Фармацевтическая композиция для приготовления инфузионных растворов антимикробных препаратов, способ ее получения (варианты)
Группа изобретений относится к фармацевтическим композициям для приготовления инфузионных растворов антибактериальных и противогрибковых препаратов и к способах их получения. Заявленные фармацевтические композиции выполнены в виде порошка, содержат натрия хлорид или декстрозу и частицы коллоидного диоксида кремния, среди которых доля частиц, имеющих размер менее 5 мкм, составляет не менее 35%, в определенных весовых соотношениях. Способ получения указанных фармацевтических композиций заключается в том, что смешивают хлорид натрия в форме порошка иди декстрозу в форме порошка с порошкообразным коллоидным диоксидом кремния в определенном соотношении и полученную смесь подвергают механической обработке путем ударно-истирающих воздействий до увеличения массовой доли мелкодисперсных частиц диоксида кремния, имеющих размер менее 5 мкм, до не менее 35%. Группа изобретений обеспечивает усиление терапевтической эффективности парентеральных форм антибактериальных и антигрибковых препаратов. 4 н.п. ф-лы, 4 табл., 3 пр.
Изобретение относится к фармацевтическим препаратам, предназначенным для приготовления растворов инъекционных форм антимикробных лекарственных средств, к технологиям их приготовления, может использоваться в медицине и ветеринарии при лечении инфекционно-воспалительных заболеваний различной этиологии, а также в фармацевтической промышленности для производства субстанций и готовых лекарственных форм.
Традиционно, в течение многих десятилетий, для приготовления растворов большинства антимикробных (антибактериальных и противогрибковых) препаратов с целью осуществления их внутривенных иньекций и инфузий, в клинической практике наиболее часто используется вода для инъекций, 0,9% раствор натрия хлорида, 5% раствор декстрозы (глюкозы), реже - 0,45% раствор натрия хлорида, 2% и 10% раствор декстрозы, раствор Рингера, раствор Рингера с лактатом, растворы калия хлорида и натрия хлорида для внутривенных инфузий и некоторые другие, которые сами по себе не обладают противомикробным действием и не оказывают потенцирующего влияния на терапевтическую эффективность антимикробных лекарственных средств [1].
В связи с этим, а также учитывая тот факт, что к настоящему времени многочисленные клинически значимые штаммы микроорганизмов приобрели в той или иной степени выраженную резистентность ко многим антимикробным препаратам, разработка новых оригинальных подходов с целью существенного повышения антимикробной активности и клинической эффективности многочисленных антибактериальных и противогрибковых лекарственных средств при лечении инфекционно-воспалительных заболеваний, является актуальной задачей современной экспериментальной фармакологии и практической медицины.
В последние годы обнаружено, что использование разнообразных наночастиц в качестве носителей для доставки различных антибиотиков непосредственно в клетки иммунной системы, которые обеспечивают противоинфекционную защиту организма (макрофаги), с целью повышения внутриклеточной концентрации этих препаратов и, соответственно, усиления их антимикробных свойств (что особенно важно в отношении микроорганизмов, персистирующих в этих клетках: хламидии, микоплазмы, микобактерии и др.), а также для стимуляции антибактериальной активности макрофагов и их дополнительного рекрутирования в инфицированные ткани, является перспективным направлением развития новых фармацевтических технологий и новых эффективных методов антибиотикотерапии [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9].
Задачей настоящего изобретения является разработка фармацевтических композиций для приготовления инфузионных растворов из порошкообразных инъекционных форм антимикробных препаратов на основе использования натрия хлорида, декстрозы и кремния диоксида коллоидного (КДК), обладающих потенцирующим влиянием на терапевтическую эффективность антибактериальных и противогрибковых препаратов по сравнению с традиционными растворителями (вода для инъекций, 0,9% раствор натрия хлорида, 5% раствор декстрозы, раствор Рингера и другие), которые рассматриваются в данном изобретении в качестве прототипов), а также способ их получения.
Техническим результатом, достигаемым при реализации настоящего изобретения, является усиление терапевтической эффективности парентеральных форм антибактериальных и противогрибковых препаратов на основе использования нано- и микроразмерных частиц кремния диоксида коллоидного.
Нано- и микроразмерные частицы кремния диоксида коллоидного, которые, отличаясь фармакологически выгодными свойствами биосовместимости, биораспределения, биодеградации и малотоксичности, способны при парентеральном введении служить в качестве носителя антибиотиков для внутриклеточной доставки в макрофаги, которые концентрированно расположены в очагах воспаления, наблюдаемых в легких, печени, почках, селезенке, лимфоузлах, сердце, коже, мочевом пузыре и других органах млекопитающих (т.е. значительно увеличивать концентрацию антибиотиков внутриклеточно и в инфицированных тканях организма), а также существенно повышать противомикробную активность этих клеток иммунной системы (в частности, посредством стимуляции выработки оксида азота, а также активируя процесс фагоцитоза), тем самым достоверно усиливать терапевтический эффект антибактериальных и противогрибковых лекарственных средств [10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17].
Поставленная задача решена группой изобретений путем создания фармацевтической композиции для приготовления инфузионных растворов антибактериальных и противогрибковых препаратов.
1-ый вариант
Фармацевтическая композиция для приготовления инфузионных растворов антимикробных препаратов, растворимых в стерильной воде для инъекций, 0,45% и 0,9% растворе натрия хлорида, отличающаяся тем, что она выполнена в форме порошка, содержит натрия хлорид и кремния диоксид коллоидный в весовом соотношении, равном 4,5 или 9: (1-5), соответственно.
Разработан способ получения данной фармацевтической композиции для приготовления инфузионных растворов антимикробных препаратов, включающий смешение натрия хлорида с другими компонентами, отличающийся тем, что натрия хлорид в форме порошка смешивают с порошкообразным кремния диоксидом коллоидным в весовом соотношении натрия хлорид:кремния диоксид коллоидный, равном 4,5 или 9: (1-5), соответственно, и полученную смесь подвергают механической обработке путем ударно-истирающих воздействий до увеличения массовой доли мелкодисперсных (менее 5 микрон) частиц кремния диоксида коллоидного не менее чем в 2 раза.
Для приготовления инфузионных растворов на основе использования предлагаемой фармкомпозиции однократная доза сухого порошка антимикробного препарата (растворимого в воде для инъекций), указанная в Инструкции по применению данного препарата, растворяется в 10 мл воды для инъекций, после чего весь объем полученного раствора переносится во флакон с сухим порошком вышеуказанной фармкомпозиции, тщательно встряхивается в течение 2-3 минут, затем полученная суспензия, состоящая из раствора антимикробного препарата и фармкомпозиции, дополнительно разводится в 50-100-200 мл 0,45% или 0,9% раствора натрия хлорида (в зависимости от состава композиции) и вводится внутривенно инфузионно согласно требованиям, указанным в Инструкции по применению антимикробного препарата.
2-ой вариант
Фармацевтическая композиция для приготовления инфузионных растворов антимикробных препаратов, растворимых в стерильной воде для инъекций, 2% и 5% растворе декстрозы, отличающаяся тем, что она выполнена в форме порошка, содержит декстрозу и кремния диоксид коллоидный в весовом соотношении, равном 20 или 50:(1-5), соответственно.
Способ получения фармацевтической композиции для приготовления инфузионных растворов антимикробных препаратов, включающий смешение декстрозы с другими компонентами, отличающийся тем, что декстрозу в форме порошка смешивают с порошкообразным кремния диоксидом коллоидным в весовом соотношении декстроза:кремния диоксид коллоидный, равном 20 или 50:(1-5), соответственно, и полученную смесь подвергают механической обработке путем ударно-истирающих воздействий до увеличения массовой доли мелкодисперсных (менее 5 микрон) частиц кремния диоксида коллоидного не менее чем в 2 раза.
Для приготовления инфузионных растворов на основе использования предлагаемой фармкомпозиции однократная доза сухого порошка антимикробного препарата (растворимого в воде для инъекций), указанная в Инструкции по применению данного препарата, растворяется в 10 мл воды для инъекций, после чего весь объем полученного раствора переносится во флакон с сухим порошком вышеуказанной фармкомпозиции, тщательно встряхивается в течение 2-3 минут, затем полученная суспензия, состоящая из раствора антимикробного препарата и фармкомпозиции, дополнительно разводится в 50-100-200 мл 2% или 5% раствора декстрозы (в зависимости от состава композиции) и вводится внутривенно инфузионно согласно требованиям, указанным в Инструкции по применению антимикробного препарата.
Терапевтическая эффективность антимикробных препаратов при использовании предлагаемой фармацевтической композиции повышается, если полученную смесь (натрия хлорид+КДК или декстроза+КДК) подвергают механической обработке путем ударно-истирающих воздействий таким образом, чтобы доля частиц КДК, имеющих размер ≤5 мкм, составляла не менее 35%.
Для приготовления фармацевтических композиций использовались применяемые в фармации кристаллический порошок натрия хлорида и кристаллический порошок декстрозы, предоставленные российским фармпроизводителем ООО «АБОЛмед», наряду с антимикробными препаратами (амоксициллин+клавуланат, азтреонам, цефотаксим, цефтриаксон, цефтазидим, цефоперазон+сульбактам, цефепим, меропенем, амикацина сульфат, азитромицин, ванкомицин, капреомицин, фосфомицин и вориконазол). В качестве КДК использовался применяемый в фармации АЭРОСИЛ 200 (МНН - кремния диоксид коллоидный), производимый фирмой «Evonik Degussa Corporation» (Германия), состоящий из непористых наночастиц диоксида кремния округлой формы (средний диаметр 7-40 нм), объединенных в микрочастицы неправильной формы, имеющих размеры <100 мкм.
В основу выбора состава композиций положено явление обратимой сорбции молекул антибактериальных и противогрибковых препаратов нано- и микроразмерными частицами КДК, а также уменьшение размеров микрочастиц КДК при механической активации его смесей с кристаллическим порошком натрия хлорида и кристаллическим порошком декстрозы интенсивными ударно-истирающими механическими воздействиями.
Введение в предлагаемые композиции КДК в указанных весовых соотношениях определялось экспериментально на лабораторных мышах по критерию максимального потенцирующего действия на терапевтическую эффективность антимикробных препаратов при минимальной вероятности возникновения побочных эффектов.
Заявляемый способ получения вышеуказанных фармацевтическмх композиций путем механической активации порошкообразной смеси натрия хлорида или глюкозы и КДК интенсивными ударно-истирающими воздействиями позволяет по сравнению с известными способами повысить долю мелкодисперсных частиц КДК, имеющих размеры (≤5 мкм), на которых адсорбируются молекулы антимикробных препаратов и которые активно фагоцитируются макрофагами [18].
Для этого смесь вышеуказанных веществ (натрия хлорид+КДК или декстроза+КДК) подвергают механической активации путем ударно-истирающих воздействий до увеличения весовой доли мелкодисперсной фракции КДК (≤5 мкм) не менее чем в 2 раза.
Полученные порошкообразные фармкомпозиции используются для приготовления инфузионных растворов, состоящих из мелкодисперсных частиц КДК с обратимо адсорбированными на их поверхности молекулами многочисленных антимикробных препаратов, растворимых в стерильной воде для инъекций.
Для получения композиций использован механохимический подход, заключающийся в обработке смеси твердых компонентов интенсивными механическими воздействиями - давлением и сдвиговыми деформациями, реализуемыми преимущественно в различного типа мельницах, осуществляющих ударно-истирающие воздействия на вещества. Смесь твердых порошкообразных субстанций (натрия хлорид+КДК или декстроза+КДК) подвергают механической активации в шаровых мельницах. Использованный способ получения смесей позволяет достичь полной гомогенности порошкообразных компонентов по сравнению с получением смесей простым смешением компонентов или выпариванием их растворов и, как следствие, обуславливает высокую фармакологическую активность фармацевтической композиции.
В качестве количественного критерия минимально необходимой дозы механического воздействия удобно использовать метод гранулометрии суспензии получаемой композиции. При этом необходимо, чтобы массовая доля частиц КДК размером не более 5 мкм, измеренная методом лазерного светорассеяния, увеличивалась не менее чем в 2 раза. Механическую обработку порошкообразных смесей осуществляют в ротационных, вибрационных или планетарных мельницах. В качестве мелющих тел могут использоваться шары, стержни и др.
Фармакологические испытания полученных композиций на лабораторных животных (мышах) показали, что заявляемая композиция, приготовленная заявляемым способом, обладает выраженным потенцирующим действием на терапевтическую эффективность антимикробных (антибактериальных и противогрибковых) препаратов при лечении бактериального сепсиса, вызванного Staphylococcus aureus, Escherichia coli и Pseudomonas aeruginosa, а также грибкового сепсиса, вызванного Candida albicans, пo сравнению с обычными растворителями антимикробных средств.
Таким образом, использование заявляемых фармацевтических композиций и способов их получения обеспечивает следующие преимущества:
1) клинически значимое повышение эффективности и качества антимикробной терапии тяжелых форм инфекционно-воспалительных заболеваний, снижение смертности;
2) экологическая безопасность, безотходность и малозатратность технологии фармацевтического производства.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Получение твердой композиции NaCl:КДК.
Смесь натрия хлорида и КДК в весовых соотношениях 4,5:1, 4,5:2, 4,5:5, 9:1, 9:2 и 9:5 обрабатывается в течение 1, 2 или 4 часов в шаровой ротационной мельнице.
Анализ гранулометрического состава водных суспензий частиц исходного КДК, а также различных вариантов композиций с NaCl проводили на лазерном анализаторе размеров частиц Microsizer-201a производства компании ВА «Инсталт», Россия. В модуль пробоподготовки (объем жидкости 150 см3) засыпали 1-5 г исследуемого порошка в количестве, достаточном для достижения 70-75% светопропускания через кювету. Измерения проводились после перемешивания в течение 1-2 минут при одновременной ультразвуковой обработке суспензии для разрушения агломератов. Обработка данных проводилась по встроенной в анализатор программе расчета. Результаты представлялись в виде гистограмм массового распределения по размерам частиц.
Для определения количества антимикробных препаратов, сорбированных частицами КДК, 0,5 г субстанции антибиотика (по активному веществу) растворялись в 5 см3 воды для инъекций. Затем в свежеприготовленном растворе антибиотика суспендировалось известное количество сухих композиций NaCl:КДК, полученная суспензия центрифугировалась в течение 30 мин на скорости 12000 об/мин, надосадочная жидкость осторожно сливалась, осадок КДК повторно суспендировался в таком же количестве воды для инъекций. Концентрация антибиотика, десорбировавшегося в водную фазу, определялась методом ВЭЖХ. Затем процедура осаждения и суспендирования повторялась. Количество сорбированного антибиотика рассчитывалось из суммарного определения количества антибиотика, десорбировавшегося из осадка КДК.
Полученные данные гранулометрического состава и степени сорбции приведены в таблице 1. Как следует из полученных данных, выбранные условия получения предлагаемой композиции позволяют не менее чем в 2 раза увеличить долю мелкодисперсной фракции КДК (размер частиц ≤ 5 мкм) и добиться степени связывания молекул антимикробных препаратов частицами КДК не менее чем на 40%.
| Таблица 1 | ||
| Гранулометрические показатели водных суспензий композиции и растворов антимикробных препаратов, приготовленных на основе применения композиции; степень сорбции данных препаратов частицами КДК* | ||
| Состав композиции и составы растворов антимикробных препаратов | Размер и % массовое содержания частиц КДК | Степень сорбции антимикробного препарата частицами КДК (%) |
| % ≤5 мкм | ||
| Исходный КДК | 15,2 | - |
| NaCl:КДК (4,5:1; мехактивация 1 час) | 38,5 | - |
| NaCl:КДК (4,5:2; мехактивация 2 часа) | 41.3 | - |
| NaCl:КДК (4,5:5; мехактивация 4 часа) | 39,2 | - |
| NaCl:КДК (9:1; мехактивация 1 час) | 37,7 | - |
| NaCl:КДК (9:2; мехактивация 2 часа) | 43,9 | - |
| NaCl:КДК (9:5; мехактивация 4 часа) | 35,8 | - |
| Цефтриаксон/NaCl:КДК (4,5:1; мехактивация 1 час) | 43,5 | 45,3 |
| Цефтриаксон/NaCl:КДК (4,5:2; мехактивация 2 часа) | 45,4 | 47,8 |
| Цефтриаксон/NaCl:КДК (4,5:5; мехактивация 4 часа) | 42,1 | 49,5 |
| Цефотаксим/NaCl:КДК (9:1; мехактивация 1 час) | 37,8 | 41,6 |
| Цефотаксим/NaCl:КДК (9:2; мехактивация 2 часа) | 41,2 | 51,4 |
| Цефтазидим/NaCl:КДК (9:5; мехактивация 2 часа) | 36,7 | 46,3 |
| Цефепим/NaCl:КДК (9:2; мехактивация 2 часа) | 38,3 | 44,5 |
| Амикацина сульфат/NaCl:КДК (9:2; мехактивация 2 часа) | 40,2 | 43,7 |
| Азитромицин/NaCl:КДК (9:2; мехактивация 2 часа) | 39,1 | 51,9 |
| Ванкомицин/NaCl:КДК (9:5; мехактивация 2 часа) | 42,9 | 50,6 |
| Меропенем/NaCl:КДК (9:2; мехактивация 2 часа) | 36,7 | 43,9 |
| Вориконазол/NaCl:КДК (9:2; мехактивация 2 часа) | 37,5 | 41,7 |
| Капреомицин/NaCl:КДК (9:5; мехактивация 2 часа) | 40,1 | 49,9 |
| *- кремния диоксид коллоидный |
Пример 2. Получение твердой композиции
Декстроза:КДК. Смесь декстрозы и КДК в весовых соотношениях 20:1, 20:2, 20:5, 50:1, 50:2 и 50:5 обрабатывается в течение 1, 2 или 4 часов в шаровой ротационной мельнице.
Измерения гранулометрического состава водных суспензий КДК и степени сорбции антибиотиков производились по методикам, описанным в примере 1. Полученные данные приведены в таблице 2. Из них следует, что заявленный способ приготовления предлагаемой композиции также позволяет не менее чем в 2 раза увеличить долю мелкодисперсной фракции КДК (размер частиц ≤5 мкм) и добиться степени связывания молекул антимикробных препаратов частицами КДК не менее чем на 40%.
| Таблица 2 | ||
| Гранулометрические показатели водных суспензий композиции и растворов антимикробных препаратов, приготовленных на основе применения композиции; степень сорбции данных препаратов частицами КДК* | ||
| Состав композиции и составы растворов антимикробных препаратов | Размер и % содержания частиц КДК | Степень сорбции антимикробного препарата частицами КДК (%) |
| % ≤5 мкм | ||
| Исходный КДК | 15,2 | - |
| Декстроза:КДК (20:1; мехактивация 1 час) | 39,1 | - |
| Декстроза:КДК (20:2; мехактивация 2 часа) | 42,3 | - |
| Декстроза:КДК (20:5; мехактивация 4 часа) | 41,2 | - |
| Декстроза:КДК (50:1; мехактивация 1 час) | 42,7 | - |
| Декстроза:КДК (50:2; мехактивация 2 часа) | 39,9 | - |
| Декстроза:КДК (50:5; мехактивация 4 часа) | 40,7 | - |
| Цефтриаксон/Декстроза:КДК (20:1; мехактивация 1 час) | 43,5 | 41,3 |
| Цефтриаксон/Декстроза:КДК (20:2; мехактивация 2 часа) | 48,4 | 47,8 |
| Цефтриаксон/Декстроза: КДК (20:5; мехактивация 4 часа) | 42,1 | 51,5 |
| Цефотаксим/Декстроза:КДК (50:1; мехактивация 1 час) | 41,8 | 40,6 |
| Цефотаксим/Декстроза:КДК (50:2; мехактивация 2 часа) | 44,2 | 51,4 |
| Цефотаксим/Декстроза:КДК (50:5; мехактивация 4 часа) | 46,7 | 66,3 |
| Цефтазидим/Декстроза:КДК (50:2; мехактивация 2 часа) | 37,9 | 47,8 |
| Цефепим/Декстроза:КДК (50:2; мехактивация 2 часа) | 42.1 | 44,9 |
| Азитромицин/Декстроза:КДК (50:2; мехактивация 2 часа) | 41,8 | 55,7 |
| Ванкомицин/Декстроза:КДК (50:5; мехактивация 2 часа) | 36,9 | 50,9 |
| Меропенем/Декстроза:КДК (50:2; мехактивация 2 часа) | 40,5 | 78,5 |
| Вориконазол/Декстроза:КДК (50:2; мехактивация 2 часа) | 35,1, | 47,1 |
| Амикацина сульфат/Декстроза:КДК (50:2; мехактивация 2 часа) | 43,6 | 52,3 |
| * - кремния диоксид коллоидный |
Пример 3. Определение терапевтической эффективности антимикробных препаратов, растворы которых (для внутривенного введения) приготовлены на основе использования фармкомпозиции.
Исследованы антибиотики из группы бета-лактамов (амоксициллин+клавуланат, цефотаксим, цефтриаксон, цефюперазон+сульбактам, цефтазидим, цефепим, азтреонам, меропенем), из группы макролидов (азитромицин), из группы аминогликозидов (амикацина сульфат), из группы гликопептидов (ванкомицин), из группы противогрибковых препаратов (вориконазол), а также фосфомицин.
Для определения терапевтической эффективности антимикробных препаратов в качестве основы использовали экспериментальные модели сепсиса и метод статистической обработки полученных результатов (χ2) согласно [19, 20].
Микроорганизмы: Staphylococcus aureus (ATCC №25923 F-49), Escherichia coli (ATCC №25922 F-50), Pseudomonas aeruginosa (ATCC №27853 F-51), Candida albicans (ATCC №24433).
Животные: эксперименты проводили на гибридных мышах (СВА × C57Black/6)CBF1 в соответствии с «Правилами работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12.08. 1977 г., №755).
Экспериментальные модели сепсиса
Мышам внутривенно в объеме 0,8 мл вводилась взвесь суточной культуры Р. aeruginosa в дозе 5×108 КОЕ/мышь или взвесь суточной культуры S. aureus в дозе 1010 КОЕ/мышь или взвесь суточной культуры Е.coli в дозе 8×108 КОЕ/мышь или взвесь суточной культуры Candida albicans в дозе 1010 КОЕ/мышь. Контрольной группе мышей вводился 0,9% раствор NaCl или 5% раствор декстрозы в объеме 0,8 мл.
Через сутки после инфицирования мышам внутривенно ежедневно однократно в течение 3-х дней вводились вышеуказанные антимикробные препараты, растворенные в 0,9% растворе NaCl или в 5% растворе декстрозы, а также их растворы, приготовленные на основе использования фармкомпозиции (как описано выше).
Все бета-лактамы вводились в суточной дозе 2 мг/мышь, азитромицин в суточной дозе 0,2 мг/мышь, амикацина сульфат в суточной дозе 2 мг/мышь, ванкомицин в суточной дозе 1 мг/мышь, фосфомицин в суточной дозе 2 мг/мышь, вориконазол в суточной дозе 0,1 мг/мышь, содержащиеся в 0,5 мл раствора. Контрольной группе мышей по этой же схеме вводился 0,9% раствор NaCl или 5% раствор декстрозы, а также водные растворы фармкомпозиции в объеме 0,5 мл.
Эффективность антибактериальной терапии оценивали по количеству выживших мышей на 7-е сутки после инфицирования [19, 20].
Полученные данные, представленные в табл.3 и 4, отражают результаты трех независимых экспериментов (для исследования каждого препарата суммарно использовано не менее 30 подопытных животных).
| Таблица 3 | |||||
| Терапевтическая эффективность антимикробных препаратов при лечении сепсиса (растворы препаратов приготовлены на основе композиции NaCl:КДК) | |||||
| Исследуемые антибиотики | Выживаемость мышей на 7-е сутки после инфицирования* | χ2 | |||
| S.aureus | Е.coli | P.aeruginosa | Candida albicans | ||
| 0,9% р-р NaCl | 0% (0/31) | 0% (0/30) | 0% (0/32) | 0% (0/30) | - |
| P-p NaCl:КДК (9:2; мехактивация 2 часа) |
0% (0/30) | 0% (0/34) | 0% (0/32) | 0% (0/31) | - |
| амоксициллин + клавуланат/0,9% р-р NaCl | 40,0% (12/30) | 41,9% (13/31) | - | -** | P<0,01 |
| амоксициллин + клавуланат/NaCl:КДК (9:2; мехактивация 2 часа) | 83,9% (26/31) | 83,3% (25/30) | |||
| Цефотаксим/0,9% р-р NaCl | 43,7% (14/32) | 37,5% (12/32) | - | - | P<0,01 |
| Цефотаксим/NaCl:КДК (9:2; мехактивация 2 часа) | 81,2% (26/32) | 86,7% (26/30) | - | - | |
| Цефоперазон + сульбактам/0,9% р-р NaCl | 43,3% (13/30) | 59,3% (19/32) | 46,6% (14/30) | - | P<0,01 |
| Цефоперазон + сульбактам/NaCl:КДК (9:2; мехактивация 2 часа) | 80,6% (25/31) | 93,5% (29/31) | 93,3% (28/30) | ||
| Цефтазидим/0,9% р-р NaCl | 38,7% (12/31) | 48,4% (15/31) | 46,7% (14/30) | - | P<0,01 |
| Цефтазидим/NaCl:КДК (9:2; мехактивация 2 часа) | 78,1% (25/32) | 90,6% (29/32) | 87,0% (27/31) | - | |
| Цефепим/0,9% р-р NaCl | 46,7% (14/30) | 58,1% (18/31) | 51,6% (16/31) | - | P<0,01 |
| Цефепим/NaCl:КДК (9:2; мехактивация 2 часа) | 83,3% (25/30) | 93,3% (28/30) | 90,0% (27/30) | - | |
| Азтреонам/0,9% р-р NaCl | - | 70,0% (21/30) | 67,7% (21/31) | - | P<0,01 |
| Азтреонам/NaCl:КДК (9:2; мехактивация 2 часа) | - | 93,9% (31/33) | 90,3% (28/31) | - | |
| Меропенем/0,9% р-р NaCl | 70,9% (22/31) | 73,8% (31/42) | 71,8% (23/32) | - | P<0,01 |
| Меропенем/NaCl:КДК (9:2; мехактивация 2 часа) | 90,9% (30/33) | 95,2% (40/42) | 94,1% (32/34) | - | |
| Азитромицин/0,9% р-р NaCl | 43,3% (13/30) | - | - | - | P<0,01 |
| Азитромицин/NaCl:КДК (9:2; мехактивация 2 часа) | 90,0% (27/30) | - | - | - | |
| Ванкомицин/0,9% р-р NaCl | 71,4% (30/42) | - | - | - | P<0,01 |
| Ванкомицин/NaCl:КДК (9:2; мехактивация 2 часа) | 97,5% (39/40) | - | - | - | |
| Амикацина сульфат/0,9% р-p NaCl | - | 48,3% (15/31) | - | - | P<0,01 |
| Амикацина сульфат/ NaCl:КДК (9:2; мехактивация 2 часа) | 86,6% (26/30) | ||||
| Фосфомицин/0,9% р-р NaCl | 36,7% (11/30) | 43,3% (13/30) | 30,0% (9/30) | - | P<0,01 |
| Фосфомицин/NaCl:КДК (9:2; мехактивация 2 часа) | 83,3% (25/30) | 86,7% (26/30) | 61,3% (19/31) | - | |
| Вориконазол/0,9% р-р NaCl | - | - | - | 45,1% (14/31) | P<0,01 |
| Вориконазол/NaCl:КДК | - | - | - | 90,3% | |
| (9:2; мехактивация 2 часа) | (28/31) | ||||
| * - в % и в абсолютных значениях (число выживших/число инфицированных). | |||||
| ** - опыты не проводились |
| Таблица 4 | |||||
| Терапевтическая эффективность антимикробных препаратов при лечении сепсиса (растворы препаратов приготовлены на основе композиции Декстроза:КДК) | |||||
| Исследуемые антибиотики | Выживаемость мышей на 7-е сутки после инфицирования* | χ2 | |||
| S.anreus | E.coli | P.aeruginosa | Candida albicans | ||
| 5% р-р декстрозы | 0% (0/31) | 0% (0/30) | 0% (0/32) | 0% (0/30) | - |
| Р-р Декстроза:КДК (50:2; мехактивация 2 часа) | 0% (0/30) | 0% (0/31) | 0% (0/30) | 0% (0/30) | - |
| Цефтриаксон/5% р-р декстрозы | 40,6% (13/32) | 45,2% (14/31) | - | -** | P<0,01 |
| Цефтриаксон/Декстроза:КДК (50:2; мехактивация 2 часа) | 83,9% (26/31) | 90,0% (27/30) | - | - | |
| Цефотаксим/5% р-р декстрозы | 42,8% (15/35) | 43,7% (14/32) | - | - | P<0.01 |
| Цефотаксим/Декстроза:КДК (50:2; мехактивация 2 часа) | 84,4% (27/32) | 81,2% (26/32) | - | - | |
| Цефтазидим/5% р-р декстрозы | 40,0% (12/30) | 53,3% (16/30) | 46,8% (15/32) | - | P<0,01 |
| Цефтазидим/Декстроза:КДК (50:2; мехактивация 2 часа) | 86,7% (26/30) | 93,3% (28/30) | 87,0% (27/31) | - | |
| Цефепим/5% р-р декстрозы | 56,7% (17/30) | 54,4% (17/31) | 50,0% (15/30) | - | P<0,01 |
| Цефепим/Декстроза:КДК (50:2; мехактивация 2 часа) | 90,0% (27/30) | 93,7% (30/32) | 93,5% (29/31) | - | |
| Азитромицин/5% р-р декстрозы | 43,3% (13/30) | - | - | - | P<0,01 |
| Азитромицин/Декстроза:КДК (50:2; мехактивация 2 часа) | 80,6% (25/31) | - | - | - | |
| Ванкомицин/5% р-р декстрозы | 77,5% (31/40) | - | - | - | P<0,01 |
| Ванкомицин/Декстроза:КДК (50:2; мехактивация 2 часа) | 95,0% (38/40) | - | - | - | |
| Меропенем/5% р-р декстрозы | 73,8% (31/42) | 78,0% (32/41) | 74,4% (32/43) | - | P<0,01 |
| Меропенем/Декстроза:КДК (50:2; мехактивация 2 часа) | 95,1% (39/41) | 95,0% (38/40) | 95,2% (40/42) | - | |
| Амикацина сульфат/5% р-р декстрозы | - | 46,7% (14/30) | - | - | Р<0,01 |
| Амикацина сульфат/ Декстроза:КДК (50:2; мехактивация 2 часа) | - | 83,3% (25/30) | - | - | |
| Фосфомицин/5% р-р декстрозы | 43,7% (14/32) | 46,7% (14/30) | 35,2% (15/34) | - | Р<0,01 |
| Фосфомицин/Декстроза:КДК (50:2; мехактивация 2 часа) | 87,5% (28/32) | 90,0% (27/30) | 85,3% (29/34) | - | |
| Вориконазол/5% р-р декстрозы | - | - | - | 46,7% (14/30) | Р<0,01 |
| Вориконазол/Декстроза:КДК (50:2; мехактивация 2 часа) | - | - | - | 93,5% (29/31) | |
| *- в % и в абсолютных значениях (число выживших/число инфицированных). ** - опыты не проводились |
Как видно из таблиц 3 и 4, предлагаемые фармацевтические композиции для приготовления инъекционных растворов всех исследованных антимикробных препаратов, содержащие в своем составе высокодисперсный наноструктурированный кремния диоксид коллоидный, достоверно повышают их терапевтическую эффективность при лечении генерализованного сепсиса у экспериментальных животных, вызванного Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa и Candida albicans.
Таким образом, исходя из полученных данных, можно сделать вывод о том, что предлагаемые фармацевтические композиции для приготовления растворов антибактериальных и противогрибковых препаратов для внутривенных инфузий (NaCl:КДК и Декстроза:КДК) оказывают выраженное, клинически значимое, потенцирующее действие на их терапевтический потенциал при лечении тяжелых форм инфекционно-воспалительных заболеваний, по сравнению с традиционными растворителями (прототипами изобретения).
Источники информации
1. Kucers' The use of antibiotics // By M.L.Grauson, S.M.Crowe, J.S.McCarthy et al. 6th ed, 2 vols, 3000 pp. London, UK, Hodder Education/ASM Press, 2010.
2. Abeylath S.C., Turos E. Drug delivery approaches to overcome bacterial resistance to β-lactam antibiotics // Expert Opinion on Drug Delivery. - 2008. - Vol.5. - P.931-949.
3. Bastus N.G., Sanchez-Tillo E., Pujals S. et al. Peptides conjugated to gold nanopar-ticles induce macrophage activation // Molecular Immunology. - 2009. - Vol.46. - P.743-748.
4. Pinto-Alphandary H., Andremont A., Couvreur P. Targeted delivery of antibiotics using liposomes and nanoparticles: research and applications // International Journal of Antimicrobial Agents. - 2000. - Vol.13. - P.155-168.
5. Ulbrich W., Lamprech A. Targeted drug-delivery approaches by nanoparticulate carriers in the therapy of inflammatory diseases // Journal Royal Society Interface. - 2010. - Vol.7, Suppl. 1. - P.S55-S66.
6. Rosemary M.J., MacLaren I., Pradeep T. Investigation of antibacterial properties of ciprofloxacin@SiO2. // Langmuir. - 2006. - Vol.22. - P.10125-10129.
7. Rai A., Prabhune A., Perry C.C. Antibiotic mediated synthesis of gold nanoparticles with potent antimicrobial activity and their application in antimicrobial coatings // Journal of Materials Chemistry. - 2010. - Vol.20. - P.6789-6798.
8. Zolnik B.S., Gonzalez-Femandez A., Sadrieh N., Dobrovolskaia V. Minireview: Nanoparticles and the immune system // Endocrinology. - 2010. - Vol.151. - P.458-465.
9. Pinto-Alphandary H., Balland 0., Laurent M. et al. Intracellular visualization of ampicillin-loaded nanoparticles in peritoneal macrophages infected in vitro with Salmonella typhimurium // Pharmaceutical Research. - 1994. - Vol.11. - P.38-46.
10. Park J-H., Gu L., Maltzahn G. et al. Biodegradable luminescent porous silicon nanoparticles for in vivo applications // Nature Materials. - 2009. - Vol.8. - P.331-336.
11.Hetrick E.M., Shin J.H., Stasko N.A. et al. Bactericidal efficacy of nitric oxide-releasing silica nanoparticles// ACS Nano. - 2008. - Vol.2. - P.235-246.
12. Pemis B. Silica and the immune system // Acta Biomed. - 2005. - Vol.76, Suppl. 2. - P.38-44.
13. Tasciotti E., Liu X., Bhavane R. Et et al. Mesoporous silicon particles as a multistage delivery system for imaging and therapeutic applications // Nature Nanotechnology. - 2008. - Vol.3. - P.151-157.
14. Seleem M.N., Munusamy P., Ranjan A et al. Silica-antibiotic hybrid nanoparticles for targeting intracellular pathogens // Antimicrobial Agents and Chemotherapy. - 2009. - Vol.53. - P.4270-4274.
15. Chuiko A., Pentyuk A., Shtat'ko E., Chuiko N. Medical aspects of application of highly disperse amorphous silica // Surface Chemistry in Biomedical and Environmental Science. Edited by J.P.Blitz and V.Gun'ko. II. Mathematics, Physics and Chemistry. - 2006. - Vol.228. - P.191-204.
16. Waters K.M., Masiello L.M., Zangar R.C. et al. Macrophage responses to silica nanoparticles are highly conserved across particle sizes // Toxicological Sciences. - 2009. - Vol.107. - P.553-569.
17. Lucarelli M., Gatti A.M., Savarino G. et al. Innate defence functions of macrophages can be biased by nano-sized ceramic and metallic particles // European Cytokine Network. - 2004. - Vol.15. - P.339-346.
18. Hamilton R.F., Thakur S.A., Mayfair J.K., Holian A. MARCO mediates silica uptake and toxicity in alveolar macrophages from C57BL/6 mice // Journal Biological Chemistry. - 2006. - Vol.281. - P.34218-34226.
19. Eckhardt С., Fickweiler K., Schaumann R. et al. Therapeutic efficacy of moxifloxacin in a murine model of severe systemic mixed infection with E.coli and B.fragilis // Anaerobe. - 2003. - Vol.9. - P.157-160.
20. Schaumann R., Blatz R., Beer J. et al. Effect of moxifloxacin versus imipenem/cilastatin treatment on the mortality of mice infected intravenously with different strains of Bacteroides fragilis and Escherichia coli // Journal of Antimicrobial Chemotherapy. - 2004. - Vol.53. - P.318-324.
1. Фармацевтическая композиция для приготовления инфузионных растворов антибактериальных и противогрибковых препаратов, растворимых в стерильной воде для инъекций, 0,45% и 0,9% растворе натрия хлорида, отличающаяся тем, что она выполнена в форме порошка, содержит натрия хлорид и частицы коллоидного диоксида кремния (среди которых доля частиц, имеющих размер ≤5 мкм, составляет не менее 35%) в весовом соотношении, равном 4,5 или 9:(1-5) соответственно.
2. Фармацевтическая композиция для приготовления инфузионных растворов антибактериальных и противогрибковых препаратов, растворимых в стерильной воде для инъекций, 2% и 5% растворе декстрозы, отличающаяся тем, что она выполнена в форме порошка, содержит декстрозу и частицы коллоидного диоксида кремния (среди которых доля частиц, имеющих размер ≤5 мкм, составляет не менее 35%) в весовом соотношении, равном 20 или 50:(1-5) соответственно.
3. Способ получения фармацевтической композиции для приготовления инфузионных растворов антибактериальных и противогрибковых препаратов, отличающийся тем, что натрия хлорид в форме порошка смешивают с порошкообразным коллоидным диоксидом кремния в весовом соотношении натрия хлорид:коллоидный диоксид кремния, равном 4,5 или 9:(1-5) соответственно, и полученную смесь подвергают механической обработке путем ударно-истирающих воздействий до увеличения массовой доли мелкодисперсных частиц коллоидного диоксида кремния, имеющих размер <5 мкм, составляющей не менее 35%.
4. Способ получения фармацевтической композиции для приготовления инфузионных растворов антибактериальных и противогрибковых препаратов, отличающийся тем, что декстрозу в форме порошка смешивают с порошкообразным коллоидным диоксидом кремния в весовом соотношении декстроза:коллоидный диоксид кремния, равном 20 или 50:(1-5) соответственно, и полученную смесь подвергают механической обработке путем ударно-истирающих воздействий до увеличения массовой доли мелкодисперсных частиц коллоидного диоксида кремния, имеющих размер ≤5 мкм, составляющей не менее 35%.
