Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время проблема предупреждения незапланированной беременности является очень актуальной. Низкая культура контрацептивного поведения женщины приводит к значительному количеству абортов, которые часто являются причиной существенных нарушений здоровья женщины вплоть до смертельного исхода. Очевидно, что проблема контрацепции является актуальной для всех стран и регионов мира и, особенно, для регионов с высокой частотой искусственного прерывания беременности. Однако до настоящего времени многие аспекты этой проблемы не решены. Наиболее распространённым методом предупреждения нежелательной беременности в настоящее время является оральная гормональная контрацепция, однако, она имеет ряд существенных противопоказаний. Гормональная контрацепция нецелесообразна в подростковом возрасте, когда происходит становление всех систем организма, в послеродовом периоде во время лактации, в пременопаузальный период, у курящих женщин, при наличии заболеваний печени, поражении мозговых и коронарных артерий, имеющихся злокачественных новообразованиях, сахарном диабете и некоторых других заболеваниях. Не умаляя значение гормональной контрацепции, следует признать, что она вызывает явные побочные эффекты. Вместе с тем, очень распространены половые инфекции, от которых средства оральной гормональной контрацепции защитить не в состоянии. В настоящее время в связи с пандемией СПИДа и выявлением новых возбудителей, вызывающих заболевания, передающиеся половым путём, их профилактике уделяется более пристальное внимание. В этой связи весьма актуальным является использование средств местной контрацепции, преимущество которых заключается в их безвредности, отсутствии противопоказаний, а также в защитном действии против заболеваний, передающихся половым путём. Особенно актуальным является создание средств местной контрацепции, обладающих сочетанным спермицидным и антибактериальным, противовирусным действием и способных не только предохранять от нежелательной беременности, но и являться средствами профилактики заболеваний, передающихся половым путём. Доказано, что использование барьерных методов контрацепции снижает риск возникновения заболеваний, передающихся половым путём, более, чем в 2-3 раза. При этом эффективность, например, презерватива, повышается за счёт сочетанного применения со спермицидами (пастами, кремами, гелями). Согласно данным литературы, при использовании в качестве спермицида ноноксинола-9 отмечено уменьшение заболеваемости гонореей на 24%, хламидиозом – на 22%, а при применении бензалкония хлорида – на 65% и 42% соответственно (Прилепская В.Н., Корхов В.В., 1996 - 1999). Также одним из преимуществ барьерных методов является их доступность и относительно низкая стоимость.
Вместе с тем, не существует отечественных лекарственных препаратов местного контрацептивного действия с одновременным антимикробным эффектом для предупреждения беременности и профилактики заболеваний, передающихся половым путём. Особенности условий жизни российских женщин накладывают определённый отпечаток на выбор средств контрацепции. Почти все российские женщины живут в сложных материальных условиях, что обусловливает разработку недорогих доступных контрацептивных средств. Исследованиями отечественных учёных показаны возможности использования новых основ для получения мазей и суппозиториев (Алюшин М.Т., Алексеев К.В., Астраханова М.М., Анарбаева Р.М., Гаврилин М.В., Гузев К.С., Молохова Е.И., 1993-2006), возможности разработки пенных аэрозолей (Башура Г.С., Егорова С.Н., Ляпунов Н.А., 1993-1999), однако вопросы создания лекарственных форм для местной контрацепции, требующие особого подхода, не были решены.
Учитывая приведённые данные, разработка методологических подходов к созданию на основе официнальных противомикробных лекарственных средств лекарственных форм со спермицидной активностью является актуальной.
Цель и задачи исследования.
Целью настоящей работы явилось теоретическое и экспериментальное обоснование создания на основе официнальных противомикробных лекарственных средств лекарственных форм со спермицидной активностью.
Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие задачи:
на основе литературных источников обобщить теоретический материал о средствах местной контрацепции;
разработать методологический подход к разработке средств местной контрацепции с сочетанной антимикробной активностью;
выявить критерии поиска новых спермицидов среди официнальных противомикробных лекарственных средств;
изучить спермицидную активность отобранных лекарственных веществ;
экспериментально обосновать выбор вспомогательных веществ для вагинальных лекарственных форм (аэрозолей, мазей, плёнок и суппозиториев) спермицидов;
- разработать оптимальные составы и технологию лекарственных форм официнальных антисептических лекарственных средств для использования их в качестве спермицидов, а также разработать нормативную документацию на них;
изучить фармацевтическую доступность лекарственных веществ из разработанных лекарственных форм спермицидов;
исследовать влияние фармацевтических факторов на высвобождение лекарственных веществ из лекарственных форм;
разработать нормативную документацию на исследуемые вагинальные лекарственные формы.
Научная новизна работы
С применением комплекса методов разработаны методологические подходы к разработке спермицидных лекарственных препаратов с сочетанной антимикробной активностью. Разработанный методический подход реализуется в несколько этапов, включающих анализ структуры вещества и выявление принадлежности его к классу поверхностно-активных соединений и/или бисчетвертичных аммониевых оснований, выбор активной субстанции среди противомикробных средств с последующим выявлением его спермицидной активности in vitro, разработку рациональных составов и технологии лекарственных форм, исследование эффективности, стабильности в условиях хранения и разработку нормативной документации.
Концептуально обоснован комплекс критериев оценки предполагаемого спермицидного действия веществ, но оснований которых произведён скрининг веществ со спермицидной активностью среди официнальных лекарственных средств противомикробного действия, установлена логическая связь между химическим строением веществ и наличием у них спермицидной активности. В частности, обосновано и экспериментально подтверждено наличие спермицидной активности у четвертичных аммониевых оснований и/или у веществ, относящихся к группе поверхностно - активных веществ.
Выявлена связь между фактом принадлежности веществ к противопротозойным средствам и наличием у них спермицидной активности.
Предлагаемые методологические подходы реализованы на примере выбранных объектов исследования, отвечающих обоснованным критериям, в связи с чем определён круг потенциально спермицидных средств среди официнальных противомикробных лекарственных средств.
Теоретически обоснована на основании химического строения веществ - этония, димефосфона, сульфацила-натрия, хлоргексидина биглюконата, мирамистина - возможная их спермицидная активность и экспериментально подтверждена в опытах in vitro с использованием цитоморфологических методов с установлением концентрации указанных веществ, оказывающей тотальное обездвиживание сперматозоидов. Получены патент «Спермицидная активность этония» № 2229878 от 10.06.04, патент № 2315602 «Спермицидное средство» по заявке № 2006106570/15(007111) приоритет от 02.03.2006, а также приоритетная справка № 046868 по заявке 2006142909 от 04.12.2006 «Способ скрининга спермицидов» и приоритетная справка № 019681 по заявке 2008117200 от 29.04.2008 «Средство спермицидного действия».
На основании комплекса проведенных физико-химических, структурно-механических, микробиологических исследований теоретически и экспериментально обоснованы состав и технология аэрозоля с димефосфоном для вагинального применения. Хроматографическими методами установлено, что фосфороорганические соединения подвергаются гидролизу, в связи с чем изучена гидролитическая стабильность димефосфона в процессе хранения и обоснована возможность создания пенного аэрозоля, наиболее удобного в гинекологической практике. С использованием технологических методов установлено влияние концентрации димефосфона на смачивающую способность пен, с учётом его спермицидного действия обоснована оптимальная концентрация – 3%, а также влияние пенообразователя на время жизни пен с установлением в качестве наиболее приемлемого пенообразователя ОС-20.
С использованием микробиологического теста диффузии в агар по зонам ингибирования роста тест – микроорганизмов Staph. aureus, E.coli, грибов рода Candida, а также метода равновесного диализа для вагинальных матричных систем – носителей выбран состав на основе полимера биорастворимого и ПЭО-400 в качестве пластификатора, обеспечивающий наибольшую антимикробную активность и фармацевтическую доступность этония, сульфацила-натрия, мирамистина, а для плёнок хлоргексидина биглюконата - основа состава «Nа-КМЦ/глицерин/желатин/ поливинилпирролидон/ диметилсульфоксид/ вода в соотношении 8,15:9,6:16,35:1,6:0,65:63,65», обеспечивающая его максимальное высвобождение из лекарственных пленок. Для плёнок с мирамистином установлено влияние пластификатора – глицерина - на степень высвобождения лекарственного вещества из вагинальных матричных систем: с повышением содержания глицерина в плёночной матрице высвобождение мирамистина увеличивается.
Реологическими методами исследования выявлено, что гели, образующиеся после набухания вагинальных матричных систем, имеют реограммы течения, свидетельствующие о наличии тиксотропных свойств и смазывающей способности, что позволяет полностью смазать стенки слизистой влагалища во время применения лекарственной формы и создавать дополнительные удобства при их использовании в качестве контрацептивных средств.
С использованием биофармацевтических, микробиологических тестов, метода математического планирования эксперимента определёны оптимальные носители для вагинальных мазей спермицидов – гель метилцеллюлозы и основа, состоящая из смеси ПЭО-400 и ПЭО-1500 в соотношении 7:3. На примере модельного вещества – метиленового синего – подтверждено преимущество данных основ, выявлена корреляционная взаимосвязь между высвобождением методом равновесного диализа, микробиологическим тестом и высвобождением в агар по зонам окрашивания, что позволяет интерполировать данные для создания вагинальных мазей водорастворимых веществ именно на данных основах.
Биофармацевтическими методами в опытах in vivo на модельных животных выявлена возможность использования основы состава полиэтиленоксид-1500 : полиэтиленгликоль-400 в соотношении 7:3 для создания вагинальных контрацептивных мазей этония и хлоргексидина биглюконата на основании сопоставимости результатов контрацептивного действия в сравнении с импортным препаратом «Фарматекс».
Связь задач исследования с проблемным планом научных работ.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ГОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет» (№ государственной регистрации 0120.0 509046).
Практическая значимость работы.
На основании проведенных исследований разработаны и внедрены:
- состав и технология вагинальных плёнок с этонием (лабораторный регламент, акт апробации технологии на Казанской фармацевтической фабрике от 15.04.09)
состав и технология мази с этонием (Фармакопейная статья предприятия (проект) «Этоний, мазь для вагинального применения», лабораторный регламент, акт апробации на Казанском предприятии бактерийных препаратов от 10.02.05, договор с ОАО "Татхимфармпрепараты", Инструкция по медицинскому применению препарата «Этоний, мазь для вагинального применения 1%»);
состав и технология мази с хлоргексидина биглюконатом (лабораторный регламент, акт апробации технологии на Казанской фармацевтической фабрике от 20.02.09);
методика исследования спермицидной активности лекарственных веществ in vitro (акт апробации методики в клинико-диагностической лаборатории медсанчасти №1 г. Йошкар-Ола от 15.09.06)
суппозитории с этонием (лабораторный регламент, акт апробации технологии на Казанской фармацевтической фабрике от 22.01.09);
состав и технология мазей с сульфацилом-натрия, метиленовым синим, хлоргексидина биглюконатом (договор с ОАО "Татхимфармпрепараты", справка о внедрении результатов исследования на ОАО "Татхимфармпрепараты" от 20.04.05, методические рекомендации по экстемпоральному изготовлению мазей сульфацила-натрия, метиленового синего, утверждены ГУ "Центр контроля качества и сертификации лекарственных средств" МЗ РТ по фармации и медицинской технике, акты апробации технологии на базе производственной аптеки г. Казани № 368 ГУП «Таттехмедфарм» от 08.09.05);
состав и технология пенного аэрозоля димефосфона (лабораторный регламент, акт апробации технологии Казанского предприятия «Хитон», акт внедрения в учебный процесс на кафедре технологии лекарств Казанского медицинского университета от 15.06.09).
состав и технология суппозиториев с хлоргексидина биглюконатом «Гексикон» (Промышленный регламент и Фармакопейная статья предприятия «Гексикон, суппозитории вагинальные 16 мг Хлоргексидин» (договор с ОАО «Нижфарм», справка о внедрении результатов исследования на ОАО «Нижфарм»), лабораторный регламент, акт апробации технологии на Казанской фармацевтической фабрике от 28.01.09);
состав и технология лекарственных плёнок для применения в гинекологии с мирамистином, хлоргексидина биглюконатом, этонием, сульфацилом-натрия (акт внедрения в учебный процесс на кафедре фармацевтической технологии КГМУ, справка об участии в разработке спермицидных лекарственных средств мирамистина ЗАО «Инфамед» от 09.10.06);
методики количественного определения этония, сульфацила-натрия и димефосфона в лекарственных формах (акт апробации на ОАО «Татхимфармапрепараты» от 15.03.05);
методика применения мазей с хлоргексидина биглюконатом, сульфацилом-натрия для лечения и профилактики заболеваний, передающихся половым путём (методические указания по экстемпоральному изготовлению и контролю качества мази в условиях аптек, акт апробации мази ООО "Центр Дерматология" от 30.11.05);
фрагменты диссертационной работы по разработке составов и технологии мазей с сульфацилом-натрия, этонием, хлоргексидина биглюконатом, метиленовым синим внедрены в учебный процесс (акты внедрения в учебный процесс на кафедре технологии лекарств ГОУ ВПО СПХФА от 06.07.05; акты внедрения в учебный процесс на кафедрах фармацевтической технологии Ярославской медицинской академии, Сибирского государственного медицинского университета от 28.10.05, Башкирского государственного медицинского университета от 05.09.05);
- Учебно-методическое пособие для студентов фармацевтического факультета «Суппозитории» (внедрено в учебный процесс кафедры фармацевтической технологии КГМУ).
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на 12 зарубежных и 8 отечественных симпозиумах и конференциях, в том числе на 8ом международном симпозиуме по фармацевтической технологии (Турция, Анкара, 1996), Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы создания новых лекарственных средств» (Санкт-Петербург, 1996), Международном конгрессе по фармации «Preparing for Challenges of Tomorrow» международной федерации фармации (Израиль, Иерусалим, 1996), 4ой Европейской конференции по фармацевтической информации (Нидерланды, Амстердам, 1997), 2ом центральном Европейском симпозиуме по фармацевтической технологии и биотехнологии (Словения, Порторош, 1997), 4омцентральном Европейском симпозиуме по фармацевтической технологии (Австрия, Вена, 2001), научно-практической конференции, посвящённой 40-летию ЦНИЛ КГМУ (Казань, 2002), 3ем международном исследовательском симпозиуме по фармации (Турция, Стамбул, 2002), 11 международном симпозиуме по фармацевтической технологии (Турция, Стамбул, 2002), польско-австрийско-германско-венгер-ско-итальянском симпозиуме по медицинской химии (Польша, Краков, 2003), 5ом центральном Европейском симпозиуме по фармацевтической технологии и биотехнологии (Словения, Любляна, 2003), третьей международной конференции "Клинические исследования лекарственных средств" (Москва, 2003), IV научно-практической конференции "Терапия социально-значимых заболеваний в дерматовенерологии. Новые лекарственные препараты и средства в дерматологии и косметологии" (Москва, 2004), Российской научно-практической конференции (Пермь, 2004), 2ой международной конференции «Медико-социальная экология личности: состояние и перспективы» (Белоруссия, Минск, 2004), 4ом международном исследовательском симпозиуме по фармации (Турция, Стамбул, 2004), 3ей международной конференции молодых учёных (Армения, Ереван, 2005), V научно-практической конференции "Терапия социально-значимых заболеваний в дерматовенерологии. Новые лекарственные препараты и средства в дерматологии и косметологии" (Москва, 2005), межрегиональной конференции дерматовенерологов, посвящённой 1000-летию города Казани "Актуальные вопросы дерматовенерологии" (Казань, 2005), юбилейной конференции, посвящённой 25-летию фармацевтического факультета Башкирского государственного медицинского университета (Уфа, 2006), в материалах 1 Международной Дистанционной научно-практической конференции «Инновации в медицине» (Курск, 2008).
Публикации. По материалам диссертации получено 2 патента, подано 2 заявки на патент и опубликована 41 печатная работа, в том числе 10 – в журналах, рекомендованных ВАК.
Положения, выносимые на защиту:
методологические подходы к разработке спермицидных лекарственных препаратов с сочетанной антимикробной активностью;
теоретические основы скрининга веществ со спермицидной активностью;
результаты изучения спермицидной активности этония, димефосфона, сульфацила-натрия, хлоргексидина биглюконата, мирамистина;
результаты разработки составов пенного аэрозоля димефосфона и определения его фармацевтической доступности;
результаты разработки вагинальных лекарственных плёнок с этонием, сульфацилом-натрия, хлоргексидина биглюконатом, мирамистином;
результаты разработки и изучения мягких лекарственных форм (мазей и суппозиториев) антисептиков (этония, хлоргексидина биглюконата, сульфацила-натрия) и оценки влияния вида основы в опытах in vitro и in vivo.
Объем и структура диссертации.
