Разработка оптимального состава антирубцового крема с верапамилом и его влияние на ремоделирование патологических рубцов кожи

http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2018-20-2-103-106

УДК 615.454

РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА АНТИРУБЦОВОГО КРЕМА С ВЕРАПАМИЛОМ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА РЕМОДЕЛИРОВАНИЕ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ РУБЦОВ КОЖИ

Скальский1 С.В., Огай2М.А., Соколова1 Т.Ф., Оздоев1 М-Б.М.

ФГБОУ ВО «Омский государственный медицинский университет», г. Омск, Российская Федерация 2Пятигорский медико-фармацевтический институт - филиал ФГБОУ ВО ВолгГму, г. Пятигорск, Российская Федерация

Аннотация. Целью работы явилась разработка антирубцового крема с верапамилом и морфофункциональное обоснование его фармакологических эффектов в коррекции патологических рубцов кожи. Впервые сконструирована мягкая лекарственная форма для наружного применения - антирубцовый крем, содержащий в качестве базового компонента верапамил, пене-тратора - димексид, в качестве основы - вода-вазелин-ланолин в определенном количественном соотношении компонентов крема. На основании результатов технологических и биофармацевтических исследований с использованием диализа через полупроницаемые мембраны и метода обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии высокого давления был осуществлен выбор наиболее оптимальной концентрации верапамила. Были исследованы различные составы основ: вода-вазелин-эмульгатор Т2; вода-вазелин-ланолин; стеарин-вазелиновое масло-карбонат натрия-карбонат калия-вода; воск-спермацет-ланолин-персиковое масло-вода. Установлено, что основа вода-вазелин-ланолин в соотношении 3:6:1 обеспечивает самую оптимальную скорость и полноту высвобождения входящих в ее состав лекарственных веществ. Обоснована эффективность использования оригинального антирубцового крема в коррекции патологических рубцов кожи. Экспериментальную терапию проводили антирубцовым кремом с верапамилом, в группе сравнения применяли ланолин-вазелиновую основу. Исследовали соотношение патологических и нормотрофическихрубцов, сравнивали особенности строения рубцовой ткани в зависимости от способа лечения и длительности применения лекарственных препаратов. Сделано заключение, что под действием верапамила происходит целенаправленная трансформация гипертрофических патологических рубцов в нор-мотрофические. Патогенетически обоснованный состав разработанного антирубцового крема на основе верапамила позволяет использовать его на всех этапах медицинской реабилитации больных, перенесших ожоговую травму для профилактики и лечения гипертрофических и келоидных рубцов.

Ключевые слова: антирубцовый, верапамил, димексид, гипертофический рубец, келоидный рубец.

Введение. Рубцы на коже - грубоволокнистый соединительнотканный тяж, образующийся в месте предшествующего повреждения кожи. Рубцы, возвышающиеся над уровнем кожи - гипертрофические. Келоид-ные рубцы имеют резкую границу, выступают над окружающими кожными покровами. Последние зачастую болезненны, в местах их образования ощущается зуд и жжение. Образование рубцов как следствие ожоговой травмы происходит достаточно часто и поиск новых способов лечения и профилактики гипертрофических и келоидных рубцов продолжают оставаться одной из сложнейших и нерешенных медико-социальных проблем [1, 2, 3]. Рубцы, особенно если они располагаются на лице и открытых участках тела, являются эстетическим дефектом. Для устранения рубцов на коже в медицине используются лазерная шлифовка, дермабразия, криотерапия, химические пилинги, инъекции стероидных гормонов, хирургическое иссечение.

Известен способ консервативного лечения рубцов путем непосредственной инъекции раствора верапа-мила [4, 5]. Существенным недостатком данной методики является болезненность процедуры, неравномерность воздействия лекарственного средства на рубцо-вую и перифокальные ткани, опасность развития ре-зорбтивных эффектов препарата, нарушения микроциркуляции и трофики тканей вследствие тугой инфильтрации вводимым раствором. Эти обстоятельства послужили основанием для разработки трансдермаль-ной лекарственной формы, содержащей верапамил -антирубцового крема.

Целью работы явилась разработка антирубцового крема, содержащего верапамил, морфофункциональное обоснование лечебных эффектов верапамила в коррекции патологических рубцов кожи.

Материал и методы. Было подготовлено 5 смесей, содержащих различные количественные комбинации

компонентов антирубцового крема: верапамила, ланолина, вазелина, димексида. Проведен диализ каждой смеси через полупроницаемую мембрану с отбором диализата для дальнейших исследований. На образец модели биологической мембраны [6] наносили слой разработанного антирубцового крема толщиной 1,0 -1,5 мм площадью 25 см2 (5см*5см), общей массой 0,1 г. Полученную конструкцию закрепляли в держателе и погружали в химический стакан с 50,0 мл воды очищенной. Перемешивание вели на магнитной мешалке при скорости перемешивания приемного раствора 80 ± 1 об / мин. В ходе эксперимента систему термостати-ровали при температуре 37° ± 1 °С. Через заданные промежутки времени из стакана отбирали пробы в количестве 1 мл, восполняя объем водой очищенной. В отобранной пробе определяли содержание верапамила методом обращенно-фазовой ВЭЖХ высокого давления.

Экспериментальное обоснование лечебных эффектов верапамила. На 76 белых беспородных крысах-самцах массой 230,4±15,7 граммов по способу [7] моделировались патологические рубцы путем иссечения лоскута кожи в центре спины и последующего заживления раны (55 сутки эксперимента). Животные со сформированными рубцами были разделены на две равные группы. 1-й группе крыс проводили лечение с применением верапамилсодержащего крема. Крысам 2-й группы на рубец наносили водно-вазелин-ланолиновую основу крема без верапамила. Лечение проводили ежедневно, втирая крем с верапамилом (1-я группа) или его основу (2-я группа) в зону рубца дважды в день. Через 10, 30 и 60 суток с момента формирования рубца и начала лечения животных выводили из опыта. Эксперименты выполняли в соответствии с

Концентрация верапамила гидрохлорида

приказами МЗ СССР № 755 от 12.08.77 и № 701 от 27.07.78 об обеспечении принципов гуманного обращения с экспериментальными животными. Макро- и микроскопический анализ рубцовых изменений кожи проводили с использованием стандартных методик. Срезы окрашивали гематоксилином и эозином. Результаты обработаны с помощью программы Статистика 6,0. Применяли критерии Манна-Уитни, Колмогорова-Смирнова, хи квадрат. За критический уровень было принято р <0,05.

Результаты и обсуждение. Были исследованы следующие составы основ: вода-вазелин-эмульгатор Т2; вода-вазелин-ланолин; стеарин-вазелиновое масло-карбонат натрия-карбонат калия-вода; воск-спермацет-ланолин-персиковое масло-вода.

Установлено, что основа вода-вазелин-ланолин в соотношении 3:6:1 обеспечивает самую оптимальную скорость и полноту высвобождения входящих в ее состав лекарственных веществ. Дальнейшие исследования проводили, используя именно эту основу. В качестве пенетратора в состав вводили димексид в количестве 4-6 мас.%.

Для определения степени «отдачи» действующего вещества - верапамила, исследовали различные количественные комбинации данного лекарственного средства и ланолина, вазелина, димексида. Проводили диализ каждой смеси через полупроницаемую мембрану с отбором диализата и определением в нем количества верапамила методом обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии высокого давления в изократическом режиме. Наибольший процент высвобождения данного лекарственного средства из состава антирубцового крема регистрировали в образце № 3 (табл. 1).

Таблица 1

в диализатах образцов исследуемых смесей

Образец состава (смеси)крема Площадь пика, mAU^min Концентрация верапамила гидрохлорида в диализате, %

1 579963 0,01

2 2548973 0,0385

3 3315268 0,0494

4 3160257 0,0472

5 1012335 0,017

Соотношение лекарственного средства и вода-вазе- рапамила из крема, должную растекаемость и влагоем-лин-ланолиновой основы в образце № 3 обеспечивало кость крема. Таким образом сконструирован антируб-оптимальную скорость и полноту высвобождения ве- цовый крем следующего состава (табл. 2).

Таблица 2

Оптимальный состав и соотношение компонентов антирубцового крема

Антирубцовый крем

Компоненты: Массовая доля:

верапамил 25 - 35%

димексид 4 - 6%

вазелин 11 - 19%

ланолин 40 - 60%

Соотношение различных видов рубцов в процессе их лечения через 10, 30 и 60 суток у животных 1-й и 2-й групп, получавших и не получавших верапамил в составе крема представлено в таблице 3. Через 10 суток после начала лечения статистически значимых разли-

чий между 1-й и 2-й группами, получавшими верапа-милсодержащий крем или водно-вазелин-ланолиновую основу крема без верапамила, выявлено не было. Через 30 и 60 суток разница по некоторым показателям была более чем двукратной.

Таблица 3

Соотношение различных видов рубцов у животных в процессе лечения

Вид рубца Время от начала лечения

10 30 60

1-я группа

Нормотрофические 8 16 29

Гипертрофические 27 20 8

Келоидные и гипертрофические 3 2 1

2-я группа

Нормотрофические 4 8 12

Гипертрофические 28 25 22

Келоидные и гипертрофические 6 5 4

Результаты сравнения %2= 2,5, df = 2, %2 = 7,3, df = 2, %2 = 8,3, df = 2,

p = 0,28 p = 0,027* p = 0,016*

%2 = 38,4, df = 10, p < 0,0001*

*Различия между группами статистически значимы при р <0,05

В динамике статистически значимо уменьшалось число патологических гипертрофических рубцов и увеличивалась доля нормотрофических рубцов. В большей мере это было характерно для животных 1-й группы, пролеченных верапамилом.

При анализе рубцовой ткани белых крыс отмечены особенности ее строения в зависимости от длительности применения лекарственных препаратов. Через 10 суток после начала лечения гипертрофических рубцов различия были незначительные. Выявлялся палилло-матоз эпителия в эпидермисе, клетки базального слоя гиперхромные с высоким ядерно-цитоплазматическим индексом, вакуольная дистрофия эпителиоцитов, грубые толстые коллагеновые волокна. Через 30 суток применения верапамила определялись только единичные очаговые перивазальные лимфогистиоцитарные инфильтраты. Исключительно в глубоких отделах гипертрофических рубцов выявлялось очаговое набухание с гомогенизацией коллагеновых пучков. Между пучками сформированных коллагеновых волокон определялись фибробласты и фиброциты. Через 60 суток у животных основной группы в рубцах пучки кол-лагеновых волокон приобретали вид структурно сформированных компактных образований, между кото-

рыми располагалось умеренное количество фиброцитов. Рубцы из гипертрофических превращались в простые нормотрофические.

В поверхностных отделах рубцов преобладали расширенные капилляры со структурно сформированными стенками, в более глубоких слоях - немногочисленные артерии и артериолы с толстыми стенками из 3-4 рядов гладкомышечных клеток, волокнистых структур и единичных уплощенных эндотелиоцитов.

У крыс группы сравнения при местном нанесении основы крема без верапамила даже через 60 суток сохранялось большое количество массивных грубых гипертрофических и келоидных рубцов с толстыми кол-лагеновыми волокнами, имеющими очаговые признаки фибриноидного набухания и гиалиноза. В группе сравнения через 30 и даже 60 суток от начала лечения определялись единичные перикапиллярные лимфогистиоцитарные инфильтраты. В эпидермисе выявлялись умеренная вакуольная дистрофия клеток и гиперкератоз. Под слоем базальных клеток определялось фибриноидное набухание коллагеновых волокон, а в глубоких отделах рубца на границе с подкожно-жировой клетчаткой - отдельные гиалиновые волокна.

Через 60 суток после начала лечения эпидермис имел зрелый сформированный вид с незначительным гиперкератозом. Пучки коллагеновых волокон имели

компактный, сформированный вид, с умеренным количеством фиброцитов между ними. Отмечались очаги фибриноидного набухания. В поверхностных отделах рубца многочисленные округлые капилляры со структурно сформированными стенками. В более глубоких отделах сосуды немногочисленны, с толстыми склеро-зированными стенками и очагами гиалиноза.

Заключение. Таким образом, впервые сконструирована мягкая лекарственная форма для наружного применения - антирубцовый крем, содержащий в качестве базового компонента верапамил, сопутствующего - димексид, в качестве основы - вода-вазелин-ланолин в соотношении 3:6:1, предназначенный для профилактики и лечения гипертрофических и келоидных рубцов. Результаты морфо-функционального исследования позволили сделать вывод о возможности целенаправленной трансформации гипертрофических патологических рубцов в нормотрофические под воздействием верапамила.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИИ СПИСОК

[1] Лечение гипертрофических и келоидных рубцов / Ка-рапетян Г.Э., Пахомова Р.А., Кочетова Л.В., Соловьева Н.С. и др. // Фундаментальные исследования. 2013. №№3. С. 70-73.

[2] Кеннет А. Арндт. Коррекция рубцов / под ред. Кеннета А. Арндта.- М.: Рид Элсивер, 2009. 116 с.

[3] Chike-Obi C.J., Cole P.D., Brissett A.E. Keloids: pathogenesis, clinical features, and management. // Semin Plast Surg. 2009. № 23. Р.178-184.

[4] Topical verapamil as a scar modulator/ Boggio R.F., Bog-gio L.F., Galvao B.L., Machado-Santelli G.M. //Aesthetic plastic surgery. 2014. Т. 38. №. 5. С. 968-975.

[5] Verapamil is Less Effective than Triamcinolone for Prevention of Keloid Scar Recurrence After Excision in a Randomized Controlled Trial / Danielsen P.L., Rea S.M., Wood F.M. et al. //Acta dermato-venereologica. 2016. 96(6). Р.774-778.

[6] Кайшева Н.Ш., Москаленко С.В. Способ получения моделей биологических мембран. Патент РФ №2202835

[7] Логвинов С.В., Арий Е.Г. Способ экспериментального моделирования избыточного патологического кожного рубца // Вопросы реконструктивной и пластической хирургии. 2002. № 3-4. С. 36-40.

OPTIMAL VERAPAMIL-CONTAINING ANTI-SCAR CREAM DEVELOPMENT AND ITS IMPACT ON REMODELING OF PATHOLOGICAL SKIN SCARS

Skalsky1 S.V., Ogai2 M.A., Sokolova1 T.F., Ozdoev1 M-B.M.

1Omsk state medical university, Omsk, Russian Federation 2Pyatigorsk medical pharmaceutical institute of Volgograd medical state university of the ministry of health care of Russia,

Pyatigorsk, Russian Federation

Annotation. The verapamil-containing scar cream was developed. The water-vaseline-lanolin in a certain ratio and dimexide were chosen as the optimal basis. Based on the results of biopharmaceutical studies, the most optimal verapamil concentration and the preferred cream base were chosen. The morphofunctional evidence of verapamil therapeutic effects in correction ofpathological skin scars are presented in the article. The treatment was carried out by the original anti-scar verapamil-containing cream; vaselinelanolin- containing cream was applied in the comparison group. Correlation of pathological and normotrophic scars was studied; the morphological features of the scar tissue structure depending on the mode and duration of treatment were compared. It was concluded that the transformation of pathological hypertrophic scars into normotrophic ones occurred under verapamil impact. Key words: anti-scar, verapamil, dimexide, hypertrophic scar, keloid scar.

REFERENCES

[1] Treatment of hypertrophic and keloid scars / Karapetyan G.E., Pakhomova R.A., Kochetova L.V., Solovjeva N.S. et al. // Fundamental Studies. 2013. №3. P.70-73.

[2] Kennet A. Arndt Scar correction. / under editing Kennet A. Arndt. M.: Read Elsiver/ 2009. 116 p.

[3] Chike-Obi C.J., Cole P.D., Brissett A.E. Keloids: pathogenesis, clinical features, and management. // Semin Plast Surg. 2009. № 23. P. 178-184.

[4] Topical verapamil as a scar modulator/ Boggio R.F., Boggio L.F., Galvao B.L., Machado-Santelli G.M. //Aesthetic plastic surgery. 2014. V. 38. №. 5. P. 968-975.

[5] Verapamil is Less Effective than Triamcinolone for Prevention of Keloid Scar Recurrence After Excision in a Randomized Controlled Trial / Danielsen P.L., Rea S.M., Wood F.M. et al. //Acta dermato-venereologica. 2016. 96(6). P.774-778.

[6] Kaisheva N.Sh., Moskalenko S.V. Method for Producing the Biological Membranes. Patent RF № 2202835

[7] Logvinov S.V., Ariy E.G. Simulation of excessive pathological skin scar. Issues of Reconstructive and Plastic Surgery 2002. №3. P.36-40.