ТВЕРДАЯ ДОЗИРОВАННАЯ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ, ОБЛАДАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬЮ УМЕНЬШАТЬ ЭКССУДАЦИЮ, УСКОРЯТЬ ОЧИЩЕНИЕ РАНЫ ОТ НЕКРОТИЧЕСКИХ МАСС, А ТАКЖЕ УСКОРЯТЬ ЭПИТЕЛИЗАЦИЮ И РЕГЕНЕРАЦИЮ
SOLID DOSAGE PHARMACEUTICAL COMPOSITION HAVING ABILITY TO REDUCE EXUDATION, PROVIDING FASTER WOUND CLEANSING FROM NECROTIC MASS, AS WELL AS PROVIDING FASTER EPITHELISATION AND REGENERATION

Изобретение относится к области медицины, конкретно, к фармацевтической композиции, обладающей способностью уменьшать экссудацию, ускорять очищение раны от некротических масс, а также ускорять эпителизацию и регенерацию, содержащую Ацемин - Ацексамовую кислоту, ε-ацетиламинокапроновую кислоту (далее АК).
Одним из актуальных направлений современной травматологии и ортопедии является изыскание новых способов оптимизации репаративной регенерации костной ткани. Решение этой проблемы неразрывно связано с исследованиями, посвященными изучению морфологии процесса консолидации. Успехи, достигнутые в этом направлении, позволили открыть ряд закономерностей репарации костной ткани, на основе которых создано учение о стадийности и зональности репаративного остеогенеза («Эстетическая и реконструктивная хирургия нижних конечностей», А.А.Артемьев и др. под ред. А.А.Артемьева. Издано в 2008 г., 248 с. «Травматология», под ред. Г.П.Котельникова, С.П.Миронова. 2008 г., 808 с. «Травматология», под ред. Г.П.Котельникова, С.П.Миронова, В.М.Мирошниченко. 2006 г., 400 с.).
Несмотря на то, что авторы, используя всевозможные критерии и подходы, описывают различные этапы данного процесса, общим у всех является выделение двух основных фаз - фазы образования соединительнотканной мозоли и ее последующая минерализация. Это разделение является чисто условным, так как регенерация кости представляет собой беспрерывный переход одной стадии в другую, с превалированием в данный момент тех или иных метаболических и морфологических процессов.
Накопленные экспериментальные данные дают основание заключить, что все элементы костной ткани принимают участие в остеогенезе: надкостница, гаверсовые каналы, эндост, костный мозг и окружающие ткани.
По клеточному составу источниками регенерации кости являются: фиброциты, хондроциты и хондробласты, остеоциты и остеобласты, гистиоциты, лимфоидные клетки, жировые клетки, элементы миело- и эритропоэза, ретикулоциты и эндотелиальные клетки.
Большинство исследователей («Травматология», под ред. Г.П.Котельникова, С.П.Миронова. 2008 г., 808 с. «Травматология», под ред. Г.П.Котельникова, С.П.Миронова, В.М.Мирошниченко. 2006 г., 400 с. Хусид И.Х. «Роль тирокальцитонина в репаративном остеогенезе»: Дисс. канд. мед. наук. - Калинин, 1975.) делят восстановление кости на четыре стадии:
1 стадия - катаболизм тканевых структур, дедифференцировка и пролиферация клеточных элементов;
2 стадия - прогрессирующая пролиферация и дифференцировка клеточных элементов, секретирующих органическую основу костного матрикса;
3 стадия - полное восстановление и интенсификация сосудистого снабжения формирующегося регенерата кости и минерализация белковой основы регенерата, в совокупности обеспечивающие появление первичной костной структуры;
4 стадия - восстановление исходной структуры и функции кости, физиологический гомеостаз.
Первые три стадии осуществляются довольно быстро, обеспечивая восстановление анатомической целостности костного органа, а последняя - протекает в более замедленном темпе, так как определяет функциональную перестройку костной ткани.
В настоящее время АК применяют для лечения длительно не заживающих ран, ожогов, а также при закрьпых переломах, особенно при длительном несрастании тканей, для ускорения образования послеоперационного косметического рубца.
Применяют наружно (в виде 5%-ной мази или примочек), а также внутрь (в виде 25%-ного раствора) (М.Д.Машковский, Лекарственные средства, М., ООО "Новая волна", 2002, т.2, стр.169).
Кроме того известно применение АК в комбинации с другими препаратами (лидокаин, офлоксацин) в виде спрея для лечения раневых поверхностей (патент РФ №2416394). Известна фармацевтическая композиция для местного применения, обладающая антибактериальным и некролитическим действием, содержащая в качестве одного из компонентов АК, выполненная в виде мягкой лекарственной формы (мази, или геля, или суппозиториев, или капсул для ректального применения (патент РФ №2367469).
Ряд авторов («Synergistic effect of beta-cryptoxanthin and zinc sulfate on the bone component in rat femoral tissues in vitro: the unique anabolic effect with zinc», Biol. Pharm. Bull., 2005, Nov; 28(11), p.2142-5. «Increase in bone growth factors with healing rat fractures: the enhancing effect of zinc», Int. J Mol Med., 2001, Oct; 8(4), p.433-8. «Effect of essential trace metal on bone metabolism in the femoral-metaphyseal tissues of rats with skeletal unloading: comparison with zinc-chelating dipeptide», Calcif. Tissue Int., 1996, Jul; 59(1), p.27-32. «Stimulatory effect of beta-alanyl-L-histidinato zinc on alkaline phosphatase activity in bone tissues from elderly rats: comparison with zinc sulfate action», Biol Pharm Bull., 1994, 17(2), p.345-7. «Reviewbeta-Alanyl-L-histidinato zinc and bone resorption», Gen Pharmacol, 1995, Oct) указывают в своих работах на возможность использования АК в качестве стимулятора процесса восстановления костных повреждений. Однако, необходимо более детальное изучение механизма влияния АК на различные этапы заживления переломов трубчатых костей.
Наиболее близким по технической сущности является аналог - Ацексамовая кислота: инструкция, применение и формула. Справочник РЛС (http://www.rlsnet.ru/mnn_index_id_1901.htm).
Недостатком ее является то, что порошок выполнен не в дозированной форме.
Поэтому весьма актуальным является поиск и разработка новой оригинальной фармацевтической композиции, сочетающей в себе разовую дозировку с удобной упаковкой.
Поставленная цель достигается твердой дозированной фармацевтической композицией, содержащей АК, вспомогательные вещества, обладающей способностью уменьшать экссудацию, ускорять очищение раны от некротических масс, а также ускорять эпителизацию и регенерацию тканей, выполненной в виде саше.
Порошок АК для саше является оригинальной лекарственной формой.
Разработка состава лекарственной формы - порошка состояла из нескольких этапов:
- изучение физико-химических и структурно-механических свойств субстанции;
- разработка состава лекарственной формы с учетом отсутствия химического взаимодействия между компонентами и технологии приготовления однородного порошка;
- наработка опытных серий препарата АК порошок для проведения аналитических, фармакологических и токсикологических исследований.
С учетом изученных технологических свойств субстанции проводился выбор вспомогательных веществ.
В качестве основного вспомогательного вещества был выбран сорбит. Для улучшения сыпучести порошка добавлена аминоуксусная кислота. В качестве коррегаторов вкуса использованы натрия цикламат и апельсиновый ароматизатор.
На основании экспериментальных исследований качества получаемого порошка установлен его оптимальный состав при следующем соотношении компонентов, масс.%:
Ацексамовая кислота (АК)
45,0-55,0
Аминоуксусная кислота
1,80-2,20
Сорбит
39,24-47,96
Натрия цикламат
3,60-4,40
Ароматизатор пищевой Апельсин 9374240
0,36-0,44
Технология получения данной лекарственной формы проста: все компоненты просеивают от возможных механических примесей, порошок в количестве общей массы 5 г ±3,0% помещают в пакеты из материала комбинированного «Буфлен» или из бумаги упаковочной с полиэтиленовым покрытием.
Следующие примеры иллюстрируют изобретение.
Таблица 1
Компоненты, г
Примеры
1
2
3
Ацексамовая кислота (АК)
2,27
2,49
2,75
Аминоуксусная кислота
0,89
0,10
0,11
Сорбит
1,96
2,17
2,40
Натрия цикламат
0,17
0,19
0,22
Ароматизатор пищевой Апельсин 9374240
0,019
0,021
0,022
Предлагаемое соотношение действующего вещества и целевых добавок найдено экспериментально и является оптимальным, обеспечивая порошку АК соответствие всем требованиям Госфармакопеи XI изд. и срок годности не менее 2 лет (табл.2).
Таблица 2
№№ п/п
Наименование показателя качества
Нормы требований качества
Фактические показатели
Пример 1
Пример 2
Пример 3
1.
Описание
Содержимое пакета - белый или белый с желтоватым или кремоватым оттенком порошок с запахом апельсина.
белый с желтоватым оттенком порошок с запахом апельсина.
белый порошок с запахом апельсина
белый с кремоватым оттенком порошок с запахом апельсина
2.
Время растворения
Время растворения содержимого пакета в 50 мл теплой воды не более 2 мин
1,8
1,5
1,9
3.
Средняя масса содержимого пакета
От 4,85 до 5,15 г
4,98
5,01
5,09
4.
рН
От 2,5 до 3,5
2,8
3,0
3,2
5.
Потеря в массе при высушивании
Не более 0,5%
0,16
0,23
0,21
6.
Посторонние примеси
Любая примесь не более 0,5%, суммарно не более 1,0%
0,3/0,81
0,21/0,60
0,29/0,59
7
Срок годности
2 года
2 года
2 года
2 года
Были проведены фармакологические испытания данной лекарственной формы (далее этот порошок - содержимое пакета для краткости будет именоваться просто АК).
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Опыт поставлен на 45 белых крысах (самцы, вес около 150 г.). Животные делились на 3 серии:
1 серия - контрольная, животные с экспериментальным переломом большеберцовой кости;
2 серия - животные с экспериментальным переломом большеберцовой кости, которые дважды в сутки получали по 1,0 мл плацебо;
3 серия - животные с экспериментальным переломом большеберцовой кости, которые дважды в сутки перорально получали АК в растворе по 1 мл - 15 животных;
Терапевтическая доза для крыс составила 0,25 г/кг.
Животные содержались в виварии по 5-6 крыс в одной клетке. Регенерация костной ткани у крыс изучалась после нанесения дефекта в области диафиза правой большеберцовой кости. Операция проводилась под эфирным наркозом в стерильных условиях. На медиальной поверхности правой голени производился линейный разрез кожи. Мышцы отделялись от большеберцовой кости тупым способом. Специальными щипцами обнаженная кость ломалась в средней трети. По окончании операции на кожу накладывались стягивающие швы. В данных условиях получались сравнительно однотипные переломы с незначительным смещением отломков, т.к. малоберцовая кость при этом играла роль естественной шины.
Забор материала для гистологических исследований и рентгенографии проводился через 20, 30 и 40 дней. Наши суждения о скорости и характере репаративного процесса основывались на сопоставлении данных макро-, микроскопических и рентгенологических исследований области перелома. На протяжении остеогенеза животные выводились из эксперимента путем передозировки эфирного наркоза. Область травмы подвергалась тщательному контролю. После осмотра поврежденной конечности производилась ее рентгенография.
После рентгенографии область перелома обнажалась, проверялась на подвижность отломков, плотность и величину образовавшейся мозоли. Для гистологического изучения иссекался участок большеберцовой кости, содержащий мозоль. Материал фиксировался в 10%-ном нейтральном формалине, забуференном по Лили, жидкости Карнуа, 96°, 80° и 70° спиртах. Декальцинация проводилась в 10%-ной муравьиной кислоте, смеси 40%-ной муравьиной кислоты с нитратом натрия (1:1). После декальцинации участки кости проводились по спиртам и заключались в парафин. Изготавливались продольные гистологические срезы, препараты окрашивались гематоксилином с эозином, по методике Ван-Гизон и Маллори.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКАЯ И МИКРОСКОПИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССА КОНСОЛИДАЦИИ ПЕРЕЛОМОВ В УСЛОВИЯХ ВВЕДЕНИЯ АК.
Результаты, полученные при рентгенологическом и микроскопическом изучении посттравматической регенерации костной ткани, являются фундаментом для построения наших заключений о скорости и полноте процесса консолидации.
В связи с этим изучение особенностей репаративного остеогенеза, развивающихся при введении экспериментальным животным АК, мы сочли необходимым начать с анализа рентгенологической картины мозолеобразования.
Заживление переломов прослеживалось в динамике на протяжении 40 дней.
У контрольных животных через 20 дней после травмы обнаруживается развитие периостальной реакции, выраженной более активно со стороны дистального отломка. Тень от формирующейся мозоли хорошо выражена, имеет значительную протяженность, четкий, ровный контур. Межотломковое пространство представлено в виде зубчатой щели.
Частичное срастание отломков в контроле удается отметить через 30 дней. Происходит полное образование периостальной муфты, которая охватывает концы отломков и заходит на медиальную поверхность проксимального фрагмента и латеральную поверхность дистального отломка. Начинается постепенная реконструкция периостальной мозоли и через 40 дней концы отломков оказываются спаянными первичной костной мозолью, имеющей вид гомогенной структуры. Костномозговые каналы на концах фрагментов еще закрыты и не сообщаются друг с другом.
У животных, которые ежедневно получали плацебо, рентгенологическая картина на всех сроках мало отличалась от снимков крыс контрольной серии.
В третьей опытной серии у животных, получавших АК, отмечается значительное повышение интенсивности репаративного остеогенеза.
Через 20 дней костные фрагменты оказываются спаянными хорошо развитой периостальной мозолью, которая в виде плотной гомогенной тени охватывает область регенерата и заходит далеко на концы отломков костей. У большей части животных происходит формирование первичной костной мозоли, муфтообразно скрепляющей оба фрагмента кости. Мозоль имеет четкие и гладкие контуры, однородна по своей структуре. Просматривается кортикальный слой и костномозговой канал. На 30 день эксперимента обнаруживаются все признаки формирования губчатой костной ткани, а линия перелома уже не прослеживается.
Через 40 дней область бывшего дефекта можно определить только по более широкому разрастанию костной ткани со стороны периоста и некоторому сужению костномозгового канала в зоне перелома.
Таким образом, рентгенологически выявляется консолидация проксимального и дистального фрагментов кости с полным восстановлением костномозгового канала на всем протяжении.
При гистологическом изучении препаратов тканей костного регенерата через 20 дней после перелома наблюдались отчетливые различия у животных сравниваемых опытных серий (табл.№3).
Таблица №3
ВЛИЯНИЕ АК НА РАЗВИТИЕ ЕУБЧАТОЙ КОСТНОЙ ТКАНИ ПРИ РЕЕЕНЕРАЦИИ КОСТИ
Серии
Рез. пок-ли
Ширина костнобалочных структур (мкм)
20 дней
30 дней
1 серия (контроль)
M±m
36,3
57,1
1,08
2.31
2 серия (перелом + плацебо)
M±m
37,8
58,2
2,21
2,65
3 серия (перелом + АК)
M±m
49,2
68,9
1,97
3,01
В контроле на данном этапе отмечаются хорошо выраженные пери- и эндоостальтые мозоли. Новообразованная остеоидная ткань занимает всю область регенерата вдоль отломков и доходит до линии перелома. Трабекулы образуют петли, окруженные по периферии слоями остеобластов. Образующиеся балки разориентированы и имеют значительную толщину (табл. №3). Межотломковое пространство выполняют хрящевая и хондроидная ткани, между полями которых располагаются тяжи соединительной ткани. Интермедиально находятся хондроидная и участки грануляционной ткани. Эндоостальная реакция проявляется в образовании молодых костных балок, заполняющих просвет костномозгового канала.
Таблица №4
КОЛИЧЕСТВО ОСТЕОЦИТОВ НА ЕДИНИЦУ ПЛОЩАДИ БАЛКИ НА РАЗЛИЧНЫХ ЭТАПАХ ОСТЕОГЕНЕЗА (В 100 ПОЛЯХ ЗРЕНИЯ)
Серии
Сроки
20 дней
30 дней
40 дней
1 серия(контроль)
184±3
158±2
131±2
2 серия (перелом + плацебо)
179±2
154±3
127±3
3 серия (перелом + АК)
161±2
124±3
83±2
У животных, получавших плацебо гистологическая картина места перелом не имеет существенных отличий по сравнению с крысами контрольной группы. Остеоидная ткань также выполняет всю область повреждения. Количество остеоцитов на единицу площади составляет 179±2 (табл. №4). Регенерат пока отличается неоднородностью, хондроидные ткани граничат с соединительной и грануляционной. Толщина костных балок значительно не отличается от контрольных показателей (табл. №3). Костномозговой канал заполнен новообразованными костными балками.
Гистологическое исследование тканей у животных, получавших АК, обнаруживает одновременную активную реакцию во всех зонах регенерата. Через 20 дней после травмы наблюдается бурное развитие молодой губчатой ткани. Образующиеся пери- и эндоостально балки ориентированы по длиннику кости (табл. №3). Среди трабекул располагаются отдельные крупные, интенсивно окрашенные, вакуолизированные хрящевые клетки с пикнотизированным ядром и цитоплазмой. Пролифилирующие остеобласты слоями располагаются по краям костных балок. Хрящевая ткань реформируется и фактически вся область повреждения заполнена губчатой костной тканью. Молодые костные балки в центральной части мозоли и периостальные трабекулы приобретают признаки пластинчатой структуры, происходит их дальнейшее утолщение (49,2 мкм против 36,3 в контроле) и уменьшение числа заключенных в них клеток (161±2). В центральной части мозоли еще сохраняется участок хрящевой ткани, пронизанной волокнами соединительной ткани. Эндоостально также удается отметить начало перестройки грубоволокнистой ткани в пластинчатую. Остеобластическая реакция продолжает оставаться довольно активной (табл. №4).
Следующее изучение микроскопических изменений в области костного дефекта проведено через 30 дней после перелома.
У контрольных крыс область костного дефекта представлена, в основном, грубоволокнистой костной тканью, образующейся как со стороны периоста, так и эндооста, а также интермедиарно. Отчетливо выявляются костные клетки, окраска балочных структур неравномерная, межбалочные пространства заполнены остеобластами и соединительнотканными клеточными элементами. Через центральную часть всей мозоли проходит полоса хрящевой и соединительной ткани. Просвет костномозгового канала вблизи зоны повреждения заполнен перикладинами, между которыми располагается желтый костный мозг.
У животных, получавших плацебо, никаких достоверных отличий в течении репаративного процесса в зоне перелома не выявлялось (табл. №3 и табл. №4). Так же как и в контроле, область дефекта заполнена новообразованной костной тканью с отчетливой полосой хрящевой и соединительной ткани в центре.
В серии животных, получавших АК, в отличие от контроля отломки скреплены более массивной костной тканью, новообразованные структуры более зрелые, что подтверждается уменьшением числа остеоцитов в них (124±3 против 158±2 в контроле). Сформированные балки приобретают признаки пластинчатого строения, в основном они ориентируются вдоль кости. Костные балки, формирующие периостальную мозоль, имеют крупнопетлистый рисунок. Их ширина составляет 68,9±3,01 мкм. Параллельно с перестройкой в пластинчатую кость происходит интенсивный процесс резорбции костных балок и формирование полостей желтого и миелоидпого костного мозга. Эндоостальная костная мозоль у животных этой серии формируется одновременно с периостальной. Вновь образованные балки также приобретают признаки компактизации, а часть из них рассасывается. Центральная зона дефекта в условиях воздействия АК подвергается активной резорбции и формированию в образующихся полостях участков костномозгового кроветворения. Обращает на себя внимание повышенная васкуляризация этой зоны регенерата.
Через 40 дней от начала репаративного процесса нами были выявлены следующие гистологические изменения.
У контрольных крыс мозоль, скрепляющая кость, несколько уменьшается в размерах по сравнению с предыдущим сроком исследования. Отломки спаяны созревшей губчатой тканью, идет активная перестройка грубоволокнистой ткани в пластинчатую. Трабекулы периостальной мозоли, ориентированы вдоль отломков, утолщаются, имеют крупнопетлистый характер, по сравнению с предыдущим сроком отмечается снижение числа замурованных в них остеоцитов (131±2). Вдоль балок рядами располагаются остеобласты. Общее количество костных перекладин уменьшается, межбалочные пространства заполнены желтым и миэлоидным костным мозгом. Постепенно со стороны неповрежденной кости начинает формироваться новый кортикальный слой.
При насыщении организма экспериментальных животных АК, через 40 дней от начала репаративного процесса, нами отмечено образование более совершенной мозоли, по сравнению с контролем. Утолщение диафиза в месте переломи почти полностью сглаживается. Надкостница восстановлена на всем протяжении. Кортикальный слой неповрежденных участков кости постепенно переходит в молодой слой. Частично вблизи интактной кости происходит компактизация костной ткани. В периостальной зоне массивные балки сливаются, образуют компактное вещество с обширными межбалочпыми пространствами и гавервсовыми каналами первичных остеонов. В костномозговом канале происходит истончение балок, а в межбалочных пространствах формируется клеточный и желтый костный мозг. Количество остеоцитов закономерно уменьшается и составляет 83±2 против 131±2 в контроле. Одновременно с остеобластами появляются многоядерные крупные остеокласты, которые определяют участки образования и разрушения кости в различных зонах регенерата. Эндостальная мозоль уменьшается.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результаты комплексного поэтапного исследования посттравматической регенерации костной ткани, проведенного с использованием рентгенологических и гистологических методик позволили установить, что:
1. При пероральном введении АК экспериментальным животным значительно ускоряется осуществление отдельных этапов процесса остеогенеза при сохранении последовательности их прохождения. В этих условиях существенно изменяется качественная и количественная характеристика формирующихся структур регенерата.
2. Отмечается высокая пролиферативная активность клеток мезенхимального ряда, их ускоренная дифференцировка в фибробласты и остеобласты, продуцирующие значительное количество волокнистой соединительной и остеоидной тканей в составе периостальной и провизорной мозолей.
3. В условиях введения АК при репаративном остеогенезе происходит одинаково интенсивное формирование периостальной, интермедиальной и эндоостальной мозолей на различных этапах костеобразовательного процесса.
4. Ускоренное образование губчатой кости, состоящей из широких костных перекладин, имеющих крупнопетлистый рисунок, сочетается с активной трансформацией грубоволокнистой ткани в пластинчатую, что связано с быстрым восстановлением и интенсивным прорастанием тканей регенерата кровеносными капиллярами, появлением первичных ядер кристаллизации и последующим отложением солей, что значительно сокращает окончательные сроки заживления.
Кроме того, технология приготовления предлагаемой лекарственной формы проста, а также удобна при использовании больными.