ПЛЕНКООБРАЗУЮЩЕЕ АНТИСЕПТИЧЕСКОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ГНОЙНО-ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ЧЕЛЮСТНО-ЛИЦЕВОЙ ОБЛАСТИ
FILM-FORMING ANTISEPTIC FOR TREATING PYOINFLAMMATORY MAXILLOFACIAL DISEASES

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано преимущественно в стоматологии и отоларингологии для лечения воспалительных заболеваний различной этиологии с использованием лекарственных препаратов пролонгированного действия, обладающих антибактериальными и одновременно фунгицидными (противогрибковыми) свойствами.
Известны средства для профилактики и лечения инфекций верхних дыхательных путей, ЛОР-органов, мочеполовой сферы, мягких тканей, вызываемых грамположительными и грамотрицательными микроорганизмами, анаэробами, хламидиями, уреоплазмами, спирохетами, например азитромицин, линкомицин, перфлокацин и др., широкий спектр действия которых обусловлен нарушением синтеза белка в микроорганизмах (Справочник важнейших лекарственных средств. Сост. П.В.Смольников. Изд. "Мир и Образование", 2004, с.104-141). Применение подавляющего большинства известных антибактериальных средств сопровождается побочными явлениями (слабость, тошнота и пр.), имеет противопоказания и требует принятия мер предосторожности, особенно при лечении ослабленных больных, детей, новорожденных. Кроме того, эффективность их применения зависит также от иммунного статуса организма, наличия сопутствующих заболеваний, влияющих на течение заболевания, чувствительности микрофлоры к антимикробным препаратам, что может приводить к неадекватной терапии. Поэтому применяемые препараты должны не только обладать высокой антибактериальной активностью, но и оказывать щадящее действие на ткани при формировании эпителия, обеспечивая снижение сроков излечения.
Известны средства лечения гнойно-воспалительных заболеваний челюстно-лицевой области с применением полимерных гелевых материалов, матричная структура которых позволяет вводить в них лекарственные субстанции, высвобождаемые при взаимодействии с обрабатываемой поверхностью. Полимерные гелевые материалы обеспечивают атравматичность воздействия и пролонгированный эффект лекарственных средств, что позволяет уменьшить количества применяемых лекарственных средств (антисептиков) и облегчить течение заболевания, снижая риск побочных явлений.
Известно средство, используемое в способе лечения гнойно-воспалительных заболеваний челюстно-лицевой области и предназначенное для обработки воспалительного очага, а именно водный раствор антисептика, в качестве которого использован 0,05-0,1%-ный раствор полигексаметиленгуанидина гидрохлорида (БИОПАГ) (патент RU №2308266, A61K 31/155). Препарат БИОПАГ является полимерным дезинфицирующим препаратом, воздействующим одновременно на грибковую и бактериальную, аэробную и анаэробную микрофлору и способным образовывать на поверхности биоцидную пленку, вследствие чего он обладает пролонгированным дезинфицирующим эффектом. Недостатком известного средства является длительность применения жидкой фазы при воздействия на больного до пленкообразования, вследствие чего средство в жидкой форме может стекать с поверхности очага заболевания до образования пленки, либо образуются структурно-неоднородные пленки, что сказывается на качестве лечения.
Известен зубной гель для лечения или предотвращения стоматологических заболеваний, содержащий антисептические компоненты - бензоат метронидазола и глюконат хлоргексидина, водный раствор хелатирующего агента, полимера и подсластителя, ароматизатор (ментол), вещество, усиливающее проникновение, и гидрооксид натрия, нейтрализующий раствор композиции до pH 5-6 с получением однородного вязкого геля (патент РФ №2240769, A61K 6/00, A61K 31/4164). Такой состав композиции реализован в коммерческом препарате «Метродент-гель», выпускаемом в частности, компанией Синмедик Лабораториа (Индия). Метродент-гель содержит, мас.%: метронидазола бензоата - 1,6 (эквивалентно метронидазола - 1, 0) и хлоргексидина глюконата - 0,25 (т.е. в 1 г геля содержится экв. 10 мг метронидазола и 2,5 мг хлоргексидина глюконата). Метронидазол (производное нитроимидазола) обладает антибактериальным и антипротозойным действием против анаэробных простейших и анаэробных бактерий, вызывающих периодонтит, а гелевая форма позволяет достичь высоких концентраций препарата на участке десны. Хлоргексидин обладает широким спектром антимикробного воздействия, причем при низких концентрациях он индуцирует бактериостатический эффект, способствуя выходу ионов форсфора и калия из бактериальных клеток, а в высоких концентрациях вызывает коагуляцию цитоплазматического содержимого бактериальных клеток, приводящих их к гибели, при этом в присутствии биологических жидкостей (кровь) активность хлоргексидина снижается незначительно (см. Политун A.M., Токарский В.Ф., Савранская Т.Е. «Клинические исследования препарата «Метродент» производителя Синмедик Лабораториз (Индия)». Учебный центр «Ренессанс», г.Киев, 2005). Несмотря на известную эффективность геля «Метродент» в реальных условиях его концентрация может быть снижена при повышенной саливации, кроме того, гель как таковой затруднительно применять при заболеваниях верхних дыхательных путей, что ограничивает сферу его применения.
Известна пленкообразующая лекарственная композиция широкого применения, (заявка РФ №2004118487, A61K 9/70), получаемая в виде тонкоизмельченного порошка с размером частиц не более 100 микрон и включающая смесь, по меньшей мере, одного активного вещества (в частности, метронидазол), одного биосовместимого агента (в частности, крахмал) и одного пластификатора (в частности, глицерин), а также, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из поверхностно-активных веществ (в частности, полиоксиэтилен), увлажняющих агентов (в частности, глицерин), связующих (в частности, желатин), ингибиторов (в частности, ПВС), ароматизаторов, регулирующих pH агентов, и сочетания, по меньшей мере, двух из этих соединений, биоразрушаемый разбавитель (в частности, маннит или крахмал), способствующее проникновению вещество (в частности, увлажнитель, такой как глицерин). Путем комбинации конкретных препаратов можно обеспечить эффективное лечение заболеваний слизистых оболочек при трансдермальном применении с местным или системным эффектом. При лечении с применением такой композиции пленка лекарственной композиции образуется на месте применения как на гидратированной подложке после нанесения композиции в распыленной форме. Однако выбор оптимальной схемы лечения затруднителен, т.к. толщина и размеры образующейся пленки невоспроизводимы и чувствительны к общему состоянию слизистой, в частности к уровню саливации, влияющему на скорость растворения пленки и высвобождения лекарственных средств. Такие условия пленкообразования влияют на эффективность трансдермального воздействия и снижают эффективность процедуры лечения, а также приводят к повышенному расходу лечебных средств в составе композиции. Известное пленкообразующее антисептическое средство выбрано в качестве наиболее близкого аналога заявляемого изобретения.
Задача изобретения заключается в повышении эффективности воздействия за счет контролируемого применения активных компонентов композиции и расширения лечебных возможностей композиции.
Задача решена тем, что пленкообразующее антисептическое средство для лечения гнойно-воспалительных заболеваний челюстно-лицевой области, включающее активные компоненты - метронидазол и хлоргексидин бигюконат в заданной концентрации, и пленкообразующую композицию для иммобилизации активных компонентов, содержащую поливиниловый спирт, крахмал, глицерин и растворитель, в соответствии с изобретением содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас.%
Метронидазол, 0,5%-раствор
0,02-0,18
Хлоргексидина биглюконат, 0,05%-раствор
0,002-0,22
Поливиниловый спирт
4,0-5,4
Крахмал картофельный пищевой
3,9-5,1
Глицерин
0,001-0,008
Растворитель
остальное
Кроме того, в качестве растворителя выбрана вода.
Кроме того, в качестве растворителя выбран изотонический физиологический раствор.
Технический результат изобретения состоит в получении пленок толщиной 1,0-1,5 мм с концентрацией иммобилизованных активных компонентов 0,15-0,20 мг/кв.см метронидазола и 0,015-0,020 мг/кв.см хлоргексидина биглюконата, которые удобно выкраивать по размеру очага поражения, размещать на поверхностях любых органов челюстно-лицевой сферы (ухо, горло, нос, слизистые, десневые карманы и др.) с обеспечением известной концентрации и объема активных веществ и возможностью пополнения количества активных компонентов в соответствии с саливацией по ходу течения болезни путем наложения дополнительных количеств пленки. Использование физиологического раствора в качестве растворителя обеспечивает щелочную реакцию среды при растворении пленки и способствует снижению кислотности слизистой, необходимой для жизнедеятельности бактерий.
Активные компоненты применяются в качестве лекарственных средств или входят в состав различных лекарственных форм, однако пленочная композиция, имеющая заявленное сочетание компонентов и заявляемую форму, ранее не была известна.
Хлоргексидин (Гибитан - ХГ) выбран как антисептик из группы галогенсодержащих, активный в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий, возбудителей венерических заболеваний, но не активный в отношении вирусов и спор.
Метронидазол выбран как антимикробное, противогрибковое и антитрихомонадное средство, причем противогрибковый эффект связан с нарушением проницаемости мембраны гриба и лизисом клетки и выражен в отношении патогенных дермафитов (Trichophyton, Epidermophyton), грамположительных (Staphylococcus, Streptococcus), грамотрицательных (Bacteroides) и др. микроорганизмов, дрожжевых грибов рода Candida и др. Метронидазол обладает высокой проникающей способностью, известно его применение в составе геля, крема, мази, раствора, таблеток, суспензии, при этом терапевтическая концентрация достигается как в эпидермальном, так и в дермальном слоях кожи. При применении возможно проявление гиперчувствительности к препарату, а при расстройствах функции печени необходим мониторинг функциональных показателей печени
Поливиниловый спирт (ПВС) (pH 5,1-6,2), в структуре которого присутствуют гидроксильные и электронизбыточные центры, обеспечивает пролонгацию действия активных веществ, иммобилизованных в полимерную матрицу.
Изотонический физиологический раствор, который является электролитным раствором и содержит ионы в физиологически оптимальном соотношении, способствует структурированию раствора ПВС, в структуре которого присутствуют гидроксильные и электронизбыточные центры, в полимерную матрицу для иммобилизации активных веществ (хлоргексидина биглюконата и метронидазола) с агентом, усиливающим их трансэпиталиальное проникновение (глицерин), в объеме матрицы. Такие свойства делают его более эффективным растворителем, чем вода. Вследствие этого раствор ПВС превращается в стабилизирующий агент композиции, т.к. обеспечивает пролонгацию действия активных веществ за счет постепенного выхода действующих компонентов из объема матрицы.
При выборе качественного и количественного состава стабилизирующего агента на основе ПВС обеспечивается соответствующая форма лекарственной композиции - в виде устойчивой к механическим воздействиям и пластичной полимерной пленки. Такая пленка может сохраняться в течение нескольких суток, что повышает эффективность и продолжительность местного воздействия активных компонентов.
При получении пленки используют крахмал картофельный пищевой, обладающий хорошим водопоглощением и набуханием, что придает пленкам хорошие механические свойства, а также приемлемыми вкусовыми качествами, низкой себестоимостью. ПВС и крахмал являются полимерами, структурирующими пленку, глицерин придает ей эластичность. Полимер крахмал имеет в своем составе амилозу, присоединяющую подходящие по размеру молекулы во внутренний канал спирали, и амилопектин, в котором отдельные участки полигликозидных цепочек спирализованы подобно амилозе. При формировании пленки крахмал и ПВС образуют полимерную матрицу сетчатой структуры, в микропоры которой включаются лекарственные препараты. Следует отметить, что известно применение антибактериального препарата (линкомицин) на пленке из биорастворимого трикотажного полотна (1 стерильная салфетка 7,5×10,5 см для хирургической практики или 1×4 см для стоматологической практики) (Справочник важнейших лекарственных средств, с.120), однако подобные пленки трудно применять, например, в ЛОР-практике.
Заявляемое антисептическое средство приготавливают следующим образом.
В растворитель (вода, изотонический физиологический раствор) вводят заданное количество метронидазола в концентрации 0,5%, подогревают до температуры 60°С и, поддерживая температуру и постоянно помешивая, вводят заданное количество ПВС и заданное количество крахмала. С помощью магнитной мешалки перемешивают раствор в течение 15-20 мин, затем в композицию вводят заданное количество глицерина, снижают температуру смеси до 40°С и добавляют заданное количество хлоргексидина биглюконата концентрации 0,05%. Объем растворителя выбирают таким, чтобы обеспечить заданную концентрацию активных компонентов в готовой композиции и обеспечить получение пленки, иммобилизующей их. Приготовленную смесь остужают, разливают в чашки Петри и помещают в сухожаровой шкаф для подсушивания при температуре 50°С в течение 5-6 час. Готовые пленки снимают и хранят в холодильной камере в течение 24 час. При разливе и высушивании 25 мл раствора получают пленку площадью ок. 50-56 кв.см толщиной 1-1,5 мм, 1 кв.см которой содержит метронидазола 0,15-0,20 мг и хлоргексидина биглюконата 0,015-0,020 мг. Получение такой пленки обеспечивает дозированное применение активных компонентов непосредственно на очагах поражения.
Для оценки микробиологической активности заявляемого средства стандартные диски, изготовленные из пленки на основе ПВС, помещали в чашки Петри со слоем мясопептонного агара 5 мм и выдерживали в течение 24 часов при температуре 37°С. При этом происходила диффузия препарата из диска в среду и, следовательно, уменьшение концентрации активного вещества в диске. С интервалом в 24 часа диски перекладывали в чашки с суточной тест-культурой и через сутки инкубации при температуре 37°С проводили измерение диаметра зон угнетения роста микроорганизмов. Применение данного метода позволяет определить изменение антимикробной активности композиции в зависимости от длительности его использования.
Микробиологические исследования разработанной композиции были проведены на кафедре микробиологии, вирусологии и иммунологии СПбГМУ имени акад. И.И.Павлова. Антибактериальная активность разработанной полимерной композиции была исследована в отношении аэробных микроорганизмов (Staphylococcus aureus, Streptococcus spp., Esherichia coli, Candida albicans, Pseudomonas aeruginosa) и анаэробных (Bacteroides spp., Peptostreptococcus spp., Fusobacterium spp.) с помощью диско-диффузионного метода. Использованная композиция имела следующий состав, мас.%: метронидазол 0,5%-раствор - 0,1, хлоргексидина биглюконат 0,05%-раствор - 0,005, ПВС - 5,0, крахмал - 5,0, глицерин - 0,004, физиологический раствор - остальное. Результаты представлены в таблице 1. Результаты микробиологических исследований показали, что разработанная композиция антисептического пленкообразующего средства обладает антибактериальными свойствами в отношении перечисленных микроорганизмов в течение длительного времени - до 5 суток, причем указанный выше интервал содержания компонентов композиции является оптимальным.
Таблица 1
Показатели антимикробной активности разработанного средства
Название микроорганизма
Диаметр зоны угнетения микроорганизмов, мм
Время экспозиции, сутки
1
2
3
4
5
Staphylococcus aureus 209
19
17
17
17
15
Streptococcus spp.
20
18
17
15
14
Esherichia coli
20
19
19
16
10
Candida albicans
22
20
18
17
14
Pseudomonas aeruginosa
18
18
17
15
13
Bacteroides spp.
16
15
15
14
11
Peptostreptococcus spp.
17
15
14
12
10
Fusobacterium spp.
17
17
15
14
12
При содержании в композиции метронидазола менее 0,02 мас.% и хлоргексидина биглюконата менее 0,002 мас.% наблюдалось снижение диаметра зоны угнетения роста микроорганизмов в среднем на 4-5 мм (уже через 2-3 суток), что обусловлено недостаточной концентрацией активных веществ в составе лекарственного средства для реализации его лечебного действия. При содержании в композиции метронидазола более 0,18 мас.% и хлоргексидина биглконата более 0,22 мас.% также наблюдалось уменьшение диаметра зоны угнетения роста тест-культур (в среднем на 2-3 мм), что может быть связано с уменьшением скорости высвобождения активных компонентов из полимерной матрицы. При снижении содержания крахмала ниже 3,9 мас.% затруднено пленкообразование, а при увеличении его содержания выше 5,1 мас.% пленки становятся ломкими. Глицерин придает пленкам пластичность, но превышение его содержания выше 0,008 мас.% не приводит к улучшению качества пленки.
Компоненты заявляемого антисептического средства в совокупности потенцируют действие друг друга, что позволяет снизить рекомендуемое при целевом применении количество метронидазола и хлоргексидина биглюконата, необходимое для достижения должного лечебного действия композиции в целом, и тем самым уменьшить риск побочного воздействия активных компонентов композиции.
Для апробации метода лечения и определения эффективности разработанная композиция была использована у больных с инфицированными ранами. Исследования были проведены в клинике хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии СПбГМУ имени акад. И.П.Павлова.
Установлены показания к применению разработанного состава.
1. Инфицированные раны, локализованные в ротовой полости (посттравматического характера, переломы челюстей в пределах альвеолярного отростка).
2. Операции в ротовой полости (резекция верхушки корня, верхнечелюстная синусотомия, лоскутные операции при пародонтите).
3. Внутриротовые раны (при периостите, остеомиелите).
4. Внутриносовые операции (подслизистая резекция перегородки носа, полипотомия носа, конхотомия, синехии носа, скрытые фурункулы полости носа, ороантральные свищи после гайморотомии).
Разработана следующая методика применения пленок.
1. Размеры используемой пленки определяются величиной внутриротовой раны.
2. Пленки выкраиваются по размеру раневой поверхности. При септум-операции пленка выкраивается соответственно хрящевой и костной части перегородки носа, т.е на всем протяжении пленка перекрывает перегородку носа с обеих сторон, что сохраняет слизистую оболочку перегородки носа от микротравмирования и коркообразования.
3. Пленка накладывается непосредственно на рану и фиксируется за счет адгезии к раневой поверхности.
4. Пленки используются в первые 3 дня через каждые 6 часов, с 4-го дня 2-3 раза в день до ликвидации воспалительных осложнений при экстренной хирургической помощи.
5. Пленки используются в первые сутки через 6 часов, со второго дня 2-3 раза в день до снятия швов при плановых хирургических вмешательствах.
6. Частота наложения пленок или количество одновременно накладываемых пленок зависят от уровня саливации.
7. У пациентов, имеющих пониженную саливацию, рассасывание пленки происходит медленнее, что является основанием к применению препарата через каждые 8 часов.
8. Пациентам с острыми воспалительными заболеваниями и при экстренной хирургической помощи в область постоперационного разреза рекомендовано накладывать пленку в два слоя каждые 6 часов в течение 3-4 дней.
9. При плановых хирургических вмешательствах рекомендовано наносить пленку в один слой.
Апробация заявляемого антисептического средства проведена на основе добровольного информированного согласия больных с одонтогенными и травматическими остеомиелитами, периоститами, при использовании внутриротовых доступов для дренирования гнойных очагов, а также при альвеолитах. Композиция был апробирована у 37 пациентов при следующих нозологических формах: травматический остеомиелит нижней челюсти (два пациента), одонтогенный остеомиелит верхней челюсти (семь пациентов), одонтогенный остеомиелит нижней челюсти (тринадцать пациентов), альвеолит (десять пациентов), одонтогенный периостит челюстей (пять пациентов). При исследованиях пленки располагали в проекции послеоперационных ран.
Для оценки эффективности производили взятие материала из раневой поверхности до и после наложения композиции с последующим бактериоскопическим и бактериологическим исследованием. Нативные мазки, взятые до наложения пленок, были обсеменены Гр+ и Гр- микроорганизмами. В мазках, взятых после наложения пленок, на клетках слущенного эпителия микроорганизмы отсутствовали. Из материала, взятого после наложения пленок для последующего бактериологического исследования, микроорганизмы не высевались, что свидетельствует об эффективности состава композиции.
В результате проведенного лечения с применением пленок разработанного состава были получены следующие результаты: антимикробный эффект отмечен у 35 больных, причем наиболее выраженным он был в отношении стафилококков, гемолитических стрептококков группы А, бактероидов и фузобактерий. Противовоспалительный эффект, который заключался в уменьшении коллатерального отека мягких тканей и снижении гиперемии тканей в области послеоперационной раны, отмечен у 14 пациентов.
Клинический пример.
1. Пациент К., 24 года, при поступлении предъявлял жалобы на головные боли, температуру, общее недомогание, а так же на боли в области верхней челюсти справа, подглазничной области, боли при приеме пищи. Для купирования приступа пациент использовал анальгин. При осмотре установлено: асимметрия лица за счет отека мягких тканей, муфтообразный инфильтрат в области 4, 5, 6 зубов, сглаженность по переходной складке. Перкуссия 5 зуба, резко болезненна. Диагноз: острый одонтогенный остеомиелит от 5 зуба. Под местной анестезией произведено удаление 5 зуба, произведен разрез по переходной складке, после дренирования гнойного очага внутриротовым доступом. Поставлен дренаж. Назначена антибактериальная терапия. Полученное гнойное отделяемое направлено на бактериальное исследование для определения чувствительности разработанной композиции к микроорганизмам. Через 24 часа после оперативного вмешательства в область постоперационного разреза вводили пленки, изготовленные как описано выше, толщиной 1,5 мм с концентрацией активных компонентов - метронидазол 0,5% - 0,15 мг/кв.см и хлоргексидин биглюконат - 0,015 мг/кв.см, при этом размер пленки соответствовал размеру раны. До и после наложения пленки производили взятие нативного мазка. С учетом умеренной саливации пленку рекомендовали использовать в течение 2 дней, по 3 раза в сутки (через каждые 8 часов). Микробиологические исследования показали значительное сокращение степени обсемененности микроорганизмами клеток слущенного эпителия, после применения композиции в динамике. При объективном обследовании через двое суток в области постоперационного разреза незначительная гиперемия слизистой и отечность. Пациент отмечал незначительную болезненность в области разреза и лунке удаленного зуба.
Таким образом, на основании проведенных клинических испытаний, можно сделать следующие выводы.
1. Разработанное средство обладает выраженным антибактериальным и противовоспалительным действием, способствует минимизации механического раздражения раны и ускорению процессов регенерации тканей.
2. Средство эффективно при лечении одонтогенных воспалительных заболеваний и может быть рекомендовано как профилактическое при внутриротовых вмешательствах.
3. Средство обеспечивает дозированное воздействие активных компонентов на организм с учетом индивидуальных особенностей организма (уровень саливации), что позволяет снизить риск побочных явлений и оптимизировать расход лекарственных средств в ходе лечения.
Разработанное средство также расширяет арсенал антисептических средств пролонгированного действия для профилактики и лечения гнойно-воспалительных процессов в челюстно-лицевой области.