CC BY
35
УДК 615.453.21+616-056.3
исследование аллергогенных свойств нового серебросодержащего тонкодисперсного сорбента
Татьяна Викторовна ПОПОВА1, Татьяна Генриховна ТОЛСТИКОВА2, Андрей Юрьевич ЛЕТЯГИН1, Любовь Никифоровна РАЧКОВСКАЯ1
1 НИИ клинической и экспериментальной лимфологии 630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова 2
2 Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 9
Цель работы - исследование аллергенности нового серебросодержащего тонкодисперсного сорбента на крысах популяции Wistar методом накожной аппликации и конъюнктивальной пробы. Материал и методы. Для исследования взята новая оригинальная субстанция, состоящая из двух компонентов: тонкодисперсный серебро-содержащий сорбент и гель хитозана в соотношении 1:1. Сорбционный агент представляет собой кремнийсо-держащий термоактивированный гидроксид алюминия, модифицированный серебросодержащим компонентом. Эксперимент проводили на 32 крысах-самках породы Вистар, применяя метод накожных аппликаций и конъ-юнктивальную пробу. Результаты и их обсуждение. В ходе исследования аллергенности серебросодержащего сорбента методом накожных аппликаций и конъюнктивальной пробы получены отрицательные результаты. Делается заключение, что разработанный серебросодержащий сорбент при накожных аппликациях и конъюн-ктивальной пробе не вызывает аллергических реакций и может быть рекомендован как активный фармацевтический ингредиент для наружных лекарственных или косметических средств.
Ключевые слова: серебросодержащие сорбенты, аллергия, накожная проба, конъюнктивальная проба.
В последнее время стремительно увеличивается диапазон применения сорбционных препаратов как в области медицины (хирургия, дерматология, эфферентная терапия), так и в области косметологии (детские присыпки, пудры для лица и тела, сухие шампуни) [16]. К сорбентам, применяемым в этих сферах, сформированы четкие требования: они должны быть механически прочными, химически стойкими (инертными), обладать заданными стандартизованными гранулометрическими и текстурными параметрами, минимально травмировать биологические ткани, не оказывать токсического воздействия на органы и ткани, быть селективными в отношении определенных классов соединений, быть конкурентоспособными, иметь низкую энергоемкость в производственном цикле, а также отвечать требованиям экологической безопасности [1, 12, 13].
Перспективным материалом, отвечающим всем вышеперечисленным требованиям, представляется тонкодисперсный серебросодержа-щий сорбент, разработанный в НИИ клинической
и экспериментальной лимфологии совместно с ООО «Вектор-Вита». Отличительные черты разработанного препарата - сорбционная поверхность до 100 м2/г, размер частиц 40 мкм, мезо-, макропористая структура, дифильная природа поверхности, что позволяет рекомендовать его как аппликационное средство или компонент для изделий медицинского назначения [8]. Важным фактором является возможность модификации поверхности сорбционного материала [10], т.е. способность удержания на этой поверхности биологически активных веществ с дальнейшим высвобождением их при взаимодействии со средами и тканями организма. Так, разработанный серебросодержащий препарат, модификатором которого служат частицы серебра (2-5 нм), выполняет функцию детоксикации, антимикробной и вирулицидной активности - как за счет высвобождения с поверхности сорбента в окружающий объем биологической среды, так и при точечном контакте биологической среды с поверхностью [9, 14, 17, 18]. Это позволяет значительно рас-
Попова Т.В. - аспирант, e-mail: [email protected]
Толстикова Т.Г. - д.б.н., проф., зав. лабораторией фармакологических исследований Летягин А.Ю. - д.м.н., проф., ведущий научный сотрудник лаборатории лимфорегуляции, e-mail: [email protected]
Рачковская Л.Н. - к.х.н, зав. лабораторией лимфорегуляции
ширить возможную область применения разработанного средства.
Учитывая вышеперечисленные положительные качества нового сорбционного препарата, представляется необходимым оценить и его аллергенные свойства, так как предполагаемая сфера применения данного материала - медицина и/ или косметология.
Цель работы - исследование аллергенности нового серебросодержащего тонкодисперсного сорбента на крысах популяции Wistar с помощью метода накожной аппликации и конъюнктиваль-ной пробы.
материал и методы
Исследуемый сорбционный образец, порошок бежевого цвета, представляет собой термоактивированный гидроксид алюминия с нанесенным на его поверхность кремнийорганическим полимером, модифицированным путем физической адсорбции 1%-м серебросодержащим раствором «Арговит-С» (Ag/ТАГА), разрешенным к использованию внутрь в качестве биологически активной добавки (ФС 42-11-94-78). Имеются также литературные данные, подтверждающие эффективность «Арговит-С» при лечении поверхностных ран [2]. В рамках исследования, ввиду нерастворимой природы сорбента, была разработана мягкая лекарственная форма (паста), состоящая из твердой грубодисперсной фазы (серебросодер-жащий сорбент) и основы (гель хитозана) в соотношении 1:1 [5]. Выбор биополимера в качестве мазевой основы обусловлен его биосовместимостью и нетоксичностью для живых тканей, бакте-риостатическим и фунгистатическим эффектами, а также противоопухолевым, ранозаживляющим действием. Обладая гидрофобными свойствами, хитозан способен взаимодействовать с белками и липидами, входящими в состав клеточных мембран, а свойства положительно заряженного поликатионита обеспечивают взаимодействие с отрицательно заряженной поверхностью кожи и волос. С точки зрения технологии создания пасты использованный полимер выполняет функцию структурообразователя, способного удерживать
влагу в композиции, предохраняя ее от быстрого высыхания [6, 15].
В табл. 1 представлены физико-химические характеристики разработанного образца в сравнении с наиболее близкими по составу сорбентами: СУМС-1, применявшимся в клинической практике [11], и каолином - обезвоженным порошком белого или молочно-белого цвета (белая глина), который является фармакопейным препаратом (ГОСТ 21285-75).
Согласно унифицированной методике 1979 г. измеряли: величину удельной поверхности (S ) методом Брунауэра-Эммета-Теллера (БЭТ) по определению объема газа (азот) относительно мономолекулярного слоя и площади поперечного сечения молекулы адсорбированного газа с построением изотермы адсорбции азота; суммарный объем пор (^пор) методом ртутной поро-метрии (установка DigiSorb-2600 Micromeritics, США); насыпную плотность образцов в слое после их естественной усадки; рН путем периодического перемешивания в течение 50 мин навески сорбента с дистиллированной водой в соотношении 1:20 (рН-метр «рН-410», НПКФ «Аквилон», Россия), фиксируя температуру раствора; сорб-ционную активность в отношении метиленово-го голубого (маркер среднемолекулярных токсинов) по методике [3] (спектрофотометр Cary 60 «Hekatech», Германия); размер частиц лазерным дифрактометрическим (оптическим) методом (SHIMADZUSALD-2101 (SALD - 2102 - WEAL: V1.20, Япония) в диапазоне размера частиц 0,41 мм, согласно [4].
Исследования аллергенности двухкомпо-нентной пасты выполняли на базе лаборатории фармакологических исследований отдела медицинской химии Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН. Эксперимент выполнен на 32 крысах-самках породы Wistar (масса тела 200-225 г) с соблюдением принципов гуманности, изложенных в директиве Европейского сообщества (86/609/ ЕС). Аллергенные свойства изучали на двух моделях: с помощью метода накожных аппликаций и конъюнктивальной пробы, которые являются чувствительными тестами и позволяют выявить
Таблица 1
Физико-химические характеристики сорбентов
Образец Содержание Ag в образце, об.% Размер частиц, мкм S , му/г ^Хпор, см3/г Насыпная плотность, г/см3 рН Сорбционная активность в отношении метиленового голубого, мг/г
Ag/ТАГА 0,45 ± 0,1 До 40 98 0,2 0,99-1,24 8,0 ± 0,1 11,0 ± 0,8
СУМС-1 - 400-1000 200 0,4 0,75-1 7,8 ± 0,1 16 ± 0,8
Каолин До 5 8 0,2 0,7-1 8,0 ± 0,1 29,9 ± 0,8
Таблица 2
Оценочная шкала кожной реакции
Оценочная шкала (балл) I группа II группа
Видимой реакции нет (0) + +
Бледно-розовая эритема по всему участку или по его периферии (1) - -
Ярко-розовая эритема по всему участку или его периферии (2) - -
Красная эритема по всему участку (3) - -
Инфильтрация и отек кожи (утолщение кожной складки) при наличии или отсутствии эритемы (4) - -
Эритема, выраженная инфильтрация, очаговые изъявления (некроз), возможны геморрагии, образование корочек (5) - -
Таблица 3
Оценочная шкала конъюнктивальной пробы
Оценочная шкала (балл) I группа II группа
Легкое покраснение слезного протока (1) - -
Покраснение слезного протока и склеры в направлении к роговице (2) - -
Покраснение всей конъюнктивы и склеры (3) - -
аллергическую реакцию животных [7]. В рамках каждой модели было сформировано по две группы из 8 животных каждая: I группа - испытание композиции Ag/ТАГА : хитозан-гель (1:1), II группа - испытание геля хитозана.
При использовании метода накожных аппликаций испытуемое вещество наносили на депили-рованную боковую поверхность, ближе к середине туловища, равномерным слоем на весь участок аппликации с помощью глазной стеклянной лопаточки на протяжении двух недель по 5 раз в неделю в виде пасты по 0,5 г. Реакцию кожи учитывали ежедневно по шкале оценки кожных проб. Вторая депилированная боковая поверхность являлась контрольной. Кроме того, метод накожных аппликаций позволил выявить опасность развития неаллергического контактного дерматита.
Конъюнктивальная проба на аллерген позволяет выявить реакцию при слабой аллергизации и отрицательных кожных тестах. Стерильной стеклянной лопаткой исследуемые вещества закладывали под верхнее веко, в контралатеральный глаз (контрольный) глазной пипеткой с вытянутым тонким концом вводили 1 каплю воды. Реакцию учитывали через 15 мин (быстрая реакция) и через 24-48 ч (гиперчувствительность замедленного типа), оценивая ее по следующей шкале (в баллах): 1 - легкое покраснение слезного протока; 2 - покраснение слезного протока и склеры в направлении к роговице; 3 - покраснение всей конъюнктивы и склеры. Животных выводили из эксперимента на 14-е сутки передозировкой ингаляционного наркоза.
результаты и их обсуждение
На протяжении всего эксперимента животные были активны, изменений в массе тела не выявлено. При пальпации в области накожных аппликаций животные вели себя спокойно, т.е. болевых ощущений и дискомфорта не испытывали; оценка их общего состояния на всем протяжении эксперимента - удовлетворительная.
В ходе исследования серебросодержащего сорбента на предмет аллергенности методом накожных аппликаций (табл. 2) и конъюнктивальной пробы (табл. 3) получены отрицательные результаты. В случае контакта исследуемой композиции и ее основы при закладке под верхнее веко реакция зудом не сопровождалась, гнойный офтальмит не развивался.
заключение
Разработанный серебросодержащий сорбент при накожных аппликациях и выполнении конъ-юнктивальной пробы не вызывает аллергических реакций и может быть рекомендован как активный фармацевтический ингредиент для наружных лекарственных или косметических средств.
список литературы
1. Беляков Н.А. Энтеросорбция. Л.: Центр сорб-ционных технологий, 1991. 328 с.
2. Благитко Л.И., Полякевич А.С., Бромбин А.И. и др. Применение препаратов серебра в медицине. Новосибирск, 2002. 20-25.
3. ГОСТ 4453-74. Уголь активный, осветляющий, древесный, порошкообразный. Технические условия. М., 1992. 32 с.
4. ГОСТ 6613-86. Сетки проволочные, тканые, с квадратными ячейками. Технические условия (с Изменением № 1). М., 1986.
5. Миронов А.Н., Бунатян Н.Д. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. М.: Гриф и К, 2012. 51-62.
6. Няникова Г.Г., Маметнабиев Т.Э., Калин-кин И.П. и др. Области применения хитозана // Изв. СПбГТИ. 2007. (2). 20-26.
7. Няникова Г.Г., Маметнабиев Т.Э., Калин-кин И.П., Гепецкая М.В., Комиссарчик С.М., Елди-нова Е.Ю. Области применения хитозана // Изв. С.Петербург. гос. технолог. ин-та (техн. ун-та). 2007. 2. (28). Библиогр.: с. 20-26.
8. Рачковская Л.Н., Бгатова Н.П., Бородин Ю.И., Коненков В.И. Протекторные свойства сорбентов, возможности применения в лимфологии // Лимфо-логия. Новосибирск: Манускрипт, 2012. 1063-1094.
9. Рачковская Л.Н., Бурмистров В.А., Попова Т.В. и др. Подходы к конструированию сорбентов // Фундаментальные проблемы лимфологии и клеточной биологии: матер. XI Междунар. конф. Новосибирск, 2013. 264-268.
10. Рачковская Л.Н., Гельфонд Н.Е., Губи-на В.И., Эрымбаева А.Т., Булавченко А.И., Подлип-ская Т.Ю. Подходы к конструированию сорбентов // Фундаментальные проблемы лимфологии и клеточной биологии: матер. XI Междунар. конф. Новосибирск. 2013. С. 269-271.
11. Рачковская Л.Н. Углеродминеральные сорбенты для медицины. Новосибирск: СО РСХН, 1996. 5-8.
12. Anisimova N.Y., Spirina T.S., Titov K.S. et al. Possibility of microorganism elimination from the blood using modified coal hemosorbents // Bull. Exp. Biol. Med. 2011. 151. (2). 273-274.
13. Chakravarty R., Dash A. Role of nanoporous materials in radiochemical separations for biomedical applications // J. Nanosci. Nanotechnol. 2013. 13. (4). 2431-2450.
14. Said J., Dodoo C.C., Walker M. et al. An in vitro test of the efficacy of silver-containing wound dressings against Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa in simulated wound fluid // Int. J. Pharm. 2014. 462. (1-2). 123-128.
15. Dash M., Chiellini F., Ottenbrite R.M., Chiellini E. Chitosan - A versatile semi-synthetic polymer in biomedical applications // Progr. Polymer Sci. 2011. 36. (8). 981-1014.
16. Nikolaev V.G., Samsonov V.A. Analysis of medical use of carbon adsorbents in China and additional possibilities in this field achieved in Ukraine // Artif. Cells Nanomed. Biotechnol. 2014. 42. (1). 1-5.
17. Bowler P.G., Welsby S., Towers V. In vitro antimicrobial efficacy of a silver-containing wound dressing against mycobacteria associated with atypical skin ulcers // Wounds. 2013. 25. (8). 225-230.
18. Zhang T., Wang L., Chen Q., Chen C. Cytotoxic potential of silver nanoparticles // Yonsei Med. J. 2014. 55. (2). 283-291.
research of the allergenic properties of new silver containing finely particulate sorbent
Tatyana Viktorovna POPOVA1, Tatyana Genrikhovna TOLSTIKOVA2, Andrey Yurevich LETYAGIN1, Lyubov Nikiforovna RACHKOVSKAYA1
1 Scientific Institute of Clinical and Experimental Lymphology 630117, Novosibirsk, Timakov str., 2
2 N.N. Vorozhtsov Institute of Organic Chemistry of SB RAS 630090, Novosibirsk, Academik Lavrentyev av., 9
The aim was to research the allergenic activity of silver containing finely particulate sorbent. Materials and methods. For the study we used novel excipient, consisting of two components: silver containing finely particulate sorbent and chitosan gel in ratio of one-to-one. The novel sorbent agent consists of thermally activated silica containing aluminum hydroxide modified with silver. The experiment was conducted on 32 Wistar female rats using skin application and conjunctival samples. The results. Silver containing finely particulate sorbent does not show negative allergenicity properties at skin application and conjunctival samples. Thus, it is concluded that the developed silver containing finely particulate sorbent does not cause any allergic reactions at skin application and conjunctival samples and can be recommended as an active pharmaceutical ingredient for external medical or cosmetic products.
Key words: silver-sorbents, allergy patch testing, skin application, conjunctival sample.
Popova T.V. - postgraduate student, e-mail: [email protected]
Tolstikova T.G. - doctor of biological sciences, head of the laboratory ofpharmacological investigation, professor Letyagin A.Yu. - doctor of medical sciences, professor, leading researcher of laboratory for lympharegulation, e-mail: [email protected]
Rachkovskaya L.N. - candidate of chemical sciences, head of the laboratory of biological active compounds
