динатрия эдетат что это такое
Динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты
Динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (пищевая добавка Е386) — это кристаллическое вещество белого цвета, хорошо растворяется в воде, среднерастворимо в спиртах, а в органических растворителях не растворимо. При взаимодействии с ионами металла (аналогично с этиледиаминтетраацетатом кальция-натрия ЭДТА) образуется прочное хелатное соединение. Рекомендуется хранить этилендиаминтетраацетат динатрия в таре, не содержащей в своём составе металлы — алюминий, цинк, никель и медь.
Получают Е386 синтетическим путём при взаимодействии цианистого натрия и формальдегида с раствором этилендиамина. Вещество имеет дополнительные названия — комплексон-III, трилон Б, хелатон III.
Пищевая добавка E386 относится к консервантам, комплексообразователям, антиокислителям и антиоксидантам синтетического происхождения, используется в технологических целях в процессе производства пищевых продуктов.
Применение
В Российской Федерации пищевая добавка Е386 разрешена в качестве антиокислителя при производстве маргарина и соусов в количестве до 100 мг/кг. При производстве растительных консервов (из овощей и грибов) и консервов из морепродуктов (ракообразных и моллюсков) в количестве до 75 мг/кг. Из-за своей способности образовывать прочные хелатные соединения с металлами этилендиаминтетраацетат динатрия используют в качестве стабилизатора окраски и вкуса продукта. Пищевую добавку применяют при производстве майонеза (до 75 мг/кг), растительных и рыбных консервов из светлоокрашенных продуктов (цветной капусты, лука, грибов, картофеля, яблок) в количестве до 100 мг/кг. Используют её также при производстве фруктовых соков (до 50 мг/л) и ароматических масел и экстрактов (до 300 мг/л). Пищевая добавка Е386 оказывает также консервирующее действие, вследствие взаимодействия с кальцием из бактериальных мембран. При обработке пива трилоном Б увеличивается его срок хранения на два месяца.
Другие сферы применения динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты
Основная функция динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты: делает нерастворимые соли металлов растворимыми. Трилон Б является торговым названием динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты и представляет собой кристаллический порошок белого цвета. Данное название введено фирмой BASF и использовалась как торговая марка для данного вещества, но очень быстро вошло в обиход и используется другими фирмами для обозначения продукта.
Используются также тринатриевая и тетранатриевая соль этилендиаминтерауксусной кислоты, но для связывания одного и того же количества ионов их надо брать в большем количестве. Трилон Б это ионкоагулянт. Схема действия его основана на извлечении ионов металла из нерастворимых солей металлов и замещения их на ионы натрия, почти все соли которого растворимы в воде причём независимо от валентности металла 1 молекула трилона реагирует с 1 молекулой металла. Это ценное свойство нашло огромное применение в аналитике. Поэтому Трилон Б широко применяется: — в аналитической химии для определения многих катионов и анионов, напр.: Ca, Mg, Cu, Со, Ni, Zn, Fe, Mo, Al (для качественного и количественного определения солей металлов, благодаря возможности вещества образовывать с ионами металлов комплексоны, окрашенные в различный цвет. Причём цвет раствора будет зависеть от иона металла, с которым образован комплекс) редкоземельных элементов, Tc, U, SO42−, PO43−, CN− и др., при потенциометрических, полярографических и амперометрических определениях, для маскировки, — в производстве медицинских препаратов и при отравлениях тяжёлыми металлами, — в производстве бытовой химии и синтетических моющих средств, — при консервировании и др. — в реставрации для удаления следов коррозии с изделий из бронзы и других цветных металлов, особо хорошо себя проявляет в очистке изделий из серебра (осторожно препарат может безнадёжно испортить изделие, нарушив патину). — в промышленности для промывки теплоэнергетического оборудования, труб, котлов; водоподготовки в котельных и теплосетях; для очистки автомобильных систем охлаждения, защиты стиральных машин как отдельный препарат или в комплексе со стиральным порошком; в виде стабилизатора в процессах полимеризации; в целлюлозно-бумажной промышленности; при производстве каучука; в аналитической химии и в многих других областях.
Польза и вред
Научные данные о пользе применения пищевой добавки Е386 для здоровья человека в настоящий момент отсутствуют.
Этилендиаминтетраацетат динатрия — малотоксичное вещество. В организме человека практически не усваивается. Допустимое суточное потребление Е386 — 2,5 мг/кг веса в день. Это соединение обладает способностью образовывать прочные комплексы с металлами, в том числе и с тяжёлыми, таким как свинец, кадмий и ртуть. Это свойство используется в медицине при всасывании и выведении из организма этих металлов. Этилендиаминтетраацетат динатрия входит в состав лекарственных препаратов от псориаза. При вдыхании паров этого вещества в превышенной дозировке возможны проявления бронхита, при попадании на кожу — кожные раздражения (дерматиты). При длительном употреблении Е386 возможны нарушения обмена веществ в организме, в связи с тем, что могут истощиться запасы ионов металлов в организме (железа и кальция).
Беременность и грудное вскармливание
Применение при беременности
Адекватных и хорошо контролируемых исследований о возможности применения динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты у беременных женщин не проведено.
Применение в период грудного вскармливания
Специальных исследований о возможности применения динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты в период грудного вскармливания не проведено.
Особые указания
Пищевая добавка Е386 входит в список разрешённых для использования в Российской Федерации и на Украине.
Публикации в СМИ
Динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты
Синонимы. Трилон Б, ЭДТА динатрий.
Состав и форма выпуска. 5% раствор препарата в ампулах по 5 и 10 мл.
Показания. Заболевания, сопровождающиеся избыточным отложением солей кальция в организме (дерматомиозиты, склеродермия, оссифицирующий миозит). Применяется как антикоагулянт при консервировании крови.
Фармакологическое действие. Комплексон: образует комплексные соединения с различными катионами, в том числе с ионами кальция.
Фармакокинетика. Препарат не метаболизируется и выводится с мочой в основном в виде комплекса с кальцием. За 24 часа выводится около 95% дозы препарата.
Побочные эффекты. Жжение, распространяющееся по телу от места введения; тетания при быстром введении; тошнота, рвота, диарея, анорексия, головная боль, гипокальциемия. Препарат обладает обратимой нефротоксичностью.
Противопоказания. Гемофилия, пониженная свертываемость крови, гипокальциемия, заболевания почек и печени.
Нежелательные реакции при взаимодействии с другими лекарственными средствами. Снижает концентрацию глюкозы в крови и уменьшает, таким образом, потребность в инсулине у больных сахарным диабетом.
Код вставки на сайт
Динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты
Синонимы. Трилон Б, ЭДТА динатрий.
Состав и форма выпуска. 5% раствор препарата в ампулах по 5 и 10 мл.
Показания. Заболевания, сопровождающиеся избыточным отложением солей кальция в организме (дерматомиозиты, склеродермия, оссифицирующий миозит). Применяется как антикоагулянт при консервировании крови.
Фармакологическое действие. Комплексон: образует комплексные соединения с различными катионами, в том числе с ионами кальция.
Фармакокинетика. Препарат не метаболизируется и выводится с мочой в основном в виде комплекса с кальцием. За 24 часа выводится около 95% дозы препарата.
Побочные эффекты. Жжение, распространяющееся по телу от места введения; тетания при быстром введении; тошнота, рвота, диарея, анорексия, головная боль, гипокальциемия. Препарат обладает обратимой нефротоксичностью.
Противопоказания. Гемофилия, пониженная свертываемость крови, гипокальциемия, заболевания почек и печени.
Нежелательные реакции при взаимодействии с другими лекарственными средствами. Снижает концентрацию глюкозы в крови и уменьшает, таким образом, потребность в инсулине у больных сахарным диабетом.
Незаменимый Трилон Б: пищевая добавка, антидот, стандарт-титр и не только
Трилон Б — торговое название динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной 
кислоты, которое довольно быстро стало обиходным и сейчас его используют многие компании-производители.
Свойства
Внешний вид — порошок из мелких кристалликов белого цвета. Он хорошо растворяется в воде, легко вступает в реакцию с щелочами, почти не растворяется в спиртах и эфирах. Не горит. Активно реагирует с сильными окислителями, образует стойкие комплексные соединения с большей частью катионов. Ионокоагулянт — в химических реакциях взаимодействия с нерастворимыми солями ионы натрия из трилона Б замещают ионы металлов. В результате получаются две растворимые соли, так как натриевые соли в своем большинстве водорастворимы.
Трилон Б при транспортировке и расфасовке может превращаться в мелкую пыль, которая раздражающе действует на глаза, дыхательные пути и кожные покровы, поэтому при работе нужно позаботиться о средствах защиты глаз, лица и кожи.
Хранить трилон Б необходимо в стальных емкостях, в прохладном помещении, защищенном от солнечного света и отопительных приборов. Хранящийся хим реактив не должен контактировать с алюминием, медью и ее сплавами, а также с никелем и с цинком, так как вступает с ними в реакцию, вызывая коррозию металла.
Применение
Реактив обладает замечательной особенностью переводить в результате химической реакции нерастворимые соли в растворимые — именно на этом свойстве базируются основные сферы применения трилона Б. Он активно используется:
— Для реставрации предметов искусства и антиквариата из бронзы, серебра, цветных металлов.
— В теплоэнергетике и подготовке водопроводной воды: для удаления отложения солей из труб водопроводов, теплообменников, нагревательных котлов; для очистки водяных систем охлаждения.
— В качестве добавки в моющие средства или как самостоятельное средство для защиты стиральных машин от накипи. В ПАВ реактив способствует удалению пятен от ржавчины и органических веществ — травы, соков и т. п.
— Как стабилизатор полимеризации, при изготовлении резины, в производстве бумаги.
— Как составная часть раствора для регенерации свинцовых аккумуляторов.
— В качестве антидота при отравлении тяжелыми металлами; для лечения болезней, вызванных отложением солей; для увеличения противовоспалительного эффекта лекарств.
— Трилон Б добавляется в шампуни, очищающие средства, лосьоны, крема, средства для бритья для предотвращения образования осадка, ухудшения прозрачности. Выступает как консервант, улучшает пенообразование, используется для получения умягченной воды для косметической продукции.
— В качестве консерванта и добавки Е385 в пищепроме при изготовлении консервов.
— Еще одно свойство— устойчивое значение рН водных растворов, позволяет использовать трилон Б как стандарт-титр в аналитической химии. Применяется при проведении качественных реакций на катионы и анионы, во многих других химических исследованиях.
В магазине химических товаров для производственных и научных целей Prime Chemicals Group вы можете купить трилон Б 0,1 H стандарт-титр и соль тетранатриевую в виде порошка. Также у нас есть средства защиты, подходящие для работы с ним и другими веществами. Имеется доставка.
Disodium EDTA, Трилон Б, Динатрий ЭДТА – это комплексный хелатирующий агент для связывания нежелательных ионов металлов в косметических препаратах.
INCI: Disodium EDTA
Химическое название: Ethylenediaminetetraacetic acid, di-sodium salt
CAS: 139-33-3
Молекулярная формула: C 10 H 14 N 2 Na 2 O 8
Вид: порошок
Запах: практически без запаха
Цвет: белый
Молярная масса: 336 г/моль
Насыпная плотность: 800 – 1100 г/л
Значение рН 23 °C (1 % в воде): 4,0–5,0
Содержание НТА: макс. 0,1 %
Содержание воды 14,0–17,0 %
Срок годности и хранение:
36 месяцев
Температура хранения: от + 15 °C до + 25 °C.
Условия хранения: в оригинальной герметичной таре и защищенной от влаги. Хранить в прохладном месте.
Стабилизирующие добавки / Вспомогательные вещества:
Консервантов: нет
Антиоксиданты: отсутствуют
Растворителей: нет
Сырье: Синтетика: (минеральное масло / природный газ) – Неорганические.
ЭДТА представляют собой аминокарбоновые кислоты с шестью функциональными группами, характерные реакции которых позволяют им образовывать комплексы. Они связывают нежелательные ионы металлов в косметических препаратах, предотвращая осаждение солей, ответственных за жесткость воды, и защищая от прогоркания и изменения цвета, вызванного ионами тяжелых металлов.
Что такое Динатрий ЭДТА (Дисодиум ЭДТА)?
Динатрий ЭДТА — это форма EDTA, состоящая из двух катионов натрия. EDTA обычно имеет в своей структуре четыре отрицательно заряженных атома кислорода. В динатриевой соли EDTA два из этих атомов кислорода объединены с двумя катионами натрия. Динатрий EDTA является побочным продуктом синтеза EDTA. Синтез EDTA включает этилендиамин, формальдегид и цианид натрия. Следовательно, ионы натрия, присутствующие в динатриевой соли EDTA, происходят из цианида натрия.
Disodium EDTA (ЭДТА динатрий) – агент, хелатор, связывающий растворенные в воде ионы металлов.
Молекулярная формула динатрия EDTA представлена как C 10 H 14 N 2 Na 2 O 8. Молекулярная масса этого соединения составляет около 336,2 г / моль. Динатрий ЭДТА также называют динатрием эдетата. Это хелатирующий агент тяжелых металлов. Это соединение доступно в виде сухого порошка или в других твердых формах. Он выглядит как белый кристаллический порошок.
PH раствора динатрия ЭДТА может составлять от 4 до 6, но не превышает 7.
Динатрий EDTA можно найти в большинстве продуктов, которые мы используем в повседневной жизни. Некоторые примеры включают шампунь, краски для волос, лосьон, гель для душа и т. Д. Его добавляют в косметику для увеличения срока хранения продукта и улучшения пенообразующих свойств. Роль динатриевой соли ЭДТА в медицине включает хелатную терапию, антикоагулянты и т. Д. Кроме того, это соединение также используется в качестве пищевой добавки.
Однако есть некоторые опасности, связанные с применением динатрия ЭДТА в продуктах по уходу за людьми. Поскольку он используется в этих продуктах в очень небольших количествах, он не считается вредным ингредиентом. Но поскольку он способствует проникновению через кожу, покупатели также должны знать о других ингредиентах, присутствующих в нашем продукте.
Преимущества Трилон Б:
Когда рекомендуют добавлять дисодиум ЭДТА:
Динатрий ЭДТА (Disodium EDTA) используется в продуктах с кислой и нейтральной средой (кремы, лосьоны, тоники, шампуни, ополаскиватели, жидко мыло).
Трисодиум ЭДТА – тетранатриевая соль, используется в щелочных изделиях.
Торговые названия и компании производители Дисодиум ЭДТА (Disodium EDTA):
Производителей и форм значительно больше. Ищите по INCI. Многие активы и ингредиенты имеют в составе Трилон Б, вот несколько из них:
Совместимые продукты (На основе расстояния HSP) совместим с большинством ингредиентов для кремоварения:
Тестирование на животных: тестируется на животных
Для веганов: 100% синтетический
Нормативный статус: США, ЕС
ЭДТА несет вред окружающей среде
Хотя ЭДТА имеет много важных функций в различных промышленных, фармацевтических и других направлениях, экологическая продолжительность ЭДТА может вызвать серьезные проблемы в окружающей среде. Распад ЭДТА происходит медленно. В основном это происходит абиотично под воздействием солнечных лучей.
Исследования также показывают, что ЭДТА оказывает негативное влияние на плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур. Поскольку ЭДТА увеличивает подвижность тяжелых металлов, их действие негативно отражается и на состоянии почвенной микрофлоры, что в свою очередь негативно влияет на плодородие почвы.
Обычно растения почти не усваивают токсичные для них тяжелые металлы, но ввиду того, что Трилон Б выполняет функцию транспортного агента, эти комплексы попадают в организм растения и приводят к нарушению процессов в клетках, а следовательно, влияют на рост и развитие растения в целом. В частности, было обнаружено, что в результате попадания избыточного количества тяжелых металлов в растение может возникать хлороз, замедление ростовых процессов, нарушения метаболизма и снижение способности фиксировать молекулярный азот у бобовых культур. Тяжелые металлы накапливаются в растениях, а в дальнейшем и в сельскохозяйственной продукции, влияя на ее качество.
Рекомендуемое стартовое количество: 5-10 г
Консерванты в офтальмологических препаратах: от бензалкония хлорида к поликватернию
*Пятилетний импакт фактор РИНЦ за 2020 г.
Читайте в новом номере
Резюме В статье освещены свойства бензалкония хлорида, его бактерицидная активность, цитотоксическое действие на поверхностные и глубокие ткани глаза, а также системные побочные эффекты. Токсическое влияние консервантов на ткани роговицы и конъюнктивы потенцируется одновременным назначением нескольких лекарственных препаратов, инстиллируемых более 1–2 раз в день на протяжении десятилетий. Это характерно для пациентов с глаукомой, у которых длительное применение гипотензивных препаратов с хлоридом бензалкония вызывает клеточный апоптоз и воспалительные изменения тканей, что приводит к возникновению синдрома «сухого глаза» и снижению гипотензивной эффективности антиглаукомных операций.
Резюме
В статье освещены свойства бензалкония хлорида, его бактерицидная активность, цитотоксическое действие на поверхностные и глубокие ткани глаза, а также системные побочные эффекты. Токсическое влияние консервантов на ткани роговицы и конъюнктивы потенцируется одновременным назначением нескольких лекарственных препаратов, инстиллируемых более 1–2 раз в день на протяжении десятилетий. Это характерно для пациентов с глаукомой, у которых длительное применение гипотензивных препаратов с хлоридом бензалкония вызывает клеточный апоптоз и воспалительные изменения тканей, что приводит к возникновению синдрома «сухого глаза» и снижению гипотензивной эффективности антиглаукомных операций.
Поликвад, как и бензалкония хлорид, относится к группе детергентных консервантов, но его полимерная гидрофобная макромолекула позволяет избежать характерных цитотоксических свойств. Экспериментальные и клинические исследования офтальмологических препаратов, содержащих поликвад в качестве консерванта, демонстрируют высокий профиль его безопасности. Обладая широким спектром антибактериальной активности, поликвад не оказывает заметного влияния на цитокинетическую и митотическую активность эпителиальных клеток, характерную для бензалкония хлорида.
Местные антиглаукомные препараты с поликвадом обладают таким же гипотензивным эффектом, как и аналогичные препараты с хлоридом бензалкония. Благодаря их хорошей переносимости и безопасности сохраняются ткани глаза, предотвращается развитие заболеваний глазной поверхности и повышается приверженность пациентов предписанной терапии.
Ключевые слова: бензалкония хлорид, цитотоксичность, синдром «сухого глаза», глаукома, поликватерний-1, консервант.
Abstract
Ophthalmic preservatives: from benzalkonium chloride to polyquaternium. Literature review
Petrov S.Yu., Safonova D.M.
Медикаментозная терапия различных офтальмопатий появилась задолго до нашей эры, в Древнем мире: она упоминается в египетском папирусе Эберса, аюрведических текстах Древней Индии [1], вавилонском Кодексе Хаммурапи (1750-е гг. до н. э.), предписывавшем щедро наградить целителя, вернувшего страждущему зрение, или отрубить ему руки при неудаче [2].
Долгие столетия офтальмологи использовали препараты природного происхождения. Переломный этап начался в XVIII–XIX вв. после внедрения экспериментальных методов, выделения алкалоидов растений и получения синтетических препаратов (выделение алкалоида атропина Майном, 1831 г.).
Несмотря на то, что стерилизация инструментов практиковалась еще в Древнем Риме, в Средние века навыки антисептики были полностью утрачены и заново открыты лишь к концу XIX в. С большим недоверием хирурги относились к необходимости стерилизации рук и перевязочных материалов вплоть до начала XX в. Промышленные методы производства стерильных расходных материалов и лекарственных препаратов появились еще позже: первая асептическая повязка и первая стерилизационная система, работающая по принципу сухого жара (компания Johnson & Johnson), стерилизация оксидом этилена (1940) и гамма-радиацией (шовный материал Ethicon, 1964).
Необходимость в стерилизации глазных капель, а также инфузионных растворов и препаратов для новорожденных и детей до 1 года была официально прописана в фармакопеях большинства стран только в течение 20 лет после окончания Второй мировой войны. Так, в Скандинавской фармакопее (Pharmacopoea Nordica) от 1965 г. было предписано готовить глазные капли в асептических условиях, стерильными, если запланировано их хранение, с добавлением подходящего консерванта, если препарат не оказывает бактерицидного действия [3].
Данные меры были направлены на профилактику бактериальной контаминации. В качестве ее источников были указаны руки пациента, а также пипетки, касающиеся краев век, ресниц, конъюнктивы или слезы [4]. Также учитывали риск перекрестного заражения при использовании одного флакона членами одной семьи или пациентами больничного отделения. Подобная контаминация, вызвавшая вспышку внутрибольничной инфекции в Бирмингемском госпитале в 1950-х гг., стимулировала замену классических многоразовых стеклянных пипеток индивидуальными съемными наконечниками [5], а также разработку первых одноразовых флаконов в виде монодоз, оснащенных тонким антибактериальным фильтром [6]. Однако их высокая себестоимость сразу ограничила распространение, дав стимул дальнейшему развитию фармации в направлении производства консервантов, добавлявшихся на последних стадиях производства капель [7].
Считается, что до 1970-х гг. было синтезировано большинство основных консервантов в офтальмологии: хлоробутанол [8], нитрат фенил ртути [9], хлорид бензалкония [7], фенол [10], фенилэтиловый спирт [11, 12], тиомерсал, комбинация метил- и пропилпарабена 15, а также хлоргексидин и этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА).
Бензалкония хлорид
Бензалкония хлорид (БХ) является одним из типичных представителей так называемых четвертичных аммониевых соединений (ЧАС) – солей с четвертичным атомом азота в качестве характерной химической группы. ЧАС с момента их создания и открытия Jacobs и Неidelberger у них антимикробных свойств в 1915 г. являются наиболее обширной группой биоцидов. В 1935 г. Domark обнаружил антимикробную активность длинноцепочечных солей четвертичного аммония при их практическом применении в медицине: терапевтическая антисептика местных гнойно-воспалительных процессов, профилактическая антисептика неповрежденной кожи перед операциями, антисептика слизистых оболочек, консервирование глазных капель, инъекционных растворов [16].
Благодаря детергентным свойствам ЧАС (от лат. detergeo – «стираю») как поверхностно-активных жирорастворяющих веществ они также получили широкое распространение в производстве зубных паст, косметических средств, применялись для дезинфекции и очистки поверхностей, а также дезодорирования.
Раствор бензалкония хлорида является смесью хлоридов алкилбензилдиметиламмония с общей формулой C6H5CH2N(CH3)2RCl. Офтальмологический консервант чаще представлен смесью БХ-C12 (benzododecinium chloride), БХ-C14 (myristalkonium chloride) и БХ-C16 (cetalkonium chloride) [17, 18].
В офтальмологии БХ был впервые применен в качестве консерванта в 1940-х гг. в растворе для жестких контактных линз, получив вскоре широкую популярность при производстве большинства глазных препаратов [19].
В настоящее время БХ является основным консервантом в офтальмологии. Его концентрация в антиглаукомных препаратах варьирует преимущественно в пределах 0,004–0,025%.
Действие БХ на бактериальные клетки происходит в несколько этапов: адсорбция и проникновение через клеточную стенку, взаимодействие с фосфолипидами цитоплазматической мембраны и ее дезорганизация, распад белков и нуклеиновых кислот, лизис клеточной стенки, вызванный аутолитическими ферментами. Бактерицидная активность наблюдается даже при применении БХ в низких концентрациях и распространяется преимущественно на грамположительные бактерии (Staphylococcus). Активность в отношении грамотрицательных бактерий (P. aeruginosa) возрастает при совместном применении с 0,1% ЭДТА. ЧАС также обладают высокой фунгицидной активностью в отношении C. albicans и Aspergillus fumigatus.
Charnock сравнил антимикробные свойства 5 консервантов: БХ/ЭДТА, хлорбутанола, парабенов, комплекса с хлоридом серебра и пурита (стабилизированный оксихлорокомплекс). БХ оказался единственным консервантом, подавлявшим активность всех тестируемых штаммов и ингибировавшим рост золотистого стафилококка (S. Aureus) [20].
Согласно исследованиям, бактериальная контаминация раствора искусственной слезы без консерванта во многоразовом флаконе при активном применении развивается уже спустя 10 ч [21]. Добавление БХ позволяет достичь уровня контаминации только в 34% [22]. Впрочем, было показано, что ряд штаммов P. aeruginosa не чувствителен к БХ даже в его достаточно высоких концентрациях [23].
Еще одним важным свойством БХ, помимо профилактики микробной контаминации содержимого флаконов, является способность разрушать межклеточные соединения эпителия роговицы, улучшая проникновение препаратов в переднюю камеру. Была показана зависимость повышения концентрации препаратов в передней камере при добавлении БХ к ряду инстилляционных форм антибиотиков [24], ацикловиру [25] и циклоспорину А [26]. При применении БХ с тафлупростом концентрация последнего в передней камере не изменялась [27].
БХ также способен проникать внутрь глаза и задерживаться в тканях на некоторое время. Так, при инстилляции 1 капли 0,01% БХ кроликам следы консерванта обнаруживали в тканях глаза спустя 168 ч. В 1986 г. был определен период полувыведения БХ из тканей роговицы и конъюнктивы в 20 и 11 ч соответственно [28].
Очевидно, что длительные и многократные инстилляции приводят к существенной аккумуляции препарата в тканях глаза. С другой стороны, повышая проницаемость роговицы для лекарственных препаратов, БХ оказывает токсическое воздействие на ткани передней поверхности глаза [29], разрушая эпителий, что было доказано серией экспериментальных и клинических работ.
Тканевое действие бензалкония хлорида
Родоначальник антисептики англичанин Д. Листер в 1871 г. говорил, что антисептическое средство, увы, само по себе является злом постольку, поскольку оно оказывает непосредственное вредное влияние на ткани. Многие десятилетия медики совместно с фармакологами занимались поиском дезинфицирующих веществ, которые одновременно обладали бы хорошим бактерицидным эффектом и не оказывали выраженного повреждающего влияния на ткани организма.
Наиболее распространенными методами оценки влияния веществ на живые клетки и ткани являются экспериментальные исследования in vitro и in vivo. Ведущим мировым исследователем в этой области признан профессор К. Бодуан (C. Baudouin), глава департамента офтальмологии Версальского университета (Франция), руководитель группы, изучающей иммунологию тканей глаза под воздействием антиглаукомных препаратов. Коллективом выполнено большинство работ по анализу воздействия БХ на ткани глаза с применением передовых методик.
Цитологические исследования in vitro
Исследование действия препарата на культуру конъюнктивальных клеток является альтернативой исследованиям в эксперименте на животных. В условиях изолированной культуры невозможно воспроизвести весь комплекс тканей конъюнктивы с муцин-секретирующими бокаловидными клетками и интраэпителиальными лимфоцитами, однако современные эпителиальные клеточные линии Chang и IOBA-NHC полностью аналогичны таковым in vivo и позволяют проводить адекватные токсикологические исследования [30].
Для оценки влияния БХ группа Бодуана разработала инновационный флуориметрический микротитрующий анализ состояния живых клеток с оценкой их жизнеспособности, степени конденсации хроматина, продукции активных форм кислорода и трансмембранного митохондриального потенциала. В течение ряда лет были исследованы большинство местных гипотензивных препаратов и их консерванты. Так или иначе все консерванты, в отличие от действующих веществ, даже в минимальных концентрациях демонстрировали цитотоксический эффект с признаками клеточного апоптоза и продукцией свободных радикалов [31–40].
Согласно проведенным исследованиям, БХ вызывает значительное, зависимое от концентрации снижение жизнеспособности клеток. Применение препаратов с консервантом индуцировало конденсацию ядерного хроматина, изменение активности митохондрий и уменьшение глутатиона, способствуя развитию апоптоза.
Для оценки степени воспалительного ответа тканей при длительном применении препаратов авторы разработали провоспалительную модель стимуляции молекулы межклеточной адгезии (ICAM-1) посредством γ-интерферона. Было установлено, что, в отличие от классических проапоптотических клеточных эффектов, препараты с БХ не вызывают прямую экспрессию ICAM-1, делая это в значительно более выраженной степени опосредованно через упомянутый γ-интерферон. Это позволило отнести БХ к группе ко-стимулирующих факторов воспалительных цитокинов, повышающих активацию воспалительного каскада [41].
Немаловажно, что проапоптотический эффект БХ был выявлен при применении достаточно низких концентраций. Порог цитотоксичности был зафиксирован на уровне 0,005%. Однако коммерчески доступные формы аналогов простагландинов с БХ обладали значительно меньшей токсичностью в сравнении с чистым раствором консерванта в той же концентрации [37, 38, 40].
Ограничение оценки состояния одного слоя клеточной культуры при стандартных цитологических исследованиях привело к разработке таких специализированных 3–мерных эпителиальных систем, как реконструированная 3D модель роговичного эпителия (HCEs, SkinEthic® Laboratories). На данной модели было изучено влияние различных концентраций БХ от 0,001% до 0,5% при воздействии на эпителий в течение 6–24 ч. Замороженные срезы анализировались с помощью флюоресцентной конфокальной микроскопии, результаты демонстрировали выраженный дозозависимый цитотоксический эффект консерванта. Повышение концентрации БХ коррелировало с числом апоптозных клеток как в поверхностных, так и в глубоких слоях (рис. 2) [42].
Описанные выше маркеры клеточного апоптоза также были зафиксированы и при длительном применении препаратов с БХ [40].
Цитологические исследования in vivo
Несмотря на доступность исследований in vitro, они имеют ряд недостатков, зачастую не отражая объективного воздействия препаратов. In vivo ткани поверхности глаза обладают целым комплексом высоких регенерационных и защитных свойств, включающих гликокаликс и муциновый слой; постоянную регенерацию эпителиальных клеток, слоистую структуру эпителия конъюнктивы, усиливающую защиту от токсичных консервантов. Таким образом, именно экспериментальные исследования in vivo могут дать максимально объективные результаты.
Первое исследование влияния БХ на роговицу кролика было проведено в 1992 г. с помощью конфокальной и сканирующей электронной микроскопии. Раствор БХ в концентрации 0,02%, 0,01% и 0,005% трижды инстиллировали в глаза животных с интервалом в 5 мин. В двух первых группах сразу по окончании 15 мин при исследовании роговицы с помощью конфокальной микроскопии не было обнаружено ни одной неизмененной клетки роговичного эпителия. Воздействие 0,005% БХ приводило к эпителиальному отеку и десквамации [43].
Исследовательская группа профессора Бодуана провела подобную работу с применением Гейдельбергского ретинального томографа, оснащенного роговичной насадкой для биомикроскопии in vivo роговичного эпителия и конъюнктивальной лимфоидной ткани (рис. 3). Обнаружение воспалительных изменений доказало наличие двух патологических механизмов действия БХ: клеточной гибели и воспаления [44].
Гистология, иммуногистохимия и электронная микроскопия применяются большинством научных коллективов при изучении местной токсичности БХ, в целом подтверждая результаты предыдущих исследований [45]. Kahook подсчитал плотность бокаловидных клеток спустя 30 дней применения латанопроста с БХ в сравнении с искусственной слезой без консерванта в эксперименте, получив статистически достоверную разницу: 2,21 и 7,03 [46]. Эти данные коррелируют с аналогичными клиническими исследованиями [40, 47].
В 2007 г. была проведена серия работ по оценке цитотоксического эффекта различных концентраций БХ с помощью конфокальной микроскопии HRT-II с роговичной насадкой на роговицах крыс, еще раз подтвердившая дозозависимость эффекта. Применение высоких концентраций 0,5% и 0,25% вызвало деэпителизацию, выраженные структурные повреждения стромы роговицы и неоваскуляризацию. 0,1% раствор БХ вызывал частичную десквамацию эпителиальных клеток с потерей их структуры. Самая низкая концентрация БХ (0,01%) привела к повреждению поверхностных эпителиальных слоев [48].
Бензалкония хлорид и синдром «сухого глаза»
БХ является известным раздражителем в дерматологии и аллергологии, впрочем, в качестве основного самостоятельного аллергизирующего фактора он почти не упоминается [49]. Как раздражающий компонент или кофактор аллергической реакции он может усиливать клинические проявления блефарита, дисфункции мейбомиевых желез, хронических конъюнктивитов и нестабильности слезной пленки. Цитотоксические и провоспалительные свойства БХ могут спровоцировать развитие или усугубить течение синдрома «сухого глаза».
Слезная пленка является основным защитным слоем глазной поверхности благодаря своим механическим, смазывающим, трофическим и антимикробным свойствам. Бокаловидные клетки, вырабатывающие муцин, участвуют в ее стабилизации. Они очень чувствительны к токсическим и воспалительным воздействиям. В исследовании, проведенном в конце прошлого века, было показано снижение их плотности при кратковременном воздействии раствора БХ и тимолола малеата с БХ [47, 50]. Длительное применение антиглаукомных препаратов с БХ также существенно снижает количество бокаловидных клеток [40]. В эксперименте на кроликах Wilson продемонстрировал деструкцию слезной пленки после инстилляции 0,01% БХ [51]. Последние исследования показали существенное снижение времени разрыва слезной пленки у кроликов после инстилляций тимолола с БХ в сравнении с группой, получавшей тимолол без консерванта [52]. Электронная микроскопия поверхности роговицы показала, что воздействие 0,01% раствором БХ в течение 1 ч привело к полному разрушению муцина [53].
Помимо этого, БХ является по своей природе поверхностно-активным детергентом, разрушающим липидный слой слезной пленки и ускоряющим высыхание ее водной части. В результате разрушения муцинового и липидного слоев происходят дестабилизация и испарение слезной пленки (признаки синдрома «сухого глаза») [54]. Сокращение времени разрыва слезной пленки было выявлено у здоровых добровольцев после кратковременной инстилляции раствора кортикостероида с БХ [55], а применение искусственной слезы с БХ вызывало повышение проницаемости роговичного эпителия у пациентов с синдромом «сухого глаза» в сравнении с применением препарата без консерванта [56].
Помимо потери защитных свойств нарушение структуры слезной пленки способствует выбросу провоспалительных медиаторов, стимулирующих серию трофических изменений тканей поверхности глаза, усугубляя течение синдрома «сухого глаза»» и запуская таким образом порочный патологический круг [54, 57].
Бензалкония хлорид и трабекулярная сеть
Трабекула при глаукоме характеризуется целым рядом метаболических изменений с утратой клеточных структур, способствующих снижению оттока внутриглазной жидкости. Предложено немало теорий апоптоза трабекулярной сети, также рассматривается роль БХ в стимуляции оксидативного стресса и клеточной гибели трабекулярных структур [58]. Samples показал, что даже в низких концентрациях БХ способен существенно ингибировать рост клеток трабекулы [59].
Исследование возможного влияния БХ на апоптоз трабекулы провела группа профессора Бодуана. Оценивали экспрессию маркеров апоптоза и состояние цитоскелета культур трабекулярных клеток под воздействием БХ-содержащих антиглаукомных препаратов и препаратов без консервантов в различных разведениях, условно соответствующих концентрациям в передней камере. В самом незначительном разведении 1/100 тимолол без консерванта не оказал никакого апоптотического воздействия, тимолол и латанопрост с БХ существенно повысили экспрессию маркера раннего апоптоза Apo2.7, в то время как сам БХ повысил экспрессию всех исследуемых маркеров. В разведении 1/10 все препараты, кроме тимолола без БХ, вызвали 2–3-кратное увеличение выраженности апоптотических маркеров, сам БХ спровоцировал апоптоз 95% трабекулярных клеток [60].
В действительности во влагу передней камеры препараты проникают в очень низких концентрациях, однако не следует недооценивать эффект длительного многолетнего применения антиглаукомных препаратов, способного потенцировать цитотоксический эффект. Кроме того, была показана возможность аккумулирования БХ в тканях конъюнктивы на примере нахождения следов консерванта спустя 7 дней после его однократной инстилляции [28].
В настоящее время в литературе отсутствуют убедительные данные о накоплении БХ в трабекулярной сети, однако постоянные инстилляции лекарств, способствующие регулярному поступлению консерванта во влагу передней камеры, проходящей сквозь трабекулу, и стимуляция воспалительного ответа в лимфоидной ткани конъюнктивы способны оказывать негативное воздействие на трофику трабекулярных клеток, что, в свою очередь, будет повышать ретенцию последней с активацией нового патологического замкнутого круга.
Бензалкония хлорид и ткани заднего отдела глазного яблока
Бесспорно, ряд инстилляционных препаратов способен оказывать влияние и на задние отделы глаза. Доказано, что антибиотики проникают в сетчатку, а аналоги простагландинов ассоциируют с возможным развитием кистозного макулярного отека. Вполне очевидно, что такой детергент, как БХ, увеличивающий проницаемость тканей за счет разрушения межклеточных связей, способен поступать и в задние отделы глаза.
Отметив высокий процент макулярного отека после экстракции катаракты в группе пациентов, применявших бета-блокатор с БХ, в сравнении с незначительными явлениями отека в группе без консерванта, Miyake и Ibaraki, проанализировав данные о цитотоксическом и противовоспалительном действии БХ, предложили теорию о его влиянии на повышение транссудации ретинальных сосудов [61].
Системные побочные эффекты бензалкония хлорида
Поскольку после инстилляции одной капли препарата в конъюнктивальной полости задерживается всего 1/10 ее часть, остальной объем через носовые каналы вступает в контакт со слизистой назофарингеального тракта. Это приводит к системной абсорбции препарата, в особенности, если пациент закапывает более 1 капли, что распространено достаточно часто, учитывая тот факт, что более 50% больных глаукомой инстиллируют более 1 препарата в оба глаза. Таким образом, следует признать, что в настоящее время системная абсорбция БХ в бронхиальном тракте может быть сильно недооценена.
В 1980-х гг. серией работ была доказана роль БХ как потенциального бронхоспазмирующего агента при вдыхании его в концентрациях, схожих с таковыми в составе растворов бронхолитических препаратов [62]. По бронхоспазмирующим свойствам БХ уступает гистамину в 8 раз. При включении его в состав ингаляционных бронхолитиков БХ снижает эффективность последних в сравнении с группой с другими консервантами. Учитывая вышесказанное, Beasley писал: «Данные результаты приводят к настоятельному требованию изъять во всем мире БХ из растворов бронхолитических ингаляторов» [62].
В действительности влияние БХ, содержащегося в глазных препаратах, на слизистые дыхательных путей еще подлежит исследованиям. Тем не менее в свете имеющихся данных можно выдвинуть гипотезу о том, что повторные инстилляции БХ, особенно в комбинации с бета-блокатором, могут играть определенную роль в развитии побочных эффектов со стороны дыхательной системы, наблюдаемых у некоторых пациентов с глаукомой.
Современные консерванты в офтальмологии
Цетримония хлорид, как и БХ, также относится к детергентным веществам. Входит в состав искусственной слезы Civigel (Ciba Vision Ophthalmics, GA, USA). Может вызывать ороговение и воспалительные процессы в строме и эпителии конъюнктивы [63]. Его цитотоксические свойства в целом схожи с таковыми у БХ. Антисептические и сурфактантные свойства обеспечили цетримония хлориду широкое применение в косметологии.
Хлорбутанол – детергентный консервант, использовавшийся первоначально с седативными препаратами [64]. Его применение в офтальмологии началось с консервации искусственной слезы, однако вскоре были отмечены явления кератита и раздражения глазной поверхности [65], развивавшиеся значительно позднее, чем при использовании БХ [66]. Воздействие хлорбутанола на роговичный эпителий проявляется снижением митоза и деформацией клеточной структуры [66], однако на структуру жирового компонента слезной пленки консервант влияния не оказывает [67].
Несмотря на широкий спектр антимикробной активности хлорбутанола [68], его действие ограничивается нестабильностью при комнатной температуре. В отличие от БХ хлорбутанол не ведет себя как поверхностно-активное вещество [17]. Механизм его действия заключается в лизисе бактериальных клеток путем нарушения конфигурации их мембран [69].
Динатрия эдетат (ЭДТА) относится к хелатирующим соединениям, образующим комплексы путем присоединения ионов металлов. Входит в состав кондиционеров для волос, косметических моющих средств, дезодорантов. В медицине используются его хелатирующие свойства: ионы металлов и кальция связываются с ЭДТА, а затем удаляются из организма человека, что нашло применение при лечении острого ртутного отравления, отравления свинцом и гиперкальциемии. Эти же свойства консерванта используются в офтальмологии для удаления поверхностных роговичных кальцификатов, нейтрализации гидроксида кальция (известь) при ожогах роговицы [70]. При добавлении ЭДТА в лекарственные препараты в низких концентрациях происходит инактивация следовых количеств тяжелых металлов, что способствует консервации препаратов [18, 68]. В настоящее время ЭДТА входит в состав офтальмологических препаратов Acular® (кеторолак) и Betagan® (левобунолол).
Полигексаметилен бигуанид (PHMB) относится к бигуанидам, которые интегрируются в клеточную стенку бактерий, тем самым нарушая их мембранную структуру, а также изменяют транскрипцию бактериальной ДНК [71]. Клетки тканей глаза, имеющие более сложные защитные структуры, менее восприимчивы к PHMB, что обеспечивает консерванту относительно невысокую цитотоксичность. Препарат является одним из самых распространенных компонентов для очистки бассейнов, дезинфекторов для кожи и мочевых катетеров. Обладает широким антибактериальным спектром, включающим действие против акантамебы [72]. PHMB входит в состав раствора для контактных линз ReNu® (Bausch & Lomb).
Оксихлорокомплекс стабилизированный (Purite®) относится к консервантам окислительного типа. Стал включаться в состав офтальмологических препаратов в середине 1990-х гг. Содержит натрия хлорит, натрия хлорат и хлора диоксид 0,005%. Под воздействием света распадается на воду, кислород, натрий и свободные радикалы хлора [74], которые ингибируют синтез белка микроорганизмов путем окисления глутатиона, что приводит к гибели клетки. Хорошо переносится тканями поверхности глаза [73], обладает удовлетворительной антимикробной активностью [75]. Purite® является компонентом ряда препаратов фирмы Allergan: Alphagan-P®, Refresh Tears®.
Перборат натрия (GenAqua™) является окислительным консервантом, применяющимся в стоматологической гигиене с 1950-х гг. и первым консервантом этой группы в офтальмологии. Изменяет белковый синтез в бактериальных клетках путем окисления клеточных мембран и изменения мембраносвязанных ферментов. В водной среде превращается в воду, кислород и пероксид водорода, обладающий бактерицидным действием [76]. Данные о переносимости и побочных эффектах немногочисленны. GenAqua™ входит в состав увлажняющих капель Genteal (Novartis Ophthalmics).
Поликватерний-1 (Поликвад®) – детергентный консервант, синтезированный компанией Alcon в 1980-х гг. для растворов контактных линз. Необходимость в этом была продиктована тем, что прочие консерванты, включая БХ, способствовали появлению отложений на линзах при их хранении. При использовании поликватерния этих явлений не наблюдали.
Несмотря на принадлежность поликвада к той же группе детергентов, что и БХ, он обладает собственными уникальными свойствами. Поликвад связывается с бактериальными клетками, в то время как эпителиальные клетки поверхности глаза отталкивают молекулы консерванта. Этим объясняется отсутствие цитотоксичного эффекта, характерного для БХ [39, 77]. Поликватерний входит в состав целого ряда препаратов фирмы Alcon: Duotrav, Travatan, Tears Naturale II, Opti-Free Express, а также других офтальмологических систем для хранения контактных линз.
SofZia™ также является консервантом, разработанным компанией Alcon, обладающим меньшей цитотоксичностью по отношению к тканям поверхности глаза по сравнению с традиционными консервантами. Попадая в конъюнктивальный мешок, распадается на ряд умеренно безопасных элементов. Входит в состав препарата, содержащего травопрост, – Travatan Z®, распространяющегося на рынке США [78].
Полимерные консерванты и антиглаукомные препараты
Поликватерний-1 (PQ-1) разработан и введен в офтальмологическую фарминдустрию фирмой Alcon в 1987 г. С одной стороны, это четвертичное аммониевое соединение, классическим представителем данной группы является бензалкония хлорид с известным цитотоксическим действием. С другой стороны, гидрофобная макромолекула нового консерванта обладает молекулярным весом в 5000 против 340 у БХ, что позволяет избавиться от цитотоксических свойств.
В экспериментах с различными бактериями, грибами и простейшими поликвад вызывал мембранный блеббинг, дефицит ионов K+ и признаки клеточной деструкции Pseudomonas aeruginosa, Serratia marcescens, Staphylococcus aureus, Candida albicans и С. marcescens [78–80]. Zhu сообщил о широком спектре антибактериальной активности растворов, содержащих поликвад [81].
Концентрация PQ-1, применяемая в растворах для контактных линз, препаратах для терапии синдрома «сухого глаза» и снижения внутриглазного давления, составляет 0,001%, что существенно ниже, чем у БХ (0,004–0,025%) [4]. Поликвад хорошо совместим с другими консервационными системами, катионными сурфактантами, хлористым натрием, поливиниловыми спиртами, ЭДТА [82]. Кроме того, PQ-1 совместим с боратными, карбонатными, цитратными и фосфатными буферными системами при значениях рН в диапазоне от 3 до 11 (оптимальный диапазон данного значения для БХ составляет 6–8) [83]. Поликвад также совместим с большинством офтальмологических действующих веществ и пролекарств: ингибиторами карбоангидразы, аналогами простагландинов, антибактериальными средствами, в том числе сульфацилнатрием, пенициллинами, цефалоспоринами, а также диагностическими агентами (флюоресцеин натрия) [84].
Сравнительные экспериментальные исследования переносимости и цитотоксичности in vitro и in vivo
Новый консервант быстро привлек внимание исследователей. В 1992 г. Tripathi писал: «Polyquaternium ammonium chloride не оказал никакого заметного влияния на цитокинетическую и митотическую активность эпителиальных клеток» [85]. Pham проанализировал цитотоксические свойства раствора Opti-Free с поликвадом и аналогичными препаратами с другими консервантами на роговичном эпителии бычьих глаз, продемонстрировав высокую безопасность полимерного консерванта [86]. По данным Meloni, при применении препарата искусственной слезы с поликвадом отмечали сохранность жизнеспособности культуры клеток эпителия роговицы человека в отличие от аналогичных капель с БХ [87].
Labbe исследовал in vivo на крысах цитотоксический эффект растворов поликвада и БХ в концентрациях, существенно превышающих официально используемые: 0,1 и 0,5%. Применяли биомикроскопию, флюоресцеиновые тесты, импрессионную цитологию, конфокальную микроскопию. В результате подсчет плотности бокаловидных клеток конъюнктивы показал 21,6±1,6 в контрольной группе, 6±6 – при 0,1% БХ, 0,5±0,8 – при 0,5% БХ, 18,8±2,80 – при 0,1% PQ-1 и 14,6±1,1 – при 0,5% PQ-1. По результатам анализа продукции слезы, флюоресцеиновых и других исследований группы с поликвадом практически не отличались от группы контроля [39].
Ubels et al. оценивали жизнеспособность культур клеток эпителия роговицы человека после экспериментального пятиминутного высушивания с применением препаратов искусственной слезы с поликвадом, БХ и Purite®. В результате самые высокие результаты жизнеспособности клеток продемонстрировал полимерный поликвад [88].
Ammar et al. провели расширенное исследование местных побочных эффектов различных аналогов простагландинов на культурах человеческих клеток конъюнктивы и роговицы. В исследование вошли 0,0015% тафлупрост с 0,01% БХ (Taflotan®, Santen Pharmaceutical), 0,004% травопрост с 0,015% БХ (Travatan®, Alcon Laboratories), 0,004% травопрост с 0,001% PQ-1 (Travatan®, Alcon Laboratories), 0,004% травопрост с SofZia (Travatan Z®, Alcon) и 0,005% латанопрост с 0,02% БХ (Xalatan®, Pfizer). По степени жизнеспособности клеток роговицы группы с травопростом с SofZia (72%) и травопростом с PQ-1 достоверно не отличались (72 и 80%). Клетки роговицы, подвергшиеся воздействию препаратов с БХ, продемонстрировали выраженно низкие показатели (рис. 5). Схожие результаты были обнаружены и в группах с клетками конъюнктивы [89].
Brignole-Baudouin провел серию экспериментальных исследований in vitro и in vivo с анализом токсикологических профилей фосфатного буфера, PQ-1 (0,001%), БХ (0,015 и 0,02%), 0,004% травопроста (0,001% PQ-1 и 0,015% БХ) и 0,005% латанопроста (0,02% БХ) [90, 91]. По результатам анализа клеточной жизнеспособности, степени апоптоза и оксидативного стресса группы с 0,001% оликвадом и траватаном +0,001% поликвад не отличались от контрольной группы с фосфатным буфером (рис. 6) [90].
Эпителиальные клетки глаз кроликов, инкубированные в растворах с БХ, продемонстрировали значительно более выраженную степень цитотоксических проявлений, чем клетки в растворах с поликвадом. В исследовании применяли биомикроскопию, конфокальную микроскопию in vivo, импрессионную цитологию и иммуногистохимические анализы. Клетки, на которые воздействовали БХ, травопростом и латанопростом с БХ, обнаруживали частичную десквамацию, отек, патологическую рефлективность и непостоянную форму (рис. 8) [91].
После воздействия раствора с БХ на глаза кроликов отмечали гибель эпителиальных клеток, конъюнктивальную гиперемию, хемоз. После инстилляций препаратов с поликвадом признаков раздражающего действия и клеточной гибели отмечено не было.
Подобное исследование авторы провели и для фиксированных комбинаций травопрост/тимолол с 0,015% БХ и 0,001% PQ-1 соответственно, получив схожие результаты (рис. 7) [92, 93].
Сравнительные клинические исследования переносимости и безопасности
Целый ряд клинических исследований подтвердил безопасность применения офтальмологических растворов с поликвадом для тканей глазной поверхности.
Поликвад в составе растворов для контактных линз
Hall одим из первых продемонстрировал сохранность барьерной функции роговичного эпителия при использовании пациентами контактных линз, хранившихся в растворе поликвада [94]. Позже это было подтверждено Webb et al. [95]. Epstein отметил более высокую степень комфорта при пользовании линзами из раствора с поликвадом (Opti-Free Express) в сравнении с полигексаметилен бигуанидом (ReNu MultiPlus), а исследование чувствительности роговицы подтвердило выявленную зависимость [96]. Lipener выявил существенно меньшую степень окрашивания роговицы после ношения контактных линз, хранившихся в растворе с поликвадом, чем с бигуанидом. Схожая тенденция наблюдалась и в отношении эпителия конъюнктивы [97]. Остальные исследования также демонстрируют высокую степень безопасности полимерного консерванта в растворах для контактных линз [98–100].
Поликвад в составе растворов для терапии синдрома «сухого глаза»
Клинические исследования препаратов с поликвадом для терапии заболевания глазной поверхности в целом показали высокий профиль его безопасности. Пациенты, применяющие данные растворы, уверенно отмечали снижение утренней и вечерней сухости глаз, а также чувства инородного тела по сравнению с больными, использовавшими препараты с иными консервантами [101]. Mocanu обследовал пациентов с ССГ до и после терапии Систейном с поликвадом, отметив снижение времени разрыва слезной пленки, конъюнктивальной гиперемии и площади эпителиального прокрашивания [102]. Hartstein оценил эффективность Систейна с поликвадом в снижении симптоматики ССГ выраженной степени у пациентов, ранее инстиллировавших препараты искусственной слезы с другими консервантами. 94% больных отметили снижение выраженности жалоб спустя 28 дней после смены препарата [103]. Подобное исследование было проведено Rolando, отметившим снижение умеренной и тяжелой симптоматики ССГ в различные сроки терапии препаратом с поликвадом [104].
Поликвад в составе антиглаукомных препаратов
Пациенты с глаукомой и офтальмогипертензией, закапывая снижающие офтальмотонус препараты с бензалкония хлоридом в виде консерванта долгие годы, провоцируют развитие заболевания поверхности глаза (ocular surface disease (OSD)). Местные побочные эффекты БХ имеют тенденцию к прогрессированию, в особенности с увеличением частоты, продолжительности инстилляций, а также повышением концентрации консерванта и числа препаратов.
По данным опросника Ocular Surface Disease Questionnaire Questionnaire (OSDI, Allergan, Inc.), 59% пациентов с глаукомой жаловались на симптоматику ССГ [105]. Rossi отмечал, что 39 и 40% его больных глаукомой, соответственно, инстиллировавшие 2 и 3 препарата ежедневно, отмечали характерные для ССГ жалобы [106]. Обследовав более 4000 пациентов, Pisella заключил, что 84% больных применяли гипотензивные капли с бензалкония хлоридом в качестве консерванта [107]. Такие симптомы, как глазной дискомфорт, жжение, чувство инородного тела, слезотечение, зуд, а также наличие гиперемии, прокрашивания эпителия роговицы, поверхностного точечного кератита и блефарита более характерно для пациентов, применяющих препараты с БХ, нежели без него. Именно эти факторы могут снижать приверженность пациентов к лечению [108].
Помимо этого, длительные инстилляции препаратов с цитотоксичными консервантами являются фактором риска снижения гипотензивной эффективности антиглаукомной хирургии [109].
Клинические исследования различных препаратов, содержащих поликвад, направлены на оценку степени выраженности симптоматики ССГ у пациентов с глаукомой. Guzey установил корреляцию результатов статической компьютерной периметрии и состояния слезной пленки [110]. Whitson отмечал снижение гиперемии, аллергической реакции и глазного дискомфорта при использовании гипотензивных препаратов, содержащих поликвад [111].
Немаловажным вопросом является сопоставимость самого гипотензивного эффекта антиглаукомного препарата при замене классического консерванта БХ на более современный поликвад. Научная группа Travoprost Bak-Free Clinical Study Group при участии профессора Gandolfi в 2012 г. закончила 3-месячное исследование, сравнив эффективность и безопасность травопроста с таковыми поликвада и травопроста с БХ. По результатам тонометрии в 09:00, 11:00 и 16:00 было установлено, что травопрост с поликвадом не уступает в гипотензивной эффективности своему аналогу с БХ спустя весь срок наблюдения. Эти результаты подтвердили, что добавление поликватерния-1 в качестве консерванта полностью сохраняют эффективность препарата, одновременно улучшая его переносимость [112].
Заключение
Для подавления бактериального роста при производстве лекарственных средств в офтальмологии используются различные консерванты. На сегодняшний день наиболее распространенным консервантом является бензалкония хлорид, представитель четвертичных аммониевых соединений, обладающий сурфактантными свойствами. Он обладает широким антимикробным спектром, проявляя цитотоксичность в отношении клеток и тканей in vivo и in vitro. Для уменьшения данного эффекта были синтезированы новые консерванты, такие как поликвад, Purite® и SofZia.
Поликвад представляет собой поликатионный консервант, в отличие от БХ не обладающий детергентными свойствами. Его эффективность сопоставима или превышает эффективность других консервантов и соответствует нормативам как Американской, так и Европейской фармакопей. Большая молекулярная масса поликвада позволяет ему избирательно воздействовать на микроорганизмы, не проявляя цитотоксических свойств. Согласно опубликованным исследованиям, применение поликвада в растворах для контактных линз, искусственной слезе и препаратах для гипотензивной терапии повышает их переносимость, доказанно сохраняя при этом эффект самих препаратов. Таким образом, поликвад может считаться выигрышной альтернативой бензалкония хлориду в офтальмологических препаратах местного применения.