СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОДНОРАЗОВЫХ АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫХ СТЕЛЕК, ОБЛАДАЮЩИХ АНТИМИКРОБНОЙ АКТИВНОСТЬЮ Российский патент 2024 года по МПК A43B7/00 

Область техники

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, и касается способа получения одноразовых антибактериальных стелек, обладающих антимикробной активностью, имеющих эффективный способ закрепления сменной стельки в обуви, обеспечивающий повышенный комфорт владельцу при использовании, а также снабженных влагоудерживающим слоем наполнителя, предварительно насыщенным антибактериальным средством.

Уровень техники

Для обеспечения комфортности стопы в настоящее время используется вкладная гигиеническая стелька для обуви, состоящая из плоской основы, выполненная из химически сшитого пенополиэтилена, полученного взаимодействием следующих веществ, мас. ч.: полиэтилен высокого давления 100 азодикарбонамид 1,7-2,7 бис (дитрет-бутилпероксиизопропил) бензол) 0,8-1,7 стеарат цинка 1,0-2,0 оксид цинка 0,3-1,0 и содержащий диоксид кремния 2,0-4,0 тербинафин гидрохлорид 1,0-2,0. Недостатком вкладной стельки, является неконтролируемое снижение концентрации фармакологически-активных веществ, входящих в состав стельки, антимикотические свойства которой будут снижаться в процессе использования, поскольку открытые поры поверхности стельки при взаимодействии с влажными выделениями в процессе носки, будут способствовать снижению концентрации, заявленного в аналоге антибактериального агента, представленного тербинафином гидрохлоридом, веществом противопоказанием к применению которого является гиперчувствительность, печеночно-клеточная и почечная недостаточность, заболевания крови, болезни обмена веществ, а также патологии сосудов конечностей, что делает проблемным его использования в ежедневном контакте с организмом человека. Кроме того, тербинафин гидрохлорид способен вызывать кожно-аллергические реакции. [https://www.rlsnet.ru/active-substance/terbinafin-697] Помимо этого, в аналоге присутствует антибактериальный агент, однако использование данного средства направлено на грибковые инфекции.

Недостатком вкладной стельки, описанной в 1 аналоге, является длительность использования, предлагаемой стельки, антимикотические свойства которой будут снижаться в процессе использования, поскольку открытые поры поверхности стельки при взаимодействии с влажными выделениями в процессе носки, будут способствовать снижению концентрации, заявленного антибактериального агента, представленного тербинафином гидрохлоридом, веществом противопоказанием к применению которого является гиперчувствительность, печеночно-клеточная и почечная недостаточность, заболевания крови, болезни обмена веществ, а также патологии сосудов конечностей, что делает проблемным его использования в ежедневном контакте с организмом человека. Кроме того, тербинафин гидрохлорид способен вызывать кожно-аллергические реакции. [https://www.rlsnet.ru/active-substance/terbinafin-697] Помимо этого, в разработке заявлен антибактериальный агент, однако использование данного средства направлено на грибковые инфекции.

Известно об использовании материала, применяемого, в частности, для изготовления вкладных стелек в обуви (патент US 6139795, опубл. 2000 г.), который является открытопористым наполненным пластифицированным пенополиолефином (производимым в частности, на основе высокомолекулярного полиэтилена) с размером пор 1 мкм, в качестве наполнителя используется диоксид кремния в количестве 50-65% мас. В данном материале после его формования также вводится антибактериальный агент, заполняющий открытые поры поверхностного слоя стельки. Недостатком являются совместное использование диоксида кремния и антибактериального агента, что делает проблемным проявление антибактериальных свойств в следствие выявленных адсорбционных свойств диоксида кремния, способного адсорбировать на себе фармакологические вещества при совместном использовании. [Майоров Д.В., Беляев Ю.О. Структурно-поверхностные и сорбционные свойства диоксида кремния, получаемого из нефелинсодержащего сырья // Сорбционные и хроматографические процессы. 2022. Т. 22, №5. С.725-736. https://doi.org/10.17308/sorochrom.2022.22/107151.

Существует также вкладная стелька для обуви [патент RU 174557 U1, опубл. 19.10.2017 г.], состоящая из плоской основы, имеющая контуры подошвы обуви и выполненная из химически сшитого в расплаве пенополиэтилена. Для данной разработки используется химически сшитый пенополиэтилен, полученный за счет смешения в расплаве полиэтилена высокого давления, азодикарбонамида, перекиси дикумила, при соотношении компонентов, мас.ч.: полиэтилен высокого давления 100, азодикарбонамид 13-15, перекись дикумила 0,4-0,65, и обработанный в поле постоянного коронного разряда на расстоянии 20-50 мм от электрода при напряжении, подаваемом на коронирующий электрод 5-35 кВ, в течение 30-120 с. Стелька в своем составе содержит перекись дикумила, вещество, способное вызывать раздражение кожи, класс опасности по ООН: 5.2, при работе с веществом требуется использовать защитные перчатки, а при попадании на кожу, необходимо оказать первую помощь. [https://www.ilo.org/dyn/icsc/showcard/display?p_lang=ru&p_card_id=1346&p_version=2]

Все три аналога предусматривают изготовление стелек длительного ношения, что создает неудобства, при деформации стелек в процессе длительного ношение, не обеспечивают высокой защиты от промокания и не могут дать гаранта стабильной антимикробной защиты.

Наиболее близкими к предлагаемой нами разработке, относится многослойный гибкий композитный текстильный материал для изготовления гигиенических стелек с порошкообразным наполнителем и пропиткой препаратом ЭПЛАН, состоящий как минимум из трех слоев, скрепленных иглопробивным способом [патент RU 2779086 С1, опубл.31.08.2022 г.]

Недостатком данного средства является одновременное использование большого количества, заявленных антибактериальных и влагоудерживающих компонентов, таких как измельченный мох сфагнум, эфирные масла шалфея, ромашки, туи, эвкалипта, апельсина, гвоздики, а также измельченные порошки полыни, можжевельника, сухой сосновой хвои и бересты, с дополнительной пропиткой препарата эплан, содержащего комплекс лантан азотнокислого и 3-этилен гликоля. Технологические характеристики сухих порошков природного происхождения, в процессе носки могут сбиваться в комки, что в свою очередь приведет к дополнительному риску травмирования кожи стопы, а также предложенное средство содержит растительное сырье, обладающее схожим фармакологическим действием, а многокомпонентность прописи затрудняет проведение стандартизации, указанного объекта. Кроме того, для нитратов лантаноидов характерны реакции комплексообразования с природными лигандами, что, в совокупности с наличием в прописи существенного числа природных компонентов, способных содержать вещества, вступающие в реакции комплексообразования, может снижать заявленные антибактериальные свойста. [Солонина И.А. Особенности комплексообразования нитратов лантаноидов с нейтральными азотсодержащими лигандами. Автореф. дисс. к. хим. наук. Москва 2007].

Следует отметить, что большинство предлагаемых разработок представляют собой стельки длительного ношения, пропитка осуществляется в большинстве своем веществами антигрибковой активности, авторы не представляют данных по динамике расходования внесенного антимикотического компонента в течение срока носки, который может составлять от 4 до 6 месяцев.

Технической проблемой, решаемой изобретением, является разработка нового способа получения антимикробной одноразовой стельки, содержащей комплекс биологически активных веществ, получаемых за счет пропитки абсорбирующего слоя, представленного распушенной целлюлозой водно-спиртовым извлечением кровохлебки лекарственной, обладающего антимикробной активностью, что позволит расширить ассортимент средств для наружного применения на основе растительного сырья и решит проблему потребности ряда целевых групп в использовании одноразовых гигиенических средств для стопы.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом изобретений является способ получения антимикробной одноразовой стельки. Одноразовая антибактериальная стелька, выполненная по форме стопы в разных размерных рядах, содержит проницаемую для жидкости верхнюю поверхность, изготовленную из нетканого материала «Термобонд», получаемого из смеси полипропиленовых и полиэфирных штапельных волокон, не проницаемую для жидкости нижнюю поверхность из пленки полиэтиленовой, соединенную с верхней поверхностью. Включает абсорбирующий жидкость внутренний слой - распушенную целлюлозу, расположенный между указанной верхней и указанной нижней поверхностью. Распушенная целлюлоза предварительно пропитывается водно-спиртовым извлечением из фармакопейного лекарственного растительного сырья корневищ и корней кровохлебки лекарственной, сочетающего антимикробные и вяжущее действие, препятствующие развитию бактериальной и микотической инфекции, а также способные оказывать вяжущее и ранозаживляющее действие в случае развития потертости стопы, высушивается в изотермическом режиме в сушиильном шкафу при 55°С, после чего может использоваться для наполнения пространства между верхней и нижней поверхностями.

Нижняя поверхность снабжена адгезивным слоем (полиэтиленовым) с клеящей полоской, полученной путем нанесения термоплавкого клея для гигиенических прокладок (cph Deutschland Chemie GmbH Сертификация согласно ISO 9001 и ISO 14001), позволяющим надежно закреплять стельку к внутренней поверхности обуви.

Используемое водно-спиртовое извлечения растительного сырья, которым пропитывается целлюлоза, антимикробного и противомикотического действия, представлено извлечениями из корневищ с корнями кровохлебки лекарственной, измельченной до размера частиц проходящих сквозь сито с диаметром отверстий 2 мм, полученными по технологии жидких экстрактов (ОФС), а также путем настаивания сырья с спиртом этиловым 70% в соотношении сырье: экстрагент 1:10 в течение 3 суток и при горячей экстракции с обратным холодильником в течение 60 минут. Используемый вид сырья - корневища и корни кровохлебки лекарственной, включен в действующую Государственную Фармакопею и обладает клинически доказанным антимикробным и вяжущим действием [ФС.2.5.0078.18 Кровохлебки лекарственной корневища и корни].

Технический результат достигается за счет разработки одноразовой стельки, обладающей антимикробной и вяжущей активностью, включающей абсорбирующий жидкость внутренний слой - распушенную целлюлозу, пропитанную водно-спиртовым извлечением лекарственного растительного сырья корневищ и корней кровохлебки.

Способ получения стельки позволяет достичь коэффициента влагопоглощения (15.6-16.8, показатель по ГОСТ не менее 10), согласно ГОСТ Р 52483-2020. Национальный стандарт Российской Федерации. ПРОКЛАДКИ (ПАКЕТЫ) женские гигиенические. Общие технические условия Hygienic pads for women. General specifications OKC 85.080), что показывает высокие характеристики, не имеющие аналогов при производстве гигиенических стелек, и доказывает уникальную способность разрабатываемой модели удерживать влагу аналогично женским гигиеническим прокладкам.

Способ получения стельки предусматривает пропитку целлюлозы водно-спиртовым извлечением кровохлебки лекарственной, получаемой из корневищ и корней кровохлебки лекарственной, компонентами которой являются дубильные вещества гидролизуемой группы, галловая и эллаговая кислоты, сапонин сангвисорбин, сапонины, флавоноиды, крахмал, обуславливающие вяжущее, дубящее, противодиарейное, гемостатическое, утеротонизирующее, противовоспалительное, вазоконстрикторное, антисептическое и обволакивающее фармакологическое действие. [Кровохлебки лекарственной корневища и корни ФС.2.5.0078.18, https://www.vidal.ru/drugs/sanguisorbae_rhizomata_et_radices_339041. Антибактериальное действие кровохлебки доказано в многочисленных исследованиях российских и зарубежных авторов [Фармакогностическое изучение кровохлебки лекарственной (sanguisorba officinalis L.) и перспективы ее использования в медицине. 14.04.02 -фармацевтическая химия, фармакогнозия. ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук, Anna Gawron-Gzella, Ewa Witkowska-Banaszczak, Wiesawa Bylka, Marlena Dudek-Makuch, Agnieszka Odwrot and Natalia Skrodzka, CHEMICAL COMPOSITION, ANTIOXIDANT AND ANTIMICROBIAL ACTIVITIES OF SANGUISORBA OFFICINALIS L. EXTRACTS Pharmaceutical Chemistry Journal, Vol.50, No. 4, July, 2016 (Russian Original Vol.50, No. 4, April, 2016, p.244-249]

Для абсорбирующего жидкость внутреннего слоя используется распушенная целлюлоза с улучшенными впитывающими свойствами. На данный момент она является основным компонентом в составе продуктов личной гигиены, таких как гигиенические прокладки, салфетки, бумажные полотенца, детские подгузники, медицинские маски, одноразовые простыни и бинты и др. Данный материал продемонстрировал хорошие абсорбирующие способности, что подтверждено в ГОСТ Р 57566-2017 Целлюлоза для впитывающих бумажных изделий санитарно-гигиенического назначения. Технические условия, а также достаточным количеством исследований. [Структурно-сорбционные свойства ионообменной целлюлозы. Специальность 02.00.04 «Физическая химия» АВТОРЕФЕРАТ, диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук. Йошкар-Ола 2000., А. В. Вураско, Е. И. Фролова, О. В. Стоянов ПОВЫШЕНИЕ СОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ИЗ НЕДРЕВЕСНОГО РАСТИТЕЛЬНО СЫРЬЯ/ ПРИКЛАДНАЯ ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, с. 41-43, Ioelovich et al. (2011). "Vapor sorption by cellulose," BioResources 6(1), 178-195]

Нижняя поверхность использует адгезивный слой (полиэтиленовым) с клеящей полоской, соответствующий ГОСТ 20477-86 http://gosstandart.info/data/documents/gost_lenta_s_lipkim_sloem.pdf

Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется иллюстрацией, где на фиг.1 представлен результат реализации способа получения стельки антибактериального действия в соответствии с изобретением.

На чертеже приняты следующие обозначения: 1. Верхний слой (который граничит со ступней): полиэфирная перфорированная пленка, проницаемая для жидкости

2. Второй слой - распределительный (распределяет пот и жидкость, которая может попасть в обувь при промокании, содержит адсорбционный слой, представленный распушенной целлюлозой, обработанной экстрактом кровохлебки)

3. Нижний слой - полиэтиленовый, клеящей полосой

Также представлены таблицы: Таблица 1. Характеристики водно-спиртовых извлечений для пропитки целлюлозного волокна, Таблица 2. Средние значения задержки зон роста микроорганизмов, полученные при использовании водно-спиртовых извлечений кровохлебки.

Осуществление изобретения

Водно-спиртовые извлечения для пропитки целлюлозы получали по фармакопейным методикам, внешний их вид методика приготовления, содержание дубильных веществ и флавоноидов описаны в таблице 1.

Полученные извлечения наносились на распушенную целлюлозу до полного ее смачивания из расчета 10-15 мл извлечения на 5 г распушенной целлюлозы. После чего, насыщенная водно-спиртовым извлечением из корневищ с корнями кровохлебки лекарственной, целлюлоза высушивалась. По окончании сушки целлюлоза подается на заполнение внутреннего слоя между верхней впитывающей поверхностью и нижней непромокаемой поверхностью изделия и осуществляется вырезание стельки с параллельным запаяванием краев. На нижнюю поверхность готового изделия наносится клеевая композиция, формирующая клеевой слой для закрепления на внутренней поверхности обуви.

Изучение антимикробных свойств водно-спиртовых извлечений из корневищ с корнями кровохлебки проводили с использованием метода, базирующегося на способности БАВ диффундировать в питательную среду (агар), в который внесены культуры микроорганизмов и подавлять их рост (Справочник по микробиологическим и вирусологическим методам исследования под ред. Биргера М.О. - М.: Медицина 1982, С 172-177). В эксперименте применялись бактериальные штаммы Американской коллекции типовых культур.

Инокулят формировали из 18-часовой агаровой культуры, проводя контроль регулярности по мутности до 0,5 стандарта McFarland. Полученную культуру микроорганизмов в виде бульона подвергали разведению в 10 раз раствором натрия хлорида изотоническим стерильным, что соответствовало конечной концентрации 1-2*10 7КОЕ\мл. Инокулят на чашки Петри с плотной питательной средой наносили с использованием стерильных ватных тампонов, которые погружали в исследуемую суспензию микроорганизмов. Инокуляцию на поверхность агаровой среды осуществляли штрихами, с переодическим перемещением чашки Петри на 60°. На поверхность с нанесенными тест-культурами микроорганизмов стерильным пинцетом аккуратно наносили пробы. В качестве объектов сравнения применялся чистый растворитель. По нанесения чашки Петри переносили в термостат и инкубировали в течение 18 часов при температуре 37°С. По окончании времени инкубирования осуществляли подсчет задержки зоны роста, с учетом общепринятых методик (Лабинская А.С., Блинкова Л.П., Ещина А.С. Общая и санитарная микробиология с техникой микробиологических исследований - М.: Медицина 2004. - 576 с.; Методические указания по изучению противомикробной активности фармакологических веществ\ Т.А. Гуськова и др.\\ Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. - М.: Ремедиум. 2000. - с. 264-272). Результаты изучения антимикробного действия водно-спиртовых извлечений корневищ и корней кровохлебки представлены в таблице 2 в приложении.

Таким образом, полученные извлечения, используемые для пропитки целлюлозы в составе стельки, обладают выраженным антимикробным действием в отношении грамм-положительных кокков рода Staphylococcus, спорообразующих микроорганизмов рода Bacillus, а также умеренным антимикробным действием в отношении Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli.

Примеры конкретного выполнения способа

Пример 1. Корневища и корни кровохлебки лекарственной измельчаются до размера частиц, проходящих сквозь сито диаметром отверстий 2 мм, после чего количественно переносятся в перколяторы и заливаются 70% спиртом в соотношении 1:10. Экстракция осуществляется в соответствие с ОФС.1.4.1.0021.15 Экстракты - Полученные извлечения используют для пропитки распушенной целлюлозы из расчета 30 - 45 мл экстракта на количество целлюлозы для выполнения одной прокладки, в зависимости от размерного ряда. Подготовленный материал высушивается в сушильных шкафах при температуре 50-55°С, после чего используется для внесения механическим способом между верхней и нижней поверхностью и запечатывается термическим способом по форме стельки. Заключительным этапом изготовления стельки является внесение клеевого покрытия на нижнюю часть для обеспечения крепления к внутренней части обуви.

Пример 2. Корневища и корни кровохлебки лекарственной измельчаются до размера частиц, проходящих сквозь сито диаметром отверстий 2 мм, заливаются 70% спиртом, после чего настаиваются в течение 3 суток, далее фильтруются. Полученные извлечения используют для пропитки распушенной целлюлозы из расчета 10 - 15 мл экстракта на количество целлюлозы для выполнения одной прокладки, в зависимости от размерного ряда. Подготовленный материал высушивается в сушильных шкафах при температуре 50-55°С, после чего используется для внесения механическим способом между верхней и нижней поверхностью и запечатывается термическим способом по форме стельки. Заключительным этапом изготовления стельки является внесение клеевого покрытия на нижнюю часть для обеспечения крепления к внутренней части обуви

Пример 3. Корневища и корни кровохлебки лекарственной измельчаются до размера частиц, проходящих сквозь сито диаметром отверстий 2 мм, заливаются 70% спиртом, после чего подвергаются горячей экстракции в колбе с обратным холодильником на кипящей водяной бане, далее фильтруются. Полученные извлечения используют для пропитки распушенной целлюлозы из расчета 30 - 45 мл экстракта на количество целлюлозы для выполнения одной прокладки, в зависимости от размерного ряда. Подготовленный материал высушивается в сушильных шкафах при температуре 50-55°С, после чего используется для внесения механическим способом между верхней и нижней поверхностью и запечатывается термическим способом по форме стельки. Заключительным этапом изготовления стельки является внесение клеевого покрытия на нижнюю часть для обеспечения крепления к внутренней части обуви.

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и касается способа получения одноразовых антибактериальных стелек, обладающих антимикробной активностью, имеющих эффективный способ закрепления сменной стельки в обуви, обеспечивающий повышенный комфорт владельцу при использовании, а также снабженных влагоудерживающим слоем наполнителя, предварительно насыщенным антибактериальным средством. Предложен способ получения одноразовых антибактериальных стелек, обладающих антимикробной активностью, выполненных по форме стопы в разных размерных рядах, включающий использование проницаемой для жидкости верхней поверхности, не проницаемой для жидкости нижней поверхности, соединенных между собой и включающих содержащийся между ними абсорбирующий внутренний слой - распушенную целлюлозу, расположенную между указанной верхней и указанной нижней поверхностями, предварительно пропитанный водно-спиртовым извлечением из фармакопейного лекарственного растительного сырья корневищ и корней кровохлебки лекарственной, с последующим термическим запечатыванием изделия по форме стельки и внесением клеевого покрытия на нижнюю часть для обеспечения крепления к внутренней части обуви. Способ прост в реализации получения конечного продукта, который обладает выраженным антимикробным действием, а также умеренным антимикробным действием, способен удерживать влагу в соответствии с коэффициентом влагопоглощения, что позволяет сочетать антимикробное и влагопоглощающее действие. Предлагается способ получения одноразовой стельки с антибактериальным эффектом и влагопоглощающим действием, смена которой может осуществляться по мере необходимости. 1 ил., 2 табл.

Способ получения одноразовых антибактериальных стелек, обладающих антимикробной активностью, выполненных по форме стопы в разных размерных рядах, включающий использование проницаемой для жидкости верхней поверхности, не проницаемой для жидкости нижней поверхности, соединенных между собой и включающих содержащийся между ними абсорбирующий внутренний слой - распушенную целлюлозу, расположенную между указанной верхней и указанной нижней поверхностями, предварительно пропитанный водно-спиртовым извлечением из фармакопейного лекарственного растительного сырья корневищ и корней кровохлебки лекарственной с последующей сушкой в сушильных шкафах при температуре 55°С в течение 30 минут, с последующим термическим запечатыванием изделия по форме стельки и внесением клеевого покрытия на нижнюю часть для обеспечения крепления к внутренней части обуви.