способ получения ранозаживляющего и остеопластического средства

Формула изобретения

Способ получения ранозаживляющего и остеопластического средства, включающий смешивание гидроксиапатита и органической основы, отличающийся тем, что используют коллоидный раствор гидроксиапатита с концентрацией 1,4-2,8% по гидроксиапатиту, а в качестве органической основы используют глицераты кремния, при этом соотношение коллоидный раствор гидроксиапатитатлицераты кремния равно 1:(1,1-1,5).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, в частности к средствам, используемым для заживления ран различной этиологии.

Известен способ получения средства для стимуляции роста костной ткани, представляющего собой водную пасту гидроксиапатита с концентрацией 18-36% и размером микрочастиц 0,015-0,06 мкм (патент РФ №2077329, МПК А 61 К 33/06, 1997 год). Способ заключается в следующем: в водную суспензию оксида кальция добавляют ортофосфорную кислоту при перемешивании, для получения концентрированной пасты суспензию уплотняют в центрифуге в течение 20-30 минут, пасту прогревают на водяной бане в течение 3 часов и оставляют на 10-12 часов для охлаждения и седиментации гидроксиапатита. Средство, полученное известным способом, обладает фармакологическим действием за счет непосредственной стимуляции роста клеток костной ткани и характеризуется отсутствием отрицательных побочных эффектов.

Но недостатками являются: ограниченное применение пастообразного средства (только для лечения костных ран), а также недостаточная ранозаживляющая активность, обусловленная составом, поскольку гидроксиапатит активирует в основном репаративной остеогенез.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения гемостатического, ранозаживляющего и остеопластического средства, состоящего из коллагена, гидроксиапатита и лекарственного вещества (патент РФ №2091083, МПК A 61 L 15/32, 1997 год) (прототип). Способ осуществляют путем смешения раствора коллагена, кальцийфосфатного материала, представляющего смесь порошков гидроксиапатита и трикальцийфосфата, и спеченных (керамических) гранул из гидроксиапатита. Средство, полученное известным способом, обладает высокой гемостатической активностью, улучшенными ранозаживляющими и остеопластическими свойствами и может быть использовано для заживления ран различной этиологии.

Однако недостатком способа является использование в качестве исходных реагентов порошка и керамических гранул гидроксиапатита размером 0,2-2 мм, что недостаточно активно стимулирует пролиферацию клеток костной ткани (остеобластов).

Таким образом, перед авторами стояла задача разработать способ получения удобного в применении, высокоэффективного ранозаживляющего и остеопластического средства для заживления ран различной этиологии. При этом средство должно иметь мягкую консистенцию, легко наноситься на раневую поверхность, хорошо фиксироваться, заполнять дефекты и сохранять заданную форму для удобства применения, а также легко удаляться в случае необходимости.

Поставленная задача решена в способе получения ранозаживляющего и остеопластического средства путем смешивания гидроксиапатита и органической основы, в котором используют коллоидный раствор гидроксиапатита с концентрацией 1,4-2,8% по основному веществу, а в качестве органической основы - глицераты кремния, при этом массовое соотношение коллоидный раствор гидроксиапатита:глицераты кремния равно 1:(1,1-1,5).

В настоящее время неизвестен способ получения ранозаживляющего и остеопластического средства, в котором в качестве исходных реагентов используют коллоидный раствор гидроксиапатита определенного состава и глицераты кремния в заявленном соотношении.

Использование в предлагаемом способе коллоидного раствора гидроксиапатита позволяет значительно повысить (за счет использование взвеси микрочастиц гидроксиапатита) его активность, которая особенно проявляется при взаимодействии с глицератами кремния. Это объясняется тем, что глицераты кремния обладают высокой транскутанной активностью, а также содержат эссенциальный кремний, оказывающий дополнительное положительное воздействие на все виды тканей (костные, кожные и др.), способствуя протекающим в них пролиферативно-репаративным процессам. Можно полагать, что активные молекулы гидроксиапатита в основном распределены в дисперсионной среде и при взаимодействии с низкомолекулярными глицератами кремния, не подвергшимися гидролизу и конденсации и не включенными в пространственную сетку геля (дисперсионную фазу), обеспечивают его повышенную транскутанную и остеопластическую активность.

Использование водного коллоидного раствора гидроксиапатита определенной концентрации объясняется следующими причинами. При концентрации менее чем 1,4% наблюдается снижение ранозаживляющей активности; при концентрации более чем 2,8% гель становится более плотным и хуже наносится на раневую поверхность.

В способе в качестве исходного реагента используют глицераты кремния, состав которых (в избытке глицерина) отвечает формуле Si(С₃Н₇O ₃)₄·хС₃ Н₈О₃, где 3 х 10 (патент РФ №2255939, МПК C 07 F 7/04, 2005 год). Глицераты кремния обладают транскутанной проводимостью медикаментозных средств и при взаимодействии с активной формой гидроксиалатита обеспечивают получение гелеобразной субстанции, проявляющей высокую ранозаживляющую и остеопластическую способность.

Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом. Берут глицераты кремния (представляющие собой коллоидный раствор глицератов кремния в глицерине), состав которых отвечает формуле Si(С ₃Н₇O₃) ₄·хС₃Н₈ О₃, где 3 х 10, и добавляют коллоидный раствор гидроксиапатита с размером частиц 0,01-0,005 мкм и концентрацией 1,4-2,8% по основному веществу при соотношение коллоидный раствор гидроксиапатита:глицераты кремния, равном 1:(1,1-1,5). Коллоидный раствор гидроксиапатита получен путем смешивания гидроксида кальция и фосфорной кислоты, декантирования осветвленного верхнего слоя до концентрации основного вещества в маточнике 1,4-2,8%. Глицераты кремния и коллоидный раствор гидроксиапатита тщательно перемешивают при температуре 75-80°С в течение 50-60 мин. Получают полупрозрачный гель, аттестацию которого проводят химико-аналитическими методами. Содержание кремния в геле определяют методом атомно-эмиссионой спектрофотометрии.

Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Берут 59,35 г глицератов кремния состава Si(C₃H₇O ₃)₄·6С₃ Н₈О₃ и добавляют 40,65 г коллоидного раствора гидроксиапатита состава Са ₅(PO₄)₃ОН с размером частиц 0,005 мкм и концентрацией 1,4% по основному веществу. При этом массовое соотношение коллоидный раствор гидроксиапатита:глицераты кремния равно 1:1,5. Смесь тщательно перемешивают при температуре 75°С в течение 60 мин. Получают 100 г полупрозрачного геля (выход готового продукта 100%). По данным химического анализа содержание гидроксиапатита составляет 0,55%; содержание кремния - 1,73%. Вычислено,%: Са₅(PO ₄)₃ОН 0,57; Si 1,76.

Пример 2. Берут 53,34 г глицератов кремния состава Si(С ₃Н₇O₃) ₄·6С₃Н₈ O₃ и добавляют 46,66 г коллоидного раствора гидроксиалатита состава Са₅(PO ₄)₃ОН с размером частиц 0,01 мкм и концентрацией 2,8% по гидроксиапатиту. При этом массовое соотношение коллоидный раствор гидроксиапатита:глицераты кремния равно 1:1,1. Смесь тщательно перемешивают при температуре 80°С в течение 50 мин. Получают 100 г полупрозрачного геля (выход готового продукта 100%). По данным химического анализа содержание гидроксиапатита составляет 1,29%; содержание кремния - 1,52%. Вычислено,%: Са ₅(PO₄)₃ОН 1,31; Si 1,58.

Полученное в форме полупрозрачного геля предлагаемым способом средство для заживления ран было исследовано на острую и хроническую токсичность.

Острая токсичность средства исследовалась на двух видах животных обоего пола: мышах массой 18-20 г, белых крысах массой 180-200 г. При этом 40%-ную суспензию гелеобразного средства вводили внутрь через зонд в максимальных объемах для мышей 0,5 мл, для крыс 4 мл. Выявить LD ₅₀ не удалось.

Хроническая токсичность оценивалась в течение 90 дней. Исследования проводились на трех видах животных: белые крысы, морские свинки и кролики. Местнораздражающие действие на кожу, слизистые ротовой полости и роговицы глаза оценивали на морских свинках и кроликах. Сенсибилизирующие свойства оценивали также на морских свинках и кроликах. Оценка состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем, общий анализ крови и биохимическое исследование крови проводились на белых крысах. Отрицательного эффекта выявлено не было.

Противовоспалительное действие изучалось на белых мышах и крысах после создания моделей воспаления. На первом этапе при введении 0,1 мл 1% раствора формалина мышам инплантарно (в подошву) было выявлено снижение отечности лапки мыши после нанесения исследуемого средства на 30-40% (по сравнению с контролем). На втором этапе исследования противовоспалительного и эпителизирующего эффекта при создании термических ожогов у крыс было выявлено, что исследуемое средство сокращает длительность воспалительного процесса на 40% (по сравнению с контролем), улучшает эпителизацию, способствует образованию более эластичной рубцовой ткани.

Ранозаживляющее и остеопластическое действие исследуемого средства также изучалось в эксперименте на костных ранах, искусственно созданных при переломе нижней челюсти и бедренной кости крыс. Использование средства приводило к нормализации заживления костных ран, отличающееся в 1,5-2 раза от контрольного (общепринятый метод). При этом заживление мягких тканей также происходило в более ранние по сравнению с контрольным сроки (˜ на 40%).

Данные клинических исследований по применению средства для заживления ран различной этиологии, полученного предлагаемьм способом, иллюстрируются следующими примерами.

Пример 3. Больной С. находился на стационарном лечении с диагнозом: незаживающая трофическая язва на фоне сахарного диабета. При местном применении исследуемого средства в течение трех дней уменьшилась отечность, появились свежие грануляции, уменьшилась болезненность. Впоследствии произошла полная эпителизация раневой поверхности.

Пример 4. Больной И. был прооперирован по поводу абсцесса предплечья. После оперативного вмешательства в течение четырех суток на раневую поверхность наносили исследуемое средство. На четвертые сутки произошло заживление раневой поверхности.

Пример 5. Больной П. перенес аппендэктомию. На пятые сутки после операции наблюдалось расхождение швов на фоне воспалительного процесса. После повторного иссечения и ушивания было использовано местно исследуемое средство. На шестые сутки сформировалась эластичная рубцовая ткань.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить удобное в применении средство для заживления ран различной этиологии, которое проявляет высокую ранозаживляющую и остеопластическую активность при низких концентрациях гидроксиапатита (0,55-1,29%) за счет его коллоидного состояния, а также за счет транскутанной активности глицератов кремния, оказывающих, кроме того, дополнительное положительное воздействие на все виды тканей за счет эссенциальности кремния, стимулирующего протекающие в тканях пролиферативно-репаративные процессы.