JP2004203867A - 眼科用保存剤 - Google Patents

Abstract

【課題】防腐効果に優れ、コンタクトレンズや保管容器の壁面に吸着・蓄積することが少なく、眼刺激性の少ない眼科用保存剤を探索すること。
【解決手段】塩基性アミノ酸と水酸基を有するアミノ酸から構成されるコポリマーまたはその塩類からなる眼科用保存剤は、防腐効果に優れ、コンタクトレンズや点眼容器に吸着されにくい特性をもつ。
【選択図】なし

Description

本発明は、塩基性アミノ酸と水酸基を有するアミノ酸から構成されるコポリマーまたはその塩類からなる眼科用保存剤、並びに該保存剤を含有する点眼液およびコンタクトレンズ保存液に関する。

点眼液は、眼という人体の鋭敏な器官に直接投与され、また、コンタクトレンズもその構造上直接眼に触れるものである。したがって、点眼液やコンタクトレンズ保存液の配合成分の選択には注意を要し、特に副作用、眼刺激性、製剤の安定性などに配慮する必要がある。

従来より、点眼液の保存剤として、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、ソルビン酸等が、コンタクトレンズ保存液としてはポリヘキサメチレンビグアニド（ＰＨＭＢ）やポリクアッドが用いられている。

しかし、塩化ベンザルコニウムや塩化ベンゼトニウムは、防腐効果は高いもののその濃度が高くなれば角膜障害を引き起こすことがあるので、その使用濃度には一定の制約を伴う。また、これらの保存剤は、酸性の添加物と配合変化（化学反応）を起こすことがあり、点眼容器やろ過フィルターに吸着されやすい性質をもつ。他方、ソルビン酸は、点眼容器への吸着は少ないものの、防腐効果が充分ではなく、また、pHによっては安定性が低下し、眼刺激性を生じることもあるので、その配合には一定の制約を伴う。

特許文献１には、点眼液の保存剤としてポリリジンやプロミタンを用いる発明が記載されているが、ポリリジンはコンタクトレンズや保管容器に吸着され易く、また、眼刺激性を生じることもある。特許文献２は、アルギニン、リジン、セリン、オルニチンなどのアミノ酸ポリマーと表面活性剤（界面活性剤）からなる抗菌性組成物に関する発明を開示し、家庭用の殺菌剤としての用途が記載されているが、眼科用保存剤としての適用はない。また、特許文献２では、１％以上の表面活性剤を必須成分としているが、表面活性剤は角膜上の涙液層を乱すことがあるので、眼科用途への適用という観点では、このように高濃度の表面活性剤は安全性の面から満足できるものではない。
特開２００１−２６１５５２号公報。 特許第３１６２０７８号公報。

眼科用途に適合する保存剤という観点から、点眼液やコンタクトレンズ保存液の防腐効果に優れ、コンタクトレンズや保管容器壁面に吸着・蓄積することが少なく、さらに、安全性の高い眼科用保存剤が求められている。

本発明者らは、かかる課題を解決できる眼科用保存剤について鋭意研究したところ、アルギニン、リジン、ヒスチジンなどの塩基性アミノ酸とセリン、スレオニン、チロシンなどの水酸基を有するアミノ酸のコポリマーまたはその塩類から構成される眼科用保存剤は、各種の菌に対して優れた防腐効果を発揮し、かつ、コンタクトレンズに対する吸着性も低下することを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、塩基性アミノ酸と水酸基を有するアミノ酸から構成されるコポリマーまたはその塩類からなる眼科用保存剤に関する。該保存剤を含有する点眼液およびコンタクトレンズ保存液は防腐効果に優れ、保管容器の器壁やコンタクトレンズに保存剤が吸着されることが少なく、人体に対する安全性も高い。

また、本発明の眼科用保存剤には、緩衝剤および／または安定化剤を併用することができる。緩衝剤や安定化剤を併用することによって、本発明の眼科用保存剤を含有する点眼液およびコンタクトレンズ保存液は、長期に渡って安定に保存される。

本発明の眼科用保存剤は、塩基性アミノ酸と水酸基を有するアミノ酸から構成されるコポリマーまたはその塩類である。本発明において塩類は特に制限がなく、塩酸、臭化水素酸、硝酸、硫酸等の無機酸との塩、酢酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸等の有機酸との塩、また、ナトリウム、カリウム、カルシウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属との塩などが挙げられ、より好ましくは、塩酸または臭化水素酸との塩である。

塩基性アミノ酸としては、例えばアルギニン、リジン、ヒスチジン、オルニチンなどが挙げられる。好ましい塩基性アミノ酸は、リジンおよびオルニチンである。コポリマー中には、これらの塩基性アミノ酸の構成単位が２種以上含まれていてもよい。

水酸基を有するアミノ酸としては、例えばセリン、スレオニン、チロシン、ヒドロキシプロリンなどが挙げられる。好ましい水酸基を有するアミノ酸は、チロシンおよびセリンである。コポリマー中には、これらの水酸基を有するアミノ酸の構成単位が２種以上含まれていてもよい。

本発明のコポリマーを構成する塩基性アミノ酸のモル分率は、１／５〜９／１０で、水酸基を有するアミノ酸のモル分率は１／１０〜４／５であることが好ましく、さらに好ましくは塩基性アミノ酸のモル分率は２／５〜９／１０で、水酸基を有するアミノ酸のモル分率は１／１０〜３／５である。

本発明の塩基性アミノ酸と水酸基を有するアミノ酸から構成されるコポリマーは、塩基性アミノ酸と水酸基を有するアミノ酸を汎用される方法を用いてペプチド結合することによって得ることができ、通常はランダムコポリマーであるが、交互コポリマーであっても、ブロックコポリマーであってもよい。コポリマーの例として、市販品（Sigma−Aldrich社製）を使用することもでき、例えばリジンとセリンがペプチド結合したもの（リジン／セリン＝３／１）やリジンとチロシンがペプチド結合したもの（リジン／チロシン＝４／１、１／１、１／９）などの臭化水素酸塩が挙げられる。

塩基性アミノ酸中の塩基性基部分は、水溶液中ではプラスにチャージしているため、マイナスにチャージした菌体表面と親和性を有し、菌体表面のコポリマーを高濃度に維持する役割を有するのに対し、水酸基を有するアミノ酸中の水酸基部分は、水に水和して脂溶性基がコンタクトレンズの表面や点眼容器の器壁に吸着するのを防止する役割を有すると考えている。なお、本発明のコポリマーの物性等を改良するために、本発明のコポリマー成分として、塩基性アミノ酸および水酸基を有するアミノ酸以外に、塩基性基および水酸基のいずれの官能基も有しないアミノ酸を配合することができる。

本発明の眼科用保存剤は、後述する保存効力試験からも明らかなように、各種の菌に対して顕著な抗菌作用を呈するので、点眼液やコンタクトレンズ保存液などの保存剤として有用である。また、後述の吸着性試験より、本発明の眼科用保存剤は、コンタクトレンズの素材の性質（イオン性、非イオン性、高含水性、低含水性）に関わらず、コンタクトレンズに対して吸着・蓄積することが少ないので、点眼液やコンタクトレンズ保存液などに配合するのに適している。

さらに、本発明の眼科用保存剤は高分子化合物からなるので、点眼後またはコンタクトレンズ装着後は生体内に吸収されにくく、仮に吸収されても、生体内のタンパク分解酵素により容易にアミノ酸に分解されるため、人体に対する安全性に優れている。また、本発明の眼科用保存剤を配合した点眼液は、眼刺激性が少なく、差し心地感にも優れている。

本発明のコポリマーからなる眼科用保存剤の添加量は特に制限されないが、０．０００００１〜５．０重量％の範囲で、より好ましくは０．００００１〜３．０重量％の範囲である。その理由は、眼科用保存剤の添加量が０．０００００１重量％未満であれば点眼液やコンタクトレンズ保存液において充分な防腐効果が得られず、また、５．０重量％を超えても防腐効果はほとんど向上せず却って無駄となるからである。

本発明の塩基性アミノ酸と水酸基を有するアミノ酸から構成されるコポリマーの重量平均分子量は特に制限されないが、１０００〜１００００００の範囲が好ましく、より好ましくは３０００〜５０００００で、特に好ましくは１００００〜２０００００である。その理由は、重量平均分子量が１０００未満では、点眼液やコンタクトレンズ保存液において長期間防腐効果を維持することが困難となり、また、１００００００を超えると点眼液が粘稠となりすぎ、不快な粘つき感を伴うことがあるからである。

本発明の眼科用保存剤には、緩衝剤および／または安定化剤を併用することが好ましく、より好ましくは緩衝剤と安定化剤の両方を併用することである。緩衝剤としては、例えばホウ酸、ホウ砂、リン酸、リン酸塩、酢酸、クエン酸、ε-アミノカプロン酸、トロメタモール等を挙げることができ、より好ましい緩衝剤は、ホウ酸、ホウ砂、酢酸、クエン酸である。これらの緩衝剤は、二種以上を組み合わせて用いることもできる。点眼液やコンタクトレンズ保存液に含まれる緩衝剤の配合量は特に制限されないが、好ましくは０．００１〜１０．０重量％、より好ましくは０．０１〜５．０重量％の範囲である。眼に対する安全性を考慮すれば、緩衝剤の配合量は１０．０重量％を超えないことが望ましい。

安定化剤としては、例えばエチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム二水和物、エデト酸、エデト酸ナトリウム、ジブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、硫酸オキシキノリン等を挙げることができ、より好ましい安定化剤は、エチレンジアミン四酢酸、エデト酸、ＢＨＴである。これらの安定化剤は、二種以上を組み合わせて用いることもできる。点眼液やコンタクトレンズ保存液に含まれる安定化剤の配合量は特に制限されないが、好ましくは０．００００１〜５．０重量％、より好ましくは０．０００１〜２．０重量％の範囲である。眼に対する安全性を考慮すれば、安定化剤の配合量は５．０重量％を超えないことが望ましい。

本発明の眼科用保存剤を含有する点眼液やコンタクトレンズ保存液には、上記保存剤以外に薬物、等張化剤、pH調節剤、可溶化剤、増粘剤、保存剤等を適宜配合することができる。本発明のコポリマーからなる眼科用保存剤は、他の配合成分（薬物、等張化剤等）との相互作用が少なく、同時に配合する薬物や等張化剤等の添加物が制約されることも少ない。

点眼液の調製の際に本発明の眼科用保存剤と共に配合する薬物は、特に制限されないが、例えば抗緑内障剤（チモロール、プロスタグランジン誘導体、炭酸脱水酵素阻害剤など）、各種のビタミン類（ビタミンB2、ビタミンB6、ビタミンB12、ビタミンE、パンテノール等）、充血除去剤（塩酸テトラヒドロゾリン、塩酸ナファゾリン等）、抗炎症剤（ジクロフェナク、インドメタシン、フルオロメトロン、プラノプロフェン、グリチルリチン酸二カリウム、イプシロン-アミノカプロン酸等）、抗ヒスタミン剤（マレイン酸クロルフェニラミン、塩酸ジフェンヒドラミン等）、抗アレルギー剤（クロモグリク酸ナトリウム等）、抗菌剤（キノロン系抗菌剤、セファロスポリン類、スルファセタミドナトリウム、スルファメトキサゾール等）、アミノ酸類（Ｌ−アスパラギン酸カリウム、アミノエチルスルホン酸、コンドロイチン硫酸ナトリウム等）、診断用試薬（ナトリウムフルオレセインなど）、ヒアルロン酸ナトリウム、メチル硫酸ネオスチグミン等を挙げることができる。

等張化剤としては、例えばグリセリン、プロピレングリコール、塩化ナトリウム、塩化カリウム、ソルビトール、マンニトール等を挙げることができる。

pH調節剤としては、例えば塩酸、クエン酸、リン酸、酢酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等を挙げることができる。

薬物や他の添加物が水難溶性の場合などに添加される可溶化剤としては、例えばポリソルベート８０、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油６０、マクロゴール４０００等を挙げることができる。

増粘剤としては、例えばヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース系高分子、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等を挙げることができる。

本発明の眼科用保存剤以外の保存剤（防腐剤）としては、汎用のソルビン酸、ソルビン酸カリウム、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、パラオキシ安息香酸メチル、パラオキシ安息香酸プロピル、クロロブタノール等が挙げられる。これらの保存剤を組み合わせて使用することもできる。保存剤の組み合わせは、従来より汎用されている保存剤の使用量を大幅に減少でき、人体に対する安全性もより向上する。

本発明の眼科用保存剤を含有する点眼液やコンタクトレンズ保存液では、ｐＨは４．０〜８．０に設定することが望ましく、浸透圧比は１．０付近に設定することが望ましい。

後述する保存効力試験の結果から明らかなように、本発明の塩基性アミノ酸と水酸基を有するアミノ酸から構成されるコポリマーからなる眼科用保存剤はいずれも、グラム陰性菌（E．coli、P．aeruginosa）およびグラム陽性菌（S．aureus）に対して優れた保存効果を発揮する。また、吸着性試験の結果より、本発明の眼科用保存剤は、従来から使用されている塩化ベンザルコニウムやＰＨＭＢよりもコンタクトレンズに対する吸着性が極めて低いことが明らかとなった。したがって、本発明の眼科用保存剤を含有する点眼液およびコンタクトレンズ保存液は、各種の菌に対して優れた抗菌作用を発揮し、コンタクトレンズや点眼容器に対する吸着を低減することができる。

以下に、本発明の眼科用保存液の防腐効果およびコンタクトレンズへの吸着性を調べるため、以下に示す保存効力試験および吸着性試験を示すが、これらの例は本発明をよりよく理解するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。なお、実施例中の各配合成分の濃度（％）は、ｗ／ｖ％を示す。

１．保存効力試験（１）
表１の実施例１〜４に示す配合成分の点眼液を、常法により精製水に溶解させて調製した。また、各点眼液は、必要に応じて水酸化ナトリウム又は希塩酸を加えてｐＨを６．０に調整した。保存効力試験は、第十三改正日本薬局方の保存効力試験法に準拠して行った。試験菌として、Escharichia Coli(Ｅ.coli)を用いて６時間後の生菌数を測定し、下記の計算式に従い菌の生存率を算出した。試験結果を表１に示す。

生存率(％)=６時間後の生菌数／初期菌数×１００

※１：Sigma−Aldrich社製（リジン／セリン＝３/１、重量平均分子量２−５万）
※２：Sigma−Aldrich社製（リジン／チロジン＝１/１、重量平均分子量５−１５万）
※３：Sigma−Aldrich社製（リジン／チロジン＝４/１、重量平均分子量２−５万）
２．保存効力試験（２）
表２の実施例５および比較例１に示す配合成分を常法により精製水に溶解させて点眼液を調製した。また、各点眼液は、必要に応じて水酸化ナトリウム又は希塩酸を加えてｐＨを６．０に調整した。保存効力試験は、第十三改正日本薬局方の保存効力試験法に準拠して行った。試験菌として、Escharichia Coli(Ｅ.coli)を用いて６時間後の生菌数を測定し、下記の計算式に従い菌の生存率を算出した。試験結果を表２に示す。

生存率(％)=６時間後の生菌数／初期菌数×１００

３．保存効力試験（３）
表３の実施例６〜７に示す配合成分の点眼液を、常法により調製した。また、各点眼液には等張化剤として塩化ナトリウム（０．９％）を添加して、浸透圧を１．０に調整し、さらに、緩衝剤としてリン酸二水素ナトリウム（０．０５％）を添加し、必要に応じて水酸化ナトリウムを加えてｐＨを７．０に調整した。保存効力試験は、第十三改正日本薬局方の保存効力試験法に準拠して行った。試験菌として、Escherichia Coli(E．coli)、Pseudomonas aeruginosa(P．aeruginosa)およびStaphylococcus aureus(S．aureus)を用いて６時間後、１日後および２８日後の生菌数を測定し、下記の計算式に従い菌の生存率を算出した。試験結果を表３に示す。

生存率(％)=６時間後、１日後または２８日後の生菌数／初期菌数×１００

４．コンタクトレンズに対する吸着性試験
表４の実施例８および比較例２〜３に示す配合成分のコンタクトレンズ保存液を、常法により調製した。また、各保存液には、緩衝剤としてリン酸水素ナトリウム（０．０５％）、等張化剤として塩化ナトリウム（０．９％）を添加して、浸透圧を１．０に調整し、さらに、必要に応じて水酸化ナトリウムを加えてｐＨを７．０に調整した。得られた各保存液に、コンタクトレンズＡ［ワンデーアキビュー（イオン性、高含水性）：ジョンソン・アンド・ジョンソン社製］またはコンタクトレンズＢ［メダリスト（非イオン性、低含水性）：ボシュロム社製］を２５℃で２４時間浸漬した。各コンタクトレンズ保存液中の保存剤の残存率を本発明のコポリマーおよびＰＨＭＢ（ポリヘキサメチレンビグアニド）については吸光度測定法、塩化ベンザルコニウムについてはＨＰＬＣ法により測定した。なお、コンタクトレンズを入れないで測定した各コンタクトレンズ保存液中の保存剤の残存率をコントロールとした。コンタクトレンズに対する各保存剤の吸着性試験の結果を表４に示す。なお、表中の数値は各３例の平均値である。

Claims (11)

1. 塩基性アミノ酸と水酸基を有するアミノ酸から構成されるコポリマーまたはその塩類からなる眼科用保存剤。
2. 塩基性アミノ酸が、アルギニン、リジン、ヒスチジンおよびオルニチンから選ばれる少なくとも１種である請求項１記載の眼科用保存剤。
3. 水酸基を有するアミノ酸が、セリン、スレオニン、チロシンおよびヒドロキシプロリンから選ばれる少なくとも１種である請求項１記載の眼科用保存剤。
4. コポリマーを構成する塩基性アミノ酸のモル分率が１／５〜９／１０で、水酸基を有するアミノ酸のモル分率が１／１０〜４／５である請求項１〜３のいずれかに記載の眼科用保存剤。
5. コポリマーの重量平均分子量が３０００〜５０００００の範囲である請求項１〜４のいずれかに記載の眼科用保存剤。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の眼科用保存剤を含有する点眼液またはコンタクトレンズ保存液。
7. 更に、緩衝剤を含有する請求項６記載の点眼液またはコンタクトレンズ保存液。
8. 更に、安定化剤を含有する請求項６記載の点眼液またはコンタクトレンズ保存液。
9. 更に、緩衝剤および安定化剤を含有する請求項６記載の点眼液またはコンタクトレンズ保存液。
10. 緩衝剤がホウ酸、酢酸またはクエン酸である請求項７または９記載の点眼液またはコンタクトレンズ保存液。
11. 安定化剤がエデト酸またはジブチルヒドロキシトルエンである請求項８または９記載の点眼液またはコンタクトレンズ保存液。