Застосування декаметоксину як фармацевтично активної речовини для лікування інфекційних захворювань шлунково-кишкового тракту та шлункових інфекцій перорально

Реферат: Застосування декаметоскину як фармацевтично активної речовини для лікування шлунковокишкового тракту та кишкових інфекцій перорально. UA 103366 U (12) UA 103366 U UA 103366 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до нового застосування декаметоксину як фармацевтично активної речовини для лікування інфекційних захворювань ШКТ мікробної та вірусної етіології. Декаметоксин - хімічна сполука [1,10-декаметилен-біс(N,N-диметилментоксикарбонілметил) амонію дихлорид], білий кристалічний порошок зі слабким запахом, легко розчинний у воді, по хімічній структурі й антимікробній дії близкий до етонию. Має широкий спектр антимікробної дії на грампозитивні (стафілокок, стрептокок, пневмокок), грамнегативні (гонокок, менінгокок) коки, коринебактерії дифтерії, ентеробактерії, псевдомонади, найпростіші, дерматофіти, дріжджоподібні гриби роду Candida, хламідії та віруси. В процесі застосування дуже повільно утворюються резистентні до декаметоксину варіанти мікроорганізмів (http://compendium.com.ua/akt/68/610/decametoxinum). У зв'язку з тим, що декаметоксин є поверхнево-активною речовиною, він змінює проникність оболонки мікробної клітини, приводячи до деструкції та загибелі мікроорганізмів. На цьому грунтується антисептична дія препарату. Також відомо, що декаметоксин має антихолінестеразну активність [Блажеєвський М.Є., Дядченко В.В. Кінетичне визначення інгібіторів холінестераз біохімічним методом із застосуванням реакції окиснення n-фенетидину як індикаторної // Фармац. журн.-2004. - № 2. С. 52-58; Блажеєвський М.Є. Кінетичні методи визначення отруйних речовин за реакціями пергідролізу та пероксикислотного окиснення // Праці НТШ. - Львів, 2008. - Т. 21. Хемія і біохемія. -С.150-157]. Декаметоксин застосовується для місцевого лікування захворювань порожнини рота (стоматити, виразково-некротичний гінгівіт, дистрофічно-запальна форма пародонтозу I-ІІ ступеня у стадії загострення), глотки, гортані (при гінгівіті, кандидозі слизової оболонки порожнини рота, фарингіті, ларингіті, тонзилітах); для санації порожнини рота, глотки, носоглотки у носіїв патогенного стафілококу, дифтерійної палички, кандиди; профілактика вторинної інфекції після хірургічних втручань у порожнині рота, зіві, гортані; місцево також для лікування гнійничкових бактеріальних та грибкових захворювань шкіри, мікробної екземи, гнійнозапальних уражень м'яких тканин (абсцеси, карбункули, флегмони, фурункули, гнійні рани, панариції). Також застосовується ендобронхіально при абсцесі легенів, бронхоектатичній хворобі, кістозній гіпоплазії легенів, ускладненій нагноюванням, хронічному бронхіті у фазі загострення. Місцево застосовується при проктиті та виразковому коліті. В офтальмології у вигляді очних крапель застосовується при кон'юнктивіті та блефарокон'юнктивіті та для обробки контактних лінз. Декаметоксин застосовується також для стерилізації медичних інструментів, приладів, шовного матеріалу, гумових рукавичок та для хімічної стерилізації та консервації кістково-сухожильних трансплантатів [http://uk.wikipedia.org/]. В сучасній медицині для лікування інфекційних захворювань ШКТ мікробної та вірусної етіології використовуються такі препарати, як: Ніфуроксазид, Фталазол, Фуразолідон, Інтестопан. Але ці засоби мають свої недоліки. Нифуроксазид - кишковий антисептик, похідне 5-нітрофурану; активний відносно більшості збудників кишкових інфекцій (у тому числі штамів-мутантів, стійких до інших протимікробних засобів). Проявляє локальну антибактеріальну дію в просвіті кишки відносно деяких видів грампозитивних бактерій з сімейства Staphylococcus і деяких видів грамнегативних бактерій з сімейства Enterobacteriaceae: видів Yersinia spp., Escherichia spp., Citrobacter spp., Enterobacter spp., Klebsiella spp., Salmonella spp. Недоліком засобу є те, щонавдміну від декаметоксину він не проявляє антибактеріальної дії на бактерії видів Proteus vulgaris, Proteus mirabilis i Pseudomonas aeruginosa [http://compendium.com.ua/info/172054/gedeon-richter/nifuroksazid-rikhter]. Фталазол, як і інші сульфаніламідні препарати, перешкоджає включенню ПАБК в синтез фолієвої кислоти мікробної клітини. Це призводить до порушення утворення фолієвої кислоти, що бере участь у синтезі пуринових і піримідинових основ, від яких залежить ріст і розвиток мікроорганізмів. Цей ефект розвивається поступово, тому в мікробної клітині є деякі запаси ПАБК. Тому фталазол потрібно вводити в досить високих дозах. В іншому випадку можуть утворюватися стійкі штами збудників, що не піддаються надалі дії сульфаніламідних препаратів. Має протипоказання: підвищена індивідуальна чутливість до препаратів сульфаніламідного ряду; хвороби системи крові; дифузний токсичний зоб; хронічна ниркова недостатність; гломерулонефрит; гострий гепатит; кишкова непрохідність. І також має ряд побічних дій з боку: нервової системи, серцево-судинної системи, системи крові, органів ШКТ, дихальної системи, сечовидільної системи, алергічні та токсико-алергічні peaкції [http://www.rlsnet.ru/tn_index_id_5378.htm]. Фуразолідон - антибактеріальний лікарський засіб групи нітрофуранів, синтетичне похідне 5нітрофурфурола, що володіє вираженою протимікробною активністю відносно грамнегативних аеробних мікроорганізмів, меншою мірою чутливі до дії препарату грампозитивні аеробні 1 UA 103366 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 мікроорганізми, деякі найпростіші і гриби (зокрема гриби роду Candida). Фармакологічна дія препарату безпосередньо залежить від дози, при застосуванні невисоких доз фуразолидон надає бактеріостатичний ефект, при збільшенні дози відзначається виражена бактерицидна активність. Недоліками цього засобу є те, що його не можна приймати довгостроково, тому що при тривалому застосуванні препарату можливий розвиток гемолітичної анемії і метгемоглобінемії (переважно у новонароджених і грудних дітей), а також задишки, кашлю, гіпертермії і нейротоксичних реакцій. При застосуванні підвищених доз препарату у пацієнтів можливий розвиток токсичних уражень печінки, у тому числі гострого токсичного гепатиту. Крім того, можливий розвиток поліневриту (нейротоксична дія) і гематотоксичних дії фуразолидона [http://www.piluli.kharkov.ua/drugs/drug/furazolidonum/]. Інтестопан - препарат має антибактеріальну та антипротозойну (пригнічує життєдіяльність найпростіших організмів) активністю і близький за механізмом дії до хлорхінальдолу. Недоліком цього засобу є наявність брому в молекулі діючої речовини, що може призвести до небезпечних побічних дій на організм [http://www.piluli.kharkov.ua/drugs/drug/2211/]. Аналіз публікацій на тему застосування декаметоксину показав, що він ніколи не використовувався як засіб для перорального введення. Відомі методи використання даного антисептика обмежувались лише на недовгостроковій дії декаметоксину на поверхні шкіри або слизових оболонок. Ці методи включають: інгаляції, полоскання, санацію, дренаж розчинами декаметоксину, примочки, нанесення мазей, гелів, паст, що включають декаметоксин як один з компонентів. Задачею корисної моделі є вдосконалення лікування ШКТ та кишкових інфекцій мікробної етіології. Поставлена задача вирішується застосуванням декаметоксину перорально, як принципово нової фармацевтично активної речовини для лікування інфекційних захворювань ШКТ мікробної та вірусної етіології. Авторами корисної моделі було запропоновано використання декаметоксину для лікування інфекційних хвороб ШКТ мікробної та вірусної етіології, виходячи з прояву ним широкого спектру антимікробної дії, для цього були проведені дослідження щодо його токсичності при пероральному застосуванні, та щодо визначення його дії в ряді інфекційних хвороб ШКТ мікробної та вірусної етіології. Суть технічного рішення пояснюється фігурами. Фігура 1 - Схема визначення антихолінестеразної активності. Фігура 2 - Кінетичні криві окиснення п-фенетидину (холоста проба). Фігура 3 - Кінетичні криві окиснення п-фенетидину (контрольна група). Фігура 4 Кінетичні криві окиснення п-фенетидину (дослідна група). Для визначення можливості використання декаметоксину перорально авторами були проведені дослідження для визначення: 1. Здатності декаметоксину до всмоктування із шлунково-кишкового тракту шляхом визначення його концентрації в перфузаті кишечника in situ та впливу на активність холінестерази крові при пероральному введенні; Досліди виконували на 5 білих рандомбредних щурах-самцях масою 180-200 г і на 8 кроликах породи Шиншила масою 2,8-3 кг. За 18 год. до початку експерименту тварин обмежували в їжі, але залишали вільний доступ до води. Щурів наркотизували (тіопентал-натрій у дозировці 60 мг/кг внутрішньочеревинно), виконували серединну лапаротомію. У 5 см і 20 см дистальніше дванадцятипалої кишки накладали дві лігатури так, щоб ізолювати 15 см тонкого відділу кишковика із збереженими кровопостачанням і іннервацією. У проксимальний і дистальний кінці ізольованої ділянки кишки вводили по катетеру, що забезпечувало можливість перфузії. Черевну порожнину ушивали. Ізольовану ділянку кишки перфузували розчином декаметоксина концентрацією 0,02 %, за допомогою інфузійного насосу NE-300 (New Era насоса System Inc., США) протягом 30 хв. Швидкість інфузії складала 0,1 мл/хв. У перфузаті визначали вміст декаметоксина по реакції інгібування екзогенної ХЕ високочутливим ензімо-кінетичним методом. Порівнювали ступінь інгібування реакції в присутності перфузата і розчину декаметоксину(0,02 %), що дозволило визначити зміст останнього в перфузаті. Зниження концентрації декаметоксину в перфузаті в порівнянні з таким у вихідному розчині вказує на всмоктування цього з'єднання в кишковику щурів. Кроликів розділили на контрольну та експериментальну групи (по 4 тварини). В експериментальній групі здатність розчину декаметоксину всмоктуватися в кров визначали за впливом на активність ХЕ через 30 і 60 хв. після одноразового перорального введення в дозі 6 мл/кг, що відповідає 1,2 мг/кг декаметоксина. Проби крові з крайової вени вуха брали до, через 30 і 60 хв. після введення розчину декаметоксину. З тваринами контрольної групи проводили 2 UA 103366 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 аналогічні процедури, але замість розчину декаметоксину вводили 0,9 % розчин натрію хлориду. Отримували плазму крові, використовуючи як антикоагулянту гепарин in vitro. Як індикаторну реакцію на ацетилхолін використовували реакцію окислення п-фенетидину пероцтовою кислотою (СН3СО3Н), утвореної in situ в допоміжній реакції пергідроліза (з надлишком пероксиду водню) ацетилхоліну - субстрату ферментативної реакції. Схема методу представлена на Фіг. 1. Використано розчин ХЕ 200 АО/мл (ацилгідролаза сироватки крові коня К.Ф.3.1.1.8 НВО "Біомед", Росія VI кл, флакон по 80 мг з активністю 25 АО/мг) і розчин субстрату - ацетилхолін. Визначення проводили спектрофотометрично при 358 нм в кюветі з товщиною шару 10 мм. Швидкість даної реакції характеризує тангенс кута нахилу прямолінійної початкової ділянки кінетичної кривої після індукційного періоду в координатах "оптична щільність продукту окислення п-фенетидину - час". Активність ХЕ в крові кроликів визначали описаним вище ензимо-кінетичним методом (Фіг. 1 - Схема визначення антихолінестеразної активності інгібіторов за невитраченим ацетилхоліном із використанням індикаторної реакцій сполученого окиснення п-фенетидину (хромоген) пероксидом водню.), заснованим на використанні як індикаторної реакції на ацетилхолін окислення п-фенетидину (Хромоген) пероцтовой кислотою, утвореної в початковій реакції пергідроліза (з надлишком пероксиду водню), що дозволяє контролювати активність ферменту ХЕ в присутності екзогенного інгібітора - декаметоксина (Інгібітор). Зниження активності ХЕ через 30 і 60 хв. після введення тваринам розчину декаметоксину у порівнянні з вихідною і такою у тварин контрольної групи слугувало маркером всмоктування декаметоксина в шлунково-кишковому тракті. Виконували такі досліди: 1. Контрольний дослід, який дозволяє побудувати кінетичні криві сполученого окислення індикаторної речовини п-фенетидину пероксидом водню в присутності не поддавшегося гідролізу ацетилхоліну. У досліді відсутні ХЕ і її інгібітор декаметоксин. Крива контрольного досліду характеризується максимальним значенням тангенса кута нахилу, оскільки весь внесений в пробу ацетилхолін не піддається ферментативному гідролізу і повністю витрачається на реакцію пергідроліза, а також подальшого окислення утвореної in situ пероцтово. кислотою індикаторної речовини п-фенетидину. Значення тангенса кута нахилу (tgк), відповідає умовно 100 % інгібіруванню ХЕ. 2. Холостий дослід, який дозволяє побудувати кінетичні криві сполученого окислення пфенетидину пероксидом водню в присутності субстрату ферментативної реакції (ацетилхоліну) і ферменту ХЕ (в дослідах на кроликах - ендогенної). Він відображає активність неінгібірованної ХЕ, прийняту умовно за 100 %, і характеризується мінімальним значенням тангенса кута нахилу (tg0) оскільки в реакції сполученого окислення п-фенетидину пероксидом водню бере участь лише та частина ацетилхоліну, яка не зазнала гідролізу ферментом (залишки субстрату). 3. Аналіз випробуваної проби, яка дозволяє побудувати кінетичні криві сполученого окислення п-фенетидину пероксидом водню в присутності ацетилхоліну та екзогенної ХЕ після інкубування останньої з декаметоксином, що міститься в перфузаті (в дослідах на щурах). У дослідах на кроликах в якості джерела ХЕ використовували плазму крові до і через 30 і 60 хв. після введення розчину декаметоксину (або 0,9 % розчину натрію хлориду). Значення тангенса кута нахилу кінетичної кривої (tgx) знаходиться в діапазоні між такими контрольного і холостого дослідів залежно від концентрації декаметоксину в пробі. 4. Аналіз калібрувальної проби зі заздалегідь відомим вмістом декаметоксину, яка дозволяє побудувати кінетичні криві сполученого окислення п-фенетидину пероксидом водню в присутності ацетилхоліну та екзогенної ХЕ після інкубування останньої з розчином декаметоксину з концентрацією декаметоксина 0,02 %. Значення тангенса кута нахилу кінетичної кривої (tgст) знаходиться в діапазоні між значеннями тангенсів кута нахилу кривих контрольного і холостого досліду. На Фіг. 2 - Кінетичні криві сполученого окислення п-фенетидину пероксидом водню в присутності АХ (контрольна проба), АХ + ХЕ (холоста проба), суміші (ХЕ + декаметоксин) + АХ (калібрувальна проба), суміші (ХЕ + перфузат) + АХ (випробовувана проба) (Примітка: АХ ацетилхолін, ХЕ - холіноестераза) наведено кінетичні криві, отримані в досліді з перфузією кишковика щурів. Значення тангенса кута нахилу випробовуваних проб і результати кількісного визначення вмісту декаметоксину в перфузаті кишковика щурів представлені в таблиці 1. Зміст декаметоксина в розчині становить 0,200 мг/мл, в перфузаті - 0,195±0,003 мг/мл. Статистично значущі відмінності між змістом декаметоксина у вихідному розчині і перфузаті кишковика щурів відсутні. Це свідчить про те, що декаметоксин не всмоктується в кишковику. 3 UA 103366 U Таблиця 1 Вивчення змісту декаметоксина в перфузаті кишковика щурів Досліджувані розчини Аліквота перфузата кишковика щурів Розчин декаметоксину № п/п тварини tg 1 2 3 4 5 0,0215 0,0232 0,0229 0,0234 0,0225 0,0233 Зміст декаметоксина в пробі % мг/мл 0,019 0,185 0,020 0,199 0,020 0,197 0,020 0,201 0,019 0,193 0,020 0,200 Середнє значення змісту декаметоксина, мг/мл 0,195±0,003 0,200 Примітка, tg - тангенс кута нахилу кінетичної кривої. 5 10 15 На Фіг. 3 - Кінетичні криві сполученого окислення п-фенетидину пероксидом водню в присутності ацетилхоліну (контрольна проба), суміші ацетилхоліну та ендогенної ХЕ плазми крові кролів контрольної групи до, через 30 і 60 хв. після введення 0,9 % розчину натрію хлориду і Фіг. 4 - Кінетичні криві сполученого окислення п-фенетидину пероксидом водню в присутності ацетилхоліну (контрольна проба), суміші ацетилхоліну та ендогенної ХЕ плазми крові кролів дослідної групи до, через 30 і 60 хв. після введення розчину декаметоксину відповідно наведені кінетичні криві, отримані в контрольній і дослідній групах кроликів. Різниця значень тангенсів кута нахилу кривої контрольної та холостої проби - це діапазон, який відображає відносну зміну активності ХЕ від умовних 100 % (холоста проба) до 0 % (контрольна проба). У табл. 2 наведені отримані в досліді значення тангенсів кута нахилу кінетичних кривих. Вихідна активність ХЕ, визначена в плазмі крові кролів до введення розчину декаметоксину, прийнята за 100 %. Таблиця 2 Значення тангенсів кута нахилу кінетичних кривих проб і зміни тангенса кута нахилу кінетичної кривої, що відповідає зміні активності холінестерази на 1 %, під впливом 0,02 % розчину декаметоксину Значення tg № п/п 1 2 3 4 1 2 3 4 Через 60 хв. після Вихідний стан Через 30 хв. після введення розчину (холоста проба), введення розчину декаметоксину, tg0 декаметоксину, tg30 tg60 0,0677 Контрольна група (тварини, що отримували 0,9 % розчин натрія хлориду) 0,0305 0,0274 0,0280 0,0307 0,0278 0,0303 0,0305 0,0281 0,0317 0,0306 0,0273 0,0301 Дослідна група (тварини, що отримували 0,02 % розчин декаметоксину) 0,0284 0,0273 0,0297 0,0313 0,0237 0,0299 0,0316 0,0313 0,0276 0,0273 0,0237 0,0316 Контрольна проба, tgк Результати визначення активності ХЕ в крові кролів наведені в таблиці 3. 4 Δtg 1 % 0,000372 0,000370 0,000372 0,000371 0,000393 0,000364 0,000361 0,000404 UA 103366 U Таблиця 3 Зміна активності холінестерази плазми кроликів в експерименті під впливом 0,02 % розчину декаметоксину Умови досліду, розчини 0,9 % розчин натрію хлориду Розчин декаметоксину 5 10 15 20 № п/п 1 2 3 4 Середнє 1 2 3 4 Середнє Активності холінестерази плазми кроликів до і після введення розчину декаметоксину, % вихідна 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Через 30 хв Через 60 хв 108,3 106,7 107,8 101,1 106,5 96,8 108,9 101,3 107,8±0,5 101,5±2,0 102,8 96,7 120,9 103,8 100,8 111,1 108,9 89,4 108,4±4,5 100,2±4,7 Зміна активності холинестерази відносно вихідного стану після введення розчину декаметоксину, % Через 30 хв Через 60 хв 8,33 6,72 7,84 1,08 6,45 -3,23 8,89 1,35 7,88±1,48 1,48±2,04 2,80 -3,31 20,88 3,85 0,83 11,08 8,91 -0,64 8,36±4,52 0,24±4,67 Статистично значущих відмінностей активності ферменту плазми кроликів після введення розчину декаметоксину між контрольною та дослідною групами не виявлено. Це свідчить про відсутність всмоктування декаметоксина з шлунково-кишкового тракту кроликів, що підтверджує наведені вище дані про відсутність його всмоктування з тонкої кишки щурів. Висновок. Виходячи з цього, можна зробити висновок, що декаметоксин можна використовувати перорально, тому що він діє лише у просвіті кишковика, та відповідно, не впливає на функціонування інших систем органів. 2. Вивчення антимикробної активності розчину декаметоксину на моделі інфекційного колопроктиту у щурів, викликаного Staphylococcus aureus. Для визначення хіміотерапевтичної активності розчину декаметоксину моделювали колопроктит за допомогою внутрішньокишкового введення завіси S.aureus ATCC 29213 у дозі 1 8 × 10 . Колопроктит відтворювали спеціально розробленим способом. Під наркозом (тіопентал натрій, 70 мг/кг) зафіксованим на спині щурам, попередньо позбавленим їжі протягом 24 год., в асептичних умовах виконували лапаротомію. Крізь пряму кишку під візуальним і пальпаторним контролем уводили з'єднаний зі шприцом гнучкий катетер, заповнений завісою патогенних мікроорганізмів. Кінець катетера просували до поперечної ободової кишки, після чого в 8 кишечник уводили завісу S.aureus у дозі 1 × 10 в об'ємі 1,5 мл. Катетер обережно витягали. Операційну рану пошарово ушивали. Інтактним контролем служили оперовані щури, яким виконували всі описані маніпуляції, але кишечник заповнювали еквівалентним об'ємом стерильного 0,9 % розчину натрію хлориду. Дизайн експерименту наведено в таблиці 4. Таблиця 4 Дизайн дослідження антимікробної активності розчину декаметоксину в умовах моделі інфекційного колопроктиту у щурі, викликаного S.aureus Експериментальні групи Інтактний (оперований) контроль Контрольна патологія 0,02 % розчин декаметоксину Суспензія ніфуроксазиду 25 Інфікуюча доза мікроорганізмів S.aureus 8 1 × 10 8 1 × 10 8 1 × 10 Доза препарату, Кількість тварин у мл/кг групі 3,0 1,2 8 8 8 8 В експерименті використано 32 білих безпородних статевозрілих щура масою 130-150 г, яких розподілили на групи згідно табл. 4. Через 1 добу та протягом 7 днів після моделювання 5 UA 103366 U 5 10 інфекційного колопроктиту тваринам піддослідних груп уводили досліджувані препарати, а контрольним - еквівалентну кількість розчинника (0,9 % розчину натрію хлориду). Як препарат порівняння обрано аналог за дією препарат ніфуроксазид із фармакотерапевтичної групи "Протимікробні засоби, що застосовуються при кишкових інфекціях", у вигляді суспензії для орального застосування. Для оцінки терапевтичної антимікробної дії розчину декаметоксину та ніфуроксазиду використовували фізіологічні, мікробіологічні, клінічні методи дослідження. Про стан трофічних процесів в організмі піддослідних тварин судили за динамікою маси тіла. Ступінь інфікування визначали за кількістю колоніє утворювальних одиниць (КУО), отриманих із зібраних безпосередньо із прямої кишки випорожнень щурів на 3-й и 6-й день експерименту. Для оцінки тяжкості захворювання та ефективності лікування проводили клінічний аналіз крові на 6-й день. Отримані дані обробляли методами вариаційної статистики за допомогою стандартного пакета статистичних програм "Statistica 6.0". Був прийнятий рівень статистичної значущості р0,05. Результати наведено в таблицях 5-7. 15 Таблиця 5 Динаміка маси тіла щурів в умовах інфекційного колопроктиту, викликаного S.aureus, під впливом 0,02 % розчину декаметоксину і ніфуроксазиду Показники Вихідний стан 1 доба 4 доба 7 доба ІОК 131±4 118±4 127±5 147±4 КП 131±4 119±4 131±4 136±3* Декаметоксин 131±3 113±2 134±3 151±5** Ніфуроксазид 131±3 121±3 129±5 133±5 Примітки: 1. ІОК- інтактний (оперований) контроль, КП - контрольна патологія. 2. * - відхилення є значущими відносно ІОК, р