Препарат, ускоряющий заживление ран
Владельцы патента RU 2440122:
Учреждение Российской академии наук Институт энергетических проблем химической физики РАН (RU)
Изобретение относится к области медицины и касается препарата, ускоряющего заживление ран и обладающего антимикробной активностью. Препарат представляет собой раствор низкомолекулярного хитозана (НМХ), который имеет молекулярную массу 5-72 кДа, со степенью деацетилирования 20-89% в гидрогеле, содержащем метилцеллюлозу (МЦ-100) и воду. Препарат дополнительно может содержать глицерин и нипагин при следующем соотношении компонентов, г: НМХ - 0.05-2.0, МЦ-100 - 1.0-3.0, глицерин - 10.0-20.0, нипагин - 0.1-0.3, вода до 100,0. Изобретение обеспечивает высокий ранозаживляющий эффект. 1 з.п. ф-лы, 8 ил., 6 табл.
Изобретение относится к медицине, в частности к препаратам, ускоряющим ранозаживление.
Одной из актуальных проблем современной медицины является создание высокоэффективных ранозаживляющих препаратов, обладающих антимикробной активностью. Это связано с высоким уровнем травматизма, который увеличивается при возникновении экстремальных ситуаций на производстве и природных катаклизмах, в результате проведения боевых действий и террористических актов. В России ежегодно более 13 млн человек подвергается различным видам травм, ожогов, ушибов, течение которых, как правило, сопровождается развитием гнойных процессов. Замедление процесса заживления ран увеличивает риск повторного травмирования и инфицирования раневой поверхности.
Современная фармация имеет широкий набор лекарственных средств: мази, гели, повязки, пластыри, присыпки, в которых в качестве действующих веществ использованы антисептики, обезболивающие и антибактериальные препараты, низкомолекулярные белки, ферменты, природные и синтетические антиоксиданты. Однако, учитывая высокую резистентность бактерий к антибиотикам и сульфаниламидным препаратам, потребность в эффективной регенерирующей компоненте в составе лекарственных средств широкого спектра действия для лечения травм, ран и ожогов остается высокой. Вот почему продолжаются исследования и разработки новых ранозаживляющих средств, особенно мягких лекарственных форм, которые пользуются наибольшим спросом, удобны в использовании и хранении. В этом отношении низкомолекулярные хитозаны (НМХ) являются перспективными веществами для разработки и создания нового класса мягких лекарственных форм, обладающих ранозаживляющей и антибактериальной активностями. В настоящее время высокомолекулярные хитозаны в виде губок, гидрогелей и т.д. уже применяются для местного лечения ран и ожогов, в раневой хирургии [2, 3, 6].
Известно, что хитиновые соединения влияют на процесс ранозаживления благодаря следующим свойствам:
1) они усиливают иммунный ответ;
2) ацетилглюкозамин хитозанов используется для синтеза мукополисахаридов и дальнейшего синтеза некоторых биоструктур;
3) хитозаны стимулируют пролиферацию фибробластов;
4) хитозаны вызывают уменьшение синтеза медиаторов воспаления: простагландина Е2 и циклооксигеназы-2;
5) хитозаны ингибируют синтез оксида азота - цитотоксического фактора в стадии воспаления [1, 5, 7, 8, 9, 10].
Среди аналогов представленного изобретения можно назвать нетканые раневые (губчатые) покрытия на основе коллаген-хитозанового комплекса: «Коллахит-Г», «Коллахит-Ш», «Коллахит-ФА» (Россия); мазь для заживления ран «Левомеколь», мазь и гель «Солкосерил».
Наиболее близким к предлагаемому нами изобретению является композиция, описанная в патенте US 6896902, 24.05.2005 - препарат, который после растворения в воде применяется для лечения кожных ран, а также при профилактике и лечении маститов у животных [11].
К недостаткам известного решения относятся следующие:
1. Для получения готового к употреблению раствора/суспензии хитозана необходима вода высокой степени чистоты. В случае отсутствия высокоочищенной воды приготовление препарата становится невозможным.
2. Поскольку препарат растворяется в воде непосредственно потребителем, возникает опасность ошибочной дозировки.
3. Предлагаемая в патенте США композиция неустойчива к влаге. Следовательно, предъявляются дополнительные требования к транспортировке и хранению препарата.
4. Согласно патенту в определенных случаях необходимо доводить рН получаемого раствора/суспензии хитозана до нужных значений. Такая задача требует наличия высококвалифицированного персонала.
5. Для удобства хранения авторы изобретения предлагают хранить порошок хитозана отдельно от СО2-образующих компонентов. В противном случае увеличивается вероятность ошибки и неправильной дозировки.
Целью данного изобретения является создание ранозаживляющего препарата полифункционального действия, обеспечивающего высокий уровень ранозаживления и обладающего антимикробным эффектом.
Цель достигается тем, что разработан препарат, ускоряющий ранозаживление и обладающий антимикробной активностью, представляющий собой гель следующего состава (в г): низкомолекулярный хитозан - 0.05-2.00; метилцеллюлоза-100 - 1.0-3.0; глицерин - 10.0-20.0; нипагин - 0.1-0.3; вода - до 100.0, в предпочтительном варианте изобретения низкомолекулярный хитозан имеет молекулярную массу от 5 кДа до 72 кДа со степенью деацетилирования от 20% до 85-89% в концентрациях от 0.05% до 2.0%.
В качестве гелеобразующих компонентов разработанного препарата вводили следующие вещества: метилцеллюлоза (МЦ-100) и глицерин; в качестве консерванта применяли нипагин. Для приготовления препарата, ускоряющего ранозаживление, использовали низкомолекулярные хитозаны с молекулярными массами 5-7 кДа, 10-11 кДа, 24 кДа, 56 кДа, 72 кДа и степенью деацетилирования 20%, 24%, 51%, 60%, 73%, 80%, 85-89% в концентрациях 0.05%, 0.1%, 0.5%, 2.0%.
Препарат имеет следующий состав, г:
| низкомолекулярного хитозана | 0.05-2.00 |
| метилцеллюлозы-100 | 1.0-3.0 |
| глицерина | 10.0-20.0 |
| нипагина | 0.1-0.3 |
| воды | до 100.0 |
Гель готовили по следующей схеме.
На первом этапе получали гель МЦ-100, затем точную навеску одного из образцов низкомолекулярного хитозана растворяли в воде, прибавляли к определенному количеству геля МЦ-100 и перемешивали с помощью высокоскоростной мешалки.
Полученный продукт представлял собой прозрачный желтоватый гель, однородный по составу, без механических включений, с очень слабым специфическим запахом и стабильный при хранении.
I. Ранозаживляющая активность геля.
Исследуемые низкомолекулярные хитозаны с разной степенью деацетилирования и различной молекулярной массой в составе геля наносили на поверхность полнослойных ран первоначальной площадью 60 мм2 в количестве 0.2 г. В качестве эталонных препаратов использовали мазь «Левомиколь» и гель «Солкосерил», которые наносили на раны тем же путем, в том же количестве и по той же схеме. Во всех вариантах опытов регистрировали изменение площади ран и рассчитывали время полузаживления и полного заживления по кинетическим кривым изменения площади ран. Действие препаратов изучали на белых мышах-самках весом 18-20 г линии SHK, находящихся на общевиварийном рационе кормления.
Пример 1. Ранозаживляющее действие низкомолекулярных хитозанов разной степени деацетилирования с молекулярной массой 24 кДа в составе геля по показателям времени полузаживления и полного заживления ран.
Под эфирным наркозом на спине у мышей выстригали шерсть, по трафарету наносили контуры раны (площадью 60 мм2), и затем с помощью хирургических ножниц с закругленными концами вырезали лоскут кожи. Все раны оставались открытыми вплоть до окончания опыта. Ежедневно на поверхность ран мышей наносили по 0.2 г геля, содержащего низкомолекулярный хитозан разной степени деацетилирования, или по 0.2 г эталонных препаратов (гель «Солкосерил», мазь «Левомеколь»). В таблице 1 представлены результаты сравнительных исследований ранозаживляющей активности разработанных нами гелей и мягких лекарственных форм промышленного производства «Левомеколь» и «Солкосерил» в качестве эталонов.
Установлено, что исследуемые гели с низкомолекулярными хитозанами с молекулярной массой 24 кДа и разной степенью деацетилирования 20%, 51%, 60%, 73%, 80%, 85-89% обладают ранозаживляющей активностью, по показателю времени полузаживления ран достоверно ускоряя процесс регенерации кожи на 31%, 40%, 42%, 55%, 69%, 84% и по показателю полного заживления - на 14%, 8%, 13%, 8%, 13%, 30%, соответственно, по сравнению с гелем без НМХ (таблица 1). Наибольшим эффектом обладает гель с низкомолекулярным хитозаном с молекулярной массой 24 кДа и степенью деацетилирования 85-89%, снижающий время полузаживления ран на 84%, время полного заживления - на 30% по сравнению с контролем.
Препараты сравнения «Солкосерил» и «Левомеколь» в указанных условиях опыта на модели полнослойной экспериментальной раны оказались менее эффективными, чем гели с низкомолекулярными хитозанами с молекулярной массой 24 кДа и степенью деацетилирования 80% и 85-89%.
Пример 2. Ранозаживляющее действие низкомолекулярных хитозанов с разной молекулярной массой и в разных концентрациях в составе геля по показателям времени полузаживления ран.
Под эфирным наркозом на спине у мышей выстригали шерсть, по трафарету наносили контуры раны (площадью 60 мм2), и затем с помощью хирургических ножниц с закругленными концами вырезали лоскут кожи. Все раны оставались открытыми вплоть до окончания опыта. Ежедневно на поверхность ран мышей наносили по 0.2 г геля, содержащего низкомолекулярный хитозан с разными молекулярными массами: 5-7 кДа, 11 кДа, 56 кДа, 72 кДа, в разных концентрациях: 0.05%, 0.1%, 0.5%, 2.0%. Для изученных образцов низкомолекулярных хитозанов степень деацетилирования составляла 85-89% (Таблица 2).
Нами установлено, что низкомолекулярные хитозаны с молекулярными массами 5-7 кДа, 11 кДа, 56 кДа, 72 кДа обладают ранозаживляющей активностью. Наибольшим ранозаживляющим действием обладает гель, содержащий НМХ с молекулярной массой 5-7 кДа и 72 кДа. Эффективность их ранозаживления зависит от концентрации НМХ в геле: чем выше концентрация, тем ранозаживляющая активность выше. Наибольшей ранозаживляющей активностью обладает 2.0% гель с НМХ молекулярной массой 5-7 кДа - при его применении наблюдается уменьшение времени полузаживления ран на 61.9% по сравнению со временем полузаживления ран животных в контроле. Нами не установлена концентрационная зависимость для геля с НМХ молекулярной массой 11кДа: 0.1%, 0.5%, 2.0% гели практически в одинаковой степени уменьшают время полузаживления ран в среднем на 39.7%.
Следовательно, ранозаживляющие свойства гелей с НМХ зависят от молекулярной массы низкомолекулярных хитозанов и их концентрации в геле. Наибольшим ранозаживляющим действием обладает гель, содержащий НМХ с молекулярной массой 5-7 кДа в концентрации 2.0%.
Пример 3. Влияние низкомолекулярных хитозанов со степенью деацетилирования 85-89% с разной молекулярной массой в составе 0.5% геля на показатели времени полузаживления и полного заживления ран.
Под эфирным наркозом на спине у мышей выстригали шерсть, по трафарету наносили контуры раны (площадью 60 мм2), и затем с помощью хирургических ножниц с закругленными концами вырезали лоскут кожи. Все раны оставались открытыми вплоть до окончания опыта. Ежедневно на поверхность ран мышей наносили по 0.2 г геля, содержащего низкомолекулярный хитозан с разными молекулярными массами: 11 кДа, 56 кДа, 72 кДа в концентрации 0.5%. Для всех образцов низкомолекулярных хитозанов степень деацетилирования составляла 85-89%. Результаты сравнительного исследования ранозаживляющего действия низкомолекулярных хитозанов со степенью деацетилирования 85-89%, имеющих разную молекулярную массу, представлены в таблице 3.
При сравнении эффективности действия низкомолекулярных хитозанов, взятых в равной концентрации в составе геля, но имеющих разную молекулярную массу: 5-7, 11, 72 кДа на показатели полу- и полного заживления ран установлено, что изученные низкомолекулярные хитозаны значимо уменьшают время полузаживления ран. Гель, содержащий НМХ с молекулярной массой 5-7 кДа, уменьшает время полузаживления на 48.6%, гель с НМХ 11 кДа - на 31.7%, гель с НМХ 72 кДа - на 38.3%. Время полного заживления ран при нанесении геля с НМХ 5-7 кДа уменьшается на 29.5%, геля с НМХ 11 кДа - на 7.2%, а гель с НМХ 72 кДа не оказывает влияния на показатель полного заживления ран.
Следовательно, наибольшим ранозаживляющим эффектом обладает 0.5% гель, содержащий низкомолекулярный хитозан с молекулярной массой 5-7 кДа, степенью деацетилирования 85-89%, сокращающий время полузаживления на 48.6% по сравнению с контролем, а время полного заживления на 29.5%.
II. Антимикробная активность геля.
В стерильные чашки Петри одинакового диаметра с ровным плоским дном разливается среда, пригодная для выращивания тест-микробов: Staphylococcus albus (St.albus) и Escherichia coli (E.coli AB1157). Состав среды роста микроорганизмов (в г): на 1 л дистиллированной воды: пептон - 10, дрожжевой экстракт - 5, натрий хлорид - 5, агар-агар - 20. После застывания агар-агара в чашки Петри высевают тест-культуру микроорганизмов. Посев проводят равномерно и одинаково во все чашки из предварительно подготовленной суспензии. Плотность засева должна быть достаточной для роста сплошного газона. Чашки растирают стерильным шпателем, после чего в сделанные лунки дозированно закапывают растворы низкомолекулярных хитозанов, обладающих разными характеристиками, или помещают диски с левомицетина сукцинатом или фталазолом, используемыми в качестве эталонов. Готовые чашки Петри на сутки ставят в термостат при температуре, оптимальной для выращивания тест-организмов. Экспозиция в термостате зависит от скорости роста тест-культуры. Через сутки чашки вынимают из термостата и просматривают. Если испытуемый образец оказывает влияние на рост тест-микроба, то вокруг лунок образуется зона задержки роста. По площади зоны задержки роста (мм2) можно судить об интенсивности влияния испытуемого образца на тест-микробы [4].
Пример 4. Влияние растворов низкомолекулярных хитозанов с молекулярной массой 24 кДа с различной степенью деацетилирования в концентрациях 0.5% и 2.0% на изменение площади зоны задержки роста (мм2) культуры St.albus и E.coli AB1157.
Данные по влиянию растворов низкомолекулярных хитозанов с молекулярной массой 24 кДа с разной степенью деацетилирования в концентрациях 0.5% и 2.0% на изменение площади зоны задержки роста (мм2) тест-культур St.albus и E.coli АВ1157 представлены в таблице 4, на ФИГ.1-8. Результаты свидетельствуют, что растворы деацетилированных хитозанов обладают антимикробной активностью.
Антимикробное действие растворов НМХ с разной степенью деацетилирования в концентрациях 0.5% и 2.0% на тест-культуру St.albus зависит от степени деацетилирования НМХ. Наибольшей антимикробной активностью обладает НМХ с СД 85-89%. Причем зона задержки роста бактерий при действии НМХ с СД 85-89% соизмерима с зоной задержки роста микроорганизмов при нанесении эталона сравнения - раствора антибиотика (левомицетина сукцината) в концентрации 0.5% (ФИГ.1). Раствор сравнения фталазол в указанных условиях опыта оказался неэффективным.
Растворы НМХ в концентрации 2.0% оказывают более сильное влияние на St.albus, чем НМХ в концентрации 0.5%. Наиболее выраженным антимикробным эффектом обладает хитозан со степенью деацетилирования 85-89%, а наименьшим - хитозан с со степенью деацетилирования 73% (Таблица 4, ФИГ.1, 2).
Эффективность антимикробного действия НМХ в концентрации 0.5% и 2.0% увеличивается с повышением степени деацетилирования хитозана: чем выше степень деацетилирования хитозана, тем сильнее антимикробное действие (ФИГ.3, 4).
Наибольшим антибактериальным действием обладает низкомолекулярный хитозан молекулярной массой 24 кДа со степенью деацетилирования 85-89% в концентрации 2.0% на клетки тест-культуры грамположительных бактерий St.albus: действие указанного хитозана соизмеримо с действием эталона сравнения - раствора левомицетина сукцината в концентрации 0.5%. Исследования показали, что растворы деацетилированных хитозанов обладают антимикробной активностью и в отношении тест-культуры грамотрицательных бактерий Е.coli AB1157 (Таблица 4, ФИГ.5-8).
Видно, что с повышением степени деацетилирования НМХ антибактериальный эффект увеличивается. Наибольшим действием обладает НМХ со степенью деацетилирования 85-89%. Однако зона лизиса эталона сравнения - левомицетина сукцината в концентрации 0.5% - в 8.5 раз больше зоны лизиса НМХ со степенью деацетилирования 85-89% в той же концентрации. При этом эталон сравнения фталазол не проявлял активности. Антибактериальное действие НМХ в концентрации 0.5% имеет прямую зависимость от степени деацетилирования (ФИГ.7). При увеличении концентрации до 2.0% сохраняются те же закономерности, что и при концентрации 0.5%: с увеличением степени деацетилирования антимикробный эффект усиливается, причем зависимость носит прямой характер (Таблица 4, ФИГ.8). Увеличение концентрации НМХ до 2.0% незначительно повышает эффективность НМХ по сравнении с концентрацией 0.5%. В целом, антимикробный эффект растворов хитозана с разной степенью деацетилирования в обеих концентрациях выражен слабее на клетки E.coli АВ1157, чем на клетки тест-культуры St.albus.
Пример 5. Влияние концентрации (0.02%, 0.2% и 2.0%) низкомолекулярного хитозана с молекулярной массой 72 кДа со степенью деацетилирования 85-89%, на изменение площади зоны задержки роста (мм2) культуры St.albus и E.coli АВ1157.
Результаты исследований по влиянию растворов низкомолекулярного хитозана с молекулярной массой 72 кДа со степенью деацетилирования 85-89%, в разных концентрациях (0.02%, 0.2% и 2.0%) на изменение площади зоны задержки роста (мм2) культуры St.albus показывают, что с увеличением концентрации НМХ эффективность антимикробного действия становится выше (таблица 5). Антибактериальное действие низкомолекулярного хитозана с молекулярной массой 72 кДа со степенью деацетилирования 85-89% на клетки тест-культуры E.coli AB1157 ниже, чем на клетки St.albus. Наибольшим антимикробным действием обладает низкомолекулярный хитозан с молекулярной массой 72 кДа, со степенью деацетилирования 85%-89% в концентрации 2.0% на клетки тест-культуры грамположительных бактерий St.albus. Фталазол, взятый в качестве эталона, в указанных условиях опыта оказался неэффективным.
Пример 6. Антимикробная активность геля с низкомолекулярными хитозанами с молекулярной массой 56 кДа со степенью деацетилирования 85-89% в концентрациях 0.05% и 0.5%
Наши исследования позволили установить, что растворы низкомолекулярных хитозанов с разной степенью деацетилирования и молекулярной массой обладают антимикробной активностью по отношению к тест-культурам St.albus и E.coli AB1157 (Примеры 4 и 5). Для проверки антимикробной активности разработанного нами геля с низкомолекулярным хитозаном были использованы гели следующего состава (г):
| низкомолекулярного хитозана | 0.05 и 0.5 |
| метилцеллюлозы-100 | 4.0 |
| глицерина | 10.0 |
| нипагина | 0.02 |
| воды | до 100.0 |
Результаты исследования приведены в таблице 6. Установлено, что гели с низкомолекулярными хитозанами с молекулярной массой 56 кДа со степенью деацетилирования 85-89% в концентрациях 0.05% и 0.5% (образцы №1 и №2) обладают антимикробной активностью по отношению к тест-культурам St.albus и E.coli AB1157. Зоны задержки роста тест-культур при нанесении на чашку разработанных нами гелей имеет значительную площадь, особенно для тест-культуры St.albus. Сравнение проведено с эталонами - мягкими лекарственными формами промышленного производства «Левомеколь» и «Солкосерил». Установлено, что разработанные нами гели с НМХ при тестировании на клетки Е.coli AB1157 являются более эффективными по антимикробному действию, чем «Солкосерил» в 3.5 раза (образец №1) и в 2.4 раза (образец №2). Показано, что разработанные нами гели с НМХ при тестировании на клетки St.albus являются более эффективными по антимикробному действию, чем «Солкосерил» в 3.1 раза (образец №1) и в 2.7 раз (образец №2). При сравнении антимикробного действия разработанных нами гелей с НМХ с эталоном сравнения - «Левомеколем» по площади зоны задержки роста бактерий показано, что их антимикробное действие на клетки тест-культур Е.coli AB1157 и St.albus ниже, чем у антибиотика.
Следовательно, разработанные нами гели обладают антимикробной активностью по отношению к тест-культурам St.albus и Е.coli AB1157 и более эффективны, чем «Солкосерил».
Таким образом, представленные данные свидетельствуют о ранозаживляющей и антимикробной активностях разработанного нами препарата
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
ФИГ.1. Зоны задержки роста тест-культуры St.albus на чашках Петри при действии растворов левомицетина и НМХ СД 73%, 80-85%, 89% в концентрации 0.5%.
На фиг.1 представлены фотографии чашек Петри, засеянные тест-культурой St.albus. На поверхности чашек Петри сделаны лунки, в которые дозированно в концентрации 0.5% добавлены раствор левомицетина сукцината, используемый в качестве эталона, и растворы низкомолекулярных хитозанов (НМХ), СД 73%, 80-85%, 89%, в концентрации 0.5%. Вокруг лунок с препаратами образовались зоны задержки роста тест-культуры, заметные в виде колец. В дальнейшем, по площади зон задержки роста, оценивали эффективность действия препарата на микробные клетки.
ФИГ.2. Зоны задержки роста тест-культуры St.albus на чашках Петри при действии растворов левомицетина и НМХ СД 73%, 80-85%, 89% в концентрации 2.0%.
На фиг.2 представлены фотографии чашек Петри, засеянные тест-культурой St.albus. На поверхности чашек Петри сделаны лунки, в которые дозированно в концентрации 2.0% добавлены раствор левомицетина сукцината, используемый в качестве эталона, и растворы низкомолекулярных хитозанов (НМХ), СД 73%, 80-85%, 89%, в концентрации 2.0%. Вокруг лунок с препаратами образовались зоны задержки роста тест-культуры, заметные в виде колец. В дальнейшем, по площади зон задержки роста, оценивали эффективность действия препарата на микробные клетки.
ФИГ.3. Зависимость зоны задержки роста тест-культуры St.albus на чашках Петри при действии растворов НМХ СД 73%, 80%, 85-89% в концентрации 0.5% от степени деацетилирования НМХ, молекулярная масса 24 кДа.
На фиг.3 представлена зависимость зоны задержки роста тест-культуры St.albus на чашках Петри при действии растворов НМХ СД 73%, 80%, 85-89% в концентрации 0.5% от степени деацетилирования НМХ с молекулярной массой 24 кДа. Видно, что с повышением степени деацетилирования НМХ антибактериальный эффект увеличивается.
ФИГ.4. Зависимость зоны задержки роста тест-культуры St.albus на чашках Петри при действии растворов НМХ СД 73%, 80%, 85-89% в концентрации 2.0% от степени деацетилирования НМХ, молекулярная масса 24 кДа.
На фиг.4 представлена зависимость зоны задержки роста тест-культуры St.albus на чашках Петри при действии растворов НМХ СД 73%, 80%, 85-89% в концентрации 2.0% от степени деацетилирования НМХ с молекулярной массой 24 кДа. Видно, что с повышением степени деацетилирования НМХ антибактериальный эффект увеличивается.
ФИГ.5. Зоны задержки роста тест-культуры Е.coli 1157 на чашках Петри при действии растворов левомицетина сукцината и НМХ с СД 73%, 80%, 85-89% в концентрации 0.5%.
На фиг.5 представлены фотографии чашек Петри, засеянные тест-культурой E.coli 1157. На поверхности чашек Петри сделаны лунки, в которые дозировано в концентрации 0.5% добавлены раствор левомицетина сукцината, используемый в качестве эталона, и растворы низкомолекулярных хитозанов (НМХ), СД 73%, 80-85%, 89%, в концентрации 0.5%. Вокруг лунок с препаратами образовались зоны задержки роста тест-культуры, заметные в виде колец. В дальнейшем, по площади зон задержки роста, оценивали эффективность действия препарата на микробные клетки.
ФИГ.6. Зоны задержки роста тест-культуры E.coli 1157 на чашках Петри при действии растворов левомицетина сукцинат и НМХ СД 73%, 80-85, 89% в концентрации 2%.
На фиг.6 представлены фотографии чашек Петри, засеянные тест-культурой E.coli 1157. На поверхности чашек Петри сделаны лунки, в которые дозированно в концентрации 2.0% добавлены раствор левомицетина сукцината, используемый в качестве эталона, и растворы низкомолекулярных хитозанов (НМХ), СД 73%, 80-85%, 89%, в концентрации 2.0%. Вокруг лунок с препаратами образовались зоны задержки роста тест-культуры, заметные в виде колец. В дальнейшем, по площади зон задержки роста, оценивали эффективность действия препарата на микробные клетки.
ФИГ.7. Зависимость зоны задержки роста тест-культуры E.coli 1157 на чашках Петри при действии растворов НМХ СД 73%, 80%, 85-89% в концентрации 0.5% от степени деацетилирования НМХ, молекулярная масса 24 кДа.
На фиг.7 представлена зависимость зоны задержки роста тест-культуры E.coli 1157 на чашках Петри при действии растворов НМХ СД 73%, 80%, 85-89% в концентрации 0.5% от степени деацетилирования НМХ с молекулярной массой 24 кДа. Видно, что с повышением степени деацетилирования НМХ антибактериальный эффект увеличивается.
ФИГ.8. Зависимость зоны задержки роста тест-культуры E.coli 1157 на чашках Петри при действии растворов НМХ СД 73%, 80%, 85-89% в концентрации 2.0% от степени деацетилирования НМХ, молекулярная масса 24 кДа.
На фиг.8 представлена зависимость зоны задержки роста тест-культуры E.coli 1157 на чашках Петри при действии растворов НМХ СД 73%, 80%, 85-89% в концентрации 2.0% от степени деацетилирования НМХ с молекулярной массой 24 кДа. Видно, что с повышением степени деацетилирования НМХ антибактериальный эффект увеличивается.
ЛИТЕРАТУРА
1. Большаков И.Н., Горбунов Н.С., Насибов С.М., Шамова Е.С.и др. Раневые покрытия на основе коллахита - этап получения и использования дермально-эпидермального эквивалента кожи человека. Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана. Материалы Седьмой Международной конференции. - М.: ВНИРО, 2003. - С.136-139.
2. Никонов Б.А., Панов В.В., Парамонов Б.А., Вербицкая Н.Б., Антонов С.Ф., Золина Н.Н. Антибактериальные свойства губок на хитозан-коллагеновой основе. Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана. Матер. VII международной коференции. - Спб: ВНИРО, 2003. - С.181-183.
3. Панов В.В., Парамонов Б.А., Никонов Б.А., Золина Н.Н., Антонов С.Ф. Опыт применения хитозан-коллагеновых губок при лечении огнестрельных ран мягких тканей. Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана. Матер. VII международной коференции. - Спб: ВНИРО, 2003. - С.185-186.
4. Справочник по микробиологическим и вирусологическим методам исследования. / Под редакцией Биргера М.О. - М.: Медицина, 1982. - 464 с.
5. Феофилова Е.П., Терешина В.М., Меморская А.С. Новая отрасль биотехнологии - медицинские препараты на основе полиаминосахаридов грибов. // Новые достижения в исследовании хитина и хитозана. Материалы Шестой Международной конференции. - М.: ВНИРО, 2001. - С.248-251.
6. Berger J., Reist М., Mayer J.M., Felt O., Gurny R. Structure and Interactions in Chitosan Hydrogels Formed by Complexation or Aggregation for Biomedical Applications. // Eur. J. Pharm. Biopharm. - 2004. - V.57. - P.35-52.
7. Chou T.C., Fu E., Shen E.C. Chitosan inhibits prostaglandin E2 formation and cyclooxy-genase-2 induction in lipopolysaccharide-treated RAW 264.7 macrophages. Biochem Biophys Res Commun. - 2003. V.2. - P.403-407.
8. Hwang S.M., Chen C.Y., Chen S.S., Chen J.C. Chitinous materials inhibit nitric oxide production by activated RAW 264.7 macrophages. Biochem Biophys Res Commun. 2000. - V.1. - P.229-233.
9. Obminska-Mrucowicz В., Szczypka М., Gaweda В. Modulatory effects of chitosan adipate on the Т and В lymphocyte subsets in mice. // J. Vet. Sci. 2006. V.7. P.157-160.
10. Peluso G., Petillo O., Ranieri M., Santin M., Ambrosio L., Calabro D., Avallone В., Balsamo G. Chitosan-mediated stimulation of macrophage function. // Biomaterials. - 1994. - V.15. - 1215-1220.
11. Патент США 6,896,902. Effervescent solid composition of matter. 24.05.2005. - прототип.
ПРИЛОЖЕНИЕ
| Таблица 1 | |||||
| Влияние низкомолекулярных хитозанов разной степени деацетилирования с молекулярной массой 24 кДа в составе геля по показателям времени полу- и полного заживления ран | |||||
| Группа | Степень деацетилирования НМХ, % | τЅ, о/к, % | τполн о/к, % | Уровень значимости по критерию Стьюдента* | Уровень значимости по критерию Стьюдента** |
| 1 | Контроль | 100 | 100 | ||
| 2 | Контроль-гель без НМХ | 94.5±23.2 | 100.0±9.0 | ||
| 3 | 85-89 | 16.4±4.3 | 70.0±15.0 | Р<0.05 | р<0.05 |
| 4 | 80 | 31.0±7.4 | 77.5±4.2 | р<0.01 | р<0.05 |
| 5 | 73 | 45.5±5.2 | 82.5±6.5 | р<0.01 | р<0.05 |
| 6 | 60 | 58.0±5.1 | 87.5±5.0 | р<0.05 | Не значим |
| 7 | 51 | 60.9±4.3 | 92.5±5.6 | р<0.05 | Не значим |
| 8 | 20 | 69.9±11.6 | 86.2±0.8 | р<0.05 | Не значим |
| Заводские мази | «Солкосерил» | 41.5±5.3 | 110±9.3 | р<0.05 | Не значим |
| «Левомеколь» | 52.2±5.6 | 112±8.4 | р<0.05 | Не значим | |
| * для времени полузаживления ран по сравнению с основой - гелем на МЦ-100 без НМХ | |||||
| ** для времени полного заживления ран по сравнению с основой - гелем на МЦ-100 без НМХ |
| Таблица 2 | ||||
| Влияние низкомолекулярных хитозанов со степенью деацетилирования 85-89% с разной молекулярной массой и в разных концентрациях в составе геля на ранозаживление по показателю времени полузаживления ран | ||||
| Группа | Молекулярная масса НМХ, кДа | Концентрация НМХ в геле, % | τЅ, о/к, % | Уровень значимости по критерию Стьюдента* |
| 1 | Контроль | 100 | ||
| 2 | Контроль-гель без НМХ | 94.5±23.2 | ||
| 3 | 5-7 | 0.5 | 51.4±9.8 | р<0.05 |
| 2.0 | 38.1±11.5 | р<0.05 | ||
| 4 | 11 | 0.1 | 53.3±15.0 | р<0.05 |
| 0.5 | 68.3±2.6 | р<0.01 | ||
| 2.0 | 63.3±15.0 | р<0.01 | ||
| 5 | 56 | 0.05 | 84.6±23.1 | р<0.05 |
| 6 | 72 | 0.1 | 61.7±11.7 | р<0.05 |
| 0.5 | 61.7±16.7 | р<0.05 | ||
| 2.0 | 41.7±15.0 | р<0.05 | ||
| * для времени полузаживления ран по сравнению с основой - гелем на МЦ-100 без НМХ |
| Таблица 3 | |||||
| Влияние низкомолекулярных хитозанов со степенью деацетилирования 85-89% с разной молекулярной массой в составе 0.5% геля на показатели времени полузаживления и полного заживления ран | |||||
| Группа | Молекулярная масса НМХ, кДа | τЅ, о/к, % | τполн о/к, % | Уровень значимости по критерию Стьюдента* | Уровень значимости по критерию Стьюдента** |
| 1 | Контроль | 100 | 100 | ||
| 2 | Контроль-гель без НМХ | 94.5±23.2 | 100.0±4.5 | ||
| 3 | 5-7 | 51.4±9.8 | 70.5±7.3 | р<0.05 | р<0.05 |
| 4 | 11 | 68.3±2.6 | 92.8±7.5 | р<0.01 | р<0.05 |
| 5 | 72 | 61.7±16.7 | 100.0±8.9 | р<0.05 | Не значим |
| * для времени полузаживления ран по сравнению с основой - гелем на МЦ-100 без НМХ | |||||
| ** для времени полного заживления ран по сравнению с основой - гелем на МЦ-100 без НМХ |
| Таблица 4 | |||||
| Влияние растворов низкомолекулярных хитозанов с молекулярной массой 24 кДа с различной степенью деацетилирования в концентрациях 0.5 мг/мл и 2.0 мг/мл на изменение площади зоны задержки роста (мм2) культуры Staph. albus и E.coli AB1157 | |||||
| Испытуемое вещество | Степень деацетилирования НМХ, % | Площадь зоны задержки роста (мм2) | |||
| Staph. albus | E.coli AB1157 | ||||
| Концентрация, % | |||||
| 0.5 | 2.0 | 0.5 | 2.0 | ||
| НМХ | 85-89 | 152.7±8.7 | 171.5±5.0 | 45.7±6.1 | 57.7±13.5 |
| НМХ | 80 | 92.3±12.8 | 142.2±22.0 | 25.9±0.7 | 38.7±3.7 |
| НМХ | 73 | 51.4±14.5 | 91.2±19.3 | 16.5±5.8 | 23.0±5.7 |
| Эталон-фталазол | 0 | 0 | |||
| Эталон-левомицетина сукцинат | 241.0±20.0 | 577.3±46.5 | 388.1±47.6 | 528.6±39.8 |
| Таблица 5 | ||||
| Влияние растворов низкомолекулярного хитозана с молекулярной массой 72 кДа со степенью деацетилирования 85-89%, в концентрациях 0.02%, 0.2% и 2.0% на изменение площади зоны задержки роста (мм2) культуры St.albus и E.coli AB1157 | ||||
| Тест-культуры | НМХ СД=85-89%, молекулярная масса 72 кДа | Эталон (фталазол) | ||
| Концентрация,% | ||||
| 0.02 | 0.2 | 2.0 | 0.2-2.0 | |
| Площадь зоны задержки роста (мм2) | ||||
| St.albus | 110.0±9.8 | 187.0±15.1 | 254.0±20.0 | 0 |
| E.coli AB1157 | 32.0±4.5 | 54.0±6.1 | 95.0±12.8 | 0 |
| Таблица 6 | |||
| Влияние геля с низкомолекулярным хитозаном с молекулярной массой 56 кДа со степенью деацетилирования 85-89% в концентрациях 0.05% и 0.5% и эталонов сравнения - заводских мазей «Солкосерил» и «Левомеколь» на изменение площади зоны задержки роста (мм2) культуры St.albus и E.coli AB 1157 | |||
| № | Образцы | Площадь зоны лизиса, мм2 | |
| Тест-культуры | |||
| E.coli AB1157 | St.albus | ||
| 1. | 0.5% Мазь с НМХ | 359.0±35.0 | 409.0±60.0 |
| 2. | 0.05% Мазь с НМХ | 242.0±53.0 | 362.0±30.0 |
| 3. | Эталон сравнения-«Солкосерил» | 103.8±15.6 | 132.7±7.5 |
| 4. | Эталон сравнения-«Левомеколь» | 730.2±54.5 | 604.0±45.7 |
1. Препарат, ускоряющий ранозаживление и обладающий антимикробной активностью, включающий действующее вещество и основу, отличающийся тем, что в качестве активного вещества используются низкомолекулярные хитозаны, а в качестве основы - метилцеллюлоза-100 (МЦ-100) и вода, при этом низкомолекулярный хитозан имеет молекулярную массу от 5 до 72 кДа со степенью деацетилирования от 20 до 89% и содержится в концентрации от 0,05 до 2,0%.
2. Препарат по п.1, который дополнительно содержит глицерин и в качестве консерванта нипагин при следующем соотношении компонентов, г:
| низкомолекулярный хитозан | 0,05-2,0 |
| метилцеллюлоза (МЦ-100) | 1,0-3,0 |
| глицерин | 10,0-20,0 |
| нипагин | 0,1-0,3 |
| вода | до 100,0 |
