Средство, обеспечивающее транспорт лекарственных средств через покровные ткани, и способ его применения
Владельцы патента RU 2549476:
БАГРОВ СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ (RU)
МЕДВЕДЕВ ИГОРЬ БОРИСОВИЧ (RU)
Изобретение относится к фармацевтике, в частности к применению и к способу применения 40%-ного раствора глюкозы в качестве средства, обеспечивающего транспорт рибофлавина через покровные ткани. Способ применения заключается в нанесении на выбранный участок покровных тканей раствора глюкозы, выдерживание его на поверхности покровных тканей в течение 9-10 минут, удаление остатков раствора глюкозы с последующим нанесением на обработанный участок покровных тканей 0,1%-ного раствора рибофлавина и экспозицией его в течение 30 минут. Осуществление изобретения позволяет снизить побочные эффекты препарата и использовать его для тонких покровных тканей за счет использования 40%-ного раствора глюкозы в качестве средства, обеспечивающего транспорт рибофлавина через покровные ткани. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 пр.
Изобретение относится к медицине, более точно к фармакологии и может быть использовано для целенаправленного транспорта лекарственных средств через покровные ткани.
Проблема повышения транспорта лекарственных средств через различные покровные ткани чрезвычайно актуальна. Известны разные способы по усилению транспорта лекарственных средств. В заявке на изобретение РФ №2011127544 описано коллоидное средство, опосредующее транспорт лекарственных веществ. Это соединение общей формулы
(T-Z) n-Р,
где
Т представляет собой транспортный посредник;
Р представляет собой коллоидно-активное соединение;
Z представляет собой первый линкер, с помощью которого Т и Р ковалентно связаны друг с другом;
n представляет собой целое число, по меньшей мере равное 1; и
где транспортный посредник Т и/или коллоид Р несет m групп - (L-A), где А представляет собой активное с медицинской точки зрения вещество или флуоресцентный маркер; L представляет собой второй линкер, посредством которого Р ковалентно связан с А или посредством которого Т ковалентно связан с А; m представляет собой целое число, равное 0 или по меньшей мере 1. Однако из представленной информации нельзя понять возможности применения этого средства. Кроме того, как следует из имеющейся информации, это средство чрезвычайно сложно и требует дополнительных исследований для его практического применения.
В патенте РФ №2119354 описано средство для направленного транспорта препаратов на основе конъюгации фармакологического препарата с аргинил-глицил-аспартил, содержащими пептиды. Однако это известное средство только переносит требуемое вещество элементами крови к патологическому очагу, но не обеспечивает его транспорт через покровные ткани. В патенте US 2011052431 описан способ транспорт веществ на основе электроосмоса. Однако этот способ требует специального оборудования и может выполняться квалифицированным персоналом. Кроме того, скорость и глубина проникновения зависят от заряда веществ и многих других факторов. Способ не эффективен для незаряженных молекул.
Из патента WO 2012004726 (А1) известен трансэпителиальный способ пропитывания роговицы рибофлавином путем предварительного нанесения гипоосмотического раствора. Однако это способ малоэффективен, т.к. при его реализации происходит набухание эпителия и стромы роговицы. Незначительное усиление транспорта возможно только для водорастворимых веществ.
Известен медицинский препарат Димексид или Dimethylsulfoxide, усиливающий транспорт лекарственных веществ через кожу. Однако его применение ограничено из-за того, что препарат нельзя назначать при атеросклерозе, сердечной недостаточности, гломерулонефрите, циррозе печени и многих других хронических заболеваниях. Кроме того, этот препарат из-за «химического ожога» не рекомендуют для слизистых и покрытых тонким слоем эпителия тканей. Димексид может усиливать токсичность некоторых веществ. В офтальмологии он противопоказан при глаукоме и катаракте.
Мы предположили, что если обратимо ослабить плотные контакты эпителиальных клеток, то можно обеспечить быстрое проникновение через эпителий лекарственных веществ, в частности рибофлавина.
Эпителий выстилает поверхность тела, серозные оболочки, внутреннюю поверхность полых органов (полость желудка, кишечника, мочевого пузыря и т.д.), а также образует большинство желез организма.
Располагаясь на границе внутренней и внешней среды организма, эпителий является пограничной тканью. Пограничное положение эпителия определяет его значение и одну из основных функций - защитную. Он защищает подлежащие ткани организма от различных внешних воздействий - химических, механических и др. Например, неповрежденный эпителий кожи непроницаем для микроорганизмов и многих вредных веществ.
Эпителиальные ткани обладают сравнительно большой прочностью. Это объясняется тем, что эпителиальные клетки плотно соединяются друг с другом. Соединение клеток осуществляется различными способами. Кроме того, доказано, что поверхностные слои цитоплазмы животных клеток содержат гидрофильную клейкую вязкую субстанцию, которая связывает клетки друг с другом. Барьерная функция эпителиальных клеток определяется также их плотными контактами за счет межклеточных мостиков. Поэтому для более быстрого и эффективного проникновения различных веществ (в т.ч. лекарственных) в подлежащие ткани необходимо разорвать плотные контакты эпителиальных клеток и нарушить барьерную функцию клейкой субстанции. Причем эти изменения для усиления транспорта лекарственных средств должны иметь временный характер, а структура и функция эпителия должны быть восстановлены.
С нашей точки зрения этого можно добиться за счет дегидратации эпителиальной ткани путем нанесения на поверхность биосовместимых гипертоничных растворов (например, р-р глюкозы 5-40%). В этом случае за счет обезвоживающего действия глюкозы произойдет сморщивание эпителиальных клеток и увеличение межклеточных пространств, уменьшится содержание воды в склеивающей субстанции и подлежащих тканях. Это облегчит проникновение лекарственных веществ, а содержащаяся в них вода восстановит необходимый уровень гидратации, а следовательно, и структуры, и функции эпителия. В качестве средства, обеспечивающего проникновение лекарственных веществ через эпителий, мы избрали глюкозу.
Глюкоза известна как лекарственное средство, которое участвует в различных процессах обмена веществ в организме, усиливает окислительно-восстановительные процессы в организме, улучшает антитоксическую функцию печени. Вливание растворов декстрозы частично восполняет водный дефицит. Декстроза, поступая в ткани, фосфорилируется, превращаясь в глюкозо-6-фосфат, который активно включается во многие звенья обмена веществ организма. 5%-ный раствор декстрозы оказывает дезинтоксикационное, метаболическое действие, является источником ценного легкоусвояемого питательного вещества. При метаболизме декстрозы в тканях выделяется значительное количество энергии, необходимой для жизнедеятельности организма. Гипертонические растворы (10%, 20%, 40%) повышают осмотическое давление крови, улучшают обмен веществ, повышают сократимость миокарда, улучшают антитоксическую функцию печени, расширяют сосуды, увеличивают диурез. Теоретическая осмолярность 10%-ной декстрозы - 555 мОсм/л, 20%-ной - 1110 мОсм/л («Справочник 03». http://spravochnik03.com/lekarstvo/glyukoza).
Проведенные эксперименты полностью подтвердили наши предположения и позволили разработать способ транспорта лекарственных средств через покровные ткани.
Техническим результатом заявленного изобретения в части «средство» и в части «способ» является снижение побочных эффектов препарата, возможность использовать его для тонких покровных тканей, таких как слизистые, роговица глаза, возможность использовать препарат у больных хроническими заболеваниями сердца, почек и печени.
Этот технический результат в части средство достигается тем, что в качестве средства, обеспечивающего транспорт лекарственных средства через покровные ткани, применяют 40%-ный раствор глюкозы.
Покровными тканями являются ткани роговицы, или слизистые, или кожа.
Этот технический результат в части «способ» достигается тем, что способ применения 40%-ного раствора глюкозы в качестве средства, обеспечивающего транспорт рибофлавина через покровные ткани, осуществляют путем несения на выбранный участок покровных тканей раствора глюкозы, выдерживание его на поверхности покровных тканей в течение 9-11 минут, удаление остатков раствора глюкозы с последующим нанесением на обработанный участок покровных тканей 0,1%-ного раствора рибофлавина и экспозицией его в течение 30 минут.
Пример 1
Оценка степени прозрачности роговицы (методами in vitro)
Испытания проводили на выделенных глазах кроликов породы Шиншилла, с моделированием условий применения с использованием препарата Рибофлавин. Рибофлавин был выбран в качестве маркера транспорта лекарственных веществ ввиду наличия у него окраски, позволяющей легко его обнаружить.
Краткое описание методики эксперимента
На выделенный (трупный) глаз наносили раствор глюкозы непосредственно на роговицу и выдерживали в течение 10 минут, после чего производили закапывание 0,1%-ного раствора рибофлавина.
Роговицу глаза, промытую в физрастворе, крепили к стенке кварцевой кюветы изнутри.
Снимали спектры пропускания от 190 до 360 нм относительно пустой кюветы.
Обобщали результаты и сделали выводы о влиянии глюкозы и концентрации рибофлавина на пропускание роговицы
Результаты испытаний
445 нм - характерная длина волны спектра пропускания раствора рибофлавина, который способен проникать в слои роговицы без механических повреждений. Количество препарата в роговице линейно зависит от времени экспозиции. Время выдерживания глаза в растворе рибофлавина 5; 15 и 30 минут, соответственно количество препарата в роговице 0,06; 0,14; 0,25 ед.
Предварительная обработка роговицы 40%-ным раствором глюкозы значительно увеличивает проникновение рибофлавина в слои роговицы. На спектре четко видна разница между оптической плотностью роговицы, обработанной только раствором рибофлавина, от роговицы с предварительной обработкой глюкозой. Показатели увеличились практически вдвое.
Выводы
Таким образом, результаты исследования in vitro показали, что обработка роговицы глюкозой перед нанесением рибофлавина значительно увеличивает его проникающую способность.
Пример 2
Испытания в условиях in vivo
Испытания проводили на глазах живых кроликов породы Шиншилла, в условиях применения препарата Рибофлавин на фоне р-ра глюкозы 40%.
Краткое описание методики эксперимента
На глаз кролика одной из экспериментальных групп наносили раствор глюкозы непосредственно на роговицу и выдерживали в течение 10 минут, после чего производили закапывание рибофлавина (0,1%-ный раствор).
Другой группе рибофлавин наносили без предварительной обработки глюкозой. В процессе эксперимента проводили наблюдение за состоянием глаз животных на предмет раздражающего воздействия препаратов на ткани глаза. После эксперимента произвели эвтаназию животных с последующей энуклеацией глаз. Выделенную роговицу глаза, промытую в физрастворе, крепили к стенке кварцевой кюветы изнутри. Снимали спектры пропускания от 190 до 360 нм относительно пустой кюветы.
Обобщали результаты и сделали выводы о влиянии глюкозы и концентрации рибофлавина на пропускание роговицы, а также на раздражающее действие препаратов на ткани глаза.
Результаты испытаний
Исследования in vivo подтвердили предварительные исследования in vitro в том, что предварительная обработка роговицы глюкозой увеличивает степень проникновения рибофлавина практически в два раза. Следует отметить, что в ходе эксперимента не отмечено раздражающего действия, вызванного применением препаратов.
Пример 3
Испытания проводили на коже живых кроликов породы Шиншилла, в условиях применения препарата рибофлавина (0,1%-ный раствор) на фоне раствора глюкозы 40%.
Краткое описание методики эксперимента
На выбритую кожу кролика одной из экспериментальных групп наносили раствор глюкозы непосредственно на кожу и выдерживали в течение 10-40 минут, после чего производили закапывание рибофлавина. Другой группе рибофлавин наносили без предварительной обработки глюкозой. В процессе эксперимента проводили наблюдение за состоянием кожи животных на предмет раздражающего воздействия препаратов на ткани. После эксперимента произвели биопсию кожи. Навеску кожи промывали, измельчали, помещали в физиологический раствор, далее надосадочную жидкость фильтровали и помещали в кювету. Аналогичным образом обрабатывали навеску тканей контрольных животных.
Результаты испытаний показали, что предварительная обработка кожи глюкозой увеличивает степень проникновения рибофлавина практически в два раза. Раздражающего действия, вызванного применением препаратов, не установлено.
1. Применение 40%-ного раствора глюкозы в качестве средства, обеспечивающего транспорт рибофлавина через покровные ткани.
2. Применение по п.1, отличающееся тем, что покровными тканями являются ткани роговицы, или слизистые, или кожа.
3. Способ применения 40%-ного раствора глюкозы в качестве средства, обеспечивающего транспорт рибофлавина через покровные ткани путем нанесения на выбранный участок покровных тканей раствора глюкозы, выдерживание его на поверхности покровных тканей в течение 9-11 минут, удаление остатков раствора глюкозы с последующим нанесением на обработанный участок покровных тканей 0,1%-ного раствора рибофлавина и экспозицией его в течение 30 минут.
