Результат интеллектуальной деятельности: АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫЕ СУППОЗИТОРИИ

Изобретение относится к области медицины, в частности фармацевтическому производству, и может быть использовано для изготовления вагинальных суппозиториев.

Известно, что инфекционные заболевания влагалища редко вызываются одним видом возбудителя. Исследования последних лет доказывают смешанную природу заболеваний, часто сочетающуюся с грибковым поражением.

В настоящее время для лечения гинекологических заболеваний предлагается широкий спектр препаратов. Их действие может быть распространено либо местно, либо на весь организм.

Вагинальные суппозитории используются для местного лечения инфекционных заболеваний и воспалительных процессов во влагалище. Это препарат, имеющий форму свечи, сохраняет твердость при комнатной температуре, а при контакте с человеческим телом плавится. При этом активизируются лечебные компоненты.

Лекарственный эффект вагинальных суппозиториев достигается за счет того, что после расплавления суппозитория во влагалище происходит уничтожение болезнетворных микроорганизмов за счет антисептического и противовоспалительного действия компонентов суппозитория при их проникновении в стенки влагалища и всасывании в кровь.

Известны суппозитории для лечения гинекологичесикх заболеваний, содержащие в своем составе в мас. %:

(патент РФ №2363446, кл. A61K 9/02, 2009 г).

Введение в состав известного суппозитория грязи Мертвого моря способствует заметному повышению противовоспалительной и антибактериальной активности.

Грязь Мертвого моря относится к сульфидным грязям и оказывает также иммуномодулирующее, биостимулирующее и бактерицидное действие.

Однако действие известных суппозиториев сравнительно узконаправленно по спектру применения, а наличие воска в составе затрудняет растворимость лечебных компонентов.

Известны вагинальные суппозитории антибактериального действия, содержащие бензалкония хлорид в качестве антибактериального агента и Витепсол в качестве основы при содержании ингредиентов: бензалкония хлорид - 18,9 мг, Витепсол - 1,56 г. (Препарат БЕНАТЕКС, производства ОАО Нижфарм, Россия. Номер регистрационного удостоверения: ЛСР - 000063, Нижфарм ОАО, Россия, дата регистрации 10.05.2007 г.). Антибактериальный агент - бензалкония хлорид (четвертичное аммониевое соединение) проявляет бактерицидную активность в отношении стафиликокков, анаэробных бактерий, грибов и плесеней.

Однако, известные суппозитории могут вызывать побочные явления в виде аллергических реакций, раздражение слизистой влагалища, контактный дерматит, кандидоз, вульвовагинит.

Кроме того, средства гигиены на основе анионных поверхностно-активных веществ могут значительно снизить антибактериальные характеристики суппозитория.

Следовательно, при применении известных суппозиториев требуется соблюдать ряд ограничений.

По совокупности действия известные суппозитории являются наиболее близкими к предлагаемым и приняты в качестве прототипа.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением является увеличение антибактериального действия и улучшение потребительских характеристик за счет снижения побочных эффектов.

Для достижения поставленной цели в антибактериальных суппозиториях, включающих антибактериальный агент и основу Витепсол, в качестве антибактериального агента используют разветвленный олигомер гексаметилендиамина (РОГМДА) и гуанидина гидрохлорида или синергетическую смесь РОГМДА и гуанидина гидрохлорида с диметилбензилдодециламмоний сульфатом в соотношении 1:(0,01-0,02) и дополнительно вводят масло какао, глицерин и полиэтиленгликоль при следующем соотношении компонентов в г на один суппозиторий массой 2,0 г:

В качестве антибактериального агента используют олигомер гексаметилендиамина (РОГМДА) и гуанидина гидрохлорида. Это соединение синтезировано ЗАО «Институт фармацевтические технологии» на базе МИТХТ им. М.В. Ломоносова (Патент РФ №2443684, кл. C07C 279/00, 2012 г.).

Известное соединение проявляет высокую бактерицидную, противовирусную и противогрибковую активность.

Вторым антибактериальным компонентом является четвертичное аммониевое соединение (ЧАС) - диметилбензилдодециламмоний сульфат, который имеет следующую формулу: (C₆H₅CH₂N(CH₃)₂(CH₂)₁₁CH₃)₂SO₄ и молекулярную массу 704.

Диметилбензилдодециламмоний сульфат получают следующим образом.

На первой стадии получают диметилбензилдодециламмоний бромид. В круглодонной колбе с обратным холодильником смешивают 10 мл (66,6 ммоль) N,N-диметилбензиламина, 16 мл (66,8 ммоль) н-бромдодекана, 0,5 мл диметилформамида, затем раствор перемешивают при 45-50°C. В результате реакции вещество закристаллизовывается в светло-желтую кристаллическую гигроскопическую массу. Полученное вещество измельчают шпателем, заливают 30 мл диэтилового эфира, перемешивают в течение 1 часа, после чего эфир сливают. Кристаллический остаток высушивают в вакууме, получая 25 г (98%) диметилбензилдодециламмоний бромида.

На второй стадии в химический стакан объемом 50 мл вносят 2,00 г диметилбензилдодециламмония бромида и 30 мл воды. Смесь перемешивают при комнатной температуре до полного растворения вещества и образования прозрачного раствора.

Отдельно готовят оксид серебра. 2,65 г. нитрата серебра растворяют в 20 мл воды и подщелачивают 30%-м водным раствором гидроксида натрия. Суспензию перемешивают в темноте 10 мин, осадок оксида серебра отфильтровывают и промывают 30 мл дистиллированной воды. Осадок оксида серебра переносят в колбу объемом 50 мл и приливают раствор диметилбензилдодециламмония бромида в воде. Суспензию перемешивают в темноте в течение 1 часа, затем фильтруют. Раствор основания нейтрализуют 15%-ной серной кислотой до pH 6-7, разбавляют водой до объема 50 мл, получая 3,6%-й водный раствор диметилбензилдодециламмония сульфата.

Синтез диметилбензилдодециламмония сульфата осуществлен в ООО «ЮрДэкс-Эко».

Диметилбензилдодециламмоний сульфат обладает широким спектром антимикробной активности в отношении бактерий, грибов и вирусов, сохраняет свою активность в широком диапазоне pH.

Воздействие гуанидиновых соединений на бактериальную клетку можно объяснить следующим образом. Известно, что микробные клетки обладают общим отрицательным зарядом. Основным структурным компонентом стенок бактериальной клетки является органическое соединение сложного строения, в состав которого входят сахара, несущие азот, - аминосахара и 4-5 аминокислот. Для положительно заряженного поликатиона гуанидинового соединения мишенями являются карбоксильные группы аминокислот и кислых полисахаридов микробной клетки. Поверхностная оболочка бактериальной клетки проницаема - через нее питательные вещества свободно проходят в клетку, а продукты обмена выходят в окружающую среду. Гуанидиновые группировки, входящие в состав гуанидинового соединения - РОГМДА и гуанидина гидрохлорида, проникают в оболочку бактериальной клетки и блокируют дыхание, питание, транспорт метаболитов через клеточную стенку бактерий, что, в конечном счете, приводит к гибели бактериальной клетки.

Совместное взаимодействие диметилбензилдодециламмония сульфата и соединения полигуанидина - РОГМДА и гуанидина гидрохлорида оказывает более сильное бактерицидное воздействие, чем каждое из этих антимикробных агентов в отдельности, при этом существенно расширяется спектр антимикробной активности.

Происходит синергетическое взаимодействие активных компонентов между собой.

Синергизм объясняется тем, что молекулы диметилбензилдодециламмония сульфата и РОГМДА и гуанидина гидрохлорида отличаются электронным строением и поэтому взаимодействуют между собой химически и электростатически, образуя «цвиттер-ионные» соединения.

Полиэтиленгликоль вводят в состав суппозиториев для усиления действия антибактериальных агентов, а также для улучшения растворимости и биодоступности лекарственных компонентов.

Полиэтиленгликоль представляет собой полимерные соединения этиленгликоля с различной степенью полимеризации.

В предлагаемом изобретении используют полиэтиленгликоль следующих марок: ПЭГ-600, ПЭГ-1500, ПЭГ-6000 производства компании CLARIANT, Германия или концерна BASF товарной марки Macrogol, Германия.

Полиэтиленгликоль в составах для суппозиториев действует как диспергатор и пластификатор, способствует однородному распределению антимикробного комплекса РОГМДА и гуанидина гидрохлорида с диметилбензилдодециламмоний сульфатом, способствует повышению стабильности состава, обеспечивает оптимальные пролонгированное высвобождение активного вещества. Катионные соединения РОГМДА и гуанидина гидрохлорида и диметилбензилдодециламмоний сульфата с высокой поверхностной активностью в сочетании с другим высокомолекулярным соединением - полиэтиленгликолем усиливают антимикробные характеристики суппозитория, т.к. полиэтиленгликоль улучшает биодоступность и растворимость лекарственных препаратов.

Опытным путем установлено, что в составах предлагаемых суппозиториев полиэтиленгликоль обеспечивают хорошую абсорбцию активной субстанции, что позволяет осуществлять равномерное длительное высвобождение активных компонентов.

Таким образом, полиэтиленгликоль усиливает антимикробную активность суппозитория и способствует пролонгированному высвобождению лекарственных компонентов.

Полиэтиленгликоль нетоксичен и не вызывает аллергии.

Глицерин (ГОСТ 6259-75) представляет собой прозрачную вязкую жидкость с содержанием основного вещества не менее 99% мас.

Глицерин является растворителем, обеспечивающим совместимость комплекса полиэтиленгликоля, РОГМДА и гуанидина гидрохлорида и диметилбензилдодециламмоний сульфата, с основой для свечей. За счет этого обеспечивается максимальный пролонгированный контакт активных субстанций свечей со слизистой оболочкой и обосновывается эффективное фармакологическое действие, оптимальный терапевтический эффект.

Масло какао - растительный жир плотной консистенции, получаемый из семян шоколадного дерева. Имеет температуру плавления 36-37°C, т.е. при обычных условиях это твердое вещество, но при температуре тела оно расплавляется, превращаясь в жидкое инертное масло. В предлагаемом изобретении использовали масло какао производства Компании ICAM S.p.A (Италия).

Масло какао, содержащее микроэлементы и витамины, противовоспалительные компоненты, действует как антиоксидант, превосходно восстанавливает поврежденные клетки. Кроме того, оно низкоаллергенно.

Установлено, что за счет замедленного всасывания масла какао из основы суппозитория при непосредственном применении, достигается пролонгированное лечебное действие.

В качестве основы предлагаемые суппозитории содержат Витепсол. Витепсол - смесь триглицеридов природных пищевых жирных кислот с C₁₂-C₁₈ с небольшим количеством моно- и диглицеридов тех же кислот.

Витепсол представляет собой однородную жироподобную массу или хлопья белого цвета. Наиболее предпочтительно в предложенном суппозитории использовать Витепсол марки H-15 и марки W-35 в соотношении 1:3. Витепсол марки H-15 имеет температуру затвердевания 32,5-34,5°C, температуру плавления 33,5-35,5°C, гидроксильное число не более 15, кислотное число не более 0,2. Витепсол марки W-35 имеет температуру затвердевания 27-30°C, температуру плавления 33,5-35,5°C, гидроксильное число не более 40-50, кислотное число не более 0,3. Используют Витепсол марки H-15 и марки W-35 компании Cremer Oleo GmbH & Со KG, Германия или по ВТУ №3-95.

Смешивание этих двух видов основ обеспечивают высокие качественные показатели суппозитория - увеличение срока хранения, хорошую консистенцию и твердость, что улучшает их товарный вид и создает удобство при применении. Основа, состоящая из Витепсола марки H-15 и Витепсола марки W-35, обладает свойствами резкого перехода от твердого состояния к жидкому, минуя стадию размягчения.

Кроме того, применение смеси Витепсола марки H-15 и Витепсола марки W-35 в качестве основы для суппозитория способствует равномерному распределению активных компонентов и хорошей биодоступностью их из основы. Это также способствует созданию суппозиториев с оптимальными лечебными характеристиками и физико-химическими свойствами, не оказывающими раздражающего действия при лечении.

Количество и состав компонентов суппозитория является величиной оптимальной и выбрано на основании многочисленных экспериментов.

Уникальное сочетание компонентов приводит к однородной композиции, способной распределить лекарственные средство по всей полости после введения суппозитория.

Содержание антибактериальных компонентов строго регламентировано.

При содержании РОГМДА и гуанидина гидрохлорида или синергетической смеси РОГМДА и гуанидина гидрохлорида с диметилбензилдодециламмоний сульфатом при соотношении 1:(0,01-0,02) менее 0,01 г на суппозиторий массой 2,0 г не обеспечивает требуемого антибактериального эффекта, а более 0,04 г может способствовать появлению побочных эффектов.

Твердость суппозитория снижается при уменьшении содержания основы Витепсол менее 1,81 г на суппозиторий 2,0 г и это влияет на его использование, а его увеличение более 1,94 г способствует снижение лечебного действия.

Содержание полиэтиленгликоля на один суппозиторий массой 2,0 г менее 0.01 г нарушает стабильность распределения компонентов суппозитория, а его содержание более 0,04 г приводит к ухудшению лечебного эффекта.

При содержании глицерина на один суппозиторий массой 2,0 г менее - 0,01 г нарушается гомогенность состава суппозитория, а при его увеличения выше - 0,04 г происходит увеличение вязкости суппозитория, что приводит к ухудшению потребительских характеристик.

Если в составе суппозитория массой 2,0 г будет менее - 0,03 г масло какао, то это приведет к ухудшению его лечебного действия, а его увеличение более - 0,07 г приведет к размягчению суппозитория и ухудшению потребительских характеристик.

Исследование биодоступности предлагаемых суппозиториев в выбранных интервалах соотношения компонентов по сравнению с суппозиториями, выполненными из компонентов, количество которых выходило за выбранные пределы, подтвердило их оптимальное количество.

Определение биодоступности проводили по методике (Технология лекарств. И.А. Муравьев, М., т. 1, 1980 г). Установка для диффузного высвобождения представляет собой стеклянную трубку длиной 15 см, с площадью сечения 10 см², один конец которой с закрепленной мембраной опускают на глубину 2-3 см в раствор Рингера. После достижения температуры 37°C на мембрану помещали суппозиторий и с помощью пипетки через равные интервалы времени отбирали пробы. Анализ взятых проб показал, что высвобождение действующих антибактериальных компонентов из суппозиториев, полученных в предложенных интервалах содержания компонентов, происходит быстрее и следовательно состав предлагаемых суппозиториев является оптимальным.

Суппозитории получают следующим образом.

На первой стадии готовят основу. Для этого в плавитель или реактор с подогревом при перемешивании загружают расчетное количество Витепсола марки H-15 и марки W-35 и расплавляют при температуре 60°C-65°C. В другой емкости отдельно плавят при температуре 55°C-60°C масло какао, далее полученные расплавленные компоненты насосом перекачивают в основной реактор, плавят при температуре 60°C-65°C и перемешивают до получения однородной массы. После остывания массы до 45°C-48°C в реактор при перемешивании, добавляют последовательно расчетное количество полиэтиленгликоля, глицерина, антибактериальные агенты и все компоненты перемешивают до получения однородной массы. Если требуется, проводится дополнительное измельчение порошковых ингредиентов на трехвальцовой или шаровой мельнице. Температура в реакторе 45°C-48°C поддерживается вплоть до стадии выливания. Продукт в реакторе остается в расплавленном состоянии, при постоянной температуре 45°C-48°C. Далее происходит подача расплавленной смеси на формовочную ленту и разлив в формовочные контейнеры. После формовки суппозитории поступают на охлаждающую установку. На последнем этапе после охлаждения необходимо провести запайку, нарезку и маркировкау суппозиторных контейнеров.

Следует отметить, что получаемые суппозитории могут иметь массу в пределах 1,2 до 2,5 г в зависимости от технологических условий производства.

Изобретение можно проиллюстрировать следующими примерами суппозиториев при соотношении компонентов в г на один суппозиторий массой 2,0 г:

Пример №1

Пример №2

Пример №3

Синергетическая смесь РОГМДА и

гуанидина гидрохлорида с

диметилбензилдодециламмоний сульфатом

Суппозитории по предложенному изобретению прошли испытания на определение цитотоксичности на культуре фибробластов мыши NIH/3T3 в аккредитационном центре Института медико-биологических испытаний и технологий. Исследовались экстракты из представленных образцов суппозиториев по примерам №1, №2 и №3. Экстракты подвергали фильтрации через фильтр-насадку для шприца с диаметром пор 0,22 мкм. Время экстракции составляло 4 ч. В процессе экстракции суппозитории растворились. Вытяжка представляла собой непрозрачную жидкость с жировыми каплями.

Проведенные испытания показали, что экстракты из представленных образцов суппозитории по примерам №1, №2 и №3 не оказывают цитотоксичность на культуру фибробластов мыши NIH/3T3.

Проверку антимикробной активности проводили на базе Института хирургии им. А.В. Вишневского по Методическим Указаниям для препаратов содержащих антимикробные компоненты по методу агаровых пластин.

В качестве плотной питательной среды использовали агар Мюллера-Хинтона, который контаминировали микробной взвесью суточных тест-культур (в количестве 10⁵ КОЕ в 1 мл). В качестве тест-культур использовали основные клинические штаммы микроорганизмов: Staphylococcus epidermidis, Esherichia. Coli, Enterococcus spp., Candida albicans и Pseudomonas aeruginosa.

На поверхности контаминированного агара, разлитого в чашки Петри, делали лунку диаметром 0,8 см. В лунку помещали исследуемые образцы суппозиториев по примерам №1, №2 и №3, а также образец суппозитория, выполненный по прототипу массой 1,75 г (пример №4, следующего состава, г: бензалкония хлорид - 18,9 мг, Витепсол - 1,731). После чего посевы инкубировали в термостате при температуре 37°C в течение 24 ч.

Антимикробная активность испытуемого материала оценивалась степенью подавления роста микробов, а также величиной зоны задержки роста микроорганизмов от краев лунки, выраженной в миллиметрах. Результаты испытаний представлены в таблице №1.

Согласно полученным результатам предлагаемые суппозитории обладали высокой антимикробной активностью по отношению к грамположительной микрофлоре (Staphylococcus epidermidis и Enterococcus spp), к кишечной палочке (Esherichia. Coli) и по отношению к дрожжеподобным грибам рода Candida (Candida albicans). По отношению к грамотрицательной микрофлоре (Pseudomonas aeruginosa) суппозитории обладали бактериостатической активностью.

Зона задержки роста микрофлоры Staphylococcus epidermidis для суппозиториев по примерам №1, №2 и №3 составляла 22-26 мм, что говорит о высокой антимикробной активности суппозиториев, т.к. известно, что инфекции мочеполовой системы, вызванные Staphylococcus epidermidis, могут быть самыми разнообразными, например, цистит, пиелонефрит, вульвовагинит, уретрит. При восходящем проникновении возбудителя развиваются более тяжелые заболевания, такие как эндометрит, простатит, интерстициальный нефрит и т.д.

Зона задержки роста микрофлоры Enterococcus spp для суппозиториев по примерам №1, №2 и №3 составляла 12-15 мм, а зона задержки роста микрофлоры Esherichia. Coli составляла 12-14 мм, что также является высокой оценкой антимикробной активности представленных образцов суппозиториев. Как известно Enterococcus spp и Esherichia. Coli являются одними из возбудителей воспалительных болезней женской половой сферы.

Зона задержки роста микрофлоры по Candida albicans для суппозиториев по примерам №1, №2 и №3 составляла 15-20 мм. Известно, одной из основных мишеней поражения грибами Candida является слизистая влагалища, что является причиной, в том числе, урогенитального кандидоза, который в 80-90% вызывается Candida albicans.

Суппозитории, выполненные по прототипу (пример №4) показали более низкие показатели антимикробной активности (таблица №1).

Суппозитории по предложенному изобретению по примерам №1, №2 и №3, а также образцы суппозиториев по примеру №4, выполненный по прототипу, были исследованы по модифицированному методу пассивной диффузии через полупроницаемую мембрану. В результате этого фармакинетического исследования определялся коэффициент антимикробной активности по Esherichia. Coli проб каждого состава суппозиториев.

Результаты фармакокинетических испытаний представлены на рис. 1.

Кривые, характеризующие коэффициент антимикробной активности трех предлагаемых составов суппозиториев, имеют более выраженный максимум антимикробной активности и отличаются равномерным длительным высвобождением активных компонентов, что свидетельствует о пролонгированном антимикробном действии этих суппозиториев. Суппозитории по прототипу, напротив, характеризовались меньшим значением пика антимикробной активности и отсутствием плато на кривой, а это влияет на продолжительность и полноту действия антимикробного компонента. Таким образом, предложенные составы суппозиториев обеспечивают высокие показатели антимикробной активности и продолжительность лекарственного действия.

Предлагаемые суппозитории ввиду их высокой эффективности рекомендуются для широкого медицинского применения.

Суппозитории могут быть использованы для лечения вагинитов (неспецифических и смешанных инфекций) бактериального вагиноза, инфекций, вызываемые грибами рода кандида, трихомониаза, а также для профилактики инфекционных осложнений при гинекологических и диагностических процедурах.

Предлагаемые антибактериальные суппозитории можно применять в качестве препаратов для химической контрацепции, как спермицидное средство. РОГМДА и гуанидина гидрохлорид или синергетическая смесь РОГМДА и гуанидина гидрохлорида с диметилбензилдодециламмоний сульфатом способны разрушать клеточную мембрану сперматозоидов и понижать их подвижность.

К препарату не развивается устойчивость микроорганизмов. После применения суппозиториев быстро восстанавливается нормальная микрофлора влагалища.