COMPOSITIONS AND METHODS OF DISINFECTIONS AND CLEANING OF CONTACT LENSES
КОМПОЗИЦИИ И СПОСОБЫ ДЕЗИНФЕКЦИИ И ОЧИЩЕНИЯ КОНТАКТНЫХ ЛИНЗ

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Данное изобретение относится в общем к системам дезинфекции и очищения медицинских устройств. В предпочтительном варианте осуществления изобретение относится к композициям, способам и изделиям для одновременного очищения и дезинфекции контактных линз. Настоящее изобретение направлено на офтальмологические композиции, содержащие один или более блок-сополимеров, упоминаемых как (полиоксиэтилен)-(полиоксибутилен) диблок-сополимеры («PEO-PBO»). Изобретение в частности направлено на применение PEO-PBO диблок-сополимеров в качестве непенящихся смачивающих агентов в композициях на основе перекиси для дезинфекции контактных линз.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
2
Дезинфицирующие растворы для применения с контактными линзами хорошо известны в области изобретения, и применение данных линз включает режим ежедневной дезинфицирующей обработки. Двумя наиболее распространенными способами дезинфекции, очищения и хранения контактных линз являются многоцелевые дезинфицирующие растворы и растворы на основе перекиси водорода. Многоцелевые дезинфицирующие растворы содержат в своем составе консерванты, но системы на основе перекиси водорода не содержат в своем составе консервантов после того, как перекись водорода нейтрализуется и преобразуется в кислород и воду. Перекись водорода представляет собой эффективное противомикробное дезинфицирующее средство, уничтожающее патогены в результате окисления. Системы перекиси водорода, в частности 3% растворы перекиси водорода, становятся все более популярными в качестве дезинфицирующего средства, предпочтительного для всех типов гидрогелевых линз, ежедневного и длительного ношения. Основной причиной их популярности является быстрое уничтожение микробных загрязнений и низкий остаток перекиси водорода после периода очищения и дезинфекции. В процессе дезинфекции линз перекисью водорода образуются естественные и безвредные побочные продукты, O и вода. См. Krezanoski et al., «Journal of the American Optometric Association», Vol. 59, Number 3, pages 193-197 (1988). В целом, системы перекиси водорода содержат дезинфицирующий раствор, содержащий перекись водорода, в который помещают контактные линзы, подлежащие дезинфекции, и обеспечивают возможность оставаться там в течение необходимого периода времени. Перекись водорода может (1) окислять хлорид в бактериях до гипохлорита или (2) разлагать на выделяющийся кислород и гидроксильные радикалы, обеспечивая таким образом бактерицидное действие. После необходимого периода времени проводят целенаправленную инактивацию перекиси водорода, например, платиновым катализатором. После инактивации контактная линза может быть безопасно повторно вставлена в глаз.
Контактные линзы могут быть разделены приблизительно на две категории: жесткие газопроницаемые линзы и мягкие гидрогелевые линзы, хотя существуют гибриды и другие типы линз. Мягкие, или гидрогелевые, линзы стали популярными частично потому, что они удобны при ношении и требуют более короткого периода адаптации. Гидрогели представляют собой набухаемые в воде трехмерные полимерные сетки, которые используются во многих биомедицинских вариантах применения, содержащих агенты доставки лекарственных средств, протезные устройства и контактные линзы. Поверхностные характеристики гидрогелей частично определяются ориентацией гидрофобных и гидрофильных фрагментов макромолекул. См., напр., Ketelson et al., Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. Vol. 40. Pages 1-9 (2005).
Вследствие того, что контактные линзы находятся в непосредственном контакте с поверхностью роговицы и человеческой слезной пленкой, которая состоит главным образом из белков, липидов, ионов и муцинов, на характеристики биосовместимости линз непосредственно влияют свойства смачиваемости поверхности гидрогелевых материалов. Конкретно, оценка свойств смачиваемости поверхности материала линз важна потому, что такие свойства могут влиять на вставку линз и ежедневный комфорт. Для сохранения стабильной слезной пленки материал контактных линз должен обладать гидрофильными свойствами поверхности. Если материал контактных линз демонстрирует главным образом гидрофобные свойства на поверхности линз, слезная пленка может разрушаться. Для определения смачиваемости поверхности с помощью водного раствора, такого как человеческая слезная жидкость, т.е., слезы, измеряют угол контакта. Распространение водной текучей среды на поверхности показывает, что поверхность обладает некоторой степенью гидрофильности, приводя посредством этого к низкому углу контакта. Поверхность является гидрофобной, если капля водной текучей среды не распространяется, приводя посредством этого к высокому углу контакта. Новое семейство материалов контактных линз, силиконовые гидрогели, заменяет традиционные гидрогели в качестве материала, предпочтительного для мягких контактных линз длительного ношения. Силиконовые гидрогелевые материалы обладают значительно более высокой кислородной проницаемостью, чем традиционные гидрогели для мягких линз вследствие наличия силиконовых функциональных групп. Дополнительно, наличие силиконовых групп в силиконовых гидрогелевых материалах приводит к поверхности линзы, обладающей гидрофобными свойствами.
Для того, чтобы обеспечить биосовместимую, гидрофильную и смачиваемую поверхность линзы, используются различные методики, например, плазменные обработки поверхности и включение в материал линз смачивающих агентов. Примером силиконовых гидрогелевых линз с обработкой поверхности являются контактные линзы AIR OPTIX™, продаваемые Alcon. Данные линзы имеют плазменное покрытие. Хотя модификация поверхности может улучшать биосовместимость, также сообщалось, что некоторые силиконовые гидрогелевые материалы с течением времени накапливают липиды и что данное накопление может приводить к снижению смачиваемости силиконового гидрогелевого материала и поверхности линз.
Характеристики смачиваемости поверхностей контактных линз также могут быть модифицированы за счет уменьшения величины гидрофобизации на поверхностях. Для обработки контактных линз в предшествующих композициях используются поверхностно-активные вещества, например, полоксамеры и полоксамины, такие как бренды поверхностно-активных веществ Pluronic и Tetronic, которые представляют собой поли(оксиэтилен)-поли(оксипропилен) («PEO-PPO») блок-сополимеры, и широко используются в предшествующих продуктах, используемых для обработки контактных линз. Однако публикация патентной заявки США № 2011/0300019 (Ketelson et al.) раскрывает, что подобные поверхностно-активные вещества не эффективно смачивают силиконовые гидрогелевые линзы.
Патент США № 5523012 Winterton, et al. излагает, что добавление поверхностно-активного агента в дезинфицирующий раствор перекиси усилит дезинфицирующие свойства раствора. Однако все раскрытые поверхностно-активные вещества присутствуют в количествах выше 0,1% и, вследствие излишнего вспенивания, являются несовместимыми с диском платинового катализатора, обычно используемым для деактивации перекиси водорода в системах дезинфекции линз.
Патент США № 5423012 Winterton раскрывает буферные перекисные составы с поверхностно-активными агентами полоксамином или полоксамером.
Патент США № 5746972 Park, et al. излагает композиции и способы дезинфекции и очищения контактных линз, которые включают жидкую среду, содержащую перекись водорода и твердое этиленоксидное/пропиленоксидное блок-сополимерное поверхностно-активное вещество, имеющее по меньшей мере 70% полиэтиленоксида по массе. Перекись водорода разрушается каталазой, высвобождаемой в раствор, и является причиной «уменьшенного количества пены». Однако подобные композиции вызывают излишнее вспенивание, когда для разложения перекиси водорода используют платиновый катализатор.
Было обнаружено, что новый класс поверхностно-активных агентов, а именно EO-BO сополимеры, эффективно смачивает силиконовые гидрогелевые линзы. Однако было обнаружено, что EO-BO сополимеры могут вызывать излишнее вспенивание при использовании в дезинфицирующих растворах на основе перекиси в процессе нейтрализации, например, с дисками платинового катализатора.
Публикация патентной заявки США № 2008/0138310 (Ketelson et al.) раскрывает применение в фармацевтических композициях поли(оксиэтилен)-поли(оксибутиленовых) блок-сополимеров.
С учетом изложенного выше существует потребность в новых способах и композициях для улучшения смачиваемости силиконовых гидрогелевых контактных линз, а также более старых типов линз, минимизируя в то же время вспенивание составов для дезинфекции контактных линз на основе перекиси.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
m
n
В одном аспекте настоящее изобретение предоставляет композицию для дезинфекции контактных линз, содержащую от приблизительно 0,5 масс./об.% до приблизительно 6 масс./об.% по массе перекиси водорода, и по меньшей мере один поли(оксиэтиленовый)-поли(оксибутиленовый) диблок-сополимер, при этом поли(оксиэтиленовый)-поли(оксибутиленовый) диблок-сополимер имеет формулу (EO)(BO), в которой EO представляет собой оксиэтилен, а BO представляет собой оксибутилен, и при этом m представляет собой целое число, имеющее среднее значение от 5 до 15, а n представляет собой целое число, имеющее среднее значение от 2 до 10, при этом композиция ни в какое время не способна вспениваться в пределах цикла дезинфекции, выполняемого в чашке для дезинфекции, имеющей покрытый платиной пластмассовый диск, который каталитически разлагает перекись водорода, избыточно генерирующую кислородные газовые пузырьки, вызывающие вытекание композиции из чашки для дезинфекции.
m
n
В другом аспекте настоящее изобретение предоставляет способ дезинфекции контактной линзы, включащий стадии: (a) введения контактной линзы в контакт с водным раствором от приблизительно 0,5 масс./об.% до приблизительно 6 масс./об.% по массе перекиси водорода и по меньшей мере одного поли(оксиэтилен)-поли(оксибутиленового) диблок-сополимера, при этом поли(оксиэтиленовый)-поли(оксибутиленовый) диблок-сополимер имеет формулу (EO)(BO), в которой EO представляет собой оксиэтилен, а BO представляет собой оксибутилен, и при этом m представляет собой целое число, имеющее среднее значение от 5 до 15, а n представляет собой целое число, имеющее среднее значение от 2 до 10, при этом композиция не способна вспениваться ни в какое время в пределах цикла дезинфекции, выполняемого в чашке для дезинфекции, имеющей покрытый платиной пластмассовый диск, который каталитически разлагает перекись водорода, избыточно генерирующую кислородные газовые пузырьки, вызывающие вытекание композиции из чашки для дезинфекции, и (b) нейтрализации указанной перекиси водорода посредством каталитического разложения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Если не указано иное, все технические и научные термины, используемые в данном документе, имеют такое же значение, которое обычно понимает рядовой специалист в области, к которой относится данное изобретение. В целом терминология, использованная в данном документе, и лабораторные процедуры хорошо известны и широко используются в области изобретения. Для данных процедур используются общепринятые способы, такие как способы, предоставленные в области изобретения и в различных общих ссылках. Когда термин предоставлен в единственном числе, авторы изобретения также предусматривают множественное число данного термина. Терминология, использованная в данном документе, и лабораторные процедуры, описанные ниже, хорошо известны и широко используются в области изобретения. Как используется во всем раскрытии, следующие термины, если не указано иное, необходимо понимать со следующими значениями.
Аббревиатура «PEO-PPO» обозначает поли(оксиэтилен)- поли(оксипропилен).
Аббревиатура «PEO-PBO» обозначает поли(оксиэтилен) поли(оксибутилен).
Аббревиатура «PEO-PBO-PEO» обозначает поли(оксиэтилен)-поли(оксибутилен)-поли(оксиэтилен).
Аббревиатура «PEG» обозначает полиэтиленгликоль. Аббревиатура «b.d.l». обозначает ниже предела обнаружения.
Аббревиатура «PHMB» обозначает полигексаметилен бигуанид.
Аббревиатура «мОсм/кг» обозначает миллиосмоль/киллограмм воды.
Аббревиатура «HLB» обозначает гидрофильно-липофильный баланс.
Аббревиатура «EO» обозначает оксиэтилен.
Аббревиатура «BO» обозначает оксибутилен.
Термин «угол контакта» представляет собой количественную меру смачивания твердого тела жидкостью и геометрически определяется как угол, образованный жидкостью при пересечении жидкой, газообразной и твердой фаз. Альтернативные, родственные термины, которые могут применяться в данном документе, включают «угол смачивания» или «наступающий угол контакта».
Термин «гидрофильный» обозначает наличие сильной аффинности к воде. Альтернативные, родственные термины, которые могут применяться в данном документе, включают «гидрофильность».
Термин «гидрофобный» обозначает наличие небольшой или отсутствие аффинности к воде. Альтернативные, родственные термины, которые могут применяться в данном документе, включают «гидрофобность».
Термин «поверхностно-активное вещество» обозначает вещество, способное уменьшать поверхностное натяжение жидкости, напр., воды или водного раствора, в котором вещество растворено.
Термин «смачивание» обозначает преобразование гидрофобной поверхности, на которой жидкость (напр., вода) не распространяется потому, что жидкость имеет повышенное поверхностное натяжение к поверхности, которая является гидрофильной, на которой жидкость легко распространяется потому, что ее поверхностное натяжение уменьшено, что определяется в эксперименте с углом контакта. Альтернативные, родственные термины, которые могут применяться в данном документе, включают «смачиваемость».
Термин «поглощение» относится к количеству поверхностно-активного вещества, которое абсорбируется и/или адсорбируется контактной линзой или другим медицинским устройством. Альтернативные термины, которые могут применяться в данном документе, включают «концентрацию поглощения», «поглощение поверхностно-активного вещества», «результаты поглощения», «данные поглощения» и «концентрацию поглощения поверхностно-активных веществ».
2
2
Термин «оксиэтилен» обозначает алкенильную группу с двумя атомами углерода, связанную с атомом кислорода, например -CH-CHО.
2
2
3
Термин «оксибутилен» обозначает алкенильную группу с четырьмя атомами углерода, связанную с атомом кислорода, например, -[OCHC(CHCH)H]-.
Термин «блок-сополимер» представляет собой полимер, который имеет по меньшей мере одну гомополимерную цепь из одного мономера и по меньшей мере одну дополнительную гомополимерную цепь из второго мономера. Иллюстративные конфигурации данных блок-сополимеров включают разветвленные, звездообразные, диблочные, триблочные и циклические.
Термин «гомополимер» обозначает полимер, образованный из единственного мономера; например, полиэтилен, образованный за счет полимеризации этилена.
Термин «количество, эффективное для предохранения», обозначает количество противомикробного агента, эффективное для получения необходимого эффекта предохранения растворов, описанных в данном документе, от микробного заражения, предпочтительно количество, которое либо самостоятельно, либо в комбинации с одним или более дополнительными противомикробными агентами, является достаточным для соответствия требованиям эффективности консервирования Фармакопеи США («USP»).
Термин «количество, эффективное для дезинфекции», обозначает количество противомикробного агента, эффективное для получения необходимого эффекта дезинфекции контактных линз за счет существенного уменьшения количества жизнеспособных микроорганизмов, присутствующих на линзах, предпочтительно количество, которое является достаточным либо отдельно, либо в комбинации с одним или более дополнительными противомикробными агентами.
Термин «количество, эффективное для очищения», обозначает количество чистящего агента, который облегчает удаление и предпочтительно является эффективным для удаления мусора или осажденного материала с контактной линзы, контактирующей с композицией, содержащей чистящий агент.
Термин «офтальмологически приемлемая среда» обозначает фармацевтическую композицию, обладающую физическими свойствами (напр., pH и/или осмолярностью), которые физиологически совместимы с офтальмологическими тканями.
Настоящее изобретение частично основано на открытии, что EO-BO диблок-сополимеры можно применять в дезинфицирующих растворах на основе перекиси, если EO-BO диблок-сополимеры имеют молекулярную массу в узком диапазоне от приблизительно 400 до приблизительно 1400. EO-BO диблок-сополимеры с относительно низкой молекулярной массой, используемые в дезинфицирующих растворах на основе перекиси, могут не только эффективно смачивать силиконовые гидрогелевые линзы, но также делают это, не вызывая излишнего вспенивания при использовании в дезинфицирующих растворах на основе перекиси в процессе нейтрализации, например, дисками платинового катализатора. Это неожиданный результат, поскольку US2011/0300019 конкретно указывает, что был обнаружен новый класс поверхностно-активных агентов, которые эффективно смачивают силиконовые гидрогелевые линзы, а именно, сополимеры BO-EO-BO. Однако было обнаружено, что при использовании в дезинфицирующих растворах на основе перекиси в процессе нейтрализации, например, дисками платинового катализатора, сополимеры BO-EO-BO могут вызывать излишнее вспенивание.
Настоящее изобретение направлено на применение блок-сополимеров, упоминаемых как диблок-сополимеры (полиоксиэтилен)-(полиоксибутилен) («PEO-PBO»), для модификации поверхностных свойств офтальмологических медицинских устройств, для того, чтобы усилить смачиваемость устройств и облегчить очищение устройств. PEO-PBO диблок-сополимеры, описанные в данном документе, могут содержаться в различных типах композиций для обработки медицинских устройств, таких как смачивающие растворы, пропитывающие растворы, чистящие и комфортные растворы, и дезинфицирующие растворы. Основной функцией диблок-сополимеров PEO-PBO в композициях настоящего изобретения является обработка поверхности медицинского устройства, в частности офтальмологического устройства, такого как контактная линза или внутриглазная линза. Подобная обработка облегчает смачиваемость устройства и/или очищение устройства. Было обнаружено, что данная обработка поверхности является особенно эффективной в отношении улучшения смачиваемости силиконовых гидрогелевых контактных линз. Настоящее изобретение частично основано на открытии, что определенные PEO-PBO диблок-сополимеры можно применять с составами для контактных линз на основе перекиси низкой концентрации для эффективной модификации поверхностных свойств контактных линз, например, для улучшения свойств смачивания силиконовых гидрогелевых контактных линз, не вызывая излишнего вспенивания в процессе индуцированной платиной нейтрализации.
Смачиваемость можно определять посредством определения угла контакта из уравнения Юнга-Дюпре следующим образом:
,
где γ представляет собой межфазное поверхностное натяжение между двумя фазами, обозначенными индексами (S: твердое тело, L: жидкость и V: пар). Увеличение γsL и/или γLv повышает угол Ө контакта. Например, шарики водяных капель на гидрофобной поверхности, демонстрирующей высокий угол контакта на межфазной границе вода-твердое тело (напр., на поверхности контактной линзы, замоченной в физиологическом растворе). Вода распространяется по гидрофильной поверхности, демонстрирующей низкие углы контакта (напр., контактной линзы, замоченной в растворе поверхностно-активного вещества).
Раствор изобретения содержит перекись водорода в концентрации, которая подходит для целей дезинфекции, предпочтительно, от приблизительно 0,5% до приблизительно 6%, более предпочтительно от приблизительно 2% до приблизительно 6% по массе, наиболее предпочтительно между 3% и 4%, или приблизительно 3% по массе.
Когда в растворе перекиси присутствует поверхностно-активное вещество, вспенивание может возникать вследствие высвобождения кислорода от нейтрализующего воздействия на перекись катализатора. Объем пены может быть существенным, а когда величина вспенивания является избыточной, вспенивание может мешать процедурам, необходимым для эффективной дезинфекции контактной линзы, например, когда объем пены превышает размеры используемого контейнера.
Блок-сополимеры, используемые в настоящем изобретении, включают в себя соединения, которые содержат гидрофильные и гидрофобные сегменты, которые можно изменять для регулирования HLB (гидрофильно-липофильного баланса), молекулярной массы и других свойств блок-сополимеров с применением хорошо известных методик анионной полимеризации. Более конкретно, диблок-сополимерами настоящего изобретения являются диблок-сополимеры, которые в качестве гидрофильного компонента содержат поли(оксиэтиленовый) блок, а в качестве гидрофобного компонента поли(оксибутиленовый) блок.
Данные сополимеры также могут быть описаны в показателях приблизительного или среднего значения, присвоенного соответствующей повторяющейся группе. Например, (E0)10 (B0)5, где среднее значение оксиэтиленовой группы составляет 10, а среднее значение оксибутиленовой группы составляет 5.
Предпочтительными полимерами настоящего изобретения являются диблок-сополимеры следующей общей формулы:
(E0)m(B0)n (I)
где m представляет собой целое число, имеющее среднее значение от 5 до 15, а n представляет собой целое число, имеющее среднее значение от 2 до 10.
Особенно предпочтительны PEO-PBO диблок-сополимеры следующей общей формулы:
(II)
где R выбирают из группы, состоящей из водорода, метила, этила, пропила и бутила; m представляет собой целое число, имеющее среднее значение от 5 до 15; а n представляет собой целое число, имеющее среднее значение от 2 до 10.
Наиболее предпочтительным является сополимер формулы (II) где R представляет собой метил; m имеет среднее значение 10; а n имеет среднее значение 5.
PEO-PBO диблок-сополимеры, используемые в настоящем изобретении, имеют молекулярную массу в диапазоне от 400 до приблизительно 1400 Дальтон; а более предпочтительно в диапазоне от 700 до приблизительно 900 Дальтон. Сохранение правильного гидрофильно-липофильного баланса (HLB) придает определенные свойства композициям диблок-сополимеров PEO-PBO настоящего изобретения. Например, HLB диблок-сополимеров, используемых в композициях настоящего изобретения, непосредственно связан с растворимостью, поверхностной смачиваемостью и межфазными поверхностно-активными свойствами композиций настоящего изобретения.
BO участок блок-сополимера формулы (I) является гидрофобным и ответственным в первую очередь за гидрофобные взаимодействия композиций, описанных в данном документе. EO участок сополимера предоставляет композиции с гидрофильными свойствами. Более важно, что именно этот участок сополимера в комбинации с соотношением BO участка существенно влияет на водорастворимость сополимеров. Хотя в композициях настоящего изобретения можно использовать солюбилизирующие агенты, в каком случае соотношение сегментов EO и BO является немного менее критичным, предпочтительно использовать сополимеры, которые не требуют солюбилизирующих агентов, так как подобные соединения могут модифицировать HLB, который, в свою очередь, может неблагоприятно влиять на свойства смачиваемости композиций, вызывать раздражение глаз или создавать другие осложнения. Вследствие этого, предпочтительными сополимерами формулы (I) являются такие сополимеры, в которых имеется преобладание сегментов EO к BO. То есть переменная «m» в формуле (I) и формуле (II) выше предпочтительно больше, чем переменная «n». Блок-сополимеры PEO-PBO предпочтительно будут иметь соотношение сегментов EO к BO от приблизительно 1:1 до приблизительно 3:1, при этом наиболее предпочтительным является соотношение от приблизительно 1,5:1 до приблизительно 2:1.
Приведенные выше PEO-PBO блок-сополимеры могут быть получены посредством применения или адаптации известных способов, описанных в литературе, например, как описано у Nace, V. M.J.Am. Oil Chern. Soc. 1996,73, !;Yang, Z.; Pickard, S.; Deng, N.-J.; Barlow, R. J.; Attwood, D.; Booth, C. Macro- molecules 1994, 27, 2371; Yang, Y.-W.; Deng, N.-J.; Yu, G.-E.; Zhou, Z.-K.; Attwood, D.; Booth, C. Langmuir 1995,1 1, 4703; Yu, G.-E.; Yang, Y.-W.; Yang, Z.; Attwood, D.; Booth, C; Nace, V. M. Langmuir 1996, 12, 3404; Chaibundit, C; Mai, S.-M.; Heatley, F.; Booth, C. Langmuir 2000, 16, 9645; Bedells, A. D.; Arafeh, R. M.; Yang, Z.; Attwood, D.; Heatley, F.; Pedget, J. C; Price, C; Booth, C. J. Chern. Soc. Faraday Trans. 1993,89, 1235; andKelarakis,A.; Havredaki, V.; Yu, G.-E.; Derici, L; Booth, C. Macromolecules 1998,31,944, полное содержание каждого из которых включено настоящим в представленное описание посредством ссылки. Приведенные выше PEO-PBO блок-сополимеры также могут быть получены посредством применения или адаптации известных способов, описанных в патентах США №№ 2828345 (Spriggs) и 2174761 (Schuette et al.), полное содержание каждого из которых включено настоящим в представленное описание посредством ссылки.
PEO-PBO блок-сополимеры, описанные выше, могут быть синтезированы с применением точно определенного полиэтиленгликолевого (PEG) полимера посредством регулируемого добавления оксибутилена к основной гидроксильной группе PEG полимера. Например, диблок-сополимер PEO-PBO (E0)45(B0)10 может быть получен в соответствии со следующей общей схемой реакции
Описанные выше блок-сополимеры и их варианты можно применять в комбинации либо друг с другом, либо с другими типами полимеров. Например, PEO-PBO блок-сополимеры или их варианты можно применять в комбинации с неионными поверхностно-активными веществами (напр., блок-сополимеры с полоксамером и полоксамином, такие как брэнд Tetronic поверхностно-активных веществ, поставляемых BASF) для обеспечения при необходимости дополнительного или синергетического эффектов. В предпочтительном варианте осуществления блок-полимеры PEO-PBO настоящего изобретения используются в комбинации с блок-сополимерами с полоксамином. Блок-сополимеры PEOPBO также могут быть функционализированы специфическими концевыми группами для специфических поверхностных реакций для ковалентного связывания полимера с поверхностью или получения нового полимерного материала. PEO-PBO блок-сополимеры, которые могут быть использованы в настоящем изобретении, не ограничены в отношении структуры или молекулярной массы при условии, что блок-сополимеры являются растворимыми в водных растворах и нетоксичными для офтальмологической ткани в концентрациях, имеющих порядок, описанный в данном документе.
Количество PEO-PBO диблок-сополимера, требующегося в композициях настоящего изобретения, будет варьировать в зависимости от конкретного выбранного блок-сополимера и цели или функции, для которой используется блок-сополимер (напр., для очищения контактных линз, смачивания контактных линз и/или ингибирования поглощения липидов или других биомолекул), а также от других переменных, таких как идентичность и физические свойства других компонентов в композициях. Определение идеальной концентрации конкретного сополимера в данной композиции может быть выполнено с помощью типового исследования. Подобные концентрации упоминаются в данном документе посредством функции, которую должны выполнять PEO-PBO диблок-сополимеры, например, «количество, эффективное для очищения», «количество, эффективное для усиления смачиваемости», «количество, эффективное для ингибирования поглощения биомолекул», и так далее.
Общее количество PEO-PBO диблок-сополимеров, содержащихся в композициях настоящего изобретения, обычно будет находиться в диапазоне от 0,001 до приблизительно 0,5 масс/объемных процентов («масс./об.%»), предпочтительно приблизительно 0,01-0,3 масс./об.%, и более предпочтительно между 0,04 и 0,1 масс./об.%.
Следует заметить, что поверхностно-активным веществом раствора перекиси водорода может быть только одно поверхностно-активное вещество из PEO-PBO диблок-сополимеров, описанных выше, или смесь двух или более поверхностно-активных веществ при условии, что смесь поверхностно-активных веществ не способна вспениваться ни в какое время в пределах цикла дезинфекции, выполняемого в чашке для дезинфекции, имеющей покрытый платиной пластмассовый диск, который каталитически разлагает перекись водорода, избыточно генерирующую кислородные газовые пузырьки, вызывающие вытекание композиции из чашки для дезинфекции.
Многие пригодные поверхностно-активные вещества можно применять для образования смеси поверхностно-активных веществ с поверхностно-активным веществом PEO-PBO диблок-сополимеров. Например, композиция также может содержать один или более поли(оксиэтилен)-поли(оксипропиленовых) блок-сополимеров, таких как сополимеры полоксамер или полоксамин (напр., полоксамин 1304, который коммерчески доступен, как «Tetronic 1304»). Полоксамеры, также известные под торговым названием Pluronic™, представляют собой неионные блок-сополимеры, состоящие из центральной гидрофобной цепи поли(оксипропилена), окруженной двумя гидрофильными цепями поли(оксиэтилена). В случае, обратном Pluronics™, они состоят из центральной гидрофильной цепи поли(оксиэтиленовой) цепи, окруженной двумя гидрофобными цепями поли(оксипропилена). Полоксамины, также известные под торговым названием Tetronic™, представляют собой четырехфункциональные блок-сополимеры, которые содержат четыре полиэтиленоксид (PEO)-полипропиленоксидных (PPO) цепи, соединенных с атомами азота центрального этилендиаминового фрагмента.
Предпочтительное поверхностно-активное вещество, используемое для образования смеси поверхностно-активных веществ с поверхностно-активным веществом PEO-PBO блок-сополимеров, представляет собой блок-сополимер этиленоксида и пропиленоксида, имеющий формулу:
где x и y представляют собой целые числа от 1 до 350, отображающие соответствующие полиэтиленоксидные и полипропиленоксидные блоки указанного сополимера. Полиоксиэтиленовый компонент блок-сополимера составляет от 10 до 90 масс.% блок-сополимера. Предпочтительно, полиоксиэтиленовый компонент блок-сополимера составляет от 10 до 50 масс.% блок-сополимера. В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полиоксиэтиленовый компонент блок-сополимера составляет менее чем 50 масс.% блок-сополимера. Наиболее предпочтительно, полиоксиэтиленовый компонент блок-сополимера составляет приблизительно 40 масс.% блок-сополимера. Особенно предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения является композиция, содержащая Pluronic 17R4 (поставляемый корпорацией BASF).
Предпочтительными являются поверхностно-активные вещества поли(оксиэтилен)-поли(оксипропиленовых) блок-сополимеров, имеющие общую молекулярную массу от 1000 до приблизительно 20000. Более предпочтительными являются поверхностно-активные вещества, имеющие молекулярную массу от 1200 до 3100. Наиболее предпочтительными являются поверхностно-активные вещества, имеющие молекулярную массу приблизительно 2650.
Общее количество компонентов поверхностно-активных веществ, содержащихся в композиции, варьирует в широком диапазоне в зависимости от ряда факторов, например, от конкретного используемого поверхностно-активного вещества или поверхностно-активных веществ, других компонентов в композиции и тому подобное. Часто общее количество поверхностно-активного вещества находится в диапазоне от приблизительно 0,005% или приблизительно 0,01% до приблизительно 0,1% или приблизительно 0,5% или приблизительно 0,8% (масс./об.). Предпочтительно, поверхностно-активное вещество присутствует в количестве менее чем 0,2% (масс./об.); и наиболее предпочтительно менее чем 0,1% (масс./об.).
Композиция настоящего изобретения может содержать стабилизатор перекиси водорода. Предпочтительно, стабилизатором является алконол дифосфоновых кислот, который раскрыт в патенте США № 4812173. Наиболее предпочтительным стабилизатором является диэтилентриаминпента-(метиленфосфоновая кислота) или ее физиологически совместимая соль. Данное соединение производит Solutia под названием DEQUEST 2060. Стабилизатор предпочтительно присутствует в растворе в количестве между приблизительно 0,001 и приблизительно 0,03% по массе композиции, а наиболее предпочтительно между приблизительно 0,006 и приблизительно 0,0120% по массе раствора. Стабилизация перекиси водорода в системах дезинфекции контактных линз более подробно описана в патентах США №№ 4812173 и 4889689, оба включены в данный документ посредством ссылки.
При необходимости дополнительные общепринятые стабилизаторы могут быть использованы в сочетании или вместо диэтилентриаминпента-(метиленфосфоновой кислоты), если она совместима с материалом, подлежащим стерилизации. Некоторые общепринятые стабилизаторы не совместимы с полимерами, обычно обнаруживаемыми в контактных линзах (напр., одиумстаннат), и вследствие этого, должны использоваться только с материалами, на которые не будут пагубно влиять стабилизаторы станнаты.
Блок-сополимеры настоящего изобретения также могут быть объединены с другими компонентами, широко используемыми в продуктах для обработки контактных линз, таких как реологические модификаторы, ферменты, противомикробные агенты, поверхностно-активные вещества, комплексообразующие агенты, буферные агенты или их комбинации.
Композиция настоящего изобретения предпочтительно содержит буфер. Буфер поддерживает pH предпочтительно в необходимом диапазоне, например, в физиологически приемлемом диапазоне, составляющем приблизительно 4 или приблизительно 5 или от приблизительно 6 до приблизительно 8 или приблизительно 9 или приблизительно 10. В частности, раствор предпочтительно имеет pH в диапазоне, составляющем от приблизительно 5 до приблизительно 8. Буфер выбирают из неорганических или органических оснований, предпочтительно щелочных ацетатов, фосфатов, боратов, цитратов, нитратов, сульфатов, тартратов, лактатов, карбонатов, бикарбонатов и их смесей, более предпочтительно щелочных фосфатов, боратов, цитратов, тартратов, карбонатов, бикарбонатов и их смесей. Обычно он присутствует в количестве от 0,001% до 2%, предпочтительно от 0,01% до 1%; наиболее предпочтительно от приблизительно 0,05% до приблизительно 0,30%.
2
4
2
2
4
2
4
Буферный компонент предпочтительно содержит один или более фосфатных буферов, например, комбинации моноосновных фосфатов, двухосновных фосфатов и тому подобное. В частности, подходящими фосфатными буферами являются буферы, которые выбирают из фосфатных солей щелочных и/или щелочноземельных металлов. Примеры подходящих фосфатных буферов включают одно или более из двухосновного фосфата натрия (NaHPO), моноосновного фосфата натрия (NaHPO) и моноосновного фосфата калия (KHPO).
Растворы настоящего изобретения предпочтительно содержат эффективное количество компонента тоничности для придания жидкой среде необходимой тоничности. Подобные компоненты тоничности могут иметься в растворе и/или могут быть введены в раствор. Среди подходящих регулирующих тоничность компонентов, которые могут быть использованы, имеются компоненты, общепринято используемые в продуктах ухода за контактными линзами, таких как различные неорганические соли. Хлорид натрия и/или хлорид калия и тому подобное являются очень подходящими компонентами тоничности. Количество содержащихся компонентов тоничности является эффективным для придания раствору необходимой степени тоничности. Подобное количество, например, может быть в диапазоне, составляющем от приблизительно 0,4% до приблизительно 1,5% (масс./об.). Если используется комбинация хлорида натрия и хлорида калия, предпочтительно, чтобы массовое соотношение хлорида натрия и хлорида калия находилось в диапазоне, составляющем от приблизительно 3 до приблизительно 6 или приблизительно 8. Предпочтительным компонентом тоничности является хлорид натрия, присутствующий в диапазоне, составляющем 0,50%-0,90%.
Обычные основные компоненты тоничности для применения в изобретении включают подходящие водорастворимые соли, совместимые с тканью, предпочтительно галид, сульфаты, нитраты, карбонаты, бораты, фосфаты щелочных и/или щелочноземельных металлов, более предпочтительно хлорид натрия или калия. Основной компонент тоничности присутствует в количестве, достаточном для предоставления тоничности в схеме приема, составляющей 50-400 мОсм/кг, наиболее предпочтительно 250-350 мОсм/кг после нейтрализации перекиси водорода. Когда необходимо использовать очищение неконтактных линз, основной компонент тоничности также может отсутствовать или присутствовать даже в больших количествах, чем изложено выше.
Контактная линза может контактировать с раствором посредством погружения линзы в раствор. Хотя и необязательно, раствор, содержащий контактную линзу, можно взбалтывать, например, посредством встряхивания контейнера, содержащего раствор и контактную линзу, по меньшей мере для облегчения удаления с линзы осевшего материала.
m
n
В дополнительном аспекте настоящее изобретение предоставляет способ дезинфекции контактных линз, включащий стадии: (a) введения контактной линзы в контакт с водным раствором от приблизительно 0,5 масс./об.% до приблизительно 6 масс./об.% по массе перекиси водорода и по меньшей мере одного поли(оксиэтилен)-поли(оксибутиленового) диблок-сополимера, при этом поли(оксиэтилен)-поли(оксибутиленовый) блок-сополимер имеет формулу (EO)(BO), в которой EO представляет собой оксиэтилен, а BO представляет собой оксибутилен, и при этом m представляет собой целое число, имеющее среднее значение от 5 до 15, а n представляет собой целое число, имеющее среднее значение от 2 до 10, при этом композиция не способна вспениваться ни в какое время в пределах цикла дезинфекции, выполняемого в чашке для дезинфекции, имеющей покрытый платиной пластмассовый диск, который каталитически разлагает перекись водорода, избыточно генерирующую кислородные газовые пузырьки, вызывающие вытекание композиции из чашки для дезинфекции, и (b) нейтрализации перекиси водорода посредством каталитического разложения.
Способы обработки контактной линзы с применением описанных в данном документе композиций включены в пределы объема правовых притязаний изобретения. Подобные способы включают контактирование контактной линзы с подобной композицией в условиях, эффективных для обеспечения необходимой обработки контактной линзы.
Контактная линза может контактировать с раствором посредством погружения линзы в раствор. Стадия нейтрализации включает контактирование раствора с металлическим катализатором, например, платиновым металлическим катализатором.
Хотя и необязательно, раствор, содержащий контактную линзу, можно взбалтывать, например, посредством встряхивания контейнера, содержащего раствор и контактную линзу, по меньшей мере для облегчения удаления с линзы осевшего материала.
Растворы и способы настоящего изобретения можно применять в сочетании с ферментами для удаления с контактной линзы мусора и осевшего материала, так как растворы настоящего изобретения не оказывают отрицательного воздействия на протеолитическую активность ферментов, таких как UNIZYME™. После подобной стадии контактирования контактную линзу необязательно можно вручную протереть физиологическим раствором или даже промыть без протирания для дополнительного удаления с линзы осевшего материала. Способ очистки также может включать ополаскивание линзы, по существу не содержащей жидкой водной среды, перед возвратом линзы в глаз носящего человека.
Настоящее изобретение может стать более хорошо понятным посредством ссылки на следующие примеры, которые предоставлены для дополнительного иллюстрирования некоторых предпочтительных вариантов осуществления изобретения и которые никоим образом не следует истолковывать как ограничение объема правовых притязаний изобретения. В следующем примере различные способы, известные квалифицированному специалисту в области изобретения, могут быть использованы для измерения угла контакта для линз в соответствии с настоящим изобретением. Иллюстративные методы включают, но без ограничения, метод покоящейся капли или метод "прилипшего пузырька".
Вспенивание, генерируемое EO-BO диблок-сополимерами, измеряли в качестве функции свободного пространства над продуктом, занимаемого пеной (высота пены), обусловленной выделением кислорода в процессе нейтрализации буферного раствора 3% перекиси водорода с применением платинового катализатора. Составы, содержащие различные композиции сополимеров, описанных в данной заявке, приготовлены в 3% перекиси водорода, содержащей фосфатную буферную систему. Десять миллилитров (10 мл) каждого состава дозировали в цилиндрическую чашку, имеющую емкость с объемом приблизительно 20 мл, и инициировали процесс нейтрализации посредством закупоривания контейнера крышкой, также прикрепленной к двум содержащим контактные линзы контейнерам и стержню с прикрепленным платиновым катализатором. Внутренний диаметр и наружная высота незакупоренного цилиндрического контейнера составляли 23 мм и 49 мм, соответственно. Измеряли и регистрировали высоту пены (FH) относительно движения пены в пределах свободного пространства над продуктом закупоренной системы. Любые растворы, не имеющие или имеющие минимальное образование пены регистрировали, как имеющие FH <10%. Любые растворы, имеющие пену, превышающую свободное пространство над продуктом контейнера и вытекающую из контейнера, регистрировали как имеющие чрезмерное вспенивание (F.O).
10
5
22
10
Из результатов Таблицы 1 и Таблицы 2 очевидно, что излишнее вспенивание наблюдалось в пределах 10 минут с начала нейтрализации у большей части сополимеров при тестировани как в высокой, так и в низкой концентрации. Считалось, что излишнее вспенивание возникает, если раствор вытекал из контейнера. Неожиданно для (EO)(BO) сополимера, который имеет приблизительно аналогичное соотношение EO-BO, как у (EO)(BO), в целом при тестировании при высоких и низких концентрациях наблюдалось минимальное вспенивание и отсутствие вспенивания, а также отсутствие чрезмерной пены. При значительно более низких концентрациях последний приводил к избыточному вспениванию при таких низких концентрациях полимера, как 0,008 и 0,004% в пределах десяти минут с начала нейтрализации.
Таблица 1Результаты, показывающие высоту пены в пределах свободного пространства над продуктом системы нейтрализации перекиси, содержащей платиновый катализатор и оцениваемые EO-BO соединения (и соотношения)
0,1% (EO)m (BO)n
0,05% (EO)m (BO)n
Высота пены (%)
Высота пены (%)
Соотноше-ние EO/BO
2 мин
5 мин
10 мин
Избыточная пена
2 мин
5 мин
10 мин
Избыточная пена
(EO)<sub>45</sub> (BO)<sub>10</sub>
4,5
50
100
F.O
Да
50
100
F.O
Да
(EO)<sub>20</sub> (BO)<sub>5</sub>
4
75
100
F.O
Да
50
75-100
F.O
Да
(EO)<sub>10</sub> (BO)<sub>5</sub>
2
<10(минимальная или отсутствует)
<10(минимальная или отсутствует)
Незначи-тельная
Нет
<10(минимальная или отсутствует)
<10(минимальная или отсутствует)
Незначительная
Нет
*(EO)<sub>8</sub> (BO)<sub>8,5</sub>
0,9
--
--
--
--
10-25
5-50
75-100
Да
(EO)<sub>8</sub> (BO)<sub>5</sub>
1,6
25-50
100
F.O
Да
10
10-25
25-50
Нет
*ограничения растворимости
Таблица 2Результаты, показывающие высоту пены в пределах свободного пространства над продуктом системы нейтрализации перекиси, содержащей платиновый катализатор и оцениваемые EO-BO соединения (и соотношения)
СоотношениеEO/BO
Концентрация (%)
FH Описание
F.O.
(EO)<sub>22</sub> (BO)<sub>10</sub>
2,2
0,04%
Вспенивание в пределах 10 минут
Да
0,024%
Вспенивание в пределах 10 минут
Да
0,016%
Вспенивание в пределах 10 минут
Да
0,008
Вспенивание в пределах 10 минут
Да
0,004%
Вспенивание в пределах 10 минут
Да
(EO)<sub>10</sub> (BO)<sub>5</sub>
2
0,04%
вспенивание минимальное или отсутствует
Нет
*(EO)<sub>8</sub> (BO)<sub>7.6</sub>
1,05
0,013%
Наблюдалось вспенивание <25%
Нет
Таблица 3Молекулярные массы примеров поверхностно-активных веществ, оцениваемых на возможное вспенивание в процессе нейтрализации перекиси
Соединение
Молекулярная масса
(EO)<sub>45</sub> (BO)<sub>10</sub>
2700
(EO)<sub>22</sub> (BO)<sub>10</sub>
1688
(EO)<sub>20</sub> (BO)<sub>5</sub>
1240
(EO)<sub>10</sub> (BO)<sub>5</sub>
800
(EO)<sub>8</sub> (BO)<sub>8,5</sub>
964
(EO)<sub>8</sub> (BO)<sub>7.6</sub>
899
(EO)<sub>8</sub> (BO)<sub>5</sub>
712