Очистители контактных линз поверхностного действия и энзиматические очистители

Очистители контактных линз поверхностного действия

Потребность в очистителях контактных линз. Контактные линзы начинают покрываться отложениями с первых минут ношения. Эти отложения увеличиваются в течении всего срока их применения. Если не применять очистители линз, то процесс образования отложений ускоряется и может привести к ряду отрицательных последствий. Эффективные очистители сокращают количество отложений и возможность возникновения отрицательных последствий. Очистители играют важнейшую роль в безопасном и успешном применении контактных линз. Очистители контактных линз уменьшают накапливание отложений и предотвращают отрицательные воздействия, вызываемые ими. Однако, очистители не могут удалить все отложения с поверхности линз. В процессе ношения на линзах образуются не удаляемые отложения. Масса таких отложений зависит от нескольких факторов, в том числе материал линз, природа отложения, режим ухода за линзами и возраст линз.

Классификация очистителей

Очистители линз могут классифицироваться по механизму их действия, на очистители поверхностного действия и энзиматические.

Очистители поверхностного действия

Все очистители поверхностного действия содержат поверхностный реагент. Поверхностный реагент является химическим соединением, которое перемещается и взаимодействует с внешней или внутренней поверхностью. Поверхностно-активные реагенты также называются моющими средствами и похожи по своим свойствам на мыло, но по химическому составу отличны. Поверхностные очистители выполняют важную функцию в уходе за контактными линзами. Особенно эффективно их применение в борьбе с липидными отложениями. Поскольку многие из них содержат ЭДТА, они также эффективны в борьбе с неорганическими отложениями, такими как кальций. Поверхностные очистители имеют различную эффективность в борьбе с отложениями, вызывающимися факторами окружающей Среды и косметикой. Их эффективность зависит от типа и степени развития этих отложений. Поверхностные очистители удаляют непрочно связанные белковые отложения. Однако, они имеют ограниченные возможности в борьбе с прочно связанными белковыми отложениями. Удаление белка, после денатурации связанного с поверхностью линзы, может быть осуществлено энзиматическими очистителями.

Механизм действия
Поверхностные очистители снимают непрочно связанные отложения, перемещаясь по поверхности линзы, взаимодействуя с отложениями и удаляя их с поверхности. Удалённые отложения затем окончательно удаляются во время промывания. Поверхностные очистители применяются одновременно с протиркой линзы пальцем или с механической чисткой. Сочетание этого механического воздействия с действием поверхностного очистителя обеспечивает удаление слабо сцепленных отложений. Для лучшего понимания механизма действия поверхностного очистителя рассмотрим некоторые основы его химической структуры.

Молекула поверхностного очистителя имеет две части: водопритягивающую «головку» и водоотталкивающий «хвост».

Эффективность поверхностных очистителей зависит от двух важных характеристик:

• Головка и хвост притягиваются разными средами;
• Одинаковые части молекул поверхностного очистителя отталкиваются.

Водопритягивающая головка притягивается водной средой, а водоотталкивающий хвост притягивается безводными средами (например, маслянистыми). Поскольку эти две части молекул поверхностного очистителя притягиваются разными средами, они часто накапливаются на интерфейсах или поверхностях. По этой причине поверхностные очистители известны как «реагенты поверхностного действия». Тенденция таких очистителей к скапливанию на поверхности и обеспечивает их моющую способность. В зависимости от типа отложения поверхностные очистители чистят путём:

• Образование мицелл;
• Смещения отложений.

Образование мицелл
Если концентрация поверхностного очистителя превышает определённый уровень, то молекулы образуют сферические группы, называемые «мицеллами». Водоотталкивающие хвосты выстраиваются по направлению внутрь мицеллы, а водопритягивающие головки снаружи мицеллы.

Каждая мицелла образует водоотталкивающую среду внутри водной среды. Водоотталкивающие отложения притягиваются водоотталкивающей средой внутри мицеллы и оттягиваются с поверхности линзы мицеллами. Как только они сходят с поверхности линзы, мицеллы окружают отложение и погружают его в раствор. Мицеллы, содержащие загрязняющие субстанции, удаляются при промывке.

Смещение
Водоотталкивающий хвост очистителя притягивается водоотталкивающей средой внутри загрязняющей субстанции. Водопритягивающая головка притягивается водяной (водопритягивающей) средой.

Поскольку одинаковые части молекулы очистителя отталкиваются друг от друга, то очиститель порождает силы, дробящие загрязняющую субстанцию на мелкие части.

Эти силы приводят к образованию из загрязняющей субстанции небольших каплевидных образований, которые легко растворяются. Этот процесс ускоряется механическим воздействием. Как только загрязняющая субстанция попадает в раствор, она легко удаляется при прополаскивании.

Вторым основным типом очистителей являются энзиматические очистители

Многие из них используются раз в неделю для удаления белковых отложений. Энзиматические очистители эффективно удаляют белковые отложения, но не воздействуют на другие типы отложений, такие как кальций, косметика и т.д. Ферменты могут удалять эти типы отложений только тогда, когда они внедрены в слой белковых отложений. По мере удаления белка, другие отложения, захваченные в белковом слое, также удаляются. Фермент — это белок с активными участками. Эти активные участки позволяют вступать ферментам в различные химические реакции. Примерами ферментных реакций могут служить процессы переваривания пищи и доставка питательных веществ в клетки.

Механизм действия
Большая часть ферментных очистителей разрушают структурные химические связи внутри белковых отложений (цепочку аминокислот). Разрушая эти связи, ферменты разрушают белковые отложения на более мелкие фрагменты.

Эти белковые фрагменты в значительной мере теряют способность связываться с контактными линзами, что облегчает их последующие удаление.

Ферментная активность
В случае с очистителями линз ферментная активность измеряется способностью фермента разрушать химические связи, связывающие фермент воедино. В отличие от очистителей поверхностного действия, которые взаимодействуют со всей массой загрязняющей субстанции, ферменты взаимодействуют с некоторыми химическими веществами внутри белка. «Специфические» ферменты способны разрушать связи только некоторых типов химических групп, в то время как «неспецифические» ферменты могут разрушать связи целого ряда химических соединений. Ферменты, которые способны разрушать несколько типов химических связей, оказываются более эффективными в разрушении белков. В целом, чем менее специфичен фермент, тем выше его чистящие свойства.

Типичные компоненты ферментного очистителя. Большинство ферментных очистителей, имеющихся на рынке, выпускаются в виде твёрдого вещества и содержат незначительное количество фермента. Большая часть субстанции, из которой состоит эта таблетка, является необходимой для изготовления этой таблетки.

Фермент (активный ингредиент) удаляет белковые отложения, разрушая структурные связи внутри белка, что приводит к его разрушению. Папаин, панкреатин и субтилизин обычно используются в промышленности, при производстве линз.

Наполнитель
Наполнители используются для придания таблеткам нужного размера. Они не влияют на чистящие свойства изделия. Типичными примерами наполнителей являются хлорид натрия и лактоза.

Растворяющие вещества
Некоторые изделия содержат ингредиенты, способствующие их растворяемости. При воздействии влаги они начинают выделять углекислый газ, который размельчает таблетку и ускоряет растворение. Типичными примерами являются тартаровая кислота и карбонат натрия.

Буферная система
Слабые буферные системы включаются в состав для того, чтобы привести в соответствие содержание pН и диапазон действия фермента.

Смазочный материал
Небольшое количество смазочного материала включается в состав таблетки. Эти добавки предотвращают застревание таблеток в форме при их изготовлении. Для этой цели часто применяется полиэтилен гликоль.

Типы энзиматических очистителей
Большинство имеющихся на рынке энзиматических очистителей содержат папаин, панкреатин или субтилизин.

Папаин
Папаин — протеаза (фермент, воздействующий на белки), извлекаемая из растения папайи. Папаин совмещается с цистеином для облегчения стабилизации белка и способствует его удалению. Неприятный запах, ассоциирующийся с папаином вызывается содержащимся в нём цистеином. Папаин связывается с мягкими линзами и вызывает повышенную чувствительность у многих пациентов. В попытке уменьшить эти явления, фирма Allergan сократила рекомендуемое время насыщения их продукции папаином с двух часов до пятнадцати минут. Фирма Allergan успешно обосновала это демонстрацией улучшенных чистящих свойств и уменьшением чувствительности пациентов. Хотя другие фирмы и не проводили подобных эксперементов со своей продукцией, они последовали примеру фирмы Allergan и также рекомендуют более короткое время насыщения. Папаин входит в:

• Очиститель мягких линз Softlens фирмы Allergan;
• Очиститель Extenzyme для удаления белка фирмы Allergan;
• Энзиматический очиститель Profree/GP фирмы Allergan;
• Очиститель IOM Tetraenzyme.

Панкреатин
Панкреатин извлекается из поджелудочной железы свиньи, Панкреатин содержит химические соединения, которые проявляют три вида ферментной активности:

• Протеаза, катализирующая расщепление белка;
• Липаза, катализирующая расщепление некоторых липидов;
• Амилаза, катализирующая расщепление углеводов (крахмалов).

На основе указанных свойств фирма Alcon заявляет, что её панкреатин-содержащие изделия имеют широкий спектр действия и способны удалять белок, липиды и муцин. Однако, пока на этот счёт нет никакой подтверждающей информации. Панкреатиновая липаза и амилаза не эффективны в отношении отложений, обнаруживаемых на контактных линзах. Панкреатиновая липаза весьма эффективна против ди — и триглицеридов, обнаруживаемых в слёзной плёнке или в липидных отложениях на контактных линзах. Поэтому панкреатиновая липаза мало влияет на липидные отложения на поверхности контактных линз. Панкреатиновая амилаза удаляет отложения муцина в связи с её активностью в отношении углеводов. Муцин-это гликопротеин, в состав которого входят около 40% углеводов, а потому панкреатин имеет малую эффективность в удалении муцинных отложений. Панкреатин содержится в:

• Alcom Opti-Zyme;
• Энзиматическом очистителе фирмы Alcon, применяемом при продолжительном ношении.

Субтилизин
Субтилизин является протеазой, получаемый из бактерий Bacillus. Субтилизин получают путём брожения, сходного с процессом, используемым в пивоварении. При определённых условиях бактерии Bacillus выделяют фермент субтилизин. Для его отделения от бактерий используются специальные химические технологии. Субтилизин утверждён в качестве безопасного фермента Администрацией по продуктам питания и медикаментам США (FDA). Поскольку субтилизин низкотаксичен, он применяется при изготовлении печенья, конфет, крекеров и стиральных порошков. Эффективность субтилизина выше, чем у папаина и панкреатина вследствие его меньших связывающих характеристик. Субтилизин разрушает больше типов белковых связей, а поэтому более эффективен в размельчении белковых отложений. Субтилизин входит в:

• Энзиматический очиститель Fizz Clean фирмы Bausch & Lomb;
• Энзиматический очиститель Therma Clean фирмы Bausch & Lomb;
• Таблетки для одноэтапното удаления белка фирмы Bausch & Lomb;
• Энзиматический очиститель Ultrazyme фирмы Allergan;
• Фермент с очистителем Soft Mate фирмы Barnes Hind.

Субтилизин также входит в большинство жидких ферментных очистителей, которые недавно появились на рынке.