DEVELOPMENT OF AN ANTISEPTIC PRODUCT BASED ON CHLORGEXIDINE BIGLUCONATE

Full Text

Цель исследования: Разработка состава и технологии жидкой лекарственной формы для наружного применения антисептического действия на основе хлоргексидина биглюконата. Материалы и методы. Статистические методы маркетингового анализа, контент-анализ, swot-анализ. При разработке кожного антисептика использовали субстанции: хлоргексидина биглюконат с концен- трацией 20%, из которого изготавливали раствор требуемой концентрации, экстракт алоэ вера, аллан- тоин, глицерин, вода очищенная. При постановке эксперимента был использован ретроспективный анализ, технологические, физические и физико-химические методы, метод органолептической оценки экспериментальных составов по параметрам приемлемости. Физические и физико-химические ис- следования проводили согласно ГФ ХIV: растворимость, плотность, вязкость, прозрачность и степень мутности жидкостей, спектрофотомерия в видимой области, микробиологические исследования мето- дом диффузии в агар. Результаты и обсуждение. Инфекции, вызванные антибиотикорезистентной микрофлорой, пред- ставляют собой постоянно растущую угрозу как в стационарах, так и во внебольничных условиях. Нозо- комиальные инфекции приводят к снижению эффективности проводимой терапии, увеличению дли- тельности госпитализации и росту летальности. Хлоргексидина биглюконат (ХГ) является катионным бис- гуанидином, разработанным в Великобритании в 1950 году. Он является первым международно при- знанным антисептиком для кожи и ран. Одним из преимуществ хлоргексидина, помимо выраженного антимикробногодействия, является его способность связываться с различными биологическими субстра- тами при сохранении его антибактериальной активности, а затем медленно высвобождаться, что при- водит к сохранению эффективных концентраций препарата. На сегодняшний день отсутствуют сооб- щения о наличии резистентности к хлоргексидину, несмотря на 70-летний период активного применения препарата в клинике. Хлоргексидина биглюконат сохраняет свою значимость в профилактике внутри- больничных инфекций [1]. По химической структуре соединение относится к производным бигуанида (неполимерный гуани- дин) с молекулой, состоящей из двух симметричных хлорфеноловых колец (4-хлорофенил) и двух би- гуанидовых групп, объединённых в центре гидрофобной гексаметиленовой цепочкой, действия ХГ осно- ван на его способности изменять свойства клеточной мембраны микроорганизма вследствие дезагре- гации липопротеиновой мембраны бактерии катионами диссоциированной соли ХГ с последующим нарушением осмотического равновесия и потерей калия и фосфора клеткой [2]. Нами был разработан алгоритм создания жидкой лекарственной формы с хлоргексидином биглю- конатом. Он включает в себя три основных блока: маркетинговый анализ, разработка состава и техно- логического процесса, разработка методов стандартизации. Первый этап - маркетинговое исследование рынка кожных антисептиков, анализ нормативно- правовой базы. Кожные антисептики, как и все средства для дезинфекции, предстерилизационной очистки и стери- лизации должны иметь следующие документы: свидетельство о государственной регистрации единой формы для стран Таможенного союза, утвержденной Решением Комиссии таможенного союза от 28 мая 2010 г. №299; декларацию о соответствии средства обязательным требованиям; инструкцию по применению, утвержденную производителем (или другой организацией по его поручению); этикетку (тарную), утвержденную производителем (или другой организацией по его поручению). Процесс и тре- бования регистрации и заложены в приказе МЗ РФ от 10.11.2002 №344 «О государственной регистрации дезинфицирующих, дезинсекционных и дератизационных средств для применения в быту, в лечебно- профилактических учреждениях и на других объектах для обеспечения безопасности и здоровья людей». В результате проведенного исследования определено соотношение импортной и отечественной продукции, выявлены наиболее распространённые действующие вещества, а также установлен цено- вой диапазон изученных антисептических средств. Установлено, что 64% кожных антисептиков производится в Российской Федерации, 22% - в Герма- нии, оставшиеся 12%, распределены между другими странами (рис. 1). Однако многие российские компании используют импортное сырье. Большинство антисептических средств производятся из изопро- пилового спирта, этанола и производных гуанидинов. Средняя цена для антисептиков за один литр, со- держащих в качестве действующего вещества этиловый спирт, составляет 570-770 рублей, изопропило- вый спирт - 260-340 рублей, производные гуанидина 340-840 рублей, четвертичные аммониевые соеди- нения 140-560 рублей [3]. Выявлено, что ХГ достаточно широко используется в антисептических препаратах, что, и послужило предпосылкой разработки средства на его основе. Второй этап - обоснование состава и разработка технологии жидкой лекарственной формы для наружного применения антисептического действия с хлоргексидином биглюконатом. К кожным антисептикам для гигиенической обработки рук предъявляются следующие требования: антисептики должны обладать широким спектром антимикробного действия (гибель грамотрица- тельных и грамположительных бактерий, а так же микобактерий, грибов, вирусов); обеспечивать обеззараживание в течение 30 сек. - 5 мин. в зависимости от способа обработки; не должны обладать местно-раздражающим, кожно-резорбтивным, сенсибилизирующим действи- ем в рекомендованных режимах применения; желательно, чтобы рецептура кожных антисептиков содержала компоненты смягчающие кожу рук; количество наносимого с помощью дозатора антисептика должно быть не менее 3 мл и достаточ- ным для поддержания рук во влажном состоянии. В связи с этими требованиями было принято решение выбрать в качестве основного антисептическо- го вещества - хлоргексидина биглюконат. При многократной гигиенической обработке рук кожным ан- тисептиком может возникнуть сухость кожи, образование трещин и в дальнейшем развитие контактного дерматита. Поэтому для профилактики микротравм и восстановления функций кожи в состав раствора введены дополнительные вещества: глицерин, в качестве увлажняющего и смягчающего средства, ал- лантоин, как вяжущее и стимулирующее регенерацию тканей средство, экстракт алое вера - противо- аллергическое и питательное средство. Основной раствор в концентрации 0,05% (так как именно данная минимальная концентрация прояв- ляет бактериостатический и фунгицидный эффект) был изготовлен из 20% субстанции ХГ. Дальнейшим этапом исследований явилось определение оптимальных соотношений выбранных ин- гредиентов и разработка составов, которые оценивались по физическим, органолептическим свойст- вам и скорости высыхания (табл. 1). Для этого были изучены некоторые физические и физико-химические характеристики ряда пред- ставленных ниже модельных смесей. С этой целью, были приготовлены модельные смеси, содержа- щие глицерин в концентрации 2, 4, 6, 8%, остальные вещества добавлены в различных соотношениях. Составы разработанных модельных смесей представлены в табл. 1. Оказалось, что введение аллантоина повлияло на стабильность образцов, содержащих его в своем составе - наблюдалось выпадение кристаллов. Таким образом, по причине несовместимости были исключены составы под №4, 5, 6 и 8. Остальные образцы представляли собой стабильные составы - про- зрачные, бесцветные жидкости без запаха, с приемлемыми органолептическими характеристиками [4]. Далее было определено время высыхания оставшихся экспериментальных составов. Для оценки времени высыхания образцы наносили на чистые сухие руки в дозе 3 мл и тщательно втирали в ладон- ные, тыльные и межпальцевые пространства до полного испарения. Составом, показавшим наиболее приемлемые реологические и органолептические свойства, оказалась модельная смесь №2 (табл. 1). Таким образом, конечным составом, который использовали в дальнейших исследованиях, явился обра- зец №2. Третий этап - разработка методов стандартизации, включающие в себя физико-химический и мик- робиологический контроль качества наружной лекарственной формы. Физические и физико-химические исследования проводили согласно методикам общих фармако- пейных статей ГФ XIV: растворимость, плотность, вязкость, прозрачность и степень мутности жидкостей, рН определяли потенциометрически, спектрофотометрия в видимой областях. Идентификацию прово- дили согласно методикам описанным в нормативной документации на вещества. Количественное оп- ределение ХГ проводили методом спектрофотометрии в видимой области, после реакции с хлоридом железа (III). Органолептический метод приемлемости показателей свойств препарата включал в себя следующие показатели качества растворов: внешний вид, цвет, консистенция (зрительные ощущения), запах (осязание), липкость, высыхаемость (тактильные ощущения). В связи с тем, что развитие антисептического эффекта ХГ зависит от концентрации раствора и рН среды, представляло интерес определить рН разработанного образца. Оптимальным диапазоном яв- ляется слабокислая или нейтральная среда раствора (рН=5-8), при рН более 8 ХГ выпадает в осадок [2]. Оценка данного показателя растворов, полученных образцов показало, что он соответствует рН=6,8, что близко к рН кожного покрова человека, следовательно, растворы не должны обладать местно- раздражающим действием. Количественное определение ХГ проводили методом спектрофотометрии в видимой области пpи длине волны 400 ± 2 нм, в кювете c толщиной слоя 10 мм, относительно раствора сравнения. Предвари- тельно проводили реакцию раствора ХГ с хлоридом железа (III) [5]. Для разработанной методики коли- чественного определения ХГ методом спектрофотометрии были изучены валидационные характери- стики: правильность, прецизионность, линейность и диапазон применения. Предложенная методика признана корректной. Кроме того, для разработанного раствора было использовано количественное определение ХГ с помощью метода УФ-спектрофотометрии в ходе изучения стабильности лекарственной формы. Было установлено, что содержание ХГ значимо не изменяется в пределах статистической ошибки в процессе естественного хранения сроком 2 года, что является обоснованием отсутствия стабилизаторов в разра- ботанной лекарственной форме. Таким образом, разработаны методы качественного и количественного анализа, подтверждающие стабильность жидкой лекарственной формы антисептического действия в процессе хранения. Опреде- лены основные показатели качества разработанного лекарственного средства и определены условия и сроки её хранения. Дальнейшие исследования были направлены на изучение микробиологических свойств разработан- ной жидкой лекарственной формы с ХГ методом диффузии в агар. Антисептическая эффективность была проверена на наиболее распространённых в стационарах штаммах, чувствительных к ХГ в отно- шении грамположительных (Staphylococcus aureus) и грамотрицательных микроорганизмов (Escherichia coli, Proteus vulgaris, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae), рекомендованных для подобных экспериментов ГФ XIV. На рисунке 2 можно увидеть зоны угнетения роста штаммов микроорганизмов вокруг лунок. Все образцы показали зоны задержки роста тестовых штаммов микроорганизмов, в местах нанесе- ния раствора антисептика. Таким образом, полученные результаты исследования свидетельствуют о том, что разработанная жидкая лекарственная форма с ХГ обладает выраженным антимикробным эффектом. Выводы. Проведен полный цикл создания кожного антисептика от определения актуальности его разработки до установления норм качества и срока годности. Составлена технологическая схема по- лучения жидкой лекарственной формы с ХГ. Проведен комплекс микробиологических исследований разработанной жидкой лекарственной формы, предложен набор методик качественного и количест- венного анализа. На основе разработанных методик анализа ХГ предложены нормы качества, которые включают в себя: описание, подлинность, прозрачность, рН, количественное определение, срок годно- сти. В дальнейшем планируется разработать проект Фармакопейной статьи предприятия и лаборатор- ный регламент на производство жидкой лекарственной формы препарата.

About the authors

V. M Kalinin

S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense of the Russian Federation

St. Petersburg, Russia

U. U Zhidkova

S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense of the Russian Federation

St. Petersburg, Russia

O. A Vatanskaya

S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense of the Russian Federation

St. Petersburg, Russia

References

Supplementary files