ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ ЭПИДУРАЛЬНОГО ФИБРОЗА И СПОСОБ ЕЁ ПРИМЕНЕНИЯ
PHARMACEUTICAL COMPOSITION FOR PREVENTION OF EPIDURAL FIBROSIS AND METHOD OF ITS USE

Предлагаемое изобретение относится к медицине и касается фармацевтических композиций для профилактики эпидурального фиброза и способа их применения.
Хирургия позвоночника активно развивается во всем мире и количество операций на позвоночнике с каждым годом увеличивается. Ведущим симптомом неудачно оперированного позвоночника является рецидив болевого синдрома в послеоперационном периоде. Одной из основных хирургических причин рецидива болевого синдрома в послеоперационном периоде является формирование эпидурального фиброза, который усложняет повторную операцию и делает ее более рискованной и технически сложной (Гиоев П.М., Давыдов Е.А. Повторные хирургические вмешательства при дегенеративных заболеваниях поясничного отдела позвоночника // Травматология и ортопедия России. 2009. №1(51). С. 91-95).
Послеоперационный эпидуральный фиброз развивается на фоне асептического воспаления в ответ на травму при хирургическом вмешательстве, но с разной степенью его выраженности клинико-певрологических проявлений и морфологических изменений в тканях (Животенко А.П., Сороковиков В.А., Кошкарева З.В., Негреева М.Б., Потапов В.Э., Горбунов А.В. Современные представления об эпидуральном фиброзе (обзор литературы) // Acta Biomedica Scientifica. 2017. Т. 2. №6. С. 27-33 DOI: 10.12737/article_5a0a7f9e412601.50968513).
Кроме этого, под рубцовой тканью происходит атрофия нейронов и демиелинизация аксонов (Bolat Е, Kocamaz Е, Kulahcilar Z, Yilmaz A, Topcu A, Ozdemir М, Coskun ME. Investigation of efficacy of Mitomycin-C, sodium hyaluronate and human amniotic fluid in preventing epidural fibrosis and adhesion using a rat laminectomy model. Asian Spine J. 2013; 7(4): 253-259. DOI: 10.4184/asj.2013.7.4.253).
Такие изменения значительно уменьшают или даже перечеркивают положительный эффект от операции, приводя к снижению качества жизни вплоть до инвалидизации пациентов. Профилактика формирования эпидурального фиброза является рекомендуемой альтернативой для снижения частоты осложнений при повторных оперативных вмешательствах и улучшения их исходов (Bahrami R, Akbari Е, Rasras S, Jazayeri N, Khodayar MJ, Foruozandeh H, Zeinali M, Kartalaei MM, Ardeshiri M, Baiatinia F, Ghanavatian M. Effect of local N-acetyl-cysteine in the prevention of epidural fibrosis in rat laminectomy model. Asian J Neurosurg. 2018; 13:664-668. DOI: 10.4103/ajns.AJNS_294_16).
Известны средства для снижения частоты развития фиброза в послеоперационном периоде, являющиеся противоспаечными барьерами.
Так, известно средство для профилактики фиброза в брюшной полости, содержащее сополимер полиэтиленоксида и один из гелевых компонентов таких как: полипропиленоксид, полимолочную кислоту, полимолочную гли-колевую кислоту или полиэтиленоксид, имеющий молекулярную массу от 1000 до 500000 г / моль и обладающий биосовместимостыо («Tissue adhesion barrier gel using biocompatible polymers». Patent KR100565881 B1, дата приоритета 20.07.2003).
Кроме указанных компонентов средство может содержать один противовоспалительный агент, выбранный из ибупрофена, напроксена, толметина, индометацина, причем противовоспалительный агент добавляют в готовую смесь непосредственно перед использованием во время оперативного вмешательства (п. 2 формулы изобретения). Для предотвращения адгезии тканей 1 мл раствора известного средства наносят на место повреждения кишки и париетальной брюшины.
К недостаткам данного средства следует отнести то, что оно предназначено для профилактики фиброза только в брюшной полости и не может быть использовано при оперативном вмешательстве на позвоночнике, т.к. при развитии эпидурального фиброза в процесс вовлечены не серозные оболочки, а другие ткани организма, такие как мышечные, подкожная клетчатка, нервные волокна.
Также к недостаткам известного средства следует отнести необходимость добавления в готовую смесь противовоспалительного агента непосредственно перед использованием.
Наиболее близкими по технической сущности к заявляемой фармацевтической композиции являются соединения, содержащие в своем составе эффективное количество вещества SB 203580 (4-(4-фторфенил)-2-(4-метилсульфинилфенил)-5-(4-пиридил)-1Н-имидазол), соединенное с мономерным звеном водорастворимого полимера основного характера, включая мономерное звено полиэтиленимина, мономерное звено поливи-нилпиридинов, мономерное звено поливинилимидазола, мономерное звено поливинилтриазолов, мономерное звено поливинилтетразола, мономерное звено хитозана, либо их комбинации и фармацевтически приемлемым носителем, разбавителем или эксципиентом (Пат. 2582975, Российская Федерация, МПК C08G 73/06, C08L 79/06, А61Р 41/00, C07D 401/04. Соединения, фармацевтические композиции и способ профилактики и лечения спаечного процесса / Шурыгин М.Г, Шурыгина И.А.; Патентообладатель: Акционерное общество "Фармасинтез" - №2013155582/15; заявл. 17.05.2012; опубл. 27.04.2016; Бюл. №12).
Соединения, полученные по известному изобретению, в концентрациях от 0,1 до 100 мкг/мл (в пересчете на активное вещество, блокирующее р38 MAP киназную активность) и в объеме от 0,1 до 500 мл (в зависимости от объема серозной полости), вводят в достаточном для однократного смачивания этим раствором всей поверхности серозной оболочки в ходе оперативного, малоинвазивного или диагностического вмешательства. Такое введение обеспечивает отсутствие спаечного процесса в зоне повреждения серозной оболочки. Вышеуказанная фармацевтическая композиция может быть выполнена и введена в виде жидкости для перфузии, спрея, раствора для разбрызгивания или вапоризации, пенообразного аэрозольного препарата, геля или суспензии, а также в виде иных приемлемых жидких лекарственных форм.
Относительно способа введения известного средства указано, что «… более приемлемо, если раствор наносят прямо на поверхность серозной оболочки, включая места разрезов и органы, или после приготовления раствора для профилактики спайкообразования в виде спрея его разбрызгивают прибором для разбрызгивания».
К недостаткам известной фармацевтической композиции следует отнести отсутствие эффективности профилактики эпидурального фиброза, поскольку средство предназначено для профилактики спаечного процесса.
Кроме этого известное средство невозможно применять вне серозной полости в связи с жидкой консистенцией, так как у средства нет адгезии к тканям в зоне оперативного вмешательства. Средство легко растекается в зоне нанесения, неконтролируемо распределяется в тканях, вытекает из раны. Отсутствие возможности локального воздействия также не позволяет эффективно использовать известное средство в зоне оперативного вмешательства.
Задачей заявляемого технического решения является получение фармацевтической композиции, позволяющей предупредить развитие эпидурального фиброза в зоне оперативного вмешательства.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение фармацевтической композиции, обладающей:
- способностью подавлять рост соединительной ткани в твердой мозговой оболочке и прилежащих к ней тканях после однократного применения;
- адгезией к тканям в области операционной раны позвоночника;
- снижением отека и плазматического пропитывания тканей в зоне оперативного вмешательства
- способностью не нарушать процесс ранозаживления в области операционной раны;
- отсутствием раздражающего действия;
- биосовместимостью;
- способностью предотвращать деструкцию нервных волокон.
Настоящее изобретение предусматривает фармацевтическую композицию для профилактики эпидурального фиброза, которая содержит гелевую композицию биосовместимого полимера и блокатор р38 MAP киназы.
Отличия заявляемой фармацевтической композиции заключаются в том, что в качестве биосовместимого полимера она содержит полиакриламид или карбоксиметилцеллюлозу.
Отличия заявляемой фармацевтической композиции также заключается и в том, что в качестве блокатора р38 MAP киназы содержит:
- SB203580 (4-(4'-Fluorophenyl)-2-(4'-methylsulfinylphenyl)-5- (4'-pyridyl)-imidazole);
- SB239063 (trans-4-[4-(4-Fluorophenyl)-5-(2-methoxy-4-pyrimidinyl)-lH-imidazol-1-yl]cyclohexanol);
- VX-745 (5-(2,6-Dichlorophenyl)-2-[2,4-difluorophenyl)thio]-6H-pyrimido-[1,6-b]pyridazin-6-one);
- AL 8697 (N-Cyclopropyl-3-[3-(1,1-dimethylethyl)-6,8-difluoro-1,2,4-triazolo[4,3-a]pyridin-7-yl]-5-fluoro-4-methylbenzamide).
Отличия в способе применения заявляемого средства для профилактики эпидурального фиброза заключаются в том, что фармацевтическую композицию вводят в зону ламинэктомии во время оперативного вмешательства, с фармацевтически приемлемым носителем и/или эксипиентом, в виде стерильного геля, однократно,
Проведенный сопоставительный анализ показал, что предлагаемое средство для профилактики эпидурального фиброза и способ его применения отличаются от известного и, следовательно, соответствуют критерию изобретения «новизна».
Экспериментальные исследования авторов заявляемого технического решения свидетельствуют о том, что предлагаемая фармацевтическая композиция и способ ее введения обеспечивают получение технического результата, а именно: подавляет рост соединительной ткани в твердой мозговой оболочке и прилежащих к ней тканях после однократного применения, обладает адгезией к тканям в области операционной раны, снижает отек и плазматическое пропитывание тканей в зоне оперативного вмешательства, предотвращает деструкцию нервных волокон, обладает биосовместимостыо и отсутствием раздражающего действия, не нарушает процесс ранозаживления в области операционной раны.
Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию «изобретательский уровень».
Заявляемое средство для профилактики эпидурального фиброза и способ его применения предназначены для использования в здравоохранении. Осуществление его возможностей подтверждают описанные в заявке средства и приемы, следовательно, предлагаемое изобретение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».
Предлагаемая фармацевтическая композиция и способ ее применения поясняется примерами конкретного применения.
Пример №1.
Изготовлена фармацевтическая композиция следующего состава: К 77 частям 8% раствора полиакриламида добавлено 5 частей глицерина, 2 части Твина-80, 20 частей 0.05% раствора SB203580 гидрохлорида. рН доведен до 7.6 0.1 M NaOH.
Получен густой вязкий гель, стабильный при хранении в течение 6 месяцев.
Пример №2.
Изготовлена фармацевтическая композиция следующего состава: К 73.5 частям 5% раствора полиакриламида добавлено 5 частей глицерина, 2 части Твина-80, 20 частей 0.025% раствора SB239063 в диметилсульфоксиде. рН доведен до 7.6 0.1 М NaOH.
Получен густой вязкий гель, стабильный при хранении в течение 6 месяцев.
Пример №3.
Изготовлена фармацевтическая композиция следующего состава: К 70 частям 10% раствора полиакриламида добавлено 7 частей глицерина, 1 часть Твина-80, 8 частей 0.005% раствора SB203580 гидрохлорида. рН доведен до 7.6 0.1 М NaOH.
Получен густой вязкий гель, стабильный при хранении в течение 6 месяцев.
Пример №4.
Изготовлена фармацевтическая композиция следующего состава: К 70 частям 10% раствора полиакриламида добавлено 7 частей глицерина, 1 часть Твина-80, 18 частей 0.0005% раствора VX-745 в диметилсульфоксиде. рН доведен до 7.6 0.1 М NaOH.
Получен густой вязкий гель, стабильный при хранении в течение 6 месяцев.
Пример №5.
Изготовлена фармацевтическая композиция следующего состава: К 64 частям 11% раствора Na-карбоксиметилцеллюлозы средней вязкости добавлена 11 частей 10% раствора полиэтиленоксида-1500 (ПЭО-1500), 10 частей 10% раствора кальция хлорида, 5 частей 22% натрия хлорида, 18 частей 0.05% AL 8697 в диметилсульфоксиде.
Получен густой вязкий гель, стабильный при хранении в течение 3 месяцев.
Все исследования заявляемых фармацевтических композиций были проведены с использованием экспериментальных животных и в соответствии с правилами, принятыми Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и иных целей (Страсбург, 1986) и требованиями «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к Приказу Минздрава СССР от 12.08.1977 г. №755). Исследование одобрено Комитетом но этике ФГБНУ ИНЦХТ.
Пример №6.
Эксперимент проведен на крысах-самцах породы Wistar в возрасте 4-5 месяцев, массой 250-300 грамм (n=70). Всем животным было проведено оперативное вмешательство в объеме ламинэктомии на уровне LVI позвонка. Крысы были прооперированы однотипно. Хирургическое вмешательство проводили в асептических условиях под общей анестезией с внутримышечным введением атропина 0,1% - 50 мг/кг, дроперидола - 1,5 мг/кг, кетамина - 35 мг/кг массы тела. Крысу в положении «лежа па животе» фиксировали на столике Сеченова. Операционное поле выбривали, с последующей обработкой его антисептическим раствором. Срединный разрез кожи и подлежащих мягких тканей осуществляли над остистыми отростками па уровне LV - SI позвонков с использованием бинокулярной оптики с 6-кратным увеличением и микрохирургического инструментария. С помощью высокооборотистой дрели, оснащенной алмазным буром (1 мм в диаметре), проводили выпиливание позвонковой дуги LVI позвонка с обеих сторон с последующим удалением желтой связки, не травмируя твердую мозговую оболочку. Гемостаз осуществляли орошением раны 0,9% раствором NaCl с послойным ушиванием раны атравматической иглой.
Животные были разделены на две группы по 35 животных в каждой группе:
1) контрольная (N=35) - нанесение раны.
2) основная (N=35) - введение в рану в момент окончания операции 0.3 мл фармацевтической композиции по примеру №3.
Животных из эксперимента выводили передозировкой тиопентала натрия в сроки 3, 7, 14, 21 и 28 суток. Проводили «блок-резекцию» места оперативного вмешательства. Материал фиксировали в растворе FineFix (Milestone, Италия) в течение 3 суток, затем его декальцинировали в течение 96 часов в 8% забуференном растворе муравьиной кислоты (Пат. 2500104, Российская Федерация, МПК А01N 1/02, G01N 1/28 / Шурыгина И.А., Шурыгин М.Г. заявитель и патентообладатель ФГБУ "ИЦРВХ" СО РАМН - №2012108301; заявл. 05.03.2012; опубл. 10.12.2013; Бюл. №34) с последующей заливкой в Histomix (Biovitrum). Гистологические срезы окрашивали гематоксилин-эозином. Исследование проводили методом световой микроскопии с использованием микроскопа Nikon 80i (Япония).
Результаты проведенных исследований иллюстрируют фигуры №1-6, на которых приведены патоморфологические исследования морфологических структур, проведенной ламинэктомии на уровне LVI позвонка.
На фигуре 1 позиция «А» показан выраженный отек, плазматическое пропитывание тканей в зоне ламинэктомии на 3 сутки после операции у животного контрольной группы; окраска гематоксилином и эозином, увеличение 20х.
На фигуре 2, позиция «В» показан умеренный отек в зоне ламинэктомии на 3 сутки после операции у животного основной группы; окраска гематоксилином и эозином, увеличение 20х.
Установлена хорошая адгезия геля к тканям зоны оперативного вмешательства; снижение отека и плазматического пропитывания тканей в зоне оперативного вмешательства у основной группы по сравнению с контрольной в сроки 3 и 7 суток после операции.
Пример №7.
Проведено моделирование эпидурального фиброза аналогично примеру 6.
Животные были разделены на две группы, по 35 животных в каждой группе:
1) контрольная - нанесение раны.
2) основная - введение в рану в момент окончания операции фармацевтической композиции по примеру №3.
Проведение эксперимента аналогично описанному в примере №6.
В результате установлено, что у животных контрольной группы наблюдалась выраженная деформация позвоночного канала; в процессе наблюдения изменилось соотношение размеров позвоночного канала - прогрессивно снижался передне-задний размер позвоночного канала, параллельно нарастал поперечный размер, что привело к изменению формы канала.
У животных основной группы грубой деформации позвоночного канала не наблюдалось.
На фигуре 3 позиция «С» показан резко деформированный позвоночный канал в зоне ламинэктомии у животного контрольной группы на 28 сутки после операции, окраска гематоксилином и эозином, увеличение 20х.
На фигуре 4 позиция «D» показано нормальное соотношение передне-заднего и поперечного размера позвоночного канала на 28 сутки после операции у животного основной группы, окраска гематоксилином и эозином, увеличение 20х.
Пример №8.
Проведено моделирование эпидурального фиброза аналогично примеру 6. Животные были разделены на две группы по 35 животных в каждой группе:
1) контрольная - нанесение раны.
2) основная - введение в рану в момент окончания операции фармацевтической композиции по примеру №3.
Проведение эксперимента аналогично описанному в примере №6.
Установлено, что у животных контрольной группы во все сроки наблюдения отмечалась вакуолизация и деструкция большого числа нервных корешков конского хвоста, нарушение целостности их оболочек. Максимально выраженные изменения были отмечены на 28 сутки.
У животных основной группы нервные корешки конского хвоста оставались интактными, что свидетельствовало о снижении вовлечения их в патологический процесс и отсутствии сдавления и ишемизации.
На Фигуре 5 позиция «Е» показано нарушение целостности оболочек конского хвоста, позиция «G» - деструкция нервных волокон конского хвоста в зоне ламинэктомии у животного контрольной группы на 28 сутки после операции, окраска гематоксилином и эозином, увеличение 400х.
На Фигуре 6 позиция «F» показана сохранность корешков конского хвоста на 28 сутки после операции у животного основной группы, окраска гематоксилином и эозином, увеличение 400х.
Полученные результаты свидетельствуют о:
- подавлении роста соединительной ткани в твердой мозговой оболочке и прилежащих к ней тканях после однократного применения разработанной фармацевтической композиции;
- хорошей адгезии фармацевтической композиции к тканям в области операционной раны;
- снижении отека и плазматического пропитывания тканей в зоне оперативного вмешательства
- не нарушении процесса ранозаживления в области операционной раны;
- отсутствии раздражающего действия;
- биосовместимости;
- предотвращении деструкции нервных волокон.
Таким образом, предлагаемая фармацевтическая композиция и способ ее использования позволяют предупредить развитие эпидурального фиброза в твердой мозговой оболочке и прилежащих к ней тканях.