CC BY
48
Шифр специальности: 14.03.06
УДК: [615.331+615.454.122::615.281.9]::[615.276/.275.4]
ФАРМАКО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗРАБОТКИ СОВРЕМЕННЫХ БИОГЕЛЕЙ
В СОСТАВЕ ТРАНДЕРМАЛЬНЫХ ТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ИЗУЧЕНИЕ ИХ ТЕРАПЕВТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
Н.А. Забокрицкий
Уральский государственный медицинский университет Кафедра фармакологии и клинической фармакологии ул. Репина, 3, Екатеринбург, Россия, 620028
Институт иммунологии и физиологии УрО РАН ул. Первомайская, 106, Екатеринбург, Россия, 620219
Статья посвящена актуальным вопросам разработки, создания и конструирования новых экспериментальных образцов пробиотических препаратов на основе инновационных транскутанных проводников — тизоля, эфтидерма и кремнийтитанорганического глицерогидрогеля. В результате выполненных исследований теоретически обоснована и экспериментально подтверждена принципиальная возможность создания нового класса пробиотических препаратов в составе трансдермальных терапевтических систем. Экспериментально доказано, что разработанные препараты обладают значимыми биологическими свойствами, такими как: биохимической и антагонистической активностями, протективным действием, терапевтической эффективностью. Учитывая терапевтическую эффективность разработанных биогелей, считаем, что показаниями к их применению являются инфицированные (вплоть до гнойно-некротических поражений) стафилококками, стрептококками и псевдомонадами поражения кожных покровов.
Препараты могут назначаться и в качестве профилактических средств для предупреждения инфицирования травматических повреждений кожи.
Ключевые слова: бацилакт, пробиотик, тизоль, эфтидерм, кремнийтитанорганический глицерогидрогель, лечение ран и ожогов кожных покровов._
Введение. В настоящее время в Российской Федерации наблюдаются существенные изменения в окружающей среде обитания. Нарастают неблагоприятные факторы (как экологические, так и социальные), ухудшаются условия жизни отдельных групп населения (особенно в регионах и сельской местности), качество атмосферного воздуха, продуктов питания, питьевой воды. Обеспеченность и доступность современными эффективными и безопасными лекарственными средствами достигли такого уровня, что это стало серьезно влиять на состояние здоровья населения страны, уровень заболеваемости и эпидемическую ситуацию по ряду инфекций. В настоящее время все большую значимость приобретает проблема борьбы с воспалительными и гнойными заболеваниями кожных покровов и слизистых. По данным ряда авторов неудовлетворительные результаты
лечения таких поражений существенно возросли [1; 4; 7; 9; 10].
Приведенные факты, с учетом потенциальной опасности постоянного их нарастания, охвата все большего количества, в первую очередь, трудоспособного населения РФ, можно без преувеличения отнести не только к широкораспространенным, но и к социально-значимым заболеваниям со всеми вытекающими отсюда последствиями [2; 3; 5; 6; 11; 12].
В этой связи целесообразным представлялось использование для лечения различных заболеваний пробиотических препаратов, которые в настоящее время считаются наиболее адекватными и эффективными профилактическими и лекарственными средствами [1; 5—9].
Цель работы — провести исследования по обоснованию разработки экспериментальных
—--—
~ 269 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
Since 1999 ISSN 2226-7425
The journal of scientific articles "Health & education millennium", 2014, volume 16, no. 4
----—-
образцов новых медицинских препаратов и их использования для лечения инфекционных и травматических поражений кожных покровов.
Материалы и методы. Одной из важных задач, которую необходимо было решить, являлась разработка новых медицинских препаратов на основе пробиотиков и трансдермальных проводников для лечения инфекционных и травматических заболеваний кожных покровов. Для ее выполнения необходимо было создать пробиотик, отвечающий заданным требованиям, изучить биологические свойства бактериальных культур, являющихся его основой, обосновать целесообразность использования гелевых транскутанных препаратов, провести экспериментальные исследования по разработке оптимального компонентного состава геле-вых пробиотических образцов, провести их докли-
нические испытания и по результатам полученных исследований сделать заключение о возможности и целесообразности их использования для лечения поражений кожи различной инфекционной и травматической этиологии. Для конструирования препарата бацилакт были теоретически обоснованы и выбраны два вида пробиотических микроорганизмов: Bacillus subtilis B-2535 и Lactobacillus plantarum 8P-A3, а также три вида транс-кутанных проводников: эфтидерм, тизоль и крем-нийтитанорганический глицерогидрогель.
Результаты и их обсуждение. Для выбора и оценки эффективности различных комбинаций изучаемых культур в экспериментальном образце препарата в качестве основного критерия использовали величину антагонистической активности (табл. 1).
Таблица 1
Оценка антагонистической активность гелевых форм пробиотика бацилакт на рост тест-культур (М ± т, п = 8)
Экспериментальный образец Суммарная концентрация пробио-тических клеток 106 КОЕ см-3 ТЕСТ-КУЛЬТУРА, ВЕЛИЧИНА ЗОН ПОДАВЛЕНИЯ РОСТА, ММ
S. aureus 209P S.epider-midis АТСС 14990 St. pyogenes АТСС 19615 C. albicans ИМВ 690 Ps. aerugi-nosa АТСС 9024 P. vulgaris 177 Sal. typhi-mutium 55
Бацилакт и тизоль 1 28,2±2,3 20,1±1,9 21,8±2,0* >30 16,7±1,3 27,6 ±2,8 23,4±2,2
2 29,4±2,8 20,5±1,8 25,3±2,2 >30 17,5±1,4 28,3 ±3,2 23,9±2,1
3 >30 20,9±2,0 25,1±1,9 >30 18,0±1,8 >30 25,1±2,4
5 >30 22,2±2,3 26,2±2,6 >30 19,0±2,1 >30 27,2±3,1
10 >30 25,1±2,4 27,3±2,8 >30 20,6±1,8 >30 28,9±3,3
Бацилакт и эфтидерм 1 27,4±3,1 19,8±1,7 22,2±1,7 >30 15,6±1,6 26,4±2,8* 23,2±2,0
2 28,6±2,9 21,9±1,9 22,0±1,9 >30 17,4±1,9 27,2±2,6* 23,9±1,9
3 >30 21,4±2,0 24,6±2,0 >30 19,2±2,0 >30 24,7±2,1
5 >30 22,3±2,1 25,9±2,3 >30 20,8±2,2 >30 27,0±2,3
10 >30 24,8±2,2 26,5±2,4 >30 21,3±2,4 >30 28,8±2,9
Бацилакт и КТГГ 1 29,4±2,5 22,7±2,0 24,9±1,8 >30 18,2±1,9 29,4 ±2,7 23,9±2,1
2 29,9±3,0 23,4±2,5 26,2±2,3 >30 19,3±2,0 >30 25,1±2,4
3 >30 23,9±2,3 26,9±2,8 >30 20,4±1,8 >30 27,7±2,5
5 >30 25,1±2,4 28,6±2,5 >30 22,1±2,1 >30 28,6±2,9
10 >30 27,6±2,5 29,0±2,9 >30 23,8±2,6 >30 29,5±2,9
Биокомпонент (контроль) 1 29,1±2,2 23,2±1,8 26,2±1,7 >30 17,4±1,5 >30 22,6±2,1
2 >30 23,6±2,3 27,0±2,1 >30 17,1±1,6 >30 23,3±2,5
3 >30 26,4±2,2 27,6±2,6 >30 17,7±1,9 >30 23,8±2,7
5 >30 26,8±2,5 27,9±2,7 >30 18,4±1,9 >30 26,7±2,6
10 >30 26,9±2,4 29,3±2,8 >30 20,2±1,8 >30 28,5±2,9
Примечание: 1. В качестве второго контроля использовали стерильное вазелиновое масло. Во всех случаях подавление роста тест-культур отсутствовало. 2. Оценку различий средних значений определяли методом дисперсионного анализа (ANOVA). * достоверные (р<0,05) различия по F-критерию Фишера по сравнению с контролем.
—-г^е^б^-—
~ 270 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
Анализ результатов экспериментальных исследований показывает, что минимальная концентрация бактериальных клеток в смешанной культуре, при которой еще наблюдается полное подавление роста тест-культур, равна для B. sub-tilis В-2335 2,3 106 клсм-3, а для культуры L.plantarum 8Р-А3 5,4 106 клсм-3.
С использованием лиофильновысушенного биокомпонента (бактериальных культур вышеприведенных штаммов) и трех гелевых основ: тизоля, эфтидерма и кремнийтитанорганического глицерогидрогеля (КТГГ) были получены экспериментальные образцы гелевых пробиотических препаратов.
Препараты готовили путем тщательного перемешивания взятых исходных компонентов. Соотношение компонентов во всех трех экспериментальных образцах гелевых пробиотиков составляло 1 : 1. Для улучшения сохраняемости бактериальных клеток и, в первую очередь, лактобацилл в готовый препарат добавляли глицерин.
Сохраняемость испытуемых препаратов изучали на различные сроки. Было установлено, что хранение в течение 3, 6 и 12 месяцев при температуре 4 ± 2 °С не оказывало существенного отрицательного влияния на жизнеспособность бацилл.
Изучение антагонистической активности исследуемых образцов биогелей (табл. 1) свидетельствовало о их высокой антагонистической активности в отношении таких видов патогенных и условно-патогенных возбудителей, как: Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus pyogenes, Candida albicans, Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris и Salmonella typhimu-tium. Сравнительно более значимые результаты были получены для экспериментального образца бацилакта на основе КТГГ.
Терапевтическую эффективность разработанных препаратов изучали на моделях инфекционных процессов пограничных покровов тела лабораторных животных, а также на моделях резаных ран (табл. 2).
Таблица 2
Сравнительная оценка влияния гелевых форм препарата бацилакт на развитие гнойно-некротических поражений у белых мышей, вызванных S. aureus, St. pyogenes, Ps. aeruginosa (M ± m, n = 8)
Образцы пре- Инфицирующие культуры
паратов Staphylococcus aureus 209Р Streptococcus pyogenes АТСС 19615 Pseudomonas aeruginosa АТСС 9024
Срок зажив- Индекс по- Срок зажив- Индекс по- Срок зажив- Индекс по-
ления, сутки ражения, ед. ления, сутки ражения, ед. ления, сутки ражения, ед.
Бацилакт (ти- 8,1±0,2* 512,0* 8,5±0,5* 445,2* 10,4±0,6 583,1*
золь)
Бацилакт (эф- 8,7±0,4 524,3* 8,2±0,5* 440,6* 10,9±0,4 602,4*
тидерм)
Бацилакт 8,5±0,4 477,6* 8,3±0,4* 415,5* 10,1±0,4 563,7*
(КТГГ)
Контроль 9,9±0,3 581,9* 9,6±0,6* 613,8* 11,3±0,7 693,0*
(эплан)
Контроль (без лечения) 11,7±0,5 674,8 11,9±0,7 674,7 12,8±0,5 747,3
Примечание: * достоверные (р < 0,05) различия по Б-(без лечения)».
Приведенные результаты свидетельствуют о хорошем ранозаживляющем действии всех трех вариантов изучаемых препаратов. Так, существенно снижалась интенсивность развития гнойно-некротического процесса и индекс поражения, на 2— 3 суток уменьшались сроки заживления, чем
критерию Фишера по сравнению с группой «Контроль
в группах животных, где лечение осуществляли препаратом сравнения.
Аналогичные результаты были получены и при изучении разработанных образцов бацилакта на моделях резаных неинфицированных ран кожи, что подтверждало их сравнительно высокую терапевтическую эффективность.
—--—
~ 271 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
Since 1999 ISSN 2226-7425
The journal of scientific articles "Health & education millennium", 2014, volume 16, no. 4
----—
Таким образом, разработаны новые перспективные мягкие лекарственные формы на основе культур Bacillus subtilis и Lactobacillus plantarum и трех видов транскутанных проводников (тизоля, эфтидерма и кремнийтитанорганического гидрогеля) для лечения инфекционных и травматических повреждений кожных покровов. На моделях инфекционных поражений кожных покровов доказана терапевтическая эффективность экспериментальных образцов фармакологических препаратов при инфекциях, вызванных золотистым стафилококком, пиогенным стрептококком, си-негнойной палочкой. Установлено выраженное противоинфекционное и ранозаживляющее действие изучаемых препаратов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Биоспорин — пробиотик, перспективный для решения актуальных задач медицины в современных условиях / А.Н. Забокрицкий, М.П. Морозов, И.А. По-берий, Н.А. Забокрицкий // Российский медицинский журнал. 2007. № 4. С. 46—48.
2. Доклиническое фармакологическое изучение относительной плотности (удельного веса) гнойных экссудатов при эмпиеме плевры А / А. Л. Ураков, Р.И. Тад-жиев, Б.Г. Юшков, В.Б. Дементьев и др. // Биомедицина. 2010. Т. 1. № 5. С. 138—139.
3. Журнал научных статей Здоровье и образование в XXI веке. 2010. Т. 12. № 3. С. 361—363.
4. Журнал научных статей Здоровье и образование в XXI веке. 2011. Т. 13. № 1. С. 58-60.
5. Журнал научных статей Здоровье и образование в XXI веке. 2014. № 2 (16). С. 21-23.
6. Журнал научных статей Здоровье и образование в XXI веке. 2014. № 2 (16). С. 24-28.
7. Журнал научных статей Здоровье и образование в XXI веке. 2014. № 2 (16). С. 44-47.
8. Журнал научных статей Здоровье и образование в XXI веке. 2014. Т. 16. № 3. С. 81-85.
9. Забокрицкий Н.А. Биотехнологические аспекты разработки и конструирования экспериментальных образцов пробиотических препаратов на основе транс-кутанных проводников // Вестник Башкирского университета. 2013. Т. 18. № 3. С. 730—733.
10. Забокрицкий Н.А., Ларионов Л.П., Бакурин-ских А.Б. Новое средство интимной гигиены Фемивит в коррекции воспалительных заболеваний органов малого таза // Биомедицина. 2010. Т. 1. № 5. С. 85—86.
11. Зубной эликсир «Дентозар»: патент на изобретение RUS 2363445 29.10.2007, МПК: A 61 K 8 97,A 61 K 8 34,A 61 K 8 92,A 61 Q 11 00 / А.Н. Забокрицкий, М.П. Морозов, Л.П. Ларионов, Н.А. Забокрицкий и др.; Забокрицкий Александр Николаевич. № 2007140028/15; заявл. 29.10.2007; опубл. 10.08.2009, Бюл. № 22. 12 с.
12. Инъекционная игла и способ ее использования для подкожных инъекций: патент на изобретение RUS 2380121 28.07.2008, МПК: A 61 M 5 32,A 61 K 31 045,A 61 K 33 14,A 61 P 43 00,A 61 B 8 08 / А.Л. Ураков, Н.А. Уракова, В.Б. Дементьев, Н.А. Михайлова и др.; Институт Прикладной Механики Уральского отделения Российской Академии Наук. № 2008131209/14; заявл. 28.07.2008; опубл. 27.01.2010, Бюл. № 3. 13 с.
PHARMACO-PHYSIOLOGICAL ASPECTS OF DEVELOPMENT OF MODERN BIOGELS AS PART TRANSDERMAL THERAPEUTIC SYSTEMS AND THE STUDY OF THEIR THERAPEUTIC EFFICACY IN EXPERIMENT
N.A. Zabokritskiy
Ural State Medical University, department of pharmacology and clinical pharmacology, Repina street, 3, Ekaterinburg, Russia, 620028
Institute of Immunology and Physoilogy of the Ural Branch
of the Russian Academy of Sciences
Pervomayskay street, 106, Ekaterinburg, Russia, 620219
The article is devoted to topical issues of development and design of new experimental samples of probiotic preparations on the basis of innovative transcutaneous conductors: tizol, eftiderm and organosilicontitanium glycerohydrogels. In the result of the research is theoretically proved and experimentally confirmed the basic opportunity of creation of a new class of probiotic preparations as part transdermal therapeutic systems. The drugs have significant biological properties, such as: biochemical and antagonistic activities, protective action, therapeutic efficiency, that is confirmed in experiment. Given the therapeutic efficacy of the developed biogels, believe that the indications for their use are infected (up to purulent-necrotic lesions) staphylococcus, streptococcal and pseudomonas lesions of the skin. Drugs may be administered as a prophylactic drugs to prevent infection of traumatic injuries of the skin. Key words: probiotic, bacilact, tisol, eftiderm, organosilicontitanium glycerohydrogels, construction and pre-clinical evaluation.
—-г^е^б^-—
~ 272 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
REFERENCES
1. Zabokritskiy A.N., Morozov M.P., Poberiy I.A., Zabokritskiy N.A. Russian journal of medicine, 2007, no. 4, pp. 46-48.
2. Urakov A.L., Tagiev R.I., Yushkov B.G., Demen-tyev V.B. et al. Biomedicine, 2010, vol. 1, no. 5, pp. 138—139.
3. Zhurnal nauchnykh statei. "Zdorov e i obrazovanie v XXIveke", 2010, vol. 12, no. 3, pp. 361—363.
4. Zhurnal nauchnykh statei. "Zdorov'e i obrazovanie v XXIveke", 2011, vol. 13, no. 1, pp. 58—60.
5. Zhurnal nauchnykh statei. "Zdorov''e i obrazovanie v XXIveke", 2014, vol. 16, no. 2, pp. 21-23.
6. Zhurnal nauchnykh statei. "Zdorov'e i obrazovanie v XXIveke", 2014, vol. 16, no. 2, pp. 24-28.
7. Zhurnal nauchnykh statei. "Zdorov'e i obrazovanie v XXIveke", 2014, vol. 16, no. 2, pp. 44-47.
8. Zhurnal nauchnykh statei. "Zdorov'e i obrazovanie v XXIveke", 2014, vol. 16, no. 3, pp. 81—85.
9. Zabokritskiy N.A. Vestnik Bashkirskogo universiteta, 2013, vol. 18, no. 3, pp. 730—733.
10. Zabokritskiy N.A., Larionov L.P., Bakhurinskih A.B. Biomedicine, 2010, vol. 1, no. 5, pp. 85—86.
11. Zabokritskiy A.N., Morozov M.P., Larionov L.P. et al. Patent RF, 2007, no. 2363445.
12. Urakov A.L., Urakova N.A., Dementyev V.B. et. al. Patent RF, 2008, no. 2380121.
