ПРЕПАРАТ, СОДЕРЖАЩИЙ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ДЕЙСТВУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА
PREPARATION CONTAINING BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES

Изобретение относится к медицине, биотехнологии и фармацевтической промышленности, а именно к высокодисперсным препаратам, содержащим биологически активные действующие вещества в твердой фазе.
Известен способ получения сухих бактериальных препаратов, в соответствии с которым сухой высокодисперсный порошок диоксида кремния добавляют к бульонной культуре микроорганизмов в соотношении 1:2 и перемешивают до получения однородной густоты массы, которую сушат в термостате при 27-32°C или на воздухе и затем диспергируют в течение двух часов до тонкодисперсного состояния (RU патент 2104299 C1, C12N 1/04, 10.02.1998).
Препарат, полученный данным способом, не может обладать высокой дисперсностью, так как он содержит большое количество аэросила, измельчение которого не только не приводит к повышению его дисперсности, но, наоборот, значительно ухудшает ее, причем, чем больше продолжительность измельчения, тем хуже дисперсность аэросила и, следовательно, препарата.
8
10
3
8
10
Известен комплексный бактериальный препарат, включающий носитель, представляющий собой сорбент, и клетки эубиотиков с компонентами питательной среды, иммобилизованные на указанном носителе, с биотитром 10-10 КОЕ/мл, причем в качестве сорбента используют материал с антацидными свойствами, развитой мезопористой и макропористой структурой и объемом макропор не менее 0,01 см/г при следующем количественном соотношении компонентов препарата, мас.%: клетки эубиотиков с компонентами питательной среды с титром 10-10 КОЕ/мл - 1,0-50,0, носитель-сорбент - остальное до 100% (RU патент 2118535 С1, А61К 35/74, C12N 11/14, 10.09.1998).
Известен сухой пробиотический препарат и способ его получения, предусматривающий получение жидкой биомассы путем смешения нативной культуры лактобактерий с белково-углеводным комплексом, контактное обезвоживание полученной жидкой биомассы влагоемкой ионообменной смолой КБ-4П-2 с размерами частиц от 1 до 800 мкм, предварительно обработанной смесью лактозы безводной и аэросила гидрофобного (RU патент 2268926 С2, C12N 1/20, А23С 9/12, F26B 5/16, 10.03.2005).
Известные препараты не обеспечивают повышения дисперсности и сохраняемости действующих веществ за счет стабилизации высокодисперсной твердой фазы с биологически активными действующими веществами сухим высокодисперсным инертным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц.
В основу изобретения положена задача повышения дисперсности препарата, содержащего биологически активные действующие вещества, находящиеся в твердой фазе в эффективном количестве и повышение сохраняемости действующих веществ при хранении.
Задача решена тем, что препарат, содержащий биологически активные действующие вещества, представляет собой дисперсную систему с твердой дисперсной фазой, стабилизированной сухим высокодисперсным инертным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, при следующем соотношении компонентов, мас.%: твердая дисперсная фаза 0,15-0,50, сухой высокодисперсный разобщитель 0,50-0,85. Препарат может содержать в качестве сухого высокодисперсного инертного гидрофобного разобщителя с наноразмерами частиц диоксид кремния.
В результате проведенных нами исследований впервые показано, что при обезвоживании микрокапельных порошков, представляющих собой дисперсную систему с жидкой дисперсной фазой в микрокапельном состоянии, содержащей биологически активные действующие вещества, стабилизированной сухим высокодисперсным инертным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, стабилизирующий слой гидрофобного разобщителя вокруг каждой капли дисперсной фазы не разрушается, а в процессе удаления влаги с уменьшением размеров частиц дисперсной фазы формируется вокруг каждой высохшей частицы. В результате каждая частица твердой дисперсной фазы, содержащая биологически активные действующие вещества, оказывается окруженной стабилизирующим слоем сухого высокодисперсного гидрофобного разобщителя с наноразмерами частиц.
Стабилизирующий слой сухого высокодисперсного разобщителя вокруг каждой частицы предотвращает когезионное взаимодействие частиц твердой дисперсной фазы и соответствующее образование их агломератов, а за счет снижения скорости диффузии паров воды из окружающего пространства предотвращает увлажнение твердой дисперсной фазы, что обеспечивает сохранение высокой дисперсности и удовлетворительной активности заявляемого препарата на этапах его приготовления и хранения.
Заявляемый препарат, содержащий биологически активные действующие вещества, является новым и в литературе не описан.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение дисперсности препарата, содержащего биологически активные действующие вещества, находящиеся в твердой фазе в эффективном количестве, и повышение сохраняемости действующих веществ при хранении за счет стабилизации высокодисперсной твердой фазы с биологически активными действующими веществами сухим высокодисперсным инертным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц.
Сущность изобретения поясняется на следующих примерах, свидетельствующих о повышении дисперсности препарата, содержащего биологически активные действующие вещества, находящиеся в твердой фазе в эффективном количестве, и повышении сохраняемости действующих веществ при хранении за счет стабилизации высокодисперсной твердой фазы с биологически активными действующими веществами сухим высокодисперсным инертным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц.
9
9
Пример 1. Обезвоживанием микрокапельного порошка Francisella tularensis штамма №33 НИИЭГ с содержанием жизнеспособных микроорганизмов 408×10 КОЕ/г получен препарат туляремийной вакцины с содержанием жизнеспособных микроорганизмов 530×10 КОЕ/г с твердой дисперсной фазой, стабилизированной сухим высокодисперсным инертным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, при следующем соотношении компонентов в 1 г препарата: твердая дисперсная фаза 0,25, сухой высокодисперсный разобщитель 0,75.
Проверка дисперсности полученного препарата, которую осуществляли на лазерном анализаторе зернистости «Malvern Instruments» 2600С по методике разработчика, показала, что содержание целевой фракции частиц (до 10 мкм) составило 31% и по сравнению с препаратом, полученным по известной технологии изготовления, увеличилось в 1,5 раза.
Результаты по хранению препарата представлены в примере 14.
9
9
Пример 2. Обезвоживанием микрокапельного порошка Yersinia pestis штамма EV НИИЭГ с содержанием жизнеспособных микроорганизмов 250×10 КОЕ/г получен препарат чумной вакцины с содержанием жизнеспособных микроорганизмов 405×10 КОЕ/г с твердой дисперсной фазой, стабилизированной сухим высокодисперсным инертным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, при следующем соотношении компонентов в 1 г препарата: твердая дисперсная фаза 0,29, сухой высокодисперсный разобщитель 0,71.
Проверка дисперсности полученного препарата, которую осуществляли как описано в примере 1, показала, что содержание целевой фракции частиц (до 10 мкм) составило 42% и по сравнению с препаратом, полученным по известной технологии изготовления, увеличилось в 1,8 раза.
Результаты по хранению препарата представлены в примере 14.
9
9
Пример 3. Обезвоживанием микрокапельного порошка Serratia marcescens шт. ВКМ-851 с содержанием жизнеспособных микроорганизмов 130×10 КОЕ/г получен препарат тест-культуры для проверки фильтров очистки воздуха с содержанием жизнеспособных микроорганизмов 219×10 КОЕ/г с твердой дисперсной фазой, стабилизированной сухим высокодисперсным инертным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, при следующем соотношении компонентов в 1 г препарата: твердая дисперсная фаза 0,2, сухой высокодисперсный разобщитель 0,8.
Проверка дисперсности полученного препарата, которую осуществляли как описано в примере 1, показала, что содержание целевой фракции частиц (до 10 мкм) составило 36% и по сравнению с препаратом, полученным по известной технологии изготовления, увеличилось в 1,2 раза.
Результаты по хранению препарата представлены в примере 14.
9
9
Пример 4. Обезвоживанием микрокапельного порошка Bifidobacterium bifidum шт. 1С с содержанием жизнеспособных микроорганизмов 1,9×10 КОЕ/г получен пробиотический препарат с содержанием жизнеспособных микроорганизмов 2,8×10 КОЕ/г с твердой дисперсной фазой, стабилизированной сухим высокодисперсным инертным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, при следующем соотношении компонентов в 1 г препарата: твердая дисперсная фаза 0,25, сухой высокодисперсный разобщитель 0,75.
Проверка дисперсности полученного препарата, которую осуществляли как описано в примере 1, показала, что медианный диаметр частиц составил 24 мкм и по сравнению с препаратом, полученным по известной технологии изготовления, уменьшился в 2,3 раза.
Результаты по хранению препарата представлены в примере 14.
9
9
Пример 5. Обезвоживанием микрокапельного порошка Entherococcus faecium с содержанием жизнеспособных микроорганизмов 1,4×10 КОЕ/г получен пробиотический препарат с содержанием жизнеспособных микроорганизмов 2,7×10 КОЕ/г с твердой дисперсной фазой, стабилизированной сухим высокодисперсным инертным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, при следующем соотношении компонентов в 1 г препарата: твердая дисперсная фаза 0,4, сухой высокодисперсный разобщитель 0,6.
Проверка дисперсности полученного препарата, которую осуществляли как описано в примере 1, показала, что медианный диаметр частиц составил 31 мкм и по сравнению с препаратом, полученным по известной технологии изготовления, уменьшился в 1,4 раза.
Результаты по хранению препарата представлены в примере 14.
Пример 6. Обезвоживанием микрокапельного порошка иммуноглобулинов IgG, IgA, IgM с противосальмонеллезной активностью 1:640 в титрах РПГА получен иммунобиологический препарат с противосальмонеллезной активностью 1:640 в титрах РПГА с твердой дисперсной фазой, стабилизированной сухим высокодисперсным инертным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, при следующем соотношении компонентов в 1 г препарата: твердая дисперсная фаза 0,335, сухой высокодисперсный разобщитель 0,665.
Проверка дисперсности полученного препарата, которую осуществляли как описано в примере 1, показала, что медианный диаметр частиц составил 12 мкм и по сравнению с препаратом, полученным по известной технологии изготовления, уменьшился в 1,4 раза.
Результаты по хранению препарата представлены в примере 14.
Пример 7. Обезвоживанием микрокапельного порошка анестезина с концентрацией действующего вещества 200 мг/г получен местноанестезирующий препарат с содержанием действующего вещества 500 мг/г с твердой дисперсной фазой, стабилизированной сухим высокодисперсным инертным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, при следующем соотношении компонентов в 1 г препарата: твердая дисперсная фаза 0,3, сухой высокодисперсный разобщитель 0,7.
Проверка дисперсности полученного препарата, которую осуществляли как описано в примере 1, показала, что медианный диаметр частиц составил 16 мкм и по сравнению с препаратом, полученным по известной технологии изготовления, уменьшился в 1,2 раза.
Инактивации действующего вещества в процессе хранения препарата в течение года не происходит.
9
9
Пример 8. Обезвоживанием микрокапельного порошка Bifidobacterium bifidum шт. 1С в смеси с иммуноглобулинами IgG, IgA, IgM с противосальмонеллезной активностью 1:640 в титрах РПГА и содержанием жизнеспособных микроорганизмов 1,5×10 КОЕ/г получен комплексный иммунобиологический препарат с противосальмонеллезной активностью 1:640 в титрах РПГА и содержанием жизнеспособных микроорганизмов 2,6×10 КОЕ/г с твердой дисперсной фазой, стабилизированной сухим высокодисперсным инертным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, при следующем соотношении компонентов в 1 г препарата: твердая дисперсная фаза 0,25, сухой высокодисперсный разобщитель 0,75.
Проверка дисперсности полученного препарата, которую осуществляли как описано в примере 1, показала, что медианный диаметр частиц готового препарата составил 25 мкм (препарата по известной технологии изготовления не существует).
Пример 9. Обезвоживанием микрокапельного порошка натрия хлорида с концентрацией действующего вещества 87 мг/г получен аэрозольный препарат с содержанием действующего вещества 200 мг/г с твердой дисперсной фазой, стабилизированной сухим высокодисперсным инертным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, при следующем соотношении компонентов в 1 г препарата: твердая дисперсная фаза 0,5, сухой высокодисперсный разобщитель 0,5.
Проверка дисперсности полученного препарата, которую осуществляли как описано в примере 1, показала, что медианный диаметр частиц составил 8 мкм и по сравнению с препаратом, полученным по известной технологии изготовления, уменьшился в 1,25 раза.
Инактивации действующего вещества в процессе хранения препарата в течение года не происходит.
Пример 10. Обезвоживанием микрокапельного порошка иммуноглобулинов IgG, IgA, IgM в смеси с антибиотиком офлоксацином с противосальмонеллезной активностью 1:640 в титрах РПГА и концентрацией антибиотика 23 мг/г получен комбинированный иммунобиологическо-антимикробный препарат с противосальмонеллезной активностью 1:640 в титрах РПГА и концентрацией антибиотика 50 мг/г с твердой дисперсной фазой, стабилизированной сухим высокодисперсным инертным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, при следующем соотношении компонентов в 1 г препарата: твердая дисперсная фаза 0,25, сухой высокодисперсный разобщитель 0,75.
Проверка дисперсности полученного препарата, которую осуществляли как описано в примере 1, показала, что медианный диаметр частиц готового препарата составил 30 мкм (препарата по известной технологии изготовления не существует).
50
50
Пример 11. Обезвоживанием микрокапельного порошка вакцинного штамма La-Sota вируса болезни Ньюкасла с содержанием жизнеспособных вирусов 10,3 lg ЭИД/г получен препарат вирусной вакцины с содержанием жизнеспособных вирусов 10,2 lg ЭИД/г с твердой дисперсной фазой, стабилизированной сухим высокодисперсным инертным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, при следующем соотношении компонентов в 1 г препарата: твердая дисперсная фаза 0,25, сухой высокодисперсный разобщитель 0,75.
Проверка дисперсности полученного препарата, которую осуществляли как описано в примере 1, показала, что содержание целевой фракции частиц (до 10 мкм) составило 77% и по сравнению с препаратом, полученным по известной технологии изготовления, увеличилось в 1,1 раза.
Результаты по хранению препарата представлены в примере 14.
Пример 12. Обезвоживанием микрокапельного порошка парацетамола с концентрацией действующего вещества 156 мг/г получен анальгетический препарат с содержанием действующего вещества 500 мг/г с твердой дисперсной фазой, стабилизированной сухим высокодисперсным инертным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, при следующем соотношении компонентов в 1 г препарата: твердая дисперсная фаза 0,15, сухой высокодисперсный разобщитель 0,85.
Проверка дисперсности полученного препарата, которую осуществляли как описано в примере 1, показала, что медианный диаметр частиц составил 4,3 мкм и по сравнению с препаратом, полученным по известной технологии изготовления, уменьшился в 3,9 раза, а содержание фракции до 5 мкм составило 56%, то есть увеличилось в 7,3 раза.
Инактивации действующего вещества в процессе хранения препарата в течение года не происходит.
Пример 13. Сравнивали аэробиологические характеристики аэрозолей сухих препаратов, приготовленных по известной технологии, и препаратов с твердой дисперсной фазой (заявляемых) на примере культур Serratia marcescens шт. ВКМ-851, Francisella tularensis штамма №33 НИИЭГ, Yersinia pestis штамма EV НИИЭГ. Микрокапельные порошки получали в электромагнитном диспергаторе в непрерывном режиме с использованием суспензий культур микроорганизмов глубинного культивирования с лактозной защитной средой. Препараты с твердой дисперсной фазой получали сорбционным обезвоживанием соответствующих микрокапельных порошков. Перед распылением все препараты, приготовленные по известной технологии, смешивали в соотношении 1:2 с наполнителем - тонко измельченным гидрофобным углеродистым волокном ЦШМ. Материалы переводили в аэрозоль при температуре в аэрозольной камере 20-22°C и относительной влажности воздуха 50-70% импульсным методом. Отбор проб аэрозолей осуществляли через равные промежутки времени в течение 30 мин витания аэрозоля.
Скорость убывания биологической концентрации аэрозоля характеризовали логарифмическим коэффициентом инактивации (ЛКИ), вычисляемым по формуле
б1
б2
ЛКИ=(lgC-lgC)/t,
б1
где С- концентрация живых клеток в аэрозоле в начале опыта, КОЕ/л;
б2
С - концентрация живых клеток в аэрозоле в конце опыта, КОЕ/л;
t - продолжительность опыта, мин.
б
Коэффициент использования по биокомпоненту (КИ, %), характеризующий степень перевода биопрепарата в аэрозоль, рассчитывали по формуле
б
б1
КИ=100 С V/QБK,
б1
где C - концентрация живых клеток в аэрозоле в начале опыта, КОЕ/л;
V - объем аэрозольной камеры, л;
Q - масса аэрозолируемого препарата, г (мл);
БК - концентрация клеток в препарате, КОЕ/г (КОЕ/мл).
Результаты представлены в таблице.
Распиливаемый материал
Величины параметров
Количество клеток перед распылом, КОЕ/г
Количество клеток в аэрозоле, КОЕ/л
Степень перевода в аэрозоль, %
Логарифмический коэффициэнт инактивации,мин<sup>-1</sup>
Сухой препарат
Serratia marcescens
56×10<sup>9</sup>
19,0×10<sup>5</sup>
4,1
0,096±0,041
F.tularensis
220×10<sup>9</sup>
89,9×10<sup>5</sup>
4,9
0,112±0,064
Y.pestis
171×10<sup>9</sup>
54,1×10<sup>5</sup>
3,8
0,130±0,058
С твердой дисперсной фазой (заявляемый)
Serratia marcescens
74×10<sup>9</sup>
38,2×10<sup>5</sup>
6,2
0,081±0,066
F.tularensis
175×10<sup>9</sup>
12,2×10<sup>6</sup>
8,4
0,077±0,059
Y.pestis
130×10<sup>9</sup>
83,4×10<sup>5</sup>
7,7
0,092±0,071
Как следует из анализа данных таблицы, степень перевода микроорганизмов в аэрозоль при распыливании всех препаратов практически одинакова. Вместе с тем препараты с твердой дисперсной фазой (заявляемые) характеризуются значительно большей выживаемостью бактериальных клеток в аэрозоле по сравнению с препаратами, приготовленными по известной технологии, при длительном витании аэрозоля в воздухе, что достигается за счет защитного эффекта стабилизирующего слоя высокодисперсного гидрофобного разобщителя с наноразмерами частиц.
Пример 14. Сохраняемость биологически активных действующих веществ в препаратах, приготовленных по известной технологии изготовления, и в заявляемых препаратах оценивали при хранении в течение года при температуре 2-8°C и относительной влажности в помещении 55%.
Результаты представлены в таблице.
Препарат на основе
Биологическая активность
Остаточная влажность, %
до хранения
после хранения
до хранения
после хранения
Francisella tularensis
известный
670×10<sup>9</sup>
435×10<sup>9</sup>
4,6
4,6
заявляемый
530×10<sup>9</sup>
520×10<sup>9</sup>
4,0
4,1
Yersinia pestis
известный
389×10<sup>9</sup>
218×10<sup>9</sup>
4,0
4,3
заявляемый
405×10<sup>9</sup>
401×10<sup>9</sup>
4,1
4,0
Serratia marcescens
известный
330×10<sup>9</sup>
231×10<sup>9</sup>
4,9
4,7
заявляемый
219×10<sup>9</sup>
203×10<sup>9</sup>
5,1
4,9
Bifidobacterium bifidum
известный
1,8×10<sup>9</sup>
1,9×10<sup>9</sup>
4,3
4,4
заявляемый
1,6×10<sup>9</sup>
1,6×10<sup>9</sup>
4,5
4,5
Entherococcus faecium
известный
2,5×10<sup>9</sup>
2,0×10<sup>9</sup>
4,4
4,4
заявляемый
2,7×10<sup>9</sup>
2,8×10<sup>9</sup>
4,1
4,0
иммуноглобулинов IgG, IgA, IgM
известный
1:1280
1:640
4,3
4,4
заявляемый
1:640
1:640
4,5
4,5
вируса болезни Ньюкасла
известный
10,4 lg
10,0 lg
4,2
4,6
заявляемый
10,2 lg
10,2 lg
4,0
4,1
Анализ данных таблицы показывает, что заявляемые препараты после хранения в указанных условиях обладают большей биологической активностью, по сравнению с препаратами, приготовленными по известной технологии, что свидетельствует о повышении сохраняемости биологически активных действующих веществ в заявляемых препаратах. Кроме того, как это следует из анализа данных таблицы, заявленные препараты после хранения имеют такие же значения остаточной влажности, как и до хранения. Следовательно, увлажнения материалов в процессе хранения не происходит за счет защитного действия стабилизирующего слоя высокодисперсного гидрофобного разобщителя с наноразмерами частиц.