控制害獸組合物的製作方法
2023-06-19 10:32:46
本發明涉及用於控制害獸的組合物。更具體地說，但不僅限於，涉及用於殺死害獸(例如齧齒動物和其他動物)的組合物。本發明進一步涉及使用所述組合物控制害獸的方法，和包含用於在這些方法中控制害獸(優選殺死它們)的組合物的裝置。
背景技術：
在許多農業、社會和公共健康領域中，普遍需要控制害獸，害獸可以理解為包括各種動物，比如齧齒動物和各種其他被歸類為有害動物的哺乳動物或脊椎動物，不僅包括齧齒動物，而且包括各種有袋動物、兔科動物和鼬科動物。
用於捕獲、致殘疾和/或殺死害獸的捕捉器是公知的，並在世界上許多地方廣泛使用，和用於害獸控制的各種殺蟲和滅鼠組合物一樣通過使用各種各樣的化學或生物製劑毒害它們。由於經常擔心滅害劑靶向錯誤目標和對人類或其他動物(例如家禽)存在危害，擔心不期望或無意暴露於這些藥劑中，用於控制害獸的無保護的毒藥逐漸被淘汰，而採用有選擇性的捕捉器(通常與有選擇性的毒藥一起使用)已經越來越普遍。
雖然為了公共健康和農業原因控制害獸是得到認可的，但越來越需要考慮動物福利，並且考慮到這一點近年來在用於控制害獸的更加人性化的捕捉器和藥劑上已經出現各種進展，特別是通過更有效地殺死它們且痛苦更小。
在某些社會和農業環境中，難以進入的廣闊地理區域或地方，需要控制害獸，此外，經常需要考慮對捕捉器或其他毒藥引誘裝置進行管理和監控的難易程度和頻率，例如不僅要移除被殺死的動物，而且要補充毒藥的供應。因此，這種毒劑的使用率是有效的害獸控制管理的一個重要因素，使得需要開發更加有效的毒藥，使得它們在低吸收量時是有效的，並因此降低總消耗率，同時降低生產成本，並在需要這些毒藥的地方部署它們。
在我們的已公開國際專利申請wo2010/106352中公開了一種已知的用於捕捉、致殘疾和/或殺死害獸如齧齒動物的捕捉器。所公開的裝置是以機械捕捉器的形式，其包含與其組合使用的用於殺死目標動物的毒劑和用於引誘目標動物進入捕捉器的信息素組分，然後向動物施用一劑量的毒藥，通常施加到它的外部，從而到達動物的皮膚上，以完成其預期的殺死動物的目的。該毒劑依賴於它的有效毒性能夠滲透動物的皮膚，從而進入動物的血液，在血液中它可以發揮其系統功能以殺死動物，其機制可能依賴於藥劑的化學和/或生物性質，以及所作用的動物。
在另一個已知的公開中，紐西蘭專利號548082(agnew)，提出了用於殺死各種非人類有害動物的局部滅害組合物，其包括特異性毒劑，即膽鈣化醇或25-羥基膽鈣化醇(也稱為維生素d3)，與至少一種載體結合，例如各種醇(尤其是無水乙醇)、乙二醇或某些其它溶劑種類，所述載體起到經皮遞送毒劑到目標動物的作用。
在上述公開的內容之後的我們的研究中，我們已經發現滅害毒劑滲透進入或穿過動物皮膚從而進入它的血液的程度和效率可能是決定給定毒劑或給定劑量在發揮其預期的系統殺死目標動物功能的效率的重要因素。然而，到目前為止，幾乎沒有，即使是一點兒也沒有，任何已發表的文獻或研究考慮到給定毒藥或毒劑能夠滲透目標動物的皮膚的程度，或者甚至對於施用到動物外部的任意給定藥劑和/或其劑量此類滲透水平如何改善或優化。我們最近的研究已經集中在這個領域，並且已研究得到本發明。
特別是，通過我們的研究，我們驚奇地發現，許多已知的滅鼠或滅害的藥劑，在提出時是用於已知的捕鼠器或其他殺死動物裝置，包括含有前文在nz548082中提出的膽鈣化醇(或25-羥基膽鈣化醇)的醇基組合物，這些到目前為止建議用在製劑中的藥劑已不是理想的或最優的，尤其是在毒素組分經皮滲透入動物的血液中以在其中發揮其作用的效力方面。
因此本發明的一個目的是提供改進的手段，通過該手段滅害劑或其他毒劑能夠從含有該毒劑的組合物經皮遞送到目標動物，特別是經皮進入其血液中。我們驚奇地發現，通過應用新型的毒劑載體系統，有可能改善或優化毒劑經皮遞送的這種水平，或至少改善了已知的現有技術的毒劑遞送組合物的新認識的缺陷。
技術實現要素：
因此，在第一方面，本發明提供用於殺死動物的組合物，包含：
(i)包含一種或多種對動物有毒的藥劑的毒素組分；和
(ii)用於毒素組分的載體系統；
其中載體系統(ii)包括：
(a)用於毒素組分的至少一種溶劑或分散劑，和
(b)至少一種皮膚擾亂組分。
優選地，載體系統的至少一種皮膚擾亂組分是一種物質，並且以這樣的量存在，其促進一種或多種毒劑經皮滲透進入和/或穿過動物的皮膚。在本發明的這個方面的組合物中的優選的這些物質和量將在下文有關的優選實施方案和實施例中進行更詳細地討論。
在本發明的第二方面，提供一種殺死動物的方法，包括遞送(優選通過局部施用)到動物皮膚的根據本發明或其任何實施方案或實施例的組合物。
在本發明的第三方面，提供一種經皮遞送到動物(優選遞送到動物血液)一種或多種的毒劑，該方法包括施用到動物皮膚的根據本發明的第一方面或其任何實施方案或實施例的組合物。
在本發明的第四方面，提供根據本發明的第一方面或其任何實施方案或實施例的組合物作為滅害劑或組合物的應用。
在本發明的第五方面，提供根據本發明的第一方面或其任何實施方案或實施例的組合物的應用，將一種或多種的毒劑經皮遞送到動物，優選遞送到其血液中。更具體地說，這方面的應用包括用於一種或多種毒劑的載體系統的應用，用於將一種或多種的毒劑經皮遞送到動物，優選遞送到其血液中，所述載體系統包括：
(a)用於一種或多種毒劑的至少一種溶劑或分散劑，和
(b)至少一種皮膚擾亂組分，
以及提供作為或在組合物中用於施加到動物皮膚的一種或多種毒劑和載體系統。
在本發明的第六方面，提供了一種通過遞送一種或多種毒劑到動物皮膚而殺死動物的裝置，該裝置包括：
(i)動物可以進入的外殼；
(ii)包含一定量的根據本發明第一方面或其任何實施方案或實施例的組合物的容器機構；和
(ii)用於遞送到動物皮膚一定量的所述組合物的遞送機構。
從本發明的下述的詳細描述，包括下面進一步的例子，本發明各方面的進一步特徵、實施方案和實施例在其各方面將是顯而易見的。
本發明和其實施方案的詳細描述
本發明的組合物和它們的使用方法和應用，可用於殺死各種動物，特別是歸類為害獸或害蟲的任何動物。通常，所述動物可以是脊椎動物，特別是哺乳動物，更優選相對小的哺乳動物。本文中使用的術語「殺死(kill)」或「殺死(killing)」可以包括不僅完全殺死動物(通過相對短或相對長的全身毒性作用)，而且還包括使動物殘廢，呈現無力，麻痺或無意識，可以最終通過人工幹預處理。
通過利用本發明可特別有用地實現殺死動物，包括害獸(如嚙齒類動物，如大鼠或小鼠)，以及各種其他害獸物種，如歸類為有袋動物、兔科和鼬科的組的成員。本發明還可以有效地用於殺死或致殘這些組以外的其他物種。
毒素組分
根據本發明的組合物包含毒素組分，所述毒素組分包含一種或多種對可被殺死的動物(即目標動物)有毒的藥劑。任何合適的毒劑或毒藥可以用作毒劑。
然而，在某些實施方案中，優選的是一種或多種毒劑是選自對目標動物有特異性的毒素，即基本上只對目標動物有毒和基本上對除了目標動物外的其它動物無毒的毒素。以這種方式選擇性地殺死目標物種可能實現不傷害或危害可能無意中進入而接觸到毒素組分的其他物種，特別是假如用於捕捉和殺死目標物種的給定的裝置是一種以上的物種可進入的。
各種已知的毒藥或毒劑可以單獨或組合使用，作為根據本發明的組合物的毒素組分。用於本發明的合適的毒劑可以包括各種已知的毒藥、毒素或病原體，其可以是天然存在的或合成的，並可以單獨使用或以兩種或多種此類藥劑的組合使用。
特別優選地用於本發明的毒劑可以是脂溶性的(即基本上不溶於水的)毒劑，其原因是這有助於防止這些毒劑輕易洩漏到環境中，通過溶解於在給定的地理環境中或遠離給定的地理環境中的水，毒劑施用到在給定的地理環境中出現的目標動物。
可以適合用於本發明的毒劑的例子包括以下的一種或多種：膽鈣化醇、25-羥基膽鈣化甾醇、骨化醇、鈣化醇、抗凝血劑、金屬磷化物、α-安妥、砷化合物、鋇化合物、鉈化合物、溴鼠胺、氯醛糖(例如α-氯醛糖)、鼠立死、1,3-二氟-2-丙醇、異狄氏劑、氟乙醯胺、毒鼠磷、白磷、滅鼠優、海蔥糖苷、氟乙酸鈉、士的寧、四亞甲基二碸四胺、氰化氫、氰化鈉、氰化鉀。抗凝血劑可以包括華法林、殺鼠醚、溴鼠靈、聯苯殺鼠萘、氟鼠酮、氯鼠酮、鼠烷、敵鼠、噻鼠靈和香豆素。金屬磷化物包括磷化鋁、磷化鈣、磷化鎂和磷化鋅。其他合適的毒劑可以包括一種或多種的生物製劑，如細菌或病毒毒素。
用於本發明的特別優選的毒劑，其對殺滅齧齒動物如大鼠特別有用，是膽骨化醇或它的羥基化衍生物25-羥基膽鈣化醇(這兩種化合物是維生素d3的前體，經常被稱為維生素d3)。
毒素組分可以以任何合適的量存在於本發明的組合物中。優選地，組合物中毒素組分的量將被選擇為足夠地或有效地殺死目標動物，優選地作為組合物的單劑量或單次施用到動物的結果。
在優選的實施方案中，組合物中毒素組分的量可以在佔組合物重量的約0.001％至約90％的範圍內，更優選在佔組合物重量的約0.01％至75％的範圍內，更加優選在佔組合物重量的約0.1％至70％的範圍內，還更加優選在佔組合物重量的約1％至約60％的範圍內。
在許多實際的實施方案中，用於根據本發明給定的裝置中，被遞送的組合物可以優選配製為選擇組合物中的毒素組分的濃度，以使遞送到動物的給定的單劑量或單次施用的組合物具有所需的致死量的有毒成分，優選基本上不超過該致死量。以這種方式，對於給定的目標動物，遞送僅足夠殺死動物的毒素組分的劑量，從而相應地製備所述組合物，使其中毒素組分的濃度針對致死功效和經濟性得到優化。
在本發明的實施例中，毒素組分可以以任一種合適的物理形式被包含在組合物中。例如：
(i)毒素組分可以溶解在載體系統的溶劑/分散劑組分中，或在載體系統本身的任何其他組分中，以溶液的形式，例如作為其中游離的離子物種；或
(ii)毒素組分可以分散在載體系統中(或者僅僅是在其溶劑/分散劑組分中，或在載體系統本身的任何其他組分中)作為分散粒子，例如，以毒素組分或任選地與整個組合物的一種或多種的其他組分一起的毒素組分的懸浮液、乳劑或膠體混合物或溶液形式；
(iii)毒素組分可以被包含在組合物或其載體系統中，可能只是被包含在其溶劑/分散劑組分或載體系統本身的任何其他組分中，以一些其他合適的物理形式，可能與整個組合物的一種或多種其他組分一起。這些可能合適的其他物理形式可以包括例如粒子或具有脂質體性質的本體(例如由包括一種或多種的磷脂質的雙分子層形成)、膠束(例如包括一種或多種的表面活性劑或磷脂質)、複合物(例如，通過與另一個分子的物理相互作用，例如氫鍵結合或二硫鍵連接)、鹽(例如包括改變與毒素組分和/或皮膚擾亂組分相關聯的離子來改變毒素組分的溶解度或溶出特性)、納米粒子(例如包括具有毒素組分和/或皮膚擾亂組分的沉澱納米層，例如，使用任何分子量長度的聚(乳酸-共-乙醇酸)-plga、聚乙烯醇-pva)，或球狀體(例如維生素f乙酯(2.8％w/v)、el(聚氧乙烯蓖麻油)(1％w/v)和d-α-生育酚(0.2％w/v))。
載體系統
根據本發明的組合物的載體系統包括：
(a)用於毒素組分的至少一種溶劑或分散劑的，和
(b)至少一種皮膚擾亂組分，
在根據本發明的優選地組合物中，至少一種溶劑或分散劑組分和至少一種皮膚擾亂組分是不同的化學物質種類。
溶劑或分散劑
用於毒素組分的溶劑或分散劑可以選自任何合適的一種或多種作為用於毒素組分的溶劑或分散劑的物質。
在優選實施方案中，溶劑或分散劑包括一種或多種的用於毒素組分的液體溶劑和/或分散劑，一種或多種的毒劑是溶解和/或分散在其中的。合適的溶劑的實例包括以下的任意種，無論是單獨的或任何它們的兩種或多種的任意組合：
-醇類，例如乙醇、異丙醇、甲醇、苄醇，
-二醇類，例如二甘醇、丙二醇、丁基二甘醇，
-乙二醇醚，例如二甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚、二甘醇單-n-丁基醚，
-甘油縮甲醛，
-聚乙二醇，
-液體聚氧乙二醇，
-吡咯烷酮，如n-甲基吡咯烷酮、2-吡咯烷酮，
-丙酮
-乙腈
-醯胺類，如二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺、單甲基乙醯胺，
-鄰苯二甲酸酯類，如鄰苯二甲酸二乙酯。
特別優選的溶劑或分散劑是一種用於一種或多種毒劑的溶劑，尤其優選乙醇。
溶劑或分散劑可以以任何合適的量存在於根據本發明的組合物的載體系統中，該量優選足以在整個組合物中溶解或分散毒素組分。在一些實施方案中，溶劑或分散劑的合適的量可以是在佔載體系統的本身重量的約1％至約99％的範圍內，更優選在佔載體系統的本身重量的約5％至約80％或90％的範圍內，甚至更優選在佔載體系統的本身重量的約10或25％至約60或70％的範圍內。
皮膚擾亂組分
用於本發明的組合物的皮膚擾亂組分可以是任何物質，以及以任何量存在。與不存在這些皮膚擾亂組分相比，所述皮膚擾亂組分能夠用來擾亂或改變動物(優選目標動物)皮膚的物理和/或化學性質，從而促進或增加毒素組分通過皮膚進入和/或穿過皮膚。優選地，這類皮膚擾亂不會因此損壞動物的皮膚，在這個意義上，皮膚不是被永久地或不可逆地或以發生皮膚細胞壞死的方式的損壞。相反，這類皮膚擾亂-定義為用作本發明的組合物的這種組分-僅僅帶來皮膚的行為的變化，特別是基本上不會引起疼痛、刺激，皮膚腫脹或皮膚細胞死亡，以使皮膚的各個脂質層間的一些不可逆的細胞交換確實發生，不同於僅僅增加但可逆的脂質層之間的細胞交換。
我們的研究已經表明，僅僅伴隨這樣由於使用根據本發明中皮膚擾亂劑引起的皮膚性質的擾亂性的(而不是引起損壞)變化使得毒素運動或遷移通過皮膚細胞的水平提高並延長了毒素運動或遷移通過皮膚細胞。其結果是，可以實現提高毒素吸收入動物血液的速度和效率，從而對給定量的毒素產生增強毒性的效果。
我們已發現，優選的一類可以適合用作皮膚擾亂組分的物質是非質子溶劑。可適合作為本發明的組合物中的皮膚擾亂組分的這些非質子溶劑的優選實施例可以包括以下任意種，以下的單獨或以下的兩種或多種的任意組合：
-亞碸，如二甲基亞碸(dmso)、癸甲基亞碸，
-醯胺類，如二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺，
-烴類，如己烷、甲苯，
-酮類，如丙酮，
-醚類，如二乙醚。
特別優選的皮膚擾亂組分是二甲基亞碸(dmso)。
皮膚擾亂組分可以以引起上述皮膚擾亂作用的任何合適的量存在於根據本發明的組合物的載體系統中。在一些實施方案中，皮膚擾亂組分的合適的量可以是在佔載體系統本身重量的約1％至約99％的範圍內，更優選在佔載體系統本身重量的約10或20％至約95％的範圍內，甚至更優選在佔載體系統本身重量的約20、30或40％至約70、80或90％的範圍內。
我們的研究已經發現，根據本發明的組合物中的這些相對高含量的這些皮膚擾亂組分對促進或增加毒素組分穿過目標動物的皮膚是特別有效的和有用的，而基本上不損壞皮膚的方式，否則肯定會阻礙毒素分子的吸收和通過。
載體系統(ii)的皮膚擾亂組分(b)可優選與組合物的其他組成組分存在於本發明的組合物的相同的相中，特別是與載體系統(ii)的溶劑或分散劑組分(a)(也可選擇性的與毒素組分(i))在相同的相中。例如，組合物的各種上述組分可以存在於或基本上為單相、均勻或均一的溶液或分散體、乳劑或膠體組合物。
可替代地，載體系統(ii)的皮膚擾亂組分(b)可以存在於本發明的組合物中作為或在與組合物的其他組成組分，尤其是與載體體系(ii)的溶劑或分散劑組分(a)(也可選擇性的與毒素組分(i))分開的、區別的或不同的相中。例如，載體系統的(ii)的溶劑或分散劑組分(a)或皮膚擾亂組分(b)(或可選擇性的與毒性組分(i))中的一種可以以溶液相組分存在於組合物中，而其他的載體系統的(ii)的溶劑或分散劑組分(a)或皮膚擾亂組分(b)(或可選擇性的與毒素組分(i))可提供作為不同於溶液相組分的分散體、乳劑或膠體相組分。
進一步可替代地或附加地，並且如上所述，用於毒素組分的載體系統的各種組分，包括可能的皮膚擾亂組分，可存在於本發明的組合物中，以使組合物包含至少一種具有脂質體、膠束、複合物、鹽、納米顆粒或球狀體性質的相。
組合物的可選擇的附加組分
在本發明的一些實施方案中，滅害組合物可以與一種或多種具有引誘力的化合物，如一種或多種信息素(例如性信息素)結合提供。這些信息素或其它引誘劑可以提供為組合物本身的附加組分，或者可替代地單獨提供，也就是說，在組合物之外，例如，用於獨立地遞送本發明本身的滅害組合物和/或遞送到接近相同裝置或在相同裝置中或相同裝置周圍。
一種或多種信息素或其它引誘化合物被提供為組合物本身的附加組分，可以包括任何合適的量，例如，在佔組合物重量的約0.0001％至約1、2、3、4或甚至5％的範圍內，更優選在佔組合物重量的約0.001％至約0.01或0.05或甚至0.1％的範圍內。
使用時，可以選擇一種或多種的引誘化合物，例如信息素，以便針對滅害組合物旨在引誘的特定的目標的動物物種。因此，合適的引誘化合物可以包括一種或多種的任意下列物質：
(i)信息素，例如相對高的分子量(例如，在約200,000至約300,000的範圍)脂質基信息素，優選特異性作用於一種或多種相關的目標哺乳動物或脊椎動物，尤其是齧齒動物，例如那些特異性作用於大鼠或小鼠的信息素；或
(ii)這些信息素特異性作用於一種或多種選自組群：有袋動物、兔科和鼬科的其它動物；或
(iii)引誘化合物，如相對低的分子量(例如，大約幾百的範圍，如在大約500的範圍)，並再次優選特異性作用於一種或多種相關的目標動物(例如哺乳動物或脊椎動物，尤其是齧齒動物)的引誘化合物。
合適的引誘化合物或信息素的具體實施例可包括下列任意種：
角鯊烯、2-庚酮、4-乙基苯酚、e,e-β-金合歡烯、e-α-金合歡烯、r,r-脫氫-外-蠹性信息素和s-2-仲丁基二氫噻唑。
在根據本發明的組合物中的一種或多種附加的可選的輔助組分可以被包括在其中，需要時或必要時，優選少量，例如不超過總組合物重量的約1、2、5或10％。這些可選的附加組分可包括一種或多種的任意下列物質：
(i)皮膚滲透促進劑：
-例如，一種或多種已知地用於提高或促進一種或多種活性物質穿入和/或穿過皮膚的物質。這些皮膚滲透促進劑的合適的實例可包括以下的一種或多種，或者兩種或多種的任意組合：
-脂肪酸類，如油酸、亞油酸、亞麻酸、月桂酸，
-2-吡咯烷酮，
-丙二醇，
-醇類，例如乙醇、異丙醇、甲醇、苄醇、脂肪醇(如飽和或不飽和的c8到c14醇)
-二醇類，例如二甘醇、丙二醇、丁基二甘醇，
-乙二醇醚，例如二甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚、二甘醇單-n-丁醚，
-甘油縮甲醛，
-聚乙二醇，
-液體聚氧乙二醇，
-吡咯烷酮，如n-甲基吡咯烷酮(nmp)、2-吡咯烷酮(2p)，
-丙酮，
-乙腈，
-醯胺類，如二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺、單甲基乙醯胺、n，n-二乙基間甲苯甲醯胺(deet)，
-鄰苯二甲酸酯類，如鄰苯二甲酸二乙酯。
-磷脂，如磷脂醯膽鹼、氫化大豆磷脂，
-天然油，如鴯鶓油，
-氮酮(1-月桂基氮雜環庚烷-2-酮或月桂氮酮)，
-萜烯和萜類化合物，
-精油，如桉樹油、土荊芥油和依蘭油，
-尿素，
-水。
在實施方案中，從上述優選列表中的皮膚滲透促進劑與作為已經存在於組合物中作為適合於毒素組分的載體系統的主要成分的優選的溶劑或分散劑組分是相同物質，該物質可提供兩種功能。
(ii)潤溼劑：
-例如，一種或多種表面活性劑(例如陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑、兩性離子表面活性劑或非離子表面活性劑)。
(iii)粘度調節劑：
-例如一種或多種增稠劑或稀釋組分，尤其是粘度增強劑，特別一種或多種優選地在主要有機材料中基本上可溶的物質(即優選基本上不溶於水)，並能增加其粘度(即與不含所述物質的材料的粘度相比)，例如聚乙二醇，如peg200。
(iv)共溶劑：
-例如一種或多種的質子溶劑或非質子溶劑，如水。
(v)其他助劑：
-例如一種或多種的乳化劑、穩定劑、防腐劑、軟化劑、香料、著色劑或染料、ph調節劑、凝膠形成劑、發泡劑、藥物。
(vi)遞送促進組分：
-例如一種或多種氣溶膠噴射劑，其實例為現有技術公知的。
用於遞送組合物的遞送裝置
根據本發明的一個方面，通過遞送一種或多種毒劑到動物的皮膚以殺死動物的裝置包括：
(i)動物可以進入的外殼；
(ii)包含一定量的根據本發明第一方面或其任何實施方案或實施例的組合物的容器機構；和
(ii)用於遞送一定量所述組合物到動物皮膚的遞送機構。
此類裝置可以是任何已知的類型、結構和操作。一種合適的此類裝置是在我們早期的國際專利申請wo2010/106352中公開和闡明的裝置，其內容通過引用併入本文。各種其他用於遞送毒素(如滅害劑或殺蟲劑)到目標動物的遞送裝置的結構和設計也是本領域已知的，並且適合與本發明的組合物一起使用，這對於本領域的技術人員來說將是明顯的和可獲得的。
因此，在用於遞送根據本發明的組合物的優選的此類裝置中，外殼可以優選是捕捉器的外殼，目標動物可以進入其中，可選的在通過提供在或輸送到外殼內部的誘餌或引誘化合物或信息素的幫助下將動物引誘到其中。
遞送機構可以優選地包括噴霧器、氣霧劑或其它投藥機構，一旦動物進入外殼，通過該遞送機構，優選地液體組合物的適當量或劑量，例如僅足以殺死目標動物的單次劑量，被遞送到外部，尤其是局部地遞送到目標動物的皮膚。用於這種噴霧器、氣霧劑或其它投藥機構的合適的結構和運行機制是本領域已知的，例如從wo2010/106352(其公開的內容通過引用併入本文)或其他已知的害獸控制裝置，其中的毒藥，例如殺蟲劑，被傳遞到目標動物。
組合物的任何合適的體積或重量可作為所述的量或劑量施用，並可以根據例如組合物中的毒素組分的濃度和/或遞送裝置的大小和/或性質來選擇。通過非限制性示例，劑量範圍例如從約0.1ml(或g)到約5或10ml(或g)的範圍，更優選從約0.5ml(或g)到約2、3、4或5ml(或g)，對根據本發明的許多實施方案的組合物的部署是合適的或典型的。
該組合物本身可以以液體的形式遞送，例如作為噴霧或氣霧，或可替代地以凝膠或泡沫的形式。合適的凝膠形成劑或發泡劑可用於後者的目的，在本領域技術人員的知識範圍內將是已知的和容易得到的。
容器機構優選連接到遞送裝置，以便在必要的時候提供一定量的組合物到容器機構，並且可以是任何合適的上下文中已知的害獸控制裝置的已知類型，在其中毒素被遞送到目標動物。
根據本發明的組合物的製備
根據本發明的組合物可以通過使用常規儀器和實驗技術的常規方法製備。
尤其，在許多的實施方案中，組合物的各種組分可以採用本領域技術人員廣泛可用的以及很好理解和使用的已知的製備化學工藝進行簡單地混合。
在其他實施方案中，例如組合物包括一種或多種以溶液、懸浮液、乳狀液、膠體混合物或溶液、脂質體、膠束、複合物、納米顆粒或球狀體形式(pheroid)的相，各種相的各種組分可同樣地通過本領域技術人員廣泛使用以及很好理解和使用的製備化學工藝，以形成最終組合物。
在下文的實施例中提供了適用於製備本發明的組合物的製備工藝的具體實施例。
下面的實施例進一步解釋說明本發明的各方面和優選的特徵及其具體實施例，並且不被解釋為限制本發明的範圍，該範圍限定在從屬權利要求中。
在所附的附圖中：
圖1顯示了用於遞送膽鈣化醇穿過合成膜的各種化學滲透促進劑的比較；
圖2顯示了膽鈣化醇溶於不同比例的dmso和乙醇中測得的滲透率；
圖3顯示了膽鈣化醇密封在琥珀色瓶子中並放置在25℃±2℃/60％rh±5％的加速穩定性櫃中的降解；
圖4顯示了從二甲基亞碸和乙醇共溶劑的凝固點試驗所得到的結果；
圖5顯示了優選的增稠劑對滲透促進劑的增粘效果以及膽鈣化醇本身的增粘效果；
圖6顯示了用於遞送膽鈣化醇穿過體外模型纖維素管的合成膜的化學滲透促進劑的比較；
圖7顯示了在如圖6的同樣的模型中，與不同比例的二甲基亞碸和乙醇的膽鈣化醇的滲透促進；
圖8顯示了用於遞送膽鈣化醇穿過體外模型的擴散池中的合成膜的化學滲透促進劑的比較；
圖9顯示了採用如圖8的擴散池模型，與擴散速率和膽鈣化醇濃度相關的劑量響應關係。
圖10顯示了化學滲透促進的透皮膽鈣化醇製劑的存活率：
圖10(a)顯示了20％(w/v)的膽鈣化醇在90:10的dmso/乙醇中的生存曲線；
圖10(b)顯示了20％(w/v)的膽鈣化醇在90:10的dmso/油酸中的生存曲線；
圖10(c)顯示了40％(w/v)的膽鈣化醇在70:30的dmso/乙醇中的生存曲線；
圖10(d)顯示了20％(w/v)的膽鈣化醇在100％的乙醇中的生存曲線；
圖10(e)顯示了40％(w/v)的膽鈣化醇在100％的乙醇中的生存曲線；
圖10(f)顯示了圖10(a)至10(e)的所有製劑的死亡率和終點時間的匯總；
圖11顯示了每一組5隻動物暴露於圖10中採用的製劑的窘迫評分圖；
圖11(a)顯示了實驗組1的窘迫評分圖；
圖11(b)顯示了實驗組2的窘迫評分圖；
圖11(c)顯示了實驗組3的窘迫評分圖；
圖11(d)顯示了實驗組4的窘迫評分圖；
圖11(e)顯示了實驗組5的窘迫評分圖；
圖12顯示了如圖11所用的所有動物的終點的平均窘迫；
圖13顯示了固定劑量法的生存分析；
圖13(a)是9％和20％(w/v)的膽鈣化醇製劑的生存曲線；其他製劑並不包括在內，因為它們表現出0％的死亡率；
圖13(b)是所有製劑的死亡率和直到終點的平均時間；
圖14顯示了在固定劑量法方案中測試的5種製劑中的每一種的窘迫評分和大鼠體重；
圖15和16顯示了與實施例2的所進行所各種可替代毒素相應的體外實驗的結果，以證明被本發明的示例性組合物促進它們被遞送通過合成膜能力的程度；
圖17是對遞送本發明的組合物到目標動物有用的遞送裝置或害獸捕捉器的第一個實施例的透視圖；
圖18是圖17的裝置或捕捉器的部分截面圖；
圖19是對遞送本發明的組合物到目標動物有用的遞送裝置或害獸捕捉器的第二個實施例的端視透視圖；
圖20是圖19的裝置或捕捉器的側視透視圖；
圖21是對遞送本發明的組合物到目標動物有用的遞送裝置或害獸捕捉器的第三個實施例的端視透視圖；
圖22是圖21的裝置或捕捉器的側視透視圖。
實施例
實施例1-組合物
通過按照下面配方簡單混合所列的組分製備1ml一次性體積的本發明的殺鼠組合物：
*用包含50:50比例的乙醇/dmso補足至1ml的組合物。
**存在的水的量可能不是組合物的優選組分，但它是不可缺少的且沒有明顯的成本的影響，所以是可接受的。
組合物的黏度為4.02釐泊，以及ph為7。
實施例2-透皮膽鈣化醇遞送的體外最優化
(a)簡介
膽鈣化醇(維生素d3)，低劑量下對小型夜間哺乳動物有毒，而人類和鳥類對其具有相對較高的容忍上限，使其成為有效的滅鼠劑，對人類和許多非目標脊椎動物或哺乳類動物更安全。利用合成膜進行體外研究，測試和優化使用各種潛在的作為皮膚擾亂的化學滲透促進劑的透皮膽鈣化醇遞送。也考察了製劑的物理參數，如凝固點、黏度、溶解度、穩定性，以提出適用於本發明的有效的和功能性的透皮製劑。
(b)材料和方法
b.1材料
歐洲藥典級的膽鈣化醇與二甲基亞碸(dmso)購自fagronukltd(英國)。滲透促進劑乙醇和油酸購自fisherscientificukltd(英國拉夫伯勒)，而2-吡咯烷酮(2p)是從sigma-aldrichco(美國密蘇裡州聖路易斯)購買。均為實驗室試劑級。體外研究的接收相是由乙醇(fisherscientificukltd(英國拉夫伯勒))，聚乙二醇(mwt200，sigma-aldrichco(美國密蘇裡州聖路易斯))和水組成。纖維素膜(viskingtubing)均從fisherscientificukltd(英國拉夫伯勒)購買。用於凝固點研究的熱電偶是ktype(rscomponentsltd,英國北安普敦郡)，同時用數據記錄器(rscomponentsltd,英國北安普敦郡)記錄溫度測量。
b.2方法
b.2.1體外最優化研究
再生纖維素透析管被用作合成膜((corrigan,o.i.,farvar,m.a.,&higuchi,w.i.(1980),「drugmembranetransportenhancementusinghighenergydrugpolyvinylpyrrolidone(pvp)coprecipitates」,internationaljournalofpharmaceutics,5,229–238)；haigh,j.m.,&smith,e.w.(1994),「theselectionanduseofnaturalandsyntheticmembranesforinvitrodiffusionexperiments」,europeanjournalofpharmaceuticalsciences,2(5-6),311–330)；wang,t.,kasichayanula,s.,&gu,x.(2006),「invitropermeationofrepellentdeetandsunscreenoxybenzoneacrossthreeartificialmembranes」,internationaljournalofpharmaceutics,310(1-2),110–7；doi:10.1016/j.ijpharm.2005.11.039)；wissing,s.a,&müller,r.h.(2002),「solidlipidnanoparticlesascarrierforsunscreens:invitroreleaseandinvivoskinpenetration」,journalofcontrolledrelease:officialjournalofthecontrolledreleasesociety,81(3),225–33))。管子被切成條狀並在一側密封。將1毫升的每個製劑分配到透析管中，然後將管子置於50ml的含有45ml接收相的離心管中。因為膽鈣化醇是疏水性化合物以及幾乎不溶於水，使用含有6％(v/v)的peg200的乙醇水溶液(1:9(v/v))接收相。進行接收相的採樣，前4小時每小時採樣1次，之後每2小時採樣1次。在每個採樣點，移除5ml的接收相併替換為常備的接收相。5ml的接收相提取1ml連續稀釋8倍(256倍稀釋)後進行hplc分析。通過將離心管沉浸熱水浴中，接收相的溫度保持在26℃。對於每個製劑，重複實驗3次。
b.2.1.1滲透促進劑和製劑的製備
總共選擇5種滲透促進劑來改善膽鈣化醇穿過膜的運動：dmso、油酸、乙醇、2p和水。化學滲透促進劑例如dmso(stoughton,r.b.,&fritsch,w.(1964),「influenceofdimethylsulfoxide(dmso)onhumanpercutaneousabsorption」,archdermatol,90(5),512–517)已被證明能增加化合物如抗病毒劑、類固醇和抗生素(williams,a.c.,&barry,b.w.(2012),「penetrationenhancers」,advanceddrugdeliveryreviews,64,128–137；doi:10.1016/j.addr.2012.09.032)的滲透。dmso擾亂促進滲透劑細胞間通過的角質層的脂質通道。有機溶劑如乙醇通過類似的方式增加滲透，同時從角質層中提取脂質。脂肪酸如油酸也已被證明通過在滲透劑可以透過的角質層中創建存儲庫提高皮膚滲透(larrucea,e.,arellano,a,santoyo,s.,&ygartua,p.(2001),「combinedeffectofoleicacidandpropyleneglycolonthepercutaneouspenetrationoftenoxicamanditsretentionintheskin」,europeanjournalofpharmaceuticsandbiopharmaceutics:officialjournalofarbeitsgemeinschaftfürpharmazeutischeverfahrenstechnike.v.,52(2),113–9；meshulam,y.,kadar,t.,wengier,a.,dachir,s.,&levy,a.(1993),「transdermalpenetrationofphysostigmine:effectsofoleicacidenhancer」,drugdevelopmentresearch,28(4),510–515；moreira,t.s.,desousa,v.p.,&pierre,m.b.r.(2010),「anoveltransdermaldeliverysystemfortheanti-inflammatorylumiracoxib:influenceofoleicacidoninvitropercutaneousabsorptionandinvivopotentialcutaneousirritation」,aapspharmscitech,11(2),621–9；doi:10.1208/s12249-010-9420-1)。
b.2.1.2膜的製備
纖維素膜使用前在1l由2％的碳酸氫鈉(sigma-aldrichco(美國密蘇裡州聖路易斯)和1mm的乙二胺四乙酸(edta)溶於蒸餾水中組成的清洗液中清洗。將纖維素膜置於該溶液中，同時將溫度升至80℃，然後溶液保持在該溫度30分鐘。清洗後，將膜用蒸餾水徹底漂洗，並在使用前保持在蒸餾水浴最多5天。這是根據製造商的使用指南(medicellinternationalltd,2004)。
b.2.1.3數據分析
對於體外研究中所使用的每種製劑，計算製劑的藥物通量(js)。在接收室中的累計藥物濃度對時間作圖後，通過利用下面的公式計算得到的該值(barry,b.w.(1983),「dermatologicalformulations」,pp.49–94,newyork,ny,marceldekkerinc.；gwak,h.s.,&chun,i.k.(2002),「effectofvehiclesandpenetrationenhancersontheinvitropercutaneousabsorptionoftenoxicamthroughhairlessmouseskin」,internationaljournalofpharmaceutics,236(1-2),57–64)：
其中，a指的是橫截面面積(cm2)，以及(dq/dt)ss是隨時間推移跨膜的藥物置換率(mg/h)。通過繪製隨著時間推移接收到接收腔中的藥物的累積量線，可以通過計算穩定狀態下(即關係是線性的)的直線的斜率來確定(dq/dt)ss。另外通常計算延遲時間。然而，由於合成膜的性質，所有製劑的延遲時間被認為是瞬時的。
b.2.1.4hplc分析
所有的膽鈣化醇製劑的定量分析採用使用二極體陣列的高效液相色譜法(突出模塊化的高效液相色譜法(日本島津公司，日本))進行。檢測波長設置在265nm。使用luna的3μ、nh2、100a的色譜柱(phenomenex，英國柴郡)，規格：150×4.6mm，帶有nh2、3mm內徑的保護柱和柱套。總流率是2ml/min，以及運行時間為6分鐘。流動相由99:1(v/v)的正己烷/異丙醇組成。在運行的第一個3分鐘期間，梯度比為1:99至50:50(v/v)，之後，流動相又恢復其原始比例。每次試驗的膽鈣化醇的濃度是通過使用從為在265nm處的膽鈣化醇(r2＝0.999)製備的標準曲線的斜率得到的方程式計算。
b.2.2物理最優化
除了適當的化學滲透促進劑的測定，也有必要優化製劑的物理性能，使製劑是有效和實用的。為此，已經確定了一組評估和提高製劑的物理參數，即：穩定性、凝固點、粘度和溶解度。這些參數的優化被認為將允許已選定的化學滲透促進劑最有效地工作。
b.2.2.2穩定性研究
當分析製劑的物理性質時，在已選定的滲透促進劑中的膽鈣化醇的穩定性是一個重要的考慮因素。一種導致膽鈣化醇降解的不穩定製劑會導致遞送半致死劑量。膽鈣化醇對光、熱、空氣敏感，據報導，膽鈣化醇在不含有抗氧化劑的溶劑中不穩定(britishpharmacopoeia(2012),「cholecalciferol」,britishpharmacopoeia(英國藥典(2012年)，「膽鈣化醇」，英國藥典))。在促進氧化的條件下結晶膽鈣化醇降解(huber,w.,&barlow,o.w.(1943),「chemicalandbiologicalstabilityofcrystallinevitaminsd2andd3andtheirderivatives」,journalofbiologicalchemistry,149,125–137))；考察結晶形狀的降解，當保持40℃/45％rh和40℃/85％rh分別超過7天，效力降低35％和85％，(grady,l.t.,&thakker,k.d.(1980),「stabilityofsoliddrugs；degradationofergocalciferolandcholecalciferolathighhumidityandelevatedtemperatures」,journalofpharmaceuticalsciences,69(9),1099–1102)。相反，在表面活性劑和油類中的膽鈣化醇溶液被認為在40℃下長期穩定。為了評估膽鈣化醇的穩定性，結合已選定的滲透促進劑進行加速穩定性試驗。總共6種包含不同種類和濃度的滲透促進劑的製劑存儲在25℃±2℃/60％rh±5％加速的穩定性櫃中。每個製劑包含10％(w/v)的膽鈣化醇。每個製劑是在穩定性試驗預定開始日期的前1天配製，並保留在25℃的水浴/振動器中過夜，以允許膽鈣化醇有足夠時間溶解。使用琥珀色瓶以防止光降解並用石蠟密封螺旋蓋周圍，以防止被空氣氧化降解。在每個採樣點，移除蓋子並取樣200μl；在高效液相色譜法分析前連續稀釋8次(256倍)。
b.2.2.2.1凝固點研究
在實際使用的含膽鈣化醇的滅鼠製劑需要確定製劑的凝固點。滅鼠劑將暴露於各種溫度下，如果不希望的相改變發生，可能使滅鼠劑無效。為了確定含透皮促進劑的製劑的最大凝固點，製劑在-80℃的冰箱中冷凍。8種製劑各1ml置於96孔板的單孔中。使用k型熱電偶監測凝固曲線和相應的凝固點。此過程重複3次，計算平均值。去離子水和dmso被用於確定熱電偶中的精確度。
b.2.2.3粘度研究
局部應用可以採取從液體到粉末的多種形式。然而，當應用的目的是為了提高活性成分對皮膚的生物利用度，理論決定了凝膠製劑很好地釋放藥劑((aulton,m.e.(2007),"aulton’spharmaceutics:thedesignandmanufactureofmedicines」,edinburgh；newyork:churchilllivingstone)。與此相反，在膽鈣化醇與乙醇簡單混合的情況下，允許在皮膚上充分的滲透。在「水分過多的」製劑中，乙醇具有相對低的密度為0.805-0.812g/cm3(britishpharmacopiea,(2013),「ethanol(96percent)」(英國藥典，(2013年)，「乙醇(96％)」)，2013年1月29日從http://www.pharmacopoeia.co.uk/bp2013/ixbin/bp.cgi？a＝display&r＝5r9wilbw9es&n＝457&id＝7614&tab＝search檢索到)。為了優化製劑，其被認為有必要增加粘度。為了提高粘度，增稠劑是必需的。因此，在鑑定最佳滲透促進劑時，要測試一系列增稠劑的適用性和增稠效果。粘度測量是通過使用1.6口徑毛細管柱的自動化微粘度計(antonpaar,stalbans,uk(安東帕,英國聖奧爾本斯))進行。在測量之前，每個製劑的密度通過加入一個溶液的已知體積以達到一種平衡(sartoriusmechatronicsukltd,surrey,uk)，同時記錄質量進行計算。除了增稠劑的粘度測量，膽鈣化醇的增稠效果也被定量。用溫度計記錄測量密度和粘度時的溫度，溫度範圍在20-21℃之間。
b.2.2.4溶解度試驗
該製劑的膽鈣化醇的溶解度參照英國藥典進行測試，其中溶解度小於1ml/g被歸類為極易溶，而溶解度在1-10ml/g之間被歸類為易溶。要先確定膽鈣化醇是否在相關製劑中極易溶，將0.99毫升的製劑添加到1g膽鈣化醇中。然後將溶液放置在水浴中並保持在20℃下24小時。溶液進行目視檢查，每種溶液各3份，在hplc分析之前連續稀釋12倍(4096稀釋)。然後確定和記錄在溶液中膽鈣化固醇的濃度。如果分析或目視檢查提示膽鈣化固醇不完全溶解，添加額外的1ml的製劑，重複測試過程，直到在hplc上的3次測試一致。
(c)結果
c.1體外優化
圖1顯示了體外考察合適的滲透促進劑，即膽鈣化醇的載體系統，所得到的結果。所有製劑中含有10％(w/v)的膽鈣化醇；如下表1所示每個製劑使用共1ml。擴散面積為大約40cm2。
結果表明，90:10(v/v)的dmso/乙醇混合物導致膽鈣化醇最快擴散穿過膜。其餘的滲透促進劑表明相似的滲透率。有趣的是，第二快的製劑是90:10(v/v)的dmso/油酸組合，其也有高比例的dmso。因此我們認為應進一步考察dmso/乙醇共溶劑。
表1：膽鈣化醇的化學滲透促進的藥物通量比較。
參照圖2，這表明膽鈣化醇溶於不同比例的dmso和乙醇時所測得的滲透率。之前的實驗，dmso和乙醇被認為引起膽鈣化醇的滲透率增加。然而，最佳比例是不清楚的，因此，進行第二個實驗，其使用不同比例的dmso和乙醇。
圖2顯示了與不同比例的dmso和乙醇的膽鈣化醇的滲透促進。所有溶液包含10％(w/v)的膽鈣化醇；共1ml用於如下表1a中所列的每種製劑。
表1a
圖2的結果表明當膽鈣化醇溶於從50:50(v/v)至90:10(v/v)的不同比例的dmso和乙醇中，膽鈣化醇的滲透促進沒有顯著差異。
c.2穩定性研究
參照圖3，其顯示了當膽鈣化固醇溶解在不同比例的dmso和乙醇中，膽鈣化固醇的加速穩定性試驗的結果。所有製劑都包含10％(w/v)的膽鈣化醇。圖3顯示了膽鈣化醇密封在琥珀色瓶中和置於25℃±2℃/60％rh±5％的加速溫度櫃中時，膽鈣化醇的降解。不同比例的dmso和乙醇用於查看包含dmso是否引起膽鈣化醇的降解增加。
結果表明，在50天內，所有製劑中有27.11％(+/-1.29％)的膽鈣化醇降解，其中16.83％(+/-1.48％)的降解發生在最初的10天。與此前公布的乙醇製劑(agnew,w.r.(2011),「topicalpesticideformulation」,unitedstatespatents(agnew,w.r.(2011)，「局部農藥製劑」，美國專利))相比，包含dmso不會導致更快的降解。
c.3凝固點研究
這些體外研究表明，dmso和乙醇的混合物是最有效的滲透促進劑，即載體系統，用於膽鈣化醇運動穿過合成膜。乙醇和dmso所接受的凝固點分別是-114.6和18.3℃。而高濃度dmso是非常有效的滲透促進劑，大量使用是不實際的。這種製劑的商業應用決定了該製劑必須在溫度範圍內保持在它的液相中，由於其在戶外使用。另一方面乙醇具有非常低的凝固點，因此，考察這2種溶液的混合物的凝固點，以確定該製劑變得實用的比例。
圖4顯示了凝固點試驗所得到的結果。這些結果表明，作為加入的溶質(在這種情況下的活性成分)的最大凝固點將導致凝固點降低。除了這些測量，實驗裝置測得去離子水的凝固點在0.32+/-0.11℃。
包含50/50(v/v)和60/40(v/v)的dmso/乙醇混合物的製劑導致凝固點分別為-35.45+/-1.26℃和-20.06+/-1.83℃。其餘的被測試混合物都在或高於-7℃下凍結。
c.4粘度研究
選擇天然樹膠和半合成材料作為製劑的添加劑。通常，這些化合物是理想的增稠劑，因為它們可以在相對小的濃度下對粘度產生顯著效果。然而，因為膽鈣化醇是親脂化合物，所用的溶劑是有機的，這意味著許多水溶性增稠劑可能不適合，或者至少可能不是那麼最優或優選的。下表2顯示了天然樹膠和半合成材料的選擇，其是不適合製劑或相對不太優選的。表2顯示了不適合用作增稠劑的試驗材料。
表2
這些材料更加優選的替代物是聚乙二醇；它可以是一定分子量範圍，並在一定程度上，可溶於有機溶劑。
圖5顯示了peg200對滲透促進劑的增粘效果以及膽鈣化醇本身的增粘效果，並顯示了膽鈣化醇和增稠劑對化學滲透促進劑的影響。所有粘度測量是在50:50的dmso/乙醇中的百分比溶質，並有+/-0.003mpa.s的sd。
下表3表明了膽鈣化醇和peg200對製劑的粘度的結合增稠效果。peg200的最大量被確定為15％(v/v)，其允許使用50:50的dmso/乙醇滲透促進劑以及促進膽鈣化醇的充分溶解。
表3：包含膽鈣化醇和peg200(所選擇的增稠劑)的製劑的粘度測量。
本來可以使用更高分子量的pegs，但是分子量的增加導致凝固點的增加。從而，peg200被認為是優選的增稠劑。
c.5溶解性研究
下表4顯示了滲透促進劑(50:50(v/v)的dmso/乙醇)和包含所選擇的增稠劑(15％(v/v)peg200)的滲透促進劑的近似溶解度和相應的分類。乙醇也包括在該表中作為參考。結果表明當peg200加入製劑中，溶解度下降。
表4：所選定的滲透促進劑和增稠劑的溶解性分類。
近似溶解度通過最初加入0.99ml的溶劑至1g的膽鈣化醇中，隨後從溶液中取出3個單獨的樣品進行hplc分析計算得到。重複該過程，直到在3個樣品的hplc分析表明相似濃度，在該濃度點，加入的總體積除以在小瓶中的膽鈣化醇的量作為hplc的計算。乙醇的分級來自英國藥典(britishpharmacopiea(2013),「colecalciferol」,2013年1月30日從http://www.pharmacopoeia.co.uk/bp2013/ixbin/bp.cgi？a＝display&r＝jfulqg0blyj&n＝3&id＝7803&tab＝search檢索到)。
(d)討論
agnew(agnew,w.r.(2010)，「topicalpesticideformulation」(「局部農藥製劑」)，wo2010/071450a1，世界智慧財產權組織)提出了一種透皮製劑，其中含有20％(w/v)的膽鈣化醇的乙醇被顯示體內有效。目前的研究已經使用體外方法來說明改進的引起增加的膽鈣化醇藥物通量的製劑。
結果表明，含有高百分比的dmso(50-90％)的製劑增加通過人工膜被測量的藥物通量。初步試驗表明，當90:10(v/v)的dmso/乙醇(0.25+/-0.019mg/cm2h)或90:10(v/v)的dmso/油酸(0.18+/-0.022mg/cm2h)時，與乙醇(0.13+/-0.0035mg/cm2h)相比增加藥物通量。進一步的試驗表明，藥物通量的這種增加存在於在乙醇中的低濃度的dmso(50:50(v/v)的dmso/乙醇為0.19+/-0.011)。因此，dmso和乙醇的組合被選為優選的化學滲透促進劑，即載體系統，因為它與此前公開的乙醇製劑相比時，顯示提高流量。
水加入到乙醇製劑(0.16+/-0.023mg/cm2h)，以及由2p(0.083+/-0.017mg/cm2h)組成的製劑與包含單一乙醇的製劑(0.13+/-0.0035mg/cm2h)之間未顯示本質的差異。由於這個原因，這些化學穿透增強劑從剩餘的試驗中排除。雖然這些促滲劑已經在其他的研究中取得了成功，尤其是油酸(larrucea,e.,arellano,a,santoyo,s.,&ygartua,p.(2001),"combinedeffectofoleicacidandpropyleneglycolonthepercutaneouspenetrationoftenoxicamanditsretentionintheskin」,europeanjournalofpharmaceuticsandbiopharmaceutics:officialjournalofarbeitsgemeinschaftfürpharmazeutischeverfahrenstechnike.v,52(2),113–9；meshulam,y.,kadar,t.,wengier,a.,dachir,s.,&levy,a.(1993),「transdermalpenetrationofphysostigmine:effectsofoleicacidenhancer」,drugdevelopmentresearch,28(4),510–515；moreira,t.s.,desousa,v.p.,&pierre,m.b.r.(2010),「anoveltransdermaldeliverysystemfortheanti-inflammatorylumiracoxib:influenceofoleicacidoninvitropercutaneousabsorptionandinvivopotentialcutaneousirritation」,aapspharmscitech,11(2),621–9,doi:10.1208/s12249-010-9420-1)，結果表明dmso是膽鈣化醇的更好替代物。在某種程度上，這些結果可能是使用人工膜的結果。油酸和2p顯示為通過在促進更大尺寸的用於滲透劑穿過的通道角質層中創建存儲庫而作用，而水顯示為通過水化皮膚允許增加的親水性化合物的藥物通量而作用。在人工膜例如用於這個實驗的纖維素膜中，這些滲透機制不會發生；然而，由於膽鈣化醇是疏水的(幾乎不溶於水)它能夠自由地穿過角質層的脂質膜。因此，對膽鈣化醇最有利的機制是膜的潛在擾亂。可以說，這種情況同樣出現在纖維素膜中，其中dmso增加促進膽鈣化醇更快分散到接收相中的膜的孔徑。
dmso，被廣泛接受為滲透促進劑，通常不用於藥物產品的經皮遞送。它是一種溫和的皮膚刺激劑，並在口中產生難聞的味道。然而，這種製劑的目的是用作滅鼠劑。因此，這些因素，雖然是重要的，但必須相對於有效性進行考慮。可替代的化學滲透促進劑可能僅否定這些初始問題，以延長膽鈣化固醇的作用。
除了與dmso相關的化學問題，還可能有物理問題。dmso的凝固點是18.3℃，使它在室溫下為液體，但低於18.3℃為固體。所需使用的滅鼠劑必須在各種各樣的環境中是可用的，其中之一是寒冷的條件下。當預定的目標是夜行動物，這可能是特別有問題的：從而溫度連夜下降會使高百分比dmso的製劑無效。為了降低製劑的凝固點，考察一系列的dmso/乙醇的比例，以確定一個既允許滲透增強又利用乙醇的低凝固點(-114.6℃)的比例。為此，比例為50:50(v/v)的dmso/乙醇被強調和採取了進一步的試驗作為優選製劑的基礎。
藥物滲透理論決定了凝膠狀稠度的製劑能夠配合皮膚的輪廓，增加活性成分的生物利用度。因此，增加製劑的粘度以提高藥物通量被認為是可取的。測試增稠劑的範圍，以增加粘度。然而，在幾乎完全由有機溶劑組成的製劑中，合適的試劑的確定是有問題的。peg200最終被強調作為首選增稠劑。然而，為了對粘度有顯著的影響，高百分比為15％(v/v)是必須的。當濃度範圍為0.1-1％(w/v)的天然樹膠顯著增加粘度時，這個量是特別高的。
最後兩個考察的參數作為目標與改進的範圍一起進行。在乙醇中的膽鈣化醇的溶解度被定義為易溶的，意味著1-10ml/g之間可用來充分溶解溶質。agnew的(agnew，w.r.(2010)，「局部農藥製劑」，wo2010/071450a1，世界智慧財產權組織)提出製劑需要大量的膽鈣化醇為20％(w/v)，然後重要的是當發生改變製劑時，沒有引起溶解度的損失。在這方面，所有測試的製劑表明膽鈣化醇是易溶的，表明製劑的製備不會阻止有效量的遞送。
最後，對於一個商業產品，給定量的時間必須保證產品的穩定性。關於這個參數，結果表明在25℃±2℃/60％rh±5％下，50天後效力下降27.11％(+/-1.29％)。雖然膽鈣化醇對光、熱和空氣敏感；但是使用琥珀色瓶消除了光降解作為效力下降的原因。提出了氧化或熱，或者二者的結合是效力減退的原因。有各種可用的選項，可以用來解決這些問題，例如以製造實踐手段如在氮氣或某些其他惰性氣體下包裝，或可以採取在其中加入抗氧化劑的化學方法，抵抗氧化降解。
(e)結論
從優化膽鈣化醇的這個體外研究的結果表明，與此前公布的乙醇製劑(50:50(v/v)的dmso/乙醇為0.19+/-0.011mg/cm2h與乙醇的0.13+/-0.0035mg/cm2h相比)相比，包括dmso和乙醇的載體系統增加了膽鈣化醇穿過人工膜的藥物流量。
也調整參數例如凝固點和粘度使製劑有效和起作用。已通過控制dmso和乙醇的比例來實現無溶質的凝固點為-35.45+/-1.26℃(50/50(v/v)的dmso/乙醇)，而對於包含9％(w/v)的膽鈣化醇的製劑，添加15％的peg200增加製劑的粘度至2.58mpa.s。易溶的溶解度分離類(1-10ml/g)已經用來維持允許有效劑量溶於溶液中的製劑。
實施例3-大鼠皮膚吸收膽鈣化醇的體外體內模型
(a)簡介
這個實施例顯示了兩種體外模型和設計用於優化膽鈣化醇遞送穿過皮膚的相對應的體內數據。
(b)材料和方法
b.1材料
歐洲藥典級膽鈣化醇購自fagron英國有限公司(英國泰恩河上的紐卡斯爾泰)。滲透促進劑乙醇、油酸、二甲基亞碸(dmso)均購自飛世爾科技英國有限公司(英國拉夫堡)，而2-吡咯烷酮購自西格瑪奧瑞奇公司(美國密蘇裡州聖路易斯)；都是實驗室試劑級。甲基纖維素(fisherscientificukltd(loughborough,uk)(飛世爾科技英國有限公司(英國拉夫堡))和聚乙二醇(mwt200，peg200)(西格瑪奧瑞奇公司(美國密蘇裡州聖路易斯))作為粘度改性劑。體外研究的接收相是由乙醇(fisherscientificukltd(loughborough,uk)(飛世爾科技英國有限公司(英國拉夫堡))、聚乙二醇(mwt200，sigma-aldrichco(st.louis,mo,usa)(西格瑪奧瑞奇公司(美國密蘇裡州聖路易斯)))和去離子水組成。再生纖維素透析膜(viskingtubing，飛世爾科技英國有限公司(英國拉夫堡))用作合成膜(corrigan,o.i.,farvar,m.a.,&higuchi,w.i.(1980),「drugmembranetransportenhancementusinghighenergydrugpolyvinylpyrrolidone(pvp)co-precipitates」,internationaljournalofpharmaceutics,5,229–238；haigh,j.m.,&smith,e.w.(1994),「theselectionanduseofnaturalandsyntheticmembranesforinvitrodiffusionexperiments」,europeanjournalofpharmaceuticalsciences,2(5-6),311–330；wang,t.,kasichayanula,s.,&gu,x.(2006),「invitropermeationofrepellentdeetandsunscreenoxybenzoneacrossthreeartificialmembranes」,internationaljournalofpharmaceutics,310(1-2),110–7,doi:10.1016/j.ijpharm.2005.11.039；wissing,s.a,&müller,r.h.(2002),「solidlipidnanoparticlesascarrierforsunscreens:invitroreleaseandinvivoskinpenetration」,journalofcontrolledrelease:officialjournalofthecontrolledreleasesociety,81(3),225–33)。
b.2方法
b.2.1滲透作用研究
b.2.1.1.纖維素管體外模型
管子被切成條並一側被密封。將每個製劑1ml被分配到透析管中，然後所述管置於含有45ml的接收相的50ml的離心管中。因為膽鈣化醇是疏水性的化合物，幾乎不溶於水，使用含有6％(v/v)的peg200的乙醇水溶液(10:99(v/v))接收相。接收相的採樣，前4小時每小時採樣1次，之後每2小時採樣1次。在每個採樣點，移除5ml的接收相併替換為常備的接收相。5ml的接收相中提取200μl，並在進行hplc分析前稀釋。接收相的溫度通過將離心管浸漬在熱水浴中保持在26℃+/-2℃。對於每個製劑，重複實驗3次。
b.2.1.2.擴散池體外模型
將膜切成5×5cm的正方形，然後置於一個靜態擴散池(英國阿斯頓大學ingham組)的供體和接收腔之間。每種製劑15ml的接收溶液被置於接收腔中，而檢測的5毫升分配到供體。使用含有6％(v/v)的peg200的乙醇水溶液(10:90(v/v))接收相。接收相的採樣，前5小時每小時採樣1次，之後每2小時採樣1次。在每個採樣點，移除5ml的接收相併替換為常備的接收相。5ml的接收相中提取200μl，在hplc分析前稀釋。接收相的溫度通過一個加熱的攪拌板保持在37℃+/-2℃。
b.2.1.3製劑
兩組的5種製劑用纖維素管模型進行測試。第一組的5種製劑考察在不同濃度的一系列化學滲透促進劑，以確定最佳的化學滲透促進劑。第二組的5種製劑考察了一系列的dmso/乙醇共溶劑。
兩組的製劑用擴散池模型進行測試；第一組考查了不同濃度的一系列滲透促進劑，以確定最佳的化學滲透促進劑。第二組不同的膽鈣化醇濃度。
b.2.1.4化學滲透促進作用
化學滲透促進劑例如dmso(stoughton,r.b.,&fritsch,w.(1964),「influenceofdimethylsulfoxide(dmso)onhumanpercutaneousabsorption」,archdermatol,90(5),512–517)已被證明增加化合物如抗病毒劑、類固醇和抗生素的滲透(williams,a.c.,&barry,b.w.(2012),「penetrationenhancers」,advanceddrugdeliveryreviews,64,128–137；doi:10.1016/j.addr.2012.09.032)。dmso和亞碸家族擾亂了促使滲透劑的細胞間通路的角質層。有機溶劑如乙醇通過從角質層中提取脂質增加滲透。脂肪酸，如油酸也已被證明，通過在滲透劑可以穿過的角質層中創建存儲庫以提高皮膚滲透作用(larrucea,e.,arellano,a.,santoyo,s.,&ygartua,p.(2001),「combinedeffectofoleicacidandpropyleneglycolonthepercutaneouspenetrationoftenoxicamanditsretentionintheskin」,europeanjournalofpharmaceuticsandbiopharmaceutics,52(2),113–9；meshulam,y.,kadar,t.,wengier,a.,dachir,s.,&levy,a.(1993),「transdermalpenetrationofphysostigmine:effectsofoleicacidenhancer」,drugdevelopmentresearch,28(4),510–515；moreira,t.s.,desousa,v.p.,&pierre,m.b.r.(2010),「anoveltransdermaldeliverysystemfortheanti-inflammatorylumiracoxib:influenceofoleicacidoninvitropercutaneousabsorptionandinvivopotentialcutaneousirritation」,aapspharmscitech,11(2),621–9；doi:10.1208/s12249-010-9420-1)。dmso、乙醇、水、2-吡咯烷酮和油酸被選作潛在的滲透促進劑。
b.2.1.5膜的製備
纖維素膜使用前在1l由2％(w/v)的碳酸氫鈉(西格瑪奧瑞奇公司(美國密蘇裡州聖路易斯))和1mm的乙二胺四乙酸(edta)在蒸餾水中組成的清洗液中清洗。纖維素膜置於所述溶液中，同時將溫度升至80℃，然後溶液保持在該溫度下30分鐘。清洗後，將膜用蒸餾水徹底漂洗，並在使用前保持在蒸餾水浴最多5天。這是根據製造商的使用指南(medicellinternationalltd,2004)。
b.2.1.6數據分析
對於體外研究中所使用的每種製劑，計算製劑的藥物通量(js)。在接收室中的累計藥物濃度對時間作圖後，通過利用下面的公式計算得到該值(barry,b.w.(1983),「dermatologicalformulations」,pp.49–94,newyork,ny,marceldekkerinc.；gwak,h.s.,&chun,i.k.(2002),「effectofvehiclesandpenetrationenhancersontheinvitropercutaneousabsorptionoftenoxicamthroughhairlessmouseskin」,internationaljournalofpharmaceutics,236(1-2),57–64)：
其中，a指的是橫截面面積(cm2)，以及(dq/dt)ss是隨時間推移跨膜的藥物置換率(毫克/小時)。通過繪製隨著時間推移接收到接收腔中的藥物的累積量線，可以通過計算穩定狀態下(即關係是線性的)的直線的斜率來確定(dq/dt)ss。40cm2的擴散面積用於纖維素管計算，而2.54cm2的面積用於擴散池法。延遲時間通常是在這些類型的實驗中計算。然而，由於該合成膜的性質，所有製劑的延遲時間被認為是瞬時的。
b.2.1.7hplc分析
所有的膽鈣化醇製劑的定量分析採用使用二極體陣列的高效液相色譜法(突出模塊化的高效液相色譜法(日本島津公司，日本))。檢測波長設置在265nm。使用luna的3μ、nh2、100a的色譜柱(phenomenex，英國柴郡)，規格：150×4.6mm，帶有nh2、3mm的保護柱和柱套。總流率是2ml/min，以及運行時間為6分鐘。流動相由99:1(v/v)正己烷/異丙醇(hplc級)組成。在運行的第一個3分鐘期間，梯度比為99:1至50:50(v/v)的正己烷/異丙醇，之後，流動相又恢復其原始比例99:1的正己烷/異丙醇。每次試驗的膽鈣化醇的濃度是通過使用從為在265nm處的膽鈣化醇(r2＝0.999)製備的標準曲線的斜率得到的方程式計算。
b.2.2體內研究
b.2.2.1畜牧業
所有體內研究都是在cellvaxpharma(法國巴黎)進行。實驗方案由ministeredel』enseignementsuperieurdelarecherche(comethanses/enva/upec16)批准。7-10周齡的雄性sd大鼠(法國哈倫)被用於實驗方案中。每隻大鼠體重在250-350g之間和都是sopf(無具體的和機會性致病菌)狀態。動物被安置在控制氣候和光照的環境中的聚乙烯籠子中。照明時間是在7:00-19:00，溫度和溼度分別保持在21+/-1℃和70％rh。動物有充足的食物和水。在初始的化學滲透促進研究(方案1)的情況下，動物被單獨安置。在劑量響應研究中(方案2)，動物安置在2's組和3'組，以及剃毛以識別每隻動物。所有的動物在實驗開始之前都要適應實驗室至少1周。
b.2.2.2方案1(篩選試驗)
篩選試驗方案基於由歐洲植物保護組織(eppo)列入的「theefficacyevaluationofrodenticide」(滅鼠劑療效評價)(pp1/113(2))(eppo,1998)的指南。新型滅鼠劑的測試：篩查試驗表明使用5隻褐家鼠或小家鼠的雄性實驗室品種。在5隻動物上分別測試5種製劑。
應用經皮滅鼠藥的過程是基於經濟合作與發展組織(oecd)指南434(oecd，2004)，其中製劑應用於動物後頸的10cm2面積上。雖然本方案建議剃去應用位置面積的毛，以及覆蓋這個位置，這些措施未作為優選的「使用中」應用併入當前的研究中。
b.2.2.3方案2(固定劑量法)
在鑑定最佳的化學滲透促進組合物時，需要確定活性成分的最佳劑量。動物的數量和測試條件仍基於「滅鼠劑的療效評價」中提出的篩選試驗(pp1/113(2))(eppo,1998年)。oecd提供皮膚急性毒性計算的具體指南(oecd指南402)(oecd，1987)，其中ld50是從活性成分的劑量響應曲線計算得到的。然而，該指導建議不建議使用這個方案，所以使用固定劑量法(oecd指南402、403)(oecd，2001、2004)，其給予相當於5、50、300和2000mg/kg的劑量。
b.2.2.4數據分析
該指導規定為了鼠類控制所要考慮的滅鼠劑，必須被證明是「充分有效的」。eppo指南關於療效評價表明，篩選試驗顯示100％的死亡率的製劑，才可能是有效的滅鼠劑。
除了死亡率，在一個5天期間內，監測動物窘迫每天2-3次，然後另一個9天內監測動物每天2次。顯示小於100％的死亡率的製劑被認為無效。採用由wolfensohn等提出的窘迫評分表監測在方案期間動物的窘迫(wolfensohn,s.,&lloyd,m.(2003),「handbookoflaboratoryanimalmanagementandwelfare」(3rded.),blackwellpublishingltd.)，激怒反應的部分添加到這個圖中，因為它被認為這將是未來田間試驗的一個重要方面。
在固定劑量法中，收集體重數據以評估亞致死劑量對動物的效果。固定劑量法完成後，根據oecd(oecd,2001,2004)規定的ld50截止值，對滅鼠劑進行分類。
(c)結果
c.1滲透作用結果
為了考察化學滲透促進劑對遞送膽鈣化醇穿過大鼠皮膚的效果，構建了2種體外模型。以下結果表明在接收相與時間圖中膽鈣化醇的累積量。對應每個圖的表是由穩態狀態下的梯度來確定所計算的藥物通量。
c.1.1纖維素管的體外模型
c.1.1.1化學滲透促進作用
圖6顯示從接收相與時間圖中收集的膽鈣化醇的累積量。從文獻中選擇了共5種滲透促進化學物質：dmso、乙醇、油酸、2-吡咯烷酮和水。結果表明，90:10(v/v)的dmso/乙醇的混合物導致膽鈣化醇以最大擴散速率穿過膜。其餘的滲透促進劑顯示相似的滲透速率。包含dmso的兩種製劑表現出最高計算的藥物通量。
圖6顯示了用於遞送膽鈣化醇穿過合成膜的化學滲透促進劑的比較；使用10％(w/v)的膽鈣化醇的所有製劑(如下表5所述)，每種製劑共1ml。擴散面積為大約40cm2。
表5：化學滲透促進膽鈣化醇的藥物通量比較。
c.1.1.2dmso/乙醇共溶劑滲透促進作用
參照圖7，其顯示以不同比例的dmso和乙醇作為滲透促進劑時，膽鈣化醇所測得的滲透速率(如下表6所示)。所有溶液包含10％(w/v)的膽鈣化醇；總共1毫升用於每種製劑。從前述的實驗中，發現dmso和乙醇的共溶劑能增加藥物通量。然而，最佳比例是不清楚的，因此，進行第二個實驗，其使用不同比例的dmso和乙醇。
表6：dmso/乙醇共溶劑滲透促進膽鈣化醇的藥物通量比較。
結果表明，當以範圍從50:50(v/v)至90:10(v/v)的不同比例的dmso和乙醇用作滲透促進劑，滲透促進膽鈣化醇不存在顯著性差異。
c.1.2擴散池體外模型
c.1.2.1化學滲透促進作用
參照圖8，其顯示了膽鈣化醇擴散穿過採用擴散池裝置的合成膜。圖8顯示了用於遞送膽鈣化醇穿過合成膜的化學滲透促進劑的比較；總共5毫升製劑被分配到供體相。虛線代表由此計算藥物通量的最佳擬合的直線。使用膽鈣化醇濃度和化學滲透促進劑的組合，如下表7所示。根據從纖維素管體外模型的結果，考察含有高百分比的dmso的製劑，而乙醇製劑作為比較製劑。
結果表明對於兩種膽鈣化醇濃度(20％和40％(w/v))，與dmso/乙醇共溶劑相比，乙醇媒介物增加藥物通量。
表7：利用擴散細胞模型所獲得的膽鈣化醇製劑的藥物流量比較。
c.1.2.3劑量響應
參照圖9，其顯示了使用擴散池模型的關於擴散速率與膽鈣化醇濃度的劑量響應關係。每個供體腔加入共5ml。所有製劑具有指定量的膽鈣化醇和使用由15％(v/v)的peg200組成的媒介物，使用50/50的dmso/乙醇的共溶劑補足體積。
圖9表明通過擴散池體外模型確定的劑量響應關係。考察膽鈣化醇的濃度的範圍(如下表8所示)，包括20％、9％、1.5％和0.15％(w/v)。濃度是來自用於確定口服毒性的固定劑量法(oecd指南420)(oecd，2001)。結果表明，20％(w/v)的膽鈣化醇濃度產生最大的藥物通量。對於所有製劑，使用含有15％(v/v)的peg200的50:50(v/v)的dmso/乙醇共溶劑。
表8：利用擴散池模型得到的含有各種膽鈣化醇濃度的製劑的藥物通量比較。
c.2體內結果
根據指示98/8/ec(歐洲委員會，1998)，下面的結果是用於驗證體外模型和衡量製劑的功效的體內研究。進行了兩項研究：一個篩選方案，用於確定該製劑是否「足夠有效的」，以及一個設計用於細化有效劑量所需的膽鈣化醇量的固定劑量法。
c.2.1篩選試驗
一共有5種製劑在篩選方案中被實施。在體外研究過程中，當與其他化學滲透促進劑相比時，這些製劑顯示出高藥物通量。兩種製劑使用dmos/乙醇共溶劑，如纖維素管模型所示，2種製劑使用乙醇，如擴散池模型所示，而其餘製劑由dmso和油酸組成，如體外模型中突出顯示。兩種不同的膽鈣化醇濃度被實施：在乙醇和70:30(v/v)的dmso/乙醇共溶劑中，使用40％(w/v)，而對於乙醇、90:10(v/v)的dmso/乙醇、90:10(v/v)的dmso/油酸，使用20％(w/v)。將增稠劑(甲基纖維素)加入到含有dmso的所有製劑中，1％(w/v)的增稠劑加入到90:10(v/v)的dmso/乙醇和70:30(v/v)的dmso/乙醇製劑中，而0.75％(w/v)的增稠劑加入到90:10(v/v)的dmso/油酸製劑中。記錄每種製劑的死亡率和到終點的時間。每個製劑給藥5隻動物。每隻動物給藥1ml。
參見圖10，其顯示化學滲透促進透皮膽鈣化醇製劑的存活率：(a)20％(w/v)的膽鈣化醇在90:10的dmso/乙醇中的生存曲線，(b)20％(w/v)的膽鈣化醇在90:10的dmso/油酸中的生存曲線，(c)40％(w/v)的膽鈣化醇在70:30的dmso/乙醇中的生存曲線，(d)20％(w/v)的膽鈣化醇在100％乙醇中的生存曲線，(e)40％的膽鈣化醇在100％乙醇中的生存曲線，所有的實驗中使用n＝5，(f)所有製劑的死亡率和到終點時間的總結。
圖10顯示存活率和設計用於提高膽鈣化醇穿過大鼠皮膚的輸送的5種製劑中的每種。結果表明，僅含有dmso的製劑產生100％的死亡率。根據eppo指南，這些製劑可以考慮用作進一步的研究。含有20％和40％(w/v)膽鈣化醇的乙醇製劑分別導致20％和60％的死亡率；那麼這些製劑作為滅鼠劑會是無效的，無需進一步研究。結果表明，當與乙醇製劑相比，包含dmso提高了膽鈣化醇的滲透，在應用的5天內導致100％的死亡率。為了評估製劑對動物的效果，並量化任何窘迫或痛苦，利用窘迫評分表進行窘迫評估，每日2-3次。該圖表考慮5個窘迫可能顯示的關鍵區域，這些區域是：一般外觀、使用部位的外觀、自然行為、被激怒行為(provokedbehaviour)以及食物和水的攝入。這些區域中的每一個標記出3個允許最大的窘迫，共15個。0分表明製劑沒有效果。得分為1-5表示在行為上有細微變化；得分為5-10表示在行為上有輕度變化，而得分超過10表示在行為上有顯著變化，如豎毛和昏迷狀態。
參照圖11，顯示了每組5隻動物暴露於每種製劑中的窘迫評分圖：圖11(a)顯示實驗組1的窘迫得分，圖11(b)顯示實驗組2的窘迫得分，圖11(c)顯示實驗組3的窘迫得分，圖11(d)顯示實驗組4的窘迫得分，和圖11(e)顯示實驗組5的窘迫得分。
圖11顯示了窘迫評分圖獲得的窘迫的量化。由於動物按期給藥，圖形顯示對於指定的給藥循環每隻動物的窘迫和製劑。結果表明在端點上的平均窘迫在5和10之間，除了在乙醇中的20％(w/v)的膽鈣化醇具有平均窘迫為2。然而這個製劑僅產生20％的死亡率。結果表明，嚙齒類動物表現出行為上的溫和變化，例如減少移動和減少食物和水的攝入量。
圖12顯示了所有動物在終點的平均窘迫。在所有情況下，0是沒有窘迫和15是最大窘迫，其中動物表現豎毛，大大降低運動和減少食物和水的攝入量。終點也包括實驗結束，在其中在乙醇中的20％(w/v)的膽鈣化醇的情況表明低窘迫，只有20％的經歷死亡。
c.2.2固定劑量法
總共5種製劑被用於固定劑量法中，其中膽鈣化醇的濃度的變化根據oecd指南420(oecd，2001年)，以確定ghs分類以及需要保持有效的最小劑量。在1ml的包含15％(v/v)的peg200的50:50(v/v)的dmso/乙醇共溶劑製劑中，給藥濃度由20％、9％、1.5％和0.15％(w/v)組成。陰性對照也使用由15％(v/v)的peg200在50:50的dmso/乙醇共溶劑組成。記錄每隻動物的死亡、直到死亡時間和窘迫。用dmso/乙醇的共溶劑滲透促進劑作為篩選方案的結果，表明該製劑需要進一步研究。製劑中加入peg200旨在增稠製劑和有助於粘附到動物。
參照圖13，其顯出了固定劑量法的生存分析。圖13(a)顯示了9％和20％(w/v)的膽鈣化醇製劑的生存曲線；其他製劑並不包括它們表現出0％的死亡率；圖13(b)是所有製劑的死亡率和直到終點的平均時間；製劑：0％、0.15％和1.5％都沒有表現出死亡的跡象。
圖13顯示了在固定劑量法期間得到的生存分析、死亡率和直到死亡時間。考察了5種製劑，僅9％和20％(w/v)的膽鈣化醇顯示100％的死亡率，從而表明根據指導這些製劑作為滅鼠劑是足夠有效的。與在篩選方案中dmso/乙醇共溶劑的劑量相比，這些製劑也顯示出直到終點的縮減時間(對於90:10的dmso/乙醇的20％(w/v)的膽鈣化醇，5天內100％死亡率，對於50:50的dmso/乙醇的9％(w/v)的膽鈣化醇，3天內100％死亡率)。陰性對照沒有產生任何死亡，從而可以得出結論膽鈣化醇是作為致死作用的原因。
參照圖14，其顯示窘迫得分和用於劑量固定法方案中測試的5種製劑中的每種的大鼠體重。所有大鼠給於1ml含有指定量的膽鈣化醇的製劑：圖14(a)顯示對照組的窘迫得分和平均大鼠體重；圖14(b)顯示暴露於0.15％(w/v)的膽鈣化醇的組的窘迫得分和平均大鼠體重，顯示較小水平的窘迫，但大鼠表現出體重增加；圖14(c)顯示暴露於1.5％(w/v)的膽鈣化醇的組的窘迫得分和平均大鼠體重，大鼠表現出窘迫增加和在體重小幅增加之前體重減少，顯示信號重疊；圖14(d)顯示暴露於9％(w/v)的膽鈣化醇的組的窘迫得分和平均大鼠體重，結果表明24小時後窘迫急劇增加和體重顯著下降；圖14(e)顯示暴露於20％(w/v)的膽鈣化醇的組的窘迫得分和平均大鼠體重，結果表明24小時後窘迫急劇增加和平均大鼠體重下降。
篩選方案中進行的窘迫量化，附加的重量數據也作為膽鈣化醇效果的更好體現。陰性對照和0.15％(w/v)的膽鈣化醇劑量表明行為上無變化和微小變化，這與體重的增加相結合表明攝入的食物和水是健康的。9％(w/v)和20％(w/v)表現出行為上的顯著變化。然而，在第一天，僅觀察到微小的改變，接著是快速惡化。9％(w/v)的膽鈣化醇劑量在3天內表現出100％的死亡率。1.5％(w/v)的膽鈣化醇劑量顯示行為上的輕度改變，然而，平均體重的分析表明5天後重量增加。這表明動物開始恢復。由於在這個劑量這個範圍的表現出明顯毒性，該製劑將會被列為ghs2類(oecdguidelines434-proposalforanewdraftguideline434-acutedermaltoxicity-fixeddoseprocedure(oecd指南434-建議新的指南草案434-急性皮膚毒性-固定劑量法))。
(d)討論
關於膽鈣化醇體內遞送的以前的報導表明，乙醇是一種有效的滲透促進劑和載體劑(agnew,w.r.(2010),「topicalpesticideformulation」,wo2010/071450a1,世界智慧財產權組織；agnew,w.r.(2011),「topicalpesticideformulation」,us2011/0257135a1,美國專利)。乙醇的使用是合乎邏輯的，因為膽鈣化醇是「易溶解」在有機溶劑中(britishpharmacopoeia.(2012),「colecalciferol」,britishpharmacopoeia(英國藥典，(2012年)，「膽鈣化醇」，英國藥典))允許大量的膽鈣化醇製備成製劑。高濃度的膽鈣化醇通過創建一個高擴散梯度跨越皮膚促進透皮吸收。然而，這些報告是以單個應用的研究結果為基礎的，對大鼠的體重是未知的，因此，根據eppo指南(eppo，1998年)和指導，已公布的數據是不足以作為療效的證明。
為了進一步研究作為滅鼠劑的膽鈣化醇的透皮吸收，開發兩種體外模型以篩選製劑。這兩種模型使用的裝置描述在以前公開的研究中。如(aulton,m.e.(2007),「aulton’spharmaceutics:thedesignandmanufactureofmedicines」,edinburgh；newyork,churchilllivingstone；barry,b.w.(1983),「dermatologicalformulations」,pp.49–94,newyork,ny,marceldekkerinc.)中所描述，纖維素管模型是初次使用，隨後使用許多研究中使用的擴散池裝置的進一步研究。當使用纖維素管模型時，在dmso/乙醇共溶劑中的膽鈣化醇(10％w/v的膽鈣化醇)實現了藥物通量為0.25+/-0.019mg/cm2h。agnew提出的乙醇製劑(agnew,w.r.(2010),「topicalpesticideformulation」,wo2010/071450a1,世界智慧財產權組織；agnew,w.r.(2011),「topicalpesticideformulation」,us2011/0257135a1,美國專利)也使用這種模型進行測試。它產生較低的藥物通量為0.13+/-0.0035mg/cm2h(10％w/v膽鈣化醇)。然而當這些製劑使用擴散池模型進行實驗，觀察到相反的結果(90:10v/v的dmso/乙醇的藥物通量為3.46+/-0.033mg/cm2h以及20％(w/v)的膽鈣化醇濃度的乙醇藥物通量為2.57+/-0.16mg/cm2h)。擴散池模型也表明當與含有2種膽鈣化醇濃度(20％和40％w/v)的dmso/乙醇共溶劑相比，乙醇製劑具有較高的藥物量。可能，模型之間的差異是由於擴散面積造成的。纖維素管模型具有擴散面積為40cm2，而擴散池模型具有減小的面積為2.54cm2。dmso通過擾亂膜和增加孔隙大小促進擴散。在纖維素包中的增加的擴散面積可能已足夠區分dmso製劑，而擴散池模型中是不足夠的。可替代的驅動機制可能已經出現在擴散池模型中，導致兩種模型之間相反的結果。
除了體外數據，進行體內研究以驗證任一種模型以及以生成用於指導的所需的實驗室效果數據。eppo指南(p1/113(2))(eppo(1998)，"efficacyevaluationofrodenticideslaboratorytestsforevaluationofthetoxicityandacceptabilityofrodenticidesandrodenticidepreparations」(pp1/113(2)))規定為了使滅鼠劑被視為「足夠有效的」，必須在篩選方案期間觀察到100％的死亡率。篩選方案有助於比較dmso與乙醇共溶的製劑，並確定這些製劑是否值得進一步研究。在篩選方案期間，包含20％和40％(w/v)的膽鈣化醇的乙醇製劑分別顯示出20％和60％的死亡率；而含有dmso的所有製劑顯示100％的死亡率(90:10(v/v)的dmso/乙醇，70:30(v/v)的dmso/乙醇和90:10(v/v)的dmso/油酸)。所有製劑在應用5天內造成死亡和行為上產生輕度變化。按照eepo指南乙醇基的製劑將不被視為作為滅鼠劑使用，因為它們不能產生足夠的死亡率。這些研究和agnew的研究(agnew,w.r.(2010),「topicalpesticideformulation」,wo2010/071450a1,世界智慧財產權組織；agnew,w.r.(2011),「topicalpesticideformulation」,us2011/0257135a1,美國專利)的區別可能在於齧齒動物的品種不同。在本研究中使用體重在250g-350g之間的sd齧齒動物，而在agnew專利中使用未知體重的褐家鼠(norwayrat)(褐家鼠(rattusnorvegious))，其普遍體重小於實驗室品種。其結果將是平均20％(w/v)的膽鈣化醇劑量將會對重量更輕的齧齒動物效力更強。篩選方案的體內結果還表明，纖維素管體外模型更接近體內結果。
第二個方案是根據oecd指南420(oecd(2001),oecdguidelines420-acuteoraltoxicity–fixeddoseprocedure(oecd(2001)，oecd指南420-急性口服毒性–固定劑量法))給定的固定劑量法實施，其中給予4種劑量的膽鈣化醇。這次研究目的是確定滅鼠劑將屬於ghs分類和確定減少劑量的療效。較低劑量的0.15％(w/v)的膽鈣化醇顯示無明顯的毒性，與陰性對照表明，實際上大劑量的膽鈣化醇起到致死作用。齧齒動物給予由50:50(v/v)的dmso/乙醇補足至1ml的在15％(v/v)的peg200中的1.5％(w/v)的膽鈣化醇，表現出明顯毒性。這就意味著急性皮膚毒性ghs分類2類(oecdguideline434)(oecd(2004),oecdguidelines434-proposalforanewdraftguideline434-acutedermaltoxicity-fixeddoseprocedure(oecd指南434)(oecd(2004年)，oecd指南434-急性皮膚毒性-固定劑量法))。9％(w/v)的膽鈣化醇劑量導致100％的死亡率表明該特定製劑作為商業滅鼠劑使用將會充分有效。這個特定的劑量也在3天內產生100％的死亡率，比在篩選研究中所發現的快。然而窘迫評分表明嚙齒類動物在給藥後24小時迅速惡化。
體內研究表明，纖維素管體外模型是用於製劑比較的更真實的指標，因為該模型和體內研究表明dmso顯示具有更高的藥物通量並且是最有效的。dmso和油酸之前沒有與膽鈣化醇一起試驗過。然而，它們已被證實可以提高化合物的滲透(williams,a.c.,&barry,b.w.(2012),「penetrationenhancers」,advanceddrugdeliveryreviews,64,128–137)，如抗炎藥物(gwak,h.s.,&chun,i.k.(2002),「effectofvehiclesandpenetrationenhancersontheinvitropercutaneousabsorptionoftenoxicamthroughhairlessmouseskin」,internationaljournalofpharmaceutics,236(1-2),57–64；larrucea,e.,arellano,a.,santoyo,s.,&ygartua,p.(2001),「combinedeffectofoleicacidandpropyleneglycolonthepercutaneouspenetrationoftenoxicamanditsretentionintheskin」,europeanjournalofpharmaceuticsandbiopharmaceutics,52(2),113–9；meshulam,y.,kadar,t.,wengier,a.,dachir,s.,&levy,a.(1993),「transdermalpenetrationofphysostigmine:effectsofoleicacidenhancer」,drugdevelopmentresearch,28(4),510–515；moreira,t.s.,desousa,v.p.,&pierre,m.b.r.(2010),「anoveltransdermaldeliverysystemfortheanti-inflammatorylumiracoxib:influenceofoleicacidoninvitropercutaneousabsorptionandinvivopotentialcutaneousirritation」,aapspharmscitech,11(2),621–9)。雖然dmso是一種已被證實的滲透促進劑，但它通常不被使用，因為相關效應，在滲透穿過皮膚時，dmso引起在口腔中難聞的味道阻礙了它的使用。而這可能是對許多透皮應用的關注點，在它作為滅鼠劑使用的情況下，直到死亡的時間和製劑的人性化是必須優先考慮的。在這方面，滲透研究和體內結果都表明它是所研究的用於證明進一步研究的膽鈣化醇的最有效的滲透促進劑。
最後，結果表明膽鈣化醇的透皮遞送具有提供替代抗凝引誘法的潛力。雖然引誘法已經成功地使用，但它們依賴於齧齒動物攝入致死量的誘餌。這個攝入是不能保證的以及可能會造成抗凝抗藥性的發展。一個劑量的透皮應用可能是更有效率的遞送毒素的方式；施用最佳的最小劑量可以減少浪費和不必要的接觸環境。這種方法的難點是滅鼠劑的應用。然而，已經提出可以利用經皮遞送的裝置(goode,s.l.(2010),「vertebratetrap」,wo2010/106352a1,worldintellectualpropertyorganization(goode,s.l.(2010年)，「脊椎動物捕捉器」，wo2010/106352a1，世界智慧財產權組織))。基於這一點，膽鈣化醇的經皮遞送從而成為抗凝血誘餌的可行替代。
(e)結論
本研究的目的是確定合適的化學滲透促進劑，以促進作為滅鼠劑使用的膽鈣化醇的經皮遞送。
通過體外和體內研究，1ml劑量的包含9％(w/v)的膽鈣化醇的50:50(v/v)的dmso/乙醇，15％(v/v)的peg200的媒介物(相當於0.350kg的大鼠給藥劑量為257mg/kg)被證明根據指導98/8ec提出的實驗室藥效指南判斷是足夠有效的。發現該劑量導致5隻動物在施用3天內100％死亡。給藥通過將1ml的製劑施加到動物的頸背進行，從而提供應用的可替代方法，以替代通常使用抗凝劑的滅鼠引誘方法。
與實驗室療效評價平行，固定劑量法也被用於確定製劑的ghs分類。在5隻動物中，施用1ml中1.5％(w/v)的膽鈣化醇劑量，被確定為明顯毒性，屬於第2類分類。
在體內研究前，創建兩個體外模型來篩選潛在的製劑。纖維素管模型表明了dmso/乙醇共溶劑將促進高膽鈣化醇通量，而擴散池模型表明乙醇製劑將增加通量。纖維素管模型與體內數據具有更高的相關性，表明它是一個更準確的模型。
研究表明根據指導膽鈣化醇的透皮給藥將會被歸類為足夠有效，從而提供替代抗凝劑誘餌的替代物，其活性成分和給藥方式不同。
實施例4–替代毒素
各種替代毒素進行了實施例2的相應的體外實驗，為了證明通過根據本發明組合物的使用同樣提高它們被遞送穿過合成膜的能力的程度。被測試的毒物是抗凝血劑華法林和聯苯殺鼠萘。
結果顯示在圖15和16和下表9：
表9：
上述結果表明華法林具有最高的藥物通量。然而，華法林以每日小劑量是最有效的。
實施例5-遞送裝置的實施例
為了殺死目標動物，可以用於遞送本發明的組合物到目標動物的遞送裝置的一些實施例如附圖的圖17-22所示。這些裝置相當於我們早期的國際專利申請wo2010/106352所公開的脊椎動物捕捉器的幾個示例性實施例，但是以說明的方式被包括在這裡，非限制性的實施例。但應該理解的是，任何已知的通過遞送一劑量的或大量的殺蟲或滅害(或包含其他毒劑)組合物而運作的遞送裝置或齧齒動物捕捉器可以用於以類似的或相應的方式遞送本發明的組合物。
圖17顯示的是脊椎動物捕捉器，在這個實施例中，齧齒動物捕捉器1包括外殼2和加壓推進劑或運載氣體容器3。容器3還包含了一定量的根據本發明的滅害組合物，準備用於輸送到外殼2中，以便施加到進入外殼內的動物的表面。外殼2包括具有第一開口端4和第二開口端5的中空管狀構件。外殼2通過支撐物7和8安裝在底座6上。氣體容器3通過固定在外殼2上的夾子10安裝在外殼2上。
容器3包括噴嘴11。噴嘴11通過連接器元件13連接到導管或管12上。連接器元件13通過例如螺紋連接，或一些其它合適的連接裝置可拆卸地連接到噴嘴11。
容器3還包括一個能夠感應容器3中的氣體壓力的壓力傳感器17，以及可以將指示容器3中的氣體壓力的無線電信號發射到例如底座、控制站或監控站(未顯示)的無線電發射器18。然而，將理解的是可以使用任何其他合適形式的傳感器和發射器。
外殼2還包括與無線電發射器20相結合的gps接收器19，其中發射器20設置以發送指示捕捉器位置的無線信號到底座、控制站或監控站。再次，應當理解的是可以使用任何可替代地合適的位置確定機構和相關聯的發射器。
轉向圖18，其顯示了圖17的捕捉器的外殼2的部分截面圖，導管12連接到位於外殼2下方的釋放室14。釋放室14經由開口15與外殼2的內部連通。開口15包括具有多個或穿孔的層流元件，以允許在壓力容器3中的內容物通過釋放室14進入外殼2。釋放室14還容納釋放元件16，其控制容器3的內容流入釋放室14。釋放元件16連接到致動器(未顯示)，該致動器響應接收自激活裝置(未顯示)的指令而移動。外殼2還包括探測器21，該探測器是一種用於探測脊椎動物(如齧齒動物)的存在的運動傳感器。然而，可以理解，任何適當的探測器都可以使用。
圖17和18的上述捕捉器或組合物遞送裝置可以以各種方式進行修飾：例如，外殼2的管狀構件可包括位於其第一開口端部和其第二開口端部之間的拱形中心段。這樣一個結構的一個實施例在圖22所示的實施方案的上下文中顯示，並進一步討論如下。另一個示例性的修飾是其中一種或(優選)兩種的外殼2的管狀構件的開口端部可以包括一個或多個阻擋條31，32，例如，從端部的一個側面延伸到其另一個側面。例如，這些阻擋條可以安裝在延伸貫穿管狀部件端部的壁的孔中。阻擋條優選地設置在基本上防止比齧齒動物大的動物進入外殼2的位置。這樣一個採用這些阻擋條的結構的實施例在圖19和22所示的實施方案的上下文中顯示，並進一步討論如下。
圖19和20顯示了齧齒動物捕捉器1的第二實施方案。類似的標號已被用於兩個實施方案相同的特徵。在第二實施方案中，加壓氣體容器3容置於在底座6中形成的埠50中。埠50包括螺紋孔，以牢固地容納容器3的螺紋噴嘴11。導管或管12從埠50延伸到釋放室14(在這些圖中看不到)。另外，在本實施方案中，開口15被替換為位於外殼2的壁上的孔口51，並通過孔導管52連接到釋放室14。阻擋條31和32垂直地延伸，並在外殼2的各端相鄰。
在圖21和22中所示的第三實施方案中，底座6被替換為致動器殼體70。殼體包括用於容置容器3的噴嘴11的埠71。如前面的實施方案中，埠71包括與容器3的互補螺紋噴嘴11接合的螺紋孔。殼體70包括用於傳送容器的內容物-其包括根據本發明的滅害組合物-到位於外殼2的下面的釋放室的通道(未示出)。
在使用中，含有本發明的組合物的容器3連接到連接器13或埠50或71。捕捉器的控制器適於周期性地驅動釋放構件，使得一劑量的組合物從容器3通過釋放室14和開口15或孔口51釋放到外殼2中。例如，組合物中包括引誘劑或信息素組分，因為該組分優選風媒，從而它可以從外殼2發散到周圍空氣中以吸引齧齒動物進入捕捉器中。可替代地或附加地，一些其他合適的誘餌形式可以設置在外殼內以引誘齧齒動物進入捕捉器中。
隨著或當齧齒動物進入外殼2，它將驅動第一傳感器，傳感器傳送信號到控制器。假如第一傳感器保持被驅動，激活第二傳感器引起控制器移至釋放室，以使滅害組合物從壓力容器3流入外殼2中。控制器適合於在預設的時間內驅動釋放室，相當於給予齧齒動物足夠量的致死毒藥。一旦過了預設的時間，釋放室恢復到它的初始位置以阻塞導管2並阻止組合物進一步地進入外殼2。控制器被編程以等待預設時間段，之後它再一次按照接收到第一傳感器和第二傳感器的信號行動。這將留給齧齒動物離開捕捉器的時間，從而防止被遞送到動物的組合物的毒素組分比必要的殺死齧齒動物的組合物的毒素組分多。
如上所述，根據本發明和其各種實施例的多個方面，上述那些遞送裝置的各種替代的類型、結構和布置可以用於遞送組合物，或實施方法或用途。
應當理解的是，本發明的優選實施方案、特徵和方面的上述描述，以及其示例性實施例，已通過非限制性的例子進行具體描述和討論，並且可以從具體描述和討論作出各種各樣的修飾，其同時在本發明如附加的權利要求限定的範圍內。