RU2611400C2

RU2611400C2 - Wound healing gel for external application

Info

Publication number: RU2611400C2
Application number: RU2015115143A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Федорович Тупикин; Алексей Иванович Сливкин; Светлана Ильинична Провоторова; Павел Александрович Федосов; Алёна Сергеевна Беленова; Мария Александровна Веретенникова
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Воронежский инновационно-технологический центр" (ЗАО ВИТЦ)
Priority date: 2015-04-23
Filing date: 2015-04-23
Publication date: 2017-02-21
Also published as: RU2015115143A

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention relates to medicine and veterinary science and concerns a formulation composition – a gel for wound healing. Wound healing gel for external application comprises taurine, chitosan, allantoin, acetic acid and purified water in the following proportions, wt%: taurine 4.0, chitosan 1.0-4.0, allantoin 0.5, acetic acid up to the pH value of 3.6–6.0, purified water – the rest.

EFFECT: technical result is faster wound healing and reduced cicatrisation.

1 cl, 3 ex, 1 dwg

Description

Изобретение относится к медицине и ветеринарии и касается состава лекарственной формы - гель для лечения ран.The invention relates to medicine and veterinary medicine and relates to the composition of the dosage form - a gel for the treatment of wounds.

Актуальность разработки вызвана тем, что в настоящее время частота поражений кожи имеет тенденцию к росту. В качестве ранозаживляющих лекарственных средств в настоящее время используется большое количество биологически активных веществ, среди которых особое место занимают природные биополимерные соединения.The relevance of the development due to the fact that at present the frequency of skin lesions has a tendency to increase. A large number of biologically active substances are currently used as wound healing medicines, among which natural biopolymer compounds occupy a special place.

В патентах встречаются сведения о ранозаживляющих средствах, содержащих хитозан, кислоту салициловую и биорегулятор, которые могут быть использованы для предотвращения образования рубцовой ткани и заживления гнойных ран кожи. Однако такая комбинация может вызвать аллергическую реакцию в связи с использованием в ее составе такого компонента как салициловая кислота.The patents contain information about wound healing agents containing chitosan, salicylic acid and a bioregulator, which can be used to prevent the formation of scar tissue and the healing of purulent skin wounds. However, such a combination can cause an allergic reaction due to the use of such a component as salicylic acid in its composition.

Известна композиция для заживления поверхностных ран, содержащая гель хитозана или хитозановую суспензию с размером наногранул шарообразной формы не более 100 нм и ионы серебра (RU 2197971, 29.11.2001).A known composition for the healing of superficial wounds containing a gel of chitosan or a chitosan suspension with a spherical shape of nanogranules of not more than 100 nm and silver ions (RU 2197971, 11.29.2001).

Известно средство для лечения инфицированных ран и ожогов. Средство содержит хитозан, фенол медицинский, резорцин, борную кислоту, диметилсульфоксид, калия йодид, ледяную уксусную кислоту, глицерин, анестетик, воду дистиллированную (RU 21544886, 20.08.2000).Known agent for the treatment of infected wounds and burns. The product contains chitosan, medical phenol, resorcinol, boric acid, dimethyl sulfoxide, potassium iodide, glacial acetic acid, glycerin, anesthetic, distilled water (RU 21544886, 08.20.2000).

Наиболее эффективными являются ранозаживляющие средства, имеющие эмульсионную или гелеобразную консистенцию, так как они легко наносятся и впитываются.The most effective are wound healing agents having an emulsion or gel-like consistency, as they are easily applied and absorbed.

Известно ранозаживляющее средство для профилактики и лечения ран у больных сахарным диабетом (Патент RU 2456016), содержащее спиртоводные извлечения из травы донника лекарственного 2,0-2,5; из листьев лавра благородного 3,0-3,5; из травы эхинацеи пурпурной 1,0-1,5; густой экстракт солодки голой 1,0-1,5; сок алоэ 1,0-1,5; таурин 2,0-2,5; основа - остальное до 100,0.Known wound healing agent for the prevention and treatment of wounds in patients with diabetes mellitus (Patent RU 2456016), containing alcohol-water extracts from the herb of Melilotus officinalis 2.0-2.5; from the leaves of laurel noble 3.0-3.5; from the herb Echinacea purpurea 1.0-1.5; thick licorice extract 1.0-1.5; aloe juice 1.0-1.5; taurine 2.0-2.5; basis - the rest is up to 100.0.

Известное средство касается лечения больных сахарным диабетом. Может быть использовано для профилактики и лечения осложнения сахарного диабета - синдрома диабетической стопы. К недостаткам прототипа следует отнести то, что не доказана эффективность данного препарата в отношении заживления других типов ран помимо диабетической стопы.A known remedy relates to the treatment of patients with diabetes. It can be used to prevent and treat complications of diabetes mellitus - diabetic foot syndrome. The disadvantages of the prototype include the fact that the effectiveness of this drug in healing other types of wounds other than the diabetic foot has not been proven.

Указанные работы интересны только в теоретическом плане, так как соответствующие лекарственные средства на настоящий момент не представлены на фармацевтическом рынке.These works are interesting only in theoretical terms, since the corresponding drugs are currently not represented on the pharmaceutical market.

Известен анальгетический и противовоспалительный гель, содержащий, мас. %: диметилсульфоксид 20,0-70,0, гелеобразующий компонент 1,0-5,0, глицерин 10,0-20,0, таурин 0,5-4,0 и воду - остальное (описание к патенту RU 2102980, прототип).Known analgesic and anti-inflammatory gel containing, by weight. %: dimethyl sulfoxide 20.0-70.0, gelling component 1.0-5.0, glycerol 10.0-20.0, taurine 0.5-4.0 and water - the rest (description of patent RU 2102980, prototype )

Гель проявляет эффективное аналгетическое и противовоспалительное действие, в тоже время в его состав входит диметилсульфоксид, к побочным действиям которого относят зудящий дерматит, кожные высыпания, сухость кожи, легкое жжение, зуд; редко - бронхоспазм.The gel has an effective analgesic and anti-inflammatory effect, at the same time it contains dimethyl sulfoxide, the side effects of which include itchy dermatitis, skin rashes, dry skin, mild burning, itching; rarely - bronchospasm.

Задачей изобретения является разработка состава нового эффективного ранозаживляющего средства для наружного применения, обладающего ранозаживляющим, противовоспалительным и регенерирующим действием с минимальным побочным эффектом на организм человека и животного.The objective of the invention is to develop the composition of a new effective wound healing agent for external use, with wound healing, anti-inflammatory and regenerative effects with minimal side effect on the human and animal body.

Технический результат - ускорение процессов ранозаживления и снижение образования рубцов.The technical result is the acceleration of wound healing processes and the reduction of scar formation.

Технический результат достигается тем, что ранозаживляющий гель для наружного применения, включающий таурин и воду очищенную, дополнительно содержит хитозан, аллантоин, кислоту уксусную при следующем соотношении компонентов, мас. %:The technical result is achieved in that the wound healing gel for external use, including taurine and purified water, additionally contains chitosan, allantoin, acetic acid in the following ratio of components, wt. %:

ТауринTaurine 4,04.0 ХитозанChitosan 1,0-4,01.0-4.0 АллантоинAllantoin 0,50.5 Кислота уксуснаяAcetic acid до значения рН 3,6-6,0to pH 3.6-6.0 Вода очищеннаяPurified water остальноеrest

Заявляемый композитный состав содержит следующие действующие ингредиенты.The inventive composite composition contains the following active ingredients.

Хитозан представляет собой катионный полимер, обладающий антимикробной и иммуномодулирующей активностью, способностью поглощать биологические жидкости и помогающий регенерации тканей, препятствует образованию рубцов. Хитозан образует пленку на поверхности кожи и препятствует попаданию в рану чужеродных агентов. Хитозан практически не токсичен для организма млекопитающих, его LD50 находится на уровне LD50 сахара и поваренной соли (Патент RU 2468814. Ранозаживляющий гель).Chitosan is a cationic polymer with antimicrobial and immunomodulating activity, the ability to absorb biological fluids and helps tissue regeneration, prevents the formation of scars. Chitosan forms a film on the surface of the skin and prevents foreign agents from entering the wound. Chitosan is practically non-toxic to mammals, its LD50 is at the LD50 level of sugar and sodium chloride (Patent RU 2468814. Wound healing gel).

В заявляемом средстве отсутствуют токсические компоненты. Такие аминокислоты как таурин и аллантоин, которые стимулируют репаративные процессы, восстанавливая морфологически и биохимически нормальные структуры тканей, препятствуют образованию рубцов, улучшают обменные процессы в тканях, тем самым ускоряя ранозаживление.In the inventive tool there are no toxic components. Such amino acids as taurine and allantoin, which stimulate reparative processes, restoring the morphologically and biochemically normal structures of tissues, prevent the formation of scars, improve metabolic processes in tissues, thereby accelerating wound healing.

Таурин - природная аминокислота, обладает антиоксидантным, мембранстабилизирующим действием, эффективен для профилактики дерматитов, при лечении язвенных болезней кожи, он играет важную роль в большинстве физиологических и анатомических состояний организма человека, в том числе обладает цитопротекторными свойствами, антиапоптотическим эффектом и др. Благодаря синергизму антиапоптотической активности и антиоксидантных свойств таурина он может стать эффективным лекарственным средством для лечения ран.Taurine is a natural amino acid, has an antioxidant, membrane-stabilizing effect, is effective for the prevention of dermatitis, in the treatment of skin ulcers, it plays an important role in most physiological and anatomical conditions of the human body, including cytoprotective properties, anti-apoptotic effect, etc. Thanks to the synergism of anti-apoptotic activity and antioxidant properties of taurine, it can become an effective drug for the treatment of wounds.

Аллантоин - аминокислота, используемая для регенерации клеток кожи (патент RU 2137462 C1, 6 A61K 7/00, 7/48, Патент RU 2137462 C1, 6 A61K 7/00 "Косметический крем для лица" от 20.09.1999), а также как ранозаживляющее и эпителиобразующее средство (патент RU 2011376 C1, 5 A61K 7/16, Патент RU 2011376 C1, 5 A61K 7/16 "Зубной элексир" от 30.04.1994).Allantoin is an amino acid used to regenerate skin cells (patent RU 2137462 C1, 6 A61K 7/00, 7/48, Patent RU 2137462 C1, 6 A61K 7/00 "Cosmetic face cream" from 09/20/1999), as well as wound healing and epithelial forming agent (patent RU 2011376 C1, 5 A61K 7/16, Patent RU 2011376 C1, 5 A61K 7/16 "Dental elixir" from 04/30/1994).

Существенным отличием заявляемого изобретения является то, что природные компоненты в составе ранозаживляющего средства в форме геля сами по себе обладают выраженным репаративным действием, приводящим к восстановлению морфологически и биохимически нормальной ткани кожи, а комбинация данных веществ приводит к уменьшению времени заживления тканей и к более быстрому их восстановлению без образования рубцов, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения такому критерию изобретения, как "изобретательский уровень".A significant difference of the claimed invention is that the natural components in the composition of a wound healing agent in the form of a gel themselves have a pronounced reparative effect, leading to the restoration of morphologically and biochemically normal skin tissue, and a combination of these substances leads to a decrease in the healing time of tissues and to their faster recovery without scarring, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criteria of the invention as "inventive Level of. "

При нанесении на поверхность раны тонкого слоя ранозаживляющего геля происходит высвобождение действующих веществ, что способствует быстрому заживлению раны, а образующаяся проницаемая для воздуха пленка препятствует проникновению и размножению микроорганизмов на раневой поверхности за счет бактериостатического и бактерицидного действия хитозана.When a thin layer of a wound-healing gel is applied to the wound surface, the active substances are released, which contributes to the wound's quick healing, and the resulting air-permeable film prevents the penetration and multiplication of microorganisms on the wound surface due to the bacteriostatic and bactericidal action of chitosan.

Изобретение иллюстрируется нижеследующими примерами конкретных составов заявляемого ранозаживляющего геля, а также чертежом, иллюстрирующим ранозаживляющее действие предлагаемого средства. На чертеже представлена динамика изменения площади ран контрольных и леченных животных.The invention is illustrated by the following examples of specific formulations of the inventive wound healing gel, as well as a drawing illustrating the wound healing effect of the proposed tool. The drawing shows the dynamics of changes in the area of wounds of control and treated animals.

Пример 1. Состав ранозаживляющего геляExample 1. The composition of the wound healing gel

Таурин, хитозан, аллантоин используют при следующем соотношении компонентов, мас. %:Taurine, chitosan, allantoin is used in the following ratio of components, wt. %:

Пример 2. Состав ранозаживляющего геляExample 2. The composition of the wound healing gel

Пример 3. Состав ранозаживляющего геляExample 3. The composition of the wound healing gel

Предварительным этапом выбора состава ранозаживляющего геля являлись биофармацевтические исследования (in vitro), которые являются наиболее выгодными с экономической точки зрения и дают результаты, частично сопоставимые с исследованиями на животных.A preliminary step in choosing the composition of the wound healing gel was biopharmaceutical studies (in vitro), which are the most economically advantageous and give results partially comparable with animal studies.

Распространенным методом является метод равновесного диализа через лецитиновую мембрану. Получены результаты при исследовании вышепредставленных составов свидетельствуют о том, что за первый час высвободилось: состав №1 - 26,2%, состав №2 - 26,2%, состав №3 - 20,1%; за второй час высвободилось: состав №1 - 47,8%, состав №2 - 47,1%, состав №3 - 40,4%; за четвертый час высвободилось: состав №1 - 67,7%, состав №2 - 67,4%, состав №3 - 62,8%; за 12 часов: 97,9%, 95,4%, 93,4%. Высвобождение идет постоянно с увеличением содержания таурина в диализе, что дает возможность отнести данные составы к пролонгированной форме высвобождения, при этом состав №1 имеет наибольшее процентное высвобождение таурина за 12 часов.A common method is equilibrium dialysis through a lecithin membrane. The results obtained in the study of the above compositions indicate that the first hour was released: composition No. 1 - 26.2%, composition No. 2 - 26.2%, composition No. 3 - 20.1%; in the second hour it was released: composition No. 1 - 47.8%, composition No. 2 - 47.1%, composition No. 3 - 40.4%; in the fourth hour it was released: composition No. 1 - 67.7%, composition No. 2 - 67.4%, composition No. 3 - 62.8%; for 12 hours: 97.9%, 95.4%, 93.4%. The release occurs continuously with an increase in the content of taurine in dialysis, which makes it possible to attribute these formulations to a prolonged release form, while composition No. 1 has the highest percentage release of taurine in 12 hours.

Имея данные значения, положительные для всех трех составов, на основании визуальной характеристики отмечен состав №1 по показателю легкости нанесения на раневую поверхность, что и определило выбор состава №1 для фармакологических исследований на животных.Having these values positive for all three formulations, on the basis of visual characteristics, composition No. 1 was noted in terms of ease of application to the wound surface, which determined the choice of composition No. 1 for pharmacological studies in animals.

Исследования влияния средства на динамику заживления ран проводили на взрослых беспородных мышах, самцах массой 18-25 г. Эксперименты были проведены с соблюдением этических принципов экспериментов над животными в соответствии с положением Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов, и приказа МЗ РФ от 19.06.2003 №267. За день до эксперимента на месте предполагаемого нанесения ран у мышей удалялась шерсть с помощью депиляционного крема Deep depil. Под ингаляционным наркозом по трафарету с помощью хирургических ножниц с закругленными концами вырезался круглый лоскут кожи площадью 60 мм² на спине в области шеи. Раны оставались открытыми до окончания эксперимента. Мышей разделяли на 7 групп по 7 животных в каждой. Первая группа была контрольной, рана оставалась открытой без нанесения геля, заживление раны происходило самостоятельно. Во второй группе на рану наносили мазь «Левомеколь». В третьей группе на рану наносился гель «Солкосерил». Четвертая группа обрабатывалась гелем на основе хитозана в монокомпозиции. В пятой группе на рану наносили гель на основе хитозана в композиции с таурином и аллантоином. В шестой группе животным наносили раствор таурина на рану. В седьмой группе животным наносили раствор аллантоина на рану. Экспериментальным группам мышей сразу после операции наносили гель 0,2 г и затем ежесуточно в течение 14 дней. Изменение площади раны 1 раз в сутки фиксировали путем измерения диаметра раны при помощи штангенциркуля. Площадь раны рассчитывали по формуле

Об эффективности применения геля судили на основании наблюдений за динамикой процессов заживления ран, общего состояния животных, наличия или отсутствия воспалительного процесса в сравнении с вышепредставленными группами в разных лекарственных формах. Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета прикладных программ «Statgraphics». Достоверность отличий контрольных и экспериментальных результатов оценивали при помощи t-критерия Стьюдента.Studies of the effect of the agent on the dynamics of wound healing were carried out on adult outbred mice, males weighing 18-25 g. The experiments were carried out in compliance with the ethical principles of animal experiments in accordance with the provisions of the European Convention for the Protection of Vertebrate Animals used for experiments and the order of the Ministry of Health of the Russian Federation against 06/19/2003 No. 267. The day before the experiment, the mice were removed at the site of the alleged wound application with the help of depilation cream Deep depil. Under inhalation anesthesia, a round skin flap of 60 mm ² on the back in the neck area was cut using a stencil using surgical scissors with rounded ends. The wounds remained open until the end of the experiment. Mice were divided into 7 groups of 7 animals each. The first group was the control, the wound remained open without applying the gel, the wound healed on its own. In the second group, Levomekol ointment was applied to the wound. In the third group, Solcoseryl gel was applied to the wound. The fourth group was treated with gel based on chitosan in a single composition. In the fifth group, a gel based on chitosan in a composition with taurine and allantoin was applied to the wound. In the sixth group, the animals were applied taurine solution on the wound. In the seventh group, the animals were applied a solution of allantoin to the wound. Immediately after surgery, 0.2 g gel was applied to the experimental groups of mice and then daily for 14 days. The change in the area of the wound 1 time per day was recorded by measuring the diameter of the wound using a caliper. The area of the wound was calculated by the formula

The effectiveness of the gel was judged on the basis of observations of the dynamics of wound healing processes, the general condition of animals, the presence or absence of an inflammatory process in comparison with the above groups in different dosage forms. Statistical data processing was performed using the Statgraphics application package. The significance of differences between the control and experimental results was evaluated using Student's t-test.

Результаты исследований показали, что мыши хорошо переносят применение разработанного геля по сравнению с контролем. Зафиксировано отсутствие раздражающего действия и аллергических реакций у подопытных животных. За период наблюдения не было выявлено ни одного случая нагноения раны и осложненного течения раневого процесса у животных. Гель на основе хитозана легко наносился на раны, сорбировал раневые выделения, не высушивая дно раны. На основании полученных данных были построены динамические кривые изменения площади раны на чертеже.The research results showed that mice tolerate the use of the developed gel in comparison with the control. The absence of irritating effects and allergic reactions in experimental animals was recorded. During the observation period, not a single case of suppuration of the wound and the complicated course of the wound process in animals was revealed. A gel based on chitosan was easily applied to wounds, sorbed wound secretions without drying the bottom of the wound. Based on the data obtained, dynamic curves of changes in the wound area in the drawing were constructed.

Анализ результатов проведенных исследований показал, что гель на основе хитозана с таурином и аллантоином создает благоприятные условия для посттравматической регенерации, сокращая сроки заживления ран на 4 дня относительно контрольной группы. Ранозаживляющее действие геля на основе хитозана с таурином и аллантоином проявлялось с 1 суток после нанесения раны и характеризовалось уменьшением площади раны на 6,3%, с 1 по 10 сутки было отмечено явное уменьшение площади раны на 48,07% относительно контроля (p<0,05). На 14 день эксперимента рубец раны был практически не заметен, что свидетельствовало о благоприятном воздействии геля хитозана с таурином и аллантоином на течение раневого процесса. Применение отдельно таурина, аллантоина и хитозана оказывает положительное влияние на течение раневого процесса, но в комбинации проявляется суммирование эффекта заживления ран.Analysis of the results of the studies showed that a gel based on chitosan with taurine and allantoin creates favorable conditions for post-traumatic regeneration, reducing the healing time of wounds by 4 days relative to the control group. The wound healing effect of a gel based on chitosan with taurine and allantoin was manifested from 1 day after the wound was applied and was characterized by a decrease in the area of the wound by 6.3%, from 1 to 10 days there was a clear decrease in the area of the wound by 48.07% relative to the control (p <0 , 05). On the 14th day of the experiment, the wound scar was practically not noticeable, which indicated the beneficial effect of the chitosan gel with taurine and allantoin on the course of the wound process. The use of taurine, allantoin and chitosan separately has a positive effect on the course of the wound process, but in combination the summation of the wound healing effect is manifested.

Таким образом, проведенные исследования на модели полнослойной раны у мышей показали высокую эффективность ранозаживления после применения геля на основе хитозана с таурином и аллантоином. При нанесении на поверхность раны тонкого слоя ранозаживляющего геля происходит высвобождение действующих веществ, что способствует быстрому заживлению раны, а образующаяся проницаемая для воздуха пленка препятствует проникновению и размножению микроорганизмов на раневой поверхности за счет бактериостатического и бактерицидного действия хитозана.Thus, studies on a model of a full-layer wound in mice showed high wound healing efficiency after application of a gel based on chitosan with taurine and allantoin. When a thin layer of a wound-healing gel is applied to the wound surface, the active substances are released, which contributes to the wound's quick healing, and the resulting air-permeable film prevents the penetration and multiplication of microorganisms on the wound surface due to the bacteriostatic and bactericidal action of chitosan.

Claims

Wound healing gel for external use, including taurine and purified water, characterized in that it additionally contains chitosan, allantoin, acetic acid in the following ratio, wt.%:

Taurine 4.0 Chitosan 1.0-4.0 Allantoin 0.5 Acetic acid to pH 3.6-6.0 Purified water rest