Brevet FR2639540A1 — publié le 19900601

_ d_ Bien qu'on ait reconnu depuis longtemps le rayonnement ultra-violet comme un facteur de développement des cancers cuta- nés, du vieillissement de la peau, et de modifications mutagé- niques, c'est seulement lors de la dernière décade ou moins qu'on a universellement admis que le rayonnement ultra-violet était un facteur causal dans la pathogénése oculaire. Chez les humains, l'oeil a évolué en un organe sophis- tiqué présentant des réponses neurophysiologiques aux photons dans une certaine portion du spectre électromagnétique, qui fournit une carte détaillée constante de l'environnement immédiat. Le spectre actif pour ces réponses se trouve principalement dans le domaine de longueurs d'onde de 400-700 nm, qui a été nommé spectre visible ou "lumière'. La réponse spectrale maximale de l'oeil correspond grossièrement au maximum de rayonnement spectral du soleil. Comme le rayonnement UV du soleil est présent pendant la plupart des heures du jour, l'oeil peut être exposé journellement à une cer- taine quantité de rayonnement ultra-violet solaire pendant la vie. Les longueurs d'onde inférieures à environ 290 nm ou UV-C sont partiellement ou complètement absorbées par la cornée et la conjonctive. Les effets aigus de l'exposition à ces longueurs d'onde sont principalement la conjonctivite et une réaction in- flammatoire de la cornée connue sous le nom de photokératite. La réaction inflammatoire de la couche la plus externe de l'oeil aux rayonnements UVC et UV-B peut être similaire à celle de la peau - 2 - sous certains aspects. L'évolution clinique de la photokératite suit une pro- gression caractéristique. Par exemple, après exposition, il y a une période de latence qui varie tant soit peu inversement à l'importance de l'exposition. La période de latence peut être aussi courte que 30 minutes et aussi longue que 24 heures mais est généralement de 6 à 12 heures. La conjonctivite, qui s'accompagne souvent d'un erythème de la peau entourant les paupières, est associée à la sensation d'un corps étranger ou 'sablew dans les yeux, à des degrés variant de la photophobie (intolérance à la lumière), aux pleurs, et au blépharospasme (spasme des muscles des paupières). La douleur cornéenne peut être très sévère, et l'individu est habituellement handicapé pendant une certaine période de temps. Ces symptômes aigus durent habituellement 6 à 24 heures et pratiquement tout inconfort disparait en 48 heures. Très rarement l'exposition provoquant la conjonctivite résulte en un domage permanent. Cependant, contrairement à la peau, le système oculaire ne développe pas de tolérance à l'exposition répétée aux ultravio- lets. Le gonflement et la contraction de groupes de cellules épithéliales de la cornée conduisent à un pointillage visiblement reconnaissable ou une granulation en mosaïque irrégulière de la surface de la cornée. Avec des doses d'ultraviolets supérieures au seuil pour la photokératite, les cellules épithéliales superfi- cielles présentent une fragmentation nucléaire, les cellules épithéliales moyennes présentent une formation de vacuoles et les cellules de base présentent une inhibition de la caryocinèse et il apparait un voilage de la stroma cornéenne. Une inflammation de la conjonctive est aussi présente o la vasodilatation, l'oedème, et l'infiltration inflammatoire des cellules sont suivies d'une desquamation. Lorsque la cornée est endommagée ou remplacée par chi- rurgie, l'oeil en général devient très sensible et la rétine devient vulnérable au rayonnement ultra-violet en dessous d'environ 325 nm ou dans les domaines de UV-B et UV-C. C'est -3- l'opposé de ce qui arrive avec une cornée saine ou non remplacée. Dans l'oeil sain ou non endommagé, l'absorption du rayonnement par la cornée et le cristallin de l'oeil humain est telle que très peu de rayonnement de longueur d'onde inférieure à 390 nm atteint la rétine. La rétine (tunica interna) est une membrane nerveuse délicate, sur laquelle se forment les images des objets externes. La surface extérieure est en contact avec la choroïde, sa surface intérieure avec l'humeur vitrée. Derrière, elle est continue avec le nerf optique; elle diminue graduellement d'épaisseur d'arrière en avant et s'étend pratiquement aussi loin que le procès ci- liaire, o elle se termine en une marge dentelée, l'cra serrata. Là, les tissus nerveux de la rétine se terminent mais un mince prolongement de la membrane s'étend vers l'avant sur l'arrière du procès ciliaire et de l'iris, formant la pars ciliatis retinae et la pars inidica retinae. Ce prolongement vers l'avant se compose de la couche pigmentaire de la rétine avec une strate d'épithélium colonnaire. La rétine est molle, semitransparente, et d'une teinte pourpre à l'état frais, due à la présence d'une matière colorante nommée rhodopsine ou pourpre rétinien; cependant, elle devient bient6t nuageuse, opaque et décolorée lorsqu'elle est exposée à la lumière solaire. L'exposition prolongée de la rétine aux UV-B et UV-C l'endommage. En conséquence, la présente invention a pour objet de fournir un procédé pour calmer l'oeil et protéger la rétine des rayonnement UV-B et UV-C en administrant un dosage ophtalmique de chromophore sous forme d'un gel émollient dans l'oeil, grâce à quoi on réalise une rétention prolongée du chromophore. L'invention a aussi pour objet de fournir un procédé pour calmer les muqueuses de l'oeil et protéger la rétine de l'oeil des rayonnements UV-B et UV-C après transplantation de cornée en administrant un dosage ophtalmique de chromophore sous forme d'un gel émollient dans l'oeil, grâce à quoi on réalise une rétention prolongée du chromophore. L'invention a encore pour but de fournir un procédé pour - 4 - calmer les muqueuses de l'oeil et protéger la rétine de l'oeil des rayonnements UV-B et UV-C en utilisant un seul gel à la fois comme émollient et absorbeur UV ou chromophore, comme l'unique moyen de traitement pour obtenir une rétention prolongée de ce chromophore émollient dans l'oeil. L'invention a en outre pour but de fournir un procédé pour calmer l'oeil et protéger la rétine de l'oeil des rayonne- ments UV-B et UV-C en utilisant un gel dispersé d'aloe vera comme seul moyen de traitement pour obtenir une rétention prolongée de ce chromophore émollient dans l'oeil. L'invention a enfin pour but d'utiliser la lumière ultraviolette plus l'aloe vera comme moyen de traitement des ulcères de la cornée. Le brevet US-A3 470 109 décrit un procédé pour fabriquer du gel d'aloe vera reconstituable sous forme cristalline sèche pour l'utilisation dans la fabrication de préparations pharmaceu- tiques; cependant, il n'y a eu aucune détermination du potentiel du gel pour l'utilisation comme verres solaires liquides appliqués sur les yeux. On considère la cornée de l'oeil comme un stratifié de graisse-eaugraisse. L'analyse chimique montre que la teneur en lipides de l'épithélium et de l'endothélium est 100 fois plus grande que celle de la stroma cornéenne. Par suite, l'épithélium et l'endothélium sont relativement imperméables aux électrolytes mais sont aisément traversés par des substances solubles dans les graisses. Le fondement de la présente invention est que la solubi- lité différentielle de pénétration de la cornée est telle que le gel d'aloe vera est absorbé par la couche graisseuse de la cornée, et qu'on peut utiliser le gel d'aloe vera sous forme d'un dosage ophtalmique emollient de chromophore dans l'oeil, en tant qu'ab- sorbant pour empêcher les rayonnements UV-B et UV-C d'atteindre la rétine. Bien qu'on ne souhaite pas être limité par une théorie expliquant pouquoi ou comment le gel fonctionne de cette manière, - 5 - il faut noter que l'Index Merck indique que le principe actif principal de l'aloe est l'aloïne qui a la structure: OHCH OH O CH20H On pense que lorsque le gel d'aloe vera contenant ce principe actif est placé sur l'oeil, il s'établit un équilibre du spectre d'absorption des UV-B et UV-C entre le film de larmes et l'épithé- lium de la cornée des mammifères. La prolongation de l'équilibre apparaît résulter de la dispersion visqueuse du gel et/ou d'une lente érosion de la sur- face visqueuse. La composition visqueuse du chromophore ou gel d'aloe vera a un temps de rétention prolongé dans l'oeil et reste en contact avec la surface de l'oeil pour des périodes d'environ 2 à 4 heures. On peut utiliser le gel d'aloe vera seul, ou en mélange avec un polymère de masse molaire élevée qui forme des gels vis- queux. A ce sujet, les polymères utilisables dans la présente invention ont une masse molaire d'environ 1 million à environ 6 millions et sont caractérisés par des groupes fonctionnels car- boxyliques ou anhydrides et qui de préférence contiennent 2 à 7 atomes de carbone par groupe fcnctionnel. Les gels qui se forment pendant la préparation de la dispersion de polymères et de gel d'aloe vera ont une viscosité d'environ 40 000 à environ 3 000 000 cps à 20 t/mn (aiguille 7) à 25"C avec un viscosimètre Brookfield -6- RVT, et de préférence d'environ 76000 à environ 200 000 cps. Les polymères utiles dans la présente invention sont le carboxypolyméthylène, un polymère de carboxyvinyle (disponible (R) sous la marque Carbopol auprès de B.F. Goodrich Company); et l'anhydride d'éthylène malé que (disponible sous la marque (R) EMA() auprès de Monsanto Company). Lorsqu'on utilise le gel d'aloe vera seul, une solution purifiée contenant de 1% à 8% de gel suffira pour fournir les verres solaires liquides qui sont absorbés par la couche grais- seuse de la cornée pour établir l'équilibre d'absorption des UV-B et UV-C entre le film de larmes et l'épithélium de la cornée. En mélange avec les polymères de masse molaire élevée, le poids total de gel et de polymère doit encore être entre 4 et 6% en poids de la composition. Exemple I La peau externe de feuilles d'aloe vera est prélevée pour obtenir le gel de l'intérieur des feuilles. Le gel est placé dans un mélangeur et mercerisé de 3 à 5 minutes, et ensuite filtré au moyen d'un tamis en acier inoxydable de 250 im d'ouverture de maille. On agite ensuite de l'eau purifiée dans le gel pour amener la teneur en gel à 4% en poids. Ensuite, des dosages ophtalmiques d'environ 50 Pl de gel à 4% sont administrés directement dans les yeux d'un lapin albi- nos, et le gel est actif comme absorbant des UV-B et UV-C dans les yeux du lapin pendant une période de 2 à 4 heures. Exemple II Du gel d'aloe vera sous forme de cristaux anhydres est reconstitué en ajoutant de l'eau désionisée pour restaurer les propriétés physiques et chimiques du gel avant la lyophilisation. Lorsqu'on ajoute suffisamment d'eau pour que le gel représente 6% en poids environ de la dispersion, la composition de gel contient environ 94% en poids d'eau enfermée dans la matrice et est trans- parente de sorte que la vision n'est pas brouillée car l'indice de réfraction du gel est semblable à celui des larmes. -7- On administre des dosages ophtalmiques d'environ 50 1l du gel à 6% directement dans les yeux d'un lapin albinos et le gel est actif comme absorbant des UV-B et UV-C dans les yeux du lapin pendant une période de 2 à 4 heures. Exemple III On prépare et mélange une solution de 3,8% en poids d'anhydride d'éthylène maléïque (disponible sous la marque EMA-91(R) auprès de Monsanto) dans l'eau purifiée en utilisant un mélangeur à haute vitesse avec 2% en poids de dispersion de gel d'aloe vera dans de l'eau purifiée. On administre des dosages ophtalmiques d'environ 50 I1 directement dans les yeux d'un lapin albinos et le gel est actif comme absorbant des UV-B et UV-C dans les yeux du lapin pendant une période de 2 à 4 heures. Les compositions émollientes de gel de chromophore d'aloe vera de l'invention appliquées en surface, lorsqu'elles sont placées dans l'oeil sous forme de gouttes, fournissent un film d'équilibre du spectre d'absorption des UV-B et UV-C entre le film de larmes et l'épithélium de la cornée, et en plus d'absorber la lumière ultraviolette ce que feraient des verres solaires classiques, le gel absorbe en outre le rayonnement estimé à 30 à % d'UV-B et d'UV-C qui normalement atteignent les yeux depuis des points au-dessus, en dessous et sur les cStés des verres solaires classiques. Dans le contexte de l'invention, le gel d'aloe vera seul, ou avec le polymère de masse molaire élevée, peut être utilisé sous la forme cristalline et ensuite reconstitué avec de l'eau purifiée, avant de l'utiliser sous forme de gouttes de chromophore. Le brevet US-A3 470 109 décrit un procédé de préparation de la forme cristalline d'aloe vera. Lorsqu'on utilise le cel d'aloe vera sous forme cristal- line, on ajoute de l'eau désionisée ou distillée dans le gel d'aloe vera sous forme cristalline, pour obtenir du gel d'aloe vera reconstitué ayant les mêmes propriétés physiques et chimiques - 8 - que le gel d'aloe vera avant sa lyophilisation. Selon la quantité d'eau ajoutée, on peut régler la viscosité et d'autres caractéris- tiques du gel d'aloe vera. En général, une viscosité dans le domaine d'environ 40 000 à environ 300 000 cps suffira. Les propriétés germicides de la lumière ultraviolette sont bien connues et largement utilisées pour la stérilisation, et au vu de la résistance de nombreux virus, champignons et bactéries aux antibiotiques, l'invention utilise une combinaison de traite- ment à la lumière ultra-violette et d'aloe vera pour traiter les ulcères de la cornée. L'activité germicide maximale apparait à une longueur d'onde d'environ 265 nm (longueur d'onde la plus efficace contre les virus et les champignons ainsi que les bactéries), et l'ab- sorption par les nucléoprotéines de la lumière ultraviolette à un maximum similaire. Au vu de ce fait, on pense que l'effet germi- cide résulte de la destruction des nucléoprotéines. Pour des raisons non encore totalement éclaircies, on produit le plus efficacement une certaine kératite actinique à une longueur d'onde de 288 nm. Cependant on a découvert selon l'invention que la super- position des courbes spectrales de l'effet germicide et produisant la kératite montre que, à environ 253,7 nm l'effet germicide est de 85% du maximum tandis que l'effet de kératite n'est que de 20% du maximum. En utilisant ce fait, on a utilisé une lampe à vapeur de mercure basse pression étalonnée à environ 253,7 nm pour exposer les yeux maintenus ouverts d'un lapin albinos au rayonnement pendant 30 secondes. Pendant ce temps, on maintenait la lampe à environ 5 mm de la cornée. On traite ensuite la cornée exposée en administrant un gel émollient ophtalmique de chromophore d'aloe vera à la surface de l'oeil pour établir l'équilibre du spectre d'absorption des UV entre le film de larmes et l'épithélium de la cornée. Ce post-- traitement est une étape importante car les effets du rayonnement - 9 - UV sont cumulatifs, et la cornée doit être protégée pendant une période d'environ 5 à 10 Jours de l'atmosphère et de l'environne- ment UV dans ls domaines des UV-B et UV-C. Après environ 5 à 7 jours après le post-traitement, l'épithélium de la cornée est normalement remplacé par les processus de croissance normaux. Le temps d'exposition de l'oeil du lapin au rayonnement dépendra des types de virus, champignons et bactéries présents, cependant on a trouvé qu'une période d'exposition d'environ 30 à 300 secondes suffise dans le contexte de l'invention. Bien que la longueur d'onde recommandée est de 253,7 nm, on a trouvé que des longueurs d'onde de + 50 nm de cette valeur conviennent aussi dans le contexte de la présente invention. - 10 - 2639540 REVENDICATIONS 1. Dosage ophtalmique d'un gel aqueux pour établir un équilibre du spectre d'absorption UV entre le film de larmes et l'épithélium de la cornée de l'oeil, caractérisé en ce que le gel comprend un émollient de chromophore d'aloe vera en quantité allant de 1% à 8% en poids environ. 2. Dosage ophtalmique d'un gel aqueux pour établir un équilibre du spectre d'absorption UV entre le film de larmes et l'épithélium de la cornée de l'oeil, caractérisé en ce que le gel comprend un émollient de chromophore d'aloe vera et un polymère d'anhydride d'éthylène malé1que formant gel ayant une masse molaire supérieure à 1 000 000 dans lequel les poids combinés de chromophore et de polymère sont compris entre 4 et 6%, ce dosage ayant une viscosité de 40 000 à 300 000 cps environ. 3. Dosage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le polymère a une masse molaire de 1 000 000 à 6 000 000 environ. 4. Dosage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le gel à une viscosité de 75 000 à 200 000 cps environ. 5. Dosage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le gel à une viscosité de 90 000 à 150 000 cps environ. 6. Dosage ophtalmique comprenant un mélange anhydre d'un émollient de chromophore d'aloe vera et un polymère d'anhydride d'éthylène maléïque formant gel ayant une masse molaire supérieure à 1 000 000, la concentration du chromo- phore et du polymère dans le mélange étant choisie de telle sorte que lorsqu'on reconstitue le mélange et on l'introduit dans l'oeil il se forme un gel aqueux contenant de 4 à 6 pourcent en poids environ de chromophore et du polymère, ce gel ayant une viscosité comprise entre 40 000 et 300000 cps. 7. Dosage ophtalmique selon la revendication 6 caractérisé en ce que le polymère a une masse molaire de 1 000 000 à 6 000 000 environ.