lentes de contacto y farmacos

Alteraciones de la lentes de contacto producidas por frmacos. Jos L. Company Vidal

Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1991

FACULTAD uc HAS DE ALICANTE i Queda registrado alfolio ..JL. n. JLZ

del libro correspondente, Alicante M de $ H U ^ ^ . . . d e 19.3.1

El S e c r e t a r l o , .

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TESIS DOCTOEAL

ALTEEACIONES DE LAS LENTES DE CONTACTO PRODUCIDAS POR

FRMACOS.

VOLUMEN FACULTAS DE GlEBGIS-BIBLIOTECA

UNIVERSIDAD PE ALICANTE

N. REGISTRO- hJkS&L FE0H/fi2a=3^PT0.Iijh CDU SIGNATURA . . . . l f e^ l^ .Z ikS_

Autor: JOS L. COMPAY VIDAL

Director: Prof. Dr. ALFREDO ORTS BUCHN

UNIVERSIDAD DE ALICANTE 1991



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UNTVERSITAT D'ALACANT UNIVERSIDAD DE ALICANTE DEPARTAMENT DE NEUROQUMICA DEPARTAMENTO DE NEUROQUMICA

Carapus de Sant Joan. Ap. Correus 374. E-03080 ALACANT. Telf. 96 / 5659811. Telex 66616. Fax 96/5658557

Aifrecio Orts Buchn, Profesor Titular de Farmacologa del Departamento de Neuroqumica de la Universidad de Alicante

Certifica:

LAS Que el trabajo de investigacin " ALTERACIONES

LENTES DE CONTACTO PRODUCIDAS POR DE FRMACOS", realizado por D. Jos Luis Compay Vidal, lo ha sido bajo mi direccin y considero rene los requisitos suficientes para optar al grado de Doctor.

Alicante 11 de Noviembre de 1991

Fdo. A. Orts Buchn

U A - 32300 - 004



Agradecimientos



Agradecimientos

A Irene Prez y Antonio Fimia que me "enredaron" y animaron para la realizacin de este trabajo.

Al Director - Prof. Dr. Felipe Mateos- y a todos los compaeros (Carlos , Pedro , Pascual...) del Departamento de ptica, sin excepcin, que me alentaron. Especialmente a Andrs Jornet con quien comparto tareas docentes de Contactologa.

A mi querido amigo - Dr. Julio Santos- por sus atinadas observaciones y colaboracin en la elaboracin de grficos.

A mi buen amigo - Prof. Dr. Guillermo Lpez Cueto-que "destila" sabidura investigadora de la que he intentado aprender.

Al Prof. Dr. Jorge Mataix Beneito, compaero de curso aventajado que tambin me ha "empujado".

Al que ha sido mi ngel de la guarda y maestro, Director de la Tesis, Prof. Dr. Alfredo Orts Buchn, sin cuyas expertas directrices y paciencia no hubiese sido posible la realizacin de este trabajo.

Por supuesto que a mi esposa e hijos por "aguantarme" y permitirme "desaparecer" incluso en vacaciones.

A mis alumnos y a todas aquellas personas que han tenido que soportar algn despiste o malhumor.

Final mente, a Ciba-Geigy S.A. y Frumtost-Zyma S.A. que aportaron las lentes y los frmacos necesarios para la realizacin de este trabajo.



A m esposa, hi jos y padres.



ESQUEMA.

ndice.

I. Introduccin.

II. Material y mtodos.

III. Resultados.

IV. Discusin.

V. Conclusiones.

VI. Bibliografa.



ndice



I. Introduccin. Pgina

i. 1. Lentes de contacto: su impacto. 1

!.2. Las lentes "blandas" hidrof licas. 4

1.3. Problemtica detectada en el uso de

las lentes blandas. 6

1.4. Objetivos. Planteamiento. 11

i.5. Antecedentes. Situacin actual del problema. 12


1. 1. Tcnicas de estudio 32

11.1.1. De los parmetros ptico-fsicos 33

11.1. 2. Microscopio electrnico de barrido 44 (M.E.B.).

11.1. 3. Tcnicas espectrofotomtricas utilizadas en la determinacin de frmacos en lentes de contacto 53

11.1. 4 Polarizacin fluorescente aplicada a la determinacin de Gentamicina en lentes de contacto blandas. 61



! i .2. Estudi o de 1 os materi al es empl eados 66

11.2. 1. Frmacos utilizados. 67

11.2. 2. Lentes: Estructura y Caractersticas. 88

i 1.3. Tcnicas estadsticas utilizadas en el

anlisis de niuestros resultados. 117

11.3. 1. Nivel de significacin. 118

11.3. 2. Pruebas de hiptesis estadsticas con parmetros desconocidos: t de

Student. Su aplicacin. 116

! 1.4. Metdica experimental. 121

11.4. 1. Preparacin de las lentes 122

11.4. 2. Preparacin de las disoluciones. 125

11.4. 3. Proceso de medida. 126

11.4. 4. Determinacin de Gentamicina conel analizador TDx. 129 11 i. Resultados.

I i 1.1. Parmetros ptico-fsicos inducidos por

distintos frmacos. 131

11.1.1. Diclofenac sdico comercial 132

I i 1.1.2. Diclofenac sdico 143



111.1.3. Cartelo! comercial 154

11.1.4 Carteolol 166

111.1.5. Cloruro de Benzalconio 178

111.1.6. Ti mol ol 187

i I!. 1.7. Bradophen 200

111.1.6. Naaga 213

ill.1.9. Gentamicina 224

i 11.1.10. Cromoglicato disdico 235

111.1.11. Dexametasona. 246

111.1.12. Timerosal 255

.2. Alteraciones Morfolgicas. 264

111.2.1. Diclofenac sdico comercial 265

!11.2.2. Diclofenac sdico 267

111.2.3. Carteolol comercial 268

I! 1.2.4. Carteolol 269

111.2.5. Cloruro de Benzalconio 270

Ui.2.6. Timolol 271

111.2.7. Bradophen 272



i i.2.8. Naaga

11.2.9. Gentamicina

i 1.2.10. Cromoglicato disdico

11.2.11. Dexametasona

11.2.12. Timerosal

I.2.13. Control

11.2.14. Conclusiones

Tabla 5 (Resumen)

ii.3. Cintica de sorcin y liberacin de Gentamicina por lentes Vifilcon A

111.3.1. Cintica de sorcin.

I.3.2. Cintica de liberacin

2/3

274

275

276

277

278

279

281

283

283

293

IV. Discusin.

IV. 1. Alteraciones de las lentes por accin de los frmacos estudiados.

IV.2. Cintica de sorcin / liberacin de Gentamicina por lentes Vifilcon A

298

310

V. Conclusiones.

VI. Bibliografa.

315

321



I. Introduccin



I. INTRODUCCIN

1.1. Lentes de contacto: su impacto. 1.2. Las lentes " blandas " hidrof licas. 1.3. Problemtica detectada en el uso de

lentes "blandas". 1.4. Objetivos. Planteamiento. 1.5. Antecedentes. Situacin actual del

problema.

1.1. Las lentes de contacto: su impacto.

El hombre busca la perfeccin desde los comienzos de la Humanidad. Intenta corregir lo defectuoso, rindiendo culto a la belleza. Trata de disimular defectos fsicos visibles que pueden crear , a veces, problemas psquicos al individuo que los padece (Ali y Ruiz, 1989) . Por ello, la idea de corregir emetropas con lentes de contacto no es nueva, como puede parecer, en principio. Se remonta a Leonardo da Vinci (1452-1519) (Endore, 1948; Genco, 1979; Gil del Ro y Baronet, 1980; Heitz, 1984) que construy un dispositivo anlogo a las lentes de contacto, aunque probablemente para estudiar la naturaleza ntima de la visin y no para corregir defectos visuales, resultando -por otra parte- difcil sealar cuando naci el actual concepto de lentes de contacto (Mandell,1988). Las discrepancias se centran en la pregunta qu es una lente de contacto?

Una definicin, muy aceptable por ser casi completa, es la de Mandell(1988) , para el que una lente de contacto es un pequeo artificio, en forma de concha, de plstico o material similar que est en

i



contacto con la crnea, la esclera, o ambas, y que se convierte en la nueva superficie anterior del ojo.

Tampoco resulta sencillo afirmar quin fu el primero que realiz una lente de contacto tolerada por el ojo. Tres nombres se acreditan como los inventores de las lentes de contacto: Fick de Zurich, Kalt de Pars y A. MTler de Kiel (Endore, 1948; Genco,1979; Gil del Ro y Baronett 1980; Heitz ,1984; Stein y Slatt 1984).

En 1929 Cari Zeiss ofreci la primera caja de pruebas de lentes de contacto esclerales. Sin embargo, el nmero de usuarios de lentes de contacto de aquellos tiempos era reducido.

No obstante, el uso de lentes de contacto experimenta un impulso a partir de la aparicin de los plsticos, pues fue en los aos 30 cuando se desarrolla la teora Macromolecular y la industria de los polmeros ( Uribe Velasco y Mehrenberger, 1980; San Romn y Lpez Madruga, 1985; Snchez Chaves y Arranz, 1987; Navarro, Rico y Blanco, 1989). En 1936 Fleinbloom (Knoll y Feinbloom,1977) utiliza el plstico por primera vez para una lente escleral, en la que la parte corneal segua siendo de vidrio. En 1938 Mullen y T. Obrig desarrollan tcnicas para la fabricacin de lentes esclerales de PMMA (Mandel1,1988).

Como ocurre siempre en estos menesteres, tambin es difcil precisar la paternidad de las lentes corneales plsticas. Mientras, en general, se seala a Touhy en 1947 como su creador, los autores franceses insisten en indicar a Caborrouy como su progenitor (Gil del Ro y Baronet, 1980). Por otra parte, si efecturamos una revisin de " folletos" editados por las casas comerciales tampoco conseguiramos, fcilmente, llegar a un acuerdo no sobre el creador, sino sobre la

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fecha de aparicin. En uno de ellos la casa Whlk indica que la aparicin de sus lentes rgidas (de PMMA) Parabolar fue en 1946. En Espaa, a finales de los aos cuarenta el Dr. Olivella Casis comienza la adaptacin de lentes de contacto esclerales de fabricacin nacional a cargo de pticos de la ptica Florit (Saona Santos, 1989). A pesar de estas diferencias el acuerdo es total a la hora de sealar que las lentes de contacto rgidas (de PMMA) constituyeron el principio del llamado desarrollo (Refojo, 1982; Sastre y Mateo, 1985; Mandell, 1988). Este tipo de lentes ha sido usado por ms de 10 millones de ciudadanos de todo el mundo y eso que las lentes de contacto se estn usando, nicamente, en un ]% de sus posibilidades con respecto a un futuro prximo.

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1.2. Las lentes "blandas" hdraf licas.

Afortunadamente la documentacin sobre este tipo de lentes es mucho ms abundante. Los comienzos se remontan a 1952 en un encuentro casual en el tren , entre el Prof. Otto Wichterle, qumico checoslovaco y un oftalmlogo de Praga (Mandell, 1988).

La aparicin de nuevos materiales con aplicaciones biomdicas abre una nueva era de la Contactologa, cuando en 1960 Wichterle y Lim (L. Madruga y San Romn, 1987; Saona Santos, 1989) dan a conocer el metacrilato de 2- hidroxietilo (HEMA). El polmero es un hidrogel, material blando y transparente, permeable al agua y a sus sustancias disueltas, que cumple las condiciones exigidas por Dreyfus- quien puso a punto, con Wichterle, las lentillas hidrfilas- a los materiales ( qumicamente estable, biolgicamente inerte, muy hidrfilo , facilidad de transporte de metabolitos y otras molculas) (Estevez, 1966).

Con este material se obtienen unas lentes de contacto cuya caracterstica principal es un aumento de la comodidad con respecto a otros tipos de lentes, aparecidas con anterioridad. Se adaptan perfectamente al globo ocular y permiten que el oxgeno del aire llegue a la crnea disuelto en el agua de la lente , por difusin.

La ventaja que supone la comodidad, la mayor tolerancia, facilidad de adaptacin, la no aparicin del sndrome de exceso de uso, la no existencia de visin borrosa con gafas despus de la utilizacin de

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lentes blandas, significo una gran aceptacin de este tipo de lentes.

Mediante copolimerizacin se obtienen hidrogeles con mayor contenido en agua que permitir un mayor aporte de oxgeno y un mayor nmero de horas de porte. La adicin de otros compuestos mejora algunas propiedades importantes, como la estabilidad dimensional (Navarro, Rico y Blanco, 1989).

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1.3.Problemtica detectada en el usa de las lentes blandas.

El enorme desarrollo alcanzado por la Contactologa se debe, fundamentalmente, al uso de materiales poli maricos, como ha ocurrido en otros aspectos de la vida (Snchez Chaves y Arranz, 1987).

Estos materiales presentan una cierta capacidad para alterar sus propiedades fsicas y qumicas, lo que permite su adaptacin a un amplio abanico de exigencias. Sin embargo, esta caracterstica, desde el punto de vista de las lentes de contacto, supone -casi siempre- un gran inconveniente ( Gordon, 1965; Morrison, Kaufman y Cerulli,1965; Pearson, 1977).

La adaptacin y el uso de las lentes de contacto requieren una frecuente manipulacin de las mismas. Por muchas precauciones higinicas que se empleen en su manejo, existe un riesgo de infeccin en su usuario que obligar al portador a consumir unos productos de mantenimiento (Boyd y Kaufman, 1971; Koetting, 1981; Sendele, 1986).

Por otra parte, aunque las lentes de contacto tienen un gran nmero de finalidades diferentes, solucionando varios problemas, no evitan que el usuario de lentillas, tenga que recurrir en ocasiones, a distintos tipos de frmacos, administrados, unas veces por va general o bien de uso local.

Ambos tipos de productos (mantenimiento y medicamentos) pueden, debido a esa

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capacidad de los materiales polimricos de modificar -con relativa facilidad- sus propiedades fsicas y qumicas, ejecer una accin doble : (Lerman y Sapp, 1971; Gutirrez y Cordero, 1976; Pfister y Burnstein, 1976; Klintwort, 1977; Roger y Menasche, 1977; Mackeen, 1978; Lemp, 1978; Gasson, 1979; Cioletti, 1980; Fowler y Allansmith, 1981; Wilson, McNath y Reitschel, 1981; Flachet al., 1983; Margulies y Mannis, 1983; Friedman, Alien y Ralph, 1985; Farkas, Kassalow y Farkas, 1986).

1) Sobre las lentes de contacto. 2) Sobre el ojo del portador.

Los frmacos pueden desvirtuar la finalidad de las lentes de contacto (mejor visin y mayor confort) (Bier y Lowther, 1976), si la matriz del material que constituye la lente y la molcula del frmaco tienen la relacin adecuada o si existe una determinada polaridad que permite una interaccin inica (Me Dermott y Chandler, 1989). Otras veces, aunque la sustancia por su tamao no pueda penetrar en la malla de la lente, la suciedad o el rayado facilitarn su interaccin en forma de tincin (Lumbroso y Serpin, 1989; Lumbroso et al. 1991).

En lentes blandas hidroflicas que absorben soluciones acuosas de sustancias qumicas en las que se encuentran sumergidas, el problema se agrava dada la composicin de la lgrima que alcanza el 98.2 % de agua (Murube del Castillo, 1982).

No obstante, en lentes cuyo material polimrico es un hidrogel, su capacidad para inmovilizar (fsicamente o mediante enlace covalente) y despus dosificar de forma controlada sustancias fisiolgicamente activas puede ser una ventaja ( Ridley, 1969;Binder y Worthen, 1976; Castillo, 1979; Morrison

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y Shovlin, 1982; Ueno y Refojo, 1983; Kudela, 1987; Dell bes et al., 1989; Me Dermott y Ghandi er, 1989).

Por lo tanto, si el frmaco contenido en un producto de desinfeccin qumica altera las lentes de contacto, se puede desestimar este mtodo de desinfeccin y utilizar un mtodo fsico ( trmico, ultrasnico, rayos UV).

En caso de utilizar un medicamento administrado por va tpica, se aprovecharn las horas durante las que no se llevan las lentes de contacto para administrar la dosis correspondiente y esperar a que haga su efecto (durante la noche o las horas de descanso).

Pero qu medida se adopta cuando el medicamento se administra por via general y alcanza una concentracin suficiente en la lgrima e interacciona con la matriz del material de la lente? Se elimina el uso de las lentes de contacto y se prescinde de todas sus ventajas?

Parece un problema importante. En efecto, aumentan las espectativas y la calidad de vida. El mayor nivel cultural lleva a la necesidad de la lectura, al disfrute de medios audiovisuales. Aumentan las exigencias de perfeccin a las que se haca referencia cuando se iniciaba este captulo.

Aunque en el Mundo Occidental el aumento de poblacin no sea el de otros pases, a nivel mundial el ascenso demogrfico no es discutible con lo que debemos suponer un aumento de usuarios de frmacos y de lentes de contacto . Muchos de estos usuarios estn relacionados, ms o menos directamente, con los medios de produccin. Por lo tanto, la posible interaccin entre

o



las lentes de contacto y los frmacos no slo es un problema social sino socioeconmico.

Pero, adems, el objetivo de la vieja galnica ha sido, siempre, proporcionar forma farmacutica y vehculo a los principios activos.

Actualmente, con el avance cientfico, se obtienen materiales complejos y eficaces, de los que estudiando su farmacocintica se est logrando el desidertum de la "bala mgica" para administrar medicamentos, pues en la moderna Teraputica resulta tan importante la va de administracin como el propio principio activo. Pues, la existencia del principio activo no presupone el beneficio de su accin hasta que no se consiga su dosificacin segura, lo que ha llevado a afirmar que la investigacin en este campo es una parcela atrayente de la I + D (Vila Jato et al. 1990).

Las vas de dosificacin ms comunmente utilizadas por va tpica ocular son, hasta el momento presente, los colirios y las pomadas oftlmicas (Vila Jato, et al. 1990), donde el medicamento se encuentra en disolucin o suspensin. Sin embargo, la Biofarmacia ha demostrado que la lgrima disminuyendo la concentracin, o propiciando la unin del principio activo con protenas de la propia secrecin lagrimal, o su posible degradacin o la posibilidad del paso del medicamento a travs de la conjuntiva y su incorporacin a la circulacin general, disminuye la biodisponibilidad de los principios activos que se han hecho llegar hasta la superficie ocular. Por tanto, aumentando el tiempo de permanencia del medicamento con la superficie corneal se aumenta la eficacia del mismo. Esta mayor eficacia se consiguiendo con sistemas de liberacin controlada del principio activo necesario en el lugar adecuado. Pues bien, un sistema teraputico de liberacin controlada son los

g



Sistemas Matriciales y dentro de este grupo ocupan un lugar importante las Lentes de Contacto "Blandas" como Va de Administracin Ocular. Una de las ventajas que representa su uso es que el principio activo se incorpora a la lente de forma muy sencilla. Se lleva a cabo por inmersin de la lente, antes de su adaptacin, en una solucin del medicamento durante un tiempo determinado.

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1.4. Objetivos. Planteamiento.

En este trabajo se pretende el estudio de la problemtica indicada en el apartado 1.3. (Posibles alteraciones de las lentes de contacto blandas tratadas con frmacos y posible sorcin de medicamentos y posterior liberacin de los mismos), para un tipo concreto de lentes hidrof licas tratadas con diez frmacos, componentes de medicamentos o productos de mantenimiento muy utilizados en el mercado. Por consiguiente, nuestros objetivos pasan en un principio por un acercamiento global al problema, al tratar de conocer la posible existencia de alteraciones en las lentes producidas por frmacos de uso frecuente y habitualmente utilizados por va tpico - oftlmica.

Posteriormente, se estudiarn las alteraciones sufridas, as como la posible repercusin sobre las caractersticas ptico-fsicas de las lentes.

Por ltimo, trataremos de utilizar las lentes de contacto como vehculos de frmacos - que previamente hayamos comprobado que son retenidos por las lentes- estableciendo las curvas cinticas tericas de sorcin y liberacin del frmaco.

De lo anteriormente indicado, se puede deducir que nuestro objetivo es muy amplio, en un principio, aunque as es la problemtica de las lentes de contacto en su relacin con los frmacos y productos de mantenimiento de las mismas - tal como se puede ver en el siguiente apartado 1.5-, siendo nuestra pretensin contribuir al conocimiento de dicha problemtica.

n



1.5. Antecedentes. Situacin actual del problema.

Son pocos los trabajos relacionados con el tema que nos ocupa y cuando se encuentran, se refieren a aspectos tangenciales a nuestros objetivos. Unas veces son consideraciones tericas, otras miden -nicamente- un determinado parmetro (radio ptico o transmitancia). En otras publicaciones, se disean accesorios para el queratmetro o el radioscopio para medir el radio o espesor de la lente, cuando no se trata de mtodos basados en el uso de plantillas o calotas de dudosa exactitud.

Se han encontrado publicaciones en las que se ha utilizado el Microscopio electrnico de barrido M.E.B.) para estudiar el efecto de diversas sustancias sobre la crnea o sobre las lentes. En la Bibliografa, tambin se han encontrado artculos sobre el uso de las lentes "blandas" como vehculo de medicamentos. Pero, en ningn caso, se ha encontrado un estudio que haga referencia a las modificaciones producidas en las lentes de contacto mediante control de cinco parmetros ptico-fsicos y a las alteraciones morfolgicas subsiguientes, mediante el uso del M.E.B. Tampoco se han encontrado referencias de los efectos producidos por los frmacos, empleados en este estudio, sobre las lentes utilizadas en nuestro trabajo, as como datos sobre la cintica de liberacin de gentamicina por las lentes Vifilcon A.

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A continuacin se relacionan, slo, las publicaciones ms prximas a nuestro estudio, en las cuatro direcciones siguientes:

19)Alteraciones de parmetros fsicos de las lentes.

29)Alteraciones morfolgicas de las lentes de contacto.

33)Tcnicas empleadas en la determinacin de las sustancias sorbidas por las lentes.

43)E1 uso de lentes "blandas" como reservn o de medicamentos.

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19 Alteraciones de los parmetros fsicos de las lentes.

Es evidente la importancia del mantenimiento o conservacin de los parmetros ptico-fsicos en las lentes de contacto como sistemas de correccin de emetropas. La vida o duracin de una lente de contacto est intimamente relacionada con la invariabilidad de sus parmetros. La alteracin de los mismos (dimetro, radio, espesor, transmitancia, potencia) supone la necesidad de la adaptacin de una nueva lente de contacto.

Por definicin, la hidrofilia es la capacidad para absorber agua. Por lo tanto, de acuerdo con la naturaleza y nmero de unidades hidroflicas en el polmero constituyente de la lente, el contenido en agua de las mismas es variable. Como, por otra parte, un gran nmero de parmetros ptico-fsicos de una lente de contacto hidrof lica depende de su contenido en agua (Gumpelmayer y Schwach, 1973) , se puede adelantar que modificaciones "in vitro" del entorno, tales como composicin qumica de la solucin en que se conserva la lente, tonicidad, pH, temperatura, producirn un cambio en sus parmetros fsicos (Masnick y Holden, 1972) , del mismo modo que "in vivo", los cambios atmosfricos de humedad y temperatura , as como alteraciones del pH, composicin o tonicidad de la lgrima afectan al estado de hidratacin de las mismas (Poster y Skolink,1974). Son interesantes, a este respecto, los trabajos publicados por Carney y Hill (1976) y Carney y Fullard (1979) sobre las variaciones de pH en la lgrima humana y la influencia de las variaciones de pH en la irritacin del ojo,

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respectivamente. En nuestro estudio no nos referimos a los cambios de parmetros debidos al envejecimiento de los geles metacrlicos que constituyen las lentes de contacto (Bertrand, 1979) o al efecto sobre los parmetros debido a la cantidad de monmero residual (Galin, Turkish y Chowchuvech, 1975).

De acuerdo con las anteriores afirmaciones,Barn(1978) demuestra cuantitativamente que las lentes hidrof licas adaptadas pueden modificar su curvatura y su potencia respecto de los valores en su estado de hidratacin de equilibrio.

Con estos antecedentes, un punto de partida de nuestro estudio lo constituye la lectura del trabajo realizado por Bocquet (1983). La alteracin de la transparencia de lentes de contacto y su coloracin a causa de la utilizacin de colirios y productos de mantenimiento ha sido estudiada por Bocquet (1983) mediante la espectrofotometra. No obstante, slo estudia las alteraciones de la transparencia y no se ocupa de otros parmetros que pueden modificarse y que pueden dejar inservible la lente de contacto para su funcin correctora, aunque no se altere la transparencia. Por otra parte, no resulta posible reproducir las medidas de transmitancia con el espectrofotmetro Spectronic - 20 de Bausch & Lomb. Finalmente, los materiales que utiliza (lentes de contacto y colinos) no son los mismos que se van a emplear en nuestro trabajo.

En esta lnea, se conoce un estudio publicado por Bennet y Holden (1977), sobre el efecto "in vitro" de dos soluciones (Hexidin de Barnes Hind e Hydrocare de Allergan) de lentes de contacto blandas en el radio ptico de tres tipos de lentes (Hydron de Contavue, Soflens de Bausch& Lomb y

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Menicon 1500 de Toyo). En sus resultados establecen que el uso de estos conservantes produce un aplanamiento de las lentes o aumento del radio y que en las condiciones "in vi tro" de su estudio este efecto resulta reversible.

Lgicamente para estudiar las modificaciones de los parmetros de las lentes hidroflicas deben conocerse diferentes mtodos de medida y su posible aplicacin.

Se ha prestado, por ello, atencin a la Bibliografa sobre medidas de parmetros de lentes de contacto. Forst (1978) en su estudio de sistemas de medida para lentes de contacto de silicona utiliza el sistema de perfiles y compara los resultados de medidas en seco y en estado hidratado, obteniendo las esperadas discrepancias entre los resultados de ambos estados de hidratacin. Discute tambin la influencia del borde en el mtodo de perfiles , sealando finalmente que los bordes de las lentes de silicona son ms finos que los de las lentes hidroflicas.

En esta misma direccin cabe resear el trabajo de Stone (1978). Utilizando lentes CAB (Acetato Butirato de Celulosa) comprueba la variacin de parmetros de las lentes en funcin del tiempo, sealando como causas los cambios de temperatura , pero, sobre todo, el contenido en agua.

La estabilidad dimensional de las lentes "duras" es estudiada tambin por Pearson (1977) comparando, ms adelante, estos resultados con los que obtuvo (Pearson, 1978) para las lentes torneadas de CAB, indicando que en las lentes CAB las modificaciones son ms rpidas y ms amplias que las sealadas,

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anteriormente, para las lentes de PMMA (polimetilmetacrilato). Estos estudios se realizaron midiendo el radio de la zona ptica mediante el queratmetro. Con anterioridad, Morrison, Kaufman y Cerulli (1965) ya haban publicado un artculo sobre los cambios en la curva base de las lentes de contacto de PMMA. Realizaron las medidas con un microscopio binocular de American Optical Co., mientras que las medidas de espesor las llevaron a cabo con un medidor de espesores micromtrico de Morrison Laboratories. La potencia de las lentes de contacto se midi con un Lensmetro o Frontofocmetro de American Optical Co. Concluyen que algunas lentes se aplanan con el uso, siendo ms frecuente en las ms delgadas.

Un estudio del ciclo hidratad en-secado de lentes, cuya composicin no quiso desvelar el fabricante, fu realizado por Gordon (1965) con un radioscopio modificado.

Tambin estudiaron la estabilidad de las lentes CAB frente a la hidratacin Sarver et al. (1978). Efectuaban sus medidas mediante un radioscopio de American Optical Co Model A, encontrando que una significativa cantidad de lentes se deformaban y cambiaban de curvatura en condiciones de una continua hidratacin. En sus resultados afirman que se aplanan ms las ms delgadas y que resultan ms estables las de mayor potencia. Aconsejan que se guarden secas para que no se aplanen o deformen.

En nuestro estudio vamos a controlar lentes "blandas hidrof licas" y a los mtodos utilizados en la medida de parmetros ptico-fsicos de lentes blandas debemos dirigir nuestro inters.

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Ha resultado, por lo tanto, interesante el estudio del trabajo publicado por Harris, Hall y Oye (1973), en el que se realiza una evaluacin de los mtodos de medida de las dimensiones de las lentes de contacto hidroflicas. El radio base se meda con plantillas o calotas. El espesor mediante una modificacin de la medida del espesor de lentes duras. La medida de la potencia se llevaba a cabo con un lensmetro (frontofocmetro) despus de secar la superficie de la lente, utilizando un comparador manual para la medida del dimetro total.

Otro trabajo que se ocupa de la medida de dimensiones de lentes hidroflicas es el publicado por Port (1976). Mide la sagita de la lente de contacto y calcula su radio mediante ultrasonidos, colocando la lente sobre una base de plata y a partir de la sagita calcula el radio base. El mtodo orienta tambin sobre el contenido en agua de la lente.

Ms adelante, se propone por Holden (1975) el uso del queratmetro para medir curvaturas de lentes blandas y Paramore y Weschler (1978) describen un accesorio para usarlo con el radioscopio en las medidas del espesor central de las lentes blandas hidroflicas.

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29) Alteraciones morfolgicas de las lentes de contacto.

Pero nuestro estudio no consiste, solamente, en medir parmetros fsicos de lentes hidroflicas sino en poner de manifiesto las posibles modificaciones producidas en las lentes de contacto, como consecuencia de la accin de frmacos. Por lo que se deben incluir en los antecedentes de nuestro estudio otros trabajos con otros objetivos distintos a la mera medida de parmetros ptico-fsicos de las lentes de contacto.

Nuestra bsqueda en esta direccin est relacionada con el uso del Microscopio ptico y el Microscopio electrnico de barrido (M.E.B.), as como con la limpieza, mantenimiento de las lentes de contacto y su evaluacin (Robinson,1980; Hesse et al. 1982). En la literatura aparecen varios trabajos en los que se utiliza el M.E.B. a la hora de estudiar la superficie de las lentes de contacto o el epitelio corneal ( Pfister y Burnstein, 1976) o la superficie del cristalino (Flach et al. 1983).

Sin embargo,no se ha encontrado ninguna publicacin que contenga, de forma sistemtica o aislada -aunque de modo cualitativo- un estudio de las alteraciones morfolgicas de las lentes de contacto por accin de frmacos. nicamente se han encontrado en la Bibliografa referencias a la identificacin de depsitos, principalmente de calcio o de lpidos.

Para Ganju y Cordrey (1977) la formacin de depsitos superficiales en las lentes de contacto disminuye la agudeza visual, produciendo disconfort en mayor o menor grado, segn la tolerancia

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del usuario. Para estudiarlas alteraciones superficiales de las lentes utilizan diferentes tcnicas (Espectrografa UV, Microscopio electrnico a 15 kV, Anlisis de Rayos X (25 kV)). En pacientes con la lgrima "normal" los depsitos blancos que aparecen en la lentes Sauflon 85 contienen calcio causados por fosfatos o cloruros de algunos lavados de la lente. No han sido detectados protenas o aminocidos cuando se limpian con el detergente Monoclens.

Klintworth et al. (1977) utilizan, entre otras tcnicas, el Microscopio ptico para determinar los depsitos de calcio producidos en las lentes de contacto blandas de pacientes con ojo seco y elevada concentracin de calcio en la lgrima. Las secciones de las lentes de contacto se colorean con alizarina.

Fowler y Allansmith (1980 y 1981) utilizan, tambin, el microscopio electrnico de barrido (M.E.B.) para el estudio de las superfices de las lentes de contacto y poder evaluar la eficacia de los surfactantes y limpiadores enzimticos.

Rubn y Hopkins (1985) utilizan el Microscopio ptico para un estudio "in vitro" de depsitos producidos por colirios y "lquidos" de las lentes de contacto. Se comparan con los depsitos que forman las lgrimas.

Para Hart et al. (1987), aparecen depsitos de lpidos en lentes de alta hidratacin y uso continuado, que plantean clnicamente un significativo problema y resultan de etiologa desconocida. Exploran la alimentacin, el consumo de alcohol, la disminucin de potasio en la lgrima. Utilizan el Microscopio

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electrnico y ptico. El potasio de la lgrima se determin por absorcin atmica y se realizaron observaciones y exploraciones clnicas.



39} Tcnicas empleadas en la determinacin de sustancias sorbidas por las lentes.

Un problema difcil de resolver para cada tipo de lentes es la determinacin de qu tipo de sorcin se trata en cada caso. Este es el problema que se plantea Refojo (1976) en " Reversible binding of chlorhexidine gluconate to hydrogel contact lensos". Mediante ensayos bacteriolgicos demuestra que la elucin del gluconato de clorhexidina de lentes blandas hidrof licas empapadas en dicho compuesto es lenta y de baja concentracin debido a la formacin de algn tipo de enlace entre el polmero de la lente y este desinfectante. Sin embargo, el timerosal - en similares condiciones- rpidamente se desprende de la lente al no enlazar con el polmero. Finalmente llega a la siguiente conclusin: Las lentes empapadas en gluconato de clorhexidina se convierten en aspticas, aunque no producen por elucin una concentracin desinfectante en su superficie, mientras que una lente empapada en timerosal, despus de 30 minutos en suero fisiolgico, perder todo su efecto desinfectante.

Por otro lado, al repasar la literatura sobre el tema, en la mayor parte de las ocasiones se observa que los mtodos utilizados para evaluar las sustancias sorbidas por las lentes, o contenidas en soluciones de lentes de contacto o colirios, son bacteriolgicos (Refojo, 1976). Se utilizan, tambin mtodos qumicos (Sibley y Vung, 1973) , electroqumicos, espectrofotomtricos (Bocquet, 1983) y radioactivos.

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Cioletti (1980) ante los casos de Irritacin en los ojos, que aparecen en algunos usuarios de lentes de contacto blandas, se plantea averiguar la causa de esta irritacin. Descarta la mala calidad de las lentes o una falta de adaptacin de las mismas y apunta que el motivo de la irritacin ocular, puede ser la concentracin que alcancen en las lentes algunos productos que acompaan a las soluciones de mantenimiento de lentes de contacto.

Esta concentracin en las lentes, segn dicho autor, se puede explicar por varios mecanismos:

a) Que se produzca una absorcin simple por difusin y la concentracin de productos txicos en las lentes no sea ms alta que en las soluciones originales, b) Que las lentes absorban las sustancias txicas consiguiendo una concentracin ms alta que la que existe en la solucin original y puedan liberar en el ojo los productos absorbidos, c) Que el polmero que constituye la lente pueda reaccionar en mayor o menor extensin con los productos que contiene la solucin y se altere la lente d) Que el producto de las soluciones sea adsorbido por la superficie de la lente y liberado en concentraciones ms bajas en el ojo.

Utiliz para la experiencia diferentes tipos de lentes ( PMMA, Polycon, CAES, RX-56, PHP, Silicona y HEMA). Como disoluciones utiliz NaCl al 0.9 % y Timerosal al 1 %. Colocaba las lentes en la disolucin de Timerosal al \% durante un tiempo determinado y a un cierto pH. Cumplido el tiempo, extraa las lentes de las disoluciones y despus de secarlas las sumerga en otras disoluciones que contenan NaCl al 0.9 %, donde permanecan a 20C durante un tiempo mnimo de dos semanas. Las soluciones de NaCl en las que las lentes haban estado

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sumergidas se apartaban, determinando el contenido de Timerosal en la solucin con un espectrofotmetro Beckman UV-IR. Efectu un barrido determinando la mxima absorbencia a 210 nm. Utilizando esta longitud de onda pudo medir concentraciones de 0.0001 %. Los resultados de Timerosal en las soluciones de NaCl se convertan en porcentajes de Timerosal en la lente, basndose en la hiptesis de que todo el Timerosal se lixiviaba fuera de la lente. Esta hiptesis la confirm mediante un examen espectroscpico de las mismas lentes, cumplindose en todos los casos con una sola excepcin.

Del anlisis de sus resultados obtuvo varias conclusiones, aunque dice textualmente: "..., but further investigation is necessary to confirm this." Para Cioletti (1980), de todas las lentes "duras" y "blandas" estudiadas, las de PHP son las que retienen ms Timerosal y las de PMMA las que menos retienen, siendo retenido el Timerosal, probablemente, por una combinacin de absorcin y adsorcin, aunque predominando la absorcin. La cantidad de Timerosal retenida por el HEMA depende del contenido en agua de las lentes, siendo en este tipo de lentes el mecanismo predominante la absorcin, liberando por lixiviacin todo el Timerosal absorbido. En cuanto a la influencia del pH, en este tipo de lentes, muestran un incremento en la absorcin a pH bajo y una disminucin de la absorcin a pH alto. Por tanto, los materiales de las lentes de contacto pueden llevar cantidades significativas al ojo de productos activos, aunque las cantidades transferidas son pequeas en relacin con las concentraciones de las disoluciones originales y ,tal vez, la causa de la irritacin se deba a una especial sensibilidad individual.

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Por otra parte, el hecho de que la sorcin de Timerosal dependa del pH indica que algn tipo de reaccin se inicia entre el Timerosal y el polmero. Sin embargo, el estudio espectroscpico indica que la estructura qumica del polmero no se ha alterado, por lo que quizs se trate de fuertes fuerzas atractivas entre el Timerosal y el polmero.

Pinzauti y Casini (1980) determinan Timerosal en soluciones de lentes de contacto mediante Polorografa, sin cambios de pH ni de la fuerza inica de la disolucin. Aunque poco ms tarde Pinzauti et al. (1982) describen un mtodo de anlisis rpido espectrofotomtrico para el digluconato de clorhexidina, que los autores comparan favorablemente con respecto a mtodos potenciomtricos.

Calder y Miller (1976) aplican la Espectrofotometra de Absorcin Atmica a la determinacin de conservantes organomercuriales en colirios. Estos anlisis de Absorcin Atmica se realizaban despus del correspondiente proceso de digestin, empleando una mezcla de cido sulfrico y cido perclrico, durante 5 a 10 minutos y a la temperatura del laboratorio. Esta determinacin permita afirmar que algunos colirios eran deficientes en conservantes organomercuriales, segn su terico nivel bactericida, sealndose como posible causa de esta deficiencia la retencin por parte del material que constituye el frasco que lo contiene. Nilsson, Lindh y Andersson (1983), adems de utilizar el Microscopio ptico, con el anlisis de Absorcin Atmica demuestran que las lentes blandas, que tradicionalmente no se recomiendan en entornos contaminados con partculas metlicas, representan una

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ventaja, pues protegen la crnea de los usuarios de las mismas.

flackeen y Green (1978) en su estudio de la cintica de la Clorhexidina en lentes de contacto hidroflicas utilizan el istopo 14C para determinar cuantitativamente la clorhexidina mediante medidas de radioactividad en un contador de centelleo, despus de disolver las lentes en cido concentrado sulfrico - ntrico (2:1) y tambin las pequeas cantidades desorbidas desde las lentes inmersas en disolventes.

Lumbroso et al. (1991) estudian la interaccin de colirios antiglaucomatosos y lentes de contacto. Estudian el efecto producido sobre tres clases de lentes de contacto de Allergan- Hydron (Rgida permeable al oxgeno, Blanda de 38 % de contenido de agua y Blanda de alta hidrofilia (70 % de agua)) por colirios adrenalnicos (Clauposine, Eppy y Propine) y por colirios betabloqueantes (Befunolol, Betaxolol, Carteolol, Metipranolol y Timolol) y por su conservante, el Cloruro de Benzalconio. Midieron la injuria de los frmacos sobre las lentes a partir de la posible coloracin de las mismas y por la fijacin de la droga sobre la lentilla, efectuando las medidas mediante Espectrofotometra y Cromatografa. Para efectuar las medidas espectrofotomtricas se hacen permanecer las lentillas durante 48 horas en los colirios, verificndose a continuacin el anlisis espectrofotomtrico en suero fisiolgico. En una segunda fase, se trasladan las lentillas a diferentes baos de NaCl al 0.9 % midindose espectrofotomtricamente la cantidad de frmaco liberado, como haba hecho Cloletti (1980) con el Timerosal. Como el Cloruro de Benzalconio y el

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Metipranolol presentan mximos de absorcin muy parecidos (260 y 265 nm, respectivamente) calcularon una identificacin mediante Cromatografa de capa dbil (CCM) de los lquidos de devolucin. Con estas tcnicas obtuvieron como resultados que los tres tipos de lentes estudiados sumergidos en colirios que contenan Adrenalina o sus derivados liberan a la vez el principio activo y el conservante, mientras que sumergidas en los colinos Betabloqueantes liberan , principalmente, el betabloqueante , pero poco o nada del Cloruro de Benzalconio.

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d) El uso de lentes "blandas" como reservorio de medicamentos.

En cuanto a la retencin de medicamentos por parte de las lentes de contacto y su uso como reservnos o vehculos de medicamentos la Bibliografa es abundante ( Sedlavek, 1965; Ridley, 1969;Gasset y Kaufman, 1970; Waltman y Kauf man, 1970; Kaufman et al. 1971; Lerman, 1971; Binder y Worthen, 1976; Gutirrez y Cordero, 1976; Roger y Menasche, 1977; Lemp, 1978; Castillo, 1979; Morrison y Shovlin,1982; Ueno y Refojo, 1983; Tirrell, Donaruma y Turek, 1985; Aquavella, 1987; Manucci, 1987; Snchez Chaves y Arranz, 1987; Jain, 1988; Delibes et al., 1989; Me Dermott y Chandler, 1989; Vi la Jato et al., 1990; Fernndez et al., 1991; Mari, 1991).

Pero, en todos ellos o se habla de principos generales, o se destacan aspectos clnicos o se subrayan efectos teraputicos conseguidos, soslayando aspectos cuantitativos, y sin que se propongan modelos cinticos. Por ello, nicamente, se dedica especial atencin, desde el punto de vista de nuestro estudio a Jain (1988) y Mannucci, Cosani et Palumbo (1987) y Mannucci (1988).

Jain (1988) publica un estudio cuyo propsito es valorar la penetracin en el humor acuoso de varios antibiticos liberados por lentes New Sauflon 70 y New Sauflon 80 en funcin del tiempo y dosis empleada, comparando los resultados clnicos con los obtenidos mediante inyeccin subconjuntival. Las lentes utilizadas son afocales, de espesor uniforme (0.2 mm) y dimetro constante de 14 mm. El radio de la lente variaba entre 8.0 y 9.0 mm. La valoracin de la cantidad

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absorbida de antibitico por la lente, Jain la realiza biolgicamente mediante un disco de difusin modificado, usando como organismo de ensayo Bacillus subtilis NCIM 2062. Justifica el empleo de lentes hidrogel debido a su alto contenido acuoso y a su tamao de poro. Indica que aunque la cintica de liberacin es de primer orden se puede transformar en orden cero cuando se utiliza una concentracin alta del frmaco.

Mannucci (1988) estudi el posible mecanismo de accin de las lentes de contacto de uso permanente en el tratamiento del sndrome de ojo seco. Por espectrofotometra comprob la retencin selectiva de lisozima, por parte de las lentes de contacto utilizadas, respecto a otras protenas lacrimales.

Mediante un mtodo que se basa en la hidrlisis enzimtica de un tetrasacrido y su evaluacin por medidas espectrofotomtricas para una longitud de onda de 410 nm, demuestra la conservacin de la actividad biolgica de la lisozima sorbida por la lente de contacto, comprobacin que le permite afirmar la posibilidad de un enlace covalente entre la lisozima y la matriz polimrica de la lentilla. En consecuencia, la liberacin de la lisozima ser continuada, y la solucin para el sndrome de ojo seco que sugiere es el uso de lentes teraputicas previamente empapadas en lisozima. Adems de efectuar las medidas mediante anlisis espectrofotomtrico, determina la concentracin y el tiempo necesario para saturar la lente con lisozima, siendo los resultados: 8 horas en una solucin con una concentracin de lisozima de 1.5 mg /mi. Como la lisozima se demuestra con eficacia biolgica durante 7 das, cada semana ser necesario repetir el empapado de la lente durante 8 horas. Como , por otra parte, despus de 45 das, la lisozima empieza

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su proceso de desnaturalizacin, adquiriendo entoces un poder de antgeno ser necesario reemplazar la lente con una frecuencia mensual evitando respuestas inmunolgicas debidas a los restos de lisozima en la lente teraputica.

Para Jain (1988) la capacidad de sorcin depende del tipo de lente ( material, contenido en agua, tamao de poro) y del frmaco (concentracin en la solucin, masa molecular), mientras que para Mannucci (1988) el tiempo y capacidad de sorcin de la lisozima por la lente de contacto vara de una lente a otra, aunque la variacin no est relacionada con la hidrofilia y el espesor de la lente, sino con la composicin qumica y estructura del material. Indica que los resultados relacionados en su estudio se refieren a un material compuesto por : 29 % de terpolmero compuesto, a su vez, de HEMA, Vinilpirrolidona y otros metacrilatos (sic) y 71 % de agua.

Como se puede ver en la Bibliografa citada el tema ha sido poco estudiado, pero presenta aspectos muy interesantes desde el punto de vista cientfico, y tambin desde un punto de vista prctico -teraputico, no desdeable.

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II.MATERIAL Y MTODOS.

Estudiaremos en el presente captulo y por el siguiente orden, los apartados:

11.1.Tcnicas de estudio: 11.1.1. De los parmetros ptico-fsicos. 11.1.2. Microscopio electrnico de barrido. 11.1.3. Tcnicas espectrofotomtricas

utilizadas en la determinacin de frmacos en las lentes.

11.1.4. Polarizacin fluorescente aplicada a la determinacin de Gentamicina en lentes de contacto Vifilcon A. Sistema TDx.

i 1.2. Estudio de los materiales empleados: 11.2.1. Frmacos utilizados. 11.2.2. Lentes: estructura y caractersticas.

11.3. Tcnicas estadsticas utilizadas en el anlisis de nuestros resultados.

11.3.1. Nivel de significacin. 11.3.2. Pruebas de hiptesis

estadsticas con parmetros desconocidos: t de Student. Su aplicacin.

11.4. Metdica experimental. 11.4.1. Preparacin de las lentes. Ii.4.2. Preparacin de las disoluciones. 11.4.3. Proceso de la medida. 11.4.4. Determinacin de Gentamicina

con el Sistema TDx.

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1.TCNICAS DE ESTUDIO.

Las posibles modificaciones de las lentes de contacto producidas por los frmacos que se van a estudiar, se refieren:

a) Modificaciones de parmetros ptico-fsicos de las lentes.

b) Alteraciones morfolgicas de las mismas que probablemente afectarn a sus estructuras polimricas.

c) Alteraciones de ambos aspectos a) y b).

La posible injuria de los frmacos sobre las lentes puede a su vez encontrarse relacionada tanto con la concentracin del frmaco, como con el tiempo de contacto frmaco-lente, adems de otros factores, tales como : grado de reticulado o entrecruzamiento de las cadenas, de la cantidad y tipo de aditivos, de su forma, etc. Las lentes tambin pueden ser afectadas, adems, de por especies inicas o moleculares, por otros agentes como el pH o la tonicidad (Morgan, 1979).

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>



I I . 1.1. Tcnicas para el estudio de los parmetros ptico-fsicos.

Se han valorado los siguientes parmetros de las lentes:

11.1.1.1. Dimetro. 11.1.1.2. Espesor. 11.1.1.3. Radio. 11.1.1.4. Transmitancia. 11.1.1.5. Potencia.

Son muchos y graves los problemas que surgen cuando se intentan medir los anteriores parmetros en lentes blandas, tratando de utilizar equipos de medida empleados habitualmente en estudios con lentes rgidas. De todos ellos, sin duda alguna es la reproducibilidad de los resultados uno de los ms importantes.

Cada laboratorio fabricante de lentes blandas utiliza diferentes mtodos de medida. Existen intentos de normalizar los sistemas de control y medidas de los parmetros ptico-fsicos de las lentes, y en este sentido la British Stafsrs institu ion X\z publicado una recopilacin de los distintos mtodos indicando las caractersticas de los mismos, no todo ellos de uso habitual.

Por otro lado, nuestro objetivo es conocer la existencia de posibles variaciones en los parmetros, anteriormente indicados, de las lentes por accin de los frmacos respecto de otras lentes control que han sido sometidas a las mismas manipulaciones que las primeras, excepto que no tuvieron contacto con el frmaco.

Estas lentes han pasado unos controles de calidad por parte de los Laboratorios fabricantes y en ellas vienen especificadas las anteriores caractersticas ptico-fsicas.

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La eleccin de los presentes mtodos de medicin se fundamenta en la precisin de las medidas realizadas con nuestras tcnicas -las caracteristicas de la lente eran comprobadas, previamente al comienzo de cualquier estudio-y en su reproducibilidad.

Las medidas del dimetro, espesor y radio se realizaron con el mtodo de Sohnges mediante el proyector de Leitz y el analizador de lentes Chiltern de Optimec. Los dos mtodos proporcionan seguridad y reproducibilidad en las mediciones y presentan la ventaja que mediante un slo aparato podernos, de forma rpida, determinar estos tres parmetros. Los resultados obtenidos con uno y otro mtodos son superponibles, y los factores de tipo ergonmico y funcional han sido los responsables de la decisin en favor del Chiltern.

La transmitancia se ha medido con el Espectrofotmetro de Bausch & Lomb, modelo Spectronic 21. Bocquet (1.983) realiza las medidas de la transmitancia con el modelo Spectronic 20 de la misma firma, sin embargo la posibilidad que presenta el Spectronic 21 para la ubicacin de la muestra -caracterstica de la que carece el mod. 20-rnotiv la eleccin de este modelo.

Las medidas de potencia, se han efectuado con el Frontofocmetro Nikon OL-7.

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11.1.1.1. Dimetro.

a) Definicin. Se puede definir el dimetro de la lente como el del

crculo del casquete esfrico, si consideramos a la lente de contacto como tal casquete.

b) Aparato de medida. La medida del dimetro se ha obtenido con el

analizador de lentes de contacto Chiltern de la firma inglesa Optimec que distribuye en Espaa Eurolent-A, S.A.

-Dimensiones de la carcasa: Altura 465mm Ancho 290 mm Fondo 365 mm

-Aumentos: Vista en seccin x17 Vista en planta x16

-Conexin: 220/240 V 50 Hz 110/120 V 60 Hz

c) Rango de medidas: Este aparato puede medir dimetros desde 6.0 hasta 16.0 mm+ 0.1 mm.

d) Medicin. El dimetro se mide de forma que recuerda el

procedimiento que se utiliza en el caso de lentes rgidas, con la regla que tiene una hendidura en forma de V. La lente se sumerge en una clula llena de suero fisiolgico fresco (disolucin de NaCl al 0.98). El fondo de esta clula est ligeramente inclinado (10 grados) y sobre l existen dos trazos que recuerdan el canal de la regleta para medir dimetros de lentes rgidos. Se enfoca sobre la pantalla de

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observacin y en ella aparecen proyectados la lente y los trazos , proced endose a la lectura directa del dimetro.

Como la manipulacin - por posibles deformaciones -puede influir en los resultados de las medidas, stas se reducan a un mnimo y se efectuaban siempre del mismo modo y en el mismo orden.

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11.1.1.2. Radio base.

a) Definicin. Se puede definir el radio de la lente, como el radio

geomtrico de la esfera a la que pertenece la zona ptica central posterior de una lente de contacto.

b) Aparato de medida. Anteriormente se ha indicado que la medida del radio

base se ha realizado tambin, con el Chiltern.

c) Medida. El Chiltern puede medir radios desde 6.5 hasta 9.7 mm 0.05 mm.

d) Medicin. La medida del radio se basa en la medida de la sagita

a lo largo del eje ptico. La lente de contacto se apoya, sobre un cilindro de 10.0 mm de dimetro, por su cara cncava y el aparato, basndose en la relacin entre la profundidad sagital - para esa cuerda de 10 mm- y el radio de la esfera a que pertenece, est calibrado para dar directamente el valor del radio base de la lente.

La lente se ha colocado para efectuar la medida del radio en otra clula, distinta de la que se utiliz para la medida del dimetro, que tambin se llen con suero fisiolgico.

oe,

11.1.1.3. Espesor central

a) Definicin. Es la distancia desde el polo de la cara anterior de la

lente hasta el polo de la cara posterior.

b) Aparato de medida. Va se indic anteriormente, que el analizador Chiltren

presentaba la ventaja en nuestro estudio de poder medir tres parmatros de las lentes de contacto. El espesor es el tercero de estos parmetros estudiados con el Chiltern.

c) Medicin.

Se pueden medir espesores centrales hasta un valor mximo de 1.7+ 0.05 mm. Cuando la lente est situada sobre la sonda que emerge del cilindro de apoyo para medir el radio, se adhiere sobre la pantalla de observacin una escala mvil, haciendo coincidir el cero de la misma con el vrtice de la seccin luminosa de la lente. Se retira la lente y la divisin sobre la que queda la punta del sensor o sonda, permite leer directamente el espesor de la lente.

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11.1.1.4. Transmitancia.

a) Definicin.

Es la fraccin de la radiacin incidente transmitida por la lente de contacto. Se expresar como un porcentaje.

b) Aparato.

La transmitancia se ha medido con un espectrofotmetro . Se trata del modelo, de Bausch & Lomb, Spectronic-21. Sin embargo, inicialmente, se utiliz el modelo Spectronic- 20 . Pero, el aparato est preparado, nicamente, para colocar muestras en tubos de ensayo, resultando prcticamente imposible situar lentes de contacto y sujetarlas en condiciones de efectuar medidas.

El modelo Spectronic-21 tiene un portacubetas desplazarle para tres unidades, que permite realizar medidas de transmitancia de lentes de contacto.

c) Medida.

El monocromador del espectrofotmetro permite seleccionar la longitud de onda de la radiacin de 2 nm , desde 200 hasta 1000 nm. Despus de los barridos efectuados dentro de la zona visible del espectro, las medidas se realizaron a 550 nm.

d) Medicin.

El portaceldas o portacubetas permite encajar la lente de contacto adherido a dos portaobjetos standard superpuestos, recubiertos por cartulina negra, excepto en el punto donde se coloca el polo de la lente. Dicho punto fu

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determinado mediante un procedimiento fotogrfico. Se cubri el portaobjetos con papel fotosensible y se puso en marcha el aparato. El ulterior revelado indic de manera unvoca el punto donde incida la radiacin de la fuente luminosa del aparato. El aparato es de lectura digital, permitiendo leer dcimas de porcentaje.

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i 1.1.1.5 Potencia

a) Definicin

La potencia de una lente es su capacidad para verger la luz. En la prctica la potencia de una lente es la inversa de su distancia focal expresada en m. Entonces la potencia viene dada en dioptras.

Las distancias focales se miden desde los planos principales hasta sus respectivos focos. Pero, si las distancias focales no se miden desde los planos principales sino desde los vrtices o polos (cresta), la potencia, as obtenida, no es la verdadera sino la de vrtice o frontal que puede ser anterior o posterior.

Generalmente, la potencia de las lentes que se especifica es la del vrtice posterior.No obstante, para las lentes "blandas" los valores obtenidos son ms reproducibles si se mide la potencia frontal anterior. Por otra parte, de las expresiones de ambas:

Pi +P2-e/n.Pi .P2 Pi +P2-e/n.Pi.P2 Pa = ; Pp=

1 - e/n . Pi 1 - e/n . P2

se deduce que la diferencia entre una y otra slo resultar apreciable para potencias elevadas.

En nuestro estudio se han medido las potencias anteriores situando la lente con la concavidad hacia arriba, es decir, hacia el observador y, por lo tanto, alejada del foco luminoso del frontofocmetro.

b) Aparato

Aunque son varios los procedimientos que se pueden utilizar para la medida de la potencia de lentes de contacto, (desde el refinamiento en un banco de ptica del primitivo

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mtodo de los rayos solares y papel blanco, situado detrs de la lente como pantalla, que permite medir su distancia focal hasta los modernos autofrontofocmetros), el frontofocmetro viene siendo el ms usado para la determinacin de potencias frontales en la prctica contactolgica.

Por la calidad de los resultados obtenidos en los ensayos preliminares, teniendo en cuenta adems que nuestro objetivo es observar diferencias - modificaciones -y la reproducibilidad de los mismos se decidi utilizar un frontofocmetro ocular modelo OL -7 de Nikon.

c) Medida.

La sensibilidad del frontofocmetro ocular utilizado es de 0.125 Dp (Dioptras) llegando su escala desde -24 hasta + 24 Dp.

d) Medicin.

Adems de todas las operaciones previas de puesta a punto del aparato para obtener resultados exactos, una vez ms, el principal problema que se presentaba era la colocacin de las lentes sobre la "concha" del frontofocmetro. Se resolvi utilizando para ello una placa con perforaciones de las que se usan para determinaciones de dimetros, con lo que se garantizaba la misma posicin.

Como se ha indicado se han medido las potencias de vrtice anterior. En cuanto al secado y manipulacin de la lente desde que se extrae de la cpsula de Petri, hasta que se sita sobre la concha del frontofocmetro para leer su potencia, se han seguido las normas usuales para este caso y que figuran en todos los manuales de lentes de contacto.

Se extrae del estuche y se seca con papel que no deje hilachas sobre la lente. Se observa hasta que est en condiciones de efectuar la medida y entonces

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se coloca sobre la "concha" del frontoocometro con la concavidad hacia el observador, efectundose la lectura de la potencia en la escala del aparato. No debe tardarse ms de 1 minuto en realizar la lectura porque a partir de ese momento empieza la deshidratacin con las correspondientes deformaciones y consiguientes alteraciones en los valores de la potencia. En nuestro estudio el tiempo empleado en la medicin oscilaba entre 30 y 45 segundos.

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11.1.2. Microscopio electrnico de barrido.

El estudio de las posibles alteraciones morfolgicas inducidas por los frmacos ha sido llevado a cabo con el Microscopio electrnico de barrido (M.E.B.) de los Servicios Tcnicos a la Investigacin de la Universidad de Alicante.

La exposicin de este estudio consta de los siguientes apartados:

11.1.2.1 Poder separador del Microscopio.

ll.1.2.2.Microscopio electrnico de barrido.

11.1.2.3. Aparato utilizado. 11.1.2.4. Montaje de las muestras. 11.1.2.5. Metalizacin de las muestras. 11.1.2.6. Resultados.

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11.1.2.1.Poder separador del Microscopio.

El poder separador en un microscopio viene dado por la distancia mnima -r- que debe separar a dos puntos en el plano objeto para que se puedan resolver o considerar como diferentes.Su expresin, segn el criterio de Lord Rayleigh, es:

0.61 . A r =

n. sen u

donde: . / \ r longitud de onda de la luz

empleada.

u = ngulo de apertura objeto.

n = ndice de refraccin del espacio objeto.

Para aumentar la resolucin (disminuir r) podemos aumentar el denominador de la expresin de r - n.sen u, apertura numrica, - . Pero por mucho que se aumente u , el sen u no puede ser mayor que la unidad. Se puede tambin disminuir la longitud de onda que es lo que se consigue, de acuerdo con el principo de De Broglie, con el Microscopio electrnico.

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M.1.2.2.Microscopo electrnico de barrido.

Se ha dicho de l que es la prolongacin hacia lo infinitamente pequeo de la lupa binocular, pero en lugar de observar el objeto por reflexin de fotones se busca informacin del mismo mediante un pincel delgado de electrones que lo barren. Es decir, la luz es sustituida por un haz de electrones y las lentes de vidrio convencionales se sustituyen por electroimanes o condensadores elctricos.

El conjunto tcnico del microscopio electrnico es muy complejo, necesitando de diversos accesorios mecnicos, adems de los elctricos, as como una buena instalacin de vaco para la mejor refraccin electrnica, que impide la observacin de seres vivos.

Si la longitud de onda asociada a un cuerpo de masa m que se mueve con velocidad v es :

\ h A = , siendo h la

m v

constante de Planck.

La energa cintica que se le suministra a un electrn de carga -e- sometido a una diferencia de potencial (d.d.p.) V es:

e. V= 1/2 . m.v2

y la longitud de la onda asociada al electrn vendr dad8 por:

/ 2.m.e.V

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En teora se obtienen para los valores indicados de la d.d.p. los valores de r que figuran en tablas establecidas

D.d.p. V (kilovolts) lambda ( & ) r ()

50 100

1000

Sin embargo, no se ha podido obtener para -r- en la prctica un valor inferior a 10 & (excepto en estructuras peridicas que presentan un especial poder resolutivo) debido a:

- Dificultad de estabilizar el voltaje que modificar la velocidad y por lo tanto la longitud de onda asociada y el valor del ndice de refraccin de las lentes (accin de los electroimanes sobre los electrones), variando las focalizaciones de los rayos (haces de electrones) dando imgenes borrosas. Esta dificultad de estabilizacin crece con la d.d.p.

- Las aberraciones geomtricas y anisotrpicas de los electrones mviles en campos magnticos son muy grandes, lo que obliga a reducir mucho la apertura numrica o producto n.sen u que reduce el poder resolutivo.

Si un haz de electrones incide, sobre un objeto, en el vaco, los electrones incidentes pueden ser transmitidos, absorbidos o bien pueden ser reflejados,modificando de distinta manera sus frecuencias.

El principio del microscopio electrnico de barrido (MEB) es que en l el condensador slo ilumina un punto de la preparacin y el objetivo forma slo la imagen de ese punto

0.054 2.1 0.037 1.7 0.009 0.7

47



en una pantalla fluorescente con las informaciones dadas por los electrones secundarios, por los electrones retrodifundidos, por los electrones absorbidos y recogidos por captadores apropiados.Al final se obtiene la imagen global del objeto como consecuencia del barrido o scanning que se puede producir moviendo la preparacin u objeto. La metalizacin de la superficie del objeto permite mejorar la emisin de electrones compensando los dbiles valores de masa atmica de algunos componentes de la muestra.

La mayora de los aparatos ofrecen diversas versiones, desde la ms sencilla, que permite un estudio morfolgico hasta otras ms completas y sofisticadas que permiten anlisis de Rayos X.

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ll.1.2.3.Aparato utilizado.

El Microscopio electrnico de barrido (M.E.B.) JEOL JSIi 840 tiene un poder de resolucin, - a 35 kV- y a una distancia de trabajo de 8 mm de 4.0 nm y de 10 nm cuando la distancia de trabajo es de 39 mm. Sus aumentos a 39 mm como distancia de trabajo van desde lOx hasta 300 000 x.

Su sistema electro-ptico es de can de electrones y su diferencia de potencial aceleradora va desde 0.2 hasta 40 kV. El ctodo es una horquilla de tungsteno y el nodo es de dos posiciones.

El sistema de "display" presenta en la pantalla, tal como se puede observar en las fotografas que acompaan este estudio, el voltaje de aceleracin, los aumentos, la distancia de trabajo y la apertura numrica para el voltaje en uso.

El sistema fotogrfico posee un control de exposicin con contraste y brillo ajustable. El sistema de vaco, con vlvula de nitrgeno, consigue en el can de electrones 10"4 Pa y el mismo grado de vaco en la cmara de muestra. El sistema de enfriamiento por agua requiere un caudal de 5 1 /min , como mnimo. La temperatura de la habitacin donde se instala debe ser de 20 5 2C, mientras que la humedad no debe llegar al 60 %.

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ll.1.2.4.Montaje de las muestras.

El montaje de las muestras se efecta colocando las muestras sobre un portamuestras de Aluminio o calota de 12 mm de dimetro. Las lentes se fijan a la calota por los bordes mediante una pasta de carbn que acta de pegamento. Una vez depositado sobre la calota, debe esperarse que la evaporacin superficial endurezca un poco el pegamento extendido sobre el soporte y colocar, entonces, las muestras que se adhieren bajo una dbil presin.

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1.2.5.Metalizacin de las muestras.

La mayora de los microscopios electrnicos de barrido nicamente admiten muestras metalizadas.En alto vaco se proyecta una delgada capa de espesor inferior a 100 & de una aleacin de oro - paladio, consiguindose as un poder de resolucin terico , tras la metalizacin, entre 200 y 80 I .

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I i. 1.2.6. Resultados.

Mediante la cmara fotogrfica adaptada al Microscopio se realizaron secuencias de fotografas a diferentes aumentos xl2, x 50, x 100, x 200, x 500, x 1000 y x 2000) de todas y cada una de las lentes utilizadas, tanto de las lentes empleadas como control, como las estudiadas en funcin del frmaco.

Los resultados se recogen en las imgenes que se incluyen en el Volumen II.

S'2



11.1.3. Tcnicas espectrofotomtricas utilizadas en la determinacin de frmacos en lentes de contacto .

En el presente apartado se explica la tcnica seguida para la determinacin del Diclofenac sdico.

La determinacin cuantitativa de solo este frmaco en las lentes de contacto, de todos los estudiados, es consecuencia de los resultados obtenidos previamente: las modificaciones morfolgicas ms intensas producidas por los frmacos estudiados son, precisamente, provocadas por el Diclofenac sdico.

Determinamos la cantidad de frmaco retenida por lentes -tipo Vifilcon A- que haban sido introducidas en una solucin de suero fisiolgico con Diclofenac Na en disolucin.

Puesto que, en general, las lentes de contacto blandas son hidrfilas, pueden sorber soluciones acuosas de frmacos. Esta propiedad de las lentes de contacto puede resultar un problema para el usuario de lentes de contacto y determinados frmacos, pero tambin puede ser un mtodo de administracin de medicamentos. La capacidad de lentes, cuyo material polirnrico es un hidrogel, para inmovilizar fsicamente o mediante enlace covalente y despus dosificar de forma controlada sustancias fisiolgicamente activas es conocida (Holden y Markides,1971;Mackeen y 6reen,1973; Flach et al., 1983).

5 3



Bocquet, (1983) cita que la liberacin del medicamento almacenado en una lente de contacto responde a una ecuacin puesta a punto por J. Robinson y S. P. Erikson:

Mt = 4 / _D_x t _ , donde :

Md |2

Mt: Cantidad de medicamento liberado. Md : Cantidad de medicamento contenido por la lente,

t : Tiempo. I : Espesor de la lente. D : Constante de hidratacin dependiente del nivel

de contenido de agua de la lente.( 175 para lentes del 40% de contenido en agua y 487 para lentes con 10% de agua ).

Por otra parte, esta misma autora estudia la cintica de liberacin de algunos principios activos en suero fisiolgico determinando, en funcin del tiempo, el aumento de la transparencia de la lente que se corresponder con un aumento de la concentracin del principio activo liberado en el suero fisiolgico.

Otros autores utilizando bsicamente esta sistemtica han estudiado otros aspectos relacionados con nuestro tema (Mackeen y Green, 1981; Quentin, 1984; Mannucci, 1987; Jain, 1988).

Las medidas de absorbencia se han efectuado con un Espectrofotmetro Beckman, modelo DU-65, dotado de miniordenador e impresora.

Se utilizaron cubetas de cuarzo de 1 cm de camino ptico y de 5 mi de capacidad.

Se realiz una recta de calibrado para la zona de valores fiables de absorbencia, evitando la saturacin y

5 4



TABLA 1. Concentraciones conocidas de Diclofenac sdico y valores correspondientes de absorbencia obtenidos con el Espectrofotmetro Beckman DU-65.

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logrando un elevado cumplimiento de la ley de Beer. (Figura 2).

Previamente se llev a cabo un barrido entre 900 y 200 nm, apareciendo un mximo a 240 nm como puede verse en la Figura 1.

Las medidas se efectuaron a 280 nm, obtenindose los valores que figuran en la siguiente TABLA 1.

TABLA 1

Concentraciones (M) Absorbencias 3.14x10-5 1.398 1.57X10-5 0.712 0.78X10-5 0.338 0.52x10-5 0.251 3.14X10-6 0.158 2.61 X10-6 0.130

Para la medicin se disponen grupos de cuatro lentes Vifilcon A en cpsulas de Petri, sumergidas en Diclofenac sdico de concentracin (3.14 x 10 -3 M), durante 24, 48, 72 y 120 horas. Despus de estos tiempos se extraen las lentes y se lavan con solucin de NaCl al 0.98 sin conservantes, pasndolas a tubos de ensayo que contienen 5 mi de esta misma solucin.

Despus se destruyen, mediante el Politrn y se centrifuga seguidamente durante 4 minutos a 4.000 r.p.m.

Finalmente se mide la absorbancia del lquido sobrenadante.

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Figura 1. Barrido entre 200 y 900nm que pone de manifiesto la mxima absorbencia del Diclofenac sdico a 240 nm.

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V

B E C K M A N D U - 6 5 S P E C T R O P H O T O M I :FS

4,2000

i

.1

2 ! i

42000

ABSOR

3.3600 2.5200 i i i

3 i ! +-. _;_ i

3.3600 2

i

"_+.

. 5200

BANCE

1 i

, i, 1.

. 6800 i

6800

0 i

0.

. 8400 i

8400

0.0000 !

!

i

J j |

0.0

19 0 O . 0

760.0

620.0

480.0

340.0

200.0 300

W

A

E

L

E

N

R

T

H

I

N

N

M

Sean Speeds 500 nm/min

Figura 1.

58



Figura 2. Representacin grfica de las absorbencias obtenidas para concentraciones conocidas de Diclofenac sdico que figuran en la Tabla 1.

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* - !

n D S O r b -

r. o i

Concentracin x 1CT-6

Figura 2.

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11.1.4. Polarizacin fluorescente aplicada a la determinacin de Gentamicina en lentes de contacto blandas.

No se han encontrado en la Bibliografa referencias a la utilizacin de este mtodo para la determinacin de Gentamicina retenida en lentes blandas hidrof licas.

En este apartado del captulo II se desarrollan los siguientes puntos:

11.1.4.1. Teora de la medida. 11.1.42. Aparato. 11.1.43. Medidas. 11.1.44 Mediciones.

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11.1.4.1. Teora de la medida.

Los principios de la Polarizacin fluorescente son conocidos desde la dcada de 1920. Weber aplic la tcnica, descrita por Perrin, para sistemas biolgicos. Su aplicacin a la reaccin antgeno-anticuerpo fue descrita primero por Dandliker y Feigen, que escribieron artculos referidos a la Polarizacin fluorescente y a Inmunoensayos fluorescentes (Dandliker y de Saussure, 1970; Dandliker et al., 1973).

La fluorescena absorbe la luz azul y emite luz verde fluorescente, despus de un estado excitado de vida media aproximada de 4 ns. Si una molcula de fluorescena es excitada por un rayo polarizado, sta emitir un rayo polarizado de luz. El grado de Polarizacin estar inversamente relacionado con la cantidad de molculas rotadas entre el tiempo de excitacin y emisin.

El tiempo necesario para que una molcula gire un ngulo de 68.5 grados se ha definido como el tiempo de relajacin rotacional de una molcula o partcula. Este tiempo es pequeo (1 ns) para molculas pequeas como la Fluorescena y es ms grande (100 ns) para molculas como la Inmunoglobulina.

El tiempo de relajacin rotacional de una molcula en solucin depende, pues, fundamentalmente de su tamao, por lo que la Polarizacin fluorescente observada de una molcula en solucin da una indicacin directa de su tamao.

Las molculas de fluorescena en solucin se orientan al azar. La rotacin de estas molculas entre la absorcin de luz para la excitacin y la posterior emisin es amplia. Sin embargo la Polarizacin resultante es baja, aproximadamente cero. El tamao de los complejos droga-fluorescena usados como trazadores resulta pequeo a

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estos efectos y un trazador libre en solucin , tambin, da una Polarizacin baja.

Sin embargo, ste es el fundamento de su aplicacin a la reaccin antgeno-anticuerpo y, en nuestro caso, a la determinacin de Gentamicina retenida por lentes blandas. La Polarizacin fluorescente de un pequeo trazador aumenta cuando el antgeno es recubierto por un anticuerpo y asume el tiempo de relajacin rotacional de la gran molcula del anticuerpo. La aplicacin de la Polarizacin fluorescente a la reaccin antgeno-anti cuerpo es la base del Inmunoensayo de Polarizacin fluorescente.

Este ensayo se aplica a la determinacin de concentraciones de drogas teraputicas y hormonas en suero o plasma. El analito a medir se marca con Fluorescena como trazador. El trazador, cuando es excitado por luz lineal polarizada, emite fluorescencia con un grado de Polarizacin inversamente proporcional a su tasa de rotacin. Infinitos trazadores son orientados, esencialmente al azar, entre el tiempo de su absorcin de luz de excitacin y la emisin de la fluorescencia. La Polarizacin fluorescente es, sin embargo, baja. Aproximadamente cero.

Cuando est cubierto por su correspondiente anticuerpo, la rotacin del trazador asume que la molcula del anticuerpo es ms lenta que la de la pequea molcula trazadora, aumentando la Polarizacin.

La hormona o droga que se quiere determinar, en la muestra de un paciente, compite con el trazador por el limitado anticuerpo aadido y la Polarizacin fluorescente observada adquiere un valor entre el del trazador libre y el del trazador cubierto. Si la muestra del paciente contiene una concentracin alta de la hormona o la droga, del valor observado de la Polarizacin se concluye que el recubrimiento del trazador tiene un valor bajo. Pero si la

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concentracin de la hormona o droga es baja en la muestra del paciente del valor de la Polarizacin se concluir que el recubrimiento del trazador es alto.

Por secuenciales excitaciones de la reaccin de Inmunoensayo con luz polarizada vertical y horizontalmente, analizando solamente la componente vertical de la luz emitida, la Polarizacin de fluorescencia en la reaccin puede determinarse muy exactamente. La cantidad de Polarizacin se calcula mediante la siguiente ecuacin:

'w - >hv P= , donde

Ivv + I hv

iyy = Seal cuando la luz polarizada vertical mente excita la muestra y la intensidad de la componente vertical se analiza.

Ihv =

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