Фармацевтическая композиция, обладающая антимикробной и противогрибковой активностью
PHARMACEUTICAL COMPOSITION POSSESSING ANTIMICROBIAL AND ANTIFUNGAL ACTIVITY

Настоящее изобретение относится к области медицины, фармацевтике и нанотехнологиям и конкретно, к фармацевтическим композициям на основе трийодметана и алюмосиликатного носителя, обладающим ранозаживляющей, антибактериальной и противогрибковой активностью.
Уровень техники
Известен способ получения наноразмерного амфотерицина В с использованием раствора амфотерицина В в диметилсульфоксиде и неактивного носителя, при этом в качестве неактивного носителя используют алюмосиликатные нанотрубки и процесс ведут путем смешения раствора амфотерицина В в диметилсульфоксиде при комнатной температуре с алюмосиликатными нанотрубками с последующим осаждением 1-20 масс. % амфотерицина В на алюмосиликатные нанотрубки путем обработки полученной смеси водой при интенсивном перемешивании и скорости подачи воды 10 мл/мин (патент RU 491288, публ. 27.08.2013). Данная фармацевтическая композиция имеет только противогрибковую активность.
Известен способ получения фармацевтической композиции, заключающийся в том, что флуконазол смешивают с алюмосиликатными нанотрубками в среде водного этанола с последующим перемешиванием полученной суспензии и выпариванием этанола (патент RU 2497521, публ. 10.11.2013). Данная фармацевтическая композиция имеет только противогрибковую активность.
3
Известен способ получения препарата трийодметана (CHI) из йодида калия, йода, гидроксида натрия и ацетона, включающий операции перемешивание реагентов в растворе, осаждение, фильтрование и сушку (Гитис С.С., Глаз А.И., Иванов А.В. Практикум по органической химии: Органический синтез. - М.: Высшая школа, 1991, с. 147-148). Данный препарат оказывает как противогрибковое, так и бактерицидное действие. Антисептическое вещество трийодметан обладает бактерицидным действием на Streptococcus salivarius, Str. sanguis, Str. mutans. кокки рода Veilonella, на грамположительные палочки, представленные родом Lactobacillus, L. casei, L. acidophylius L. salivahus, на грамотрицательные анаэробные и микроаэрофильные бактерии Bacteroidaceae рода: Bacteroides, Fusobacterium, Leptotrichia, а также действует на грибы Candida albicans, Aspergillus niger.
У полученного традиционными способами кристаллизованного порошкового трийодметана есть существенные недостатки - при нахождении в полости рта он вызывает обильную саливацию, поскольку выделяет большое количество атомарного йода, а также он относительно быстро покидает область нанесения, поскольку не имеет хорошей адгезии к поверхности ткани. Трийодметан в виде порошка имеет огромную скорость выделения атомарного йода, что ограничивает области применения, поскольку выделение атомарного йода на поверхность слизистой оболочки вызывает йодизм (неинфекционное воспаление слизистых оболочек в местах выделения йода при передозировке или индивидуальной непереносимости препаратов йода).
Наиболее близким аналогом настоящего изобретения является фармацевтическая композиция, обладающая антимикробной и противогрибковой активностью, содержащая трийодметан, нанесенный на алюмосиликатные нанотрубки с внешним диаметром трубок 60-160 нм, внутренним диаметром 10-60 нм и длиной трубок 100-5000 нм, взятых при следующих соотношениях: трийодметан - 50 мас. %, алюмосиликатные нанотрубки - 50 мас. % (патент RU2618450, публ. 03.05.2017). Одним из недостатков известной композиции является относительно большое количество трийодметана, что в ряде случаев может проявлять нежелательные эффекты, например, при использовании на больших раневых поверхностях. Кроме того, композиция часто бывает неоднородной по размерам частиц -содержит достаточно крупные агрегаты. Это приводит к снижению адгезии композиции к ткани и раневой поверхности, снижению ее активности, длительности действия и устойчивости к внешним воздействиям.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является создание фармацевтической композиции трийодметана, не обладающей вышеуказанными недостатками, а именно, являющейся более эффективной и безопасной для применения на раневых поверхностях, в том числе на больших поверхностях, на чувствительных участках слизистой ткани, а также обладающей высокой адгезией к тканям и раневым поверхностям.
Поставленная задача решается путем создания фармацевтической композиции для профилактики и/или лечения ран, повреждений, воспалений на коже, слизистых тканях или в полости рта, содержащей, мас. %,
трийодметан - 0.5-45,
алюмосиликатный носитель- 55 - 99.5,
при этом алюмосиликатный носитель имеет следующее содержание минералов галлуазита, каолинита и кварца:
0-99.8 мас. % - галлуазит,
0-99.5 мас. % - каолинит,
0.2-30 мас. % - кварц,
и имеет суммарное содержание минералов галлуазита и каолинита не менее 70 мас. %.
В некоторых вариантах композиции суммарное содержание минералов галлуазита и каолинита в алюмосиликатном носителе составляет не менее 80 мас. %, а суммарное содержание минералов галлуазита, каолинита и кварца - не менее 90 мас. %.
В частных вариантах изобретения галлуазит представляет собой -галлуазит.
В некоторых других вариантах изобретения в составе алюмосиликатного носителя используют галлуазит и каолинит, предварительно прокаленные при температуре 650°С.
В некоторых вариантах изобретения компоненты фармацевтической композиции нанесены на подложку, в некоторых частных вариантах изобретения подложка представляет собой ленту из целлюлозы, хлопчатобумажную ткань, ткань из синтетического материала, нетканый материал. В некоторых других частных вариантах изобретения подложка представляет собой ленту из полимера, нанесенного на целлюлозу.
Поставленная задача также решается при осуществлении способа профилактики и/или лечения ран, повреждений, воспалений на коже, слизистых тканях или в полости рта с помощью любого из вариантов предлагаемой фармацевтической композиции, описанной выше; при этом способ включает нанесение композиции на воспаленную область, раневую/поврежденную и/или около раневую поверхность. В частных вариантах изобретения раны, повреждения и воспаления кожи, слизистых тканей или полости рта представляют собой послеоперационные раны, ссадины, термические или химические ожоги, порезы, инфекционные, грибковые и гнойные воспаления.
При осуществлении изобретения достигаются следующие технические результаты:
- получены фармацевтические композиции, обладающие высокой эффективностью, содержащие при этом небольшое количество трийодметана (0.5-45% от массы композиции), что обеспечивает их повышенную безопасность, меньшее раздражающее действие,
- полученные фармацевтические композиции однородны по составу в отношении размера частиц - они не содержат крупных агрегатов, что, в свою очередь, обеспечивает высокую адгезию композиции к тканям и раневым поверхностям, повышенные реакционную активность, длительность действия и антимикробную (антибактериальную и противогрибковую) активность,
- нанесение предлагаемых фармацевтических композиций на воспаленную область, раневую/поврежденную и/или около раневую поверхность позволяет проводить профилактику и/или лечение ран, повреждений, воспалений на коже, слизистых тканях или в полости рта, способствуя их быстрому заживлению.
Краткое описание рисунков
Рис. 1 - Изображение частиц образца №7, полученное с помощью растрового электронного микроскопа (РЭМ) предлагаемой композиции (а) и образца №1 по прототипу (б) при кратности увеличения 5000.
Термины и определения
Определения некоторых терминов, используемых в данном описании, приведены ниже. Если не определено отдельно, технические и научные термины в данной заявке имеют стандартные значения, общепринятые в научной и технической литературе.
В описании и в формуле изобретения термины «включает», «включающий» и «имеет следующее содержание минералов» интерпретируются как означающие «включает, помимо всего прочего». Указанные термины не предназначены для того, чтобы их истолковывали как «состоит только из».
Термин «обогащенный галлуазит» относится к продуктам переработки минерального сырья (галлуазитовых и каолиновых глин), которые обладают повышенным относительно исходного содержанием минерала галлуазита и/или улучшенными физико-химическими характеристиками и основным компонентом которых является минерал галлуазит.В обогащенном галлуазите могут присутствовать примеси различных минералов - каолинит, кварц, иллит, гиббсит, алунит, кристаболит, кальцит и др. (Pasbakhsh P. et al. Characterisation of properties of various halloysites relevant to their use as nanotubes and microfibre fillers. Appl. Clay Sci. (2013) 74: 47-57; Abbasov V. et al., Halloysite Clay a "Green" and Cost-Effective Route to the Mesoporous Catalysts for Pyrolysis of Waste Vegetable Oils with Vacuum Gasoil//J. Applied Catalysis B: Environmental, 2013; Mingxian L. etal. Natural inorganic nanotubes reinforced epoxy resin nanocomposites. J Polym Res (2008) 15(3): 205-212)
Термин «обогащенный каолин» относится к продуктам переработки минерального сырья (первичных каолинов, каолиновых глин), которые обладают повышенным относительно исходного содержанием минерала каолинита и/или улучшенными физико-химическими характеристиками и основным компонентом которых является минерал каолинит. В обогащенном каолине могут присутствовать примеси различных минералов - кварц, иллит, микроклин, гиббсит, кристаболит, галлуазит и др.
Термин «подложка» относится к материалу, поверхность которого служит носителем компонентов фармацевтической композиции В частных случаях подложка представляет собой ленту из целлюлозы, хлопчатобумажную ткань, ткань синтетического материала, нетканый материал. В некоторых вариантах воплощения изобретения подложка представляет собой ленту из полимера, нанесенного на целлюлозу. При этом полимер может быть выбран из любых полимеров, обладающих следующими свойствами: биологическая безопасность и способность выдерживать стерилизующую обработку. Не ограничивающими примерами таких полимеров являются полиэтилен (ПЭ), полиэтилентерефталат (ПЭТ), полипропилен (ПП), полиэтилен высокого давления (ПВД), полиэтилена низкого давления (ПНД)) и др.
Подробное описание изобретения
Предлагаемое изобретение направлено на создание фармацевтических композиций и медицинских изделий с нанесенной фармацевтической композицией, которые могут использоваться для профилактики и/или лечения ран, повреждений, воспалений на коже, слизистых тканях или в полости рта. Предлагаемые композиции и содержащие их медицинские изделия безопасны при их местном применении, в том числе на больших раневых поверхностях, в полости рта, на чувствительных участках слизистой ткани, в гинекологии и др.
Композиции содержат от 0.5 до 45 мас. % трийодметана. Трийодметан обладает бактерицидным действием на различные патогенные бактерии, такие как, например, Streptococcus salivarius, Str. sanguis, Str. mutans. бактерии рода Veilonella, Lactobacillus, a также на грибы, такие как грибы рода Candida albicans, Aspergillus nigerw др. Присутствие трийодметана в композициях придает им антимикробную и противогрибковую активность, при этом содержание трийодметана в композициях в небольших концентрациях позволяет исключить его раздражающее воздействие и вызываемые большими концентрациями трийодметана отрицательные побочные эффекты.
Вторым компонентом композиции является алюмосиликатный носитель, имеющий следующее содержание минералов галлуазита, каолинита и кварца: 0-99.8 мас. % - галлуазит, 0-99.5 мас. % - каолинит, 0.2-30 мас. % - кварц. При этом суммарное содержание минералов галлуазита и каолинита в алюмосиликатном носителе составляет не менее 70 мас. %.
В более предпочтительных вариантах воплощения изобретения алюмосиликатный носитель имеет суммарное содержание минералов галлуазита и каолинита не менее 80 мас. %, а суммарное содержание минералов галлуазита, каолинита и кварца - не менее 90 мас. %.
Алюмосиликатный носитель может изготавливаться путем сухого перемешивания обогащенного галлуазита, каолина обогащенного и кварца молотого пылевидного (кварцевой муки). Обогащенный галлуазит и обогащенный каолин, помимо минералов галлуазита, каолинита и кварца, могут содержать в качестве посторонних примесей небольшие количества других минералов, в том числе: кальцит, гиббсит, кристобалит, бемит, джисмондит, кутнохорит, доломит, алунит, иллит, микроклин. Поэтому в составе алюмосиликатного носителя могут присутствовать и эти примеси.
Присутствие в композиции каолинита и кварца препятствует агрегированию частиц композиции, улучшает диспресность, обеспечивает адсорбирующее действие, а также влияет на проявление антимикробных свойств трийодметана, что, в свою очередь, способствует быстрому заживлению ран и повреждений.
В некоторых вариантах изобретения используемый в композициях галлуазит представляет собой -галлуазит. Использование в составе композиции -галлуазита обеспечивает уменьшение размера частиц композиции, повышает дисперсность, однородность и активность. Это обусловлено изменением физико-химических характеристик и большей активностью -галлуазита по сравнению с  галлуазитом. У -галлуазита необратимо уходит межслоевая вода, увеличивается полость, уменьшается межслоевое расстояние, существенно уменьшается влажность и др.
В некоторых вариантах изобретения используют галлуазит и каолинит, предварительно прокаленные при температуре 650°С. У прокаленного при высоких температурах каолинита и галлуазита еще более существенно меняются физико-химические характеристики: повышается реакционная активность, уходит кристаллическая вода, структура теряет кристалличность, становится аморфной. Это еще в большей степени обеспечивает уменьшение размера частиц композиции, повышает дисперсность, однородность и активность.
Предметом настоящего изобретения является также применение композиций по изобретению для производства лекарственного средства (лекарственного препарата) для местного применения (нанесения) при профилактике и/или лечении ран, повреждений, воспалений на коже, слизистых тканях или в полости рта.
Композиции по изобретению могут быть представлены в свободном виде, а также на подложке.
Ниже представлены не ограничивающие примеры вариантов исполнения композиций по изобретению:
Вариант 1 - Фармацевтическая композиция на подложке (ленте) из целлюлозы. Упаковка: Банки из стекла объемом 3 мл, 5 мл, 10 мл.
Форма выпуска: В упаковке по 1 шт, 3 шт, 5 шт, 10 шт, массой (соответственно) 0.25 г, 0,5 г, 1,5 г, 2,5 г, 5 г.
Вариант 2 - Фармацевтическая композиция в банке (флаконе) или в преднаполненном шприце.
Упаковка: Шприц объемом 2 мл, 3 мл, 5 мл, 10 мл, флаконы из ПЭТ, банки из темного стекла объемом 3 мл, 5 мл, 10 мл, 15 мл, 25 мл.
Форма выпуска: Массой 0.25 г, 0,5 г, 1 г, 1,5 г, 3 г, 5 г, 7 г, 15 г.
Фармацевтические композиции по изобретению вводят субъекту, нуждающемуся в соответствующем профилактике или лечении, в терапевтически эффективном количестве. Под терапевтически эффективным количеством подразумевается такое количество композиции, вводимой или доставляемой пациенту, при котором у пациента с наибольшей вероятностью проявится желаемая реакция на лечение (профилактику). Точное требуемое количество может меняться от субъекта к субъекту в зависимости от возраста, массы тела и общего состояния пациента, тяжести заболевания, методики введения препарата, комбинированного лечения с другими препаратами и т.п.
Способ применения композиций включает ее нанесение аппликацией тонким слоем на воспаленную область, раневую и/или около раневую поверхность. Через сутки при необходимости процедуру можно повторить. При сильных поражениях частота нанесения и/или дозировка композиции может быть увеличена, и наоборот, в некоторых случаях частота нанесения композиции может быть уменьшена. Длительность применения композиций по изобретению зависит от тяжести заболевания, времени достижения желаемого терапевтического эффекта и др.
Композиции по изобретению могут применяться, в частности,
- при хирургических операциях в полости рта (например, при удалении ретинированных дистопированных зубов, плановом удалении третьих маляров, удалении сверхкомплектных зубов, в послеоперационном периоде при внутрикостной дентальной имплантации);
- в челюстно-лицевой и пластической хирургии (например, при пародонтологических лоскутных операциях, пластике уздечки языка, верхней губы, при устранении мелкого преддверия полости рта, удалении опухолей и кист челюстей, удалении ретенционных кист малых и больших слюнных желез, устранении расщелины твердого и мягкого неба.);
- в терапевтической стоматологии (например, в составе комплексной терапии у детей и взрослых, лечении гноящихся ран, профилактике нагноения ран, обработке после травм слизистой ткани полости рта, таких как послеоперационные раны, травмы, ожоги в полости рта, длительно не заживающие раны);
- в пародонтологии (например, при пародонтитах, пародонтологических абсцессах);
- для местного применения в качестве противовоспалительного и противомикробного средства в гинекологии;
- наружно для профилактики нагноения ран и лечения гнойных (инфицированных) ран различного генеза (на теле человека (детей и взрослых)).
Далее изобретение иллюстрируется следующими примерами, не ограничивающими его объем.
Примеры осуществления изобретения
Фармацевтические композиции по изобретению получают следующим образом.
Готовят раствор, содержащий 2 части йодида калия и 1 часть гипохлорита натрия, затем готовят раствор, содержащий 1 часть ацетона и 1.22-190 части алюмосиликатного носителя, при этом соотношение компонентов выбирают так, чтобы содержание трийодметана и алюмосиликатного носителя в конечной композиции находилось в необходимой пропорции (соответственно для крайних значений в диапазоне частей алюмосиликатного носителя 1.22-190 это будет 45 к 55 и 0.5 к 99.55 масс. %). Состав алюмосиликатного носителя выбирают в зависимости от конкретного воплощения изобретения. Приготовленные растворы сразу после приготовления смешивают. После выпадения осадка полученный раствор фильтруют. Получение фармацевтических композиций проводят при температуре +10°С (все реакции проводит в холодильной установке). Фильтрацию полученного раствора осуществляют при помощи водоструйного насоса (10-15 мм рт. ст.). Оставшийся на фильтре порошкообразный материал желтоватого оттенка представляет собой фармацевтическую композицию.
Алюмосиликатный носитель изготавливался путем сухого перемешивания обогащенного галлуазита, каолина обогащенного марки П-2 (ТУ У 14. 2-00282033-003-2001) и кварца молотого пылевидного (кварцевой муки) фракции 6 и/или 3 мкм. Состав минералов галлуазита, каолинита и кварца в алюмосиликатном носителе определяется минералогическим составом и соотношением смешиваемых компонентов - обогащенного галлуазита, обогащенного каолина и кварца.
При изготовлении образцов композиции был использован обогащенный галлуазит производства ООО «МТиНМ» марок Н1703, Н1704, Н17014, Н17013, Н17012, Н162, Н1711, Н17811, Н16205, Н173810идр.
В качестве образца сравнения была использована фармацевтическая композиция, описанная в патенте RU2618450, взятого за прототип.При изготовлении образца прототипа использованы алюмосиликатные нанотрубки производства ООО «МТиНМ» марки АНТ СП 14, которые применялись и при изготовлении образцов, описанных в патенте №2618450, и представляют собой алюмосиликатные нанотрубки с внешним диаметром трубок - 60-160 нм, внутренним диаметром - 10-60 нм и длиной трубок - 100-5000 нм.
Минералогический состав использованного каолина обогащенного, %: каолинит 99.5, кварц 0.45, мусковит 0.05.
Галлуазит марки Н1703 представляет собой обогащенный галлуазит с содержанием фазы минералов галлуазита 99.8% и кварца 0.2%. %.
Галлуазит марки Н1704 представляет собой обогащенный галлуазит с содержанием фазы минералов галлуазита 89.5%, кварца 1.8%, каолинита 8.7%.
Галлуазит марки Н1711 представляет собой обогащенный галлуазит с содержанием фазы минералов галлуазита 88.3%, кварца 6.7% и небольшого количества примеси кристобалита 5.0%.
Галлуазит марки Н17014 представляет собой обогащенный галлуазит с содержанием фазы минералов галлуазита 98.3%, кварца 0.6%, каолинита 0.7% и небольшого количества примесей гиббсита - 0.3% и иллита - 0.1%.
Галлуазит марки Н17013 представляет собой обогащенный галлуазит с содержанием фазы минералов галлуазита 78.4%, кварца 16.1%, каолинита 5.1% и небольшого количества примеси гиббсита - 0.4%.
Галлуазит марки Н17012 представляет собой обогащенный галлуазит с содержанием фазы минералов галлуазита 75.9%, кварца 10.0%, каолинита 10.6%, и небольшого количества примеси гиббсита - 3.5%.
Галлуазит марки Н 17811 представляет собой обогащенный галлуазит с содержанием фазы минералов галлуазита 93.5%, кварца 1.7% и небольшого количества примесей: гиббсит - 2.8%, бемит - 0.2%, алунит - 1.3%, крандаллит - 0.5%.
Галлуазит марки Н16205 представляет собой обогащенный галлуазит с содержанием фазы минералов галлуазита 93.7%, кварца 2.8% и небольшого количества примеси кальцита - 3.5%.
В некоторых вариантах воплощения изобретения осуществляли прокаливание обогащенного галлуазита при температуре 300°С в течение 30 минут в сушильном шкафу SNOL 58/350 с целью получения -галлуазита. В некоторых вариантах воплощения изобретения осуществляли прокаливание исходных компонентов алюмосиликатного носителя - обогащенного галлуазита и обогащенного каолина - при температуре 650°С в течение 30 минут в муфельной печи ПТВР-1,1-70. В некоторых вариантах воплощения изобретения осуществляли нанесение полученной композиции на подложку, которая представляет собой ленту из целлюлозы, хлопчатобумажную ткань, ткань из синтетического материала, нетканый материал. В некоторых вариантах воплощения изобретения осуществляли нанесение полученной композиции на подложку, которая представляет собой ленту из способного выдерживать стерилизующую обработку полимера, нанесенного на целлюлозу. В том числе в подложках были использованы следующие полимеры: полиэтилен (ПЭ). полиэтилентерефталат (ПЭТ), полипропилен (ПП).
Образец сравнения (№1) был получен по методике, описанной в патенте RU 2618450: приготовили раствор, содержащий 2 части йодида калия и 1 часть гипохлорита натрия, затем приготовили раствор, содержащий 1 часть ацетона и 1 часть алюмосиликатных нанотрубок, оба раствора сразу смешали и после выпадения осадка полученный раствор профильтровали при помощи водоструйного насоса (10-15 мм рт. ст.), при этом соблюдали температурный режим, равный +10°С.
Ниже приведено описание отдельных примеров состава изготовленных и исследованных образцов композиции и образца сравнения. При изготовлении образцов композиции №№2,3,5,8,10 был использован обогащенный галлуазит марки Н1703, а при изготовлении образцов композиции №№7,9,11,12 был использован обогащенный галлуазит марки Н1704.
Образец №2 содержит трийодметан и алюмосиликатный носитель при соотношениях масс. % 5/95, состав алюмосиликатного носителя мас. %: галлуазит - 99.8, каолинит - 0, кварц - 0.2.
Образец №3 содержит трийодметан и алюмосиликатный носитель при соотношениях масс. % 25/75, состав алюмосиликатного носителя мас. %: галлуазит - 70, каолинит - 0, кварц - 30.
Образец №4 содержит трийодметан и алюмосиликатный носитель при соотношениях масс. % 45/55, состав алюмосиликатного носителя мас. %: галлуазит - 0, каолинит - 99.5, кварц - 0.45, примесь мусковит 0.05.
Образец №5 содержит трийодметан и алюмосиликатный носитель при соотношениях масс. % 12.5/87.5, состав алюмосиликатного носителя мас. %: галлуазит - 99.8, каолинит - 0, кварц - 0.2.
Образец №6 содержит трийодметан и алюмосиликатный носитель при соотношениях масс. % 5/95, состав алюмосиликатного носителя мас. %: каолинит - 70, кварц - 29.965, примесь мусковит 0.035.
Образец №7 содержит трийодметан и алюмосиликатный носитель при соотношениях масс. % 25/75, состав алюмосиликатного носителя мас. %: -галлуазит - 89.5, каолинит - 8.7, кварц - 1.8.
Образец №8 содержит трийодметан и алюмосиликатный носитель при соотношениях масс. % 45/55, состав алюмосиликатного носителя мас. %: -галлуазит - 50, каолинит - 49.65, кварц - 0.32, примесь мусковит 0.03.
Образец №9 содержит трийодметан и алюмосиликатный носитель при соотношениях масс. % 12.5/87.5, состав алюмосиликатного носителя мас. %: -галлуазит - 89.5, каолинит - 8.7, кварц - 1.8.
Образец №10 содержит трийодметан и алюмосиликатный носитель при соотношениях масс. % 25/75, состав алюмосиликатного носителя мас. %: прокаленный при температуре 650°С галлуазит - 50, прокаленный при температуре 650°С каолинит - 49.65, кварц - 0.32, примесь мусковит 0.03.
Образец №11 содержит трийодметан и алюмосиликатный носитель при соотношениях масс. % 40/60, состав алюмосиликатного носителя мас. %: прокаленный при температуре 650°С галлуазит - 89.5, прокаленный при температуре 650°С каолинит - 8.7, кварц - 1.8.
Образец №12 содержит трийодметан и алюмосиликатный носитель при соотношениях масс. % 0.5/99.5, состав алюмосиликатного носителя мас. %: прокаленный при температуре 650°С галлуазит - 89.5, прокаленный при температуре 650°С каолинит - 8.7, кварц - 1.8.
Образец сравнения №1 содержит трийодметан и алюмосиликатные нанотрубки при соотношениях масс. % 50/50.
Определение гранулометрического состава образцов предлагаемой композиции и прототипа проводили ситовым методом по ГОСТ 19286-77.
Рассев образцов осуществлялся с применением вибропривода ВП-30Т на ситах от 0029 до 0315 классов с последующим определением весов полученных фракций крупности и расчетом их выхода в процентах от исходной массы навески пробы, взятой для ситового анализа. Для взвешивания материалов в работе использовались весы аналитические Acculab АХ224 sartorius.
Проведенные исследования показали, что все образцы предлагаемой композиции №№2-12 имеют в своем составе 100% материала по классу крупности менее 0.062 мм и имеют остаток на сите 0029 не более 4.8%. Образец сравнения (№1) имеет остаток на сите 0062 - 38.7%, а остаток на сите 0029 - 62.3% соответственно.
Методами растровой электронной микроскопии были исследованы морфологические характеристики просеянных через сито 0029 образцов предлагаемой композиции и образца сравнения. Исследования проводились на растровом электронном микроскопе «Quanta 3D».
Оценку размеров отдельных частиц в исследуемых образцах по изобретению и образце сравнения проводили с использованием отработанной ранее методики, путем осаждения больших массивов частиц из отобранных из образцов проб и анализа изображений с большим полем обзора при увеличениях микроскопа порядка 5000-50000 (Крылов И.Б., Терентьев А.О., Фастов С.А. «Анализ состава и геометрических параметров алюмосиликатных нанотрубок» // Сборник материалов III Всероссийской молодежной конференции с элементами научной школы «Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества», Москва, 29 мая - 1 июня 2012 года, стр. 353-355). Это позволило получить изображения типичного состава частиц (разных по форме и размерам) исследуемых образцов и оценить их количественное соотношение.
Исследования проводились на растровом электронном микроскопе «Quanta 3D» в диапазонах ускоряющего напряжения 1-10 кВ и тока 22-46 пА.
Препарат для исследования методами растровой электронной микроскопии (навеска 10 мг) отбирали из просеянных через сито 0029 образцов предлагаемой композиции и образца сравнения. Растирание в ступке не проводилось для предотвращения разрушения частиц композиции и алюмосиликатных нанотрубок. Образец подвергали диспергированию в пробирке с дистиллированной водой, после чего наносили на подложку и высушивали при комнатной температуре в течение 30 минут.
Проведенные на РЭМ исследования показывают, что в образце сравнения (№1) присутствует большое количество довольно крупных частиц (агрегатов) размером более 5-10 мкм. В отличие от прототипа, образцы композиций по изобретению не содержат крупных агрегатов и состоят в основном из однородных частиц гораздо меньшего размера. Сводные результаты определения гранулометрического состава и контроля наличия агрегатов образцов композиций по изобретению и образца сравнения приведены в таблице 1.
На рис 1(a) для примера приведены полученные на РЭМ «Quanta 3D» изображения образца №7 предлагаемой композиции при кратности увеличения 5000. На рисунке видно наличие однородного рыхлого массива отдельных частиц композиции с отсутствием крупных агрегатов.
На рис 1(б) приведены полученные на РЭМ «Quanta 3D» изображения образца сравнения (№1) при той же кратности увеличения - 5000. На рисунке четко прослеживается присутствие большого количества крупных агрегатов, которые выглядят плотными и едиными частицами, и видно наличие небольшого количества отдельных частиц субмикронного размера.
Другие исследованные и изготовленные образцы предлагаемой композиции, содержащие различные соотношения компонентов согласно изобретению, также как и вышеприведенные образцы №№2-12, не содержат крупных агрегатов и состоят в основном из однородных частиц микронного размера.
Испытания антимикробной активности образцов композиций по изобретению и образца сравнения проводили по методу определения антимикробной активности in vitro, рекомендованному в Государственной Фармакопее, тринадцатое издание/ 1, ОФС. 1.2.4.0002.15.
Были использованы два варианта этого метода определения антимикробной активности: метод репликаций, предназначенный для изучения плохо растворимых соединений (суспензий, эмульсий и др.) разной химической структуры (Государственная Фармакопея, тринадцатое издание, 1, 3.3.2), и глубинный метод определения антимикробного действия в условиях испытания на микробиологическую чистоту, который является стандартным методом определения антимикробной активности на жидких питательных средах с последующими разведениями каждого из изученных образцов препарата (Государственная Фармакопея, тринадцатое издание, 1, 3.3.1). В основе методов определения антимикробного действия лежит сравнение интенсивности роста тест-штаммов микроорганизмов в присутствии и без испытуемого препарата.
Перед началом исследования готовят соответствующие инокуляты и образцы, предназначенные для определения антимикробного действия.
Исследование по методу репликаций проводили следующим образом.
В качестве тест-микроорганизмов использовали тест-штаммы, указанные в Государственной фармакопее Российской Федерации, часть 1, М., 2015, представляющие основные группы микроорганизмов. Грамположительные бактерии - Bacillus cereus АТСС 10702, грамотрицательные бактерии группы кишечной палочки - Escherichia coli АТСС 25922, другие грамотрицательные бактерии вторичного метаболизма - Pseudomonas aeruginosa ГИСК 453, грамположительные кокки - Staphylococcus aureus АТСС 6538-Р, дрожжевые грибы - Candida albicans NCTC 885-653 и плесневые грибы - Aspergillus brasiliensis (прежнее название A. niger) АТСС 9642.
4
Тест-штаммы хранили в лиофильно-высушенном состоянии, а перед использованием пересевали на соответствующие жидкие питательные среды. Для приготовления инокулятов использовали выросшие в стандартных условиях тест-культуры, которые разводили стерильным изотоническим раствором хлорида натрия 0.9% до концентрации 10 КОЕ/мл.
В стерильные чашки Петри вносили равные количества каждого из полученных для изучения образцов бактерицидных материалов с последующими 2-х кратными разведениями. Для обеспечения равномерного распределения порошкового материала образцов композиции и трийодметана в питательных средах до застывания среды проводили тщательное перемешивание шпателем. В контрольные чашки препараты не вносили.
В чашки Петри, как в эксперименте, так и в контроле, добавляли по 10-15 мл расплавленного и охлажденного до температуры (42,5±2,5) С соево-казеинового агара (среда №1), в другие - такое же количество агара Сабуро (среда №2) и тщательно перемешивали.
После застывания агара чашки подсушивали для удаления конденсата с поверхности среды, на которую затем бактериологической петлей наносили инокулят каждого тест-штамма бактерий и грибов в виде бляшек на среды №1 и №2, соответственно.
Чашки со средой №1 инкубировали при температуре 32,5±2,5°С в течение 5 суток. Чашки со средой Сабуро инкубировали при температуре 22,5±2,5°С в течение 5 суток.
Наличие на экспериментальной чашке такого же роста тест-микроорганизмов, как в контроле, обозначали знаком «+», отсутствие роста - знаком «-»; слабый, замедленный или угнетенный рост - знаком «-+». Если по сравнению с контролем на средах с препаратом наблюдали заметное уменьшение количества колоний на чашках или отсутствие роста тест-микроорганизмов, делали заключение о наличии антимикробного действия.
Проведенные методом репликаций исследования показали, что образцы предлагаемой композиции обладают большей антимикробной активностью по сравнению с прототипом, несмотря на то, что они содержат меньшее количество трийодметана.
Для более полного исследования антимикробной активности изготовленных образцов был использован глубинный метод определения антимикробного действия в условиях испытания на микробиологическую чистоту. Это стандартный метод определения антимикробной активности на жидких питательных средах с последующими разведениями каждого из изученных образцов препарата (Государственная Фармакопея, тринадцатое издание, 1, 3.3.1).
Для получения сравнительных количественных характеристик антимикробного действия образцов на штаммах микроорганизмов Candida albicans, Staphylococcus aureus, и других использовали биореактор «RTS-1» (BioSan, Латвия). Данная система предназначена для культивирования микроорганизмов и оценки их роста в режиме реального времени. В этом устройстве жидкость (клетки штамма в жидкой среде) перемешивается за счет вращения пробирки вокруг своей оси, благодаря чему происходит высокоэффективное смешивание вихревого типа. Интерпретацию результатов проводили по изменению оптической плотности (OD) при длине волны λ=850.
Выращивание Candida albicans проводили на среде М1297 производства Himedia Laboratories Pvt. Limited (Индия) - хромогенный агар для грибов Candida. Состав питательной среды М1297 (грамм/литр): пептический перевар животной ткани - 15,00; калия гидрофосфат - 1,00; хромогенная смесь - 11,20; хлорамфеникол - 0,50; агар - 15,00. Посев помещали в термостат при температуре 30,0°С на 48 часов.
Оптическую плотность полученной взвеси измеряли с помощью денситометра DEN-IB (BioSan, Латвия). Для культивирования микроорганизмов Candida albicans в биореакторе использовали пробирки 50 мл с мембранным фильтром (TubeSpin, SW) и жидкую питательную среду Fluid Sabouraud Medium (М013) производства Himedia Laboratories Pvt. Limited (Индия).
Объем бульона в каждой пробирке - 20 мл, загрузка исследуемого образца в пробирку - 1 г. Концентрация исследуемых образцов - 0,05 г/1 мл. Объем добавляемой в пробирку взвеси штамма - 1 мл.
Настройки культивирования биореактора для С. Albicans: температура 37°С; скорость вращения: 1700 об/мин; период измерения: 2 час; период смены спина: 2 сек; объем: 20 мл; длина волны (А): 850 нм).
Измерение оптической плотности проводили через каждые 2 часа в течение 48 часов.
Средняя первоначальная оптическая плотность после добавления образцов и бактериальной взвеси при ее стабильном состоянии на протяжении первых 2-х часов была принята за нулевую точку отсчета и учтена в обработке результатов измерений.
Оценка роста соответствующего вида бактерий производилась по изменению измеренных значений оптической плотности, на основании которых была построена таблица сравнения. Для большей наглядности и количественного сравнения полученные значения оптической плотности приведены в процентах от максимального значения оптической плотности в контрольном образце (максимальный рост микроорганизмов).
В таблице 2 приведены результаты исследования антимикробной активности образца сравнения(Ip-1) и образцов композиции №№5,7, 9, 11 для штамма Candida albicans в относительных величинах (%). (100% означает максимальный рост в контрольном образце).
Описание образцов (пробирок): контроль отрицательный (без штамма) - C_broth, контроль положительный - С_С.Alb, йодоформ (трийодметан) кристаллический - I-0, образец сравнения (по прототипу) - Ip-1 (50% йодоформа), образец композиции №5 (12.5% йодоформа) - I-5, образец композиции №11 (40% йодоформа)- I-11, образец композиции №7 (25% йодоформа) - I-7, образец композиции №9 (12.5% йодоформа) - I-9.
Из вышеприведенных данных следует, что все образцы композиции обладают высокой антимикробной активностью, превышающей антимикробную активность образца сравнения (по прототипу). Например, образец композиции №11, имеющий по отношению к прототипу на 20% меньшее содержание йодоформа, показал существенно более высокий бактериостатический и бактерицидный эффекты по сравнению с прототипом.
Таким образом, проведенные исследования показывают, что в отличие от прототипа образцы предлагаемой композиции не содержат крупных агрегатов, состоят в основном из однородных частиц гораздо меньшего размера и обладают существенно большей антимикробной активностью.
Несмотря на то, что изобретение описано со ссылкой на раскрываемые варианты воплощения, для специалистов в данной области должно быть очевидно, что конкретные подробно описанные эксперименты приведены лишь в целях иллюстрирования настоящего изобретения, и их не следует рассматривать как каким-либо образом ограничивающие объем изобретения. Должно быть понятно, что возможно осуществление различных модификаций без отступления от сути настоящего изобретения.