Сетчатое биоактивное раневое покрытие
Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии. Описано сетчатое биоактивное раневое покрытие, содержащее в своей основе дезинтегрированную бактериальную целлюлозу, включающую антимикробный и антиоксидантный компоненты: модифицированный серебром монтмориллонит и фуллеренол, направленные на оптимизацию течения раневого процесса, профилактику развития и подавление раневой инфекции. Сетчатое биоактивное раневое покрытие используется для лечения огнестрельных ран, ран при тяжелой механической травме, неинфицированных и инфицированных ран, в том числе гнойных и длительно незаживающих, гранулирующих ран после глубоких термических, химических и лучевых ожогов, в комплексном лечении трофических язв и пролежней в стационарных, амбулаторных и полевых условиях. Сетчатое биоактивное раневое покрытие нетоксично, не оказывает местно-раздражающего и кожно-резорбтивного действия, обладает эластичностью, высокой степенью моделирования на ране, не фрагментируются, что облегчает уход за раной. 5 ил., 2 табл., 3 пр.
Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии, предназначено для местного лечения ран в воспалительной фазе раневого процесса. Сетчатое биоактивное раневое покрытие на основе дезинтегрированной бактериальной целлюлозы содержит комплекс лечебных препаратов для оптимизации течения раневого процесса, профилактики развития и подавления раневой инфекции. Сетчатое биоактивное раневое покрытие может быть использовано для лечения огнестрельных ран, ран при тяжелой механической травме, неинфицированных и инфицированных ран, в том числе гнойных и длительно незаживающих, гранулирующих ран после глубоких термических, химических и лучевых ожогов, в комплексном лечении трофических язв и пролежней в стационарных, амбулаторных и полевых условиях.
Известна линия покрытий для лечения ран торговых марок Biofill® и Bioprocess®. Представленные покрытия, полученные на основе дегидратированных пленок бактериальной целлюлозы Gluconacetobacter xylinus (или A. xylinum), предназначены для использования в качестве «искусственной кожи» для временного закрытия обширных по площади ожогов [US 4912049, 1990, BioFill Produtos Bioetecnologicos]. Указания на возможность применения представленных покрытий для лечения ран нетермической этиологии, а также в качестве матрицы-носителя лечебных биоактивных препаратов отсутствуют. Кроме того, использованная в основе покрытий дегидратированная форма бактериальной целлюлозы обладает минимальной сорбционной способностью, что препятствует элиминации поверхности раны.
Известен перевязочный материал под торговой маркой XCell®, полученный на основе бактериальной целлюлозы и полигексаметилен бигуанида (polyhexamethylene biguanide, РНМВ), предназначенный для местного лечения хронических ран различного происхождения, в том числе пролежней, венозных и диабетических язв [EP 1473047 B1, 2004, Xylos Corporation]. Иммобилизация РНМВ осуществлена посредством его адсорбции частично дегидратированной бактериальной целлюлозы, что, по нашему мнению, не дает возможности ввести указанный антимикробный препарат в активной концентрации, а следовательно, добиться желаемого лечебного эффекта.
Наиболее близким к заявленному изобретению является аморфное гидрогелевое покрытие для лечения ран на основе дезинтегрированной бактериальной целлюлозы. Указана возможность получения гидрогеля различной вязкости за счет изменения концентрации водной взвеси полисахарида, а также включения в состав гидрогеля лекарственных препаратов, в том числе содержащих ростовые факторы и культуры прорегенераторных клеток [EP 001438975 B1, 2004, Xylos Corporation].
Существенным недостатком данного изобретения являются трудности его удаления при попадании гидрогеля в карманы глубоких раневых дефектов, что ограничивает его применение для лечения нелинейных ран, например огнестрельных. Кроме того, использование аморфного гидрогеля, представляющего собой концентрированную водную взвесь дезинтегрированной бактериальной целлюлозы, практически сводит на нет сорбционную способность полимера, а следовательно, препятвует эффективной элиминации раневой поверхности.
Таким образом, необходимость разработки способов иммобилизации биоактивных компонентов в матрицу-носитель на основе бактериальной целлюлозы, обеспечивающих дозированный и пролонгированный выход последних в раневое ложе, при сохранении ее сорбционной способности, остается актуальной.
Технической задачей и положительным результатом настоящего изобретения является получение биоактивного раневого покрытия, содержащего патогенетически обоснованный комплекс лечебных препаратов, местное применение которого позволит оптимизировать течение раневого процесса, сократить сроки заживления, предотвратить развитие осложнений.
Указанная задача решена с помощью создания на основе дезинтегрированной бактериальной целлюлозы сетчатого биоактивного раневого покрытия, содержащего биоактивные компоненты: антимикробный модифицированный серебром монтмориллонит (Ag-MMT), и антиоксидантный - фуллеренол.
Дезинтеграцию исходной гель-пленки бактериальной целлюлозы, синтезированной штаммом Gluconacetobacter xylinus ВКМ В-880, проводили блендером с ножевой насадкой при скорости 2000 оборотов/минуту в течение 15 мин. Полученную водную суспензию 0,5 мас.% по целлюлозе помещали на пришлифованное к стеклянному столику кольцо и сушили при температуре +10°C до постоянного веса. Рентгеноструктурный анализ не показал изменений в спектре дезинтегрированной целлюлозы по сравнению с исходной гель-пленкой. Дезинтеграцию бактериальной целлюлозы проводили в присутствии навески биоактивных наполнителей - фуллеренола и модифицированного серебром монтмориллонита. Полученные композитные пленки механически перфорировали квадратным сечением размером 3×3 мм через каждые 2 мм до получения сетчатой формы раневого покрытия. Указанные размеры и форма перфораций могут варьироваться, т.к. не оказывают существенного значения на эффективность раневого покрытия. Перфорация и получение сетчатой формы раневого покрытия обеспечивает его достаточную паро- и воздухопроницаемость, а также позволяет достичь большей эластичности покрытия при моделировании его на поверхности раневого дефекта.
Известно, что фуллеренол наряду с другими водорастворимыми кластерами фуллерена C60 (C60/ПВП и C60/Tween 80) проявляет антиоксидантные свойства при концентрации 0,01%. Применение водного раствора фуллеренола C60 при раневом процессе будет способствовать стабилизации собственной системы антиоксидантной защиты, тормозить развитие свободнорадикального перекисного окисления липидов, клеточных и капиллярных мембран, предотвращая повреждение клеток и тканей, ограничивая распространение воспалительных изменений и вторичного некроза тканей, а за счет усиления фагоцитарной активности макрофагов способствовать повышению неспецифического иммунитета. Парентеральное введение фуллеренола не проявляет острой токсичности, не влияет на морфофункциональное состояние внутренних органов, метаболизм и не вызывает патологической реакции системы кроветворения.
Известно, что серебро обладает широким спектром антибактериального действия, воздействует также на рост дрожжей, плесневых грибов. Свидетельства о выявлении резистентных к серебру микроорганизмов имеют спорадический характер, что особенно актуально на фоне возросшей устойчивости к другим традиционным антисептикам. Наиболее перспективным для иммобилизации на раневые покрытия являются наноразмерные частицы серебра (AgNPs - ArgentumNanoParticles), обеспечивающие дозированный и пролонгированный антимикробный эффект. Ограниченное межслоевое пространство модифицированного серебром монтмориллонита, являясь специфическим «нанореактором», может быть использовано для выращивания AgNPs.
Доклинические испытания, а именно эффективность местного применения сетчатого биоактивного раневого покрытия, устанавливали экспериментальным путем на животных (крысах-самцах линии Wistar).
Примеры доклинических испытаний
Пример 1. Для определения способности раневого покрытия подавлять рост бактериальной флоры на границе контакта с раневой поверхностью установлены показатели их бактериостатического действия, а также минимальная ингибирующая концентрация (МИК) Ag-MMT в их составе. Значения МИК Ag-MMT в составе матриц раневых покрытий на основе, воздействующей на референтные и госпитальные штаммы микроорганизмов, установили на уровне 0,1 мас.% и 0,2 мас.%. соответственно. Результаты испытаний приведены в Таблице 1 и на фиг.1 - P. aeruginosa, фиг.2 - Е. coli, фиг.3 - MRSA (концентрация Ag-MMT в полимере, мас.% 1 - 0%, 2 - 0,05%, 3 - 0,1%, 4 - 0,2%, 5 - 0,3%, 6 - 0,5%, 7 - 1%).
Пример 2. По результатам оценки способности разработанных матриц подавлять рост раневой микрофлоры установлено значимое снижение уровня бактериальной обсемененности инфицированных ран, а также возможность сравнительно длительного его поддержания ниже критического уровня (103 КОЕ) за счет пролонгированного антимикробного действия. Эффективное подавление раневой инфекции, являющейся ведущим патогенетическим звеном осложненного течения раневого процесса, должно способствовать сокращению сроков заживления ран (фиг.4 - биоактивное раневое покрытие, фиг.5 - асептическая марлевая повязка). Иммобилизация Ag-MMT в качестве антимикробного компонента биоактивных раневых покрытий на основе дезинтегрированной бактериальной целлюлозы в минимальной концентрации 0,2 мас.% позволяет получать значимый бактериостатический эффект in vitro и поддерживать уровень бактериального обсеменения раны ниже 103 (КОЕ) на протяжении 5-7 суток in vivo.
Пример 3. По данным планиметрического исследования, представленным в таблице 2, установлено, что местное применение биоактивного раневого покрытия предупреждает осложненное течение раневого процесса, позволяет сократить сроки заживления ран при лечении гранулирующих ран после глубоких ожогов и инфицированных кожно-плоскостных ран на 15-20%.
Таким образом, на основании доклинических испытаний установлено, что местное применения сетчатого биоактивного раневого покрытия на основе дезинтегрированной бактериальной целлюлозы за счет синергетического лечебного действия сорбирующей полимерной матрицы-носителя и патогенетически обоснованного комплекса препаратов позволяет оптимизировать течение раневого процесса, сократить сроки заживления, предотвратить развитие осложнений.
Сетчатое биоактивное раневое покрытие, содержащее в своей основе дезинтегрированную бактериальную целлюлозу, отличающееся тем, что представляет собой механически перфорированную полимерную матрицу-носитель лечебного комплекса препаратов - модифицированного серебром монтмориллонита и фуллеренола, обладающих антимикробным и антиоксидантным действием, при их содержании в матрице, мас.%:
| модифицированный серебром монтмориллонит | 0,2-1,0 |
| фуллеренол | 0,01-0,02 |
