Лекарственное средство в виде комплекса 3,3'-дииндолилметана и β-циклодекстрина, способ его получения и способ лечения цервикальных неоплазий с его применением
MEDICINAL AGENT IN FORM OF COMPLEX OF 3,3'-DIINDOLYLMETHANE AND β-CYCLODEXTRIN, METHOD FOR PREPARING THEREOF AND METHOD OF TREATING CERVICAL NEOPLASIA USING THEREOF

Область техники
Изобретение относится к области медицины и химико-фармацевтической промышленности, и может быть использовано для производства лекарственных форм 3,3'-дииндолилметана и их применения для лечения и профилактики заболеваний женской репродуктивной системы.
Уровень техники
Использование 3,3'-дииндолилметана (DIM) в качестве лекарственного вещества широко известно. Синтез 3,3'-дииндолилметана основан на олигомеризации индол-3-карбинола в кислой среде. Источником индол-3-карбинола являются натуральные продукты: брокколи, цветная капуста, белокочанная капуста, кольраби. К настоящему времени открыты лечебные свойства 3,3'-дииндолилметана в отношении целого ряда заболеваний, таких как миома, аденомиоз, гиперплазия щитовидной железы, атопический дерматит, болезнь Крона. Этот список постоянно пополняется новыми направлениями терапевтического применения 3,3'-дииндолилметана. За последние годы опубликовано более 300 научных статей в области применения 3,3'-дииндолилметана и его производных. Препараты на основе 3,3'-дииндолилметана обладают уникальными свойствами и обладает огромным фармацевтическим потенциалом.
Одним из недостатков 3,3'-дииндолилметана является его характерный для большинства индолов неприятный запах, что ограничивает его применение у некоторой категории больных. Вторым существенным недостатком дииндолилметана является его низкая биодоступность, что мешает достижению необходимых терапевтических концентраций активного вещества в очагах поражения.
Известна пероральная лекарственная форма, включающая 3,3'-дииндолилметан, Полисорбат 80 и диметилсульфоксид [RU 2666242 С1, опуб. 06.09.2018]. Растворимость 3,3'-дииндолилметана в ДМСО составляет 18-20%. В указанной форме доля ДМСО составляет не более 1% от массы 3,3'-дииндолилметана - основного активного лечебного вещества. В данном случае ДМСО применяется в качестве добавки, улучшающей биодоступность. ДМСО относится к малотоксичным веществам, однако его способность быстро проникать через биологические мембраны может приводить к тому, что вместе с активным лекарственным веществом увлекаются и токсичные вещества. Существуют примеры, когда при применении ДМСО в дозах 606 мг/кг у пациента появлялись тошнота, рвота, нарушение функций печени. В другом случае нанесение ДМСО на кожу женщины 1800 мг/кг вызвало одышку, цианоз и нарушения в показаниях анализа крови [И.Д. Гулякин, Н.А. Оборотова, В.М. Печенников, Солюбилизация гидрофобных противоопухолевых препаратов, Химико-фармацевтический журнал Том 48, №3 (2014) стр. 46-50].
Известна ингаляционная лекарственная форма для лечения заболеваний верхних дыхательных путей, где в качестве растворителя 3,3'-дииндолилметана используются этиловый спирт и глицерин в соотношении 2:1 [RU 2665974 опуб. 05.09.2018]. Известно, что спиртоглицериновая смесь является универсальным растворителем многих органических соединений, в том числе и 3,3'-дииндолилметана. В указанной фармацевтической форме 0,85-17 мг 3,3'-дииндолилметан растворен в одном миллилитре спиртоглицериновой смеси. Для перорального применения 3,3'-дииндолилметана подобная форма не пригодна, так как для достижения необходимой терапевтической дозы 3,3'-дииндолилметана (150-300 мг) пациенту придется в течение 2-3 месяцев употреблять более 15 мл этилового спирта ежедневно.
Известно лекарственное средство для лечения гиперпластических и воспалительных заболеваний человека, содержащее в качестве активного начала 3,3'-дииндолилметан, при этом оно представляет собой раствор, содержащий в качестве носителя смесь рыбьего жира и полисорбата, [RU 2419426 С1 опуб. 27.05.2011]. Использование рыбьего жира в качестве вспомогательного вещества в активной лекарственной форме имеет ряд преимуществ: 3,3'-дииндолилметан хорошо растворяется в маслах, а сам по себе рыбий жир содержит полиненасыщенные жирные кислоты омега-3 и омега-6, а также витамины А и D. Вместе с тем использование рыбьего жира имеет и ряд серьезных недостатков. Основным недостатком рыбьего жира является его склонность к окислению и изменению физико-химического состава, что, в свою очередь, может приводить к накоплению токсичных веществ в его составе, повышению кислотности, снижению растворимости активной лекарственной формы и образованию осадка. В клинической практике курс приема рыбьего жира, как правило, не превышает 30 дней, а значимый терапевтический эффект от применения лекарственных форм на основе 3,3'-дииндолилметана наступает через 2-3 месяца. В результате пациент получает избыточную дозу рыбьего жира.
Чрезвычайно важно отметить, что в многочисленных исследованиях in vitro биологические эффекты DIM носили строго дозозависимый характер. Однако в опытах in vivo и в клинических исследованиях увеличение дозировок лишь в ограниченном диапазоне приводило к усилению эффекта данного индола. Большинство авторов объясняют это недостаточной биодоступностью DIM и его низкой абсорбцией в желудке. В связи с этим весьма перспективным является разработка препаратов местного действия на основе DIM.
Ранее нами было разработано лекарственное средство в форме вагинальных суппозиториев для лечения цервикальных неоплазий, которое содержит в качестве активной субстанции 3,3'-дииндолилметан и липофильную основу, содержащую твердый кондитерский жир, поливинилпирролидон и бутилгидроксианизол (RU 2318510 С1, опуб. 10.03.2008). Клинические исследования показали, что DIM в виде вагинальных суппозиториев обладает выраженным лечебным эффектом и вызывает регрессию цервикальных неоплазий, ассоциированных с вирусами папилломы человека. Однако при широком использовании лекарства в клинической практике обнаружились два существенных недостатка. Препарат необходимо хранить при температуре +4°С, так как при хранении при комнатной температуре наблюдалось изменение окраски, что обусловлено распадом DIM в составе суппозиториев. Кроме того, препарат должен назначаться два раза в день, это необходимо для достижения терапевтической концентрации DIM, что не всегда удобно для пациенток. Увеличение концентрации активного вещества в свечах приводит к рыхлости свечей и существенному снижению сроков хранения.
Известны лекарственные средства, в которых в качестве средства, повышающего водорастворимость органического соединения, используются нетоксичные циклодекстрины.
В патенте US 5914122 раскрыто использование циклодекстринов и их производных, таких как β-CD, γ-CD или HP-β-CD, для приготовления водных растворов будезонида. Недостатком указанной формы является ее низкая физико-химическая стабильность в жидком состоянии. Сообщается, что срок хранения фармацевтической формы составляет от 3 до 6 мес.
Наиболее близкими к предложенному лекарственному средству и способу его получения являются принятые за прототип самоэмульгирующаяся композиция, включающая 3,3'-дииндолилметан, смесь натуральных масел, поверхностно-активного вещества (ПАВ), дополнительных ПАВ и растворителя, а также способ ее получения, который включает следующие стадии: (а) смешивание растворителя, поверхностно-активного вещества с числом ГЛБ, превышающим 7, и вспомогательного поверхностно-активного вещества с числом ГЛБ, равным или меньшим, чем 7 (и, необязательно, дополнительных наполнителей, таких как поликарбонат и/или полоксамер), (б) нагревание и перемешивание смеси до однородности, (в) охлаждение смеси (например, до приблизительно 50°С или от 40 до 60°С) и добавление дииндолилметана, и, необязательно, одного или нескольких дополнительных активных ингредиентов, и (г) дальнейшее перемешивание смеси до однородности. Полученная смесь может быть изготовлена в подходящей лекарственной форме, такой как мягкие или твердые желатиновые капсулы, и ей позволяют дополнительно остыть до температуры окружающей среды [US 9918965 В2, 20.03.2018].
Недостатком указанной композиции является возможный гидролиз веществ липидной природы с образованием моноглицеридов, что приводит к снижению растворяющей способности композиции по отношению к 3,3'-дииндолилметану, и, как следствие, к выпадению 3,3'-дииндолилметана в виде осадка в желудочно-кишечном тракте [Kaukonen A.M., Boyd B.J., Porter C.J., Charman W.N. Drug solubilization behavior during in vitro digestion of simple triglyceride lipid solution formulations, Pharm. Res. (2004) N 21. P.245-253]. В материалах патента отсутствует информация о поведении состава в присутствии ферментов, которые меняют химический состав композиции, тем самым снижая растворимость активного фармацевтического ингредиента в системе [Ю.А. Баскакова Обоснование и разработка технологии концентрата полиненасыщенных жирных кислот омега-3 из рыбных жиров // Кандидатская диссертация. Москва (2017) стр. 322]. Высокое содержание поверхностно-активных веществ в фармацевтической композиции может вызывать раздражение кишечно-желудочного тракта [К.В. Алексеев, К.Г. Турчинская, Е.В. Блынская, Р.В. Тихонова, Технология самоэмульгирующихся систем доставки лекарственных веществ, Вестник новых медицинских технологий. Т.2, №1, стр. 128]. Кроме того, в проведенных исследованиях [Wang Z, Klipfell Е, Bennett BJ, Koeth R, Levison BS, Dugar B, Feldstein AE, Britt EB, Fu X, Chung YM, Wu Y, Schauer P, Smith JD, Allayee H, Tang WH, DiDonato JA, Lusis AJ, Hazen SL Gut flora metabolism of phosphatidylcholine promotes cardiovascular disease. Nature. (2011) 472 (7341): 57-63], было показано, что используемое в составе вспомогательное вещество Phosphatidylcholine может приводить к усилению атеросклероза.
Известен способ лечения плоскоклеточных интраэпителиальных поражений шейки матки, независимый от наличия их ассоциированности с ВПЧ, включающий применение суппозиториев вагинальных «Цервикон-ДИМ», содержащих дииндолилметан 100 мг, а также вспомогательные вещества: жир твердый, кросповидон и краситель, при этом препарат применяется в течение не менее 6 месяцев в дозировке 200 мг/сут дииндолилметана [RU 2552332 С1, опуб. 10.06 2015].
Недостаток способа заключается в том, что при назначении препарата пациенты довольно часто предъявляют жалобы на жжение и дискомфорт, что вероятно обусловлено быстрым высвобождением активного вещества.
Наиболее близким к предложенному является способ комбинированной терапии дисплазии шейки матки, ассоциированной с вирусами папилломы человека, заключающийся в том, что осуществляют местное лечение пациентки с помощью лекарственного средства, а именно, вагинальных суппозиторий, содержащих 3,3'-дииндолилметан, при этом перед началом местного лечения осуществляют однократное введение пациентке вакцины против вируса папилломы человека (RU 2701525 С1, опуб. 27.09.2019).
Данный способ имеет высокую терапевтическую эффективность. Однако, при назначении препарата в этом случае пациенты также довольно часто предъявляют жалобы на жжение и дискомфорт. Кроме того, при исследовании комбинированной терапии, включающей вакцинацию и применение суппозиториев, содержащих 3,3'-дииндолилметан, наблюдалась довольно быстрая регрессия (в течение 2-х месяцев с момента начала лечения) очагов дисплазии по данным кольпоскопии и гистологического анализа. Однако, при данных сроках наблюдения не удавалось добиться элиминации ВПЧ высокого риска. Этот факт указывает на высокую вероятность рецидивирования, что также требует своего решения.
Таким образом, несмотря на перспективность данного подхода, лекарственное средство нуждается в оптимизации. В частности, возможность хранения при комнатной температуре, что значительно упростит проблемы логистики. Необходимо повысить содержание активного вещества и обеспечить постепенное высвобождение субстанции. Эти решения должны сократить сроки лечения и устранить побочные эффекты в виде жжения при назначении препарата.
Раскрытие изобретения
В основу настоящего изобретения положена техническая проблема создания лекарственного средства, обладающего высоким уровнем растворимости 3,3'-дииндолилметана в водном растворе и маскирующей неприятный запах индол-производных, создания способа получения указанного средства, обеспечивающего стабильность средства в течение большого срока, а также создания способа лечения цервикальных неоплазий у женщин, при котором отсутствует зуд и жжение, а также обеспечивается элиминация ВПЧ.
Техническим результатом изобретения является повышение растворимости 3,3'-дииндолилметана в воде в концентрациях от 1 мг/мл и маскировка неприятного запаха основного ингредиента.
Технический результат достигается за счет того, что лекарственное средство на основе 3,3'-дииндолилметана, содержащее 3,3'-дииндолилметан и комплексообразующий компонент, отличается от прототипа тем, что в качестве комплексообразующего компонента средство содержит β-циклодекстрин при следующем соотношении компонентов, мас. %:
3,3'-дииндолилметан
10-20
β-циклодекстрин
80-90
Лекарственное средство может иметь форму капсул, или суппозиторий, или таблеток, или порошка для растворения в воде.
Технический результат также заключается в обеспечении получения лекарственного средства со стабильным составом композиции.
Данный технический результат достигается способ получения лекарственного средства на основе 3,3'-дииндолилметана, заключающимся в том, что растворяют β-циклодекстрин в воде с получением концентрации раствора 10-25% в расчете на сухой β-циклодекстрин, в полученный раствор добавляют 3,3'-дииндолилметан при следующем соотношении 3,3'-дииндолилметана и сухого β-циклодекстрина, мас. %:
3,3'-дииндолилметан
10-20
β-циклодекстрин
80-90,
раствор перемешивают, полученную суспензию подвергают распылительной сушке при температуре газа 160-185°С, полученный сухой продукт просеивают с получением лекарственного средства в виде порошка.
Также технический результат заключается в обеспечении элиминации ВПЧ, а также в устранении побочных эффектов жжения и дискомфорта при местном лечении лекарственным средством на основе 3,3'-дииндолилметана.
Технический результат достигается способом лечения цервикальной неоплазий, ассоциированной с вирусом папилломы человека, заключающимся в том, что осуществляют однократное введение пациентке вакцины против вируса папилломы человека, после чего осуществляют местную терапию пациентки с помощью лекарственного средства, содержащего 3,3'-дииндолилметан, при этом способ отличается от прототипа тем, что в качестве лекарственного средства используют комплекс 3,3'-дииндолилметана и β-циклодекстрина в форме вагинальной таблетки.
Перечень иллюстраций
На фиг. 1 представлена структура комплекса 3,3'-дииндолилметана и β-циклодекстрина.
На фиг. 2 - график зависимости максимальной растворимости дииндолилметана от концентрации β-циклодекстрина.
Примеры осуществления изобретения
В качестве основного действующего компонента заявленной композиции использован 3,3'-дииндолилметан. В качестве дополнительного средства в предложенном лекарственном средстве используется β-циклодекстрин, обладающий способностью повышать растворимость многих органических веществ.
Установлено, что повышение растворимости органических веществ в присутствии циклодекстринов происходит благодаря формированию стабильного комплекса без образования ковалентных связей. На фиг. 1 схематично представлена структура комплекса 3,3'-дииндолилметана и циклодекстрина. Циклодекстрин показан в виде двух колец. Внутренняя часть структуры циклодекстрина обладает гидрофобными свойствами, а наружная часть - гидрофильными. Благодаря этим уникальным свойствам циклодекстрина обеспечивается растворимость некоторых органических веществ.
Циклодекстрины широко используются в различных лекарственных средствах: Nicorette, Zyrtek, Ulgut, Voriconazole, Kyprolis, Nexterone и ряде других.
В приведенных лекарственных средствах циклодекстрин не только способствует повышению их растворимости и биодоступности активного вещества, но и улучшает органолептические свойства (вкус и запах) препарата.
Была исследована растворимость 3,3'-дииндолилметана в зависимости от концентрации различных циклодекстринов. В экспериментах использовались:
- α-циклодекстрин (αCD);
- β-циклодекстрин (βCD);
- γ-циклодекстрин (γCD).
Результаты экспериментов по определению растворимости в растворах различных циклодекстринов показаны на фиг. 2. Полученные результаты показали, что максимальная растворимость 3,3'-дииндолилметана достигается в сочетании с β-циклодекстрином (PCD).
Растворы комплекса 3,3'-дииндолилметана с различными циклодекстринами оказались термодинамически неустойчивы. Уже через сутки значение рН растворов понизилось с 7,3-7,8 до 6,7-7,1. Термодинамическую устойчивость комплекса удалось достичь благодаря переводу комплекса из раствора в кристаллическую форму. Для этого полученный в водном растворе комплекс подвергался распылительной сушке. Полученный в результате сушки кристаллический порошок просеивался через сито с размером отверстия просеивающего элемента 1 мм.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1.
Способ получения лекарственной формы комплекса 3,3'-дииндолилметана и β-циклодекстрина (DIM+βCD).
Порошок β-циклодекстрина в количестве 5600 г (влажность 12%) растворяли в 22,6 литра воды, постепенно перемешивая. В раствор β-циклодекстрина добавляли 713 г 3,3'-дииндолилметана. Суспензию перемешивали в течение 4 часов. Полученную суспензию подавали в распылительную сушку при температуре газа 180°С. Выход полученного комплекса дииндолилметан-циклодекстрин (DIM+βCD) составил 5350 г. Сухой продукт просеивали через сито с размером отверстия просеивающего элемента 1 мм. Соотношение DIM и сухого β-циклодекстрина в полученном продукте составило соответственно 12,6 мас. % и 87,4 мас. %, что соответствует молярному соотношению этих компонентов в комплексе.
Полученный комплекс растворяется полностью в воде.
Раствор комплекса DIM+βCD был подвергнут хроматографическому анализу. Результаты физико-химического анализа показали практически полное совпадение хроматограмм чистого 3,3'-дииндолиметана и комплекса DIM+βCD.
Комплекс приготавливали также при следующих соотношениях DIM и сухого β-циклодекстрина.
1. DIM 10 мас. %, βCD 90 мас. %.
2. DIM 20 мас. %, βCD 80 мас. %.
Отклонение соотношения от молярного в указанных пределах и небольшой избыток того или другого компонента в полученном продукте не влияет на свойства лекарственного средства.
Пример 2.
Оценка органолептических свойств фармацевтической формы.
Группе пациентов из 10 человек, принимающих препарат на основе 3,3'-дииндолилметана по назначению врача, было предложено оценить органолептические свойства нового комплекса (вкус и запах). Все участники отметили значительный положительный эффект в отношении вкуса и маскирующее влияние циклодекстрина на неприятный запах 3,3'-дииндолилметана.
Пример 3.
Составы препаратов.
1. Вагинальные таблетки, состав:
Комплекс DIM+βCD 99%
Магния стеарат 1%.
Таблетки могут быть покрыты оболочкой, облегчающей введение во влагалище. Вагинальные таблетки могут быть изготовлены и с другими известными вспомогательными веществами или могут быть получены простым прессованием субстанции без использования вспомогательных компонентов.
2. Таблетки пероральные, состав:
Комплекс DIM+βCD - 71%
Микрокристаллическая целлюлоза - 21%;
Натрия крахмалгликолят - 7%;
Магния стеарат - 1%.
Варианты таблеток:
1) Для рассасывания либо жевательные, без оболочки
2) Пролонгированного либо обычного высвобождения, как без оболочки, так и с кишечнорастворимой оболочкой.
Пример 4.
Изучение стабильности вагинальных лекарственных форм, содержащих 3,3'-дииндолилметан
В таблице 1 приведены результаты исследования стабильности вагинальных лекарственных форм, содержащих 3,3'-дииндолилметан, при хранении в условиях 25°С в течение 6 месяцев.
Вывод: лекарственная форма DIM+βCD стабильна при длительном хранении при температуре, не превышающей 25°С.
Пример 5.
Исследование концентрации 3,3'-дииндолиметана в плазме крови пациентов.
В клинических исследованиях проводилось сравнение эффективности водорастворимого комплекса на основе циклодекстринов и кристаллического 3,3'-дииндолилметана в равных дозировках. Во всех исследуемых группах пациентов установлена выраженная положительная динамика при приеме водорастворимых комплексов и отсутствие таковой при приеме кристаллического 3,3'-дииндолилметан. Результаты измерения концентрации 3,3'-дииндолилметана в плазме пациентов представлены в таблице 2.
Результаты испытаний показали, что устойчивые параметры биодоступности достигнуты при использовании водорастворимых комплексов DIM+βCD, DIM+RAMEB и DIM+SBEβCD в дозировке 100 мг в день. При этом концентрация DIM в плазме при приеме 100 мг водорастворимых комплексов составила более 300 нг/мл.
Пример 6.
Лечение неоплазий шейки матки вагинальными таблетками, содержащими 3,3'-дииндолилметан (200 мг) в комплексе с β-циклодекстрином.
Основные критерии включения пациенток в клиническое исследование.
1. Кольпоскопическая картина поражений шейки матки на фоне зоны трансформации I и II типа.
2. Возраст 18-45 лет.
3. Диагноз цервикальной интраэпителиальной неоплазий 1-2 степени (CIN I-II), верифицированный гистологически.
4. Наличие вируса папилломы человека (ВПЧ) 16 или 18 типов, выявленных методом полимеразной цепной реакции.
По основным демографическим показателям (возраст, рост, масса тела, индекс массы тела) группы исследования не различались, что позволяло объединить их для анализа согласно задачам исследования
Значимых различий в характеристиках исходного состояния: данных гинекологического анамнеза (возраст, менархе, длительность менструаций, интервал между менструациями, возраст начала половой жизни) выявлено не было.
Схема лечения включала в себя однократную вакцинацию препаратом Гардосил или Церварикс и со следующего дня введение вагинальных таблеток, содержащих 3,3'-дииндолилметан (200 мг) в комплексе с β-циклодекстрином на ночь в течение двух месяцев.
После завершения периода терапии пациенткам были выполнены кольпоскопическое исследование и цитологический анализ шейки матки и исследование на ВПЧ 16 и 18 типов методом ПЦР. Оценка показателей эффективности терапии через 2 месяца лечения - по данным кольпоскопии, цитологического исследования и элиминации ДНК ВПЧ по результатам ПЦР отображена в таблице 3.
Как следует из полученных результатов, представленных в таблице 3, комбинация вакцинных препаратов с вагинальными таблетками, содержащими 3,3'-дииндолилметан, демонстрирует выраженный терапевтический эффект по сравнению с монотерапией таблетками. Особенно важным результатом лечебных свойств вагинальных таблеток следует считать элиминацию ВПЧ, чего не удалось достичь в предыдущей работе с вагинальными суппозиториями [RU 2701525 С1 опуб. 27.09.2019]. Достижение этого эффекта с помощью вагинальных таблеток, содержащих комплекс DIM+βCD позволяет избежать рецидивирования диспластических процессов. Следует также отметить, что при назначении вагинальных таблеток пациентки не предъявляли жалобы на жжение и чувство дискомфорта.