СОЗДАНИЕ  ТРАНСДЕРМАЛЬНОГО  НИОСОМАЛЬНОГО  ГЕЛЯ  ДЛЯ  ЛЕЧЕНИЯ  АКНЕ

Хатков  Эдуард  Магометович

ассистент  кафедры  микробиологии  Ставропольского  Госсударственного  Медицинского  Университета,  РФ,  г.  Ставрополь

E-mail:  eduardo777@list.ru

Базиков  Игорь  Александрович

зав.  кафедрой  микробиологии  Ставропольского  Госсударственного  Медицинского  Университета,  РФ,  г.  Ставрополь

E-mail:  bazikov@list.ru

Чеботарев  Вячеслав  Владимирович

зав.  кафедрой  дерматовенерологии  и  косметологии  Ставропольского  Госсударственного  Медицинского  Университета  с  курсом  Последипломного  образования,  РФ,  г.  Ставрополь

E-mail:  sgmakvd@mail.ru

CREATING  TRANSDERMAL  NIOSOMAL  GEL  FOR  ACNE  TREATMENT

Katkov  Eduard

assistant  of  the  Department  of  Microbiology  StGMU,  Russia,  Stavropol

Bazikov  Igor

Head  of  the  Department  of  Microbiology  StGMU,  Russia,  Stavropol

ChebotarevVyacheslav

Head  the  Department  of  Dermatovenereology  and  cosmetology  course  PDO,  Russia,  Stavropol

АННОТАЦИЯ

Целью  исследования  явилась  разработка  трансдермального  геля  с  инкапсулированными  лекарственными  экстрактами  для  лечения  акне.  Использована  оригинальная  методика  изготовления  геля  с  использованием  кремнийорганических  ниосом.  В  результате  получена  система  доставки  биологически  активных  веществ,  состоящая  из  поверхностно-активных  веществ,  представляющихсобой  модифицированные  силиконовые  эмульгаторы  —  диметиконкополиолы,  образующие  везикулы  —  ниосомы.  Создание  такого  трансдермального  ниосомального  геля  позволило  получить  новый  препарат  для  лечения  акне,  превосходящий  аналоги  по  нескольким  параметрам.

AВSTRACT

The  aim  of  the  study  was  to  develop  transdermal  gel  with  encapsulated  medicinal  extracts  for  treatment  of  acne.  Used  the  original  method  of  manufacturing  of  the  gel  with  the  use  of  niosoms.  The  result  is  a  system  of  delivery  of  biologically  active  substances,  consisting  of  surface-active  substances,  representing  a  modified  silicone  emulsifiers  —  dimethiconecopolyol  that  form  vesicles  —  niosoms.  The  creation  of  such  a  transdermal  niosoms  gel  allowed  to  obtain  a  new  drug  for  the  treatment  of  acne,  surpasses  analogues  by  several  parameters.

Ключевые  слова:  ниосомы;  акне

Keywords:  niosoms;  acne

На  сегодняшний  день  одним  из  основных  направлений  фарминдустрии  является  подбор  новых  путей  доставки  препаратов  [4,  c.  261—272].Это  связано  с  тем,  что  обычные  способы  применения  лекарственных  препаратов  перорально  или  внутривенно  не  всегда  дают  идеальное  распределение  биологически  активных  веществ  в  организме  [2,  c.  93—98]. 

Новой  технологией  является  создание  трансдермальных  препаратов,  полученных  путем  инкапсулирования  биологически  активных  веществ  в  нановезикулы  [6,  c.  133—136].  Такой  подход  позволит  принципиальным  образом  изменить  свойства  лекарств:  сделать  их  более  эффективными,  влиять  на  режим  их  применения,  придать  им  адресность  и  снизить  известные  побочные  эффекты.Целевая  доставка  лекарственных  средств  к  заданным  биомишенямособенно  важнадля  применения  биологически  активных  веществ  растительного  происхождения  [3,  c.  193—202;  7,  c.  1—10].

Актуальным  направлением  в  наружном  лечении  акне  является  разработка  антимикробных  гелей  с  трансдермальным  эффектом.  Инкапсулированные  формы,  содержащие  фитопрепараты,  обладают  более  выраженным  действием  по  сравнению  с  нативными  композициями  при  наружном  применении  в  дерматологии  [5,  c.  101—108.].  В  качестве  доставляемых  активных  субстанций  использовали  растительные  экстракты  из  ромашки,  зверобоя,  конского  щавеля  и  солодки.

Разработанные  нами  ниосомы  представляют  собой  везикулы,  состоящие  из  оболочки  нерастворимого  в  воде  двойного  слоя  неионогенного  эмульгатора  ПЭГ-12  диметикон,  по  структуре  подобного  строению  элементарных  биологических  мембран,  и  заключенного  внутри  капсулы  и  или  её  стенки  в  зависимости  от  липофильности  активной  субстанции.  Диметиконкополиолы,  образующие  ниосомы,  представляют  собой  гипоаллергенные  соединения  кислорода,  водорода,  кремния  и  углерода. 

Наличие  ковалентной  связи  Si-Ов  гидрофобной  части  молекулы  полидиметилсилоксановой  основы  эмульгатора,  которая  обладает  большой  эластичностью  и  реакционной  способностью,  позволяет  направленно  доставлять  в  ткани  активные  субстанции,  полученные  путем  экстрагирования  растительного  сырья  и  при  помощи  реакционноспособных  участков  целенаправленно  их  выпускать  из  везикулы.

Исследование  по  получению  ниосом  осуществлялось  в  асептических  условиях,  используя  на  всех  этапах  стерильные  растворы  и  посуду

Создание  таких  капсул  позволило  получить  новые  наночастицы,  превосходящие  липосомы  по  нескольким  параметрам  [1,  c.  81—82]. 

На  первом  этапе  конструирования  трансдермального  ниосомального  геля  получали  дисперсию  ниосом  методом  механического  (ручного)  встряхивания.  Процесс  проводили  при  комнатной  температуре  и  интенсивном  механическом  встряхивании  ПЕГ-12  диметиконана  шейкере  в  течение  5  минут.

В  дальнейшем  модифицировали  полученные  ниосомы  ультразвуком.  Этот  метод  легко  воспроизводим  и  отличается  простотой  осуществления.

При  воздействии  ультразвуковых  волн  мультиламеллярные  ниосомы,  полученные  методом  встряхивания,  обретали  моноламеллярную  структуру.  При  этом  размеры  ниосом  уменьшались  до  размера  менее  100  нанометров  (Нм)  и  становились  более  однородными  пропорционально  мощности  и  времени  озвучивания.

Дисперсию  ниосом,  полученную  методом  механического  (ручного)  встряхивания  помещали  в  сосуд  для  ультразвуковой  обработки.  Режим  озвучивания:  частота  —  20  кГц,  мощность  —  150—250  Вт.  Для  экспозиции  использовали  временные  интервалы  в  15,  30  и  45  минут.  При  этом  образовывались  моноламеллярные  ниосомы  размером  менее  100  Нм  с  включением  иммобилизируемого  материала  не  менее  50  %.  Причём  наибольший  процент  иммобилизируемых  веществ  был  отмечен  при  экспозиции  30  минут  (табл.  1).

Таблица  1.

Содержание  иммобилизируемых  веществ

Содержание  иммобилизируемых  веществ  определяли  спектрофотометрическим  способом. 

Количество  иммобилизируемых  веществ,  включенное  в  ниосомы  напрямую  зависило  от  способа  получения  ниосом  и  их  размера.  Соответственно,  чем  меньше  ниосома,  тем  меньшее  количество  иммобилизируемых  веществ  внутри  ниосомы,  но  одновременно  маленькая  ниосома  способна  проникнуть  в  глубокие  слои  кожи.  Поэтому,  интерес  представляют  маленькие  моноламеллярные  ниосомы  размером  менее  100  Нм,  имеющие  тонкую  эластичную  оболочку,  позволяющую  продвигаться  по  межклеточным  промежуткам,  представляющим  собой  липидный  матрикс.

Размер  ниосом  зависил  от  свойства  мембраны,  ПЕГ-12  диметикон  (PEG-12  Dimethicone),  образующей  бислойную  структуру,  что  позволяло  получать  сверхтонкую  и  эластичную  мембрану.

Ультразвуковая  обработка  дисперсии  ниосом  вела  к  повышению  количества  включаемых  растительных  активных  веществ  во  внутренний  объем  ниосом.  Биологически  активные  вещества,  обладающие  тропностью  к  ПЕГ-12  Диметикону,  иммобилизировались  в  ниосомы  при  различных  режимах  ультразвукового  воздействия.

Ультразвуковой  метод  использовали  в  дальнейшем  также  и  для  иммобилизации  в  них  различных  экстрактов  растительного  происхождения.

Данную  процедуру  проводили  при  температуре  15  С  для  того,  чтобы  избежать  негативного  воздействия  на  иммобилизируемые  в  ниосомы  вещества  и  ПЕГ-12  Диметикон. 

В  связи  с  тем,  что  экстракты  занимают  небольшой  объем  относительно  других  компонентов,  их  включение  в  ниосомы  производилось  путем  добавления  2  %  ПЭГ-12  диметикона  к  раствору  экстрагированных  активных  субстанций  растительного  происхождения  в  отдельной  емкости.  После  включения  активных  субстанций  в  ниосомы  суспензия  ниосом  вносится  к  другим  компонентам  эмульсии  при  комнатной  температуре.  Особенностью  включения  липидной  фазы  геля,  содержащей  5  %  циклометикона,  в  ниосомы  является  предварительное  растворение  в  ней  2  %  ПЭГ-12  диметикона,  перемешивание  и  последующее  внесение  в  водную  фазу  смеси.  Заключительная  стадия  формирования  ниосом  происходило  при  интенсивном  механическом  перемешивании  смеси  с  использованием  АПВ  гомогенизатора  (табл.  2).

Включение  экстрактов  растительных  трав  в  кремнийорганические  везикулы  (ниосомы)  и  последующая  обработка  эмульсии  на  гомогенизаторе  высокого  давления  АПВ  гомогенизаторе,  обеспечивала  эффективную  пролонгированную  дозированную  трансдермальную  доставку  активных  субстанций  в  клетки  тканей  не  нарушая  их  целостности. 

В  процессе  диспергирования  жидкая  смесь  продавливалась  под  высоким  давлением  (до  3,5×10⁷  Па)через  узкие  кольцевые  отверстия  сечением  10^-4  см²;  коллоидные  мельницы,  в  которых  жидкость  диспергируется  при  прохождении  через  конические  зазоры  шириной  до  25  мкм  между  статором  и  ротором,  вращающимся  с  частотой  2—10⁴  об/мин,  смесители  инжекционного  типа  и  форсунки,  работающие  по  принципу  действия  струйного  насоса,  высокоскоростные  мешалки  турбинного  типа.

Таблица  2.

Фазы  приготовления  и  рецептура  геля  с  растительными  экстрактами

На  примере  гидрофильной  доставляемой  активной  субстанции,  в  качестве  образцов,  использовали  растительные  экстракты  в  концентрации  1  %,  5  %,  10  %.

Фаза  А  приготавливается  при  комнатной  температуре  путем  механического  перемешивания  компонентов  в  смесителе. 

Изготовление  фазы  В,  отличается  предварительным  смешиванием  2  %  ПЭГ-12  диметикона  с  5  %  растительным  экстрактом  в  отдельной  емкости  и  только  затем  добавлением  дистиллированной  воды.  Процесс  проводят  при  комнатной  температуре  и  интенсивном  механическом  встряхивании  на  шейкере,  в  течение  5  минут.  Для  стабилизации  концентрации  водородных  ионов  (рН)  до  6,6—7,0  и  формирования  структуры  геля  вносят  фазу  Г.  Образовавшийся  в  результате  гель  эмульгируют  на  АПВ  гомогенизаторе  APV  LabSeriesHomogenizers  —  1000  (Фаза  Д).

В  ходе  проведенных  исследований  по  формированию  гелей  и  эмульсий  с  содержанием  ниосом  1;  5  и  10  %,  экспериментальным  путем  установлено,  что  наибольшей  стабильностью  обладают  композиции  с  10  %  содержанием  везикул. 

Наиболее  высокий  процент  включения  водорастворимых  соединений  63  %,  наблюдался  при  концентрации  активных  соединений  10  %.

Таким  образом,  система  доставки  биологически  активных  веществ,  состоящая  из  поверхностно-активных  веществ,  представляла  собой  модифицированные  силиконовые  эмульгаторы  —  диметиконкополиолы,  образующие  везикулы  —  ниосомы,  эмульгированные  на  АПВ  гомогенизаторе  для  стандартизации  размеров  ниосом  и  увеличения  количества  включаемых  активных  веществ.  Стабильность  повышена  за  счет  электростатической  устойчивости.  Наличие  гидрофильных  остатков  полиэтиленгликоля  и  реакционных  участков  в  диметиконе  определили  таргентность  полученного  геля.  «Пространственная  сетка»  полимера  полиэтиленгликоля  и  стандартных  по  размеру  ниосомах  позволили  показать  высокий  процент  включения  активных  веществ.

Получен  ниосомальный  гель  с  инкапсулированными  растительными  экстрактами  с  антимикробной  активностью,  обладающий  рядом  преимуществ  высокоэффективной  внутритканевой  доставки. 

Список  литературы:

1. Базиков  И.А.  Аксененко  В.А.,  Хатков  Э.М.,  Гукасян  А.Л.,  Сеираниду  З.А.  Оценка  размеров  и  стабильности  везикул  кремнийорганической  природы,  используемых  для  трансдермальной  доставки  активных  субстанций//  Медицинский  вестник  Северного  Кавказа.  —  2012.  —  Т.  25.  —  №  1.  —  С.  81—82.
2. Jinfang  Yuan,  YaliLuo,  QingyuGao.  Self-assembled  Polyion  Complex  Micelles  for  Sustained  Release  of  Hydrophilic  Drug  //  Journal  of  Microencapsulation.  —  2011.  —  Vol.  28.  —  P.  93—98.  Kennet  A.  Arndt,  Kathryn  E.  Bowers.  Manual  of  Dermatologic  Therapeutics.  LWW,  2002.  —  p.  3—20.
3. Machado  S.R.P.,  Evangelista  R.C.  Development  and  Characterization  of  Cefoxitin  Loaded  D,L-PLA  Nanoparticles  //  Journal  of  Basic  and  Applied  Pharamaceutical  Sciences.  —  2010.  —  Vol.  3.  —  P.  193—202.
4. Manconi  M.  Niosomes  as  carriers  fortretinoin.  II.  Influence  of  vesicular  incorporation  on  tretinoinphotostability  /  M.  Manconi,  С.  Sinico,  D.  Valenti,  F.  Lai,  A.M.  Fadda.  //  Int.  J.  Pharm.  —  2003,  —  №  260,  —  pp.  261—272. 
5. Mura  S.  Liposomes  and  niosomes  as  potential  carries  for  dermal  delivery  of  menoxidil/  S.  Mura,  F.  Pirot,  M.  Manconi/  J.  Drug  Target.  —  2007.  —  Vol.  15.  —  №  2  —  P.  101—108.
6. NallaDilip  Reddy  B.,  ChallaVinil  Reddy,  Kishore  A.B.  VasamMallikarjun.  Formulation  and  in  vitro  Evaluvationof  Erythromycin  Microspheres  //  Journal  of  Global  Pharma  Technology.  —  2010.  —  Vol.  2.  —  P.  133—136.
7. Tabbakhian  M.,  Tavakoli  N.,  Jaafari  M.R.  and  Daneshamouz  S.  (2006).  Enhancement  of  follicular  delivery  of  finasteride  by  liposomes  and  niosomes:  1.  In  vitro  permeation  and  in  vivo  deposition  studies  using  hamster  flank  and  ear  models.  Int.  J.  Pharm.,  323,  —  pp.  1—10.