Антимикробный препарат

Антимикробный препарат

Реферат

Изобретение относится к области медицины и биологии, в частности к биологическим препаратам, и может найти применение для лечения ран, ожогов, опухолей и коррекции обменных процессов.

Известно раневое покрытие на основе тканых и нетканых материалов природного или синтетического происхождения, содержащее частицы металла, обладающего биологической активностью в патогенной флоре. В качестве частиц металла оно содержит наночастицы серебра от 80 до 99,7%, алюминия от 0,1 до 20%, меди от 0,1 до 20%, которые нанесены в вакуумной камере с помощью магнетронного напыления. Наночастицы металлов содержатся на обеих сторонах покрытия, и их размеры не превосходят 0,1 мкм (патент РФ №2314834, кл. A61L 15/18, 15/44; А61Р 17/02, A61F 13/00. Опубл. 20.01.2008 г.).

Однако известное раневое покрытие предполагает продолжительное воздействие на раневую поверхность, что может вызвать побочные эффекты в виде местнораздражающего и аллергического действия.

Известно также антимикробное средство, содержащее ионы меди и серебра. Основой средства является полиэтиленгликоль, а активными действующими веществами: ацетат меди и нитрат серебра, растворенные в дистилированной воде, при их содержании, мас.%: ацетат меди 0,2-0,5, нитрат серебра 0,02-0,05, вода дистиллированная 5,0-10,0 (патент РФ №2297840, кл. А61К 33/34, 33/38, А61Р 27/16, А61Р 31/00. Опубл. 27.04.2007 г.).

Недостатком данного антимикробного средства является использование меди и серебра в ионной форме, в которой металлы обладают высокой токсичностью даже при местном применении.

Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является дезинфицирующий водный раствор на основе серебра, так называемая «серебряная вода». «Серебряная вода» обладает высоким бактерицидным действием и при концентрации ионов серебра 0,05-2,0 мг/дм³ за несколько десятков минут способна уничтожить наиболее стойкие к ионам серебра бактерии Е. coli при их концентрации 10⁴-10⁷ кл/см³ (Кульский Л.А. Серебряная вода. - Киев: Наукова думка, 1983, с.17-32).

Но этот дезинфицирующий водный раствор является нестойким, быстро разрушается под действием света.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является расширение номенклатуры лекарственных средств за счет создания нового, обладающего свойствами прототипа, препарата.

Поставленная задача решается тем, что в антимикробном препарате, содержащем частицы порошков металла, в качестве металла выбрана медь, представляющая собой взвесь частиц порошка, полученного из крупнодисперсных частиц металла при воздействии на него плазменным потоком с температурой 5000-6000К, в 0,9%-ном растворе NaCl, дисперсности частиц 30-40 нм и концентрации взвеси, равной 0,001 мг/мл.

То, что антимикробный препарат, содержащий частицы порошка меди, представляет собой взвесь частиц порошка этого металла в 0,9%-ном растворе NaCl, расширяет показания к лечению гнойно-воспалительных процессов и повышает биологическую активность препарата.

А получение частиц порошков меди при последовательном воздействии на него плазменным потоком с температурой 5000-6000К повышает качество порошка за счет снижения полифракционности порошка и увеличения в нем содержания чистого металла, что, в конечном итоге, способствует повышению эффективности лечения.

Дисперсность частиц порошка меди, равная 30-40 нм, сокращает сроки достижения лечебного эффекта и/или увеличивает периоды ремиссии.

А концентрация взвеси, равная 0,001 мг/мл, обеспечивает максимальный антибактериальный эффект препарата при минимальном времени воздействия на суспензию бактерий.

Технический результат заключается в повышении бактерицидного эффекта.

Препарат получают следующим образом.

Готовят взвесь нанопорошка меди в 0,9%-ном растворе NaCl в концентрации, равной 0,001 мг/мл. Сам нанопорошок меди получают из крупнодисперсного порошка меди марки ПМС1 ГОСТ 4960-75 с помощью плазменной технологии, основанной на испарении сырья (крупнодисперсного порошка или прутка) до ультрадисперсных частиц требуемого размера в плазменном потоке с температурой 5000-6000К и конденсации пара.

В рассматриваемом случае при переконденсации порошкового материала Сu была использована плазменная установка с реактором мощностью 25 кВт.

Основные стадии процесса переконденсации: подготовка сырья (сушка, размол), дозировка сырья, испарение сырья, конденсация паров перерабатываемого материала, отделение нанопорошка от крупной фракции, улавливание нанопорошка.

Оптимальными режимами переработки выбранного сырья являются: электрический ток L=100 А и напряжение U=180-220 В.

Крупную фракцию улавливали в циклоне, а нанопорошок - в рукавном фильтре.

Исследования проводились на штаммах Staphylococcus aureus, выделенных от больных с гнойными осложнениями, находящихся на лечении в травматолого-ортопедическом стационаре Саратовского научно-исследовательского института травматологии и ортопедии (СарНИИТО) и обладающих резистентностью к пяти- и более профильным антибиотикам. В пробирки с разведениями нанопорошка добавляли по 100 мкл конечной суспензии (100000 КОЕ/мл) микроорганизмов, встряхивали и инкубировали в течение 30, 60, 120, 180 мин при комнатной температуре. В качестве контроля использовали те же количества бактериальной взвеси, разведенные в аналогичных пропорциях с физиологическим раствором и также выдержанные в течение тех же промежутков времени. После этого с каждого из разведений производили высев на твердые питательные среды (мясопептонный агар) по 100 мкл на каждую чашку Петри, которые затем помещали в термостат на 24 часа при 37°С. Подсчет колоний производили на следующий день. Результаты подсчета количества колоний Staphylococcus aureus, выросших на твердых питательных средах, после воздействия различных концентраций наночастиц меди в течение 30-180 мин, а также результаты подсчета в контрольной группе, не подвергавшейся влиянию ультрадисперсных порошков, представлены таблице.

Таблица 1.
Антибактериальное действие наночастиц меди на клинические штаммы золотистого стафилококка, количество колоний на твердых питательных средах после воздействия наночастиц, n=20
Время воздействия, мин	Контрольная группа, M±m	Опытные группы
1	2	3	4
0,001 мг/мл, M±m	0,01 мг/мл, M±m	0,1 мг/мл, M±m	1 мг/мл, M±m
30	1567±126	64,7±33,1***	36,4±18,5***	18,2±21,0***	Нет роста
60	1345±84	Нет роста	Нет роста	Нет роста	Нет роста
120	874±112	Нет роста	Нет роста	Нет роста	Нет роста
180	983±345	Нет роста	Нет роста	Нет роста	Нет роста
- Примечание: р<0,001

При изучении 20 штаммов Staphylococcus aureus, выделенных у больных с гнойными осложнениями и обладающими полиантибиотикорезистентностью, установлено, что активность наночастиц меди колеблется в широком диапазоне концентраций от 0,001 мг/мл до 1 мг/мл. При этом концентрация 1 мг/мл даже при кратковременном воздействии (30 мин) вызывает полное уничтожение микробных клеток. Действие меньшей концентрации 0,1 мг/мл также вызывает гибель значительного числа колоний, выросших на мясопептонном агаре - на 98% в течение 30 мин (р<0,001). Концентрации 0,01 мг/мл и 0,001 мг/мл вызывают снижение количества колоний на твердой питательной среде на 97% и 96% соответственно в течение 30 мин (р<0,001). Дальнейшее увеличение времени инкубации приводит к отсутствию роста на твердых питательных средах при использовании всех концентраций. Таким образом, можно говорить о высокой антибактериальной активности наночастиц меди в отношении полиантибиотикорезистентных клинических штаммов золотистого стафилококка, являющегося одним из наиболее частых возбудителей гнойно-воспалительных осложнений в травматологии и ортопедии. Наночастицы меди в отличие от антибиотиков не вызывают селекции резистентных штаммов.

Антимикробный препарат является новым, сочетающим в себе действие известных препаратов, в отечественных и зарубежных источниках не описан, разработан на основании данных, полученных при анализе лабораторных исследований.

В результате проведенных экспериментов было выявлено ярко выраженное антибактериальное действие заявленного препарата, что позволяет в дальнейшем рекомендовать его для использования при лечении гнойных заболеваний, вызванных полиантибиотикорезистентными штаммами золотистого стафилококка.

Антимикробный препарат, содержащий частицы металла, отличающийся тем, что в качестве металла выбрана медь, представляющая собой взвесь в 0,9%-ном растворе NaCl частиц порошка, полученного из крупнодисперсных частиц металла при воздействии на него плазменным потоком с температурой 5000-6000 К, дисперсности частиц 30-40 нм и концентрации взвеси, равной 0,001 мг/мл.