Изучение регенерирующих свойств мазевых и гелевых основ на модели экспериментальных полнослойных ран

ИЗУЧЕНИЕ РЕГЕНЕРИРУЮЩИХ СВОЙСТВ РЯДА МАЗЕВЫХ И ГЕЛЕВЫХ ОСНОВ НА МОДЕЛИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ПОЛНОСЛОЙНЫХ РАН

Т.А. Байтукалов, O.A. Богословская, H.H. Глущенко

Кафедра фармацевтической и токсикологической химии, медицинский факультет, РУДН, ул. Миклухо-Маклая, 8, 117198, Москва, Россия

Проведено исследование влияния ряда мазевых и гелевых основ на заживление экспериментальных полнослойных ран. В качестве мазевой основы использовали мазь на основе полимеров полиэтиленгликоль-400 (ПЭГ-400) и полиэтиленгликоль-1500 (ПЭГ-1500), в качестве гелевых основ использовали гели на основе полимеров ареспол и ме-тилцеллюлоза-100 (МЦ-100). Установлено, что гель на основе МЦ-100 практически не влияет на скорость регенерации раны. Средняя площадь ран животных, леченных гелем на основе ареспола, на 4-е, 7-е и 8-е сутки была достоверно ниже средней площади ран нелеченых животных. Мазь на основе ПЭГ замедляет процесс ранозаживления в период 2-4-е сутки после операции. Полученные данные следует учитывать при создании новых лекарственных форм и при изучении их регенерирующей активности.

При создании новых лекарственных форм, обладающих регенерирующей активностью, часто используют органические полимеры различной природы. Широкое использование получили такие полимеры, как метил-целлюлоза (МЦ), натрийкарбоксиметиллцеллюлоза, полиэтиленгликоли (ПЭГ) и др. Причем установлено, что некоторые из них сами обладают регенерирующими свойствами, другие не влияют на скорость заживления [3]. Однако сравнительное исследование ранозаживляющей активности ряда наиболее распространенных мазевых и гелевых основ без добавления лекарственных веществ на модели экспериментальных полнослойных ран не проводилось.

В связи с этим целью нашей работы является сравнительное изучение влияния мази на основе ПЭГ, гелей на основе ареспола и МЦ-100 на заживление экспериментальных полнослойных ран.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В работе использовали следующие мазевые и гелевые основы:

1. Гель на основе ареспола (состав: ареспол - 1,5 г, раствор твина-80 (1:4) - 3 мл, раствор натрия едкого 1 М - до рН=5-6, нипагин - 0,02 г, воды очищенной - до 100). Гель готовился следующим образом: В 90 мл воды очищенной при нагревании растворяли 0,02 г нипагина, затем раствору давали остыть до комнатной температуры. По поверхности раствора тонким слоем рассыпали порошок ареспола и оставляли набухать на 2 часа. К набухшему полимеру по каплям добавляли 1 М раствор NaOH до pH = 5-6, затем добавляли раствор твина-80 (1:4). Перемешивали с помощью высокоскоростной мешалки 3000 об/с в течение 3 минут. Полученная основа представляет собой однородный прозрачный гель.

2. Гель на основе МЦ-100 (состав: МЦ-100 - 3,0 г, глицерин - 10,0 г, нипагин - 0,1 г, воды - до 100 г). Гель готовился следующим образом: ни-пагин при нагревании растворялся в воде, к полученному раствору добавлялся глицерин, затем МЦ-100, полимер оставляли набухать на 3 часа, перемешивали с помощью высокоскоростной мешалки. Полученный гель был однородным и прозрачным.

3. Мазь на основе ПЭГ (состав: ПЭГ-400 - 45,0 г, ПЭГ-1500 - 35,0 г, глицерин - 10,0 г, нипагин - 0,1 г, вода - 9,9 г). Мазь готовилась следующим образом: в ПЭГ-400 (жидкий) растворяли при нагревании консервант, добавляли воду, глицерин и ПЭГ-1500 (твердый), расплавляли полученную массу при 60°С. Полученной массе давали остыть. Мазь представляет собой белую массу, однородную по составу, без механических включений.

Раневая модель

Работа проводилась на взрослых мышах-самках линии СНК, массой 18-20 г. Мышей делили на группы по 7 животных в каждой. Под эфирным наркозом на спине у мышей выстригалась шерсть, по трафарету наносились контуры раны (круг площадью 60 мм2), и затем с помощью хирургических ножниц с закругленными концами вырезался слой кожи. Все раны оставались открытыми вплоть до окончания опыта. Мышам опытной группы сразу же после операции (а в дальнейшем ежедневно) на поверхность раны наносили исследуемую основу массой 0,2 г. Контуры раны 1 раз в двое суток (или чаще) переносились на прозрачные пленки, которые затем сканировались на сканере Umax Astra 4500. Площадь раны рассчитывалась с помощью компьютерной программы ImageJ 1.30v.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Одним из выбранных нами полимеров была метилцеллюлоза-100, важным свойством которой является способность в концентрации от 3 до 8% в воде (иногда с добавлением глицерина) образовывать гидрогели любой консистенции. Гель стабилен при хранении, не подвержен влиянию микроорганизмов. Известно также, что растворы МЦ образуют с секретами слизистых гомогенные смеси, что способствует наилучшему проникновению биологически активной субстанции в клетки регенерирущей ткани. Абсорбционные свойства МЦ позволяют поглощать кожные экскреторные и секреторные продукты, что особенно важно при протекании воспалительных процессов [2].

Также мы исследовали полимер полиэтиленгликоль. Благодаря его высокой гидратирующей способности мази на его основе приобретают свойство абсорбировать экссудат, а вместе с ним и микробные токсины, продукты распада тканей, а также различные биологически активные вещества - лизосомальные ферменты и др. медиаторы воспалительного процесса, «обрывая» тем самым его прогрессирующее течение. ПЭГ-основа обезвоживает микробную клетку, резко снижает ее биологическую активность и ослабляет патогенные вирулентные свойства микроб-

ного возбудителя, его сопротивляемость к различным лекарственным средствам [1,2].

Результаты наших исследований по влиянию гелей на основе ареспола и метилцеллюлозы-100, а также мази на основе ПЭГ на площадь изменения ран в процессе лечения представлены на рисунках 1 и 2 и табл. 1. На рис. 1 представлены кинетические кривые изменения площади ран в процессе лечения, рассчитанные как отношение площади раны в данный день к начальной площади раны, выраженное в процентах.

сут

Рис. 1. Кинетика изменения площади ран (в % от первоначальной площади раны) нелеченной (контрольной) и леченных групп

Видно, что все изученные нами основы влияют на кинетику заживления ран. Так, в группе животных, которым наносили гель на аресполе, средняя площадь ран в течение 8 суток после операции в среднем ниже по сравнению с контролем. Напротив, мазь на основе ПЭГ уменьшает скорость заживления ран в течение 6 суток после операции по сравнению с контролем. В то же время гель на основе МЦ-100 значимого влияния на изменение площади ран в первые 7 суток после операции по сравнению с контролем не оказывает.

На рис. 2 представлены кинетические кривые изменения площади ран, рассчитанные следующим образом: каждая точка кривой для исследуемой лекарственной формы представляет собой разность средней площади ран животных контрольной группы в данные сутки и средней площади ран животных леченной группы. Подобный подход к представлению данных позволяет наглядно показать эффективность применяемого лечения [4]. Он дает возможность оценить вклад в процесс ранозаживления исключительно лекарственной субстанции в составе сложных лекарственных форм, если исследуемую группу сравнивать с группой, леченой основой без лекарственной субстанции.

Сут

Рис. 2. Кинетические кривые изменения площади ран при различных вариантах лечения, рассчитанные по методу Р1ре)гас1еЬ

Из рис. 2 видно, что при сравнении влияния на ранозаживление гелей на основе ареспола и МЦ-100 и мази на основе ПЭГ наиболее эффективным является гель на основе ареспола (кривая проходит выше оси абсцисс).

Для оценки достоверности разницы между площадью ран животных, леченых гелевыми и мазевыми основами, и нелеченных животных использовали критерий Стьюдента (табл. 1).

Таблица 1

Различие в площади раны между контрольной и исследуемой группами

Основа Сутки после операции

1-е 2-е 3-й 4-е 5-е 7-е 8-е 10-е 12-е 14-е

Гель на аресполе 0 0 0 + 0 + + 0 0 0

Гель на МЦ-100 0 0 0 0 0 0 + + 0 0

Мазь на ПЭГ 0 — — — 0 0 0 0 0 0

Примечание-, во всех группах п=7.

«+» - площадь раны контрольной группы больше (р<0,05);

«0» - значимых различий в площади раны по сравнению с контролем нет;

«-» - площадь раны контрольной группы меньше (р<0,05);

«- -» - площадь раны контрольной группы меньше (р<0,001).

Полученные результаты анализа подтверждают, что гель на аресполе достоверно уменьшает площадь ран на 4-е, 7-е и 8-е сутки по сравнению с нелеченной группой. Гель на МЦ-100 значимого влияния на ранозаживление в первые 7 суток после операции не оказывает.

Мазь на ПЭГ замедляет процесс ранозаживления в период 2-4-е сутки после операции. Полученные данные можно объяснить тем, что мази на ПЭГ, обладающие высокой осмотической активностью, на второй стадии

ранозаживления - периоде активного роста грануляционных тканей -обезвоживают их и тем самым замедляют процесс ранозаживления.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сравнительное изучение влияния мази на основе ПЭГ, гелей на основе ареспола и МЦ-100 на заживление экспериментальных полнослойных ран позволило установить, что наиболее перспективной основой для создания ранозаживляющих препаратов является гель на основе ареспола.

ЛИТЕРАТУРА

1. Перцев И.М., Даценко Б.М., Гунько В.Г. Многокомпонентные мази на гидрофильной основе// Фармация. - 1990. - № 5. - С.73 - 77.

2. Тенцова А.Н., Алюшин М.Т. Полимеры в фармации. - М.: Медицина, 1985. - 256 с.

3. Тенцова А.И., Грецкий В.М. Современные аспекты исследования и производства мазей. - М.: Медицина, 1980. - 192 с.

4. М. Н. Pipelzadeh, A. Jouyban, A. Kholdadadi. A new mathematical model to investigate drug treatment on the overall process of wound healing/Aran. Biomed. J. 4(4) 2000.

STUDY OF REGENERATIVE PROPERTIES OF SOME OINTMENT AND GEL BASES ON EXCISIONAL FULL-THICKNESS WOUND

MODEL

T.A. Baytukalov, O.A. Bogoslovskaya, N.N. Glushchenko

Department ofpharmaceutical and toxicological chemistry, medical faculty, RPFU, Miklukho-Maklaya, 8, 117198, Moscow, Russia

The wound healing properties of some ointment and gel bases has been studied. As an ointment base we used the ointment containing polyethyleneglycol-400 (PEG-400) and polyethyleneglycol-1500 (PEG-1500), as a gel base we used the gels containing such polymers as arespol and methylcellulose-100 (MC-100). It was shown that the MC-100 gel has low effect on wound healing rate. The average wound surface of animals that were treated by arespol gel was significantly lower than the wound surface of non-treated animals on the 4th, 7th and 8th day after the operation. The ointment with PEGs decreased the wound healing rate during 2-4th day after the operation. This data should be used during the creation of new medicinal forms and the study of their regenerative activity.