N-乙醯半胱氨酸在製備預防快速上浮脫險致減壓病的藥物中的應用的製作方法
2023-06-07 10:11:46 1
N-乙醯半胱氨酸在製備預防快速上浮脫險致減壓病的藥物中的應用的製作方法
【專利摘要】本發明屬於醫藥製備領域，特別涉及N-乙醯半胱氨酸在製備預防快速上浮脫險致減壓病的藥物中的應用，將N-乙醯半胱氨酸溶於生理鹽水中，配製成50-500mg/mL的注射劑使用。該N-乙醯半胱氨酸的腹腔注射的劑量是150-1000mg/kg，靜脈注射的劑量是200-500mg/kg。該N-乙醯半胱氨酸的使用時間為快速上浮脫險前16-60分鐘。本發明的實驗證明，N-乙醯半胱氨酸能顯著抑制氣泡引起的心肌纖維斷裂導致的心功能衰竭，改善心功能，也能減輕肺臟損傷和炎症，從而減輕減壓病所造成的病理改變。而且本發明為臨床上更合理的將N-乙醯半胱氨酸應用在預防快速上浮脫險致減壓病中提供了實驗數據。
【專利說明】N-乙醯半胱氨酸在製備預防快速上淳脫險致減壓病的藥 物中的應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬於醫藥製備領域，特別涉及N-乙醯半胱氨酸在製備預防快速上浮脫險 致減壓病的藥物中的應用。
【背景技術】
[0002] 快速上浮脫險作為目前各國海軍普遍採用的潛艇艇員水下脫險的主要方法之一， 它是應用不減壓潛水原理使艇員從大深度失事艇中脫險。由於其設備簡單、方法易行、脫險 深度大、操作簡單等優點，已為許多國家採用。但隨著深度的加深，艦員所允許的高壓暴露 時間相當有限，若由於調壓不當等原因引起暴露時間過長，則會發生嚴重的減壓病。
[0003] 減壓病的發病機理是溶解在機體內的氣體超過過飽和安全係數，原地溢出，形成 氣泡，阻塞血管和壓迫損傷器官組織，導致一系列呼吸、循環及神經系統等功能障礙，嚴重 者可導致死亡。國內外針對減壓病的治療一般採用的方法是再加壓治療，而減壓病的預防 主要採取完全按照減壓表的程序進行安全減壓，即仔細計算好潛水員的上浮時間和減壓時 間。但是，由於快速上浮脫險多發生在潛艇失事，所處環境使得快速上浮脫險的程序很難嚴 格控制，而且減壓病一旦發生，很難進行及時的再加壓治療，因此製備一種有效的可預防在 快速上浮脫險過程所致的減壓病的藥物是非常必要的。
[0004] 乙醯半胱氨酸（N_acetylcysteine，NAC)分子式是C5H9N03S,是L-半胱氨酸的乙 醯化合物，其含有活躍的-SH基，臨床上常被用來祛痰，也用於解救對乙醯氨基酚引起的肝 毒性反應。近年有較多文獻報導NAC作為一種巰基供給體，還是一種抗氧化劑，具有清除自 由基，調節細胞的代謝活性等作用，在呼吸（如治療慢性阻塞性肺、肺間質纖維化等疾病）、 心血管（高血壓心臟重構）、神經系統（促進多巴胺釋放）和AIDS的臨床和實驗研究中均 有應用。但該分子未有研究證實可應用於預防減壓病，更沒有被用來預防快速上浮脫險致 減壓病。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提供N-乙醯半胱氨酸在預防快速上浮脫險致減壓病中的應用， 可顯著降低快速上浮脫險致減壓病的死亡率，並緩解減壓病所造成的心肺組織損傷。
[0006] 本發明提供的技術方案是將N-乙醯半胱氨酸用於製備預防快速上浮脫險致減壓 病的藥物。
[0007] 上述應用，需要將N-乙醯半胱氨酸溶於生理鹽水中，配製成50_500mg/mL的注射 劑使用。優選的，將N-乙醯半胱氨酸溶於生理鹽水中，配製成200-300mg/mL的注射劑使用。
[0008] 所述N-乙醯半胱氨酸的腹腔注射的劑量是150-1000mg/kg，靜脈注射的劑量是 200-500mg/kg。優選的，所述N-乙醯半胱氨酸的腹腔注射的劑量是500-1000mg/kg，靜脈注 射的劑量是400mg/kg。
[0009] 所述N-乙醯半胱氨酸的使用時間為快速上浮脫險前15-60分鐘。
[0010] 本發明的有益效果為：
[0011] 1、本發明提供了 N-乙醯半胱氨酸在製備預防快速上浮脫險致減壓病的藥物中的 應用，實驗表明，N-乙醯半胱氨酸可以顯著抑制氣泡引起的心肌纖維斷裂導致的心功能衰 竭，改善心功能，也能減輕肺臟損傷和炎症，從而減輕減壓病所造成的病理改變，顯著提高 快速上浮脫險致減壓病的成活率，緩解快速上浮脫險致減壓病的損傷。
[0012] 2、本發明為臨床上更合理的將N-乙醯半胱氨酸應用在預防快速上浮脫險致減壓 病中提供了實驗數據。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 圖1是實施例1中，不同N-乙醯半胱氨酸用藥劑量下大鼠快速上浮脫險致減壓病 肺臟損傷對比圖，其中圖A為生理鹽水對照組大鼠肺組織病理圖，放大倍數為200倍；圖B 為N-乙醯半胱氨酸250mg/kg預防組大鼠肺組織病理圖，放大倍數為200倍；圖C為N-乙 醯半胱氨酸500mg/kg預防組大鼠肺組織病理圖，放大倍數為200倍；圖D為N-乙醯半胱氨 酸1000mg/kg預防組大鼠肺組織病理圖，放大倍數為200倍。
[0014] 圖2是實施例1中，不同N-乙醯半胱氨酸用藥劑量下大鼠快速上浮脫險致減壓病 心臟損傷對比圖。其中圖A為生理鹽水對照組大鼠的心臟組織病理圖，放大倍數為200倍； 圖B為N-乙醯半胱氨酸250mg/kg預防組大鼠的心臟組織病理圖，放大倍數為200倍；圖C 為N-乙醯半胱氨酸500mg/kg預防組大鼠心臟組織病理圖，放大倍數為200倍；圖D為N-乙 醯半胱氨酸l〇〇〇mg/kg預防組大鼠心臟組織病理圖，放大倍數為200倍。
[0015] 圖3是實施例3中，兔快速上浮脫險致減壓病肺臟損傷對比圖，其中圖A為腹腔注 射對照組兔子的肺組織病理圖，放大倍數為200倍；圖B為乙醯半胱氨酸300mg/kg預防組 兔子的肺組織病理圖，放大倍數為200倍；圖C耳緣靜脈注射對照組兔子的肺組織病理圖， 放大倍數為200倍；圖D為阿思欣泰400mg/kg預防組兔子的肺組織病理圖，放大倍數為200 倍。
[0016] 圖4是實施例3中，兔快速上浮脫險致減壓病心臟損傷對比圖，其中圖A為腹腔注 射對照組兔子的心組織病理圖，放大倍數為200倍；圖B為乙醯半胱氨酸300mg/kg預防組 兔子的心組織病理圖，放大倍數為200倍；圖C耳緣靜脈注射對照組兔子的心組織病理圖， 放大倍數為200倍；圖D為阿思欣泰400mg/kg預防組兔子的心組織病理圖，放大倍數為200 倍。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合實施例，對本發明作進一步說明：
[0018] 本發明的實驗所用的N-乙醯半胱氨酸購自Sigma公司，N-乙醯半胱氨酸注射液 購自杭州民生藥業有限公司。
[0019] 實施例1
[0020] 實驗用注射藥物：利用生理鹽水，將N-乙醯半胱氨酸配製成250mg/ml的溶液，制 備成注射劑。
[0021] 實驗動物和分組：雄性健康SD大鼠40隻，體重220?260g，購於上海斯萊克實驗 動物有限公司。將SD大鼠隨機分為乙醯半胱氨酸250mg/kg預防組、乙醯半胱氨酸500mg/ kg預防組、乙醯半胱氨酸lOOOmg/kg預防組和生理鹽水對照組，每組10隻。
[0022] 實驗方法：預防組處理前60分鐘，通過腹腔注射N-乙醯半胱氨酸溶液（注射劑量 分別為250mg/kg、500mg/kg和1000mg/kg)，對照組處理60分鐘，通過腹腔注射等體積生理 鹽水，之後將實驗動物置於快速上浮脫險加壓艙，關閉艙門，採用自編電腦自動化快速上浮 脫險程序，在28秒內使用壓縮空氣指數倍增的方式（每7秒翻一番）加壓至1. 6MPa，高壓 下停留242秒，50秒內勻速減壓至常壓，出艙30分鐘進行實驗大鼠的檢測分析。
[0023] 實驗結束後觀察發現，生理鹽水對照組的大鼠在出艙後出現躁動、胸腹部起伏頻 速的現象，2分鐘、5分鐘、6分鐘各死亡1隻，8分鐘後1隻癱瘓並且狀態差，剩餘的6隻存 活大鼠出艙後有搔抓口鼻、輕咬腹部表現，但之後逐步恢復；N-乙醯半胱氨酸250mg/kg預 防組大鼠出艙後也出現躁動、胸腹部起伏頻速的現象，於4分鐘和6分鐘各死亡1隻，6分鐘 後1隻癱瘓，剩餘的7隻大鼠逐步恢復正常活動；N-乙醯半胱氨酸500mg/kg預防組大鼠出 艙後一般狀態好，於14分鐘死亡1隻，15分鐘後有1隻狀態差,觀察至188分鐘後死亡，剩 餘的8隻大鼠逐步恢復正常活動；N-乙醯半胱氨酸1000mg/kg預防組大鼠出艙後聚集在一 起，活動少，有3隻狀態差的大鼠觀察至234分鐘後有1隻死亡，其餘2隻逐步恢復，其餘7 只大鼠30分鐘內逐步恢復正常活動。
[0024] 上述實驗表明，隨著N-乙醯半胱氨酸給藥劑量的增大可逐步降低大鼠快速上浮 脫險致減壓病的發病率和死亡率，重型減壓病發病率和死亡率從40 %和30 %均降低至 10%，而且可以顯著延長快速上浮脫險後大鼠的存活時間，為後續再加壓和綜合治療提供 了有利的機會。
[0025] 對存活大鼠的肺組織病理檢查發現，快速上浮脫險致減壓病對照組大鼠肺泡結 構大面積破壞融合，肺泡腔內可見嗜伊紅色液體和紅細胞滲出。N-乙醯半胱氨酸預防組 與生理鹽水對照組比較，隨著用藥劑量的增大，大鼠肺泡壁增厚程度逐漸減輕，具體見圖1 所示，其中圖A為對照組大鼠肺組織病理圖，放大倍數為200倍；圖B為N-乙醯半胱氨酸 250mg/kg預防組大鼠肺組織病理圖，放大倍數為200倍；圖C為N-乙醯半胱氨酸500mg/kg 預防組大鼠肺組織病理圖，放大倍數為200倍；圖D為N-乙醯半胱氨酸1000mg/kg預防組 大鼠肺組織病理圖，放大倍數為200倍。
[0026] 對實驗大鼠的心臟組織病理檢查發現，快速上浮脫險致減壓病對照組的死亡大鼠 心肌纖維水腫、變性、斷裂明顯，如圖2中的A圖所示；而不同劑量N-乙醯半胱氨酸預防組 的存活大鼠心肌纖維只有輕微水腫，具體如圖2中的B-D圖所示，其中，圖B為N-乙醯半胱 氨酸250mg/kg預防組大鼠的心臟組織病理圖，放大倍數為200倍；圖C為N-乙醯半胱氨酸 500mg/kg預防組大鼠心臟組織病理圖，放大倍數為200倍；圖D為N-乙醯半胱氨酸lOOOrng/ kg預防組大鼠心臟組織病理圖，放大倍數為200倍。
[0027] 實施例2
[0028] 實驗用注射藥物：阿思欣泰（乙醯半胱氨酸注射液，20ml，4g)。
[0029] 實驗動物和分組：雄性健康SD大鼠40隻，體重220?260g，購於上海斯萊克實驗 動物有限公司。將SD大鼠隨機分為乙醯半胱氨酸150mg/kg預防組、乙醯半胱氨酸300mg/ kg預防組、乙醯半胱氨酸600mg/kg預防組和生理鹽水對照組，每組10隻。
[0030] 實驗方法：預防組處理前60分鐘，通過腹腔注射乙醯半胱氨酸注射液（注射劑量 分別為150mg/kg、300mg/kg和600mg/kg)，生理鹽水對照組處理前60分鐘，通過腹腔注射 等體積生理鹽水，之後將實驗動物置於快速上浮脫險加壓艙，關閉艙門，採用自編電腦自動 化快速上浮脫險程序，在28秒內使用壓縮空氣指數倍增的方式（每7秒翻一番）加壓至 1. 6MPa，高壓下停留242秒，50秒內勻速減壓至常壓，出艙後觀察大鼠24小時的發病情況。
[0031] 實驗結束後觀察發現，生理鹽水對照組的大鼠在出艙後出現躁動、胸腹部起伏頻 速的現象，4分鐘、5分鐘、10分鐘各死亡1隻，15分鐘後1隻癱瘓並且狀態差，觀察至268分 鍾後死亡，剩餘的6隻存活大鼠出艙後有搔抓口鼻、輕咬腹部表現，但之後逐步恢復；N-乙 醯半胱氨酸150mg/kg預防組大鼠出艙後也出現躁動、胸腹部起伏頻速的現象，於3分鐘、7 分鐘和12分鐘各死亡1隻，剩餘的7隻大鼠逐步恢復正常活動；N-乙醯半胱氨酸300mg/kg 預防組大鼠出艙後一般狀態好，於7分鐘和8分鐘死亡1隻，15分鐘後有1隻狀態差，觀察 至246分鐘後死亡，剩餘的7隻大鼠逐步恢復正常活動；N-乙醯半胱氨酸600mg/kg預防組 大鼠出艙後活動少，觀察至298分鐘後有1隻死亡，其餘9隻大鼠30分鐘內逐步恢復正常 活動，之後未見異常。
[0032] 上述實驗表明，當乙醯半胱氨酸注射量在300mg/kg可顯著降低大鼠快速上浮 脫險致減壓病的死亡率，尤其是當乙醯半胱氨酸注射量600mg/kg時，死亡率從40 %降至 10%，說明N-乙醯半胱氨酸可顯著降低快速上浮脫險致減壓病的死亡率，而且從存活時間 來看可以延長快速上浮脫險後大鼠的存活時間，為後續再加壓和綜合治療提供了有利的機 會。
[0033] 實施例3
[0034] 實驗用注射藥物：利用生理鹽水，將N-乙醯半胱氨酸配製成500mg/mL的溶液，制 備成注射劑；阿思欣泰（乙醯半胱氨酸注射液，20ml，4g)。
[0035] 實驗動物和分組：雄性健康紐西蘭兔32隻，體重2. 3?2. 7kg，購於上海斯萊克實 驗動物有限公司。將兔子隨機分為乙醯半胱氨酸300mg/kg預防組（腹腔注射）、腹腔注射 對照組、阿思欣泰400mg/kg預防組（靜脈注射）和耳緣靜脈注射對照組，每組8隻。
[0036] 實驗方法：乙醯半胱氨酸300mg/kg預防組處理前30分鐘，經腹腔注射N-乙醯半 胱氨酸溶液（注射劑量為300mg/kg)，腹腔注射對照組處理前30分鐘，經腹腔注射等體積 生理鹽水，阿思欣泰400mg/kg預防組處理前15分鐘，經耳緣靜脈注射阿思欣泰（注射劑量 為400mg/kg)，耳緣靜脈注射對照組處理前15分鐘，經耳緣靜脈注射等體積生理鹽水，之後 將實驗動物置於快速上浮脫險加壓艙，關閉艙門，採用自編電腦自動化快速上浮脫險程序， 在24秒內使用壓縮空氣指數倍增的方式（每7秒翻一番）加壓至1. IMPa，高壓下停留240 秒，33秒內勻速減壓至常壓，出艙30分鐘進行實驗兔的檢測分析。
[0037] 實驗結束後觀察發現，腹腔注射對照組兔子出艙後，2分鐘和3分鐘各1隻兔子 出現搔抓口鼻、全身皮膚、尖叫後死亡，15分鐘時，2隻兔子出現雙後肢癱瘓；乙醯半胱氨酸 300mg/kg預防組活動少，6分鐘有1隻兔子出現雙後肢癱瘓，其餘7兔子在30分鐘內逐步 恢復正常活動；耳緣靜脈注射對照組兔子出艙後活動少，於1分鐘、11分鐘、12分鐘和16分 鍾各1隻兔子出現雙後肢癱瘓，其餘4隻逐步恢復；乙醯半胱氨酸400mg/kg預防組活動少， 1分鐘有1隻兔子出現雙後肢癱瘓，其餘7兔子在30分鐘內逐步恢復正常活動。說明N-乙 醯半胱氨酸預處理可顯著降低快速上浮脫險致減壓病的發生。
[0038] 對兔子的肺組織病理檢查發現，腹腔注射對照組和耳緣靜脈注射對照組的大鼠均 表現出肺泡結構大面積破壞，肺泡腔內可量紅細胞滲出。乙醯半胱氨酸300mg/kg預防組與 阿思欣泰400mg/kg預防組同相應對照組比較，肺泡腔結構較完整，無明顯的紅細胞滲出， 具體如圖3所示，其中圖A和C分別為腹腔注射對照組和耳緣靜脈注射對照組兔子肺組織 病理圖，放大倍數為200倍；圖B和圖D分別為乙醯半胱氨酸300mg/kg預防組與阿思欣泰 400mg/kg預防組兔子肺組織病理圖，放大倍數為200倍。
[0039] 對兔子的心臟組織病理檢查發現，腹腔注射對照組和耳緣靜脈注射對照組兔子心 肌纖維水腫、變性明顯，而N-乙醯半胱氨酸預防組的存活兔子心肌纖維只有輕微水腫和充 血，但是結構正常，具體如圖4所示，其中圖A為腹腔注射對照組兔子的心組織病理圖，放 大倍數為200倍；圖B為乙醯半胱氨酸300mg/kg預防組兔子的心組織病理圖，放大倍數為 200倍；圖C耳緣靜脈注射對照組兔子的心組織病理圖，放大倍數為200倍；圖D為阿思欣 泰400mg/kg預防組兔子的心組織病理圖，放大倍數為200倍。
[0040] 對比例1
[0041] 實驗用注射藥物：利用生理鹽水，硝普納；酚妥拉明。
[0042] 實驗動物和分組：雄性健康紐西蘭兔24隻，體重2. 3?2. 7kg，購於上海斯萊克實 驗動物有限公司。將兔子隨機分為硝普納預防組、酚妥拉明預防組和生理鹽水對照組，每組 8隻。
[0043] 實驗方法：硝普納預防組處理前15分鐘，經耳緣靜脈注射硝普鈉溶液（注射劑量 為2. 5mg/kg)，酚妥拉明預防組處理前15分鐘，經耳緣靜脈注射酚妥拉明溶液（注射劑量為 2mg/kg)，對照組處理前15分鐘，經耳緣靜脈注射等體積生理鹽水，之後將實驗動物置於快 速上浮脫險加壓艙，關閉艙門，採用自編電腦自動化快速上浮脫險程序，在24秒內使用壓 縮空氣指數倍增的方式（每7秒翻一番）加壓至1. IMPa，高壓下停留240秒，33秒內勻速 減壓至常壓，出艙30分鐘觀察實驗兔減壓病的發病情況。
[0044] 耳緣靜脈注射以上兩種擴血管藥後5分鐘內均可觀察大兔子懶動和雙耳周圍血 管擴張，模擬快速上浮脫險後觀察發現，硝普納預防組兔子出艙後，2分鐘內，1隻兔子出現 搔抓全身皮膚、尖叫後死亡，6分鐘和10分鐘各有1隻兔子出現雙後肢癱瘓，15分鐘1隻兔 子出現右後肢癱瘓；酚妥拉明預防組兔子出艙後，1分鐘和2分鐘各有1隻兔子死亡，8分鐘 有1隻兔子出現雙後肢癱瘓；生理鹽水對照組兔子出艙後，2分鐘時有1隻兔子死亡，4分 鍾、6分鐘和9分鐘各有1隻出現雙下肢癱瘓。說明擴血管預處理無法預防快速上浮脫險致 減壓病的發生。
[0045] 綜上所述，通過上述實驗可證實，N-乙醯半胱氨酸可以顯著抑制氣泡引起的心肌 纖維斷裂導致的心功能衰竭，改善心功能，也能減輕肺臟損傷和炎症，從而減輕減壓病所造 成的病理改變。而且由於有研究表明N-乙醯半胱氨酸有擴張血管的作用，通過單獨使用兩 種擴血管藥硝普納和酚妥拉明均不能預防減壓病的發生，因此說明N-乙醯半胱氨酸並不 是或不僅僅是通過擴張血管來預防減壓病的發生。
[0046] 以上所述為本發明的較佳實施例而已，但本發明不應該局限於該實施例所公開的 內容。所以凡是不脫離本發明所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本發明保護的範 圍。
【權利要求】
1. N-乙醯半胱氨酸在製備預防快速上浮脫險致減壓病的藥物中的應用。
2. 根據權利要求1所述的應用，其特徵在於：所述預防快速上浮脫險致減壓病的藥物 為注射劑。
3. 根據權利要求1或2所述的應用，其特徵在於：將N-乙醯半胱氨酸溶於生理鹽水中， 配製成50-500mg/mL的注射劑使用。
4. 根據權利要求1所述的應用，其特徵在於：所述N-乙醯半胱氨酸的腹腔注射的劑量 是150-1000mg/kg，靜脈注射的劑量是200-500mg/kg。
5. 根據權利要求1所述的應用，其特徵在於：所述N-乙醯半胱氨酸的使用時間為快速 上浮脫險前15-60分鐘。
【文檔編號】A61P25/00GK104083353SQ201410321315
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月7日 優先權日:2014年7月7日
【發明者】攸璞, 方以群, 王海濤, 包曉辰, 王映紅, 姚健, 李丹, 陳海庭, 張師 申請人:中國人民解放軍海軍醫學研究所