ТЕПЛЫЙ ЩЕЛОЧНОЙ РАСТВОР ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА ДЛЯ ВНУТРИЛЕГОЧНОЙ ИНЪЕКЦИИ Российский патент 2023 года по МПК A61K33/10 A61K33/40 A61K9/08 A61P11/00 

Изобретение относится к фармации, фармакологии и медицине, в частности к лекарственным препаратам, используемым в реанимационной пульмонологии, и может быть использовано для срочного инъекционного пенообразующего лаважа дыхательных путей, заполненных густой мокротой, слизью, гноем с прожилками крови при атипичной пневмонии с респираторной обструкцией, вызванной коронавирусом (COVID-19), с целью срочного превращения мокроты, слизи, гноя, мекония, крови и/или других липких коллоидных масс в кислородную пену, увеличения содержания кислорода в просвете бронхов и альвеол, увеличения оксигенации крови через легкие и устранения тяжелой гипоксии.

Отличительной особенностью тяжелой пневмонии у больных, инфицированных COVID-19, является двухсторонняя пневмония, накопление густой мокроты, слизи и гноя в альвеолах, бронхиолах и бронхах, отечность слизистой оболочки дыхательных путей, сужение просвета дыхательных путей, минимизация воздушности в обоих легких и развитие острого респираторного дистресс-синдрома (acute respiratory distress syndrome - (ARDS) [1, 2]. Ухудшение вентиляции легких ведет к ухудшению оксигенации крови и к развитию гипоксии, которая угрожает пациентам смертью из-за гипоксического повреждения клеток их головного мозга [3, 4]. Поэтому для предотвращения смерти пациентов в критической ситуации из-за тяжелой атипичной пневмонии, вызванной COVID-19, используется инвазивная механическая вентиляция (иначе - искусственная вентиляция легких - ИВЛ) и экстракорпоральная мембранная оксигенация (ЭКМО). Однако смертность пациентов с коронавирусной болезнью (COVID-19) все еще остается очень высокой независимо от их использования [5]. Причиной их низкой эффективности является отсутствие средств, эффективно растворяющих и удаляющих слизь и гной из дыхательных путей [6]. Дело в том, что известные отхаркивающие и муколитические средства не пригодны для экстренной медицинской помощи в критически ситуациях, а стандарты лечения респираторной обструкции при COVID-19 не включают средства, разжижающие и/или растворяющие густой гной, густую слизь и прожилки крови, так как такая группа лекарственных средств (растворители гноя) была открыта сравнительно недавно [7]. В свою очередь, известные антисептические и дезинфицирующие средства не обеспечивают срочное превращение густой мокроты, слизи, гноя и крови в кислородную пену [8].

Известен 1 мл щелочного раствора перекиси водорода, представленный раствором 3% перекиси водорода и 1,8% гидрокарбоната натрия при температуре +37°С и предназначенный для внутрилегочной инъекции [9].

Недостатком известного средства является низкая скорость, эффективность, безопасность и точность, поскольку известное лекарственное средство не имеет допустимую максимально высокую концентрацию перекиси водорода (4,5%), не имеет допустимую максимально высокую температуру (+42°С), не имеет допустимый максимально большой объем для инъекции с помощью самого большого шприца для инъекций (30 мл), а также не имеет изотоническую активность и щелочность в пределах рН 8.4-8,5. Дело в том, что максимально допустимый уровень гипертермии, безопасный для тканей, является +42°С, шприцы для инъекций имеют максимальный объем 30 мл, а перекись водорода давно применяется в различных областях медицины, в частности в стоматологии и оториноларингологии, в виде раствора с концентрацией 3-6% [10,11], но допустимой максимально большой концентрацией перекиси водорода для безопасного локального применения является концентрация 4,5%, поскольку показано, что концентрация 4,5% перекиси водорода безопасна для локального взаимодействия с тканями продолжительностью контакта до 10 минут и давно уже приобрела распространение «...среди медицинских учреждений, поскольку он (гель с 4,5% перекисью водорода) не имеет запаха, не выделяет летучих газов, не вызывает раздражения и не вызывает коррозии в разведениях, используемых в медицинских учреждениях» [12-15]. В связи с этим известное средство имеет низкую точность, эффективность, безопасность и скорость процесса нескольких инъекций во все доли обоих легких, оксигенации дыхательных путей и крови через легкие у реанимационного пациента при тяжелой степени гипоксии. В частности, известное средство не обеспечивает максимально быстрое и интенсивное высвобождение газообразного кислорода в легких в результате первой инъекции, так как доза средства ограничивается объемом 1 мл. Кроме этого, поскольку кислород образуется при локальном взаимодействии щелочного раствора перекиси водорода с биологическими коллоидными жидкостями (мокрота, слизь, гной, кровь, меконий), содержащими фермент каталазу, а каталаза содержится в указанных коллоидных жидкостях в избытке, интенсивность образования кислорода при каталазном расщеплении перекиси водорода тем быстрее и больше, чем выше температура раствора (по закону Аррениуса) и чем больше величина концентрации растворенного в нем исходного ингредиента, а именно - перекиси водорода (по закону Вант-Гоффа).

При этом известное средство не обеспечивает изотоническую и оптимальную щелочную активность. Это не исключает чрезмерно большую гипертоническую активность, которая может стать причиной прижигающего действия на слизистую оболочку дыхательных путей, их воспаления обратимого или необратимого характера, что может стать причиной выделения избытка мокроты и слизи в просвет дыхательных путей. Также известное средство не исключает нейтральную рН и кислую активность, что может стать причиной местного раздражающего и прижигающего действия, а также снижает пенообразующую активность раствора перекиси водорода при локальном взаимодействии с коллоидными тканями, содержащими фермент каталазу, поскольку именно щелочная активность раствора перекиси водорода обеспечивает интенсивное превращение густых коллоидных жидкостей в кислородную пену [16, 17]. В связи с этим известное средство может увеличивать выделение слизи в просвет бронхов, уменьшать просвет бронхов, способствовать развитию кашля, а также усиливать тяжесть бронхита, пневмонии и гипоксии.

Поэтому известный раствор не обеспечивает при первой внутрилегочной инъекции максимально быстрое и интенсивное пенообразующее действие в просвете дыхательных путей за счет процесса холодного кипения внутри масс густого гноя, слизи, мокроты, мекония и/или крови с выделением газа кислорода. В связи с этим известное средство не обеспечивает быстрое превращение внутри их просвета густой мокроты, слизи, гноя, мекония и/или крови в кислородную пену, не обеспечивает срочное увеличение содержания кислорода в дыхательных путях, быстрое и интенсивное всасывания кислорода в кровь через легкие, обогащение крови кислородом, скорое устранение симптомов гипоксии и предотвращение смерти.

Известен лимфозаменитель для локального сохранения жизнеспособности органов и тканей при гипоксии и ишемии, предназначенный для внутритканевого инъекционного введения, представляющий собой раствор, содержащий 0,88% натрия хлорид, 0,06-0,1% глюкозу, 0,01-0,02% перекись водорода при осмотической активности 280 мосмоль/л воды, в котором растворителем является вода бидистиллированная для инъекций при рН 7,4 (RU 2586292 С1).

Недостатком известного средства является низкая скорость, эффективность, безопасность и точность, так как известное лекарственное средство не имеет максимально безопасную высокую концентрацию перекиси водорода (4,5%), не имеет максимально допустимую температуру (+42°С), не имеет максимально востребованный в клинике объем для одной инъекции с помощью самого большого шприца для инъекций (30 мл), а также не имеет щелочность в пределах рН 8.4-8,5. Дело в том, что максимально допустимый уровень гипертермии, безопасный для тканей, является +42°С, шприцы для инъекций имеют максимальный объем 30 мл [18], а перекись водорода давно применяется в различных областях медицины, в частности в стоматологии и оториноларингологии, в виде раствора с концентрацией 3-6% [10, 11], но для локального взаимодействия с тканями на срок до 10 минут является перекись водорода в концентрации 4,5%, и такая перекись водорода уже приобрела распространение «… среди медицинских учреждений, поскольку он (гель с 4,5% перекисью водорода) не имеет запаха, не выделяет летучих газов, не вызывает раздражения и не вызывает коррозии в разведениях, используемых в медицинских учреждениях» [12-15].

В связи с этим известное средство не обеспечивает максимальное высвобождение газообразного кислорода в ткани легкого в результате первой внутрилегочной инъекции, так как кислород наиболее интенсивно образуется при локальном взаимодействии раствора перекиси водорода с биологическими коллоидными жидкостями (мокрота, слизь, гной, кровь, меконий), содержащими фермент каталазу, в тех случаях, когда раствор имеет щелочность в пределах рН 8,4-8,5 [16, 17]. При этом каталаза содержится в указанных коллоидных жидкостях в избытке, поэтому интенсивность образования кислорода при каталазном расщеплении перекиси водорода тем быстрее и больше, чем выше температура раствора (по закону Аррениуса), чем больше его объем и величина концентрации растворенного в нем исходного ингредиента, а именно - перекиси водорода (по закону Вант-Гоффа). При этом известное средство не обеспечивает оптимальную щелочную активность в пределах рН 8,4-8,5, что снижает пенообразующую активность раствора перекиси водорода при локальном взаимодействии с коллоидными тканями, содержащими фермент каталазу. В связи с этим известное средство может увеличивать выделение слизи в просвет бронхов, уменьшать просвет бронхов, способствовать развитию кашля, а также усиливать тяжесть бронхита, пневмонии и гипоксии.

Поэтому известный раствор при первой внутрилегочной инъекции не обеспечивает максимально быстрое и интенсивное пенообразующее действие в просвете дыхательных путей за счет процесса холодного кипения внутри масс густого гноя, слизи, мокроты, мекония и/или крови с выделением газа кислорода. В связи с этим известное средство не обеспечивает срочное превращение густой мокроты, слизи, гноя, мекония и/или крови в кислородную пену внутри просвета дыхательных путей, не обеспечивает срочное увеличение содержания кислорода в дыхательных путях, быстрое и интенсивное всасывания кислорода в кровь через легкие, обогащение крови кислородом, скорое устранение симптомов гипоксии и предотвращение смерти.

Известен отбеливатель кровоподтеков, представляющего собой водный раствор 1,8% натрия гидрокарбоната, 0,25% этилендиаминтетраацетата натрия и 0,03-0,01% перекиси водорода (RU 2539380 С1).

Недостатком известного средства является низкая скорость, эффективность, безопасность и точность, так как известное лекарственное средство не имеет максимально допустимую концентрацию перекиси водорода (4,5%), не имеет безопасную для тканей максимальную температуру (+42°С), не имеет максимальный объем для одной инъекции с помощью самого большого шприца для инъекций (30 мл) [18]. Дело в том, что максимально допустимый диапазон гипертермии, безопасный для тканей, является +42°С, выпускаемые шприцы для инъекций сегодня имеют максимальный объем 30 мл, а перекись водорода давно применяется в различных областях медицины, в частности в стоматологии, в виде раствора с концентрацией 3-6% [10, 11], и используется в концентрации 4,5% для локального взаимодействия с тканями продолжительностью контакта до 10 минут и уже приобрела распространение «среди медицинских учреждений, поскольку он (гель с 4,5% перекисью водорода) не имеет запаха, не выделяет летучих газов, не вызывает раздражения и не вызывает коррозии в разведениях, используемых в медицинских учреждениях» [12-15].

В связи с этим известное средство не обеспечивает максимальное высвобождение газообразного кислорода в ткани легких в результате первой инъекции, так как кислород образуется при локальном взаимодействии щелочного раствора перекиси водорода с биологическими коллоидными жидкостями (мокрота, слизь, гной, кровь, меконий), содержащими фермент каталазу. При этом каталаза содержится в указанных коллоидных жидкостях в избытке, поэтому интенсивность образования кислорода при каталазном расщеплении перекиси водорода тем быстрее и больше, чем выше температура раствора (по закону Аррениуса), чем больше его объем и величина концентрации растворенного в нем исходного ингредиента, а именно - перекиси водорода (по закону Вант-Гоффа).

Поэтому известный раствор не обеспечивает при первой внутрилегочной инъекции максимально быстрое и интенсивное превращение коллоидных жидкостей в кислородную пену в просвете дыхательных путей за счет процесса холодного кипения внутри масс густого гноя, слизи, мокроты, мекония и/или крови с выделением газа кислорода. В связи с этим известное средство не обеспечивает срочное увеличение содержания кислорода в дыхательных путях, быстрое и интенсивное всасывания кислорода в кровь через легкие, обогащение крови кислородом, скорое устранение симптомов гипоксии и предотвращение смерти.

Известно средство для повышения устойчивости к гипоксии, предназначенное для перорального введения, характеризующееся тем, что включает 0,3-0,5% перекись водорода, кислород до создания избыточного давления 0,2 ATM при +8°С, и воду питьевую (RU 2604129 С2).

Недостатком известного средства является низкая скорость, эффективность, безопасность и точность, так как известное лекарственное средство не предназначено для внутрилегочной инъекции.

Известен отбеливающий очиститель зубных протезов, представляющий собой раствор, нагретый до температуры 37-42°С, в котором растворителем является вода для инъекций, а ингредиентами являются 2,0-10,0% натрия гидрокарбонат, 3±0,3% перекись водорода и кислород до создания избыточного давления 0,2 ATM при 8°С (RU 2659952).

Недостатком известного средства является низкая скорость, эффективность, безопасность и точность, так как известное лекарственное средство не предназначено для внутрилегочной инъекции.

Задачей изобретения является повышение скорости, эффективности, безопасности и точности за счет внутрилегочной инъекции теплого щелочного раствора перекиси водорода, имеющего максимально большую величину объема, способного одномоментно находиться внутри самого большого шприца для инъекций, максимально большую величину температуры, безопасную для живых тканей тела человека, максимально большую величину концентрации перекиси водорода, безопасную для тканей при локальном взаимодействии и не оказывающую местное прижигающее действие на слизистые оболочки. Дело в том, что рецептура заявленного раствора обеспечивает ему уникальные физико-химические свойства, которые при местном применении обеспечивают лекарственному раствору безопасную и, в то же время, максимальную реоксигенирующую активность при респираторной обструкции, повышая скорость и эффективность увеличения оксигенации крови через легкие у реанимационных пациентов, находящихся в состоянии удушья и тяжелой гипоксии.

Поставленная цель достигается за счет раствора объемом 30 мл, использования перекиси водорода в концентрации 4,5% и раствора при температуре +42°С, который ускоряет процесс нескольких внутрилегочных инъекций во все доли обоих легких, увеличивает содержание кислорода в дыхательных путях и в крови реанимационного пациента при тяжелой гипоксии, вызванной респираторной обструкцией.

Техническим результатом является срочное превращение внутри дыхательных путей мокроты, слизи, гноя, мекония и/или крови в кислородную пену, увеличение содержания кислорода в дыхательных путях и сатурации крови кислородом через легкие без местного прижигающего действия, без увеличения тяжести бронхита, пневмонии и гипоксии.

Сущность теплого щелочного раствора перекиси водорода, предназначенного для внутрилегочной инъекции с целью срочного увеличения содержания кислорода в дыхательных путях и крови, имеющего определенную величину объема, температуры и щелочности, включающего перекись водорода, гидрокарбонат натрия, газ кислород до создания избыточного давления 0,2 ATM при 8°С и воду для инъекций, заключается в том, что раствор объемом 30 мл нагрет до температуры +42°С, а указанные компоненты содержатся в нем в следующих соотношениях (мас. %):

Перекись водорода 4,5 Бикарбонат натрия 1,8 Кислород до создания избыточного давления 0,2 ATM при +8°С Вода для инъекций остальное при осмотической активности 280 - 300 мосмоль/л воды и щелочной активности в пределах рН 8,4 - 8,5

Наличие заявленного раствора в объеме 30 мл нагретого до температуры +42°С увеличивает скорость, эффективность, точность и безопасность. Дело в том, что самый большой шприц для инъекций имеет объем 30 мл [18]. Поэтому заявленный раствор заполняет собой весь объем самого большого шприца. Такой объем раствора в шприце, соединенном с инъекционной иглой, обеспечивает незамедлительное осуществление нескольких поочередных внутрилегочных инъекций по 2-5 мл в каждую долю обоих легких. В свою очередь, для срочного увеличения содержания кислорода в дыхательных путях и крови реанимационного пациента при тяжелой степени гипоксии требуется осуществить несколько внутрилегочных инъекций, а именно - по одной инъекции в каждую долю левого и правого легкого. С другой стороны, температура теплого щелочного раствора перекиси водорода +42°С является допустимой максимально высокой температурой, которая обеспечивает температурную стимуляцию (по закону Аррениуса) процесса каталазного расщепления перекиси водорода на воду и кислород, процесса холодного кипения и процесса превращения коллоидных масс в кислородную пену, что лежит в основе срочной оксигенации крови через легкие при респираторной обструкции.

Наличие в растворе 4,5% перекиси водорода обеспечивает раствору надежную антисептическую активность и максимально эффективное обеззараживающее действие на содержимое дыхательных путей (бронхов, бронхиол и альвеол) без прижигающего действия на слизистые оболочки. Поэтому заявленный раствор исключает инфекционное заражение при внутрилегочных инъекциях. Раствор 4,5% перекиси водорода обладает эффективной и безопасной окислительной и оксигенирующей активностью, а также выраженной активностью холодного кипения при взаимодействии с жидкостями, содержащими фермент каталазу.

При этом указанная концентрация 4,5% перекиси водорода является оптимальной для эффективного и безопасного экспресс разрыхления густой массы мокроты, слизи, гноя, мекония и/или крови и для отклеивания ее от внутренней поверхности дыхательных путей, поскольку в концентрации менее 4,5% раствор теряет необходимую активность холодного кипения, а в концентрации выше 4,5% раствор приобретает чрезмерно сильное местное раздражающее действие, что может стать причиной химического повреждения слизистых оболочек дыхательных путей (термического ожога), усугубления и/или провоцирования бронхита, усиления выделения слизи в просвет дыхательных путей, а также может стать причиной повреждения альвеол из-за токсичного действия кислорода.

Кроме этого, перекись водорода в концентрации 4,5% давно приобрела распространение «среди медицинских учреждений, поскольку он (гель с 4,5% перекисью водорода) не имеет запаха, не выделяет летучих газов, не вызывает раздражения и не вызывает коррозии в разведениях, используемых в медицинских учреждениях» [12-15]. При этом в случае внутрилегочной инъекции перекись водорода немедленно начинает расщепляться под действием каталазы, поэтому концентрация перекиси водорода внутри легких снижается. Причем, процесс взаимодействия с мокротой, слизью, гноем, меконием и/или кровью внутри дыхательных путей достигает своего максимума через 10-15 секунд. Поэтому длительность локального взаимодействия раствора 4,5% перекиси водорода со слизистыми оболочками дыхательных путей не превышает 10 секунд, что во много раз короче максимального периода безопасного локального взаимодействия 10 минут.

Наличие в заявленном растворе натрия бикарбоната (который в России часто называют натрием гидрокарбонатом) в концентрации 1,8% обеспечивает раствору щелочную активность при рН 8,4-8,5 и изотоническую активность в диапазоне 280-300 мосмоль/л воды из-за осмотических, защелачивающих и буферных свойств гидрокарбоната (бикарбоната) натрия. Изотоническая активность необходима для осмотической безопасности раствора при локальном взаимодействии с целью исключения локальных постинъекционных осложнений, которые в противном случае могут возникнуть в виде постинъекционного асептического некроза и абсцесса. Кроме этого, изотоническая активность обеспечивает безопасность раствора при случайном введении его в кровеносное русло, поскольку в последнем случае исключается развитие гипо- и гиперосмотической комы у пациента. Изотоническая и щелочная активность раствора обеспечивают надежное и эффективное превращение мокроты, слизи, гноя, сгустков крови и/или мекония в кислородную пену и отклеивания этих липких коллоидных тканей от поверхности дыхательных путей без чрезмерного защелачивания и без повреждающего щелочного гидролиза живых тканей. При этом указанный уровень щелочности является оптимальным и безопасным. Указанная щелочная активность раствора перекиси водорода обеспечивает химическое омыление липидных и белково-липидных комплексов, составляющих основу указанных коллоидных жидкостей на границе разделения сред и диффузионное проникновение раствора внутрь этих масс без повреждения слизистого слоя дыхательных путей.

Натрия гидрокарбонат (бикарбонат натрия или питьевая сода) относится к съедобным, то есть к безопасным веществам. Безопасность питьевой содой расширяет показания к применению заявленного раствора. В частности, реанимационным беременным женщинам, а также новорожденным с внутриутробной асфиксией тоже можно применять теплый щелочной раствор перекиси водорода для внутрилегочных инъекций.

Нагретый до температуры +42°С раствор 4,5% перекиси водорода, 1,8% бикарбоната натрия (гидрокарбоната натрия), дополнительно содержащий газ кислород под избыточным давлением 0,2 ATM при +8°С при рН 8,4-8.5 и осмотической активности 280-300 мосмоль/л воды обеспечивает высокую скорость и эффективность образования кислорода в дыхательных путях не только из-за расщепления перекиси водорода, но и из-за выделения растворенного газа кислорода в условиях нормального атмосферного давления. Указанные физико-химические свойства заявленного раствора обеспечивают ему максимально высокую скорость и эффективность разрыхления густой мокроты, слизи, гноя, крови, мекония и других коллоидных жидкостей слизи за счет омыляющего, разрушающего, флотационного и суспензионного действия на густые массы, содержащие каталазу. Оптимальные щелочные свойства обеспечивают химическое омыление биологической массы на границе разделения сред и диффузионное проникновение раствора внутрь сгустков без повреждения слизистой оболочки. Наличие перекиси водорода обеспечивает внутритканевое высвобождение молекулярного кислорода, образование пузырьков газа в толще разжиженного сгустка гноя и/или слизи с прожилками крови, разрушение их «монолитной» структуры, адгезию пузырьков с разжиженными и размельченными частицами, отрыв этих частиц от слизистой оболочки, что облегчает отхаркивание и удаление их наружу потоком выдыхаемого воздуха.

Использование воды для инъекции в качестве растворителя обеспечивает стерильность и высокое качество раствора, стандартизирует физико-химические свойства «Раствора для инъекции» и факторы локального взаимодействия раствора с тканями легких.

Причем, этот раствор представляет собой теплый водный щелочной раствор перекиси водорода с окислительной, омыляющей, разрыхляющей, растворяющей, отбеливающей, моющей и выраженной проникающей активностью, обеспечивающей быстрое гипертермическое размягчение густой мокроты, слизи, гноя, сгустков крови, мекония и их растворение, диффузию, физико-химическое кавитационное разрыхление, флотационное удаление указанных органических масс с поверхности дыхательных путей при одновременном отмывании ее поверхности от коллоидных биологических масс и превращении их в кислородную пену. При этом применение раствора при температуре +42°С обеспечивает повышение эффективности и безопасности процесса бронхиального лаважа за счет локальной гипертермии, которая ускоряет и усиливает чистку вследствие температурной зависимости скорости химических, физико-химических и биохимических реакций по закону Аррениуса. Выбранный высокий температурный диапазон является максимально допустимым, так как температура выше этого уровня опасна термическим повреждением клеток слизистой оболочки.

При инъекционном введении заявленного раствора обеспечивается проникновение его в бронхи, бронхиолы и альвеолы. При этом независимо от наличия каталазы тут же начинается выделение газа кислорода, который находился в растворе под избыточным давлением. В случае наличия в дыхательных путях мокроты, слизи, гноя, мекония и/или крови в них тут же начинается каталазная реакция расщепления перекиси водорода на воду и газ кислород. В результате образуются пузырьки газа, которые формируют процесс холодного кипения, кавитацию и флотацию. Именно поэтому коллоидные массы срочно превращаются в кислородную пену. Это происходит за счет щелочного омыления липидных и белково-липидных комплексов и за счет внутритканевого холодного «кипения». За счет беспрерывного газообразования и флотации обеспечивается диспергирование разжиженной мокроты, слизи, гноя, мекония и прожилок (сгустков) крови и их суспензирование.

Заявленный теплый щелочной раствор перекиси водорода через 10-15 секунд после первой внутрилегочной инъекции превращает в кислородную пену густую мокроту, слизь, гной, меконий и/или кровь в бронхах, бронхиолах и альвеолах. Образование пузырьков газа кислорода между поверхностью бронхов и нижним слоем массы гноя и/или слизи нежно отделяет эту биомассу от поверхности бронхов и обеспечивает эффективное и безопасное выталкивание пены в сторону главных бронхов, трахеи, гортани и верхних участков дыхательных путей.

Разработанный теплый щелочной раствор перекиси водорода может быть применен в виде внутрилегочной инъекции при тяжелой атипичной пневмонии, осложненной гнойным обструктивным бронхитом при COVID-19, с целью экстренного увеличения содержания кислорода и улучшения проходимости дыхательных путей для дыхательных газов, увеличения оксигенации крови через легкие и устранения тяжелой степени гипоксии у реанимационных пациентов.

Следовательно, данное средство повышает скорость, эффективность, безопасность и точность за счет срочного превращения в кислородную пену мокроты, слизи, гноя, мекония и/или крови в дыхательных путях, увеличения содержания кислорода в легких и оксигенации крови через легкие, что уменьшает гипоксию, повышает эффективность реанимационного пособия.

Нами в экспериментальных и лабораторных условиях были проведены 2 серии исследований. В экспериментальных условиях была исследована динамика оксигенации крови у 5 взрослых беспородных кроликов массой 2-2,3 кг после внутритрахеального введения им по 10 мл искусственной мокроты, содержащей гемолизированную кровь, а затем после внутрилегочных инъекций заявленного нами теплого щелочного раствора перекиси водорода. Для исследования динамики оксигенации крови был использован пульсоксиметр напалечный MD300C2 ChoiceMMed, который устанавливался на правое ухо кролика за 10 минут до начала введения в его трахею искусственной мокроты. Искусственная мокрота вводилась эндотрахеально посредством предварительной трахеостомии и установки интубационной трубки. Трахеостомия осуществлялась в условиях локальной инфильтрационной анестезии раствором 0,25% новокаина.

Результаты. До введения искусственной мокроты показатели оксигенации крови у всех кроликов составляли 95%. Затем приготовили искусственную мокроту с гемолизированной кровью, нагрели ее до +37°С, присоединили к шприцу инъекционную иглу, предназначенную для внутримышечных инъекций, параллельно подготовили шприц для инъекций объемом 30 мл и набрали в него раствор 4,5% перекиси водорода и 1,8% гидрокарбоната натрия, насыщенный газом кислородом при избыточном давлении 0,2 ATM при +8°С и нагретый до температуры +42°С. После этого тут же вводили в трахею каждого кролика по 10 мл искусственной мокроты при температуре +37°С и регистрировали оксигенацию крови у кроликов. Через 1 минуту показатель оксигенации крови составил в среднем 85±4,7%, через 2 минуты - 82±4,5% и через 3 минуты он снизился до 81±4,3% (n=5, Р≤0,05). Сразу после этого в период остановки дыхания и дыхательных движений грудной клетки и диафрагмы каждому кролику производились по 3 инъекции теплого щелочного раствора перекиси водорода в правое легкое и по 2 инъекции в левое легкое. Внутрилегочные инъекции в правое легкое производилась в области проекции верхней, средней и нижней долей; в левое легкое инъекции производились в области проекции в области проекции верхней и нижней долей соответственно. Мягкие ткани прокалывали в межреберьях вплоть до введения конца инъекционной иглы в плевральную полость, затем дополнительно прокалывали висцеральную оболочку, продвигали иглу на 3 мм в ткань легкого и тут же вводили теплый щелочной раствор перекиси водорода в объеме по 0,5 мл из одного шприца в каждую долю легкого. Для осуществления всех инъекций потребовалось в среднем 9±0,5 секунд (n=5, Р≤0,05). Сразу после первой инъекции начинали регистрировать оксигенацию крови с помощью установленного пульсоксиметра. Оказалось, что показатель оксигенации крови начинал увеличиваться уже через секунду после первой инъекции и достигал нормальных значений в среднем через 8±0,5 секунд (n=5, Р≤0,05) после начала серии инъекций, а именно - во время осуществления 5-й внутрилегочной инъекции. Отмечалось, что сразу после 3-х внутрилегочных инъекций по 0,5 мл заявленного раствора в правое легкое в трахее появлялась пена белого цвета, которая затем начинала выталкиваться наружу через интубационную трубку. Причем, сразу после последующих 2-х инъекций заявленного раствора в нижнюю и в верхнюю доли левого легкого пена начинала выталкиваться из интубационной трубки очень интенсивно, процесс выталкивания сопровождался шумом и разбрызгиванием капель, напоминая собой гейзер, то есть был гейзероподобным. Через 2-5 секунд после завершения серии внутрилегочных инъекций пену из дыхательных путей отсасывали, после чего у животных восстанавливалось самостоятельное дыхание. После завершения эксперимента значение оксигенации крови у кроликов сохранялось на уровне 95% на протяжении 10 минут наблюдения, после чего кролики умерщвлялись путем внутрисердечного введения 2 мл раствора 2% лидокаина гидрохлорида с целью исследования легких и органов грудной клетки. Кролики погибали мгновенно. После вскрытия грудной клетки исследовали легкие, сердце, магистральные сосуды и содержимое плевральных полостей у каждого кролика. Результаты исследования показали, что ткань правого и левого легкого имела однотонный светло-розовый цвет, была воздушной. Оба легких обладали плавучестью: после опускания в воду оставались на поверхности воды. В плевральных полостях отсутствовал газ. Полости сердца и магистральных сосудов были заполнены кровью и кровяными сгустками темно- вишневого цвета. В них отсутствовал газ.

В лабораторных условиях исследования были проведены с изолированными органокомплексами 5 взрослых кроликов, включающими легкие с трахеей, сердце и магистральные сосуды. При этом каждый изолированный органокомплекс помещали в медицинский лоток, промывали дыхательные пути раствором изотонического 0,9% натрия хлорида при +37°С и после этого вводили в них через трахею по 20 мл искусственной мокроты, нагретой до температуры +37°С и окрашенной в светло вишневый цвет за счет большого содержания в них крови животных. При этом отмечалось, что легкие увеличивались в объеме и приобретали светло-вишневый цвет. Параллельно каждый раз набирали в шприц для инъекций объемом 30 мл, соединенный с инъекционной иглой, предназначенной для внутримышечных инъекций, по 30 мл раствора 4,5% перекиси водорода и 1,8% гидрокарбоната натрия, нагретого до температуры +42°С, имеющего осмотическую активность в пределах 280-300 мосмоль/л воды и щелочность в диапазоне рН 8,4-8,5, а также содержащего газ кислород под избыточным давлением 0,2 ATM при +8°С, и осуществляли серию внутрилегочных инъекций по 0,2-0,5 мл на глубину 3 мм в каждую долю правого и левого легкого. Дело в том, что в изолированном органо-комплексе сердце-легкие в правом легком отчетливо были видны 3 доли, в левом легком отчетливо были видны 2 доли.

Результаты. При этом наблюдали моментальное (на конце иглы) обесцвечивание ткани легкого вокруг каждого места внутрилегочной инъекции. Причем, зона просветления приобретала газированность, а после инъекции в среднюю долю легкого появлялась пена белого цвета в трахее. Дополнительно к этому было обнаружено, что после инъекции 0,5 мл заявленного раствора в нижнюю долю правого легкого пена белого цвета начинала интенсивно выделяться наружу из открытого конца трахеи. В общей сложности для осуществления всех 5 инъекций потребовалось 6±0,5 секунд (n=5, Р≤0,05). В результате сразу после завершения внутрилегочных инъекций заявленного теплого щелочного раствора перекиси водорода вся видимая ткань обоих легких изменяла цвет с светло вишневого на светло-светло-розовый, а из открытого конца трахеи бурно выделялась пена белого цвета во всех 5 изолированных органокомплексах. Причем, пена выделялась с шипением и разбрызгиванием капель. Через 10 секунд после начала процесса пенообразования пену отсасывали из трахеи и начинали осуществлять имитацию искусственной вентиляции легких воздухом. Легкие легко и полностью раздувались при нагнетании воздуха в них и равномерно спадались при отсутствии подачи воздуха в легкие через трахею.

Следовательно, полученные результаты подтверждают реализацию указанного заявителем назначения изобретения и возможность достижения технического результата, а именно - срочное увеличение содержания кислорода в дыхательных путях, повышение оксигенации крови и устранение тяжелой степени гипоксии при обтурации дыхательных путей коллоидными жидкостями, содержащими каталазу независимо от содержания кислорода в воздухе и доставки его к альвеолам, пассивных и активных дыхательных движений грудной клетки и диафрагмы.

Изобретение повышает скорость, эффективность, безопасность и точность за счет гипертермической, щелочной, изотонической активности и насыщения кислородом под повышенным давлением в диапазонах физиологических значений.

Литература

1. Wang D., Hu B., Hu C., Zhu F., Liu X., Zhang J. et al. Clinical Characteristics of 138 Hospitalized Patients With 2019 Novel Coronavirus-Infected Pneumonia in Wuhan, China. JAMA. 2020. DOI:10.1001/jama.2020.1585.

2. Ураков А.Л., Шабанов П.Д. Острый респираторный синдром-2 (SARS-CoV-2): Раствор перекиси водорода и гидрокарбоната натрия как отхаркивающее средство для реканализации дыхательных путей и оксигенации крови при респираторной обструкции (обзор научной и патентной литературы). Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2021; 19(4):383-393. doi:10.17816/RCF194383-393.

3. Jaunmuktane, Z., Mahadeva, U., Green, A. et al. Microvascular injury and hypoxic damage: emerging neuropathological signatures in COVID-19. Acta Neuropathol 140, 397-400 (2020). https://doi.org/10.1007/s00401-020-02190-2.

4. Urakov A., Muhutdinov N., Yagudin I., Suntsova D., Svetova M. Brain hypoxia caused by respiratory obstruction wich should not be forgotten in COVID-19 disease. Turkish Journal of Medical Science. 2022; 52(5):1504-1505. doi: 10.55730/1300-0144.5489.

5. Wunsch H. Mechanical ventilation in COVID-19: Interpreting the current epidemiology. Am J Respir Crit Care Med. 2020; 202(1): 1- 4. DOI: 10.1164/rccm.202004-1385ED.

6. Urakov A.L., Urakova N.A. COVID-19: What drug can be used to treat a new coronavirus disease and why. J. Bio. Innov. 2020; 9(3): 241-251. https://doi.org/10.46344/JBINO.2020.v09i03.02.

7. Ураков А.Л. Растворители гноя как новые лекарственные средства с уникальными физико-химическими свойствами. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2019; 17(4): 89-95. DOI: 10.17816/RCF17489-95.

8. Urakov A., Urakova N., Reshetnikov A. Oxygen alkaline dental's cleaners from tooth plaque, food debris, stains of blood and pus: A narrative review of the history of inventions. Journal of International Society of Preventive & Community Dentistry. 2019, V. 9, N 5. P. 427-433. DOI: 10.4103/jispcd.JISPCD_296_19.

9. Urakov A.L., Urakova N.A. COVID-19: intrapulmonary injection of hydrogen peroxide solution eliminates hypoxia and normalizes respiratory biomechanics. Russian Journal of Biomechanics. 2021;25(4):350-356. DOI: 10.15593/RJBiomech/2021.4.06.

10. Martin J., Vildosola P., Bersezio C. et al. Effectiveness of 6% hydrogen peroxide concentration for tooth bleaching-A double-blind, randomized clinical trial. J Dent. 2015; 43(8):965-972. doi:10.1016/jjdent.2015.05.011.

11. Thejas S.R., Vinayak R., Sindu M. Hydrogen Peroxide as a Haemostatic Agent in Tonsillectomy Bleed: An Overview. Indian J Otolaryngol Head Neck Surg. 2022;74(Suppl 3): 5369-5374. doi:10.1007/sl2070-021-02646-l.

12. Canine and Feline Infectious Diseases. 2014. https://vetbooks.ir/canine-and-feline-infectious-diseases/.

13. Omidbakhsh N. Evaluation of sporicidal activities of selected environmental surface disinfectants: carrier tests with the spores of Clostridium difficile and its surrogates [published correction appears in Am J Infect Control. 2011 Feb;39(l):81]. Am J Infect Control. 2010; 38(9):718-722. doi:10.1016/j.ajic.2010.02.009.

14. Alfa M.J., Lo E., Wald A., Dueck C., DeGagne P., Harding G.K. Improved eradication of Clostridium difficile spores from toilets of hospitalized patients using an accelerated hydrogen peroxide as the cleaning agent. BMC Infect Dis. 2010;10:268. Published 2010 Sep 15. doi:10.1186/1471-2334-10-268.

15. Howie R., Alfa M.J., Coombs K. Survival of enveloped and non-enveloped viruses on surfaces compared with other micro-organisms and impact of suboptimal disinfectant exposure [published correction appears in J Hosp Infect. 2009 Mar; 71(3):294]. J Hosp Infect. 2008;69(4):368-376. doi:10.1016/j.jhin.2008.04.024.

16. Shabanov P.D., Fisher E.L., Urakov A.L. Hydrogen peroxide formulations and methods of their use for blood oxygen saturation. Journal of Medical Pharmaceutical and Allied Science. 2022;11(6):5489 - 5493. Doi: 10.55522/jmpas.Vl 116.4604.

17. Urakov A., Urakova N., Reshetnikov A., Shchemeleva A., Shabanov P., Lovtsova L, Samorodov A., Fisher E., Stolyarenko A., Suntsova D., Yagudin I., Muhutdinov N. Reprofiling Hydrogen Peroxide from Antiseptics to Pyolytics: A Narrative Overview of the History of Inventions in Russia. Journal of Pharmaceutical Research International. 2023;35(6):37-48. doi: 10.9734/jpri/2023/v35i67333.

18. Классификация медицинских шприцев. https://novamed.shop/articles/klassifikatsiya-meditsinskikh-shpritsev/. (Найдено в Интернете 03.04.2023).

Изобретение относится к фармации, фармакологии и медицине, в частности к лекарственным препаратам, используемым в реанимационной пульмонологии. Предлагается теплый щелочной раствор перекиси водорода, предназначенный для внутрилегочной инъекции с целью срочного увеличения содержания кислорода в дыхательных путях и крови, который имеет объем 30 мл, нагрет до температуры +42°С, включает, в мас.%: перекись водорода - 4,5, бикарбонат натрия - 1,8, кислород до создания избыточного давления 0,2 ATM при +8°С, вода для инъекций – остальное, при осмотической активности 280-300 мосмоль/л воды и щелочной активности в пределах рН 8,4-8,5. Использование предложенного средства обеспечивает срочное превращение внутри дыхательных путей мокроты, слизи, гноя, мекония и/или крови в кислородную пену, увеличение содержания кислорода в дыхательных путях и сатурации крови кислородом через легкие без местного прижигающего действия, без увеличения тяжести бронхита, пневмонии и гипоксии.

Теплый щелочной раствор перекиси водорода, предназначенный для внутрилегочной инъекции с целью срочного увеличения содержания кислорода в дыхательных путях и крови, имеющий определенную величину объема, температуры и щелочности, включающий перекись водорода, гидрокарбонат натрия, газ кислород до создания избыточного давления 0,2 ATM при 8°С и воду для инъекций, отличающийся тем, что раствор объемом 30 мл нагрет до температуры +42°С, а указанные компоненты содержатся в нем в следующих соотношениях, мас. %:

Перекись водорода 4,5 Бикарбонат натрия 1,8 Кислород до создания избыточного давления 0,2 ATM при +8°С Вода для инъекций остальное при осмотической активности 280-300 мосмоль/л воды и щелочной активности в пределах рН 8,4-8,5