Эссе на тему: «Пленкообразующие аэрозоли»
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение………………………………………………………………..3
1.Аэрозольная
лекарственная форма…………………………………5
2.Требование к защитным
аэрозольным плёнкам…………………...7
3. Пленкообразующие
аэрозоли………………………………………8
Заключение…………………………………………………………….12
Литература……………………………………………………………..13
ВВЕДЕНИЕ
До настоящего времени практическая медицина для закрытия и лечения ран
использует традиционные текстильные повязки: марлю, бинты, салфетки,
пропитанные лечебными средствами. Однако влажно-высыхающие повязки не
обеспечивают должной защиты формирующегося эпителия от избыточной потери влаги
и механических повреждений, например, при заживлении ожоговых ран. При этом
пропитанные экссудатом высыхающие повязки становятся паро-газонепроницаемыми.
Требуется их замена, что травмирует неоэпителий, удлиняются сроки
восстановления кожных тканей, как правило, с образованием рубцов.
Поэтому перед специалистами постоянно возникала проблема поиска и создания
новых материалов, защищающих раны и облегчающих их лечение. Таким эталоном для
медиков и материаловедов являлись свойства живой человеческой кожи.
В результате изучения обширных информационных источников было выявлено, что
пленочные покрытия наиболее близко подводят к решению проблемы создания
«искусственной кожи», их в свою очередь получают из природных и синтетических
полимеров[2,3,5,6]. Последним отдается предпочтение при выборе защитных
пленочных материалов, так как они обладают более высокими прочностными
характеристиками. При изучении литературных источников,
патентов и данных, полученных из Интернет-сети, были обнаружены сведения более
чем о 300 раневых покрытиях на основе плёнкообразующих полимерных материалов,
находящихся на разных стадиях разработки[7]. Особое место среди перечисленных разработок занимают
плёнкообразующие аэрозоли, как наиболее перспективные в плане быстрого создания защитного покрытия.
Но широкий круг
требований к материалам, способным к функционированию в сложных условиях
раневого процесса, в зависимости от этиологии и стадий его развития делают практически невозможным создание
идеального покрытия, отвечающего всем этим требованиям. Часто один и тот же
материал должен выполнять различные функции на разных стадиях заживления ран.
Как близко приблизились разработки идеального покрытия на основе
плёнкообразующих аэрозолей к созданию искусственной кожи, будет рассмотрено в
данной статье.
1.Аэрозольная лекарственная форма
Вначале
мы рассмотрим основные требования к аэрозольной лекарственной форме. Так из курса коллоидной химии нам известно, что аэрозоли, это
мельчайшие капельки жидкости или твердые частицы, взвешенные в газообразной
среде. Аэрозоли это разновидность золей. В зависимости от
природы аэрозоли подразделяют на естественные и искусственные. Естественные
аэрозоли образуются под действием природных сил, а искусственные аэрозоли образуются в
результате хозяйственной деятельности человека. Важное место среди них занимают
промышленные аэрозоли. Примером промышленного аэрозоля может служить газовый баллончик. Первое применение упаковок под
давлением относится к концу XVII веке, когда в продаже начали появляться
газированные смеси. Русский
химик М. С. Цвет (1872—1919 гг.) пользовался собственным приспособлением для
получения аэрозольной струи. Первые патенты на устройства для получения
аэрозоля выданы в Норвегии и США — авторы предложили применять
хлорметил и хлорэтил в металлических или стеклянных упаковках. В 1933—1934 гг.
в США были выданы патенты на применение галоидных углеводородов в огнетушителях[4]. В США аэрозольная упаковка была создана
в 1941 г. Она представляла собой средство для уничтожения насекомых. В
промышленном масштабе производство аэрозольных упаковок началось сразу после
второй мировой войны и успешно развивается в настоящее время во всех странах.
Первая лекарственная аэрозольная упаковка, выпущенная в 1955 г. в США, была
предназначена для ингаляции[4].
Лекарственные аэрозоли, в настоящее время используются
в дерматологии, аушерстве, гинекологии, проктологии, хирургии и подразделяются на фармацевтические и медицинские.
Фармацевтические аэрозоли это готовая лекарственная форма, состоящая из баллона,
клапанно-распылительной системы и содержимого различной консистенции,
способного с помощью пропеллента выводиться из баллона. В состав аэрозоля
входят лекарственные, вспомогательные вещества и один или несколько
пропеллентов. По своему функциональному
назначению, фармацевтические аэрозоли
можно разделить на ингаляционные, проктологические, отоларингологические, дерматологические,
стоматологические, офтальмологические, и
специальные. Которые в свою очередь можно
разделить на диагностические,
перевязочные, кровоостанавливающие и др.
Медицинские аэрозоли это аэрозоли одного
или нескольких лекарственных препаратов в виде твердых или жидких
частиц, полученные с помощью специальных стационарных установок и
предназначенные, главным образом для ингаляционного введения.
Широкая популярность применения лекарственных аэрозолей в медицинской
практике определяется, прежде всего, их и экономичностью. Преимущества данной
лекарственной формы заключается в следующем:
-применение аэрозолей удобно, эстетично, гигиенично;
-обеспечивается точная дозировка лекарства при использовании дозирующих
устройств;
-приводит к быстрому терапевтическому эффекту при сравнительно малых затратах
лекарственных веществ;
-аэрозольный баллон герметически закрыт, что исключает загрязнение
лекарственного препарата извне;
-аэрозольный баллон защищает препарат от высыхания, действия света и влаги;
-на протяжении всего срока годности аэрозоли сохраняют стерильность;
-при большом числе манипуляций сокращается количество обслуживающего
персонала.
Но аэрозолям
присущи и некоторые недостатки,
такие как:
-сравнительно высокая
стоимость;
-возможность взрыва баллона при ударе или действии высокой температуры; -загрязнение
воздуха помещения лекарственными препаратами и пропеллентами при манипуляциях[4].
2.Требование к защитным аэрозольным плёнкам
Аэрозольные составы в виде жидкостей или суспензий, наряду с полимером
могут содержать в зависимости от назначения обезболивающие, антимикробные и др.
лекарственные вещества. Последние должны быть совместимы не только между собой,
но и с полимерной основой, растворителем и распыляющим компонентом. Напыление
аэрозольных составов осуществляется из баллонов под давлением паров
легколетучих веществ: углеводородов, их галоидпроизводных, углекислоты и др[1,3].
Важнейший путь успешного восстановления поврежденного кожного покрова, это использование аэрозольных плёнок, соответствующих
следующим требованиям:
- способность к защите раны от механического воздействия, загрязнения и
проникновения патогенных микроорганизмов;
-способность собирать экссудат, токсины, микробную массу и т.п.;
-адгезия к тканям раны;
-определенная проницаемость для водяного пара, обеспечивающая исключение
как образования под покрытием водяных пузырей, так и избыточного испарения воды
с поверхности тела;
-достаточная газопроницаемость для обеспечения регенеративных процессов, требующих
присутствия кислорода;
-способность, в зависимости от условий функционирования, к легкому удалению
с поверхности раны при замене или рассасыванию с замещением новой кожей;
-наличие биологически активного действия (очистка раны от некротических
тканей и продуктов распада, способность останавливать кровотечение,
антисептическая активность, стимулирование восстановительного процесса и т.п.);
-удобство применения как для медперсонала, так и для больного, легкость
наложения и безболезненность удаления при необходимости[3].
Использование
пленкообразующих аэрозолей для напыления полимерных составов на раневые
поверхности, по сравнению с применением других защитных поверхностей для покрытия
ран при их лечении имеет ряд общих неоспоримых преимуществ:
-решается проблема плотной фиксации защитного покрытия особенно на ранах
сложной формы без нанесения адгезионных слоев или клеевой подложки под пленку;
-не требуется какой-либо дезинфекции напыляемых аэрозольных пленок в
отличие от готовых пленочных материалов;
-отсутствует необходимость хранения пленок в стерильных условиях;
-достигается высокая
скорость и удобство нанесения лечебно-защитных полимерных слоев, образуемых на
раневой поверхности из аэрозольных растворов, в том числе коллоидных[2].
Наряду с общими преимуществами по нанесению и свойствам аэрозольных пленок
существует объективная трудность при разработке их составов. Так все компоненты
аэрозоля должны быть физико-химически совместимы между собой, не вызывая
деструктивных процессов внутри композиции и возникновения токсичных продуктов.
3. Пленкообразующие аэрозоли
Первая публикация о создании аэрозольных составов появилась в статье
венгерских авторов Е. Новака и др. в журнале Orv. Hetil, 1964, v.105, p.1602.
Речь шла о последних (на тот период) достижениях в лечении ран аэрозольным
препаратом «Пластубол» на основе полиакрилата с лекарственными составляющими.
Распыленный на кожную поверхность полимер образовывал плотную эластичную,
герметично прилегающую к поверхности ран пленку. Клинические данные НИИ скорой
помощи им. Склифосовского также свидетельствовали о преимуществах пленки
«Пластубол» при лечении ожоговых ран III-IV степени по сравнению с
традиционными повязками. В зависимости от этиологии и степени тяжести ран
заживление их тем не менее длилось 20-30 дней. Из-за низкой
паро-газопроницаемости полиакрилата и его сополимеров под пленкой нарушалось
нормальное течение окислительно-восстановительных реакций, наблюдалась обильная
экссудация, образование и разрыв пузырей и, как следствие, инфицирование ран с
резким замедлением процесса их эпитализации до 30 и даже 40 дней. Поэтому не
только «Пластубол», но и все последующие составы аэрозолей на основе
полиакрилата и его сополимеров в той или иной степени не лишены указанных
недостатков и не получили широкого распространения.
В 70-х годах были созданы аэрозоли «Лифузоль» и «Статизоль», близкие по
составу лечебной части, с одинаковой полимерной основой
полибутилметилметакрилатом и содержащие ацетон и хладоны - 11 и/или -12.
Применяемые аэрозольные пленки, формируемые на поверхности ран, как защитные от
инфицирования, высыхания, а в случае «Лифузоля» как стимулирующие регенерацию
тканей, во всех фазах раневого процесса.
На основе сополимеров акриловых кислот разработана система - «Акриласепт» с
антибактериальным препаратом N-(н-гексил)пиридиний-хлоридом для лечения ран
различной этиологии. Однако этот аэрозоль из-за недостаточной
паро-газопроницаемости пленок не получил разрешения Минздрава СССР на
применение.
В дальнейшем, как следует из публикации Б.М.Парамонова, наиболее широко для
лечения поверхностных ран и ожогов использовались пленкообразующие аэрозольные
препараты «Naxol», а также «Олазоль» и «Гипозоль». «Naxol» представляет собой спиртовой
раствор лечебных растительных экстрактов, микроэлементов, эфирных масел,
ферментов, неорганических солей, гормонов, воска, дубильных веществ, углеводов
при определенном соотношении. «Олазоль» и «Гипозоль» - водоэмульсионные
аэрозоли, содержащие спирты, кислоты, эфиры кислот, анестезирующие и
лекарственные средства, облепиховое масло и пропеллент-хладон-12. По мнению
автора публикации, эти аэрозольные композиции оказывают комплексное воздействие
в I и II фазах раневого процесса. Остальные 12 аэрозолей были признаны
недостаточно эффективными для клинического применения. Следует отметить однако,
что аэрозольные пленки из составов указанных марок относятся к «мягким»
покрытиям. Поэтому постоянно присутствует риск механического повреждения
пленки, нарушения сплошности покрытия и травмирования раны[4].
Из зарубежных пленкообразующих составов известен «Opsite Spray» фирмы «Smith
and Nephew Ltd» (Великобритания), который при напылении на травмированную кожу
образует прозрачную и высыхающую в течение 30-40 с пленку. Состав содержит
сополимер акриловый - 3,6%, растворитель - ацетон/этилацетат - 40,4%, пропилен
- 56%, является только защитным и действует в течение 12 часов. В хирургии
используется для обработки ран после снятия швов, удаления спиц, мест введения
вакцины и сухих ушитых ран[5].
В 2006году в Лаборатории INIBSA S.A. (Испания) был выпущен аэрозоль состава на основе
полиметакрилата с различными лекарственными препаратами в аэрозольной упаковке
под названием «Nobecutan». Аэрозоль используется для лечения травматических
ран, ожогов невысокой степени, рассасывания швов и рубцов. В отдельных случаях
для удаления пленки после лечения дополнительно применяют растворители: ацетон
или этилацетат[6].
В 2014 году был опубликован новый
каталог BENEV-Silicone-Spray, где кратко описан силиконовый аэрозоль-гель как
эффективное средство для ускорения лечения ран и рассасывания гипертрофических
рубцов. Как отмечено, в состав аэрозоля входят очищенные для медицинского
применения «самосшиваемые» силиконы и дистиллированная вода без указания
распыляющего компонента и каких-либо лекарственных добавок. Гелеобразный состав
наносят на раневую поверхность аэрозольным методом с формированием на
поверхности мономолекулярного слоя полимера как защитного слоя от проникновения
бактерий и грибковых инфекций. Полимерная силиконовая пленка обеспечивает
одновременно доступ к ране кислорода и сохраняет необходимую влажность[7].
На сегодняшний момент в стадии клинических испытаний и медицинского
применения находятся, как мы отмечали выше, большое количество разработок пленкообразующих аэрозолей, с введением в их состав
новых полимерных материалов и активных веществ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Как
мы видим, широкий круг требований
к плёнкам образуемых с помощью аэрозольного распыления, способным к
функционированию в сложных условиях раневого процесса, в зависимости от
этиологии и стадий его развития (ожоги, особенно высокой степени и с большой
поверхностью поражения, травмы, хронические раны, язвы на коже) делают
практически невозможным создание идеального покрытия. Поэтому перед разработчиками ведущих фармацевтических кампаний продолжает стоять задача разработки состава аэрозоля на
полимерной основе для надежного закрытия поверхностных ран различной этиологии
пленкой, удовлетворяющей наибольшему числу требований к защитно-лечебным
покрытиям, которую с уверенностью можно
будет назвать «искусственной кожей».
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.
Брамхилл
Дж, Росс С., Росс Дж. (2017) Биоактивные нанокомпозиты для восстановления и
регенерации тканей: обзор. Int J Environ Res Public Health 14 (1): 66.
[Электронный ресурс]. Режим доступа: https://doi.org/10.3390/ijerph14010066(дата обращения 15.03.2021)
2.
Дхивья
С., Падма В.В., Сантини Э. (2015) Повязки для ран - обзор. Биомедицина 5
(4): 22
3.
Кларк
Р.А., Гош К., Тоннесен М.Г. (2017) Тканевая инженерия для кожных
ран. Журнал J Investig Dermatol 127 (5): 1018–1029
4.
Штильман
М.И. Полимеры медико-биологического назначения, М., ИКЦ «Академкнига», 2006,
с.182
5.
Dabiri
G, Damstetter E, Phillips T (2016) Выбор раневой повязки на основе общих
характеристик раны. Adv Wound Care (New Rochelle) 5 (1): 32–41.
6.
Dai T,
Tanaka M, Huang YY, Hamblin MR (2018) Хитозановые препараты для ран и ожогов:
антимикробные и ранозаживляющие эффекты. Эксперт Рев по борьбе с
инфекциями Тер 9 (7): 857–879
7.
Das S,
Baker AB (2016) Биоматериалы и нанотерапевтические средства для улучшения
заживления кожных ран. [Электронный ресурс]. Режим
доступа: https://doi.org/10.3389/fbioe.2016.00082(дата обращения 15.03.2021)
