Коллаген: применение в медицине и фармации

Сибирский государственный медицинский университет Фармацевтический факультет Кафедра фармацевтической технологии Коллаген применение в медицине и фармации Курсовая работа Студент IV курса Н. А. Ягнышева Преподаватель, доцент

Л.С. Белова Томск — 2006 г.

ВВЕДЕНИЕ

Коллаген, является главным компонентом соединительной ткани и составляет более 30% общей массы белков организма.

На протяжении более сорока лет этот белок является предметом пристального внимания ученых различных специальностей (биохимиков, морфологов, физиологов и клиницистов), что объясняется его важной ролью в обеспечении процессов жизнедеятельности и патологии соединительной ткани.

Коллаген обладает высокоупорядоченной структурой, химической и термической стабильностью, может быть выделен в виде растворов или нерастворимых волокон. При исследовании коллагена могут быть применены различные методы изучения твердых биологических и синтетических полимеров, а также растворимых биополимеров. Гигантская величина макромолекул коллагена (молекулярная масса его 300 000) дает возможность непосредственно наблюдать их в электронном микроскопе. Все это делает коллаген удобной моделью для изучения общих закономерностей структуры белков и других биополимеров.

Большое практическое значение имеет технологический аспект изучения коллагена. С помощью синтетических материалов не удалось решить сложных проблем восстановительной хирургии: даже относительно инертные полимеры, оставаясь постоянным инородным телом в организме, поддерживали хроническую воспалительную реакцию, меняли свои физические свойства. Длительное функционирование синтетических протезов часто оказывалось невозможным.

Наиболее перспективным в отношении материала для изготовления протезов который, выполняя функцию временного направляющего каркаса для регенерации, замещался бы постепенно собственными тканями организма, явился биополимер коллаген, сочетающий положительные качества синтетических полимеров и тканевых трансплантатов, но лишенный при этом ряда их отрицательных сторон [1,3].

Основными достоинствами коллагена как нового пластического материала явилось отсутствие токсических и канцерогенных свойств, слабая антигенность, высокая механическая прочность и устойчивость к тканевым ферментам, регулируемая скорость лизиса в организме, способность образовывать комплексы с биологически активными веществами (гепарином, хондроитинсульфатом, антибиотиками и др.), стимуляция регенерации собственных тканей организма [1,2,4].

Появление методов полного растворения коллагена позволило получать растворы в неограниченном количестве из любого коллагенсодержащеого сырья. Это значительно расширило возможности широкого применения коллагена в различных областях медицины, так как из раствора можно получить волокна, аналогичные коллагеновым волокнам соединительной ткани, а также пленки, губки, нити, трубы и другие материалы и изделия. Все это позволило широко, использовать коллаген в пластической хирургии в качестве шовного материала для лечения ран, ожогов, трофических язв и т. д. [3]

В настоящее время имеются уже многочисленные сообщения об использовании коллагена и его производных для пластики сосудов и клапанов, трахеи, мочевого пузыря, закрытия дефектов кожи ожоговой или травматической этиологии, дефектов кости, твердой мозговой оболочки, роговицы, барабанной перепонки, печени и селезенки, в качестве шовного рассасывающегося материала, а также в виде гемостатических средств и тампонов для заполнения костных полостей, мембран для диализа и др.

Применение коллагена в технологии лекарственных форм ограничено до настоящего времени в связи с тем, что после щелочно-солевой обработки коллаген приобретает способность набухать и растворяться в кислотах, щелочах, буферных растворителях, но не в воде.

С 1974 г. на кафедре технологии лекарственных форм I ММИ им. И. М. Сеченова проводятся исследования по технологии лекарственных форм на основе коллагена, в результате которых разработаны два направления, позволяющие наряду с пленками и губками получить мази, свечи, растворы для инъекций, пролонгированные коллагеном, и другие лекарственные формы.

1. Коллаген, его структура и свойства

1.1 Структура коллагена Коллаген относится к классу белков, именуемых склеропротеинами. Особенностью белков данного класса является их филогенетическое родство у разных видов животных и человека.

Сам термин «коллаген» является собирательным. Им обозначают как специфические мономерные белковые молекулы, так и агрегаты этих молекул, образующие во внеклеточном матриксе соединительной ткани фибриллярные структуры.

Первичная структура. Аминокислотный состав коллагена высокоспецифичен и резко отличается от аминокислотного состава других белков. Полипептидная цепь молекулы коллагена состоит из 19 аминокислот. Характерно, что каждая третья аминокислота в его молекуле является глицином: в составе коллагена имеются аминокислоты, не встречающиеся в других белках (оксипролин и оксилизин). Их содержание составляет 23% всего аминокислотного состава. В коллагене отсутствуют триптофан, цистин и крайне низкое содержание тирозина и метионина. [1,4]

Вторичная структура. Важным этапом в изучении строения коллагена стала расшифровка первичной структуры его отдельных пептидных цепей, называемых ?-цепями. Молекулярная масса ?-цепи, содержащей 1050 аминокислотных остатков, составляет примерно 95 килодальтон, а всей молекулы — около 300 килодальтон, при этом длина макромолекулы составляет 280 нм, диаметр-1,4 нм. Было установлено, что концевые участки ?-цепей на Nи Сконцах молекулы (телопептиды) имеют отличный от основной части аминокислотный состав: не содержат пролина и оксипролина, не имеют глицина в каждой третьей позиции и поэтому не принимают участия в образовании тройной спирали. Однако именно они играют важную роль в механизме полимеризации молекул, формировании межмолекулярных поперечных связей, а также антигенных свойств коллагена. Третичная структура. Общепринятым считается представление о молекуле коллагена, как о трехспиральной спирали [1,2]: три отдельные полипептидные цепи, свернутые в левовинтовую спираль, переплетаются в одну правовинтовую суперспираль (трехспиральная спираль). Тройную спираль молекулы коллагена стабилизируют водородные связи, имеющие межспиралбный характер. Кроме того, она стабилизирована комплексом электростатических и гидрофобных связей, что подтверждается расшифровкой структуры отдельных цепей. Эта структурная модель молекулы, предложенная A. Rich и F.H.Crick (1961) с некоторыми видоизменениями, в настоящее время общепринята. Сложная трехспиральная молекула упорядочена таким образом, что свободные боковые цепи глицина каждой полипептидной цепи находятся внутри общей спирали, а кольца пролина, оксипролина, и боковые группы аминокислот выступают наружу.

В соединительной ткани молекулы коллагена за счет межмолекулярных поперечных связей объединяются в фибриллы и волокна, образуя сложную морфологическую структуру.

1.2 Свойства коллагена, позволяющие использовать его как биоматериал

1. Физико-механические — высокая прочность на разрыв, низкая растяжимость, ориентация волокон;

2. Физико-химические — контролируемое поперечное соединение дубящими веществами, влияние на растяжимость, набухание, резорбцию; функции ионообменника: полупроницаемость мембран;

3. Биологические — низкая антигенность, стимуляция репарации, гемостатический эффект.

2. Перспективы использования коллагена в технологии лекарственных форм Коллаген используется в основном в форме пленок, губок, волокнистой массы, которые получают из уксуснокислых растворов коллагена после лиофилыюй сушки (губки), дегидратации ацетоном и воздушной сушки (пористые структуры, пленки).

Применение коллагена в фармацевтической промышленности в технологии таких лекарственных форм, как мази, растворы, свечи, ограничено вследствие того, что после щелочно-солевой обработки он растворяется и набухает в кислотах, щелочах, буферных растворителях, но лишь незначительно в воде.

Введение

дополнительных компонентов, особенно таких, как кислоты и щелочи, может влиять на биологическую доступность лекарственных веществ, их химическую и биологическую совместимость, терапевтическую активность.

Получение порошка коллагена методом низкотемпературного механического диспергирования открывает широкие возможности для применения коллагена в технологии лекарственных форм.

Способность порошка коллагена, полученного методом низкотемпературного измельчения, набухать в воде с образованием геля объясняется появлением новых полярных групп и звеньев, уменьшением длины цепей в результате механодеструкции коллагена и снижением молекулярной массы коллагена.

В процессе измельчения происходит также нарушение водородных, гидрофобных и электростатических взаимодействий внутри тройной спирали макромолекулы. В результате изменения конформации макромолекулы приобретают гибкость и способность свертываться, что приводит к повышению растворимости и степени набухания коллагена.

Порошок коллагена может быть использован как самостоятельная лекарственная форма или в смеси с другими лекарственными веществами дня лечения ран, язв, ожогов, а также в качестве гемостатического средства и др.

Вследствие увеличения способности к набуханию в воде порошок коллагена может применяться не только как основа для мазей и свечей, но и в качестве эмульгатора и стабилизатора суспензий и эмульсий, как пролонгатор в глазных каплях и растворах для инъекций.

Сыпучесть (0,58 г/с) и слипаемость (0,2 г/см) позволяют использовать порошок коллагена как наполнитель для таблеток.

Вторым направлением в создании лекарственных форм на основе коллагена является использование его способности набухать в растворах некоторых веществ, являющихся фармакологическими средствами, в частности в растворе витамина U. В 5% водном растворе витамина U в зависимости от концентрации коллагена образуются однородные гелеобразные массы различной вязкости. В 1% растворе коллагена сохраняется жидкая консистенция, 3% концентрация обеспечивает образование геля, характерного для консистенции мазей, 15—20% коллаген образует упругую пластичную массу, которая может использоваться в технологии свечей.

Более рациональное применение лекарственных веществ неразрывно связано с пролонгированием их действия. Использование лекарственных веществ в иммобилизованном виде позволит сократить их общую дозу, увеличить время пребывания в организме и ослабить нежелательные побочные действия. Применение пролонгированных лекарственных препаратов особенно важно для больных, которым показано длительное и непрерывное лечение, в том числе в амбулаторных условиях. Оно обеспечивает введение в организм больного необходимого для создания терапевтической концентрации количества лекарственного вещества на определенное время, уменьшает занятость медицинского персонала и повышает экономический эффект, Кроме экономического эффекта, снижение концентрации лекарственных веществ при сохранении их терапевтического действия уменьшает их побочное действие (в частности, дня гентамицина сульфата — нефро-и нейротоксичность). [1]

биоматериал коллаген стерилизация лекарственный

3. Технология лекарственных форм на основе коллагена

3.1 Дерматологические и глазные лекарственные пленки на основе коллагена Чаще всего коллаген используется в производстве пленок, губок, волокнистых материалов.

Пленки получают путем сушки на воздухе тонкого слоя растворов коллагена, имеющих определенное значение рН., как с лекарственными веществами, так и без них.

Для получения пленок используют 2% уксуснокислый раствор коллагена. Раствор коллагена в уксусной кислоте получают по схеме. Коллаген для более быстрого растворения измельчают в мясорубке, заливают 3% раствором уксусной кислоты и растворяют при постоянном перемешивании до образования концентрированного раствора, представляющего собой вязкую гелеобразную массу (1 кг коллагена растворяют приблизительно в 3 л 3% уксусной кислоты). Применение уксусной кислоты целесообразно потому, что она является одним из лучших растворителей коллагена, а ее бактерицидные свойства в данной концентрации обеспечивают длительное хранение полученных растворов белка. Для удаления нерастворимых примесей и одновременной гомогенизации раствор коллагена продавливают через капроновую ткань с отверстиями размером 0,1—0,2 мм.

Уксуснокислый раствор коллагена стандартизуют по показателям:

1. Концентрация коллагена (определяют по биуретовой реакции), она должна находиться в пределах 0,9—1,1%, так как наиболее удобна в технологии пленок. Полученный раствор легко растекается по поверхности кюветы, что позволяет получить пленки одинаковой толщины по всей площади;

2. Кислотность (определяют методом нейтрализации) должна быть 0,1 0,15н.;

3. Относительная вязкость должна быть не менее 4.

При необходимости в раствор коллагена добавляют дистиллированную воду или уксусную кислоту для получения заданной концентрации белка или кислотности раствора.

Стандартный 1% раствор коллагена используют для введения лекарственных веществ и получения пленок. Для увеличения сроков рассасывания на ране пленку дубят формалином или другими дубителями, а для придания эластичности в качестве пластификатора используют глицерин.

В 1975 г. сотрудниками кафедры аптечной технологии лекарственных форм и отдела по изучению и применению коллагена в медицине разработан состав и технология дерматологической пленки с метилурацилом. Из числа противовоспалительных средств выбран метилурацил — производное пиримидина.

Метилурацил наряду с ослаблением экссудативных и альтернативных проявлений воспалительного процесса ускоряет регенерацию тканей, заживление рай, ожогов и др. Метилурацил используют местно в виде аппликаций, так как он не оказывает раздражающего действия.

Учитывая высокую эффективность лечения метилурацилом разнообразных повреждений кожи и слизистых оболочек, целесообразно комбинирование метилурацила со стимуляторами регенерации, имеющими другой механизм действия, а именно с биополимером — коллагеном.

Технология раствора коллагена с метилурацилом. рассчитанное количество метилурацила, смешанное с минимальным объемом воды, вводят при постоянном перемешивании в 1% раствор коллагена. Концентрацию метилурацила выражают в процентах ох сухого остатка коллагена

Пленки с успехом используются для лечения пролежней, трофических язв нижних конечностей, скальпированных ран кожи.

В 1979 г. на кафедре технологии лекарственных форм I ММИ им. И. М. Сеченова совместно с сотрудниками Тбилисского института усовершенствования врачей разработаны интраокулярные пленки с гентамицина сульфатом и глазные пленки «Гентрикол», содержащие гетамицина сульфат и тримекаин.

Необходимость в изготовлении глазных пленок пролонгированного действия вызвана тем, что имеется трудность в проникновении значительной части лекарственных веществ в глаз, обусловленная рядом причин таких как, наличие гематоофтальмического барьера, сложность в достижении необходимой постоянной концентрации в глазном яблоке при введении лекарственного препарата в виде инъекций, инсталляций или перорально.

Интраокулярная пленка вводится в глазное яблоко и размещается в предусмотренном планом операции месте при хирургической обработке ранений переднего отдела глаза, плановых полостных операциях на глазном яблоке, реконструктивно-восстановительных операциях, хирургическом лечении эндофтальмитов.

Глазные пленки «Гентрикол», содержащие гентамицина сульфат в комбинации с тримекаином, предназначены для покрытия переднего отдела глаза при поверхностной и проникающей травме роговицы, склеры, ожогах. Они предотвращают возможность вторичного инфицирования при транспортировке больного в специализированный травматологический центр, а также могут применяться при заболеваниях роговицы разной этиологии.

Пленки получают методом свободного испарения растворителя. В кюветы с гидрофобной поверхностью выливают приготовленный раствор коллагена с введенными лекарственными веществами (толщина слоя 5−7 мм) и оставляют для высушивания. Сушку проводят при температуре 25—30 °С (до образования пленок толщиной 0,04—0,05 мм с остаточной влажностью 10−15%). Сухие пленки снимают с поверхности кювет, разрезают, упаковывают в полиэтиленовые пакеты и стерилизуют ?-облучением в дозе 25 000 Гр.

3.2 Коллагеновые губки Другой лекарственной формой на основе коллагена являются пористые губки, которые получают методом лиофильной сушки растворов коллагена. Для этого замораживают раствор коллагена, затем его обезвоживают органическим растворителем и лиофильной сушкой.

Предварительно приготовленный раствор коллагена с введенными лекарственными веществами разливают в специальные кюветы из нержавеющей стали или алюминия (толщина слоя 8—10 мм) и оставляют в покое для равномерного растекания на 20−30 мин. Кюветы переносят в морозильный шкаф и проводят замораживание при температуре от —30 до -40 °С. Затем их помещают в предварительно охлажденную до -40 °С камеру установки для лиофилизации. Начальный период сушки характеризуется понижением давления в аппарате до 13,3322−66,6610 Н/м², температурой от -30 до -40 °С. Через 1 ч после включения вакуумного насоса и понижения температуры в конденсаторе до —70 С для интенсификации процесса сублимации льда обеспечивают постепенный подогрев полок аппарата. В течение всего периода сушки температура не превышает —50 °С. Продолжительность процесса 16—18 ч.

Сухие губки разрезают на куски, упаковывают в полиэтиленовые пакеты и стерилизуют ?-облучением в дозе 20 000 — 25 000 Гр.

Губки находят широкое применение в пластической хирургии в качестве гемостатического материала, при лечении ожогов, пульпитов, пролежней. Губки, будучи пористыми структурами, имеют преимущество перед пленками, так как впитывают большое количество жидкости и могут применяться при лечении ран с обильным отделяемым, а также обладают высокими гемостатическими свойствами, обусловленными наличием большой поверхности волокон коллагена. Коллагеновые губки, дубленые формальдегидом, являются превосходным гемостатическим средством при проникающих ранениях и резекциях печени. Еще одним положительным качеством пористых губок является их эластичность; она способствует равномерному сдавлению конечностей при бинтовании, усиливая лечебный эффект. В состав губок вводят рибофлавин, фурацилин, борную кислоту, хонсурид, синтетические полимеры — метакрилаты и др. [1,4]

3.3 Порошки коллагена Коллаген, полученный методом щелочно-солевой обработки спилока, приобретает способность растворяться и набухать в кислотах, щелочах, буферных растворителях. В технологии лекарственных форм часто нецелесообразно введение дополнительных компонентов, изменяющих рН (кислоты, щелочи), которые могут также оказывать влияние на биологическую доступность лекарственных веществ, их совместимость.

В связи с этим получение порошкообразного коллагена, способного набухать или растворяться в воде, представляется весьма перспективным для фармацевтической практики. Порошок коллагена или его смеси с лекарственными веществами могут являться самостоятельной лекарственной формой и использоваться в технологии других лекарств, в частности таблеток и мазей. В то же время механическое диспергирование коллагена, используемое в производстве порошка, может преследовать различные цели:

1) измельчение для удобства транспортировки, облегчения растворения, смешивания;

2) изменение свойств в заданном направлении.

В частности, при измельчении коллагена облегчается проявление его способности набухать в воде, что необходимо в производстве таких лекарственных форм, как мази и свечи.

В технологии лекарственных форм порошкообразные продукты получают различными методами, наиболее приемлемыми способами для измельчения коллагена являются: метод механического диспергирования сухого твердого материала при комнатной температуре, метод низкотемпературного механического диспергирования и лиофильная сушка распылением растворов.

3.4 Мази на основе коллагена При приготовлении основ для мазей используют диспергированный порошок коллагена, полученный методом низкотемпературного измельчения, в концентрациях от 2 до 5%. При более высокой концентрации получают плотную густую массу, которую целесообразно применять как основу для свечей.

Технология основ для мазей. Порошок коллагена насыпают тонким слоем на поверхность дистиллированной воды (¹/₂ рассчитанного объема) и оставляют для набухания на 20−30 мин. Оставшуюся воду добавляют частями к набухшему коллагену при постоянном перемешивании при помощи электронной мешалки до образования однородного геля. Массу оставляют на сутки до полного загустевания.

Важны реологические свойства, в частности вязкость. От показателя вязкости зависит сохранение однородности распределения лекарственных веществ в объеме всей массы мази, а, следовательно, точность ее дозировки, удобство при нанесении мази на кожу и слизистые оболочки. Значительное влияние оказывает вязкость и прочность основ для мазей на диффузию лекарственных веществ в кожу и слизистые оболочки. Всасывание идет быстрее из мягких, легко наносимых на кожу мазей, чем из паст с высокими показателями вязкости и прочности.

Вязкость водных гелей коллагена близка к вязкости гидрофильных основ для мазей с использованием синтетических полимеров. Низкое значение вязкости 2−4% гелей коллагена является предпосылкой высокой скорости и полной отдачи, включенных в них лекарственных веществ, что позволяет без особых усилий и безболезненно наносить мази на кожу и слизистые оболочки. [1]

3.5 Свечи на основе коллагена Учитывая положительное действие витамина U при лечении некоторых гинекологических заболеваний целесообразно создание влагалищных лекарственных форм метилметионинсульфонил хлорида.

Выбор основы проводят с учетом способности коллагена ограниченно набухать в водных растворах витамина U (Оптимальная концентрация коллагена 15%). Для предотвращения быстрого высыхания свечей и воздействия микроорганизмов вводят глицерин (6%) и консервант (цетилпиридиний хлорид 0,01%).

Технология свечей. витамин U (0,08 г), консервант и глицерин растворяют в рассчитанном количестве воды очищенной. Коллаген насыпают тонким слоем на поверхность водного раствора и оставляют для набухания в ступке на 40−50 мин. при постоянном перемешивании. После этого массу оставляют на 5−6 часов для дальнейшего набухания, затем тщательно перемешивают до получения белой упругой однородной массы, из которой формируют шарики и упаковывают в полиэтиленовую пленку. [1]

3.6 Раствор тримекамна для инъекций, пролонгированный коллагеном Тримекаин отличается большой стойкостью при хранении и стерилизации, устойчив в растворе, не оказывает раздражающего действия на ткани, не вызывает аллергических реакций.

Тримекаин пригоден для таких видов анестезии, как спинномозговая, инфильтрационная, перидуральная. Его применяют Для поверхностной анестезии в стоматологии, оториноларингологии, офтальмологии, урологии, проктологии в виде 2—5% водных растворов аэрозолей («Анестезоль» и «Стрептоуразоль»); в стоматологии для глубокой анестезии используют 50—70% тримекаиновую пасту на глицерине.

Установлено также, что тримекаин в малых концентрациях обладает более выраженным бактериостатическим действием на гноеродную микрофлору, чем новокаин, и существенно активизирует антибактериальное действие многих антибиотиков.

В связи с тем, что инъекции тримекаина вызывают более полное обезболивающее действие, чем поверхностная анестезия, необходимо было разработать технологию пролонгированных растворов тримекаина для инъекций.

Учитывая растворимость коллагена в уксусной кислоте, технология растворов коллагена заключается в следующем: 0,05 г коллагена растворяют в 100 мл 0,25 н. уксусной кислоты и для последующего ее удаления диализируют в 300—500 мл дистиллированной воды в течение 18—24 ч при постоянном перемешивании диализируемого раствора и замене растворителя до полного удаления уксусной кислоты.

В 100 мл приготовленного раствора коллагена растворяют 1 г тримекаина. Раствор фильтруют через стеклянный фильтр № 3 при разрежении 39 226,6—58 839,9 Н/м². Раствор опалесцирует. (Растворы тримекаина для инъекций готовят в стерильном боксе с последующим добавлением консерванта — 0,01% цетилпиридиния хлорида и предварительной стерилизацией исходного коллагена 7-излучением в дозе 15 000 Гр).

4. Стерилизация лекарственных форм на основе коллагена Качество лекарственных форм при хранении оценивается физико химической, микробиологической стабильностью и сохранением специфической активности.

Известно, что все препараты белка, в том числе коллагена, подвержены воздействию микроорганизмов.

Учитывая высокие требования, предъявляемые в настоящее время к лекарственным препаратам, способным разрушаться под воздействием ферментов микроорганизмов, для придания им физико-химической стабильности, предупреждения возможного вторичного инфицирования при использовании лекарств изучена стерильность лекарственных форм на основе коллагена и подобран режим их стерилизации.

4.1 Влияние ?-стерилизации на стабильность коллагеновых пленок с метилурацилом и гентамицина сульфатом Стерилизация лекарственных форм проникающей радиацией привлекает простотой технологического процесса, широкими возможностями автоматизации производства, большой пропускной способностью.

Для лекарственных форм и изделий из коллагена радиационная стерилизация является наиболее приемлемой, поскольку самая распространенная в фармацевтической практике тепловая стерилизация вызывает денатурацию коллагена.

При изучении действия ?-облучения на коллаген установлено, что стерилизующая доза 25 000 Гр не оказывает влияния на физические и биологические свойства коллагена в твердом состоянии. Однако ионизирующее излучение в высоких дозах (20 000−25 000 Гр) может вызвать значительную деструкцию молекул лекарственного вещества и изменить его биологическую активность [1,3]. В связи с этим исследовано действие радиационной стерилизации на стабильность метилурацила и гентамицина сульфата в коллагеновых пленках и метилурацила в порошкообразной смеси коллагена.

Для оценки влияния ?-облучения определяли содержание гентамицина сульфата в пленке, метилурацила в пленке и порошке до и после стерилизации. Учитывая, что при использовании методик количественного определения лекарственных веществ могут выявляться также возможные продукты их разложения, дополнительно проводятся хроматографические исследования. Кроме того, необхолимо изучить антибактериальную активность методом диффузии в агар гентамицина сульфата с тест-культурой Staphylococcus aureus, штамм 209. Установлено, что количество метилурацила и гентамицниа сульфата после стерилизации в пленках оставалось стабильным. Антибактериальная активность гентамицина до и после стерилизации ?-облучением изучена на тест-культуре Staphylococcus aureus, штамм 209 по зоне задержки роста методом диффузии в агар с использованием пленки диаметром 2 мм.

В результате проведенных исследований установлено, что антибактериальная активность гентамицина сульфата в пленках после ?-облучения в дозе 25 000 Гр полностью сохраняется. [1]

4.2 Стерилизация мазей и растворов Метод ?-стерилизации водных гелей и растворов коллагена в дозе 25 000 Гр, обеспечивающий стерильность лекарственных форм без дополнительного введения консерванта, не применим, так как в водном растворе под влиянием ионизирующего облучения происходит деструкция коллагена. В связи с этим единственно возможным методом противомикробной стабильности является химическая стерилизация или консервирование.

активным консервантом в отношении дрожжевых и плесневых грибов, неспоровых и споровых культур является цетилпиридиния хлорид, который изучен как консервант мазей и раствора для инъекций. Наиболее эффективен 0,01% цетилпиридиния хлорид, который использован для стабилизации.

Микробиологическую чистоту консервированных мазей и раствора, пленок, подвергнутых ?-Стерилизации, проверяется в процессе хранения путем высева на питательные среды (МПА с добавлением 2% глюкозы, среда Сабуро и тиогликолевая).

Установлено, что в течение 3 лет хранения лекарственные формы остаются стерильными. Физико-химические показатели, характеризующие стабильность лекарственных форм при хранении, изменяются в пределах допустимых ошибок методов их определения. [1,2]

5. Применение коллагена в медицине Изделия медицинского назначения. В первую очередь следует отметить применение коллагена в качестве раневого покрытия — губки для покрытия ран и ожогов, коллагеновые пленки для офтальмологии.

Коллагеновые покрытия создают оптимальные условия для заживления раны, за счет чего процесс воспаления протекает в физиологически допустимых пределах, сокращаются сроки заживления ран, что подтверждается успешным применением коллагена для лечения ожогов и ран. Гистохимическое исследование позволяет выделить несколько последовательных фаз заживления ран: 1) травматическое воспаление, 2) новообразование соединительной (грануляционной) ткани, регенерация эпителия, 3) образование и перестройку рубца. По времени эти фазы накладываются друг на друга. В первые дни после нанесения дефекта развивается травматическое воспаление. Биологический смысл этого этапа заключается в очищении и подготовке условий для регенерации. Одновременно со второго дня начинается вторая фаза заживления — развитие соединительной ткани, которое заканчивается приблизительно к 10−15 дню отторжением струпа. Начиная с 15−20 дня, возникают процессы инволюции рубца, образующегося на месте коллагенового имплантата (приложение схема 1).

Губки, пленки и салфетки на основе коллагена, пропитанные антибиотиками, обладают хорошей биосовместимостью, благодаря низкой аллергениости коллагена. Не травматичны, так как благодаря биодеструкции коллагена раневое покрытие на поверхности очага поражения растворяется, что предотвращает дополнительную травму при снятии раневого покрытия. На основе коллагена получают биодеградируемые материалы, называемые «искусственной кожей». Их изготавливают двухслойным способом — искусственную решетку из коллагена с контролируемым размером ячеек покрывают протеогликаном. Такая система прочно связана с силиконовой мембраной, которая действует как временный испаритель и барьер для бактерий. После наложения на иссеченную рану решетка коллагена постепенно распадается, замещается фиброзной тканью и таким образом создается неодерма. Процесс завершается примерно через 30 дней — силиконовая мембрана отслаивается и заменяется очень тонким слоем собственной кожи. Такие покрытия достаточно прочны и стягивают рану незначительно [2,3,4].

Очень хорошие результаты хирургического лечения были получены, когда во время операции применялись губки на основе коллагена с лекарственными добавками, в частности гемостатические губки. С 1960;х годов очищенный коллаген из кожи коровы используют как дополнение к гемостазу при сосудистых, брюшных и зубных хирургических операциях, например, в тех случаях, когда не удается остановить кровотечение с помощью лигатуры или других стандартных приемов.

Введение

коллагена стимулирует активацию и агрегацию тромбоцитов, выброс коагулянцонных факторов, образование фибрина и последующий тромбоз. При этом применение известных антикоагулянтов, гепарина и аспирина, не оказывает влияния на коллагеновый гемостаз, поскольку коллаген, в конечном счете, разлагается и утилизируется гранулоцитами и макрофагами.

Коллаген входит в состав хирургических нитей типа кетгута, который является стерильным рассасывающимся хирургическим шовным материалом, изготовленным из очищенной соединительной ткани, полученной либо из серозного слоя кишечника крупного рогатого скота, либо из подслизистой оболочки кишечника овец [3,4].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Современный этап развития фармацевтической технологии характеризуется поисками новых вспомогательных веществ, тщательное изучение которых привело к обоснованному заключению об отсутствии их индифферентности. В связи с этим*'" выбор вспомогательных веществ должен проводиться с учетом их наиболее рационального сочетания с лекарственными веществами, позволяющими понизить лечебную дозу последних, пролонгировать действие, повысить эффективность.

Весьма перспективным вспомогательным веществом является биополимер коллаген. Применение коллагена в различных лекарственных формах позволяет активно влиять на фармакокинетику лекарственных веществ и направленно регулировать этот процесс. Клиническое изучение лекарственных форм на основе коллагена подтвердило их высокую терапевтическую эффективность.

Результаты эксперимента свидетельствуют о том, что использование коллагена — новое, перспективное направление в технологии лекарственных форм. Дальнейшая разработка данной проблемы позволит повысить эффективность фармакотерапии, снизить лечебные дозы лекарственных веществ и вероятность проявления нежелательных побочных явлений. [1]

1. Иванова Л. А., Сычеников И. А., Кондратьева Т. С. / Коллаген в технологии лекарственных форм. — М.: Медицина, 1984, 112 с. ил.

2. Каспарьянц С. А. Современные представления о структуре и свойствах коллагена С. А. Каспарьянц.- М.: МВА, 1986:51−72с.

3. Коллаген и его применение в медицине / Хилькин А. М., Шехтер А. Б., Истранов Л. П., Леменев В.Л.- М.: Медицина, 1976, 256с. с ил.

4. Щукина Е. В., Сапожникова А. И. / Е. В. Щукина, А. И. Сапожникова // Натуральная фармакология и косметология № 4 2005 с.29−34.

5. Профилактика госпитальных инфекций при реконструктивно-восстановительных операциях с помощью пролонгированной формы гентамицина на коллагеновой основе / Блатун Л. А., Светухин А. М., Митиш В. А., Вишневский А. А., Цибанев А. А. и соавт. Клиническая фармакология и терапия 1998; 7(2): 30−3

приложение Схема 1. Влияние коллагеновых препаратов, содержащих хондроитинсульфат, антибиотики и антисептики, на различные фазы раневого заживления