Ранозаживляющий гель с липосомами, содержащий соединение йода с поливиниловым спиртом, и способ его получения Российский патент 2023 года по МПК A61K31/355 A61K31/505 A61K33/18 A61K47/44 A61K47/58 A61K9/127 A61P17/02 

Группа изобретений относится к области ветеринарной медицины, физиологии, биохимии и фармакологии, в частности к способам активации процессов заживления ран и регенерации тканей.

Хорошим антисептическим и ранозаживляющим эффектом обладают лекарственные средства, содержащие в качестве действующего вещества йод и соединения йода.

Известно средство для лечения различных заболеваний кожи, ушибов, колотых, резаных и гнойных ран, ожогов и обморожений, обладающее антисептическим, противовоспалительным и ранозаживляющим действием (Патент РФ №2327473, 2008 г.). Данная мазь в качестве антисептического компонента содержит йодофор - соединение йода с полиэтиленгликолем. Йодофоры - комплексные соединения молекулярного йода с неионогенными поверхностно-активными веществами, обладающие бактерицидными и вирулоцидными свойствами. Важной особенностью йодофоров является их хорошая растворимость в воде.

По своей биологической активности йодофоры значительно превосходят настойку йода или раствор Люголя. По сравнению с последними они менее токсичны. При контакте с кожей или слизистыми активный йод, входящий в состав йодофора, постепенно высвобождается из комплекса, оказывая свое антисептическое действие.

Данная мазь, однако, не содержит компонентов, усиливающих регенерацию тканей, в частности, липосом.

Терапевтический эффект многих лекарственных соединений ограничен низким уровнем его поступления в клетки-мишени. Для устранения этого используют различные средства доставки, например, липосомы.

Так, например, известен ранозаживляющий гель с липосомами (Патент 2697669, 2019), содержащий в качестве антибактериального вещества метронидазол, местный анестетик лидокаин, донор аминокислот для регенерации тканей желатин, гиалуроновую кислоту, являющуюся одним из компонентов внеклеточного матрикса и гелеобразующее вещество Карбомер 940. Липосомы состоят из фосфолипида лецитина, образующего бислой липосом, α-токоферола (витамина Е) - антиоксиданта, препятствующего перекисному окислению липидов липосом и оротата калия как стимулятора процессов регенерации. Однако данный гель не содержит йода и недостаточно эффективен при лечении ран у животных в условиях животноводческих ферм.

Задачей настоящего изобретения является разработка эффективного, дешевого, простого в изготовлении ранозаживляющего геля, Для решения задачи настоящего изобретения предложен гель с липосомами, содержащий соединение йода с поливиниловым спиртом, названный авторами «Липосомид».

Для целенаправленной доставки препарата в клетки тканей раны предложено использовать липосомы. Однако для предотвращения разрушения липосом антисептиком (соединение йода с поливиниловым спиртом) предложено модифицировать их мембрану путем введения в ее состав твердого жира, соевого масла и льняного масла, а также увеличить количество витамина Е.

Гель имеет следующий состав:

Гелевая основа

1. Иод (0,1%) - антисептическое средство широкого спектра действия.

2. Калия иодид (0,3%) - вспомогательное вещество.

3. Поливиниловый спирт (9%) - вспомогательное вещество.

4. Карбомер 940 - гелеобразующее средство, широко используется в медицине.

Липосомы

Липосомы (содержание к объему геля 0,5-1,0%) - наноконтейнеры для адресной доставки препарата для усиления регенерации в клетки ткани.

1. Фосфатидилхолин (группа лецитина) 500 мг - фосфолипид, образующий бислой липосом;

2. α-токоферол (витамин Е) 200 ME - антиоксидантное средство; препятствующее перекисному окислению липидов, входящих в состав липосом;

3. Жир твердый 0,06 г;

5. Масло соевых бобов 0,04 г;

6. Льняное масло 0,002 г;

7. Оротат калия (калиевая соль витамина B₁₃) - усиливающее регенерацию вещество.

Новизной группы изобретений является модификация состава мембран липосом и использование в качестве антисептика раствора соединения йода с поливиниловым спиртом.

Способ получения ранозаживляющего геля с липосомами.

1. Получение гелевой основы.

В 200 мл дистиллированной стерильной воды растворяют 0,2 г йода, 0,6 г иодида калия и 1,8 г поливинилового спирта и 0,4 г карбомера-940; смесь перемешивают на магнитной мешалке до получения гомогенного геля.

2. Получение липосом с инкапсулированным оротатом калия.

Для получения липосом применяют инжекционный метод с использованием безыгольного инъектора БИ-1. Навеску 4,0 г фосфатидилхолина растворяют в 50 мл этилового спирта, добавляют к раствору 8 мг α-токоферола, 0,06 г твердого жира, 0,04 г масла соевых бобов, 0,02 г льняного масла. Навеску оротата калия 10 г растворяют в 50 мл стерильной дистиллированной воды. Инжектируют спиртовой раствор липидов в водный раствор оротата калия 300-400 раз при помощи безыгольного инъектора БИ-1 для получения липосом с инкапсулированным оротатом калия.

В результате получали эмульсию липосом с инкапсулированным оротатом калия размером 4-10 мкм в растворе оротата калия.

Для отделения липосом от раствора применяют центрифугирование 1 час при 15000 об в мин.

3. Получение геля с липосомами.

В полученную гелевую основу вносят липосомы с инкапсулированным оротатом калия, смесь перемешивают до гомогенного состояния.

Группа изобретений иллюстрируется следующими фигурами. Фиг. 1-Динамика изменения площади ран у опытных и контрольных крыс, фиг. 2 - Морфологические показатели крови подопытных крыс: 1 - лейкоциты, 10⁹; 2 - лимфоциты, 10⁹; 3 - моноциты, 10⁸; 4 - гранулоциты, 10⁹; 5 - эритроциты, 10¹²; 6 - тромбоциты, 10¹¹, фиг. 3 - Гематологические показатели крыс: 1 - гемоглобин, г/л, 2 - гематокрит, 3 - среднее содержание гемоглобина в эритроците; 4 - средняя концентрация гемоглобина в эритроците г/л; 5 - ширина распределения эритроцитов, %; 6 - средний объем тромбоцита, фл; 7 - ширина распределения тромбоцитов; 8 - средний объем эритроцита, фл; 9 - тромбокрит, фиг. 4 - Микрофотографии рубцовой зоны у крыс контрольной группы (Монклавит-1), фиг. 5 - Микрофотографии рубцовой зоны у крыс (гель с липосомами), фиг. 6 - Заживление послекастрационных ран у поросят, фиг. 7 - Динамика изменения площади ран у поросят опытной и контрольной групп.

Оценка эффективности ранозаживляющего геля с липосомами Опыты проводили в два этапа, соблюдением этических принципов экспериментов над животными в соответствии с положением Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов.

1 этап. Модельные опыты проводились на белых крысах в условиях вивария факультета ветеринарной медицины Курской ГСХА (масса тела - 200-300 г). Животных для участия в эксперименте отбирали с учетом общего состояния. Крысы имели активное поведение, гладкую блестящую шерсть и чистый кожный покров; отсутствовали внешние признаки заболеваний. На основании результатов отбора животные были рандомизированы и из них сформированы опытная и контрольная группы. В контрольной группе использовался широко применяющийся в клинике препарат Монклавит-1, а в опытной группе использовался гель Липосомид, разработанный на кафедре физиологии и химии факультета ветеринарной медицины Курской ГСХА.

Для сравнения был выбран препарат Монклавит-1, представляющий собой водный раствор йода и йодида калия в комплексе с неионогенным полимером поливинилпирролидоном (поливидоном), оказывающий пролонгированное антисептическое и дезинфицирующее действие.

Для создания модели кастрационной раны на коже спины в межлопаточной области после депиляции под наркозом производили разрез 1,5-2 см.

На всем протяжении эксперимента рана оставалась открытой. Для исключения зализывания раны крысы содержались в индивидуальных клетках. Нанесение препаратов осуществлялось однократно.

Для оценки эффективности скорости регенерации регулярно осуществляли планиметрические измерения раны, учитывали сроки завершения эпителизации. В конце опыта под хлоралгидратным наркозом (700 мг/кг внутрибрюшинно) забирался полнослойный участок кожи с рубцом для гистологического анализа.

Кровь для исследования отбирали у животных в конце опыта. Гематологический анализ проводили на анализаторе PCE90Vet в областной ветеринарной лаборатории.

2 этап. Оценка эффективности геля с липосомами при кастрации поросят была осуществлена в АО АФ «Открытие», Курская область, Кореневский район, с. Благодатное.

Опыты проводили на поросятах-сосунах 4-х дневного возраста. Количество животных в опытной и контрольной группе - по 5 голов.

Продолжительность опыта 10 дней. Все животные находились в одинаковых зоогигиенических условиях.

Животным контрольной группы для обработки послеоперационной раны применяли Монклавит-1, поросятам опытной группы - ранозаживляющий гель с липосомами, содержащий соединения йода с поливиниловым спиртом. Препараты наносились однократно, сразу после проведения операции.

Для оценки эффективности скорости регенерации регулярно осуществляли планиметрические измерения раны, учитывались сроки завершения эпителизации. Полученные результаты были подвергнуты статистической обработке с помощью компьютерных программ Microsoft Excel, ImageJ, Statistica. Достоверность различий сравниваемых величин определялась при помощи t-критерия Стьюдента. Достоверными различия считались при Р<0,05.

Результаты опытов по оценке эффективности геля 1 этап

Результаты проведенного исследования показали, что применение ранозаживляющего геля с липосомами отражается на динамике заживления ран крыс (фиг. 1). Так, полное заживление ран у крыс опытной группы наступило на 4 сут. эксперимента, а в контрольной группе - на 5 сут.

У крыс при использовании геля с липосомами было достоверно выше по сравнению с контрольной группой содержание лейкоцитов, лимфоцитов, моноцитов и тромбоцитов, гранулоцитов (фиг. 2, 4).

Достоверных отличий в гематологических показателях у крыс по группам опыта не установлено (фиг. 3).

На микрофотографии рубцовой зоны у крыс контрольной группы (фиг. 4) эпителий регенерирован полностью. Подлежащие коллагеновые волокна с умеренно выраженной лимфо-лейкоцитарной инфильтрацией, визуализируются немногочисленные новообразованные вертикально расположенные сосуды.

На микрофотографии рубцовой зоны у крыс опытной группы (Фиг. 5). Эпителий регенерирован полностью. Подлежащие слои дермы с незначительной лимфоидной инфильтрацией, визуализируются новообразованные вертикально расположенные сосуды.

Таким образом, при использовании геля можно констатировать формирование более полноценного рубца, чем при использовании Монклавита-1. При использовании геля с липосомами менее выражена воспалительная реакция. Применение геля с липосомами приводило также к усиленному процессу ангиогенеза (формированию новых сосудов). Компоненты гелевой основы - антисептики геля Липосомид при нанесении на раны оказывали дезинфицирующее и антисептическое действие, как и компоненты раствора Монклавит-1, однако липосомы с инкапсулированным в них оротатом калия, обладающим регенерирующим действием на клетки и ткани, могли глубже проникать в поврежденные слои и активировать процессы регенерации по всей глубине раны, чего не наблюдалось при нанесении Монклавита, так как кожа является органом защиты живого организма, препятствующим проникновению инородных веществ в более глубокие слои кожи и нижележащие ткани, а липосомы обладают способностью проникать в клетки и межклеточные пространства кожи. Подтверждением этому является усиление процессов формирования новых сосудов, что в свою очередь улучшало питание и заживление регенерирующих тканей. Это доказывает эффективность ранозаживляющего геля.

2 этап

Падежа, каких-либо осложнений не выявлено ни в одной группе животных (фиг. 6).

Полное заживление ран у поросят, обработанных препаратом Липосомид, наступило на 9-й день после кастрации, а у обработанных Монклавитом-1 - на 11-й день (фиг. 7).

Из графиков, приведенных на фигуре 3, видно, что у поросят опытной группы (Липосомид) площадь послеоперационной раны была меньше, чем в контроле (Монклавит -1).

Исследование эффективности ранозаживляющего геля с липосомами, содержащего соединения йода с поливиниловым спиртом, подтвердило его эффективность на лабораторных животных (крысах).

Исследование эффективности ранозаживляющего геля с липосомами, содержащего соединения йода с поливиниловым спиртом, в опытах на поросятах-сосунах подтвердило его эффективность в условиях производства.

Применение ранозаживляющего геля с липосомами Липосомид, содержащего соединение йода с поливиниловым спиртом, приводило к более эффективному заживлению послекастрационных ран по сравнению с применением препарата Монклавит-1, используемым в контрольной группе. Гнойно-воспалительных процессов в обеих группах животных не обнаружено.

Таким образом, получен ранозаживляющий гель для наружного применения, обладающий противомикробным и анестезирующим действием. Он усиливает регенерацию тканей за счет усиления синтеза пиримидиновых нуклеотидов (урацил, тимин, цитозин), входящих в состав нуклеиновых кислот, и приводит к усилению синтеза белка в быстро регенерирующей ткани и, следовательно, более быстрому заживлению ран без осложнений, что немаловажно в условиях промышленного производства, например, при проведении массовой кастрации поросят и других оперативных вмешательствах.

Группа изобретений относится к области ветеринарной медицины, физиологии, биохимии и фармакологии, а именно к способу получения ранозаживляющего геля с липосомами и самому ранозаживляющему гелю. Способ получения ранозаживляющего геля с липосомами включает смешивание компонентов гелевой основы и добавление в нее липосом. В 200 мл дистиллированной стерильной воды растворяют 0,2 г йода, 0,6 г йодида калия, 1,8 г поливинилового спирта и 0,4 г карбомера-940, смесь перемешивают на магнитной мешалке до получения гомогенного геля и добавляют липосомы, приготовленные растворением 4,0 г фосфатидилхолина в 50 мл этилового спирта, добавлением в раствор 8 мг α-токоферола, 0,06 г твердого жира, 0,04 г масла соевых бобов и 0,02 г льняного масла, растворением 10 г оротата калия в 50 мл стерильной дистиллированной воды с последующим инжектированием спиртового раствора липидов в водный раствор оротата калия 300-400 раз безыгольным инъектором БИ-1 для получения липосом с инкапсулированным оротатом калия, которые затем отделяют от раствора центрифугированием в течение 1 часа при 15000 об/мин, вносят в гелевую основу и полученную смесь размешивают до гомогенного состояния. Ранозаживляющий гель с липосомами, полученный вышеописанным способом, содержит гелевую основу – йод и калия йодид в соединении с поливиниловым спиртом, гелеобразователь карбомер-940, липосомы, содержащие фосфатидилхолин, α-токоферол, оротат калия, жир твердый, масло соевых бобов и льняное масло. Вышеописанная группа изобретения позволяет разработать эффективный и простой в изготовлении ранозаживляющий гель. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ получения ранозаживляющего геля с липосомами, включающий смешивание компонентов гелевой основы и добавление в нее липосом, отличающийся тем, что в 200 мл дистиллированной стерильной воды растворяют 0,2 г йода, 0,6 г йодида калия, 1,8 г поливинилового спирта и 0,4 г карбомера-940, смесь перемешивают на магнитной мешалке до получения гомогенного геля и добавляют липосомы, приготовленные растворением 4,0 г фосфатидилхолина в 50 мл этилового спирта, добавлением в раствор 8 мг α-токоферола, 0,06 г твердого жира, 0,04 г масла соевых бобов и 0,02 г льняного масла, растворением 10 г оротата калия в 50 мл стерильной дистиллированной воды с последующим инжектированием спиртового раствора липидов в водный раствор оротата калия 300-400 раз безыгольным инъектором БИ-1 для получения липосом с инкапсулированным оротатом калия, которые затем отделяют от раствора центрифугированием в течение 1 часа при 15000 об/мин, вносят в гелевую основу и полученную смесь размешивают до гомогенного состояния.

2. Ранозаживляющий гель с липосомами, полученный способом по п.1, содержащий гелевую основу – йод и калия йодид в соединении с поливиниловым спиртом, гелеобразователь карбомер-940, липосомы, содержащие фосфатидилхолин, α-токоферол, оротат калия, жир твердый, масло соевых бобов и льняное масло.