Технология приготовления препарата Биогель Б, предназначенного для лечения кожных поражений животных

Актуальность проблемы. В настоящее время значительное место в патологии животных занимают гнойно-воспалительные заболевания кожных покровов. Среди них особое значение имеют травматические поражения кожи и связанные с ними гнойные инфекции, которые обуславливают снижение продуктивности и племенных качеств животных, осложнения родов, падеж молодняка и др. [1, 2].

В ветеринарной практике для лечения местных гнойных инфекционных процессов применяют самые различные лекарственные препараты, наиболее эффективными из которых являются антибиотики, колицины (бакте-риоцины) и пробиотики [3−9].

Однако высокий процент нежелательных эффектов и осложнений при антибиотикотерапии, развитие резистентности у микроорганизмов к используемым антибиотикам, снижение общей и местной иммунологической реактивности организма, необходимость точного расчета доз, длительный курс лечения снижает эффективность их использования, и требуют дальнейшего изучения как уже известных препаратов, так и разработки и создания для них новых лекарственных форм с целью совершенствования методов лечения [10−13].

Кроме того, некоторые препараты, в частности бактериоцины, производятся в ограниченных количествах, что снижает возможности их эффективного использования. В этой связи препараты из группы пробиотиков имеют ряд существенных преимуществ.

В настоящее время в практику ветеринарии и медицины внедрены многочисленные пробиотики, в основном в твердой и жидкой лекарственных формах, которые в первую очередь предназначены для профилактики и лечения острых кишечных инфекций и дисбактериозов у человека и животных [4, 14−18]. В тоже время, имеющиеся немногочисленные данные свидетельствуют о том, что в случае их местного применения для лечения поверхностных заболеваний наружных покровов они недостаточно эффективны или проявляют кратковременный эффект [19].

Известно, что чрескожный (трансдермальный) путь проникновения лекарств, применяемый для лечения ряда заболеваний, имеет ряд преимуществ перед введением препаратов перорально и парентерально. При этом нет зависимости от величины рН содержимого желудка и кишечника, времени последнего приема пищи, что связано с возможной дезактивацией лекарств в просвете ЖКТ. Достоинствами этого пути являются — доставка лечебного препарата непосредственно к больному органу или ткани, способность накапливаться в роговом слое в определенных количествах, что пролонгирует его действие, увеличивает эффективность и уменьшает побочные эффекты. Кроме того, чрескожный путь введения лекарственных средств позволяет максимально снизить возникновение нежелательных последствий при данном способе введения препарата [20, 21].

Перспективным в лечении раневых инфекций может быть включение в состав лечебных препаратов ассоциаций живых микроорганизмов, обладающих высокими антагонистическими свойствами, что способствует подавлению роста патогенных и условно-патогенных бактерий в очаге поражения.

Так, известно, что для профилактики и лечения различных заболеваний кишечника в медицине и ветеринарии широко применяются препараты на основе энтеробактерий нормофлоры кишечника людей и животных (бактерии группы кишечной палочки, бифидобактерии и др.) [4, 17]. Поскольку большинство этих микроорганизмов представляют собой вегетативные формы, то в жидких культурах они сравнительно быстро отмирают, что влечет за собой снижение терапевтической эффективности препаратов, приготовленных на их основе. Поэтому для устранения данного недостатка бактериальные культуры переводят в состояние криптобиоза для стабилизации жизнеспособности культур при их хранении, в связи с чем происходит значительное удорожание производства препаратов. Для существенного повышения лечебного потенциала чистых культур, входящих в состав пробиотических препаратов, используют их комбинации в виде двух-трех и более микроорганизмов, а в качестве добавок — протекторы, сорбенты, гели и др.

Исследования по разработке новых пробиотиков с более высокой терапевтической эффективностью привели к пониманию целесообразности использования в составе препаратов ряда микроорганизмов, которые не имеют отношения к нормофлоре человека и животных.

Так, в лечебную практику все более широко входят пробиотики на основе спорогенных аэробов рода Bacillus. Широкое применение нашли такие препараты как биоспорин, Биод-5, споробактерин, бактисубтил [22−29]. Из микроорганизмов, составляющих основу данных препаратов, наибольший интерес представляют В. subtilis и В. licheniformis, входящие в состав высокоэффективного современного пробиотика биоспорина. Бактериальные клетки этих видов представляют собой аэробные (В. subtilis) или факультативно анаэробные (В. licheniformis) грамположительные спорообразующие подвижные палочки.

Действующим началом В. subtilis и В. licheniformis служит комплекс различных биологически активных веществ (ферменты, антибиотики, аминокислоты, полисахариды, витамины, нуклеотиды, протеины и др.), являющихся продуктами естественного метаболизма этих видов микроорганизмов [30, 31]. Выпускаемые в настоящее время на их основе препараты, получают путем сублимационного высушивания, поэтому как споровые, так и вегетативные формы бацилл находятся в неактивном состоянии. Для проявления максимального терапевтического действия им необходимо создание благоприятных условий. В этом случае наиболее целесообразным является создание мягких лекарственных форм на гидрофильных основах, которые обеспечат необходимые условия для прорастания спор, размножения вегетативных клеток, высвобождения ферментов и биологически активных веществ.

Следует отметить, что для мягких лекарственных форм, содержащих бациллы, требуются и вспомогательные вещества (основы), которые способны к образованию коллоидных растворов и превращению в гели, устойчивые к высокоактивным ферментам бацилл [32, 33].

В настоящее время такая высокоэффективная лекарственная форма препаратов для наружного применения на основе живых микроорганизмов не разработана. Таким образом, проблема обоснования компонентного состава новых лекарственных форм на основе пробиотических микроорганизмов В. виМШв и В. НсЬетАэгпш для наружного применения, до настоящего времени остается нерешенной, но актуальной для решения задач, как ветеринарии, так и здравоохранения.

Цель и задачи исследований. Цель настоящих исследований — разработка технологии приготовления препарата Биогель Б для лечения кожных поражений животных.

Для достижения поставленной цели предстояло решить следующие задачи:

1. Обосновать возможность создания на основе В. зиЫШэ и В. НсЬешГоггшз препарата для лечения животных с различными поражениями кожи.

2. Разработать компонентный состав препарата Биогель Б и технологию его приготовления.

3. Оценить свойства разработанного образца препарата Биогель Б по физико-химическим и биологическим показателям.

4. Провести экспериментальные испытания препарата Биогель Б при травматических и гнойно-некротических поражениях кожи у экспериментальных животных.

5. Оценить стабильность биологических и физико-химических показателей препарата Биогель Б в процессе хранения.

Научная новизна.

Впервые на основе спорообразующих бактерий В. виЫШз ВКПМ.

В-2335 (3) и B. licheniformis ВКПМ В-2336 (31) сконструирован новый препарат Биогель Б для наружного применения при травматических и гнойно-некротических поражениях кожи у животных.

Создана промышленная технология производства препарата Биогель Б в мягкой (гелевой) лекарственной форме с использованием отечественного технологического оборудования и материалов.

Разработанная лекарственная форма препарата Биогель Б сохраняет биологическую активность не менее 24 месяцев.

Показано, что препарат Биогель Б обладает биологическими свойствами, отличающими его от других пробиотиков, что позволяет использовать его в качестве терапевтического средства при лечении травматических поражений кожных покровов (раны, ожоги) и связанных с ними гнойных осложнений, вызванных антибиотикоустойчивыми стафилококками, стрептококками, синегнойной палочкой, грибами рода Candida, энтеропатогенными штаммами эшерихий, а также ассоциациями бактерий.

Методы контроля качества Биогеля Б позволяют дать объективную оценку биологической активности бактерий-компонентов препарата и охарактеризовать качество мягкой (гелевой) лекарственной формы.

Показана высокая терапевтическая эффективность Биогеля Б при травматических поражениях кожных покровов (раны, ожоги) и связанных с ними гнойных осложнениях у экспериментальных животных.

Практическая значимость работы.

На базе Центра ВТП БЗ НИИМ МО РФ создана аппаратурно-технологическая линия промышленного производства препарата Биогель Б для лечения кожных поражений животных.

Разработан и утвержден 29.12.2005 г. регламент производства препарата Биогель Б. и.

Разработаны проект технических условий «Мягкая лекарственная форма препарата Биогель Б» и проект инструкции по применению препарата Биогель Б в ветеринарии.

Разработан и утвержден 29.12.2005 г. сборник методик по контролю качества препарата Биогель Б.

Получены 3 серии препарата Биогель Б, которые прошли предрегист-рационные испытания на разных видах экспериментальных животных и подтвердили соответствие показателей качества препарата требованиям ТУ.

Результаты исследований по созданию технологии производства препарата Биогель Б используются в учебном процессе в МГАВМиБ имени К. И. Скрябина при подготовке студентов по дисциплине «Биотехнология».

Личный вклад соискателя. Автору принадлежат организация и непосредственное осуществление исследований по разработке компонентного состава и технологии приготовления препарата Биогель Б для лечения кожных поражений животных, оценка свойств разработанного образца препарата по физико-химическим и биологическим показателям, испытания Биогеля Б при травматических и гнойно-некротических поражениях кожи у экспериментальных животных, анализ и теоретическое обобщение полученных данных, разработка научно-технической документации на препарат.

Исследования проведены в МВА, а также в рамках плановой тематики научно-исследовательских работ Центра ВТП БЗ НИИМ МО РФ.

В работе использованы материалы, полученные лично автором, а также совместно с сотрудниками УГМА и ИОС УрО РАН и приводятся с разрешения соавторов.

Всем соавторам выражаю глубокую благодарность. Особая благодарность профессорам Литусову Н. В., Васильеву П. Г., Реброву А. Я и старшему научному сотруднику Грачеву А. Ю. за помощь, оказанную в проведении исследований и обобщении результатов экспериментов.

Апробация результатов диссертации. Материалы диссертации доложены и обсуждены на научно-практической конференции «Перспективы использования эубиотика биоспорин в практике здравоохранения и военно-медицинской службы» (Екатеринбург, 1997) — на III съезде итало-российского общества по инфекционным болезням «Инфекционные болезни: новое в диагностике и терапии» (Санкт-Петербург, 1998) — на юбилейной научной конференции «Диагностика, лечение и профилактика опасных инфекционных заболеваний. Биотехнология. Ветеринария» (Киров, 1998) — юбилейной науч-т ной конференции «Диагностика, лечение и профилактика инфекционных заболеваний. Биотехнология. Ветеринария» (Екатеринбург, 1999) — научно-практической конференции «Актуальные вопросы современной медицины» (Самара, 2001) — на IX Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2002) — на научной конференции «Иммунология Урала» (Екатеринбург, 2003) — на научной конференции Центра ВТП БЗ НИИ микробиологии МО РФ (Екатеринбург, 2003) — на международной конференции «Про-биотики, пребиотики, симбиотики и функциональные продукты питания. Современное состояние и перспективы» (Москва, 2004) — на юбилейной научно-практической конференции «Диагностика, лечение и профилактика опасных инфекционных заболеваний. Эпидемиология и эпизоотология. Микробиология. Биотехнология. Экология» (Екатеринбург, 2004).

Публикации. По результатам диссертации опубликовано 13 статей и тезисов докладов в сборниках научных конференций.

Объем и структура диссертации. Материалы диссертации изложены на 139 страницах и включают введение, обзор литературы, собственные исследования, обсуждение полученных результатов, выводы, данные о практическом использовании научных результатов, рекомендации по использованию научных выводов, список использованной литературы (194 источника, из них 171 работа отечественных и 23 иностранных авторов). Работа содержит 34 таблицы, 2 рисунка, 6 страниц приложений.

1. На основе штаммов B. subtilis ВКПМ В-2335 (3) и B.licheniformis.

ВКПМ В-2336 (31) создана мягкая гидрофильная форма препарата Биогель Б.

для лечения животных с различными поражениями кожи. В состав препарата.

входят: концентрированная микробная масса B. subtilis (50−150)•10^KOE•cм'^ ;

2,0 см^- концентрированная микробная масса В. licheniformis (10−40)•10^.

КОЕ-см"^- 1,0 см^- гидроксипропилцеллюлоза — 1,3 гглицерин — 20,0 гбро нопол — 0,05 гвода — до 100,0 см^. 2. Биогель Б обладает выраженной терапевтической эффективностью.

при кожных ранах, инфицированных стафилококком, стрептококком и си негнойной палочкой. Сроки заживления раневых и ожоговых поверхностей.

при применении Биогеля Б сокращаются на 2−4 суток, в сравнении с приня тыми схемами лечения. 3. При лечении Биогелем Б наблюдается активация моноцитарно макрофагального звена кроветворения и стимуляция функциональной актив ности макрофагов, что сопровождается усилением местных реакций в облас ти травмы и способствует лечебному эффекту. На экспериментальных жи вотных показано, что Биогель Б не обладает острой и хронической токсично стью. 5. Результаты проведенных теоретических и экспериментальных ис следований реализованы разработкой регламента производства препарата.

Биогель Б, проектов технических условий и инструкции по применению,.

сборника методик по контролю качества препарата Биогель Б.

5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛУЧЕППЫХ.

ПАУЧПЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ.

1. Разработан и утвержден «Регламент производства препарата Биогель Б» (Архив ЦВТП БЗ НРШМ МО РФ.- Инв. № 314/1−05, утвержден 29.12.2005.

2. Разработан проект технических условий «Мягкая лекарственная фор ма препарата Биогель Б» № 93 8560−085−05 (Архив ЦВТП БЗ ПР1ИМ МО РФ.

— Пнв. № 314/2−05, утвержден 29.12.2005 г.). 3. Разработан проект инструкции по применению препарата Биогель Б.

в ветеринарии (Архив ЦВТП БЗ НИИМ МО РФ.- Инв. № 314/3−05, утвер жден 29.12.2005 г.). 4. Составлен сборник методик по контролю качества препарата Био гель Б (Архив ЦВТП БЗ ПИИМ МО РФ.- Инв. № 314/4, утвержден.

29.12.2005 г.). 6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСИОЛЬЗОВАИИЮ ИАУЧИЫХ.

ВЫВОДОВ.

1. Рекомендовать Биогель Б зооветспециалистам и владельцам живот ных в качестве терапевтического средства при лечении травматических по ражений кожных покровов (раны, ожоги) и связанных с ними гнойных ос ложнений, вызванных антибиотикоустойчивыми стафилококками, стрепто кокками, синегнойной палочкой, грибами рода Candida, энтеропатогенными.

штаммами эшерихий, а также ассоциациями бактерий. 2. Отработанные технологические параметры и режимы производства.

Биогеля Б с использованием отечественного сырья и оборудования рекомен дуются для приготовления биопрепаратов на основе других микроорганиз мов. 3. Результаты исследований по разработке технологии производства.

Биогеля Б и оценке его лечебной эффективности при поражениях кожных.

покровов (раны, ожоги) у животных рекомендуется использовать в учебном.

процессе в высших учебных заведениях по дисциплине «Биотехнология» .