Гель для лечения бактериальных конъюнктивитов (варианты)
Изобретение относится к области медицины, в частности к офтальмологии. Изобретение раскрывает два различных состава геля для лечения бактериальных конъюнктивитов. Состав №1 содержит полигексаметиленгуанидина фосфат, поливиниловый спирт, боратный буфер, натрия хлорид, коллидон VA64 и воду очищенную. Состав №2 содержит полигексаметиленгуанидина фосфат, метилцеллюлозу, боратный буфер, натрия хлорид, коллидон VA64 и воду очищенную. Изобретение обеспечивает нетоксическое и неаллергическое действие при длительном применении. 2 н.п. ф-лы, 9 табл., 3 ил.
Изобретение относится к антибактериальным лекарственным препаратам для наружного применения, в частности к офтальмологическим мягким лекарственным формам.
В настоящее время большую важность в офтальмологии приобретают антимикробные препараты как способ профилактики и лечения инфекционных заболеваний глаза. Бактериальные конъюнктивиты представляют наиболее часто встречающиеся заболевания глаза ввиду большой вариабельности и широкой распространенности штаммов их возбудителей.
Применение безопасного антимикробного вещества с высокой эффективностью представляет только часть решения, остальное остается за созданием рациональной офтальмологической лекарственной формы. В большинстве случаев существует необходимость обеспечения равномерного распределения препарата по всей поверхности конъюнктивального мешка для достижения тотального уничтожения возбудителя, а также увеличения интервалов времени между инстилляциями для сохранения факторов естественной иммунной защиты глаза. Офтальмологическая лекарственная форма должна обеспечивать комфортность при введении в конъюнктивальную полость (требования определенных значений рН и осмотического давления, отсутствия механических включений и реологического оптимума) и быть стерильной. Мягкие лекарственные формы обладают преимуществом перед водными растворами, обеспечивая более существенное пролонгирование терапевтического эффекта за счет высокой вязкости и структурированности. Известны преимущества гидрофильных полимерных основ для глазных мазей перед липофильными: комфортное распространение по роговице, прозрачность, снижение риска микробной контаминации.
Известны составы офтальмологических гелей, предназначенных для лечения бактериальных конъюнктивитов и содержащих микробоцидный агент в качестве основного действующего вещества.
Известны изобретения, в которых для терапии инфекционных заболеваний глаза применяют фторхинолоны, так, патент ЕР 0274714 (МПК А 61 К 9/06, 1997) предлагает гель на основе карбоксиметилцеллюлозы с офлоксацином для лечения глазных инфекций.
В патенте ЕР 1124535 (МПК А 61 К 9/06, 2000) заявлен состав офтальмологического геля, содержащего 0.3% офлоксацина в основе из хитозана.
Общим недостатком указанных решений является наличие выраженных побочных эффектов, аллергенности и резистентных штаммов (Материалы. Морозов В.И., Яковлев Р.А. Фармакотерапия глазных болезней. - М.: - 2001. - 471 с.)
Наиболее близкое к предлагаемому нами решению рассмотрено в патенте ЕР 0056420 МПК (А 61 К 9/06, 1981). В данном изобретении указан состав антибактериального офтальмологического гидрогеля, содержащего 1% гентамицина сульфата, 2-3% поливинилового спирта, вязкость которого модифицирована 1-2% боратного буфера.
Недостатками указанного решения является упомянутое антимикробное вещество, представляющее антибиотик и обладающее рядом нежелательных побочных эффектов: токсичностью, аллергенностью, возможностью развития резистентной микрофлоры при его длительном применении.
Задачей нашего предложения является создание антимикробных составов для лечения бактериального конъюнктивита, не оказывающих аллергизирующего и токсического воздействия, а также не вызывающих развития резистентной микрофлоры при длительном применении.
Применяемый микробоцидный агент, полигексаметиленгуанидина фосфат (ПГМГ фосфат), разрешен к применению в качестве дезинфицирующего средства на территории РФ согласно свидетельству №0044-99/5. Данный антисептик относится к 4 классу токсичности при пероральном введении и накожном нанесении, т.е. не оказывает вредного влияния на человеческий организм. Важным его свойством является способность образовывать полимерную микробоцидную пленку на обрабатываемой поверхности, обеспечивая пролонгированный эффект. Препарат оказывает выраженный микробоцидный эффект на основных возбудителей инфекционных конъюнктивитов и кератитов, наиболее распостраненных среди населения: Pseudomonas, Staphylococcus, Streptococcus, Serratia, Proteus, Enterobacteriaceae, Bacillus.
По данным наших исследований (таблица 1) минимальные ингибирующие концентрации (МИК) полигексаметиленгуанидина фосфата для перечисленных родов микроорганизмов составляет от 3.15 до 400 мкг/мл (0.0003-0.04%). Следовательно, терапевтическая концентрация, превышающая МИК в 5-10 раз, составляет 0.2-0.4%, а с учетом замедленного высвобождения из гелевой основы - 0.6-1.2%.
Выбор гелеобразователя производился путем поэтапного скрининга. На первом этапе оценивали физико-химическую совместимость основы и ПГМГ фосфата и консистенцию геля при различных концентрациях высокомолекулярных веществ. По причине образования осадка были отсеяны карбоксиметилцеллюлоза, альгинат натрия, карбопол (полиакриловая кислота). По критерию хорошей физико-химической совместимости с ПГМГ фосфатом были отобраны поливиниловый спирт (ПВС) марки 9/8, ГОСТ 10779-78 и метилцеллюлозы (МЦ) марки МЦ-20, ТУ-2231-107-05742755-96.
Исходя из оптимальной консистенции, обеспечивающей нормальное каплеобразование при выдавливании геля из тубы, для ПВС была выбрана концентрация 10%, но при дальнейших исследованиях было установлено, что введение боратного буфера позволяет снизить ее до 7-8%. Боратный буфер оказывает структурирующий эффект на растворы ПВС, но возникает опасность высаливающего эффекта. Экспериментально найденная концентрация борной кислоты и тетрабората натрия, не вызывающая необратимую коагуляцию геля и обеспечивающая рН на уровне 7.2-7.4, но увеличивающая вязкость, составила 0.3-0.5%. Оптимальная консистенция геля МЦ достигалась при использовании 2-2.5% сухого вещества. Получаемые гидрогели обладали хорошим каплеобразованием вследствие псевдопластичности и низкой тиксотропности (таблица 2).
На втором этапе исследовали стабильность физико-химических свойств гелей ПГМГ фосфата на различных основах под воздействием термической стерилизации. Для увеличения и сохранения прозрачности гелей в состав было решено вводить фактор сохранения прозрачности - сополимер винилпирролидона с винилацетатом 6:4 (ПВП/ПВА, торговая марка Коллидон VA 64, сертификат BASF) в концентрации 1-2% (таблица 3). Стерилизацию проводили в автоклаве при давлении 1.1 атм и 120°С в течение 15 минут, уменьшение времени стерилизации вызывало недостаточно полное уничтожение микроорганизмов, увеличение - необратимую коагуляцию геля.
Уровень рН, соответствующий значениям для слезной жидкости здорового человека (7.4-7.8), создавался боратным буфером. Введение 0.3-0.5% боратного буфера в гели ПВС и МЦ позволило длительное время поддерживать желаемый уровень рН. Значения рН разработанных составов, измеренные потенциометрически с применением разведения в 5 раз, лежали в пределах 7.2-7.8 и подвергались незначительному изменению в течение 2 лет хранения (таблица 4).
Изоосмотичность геля слезной жидкости создавалась боратным буфером и натрия хлоридом. Осмолярность разработанных составов была определена с применением разведения в 2 раза (с последующим приведением результатов) на программируемом миллиосмометре МТ-5. Температурная депрессия исследуемых препаратов относительно воды очищенной характеризовала их осмотичность в пределах 272-280 мОсм (таблица 4), что соответствует нормотоническому интервалу для глазной среды - 270-310 мОсм.
Таким образом, указанная задача решается тем, что для терапии бактериальных конъюнктивитов разработаны офтальмологические гели состава в мас.%:
Состав №1
Полигексаметиленгуанидина
фосфат 0.6-1.2
Кислота борная 0.25-0.5
Натрия тетраборат 0.02-0.05
Натрия хлорид 0.5-0.7
Поливиниловый спирт 7.0-8.0
Коллидон VА64 1.0-2.0
Вода очищенная До 100.0
или состава в мас.%:
Состав №2
Полигексаметиленгуанидина
фосфат 0.6-1.2
Кислота борная 0.25-0.5
Натрия тетраборат 0.02-0.05
Натрия хлорид 0.5-0.7
Метилцеллюлоза 2.0-2.5
Коллидон VА64 1.0-2.0
Вода очищенная До 100.0
Сочетание указанных компонентов и их соотношение было установлено экспериментальным путем и является оптимальным по результатам физико-химических, фармако-технологических и микробиологических исследований.
Приводим конкретные примеры описания составов.
Пример 1. Гель для лечения бактериального конъюнктивита, содержащий 0.6 г полигексаметиленгуанидина фосфата, 0.25 г кислоты борной, 0.02 г натрия тетрабората, 0.5 г натрия хлорида, 7.0 г поливинилового спирта, 1.0 г коллидона VA64 и 90.6 г воды очищенной. В соответствии с требованиями ГФ-11 к глазным лекарственным формам изготовление геля проводят в асептических условиях. В стерильную подставку наливают 45 г горячей воды очищенной и последовательно растворяют в ней 0.6 г полигексаметиленгуанидина фосфата, 0.25 г борной кислоты, 0.02 г тетрабората натрия, 0.5 г хлорида натрия и 1.0 коллидона VA64. Затем в оставшихся 45.6 мл воды очищенной оставляют для набухания 7.0 г поливинилового спирта при комнатной температуре, по истечении 30 минут добиваются гомогенизации при нагревании и тщательном перемешивании. Растворы смешивают. Стерилизацию проводят насыщенным паром под давлением 1.1 атм при 120°С в течение 15 мин. Остывший гель разливают в стерильные тубы на 3 мл с навинчиваемыми бушонами.
Пример 2. Гель для лечения бактериального конъюнктивита, содержащий 1.2 г полигексаметиленгуанидина фосфата, 0.5 г кислоты борной, 0.05 г натрия тетрабората, 0.7 г натрия хлорида, 8.0 г поливинилового спирта, 2.0 г коллидона VA64 и 87.5 г воды очищенной. Этапы приготовления соответствуют примеру 1.
Пример 3. Гель для лечения бактериального конъюнктивита, содержащий 0.6 г полигексаметиленгуанидина фосфата, 0.25 г кислоты борной, 0.02 г натрия тетрабората, 0.5 г натрия хлорида, 2.0 г метилцеллюлозы, 1.0 г коллидона VA64 и 95.6 г воды очищенной. Изготовление ведут в асептических условиях. В стерильную подставку наливают 47 г горячей воды очищенной и последовательно растворяют в ней 0.6 г полигексаметиленгуанидина фосфата, 0.25 г борной кислоты, 0.02 г тетрабората натрия, 0.5 г хлорида натрия и 1.0 коллидона VA64. Оставшийся объем воды очищенной нагревают до 90°С и оставляют в нем 2 г метилцеллюлозы для набухания на 30 минут. Растворы смешивают и добиваются гомогенизации при интенсивном диспергирования. Стерилизацию проводят насыщенным паром под давлением 1.1 атм при 120°С в течение 15 мин. Остывший гель разливают в стерильные тубы на 3 мл с навинчиваемыми бушонами.
Пример 4. Гель для лечения бактериального конъюнктивита, содержащий 1.2 г полигексаметиленгуанидина фосфата, 0.5 г кислоты борной, 0.05 г натрия тетрабората, 0.7 г натрия хлорида, 8.0 г поливинилового спирта, 2.0 г коллидона VA64 и 87.5 г воды очищенной. Этапы приготовления соответствуют примеру 3.
У предложенных составов были исследованы микробиологическая эффективность, прозрачность, консистенция, биодоступность и фармакологическая безопасность.
Бактерицидный эффект разработанных составов был оценен методом подавления роста стандартных штаммов микроорганизмов при внесении в 10 мл препарата 0.2 мл микробной взвеси 10 7 КОЕ/мл. Таблица 5 показывает, что роста микроорганизмов отмечено не было как при использовании свежеприготовленных препаратов, так и при тестировании гелей, хранившихся в течение 2 лет в естественных условиях.
В ходе хранения составы проверялись на стерильность согласно методике ГФ-11 по отсутствию роста микроорганизмов групп Pseudomonas, Enterobacteriaceae, Staphylococcus. Гели разводили стерильной водой 1:10, растворы пропускали через мембранные фильтрующие установки для микробиологических исследований, фильтры разрезали и помещали на специальные питательные среды: тиогликолевую (группа синегнойной палочки), Сабуро (грибы) и МПА (кокки). В течение 1 недели не было отмечено роста колоний микроорганизмов, что свидетельствует о сохранении стерильности в течение 1 года.
Гели контролировали на прозрачность, наличие механических включений и цветность при свете лампы 40 Вт на черном и белом фоне соответственно. Не было отмечено видимых частиц, опалесценции, препараты не имеют цвета. Препараты являются прозрачными высоковязкими жидкостями.
Высвобождение ПГМГ фосфата было определено методом равновесного диализа через полупроницаемую ацетатцеллюлозную мембрану, пропускающую вещества с молекулярной массой не более 10000. Соли полигуанидина представляют смесь различных по длине полимерных цепей со средней молекулярной массой 10000. Концентрация ПГМГ фосфата в диализной среде определялась методом фотоэлектроколориметрии с цветным реактивом согласно ТУ 2499-001-36748375-97.
Было установлено пролонгирование высвобождения ПГМГ фосфата гелями относительно водного раствора в 2-3 раза (таблица 6), гели ПВС обладают наиболее сильным удерживающим эффектом по сравнению с МЦ, вероятно, ввиду большей структурированности (фиг.3).
Гели представляют собой сложные реологические тела, обладающие структурой, а следовательно, упругими свойствами. Кроме того, различные скорости, вызывающие течение геля, приводят к возникновению различного сопротивления, что характеризует способность системы к течению, изменению формы и образованию слоя. Измерение динамической вязкости гелей проведены на капиллярном вискозиметре ВПЖ-2 с диаметром капилляра 2.1 мм относительно глицерина. Повторное определение проводилось после хранения в течение 1 года в алюминиевых тубах хранения при нормальных условиях. Было отмечено незначительное разжижение гелей при хранении (таблица 7), не отражающееся на потребительных свойствах.
Структурно-механические свойства, характеризующие течение, сохранение формы и внутреннее трение в гелях, оценивались по значениям в определенных интервалах. Результаты измерений на ротационном вискозиметре “Полимер РЭ” представлены в таблице 8 как зависимости 1 напряжения сдвига ((Н/м2) от логарифма градиента скорости сдвига 
(с -1). График 
(log 2D) для составов 1 и 2 обладает слабовыраженной петлей гистерезиса, что говорит о наличии коагуляционной структуры, лабильной при хранении и склонной к разрушению-восстановлению при различных воздействиях. Отсутствие существенных петель на графиках составов свидетельствует о постоянстве их структуры при механическом воздействии или же быстром восстановлении (таблица 8, фиг.1, фиг.2).
Местно-раздражающее действие составов 1 и 2 исследовали на 10 кроликах при введении препаратов в конъюнктивальный мешок в количестве 0.05 мл ежедневно в течение 14 дней. В ходе исследований при помощи щелевой лампы не было обнаружено покраснения, отека или других изменений конъюнктивы.
Токсичность препаратов оценивали на двух видах животных (мыши и крысы чистых линий) при пероральном введении 5 мл крысам и 0.5 мл мышам из расчета по 6 животных на каждый препарат. В течение 2 недель не было зарегистрировано случаев смерти или острого отравления.
Фармакологическая эффективность составов была оценена в опыте лечения привитого бактериального конъюнктивита у кроликов. Эксперимент проводился на 10 белых кроликах, прошедших карантин. Заражение производили выделенной у больных животных культурой Staphylococcus intermediis. Возбудителя выращивали на питательной среде в течение 24 ч, затем готовили микробную взвесь концентрации 105 КОЕ/мл. Контаминацию глаза производили 0.2 мл микробной взвеси методом субконъюнктивального заражения. На 2 сутки у всех животных наблюдали картину острого конъюнктивита с гиперемией и отеком слизистых оболочек глаза и выделением гноя.
Время антибактериальной терапии составило 10 дней. В инифицированный глаз, предварительно очищенный от гноя салфеткой, закладывали по 1-2 капли разработанного состава 2 раза в сутки. Достижение фармакологического эффекта оценивали по исчезновению основных симптомов конъюнктивита: гнойного отделяемого, покраснения и отечности склеры (таблица 9).
Как видно из таблицы 9, улучшение в состоянии больного глаза начинало проявляться на 3-4 сутки, полное излечивание наступало на 6-8 день от начала терапии. Оба состава показывают примерно одинаковую эффективность.
Таким образом, разработанные составы для терапии бактериальных конъюнктивитов обладают:
1) фармакологической безопасностью, проявляющейся в отсутствии раздражающего, аллергического и токсического действия;
2) фармакологической эффективностью при лечении бактериального конъюнктивита;
3) соответствием современным требованиям к качеству офтальмологических гелей.
Формула изобретения
1. Гель для лечения бактериальных конъюнктивитов, содержащий микробоцидный агент, поливиниловый спирт, боратный буфер, воду очищенную, отличающийся тем, что содержит в качестве микробоцидного агента полигексаметиленгуанидина фосфат, хлорид натрия и коллидон VA64 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полигексаметиленгуанидина
фосфат 0,6-1,2
Кислота борная 0,25-0,5
Натрия тетраборат 0,02-0,05
Натрия хлорид 0,5-0,7
Полинивиловый спирт 7,0-8,0
Коллидон VA64 1,0-2,0
Вода очищенная До 100,0
2. Гель для лечения бактериальных конъюнктивитов, содержащий микробоцидный агент, боратный буфер, воду очищенную, отличающийся тем, что содержит в качестве микробоцидного агента полигексаметиленгуанидина фосфат, метилцеллюлозу, хлорид натрия и коллидон VA64 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полигексаметиленгуанидина
фосфат 0,6-1,2
Кислота борная 0,25-0,5
Натрия тетраборат 0,02-0,05
Натрия хлорид 0,5-0,7
Метилцеллюлоза 2,0-2,5
Коллидон VA64 1,0-2,0
Вода очищенная До 100,0
РИСУНКИ
