152 Изучение антимикробной и ранозаживляющей активности эфирного масла полыни Сиверса
УДК 615.451.3
1С.Ж. Нургалиева, 1С.Б. Ахметова*, 1Е.Н. Котенева,
2Р.Б. Сейдахметова, 2Г.А. Атажанова, 1Н.Г. Амантаев
1Карагандинский государственный медицинский университет, г. Караганда, Казахстан
2Компания Фитохимия, АО Международный научно-производственный холдинг, г. Караганда, Казахстан
*е-mail: akhmetova_sb@mail.ru
Изучение антимикробной и ранозаживляющей активности эфирного масла полыни Сиверса
Целью данного исследования явилось изучение антимикробной и ранозаживляющей активности эфирного мас- ла полыни Сиверса. Изучалась антимикробная активность эфирного масла полыни Сиверса, в результате иссле- дований установлено, что эфирное масло полыни Сиверса обладает умеренно-выраженной антибактериальной активностью в отношении грамположительных штаммов (St. aureus, Bac. subtilis) и грамотрицательного штам- ма (E. coli) бактерий. Эфирное масло полыни Сиверса также оказало умеренно-выраженное антигрибковое действие в отношении Candida аlbicans. Изучена ранозаживляющая эффективность эфирного масла полыни Сиверса, на модели плоскостных кожных ран, средний срок заживления ран при использовании 5% мази эфир- ного масла полыни Сиверса составил 14,3±0,4 суток. В опытной группе динамика заживления не отличалась от таковой в контроле.
Ключевые слова: антимикробная активность, эфирное масло Сиверса, биологическая активность.
С.Ж. Нургалиева, С.Б. Ахметова, Е.Н. Котенева, Р.Б. Сейдахметова, Г.А Атажанова, Н.Г. Амантаев Сиверс жусаның эфир майының микробқа қарсы және
тез жазылып кету белсенділігін зерттеу
Мақалада Сиверс жусаның эфир майының биологиялық ерекшеліктері көрсетілген. Сиверс жусаның эфир майының грамоң микроорганизмдерге қатысты қалыпты-айқын бактерияға қарсы әрекеті бар екені анықталған, оның микробқа қарсы әрекетінің спекторына Candida albicans ашытқы саңырауқұлақшаға қатысты саңырауқұлаққа қарсы белсендігі де кіреді, сөйтіп аталған препараттыңөзектіліги мен келешегі күмән туғызбайды және будан әрі зерттеуді талап етеді.
Түйін сөздер: биологиялық белсендігі, Сиверс жусаның эфир майы, микроорганизмдер.
S.Z. Nurgalieva, S.B. Akhmetova, E.N. Koteneva, R.B. Seydakhmetova, G.A. Atazhanova, N.G. Amantayev
The research of antimicrobial and wound healing activity of artemisia siversania essential oil
The article examines biological peculiarities of Artemisia siversiana essential oil. It was found that Artemisia siversiana essential oil has mild antibacterial effect on gram-positive microorganisms. The range of it’s antimicrobial effect includes antifungal effect on yeast fungus Candida albicans. It means that applicability and prospects of this preparation are beyond question and require further research.
Keywords: biological effect, Artemisia sieversiana essential oil, microorganisms.
Одним из перспективных средств для решения проблемы комплексного лечения воспалительного процесса могут быть биологически активные веще- ства растительного происхождения [1,2]. Наряду с другими биологически активными группами со- единений, довольно прочно вошли в медицинскую
практику эфирные масла, обладающие широким спектром фармакологического действия [3].
Целью данного исследования явилось изуче- ние антимикробной и ранозаживляющей актив- ности эфирного масла полыни Сиверса(ЭМПС) полученного из Artemisia sieversiana.
бактерий Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Streptococcus agalacticae, к грамотрицательному штамму Escheriсhia coliи к дрожжевому грибку Сandida albicans методом диффузии в агар (лу- нок) [3].
Исследования противовоспалительной эф- фективности эфирного масла полыни Сиверса проведены в двух сериях экспериментов на бе- лых беспородных половозрелых крысах-самцах средней массой 250–300 г. Животных содержали в виварии на стандартных условиях.Исследова- ния ранозаживляющей эффективности эфирно- го масла полыни Сиверса проведены на белых беспородных половозрелых крысах-самцах средней массой 200-250 г. Животных содержали в виварии на стандартных условиях. Для оцен- ки влияния эфирного масла полыни Сиверса на процессы заживления ран использовали модель плоскостных кожных ран.
Результаты и их обсуждение
В результате исследований установлено, что эфирное масло полыни Сиверса обладает умеренно-выраженной антибактериальной ак- тивностью в отношении грамположительных штаммов (St. aureus, Bac. subtilis) и грамотри- цательного штамма (E. coli) бактерий. Эфирное масло полыни Сиверса также оказало умеренно- выраженное антигрибковое действие в отноше- нии Candida аlbicans.
На следующем этапе исследований проведе- но изучение ранозаживляющих свойств мазевой
лечение осуществляли полиэтиленоксидной ос- новой – 10 крыс, группа сравнения, в которой лечение осуществляли мазью Левомеколь – 10 крыс, группа сравнения, в которой лечение осу- ществляли мазью Солкосерил – 10 крыс, опыт- ная группа, где применяли для лечения 5% мазь эфирного масла полыни Сиверса на полиэтиле- ноксидной основе – 10 крыс. В ходе экспери- мента оценивали общее состояние животных, степень выраженности воспалительной реакции и эпителизации раны. При изучении ранозажив- ляющих свойств ни в одной группе не было от- мечено нарушения интегральных показателей:
общего состояния и поведения животных, при- ема пищи, экскреции. У животных, леченых полиэтиленгликолевой основой, время полного затягивания ран составило 15,3±0,5 суток. Сред- ний срок заживления ран при использовании 5%
мази эфирного масла полыни Сиверса составил 14,3±0,4 суток. Средние сроки заживления ран при использовании мазей Левомеколь и Солко- серил составили 13,7±0,2 и 14,3±0,5 суток, соот- ветственно. В опытной группе динамика зажив- ления не отличалась от таковой в контроле.
Таким образом, эфирное масло полыни Си- верса обладает умеренно-выраженным анти- бактериальным действием в отношении грам- положительных микроорганизмов, в спектр его антимикробного действия входит и антигрибко- вая активность в отношении дрожжевого грибка Candida albicans, следовательно актуальность и перспективность данного препарата не вызыва- ет сомнения и требуется дальнейшее изучение.
Литература
1 Николаевский Н.Д., Еременко А.Е., Иванов И.К. Биологическая активность эфирных масел. – Москва, 1987. – 144 с.
2 Навашин, С.М. Рациональная антибиотикотерапия / С.М. Навашин, И.П. Фомина // Справочник.– М.: Медицина. – 1982.
– 496 с.
3 Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / В.П. Фисенко [и др.] – Москва, 2000. – 398 с.
154 Изучение свойств нового трансдермального микрокапсулярного лекарственного препарата ...
УДК 615.014.674; 615.038
1Ш.М. Нурмолдин*, 2Ш.А. Егизбаева, 3Б.У. Шалекенов, 1М.К. Гильманов
1НИИ проблем биологии и биотехнологии КазНУ им. аль-Фараби, г. Алматы, Казахстан,
2Казахский Национальный Медицинский Университет, г. Алматы, Казахстан,
3Алматинский государственный институт усовершенствования врачей, г. Алматы, Казахстан,
*e-mail: shalkar.bt@yandex.ru
Изучение свойств нового трансдермального микрокапсулярного лекарственного препарата нагруженного левофлоксацином для лечения урогенитальных инфекций
Урогенитальные инфекции очень сильно распространены среди населения земли. Эти инфекции сильно ухуд- шают качество жизни, а многие из них трудноизлечимы. Лечение этих инфекции требует очень длительного времени и не всегда результативно. Поэтому для прогресса в терапии урогенитальных инфекции необходимо создание новых лекарств, с помощью методов нанотехнологии. целью настоящего исследования явилось Из- учение свойств нового трансдермального микрокапсулярного лекарственного препарата нагруженного левоф- локсацином для лечения урогенитальных инфекции. Были изучены свойства микрокапсул нагруженных левоф- локсацином для лечения урогенитальных инфекции, таких как цистит и простатит.
Ключевые слова: микрокапсулы, левофлоксацин, урогенитальные инфекции, изоэлектрическая точка, цистит, простатит.
Ш.М. Нурмолдин, Ш.А. Егизбаевa, Б.У. Шалекенов, М.К. Гильманов
Урогенитальды инфекцияларды емдеуге арналған жаңа трансдермалды левофлоксацинмен жүктелген микрокапсулярлы емдік препараттың қасиеттерін зерттеу
Левофлоксацинмен жүктелген микрокапсулалар зерттелді. Трансфокалды микроскопия арқылы олардың нативті құрылымы анықталды. Микрокапсулалар диаметрі 1 мкм болатын шар тәрізді денешіктер бола- тыны анықталды. Капиллярлы электрофорез арқылы микрокапсулалардың изоэлектрлік нүктесі 4,7ге тең болатыны анықталды және изоэлектрлік нүктеде микрокапсулалардың заряды ауысатыны көрсетілді.
Микрокапсулалардың ең төзімді көрсеткіші рН=7,7-8,5 арасында байқалады, осы рН көрсеткішінде бөлме тем- пературасында стерильді жағдайлардың сақталған шартында олар бір жыл бойы өзінің терапевтик көрсеткішін жоғалтпайды. Микрокапсулаларды трансдермальды нанокрем ретінде цистит пен простатит терапиясында қолдануы дәстүрлі терапияға қарағанда әлқайда жақсы нәтижелер көрсетті.
Түйін сөздер: микрокапсулалар, левофлоксацин, урогенитальды инфекциялар, изоэлектрлік нүкте, цистит, про- статит.
Sh.M. Nurmoldin, Sh.A. Egizbaeva, B.U. Shalekenov, M.K. Gilmanov
The study of the properties of the new transdermal microcapsules loaded by levofloxacin for the treatment of urogenital infections
It was studied the properties of the microcapsules loaded by levofloxacin. It was carried out the native structure of this microcapsules by transfocal microscopy. The microcapsules are spherical bodies more than 1,3 µm. It was established by capillary electrophoresis that the microcapsules have an isoelectric point equal 4.7 units of pH and this point microcapsules change of theer charge. Microcapsules are most stable at pH 7.7 – 8.5, and under these pH values they can be stored for over one year at room temperature in sterile conditions without loss of therapeutic properties. Use of microcapsules as a transdermal nanocream showed successful therapy for the treatment of cystitis and prostatitis.
Keywords: microcapsules, levofloxacin, urogenital infections, bioelectrical point, cystitis, prostatitis.
лекарственных средств, применяемых для лече- ния этих инфекций низка [1-3]. Применяемые лекарства очень токсичны и дают различные ос- ложнения. Так как все эти лекарства применяют- ся в виде таблеток или инъекций, то поэтому они действуют не только на мочеполовую систему, но, к сожалению, они действуют на все клетки организма, что чревато возникновению различ- ных патологий. Эту тяжелую ситуацию может изменить только применение методов нанотех- нологии. Нано- и микроносители могут доста- вить нужное лекарство прямо в больной орган без участия кровеносной и пищеварительной систем. Все это позволит в сотни раз снизить дозу применяемых лекарств, следовательно, во столько же раз снизить токсичность и до мини- мума снизить число патологий различных ор- ганов при терапии урогенитальных инфекций.
Исходя из вышеуказанного, целью настоящей работы явилось изучение свойств нового транс- дермального микрокапсулярного лекарственно- го препарата нагруженного левофлоксацином для лечения урогенитальных инфекций.
Материалы и методы
Объектом исследования служили трансдер- мальные микрокапсулы, загруженные левоф- локсацином. Его получали по методу, разрабо- танному Гильмановым М.К. с сотрудниками (№17044)[4]. Загрузку микроокапсул левофлок- сацином проводили по методу Саменова Н.А. с соавторами (№17043) [5]. При изучении свойств нагруженных левофлоксацином микрокапсул мы использовали следующие методы: спектро- фотометрию на спектрофотометре типа Ultra-Ultra- spec 1100 фирмы Bioscience (Великобритания), трансфокальную микроскопию на трансфокаль- ном микроскопе типа DM 6000 фирмы «Leico»
(Швейцария), определение изоэлектрической точки микрокапсул, загруженных левофлокса- цином, для определения зависимости электро- форетического поведения от рН проводили с помощью капиллярного электрофеза на приборе ISCO Capillary Electropherograph (Lincoln, NE) с УФ детектором UV-vis (LKB, Швеция).
Все результаты были подвергнуты стандарт- ной статистической обработке. Использованные
Микрокапсулы получали по методу, раз- работанному Гильмановым М.К. с соавторами (№17044). Стал вопрос каким антибиотиком необходимо нагрузить микрокапсулы. Среди всех применяемых в урологии антибиотиков наиболее применимым для лечения урогени- тальных инфекций является левофлоксацин, который также выпускается под следующими фирменными названиями: таваник, левофлок- сацин (IUPAC: (-)-(S)-9-Фтор-2,3-дигидро-3- метил-10-(4-метил-1-пиперазинил)-7-оксо-7H- пиридо[1,2,3-de]1,4-бензоксазин-6-карбоновая кислота гемигидрат). Левофлоксацин — лекар- ственное средство, антибактериальный препа- рат, входящий в группу фторхинолонов. Пред- ставляет собой L-энантиомер офлоксацина с антибактериальной активностью вдвое большей, чем у офлоксацина, являющегося рацемической смесью L- и R- энантиомеров [6]. Фторхинолон, противомикробное бактерицидное средство широкого спектра действия. Блокирует бакте- риальную ДНК-гиразу (топоизомеразу II) и то- поизомеразу IV, нарушает суперспирализацию и сшивку разрывов ДНК, подавляет синтез ДНК, вызывает глубокие морфологические изменения в цитоплазме, клеточной стенке и мембранах [7]. Эффективен против большинства болез- нетворных бактерий [8]. Загрузку микрокапсул левофлоксацином проводили по методу Самено- ва Н.А. с соавторами (№17043). Были изучены свойства загруженного микрокапсулярного ле- карственного препарата. До настоящего време- ни изучение нанообъектов осуществлялось в ос- новном с помощью электронной микроскопии, однако ввиду того, что применяемые в этом ме- тоде электронные пучки имеют большую энер- гию, то биологические офбъекты, состоящие в основном из атомов С, H, и N не выдерживают этого пучка и сгорают [9]. Поэтому эти объекты покрываются слоями тугоплавких драгоценных металов, таких как золото или осмий, что есте- ственно нарушает нативную структуру нано и микрообъектов. Для изучения таких объектов впервые был разработан метод трансфокальной микроскопии. В отличии от электронной микро- скопии трансфокальная микроскопия позволяет наблюдать нативную структуру микрообъектов.
156 Изучение свойств нового трансдермального микрокапсулярного лекарственного препарата ...
Рисунок 1 – Трансфокальная микроскопия загруженных микрокапсул
Рисунок 2 – Определение изоэлектрической точки микрокапсул
Рисунок 3 – Изменение заряда микрокапсул в зависимости рН Для изучения загруженного микрокапсулярного
препарата использовали трансфокальный ми- кроскоп типа DM 6000 фирмы «Leico» (Швей- цария). Результаты исследования представлены на рисунке 1.
На рисунке 1 представлена нативная струк- тура загруженных микрокапсул. Как видно из рисунка, микрокапсулы представляют собой структуру правильной сферической формы, размером чуть более одного мкм. Изучаемые микрокапсулы имеют в своем составе отрица- тельно заряженный фосфатидилинозитол и от- рицательно заряженные молекулы глютаматде- гидрогеназы (ГДГ). Таким образом, поверхность микрокапсул имеет отрицательный заряд. Ха- рактеристикой заряда систем является изоэлек- трическая точка, что говорит о необходимости изучения этой характеристики микрокапсул. Из- вестно, что в изоэлектрической точке микрообъ-
ект имеет самую слабую растворимость и при изоэлектрической точке микрообъекты начина- ют сливатся и выпадают в осадок. Поэтому для изучения изоэлектрической точки изпользовал- ся метод прямой спектрофотометрии при дли- не волны 490 нм. При приближении к изоэлек- трической точке поглощение резко возрастает в результате слипания микрообъектов. В работе применялся спектрофотометр типа Ultraspec 1100 фирмы Bioscience (Великобритания). Как видно из рисунка 2, наблюдается повышение оптической плотности при рН=4,7, что говорит о том, что микрокапсулы имеют изоэлектриче- скую точку равную рН=4,7. Это является пол- ным подтверждением того, что микрокапсулы имеют отрицательный заряд. Удаление от этой точки свидетельствует об ионизации кислотных и аминных групп, что увеличивает стабильность микрокапсул.
так как это определяет устойчивость микрострук- тур в водном растворе. С этой целью нами был проведен опыт по определению заряда микрокап- сул в зависимости от рН с помощью капиллярного электрофореза ISCO Capillary Electropherograph (Lincoln, NE) с УФ детектором UV-vis (LKB, Шве- ция). рН водного раствора микрокапсул меняли с помощью 0,001M NaOH и 0,001M HCl. Для каждо- го опыта использовали новые капилляры, которые предварительно промывались спиртом и деиони- зированной водой в течение суток. Электрофоре- тическую подвижность микрокапсул определяли путем измерения времени пробега от момента по- дачи напряжения (120В) и до момента регистра- ции на УФ детекторе при длине волны 280 нм. Ре- зультаты показаны на рисунке 3.
Как показывают результаты электрофореза, поверхность микрокапсул имеет отрицатель- ный заряд. Микрокапсулы обнаруживают рН- зависимость – с потерей заряда в изоэлектриче- ской точке 4,7 со следующей перезарядкой ниже этой. Чем выше рН от изоэлектрической точки, тем больше заряд у микрокапсул. Исходя из это-
этих показателях рН микрокапсулы наиболее стабильны и устоичивы в водных растворах. А при рН близким к 5 микрокапсулы будут слипат- ся и выпадат в осадок, что не позволит приме- нять их в терапии. Наши опыты показали, что микрокапсулы стабильны при хранении при рН=7,7. При комнатной температуре в стериль- ных условиях они полностью сохраняют свои терапевтические свойства. На основе раствора нагруженных левофлоксацином микрокапсул и геля алоэ, добавленного в равной пропорции был изготовлен нанокрем. Этот нанокрем ис- пользовали для лечения больных циститом (15 пациентов) и простатитом (20 пациентов). Для лечения больных нанокрем наносится тонким слоем на кожу в области больного органа два раза в день – утром и вечером. Результаты иссле- дования показали, что пациенты успешно были излечены в два-три раза быстрее, чем при тра- диционной терапии таблетками и инъекциями.
И количество использованного левофлоксацина уменьшилось в 500 раз, никаких осложнении не было обнаружено.
Литература
1 Stamm W.E., Norrby S.R. Urinary tract infections: disease panorama and challenges // J Infect Dis. – 2001. – 183 – P. 1–4.
2 Kunin C.M. Urinary tract infections in females // Clin Infect Disю – 1994. – 18. Р. 1–10.
3 Foxman B. Epidemiology of urinary tract infections: incidence, morbidity and economic costs // Am J Med. – 2002. – 113. – P.
5–13.
4 Гильманов М.К., Гильманова С.М., Гильманов С.М. Нанокапсулы «Universaldeliverycarrier» – транспортная единица для доставки терапевтических агентов, генетических молекул и биологически активных веществ // Предварительный патент РК
№17044 от 16.01.2006 // Заявка № 2004/1192.1 от 17 августа 2004.
5 Саменов Н.А., Гильманов М.К., Гильманова С.М. Способ загрузки липосом // Предварительный патент РК №17043 от 16.01.2006. Заявка №2004/1191.1 РК. – 17.08.2004.
6 Morrissey I., Hoshino К., et all. Mechanism of differential activities of oflaxacin enantiomers // Antimicrob Agents Chemother.
– 1996 August. – 40(8). – P. 1775–1784.
7 Levofloxacin (Tavanic) and therapy of urogenital infections // AntibioKhimioter. – 2004. – 49(6). – P. 30-39.
8 Effectiveness of levofloxacin (Tavanik, “Aventis Pharma�) in the treatment of complicated infections of the urogenital organs //
Urologiia. – 2003. – (1):31. – P. 4.
9 Шиммель Г. Методика электронной микроскопии. – М., 1972. – C. 120-122.
