УСТРОЙСТВА И СПОСОБЫ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГЛАЗНОЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
APPARATUS AND METHOD OF SIMULATING EYE AMBIENT ENVIRONMENT

Область техники
Настоящее изобретение относится к устройствам и способам, моделирующим глазную окружающую среду, чтобы сделать возможным исследование офтальмологических линз.
Уровень техники
Большинство заболеваний глаза лечат с помощью офтальмологических растворов местного применения, содержащих фармацевтические агенты. Считается, что доставка и эффективность этих агентов сильно бы возросли, если бы агенты включались в офтальмологические линзы и эти линзы использовались бы в качестве устройств для доставки лекарственного средства. Эти агенты могут добавляться в офтальмологические линзы с помощью различных способов, включая пропитку таким агентом сформированных линз, добавление агента к препарату для линзы перед ее формированием и тому подобное. Также имеются установленные способы исследования скоростей потребления таких фармацевтических агентов в офтальмологических линзах и высвобождения из них. Эти способы включают в себя размещение офтальмологических линз в растворах и мониторинг концентрации фармацевтического агента во времени. Если даже эти способы работают, из-за объема раствора, используемого в исследовании, условия не повторяют в точности условия, для которых экспонируются офтальмологические линзы, когда вставляются в глазную окружающую среду.
В глазной окружающей среде очень малые объемы слезной жидкости проходят через линзу в течение ее использования. По этой причине было бы полезным, если бы можно было повторить эти условия для исследования рабочих характеристик офтальмологических линз. Эта потребность удовлетворяется с помощью описанного далее изобретения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 иллюстрирует общий вид вставной формы.
Фиг.2 иллюстрирует общий вид охватывающей формы.
Фиг.3 иллюстрирует вид поперечного сечения собранного устройства в увеличенном масштабе.
Фиг.4 иллюстрирует общий вид вставной формы.
Фиг.5 иллюстрирует общий вид охватывающей формы.
Фиг.6 иллюстрирует вид поперечного сечения собранного устройства.
Фиг.7 иллюстрирует вид поперечного сечения собранного устройства в увеличенном масштабе.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение включает в себя устройство для исследования офтальмологической линзы, содержащее вставную форму и охватывающую форму,
где указанная вставная форма содержит выпуклую поверхность для исследования, наружную вставную поверхность, вставной опорный ориентирующий выступ, проходящий от периметра выпуклой поверхности для исследования, и отверстие, проходящее от наружной вставной поверхности к выпуклой поверхности для исследования,
где указанная охватывающая форма содержит наружную охватывающую поверхность, вогнутую поверхность для исследования, охватывающий опорный ориентирующий уступ, простирающийся от периметра вогнутой поверхности для исследования, и отверстие, проходящее от вогнутой поверхности для исследования к наружной охватывающей поверхности,
причем, когда вставная форма и охватывающая форма собраны вместе, вставной опорный ориентирующий выступ опирается на охватывающий опорный ориентирующий уступ и создает область исследования между вставной выпуклой поверхностью для исследования и охватывающей вогнутой поверхностью для исследования.
Вариант осуществления настоящего изобретения иллюстрируется на следующих фигурах.
Фиг.1 - общий вид вставной формы 100, содержит выпуклую поверхность для исследования 120, отверстие 160 и вставной опорный ориентирующий выступ 180. Фиг.2 - общий вид охватывающей формы 200, содержит вогнутую поверхность для исследования 220, отверстие 260 и охватывающий опорный ориентирующий уступ 280. Фиг.3 - вид поперечного сечения собранного устройства в увеличенном масштабе, где собранная выпуклая поверхность для исследования 120 и вогнутая поверхность для исследования 220 определяют область исследования 300 между этими поверхностями. Предпочтительно, выпуклая и вогнутая поверхности для исследования имеют размер и форму, повторяющую в точности форму глаза и века. Область исследования 300 является достаточно большой для удерживания офтальмологической линзы (не показано) и некоторого объема раствора. Предпочтительно, чтобы область исследования имела размеры, достаточные для заключения в ней офтальмологической линзы, и от примерно 50 мкл до примерно  500 мкл раствора, более предпочтительно от примерно 100 мкл до примерно  400 мкл раствора, наиболее предпочтительно  примерно 200 мкл раствора.
Выпуклая или вогнутая поверхности для исследования устройства могут содержать канавки, которые создают пути для малых объемов растворов, чтобы они проходили над поверхностями офтальмологических линз, содержащихся в области исследования. Эти канавки могут иметь любое число или ориентацию, но предпочтительно выпуклая или вогнутая поверхность для исследования содержит, по меньшей мере, одну поперечную (широтную) канавку и одну радиальную канавку. Предпочтительно, чтобы такие канавки пересекались в некоторой точке выпуклой или вогнутой поверхности для исследования. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, которое иллюстрируется на следующих далее фигурах, как вогнутая, так и выпуклая поверхности содержат радиальные и поперечные канавки.
Фиг.4 - общий вид вставной формы 10, содержит выпуклую поверхность для исследования 12, четыре радиальных канавки 14, отверстие 16, вставной опорный ориентирующий выступ 18 и шесть концентрических поперечных канавок 19. Фиг.5 - общий вид охватывающей формы 20, содержит вогнутую поверхность для исследования 22, четыре радиальные канавки 24, отверстие 26, охватывающий опорный ориентирующий уступ 28 и девять концентрических поперечных канавок 29. Радиальные канавки на выпуклой поверхности для исследования пересекаются с поперечными канавками так, чтобы давать возможность растворам, которые протекают через отверстия, легче протекать по всей выпуклой поверхности для исследования. Это структурное расположение существует также и на вогнутой поверхности для исследования. Каждая поверхность для исследования может содержать одинаковые или различные количества радиальных канавок. Предпочтительно, чтобы каждая поверхность для исследования содержала, по меньшей мере, две радиальные канавки, более предпочтительно три радиальные канавки, наиболее предпочтительно четыре радиальные канавки. Относительно поперечных канавок, количество этих канавок на каждой поверхности для исследования может быть одинаковым или различным. Предпочтительно, чтобы каждая поверхность для исследования содержала, по меньшей мере, четыре поперечные канавки, более предпочтительно, по меньшей мере, пять поперечных канавок, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, восемь поперечных канавок. Наружные вставная и охватывающая поверхности могут иметь одинаковые или различные формы. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения (не иллюстрируется) наружная вставная поверхность является вогнутой, а наружная охватывающая поверхность является выпуклой. Предпочтительно, выпуклая и вогнутая поверхности для исследования имеют размер и форму для точного повторения формы глаза и века.
Фиг.6 - поперечное сечение собранного устройства со вставной формой 10, охватывающей формой 20, вставной наружной поверхностью 13, охватывающей наружной поверхностью 23, вставным опорным ориентирующим выступом 18 и охватывающим опорным ориентирующим уступом 28. Как иллюстрируется на фиг.6, отверстие 16 проходит от вставной наружной поверхности 13 к выпуклой поверхности для исследования 12, к области исследования, которая не показана. Кроме того, отверстие 26 проходит от вогнутой поверхности для исследования 22 к наружной охватывающей поверхности 23. Фиг.7 - вид поперечного сечения собранного устройства в увеличенном масштабе, где собранные вместе выпуклая поверхность для исследования 12 и вогнутая поверхность для исследования 22 определяют своими поверхностями область исследования 30. Область исследования 30 является достаточно большой для удерживания офтальмологической линзы (не показана) и некоторого объема раствора. Предпочтительно, чтобы область исследования имела размеры, достаточные для заключения офтальмологической линзы, и от примерно 50 мкл до примерно 500 мкл раствора, более предпочтительно от примерно 100 мкл до примерно от 400 мкл раствора, наиболее предпочтительно примерно 200 мкл раствора.
Устройство по настоящему изобретению может изготавливаться из износостойких термопластичных материалов, таких как термопластичные смолы, полиолефины и термопластичные сложные полиэфиры. Примеры таких материалов включают в себя, но не ограничиваясь ими, полипропилен низкой, средней и высокой плотности, полиэтилен и его сополимеры, поли-4-метилпентен, фторированные сополимеры этилена и пропилена, сополимеры этилена и фторэтилена, полиацеталевые смолы, простой полиакриловый эфир, полиарилэфирсульфоны, нейлоны и тому подобное. Устройство может быть получено посредством литья под давлением, термоформования, и тому подобное.
Кроме того, настоящее изобретение включает в себя способ исследования скорости диффузии для офтальмологического устройства, содержащего фармацевтический агент, где способ включает в себя стадии:
(a) помещения офтальмологической линзы, содержащей фармацевтический агент, в области исследования устройства, содержащего вставную форму и охватывающую форму,
где указанная вставная форма содержит выпуклую поверхность для исследования, наружную вставную поверхность, вставной опорный ориентирующий выступ, проходящий от периметра выпуклой поверхности для исследования, и отверстие, проходящее от указанной наружной вставной поверхности к указанной выпуклой поверхности для исследования,
где указанная охватывающая форма содержит наружную охватывающую поверхность, вогнутую поверхность для исследования, охватывающий опорный ориентирующий уступ, проходящий от периметра вогнутой поверхности для исследования, и отверстие, проходящее от вогнутой поверхности для исследования к наружной охватывающей поверхности,
причем, когда вставная форма и охватывающая форма собраны вместе, вставной опорный ориентирующий выступ опирается на охватывающий опорный ориентирующий уступ и создает область исследования между вставной выпуклой поверхностью для исследования и охватывающей вогнутой поверхностью для исследования,
(b) добавление раствора в отверстие вставной формы от наружной вставной поверхности и
(c) мониторинг раствора, который поступает из отверстия наружной охватывающей поверхности, для определения присутствия или отсутствия фармацевтического агента.
Как здесь используется, термины "вставная форма", "охватывающая форма", "радиальная канавка", "поперечная канавка", "область исследования", "выпуклая поверхность для исследования" и "вогнутая поверхность для исследования" являются такими, как описано выше.
Как здесь используется, термин "фармацевтические агенты" относится к фармацевтическим соединениям или соединениям для лечебного питания, используемым для лечения состояний глаза, и такие соединения деградируют в присутствии кислорода и определенных переходных металлов. Примеры фармацевтических соединений включают в себя антигистаминные средства, антибиотики, антибактериальные агенты, противовирусные агенты, противогрибковые агенты, анальгетики, анестетики, противоаллергенные агенты, стабилизаторы тучных клеток, стероидные и нестероидные противовоспалительные агенты, ингибиторы ангиогенеза; антиметаболиты, фибринолитики, нейропротекторные лекарственные средства, ангиостатические стероиды, мидриатические средства, циклопегические мидриатические средства; миотические средства; вазоконстрикторы; вазодилаторы, агенты против закупорки сосудов; противораковые агенты, противосмысловые агенты, иммуномодуляторные агенты, ингибиторы угольной ангидразы, антагонисты интегринов; ингибиторы циклооксигеназы, антагонисты VEGF (фактора поста эндотелия сосудов); иммуносупрессантные агенты и тому подобное. В частности, примеры фармацевтических соединений включают в себя, но не ограничиваясь ими, акривастин, антазолин, астемизол, азатадин, азеластин, буклизин, бупивакаин, цетиризин, клемастин, циклизин, кипрогептадин, эбастин, эмедастин, эфедрин, эукатропин, фексофенадин, хоматропин, гидроксизин, кетотифен, левокабастин, левоцетеризин, ломефлоксацин, меклизин, мепивакаин, меквитазин, метдилазин, метапирилен, миансерин, нафазолин, норастемизол, норебастин, офлоксацин, оксиметазолин, фенирамин, фенилэфрин, физостигмин, пикумаст, прометазин, скополамин, терфенадин, тетрагидрозолин, тиэтилперазин, тимолол, тримепразин, трипролидин, их фармацевтически приемлемые соли и смеси. Предпочтительные фармацевтические соединения включают в себя акриватин, антазолин, астемизол, азатадин, азеластин, клемастин, ципрогептадин, эбастин, эмедастин, эукатропин, фексофенадин, гоматропин, гидроксизин, кетотиф, левокабастин, левоцетеризин, меклизин, меквитазин, метдиалазин, метапирилен, норастемизол, норебастин, оксиметазолин, физоостигмин, пикумаст, прометазин, скополамин, терфенадин, тетрахиерозолин, фимилол, тримепразин, трипролидин и их фармацевтически приемлемые соли. Особенно предпочтительные фармацевтические соединения включают в себя фенаримин, кетотифен, кетотифен фумарат, норкетотифен фумарат, 11-дигидро-11-(1-метил-4-пиперидинилиден)-5H-имидазо[2,1-b][3] бензазепин-3-карбоксальдегид (CAS# 147084-10-4), олапатадин и их смеси. Еще более предпочтительные фармацевтические соединения включают в себя кетотифен фумарат, 11-дигидро-11-(1-метил-4-пиперидинилиден)-5H-имидазо[2,1-b][3]бензазепин-3-карбоксальдегид (CAS# 147084-10-4) и их смеси.
Примеры соединений для лечебного питания включают в себя витамины и добавки, такие как витамины A, D, E, лютеин, зеаксантин, липоевую кислоту, флавоноиды, офтальмологически совместимые жирные кислоты, такие как омега 3 и омега 6 жирные кислоты, их сочетания, их сочетания с фармацевтическими соединениями и тому подобное. Способы по настоящему изобретению могут использоваться для детектирования скорости высвобождения (или скорости потребления) офтальмологических линз, содержащих примерно 8 мкг или более фармацевтического агента. Предпочтительно, скорость высвобождения для офтальмологических линз, которые содержат от примерно 8 мкг до примерно 90 мкг, более предпочтительно от примерно 10 мкг до примерно 40 мкг, еще более предпочтительно от примерно 10 мкг до примерно 25 мкг, может определяться с помощью способов по настоящему изобретению.
Как здесь используется, термин "офтальмологическая линза" относится к устройству, которое пребывает в глазу или на глазу. Эти устройства могут обеспечивать оптическую коррекцию или могут быть косметическими. Офтальмологические линзы включают в себя, но не ограничиваясь ими, мягкие контактные линзы, искусственные хрусталики, поверхностные линзы, глазные вставки и оптические вставки. Предпочтительные линзы по настоящему изобретению представляют собой мягкие контактные линзы, изготовленные из силиконовых эластомеров или гидрогелей, которые включают в себя, но не ограничиваясь ими, силиконовые гидрогели и фторированные гидрогели. Препараты для мягких контактных линз описываются в патенте США № 5710302, в заявке на Международный патент WO 9421698, в Европейском патенте EP 406161, в патенте Японии JP 2000016905, в патенте США № 5998498, в патенте США № 6087415, в патенте США № 5760100, в патенте США № 5776999, в патенте США № 5789461, в патенте США № 5849811 и в патенте США № 5965631. Указанные выше ссылки тем самым включаются сюда в качестве ссылок в полном объеме. Особенно предпочтительные офтальмологические линзы по этим изобретениям известны под принятыми в Соединенных Штатах наименованиями акофилкон A, алофилкон A, альфафилкон A, амифилкон A, астифилкон A, аталафилкон A, балафилкон A, бисфилкон A, буфилкон A, комфилкон, крофилкон A, циклофилкон A, дарфилкон A, дельтафилкон A, дельтафилкон B, димефилкон A, дрооксифилкон A, эпсифилкон A, эстерифилкон A, этафилкон A, фокофилкон A, генфилкон A, говафилкон A, гефилкон A, гефилкон B, гефилкон D, гилафилкон A, гилафилкон B, хиоксифилкон B, хиоксифилкон C, хиоксифилкон A, гидрофилкон A, ленефилкон A, лайкрифилкон A, лайкрифилкон B, лидофилкон A, лидофилкон B, лотрафилкон A, лотрафилкон B, мафилкон A, мезифилкон A, метафилкон B, мипафилкон A, нелфилкон A, нетрафилкон A, окуфилкон A, окуфилкон B, окуфилкон C, окуфилкон D, окуфилкон E, офилкон A, омафилкон A, оксифилкон A, пентафилкон A, перфилкон A, певафилкон A, фемфилкон A, полимакон, силафилкон A, силоксифилкон A, тефилкон A, тетрафилкон A, трифилкон A, вифилкон и ксилофилкон A. Еще более предпочтительные офтальмологические линзы по настоящему изобретению представляют собой генфилкон A, ленефилкон A, комфилкон, лотрафилкон A, лотрафилкон B и балафилкон A. Наиболее предпочтительные линзы включают в себя этафилкон A, нелфилкон A, гилафилкон, вифилкон и полимакон.
"Растворы", которые используются в способах по настоящему изобретению, могут представлять собой растворы на водной основе. Предпочтительными являются растворы, которые в точности повторяют естественную слезную пленку. Типичные растворы включают в себя без ограничения: солевые растворы, другие буферные растворы и деионизованную воду. Предпочтительный водный раствор представляет собой деионизованную воду или солевой раствор, содержащий соли, включая, без ограничения, хлорид натрия, борат натрия, фосфат натрия, гидрофосфат натрия, дигидрофосфат натрия или соответствующие им калиевые соли. Эти ингредиенты, как правило, объединяются с образованием буферных растворов, которые содержат кислоту и ее сопряженное основание, так что добавление кислот и оснований вызывает только относительно малое изменение pH. Буферные растворы могут дополнительно включать в себя 2-(N-морфолино)этансульфоновую кислоту (MES), гидроксид натрия, 2,2-бис(гидроксиметил)-2,2',2"-нитрилотриэтанол, н-трис(гидроксиметил)метил-2-аминоэтансульфоновую кислоту, лимонную кислоту, цитрат натрия, карбонат натрия, бикарбонат натрия, уксусную кислоту, ацетат натрия, этилендиаминтетрауксусную кислоту и тому подобное и их сочетания.
Как здесь используется, термин "мониторинг" относится к способам анализа раствора для определения концентрации фармацевтического агента в растворе. Примеры таких способов детектирования включают в себя, но не ограничиваясь ими, ВЭЖХ, УФ спектрометры и тому подобное.
В дополнение к этому настоящее изобретение включает в себя способ измерения скорости потребления фармацевтического агента в офтальмологической линзе, где способ включает в себя стадии:
(a) помещения офтальмологической линзы в области исследования устройства, содержащего вставную форму и охватывающую форму,
где указанная вставная форма содержит выпуклую поверхность для исследования, наружную вставную поверхность, вставной опорный ориентирующий выступ, проходящий от периметра выпуклой поверхности для исследования, и отверстие, проходящее от указанной наружной вставной поверхности к указанной выпуклой поверхности для исследования,
где указанная охватывающая форма содержит наружную охватывающую поверхность, вогнутую поверхность для исследования, охватывающий опорный ориентирующий уступ, проходящий от периметра вогнутой поверхности для исследования, и отверстие, проходящее от вогнутой поверхности для исследования к наружной охватывающей поверхности,
причем, когда вставная форма и охватывающая форма собираются вместе, вставной опорный ориентирующий выступ опирается на охватывающий опорный ориентирующий уступ и создает область исследования между вставной выпуклой поверхностью для исследования и охватывающей вогнутой поверхностью для исследования,
(b) добавления раствора, содержащего фармацевтический агент, в отверстие вставной формы от наружной вставной поверхности, и
(c) мониторинга раствора, который поступает из отверстия наружной охватывающей поверхности, для определения присутствия или отсутствия фармацевтического агента.
Как здесь используется, термины "вставная форма", "охватывающая форма", "радиальная канавка", "поперечная канавка", "область исследования", "выпуклая поверхность для исследования", "вогнутая поверхность для исследования", "фармацевтический агент", "офтальмологическая линза", "раствор" и "мониторинг" являются такими, как описано выше.
Имеются другие обстоятельства, когда кто-то хотел бы исследовать рабочие характеристики офтальмологической линзы в глазной окружающей среде в случае ином, чем когда указанная офтальмологическая линза содержит фармацевтический агент. Например, если кто-то хочет определить, поглощаются ли поверхностно-активные вещества, наполнители, консерванты, смачивающие агенты или другие компоненты растворов ("компоненты раствора для ухода за глазами") линзой, было бы полезно  иметь исследование, которое в точности повторяет рабочие характеристики линзы в глазной окружающей среде. В свете этой потребности настоящее изобретение включает в себя способ измерения скорости потребления компонента раствора для ухода за глазами в офтальмологической линзе, где способ включает в себя стадии:
(a) помещения офтальмологической линзы в области исследования устройства, содержащего вставную форму и охватывающую форму,
где указанная вставная форма содержит выпуклую поверхность для исследования, наружную вставную поверхность, вставной опорный ориентирующий выступ, проходящий от периметра выпуклой поверхности для исследования, и отверстие, проходящее от наружной вставной поверхности к выпуклой поверхности для исследования,
где указанная охватывающая форма содержит наружную охватывающую поверхность, вогнутую поверхность для исследования, охватывающий опорный ориентирующий уступ, проходящий от периметра вогнутой поверхности для исследования, и отверстие, проходящее от вогнутой поверхности для исследования к наружной охватывающей поверхности,
причем, когда вставная форма и охватывающая форма собираются вместе, вставной опорный ориентирующий выступ опирается на охватывающий опорный ориентирующий уступ и создает область исследования между вставной выпуклой поверхностью для исследования и охватывающей вогнутой поверхностью для исследования,
(b) добавления раствора, содержащего компоненты раствора для ухода за глазами, в отверстие вставной формы от наружной вставной поверхности, и
(c) мониторинга раствора, который поступает из отверстия наружной охватывающей поверхности, для определения присутствия или отсутствия компонента раствора для ухода за глазами.
Как здесь используется, термины "вставная форма", "охватывающая форма", "радиальная канавка", "поперечная", "область исследования", "выпуклая поверхность для исследования", "вогнутая поверхность для исследования", "компонент раствора для ухода за глазами", "офтальмологическая линза", "раствор" и "мониторинг" являются такими, как описано выше.
Конкретные варианты осуществления устройств и способов по настоящему изобретению иллюстрируют, но не ограничивают настоящее изобретение. Они, как подразумевается, только предлагают способ осуществления настоящего изобретения. Специалисты в области контактных линз, а также в других областях могут найти другие способы осуществления настоящего изобретения. Однако эти способы, как предполагается, находятся в рамках настоящего изобретения.