ГЕЛЬ-ОСНОВА ДЛЯ РАНОЗАЖИВЛЯЮЩИХ И КОСМЕТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2013 года по МПК A61K9/06 A61K41/00 A61K47/30 

Изобретение относится к медицине, а именно к созданию лекарственной композиции в форме геля для наружного применения, обладающего антисептическим, противовоспалительным, ранозаживляющим и косметическим эффектами, предназначенного для патогенетически обоснованного лечения ожогов, ран и травм различной этиологии, а также для использования в качестве косметического средства.

Лекарственная композиция в форме геля для наружного применения может быть использована при местном лечении поверхностных термических ожогов кожи II-IIIa степени, химических ожогов и дерматитов, трофических длительно незаживающих язв (ран), ран при синдроме диабетической стопы, пролежней, травм мягких тканей (гематом, ссадин, ушибов и пр.) и ряда кожных заболеваний воспалительной этиологии на догоспитальном (внестационарном) этапах, а также в стационарных и амбулаторных условиях.

Известно, что основными целями местного консервативного лечения ран и ожогов в ранние сроки после травмы являются антимикробное, дегидратирующее, противоспалительное, некролитическое и обезболивающее действие. Препараты должны обеспечивать подавление микрофлоры, очищение раны от погибших тканей, купирование воспалительного отека и нарушений микроциркуляции, нормализацию локального гомеостаза (купирование избыточного протеолиза, ацидоза), создавая тем самым оптимальные условия для течения процессов репаративной регенерации покровных тканей. После очищения ран от нежизнеспособных тканей местное консервативное лечение направлено на стимуляцию репаративных процессов - рост грануляций, ускорение эпителизации ран, их защиту от вторичной инфекции, подавление вегетирующей микрофлоры, воспаления, улучшение обменных процессов в ране. В настоящее время средства местного лечения ран обладают комплексными многоплановыми эффектами, которые реализуются как за счет активных компонентов (действующего начала), а также за счет основы препарата.

Влажная воздушная среда считается оптимальной для течения процессов репаративной регенерации покровных тканей человека и животных. Введение в состав мазевой основы специфических лекарственных форм обеспечивает комплексное и многоплановое воздействие на раневой процесс, при этом заживление проходит в т.н. условиях умеренно-влажной воздушной среды, весьма благоприятной для репарации (Omar M.T., 2011).

Первоочередной целью лечебного воздействия на ожоговые поверхности является борьба с раневой инфекцией, для чего используются антимикробные средства (антибиотики, антисептики, химиотерапевтические средства) в разнообразных лекарственных формах (присыпки, растворы, мази, кремы, раневые покрытия и др.) с разным механизмом действия (Машковский М.Д., 2006; Atiyeh B.S., 2007).

Известно, что в хирургической практике наиболее перспективными средствами лечения поверхностных термических ожогов кожи II-IIIa степени, химических ожогов и дерматитов, трофических длительно незаживающих язв (ран), ран при синдроме диабетической стопы, пролежней, травм мягких тканей признаются гидрогели, обеспечивающие репарацию тканей в оптимальных условиях умеренно-влажной среды. Гидрогели оказывают некролитическое действие за счет регидратации тканей. Метод заживления ран в умеренно-влажной среде ускоряет эпителизацию, снижается риск образования рубцов. Повязки на их основе хорошо прилегают и моделируются на ранах со сложным рельефом. Они атравматичны, удаляются безболезненно.

Известен способ получения ранозаживляющего и остеопластического средства, реализуемый путем смешивания гидроксиапатита и органической основы, в котором используют коллоидный раствор гидроксиапатита с концентрацией 1,4-2,8% по гидроксиапатиту, а в качестве органической основы - глицераты кремния, при этом соотношение коллоидный раствор гидроксиапатита: глицераты кремния равно 1:1,1-1,5 (Патент РФ №2314107).

Известны гидрогели на основе сольватокомплексов глицератов кремния и титана, обладающие транскутанной проводимостью медикаментозных средств, которые могут найти применение в виде мазевой основы трансдермальных терапевтических систем, обладающих высокой пенетрирующей способностью (патент РФ №2322448).

Известен гель для лечения ран на желатин-глицериновой основе, содержащий 0,1-0,6% комплексного препарата, выделенного из цитоплазмы золотистого стафилококка, обладающего специфическим действием на возбудителя (патент РФ 2169553).

Общим недостатком указанных препаратов является отсутствие в их составе антимикробного компонента, не позволяющего предотвратить развитие раневой инфекции, а также наличие гидрофильной основы гелей, которая не обеспечивает удаления раневого отделяемого, поэтому репарация происходит в избыточно влажной среде, в результате сроки заживления ран существенно удлиняется.

Известна мазь "Гидропент" для лечения инфицированных ран, содержащая коллоидное серебро, его стабилизатор - поливинилпирролидон, гель полиэтиленоксида-1500 в качестве основы, а также прополис, метронидазол и сорбент, выбранный из группы природных минералов на основе алюмосиликатов (патент РФ 2233652).

Недостатком указанного препарата является высокая осмотическая активность полиэтиленоксида (ПЭО) с молярной массой 1500 Да, в результате растущие ткани и эпидермис обезвоживаются, заживление в условиях умеренно-влажной среды не достигается.

Известен гелеобразующий перевязочный материал с пролонгированным лечебным действием, представляющий собой кругловязаное трикотажное текстильное полотно из хлопчатобумажного волокна с нанесением в количестве 15-50 г/м² на полотно с обеих сторон в равных частях комплекса, содержащего биосовместимый биодеградируемый полимер (гель) и лекарственное средство (патент РФ 2101033).

Известна повязка с клеевой композицией для закрепления на коже двухфазной системы, состоящей из гидрофобного и гидрофильного слоев (заявка на выдачу патента РФ 2004137811).

Общим недостатком перечисленных выше средств является то обстоятельство, что предлагаемые материалы достаточно сложны для рутинного применения в клинической практике.

Известно раневое покрытие в виде геля "Биокол", содержащее полисахарид растительного происхождения, лекарственное средство, латекс каучука. Покрытие может быть выполнено в виде монослойной пленки, защищает рану, микробонепроницаема. Изобретение позволяет пролонгировать действие лекарственных средств и тем самым повысить атравматичность лечения, особенно ожоговых и обширных трофических поражений кожи (патент РФ 2193896).

Недостатком указанного покрытия является отсутствие при его осуществлении адекватной сорбции раневого отделяемого (каучук непроницаем для воды, водяных паров и газов (кислорода, углекислого газа)), а также профилактики развития раневой инфекции ввиду отсутствия антимикробных компонентов в его составе.

Гелевая форма препарата - "Биокол-Гель" (средство для лечения ран), содержащее водорастворимое производное целлюлозы (метилцеллюлоза или карбоксиметилцеллюлоза, или их смесь) и воду, а также водорастворимый полисахарид растительного происхождения (альгиновая кислота или водорастворимая соль альгиновой кислоты, или каррагенан, или фукоидин, или зостерин, или гуммиарабик, или ксантангам, или трагакант и пектин, или их смесь в любых сочетаниях и соотношениях), а также антибиотики (линкомицин или гентамицин), антисептические вещества (мирамистин или хлоргексидин, или диоксидин, или коллоидное серебро, или соль серебра), анестетики, витамины (аскорбиновую кислоту или аевит), вещества, воздействующие на регенерацию клеток (метилурацил), протеолитические вещества (трипсин или хемотрипсин) или смесь этих веществ (патент РФ 2194535).

Недостатком указанного средства является то обстоятельство, что предлагаемые антибиотики и антисептики (линкомицин, гентамицин, мирамистин, хлоргексидин, диоксидин, серебро), включенные в его состав, при взаимодействии с основой покрытия (водорастворимые производные целлюлозы, водорастворимый полисахарид растительного происхождения) обеспечивают лишь бактериостатическое воздействие, не позволяя полностью предотвратить развитие раневой инфекции.

Известна биодеградирующая вязкая однородная по структуре композиция (гель) Аргакол, содержащая антисептики катапол (или бензалкония хлорид), диоксидин и повиаргол, гидролизат белковый «Белкозин» марки А. При высыхании гель образует эластичную водо- и воздухопроницаемую пленку, что позволяет относить его к классу гидрогелевых раневых покрытий (патент РФ 2284824).

Недостатком указанного геля является чрезвычайно низкая сорбционная способность, не позволяющая обеспечить эвакуацию раневого отделяемого.

Известны гидрогелевые раневые покрытия серии «АППОЛО-ПАК», содержащие основу - сополимер акриламида и акриловой кислоты с включением антисептиков мирамистина или йодовидона, местного анестетика анилокаина, обладающие антимикробным, противовоспалительным и местным обезболивающим эффектами (Горюнов С.В., Ромашов Д.В., Бутивщенко И.А. Гнойная хирургия: Атлас. - М.: Медицина, 2004. - С.504-510).

Недостатками данных раневых покрытий является малая сорбционная способность (2-3 г/г), не позволяющая обеспечить удовлетворительную сорбцию раневого отделяемого, репарация происходит в избыточно влажной среде, в результате сроки заживления ран существенно удлиняются. Покрытия серии «АППОЛО-ПАК» имеют величину рН в пределах 5,5-6,0, что на фоне раневого ацидоза ограничивает терапевтическую эффективность включаемых в их состав антисептиков и противовоспалительных средств. Кроме этого, при вскрытии упаковки часть геля (около 50% от объема) не переносится на рану с сеткой-носителем, а остается на внутренней поверхности упаковки, что является важным технологическим недостатком.

Известная фармацевтическая композиция для лечения ожогов, включающая активное вещество N-(-оксиэтил)-4,6-диметилдигидропиримедон-2 (ксимедон) и гелевую основу, гелеобразователь, натриевые соли биополимеров, влагоудерживающее средство глицерин в количестве не менее 20 мас.%, стабилизатор, консервант и дистиллированную воду (патент РФ 2317811).

Известен гель, обладающий противовоспалительным и противоаллергическим действием, включающий в качестве активного вещества ксимедон, в качестве антигистаминного препарата дифенгидрамин, или клемастин, или цетиризин, гелевую основу с загустителем карбополом, полиэтиленоксид с молекулярной массой 400-6000 Да и воду очищенную. Гель также может содержать глицерин, спирт этиловый, ментол, консервант - нипагин или бензалкония хлорид, стабилизатор и нейтрализующий агент (патент РФ 2370265).

Известна гидрогелевая композиция для лечения ран различной этиологии, содержащая акриламид и/или акрилат натрия, а также биоактивные препараты, предназначенная для осуществления регидратации некротизированного субстрата и поддержания влажной среды в ране (патент РФ 2157243).

Недостатком указанных гелей и композиций является наличие в них основы из глицерина, не обеспечивающей сорбцию раневого отделяемого, что не позволяет обеспечить создание умеренно-влажной среды в ране. Кроме этого, компоненты композиций не обладают антимикробным и противовоспалительным эффектами, их местное применение не предотвращает развития раневой инфекции.

Наиболее близким аналогом, выбранным авторами за прототип, является стерильный гель-препарат с вязкостью от 2000 до 6000 мПа·с, величиной рН в пределах 6-8 и способ его получения (патент РФ 2172169). Причем гель-препарат содержит водную непрерывную фазу и жидкую гидрофобную фазу. Водная фаза содержит не менее одного полимерного гелеобразующего компонента, например, в виде полимеров акриловой кислоты (0,1-3 вес.%). Гидрофобная фаза содержит органическое масло. Способ получения стерильного гелевого препарата включает смешивание полимерного гелеобразующего компонента в асептических условиях с водой.

Недостатком прототипа является невозможность его использования для лечения ран, наличие в его составе органического масла, не обеспечивающего сорбцию раневого отделяемого, что не позволяет создать умеренно-влажной среду в ране.

Техническим эффектом заявляемого изобретения является расширение ассортимента косметических и ранозаживляющих препаратов, обладающих способностью ускорять заживление ран, снижать количество гнойных осложнений при их лечении, а также оказывать антисептическое и противовоспалительное действие.

Для достижения указанного технического эффекта предлагается в геле-основе для ранозаживляющих и косметических средств, включающем водную фазу, содержащую полимерный гелеобразующий компонент, в качестве гелеобразующего компонента использовать модифицированные редкосшитые акриловые полимеры (РАП) или суспензии на их основе, подвергнутые электрофизическому воздействию электрическим нелинейно-искаженным сигналом с двумя интервалами однородности, при этом концентрация модифицированного РАП в геле должна соответствовать 0,2-0,6 массовых %, вязкость должна составлять 45-85 Пуаз, а величина рН=7,2±0,2.

Дополнительным отличием предлагаемого геля является то, что первый интервал нелинейно-искаженного сигнала может быть аппроксимирован синусоидой основной частоты (f_ном=50 Гц):

$$u_1\left(t\right)=\sqrt{2}{U}_{НОМ}\sin \left(2\pi f_{HOM}t\right)приt\in \left[\frac{T}{2\left(k-1\right)},t_i+\frac{T}{\left(2k-1\right)}\right]\left(1\right)$$ ,

второй интервал может быть аппроксимирован затухающим экспоненциальным сигналом:

$$u_2\left(t\right)=\sqrt{2}{U}_{HOM}{e}^{-a\left(t-t_{Н}-Т/2*\left(k-1\right)\right)}приt\in \left[t_i+\frac{T}{2\left(k-1\right)},\frac{T}{2k}\right]\left(2\right)$$ ,

где Т - период промышленной частоты, t_H - момент перехода с первого интервала на второй, k - номер полупериода.

Дополнительно предлагаемый препарат может содержать антисептики, и/или антимикробные компоненты, и/или антиоксиданты, и/или антигипоксанты, и/или противовоспалительные компоненты. Причем в качестве антисептика он может содержать повиаргол от 560 мг до 5000 мг на 100 г гелевого препарата, в качестве антимикробного компонента может содержать сульфадиазин серебра от 6 мг до 80 мг на 100 г гелевого препарата, в качестве антиоксиданта - природный комплекс фуллеренов (карельский шунгит) от 2 мг до 270 мг на 100 г гелевого препарата, а в качестве антигипоксанта - янтарную кислоту от 200 мг до 400 мг на 100 г гелевого препарата. Также предлагаемый препарат может содержать соль (грязь) мертвого моря в количестве от 5% до 75% для придания ему косметических свойств.

В качестве РАП могут использоваться карбополы или карбомеры, например CARBOPOL ETD 2020.

Для достижения указанного технического эффекта в способе получения геля-основы для ранозаживляющих и косметических средств, включающем смешивание полимерного гелеобразующего компонента в асептических условиях с водой, в качестве полимерного гелеобразующего компонента предлагается использовать модифицированные РАП или суспензии на их основе, которые до или после смешивания с водой подвергают электрофизическому воздействию электрическим нелинейно-искаженным сигналом с двумя интервалами однородности, при этом концентрация редкосшитых акриловых полимеров соответствует 0,2-0,6% массовых, вязкость геля составляет 45-85 Пуаз, а величина рН=7,2±0,2.

Дополнительным отличием предлагаемого способа является то, что первый интервал нелинейно-искаженного сигнала может быть аппроксимирован синусоидой основной частоты (f_ном=50 Гц):

$$u_1\left(t\right)=\sqrt{2}{U}_{НОМ}\sin \left(2\pi f_{HOM}t\right)приt\in \left[\frac{T}{2\left(k-1\right)},t_i+\frac{T}{\left(2k-1\right)}\right]\left(1\right)$$ ,

второй интервал может быть аппроксимирован затухающим экспоненциальным сигналом:

$$u_2\left(t\right)=\sqrt{2}{U}_{HOM}{e}^{-a\left(t-t_{Н}-Т/2*\left(k-1\right)\right)}приt\in \left[t_i+\frac{T}{2\left(k-1\right)},\frac{T}{2k}\right]\left(2\right)$$ ,

где Т - период промышленной частоты, t_H - момент перехода с первого интервала на второй, k - номер полупериода. При этом водная фаза в исходном состоянии имеет электропроводность от 2 до 300 мкСм/см.

Дополнительными отличиями способа является возможность использования различных электродов для придания различных свойств получаемому гелевому препарату, а именно стальных, цинковых, селеновых, медных, серебряных, золотых или платиновых. В качестве РАП могут использоваться карбополы или карбомеры, например CARBOPOL ETD 2020.

При выборе концентрации РАП, например для CARBOPOL ETD 2020, равной 0,2-0,6% массовых в гидрогеле, авторы руководствовались тем, что гидрогель при его намазывании на поврежденные участки кожи не должен стекать с него под действием силы тяжести. Значение вязкости при этом содержании РАП составляет 45-85 Пуаз. Уменьшение содержания РАП <0,2% в гидрогеле приводит к значительному уменьшению вязкости, что в свою очередь ухудшает реологические свойства получаемого гидрогеля. Увеличение содержания РАП в гидрогеле >0,6%, кроме перерасхода редкосшитых акриловых полимеров, приводит еще и к появлению побочной полимеризации, и в конечном гидрогеле появляются неоднородности в виде темных сферических образований. Но самое главное, что при этом происходит снижение адсорбционной способности гелей вследствие уменьшения среднего эффективного размера пор, характеризующего квазимакропористую структуру гидрогеля. При этом уменьшается не только адсорбционная способность гидрогеля, его способность аккумулировать белковые молекулы, но и образующаяся пространственная решетка гидрогеля препятствует миграции белковых молекул массой до 1000 МДа в объеме гидрогеля.

Более того, при использовании электрофизического воздействия электрическим нелинейно-искаженным сигналом с двумя интервалами однородности на образующийся гидрогель увеличиваются размеры пор его квазимакропористой структуры, разрушаются поперечные сшивки, тем самым, способствуя увеличению его адсорбционной и пропускной (диффузионной) способности.

Данный факт можно объяснить тем, что в процессе приложения электрического сигнала происходит уменьшение энтропии системы. Например, для растворов на основе воды происходит структурирование и упорядочивание молекул воды, в результате чего меняются физико-химические свойства такого рода растворов.

На фиг.1-3 приведена схема образования структуры гидрогеля путем загущения при нейтрализации кислотных центров водной дисперсии РАП гидроксидом аммония, где на фиг.1 изображена структура порошка карбопола, на фиг.2 - структура порошка карбопола с добавленным нейтрализующим агентом, на фиг.3 - нейтрализованный карбопол.

Теоретическим обоснованием к использованию в качестве основы ранозаживляющих гелей, получаемых с применением модифицированных электрофизическим воздействием высокомолекулярных редкосшитых полимеров акриловой кислоты (РАП: карбополов, карбоксиполиметиленов, карбомеров и т.д., согласно фармакопейным статьям различных стран), является их позитивные биологические эффекты при местном применении, обеспечивающие длительное течение процессов регенерации без обезвоживания тканей. При нанесении на кожу гидрогели легко и равномерно распределяются по всей ее поверхности, образуя после высыхания гладкие пленки толщиной не более 145 мкм.

Гидрогели, на основе модифицированных электрофизическим воздействием РАП, оказывают охлаждающее действие, удовлетворительно сорбируют раневое отделяемое, при этом не избыточно, медленно и в постоянном темпе при контакте с раневым отделяемым с преимущественно кислым рН высвобождают в пораженные ткани воду и инкорпорированные лекарственные вещества гидрофильной и гидрофобной природы.

Достижение технического эффекта, указанного в изобретении, подтверждается следующими примерами.

Пример 1. Результаты экспериментального изучения эффективности ранозаживляющих средств на основе РАП, например CARBOPOL ETD 2020, для местного лечения дермальных ожогов. В проведенных экспериментах на белых крысах для местного лечения ожогов использовали гидрогели на основе модифицированных РАП, например CARBOPOL ETD 2020 с пропиткой повиарголом, янтарной кислотой, сульфадиазином серебра с эпидермальным фактором роста, а также природным комплексом фуллеренов. В качестве препаратов сравнения использовали кремы, содержащие сульфадиазин или сульфатиазол серебра (дермазин, аргосульфан). В контрольных группах применяли многокомпонентную антибактериальную мазь на гидрофильной основе из смеси полиэтиленоксидов (левомеколь), 20% водный раствор хлоргексидина, а также гелевую основу (карбоксиполиметилен) без наполнителя. Мази или гели на раны наносили спустя 30 минут после ожога, затем на перевязках, выполняемых через день, вплоть до окончательного заживления.

Планиметрическая оценка эффективности ранозаживляющих средств.

Сводные результаты планиметрической оценки репаративных процессов в ожоговых ранах на фоне использования испытанных нами ранозаживляющих средств приведены в табл.1. Данные, приведенные в табл.1, свидетельствуют, что при ожогах IIIa степени местное применение серебросодержащих кремов (дермазин и аргосульфан), а также модифицированных гидрогелей, на основе CARBOPOL ETD 2020, содержащих повиаргол, сульфадиазин серебра и природный комплекс фуллеренов, сокращали срок заживления ран на этот период на 5,3; 6; 8,4; 7,9 и 9,3 суток, т.е. на 16,1%; 18,3%; 25,6%; 24% и 28,3% (р<0,05) по сравнению с эффективностью препарата сравнения (левосина).

Таблица 1 Основные показатели эффективности использования ранозаживляющих средств при экспериментальном исследовании Группы экспериментальных животных (крыс), у которых в качестве ранозаживляющих средств использованы Средние показатели сроков (сутки) отторжения струпа заживления ран хлоргексидин, n=9 18,1±1,5 34,1±2,7 левомеколь, n=9 17,8±1,2 32,8±1,6 дермазин, n=9 16,2±2,5 27,5±3,6 аргосульфан, n=9 15,6±2,7 26,8±2,9 гель без пропитки (контроль), n=9 17,3±2,4 31,4±3,9 гель с янтарной кислотой, n=9 17,1±3,3 30,5±3,6 гель с повиарголом, n=9 14,9±2,4 24,4±2,4¹ гель с сульфадиазином серебра, n=9 14,5±1,6 24,9±2,2¹ гель с фуллеренами, n=9 12,1±1,1^{l, 2} 23,5±2,5^{1, 2} без лечения (контроль), n=9 19,1±1,8 34,8±2,1 ¹ - различия достоверны (р<0,05) по сравнению с контролем (без лечения) ² - различия достоверны (р<0,05) по сравнению с группой сравнения (левомеколь)

Результаты микробиологических исследований.

Одной из основных задач местного лечения во вторую и третью фазы раневого процесса является предотвращение роста патогенных микроорганизмов. В связи с этим, в экспериментальных исследованиях изучали чувствительность культуры Staphylococcus aureus 209 Р in vitro к исследуемым ранозаживляющим препаратам: к дермазину, левомеколю, а также гидрогелям на основе модифицированного CARBOPOL ETD 2020 с пропиткой повиарголом, янтарной кислотой, сульфадиазином серебра с эпидермальным фактором роста и природным комплексом фуллеренов (шунгитом). Результаты определения зон задержки роста стандартной культуры Staphylococcus aureus 209 Р свидетельствуют о различной способности препаратов проявлять свои антимикробные свойства, закономерно, существенно зависящие от наличия антисептиков в их составе (табл.2).

Зоны задержки роста стафилококка при использовании повязок с левомеколем и дермазином составили, соответственно, 10-19 мм и 16-26 мм. При микробиологической оценке антимикробного эффекта гидрогеля на основе модифицированного CARBOPOL ETD 2020 (без пропитки) и того же геля с пропиткой янтарной кислотой закономерно констатировано практически полное отсутствие бактерицидного действия, кроме этого, не было отмечено зон задержки роста микроорганизмов. При использовании марлевых повязок с гидрогелями на основе модифицированного CARBOPOL ETD 2020 с пропиткой повиарголом или сульфадиазином серебра зоны задержки роста составили, соответственно, 18-34 и 19-33 мм. Наибольшая способность к подавлению роста культуры стафилококка отмечена в случае использования гелей с природными фуллеренами (шунгитом), анализируемый показатель при этом в зоне применения повязок шириной до 12 мм достигал 36 мм.

Таблица 2 Результаты оценки эффективности антимикробного действия ранозаживляющих средств Экспериментальная группа Величина зон задержки роста Staphyl. aureus 209 Р (в мм) при ширине повязки 6 мм 12 мм без лечения(контроль) 0 0 левомеколь 10±0,1 19±0,1 дермазин 16±0,1 26±0,2 гель без пропитки (контроль) 0 0 гель с янтарной кислотой 0 2±0,1 гель с повиарголом 18±,1 34±0,3 гель с сульфадиазином серебра 19±0,1 33±0,2 гель с фуллеренами 20±0,1 36±0,4 Количество животных в каждой группе - 10

Таким образом, результаты проведенных исследований свидетельствуют, что анализируемые препараты оказывали различный бактериостатический эффект и располагались в ряду его убывания следующим образом: гель с фуллеренами, гель с сульфадиазином серебра, гель с повиарголом, дермазин, левомеколь.

Результаты импедансометрии ожоговых ран.

Одним из подходов к оценке структурно-функционального состояния покровных тканей, в т.ч. и оценке течения процессов репаративной регенерации в зоне высокотемпературного воздействия, является электрофизиологическое исследование ран - импедансометрия, предусматривающая определение суммарного сопротивления тканей, коэффициента поляризации (Тарусов Б.И., 1960). Цитолиз, некроз, дистрофия, атрофия закономерно приводят к снижению коэффициента поляризации (Турковский И.И., 2000).

Результаты проведенных нами исследований позволяют заключить, что гибель кожи практически на всю ее толщу при ожоге IIIa степени сопровождается снижением коэффициента поляризации до 1,78 ед. Обработка ран мазевой основой из ПЭО приводит к дальнейшему снижению показателя, достигающего минимального значения 1,3 ед. на 7-е сутки наблюдения. Применение крема сульфадиазина серебра не сопровождалось существенным изменением величины коэффициента поляризации, его значение не отличалось от аналогичных, констатированных на фоне применения мази из полиэтиленоксидов (левомеколь), более чем на 14-17% (р>0,05).

В случае применения гидрогеля на основе модифицированного CARBOPOL ETD 2020 с повиарголом на протяжении всего периода наблюдения были отмечены наиболее высокие значения коэффициента поляризации (выше аналогичного на фоне применения левомеколя и дермазина спустя сутки после применения - на 20-30%, а спустя 10 суток - на 36-47%, р<0,05), наиболее соответствующие нормальной величине здоровой кожи, приведенные в таблице. 3.

Для исключения индивидуальных различий особей сравнение величин коэффициента поляризации ожогов IIIa степени проведено на смежных участках кожи спины каждой из 10 крыс. У каждого животного в 10 из 10 (100%) наблюдений распределение величины коэффициента оказалось следующим: ПЭО<крем дермазин<гель фуллеренов с повиарголом.

Таблица 3 Изменение коэффициента поляризации (М±m) ожогов IIIa степени с учетом способа их местного лечения Исследуемые препараты Коэффициент поляризации (ед.) ран после ожога через 5 мин Через 24 ч через 7 сут через 10 сут мазь левосин 1,7±0,04 1,4±0,04 1,3±0,04 1,5±0,03 крем дермазин 1,7±0,04 1,6±0,04 1,5±0,03 1,8±0,03 гидрогель с повиарголом 1,7±0,04 2,0±0,04^{1, 2} 1,9±0,03^{1, 2} 2,8±0,04^{1, 2} * - величина коэффициента поляризации здоровой кожи 3,1-3,27 ед. ¹ - достоверно (р<0,05) по сравнению с группой, лечившейся ПЭО ² - достоверно (р<0,05) по сравнению с группой, лечившейся дермазином

Результаты импедансометрии подтверждают, что при местном применении гидрогелей на основе модифицированного CARBOPOL ETD 2020 с пропиткой из эффективных антисептиков происходит более раннее восстановление коэффициента поляризации, что отражает восстановление структурности поврежденной ткани, ускорение процессов ее посттравматической регенерации.

Приведенные результаты позволяют заключить, что одним из важных технологических путей повышения эффективности консервативного лечения пострадавших с поверхностными ожоговыми поражениями, в т.ч. и ожогами кистей, может являться местное применение ранозаживляющих средств на основе гидрогелей РАП, например, на основе модифицированного CARBOPOL ETD 2020 со следующей пропиткой: повиарголом, янтарной кислотой, сульфадиазином серебра с эпидермальным фактором роста, а также природным комплексом фуллеренов.

Влажная воздушная среда, в особенности условиях т.н. умеренно-влажной воздушной среды, считается оптимальными для течения процессов репаративной регенерации покровных тканей (Borgquist О., 2011). Большинство ранозаживляющих средств обладают, как правило, узконаправленным действием, не обеспечивающим комплексного и всестороннего воздействия на раневой процесс, в т.ч. не обеспечивают протекания репарации без обезвоживания тканей (Lohmeyer J.A., 2011).

Проведенные эксперименты свидетельствуют, что при ожогах IIIa степени местное применение серебросодержащих кремов (дермазин и аргосульфан), а также гидрогелей на основе модифицированного CARBOPOL ETD 2020, содержащих повиаргол, сульфадиазин серебра и природный комплекс фуллеренов сокращали срок заживления ран на 16,1%; 18,3%; 25,6%; 24% и 28,3% (р<0,05) по сравнению с использованием препарата сравнения (левосина).

Полученные данные свидетельствуют, что анализируемые препараты оказывали различный бактериостатический эффект и располагались в ряду его убывания следующим образом: гель с фуллеренами, гель с сульфадиазином серебра, гель с повиарголом, дермазин, левомеколь. Так, при микробиологическом исследовании установили, что зоны задержки роста стафилококка при использовании повязок с левомеколем и дермазином составили, соответственно, 10-19 мм и 16-26 мм. Гидрогель на основе модифицированного CARBOPOL ETD 2020 (без пропитки) или тот же гель с пропиткой янтарной кислотой закономерно на рост микроорганизмов влияния не оказал. В зонах применения гидрогелей на основе модифицированного CARBOPOL ETD 2020 с пропиткой повиарголом или сульфадиазином серебра зоны задержки роста составили, соответственно, 18-34 и 19-33 мм. Наибольшая способность к подавлению роста культуры стафилококка отмечена в случае использования гидрогелей с природными фуллеренами, анализируемый показатель при этом в зоне применения повязок шириной до 12 мм достигал 36 мм.

Результаты импедансометрии подтверждают, что при местном применении гидрогелей на основе модифицированного CARBOPOL ETD 2020 с пропиткой из эффективных антисептиков происходит более раннее восстановление коэффициента поляризации, что отражает восстановление структурности поврежденной ткани, ускорение процессов ее посттравматической регенерации. В случае нанесении гидрогеля с повиарголом значения коэффициента поляризации превышали аналогичные в зонах использования левомеколя и дермазина спустя сутки после применения - на 20-30%, а спустя 10 суток - на 36-47% (р<0,05), при этом достигались значения наиболее соответствующие нормальной величине здоровой кожи.

Можно заключить, что адекватное местное лечение пострадавших с поверхностными ожоговыми поражениями, в т.ч. и ожогами кистей, направленное на скорейшее заживление ран, предотвращение формирования рубцовых контрактур, требует выбора лекарственных средств, в наибольшей степени соответствующих текущей фазе раневого процесса. В этой связи очевидна перспективность комплексного подхода, основой которого является использование многокомпонентных композиций, обладающих универсальными свойствами, обеспечивающих течение репарации во влажной среде, позволяющих одновременно воздействовать на ключевые патогенетические механизмы репарации. Перспективным представляется разработка многокомпонентных ранозаживляющих рецептур сложного состава, в частности, модифицированных гидрогелей на основе РАП, включающих антибактериальные, противовоспалительные, иммунотропные соединения, а также стимуляторы регенерации.

Влияние параметров частотно-модулированного сигнала (ЧМС) на величину осмотического давления гидрогелей на основе модифицируемого CARBOPOL ETD 2020

В эксперименте исследовалось влияние частоты ЧМС на величину осмотического давления гидрогелей на основе CARBOPOL ETD 2020.

При определении уровня гелей в трубке (отражает осмотическую активность образцов) установили следующее.

Гель не обработан (образец 1). Уровень изменился на 5 делений (1 мл).

Гель обработан с частотой 50 Гц (образец 2). Уровень изменился на 9 делений (1,8 мл).

Вода обработана с частотой 150 Гц (образец 3). Уровень изменился на 12 делений (2, 4 мл).

В ходе эксперимента было выявлено, что чем выше частота обработки, тем больше аммиака требуется для приготовления геля (для геля «150 Гц» потребовалось в 10 раз больше аммиака, чем для необработанного).

Величина осмотического давления гелей увеличивается соответственно с частотой электрофизического воздействия при обработке воды.

Настоящее изобретение относится к медицине и описывает гель-основу для наружного применения, включающую водную фазу, содержащую модифицированные редкосшитые акриловые полимеры или суспензии на их основе, подвергнутые электрофизическому воздействию электрическим нелинейно-искаженным сигналом с двумя интервалами однородности, при этом концентрация редкосшитых акриловых полимеров в гидрогеле составляет 0,2-0,6% массовых, его вязкость - 45-85 Пуаз, а величина рН равна 7,2±0,2. Гель-основа может дополнительно содержать антисептики, и/или антимикробные компоненты, и/или антиоксиданты, и/или антигипоксанты, и/или противовоспалительные компоненты и ускоряет заживление ран, снижает количество гнойных осложнений при их лечении, оказывает антисептическое и противовоспалительное действие. 2 н. и 19 з.п., 1 пр., 3 табл., 3 ил.

1. Гель-основа для ранозаживляющих и косметических средств, включающий водную фазу, содержащую полимерный гелеобразующий компонент, отличающийся тем, что в качестве полимерного гелеобразующего компонента использованы модифицированные редкосшитые акриловые полимеры или суспензии на их основе, подвергнутые электрофизическому воздействию электрическим нелинейно искаженным сигналом с двумя интервалами однородности, при этом концентрация редкосшитых акриловых полимеров соответствует 0,2-0,6 мас.%, вязкость геля составляет 45-85 Пуаз, а величина рН 7,2±0,2.

2. Гель-основа для ранозаживляющих и косметических средств по п.1, отличающийся тем, что первый интервал нелинейно искаженного сигнала может быть аппроксимирован синусоидой основной частоты (f_ном=50 Гц)
$$u_1\left(t\right)=\sqrt{2}{U}_{НОМ}\sin \left(2\pi f_{HOM}t\right)приt\in \left[\frac{T}{2\left(k-1\right)},t_i+\frac{T}{\left(2k-1\right)}\right],\left(1\right)$$
второй интервал может быть аппроксимирован затухающим экспоненциальным сигналом
$$u_2\left(t\right)=\sqrt{2}{U}_{HOM}{e}^{-a\left(t-t_{Н}-Т/2*\left(k-1\right)\right)}приt\in \left[t_i+\frac{T}{2\left(k-1\right)},\frac{T}{2k}\right],\left(2\right)$$
где Т - период промышленной частоты, t_H - момент перехода с первого интервала на второй, k - номер полупериода.

3. Гель-основа для ранозаживляющих и косметических средств по п.2, отличающийся тем, что водная фаза в исходном состоянии имеет электропроводность от 2 до 300 мкСм/см.

4. Гель-основа для ранозаживляющих и косметических средств по п.3, отличающийся тем, что дополнительно содержит антисептики, и/или антимикробные компоненты, и/или антиоксиданты, и/или антигипоксанты, и/или противовоспалительные компоненты.

5. Гель-основа для ранозаживляющих и косметических средств по п.4, отличающийся тем, что в качестве антисептика содержит повиаргол от 560 мг до 5000 мг на 100 г гелевого препарата.

6. Гель-основа для ранозаживляющих и косметических средств по п.4, отличающийся тем, что в качестве антимикробного компонента содержит сульфадиазин серебра от 10 мг до 80 мг на 100 г гелевого препарата.

7. Гель-основа для ранозаживляющих и косметических средств по п.4, отличающийся тем, что в качестве антиоксиданта содержит природный комплекс фуллеренов (карельский шунгит) от 2 мг до 270 мг на 100 г гелевого препарата.

8. Гель-основа для ранозаживляющих и косметических средств по п.4, отличающийся тем, что в качестве антигипоксанта содержит янтарную кислоту от 200 мг до 400 мг на 100 г гелевого препарата.

9. Гель-основа для ранозаживляющих и косметических средств по п.3, отличающийся тем, что дополнительно содержит соль (грязь) мертвого моря в количестве от 5% до 75%.

10. Гель-основа для ранозаживляющих и косметических средств по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что в качестве редкосшитого акрилового полимера используют карбополы или карбомеры, например CARBOPOL ETD 2020.

11. Способ получения геля-основы для ранозаживляющих и косметических средств, включающий смешивание полимерного гелеобразующего компонента в асептических условиях с водой, отличающийся тем, что в качестве полимерного гелеобразующего компонента использованы модифицированные редкосшитые акриловые полимеры или суспензии на их основе, которые предварительно перед смешиванием с водой подвергаются электрофизическому воздействию электрическим нелинейно искаженным сигналом с двумя интервалами однородности, при этом концентрация редкосшитых акриловых полимеров соответствует 0,2-0,6 мас.%, вязкость геля составляет 45-85 Пуаз, а величина рН 7,2±0,2.

12. Способ получения геля-основы для ранозаживляющих и косметических средств по п.11, отличающийся тем, что первый интервал нелинейно искаженного сигнала может быть аппроксимирован синусоидой основной частоты (f_ном=50 Гц):
$$u_1\left(t\right)=\sqrt{2}{U}_{НОМ}\sin \left(2\pi f_{HOM}t\right)приt\in \left[\frac{T}{2\left(k-1\right)},t_i+\frac{T}{\left(2k-1\right)}\right],\left(1\right)$$
второй интервал может быть аппроксимирован затухающим экспоненциальным сигналом
$$u_2\left(t\right)=\sqrt{2}{U}_{HOM}{e}^{-a\left(t-t_{Н}-Т/2*\left(k-1\right)\right)}приt\in \left[t_i+\frac{T}{2\left(k-1\right)},\frac{T}{2k}\right],\left(2\right)$$
где Т - период промышленной частоты, t_H - момент перехода с первого интервала на второй, k - номер полупериода.

13. Способ получения геля-основы для ранозаживляющих и косметических средств по п.12, отличающийся тем, что водная фаза в исходном состоянии имеет электропроводность от 2 до 300 мкСм/см.

14. Способ получения геля-основы для ранозаживляющих и косметических средств по п.13, отличающийся тем, что редкосшитые акриловые полимеры или суспензии на их основе подвергают электрофизическому воздействию электрическим нелинейно искаженным сигналом с использованием стальных электродов.

15. Способ получения геля-основы для ранозаживляющих и косметических средств по п.13, отличающийся тем, что редкосшитые акриловые полимеры или суспензии на их основе подвергают электрофизическому воздействию электрическим нелинейно искаженным сигналом с использованием цинковых электродов.

16. Способ получения геля-основы для ранозаживляющих и косметических средств по п.13, отличающийся тем, что редкосшитые акриловые полимеры или суспензии на их основе подвергают электрофизическому воздействию электрическим нелинейно искаженным сигналом с использованием селеновых электродов.

17. Способ получения геля-основы для ранозаживляющих и косметических средств по п.13, отличающийся тем, что редкосшитые акриловые полимеры или суспензии на их основе подвергают электрофизическому воздействию электрическим нелинейно искаженным сигналом с использованием медных электродов.

18. Способ получения геля-основы для ранозаживляющих и косметических средств по п.13, отличающийся тем, что редкосшитые акриловые полимеры или суспензии на их основе подвергают электрофизическому воздействию электрическим нелинейно искаженным сигналом с использованием серебряных электродов.

19. Способ получения геля-основы для ранозаживляющих и косметических средств по п.13, отличающийся тем, что редкосшитые акриловые полимеры или суспензии на их основе подвергают электрофизическому воздействию электрическим нелинейно искаженным сигналом с использованием золотых электродов.

20. Способ получения геля-основы для ранозаживляющих и косметических средств по п.13, отличающийся тем, что редкосшитые акриловые полимеры или суспензии на их основе подвергают электрофизическому воздействию электрическим нелинейно искаженным сигналом с использованием платиновых электродов.

21. Способ получения геля-основы для ранозаживляющих и косметических средств по любому из пп.11-20, отличающийся тем, что в качестве редкосшитых акриловых полимеров используют карбополы или карбомеры, например CAR-BOPOL ETD 2020.