ЛЕКАРСТВЕННАЯ ПЛЕНКА ПРОЛОНГИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ И СПОСОБ ЕЁ ПОЛУЧЕНИЯ

Предполагаемое изобретение относится к области медицины, а именно к экспериментальной хирургии, а также к фармацевтической промышленности и касается состава, способа изготовления и применения лекарственной пленки пролонгированного действия.

Известно, что лекарственные пленки представляют собой пластинки, изготовленные из растворимого полимера, содержащего дозированное количество лекарственного средства. Лекарственные пленки позволяют пролонгировать действие лекарственных средств, дозировать их количество, уменьшать расход и токсичность действия лекарственного препарата и, тем самым, сократить продолжительность лечебного курса и минимизировать побочные эффекты

Известна лекарственная фитопленка пролонгированного действия, содержащая пленкообразователи (желатин, метилцеллюлоза), пластификатор (глицерин), лекарственную субстанцию в виде водно-спиртового извлечения из лекарственного растения и очищенную воду (Пат. 2155071 Российская. Федерация, МПК⁷ А61К 47/34, А61К 9/00, А61К 47/34, А61К 47/32, А61К 47/20, А61К 47/10, А61К 35/78, А61Р 17/02, А61Р 37/00, Способ получения лекарственной фитопленки / Мизина П.Г., Куркин В.А., Косарев В.В. и др.; заявитель и патентообладатель Мизина П.Г. - №99117395/14; заявл. 10.08.99; опубл. 27.08.00, Бюл. №24).

Известная лекарственная фитопленка имеет следующий состав, мас. %:

Так же известен и способ получения этой лекарственной фитопленки, который осуществляют следующим образом: водные растворы пленкообразовате-лей готовят раздельно, так как желатин набухает в холодной воде, а МЦ - в горячей. К раствору МЦ добавляют раствор, состоящий из ДМСО, глицерина и ПВП, гомогенизируют, добавляют водно-спиртовые извлечения и снова перемешивают. Добавляют раствор желатина при температуре смеси 37-40°С и перемешивают. Для удаления воздуха из приготовленной массы - при этой же температуре - прибавляют спирт этиловый, смесь выдерживают в открытой емкости в течение 1 ч. По истечении указанного времени массу медленно перемешивают и разливают на стеклянные подложки, предварительно обезжиренные спиртом. Сушат потоком воздуха с температурой 25-30°С до остаточной влажности 5%. После высушивания получают пленки различных размеров, в зависимости от назначения врача.

Применение известной лекарственной фитопленки заключается в нанесении ее на слизистую оболочку для лечения и профилактики воспалительных заболеваний, как слизистой, так и кожных покровов организма, а также при иммунных нарушениях.

К недостаткам известной состава фитопленки следует отнести высвобождение лекарственного вещества в течение 300 минут, такое время воздействия является недостаточным для заживления послеоперационных ран. Так же к недостаткам известной фитопленки следует отнести и ограниченную возможность ее использования - наружное применение при лечении воспалительных заболеваний слизистых оболочек и кожных покровов организма.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является лекарственная пленка пролонгированного действия, способ изготовления и способ ее применения (Пат. 2445074 Российская Федерация, МПК А61К 9/00, А61К 47/10, А61К 47/38, А61Р 17/02. Лекарственная пленка пролонгированного действия, способ изготовления и способ ее применения / Шурыгин М.Г., Шурыгина И.А.; заявитель и патентообладатель Учреждение Росс. академии мед. наук Научн. Центр реконстр. и восст. хирургии СО РАМН. - №2010127029/15; заявл. 01.07.2010; опубл. 20.03.2012, Бюл. №8).

Известная лекарственная пленка пролонгированного действия содержит субстанцию лекарственного средства, желатин, глицерин, метилцеллюлозу, 40% этанол и агар-агар, при следующем соотношении компонентов, мас. части:

Известный способ осуществляют следующим образом: Предварительно раздельно готовят водные растворы 30%-ного желатина, 5%-ной метилцеллюлозы и 30%-ный раствор агар-агара. Подготовленные компоненты смешивают при температуре 40°С, затем добавляют к ним глицерин, тщательно размешивают, полученную смесь нагревают до 40°С и добавляют в нее субстанцию лекарственного средства, снова перемешивают и добавляют 40%-ный этанол. После выдерживания на водяной бане полученную массу разливают в полистироловые формы и сушат потоком холодного воздуха в течение 30 минут. Досушивают при комнатной температуре до остаточной влажности 10%. Подсушенные пленки отделяют от основы и перфорировали отверстиями диаметром 1 мм с шагом перфорации 3 мм. затем перфорированную пленку разрезают на пластинки требуемого размера и подвергают низкотемпературной стерилизации. Далее лекарственную пленку герметично упаковывают в стерильную полиэтиленовую оболочку.

К недостатку известной лекарственной пленки, как и аналогичной, следует отнести время высвобождения лекарственного вещества, которое составляет 72 часа и является недостаточным для заживления послеоперационной раны.

Задачей заявляемого изобретения является расширение арсенала лекарственных пленок пролонгированного действия, обладающих более длительной активностью и способ ее получения.

Техническим результатом предлагаемого способа является обеспечение возможности получения лекарственной пленки пролонгированного действия, с сохранением длительной активности действующего вещества при интаоперационном наложении пленки на рану стенки трахеи для обеспечения ее заживления первичным натяжением в течение 7 суток.

Технический результат достигается тем, что лекарственная пленка содержит основной компонент в виде 30%-ного водного раствора желатина, вспомогательный и лекарственный компоненты.

Отличие заявляемой лекарственной пленки заключается в том, что в качестве вспомогательных компонентов она содержит 20%-ный раствор человеческого альбумина, физиологический раствор и порошкообразные поливинил-пирролидон, коллаген, фибриноген, тромбин, а в качестве лекарственного компонента - биологически активное вещество - фактор роста эндотелия сосудов VEGF.

Основное отличие предлагаемой лекарственной пленки пролонгированного действия заключается в соотношении компонентов, входящих в ее состав, масс. части:

Способ получения лекарственной пленки пролонгированного действия по п. 1 осуществляют путем смешивания 30%-ного водного раствора желатина, вспомогательных и лекарственного компонентов, выливания в форму, высушивания и разрезания на пластинки требуемого размера, которые подвергают низкотемпературной стерилизации и герметично упаковывают в стерильную полиэтиленовую оболочку.

Отличие заявляемого способа заключаются в том, что 30%-ный водный раствор желатина соединяют с физиологическим раствором и при постоянном перемешивании нагревают до температуры 70°С, после чего нагревание прекращают, а перемешивание продолжают до остывания смеси до температуры 50°С.

Отличительными приемами предлагаемого способа получения лекарственной пленки является и то, что затем в смесь добавляют поливинилпирролидон и перемешивание продолжают; при достижении температуры смеси 37°С в нее добавляют 20%-ный человеческий альбумин, фибриноген, тромбин и фактор роста эндотелия сосудов VEGF.

Отличие заявляемого способа изготовления также заключается и в том, что полученную массу разливают в форму с размещенным в ней порошком коллагена, после чего форму помещают в холодильную камеру на 48 часов при температуре +4°С.

В доступной литературе отсутствуют сведения о способе изготовления лекарственных пленок по отличительным признакам заявляемого способа.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с ближайшим аналогом позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения «новизна».

Заявляемое техническое решение обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата, а именно - обеспечение возможности получения лекарственных пленок пролонгированного действия, с сохранением длительной активности действующего вещества при интаоперационном наложении пленки на рану стенки трахеи для обеспечения ее заживления первичным натяжением в течение 7 суток.

Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «изобретательский уровень».

Лекарственная пленка и способ ее получения, составляющие заявляемое изобретение, предназначены для использования в медицине, а именно в экспериментальной медицине и хирургии, а также и в фармацевтической промышленности. Возможность осуществления предлагаемого технического решения подтверждена описанными в заявке приемами и средствами, следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость».

Лекарственную пленку изготовляют следующим способом: 1,5 маc. части 30%-ного водного раствора желатина вводят в 10 частей физиологического раствора и при постоянном перемешивании нагревают до температуры 70°С - до образования гомогенной жидкой субстанции. Далее процесс нагревания прекращают, а перемешивание продолжают. При остывании субстанции до температуры 50°С добавляют 1/10 часть поливинилпирролидона, перемешивание продолжают. При достижении температуры смеси 37°С в нее добавляют 1 часть 20%-ного раствора человеческого альбумина, смешанного с 0,125 частями фибриногена, 1 частью тромбина и 0,02 частью биологически активного вещества -фактора роста эндотелия сосудов VEGF. Субстанцию перемешивают. Полученную массу разливают в предварительно обезжиренные спиртом полистироловые формы. После обезжиривания в полистироловые формы размещают 3 части порошка коллагена (порошок коллагена). Для сушки заполненную форму помещают в камеру холодильника при температуре +4-+6°С. Через 48 часов пленку отделяют от основы и металлическими лезвиями рассекают на квадраты 5×5 мм. Готовые лекарственные пленки подвергают низкотемпературной стерилизации этиленоксидом в течение 5 часов. Каждую пленку упаковывают в полиэтиленовую оболочку и герметично закрывают. Упакованные пленки до использования хранят в холодильнике при температуре +4 - +6°С.

Осуществление заявляемого технического решения поясняется примером конкретного выполнения.

Пример 1. Способ изготовления лекарственной пленки.

В течение всего процесса изготовления пленки контроль температуры осуществляли термометром (термометр стеклянный керосинового типа СП-2, ТУ 25-11.663-76, свидетельство о поверке П №66, 20 ноября 2013 г.) Перемешивание субстанции выполняли в течение всего процесса приготовления. Взвешивание компонентов выполняли на электронных весах Adventure AR 3130 (свидетельство о поверке №58767-110-708 от 17.12.2015). Водный раствор желатина готовили в течение 72 часов путем набухания порошка желатина в физиологическом растворе при температуре +4 - +6°С. Для этого в эмалированной емкости 1,5 грамма 30%-ного водного раствора желатина смешивали с 10 милилитрами физиологического раствора. Полученную смесь нагревали до 70°С до образования гомогенной субстанции жидкой консистенции. Далее процесс нагревания прекращали, и при остывании до 50°С в полученную субстанцию добавляли 0,1 грамма поливинилпиролидона. При достижении температуры смеси 37°С в нее добавляли 1 милилитр 20%-ного раствора человеческого альбумина, смешанного с 0,125 грамма фибриногена, 1 граммом тромбина и 0,02 грамма биологически активного вещества - фактора роста эндотелия сосудов VEGF (крысиный, рекомбинантный, производство Sigma-Aldrich, США. www.sigmaaldrich.com; каталожный номер V3638). Перемешивание продолжали до образования гомогенной субстанции. Предварительно полистероловую квадратную форму обезжиривали спиртом и на дно ровным слоем укладывали 3,0 грамма порошка коллагена (Коллаген из сухожилия крупного рогатого скота, лиофилизированный, волокнистый порошок, Sigma-Aldrich, США. www.sigmaaldrich.com; каталожный номер 5162). Субстанцию заливали в форму поверх коллагена с равномерным распределением его волокон в толще субстанции. Для сушки заполненную форму в открытом виде помещали в холодильник при температуре +4 - +6°С на 48 часов. По истечении это срока формировалась пленка желто-белесого цвета, с визуализируемыми волокнами коллагена в толще пленки, эластично-стеклообразной консистенции, легко отделимой от основы. Далее пленку металлическими лезвиями рассекали на квадраты 5×5 мм, стерилизовали этиленоксидом и герметично упаковывали в полиэтиленовую оболочку.

Пример 2.

Для экспериментальных испытаний было изготовлено 2 вида лекарственных пленок: 1 - заявляемого состава с добавлением биологически активного вещества VEGF 164 - фактор роста эндотелия сосудов (крысиный, рекомбинантный, производство Sigma-Aldrich, США. www.sigmaaldrich.com; каталожный номер V3638); 2 - пленки такого же состава, но не содержащие VEGF164.

Экспериментальное исследование было выполнено на базе научного отдела экспериментальной хирургии с виварием ФГБНУ ИНЦХТ на 78 животных - крысах-самцах линии Wistar в возрасте 10-12 месяцев с массой тела 300-350 г.

Животных содержали в условиях вивария при свободном доступе к воде и пище, что соответствует нормативам ГОСТа «Содержание экспериментальных животных в питомниках НИИ» (виварий I категории, вет. удостоверение 238 №000360 от 30 апреля 2015 г., служба ветеринарии Иркутской области) по утвержденным СОП (Лепехова С.А. Программа стандартных операционных процедур: лабораторные животные (прием, содержание, уход и контроль здоровья животных в вивариях медицинского учреждения): учеб. пособие. - Иркутск: НЦРВХ СО РАМН; ИГМУ - 2012. - 96 с).

Опыты на животных выполняли в соответствии с правилами гуманного обращения с животными, регламентированными «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных», утвержденными Приказом МЗ СССР №742 от 13.11.84 г. «Об утверждении правил проведения работ с использованием экспериментальных животных» и №48 от 23.01.85 г. «О контроле за проведением работ с использованием экспериментальных животных».

Проведение исследования было одобрено локальным этическим комитетом. Все оперативные вмешательства проводили в стерильных условиях под общим обезболиванием.

Методом рандомизации животные были распределены на 4 группы.

Животным опытных групп выполняли реконструктивную операцию на трахее, включающую линейный разрез трахеи на протяжении 2 хрящевых полуколец с последующим ушиванием дефекта одним узловым швом при послойном сопоставлении тканей.

Опытная группа группа №1 (n=24) - линейный разрез трахеи с последующим ушиванием дефекта одним узловым швом с послойным сопоставлением тканей, без наложения лекарственной пленки.

Опытная группа №2 (n=24) - линейный разрез трахеи с последующим ушиванием дефекта одним узловым швом с послойным сопоставлением тканей и интраоперационным покрытием ушитой раны трахеи лекарственной пленкой предлагаемого состава, но не содержащей VEGF 164.

Опытная группа №3 (n=24) - линейный разрез трахеи с последующим ушиванием дефекта одним узловым швом с послойным сопоставлением тканей и с интраоперационным покрытием ушитой раны трахеи лекарственной пленкой заявляемого состава, содержащей VEGF 164.

Группа здоровых животных №4 - контрольная (n=6).

Концентрацию VEGF 164 в плазме крови всех животных оценивали на 1, 3, 7 и 21 сутки эксперимента. Содержание VEGF 164 оценивали методом им-муноферментного анализа (Rat VEGF-C Platinum ELISA, BMS626/2 / BMS626/2TEN, eBioscience), который проводили в Центральной научно-исследовательской лаборатории ГБОУ ДПО «Иркутская государственная медицинская академия последипломного образования» Минздрава России.

Забор крови для лабораторных исследований проводили в утренние часы на голодный желудок животных. За норму были приняты показатели, полученные у шести здоровых животных группы №4, содержавшихся в одинаковых условиях с экспериментальными.

Для определения содержания VEGF в плазме крови животных 1, 2 и 3 групп (по n=6) выводили из эксперимента на 1, 3, 7 и 21 сутки. В эти же сроки выполняли гистологические исследования органокомплекса в зоне операции.

Необходимо отметить, что у животных 1 и 2 групп определение содержания VEGF проводилось, поскольку после выполнения оперативного вмешательства возможен подъем собственного VEGF. Также этим можно подтвердить, что лекарственная пленка, не содержащая VEGF, сама по себе не вызывает такой реакции.

Все данные экспериментальных исследований были статистически обработаны с использованием программы Statistica 10.0 (лицензия № AXAR402G263414FA-V) и представлены в виде медианы с нижним и верхним квартилями (25-й и 75-й процентили). Определение значимости различий полученных данных (р) в сравниваемых выборках проведено с использованием непараметрических методов (критерий Манна-Уитни (U), критерий Вилкоксона (W).

Результаты проведенных исследований иллюстрируют фигуры №1 - 4, на которых приведены патоморфологические исследования морфологических структур трахей крыс, где: 1 - отсутствие эпителизации краев раны, 2 - эпителизация краев раны с формированием дефекта слизистой оболочки, 3 - эпителизация краев раны,

Результаты гистологического исследования животных группы №1 представлены на фиг. 1 и 2. Так, на 7 сутки эпителизация раны отсутствует (фиг. 1), к 21 суткам исследования отмечено заживление раны с формированием дефекта слизистой оболочки трахеи (фиг. 2). В группе №2 гистологическая картина соответствовала группе №1.

Результаты гистологического исследования в группе №3 представлены на фигурах №3 - 4. Эпителизация краев раны отмечена с 7-х суток исследования (фиг. 3) и на 21-е сутки (фиг. 4).

При сравнении гистологических материалов в группах отмечено, что в группе №1 заживление происходит на 21 сутки исследования с формированием дефекта в слизистой оболочке трахеи. В группе №2 отмечается аналогичная картина. Гистологические материалы животных группы №3 свидетельствуют о том, что при использовании лекарственной пленки, содержащей VEGF, уже к 7-м суткам после реконструктивной операции на трахее происходит эпителизация слизистой трахеи.

Для оценки длительности выделения VEGF из пленки предлагаемого состава был проведен сравнительный анализ активности VEGF плазмы крови (Mq - условные единицы активности). Полученные результаты представлены в нижеприведенной таблице (медианы, квартили).

Примечания: * - значимые различия по критерию Манна-Уитни по сравнению с нормой (p_U≤0,05); ο - значимые различия по критерию Вилкоксона по сравнению с показателем в той же группе на 3-7-е сутки (p_W≤0,05),

Из данных таблицы следует, что в группе №1 показатель VEGF незначительно отличался от нормальных значений с тенденцией к уменьшению на 1-е сутки (р_U=0,0306) и 3-й сутки (р_U=0,0130), с нормализацией к 7-м суткам (р_U=0,9361).

В группе №2 при использовании лекарственной пленки, не содержащей VEGF, также не выявлено существенных различий по сравнению с нормой: 1-е сутки (р_U=0,5751), 3-й сутки (р_U=0,4711), 7-е (р_U=0,2979). Различий внутри группы так же не выявлено.

В группе №3 - с использованием лекарственной пленки, содержащей VEGF, выявлено повышение этого показателя с 1-х суток исследования (р_U=0,0050) и сохранение его на высоком уровне к 3-м суткам (р_U=0,0050) (p_W=0,7531). К 7-м суткам исследования активности VEGF в плазме крови (р_U=00,0050) (p_W=0,0277) оставалась на высоком уровне.

Полученные результаты исследование свидетельствуют о том, что использование лекарственной пленки, содержащей VEGF, достоверно повышает показатель VEGF в плазме крови более чем в 20 раз, начиная с первых суток исследования, и остается таким высоким до 7-х суток. Данные результаты подтверждают пролонгированное выделение VEGF из лекарственной пленки.

Таким образом, предлагаемый состав лекарственной пленки и способ ее получения позволяет изготовить лекарственные пленки длительного действия для интраоперационного применения, которые могут быть использованы как при проведении хронического эксперимента, так и при лечении пациентов.