WO2023177325A2 - Parenteral pharmaceutical composition for regenerating bone tissues - Google Patents

Parenteral pharmaceutical composition for regenerating bone tissues Download PDF

Info

Publication number
WO2023177325A2
WO2023177325A2 PCT/RU2023/050044 RU2023050044W WO2023177325A2 WO 2023177325 A2 WO2023177325 A2 WO 2023177325A2 RU 2023050044 W RU2023050044 W RU 2023050044W WO 2023177325 A2 WO2023177325 A2 WO 2023177325A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bone
bone tissue
solution
defect
composition
Prior art date
Application number
PCT/RU2023/050044
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Other versions
WO2023177325A3 (en
Inventor
Владимир Леонидович ИВАНОВ
Original Assignee
КОЛЫШ, Александр Львович
НЕГОРЕЛОВ, Сергей Владимирович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2022107073A external-priority patent/RU2786212C1/en
Application filed by КОЛЫШ, Александр Львович, НЕГОРЕЛОВ, Сергей Владимирович filed Critical КОЛЫШ, Александр Львович
Publication of WO2023177325A2 publication Critical patent/WO2023177325A2/en
Publication of WO2023177325A3 publication Critical patent/WO2023177325A3/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/66Phosphorus compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K33/00Medicinal preparations containing inorganic active ingredients
    • A61K33/24Heavy metals; Compounds thereof
    • A61K33/38Silver; Compounds thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P19/00Drugs for skeletal disorders
    • A61P19/08Drugs for skeletal disorders for bone diseases, e.g. rachitism, Paget's disease

Definitions

  • the invention relates to the field of medicine, namely to preparations for parenteral use to restore bone tissue.
  • bone morphogenetic protein (BMP - bone morphogenetic protein) belongs, more precisely, some representatives of the family of morphogenetic proteins that induce the phenotypic transformation of pluripotent connective tissue stem cells or inducible osteoprodromal cells (Von Wersen R., 1993) into osteoblasts, - osteoinductive osteogenesis or osteoinduction (Urist M.R., 1965);
  • TGF-p new bone formation
  • IGF-I new bone formation
  • IGF-II new bone formation
  • PDGF PDGF
  • bFGF new bone formation
  • aFGF aFGF
  • BMPs aFGF, BMPs
  • BMPs and growth factors are commercially available and used in clinical practice in some countries.
  • their small amount in bone tissue, the difficulty of isolating and purifying, and the impossibility of synthesizing some of them using genetic engineering methods significantly limit the use of these factors in experimental and clinical traumatology and orthopedics.
  • DOPC determinate osteogenic prodromal cells
  • An injection solution for bone tissue regeneration is known (RF patent No. 2061402), containing 1-hydroxyethylidene diphosphonic acid, calcium chloride, gadolinium nitrate hexahydrate and water in the following ratio of ingredients, wt. %: 1-hydroxyethylidene diphosphonic acid 1.8-2.0; anhydrous calcium chloride 1.4-2.2; gadolinium nitrate hexahydrate 0.3-0.4; water up to 1000, with pH 7.5-8.0.
  • the known solution shortens the duration of the process of bone tissue regeneration at the site of its damage or defect, however, the use of different anions in the composition of its constituent salts (chloride and nitrate ions) does not allow obtaining a pharmaceutically active complex of 1-hydroxyethylidene diphosphonic acid of a constant composition, which makes the drug ineffective.
  • An injection solution for bone tissue regeneration is known (RF patent No. 2521344), containing 1-hydroxyethylidene diphosphonic acid in an amount of 1.80-2.06 g/l, anhydrous calcium chloride in an amount of 1.44-2.22 g/l, gadolinium nitrate (III) hexahydrate in an amount of 0.30-0.40 g/l, dysprosium chloride (III) hexahydrate in an amount of 0.038-0.076 g/l, with a pH of 7.3-7.8.
  • the specified solution before its introduction into the fracture zone bring to a temperature of 30-100 °C, maintain it at this temperature for 1-48 hours and cool again to room temperature.
  • the known solution reduces the duration of the process of regeneration of bone tissue at the site of its damage or defect and the time of restoration of the normal physiological function of the injured bone, however, the use of different anions in the composition of its salts (chloride and nitrate ions) does not allow obtaining a pharmaceutically active complex of 1-hydroxyethylidene diphosphonic acid permanent composition.
  • the use of a known composition requires preliminary preparation, which limits its use for operational actions.
  • a parenteral composition that includes bisphosphonic acid or its pharmaceutically acceptable salt (bisphosphonate) as an active component, a pharmaceutically acceptable chelating agent, namely EDTA and DTPA and their pharmaceutically acceptable salts, and pharmaceutically acceptable excipients (RF patent No. 2238736).
  • bisphosphonate bisphosphonic acid or its pharmaceutically acceptable salt
  • a pharmaceutically acceptable chelating agent namely EDTA and DTPA and their pharmaceutically acceptable salts
  • pharmaceutically acceptable excipients RF patent No. 2238736
  • the known composition is used in the treatment and prevention of diseases including bone resorption, especially osteoporosis, Paget's disease, hypercalcemia in malignant tumors and metabolic disorders of bone tissue.
  • the composition is particularly useful for improving the local tolerance of the active component when administered parenterally, especially by the subcutaneous route.
  • the known composition does not affect post-traumatic restoration of bone tissue.
  • N-bisphosphonate or a pharmaceutically acceptable salt thereof or any hydrate thereof for the preparation of a medicament intended for the treatment of conditions characterized by abnormally increased bone turnover, wherein the medicament is adapted for parenteral administration in the form of a unit dosage form containing: approximately 1 to approximately 10 mg of N-bisphosphonate or a pharmaceutically acceptable salt thereof or any hydrate thereof (RF application No. 2003100503).
  • the known drug is used for the preventive treatment of osteoporosis, but does not affect the post-traumatic restoration of bone tissue.
  • a known composition for parenteral administration for the treatment of osteonecrosis and related disorders, such as osteochondritis dissecans, containing as an active ingredient a pharmaceutically acceptable bisphosphonate salt [RF patent No. 2284821, publ. 10.10.2006].
  • this drug is not effective in post-traumatic bone tissue restoration.
  • the problem solved by the proposed invention is the development of a pharmaceutical parenteral composition for the restoration of bone tissue, combining restorative and bacteriostatic effects with high pharmacokinetic parameters and a constant composition.
  • the declared technical result is achieved by the proposed pharmaceutical parenteral composition for the restoration of bone tissue, containing 1-hydroxyethylidene dihydrogen phosphate of calcium, silver and water, with the following ratio of components, mass. %: 1-hydroxyethylidene dihydrogen phosphate calcium 0.04-0.5 silver 2- 10' 5 - 5 - 10' 5 water up to 100.
  • the technical result from the use of the invention is to increase the effectiveness of the drug due to its stability and, as a consequence, increase the rate of diffusion of active substances into the bone tissue area, and expand the arsenal of means for restoring bone tissue through the use of a bacteriostatic component in the form of colloidal silver, which in combination with calcium 1-hydroxyethylidene dihydrogen phosphate exhibits a synergistic effect.
  • the proposed composition Due to the synergistic interaction of the components, the proposed composition has a complex effect in the area of the bone defect.
  • the 1-hydroxyethylidene dihydrogen calcium phosphate included in the proposed composition is a stable chelate complex of constant composition and accelerates the regeneration process by enriching the bone defect area with chelated calcium.
  • the colloidal silver present acts on the cell membrane, being a conductor of calcium 1-hydroxyethylidene dihydrogen phosphate, and on the other, has bacteriostatic effect, due to which there is no resistance of microorganisms, which enhances the positive effect on the degree and dynamics of reparative processes.
  • the production of the proposed pharmaceutical composition is carried out in the following way.
  • the required amount of distilled water and 1-hydroxyethylidene diphosphonic acid is placed in a glass container. Stir until the acid is completely dissolved and place silver electrodes of arbitrary shape into the solution. A direct current is passed through the electrodes for a time calculated to achieve the required silver concentration in accordance with Faraday's law of electrolysis. After this, the calculated amount of calcium hydroxide or oxide is added to the solution, mixed and homogenized on a submersible ultrasonic laboratory homogenizer at a power of 180 watts for 15 minutes at a temperature not exceeding 90 °C. If overheating occurs, a technological pause is made. The hot solution is packaged in 10 ml ampoules using standard pharmaceutical equipment. The finished product does not require preliminary preparation, is sterile and has a shelf life of at least a year.
  • the resulting solution contains 1-hydroxyethylidene dihydrogen calcium phosphate 0.1 wt. %, silver 5x10-5 wt. %.
  • 0.535 g of 1-hydroxyethylidene diphosphonic acid is dissolved in 998 ml of distilled water. Silver electrodes are immersed in the solution and a direct current of 180 mA is passed for 15 seconds. After this, 0.689 g of calcium oxide is added to the solution, mixed and homogenized using a submersible ultrasonic laboratory homogenizer at a power of 180 watts for 15 minutes at a temperature of 80 °C. The solution is transparent with slight opalescence.
  • the resulting solution contains 1-hydroxyethylidene dihydrogen calcium phosphate 0.3 wt. %, silver 3x10-5 wt. %.
  • 0.34 g of 1-hydroxyethylidene diphosphonic acid is dissolved in 1000 ml of distilled water. Silver electrodes are immersed in the solution and a direct current of 100 mA is passed for 27 seconds. After this, 0.121 g of calcium hydroxide is added to the solution, mixed and homogenized using a submersible ultrasonic laboratory homogenizer at a power of 180 watts for 15 minutes at a temperature of 80 °C. The solution is transparent with slight opalescence.
  • the resulting solution contains 1-hydroxyethylidene dihydrogen calcium phosphate 0.04 wt. %, silver 3x10-5 wt. %.
  • 0.59 g of 1-hydroxyethylidene diphosphonic acid is dissolved in 999 ml of distilled water. Silver electrodes are immersed in the solution and a direct current of 100 mA is passed for 36 seconds. After this, 0.161 g of calcium oxide is added to the solution, mixed and homogenized on a submersible ultrasonic laboratory homogenizer at a power of 180 watts for 15 minutes at a temperature of 80 °C. The solution is transparent with slight opalescence.
  • the resulting solution contains 1-hydroxyethylidene dihydrogen calcium phosphate 0.07 wt. %, silver 4x10-5 wt. %.
  • the resulting solution contains 1-hydroxyethylidene dihydrogen calcium phosphate 0.4 wt. %, silver 5x10-5 wt. %.
  • the pharmaceutical parenteral composition for bone tissue restoration obtained in accordance with the examples given, in all cases confirmed the achievement of the stated technical result.
  • a trephine with a diameter of 3.0 mm was used to produce a defect in the upper jaw and ilium to a depth of 1-3 mm.
  • the bone defect was left free;
  • rabbits of the second experimental group defects in the bone tissue of the upper jaw and ilium were filled with a comparison drug.
  • the surgical intervention was carried out under 3-component anesthesia, which included intramuscular administration of drugs such as Zoletil 5 mg/kg mg intramuscularly (Virbac France), Xylanit 0.1 mg intramuscularly (ZAO NITA-PHARM, Russia, . Saratov) and inhalation - with the drug Isoflurane (Carizoo Laboratory, Spain). Innings
  • the respiratory mixture during inhalation anesthesia was carried out using an ArMed 7F-1L oxygen concentrator and an anesthesia system for small laboratory animals, isoflurane inhalation, Biosthesia (“Vilber Lourmat”, France). Monitoring of the physiological state of the animals was carried out throughout the operation and during the postoperative period.
  • Figure 1 shows the skeleton of a rabbit, indicating the zones, which are highlighted by rectangles, surgical intervention and collection of morphological material.
  • Morphological assessment and photographic recording of the experimental material was performed using a Leica DMLS light microscope and a small-format color camera (CCD) in the working magnification range from 40 to 400.
  • a total of 172 histological preparations of the ilium and 134 of the maxillary bone were analyzed (Tables 1, 2).
  • the regenerate In the area of the ends of the cuts, the regenerate is made of fibrous tissue with signs of intense vascularization.
  • the defect On histological preparations of bone tissue of animals of the first experimental group by the 28th day. observations, the defect is represented by developing lamellar bone tissue. On the surface between the periosteum and the regenerate there are small areas filled with an experimental preparation, which has signs of resorption and replacement with bone tissue. It should be noted that along the entire perimeter of the defect, the regenerate is integrated with the bone tissue of the upper jaw and ilium. In similar samples of bone tissue from rabbits of the second experimental group, the defect along the entire perimeter of the edges of the cuts of the upper jaw and the bed was made of developing coarse-fiber bone tissue.
  • the morphological study showed that bone tissue regeneration using the experimental drug is superior to that when using the comparison drug.
  • the data obtained indicate the feasibility of using the proposed drug to optimize osteogenesis in case of bone tissue damage.
  • the proposed drug indirectly affects the development of inflammation in the wound and stimulates proliferation osteogenic cells.
  • the results obtained allow us to conclude that the proposed drug is a promising material for further morphofunctional studies as a stimulator of reparative bone tissue regeneration.
  • the proposed pharmaceutical parenteral composition is effective for the restoration of bone tissue, does not cause aseptic inflammation in the area of the bone defect, and increases the degree and dynamics of reparative processes.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

The invention relates to the field of medicine, and more particularly to drugs for parenteral administration for regenerating bone tissues. The present parenteral pharmaceutical composition for regenerating bone tissues contains 0.04-0.5 wt% calcium 1-hydroxyethylidene dihydrogen phosphate, 2·10-5 - 5·10-5 wt% silver, and water up to 100 wt%. The proposed composition is effective in regenerating bone tissues, does not cause sterile inflammation in the region of a bone defect, and improves the extent and dynamics of the reparative processes.

Description

НАЗВАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ: NAME OF INVENTION:
Фармацевтическая парентеральная композиция для восстановления костных тканей Pharmaceutical parenteral composition for bone tissue restoration
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ TECHNICAL FIELD
Изобретение относится к области медицины, а именно к препаратам для парентерального применения для восстановления костных тканей. The invention relates to the field of medicine, namely to preparations for parenteral use to restore bone tissue.
В настоящее время проблема посттравматического восстановления костной ткани (репаративная регенерация) приобретает особое значение в связи с ростом локальных вооруженных конфликтов и техногенных катастроф, а также имеет социально-экономическую актуальность, связанную с необходимостью длительного и дорогостоящего лечения. Currently, the problem of post-traumatic restoration of bone tissue (reparative regeneration) is of particular importance due to the increase in local armed conflicts and man-made disasters, and also has socio-economic relevance associated with the need for long-term and expensive treatment.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ BACKGROUND ART
В настоящее время известны несколько наиболее распространенных способов стимуляции репаративной регенерации (Фон Верзен Р., 1993): Currently, several of the most common methods of stimulating reparative regeneration are known (Von Wersen R., 1993):
1. трансплантация детерминированных остеогенных продромальных клеток (ДОПК), обладающих собственной потенцией костеобразования, - остеобластический остеогенез (Фриденштейн А.Я., Лалыкина К.С., 1973; Matti Н., 1932); 1. transplantation of determined osteogenic prodromal cells (DOPC), which have their own potential for bone formation - osteoblastic osteogenesis (Fridenstein A.Ya., Lalykina K.S., 1973; Matti N., 1932);
2. способ пассивной стимуляции ДОПК с помощью аллогенных костных трансплантатов, синтетических или полусинтетических заменителей кости остеокондуктивный остеогенез или остеокондукция (Gerbart T.N. et al, 1993; Mitteimeir H, Katthagen B.D., 1983). Имплантаты искусственного или биологического происхождения в этом случае являются остовом (кондуктором) для прорастания кровеносных сосудов, после чего происходит врастание клеток (остеобластов) из костного ложа; 2. a method of passive stimulation of DOPC using allogeneic bone grafts, synthetic or semi-synthetic bone substitutes, osteoconductive osteogenesis or osteoconduction (Gerbart T.N. et al, 1993; Mitteimeir H, Katthagen B.D., 1983). Implants of artificial or biological origin in this case serve as a framework (conductor) for the germination of blood vessels, after which the ingrowth of cells (osteoblasts) from the bone bed occurs;
3. воздействие специфическими субстанциями, к которым принадлежит костный морфогенетический белок (BMP -bone morphogenetic protein), точнее некоторые представители семейства морфогенетических белков, индуцирующих фенотипическое преобразование плюрипотентных стволовых соединительнотканных клеток или индуцибельных остеопродромальных клеток (Фон Верзен Р., 1993) в остеобласты, - остеоиндуктивный остеогенез или остеоиндукция (Urist M.R., 1965); 3. exposure to specific substances to which bone morphogenetic protein (BMP - bone morphogenetic protein) belongs, more precisely, some representatives of the family of morphogenetic proteins that induce the phenotypic transformation of pluripotent connective tissue stem cells or inducible osteoprodromal cells (Von Wersen R., 1993) into osteoblasts, - osteoinductive osteogenesis or osteoinduction (Urist M.R., 1965);
4. воздействие на остеогенез факторами, стимулирующими новообразование кости (TGF-p, IGF-I, IGF-II, PDGF, bFGF. aFGF, BMPs), - стимулированный остеогенез. Эти факторы постоянно присутствуют в нативной костной ткани, являясь медиаторами клеточной пролиферации и дифференцировки, ангиогенеза и минерализации, как при физиологической, так и при репаративной регенерации костной ткани (Solheim Е., 1998). 4. influence on osteogenesis by factors stimulating new bone formation (TGF-p, IGF-I, IGF-II, PDGF, bFGF. aFGF, BMPs) - stimulated osteogenesis. These factors are constantly present in native bone tissue, being mediators of cell proliferation and differentiation, angiogenesis and mineralization, both during physiological and reparative regeneration of bone tissue (Solheim E., 1998).
В настоящее время BMPs и факторы роста коммерчески доступны и применяются в некоторых странах в клинической практике. Однако малое количество их в костной ткани, трудность выделения и очистки, невозможность синтеза некоторых из них методами генной инженерии (например, BMPs ввиду не вполне ясной химической структуры) существенно ограничивают применение этих факторов в экспериментальной и клинической травматологии и ортопедии. Currently, BMPs and growth factors are commercially available and used in clinical practice in some countries. However, their small amount in bone tissue, the difficulty of isolating and purifying, and the impossibility of synthesizing some of them using genetic engineering methods (for example, BMPs due to their unclear chemical structure) significantly limit the use of these factors in experimental and clinical traumatology and orthopedics.
Другим способом воздействия на репаративную регенерацию является трансплантация детерминированных остеогенных продромальных клеток (ДОПК), обладающих собственной потенцией к остеогенезу (Фриденштейн А.Я., Лалыкина К.С., 1973). Another way to influence reparative regeneration is the transplantation of determinate osteogenic prodromal cells (DOPC), which have their own potential for osteogenesis (Fridenstein A.Ya., Lalykina K.S., 1973).
Однако в силу сложности и дороговизны культивирования клеток- предшественников остеобластов, короткого времени жизни клеток вне питательной среды предложенный способ воздействия на остеогенез пока не получил широкого внедрения в экспериментальную и клиническую травматологию и ортопедию. However, due to the complexity and high cost of culturing osteoblast precursor cells and the short lifespan of cells outside the nutrient medium, the proposed method of influencing osteogenesis has not yet been widely implemented in experimental and clinical traumatology and orthopedics.
Известны экспериментальные и клинические данные о применении трансплантатов из деминерализованного костного матрикса, гидроксиапатита коралла, пористых полимерных материалов, насыщенных остеогенными клетками хозяина (Jean J.L., Wang S.J., Аи М.К., 1997; Bruder S.P., Kraus К.Н., Goldberg V.M., Kadiyala S., 1998, Rosenberg E., Rose L.E., 1998). There are known experimental and clinical data on the use of grafts from demineralized bone matrix, coral hydroxyapatite, porous polymer materials saturated with osteogenic host cells (Jean J.L., Wang S.J., Ai M.K., 1997; Bruder S.P., Kraus K.N., Goldberg V.M. , Kadiyala S., 1998, Rosenberg E., Rose L.E., 1998).
Перспективным в настоящее время, по данным проведенных исследований (Paralkar V.M., Hammonds R.G., Reddi А.Н., 1991; Solheim E., Pinholt E.M., Andersen R., Bang G., Sudmann E., 1992; Solheim E., Pinholt E.M., Bang G., Sudmann E. 1992; Solheim E., Pinholt E.M., Bang G., Sudmann E. 1992; Sudmann B., Anfinsen O.G., Bang G. et al., 1993), является резорбируемый синтетический имплантат (система доставки факторов роста), изготовленный из полиортоэстера. Однако отдаленные результаты применения этого материала неизвестны, что пока ограничивает применение полиортоэстера в клинике. Currently promising, according to research (Paralkar V.M., Hammonds R.G., Reddi A.N., 1991; Solheim E., Pinholt E.M., Andersen R., Bang G., Sudmann E., 1992; Solheim E., Pinholt E.M., Bang G., Sudmann E. 1992; Solheim E., Pinholt E.M., Bang G., Sudmann E. 1992; Sudmann B., Anfinsen O.G., Bang G. et al., 1993), is a resorbable synthetic implant (system delivery of growth factors), made from polyorthoester. However, the long-term results of using this material are unknown, which so far limits the use of polyorthoester in the clinic.
Известен инъекционный раствор для регенерации костной ткани (патент РФ № 2061402), содержащий 1-гидроксиэтилидендифосфоновую кислоту, хлорид кальция, нитрат гадолиния гексагидрат и воду при следующем соотношении ингредиентов, масс. %: 1-гидроксиэтилидендифосфоновая кислота 1, 8-2,0; хлорид кальция безводный 1,4-2, 2; нитрат гадолиния гексагидрат 0,3-0, 4; вода до 1000, с pH 7, 5-8,0. Известный раствор сокращает продолжительность процесса регенерации костной ткани в месте ее повреждения или дефекта, однако использование разных анионов в составе входящих в него солей (хлорид и нитрат ионов) не позволяет получить фармацевтически активный комплекс 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты постоянного состава, что делает препарат неэффективным. An injection solution for bone tissue regeneration is known (RF patent No. 2061402), containing 1-hydroxyethylidene diphosphonic acid, calcium chloride, gadolinium nitrate hexahydrate and water in the following ratio of ingredients, wt. %: 1-hydroxyethylidene diphosphonic acid 1.8-2.0; anhydrous calcium chloride 1.4-2.2; gadolinium nitrate hexahydrate 0.3-0.4; water up to 1000, with pH 7.5-8.0. The known solution shortens the duration of the process of bone tissue regeneration at the site of its damage or defect, however, the use of different anions in the composition of its constituent salts (chloride and nitrate ions) does not allow obtaining a pharmaceutically active complex of 1-hydroxyethylidene diphosphonic acid of a constant composition, which makes the drug ineffective.
Известен инъекционный раствор для регенерации костной ткани (патент РФ № 2521344), содержащий 1 -гидроксиэтилидендифосфоновую кислоту в количестве 1,80-2,06 г/л, хлорид кальция безводный в количестве 1,44-2,22 г/л, нитрат гадолиния(Ш) гексагидрат в количестве 0,30-0,40 г/л, хлорид диспрозия(Ш) гексагидрат в количестве 0,038-0,076 г/л, с pH 7, 3-7, 8. Указанный раствор перед его введением в зону перелома доводят до температуры 30-100 °C, выдерживают его при этой температуре в течение 1-48 час и вновь охлаждают до комнатной температуры. Известный раствор сокращает продолжительность процесса регенерации костной ткани в месте ее повреждения или дефекта и время восстановления нормальной физиологической функции травмированной кости, однако использование разных анионов в составе входящих в него солей (хлорид и нитрат ионов) не позволяет получить фармацевтически активный комплекс 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты постоянного состава. Кроме того, для использования известного состава требуется предварительная подготовка, что ограничивает его применение для оперативных действий. An injection solution for bone tissue regeneration is known (RF patent No. 2521344), containing 1-hydroxyethylidene diphosphonic acid in an amount of 1.80-2.06 g/l, anhydrous calcium chloride in an amount of 1.44-2.22 g/l, gadolinium nitrate (III) hexahydrate in an amount of 0.30-0.40 g/l, dysprosium chloride (III) hexahydrate in an amount of 0.038-0.076 g/l, with a pH of 7.3-7.8. The specified solution before its introduction into the fracture zone bring to a temperature of 30-100 °C, maintain it at this temperature for 1-48 hours and cool again to room temperature. The known solution reduces the duration of the process of regeneration of bone tissue at the site of its damage or defect and the time of restoration of the normal physiological function of the injured bone, however, the use of different anions in the composition of its salts (chloride and nitrate ions) does not allow obtaining a pharmaceutically active complex of 1-hydroxyethylidene diphosphonic acid permanent composition. In addition, the use of a known composition requires preliminary preparation, which limits its use for operational actions.
Известна парентеральная композиция, включающая бисфосфоновую кислоту или ее фармацевтически приемлемую соль (бисфосфонат) в качестве активного компонента, фармацевтически приемлемый хелатирующий агент, а именно EDTA и DTPA и их фармацевтически приемлемые соли, и фармацевтически приемлемые наполнители (патент РФ № 2238736). Известная композиция применяется в лечении и предотвращении заболеваний, включающих резорбцию костной ткани, особенно остеопороз, болезнь Педжета, гиперкальциемию при злокачественных опухолях и метаболическое нарушение костной ткани. Композиция особенно полезна для улучшения локальной толерантности активного компонента при парентеральном введении, особенно подкожным путем. Однако, известная композиция не влияет на посттравматическое восстановление костной ткани. A parenteral composition is known that includes bisphosphonic acid or its pharmaceutically acceptable salt (bisphosphonate) as an active component, a pharmaceutically acceptable chelating agent, namely EDTA and DTPA and their pharmaceutically acceptable salts, and pharmaceutically acceptable excipients (RF patent No. 2238736). The known composition is used in the treatment and prevention of diseases including bone resorption, especially osteoporosis, Paget's disease, hypercalcemia in malignant tumors and metabolic disorders of bone tissue. The composition is particularly useful for improving the local tolerance of the active component when administered parenterally, especially by the subcutaneous route. However, the known composition does not affect post-traumatic restoration of bone tissue.
Известно применение N-бисфосфоната или его фармацевтически приемлемой соли или любого его гидрата для приготовления лекарственного средства, предназначенного для лечения состояний, характеризующихся аномально повышенным обновлением костной ткани, где лекарственное средство приспособлено для парентерального введения в виде стандартной дозируемой формы, содержащей от приблизительно 1 до приблизительно 10 мг N-бисфосфоната или его фармацевтически приемлемой соли или любого его гидрата (заявка РФ № 2003100503). Известное средство применяется для профилактического лечения остеопороза, но не влияет на посттравматическое восстановление костной ткани. It is known to use an N-bisphosphonate or a pharmaceutically acceptable salt thereof or any hydrate thereof for the preparation of a medicament intended for the treatment of conditions characterized by abnormally increased bone turnover, wherein the medicament is adapted for parenteral administration in the form of a unit dosage form containing: approximately 1 to approximately 10 mg of N-bisphosphonate or a pharmaceutically acceptable salt thereof or any hydrate thereof (RF application No. 2003100503). The known drug is used for the preventive treatment of osteoporosis, but does not affect the post-traumatic restoration of bone tissue.
Известен состав для парентерального введения для лечения остеонекроза и связанных с ним нарушений, таких как рассекающий остеохондрит, содержащий в качестве активного ингредиента фармацевтически приемлемую соль бифосфоната [патент РФ № 2284821, опубл. 10.10.2006]. Однако, указанный препарат является не эффективным при посттравматическом восстановлении костной ткани. A known composition for parenteral administration for the treatment of osteonecrosis and related disorders, such as osteochondritis dissecans, containing as an active ingredient a pharmaceutically acceptable bisphosphonate salt [RF patent No. 2284821, publ. 10.10.2006]. However, this drug is not effective in post-traumatic bone tissue restoration.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ IMPLEMENTATION OF THE INVENTION
Задача, решаемая предлагаемым изобретением - разработка фармацевтической парентеральной композиции для восстановления костных тканей, сочетающей восстановительное и бактериостатическое действие с высокими фармакокинетическими показателями и постоянным составом. The problem solved by the proposed invention is the development of a pharmaceutical parenteral composition for the restoration of bone tissue, combining restorative and bacteriostatic effects with high pharmacokinetic parameters and a constant composition.
Заявленный технический результат достигается предлагаемой фармацевтической парентеральной композицией для восстановления костных тканей, содержащей 1- гидроксиэтилидендигидрофосфат кальция, серебро и воду, при следующем соотношении компонентов, масс. %: 1-гидроксиэтилидендигидрофосфата кальция 0,04-0,5 серебро 2- 10'5 - 5 - 10'5 вода до 100. The declared technical result is achieved by the proposed pharmaceutical parenteral composition for the restoration of bone tissue, containing 1-hydroxyethylidene dihydrogen phosphate of calcium, silver and water, with the following ratio of components, mass. %: 1-hydroxyethylidene dihydrogen phosphate calcium 0.04-0.5 silver 2- 10' 5 - 5 - 10' 5 water up to 100.
Технический результат от использования изобретения заключается в повышении эффективности препарата за счет его стабильности и, как следствие, увеличении скорости диффузии активных субстанций в зону костных тканей, и расширение арсенала средств для восстановления костных тканей за счет применения бактериостатической составляющей в виде коллоидного серебра, которое в сочетании с 1-гидроксиэтилидендигидрофосфатом кальция проявляет синергический эффект. The technical result from the use of the invention is to increase the effectiveness of the drug due to its stability and, as a consequence, increase the rate of diffusion of active substances into the bone tissue area, and expand the arsenal of means for restoring bone tissue through the use of a bacteriostatic component in the form of colloidal silver, which in combination with calcium 1-hydroxyethylidene dihydrogen phosphate exhibits a synergistic effect.
За счет синергического взаимодействия компонентов предложенный состав оказывает комплексное воздействие в зоне костного дефекта. Входящий в предложенную композицию 1-гидроксиэтилидендигидрофосфат кальция представляет собой стабильный хелатный комплекс постоянного состава и ускоряет процесс регенерации, обогащая зону костного дефекта хелатным кальцием. Присутствующее коллоидное серебро, с одной стороны, воздействует на оболочку клеток, являясь проводником 1-гидроксиэтилидендигидрофосфата кальция, а с другой оказывает бактериостатическое действие, из-за которого не наблюдается резистентности микроорганизмов, что усиливает положительное влияние на степень и динамику репаративных процессов. Due to the synergistic interaction of the components, the proposed composition has a complex effect in the area of the bone defect. The 1-hydroxyethylidene dihydrogen calcium phosphate included in the proposed composition is a stable chelate complex of constant composition and accelerates the regeneration process by enriching the bone defect area with chelated calcium. The colloidal silver present, on the one hand, acts on the cell membrane, being a conductor of calcium 1-hydroxyethylidene dihydrogen phosphate, and on the other, has bacteriostatic effect, due to which there is no resistance of microorganisms, which enhances the positive effect on the degree and dynamics of reparative processes.
Экспериментально было установлено, что указанные диапазоны концентраций активных ингредиентов являются оптимально приемлемыми, фармакологически значимыми и принятыми в лекарственной практике для аналогичных инъекционных растворов данной фармакологической группы. It was experimentally established that the indicated ranges of concentrations of active ingredients are optimally acceptable, pharmacologically significant and accepted in medicinal practice for similar injection solutions of this pharmacological group.
ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ OPTION FOR IMPLEMENTATION OF THE INVENTION
Получение предлагаемой фармацевтической композиции осуществляется следующим способом. The production of the proposed pharmaceutical composition is carried out in the following way.
В стеклянную емкость помещают необходимое количество дистиллированной воды и 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты. Перемешивают до полного растворения кислоты и помещают в раствор электроды из серебра произвольной формы. Через электроды пропускают постоянный ток в течение времени, рассчитанного для достижения необходимой концентрации серебра в соответствии с законом электролиза Фарадея. После этого в раствор добавляют расчетное количество гидроксида или оксида кальция, перемешивают и гомогенизируют на погружном ультразвуковом лабораторном гомогенизаторе при мощности 180 ватт в течение 15 минут при температуре, не превышающей 90 °C. При перегреве делается технологическая пауза. Горячий раствор фасуется по ампулам 10 мл на стандартном фармацевтическом оборудовании. Готовый препарат не требует предварительной подготовки, стерилен и имеет срок хранения не менее года. The required amount of distilled water and 1-hydroxyethylidene diphosphonic acid is placed in a glass container. Stir until the acid is completely dissolved and place silver electrodes of arbitrary shape into the solution. A direct current is passed through the electrodes for a time calculated to achieve the required silver concentration in accordance with Faraday's law of electrolysis. After this, the calculated amount of calcium hydroxide or oxide is added to the solution, mixed and homogenized on a submersible ultrasonic laboratory homogenizer at a power of 180 watts for 15 minutes at a temperature not exceeding 90 °C. If overheating occurs, a technological pause is made. The hot solution is packaged in 10 ml ampoules using standard pharmaceutical equipment. The finished product does not require preliminary preparation, is sterile and has a shelf life of at least a year.
Контроль количественного содержания активных ингредиентов в композиции и определение стерильности полученного раствора проводят по известным методикам. Monitoring the quantitative content of active ingredients in the composition and determining the sterility of the resulting solution is carried out according to known methods.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ INDUSTRIAL APPLICABILITY
Примеры получения предлагаемой фармацевтической композиции. Examples of obtaining the proposed pharmaceutical composition.
Пример 1. Example 1.
4,224 г 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты растворяют в 995 мл дистиллированной воды. В раствор погружают электроды из серебра и пропускают постоянный ток силой 180 мА в течение 10 секунд. После этого в раствор добавляют 1,517 г гидроксида кальция, перемешивают и гомогенизируют на погружном ультразвуковом лабораторном гомогенизаторе при мощности 180 ватт в течение 15 минут при температуре 80 °C. Раствор прозрачный с небольшой опалесценцией. Полученный раствор содержит 1-гидроксиэтилидендигидрофосфата кальция 0, 5 масс. %, серебра 2x10-5 масс. %. 4.224 g of 1-hydroxyethylidene diphosphonic acid are dissolved in 995 ml of distilled water. Silver electrodes are immersed in the solution and a direct current of 180 mA is passed for 10 seconds. After this, 1.517 g of calcium hydroxide is added to the solution, mixed and homogenized using a submersible ultrasonic laboratory homogenizer at a power of 180 watts for 15 minutes at a temperature of 80 °C. The solution is transparent with slight opalescence. The resulting solution contains 1-hydroxyethylidene dihydrogen calcium phosphate 0.5 wt. %, silver 2x10-5 wt. %.
Пример 2. Example 2.
0,845 г 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты растворяют в 999 мл дистиллированной воды. В раствор погружают электроды из серебра и пропускают постоянный ток силой 180 мА в течение 25 секунд. После этого в раствор добавляют 0,23 г оксида кальция, перемешивают и гомогенизируют на погружном ультразвуковом лабораторном гомогенизаторе при мощности 180 ватт в течение 15 минут при температуре 80 °C. Раствор прозрачный с небольшой опалесценцией. 0.845 g of 1-hydroxyethylidene diphosphonic acid is dissolved in 999 ml of distilled water. Silver electrodes are immersed in the solution and a direct current of 180 mA is passed for 25 seconds. After this, 0.23 g of calcium oxide is added to the solution, mixed and homogenized using a submersible ultrasonic laboratory homogenizer at a power of 180 watts for 15 minutes at a temperature of 80 °C. The solution is transparent with slight opalescence.
Полученный раствор содержит 1-гидроксиэтилидендигидрофосфата кальция 0,1 масс. %, серебра 5x10-5 масс. %. The resulting solution contains 1-hydroxyethylidene dihydrogen calcium phosphate 0.1 wt. %, silver 5x10-5 wt. %.
Пример 3. Example 3.
0,535 г 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты растворяют в 998 мл дистиллированной воды. В раствор погружают электроды из серебра и пропускают постоянный ток силой 180 мА в течение 15 секунд. После этого в раствор добавляют 0,689 г оксида кальция, перемешивают и гомогенизируют на погружном ультразвуковом лабораторном гомогенизаторе при мощности 180 ватт в течение 15 минут при температуре 80 °C. Раствор прозрачный с небольшой опалесценцией. 0.535 g of 1-hydroxyethylidene diphosphonic acid is dissolved in 998 ml of distilled water. Silver electrodes are immersed in the solution and a direct current of 180 mA is passed for 15 seconds. After this, 0.689 g of calcium oxide is added to the solution, mixed and homogenized using a submersible ultrasonic laboratory homogenizer at a power of 180 watts for 15 minutes at a temperature of 80 °C. The solution is transparent with slight opalescence.
Полученный раствор содержит 1-гидроксиэтилидендигидрофосфата кальция 0,3 масс. %, серебра 3x10-5 масс. %. The resulting solution contains 1-hydroxyethylidene dihydrogen calcium phosphate 0.3 wt. %, silver 3x10-5 wt. %.
Пример 4. Example 4.
0,34 г 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты растворяют в 1000 мл дистиллированной воды. В раствор погружают электроды из серебра и пропускают постоянный ток силой 100 мА в течение 27 секунд. После этого в раствор добавляют 0,121 г гидроксида кальция, перемешивают и гомогенизируют на погружном ультразвуковом лабораторном гомогенизаторе при мощности 180 ватт в течение 15 минут при температуре 80 °C. Раствор прозрачный с небольшой опалесценцией. 0.34 g of 1-hydroxyethylidene diphosphonic acid is dissolved in 1000 ml of distilled water. Silver electrodes are immersed in the solution and a direct current of 100 mA is passed for 27 seconds. After this, 0.121 g of calcium hydroxide is added to the solution, mixed and homogenized using a submersible ultrasonic laboratory homogenizer at a power of 180 watts for 15 minutes at a temperature of 80 °C. The solution is transparent with slight opalescence.
Полученный раствор содержит 1-гидроксиэтилидендигидрофосфата кальция 0,04 масс. %, серебра 3x10-5 масс. %. The resulting solution contains 1-hydroxyethylidene dihydrogen calcium phosphate 0.04 wt. %, silver 3x10-5 wt. %.
Пример 5. Example 5.
0,59 г 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты растворяют в 999 мл дистиллированной воды. В раствор погружают электроды из серебра и пропускают постоянный ток силой 100 мА в течение 36 секунд. После этого в раствор добавляют 0,161 г оксида кальция, перемешивают и гомогенизируют на погружном ультразвуковом лабораторном гомогенизаторе при мощности 180 ватт в течение 15 минут при температуре 80 °C. Раствор прозрачный с небольшой опалесценцией. 0.59 g of 1-hydroxyethylidene diphosphonic acid is dissolved in 999 ml of distilled water. Silver electrodes are immersed in the solution and a direct current of 100 mA is passed for 36 seconds. After this, 0.161 g of calcium oxide is added to the solution, mixed and homogenized on a submersible ultrasonic laboratory homogenizer at a power of 180 watts for 15 minutes at a temperature of 80 °C. The solution is transparent with slight opalescence.
Полученный раствор содержит 1-гидроксиэтилидендигидрофосфата кальция 0,07 масс. %, серебра 4x10-5 масс. %. The resulting solution contains 1-hydroxyethylidene dihydrogen calcium phosphate 0.07 wt. %, silver 4x10-5 wt. %.
Пример 6. Example 6.
3,38 г 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты растворяют в 996 мл дистиллированной воды. В раствор погружают электроды из серебра и пропускают постоянный ток силой 250 мА в течение 18 секунд. После этого в раствор добавляют 0,95 г оксида кальция, перемешивают и гомогенизируют на погружном ультразвуковом лабораторном гомогенизаторе при мощности 180 ватт в течение 15 минут при температуре 80 °C. Раствор прозрачный с небольшой опалесценцией. 3.38 g of 1-hydroxyethylidene diphosphonic acid is dissolved in 996 ml of distilled water. Silver electrodes are immersed in the solution and a direct current of 250 mA is passed for 18 seconds. After this, 0.95 g of calcium oxide is added to the solution, mixed and homogenized using a submersible ultrasonic laboratory homogenizer at a power of 180 watts for 15 minutes at a temperature of 80 °C. The solution is transparent with slight opalescence.
Полученный раствор содержит 1-гидроксиэтилидендигидрофосфата кальция 0,4 масс. %, серебра 5x10-5 масс. %. The resulting solution contains 1-hydroxyethylidene dihydrogen calcium phosphate 0.4 wt. %, silver 5x10-5 wt. %.
Фармацевтическая парентеральная композиция для восстановления костных тканей, полученная в соответствии с приведёнными примерами, во всех случаях подтвердила достижение заявленного технического результата. The pharmaceutical parenteral composition for bone tissue restoration, obtained in accordance with the examples given, in all cases confirmed the achievement of the stated technical result.
С целью определения общетоксического действия и доказательства эффективности предлагаемой композиции были проведены ее доклинические испытания на базе центральной научно-исследовательской лаборатории Приволжского исследовательского медицинского университета. In order to determine the general toxic effect and prove the effectiveness of the proposed composition, its preclinical tests were carried out at the central research laboratory of the Volga Research Medical University.
Эксперимент проведен на самцах кроликов линии «Советская Шиншила» весом 3,5-5 кг, которых разделили три группы: контрольную - отсутствие введения препарата в травме, опытную - введение предлагаемого состава в травме, сравнения - введение препарата сравнения «Биопласт-дент» в травме. Животным контрольной и опытных групп трепаном диаметром 3,0 мм производили дефект верхней челюсти и подвздошной кости на глубину 1-3 мм. У кроликов контрольной группы костный дефект оставляли свободным; кроликам первой экспериментальной группы дефекты костной ткани заполняли опытным препаратом. У кроликов второй экспериментальной группы дефекты костной ткани верхней челюсти и подвздошной кости заполняли препаратом сравнения. The experiment was carried out on male rabbits of the "Soviet Chinchila" line weighing 3.5-5 kg, which were divided into three groups: control - no administration of the drug in the injury, experimental - administration of the proposed composition in the injury, comparison - administration of the reference drug "Bioplast-dent" in injury. In animals of the control and experimental groups, a trephine with a diameter of 3.0 mm was used to produce a defect in the upper jaw and ilium to a depth of 1-3 mm. In rabbits of the control group, the bone defect was left free; In rabbits of the first experimental group, bone tissue defects were filled with an experimental drug. In rabbits of the second experimental group, defects in the bone tissue of the upper jaw and ilium were filled with a comparison drug.
Операционное вмешательство осуществляли под 3-хкомпонентным наркозом включавшим в себя внутримышечное введение таких препаратов как Золетил 5 мг/кг мг в/м («Virbac» Франция), Ксиланит 0,1 мг в/м (ЗАО «НИТА-ФАРМ, Россия, г. Саратов) и ингаляционное - препаратом Изофлюран («Лаборатория Каризоо», Испания). Подача дыхательной смеси при ингаляционном наркозе осуществлялась с помощью кислородного концентратора АрМед 7F-1L и системы анестезии для мелких лабораторных животных, ингаляция изофлураном, Biosthesia («Vilber Lourmat», Франция). Мониторинг физиологическое состояния животных осуществлялся на всём протяжении операции и в течение послеоперационного периода. На фиг. 1 представлен скелет кролика с указанием зон, которые выделенны прямоугольниками, оперативного вмешательства и забора морфологического материала. The surgical intervention was carried out under 3-component anesthesia, which included intramuscular administration of drugs such as Zoletil 5 mg/kg mg intramuscularly (Virbac France), Xylanit 0.1 mg intramuscularly (ZAO NITA-PHARM, Russia, . Saratov) and inhalation - with the drug Isoflurane (Carizoo Laboratory, Spain). Innings The respiratory mixture during inhalation anesthesia was carried out using an ArMed 7F-1L oxygen concentrator and an anesthesia system for small laboratory animals, isoflurane inhalation, Biosthesia (“Vilber Lourmat”, France). Monitoring of the physiological state of the animals was carried out throughout the operation and during the postoperative period. In fig. Figure 1 shows the skeleton of a rabbit, indicating the zones, which are highlighted by rectangles, surgical intervention and collection of morphological material.
Все животные удовлетворительно перенесли оперативное вмешательство. Кроликов из каждой группы выводили из эксперимента на 3, 7, 14, 28 и 90-е сутки. Все манипуляции на животных осуществляли под сочетанным трехкомпонентным наркозом с соблюдением правил асептики и антисептики, а также в соответствии с международными принципами Хельсинской декларации о гуманном отношении к животным. Для проведения гематологического и биохимического анализа крови лабораторных животных забор крови осуществляли внутривенно из медиальной ушной вены кроликов. All animals underwent surgery satisfactorily. Rabbits from each group were removed from the experiment on days 3, 7, 14, 28 and 90. All manipulations on animals were carried out under combined three-component anesthesia in compliance with the rules of asepsis and antisepsis, as well as in accordance with the international principles of the Declaration of Helsinki on the humane treatment of animals. To carry out hematological and biochemical analysis of the blood of laboratory animals, blood was taken intravenously from the medial ear vein of rabbits.
Для проведения морфологического анализа у животных всех групп после их выведения из эксперимента эксплантировали фрагмент костной ткани верхней челюсти и подвздошной кости, включающий интактные участки и область регенерата. To carry out morphological analysis, a fragment of bone tissue of the upper jaw and ilium, including intact areas and the regenerated area, was explanted in animals of all groups after they were removed from the experiment.
Морфологическую оценку и фотофиксацию экспериментального материала выполняли с помощью светового микроскопа DMLS фирмы Leica и малоформатной цветной камеры (CCD) в интервале рабочих увеличений от 40 до 400. Всего было проанализировано 172 гистологических препарата подвздошной кости и 134 верхнечелюстной (табл.1, 2). Morphological assessment and photographic recording of the experimental material was performed using a Leica DMLS light microscope and a small-format color camera (CCD) in the working magnification range from 40 to 400. A total of 172 histological preparations of the ilium and 134 of the maxillary bone were analyzed (Tables 1, 2).
Таблица 1. Распределение животных по экспериментальным группам и срокам взятия экспериментального материала (подвздошная кость)
Figure imgf000009_0001
Figure imgf000010_0001
Table 1. Distribution of animals by experimental groups and timing of experimental material collection (ilium)
Figure imgf000009_0001
Figure imgf000010_0001
Таблица 2. Распределение животных по экспериментальным группам и срокам взятия экспериментального материала (верхнечелюстнаая кость)
Figure imgf000010_0002
Результаты и обсуждение
Table 2. Distribution of animals by experimental groups and timing of experimental material collection (maxillary bone)
Figure imgf000010_0002
Results and discussion
У кроликов всех групп через 3 сут. послеоперационного периода на светооптическом уровне отчетливо определялась область сформированного дефекта. В образцах костной ткани животных контрольной группы дефект заполнен тканевым детритом. По всему периметру раны фибрин отграничивал торцы спилов верхней челюсти и подвздошной кости от некротических масс и форменных элементов крови. В образцах костной ткани животных первой экспериментальной группы на 3-и сутки послеоперационного периода весь объем костного дефекта заполнен опытным препаратом. На препаратах видно, что материал плотно прилегает к обломкам кости. В данный период наблюдения поверхность костной раны верхней челюсти покрыта рыхлой волокнистой соединительной тканью, в которой заметно формирование кровеносных сосудов. Среди компонентов межклеточного вещества соединительной ткани идентифицируются многочисленные малодифференцированные клетки. In rabbits of all groups after 3 days. postoperative period, the area of the formed defect was clearly determined at the light-optical level. In bone tissue samples from animals in the control group, the defect was filled with tissue detritus. Along the entire perimeter of the wound, fibrin separated the ends of the cuts of the upper jaw and ilium from necrotic masses and blood cells. In bone tissue samples from animals of the first experimental group, on the 3rd day of the postoperative period, the entire volume of the bone defect was filled with the experimental preparation. The preparations show that the material adheres tightly to the bone fragments. During this observation period, the surface of the bone wound of the upper jaw is covered with loose fibrous connective tissue, in which the formation of blood vessels is noticeable. Among the components of the intercellular substance of connective tissue, numerous poorly differentiated cells are identified.
В образцах костной ткани животных второй экспериментальной группы, через 3 сут. после повреждения и заполнения раны препаратом сравнения, края кости по периметру отграничены от препарата лейкоцитарным валом. Между клетками крови заметны отложения фибрина и мелкие частицы препарата сравнения. Поверхность дефекта покрыта слоем фибрина, среди которого заметны клетки крови и некротические массы. Морфологические характеристики острой фазы воспаления в костной ране у кроликов всех групп через 3 сут. послеоперационного периода имеют ярко выраженные различия. Интенсивность воспалительной реакции в ткани при введении препарата сравнения ниже, чем у животных контрольной группы. Однако наименьший уровень воспалительной реакции отмечен при использовании опытного препарата. Очевидно, данный факт обусловлен различными механизмами действия входящих в состав препаратов веществ. In bone tissue samples from animals of the second experimental group, after 3 days. after damage and filling the wound with the reference drug, the edges of the bone along the perimeter are delimited from the drug by a leukocyte shaft. Fibrin deposits and small particles of the reference drug are visible between the blood cells. The surface of the defect is covered with a layer of fibrin, among which blood cells and necrotic masses are visible. Morphological characteristics of the acute phase of inflammation in a bone wound in rabbits of all groups after 3 days. postoperative period have pronounced differences. The intensity of the inflammatory reaction in the tissue upon administration of the comparison drug is lower than in animals of the control group. However, the lowest level of inflammatory reaction was observed when using the experimental drug. Obviously, this fact is due to different mechanisms of action of the substances included in the preparations.
На 7е сутки различия в процессе репаративной регенерации в костях верхней челюсти и подвздошной кости становятся более выраженными. Во втором случае процесс заживления происходит интенсивнее. On the 7th day, differences in the process of reparative regeneration in the bones of the upper jaw and ilium become more pronounced. In the second case, the healing process is more intense.
Морфология регенерата на 14 сут. наблюдения имеет выраженные различия у животных экспериментальных групп. В образцах, полученных от кроликов первой экспериментальной группы, деградация опытного препарата сопряжена с его замещением интенсивно васкуляризированной грубоволокнистой костной тканью. У кроликов второй экспериментальной группы в тканях регенерата сохраняются признаки воспаления, а остеобласты имеют признаки низкой функциональной активности. Через 28 суток в образцах костной ткани кроликов контрольной группы дефект полностью заполнен регенератом и с поверхности покрыт утолщенным периостом. В области ложа костного дефекта регенерат представлен молодой костной тканью. На поверхности формирующихся костных трабекул идентифицируются функционально активные остеобласты. В области торцов спилов регенерат выполнен волокнистой тканью с признаками интенсивной васкуляризации. На гистологических препаратах костной ткани животных первой экспериментальной группы к 28-м сут. наблюдения дефект представлен формирующейся пластинчатой костной тканью. На поверхности между периостом и регенератом локализованы небольшие участки, заполненные опытным препаратом, который имеет признаки резорбции и замещения костной тканью. Следует отметить, что по всему периметру дефекта регенерат интегрирован с костной тканью верхней челюсти и подвздошной кости. В аналогичных образцах костной ткани кроликов второй экспериментальной группы дефект по всему периметру краев спилов верхней челюсти и ложа выполнен формирующейся грубоволокнистой костной тканью. Morphology of the regenerate on the 14th day. observations has pronounced differences in animals of experimental groups. In samples obtained from rabbits of the first experimental group, the degradation of the experimental drug is associated with its replacement by intensively vascularized coarse-fiber bone tissue. In rabbits of the second experimental group, signs of inflammation remain in the regenerate tissues, and osteoblasts have signs of low functional activity. After 28 days, in the bone tissue samples of rabbits from the control group, the defect was completely filled with regenerate and the surface was covered with a thickened periosteum. In the area of the bone defect bed, the regenerate is represented by young bone tissue. Functionally active osteoblasts are identified on the surface of the developing bone trabeculae. In the area of the ends of the cuts, the regenerate is made of fibrous tissue with signs of intense vascularization. On histological preparations of bone tissue of animals of the first experimental group by the 28th day. observations, the defect is represented by developing lamellar bone tissue. On the surface between the periosteum and the regenerate there are small areas filled with an experimental preparation, which has signs of resorption and replacement with bone tissue. It should be noted that along the entire perimeter of the defect, the regenerate is integrated with the bone tissue of the upper jaw and ilium. In similar samples of bone tissue from rabbits of the second experimental group, the defect along the entire perimeter of the edges of the cuts of the upper jaw and the bed was made of developing coarse-fiber bone tissue.
Необходимо особо отметить, что на срезах подвздошной кости начиная с 3 по 28 сутки наблюдения у оперированных животных выявлены компоненты гиалиновой хрящевой ткани, хондробласты и хондроциты разной степени дифференцировки плотно прилегающие к костному дефекту (фиг. 2). Присутствие хондроцитов в ранние сроки наблюдения и сохранение их через 28 суток после операции в зоне костного дефекта служит плацдармом для развития энхондрального остеогенеза. It should be especially noted that sections of the ilium, starting from days 3 to 28 of observation in the operated animals, revealed components of hyaline cartilaginous tissue, chondroblasts and chondrocytes of varying degrees of differentiation, tightly adjacent to the bone defect (Fig. 2). The presence of chondrocytes in the early stages of observation and their persistence 28 days after surgery in the area of the bone defect serves as a springboard for the development of enchondral osteogenesis.
У животных контрольной группы через 3 месяца после повреждения кости дефект полностью заполнен регенератом, представленным грубоволокнистой костной тканью (фиг. 3). На фрагменте А черными стрелками обозначена граница между регенератом и костным дефектом; фрагмент Б представляет собой увеличенную часть фрагмента А (окраска по Ван-Гизону, ув. Ах 100; Б х200). В гистологических препаратах экспериментальных групп зона дефекта не определяется. In animals of the control group, 3 months after bone damage, the defect was completely filled with regenerate, represented by coarse-fiber bone tissue (Fig. 3). In fragment A, black arrows indicate the boundary between the regenerate and the bone defect; fragment B is an enlarged part of fragment A (staining according to Van Gieson, magnification Ax 100; B x200). In the histological preparations of the experimental groups, the defect zone is not identified.
Проведенное морфологическое исследование показало, что регенерация костной ткани с использованием опытного препарата опережает таковую при применении препарата сравнения. Полученные данные свидетельствуют о целесообразности использования предлагаемого препарата для оптимизации остеогенеза при повреждении костной ткани. Вероятно, предлагаемый препарат опосредованно оказывает влияние на развитие воспаления в ране и стимулирует пролиферацию остеогенных клеток. Полученные результаты позволяют заключить, что предлагаемый препарат является перспективным материалом для дальнейших морфофункциональных исследований в качестве стимулятора репаративной регенерации костной ткани. The morphological study showed that bone tissue regeneration using the experimental drug is superior to that when using the comparison drug. The data obtained indicate the feasibility of using the proposed drug to optimize osteogenesis in case of bone tissue damage. Probably, the proposed drug indirectly affects the development of inflammation in the wound and stimulates proliferation osteogenic cells. The results obtained allow us to conclude that the proposed drug is a promising material for further morphofunctional studies as a stimulator of reparative bone tissue regeneration.
Анализ гематологических показателей опытной группе через 3 месяца (количество эритроцитов, содержание лейкоцитов соотношение палочкоядерных нейтрофилов, базофилов, моноцитов в лейкоцитарной формуле) не выявил статистически значимых отличий относительно контроля. Было отмечено статистически значимое снижение содержания тромбоцитов, сегментоядерных нейтрофилов и эозинофилов в лейкоцитарной формуле, увеличение гемоглобина и лимфоцитов относительно контроля. В группе сравнения, как и в опытной группе, отмечалось статистически значимое увеличение уровня гемоглобина по сравнению с контролем. Регистрируемые статистически значимые изменения находились в пределах физиологической нормы данного вида животных. Analysis of hematological parameters in the experimental group after 3 months (number of red blood cells, leukocyte content, ratio of band neutrophils, basophils, monocytes in the leukocyte formula) did not reveal statistically significant differences relative to the control. There was a statistically significant decrease in the content of platelets, segmented neutrophils and eosinophils in the leukocyte formula, an increase in hemoglobin and lymphocytes relative to the control. In the comparison group, as in the experimental group, there was a statistically significant increase in hemoglobin levels compared to the control. The statistically significant changes recorded were within the physiological norm of this animal species.
Как показали проведенные исследования, предлагаемая фармацевтическая парентеральная композиция является эффективной для восстановления костных тканей, не вызывает асептического воспаления в зоне костного дефекта, увеличивает степень и динамику репаративных процессов. As studies have shown, the proposed pharmaceutical parenteral composition is effective for the restoration of bone tissue, does not cause aseptic inflammation in the area of the bone defect, and increases the degree and dynamics of reparative processes.

Claims

Формула изобретения Claim
Фармацевтическая парентеральная композиция для восстановления костных тканей, получаемая путем растворения 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты в дистиллированной воде, помещения в полученный раствор электродов из серебра и пропускания через них постоянного тока силой 180 мА в течение 10, 15 или 25 секунд, 100 мА в течение 27 или 36 секунд или 250 мА в течение 180 секунд, последующего добавления гидроксида или оксида кальция, перемешивания и гомогенизирования при мощности 180 ватт в течение 15 минут при температуре, не превышающей 90°С. Pharmaceutical parenteral composition for the restoration of bone tissue, obtained by dissolving 1-hydroxyethylidene diphosphonic acid in distilled water, placing silver electrodes in the resulting solution and passing a direct current of 180 mA through them for 10, 15 or 25 seconds, 100 mA for 27 or 36 seconds or 250 mA for 180 seconds, then add calcium hydroxide or calcium oxide, mix and homogenize at 180 watts for 15 minutes at a temperature not exceeding 90°C.
PCT/RU2023/050044 2022-03-18 2023-03-03 Parenteral pharmaceutical composition for regenerating bone tissues WO2023177325A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2022107073A RU2786212C1 (en) 2022-03-18 Pharmaceutical parenteral composition for bone tissue repair
RU2022107073 2022-03-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2023177325A2 true WO2023177325A2 (en) 2023-09-21
WO2023177325A3 WO2023177325A3 (en) 2023-11-09

Family

ID=88023691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2023/050044 WO2023177325A2 (en) 2022-03-18 2023-03-03 Parenteral pharmaceutical composition for regenerating bone tissues

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023177325A2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2061402C1 (en) * 1991-11-26 1996-06-10 Девятов Федор Владимирович Method for restoring bone tissue under experimental conditions
WO2010042754A2 (en) * 2008-10-08 2010-04-15 Medical College Of Georgia Research Institute, Inc. Methods and systems for mineralization of demineralized tissue
RU2521344C2 (en) * 2012-05-10 2014-06-27 Федор Владимирович Девятов Method for osteoanagenesis in experiment

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023177325A3 (en) 2023-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Park et al. Does the addition of bone morphogenetic protein 2 to platelet-rich fibrin improve healing after treatment for medication-related osteonecrosis of the jaw?
Pelegrine et al. Repair of critical‐size bone defects using bone marrow stromal cells: a histomorphometric study in rabbit calvaria. Part I: Use of fresh bone marrow or bone marrow mononuclear fraction
CN110612129B (en) Autologous bone graft substitute
EP0664133A1 (en) Preparation "ostim apatite" for stimulating growth in bone tissue
Eppley et al. Free bone graft reconstruction of irradiated facial tissue: experimental effects of basic fibroblast growth factor stimulation
Sirin et al. The influence of hyperbaric oxygen treatment on the healing of experimental defects filled with different bone graft substitutes
Bozo et al. Bringing a gene-activated bone substitute into clinical practice: From bench to bedside
Abreu et al. Effect of PDGF-BB, IGF-I growth factors and their combination carried by liposomes in tooth socket healing
RU2360663C1 (en) Gel for bone tissue repair
Chakar et al. Vertical bone regeneration with deproteinised bovine bone mineral or biphasic calcium phosphate in the rabbit calvarium: effect of autologous platelet lysate
Choi et al. Improvement of osteogenic potential of biphasic calcium phosphate bone substitute coated with two concentrations of expressed recombinant human bone morphogenetic protein 2
Günes et al. Systemic and local zoledronic acid treatment with hydroxyapatite bone graft: A histological and histomorphometric experimental study
Li et al. Antigen-extracted xenogeneic cancellous bone graft with recombinant human bone morphogenetic protein-2 enhances bone regeneration in repair of mandibular defect in rabbits
Wadhwa et al. Microcomputed Tomography and Histological Study of Bone Regeneration Using Tooth Biomaterial with BMP‐2 in Rabbit Calvarial Defects
Iwai et al. Bone regeneration by freeze‐dried composite of octacalcium phosphate collagen and teriparatide
RU2786212C1 (en) Pharmaceutical parenteral composition for bone tissue repair
JP2015502938A (en) Insulin-mock agents as therapeutic aids for bone regeneration
WO2023177325A2 (en) Parenteral pharmaceutical composition for regenerating bone tissues
US7598219B2 (en) Implants comprising an osteoinductive factor and a contrast agent compatible therewith
EA045902B1 (en) PHARMACEUTICAL PARENTERAL COMPOSITION FOR BONE TISSUE RESTORATION
Vadalà et al. Autologous bone marrow concentrate combined with platelet-rich plasma enhance bone allograft potential to induce spinal fusion
Ma et al. Effect of platelet-rich plasma on a rabbit model of nicotine-compromised bone healing
Özer et al. Locally administrated single-dose teriparatide affects critical-size rabbit calvarial defects: A histological, histomorphometric and micro-CT study
Yu et al. Early tissue and healing responses after maxillary sinus augmentation using horizontal platelet rich fibrin bone blocks
Komlev et al. Bioactivity and effect of bone formation for octacalcium phosphate ceramics

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23771165

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2