氧丙烷)。
27.如权利要求22所述的方法，其中加入一种或多种张力调节剂并任选地加入一种或多种增粘剂。
28.一种吸收入水凝胶生物材料之中并随时间自生物材料中控释的溶液，其包括硼酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、氯化钠、一种或多种聚醚、一种或多种阳离子聚电解质、以及任选地一种或多种抗微生物剂。
29.一种吸收入水凝胶生物材料之中并随时间自生物材料中控释的溶液，其包括三乙醇胺、氯化钠、一种或多种聚醚、一种或多种阳离子聚电解质以及任选地一种或多种抗微生物剂。
30.一种吸收入水凝胶生物材料之中并随时间自生物材料中控释的溶液，其包括缓冲系统、一种或多种张力调节剂、一种或多种聚醚、一种或多种阳离子聚电解质以及任选地一种或多种抗微生物剂。
全文摘要
本发明涉及将聚醚控释入眼睛泪液膜内的软式接触镜眼用溶液。所述溶液的聚醚在长时间内自软式接触镜材料基质中释放，以提供更持久的润湿作用、改善更优良的润滑性、增强更优良的佩戴末期舒适性和减少因佩戴隐形眼镜接触镜导致的干涩感觉。本发明还包括阳离子聚电解质用于控制通常由吸收高浓度的聚醚导致的水凝胶接触镜的溶胀的应用。
文档编号C11D3/00GK1791435SQ200480013866
公开日2006年6月21日 申请日期2004年3月18日 优先权日2003年3月19日
发明者胡珍泽, 约瑟夫·C·萨拉莫内, 达尔门达·亚尼 申请人:博士伦公司