實例分享: 瞭解人工淚液之後,我們可進行實例分享文的討論 請看下列文章連結
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人工淚液的侷限
淚膜共有三層由外而內包含脂質(lipid)層,水(aqueous)層及粘液(mucin)層(如下圖所示)。人工淚液無法完全複製人體的淚液,因為人體的淚液除了有潤滑,保水的功能之外還有抗發炎(anti inflammatory)的物質,例如溶菌酶(lysozyme),乳鐵蛋白( lactoferrin),免疫球蛋白A (immunoglobulin A) 以及脂質結合蛋白 (lipid-binding protein)。
因此對有些乾眼症患者而言,人工淚液並無法有效的改善他們的症狀
https://www.eyecarelawrence.com/eye-care-services/dry-eye-center/the-normal-tear-film/
眼用緩和劑 (Ophthalmic Demulcent):
緩和劑通常是屬於分泌黏液的物質可保護黏液層減少黏膜的刺痛感,其本身是種水溶性的聚合物(polymer)功能是保護及潤滑淚液的黏液層,人工淚液中常見的聚合物 (polymers)的主要成分如下所示。聚合物(polymers)可增加人工淚液的黏稠性,以及增強淚液黏液層(mucus layer)的附著性。理想的黏稠度在人工淚液的選擇上往往在舒適度及視力兩者之間拔河。增加黏稠度可增加潤滑劑停留的時間,但也同時增加視力的不適感。因而建議白天選用低黏稠度人工淚液,晚上使用黏稠度較高的人工淚液膏。
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緩和劑成分 (Demulcents) |
濃度 |
功能 |
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Carboxymethylcellulose sodium (CMC) |
0.2 to 2.5% |
增加黏稠度 本身會與角膜上皮細胞結合,並被保留下來。可增加人工淚液的黏稠度及延長其被清除的時間 |
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Dextran 70 |
0.1% when used with another Demulcent |
增強淚液層的機械性強度 本身的黏稠度偏低,因此在當成人工淚液時會再添加增稠劑。 |
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Gelatin |
0.01% |
很少被使用 |
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Glycerin |
0.2 to 1% |
本身有緩和,潤滑及保濕三種功效 可促進上皮細胞生長 延緩高滲透壓對眼球表面的傷害 |
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Hydroxymethyl cellulose (HMC) Hydroxypropyl-methylcellulose (HPMC) Hydroxypropyl cellulose (HPC) |
0.2 to 2.5% |
HMC可修復淚液黏液層的保護作用。 本身為親水性聚合物可以防護眼睛,主要的成分是水凝膠聚合物( hydrogel polymers)可在與眼球接觸的表面,形成交叉鏈接以延長淚液清除時間。由於本身太黏稠以至於無法單獨的灌注進入眼球表面,因此通常要與其他化合物混合。 |
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Polyethylene glycol 300 |
0.2 to 1% |
增加黏稠性 在黏液膜形成保護層以緩解刺痛感 |
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Polysorbate 80 |
0.2 to 1% |
穩定油脂乳化作用 |
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Polyvinyl alcohol(PVA) |
0.1 to 4% |
降低淚液的黏稠性 本身是緩和劑,可降低溶液的黏稠度,由於近代出現更有效的化合物,因此只能在舊款的人工淚液發現此成分。Alcon的 Dailies Aqua Comfort Plus contact lenses 每日拋隱形眼鏡也添加此成分,該公司宣稱PVC可在配戴後20小時被釋出以增加配戴舒適度。一旦PVC被排出隱形眼鏡之後,配戴者會因為不適感而拋棄鏡片,因而增加每日拋的順從性。 |
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Povidone |
0.1 to 2% |
潤滑及緩解作用 |
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Propylene glycol |
0.2 to 1% |
在黏液膜形成保護層以緩解發炎反應 本身是緩和劑也是保濕劑,因為可攜帶3倍於本身重量的水 |
圖表來自 http://webeye.ophth.uiowa.edu/eyeforum/tutorials/artificial-tears.htm
眼用潤滑劑 (Ophthalmic emollients):
通常是油脂狀或油性的製劑,一般點在眼瞼可以保護或軟化組織以避免眼睛乾燥以及感染或潰瘍。潤滑劑本身無法保濕但對既有的水分有密封的作用。礦物油可以增稠或取代淚液的脂質層增加淚液的穩定性並且延長淚液被分解的時間。White petrolatum以及lanolin都是潤滑劑 (lubricants)。
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潤滑劑成分 |
濃度 |
功能 |
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Anhydrous lanolin |
1-10% in combo with one+ listed oleaginous emollient |
潤滑及舒緩作用 構成為油脂層 |
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Light mineral oil |
up to 50% in combo with one+ listed emollient |
取代或增稠脂質層增加淚液的穩定性 無法保濕但對既有的水分有密封的作用 |
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Paraffin |
up to 5% in combo with one or more emollient |
蠟質 對既有的水分有密封的作用 |
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Petrolatum |
up to 100% |
潤滑劑 構成為油脂層 |
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White Wax |
up to 5% in combo with one+ listed emollient |
構成為油脂層 |
非活性成分 (inactive ingredient)
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非活性成分 |
功能 |
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Sorbitol |
由於HPMC及其他聚合物,需要與 sorbitol 結合以降低膠狀劑的黏稠度,方便屆時人工淚液可直接灌注入眼球表面。 一旦灌注入眼球之後, sorbitol會立即消散使得人工淚液變得更黏稠。 |
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Hyaluronic acid |
本身是種保濕劑,可吸附好幾倍的水分以降低滲透壓,本身會附著於眼球表面,可穩定淚液的黏稠度。 高黏稠度的性質會因眨眼的動作而減弱 |
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Sodium Hyaluronate |
本身是 hyaluronic acid 的衍生物,是種保濕,潤滑,低滲透壓的親水性物質。 當眼球表面受傷時人體的眼睛也會自然的分泌此物質。 本身有保護及促進眼角上皮細胞修復的功能,具有抗發炎反應。 可以流動及變形的特性與淚液的水層極為類似。 減少黏液層滯留在淚液的情形 減少滲透壓的程度優於 glycerin |
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L-carnitine |
兩種經常混合當作一種滲透保護劑 藉由預防壓力的逐漸升高, 以延緩高滲透壓所造成的傷害 被已脫水細胞吸收以促使水和作用 (hydration),預防細胞萎縮以及產生發炎反應 |
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Hydroxypropyl Guar |
增加黏稠度以穩定淚液 本身會模擬淚液的黏液層會在角膜處結合 強化水質層對 glycocalyxmucin 連接處的附著,使得水質層的厚度增厚 延長活性成的的作用時間 |
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Polyacrylic acid (Carbomer) |
本身比 PVA 更為有效 使用時膠液遇到淚水可慢慢成為水 溶液形式 增加人工淚液的黏稠性及滯留時間 適用於重症乾 眼病之治療，附著性強，可長時保護眼睛，使角膜和結膜保持濕潤 |
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Tyloxapol |
本身是界面活性劑,清潔劑也是黏液溶解劑 助清除在隱形眼鏡表面的脂質及黏液 |
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Tromethamine |
乳化劑簡單講就是將水和油均勻化的東西 |
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Boric acid |
緩衝液的作用以調配成一個適當的 pH值,讓人工淚液可以讓眼睛或的舒緩 |
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Calcium chloride |
由於高滲透壓產品會將上皮細胞的水分排出, 因此用這些電解質可用來降低人工淚液的滲透壓 |
防腐劑 (preservatives)
為了延長使用期限,人工淚液也會添加防腐劑。通常防腐劑會造成眼睛對防腐劑的敏感反應,特別是對那些每日需要點人工淚液超過六次以上且持續一段期間的乾眼症患者。防腐劑例如 benzalnonium chloride 及 chlorobutanol 會傷害角膜上皮(corneal epithelium),新型的防腐劑如 GenAqua (sodium perborate),Purite (sodium chloride),以及Polyquad(polyquaternium-1)則可能對眼球表層有較低的損害。GenAqua點入眼球之後就後分解成氧原子及水分子,而Purite則會分解成氯離子及水分子。不含防腐劑的人工淚液,通常建議在開封之後的數個小時就要使用完畢,因此經常以單支有橡膠頭的管狀小瓶來包裝。
圖片來自https://www.slideshare.net/SinchanaSK/corneal-physiology-50097561
各種防腐劑的作用
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防腐劑成分 |
濃度 |
附加功能 (+/-) |
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Benzalkonium chloride (BAK) |
0.004 – 0.02% |
增加藥品的滲透性(+) 延長有效期限(+) 瓦解細胞間緊密連接,促使上皮細胞脫屑(+) 低濃度時會使細胞凋亡,高濃度時會使細胞壞死(+) 刺激發炎物質 cytokines 的生成(-) 減少淚液的水質生成(-) 引起可逆及不可逆的神經毒性(-) 減少神經纖維密度(-) 許多研究顯示 BAK 比其他防腐劑對眼睛表面有較大的不良作用(-) |
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Polyquaternium-1 (Polyquad ®) |
0.001% |
細菌細胞會吸引 polyquad,但人體的角膜上皮細胞則傾向排斥它(+) 引起表層的上皮傷害(-) 降低結膜的杯狀細胞密度,這會減少淚液水質的生成(-) |
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Sodium Perborate (Dequest ®, and GenAqua ®) |
會消失的防腐劑:一旦進入到水質的環境,它立刻會分解成過氧化氫,水及氧原子(+) 讓細菌的細胞膜氧化,以影響蛋白質在細菌細胞間的合成(+) 影響細胞膜鍵結酶,引發酶抑制作用(+) |
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Stabilized oxychloro complex (Purite ®) |
0.005% |
遇光會分解成水,氧,鈉及氯的自由基(+) |
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Sodium Chloride (Ocupure ®) |
0.005% |
由80%的氯,11%的氯化鈉,水及少量的電解質所組成 遇光會分解成水,氧,鈉及氯的自由基(+) |
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Polyhexamethylene biguanide (PHMB) |
0.02% |
對細菌 DNA的轉譯有致命性的影響(+) 滲入細菌細胞壁 破壞其細胞膜(+) 可以抗菌也可抑制棘阿米巴原蟲 (acathemoeba)(+) 但抗黴菌的能力有限(-) 對人體的角膜細胞沒有刺激性(+) |
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Chlorobutanol |
acetone 及 chloroform的混合液 酒精 (alcohol) 增加脂質溶解度使能夠穿越細菌脂質層 破壞微生物細胞膜的脂質架構(+) 有廣泛的抗菌作用,抗菌力較 BAK 弱(+) 引發角膜炎 (keratitis)及對眼球表面的刺痛反應,但較 BAK輕微(-) |
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EDTA (Edetate disodium or EthyleneDiameneTetraacetic Acid) |
1% |
螯合劑可與金屬離子鍵結, 因而使微生物無法利用它們來繁殖(+) |
表格內容參考 http://www.reviewofcontactlenses.com/content/d/featured_articles/i/3554/c/59277/
滲透壓(osmolality)
乾眼症的常見症狀是角膜上皮(corneal epithelium)及結膜上皮(conjunctival epithelium)的傷害,可能的原因與淚膜的滲透壓升高有關。經常配戴隱形眼鏡的乾眼症朋友,通常通伴隨著滲透壓升高,因此使用低滲透壓的人工淚液(例如 Thera Tears, 台灣尚未上市)來降低淚液的滲透壓成為改善乾眼症的選項之一。
淚液潤滑劑是種電解質的溶液,其中包含各種不同的緩衝液體,而形成不同的滲透壓。
圖片來自 Smith J.S. (1997) Eye diseases in hot climares (3rd edition) chap 2, page 17. London RE&PP Ltd
pH值
一般的人工淚液 pH值介於6.9~7.5之間,這與多數有乾眼症的人極為相同。有時候會有些人使用人工淚液之後有刺痛感,這可能是所使用的人工淚液其 pH值與自己本身的淚液有差別所致,可藉由轉換不同pH值的人工淚液來改善不適的現象。
挑選人工淚液的建議
- 經常使用者應挑選無添加防腐劑的淚液
- 人工淚液的黏稠度較低可在白天使用,黏稠度較高的人工淚液膏可在晚上使用
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參考文獻
- http://webeye.ophth.uiowa.edu/eyeforum/tutorials/artificial-tears.htm
- Tong, Louis & Petznick, Andrea & Lee, Samantha & Tan, Jeremy. (2012). Choice of Artificial Tear Formulation for Patients With Dry Eye. Cornea. 31 Suppl 1. S32-6. 10.1097/ICO.0b013e318269cb99.
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