Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,931

EVALUATION OF PHLOGOTROPIC EFFECTS OF N-HEXADECYLTRIPHE NYLPHOSPHONIUM BROMIDE APPLIED LOCALLY AS AN OINTMENT

Cong H.H. 1 Ziganshina L.E. 1 Galkina I.V. 1 Orlova O.V. 2 Egorova S.N. 2
1 Kazan Federal University
2 Kazan State University of Medicine
Четвертичная соль фосфония – н-гексадецилтрифенилфосфония бромид – обладает антибактериальным и противогрибковым свойствами в отношении Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Proteus mirabilis и Candida Albicans. Установлено, что мази н-гексадецилтрифенилфосфония бромида на основе вазелина эффективны в лечении мастита (воспаления молочной железы) у коров при применении в течение 5 дней. С целью изучения флоготропных свойств (про- или противовоспалительных) мазей н-гексадецилтрифенилфосфония бромида в разных концентрациях провели эксперимент на крысах по моделированию воспалительного отека лап каррагенином. Животным наружно накладывали мази на область стоп в течение 13 дней. Для максимально точной оценки интенсивности моделированной каррагенином воспалительной реакции и потенциального флоготропного действия разрабатываемых мазей рассчитывали площадь под кривой «Прирост объема лап – время». Результаты нашего исследования показали отсутствие флоготропных свойств этих мазей в концентрациях 0,05 и 0,25% — про- или противовоспалительных.
The quaternary salt of phosphonium – N-hexadecyltriphenylphosphonium bromide has antibacterial and antifungal properties against Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Proteus mirabilis and Candida Albicans. It was found that N-hexadecyltriphenylphosphonium bromide was effective in treatment of cows’ mastitis when applied locally in ointment. To study anti-inflammatory effects of these ointments at varying concentrations we carried out an experiment on the model of carrageenan-induced rat paw edema. N-hexadecyltriphenylphosphonium bromide in ointments was applied topically for 13 days on inflamed rat paws. To get the most accurate estimate of the intensity of the carrageenan-induced inflammation we calculated area under the curve «Increase in paw volume – time». Ointments of N-hexadecyltriphenylphosphonium bromide (0,05% and 0,25%) were shown to be neutral – devoid of phlogotropic properties, either pro- or anti –inflammatory.
ointment
carrageenan-induced rat paw edema
inflammation
anti-inflammatory activity
antifungal property
antibacterial property
Четвертичная соль фосфония — н-гексадецилтрифенилфосфоний бромид  [(С6Н5)3Р+С16Н33]Br  — относится к III классу токсичности («умеренно опасные» вещества) и обладает высокой бактерицидной и антимикотической активностью в отношении Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Proteus mirabilis и Candida Albicans [1], что обусловливает перспективность применения данного биологически активного соединения как антисептического средства для местного применения.  Установлена  эффективность  0,05%-ной  мази  н-гексадецилтрифенилфосфоний бромида на основе вазелина для лечения мастита (воспаления молочной железы) у коров, обеспечивающая выздоровление в течение 5 дней применения, что сопоставимо с интрацистернальным (внутривымянным) введением антисептических средств [7].

Цель исследования

Целью работы явилось изучение потенциальной флоготропной (про- или противовоспалительной) активности  н-гексадецилтрифенилфосфония бромида при наружном применении в форме мази.

Материалы и методы

Технология получения мазей н-гексадецилтрифенилфосфоний бромида.  Мази н-гексадецилтрифенилфосфоний бромида изготавливали на основе вазелина в   концентрациях  0,05% и 0,25% — перемешиванием биологически активного соединения (без предварительного измельчения) с основой при температуре  40 °С. Н-гексадецилтрифенилфосфоний бромид растворяется в основе, образуя однородную мазь-раствор.

Исследование противовоспалительной активности. Эксперименты были проведены на 24 лабораторных беспородных крысах (самцах)  массой 320±33 г. Подопытных животных содержали в условиях вивария (с естественным режимом освещения; при температуре 22–24oC; относительной влажности воздуха 40–50%) с использованием стандартной диеты (ГОСТ Р 50258-92) [3]. Исследования проводили в соответствии с правилами качественной лабораторной практики (GLP) при проведении доклинических исследований в РФ, а также правилами и Международными рекомендациями Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых при экспериментальных исследованиях (1986) [4].

Каррагениновый отек лап крыс вызывали субплантарным введением (под подошвенный апоневроз) в заднюю правую лапу крыс 0,1 мл 1%-ного водного геля каррагенина [6], который готовили перед введением. Выраженность отека оценивали путем измерения объема лапы животных с помощью плетизмометра 37140 (Ugo Basile, Италия). Измерения производили до индукции отека (исходный объем), через 1, 2, 3, 4 и 24 ч после подподошвенного введения каррагенина, а далее 1 раз в день в течение 13 дней. Лапу животных погружали в камеру плетизмометра до тибиотарзального сустава. 

О противовоспалительной активности исследуемых соединений судили по уменьшению прироста объема лапы, выраженного в процентах к исходному объему по сравнению с группой контроля.

Объем лапы животного до введения каррагенина считали исходным и принимали за 100%.

% прироста объема лапы = [(объем после введения каррагенина в соответствующий момент времени – исходный объем) / исходный объем] *100.

Подопытные животные были разделены на 4 группы по 6 крыс, которым наносили мази на лапу 1 раз в сутки в течение 13 дней:

группа 1:   контроль – вазелин;  

группа 2: препарат сравнения — Тридерм® (Шеринг-Плау лабо Н.В., мазь) для наружного применения, содержащая в 1 г: бетаметазон 0,5 мг (в виде бетаметазона дипропионата 0,64 мг), клотримазол 10 мг, гентамицин 1 мг (1000 МЕ) [5];

группа 3:  0,05%-ная мазь н-гексадецилтрифенилфосфоний бромида;  

группа 4: 0,25%-ная мазь н-гексадецилтрифенилфосфоний бромида.

Статистическую обработку результатов проводили с помощью программы Microsoft Office Excel 2010 с вычислением средней арифметической М, ее стандартного отклонения δ и стандартной ошибки m. Для оценки достоверности различий выборок, имеющих нормальное распределение, применяли параметрический t-критерий Стьюдента. За достоверное принимали различие при уровне вероятности 95 % и более (p ≤ 0,05).

Для максимально точной оценки интенсивности моделированной каррагенином воспалительной реакции и потенциального флоготропного действия разрабатываемых мазей рассчитывали площадь под кривой «Прирост объема лап – время» следующим образом. Вычисляли площадь под кривой с помощью стандартного метода численного интегрирования – метода трапеций, где площадь криволинейной трапеции заменяется площадью многоугольника, составленного из N трапеций, при этом кривая заменяется вписанной в нее ломаной. На каждом из частичных отрезков функция аппроксимируется прямой, проходящей через конечные значения, при этом площадь трапеции на каждом отрезке определяется по формуле : Площадь прямоугольной трапеции

Высота трапеций составляет небольшую величину, соответствующую отрезку
Высота трапеции     При этом площадь под графиком функции можно вычислить как сумму площадей составляющих прямоугольных трапеций.


Вычисление интеграла методом трапеций

Результаты и обсуждение

Каррагениновый отек лап крыс

Воспалительная реакция, вызванная субплантарным введением 1%-ного геля каррагенина, развивалась в виде отека с увеличением объема лап крыс на 16–24 % от исходного объема. Максимальное развитие отека наблюдалось у животных контрольной группы через 3 ч после введения каррагенина, что соответствует литературным данным о развитии каррагенинового отека лап крыс [8, 9]. Тридерм проявил противовоспалительную активность на сроке 3 и 4 ч после введения каррагенина с подавлением отека на 62 % (р = 0,02). На сроке 4 ч после индукции отека наружное введение мази тридерма способствовало  подавлению отека лап крыс на 57 % (р = 0,02). На 3-е, 4-е, 5-е, 6-е и 7-е сутки (через 48, 72, 96, 120 и 144 ч после введения каррагенина) противовоспалительное действие тридерма проявилось в виде подавления отека лап крыс на 79, 80, 79, 85 и 95% (р= 0,002; 0,01; 0,01; 0,02 и 0,05) соответственно. На 7-й день эксперимента отек лап крыс под действием тридерма полностью исчезал.

Мази н-гексадецилтрифенилфосфоний бромида в концентрации 0,05% и 0,25% не проявили противовоспалительную активность в условиях эксперимента (таблица 1).

Таблица 1

Процент прироста объемов лап крыс на различных сроках после моделирования острого каррагенинового отека на фоне лечения мазью Тридерм,  0,05%-ной и 0,25%-ной мазями н-гексадецилтрифенилфосфоний бромида   М±m (δ), Т-тест

Сроки

 
Группы

Группа-1 Контроль

Группа-2 Тридерм

Группа-3 Мазь 0,05%

Группа-4 Мазь 0,25%

М±m (δ)

Ттест

М±m (δ)

Ттест

М±m (δ)

Ттест

1 ч

16,3±3,5

(8,6)

9,2±2,3

(5,8)

0,07

 

12,5±3,7

(9,7)

0,24

9,0±3,0

(6,7)

0,07

2 ч

21,3±5,2

(12,7)

14,0±3,2

(7,8)

0,14

16,0±5,0

(13,4)

0,25

 

16,9±3,2

(7,1)

0,24

3 ч

24,2±5,1

(12,4)

9,0±2,5

(6,1)

0,02

23,1±6,0

(15,9)

0,45

27,8±1,9

(4,3)

0,26

4 ч

22,6±4,9

(12,1)

9,7±3,2

(7,8)

0,03

25,5±6,0

(15,8)

0,37

33,1±5,5

(12,4)

0,10

24 ч

19,6±6,3

(15,3)

9,2±1,6

(3,9)

0,08

23,8±4,1

(11,0)

0,30

30,1±1,5

(3,4)

0,08

48 ч

21,2±4,2

(10,2)

4,5±1,9

(4,6)

0,004

26,7±2,6

(6,8)

0,15

24,7±4,6

(10,4)

0,29

72 ч

15,7±3,9

(9,7)

3,1±1,2

(3,0)

0,01

20,8±2,7

(7,2)

0,16

19,4±4,5

(10,0)

0,27

96ч

10,4±2,6

(6,4)

2,1±1,4

(3,4)

0,01

15,3±1,3

(3,4)

0,07

12,3±3,3

(7,3)

0,22

120ч

8,0±3,0

(7,5)

0

 

6,8±2,9

(7,6)

0,39

12,4±1,4

(3,1)

0,15

144ч

4,6±2,2

(5,4)

0

 

8,4±2,9

(7,8)

0,18

6,7±2,1

(4,7)

0,25

168ч

4,0±1,9

(4,7)

0

 

4,8±2,4

(6,3)

0,40

2,1±1,9

(4,4)

0,26

192ч

3,1±1,5

(3,7)

0

 

1,7±0,9

(2,4)

0,23

0,8±0,6

(1,4)

0,10

264ч

0

0

 

0

 

0

 

— Т-тест по сравнению с контрольной группой (0,05 г вазелин).

Однако при использовании 0,25%-ной мази н-гексадецилтрифенилфосфоний бромида замечена тенденция к усилению величины воспалительного отека лап крыс, вызванного субплантарным введением 1%-ного водного геля каррагенина (рис. 1).

Рис. 1. Процент прироста объема лап крыс, вызванного субплантарным введением каррагенина, на фоне наружного лечебно-профилактического введения мази тридерма, мази н-гексадецилтрифенилфосфоний бромида 0,05% и мази н-гексадецилтрифенилфосфоний бромида 0,25%.

«Провоспалительный» эффект при увеличении концентрации н-гексадецилтрифенилфосфоний бромида в мази может быть обусловлен тем, что н-гексадецилтрифенилфосфоний бромид  является   амфифильным детергентом,  работающим как в водной, так и жировой фазе и  вследствие этого — пенетрирующим агентом, проникающим  через  биомембраны  [2], что может способствовать глубокому проникновению каррагенина в ткани и тем самым — усилению воспаления.

При вычислении площади под кривой «Прирост объема лап – время» мы не обнаружили различий в показателях контрольной группы и групп животных, которым использовали мази н-гексадецилтрифенилфосфония бромида, что позволяет нам делать заключение об отсутствии местно-раздражающих и истинно провоспалительных свойств у этого соединения (табл. 2 и рис. 2).

Таблица 2

Площади под кривой «Прирост объема лап – время» при моделировании отека у крыс субплантарным введением каррагенина, на фоне наружного лечебного применения мазей н-гексадецилтрифенилфосфония бромида и тридерма

п/п

Группы

Площади под кривой «Прирост объема лап – время» (М±δ)

1

Контроль

1845,4±973,6

2

Тридерм

494,9 ± 277,1

3

Мазь 0,05%

2293,5 ± 770,7

4

Мазь 0,25%

2250,3 ± 592,0

Рис. 2. Площади под кривой «Прирост объема лап – время» при моделировании отека у крыс субплантарным введением каррагенина, на фоне наружного лечебного применения мазей н-гексадецилтрифенилфосфоний бромида и Тридерм

Выводы

Н-гексадецилтрифенилфосфоний бромид при наружном лечебном применении в течение 13 дней в форме мази (0,05% и 0,25%) на лапы крыс с моделированным каррагениновым отеком не оказывает флоготропного (ни противовоспалительного, ни провоспалительного) действия.

Рецензенты:

Зиганшин А.У., д.м.н., профессор, зав. кафедрой фармакологии фармацевтического факультета КГМУ, г. Казань;

Альберт А.Р., д.б.н., профессор, кафедра генетики, института фундаментальной медициы и биологии, КФУ, г. Казань.