CC BY
45
Pharmacology and pharmacy —---
ОЦЕНКА ЛОКАЛЬНОГО РАЗДРАЖАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ С ПОМОЩЬЮ ИНФРАКРАСНОЙ ТЕРМОГРАФИИ
A.A. Касаткин
ГБОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия» МЗ РФ, Кафедра общей и клинической фармакологии, г. Ижевск
Проведено исследование изменений температуры и спектра инфракрасного излучения поверхности кожи животных и людей до, во время и после внутримышечных инъекций готовых растворов лекарственных средств. Выявлено, что инъекции лекарственных растворов с показателями осмотической активности более 500 мосм/л воды обладают раздражающим действием на живые ткани, сопровождающимся появлением локальной гипертермии и изменением спектра инфракрасного излучения в области инъекции. Сохранение локальной гипертермии через 60 минут после инъекции свидетельствует о развитии постинъекционного воспаления и риску развития некроза тканей. Устранение гиперосмотичности растворов лишает их раздражающих свойств.
Ключевые слова: температура, лекарства, безопасность фармакотерапии, локальная фармакодинамика.
Известно, что инъекции растворов лекарственных средств могут сопровождаться развитием различных постинъекционных осложнений, вызванных локальным физико-химическим взаимодействием лекарств с окружающими тканями, в частности, таких как флебит, целлюлит, флегмона и некроз [7; 10; 11]. Наличие собственной этиологии и патогенеза, возникающих в тканях животных и человека патологических изменений, стало основанием для объединения симптомов в самостоятельную болезнь, которая получила название «инъекционная болезнь» [9].
Результаты проведенных ранее исследований убедительно показывают, что соблюдение медицинским персоналом санитарно-эпидемиологических правил и инструкций по инъекционному применению растворов лекарственных средств не исключают развития у пациентов выше перечисленных осложнений [2; 6]. Было показано, что постинъекционные медикаментозные повреждения чаще вызывали растворы стероидных и нестероидных противовоспалительных средств, химиоте-рапевтических и рентгеноконтрастных средств [8; 9; 12; 14], что объяснялось наличием у них выраженного местного раздражающего действия, обусловленного чрезмерно высокой кислотной (щелочной) и/или осмотической активностью [4, 13].
Следует признать, что до сих пор отсутствуют общепринятые способы диагностики и оценки локального раздражающего действия лекарственных средств in vivo, поэтому, сохраняется опасность
развития у пациентов локальных постинъекционных осложнений физико-химической природы, усугубляющаяся своим непредсказуемым появлением и отсутствием эффективных мер защиты.
В последнее время, показана возможность инфракрасного мониторинга в выявлении локального агрессивного действия лекарственных средств на живые ткани [3; 5; 13]. Однако, зависимость изменений локальной температуры в области инъекции от величины физико-химических показателей лекарств изучена недостаточно.
Целью исследования явилось изучение возможностей инфракрасной термоскопии и термографии в оценке степени раздражающего действия растворов лекарственных средств при внутритканевых инъекциях.
Материалы и методы исследования. Проведено инфракрасное исследование мест инъекций на теле 120 пациентов в возрасте от 16 до 80 лет при их госпитальном лечении в БУЗ УР «ГКБ № 9», «РОД» в период с 2009 по 2013 год. Выполнение инъекций лекарственных средств осуществлялось по общим правилам и в соответствии со стандартами лечения заболеваний пациентов. Термографический мониторинг был проведен с помощью тепловизора ThermoTracer TH9100XX (NEC, USA) в диапазоне температур +25 — + 36 °С. Обработка полученной информации была осуществлена с помощью программ Thermography Explorer и Image Processor. Динамика температуры кожи после внутримышечных инъекций лекарственных рас-
—--—
~ 257 ~
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)
творов в различном разведении была исследована на 10 2-х месячных поросятах породы ландрас. Анализ показателей осмотической активности растворов лекарственных средств с помощью осмометра марки VAPRO 5600 (USA) при 37 °С. При статистической обработке вычисляли среднюю арифметическую (М), ошибку средней арифметической (m), а также коэффициент корреляции (г). Статистическую достоверность оценивали путём применения t-критерия Стьюдента для непарных выборок.
Результаты. Инфракрасный мониторинг за областью инъекции показал, что протирание кожи в месте инъекции раствором антисептика и последующее инъекционное введение раствора лекарственного средства «комнатной температуры» вызывало локальное понижение температуры с +32,8 ± 2,6 °С до +28 ± 2,2 =С (n = 120). При этом изображение этого участка на экране тепловизора меняло свой цвет у всех пациентов при каждой инъекции с красно-оранжево-желтого на сине-зеленый. Через 4—5 минут температура в очаге инъекции повышалась и достигала исходных значений через 15—20, либо достигала значений, превышающих исходные показатели на 0,3— 2,0 °С. Мы предположили, что указанная особенность динамики температуры в месте инъекции напрямую связана с наличием у лекарства раздражающего действия. Для анализа нами были отобраны препараты нестероидных противовоспалительных средств, наиболее часто вызывавших появление у пациентов локальной гипертермии в месте инъекции: раствор метамизола натрия 500 мг/мл (производитель ФГУП «Армавирская биофабрика, Россия) и раствор кеторолака троме-тамина 30 мг/мл (производитель Dr. Reddys, Индия). Оказалось, что развитие локальной гипертермии регистрировалось как при инъекции высококонцентрированного раствора (раствор 50% метамизола натрия), так и при внутримышечном введении слабо концентрированного раствора (раствор 3% кеторолака трометамина). Определение показателей осмотической активности данных растворов показало, что оба раствора являются гиперосмотичными по отношению к нормальному показателю осмолярности плазмы крови, в частности у анальгина этот показатель составил 4520,0 ± 12,0 мосм/л воды (n = 5), а у кеторола 2971,0 ± 9,8 (n = 5).
Для подтверждения роли показателя осмотической активности растворов в формировании локального раздражающего действия на инъецируемые ткани нами был осуществлен инфракрасный мониторинг за изменением температуры в области инфильтратов передней брюшной стенки поросят, вызванных внутримышечным введением указанных растворов без разведения и после предварительного разведения водой для инъекций до показателей осмотической активности 2000, 1000, 500 и 300 мосм/л воды, в объеме 1 мл. В качестве контроля были использованы значения температуры кожи над поверхностью инфильтрата, образованного подкожным введением 1 мл раствора 0,9% натрия хлорида с показателем осмотической активности 302 мосм/л воды (п = 5). Все растворы лекарственных средств имели показатели температуры +24 ± 0,8 °С. Средняя температура кожи передней брюшной стенки поросят имела значения +32,4 ± 2,4 °С (п = 10). Инфракрасный мониторинг за поверхностью кожи над местами инъекций на протяжении 60 минут показал, что инфильтрат, образованный подкожным введением 0,9% натрия хлорида и растворами метамизола натрия и кеторолака трометамина с показателями осмотической активности 500 и 300 мосм/л воды не вызывали развития локальной гипертермии. В то же время, растворы с показателями осмотической активности более 500 мосм/л воды вызывали локальное повышение температуры кожи на 0,3— 2,0 °С выше первоначальных значений. При этом локальная гипертермия сохранялась на протяжении 60 минут и выше в области инъекций растворов с показателями осмотической активности 2000 мосм/л и более. Причем у 3-х поросят в последствие развился некроз в области инъекции раствора 50% метамизола натрия.
Таким образом, растворы лекарственных средств с показателями осмотической активности более 500 мосм/л воды обладают раздражающим действием на живые ткани, проявляющимся локальной гипертермией и покраснением инфракрасного излучения кожи в области инъекции. Устранение гиперосмотичности растворов лишает их раздражающих свойств. Сохранение локальной гипертермии через 60 минут после инъекции свидетельствует о развитии постинъекционного воспаления и риске развития некроза тканей.
—-г^е^б^-—
~ 258 ~
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)
Pharmacology and pharmacy
ЛИТЕРАТУРА
1. Дементьев В.Б., Ураков А.Л., Уракова Н.А., Михайлова Н.А., Соколова Н.В., Толстолуцкий А.Ю., Щинов Ю.Н., Назарова Л.А., Кашковский М.Л., Сютки-на Ю.С. Особенности эрозии патологического биологического агента при его вспенивании, нагревании и защелачивании // Химическая физика и мезоскопия. 2009. Т. 11. № 2. С. 229—234.
2. Касаткин A.A., Ивонина Е.В. Экспертиза локальной фармакокинетики лекарственных средств в анестезиологии и реаниматологии // Проблемы экспертизы в медицине. 2013. № 1(49). С. 21—23.
3. Касаткин А.А., Лукоянов И.А., Сойхер Е.М. Инфракрасная термография как метод оценки локальной агрессивности лекарств // Проблемы экспертизы в медицине. 2013. № 3(51). С. 20—22.
4. Лукоянов И. А. Неконтролируемая гиперосмо-тичность растворов лекарственных средств как независимый фактор их локального повреждающего действия на инфильтрируемые ткани // Врач-аспирант. 2014. Т. 62. № 1.2. С. 279—283.
5. Ураков А.Л., Уракова Н.А., Уракова Т.В., Касаткин А. А. Мониторинг инфракрасного излучения в области инъекции как способ оценки степени локальной агрессивности лекарств и инъекторов // Медицинский альманах. 2009. № 3. С. 133—136.
6. Ураков А.Л., Уракова Н.А., Касаткин А.А. Повышение безопасности внутривенных инъекций // Военно-медицинский журнал. 2013. № 9. С. 73—75.
7. Уракова Н.А., Ураков А.Л., Черешнев В.А., Михайлова Н. А., Дементьев В. Б., Толстолуцкий А. Ю. Гипергазированность, гипербаричность, гиперосмоляр-
ность, гипертермичность, гиперщелочность и высокая поверхностная активность раствора как факторы повышения его промывочной активности // Химическая физика и мезоскопия. 2007. Т. 9. № 3. С. 256—262.
8. Ураков А.Л., Стрелков Н.С., Садилова П.Ю., Уракова Н.А., Гасников К.В. Способ биологической оценки степени постинъекционной безопасности лекарственных средств // Проблемы экспертизы в медицине. 2006. № 4. С. 67—69.
9. Уракова Н.А., Ураков А.Л. Инъекционная болезнь кожи // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 1. URL: www.science-education.ru/107-8171 (дата обращения: 08.10.2014).
10. Kasatkin A. A. Effect of drugs temperature on infrared spectrum of human tissue // Thermology International. 2013. 23/2. P. 72.
11. Urakov A.L., Urakova N.A., Kasatkin A. A. Local body temperature as a factor of thrombosis // Thrombosis Research. 131, Suppl. 1 (2013) S79.
12. Urakov A., Urakova N., Kasatkin A. Safe injections of antimicrobial drugs // Journal of Infection Prevention. 2013. V. 14. N S1. P. S9.
13. Urakov A., Urakova N., Kasatkin A., Chernova L. Physical-Chemical Aggressiveness of Solutions of Medicines as a Factor in the Rheology of the Blood inside Veins and Catheters // J. Chem. Chem. Eng. 2014. 8. P. 61—65.
14. Mishra A., Veerasamy R., Kumar P., Jain P.K., Dixit V.K., Agrawal R.K. Synthesis, characterization and pharmacological evaluation of amide prodrugs of ketoro-lac // European Journal of Medicinal Chemistry. 2008. V. 43. С. 2464.
ESTIMATES FOR LOCAL IRRITANT EFFECT OF DRUGS WITH INFRARED THERMOGRAPHY
A.A. Kasatkin
State budgetary educational institution of higher professional education "Izhevsk State Medical Academy", Russian Federation Ministry of Health, Department of General and Clinical Pharmacology, Izhevsk
The study of changes in temperature and infrared spectrum of the surface of the animals and humans skin before, during and after subcutaneous, intramuscular or intravenous injection to prepare of drugs solutions. Revealed that the injection of drug solutions with indicators osmotic activity of more than 500 mOsm / l of water-irritating to the living tissues, accompanied by the emergence of local hyperthermia and change in the spectrum of infrared radiation in the area of injection. Elimination solutions hyperosmolality deprives them of irritant properties.
Key words: temperature, drugs, safety of pharmacotherapy, local pharmacodynamics.
—--—
~ 259 ~
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. Dement'ev V.B., Urakov A.L., Urakova N.A., Mikhailova N.A., Sokolova N.V., Tolstolutskii A.Yu., Shchinov Yu.N., Nazarova L.A., Kashkovskii M.L., Syutkina Yu.S. Osobennosti erozii patologicheskogo biolo-gicheskogo agenta pri ego vspenivanii, nagrevanii i zashche-lachivanii. Khimicheskaya fizika i mezoskopiya, 2009, vol. 11, no. 2, pp. 229—234.
2. Kasatkin A.A., Ivonina E.V. Ekspertiza lokal'noi farmakokinetiki lekarstvennykh sredstv v anesteziologii i reanimatologii. Problemy ekspertizy v meditsine, 2013, no. 1(49), pp. 21—23.
3. Kasatkin A.A., Lukoyanov I.A., Soikher E.M. In-frakrasnaya termografiya kak metod otsenki lokal'noi agressivnosti lekarstv. Problemy ekspertizy v meditsine, 2013, no. 3(51), pp. 20—22.
4. Lukoyanov I.A. Nekontroliruemaya giperosmotich-nost' rastvorov lekarstvennykh sredstv kak nezavisimyi faktor ikh lokal'nogo povrezhdayushchego dei-stviya na infil'triruemye tkani. Vrach-aspirant, 2014, vol. 62, no. 1.2, pp. 279—283.
5. Urakov A.L., Urakova N.A., Urakova T.V., Kasat-kin A.A. Monitoring infrakrasnogo izlucheniya v oblasti in"ektsii kak sposob otsenki stepeni lokal'noi agressivnos-ti lekarstv i in"ektorov. Meditsinskii al'manakh, 2009, no. 3, pp. 133—136.
6. Urakov A.L., Urakova N.A., Kasatkin A.A. Povy-shenie bezopasnosti vnutrivennykh in"ektsii. Voenno-meditsinskii zhurnal, 2013, no. 9, pp. 73—75.
7. Urakova N.A., Urakov A.L., Chereshnev V.A., Mikhailova N.A., Dement'ev V.B., Tolstolutskii A.Yu. Gi-pergazirovannost', giperbarichnost', giperosmolyarnost',
gipertermichnost', gipershchelochnost' i vysokaya poverkh-nostnaya aktivnost' rastvora kak faktory povysheniya ego promyvochnoi aktivnosti. Khimicheskaya fizika i mezoskopiya, 2007, vol. 9, no. 3, pp. 256—262.
8. Urakov A.L., Strelkov N.S., Sadilova P.Yu., Urakova N.A., Gasnikov K.V. Sposob biologicheskoi otsenki stepeni postin"ektsionnoi bezopasnosti lekarstvennykh sredstv. Problemy ekspertizy v meditsine, 2006, no. 4, pp. 67—69.
9. Urakova N.A., Urakov A.L. In"ektsionnaya bo-lezn' kozhi. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya, 2013, no. 1. Available at: www.science-education.ru/107-8171 (data obrashcheniya: 08.10.2014).
10. Kasatkin A. A. Effect of drugs temperature on infrared spectrum of human tissue. Thermology International, 2013, 23/2, pp. 72.
11. Urakov A.L., Urakova N.A., Kasatkin A.A. Local body temperature as a factor of thrombosis, Thrombosis Research, 131, Suppl. 1 (2013) S79.
12. Urakov A., Urakova N., Kasatkin A. Safe injections of antimicrobial drugs. Journal of Infection Prevention, 2013, vol. 14, N S1. P. S9.
13. Urakov A., Urakova N., Kasatkin A., Chernova L. Physical-Chemical Aggressiveness of Solutions of Medicines as a Factor in the Rheology of the Blood inside Veins and Catheters. J. Chem. Chem. Eng., 2014, 8, pp. 61—65.
14. Mishra A., Veerasamy R., Kumar P., Jain P.K., Dixit V.K., Agrawal R.K. Synthesis, characterization and pharmacological evaluation of amide prodrugs of ketoro-lac. European Journal of Medicinal Chemistry, 2008,. vol. 43, pp. 2464.
