Значимость ухода за контактными линзами трудно переоценить: он играет чуть ли не основную роль в деле обеспечения безопасности пациентов. Во многих случаях отказ от ношения контактных линз связан именно с неадекватным уходом за ними — либо по нерадивости самого пациента, либо из-за неэффективности или токсичности используемых им средств по уходу.
Требования безопасности
Как известно, для того чтобы пациент мог безопасно носить мягкие контактные линзы – традиционные или плановой замены, их необходимо тщательно очищать и дезинфицировать. Ведь мягкие контактные линзы изготавливаются из гидрофильных материалов – гидрогелей, которые обладают пористой структурой и потому легко абсорбируют из окружающей среды субстанции и микроорганизмы, в результате чего поверхность линзы загрязняется. Исследование гидрогелевых мягких контактных линз с помощью конфокальных микроскопов показывает, что, в зависимости от группы материала по классификации FDA, отложения могут либо концентрироваться в районе передней и задней поверхностей линзы, либо распределяться по всему ее объему. Субстанциями, которые могут абсорбироваться контактной линзой, являются составляющие слезной пленки: протеины, липиды, муцин, продукты распада клеток, соли. Смесь из этих субстанций образует биопленку, покрывающую поверхность мягкой контактной линзы. Дополнительно сюда могут попасть частицы макияжа, микроорганизмы, пылинки, пыльца цветущих растений и многое другое.
Отложения, образующиеся на мягкой контактной линзе, неизбежно оказывают влияние на ее параметры, что, в свою очередь, сказывается на комфортности и безопасности ношения линз. Одно из основных действий отложений – это увеличение радиуса кривизны линзы: она становится более выпуклой с передней стороны и более вогнутой – с задней. В результате снижается объем слезной жидкости, попадающей под линзу, увеличивается объем загрязнения за линзой; из-за отложений снижается уровень пропускания кислорода.
Поэтому с самого начала продвижения мягких контактных линз перед разработчиками стояла задача обеспечения безопасности ношения их пользователями с помощью средств для ухода. Решение проблемы безопасности осуществлялось в двух направлениях: путем создания все более и более эффективных средств по уходу, в результате чего появились современные пероксидные и многофункциональные растворы, и за счет снижения срока ношения линз, что обусловило выход на рынок линз плановой замены и, как венец эволюции, однодневных линз, практически не требующих ухода вообще.
Все средства для ухода за мягкими контактными линзами разрабатываются в соответствии с общими принципами, определяющими их химический состав. Ниже мы перечислим основные компоненты растворов для ухода за мягкими контактными линзами.
Буферы
Буферами называют соли, которые добавляются в раствор для поддержания стабильного значения показателя pH. Установлено, что значение pH слезы глаза у человека составляет от 7,0 до 7,4 (нейтральная среда). Диапазон комфорта глаза по этому показателю находится в пределах 6,6–7,8; попадание на глаз растворов, pH которых лежит вне этого диапазона, вызывает неприятные ощущения (чувство жжения). Стабильность pH в заданном диапазоне позволяет обеспечить эффективность раствора, продлить срок его годности, избежать химического раздражения глаз.
На величину pH раствора могут оказывать влияние факторы внешней среды. Например, углекислый газ, содержащийся в воздухе, при открытой емкости с раствором может растворяться в нем, приводя к снижению значения pH. По этой причине, а также из-за опасности заражения микроорганизмами емкость с раствором рекомендуется закрывать.
В качестве буферов в растворе для ухода за мягкими контактными линзами используются борная кислота, борат натрия, перборат натрия, цитраты и лимонная кислота, фосфаты и др.
Вещества, поддерживающие тоничность
Тоничность раствора определяется имеющимся в нем количеством хлорида натрия. В области медицины стандартом тоничности принято считать содержание соли в межклеточной жидкости (содержание хлорида натрия 0,9%). Изотоническими растворами называют растворы с одинаковым осмотическим давлением. Слезная пленка является изотонической и не влияет на размер клеток роговой оболочки. Растворы для ухода за контактными линзами разрабатывают таким образом, чтобы они также были изотоническими и не оказывали влияние на содержание влаги в контактной линзе и глазных тканях. Для обеспечения изотоничности в средствах по уходу используют хлорид натрия.
Растворы с тоничностью выше 0,9% хлорида натрия называются гипертоническими. Примером такого раствора является морская вода. Соприкосновение гипертонических растворов с роговой оболочкой приводит к ее дегидратации, поскольку жидкость перетекает из области с низкой тоничностью в область с более высокой тоничностью. В результате воздействия гипертонического раствора на мягкую контактную линзу последняя дегидратирует, сжимается, что вызывает дискомфорт у пользователя.
В гипотонических растворах хлорид натрия содержится в концентрации меньше 0,9%. Такие растворы приводят к абсорбции жидкости контактной линзой, увеличению ее объема.
Консерванты, дезинфицирующие вещества
Консерванты – это вещества, целью которых является предотвращение размножения микроорганизмов в растворе, после того как емкость с ним открыта. Дезинфицирующие вещества используются для уничтожения микроорганизмов, попавших на поверхность контактной линзы во время ее использования.
В названиях консервантов, которые убивают микроорганизмы, имеется буквосочетание -цидный (бактерицидный), а тех, которые не дают им размножаться, – буквосочетание -статичный. Первые более химически активны и скорее могут вызвать раздражение глазных тканей и токсическую реакцию глаза, в то время как вероятность раздражения глаза при использовании вторых более низкая. Рассмотрим некоторые из этих веществ.
Хлоргексидин. В настоящее время он используется в сочетании с другими дезинфицирующими веществами в концентрации 0,006% в растворах для ухода за жесткими контактными линзами. Без других дезинфицирующих веществ хлоргексидин убивает микробы очень медленно – линза должна находиться в таком растворе как минимум 10 часов. Хлоргексидин активно воздействует на микроорганизмы, за исключением грибов, поэтому его обычно применяют в сочетании с тимеросалом. Хлоргексидин используется и как консервант, и как дезинфицирующее вещество. К сожалению, он обладает свойством притягиваться к протеинам, отложившимся на поверхности мягких контактных линз, а также к некоторым гидрогелям и накапливаться в большом количестве, в результате чего у некоторых пользователей может развиться острая токсическая реакция, выражающаяся в острой боли и покраснении глаз. В растворах для ухода за мягкими контактными линзами хлоргексидин используют в концентрации 0,002–0,005%.
Тимеросал. Это органическое соединение ртути, применяемое в средствах для ухода за контактными линзами, как жесткими, так и мягкими, но для мягких контактных линз чаще. Тимеросал активно уничтожает широкий спектр бактерий и грибов, он входит в состав растворов в концентрации 0,001–0,002%. Тимеросал абсорбируется материалом мягких контактных линз, но не прилепляется к поверхности – за исключением ситуации, когда на поверхности линзы присутствуют протеиновые отложения. Тимеросал как дезинфицирующее вещество действует довольно медленно, поэтому его используют вместе с хлоргексидином или ЭДТА. Однако у некоторых пользователей мягких контактных линз развивается токсическая реакция при соприкосновении тимеросала с глазными тканями.
Хлорид бензалкония (benzalkonium chloride – BAK). Данное вещество практически не используется в средствах для ухода за мягкими контактными линзами, поскольку его молекулы притягиваются к их поверхности. Такое взаимодействие может привести к развитию острых токсических реакций, даже если BAK содержится в растворе в очень низкой концентрации. Хлорид бензалкония применяют в некоторых препаратах искусственной слезы, а также в растворах для ухода за жесткими (ПММА) и жесткими газопроницаемыми (RGP) контактными линзами. Однако в последнее время целесообразность использования BAK в растворах для RGP-линз ставится под сомнение, поскольку его молекулы притягиваются к поверхности и этих линз.
Нижеследующие полимерные соединения служат консервантами и дезинфицирующими веществами в современных многофункциональных растворах. Их молекулы обладают большим размером, по этой причине они не абсорбируются матрицей гидрогеля контактной линзы, а благодаря своим полимерным свойствам даже в низких концентрациях эффективно действуют против микроорганизмов. Назовем некоторые из них.
Полигексанид (Даймед). Даймед является зарегистрированным названием для полигексанида (полиаминопропилбигуанид или полигексаметиленбигуанид). Даймед применяется в концентрации 0,00005–0,0001% в таких хорошо известных многофункциональных растворах, как «ReNu», «ReNu MultiPlus», «Complete».
Поликвад (поликватерниум-1). Такой консервант обладает высоким молекулярным весом, который в 14 раз больше, чем у хлоргексидина, и почти в 4 раза – чем у Даймеда. Поликвад эффективен в борьбе с бактериями, однако его действенность в отношении грибов находится под вопросом. Данный компонент обладает низкой токсичностью и используется как консервант и дезинфицирующее вещество в концентрации 0,001% (раствор «Opti-Free»).
Алдокс (Aldox). Это новое в контактной коррекции зрения дезинфицирующее вещество, активно действующее против грибов, цист акантамебы. Алдокс применяется в многофункциональных растворах (в частности, «Opti-Free Express») в концентрации 0,0005%. Обладает минимальной токсичностью.
Алексидин. Это катионоактивный бисбигуанид, который уже довольно давно используется в производстве жидкостей для полоскания рта (в стоматологии) и очень эффективно противостоит широкому спектру бактерий. Входит в состав раствора «ReNu MoistureLoc», временно выведенного с рынка.
Перекись водорода. Пероксидные системы, в которых для дезинфекции контактной линзы применяется перекись водорода (H2О2), входят в группу окислительных систем для ухода за контактными линзами (равно как и системы, в которых для дезинфекции линзы используется хлор). Обычно уровень концентрации H2О2 в таких растворах составляет 3%. Для стабилизации нестабильной перекиси водорода в такие системы включают стабилизаторы (фосфаты, хлористый натрий). Также в состав пероксидной системы входит нейтрализатор, позволяющий перевести перекись в безопасный для глаз нейтральный раствор. Перекись водорода в 3%-й концентрации способна уничтожить широкий спектр микроорганизмов – бактерий, грибов, дрожжей, спор и вирусов, а потому является очень результативным дезинфицирующим средством. Будучи сильным антиокислителем, такой раствор убивает микроорганизмы, повреждая мембраны их клеток и образуя быстро распадающиеся нетоксичные ионные пероксидные и гидроксильные радикалы. В отличие от большинства других дезинфицирующих веществ перекись водорода не вступает в химические реакции с органическими веществами и солями. И наконец, перекись водорода может проникать в микробные биопленки, что не способны делать многофункциональные растворы, содержащие консерванты.
Спирты. Спирты, в частности изопропиловый спирт (20%), могут использоваться в качестве консервантов в очистителях.
Увлажняющие вещества
Среди увлажняющих агентов можно назвать поливиниловый спирт, полисорбат 80. Данные вещества добавляются в состав раствора, чтобы он быстрее растекался по поверхности контактной линзы.
Смазывающие вещества
В качестве смазывающих веществ могут использоваться гидроксипропилметилцеллюлоза (HMPC), Lubricare. Данные вещества добавляются в состав многофункциональных растворов нового поколения для увеличения времени комфортного ношения мягких контактных линз.
Хелатообразующие агенты
Этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА) сама по себе не является консервантом, – она добавляется в состав растворов для усиления действия присутствующих в них консервантов и дезинфицирующих веществ. ЭДТА образует соединение с ионами кальция, это способствует разрушению стенок микробных клеток и значительно усиливает эффект действующих на клеточную мембрану микроорганизмов препаратов (соединений четвертичного аммония, бигуанидов). ЭДТА в обычно применяемых концентрациях нетоксична. Как правило, ее используют в растворах в концентрации 0,01–0,2%.
Связывающие соединения
Это вещества с отрицательно заряженными молекулами, которые применяются в современных многофункциональных растворах. Благодаря отрицательному заряду они позволяют открепить от поверхности линзы положительно заряженные молекулы протеина. Данный процесс происходит во время ночного хранения линзы в контейнере с раствором. В качестве связывающего соединения используются соли лимонной кислоты, Hydranate.
Поверхностно-активные вещества
Поверхностно-активные вещества (ПАВ) обладают свойством уменьшать силу поверхностного натяжения на границах веществ, например на границе липид–вода. Поэтому в растворах для ухода за мягкими контактными линзами ПАВ выполняют роль очистителей, поскольку позволяют очистить поверхность МКЛ от отложений и продуктов распада клеток, а также прикрепившихся к ним микроорганизмов. Соединение молекул ПАВ и загрязнений называют мицеллами; мицеллы легко смываются с поверхности линзы раствором при ополаскивании. Наиболее распространенные ПАВ – полоксамер 407, плуроник 17R4, тилоксапол, изопропиловый спирт, твин 21 и др.
Это основные компоненты, которые используются при создании средств для ухода за контактными линзами. В настоящее время ведутся разработки новых многофункциональных растворов, которые призваны быть оптимально совместимыми с новыми силикон-гидрогелевыми линзами, и в связи с этим возможно появление в составах многофункциональных растворов новых химических компонентов.