На правах рукописи
ФОКИНА
Диана Владимировна
ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ МЯГКИХ КОНТАКТНЫХ ЛИНЗ, НАСЫЩЕННЫХ ФТОРХИНОЛОНАМИ IV ПОКОЛЕНИЯ, ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ ВНУТРИГЛАЗНЫХ ИНФЕКЦИЙ
14.01.07 – глазные болезни
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Санкт-Петербург - 2011
Работа выполнена в ФГВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени » МО РФ
Научный руководитель: | Заслуженный врач Российской Федерации, доктор медицинских наук, профессор БОЙКО Эрнест Витальевич |
Официальные оппоненты: | Заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор медицинских наук, профессор БАЛАШЕВИЧ Леонид Иосифович |
доктор медицинских наук, профессор БРЖЕСКИЙ Владимир Всеволодович | |
Ведущая организация: | ФГУ «Национальный медико-хирургический центр имени Министерства здравоохранения и социального развития РФ». |
Защита состоится «24» октября 2011 года в 14 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 215.002.09 при ФГВОУ ВПО «Военно–медицинская академия имени » МО РФ ( Санкт–Петербург, ).
С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке
ФГВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени » МО РФ
Автореферат разослан «____» сентября 2011 г.
Ученый секретарь совета
доктор медицинских наук
КУЛИКОВ Алексей Николаевич
Общая характеристика работы
Актуальность. Профилактика внутриглазных инфекций при плановой хирургии в стационаре является важной проблемой в офтальмологии [, 2009; , 2010; Almeida D. R., Miller D., Alfonso E. C., 2010]. Послеоперационный эндофтальмит – наиболее тяжелое последствие при факоэмульсификации катаракты и других вмешательствах, связанных со вскрытием фиброзной оболочки глазного яблока [, , 2008; , , 2009; Callegan М. С., Gilmore M. S., Gregory M., 2007].
Внедрение современных высокотехнологичных операций не снизило количество послеоперационных эндофтальмитов [, , 2008; , , 2010; Peyman G., Lee P., Seal D. V., 2004; Barry P., Gardner S., Seal D., 2009; Novosad B. D., Callegan M. C., 2010]. В настоящее время необходимым условием проведения оперативного вмешательства является выполнение периоперационной профилактики [, , 2008; , О’ 2009; , 2009; Sharifi E., Travis C. P., Ayman N., 2009].
В клинической офтальмологии возрастает роль применения в лечебных целях мягких контактных линз (МКЛ), надеваемых на роговицу до операции. Этот метод позволяет создавать к её началу во влаге передней камеры (ВПК) глаза терапевтическую концентрацию антибиотика [, 2006; , 2009; , , 2010; , , 2010; Chi-Chung L., Hui M., Boone A., Jones L., 2008; Yañez F., Martikainen L., Braga M. E., 2010; Xu J., Li X., Sun F., 2010].
Сотрудниками кафедры офтальмологии ВМедА накоплен опыт применения лечебных МКЛ для антибиотикопрофилактики интраокулярных инфекций в локальном военном конфликте на Северном Кавказе в 2000 г. у больных с открытой травмой глаза [, , 2010]. Кроме того, доказана высокая эффективность использования неионных МКЛ, насыщенных растворами фторхинолонов – офлоксацина и левофлоксацина в проведении периоперационной профилактики при факоэмульсификации [, 2009; , , 2010]. В зарубежных работах показана возможность применения в лечебных целях ионных МКЛ [Hehl E. M., Beck R., Luthard K., 1999; Tian X., Iwatsu M., Sado K., 2001; Hui M., Boone A., Jones L., 2008].
Положительные качества современных материалов линз, наличия на ней заряда, позволяющего сорбировать антибиотик, являются привлекательными для разработки методики применения этих МКЛ, насыщенных современными фторхинолонами, для их доставки в ВПК глаза. Исследования по применению ионных МКЛ, насыщенных этими антибиотиками, в целях профилактики внутриглазных инфекций являются перспективными.
В Европе и Америке стандартом для исследования содержания антибиотиков в ВПК глаза является высокоэффективная жидкостная хроматография [Cashman P. J., Thornton J. I., 1971; Trinler W. A., Reuland D. J., 1975]. Однако её существенным недостатком являются длительность исследования содержания препаратов, сложность оборудования, требующая работы на приборе высококвалифицированного специалиста, высокая стоимость современных хроматографов [Chan K. P., Chu K. O., 2006; Jain G. K., Jain N., Pathan S. A., 2010].
В последнее время методика спектрофлуориметрии активно внедряется в диагностический процесс [Venugopal K., Saha R. N., 2005; Motwani S. K., Chopra S., Ahmad F. J., 2007]. Её достоинствами является точность, высокая чувствительность, относительная простота выполнения и дешевизна приборов. В то же время сравнительных исследований двух этих методик для определения антибиотиков в ВПК глаза в литературе нами не встречено.
Цель исследования:
Обосновать и разработать методику периоперационной профилактики внутриглазных инфекций, с помощью ионных гидрогелевых лечебных мягких контактных линз, насыщенных современными фторхинолонами.
Задачи исследования:
1. Сравнить сорбцию и десорбцию современных фторхинолонов ионными и неоинными мягкими гидрогелевыми контактными линзами с влагосодержанием 58% и 38% соответственно.
2. Исследовать проникновение моксифлоксацина, левофлоксацина и гатифлоксацина из мягких контактных линз во влагу передней камеры глаза.
3. Исследовать содержание антибиотиков во влаге передней камеры глаза после инстилляций в конъюнктивальную полость этих же препаратов.
4. На основании исследования количественного содержания фторхинолонов (относительной биодоступности препаратов) сравнить методики периоперационной профилактики с помощью лечебных гидрогелевых мягких контактных линз, надеваемых на роговицу, и инстилляций.
5. Оценить возможность исследования содержания антибиотиков во влаге передней камеры глаза с помощью методик спектрофлуориметрии и жидкостной хроматографии.
Научная новизна работы:
- выявлено, что сорбция современных фторхинолонов ионной гидрогелевой контактной линзой значительно выше, чем неионной, а десорбция лекарственного вещества из этой линзы осуществляется быстрее;
- на основании расчета количественных показателей содержания фторхинолонов во влаге передней камеры глаза показано, что МКЛ обеспечивает более высокую относительную биодоступность лекарственного вещества и позволяет надёжно создавать в ВПК глаза терапевтически эффективные концентрации моксифлоксацина и левофлоксацина, чего не удается достичь при использовании метода инстилляций;
- разработана упрощённая методика периоперационной профилактики внутриглазных инфекций. Эта методика проста в применении и может быть рекомендована для использования в офтальмологических отделениях глазных стационаров, в том числе и учреждениях МО РФ;
- в результате проведенных исследований показана высокая эффективность методики спектрофлуориметрии для определения концентрации антибиотиков в ВПК.
Новизна подтверждается полученными двумя патентами на изобретение и одним – на полезную модель.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Ионные мягкие гидрогелевые контактные линзы, насыщенные 0,16%-ным раствором моксифлоксацина и 0,5%-ным раствором левофлоксацина, сорбируют большее количество препарата в сравнении с неионными и уже через 30 минут создают терапевтическую концентрацию антибиотика во влаге передней камеры не менее чем на 4,5 часа.
2. Относительная биодоступность при введении моксифлоксацина и левофлоксацина с помощью ионных мягких гидрогелевых линз более чем в 4 раза превышает содержание этих препаратов во влаге передней камеры глаза после инстилляций, а биодоступность гатифлоксацина является низкой.
3. Для определения концентрации антибиотиков во влаге передней камеры глаза спектрофлуориметрия по информативности не уступает жидкостной хроматографии, а по причине экономической целесообразности и меньших трудозатрат является предпочтительной.
Внедрение результатов работы в практику:
Результаты работы внедрены в учебный процесс на кафедре офтальмологии ВМедА и успешно применяются в практике офтальмологических отделений клиники офтальмологии ВМедА и 442 окружного военного госпиталя Западного военного округа (г. Санкт-Петербург), Железнодорожной больницы Октябрьской ЖД МПС РФ г. Санкт-Петербурга.
Связь работы с темами научно-исследовательских работ учреждения:
Настоящее исследование выполнено в рамках научно-исследовательской работы кафедры офтальмологии ВМедА и научно-исследовательской лаборатории «Микрохирургии глаза и контактной коррекции зрения» по заказу Главного Военно-медицинского управления МО РФ: «Лечебные мягкие контактные линзы для личного состава ВС РФ» шифр «Пейзаж 2+», оконченной в 2011 г.
Апробация работы:
Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на V и VI Всероссийских научных конференциях молодых учёных «Актуальные проблемы офтальмологии» (Москва, 2010, 2011), эти работы отмечены дипломами 3 степени; на VIII Международной научной конференции офтальмологов Причерноморья BSOS «Инновационная офтальмология» (Краснодар, 2010); на XI научно-практической конференции с международным участием "Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии» (Москва, 2010).
Лечебная мягкая контактная линза (патент на изобретение № 000 от 01.01.2001 г. RU11 С2 «Способ изготовления лечебной мягкой контактной линзы»), в разработке которой автор принимала участие, удостоена золотой медали на международном салоне промышленной собственности «Архимед» (2010 г.).
Объем и структура диссертации:
Диссертация изложена на 129 страницах машинописного текста, состоит из пяти глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы и приложения. В списке литературы 176 источников, из них 73 отечественных и 103 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 20 таблицами, 52 рисунками.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Материалы и методы исследования.
В исследовании применяли гидрогелевые ионные мягкие контактные линзы 1-Day Acuvue (МКЛ-58) фирмы «Jonson & Jonson» (США) и неионные линзы отечественного производства – Конкор-38 (МКЛ-38), разработанных (Вологда). Эти линзы насыщали растворами фторхинолонов: моксифлоксацина 0,16%, левофлоксацина 0,5 % и гатифлоксацина 0,2%. Коммерческие названия препаратов: Авелокс (Bayer), Таваник (Sanofi Aventis) и Тебрис (Mili Healthcare). Левофлоксацин относится к фторхинолонам III поколения, моксифлоксацин и гатифлоксацин – IV поколения. Характеристики МКЛ и антибиотиков приведены в таблицах 1, 2.
Таблица 1
Характеристики МКЛ
Название | Химический состав | Тип гидрогеля | Сw, % | Масса в сухом состоянии, мг | Dk, Баррер | d, мм |
МКЛ-38 | ГЭМА | Неионный | 38 | 20,0±2,0 | 9,5 | 14,3 |
МКЛ-58 | ГЭМА-МАК | Ионный | 58 | 13,5±1,5 | 21,4 | 14,2 |
Примечания: ГЭМА – 2-гидроксиэтилметакрилат; МАК – метакриловая кислота; Сw – влагосодержание, масс. %; Dk – кислородная проницаемость материала, Баррер; d – диаметр, мм
Таблица 2
Характеристики фторхинолонов, применяемых для насыщения мягких контактных линз
Международное непатентованное название антибиотика | Молекуляр-ная масса, г/моль | Концен-трация, мкг/мл | рН | Раствори-мость в воде, мг/мл | |
Моксифлоксацин | 437,9 | 1,6 | 6,8 | 24 |
|
Левофлоксацин | 361,4 | 5,0 | 6,5 | 35,8 |
|
Гатифлоксацин | 375,4 | 2,0 | 6,0 | 30-60 |
|
На первом этапе экспериментальной части работы мы исследовали сорбцию и десорбцию обоих типов МКЛ с помощью УФ-спектроскопии.
Определение содержания антибиотика в линзе производили по методике, подробно описанной сотрудниками кафедры [, 2009; , , 2010].
Клиническая часть включала в себя обследование 157 больных, которым по поводу возрастной катаракты выполняли факоэмульсификацию. Участие пациентов в работе являлось добровольным. В соответствии с протоколом исследования от каждого было получено информированное согласие, оформленное в соответствии с рекомендациями локального этического комитета Военно-медицинской академии. Обследование больных с катарактой включало комплексное рутинное исследование: визометрию (по таблице Сивцева), рефрактометрию и пневмотонопериметрию, расчет интраокулярной линзы, биомикроскопию и фоторегистрацию. Кроме того, оценивали переносимость МКЛ по следующим признакам: состояние век, конъюнктивы и роговицы. Для выявления симптомов раздражения конъюнктивы мы использовали разработанную нами классификацию: 0 степень – отсутствие признаков раздражения конъюнктивы;1 степень – легкая конъюнктивальная инъекция глазного яблока; 2 степень – появление признаков перикорнеальной инъекции сосудов; 3 степень – выраженная смешанная инъекция, появление признаков блефароспазма.
В начале линзу насыщали путём погружения в 2,5 мл раствора антибиотика в течение 18 часов. До операции на роговицу надевали МКЛ, насыщенную антибиотиком (I, II группы), снимаемые для контроля их содержания в ВПК глаза в различные промежутки времени (10, 20, 45 мин; 1, 1,5, 2 ч и далее через час). Забор ВПК осуществлял хирург при помощи шприца и иглы 30 G (0,3 мм) в начале операции. Анализ проводили на флуоресцентном спектрофотометре Hitachi 650-60 (Япония) или с помощью жидкостной хроматографии (хроматограф Agilent 110).
I-я группа пациентов была разделена на три подгруппы. Больным 1-й подгруппы надевали линзы с моксифлоксацином, 2-й подгруппы – линзы с левофлоксацином, 3-й – линзы с гатифлоксацином. Исследование содержания антибиотика в ВПК глаза определяли методом спектрофлуориметрии.
У пациентов II-й группы (4-я, 5-я и 6-я подгруппы) сравнивали результаты спектрофлуориметрии и жидкостной хроматографии по определению содержания антибиотика в ВПК глаза (на роговицу надевали ионные линзы, насыщенные теми же антибиотиками, что и в I-й группе). В этой группе полученную пробу делили на две равные части, после чего проводили сравнение полученных результатов двумя методиками.
Пациентам III-й группы (7-я, 8-я, 9-я подгруппы) эти же препараты закапывали в конъюнктивальную полость по одной капле пятикратно в течение часа перед операцией (контрольная группа). Определяли концентрацию этих препаратов в ВПК глаза методом спектрофлуориметрии.
Распределение больных по группам приведено в таблице 3.
Таблица 3
Распределение больных по группам
Номер груп-пы | Номер под- группы | Характер исследования | МКЛ | Инс-тил-ляции | Методики исследова-ния | |
38 | 58 | |||||
I | 1 | Концентрация моксифлоксацина в ВПК глаза | 16 | 10 | - | Спектро-флуори-метрия |
2 | Концентрация левофлоксацина в ВПК глаза | 27 | 15 | - | ||
3 | Концентрация гатифлоксацина в ВПК глаза | 10 | 11 | - | ||
II | 4 | Содержание моксифлоксацина в ВПК глаза | 6 | 6 | - | Спектро-флуори-метрия и жидкостная хроматография |
5 | Содержание левофлоксацина в ВПК глаза | 6 | 6 | - | ||
6 | Содержание гатифлоксацина в ВПК глаза | 6 | 6 | - | ||
III | 7 | Концентрация моксифлоксацина в ВПК при инстилляциях | - | - | 12 | Спектро-флуори-метрия |
8 | Концентрация левофлоксацина в ВПК при инстилляциях | - | - | 9 | ||
9 | Концентрация гатифлоксацина в ВПК при инстилляциях | - | - | 11 | ||
Всего | 157 |
Для статистического описания данных использовали табличное и графическое представление данных. Значимость различий средних значений количественных показателей оценивали с помощью параметрического t-критерия Стьюдента и метода доверительных интервалов. Для описания характера зависимости между временем нахождения линзы на роговице и концентрацией антибиотика в ВПК глаза изучали с помощью регрессионного анализа, на основе которого рассчитывался коэффициент детерминации R2. Статистическую обработку и анализ первичных данных проводили в среде Microsoft Exel.
Результаты экспериментальных исследований
Сотрудники кафедры перед насыщением линзы антибиотиком для последующей постановки её на глаз пациента, проводили её отмывание от консервирующих и буферных добавок, погружая МКЛ во флакон с 400 мл дистиллированной воды на 2-4 часа [, 2009]. С целью совершенствования технологии нами была отработана методика насыщения линзы фторхинолоном без предварительного её отмывания, для этого линзу погружали в 2,5 мл раствора антибиотика. Сравнив эти способы насыщения линз с помощью параметрического t-критерия, достоверной разницы между методиками насыщения не выявлено (р>0,05). Эта методика является более простой, её легко применять в условиях клиники и офтальмологических отделений военных госпиталей, так как она значительно сокращает время приготовления линзы к насыщению раствором антибиотика. В данной работе приводится результаты исследования, полученных упрощенной методикой насыщения линз фторхинолонами.
1. Исследование сорбции и десорбции различных типов мягких контактных линз
В начале нашего исследования сравнили сорбцию препаратов неионной и ионной линз.
Сорбция антибиотиков различными типами МКЛ представлена на рисунке 1.
Рис. 1. Сорбция фторхинолонов МКЛ-58 и МКЛ-38, SL – сорбция антибиотика в расчете на одну линзу, мг
Выявили, что сорбция моксифлоксацина, левофлоксацина и гатифлоксацина МКЛ-38 составляет (0,561±0,06) мг; (0,752±0,08) мг и (0,540±0,05) мг соответственно. Сорбция этих же фторхинолонов МКЛ-58 составляет (0,506±0,05) мг; (0,812±0,08) мг и (0,50±0,05) мг соответственно.
Несмотря на то, что масса МКЛ,5 мг) на 30% больше чем масса МКЛ,5 мг), статистически значимых различий в величине сорбции каждого препарата (моксифлоксацина, левофлоксацина и гатифлоксацина) МКЛ-38 и МКЛ-58 мы не выявили (p>0,05). Это обусловлено тем, что 1 мг гидрогелевого материала ионной мягкой контактной линзы (МКЛ-58) для моксифлоксацина, левофлоксацина и гатифлоксацина сорбирует (0,0349+0,003) мг; (0,0560+0,006) мг; (0,0480+0,005) мг, а для неионной (МКЛ-38) эта величина составляет соответственно (0,0261+0,002) мг; (0,0350+0,004) мг; (0,0065+0,0007) мг. Сорбция фторхинолонов МКЛ-58 значительно превышает сорбцию МКЛ-38 (p<0,05).
Для измерения скорости высвобождения фторхинолонов из МКЛ использовали период полувыделения препарата (t1/2) – время выделения половины количества антибиотика, содержащегося в линзе.
Параметры десорбции из исследуемых линз представлены на рисунке 2.
 |
Рис. 2. Десорбция фторхинолонов из различных типов МКЛ
Выявлено, что t1/2 моксифлоксацина, левофлоксацина и гатифлоксацина из МКЛ-38 составляет (40,0±6,0) мин, (39,8±4,0) мин и (29,5±4,0) мин, а из МКЛ,0±2,0) мин, (20,3±2,0) мин и (15,8±1,6) мин соответственно и происходит значительно быстрее (р<0,05). При сравнении скорости высвобождения моксифлоксацина и левофлоксацина из МКЛ-38 и МКЛ-58 выявлено, что различия в периодах полувыделения этих препаратов статистически недостоверны (р>0,05). У гатифлоксацина период полувыделения из этих линз значительно короче (р<0,05).
Результаты клинических исследований
2. Исследование проникновения фторхинолонов во влагу передней камеры методом флуоресцентного анализа
На первом этапе работы проводили анализ проникновения фторхинолонов из исследуемых линз (I-я группа). Результаты исследования для МКЛ-58 представлены на рисунке 3.
Рис. 3. Фармакокинетика проникновения фторхинолонов в ВПК из МКЛ-58 в зависимости от времени нахождения ее на глазу пациента
Анализ содержания моксифлоксацина в ВПК глаза при использовании МКЛ-58 показал следующее. Терапевтическая концентрация (3,0 мкг/мл) создавалась через 45 мин. Максимальная концентрация антибиотика была достигнута через 4 часа и составила 18,1 мкг/мл, приближаясь к максимально допустимой дозе, после чего наблюдалось плавное снижение концентрации препарата. Терапевтическая концентрация сохранялась не менее 10 часов. Для снижения концентрации моксифлоксацина целесообразно уменьшить его концентрацию в насыщающем растворе.
Содержание левофлоксацина в ВПК глаза была ниже и характеризовалась следующими параметрами. Терапевтическая концентрация создавалась через 60 мин после нахождения линзы на глазу пациента. Максимальная концентрация антибиотика в ВПК была достигнута не более чем через 3 часа и составила 9,00 мкг/мл, после чего наблюдалось плавное снижение концентрации препарата. Терапевтическая концентрация сохранялась не менее 8 часов.
Максимальная концентрация гатифлоксацина в ВПК составила 1,1 мкг/мл. МПК после нахождения линзы на глазу пациента достигалась через 75 мин. Она сохранялась около 70 мин.
Анализ проникновения антибиотиков в ВПК глаза из МКЛ-38 представлен на рисунке 4.
Рис. 4. Фармакокинетика проникновения фторхинолонов в ВПК из МКЛ-38 в зависимости от времени нахождения ее на глазу пациента
Анализ содержания моксифлоксацина в ВПК глаза при использовании МКЛ-38 показал следующее. Терапевтическая концентрация (3,0 мкг/мл) создавалась через 50 мин. Максимальная концентрация антибиотика была достигнута через 3 часа и составила 16,0 мкг/мл.
Концентрация левофлоксацина в ВПК глаза была ниже и характеризовалась следующими параметрами: терапевтическая концентрация создавалась через 75 мин. Максимальная концентрация антибиотика была достигнута через 2,3 часа и составляет 8,48 мкг/мл.
Максимальная концентрация гатифлоксацина в ВПК составила 1,55 мкг/мл. Она превышала МПК через 30 мин после надевания МКЛ и сохранялась около 80 мин.
Различий в содержании фторхинолонов, поступающих в ВПК глаза из линз обоих типов, мы не выявили (p>0,05).
На втором этапе работы проводили анализ проникновения исследуемых фторхинолонов при инстилляциях в конъюнктивальную полость (III-я группа). Результаты представлены на рисунке 5.
Рис. 5. Фармакокинетика проникновения фторхинолонов в ВПК, вводимых методом инстилляций
Из представленных на рисунке 5 графических данных следует, МПК (0,9 мкг/мл) моксифлоксацина наблюдалась в течение 90 мин после пятикратного закапывания антибиотика. Терапевтическая концентрация (3,0 мкг/мл) не достигалась. МПК левофлоксацина отмечалась в течение 70 мин, не достигая терапевтической. При этом МПК и терапевтическая концентрация гатифлоксацина не достигалась.
В результате исследований мы убедились, что при инстилляциях моксифлоксацина и левофлоксацина (у пациентов 7-й и 8-й подгрупп группы III), достигается только МПК. При инстилляциях гатифлоксацина МПК не достигнута ни в одном случае (у пациентов 9-й подгруппы).
3. Исследование влаги передней камеры глаза методиками спектрофлуориметрии и жидкостной хроматографии
Концентрацию фторхинолонов в ВПК глаза измеряли с помощью спектрофлуориметрии и широко распространенной в Европе в настоящее время методики жидкостной хроматографии. Внутриглазную жидкость, взятую из ВПК во время факоэмульсификации, делили на две равные части и проводили исследование этими методиками. Результаты представлены на рисунках 6, 7.
|
Рис. 6. Результаты проникновения моксифлоксацина в ВПК из МКЛ-58 при спектрофлуориметрии и жидкостной хроматографии
|
Рис. 7. Содержание моксифлоксацина в ВПК из МКЛ-38 при спектрофлуориметрии и жидкостной хроматографии
Сравнительный анализ содержания левофлоксацина и гатифлоксацина в ВПК глаза из этих же линз при спектрофлуориметрии и жидкостной хроматографии представлены в таблицах 4 и 5.
Таблица 4
Содержание левофлоксацина в ВПК глаза, исследуемого с помощью спектрофлуориметрии и жидкостной хроматографии
МКЛ | Флуоресцентный анализ | Жидкостная хроматография | p |
МКЛ-58 | 11,4±1,6 | 9,8±1,0 | p>0,05 |
МКЛ-38 | 6,2±0,8 | 5,7±0,7 | p>0,05 |
МКЛ-58 | 11,2±1,3 | 9,7±1,0 | p>0,05 |
МКЛ-38 | 5,7±0,7 | 4,9±0,5 | p>0,05 |
МКЛ-58 | 10,2±1,4 | 9,3±1,0 | p>0,05 |
МКЛ-38 | 4,3±0,5 | 3,6±0,4 | p>0,05 |
МКЛ-58 | 9,1±0,9 | 8,4±0,9 | p>0,05 |
МКЛ-38 | 4,0±0,4 | 3,4±0,4 | p>0,05 |
МКЛ-58 | 8,7±0,9 | 7,4±0,8 | p>0,05 |
МКЛ-38 | 2,4±0,3 | 1,9±0,3 | p>0,05 |
МКЛ-58 | 4,0±0,5 | 3,4±0,3 | p>0,05 |
МКЛ-38 | 1,2±0,3 | 0,9±0,1 | p>0,05 |
Таблица 5
Содержание гатифлоксацина в ВПК глаза, исследуемого с помощью спектрофлуориметрии и жидкостной хроматографии
МКЛ | Флуоресцентный анализ | Жидкостная хроматография | p |
МКЛ-58 | 1,2±0,4 | 1,0±0,3 | p>0,05 |
МКЛ-38 | 1,1±0,4 | 0,7±0,09 | p>0,05 |
МКЛ-58 | 1,1±0,3 | 0,9±0,1 | p>0,05 |
МКЛ-38 | 0,4±0,05 | 0,3±0,04 | p>0,05 |
МКЛ-58 | 0,8±0,1 | 0,7±0,08 | p>0,05 |
МКЛ-38 | 0,4±0,05 | 0,3±0,04 | p>0,05 |
МКЛ-58 | 0,7±0,08 | 0,6±0,07 | p>0,05 |
МКЛ-38 | 0,6±0,05 | 0,5±0,06 | p>0,05 |
МКЛ-58 | 0,3±0,04 | 0,2±0,03 | p>0,05 |
МКЛ-38 | 1,0±0,2 | 0,8±0,09 | p>0,05 |
МКЛ-58 | 0,2±0,03 | 0,1±0,02 | p>0,05 |
МКЛ-38 | 0,3±0,04 | 0,2±0,03 | p>0,05 |
Проведенный анализ показал статистически недостоверную тенденцию (р>0,05) к занижению показателей концентрации фторхинолонов при использовании жидкостной хроматографии.
4. Определение относительной биодоступности препаратов, вводимых с помощью линз и инстилляций
Для количественной оценки сравнения проницаемости фторхинолонов в ВПК глаза инстилляционного метода и их введения с помощью МКЛ, насыщенной антибиотиком, определяли относительную биодоступность по формуле:
F = (AUC2/AUC1) ×(D1/ D2) (1),
где D – доза препарата; AUC (area under curve) – площадь под кривой; отображающей зависимость концентрации лекарства в ВПК от времени; индекс 1 относится к введению фторхинолона методом инстилляций, индекс 2 относится к введению препарата с помощью МКЛ. Пример графического представления данных для МКЛ представлен на рисунке 8.
Рис. 8. Расчет относительной биодоступности моксифлоксацина при использовании МКЛ-58
Выявили, что относительная биодоступность исследуемых антибиотиков, вводимых с помощью лечебных МКЛ, значительно выше в сравнении с соответствующим параметром при использовании метода инстилляций. При использовании МКЛ-38 биодоступность моксифлоксацина составила 45,2, левофлоксацина – 27,3, гатифлоксацина – 2,7 мкг·ч·мл-1; МКЛ-58 – 50,4; 26,4; 1,8 мкг·ч·мл-1 соответственно; при инстилляциях этих же препаратов – 1,75; 5,64; 0,5 мкг·ч·мл-1 соответственно.
|
|
Наивысшая биодоступность характерна для моксифлоксацина (величина его относительной биодоступности почти в 4 раза выше, чем у левофлоксацина и в 9 раз выше, чем у гатифлоксацина).
Обсуждение результатов исследования
Выбор антибиотиков. В настоящее время в офтальмологии для глазных инстилляций применяются две группы антибиотиков: фторхинолоны, которые мы изучали в настоящей работе, и аминогликозиды. Исследование аминогликозидов – гентамицина и тобрамицина нам представлялось малоперспективным, так как было показано, что гентамицин и тобрамицин проникают в ВПК глаза в незначительном количестве [, 2006; , 2009].
Выбор антибиотиков, которыми мы насыщали линзы, был обусловлен следующими причинами. Длительное использование антибактериальных препаратов в офтальмологической практике способствует появлению вирулентных антибиотикоустойчивых штаммов микроорганизмов и грибов. Большинство обычных возбудителей глазных инфекций уже имеют высокую резистентность к левофлоксацину, но сохраняют чувствительность к моксифлоксацину благодаря более широкому спектру антимикробного действия последнего.
Кроме того, необходимо учитывать проблемы метициллинрезистентности стафилококков и многовариантности устойчивости микроорганизмов к антимикробным препаратам [, , 2009; , , 2009; , Поздеева. А.Н., , 2010].
Учитывая вышеперечисленные аспекты, мы остановили свое внимание на фторхинолонах IV-го поколения, так как они обладают более широким спектром антибактериального действия, хорошо переносятся эпителием роговицы и отлично зарекомендовали себя в зарубежной офтальмологической практике [Yoshida J., Kim A., Pratzer K. A., 2010; Chawla B., D'Arienzo P. A., 2010; He L., Hesje C. K., Denève C., 2009].
Применение неионных МКЛ-38, насыщенных фторхинолонами, мы использовали для обоснования эффективности ионных МКЛ-58, в качестве своеобразной «контрольной группы».
Ионная линза по сравнению с неионной имеет массу на 30% меньше, кислородную проницаемость в 3 раза больше, и отличается улучшенным дизайном, обеспечивающим комфортность при ношении. Кроме того, содержание ионного компонента более 0,2% позволяет увеличить сорбцию антибиотика линзой. При различной массе неионной и ионной линз (21,5 и 14, 5 мг соответственно) отмечается приблизительно одинаковая в количественном отношении сорбция исследуемых антибиотиков.
Десорбция. Необходимо принять во внимание и различную скорость высвобождения антибиотиков из МКЛ-38 и МКЛ-58. Десорбция из линз первого типа происходит в 1,5 раза медленнее, чем из линз второго типа; период полувыделения из МКЛ-38 моксифлоксацина и левофлоксацина около 40 минут, из МКЛ-58 – около 20 минут.
Кроме того, при использовании МКЛ-58 терапевтическая концентрация моксифлоксацина в ВПК глаза создавалась через 45 мин, левофлоксацина – через 60 мин; из МКЛ-38, насыщенных моксифлоксацином – через 50 мин, левофлоксацином – 75 мин. Периоперационная профилактика должна начинаться за час до операции, поэтому использовать для этой цели МКЛ-58 предпочтительнее.
Очень важны и временные показатели, в течение которых в ВПК глаза поддерживается терапевтическая концентрация антибиотика. Для обоих типов линз они составляют около 8 часов с левофлоксацином и 10 часов – моксифлоксацином.
Следует отметить, что если для нужд плановой хирургии катаракты в стационаре, рассматривающейся в нашей работе, достаточно поддержание терапевтической концентрации в течение 2-3 часов, то в военных конфликтах предпочтительнее более длительные временные параметры, так как они позволяют проводить профилактику инфекционных осложнений на этапах медицинской эвакуации, не требуя замены линзы.
Относительная биодоступность. Для оценки количественного проникновения антибиотиков в ВПК глаза определяли относительную биодоступность. Более эффективное проникновение антибиотика во внутренние структуры глаза из лечебных МКЛ, по сравнению с проведением инстилляций обусловлено тем, что лечебная контактная линза локализует лекарственное вещество в зоне роговицы и обеспечивает поступательное движение антибиотика в ВПК глаза.
Наивысшая биодоступность характерна для моксифлоксацина (величина относительной биодоступности моксифлоксацина почти в 4 раза выше, чем у левофлоксацина). Значительные различия между левофлоксацином и моксифлоксацином при близких значениях молекулярной массы двух фторхинолонов могут быть обусловлены более высокой липофильностью последнего, сочетающейся со значительной растворимостью в воде и величиной рН близкой к 7. Однако высокая проницаемость моксифлоксацина требует снижения концентрации раствора, предназначенного для насыщения лечебной контактной линзы.
В наших экспериментах гатифлоксацин показал очень низкую проникающую способность во внутренние структуры глаза. Лечебные МКЛ не создают терапевтическую концентрацию этого препарата, а при инстилляциях не достигается МПК. Поэтому мы не можем рекомендовать его для применения в целях периоперационной антибиотикопрофилактики.
В клинической части исследования после снятия линзы и после инстилляций в конъюнктивальную полость исследуемых фторхинолонов оценивали выраженность конъюнктивальной инъекции по степеням.
Инъекция сосудов глазного яблока была выявлена только в I-ой группе пациентов (2 подгруппа) при использовании МКЛ-38, насыщенной левофлоксацином. Ни у одного пациента этой группы роговица 1%-ным флюоресцеином не прокрашивалась. Появление симптомов раздражения глазного яблока при надевании этой линзы было обусловлено длительным воздействием антибиотика (3-4 часа), имеющего pH 6,5 с быстрой десорбцией левофлоксацина из линзы, что вызывало раздражающее воздействие препарата на конъюнктиву.
Мы убедились, что применение лечебных МКЛ является технологически более доступной процедурой, исключает участие медицинской сестры, в то же время, контактная линза, надетая на роговицу глаза, является своеобразным свидетельством того, что была осуществлена требуемая предоперационная профилактика.
Сравнение методик. В настоящее время возрастает роль антибиотикопрофилактики в связи с внедрением в практику офтальмохирургии высокотехнологичных операций со вскрытием глазного яблока. Часто возникает необходимость определения проникновения антибиотиков в камеры глаза при внутривенном или интравитреальном введении в ограниченные временные промежутки. В связи с этим встает вопрос, какой метод использовать для изучения содержания препаратов в биологических средах с целью обоснования внедрения антибиотикопрофилактики и быстрого получения результатов концентрации лекарственных препаратов.
Как уже упоминалось, в Европе и Америке жидкостная хроматография является широко распространенным методом исследования концентраций препаратов в ВПК глаза с 70-х гг. XX века, а с начала 90-х годов стала внедряться спектрофлуориметрия. Однако сведений по сравнению этих двух методик для определения содержания антибиотиков в камерах глаза нами не встречено. В связи с этим для исследования содержания фторхинолонов IV поколения во внутриглазной жидкости была создана группа пациентов, влагу которых изучали с помощью этих двух методик.
Наши исследования показали, что концентрации фторхинолонов в ВПК глаза, определенных методами спектрофлуориметрии и жидкостной хроматографии, показывают идентичные результаты в исследованных пробах.
Однако, как показала практика спектрофлуориметрия технически проще жидкостной хроматографии. Важным достоинством метода является возможность одновременного количественного определения концентраций антибиотиков в нескольких пробах, тогда как исследование с помощью жидкостной хроматографии проводится длительное время (до суток).
Таким образом, для определения содержания антибиотиков в ВПК глаза возможно использовать более современную, технологичную методику – спектрофлуориметрию.
ВЫВОДЫ:
1. Сорбция моксифлоксацина, левофлоксацина и гатифлоксацина из расчёта на 1 мг материала ионной линзы (МКЛ-58) значительно превышает сорбцию неионной (МКЛ-38).
2. Ионные мягкие гидрогелевые контактные линзы, насыщенные 0,16%-ным раствором мокифлоксацина и 0,5%-ным раствором левофлоксацина, обеспечивают содержание во влаге передней камеры глаза в пределах
(18,1 +2,4) мкг/мл и (9,0+1,0) мкг/мл соответственно не менее чем на 4,5 часа. Гатифлоксацин имеет низкую проницаемость во влагу передней камеры глаза и использовать в целях периоперационной профилактики внутриглазных инфекций нецелесообразно.
3. Инстилляции обеспечивают во влаге передней камеры глаза минимально подавляющую концентрацию моксифлоксацина и левофлоксацина в пределах (1,9+0,2) мкг/мл и (1,65+0,19) мкг/мл соответственно. Гатифлоксацин не достигает минимально подавляющей концентрации.
4. Относительная биодоступность моксифлоксацина при доставке в ВПК глаза с помощью ионных МКЛ в 10 раз, а левофлоксацина в 5 раз превышает их биодоступность при доставке методом инстилляций.
5. Методики спектрофлуориметрия и жидкостная хроматография имеют одинаковую информативность для определения концентрации антибиотиков во влаге передней камеры.
Практические рекомендации:
1. Разработанная методика профилактики внутриглазных инфекций позволяет применять её для целей полостной офтальмохирургии, так как обеспечивает терапевтическое содержание во влаге передней камеры глаза современных фторхинолонов перед операцией. Подготовка линз к насыщению упрощена.
2. С целью определения концентрации антибиотиков во влаге передней камеры глаза целесообразно применять методику спектрофлуориметрии.
Перечень изобретений и рацпредложений,
выполненных по теме диссертации
Изобретения
1. Патент не изобретение № 000 от 01.01.2001 г. RUC1. Мягкая контактная линза. , , , .
2. Патент на изобретение № 000 от 01.01.2001 г. RU11 С1. Способ доставки лекарственного препарата к роговице глаза. , , .
3. Патент на изобретение № 000 от 01.01.2001 г. RUC1.Способ лечения внутриглазных инфекций. , , .
Рацпредложения
1. Рацпредложение № 000/5 от 01.01.2001 г. «Способ выбора оптимального сочетания материала контактной линзы и насыщающего её антибиотика».
2. Рацпредложение № 000/5 от 01.01.2001 г. «Способ комплексной оценки переносимости растворов антибиотиков роговицы».
3. Рацпредложение № 000/8 от 01.01.2001 г. «Способ насыщения мягкой контактной линзы комбинацией антибиотика и мидриацила»
4. Рацпредложение № 000/7 от 01.01.2001 г. «Способ увеличения длительности пребывания антибиотика во влаге передней камеры глаза».
5. Рацпредложение № 000/8 от 01.01.2001 г. «Способ подготовки мягких контактных линз к насыщению антибиотиком».
Список печатных работ, опубликованных по теме диссертации
1. Бойко методик периоперационной профилактики с помощью лечебных ионных мягких контактных линз, насыщенных 5-фторхинолами с инстиляционными / , // Актуальные вопросы клиники, диагностики и лечения в многопрофильном лечебном учреждении: материалы юбил. Всерос. науч.-практ. конф. – СПб.: ВМедА, 2011 – С.293-294.
2. Бойко лечебные мягкие контактные линзы, насыщенные фторхинолонами / , , // Современная оптометрия. – 2011. – № 5. – С. 6-19.
3. Бойко интраокулярной доставки 5-фторхинолонов для профилактики внутриглазной инфекции / , , // Воен.-мед. журнал. – 2011. – № 7. – С. 30-35.
4. Возможности применения мягких контактных линз, насыщенных 5-фторхинолонами для периоперационной антибиотикопрофилактики / , , // Поражения органа зрения / Материалы юбил. науч. конф., посвящ. 190-летнему юбил. основания каф. офтальмологии. ВМедА. – СПб., 2008. – С. 169-170.
5. Исследование возможности применения лечебных мягких контактных линз на этапах медицинской эвакуации / , , // Восток – Запад: сб. ст. науч.-практ. конф. по офтальмохирургии с междунар. участием. – Уфа, 2011. – С. 458-460.
6. Исследование возможностей применения лечебных мягких контактных линз, насыщенных 5-фторхинолонами в лечебных целях / , , // Актуальные проблемы офтальмологии: сб. науч. работ V Всерос. науч. конф. молодых ученых. – М., 2010. – С. 210–212.
7. Ковалёва применения мягких контактных линз в офтальмохирургии / ёва, , // К 110-летию СПбГМУ им. акад. “Санкт-Петербургские научные чтения: тез. докл. II Междунар. молодеж. мед. конгр. – СПб., 2007. – С.115-115.
8. Ковалёва применения мягких контактных линз в офтальмохирургии / ёва, , // Поражения органа зрения / Материалы юбил. науч. конф., посвящ. 190-летнему юбил. основания каф. офтальмологии. ВМедА. – СПб., 2008. – С.86-87.
9. Ковалёва применения мягких контактных линз в офтальмохирургии / ёва, , // Актуальные проблемы офтальмологии: III Всерос. науч. конф. молодых учёных: сб. науч. работ. – М., 2008. – С. 230-232.
10. Лечебные мягкие контактные линзы для личного состава ВС РФ: отчет о НИР: шифр «Пейзаж 2+» / науч. рук. , ; отв. исп. , ; исп. , и др.; ВМедА им. . – СПб., 2011. – 46 с.
11. Периоперационная антибиотикопрофилактика с помощью лечебных мягких контактных линз, насыщенных 5-фторхинолонами / , ., , // Инновационная офтальмология: сборник научных трудов. – Краснодар, 2010. – С.147-148.
12. Применение гидрогелевых лечебных мягких контактных линз, насыщенные 5-фторхинолонами для периоперационной профилактики / , , // сб. науч. ст. XI науч-практ. конф. с междунар. участием: Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии. – М., 2010. – С. 56–59.
13. Способ комплексной оценки переносимости растворов антибиотиков роговицы / , , // Усовершентствование способов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике: сб. изобр. и рац. предложений / Воен.-мед. акад. – СПб.: ВМедА, 2007. – Вып.38 – С. 54-54.
14. Фокина применения ионных мягких контактных линз, насыщенных фторхинолонами последнего поколения, в целях профилактики внутриглазной инфекции / , , // Современная оптометрия. – 2011. – № 6. – С. 34-38.
15. Фокина эффективности доставки современных 5-фторхинолов у больных с катарактой с помощью лечебных мягких контактных линз / , , // Актуальные проблемы офтальмологии: сб. науч. работ V Всерос. науч. конф. молодых ученых. – М., 2011. – С. 215-216.
16. Фокина применение гидрогелевых мягких контактных линз, насыщенных 5-фторхинолонами, для профилактики внутриглазных инфекций / , , // Изобретатели и инновационная политика России / Материалы Всерос. форума. – СПб., 2010. – С. 267-268.
17. Фокина и десорбция моксифлоксацина из мягкой контактной линзы / , // Материалы итог. конф. воен.-науч. о-ва слушателей и ординаторов I фак. – СПб.: ВМедА, 2010. – С. 196-197.
18. Фокина способа периоперационной профилактики с помощью лечебных ионных мягких контактных линз, насыщенных 5-фторхинолами, с инстилляционной методикой / // Материалы итог. конф. воен.-науч. о-ва слушателей и ординаторов I фак. – СПб.: ВМедА, 2011. – С. 214-215.
19. Фокина увеличения длительности пребывания антибиотика во влаге передней камеры глаза / , , // Усовершентствование способов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике: сб. изобр. и рац. предложений / Воен.-мед. акад. – СПб.: ВМедА, 2011. – Вып.42 – С. 160-160.
20. Фокина подготовки мягких контактных линз к насыщению антибиотиком / , , // Усовершентствование способов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике: сб. изобр. и рац. предложений / Воен.-мед. акад. – СПб.: ВМедА, 2011. – Вып.42 – С. 159-159.
21. Фокина насыщения мягкой контактной линзы / , , // Усовершентствование способов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике: сб. изобр. и рац. предложений / Воен.-мед. акад. – СПб.: ВМедА, 2011. – Вып.42 – С. 159-159.
22. Фокина эффективности ионных мягких контактных линз, насыщенных 5-фторхинолонами, в целях профилактики внутриглазной инфекции при открытой травме глаза / , , // Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. – 2011. – №3. – С. 42-46.
