Средство антибактериальное избирательного действия на основе бактериофагов

Средство антибактериальное избирательного действия на основе бактериофагов

Реферат

Изобретение относится к биотехнологии, медицине, фармации, косметологии и ветеринарии, и может найти применение при изготовлении лечебных, профилактических, косметических и санитарно-гигиенических средств типа гелей, спреев, бальзамов, кремов, лосьонов и жидкостей для пропитки салфеток дезинфицирующего и оздоравливающего действия, а также препаратов, обеззараживающих воздух в помещениях при борьбе с бактериальными инфекциями, в том числе и внутрибольничными.

В настоящее время препараты с бактериофагами широко используются для диагностики, профилактики и лечения различного рода микробных инфекций. Роль фаготерапии возрастает с учетом широкого распространения резистентных к антибиотикам штаммов бактерий и увеличением случаев аллергических реакций у пациентов на многие лекарственные препараты. Тотальное подавление бактериальной флоры создает предпосылки для дисбактериозов, а соответственно к рецидивом воспалительных заболеваний или к суперинфекции грибами. Кроме того, в последние годы исключительно важное значение для всех стран мира приобрела проблема внутрибольничных инфекций, что обусловлено ростом числа госпитальных штаммов микроорганизмов, обладающих устойчивостью к широкому кругу антимикробных препаратов. В Российской Федерации ежегодно регистрируется около 30 тысяч случаев внутрибольничных инфекций, при этом минимальный экономический ущерб составляет более 5 млрд руб. ежегодно. Среди возбудителей внутрибольничных инфекций одно из первых мест по-прежнему принадлежит микроорганизмам рода Staphylococcus. Эпидемиологическая ситуация осложняется распространением клинических изолятов, устойчивых к оксациллину (Методические указания МУК 4.2-1890-04 «Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам»).

Одной из задач науки и системы здравоохранения является создание новых альтернативных препаратов, обладающих антимикробной активностью с минимальным риском появления резистентных штаммов, обеспечивающих восстановление и нормализацию биоценотических взаимодействий в организме человека, и применение их на практике.

Эффективность фагосодержащих препаратов убедительно доказана целым рядом работ в области медицины и косметологии. Они обладают высокой активностью и широким спектром действия при полной безвредности для живых организмов и окружающей среды. Использование препаратов этого класса уже позволило создать целые направления в медицине и косметологии, причем это касается диагностики, лечения и профилактики.

Принимая во внимания последние достижения биотехнологии, в том числе и нанотехнологий, можно рассчитывать на успех в создании и внедрении в практику средств нового поколения на основе бактериофагов.

Известны жидкие формы бактериофагов и линиментные, используемые для профилактики и лечения гнойно-воспалительных заболеваний и раневых инфекций (патент РФ №1704462, МПК C12N 7/00, 1995. Бюл. №3). Эти средства являются нетоксичными, не оказывают раздражающего действия на кожу, не вызывают аллергию, что доказано многолетним опытом их применения.

Известно средство для лечения травматических инфекций переднего отдела глаза, содержащее пиобактериофаг поливалентный очищенный жидкий (патент РФ №2142288 МКИ⁷ А61К 35/76, 1999 г. Бюл. №34). Средство предназначено для лечения травматических бактериальных конъюктивитов, блефароконъюктивита и кератита. Недостатком известного средства является его форма, содержащая большое количество жировой фазы, и ограниченная область применения.

Известная фармацевтическая композиция, содержащая бактериофаги, водорастворимые полимеры и сахара, пригодна только для нормализации микрофлоры желудочно-кишечного тракта, тогда как в биотопах человека существуют различные сообщества микроорганизмов (патент РФ №22414460, А61К 9/20, 35/76, 2004. Бюл. №34).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является гелевая лекарственная форма медицинского иммунобиологического препарата с бактериофагами, содержащая в качестве активных агентов одну или несколько разновидностей концентратов бактериофагов, распределенных в среде с консервантами, экстрактами растений, эфирными маслами и стабилизирующими добавками (патент РФ №2156133, МПК А61К 35/74, 9/06, А61Р 31/04, 2000. Бюл. №26).

Недостатком прототипа является отсутствие в препарате факторов, создающих оптимальные условия для фаголизиса и активизирующих рост и развитие нормофлоры.

Задачей предлагаемого изобретения является создание средств нового поколения, обладающих избирательной литической активностью только в отношении патогенных бактерий и стимулирующих рост бактерий нормофлоры, а также связывающих токсические вещества.

В результате использования предлагаемого изобретения появляется возможность расширения спектра экологически безопасных высокоэффективных антибактериальных средств за счет сочетания бактерицидного действия бактериофагов и фитопрепаратов со стимулирующим влиянием стабилизированных пребиотиков и иммуномодуляторов.

Применение предлагаемого средства обеспечивает нормализацию микрофлоры биотопов человека и животных, а также профилактику распространения инфекций микробной этиологии, в том числе внутрибольничных, наиболее физиологичными методами - уничтожение болезнетворных бактерий бактериофагами и стимулирование нормофлоры пребиотиками.

Вышеуказанный результат достигается тем, что предлагаемое средство антибактериальное избирательного действия на основе бактериофагов, включающее бактериофаги, экстракты растений, стабилизирующие добавки, эфирные масла, антиоксиданты, консерванты, дополнительно содержит компоненты, необходимые для развития нормофлоры пребиотики - аминокислоты и сахара, а также сорбирующие агенты и протеолитические ферменты.

Для профилактики стоматологических заболеваний средство содержит концентрат бактериофагов с литической активностью не менее 10^-5 по Аппельману, в качестве пребиотиков - лизин, аргинин, лактозу, фруктозу, в качестве экстрактов растений - пропиленгликолевые экстракты сосны и тополя, в качестве эфирного масла - масло мяты и шалфея, в качестве стабилизирующих добавок - гелеобразователь аристофлекс, глицерин, в качестве сорбента - камедь, в качестве антиоксиданта - эпофен, в качестве протеолитических ферментов - вобензим, а в качестве консерванта - шаромикс (пропиленгликолевый раствор метилового и пропилового эфиров пара-оксибензойной кислоты) и катон (метил-амин-диазолинмочевина) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Концентрат бактериофагов с
литической активностью
не менее 10-5 по Аппельману	0,01-0,1
Лизин	0,001-0,1
Аргинин	0,001-0,1
Лактоза	0,1-0,7
Фруктоза	0,1-0,7
Пропиленгликолевый экстракт сосны	0,5-1,0
Пропиленгликолевый экстракт тополя	0,5-1,0
Эфирное масло мяты	0,05-0,2
Эфирное масло шалфея	0,05-0,2
Аристофлекс	0,2-1,0
Эпофен	0,001-0,1
Вобензим	0,01-0,1
Камедь	0,01-0,3
Шаромикс	0,4-0,6
Катон	0,01-0,05
Вода	остальное.

Гелевая форма средства с высоким содержанием структурированной воды обеспечивает увлажнение полости рта, что очень важно при сухости слизистых и повышенной вязкости слюны (серостомия различной этиологии). Эфирные масла оказывают полифункциональное действие (общеоздаравливающее, освежающее, сосудоукрепляющее, радиопротекторное и т.д.). Бактериофаги нормализуют микрофлору, лизируя болезнетворные и гнилостные бактерий. Это способствует быстрому устранению воспаления десен и исчезновению неприятного запаха (галитоза). Гуаровая камедь, обладая иммуномодулирующими и сорбирующими свойствами, связывает токсические вещества, оказывает смягчающее действие на слизистые оболочки, стимулирует местный иммунитет. Эпофен устраняет гипоксию и нейтрализует свободные радикалы в тканях десен. Пребиотики способствуют активной колонизации бактериями нормофлоры слизистых оболочек полости рта. Фермент вобензим лизирует белковые структуры, облегчая действие бактериофагов, и способствует уровню воспаления. Таким образом, предлагаемое средство оказывает антибактериальное, нормализующее, увлажняющее и иммуностимулирующее действие.

Для безопасной дезинфекции рук, ног и других участков тела, их очищения и дезодорации средство содержит концентрат бактериофагов с литической активностью не менее 10^-5 по Аппельману, в качестве пребиотиков - триптофан и лактозу, в качестве экстрактов растений - пропиленгликолевые экстракты календулы, липы, в качестве стабилизирующей добавки - гелеобразователь аристофлекс и глицерин, в качестве эфирных масел - масло грейпфрута, персика и розы, в качестве антиоксиданта - эпофен, в качестве протеолитических ферментов - имозимазу, а в качестве консерванта шаромикс и катон при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Концентрат бактериофагов с
литической активностью
не менее 10-5 по Аппельману	0,01-0,1
Триптофан	0,001-0,1
Лактоза	0,1-0,7
Пропиленгликолевый экстракт календулы	0,5-1,0
Пропиленгликолевый экстракт липы	0,5-1,0
Аристофлекс	0,2-1,0
Глицерин	1,0-5,0
Эфирное масло грейпфрута	0,05-0,2
Эфирное масло персика	0,01-0,05
Эфирное масло розы	0,05-0,1
Эпофен	0,001-0,1
Имозимаза	0,01-0,1
Шаромикс	0,4-0,6
Катон	0,01-0,1
Вода	остальное.

Гелевая форма средства (до 90% воды) в виде спрея или пропитки салфеток удобна в применении, увлажняет и быстро очищает кожу от микробного заражения, нормализуя нормофлору. Эфирные масла обеспечивают освежающий, оздоравливающий эффект. Гуаровая камедь, обладая иммуномодулирующими и сорбирующими свойствами, связывает токсические вещества, оказывает смягчающее действие, стимулирует местный иммунитет. Аминокислота триптофан и лактоза способствуют активной колонизации бактериями нормофлоры кожных покровов. Таким образом, гель-спрей освежает, увлажняет, усиливает защитные свойства кожи и слизистых оболочек, осуществляет профилактику воспалительных заболеваний.

Для дезинфекции помещений: комнат, офисов, салонов транспортных средств, медицинских и косметологических учреждений; приборов, инструментов, тампонов и прочего средство содержит концентрат бактериофагов с литической активностью не менее 10^-5 по Аппельману, в качестве пребиотиков - тиамин и фруктозу, в качестве экстрактов растений - пропиленгликолевый экстракты сосны и тысячелистника, в качестве стабилизирующих добавок - гелеобразователь карбоксиметилцеллюлозу, увлажнитель глицерин, в качестве эфирных масел - масло лаванды и герани, в качестве антиоксиданта - эпофен, в качестве протеолитического фермента коллагеназу, а в качестве консерванта - шаромикс и катон при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Концентрат бактериофагов с
литической активностью
не менее 10-5 по Аппельману	0,01-0,1
Тиамин	0,001-0,1
Фруктоза	0,1-0,7
Пропиленгликолевый экстракт сосны	0,3-0,5
Пропиленгликолевый экстракт тысячелистника	0,1-0,3
Карбоксиметилцеллюлоза	0,2-0,5
Эфирное масло лаванды	0,05-0,2
Эфирное масло герани	0,05-0,2
Эпофен	0,001-0,1
Коллагеназа	0,01-0,1
Шаромикс	0,4-0,6
Кагон	0,01-0,1
Вода	остальное.

Мельчайшие капли аэрозоля, образующиеся при распылении предлагаемого средства, образующиеся из воды, экстрактов растений и бактериофагов пр., связывают взвесь бактерий и частиц пыли из воздуха. Фаговые частицы инактивируют болезнетворные бактерии, что способствует быстрому устранению микробного загрязнения воздуха, его освежения, повышения влажности. Обработку можно проводить в присутствии людей в виду безопасности средства. Благодаря приятному запаху специальных композиций эфирных масел средство оказывает ароматерапевтическое действие.

Для профилактики и лечения воспалений наружного глаза бактериальной этиологии и их профилактики антибактериальное средство содержит концентрат бактериофагов с литической активностью не менее 10^-5 по Аппельману, в качестве пребиотиков метионин и лактозу, в качестве экстрактов растений - сухой экстракт чая, в качестве эфирного масла - масло лаванды, в качестве стабилизирующей добавки - гелеобразователь поливинилпиралидон, в качестве антиоксиданта - эпофен, в качестве протеолитического фермента - имозимазу, а в качестве консерванта - шаромикс и катон при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Концентрат бактериофагов с
литической активностью
не менее 10-5 по Аппельману	0,01-0,1
Метионин	0,001-0,1
Лактоза	0,1-0,7
Сухой экстракт чая	0,5-1,0
Эфирное масло лаванды	0,01-0,03
Поливинилпиралидон	0,2-1,0
Эпофен	0,001-0,1
Имозимаза	0,01-0,1
Шаромикс	0,4-0,6
Катон	0,01-0,1
Вода	остальное.

В качестве активного начала предлагаемого средства используются бактериофаги, эффективные в отношении стафилококковой, стрептококковой и других бактериальных инфекций, при этом создаются оптимальные условия для развития популяций нормофлоры за счет введения пребиотиков, сорбентов и протеолитических ферментов.

Процесс приготовления бактерицидного средства на основе бактериофагов.

1. Подготовка активных компонентов.

Бактериофаги предварительно исследуют на стерильность и литическую активность.

Аристофлекс готовят методом его набухания в структурированной воде при постоянном перемешивании.

Камедь готовят методом ее набухания в структурированной воде при постоянном перемешивании.

Глицерин смешивают с шаромиксом и катоном и вводят в бак для смешивания.

Водорастворимые компоненты растворяют непосредственно перед введением.

Иммобилизацию ферментов осуществляют путем их инкорпорирования в микро- полисахаридные или липидные матрицы (от 30 нм до 150 нм).

2. Технология приготовления антибактериального средства.

В бак-смеситель последовательно вводят гелеобразователи, растворы растительных экстрактов, эфирные масла, инкорпорированные пребиотики, сорбенты и протеолитические ферменты, хорошо перемешивают до однородной массы, проверяют рН (от 6,9 до 7,6) готового продукта при комнатной температуре и вводят концентрат бактериофагов.

Определение активности всех компонентов предлагаемого средства в процессе его хранения при комнатной температуре в течение года показало сохранение показателей, в том и литической активности бактериофагов.

Определение жизнеспособности и сохранение специфической литической активности бактериофагов показано в табл.1.

Таблица 1
Наименование фагов	Титр, БОЕ/см3 в контроле	Титр, БОЕ/см3 в геле
I образец (хранение 6 мес)	II образец (хранение 12 мес)
стафилококковый РА7	1·106	1,0·106	1,0·106
Стрептококковый PSP1	1,3·106	4·105	2,1·105
Протейный PC 5	1·106	0,5·106	1·106
Колийный EW1	2·106	1,2·106	2·106

Конкретные примеры реализации изобретения представлены ниже.

Представленными примерами не ограничивается перечень возможно получаемых бактерицидных средств.

Пример I. Средство антибактериальное для применения в стоматологии.

Состав средства (мас.%):

Концентрат бактериофагов с
литической активностью
не менее 10-5 по Аппельману	0,05
Лизин	0,006
Аргинин	0,007
Лактоза	0,3
Фруктоза	0,2
Пропиленгликолевый экстракт сосны	1,0
Пропиленгликолевый экстракт тополя	1,0
Эфирное масло мяты	0,1
Эфирное масло шалфея	0,2
Аристофлекс	0,3
Камедь	0,01
Эпофен	0,05
Вобензим	0,01
Шаромикс	0,5
Катон	0,05
Вода	остальное.

Пример 2. Средство антибактериальное для обработки рук, ног и других участков тела, их очищения и дезодорации. Состав средства (мас.%):

Концентрат бактериофагов с
литической активностью
не менее 10-5 по Аппельману	0,07
Триптофан	0,05
Лактоза	0,4
Пропиленгликолевый экстракт календулы	1,0
Аристофлекс	0,6
Глицерин	3,0
Эфирное масло грейпфрута	0,2
Эфирное масло персика	0,05
Эфирное масло розы	0,05
Эпофен	0,03
Имозимаза	0,05
Шаромикс	0,6
Катон	0,01
Вода	остальное.

Пример 3. Средство для дезинфекции помещений: комнат, офисов, салонов транспортных средств, медицинских и косметологических учреждений; приборов, инструментов, тампонов и прочих принадлежностей.

Состав средства (мас.%):

Концентрат бактериофагов с
литической активностью
не менее 105 по Аппельману	0,05
Тиамин	0,01
Фруктоза	0,5
Пропиленгликолевый экстракт сосны	0,5
Пропиленгликолевый экстракт тысячелистника	0,3
Карбоксиметилцеллюлоза	0,3
Эфирное масло лаванды	0,05
Эфирное масло герани	0,1
Эпофен	0,02
Коллогеназа	0,05
Шаромикс	0,6
Катон	0,05
Вода	остальное.

Пример 4. Средство для применения в офтальмологии.

Состав средства (мас.%):

Концентрат бактериофагов с
литической активностью
не менее 10-5 по Аппельману	0,1
Метионин	0,001
Лактоза	0,3
Сухой экстракт чая	0,15
Эфирное масло лаванды	0,01
Поливинилпиралидон	0,5
Эпофен	0,02
Имозимаза	0,04
Шаромикс	0,4
Катон	0,05
Вода	остальное.

Предлагаемое средство антибактериальное с избирательным действием на основе бактериофагов с пребиотиками, сорбентами и энзимами может быть представлено в виде гелей, бальзамов, кремов и лосьонов в качестве спреев и жидкостей для пропитки салфеток.

При определении эффективности готовых средств учитывали специфику их применения. Например, при исследовании средства для обеззараживания воздуха и поверхностей в помещениях (согласно нормативной документации «Методы испытаний дезинфицирующих средств для оценки их безопасности и эффективности», М., 1998) были получены следующие результаты, приведенные в таблице 2.

Таблица 2.
Концентрация микроорганизмов в смыве	Эффективность, %
Контрольные поверхности	Тест поверхности (Staphilococcus aureus шт. 2×109 мк.кл)
2,15×109	1,08×106	99,95%

Полученные данные подтверждают эффективность предлагаемого средства в отношении стафилококка.

1. Средство антибактериальное избирательного действия, включающее концентрат бактериофагов с литической активностью на менее 10^-5 по Аппельману, экстракт растений, стабилизирующую добавку, эфирное масло, консервант и воду, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит необходимые для развития нормофлоры пребиотики - аминокислоту и сахар, сорбент, антиоксидант и протеолитический фермент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Концентрат бактериофагов с литической активностью
не менее 10-5 по Аппельману	0,01-0,1
Экстракт растений	0,1-0,1
Стабилизирующая добавка	0,2-1,0
Эфирное масло	0,01-0,4
Консервант	0,41-0,7
Сахар	0,1-1,4
Аминокислота	0,001-0,2
Сорбент	0,01-0,3
Антиоксидант	0,001-0,1
Протеолитический фермент	0,01-0,1
Вода	Остальное.

2. Средство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит концентрат бактериофагов с литической активностью не менее 10'⁵ по Аппельману, в качестве пребиотиков - лизин, аргинин, лактозу, фруктозу, в качестве экстракта растений - пропиленгликолевые экстракты сосны и тополя, в качестве эфирного масла - масло мяты и шалфея, в качестве стабилизирующей добавки - гелеобразователь аристофлекс, глицерин, в качестве сорбента - камедь, в качестве антиоксиданта - эпофен, в качестве протеолитического фермента вобензим, а в качестве консерванта - шаромикс и катон при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Концентрат бактериофагов с литической активностью
не менее 10-5 по Аппельману	0,01-0,1
Лизин	0,001-0,1
Аргинин	0,001-0,1
Лактоза	0,1-0,7
Фруктоза	0,1-0,7
Пропиленгликолевый экстракт сосны	0,5-1,0
Пропиленгликолевый экстракт тополя	0,5-1,0
Эфирное масло мяты	0,05-0,2
Эфирное масло шалфея	0,05-0,2
Аристофлекс	0,2-1,0
Эпофен	0,001-0,1
Вобензим	0,01-0,1
Камедь	0,01-0,3
Шаромикс	0,4-0,6
Катон	0,01-0,05
Вода	Остальное

3. Средство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит концентрат бактериофагов с литической активностью не менее 10'⁵ по Аппельману, в качестве пребиотиков-триптофан и лактозу, в качестве экстракта растений - пропиленгликолевые экстракты календулы, липы, в качестве стабилизирующей добавки - гелеобразователь аристофлекс и глицерин, в качестве эфирного масла - масло грейпфрута, персика и розы, в качестве антиоксиданта - эпофен, в качестве протеолитического фермента-имозимазу, а в качестве консерванта - шаромикс и катон при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Концентрат бактериофагов с литической активностью
не менее 10-5 по Аппельману	0,01-0,1
Триптофан	0.001-0,1
Лактоза	0,1-0,7
Пропиленгликолевый экстракт календулы	0,5-1,0
Пропиленгликолевый экстракт липы	0,5-1,0
Аристофлекс	0,2-1,0
Глицерин	1,0-5,0
Эфирное масло грейпфрута	0,05-0,2
Эфирное масло персика	0,01-0,05
Эфирное масло розы	0,05-0,1
Эпофен	0,001-0,1
Имозимаза	0,01-0,1
Шаромикс	0,4-0,6
Катон	0,01-0,1
Вода	Остальное.

4. Средство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит концентрат бактериофагов с литической активностью не менее 10"⁵ по Аппельману, в качестве пребиотиков - тиамин и фруктозу, в качестве экстракта растений - пропиленгликолевые экстракты сосны и тысячелистника, в качестве стабилизирующей добавки - гелеобразователь карбоксиметилцеллюлозу, увлажнитель глицерин, в качестве эфирного масла - масло лаванды и герани, в качестве антиоксиданта - эпофен, в качестве протеолитического фермента - коллагеназу, а в качестве консерванта - шаромикс и катон при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Концентрат бактериофагов с литической активностью
не менее 10-5 по Аппельману	0,01-0,1
Тиамин	0,001-0,1
Фруктоза	0,1-0,7
Пропиленгликолевый экстракт сосны	0,3-0,5
Пропиленгликолевый экстракт тысячелистника	0,1-0,3
Карбоксиметилцеллюлоза	0,2-0,5
Эфирное масло лаванды	0,05-0,2
Эфирное масло герани	0,05-0,2
Эпофен	0,001-0,1
Коллагеназа	0,01-0,1
Шаромикс	0,4-0,6
Катон	0,01-0,1
Вода	Остальное

5. Средство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит концентрат бактериофагов с литической активностью не менее 10'⁵ по Аппельману, в качестве пребиотиков-метионин и лактозу, в качестве экстракта растений - сухой экстракт чая, в качестве эфирного масла - масло лаванды, в качестве стабилизирующей добавки - гелеобразователь поливинилпиралидон, в качестве антиоксиданта - эпофен, в качестве протеолитического фермента - имозимазу, а в качестве консерванта - шаромикс и катон при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Концентрат бактериофагов с литической активностью
не менее 10-5 по Аппельману	0,01-0,1
Метионин	0,001-0,1
Лактоза	0,1-0,7
Сухой экстракт чая	0.5-1,0
Эфирное масло лаванды	0,01-0,03
Поливинилпиралидон	0,2-1,0
Эпофен	0,001-0,1
Имозимаза	0,01-0,1
Шаромикс	0,4-0,6
Катон	0,01-0,1
Вода	Остальное