專利名稱：眼科手術(shù)用灌流液制劑的制作方法
技術(shù)范圍本發(fā)明涉及用于白內(nèi)障手術(shù)、眼內(nèi)植鏡移植手術(shù)或青光眼手術(shù)的眼科手術(shù)用灌流液制劑。更詳細(xì)地說，就是涉及能夠安全且有效地實(shí)施該手術(shù)、所適用的眼內(nèi)組織的保護(hù)、眼內(nèi)手術(shù)殘留物的吸引除去和防止角膜上皮與結(jié)膜干燥的眼科手術(shù)用灌流液制劑。
作為以達(dá)到此灌流液使用目的的制劑化時(shí)的注意事項(xiàng)有1)滲透壓和pH對(duì)于眼內(nèi)組織和內(nèi)皮細(xì)胞在生理學(xué)上要調(diào)和；2)添加無機(jī)鹽、能量源和細(xì)胞賦活劑等房水成分的必需化合物；3)在生物學(xué)上安全；4)作為制劑能夠在室溫下長(zhǎng)期保存。
目前日本上市的眼科手術(shù)用灌流液制劑，是以氧化型谷甘胱肽作為細(xì)胞賦活劑的商品，此外以碳酸氫根離子作為基本緩沖體系的商品也在實(shí)用化。但是，此制劑為必須使用時(shí)混合的二液(相)性制劑，此外不含有保護(hù)角膜內(nèi)皮的有效成分，在制劑的穩(wěn)定性、使用時(shí)的簡(jiǎn)便性和有效性等方面有不少待解決的問題。
此外以作為能量源的3-羥基丁酸為主要成分的眼科手術(shù)用灌流液制劑公開于美國(guó)專利第5116868號(hào)和美國(guó)專利第5298487號(hào)說明書。但是，在該專利說明書中沒有配合維持角膜內(nèi)皮機(jī)能所必需的碳酸氫根離子。其理由是，碳酸氫根離子在制劑中存在時(shí)，因二氧化碳分壓變化導(dǎo)致制劑pH變化而不穩(wěn)定，而且3-羥基丁酸代謝生成二氧化碳，此二氧化碳變?yōu)樘妓釟涓x子從而能夠自動(dòng)供給碳酸氫根離子，所以沒有必要配合含有碳酸氫根離子的制劑。此外，上述制劑中含有人房水成分中沒有的乙酸鈉。
本發(fā)明中用作有效成分的D-3-羥基丁酸或其鹽，已知是人和其它幾乎所有哺乳類的機(jī)體成分，在肝臟經(jīng)脂肪酸氧化途徑生物合成，經(jīng)血液轉(zhuǎn)運(yùn)到以角膜為代表的肝外外周組織，作為高效的能量來源(參見“レ-ニンヅャ-新生化學(xué)”，第2版，p625,1993年和“Nature”,No.4841,p597,1962年)。此外已知該物質(zhì)對(duì)于角膜組織，與葡萄糖相比，作為能量生成底物很有用(參見“Transplantation”,57,p1778～1785,1994年)。D-3-羥基丁酸或其鹽在這些組織的TCA循環(huán)中被氧化，產(chǎn)生ATP，最終變成二氧化碳和水(Nature,No.4841,p597,1962年)。
D-3-羥基丁酸及其鹽作為醫(yī)藥的應(yīng)用，已有報(bào)道作為對(duì)于機(jī)體蛋白異化作用亢進(jìn)狀態(tài)和機(jī)體侵襲患者的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充的輸液成分(參見特開平2-191212號(hào)公報(bào))。
“眼科臨床醫(yī)報(bào)”第92卷第7期(1998年)902～905頁(yè)中，就含β-羥基丁酸鹽的眼內(nèi)灌流液對(duì)視網(wǎng)膜的影響，對(duì)離體家兔視網(wǎng)膜的視網(wǎng)膜電位圖(ERG)進(jìn)行研究，顯示出和市售品BSS PLUS(注冊(cè)商標(biāo))相同或更好的維持視網(wǎng)膜功能。但是，此報(bào)道沒有公開β-羥基丁酸鹽的D體，此外也只公開了對(duì)視網(wǎng)膜的影響。
此外，“第36次日本視網(wǎng)膜硝子體(玻璃體)學(xué)會(huì)總會(huì)1997年7月24～26日舉行會(huì)議的日程、演講稿集”201，關(guān)于含D-β-羥基丁酸鈉新處方的眼內(nèi)灌流液對(duì)視網(wǎng)膜的影響用離體家兔視網(wǎng)膜對(duì)ERG進(jìn)行研究，顯示了對(duì)于視網(wǎng)膜體外標(biāo)本的ERG表現(xiàn)出和BSS PLUS相同或更好的維持。
但是，此報(bào)道沒有公開上述眼內(nèi)灌流液的詳細(xì)組成，其公開也僅限于對(duì)視網(wǎng)膜的影響。
本發(fā)明的其它目的在于，提供添加了無機(jī)離子、能量源、等張化劑、緩沖劑、碳酸氫根離子和穩(wěn)定化劑等，除了上述優(yōu)良特性外，進(jìn)一步制劑上穩(wěn)定的眼內(nèi)灌流液制劑。
本發(fā)明更進(jìn)一步的其它目的和優(yōu)點(diǎn)如下所述。
根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)在于提供用于白內(nèi)障手術(shù)、青光眼手術(shù)或眼內(nèi)植鏡移植手術(shù)的一液型灌流液制劑，其特征在于由含(1)選自D-3-羥基丁酸及其水溶性鹽的至少一種化合物，以D-3-羥基丁酸陰離子計(jì)0.1mM～小于500mM(2)水溶性碳酸氫鹽，以碳酸氫根離子計(jì)0.1mM～小于100mM(3)選自磷酸和水溶性磷酸鹽的至少一種化合物，以磷酸離子計(jì)0.1mM～小于50mM(4)水溶性鈣鹽，以鈣離子計(jì)0.01mM～小于50mM以及(5)水溶性鎂鹽，以鎂離子計(jì)0.01mM～小于50mM的水溶液構(gòu)成。
圖2表示本發(fā)明溶液和比較溶液對(duì)角膜的保護(hù)作用(體外實(shí)驗(yàn))。
圖3表示同上各溶液對(duì)角膜厚度經(jīng)時(shí)變化量的影響。
圖4表示發(fā)生D-3-HBA和氧化型谷甘胱肽對(duì)引發(fā)障礙的培養(yǎng)牛角膜內(nèi)皮細(xì)胞的恢復(fù)效果。
圖5表示含碳酸氫鹽制劑處方中D-3-HBA的有無對(duì)角膜厚度經(jīng)時(shí)變化量的影響。
圖6表示不含碳酸氫鹽制劑處方中D-3-HBA的有無對(duì)角膜厚度經(jīng)時(shí)變化量的影響。
發(fā)明的詳細(xì)說明以下對(duì)本發(fā)明的制劑進(jìn)行詳細(xì)的說明。
3-羥基丁酸化學(xué)結(jié)構(gòu)式的C3位涉及絕對(duì)立體構(gòu)型3，有D體，DL體和L體。其中在本發(fā)明中，為最大地發(fā)揮眼科手術(shù)用灌流液制劑的有效性，應(yīng)使用D體。這是因?yàn)椋鳛樵撝苿┯行栽u(píng)價(jià)方法的一種，就角膜內(nèi)皮細(xì)胞的激活作用研究各光學(xué)異構(gòu)體的活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)D體得到活性，而L體幾乎完全沒有活性，此外D、L體并用時(shí)受到L體負(fù)面的影響。
D-3-羥基丁酸及其鹽，將乙酰乙酸乙酯的酮基用釕-光活膦配合物作催化劑進(jìn)行不對(duì)稱氫化，接著將酯進(jìn)行堿水解可以容易地進(jìn)行高不對(duì)稱收率的合成，能夠較便宜地得到該化合物(參見特公平6-99367號(hào)公報(bào))。
作為本發(fā)明中D-3-羥基丁酸的水溶性鹽，優(yōu)選鈉鹽、鉀鹽、鋇鹽、鎂鹽、鋰鹽、L-賴氨酸鹽、L-組氨酸鹽和L-精氨酸鹽等。
D-3-羥基丁酸及其水溶性鹽可以單獨(dú)或2種以上組合使用。
本發(fā)明中的“水溶性”是指在本發(fā)明的制劑中可按制劑所要求的期望濃度溶解的性質(zhì)。
本發(fā)明中，D-3-羥基丁酸和/或水溶性鹽在水溶液制劑中的濃度為0.1mM～小于500mM，優(yōu)選1mM～小于200mM，更優(yōu)選5mM～小于100mM。
本發(fā)明中通過配合碳酸氫根離子，對(duì)角膜機(jī)能維持的重要指標(biāo)之一的角膜溶脹有顯著抑制作用。實(shí)際上，家兔離體強(qiáng)角膜片用添加或沒有添加碳酸氫根離子的制劑培養(yǎng)，測(cè)定角膜厚度的變化，與該離子添加制劑(本發(fā)明)使角膜狀態(tài)保持通常狀態(tài)相對(duì)，沒有添加該離子制劑使角膜溶脹加速，可判斷其缺乏角膜保護(hù)作用。此外，在應(yīng)用家兔眼的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中一樣，與該離子添加制劑(本發(fā)明)使角膜保持通常狀態(tài)相對(duì)，沒有添加該離子制劑使角膜溶脹加速。
以上事實(shí)可見，配合D-3-羥基丁酸的本發(fā)明制劑必須配合碳酸氫根離子。
作為水溶性碳酸氫鹽，優(yōu)選碳酸氫鈉和碳酸氫鉀。
水溶性碳酸氫鹽的濃度為水溶性碳酸氫根離子(HCO3-)0.1mM～小于100mM，優(yōu)選1mM～小于60mM，更優(yōu)選10mM～小于60mM。
本發(fā)明的制劑中含有磷酸離子。磷酸離子來源于磷酸或水溶性磷酸鹽。磷酸離子優(yōu)選來源于如磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鉀或磷酸二氫鉀等的水溶性磷酸鹽構(gòu)成的磷酸緩沖液。磷酸緩沖液作為房水的成分存在。磷酸離子濃度0.1mM～小于50mM，優(yōu)選0.5mM～小于30mM，更優(yōu)選1mM～小于10mM。
本發(fā)明的制劑還含有鈣鹽。鈣鹽可以以由如上述的D-3-羥基丁酸離子、碳酸氫根離子或磷酸離子和鈣離子形成的鹽、或其它水溶性鹽的形式往本發(fā)明的制劑中添加。作為如此的其它水溶性鹽，例如優(yōu)選氯化鈣、甘油磷酸鈣、葡萄糖醛酸鈣等。鈣鹽可以使用1種或2種以上并用。
水溶性鈣鹽的濃度，以鈣離子計(jì)0.01mM～小于50mM，優(yōu)選0.1mM～小于20mM，更優(yōu)選0.5mM～小于10mM。
本發(fā)明的制劑還可含有水溶性鎂鹽。鎂鹽可以以由如上述的D-3-羥基丁酸離子、碳酸氫根離子或磷酸離子和鎂離子形成的鹽、或其它水溶性鹽的形式往本發(fā)明的制劑中添加。作為如此的其它水溶性鹽，例如優(yōu)選氯化鎂、硫酸鎂等。
水溶性鎂鹽的濃度，作為鎂離子是0.01mM～小于50mM，優(yōu)選0.1mM～小于20mM，更優(yōu)選0.5mM～小于10mM。
作為本發(fā)明中灌流液制劑的添加物，可適當(dāng)應(yīng)用人房水中存在的無機(jī)鹽、作為其它能量源的葡萄糖、使眼內(nèi)組織和內(nèi)皮細(xì)胞的滲透壓和pH調(diào)和的等張化劑及緩沖劑、和制劑的穩(wěn)定化劑等。
作為本發(fā)明所用的無機(jī)鹽和等張化劑，除了上述鈣鹽和鎂鹽外，例如優(yōu)選使用如氯化鈉、氯化鉀等堿金屬的無機(jī)鹽，如甘露醇、山梨醇、木糖醇和右旋糖酐等糖類的等張化劑。
這些可以單獨(dú)使用或2種以上并用。這些無機(jī)鹽和等張化劑的濃度分別優(yōu)選在0.1～1000mM的范圍。此外，制劑的滲透壓可望保持在270～350m0sm的范圍。
作為緩沖劑，除了上述水溶性磷酸鹽外，可以使用檸檬酸、檸檬酸鹽、碳酸氫鹽、乙酸鹽、以及如硼酸和硼酸鈉的硼酸類緩沖劑。緩沖劑的濃度優(yōu)選0.1～50mM。
本發(fā)明水溶液制劑的pH范圍，為了不對(duì)眼內(nèi)組織和細(xì)胞造成障礙并維持其功能，必須優(yōu)選pH6.8～8.2。更優(yōu)選pH7.2～8.0的范圍，使用家兔眼的功能性試驗(yàn)和安全性試驗(yàn)的結(jié)果表明眼科手術(shù)用灌流液在此pH范圍內(nèi)是可以的。
在本發(fā)明中，灌流液制劑的主要能量源為D-3-羥基丁酸，但作為輔助能量源可以輔助性地添加葡萄糖。葡萄糖的濃度優(yōu)選0.1～50mM的濃度范圍。
作為穩(wěn)定化劑，優(yōu)選使用水溶性檸檬酸鹽。作為水溶性檸檬酸鹽，例如優(yōu)選檸檬酸及其鈉鹽和鉀鹽。其濃度以檸檬酸根離子計(jì)，優(yōu)選0.01～50mM，更優(yōu)選0.1～10mM。
如此的主要成分和添加物，可按其所定量依次溶解于蒸餾水，用稀鹽酸或稀堿液調(diào)節(jié)pH后，作為一液型制劑使用透明玻璃容器或塑料容器密封保存。這樣保存的制劑在40℃·75％濕度下保存6個(gè)月的試樣和試驗(yàn)開始時(shí)比較，其外觀和滲透壓等沒有變化。另一方面，關(guān)于pH，檸檬酸或其鹽優(yōu)選在0.1～1.5mM，更優(yōu)選0.1～10mM的濃度范圍內(nèi)設(shè)定，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)制劑的pH為7.3～7.4，上述保存結(jié)束時(shí)pH為7.4～7.8，該水溶液的pH變化較小，即使在碳酸氫根離子的存在下仍得到比較穩(wěn)定的灌流液制劑。
表1
實(shí)施例2進(jìn)行實(shí)施例1中含有D-3-HBA的溶液No.1的制劑穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)。將500毫升該制劑充填于容積600毫升的透明玻璃容器中，密封，調(diào)制5份受檢液。將其在調(diào)溫至40℃±0.5℃、調(diào)濕度至75±5％RH的恒溫恒濕容器內(nèi)保存6個(gè)月。其結(jié)果是溶液的外觀、不溶性異物實(shí)驗(yàn)和滲透壓都沒有變化。關(guān)于溶液的pH，保存開始時(shí)為7.3～7.4，保存6個(gè)月后為7.4～7.8，變化較小，可判定該制劑在室溫下可長(zhǎng)期穩(wěn)定保存。實(shí)施例3為顯示3-HBA的異構(gòu)體、D體、DL體和L體中D體有效，使用培養(yǎng)牛角膜內(nèi)皮細(xì)胞按下述MTT測(cè)定法(Chem.Pharm.Bull.,41,1118,1993年)定量測(cè)定各異構(gòu)體的細(xì)胞激活作用。
將D體、DL體和L體的D-3～HBA分別以0(對(duì)照)、5、20mM的濃度用DULBECCO的MEM鹽類培養(yǎng)基溶解的溶液注入預(yù)先培養(yǎng)的牛角膜內(nèi)皮細(xì)胞黏附(4×104細(xì)胞/毫升)的24孔膠原包被板，培養(yǎng)48小時(shí)。培養(yǎng)后，各孔中加入50微升細(xì)胞計(jì)數(shù)試劑(同仁化學(xué)公司制造)發(fā)色后，用上清測(cè)定450nm處的吸光度，結(jié)果如

圖1所示。
關(guān)于D體、DL體和L體各自的細(xì)胞激活作用，在所有濃度中，添加D-3-HBA培養(yǎng)的細(xì)胞活性最高，最適濃度為20mM。L體和對(duì)照組(沒有添加HBA)比較，沒有一個(gè)濃度有顯著性差異，此外對(duì)于DL體，5mM和20mM的濃度和對(duì)照組沒有顯示顯著性差異。
對(duì)成熟家兔在角膜周圍附著約5毫米鞏膜的狀態(tài)下摘取鞏角膜片(4種受檢液每種5片共20片)，在受檢灌流液中、36℃條件下培養(yǎng)5小時(shí)，然后用超聲波角膜厚度計(jì)(DGH-500 PACHETTE、DGHTECHNOLOGY)計(jì)測(cè)角膜厚度。
各受檢液5小時(shí)培養(yǎng)結(jié)束后的角膜厚度變化量(=培養(yǎng)前的角膜厚度-培養(yǎng)5小時(shí)后的角膜厚度)如圖2所示。
D-3-HBA和碳酸氫根離子配合的溶液No.1和不含碳酸氫根離子的溶液No.2比較，顯示顯著的角膜保護(hù)作用；此外和市售品比較液1和比較液2相比，對(duì)角膜溶脹顯示出同等或以上的抑制作用。
各家兔用鹽酸賽拉嗪和鹽酸氯胺酮肌肉注射全身麻醉后，各個(gè)體左右眼的角膜輪部用眼科手術(shù)刀切開3.2毫米的寬度，將針頭磨圓的18G注射針從切口插入前房?jī)?nèi)，4種受檢液分別以10毫升/分鐘的流速灌流120分鐘。灌流前和灌流開始后每30分鐘至120分鐘止，在0.4％鹽酸羥普魯卡因點(diǎn)眼麻醉下用上述超聲波角膜厚度計(jì)測(cè)定各受檢液的角膜厚度變化量。各角膜厚度的經(jīng)時(shí)變化量如圖3所示。
其結(jié)果和實(shí)施例4的體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同，圖3顯示，含有D-3-HBA和碳酸氫根離子的溶液No.1和沒有添加碳酸氫根離子的溶液No.2、比較液1和比較液2相比，角膜厚度的變化顯著減少，是具有優(yōu)良角膜保護(hù)作用的灌流液制劑。
使用賦予超聲波障礙的牛角膜內(nèi)皮細(xì)胞，D-3-HBA和氧化型谷甘胱肽的屏障功能恢復(fù)作用按以下方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
將用92W/cm2的超聲波以0.1秒的間隔照射3次處理使之發(fā)生超聲波障礙的濾膜上的培養(yǎng)牛角膜內(nèi)皮細(xì)胞單層在配合20mM D-3-HBA或0.3mM氧化型谷甘胱肽的DULBECCO的MEM培養(yǎng)基(加有10％胎牛血清)中培養(yǎng)，以該內(nèi)皮細(xì)胞層的經(jīng)時(shí)電阻值變化為指標(biāo)測(cè)定屏障功能的恢復(fù)程度，結(jié)果如圖4所示。
添加D-3-HBA的培養(yǎng)基中的單層電阻值和添加氧化型谷甘胱肽的培養(yǎng)基和只是該MEM培養(yǎng)基的相比，任何觀測(cè)時(shí)間都顯示和超聲波照射前阻抗值相近的值，顯示出快速的屏障功能恢復(fù)作用。
表2 實(shí)驗(yàn)使用荷蘭兔(雌雄，體重1.9～2.9千克)。各家兔用鹽酸賽拉嗪(セラクタ-ル,バィエル藥品公司)和鹽酸氯胺酮(ケタラ-ル，三共公司)肌肉注射全身麻醉后，角膜輪部用眼科手術(shù)刀切開寬3.2毫米的切口，將針頭磨圓的18G注射針從切口插入前房?jī)?nèi)，灌流液以10毫升/分鐘的流速灌流90分鐘。灌流結(jié)束后切開部位用穿線縫合針一針縫合。角膜厚度的測(cè)定使用實(shí)施例4所用的超聲波角膜厚度計(jì)，在灌流前和灌流中(每隔30分鐘)測(cè)定。
通過將D-3-HBA和碳酸氫根離子在眼內(nèi)灌流液中配合，能顯著保持D-3-HBA使角膜厚度變化變小的作用(圖5)。另一方面，在沒有配合碳酸氫根離子的眼內(nèi)灌流液處方中，D-3-HBA使角膜厚度變化小的作用不顯著(圖6)。
綜上所述，根據(jù)本發(fā)明，組合作為能量源的D-3-羥基丁酸和/或其鹽、碳酸氫根離子、磷酸離子、鈣離子、鎂離子、和根據(jù)情況需要還有檸檬酸離子，作為眼科手術(shù)用灌流液，其安全性高且對(duì)以角膜內(nèi)皮細(xì)胞為首的眼組織的保護(hù)作用和物理性侵襲恢復(fù)作用優(yōu)良，進(jìn)一步添加無機(jī)鹽、等張化劑、葡萄糖、緩沖劑和穩(wěn)定化劑能夠調(diào)制穩(wěn)定的眼科手術(shù)用灌流液制劑。
權(quán)利要求
1．用于白內(nèi)障手術(shù)、青光眼手術(shù)或眼內(nèi)植鏡移植手術(shù)的一液型灌流液制劑，其特征在于由含(1)選自D-3-羥基丁酸及其水溶性鹽的至少一種的化合物，以D-3-羥基丁酸陰離子計(jì)0.1mM～小于500mM(2)水溶性碳酸氫鹽，以碳酸氫根離子計(jì)0.1mM～小于100mM(3)選自磷酸和水溶性磷酸鹽的至少一種的化合物，以磷酸離子計(jì)0.1mM～小于50mM(4)水溶性鈣鹽，以鈣離子計(jì)0.01mM～小于50mM以及(5)水溶性鎂鹽，以鎂離子計(jì)0.01mM～小于50mM的水溶液構(gòu)成。
2．根據(jù)權(quán)利要求1記載的制劑，其中D-3-羥基丁酸的水溶性鹽選自D-3-羥基丁酸的鈉鹽、鉀鹽、鋇鹽、鎂鹽、鋰鹽、L-賴氨酸鹽、L-組氨酸鹽和L-精氨酸鹽。
3．根據(jù)權(quán)利要求1記載的制劑，其中水溶性碳酸氫鹽為碳酸氫鈉或碳酸氫鉀。
4．根據(jù)權(quán)利要求1記載的制劑，其中水溶性磷酸鹽選自磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀和磷酸氫二鉀。
5．根據(jù)權(quán)利要求1記載的制劑，其中水溶性鈣鹽選自氯化鈣、甘油磷酸鈣和葡萄糖醛酸鈣。
6．根據(jù)權(quán)利要求1記載的制劑，其中水溶性鎂鹽為氯化鎂或硫酸鎂。
7．根據(jù)權(quán)利要求1記載的制劑，含有水溶性檸檬酸和/或其鹽。
8．根據(jù)權(quán)利要求7記載的制劑，其中水溶性檸檬酸鹽為檸檬酸鈉或檸檬酸鉀。
全文摘要
在白內(nèi)障、青光眼或眼內(nèi)植鏡移植等眼科手術(shù)的術(shù)中、術(shù)后,能夠優(yōu)良保護(hù)眼組織和內(nèi)皮細(xì)胞且機(jī)體安全性高的一液型眼內(nèi)灌流液制劑。此制劑由含有選自D－3－羥基丁酸及其水溶性鹽的至少一種化合物、水溶性碳酸氫鹽、選自磷酸和水溶性磷酸鹽的至少一種化合物、水溶性鈣鹽及水溶性鎂鹽的水溶液構(gòu)成。
文檔編號(hào)A61K33/00GK1314810SQ98814280
公開日2001年9月26日 申請(qǐng)日期1998年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月22日
發(fā)明者米田豐秋, 直井信久, 見市博明, 中村滋, 秦俊尚, 齊藤文郎, 大沼毅 申請(qǐng)人:歐得士株式會(huì)社