ГЛАЗНАЯ ЛЕКАРСТВЕННАЯ ПЛЕНКА С МОКСИФЛОКСАЦИНОМ

Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, и может быть использовано при предоперационной и послеоперационной профилактике и лечении инфекционных воспалительных осложнений, возникающих после полостных операций на глазном яблоке.

В основе многих инфекционных заболеваний лежит воспаление, которое сопровождается комплексом системных сдвигов, известных как острофазовый ответ. Одним из таких ответов является активация процессов перекисного окисления липидов. Продукты перекисного окисления липидов повреждают клеточные структуры, ткани и органы [Бубинец О.В. Особенности иммунного статуса и иммунобиологических реакций при применении антиоксидантов // автореф. дис. соиск. учен. степ. канд. фарм. наук (14.03.60) / Бубинец Ольга Владимировна; - Владивосток, 2011. - 3 с.; Saxena R., Garq P., Jain D.K. In Vitro Anti-oxidant Effect of vitamin E on Oxidative Stress Induced due to Pesticides in Rat Erythrocytes // Toxicol. Int. 2010. - №18 (1). - P. 73-76]. При избыточной активации эндогенных механизмов образования активных форм кислорода интенсивность окислительных реакций в организме повышается [Громов М.И., Каплина Э.Н. Применение иммуномодуляторов в хирургической практике // Современные проблемы науки и образования. 2006. - №5 - С. 52-54; Wanq Q., Lianq В., Shitwany N.A., Zou М.Н. 2-Deoxy-D-Glucose Treatment of Endothelial Cells Induces Autophagy by Reactive Oxygen Species-Mediated Activation of the AMP Activated Protein Kinase // PloS One. - 2011. №2. - Р. 28]. В этих условиях необходимо применение антиоксидантов.

При развитии бактериальных инфекций и интоксикаций воздействуют специфические патогенные факторы инфекции и возникают неспецифические функциональные и метаболические расстройства, определяющие тяжесть течения и исход заболевания. В условиях циркуляторной гипоксии активируется свободнорадикальное окисление липидов, дестабилизирующее биомембраны. В связи с этим становится очевидным возможность ингибирования цитопатогенных эффектов токсических и ферментных факторов патогенности за счет активации липопероксидации [Косинец В.А. Антиоксидантная активность препарата цитофлавин при экспериментальном распространенном гнойном перитоните // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2010. №1. - С. 30-33; Нагоев Б.С, Иванова З.О. Перекисное окисление липидов при пневмонии бактериальной и вирусной этиологии // Клиническая лабораторная диагностика. 2009. - №11. - С. 30-32; Бубинец О.В. Особенности иммунного статуса и иммунобиологических реакций при применении антиоксидантов // автореф. дис. соиск. учен. степ. канд. фарм. наук (14.03.60) / Бубинец Ольга Владимировна; - Владивосток, 2011. - 3 с.]. Дигидрокверцетин, обладающий выраженными антиоксидантными, иммуномодулирующими и противовоспалительными свойствами, может быть использован в практической работе офтальмологов для повышения иммунологической реактивности тканей глаза, и соответственно повышения эффективности лечения воспалительных заболеваний.

Для профилактики и лечения воспалительных заболеваний глаз используют различные методы введения лекарственных веществ в ткани глаза. Наиболее широкое применение нашли глазные капли, мази, гели, подконъюнктивальные, внутрикамерные инъекции. Инстилляционная методика обладает рядом недостатков. При использовании глазных капель необходим интенсивный режим введения препарата (каждые 4 часа, а при тяжелых инфекциях - каждый час) на протяжении определенного периода времени. Кроме того, исследования российских и зарубежных коллег показали, что инстилляция антибиотиков не сопровождается достижением во влаге передней камеры глаза необходимой концентрации для подавления роста микроорганизмов [Машковский М.Д. Лекарственные средства. Изд. 15-е, М.: Новая волна, 2005 г., с. 803-804, 807-808, 847-848; Барри П., Руководство ESCRS по профилактике и лечению эндофтальмита после операции по удалению катаракты: данные, дилеммы и выводы 2013 / П. Барри, Кордовес Л., Гарднер С.; пер. с анг. Б.Э. Малюгина - опубликовано Европейским обществом специалистов по хирургическому лечению катаракты и нарушений рефракции катарактальных и рефракционных хирургов, Temple house, Ирландия 2013. - 30 с.]. В настоящее время в США и некоторых странах Европы широко используют внутрикамерную инъекцию антибиотика на заключительном этапе оперативного вмешательства. Однако данный способ профилактики опасен развитием токсического синдрома переднего сегмента глаза и кистозного макулярного отека. Также отсутствует информация об оптимальной концентрации, дозе и способе приготовления лекарственного препарата для внутрикамерного введения. Для эффективного лечения большое значение имеет выбор не только лекарственного препарата, но и оптимальной лекарственной формы, обеспечивающей длительное действие [Азнабаев М.Т., Азаматова Г.А., Авхадеева С.Р., Батыршин Р.А., Загидуллина А.Ш. Современные методы антибиотикопрофилактики внутриглазной инфекции в хирургии катаракт // Практическая медицина. - 2011. - №2. - С. 218-220; Майчук Ю.Ф. Оптимизация антибактериальной терапии при глазных инфекциях / Ю.Ф. Майчук, A.M. Южаков // Рефракционная хирургия и офтальмология. - 2002. - Т.2, №2 - С. 44-52; Поздняков В.И., Мац А.Н. // VI Рос. Нац. Конгресс «Человек и Лекарство». М., 1999; С. 325-326.]. Вышеизложенные обстоятельства закономерно стимулируют поиск новых методов проведения профилактики в глазной хирургии. Применение растворимой глазной лекарственной пленки с антибиотиком явилось бы одним из возможных решений указанной проблемы. При использовании глазной лекарственной пленки не происходит потери лекарственного вещества, обеспечивается продолжительное выделение препарата, позволяющее поддерживать необходимую концентрацию антибиотика в лечебной зоне длительное время. Благодаря глазной лекарственной пленке сокращается число инстилляций, что делает возможным снижение дозы препарата, а следовательно, снижение его токсичности и опасности побочного действия при сохранении эффективности [Майчук Ю.Ф. Глазные лекарственные пленки / Ю.Ф Майчук, В.И. Поздняков, Г.Л. Хромов, Е.Б. Конева, Л.Н. Старукова // Вестник офтальмологии. - 1974. - №6. - стр. 419-423]. Также немаловажно, что в области прилипания пленки роговица и склера становятся своеобразным вторичным депо, из которого лекарственный препарат продолжает поступать внутрь глаза после полного растворения полимерной массы [Нуритдинов В.А. Полиакриламид как основа глазных лекарственных пленок / В.А. Нуритдинов // Вестник офтальмологии. - 1981. - №2. - стр. 59-60].

Известны глазные лекарственные пленки с различными препаратами, такими как гентамицин, пиобактериофаг, канамицин, пилокарпин, фибринолизин, стрептодеказа, эмоксипин, гамма глобулин, сульфапиридазин [Маланова Н.Л., Мурзин А.А. и соавт. Лекарственные пленки с фибринолизином в офтальмологии // Вестник офтальмологии. - 1979. - №3. - с. 58-59; Майчук Ю.Ф., Еричев В.П. Фармацевтическая и клиническая оценка растворимых глазных пленок с пилокарпином // Вестник офтальмологии. - 1981. - №2. - с. 48-49; Майчук Ю.Ф., Еричев В.П., Салминен Л. Влияние различных лекарственных основ на миотический эффект пилокарпина // Вестник офтальмологии. - 1982. - №4. - с. 16-17; Ромащенко А.Д. Патент RU 2056819 от 27.03.1996; Азнабаев М.Т. и соавт. Патент №2160074, 1998 год, патент №2173178, 2001 год].

Наиболее близким аналогом изобретения является глазная лекарственная пленка, содержащая следующее соотношение компонентов, мас. %: поливиниловый спирт - 82,5, арабиногалактан - 16,5 и левофлоксацин - 1,0 [патент RU 2404779, 2010 г.].

Основным недостатком глазной лекарственной пленки с левофлоксацином является то, что данный антибиотик не охватывает весь спектр патогенов послеоперационных инфекционных осложнений - неактивен против клинически значимых анаэробов. За последние несколько лет наблюдается рост показателя минимальной подавляющей концентрации левофлоксацина, что свидетельствует о формировании к нему резистентности. В зарубежной литературе имеются сообщения о развитии устойчивости к данному фторхинолону. [Э. Донненфельд, Оптимизация исходов и послеоперационного заживления ран, Eyeworld 2005]. Также глазная лекарственная пленка с левофлоксацином не оказывает действия на активные формы кислорода, продукты перекисного окисления липидов, образующихся при воспалении и отягощающих течение инфекционных воспалительных осложнений.

В основу изобретения положена задача создания глазных лекарственных пленок, обладающих не только действием эффективного бактерицидного антибиотика, но еще выраженными антиоксидантными, противовоспалительными и иммуномодулирующими свойствами.

Технический результат - увеличение широты и длительности лечебного действия пленки за счет придания ей антиоксидантных, противовоспалительных и иммуномодулирующих и свойств.

Указанный технический результат достигается тем, что глазная лекарственная пленка, содержащая поливиниловый спирт, активное вещество растительного происхождения и антибиотик в количестве 1 мас. %, согласно изобретению в качестве активного вещества растительного происхождения и антибиотика содержит соответственно дигидрокверцетин и моксифлоксацин при следующем соотношении компонентов, мас. %.:

Изобретение иллюстрируется фигурой, на которой изображена фармакодинамика концентрации моксифлоксацина (М) во влаге передней камеры глаз кроликов, где: 1 - инстилляция 0,5% водного раствора М (глазные капли), 2 - аппликация глазной пленки на основе поливинилового спирта (ПВС), 3 - аппликация глазной пленки на основе ПВС с дигидрокверцетином.

Глазную пленку получают следующим образом. Для производства глазных пленок был использован поливиниловый спирт, который обладает хорошей растворимостью в воде. В стеклянной колбе при нагревании до 60-80°C готовили водный раствор поливинилового спирта (ПВС), периодически перемешивая до получения гомогенного раствора. К раствору ПВС добавляли дигидрокверцетин с целью обеспечения более длительного лечебного действия и придания новых свойств ГЛП. В приготовленную основу добавляли заданное количество моксифлоксацина. Полученную смесь перемешивали в течение 60 минут при температуре 25°C. Затем раствор полимера с моксифлоксацином выливали на поверхность стерильного стекла ровным слоем и проводили испарение растворителя в вакууме над пятиокисью фосфора. Пленочную массу сушили при температуре 25°C в вакууме до остаточной влажности 5-7%. Толщина пластинок составляла 0,5 мм. Из полученных пластин вырезали глазные лечебные пленки необходимого размера, которые упаковывались и подвергались стерилизации.

На 1 см² глазной пленки количество ПВС составило 0,04 г. В одной готовой лекарственной форме содержалось 0,25 мг моксифлоксацина. При снижении количества лекарственного вещества менее 0,25 мг терапевтический эффект проявляется недостаточно. Увеличение дозы более 0,25 мг нецелесообразно.

Моксифлоксацин (8-метоксихинолон) - представитель IV поколения фторхинолонов с широчайшим спектром действия, значительной активностью в отношении грамположительной, грамотрицательной аэробной и анаэробов микрофлоры, внутриклеточных возбудителей [Страчунский Л.С., Кречиков В.А. Моксифлоксацин - фторхинолон нового поколения с широким спектром активности (Обзор литературы), Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия №3, том 3, 2007, стр. 243-246, 248, 253, 255]. Наиболее важными в молекуле данного фторхинолона являются группы, занимающие позиции 1, 7 и 8. Циклопропиловая группа в положении 1 обеспечивает активность против грамотрицательных микроорганизмов. Присоединение дополнительного кольца в позиции 7 придает высокую активность по отношению к грамположительной микрофлоре, включая пневмококки. Добавление в структуру молекулы метоксигруппы в положении 8 привело к повышению активности в отношении анаэробов без увеличения риска потенциальной фототоксичности [Appelbaum P., Hunter P., The fluoroquinolone antibacterials: past, present and future perspectives. Int J Antimicrob Agents 2005; 16:5-15]. Основной мишенью моксифлоксацина в грамположительных микроорганизмах преимущественно является топоизомераза IV, а в грамотрицательных - ДНК-гираза [Ricci V., Piddock L. Characterization of the QRDR of gyrA of Bacteroides fragilis and role in fluoroquinolone resistance. Proceedings of the 38th ICAAC Sep 24-27 2009; San Diego, USA. p. 121].

При применении моксифлоксацина вероятность развития резистентности у грамположительных микроорганизмов ниже, чем при применении других фторхинолонов, что связано с его высоким сродством как к топоизомеразе IV, так и к ДНК-гиразе [Hooper D. Mechanisms of fluoroquinolone resistance. Drug Resistance Updates 2004; 2:38-55; Schedletzky H., Wiedemann В., Heisig P. The effect of moxifloxacin on its target topoisomerases from Escherichia coli and Staphylococcus aureus. J Antimicrob Chemother 2003; 43 (Suppl В):31-7]. Все это позволяет моксифлоксацину избежать формирования ступенеобразных мутаций у бактерий и обеспечивать практически постоянное действие на чувствительные штаммы.

Моксифлоксацин обладает высокой активностью против грамположительных аэробов - Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, грамотрицательных аэробов - Haemophilus influenza, Moraxella catarrhalis, Escherichia coli, Klebsiella pneumonia, Pseudomonas aeruginosa, анаэробов - Bacteroides fragilis, Clostridium perfringens, Clostridium difficile и других микроорганизмов - Chlamydia pneumonia, Mycoplasma pneumonia. Моксифлоксацин имеет высокий бактерицидный индекс против анаэробов, сопоставимый с «эталонным» антианаэробным средством - метронидазолом [Applebaum PC. Quinolone activity against anaerobes. Drugs 1999; 58 (suppl. 2): 60-64]. Данный фторхинолон также активен против микроорганизмов, у которых выработалась резистентность к другим классам антибактериальных препаратов, включая макролидо- и пенициллинорезистентные пневмококки и b-лактамазопродуцирующие штаммы Haemophilus influenza.

Моксифлоксацин в 8 раз активнее ципрофлоксацина и в 2-4 раза - левофлоксацина против Staphylococcus aureus [Souli М., Weneersten С., Eliopoulos G. In vitro activity of BAY 12-8039, a novel 8-methoxyquinolone, against species representative of respiratory tract infections. Proceedings of the 37th ICAAC⁶, 2007. Poster F126]. По данным M. Jones и соавт., моксифлоксацин является одним из самых активных фторхинолонов в отношении стафилококков. Многие исследователи отмечают, что восприимчивость пневмококков к моксифлоксацину выше, чем к другим фторхинолонам: он в 2 раза активнее спарфлоксацина [Jones М., Staple А., Critchley I., et al. Benchmarking the in vitro activities of moxifloxacin and comparator agents against resent respiratory isolates from 377 medical centers throughout the United States. Antimicrob Agents Chemother 2005; 44:2645-52] и гатифлоксацина, в 4-8 раз - левофлоксацина [Buxbaum A., Straschil U., Moser С., Graninger W., Georgopoulos A. Comparative susceptibility to penicillin and quinolones of 1385 Streptococcus pneumoniae isolates. J Antimicrob Chemother 2006; 43 (Suppl B): 13-8.], в 8 раз - ципрофлоксацина и офлоксацина. В отношении Streptococcus pyogenes моксифлоксацин в 2-4 раза активнее офлоксацина, ципрофлоксацина и левофлоксацина, обладает одинаковой активностью с гатифлоксацином. В отличие от фторхинолонов II-III поколений (ципрофлоксацина, офлоксацина, левофлоксацина) моксифлоксацин обладает высокой активностью против анаэробов. Постантибиотический эффект моксифлоксацина для разных микроорганизмов увеличивается с возрастанием концентрации препарата [Страчунский Л.С., Кречиков В.А. Моксифлоксацин - фторхинолон нового поколения с широким спектром активности (Обзор литературы), Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия, №3, том 3, 2009, стр. 253, 255].

Благодаря высокой эффективности моксифлоксацина в отношении большинства возбудителей глазных инфекций, значительной биодоступности, хорошей фармакокинетике, благоприятному профилю переносимости, минимально допустимым побочным действиям его можно применять для профилактики и лечения послеоперационных воспалительных инфекционных осложнений.

Дигидрокверцетин (ДГК) - один из представителей полифенольных флавоноидов, выделенный из древесины даурской, сибирской лиственницы и дугласовой ели. Это соединение является мощным антиоксидантом, проявляет Р-витаминную активность, в связи с чем, было предложено его использование в качестве лекарственных средств и пищевых добавок. Дигидрокверцетин обладает противовоспалительным, радиопротективным, антигистаминным, противоопухолевым, антидиабетическим, капилляроукрепляющим действиями [Пегова И.А. Разработка минерало-биотических комплексов «Дигидрокверцетин-аспарагинаты металлов» // автореф. дис. соиск. учен. степ. канд. фарм. наук (15.00.02) / Пегова Ирина Алексеевна; - Самара, 2007. - 5 с.]. Также данный флавоноид влияет на ферментные системы, антиоксидантную активность и проявляет сродство к фосфолипидным компонентам мембран.

В экспериментальных исследованиях применение дигидрокверцетина совместно с антибактериальными препаратами при остром инфекционном процессе приводило к восстановлению лимфоцитарной реакции, снижению дефицита CD 4+ лимфоцитов, стимуляции В-клеток и повышению их активности в обеспечении организма иммуноглобулинами основных классов, повышению эффективности фагоцитарных реакций [Аклеев А.В., Овчарова Е.А. Иммунный статус людей, подвергшихся хроническому радиационному воздействию в отдаленные сроки // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2007. - №3. - С. 5-9; Бубинец О.В. Особенности иммунного статуса и иммунобиологических реакций при применении антиоксидантов // автореф. дис. соиск. учен. степ. канд. фарм. наук (14.03.60) / Бубинец Ольга Владимировна; - Владивосток, 2011. - 3 с.]. В модельных экспериментах Пеговой И.А. выявлено, что дигидрокверцетин значительно усиливает проницаемость в биологические мембраны [Пегова И.А. Разработка минерало-биотических комплексов «Дигидрокверцетин-аспарагинаты металлов» // атореф. дис. соиск. учен. степ. канд. фарм. наук (15.00.02) / Пегова Ирина Алексеевна; - Самара, 2007. - 5 с.]. Многогранная активность дигидрокверцетина позволяет получить глазные лекарственные пленки, обладающие не только специфическим действием антибиотика, но еще и антиоксидантными, иммуномодулирующими и противовоспалительными свойствами.

1. Антимикробную активность глазных пленок с моксифлоксацином определяли диско-диффузным методом в соответствии с методическими рекомендациями. Использовали культуры Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli. На поверхность засеянного агара помещали стандартные диски с левофлоксацином, моксифлоксацином и глазные лекарственные пленки с моксифлоксацином. Далее чашки Петри помещали в термостат при температуре 37°C на 24 часа. Степень антимикробной активности определяли по зоне отсутствия роста микроорганизмов вокруг стандартных дисков и глазной лекарственной пленки. Бактериологические исследования показали различную антимикробную активность. Наибольшая зона лизиса микроорганизмов во всех чашках наблюдалась при применении глазной пленки с моксифлоксацином.

2. Переносимость глазных лекарственных пленок с моксифлоксацином изучали на 6 кроликах породы шиншилла. Полученные глазные пленки закладывали за нижнее веко 1 раз в сутки в течение 4 недель. Проводилась ежедневная биомикроскопия глаз животных. Также за период исследования многократно проводили тонометрию и пробу на целостность переднего эпителия роговицы лабораторных животных. По окончании эксперимента глаза кроликов подвергались морфологическому исследованию. Проведенные исследования на глазах кроликов показали хороший профиль переносимости и абсолютную безвредность пленок с моксифлоксацином. Гистологическое изучение структур глазного яблока не выявило отрицательных изменений.

3. В экспериментальном исследовании изучали камерную влагу 24 глаз кроликов на содержание моксифлоксацина. Концентрацию препарата во влаге передней камеры определяли спектрофотометрическим методом через 1, 4, 8 и 24 часа после однократного введения глазной лекарственной пленки. В сравнительных исследованиях после однократного введения глазной пленки с моксифлоксацином на основе ПВС, глазной пленки с моксифлоксацином на основе ПВС с ДГК и инстилляции 0,5% водного раствора моксифлоксацина концентрация антибиотика во влаге передней камеры глаз кроликов составляла соответственно (мкг/мл): через 1 час 5,8±0,2, 3,7±0,3 и 6,1±0,15,

через 4 часа 4,02±0,03, 5,1±0,3 и 0,85±0,02,

через 8 часов 3,11±0,02, 5,62±0,2 и 0,12±0,2,

через 24 часа 1,21±0,03, 6,23±0,15 и 0,01±0,1.

На представленной фигуре видно, что пленки на основе ПВС и ДГК обладают более длительными эффектами. Это происходит благодаря трансформации в надмолекулярной структуре растворов. При взаимодействии двух полимеров размеры частиц уменьшаются и происходит увеличение плотности их упаковки, что и способствует более длительному удерживанию моксифлоксацина в ГЛП. Необходимо отметить, что высокую концентрацию антибиотика во влаге передней камеры создает и сохраняет в течение 24 ч пленка на основе ПВС с ДГК по сравнению с контролем, что свидетельствует об эффективности дигидрокверцетина, использованного в качестве депонирующего средства для увеличения продолжительности действия антибиотика.

Положительный эффект применения предлагаемых глазных пленок для профилактики и лечения инфекционных воспалительных заболеваний глаза заключается в достижении высокой постоянной концентрации лекарственного препарата во влаге передней камеры.

Применение глазных лекарственных пленок не оказывает отрицательного влияния на орган зрения и имеет хороший профиль переносимости. Предлагаемые глазные пленки полностью биодеградабельны и нетоксичны. Методика применения данных глазных лекарственных пленок не требует высокой квалификации или специального обучения офтальмологов. Глазные лекарственные пленки с антибиотиком могут использоваться в качестве эффективного метода профилактики инфекционных воспалительных осложнений в офтальмохирургии.