009618 - 1 - Изобретение относится к области медицины и

009618
Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для лечения и профилактики воспалительных заболеваний кожи и слизистых оболочек, язв, ран, ожогов у человека и животных;
кроме того, оно может быть использовано в косметологии.
В современной медицинской практике при лечении инфекционных заболеваний все шире применяют антимикробные препараты широкого спектра действия.
Один из наиболее известных и широко применяющихся синтетических препаратов, обладающих
эффективной антимикробной активностью - фурацилин. Известно, что фурацилин в виде водного раствора 0,02% (1:50000) применяют для наружного лечения и предупреждения гнойно-воспалительных
процессов (М.Д. Машковский. Лекарственные средства: в 2 частях, Стереотипное издание, Медицина,
1987, с. 299-300). Но исследования показали, что раствор фурацилина не всегда достаточно эффективно
действует, кроме того, в отношении некоторых бактерий (таких, как Pseudomonas aeruginosa, Candida
albicans) вообще не эффективен.
С древнейших времен известно бактерицидное действие ионов благородных металлов (серебро, золото). В лечебных препаратах ионы благородных и тяжелых металлов в настоящее время практически не
используются.
В частности, известно, что высокодисперсные порошки железа (патент RU № 2123329, опубликованный 20.12.1998г.) используются в качестве противоопухолевого препарата.
Из уровня техники также известен бактерицид, содержащий ионы железа (RU 02166334, 2001), который предназначен для стерилизации рук и ран, фурнитуры, инструментов и предметов, а также сырых
пищевых продуктов до тепловой обработки. Бактерицид содержит ионы трехвалентного железа (Fe3+) и
один или более представителей группы, состоящей из сорбиновой кислоты, бензойной кислоты и эфиров
n-гидроксибензойной кислоты. По другому варианту бактерицид содержит ионы трехвалентного железа
(Fe3+), L-аскорбиновую кислоту и один или более представителей группы, состоящей из сорбиновой,
бензойной кислоты и эфиров n-гидроксибензойной кислоты. По третьему варианту бактерицид содержит
ионы трехвалентного железа (Fe3+), сорбиновую кислоту, бензойную кислоту, L-аскорбиновую кислоту.
Указанный бактерицид предлагается использовать как средство для стерилизации и дезинфекции.
Однако известный бактерицид также относится к синтетическим препаратам и не может быть использован для обработки слизистых оболочек, не повреждая при этом клетки.
Авторами при использовании бактерий получен препарат (раствор), обладающий ярко выраженным
бактерицидным эффектом.
Авторами обнаружено, что препараты (растворы), являющиеся продуктом жизнедеятельности автотрофных бактерий (абсолютно непатогенных для человека и животных) Thiobacillus ferrooxidans, обладают указанным ярко выраженным бактерицидным эффектом.
Таким образом, в основу изобретения поставлена задача расширения ассортимента медицинских
препаратов для лечения и профилактики воспалительных заболеваний кожи и слизистых оболочек, язв,
ран, ожогов, опухолей у человека и животных, а также используемых в косметологии.
Поставленная задача решается тем, что в качестве препаратов для лечения и профилактики воспалительных заболеваний кожи и слизистых оболочек, язв, ран, ожогов у человека и животных, а также
применяемых в косметологии, используют раствор, содержащий в качестве активного антимикробного
начала культуральную среду, полученную в результате роста и развития автотрофных железоокисляющих бактерий, например Thiobacillus ferrooxidans BKM-458. Указанную среду получают в результате
роста и развития железоокисляющих бактерий на стандартных синтетических средах, используемых для
культивирования этих бактерий или на их модификациях. Кроме того, среду получают в результате роста
и развития автотрофных железоокисляющих бактерий в пульпах, содержащих в виде твердого субстрата
сульфидные минералы, например пирит, халькопирит, арсенопирит и/или руды, и/или концентраты с
этими минералами; при этом среду отделяют от твердого субстрата фильтрованием во время и/или в
конце культивирования. В культуральную среду могут быть дополнительно введены растворимые соединения других металлов, например меди, и/или серебра, и/или цинка, обладающих бактерицидным
и/или биостимулирующим эффектом в концентрациях, не вызывающих токсичного действия на нормальные клетки. В культуральную среду также могут быть дополнительно введены растворимые соединения металлоидов, например мышьяка, обладающих бактерицидным и/или биостимулирующим эффектом в концентрациях, не вызывающих токсичного действия на нормальные клетки.
В результате роста и развития бактерий на таких средах в растворах накапливаются ионы тяжелых
металлов и/или металлоидов, обладающих токсичным действием на патогенную микрофлору. Кроме того, стимулирующим и/или бактерицидными эффектами обладают сами клетки и их внеклеточные метаболиты, в частности жирные кислоты.
Сущность изобретения заключается в том, что Fe3+ в соответствии с заявленным изобретением является продуктом жизнедеятельности бактерий и образуется из Fe в процессе развития бактерий; выделяющаяся при этом энергия используется бактериальными клетками для роста и развития. По химизму
процесса Fe2+ поступает внутрь клетки, где окисляется до Fe3+ через цитохромы бактерий, после чего
окисное железо поступает в среду культивирования. В среде культивирования накапливается так называемое «бактериальное окисное железо», обладающее высокой окислительной активностью и реакцион-1-
009618
ной способностью. Получение окисного железа путем бактериального окисления закисного железа приводит к тому, что появляется возможность получать растворы, содержащие концентрации Fe при физиологически допустимых pH этих растворов 1,8-3,5, что позволяет использовать препарат для обработки
ран, слизистых оболочек и т.д., не повреждая при этом клетки.
Действие заявленных препаратов связано с совокупным действием различных факторов: живых
клеток, рН, Fe3+ и внеклеточных метаболитов. Сами ионы Fe3+ даже при наличии каких-либо других органических соединений и каждый из указанных факторов в отдельности, как показали исследования,
имеют гораздо менее выраженный бактерицидный эффект, чем в совокупности.
Заявленные препараты (растворы) являются продуктом жизнедеятельности автотрофных бактерий
(абсолютно непатогенных для человека и животных) Thiobacillus ferrooxidans с концентрацией клеток не
менее 10 кл/мл и представляют собой стерильную красноватую жидкость кисловатого привкуса с вяжущим действием.
Высокое содержание ионов железа (III) придает раствору красноватую окраску. Кислотность раствора pH в пределах 2,5-3,0.
Эффект лечебного действия при наружном применении связан:
1) с высоким содержанием ионов железа (III) в растворе, благодаря чему наблюдается: а) ярко выраженный бактерицидный и антигрибковый эффект; б) воздействие на кожу, которое приводит к эффекту «дубления», отторжению некротических масс, очищению раны, стимуляции ускоренного заживления
раны; в) повышение трофики воспалительных участков;
2) с пониженным значением pH раствора 2,5-3,0, пагубно действующим на подавляющее число видов бактерий и грибков;
3) с образованием внеклеточных метаболитов самими клетками Thiobacillus ferrooxidans, представленных широким спектром различных соединений: органическими кислотами, пептидами, полипептидами, жирными кислотами и т.п.; совокупность этих соединений стимулирует заживление ран на кожных
покровах, язв, порезов, ожогов.
Препараты эффективны как при использовании сразу же после получения травм, так и в последующее время, особенно при некротических процессах.
Возможные способы получения препаратов (растворов), представляющих собой продукт жизнедеятельности автотрофных бактерий Thiobacillus ferrooxidans, иллюстрируются следующими примерами.
Пример 1.
Культивирование бактерий Th. ferrooxidans, штамм BKM-458, проводят на синтетической среде 9K
состава
44,4 г/л
FeSO4⋅7H2O
(NH4)2SO4
3 г/л
K2HPO4
0,5 г/л
MgSO4
0,5 г/л
0,01 г/л
CaCl2
рН исходной среды примерно 2,0, что достигается введением в раствор серной кислоты (H2SO4).
Приготовленную среду засевают культурой бактерий при соотношении 1:100 (на 1 л среды вносят
10 мл культуры) и далее при постоянном аэрировании и температуре 28-30°С в термостате культивируют
бактерии до степени окисления железа примерно 80% (80% Fe (III) от общего количества железа). Время
культивирования составляет 3 (трое) суток. Полученный раствор используют как заявленный препарат.
Пример 2.
То же самое, что и в примере 1, но количество солей уменьшают в 4 раза. Используют модифицированную среду 9K 1/4.
Пример 3.
Культивирование бактерий Th. ferrooxidans ведут на среде, содержащей медный концентрат в качестве твердого субстрата. 100 г концентрата, содержащего 20% меди, в основном (90%), в виде халькопирита, заливают 1 л свежей воды, в которой растворяют 3 г (NH4)2SO4 и 0,5г K2HPO4. Полученную пульпу
подкисляют серной кислотой с плотностью 1,84 г/л в количестве 1,5 мл и засевают 100 мл культуры клеток Th. ferrooxidans, адаптированной к росту и развитию в таких условиях. Культивирование проводят с
постоянной аэрацией воздухом, который насыщает раствор кислородом и перемешивает твердое составляющее, и температуре 28-30°С в термостате. В результате в раствор переходят медь и железо (III). Через
10 дней раствор отделяют от твердого субстрата фильтрованием и используют как заявленный препарат.
Пример 4.
То же, что и в примере 3, но используют пирит. В раствор переходит железо (III) и происходит резкое подкисление среды до pH примерно 1,2. Поэтому после отделения твердого субстрата корректируют
pH раствора до значений 2,0-2,5 раствором NH4OH.
Бактерицидную активность заявляемых препаратов оценивают методом прямого воздействия растворов на живые бактериальные клетки, предварительно выращенные в чашках Петри. Используют следующие тест-культуры:
-2-
009618
Salmonella typhi murium
Salmonella typhi
Shigella sonnei
Pseudomonas aeruginosa
St. aureus
Proteus mirabilis
Enterobacter aerogenes
Escherichia coli
Во всех вариантах в участках воздействия препаратов на тест-культуры образуются стерильные зоны.
Во всех приведенных примерах антимикробное действие препаратов проявляется при концентрации
клеток Th. ferrooxidans не менее 104 кл/мл.
Кроме того, антимикробная активность заявленного препарата в сравнении с контрольными растворами подтверждена проведенными клиническими испытаниями:
Клинические исследования проводились в отношении действия препаратов против грамположительных и грамотрицательных бактерий, а также для оценки эффективности ранозаживляющего действия.
Действие препаратов иллюстрируется следующими примерами клинических испытаний.
Пример 5.
Для целей исследования были отобраны больные с гнойными заболеваниями мягких тканей: абсцессами и флегмонами, рожистым воспалением, гнойными свищами, гангреной пальцев и стопы, острым
парапроктитом, трофическими язвами на различных фазах воспалительного процесса, в различные фазы
неспецифического воспаления, старше 18 лет вне зависимости от сопутствующих заболеваний. Общее
число пациентов составило 45 человек.
Клинические испытания проводились в двух параллельных группах: 1 группа - основная, состоящая
из 30 больных, для местного лечения которых использовался препарат, содержащий в качестве активного
начала культуральную среду автотрофных железоокисляющих бактерий; 2 группа - контрольная, состоящая из 15 больных, которые получали общепринятое традиционное мазевое лечение гнойных ран.
У больных при применении препарата, содержащего в качестве активного начала культуральную
среду автотрофных железоокисляющих бактерий, отмечались уменьшение или исчезновение бактериальной
обсемененности раны, представленной Staphylococcus aureus, Citrobacter freundii, Enterobacter agglomerans,
Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Clostridium perfringens, Bacteroides fragilis, наблюдались нормализация лейкоцитов крови, уменьшение гноетечения, локального отека тканей, гиперемии, гипертермии,
ликвидация очага инфекции со стабилизацией общего состояния больного (локального и общего гомеостаза), уменьшение общих и местных признаков воспаления, ускорение сроков заживления раны в 2,5 раза.
То есть заживление наступало за 3-4 дня в сравнении с традиционным лечением при всех указанных
формах заболеваний, которое длилось не менее 10 дней.
Пример 6.
Для исследования были отобраны больные с незараженными послеоперационными ранами, больные с гнойными поражениями слизистых женских половых органов, старше 18 лет вне зависимости от
сопутствующих заболеваний. Общее количество пациентов составило 45 человек.
Клинические испытания проводились в двух параллельных группах. Основная группа из 30 пациенток с диагнозами: эрозия шейки матки - 9 человек, цервицит - 7 человек, кольпит - 6 и 8 женщин послеоперационные раны. Контрольная группа - 15 пациенток. Больным основной группы для местного
лечения применялся препарат, содержащий в качестве активного начала культуральную среду автотроф-3-
009618
ных железоокисляющих бактерий. Больные контрольной группы получали общепринятое традиционное
местное лечение с использованием известных антисептиков, мазевых препаратов и вагинальных таблеток.
У больных при применении препарата, содержащего в качестве активного начала культуральную
среду автотрофных железоокисляющих бактерий, отмечались нормализация лейкоцитов в выделениях из
цервикального канала и влагалища, уменьшение уже на 1-2 сутки слизисто-гнойных и гнойных выделений из половых путей, локального отека тканей, гиперемии, гипертермии, нормализация функции шейки
матки и влагалища, уменьшение общих и местных признаков воспаления, ускорение сроков заживления
раны в 2,5 раза.
При кольпитах на 3-4 сутки отмечалось полное исчезновение признаков воспаления; у больных с
послеоперационными ранами при применении препарата заживление раны происходило на 2-3-й день, с
4-ого по 5-й день наблюдался рост грануляционной ткани и заживление, рубцевание происходило на 5-7-й
день. В целом, сроки лечения сокращались в 2-3 раза по сравнению с традиционным лечением.
Таким образом, заявленный препарат обладает выраженным антисептическим, антибактериальным
действием в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий, а также ранозаживляющим
действием.
Все это говорит о целесообразности использования препарата для лечения больных с воспалительными процессами шейки матки и влагалища, а также с послеоперационными ранами.
Пример 7.
Для целей исследования были отобраны больные с гнойными ранами при сахарном диабете, диабетической гангреной нижних конечностей, пальцев, флегмонами, абсцессами и фурункулами различной
локализации, а также термическими ожогами старше 18 лет вне зависимости от сопутствующих заболеваний. Общее число пациентов составило 45 человек.
Клинические испытания проводились в двух параллельных группах: 1 группа - основная, состоящая
из 30 больных, для местного лечения которых использовался препарат, содержащий в качестве активного
начала культуральную среду автотрофных железоокисляющих бактерий; 2 группа - контрольная, состоящая из 15 больных, которые получали общепринятое традиционное лечение гнойных ран.
У больных основной группы при применении препарата, содержащего в качестве активного начала
культуральную среду автотрофных железоокисляющих бактерий, отмечались уменьшение или исчезновение бактериальной обсемененности раны, представленной Staphylococcus aureus, Citrobacter freundii,
Enterobacter agglomerans, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Clostridium perfringens, Bacteroides
fragilis, Streptococcus, нормализация лейкоцитов крови, уменьшение гноетечения, локального отека тканей, гиперемии, гипертермии, уменьшение общих и местных признаков воспаления, ускорение сроков
заживления раны в сравнении с традиционным лечением в 2,5 раза.
Предлагаемые авторами препараты значительно ускоряют процесс репарации послеоперационных
ран, особенно у лиц пожилого возраста, при выраженном снижении иммунного статуса организма, расстройствах кровообращения в патологической зоне, а также значительно ускоряют заживление ран, образованных в результате термического воздействия (ожоги, обморожения). Кроме того, заявленные препараты ускоряют заживление трофических язв и оказывают радикальное действие при лечении и профилактике кожных грибковых заболеваний.
Пример 8.
Для исследования возможности применения в косметологии заявленные препараты использовались
для обработки ювенильных угрей. После разовой обработки происходит засушивание угрей и на 3-й день
наблюдается полное их исчезновение без следов.
Таким образом, авторы предлагают к использованию новые препараты, содержащие в качестве активного начала культуральную среду автотрофных железоокисляющих бактерий и обладающие выраженным антисептическим, антибактериальным действием в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий, а также эффективным ранозаживляющим действием, для лечения и профилактики
воспалительных заболеваний кожи и слизистых оболочек, язв, ран, ожогов.
Препараты рекомендуется использовать как сами по себе, в виде аппликаций полученного раствора,
так и в композиции с фармацевтически приемлемым загустителем, например глицерином.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Препарат для лечения и профилактики воспалительных заболеваний кожи и слизистых оболочек,
язв, ран, ожогов, опухолей у человека и животных, также применяемый в косметологии, в качестве активного начала содержащий культуральную среду, образующуюся в результате роста и развития автотрофных железоокисляющих бактерий.
2. Препарат по п.1, содержащий культуральную среду, полученную в результате роста и развития
автотрофных железоокисляющих бактерий на стандартных синтетических средах, используемых для
культивирования этих бактерий или на их модификациях.
3. Препарат по п.1, содержащий культуральную среду, полученную в результате роста и развития
автотрофных железоокисляющих бактерий в пульпах, содержащих в виде твердого субстрата сульфид-4-
009618
ные минералы, например пирит, халькопирит, арсенопирит и/или руды, и/или концентраты с этими минералами, и отделенную от твердого субстрата фильтрованием во время и/или в конце культивирования.
4. Препарат по п.1, содержащий культуральную среду, в которую дополнительно введены растворимые соединения других металлов, например меди, и/или серебра, и/или цинка, обладающих бактерицидным и/или биостимулирующим эффектом в концентрациях, не вызывающих токсичного действия на
нормальные клетки.
5. Препарат по п.1, содержащий культуральную среду, в которую дополнительно введены растворимые соединения металлоидов, например мышьяка, обладающих бактерицидным и/или биостимулирующим эффектом в концентрациях, не вызывающих токсичного действия на нормальные клетки.
6. Препарат по п.1, предназначенный для использования в виде аппликации.
7. Препарат по п.1, предназначенный для использования в композиции с фармацевтически приемлемым загустителем, например глицерином.
8. Препарат по п.1, предназначенный для использования для полоскания полости рта (при стоматите, пародонтозе и т.п.).
Евразийская патентная организация, ЕАПВ
Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2/6
-5-