WO2004035091A1 - Herstellung eines färbemittels zur anfärbung von zellen im menschlichen oder tierischen körper - Google Patents

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    • A61K49/0021—Fluorescence in vivo characterised by the fluorescent group, e.g. oligomeric, polymeric or dendritic molecules the fluorescent group being a small organic molecule
    • A61K49/0023—Di-or triarylmethane dye

Definitions

  • the invention relates to the production of a colorant for staining cells in the human or animal body.
  • trypan blue As the dye.
  • This compound which is known from the class of diazo dyes, is used in an aqueous solution for coloring the front capsule for cataract surgery on the eye. By visualizing the anterior capsule, the surgeon recognizes the outline of the capsulorxis, which makes phacoemulsification easier.
  • Trypan blue is a cytotoxic substance, such as from Solomon K.D. et al .: Protective effect of the anterior lens capsule during extra-capsular cataract extraction, OPHTHALMOLOGY, vol. 96, no. 5, May 1989 (1989-05), 591-597 and Veckener M. et al .: Ocular toxicity study of trypan blue injected into the vitreous cavity of rabit eyes, Graefe's Arch Clin Ex Ophthalmol (2002) 239: 698- 704 is known.
  • trypan blue it is therefore necessary to rinse out the eye area in particular, in which the trypan blue has been used as a colorant, immediately after the cataract surgery, in order to avoid a longer stay in the body or in the eye.
  • the object of the invention is to provide a dye with a lack of cytotoxicity which is suitable for the visualization of membranes with a limiting or separating function or of membranes formed by disease in the human or animal body.
  • the use of a non-vital dye and biocompatible dye in a physiologically compatible aqueous solution of in particular sodium chloride, which is adjusted to a pH of 6.8 to 7.8, in particular about 7.4, with a buffer can, a colorant for staining cells, in particular separating or delimiting membranes in the human and animal body created.
  • the coloring agent is a non-polymeric, low molecular weight, water-soluble dye. That with the invention Single colorants used can be used for vitality testing, but in contrast to conventional vital dyes, the biocompatible dye used in the invention can be used to color the living cells in addition to the dead cells to distinguish them from the living material.
  • a triphenylmethane dye is preferably used as a water-soluble, low molecular weight dye.
  • the dye is used without a carrier.
  • suitable dyes are patent blue and brilliant blue R, the latter being known from protein staining in gel electrophoresis.
  • a phosphate, hydrogen carbonate or citrate buffer the pH of which can be adjusted using sodium hydroxide, can be used as the buffer.
  • concentration of the bioco-patible dye, e.g. of patent blue V in water solution is preferably 0.6 to 2.5 g / 1, in particular approximately 1.2 g / 1.
  • a spontaneous coloring of the desired areas in the human or animal body is achieved.
  • the colorant can be used to stain the lens capsule, in particular the lens capsule during cataract surgery.
  • the staining takes place before the capsulorxis and phacoemulsification.
  • the aqueous humor is sucked out through a corneal or scleral tunnel incision and the anterior chamber is then filled with a gas, especially air.
  • a gas especially air.
  • colorant solution eg from Patent Blue V
  • the lens capsule is colored, which is limited by the pupil edge of the iris.
  • the front chamber is rinsed out with a sodium chloride solution to wash out the dye that is not required.
  • a viscoelastic solution is then introduced into the anterior chamber of the eye in a conventional manner in order to carry out the cataract operation. Due to the blue discoloration of the anterior capsule, the outline of the capsulor exis is clearly visible and can be clearly distinguished from the gray tissue of the lens nucleus.
  • the coloring agent can be used to stain the internal membrane or, for example, as a result of PVR (proliferative vitreoretinopathy) membranes, in particular epiretinal membranes on the retina or on the back surface of the vitreous border membrane, in particular in retinal and vitreous surgery ,
  • PVR proliferative vitreoretinopathy
  • the dye for example patent blue V
  • the membrane When removing, for example, an epiretinal membrane from the retina, the dye, for example patent blue V, is brought selectively to the membrane to be removed in about 0.3 ml of the specified buffer solution with the aid of a cannula entering via the pars plana.
  • the vitreous can be completely or partially replaced beforehand by a gas filling, as is conventionally used in vitreous or retinal, in particular macular, surgery.
  • a gas filling as is conventionally used in vitreous or retinal, in particular macular, surgery.
  • the adjacent retinal tissue can be stained with a weaker degree of staining.
  • the membrane is removed from the underlying, non-stained retinal tissue, a good contrast is then obtained. After staining excess colorant solution is rinsed out and the empty space is filled with the gaseous vitreous substitute mentioned.
  • the coloring makes it possible to work with a non-illuminated or only weakly illuminated instrument when removing the membrane. As a result, the light toxicity is considerably reduced with sufficient contrast perception.
  • ⁇ menhang with epiretinal membranes epiretinal gliosis, "ma cular pucker", “surface wrinkling" is a valuable aid in searching and removal of the membranes.
  • a viscoelastic material for example hyaluronic acid
  • a viscoelastic aid in relation to the intraocular tissue, in particular the iris of the eye and the fundus reflex, during the cataract operation.
  • the biocompatible solution according to the invention for example of patent blue V or brilliant blue R, has no cytotoxicity.
  • mouse cells L 929 and ARPE-19 cells were treated in the incubator with the dye blue V according to the invention at different concentrations over 68 to 72 hours.
  • the vitality of the cells and a derived cytotoxicity are quantified by determining the protein content of the treated cell cultures compared to untreated control cultures. The protein content is determined colorimetrically using a standard method.
  • the invention proves to be particularly advantageous when performing cataract operations with dense cataracts and / or heavily pigmented fundi, in which the fundus reflex is only weakly developed or absent. With the help of the coloring agent, a good contrast can be achieved between the colored front capsule and the underlying tissue.
  • Patent blue V with a concentration of 1.2 g / 1 in one
  • Phosphate buffer solution 200 ml solution contain: 0.240 g patent blue V
  • Example 2 Patent blue V with a concentration of 1.2 g / 1 in a hydrogen carbonate buffer solution.
  • 200 ml solution contain: 0.240 g patent blue V 0.420 g sodium bicarbonate (NaHC0 3 ) 1.640 g sodium chloride (NaCl) sodium hydroxide for pH adjustment
  • Patent blue V with a concentration of 1.2 g / 1 in a citrate buffer solution.
  • 200 ml solution contain: 0.240 g Patent Blue V
  • Identical embodiments according to Examples 1, 2 and 3 can also be produced with brilliant blue R at a concentration of 1.2 g / 1.
  • the pH of the buffer solutions is preferably adjusted using sodium hydroxide. However, it is also possible to adjust the solution itself to the desired pH (neutral, slightly acidic, slightly alkaline) within the preferred range from 6.8 to 7.8.
  • the concentration of patent blue is preferably set to 0.6 to 2.5 g / 1, in particular approximately 1.2 g / 1, by means of a corresponding amount of patent blue V.

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Abstract

Verwendung eines biokompatiblen Farbstoffs, z.B. Patentblau V oder Brillantblau R zur Herstellung eines Färbemittels für die nicht zytotoxische Visualisierung von Zellen, insbesondere begrenzenden oder trennenden Membranen im menschlichen oder tierischen Körper, insbesondere im Auge.

Description

Herstellung eines Färbemittels zur Anfärbung von Zellen im menschlichen oder tierischen Körper
Die Erfindung betrifft die Herstellung eines Färbemittels zur Anfärbung von Zellen im menschlichen oder tierischen Körper.
Hierzu ist es aus der WO 99/58160 bekannt, als Farbstoff Trypanblau zu verwenden. Diese aus der Klasse der Diazo- Farbstoffe bekannte Verbindung wird in einer wässrigen Lösung zum Einfärben der Vorderkapsel für eine Katarakt- Operation am Auge verwendet. Durch die Visualisierung der Vorderkapsel erkennt der Chirurg den Umriss der Kapsulorhe- xis, wodurch die Phakoemulsifikation erleichtert wird.
Bei Trypanblau handelt es sich um eine zytotoxische Substanz, wie beispielsweise aus Solomon K.D. et al.: Pro- tective effect of the anterior lens capsule during extra- capsular cataract extraction, OPHTHALMOLOGY, vol. 96, no . 5, May 1989 (1989-05), 591-597 und Veckener M. et al.: Ocular toxicity study of trypan blue injected into the vitreous ca- vity of rabit eyes, Graefe's Arch Clin Ex Ophthalmol (2002) 239: 698-704 bekannt ist. Bei der Verwendung von Trypanblau ist daher die vollständige Ausspülung insbesondere des Augenbereiches, in welchem das Trypanblau als Färbemittel zum Einsatz gekommen ist, unmittelbar nach der Kataraktoperation erforderlich, um einen längeren Verbleib im Körper bzw. im Auge zu vermeiden.
Aus ÜS-A-4, 764, 360 ist es bekannt, einem hochmolekularen Polymerisat, welches einen Träger bildet, einen Farbstoff mit einem Molekulargewicht von wenigstens 10.000 zuzufügen. Hierdurch soll vermieden werden, dass der Farbstoff in das umgebende Körpergewebe eindringt. Der Farbstoff soll nur den hochmolekularen Träger einfärben.
Ferner ist es bekannt (E. Kutchera, „Vitalfärbung der abgehobenen Netzhaut und ihre Defekte", Albrecht v. Graefes Arch. klin. exp. Ophthal. 178, 72,87 (1969)), zur Sichtbarmachung von die gesamte Netzhaut betreffenden Defekten in Fällen von Netzhautabhebung den Farbstoff Patentblau intra- vitreal zu injizieren. Für die intravitreale Injektion wurde eine 0,47%-ige Patentblau-Hyaluronsäure-Lösung verwendet. Die Visualisierung der Netzhautabhebung ist äußerst zeitaufwendig und ergibt sich erst einige Tage nach der Injektion.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung eines Färbemittels mit fehlender Zytotoxizität zu schaffen, welches zur Sichtbarmachung von Membranen mit begrenzender oder trennender Funktion oder von durch Erkrankung entstandenen Membranen im menschlichen oder tierischen Körper geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Bei der Erfindung wird durch die Verwendung eines keinen Vitalfarbstoff darstellenden und biokompatiblen Farbstoffs trägerlos in einer physiologisch kompatiblen wässrigen Lösung von insbesondere Natriumchlorid, die mit einem Puffer auf ein pH von 6,8 bis 7,8, insbesondere etwa 7,4 einge- stellt sein kann, ein Färbemittel zum Anfärben von Zellen, insbesondere von trennenden oder begrenzenden Membranen im menschlichen und tierischen Körper geschaffen. Beim Einfär- bemittel handelt es sich um einen nichtpolymeren, niedermolekularen, wasserlöslichen Farbstoff. Das bei der Erfindung zur Anwendung kommende Einfarbemittel kann zur Vitalitats- prufung eingesetzt werden, wobei jedoch im Unterschied zu herkömmlichen Vitalfarbstoffen mit dem bei der Erfindung zur Anwendung kommenden biokompatiblen Farbstoff neben den toten Zellen zur Unterscheidung vom lebenden Material auch die lebenden Zellen eingefarbt werden können.
Vorzugsweise kommt als ein wasserlöslicher, niedermolekularer Farbstoff ein Triphenylmethan-Farbstoff zum Einsatz. Der Farbstoff kommt tragerfrei zum Einsatz. Beispiele für derartige geeignete Farbstoffe sind Patentblau und Brillantblau R, wobei letzterer von der Proteinfarbung bei der Gelelektrophorese bekannt ist.
Bei Patentblau handelt es sich vorzugsweise um ein als Lebensmittelfarbstoff (L-Blau 3 = E 131) zugelassenes Patentblau V (C54H62CaN4Oι4S4, MG: 1159,45).
Als Puffer kann ein Phosphat-, Hydrogencarbonat- oder Citrat-Puffer, dessen pH-Wert mittels Natriumhydroxid eingestellt werden kann, verwendet werden. Die Konzentration des bioko patiblen Farbstoffs, z.B. von Patentblau V betragt in wassπger Losung vorzugsweise 0,6 bis 2,5 g/1, insbesondere etwa 1,2 g/1. Man erreicht eine spontane Einfarbung der ge- wünschten Bereiche im menschlichen oder tierischen Korper.
Das Farbemittel kann zum Anfärben der Linsenkapsel, insbesondere der Lmsenvorderkapsel bei einer Katarakt-Operation verwendet werden. Die Anfärbung erfolgt vor der Kapsulorhe- xis und Phakoemulsifikation.
Für die Anfärbung wird das Kammerwasser durch eine korneale oder sklerale Tunnelinzision abgesaugt und die Vorderkammer anschließend mit einem Gas, insbesondere Luft gefüllt. Mit einer Kanüle werden ca. 0,3 ml Färbemittellösung, z.B. von Patentblau V in die Vorderkammer verabreicht. Es entsteht die Anfärbung der Linsenkapsel, welche durch den Pupillenrand der Iris begrenzt ist. Nach einigen Sekunden wird zum Auswaschen des nicht benötigten Farbstoffes die Vorderkammer mit einer Natriumchlorid-Lösung ausgespült.
Anschließend wird für die Durchführung der Katarakt-Operation in herkömmlicher Weise eine viskoelastische Lösung in die Augenvorderkammer eingebracht. Aufgrund der blauen Verfärbung der Vorderkapsel tritt der Umriss der Kapsulor exis klar hervor und lässt sich vom grauen Gewebe des Linsenkerns klar unterscheiden.
Ferner kann das Färbemittel zum Anfärben der Membrana limi- tans interna oder beispielsweise infolge von PVR (prolifera- tive Vitreoretinopathie) entstandenen Membranen, insbesondere epiretinalen Membranen an der Netzhaut oder an der Rückfläche der Glaskörpergrenzmembran, insbesondere bei Netz- haut- und Glaskörperchirurgie zum Einsatz kommen.
Beim Entfernen, beispielsweise einer epiretinalen Membran von der Netzhaut wird mit Hilfe einer über die Pars plana eingebenden Kanüle der Farbstoff, beispielsweise Patentblau V in ca. 0,3 ml der angegebenen Pufferlösung selektiv zur zu entfernenden Membran gebracht. Der Glaskörper kann vorher ganz oder teilweise durch eine Gasfüllung, wie sie in herkömmlicher Weise bei der Glaskörper- oder Netzhaut-, insbesondere Makulachirurgie zum Einsatz kommt, ersetzt sein. Beim Anfärben der epiretinalen Membran kann gegebenenfalls eine Anfärbung des benachbarten Retinagewebes mit schwächerem Einfärbungsgrad erfolgen. Beim Entfernen der Membran von dem darunter liegenden, nichteingefärbten Retinagewebe ergibt sich dann ein guter Kontrast. Nach dem Anfärben wird überschüssige Färbemittellösung ausgespült und der freie Raum durch den angesprochenen gasförmigen Glaskörperersatz angefüllt. Durch die Einfärbung ist es möglich, mit einem nicht beleuchteten oder nur schwach beleuchteten Instrumen- ten beim Abtragen der Membran zu arbeiten. Hierdurch wird bei ausreichender Kontrastwahrnehmung die Lichttoxizität erheblich verringert. Insbesondere bei der Anwendung im Zusam¬ menhang mit epiretinaler Membranen (Epiretinale Gliose, „ma- cular pucker", „surface wrinkling") bildet der Einsatz der Färbemittellösung eine wertvolle Hilfe beim Aufsuchen und Entfernen der Membranen.
Wenn bei Makulaforamen mit zunehmender Lochgröße die Entfernung der Membrana limitans interna erforderlich ist, erweist sich die Einfärbung dieser Membran mit der Färbemittellösung als vorteilhaftes Hilfsmittel beim Aufsuchen und Entfernen dieser Membran während der Glaskörperchirurgie.
Ferner ist es möglich, ein viskoelastisches Material, bei- spielsweise Hyaluronsäure, welches als Hilfsmittel bei der ophthalmologischen Chirurgie zum Einsatz kommt, mit der wässrigen Färbemittellösung einzufärben. Insbesondere lässt sich hierdurch bei der Katarakt-Operation eine Verbesserung des Kontrastes des viskoelastischen Hilfsmittels gegenüber dem intraokularen Gewebe, insbesondere der Augeniris und dem Fundusreflex erzielen.
Gegenüber dem herkömmlichen Trypanblau, welches teratogene oder mutagene Wirkung (Cahen RL : Evaluation of the teratoge- nicity of drugs, Clin Pharmacol. Ther, 1964, 5, 480-514 und Produktinformation BLURHEX™, Dr. Agarwal's Pharma Ltd. Chennai (Indien) ) hat, besitzt die erfindungsgemäße biokompatible Lösung, beispielsweise von Patentblau V oder Brillantblau R keine Zytotoxizität . Zum Nachweis fehlender Zytotoxität wurden Mauszellen L 929 und ARPE-19-Zellen mit dem erfindungsgemäßen Färbemittel Patentblau V mit unterschiedlichen Konzentrationen über 68 bis 72 Stunden im Brutschrank behandelt. Die Vitalität der Zellen und eine abgeleitete Zytotoxizität wird durch Bestimmung des Proteingehalts der behandelten Zellkulturen gegenüber unbehandelten Kontrollkulturen quantitativ bestimmt. Mit einem Standard-Verfahren wird der Proteingehalt kolorimetrisch ermittelt.
Dabei zeigt sich, dass eine Zytotoxizität in signifikanter Höhe entsprechend einer Wachstumhemmung von mehr als 30% nicht vorhanden ist.
Die Erfindung erweist sich insbesondere von Vorteil bei der Durchführung von Katarakt-Operationen mit dichten Katarakten und/oder schwer pigmentierten Fundi, bei denen der Fundusreflex nur schwach ausgebildet ist oder fehlt. Mit Hilfe des Einfärbemittels erreicht man einen guten Kontrast zwischen der gefärbten Vorderkapsel und dem unterliegenden Gewebe.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele des Färbemittels in verschiedenen Pufferlösungen angegeben.
Beispiel 1
Patentblau V mit einer Konzentration von 1,2 g/1 in einer
Phosphat-Puffer-Lösung. 200 ml Lösung enthalten: 0,240 g Patentblau V
0,380 g Dinatriumhydrogenphosphat (Na2HP04 x 2 H20) 0,060 g Natriumdihydrogenphosphat (NaH2P04 x 2 H20) 1,640 g Natriumchlorid (NaCl)
Natriumhydroxid zur pH-Einstellung.
Beispiel 2 Patentblau V mit einer Konzentration von 1,2 g/1 in einer Hydrogencarbonat-Puffer-Lösung.
200 ml Lösung enthalten: 0,240 g Patentblau V 0,420 g Natriu hydrogencarbonat (NaHC03) 1,640 g Natriumchlorid (NaCl) Natriumhydroxid zur pH-Einstellung
Beispiel 3
Patentblau V mit einer Konzentration von 1,2 g/1 in einer Citrat-Puffer-Lösung.
200 ml Lösung enthalten: 0,240 g Patentblau V
0,216 g Trinatriumcitrat (C6HNa307 x 2 H20) 1,640 g Natriumchlorid (NaCl) Natriumhydroxid zur pH-Einstellung
Identische Ausführungsbeispiele gemäß Beispiel 1, 2 und 3 können auch mit Brillantblau R mit einer Konzentration von 1,2 g/1 hergestellt werden. Vorzugsweise wird bei den Pufferlösungen der pH-Wert durch Natriumhydroxid eingestellt. Es ist jedoch auch möglich, die Lösung selbst auf den gewünschten pH-Wert (neutral, schwach sauer, schwach alkalisch) innerhalb des bevorzugten Bereiches von 6,8 bis 7,8 einzustellen. Die Einstellung der Konzentration von Patentblau auf vorzugsweise 0,6 bis 2,5 g/1, insbesondere etwa 1,2 g/1 erfolgt durch eine entsprechende Menge an Patentblau V.

Claims

Patentansprüche
1. Verwendung einer wassrigen, physiologisch kompatiblen Losung, in welcher ein Farbstoff, der keinen Vitalfarb- stoff darstellt und biokompatibel ist, gelost ist, zur Herstellung eines Farbemittels für die Anfärbung von Zellen im menschlichen oder tierischen Korper.
2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Farbemittel zur Anfärbung von begrenzenden oder trennenden Membranen, insbesondere im Auge herstellt wird.
3. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Farbemittel zur Anfärbung von aus einem Korperorgan, insbesondere dem Auge zu entfernenden Membra- nen hergestellt wird.
4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Farbemittel zur Anfärbung der Linsenkapsel des Auges hergestellt wird.
5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Farbemittel zur Anfärbung der Linsenvorderkap- sel bei einer Katarakt-Operation am Auge hergestellt wird.
6. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Farbemittel zur Anfärbung von durch Erkrankung in oder an einem Korperorgan, insbesondere der Netzhaut des Auges entstandenen Membranen hergestellt wird.
7. Verwendung nach Anspruch 6, wobei das Farbemittel zur Anfärbung epiretmaler Membranen hergestellt wird.
8. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Färbemittel zum Einfärben einer insbesondere in der ophthalmologischen Chirurgie eingesetzten viskoelasti- schen Lösung hergestellt wird.
9. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welcher der Farbstoff in einem neutralen oder schwach sauren oder schwach alkalischen Puffer gelöst wird.
10. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Farbstoff in einem Puffer mit einem pH-Wert von 6,8 bis 7,8 gelöst wird.
11. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein Phosphat-, Hydrogencarbonat- oder Citrat- Puffer verwendet wird.
12. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Konzentration des Farbstoffs in der Pufferlösung 0,3 bis 2,5 g/1, insbesondere etwa 1,2 g/1 beträgt.
13. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei als Farbstoff ein Triphenylmethan-Farbstoff verwendet wird.
14. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei als Farbstoff Patentblau V verwendet wird.
15. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei als Farbstoff Brillantblau R verwendet wird.
16. Färbemittel für die Anfärbung von Zellen im menschlichen oder tierischen Körper bestehend aus einer wässrigen, physiologisch kompatiblen Lösung, in welcher wenigstens ein Farbstoff, der keinen Vitalfarbstoff darstellt und biokompatibel ist, gelöst ist.
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