RU2810583C1 - Способ безынъекционного введения лечебных и профилактических препаратов для рыбоводства - Google Patents

Способ безынъекционного введения лечебных и профилактических препаратов для рыбоводства Download PDF

Info

Publication number
RU2810583C1
RU2810583C1 RU2023111526A RU2023111526A RU2810583C1 RU 2810583 C1 RU2810583 C1 RU 2810583C1 RU 2023111526 A RU2023111526 A RU 2023111526A RU 2023111526 A RU2023111526 A RU 2023111526A RU 2810583 C1 RU2810583 C1 RU 2810583C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fish
cyclodextrin
therapeutic
drugs
levofloxacin
Prior art date
Application number
RU2023111526A
Other languages
English (en)
Inventor
Ирина Васильевна Поддубная
Оксана Александровна Гуркина
Оксана Николаевна Руднева
Петр Сергеевич Тарасов
Елена Вадимовна Кудряшова
Игорь Дмитриевич Злотников
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный университет генетики биотехнологии инженерии имени Н.И.Вавилова"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный университет генетики биотехнологии инженерии имени Н.И.Вавилова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный университет генетики биотехнологии инженерии имени Н.И.Вавилова"
Application granted granted Critical
Publication of RU2810583C1 publication Critical patent/RU2810583C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к области биотехнологии. Система доставки представляет собой полимер на основе нековалентных комплексов производных β-циклодекстрина с биологически активной молекулой, содержащей хотя бы один ароматический фрагмент. Способ безынъекционного введения лечебных и профилактических препаратов для рыбоводства, характеризующийся тем, что средство для доставки лекарственного вещества пролонгированного высвобождения добавляется к корму, отличается тем, что лекарственные средства смешиваются с кормом, при этом носителями лекарственных средств являются «наногубки», которые предварительно заполняются антибиотиками, например левофлоксацином, причем приобретенные свойства медленного растворения в воде обеспечивают доставку «наногубки» с антибиотиком в организм рыбы практически без потерь, способствуют полному поеданию корма с «наногубкой» по причине устранения неприятного вкуса и запаха антибиотика, а процесс пролонгированного освобождения антибиотика происходит в пищеварительном тракте рыбы, что сокращает непроизводительные потери дорогостоящего антибиотика и обеспечивает дальнейшее использование воды в рыбоводных целях. 4 ил., 6 табл.

Description

Изобретение относится к медицине и нанобиотехнологиям, в частности к средствам для доставки лекарственных препаратов пролонгированного действия. Система доставки представляет собой полимер на основе нековалентных комплексов производных β-циклодекстрина с биологически активной молекулой, содержащей хотя бы один ароматический фрагмент.
Известна композиция микрочастиц и/или наночастиц для локальной доставки активного ингредиента к слизистой поверхности млекопитающих, способ их получения и композиция из них (патент №2413506 RU от 11.08.2007, МПК A61J3/00).
Однако, данное изобретение применяется только для доставки лекарственных препаратов к слизистой поверхности млекопитающих и не может быть использовано для пероральной доставки лекарственных препаратов у рыб.
Известна лекарственная форма для доставки лекарственного средства в толстую кишку (патент №2478372 RU от 13.04.2007, МПК А61К47/69).
Однако, лекарственная форма включает частицу с ядром и покрытием ядра, где ядро включает лекарственное средство и покрытие. Покрытие включает смесь чувствительного к воздействию бактерий толстой кишки вещества и пленкообразующего полимерного вещества, которое нерастворимо при рН менее 5 и растворимо при рН выше 5.
Лекарственная форма нерастворима в кислой среде желудка с рН менее 5, что не позволяет применять ее для пролонгированного действия у рыб.
Известна 3Д-матриксная структура для доставки лекарственных препаратов (патент №2740287 RU от 30.08.2019, МПК А61К47/49), представляющая собой водорастворимую или образующую коллоидный раствор частицу с размером 100-600 нм, которая имеет 3D-матриксную структуру, образованную из комплексов производного β-циклодекстрина, содержащего не менее трех свободных гидроксильных групп, и лекарственного соединения, содержащего по меньшей мере один ароматический фрагмент, где производные β-циклодекстрина соединены между собой уретановыми связями.
Данная структура не использовалась для введения в организм животных перорально, что является существенным недостатком заявленной композиции.
Технической задачей заявляемого изобретения является создание способа перорального введения лекарственных и профилактических препаратов рыбам.
Техническим результатом является разработка безынъекционного способа введения лечебных и профилактических препаратов для рыбоводства с помощью «наногубки».
Техническая задача решается, а технический результат достигается в способе безынъекционного введения лечебных и профилактических препаратов для рыбоводства, характеризующимся тем, что средство для доставки лекарственного вещества пролонгированного высвобождения добавляется к корму, отличающимся тем, что лекарственные средства смешиваются с кормом, при этом носителями лекарственных средств являются «наногубки», которые предварительно заполняются антибиотиками, например, левофлоксацином, причем приобретенные свойства медленного растворения в воде обеспечивают доставку «наногубки» с антибиотиком в организм рыбы практически без потерь, способствуют полному поеданию корма с «наногубкой» по причине устранения неприятного вкуса и запаха антибиотика, а процесс пролонгированного освобождения антибиотика происходит в пищеварительном тракте рыбы, что сокращает непроизводительные потери дорогостоящего антибиотика и обеспечивает дальнейшее использование воды в рыбоводных целях.
«Наногубки циклодекстрина» состоят из трехмерной сшитой полимерной сети D-глюкопиранозных звеньев. Они могут быть получены с α-, β- и γ-циклодекстринами. Вследствие особенностей строения и большого количества гидроксильных групп циклодекстрины имеют имеют тороидальную форму с внешней гидрофильной поверхностью и внутренней гидрофобной полостью, куда могут поместиться другие молекулы и объем которой зависит от количества D-глюкозных звеньев.
Гидрофобной полости свойственны постоянные геометрические размеры, и она способна инкапсулировать различные молекулы.
В результате вхождения молекулы (гость) в полость макромолекулы циклодекстрина (хозяин) могут образовываться комплексы включения типа «гость-хозяин». Благодаря образованию таких комплексов можно улучшить физические, химические и биологические свойства молекулы гостя.
Преимуществом представленного способа для дальнейшего перорального применения лекарственных и профилактических препаратов у рыб, является медленное высвобождение лекарства в воду (в течение часа 85% левофлоксацина сохраняется на носителе), и поэтому весь антибиотик рыбы могут съесть в виде частичек с кормом. Использование β-циклодекстринов при пероральном введении рыбам, при котором возрастает скорость адсорбции и биодоступность лекарственных веществ, увеличивает биодоступность и эффективность антибактериального и заживляющего действия.
Использование данного способа доставки обеспечивает достижение требуемого времени циркуляции в кровотоке в широком временном промежутке. Разработанные амфифильные полимерные частицы крайне медленно растворяются в воде, но поскольку в их состав входит хитозан и циклодекстрин, то их можно добавить в корм для рыб. Хитозан биосовместим, безопасен и обладает заживляющим действием.
Для придания более длительного растворения, в течение 40 мин. - 1 часа, полученные частицы покрывали пленкой высокомолекулярного хитозана (160 кДА), получая частицы, фиксированные на геле. Это усиливает мукоадгезивные свойства - прилипание к слизистым и пролонгированное растворение в желудке и кишечнике. Набухание и растворение частиц начинается в кислой среде желудка, постепенно высвобождая антибиотик в течение 3-4 дней.
Изобретение поясняется фигурами и таблицами.
На фиг.1 поэтапно представлен способ введения циклодекстриновой «наногубки» в организм рыбы.
На фиг.2 представлен процесс повреждения спинной мышцы рыб в районе спинного плавника.
На фиг.3 представлены комплексы производных β-циклодекстринов.
На фиг.4 представлены химические и пространственные структуры α-циклодекстрина, β-циклодекстрина и γ-циклодекстрина.
В таблице 1 отражены данные по использованию комплексов хитозан-β-циклодекстрин и хитозан-β-циклодекстрин-эвгинол с левофлоксацином, где эвгинол - растительный антисептик. Представлены четыре подопытные группы: контрольная и 3 опытные с гибридами русского и сибирского осетра по 10 особей в каждой со средней массой 110,0 г, получавшие в первой и второй опытной группе различные количества антибиотика (23% и 15%), а контрольная и третья опытная группа антибиотик не получали.
В таблице 2 представлены данные применения комплексов силикагель-хитозан-β-циклодекстрин и силикагель-β-циклодекстрин с левофлоксацином.
Представлены четыре подопытные группы: контрольная и 3 опытные с гибридами осетра по 10 особей в каждой со средней массой 405,0 г, получавшие во второй и третьей опытной группе различные количества антибиотика (16% и 5%), а контрольная и третья опытная группа антибиотик не получали.
В таблице 3 представлены данные эффективности использования кормов с комплексами хитозан-β-циклодекстринов с левофлоксацином. Затраты комбикорма на 1 кг прироста во всех группах различны: минимальные - во 2-й опытной группе (профилактическая), что на 2,7% меньше, чем в контрольной группе из-за меньшего количества антибиотика, влияющего на интенсивность роста. Аналогичная тенденция отмечается по обменной энергии и сырому протеину.
В таблице 4 представлены данные эффективности использования кормов с комплексами хитозан-β-циклодекстрин и силикагель-β-циклодекстрин с левофлоксацином. По затратам комбикорма на 1 кг прироста лучшими оказались особи 2-й опытной группы (профилактическая), этот показатель был ниже на 0,01 кг по сравнению с контрольной группой, по затратам обменной энергии ниже на 0,05 МДж, по затратам сырого протеина - на 0,11 г.
В таблице 5 показано влияние комплекса хитозан-6-циклодекстрин с левофлоксацином на микрофлору резаных ран осетров. Представлены результаты антимикробной активности резанных ран на теле осетров с лечением и без него (1-я и 3-я опытные группы).
В таблице 6 дано экономическое обоснование использования комплексов β-циклодекстринов для доставки лекарственных и профилактических препаратов. Представлен расчет экономической эффективности использования «наногубки» определены затраты на выращивание гибрида осетра для групп, использовавших комплексы β-циклодекстринов.
Для разработки нового безынъекционного способа введения лекарственных с целью лечения и профилактики болезней рыб были проведены эксперименты по использованию «наногубки» как биологически активной субстанции, заполненной антимикробным препаратом с активным действующим веществом левофлоксацин.
Комплексы производных β-циклодекстринов с левофлоксацином представляет собой порошки с гелеобразными частицами от светло-желтого до насыщенно-желтого цвета в зависимости от сшивающего агента (фиг.3). Исследуемые вещества вносили в корм и интенсивно перемешивали в течение 4-5 минут для равномерного распределения.
В соответствии с методикой (Овсянников А.И. Основа опытного дела в животноводстве. М.: Колос, 1976. - 304 с.) по принципу групп-аналогов сформировали четыре подопытные группы для двух этапов эксперимента. На первом этапе отобрали 40 гибридных особей сеголетков русского и сибирского осетра со средней массой 110,0 г и разместили их по 10 экземпляров в четыре аквариума объемом 250 л каждый по схеме, представленной в таблице 1.
Дозы ввода действующего вещества были следующими: первая опытная группа поврежденных особей получала левофлоксацин в количестве 4,1 мг на 1 кг массы рыбы для лечения в течение 5 суток; вторая опытная группа неповрежденной рыбы - 0,96 мг на 1 кг массы рыбы для профилактических целей в течение 10 суток.
На втором этапе отобрали 40 гибридных особей русского и сибирского осетра со средней массой 405,0 г и разместили их по 10 экземпляров в четыре аквариума объемом 250 л каждый. Схема опыта была аналогичной предыдущему этапу, представлена в таблице 2.
Контрольная группа здоровых особей, а также третья опытная группа поврежденной рыбы изучаемое вещество не получала. Две опытные группы получали корм с комплексами β-циклодекстринов и различной дозировкой левофлоксацина. Дозы ввода действующего вещества были следующими: первая опытная группа поврежденных особей получала левофлоксацин в количестве 0,99 мг на 1 кг массы рыбы для лечения в течение 5 суток подряд; вторая опытная группа здоровой рыбы - 0,35 мг на 1 кг массы рыбы для профилактических целей в течение 10 суток.
На шестые и одиннадцатые сутки эксперимента проводили контрольные взвешивания рыбы для определения динамики роста. В эти же временные периоды были проведены контрольные убои подопытных особей по 3 особи из каждой группы для изучения состояния мышечной ткани и внутренних органов, смывы с ран, взятие крови из сердечной мышцы для анализа биохимических показателей и проведения микроядерного теста, отбиралось содержимое кишечника для посева на средах с последующим анализом микрофлоры.
Для выращивания осетровых оптимальна температура 18-20°С. В связи с этим еженедельно проводились наблюдения за основными показателями воды, такими как температура, содержание кислорода, рН, прозрачность.
В опыте температура воды в аквариумах была в среднем 19,9°С. Содержание растворенного в воде кислорода 6,2 мг/л, рН - 7,8.
Отмечено лечебное и профилактическое воздействие «наногубки» с антибиотиком на ростовые процессы и выживаемость рыбы.
Комплексы β-циклодекстринов с левофлоксацином оказали положительное воздействие на конверсию корма. Затраты комбикорма на 1 кг прироста в двух экспериментах у 2-й опытной группы (профилактические) были ниже на 3,0% и 1,4% по сравнению с контрольной группой, соответственно (таблицы 3 и 4).
Отрицательного влияния «наногубки» с антибиотиком на биохимические показатели крови опытных групп не выявлено.
Негативного воздействия «наногубки» с антибиотиком на функциональное состояние внутренних органов и тканей рыбы не отмечено. Антимикробная активность хитозан-β-циклодекстрин с левофлоксацином существенно снижает обсемененность поверхности ран, способствуя заживлению. Комплекс хитозан-β-циклодекстрин с левофлоксацином значительно (в 1000 раз) снижает обсемененность поверхности ран, способствуя заживлению. Комплекс силикагель-β-циклодекстрин с левофлоксацином снижает обсемененность поверхности ран лишь в 10 раз.
Установлена антибактериальная активность левофлоксацина в составе комплексов β-циклодекстринов по отношению к кишечной микрофлоре осетровых рыб.
В толстом кишечнике рыб под действием комплекса хитозан-6 циклодекстрин с левофлоксацином в группе с лечением (1-я опытная) общее микробное число и количество молочнокислых бактерий меньше в 1250 и 3000 раз, соответственно, по сравнению с комплексом силикагель-хитозан-β-циклодекстрин с левофлоксацином. При этом во 2-й опытной группе (профилактической) под действием этого комплекса хитозан-β-циклодекстрин-эвгинолом с левофлоксацином (15%) общее микробное число и число молочнокислых бактерий меньше в 10 тысяч и 1500 раз соответственно по сравнению с антимикробным действием комплекса силикагель-β-циклодекстрин с левофлоксацином (5%), что также подтверждает его эффективность и биодоступность для рыб.
Наименьшие затраты на 1 кг живой массы рыбы отмечены в группах, где использовались в лечебных и профилактических целях комплексы силикагель-β-циклодекстрин с левофлоксацином в количестве действующего вещества 15 и 5%, что является экономически выгодным при использовании этих комплексов для лечения и профилактики заболеваний у осетровых рыб (таблица 6).
Полимеры на основе производных β-циклодекстринов с плотной структурой - «наногубки», включенные в поры силикагеля или высокомолекулярных хитозанов, перспективны для использования в рыбном хозяйстве.
Использование «наногубки» в адресной доставке лекарственных и профилактических препаратов для поддерживания жизнедеятельности рыб на оптимальном уровне эффективно и экономически целесообразно, что свидетельствует о промышленной применимости заявленного изобретения.

Claims (1)

  1. Способ безынъекционного введения лечебных и профилактических препаратов для рыбоводства, характеризующийся тем, что средство для доставки лекарственного вещества пролонгированного высвобождения добавляется к корму, отличающийся тем, что лекарственные средства смешиваются с кормом, при этом носителями лекарственных средств являются «наногубки», которые предварительно заполняют левофлоксацином, причем для лечебных и профилактических целей применяются производные комплексов хитозан-β-циклодекстрин и силикагель-β-циклодекстрин, при этом полученные частицы покрывают пленкой высокомолекулярного хитозана 160 кДА и фиксируют на геле, а введение комплексов в корм производят путем интенсивного перемешивания в течение 4-5 минут, причем количество левофлоксацина в производных комплексов хитозан-β-циклодекстрин определяют из расчета в количестве для лечения 4,1 мг на 1 кг массы рыбы в течение 5 суток, для профилактических целей 0,96 мг на 1 кг массы рыбы в течение 10 суток; а в производных комплексов силикагель-β-циклодекстрин - для лечения 0,99 мг на 1 кг массы рыбы в течение 5 суток и для профилактических целей 0,35 мг на 1 кг массы рыбы в течение 10 суток.
RU2023111526A 2023-05-04 Способ безынъекционного введения лечебных и профилактических препаратов для рыбоводства RU2810583C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2810583C1 true RU2810583C1 (ru) 2023-12-27

Family

ID=

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2740U1 (ru) * 1995-06-06 1996-09-16 Акционерное общество открытого типа "1-ый Московский приборостроительный завод" Аппарат искусственной вентиляции легких

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2740U1 (ru) * 1995-06-06 1996-09-16 Акционерное общество открытого типа "1-ый Московский приборостроительный завод" Аппарат искусственной вентиляции легких

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LOFTSSON T., et al. Cyclodextrins and their pharmaceutical applications, Int. J. Pharm., 2007, Vol. 329, N 1-2, p.1-11. *
СКУРЕДИНА А.А. Молекулярные механизмы формирования комплексов включения фторхинолонов с мономерными и полимерными производными β-циклодекстрина как основа для регуляции свойств антибактериальных препаратов, диссертация, Москва, 2021, с.42-43. МИКУЛИЧ Е.Л. Ихтиопатология: лечебные и профилактические препараты, применяемые в рыбоводстве республики Беларусь, Горки, БГСХА, 2020, с.15. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rashki et al. Chitosan-based nanoparticles against bacterial infections
DE69914928T2 (de) Polymerkomplexe von glukuronoglukanen
US11672756B2 (en) Temperature sensitive hydrogel composition including nucleic acid and chitosan
de Souza et al. Highlighting the impact of chitosan on the development of gastroretentive drug delivery systems
DE69826684T2 (de) Kovalent gebundenes n,o-carboxymethylchitosan und seine verwendungen
JPH02500838A (ja) 生物学的活性物質の動物の腸管部位へのデリバリーに有効なマイクロ顆粒状製剤
KR100882611B1 (ko) 표적 리간드로서 폴릭산이 도입된 유전자 전달체용저분자량 수용성 키토산 나노입자 및 이의 제조방법
JP2020527606A (ja) 抗細菌物質およびその組成物、該物質および組成物を用いた医学的および非医学的使用、ならびに該物質および組成物を含む産物
TW201414497A (zh) 藥用載體及其製備方法與用途
Carvalho et al. Polymeric-based drug delivery systems for veterinary use: State of the art
CN110251457B (zh) 一种具有强粘附与止血功能的抗肿瘤缓释植入剂及其制备方法
CN104721131B (zh) 一种用于肿瘤原位治疗的凝胶制剂及制备方法
CN102405935B (zh) 鱼精蛋白复配制剂及其制备方法和应用
RU2810583C1 (ru) Способ безынъекционного введения лечебных и профилактических препаратов для рыбоводства
JP2022525509A (ja) 消化管粘膜用保護接着剤
Sosedova et al. Synthesis of chalcogen-containing nanocomposites of selenium and tellurium with arabinogalactan and a study of their toxic and antimicrobial properties
CN113304325A (zh) 一种集可注射与抗菌于一体的双功能水凝胶及其制备方法和用途
CN110693814A (zh) 一种兽用替米考星纳米凝胶乳房灌注剂及其制备方法
CN107708694A (zh) 弥漫性神经纤维瘤用的外用药
US20230248642A1 (en) Injectable high-drug-loaded nanocomposite gels and process for making the same
RU2309768C2 (ru) Шовный хирургический материал (варианты)
Akbar et al. Sodium alginate: an overview
RU2432942C1 (ru) Композиция для приготовления обладающей пролонгированным действием лекарственной формы для лечения орофарингеальной зоны
EP3087990B1 (en) Gel-forming powder comprising sulfamonomethoxine and chitosan for treating wounds
RU2805330C1 (ru) Способ получения препарата для повышения неспецифической резистентности организма и профилактики желудочно-кишечных заболеваний сельскохозяйственной птицы