Разработка и доклиническое изучение новых фармацевтических композиций на основе диметилдиглицероксисилана для местного применения

На правах рукописи

Волков Артём Александрович

РАЗРАБОТКА И ДОКЛИНИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ НОВЫХ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЙ

НА ОСНОВЕ ДИМЕТИЛДИГЛИЦЕРОКСИСИЛАНА ДЛЯ МЕСТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ

14.03.06. - фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

кандидата медицинских наук

Челябинск – 2011

Работа выполнена на кафедре фармакологии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Уральская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, Ларионов Леонид Петрович

профессор

Официальные оппоненты:

Заслуженный деятель науки РФ,

доктор медицинских наук, Волчегорский Илья Анатольевич

профессор

доктор медицинских наук, Юшков Владимир Викторович

профессор

Ведущая организация: Государственное учреждение Научно- исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова Российской академии медицинских наук

Защита диссертации состоится «___» _________ 2011 г. в ___ часов на заседании Диссертационного совета Д 208.117.03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Челябинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

по адресу: 454092, г. Челябинск, ул. Воровского, 64.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Челябинская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Автореферат разослан «___» _________ 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного Совета,

доктор медицинских наук, профессор Латюшина Л.С.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Один из наиболее эффективных и распространенных способов лечения ран - это нанесение на раневую поверхность различных лекарственных средств с целью очищения и заживления раны. Большинство из этих препаратов введено в клиническую практику за последние 150 лет, хотя некоторые из них были известны в совсем далекие времена и как бы переживают второе рождение. Это относится прежде всего к спиртам, йодофорам, солям серебра, растворам гипохлорида (Алексеева И.В., 2003,].

В классическом виде под термином "местное медикаментозное лечение ран" подразумевается использование при перевязках различных лекарственных препаратов, наносимых на рану в виде растворов, мазей, аэрозолей, на повязках при помощи электрофореза или новокаиновой блокады (Васильев А.Е., 2001). Сам метод местного медикаментозного лечения в традиционном его исполнении имеет ряд недостатков. Во-первых, многие лекарственные средства, наносимые на повязку в виде растворов, быстро высыхают и нередко инактивируются раневым экссудатом. Именно поэтому местное применение растворов различных антибиотиков, химиопрепаратов и ферментов малоэффективно. То же самое происходит и с различными гипертоническими растворами хлорида натрия, глюкозы, мочевины. Для предотвращения высыхания повязки широко применяются мази, содержащие различные антибиотики или антисептики, обычно приготовленные на ланолин-вазелиновой основе. Из-за слабой диффузии препаратов из жировой основы концентрация антимикробного компонента в тканях раны мала, не достигает уровня минимальной подавляющей концентрации (МПК), необходимой для подавления патогенной флоры. Второй недостаток лечения под повязкой с использованием традиционных препаратов заключается в однонаправленности действия большинства этих препаратов, например, только осмотическое (гипертонические растворы, однокомпонентные сорбенты), только антибактериальное (антибиотики, антисептики), или, в основном, некролитическое (ферменты) действие (Белоусова Т.А., 2005).

В настоящее время нет широко доступных специальных лекарственных препаратов в мягкой лекарственной форме, которые обладали бы одновременно выраженной транскутанной активностью, ранозаживляющими, обезболивающими свойствами. Это позволило нам сформулировать цель и задачи исследования.

Цель. Обосновать рецептуру новых фармацевтических композиций, создать опытные образцы в жидкой лекарственной форме на основе диметилдиглицероксисилана и изучить их фармакологическую активность в эксперименте.

Задачи. 1. Совместно с Институтом органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН разработать фармацевтические композиции в жидкой лекарственной форме, содержащие пефлоксацин, метронидазол, лидокаина гидрохлорид, хлоргексидина биглюконат, аекол.

2. Провести доклинические исследования диметилдиглицероксисилана (ДМГС): определить в эксперименте острую и хроническую токсичность, безопасность применения.

3. Изучить in vitro транскутанную активность диметилдиглицероксисилана (ДМГС) на примере пефлоксацина.

4. Изучить ранозаживляющее действие ДМГС и новых фармацевтических композиций на модели термического ожога у крыс с применением инновационной технологии его регистрации.
5. Подготовить материалы для научного отчета по полученным результатам для Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития с целью получения разрешения на клинические испытания фармацевтических композиций.

Научная новизна. В процессе проведения исследо­ваний впервые созданы новые фармацевтические композиции, содержащие пефлоксацин, метронидазол, лидокаина гидрохлорид, хлоргексидина биглюконат, аекол в жидкой лекарственной форме на основе диметилдиглицероксисилана с высокой активностью противовоспалительного и ранозаживляющего действия на модели термического ожога в эксперименте. При этом установлена их безопасность при однократном и длительном применении при разных путях введения. Впервые показана вы­сокая транскутанная (in vitro - на коже лягушек) активность диметилдиглицероксисилана в сравнительном аспекте с другими транскутанными проводниками (патент на изобретение №2382046 от 20.01.10). Доказана пре­имущественная местная противовоспалительная, эпителизирующая и ранозаживляющая актив­ность комбинаций диметилдиглицероксисилана с фармакологически активными веществами: пефлоксацином, метронидазолом, лидокаина гидрохлоридом, хлоргексидина биглюконатом, аеколом.

Практическая значимость. По результатам доклинического изучения разработанный и изученный в эксперименте диметилдиглицероксисилан безопасен в применении, обладает высокой транскутанной актив­ностью, позволяет усилить эффект действия фармацевтических композиций, снизить их дозу и токсичность, включающих фармакологически активные вещества: пефлоксацин, метронидазол, лидокаина гидрохлорид, хлоргексидина биглюконат, аекол. Наиболее перспективными областями применения могут быть: комбустиология, дерматология, урология, ревматология и другие области медицины.

Положения, выносимые на защиту:

1. Разработаны и созданы опытные образцы фармакологически активных композиций в жидкой лекарственной форме для местного и наружного применения на основе диметилдиглицероксисилана, обладающие ранозаживляющей активностью:

1) Дилидокс (лидокаина гидрохлорид 1%; хлоргексидина биглюконат 0,025%; основа – диметилдиглицероксисилан); 2) Дипефлокс (никотиновой кислоты 1%; пефлоксацина 0,5%; хлоргексидина биглюконат 0,025%; основа – диметилдиглицероксисилан); 3) Диабак (аекола 5%; пефлоксацина 0,5%; метронидазола 0,5%; основа – диметилдиглицероксисилан). Диметилдиглицероксисилан – это продукт, который представляет собой прозрачную бесцветную вязкую жидкость с динамической вязкостью 18,0 Пасек (20 ± 0,5 0С), растворимую в воде, спирте, не растворимую в хлороформе и эфире, nD20 1,4705. Состав полученного продукта отвечает формуле (CH3)2Si(C3H7O3)2 · C3H8O3.

2. Доклиническая характеристика действия диметилдиглицероксисилана и фармацевтических композиций.

Полученные в экспериментах результаты свидетельствуют об отсутст­вии острой и хронической токсичности, местного раздражающего действия на кожу и слизи­стые оболочки, аллергизирующих свойств, о наличии анестезирующего, ранозаживляющего свойств диметилдиглицероксисилана и фармацевтических композиций на его основе.

3. Показана безопасность их применения, транскутанная и фармакологическая активность. Ранозаживляющее действие комбинаций диметилдиглицероксисилана с антибактериальными препа­ратами (пефлоксацин, метронидазол), антисептиками (хлоргексидина биглюконат), местными анестетиками (лидокаина гидрохлорид) на модели термического ожога в эксперименте.

Связь темы диссертации с планом основных научных работ

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований Государственного общеобразовательного учреждения высшего профессионального образования «Уральская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, регистрационный номер 0120.0810058.

Внедрение в практику

Результаты диссертационного исследования используются в учебном и научном процессе на кафедре фармакологии Государственного общеобразовательного учреждения высшего профессионального образования «Уральская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на всероссийской конференции «Фармация и общественное здоровье», Екатеринбург, 2009, 2010 гг.; Всероссийской конференции «Химия и медицина, Орхимед-2009», Уфа, 2009; научно-практической конференции с международным участием «Достижения клинической фармакологии в России», Москва, 2009; IV Съезде физиологов Урала, Екатеринбург, 2009; II Конгрессе Международного общества клинических фармакологов и фармацевтов стран СНГ, Москва, 2010.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 10 научных работ.

Патенты на изобретение. Патент РФ № 2382046 от 20.02.10 «Водорастворимые кремнийорганические производные полиолов и гидрогели на их основе». Авторы изобретения: О.Н. Чупахин, Т.Г. Хонина, Л.П. Ларионов, Е.В. Шадрина, А.А. Бойко, Н.А. Забокрицкий, А.А. Волков. Патентообладатели – Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук.

Патент 2415144 РФ от 27.03.11 «Водорастворимое кремнийорганическое производное глицерина, проявляющее трансмукозную активность, и фармацевтическая композиция на его основе». Авторы изобретения: В.Д. Бурда, А.А. Бойко, А.А. Волков, М.В. Иваненко, Л.П. Ларионов, Т.Г. Хонина, О.Н. Чупахин, Е.В. Шадрина Заявл. 26.01.09. Патентообладатели - Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук; Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.

Структура и объём диссертации

Диссертация изложена на 130 страницах компьютерного текста, содержит 13 таблиц, 32 рисунка. Она состоит из введения, обзора литературы, главы описания материалов и методов исследования, собственных исследований, заключения, выводов, списка использованной литературы. Библиографический список содержит 122 источника, из них 64 – на русском и 58 – на иностранных языках.

Содержание работы

Материалы и методы исследования

Материалы. Диметилдиглицероксисилан, лидокаина гидрохлорид, пефлоксацин, метронидазол, аекол, хлоргексидина биглюконат, никотиновая кислота.

Общая характеристика экспериментальных животных. Для проведения экспериментальных исследований in vivo были использованы белые мыши (массой 18 – 35 г, 156 особей), белые крысы популяции Wistar (массой 170 – 300 г, 490 особей), кролики породы Шиншилла (массой 2,40 – 3,79 кг, 46 особей) обоего пола. Животных содержали на обычном рационе питания вивария при свободном доступе к воде.

Методы исследования. В процессе экспериментальных исследований были использованы широко применяемые общеизвестные методики в фармакологии, фармации, физиологии, гистологии. Для выявления острой токсичности диметилдиглицероксисилан вводили в желудок через эластичный зонд, внутрибрюшинно, а композиции на его основе только внутрижелудочно. Для изучения местно раздражающего действия и аллергизирующих свойств, диметилдиглицероксисилан (ДМГС) и композиции на его основе наносили на свободный от шерсти участок кожи. Для изучении влияния ДМГС и композиций на ориентировочно-исследовательские реакции крыс использовали методику «открытого поля»; при оценке местно анастезирующего эффекта использовали методику «горячей пластинки» (56-57°C, Janssen, Jagenean, 1957), усовершенствованную на кафедре фармакологии УГМА Л.П. Ларионовым и получившую название «Актотермоальгезиметр – АТАМ-01» (рис 1.).

Рис.1. Установка «Актотермоальгезиметр – АТАМ-01»

Для документации процесса ранозаживления впервые была применена методика тепловидения, позволяющая регистрировать и анализировать динамику колебаний температуры в очаге воспаления. После курса аппликаций (30 дней) проводили эвтаназию под эфирным наркозом и извлекали сердце (предварительно из полостей его брали кровь), печень, почки, надпочечники, лёгкие, селезёнку, головной мозг для морфологического исследования. Статистическую обработку проводили с помощью пакетов программ Statistica 6.0 и Microsoft Office Excel. Проверку на нормальность распределения осуществляли с помощью критерия Шапиро-Уилка. В случае нормального распределения данных, применяли дисперсионный анализ, в противном случае мы использовали критерий Краскела-Уоллеса. Нулевую гипотезу отвергали при p<0,05.

Результаты собственных исследований и их обсуждение

Доклиническая оценка действия диметилдиглицероксисилана (ДМГС) и композиций на его основе

Оценка острой токсичности. Определение острой токсичности было проведено на беспородных белых мышах (массой 18 – 22 г) и белых крысах подтипа популяции Wistar (массой 180 – 220 г) обоего пола. Растворы указанных препаратов вводили внутрижелудочно через зонд и внутрибрюшинно в виде 50% и 10% водных растворов соответственно. Эти концентрации были определены экспериментально и позволили вводить раствор через зонд и инъекционную иглу с диаметром просвета 0,5 и 1 мм. Дозы для мышей и крыс: 1250, 2500, 3750, 25000 мг/кг массы животного. Согласно требованиям официального Руководства по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ на каждую дозу было определено по 8 групп мышей и крыс, состоящих из 6-ти особей каждого пола.

В результате исследования мы не выявили острой токсичности диметилдиглицероксисилана (Дисилана) и композиций на его основе в изученном диапазоне доз.

Оценка хронической токсичности. Изучение местного раздражающего действия ДМГС и композиций на его основе проводили на 16 кроликах (по 4 особи в группе) породы Шиншилла. На подготовленный от шерсти участок кожи (4 4 см) справа наносили испытуемые препараты в объёме 0,5 мл на указанную площадь: 1) ДМГС – 0,5 на площадь 44 см = 131,58 мг/кг; 2) Дилидокс - 0,5 на площадь 44 см = 131,58 мг/кг, лидокаина гидрохлорид – 1,32 мг/кг, хлоргексидина биглюконат – 32,89 мкг/кг; 3) Дипефлокс - 0,5 на площадь 44 см = 131,58 мг/кг, никотиновая кислота – 1,32 мг/кг, пефлоксацин – 660 мкг/кг, хлоргексидина биглюконат - 32,89 мкг/кг; 4) Диабак - 0,5 на площадь 44 см = 131,58 мг/кг, аекол – 6,58 мг/кг, пефлоксацин – 660 мкг/кг, метронидазол – 660 мкг/кг. На участок кожи слева, который служил контролем, наносили дистиллированную воду в этом же объеме. Аппликации проводили ежедневно в течение 30 дней. За указанный период эксперимента ни в одном случае не наблюдали возникновения эритемы или отека. У всех животных было отмечено отсутствие раздражающего действия (рис. 2).

Рис. 2. Оценка кожно-раздражающего действия ДМГС при 30 суточной аппликации (как пример)

Для оценки аллергизирующих свойств ДМГС и композиций были проведены исследования на 20-ти кроликах обоего пола (по 4 особи в группе). Опытным кроликам на подготовленный от шерсти участок кожи правого бока (46 см) наносили ДМГС и фармацевтические композиции (соответствующим группам) в объеме 1 мл. Контрольной группе кроликов (4) на аналогичные участки наносили вазелин. Подобные аппликации проводили один раз в сутки в течение 6-ти дней. На 7-е сутки была проведена разрешающая проба путем нанесения изучаемых веществ на аналогичный участок кожи противоположного бока кролика. Реакция не проявилась. Учитывая это обстоятельство, мы продолжили исследование до 14-ти суток. Однако на 14-е сутки реакция также не проявилась. Исследование было продолжено до 28-ми суток. На 28-е сутки после проведения разрешающей пробы также видимых изменений со стороны кожи противоположного бока выявлено не было. Таким образом, был сделан вывод, что опасность сенсибилизации ДМГС и фармацевтическими композициями через неповрежденную кожу маловероятна.

Конъюнктивальную пробу проводили на 10 кроликах породы Шиншилла. Под нижнее веко правого глаза вводили по одной капле препарата, растворенного в воде в соотношении 1:10. Левый глаз служил контролем, под нижнее веко которого вводили одну каплю дистиллированной воды. Оценку результатов проводили трижды: через 15 мин, 24 и 48 часов после проведения конъюктивальной пробы. Анализ этих результатов позволяет сделать вывод, что опасность местного раздражающего и аллергизирующего влияния ДМГС и фармацевтических композиций маловероятна (рис. 3).

Рис. 3. Влияние диметилдиглицероксисилана на слизистые глаз кроликов (как пример)

Кожно-резорбтивное действие изучали на 100 беспородных крысах обоего пола массой 210±40 г. При этом было сформировано 5 групп животных (по 10 в каждой). Животных ежедневно помещали в специальные садки и наносили им на всю площадь хвостов препараты в объёме 2 мл, что соответствует действующим веществам: 1) ДМГС – 9523 мг/кг; 2) Дилидокс – 9523 мг/кг, лидокаина гидрохлорид 95,23 мг/кг, хлоргексидина биглюконат – 2,38 мг/кг; 3) Дипефлокс - 9523 мг/кг, никотиновая кислота – 95,23 мг/кг, пефлоксацин – 47,62 мг/кг, хлоргексидина биглюконат – 2,38 мг/кг; 4) Диабак - 9523 мг/кг, аекол – 476,19 мг/кг, пефлоксацин – 47,62 мг/кг, метронидазол – 95,23 мг/кг.

Контрольной группе крыс хвосты смазывались вазелином. Экспозиция эксперимента соответствовала 5 часам в день. Весь эксперимент длился 30 суток с субботним и воскресным перерывами. После 10-, 20- и 30-ти дневных аппликаций оценивали у животных ориентировочно-исследовательские реакции в «открытом поле». После статистической обработки полученных материалов указанных периодов оказалось, что у всех групп животных проявилась разнонаправленная активность, но без статистически достоверных колебаний показателей горизонтальной, вертикальной, обследовательской и эмоциональной реакций. При этом не было зарегистрировано отличий в показателях сердечной деятельности и внешнего дыхания. Этот эксперимент позволил нам сделать предположение о том, что как ДМГС, так и полученные на его основе новые фармацевтические композиции не оказывают отрицательного действия в целом на организм животного.

Исследование влияния ДМГС на ориентировочно-исследовательские реакции крыс

Для этой цели нами была использована методика «открытого поля», в которой регистрировали время ухода белых крыс с центрального круга, а в дальнейшем в течение трех минут их горизонтальную (количество пересеченных квадратов), вертикальную (количество подъемов на задние лапы) двигательную активность, груминг и заглядывание в «норки». Эксперимент проведен на 50 белых крысах самцах, которые были разделены на 5 групп по 10 особей в каждой. Крысам 1-ой группы вводили 50% раствор ДМГС внутрижелудочно в дозе 2500 мг/кг (это 1/10 дозы от максимально введённой данного раствора при опредлении острой токсичности). Второй группе был введён этот же раствор в подобной дозе внутрибрюшинно. Третьей и четвёртой группам внутрижелудочно были введены в этой концентрации растворы первого и второго составов соответственно, четвёртой – внутрижелудочно 50% раствор в подобной дозе. Пятая группа была контрольной, которой вводили по 1,5 мл воды внутрижелудочно. Продолжительность эксперимента составила 180 суток. В процессе данных исследований через каждые 30 дней особое внимание уделяли поведенческим реакциям крыс в сравнительном аспекте между группами. Результаты исследования представлены на рисунках 4 и 5.

Рис. 4. Процентное отношение локомоторной активности животных в первые сутки исследования. Здесь и на рисунке 5 (*) - р<0,05 по сравнению с исходными показателями

Рис. 5. Процентное отношение локомоторной активности животных на 180-е сутки исследования

Из представленного графического материала можно видеть, что на протяжении 180 суток эксперимента животные по разному реагировали на введение ДМГС. Так, если в первые сутки исследования наблюдалось выраженное снижение активности животных, получавших ДМГС внутрижелудочно и внутрибрюшинно, то к 180 суткам исследования мы можем видеть, что показатели локомоторной активности статистически достоверно не изменялись, а на 60-ой и 180-й минуте 180 суток исследования показатели ориентировочно-исследовательских реакций крыс, которым вводили ДМГС даже увеличивались. Мы связываем данный эффект с возникновением толерантности к ДМГС и нивелированием седативного эффекта. Разрабатывая препараты для заживления ран, мы, безусловно, заинтересовались вопросом о возможном обезболивающем эффекте. Для оценки указанного эффекта мы воспользовались методикой термического раздражения.

Исследование реакции мышей на термическое раздражение

Для этой цели было сформировано шесть групп мышей-самцов по 10 особей обоего пола в каждой группе массой 18-36 г. Животным одной группы вводили внутрижелудочно 50% раствор ДМГС в дозе 250 мг/кг, другой – 500 мг/кг. Третьей и четвёртой группам – 1-й и 2-й составы композиций по 250 мг/кг массы мышей соответственно, пятой – подобную концентрацию и дозу суспензии третьего состава. Животные шестой группы были контрольными и им внутрижелудочно вводили воду в объёме 0,25 мл на особь. Для изучения анальгетического эффекта был использован «Актотермоальгезиметр – АТАМ-01» с сохранением стабильной температуры площадки 55-56С и регистрацией горизонтальной и вертикальной активности мыши. Контрольные параметры эксперимента – время избегания (время от момента помещения животного на горячую пластинку до момента облизывания лап или выпрыгивания на борт цилиндра), вертикальная и горизонтальная двигательная активность животного (локомоции в секунду), которая регистрировалась с помощью датчиков на стенках цилиндра по количеству пересечённых световых лучей. Результаты исследований представлены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1

Показатели времени реакции мышей на термическое раздражение на фоне введённого ДМГС в дозе 250 мг/кг

Опытная группа				Контрольная группа
Масса, г		33,70±1,64*		Масса, г		30,10±1,05
Исходно
Время реакции на термическое раздражение, с	Верх, кол-во пересеченных световых лучей		Низ, кол-во пересеченных световых лучей	Время реакции на термическое раздражение, с	Верх, кол-во пересеченных световых лучей		Низ, кол-во пересеченных световых лучей
3,20±0,29*	1,30±0,42*		3,50±1,09*	5,00±0,66	3,60±1,73		6,20±1,45
Через 30 мин
4,70±0,88*	4,30±1,17*		7,60±1,83	7,70±0,59	7,70±1,70		7,70±1,87
Через 60 мин
8,60±1,17	9,30±2,30		8,30±2,45	8,10±1,05	8,10±1,77		9,60±1,72
Через 90 мин
8,60±2,85	11,70±4,06*		8,80±3,10	8,30±1,23	8,00±2,17		9,90±1,26
Через 120 мин
6,90±1,45	6,70±1,36		6,60±1,34	6,50±1,45	6,90±2,44		6,00±1,72

Примечание (*) - р<0,05 по сравнению с контрольной группой

Таблица 2

Показатели времени реакции мышей на термическое раздражение на фоне введённого ДМГС в дозе 500 мг/кг

Опытная группа				Контрольная группа
Масса, г		27,60±1,83		Масса, г		28,70±1,54
Исходно
Время реакции на термическое раздражение, с	Верх, кол-во пересеченных световых лучей		Низ, кол-во пересеченных световых лучей	Время реакции на термическое раздражение, с	Верх, кол-во пересеченных световых лучей		Низ, кол-во пересеченных световых лучей
3,60±0,30	2,40±1,12		8,50±1,66*	3,90±0,23	3,10±1,21		6,70±1,06
Через 30 мин
13,10±3,88*	6,80±2,31*		24,50±8,50*	4,10±0,40	4,10±0,99		5,40±1,06
Через 60 мин
11,30±2,00*	7,40±2,49		23,10±5,34*	4,90±0,52	6,20±1,30		8,60±1,12
Через 90 мин
18,20±5,26*	9,30±2,16*		23,80±7,20*	5,70±0,96	6,80±1,04		6,80±1,06
Через 120 мин
24,90±8,03*	11,70±3,27*		26,60±5,97*	7,40±0,74	7,50±1,40		8,70±1,07

Примечание (*) - р<0,05 по сравнению с контрольной группой

После выявления зависимости снижения реакции мышей на термическое раздражение от дозы ДМГС мы сравнили данные результаты с результатами, полученными на фоне фармацевтических композиций в подобных дозах. Оказалось, что эффект действия этих композиций возрос незначительно и статистически достоверным не является. Этого стоило ожидать, так как фармакологически активные вещества, находящиеся в композициях не являются обезболивающими, за исключением лидокаина гидрохлорида, который мог бы оказывать обезболивание только при местной аппликации.

Однако в целом изучаемая основа для создания жидких лекарственных форм для местного применения снижает реакцию на боль (при термическом раздражении), что является важным условием для оценки её и новых фармацевтических композиций при термическом ожоге.

Исследование ранозаживляющих свойств ДМГС и фармацевтически активных композиций на его основе

Исследование ранозаживляющей активности синтезированной основы и фармацевтических композиций проводили на примере процесса заживления моделированного ожога белых крыс подтипа линии Wistar массой 180-230 г. Животные были разделены на 4 группы по 20 особей в группе. Крысам наносили термические ожоги II-IIIа степени на свободный от шерсти участок размером 2060 мм (1200 мм). Животным первой группы проводили лечение путем аппликации диметилдиглицероксисилана (ДМГС). Животные второй группы также получали аппликации новой ранозаживляющей фармацевтической композицией следующего состава: лидокаина гидрохлорид 1%, хлоргексидина биглюконат 0,025%, основа - диметилдиглицероксисилан (Композиция 1 - «Дилидокс»). Третьей группе осуществляли лечение аппликацией композиции 2 («Дипефлокс»), содержащей никотиновую кислоту 1%, пефлоксацин 0,5%, хлоргексидина биглюконат 0,025%, основа – диметилдиглицероксисилан. Четвертой группе лечение осуществляли путем смазывания ожоговой поверхности ранозаживляющей композицией состава: аекол 5%, пефлоксацин 0,5%, метронидазол 0,5%, основа – диметилдиглицероксисилан (Композиция 3 - «Диабак»).

За сутки до нанесения термической травмы, а также на следующие, пятые, десятые и двадцатые сутки после нее, исследовали этологические реакции по методике «открытое поле», результаты которых представлены на рис. 6, 7 и 8.

Рис. 6. Процентное отношение локомоторной активности животных до ожога

Здесь и на рисунках 7,8 (*) - р<0,05 по сравнению с исходными показателями

Рис. 7. Процентное отношение локомоторной активности животных через сутки после ожога

Рис. 8. Процентное отношение локомоторной активности животных на 20-е сутки после ожога на фоне лечения

Исходя из представленных данных можно сделать вывод, что локомоторная активность крыс статистически значимо улучшалась на всём протяжении исследования (рис. 6,7,8). Этому улучшению активности синхронизировалось заживление ран (рис. 9).

Рис. 9. Состояние ожоговой поверхности кожи крыс на 5-е сутки лечения (слева) и на 20-е сутки лечения (справа). Пример из группы Диабака

Исследование транскутанной активности ДМГС

Степень диффузии исследуемого препарата фиксировали при использовании биологической мембраны из интактной кожи (in vitro), результаты которой представлены на рис. 10

Рис. 10. Значения степени чрескожной проницаемости пефлоксацина на примере: 1 – диметилдиглицероксисилана в избытке глицерина x=0,4; 2 – глицерогидрогеля «Силативит»; 3 – гидрогеля на основе сольватокомплексов глицератов кремния и титана; 4 – тизоля.

Данный рисунок чётко демонстрирует большую транскутанную активность пефлоксацина в комбинации с ДМГС.

Возможности оценки ранозаживляющего действия фармацевтических композиций с помощью тепловизора представлены на рисунках с 11 по 14.

Ри. 11. Термический ожог и ранозаживление (как пример) у крыс на 1-е сутки после ожога

Рис. 12. Термический ожог и ранозаживление (как пример) у крыс на 5-е сутки на фоне терапии ДМГС

Рис. 13. Процесс ранозаживления (как пример) у крысы на 15-е сутки после ожога на фоне терапии ДМГС

Рис. 14. Процесс ранозаживления (как пример) у крысы на 20-е сутки после ожога на фоне терапии ДМГС

На рисунках видно как процесс ранозаживления с первых суток по двадцатые происходит постепенный регресс воспаления, уменьшение красной, «воспалительной» зоны, которая имеет температуру от 33,5 до 35,5С (согласно тепловизиограммам). На протяжении всего курса терапии ДМГС можно видеть, как постепенно происходит регресс воспаления и нарастание жёлто-зелёной «регенеративной» зоны, имеющей температуру от 28,2С до 30,9С.

На заключительном этапе нашей работы была проведена оценка морфологии некоторых висцеральных органов крыс после воздействия ДМГС и фармацевтических композиций на его основе.

Гистологические препараты готовили после фиксации тканей (сердца, лёгких, печени, почек, селезёнки, надпочечников, головного мозга) 10% раствором формалина и заливали парафином. Гистологические срезы окрашивали гематоксилином и эозином по ван Гизону.

Рис. 15. Пример гистоструктуры сердца крысы после 20-суточной терапии ДМГС (слева) и гистоструктуры лёгких крысы после 20-суточной терапии ДМГС (справа)

Рис. 16. Пример гистоструктуры печени крысы после 20-суточной терапии ДМГС (слева) и гистоструктуры почки крысы после 20-суточной терапии ДМГС (справа)

Рис. 17. Пример гистоструктуры селезёнки крысы после 20-суточной терапии ДМГС (слева) и гистоструктуры головного мозга крысы после 20-суточной терапии ДМГС (справа)

Как видно из представленных микрофотографий, ДМГС (равно как и композиции на его основе) не оказывают отрицательного влияния на микроструктуры органов и тканей, что лишний раз подтверждает безопасность нового вещества и новых фармацевтических композиций на его основе.

Выводы

1. Нами обоснована рецептура новых фармацевтических композиций на основе диметилдиглицероксисилана сотава: состав 1 - лидокаина гидрохлорид 1,00 масс.%, хлоргексидина биглюконат 0,025 масс. %, основа до 100 масс.% (Дилидокс); состав 2 - никотиновой кислоты 1,00 масс.%, пефлоксацина 0,50 масс.%, хлоргексидина биглюконат 0,025 масс.%, основа до 100 масс.% (Дипефлокс); состав 3 - аекола 5,00 масс.%, пефлоксацина 0,50 масс.%, метронидазола 0,50 масс.%, основа до 100 масс.% (Диабак).

2. В условиях эксперимента на трёх видах животных при различных путях введения (внутрижелудочном, внутрибрюшинном, накожном), дозах (250, 500, 1250, 2500, 3750, 25000 мг/кг), концентрациях (10, 50 и 100%) установлено отсутствие острой и хронической токсичности диметилдиглицероксисилана (ДМГС) и фармацевтических композиций на его основе.

3. На выполненных моделях термического ожога установлено более выраженное ранозаживляющее действие как ДМГС так и фармацевтических композиций на его основе. Срок заживления ожоговых ран под влиянием этих препаратов сократился с 22-25 дней (без лечения) до 16-20 суток у лечённых.

4. Выявлена более высокая транскутанная активность диметилдиглицероксисилана на модели с пефлоксацином на 25% в сравнении с гидрогелем на основе сольватокомплексов глицератов кремния и титана, тизолем.

5. С помощью инновационной неинвазивной методики тепловидения объективно документирован процесс ранозаживления на фоне терапии ДМГС и фармацевтическими композициями на его основе при температуре раневых участков 33-35С.

6. На разработанные фармакологические композиции на основе диметилдиглицероксисилана подготовлены материалы для научного отчёта для Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития с целью получения разрешения на клинические испытания.

Практические рекомендации

На основании представленных результатов можно рекомендовать диметилдиглицероксисилан (ДМГС) и фармацевтические композиции на его основе для апробации на больных в клинических условиях после получения разрешения этического комитета.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Некоторые особенности физиологической активности и показателей крови у экспериментальных животных / В.В. Алтухов, А.А. Волков // Вестник уральской медицинской академической науки. – 2009. - №2. – С. 223 – 224.

2. Новые фармацевтические композиции на основе водорастворимого кремнийорганического производного глицерина для предотвращения и устранения типовых патофизиологических процессов при местных лечебно-диагностических манипуляциях в урологии / В.Д. Бурда, Л.П. Ларионов, А.А. Волков, Т.Г. Хонина, Е.В. Шадрина, М.В. Иваненко, А.А. Бойко, В.Н. Журавлёв, С.Г. Вахлов // Вестник уральской медицинской академической науки. – 2009. - №2. – С. 268 – 269.

3. Возможные варианты облегчения физиологического восстановления тканей кожи экспериментальных животных при использовании фармацевтической композиции на основе кремнийорганического глицерогидрогеля / В.В. Алтухов, А.А. Волков, Л.П. Ларионов, Т.Г. Хонина, Е.В. Шадрина // Вестник уральской медицинской академической науки. – 2009. - №2. – С. 259 – 260.

4. Инновационные фармацевтические композиции с анальгезирующим, противовоспалительным, ранозаживляющим эффектом, созданные на кремнийорганической основе / А.А. Волков, Е.В. Шадрина,, М.В. Иваненко, А.В. Светозёров // Тезисы докладов Международной научной школы для молодёжи «Инновационные технологии в здравоохранении: молекулярная медицина, клеточная терапия, трансплантология, реаниматология, нанотехнологии». – Екатеринбург, 2009. – С. 58 – 61.

5. Волков А.А. Исследование ранозаживляющей активности полиолатов кремния и гидрогелей на их основе / А.А. Волков, Л.П. Ларионов, Е.В. Шадрина, Т.Г. Хонина // Тезисы докладов VII Всероссийской конференции «Химия и медицина, Орхимед-2009». – Уфа, 2009. – С. 34 – 35

6. Водорастворимое кремнийорганическое производное глицерина и местные урологические средства на его основе / В.Д. Бурда, Л.П. Ларионов, Т.Г. Хонина, Е.В. Шадрина, А.А. Волков, А.А. Бойко, М.В. Иваненко, О.Н. Чупахин // Тезисы докладов Всероссийской конференции «Фармация и общественное здоровье». – Екатеринбург, 2009. – С. 21 – 23.

7. Разработка фармацевтической композиции мягкой лекарственной формы на основе кремнийтитанорганического глицерогидрогеля и изучение ее влияния на локомоторные функции экспериментальных животных при термическом ожоге / А.А. Волков, Л.П. Ларионов, Т.Г. Хонина, В.В. Алтухов, Н.А. Забокрицкий, Е.В. Шадрина, М.В. Иваненко // Клиническая фармакология и терапия. – 2009. - №6. – С. 257 – 259.

8. Современные инновационные транскутанные препараты, обладающие ранозаживляющей активностью, и их возможность применения в педиатрической практике / А.А. Волков, В.В. Алтухов, Е.К. Серёгина, Л.П. Ларионов // Вестник уральской государственной медицинской академии. – 2009. - №20. – С. 214 – 216.

9. Синтез гидрогелей на основе полиолатов кремния / Т.Г. Хонина, Е.В. Шадрина, А.А. Бойко, О.Н. Чупахин, Л.П. Ларионов, А.А. Волков, В.Д. Бурда // Известия академии наук. – 2010. - №1. – С. 76 – 81.

10. Разработка и доклиническое изучение инновационных композиций мягкой лекарственной формы на основе диметилдиглицероксисилана при термической травме / А.А. Волков, Л.П. Ларионов, Н.А. Забокрицкий, Т.Г. Хонина, И.Н. Тосова, Е.В. Федотова, А.А. Мишечкина, В.Е. Кочеткова, Е.В. Тарасова // Биомедицина. – 2010. - №5. – С. 71 – 74.

Патенты

1. Пат. 2382046 РФ. Водорастворимые кремнийорганические производные полиолов и гидрогели на их основе / Чупахин О.Н., Хонина Т.Г., Ларионов Л.П., Шадрина Е.В., Бойко А.А., Забокрицкий Н.А., Волков А.А. Заявл. 13.08.08. Опубл. 20.02.10, бюл. №5.

2. Пат. 2415144 РФ. Водорастворимое кремнийорганическое производное глицерина, проявляющее трансмукозную активность, и фармацевтическая композиция на его основе / Бурда В.Д.,Бойко А.А., Волков А.А., Иваненко М.В., Ларионов Л.П., Хонина Т.Г., Чупахин О.Н., Шадрина Е.В. Заявл. 26.01.09. Опубл. 27.03.11,бюл.22.

Список сокращений

Диабак - Композиция 3

Дилидокс – Комопзиция 1

Диметилдиглицероксисилан – ДМГС

Дипефлокс – Композиция 2

ЖКТ – желудочно-кишечный тракт

МПК – минимальная подавляющая концентрация