CC BY
45
НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИД
Экспериментальное обоснование чрескожного введения раствора метронидазола в организм методом электрофореза
Верес И.А., Русакевич П.С., Кириленко В.П.
Белорусская медицинская академия последипломного образования, Минск
Veres I.A., Rusakevich P.S., Kirilenko V.P.
Belarusian Medical Academy of Post-Graduate Education, Minsk
An experimental method of the percutaneous absorbtion of metronidasole
in the body with the aid of electrophoresis
Резюме. В работе представлена экспериментальная разработка метода электрофореза раствора метронидазола. Преимуществом данного метода введения представленного лекарственного препарата в организм является то, что способ позволяет вводить его в организм человека с помощью лекарственного электрофореза. Это снижает побочные токсические эффекты препарата на другие органы и ткани и обеспечивает депонирование лекарства в патологическом очаге. В ходе проведенных нами исследований показано, что по своим физико-химическим свойствам раствор метронидазолустойчив к действию электрического тока. Полученные результаты эксперимента продемонстрировали, что в электрическом поле раствор метронидазол передвигается от анода к катоду. Проведенные сеансы ионофорезометрии показали, что за одну процедуру чрескожного электрофореза в течение 20 минут при силе тока 15 мА в кожучеловека проникает 8,8% препарата, что соответствует международным стандартам ионофорезометрии (от 5 до 10%). Ключевые слова: электрофорез, раствор метронидазола, гальванизация, ионофорезометрия.
Медицинские новости. — 2016. — №12. — С. 48-50. Summary. The work shows the experimental development of a method of electrophoresis metronidazole. The advantage of this method is the introducing the drug into the body by an electric current transdermal.ly. It reduces the toxic side effects of the drug on other organs and tissues and provides a depot of drug in the formation of pathological focus. As a result, studies have shown thatthe physical and chemical properties of metronidazole resistant to electrical current. The experimental results showed that the electric field metronidazole moves from the anode to the cathode. By ionoforezometria we proved that 8,8% of the formulation goes to penetrate human skin in one session percutaneous electrophoresis for 20 minutes at a current of 15 mA. Keywords: electrophoresis, metronidazole, an electric current, ionoforezometria. Meditsinskie novosti. - 2016. - N12. - P. 48-50.
Наряду с парантерально-оральными методами терапии в современной медицине актуальным является применение физических факторов. В последние годы опубликовано множество работ, указывающих на успешное применение лекарственного электрофореза в различных областях медицины [3—5]. В его основе лежит комплексное действие на организм постоянного тока и вводимых с его помощью лекарственных веществ. Главным отличием от традиционных методов лечения является простота выполнения, широкий круг показаний к применению, доступность и высокая эффективность [3-5]. Частота назначения лекарственного электрофореза среди физиотерапевтических процедур достигает 20% [3, 4]. Это можно объяснить преимуществами метода: а) сочетанным действием на организм ионов лекарственного вещества и постоянного тока; б) локализацией вещества на небольшом участке тела, приближенном к патологическому очагу; в) возможностью введения лекарств в активной ионной форме без повреждения целостности кожи; г) отсутствием прямого раздражающего действия лекарств на слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта; д) снижением возможности их отрицательного побочного действия.
Целью исследования явилась разработка метода введения раствора ме-тронидазола в организм с помощью лекарственного электрофореза.
Материалы и методы
В методике использовали 0,5% аптечный раствор метронидазол во флаконах (Беларусь). С целью исследования спектра поглощения в оптимальном рабочем диапазоне исходный раствор препарата разводили дистиллированной водой в 40 раз (рабочий раствор). Затем определяли возможность идентификации препарата с помощью записи спектров поглощения, который регистрировали на спектрофотометре «Кэри-500» (Германия).
Определяли устойчивость метронидазола к электрическому току, помещая рабочий раствор во фторопластовую ячейку с платиновыми электродами, и подвергали действию гальванического тока при параметрах, принятых в физиотерапевтической практике: время экспозиции 20 минут, величина тока 15 мА. Источником тока служил серийно выпускаемый
отечественный аппарат «Поток». По окончании гальванизации раствор извлекали из камеры и использовали для записи спектра поглощения в ультрафиолетовой области. Параллельно при тех же условиях записывали спектр нативного раствора метронидазола.
Определяли подвижность раствора меторонидазола в электрическом поле с помощью аппарата «Поток». Для этого использовали трехкамерную ячейку (рисунок).
Трехкамерная фторопластовая ячейка: 1 - стенки ячейки; 2 - камеры;
3 - полупроницаемые мембраны;
4 - винт; 5 - электроды
2
Научные исследования
| Результаты исследования электрофореза раствора метронидазола через хроматографическую бумагу
Номер опыта Искомый раствор из катодной камеры
Д, усл.ед. К, мг/мл
1 0,67 0,062
2 0,65 0,060
3 0,62 0,057
4 0,63 0,058
5 0,66 0,061
6 0,64 0,059
7 0,68 0,063
Средняя концентрация, мг/мл - 0,06±0,002
Примечание: Здесь и в табл. 2 Д -оптическая плотность, усл.ед.; К - концентрация метронидазола, мг/мл.
Рабочий раствор метронидазол помещали в среднюю камеру, в боковые - дистиллированную воду и электроды. С помощью подведенных электродов пропускали электрический ток силой 15 мА в течение 20 минут. После размещения полупроницаемых разделительных мембран камеры плотно соединялись между собой с помощью винта и струбцины. По окончании гальванизации исследовали оптическую плотность метронидазола в растворах, взятых из боковых камер, при длине волны 320 нм. Для объективизации концентрации лекарственного средства в искомых растворах строили калибровочную кривую при различных концентрациях раствора метронидазола от 0,001 до 0,12 мг/мл.
При определении подвижности раствора метронидазола в электрическом поле опыты проводили двумя способами: в первом случае в качестве полупроницаемой мембраны использовали хрома-тографическую бумагу марки «F¡ltrak-4»; во втором - пищевой целлофан марки 46-Г0СТ-7730-630. Предварительно исследовали спонтанную диффузию раствора метронидазола. Для этого его помещали в камере, разграничивали от рабочего раствора с помощью полупроницаемых мембран, поочередно, продолжительностью по 30 минут без пропускания электрического тока.
Во второй части эксперимента определяли степень проницаемости раствора метронидазола через кожу человека под влиянием электрического поля с помощью
ионофорезометрии. Для этого использовали стеклянный сосуд, представляющий собой цилиндр без дна, у основания которого имеется расширенное окаймление. Сосуд фиксировали за окаймление на ладонной поверхности предплечья с помощью широкой резиновой ленты. Платиновый положительный электрод помещали в данный сосуд с рабочим раствором метронидазола. Катод фиксировали той же лентой к тыльной поверхности предплечья. В качестве источника тока использовали гальванический аппарат «Поток». Время экспозиции - 20 минут, величина тока - 15 мА. Количество проникшего через кожу лекарственного вещества рассчитывали по разности концентраций рабочих растворов до электрофореза и после него. Содержание лекарства в растворах определяли спектрофотометрическим методом по экстинкции при длине волны 320 нм.
Результаты и обсуждение
Метронидазол является терапевтическим препаратом нитроимидазолового ряда, используется для лечения инфекций, вызванных анаэробными бактериями и простейшими. Препарат ингибирует синтез нуклеиновых кислот, связываясь с ДНК бактерий, и тем самым угнетает жизнедеятельность микроорганизмов [1, 4, 5]. В процессе разработки способа установлено, что присутствие препарата в растворе можно идентифицировать с помощью спектра поглощения в ультрафиолетовой области. Результаты спектро-фотометрии показали, что метронидазол имеет хорошо воспроизводимый структурированный спектр в ультрафиолетовой области с максимумом поглощения при длине волны 320 нм. Сравнение спектров поглощения растворов выявило их совпадение (по структуре спектров и максимуму поглощения).
При определении подвижности раствора метронидазола в электрическом поле опыты проводили двумя способами: во-первых, в качестве полупроницаемой мембраны использовали хроматографическую бумагу; во-вторых, пищевой целлофан с целью определения их наибольшей проницаемости. Установлено, что при исследовании спонтанной диффузии через фильтровальную бумагу спустя 30 минут экспозиции спектрофотоме-трически в искомом растворе определялась незначительная концентрация метронидазола - от 0,001 до 0,004 мг/мл при семикратном повторении опыта. Средняя концентрация препарата составила 0,002±0,0004 мг/мл. При
исследовании с применением в качестве мембраны пищевого целлофана в искомом растворе при спонтанной диффузии определялись лишь следы лекарственного средства. Результаты этих исследований позволяют использовать в качестве полупроницаемых мембран при изучении электрофореза раствора метронидазола как хрома-тографическую бумагу, так и пищевой целлофан.
В эксперименте с применением в качестве полупроницаемой мембраны фильтровальной бумаги установлено, что после электрофореза в искомом растворе, взятом из анодной камеры, определяли следы препарата. Концентрация раствора метронидазола в катодной камере представлена в табл. 1. Всего проведено 7 опытов. Во второй графе указана оптическая плотность раствора в условных единицах при длине волны 320 нм. В 3-й - концентрация препарата, выраженная в мг/мл согласно калибровочной кривой. Среднее содержание раствора метронидазола в катодной камере после электрофореза составило 0,06±0,002 мг/мл.
Результаты опытов с применением целлофановой пленки показали, что в электрическом поле раствор метрони-дазол передвигается в катодную камеру (в анодной камере определялись следы препарата). Содержание раствора метро-нидазола в катодной камере после электрофореза представлено в табл. 2. Проведено 7 опытов. Согласно калибровочной кривой средняя концентрация препарата в этих опытах составила 0,03±0,004 мг/мл (см. табл. 2).
Таблица 2 ^ Результаты исследования электрофореза раствора метронидазола через целлофановую пленку
Номер опыта Искомый раствор из катодной камеры
Д, усл. ед. К, мг/мл
1 0,29 0,027
2 0,33 0,031
3 0,35 0,033
4 0,30 0,028
5 0,34 0,032
6 0,32 0,030
7 0,31 0,029
Средняя концентрация, мг/мл - 0,03±0,04
№ 12 • 2016
МЕДИЦИНСКИЕ НОВОСТИ
Научные исследования |
ДЯДЯ Результаты чрескожной ионофорезометрии 0,5% раствора метронидазола в группе здоровых лиц (n=11)
№ Волонтеры Оптическая плотность (усл. ед) Концентрация по оптич. плот. (мг/мл) Концентрация в сосуде (х40, мг/ мл)
фамилия возраст (лет)
1 К... 29 1,23 0,114 4,56
2 Н... 22 1,22 0,113 4,52
3 М... 25 1,24 0,115 4,60
4 О. 20 1,22 0,113 4,52
5 И. 23 1,25 0,116 4,64
6 Б. 19 1,24 0,115 4,60
7 Д. 27 1,26 0,117 4,68
8 В. 21 1,25 0,116 4,64
9 Л. 24 1,22 0,113 4,52
10 С. 28 1,23 0,114 4,56
11 Т. 20 1,24 0,115 4,60
Средняя концентрация, М±м 4,56±0,05
Исходя из результатов экспериментов, можно заключить, что под воздействием электрического тока раствор метронида-зол передвигается от анода к катоду и его следует вводить при лекарственном электрофорезе с положительного полюса.
Электрофоретическую проницаемость раствора метронидазола через кожу человека исследовали на 11 добровольцах (практически здоровых лиц в возрасте 19-29 лет) методом количественной ионофорезометрии. Полученные результаты представлены в табл. 3.
После ионофорезо-метрии для исследования оптической плотности на спектрофотометре искомый раствор разводили в 40 раз. В табл. 3 представлена оптическая плотность раствора, по которой определяли с помощью калибровочной кривой концентрацию препарата. В следующей графе представлена концентрация раствора метронидазола в сосуде с учетом разведения в 40 раз. Среди 11 испытуемых средняя концентрация составила 4,56±0,05 мг/мл. Это составляет 91,2% по отношению к исходной концентрации (5 мг/мл). После сеанса электрофореза концентрация препарата в растворе уменьшилась на 8,8% (100-91,2%). Следовательно, за одну процедуру электрофореза в кожу пациента проникает 8,8% раствора метронидазола, что соответствует рабочему диапазону общеизвестных стандартов ионофорезоме-трии (от 5 до 10%).
Процедуру лекарственного электрофореза через кожу осуществляют следующим образом. Прокладку (стерильная марлевая салфетка), смоченную раствором метроги-ла (0,5% раствор метронидазола) после об-
работки кожи спиртом располагают на низ живота в области патологического очага с поперечным расположением электродов -активный (анод) размещают на область патологического очага, катод - на область крестца. Процедуры проводят с помощью аппарата «Поток» длительностью 20 минут, силой тока 15 мА, ежедневно. На курс лечения - 7 сеансов. Выводы:
1. По своим физико-химическим свойствам метронидазол устойчив к электрическому току при проведении лекарственного электрофореза.
2. В электрическом поле метрони-дазол передвигается от анода к катоду.
3. За один сеанс чрескожной ионофо-резометрии в течение 20 минут при силе тока 15 мА через кожу человека из раствора проникает 8,8% препарата. Это позволяет использовать данный способ введения раствора метронидазола в организм для локального воздействия на патологический очаг в клинических условиях.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Сметник В.П. // Лечащий врач. - 2005. - №2. -С.76-78.
2. Сметник В.П., Тумилович Л.Г. Неоперативная гинекология: Рук-во для врачей. - СПб., 2001. - 385 с.
3. Стругацкий ВМ // Вопр. курортологии, физиотерапии и лечеб. физ. культуры. - 1999. - №6. - С.24-26.
4. Улащик В.С. // Вопр. курорт.физиотерапии и лечеб. физ. культуры. - 1997. - №4. - С.6-7.
5. Улащик B.C. Электрофорез лекарственных веществ: Рук-во для специалистов. - Минск, 2010. - 404 с.
6. Dayan L. // Aust. Fam. Physician. - 2003. - Vol.32. -P.305-309.
7.. Peipert J.F// N. Engl. J. Med. - 2003. - N18. -P.2424-2430.
8. Ross J.D. // Clin. Evid. - 2003. - N10. - P.1871-1877.
Поступила 20.09.2016 г.
КОХЛЕАРНЫЕ ИМПЛАНТАТЫ МОГУТ ЗАТОРМОЗИТЬ УГАСАНИЕ КОГНИТИВНЫХ ФУНКЦИЙ У ПОЖИЛЫХ ЛЮДЕЙ
Кохлеарная имплантация в группе пожилых людей с глубокой потерей слуха может улучшить когнитивные функции, восприятие речи и симптомы депрессии.
Примерно каждый третий американец в возрасте старше 65 лет; имеет ту или иную степень снижения слуха. И хотя многим из них можно помочь с помощью простых слуховых аппаратов, тяжелая степень снижения слуха может потребовать кохлеарной имплантации.
Кохлеарный имплантат - это небольшое электронное устройство, которое стимулирует слуховой нерв в ухе. Имплантат состоит из двух частей: внешней секции, которая содержит микрофон, передатчик/стимулятор и речевой процессор, и внутренней секции, состоящей из подкожных электродов.
Группа французских ученых под руководством Dr. Isabelle Mosnier обратили внимание, что потеря слуха была связана с повышенным риском когнитивных нарушений, и решили изучить этот феномен. Исследование подтвердило эту гипотезу. Взрослые пациенты со снижением слуха от легкой до тяжелой степени имели увеличение риска слабоумия в пять раз.
Однако до сих пор не было ясно, снижает ли этот риск проведение кохлеарной имплантации у пациентов пожилого
возраста. Чтобы ответить на этот вопрос, доктор I. М^пег и ее коллеги проанализировали 94 пациентов в возрасте от 65 до 85 лет, которые имели тяжелую потерю слуха и был установлен кохлеарный имплантат.
Ученые оценивали восприятие речи пациентами, симптомы депрессии, когнитивные функции и общее качество жизни спустя 6 и 12 месяцев после выполнения операции. Исследователи обнаружили, что после кохлеарной имплантации пациенты показали значительное улучшение когнитивных функций. Результаты также показали заметное улучшение восприятия речи как в тихих, так и в шумных условиях.
Ученые обнаружили значительное уменьшение симптомов депрессии: до имплантации 59% пациентов не имели никаких симптомов депрессии, а после имплантации эта цифра увеличилась до 76%.
Авторы отмечают, что в развитых странах к 2050 году ожидается рост числа людей в возрасте старше 60 лет вдвое, а значит будет значительное увеличение числа пациентов с когнитивными нарушениями и деменцией. Таким образом, кохлеарная имплантация может быть отнесена к комплексу мер, способных снижать риск развития деменции у пациентов.
Источник: mecHcalnewstociay.com
