ВЕТЕРИНАРНОЕ ИМПЛАНТИРУЕМОЕ СРЕДСТВО ПРОЛОНГИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2015 года по МПК A61K31/00 A61K31/4045 A61K9/22 A61P43/00 

Изобретение относится к средствам ветеринарной медицины и может быть использовано в пушном звероводстве и животноводстве для повышения сохранности молодняка и продуктивности животных.

Прогресс ветеринарной фармакологии обеспечивается постоянным поиском и созданием новых высокоэффективных и безопасных препаратов. Установлено, что многие факторы окружающей среды, такие как несбалансированное кормление, стрессы различной этиологии, действуют на организм животных неблагоприятно. Все это приводит к снижению естественной резистентности и нарушению воспроизводительной способности и, следовательно, снижению их продуктивности [Смирнов А.П., Пигалев С.А.. Естественная резистентность организма зверей в условиях безвыгульного содержания. Минсельхоз СССР. - Саратов. - 1983. - 60].

В связи с этим разработка, исследование и производство фармакологических средств профилактики и лечения болезней, связанных с нарушением обмена веществ, а также средств стимуляции роста и продуктивности животных является актуальным направлением в ветеринарии.

Для увеличения прироста живой массы животных рекомендованы синтетические гормональные препараты, такие как тестостероны, метиландростендиол и др. [Падучева А.Л., Гормональные препараты в животноводстве. М.: Россельхозиздат, 1979, 231]. Известно также применение синтетического пептида - тимогена в качестве средства для повышения роста и сохранности молодняка [RU №2111756, опубл. 27.05.1998 г.]. Для интенсивности роста и сохранности поголовья поросят известно применение селенопирана в гидрофобном носителе в дозе 14 мг селенопирана на одного поросенка путем однократной инъекции подкожно или внутримышечно новорожденным поросятам [RU 2157690, опубл. 20.10.2000].

К сожалению, применяемые известные фармакологические препараты на разных этапах технологического процесса выращивания животных действует кратковременно. Возникает необходимость применения их по определенным схемам в течение всего периода выращивания животных, что ведет к удорожанию сельскохозяйственной продукции.

Эту проблему решает применение в ветеринарии имплантатов пролонгированного действия, содержащих мелатонин и полимерный носитель. Мелатонин является гормоном шишковидной железы, регулирующим биологический ритм процессов жизнедеятельности животных [AU 7830581, опубл. 17 06.1982; US 4882137, опубл. 21.11.1989]. Указанные имплантаты имеют низкий уровень пролонгации мелатонина (менее 20 суток), способ их изготовления технологически сложен и многостадиен.

Известны ветеринарные препараты, разработанные в России, содержащие мелатонин и полимерную основу, способствующие ускорению созревания волосяного покрова пушных зверей [SU 157948, опубл. 23.07.1990; RU 2122787, опубл. 10.12.1998]. Но и они не лишены некоторых существенных недостатков, а именно: содержат частично биодеструктируемую полимерную основу, что приводит к неполному выделению действующего вещества - мелатонина; кроме этого данные препараты эффективны при обязательном включении в рацион переваримого протеина в количестве 6-8 г на 100 ккал корма.

Известно применение в качестве полимерной основы ветеринарных имплантируемых препаратов, содержащих синтетический мелатонин, полиэтилцианакрилат [RU 2096044, опубл. 20.11.1997]; интерполимерного комплекса полиметакриловой кислоты и полиэтиленгликоля (или полипропиленгликоля) эквимольного состава [RU 2390333, опубл. 27.05.2010]. Недостатком препаратов такого типа является также недостаточно длительный период пролонгированного действия - 40-60 суток.

Наиболее близким по технической сущности являются имплантируемые ветеринарные средства пролонгированного действия, содержащие мелатонин или мелатонин с ксимедоном, биодеструктируемую полимерную основу, технологические добавки (пластификатор) [RU 2219910, опубл. 27.12.2003 - прототип]. В качестве биодеструктируемой полимерной основы используют водорастворимые производные целлюлозы, предпочтительно микрокристаллическую целлюлозу (МКЦ) со степенью полимеризации 150-200, с применением технологических добавок для придания композиции необходимых физико-механических свойств или полимеры на основе этилцианакрилата (циакрин-ЭО) с применением пластификатора. Ксимедон является известным иммуномодулирующим препаратом, обладающим комбинированным лечебным эффектом, не имеет побочных действий, не вызывает аллергических реакций, не обладает какой-либо гормональной активностью и не влияет на эндокринный гомеостаз.

Однако известные имплантируемые средства пролонгированного действия по патенту-прототипу имеют:

- недостаточно длительный период пролонгированного действия (не более 60 суток). Поскольку срок выращивания молодняка свиней до перевода на откорм, как правило, составляет 90-120 дней, то для применения в свиноводстве период пролонгированного действия препаратов должен быть не менее 90-100 суток;

- не обладают антимикробным действием, т.е. могут вызвать воспалительные процессы в тканях при имплантации препарата под кожу животного.

Задача изобретения - новые имплантируемые мелатонинсодержащие препараты пролонгированного действия для ветеринарии, расширяющие арсенал известных высокоэффективных лекарственных ветеринарных средств, повышающие сохранность и продуктивность сельскохозяйственных животных и обладающие антимикробной активностью.

Технический результат - новые ветеринарные имплантируемые средства длительного пролонгированного действия (не менее 100 суток), обладающие антимикробным действием и повышающие сохранность и продуктивность сельскохозяйственных животных.

Технический результат достигается применением новых ветеринарных имплантируемых мелатонинсодержащих средств, где в качестве полимерной основы используют продукт полимеризации медицинского клея «Сульфакрилат» (ТУ 9398-063-03633913-2010), представляющего смесь этилового эфира α-цианакриловой кислоты (74-84 мас.%), сульфоланметакрилата (9,4-13 мас.%), бутилового эфира акриловой кислоты (6,6-13 мас.%). Медицинский клей «Сульфакрилат» обладает биологической совместимостью с тканями живого организма и рекомендован к использованию в хирургической практике для выполнения нестандартных сложных оперативных вмешательств [RU 2156140, опубл. 20.09.2000]. В уровне техники не обнаружены сведения об использовании вышеупомянутого медицинского клея для создания имплантируемых препаратов.

Заявляются два ветеринарных имплантируемых средства на основе мелатонина следующего состава:

1. Мелатонин 5-50 Клей «Сульфакрилат» (полимер) Остальное 2. Мелатонин 5-25 Ксимедон 3-25 Клей «Сульфакрилат» (полимер) Остальное

Отличительной особенностью заявляемых ветеринарных средств пролонгированного действия является биоразлагаемая полимерная основа, получаемая полимеризацией медицинского клея «Сульфакрилат», что обеспечивает длительное пролонгированное действие, выраженную антимикробную активность, однократное применение препаратов в течение всего срока выращивания животных.

Введение действующих веществ ниже 5 (мелатонин) и 3 (ксимедон) мас.% не обеспечивает ожидаемого эффекта, выше 50 (мелатонин) и 25 (ксимедона) мас.% - экономически нецелесообразно. Содержание полимерной основы ниже 50 мас.% не обеспечивает необходимых пролонгирующих свойств заявляемых средств.

Лекарственной формой предлагаемых средств являются таблетки цилиндрической формы массой 0,040±0,010 г диаметром 2,0-2,4 мм коричневого цвета (оттенки не нормируются). Приготовление модельных таблеток препарата осуществляют смешиванием компонентов, брикетированием, размалыванием брикетов и таблетированием полученного гранулята аналогично [RU 2267318, опубл. 10.01.2006].

Расчетным методом определен класс опасности предлагаемых средств. Расчет производится в соответствии с «Критериями отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды» (приказ Министерства природных ресурсов РФ от 15 июня 2001 г. №511). Класс опасности для заявляемых препаратов установлен как 4 (малоопасные препараты).

Для проведения испытаний были получены как опытные образцы препаратов по прототипу (примеры 1, 2), в которых в качестве полимерной основы использован полиэтилцианакрилат, получаемый полимеризацией циакрина-ЭО по ТУ 2435-353-00208947-2001, так и препаративные формы (таблетки) заявляемых средств (примеры 3-10).

Пример 1. Прототип: состав на 1 таблетку массой 40 мг, мг (мас.%):

Мелатонин 10,0 (25) Циакрин-ЭО (полимер) 27,6 (69) Пластификатор 2,4 (6)

Опытные образцы таблеток были приготовлены смешением компонентов, брикетированием, размалыванием брикетов и таблетированием полученного гранулята аналогично [RU 2267318, опубл. 10.01.2006].

Пример 2. Прототип: состав на 1 таблетку массой 40 мг, мг (мас.%):

Мелатонин 10,0 (25) Ксимедон 4,4 (11) Циакрин-ЭО (полимер) 23,2 (58) Пластификатор 2,4 (6)

Опытные образцы таблеток были приготовлены аналогично примеру 1.

Пример 3. состав на 1 таблетку массой 40 мг, мг (мас.%):

Мелатонин 2,0 (5) Клей «Сульфакрилат» (полимер) 38,0 (95)

Опытные образцы таблеток были приготовлены аналогично примеру 1.

Пример 4. Состав на 1 таблетку массой 40 мг, мг (мас.%):

Мелатонин 20,0 (50) Клей «Сульфакрилат» (полимер) 20,0 (50)

Опытные образцы таблеток были приготовлены аналогично примеру 1.

Пример 5. Состав на 1 таблетку массой 40 мг, мг (мас.%):

Мелатонин 10,0 (25) Клей «Сульфакрилат» (полимер) 30,0 (75)

Опытные образцы таблеток были приготовлены аналогично примеру 1.

Пример 6. Состав на 1 таблетку массой 40 мг, мг (мас.%):

Мелатонин 2,0 (5) Ксимедон 1,2 (3) Клей «Сульфакрилат» (полимер) 36,8 (92)

Опытные образцы таблеток были приготовлены аналогично примеру 1.

Пример 7. Состав на 1 таблетку массой 40 мг, мг (мас.%):

Мелатонин 10,0 (25) ксимедон 1,2 (3) Клей «Сульфакрилат» (полимер) 28,8 (72)

Опытные образцы таблеток были приготовлены аналогично примеру 1.

Пример 8. Состав на 1 таблетку массой 40 мг, мг (мас.%):

Мелатонин 5,0 (12,5) Ксимедон 5,0 (12,5) Клей «Сульфакрилат» (полимер) 30,0 (75)

Опытные образцы таблеток были приготовлены аналогично примеру 1.

Пример 9. Состав на 1 таблетку массой 40 мг, мг (мас.%):

Мелатонин 10,0 (25) Ксимедон 4,4 (11) Клей «Сульфакрилат» (полимер) 25,6 (64)

Опытные образцы таблеток были приготовлены аналогично примеру 1.

Пример 10. Состав на 1 таблетку массой 40 мг, мг (мас.%):

Мелатонин 10,0 (25) Ксимедон 10,0 (25) Клей «Сульфакрилат» (полимер) 20,0 (50)

Опытные образцы таблеток были приготовлены аналогично примеру 1.

Пример 11. Изучение пролонгирующей способности препаратов

Поскольку скорость высвобождения действующих веществ из лекарственной формы препаратов коррелирует с их пролонгирующей способностью, была изучена кинетика выделения мелатонина и ксимедона из опытных образцов заявляемых препаратов в среде кровезаменяющего раствора (жидкости ЛИПК) аналогично [RU 2096044, опубл. 20.11.1997]. Исследуемые образцы в количестве 10 мг помещали в мерную колбу вместимостью 50 мл, добавляли 50 мл жидкости ЛИПК с консервантом, закрывали колбу пробкой и помещали в термостат при температуре 37°C. Пробы по 5 мл отбирали на 10, 30, 50, 60, 80, 90, 100 сутки эксперимента. После отбора каждой пробы в мерную колбу добавляли по 5 мл жидкости ЛИПК с консервантом.

Содержание мелатонина и ксимедона в растворах определяли методом УФ-спектроскопии, используя законы Бугера-Ламберта и Бера [Л.А. Казицына, Н.Б. Куплетская. Применение УФ-, ИК- и ЯМР-спектроскопии в органической химии. М., «Высшая школа», 1971 г., с. 12], определив коэффициенты экстинкции веществ в максимумах аналитических полос поглощения: 278 нм для мелатонина и 308 нм для ксимедона.

Как видно из данных, приведенных в таблице 1, биодеструктируемый полимер клея «Сульфакрилат» обеспечивает достаточно равномерное выделение действующих веществ в заявляемых ветеринарных препаратах в течение 90-100 суток (примеры 3-10). В образцах препаратов-прототипов (примеры 1, 2) выделение мелатонина и ксимедона происходит гораздо быстрее, время пролонгированного действия препаратов составляет всего 50-60 суток.

Пример 12. Испытание опытных образцов ветеринарных препаратов в пушном звероводстве

С целью изучения влияния разрабатываемых ветеринарных препаратов пролонгированного действия, содержащих синтетический мелатонин и ксимедон, на основе полимера «Сульфакрилат» на организм норок проведены производственные испытания опытных образцов на норковой ферме СХП "Кощаковский" Пестречинского района Республики Татарстан в июле-ноябре 2013 г.

Для испытаний было изготовлено 5 опытных образцов заявляемых ветеринарных средств и 2 образца по способу-прототипу. В опыте было использовано 70 голов норок стандартного окраса 3-месячного возраста, разделенных на опытные и контрольную группы.

Испытуемые препараты в количестве одной таблетки на 1 голову норки были имплантированы каждому зверю в подкожную клетчатку области между лопатками при помощи шприца-иглы по ТУ 64-1-3177-77 с внутренним диаметром иглы 2,5 мм. Место инъекции и иглу стерилизовали 70%-ным спиртом. Дата имплантации - 4 июля 2013 г. Разница в привесе живой массы зверей опытных и контрольной групп составила от 10 до 20%. Звери опытных групп были забиты в период с 19.09.2013 г. по 25.09.2013 г.; звери контрольной группы - 14.11.2013 г. Сохранность зверей в опытных группах составила 100%, в контрольной группе - 90%. Пушнина после выделки соответствовала ГОСТ 19878.

Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Пример 13. Испытания опытных образцов ветеринарных препаратов в свиноводстве

В испытаниях было использовано 30 голов поросят 17-19-суточного возраста, разделенных на три группы - 2 опытные и 1 контрольная. Животным первой опытной группы были имплантированы подкожно в область внутренней поверхности бедра при помощи шприца-иглы по ТУ 64-1-3177-77 с внутренним диаметром иглы 2,5 мм 2 таблетки заявляемого средства, имеющих состав, аналогичный примеру 9. Второй опытной группе животных имплантировали 2 таблетки ветеринарного средства-прототипа, имеющего состав, аналогичный примеру 2. Место инъекции и иглу стерилизовали 70%-ным спиртом. Контрольная группа животных не получала никаких препаратов. Результаты по приросту массы и сохранности поросят представлены в таблице 3.

Установлено, что применение заявляемого препарата в свиноводстве обеспечивает сохранность поросят до 100% и прирост их живой массы до перевода на откорм в возрасте 106 суток (2 фаза технологического процесса выращивания свиней) на 30-40% по сравнению с контрольными животными. Препарат по патенту-прототипу с периодом пролонгированного действия до 60 суток имели наибольшую интенсивность роста живой массы на 58 сутки эксперимента - до 42%, у поросят, обработанных заявляемым препаратом, прирост массы составил 32,4% по сравнению с контрольной группой животных. На 73 сутки эксперимента прирост живой массы поросят, обработанных препаратом-прототипом, по сравнению с контрольными животными составил 15,7%%; прирост массы поросят с заявляемым препаратом - 36,6%. На 106 сутки эксперимента живая масса поросят с препаратом-прототипом превосходила значения контрольной группы в среднем на 11%, у поросят с заявляемым препаратом прирост живой массы составил 39,4%.

Таким образом, прирост живой массы поросят, обработанных препаратом, содержащим полимер «Сульфакрилат», на 106 сутки эксперимента в 3,5 превзошел значения прироста живой массы поросят, обработанных препаратом-прототипом.

Для оценки доброкачественности мяса подопытных поросят, подвергнутых имплантации на 106-е сутки эксперимента, был произведен убой по одному поросенку из опытной группы животных, которым имплантировали заявляемый препарат и контрольной группы (необработанные препаратом поросята).

Ветеринарно-санитарную экспертизу мяса проводили при помощи органолептических показателей, которые устанавливали в соответствии с ГОСТ 7269-79, учитывая внешний вид и цвет поверхности тушек, состояния жира, консистенцию и запах мяса, прозрачность и аромат бульона при варке, количество микробов (кокков и палочек) в мясе. Химические и микроскопические анализы проводили на основании ГОСТ 23392-78.

Исследования мяса были проведены через 24 часа после убоя. Органолептическое исследование показало, что мясо свиней как опытной, так и контрольной групп отвечало требованиям свежего, доброкачественного мяса. По окончанию органолептического исследования была проведена проба варкой. Было установлено, что бульон, полученный из мяса опытного и контрольного поросенка, соответствует нормам, установленным для свежего доброкачественного мяса: ароматный, прозрачный, с каплями жира на поверхности. Результаты исследования приведены в таблице 4. Данные, приведенные в таблице 4, показывают, что результаты физико-химических исследований мяса всех групп не имеют существенного отличия друг от друга и соответствуют нормам, предусмотренным для свежего доброкачественного мяса.

Таким образом, можно сделать заключение, что мясо подопытных животных по своим органолептическим, микробиологическим и физико-химическим показателям можно расценивать как доброкачественное.

Результаты исследований крови поросят, подвергнутых имплантации заявляемым препаратом, содержащим мелатонин (25 мас.%), ксимедон (11 мас.%) и биодеструктируемый полимер «Сульфакрилат» свидетельствуют о том, что такие показатели крови, как эритроциты, лейкоциты, гемоглобин, находятся в пределах физиологической нормы. Достоверных различий в изменении лейкоцитарной формулы (базофилы, эозинофилы, нейтрофилы, лимфоциты, моноциты) у опытных и контрольных животных не выявлено.

Пример 14. Изучение антимикробной активности

Антимикробную активность определяли в соответствии с требованиями: ГФ 12, ОФС. 42-0067-07, с. 163-166.

Тест-микроорганизмы, использованные в экспериментах:

Бактерии: Staphylococcus aureus 6538-Р золотистый стафилококк;

Bacillus cereus 8035 грамположительная почвенная бактерия;

Escherichia coli 25922F-50 кишечная палочка;

Pseudomonas aeruginosa 9027 синегнойная палочка;

Candida albicans 885-653 диплоидный грибок (молочница).

Как видно из данных, приведенных в таблице 5, препарат-прототип не обладает антимикробным действием в отношении выбранных микроорганизмов. Препарат по примеру 5 на основе полимера медицинского клея «Сульфакрилат» (действующее вещество мелатонин) обладает антимикробным действием в концентрации 50 мг/мл в отношении S. aureus и Е. coli, в концентрации 25 мг/мл в отношении В. cereus, проявляет антимикробное действие в отношении Pseudomonas aeruginosa в концентрации 100 мг/мл, в концентрации 10 мг/мл в отношении Candida albicans.

Наличие в составе препарата продукта полимеризации медицинского клея «Сульфакрилат» наряду с мелатонином и ксимедоном приводит к появлению высокой антимикробной активности. Так, заявляемый препарат по примеру 9 обладает антимикробным действием в концентрации 25 мг/мл в отношении S. aureus, В. cereus, E. coli, Pseudomonas aeruginos и Candida albicans, т.е. в отношении всех выбранных микроорганизмов.

Таким образом, предлагаются новые имплантируемые мелатонинсодержащие препараты для ветеринарии, расширяющие арсенал известных ветеринарных лекарственных средств, повышающие сохранность и продуктивность сельскохозяйственных животных, обладающие существенными преимуществами:

1. Длительным периодом пролонгированного действия (не менее 100 суток), что позволяет применять их в свиноводстве, где период действия ветеринарных имплантируемых средств должен составлять не менее 90-100 суток, причем применять их однократно в течение всего срока выращивания животных;

2. Обладают выраженным антимикробным действием в отношении S. aureus, B. cereus, E. coli, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans, что исключает возможность воспалительных процессов в тканях при введении препарата под кожу животного.

3. Использование клея «Сульфакрилат» в качестве полимерной основы исключает необходимость применения технологических добавок (пластификаторов), поскольку в составе медицинского клея имеется бутиловый эфир акриловой кислоты, обеспечивающий необходимые физико-химические характеристики композиции, что упрощает технологию получения заявляемых препаратов.

Промышленная применимость. Заявляемые ветеринарные имплантируемые средства могут найти применение в пушном звероводстве, животноводстве, ветеринарной медицине. Выпуск первых опытно-промышленных партий запланирован на 1 кв.-2 кв. 2015 г. ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН и ООО «Научно-производственное предприятие "Ветта-Сервис"».

Группа изобретений относится к области ветеринарии и предназначена для повышения сохранности молодняка и продуктивности животных. Заявлены варианты средства следующего состава. Ветеринарное имплантируемое средство пролонгированного действия, содержащее мелатонин и биодеструктируемую полимерную основу. В качестве полимерной основы используют медицинский клей «Сульфакрилат» при следующем соотношении компонентов, мас.%: мелатонин - 5-50, клей «Сульфакрилат» (полимер) - остальное. Второй вариант средства содержит мелатонин, ксимедон и биодеструктируемую полимерную основу. В качестве полимерной основы используют медицинский клей «Сульфакрилат» при следующем соотношении компонентов, мас.%: мелатонин - 5-25, ксимедон - 3-25, клей «Сульфакрилат» (полимер) - остальное. Заявлено также применение медицинского клея «Сульфакрилат» в качестве биодеструктируемой полимерной основы ветеринарного имплантируемого средства пролонгированного действия. Использование заявленной группы изобретений позволяет повысить сохранность животных до 100% и повысить их продуктивность на 30-40%, обеспечить длительный период пролонгированного действия (до 100 суток). 3 н.п. ф-лы, 5 табл., 14 пр.

1. Ветеринарное имплантируемое средство пролонгированного действия, содержащее мелатонин и биодеструктируемую полимерную основу, отличающееся тем, что в качестве полимерной основы используют медицинский клей «Сульфакрилат» при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Мелатонин 5-50 Клей «Сульфакрилат» (полимер) Остальное

2. Ветеринарное имплантируемое средство пролонгированного действия, содержащее мелатонин, ксимедон и биодеструктируемую полимерную основу, отличающееся тем, что в качестве полимерной основы используют медицинский клей «Сульфакрилат» при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Мелатонин 5-25 Ксимедон 3-25 Клей «Сульфакрилат» (полимер) Остальное

3. Применение медицинского клея «Сульфакрилат» в качестве биодеструктируемой полимерной основы ветеринарного имплантируемого средства пролонгированного действия.