Ophthalmische Demulzenzien

HYGIENE
N. Rex Ghormley, OD, FAAO, St. Louis
Carolyn A. Bates, PhD, Santa Ana, CA
Ophthalmische Demulzenzien
Alles, was Sie über diese „reizlindernden Mittel“ wissen müssen
Demulzenzien sind Substanzen mit
der Fähigkeit, biologische Gewebe wie
Haut, Schleimhäute oder Hornhaut mit
einem reizlindernden Film zu überziehen. „Demulzens“ leitet sich von dem
lateinischen Verb „demulcere“ ab, das
„streicheln“ bedeutet. Ein Demulzens
ist daher ein „streichelndes“ oder
linderndes Mittel.
Die FDA-Monographie über rezeptfreie
Ophthalmika enthält eine Liste ophthalmischer Demulzenzien, die als sicher und wirksam gelten. Dazu gehören Cellulosederivate
(Natrium-Carboxymethylcellulose) [CMC],
Hydroxmethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose [HPMC], Methylcellulose),
Dextran 70, Gelatine und flüssige Polyole
(Glycerin, Polyethylenglykol 300, Polyethylenglykol 400, Polysorbat 80, Propylenglykol, Polyvinylalkohol (PVA) und Povidon.
Diese Substanzen werden zur Linderung
von Augenreizungen und beim Trockenen
Auge verwendet.
Cellulosederivate sind wasserlöslich, viskös und transparent. Sie sind für lebende
Gewebe praktisch nicht toxisch. Gelatine
und Dextran 70 (ein Glukosepolymer) sind
alleine nicht als Demulzenzien wirksam,
sondern sollten in Kombination mit einem
anderen zugelassenen Demulzens verwendet werden. PVA, ein flüssiges Polyol, wird
seit langem als ophthalmisches Demulzens
und Gleitmittel sowie als Vehikel für Ophthalmika verwendet. Es ist weniger viskös als
die Cellulosederivate. Die reizlindernde Aktivität von Povidon entspricht in etwa der von
PVA. Von den anderen flüssigen Polyolen
werden Glycerin, Polyethylenglykole und
Propylenglykol als Demulzenzien zur Linderung und Benetzung von Haut und Rachen
verwendet. Glycerin und Propylenglykol
sind auch in Präparaten enthalten, die zur
Benetzung der Hornhaut bestimmt sind.
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■ Anwendungszwecke
ophthalmischer
Demulzenzien
Ophthalmische Demulzenzien werden
gewöhnlich in Tränenersatzmitteln verwendet. Der Tränenfilm benetzt das Auge und
feuchtet es an. Ein Fehlen des Tränenfilms
führt zum Trockenen Auge, was beim Patienten zu Beschwerden und Augenerkrankungen führt. Die Gabe künstlicher Tränen
trägt dazu bei, die Symptome des Trockenen
Auges zu lindern und kann bei Patienten mit
Trockenem Auge eine Hornhautschädigung
verringern. Vor einiger Zeit wurden ophthalmische Demulzenzien in All-in-One-Lösungen für Kontaktlinsen eingeführt, um den
Tragekomfort der Kontaktlinsen zu verbessern. Complete MoisturePLUS™ (AMO®)
zum Beispiel, enthält sowohl HPMC als auch
Propylenglykol.
Dieser Artikel befasst sich mit den Eigenschaften ophthalmischer Demulzenzien, die
für Kontaktlinsenträger von Bedeutung sein
könnten.
■ Hydratation
Ophthalmische Demulzenzien haben die
Eigenschaft Wasser zu binden. Dies kann
die Feuchtigkeit auf der Augenoberfläche
erhöhen und das Gefühl der Trockenheit,
das Verwender von künstlichen Tränen im
Allgemeinen haben, verringern. Im Vergleich der kumulativen Wasserbindungskapazität von ophthalmischen Demulzenzien,
die gewöhnlich in künstlichen Tränen verwendet werden, betrug die gebundene
Wassermenge von 0,9 g/g trockenes Demulzens bei Carboxymethylcellulose bis zu
2,75 g/g bei Propylenglykol (Abbildung 1).
Die Hydratation von Hornhautepithelzellen
wurde mit einer Hornhautzelllinie von
Kaninchen geprüft (SIRC). Es wurden vier
häufig gebräuchliche Tränenersatzlösungen
getestet: PVA (HypoTears, Novartis) und
HPMC (Tears Naturale II, Alcon), die ein
Konservierungsmittel (P = preserved) enthalten, sowie PVA (Refresh, Allergan) und
CMC (Celluvisc, Allergan), die konservierungsmittelfrei (U = unpreserved) sind.
HPMC-P bewirkte eine signifikant stärkere
Hydratation der Hornhautzellen als die Kontrolllösung (Hanks gepufferte Kochsalzlösung). Die Hydratation in den mit PVA-U
und CMC-U behandelten Gruppen war der
in der Kontrollgruppe vergleichbar. In der
PVA-P-Gruppe war die Hydratation signifikant geringer als in der Kontrollgruppe.1
Abb. 1: Die Wasserbindungskapazität ophthalmischer Demulzenzien. (Daten von Hu und
Denick, 1998)
■ Retention auf der
Augenoberfläche
Je länger ein ophthalmisches Demulzens
auf der Augenoberfläche verbleiben kann,
desto länger profitiert die Hornhaut von den
benetzenden Eigenschaften. In einer Untersuchung der Retentionszeit wurden an
aufrecht sitzenden Patienten auf die obere
Augapfelfläche instillierte Formulierungen
getestet, die einen radiaktiven Marker
(Gammastrahler) enthielten. Die Probanden blinzelten normal und die Menge der
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HYGIENE
auf dem Auge verbleibenden Lösung wurde
mit einer für Gammastrahlen empfindlichen
Kamera erfasst. Die mittlere Halbwertszeit
bis zum Verschwinden der Lösung am Auge
betrug 321 Sekunden für 0,2% Natriumhyalonurat, 44 Sekunden für PVA und 39 Sekunden für HPMC.2
Dagegen wurde in einer Studie von Bach
et al.3 für HPMC (5,1 Minuten) eine signifikant längere Retentionszeit am Auge nachgewiesen als mit PVA (2,9 Minuten).
■ Dicke des Tränenfilms
Polymerlösungen (PVA, HPMC) steigern
auch die Dicke des präkornealen Tränenfilms. Die Dickenzunahme des Tränenfilms
wurde zunächst auf die höhere Viskosität
des ophthalmischen Demulzens zurückgeführt. Jedoch lässt eine Studie mit HPMC
und PVA darauf schließen, dass die Fähigkeit
einer Polymerlösung, den präkornealen
Tränenfilm zu beeinflussen, mit ihren Eigenschaften, sich auf der Oberfläche auszubreiten und Wasser über eine Oberfläche zu
verteilen, zusammenhängt und weniger
durch ihre Viskosität bedingt ist.4 Die Wasserbindungskapazität des Moleküls könnte
daher einen stärkeren Einfluss auf den präkornealen Tränenfilm haben als seine
Viskosität.
wenn die Autoren keine signifikante entsprechende Änderung morphologischer
oder zytochemischer Merkmale der konjunktivalen Epithelzellen vor und nach der
Behandlung feststellen konnten.8
■ „Komfort-Agens“ in
All-in-One-Lösungen
für Kontaktlinsen
All-in-One-Lösungen für Kontaktlinsen
unterliegen besonderen Herausforderungen. Frühere Einzwecklösungen und Anwendungen waren entweder Reinigungsund Desinfektionsmittel oder Benetzungsmittel und somit nur für Komfort am Auge
zuständig. Um das Tragen von Kontaktlinsen
angenehmer zu machen, kombinierten die
Hersteller diese Funktionen in einer einzigen All-in-One-Lösung. Diese Lösungen
müssen die Kontaktlinsen mit für das Auge
unschädlichen Substanzen reinigen und
desinfizieren sowie Wirkstoffe enthalten, die
das Tragen der Kontaktlinsen komfortabler
machen. Tenside, die im Allgemeinen auch
benetzende Eigenschaften aufweisen, wirken als Detergenzien zur Reinigung der
Kontaktlinse (Abbildung 2).
■ Symptome des
trockenen Auges
Ophthalmische Demulzenzien (HPMC,
CMC) verbesserten bei Patienten mit Trockenem Auge die Ergebnisse bei der Bengalrosafärbung und Impressionszytologie.5
Eine Verbesserung von Beschwerden bei
Trockenem Auge durch die Verwendung
ophthalmischer Demulzenzien wurde auch
bei Patienten nach LASIK sowie bei Patienten sowohl mit als auch ohne Sjögren-Syndrom und Symptomen eines Trockenen Auges (mit HPMC) nachgewiesen.6,7
Die Tränenverdunstungsrate von der Augenoberfläche war nach Gabe von HPMC
um bis zu 30 Minuten länger; dies ist ein
Hinweis darauf, dass HPMC lange Zeit auf
der Augenoberfläche verweilt und die Stabilität der Tränenflüssigkeit verbessert. Dies
könnte der Grund für die angegebenen Verbesserungen der Symptome des Trockenen
Auges bei Anwendung von HPMC sein.
Interessanterweise wurde bei mit HPMC
behandelten Patienten ein geringeres Auftreten der subjektiven Symptome angegeben, nicht jedoch bei den Kontrollen, auch
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Abb. 2: Rolle von Benetzungsmitteln in All-inOne-Lösungen für Kontaktlinsen. benetzende
Tenside sind organische Verbindungen, die
hydrophobe und hydrophile Gruppen enthalten. Der Begriff Tensid steht auch für oberflächenaktive Substanz.12
Weil sie sowohl hydrophobe als auch hydrophile Gruppen enthalten,wandern sie bevorzugt
zu hydrophoben-hydro-philen Trennflächen.
In Kontaktlinsenlösungen wirken sie als Detergenzien. Die hydrophoben Gruppen (gerades
Ende) binden sich an die Kontaktlinse sowie an
die Protein- und Mucinablagerungen auf der
Kontaktlinse. Sie verdrängen die Ablagerungen
von der Kontaktlinsenoberfläche. In Lösung
gruppieren sich die hydrophoben Gruppen
stärker zusammen und präsentieren die hydrophilen Gruppen (rundes Ende) der umgebenden wässrigen Lösung.
Dies führt zu einer Sequestrierung der Ablagerungen, so dass diese sich nicht mehr auf der
Kontaktlinsenoberfläche ablagern können.
Da bereits das Einbringen einer geringen
Menge eines starken Detergens von der
Kontaktlinse auf das Auge schmerzhaft wäre, mussten oberflächenaktive Substanzen
gefunden werden, welche die Kontaktlinse
effizient reinigen, aber das Auge nicht
schädigen, falls ein Teil der Lösung auf der
Kontaktlinse verbleibt.
Die neue Generation der Tenside für Kontaktlinsen weist einen hydrophoben Anteil
auf, der sich an die Protein- und Mucinablagerungen auf der Kontaktlinse bindet und einen hydrophilen Anteil, der Wasser bindet.
Da der hydrophobe Teil des Benetzungsmittels sich ebenfalls an die Kontaktlinse binden
kann, kann das an die Kontaktlinse gebundene Benetzungsmittel an das Auge ähnlich
wie eine Trägerlösung wandern. Einige
Hersteller halten dies für einen Vorteil und
gehen davon aus, dass das gebundene Benetzungsmittel Wasser auf der Kontaktlinsenoberfläche anzieht und so die „Benetzbarkeit“ und damit auch den Tragekomfort
steigert. Auch wenn Benetzungsmittel in
All-in-One-Lösungen eine wichtige Rolle
spielen, ist zu beachten, dass sie sich nicht
irreversibel an die Kontaktlinsenoberfläche
binden und dass eine Zunahme der „Benetzbarkeit“ gegen die Möglichkeit abgewogen
werden muss, dass sich Moleküle des Benetzungsmittels im Auge auch an die Hornhautzellmembranen binden könnten.
Ein Hersteller, Advanced Medical Optics,
hat seiner All-in-One-Lösung Complete
MoisturePLUS™ als zusätzliches KomfortAgens ophthalmische Demulzenzien (Propylenglycol und HPMC) zugesetzt. Propylenglykol ist ein kleines Molekül, das in die Kontaktlinsenmatrix eindringt. Es hat die Fähigkeit,
Wassermoleküle anzuziehen und zu binden.
Wenn Kontaktlinsen (Surevue, Vistakon) 24
Stunden lang in einem Propylenglykolpräparat eingelegt wurden, kam es zu einer Zunahme der Kontaktlinsengröße. Die Größenänderung war abhängig von der Konzentration
von Propylenglykol (Tabelle 1) und bildete
sich im Laufe der Zeit nach der Entfernung
des Propylenglykols wieder zurück.
Tabelle 1: *Complete MoisturePLUS All-in-OneLösung enthält eine Konzentration von 0,5%.
Bei dieser Konzentration liegt die Quellung der
Kontaktlinse gut im Bereich der tolerierbaren
Parameter.
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HYGIENE
HPMC ist ein größeres Molekül, das nicht
in die Kontaktlinse eindringt. Die HPMChaltige
All-in-One-Lösung
(Complete
MoisturePLUS™) hält jedoch Wasser auf
hydrophoben Kunststoffflächen länger zurück als All-in-One-Lösungen ohne HPMC
(wie ReNu MultiPlus, Bausch & Lomb;
Opti-Free Express, Alcon) (Abbildung 3).9
Abb. 3: Prozentuale Bedeckung der Kontaktlinsenoberfläche mit Lösung bezogen auf die Zeit
Eine klinische Studie am kontralateralen
Auge, bei der dieselbe All-in-One-Lösung
(Complete, der Vorläufer von Complete
MoisturePLUS) mit HPMC (HPMC-Gruppe)
und ohne HPMC (Kontrollgruppe) verglichen wurde, wies einen signifikanten
Unterschied in der Tränenverdünnungszeit
zugunsten der HPMC-haltigen Lösung
nach.10 Dieselbe Studie ergab auch, dass die
Tränenfilmstruktur in der HPMC-Gruppe
signifikant besser war als in der Kontrollgruppe. In einer Studie mit denselben
Lösungen wurde ein Fragebogen zum Tragekomfort verwendet, um die Präferenzen
der Patienten zu bestimmen. Die Patienten
wurden randomisiert und erhielten zwei
Wochen lang eine der beiden Lösungen und
anschließend weitere zwei Wochen lang die
andere Lösung. Bei der Frage nach der
ihnen bevorzugten Lösung schnitt die
HPMC-haltige Lösung bei allen Fragen zum
Tragekomfort signifikant besser ab als die
Kontrolllösung.11
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■ Zusammenfassung
Ophthalmische Demulzenzien haben ihre
Fähigkeit, das Auge feucht zu halten und
den Komfort für die Patienten zu verbessern. Dies konnte durch Erfahrung sowie experimentell gezeigt werden. Allerdings sind
die diesem Phänomen zugrundeliegenden
Mechanismen noch nicht genau geklärt.
Studien mit Tränenersatzpräparaten lassen
vermuten, dass ophthalmische Demulzenzien die Hydratation sowie die Retention
und Oberflächenverteilung von Wasser verbessern und so Symptome des Trockenen
Auges lindern können.
Kontaktlinsenträger klagen häufig über
Symptome, die ähnlich wie bei Patienten
auftreten, die am Trockenen Auge leiden.
Mit Complete MoisturePLUS versuchte der
Hersteller speziell auf diese Beschwerden
einzugehen und entwickelte eine All-inOne-Lösung, die von der FDA zugelassene
ophthalmische Demulzenzien enthält. Studien sprechen dafür, dass dieser Zusatzstoff
den Tragekomfort bei den Patienten erhöht.
In einer Umfrage wechselten die Patienten von verschiedenen anderen All-in-OneLösungen für Kontaktlinsen auf Complete
MoisturePLUS. Im Hinblick auf den Tragekomfort gaben 78% der Patienten, die den
Fragebogen beantworteten (n = 20.731),
Complete MoisturePLUS den Vorzug gegenüber ihrer früheren Marke.12 Da alle Marken
benetzende Tenside enthalten, ist vermutlich die Zugabe ophthalmischer Demulzenzien, die den Tagekomfort der Kontaktlinsen
verbessert, dafür verantwortlich. Dieses Gebiet sollte weiter untersucht werden. Mangelnder Tragekomfort ist der häufigste
Grund, warum Patienten aufhören, Kontaktlinsen zu tragen.
Eine All-in-One-Lösung, die dazu beiträgt,
die Beschwerden beim Tragen von Kontaktlinsen zu lindern, ist eine wertvolle Ergänzung des Behandlungsarsenals.
www.doz-verlag.de
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Über die Autoren:
Dr. Ghormley hat eine Privatpraxis in St.
Louis, MO, USA. Er ist früherer Präsident
der American Academy of Optometry und
Diplomat der Sektion Hornhaut & Kontaktlinsen dieser Gesellschaft.
Dr. Bates ist Manager der Postmarketingstudien für Advanced Medical Optics, Inc.
Übersetzung aus dem Englischen:
Arnold Dambach
Formel-Sammlung
überarbeitete 6. Auflage
64 Seiten, handliches Format
Tel: +49(0)62 21-90 5170
Fax: +49(0)62 21- 90 5171
Literatur
€ 8,–
inkl. ges. MwSt., zzgl. Porto u. Verpackung
ISBN 3-922269-13-3
Review of Cornea & Contact Lenses
Oktober 2005 S. 33-36
Kontaktadresse:
Alexandra Spiegler
AMO Germany GmbH
Rudolf-Plank-Str. 31
76275 Ettlingen
E-Mail: [email protected]
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