Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Разработка новых композиций на гидрофильных основах для лечебно-диагностических манипуляций в урологии и сравнительная оценка их фармакологической активности в эксперименте

На правах рукрписи

Бурда Виктор Дмитриевич

РАЗРАБОТКА НОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ НА ГИДРОФИЛЬНЫХ ОСНОВАХ ДЛЯ ЛЕЧЕБНО-ДИАГНОСТИЧЕСКИХ МАНИПУЛЯЦИЙ В УРОЛОГИИ И СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ИХ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

14.00.25 - фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Челябинск - 2009

003482622

Работа выполнена на кафедре фармакологии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Уральская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор

Ларионов Леонид Петрович

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки РФ,

доктор медицинских наук, профессор Волчегорский Илья Анатольевич

доктор медицинских наук, профессор Юшков Владимир Викторович

Ведущая организация: Государственное учреждение Научно-исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова Российской академии медицинских наук

Защита диссертации состоится ««"» ¿¿¿¿о^, 2009 г. в часов на заседании Диссертационного совета Д 208.117.03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Челябинская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» по адресу: 454092, г. Челябинск, ул. Воровского, 64.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Челябинская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Автореферат разослан 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, доктор медицинских наук,

профессор ТелешеваЛ.Ф.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В урологической практике в амбулаторных и стационарных условиях широко используются инструментальные методы диагностики и лечения пациентов с заболеваниями верхних и нижних мочевых путей: цисто-, уретро-, уретеропиелоскопия, контактная уретеролитотрипсия, трансуретральная резекция простаты, бужирование уретры, катетеризация мочевого пузыря, стен-тирование мочеточника. Для этой цели используют различные катетеры, бужи, эндоскопы.

В ряде случаев инструментальные лечебно-диагностические мероприятия не могут быть применены из-за имеющегося воспаления, спазма и выраженной боли в различных отделах мочевых путей. Кроме того, возможны отрицательные эффекты как во время проведения данных манипуляций, например, повреждение слизистой, кровотечение, болевой синдром, повышение тонуса гладкой мускулатуры органов мочеполовой системы, так и после них, в виде наиболее часто встречающихся и серьезных по своим последствиям инфекционно-воспалительных осложнений (уретрит, простатит, орхоэпидидимит, цистит, пиелонефрит). Частота подобных осложнений составляет 11-30% (Лоран О.Б., Пушкарь Д.Ю., Раснер П.И., 1999).

Причиной постманипуляционных воспалительных осложнений является восходящая инфекция, спектр микробных агентов которой практически одинаков. По данным различных исследований, Escherichia coli является этиологическим фактором восходящей инфекции верхних и нижних мочевых путей в 70 - 95% случаев, Staphylococcus saprophyticus в 5 - 19%, другие представители семейства Enterobacteriaceae, грамположительные микроорганизмы - значительно реже (Пушкарь Д.Ю., Раснер П.И., 2002). Установлено, что 66-86% нозокомиальных инфекций мочевыводящих путей развиваются после инвазивных эндоскопических процедур, наибольшее значение при этом имеет Pseudomonas aeruginosa (Франц М, Хорл У, 2002).

Вопросы профилактики ятрогенных интра- и постманипуляционных инфекционных осложнений, травматического повреждения уротелия при эндоскопических инвазивных процедурах и местного лечения воспалительных заболеваний нижних мочевых путей до сих пор остаются актуальными.

В настоящее время пока нет широко доступных специальных лечебно-профилактических средств, которые обладали бы одновременно повышенным скользящим (смазывающим) эффектом, способствующим хорошему продвижению инструмента, выраженной трансмукозной проводимостью физиологически активных компонентов, прямым спазмолитическим эффектом, предупрежда-

ли бы развитие инфекционно-воспалительных процессов, купировали боль, обеспечивали хорошую репарацию слизистой.

Цель работы. Разработать наиболее оптимальные комбинации фармакологически активных веществ на гидрофильных основах для лечебно-диагностических манипуляций в урологии и изучить их в условиях эксперимента.

Задачи исследования: 1. Провести скрининг фармакологически активных веществ с оптимальным эффектом для предупреждения развития инфекционно-воспалительных осложнений при инструментальных урологических манипуляциях.

2. Исследовать фармацевтическую совместимость комбинаций препаратов, приготовленных на гидрофильных основах in vitro.

3. Изучить возможную острую и хроническую токсичность, безопасность в применении наиболее высокоэффективных гелеобразных гидрофильных композиций в экспериментальных условиях.

4. Изучить в сравнительном аспекте специфическую фармакологическую эффективность гелеобразных композиций в эксперименте на крупных животных.

Научная новизна. В процессе выполнения исследования впервые проведён скрининг фармакологических веществ с оптимальным эффектом для предупреждения развития инфекционно-воспалительных осложнений при инструментальных урологических манипуляциях, разработаны водорастворимые комбинированные гелеобразные лекарственные средства на основе гидроксиэтилцеллюлозы и нового кремнийорганического производного глицерина с различным эффектом действия. При этом теоретически и экспериментально обоснованы составы фармацевтических композиций и изготовлены их опытные образцы. Установлена химическая и фармацевтическая совместимость фармакологически активных веществ между собой и основами. Исследованы специфические фармакологические эффекты разработанных композиций. Выявлена высокая трансмукозная активность композиций на кремнийорганической основе in vitro. Проведена оценка скользящих свойств.

При выполнении экспериментальных доклинических исследований и при оценке общефармакологической активности на 4-х видах животных установлены нетоксичность, безопасность в применении разработанных композиций и их основ. В условиях эксперимента на крупных животных (собаках) показана фармакологическая эффективность, смазывающая способность, протективное действие на уротелий, пенетрирующая активность лекарственных компонентов композиций при урологических манипуляциях. Полученные данные включены в заявку РФ на изобретение 2009102553 (приоритет от 26.01.09 г.).

Практическая значимость. Разработанные композиции лекарственных веществ на гидрофильных основах, относящихся к различным группам лекарственных препаратов, могут использоваться для профилактики и комплексного лечения инфекционно-воспалительных процессов при инструментальных урологических манипуляциях и в качестве средств выбора при местной терапии.

После более углубленного и расширенного специфического экспериментального исследования и получения разрешения Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития, разработанные фармацевтические композиции и новое водорастворимое кремнийорганическое производное глицерина как основа при создании новых активных лекарственных средств могут быть рекомендованы для клинического изучения с дальнейшим внедрением в фармацевтическую, медицинскую и ветеринарную практику.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Разработка и создание оптимальных композиций фармакологически активных веществ на гидрофильных основах для лечебно-диагностических манипуляций в урологии: 1) «Генталидогелъ» (для обследования и лечения); 2) «Уросил» (для обследования); 3) «Уросил-1» (для обследования и лечения); 4) «Уросил-2» (для обследования и лечения).

2. Доклиническая оценка разработанных композиций: полученные в экспериментах на лабораторных животных результаты свидетельствуют об отсутствии у изучаемых композиций острой и хронической токсичности, местного раздражающего действия на слизистые оболочки, кожу и сенсибилизирующих свойств.

3. Полученные композиции обладают повышенным скользящим (смазывающим) эффектом, выраженной антимикробной активностью; композиции на основе нового водорастворимого кремнийорганического производного глицерина обеспечивают высокую трансмукозную пенетрацию активных веществ, обладают протективными свойствами.

Связь темы диссертации с планом основных научных работ

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований ГОУ ВПО «УГМА Росздрава», регистрационный номер 01.2.00703375.

Апробация работы. Основные результаты исследования докладывались и обсуждались на второй межрегиональной специализированной выставке-конференции «Национальный проект - здоровье. Свердловская область - 2007», Екатеринбург, 2007, III съезде фармакологов России «Фармакология - практическому здравоохранению», Санкт-Петербург, 2007 г., всероссийской конференции «Фармация и общественное здоровье», Екатеринбург, 2008, 2009 гг., Всероссийской конференции «Химия и медицина, 0рхимед-2009», Уфа, 2009.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 8 научных работ.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 141 странице компьютерного текста, содержит 16 таблиц, 46 рисунков. Она состоит из введения, обзора литературы, главы описания материалов и методов исследования, собственных исследований, обсуждения полученных результатов, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка использованной литературы. Библиографический список содержит 158 источников, из них 66 - на русском и 92 - на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования

Материалы. Кремнийорганическое производное глицерина, гидроксиэтил-целлюлоза, ципрофлоксацин, гентамицин сульфат, дротаверина гидрохлорид, папаверина гидрохлорид, лидокаина гидрохлорид, хлоргексидина биглюконат, теразозин и др. необходимые химические реактивы.

Общая характеристика экспериментальных животных. Для проведения экспериментальных исследований in vivo использованы белые мыши (массой 18 - 35 г, 484 особи), белые крысы популяции Wistar (массой 170 - 300 г, 1584 особи), морские свинки (массой 340-380 г, 100 особей), кролики породы Шиншилла (массой 2,40 - 3,79 кг, 114 особей) обоего пола, собаки (массой 20 - 40 кг, 5 особей). Животных содержали на обычном рационе питания вивария при свободном доступе к воде. В день эксперимента кормление животных осуществляли после окончания исследований.

Методы исследования. В процессе экспериментальных исследований были использованы широко применяемые общеизвестные методики в фармакологии, фармации, физиологии (нормальная и патологическая), общей химии и биохимии, микробиологии, гистологии и урологии. Для выявления острой токсичности композиции вводили в желудок через эластичный зонд, подкожно и внутри-брюшинно, а для определения накожного действия все изучаемые композиции наносили на участок кожи с выстриженной шерстью. После курса аппликаций (30 дней) проводили эвтаназию под эфирным наркозом и осуществляли забор крови из полостей сердца, извлекали сердце, печень, почки и надпочечники, мочеточники, лоскут кожи, слизистые оболочки с места нанесения композиций для морфологических исследований. Для изучения влияния композиций на ориентировочно-исследовательские реакции экспериментальных животных использовали методику «открытого поля»; при оценке местноанестезирующего эффекта использовали методику «горячей пластинки» (56-57°С, Janssen, Jagenean, 1957) с применением «Актотермоальгезиметра- АТАМ-01» (рис. 1). Показатели общего

анализа крови исследовали на аппарате Advia-60, биохимические показатели - на автоматическом биохимическом анализаторе Biosystems А25, общего анализа мочи - на автоматическом анализаторе URISCAN PRO (Корея). Антибактериальную активность определяли путём высева образцов на дифференциально-диагностические среды (бульон Хоттингера, мясо-пептонный агар). Для количественного определения трансмукозной проницаемости кремнийорганической основы применяли: УФ-спектроскопию (UV-2401 PS (Shimadzu)); атомно-эмиссионную спектрофотометрию (Перкин Элмер 403 (Франция)). ИК-спектры зарегестрированы на ИК-Фурье спектрометре Nicolet 6700 фирмы Thermo ELECTRON CORPORATION с помощью приставки НПВО. Статистическую обработку проводили с помощью программы Microsoft Office Excel. Использовали t-критерий Стьюдента и непараметрический критерий Манна-Уитни. Проверку статистических гипотез осуществляли при уровне значимости р<0,05 (Автанди-лов Г.Г., 1990, 2002; Гланц С., 1998; Новиков ДА., Новочадов В.В., 2005; Ребро-ваО.Ю., 2006).

Рисунок 1. Установка «Актотермоальгезиметр-АТАМ-01» (нашей конструкции)

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Скрининговый поиск оптимальных комбинаций фармакологически активных веществ и изучение химико-фармацевтической совместимости их компонентов in vitro В работе нами использованы в качестве основ лекарственных композиций известный биополимер гидроксиэтилцеллюлоза (1-3%) марки Натросол 250 Фарм

Я = -Н или R = -СН2СН20Н и новое водорастворимое кремнийорганическое производное глицерина состава (СНз)281(СзН7Оз)2 • х С3Н803, х = 0,25 - 0,40, разработанное в Институте органи-

ческого синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН в лаборатории органических материалов (заявка РФ на изобретение 2009102553, приоритет от 26.01.09 г.).

При составлении лекарственных композиций, включающих одновременно несколько фармакологических веществ, вначале учитывали их фармацевтическое взаимодействие, которое основано на взаимодействии компонентов смеси в процессе приготовления препаратов и при их хранении. В табл. 1 представлены результаты наших исследований.

Таблица 1

Показатели взаимодействия компонентов композиций при смешении in vitro

1 - гидроксиэтилцеллю-лоза как основа,

2 - кремнийорганическое производное глицерина как основа

«+» компоненты совместимы,

«-» компоненты несовместимы

В результате проведённых исследований по выявлению несовместимости фармакологически активных веществ в композиции при субъективной оценке (внешнему виду) мы выбрали комбинации, которые не изменяли органолептических свойств (прозрачность, запах, температура) при простом смешении: 1) лидокаина гидрохлорид, хлоргексидина биглюконат, гентамицина сульфат, папаверина гидрохлорид («Генталидогель»); 2) лидокаина гидрохлорид, хлоргексидина биглюконат, кремнийорганическое производное глицерина как основа («Уросил») 3) лидокаина гидрохлорид, хлоргексидина биглюконат, ципрофлоксацин, дротаверина гидрохлорид, кремнийорганическое производное глицерина как основа («Уросил-1»); 4) лидокаина гидрохлорид, дротаверина гидрохлорид, теразозин, ципрофлоксацин, кремнийорганическое производное глицерина как основа («Уросил-2»). Для оценки химического взаимодействия между компонентами регистрировали ИК-спектры кремнийорганического производного глицерина как основы; чистых веществ, входящих в состав композиции; смеси кремнийорганического производного глицерина как основы с каждым веществом по отдельности. Полученные таким образом ИК-спектры сравнивали между собой на предмет наличия химического взаимодействия между компонентами (рис. 2,3,4, 5, 6).

' шгпрофлоксадин

' Л,' ...... ' г-Гм £ / 1" 2 - основа

/ . 3 - ципрофлоксацин + основа

Г

:: V

Рисунок 2. ИК-спекгр ципрофлоксадана, основы и композиции (ципрофлоксацин : основа = 1:1)

— , .. .. 1-хлоргексидин

í ' УТГ -1 -I----..........> 2-основа

-I у, ' / У^.-И V 3-хлоргексидин + основа

■;//! ч[П<Г

!

Рисунок 3. ИК-спектр хлоргексидина, основы и композиции (хлоргексидин : основа = 1:1)

__________ _ 1- лидокаин

-----'' ,'/ 2-основа

\\У '.V V! и ' / 3-лидокаин + основа

\ ■ К

V ■ /'" Л 111'»

!

У

Рисунок 4. ИК-спектр лидокаина, основы и композиции (лидокаин : основа =1:1)

__________________, 1-теразозин

— '¡у/ 2-основа

3- теразозин + основа

Рисунок 5. ИК-спектр теразозина, основы и композиции (теразозин : основа =1:1)

1- дротаверин

Щ ' 2-основа

'. у,,! , 3- дротаверин + основа

'' I '

г

Рисунок 6. ИК-спектр дротаверина, основы и композиции (дротаверин : основа = 1:1)

Установлено, что между новым кремнийорганическим производным глицерина и веществами из состава композиции нет химического взаимодействия как по отдельности, так и при их совместном присутствии в композиции.

Доклиническая оценка действия изучаемых композиций на различных видах животных Оценка острой токсичности. Согласно Руководству по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ (Хабриев Р.У., 2005) определение острой токсичности разработанных композиций было проведено на мышах и крысах при подкожном и внутрибрюшинном введении 1 мл «Генталидогеля» для мышей и 5 мл - для крыс, при внутрибрюшинном введении от 0,25 до 0,5 мл кремнийорганического производного глицерина и композиций на его основе. При этих диапазонах доз ЛД5о составила 18,750 мл/кг для крем-нийорганической основы, для «Уросил», «Уросил-1» и «Уросил-2» - 15 мл/кг, для «Генталидогеля» - для мышей при подкожном введении 375±4,5 мг/кг, при внутрибрюшинном - 189±6,1 мг/кг; для крыс при подкожном введении -366,4±8,1 мг/кг, при внутрибрюшинном - 187,5±4,2 мг/кг массы животного.

Оценка хронической токсичности. Влияние композиций на слизистые глаз, ротовой полости, половых органов, слизистой складки ануса, кожный покров изучали в течение 28 - 180 суток на белых крысах, кроликах и морских свинках. Композиции в дозе 300 мг/см2 наносили накожно. При этих условиях эксперимента отрицательных проявлений влияния изучаемых композиций на организм экспериментальных животных не было выявлено (рис. 7). Шерстистый покров восстановился у кроликов опытных и контрольных групп на 58-60 день (рис. 8).

Рисунок 7. Состояние слизистых глаз и шер- Рисунок 8 Состояние шерстистого покрова стистого покрова на 28-е сутки после ал- на 60-е сутки после прекращения ианесения пликаций «Генталидогеля» (как пример) «Генталидогеля» (как пример)

При 6-месячном наблюдении за поведением морских свинок был получен приплод, который не отличался от приплода контрольных морских свинок, что даёт возможность предполагать отсутствие эмбриотоксического и тератогенного действия композиций.

Сенсибилизирующие свойства композиций изучали на кроликах при накожном нанесении композиций и их основ. На 14, 30-е сутки проводили разрешающие пробы. Аллергических реакций, изменений в поведенческих реакциях, аппетите, температуре тела у экспериментальных животных не наблюдали. Воспроизвести анафилактический шок на морских свинках не удалось. На основании полученных результатов можно заключить, что изучаемые композиции не обладают сенсибилизирующими свойствами.

Влияние лекарственных композиций на функциональное состояние центральной нервной системы (ЦНС) изучали на белых крысах с использованием методики «открытого поля». Для «Генталидогеля» параллельно оценивали возможное его кожно-резорбтивное действие при 5-ти часовой ежедневной экспозиции в течение 28 дней. При сопоставлении показателей ориентировочно-исследовательских реакций опытных групп животных и контрольных особенностей в поведении выявлено не было (рис. 9, 10, 11, 12). Не было каких-либо выраженных повреждений со стороны кожного покрова экспериментальных животных. То есть, «Генталидогель» не оказывает местного раздражающего действия и отрицательного влияния на поведенческие реакции крыс, которые зависят от функционального состояния ЦНС.

При внутрибрюшинном введении композиций «Уросил», «Уросил-1» и «Уро-сил-2» по 1,25 мл/кг массы животного в течение 30 суток при исходной и последующих регистрациях выявляются особенности поведенческих реакций, которые заключаются в снижении активности животных с каждой последующей посадкой на арену «открытого поля». Однако межгрупповые показатели как в первые сутки, так и после 30-дневного введения композиций, практически не отличаются друг от друга (рис. 13, 14, 15, 16), что является свидетельством отсутствия угнетающего или стимулирующего действия изучаемых композиций на функциональное состояние ЦНС.

Параллельно с проведением данного исследования было оценено функциональное состояние сердечной деятельности и системы внешнего дыхания, которое показало отсутствие отрицательного на них действия однократных и длительных аппликаций композиций на кожу кроликов.

Влияние композиций на показатели периферической крови изучали на крысах при наружном и внутрибрюшинном применении. Результаты исследований, представленные в табл. 2, свидетельствуют о том, что «Генталидогель» не оказывает отрицательного влияния на морфологию периферической крови. Однако обращает на себя внимание некоторая тенденция повышения количества лейкоцитов, лимфоцитов, эритроцитов и гемоглобина в крови после его применения.

Гель-основа "Гемталидогвль"

Гель-основа "Гемталидогель"

Рисунок 9. Количество пройденных квадратов до и на 28-й день введения «Генталидогеля» и его основы

Гель-основа

Рисунок 11. Количество умываний до и на 28-й день введения «Генталидогеля» и его основы

Рисунок 10. Количество вставаний до и на 28-й день введения «Генталидогеля» и его основы

Г аль-осноеа "Гвнтялидогвль"

Рисунок 12- Количество заглядываний до и на 28-й день введения «Генталидогеля» и его основы

Рисунок 13. Количество пройденных квадратов до и на 30-й день введения «Уросил-1» и воды

□ ДО

введения

"Уросмл-Г'

Рисунок 14. Количество вставаний до и на 30-й день введения «Уросил-1» и воды

м

□ до введения

0 после введения

"Уросил-1"

Рисунок 15. Количество умываний до и на 30-й день введения «Уросил-1» и воды

2 0: -

□ до введения

"Уросил-1"

Рисунок 16. Количество заглядываний до и на 30-й день введения «Уросил-1» и воды

Эти явления можно трактовать как филогенетическую защитную воспалительную реакцию и мобилизацию эндогенных механизмов саногенеза. Из табл. 3 видно, что при введении композиций на кремнийорганической основе показатели гемоглобина и эритроцитов достоверно не изменились. Однако прослеживается некоторое достоверное снижение количества лейкоцитов на фоне препаратов «Уросил» и «Уросил-1», а гранулоцитов - на фоне всех изучаемых композиций. Активизировалась лимфоцитарная система под действием «Уросил» и «Уросил-1» (достоверно). Количество тромбоцитов на фоне препаратов оставалось без выраженных изменений. Таким образом, следует отметить, что изучаемые композиции при длительном их применении могут несколько изменять показатели белой крови, и только после клинических испытаний окончательно возможно сказать о полезности этих эффектов.

Таблица 2

Показатели периферической крови белых крыс после 28-дневного

накожного применения «Генталидогеля» (М±т, при п=Т0)

Показатели крови Основа «Генталидогеля» «Генталидогель»

До нанесения После нанесения До нанесения После нанесения

Лейкоциты в 1 мкл 9800±650 10115±811 10015±799 12800±860

Нейтрофилы в 1 мкл 4991±445 5250±425 4820±321 4980±411

Лимфоциты в 1 мкл 6113±544 6226±568 6213±571 7980±231

Эозинофилы в 1 мкл 497±88 511±89 536±74 588±91

Моноциты в 1 мкл 999±169 1009±171 106Ш23 1001±137

Гемоглобин, г/л 132±1,8 136±2,6 132±1,9 163±1.89

Эритроциты, млн/мклЮ,2/л 5,80±0,3 5,74±0,2 5,91±0,2 6.8ЫХ4

Таблица 3

Показатели периферической крови белых крыс на фоне 30-дневного применения _композиций «Уросил», «Уросил-1», «Уросил-2» (М±ш, при п=20)_

Показатели крови Вода «Уросил» «Уросил-1» «Уросил-2»

Гемоглобин, г/л 135,85±5,04 143,17±1,44 148,42±1.89 144,29±2.52

Эритроциты, 1012/л 6,86±0,29 7,00±0,11 7,25±0,08 7,05±0,17

Лейкоциты, Ю^/л 7,76±0,97 7,5±0,25 6,17±0,56 6,34±0,41

Гранулоциты, % 20,33±1,45 *10,73±0,46 * 11,99±0,93 *11,67±2,30

Моноциты, % 17,55±1,19 11,53±0,85 15,1±0,8 22,05±1,00

Лимфоциты,% 62.26±2,39 *77,73±1,30 *72,91±1,80 66,99±2,50

Тромбоциты, 10у/л 896,29±37,71 918±18,09 842,86±25,11 865±29,07

*Примечание: достоверность при р<0,05

На фоне аппликаций «Генталидогеля» показатели печёночного метаболизма не претерпевают существенных изменений: концентрация билирубина, активность АЛТ, ACT в пределах нормы, поэтому при исследовании других композиций решили в большей степени отдать предпочтение анализу белковых и липид-ных фракций сыворотки крови (табл. 4).

Показатели протеинемии и липидемии после 30-суточного применения _изучаемых композиций (М±ш, при п=20 в группе) _

Препараты Вода «Гентали-догель» Уросил» «Уросил-1» «Уросил-2»

Общ. белок, г/л 77,71±1,26 77,19± 1,79 77,17±1,80 78,57±0,72 77,29±1,35

Альбумины, % 23,70±0,90 25,64±0,38 26,50±0,27 22,14±0,45 24,00±0,63

Глобулины, % 54,00±1,17 52,33±1,12 55,66±1,71 51,42±0,70 53,29±1,08

ХС, ммоль/л 1,33±0,09 1,27±0,07 1,18±0,04 1,30±0,09 1,26±0,15

ТГ, ммоль/л 1,79±0,23 1,47±0,06 1,25±0,02 1,55±0,07 1,99±0,13

В-ЛП, г/л 1,31±0,16 1,43±0,11 1,42±0,03 1,49±0,04 1,49±0,05

Цифровой материал табл. 4 свидетельствует о том, что общий белок и его фракции содержатся равномерно во всех группах с некоторым повышением процента альбуминов в группе животных на фоне композиции «Уросил».

Показатели липидного обмена также свидетельствуют о равномерных их уровнях контрольной и опытных групп крыс.

При исследовании морфологии внутренних органов белых крыс после 28-дневных аппликаций композиций не было обнаружено достоверно значимых изменений в структуре висцеральных органов. Параллельно оценивали относительный вес органов крыс (мг/100 г массы тела), который соответствовал нормальным физиологическим показателям для данного вида животных.

Изучение специфических эффектов композиций Определение скользящих свойств композиций осуществляли с помощью устройства для определения скользящих характеристик смазочных материалов (Патент РФ на полезную модель № 58907,2006 г.). На наклонной плоскости устройства (угол наклона 25°) укрепляли лоскут слизистой оболочки мочевого пузыря (на примере мочевого пузыря теленка) размером 10 х 2,5 см. На поверхность лоскута наносили 1,0 г исследуемого вещества и равномерно распределяли его по всей площади слизистой оболочки в виде тонкой пленки. Затем на линию старта помещали стеклянный шарик массой 0,6 г и отмечали время старта. При достижении шариком линии финиша фиксировали время скатывания. Результаты измерений приведены в табл. 5, из которой видно, что водорастворимое крем-нийорганическое производное глицерина обладает гораздо лучшими скользящими свойствами, чем гид-роксиэтилцеллюлоза; а добавка активных лекарственных компонентов в кремнийорганическое производное глицерина (композиции «Уросил», «Уросил-1», «Уросил-2») в пределах погрешности измерения не приводит к ухудшению скользящих характеристик средства.

Показатели скользящих свойств гидрофильных основ на примере слизистой _оболочки мочевого пузыря теленка (in vitro)_

№ Исследуемое Количество Время скатывания шарика по слизистой оболочке (угол наклона 25°)

п/п средство исследований среднее значение при р = 95 %, с относительное значение

1 Кремнийоргани-ческое производное глицерина 7 0,3 7 ±0,06 1,0

2 Глицерин 7 0,53 ± 0,07 1,4

3 Гидроксиэтил-целлюлоза (1%) 7 7,21 ± 1,01 19,5

* р - доверительная вероятность

Изучение местноанестезнрующего эффекта композиций при терминальной анестезии. В связи с тем, что в предлагаемые композиции введён лидокаин в концентрации 1,00 масс.%, соответственно в нашем исследовании он был подвергнут оценке по скорости наступления анестезии, глубины ее и продолжительности при термическом раздражении (55-56°С).

Эксперимент проводили на белых мышах. Мышей при регистрации исходного уровня трижды помещали на горячую пластинку с целью получения более достоверных результатов. После этого на плантарную поверхность передних и задних лапок мышей наносили «Генталидогель» и «Уросил-1» и проводили регистрацию указанных показателей через 30, 60, 90 и 120 минут. Результаты исследований представлены на рис. 17.

• «Генталидогель»

А «Уросил-1»

О Основа

«Гентолидогеля»

в Основа «Уросил-1»

■ Вола (контрольная группа)

Примечание. * - достоверность различий в сравнении с группой контроля, р<0,05.

Рисунок 17. Время реакции мышей на термическое раздражение до и после нанесения различных веществ

При нанесении испытуемых композиций имелась тенденция к увеличению времени реакции мышей на термическое раздражение. Достоверно увеличилось время реакции через 30, 60 и 120 мин после нанесения «Уросила-1». При этом

«Уросил-1» увеличивал время пребывания на горячей пластинке на 2,23 с. Это свидетельствует о том, что кремнийорганическое производное глицерина (основа «Уросил-1») обладает транскутанным действием.

Исследование трансмукозной активности кремнийорганического производного глицерина проводили путём измерения степени диффузии исследуемого препарата, в том числе, в присутствии трансмукозных проводников, через естественные биологические мембраны из интактной слизистой оболочки (in vitro). Результаты приведены в табл. 6.

Таблица б

Показатели трансмукозной проницаемости ципрофлоксацина на примере слизистой оболочки мочевого пузыря (in vitro)_

№ Исследуемое средство Количество исследований Степень трансмукозной проницаемости через 8 ч при 37,0° С

п/п Среднее значение при р* = 95% (%) Относительное значение

1 Кремнийорганическое производное глицерина 7 17,14±1,11 1,7

2 Диметилсульфоксид (ДМСО) 7 10,11±0,56 1,0

* р - доверительная вероятность

Как следует из табл. 6, водорастворимое кремнийорганическое производное глицерина проявляет свойства активного трансмукозного проводника и превосходит по своей активности ДМСО (в 1,7 раза).

Определение антибактериальной активности композиций проведено в Центре военно-технических проблем биологической защиты МО РФ in vitro при исследовании различных штаммов микроорганизмов в соответствии с требованиями Государственной фармакопеи СССР. Результаты учитывали, определяя наличие или отсутствие роста микроба в среде, содержащей различные разведения основы с антибиотиком. Пробирка с задержкой роста (прозрачный бульон) соответствовала минимальной подавляющей концентрации (МПК) раствора основы с антибиотиком в отношении испытуемого штамма и указывала на степень его чувствительности. Результаты исследований представлены в табл. 7. При использовании методики ускоренного старения показано сохранение антибактериального действия гентамицина в «Генталидогеле» в течение 24 месяцев. Это позволяет сделать заключение в отношении длительности хранения - при правильном хранении (при t=+(4-10)°C в защищенном от света месте) «Генталидогеля» антимикробная активность гентамицина может сохраняться до 24 месяцев.

Таблица 7

Антибактериальная активность «Генталидогеля» в сравнении с гентамицином

Тест-микроорганизм МПК, мкг/ см"

«Генталидогеля» на основе гента-мицина ЦВТП Гентамицина фирмы «Serva» -контроль Гентамицина - по данным литературы

Bacillus subtilis АТСС 6633 (Bacillus subtilis) <0,01 0,03 0,01*-0,1

Bacillus pumilus NCTC 8241 0,03 0,03 -

Staphylococcus aureus 209 P (Staphylococcus aureus) 0,125 0,125 0,03*-0,1-16

Esherihia coli 157 {026:B6(F-4')} (Esherihia coli) 0,5 1,0 0,2*-2,0-10,0 и более

Salmonella typhimurium 55 (Salmonella spp) 0,5 1,0 0,5-6,0

Shigella sonnei 5063 (Shigella spp) 0,125 0,125 0,1*2,0-5,0

Proteus vulgaris 177 (Proteus spp) 2,0 2,0 0,4*-1,0-50,0

* значения МПК для наиболее чувствительных штаммов

Результаты определения антимикробного действия экспериментальных образцов композиций «Уросил-1», «Уросил-2» представлены в табл. 8. Концентрация антибиотика во всех опытных пробах была 0,15 % (как в экспериментальных образцах препаратов).

Из полученных экспериментальных данных видно, что используемая в эксперименте среда является стерильной (проба №10). Кроме того, в пробе с добавлением вместо экспериментального образца дистиллированной воды также не отмечено роста каких-либо микробных культур (проба №9). В то же самое время, в положительном контроле (проба №8) наблюдается активный рост всех используемых в опыте тест-культур. Антибиотик ципрофлоксацин подавляет рост микробных культур во всех опытных вариантах (проба №7). Основа не обладает антимикробной активностью (проба №5), вследствие чего в ней наблюдается активный рост тест-культур (проба №6). В пробах №3, 4, состоящих из экспериментальных образцов композиций и тиогликолевой среды, роста микробных культур не отмечено. В опытной пробе №1 отмечается подавление роста тест-культур во всех пробах. В пробе №2 отсутствует рост P. vulgaris 177 и P. aeruginosa 9024 только в пробах, содержащих 10 микробных клеток в 1 см3.

Результаты определения антимикробного действия экспериментальных образцов препаратов

Тест-культура, содержание микробных клеток в 1 см пробы

VD О О. с

1 2

3

4

5

6

7

8

9

10

S. aureus 209 Р

Е. coli 157

Р. vulgaris 177

О о Ъ

Р. aeruginosa 9024

1. «Уросип-1», соответствуюшая тест-культура, тиогликолевая среда.

2. «Уросил-2», соответствуюшая тест-культура, тиогликолевая среда.

3. «Уросил-1», тиогликолевая среда.

4. «Уросил-2», тиогликолевая среда.

5. Основа композиций (водорастворимое кремнийорганическое производное глицерина), тиогликолевая среда.

6. Основа композиций (водорастворимое кремнийорганическое производное глицерина), соответствующая тест-культура, тиогликолевая среда.

7. Ципрофлоксацин, соответствующая тест-культура, тиогликолевая среда (контроль ципроф-локсацина).

8. Соответствующая тест-культура, тиогликолевая среда (контроль тест-культуры).

9. Тиогликолевая среда, дистиллированная вода (контроль среды).

10. Тиогликолевая среда (контроль стерильности среды). «+» рост тест-культуры, «-» отсутствие роста тест-культуры

При использовании методики ускоренного старения выявлено сохранение антибактериального действия ципрофлоксацина в исследуемых композициях в течение 24 месяцев. Это позволяет сделать заключение в отношении длительности хранения. То есть при правильном хранении (при 1=+(4-10)°С в защищенном от света месте) «Уросила-1», «Уросила-2» антимикробная активность ципрофлоксацина может сохраняться до 24 месяцев.

Изучение в сравнительном аспекте специфической фармакологической эффективности гелеобразных композиций в эксперименте на крупных животных

Для субъективной оценки использования композиций при инструментальных манипуляциях в урологии нами проведено их моделирование на собаках. В течение 28 дней ежедневно четырём собакам (суки) выполняли инсталляцию уретры, мочевого пузыря 20 мл композиций «Генталидогеля», «Уросила», «Уросила-1» и «Уросила-2» с помощью катетера Нелатона СЫО соответственно и бужировали уретру прямым металлическим бужем СМ2, а одной собаке (сука) - 20 мл глицерина и таким же образом бужирование. Субъективно отмечены хорошие скользящие (смазывающие) свойства для всех веществ. При применении композиций «Генталидогель», «Уросил», «Уросил-1» и «Уросил-2» экспериментальные животные вели себя более спокойно во время процедур, чем животное, которому вводили только глицерин, что, вероятно, связано с местноанестезирующим эффектом изучаемых композиций. На 28-й день брали на морфологическое исследование биоптат уретры и мочевого пузыря у собак при лапаротомии, цистото-мии под общим наркозом. Собаке, на которой изучали действие «Уросила-2», во время оперативного пособия вводили в мочеточник 2 мл этой же композиции. Через 30 минут резецировали участок данного мочеточника и контрлатерального. При исследовании морфологии слизистой уретры, стенки мочевого пузыря не было обнаружено достоверно значимых структурных изменений при моделировании инструментальных урологических манипуляций на фоне изучаемых композиций (рис. 18. 19, 20,21).

Рисунок 18. Гистоструктура слизистой уретры собаки (суки) на фоне 28-дневной инсталляции «Генталидогеля» и моделирования инструментальных урологических манипуляций (как пример) (увеличение х 100)

Рисунок 19. Гистоструктура стенки мочевого пузыря собаки (суки) на фоне 28-дневной инсталляции «Уросила-1» и моделирования инструментальных урологических манипуляций (как пример) (увеличение х 100)

Рисунок 22. Гистоструктура стенки мочевого пузыря собаки (суки) на фоне 28-дневной инсталляции глицерина и моделирования инструментальных урологических манипуляций (как пример) (увеличение х 400)

Рисунок 20. Гистоструктура стенки мочеточника собаки (суки) на фоне 30-минутной экспозиции «Уросила-2» (увеличение х 100)

На гистограммах уретры и стенки мочевого пузыря собаки после 28-дневной инсталляции глицерина и моделирования инструментальных урологических манипуляций в ткани слизистой оболочки определяются признаки экссудативного воспаления (гиперемия, отек, инфильтрация) с десквамааией эпителиальных клеток, наличием фибрина, умеренной диффузной лимфогистиоцитарной инфильтрацией (рис. 22). Капилляры и венулы подслизистого слоя расширены с явлениями капилляростаза. Такая картина деструктивно-воспалительных изменений слизистой, вероятно, обусловлена присоединением инфекции на фоне ежедневного травмирующего фактора при отсутствии антимикробной поддержки.

Рисунок 21. Гистоструктура стенки интактнс го мочеточника собаки (суки) (увеличение

х 100)

ВЫВОДЫ

1. Разработаны и созданы оптимальные композиции фармакологически активных веществ на гидрофильных основах для лечебно-диагностических манипуляций в урологии, показана их химическая и фармацевтическая совместимость: «Гента-лидогель», «Уросил». «Уросил-1», «Уросил-2».

2. В условиях экспериментальных исследований при однократном и длительном (180-дневном) применении при различных путях введения установлено отсутствие токсического проявления композиций «Генталидогель», «Уросил», «Уросил-1», «Уросил-2», показана их безвредность для экспериментальных животных.

3. На модели in vitro выявлена трансмукозная активность нового водорастворимого кремнийорганического производного глицерина, которая оказалась более выраженной по сравнению с известными проводниками, определены повышенные скользящие свойства композиций на основе водорастворимого кремнийорганического производного глицерина.

4. Подтверждено антибактериальное действие композиций «Генталидогель», «Уросил», «Уросил-1», «Уросил-2» in vitro и его сохранение в течение 24 мес. при правильном хранении (при t=+(4-10)°C в защищенном от света месте).

5. Доказано местноанестезирующее действие лидокаина в разработанных композициях «Генталидогель», «Уросил», «Уросил-1», «Уросил-2» при использовании методики «горячей пластинки».

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

На основании представленных результатов возможно рекомендовать для использования разработанные и изученные композиции лекарственных препаратов на различных основах для ветеринарной практики и для апробации на больных в клинических условиях после получения разрешения этического комитета.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Новая комбинация фармакологически активных веществ на гелевой основе для использования при инструментальных урологических вмешательствах / Л.П. Ларионов, В.Д. Бурда, В.Н. Журавлев, К.И. Пашкевич, В.Г. Ратнер // Материалы III съезда фармакологов России «Фармакология - практическому здравоохранению». Санкт-Петербург, 23-27 сентября 2007 г. - СПб., 2007 г. - С. 1762.

2. Новая композиция на гелевой основе для проведения инструментальных лечебно-диагностических манипуляций в урологии / Л.П. Ларионов, В.Д. Бурда, В.Н. Журавлев, К.И. Пашкевич, В.Г. Ратнер // Тезисы докладов второй межрегиональной специализированной выставки-конференции «Национальный проект - здоровье. Свердловская область - 2007». - Екатеринбург, 2007. - С. 69.

3. Бурда В.Д. Новая композиция фармакологически активных веществ на гелевой основе в лечении некоторых форм уролитиаза / В.Д. Бурда, Л.П. Ларионов, В.Н. Журавлев // Тезисы докладов Всероссийской конференции «Фармация и общественное здоровье». - Екатеринбург, 2008. - С. 42 - 43.

4. Бурда В.Д. Новая композиция фармакологически активных веществ на ге-левой основе «Генталидогель» для профилактики ятрогенных осложнений при инструментальных урологических вмешательствах / В.Д. Бурда, Л.П. Ларионов, В.Н. Журавлев // Тезисы докладов Всероссийской конференции «Фармация и общественное здоровье». - Екатеринбург, 2008. - С. 44 - 46.

5. Водорастворимое кремнийорганическое производное глицерина и местные урологические средства на его основе / В.Д. Бурда, Л.П. Ларионов, Т.Г. Хонина, Е.В. Шадрина, A.A. Волков, A.A. Бойко, М.В. Иваненко, О.Н. Чупахин // Тезисы докладов Всероссийской конференции «Фармация и общественное здоровье». -Екатеринбург, 2009. - С. 21 - 23.

6. Исследование ранозаживляющей активности полиолатов кремния и гидрогелей на их основе / A.A. Волков, Л.П. Ларионов, В.Д. Бурда, Е.В. Шадрина, Т.Г. Хонина// Тезисы докладов VII Всероссийской конференции «Химия и медицина, 0рхимед-2009». - Уфа, 2009. - С. 34 - 35.

7. Новые фармацевтические композиции на основе водорастворимого кремнийор-ганического производного глицерина для предотвращения и устранения типовых патофизиологических процессов при местных лечебно-диагностических манипуляциях в урологии / В.Д. Бурда, Л.П. Ларионов, A.A. Волков, Т.Г. Хонина, Е.В. Шадрина, МЛ. Иваненко, A.A. Бойко, В.Н. Журавлев, С.Г. Вахлов // Вестник уральской медицинской академической науки. - 2009. - №2. - С. 268 - 269.

8. Синтез гидрогелей на основе полиолатов кремния, обладающих заданным комплексом медико-биологических свойств / Т.Г. Хонина, Е.В. Шадрина, A.A. Бойко, О.Н. Чупахин, Л.П. Ларионов, A.A. Волков, В.Д. Бурда // Известия академии наук.-2009. -№11.-С. 50-52.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АЛТ - аланинаминотрансфераза

ACT - аспартатаминотрансфераза

В-ЛП - В-липопротеиды

ДМСО - диметилсульфоксид

МПК - минимальная подавляющая концентрация

ТГ- триглицериды

ХС - холестерин

ЦНС - центральная нервная система

Бурда Виктор Дмитриевич

РАЗРАБОТКА НОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ НА ГИДРОФИЛЬНЫХ ОСНОВАХ ДЛЯ ЛЕЧЕБНО-ДИАГНОСТИЧЕСКИХ МАНИПУЛЯЦИЙ В УРОЛОГИИ И СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ИХ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

14.00.25 - фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Подписано к печати 05.10.2009 г. Объём 1 п л. Формат 64x84. Гарнитура «Times New Roman суг». Бумага для офисной техники, 80 мг/м2. Тираж 100 экз. Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии УГМА. Заказ № 122 620028, г. Екатеринбург, ул. Репина, 3