Разработка состава и технологии ранозаживляющего биопрепарата в виде геля Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

СОВРЕМЕННЫЕ АСПЕКТЫ РАЗРАБОТКИ

И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СОСТАВА И ТЕХНОЛОГИИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМ

УДК 615.451.3:576.8 © Коллектив авторов, 2016

Г.В. Аюпова, К.А. Лукманова, А.А. Федотова, В.А. Катаев, Л.А. Валеева РАЗРАБОТКА СОСТАВА И ТЕХНОЛОГИИ РАНОЗАЖИВЛЯЮЩЕГО БИОПРЕПАРАТА В ВИДЕ ГЕЛЯ

ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Уфа

Отличительным свойством гелей, используемых в качестве основ для мазей, является их гидрофильный характер, что позволяет использовать гели для иммобилизации биологически активных веществ, проявляющих свои специфические фармакологические свойства исключительно в водной среде.

В последнее время все больший интерес представляют разработки лекарственных форм на основе коллагена. Перспективным для применения в гинекологической практике является уксусно-кислый раствор коллагена.

В статье представлены результаты исследования состава и технологии ранозаживляющего биопрепарата в виде геля. Исследована технологическая, физическая и микробиологическая стабильность экспериментальных композиций. Разработана технологическая схема производства гелей с бактиспорином. Изучена антимикробная активность исследуемых образцов гелей к тестовым микроорганизмам. Антимикробное действие экспериментальных композиций мы определяли в соответствии с ГФ XII издания. Изучение фармакологической активности в сравнении с мазью «Левомеколь» позволяют сделать выводы о наличии ранозаживляющего эффекта биопрепарата в виде геля.

Ключевые слова: Bacillus subtilis, гели, ранозаживляющая активность.

G.V. Ayupova, K.A. Lukmanova, A.A. Fedotova, V.A. Kataev, L.A. Valeeva DEVELOPMENT OF COMPOSITION AND TECHNOLOGY OF WOUND-HEALING BIOLOGICAL PRODUCT IN A GEL FORM

A distinctive feature of gels, used as bases for ointments, is their hydrophilic nature. This allows to use them for immobilization of biologically active substances that reveal specific pharmacological properties only in the aquatic medium.

Recently there has been an increasing interest for the development of dosage forms on the basis of collagen. Acetic solution of collagen seems to be promising for application in gynecological practice.

The paper presents the results of the study of composition and technology of wound-healing biological product in a gel form. Technological, physical and microbiological stability of the experimental compositions has been studied. Technological production scheme of gels with bactisporin has been developed. Antimicrobial activity of gel samples has been studied. Antimicrobial action of experimental compositions was determined in accordance with State Pharmacopoeia, XIIth edition. The results of comparative research with unguent of Levomekol allow to draw conclusions about the presence of wound-healing effect of a biological product in the form of a gel.

Key words: Bacillus subtilis, gels, wound-healing activity.

Среди мягких лекарственных форм в зависимости от консистентных свойств выделяют собственно мази, кремы, гели, линименты и пасты. Отличительным свойством гелей, используемых в качестве основ для мазей, является их гидрофильный характер [3], что позволяет использовать гели для иммобилизации биологически активных веществ, проявляющих свои специфические фармакологические свойства исключительно в водной среде. Гели имеют высокий выход продукта при низких концентрациях вспомогательных структурообразующих компонентов и не требуют сложного технологического оборудования при изготовлении, что способствует относительно низкой себестоимости конечного продукта. Гели обладают высокой осмотической активностью и имеют биофармацевтические преимущества, в частности высокую биодоступность, связанную со значительной биоадгезией. Также это дает возможность

пролонгирования действия лекарственных препаратов.

В последнее время все больший интерес представляют разработки лекарственных форм на основе коллагена. Перспективным для применения в гинекологической практике является уксусно-кислый раствор коллагена (УРК) [1]. Это связано с его высокой загущающей и набухающей способностью, а также кислой средой, которая способствует поддержанию нормального pH в месте воспаления, восстановлению метаболических процессов, замедлению деятельности микроорганизмов и созданию благоприятных условий для рано-заживления.

Целью нашей работы была разработка состава и технологии ранозаживляющего биопрепарата в виде геля. Материал и методы Для исследований были взяты гели уксуснокислого раствора коллагена 2% (УРК),

карбопола 1%, натрий карбоксиметилцеллю-лозы 5% (КаКМЦ), сополимера стирола с ма-леиновым ангидридом 1% (ССМА). В качестве вспомогательных веществ, улучшающих вязкопластичные и адгезионные свойства гелей, использовали глицерин и димексид. Все полученные гели обладают гидрофильными свойствами. Действующим началом является бактиспорин, представляющий собой биомас-

Физическую совместимость компонентов исследуемых гелей изучали известным методом центрифугирования при 3000 об/мин в течение 5 минут после выдерживания образцов в течение 24 часов при различных температурах возможных в рамках технологических процессов на производстве, при хранении и медицинском применении: 20±2°С, 5±2°С, 40±2°С. В процессе хранения оценивали совместимость гелеобразователей с бактиспорином по органолептическим показателям, отсутствию расслаивания и содержанию живых микробных клеток в 1 мл геля (КОЕ/мл).

Специфическую активность биопрепарата «Бактиспорин» оценивали в отношении патогенных и условно-патогенных бактерий на известных тест-штаммах. Влияние биопрепарата в виде геля на заживление ожоговых ран животных изучали в сравнении с известным ранозаживляющим препаратом «Левомеколь».

Результаты и обсуждение

Для получения качественного готового продукта необходимо, чтобы в течение всего технологического процесса исследуемые ге-

На следующем этапе исследования нами была разработана технологическая схема производства геля с бактиспорином (рисунок).

В результате исследования антагонистической активности биопрепарата на ге-левой основе выявлена активность геля с

су антагонистически активного штамма бактерий Bacillus subtilis 3Н, обладающего анти-микотической активностью в отношении гри-бов-дерматофитов [4], или штамма Bacillus subtilis 11В, выделенного из природного материала и подавляющего широкий спектр условно-патогенных, патогенных бактерий и грибов [2]. Составы исследуемых гелей представлены в табл. 1.

Таблица 1

левые композиции с бактиспорином были стабильными с химической и физической точек зрения. Гели являются структурированными системами, стабильность которых зависит от многих факторов, в частности от температуры и механических воздействий.

Введение бактиспорина в состав геля может повлиять на физическую стабильность композиции. Результаты исследований стабильности в зависимости от соотношения компонентов композиций № 1-4 (табл. 1) методом центрифугирования показали, что гели обладают агрегативной устойчивостью как после приготовления, так и после 24 часов хранения в различных условиях. На основании этого можно сделать вывод о технологической совместимости компонентов и стабильности гелей.

Следующим направлением изучения стабильности ранозаживляющего биопрепарата в виде геля стало определение содержания живых микробных клеток в исследуемом геле. Как следует из данных, приведенных в табл. 2, микробиологическая стабильность характерна для всех составов.

Таблица 2

бактиспорином в отношении тест-штаммов

St. aureus, Proteus sp., Candida albicans (табл. 3).

Исследования на лабораторных животных показали отсутствие раздражающего и местного аллергизирующего действия.

Исследуемые составы

Компоненты, % Основа, №

1 2 3 4

Бактиспорин108 -109 КОЕ/мл 5,0 5,0 5,0 5,0

Глицерин 5,0 5,0 5,0 5,0

Димексид 5,0 5,0 5,0 5,0

УРК 2% 85,0 - - -

раствор карбопола 1% - 85,0 - -

раствор №КМЦ 5% - - 85,0 -

раствор ССМА 1% - - - 85,0

Стабильность бактиспорина в препарате

N° состава Содержание живых микробных клеток КОЕ/мл Bacillus subtilis 3Н или Bacillus subtilis 11В в геле

после приготовления в процессе хранения при 8±3 оС через

1 месяц 6 месяцев 12 месяцев 18 месяцев

1 1,78x10 8 1,65x10 8 1,42x10 8 1,56x10 8 1,46x10 8

2 1,75x10 8 1,68x10 8 1,58x10 8 1,54x10 8 1,45x10 8

3 1,82x10 8 1,72x10 8 1,64x10 8 1,58x10 8 1,51x10 8

4 1,8 x10 8 1,64x10 8 1,58x10 8 1,51x10 8 1,42x10 8

Таблица 3

Антагонистическая активность биопрепарата на гелевой основе в отношении патогенных и условно-патогенных тест-штаммов

Тест-штамм Зона задержки роста тест-штаммов, мм

после приготовления через три месяца х ранения при 8±3 оС

Состав 1 Состав 2 Состав 3 Состав 4

St. aureus «Никифоров» 19±1 18±2 19±1 21±1 20±1

St. aureus «Филиппов» 17±1 20±2 18±2 20±2 19±2

Proteus mirabilis 17±1 17±2 18±2 17±2 17±2

Proteus vulgaris 18±2 20±2 19±2 19±2 19±2

Candida albicans 31±1 28±2 31±1 27±2 26±2

На модели экспериментальных ран белых крыс изучена ранозаживляющая активность биопрепарата в виде геля. Животные весом 160-180 г были разделены на 4 группы по 6 крыс. Животным наносили ожоговую травму: крыс первой группы лечили левоме-колем (препарат сравнения), вторую группу животных лечили биопрепаратом в виде геля, третью - только гелевой основой без биопрепарата. Четвертая группа животных (кон-

трольная) не получала лечение. Со следующего дня после ожога гель-пробиотик и препарат сравнения наносили равномерным тонким слоем на ожоговую рану один раз в сутки. Сроки заживления ран крыс второй группы были достоверно короче, чем в группе сравнения и в контрольной группе (табл. 4). Наибольшая ранозаживляющая активность выявлена при применении ранозаживляющего биопрепарата в виде геля.

Таблица 4

Результаты заживления ожоговых ран у крыс

Группа животных Препарат Исходный размер раны, % Площадь раны в % к исходному ее размеру

16-е сутки 24-е сутки 32-е сутки

Первая Левомеколь мазь 100 63,3±3,5* 33±1,3* 0

Вторая Биопрепарат гель 100 42,9±0,2* 12±1,4* ** 0

Третья Гелевая основа 100 54,7±0,4** 23,3±3,5* 0

Четвертая Контроль 100 70,7±2,5* 40,0±2,6* 21,1±1,7*

* Различие с контролем статистики значимо. ** Различие с группой сравнения. *** Различие со второй группой.

Выводы

Разработаны состав и технология рано-заживляющего биопрепарата в виде геля. Проведенные исследования показали, что гелевые композиции с бактиспорином стабильны фи-

зически, технологически и микробиологически. Гелевая форма бактиспорина стабильна при хранении, легко наносится на пораженные участки и раны, не нарушает газообмен кожи, легко высвобождает действующее начало.

Сведения об авторах статьи: Аюпова Гульнара Вазыховна - к.фарм.н., доцент кафедры послевузовского и дополнительного профессионального фармацевтического образования ИДПО ФГБОУ ВО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450008, г. Уфа, ул. Ленина, 3. E-mail: ayupova2007@mail.ru.

Лукманова Клара Абдулловна - д.м.н., профессор кафедры фармакологии N° 2 ФГБОУ ВО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450008, г. Уфа, ул. Ленина, 3. E-mail: bsmu.pharmacology2@yandex.ru.

Федотова Анастасия Анатольевна - к.фарм.н., доцент кафедры послевузовского и дополнительного профессионального фармацевтического образования ИДПО ФГБОУ ВО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450008, г. Уфа, ул. Ленина, 3. E-mail: fedotovabgmu@mail.ru.

Катаев Валерий Алексеевич - д.фарм.н., профессор, зав. кафедрой послевузовского и дополнительного профессионального фармацевтического образования ФГБОУ ВО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450008, г. Уфа, ул. Ленина, 3. E-mail: centreles@mail.ru.

Валеева Лилия Анваровна - д.м.н., профессор, зав. кафедрой фармакологии № 2 ФГБОУ ВО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450008, г. Уфа, ул. Ленина, 3. E-mail: bsmu.pharmacology2@yandex.ru.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ранозаживляющий биопрепарат в виде геля / К.А. Лукманова [и др.] // Патент № 2322996 от 27.04.08 РФ

2. Байгузина, Ф.А. Штамм бактерий Bacillus subtilis 11В, обладающий широким спектром антагонистической активности - основа новых биопрепаратов / Ф.А. Байгузина, Т.П. Кузнецова, С.Н. Байгузина // Материалы Всероссийской научной конференции «Медицинские иммунобиологические препараты XXI века: разработка, производство и применение». - Уфа, 2005. - Ч.1. - С. 138-139.

3. Технология мягких лекарственных форм: учебное пособие /под ред. Л.Г. Марченко. - СПб.: Спец. лит., 2004. - С.22-33.

4. Мухамадеева, О.Р. Антимикотическая активность препарата пробиотика «Бактиспорин» in vitro и его использование в комплексном лечении зооантропонозной трихофитии: автореф. дисс. ... канд. мед. наук. - Уфа, 2005. - 27 с.

УДК 615.4:615.322.07:582.689 © Коллектив авторов, 2016

Г.М. Латыпова, Д.Ф. Иванова, В.А. Катаев, Ф.Х. Кильдияров, Г.Р. Иксанова ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ВЫХОД БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ СЫРЬЯ ПЕРВОЦВЕТА ВЕСЕННЕГО

ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Уфа

В качестве импортозамещающих отечественных сырьевых источников комплекса биологически активных веществ, содержащих полифенольные соединения, органические кислоты и тритерпеновые сапонины, представляют интерес растения рода Primula - первоцвет весенний (лекарственный) (Primula veris L. или P. officinalis (L.) Hill.) и его подвид первоцвет крупночашечный (P. macrocalyx Bunge), широко распространенные на территории Республики Башкортостан. В экспериментальных исследованиях для травы первоцвета весеннего выявлена ангиопротекторная, антиоксидантная, эндотелиопро-текторная, антикоагулянтная активность. Исследованния химического состава и фармакологических свойств травы первоцвета весеннего показали перспективность создания лекарственного средства на ее основе. В данной работе методом математического моделирования изучено влияние технологических факторов на выход биологически активных веществ из сырья первоцвета весеннего. Рассмотрены следующие факторы: соотношение сырье - экстрагент, время экстракции, степень измельчения сырья. Определены значения F-критерия для всех изученных факторов. Установлено их влияние на выход биологически активных веществ из сырья первоцвета весеннего. Определены оптимальные параметры экстракции.

Ключевые слова: первоцвет весенний, полифенольные и тритерпеновые соединения, органические кислоты, технологические факторы, математическое моделирование, параметры экстракции.

G.M. Latypova, D.F. Ivanova, V.A. Kataev, F.Kh. Kildiyarov, G.R.Iksanova EFFECTS OF TECHNOLOGICAL FACTORS ON THE OUTCOME OF BIOLOGICS FROM PRIMULA OFFICINALIS

Plants of Primula genus - Primula veris L. or P. officinalis (L.) Hill.) and its subspecies P. macrocalyx Bunge - are now being used as import-substituting domestic raw materials source for a biologics complex containing polyphenol compounds, organic acids and triterpene saponins. These plants are widely distributed in Bashkortostan Republic. In experimental studies their angioprotec-tive, antioxidant, endothelial protective, anticoagulant, antioxidant activity have been detected. The chemical composition and pharmacological properties of the Primula turned out to be perspective in production of a medicine based on it. The present paper focuses on the effects of technological factors on the outcome of biologics from the Primula officinalis using mathematical modeling. The following factors have been considered: the raw material - extragent ratio, the extraction time, the raw grinding level. The values of F - test for all the factors studied have been determined. Their effects on the outcome of biologics from the Primula have been shown. The optimum parameters of the extraction have been determined.

Key words: Primula veris L. or P. officinalis (L.) Hill.), polyphenol compounds, triterpene compounds, organic acids, technological factors, mathematical modeling, extraction parameters.

Одной из актуальных задач российской фармацевтической науки и практики является создание новых отечественных фармацевтических субстанций и лекарственных средств (ЛС) растительного происхождения и лекар-

ственных растительных препаратов как наиболее эффективных и безопасных. Популярность препаратов природного происхождения в медицинской и фармацевтической практике достаточно высока. За период с 1990