Способ получения эмульсии, содержащей нано- и микрокапсулированные биологически активные вещества

Изобретение направлено на создание состава, в котором в качестве биологически активного вещества используют препарат на основе штамма гриба Pleurotus ostreatus ВКПМ F-819 с полифункциональной медико-биологической активностью, влияющего на тканевый обмен. Для пролонгированного воздействия препарат капсулируют в оболочку, представляющую собой сферические коллоидные частицы карбоната кальция СаCO₃. Частицы получают при смешивании растворов хлорида кальция СаСl₂ и соды (или карбоната натрия) Na₂CO₃ с концентрацией 0,33 М. Состав обеспечивает усиленное лечебное и профилактическое воздействие на кожные покровы человека в области пораженных зон и сохранение этого воздействия длительное время. 3 пр.

 

Изобретение относится к созданию состава, предназначенного для непосредственного контакта с кожей и применения в медицине или в бытовых условиях, а именно к созданию лечебных и профилактических средств с натуральными компонентами для наружного применения с бактерицидным, противовоспалительным, противопролежневым и противоожоговым действием.

В настоящее время в связи со сложными заболеваниями, в том числе и хирургическими, наблюдается большое количество лежачих больных с разной этиологией. В медицине большими темпами растет спрос на средства для лечения пролежней и ожогов.

Пролежни возникают по трем причинам:

- от постоянного давления,

- от теплоты и влажности,

- от потовыделения.

Современные научные исследования направлены, к сожалению, в основном на разработку новых методов лечения уже образовавшихся пролежневых язв. Лечение пролежней, а что более важно профилактику пролежней нужно начинать как можно более быстро. Пролежни связаны со значительной болью.

В последнее время также имеет место и увеличивающееся количество воспалительного и ожогового воздействия на кожу. Поэтому профилактика и лечение воспалительных и ожоговых заболеваний кожного покрова требует научного и удобного бытового подхода к решению этого вопроса.

Существуют подтвержденные в литературе сведения, что применение в области измененной кожи традиционных антисептиков (гексахлорофен, хлоргексидин, повидон-йод и др.). разрушает клеточную мембрану и замедляет таким образом регенирационные процессы [Edlich, R.F., Rodeheaver, G.T., Kuphall, J., deHoll, J.D., Smith, S., Bacchetta, C.A., Edgerton, M.T. Technique of closures: Contaminated wound. //J. Am. Coll. Emerg. Phys. 3:375, 1974]. Поэтому все чаще для лечения кожных повреждений стараются использовать природные биологически-активные вещества (БАВ).

Для лечения пролежней в качестве БАВ часто используются растительные жирные масла, содержащие каротиноиды (масло облепихи, рябины, шиповника и другие), которые обладают ранозаживляющей способностью. [Сборник по народной медицине и нетрадиционным способам лечения, Г.З. Минеджян, М., 1991].

Известно масло противопролежневое, содержащее жирное масло облепихи, зародышей пшеницы, масло таману и эфирные масла душицы, герани, кедра, майорана, мирры, пальморозы, пачули, гваякового дерева, ромашки мараканской и чайного дерева при определенном содержании компонентов [Патент 2416425 Российская Федерация МПК А61К 36/899, 36/72, 36/53, 36/185, 36/28, 36/15, 17/02 Масло противопролежневое / Крылова В.Л.; заявитель и патентообладатель Крылова В.Л. - № 2010107285/15, заявл. 27.02.2010, опубл. 20.04.2011, Бюл. № 11]

Известно средство, обладающее противовоспалительным, противопаразитарным, противогрибковым и противоожоговым действием на основе пихтового масла, характеризующееся тем, что оно содержит растительное, или льняное, или кедровое масло, 10-20%-ную спиртовую настойку прополиса и пихтовое масло остальное [Патент 2192273, Российская Федерация МПК А61К 35/78, 35/64 Средство "природный щит", обладающее противовоспалительным, противопаразитарным, противогрибковым и противоожоговым действием / Чукалов А.А. заявитель и патентообладатель Чукалов А.А. № 2001134723/14, заявл. 24.12.2001 опубл. 10.11.2002, Бюл. № 31].

Являясь биологически активными веществами, эфирные масла оказывают оздоровительное воздействие на пораженные участки кожного покрова при непосредственном их применении в случае лечения и профилактики соответственно пролежней и ожогов. Однако непосредственное воздействие этих веществ на пораженные участки является кратковременным и требует постоянного физического и механического воздействия на эти участки, что создает неудобство при их использовании и уменьшает ожидаемый лечебный эффект.

Чтобы пролонгировать лечебное действие масел их заключают в микро- и нанокапсулы, состоящие из поверхностно-активных веществ и полиэлектролитов.

Известен состав для обработки текстильного материала, предназначенного для непосредственного контакта с поврежденной кожей человека. Состав представляет собой нано- и микроэмульсию, содержащую нанокапсулы и микрокапсулы, с включенными в них инкапсулированными биологически активными веществами. В качестве биологически активного вещества используют натуральное облепиховое масло, нано- и микроэмульсию готовят следующим образом: в пропиточную ванну наливают воду, затем последовательно вводят, при постоянном перемешивании со скоростью вращения 900-6500 об/мин, анионное ПАВ, неионогенное ПАВ, натуральное облепиховое масло и постепенно доводят объем нано- и микроэмульсии до заданного объема водой, все тщательно перемешивают в течение 1-5 мин до получения однородной нано- и микроэмульсии, после чего к полученной нано- и микроэмульсии добавляют катионный полиэлектролит и снова все тщательно перемешивают в течение 0,5-1 мин.

Все эти препараты имеют состав эмульсии «масло в воде», что ограничивает возможные варианты используемых биологически активных веществ гидрофобным характером препаратов, лечебная эффективность которых уступает гидрофильным веществам [Володина, Т.А. Возможности использования фитокомпозиций и лекарственных препаратов дженериков для разработки наружных мягких лекарственных форм репаративного действия / Т.А. Володина, Ю.Ю. Жидкова, А.В. Майорова // Фундаментальные исследования. - 2011. - № 11-1. - С. 198-201; Оболенский, В.Н. Хроническая рана: обзор современных методов лечения / В.Н. Оболенский // РМЖ. - 2013. - № 5. - С. 282.]. Кроме того, недостатком применения эфирных масел, даже инкапсулированных, являются возможные аллергические реакции и раздражение кожных покровов, усугубляющие болезненное состояние пациента.

Известна наноэмульсия с биологически активными веществами [Патент 2362544 Российская Федерация МПК А61К 9/10, 9/107 Наноэмульсия с биологически активными веществами / Пожарицкая О.Н., Карлина М.В., Шиков А.Н., Макаров В.Г., Макарова М.Н.; заявитель и патентообладатель Закрытое акционерное общество "Санкт-Петербургский институт фармации", № 2007113157/15, заявл. 09.04.2007 опубл. 27.02.2010 Бюл. № 21], которая относится к фармацевтической, пищевой промышленности и косметологии, а именно к области создания наноэмульсионных систем, используемых в качестве носителей активных веществ в фармацевтических композициях, а также при производстве пищевых и косметических продуктов. Прозрачная или слегка опалесцирующая наноэмульсия типа вода в масле для орального, трансдермального применения, для использования в офтальмологической практике, с биологически активными соединениями характеризуется тем, что содержит 35-80% гидрофобной фазы, 17-43% поверхностно-активного вещества, 3-7% сорастворителя и 1-15% водной фазы, в качестве гидрофобной фазы используют смеси моно-, ди- и триглицеридов с моно- и ди-эфирами насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, поверхностно-активное вещество выбирают из группы неионогенных поверхностно-активных веществ - сорбитанов в смеси со вспомогательным поверхностно-активным веществом (из группы полигидроксиалканов или одноатомных спиртов). При этом биологически активные соединения наноэмульсий представляют собой флавоноиды, бетулин, экстракт босвеллии, витамины, микроэлементы и пр.

Основным недостатком этой эмульсии является низкое содержание водорастворимого БАВ по сравнению с гидрофобной фазой и вспомогательными компонентами.

При проведении сравнительного поиска из уровня техники не выявлено наиболее близкого к предлагаемому техническому решению.

Достигаемым при использовании предлагаемого изобретения техническим результатом является способ получения высококонцентрированной наноэмульсии биологически активного вещества, усиление лечебного воздействия и увеличение продолжительности воздействия на кожный покров пациента в области пораженных зон.

Указанный результат достигается способом получения наноэмульсии с биологически активными веществами для оказания продолжительного лечебного воздействия биологически активных веществ на кожный покров пациента в области пораженных зон при лечении пролежней и ожогов, согласно изобретению к 0.5 г карбоната кальция добавляют 100 мл 1 %-ного раствора полиэлектролита I (10 г/л), перемешивают в течение 20 минут при 20°С, после чего раствор центрифугируют при скорости 2000-4000 об/мин в течение 10-20 минут, полученные частицы трехкратно промывают водой при температуре 20°С, добавляют 100 мл 1 %-ного раствора полиэлектролита II (10 г/л), перемешивают в течение 20 минут при 20°С, вводят раствор биологически активного вещества (5-15 г/л), приливают эквивалентное количество этилового спирта и перемешивают в течение 20 минут; при этом в качестве биологически активного вещества используют препарат на основе штамма гриба Pleurotus ostreatus ВКПМ F-819, в качестве полиэлектролита I применяют хитозан, в качестве полиэлектролита II применяют ксантановую камедь или гуаровую камедь или альгинат натрия.

Достижение заявленного технического результата в предлагаемом способе обуславливается применением в качестве биологически активного вещества эффективного препарата с полифункциональной медико-биологической активностью, влияющего на тканевой обмен. Препарат получен в результате жидкофазного глубинного культивирования гриба Pleurotus ostreatus ВКПМ F-819 с последующим разделением мицелия и культуральной жидкости и выделением из мицелия биологически активных веществ в виде сгущенного экстракта с антимикробной активностью. Экстракт представляет собой фармакологическую субстанцию препарата и обогащен активным началом производного стерола 4-гидрокси-17R-метилинцистерол с молекулярной массой 332,2452 дальтон, полисахаридом β 1-3 глюканом и дигидрокверцетином с молекулярной массой 304,26 дальтон при следующем массовом соотношении: (1):(2):(3):(4)как(79,0-158,0):(1,0-2,0):(10,0-20,0):(10,0-20,0) [Патент 2487930 Российская Федерация МПК С12N 1/14, А61К 36/06 Препарат с полифункциональной медико-биологической активностью, влияющий на тканевой обмен, на основе штамма гриба Pleurotus ostreatus ВКПМ F-819 / Герасименя В.П., Захаров С.В., Кирьянов Г.И., Поляков В.Ю., заявитель и патентообладатель Герасименя В.П., № 2012125336/10, заявл. 19.06.2012, опубл. 20.07.2013 Бюл. № 20].

Препарат обладает бактерицидными и ранозаживляющими свойствами, при нанесении на поврежденный покров восстановливает кровообращение в месте повреждения, провоцирует отторжение некротических масс (ожога или пролежня), обеспечивает восстановление кожных покровов в области ожога или пролежня и быстрейшее заживление очистившейся раны [Милевич Т.И. Мицелий вешенки - основа биотехнологических лечебнопрофилактических препаратов нового поколения: тезисы докладов / Т.И. Милевич, A.Д.Наумов, В.П.Герасименя, С.В.Захаров, К.З.Гумаргалиева, Л.А.Путырский, Ю.Л.Путырский // Материалы Международной научно-практической конференции «Инновации как продукт и инструмент предпринимательства. Предложения и технологии коммерциализации», Гомель, 21-22 июня. - 2011. - С. 77-79].

Для пролонгированного выделения препарат капсулируется в оболочку на основе темплатов, в качестве которых выбраны сферические коллоидные частицы карбоната кальция СаCO₃. Частицы получают при смешивании растворов хлорида кальция СаСl₂ и соды (или карбоната натрия) Na₂CO₃ с концентрацией 0,33 М.

СаСl₂ + Na₂CO₃ = СаCO₃ + 2NaCl

В процессе перемешивания образовался аморфный осадок карбоната кальция. После завершения процесса темплаты СаCO₃ отмывали от ионов Na⁺ и Cl^- дистиллированной водой и выпаривали.

Для формирования полиэлектролитной оболочки использовали биодеградируемые полиэлектролиты: хитозан (I), ксантановая камедь (II), гуаровая камедь (III) и альгинат натрия (IV).

Для нанесения полиэлектролитных слоев на частицы был выбран метод полиионной сборки, который осуществлялся последовательной обработкой разноименно заряженными полиэлектролитами. Ядра карбоната кальция имеют отрицательный поверхностный заряд, поэтому в качестве первого слоя наносили положительный полиэлектролит хитозан, формирующий положительно заряженный поликатион.

Затем проводили такую же процедуру, используя раствор отрицательного полиэлектролита (ксантановая камедь, гуаровая камедь, альгинат натрия).

Для раскрытия оболочки микрокапсулы и проникновение биологически активного вещества через слои полиэлектролитов вглубь микрокапсул использовали этиловый спирт [ГОСТ 5962-2013].

Изобретение осуществляют следующим образом

Пример 1

К 0.5 г карбоната кальция добавляется 100 мл 1 %-ного раствора хитозана в количестве 10 г/л. Полученная смесь перемешиваеься в течение 20 минут при 20°С и центрифугируется 20 мин. при скорости 2000 об/мин. Полученные частицы трехкратно промывают водой при температуре 20°С, добавляют 100 мл 1 %-ного раствора ксантановой камеди (10 г/л), перемешивают при 20°С в течение 20 минут. После чего в полученную эмульсию вводится раствор препарата ВКПМ F-819 (5 г/л) и эквивалентное количество этилового спирта. Смесь перемешивается в течение 20 минут до образования микрокапсул.

Пример 2

К 0.5 г карбоната кальция добавляется 100 мл 1 %-ного раствора хитозана в количестве 10 г/л. Полученная смесь перемешиваеься в течение 20 минут при 20°С и центрифугируется 15 мин. при скорости 3000 об/мин. Полученные частицы трехкратно промывают водой при температуре 20°С, добавляют 100 мл 1 %-ного раствора гуаровой камеди (10 г/л), перемешивают при 20°С в течение 20 минут. После чего в полученную эмульсию вводится раствор препарата ВКПМ F-819 (10 г/л) и эквивалентное количество этилового спирта. Смесь перемешивается в течение 20 минут до образования микрокапсул.

Пример 3

К 0.5 г карбоната кальция добавляется 100 мл 1 %-ного раствора хитозана в количестве 10 г/л. Полученная смесь перемешиваеься в течение 20 минут при 20°С и центрифугируется 10 мин. при скорости 4000 об/мин. Полученные частицы трехкратно промывают водой при температуре 20°С, добавляют 100 мл 1 %-ного раствора альгината натрия (10 г/л), перемешивают при 20°С в течение 20 минут. После чего в полученную эмульсию вводится раствор препарата ВКПМ F-819 (15 г/л) и эквивалентное количество этилового спирта. Смесь перемешивается в течение 20 минут до образования микрокапсул.

Способ получения наноэмульсии с биологически активными веществами для оказания продолжительного лечебного воздействия биологически активных веществ на кожный покров пациента в области пораженных зон при лечении пролежней и ожогов, характеризующийся тем, что к 0.5 г карбоната кальция добавляют 100 мл 1%-ного раствора полиэлектролита I 10 г/л, перемешивают в течение 20 мин при 20°С, после чего раствор центрифугируют при скорости 2000-4000 об/мин в течение 10-20 мин, полученные частицы трехкратно промывают водой при температуре 20°С, добавляют 100 мл 1%-ного раствора полиэлектролита II 10 г/л, перемешивают в течение 20 мин при 20°С, вводят раствор биологически активного вещества 5-15 г/л, приливают эквивалентное количество этилового спирта и перемешивают в течение 20 мин; при этом в качестве биологически активного вещества используют препарат на основе штамма гриба Pleurotus ostreatus ВКПМ F-819, в качестве полиэлектролита I применяют хитозан, в качестве полиэлектролита II применяют ксантановую камедь, или гуаровую камедь, или альгинат натрия.