Результат интеллектуальной деятельности: СРЕДСТВО ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ РАН И ОЖОГОВ

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, медицине, ветеринарии, фармакологии и касается получения мягких лекарственных форм для наружного применения в виде гидрофильных гелей для лечения ран и ожогов, обладающих противовоспалительной, антиэкссудативной, противомикробной и ранозаживляющей активностями.

В качестве действующего фармакологически активного вещества использованы ранее известные ультрадисперсные серебросодержащие системы (AG+Ag⁰) и (AGSO₃H+Ag⁰), представляющие собой нанокластеры нуль-валентного металлического серебра с размером частиц 10-25 нм, стабилизированные арабиногалактаном или его сульфатированным производным, обладающие антимикробной активностью (RU 2278669 и заявка №2010137712 от 09.09.2010 (Россия)).

Известно средство для лечения ран и ожогов (US 3639575), представляющее собой гидрофильные гели на основе сшитых сополимеров полиоксиэтилена и полиоксипропилена, где в качестве действующего фармакологически активного вещества использованы водорастворимые соли серебра, такие как серебра нитрат, серебра ацетат, серебра сульфат и серебра лактат. Их эффективная терапевтическая концентрация определена в диапазоне 0,1-1,0%. Также известно антисептическое и гемостатическое средство на основе неполной серебряной соли полиакриловой кислоты - аргакрил, проявляющее антимикробное действие в концентрации более 1% (RU 2220982).

В настоящее время в современной медицинской практике для лечения инфицированных ран и ожогов широко используются лекарственные средства, содержащие ионную форму серебра, представленные ограниченным числом дорогостоящих мягких лекарственных форм для наружного применения импортного производства: «Аргосульфан» (Фармзавод Ельфа А.О., Польша: крем 2%), «Дермазин» (Фирма "Лек", Словения: крем 1%), «Эбермин» (Центр Генной Инженерии и Биотехнологии, Куба: мазь) (Государственный реестр лекарственных средств. Веб-сайт Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития [электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.regmed.ru). При их применении возможно развитие аллергических реакций и серьезных побочных действий, связанных с использованием в качестве носителей ионов серебра производных сульфаниламидов.

Поэтому целью данного изобретения явилась разработка высокоэффективных серебросодержащих фармацевтических композиций в виде мягких лекарственных форм для наружного применения, обладающих противовоспалительной, антиэкссудативной, противомикробной и ранозаживляющей активностями с низкой токсичностью и минимумом побочных действий.

Нами впервые выявлена противовоспалительная, антиэкссудативная и ранозаживляющая активность ультрадисперсных серебросодержащих систем (AG+Ag⁰) и (AGSO₃H+Ag⁰) - нанокомпозитов серебра и арабиногалактана или его сульфатированного производного.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание оригинальных фармацевтических композиций отечественного производства в виде гидрофильных гелей на основе нанокомпозитов серебра и арабиногалактана или его сульфатированного производного для лечения ран и ожогов.

Указанный технический результат достигается тем, что средство для лечения ран и ожогов, содержащее в качестве действующего фармакологически активного вещества нанокомпозиты серебра и арабиногалактана или его сульфатированного производного, дополнительно содержит в качестве гидрофильной основы высокомолекулярные полимеры акриловой кислоты, поперечно сшитые полиалкильными эфирами сахаров или полиспиртов (карбомер), триэтаноламин, глицерин или 1,2-пропиленгликоль и воду очищенную при следующем соотношении компонентов в мас.%:

Все компоненты гидрофильной основы разрешены для медицинского применения.

Технический результат достигается использованием в отличие от ближайших аналогов лекарственных препаратов «Аргосульфан», «Дермазин» и «Эбермин», а также средства для лечения ран и ожогов (US 3639575), в качестве действующих фармакологически активных веществ не ионных форм серебра, а ультрадисперсных серебросодержащих систем, представляющих собой нанокластеры нуль-валентного металлического серебра с размером частиц 10-25 нм, стабилизированные арабиногалактаном или его сульфатированным производным.

Так как нанокомпозиты серебра и арабиногалактана или его сульфатированного производного являются гидрофильными, хорошо растворимыми в воде соединениями, то для изготовления лекарственных форм для наружного применения на их основе наиболее рациональными и оптимальными с технологической точки зрения, а также с учетом физико-химических свойств действующих веществ являются гидрогели, где в качестве гелеобразователя использован широко применяемый в фармацевтической технологии лекарственных форм карбомер. Гидрофильные гели на его основе обеспечивают пролонгированное лечебное действие активных веществ за счет хорошей адсорбции и обволакивающих свойств, позволяющих лекарственному препарату задерживаться на коже, а также регулировать скорость высвобождения лекарственных веществ, обеспечивая хорошую биодоступность активных веществ в ткани, благодаря высокой интенсивности процессов диффузии.

Краткое описание чертежей

На рис.1 показаны зависимости напряжения сдвига τ (Па) от скорости сдвига D (с^-1) образцов 1 - гель AGSO₃H+Ag⁰ и 2 - гель AG+Ag⁰ и их соответствие реологическому оптимуму экструзии гидрофильных гелей (ABCDEFGH - граница технологического оптимума консистенции).

На рис.2 показана выраженная нейтрофильная инфильтрация в области линейной раны по Фенчину (1979) в контрольной группе животных (1 сутки, окраска гематоксилин-эозином).

На рис.3 показана умеренно выраженная нейтрофильная инфильтрация в области линейной раны по Фенчину (1979) в опытной группе животных (1 сутки, окраска гематоксилин-эозином).

На рис.4 показан выраженный отек мышцы в области линейной раны по Фенчину (1979) в контрольной группе животных (1 сутки, окраска гематоксилин-эозином).

На рис.5 показан слабо выраженный отек мышцы в области линейной раны по Фенчину (1979) в опытной группе животных (1 сутки, окраска гематоксилин-эозином).

На рис.6 показано отсутствие эпителизации в области линейной раны по Фенчину (1979) в контрольной группе животных (3 сутки, окраска гематоксилин-эозином).

На рис.7 показана ранняя эпителизация в области линейной раны по Фенчину (1979) в опытной группе животных (3 сутки, окраска гематоксилин-эозином).

На рис.8 показана оценка эпителизации ожоговой раны.

Следующие примеры иллюстрируют изобретение.

Пример 1.

К 0,5 г карбомера прибавляли 48,7 мл воды очищенной и оставляли для набухания на 15 минут, затем добавляли по каплям 0,3 г триэтаноламина при постоянном перемешивании до получения гелеобразной консистенции. В полученный гель вносили 45,0 г глицерина, после чего проводили гомогенизацию основы. Нанокомпозит (AG+Ag⁰) 0,5 г растворяли при перемешивании в 5 мл воды очищенной. Полученный раствор нанокомпозита серебра и арабиногалактана добавляли при постоянном перемешивании в основу. Гомогенизацию продукта осуществляли до получения однородного по консистенции прозрачного геля коричневого цвета.

Пример 2.

К 1 г карбомера прибавляли 67,4 мл воды очищенной и оставляли для набухания на 15 минут, затем добавляли по каплям 0,6 г триэтаноламина при постоянном перемешивании до получения гелеобразной консистенции. В полученный гель вносили 20 г 1,2-пропиленгликоля, после чего проводили гомогенизацию основы. Нанокомпозит (AGSO₃H+Ag⁰) 1 г растворяли при перемешивании в 10 мл воды очищенной. Полученный раствор нанокомпозита серебра и сульфатированного арабиногалактана добавляли при постоянном перемешивании в основу. Гомогенизацию продукта осуществляли до получения однородного по консистенции непрозрачного геля серо-коричневого цвета.

Пример 3.

На эффективность фармакологического действия мягкой лекарственной формы большое влияние оказывают ее реологические свойства, характеризующие технологические и потребительские показатели лекарственного средства, такие как фасуемость и экструзия из туб, удобство и легкость нанесения на кожу, продолжительность лечебного воздействия и биодоступность действующего вещества.

Изучение реологических свойств оригинальных фармацевтических композиций в виде гидрофильных гелей на основе нанокомпозитов серебра и арабиногалактана или его сульфатированного производного осуществляли методом динамической реологии на модифицированном реовискозиметре Rheotest2.1 (Германия) с измерительным модулем «цилиндр-цилиндр» (отношение между радиусами 1.02) в режиме контролируемой скорости сдвига. Скорость сдвига D изменяли в пределах 0.1-300 с^-1. Ошибка метода составила 3%. Полученные результаты представлены на рисунке 1.

Как видно из рисунка 1 реологические параметры исследуемых композиций (1 - гель AGSO₃H+Ag⁰ и 2 - гель AG+Ag⁰) находятся в хорошем соответствии с требованиями технологического оптимума консистенции для гидрофильных гелей, обеспечивая легкое дозирование при возможных технологических операциях (наполнение туб при фасовке, выдавливаемость из туб и т.д.), а также намазываемость мягкой лекарственной формы на кожу.

Таким образом, разработанные составы и технологии гидрофильных гелей на основе нанокомпозитов серебра и арабиногалактана или его сульфатированного производного являются оптимальными для получения оригинальных фармацевтических композиций, пригодность которых в качестве средств для лечения ран и ожогов доказана результатами проведенных фармакологических исследований.

Изучение противовоспалительной, антиэкссудативной и ранозаживляющей активностей гелей AG+Ag⁰ и AGSO₃H+Ag⁰ проводили на модели асептической линейной кожной раны (Фенчин К.М. Заживление ран - Киев: Здоров′я, 1979. - 167 с.).

Для этого под кетамин-дроперидол-атропиновым наркозом у крыс линии Wistar весом 220-250 г в области спины по паравертебральной линии наносили рану до собственной фасции длиной 4 см. На равном расстоянии накладывали три узловых шва, сближающих края полученной раны.

Эксперименты выполнялись в соответствии с нормами гуманного обращения с животными, которые регламентированы «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 г. №755) согласно протоколу, одобренному Комитетом по биомедицинской этике НЦРВХ СО РАМН.

Животным опытных групп сразу после операции и затем на протяжении всего эксперимента наносили гели с исследуемыми соединениями, а крысам контрольной группы - гелевую основу, не содержащую исследуемые соединения.

Выведение животных из эксперимента осуществляют в сроки: 1, 3, 7, 14, 21 и 28 сутки.

Для гистологической оценки фармакологической активности фрагменты линейной раны и сформированной на ее месте соединительной ткани фиксировали раствором FineFix (Milestone, Италия). Полученный материал заливали в парафин, готовили срезы, которые окрашивали гематоксилин-эозином (Меркулов Г.А. Курс патологогистологической техники. - Л.: Медицина, 1969. - 422 с.).

Пример 4.

Противовоспалительная активность

У контрольной группы животных процесс заживления линейной раны морфологически соответствовал канонам развития воспалительного ответа, при котором пик выраженности нейтрофильной инфильтрации в зоне повреждения наблюдался на 1 сутки (рисунок 2).

Применение исследуемых фармацевтических композиций уменьшило выраженность нейтрофильной инфильтрации в области раны по сравнению с контролем (рисунок 3), что свидетельствует о противовоспалительном эффекте нанокомпозитов серебра и арабиногалактана или его сульфатированного производного и гидрофильных гелей, разработанных на их основе.

Пример 5.

Антиэкссудативная активность

Отек является важным признаком воспалительного процесса. Пик его выраженности как в группе контроля, так и в опытных группах животных приходился на 1 сутки после моделирования линейной раны.

При этом гели исследуемых нанокомпозитов обладали антиэкссудативным действием, проявляющимся в снижении выраженности отека стромы и уменьшении клеточного отека по сравнению с контролем. Репрезентативные фотографии гистологических препаратов представлены на рисунках 4 и 5.

Пример 6.

Ранозаживляющая активность

Динамика процесса эпителизации раневого дефекта, состоящего в образовании эпителия в месте повреждения кожи, является важной характеристикой скорости регенерации в области повреждения.

Установлено, что при применении исследуемых фармацевтических композиций достигнута ранняя эпителизация раны - на 3 сутки раневого процесса (рисунок 6). В то же время эпителизация в группе контроля наступала на 7 сутки эксперимента (рисунок 7).

Таким образом, на модели линейной раны по Фенчину (1979) исследуемые нанокомпозиты серебра и арабиногалактана или его сульфатированного производного и гидрофильные гели, разработанные на их основе, показали противовоспалительную, антиэкссудативную и стимулирующую эпителизацию раны (ранозаживляющую) активности.

В современной медицинской практике официнальные препараты серебра применяются чаще всего в комбустиологии. Поэтому на модели ожоговой раны (Парамонов Б.А., Чеботарев В.Ю. Методы моделирования термических ожогов кожи при разработке препаратов для местного лечения //Бюл. эксп. биол. и мед. - 2002. - №11. - С.593-597) было изучено ранозаживляющее действие разработанных на основе нанокомпозитов серебра и арабиногалактана или его сульфатированного производного гидрофильных гелей.

Для этого под кетамин-дроперидол-атропиновым наркозом у крыс линии Wistar весом 220-250 г в области спины воспроизводят термический ожог (на депилированную поверхность воздействуют галогеновой лампой мощностью 300 W на расстоянии 1 см в течение 10 с).

Эксперименты выполнялись в соответствии с нормами гуманного обращения с животными, которые регламентированы «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 г. №755) согласно протоколу, одобренному Комитетом по биомедицинской этике НЦРВХ СО РАМП.

Животным опытных групп сразу после манипуляции и затем на протяжении всего эксперимента наносили 1% гели с исследуемыми соединениями, а крысам контрольной группы - гелевую основу, не содержащую исследуемые соединения. В качестве препарата сравнения использовали «Дермазин» (Фирма "Лек", Словения: крем 1%).

Выведение животных из эксперимента осуществляют в сроки: 3, 7 и 14 суток.

Для гистологической оценки ранозаживляющей активности фрагменты ожоговой раны фиксировали раствором FineFix. Полученный материал заливали в парафин, готовили срезы толщиной 5 мкм, которые окрашивали по методу Ван-Гизона (Меркулов Г.А. Курс патологогистологической техники. - Л.: Медицина, 1969. - 422 с.).

Пример 7.

Ранозаживляющая активность на модели ожоговой раны

Оценку скорости эпителизации ожоговой раны проводили в баллах по шкале:

0 баллов - отсутствие эпителизации,

1 балл - начало эпителизации с краев раны,

2 балла - эпителизация более 80% раневой поверхности,

3 балла - полная эпителизация раны.

Установлено, что применение исследуемых фармацевтических композиций ускоряет процесс эпителизации ожоговой раны как по сравнению с контрольной группой, так и с группой препарата сравнения «Дермазин». Полученные данные представлены на рисунке 8.

При статистическом анализе (Рисунок 8) выявлено, что исследуемые гидрофильные гели на основе нанокомпозитов серебра и арабиногалактана или его сульфатированного производного обладают выраженной ранозаживляющей активностью по сравнению с контролем (сравнение «Контроль» - «1% гель AG+Ag⁰» z=-2.774, p=0.0055; «Контроль» - «1% гель AGSO₃H+Ag⁰» z=-2.05, p=0.04). Достоверных отличий между группами «Контроль» - «1% крем Дермазин» не зарегистрировано (z=-1.24, p=0.214).

Таким образом, оригинальные фармацевтические композиции в виде гидрофильных гелей на основе нанокомпозитов серебра и арабиногалактана или его сульфатированного производного обладают выраженной противовоспалительной, антиэкссудативной и ранозаживляющей активностями, что делает заявляемое средство перспективным в хирургической и комбустиологической практике для лечения ран и ожогов, а также для применения в ветеринарии.