Автореферат и диссертация по фармакологии (15.00.01) на тему:Технология и доклиническое изучение кремнийтитанорганического глицерогидрогеля, фармацевтических композиций на гидрофильных основах

На правах рукописи

Сорокин Павел Владимирович

ТЕХНОЛОГИЯ И ДОКЛИНИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ КРЕМНИЙТИТАНОРГАНИЧЕСКОГОГЛИЦЕРОГИДРОГЕЛЯ, ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЙ НА ГИДРОФИЛЬНЫХ ОСНОВАХ

15.00.01 - технология лекарств и организация фармацевтического дела 14.00.25 - фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

Пермь-2009

003474775

Диссертационная работа выполнена в Государственном образовательн учреждении высшего профессионального образования «Уральс государственная медицинская академия Федерального агентства здравоохранению и социальному развитию»

Н ау ч Ii ы е | »у ко вод ител и:

Доктор фармацевтических наук, профессор Решетников Виктор Иванович Доктор медицинских наук, профессор Ларионов Леонид Петрович

Официальные оппоненты:

Доктор фармацевтических наук, профессор Бекетов Борис Никаидрович, ГОУ ВПО «ТюмГМА Росздрава»

Доктор медицинских наук, профессор Юшков Владимир Викторович, ГОУ ВПО «Г1ГФА Росздрава» Ведущая организация:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионально образования «Пятигорская государственная фармацевтическая академ Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита диссертационной работы состоится «15» сентября 2009 года в «13» часс на заседании диссертационного совета Д 208.068.01 при ГОУ BIIO «Пермск; государственная фармацевтическая академия Росздрава» по адресу: 614990, ГСП-277, г. Пермь, ул. Ленина, 48. Тел.: (342) 212-90-06.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Пермск государственной фармацевтической академии по адресу: 614070, г. Пермь, у Крупской, 46.

Автореферат разослан «16» июля 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 208.068.01,

кандидат фармацевтических наук,

доцент ' -. 4 • М Липатникова H.A.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Несмотря на большие успехи, достигнутые в лечении ожогов, летальность среди тяжелообожженных остается высокой даже в специализированных стационарах. Особенно высока смертность при критических (4050% поверхности тела) и сверхкритических (свыше 50%) глубоких ожогах. Значительная часть пострадавших гибнет в периоде ожогового шока, в более поздние сроки к смерти тяжелообожженных наиболее часто приводят полиорганная недостаточность и сепсис на фоне резких нарушений гомеостаза и метаболизма (Атясов Н.И, 1972; Маянский А.Н., 1999).

Лечение таких пострадавших должно осуществляться лекарственными препаратами, которые обладают следующими свойствами: обезболивающим, дегидратирующим, антибактериальным, антимикотическим, антиоксидантным, противовоспалительным, должны быть минимально токсичными и гипоаллергенными (Измеров Н.Ф., 1977; Котельников В.П., 1991). Однако на сегодняшний день большинство препаратов (н-р, "Левомеколь", "Витамустим-гель", синтомициновая мазь) не обладают всеми перечисленными свойствами. Поэтому в настоящее время продолжаются интенсивные поиски в области разработки новых фармацевтических композиций, применяемых для лечения ожоговых заболеваний.

Среди множества разновидностей препаратов местного действия сегодня преимущественно используются мягкие лекарственные формы. Например, гели оказывают пролонгированное увлажняющее действие на кожу, хорошо всасываются (Ляпунов H.A., Калиниченко Н.Ф., 1991). Благодаря этому их фармакотерапевтическое действие более выраженное.

Цель и задачи исследования. Разработать технологии кремнийтитан-органического глицерогидрогеля, фармацевтических композиций на его основе и на основе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, оценить их безопасность в применении, ранозаживляющее и транскутанное действие.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи: 1. Разработать технологии кремнийтитанорганического глицерогидрогеля (КТГГ-геля) и фармацевтических композиций на его основе и на основе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ).

I

J

2. Изучить фармацевтическую совместимость и стабильность полученных композиций для местного применения.

3. Оценить осмотическую активность КТГГ-геля и композиции на его основе. Исследовать степень высвобождения активного компонента из композиции на основ Na-КМЦ.

4. Провести доклинические исследования разработанных субстанции и фармацевтических композиций и изучить их ранозаживляющее и транскутанное дей ствие при накожной аппликации.

5. Провести необходимые исследования согласно требованиям «Руководства п экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ» для подготовки научного отчета для Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития с целью получения разрешения на клинические испытания.

Научная новизна. Впервые разработан способ получения кремнийтитан-органического глицерогидрогеля путем образования сольватокомплекса и глицерогидрогеля, технология фармацевтических композиций на его основе и на основе Na-КМЦ. При этом теоретически и экспериментально обоснованы составы фармацевтических композиций и изготовлены опытные образцы мягких лекарственных форм для местного действия, изучена их стабильность (коллоидная, термостабильность и стабильность при хранении). Установлена фармацевтическая совместимость фармакологически активных веществ между собой и основами, изучена осмотическая активность КТГГ-геля и композиции на его основе, in vitro оценена степень высвобождения активного компонента из композиции на основе Na-КМЦ.

При выполнении экспериментальных доклинических исследований и при оценке общефармакологической активности на 4-х видах животных установлены нетоксичность, безопасность в применении КПТ-геля, фармацевтических композиций и их ранозаживляющее и транскутанное действие. Получен Патент РФ на изобретение № 2317811.

Практическая значимость. Полученные результаты исследований свидетельствуют о том, что разработанные гелевая субстанция и фармацевтические

композиции на различных гидрофильных основах стабильны, обладают выраженным ранозаживляющим, транскутанным и антиоксидантным действием при экспериментальном термическом ожоге II-III степени. Соответственно, после углубленного и расширенного специфического экспериментального исследования и получения разрешения Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития, они могут быть рекомендованы для клинического изучения с дальнейшим внедрением в фармацевтическую н медицинскую практику.

Положения, выноснмые на защиту: 1. Разработаны технологии кремнийтитан-органического глицерог идрогеля и фармацевтических композиций (на основе КТГГ-геля и Na-КМЦ) для местного применения, изучена их стабильность. Оценена осмотическая активность КТТТ-геля и композиции на его основе, изучена степень высвобождения активного компонента из композиции на основе Na-КМЦ в кожу.

2. Полученные в экспериментах на лабораторных животных результаты свидетельствуют об отсутствии у изучаемых соединении острой н хронической токсичности, местного раздражающего действия на колсу и слизистые оболочки.

3. Показано, что разработанные соединешш не обладают сенсибилизирующим, мутагенным, тератогенным и эмбриотоксическим действием.

4. Полученные основа и фармацевтические композиции обладают выраженной ранозаживляющей, транскутанной и антноксидантной активностью. Данные свойства выявлены в экспериментах по моделированию ран у животных и имеют существенное положительное значение для нх использования в лечении больных при некоторых местных патологических проявлениях.

Связь темы диссертации с планом основных научных работ.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований ГОУ ВПО «УГМА Росздрава», регистрационный номер 0120.0711239.

Апробация работы. Результаты работы представлены и доложены на конференциях молодых ученых - г.Самара, 2006; г.Нижний Новгород, 2007; международной конференции молодых ученых - г.Москва, 2007; научно-практических конференциях - г.Пермь, 2007; г.Екатеринбург, 2008; тематических конференциях - г.Екатеринбург, 2008; г.Екатеринбург, 2009; межрегиональной

конференции - г.Екатеринбург, 2008; международном симпозиуме - г.Харбш (Китай), 2008.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, из них статьи в научных изданиях, рекомендованных ВАК, 1 патент РФ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 212 страниц! компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы материалов i методов исследования, четырех глав собственных исследований, заключения выводов, практических рекомендаций и списка цитированной литературы иллюстрирована 49 таблицами и 81рисунком. Библиографический список содержит 148 источников, из них 109 отечественных и 39 зарубежных.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалы. Кремни йтитанорганический глицерогидрогель, пефлоксацин, метронидазол, аекол, ксимедон, хлорамфеникол, янтарная кислота, глицерин, нипагин, сорбиновая кислота, натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы, метилурациловая мазь 10%, строфантин К, кремнийорганический глицерогидрогель, тизоль, диклофенак, лидокаин, тетрабутоксититан, тетраэтоксисилан, мембраны целлюлозная и целлофановая.

Общая характеристика экспериментальных животных. Эксперименты проводили на беспородных белых мышах в количестве 284 особей массой 18-22 г, мышах линии СВА С57 В1/6 в количестве 40 особей массой 17-20 г, крысах подтипа линии Vistar в количестве 562 особей массой 170-340 г, морских свинках в количестве 20 массой 340-370 г, кроликах породы Шиншилла в количестве 16 особей массой 2,7-4,3 г и лягушках в количестве 95 особей.

Методы исследования. В работе были использованы методы исследования, широко применяемые в химии, физике, биохимии, фармации, фармакологии, физиологии (нормальной и патологической), микробиологии, гистологии.

Технологические методы. Исследование осмотической активности кремний-титанорганического гидрогеля проведено согласно модифицированной методике В. Г. Гунько. В диализатор (полупроницаемая мембрана - целлофановая, диаметром 39 мм и с величиной пор 24 А) помещали 5 г мазевой основы, а в .анализаторную камеру наливали 100 мл дистиллированной воды. Опыты проводили при 22 °С, взвешивание проводили через 17,20,22 и 40 часов. По разнице между полученным и

предыдущим результатом определяли количество воды, поглощенное исследуемой основой. Диализ вели до установления постоянной массы исследуемой системы. В качестве контроля использовали изотонический раствор натрия хлорида.

Для определения степени высвобождения активного компонента (ксимедона) из композиции на основе Na-КМЦ использована методика диализа, которая заключается в следующем: 1 г анализируемого геля помещали в колбу объемом 25 мл, доводили до метки водой очищенной. Водный раствор геля заливали в диализатор, помещенный в химический стакан, содержащий 100 мл воды. С интервалом 15 мин. отбирали пробу диализата для анализа объемом 5 мл. Эксперимент проводили методом невосполняемого объема. Снимали хроматограммы полученных проб при длине волны 300 нм. Определяли концентрацию ксимедона в пробах. По полученным данным строили график зависимости концентрации компонента в диализате от времени.

Фармакологические методы. Для выявления острой токсичности препараты вводили в желудок через эластичный зонд, а для определения накожного действия все изучаемые вещества наносили на участок кожи с выстриженной шерстью. Исследуемое вещество и фармацевтические композиции наносили один раз в сутки в одно и тоже время. После курсового лечения (20 дней) проводили эвтаназию под эфирным наркозом и осуществляли забор крови из полостей сердца, извлекали сердце, легкие, печень, почки и надпочечники, селезенку, лоскут кожи, слизистые оболочки с места нанесения изучаемых соединений для морфологических исследований. Для изучения влияния исследуемого вещества на ориентировочно-исследовательские реакции экспериментальных животных использовали методику «открытого поля». Противовоспалительное действие изучали на модели с использованием формалинового теста и термического ожога. Для оценки местноанестезирующего эффекта применяли методику «горячей пластинки» с применением Актотермоальгезиметра. Показатели общего анализа крови исследовали на аппарате «Advia-70» (Bayer), биохимические показатели - на автоматическом биохимическом анализаторе BioSystems А25, протеинограмму получали на устройстве электрофореза сыворотки крови УЭФ-01-«Астра». Для количественного определения чрескожной проницаемости изучаемых

фармакологических соединений применяли: УФ-спектроскопию (UV-2401 PS (Shimadzu)); атомно-абсорбционную и атомно-эмиссионную спектрофотометрию (Перкин Элмер 403 (Франция)). ИК-спекгры зарегистрированы 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.

Модель ожоговой раны Шб и Ша степени создавали путем нанесения на депилированную кожу поясничного отдела крыс, в одном случае: трех дозированных ожогов площадью 235 мм2 (3x78,5 мм2) с температурой ожоговой поверхности около 300°С и с длительностью соприкосновения с кожей 1 сек. Перед проведением данной процедуры крыс наркотизировали нембуталовым наркозом в дозе 35-40 мг/кг. В качестве патогена для инфицирования поверхности после ожога был выбран S. aureus. Через 12 часов после термического воздействия на ожоговую рану наносили суспензию микроорганизмов Staphylococcus aureus штамм 7М в количестве 0,05 мл. Лечение изучаемыми препаратами начинали на следующие сутки после термического воздействия и нанесения микроорганизмов и продолжали в течение 10 суток. В другом случае, ожог создавали с помощью металлической пластинки предварительно нагретой в кипящей воде, площадью 1200 мм2 (20x60мм) с температурой ожоговой поверхности около 100-98 °С и длительностью соприкосновения с кожей 40 сек. Перед проведением данной процедуры крыс наркотизировали эфиром в течение 3 мин. Полученную таким образом ожоговую рану не инфицировали.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ТЕХНОЛОГИЯ КРЕМНИЙТИТАНОРГАНИЧЕСКОГО ГЛИЦЕРОГИДРОГЕЛЯ В Институте органического синтеза им. И. Я. Постовского разработан способ химического получения кремнийтитанорганического глицерогидрогеля состава 2 Si(C3H703)4 • Ti(C3H703)4 • х С3Н803 ■ у Н20, где 9<х<30, 60<у< 120.

Нами разработана технология кремнийтитанорганического глицерогидрогеля состава 2 Si(C3H703)4 • Ti(C3H703)4 • 30 С3Н803 • 120 Н20, которая заключалась в выборе оптимального соотношения компонентов и процессе масштабирования до 1 кг. Технологический процесс получения субстанции КТГГ-геля состоит из

ледующих стадий: санитарная подготовка производства, перегонка етрабутокситнгана в вакууме, получение сольватокомплекса, получение лицерогидрогеля, упаковывание и маркирование готового продукта.

Получение КТГГ-геля 2 8КС3Н703)4' ТКС3Н703)4 • 30 С3Н803 • 120 Н20 состоит из ^скольких этапов:

Проведение реакции образования сольватокомплекса. В предварительно звешенную реакционную колбу загружали 668,3 г глицерина. В нагретый до 60 °С лицерин при перемешивании порционно добавляли из капельной воронки предварительно подготовленную смесь 72,5 г тетраэтоксисилана и 60,1 г етрабутоксититана.

Тетраэтоксисилан и тетрабутоксититан взвешивали непосредственно в герметично закрывающуюся капельную воронку и хорошо перемешивали. После прикапывания смеси тетраэтоксисилана и тетрабутоксититана реакционную массу прогревали в течение 3-х часов при температуре 100-120 °С.

Удаление образовавшихся в процессе спиртов. На установке для перегонки проводили удаление основной массы образовавшихся этилового и бутилового спиртов при атмосферном давлении и при температуре равной 100-120 °С. Затем реакционную колбу охлаждали до 60 °С и подключали к вакуум-системе ротационного испарителя для наиболее полного удаления образовавшихся спиртов. Доводили температуру в бане до 130 °С, остаточное давление до 2-5 мм.рт.ст., и выдерживали в этих условиях реакционную массу в течение 3 часов.

Полученный на первом этапе полупродукт - сольватокомплекс, состава 2 51(С3Н703)4 • "П(С3Н703)4 • 30 С3Н803, представлял собой густую белую жидкость в количестве 679,4 г (выход 100%) с динамической вязкостью 6,5 Па-сек (20±0,5°С), пд20=1,4760, неограниченно смешивающийся с водой.

Получение глицерогидрогеля (2 8!(С3Н703)4 • Т1(С3Н703)4 -30 С3Н803 • 120 Н20).

К полученному на предыдущей стадии сольватокомплексу в количестве 679,4 г и охлаждённому до 80 °С в том же реакторе, при механическом перемешивании приливали 370,6 г 0,1% раствора соляной кислоты в дистиллированной воде. Перемешивание проводили при температуре 75-85 °С до начала гелеобразования. Полученный таким образом продукт представлял собой полупрозрачный гель в

количестве 1050,0 г (выход 100%); пд20=1,4385. Гель не растворим в обычны органических растворителях, не полностью растворим в воде. Упаковку 1 маркировку готового продукта осуществляли в соответствии с ГОСТ 17768-80.

На кремнийтитанорганический глицерогидрогель разработан прое , Фармакопейной статьи предприятия. Спецификация на субстанцию (2,3 диоксипропил)-орто-силикатгитаната глицерогидрогель представлена в таблице 1.

Таблица

Спецификация на субстанцию (2,3-диоксипропил)-орто-силикаттитаната

глицерогидрогель

Показатели Методы Нормы

Описание Органолептический Гелеобразная прозрачная или полупрозрачная масса без цвета и запаха.

Растворимость ГФХП Нерастворим в хлороформе и эфире, мало растворим в спирте 95%; мало растворим в воде.

Подлинность ИК спектроскопия Качественная реакция на кремний Качественная реакция на титан Инфракрасный спектр препарата в области от 4000 до 400 см"1 должен иметь полное совпадение полос поглощения с полосами поглощения прилагаемого ИК спектра. Остаток, образующийся после прокаливания 0,5 г препарата в муфельной печи при 650 °С, представляет собой белый порошок двуокиси кремния 8Ю2, растворимый в плавиковой кислоте 0,5 г препарата смешивают с 2 мл Ш раствора натра едкого и 1 мл 1М раствора меди сульфата; появляется сине-фиолетовое окрашивание, характерное для комплекса меди глицеролата. К 0,5 г препарата прибавляют 2-3 капли разбавленной Н2Б04И каплю Н202. Появляется светло-желтое окрашивание, характерное для соединений Т1 (IV).

Плотность ГФ XII От 1,120 до 1,136

Показатель преломления ГФХИ От 1,4385 до 1,4395

рН ГФ XII Потенциометрически От 5,8 до 7,2

Посторонние примеси Атомно-эмиссионная спектрометрия Не более 0,2 %

ю

Тяжелые металлы ГФ XII Не более 0,001 %

Количественн ое определение ГФ XI Гравиметрический метод Не менее 0,82 и не более 0,94 % Si Не менее 0,70 и не более 0,82 % Ti

Коллоидная стабильность ГОСТ 24.12.1991 №291883-91 Не должно наблюдаться расслоения после центрифугирования в течение 5 мин при 6000 об/мин

Микробиолог ическая чистота ГФ XII Категория 1.2 Б

Упаковка По 0,1 кг, 1 кг, 2 кг в стеклянные банки

Маркировка В соответствии с ФСП

Хранение Список Б. В сухом, защищенном от света месте, при температуре не выше 25 °С

Срок годности 2 года

ТЕХНОЛОГИЯ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИИ

1.Технология фармацевтической композиции на основе кремнийтитанорганическ-ого глицерогидрогеля для лечения ожогов и "чистых" ран.

Содержание в составе носителя эссенциального микроэлемента кремния существенно усиливает биологическую активность КТГГ-геля, способствуя регенерации тканей и ранозаживлению. В качестве активных лекарственных веществ нами использованы пефлоксацин, метронидазол, витамины .(аекол). Перечисленные компоненты входят в состав композиции в следующих соотношениях (масс. %): пефлоксацин (0,25 - 1,0), метронидазол (0,25 - 1,0), аекол (3,0-5,0), КТГГ-гель (до 100,0).

Методом ИК-спектроскопии нами установлено, что между основой (КТГГ-гелем) и веществами из состава композиции нет химического взаимодействия как по отдельности, так и при их совместном присутствии в композиции.

2. Технология фармацевтической композиции на основе №-КМЦ для лечения ожогов, трофических язв, пролежней.

На кафедре фармацевтической химии и фармакогнозии ГОУ ВПО «НижГМА Росздрава», под руководством д.х.н., профессора Мельниковой Н.Б., нами разработана технология данной композиции. В качестве основы мы выбрали Ыа-КМЦ, в качестве ранозаживляющего компонента - ксимедон. В состав композиции также были включены хлорамфеникол, обладающий антибактериальным

(бактериостатическим) действием, и янтарная кислота, которая является средством, стимулирующим метаболические процессы и регулятором энергетического обмена. Композиция имеет следующий состав (масс.%): ксимедон (5,0-10), хлорамфеникол (0,5-1,0), сорбиновая кислота (0,2-0,4), нипагин (0,4-1,0), янтарная кислота (1,35-3,0), №-карбоксиметилцеллюлоза (2,0-3,0), глицерин (20,0-30,0), вода дистиллированная (до 100,0). Нами установлены факторы, определяющие фармацевтическую совместимость и стабильность композиции.

Одной из определяющих характеристик для гелевой лекарственной формы является ее проницаемость в слои кожи. Поэтому предварительно исследовали зависимость накопления ксимедона в диализате от времени прохождения процесса с использованием мембраны, модифицированной в янтарной кислоте и в воде, и показали, что доля ксимедона в диализате при использовании мембраны, модифицированной в кислоте, составляет 11,8%, тогда как при использовании мембраны, модифицированной в воде, - 6,8%.

Для правильного применения препаратов на разных стадиях ожогового процесса необходимо знать величину осмотической активности конкретного препарата. В результате исследования нами было установлено, что КТГГ-гель и композиция на его основе уступают смеси полиэтиленгликолей и КГГ-гелю по величине осмотической активности, но КТГГ-гель превосходит тизоль и раствор натрия хлорида. КТГГ-гель может применяться как на I фазе, так и на II фазе раневого процесса. Композиция на его основе лучше подходит для применения на II фазе.

Стабильность КТГГ-геля, полученного по лабораторному регламенту ЛР-77923459-01-08, была изучена методом «ускоренного старения» при температуре 40°С в течение 182 дней и при естественном хранении в условиях холодильника (4-6°С) и при температуре 25 °С в течение 2 лет. Через 3, 6, 12, 15 и 24 месяца хранения образцы КТГГ-геля анализировали на соответствие качества требованиям проекта ФСП. По определяемым параметрам КТГГ-гель полностью сохранял свойства в течение всего периода хранения.

Установлена стабильность гелевых композиций на основе КТГГ-геля и Ыа-КМЦ по всем параметрам в течение 1 года хранения (гели стабильны, не расслаиваются,

однородны, органолептические показатели без изменении). Данный срок не является предельным, наблюдения в настоящее время продолжаются.

Коллоидную стабильность полученных КТГГ-геля, композиций на его основе и на основе Na-КМЦ исследовали по методике ГОСТ № 291883-91 от 24.12.1991. При центрифугировании в течение 5 минут, при скорости 6000 об/мин все исследуемые образцы не расслаивались.

ДОКЛИНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

Определение острой токсичности КТГГ-геля было проведено на 72 беспородных белых мышах, 72 белых крысах подтипа линии Vistar обоего пола и 40 лягушках при внут-рибрюшинном и внутрижелудочном введении в виде 50% и 10% (соответственно) водных суспензий в дозах от 1250 до 25000 мг/кг. При этом диапазоне доз КТГГ-геля нам выявить ЛД50не удалось.

Субхроническую, хроническую токсичность, безопасность в применении и общефармакологическую активность КТГГ-геля изучали в течение 30 - 180 суток на белых крысах подтипа линии Vistar обоего пола, кроликах породы Шиншилла и морских свинках. Суспензию исследуемого соединения вводили в желудок через зонд (в дозе 1/100 и 1/10 от максимально вводимого объема) и наносили накожно, на слизистые ротовой полости, за веки глаз. При этих условиях эксперимента отрицательных проявлений влияния изучаемого соединения на организм экспериментальных животных не было выявлено.

В связи с тем, что кремний при нормальном физиологическом состоянии содержится в головном мозге, мы провели дополнительное исследование влияния изучаемого соединения на функциональное состояние ЦНС 50 белых крыс. При этом была использована методика "открытого поля". На фоне внутрижелудочного введения 2500 мг/кг - 1/10 от максимальной дозы при этом пути введения КТГГ-геля наблюдалось снижение горизонтальной активности (на 68 %) и количества заглядываний в отверстия (на 28 %), сличение количества умываний (на 40%). На основании полученных результатов можно делать вывод, что КТГГ-гель обладает незначительным угнетающим действием на ЦНС и озможно его использование в будущем в комплексной седативной терапии после клини-[ескнх испытаний.

При изучении на 212 белых мышах местноанестезирующего действия КТГГ-геля и сомпозиции на его основе, содержащей лидокаин, при использовании Актогермо-чгезиметра мы выявили не только анестезирующие свойства, но и усиливающее действие

местных анестетиков на 25 % за счет более глубокого проникновения в кожу и увеличен времени их действия до 2 часов (вместо 30 мин 10% раствора лидокаина).

В процессе изучения на 20"" крысах противовоспалительного действия степ выраженности отека у животных опытных групп (по сравнению с контролем) бь значительно ниже на фоне изучаемых соединений: в Гыи час наблюдения - на 22,4 %; во час - на 41,9 %; в 3""" час - на 82,8 %; в 4"ыП час - на 88,3 % (местное действие).

При изучении хронической токсичности любого химического соединения важн> этапом исследования является клинический и биохимический анализ периферическ крови. В общем анализе крови обращают на себя внимание некоторые особенно показателей форменных элементов на фоне изучаемых препаратов, используемых различных путях введения (табл.2,3,4).

При изучении количества ферментов-маркеров перекисного окисления липи печени экспериментальных животных установлено, что изучаемые соединен влияют на систему ПОЛ и АОЗ организма экспериментальных животных на уро печени уже после десятидневного введения.

Влияние тератогенного, эмбриотоксического и мутагенного действия К'111 -изучали при внутрижелудочном введении в дозах 500 и 5000 мг/кг массы животного, превышающих в несколько раз дозы для человека. Проведенные исследова! тератогенности и эмбриотоксичности препарата на 80 беременных самках белых : показали полную безопасность влияния его на развивающиеся плоды. Проведет исследования мутагенного действия на 40 мышах СВА х С57В1/6 не обнаружили препарата в исследованных концентрациях мутагенной активности.

ВЛИЯНИЕ КТГГ-ГЕЛЯ И КОМПОЗИЦИЙ НА ПРОЦЕСС РАНОЗАЖИВЛЕНИЯ

Перед созданием модели термического ожога и на 20"** сутки лечения было провед исследование по двигательно-ориентировочной реакции крыс в «открытом поле».

На фоне КТГГ-геля горизонтальная активность крыс имела тенденцию к снижен во всех группах. Вертикальная активность снизилась в 5,5 раза при использовании КТ геля, в остальных группах снизилась недостоверно. Процесс груминга сниж недостоверно во всех группах, а в группе крыс с К И1 -гелем проявилась тенденш снижению количества обследования «нор».

Показатели форменных элементов крови белых крыс при внугрижелудочном введении и накожно

Вещество Гемоглоб г/л Эритр, х Ю,2/л Цв. пок-ль Гематокр ИТ, % Лейкоци ты, X ю7л Лейкоцитарная формула

Базофи лы, % Эозин-лы,% Нал- ядерные, % Сегм- ядсрые, % Лимфоци ты,%

КТГГв/ж 140,60*3,62 4,58±0,13 0,92*0,01 38,90*0,80 8,81*1,45 0,50 ±0,44 3,10*1,07 2,60*1,31 23,90*5,09 64.70±4,92

ЮТТ накож 135,75*7,52 4,45*0,31 0,92*0,02 36,50*2,33 7,73±0,77 1,25*0,94 1,50*0.57 3,75*2,17 16,00*5,37 73,00*3,49

Ингактиая 146,33*3,60 4,79±0,09 0,91 ±0,01 40,10*1,18 8,76*1,77 0,33*0,41 из±1Л 4,00*1,83 21,60*7,12 67,30*6,91

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

Количество общего белка и белковых фракций крови белых крыс при внугрижелудочном введи

КТГГ-геля

Вещество Общий белок, г/л Белковые фракции

Альбумины, % а,,% а2, % Р,% Г,

1,5 мл 50% суспензии КТГТ-геля внугрижелудочно 75,00±3,17 40,37*2,26 12,44**0,75 9,41*0,57 22,64*1,06 15,14

50% суспензия КТГГ-геля накожно 65,75*3,14 50,41**2,17 10,24*0,83 7,68** 1,06 18,11** 1,26 13,57

Контрольная группа 70,33*1,94 40,67*2,04 9,28*2,06 10,5*1,27 23,0*1,53 16,42

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

В общем анализе крови достоверных изменений выявлено не было. Однако, в биохимическом анализе плазмы крови обращает на себя внимание снижение уровня ACT (на 38,72%) и уровня AJIT (на 28,05%- табл.6) у крыс опытной группы по сравнению с контрольной. Остальные показатели достоверно не изменились, что является подтверждением отсутствия токсического проявления изучаемого соединения организм.

В процессе изучения действия композиции на основе КТГГ-геля

предварительно было оценено функциональное состояние ЦНС.

В опытной группе в ГЬ|С супси проявилось снижение активности по всем показателям, кроме груминга, а на 20~"" день - тенденция к восстановлению активности, но она оставалась ниже исходного уровня. В процессе проведения эксперимента по изучению эффективности ранозаживляющего действия композиции на основе КТГГ-геля выявлено, что образование грануляций происходило на 7"°и день, на 12"ьш день наблюдалось отторжение грануляций. Активная эпителизация с образованием мягкого ровного рубца на месте термического поражения проходила на 15"ыи день. Таким образом, по динамике активности крыс и характеру происходящих в ране процессов можно сделать заключение, что исследуемая композиция на основе Ki l l -геля ускоряет заживление травматических поражений кожи.

Таблица 4

Биохимические показатели крови белых крыс при внутрижелудочном введении и накожном нанесении КТГГ-геля

Вещество Холестерин, ммоль/л а- холестерин, ммоль/л ТГ, ммоль/л Глюкоза, ммоль/л

1,5 мл 50% суспензии КТГГ-геля внутрижелудочно 1,52±0,15 0,56±0,06 1,30*±0,27 9,02*±0,64

50% суспензия КТГГ-геля накожно 1,65±0,13 0,68±0,09 1,23*±0,05 9,30±1,23

Интактная группа 1,60±0,27 0,50±0,12 0,70±0,16 7,53± 0,62

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

Таблица.'

Показатели гексеналовош сна после 90-дневного внутрижелудочного и _аппликационного введения КТГГ-геля_

Периоды Препарат, Исходный латентный период, мин Через 90 дней, мин Исходная продолжительность сна, мин Через 90 дней, мин

Вода дистиллированная 2,70±0,1 2,60±0,2 130,35± 10,85 137,10±7,80

50% КТГГ-гель 1/100 внутрижелудочно 2,25±0,35 1,95±0,65 131,05±11,95 132,40±8,80

50% КТГГ-гель 1/10 внутрижелудочно 2,25±0,65 2,20±0,3 135,20± 4,8 129,75±9,85

50% КТГГ-гель аппликация на хвост 1 мл 2,43±0,56 2,45±0,65 132,55±8,45 131,60±10,70

Таблица 6

Количество ферментов печени сыворотки крови белых крыс при внутрижелудочном _введении и накожном нанесении КТГТ-геля

Вещество АСТ, Е/л АЛТ, Е/л ЩФ, Е/л

1,5мл 50% суспензии КТГГ-геля внутрижелудочно 240,60±24,40 89,70±10,84 959,49*±98,59

50% суспензия КТГГ-геля накожно 167,50*±19,84 79,75*±6,06 1116,15*±94,34

Контрольная группа 273,33±43,68 110,83± 11,44 695,52±112,19

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

В результате проведенного анализа крови выявлено повышение количества гемоглобина, лейкоцитов, лимфоцитов в группе животных, получивших ожог и лечение композицией на основе КТГГ-геля, что явилось свидетельством наличия противовоспалительного действия у изучаемой композиции. В процессе исследования фракций липидного и белкового состава плазмы периферической крови крыс наблюдали не только снижение количества холестерина, но и снижение количества альбуминов, общего бежа, Р-липопротеидов, липопротеидов низкой плотности и коэффициента атеро-генносги.

Композиция на основе Ь'а-КМЦ исследована при лечении инфицированной ожоговой раны у крыс в сравнении с 10 %'"" метилурациловой мазью (табл.7). Под влиянием термического воздействия у крыс всех подопытных групп развился ожог кожи 1116 степени.

Таблица 7

Степень выраженности показателей заживления ожоговой раны в ходе лечения _композицией на основе Ыа-карбоксиметилцеллюлозы _

Время лечения 3" сутки 5"с сутки 6 е сутки 7"с сутки 10~5 сутки

Группы струп эпит струп эпит струп эпит струп эпит струп эпит

Контроль ++++ - ++++ + ++++ + -Н-+ + ++ +++

Композиция на основе №-КМЦ + +++ + ++ ++ ++ +++ + ++++

Метилурациловая мазь 10% + + - + - ++ - +++ - +++

Примечание, струп - характеристики отторжения струпа; эпит - степень эпителизации в баллах.

Наилучшие показатели эпителизации наблюдались в группе крыс при лечении композицией на основе Na-КМЦ еще и потому, что значительно уменьшилась обсемененность материала золотистым стафилококком в ране (табл. 8).

Таблица 8

Количество Staphylococcus aureus штамм 7М в ожоговой ране после накожного

Группы животных Количество S.aureus штамм 7М (КОЕ, М±ш)

Нативный материал Разведение 1:50

Контроль 982,5±45,5 219,2±33,3

Композиция на основе Na-КМЦ 199,7*±86,4 1,3*±0,9

Метилурациловая мазь 10% 677,0±308,7 186,7±105,1

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

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ТРАНСКУТАННОЙ АКТИВНОСТИ Исследование транскутанной активности проводили путем измерения степени диффузии исследуемого препарата в присутствии транскутанных проводников через естественные биологические мембраны из интактной кожи лягушек и белых крыс.

Таблица 9

Результаты исследования проницаемости диклофенак на примере кожи лягушек

Добавка исследуемых транскутанных проводников (10%) Степень чрескожной проницаемости (%) через 16 ч при 20 ± 1 °С

Название Состав I серия II серия

КТГГ-гель 2 SKC3H7O3V Ti(C3H703)4-ЗОС3Н803 120Н20 55,0±2,2* 2,8±0,1*

Глицераты кремния Si(C3H703)4- 10C3HS03 55,0±2,2* 2,7+0,1*

КГГ-гель Si(C3H703)4-10 C3HsOj-40 H20 44,4+1,6* 2,3±0,1*

Тизоль (препарат сравнения) Ti(C3H7O3)4-10 С3Н803-40 H20 31,1+1,1 1,8+0,1

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

18

* Изотонический раствор ДМСО

КТГГ-гвль

■ Тиэоль

' Глицерэты кремния

1% ]% да • 1,8%

калия йолиасалииловая кислота лиаокаииа гидрохлорид днклофешк

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

Рис. 1. Чрескожная проницаемость некоторых препаратов в присутствии различных транскутанных проводников на примере кожи белых крыс (in vitro)

Из полученных результатов следует, что глицераты кремния и КТГГ-гель являются активными транскутанными проводниками.

На заключительном этапе исследований была проведена гистологическая оценка тканей и органов крыс. В результате не было обнаружено достоверно значимых изменений в структуре висцеральных органов. В опытной группе с использованием суспензии КТГТ-геля в течение 20'" дней выявлен более благоприятный морфологический эффект (рис.2).

Рис.2. Гистоструктура участка ожога кожи крысы после 20"и дневного воздействия КТГГ-геля (слева) и после нанесения ожога без аппликации препарата через 30 дней (справа)

ВЫВОДЫ

1. Разработана технология КТГТ-геля. Получены фармацевтические композиции на его основе и на основе Иа-КМЦ для местного применения, обладающие выраженным ранозаживляющим действием.

2. Установлена фармацевтическая совместимость основ и активных компонентов, а также коллоидная стабильность, термостабильность и стабильность при хранении разработанных мягких лекарственных композиций для местного применения.

3. Установлено, что осмотическая активность Na-КМЦ превосходит таковую основы тизоля и 10 % раствора натрия хлорида. Показана высокая степень высвобождения кснмедона из композиции на основе Na-КМЦ.

4. Установлено отсутствие токсического проявления КТГГ-геля при однократном и длительном (30-180-дневном) применении при различных путях введения. При использовании ожоговых моделей установлено выраженное противоотечное и эпителнзирующее действие КТГГ-геля, композищш на его основе и на Na-КМЦ. Кроме того, у композищш на основе Na-КМЦ подтверждено антибактериальное действие, а у композиции на основе КТГГ-геля - гнполишщемическое и анпгоксидашное действие. На различных моделях ici vitro и in vivo выявлена выражешгая транскутанная активность КТГГ-геля.

5. Полученные результаты по изучению безопасности и фармакологической активности включены в научный отчет для Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития с целью получения разрешения на клинические испытания.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Сорокин, Г1.В. Эффективность противоожоговых гелей на основе природных полисахаридов и оценка проницаемости лекарственных веществ из геля в кожу / П.В. Сорокин // Труды межвузовской конференции молодых ученых «Аспирантские чтения-2006»: приложение к межвузовскому журналу «Аспирантский вестник Поволжья». - Самара, 2006. - С. 275 - 281.

2. Кольчик, О.В. Гидрогели при лечении синдрома «сухого глаза» / О.В. Кольчик, П.В. Сорокин // Нижегородский медицинский журнал, 2006. - № 8. - С. 193 -196.

3. Сорокин, П.В. Противоолсоговые гели-репаранты на основе ксимедона / П.В. Сорокин // Сборник тезисов VI научной сессии «Современное решение актуальных научных проблем в медицине». - Нижний Новгород, 2007. - С. 142 - 144.

4. Сорокин, ÎI.B. Эффективность действия гидрогелей на основе ксимедона / П.В. Сорокин// Сборник тезисов XII Нижегородской сессии молодых ученых (естественнонаучные дисциплины). - Нижний Новгород, 2007. - С. 27 - 28.

5. Сорокин, П.В. Оценка проницаемости геля на основе биополимера / П.В. Сорокин, М.С. Гусихина, Д.А. Пантелеев // Сборник материалов XIV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам «Ломоносов-2007». - Москва, 2007. - С. 170.

6. Фармацевтическая композиция для лечения ожогов (варианты) и способ ее получения (варианты): Патент РФ 2317811: МПК A61IC 9/06, А61К 31/505, А61Р 17/02 / Л.Д. Раснецов, Н.Б. Мельникова, П.В. Сорокин и др. - № 2317811; опубл. 27.02.2008, Бюл. № 8.

7. Ларионов, Л.П. Преимущества и перспективы гелевых основ различной химической природы для создания мягких лекарственных форм с местными пе-нетрирующими эффектами / Л.П. Ларионов, Т.Г. Хонина, П.В. Сорокин и др. // Сборник "Достижения и перспективы в области создания новых лекарственных средств". - Пермь, 2007. - С. 356 - 359.

8. Ларионов, Л.П. Исследование токсикологических и ранозаживляющих свойств элементоорганических гидрогелей и местных фармацевтических композиций на их основе / Л.П. Ларионов, П.В. Сорокин, H.A. Забокрицкий и др. // Тезисы доклада на конференции с международным участием "Фармация и общественное здоровье". -Екатеринбург, 2008. - С. 205 - 207.

9. Шадрина, Е.В. Способ получения местного противовоспалительного средства/ Е.В. Шадрина, Л.П. Ларионов, П.В. Сорокин и др. // Тезисы доклада на конференции с международным участием "Фармация и общественное здоровье". - Екатеринбург, 2008.-С. 318-320.

10. Хонина, Т.Г. Разработка новых кремний- и кремнийтитанорганических гидрофильных мазевых основ / Т.Г. Хонина, Л.П. Ларионов, П.В. Сорокин п др. // Тезисы доклада на научно-практической конференции «Высокие технологии и инновации - российской экономике». - Екатеринбург, 2008. - С. 9 - 10.

11. Хонина, Т.Г. Новые кремний- и кремнийтитансодержащие гидрогели и местные фармацевтические композиции на их основе / Т.Г. Хонина, Л.П. Ларионов, П.В. Сорокин и др. // Тезисы доклада на Третьей межрегиональной специализированной выставке-конференции «Национальный проект - здоровье. Свердловская область - 2008». - Екатеринбург, 2008. - С. 56 - 57.

12. Larionov, L.P. The elaboration of new elementorganic hydrogels for pharmaceutical compositions of local and external application / L.P. Larionov, T.G. Khonina, P.V. Sorokin et al. // Materials of Third China-Russia International Symposium on Pharmacology, Harbin, China, 2008. - P. 4 - 5.

13. Хонина, Т.Г. Синтез и исследование биологически активных кремнийтитан-органических глицерогидрогелей / Т.Г. Хонина, О.Н. Чупахин, Л.П. Ларионов, П.В. Сорокин и др. // Химико-фармацевтический журнал, 2009. - Т.43. - №2. - С.67 -73.

14. Сорокин, П.В. Средство для лечения ожогов на основе кремнийтитан-органического глицерогидрогеля / П.В. Сорокин, Т.Г. Хонина, Л.П. Ларионов и др. // Материалы конференции «Фармация и общественное здоровье». - Екатеринбург, 2009.-С. 73 -75.

15. Сорокин, П.В. Разработка технологии получения и стандартизации субстанции кремнийтитанорганического глицерогидрогеля / П.В. Сорокин, Т.Г. Хонина, В.И. Решетников и др. // Материалы конференции «Фармация и общественное здоровье». - Екатеринбург, 2009. - С. 158 - 160.

Список сокращений, наиболее часто используемых в работе

АЛТ - аланинаминотрансфераза

АОА - антиоксидантная активность

АОЗ - антиоксидантная защита

ACT - аспартатаминотрансфераза

КГГ-гель - кремнийорганический глицерогидрогель

КТГГ-гель - кремнийтитанорганический глицерогидрогель

ПЭГ - полиэтиленгликоль

Na-КМЦ - натрий-карбоксиметилцеллюлоза

ЦНС - центральная нервная система

ЩФ - щелочная фосфатаза

Актуальность проблемы. Несмотря на большие успехи, достигнутые в лечении ожогов, летальность среди тяжелообожженных остается высокой даже в специализированных стационарах. Особенно высока смертность при критических (40-50% поверхности тела) и сверхкритических (свыше 50%) глубоких ожогах [5].

Значительная часть пострадавших гибнет в периоде ожогового шока, в более поздние сроки к смерти тяжелообожженных наиболее часто приводят полиорганная недостаточность и сепсис на фоне резких нарушений гомеоста-за и метаболизма [52].

Лечение таких пострадавших должно осуществляться лекарственными препаратами, которые обладают следующими свойствами: обезболивающим, дегидратирующим, антибактериальным, антимикотическим, антиоксидантн-ым, противовоспалительным, быть минимально токсичным и гипоаллерген-ным [31, 41]. Актуальной проблемой является то, что на сегодняшний день большинство препаратов не обладают всеми перечисленными свойствами.

В настоящее время продолжаются интенсивные работы в области разработки новых фармацевтических композиций, применяемых для лечения ожоговых заболеваний.

Однако оптимальная активность лекарственного вещества достигается только при назначении его в рациональной лекарственной форме. В связи с развитием аналитических методов контроля лекарств и особенно с успехами в области определения препаратов в биологических жидкостях были получены данные, указывающие на зависимость скорости всасывания лекарственных веществ, их концентрации в биожидкостях, характера распределения в тканях и органах, а также биотрансформации от вида лекарственной формы. Экспериментальная фармакология, акцентируя внимание на путях введения препаратов в организм, косвенно подтверждает роль типа лекарственной формы в процессах всасывания и распределения лекарственных веществ в организме. Оптимальное использование данного фармацевтического фактора способствует повышению эффективности фармакотерапии.

Преимущества использования лекарственных форм для местного применения состоят в их относительной простоте и безопасности, сочетании местного и резорбтивного действий при слабо выраженном системном действии и, как следствие, значительно меньшей выраженности побочных эффектов, в первую очередь со стороны желудочно-кишечного тракта. Кроме того, использование лекарственных форм для местного применения обеспечивает высокую концентрацию действующих веществ в месте нанесения препарата, позволяет в одном препарате использовать несколько активных веществ с разным механизмом и направленностью лечебного воздействия, позволяет достигать пролонгированного действия.

Среди множества разновидностей препаратов местного действия сегодня преимущественно используются мази и гели, причем гели имеют ряд преимуществ перед мазями. В отличие от мазей гели обладают пролонгированным действием, благодаря чему их можно применять на ночь. Гели оказывают увлажняющее действие на кожу и по сравнению с мазями лучше всасываются [48]. Благодаря этому их фармакотерапевтическое действие более выраженное. Кроме того, в отличие от мазей, при попадании на кожу или одежду они легко смываются водой, не оставляя никаких следов.

Недостатками гелевых основ могут быть: способность подвергаться микробной контаминации, вызывать обезвоживание клеток, несовместимость с некоторыми лекарственными веществами.

С целью усиления действия активного вещества и снижения его концентрации в препаратах местного и наружного применения часто используются транскутанные проводники. В настоящее время известны транску-танные проводники различной химической природы: диметилсульфоксид, 2-пирролидон, 1Ч,М-диэтил-м-толуамид, М-метил-2-пирролидон, тиоглико-лят кальция и другие [39]. К наиболее часто применяемым относится диметилсульфоксид (ДМСО). Он обладает высокой транскутанной активностью, противовоспалительным, анальгезирующим, противомикробным, слабым антигистаминным и фибринолитическим действием [24, 26]. Но имеет ряд недостатков: вызывает аллергические реакции, ингибирует эндогенное дыхание, снижает оксигенацию тканей, имеет неприятный запах. Синтезированы титансодержащие основы (тизоль, эфтидерм) [65,66]. Они не имеют недостатков ДМСО, обладают более высокой транскутанной активностью, удобны в применении. Однако к их недостаткам можно отнести то, что титан не является жизненно необходимым элементом, способ их получения относительно дорогой и обязательно требует использования HCI, вследствие чего рН готового соединения меньше уровня рН кожи.

Поэтому вопрос создания оптимальной фармацевтической композиции, обладающей высокими ранозаживляющими и транскутанными свойствами, остается актуальным.

В Институте органического синтеза им.И.Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук, при нашем участии, разработаны технологии кремнийтитанорганического глицерогидрогеля, фармацевтических композиций на гидрофильных основах.

Способ получения нового соединения достаточно прост, не требует больших материальных затрат. Кремний является эссенциальным элементом [2, 113, 142]. В организме человека он обнаруживается практически во всех тканях [17]. Установлено, что соединения кремния необходимы для нормального развития и формирования эпителиальной и соединительной ткани [18], способствует биосинтезу коллагена и образованию костной ткани [122, 138], играют существенную роль в метаболических процессах [129, 132]. Присутствие кремния в стенках кровеносных сосудов препятствует отложению в них холестерина [128, 137]. С понижением содержания кремния в крови, органах и тканях и нарушением процессов кремнеобмена могут быть связаны такие заболевания как атеросклероз, сахарный диабет, туберкулез, гепатиты, онкологические заболевания, некоторые дерматиты, заболевания щитовидной железы и опорно-двигательного аппарата, а также преждевременное старение организма [14, 38, 122].

Титан относится к группе наиболее распространенных в природе элементов. Несмотря на значительное количество работ, посвященных применению титана в медицине, роль его в организме изучена недостаточно. Известно, что при органических поражениях центральной нервной системы значительно снижается количество титана в ликворе и сыворотке крови. Титан выполняет определенно жизненно важные функции [2, 6 , 94].

Например, титан необходим при образовании эпителиальной ткани; вместе с кремнием и ванадием участвует в процессах консолидации переломов костей, при заживлении повреждений суставов. Содержание титана, ванадия и кремния резко возрастает в костной мозоли и переломах, а их недостаток приводит к формированию ложных суставов или к замедлению сращения переломов. Органические соединения титана стимулируют деятельность сердечно-сосудистой и центральной нервной систем, органов дыхания, повышают ферментативную активность крови и гемопоэз.

Учитывая возрастающую необходимость применения веществ местного и общего действия, возможную транскутанную и трансмукозную активность кремнийтитанорганического глицерогидрогеля (КТГГ-геля) в качестве основы, так и ранозаживляюшую активность разработанных на его основе фармацевтических композиций, актуальным является исследование синтезированного соединения и композиций на его основе не только в эксперименте, но и с последующим клиническим испытанием и внедрением их в медицинскую и фармацевтическую практику.

Цель исследования. Разработать технологии кремнийтитанорганического глицерогидрогеля, фармацевтических композиции на его основе и на основе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, оценить их безопасность в применении, ранозаживляющее и транскутанное действие.

Задачи: 1. Разработать технологии кремнийтитанорганического глицеро-гидрогеля (КТГГ-геля) и фармацевтических композиций на его основе и на основе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ).

2. Изучить фармацевтическую совместимость и стабильность полученных композиций для местного применения.

3. Оценить осмотическую активность КТГГ-геля и композиции на его основе. Исследовать степень высвобождения активного компонента из композиции на основе Na-КМЦ.

4. Провести доклинические исследования разработанных субстанции и фармацевтических композиций и изучить их ранозаживляющее и транску-танное действие при накожной аппликации.

5. Провести необходимые исследования согласно требованиям Руководства по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ для подготовки научного отчета для Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития с целью получения разрешения на клинические испытания.

Научная новизна. Впервые разработан способ получения кремнийтитанорганического глицерогидрогеля путем образования сольватокомплекса и глицерогидрогеля, технология фармацевтических композиций на его основе и на основе Na-КМЦ. При этом теоретически и экспериментально обоснованы составы фармацевтических композиций и изготовлены опытные образцы мягких лекарственных форм для местного действия, изучена их стабильность (коллоидная, термостабильность и стабильность при хранении). Установлена фармацевтическая совместимость фармакологически активных веществ между собой и основами, изучена осмотическая активность КТГГ-геля и композиции на его основе in vitro, оценена степень высвобождения активного компонента из композиции на основе Na-КМЦ.

При выполнении экспериментальных доклинических исследований и при оценке общефармакологической активности на 4-х видах животных установлены нетоксичность, безопасность в применении новых основ, фармацевтических композиций и их ранозаживляющее и транскутанное действие. Получен Патент РФ на изобретение № 2317811.

Практическая значимость. Полученные результаты исследований свидетельствуют о том, что разработанные гелевая субстанция и фармацевтические композиции на различных гидрофильных основах стабильны, обладают выраженным ранозаживляющим, транскутанным и антиоксидантным действием при экспериментальном термическом ожоге II-III степени. Соответственно, после углубленного и расширенного специфического экспериментального исследования и получения разрешения Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития, они могут быть рекомендованы для клинического изучения с дальнейшим внедрением в фармацевтическую и медицинскую практику.

Связь темы диссертации с планом основных научных работ.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований ГОУ ВПО УГМА Росздрава, регистрационный номер 0120.0711239.

Апробация работы

Результаты работы представлены и доложены на конференциях молодых ученых - г.Самара, 2006; г.Нижний Новгород, 2007; международной конференции молодых ученых - г.Москва, 2007; научно-практических конференциях - г.Пермь, 2007; г.Екатеринбург, 2008; тематических конференциях -г.Екатеринбург, 2008; г.Екатеринбург, 2009; межрегиональной конференции -г.Екатеринбург, 2008; международном симпозиуме - г.Харбин (Китай), 2008.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, из них 2 статьи в научных изданиях, рекомендованных ВАК.

Патенты на изобретения и приоритеты: Патент РФ на изобретение № 2317811. Международная заявка на Патент PCT/RU2007/000327 (приоритет от 19.06.2006 г.). Заявка на Патент РФ № 2008133287 (приоритет от 13. 08. 2008 г.)

Положения, выносимые на защиту:

1. Разработаны технологии кремнийтитанорганического глицерогидрогеля и фармацевтических композиций (на основе КТГГ-геля и Na-КМЦ) для местного применения, изучена их стабильность. Оценена осмотическая активность КТГГ-геля и композиции на его основе, изучена степень высвобождения активного компонента из композиции на основе Na-КМЦ в кожу.

2. Полученные в экспериментах на лабораторных животных результаты свидетельствуют об отсутствии у изучаемых соединений острой и хронической токсичности, местного раздражающего действия на кожу и слизистые оболочки.

3. Показано, что разработанные соединения не обладают сенсибилизирующим, мутагенным, тератогенным и эмбриотоксическим действием.

4. Полученные основа и фармацевтические композиции обладают выраженной ранозаживляющей, транскутанной и антиоксидантной активностью. Данные свойства выявлены в экспериментах по моделированию ран у животных и имеют существенное положительное значение для их использования в лечении больных при некоторых местных патологических проявлениях.

Объем и структура работы

Диссертационная работа изложена на 212 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы материалов и методов исследования, четырех глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка цитированной литературы; иллюстрирована 49 таблицами и 81 рисунком. Библиографический список содержит 148 источников, из них 109 отечественных и 39 зарубежных.

ВЫВОДЫ

1. Разработана технология кремнийтитанорганического глицерогидрогеля. Получены фармацевтические композиции на его основе и на основе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы для местного применения, обладающие выраженным ранозаживляющим действием.

2. Установлена фармацевтическая совместимость основ и активных компонентов, а также коллоидная стабильность, термостабильность и стабильность при хранении разработанных мягких лекарственных композиций для местного применения.

3. Установлено, что осмотическая активность кремнийтитанорганического глицерогидрогеля превосходит таковую основы тизоля и 10 % раствора натрия хлорида. Показана высокая степень высвобождения ксимедона из композиции на основе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы.

4. Установлено отсутствие токсического проявления кремнийтитанорганического глицерогидрогеля при однократном и длительном (30-180-дневном) применении при различных путях введения. При использовании ожоговых моделей установлено выраженное противоотечное и эпителизирующее действие КТГТ-геля, композиций на его основе и на натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы. Кроме того, у композиции на основе Na-КМЦ подтверждено антибактериальное действие, а у композиции на основе КТГГ-геля - гиполипидемиче-ское и антиоксидантное действие. На различных моделях in vitro и in vivo выявлена выраженная транскутанная активность КТГТ-геля.

5. Полученные результаты по изучению безопасности и фармакологической активности включены в научный отчет для Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития с целью получения разрешения на клинические испытания.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. С учетом высокой транскутанной активности КТГГ-геля, данная субстанция может быть использована для создания новых препаратов местного и наружного применения, трансдермальных терапевтических систем.

2. После проведения клинических испытаний препараты на основе КТГГ-геля и Na-КМЦ могут быть рекомендованы для лечения трофических язв в гнойной хирургии, пролежней, инфицированных ран, трофических язв, подготовке ожоговых больных к аутодермопластике, кожных инфекций в дерматологии.