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眼药水中的防腐剂毒性和副作用(Preservative-Toxicity-of-Eye-Drops)

1. 眼药水中的防腐剂毒性是什么

Section titled “1. 眼药水中的防腐剂毒性是什么”

眼药水中的防腐剂毒性,是指眼药水所含防腐剂(主要为苯扎氯铵:BAK)对角膜上皮结膜上皮造成的毒性。对长期使用多种眼药水的患者,尤其是同时使用多种青光眼药物的患者,这在临床上是一个问题。

约70%的市售眼药水使用BAK。由于青光眼患者往往需要长期使用多种眼药水,因此眼表疾病(OSD)很常见。据称,约50%至60%的青光眼患者合并OSD10),而使用3种以上含BAK眼药水的患者中,约60%以上可见SPK2)。此外,也有报告指出,长期使用BAK会影响青光眼滤过手术后的术后效果5)

眼药水中使用了多种防腐剂,其毒性各不相同。

防腐剂特点代表性产品
BAK(苯扎氯铵)使用最广。浓度依赖性的上皮毒性许多青光眼和抗菌眼药水
Polyquad®毒性低于BAKTravatan®
SoftZIA®(锌保存系统)低毒性。新一代防腐系统部分青光眼眼药水
不含防腐剂(PF)最安全。单剂量包装等Mucosta UD®、Tapros® PF
Q 为什么眼药水需要防腐剂?
A

为了防止开封后的滴眼液受到微生物污染,需要防腐剂。没有防腐剂时,开封后几天内细菌和真菌就可能繁殖,增加感染性眼病的风险。不过,防腐剂本身对眼表也有毒性,因此长期使用时平衡风险和获益很重要。

2. 防腐剂引起的眼损伤的症状和临床表现

Section titled “2. 防腐剂引起的眼损伤的症状和临床表现”
BAK滴眼液导致的角膜荧光素染色增多(PBS对照 vs BAK 0.01%组比较)
BAK滴眼液导致的角膜荧光素染色增多(PBS对照 vs BAK 0.01%组比较)
Vereertbrugghen A, Pizzano M, Sabbione F, et al. Hyaluronate Protects From Benzalkonium Chloride-Induced Ocular Surface Toxicity. Transl Vis Sci Technol. 2024;13(10):31. Figure 4. PMID: 39432403; PMCID: PMC11498636; DOI: 10.1167/tvst.13.10.31. License: CC BY 4.0.
荧光素染色下的角膜图像:PBS对照眼(上)几乎看不到染色,而BAK 0.01%处理眼(下)可见整个角膜出现明显的绿色荧光染色,提示上皮屏障功能显著下降。这对应于正文“防腐剂引起的眼损伤的症状和临床表现”中所述的BAK诱发毒性角膜上皮病变的荧光素染色所见。

使用含BAK滴眼液引起的损伤会出现以下自觉症状。

  • 刺激感、灼热感:滴眼后立即至数分钟内出现。由BAK对细胞膜的损伤作用引起的即时反应
  • 异物感、磨砂感:伴随角膜上皮损伤(SPK)的持续性症状
  • 眼干感加重:由于杯状细胞减少、黏蛋白分泌下降,干眼样症状进展
  • 流泪:对损伤的反射性泪液分泌增加
  • 充血:长期结膜刺激导致血管扩张

点状表层角膜炎

荧光素染色角膜下方为主的点状染色阳性是 BAK 毒性的特征性表现。

分布:以角膜下方为主的分布,与来自下穹窿部的流动模式一致。

杯状细胞损害

杯状细胞密度降低:可通过结膜印象细胞学进行定量评估。

功能影响:MUC5AC 等黏蛋白分泌减少,泪液稳定性(BUT)缩短。

结膜变化

结膜充血、乳头反应:以下穹窿部为主。为长期刺激所致的炎症性变化。

纤维化:长期、慢性暴露于 BAK 时,可能出现结膜下组织瘢痕化。

其他所见

角膜上皮愈合延迟:由于上皮紧密连接受损,屏障功能下降。

MGD加重:由于BAK的表面活性作用,泪膜脂质层变得不稳定,睑板腺功能障碍MGD)会加重。

Q 点眼后眼睛刺痛是防腐剂造成的吗?
A

有可能。含BAK的滴眼液在点眼后可能会引起刺激感和灼热感。如果只是短暂刺激,问题通常不大,但如果持续有刺激感、干涩感或异物感,建议和眼科医生商量更换为无防腐剂制剂。

BAK是一种阳离子表面活性剂,并通过以下机制对眼表产生毒性1)

  • 细胞膜损伤:破坏角膜上皮细胞的磷脂双层,引起细胞损伤。其毒性具有浓度依赖性,0.005%以下毒性较低,但在0.02%时会出现明确的上皮损伤6)
  • 诱导细胞凋亡:在角膜上皮细胞中激活caspase通路,诱导程序性细胞死亡
  • 杯状细胞的选择性损伤:分泌黏蛋白(如MUC5AC)的杯状细胞受损,导致泪膜稳定性下降4)
  • 紧密连接损伤角膜上皮的屏障功能下降,对外来刺激的敏感性增加
  • 促进结膜纤维化:促进结膜下组织的炎症和纤维化,并影响线索切除术(滤过手术)后的滤过泡瘢痕化5)
  • 对脂质层的影响:由于表面活性作用,泪膜脂质层变得不稳定,并使MGD加重

下面显示了 BAK 浓度与上皮毒性的关系。

BAK 浓度毒性程度代表性滴眼液
0.005% 以下相对较低(长期使用会有影响)噻吗洛尔滴眼液(部分)、溴莫尼定
0.0075~0.01%中等程度的上皮损伤风险多佐胺、噻吗洛尔(部分)
0.02%明确的上皮损伤风险拉坦前列素滴眼液

以下因素会增加 BAK 毒性3)

  • 长期、多药使用:尤其是在青光眼治疗中使用3种以上含 BAK 的滴眼液时
  • 高浓度 BAK(0.01%以上):拉坦前列素制剂(0.02%)风险最高
  • 干眼病史:当泪液量较少时,BAK 的稀释能力下降,对眼表的暴露增加
  • 老年人角膜上皮修复能力下降,损伤更容易持续
  • 佩戴隐形眼镜:BAK 会吸附在镜片上,导致角膜持续暴露
Q 选择无 BAK 的眼药水会减轻眼部负担吗?
A

可以减轻。BAK(苯扎氯铵)是滴眼液中使用最广泛的防腐剂,已证实对角膜上皮有毒性。长期使用时,建议改用无防腐剂制剂或不含 BAK 的制剂(如含 Polyquad 的制剂)。尤其是合并干眼的患者,以及长期使用3种以上滴眼液的患者,更能从更改中获益。

如怀疑防腐剂毒性,应结合以下检查和问诊进行综合评估。

检查目的 / 所见
荧光素染色SPK的检出。角膜下方为主的点状染色是BAK毒性的特点
BUT泪膜破裂时间由于杯状细胞减少导致黏蛋白不足,BUT会缩短
玫瑰红/丽丝胺绿染色对受损上皮细胞及没有黏蛋白覆盖的细胞进行染色
Schirmer试验评估泪液分泌量(评估合并的OSD)
结膜印迹细胞学检查可定量评估杯状细胞密度
活体共聚焦显微镜评估角膜上皮角膜神经和结膜的微细结构变化

问诊时,务必确认正在使用的眼药水种类、数量、是否含有BAK以及使用时间长短。症状出现的时间是否与开始点眼或更换点眼药的时间一致,也很重要。

  • 过敏性结膜炎:对眼药水的主要成分(药物成分)本身过敏。乳头状反应和嗜酸性粒细胞浸润明显
  • 干眼:可与BAK毒性合并并加重。通过评估泪液量和泪液功能来区分
  • 药物性角膜损害:由BAK以外的药物成分引起的损害。可通过停用滴眼液后的改善过程来确认

BAK毒性的管理中,最重要的措施是改用无防腐剂(PF)制剂。

制剂类型代表性产品(例)特点
单剂量型(一次性用完)ムコスタUD® 0.2%、ジクアスUD® 3%、ヒアレインミニ® 0.1%/0.3%每支开封后即用完。无需用于长期保存的防腐剂
带过滤器的多剂量PF型Cosopt® Mini 复方滴眼液(PF)可重复使用的无菌容器结构
不含BAK的替代防腐剂制剂Travatan®(含Polyquad)使用比BAK毒性更低的替代防腐剂
不含BAK的同成分制剂Tapros® PF(他氟前列素 0.0015%)拉坦前列素的替代药。高眼压症青光眼可报销

改用替代PF青光眼滴眼液已被报道可显著改善眼表损伤的客观指标(SPKBUT、杯状细胞密度)7, 8)

使用联合滴眼液(将2〜3种成分合并为一瓶的制剂)有助于减少BAK总暴露量9)

  • 减少滴眼次数:与使用2~3种单药相比,改为1瓶滴眼药可大幅减少BAK暴露次数
  • 减少BAK含量:复方滴眼液中的BAK含量少于单药总和
  • 代表性复方制剂:拉坦前列素/噻吗洛尔复方(Xalacom®)、他氟前列素/噻吗洛尔复方(Tapcom®)、多佐胺/噻吗洛尔复方(Cosopt®)
  • 泪囊压迫:滴眼后按压泪囊部(内眼角)1~2分钟,可促进经鼻泪管排出BAK,并抑制全身吸收
  • 洗眼:滴眼后冲洗眼睛可去除残留在角膜表面的BAK。但过度洗眼会稀释泪液,需注意

对于计划接受青光眼滤过手术小梁切除术、导管分流术)的患者,术前约2~4周改用不含BAK的制剂,可能减轻结膜炎症并改善手术效果5)。术前通过结膜印迹细胞学评估杯状细胞密度也很有帮助。

如果BAK毒性导致或加重了干眼,可加用以下药物。

  • 3%地夸磷索钠滴眼液(Diquas®):通过P2Y2受体促进黏蛋白分泌。也有不含防腐剂的单剂量包装(Diquas UD®)
  • 2%瑞巴派特滴眼液(Mucosta®滴眼液):除促进黏蛋白生成外,还具有抗炎作用。不含防腐剂的单剂量包装(Mucosta UD®)
  • 无防腐剂人工泪液:海露明尼® 0.1%/0.3%(透明质酸钠)
Q 患有青光眼并使用多种眼药水时,如何保护眼表?
A

联合多种措施更有效。首先,改用复方滴眼液可以减少滴眼次数,降低BAK的总暴露量。其次,可与眼科医生商量改用无防腐剂(PF)制剂。滴眼后进行泪囊压迫也有效,可抑制BAK在眼内和全身的吸收。若有干眼症状,同时使用促进黏蛋白生成的滴眼液,如地夸磷索钠滴眼液(Diquas UD®)或瑞巴派特滴眼液(Mucosta UD®)也有效9)

6. 主要青光眼滴眼液的BAK含量与替代制剂

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青光眼需要终生持续使用滴眼液,而BAK毒性的影响在这一领域最为突出。下面总结主要滴眼液的BAK含量及替代制剂。

药物BAK浓度无BAK替代制剂
拉坦前列素滴眼液 0.005%0.02%(高浓度)他氟前列素0.0015%(Tapros® PF)
噻吗洛尔滴眼液 0.25%/0.5%0.005~0.01%Timoptol® XE(凝胶制剂)、PF噻吗洛尔
盐酸多佐胺滴眼液 1%0.0075%多佐胺/噻吗洛尔复方PF制剂(科苏普特®迷你)
酒石酸溴莫尼定滴眼液 0.1%0.005%不含BAK制剂(因产品而异)
特拉瓦坦®含Polyquad(不含BAK)其本身就是BAK替代制剂
盐酸利帕司特滴眼液 0.4%(格拉纳泰克®)含BAK目前尚无不含BAK的替代制剂

BAK 毒性具有浓度依赖性,拉坦前列素(0.02%)的风险最高6)。在使用多种含 BAK 的滴眼液时,问题不在于各药物中 BAK 浓度的总和,而在于每一种滴眼液对眼表的反复暴露。他氟前列素(Tapros® PF)在具有与拉坦前列素相同的降眼压效果的同时不含 BAK,并且动物实验和临床试验都表明其对眼表的影响明显更小6, 7)

与 BAK 不同,Polyquad 是一种聚合物型阳离子表面活性剂。由于分子量大且角膜渗透性低,其上皮毒性较小。体外研究也证实,与 BAK 相比,它对眼表上皮细胞的毒性明显更低8)

  • SoftZIA®(含锌防腐系统):一种利用锌离子的低毒性防腐系统。与 BAK 的比较研究显示其角膜耐受性更好7),并已用于部分青光眼滴眼液
  • OcuPure®(过氧化氢基础):一种在滴用后分解为氧气和水的防腐剂。其在眼表几乎不残留,毒性较低
  • 氯己定衍生物和聚氨丙基双胍(PAPB):正在研究将为隐形眼镜护理产品开发的低毒性防腐剂应用于滴眼液

研究也在朝着无需使用滴眼液的方向推进。

  • 缓释型眼内植入物:置入前房玻璃体腔的缓释植入物,可同时避免滴眼液的全身暴露和防腐剂毒性
  • 泪点栓型DDS:已有报告尝试从泪点栓中缓慢释放药物,并大幅减少点眼次数

关于 BAK 对眼表的长期影响,使用活体共聚焦显微镜的研究报告了角膜神经密度下降。这一发现提示 BAK 毒性不仅影响角膜上皮,也影响角膜神经系统,并且还需要进一步评估其与神经病理性疼痛的关联11)。此外,关于长期使用 BAK 与青光眼滤过手术后滤过泡瘢痕化之间的关系,也需要积累更多证据,包括优化术前 BAK 洗脱期。

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