Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Современные возможности антибиотикопрофилактики внутриглазных инфекций (обзор литературы)
1.1. Периоперационная антибиотикопрофилактика: определение и обоснование применения 12
1.2. , Исследование микрофлоры глаза и её чувствительности к антибиотикам 13
1.2.1. Микрофлора конъюнктивы в норме и при воспалительных заболеваниях глаза 13
1.2.2. Спектр возбудителей послеоперационных эндофтальмитов 15
1.2.3. Профиль чувствительности возбудителей инфекционных заболеваний глаз к антибиотикам 16
1.3. Выбор антибиотиков профилактики внутриглазных инфекций 18
1.3.1. Основные критерии выбора антибиотика 18
1.3.2. Структуры глаза, влияющие на проникновение антибиотиков 20
1.4. Методики проведения антибиотикопрофилактики 23
1.4.1. Методики субконъюнктивального, системного, внутрикамерного введения антибиотиков 26
1.4.2. Применение мягких контактных линз, насыщенных антибиотиками 28
1.4.3. Инсталляционные методики. 31
Глава II. Организация и методики исследования 34
2.3 . Характеристика исследуемых мягких контактных линз 41
2.4. Исследуемые антибиотики
2.5. Методики исследования сорбции и десорбции антибиотиков из мягких контактных линз.
2.5.1. Методики исследования сорбции и десорбции антибиотиков из мягких контактных линз in vitro
2.5.2. Исследование кинетических зависимостей десорбци антибиотика из мягкой контактной линзы в, экспериментах in vivo
2.6 Микробиологические методы исследования
2.6.1. Микробиологический диско-диффузионный метод
2.6.2 Микробиологический метод «лунок».
2.6.3. Сравнительное исследование методик «дисков» и «лунок» используемых для определения чувствительности микроорганизмов
2.7. Методики статистического описания данных
Глава III. Результаты экспериментальных исследований
3.1. Выявление специфической сорбции антибиотиков мягкими контактными линзами
3.1.1. Сорбция антибиотиков мягкими контактными линзами с влагосодержанием 38%
3.1.2. Сорбция антибиотиков мягкими контактными линзами с влагосодержанием 55%
3.2. Характеристика набухания мягких контактных линз в растворах антибиотиков
3.3. Десорбция антибиотиков из лечебных мягких контактных линз
Глава IV. Результаты клинических исследований
Исследование десорбции в конъюнктивальную полость
Данные клинического обследования переднего отрезка глаза
Анализ проникновения исследуемых антибиотиков во влагу передней камеры глаза
Сравнение методик периоперационной профилактики внутриглазных инфекций с помощью лечебных мягких контактных линз и инсталляций
1. Исследование концентрации антибиотика во ВПК с помощью проведения методик с помощью МКЛ и инстилляций
2. Результаты клинического исследования больных с факоэмульсификацией катаракты, которым применялись различные методики местной неинвазивной антибиотикопрофилактики Исследование концентрации левофлоксацина во влаге передней камеры глаза
Заключение
Выводы
Практические рекомендации
Приложение
Литература
- Периоперационная антибиотикопрофилактика: определение и обоснование применения
- Структуры глаза, влияющие на проникновение антибиотиков
- Применение мягких контактных линз, насыщенных антибиотиками
- . Характеристика исследуемых мягких контактных линз
Введение к работе
Актуальность Разработка простой и надёжной технологии периоперационной антибиотикопрофилактики (ПАБП) при операциях со вскрытием глазного яблока является важной задачей, вставшей перед офтальмологами в начале XXI в. В 2003 г. термин «периоперационная антибиотикопрофилактика» принят и подробно обоснован в методических рекомендациях, составленных и одобренных Международным обществом по химиотерапии, Европейским обществом по хирургической инфекции и Российской ассоциацией специалистов по хирургической инфекции [52].
В настоящее время считается необходимым проводить ПАБП во всех хирургических клиниках, что в частности определено приказом начальника Военно-медицинской академии им. СМ. Кирова 2006 г. № 305. Разработка технологии эффективной профилактики внутриглазных инфекций имеет также большое военно-прикладное значение, поскольку при боевой открытой травме органа зрения эндофтальмит развивается в 5—10% случаев [8, 15, 16, 30, 37, 39,
53, 63, 65, 88, 127].
В настоящее время в офтальмологии существует три основных способа проведения ПАБП: введение антибиотика в переднюю камеру глаза в конце операции, применение лекарственных веществ в виде инсталляций, системное введение лекарственных веществ (перорально, внутримышечно и внутривенно).
Европейское научное общество катарактальных хирургов рекомендует перед операцией проводить инстилляции 5-фторхинолонов, а после имплантации интраокулярной линзы — вводить антибиотик из группы цефалоспоринов (как правило, цефуроксим) во влагу передней камеры глаза [82, 97, 123, 131, 144]. Такая профилактика проводится в странах Центральной и Северной Европы. Однако применение цефалоспоринов во влагу передней камеры глаза в Российской Федерации не разрешено [4]. Применение их небезразлично для эндотелия роговицы. Кроме того, «Политика применения антибиотиков в хирургии» рекомендует создавать терапевтическую концентрацию лекарственного вещества к началу проведения операции [52], а при такой технологии введения препарата антибиотик вводится в конце неё.
Инстилляции растворов антибиотиков, по преимуществу 5- фторхинолонов. Эти методики применяются в США, Канаде, Турции, некоторых странах Европы, Российской Федерации. Как правило, они подразумевают 4-6 кратные инстилляции медикамента за один час до оперативного вмешательства. Достоинством указанных методик является простой неинвазивный способ их применения. Однако, для проведения инстилляции противовоспалительных капель, необходимо выделять медицинского работника. Кроме того, во влаге передней камеры глаза обнаруживается лишь минимальная подавляющая концентрация (МПК) антибиотика [4, 20, 86, 87, 91, 92, 105, 119, 130, 153, 154].
Системное (пероральное или внутривенное введение). Имеются предложения по проведению профилактики внутриглазной инфекции путём перорального или внутривенного введения антибиотиков. Во влаге передней камеры глаза, как правило, создаётся терапевтическая концентрация лекарственного вещества [98, 104, 132]. Однако, системное введение антибиотика не безразлично для организма человека.
Нами было предложено исследовать возможность использования лечебных мягких контактных линз (ЛМКЛ), насыщенных антибиотиками, с целью проведения ПАБП внутриглазных инфекций.
ЛМКЛ уже более 40 лет применяются в качестве депо лекарственных средств [18, 24, 26, 27, 43, 67, 70, 93]. Е.Г. Рыбакова (1999), В.В. Волков с соавт.
(2001), А.А. Киваев, Е.И. Шапиро (2000), Ж.Л. Александрова (2006) отмечают, что методика доставки антибиотиков к роговице с помощью мягких контактных линз, не являющейся новой лекарственной формой, позволяет доставлять лекарство к роговице с меньшими потерями в сравнении с другими методами, отдавать его с определенной скоростью [1, 14, 27, 41, 43, 44, 56, 101].
При пролонгированном высвобождении лекарства из ЛМКЛ его концентрация в лечебной зоне может длительное время оставаться на необходимом уровне.
ЛМКЛ можно легко применять за 1—2 часа до операции в целях профилактики внутриглазных инфекций, в том числе в полевых условиях [27, 65, 67, 68, 106].
Однако, методик проведения ПАБП с помощью ЛМКЛ не разработано.
Цель работы: обосновать и разработать технологию периоперационной профилактики внутриглазных инфекций, с помощью гидрогелевых лечебных мягких контактных линз, в сочетании с применяемыми в офтальмологии антибиотиками.
Задачи исследования:
• изучить сорбцию и десорбцию 5-фторхинолонов и цефалоспоринов мягкими гидрогелевыми контактными линзами с влагосодержанием 38% и 55% in vitro и in vivo;
• исследовать проникновение 5-фторхинолонов и цефалоспоринов во влагу передней камеры глаза;
• определить условия, при которых использование лечебных контактных линз создает терапевтическую концентрацию антибиотиков во> влаге передней камеры глаза;
• провести сравнительный анализ методики проведения антибиотикопрофилактики глазных инфекций, с помощью лечебных гидрогелевых мягких контактных линз и инсталляционной методикой.
Научная новизна работы: Установлены закономерности сорбции и десорбции антибиотиков ЛМКЛ, различающихся химическим составом и влагосодержанием.
Доказано, что в лечебных мягких контактных линзах происходит концентрирование антибиотика, за счет его взаимодействия с полимерным материалом линзы. Скорость высвобождения антибиотика из JIMKJI обусловливается материалом контактной линзы.
Впервые показано, что с помощью JIMKJI, насыщенных 5- фторхинолонами, во влаге передней камеры глаза создается лечебная концентрация антибиотика, которая может сохраняться в течение нескольких часов.
Разработана оригинальная методика ПАБП внутриглазной инфекции.
Дана оценка ее эффективности. Проведен сравнительный анализ различных методов местной ПАБП. Изучены ближайшие результаты их применения.
Новизна подтверждается полученными патентами на изобретение и полезную модель.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. При выборе антибиотика для насыщения гидрогелевой мягкой контактной линзы необходимо учитывать возникающие между ними взаимодействия, обусловливающие величину сорбции и характер десорбции.
2. Неионные мягкие гидрогелевые контактные линзы, насыщенные 0,3% раствором офлоксацина и 0,5% раствором левофлоксацина, уже при экспозиции 60 минут позволяют создать терапевтическую концентрацию антибиотика во влаге передней камеры не менее чем на 3 часа.
Практическая значимость работы:
1. Проведенные исследования позволили разработать методику периоперационной антибиотикопрофилактики внутриглазной инфекции при офтальмологических операциях со вскрытием глазного яблока с помощью мягких контактных линз.
2. Разработанная технология проста в применении и может быть рекомендована для использования в глазных стационарах, в том числе и учреждениях МО РФ. Внедрение результатов работы в практику: Результаты работы используются в учебном процессе на кафедре офтальмологии ВМедА. ЛМКЛ успешно используются в практике офтальмологических отделений клиники офтальмологии ВМедА и ФГУ «442 окружной клинический госпиталь» МО РФ. Разработаны методические рекомендации ГВМУ МО РФ «Применение лечебных мягких контактных линз в целях антибиотикопрофилактики внутриглазных инфекций в лечебных учреждениях МО РФ» (в соавторстве с сотрудниками кафедры).
Результаты исследований по клиническому применению мягких контактных линз опубликованы в пяти главах монографии: «Контактные линзы» под редакцией В.Ф. Даниличева и А. Новикова. — СПб.: ООО «РА "Веко"», 2008 г.
Связь работы с темами научно-исследовательских работ учреждения: Настоящее исследование выполнено в рамках научно-исследовательских работ (НИР), кафедры офтальмологии ВМА и научно-исследовательской лаборатории «Микрохирургии глаза и контактной коррекции зрения».
НИРы «Периоперационная профилактика инфекции с помощью антибиотиков, включённых в мягкие контактные линзы, при внутриглазных операциях в лечебных учреждениях МО РФ» и «Лечебные мягкие контактные линзы для личного состава ВС РФ», (2008 г.) выполнены по заказу Главного Военно-медицинского управления МО РФ. НИР «Разработка новых мягких контактных линз для лечения заболеваний и повреждений глаз» (2006 г.), выполнялась как инициативная.
Апробация работы: Основные положения диссертационной работы доложены на IV Международной научной конференции офтальмологов Причерноморья В SOS — IV (Краснодар, 2006); VII съезде офтальмологов Республики Беларусь (Минск, 2007); юбилейной научной конференции, посвященной 190-летию кафедры офтальмологии ВМедА (СПб, 2008).
По теме диссертации опубликовано 37 научных работ, в т.ч. одна в журнале, рекомендованном ВАК; получены патенты на изобретение и на полезную модель, и 18 удостоверений на рационализаторские предложения.
Объем и структура диссертации: Диссертация изложена на 123 страницах машинописного текста, четырёх глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы и приложения. В списке литературы 155 источников, из них 76 отечественных и 79 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 16 таблицами, 29 рисунками.
Периоперационная антибиотикопрофилактика: определение и обоснование применения
В методических рекомендациях, составленных и одобренных Международным обществом по химиотерапии, Европейским обществом по хирургической инфекции и Российской ассоциацией специалистов по хирургической инфекции в 2003 г., ПАБП определяется следующим образом: «Короткий курс применения антибиотиков, который начинается непосредственно перед операцией, за 30-60 минут до разреза, с целью создания терапевтической концентрации антибиотика в тканях» [52]. В них отмечается, что ПАБП является не попыткой «стерилизовать» ткани, а дополнительным мероприятием, проводимым в строго определенное время и направленным на снижение микробной контаминации тканей во время операции до уровня, при котором не могут быть преодолены защитные механизмы макроорганизма. Согласно рекомендациям, ПАБП необходимо проводить при операциях с высоким риском развития инфекций в послеоперационном периоде, а также при низком риске развития инфекции, но сопровождающихся тяжелыми последствиями.
В офтальмохирургической практике особо тяжелым последствием является послеоперационный эндофтальмит при хирургии катаракты, глаукомы и других вмешательствах, связанных со вскрытием фиброзной оболочки глазного яблока [8, 11, 23, 29, 38, 39, 74, 76, 88, 94, 112, 147]. Исход данного осложнения может привести к амаврозу и субатрофии глаза, несмотря на современную витреоретинальную и антибактериальную терапию [5, 8, 10, 12, 15, 16, 28, 30, 36, 37,39, 64, 65, 72, 112, 127, 149], а в 0,01-0,06% случаев вызвать симпатическую офтальмию [2, 3, 63]. В настоящее время, по данным разных авторов, частота эндофтальмита после экстракции катаракты находится между 0,015%—0,5%. Считается, что внедрение в практику факоэмульсификации катаракты тоннельного разреза без наложения швов привело к увеличению эндофтальмитов. Факторами риска являются: просачивание влаги из послеоперационной раны в первый день после операции, хирургические осложнения во время операции, позднее применение антибиотиков [4, 97, 127, 139, 141, 149, 150]. После глаукомы ранние послеоперационные эндофтальмиты выявлены в 0,1% случаев, хронические послеоперационные — 0,2-0,7%; сквозной кератопластики - 0,08-0,2% [4, 76].
Для проведения ПАБП важное значение имеет соблюдение трёх базовых принципов противомикробной терапии: - выбор антимикробного препарата в соответствии с чувствительностью к нему возбудителя; - рациональное дозирование — доза и путь введения антибиотика в организм должны обеспечивать лечебную концентрацию в очаге воспаления; - исключение или ограничение повреждающего действия [22, 55]. 1.2. Исследование микрофлоры глаза и её чувствительности к антибиотикам 1.2.1. Микрофлора конъюнктивы больных в норме и при воспалительных заболеваниях глаза Для проведения ПАБП глазных инфекций необходимо ознакомиться с пейзажем нормальной микрофлоры (МФ) конъюнктивы. Выявлено, что у здорового человека глазная поверхность колонизована различными микроорганизмами. Конъюнктива взрослого человека имеет и собственную резидентную МФ. В большинстве случаев — это грамположительные бактерии. Более подробно пейзаж нормальной МФ конъюнктивы, по данным И.Н. Околова [46], представлен в таблице 1. Изменения состава МФ могут зависеть от пола и возраста пациента, а также от климата, географического местоположения и социально-экономического состояния региона, где тот проживает [46, 49, 50, 77]. Неблагоприятные условия (травма, хирургические вмешательства, снижение факторов местного и общего иммунитета) также могут повлиять на количественный и качественный состав МФ [46, 77].
Пейзаж нормальной микрофлоры глаза Группа Вид Частота обнаружения, % Аэробныеграмположительныекокки Staphylococcus epidermidis Staphylococcus aureus Micrococcus spp. Streptococcus pyogenes Streptococcus pneumoniae Streptococcus viridans 30-803-251-280-30-30-1 Грамотрицательные кокки Moraxella catarrhalis 2-5 Грамположительные палочки Corynebacterium spp. 5-83 Грамотрицательные палочки Haemophilus influenzae Klebsiella spp. Escherichia coli Pseudomonas aeruginosa Moraxella spp. 0-10-0,50-10-20-2 Анаэробные бактерии Propionibacterium spp. Peptostreptococcus Bacteroides spp. Lactobacillus spp. Clostridium spp. 0-330-20-10-20-2 Грибы Являются транзиторной микрофлорой — При изменении состава МФ окружающей среды бактерии, вновь появившиеся на конъюнктиве, способны временно стать частью транзиторной конъюнктивальной МФ без каких-либо отрицательных последствий для хозяина. Однако, при нарушении равновесия между резидентной и транзиторной МФ может возникнуть заболевание. Бесконтрольное использование антибактериальных препаратов или кортикостероидов уменьшает устойчивость тканей глаза к инфекции и способствует появлению вирулентных антибиотикоустойчивых штаммов микроорганизмов и грибов [46, 50, 77].
Структуры глаза, влияющие на проникновение антибиотиков
Современные представления о структурных преградах, которые оказ В значительной степени успехи применения ЛМКЛ связаны с созданием в 60-х г. XX в. гидрофильных материалов, обладающих улучшенной совместимостью с живыми тканями, высокой кислородной проницаемостью, способностью связывать лекарственные вещества и отдавать их с регулируемой скоростью. При выборе ЛМКЛ необходимо учитывать следующие требования к её материалу: гидрофильные свойства, механические характеристики, кислородная проницаемость, устойчивость к отложениям. При выборе типа материала МКЛ следует искать компромисс между высоким содержанием влаги в полимере и кислородной проницаемостью, обеспечивающей «дыхание» роговицы. Высокое содержание влаги, как правило, обеспечивает повышенную сорбционную активность материала по отношению к водорастворимым лекарственным веществам. Требование по кислородной проницаемости возникает в том случае, если ЛМКЛ находится на глазу пациента более 6 ч. [1, 57, 69, 81, 99, 101, 103, 134, 135, 145, 146] и для технологии разрабатываемой ПАБП не играет решающего значения.
Остановимся на работах, в которых исследуется проникновение антибиотиков из ЛМКЛ во ВПК глаза. М.В. Зеленская (1987) на глазах кроликов изучала проникновение гентамицина из ЛМКЛ, выполненных из гиполана. Через 30 минут во ВПК глаза кролика содержалось 5,3 мкг/мл гентамицина [26]. С. А. Новиков (1994) в опытах на кроликах, используя гиполановые, полиакриламидные и желатиновые МКЛ, насыщенные 0,4% раствором гентамицина, получил соответственно 2,7; 3,1; и 4,0 мкг/мл [43]. Е.Г. Рыбакова (1999) в эксперименте на кроликах для повышения содержания антибиотика в линзе использовала гиполановые МКЛ толщиной 0,7 мм. (вместо 0,2 мм) и насыщала их 3% раствором гентамицина. Она получила во ВПК глаза кроликов концентрацию 170 мкг/мл гентамицина [56]. С учётом данных, приведенных в таблице 3, в концентрации антибиотика во ВПК, указанной автором можно усомниться. Более того, такая концентрация антибиотика во ВПК должна оказывать токсическое воздействие на структуры глаза.
Следует отметить, что исследования в этих трёх диссертациях выполнялись на глазах кроликов. Повышенное проникновение аминогликозидов через роговицу и ГОБ кролика можно объяснить тем, что имеются существенные различия в их строении у животного и человека [66, 95, 96, 129].По мнению авторов двух последних диссертационных работ для увеличения содержания антибиотика в линзе необходимо использовать МКЛ с высоким влагосодержанием, увеличенной толщиной (и соответственно объёмом). Такие же рекомендации дают Ы.А. Ушаков с соавт. (1992), (2000) [68, 70], Р.Л. Трояновский, Б.В. Монахов, И.Б. Максимов (2002) [65].
Ж.Л. Александрова (2006) исследовала микробиологическим методом содержание гентамицина и тобрамициыа у 13 пациентов во время операции экстракции катаракты, которым перед операцией были надеты ЛМКЛ с влагосодержанием 55%, пропитанные 0,5% раствором гентамицина или 0,3% раствором тобрамицина. Автор получила среднюю терапевтическую концентрацию гентамицина (5,0-6,0 мкг/мл) и тобрамицина (4,0-5,0 мкг/мл) во ВПК глаз больных [1]. Е.М. Hehl et al. (1999), насыщали МКЛ «Acuvue» (Vistakon, 1,0 D) различными антибиотиками: 0,3% раствором тобрамицина, 0,3% раствором левофлоксацина, 0,3% раствором офлоксацина и получили среднюю концентрацию антибиотика во ВПК глаза соответственно 1,09, 6,13, 5,55 мкг/мл.
Из работ Ж.Л. Александровой и Е.М. Hehl et al. следует, что насыщая различные линзы одинаковым антибиотиком (в данном случае 0,3% раствором тобрамицина) можно получить различное содержание препарата, обусловленное не только влагосодержанием, но и взаимодействием антибиотика с материалом линзы. Однако, авторы таких выводов в своих работах не делали. В научной литературе исследований, прямо указывающих на роль взаимодействий материала линзы и антибиотика, мы не обнаружили.
Перспективным представляется применение новейших разработок в области ЛМЮТ - так называемые imprinted soft contact lenses. По смыслу переводится как «полимерные гидрогели, обладающие памятью» [78, 79, 107, 108, 133, 145]. Такие ЛМКЛ получаются полимеризацией традиционных мономеров, применяемых при изготовлении МКЛ, в присутствии различных лекарственных средств, в том числе антибиотиков. После чего препарат удаляется. Обладая аналогичными физико-химическими свойствами (влагосодержание, оптические и механические свойства) обычных линз, «imprinted» ЛМКЛ поглощают большие количества лекарственных веществ, в присутствии которых они полимеризовались, в сравнении с традиционными МКЛ. Этот метод является перспективным для применения в офтальмологии, однако необходимо отметить сложность применяемых технологий, которые, по данным литературы, проводятся в стадии опытно-конструкторских работ, а в нашей стране в настоящее время предпринимаются лишь первые шаги по возможности разработки подобных материалов.
Поэтому целесообразно рассмотреть возможность использования более простого способа увеличения концентрации антибиотика в МКЛ, путём оптимального сочетания «антибиотик-МКЛ», подразумевая, что лекарственный препарат вступает в физико-химическое взаимодействие с материалом линзы. Таким образом, в результате изучения научной литературы можно утверждать о перспективности применения ЛМКЛ. Однако работ, которые рассматривают вопросы влияния физико-химического взаимодействия на сорбционно- десорбционные характеристики ЛМКЛ, обнаружить не удалось. 1.4.3. Инсталляционные методики В США, Канаде, нашей стране для профилактики осложнений, в основном, используются инсталляционные методики введения антибиотика. Нами были проанализированы 34 научных исследования различных инсталляционных методик, которые сведены в таблицу (таб. № 3, стр.23—26). При инсталляциях аминогликозидов низкую проникающую способность показьгаают растворы амикацина, гентамицина и канамицина. При инстилляциях 0,3% раствора тобрамицина данные противоречивы — от отсутствия обнаружения антибиотика до создания МПК во ВПК глаза [95, 96, 106, 140, 155]. По данным авторов, исследовавших инсталляционные методики применения различных 5-фторхинолонов, выявлено, что при закапывании в конъюнктивальную полость 0,3% раствора офлоксацина во ВПК глаза создаются концентрации 0,56-0,84 мкг/мл, соответствующие минимальной подавляющей концентрации. Однако в двух работах выявлена лечебная концентрация [104, 151]. При инстилляциях 0,5% раствора левофлоксацина создаётся МПК антибиотика. Ни в одном исследовании не указано, что удаётся достичь терапевтической концентрации.
ывают влияние на продвижение вещества в глазу, даны на рисунке 1. [60, 61, 120]. Наибольшим сопротивлением диффузии веществ обладает эпителий роговицы, хрусталика и пигментный эпителий сетчатки [60, 61, 111, 120, 122]. При местном введении лекарственного вещества основной преградой является роговица [60, 61, 120, 122]. С точки зрения фармакодинамики роговица представляется в виде трехслойной структуры, состоящей из стромы, покрытой с обеих сторон клеточными эпителиальными слоями. Через липидную составляющую клеточной мембраны эпителия роговицы лучше проникают липофильные вещества (примерно в 10 раз выше, чем гидрофильные) [60, 111]. Однако следующий слой - высокогидрофильная строма является барьером для этих препаратов. Направление диффузного Сосуды с негерметичными тока жидкости соединениями Направление активного ь Сосуды с герметичными транспорта жидкости соединениями Рис. 1. Схема барьеров, влияющих на распределение лекарственного препарата в тканях глаза. Обозначения даны латинскими буквами: а - ВПК, с -роговица, СН - хориоидея, d - слеза, і - радужка, L - хрусталик, R - сетчатка, S - склера, V - стекловидное тело, z - цилиарное тело. Кроме того, важно учитывать молекулярный вес антибиотика, проходящего через строму, состоящую в основном из глюкозаминогликатных цепочек, которые по всей длине несут многочисленные отрицательные заряды. Она не препятствует распространению веществ, частицы которых имеют молекулярный вес, не превышающей 500 000 дальтон [60, 61, 143]. Эндотелий представляет собой барьер с малой сопротивляемостью [25, 122, 143]. Наряду с лиофильностью лекарственного вещества имеет значение ионный или неионный характер соединения. Обычно неионные соединения обладают более высокой проникающей способностью [111, 113, 124]. Часть лекарственного вещества может попасть во ВПК по сосудам перилимбальной сети. Однако, здесь также на пути проникновения лекарственного вещества будет находиться гематоофтальмический барьер (ГОБ). Понятие о ГОБ введено Л.С. Штерн в 1934 г [73]. Он обладает защитной и регулирующей функцией внутренней среды клеток и тканей глаза, и является значительным препятствием для проникновения лекарственных средств во внутренние оболочки глаза [60]. Некоторые авторы выделяют собственно ГОБ, внешний слой которого образован пигментным эпителием, а внутренний — стенкой сосудов радужки, цилиарного тела, имеющих фенестры, через которые могут проникать лекарственные вещества, и отдельно рассматривают барьер, образованный сосудами сетчатки, которые препятствуют прохождению молекул большого размера [25, 60 73, 122, 142].
Вопрос о механизме переноса лекарства через клеточную мембрану окончательно не решён. В большинстве случаев исследователи отдают предпочтение диффузионному (пассивному) переносу [111, 113]. Хотя, нельзя исключить и активный перенос. Ю.В. Лобзин с соавт. (2001) и СВ. Воробьёв (2003) исследуя проницаемость противовоспалительных препаратов через гематоэнцефалический барьер, пришли к выводу, что через него хорошо проникают метронидазол, рифампицин, хлорамфеникол; хорошо проникают только при воспалении: амикацин, цефуроксим, ципрофлоксацин, офлоксацин; плохо даже при воспалении: гентамицин, макролиды, ломефлоксацин; не проникают: линкомицин, клиндамицин [17, 33]. Если уподобить ГОБ гематоэнцефалическому барьеру, то можно, в какой-то мере, учитывать полученные авторами результаты. Однако, эти результаты можно использовать лишь для анализа лекарственных веществ, вводимых парентерально. Для антибиотиков, которые применяются местно и основной путь переноса которых осуществляется через роговицу, этими данными можно пренебречь. Таким образом, роговица, собственно ГОБ, и барьер, образованный сосудами сетчатки существенно уменьшают проницаемость антибиотиков внутрь глаза. 1.4. Методики проведения антибиотикопрофилактики
В научной литературе описано множество вариантов проведения профилактики внутриглазных инфекций с помощью антибиотиков. Основными являются: субконъюнктивалыюе введение, внутривенные или внутримышечные инъекции, перорально, введение антибиотика во ВПК в конце операции, использование лекарственных пленок или мягких контактных линз, насыщенных антибиотиками, и метод инстилляций, получивший наибольшее распространение. В систематизированном виде методики представлены в таблице
Применение мягких контактных линз, насыщенных антибиотиками
В значительной степени успехи применения ЛМКЛ связаны с созданием в 60-х г. XX в. гидрофильных материалов, обладающих улучшенной совместимостью с живыми тканями, высокой кислородной проницаемостью, способностью связывать лекарственные вещества и отдавать их с регулируемой скоростью. При выборе ЛМКЛ необходимо учитывать следующие требования к её материалу: гидрофильные свойства, механические характеристики, кислородная проницаемость, устойчивость к отложениям. При выборе типа материала МКЛ следует искать компромисс между высоким содержанием влаги в полимере и кислородной проницаемостью, обеспечивающей «дыхание» роговицы. Высокое содержание влаги, как правило, обеспечивает повышенную сорбционную активность материала по отношению к водорастворимым лекарственным веществам. Требование по кислородной проницаемости возникает в том случае, если ЛМКЛ находится на глазу пациента более 6 ч. [1, 57, 69, 81, 99, 101, 103, 134, 135, 145, 146] и для технологии разрабатываемой ПАБП не играет решающего значения.
Остановимся на работах, в которых исследуется проникновение антибиотиков из ЛМКЛ во ВПК глаза. М.В. Зеленская (1987) на глазах кроликов изучала проникновение гентамицина из ЛМКЛ, выполненных из гиполана. Через 30 минут во ВПК глаза кролика содержалось 5,3 мкг/мл гентамицина [26]. С. А. Новиков (1994) в опытах на кроликах, используя гиполановые, полиакриламидные и желатиновые МКЛ, насыщенные 0,4% раствором гентамицина, получил соответственно 2,7; 3,1; и 4,0 мкг/мл [43]. Е.Г. Рыбакова (1999) в эксперименте на кроликах для повышения содержания антибиотика в линзе использовала гиполановые МКЛ толщиной 0,7 мм. (вместо 0,2 мм) и насыщала их 3% раствором гентамицина. Она получила во ВПК глаза кроликов концентрацию 170 мкг/мл гентамицина [56]. С учётом данных, приведенных в таблице 3, в концентрации антибиотика во ВПК, указанной автором можно усомниться. Более того, такая концентрация антибиотика во ВПК должна оказывать токсическое воздействие на структуры глаза.
Следует отметить, что исследования в этих трёх диссертациях выполнялись на глазах кроликов. Повышенное проникновение аминогликозидов через роговицу и ГОБ кролика можно объяснить тем, что имеются существенные различия в их строении у животного и человека [66, 95, 96, 129].По мнению авторов двух последних диссертационных работ для увеличения содержания антибиотика в линзе необходимо использовать МКЛ с высоким влагосодержанием, увеличенной толщиной (и соответственно объёмом). Такие же рекомендации дают Ы.А. Ушаков с соавт. (1992), (2000) [68, 70], Р.Л. Трояновский, Б.В. Монахов, И.Б. Максимов (2002) [65].
Ж.Л. Александрова (2006) исследовала микробиологическим методом содержание гентамицина и тобрамициыа у 13 пациентов во время операции экстракции катаракты, которым перед операцией были надеты ЛМКЛ с влагосодержанием 55%, пропитанные 0,5% раствором гентамицина или 0,3% раствором тобрамицина. Автор получила среднюю терапевтическую концентрацию гентамицина (5,0-6,0 мкг/мл) и тобрамицина (4,0-5,0 мкг/мл) во ВПК глаз больных [1]. Е.М. Hehl et al. (1999), насыщали МКЛ «Acuvue» (Vistakon, 1,0 D) различными антибиотиками: 0,3% раствором тобрамицина, 0,3% раствором левофлоксацина, 0,3% раствором офлоксацина и получили среднюю концентрацию антибиотика во ВПК глаза соответственно 1,09, 6,13, 5,55 мкг/мл.
Из работ Ж.Л. Александровой и Е.М. Hehl et al. следует, что насыщая различные линзы одинаковым антибиотиком (в данном случае 0,3% раствором тобрамицина) можно получить различное содержание препарата, обусловленное не только влагосодержанием, но и взаимодействием антибиотика с материалом линзы. Однако, авторы таких выводов в своих работах не делали. В научной литературе исследований, прямо указывающих на роль взаимодействий материала линзы и антибиотика, мы не обнаружили.
Перспективным представляется применение новейших разработок в области ЛМЮТ - так называемые imprinted soft contact lenses. По смыслу переводится как «полимерные гидрогели, обладающие памятью» [78, 79, 107, 108, 133, 145]. Такие ЛМКЛ получаются полимеризацией традиционных мономеров, применяемых при изготовлении МКЛ, в присутствии различных лекарственных средств, в том числе антибиотиков. После чего препарат удаляется. Обладая аналогичными физико-химическими свойствами (влагосодержание, оптические и механические свойства) обычных линз, «imprinted» ЛМКЛ поглощают большие количества лекарственных веществ, в присутствии которых они полимеризовались, в сравнении с традиционными МКЛ. Этот метод является перспективным для применения в офтальмологии, однако необходимо отметить сложность применяемых технологий, которые, по данным литературы, проводятся в стадии опытно-конструкторских работ, а в нашей стране в настоящее время предпринимаются лишь первые шаги по возможности разработки подобных материалов.
Поэтому целесообразно рассмотреть возможность использования более простого способа увеличения концентрации антибиотика в МКЛ, путём оптимального сочетания «антибиотик-МКЛ», подразумевая, что лекарственный препарат вступает в физико-химическое взаимодействие с материалом линзы. Таким образом, в результате изучения научной литературы можно утверждать о перспективности применения ЛМКЛ. Однако работ, которые рассматривают вопросы влияния физико-химического взаимодействия на сорбционно- десорбционные характеристики ЛМКЛ, обнаружить не удалось. 1.4.3. Инсталляционные методики В США, Канаде, нашей стране для профилактики осложнений, в основном, используются инсталляционные методики введения антибиотика. Нами были проанализированы 34 научных исследования различных инсталляционных методик, которые сведены в таблицу (таб. № 3, стр.23—26). При инсталляциях аминогликозидов низкую проникающую способность показьгаают растворы амикацина, гентамицина и канамицина. При инстилляциях 0,3% раствора тобрамицина данные противоречивы — от отсутствия обнаружения антибиотика до создания МПК во ВПК глаза [95, 96, 106, 140, 155]. По данным авторов, исследовавших инсталляционные методики применения различных 5-фторхинолонов, выявлено, что при закапывании в конъюнктивальную полость 0,3% раствора офлоксацина во ВПК глаза создаются концентрации 0,56-0,84 мкг/мл, соответствующие минимальной подавляющей концентрации. Однако в двух работах выявлена лечебная концентрация [104, 151]. При инстилляциях 0,5% раствора левофлоксацина создаётся МПК антибиотика. Ни в одном исследовании не указано, что удаётся достичь терапевтической концентрации.
. Характеристика исследуемых мягких контактных линз
Характеристика исследуемых МКЛ представлена в таблице 6. МКЛ-38 и МКЛ-55 относятся к классу полимерных гидрогелей — полимеров, способных поглощать большое количество влаги, сохраняя в гидратированном состоянии свойства твёрдого тела. По классификации полимерных материалов для МКЛ, принятых FDA (Управление США по контролю за качеством пищевых продуктов, медикаментов и косметических средств) и рекомендованной для использования в Российской Федерации, МКЛ-38 относится к I группе - неионных гидрогелей с низким содержанием влаги (меньше 50%), а МКЛ-55 — к II группе (неионных полимеров с высоким содержанием влаги (больше 50%) [27, 31, 32]. Масса сухой линзы, мг 20±2 12±2 МКЛ-38 изготовлены из полимера 2-гидроксиэтилметакрилата (рис.3) — первого гидрогелевого материала, изобретённого О. Вихтерле в 1960, из которого стали изготавливаться мягкие контактные линзы. Он содержит амидную группу (-C(0)N ), благодаря которой влагосодержание МКЛ повышается до 55% (рис. 4). Единица кислородопроницаемости (Dk) характеризует кислородную проницаемость гидрогелевого материала, представляя поток кислорода, измеряемый в см , за 1 с, поступающий через единицу площади материала 1 см2 при толщине образца 1 см и при величине перепада давления кислорода на двух сторонах образца, равной 1 мм рт. ст. Для большинства полимеров эта величина имеет порядок 10"11. Кислородная проницаемость величиной 1 х 10"11 х [см 02х см/см2 х с х мм рт. ст.] называется Баррером. Значение кислородной проницаемости играет важную роль в случае длительного нахождения МКЛ на роговице.
Диаметр в образцах изучаемых линз колебался в пределах 14,0 — 14,3 мм. Линзы такого диаметра полностью покрывали роговицу, лимбальную область и на 1-2 мм заходили на склеру. Объём выполненных исследований на различных МКЛ приведен в таблице 7. Рис. 6. Химическое строение исследуемых 5-фторхинолонов: а — ципрофлоксацин; б — офлоксацин; в — левофлоксацин. Как видно из представленных данных, левофлоксацин является L-изомером офлоксацина. Однако, по своим физико-химическим свойствам (активному ингредиенту, растворимости), он значительно отличается от офлоксацина. Физико-химические свойства фторхинолонов представлены в таблице 8. Таблица 8 Физико-химические свойства исследуемых антибиотиков Антибиотик Активный ингредиент, (мг/мл) рН Растворимость (мг/мл) Левофлоксацин 5,0 6,5 35,8 Офлоксацин 3,0 6,0-6,8 3,23 Ципрофлоксацин 3,0 4,5 0,09 Цефуроксим 100,0 6,3-6,6 200 Цефотаксим 100,0 6,4-6,8 200 2.5. Методики исследования сорбции и десорбции антибиотиков из мягких контактных линз 2.5.1. Методики исследования сорбции и десорбции антибиотиков из мягких контактных линз in vitro Приготовление ЛМКЛ заключалось в насыщении линз антибиотиком путём их помещения в раствор с определенной концентрацией лекарственного вещества в течение 12—18 часов. В процессе насыщения линза поглощала максимально возможное количество лекарства, то есть достигалась равновесная величина сорбции. Этот параметр оценивался в мг антибиотика, поглощенного одной МКЛ. Поскольку, в зависимости от типа полимерного материала и оптической силы, МКЛ несколько отличаются по массе, то для более объективной оценки величину сорбции также производили в расчете на массу сухого полимера (количество антибиотика в мг, связываемого 1 мг полимера). Сорбцию антибиотика мы обозначили символом W0 с размерностью мг/мг.
Насыщение проводилось по следующей методике. МКЛ извлекали из флаконов и помещали 200-400 мл дистиллированной воды на 2-4 ч. для отмывания от консервирующих и буферных добавок. Отмытые линзы помещали в раствор антибиотика из расчета 2,5 мл раствора на одну МКЛ и оставляли на 12-18 ч. (для достижения равновесного насыщения) при комнатной температуре в темном месте.
В связи с тем, что водные растворы исследуемых антибиотиков имеют интенсивные спектральные полосы поглощения в области 230-300 нм, поэтому для исследования процессов сорбции и десорбции применяли метод УФ-спектроскопии на спектрофотометре отечественного производства СФ-2000 (ОКБ «Спектр», Санкт-Петербург) [43].
![Экспериментально-клиническое обоснование применения коолагеназы КК при травмах глаз и патологии слезоотводящих путей [Электронный ресурс]](/i/i/4247/203404.png "Экспериментально-клиническое обоснование применения коолагеназы КК при травмах глаз и патологии слезоотводящих путей [Электронный ресурс] Мунирова Лариса Нарбутовна")
