Способ производства препарата для фотодинамической терапии

Изобретение относится к фармацевтической, косметической и пищевой промышленности. Выполняют деструкцию и гидролиз водоросли из группы, включающей ламинарию, зоостер и фукус, с последующим отделением цитоплазматической фракции и добавлением раствора соли поливалентного металла пищевой кислоты. Затем проводят коррекцию кислотности до получения рН 5-7, сушку и преобразуют в форму, пригодную для хранения, путем стерилизации или замораживания, или сушки, или консервации. Водный раствор соли поливалентного металла пищевой кислоты предпочтительно добавляют в количестве 0,75% от массы препарата. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности получаемого препарата в части стимуляции процессов заживления ран и ожогов, регенерации посттравматических повреждений, онкопротекторной и фотосесибилизирующей активности в отношении раковых клеток при максимальном поглощении светового излучения в области 630-770 нм. 10 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к фармацевтической, косметической и пищевой промышленности, в частности к способам производства биологически активного препарата для фотодинамической терапии из морского растительного сырья в форме гелеобразной, жидкотекучей, сухой или пластичной многокомпонентной смеси.

Известен способ производства препарата, частично пригодного для фотодинамической терапии, при котором последовательно выполняют предварительную деструкцию и гидролиз, по меньшей мере, одной водоросли с последующим преобразованием в форму, пригодную для хранения (1).

Недостатками данного способа являются получение средства с узким диапазоном применения и низкой эффективностью.

Известен также способ производства препарата для фотодинамической терапии, при котором последовательно выполняют предварительную деструкцию и гидролиз водоросли с последующим механическим отделением цитоплазматической фракции (2).

Недостатками данного способа являются получение средства с узким диапазоном применения, эффективного, в основном, при термических световых ожогах.

Технической задачей изобретения является создание эффективного способа производства нового эффективного препарата для фотодинамической терапии и расширение арсенала способов производства лечебных и лечебно-профилактических средств данного назначения.

Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, состоит в расширении функциональных возможностей получаемого препарата в части стимуляции процессов заживления ран и ожогов, регенерации посттравматических повреждений, онкопротекторной и фотосесибилизирующей активности в отношении раковых клеток при максимальном поглощении светового излучения в области 630÷770 нм.

Сущность изобретения состоит в том, что предложен способ производства препарата для фотодинамической терапии, при котором последовательно выполняют деструкцию и гидролиз, по меньшей мере, одной водоросли из группы, включающей ламинарию, зоостер и фукус, с последующим механическим отделением цитоплазматической фракции и добавлением водного раствора соли поливалентного металла пищевой кислоты, а затем проводят коррекцию кислотности до получения рН 5-7, сушку (отгонку воды) и преобразуют в форму, пригодную для хранения.

Предпочтительно добавляют водный 5-25% раствор соли поливалентного металла пищевой кислоты в количестве 0,75% от массы препарата, который преобразуют в форму, пригодную для хранения путем стерилизации или замораживания или добавления консерванта или сушки, причем деструкцию водорослей производят до однородного состояния путем гомогенизации измельчением, или путем криодеструкциии при температуре ниже минус 4°С, или путем кавитационной обработки при скорости истечения не более 120 м/с, а гидролиз проводят в кислой среде с рН<5 или в щелочной среде с рН>7.

Ламинарию используют сахаристую или японскую, а отделение цитоплазматической фракции производят через 6-8 часов после завершения гидролиза методом фильтрации при температуре 20-50°С, отбрасывая осадок, или методом центрифугирования при 4000-14000 об/мин в течение 10 мин при температуре 20-50°С, отбрасывая осадок.

В качестве раствора соли поливалентного металла используют раствор соли металла из группы микроэлементов или из группы макроэлементов, входящих в состав человеческого организма, например в качестве раствора соли поливалентного металла используют раствор соли из группы: хлористый кальций, аспарагинат магния, малат кальция, тартрат цинка, цитрат железа, цитрат кальция, карбонат магния, пирофосфат алюминия, пирофосфат хрома, причем раствор соли поливалентного металла добавляют в количествах, выбранных исходя из содержания металлов в готовой продукции не более 7 мг/кг.

Использование подвергнутых деструкции, гидролизу и отделению межклеточной и внутриклеточной жидкости водорослей с добавлением соли поливалентного металла пищевой кислоты позволяет получить новый эффективный препарат с максимальным поглощением излучения в области 630-770 нм.

Принцип действия препарата следующий.

Препарат фотодинамической терарии вводится внутривенно или наружно. Действующие вещества препарата фотодинамической терапии - хлорины (циклические тетрапироллы хлориновой природы), в основном хлорин е₆ аккумулируются в поврежденной ткани, а именно селективно накапливаются в опухоли, связываясь со структурами, избыточными в опухолях по сравнению со здоровыми тканями. Накопление происходит в течение от 3 часов до 3 суток, в течение которого пациент должен соблюдать “темновой режим”. Наличие катионов поливалентного металла сокращает необходимое время соблюдения “темнового режима” почти на 20%. Низкоинтенсивное лазерное излучение или излучение иного некогерентного источника света фокусируется на поврежденной области. Глубина проникновения в опухоль и эффективность лечения зависят от длины волны. Чем ближе длина световой волны, используемая для активизации препарата фотодинамической терапии, к длине волны его максимального поглощения, в данном случае 630-770 нм, тем глубже может проникнуть свет в ткань и вызвать максимальные повреждения глубоко лежащих слоев опухоли. Молекулы препарата фотодинамической терапии в процессе облучения начинают интенсивно поглощать световую энергию. Возбуждаемый с помощью света препарат фотодинамической терапии очень активен и взаимодействует с кислородом, производя “синглетный” атомарный кислород, имеющий цитотоксические свойства и вызывающий активные окислительные процессы (превосходящие пороговые величины) в больных клетках. Т.е. препарат фотодинамической терапии приходит в активное состояние выделяя токсические соединения, разрушающие кровеносные сосуды, питающие клетки опухоли, что приводит к некрозу, разрушению и гибели больных клеток. Развивается сильный отек поврежденных тканей с последующим их отмиранием и удалением из организма мертвых клеток. Для каждого препарата фотодинамической терапии используется источник света с определенной длиной волны, соответствующей пику (максимуму) поглощения. К внутренним органам излучение подводится с помощью волоконно-оптических катетеров.

Протекающий процесс не сопровождается термическим повреждением тканей, и, по сравнению с методами коагуляции и лазерной хирургии, не наносит ущерба здоровой ткани благодаря своей селективности, и может быть использован амбулаторно и даже в тех случаях, когда хирургическое лечение противопоказано.

В дозе, составляющей 10% от терапевтической, препарат может использоваться в качестве маркера для ранней диагностики заболеваний.

Функциональные возможности получаемого препарата позволяют использовать его также для стимуляции процессов заживления ран и ожогов, регенерации посттравматических повреждений, т.к. межклеточная и внутриклеточная жидкость, модифицированная катионами поливалентного металла, производит сшивку деформированных и разрушенных в зоне повреждения органических молекул кожи и других органов, стимулирует процесс тканевого дыхания и кровообращения в этой зоне. Данные свойства препарата важны в сочетании с онкопротекторной и фотосесибилизирующей активностью, поскольку одновременно с разрушением и удалением злокачественных клеток стимулируется интенсивное восстановление и заживление окружающих их тканей, а также эффективное усвоение дополнительно вводимых ценных веществ, например, витаминов, микро- и макроэлементов.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Последовательно выполняют деструкцию водорослей ламинария и фукус пузырчатый, взятых в массовом соотношении 1:1, путем гомогенизации измельчением и обработкой в мешалке до получения равномерной гомогенной студнеобразной консистенции, не содержащей грубых частиц, и гидролиз в щелочной среде с рН>7. Через 6 часов после завершения гидролиза механически отделяют методом фильтрации при температуре 32±3°С цитоплазматичеркую фракцию, отбрасывая осадок, и добавляют 16% водный раствор пирофосфата алюминия, являющегося солью поливалентного металла пищевой кислоты. Причем раствор пирофосфата алюминия добавляют в количествах, выбранных исходя из содержания металлов в готовой продукции не более 7 мг/кг, в данном случае - в количестве 0,85% от массы общего количества упомянутых вводимых компонентов, которое определяется расчетным путем по результатам лабораторных анализов на содержание металлов в каждом из компонентов смеси. Затем проводят коррекцию кислотности до получения рН 5-7, сушку (отгонку воды) и преобразуют в форму, пригодную для хранения, путем стерилизации.

Для проверки действия этого препарата проведены курсы ФДТ 77 больным. Из них 54 больным проведено по одному курсу ФДТ, 2 курса проведено 12, более 2 курсов - остальным. Средняя доза препарата составляла 0,7 мг/кг. Использовали твердотельные лазеры “Полюс-2”, плотность энергии при наружном облучении составляла 170-220 Дж/см², при облучении внутренних органов 70-270 Дж/см², с максимумом светового излучения в области 670-770 нм. Полная резорбция достигнута у 62 больных, у остальных - частичная.

Пример 2.

Первоначально выполняют деструкцию водорослей ламинария и зоостер, взятых в массовом соотношении 2:3, путем кавитационной обработки, которая производится при обтекании конусных кавитаторов потоком растительной массы при скорости истечения 75 м/с. В растительной массе генерируются нестационарные кавитационные каверны. Перемещаясь в потоке и распадаясь (дробясь), каверны образуют в зоне их схлопывания пульсирующее поле кавитационных пузырьков, воздействие которых обеспечивает получение равномерной консистенции, не содержащей грубых частиц. Затем производится гидролиз в кислой среде с рН<5. Через 8 часов после завершения гидролиза механически отделяют методом центрифугирования при 4500±250 об/мин в течение 10 мин и температуре 35±3°С цитоплазматическую фракцию, отбрасывая осадок, после чего добавляют 15% водный раствор карбоната магния, являющегося солью поливалентного металла пищевой карбоновой кислоты, стерилизуют и капсулируют. Причем раствор карбоната магния добавляют в количествах, выбранных исходя из содержания металлов в готовой продукции не более 7 мг/кг, в данном случае - в количестве 1,0% от массы общего количества упомянутых вводимых компонентов, которое определяется расчетным путем по результатам лабораторных анализов на содержание металлов в каждом из компонентов смеси.

Затем проводят коррекцию кислотности до получения рН 5-7, сушку (отгонку воды) и преобразуют в форму, пригодную для хранения путем замораживания.

Для проверки действия этого препарата проведены курсы ФДТ 51 больным. Из них 39 больным проведено по одному курсу ФДТ, 2 курса проведено 9, более 2 курсов - остальным. Средняя доза препарата составляла 0,75 мг/кг. Использовали твердотельные лазеры “Полюс-2”, плотность энергии при наружном облучении составляла 170-220 Дж/см², при облучении внутренних органов 70-270 Дж/см², с максимумом светового излучения в области 670-770 нм. Полная резорбция достигнута у 44 больных, у остальных - частичная.

Пример 3.

Последовательно выполняют деструкцию водоросли зоостер путем криодеструкциии, например, за счет неоднократного замораживания-размораживания при температуре минус 16°С, характеризующейся сложными морфологическими изменениями в клетках растительного сырья, и гидролиз в щелочной среде с рН>7. Через 7,5 часов после завершения гидролиза механически отделяют методом центрифугирования при 5500±250 об/мин в течение 10 мин и температуре 37±2°С цитоплазматическую фракцию, отбрасывая осадок, после чего, добавляют 18% водный раствор тартрата цинка, являющегося солью поливалентного металла пищевой винной кислоты. Причем раствор тартрата цинка добавляют в количествах, выбранных исходя из содержания металлов в готовой продукции не более 7 мг/кг, в данном случае - в количестве 0,9% опт массы общего количества упомянутых вводимых компонентов, которое определяется расчетным путем по результатам лабораторных анализов, на содержание металлов в каждом из компонентов смеси. Затем проводят коррекцию кислотности до получения рН=5-7, сушку (отгонку воды) и преобразуют в форму, пригодную для хранения, путем добавления консерванта (формалина).

Для проверки действия этого препарата проведены курсы ФДТ 43 больным. Из них 32 больным проведено по одному курсу ФДТ, 2 курса проведено 7, более 2 курсов - остальным. Средняя доза препарата составляла 0,7 мг/кг. Использовали диодные лазеры “Милон”, плотность энергии при наружном облучении составляла 180-240 дж/см², при облучении внутренних органов 70-275 дж/см², с максимумом светового излучения в области 650-730 нм. Полная резорбция достигнута у 30 больных, у остальных - частичная.

Конкретные количества компонентов для примеров 1-3 зависят от объема и технического обеспечения производства, однако технический результат, получаемый при ручном, пробном (малая партия) и массовом механизированном производстве, оказывается одинаковым.

Препарат слабо токсичен и его свободный остаток быстро выводится из организма.

Такое синергетическое действие компонентов позволяет улучшить как фотодинамический эффект, так и заживление здоровых тканей и усвоение ценных веществ, например, витаминов, микро и макроэлементов.

В результате изобретения создан эффективный способ производства препарата для фотодинамической терапии и расширен арсенал способов производства лечебных и лечебно-профилактических средств данного назначения.

При этом расширены функциональные возможности получаемого препарата в части стимуляции процессов заживления ран и ожогов, регенерации посттравматических повреждений, онкопротекторной и фотосесибилизирующей активности в отношении раковых клеток при максимальном поглощении светового излучения в области 630-770 нм.

Источники информации:

1. RU №2152737, 2000 г.

2. RU №2174404, 2001 г. (прототип)

1. Способ производства препарата для фотодинамической терапии, при котором последовательно выполняют деструкцию и гидролиз, по меньшей мере, одной водоросли из группы, включающей: ламинарию, зоостер и фукус, с последующим механическим отделением цитоплазматической фракции и добавлением водного раствора соли поливалентного металла пищевой кислоты, а затем проводят коррекцию кислотности до получения рН 5÷7, сушку (отгонку воды) и преобразуют в форму, пригодную для хранения, путем стерилизации или замораживания, или сушки, или добавления консерванта.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что добавляют водный 5÷25%-ный раствор соли поливалентного металла пищевой кислоты в количестве не менее 0,75% от массы препарата.

3. Способ по любому из пп.1, 2, отличающийся тем, что деструкцию водорослей производят до однородного состояния путем гомогенизации измельчением, или путем криодеструкции при температуре ниже минус 4°С, или путем кавитационной обработки при скорости истечения не более 120 м/с.

4. Способ по любому из пп.1, 2, отличающийся тем, что гидролиз проводят в кислой среде с рН<5.

5. Способ по любому из пп.1, 2, отличающийся тем, что гидролиз проводят в щелочной среде с рН>7.

6. Способ по любому из пп.1, 2, отличающийся тем, что отделение цитоплазматической фракции производят через 6-8 ч после завершения гидролиза методом фильтрации при температуре 20÷50°С, отбрасывая осадок.

7. Способ по любому из пп.1, 2, отличающийся тем, что отделение цитоплазматической фракции производят через 6÷8 ч после завершения гидролиза методом центрифугирования при 4000÷14000 об/мин в течение 10 мин при температуре 20÷50°С, отбрасывая осадок.

8. Способ по любому из пп.1, 2, отличающийся тем, что ламинарию используют сахаристую или японскую.

9. Способ по любому из пп.1, 2, отличающийся тем, что в качестве раствора соли поливалентного металла используют раствор соли металла из группы микроэлементов или из группы макроэлементов, входящих в состав человеческого организма.

10. Способ по любому из пп.1, 2, отличающийся тем, что в качестве раствора соли поливалентного металла используют раствор соли из группы: хлористый кальций, аспарагинат магния, малат кальция, тартрат цинка, цитрат железа, цитрат кальция, карбонат магния, пирофосфат алюминия, пирофосфат хрома.

11. Способ по любому из пп.1, 2, отличающийся тем, что раствор соли поливалентного металла добавляют в количествах, выбранных исходя из содержания металлов в готовой продукции не более 7 мг/кг.