Медицинский раствор для наружного применения и способ его получения

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности и касается медицинских растворов фуллеренов для наружного применения при лечении кожных заболеваний, ожогов, фурункулеза и пр. Медицинский раствор фуллеренов содержит димексид, в котором растворен, по меньшей мере, один фуллерен и в который после этого добавлена вода для получения требуемой концентрации диметилсульфида. Способ получения указанного раствора заключается в изготовлении фуллеренсодержащей сажи, смешивании ее с димексидом для растворения в нем присутствующих в саже фуллеренов и в последующей фильтрации смеси сажи и указанного концентрата для отделения использованной сажи от раствора смеси фуллеренов в концентрате диметилсульфида. Заявленный медицинский раствор расширяет арсенал средств для наружного применения. 2 н. и 1 з.п. ф-лы.

 

Предлагаемые изобретения относятся к фармакологии и могут быть использованы для создания содержащих фуллерены и воду медицинских растворов, предназначенных для нанесения на больные или поврежденные наружные участки человеческого организма с целью их лечения.

Известны растворы - аналоги фуллеренов в живичном скипидаре, камфорном масле, ментоловом масле и других природных растительных маслах - терпенах (см. патент РФ №2272784, кл. С01В 32/02, B01D 11/02). Некоторые из указанных растворов могут использоваться в медицинских целях для наружного применения, например, раствор с применением ментолового масла (см. http://www.webapteka.ru/drugbase/name3880.html). Недостатками описанных растворов - аналогов являются их крайне ограниченные медицинские применения, что обусловлено особенностями терпенов. Например, токсичность терпенов как таковых отмечена в http://www.forest-culture.narod.ru/HBZ/1968/isaevpdf, а также в «http//flora.org.ua/t7.htm, раздел 7.2. Механизмы токсичной защиты». Кроме этого, все указанные растворы фуллеренов не могут образовывать растворы с водой, так как терпены - природные растительные масла - с водой не смешиваются.

Известен раствор - аналог - водорастворимый комплекс фуллеренов С₆₀ и поливинилпирролидона (см. статью 1, авторы Еропкин М.Ю. и др. «Токсикологическая характеристика фуллерена С₆₀ in vitro - зависимость от агрегатного состояния и клеточной линии», стр.483; см. статью 2, авторы Попов В.А. и др. «Морфофункциональные изменения во внутренних органах экспериментальных животных при внутрибрюшном введении комплекса фуллерена С₆₀ с N-поливинилпирролидоном», стр.484; см. статью 3, авторы Пиотровский Л.Б. и др. «Антиоксидантная активность комплекса С₆₀ с N-поливинилпирролидоном», стр.487 и см. статью 4, авторы Попов В.А. и др. «Эффективность применения фуллерена С₆₀ для лечения ран различной этиологии», стр.487, «Вестник российской военно-медицинской академии», приложение 2, часть II, 2008, №3 (23). Указанный раствор - аналог - водорастворимый комплекс фуллеренов С₆₀ и поливинилпирролидона (далее - водный комплекс С₆₀/ПВП) содержит, как видно из его названия, три компонента: воду, фуллерен С₆₀ и третий компонент - ПВП. Известно, что ПВП применяется в медицине в некоторых единичных случаях:

- как заменитель плазмы крови,

- как средство для дезинтоксикации организма,

- как средство для пролонгации действия некоторых лекарств,

- как связующий материал для изготовления лекарственных препаратов в виде таблеток (см. http://www.chemmarket.info/ru/home/article/1454/).

Отмечены такие медицинские свойства водного комплекса С₆₀/ПВП, как положительные результаты при лечении ран на подопытных животных (см. статью 4) и понижение активности тканевых макрофагов (см. статью 3).

Недостатками описанного раствора-аналога являются следующие:

- ограниченность наружного применения в медицинских целях, что подтверждается крайне малым количеством вышеприведенных примеров применения раствора,

- невозможность обеспечить транспортировку фуллерена С₆₀ внутрь тканей живого организма без хирургического вмешательства,

- большое количество компонентов, образующих раствор,

- ограниченность применения ПВП в медицине.

Известен раствор в диметилсульфоксиде таких фуллеренсодержащих химических соединений, как

N-метил-1 (4-диметиламинофенил)фуллерено-С60-[1,9 с]пирролидин (далее - соединение 1) и

N-метил-1(4-нитрофенил)фуллерено-С60-[1,9 с]пирролидин (далее - соединение 2) (см. Бородулин В.Б. и др. «Влияние наночастиц производных фуллерена С₆₀ на обменные процессы у мышей», ГОУ ВПО «Саратовский ГМУ Росздрава», кафедра биохимии, http://www.fulleren.com/item_derivation_fulleren_rus.php).

Этот раствор, выбранный в качестве прототипа, использовался для введения в организмы подопытных мышей. Отмечены различия между биохимическими показателями сыворотки крови вышеназванных мышей и аналогичными показателями сыворотки крови мышей, которым вводили чистый диметилсульфоксид.

Недостатками раствора - прототипа являются следующие:

- использование в нем не чистого фуллерена С₆₀, а фуллереносодержащих химических соединений (веществ) снижает медицинские качества прототипа, если не делает его токсичным в некоторых клинических случаях,

- использование в нем фуллеренсодержащих соединений (веществ) подразумевает их предварительное изготовление, что удорожает прототип и удлиняет технологический процесс его получения,

- использование в нем неразведенного диметилсульфоксида (то есть концентрата) сужает область медицинского применения прототипа, так как диметилсульфоксид в медицине часто применяется в виде раствора с водой.

Известен способ - аналог получения раствора фуллеренов в их раситворителе (см. заявку РСТ №93/01128, кл. С01В 31/00 и патент РФ №2107536, кл. В01D 11/12, С01В 31/00). В соответствии с этим способом графитовые стержни испаряют в электродуговом разряде для получения из них фуллеренсодержащей сажи. Затем полученную сажу смешивают с ароматическим растворителем, например с толуолом, бензолом или др. Присутствующие в саже фуллерены экстрагируются из нее, растворяясь в указанном растворителе. Затем выполняют фильтрацию полученного раствора фуллеренов для отделения от него отработанной сажи.

Недостатком способа-аналога является использование в качестве растворителя фуллеренов жидкости в виде токсичного ароматического растворителя, что исключает применение такого раствора фуллеренов в медицине, фармакологии, биологии и т.п.

Известен выбранный в качестве прототипа способ получения раствора фуллеренов (см. патент РФ №2272784, кл. С01В 31/02, B01D 11/02). В соответствии с этим способом фуллеренсодержащую сажу смешивают в соотношении 1:(50-200) с природным растительным маслом - терпеном, содержащем изопреновые группы общей формулы (С₅Н₈)_2n и имеющем ненасыщенные двойные связи. В качестве такого масла могут быть использованы, например, живичный скипидар, камфорное масло, ментоловое масло и другие терпены или их смеси. Далее полученную смесь фуллеренсодержащей сажи и природного растительного масла помещают в ультразвуковую ванну и в объеме смеси находят резонансную частоту, например, 20-50 кГц. Можно использовать ультразвуковое излучение с синусоидальной, прямоугольной или пилообразной формой импульсов и воздействовать на смесь выбранной частотой не менее 20 мин при 40-80°С. После того как фуллерены из сажи перейдут в раствор с природным растительным маслом, полученную суспензию подвергают центрифугированию предпочтительно в течение 30-40 мин при (20000-40000)g, где g - ускорение силы тяжести. Затем полученную жидкую фракцию фильтруют для отделения отработанной сажи от раствора фуллеренов в исходном природном растительном масле.

В способе-прототипе исключен недостаток вышеприведенного способа-аналога, а именно: в нем не используют токсичный ароматический растворитель.

Однако в способе-прототипе имеют место другие следующие недостатки:

- некоторая токсичность терпенов отмечена в ряде публикаций (например, см. http://forest-culture.narod.ru/HBZ/1968/isaevpdf, http://flora.org.ua/t7.htm, раздел 7.2. Механизмы токсичной защиты),

- раствор фуллеренов в природном растительном масле нельзя смешать с водой, так как эти масла не могут смешиваться с водой.

Недостатки раствора-прототипа устраняются за счет того, что в прототипе, содержащем растворенный в диметилсульфоксиде фуллеренсодержащий компонент, выполнено следующее. В качестве фуллеренсодержащего компонента взят, по меньшей мере, один фуллерен, который растворен в концентрате диметилсульфоксида. К полученному раствору может быть добавлена вода.

Недостатки способа-прототипа устраняются за счет того, что в прототипе, заключающемся в получении фуллеренсодержащей сажи, смешивании ее с растворителем для растворения в нем находящихся в саже фуллеренов и в последующей фильтрации полученного раствора смеси фуллеренов для отделения использованной сажи, предусмотрено следующее.

В качестве растворителя используют концентрат диметилсульфоксида.

Авторы не обнаружили в открытых источниках информации сведений о растворах фуллеренов в концентрате диметилсульфоксида (далее - димексид), о добавлении к таким растворам воды, а также о способах получения таких растворов фуллеренов. Это позволяет сделать вывод о новизне предлагаемого технического решения.

Существенность отличий предлагаемого медицинского раствора подтверждается следующим.

Использование в качестве фуллеренсодержащего компонента, по меньшей мере, одного фуллерена упрощает технологический процесс изготовления медицинского раствора и удешевляет этот раствор.

Фуллеренсодержащий компонент, применяемый в растворе-прототипе, как указывалось выше, содержит фуллерен С₆₀ и соединение 1 или 2.

Поэтому для приготовления этого вещества необходимо:

- приготовить фуллерен С₆₀,

- приготовить соответствующие вещества для получения соединения 1 или 2,

- приготовить из фуллерена С₆₀ и соответствующих веществ 1 или 2 фуллеренсодержащий компонент.

Для предлагаемого медицинского раствора достаточно одного фуллерена или смеси фуллеренов. Поэтому предлагаемый раствор по сравнению с прототипом является более дешевым, менее трудозатратным и имеющим более короткий цикл приготовления.

Использование в предлагаемом медицинском растворе концентрата димексида гарантирует растворение в нем любых фуллеренов как индивидуально, так и их смеси. В то же время применение концентрата димексида позволяет после растворения в нем одного или нескольких фуллеренов разбавлять полученный раствор водой до требуемой концентрации димексида. Опытным путем установлено следующее:

- фуллерены растворяются в концентрате димексида и не растворяются в его водном растворе,

- после растворения фуллерена или смеси фуллеренов в концентрате димексида в этот полученный раствор можно добавлять воду для снижения концентрации димескида, причем выпадение фуллеренов в осадок не происходит.

Поэтому указанная выше совокупность признаков предлагаемого раствора обеспечивает получение его нужной концентрации для каждого конкретного применения.

Существенность отличий предлагаемого способа получения вышеописанного медицинского раствора подтверждается следующим.

Концентрат димексида по сравнению вышеназванными природными растительными маслами не токсичен и применяется в медицине для лечения целого ряда заболеваний, о чем будет сказано ниже.

Полученный в соответствии с предлагаемым способом раствор фуллеренов в концентрате димексида можно разбавлять водой в любых пропорциях.

Далее вниманию экспертизы предлагается информация о димексиде и его применении в медицине.

В инструкции по медицинскому применению продаваемого через аптечную сеть препарата димексид (международное название - диметилсульфоксид) сказано следующее.

«ЛЕКАРСТВЕННАЯ ФОРМА: концентрат для приготовления раствора для наружного применения.

ОПИСАНИЕ: бесцветная прозрачная жидкость или бесцветные кристаллы без запаха или со слабым специфическим запахом. Гигроскопичен.

ФАРМАКОТЕРАПЕВТИЧЕСКАЯ ГРУППА: противовоспалительное средство для местного применения…

ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Противовоспалительный препарат для наружного применения, инактивирует гидроксильные радикалы, улучшает течение метаболических процессов в очаге воспаления. Оказывает также местноанестезирующее, анальгетическое и противомикробное действие, обладает фибринолитической активностью.

Проникает через кожу, слизистые, оболочку микробных клеток (повышает их чувствительность к антибиотикам) и др. биологические мембраны, повышает их проницаемость для лекарственных средств.

ПОКАЗАНИЯ К ПРИМЕНЕНИЮ

В составе комплексной терапии: заболевания опорно-двигательного аппарата: ревматоидный артрит, болезнь Бехтерева,.. деформирующий остеоартроз, реактивный синовит,.. узловая эритема, дисковидная красная волчанка, микозы стоп, коллоидные рубцы, тромбофлибит, алопеция, экзема, рожа, ушибы, растяжения связок,.. гнойные раны, ожоги, радикулит, трофические язвы,.. фурункулез.

СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ И ДОЗЫ

хирургии используют повязки с 10-20% раствором… Наружно, в виде аппликаций и орошений (промываний). В растворе необходимой концентрации смачивают марлевые салфетки и накладывают на пораженные участки в течение 20-30 мин…

При лечении рожи и трофических язв - в виде 30-50% раствора…

При экземе, диффузных стрептодермиях - компрессы с 40-90% раствором.

Для местного обезболивания при болевых синдромах - 25-50% раствор…

Для кожи лица и др. высокочувствительных областей применяют 10-20-30% растворы.

При лечении глубоких ожогов применяют повязки с 20-30% раствором…

В кожно-пластической хирургии используют повязки с 10-20% раствором…

Менее концентрированными растворами производят промывание гнойно-некротических и воспалительных очагов и полостей…

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ДРУГИМИ ЛЕКАРСТВЕННЫМИ СРЕДСТВАМИ

Увеличивает всасывание и усиливает действие этанола, инсулина и др. лекарственных средств…» (см. «Инструкция по медицинскому применению препарата ДИМЕКСИД», ОАО «Марбиофарм», 424, Россия, Республика Марий Эл, г.Йошкар-Ола, ул.К.Маркса, 121, тел.: [phone], факс: [phone]).

Так как в цитируемых ранее статьях «Военно-промышленного вестника» отмечалось положительное воздействие фуллерена С₆₀ на заживление ран у подопытных животных и др., то использование указанного фуллерена (или смеси фуллеренов) в предлагаемом медицинском растворе обеспечит свое положительное влияние на пораженные участки тела дополнительно к лечебному воздействию на них димексида.

Как было сказано в вышеприведенной «Инструкции по медицинскому применению», димексид обладает способностью проникать через кожу в лежащие под ней ткани организма, проникать через слизистые и оболочку микробных клеток и другие биологические мембраны, повышать их проницаемость для лекарственных средств. Следовательно, растворенные в димексиде фуллерен или смесь фуллеренов вместе с ним проникнут без какого-либо хирургического вмешательствачерез кожу внутрь организма, где окажут, помимо димексида, свое положительное воздействие на больные ткани и органы.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает изготовление предлагаемого раствора, который характеризуется гораздо меньшей токсичостью и способностью смешиваться с водой, а в применении является более эффективным и разносторонним, чем раствор - прототип.

Предлагаемый медицинский раствор можно изготовить следующими вариантами способа.

Вариант 1 способа

Берут один фуллерен (например, С₆₀) или смесь фуллеренов (например, С₆₀ и С₇₀) и растворяют этот компонент в концентрате димексида.

Если фуллерен или смесь фуллеренов не полностью растворились в концентрате димексида, производят фильтрацию концентрата для удаления нерастворенного остатка.

Затем в полученный раствор добавляют воду с целью снижения концентрации димексида до величины, требуемой для его конкретного применения.

Вариант 2 способа

Получают фуллеренсодержащую сажу путем испарения графитовых стержней в электродуговом разряде. Полученную сажу смешивают с концентратом димексида для растворения в нем присутствующих в саже фуллеренов. При помощи фильтрации отделяют отработанную сажу от полученного раствора смеси фуллеренов в концентрате димексида. Разбавляют указанный раствор водой для получения требуемой концентрации димексида.

1. Медицинский раствор фуллеренов для наружного применения, содержащий растворенный в диметилсульфоксиде фуллеренсодержащий компонент, отличающийся тем, что в качестве фуллеренсодержащего компонента использован, по меньшей мере, один фуллерен, растворенный в концентрате диметилсульфоксида.

2. Медицинский раствор по п.1, отличающийся тем, что в него добавлена вода.

3. Способ получения медицинского раствора по п.1, заключающийся в получении фуллеренсодержащей сажи, смешивании ее с растворителем для растворения в нем находящихся в саже фуллеренов и в последующей фильтрации полученного раствора смеси фуллеренов для отделения использованной сажи, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют концентрат диметилсульфоксида.