專利名稱：眼科手術用灌流液制劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有優良的機體安全性和制劑穩定性的一液型眼科手術用灌流液制劑。具體而言，就是可用來保護眼內組織、吸除眼內手術殘留物以及防止角膜上皮和結膜干燥以便使白內障手術、眼內植晶體移植手術、青光眼手術、玻璃體手術以及全層角膜手術等安全有效地進行的一液型眼科手術用灌流液制劑。
為達到這種灌流液的使用目的，將其制成制劑時有以下幾個注意點1)對眼內組織和角膜內皮細胞進行滲透壓和pH的生理學調節；2)添加無機鹽和能量物質等房水成分；3)生物學上的安全性；4)制劑要在室溫下可以長時間保存。
目前市場上的眼科手術用灌流液制劑中，有以羥谷胱甘肽(ォキシグルタチォン)為有效成分配制的商品，和基本上以碳酸氫根離子為緩沖成分的商品。但是，這些都是使用時必須進行混合的二液性制劑，而且因為不含有效保護角膜內皮的成分，所以在制劑的穩定性、使用的簡便性以及有效性方面還有不少亟待解決的問題。
另外還有以能量物質3-羥基丁酸為主要成分的眼科手術用灌流液制劑，如美國專利第5,116,868號和美國專利第5,298,487號說明書所公開者。但是，該專利說明書的制劑未加入對保持角膜內皮功能必不可少的碳酸氫根離子。該說明書上給出的理由是，3-羥基丁酸經代謝后產生CO2，CO2轉變為碳酸氫根離子，所以碳酸氫根離子可以自動提供，而且如果制劑中含有碳酸氫根離子，就會因為CO2的分壓而引起制劑的pH變化和不穩定，也就是說不必預先將碳酸氫根離子加在制劑中。
本發明中用作有效成分的D-3-羥基丁酸或其鹽，眾所周知是人類和其他大多數哺乳類動物的機體組成成分，在肝臟在脂肪酸的氧化過程中生物合成，通過血液運送到角膜等肝臟外的末梢組織，被用作高效的能量物質(參照レ-ニンジャ-新生化學第2版，p625，1993年，以及NATURE，No.4841，p597，1962年)。而且此物質對于角膜組織來說，是比葡萄糖有效得多的產能底物(參照TRANSPLANTATION，57，p1778～p1785，1994年)。有文章指出D-3-羥基丁酸及其鹽作為醫藥品時，用作輸液的組成成分，給處于生物體蛋白異化作用亢進狀態以及身體病癥加重的病人補充營養(參照特開平2-191212號公報)。
特開平11-5737號公報涉及以含有D-3-羥基丁酸及其鹽中至少一種化合物以及碳酸氫鹽為主要特征的眼科手術用灌流液制劑。
本發明的另一目的是提供除具有上述優良特性之外，在溫度非常苛刻的條件下也保持穩定的一液型眼科手術用灌流液制劑。
本發明的其他目的以及優點通過以下內容可以明了。
本發明的上述目的和優點是通過特征在于含有選自D-3-羥基丁酸及其鹽類中的至少一種化合物、碳酸氫鹽和甘油磷酸鈣的一液型眼科手術用灌流液制劑來實現的。
附圖的簡要說明

圖1表示3-羥基丁酸(以下也稱3-HBA)的光學異構體對角膜的保護作用的結果(體外(in vitro)實驗)。
圖2表示甘油磷酸離子和磷酸離子對角膜的保護作用的結果(體外實驗)。
圖3表示甘油磷酸鈣對角膜的保護作用的結果(體外實驗)。
圖4表示碳酸氫根離子對角膜的保護作用的結果(體外實驗)。
圖5表示D-3-HBA·Na和葡萄糖對角膜的保護作用的結果(體外實驗)。
圖6表示本發明溶液和對照液中角膜厚度隨時間的動態變化量。
圖7表示本發明溶液和對照液的視網膜電圖(以下簡稱ERG)a波的隨時間的動態潛時。
圖8表示本發明溶液和對照液的ERG b波的隨時間的動態潛時。
發明的詳細說明以下就本發明的制劑作詳細說明。
根據3-羥基丁酸的化學結構式的C3位的絕對立體構型，有D型、DL型、L型。其中本發明用的是可以最大限度地發揮眼科手術用灌流液制劑的有效性的D型。這是因為，角膜內皮細胞的活化作用是該制劑有效性的評價方法之一，通過考察各光學異構體的此項活性差別，結果發現D型有活性，而L型幾乎無活性，而如果用DL型則由于L型無活性所以比用D型的時候活性低。
將乙酰乙酸酯類的酮基用釕-光活膦配合物作為催化劑進行不對稱氫化，接著進行酯類的堿水解，就可以很容易地以高不對稱反應收率合成D-3-羥基丁酸及其鹽，因此可以廉價地獲得此化合物(參考特公平6-99 367號公報)。
本發明中的D-3-羥基丁酸的鹽優選水溶性鹽，例如鈉鹽、鉀鹽、鋇鹽、鎂鹽、鋰鹽、L-賴氨酸鹽、L-組氨酸鹽以及L-精氨酸鹽等。
D-3-羥基丁酸及其水溶性鹽可以是單獨使用，也可以是2種以上組合在一起使用。
本發明中D-3-羥基丁酸和/或其鹽的水溶液制劑的濃度優選0.01mM以上，低于200mM，更優選1mM以上、低于100mM，特別優選5mM以上、低于40mM。
本發明中，通過配合使用碳酸氫鹽，可以明顯有效抑制角膜溶脹，而抑制角膜溶脹是用以維持角膜機能的重要指標。實驗中，從家兔體內摘取鞏角膜片，用加有碳酸氫鹽的制劑和未加碳酸氫鹽的制劑培養并檢測角膜厚度變化，結果發現加有碳酸氫鹽的制劑使角膜的狀態基本恢復到正常狀態，而用未加碳酸氫鹽的制劑則使角膜加速溶脹，不能保護角膜。而且，用家兔眼睛做體內(in vivo)實驗也是同樣結果，加有碳酸氫鹽的制劑使角膜基本恢復到正常狀態，而未加碳酸氫鹽的制劑則使角膜加速溶脹。
以上事實表明，加有D-3-羥基丁酸的本發明制劑中必須加入碳酸氫鹽(碳酸氫根離子)。
碳酸氫鹽優選碳酸氫鈉或碳酸氫鉀。碳酸氫鹽的濃度以碳酸氫根離子計，優選0.01mM以上、低于100mM，更優選1mM以上、低于60mM，特別優選10mM以上、低于60mM。
本發明中，為提高苛刻的溫度條件下制劑的穩定性，用甘油磷酸鈣代替房水必須成分磷酸離子以及鈣離子作為灌流液成分。甘油磷酸離子在一般環境下在水溶液中幾乎不會解離成磷酸離子，卻完全可以發揮與磷酸離子同等的作用。另外，在水溶液中，在苛刻的溫度條件下，如果是磷酸離子則有可能會和鈣離子反應生成沉淀，而甘油磷酸離子就不會有這樣的沉淀生成。而且發現，將D-3-羥基丁酸離子和甘油磷酸離子一起使用可以更加有效地保持角膜機能。甘油磷酸鈣的濃度優選0.1mM以上、低于50mM，更優選1mM以上、低于10mM。當然本發明中鈣離子和甘油磷酸離子的濃度肯定是相同的。
本發明制劑優選含有葡萄糖作為其他能量物質。本發明用D-3-羥基丁酸和/或其鹽作為能量物質，但是相比單獨使用D-3-羥基丁酸和/或其鹽，與葡萄糖一起使用更能提高對角膜的活化效果。葡萄糖的濃度優選0.01mM以上、低于50mM，特別優選0.1mM以上、低于20mM。
本發明優選還含有檸檬酸及其鹽(檸檬酸離子)。加入檸檬酸是為了起到調節pH和作為穩定劑的作用。檸檬酸離子可以檸檬酸的形式提供，也可以是以檸檬酸鈉、檸檬酸鉀之類的形式提供。本發明中將碳酸氫鹽-檸檬酸離子組合起來也起到緩沖劑的作用。本發明中，用檸檬酸的優點是，調配制劑時不需要對pH進行最后的微調，而用檸檬酸鹽對最后的pH微調也毫無問題。檸檬酸離子的濃度優選0.01mM以上、低于50mM，更優選0.1mM以上、低于10mM。檸檬酸離子濃度在此范圍內時，在溫度為40℃、相對濕度為75％的條件下過6個月pH也幾乎無任何變化。
本發明灌流液制劑中最好適當使用存在于人體房水中的無機鹽類、用于調節滲透壓和pH使其與眼內組織和角膜內皮細胞保持一致的等滲劑、緩沖劑和穩定劑等。
本發明中的無機鹽類和等滲劑可以是除上述鈣鹽之外的鎂鹽、或是氯化鈉、氯化鉀等堿金屬鹽等諸如此類的無機鹽類以及甘露醇、山梨醇、木糖醇和葡聚糖之類的糖類等滲劑。鎂鹽優選使用上述D-3-羥基丁酸根離子、碳酸氫根離子和鎂形成的鹽，或是氯化鎂、硫酸鎂等水溶性鹽。鎂鹽的濃度優選0.01mM以上、低于50mM，更優選0.1mM以上、低于20mM。其他上述無機鹽類和等滲劑的濃度優選0.01mM以上、低于1000mM。另外，制劑的滲透壓要保持在270mOsm.～350mOsm.的范圍內。這些化合物可以單獨使用，也可以2種以上合用。
本發明的水溶液制劑的pH范圍以不會給眼內組織和角膜內皮細胞造成任何障礙，同時還可維持其機能所必需的pH6.8～pH8.2為優選。特別優選pH7.2～pH8.0。用家兔眼做有效性測試和安全性測試，結果表明此pH范圍可用于眼科手術用灌流液。要達到此pH范圍，優選前述碳酸氫鹽-檸檬酸離子的緩沖劑，其他還可用乙酸類緩沖體系、硼酸類緩沖體系、三(羥基)氨基甲烷-鹽酸等緩沖體系。以下結合實例詳細闡述本發明。
實施例2用實施例1的溶液No.1-No.5實施制劑的安全性實驗。將該制劑500ml充入容積為600ml的透明玻璃容器然后用塞密封，制成被測溶液5支。將這些被測溶液放入溫度40±0.5℃、相對濕度75％±5％的恒溫恒濕器中并保存6個月時間。根據第13修訂日本藥局方來觀察溶液外觀、不溶性雜質實驗、滲透壓和pH。結果發現，溶液外觀、不溶性雜質實驗和滲透壓無變化。溶液的pH在保存開始時為pH7.43±0.02，在保存6個月后為pH7.52±0.02，變化幅度不大，由此可見該制劑可以在室溫下長期穩定保存。
實施例3用和實施例2中一樣的方法制成被測溶液，通過觀察溶液外觀來判別在苛刻的溫度條件下的制劑穩定性。將溶液在60℃的恒溫箱內保存1個月時間，在一周后和1個月后檢測兩次。結果發現，溶液No.1和No.2即使保存1個月后也未見沉淀，溶液No.3～No.5在保存1周后就可見沉淀，保存1個月后沉淀量又有增加。由此可見，本發明的溶液No.1和No.2在苛刻的條件下有非常好的穩定性。
實施例4用實施例1記載的溶液No.2、No.6、No.7以及對照液2～4的被測灌流液觀察它們對角膜內皮細胞的角膜厚度調節機能的作用效果(體外實驗)，從而來比較它們對角膜的保護作用。
用成熟家兔做實驗，以鞏膜有約5mm附著在角膜周圍的狀態摘取鞏角膜片，放在被測灌流液中在36℃條件下培養6個小時，然后用超聲波角膜厚度計(DGN-500 PACHETTE，DGH TECHNOLOGY)測定角膜厚度。
各被測液在6小時培養結束后的角膜厚度變化量的結果如圖1所示。角膜厚度變化量如果培養后的角膜厚度比培養前減小則用負值表示，如果是溶脹就用正值表示。
觀察含有D型和L型的各被測溶液的角膜厚度變化量，發現在所有濃度下，加入D-3-HBA·Na的溶液培養后的細胞保持角膜厚度變小的狀態。而在被測溶液中，加入20mM D-3-HBA·Na的溶液No.2效果最為明顯。
實施例5采用實施例1記載的溶液No.2、No.3，另外將No.2溶液去掉磷酸離子和甘油磷酸離子并將其滲透壓調至與No.2、No.3溶液相同，制成對照灌流液，共3種被測灌流液，用和實施例4同樣的方法(只變更培養時間)通過觀察它們對角膜內皮細胞的角膜厚度調節機能的作用(in vitro實驗)來比較它們對角膜的保護作用。結果如圖2所示。
結果表明，甘油磷酸離子具有和房水的必須成分磷酸離子一樣的作用。
實施例6采用實施例1記載的溶液No.1、No.2，另外將No.2溶液去掉甘油磷酸離子并將其滲透壓調至與No.1、No.2溶液相同程度，制成對照灌流液，用這3種被測灌流液，用和實施例5同樣的方法通過觀察它們對角膜內皮細胞的角膜厚度調節機能的作用效果(體外實驗)來比較它們對角膜的保護作用。結果如圖3所示。
結果表明，如果不用甘油磷酸鈣，就不具有角膜厚度調節機能，而且甘油磷酸離子越多角膜厚度調節功能就越強，No.2溶液就比No.溶液的角膜厚度調節功能強。
實施例7采用實施例1記載的溶液No.2，另外將No.2溶液去掉碳酸氫根離子并將其滲透壓調至與No.2溶液相同，制成對照灌流液，用這2種被測灌流液，用和實施例5同樣的方法通過觀察它們對角膜內皮細胞的角膜厚度調節機能的作用效果(體外實驗)來比較它們對角膜的保護作用。結果如圖4所示。
結果表明，不加入碳酸氫根離子，角膜厚度調節功能就不能正常發揮，配合碳酸氫根離子是有必要的。
實施例8采用實施例1記載的溶液No.2和對照液5這2種被測灌流液，用和實施例5同樣的方法通過觀察它們對角膜內皮細胞的角膜厚度調節機能的作用效果(體外實驗)來比較它們對角膜的保護作用。結果如圖5所示。
結果表明，將D-3-HBA·Na和葡萄糖組合作為能源物質(No.2)，要比單獨加入葡萄糖作為能源物質(對照液5)更有效。
實施例9采用實施例1記載的溶液No.2和對照液1這2種被測灌流液，通過荷蘭兔(雌雄，體重1.9～2.9kg)前房內灌流在體(in vivo)實驗來觀察它們對角膜厚度的作用效果。
對各個家兔肌肉注射鹽酸噻拉嗪和鹽酸氯胺酮進行全身麻醉，用眼科用手術刀將各家兔左右眼的角膜輪部切開3.2mm寬，將已磨鈍針尖的18G注射針由切口處插入前房內，將2種被測灌流液分別以10ml/min的流速灌流120分鐘。用前面提到的超聲波角膜厚度計測定在0.4％鹽酸羥普魯卡因(oxyprocaine)的滴眼麻醉下，灌流前以及灌流開始后每隔30分鐘直到120分鐘期間各被測溶液的角膜厚度變化量。各角膜厚度的動態變化量如圖6所示。
結果表明，本發明產品的溶液No.2與市售灌流液制劑的對照液1相比，灌流過程中的角膜厚度變化明顯要小得多，是具有優良角膜保護作用的灌流液制劑。
實施例10采用實施例1記載的溶液No.2和對照液1這2種被測灌流液，通過以下實驗方法進行ERG電生理學檢查以便觀察其對家兔摘出視網膜的影響。從家兔眼球的后部摘取視網膜，放入與被測溶液反應的容器內，在按95％O2∶5％CO2的比例通氣條件下于35℃的標準灌流液中置換培養60分鐘，然后再次在標準灌流液中置換培養60分鐘，此ERG每隔10分鐘觀察(基準時間0分鐘)一次a波和b波的潛時(至反應看得出來的時間)，各檢測時間的振幅變動分別換算成百分率，a波的動態變化如圖7所示，b波的動態變化如圖8所示。
結果表明，本發明產品的溶液No.2與市售灌流液制劑的對照液1相比，對視網膜的影響要小。
其中，ERG就是用以獲得視網膜機能變化、即視網膜細胞數目減少程度、換而言之就是癥狀范圍、視物質和神經遞質的質的/量的異常程度、視網膜細胞/細胞膜電位的異常、細胞膜的變性程度等等有關視網膜綜合信息的有效檢測方法之一(眼科學大系，第1卷，69～70頁，中山書店發行，1993年)。
綜上所述，本發明提供由于加入了能源物質D-3-羥基丁酸及其鹽中的至少一種化合物、碳酸氫鹽以及甘油磷酸鈣從而具有很高的人體安全性并且在溫度非常苛刻的條件下制劑也保持穩定的一液型眼科手術用灌流液。而且它是具有優良的保護角膜內皮細胞等眼組織和恢復物理損傷的作用的眼科手術用灌流液。
權利要求
1.一液型眼科手術用灌流液制劑，其特征在于含有選自D-3-羥基丁酸及其鹽的至少1種化合物、碳酸氫鹽和甘油磷酸鈣。
2.如權利要求1記載的制劑，還含有葡萄糖。
3.如權利要求1記載的制劑，還含有選自檸檬酸及其鹽的至少1種化合物。
4.如權利要求1記載的制劑，D-3-羥基丁酸及其鹽選自鈉鹽、鉀鹽、鋇鹽、鎂鹽、鋰鹽、L-賴氨酸鹽、L-組氨酸鹽和L-精氨酸鹽。
5.如權利要求1記載的制劑，碳酸氫鹽是鈉鹽或鉀鹽。
6.如權利要求1記載的制劑，選自D-3-羥基丁酸及其鹽的至少1種化合物濃度為0.01mM以上，低于200mM。
7.如權利要求1記載的制劑，碳酸氫鹽濃度為0.1mM以上，低于100mM。
8.如權利要求1記載的制劑，甘油磷酸鈣濃度為0.1mM以上，低于50mM。
9.如權利要求2記載的制劑，葡萄糖濃度為0.01mM以上，低于50mM。
10.如權利要求3記載的制劑，選自檸檬酸及其鹽的至少1種化合物濃度為0.01mM以上，低于50mM。
11.如權利要求1記載的制劑，還含有選自機體成分中的無機鹽和等滲劑中的至少1種。
12.如權利要求1、2、3和11記載的一液型眼科手術用灌流液制劑在白內障手術、眼內植晶體移植手術、青光眼手術、玻璃體手術以及全層角膜手術中的應用。
全文摘要
在進行白內障手術、眼內植晶體移植手術、青光眼手術、玻璃體手術以及全層角膜手術時可以在手術過程中、手術結束后有效保護眼組織和角膜內皮細胞的具有優良的人體安全性的一液型眼科手術用灌流液制劑。此制劑為含有選自D－3－羥基丁酸及其鹽的至少1種化合物、碳酸氫鹽以及甘油磷酸鈣的水溶液,而且在苛刻的溫度條件下制劑保持穩定。
文檔編號A61K9/00GK1423562SQ00818332
公開日2003年6月11日 申請日期2000年1月11日 優先權日2000年1月11日
發明者米田豐秋, 中山能雄, 見市博明, 齊藤文郎, 中村滋 申請人:歐得士株式會社