專利名稱：鈉離子通道阻斷劑和阿片類鎮痛劑在制備用于對哺乳動物進行協同鎮痛的藥物中的應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及能夠與鈉離子通道的α-亞單位的SS1或SS2部位的外端受體位點結合的鈉離子通道阻斷劑與阿片類鎮痛劑的組合在制備用于對哺乳動物進行協同鎮痛的藥物中的應用。根據本發明的藥物組合物可以增強鎮痛效果，減少嗎啡用量，從而相應降低副作用和不良反應。
臨床上對嚴重的疼痛通常用阿片類藥作鎮痛治療，例如癌癥和手術后疼痛。嗎啡是經典的強效中樞性鎮痛藥，目前臨床應用較多；但它也帶來一系列不良后果和嚴重的副作用，包括有效鎮痛持續時間短、呼吸困難、惡心、便秘、產生耐受性、依賴性和成癮性等等。
此問題長期以來一直未得到解決，近期的研究熱點是嘗試尋找嗎啡的衍生物，改變其化學結構可能減少副作用等，如Hartmann等(美國專利6,150,524；2000年11月21日)以及Nagase等(美國專利6,177,438；2001年1月23日)，由于發明時間短，實踐支持的數據頗不足夠。
曾有報導Adams等(Adams等人，Synergistic local anesthetic compositions，第4,022,899號美國專利，1977年5月10日)將河豚毒素或STX及其類似物作為幾種局部麻醉藥(屬基烷苯甲鹽類)的協同用藥，使局部麻醉的持續時間增長，或者使達到同樣局麻效果所需的上述麻醉藥劑量減少，在此現有技術中，它的發明描述已指明是對一般局部麻醉藥(特指有阻斷神經傳導性能的)來局部聯合給藥達致局部麻醉，而我們的發明是用河豚毒素與中樞神經鎮痛藥嗎啡來協同給藥，屬于全身性給藥，在機理上其差異是顯而易見的。
傷害性感受(nociception)是中樞神經系統對傷害性感受器刺激而引起的傳入信息的加工反應。傷害性刺激引起初級傳入末梢去極化，使感受器興奮，感受和傳導傷害性刺激的傳入纖維主要是有髓的Aδ類和無髓的C類纖維，感受器興奮產生沖動經由背根神經節和三叉神經節中的中小型神經感受并傳遞，引起傷害性感受和疼痛。感覺作為一個報警系統，使機體對所受到的傷害性刺激作出逃避或防御反應。
河豚毒素對傷害性刺激引起疼痛的調節作用早已被關注，在受到傷害性刺激的大鼠疼痛試驗模型上，河豚毒素抑制脊髓背根神經節(DRG)和脊髓背角(DH)異位放電，降低神經的興奮性，提高痛感受器反應閾值(Catterall WA.Cellular andmolecular biology of voltage gated sodium channels.Physiol Rev.1992；72；15-18.)。在哺乳動物感覺神經的DRG，至少存在兩種類型電壓依賴的鈉通道，即快速內流的河豚毒素敏感(TTX-S)鈉通道和緩慢內流的河豚毒素不敏感(TTX-R)鈉通道(Kostyun，P.G.，Veselovsky，N.S和Tsyndrenko，A.Y.，Ionic currents in the somaticmembrane of rat dorsal root ganglion neurons. I. Sodium current，Neuroscience，6(1981)2423-2430)。河豚毒素在外周可阻斷電刺激引起的快興奮性突觸后電位(EPSPs)，對緩慢的EPSPs沒有影響(Srdija Jeftinija，The role of tetrodotoxin-resistant Sodium channels of small primary afferent fibers.Brain Research 639(1994)125-134.)。這就能解釋以前大鼠甲醛法試驗中河豚毒素用到2.5μg/kg時其鎮痛抑制率也只達到71.7％(替曲朵辛注射液主要藥效學實驗資料及文獻資料《制劑資料12》)。
經典鎮痛藥嗎啡的鎮痛作用主要是通過脊髓背角表層的μ受體介導的(Besse，D.，Lombard，M-C.和Besson，J-M(1991)Autoradiographic distribution of mu，deltaand kappa opioid binging sites in the superficial dorsal horn，over the rostrocaudal axisof the rat spinal cord.Brain Res.，548287-291)。最近實驗發現，在大鼠疑核神經元密集區(AMBC)注入嗎啡可使膜電位超極化并使自發興奮性突觸后電位(EPSP)消失(Zhang M，Nie L，Liu L，Wang YT，Neuman RS，Bieger D.Morphine blocked theexitatory amino acid mediated membrane current in ambignal motoneurons of the rat.Acta Physiologica Sinica，1995，47(3)，253-258)。由于K+通道可因激動μ受體開放所以嗎啡增加K+電導引起超極化(Norht，R.A.和Willianms，J.T.(1985).On thepotassium conductance increased by opiates in rat brains coeruleus neurones.J.Physiol.，364，265-280)，此外自發EPSP消失也可能是影響Ca2+和Na+通透性的結果。進一步研究表明，嗎啡抑制鈉通道并非直接激動阿片受體所致，而是與延緩失活狀態的鈉通道恢復速率有關(C.-F.Hung，C.-H.Tsai和M-J.Su，Opioid receptorindependent effects of morphine on membrane currents in single cardiac myocytes，British Journal of Anesthesia 1998；81925-931)。
為解決此問題，我們的思路是另一方向。我們發現河豚毒素能與嗎啡起到較好的協同鎮痛作用。河豚毒素具有對心血管系統、鎮痛及局麻等方面的藥理作用，尤其對多種鈍痛及銳痛具有明顯緩解作用，且無依賴性，正如在我們已遞交的專利“全身給藥的鎮痛方法”(董慶濱，沈希光，中國專利申請號00124517.1，2000年9月18日)所述其實施例中對小鼠輻射熱刺激致甩尾的鎮痛實驗中，單獨肌肉注射河豚毒素劑量用到5.0μg/kg時，甩尾潛伏期仍未超過對照潛伏期兩倍，為了提高其應用的安全性，有必要研究降低劑量而仍然達到等同或較大鎮痛作用的方法。
因此，本發明的目的是提供能夠與鈉離子通道的α-亞單位的SS1或SS2部位的外端受體位點結合的鈉離子通道阻斷劑與阿片類鎮痛劑的組合在制備用于對哺乳動物進行協同鎮痛的藥物中的應用。
根據本發明，所述的鈉離子通道阻斷劑和阿片類鎮痛劑可各自制成藥劑獨立給藥；或者所述的鈉離子通道阻斷劑和阿片類鎮痛劑可配制成組合一體的藥劑而同時給藥，以達成協同鎮痛的作用。
所述鈉離子通道阻斷劑是河豚毒素及其衍生物，而所述的河豚毒素衍生物包括一種或多種選自于以下組中的化合物去水河豚毒素、胺基河豚毒素、甲氧基河豚毒素、乙氧基河豚毒素、脫氧河豚毒素及河豚酸。所述河豚毒素及其衍生物的給藥劑量范圍為每公斤體重0.01μg至20μg。
所述阿片類鎮痛劑是嗎啡，其給藥劑量范圍為每公斤體重0.002mg至20mg。
所述鈉離子通道阻斷劑是蛤蚌毒素。所述蛤蚌毒素是分子式為C10H17N7O4的化合物及其衍生物。
以下將參考附圖對本發明進行更為詳細的描述，其中
圖1是TTX與嗎啡的聯合鎮痛效應-大鼠甲醛致痛模型的結果。
河豚毒素與嗎啡對鈉通道的阻滯作用，是本研究的理論基礎。我們設想用極微量的河豚毒素與小劑量嗎啡聯合給藥，一方面通過河豚毒素對鈉通道的阻斷作用，減少或防止從炎癥部位發出的傷害性神經沖動傳入脊髓，加之嗎啡的中樞Na+阻斷作用，有可能產生協同鎮痛效應。
在本發明中，研究之一采用大鼠甲醛致痛模型，觀察極微量河豚毒素(im.用河豚毒素LD50的1/50，1/100分別為0.39μg/kg，0.19μg/kg)與小劑量嗎啡合用對甲醛(福爾馬林，Formaldehyde)足背注射引起的慢性疼痛的影響，以探討河豚毒素與常用鎮痛藥臨床聯合應用的可能性。結果在228只大鼠上試驗證明ID50較單獨應用嗎啡下降了16倍以上，達到了我們予期發明的目標。另外，在第二項研究中采用小鼠輻射熱致痛甩尾模型，用河豚毒素LD50的1/25、1/50這樣微小且安全的劑量來與嗎啡聯合給藥，結果在320只小白鼠上試驗證明ED50較單獨應用嗎啡下降了1～5倍，鎮痛持續時間也明顯延長。
大鼠甲醛試驗是測定藥物鎮痛活性的常用試驗，通過局部刺激造成炎癥模型，研究藥物對傷害性刺激引起慢性疼痛的鎮痛效果。實驗表明，將河豚毒素的LD50的1/100劑量(0.19μg/kg)與小劑量的嗎啡(0.08，0.15，0.20，0.60，1.25，2.5mg/kg)聯合應用，使鎮痛抑制率由原來單用嗎啡的3.4％，7.2％，10.2％，11.0％，24.6％，34.9％分別達到47.7％，62.7％，63.7％，41.8％，44.7％，86.7％，聯合用藥的鎮痛作用較為明顯。河豚毒素在0.39μg/kg劑量(河豚毒素LD50的1/50)下與嗎啡聯合給藥僅在0.15mg/kg嗎啡組鎮痛作用較明顯，這一現象的原因有待深入探討。
河豚毒素具有對心血管系統，鎮痛及局麻等多方面藥理作用，尤其對多種鈍痛及銳痛具有明顯緩解作用，且無依賴性，如果通過聯合給藥降低使用劑量，可以進一步提高用藥的安全性，優化用藥效果。鎮痛藥嗎啡對各種疼痛均有顯著作用，但由于其容易產生耐受性，依賴性和成癮性而使其使用受到很大的限制。本發明的意義在于突破了臨床傳統的鎮痛方法，采用小劑量嗎啡與極微量的河豚毒素聯合應用，能明顯提高鎮痛效果，同時使不良反應顯著降低，為臨床急慢性疼痛的治療提供了新途徑。
表1.TTX與嗎啡聯合給藥的鎮痛作用(大鼠甲醛法)藥物劑量(mg/kg) 動物數 評分 抑制率 嗎啡ID50(只) (％)(mg/kg)NS 8 252.3±105.40.19×10-310 223.0±58.3 11.6TTX 0.39×10-310 169.1±47.2 32.90.08 8 243.8±36.4 3.40.15 8 234.0±26.9 7.2嗎啡0.30 8 226.5±73.5 10.22.300.60 8 274.3±119.5 11.0(1.38～1.25 8 190.3±129.9 24.64.2 6)2.50 8 164.3±82.0 34.95.00 8 49.8±34.1 80.210.008 5.6±6.5 97.70.08 8 162.9±55.4 35.4TTX(0.39× 0.15 20 85.3±54.2 66.210-3mg/kg) 0.30 14 138.0±50.7 45.3+嗎啡 0.60 14 119.5±38.3 52.61.25 14 109.3±64.4 56.72.50 8 71.6±44.2 71.60.08 8 132.0±39.3 47.7TTX(0.19× 0.15 10 94.1±43.9 62.710-3mg/kg) 0.30 8 91.6±51.3 63.7+嗎啡 0.60 8 146.8±66.6 41.81.25 8 139.4±68.9 44.72.50 8 36.6±16.3 86.75.00 8 24.4±12.1 90.3從表1以及圖1可以看出，采用大鼠甲醛試驗，單用嗎啡的鎮痛半數抑制量(ID50)為2.30mg/kg；極微量的TTX(即LD50的1/100為0.19μg/kg)單獨使用鎮痛抑制率為11.6％，與小劑量嗎啡聯合應用后產生明顯鎮痛作用，如與0.30mg/kg嗎啡組鎮痛抑制率從單用嗎啡時的10.2％達到63.7％，與2.50mg/kg嗎啡組鎮痛抑制率從單用嗎啡時的34.9％達到86.7％；而TTX用LD50的1/50(0.39μg/kg)單獨使用鎮痛抑制率為32.9％，與嗎啡聯合給藥僅在0.15mg/kg嗎啡組出現最明顯鎮痛效應，其鎮痛抑制率從單用嗎啡時的7.2％升高到66.2％，其它組隨著嗎啡劑量加大，鎮痛作用也相應增加，但不顯著。實施例2本實施例通過對小鼠熱輻射致痛甩尾模型聯合給與嗎啡和河豚毒素觀察協同鎮痛效果。
1材料與方法1.1.動物昆明種小白鼠，18～22克，雌雄各半，由北京大學醫學部實驗動物中心提供，合格證為013056，等級一級。
1.2.藥品與試劑 替曲朵辛(河豚毒素，TTX)粉劑，純度95％，由南寧楓葉藥業有限公司提供，批號0324C，藥品稀釋及配制采用該公司提供的醋酸緩沖液作為溶媒，TTX在臨用前配制。配制好的溶液保存在溫度為攝氏4度的冰箱。鹽酸嗎啡(morphine hydrochloride)粉劑，青海制藥廠生產，批號960802。
1.3.實驗方法 小鼠輻射熱刺激法根據改良寇氏法設計要求，進行預備實驗和正式實驗，分別確定嗎啡單獨使用及與微量TTX(選用LD50的1/25和1/50分別為0.79，0.39μg/kg)協同給藥(分別兩側肌肉注射)時的每組嗎啡劑量以痛閾增加1倍為標準，用概率單位法去計算半數有效量(ED50)。
藥物劑量確定通過預試驗確定單獨給予嗎啡時的上、下限劑量，確定公比，計算出四組動物每組給藥劑量。同法確定與TTX(選用LD50的1/25和1/50分別為0.79，0.39μg/kg)協同給藥組的嗎啡劑量。
動物分組選取篩選過的小白鼠320只，雌雄各半，實驗前12小時禁食不禁水，隨機分為16組，分別為對照組(生理鹽水，NS)，單用鹽酸嗎啡組，單用TTX2組(選用TTX的LD50的1/25和1/50分別為0.79μg/kg，0.39μg/kg)，協同給藥12組分別為TTX(0.79μg/kg)+嗎啡及TTX(0.39μg/kg)+嗎啡。
輻射熱測痛儀由12V、50W、8.75mm的電影放映燈的光源制成，光線經聚光燈孔聚光后照射于距小鼠尾部下1/3約1～2mm處。
TTX和嗎啡分別由小鼠臀部肌肉注射(im)，協同給藥組同時由小鼠兩側臀部肌肉注射，液量均為0.1ml/10g，給藥后分別于15，30，45，60，90，120，150，180分鐘，測量并記錄小鼠出現甩尾反應的時間。連續測三次，每次相隔1分鐘，記錄其平均值作為痛閾。若痛閾超過20秒鐘不甩尾時立即終止照射，時間以20秒計算。按下列公式計算各劑量組的反應抑制百分率，用以評定藥物的鎮痛強度反應抑制百分率(％)＝〔(實驗潛伏期-對照潛伏期)〕/中斷照射時間〕×100。
1.4.統計處理 采用SPSS軟件進行結果處理，嗎啡作用最明顯時甩尾半數有效量(ED50)、半數抑制量(ID50)的計算采用概率單位法；檢驗藥物聯合作用的性質采用等效線法(徐端正編著，生物統計學在藥理學中的應用，科學出版社1986年出版，第357-366頁。)。
2.結果從表2和表3可以看出，采用小鼠輻射熱甩尾法，以痛閾延長1倍為指標給藥45分鐘后，單用嗎啡的半數有效量(ED50)為0.41mg/kg；與TTX LD50的1/25聯合應用，嗎啡的ED50下降到0.07mg/kg；與TTX LD50的1/50聯合應用，嗎啡的ED50下降到0.21mg/kg。
以基礎痛閾為指標給藥45分鐘后，單用嗎啡的半數抑制量(ID50)為0.33mg/kg；與小劑量的TTX聯合應用，嗎啡的ID50下降到0.08mg/kg、0.15mg/kg；嗎啡與0.79μg/kg TTX聯合應用ID50下降幅度超過4倍；與0.39μg/kg TTX聯合應用ID50下降幅度約為1倍。表2.TTX與嗎啡聯合給藥的鎮痛作用-半抑制劑量(小鼠熱輻射致痛甩尾法，甩尾潛伏期X±SD，n＝20)與嗎啡的半抑制劑量比較劑量分組痛閾 給藥后痛閾抑制率(％)ID50&95％可信限(mg/kg)對照組(生理鹽水) 5.36±0.965.43±0.89 1.290.79×10-35.25±0.596.04±0.76 12.06TTX 0.39×10-35.56±0.815.88±1.00 5.440.015.48±1.446.35±1.87 13.700.065.83±1.498.67±2.54 32.76 0.33鹽酸嗎啡 0.335.21±1.3910.04±2.4948.11 (0.21～0.55)1.805.63±1.3118.94±1.0270.270.004 5.83±1.267.22±1.14 19.25TX(0.79ug/kg)+ 0.016 6.37±1.089.96±2.40 36.04 0.08鹽酸嗎啡 0.073 5.78±1.2911.82±2.6551.09 (0.05～0.14)0.330 6.31±1.1017.21±2.2363.330.015.76±0.898.17±1.94 29.500.055.84±0.7310.16±1.8542.52TTX(0.39ug/kg)+ 0.15鹽酸嗎啡 0.285.55±0.8812.50±3.4655.60 (0.08～0.33)1.505.61±0.8616.28±2.5365.54表3.TTX與嗎啡聯合給藥的鎮痛作用-半有效劑量(小鼠熱輻射致痛甩尾法，n＝20)嗎啡的半有效劑量(ED50)與給藥后45分鐘的痛閾比較劑量組 n(正作用) 正作用率(％) ED50&95％可信限ED95&95％可信限(mg/kg)對照(N.S)0.79×10-3TTX0.39×10-30.01 0 00.06 2 10鹽酸嗎啡 0.41 0.770.33 7 35 (0.30～0.84) (0.54～1.91)1.80 20 1000.004 0 0TTX(0.79ug/kg)+0.016 2 10 0.07 0.13鹽酸嗎啡 0.073 10 50 (0.06～0.10) (0.10～0.22)0.330 20 1000.01 1 5TTX(0.39ug/kg)+0.05 2 10 0.21 0.42鹽酸嗎啡 0.28 14 70 (0.16～0.29) (0.33～0.62)1.50 20 100
權利要求
1.能夠與鈉離子通道的α-亞單位的SS1或SS2部位的外端受體位點結合的鈉離子通道阻斷劑與阿片類鎮痛劑的組合在制備用于對哺乳動物進行協同鎮痛的藥物中的應用。
2.如權利要求1的藥應用，其中，所述的鈉離子通道阻斷劑和阿片類鎮痛劑是獨立給藥，或者混合在一起同時給藥，以達到協同鎮痛的作用。
3.如權利要求1的應用，其中，通過注射進行給藥。
4.如權利要求1的應用，其中，所述鈉離子通道阻斷劑是河豚毒素及其衍生物。
5.如權利要求1的應用，其中，所述阿片類鎮痛劑是嗎啡。
6.如權利要求4的應用，其中，所述河豚毒素的給藥劑量范圍為每公斤體重0.01μg至20μg。
7.如權利要求5的應用，其中，所述嗎啡的給藥劑量范圍為每公斤體重0.002mg至20mg。
8.如權利要求4所述的應用，其中，所述的河豚毒素衍生物包括一種或多種選自于以下組中的化合物去水河豚毒素、胺基河豚毒素、甲氧基河豚毒素、乙氧基河豚毒素、脫氧河豚毒素及河豚酸。
9.如權利要求1的應用，其中，所述鈉離子通道阻斷劑是蛤蚌毒素。
10.如權利要求9所述的應用，其中，所述蛤蚌毒素是分子式為C10H17N7O4的化合物及其衍生物。
全文摘要
本發明涉及能夠與鈉離子通道的α－亞單位的SS1或SS2部位的外端受體位點結合的鈉離子通道阻斷劑與阿片類鎮痛劑的組合在制備用于對哺乳動物進行協同鎮痛的藥物中的應用。根據本發明的藥物組合物可以增強鎮痛效果,減少嗎啡用量,從而相應降低副作用和不良反應。
文檔編號A61K31/135GK1386505SQ01118098
公開日2002年12月25日 申請日期2001年5月18日 優先權日2001年5月18日
發明者庫寶善, 沈希光 申請人:威克斯醫療儀器有限公司