Базовая композиция для приготовления биологически активного средства обработки среды обитания человека
BASIC COMPOSITION FOR PREPARATION OF BIOLOGICALLY ACTIVE MEANS OF HUMAN ENVIRONMENT TREATMENT

Изобретение относится к биотехнологии, фармации, косметологии и ветеринарии, и может найти применение при изготовлении лечебных, профилактических, косметических и санитарно-гигиенических средств типа спреев для обработки воздуха, а также гелей, бальзамов, лосьонов и жидкостей для пропитки салфеток антисептического и иммуноукрепляющего действия без побочных эффектов.
Более 9000 растений обладают целебными свойствами, среди которых примерно 1500 видов известны как эфироносы. Эфирные масла - это смесь простых алифатических и циклических терпеноидов, их спиртов, кетонов и сопутствующими производными бензойной кислоты, которые могут входить в состав фитоэкстрактов или их извлекают в чистом виде. Чистые эфирные масла имеют наибольший потенциал в области биомедицины. Особенно важно это в аспекте повышения устойчивости организма человека к неблагоприятным факторам окружающей среды и очищения замкнутого воздушного пространства помещений от бактерий, грибов и вирусов. Многоуровневое воздействие на организм человека, в частности, на усиление иммунного ответа на уровне клеток фагоцитарного звена, обеспечивает поликомпонентный состав эфирных масел. А вот наличие различных терпенов с фенольным кольцом и альдегидов, обеспечивает широкий диапазон воздействия на возбудителей воздушно-капельных инфекций. В состав эфирных масел с выраженной активностью в отношении микроорганизмов (вирусов, бактерий, грибов) входят пинен, карвакрол, камфен, цинеол, борнеол, ментол, оцимен, камфора, лимонен. Их содержание в отдельных эфирных маслах достигает более 30% или более 60%. Эфирные масла обладают высокой реакционной способностью и способны легко проникать сквозь клеточные стенки микроорганизмов, нарушая их проницаемость, оказывать блокирующее влияние на дыхание бактерий и грибов, тормозить репродуктивную активность вирусов и нарушать их морфологическое строение. Например, эфирное масло монарды содержит до 40% тимола и до 20% карвакрола, что обеспечивает бактерицидное и вирулецидное действие в концентрации от 20 до 250 мкг/мл, и фунгицидное - от 100 до 200 мкг/мл. Установлено избирательное и концентрационно зависимое действие эфирных масел в отношении отдельных видов патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, при их нейтральном отношении в той же концентрации к бактериям нормофлоры (Николаевский В.В. Ароматерапия. Справочник, 331 с., 2000, Виноградова Т.А., Гажев Б.Н., и др. Практическая фитотерапия. Большая энциклопедия, 2001., Ивашов С.В и др. Антимикробная активность средств на основе фитоэкстрактов сосны, монарды, бархатцев для обработки воздуха помещений лечебно-профилактического назначения. 2012).
Тем не менее, препараты на основе эфирных масел до настоящего времени не заняли весомого места в секторе санитарно-гигиенических средств массового применения. Это связано с трудностью получения стабильной и безопасной готовой товарной формы по причине высокой степени лабильности (летучести и окисляемости) эфирных масел и очень низкой их растворимостью (0,001-0,010) в воде. Для разведения эфирных масел обычно используют масляные или спиртовые растворители. Масляные растворители приемлемы в основном в косметике, а для распыления используют спиртовые. И в том и в другом случае возникают сложности с определением дозировки. Поэтому формулы готовых препаратов требуют составления сложных композиций и введения синтетических добавок и поверхностно-активных веществ, что значительно снижает эффективность ароматерапии. Кроме того, бактерицидный эффект, который так важен для средств гигиены, прямо пропорционально зависит от содержания терпеноидов и фенольных соединений с сильным специфическим запахом и горьким вкусом. Это является большим препятствием для использования самых эффективных эфирных масел. Тем не менее, существует целый ряд препаратов на основе эфирных масел и/или фитоэкстрактов. Многие из этих препаратов обладают выраженным бактерицидным и иммуноукрепляющим действием.
Известно средство на основе извлечений из сосны, эвкалипта, шалфея и коры осины для лечения органов дыхания, в том числе туберкулеза (патент РФ 2210379). Данное средство имеет горький вкус и плохо переносится пациентами.
В патенте РФ RU 2223108 описано фармакологическое средство на основе композиции экстрактов цветков календулы, листьев крапивы, плодов шиповника, травы чабреца, мелиссы, душицы, спирт этиловый, сахар, колер и воду, взятые в определенном соотношении. Препарат обладает выраженным терапевтическим действием (при терапии неврозов и ОРВИ, восстановлении умственной и физической работоспособности, повышении общей резистентности организма). Длительный курс применения и форма только в виде сиропа ограничивает спектр, применения предложенного средства.
Известное средство (патент РФ RU 2244555) растительного происхождения, с иммуномодулирующим действием, содержащий водно-спиртовый экстракт в мас. ч, 5,0-15,0 корня солодки голой, 4,0-16,0 травы зверобоя продырявленного, 4,0-16,0 корня одуванчика, 3,5-14,0 цветков бессмертника песчаного, 3,5-14,0 листьев сенны, 1,0-4,0 травы чабреца, 0,05-0,2 корневищ и корней родиолы розовой, которое может быть выполнено только в виде таблеток или капсул.
В патенте РФ RU 2600795 описана фитокомпозиция в виде мицеллярного раствора с пролонгированным действием и высоким терапевтическим эффектом. Композиция содержит экстракты эвкалипта и эхинацеи, а в качестве вспомогательных веществ альгинат натрия или метилцеллюлозу, смесь ПАВ ТВИН-20 и ТВИН-80; 96% этиловый спирт и воду при определенном соотношении компонентов. Вспомогательные вещества позволяют обеспечить устойчивость композиции, однако при этом ценность композиции снижает применение ПАВ, которые нарушают эпидермальный барьер кожи и слизистых оболочек.
В патенте FR №2830198 описана композиция для лечения вирусных, грибковых и паразитарных инфекций (кистозный фиброз, СПИД), содержащая эфирное масло Ravensara aromatica и одно или несколько других эфирных масел, например, эфирные масла душицы, чайного дерева, бессмертника итальянского, лавра благородного, амми, девясила, сельдерея, розмарина лекарственного, эвкалипта, базилика, лаванды, тимьяна, зверобоя и некоторых растений семейства цитрусовых и семейства миртовых, а так же носитель, наполнитель или разбавитель. Композиция отличается сложным и дорогостоящим составом.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является водно-спиртовая композиция с иммуностимулирующим, фунгицидным антимикробным и вирулецидным действием, содержащая фитоэкстракты и эфирные масла и целевые добавки: антиоксид анты и структурообразователи, при этом соотношение эфирных масел и фитоэкстрактов составляет 1:1,3, а общая концентрация эфирных масел от 0,1-0,3 до 2-3 мас. % в липосомной форме(патент РФ 2452470 С, МПК A61K 36/15, 2011).
Недостатком композиции является низкая агрегативная устойчивость фитоизвлечений и, в связи с этим, сложный состав целевых добавок, призванных повысить ее стабильность при хранении и использовании. В указанном прототипе применяется низкая концентрация эфирных масел, а их стабилизация достигается путем включения в липосомы, что требует применения дорогостоящей технологии. Стабильность липосом, в свою очередь, обеспечивает гелевая структура с высоким содержанием воды. Такое средство замерзает при низких температурах, что не позволяет его использование в зимний период, например в автотранспорте. Гелевая структура затрудняет распыление данного препарата в системах аэрозольного распыления, что препятствует автоматизации процесса применения. Еще одним недостатком композиции является специфический запах, обусловленный составом и соотношением эфирных масел целевого назначения - антимикробное и иммуностимулирующее действие.
Технической задачей предлагаемого технического решения является повышение агрегативной устойчивости и улучшение органолептических свойств композиции эфирных масел и фитоэкстрактов в процессе разбавления, хранения, повышения давления, замораживания при сохранении биологической активности.
Поставленная задача решается следующим образом. Базовая композиция для приготовления биологически активного средства обработки среды обитания человека, включает эфирные масла, фитоэкстракты и спиртовой растворитель, взятые в соотношении 2:1, а также отдушку с расходом 1-5% от массы композиции, при этом эфирные масла при их суммарном содержании от 20 до 32% мас. представлены комбинацией из эфирного масла эвкалипта и эфирных масел растений семейств Labiatae и Compositae, а фитоэкстракты представлены комбинацией экстрактов из сосны и растений семейств Labiatae и Compositae с высоким содержанием терпеноидов, флавоноидов, каротиноидов и антоционов. В качестве эфирных масел используют комбинацию масел из растений семейства Labiatae из ряда, например,: монарда, иссоп, шалфей, мята, лаванда, базилик, розмарин, душица, тимьян; из растений семейства Compositae из ряда, например,: левзея, тысячелистник, бархатцы, полынь, при расходе каждого от 2 до 14 мас. %), в качестве фитоэкстрактов- комбинацию экстрактов из растений семейства Labiatae ряда, например, шалфей, розмарин, тимьян, пустырник, базилик, шлемник, нард; и семейства Compositae из ряда, например,: календула, одуванчик, василек, тысячелистник, ромашка, лопух, эхинацея при расходе каждого отдельно от 1 до 12 мас. %.
В качестве растворителя используют спирты, например, этиловый.
В качестве отдушки используют парфюмерно-косметические композиции или душистые эфирные масла.
Существенными отличительными признаками предлагаемого технического решения является установленное количественное соотношение компонентов композиции и комбинация качественного состава эфирных масел и спиртовых фитоэкстрактов. Предлагаемая композиция хорошо растворяется в спирте этиловом, хорошо вводится в жировую фазу для формирования средств на основе липосом, хранится в различных температурных режимах, имеет удовлетворительные органолептические показатели. Комбинация легких и текучих эфирных масел (эвкалипта, розмарина, иссопа) с плотными и вязкими, такими как, например, ромашка, бархатцы и тысячелистник, обеспечивает получение однородной жидкости средней текучести.
Экстракты с высокой плотностью от 1,34 до 1,46 единиц, например череды или тысячелистника, могут образовать осадки активных компонентов -флавоноидов, антоцианов и смол, из-за высокого их содержания. Смешивание этих экстрактов с эфирными маслами повышает агрегативную устойчивость экстрактов, так как эфиры способствуют лучшему растворению смол и флавонов. С другой стороны, смешивание эфирных масел с экстрами, содержащими флавоны и смолы, в частности, с пропиленгликолиевыми, снижает высокую степень летучести эфирных масел. Таким образом, смешивание в подобранных соотношениях выбранных эфирных масел и фитоэкстрактов обеспечивает агрегативную устойчивость композиции эфирных масел и фитоэкстрактов. В композицию можно ввести высокое содержание до 32%-34% эфирных масел при сохранении ее стабильности при замораживании, давлении, разбавлении.
Для улучшения органолептических свойств в композиции применяется отдушка. В отдельных примерах отдушкой служат эфирные масла или специально подбираются парфюмерно-косметические композиции в количестве от 0,1 до 5.0%. Органолептические свойства улучшает применение эфирных масел из ряда мята, левзея, лаванда. В композиции эти масла смягчили запах «жестких» эфирных масел с высоким содержанием карвакрола и тимола, например, монарды, бархатцев, розмарина.
Примеры состава базовой композиции, в мас. %
Пример 1.
Масла эфирные: суммарное содержание
32
эвкалипта
10.0
шалфея
8.0
монарды
7.0
иссопа
5.0
левзеи
2.0
Фитоэкстракты: суммарное содержание
16
сосны
9.0
душицы
3.0
эхиноцеи
2.0
шлемника
2.0
Отдушка
1,5
Спирт этиловый
остальное
Композиция для применения в аэрозольных распылителях с пропилентом
Пример 2.
Масла эфирные: суммарное содержание
30.0
эвкалипта
14.0
бархатцев
9.0
тимьяна
3.0
душицы
2.0
лаванды
2.0
Фитоэкстракты: суммарное содержание
15.0
сосны
8.0
череды
3.0
календулы
2.0
ромашки
2.0
Отдушка
2.0
Спирт изопропиловый
остальное
Композиция применяется в аэрозольных распылителях
Пример 3
Масла эфирные: суммарное содержание
24.0
эвкалипта
5.0
тимьяна
3.0
левзеи
8.0
розмарина
2.0
лаванды
3.0
мяты
3.0
Фитоэкстракты: суммарное содержание
12.0
сосны
5.0
тысячелистника
2.0
шалфея
2.0
лопуха
3.0
Отдушка
4.0
Спирт этиловый
остальное
Базовая композиция для получения препаратов с липосомами
Пример 4.
Масла эфирные: суммарное содержание
22.0
эвкалипта
2.0
шалфея
2.0
лаванды
14.0
иссопа
2.0
базилика
2.0
Фитоэкстракты: суммарное содержание
11.0
сосны
3.0
пустырника
2.0
василька
2.0
нарда
2.0
шалфея
2.0
Отдушка
4.0
Спирт пропиловый
остальное
Композиция для приготовления липосомных концентратов и аэрозольных распылителей
Пример 5.
Масла эфирные: суммарное содержание
20.0
эвкалипта
3.0
левзеи
5.0
мяты
3.0
шалфея
5.0
душици
2.0
полыни
2.0
Фитоэкстракты: суммарное содержание
10.0
сосны
4,0
лопуха
2.0
тысячелистника
2.0
полыни
2.0
Отдушка
3.0
Спирт этиловый
остальное
Органолептические показатели определяли тестированием на группе добровольцев из числа офисных сотрудников (n=40 человек в возрасте от 27 до 65 лет). Оценку 5 баллов получало средство, которое нравится - 100% пробантов; 4 балла, то средство которое нравилось 70% участникам тестирования; на 3 балла оценивали препарат, который нравился 50%. В качестве препарата сравнения использовали средство, ТАГЕТОН с доказанной высокой биоактивностью (патент РФ 2452470 - прототип), который получил 3 балла по органолептическим показателям (запах нравится только 50% пробантов).
Агрегативную устойчивость определяли по стойкости композиции к образованию мутности или придонного осадка, а также расслоению и прочих визуальных изменений в процессе хранения, замораживания, разбавления.
0 - жидкость прозрачная по визуальной оценке тремя экспертами*.
* - оценку проводят в стеклянных пробирках: просматривают при дневном освещении и используют тест (текст с разными шрифтами на заднем плане).
Представленный базовый состав композиции используют для получения средств обработки воздушного пространства помещения посредством аэрозольных распылителей.
Для получения средств обработки воздушного пространства помещения посредством курковых дозаторов-распылителей, ультразвуковых увлажнителей а также моек воздуха сепараторного типа, предложенную композицию используют как «примикс», как сырьевой компонент при получении липосом для готовой товарной формы средств. Готовые формы препаратов сохраняют биологическую активность в течение срока хранения.
Для проверки антимикробной активности композиции в условиях in vitro (на чашках Петри), ее переводили в водорастворимую форму, например, липосомную, оценивали бактериостатическое действие по стандартным микробиологическим методикам на грибах и бактериях. В таблице 3 представлены некоторые данные, полученные при испытании антимикробной активности препаратов на антибиотикорезистентных штаммах бактерий.
Примечание: АБП - антибактериальные препараты; AMP - ампициллин; АМС - амоксициллин/клавулановая кислота; AMS - амоксициллин-сульбактам; CEF - цефуроксим; СЕХ -цефокситин; СТХ - цефотаксим; СТА и т.д. - цефтриаксон; CAZ - цефтазидим; CPZ -цефоперазон; ТСА - тикарциллин; ТСС - тикарциллин-клавулановая кислота; CPS - цефоперазон-сульбактам; PIP - пиперациллин; PIT - пиперациллин/тазобактам; FEP - цефепим; ERM-эртапенем AZR - азтреонам; IMI - имипенем; MER - меропенем; DOC - доксициклин; TGC - тигециклин; CIP - ципрофлоксацин; ENR - энрофлоксацин; TET- тетрациклин; PEF - пефлоксацин; СМ -хлорамфеникол; GEN - гентамицин; IZE - изепамицин; ТОВ - тобрамицин; AMI - амикацин; CTZ-котримоксазол; THR - триметоприм; ERI - эриприм; LIN - линкомицин; NET - нетилмицин; РНО - фосфомицин; NIT - нитрофурантоин; MIN - миноциклин; COL - колистин.
3,
Снижение микробной контаминации воздушного пространства оценивали стандартными микробиологическими методами путем отбора проб воздуха на селективные среды для роста микроорганизмов в офисных помещениях до и после применения средств. Отмечено снижение числа микроорганизмов в 1,5-2,5 раза в м после применения средств.
Влияние биологически активного средства на работоспособность человека определяли при оценке скорости выполнения работы за определенный отрезок времени при помощи таблиц Шульте до применения средства и через 10 мин после их применения. Тестирование проводили троекратно(3 дня подряд, в конце рабочего дня). При исследованиях на группе добровольцев из числа 20 человек офисных служащих в возрасте от 30 до 50 лет, было установлено, что после использование средств на выполнение задания человек тратит, в среднем, на 5,4 сек меньше, чем обычно, без применения средств на основе предлагаемых композиций.