Фармацевтическая композиция антибактериального действия для наружного применения, способ ее получения

ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ АНТИБАКТЕРИАЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ НАРУЖНОГО ПРИМЕНЕНИЯ, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ЛИМОНОВ ВИКТОР ЛЬВОВИЧ (RU) Изобретение относится к фармакологии, медицине, ветеринарии и к фармацевтической промышленности, в частности к способу получения оригинальных композитных антибактериальных препаратов для наружного применения, которые обладают повышенной терапевтической эффективностью при лечении инфекций кожи и мягких тканей. Предложенная фармацевтическая композиция содержит в качестве действующего вещества мехактивированные хлорамфеникол, фосфомицин и высокодисперсный наноструктурированный диоксид кремния. Заявляемый способ получения фармацевтической композиции заключается в смешивании субстанций хлорамфеникола, фосфомицина с высокодисперсным наноструктурированным диоксидом кремния, отличается тем, что смесь вышеуказанных веществ в весовом соотношении 1:5:5, соответственно, подвергают механической обработке путем ударноистирающих воздействий, после чего е смешивают с мазевой основой (полиэтиленоксидом). Изобретение относится к антимикробным фармацевтическим препаратам и технологиям их приготовления, может использоваться в медицине и ветеринарии для лечения инфекций кожи и мягких тканей,а также в фармацевтической промышленности для производства лекарственных средств. Известно, что инфекции кожи и мягких тканей (ИКМТ) являются актуальной проблемой современной медицины, так как они остаются одной из самых распространнных причин обращения пациентов за амбулаторной помощью [1, 2]. В настоящее время в России и странах СНГ для лечения ИКМТ широко используются препараты для местного применения ("Левомеколь", "Левосин", "Линимент синтомицина" и др.), которые в свом составе содержат антибиотик хлорамфеникол [3]. В частности, в 100 г мази "Левомеколь" содержатся активные вещества (хлорамфеникол - 0,75 г, метилурацил - 4,0 г) и вспомогательное вещество (полиэтиленоксид - 95,25 г). Однако необходимо отметить, что в последние годы, в связи с наблюдаемым выраженным ростом устойчивости многих штаммов Staphylococcus aureus и Streptococcus pyogenes (являющихся основными возбудителями ИКМТ) к хлорамфениколу, применение лекарственных средств, содержащих данный антибиотик (в частности, "Левомеколя", являющегося ближайшим аналогом предлагаемой фармацевтической композиции и служащего прототипом изобретения), для лечения инфицированных посттравматических ран, импетиго, фурункулов и других инфекций, далеко не всегда является клинически эффективным, что вынуждает практических врачей назначать пациентам дорогостоящие импортные препараты или менять терапевтическую тактику [4]. В связи с этим разработка новых химико-фармацевтических подходов с целью существенного повышения антимикробной активности хлорамфеникола (и содержащих его препаратов) при лечении ИКМТ является актуальной задачей экспериментальной фармакологии и практической медицины. В этом отношении особого внимания заслуживают многочисленные публикации, которые отражают результаты исследований, выполненных в рамках двух направлений. Во-первых, в последние десятилетия показано, 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, при парентеральном введении [5-9]. Также обнаружено, что фосфомицин активно проникает в фагоциты (нейтрофилы и макрофаги),стимулирует их фагоцитарную активность и оказывает бактерицидное действие на внутриклеточно расположенные микроорганизмы [10, 11]. 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 [12-14]. Помимо вышеперечисленных свойств, фосфомицин при местном применении способен стимулировать процесс 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, мази и др. [15]. И наконец, показано, что комбинации фосфомицина с антибиотиками из других групп (фосфомицин + фторхинолоны, фосфомицин + аминогликозиды, фосфомицин + бета-лактамы) обладают выраженным эффектом антибактериального синергизма в отношении грамположительных (в том числе, метициллин-резистентных Staphylococcus aureus) и грамотрицательных (в том числе, Pseudomonas aeruginosd) микроорганизмов [16-18]. Во-вторых, в последние годы обнаружено, что самые разнообразные наночастицы могут служить в качестве носителей для доставки различных антибиотиков в очаги инфекционного воспаления с целью повышения их локальной концентрации, и, соответственно, с целью усиления их антибактериального действия, а также в качестве стимуляторов антимикробной активности фагоцитов (преимущественно,макрофагов) и их дополнительного рекрутирования в инфицированные ткани, что, несомненно, может явиться перспективной основой для разработки новых высокоэффективных противомикробных препаратов для местного применения [19-23]. Сущность изобретения заключается в том, что с целью усиления терапевтической эффективности хлорамфеникола при лечении ИКМТ предлагается использовать фосфомицин, а также наночастицы диоксида кремния (SiO2), которые, 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, наблюдаемых в коже и мягких тканях, легких, печени, почках, селезнке, лимфоузлах и других органах млекопитающих (т.е. значительно повышать локальную концентрацию антибиотиков в инфицированных зонах), а также существенно увеличивать противомикробную активность этих клеток иммунной системы (в частности, посредством стимуляции выработки оксида азота), тем самым достоверно усиливать терапевтический эффект антимикробных препаратов при лечении инфекционно-воспалительных заболеваний [24-36]. Изобретение решает задачу создания фармацевтической композиции антибактериального действия для наружного применения на основе использования хлорамфеникола, фосфомицина и высокодисперсного наноструктурированного диоксида кремния, обладающей повышенной терапевтической эффективностью при лечении инфекционно-воспалительных заболеваний кожи и мягких тканей. Поставленная задача решается тем, что предлагается фармацевтическая композиция антибактериального действия для наружного применения (мазь), которая в 100 г своего состава содержит: активное вещество - хлорамфеникол (0,5-1,0 мас.%), активное вещество - фосфомицин (2,5-5,0 мас.%), активное вещество - высокодисперсный наноструктурированный диоксид кремния (2,5-5,0 мас.%), вспомогательное веществополиэтиленоксид 1500 (5,0-15,0 мас.%), вспомогательное вещество - полиэтиленоксид 400 (остальное). Поставленная задача решается также тем, что предлагается способ получения фармацевтической композиции антибактериального действия для наружного применения, включающий три этапа: 1) смешивание хлорамфеникола с другими компонентами, по которому хлорамфеникол в форме порошка смешивают с порошком фосфомицина и порошковым высокодисперсным наноструктурированным диоксидом кремния в весовом соотношении 1:5:5 (соответственно); 2) механическая обработка полученной смеси путем ударно-истирающих воздействий; 3) смешивание полученной механически обработанной смеси с полиэтиленоксидом 1500 и полиэтиленоксидом 400 таким образом, чтобы соотношение названных ингредиентов на 100 г состава фармацевтической композиции составляло: хлорамфеникол (0,5-1,0 мас.%), фосфомицин (2,5-5,0 мас.%), высокодисперсный наноструктурированный диоксид кремния (2,5-5,0 мас.%), полиэтиленоксид 1500 (5,0-15,0 мас.%), полиэтиленоксид 400 (остальное). Терапевтическая эффективность предлагаемой фармацевтической композиции повышается, если полученную смесь (хлорамфеникол + фосфомицин + высокодисперсный наноструктурированный диоксид кремния) подвергают механической обработке путем ударноистирающих воздействий таким образом, чтобы доля частиц высокодисперсного наноструктурированного диоксида кремния, имеющих размер 5 мкм, составляла не менее 40%. Для приготовления фармацевтической композиции использовались хлорамфеникол, фосфомицин,полиэтиленоксид 1500 и полиэтиленоксид 400, предоставленные российским фармпроизводителем ООО"АБОЛмед". В качестве высокодисперсного наноструктурированного диоксида кремния (далее по тексту BHSiO2) использовался применяемый в фармации АЭРОСИЛ 200 (МНН - кремния диоксид коллоидный), производимый фирмой "Evonik Degussa Corporation" (Германия), состоящий из наночастиц диоксида кремния округлой формы (средний диаметр 7-40 нм), объединнных в микрочастицы неправильной формы, имеющие размеры 100 мкм. В качестве прототипа (группа сравнения) использовался препарат "Левомеколь", производимый ОАО "НИЖФАРМ" (Россия). В основу выбора состава композиции положено явление обратимой сорбции молекул хлорамфеникола и фосфомицина микроразмерными и наноразмерными частицами BHSiO2, а также уменьшение размеров микрочастиц BHSiO2 при механической активации его смесей с порошкообразными субстанциями хлорамфеникола и фосфомицина интенсивными ударно-истирающими механическими воздействиями. Выбор BHSiO2 был продиктован ещ и тем, что данное вещество, отличаясь отсутствием токсичности, обладая абсорбирующими, осмотическими и влагопоглотительными свойствами, применяется в медицине для лечения ИКМТ, а также входит в состав известных ранозаживляющих композиций, которые не содержат фосфомицин и готовятся отличительным от предлагаемой композиции образом [28, 37, 38]. Заявляемый способ получения вышеуказанной фармацевтической композиции путем механической активации порошкообразной смеси хлорамфеникола, фосфомицина и BHSiO2 интенсивными ударноистирающими воздействиями позволяет по сравнению с известными способами повысить долю мелкодисперсных (размером 5 мкм) частиц BHSiO2, на которых адсорбируются молекулы хлорамфеникола и фосфомицина и которые фагоцитируются преимущественно макрофагами [39]. 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 хлорамфеникола, фосфомицина и высокодисперсного наноструктурированного диоксида кремния подвергают механической активации в шаровых мельницах. Использованный способ получения смесей позволяет в значительной мере избежать химического разложения антибиотиков, 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 порошковой смеси. При этом необходимо, чтобы массовая доля частиц размером 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 показали, что заявляемая композиция, приготовленная заявляемым способом, обладает значительно повышенным терапевтическим эффектом при лечении ИКМТ по сравнению с прототипом изобретения. Таким образом, использование заявляемой фармацевтической композиции и способ е получения обеспечивает следующие преимущества: 1) клинически значимое повышение эффективности и качества антибактериальной терапии инфекций кожи и мягких тканей, а также снижение сроков лечения; 2) экологическая безопасность, безотходность и малозатратность технологии фармацевтического производства; 3) экономическая эффективность (сравнительно низкая стоимость). Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. Получение порошкообразной мехактивированной смеси (хлорамфеникол + фосфомицин +BHSiO2). Смесь порошков хлорамфеникола, фосфомицина и BHSiO2 в весовых соотношениях 1:5:5 (соответственно) обрабатывается в течение 1, 4 и 6 ч в шаровой ротационной мельнице. Данные гранулометрического состава водных суспензий полученной смеси (использовался лазерный гранулометр Micro-Sizer 201), а также ВЭЖЧ анализа содержания в них антибиотиков (в % от исходной субстанции) приведены в табл. 1. Степень сорбции хлорамфеникола и фосфомицина нано- и микрочастицами BHSiO2 составляла не менее 50%. Таблица 1 Гранулометрический состав водных суспензий, содержание хлорамфеникола и фосфомицина в мехактивированной смеси активных ингредиентов композиции- Высокодисперсный наноструктурированный диоксид кремния. Как видно из табл. 1, выбранные условия получения мехактивированной смеси активных веществ,входящих в предлагаемую композицию, позволяют увеличить до необходимой величины (не менее 40% от общего веса) долю мелкодисперсной фракции BHSiO2 (размер частиц 5 мкм) и при этом избежать химического разложения антибиотиков (хлорамфеникола и фосфомицина). Визуальное подтверждение полученных данных, а именно электронная микрофотография мехактивированной порошковой смеси (хлорамфеникол + фосфомицин + BHSiO2) представлено на фигуре. Пример 2. Определение терапевтической эффективности предлагаемой фармацевтической композиции при лечении ИКМТ. Исследован терапевтический эффект композиции (мази), в 100 г которой содержалось активных веществ (хлорамфеникола - 0,75 г, фосфомицина - 3,75 г, высокодисперсного наноструктурированного диоксида кремния - 3,75 г) и вспомогательных веществ (полиэтиленоксида 1500 - 10,0 г, полиэтиленоксид 400 - остальное) при лечении локального гнойно-некротического процесса кожи. Смесь активных веществ, для приготовления композиции (хлорамфеникол + фосфомицин + BHSiO2), подвергалась мехактивации в течение 4 ч. В качестве сравнения использовался прототип изобретения - препарат "Левомеколь". Животные. Эксперименты проведены на взрослых кроликах породы "Шиншилла" (самцы, вес 2,8-3,1 кг) в соответствии с "Правилами работ с использованием экспериментальных животных" (Приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 г.755). Экспериментальная модель ИКМТ и схема лечения. Кроликам на выбритом участке кожи поясничного отдела с обеих сторон вводили внутрикожно 0,1 мл взвеси суточной культуры Staphylococcus aureus (штамм АТСС 25923 F-49), содержащей 109 КОЕ(5 точек на каждую сторону, т.е. 10 точек на каждое животное; всего проведено 5 экспериментов). Через 24 ч у кроликов наблюдалась картина локального гнойно-некротического процесса в виде очагов некроза в точках внутрикожного введения S. aureus. Аппликационная терапия очагов некроза препаратом "Левомеколь" и заявляемой фармацевтической композицией проводилась в течение 5 дней (один раз в сутки с последующим нанесением стерильной повязки), начиная со вторых суток после внутрикожного введенияStaphylococcus aureus. Контрольной группе животных выполнялись аппликации мазевой основы - полиэтиленоксида (один раз в сутки с последующим нанесением стерильной повязки). Результаты лечения оценивались на 7-й день после начала терапии по количеству наблюдаемых очагов некроза. Результаты исследования. В табл. 2 представлены результаты исследования, которые говорят о том, что заявляемая фармацевтическая композиция отличается гораздо большей терапевтической эффективностью при лечении ИКМТ по сравнению с "Левомеколем" ( чем в 2,5 раза при использовании модели гнойно-некротического процесса, вызванного внутрикожным инфицированием кроликов S. aureus). Таблица 2 Терапевтическая эффективность фармкомпозиции и препарата "Левомеколь" при лечении внутрикожной инфекции, вызванной S. aureus- Абсолютные значения. Таким образом, исходя из полученных результатов исследования, можно сделать вывод о том, что предлагаемая фармацевтическая композиция антибактериального действия для наружного применения по терапевтической эффективности значительно превышает препарат "Левомеколь" (прототип изобретения) при лечении инфекций кожи и мягких тканей. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Фармацевтическая композиция антибактериального действия для наружного применения, отличающаяся тем, что она содержит механоактивированную смесь хлорамфеникола, фосфомицина и высокодисперсного наноструктурированного диоксида кремния в весовом соотношении 1:5:5, а также полиэтиленоксид 1500 и полиэтиленоксид 400 в качестве мазевой основы при следующем соотношении названных ингредиентов, мас.%: хлорамфеникол - 0,5-1,0; фосфомицин - 2,5-5,0; высокодисперсный наноструктурированный диоксид кремния - 2,5-5,0; полиэтиленоксид 150 - 5,0-15,0; полиэтиленоксид 400 остальное, причм доля частиц высокодисперсного наноструктурированного диоксида кремния, имеющих размер 5 мкм, составляет не менее 40% от их общего количества. 2. Способ получения фармацевтической композиции антибактериального действия для наружного применения, включающий смешение порошков антибиотиков хлорамфеникола и фосфомицина с порошком высокодисперсного наноструктурированного диоксида кремния в весовом соотношении 1:5:5 соответственно, затем полученную смесь подвергают механической обработке путм ударно-истирающих воздействий таким образом, чтобы доля частиц высокодисперсного наноструктурированного диоксида кремния, имеющих размер 5 мкм, составляла не менее 40% от их общего количества, после чего е смешивают с полиэтиленоксидом 1500 и полиэтиленоксидом 400 таким образом, чтобы соотношение вышеназванных ингредиентов составляло, мас.%: хлорамфеникол - 0,5-1,0; фосфомицин - 2,5-5,0; высокодисперсный наноструктурированный диоксид кремния - 2,5-5,0; полиэтиленоксид 1500 - 5,0-15,0; полиэтиленоксид 400 - остальное. Электронная микрофотография мехактивированной порошковой смеси