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Dokumentenidentifikation DE102006028507A1 27.12.2007
Titel Ophthalmologische Zusammensetzung und ihre Verwendung
Anmelder *Acri.Tec AG Gesellschaft für ophthalmologische Produkte, 16761 Hennigsdorf, DE
Erfinder Nachbaur, Jürgen, Dr., 13509 Berlin, DE;
Nachbaur, Lidia, Dr., 13509 Berlin, DE;
Huttenlochner, Markus, 87766 Memmingerberg, DE
Vertreter Eisenführ, Speiser & Partner, 80335 München
DE-Anmeldedatum 21.06.2006
DE-Aktenzeichen 102006028507
Offenlegungstag 27.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.12.2007
IPC-Hauptklasse C08L 33/04(2006.01)A, F, I, 20060621, B, H, DE
IPC-Nebenklasse C08K 5/3415(2006.01)A, L, I, 20060621, B, H, DE   C08K 5/3475(2006.01)A, L, I, 20060621, B, H, DE   C09B 62/04(2006.01)A, L, I, 20060621, B, H, DE   C09B 62/36(2006.01)A, L, I, 20060621, B, H, DE   G02C 7/04(2006.01)A, L, I, 20060621, B, H, DE   G02C 7/10(2006.01)A, L, I, 20060621, B, H, DE   
Zusammenfassung Eine ophthalmologische Zusammensetzung, welche einen UV-Absorber und ferner einen Violett-Absorber aufweist, wobei im blauen Lichtspektrum eine hohe Transmission erreicht wird, und ein Augenimplantat, insbesondere eine Intraokularlinse, welche mit dieser ophthalmologischen Zusammensetzung hergestellt wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine ophthalmologische Zusammensetzung sowie ihre Verwendung, insbesondere als Augenimplantat, wie Intraokularlinse.

Es ist bekannt, die Netzhaut des Auges gegen phototoxische Einflüsse von Strahlung im Ultraviolettbereich und violettem Lichtbereich mittels Absorber zu schützen. Derartige Absorber können im optischen Bereich von Intraokularlinsen vorgesehen sein. Auf dem Markt befindliche Intraokularlinsen absorbieren insbesondere im violettem Lichtbereich nur teilweise, sodass größenordnungsmäßig 25% bis 35% des Lichtes mit 430 nm durch das Linsenmaterial hindurchtreten.

Untersuchungen zeigen, dass der violette Lichtanteil eine entscheidende Rolle beim Absterben von RPE (retinales Pigmentepithel)-Zellen durch Apoptosis spielt. Im Laufe der Zeit kann dies zu altersbedingter Makula-Degeneration führen.

Andererseits ist für das Sehen bei verminderten Lichtbedingungen (Scotopic vision), d.h. beim Dämmerungssehen und Nachtsehen, die Durchlässigkeit im blauem Lichtspektrum (etwa 450 nm bis 500 nm) bedeutsam. In diesem blauen Wellenlängenbereich soll so wenig wie möglich Licht beim Dämmerungssehen und Nachtsehen absorbiert werden. Bekannte auf dem Markt befindliche Intraokularlinsen haben in diesem Bereich (z. B. bei 475 nm) eine Transmission von nur etwa 70% bis 75%.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine ophthalmologische Zusammensetzung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche im wesentlichen den ganzen violetten Lichtanteil des sichtbaren Spektrums absorbiert und blaues Licht, insbesondere im Bereich zwischen 450 nm und 500 nm, möglichst wenig absorbiert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Die ophthalmologische Zusammensetzung der Erfindung beinhaltet einen UV-Absorber, welcher Strahlung im Wellenlängenbereich von etwa 200 nm bis 400 nm absorbiert. Ferner beinhaltet die ophthalmologische Zusammensetzung einen Violett-Absorber, welcher violettes Licht im Wellenlängen von etwa 400 nm bis 430 nm absorbiert. Geeignete Farbstoffe des Violett-Absorbers sind Verbindungen, in denen eine Acrylsäure- oder Methacrylsäure-Einheit an einen unsubstituierten oder substituierten Pyrrolidinring gebunden ist.

Als UV-Absorber beinhaltet die ophthalmologische Zusammensetzung ein biokompaktibles UV-Lichtschutzmittel, wofür beispielsweise Benzotriazolderivate (Tinuvin®) verwendet werden können. Beispielsweise kann folgendes Lichtschutzmittel verwendet werden:

Methacrylsäure-(2-[3-(2H-benzotriazol-2-yl)4-hydroxy-phenyl]ethylester) mit der Struktur
  • C18H17N3O3/Molekulargewicht: 323,35 g/mol
  • CAS Nummer [96478-09-0]

Geeignete Violett-Absorber der erfindungsgemäßen ophthalmologischen Zusammensetzung sind Stereoisomere oder racemische Gemische von Verbindungen folgender Strukturen:

  • X = O, NH, NR5
  • R5 = Substituierter oder nicht substituierter Alkyl- oder Aryl-Rest (oder Kombination aus beiden) mit bis zu 30 Atomen, ausgewählt aus: C, H, Si, O, N, P, S, Cl, Br, F;
  • R2 = Organische Alkyl- oder Aryl-Spacergruppe (oder Kombination aus beiden) mit bis zu 30 Atomen, ausgewählt aus: C, H, Si, O, N, P, S, Cl, Br, F;
  • R3 = organische Substituentengruppe mit bis zu 30 Atomen, ausgewählt aus: C, H, Si, O, N, P, S, Cl, Br, F;
  • der Pyrrolidinring entweder nicht substituiert oder an einer Position (ein R3) bis mehrfach substituiert durch weitere Substituenten ist;
  • R4 = Organischer Alkyl- oder Aryl-Substituent (oder Kombination aus beiden) mit bis zu 30 Atomen, ausgewählt aus: C, H, Si, O, N, P, S, Cl, Br, F.

Beispiele entsprechender Strukturen (alle Stereoisomere oder racemische Gemische sind beinhaltet) sind:

Ferner sind geeignete Violett-Absorber Stereoisomere oder racemischen Gemische von Verbindungen folgender Strukturen:

  • Y = O, NH, NR6;
  • X = O, NH, NR6;
  • R6 = Substituierter oder nicht substituierter Alkyl- oder Aryl-Rest (oder Kombination aus beiden) mit bis zu 30 Atomen, ausgewählt aus: C, H, Si, O, N, P, S, Cl, Br, F;
  • R2 = Organische Alkyl- oder Aryl-Spacergruppe (oder Kombination aus beiden) mit bis zu 30 Atomen, ausgewählt aus: C, H, Si, O, N, P, S, Cl, Br, F;
  • R3 = Organische Alkyl- oder Aryl-Spacergruppe (oder Kombination aus beiden) mit bis zu 30 Atomen, ausgewählt aus: C, H, Si, O, N, P, S, Cl, Br, F;
  • R4 = Organische Substituentengruppe mit bis zu 30 Atomen, ausgewählt aus: C, N, Si, O, N, P, S, Cl, Br, F;
  • der Pyrrolidinring entweder nicht substituiert oder an einer Position (ein R3) bis mehrfach substituiert durch weitere Substituenten ist;
  • R5 = Organischer Alkyl- oder Aryl-Substituent (oder Kombination aus beiden) mit bis zu 30 Atomen, ausgewählt aus: C, H, Si, O, N, P, S, Cl, Br, F;

Beispiele entsprechender Strukturen (alle Stereoisomere oder racemische Gemische sind beinhaltet) sind:

Ein bevorzugter Farbstoff für den Violett-Absorber der erfindungsgemäßen opthalmologischen Zusammensetzung ist ein

Acrylsäure(-(S)-1-(4-nitrophenyl)pyrrolidin-2-yl-methylester mit der Struktur:
  • C14H16N2O4/Molekulargewicht: 276,29 g/mol
  • CAS Nummer [152100-45-3]

Ausgehend von am Markt erhältlichen

(S)-(-)-1-(4-Nitrophenyl)-2-pyrrolidinemethanol

kann dieser Farbstoff mit folgenden Reaktionsschritten synthetisiert werden.

Als Trägermaterial, insbesondere biokompatibles Trägermaterial sind Acrylate, insbesondere mit einem Wassergehalt von 1% bis 28%, für die ophthalmologische Zusammensetzung geeignet. In diesem Trägermaterial sind der UV-Absorber und der Violett-Absorber vorhanden und insbesondere kovalent gebunden. Der UV-Absorber ist vorzugsweise in einem Konzentrationsbereich von 0,5% bis 1,0% vorhanden. Wenn die ophthalmologische Zusammensetzung für eine Intraokularlinse verwendet wird, hängt die jeweilige Konzentration des UV-Absorbers vom jeweiligen Scheitelbrechwert (Dioptrie) der Linse ab. Der Violett-Absorber ist ebenfalls vorzugsweise kovalent im Acrylat-Trägermaterial gebunden. Die Gefahr des Auswaschens aus der Trägermatrix besteht nicht. Er kann in einem Konzentrationsbereich von 0,03% bis 0,16% vorliegen. Bei Verwendung der ophthalmologischen Zusammensetzung für eine Intraokularlinse hängt die Konzentration des Violett-Absorbers ebenfalls vom Scheitelbrechwert (Dioptrie) der Linse ab.

Geeignete biokompatible Trägermaterialien für die ophthalmologische Zusammensetzung sind beispielsweise HEMA (Hydroxyethylmethacrylat) und MMA (Methylmethacrylat). Auch Copolymerisate aus diesen Stoffen unter Verwendung von vorzugsweise EGDMA (Ethylenglykoldimethacrylat) als Quervernetzer können als Acrylat-Trägermaterial verwendet werden. Die Trägermaterialien können hydrophil mit einem Wassergehalt von beispielsweise 1% bis 30% oder hydrophob ausgebildet sein.

Ausführungsbeispiele der ophthalmologischen Zusammensetzung sind folgende mit quantitativen Zusammensetzungen in Gewichts%: Beispiel 1 EA (Ethylacrylat): 45-75% EMA (Ethylmethacrylat): 25-50% TFEMA (Trifluorethylmethacrylat): 3-10% EGDMA (Ethylenglykoldimethacrylat): 0,25-1,5% AIBN (&agr;,&agr;'-Azoisobutyronitril): 0,01-0,1% UV-Absorber: 0,1-1,0% Violett-Absorber: 0,03-0,16%

Der Glaspunkt dieses hydrophoben, wasserfreien Polymers liegt bevorzugt im Bereich 0-11°C Beispiel 2 HEMA (Hydroxyethylmethacrylat): 80-90% MMA (Methylmethacrylat): 10-16% EGDMA (Ethylenglykoldimethacrylat): 0,25-1,5% AIBN (&agr;,&agr;'-Azoisobutyronitril): 0,01-0,1% UV-Absorber: 0,1-1,0% Violett-Absorber: 0,03-0,16%

Der Wassergehalt des hydratisierten Polymers liegt bevorzugt bei 26-30% Zur Synthese der jeweiligen Linsenmaterialien werden zur Herstellung des hydrophilen Materials in ein Becherglas nacheinander AIBN, Violett-Absorber, UV-Absorber, EGDMA sowie MMA eingewogen und solange gerührt, bis alles gelöst ist. Anschließend wird HEMA zugegeben und nochmals für ca. 10 Minuten gerührt.

Bei der Herstellung des hydrophoben Materials werden nacheinander AIBN, Violett-Absorber, UV-Absorber, EGDMA, TFEMA, EA sowie EMA in ein Becherglas eingewogen und auf dem Magnetrührer so lange gerührt bis sich alles gelöst hat.

Die sich jeweils ergebende Mischung wird mittels eines geeigneten Filtersystems abfiltriert und in die Polamerisationsformen überführt (z.B. Näpfe, Stangen- oder Plattformen). Die Polymerisaton wird durch Erhitzen eingeleitet (z.B. 40-60°C für 4-24 h sowie 70-130°C für weitere 4-24h). Nach dem Erkalten werden die Polymerisate entnommen und durch Drehen und Fräsen auf die gewünschte Rohlingsgröße gebracht (z.B. 3 mm Stärke, 12,7 mm Durchmesser).

Die Ausführungsbeispiele haben folgende Transmissionseigenschaften: Transmission % Wellenlänge (nm) (20,0 Dpt) 390 < 2% 400 < 2% 420 < 2% 430 5% 450 31% 475 82% 490 92% 500 93% 525 93% 550 93% 600 93% 700 93%

In der beigefügten Figur ist das Transmissionsverhalten der erfindungsgemäßen ophthalmologischen Zusammensetzung verglichen mit den Transmissionsverhalten zweier bekannter Zusammensetzungen für Intraokularlinsen. Auf der Abzisse sind die Wellenlängen in nm und auf der Ordinate das Transmissionsverhalten in Prozent angegeben. Das Transmissionsverhalten der erfindungsgemäßen Zusammensetzung wird mit einer durchgezogenen Linie und die Transmissionsverhalten der bekannten Intraokularlinsen werden punktiert und strichliert dargestellt. Hieraus ist ersichtlich, dass mit Hilfe der erfindungsgemäßen ophthalmologischen Zusammensetzung nicht nur der UV-Anteil (< 400 nm), sondern auch der gesamte violette Lichtanteil (400 nm bis 430 nm) absorbiert wird. Die bekannten Zusammensetzungen haben im violetten Bereich eine hohe Lichtdurchlässigkeit mit bis zu einem Drittel des violetten Anteils. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung hat bei 430 nm lediglich eine Transmission von 5%.

Im blauen Lichtbereich hat die erfindungsgemäße Zusammensetzung beispielsweise bei 475 nm eine Lichtdurchlässigkeit von 82%, während die bekannten Linsen hier nur 70% bzw. 75% haben.

Die ophthalmologische Zusammensetzung eignet sich insbesondere für Sehhilfen, wie Brillen, Kontaktlinsen, Augenimplantate, wie Hornhautimplantante und insbesondere eignet sich die erfindungsgemäße ophthalmologische Zusammensetzung für Intraokularlinsen.


Anspruch[de]
Ophthalmologische Zusammensetzung, welche einen UV-Absorber und ferner einen Farbstoff, bei dem eine Acrylsäure- oder Methacrylsäure-Einheit an einem substituierten oder unsubstituierten Pyrrolidinring gebunden ist, als Violett-Absorber aufweist. Ophthalmologische Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei welcher der Violett-Absorber ein Stereoisomer oder racemisches Gemisch von Farbstoffen folgender Struktur ist:
wobei

X = O, NH; NR5

R5 = Substituierter oder nicht substituierter Alkyl- oder Aryl-Rest (oder Kombination aus beiden) mit bis zu 30 Atomen, ausgewählt aus: C, H, Si, O, N, P, S, Cl, Br, F;
R2 = Organische Alkyl- oder Aryl-Spacergruppe (oder Kombination aus beiden) mit bis zu 30 Atomen, ausgewählt aus: C, H, Si, O, N, P, S, Cl, Br, F;

R3 = Organische Substituentengruppe mit bis zu 30 Atomen, ausgewählt aus: C, H, Si, O, N, P, S, Cl, Br, F

der Pyrrolidinring entweder nicht substituiert oder an einer Position (ein R3) bis mehrfach substituiert durch weitere Substituenten ist;

R4 = Organischer Alkyl- oder Aryl-Substituent (oder Kombination aus beiden) mit bis zu 30 Atomen, ausgewählt aus: C, H, Si, O, N, P, S, Cl, Br, F.
Ophthalmologische Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei welcher der Violett-Absorber ein Stereoisomer oder racemisches Gemisch von Farbstoffen folgender Struktur ist:
wobei

Y = O, NH, NR6;

X = O, NH, NR6;

R6 = Substituierter oder nicht substituierter Alkyl- oder Aryl-Rest (oder Kombination aus beiden) mit bis zu 30 Atomen, ausgewählt aus: C, H, Si, O, N, P, S, Cl, Br, F;
R2 = Organische Alkyl- oder Aryl-Spacergruppe (oder Kombination aus beiden) mit bis zu 30 Atomen, ausgewählt aus: C, H, Si, O, N, P, S, Cl, Br, F;

R3 = Organische Alkyl- oder Aryl-Spacergruppe (oder Kombination aus beiden) mit bis zu 30 Atomen, ausgewählt aus: C, H, Si, O, N, P, S, Cl, Br, F;

R4 = Organische Substituentengruppe mit bis zu 30 Atomen, ausgewählt aus: C, H, Si, O, N, P, S, Cl, Br, F;

der Pyrrolidinring entweder nicht substituiert oder an einer Position (ein R3) bis mehrfach substituiert durch weitere Substituenten ist;

R5 = Organischer Alkyl- oder Aryl-Substituent (oder Kombination aus beiden) mit bis zu 30 Atomen, ausgewählt aus: C, H, Si, O, N, P, S, Cl, Br, F.
Ophthalmologische Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei welcher der Violett-Absorber ein
Acrylsäure(-(S)-1-(4-nitrophenyl)pyrrolidin-2-yl-methylester mit der Struktur:
ist.
Ophthalmologische Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der UV-Absorber
Methacrylsäure-(2-[3-(2H-benzotriazol-2-yl)4-hydroxy-phenyl]ethylester) mit der Struktur
ist.
Ophthalmologische Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine biokompatible Trägersubstanz, in welcher der UV-Absorber und der Violett-Absorber vorgesehen sind. Ophthalmologische Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägersubstanz aus wenigstens einem Acrylat besteht. Ophthalmologische Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der UV-Absorber und/oder der Violett-Absorber kovalent im Acrylat-Material gebunden sind. Ophthalmologische Zusammensetzung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Acrylat ein hydrophiles Material mit einem Wassergehalt von 1% bis 28% ist. Ophthalmologische Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Acrylat HEMA und/oder MMA sind bzw. ist. Ophthalmologische Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, enthaltend HEMA (Hydroxyethylmethacrylat): 80-90% MMA (Methylmethacrylat): 10-16% EGDMA (Ethylenglykoldimethacrylat): 0,25-1,5% AIBN (&agr;,&agr;'-Azoisobutyronitril): 0,01-0,1% UV-Absorber: 0,1-1,0% Violett-Absorber: 0,02-0,16%
Ophthalmologische Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, enthaltend: EA (Ethylacrylat): 45-75% EMA (Ethylmethylacrylat): 25-50% TFEMA (Trifluorethylmethacrylat): 3-10% EGDMA (Ethylenglykoldimethacrylat): 0,25-1,5% AIBN (&agr;,&agr;'-Azoisobuthyronitril): 0,01-0,1% UV-Absorber: 0,1-1,0% Violett-Absorber: 0,03-0,16%
Verwendung einer ophthalmologischen Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Herstellung einer ophthalmischen Linse. Verwendung einer ophthalmologischen Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Herstellung eines ophthalmologischen Implantats. Verwendung einer ophthalmologischen Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Herstellung einer Intraokularlinse. Augenimplantat, dessen Implantatmaterial eine ophthalmologische Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 aufweist. Augenimplantat nach Anspruch 16, welches als Intraokularlinse ausgebildet ist.






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