Комплексное соединение цинка с n-изопропенилимидазолом как ранозаживляющее средство
Владельцы патента RU 2725634:
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет) (ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М.Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет) (RU)
Изобретение относится к медицине, в частности к фармакологии и клинической фармакологии, а именно к новому применению комплексного соединения цинка производного N-изопропенилимидазола в качестве соединения, обладающего ранозаживляющим действием. Изобретение может быть использовано в медицине, хирургии, ветеринарии и косметологии при лечении открытых ран, порезов, послеоперационных швов и других повреждений кожи и слизистой, а также для заживления рубцов и шрамов. Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является сокращение сроков заживления ран и регенерации ткани без образования рубца. 1 н.п. ф-лы, 11 ил., 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к медицине, в частности к фармакологии и клинической фармакологии, а именно, к новому применению комплексного соединения цинка производного N-изопропенилимидазола в качестве соединения, обладающего ранозаживляющим действием. Изобретение может быть использовано в медицине, хирургии, ветеринарии и косметологии при лечении открытых ран, порезов, послеоперационных швов и других повреждений кожи и слизистой, а также для заживления рубцов и шрамов.
Лечение ран является важнейшей задачей клинической медицины с древних времен по сегодняшний день. Несмотря на то, что на фармацевтическом рынке представлен достаточно широкий арсенал средств с ранозаживляющим действием, все они обладают недостаточной эффективностью и медленной скоростью заживления ран. Поэтому поиск фармакологических средств, положительно влияющих на регенеративные процессы в коже, остается актуальным в современной медицине. В качестве средств, обладающих регенерирующими свойствами, исследуются гормоны, антисептики, адсорбенты, протеолитические ферменты, различные неорганические и металлоорганические соединения. В хирургической практике для заживления ран используются различные мази и гели: левомеколь, солкосерил, актовегин, метилурацил, левомеколь, Д-пантенол и др.
Метилурациловая мазь 10% - препарат, улучшающий трофику тканей, стимулирующий регенеративный процесс, обладающий противовоспалительным, иммуномодулирующим, фотозащитным действием (Ноздрин В.И., Белоусова Т.А., Яцковский А.Н., 2002). Недостатком данного препарата является вазелино-ланолиновая основа, которая обладает высокой вязкостью и клейкостью, вследствие чего она препятствует нормальному водо-, тепло-, газообмену в кожных покровах, а также может вызывать аллергическую реакцию. Метилурацил как основное действующее вещество при этом слабо проникает в дерму и микроциркуляторную систему, вследствие чего его терапевтическое действие снижено.
В качестве заживляющих средств при пролежнях, свищах, плохо заживающих ранах применяются цинксодержащие соединения (цинка оксид, цинка сульфат, цинка гиалуронат и др.), которые улучшают процессы ангиогенеза, реэпителизации и ремоделирования тканей.
Однако при применении этих средств наблюдаются побочные эффекты в виде легкого жжения, покраснения, кожных высыпаний, ощущения сухости кожи. Эффективность этих средств вследствие слабого усвоения кожей низкая, что значительно ограничивает их применение.
Известно металлокомплексное соединение дигидрокверцетина с цинком, включающее депротонированный дигидрокверцетин и гидрофобную основу с лиственничным воском (патент RU 2637440). Однако действие данного средства изучалось только на модели ожоговой раны, заживление которой имеет свои патогенетические особенности. Кроме того, использование гидрофобной основы может препятствовать теплообмену, резорбции веществ, а также выходу жидкости на поверхность раны, что крайне нежелательно при раневом процессе. В ряде случаев возможно аллергическое и сенсибилизирующее действие.
Прототипом предлагаемого решения является ацизол [бис(1-винилимидазол)цинкдиацетат], предлагаемый в качестве мазей и растворов для лечения кожных заболеваний: псориаза, нейродермитов, длительно не заживающих (трофических) язв и других дефектов кожи воспалительного характера. Ацизол обладает антигипоксическим и антиоксидантным действием, вследствие чего обеспечивает стимуляцию режима оксигенации зоны поражения и нормализацию основных структурных процессов, формирующих эпидермис: пролиферации, дифференцировки и апоптоза (патент RU 2247558). Однако ранозаживляющее действие мазей и растворов на основе ацизола не изучалось.
Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка средства для наружного применения на основе соединения цинка с N-изопропенилимидазолом (N-изопропенилимидазол)цинкдиацетат) (шифр Пилим-1), обладающего ранозаживляющим и регенерирующим действием.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является сокращение сроков заживления ран и регенерации ткани без образования рубца.
Технический результат достигается за счет применения в качестве ранозаживляющего средства производного N-изопропенилимидазола формулы
, где Ас - ацетат.
Технический результат также достигается за счет разработки средства для лечения ран для наружного применения, содержащего в качестве действующего вещества производное (N-изопропенилимидазол)цинкдиацетат и гидрофильную основу, при следующем соотношении компонентов, масс. %:
производное N-изопропенилимидазола - 0,95-1,05,
основа - остальное.
В качестве основы могут быть использованы производные целлюлозы, полимеры модифицированной акриловой кислоты или полоксамеры.
Синтез комплекса под шифром Пилим-1 описан ранее (патент RU 2397175).
Предлагаемое средство для лечения ран может быть выполнено в форме геля, крема, пасты или любой другой мягкой (вязко-пластичной) лекарственной формы, и может быть изготовлено любым известным способом. При этом специалист в данной области техники может выбрать подходящую гидрофильную основу в зависимости от требуемой лекарственной формы.
В качестве гидрофильной основы - гелеобразующего агента, используемого в гелеобразной форме, - могут выступать производные целлюлозы, либо любой другой коммерчески доступный гелеобразующий агент. Предпочтительными гелеобразующими агентами являются производные целлюлозы, например, метилцеллюлоза, гидроксипропилметилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, натрий карбоксиметилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, полоксамеры и/или полимеры модифицированной акриловой кислоты, например, карбопол (Carbopol), либо по отдельности, либо в комбинации.
При растворении в воде молекулы гелеобразующего агента меняют свою конфигурацию и увеличивают вязкость жидкости. Для приготовления геля производного целлюлозы, к воде очищенной добавляют навеску водорастворимого производного целлюлозы, оставляют до набухания (обычно 1,5-2 часа), а затем тщательно перемешивают. К полученной гелевой основе добавляют действующее вещество (N-изопропенилимидазол)цинкдиацетат) и перемешивают до его полного растворения в основе. Содержание действующего вещества может составлять от 0,95 до 1,05 масс. %.
В частности, для приготовления 1% геля на основе натрий карбоксиметилцеллюлозы смешивают 0,05 г натрий карбоксиметилцеллюлозы, 0,05 г действующего вещества и 4,90 мл воды.
Было проведено исследование ранозаживляющего действия Пилима-1 на течение раневого неинфицированного процесса при моделировании линейной кожной раны у крыс. В качестве препаратов сравнения были взяты цинка сульфат 0,5% гель на основе натрий карбоксиметилцеллюлозы, солкосерил гель 10% для наружного применения (ООО «МЕДА Фарма», Россия), метилурацил мазь 10% для местного и наружного применения (АО «Нижфарм», Россия).
Изобретение иллюстрируется фотографиями, где на Фиг. 1 представлены исходные размеры линейной раны; на Фиг. 2 - размеры линейной раны у животного контрольной группы (8 сутки); на Фиг. 3 - размеры линейной раны у животного опытной группы (Пилим-1, 8 сутки); на Фиг. 4 - размеры линейной раны у животного интактной группы (6 сутки); на Фиг. 5 - размеры линейной раны у животного интактной группы (7 сутки); на Фиг. 6 - размеры линейной раны у животного опытной группы (солкосерил, 6 сутки); на Фиг. 7 - размеры линейной раны у животного опытной группы (солкосерил, 7 сутки); на Фиг. 8 - размеры линейной раны у животного опытной группы (метилурацил, 6 сутки); на Фиг. 9 - размеры линейной раны у животного опытной группы (метилурацил, 7 сутки); на Фиг. 10 - размеры линейной раны у животного опытной группы (цинка сульфат, 6 сутки); на Фиг. 11 - размеры линейной раны у животного опытной группы (цинка сульфат, 7 сутки).
Исследование проводилось на 36 аутбредных белых крысах-самцах массой 250-370 г, полученных из питомника лабораторных животных «КролИнфо» (Московская область, Орехово-Зуевский район). Животные содержались в виварии в индивидуальных клетках на стандартном рационе питания. Световой режим составлял 12 часов света и 12 часов темноты. Температура воздуха поддерживалась в пределах 18-22°С, относительная влажность - 50-70%.
Все эксперименты проводили с обязательным соблюдением правил Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and other Scientific Purposes (ETS 123), Strasbourg (1986), а также в соответствии с «Руководством по проведению доклинических исследований лекарственных средств» (Миронов А.Н. [ред.], Т. 1, Гриф и К, Москва, 2012).
Животные были разделены на 6 групп по 6 крыс в каждой: 1 группа - интактные (негативный контроль), 2 группа - контроль (гидрофильная основа), 3-6 группы - опытные. Животные 3 группы получали Пилим-1, 4 группы - сульфат цинка, 5 группы - солкосерил, 6 группы - метилурацил. Модель «линейной раны» воспроизводили на крысах, находящихся под наркозом, вызванным комплексным наркозным средством Телазол™. На участке спины животного, недоступном для вылизывания, удаляли шерсть на ширину 20 мм и длину 50 мм, после чего скальпелем наносили рану длиной 30 мм (размеры раны измерялись с точностью до 1 мм). Затем на равном расстоянии шелковой нитью накладывали 2 шва (Фиг. 1). Для удобства последующего измерения размеров ран швы накладывали с таким расчетом, чтобы эпителий боковых краев раны не соприкасался, и эпителизация проходила от конечных краев раны.
Животным опытных групп сразу после операции наносили на область раны 0,2 г 1% геля цинкового комплекса N-изопропенилимидазола (в качестве гелевой основы использовали натрий карбоксиметилцеллюлозу) или препараты сравнения. Животным контрольной группы наносили такую же навеску гидрофильной основы. У интактных животных рана заживала «естественным» путем.
Животных размещали в клетках индивидуально. Для оценки динамики заживления раны ежедневно измеряли ее размеры и отмечали состояние кожных покровов. Обработку гелем и препаратами сравнения проводили 1 раз в сутки на протяжении 7 дней.
Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием t-критерия Стьюдента при помощи пакета статистических программ IBM SPSS Statistics 23. Различия считались статистически достоверными при уровне значимости р ≤ 0,05.
Состояние регенеративных процессов отражает суточное уменьшение размера раны в процессе лечения. Анализ полученных данных показал, что в опытной группе животных, получавшх лечение Пилим-1, начиная с 5 суток лечения, наблюдается статистически значимое уменьшение размеров ран по сравнению с контролем. Динамика течения раневого процесса представлена в таблице.
В результате проведенных исследований выявлено более медленное заживление экспериментальной раны у животных контрольной группы. Как видно из таблицы и Фиг. 2, полного заживления к концу срока наблюдения (8 сутки) в данной группе не наблюдалось и составляло 67% от исходной длины раны.
На 8 сутки уменьшение размеров раны в группе опытных животных, получавших Пилим-1, составляло 97% по сравнению с исходными размерами (Фиг. 3). В экспериментальных группах не наблюдали рецидива воспаления, негативных местных и общих реакций.
Примечание. Результаты в таблице представлены как средняя величина ± стандартная ошибка среднего (М±m). * - статистически значимые различия (р ≤ 0,05) по отношению к контрольной или интактной группе. ** - % заживления по отношению к исходной длине раны.
У животных, получавших лечение цинка сульфатом, солкосерилом и метилурацилом, заживление ран на 8 сутки наблюдения составило 86, 83 и 86%, соответственно. В группе интактных животных процент заживления составил 88%. Значимые различия между опытными группами и интактными наблюдались на 5 и 6 сутки наблюдения в группе животных, получавших солкосерил и метилурацил. Процент заживления ран в этих группах животных составил 27 и 68% (солкосерил) и 35 и 65% (метилурацил), соответственно. В интактной группе процент заживления ран составил 11 и 42%, соответственно, на 5 и 6 сутки наблюдения (таблица). У животных в области раны отмечалась гиперемия в первые 2-3 суток после проведения операции. Грануляционная ткань имела темно-красный цвет. Корка струпа была грубой, жесткой (Фиг. 4-11).
Полученные результаты свидетельствуют о том, что местное применение 1% геля цинкового комплекса N-изопропенилимидазола значительно сокращает сроки заживления неинфицированных ран по сравнению с изученными препаратами сравнения: цинка сульфатом, солкосерилом и метилурацилом.
Выявленное регенерирующее действие представляет интерес для дальнейшего изучения с целью разработки эффективного средства, стимулирующих репаративную регенерацию ран. Дерматотропное действие изученного цинкового комплекса на модели линейных ран реализуется, вероятно, за счет высокой биодоступности, обеспечивающей фармакологическую эффективность, направленную на патогенетические механизмы раневого процесса: устранение гипоксии, улучшение микроциркуляции, нормализацию процессов свободно-радикального окисления и пролиферации клеток.
Применение производного N-изопропенилимидазола общей формулы
, где Ас - ацетат, в качестве ранозаживляющего средства.
