专利名称：眼科手术用灌流液制剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有优良的机体安全性和制剂稳定性的一液型眼科手术用灌流液制剂。具体而言，就是可用来保护眼内组织、吸除眼内手术残留物以及防止角膜上皮和结膜干燥以便使白内障手术、眼内植晶体移植手术、青光眼手术、玻璃体手术以及全层角膜手术等安全有效地进行的一液型眼科手术用灌流液制剂。
为达到这种灌流液的使用目的，将其制成制剂时有以下几个注意点1)对眼内组织和角膜内皮细胞进行渗透压和pH的生理学调节；2)添加无机盐和能量物质等房水成分；3)生物学上的安全性；4)制剂要在室温下可以长时间保存。
目前市场上的眼科手术用灌流液制剂中，有以羟谷胱甘肽(ォキシグルタチォン)为有效成分配制的商品，和基本上以碳酸氢根离子为缓冲成分的商品。但是，这些都是使用时必须进行混合的二液性制剂，而且因为不含有效保护角膜内皮的成分，所以在制剂的稳定性、使用的简便性以及有效性方面还有不少亟待解决的问题。
另外还有以能量物质3-羟基丁酸为主要成分的眼科手术用灌流液制剂，如美国专利第5,116,868号和美国专利第5,298,487号说明书所公开者。但是，该专利说明书的制剂未加入对保持角膜内皮功能必不可少的碳酸氢根离子。该说明书上给出的理由是，3-羟基丁酸经代谢后产生CO2，CO2转变为碳酸氢根离子，所以碳酸氢根离子可以自动提供，而且如果制剂中含有碳酸氢根离子，就会因为CO2的分压而引起制剂的pH变化和不稳定，也就是说不必预先将碳酸氢根离子加在制剂中。
本发明中用作有效成分的D-3-羟基丁酸或其盐，众所周知是人类和其他大多数哺乳类动物的机体组成成分，在肝脏在脂肪酸的氧化过程中生物合成，通过血液运送到角膜等肝脏外的末梢组织，被用作高效的能量物质(参照レ-ニンジャ-新生化学第2版，p625，1993年，以及NATURE，No.4841，p597，1962年)。而且此物质对于角膜组织来说，是比葡萄糖有效得多的产能底物(参照TRANSPLANTATION，57，p1778～p1785，1994年)。有文章指出D-3-羟基丁酸及其盐作为医药品时，用作输液的组成成分，给处于生物体蛋白异化作用亢进状态以及身体病症加重的病人补充营养(参照特开平2-191212号公报)。
特开平11-5737号公报涉及以含有D-3-羟基丁酸及其盐中至少一种化合物以及碳酸氢盐为主要特征的眼科手术用灌流液制剂。
本发明的另一目的是提供除具有上述优良特性之外，在温度非常苛刻的条件下也保持稳定的一液型眼科手术用灌流液制剂。
本发明的其他目的以及优点通过以下内容可以明了。
本发明的上述目的和优点是通过特征在于含有选自D-3-羟基丁酸及其盐类中的至少一种化合物、碳酸氢盐和甘油磷酸钙的一液型眼科手术用灌流液制剂来实现的。
附图的简要说明
图1表示3-羟基丁酸(以下也称3-HBA)的光学异构体对角膜的保护作用的结果(体外(in vitro)实验)。
图2表示甘油磷酸离子和磷酸离子对角膜的保护作用的结果(体外实验)。
图3表示甘油磷酸钙对角膜的保护作用的结果(体外实验)。
图4表示碳酸氢根离子对角膜的保护作用的结果(体外实验)。
图5表示D-3-HBA·Na和葡萄糖对角膜的保护作用的结果(体外实验)。
图6表示本发明溶液和对照液中角膜厚度随时间的动态变化量。
图7表示本发明溶液和对照液的视网膜电图(以下简称ERG)a波的随时间的动态潜时。
图8表示本发明溶液和对照液的ERG b波的随时间的动态潜时。
发明的详细说明以下就本发明的制剂作详细说明。
根据3-羟基丁酸的化学结构式的C3位的绝对立体构型，有D型、DL型、L型。其中本发明用的是可以最大限度地发挥眼科手术用灌流液制剂的有效性的D型。这是因为，角膜内皮细胞的活化作用是该制剂有效性的评价方法之一，通过考察各光学异构体的此项活性差别，结果发现D型有活性，而L型几乎无活性，而如果用DL型则由于L型无活性所以比用D型的时候活性低。
将乙酰乙酸酯类的酮基用钌-光活膦配合物作为催化剂进行不对称氢化，接着进行酯类的碱水解，就可以很容易地以高不对称反应收率合成D-3-羟基丁酸及其盐，因此可以廉价地获得此化合物(参考特公平6-99 367号公报)。
本发明中的D-3-羟基丁酸的盐优选水溶性盐，例如钠盐、钾盐、钡盐、镁盐、锂盐、L-赖氨酸盐、L-组氨酸盐以及L-精氨酸盐等。
D-3-羟基丁酸及其水溶性盐可以是单独使用，也可以是2种以上组合在一起使用。
本发明中D-3-羟基丁酸和/或其盐的水溶液制剂的浓度优选0.01mM以上，低于200mM，更优选1mM以上、低于100mM，特别优选5mM以上、低于40mM。
本发明中，通过配合使用碳酸氢盐，可以明显有效抑制角膜溶胀，而抑制角膜溶胀是用以维持角膜机能的重要指标。实验中，从家兔体内摘取巩角膜片，用加有碳酸氢盐的制剂和未加碳酸氢盐的制剂培养并检测角膜厚度变化，结果发现加有碳酸氢盐的制剂使角膜的状态基本恢复到正常状态，而用未加碳酸氢盐的制剂则使角膜加速溶胀，不能保护角膜。而且，用家兔眼睛做体内(in vivo)实验也是同样结果，加有碳酸氢盐的制剂使角膜基本恢复到正常状态，而未加碳酸氢盐的制剂则使角膜加速溶胀。
以上事实表明，加有D-3-羟基丁酸的本发明制剂中必须加入碳酸氢盐(碳酸氢根离子)。
碳酸氢盐优选碳酸氢钠或碳酸氢钾。碳酸氢盐的浓度以碳酸氢根离子计，优选0.01mM以上、低于100mM，更优选1mM以上、低于60mM，特别优选10mM以上、低于60mM。
本发明中，为提高苛刻的温度条件下制剂的稳定性，用甘油磷酸钙代替房水必须成分磷酸离子以及钙离子作为灌流液成分。甘油磷酸离子在一般环境下在水溶液中几乎不会解离成磷酸离子，却完全可以发挥与磷酸离子同等的作用。另外，在水溶液中，在苛刻的温度条件下，如果是磷酸离子则有可能会和钙离子反应生成沉淀，而甘油磷酸离子就不会有这样的沉淀生成。而且发现，将D-3-羟基丁酸离子和甘油磷酸离子一起使用可以更加有效地保持角膜机能。甘油磷酸钙的浓度优选0.1mM以上、低于50mM，更优选1mM以上、低于10mM。当然本发明中钙离子和甘油磷酸离子的浓度肯定是相同的。
本发明制剂优选含有葡萄糖作为其他能量物质。本发明用D-3-羟基丁酸和/或其盐作为能量物质，但是相比单独使用D-3-羟基丁酸和/或其盐，与葡萄糖一起使用更能提高对角膜的活化效果。葡萄糖的浓度优选0.01mM以上、低于50mM，特别优选0.1mM以上、低于20mM。
本发明优选还含有柠檬酸及其盐(柠檬酸离子)。加入柠檬酸是为了起到调节pH和作为稳定剂的作用。柠檬酸离子可以柠檬酸的形式提供，也可以是以柠檬酸钠、柠檬酸钾之类的形式提供。本发明中将碳酸氢盐-柠檬酸离子组合起来也起到缓冲剂的作用。本发明中，用柠檬酸的优点是，调配制剂时不需要对pH进行最后的微调，而用柠檬酸盐对最后的pH微调也毫无问题。柠檬酸离子的浓度优选0.01mM以上、低于50mM，更优选0.1mM以上、低于10mM。柠檬酸离子浓度在此范围内时，在温度为40℃、相对湿度为75％的条件下过6个月pH也几乎无任何变化。
本发明灌流液制剂中最好适当使用存在于人体房水中的无机盐类、用于调节渗透压和pH使其与眼内组织和角膜内皮细胞保持一致的等渗剂、缓冲剂和稳定剂等。
本发明中的无机盐类和等渗剂可以是除上述钙盐之外的镁盐、或是氯化钠、氯化钾等碱金属盐等诸如此类的无机盐类以及甘露醇、山梨醇、木糖醇和葡聚糖之类的糖类等渗剂。镁盐优选使用上述D-3-羟基丁酸根离子、碳酸氢根离子和镁形成的盐，或是氯化镁、硫酸镁等水溶性盐。镁盐的浓度优选0.01mM以上、低于50mM，更优选0.1mM以上、低于20mM。其他上述无机盐类和等渗剂的浓度优选0.01mM以上、低于1000mM。另外，制剂的渗透压要保持在270mOsm.～350mOsm.的范围内。这些化合物可以单独使用，也可以2种以上合用。
本发明的水溶液制剂的pH范围以不会给眼内组织和角膜内皮细胞造成任何障碍，同时还可维持其机能所必需的pH6.8～pH8.2为优选。特别优选pH7.2～pH8.0。用家兔眼做有效性测试和安全性测试，结果表明此pH范围可用于眼科手术用灌流液。要达到此pH范围，优选前述碳酸氢盐-柠檬酸离子的缓冲剂，其他还可用乙酸类缓冲体系、硼酸类缓冲体系、三(羟基)氨基甲烷-盐酸等缓冲体系。以下结合实例详细阐述本发明。
实施例2用实施例1的溶液No.1-No.5实施制剂的安全性实验。将该制剂500ml充入容积为600ml的透明玻璃容器然后用塞密封，制成被测溶液5支。将这些被测溶液放入温度40±0.5℃、相对湿度75％±5％的恒温恒湿器中并保存6个月时间。根据第13修订日本药局方来观察溶液外观、不溶性杂质实验、渗透压和pH。结果发现，溶液外观、不溶性杂质实验和渗透压无变化。溶液的pH在保存开始时为pH7.43±0.02，在保存6个月后为pH7.52±0.02，变化幅度不大，由此可见该制剂可以在室温下长期稳定保存。
实施例3用和实施例2中一样的方法制成被测溶液，通过观察溶液外观来判别在苛刻的温度条件下的制剂稳定性。将溶液在60℃的恒温箱内保存1个月时间，在一周后和1个月后检测两次。结果发现，溶液No.1和No.2即使保存1个月后也未见沉淀，溶液No.3～No.5在保存1周后就可见沉淀，保存1个月后沉淀量又有增加。由此可见，本发明的溶液No.1和No.2在苛刻的条件下有非常好的稳定性。
实施例4用实施例1记载的溶液No.2、No.6、No.7以及对照液2～4的被测灌流液观察它们对角膜内皮细胞的角膜厚度调节机能的作用效果(体外实验)，从而来比较它们对角膜的保护作用。
用成熟家兔做实验，以巩膜有约5mm附着在角膜周围的状态摘取巩角膜片，放在被测灌流液中在36℃条件下培养6个小时，然后用超声波角膜厚度计(DGN-500 PACHETTE，DGH TECHNOLOGY)测定角膜厚度。
各被测液在6小时培养结束后的角膜厚度变化量的结果如图1所示。角膜厚度变化量如果培养后的角膜厚度比培养前减小则用负值表示，如果是溶胀就用正值表示。
观察含有D型和L型的各被测溶液的角膜厚度变化量，发现在所有浓度下，加入D-3-HBA·Na的溶液培养后的细胞保持角膜厚度变小的状态。而在被测溶液中，加入20mM D-3-HBA·Na的溶液No.2效果最为明显。
实施例5采用实施例1记载的溶液No.2、No.3，另外将No.2溶液去掉磷酸离子和甘油磷酸离子并将其渗透压调至与No.2、No.3溶液相同，制成对照灌流液，共3种被测灌流液，用和实施例4同样的方法(只变更培养时间)通过观察它们对角膜内皮细胞的角膜厚度调节机能的作用(in vitro实验)来比较它们对角膜的保护作用。结果如图2所示。
结果表明，甘油磷酸离子具有和房水的必须成分磷酸离子一样的作用。
实施例6采用实施例1记载的溶液No.1、No.2，另外将No.2溶液去掉甘油磷酸离子并将其渗透压调至与No.1、No.2溶液相同程度，制成对照灌流液，用这3种被测灌流液，用和实施例5同样的方法通过观察它们对角膜内皮细胞的角膜厚度调节机能的作用效果(体外实验)来比较它们对角膜的保护作用。结果如图3所示。
结果表明，如果不用甘油磷酸钙，就不具有角膜厚度调节机能，而且甘油磷酸离子越多角膜厚度调节功能就越强，No.2溶液就比No.溶液的角膜厚度调节功能强。
实施例7采用实施例1记载的溶液No.2，另外将No.2溶液去掉碳酸氢根离子并将其渗透压调至与No.2溶液相同，制成对照灌流液，用这2种被测灌流液，用和实施例5同样的方法通过观察它们对角膜内皮细胞的角膜厚度调节机能的作用效果(体外实验)来比较它们对角膜的保护作用。结果如图4所示。
结果表明，不加入碳酸氢根离子，角膜厚度调节功能就不能正常发挥，配合碳酸氢根离子是有必要的。
实施例8采用实施例1记载的溶液No.2和对照液5这2种被测灌流液，用和实施例5同样的方法通过观察它们对角膜内皮细胞的角膜厚度调节机能的作用效果(体外实验)来比较它们对角膜的保护作用。结果如图5所示。
结果表明，将D-3-HBA·Na和葡萄糖组合作为能源物质(No.2)，要比单独加入葡萄糖作为能源物质(对照液5)更有效。
实施例9采用实施例1记载的溶液No.2和对照液1这2种被测灌流液，通过荷兰兔(雌雄，体重1.9～2.9kg)前房内灌流在体(in vivo)实验来观察它们对角膜厚度的作用效果。
对各个家兔肌肉注射盐酸噻拉嗪和盐酸氯胺酮进行全身麻醉，用眼科用手术刀将各家兔左右眼的角膜轮部切开3.2mm宽，将已磨钝针尖的18G注射针由切口处插入前房内，将2种被测灌流液分别以10ml/min的流速灌流120分钟。用前面提到的超声波角膜厚度计测定在0.4％盐酸羟普鲁卡因(oxyprocaine)的滴眼麻醉下，灌流前以及灌流开始后每隔30分钟直到120分钟期间各被测溶液的角膜厚度变化量。各角膜厚度的动态变化量如图6所示。
结果表明，本发明产品的溶液No.2与市售灌流液制剂的对照液1相比，灌流过程中的角膜厚度变化明显要小得多，是具有优良角膜保护作用的灌流液制剂。
实施例10采用实施例1记载的溶液No.2和对照液1这2种被测灌流液，通过以下实验方法进行ERG电生理学检查以便观察其对家兔摘出视网膜的影响。从家兔眼球的后部摘取视网膜，放入与被测溶液反应的容器内，在按95％O2∶5％CO2的比例通气条件下于35℃的标准灌流液中置换培养60分钟，然后再次在标准灌流液中置换培养60分钟，此ERG每隔10分钟观察(基准时间0分钟)一次a波和b波的潜时(至反应看得出来的时间)，各检测时间的振幅变动分别换算成百分率，a波的动态变化如图7所示，b波的动态变化如图8所示。
结果表明，本发明产品的溶液No.2与市售灌流液制剂的对照液1相比，对视网膜的影响要小。
其中，ERG就是用以获得视网膜机能变化、即视网膜细胞数目减少程度、换而言之就是症状范围、视物质和神经递质的质的/量的异常程度、视网膜细胞/细胞膜电位的异常、细胞膜的变性程度等等有关视网膜综合信息的有效检测方法之一(眼科学大系，第1卷，69～70页，中山书店发行，1993年)。
综上所述，本发明提供由于加入了能源物质D-3-羟基丁酸及其盐中的至少一种化合物、碳酸氢盐以及甘油磷酸钙从而具有很高的人体安全性并且在温度非常苛刻的条件下制剂也保持稳定的一液型眼科手术用灌流液。而且它是具有优良的保护角膜内皮细胞等眼组织和恢复物理损伤的作用的眼科手术用灌流液。
权利要求
1.一液型眼科手术用灌流液制剂，其特征在于含有选自D-3-羟基丁酸及其盐的至少1种化合物、碳酸氢盐和甘油磷酸钙。
2.如权利要求1记载的制剂，还含有葡萄糖。
3.如权利要求1记载的制剂，还含有选自柠檬酸及其盐的至少1种化合物。
4.如权利要求1记载的制剂，D-3-羟基丁酸及其盐选自钠盐、钾盐、钡盐、镁盐、锂盐、L-赖氨酸盐、L-组氨酸盐和L-精氨酸盐。
5.如权利要求1记载的制剂，碳酸氢盐是钠盐或钾盐。
6.如权利要求1记载的制剂，选自D-3-羟基丁酸及其盐的至少1种化合物浓度为0.01mM以上，低于200mM。
7.如权利要求1记载的制剂，碳酸氢盐浓度为0.1mM以上，低于100mM。
8.如权利要求1记载的制剂，甘油磷酸钙浓度为0.1mM以上，低于50mM。
9.如权利要求2记载的制剂，葡萄糖浓度为0.01mM以上，低于50mM。
10.如权利要求3记载的制剂，选自柠檬酸及其盐的至少1种化合物浓度为0.01mM以上，低于50mM。
11.如权利要求1记载的制剂，还含有选自机体成分中的无机盐和等渗剂中的至少1种。
12.如权利要求1、2、3和11记载的一液型眼科手术用灌流液制剂在白内障手术、眼内植晶体移植手术、青光眼手术、玻璃体手术以及全层角膜手术中的应用。
全文摘要
在进行白内障手术、眼内植晶体移植手术、青光眼手术、玻璃体手术以及全层角膜手术时可以在手术过程中、手术结束后有效保护眼组织和角膜内皮细胞的具有优良的人体安全性的一液型眼科手术用灌流液制剂。此制剂为含有选自D－3－羟基丁酸及其盐的至少1种化合物、碳酸氢盐以及甘油磷酸钙的水溶液,而且在苛刻的温度条件下制剂保持稳定。
文档编号A61K9/00GK1423562SQ00818332
公开日2003年6月11日 申请日期2000年1月11日 优先权日2000年1月11日
发明者米田丰秋, 中山能雄, 见市博明, 齐藤文郎, 中村滋 申请人:欧得士株式会社