Фармацевтическая композиция антимикробного и ранозаживляющего действия для наружного применения, способ ее получения

ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ АНТИМИКРОБНОГО И РАНОЗАЖИВЛЯЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ НАРУЖНОГО ПРИМЕНЕНИЯ, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ Изобретение относится к фармакологии, медицине, ветеринарии и к фармацевтической промышленности, в частности к способу получения оригинальных композитных антимикробных и ранозаживляющих препаратов для наружного применения, которые обладают повышенной терапевтической эффективностью при лечении инфекций кожи и мягких тканей. Предложенная фармацевтическая композиция содержит в качестве действующего вещества антибиотик фосфомицин и высокодисперсный наноструктурированный диоксид кремния. Заявляемый способ получения фармацевтической композиции заключается в смешивании субстанции фосфомицина с высокодисперсным наноструктурированным диоксидом кремния, отличающийся тем, что смесь вышеуказанных веществ в соотношениях (25-75 мас.%):(75-25 мас.%) подвергают механической обработке путем ударно-истирающих воздействий до увеличения весовой доли мелкодисперсной фракции (5 мкм) не менее чем до 40%.UA-C2-32088 Действию кремнезема принадлежит большое будущее. LEOREX. Нанокремнеземная косметика. Физика против морщин. ООО Международное общество "Биомедицина", 2006,[он-лайн](71)(73) Заявитель и патентовладелец: ЛИМОНОВ ВИКТОР ЛЬВОВИЧ (RU) Изобретение относится к антимикробным фармацевтическим препаратам и технологиям их приготовления, может использоваться в медицине и ветеринарии для профилактики и лечения раневых инфекций кожи и мягких тканей, для обеспечения ускоренного ранозаживления в послеоперационном периоде,а также в фармацевтической промышленности для производства лекарственных средств. Известно, что антибиотик, имеющий международное непатентованное наименование - фосфомицин, обладающий широким спектром антимикробного действия на грамотрицательные и грамположительные микроорганизмы, может успешно применяться для лечения инфекций кожи, мягких тканей, костей и суставов путм внутривенного введения его парентеральной формы, которая представляет собой натриевую соль фосфомицина [1-5]. Обнаружено, что фосфомицин активно проникает в фагоциты (нейтрофилы и макрофаги), стимулирует их фагоцитарную активность и оказывает бактерицидное действие на расположенные внутриклеточно микроорганизмы [6, 7]. Кроме того, доказано, что фосфомицин снижает выраженность острой фазы воспалительного ответа, а также проникает в биоплнки, образуемые многослойными микробными ассоциациями, делая их уязвимыми и проницаемыми для других антибиотиков [8-10]. Помимо вышеперечисленных свойств, фосфомицин (в виде парентеральной формы) при местном применении способен стимулировать процесс гемостаза и ангиогенеза, активировать хемотаксис моноцитов и фибробластов в очаги воспаления, а также повышать количество макрофагов, продуцирующих тканевой фибронектин, поэтому не случайно, что данный антибиотик был запатентован в качестве ранозаживляющего лекарственного средства, которое может применяться наружно в виде порошка, лосьона,мази и др. [11]. Данный патент является ближайшим аналогом предлагаемой фармацевтической композиции и принят за прототип изобретения. Недостатком прототипа является отсутствие у него адсорбционных и осмотических свойств, что препятствует обеспечению необходимой эвакуации раневого содержимого и сорбции продуктов тканевого и микробного распада, тем самым снижая уровень терапевтической эффективности. Изобретение решает задачу создания фармацевтической композиции антимикробного и ранозаживляющего действия для наружного применения на основе использования парентеральной формы фосфомицина и высокодисперсного наноструктурированного диоксида кремния (BHSiO2), обладающей повышенной терапевтической эффективностью при лечении инфекционно-воспалительных заболеваний кожи и мягких тканей. Поставленная задача решается тем, что предлагается фармацевтическая композиция антимикробного и ранозаживляющего действия для наружного применения, содержащая в качестве терапевтического вещества антибиотик фосфомицин, которая выполнена в форме порошка и содержит высокодисперсный наноструктурированный диоксид кремния в весовом соотношении фосфомицин:высокодисперсный наноструктурированный диоксид кремния (25-75 мас.%):(75-25 мас.%). Поставленная задача решается также тем, что предлагается способ получения фармацевтической композиции антимикробного и ранозаживляющего действия для наружного применения, включающий смешивание фосфомицина с другими компонентами, по которому фосфомицин в форме порошка смешивают с порошковым высокодисперсным наноструктурированным диоксидом кремния в весовом соотношении (25-75 мас.%):(75-25 мас.%) и полученную смесь подвергают механической обработке путем ударно-истирающих воздействий. Терапевтическая эффективность предлагаемой фармацевтической композиции повышается, если полученную смесь подвергают механической обработке путем ударно-истирающих воздействий таким образом, чтобы доля частиц высокодисперсного наноструктурированного диоксида кремния, имеющих размер не более 5 мкм, составляла не менее 40%. Для приготовления фармацевтической композиции использовался фосфомицин (парентеральная форма) производства испанской фирмы "Ercros". В качестве BHSiO2 использовался лекарственный препарат "Полисорб" (фармакологическая группа: энтеросорбирующее средство; действующее вещество: кремния диоксид коллоидный), производимый российской фирмой ЗАО "Полисорб", состоящий из наночастиц диоксида кремния округлой формы (размер 5-20 нм), объединнных в агрегаты (микрочастицы неправильной формы), имеющие размеры 90 мкм (регистрационный 001140/01-100908). В основу выбора состава композиции положено явление обратимой сорбции молекул фосфомицина микроразмерными частицами BHSiO2, а также уменьшение размеров микрочастиц BHSiO2 при механической активации его смесей с субстанцией фосфомицина интенсивными ударно-истирающими механическими воздействиями. Выбор BHSiO2 был продиктован тем, что данное вещество, отличаясь отсутствием токсичности, обладая абсорбирующими, осмотическими и влагопоглотительными свойствами, применяется в медицине для лечения инфицированных ран, а также входит в состав известных ранозаживляющих композиций,которые не содержат антибиотик фосфомицин и готовятся отличительным от предлагаемой композиции образом [12-15]. Кроме того, выбор BHSiO2 был основан на том, что наночастицы SiO2, отличаясь фармакологически выгодными свойствами биосовместимости, биораспределения, биодеградации и малотоксичности(независимо от степени выраженности пористости структуры), способны служить в качестве носителя антибиотиков для внутриклеточной доставки в макрофаги, которые концентрированно расположены в очагах воспаления, т.е. значительно повышать концентрацию антибиотиков в инфицированных тканях организма, а также стимулировать противомикробную активность этих клеток иммунной системы, тем самым достоверно усиливать терапевтический эффект антимикробных препаратов при лечении инфекционно-воспалительных заболеваний кожи и мягких тканей [16, 17]. Заявляемый способ получения вышеуказанной фармацевтической композиции путем механической активации порошкообразной смеси фосфомицина и BHSiO2 интенсивными ударно-истирающими воздействиями позволяет по сравнению с известными способами повысить долю мелкодисперсных (размером менее 5 мкм) частиц BHSiO2, на которых адсорбируются молекулы фосфомицина и которые фагоцитируются преимущественно макрофагами [18]. Для этого смесь вышеуказанных веществ в весовом соотношении фосфомицин:BHSiO2(25-75 мас.%):(75-25 мас.%) подвергают механической активации путем ударно-истирающих воздействий до увеличения весовой доли мелкодисперсной фракции не менее чем до 40%. Полученная порошкообразная композиция, состоящая из мелкодисперсных частиц BHSiO2 с обратимо сорбированными на их поверхности молекулами фосфомицина, может быть использована для наружного применения в виде порошка или в виде 1-10% водной суспензии. Для получения композиций использован механохимический подход, заключающийся в обработке смеси твердых компонентов интенсивными механическими воздействиями - давлением и сдвиговыми деформациями, реализуемыми преимущественно в различного типа мельницах, осуществляющих ударно-истирающие воздействия на вещества. Смесь твердой субстанции фосфомицина и высокодисперсного наноструктурированного диоксида кремния,взятых преимущественно в соотношениях(25-75 мас.%):(75-25 мас.%), подвергают механической активации в шаровых мельницах. Использованный способ получения смесей позволяет в значительной мере избежать химического разложения антибиотика, достичь полной гомогенности порошкообразных компонентов по сравнению с получением смесей простым смешением компонентов или выпариванием их растворов и, как следствие, обусловливает высокую фармакологическую активность фармацевтической композиции. В качестве количественного критерия минимально необходимой дозы механического воздействия удобно использовать метод гранулометрии суспензии получаемой композиции. При этом необходимо,чтобы массовая доля частиц размером не более 5 мкм составила не менее 40%. Механическую обработку порошкообразных смесей осуществляют в ротационных, вибрационных или планетарных мельницах. В качестве мелющих тел могут использоваться шары, стержни и др. Фармакологические испытания полученной композиции на лабораторных животных (морских свинках и кроликах) показали, что заявляемая композиция, приготовленная заявляемым способом, обладает значительно повышенным антимикробным и ранозаживляющим действием по сравнению с исходным фосфомицином. Таким образом, использование заявляемой фармацевтической композиции и способ е получения обеспечивает следующие преимущества: 1) клинически значимое повышение эффективности и качества антимикробной терапии раневых инфекций кожи и мягких тканей, а также снижение сроков заживления послеоперационных ран; 2) экологическая безопасность, безотходность и малозатратность технологии фармацевтического производства. Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. Получение порошкообразной композиции фосфомицин/BHSiO2. Смесь фосфомицина и BHSiO2 в весовых соотношениях 3:1, 1:1 и 1:3 по весу обрабатывается в течение 2 и 4 ч в шаровой ротационной мельнице. Данные гранулометрического состава водных суспензий полученных вариантов композиции (использовался лазерный гранулометр Micro-Sizer 201), а также ВЭЖЧ анализа содержания в них антибиотиков (в % от исходной субстанции), приведены в табл. 1. Как видно из табл. 1, выбранные условия получения предлагаемой композиции позволяют увеличить до необходимой величины (не менее 40% от общего веса) долю мелкодисперсной фракции BHSiO2(размер частиц менее 5 мкм) и при этом избежать химического разложения антибиотика. Степень сорбции фосфомицина частицами BHSiO2 составляла 20-25%. Таблица 1 Гранулометрический состав водных суспензий и содержание фосфомицина в различных вариантах композиции Механическая активация.Высокодисперсный наноструктурированный диоксид кремния. Пример 2. Определение терапевтической эффективности фосфомицина и фармацевтической композиции. Исследованы антимикробные и ранозаживляющие свойства фосфомицина и механоактивированной в течение 2 ч композиции, состоящей из смеси фосфомицин:BHSiO2 в весовом соотношении 1:1, т.е.(50 мас.%):(50 мас.%). Эксперименты проведены на взрослых кроликах "Шиншилла" (самцы, вес 3-3,5 кг) и беспородных морских свинках (самцы, вес 0,8-0,9 кг) в соответствии с "Правилами работ с использованием экспериментальных животных" (Приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 г.755). Экспериментальные модели. 1. Резаная рана. На депилированном участке кожи поясничного отдела слева и справа (после местной анестезии 1,5% раствором новокаина) скальпелем стерильно наносилось по одному разрезу длиной 2 см и глубиной 0,8 см с захватом мышечного слоя (морские свинки) или длиной 2 см и глубиной 1 см с захватом мышечного слоя (кролики). Ежедневно в течение 8 суток (начиная с первых) в контрольной группе животных раны промывались стерильным физиологическим раствором, покрывались стерильной салфеткой, которая фиксировалась лейкопластырем. В опытных группах животных раны промывались стерильным физиологическим раствором, подсушивались, затем присыпались равномерным слоем (2-3 мм) стерильного порошка фосфомицина или фармацевтической композиции (морские свинки), а у кроликов вместо порошка раны орошались стерильным 2,5% раствором фосфомицина или стерильной 5% суспензией фармацевтической композиции, после чего подсушивались и покрывались стерильной салфеткой, которая фиксировалась лейкопластырем. Динамику заживления ран отслеживали в течение 9 дней. Измеряли длину открытого участка раны вдоль разреза, а также визуально оценивали состояние крав и стенок раны, наличие и характер экссудата, наличие некроза. Результаты приведены в табл. 2 и 3. 2. Инфицированный термический ожог. На депилированном участке кожи поясничного отдела у морских свинок слева и справа (после местной анестезии 1,5% раствором новокаина) производилось по одному прижиганию кожных покровов металлическим шпателем, нагретым над пламенем горелки, путем приложения к коже и удержания на ней в течение 40 с. Далее в центр ожогового участка внутрикожно вводили суточную взвесь Staphylococcus aureus (ATCC25923 F-49) в объеме 0,8 мл в дозе 1010 КОЕ/мл. Ежедневно в течение 13 суток (начиная с первых) в контрольной группе животных ожоги промывались стерильным физиологическим раствором, подсушивались и покрывались стерильной салфеткой,которая фиксировалась лейкопластырем. В опытных группах животных раны промывались стерильным физиологическим раствором, подсушивались, затем орошались стерильным 2,5% раствором фосфомицина или стерильной 5% суспензией фармацевтической композиции, после чего подсушивались и покрывались стерильной салфеткой, которая фиксировалась лейкопластырем. Динамику состояния ожогов отслеживали в течение 14 суток, измеряя площадь ожоговой раны и площадь некроза в центре ожоговой раны. Результаты приведены в табл. 4. Статистическая обработка данных проведена с использованием пакета программы Statistica 6,0. Экспериментальные данные представлены в виде медиан (Me), нижнего и верхнего квартиля (LQ-HQ),достоверность различия рассчитывалась по t-критерию Стьюдента и принималась при значениях р 0,05. Результаты. 1. В экспериментах с резаной раной у морских свинок через 48 ч после разреза отмечено следующее: края раны ровные, дно чистое, видны фасции и мышечный слой боковых косых мышц, в центре раны незначительное количество сукровичного экссудата, микробной контаминации нет. В последующие дни по этим параметрам раны (во всех изучаемых группах) не отличались. Со 2- по 9-е сутки отмечалось уменьшение длины открытого участка резаных ран. Этот параметр рассматривался в качестве показателя процесса заживления. В табл. 2 представлены данные, которые говорят о том, порошковые формы фосфомицина и фармацевтической композиции фосфомицин:BHSiO2 (в весовом соотношении 1:1) достоверно ускоряют процесс заживления резаных ран по сравнению с контрольной группой, причм терапевтическая эффективность композиции начиная с 6-х суток была достоверно выше фосфомицина. Таблица 2 Влияние фосфомицина и фармацевтической композиции(порошковые формы) на процесс заживления резаных ран у морских свинок при наружном применении 2. В экспериментах с резаной раной у кроликов через 48 ч после разреза отмечено следующее: края раны ровные, дно чистое, видны фасции и мышечный слой боковых косых мышц, в центре раны незначительное количество сукровичного экссудата, микробной контаминации нет. В последующие дни по этим параметрам раны (во всех изучаемых группах) не отличались. Со 2- по 9-е сутки отмечалось уменьшение длины открытого участка резаных ран. Этот параметр рассматривался в качестве показателя заживления. В табл. 3 представлены данные, которые говорят о том, 2,5% раствор фосфомицина и 5% водная суспензия фармацевтической композиции фосфомицин:BHSiO2 (в весовом соотношении 1:1) достоверно ускоряют процесс заживления резаных ран по сравнению с контрольной группой. Терапевтическая эффективность композиции начиная с 6-х суток была достоверно выше фосфомицина. Таблица 3 Влияние фосфомицина и фармацевтической композиции(2,5% раствор и 5% суспензия соответственно) на процесс заживления резаных ран у кроликов при наружном применении 3. В опытах с ожоговой инфицированной раной у морских свинок через 24 ч от момента начала эксперимента кожные покровы в области нанесения термического ожога выглядели уплотннными,отчными, в центре ожоговой поверхности отмечался вскрывшийся и подсохший волдырь, а также сукровичное отделяемое. Края ожоговой раны чтко отграничены от участка окружающей неповрежднной кожи. Начиная с 3-х суток эксперимента в центре ожога отмечалось наличие участка некроза. С 4-х суток эксперимента наблюдалось уменьшение площади ожога и нарастание (с последующим убыванием) площади некроза. Эти параметры рассматривались в качестве показателей антимикробного и ранозажив-4 021875 ляющего действия. В табл. 4 представлены данные, которые говорят о том, 2,5% раствор фосфомицина и 5% водная суспензия фармацевтической композиции фосфомицин:BHSiO2 (в весовом соотношении 1:1) достоверно ускоряют процесс заживления инфицированных S.aureus ожоговых ран по сравнению с контрольной группой. Терапевтическая эффективность фармацевтической композиции начиная с 6-х суток была достоверно выше фосфомицина. Таблица 4 Влияние фосфомицина и фармацевтической композиции(2,5% раствор и 5% суспензия соответственно) на процесс заживления инфицированных S.aureus ожоговых ран у морских свинок при наружном применении Таким образом, исходя из полученных (на модели резаной раны и инфицированной S.aureus ожоговой раны) результатов исследования, можно сделать вывод, что предлагаемая фармацевтическая композиция антимикробного и ранозаживляющего действия для наружного применения (фосфомицин/BHSiO2) обладает достоверно повышенным терапевтическим эффектом при лечении инфекций кожи и мягких тканей, по сравнению с обычным фосфомицином (прототипом изобретения). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Фармацевтическая композиция антимикробного и ранозаживляющего действия для наружного применения, отличающаяся тем, что она выполнена в форме порошка, содержащего механоактивированную смесь антибиотика фосфомицина и высокодисперсного наноструктурированного диоксида кремния в весовом соотношении фосфомицин:высокодисперсный наноструктурированный диоксид кремния (2575 мас.%):(75-25 мас.%), причм доля частиц высокодисперсного наноструктурированного диоксида кремния, имеющих размер 5 мкм, составляет не менее 40% от их общего количества. 2. Способ получения фармацевтической композиции антимикробного и ранозаживляющего действия для наружного применения, включающий смешение порошка антибиотика фосфомицина с порошком высокодисперсного наноструктурированного диоксида кремния в весовом соотношении фосфомицин:высокодисперсный наноструктурированный диоксид кремния (25-75 мас.%):(75-25 мас.%), причм полученную смесь подвергают механической обработке путм ударно-истирающих воздействий таким образом, чтобы доля частиц высокодисперсного диоксида кремния, имеющих размер 5 мкм, составляла не менее 40% от их общего количества.