Эффективное гемостатическое средство на основе двойной литиево-медной соли полиакриловой кислоты, одновременно обладающее высоким антисептическим действием
Владельцы патента RU 2585366:
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского Сибирского отделения Российской академии наук (RU)
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Гематологический научный центр" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ ГНЦ Минздрава России) (RU)
Изобретение относится к созданию новых химических соединений, которые могут быть использованы в медицинской практике в качестве гемостатических средств местного действия, например при хирургических операциях, для остановки кровотечения при травматических ранах, в стоматологии, обладающих одновременно бактерицидными, фунгицидными, бактериостатическими и фунгистатическими действиями. Описана неполная двойная литиево-медная соль полиакриловой кислоты, отвечающая общей формуле: (-CH2CHCOOH-)n(-CH2CHCOOLi-)m(-CH2CHCOOCu0.5)к, где n=318871-956613; m=96136-288408, к=24573-73718, содержание Li и Cu составляет 4.43-4.46 и 3.93-4.10 0,00034-0,00101 г-ат и 0.00029-0.00093 г-ат, соответственно, а содержание карбоксильных групп составляет 0,000024-0,000073 г-экв на 1 г полимера, молекулярная масса находится в пределах от 1000000-3000000. Способ получения этой соли заключается в том, что к водному раствору полиакриловой кислоты приливают водный раствор ацетата лития, реакционную смесь перемешивают 10 мин, затем приливают водный раствор ацетата меди, перемешивают 100 мин, полученный раствор высушивают в вакууме при температуре не выше 50°C. Неполная двойная литиево-медная соль полиакриловой кислоты предлагается в качестве кровоостанавливающего средства, в виде водных растворов в соотношении 1-5 г основного вещества на 100 мл воды (1-5%) и это средство обладает высоким антимикробным и противогрибковым действиями при наружном применении. 3 н.п. ф-лы, 5 пр., 1 табл.
Изобретение относится к созданию новых химических соединений, которые могут быть использованы в медицинской практике в качестве гемостатических средств местного действия, например при хирургических операциях, для остановки кровотечения при травматических ранах, в стоматологии и т.д.
На основе полиакриловой кислоты (ПАК), обладающей некоторым кровоостанавливающим действием за счет образования с белками крови интерполимерных комплексов (сгустков), созданы эффективные гемостатики, такие как феракрил (SU 698622), аргакрил (RU 2220982) и циакрил (RU 2314815), являющиеся ее неполными металлическими солями, соответственно, железа, серебра, цинка, а также гемостатические средства на основе неполных солей лития (RU 2424813), натрия (RU 2428990), калия (RU 2426546), рубидия (RU 2424814), цезия (RU 2428989) и двойной неполной соли лития и цинка - лицикрил (RU 2424813). При использовании некоторых металлических солей ПАК в качестве кровоостанавливающего средства также наблюдается антисептический эффект и регенерация поврежденных тканей, например, аргакрил обладает очень сильным антисептическим действием, несколько более слабыми действиями обладают феракрил и циакрил, а также лицикрил. Создание кровоостанавливающих антисептических средств имеет очень большое значение, поскольку очень часто кровотечения осложняются инфекционными заражениями, а терапевтический эффект антибиотиков в силу резистентности к ним патогенной микрофлоры проявляется весьма слабо.
Поэтому технической задачей данного изобретения является разработка новых гемостатиков на основе ПАК, обладающих значительной антимикробной активностью.
Решение этой задачи достигается следующим образом: В качестве препарата, обладающего указанными свойствами предложена новая неполная двойная литиево-медная соль полиакриловой кислоты (ликуприл), отвечающая общей формуле: (-CH2CHCOOH-)n(-CH2CHCOOLi-)m(-CH2CHCOOCu0.5)к, где n=318871-956613; m=96136-288408, к=24573-73718, содержание Li и Си составляет 4.43-4.46 и 3.93-4.10 0,00034-0,00101 г-ат и 0.00029-0.00093 г-ат, соответственно, а содержание карбоксильных групп составляет 0,000024-0,000073 г-экв на 1 г полимера, молекулярная масса находится в пределах от 1000000-3000000.
Неполная двойная литиево-медная соль полиакриловой кислоты (ликуприл) получается взаимодействием водных растворов ПАК с рассчитанными количествами сначала ацетата лития, а затем через 10 минут ацетата меди при комнатной температуре. Реакционную смесь подвергают вакуумной сушке при температуре не выше 50°C. Готовый ликуприл представляет собой полупрозрачные пластины полимера синего цвета.
Кровоостанавливающая способность ликуприла была испытана по стандартной методике остановки кровотечения на кроликах породы "Шиншилла" на примере искусственной раны печени с равномерным нанесением водного раствора ликуприла в концентрациях 1, 2 и 5%.
Исследована антимикробная активность ликуприла как для грамположительных, так и для грамотрицательных бактерий, а также его влияние на грибковую инфекцию:
1. Экспериментально установлено, что ликуприл в виде 1-5% водного раствора проявляет высокий гемостатический эффект, превосходящий таковой при использовании феракрила, аргакрила и циакрила,
2. Ликуприл обладает бактерицидным, фунгицидным, бактериостатическим, фунгистатическим действиями.
Следующие примеры иллюстрируют изобретение.
Пример 1. Синтез неполной двойной литиево-медной соли полиакриловой кислоты (ПАК)
10.0 г ПАК с молекулярной массой 1000000-3000000 растворяют при перемешивании в 250 мл дистиллированной воды. К раствору прибавляют при перемешивании при комнатной температуре водный раствор 5.18 г ацетата лития в 10 мл воды (что теоретически соответствует содержанию 5% лития в целевом продукте). Реакционную смесь перемешивают 10 минут, затем к ней прибавляют водный раствор 1.68 г ацетата меди в 100 мл воды (что теоретически соответствует содержанию 4% меди в целевом продукте), перемешивают еще 100 минут. Полученный раствор высушивают в вакууме при температуре не выше 50°C. Выход твердой субстанции в виде синих пластин 15 г практически количественный.
Пример 2. Влияние неполной двойной литиево-медной соли полиакриловой кислоты (ПАК) на остановку кровотечения
Изучение влияния гемостатического эффекта неполной двойной литиево-медной соли полиакриловой кислоты (ПАК) проводили в лабораторных условиях на кроликах породы "Шиншилла" массой 3-4 кг под тиопенталовым наркозом (6-8 мл 1,0% раствора внутривенно, а затем до 6-10 мл 1,5% раствора внутрибрюшинно). Выполняли лапаротомию, используя продольный разрез по белой линии живота. В рану выводили кишечник, ограничивая его салфетками, смоченными теплым физиологическим раствором, и переднюю поверхность печени. С помощью специального приспособления-ограничителя острой бритвой наносили поверхностную рану печени около 1,5 см2 и глубиной около 0,3 см. Остановку паренхиматозного кровотечения выполняли путем равномерного нанесения 1% водного раствора неполной двойной литиево-медной соли полиакриловой кислоты (ПАК) в дозе соответственно 6,7 мг/см2.
В качестве контроля использовали остановку кровотечения путем плотного прижатия к раневой поверхности тампона из марлевой салфетки. Остановка кровотечения происходила в контроле за 264±15 секунд. При аппликации неполной двойной литиево-медной соли полиакриловой кислоты (ПАК) в дозе 6,7 мг/см2 - за 155±32 секунд.
Пример 3. Влияние неполной двойной литиево-медной соли полиакриловой кислоты (ПАК) на остановку кровотечений
Изучение влияния гемостатического эффекта неполной двойной литиево-медной соли полиакриловой кислоты (ПАК) проводили в лабораторных условиях на кроликах породы "Шиншилла" массой 3-4 кг под тиопенталовым наркозом (6-8 мл 1,0% раствора внутривенно, а затем до 6-10 мл 1,5% раствора внутрибрюшинно). Выполняли лапаротомию, используя продольный разрез по белой линии живота. В рану выводили кишечник, ограничивая его салфетками, смоченными теплым физиологическим раствором, и переднюю поверхность печени. С помощью специального приспособления-ограничителя острой бритвой наносили поверхностную рану печени около 1,5 см2 и глубиной около 0,3 см. Остановку паренхиматозного кровотечения выполняли путем равномерного нанесения 2% водного раствора неполной двойной литиево-медной соли полиакриловой кислоты (ПАК) в дозе соответственно 13,4 мг/см2.
В качестве контроля использовали остановку кровотечения путем плотного прижатия к раневой поверхности тампона из марлевой салфетки. Остановка кровотечения происходила в контроле за 264±15 секунд. При аппликации неполной двойной литиево-медной соли полиакриловой кислоты (ПАК) в дозе 13,4 мг/см2 - за 134±19 секунд.
Пример 4. Влияние неполной двойной литиево-медной соли полиакриловой кислоты (ПАК) на остановку кровотечений
Изучение влияния гемостатического эффекта неполной двойной литиево-медной соли полиакриловой кислоты (ПАК) проводили в лабораторных условиях на кроликах породы "Шиншилла" массой 3-4 кг под тиопенталовым наркозом (6-8 мл 1,0% раствора внутривенно, а затем до 6-10 мл 1,5% раствора внутрибрюшинно). Выполняли лапаротомию, используя продольный разрез по белой линии живота. В рану выводили кишечник, ограничивая его салфетками, смоченными теплым физиологическим раствором; и переднюю поверхность печени. С помощью специального приспособления-ограничителя острой бритвой наносили поверхностную рану печени около 1,5 см2 и глубиной около 0,3 см. Остановку паренхиматозного кровотечения выполняли путем равномерного нанесения 5% водного раствора неполной двойной литиево-медной соли полиакриловой кислоты (ПАК) в дозе соответственно 33,5 мг/см2.
В качестве контроля использовали остановку кровотечения путем плотного прижатия к раневой поверхности тампона из марлевой салфетки. Остановка кровотечения происходила в контроле за 264±15 секунд. При аппликации неполной двойной литиево-медной соли полиакриловой кислоты (ПАК) в дозе 33,5 мг/см2 - за 146±13 секунд.
Пример 5. Влияние неполной двойной литиево-медной соли полиакриловой кислоты (ПАК) на грамположительную, грамотрицательную и грибковую инфекции.
В качестве тест-штаммов были использованы эталонные культуры микроорганизмов, рекомендованные ГФХII для определения антимикробного действия препаратов, а также свежевыделенные клинические тест-штаммы грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов.
Проверку бактериостатического и биоцидного действия проводили в соответствии с требованиями «Руководства по экспериментальному (доклиническому) изучению лекарственных средств» [1] и Государственная фармакопея [2]. Для приготовления микробных взвесей (суспензий) использовали 20 часовые агаровые культуры тест-штаммов микроорганизмов. Культуры выращивали на слабо-щелочном агаре. Суспензии денситометрически (денситометр Densimat Bio Merieux) доводили до плотности 0,5 по стандарту McFarland (содержащего приблизительно 1,5×108 КОЕ/мл). Из полученной микробной взвеси готовили серию последовательных разведений 1:10 до концентрации 1,5×106 КОЕ/мл. Специфическую антимикробную активность полиметаллоакрилатов изучали стандартным методом серийных разведений в жидких питательных средах (МПБ, кандиды - бульон Сабуро). Перед использованием препараты растворяли в стерильной дистиллированной воде из расчета исходной рабочей концентрации 5%, 2%, 1% и готовили промежуточные разведения 1:10. Различные разведения (количества) исследуемых препаратов вносили в количестве 1 мл в пробирки с соответствующей питательной средой в двух повторностях. Микробные нагрузки вносили в объеме 0,1 мл во все пробирки, включая контрольные. Инкубировали в термостате бактерии 24 часа, дрожжи 48 часов. Контрольными служили пробирки, не содержащие испытуемых образцов. Учет результатов проводили сначала визуально; определяя наличие или отсутствие роста в среде, содержащей различные концентрации исследуемого соединения. Последняя пробирка ряда с задержкой роста (прозрачный бульон) соответствует минимальной ингибирующей (бактериостатической) концентрации препарата в отношении данного штамма. После оптимального для каждого микробного вида срока инкубации посевов из всех прозрачных пробирок делали высевы на плотные питательные среды (агар Мюллер-Хинтона, Сабуро) для определения жизнеспособности клеток. Отмечали наименьшую концентрацию вещества в пробирке, высев из которой не дал роста. Эту концентрацию принимали за минимальную бактерицидную. Результаты представлены в Таблице 1. Антимикробная активность препарата ликуприл. Примечание: (-) - рост тест-штаммов микроорганизмов не обнаружен, (+) - рост тест-штаммов микроорганизмов обнаружен, (+-) - слабый рост.
Бактерицидным действием (МБК) в 100% случаев обладает неполная двойная литиево-медная соль полиакриловой кислоты (ПАК) - 5% раствор и его разведение 1:10 (0,5%), 2% и 1%; фунгицидным - 5% и 2% растворы, бактериостатическим (МИК) в 100% случаев - 5% раствор и его разведение 1:10 (0,5%), 2% и 1% растворы, фунгистатическим действием - 5%, 2% растворы.
Источники информации
1. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / Под общей редакцией Р.У. Хабриева. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: 2005.
2. Государственная фармакопея. - XII изд. Ч. 1. - М.: Научный центр экспертизы средств медицинского применения, 2007. - 697 с.
1. Неполная двойная литиево-медная соль полиакриловой кислоты, характеризующаяся тем, что соответствует формуле: (-CH2CHCOOH-)n(-CH2CHCOOLi-)m(-CH2CHCOOCu0.5)к, где n=318871-956613; m=96136-288408, к=24573-73718, содержание Li и Cu составляет 4.43-4.46 и 3.93-4.10 0,00034-0,00101 г-ат и 0.00029-0.00093 г-ат, соответственно, а содержание карбоксильных групп составляет 0,000024-0,000073 г-экв на 1 г полимера, молекулярная масса находится в пределах от 1000000-3000000.
2. Способ получения соединения по п. 1, характеризующийся тем, что к водному раствору полиакриловой кислоты при комнатной температуре приливают водный раствор ацетата лития, реакционную смесь перемешивают 10 мин, затем приливают водный раствор ацетата меди, перемешивают 100 мин, полученный раствор высушивают в вакууме при температуре не выше 50°C.
3. Средство, обладающее эффективным гемостатическим действием и одновременно высокими бактерицидным; фунгицидным, бактериостатическим и фунгистатическим действиями при наружном применении, характеризующееся тем, что содержит соединение по п. 1 и выполнено в виде растворов в воде при соотношении 1-5 г основного вещества на 100 мл воды (1-5%)