Антимікробна активність фармацевтичної композиції залежно від технології виготовлення

Размещено на http://allbest.ru

¹ Командування Медичних сил Збройних Сил України, Національний університет охорони здоров'я

України імені П. Л. Шупика

²Науково-навчальний інститут хімії та хімічних технологій Національного університету «Львівська політехніка»

Антимікробна активність фармацевтичної композиції залежно від технології виготовлення

Т.М.Остащенко¹, О.З.Комаровська-Порохнявець², В.І. Лубенець²

Анотація

Вступ. Рани та ранова інфекція представляють серйозну проблему сучасної медицини та фармації. Недостатня увага до їх причин, лікування та профілактики може призвести до негативних наслідків та погіршення якості життя пацієнтів.

Тому фармацевтичний супровід лікування ран та ранової інфекції, що полягає фармацевтичну розробку комбінованого лікарського засобу, становить значний науковий інтерес. Розробка препарату припускає комплекс досліджень, у тому числі й вивчення впливу фармацевтичних факторів на терапевтичну дію лікарського засобу. Одним із перемінних факторів є технологічний спосіб введення активних фармацевтичних інгредієнтів (АФІ) до складу основи. У зв'язку з тим, що до складу препарату входить антимікробний АФІ, нами вивчено спосіб введення АФІ до складу основи в залежності від антимікробної активності.

Мета дослідження - вивчення способу введення АФІ до складу основи фармацевтичної композиції в залежності від антимікробної активності.

Матеріали і методи. Визначення чутливості модельних зразків проводили методом дифузії в агар (метод «колодязів») згідно вимог ДФУ. В дослідженнях використовували наступні культури бактерій та грибів: Esсherichia coli, Staphylococcus aureus, Badllus subtilis (бактерії), Candida tenuis, Aspergillus niger (гриби).

Результати. Експериментально мікробіологічними дослідженнями підтверджено залежність антимікробної активності препарату від способу введення АФІ до основи: метилурацил вводять до сплави ПАР з маслом вазеліновим; ібупрофен - у формі концентрату з ПЕГ 400; лідокаїну гідрохлорид - у формі розчину у воді з наступним додаванням Na-КМЦ; а СO2 екстракт ромашки - в останню чергу до готової маси.

Висновки. Мікробіологічними дослідженнями підтверджено залежність антимікробної активності препарату від способу введення АФІ до основи. Обґрунтовано технологічний спосіб введення АФІ до основи: метилурацил вводять до сплави ПАР з маслом вазеліновим; ібупрофен - у формі концентрату з ПЕГ 400; лідокаїну гідрохлорид - у формі розчину у воді з наступним додаванням Na-КМЦ; а СO2 екстракт ромашки - в останню чергу до готової маси.

Ключові слова: м'які лікарські засоби, мазь, крем, гель, фармацевтична композиція, основа м'якого лікарського засобу, гідрофільна основа, гідрофобна основа, ліпофільна основа, активні фармацевтичні інгредієнти, місцеве лікування, фармацевтичні фактори, антимікробна активність

Вступ.

Рани є однією з найпоширеніших форм травм у суспільстві. Внаслідок травми шкіри, м'яких тканин або внутрішніх органів людина може отримати рани різного ступеня важкості.

Однак при недостатній профілактиці та неправильному лікуванні рани можуть стати джерелом інфекції, що може призвести до серйозних ускладнень [4, 5, 6].

Успішне лікування більшості інфекційних захворювань стало можливим завдяки стрімкого розвитку антибіотикотерапії [2]. Однак здатність мікроорганізмів розвивати резистентність до антибіотиків, призвело до необхідності пошуку нових способів боротьби з інфекційними процесами. В останні десятиліття у фармацевтичній індустрії активно розробляються та впроваджуються нові антимікробні склади з метою підвищення їх ефективності та мінімізації розвитку резистентності мікроорганізмів. фармацевтичний антимікробний рана інфекція

Один із ключових факторів, що впливають на активність антимікробних композицій, - спосіб їхнього введення [3]. Завдяки різноманітності методів введення діючих речовин, наукова спільнота активно досліджує їхню ефективність залежно від специфіки патогенного мікроорганізму та мети терапії.

Протягом багатьох років передачу антимікробних речовин було здійснено виключно через оральне та ін'єкційне введення. Однак, з розвитком нових технологій та появою нових лікарських форм, таких як мазь, гель, крем, пластир та інші, стало можливим застосування місцевого введення. Це дозволяє доставляти діючу речовину безпосередньо до місця інфекції, що збільшує її концентрацію та прискорює початок лікувального ефекту.

Одним із прикладів застосування місцевого введення є антимікробні гелі та креми для лікування інфекцій шкіри. Вони створюють захисний бар'єр на поверхні шкіри, що запобігає проникненню мікроорганізмів та контролює зростання вже присутніх. Таке місцеве введення мінімізує системні побічні ефекти та забезпечує високу ефективність та безпеку лікування.

Іншим прикладом є використання пластирів з антимікробними властивостями. Вони є перев'язувальні матеріали, покриті шаром антимікробного складу. Такий спосіб введення активних речовин дозволяє ефективно боротися з інфекціями в ранових поверхнях, запобігаючи їх розвитку та сприяючи швидкому загоєнню ран.

Матеріали та методи дослідження

Визначення чутливості модельних зразків проводили методом дифузії в агар (метод «колодязів») згідно вимог ДФУ [1] на базі кафедри технології біологічно активних сполук, фармації та біотехнології під керівництвом к.х.н., доц. О. З. Комаровська-Порохнявець.

В дослідженнях використовували наступні культури бактерій та грибів: Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis (бактерії), Candida tenuis, Aspergillus niger (гриби).

Дослідження проводили з використанням двох шарів середовища, які розливали у чашки Петрі. Нижній шар середовища складався з 2 % агар-агару у кількості 10 мл.

Після застигання агар-агару на нього встановлювали 3 скляні стерильні циліндри із зовнішнім діаметром 8 мм та висотою 10 мм. Навколо циліндрів заливали верхній шар, що складався з поживного середовища (м'ясо пептонний агар (МПА) або СА) з відповідним стандартом добової культури мікроорганізму. Для цього до 14 мл поживного середовища додавали 1 мл мікробної суспензії (0,5 одиниць за шкалою McFarland) та заливали навколо циліндрів. Після застигання верхнього шару поживного середовища стерильним пінцетом виймали скляні циліндри та в лунки вносили модельний зразок (по 0,1 г в кожну лунку).

Тривалість інкубації складало 24 год при температурі 36-37 °С для бактерій, та 4872 год при температурі 28-30 °С для грибів.

Результати дослідження та їх обговорення

Нами вивчено антимікробну активність семи модельних зразків мазі при різних технологічний прийомах та способах виготовлення:

Зразок 1 Т» лідокаїну гідрохлорид, вода очищена, метилурацил та ібупрофен введені до сплави ПАР з маслом вазеліновим у формі суспензії з основою. До складу додатково введено гліцерин, а СO2 екстракт ромашки додано до готової маси в останню чергу (технологія 1);

Зразок 2 - технологія виготовлення даного зразка полягає у тому, що СO2 екстракт ромашки додають до ПЕГ 400, потім до суміші додають гліцерин (технологія 1);

Зразок 3 - відмінність даної технології полягає у тому, що введення метилурацилу до сплави ПАР з маслом вазеліновим відбувається при температурі 55- 60 ^оС. ібупрофен розчинено в етанолі 95 %, а СО2 екстракт ромашки введено до ПЕГ 400.

До зразка додано триетаноламін (ТЕА), що сприяє покращення реологічних характеристик зразка - намащуваність (технологія 2);

Зразок 4 (технологія 3) - метилурацил та ібупрофен введено до сплави ПАР з маслом вазеліновим у формі суспензії. А СO2 екстракт ромашки - в останню чергу до готової маси крему.

Зразок 5 (технологія 3) - ібупрофен розчинено в етанолі та додано до готової маси в останню чергу. А СO2 екстракт ромашки у ПЕГ 400 введено до сплаву ПАР з вазеліновим маслом з метилурацилом.

Зразок 6 (технологія 5) -- ібупрофен розчиняють в етанолі 95 % та до етанольного розчину додають Na-КМЦ. До отриманого гелю додають розчин лідокаїну гідрохлориду та отриманий гель поєднують зі сплавом ПАР з маслом вазеліновим.

Концентрат СO2 екстракта ромашки в ПЕГ 400 додають в останню чергу до отриманої маси.

Зразок 7 (технологія 6) метилурацил вводять до сплави ПАР з маслом вазеліновим при температурі 55-60 ^оС та охолоджують до кімнатній температурі.

Гелева маса з лідокаїну гідрохлоридом вводять в мазеву основу з метилурацилом. До отриманої маси вводять концентрат ібупрофена в ПЕГ 400 у формі суспензії. В останню чергу до гомогенної маси додають СO2 екстракт ромашки.

Для чистоти експерименту нами виготовлено та вивчено антимікробну активність сплаву (ПАР з маслом вазеліновим при 55-60 ^оС) з додаванням етанолу 95 % (при кімнатній температурі).

Результати мікробіологічних досліджень наведено нарис. 1.

Аналіз отриманих результатів експериментальних досліджень показує залежність антимікробної активності препарату від технології виготовлення. Так, модельні зразки 1-6 проявляють антимікробну активність, що можна охарактеризувати як чутливий та високочутливий до всіх мікроорганізмів, окрім 33 A. niger.

Модельні зразки 1, 2, 4 і 5 по відношенню до грибів A. niger є малочутливими. Найбільш пригнічення роста тест-культур по відношенню до всіх мікроорганізмів, що досліджується, є модельний зразок 7 за технологією виготовлення 6.

Дана технологія є найбільш прийнятим через технологічність стадій виготовлення препарату.

Рисунок 1. Діаграма залежності антимікробної активності від технології виготовлення модельних зразків.

До складу модельних зразків входять метилурацил, ібупрофен, лідокаїну гідрохлорид та СO2 екстракт ромашки. Зі всіх АФІ тільки СO2 екстракт ромашки має антимікробну активність до тест-культур E. coli, S. Aureus, B. subtilis. Однак всі модельні зразки виявляють антимікробну активність до всіх тест культур.

Отже можна припустити, що метилурацил, ібупрофен, лідокаїну гідрохлорид посилюють антимікробну дію СО2 екстракта ромашки. Крім того, СO2 екстракта ромашки не впливає на гриби, в той час як всі модельні зразки виявляють фунгістатичну дію.

Таким чином, доведено, що основа не володіє антимікробною активністю, отже не потенціює/пригнічує антимікробну активність комплексу АФІ, що входять до складу модельних зразків.

Висновки

1. Мікробіологічними дослідженнями підтверджено залежність антимікробної активності препарату від способу введення АФІ до основи.

2. Обґрунтовано технологічний спосіб введення АФІ до основи: метилурацил вводять до сплави ПАР з маслом вазеліновим; ібупрофен - у формі концентрату з ПЕГ 400; лідокаїну гідрохлорид - у формі розчину у воді з наступним додаванням Na-КМЦ; а СO2 екстракт ромашки Т» в останню чергу до готової маси.

Перспективи подальших досліджень. Подальші перспективи досліджень включають оптимізацію формуляції фармацевтичного препарату для підвищення антимікробної активності, розширення спектру досліджень на різні мікроорганізми, вивчення механізмів дії, оцінку стабільності та безпеки, можливість клінічних випробувань, і, в разі успіху, практичну реалізацію препарату для покращення лікування ран та ранових інфекцій і поліпшення якості життя пацієнтів.

Література

1. Державна фармакопея України. ДП «Науково-експертний фармакопейний центр». 1-е вид. Доповнення 1. Харків: РІРЕГ, 2004. 494 с.

2. Сучасні аспекти лікування ранового процесу із застосуванням покриттів (пов'язок) / О.П. Шматенко, Л.Л. Давтян, Т.В. Приходько, О.Ф. Кучмістова та ін. Запорізький медичний журнал. 2022. Том 24. №5. С. 599-606.

3. Фармацевтична технологія екстемпоральних лікарських засобів: [навчальний посібник] для студентів факультету фармації / за ред. В. В. Гладишева. Дніпро: Економіка, 2014. 375 с. Tarasenko V., Solomennyy A., Pidlisnyy A., Davtian L., Koval A. Theoretical Basis of Creation of Soft Application. Archives of Pharmacy Practice. 11(2), 130136.

1. Koval, A., Biloklytska, G., Davtian, L., Ubohov, S. (2020). Indicator of Antimicrobial Activity as Criteria for Selection of Concentration of Substances in the Medicinal Composition. Archives of Pharma^^ Practice. 11(3), 138-143.

2. Davtian, L., Voronkina, A. (2016). The study of the properties of the matrix for periodontal films based on Metronidazole, Chlorhexidine and Glucosamine. Int. J. PharmTech Res. 9(2), 9-12. https://www.researchgate.net/publication/299455713 The study of properties of the matrix for periodo ntal films based on metronidazole chlorhexidine and glucosamine

References

1. Derzhavna farmakopeia Ukrainy. (2004). DP Naukovo-ekspertnyi farmakopeinyi tsentr. 1-e vyd. Dopovnennia 1. Kharkiv : RIREH, 494. [in Ukrainian].

2. Shmatenko, O.P., Davtian, L.L., Prykhodko, T.V., Kuchmistova, O.F. et. al. (2022). Suchasni Aspekty Likuvannia Ranovoho Protsesu Iz Zastosuvanniam Pokryttiv (Poviazok). Zaporizkyi Medychnyi Zhurnal. 24(5), 599-606. [in Ukrainian].

3. Gladyshev, V.V. (2014). Pharmaceutical Technology of Extemporaneous Medicinal Products: [textbook] for pharmacy students. Dnipro : Ekonomika. 375. [in Ukrainian].

4. Tarasenko, V., Solomennyy, A., Pidlisnyy, A., Davtian, L., Koval, A. (2020). Theoretical Basis of Creation of Soft Medicinal Products of Local Medicinal Products of Local Application - Archives of Pharmacy Practice. 2020. Vol. 11, Iss.2, April - June, 2020. Р. 130-136.

5. Alina Koval, Galyna Biloklytska, Lena Davtian, Serhii Ubohov Indicator of Antimicrobial Activity as Criteria for Selection of Concentration of Substances in the Medicinal Composition. Archives of Pharmacy Practice. Vol. 11, Iss. 3, July -- September 2020. Р. 138-143.

6. Lena Davtian, Alyona Voronkina. The study of the properties of the matrix for periodontal films based on Metronidazole, Chlorhexidine and Glucosamine. Int. J. PharmTech Res. 2016. Vol. 9. №2. Р. 9-12.

Abstract

Antimicrobial activity of the pharaceutical composition depending on the production technology

T.M. Ostashchenko¹, O. Z.Komarovska-Porokhnyavets², V.I. Lubenets ^{2 1} Medical Forces Command of the Armed Forces of Ukraine, Shupyk National University of Health Care of Ukraine, Kyiv, Ukraine,

²Scientific and Educational Institute of Chemistry and Chemical Technologies of the National University «Lviv Polytechnic», Lviv, Ukraine

Introduction. Wounds and wound infection represent a serious problem of modern medicine and pharmacy. Insufficient attention to their causes, treatment and prevention can lead to negative consequences and deterioration of patients¹ quality of life.

Therefore, the pharmaceutical support for the treatment of wounds and wound infection, which consists in the pharmaceutical development of a combined medicinal product, is of significant scientific interest.

The development of the drug involves a complex of research, including the study of the influence of pharmaceutical factors on the therapeutic effect of the drug. One of the variable factors is the technological method of introducing active pharmaceutical ingredients into the base composition. Due to the fact that the composition of the drug includes antimicrobial active pharmaceutical ingredients, we studied the method of introducing active pharmaceutical ingredients into the composition of the base depending on the antimicrobial activity.

The purpose - study of the method of introduction of API into the base of the pharmaceutical composition depending on the antimicrobial activity.

Materials and methods. Determination of the sensitivity of model samples was carried out by the method of diffusion in agar ("wells" method) according to the requirements of the DFU. The following cultures of bacteria and fungi were used in the research: Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis (bacteria), Candida tenuis, Aspergmus niger (fungus).

Results. Experimental microbiological studies have confirmed the dependence of the antimicrobial activity of the drug on the method of introduction of active pharmaceutical ingredients to the base: methyluracil is introduced into alloys of surfactants with petroleum jelly; ibuprofen - in the form of a concentrate with PEG 400; lidocaine hydrochloride - in the form of a solution in water with the subsequent addition of Na-KMC; and CO2 chamomile extract -lastly to the finished mass.

Conclusions. Microbiological studies have confirmed the dependence of the antimicrobial activity of the drug on the method of administration of API to the base. The technological method of introduction of AFI to the base is substantiated: methyluracil is introduced into alloys of surfactants with petroleum jelly; ibuprofen - in the form of a concentrate with PEG 400; lidocaine hydrochloride - in the form of a solution in water with the subsequent addition of Na-CMC; and CO2 chamomile extract - lastly to the finished mass.

Key words, soft drugs, ointment, cream, gel, pharmaceutical composition, soft drug base, hydrophilic base, hydrophobic base, lipophilic base, active pharmaceutical ingredients, local treatment, pharmaceutical factors, antimicrobial activity.

Размещено на Allbest.ru