АНТИМИКРОБНЫЕ СУППОЗИТОРИИ
ANTIBACTERIAL SUPPOSITORIES

Изобретение относится к области медицины, в частности к вагинальным суппозиториям антимикробного действия, которые могут быть использованы для лечения заболеваний женской половой сферы.
Профилактика и лечение гинекологических заболеваний является актуальной проблемой. Эти заболевания - бактериальный вагиноз, кандидозный выльвит и трихомонадный кольпит - требуют применения препаратов направленного действия. Часто инфекция является смешанной, что требует комбинированных препаратов или антисептиков широкого спектра действия.
Известны суппозитории противоспалительного, антисептического и регенерационного действия, включающие в своем составе следующие компоненты, мас. %:
1,3-Диэтилбензимидазолия трийодид
1,5-3,0
Поливинилпирролидон
6-12
Гидрофобная, липофильная основа
Остальное
(Патент РФ №2246945, кл. A61K 9/02, 2005).
К недостаткам известного средства относится раздражающее действие при его использовании и низкая терапевтическая активность.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков композицией того же назначения являются суппозитории по патенту Великобритании №2163649, 1984.
Известный состав противогрибковых суппозиториев для лечения вагинальных инфекций содержит противогрибковое вещество, в частности, нистатин, гидроколлоид - натрия карбоксиметилцеллюлозу или гидроксипропилметилцеллюлозу и гидрофобную основу с низкой температурой плавления - смесь Витепсола W-35 - (31,2%) и Витепсола Н-15 (68,8%). При этом указанные компоненты взяты в следующем соотношении, мг/1 суппозиторий:
Нистатин (микропульверизированный) (5000 ЕД/мг)
5-50
Гидроколлоид (натрия карбоксиметилцеллюлоза или
гидроксипропилметилцеллюлоза)
10-50
Основа с низкой температурой плавления
(Витепсол W-35 - (31,2%), Витепсол Н-15 (68,8%))
985-900
Известные суппозитории после введения во влагалище легко расплавляются. При плавлении, происходящем за счет воздействия температуры тела, происходит высвобождение гидроколлоида (гидроксипропилметилцеллюлозы) и фунгицидного агента и благодаря улучшенной адгезии к слизистой влагалища происходит равномерное распределение противогрибкового вещества в месте инфекции. Однако введение, в частности, натрия карбоксиметилцеллюлозы в гидрофобную основу не обеспечивает равномерного распределения лекарственного вещества по всему объему суппозиторной массы, что ухудшает качество целевого продукта. Кроме того, нистатин легко разрушается в кислой и щелочной среде, термически нестоек и окисляется кислородом воздуха. Это приводит к ухудшению качества суппозиториев и сокращению срока их годности. Следует учитывать тот факт, что нистатин, являясь антибиотиком, способствует появлению аллергических реакций и привыканию организма к лечению антибиотиками.
Задачей изобретения, которая определяет его назначение, является расширение спектра терапевтической активности и повышение потребительских зарактеристик.
Для решения технической задачи в антимикробных суппозиториях, включающих антимикробный агент, гидроколлоидный агент и Витепсол, в качестве антимикробного агента используют хлорид поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), в качестве гидроколлоидного агента используют гидроколлоид меди и дополнительно вводят масло какао, глицерин и полиэтиленгликоль при следующем соотношении компонентов в г на один суппозиторий массой 2,0 г:
Хлорид поли-(4,9-диоксадодекангуанидина)
0,01-0,04
Масло какао
0,03-0,07
Глицерин
0,02-0,06
Полиэтиленгликоль
0,01-0,04
Гидроколлоид меди
0,004-0,1
Витепсол
Остальное
Сущность изобретения можно пояснить следующим образом.
Хлорид поли-(4,9-диоксадодекангуанидина) (хлорид ПДДГ) - вводят в состав в качестве антимикробного агента. Хлорид ПДДГ обладает широким спектром антимикробной активности и является биоцидом нового поколения. По своим характеристикам хлорид ПДДГ является малотоксичным соединением (IV кл. опасности) и не вызывает аллергии. Хлорид ПДДГ выпускается в виде субстанции под торговой маркой «ЭКОСЕПТ» Международным Институтом эколого-технологических проблем (ООО «МИЭТП», Россия).
Действие хлорида ПДДГ на микроорганизмы можно представить следующим образом.
- Гуанидиновые поликатионы адсорбируются на отрицательно заряженной поверхности бактериальной клетки и блокируют ее питание.
- Макромолекулы хлорида ПДДГ диффундируют через стенку клетки и вызывают ее необратимые структурные повреждения.
- Хлорид ПДДГ связывается с кислотными фосфолипидами, белками цитоплазматической мембраны, в результате чего происходит блокада гликолитических ферментов дыхательной системы, потеря патогенных свойств и гибель микробной клетки.
Масло какао используют в суппозиториях для более эффективного транспортирования и резорбции активных лечебных компонентов суппозитория в слизистых оболочках.
Масло какао - растительный жир плотной консистенции, получаемый из семян шоколадного дерева.
Масло какао при комнатной температуре имеет светло-желтый цвет, слабый ароматный запах. В изобретении использовали масло какао производства Компании ICAM S.p.A (Италия).
Масло какао содержит микроэлементы и витамины, противовоспалительные компоненты и действует как антиоксидант. Заживляющие и тонизирующие свойства масла какао обеспечиваются наличием в составе кофеина, танина и метилксантина.
Глицерин вводят в состав суппозиториев в качестве диспергатора, обеспечивающего однородное распространение антимикробных агентов.
Его применение позволяет получить оптимальный терапевтический эффект.
Глицерин представляет собой прозрачную вязкую жидкость с содержанием основного вещества не менее 99 мас. % (ГОСТ6259-75).
Полиэтиленгликоль представляет собой полимерные соединения этиленгликоля с различной степенью полимеризации.
Структурная формула:
Полиэтиленгликоль в суппозиториях действует как диспергатор и пластификатор, способствует однородному распределению лекарственных веществ, способствует повышению стабильности состава суппозиториев, обеспечивает медленное высвобождение лекарственных веществ при применении.
Используют полиэтиленгликоль марок ПЭГ-600, ПЭГ -1500, ПЭГ-6000 производства компании BASF товарной марки Macrogol (Германия).
В качестве гидроколлоидного агента в состав суппозитория вводят гидроколлоид меди.
Процесс синтеза гидроколлоида меди осуществили в ООО «ЮрДэкс-Эко».
Сам процесс заключается в получении зародышевых клеток гидроколлоида и синтеза собственно гидроколлоида меди с заданным размером частиц.
В качестве восстановителя может выступать борогидрид натрия, общая схема восстановления представлена ниже:
В колбу объемом 250 мл вносят 67 мл дистиллированной воды и растворяют 0,4 г стабилизатора. В качестве стабилизатора может выступать поливиниловый спирт, поливинилпирролидон или полимерные производные гуанидина. В данном синтезе в качестве стабилизатора использовали хлорид поли-(4,9-диоксадодекангуанидина). Смесь перемешивают при нагревании до 40-45°C, после чего к полученному раствору добавляют раствор 0,3 г пятиводного сульфата меди в 23 мл дистиллированной воды, перемешивают до полного растворения и приобретения раствором опалесцирующей голубоватой окраски.
После полного растворения компонентов в колбу вносят раствор 0,04 г восстановителя в 10 мл дистиллированной воды. В качестве восстановителя можно использовать глюкозу или боргидрид натрия. В данном синтезе в качестве восстановителя использовали боргидрид натрия. Далее нагревают систему до 50-54°C и при перемешивании начинают добавлять сухой NaOH порциями по ~ 0,015 г, при этом pH системы должен сохраняться на уровне 10,8-11,2. Добавление порций едкого натра прекращают после приобретения раствора желто-оранжевой окраски, постепенно переходящей в насыщенную красновато-оранжевую, после чего систему перемешивают 30-90 мин при медленном охлаждении.
Гидроколлоид меди представляет собой коллоидный раствор от желтого до светло-коричневого цвета с концентрацией меди 0,007-0,016 мас. %, при этом средний размер частиц гидроколлоида меди, полученного данным методом, составляет 18-20 нм с максимумом поглощения 419 нм.
Известно, что медь и ее соединения используют в медицине в качестве антисептического компонента, оказывающего противовоспалительное бактерицидное, антимикробное и вяжущее действие.
В различных источниках показано, что частицы гидроколлоида меди, с одной стороны, обладают очень низкой токсичностью, с другой стороны, проявляют высокий антимикробный эффект по отношению к клеткам тест-культур грамположительных и грамотрицательных бактерий, что создает предпосылки для использования их в составе ранозаживляющих препаратов.
Кроме того, медь и ее соединения принимают участие в репаративных процессах и процессах клеточного деления (Бабушкина И.В., Гладкова Е.В., Мамонова И.А., Норкин И.А., Пучиньян Д.М. Биологическая активность наночастиц меди в эксперименте // Российский научный мир №6, с. 1204-1207, 2014; Maqusood Ahamed, Hisham A. Alhadlaq, М.A. Majeed Khan, Ponmu-rugan Karuppiah and Naif A. Al-Dhabi. Synthesis, Characterization, and Antimicrobial Activity of Copper Oxide Nanoparticles // Volume 2014 (2014). Article ID 637858. 4 p).
Совместный ввод гидроколлоида меди и хлорида поли-(4,9 диоксадодекангуанидина) в состав предложенных суппозиториев обеспечивает нарастающее антимикробное действие при одновременном отсутствии токсичности препарата в целом.
Витепсол марки Н-15 и W-35 в качестве основы суппозитория способствует равномерному распределению активных компонентов и хорошей их биодоступности из основы.
Основа, состоящая из Витепсола марки Н-15 и W-35, увеличивает сроки хранения суппозиториев, обеспечивает хорошую консистенцию и твердость, что улучшает их товарный вид и создает удобство при применении.
Эта основа также способствует резкому переходу от твердого состояния к жидкому, минуя стадию размягчения. Используют Витепсол марки Н-15 и Витепсол марки W-35 компании Cremer Oleo GmbH & Со KG (Германия) или по ВТУ №3-95.
Количество компонентов состава суппозитория является величиной оптимальной и выбрано на основании многочисленных экспериментов.
Разработанное оптимальное сочетание компонентов приводит к однородной композиции, способной распределить лекарственное средство по всей полости после введения суппозитория.
Содержание антибактериальных компонентов строго регламентировано.
Доказательство оптимальности выбранных пределов содержания компонентов суппозитория приведены в таблице 1, в которой также приведены свойства суппозиториев, выполненных из компонентов, количество которых выходило за заявленные пределы содержания.
Также подтверждение оптимального количества компонентов предлагаемого суппозитория в выбранных интервалах соотношения компонентов по сравнению с суппозиториями, выполненными из компонентов, содержание которых выходило за выбранные пределы, было подтверждено исследованиями по биодоступности активных компонентов суппозитория.
2
Определение сравнительной биодоступности проводили по методике (Муравьев И.А. Технология лекарств. - М., 1980, т. 1). Установка для диффузного высвобождения представляет собой стеклянную трубку длиной 15 см, площадью сечения 10 см, один конец которой с закрепленной мембраной опускают на глубину 2-3 см в раствор Рингера. После достижения температуры 37°C на мембрану помещали суппозиторий и с помощью пипетки через равные интервалы времени отбирали пробы. Анализ проб, взятых через каждые 15 мин, показал, что высвобождение действующих антимикробных компонентов из суппозиториев, полученных в предложенных интервалах содержания компонентов основы суппозитория, происходит быстрее и, следовательно, состав предлагаемых суппозиториев является оптимальным.
Суппозитории получают следующим образом.
На первой стадии готовят основу. Для этого в реактор с подогревом при перемешивании загружают расчетное количество Витепсола марки Н-15 и марки W-35 и расплавляют при температуре 60-65°C. В другой емкости отдельно плавят при температуре 55-60°C масло какао, далее насосом перекачивают в основной реактор, плавят при температуре 60-65°C и перемешивают до получения однородной массы. После остывания массы до 45-48°C в реактор при перемешивании добавляют последовательно полиэтиленгликоль, глицерин, хлорид поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), гидроколлоид меди и все компоненты перемешивают до получения однородной массы. Если требуется, проводят дополнительное измельчение порошковых ингредиентов на шаровой мельнице. Температура в реакторе поддерживается вплоть до стадии выливания. Продукт в реакторе остается в расплавленном состоянии при постоянной температуре 45-48°C. Далее происходит подача расплавленной смеси на формовочную ленту и разлив в формовочные контейнеры. После формовки суппозитории поступают на охлаждающую установку. На последнем этапе после охлаждения необходимо провести запайку, нарезку и маркировку суппозиторных контейнеров.
Следует отметить, что получаемые суппозитории могут иметь массу от 1,2 до 2,5 г в зависимости от технологических условий производства.
Изобретение можно проиллюстрировать следующими примерами суппозиториев при соотношении компонентов в г на один суппозиторий массой 2,0 г:
Пример 1
Хлорид ПДДГ
0,01
Масло какао
0,07
Глицерин
0,05
Полиэтиленгликоль ПЭГ-600
0,03
Гидроколлоид меди
0,004
Витепсол W-35
1,836
Пример 2
Хлорид ПДДГ
0,03
Масло какао
0,05
Глицерин
0,02
Полиэтиленгликоль ПЭГ-1500
0,04
Гидроколлоид меди
0,1
Витепсол W-35
1,76
Пример 3
Хлорид ПДДГ
0,04
Масло какао
0,03
Глицерин
0,06
Полиэтиленгликоль ПЭГ-6000
0,01
Гидроколлоид меди
0,05
Смесь Витепсол Н-15 и W-35 соответственно
Н-15 - 0,45 г, W-35 - 1,46 г
1,91
Остальные примеры сведены в таблице 1. Для сравнения с характеристиками по прототипу был изготовлен суппозиторий следующего состава в г на один суппозиторий массой 2,0 г:
Пример (прототип)
Нистатин (5000ЕД/мг)
0,04
Гидроколлоид - натрия карбоксиметилцеллюлоза
0,03
Основа смесь Витепсол Н-15 и W-35 соответственно
Витепсол Н-15 - 1,33 г, Витепсол W-35 - 0,60 г,
1,93
Для приготовления суппозиториев известного состава основу нагревают до температуры не более 45°C пока основа полностью не расплавится. Затем температуру массы снижают до 40°C и при перемешивании вводят гидроколлоид, в частности натрия карбоксиметилцеллюлозу. После этого добавляют противогрибковое вещество, в частности нистатин, и продолжают перемешивание, пока не образуется относительно однородная суспензия. После этого размешивание заканчивают, массу разливают в формы, чтобы при охлаждении получить суппозитории.
Терапевтическая эффективность известных вагинальных суппозиториев с нистатином достигается за счет введения в них гидроколлоида - натрия карбоксиметилцеллюлозы или гидроксипропилметилцеллюлозы.
Суппозитории по изобретению прошли испытания на определение цитотоксичности на культуре фибробластов мыши NIH/3T3 в аккредитационном центре Института медико-биологических испытаний и технологий. Исследовались экстракты из представленных образцов свечей (по примерам 1, 2 и 3). Экстракты подвергали фильтрации через фильтр-насадку для шприца с диаметром пор 0,22 мкм. Время экстракции составляло 4 ч. В процессе экстракции свечи растворились. Вытяжка представляла собой непрозрачную жидкость с жировыми каплями.
Проведенные испытания показали, что экстракты из представленных образцов свечей (по примерам 1, 2 и 3) не оказывают цитотоксичность на культуру фибробластов мыши NIH/3T3.
Проверку антимикробной активности проводили по Методическим Указаниям для препаратов, содержащих антимикробные компоненты по методу агаровых пластин.
5
В качестве плотной питательной среды использовали агар Мюллера-Хинтона, который контаминировали микробной взвесью суточных тест-культур (в количестве 10КОЕ в 1 мл). В качестве тест-культур использовали основные клинические штаммы микроорганизмов: Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Esherichia. Coli, Enterococcus spp., Candida albicans, Pseudomonas aeruginosa и Bacillus subtilis.
На поверхности контаминированного агара, разлитого в чашки Петри, делали лунку диаметром 0,8 см. В лунку помещали исследуемые образцы суппозиториев (по примерам 1, 2 и 3, а также образец суппозитория, выполненный по прототипу), после чего посевы инкубировали в термостате при температуре 37°C в течение 24 ч.
Антимикробная активность испытуемого материала оценивалась степенью подавления роста микробов, а также величиной зоны задержки роста микроорганизмов от краев лунки, выраженной в миллиметрах. Результаты испытаний представлены в таблице 2.
Согласно полученным результатам предлагаемые суппозитории обладали высокой антимикробной активностью по отношению к грамположительной микрофлоре (Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus и Enterococcus spp), грамположительной спорообразующей Bacillus subtilis, к кишечной палочке (Esherichia. Coli), по отношению к дрожжеподобным грибам рода Candida (Candida albicans), а также к грамотрицательной микрофлоре (Pseudomonas aeruginosa).
Зона задержки роста микрофлоры Staphylococcus epidermidis и Staphylococcus aureus для суппозиториев (по примерам 1, 2 и 3) составляла соответсвенно 24-28 мм и 18-20 мм, что говорит о высокой антимикробной активности суппозиториев, т.к. известно, что инфекции мочеполовой системы, вызванные Staphylococcus epidermidis и Staphylococcus aureus, могут быть самыми разнообразными, например воспалительные заболевания, цистит, пиелонефрит, вульвовагинит, уретрит. При восходящем проникновении возбудителя развиваются более тяжелые заболевания, такие как эндометрит, простатит, интерстициальный нефрит и т.д.
Как известно, Enterococcus spp и Esherichia. Coli являются одними из возбудителей воспалительных болезней женской половой сферы.
Зона задержки роста микрофлоры Enterococcus spp для суппозиториев (по примерам 1, 2 и 3) составляла 14-18 мм, а зона задержки роста микрофлоры Esherichia. Coli составляла 18-22 мм, что также является высокой оценкой антимикробной активности представленных образцов свечей.
Известно, что Pseudomonas aeruginosa - возбудитель инфекций мочевыводящих путей, характеризуется значительной природной устойчивостью к большинству антимикробных препаратов, применяемых в клиниках, что обусловливает появление тяжелых осложнений после инфицирования мочеполовой системы.
Испытания показали, что зона задержки роста микрофлоры по Pseudomonas aeruginosa для суппозиториев (по примерам 1, 2 и 3) составляла 14-16 мм.
Зона задержки роста микрофлоры по Candida albicans для суппозиториев (по примерам 1, 2 и 3) составляла 16-22 мм. Известно, одной из основных мишеней поражения грибами Candida является слизистая влагалища, что является причиной, в том числе, урогенитального кандидоза, который в 80-90% вызывается Candida albicans.
Суппозитории, выполненные по прототипу, показали более низкие показатели антимикробной активности (таблица 2).
Предлагаемые суппозитории ввиду их высокой эффективности рекомендуются для широкого медицинского применения.
К препарату не развивается устойчивость микроорганизмов. После применения суппозиториев быстро восстанавливается нормальная микрофлора влагалища. Кроме того, достигается пролонгированное действие лечебных компонентов по всей инфицированной поверхности.
Суппозитории могут быть использованы для лечения вагинитов (неспецифических и смешанных инфекций) бактериального вагиноза, инфекций, вызываемых грибами рода Кандида, трихомониаза, а также для профилактики инфекционных осложнений при гинекологических и диагностических процедурах.
Предлагаемые антимикробные суппозитории соответствуют требованиям, предъявляемым к суппозиториям, а именно:
- обладают оптимальными реологическими показателями, соответствующими структурно-механическими свойствами и обеспечивают максимальный контакт между лекарственными веществами и слизистой оболочкой;
- не обладают раздражающим действием;
- сохраняют высокую антимикробную активность при длительном хранении;
- легко высвобождают лекарственные вещества, способствуют проявлению фармакологического действия лекарственных веществ.