以延緩釋放速度硬膜外給予治療性化合物的製作方法

2023-12-02 01:24:01 2

專利名稱：：以延緩釋放速度硬膜外給予治療性化合物的製作方法
技術領域：
：本發明的範圍本發明涉及自藥物傳遞系統控制釋放治療性化合物。更具體地說，本發明涉及自脂質體製劑中以延緩釋放速度硬膜外給予治療性化合物。本發明還涉及在活的脊椎動物中安置硬膜外導管的方法。背景對於患者和醫生(尤其是康復室的患者和醫生)而言，當患者從麻醉中甦醒過來時，手術後疼痛控制是一個嚴重的問題。為控制疼痛全身性的給予大劑量的類鴉片可能會引起威脅生命的呼吸抑制。另一方面，過低或過遲劑量的手術後止痛藥物療法可以導致患者在不能忍受的劇痛期間甦醒。此外，已證明在腹部或胸手術後對術後疼痛較差地控制抑制胸壁、腹部和隔膜的換氣運動導致肺膨脹不全(P.R.Bromage，TextbookofPain，P.D.Wall，etal(Eds.)ChurchillLivingstone，1989，pp744-753)。在七十年代發現在脊髓中存在鴉片受體。在1979年最初的臨床療效報導(M.Beharetal.，Lancet1527-529，1979)後，硬膜外給予類鴉片對於術後疼痛控制已變得非常流行(T.I.Ionescuetal，Act.Anaesth.Belg.4065-77，1989；C.Jayretal.，Anesthesiology78666-676，1993；S.Lurie，etal.EuorpeanJournalofObstetricsandGynecologyandReproductiveBiology49147-153，1993)。硬膜外給予類鴉片具有在脊柱水平達到良好的局部麻醉的優點，而不喪失運動或血管舒縮的控制或降低清醒的程度。可注射的類鴉片在術後和產後硬膜外廣泛使用。術後和產後的疼痛通常持續幾天，然而，可注射的類鴉片具有較短的作用持續時間(W.G.Broseetal.，Pain4511-15，1991；R.H.Drostetal.，Arzneim-Forsch/DrugRes.381632-1634，1988；G.K.Gourlayetal.，Pain31297-305，1987)。從而，為了維持足夠的疼痛控制需要連續輸注或重複注射(J.W.Kwan，Am.JHosp.Pharm.47(Suppl1)S18-23，1990；J.S.Anulty，InternationalAnesthesiologyClinics2817-24，1990；R.S.Sinatra，TheYaleJournalofBiologyandMedicine64351-374，1991)連續輸注或重複注射還需要安置連接或不連接輸注泵的導管系統，這一切需要昂貴的醫生和精心護理和維持的時間。此外，重複大劑量注射(bolusinjections)或連續輸注可以導致呼吸抑制。後期呼吸抑制和窒息的發作是早期研究中最使人關注的副作用(P.R.Bromage，AnesthesiaandAnalgesia60461-463，1981；E.M.Camporesi，etal，AnesthesiaandAnalgesea62633-640，1983；T.L.Yaksh，Pain11293-346，1981)。最近所作的在1085名經受胸、腹部或矯形手術患者中的前瞻性非隨機研究估計硬膜外使用嗎啡後的「呼吸抑制」率為0.9％(R.Stensethetal.，ActaAnaesthesiolScand.29148-156，1985)。作為對比，在860名給予全身性嗎啡(PO、IV、IM、SC)的患者中，「危及生命的呼吸抑制」的發生率為0.9％(R.R.Milleretal、DrugEffectsinHospitalizedPatients.JohnWileySons，NewYork，1976)。對比在高危患者中硬膜外給予類鴉片和全身性給予類鴉片(IM或IV)的前瞻性、隨機性研究已經顯示採用硬膜外類鴉片的術後疼痛控制產生具有降低術後併發症的優越的止痛效果(N.Rawaletal.，Anesth.Analg63583-592，1984；MP.Yeager，etal.Anesth.60729-736，1987)。已有文件證明在體外和在動物體上經鞘內、皮下和腹膜內給藥以及在患者身上經鞘內給藥，可使加入脂質體(如多孔脂質體)後的各種治療劑延緩地釋放(S.Kimetal.，J.Clin.Oncol112186-2193，1993；V.Russacketal.，AnnNeurol34108-112，1993；andM.C.Chamberlainetal.，Arch.Neurol.50261-264，1993)。然而，延緩地釋放硬膜外給予的化合物迄今在本領域內是未知的。從而，需要新的和更好的以單獨劑量硬膜外給予類鴉片和其它治療化合物的方法，以便達到有效治療水平的延緩釋放速度。本發明通過提供治療劑例如類鴉片的延緩釋放製劑(它在硬膜外給予單獨劑量後立即產生最大的鎮痛效果並在其後的幾天中鎮痛效果逐漸降低)以顯示出現有技術的局限性。附圖的介紹圖1為一組記錄以劑量10、50、175、或250μg(從上方圖片到下方圖片)一次性硬膜外給予脂質體包封的硫酸嗎啡(DTC401)(空心圓)或游離的硫酸嗎啡(實心圓)後一定時間在大鼠身上的鎮痛效果的四條曲線。鎮痛強度用「最大的可能鎮痛效果的百分數(％MPA)」表示。每個數據點代表5或6隻動物的平均值和均值的標準誤差(SEM)。圖2為顯示在大鼠身上一次性硬膜外給予DTC401(空心圓)、游離的硫酸嗎啡(實心圓)後或一次性皮下給予游離的硫酸嗎啡(實心方塊)後測定的鎮痛峰值劑量-應答曲線的圖形。由5或6隻動物得到平均峰值％MPA±SEM。圖3為比較一次性硬膜外給予DTC401(空心圓)或游離的硫酸嗎啡(實心圓)後在大鼠身上總的鎮痛效果[通過鎮痛-時間曲線(AUC)下面積測定]的圖形。每個數據點代表5或6隻動物的平均值和均值的標準誤差(SEM)。圖4為一組比較以劑量10、50、175、1000或2000μg(從上方圖片到下方圖片)一次性硬膜外給予DTC401(空心圓)或游離的硫酸嗎啡(實心圓)後一定時間在大鼠身上的血紅蛋白的百分氧飽和(SpO2)的五條曲線。每個數據點代表5隻動物的平均值和均值的標準誤差(SEM)，除了50μg劑量組中n＝3。圖5為顯示在一次性硬膜外給予DTC401(空心圓)或游離的硫酸嗎啡(實心圓)後在大鼠身上的最大呼吸抑制劑量-應答曲線的圖形。將所達到的最低SpO2對應硬膜外嗎啡劑量作圖。每個數據點代表5隻動物的平均值和均值的標準誤差(SEM)，除了50μg劑量組中n＝3。圖6顯示比較硬膜外給予250μg的DTC401(空心圓)或游離的硫酸嗎啡(實心圓)後在大鼠的腦脊液(上方圖片)和血清(下方圖片)中藥物動力學的兩條曲線。每個數據點代表由3或4隻動物的平均值和均值的標準誤差(SEM)。本發明的概述硬膜外給予以藥物傳遞系統中的治療性化合物與使用游離的治療化合物相比產生驚人的、更大的延緩釋放和持續的治療效果。從而，本發明的一個方面提供利用藥物傳遞系統硬膜外給藥到需要該治療的脊椎動物，以便延緩釋放治療性化合物的方法。所述脊椎動物優選為哺乳動物如人類。在不同的優選實施例中，所述藥物傳遞系統為基於脂質的，尤其是多孔脂質體(multivesicularliposome)。本發明的特徵為能夠使不同的治療性化合物延緩釋放(在優選的實施例中它們包括類鴉片或鴉片製劑的拮抗劑)以便調節鎮痛效果，另外一些實施例可以傳遞如親神經因子等的治療性化合物。此外，使用根據本發明方法的緩釋製劑，通過省去連續輸注、多次大劑量注射或安放導管簡化並降低硬膜外鎮痛的總體費用，並且也降低可能的感染。甚至在硬膜外導管存在下，降低注射次數也是非常有利的。本發明的詳細介紹本發明提出用於硬膜外給予具有硬膜外效果的治療性化合物例如類鴉片的基於脂質的緩釋藥物傳遞系統。通過硬膜外給藥，將所述化合物釋放到中樞神經系統和腦脊液中，而不刺傷硬腦膜並且以延緩速度釋藥。術語「緩釋」指的是當以脂質基製劑包封的大劑量給藥時，所述治療性化合物與以大劑量硬膜外注射給予的游離形式的同樣藥物相比可以在較長時間內釋放。它不一定指的是在緩釋期間所述治療性化合物的濃度保持恆定。一般而言，在術後或產後，隨著時間的推移，患者感覺疼痛的程度在下降。因而，一定時間後，患者對鎮痛的要求也在減少。使用本發明的硬膜外給藥的方法，可以在幾天內，優選約2-約7天，維持所述治療性化合物在腦脊液和/或血清中的治療有效濃度。在此所用術語「治療性化合物」指的是具有調節生物學過程以便完成調節或治療生物體中的不適症狀所需作用的化合物。所述術語治療性化合物包括化學的非蛋白質藥物，例如抗生素和鎮痛藥以及蛋白質藥物例如細胞活素、幹擾素、生長因子等。藥物傳遞系統在本領域內是眾所周知的。本發明關於任何緩釋製劑例如以大分子複合物、毫微型膠囊、微球或小球形式的合成或天然的聚合物和脂質基體系包括水包油乳劑、膠團、混合膠團、合成膜囊(membranevesicles)和再封的紅細胞。這些體系統稱為分散系。分散系是兩相體系，其中一相以粒子或液滴的形式分布在第二相中。一般而言，包含在該體系中的粒子的直徑約為20nm-50μm。該粒子大小範圍使得其分散在藥物溶液中並使用針或導管及注射器導入硬膜外腔中。用於製備分散系的物質一般為無毒性和生物可降解的。例如在該方法中可以使用膠原、白蛋白、乙基纖維素、酪蛋白、明膠、卵磷脂、磷脂和豆油。通過類似於凝聚或微囊包封的過程可以製備聚合物分散體系。如需要，通過改變比重以使得所述分散液為高比重或低比重可以調節所述分散體系的密度。例如，通過加入iohexol、iodixanol、甲泛葡胺、蔗糖、海藻糖、葡萄糖或其它與高比重生物配伍的分子可以改變所述分散系的密度。根據本發明可以使用的一類分散體系包括在聚合物基質中的治療劑的分散液。所述治療劑作為聚合物基質被釋放並分解或生物降解成可溶性產物，排洩出體外。為此已經研究了幾種類型的合成聚合物包括聚酯(Pitt，etal.InControlledReleaseofBioactiveMaterials，R.Baker，Ed.，AcademicPress，NewYork，1980)；聚醯胺(Sidman，etal.，JournalofMembraneScience，7227，1979)；聚胺酯(Master，etal.，JournalofPolymerScience，PolymerSymposium，66259，1979)；聚原酸酯(Heller，etal.，PolymerEngineeringScience，21727，1981)；和聚酐(Leong，etal.，Biomaterials，7364，1986)。對於PLA和PLA/PGA聚酯已經做了大量的研究工作。毫無疑問，這是出於方便和安全的考慮。這些聚合物容易得到，因為它們已經用作可生物降解的縫合線並且它們分解成為無毒性的乳酸和乙醇酸(見美國專利4578384和美國專利4785973，結合在本發明中作為參考)。使用如本體聚合、界面聚合、溶液聚合及開環聚合的聚合方法可以合成固體聚合物分散系(Odian，G.，PrinciplesofPolymerization，2nded，JohnWileySons，NewYork，1981)。使用這些方法中的任何一種方法，可以獲得具有廣泛的機械性能、化學性能和生物可降解的性能的各種不同的合成聚合物；通過改變參數反應溫度、反應物濃度、溶劑類型和反應時間來控制性質和特徵上的差異。如需要，可以開始製備大塊的固體聚合物分散系，然後使其粉碎或者加工成足以維持在適當的生理緩衝液中的分散液的小粒子(見例如美國專利4452025、美國專利4389330和美國專利4696258，結合在本發明中作為參考)。如需要，可以將治療性化合物摻入非分散結構中，通過手術或機械方法將該結構硬膜外植入。非分散結構為具有一定的外形例如板、圓柱或球形的結構。Hopfenberg已經介紹了由可生物降解的板形、圓柱形和球形結構釋放治療劑的機理(ControlledReleasePolymericFormulations，pp.26-32，Paul，D.R.andHarris，F.W.，Eds.，AmericanChemicalSociety，Washington，D.C.，1976)。描述添加物自這些裝置中釋放的簡單的表達式為(其中釋放主要通過基質降解來控制)Mt/M∞＝1-[1-k0t/C0α]n其中對於球形而言n＝3，對於圓柱形而言n＝2，對於板形而言n＝1。所述符號α代表球形或圓柱形的半徑或板形的一半厚度。Mt和M∞為分別在時間t和無限大釋放藥物的質量。任何已知的脂質基的藥物傳遞系統可以用於本發明的實施。例如，多孔脂質體(MVL)、多室脂質體(也稱為多層囊或「MLV」)單室脂質體包括小單室脂質體(也稱作單層囊或「SUV」)和大單室脂質體(也稱作大單層囊或「LUV」)均可以使用，只要可以確定包封治療化合物的延緩釋放速度即可。然而，在優選的實施例中，脂質基的藥物傳遞系統為多孔脂質體體系。製備控釋多孔脂質體藥物傳遞系統的方法在下列文獻中全面介紹美國專利申請登記號08/352342(於1994年12月7日申請)和08/393724(於1995年2月23日申請)以及PCT申請登記號US94/12957和US94/04490，在此全部結合在本發明中作為參考。所述合成膜囊(membranevesicle)的組成通常為為磷脂的組合物，一般與類固醇尤其膽固醇結合。也可以使用其它的磷脂或其它脂質。用於合成膜囊製備中的脂質的實例包括磷脂醯甘油、磷脂醯膽鹼、磷脂醯絲氨酸、磷脂醯乙醇胺、鞘脂類、腦苷脂類和神經節苷酯。例證性的磷脂包括蛋磷脂醯膽鹼、二棕櫚醯磷脂醯膽鹼、二硬脂醯磷脂醯膽鹼、二油醯磷脂醯膽鹼、二棕櫚醯磷脂醯甘油、和二油醯磷脂醯甘油。在製備含有治療劑的膜囊過程中，應該考慮如藥物包封的效能、藥物的不穩定性、所形成膜囊體的均一性和粒度大小、藥物與脂質比例、滲透性、製劑的不穩定性和製劑的藥學上的可接受性等變量(Szoka，etal.，AnnualReviewsofBiophysicsandBioengineering，9467，1980；Deamer，etal.，inLiposomes，MarcelDekker，NewYork，1983，27；Hope，etal.，Chem.Phys.Lipids，4089，1986)。其它人已經進行了類鴉片的脂質基製劑的用途的研究只獲得有限的進展並且沒有人進行經硬膜外途徑的研究。例如，已經進行了脂質體包封類鴉片的製備及體外活性的研究(F.Reig，etal.，J.Microencapsulation6277-283，1989)，而未做任何體內的硬膜外研究。此外，已經研究了包封在脂質體製劑中並通過大鼠脊柱給藥的四唑芬太尼的抗感受傷害作用(antinociception)和副作用(M.S.Wallaceetal.，Anesth.Analg.79778-786，1994；C.M.Bernardsetal，Anesthesiology77529-535，1992)。然而，這些化合物的藥動力學和藥效學與用來證明其在臨床實踐中的作用的標準類鴉片的藥動力學和藥效學沒有足夠的差異。這些研究沒有探索經硬膜外途徑給予類鴉片的緩釋製劑。加入治療性化合物的脂質基藥物傳遞系統可以以單獨劑量給藥，例如經硬膜外導管給藥。然而，在優選的實施例中，使用小號(gauge)針頭以單獨劑量將所述脂質基藥物傳遞系統注射到脊髓周圍的硬膜外腔中，從而避免安置導管。優選使用18號-25號針頭。用於硬膜外給藥的治療性化合物的代表性化合物包括阿片嗎啡、氫嗎啡酮、可待因、二氫可待因酮、羥甲左嗎啡、羥氫可待酮、羥氫嗎啡酮、二乙醯基嗎啡、叔丁啡、環丁甲羥氫嗎啡、環丁羥嗎喃、鎮痛新、美散酮、芬太尼、噻哌苯胺(sufentanyl)和四唑芬太尼(alfentanyl)。此外，使用本發明的方法可以硬膜外給予鴉片拮抗劑例如納洛酮和環丙甲羥二羥嗎啡酮，以便逆轉或拮抗鴉片的作用。與一個或多個神經受體例如δ(delta)鴉片受體、μ(mu)鴉片受體、κ(kappa)鴉片受體和ε(episilon)鴉片受體結合的肽類和peptidomimetics被認為是類鴉片並可以根據本發明的方法給藥用於治療。這類化合物包括腦啡肽(enkephalins)、內啡肽(endorphins)、casomorphin、kyotorphin和其生物活性斷片。在此術語「生物活性斷片」指的是基本保持完整治療分子生物活性的治療性化合物的任何部分。本領域的技術熟練人員將懂得或可以容易地確定是否斷片基本保持整個分子的生物活性。除了類鴉片以外，許多以延緩速度硬膜外給藥時具有治療作用的化合物也可以用於本發明方法的實施中。這些化合物包括神經營養因子例如胰島素樣的生長因子、睫狀神經營養因子和神經生長因子；神經遞質和其拮抗劑例如多巴胺、腎上腺素、去甲腎上腺素和γ-氨基丁酸；局麻藥例如丁卡因、利多卡因、丁哌卡因和甲哌卡因；P物質和相關的肽類；及α-2受體興奮劑例如氯壓定和dexmedetomidine。此外，輔助性局麻藥例如利多卡因、丁哌卡因和丁卡因可以增加硬膜外類鴉片的效力。在本發明中，加入類鴉片(例如硫酸嗎啡)的脂質基藥物傳遞系統與硬膜外給予游離藥物相比，經測試由最大的血液氧飽和或給予所述藥物前的基線值在血紅蛋白氧飽和(SpO2)方面下降的百分率顯示具有最低可能的呼吸抑制。本領域的技術人員將很樂於接受血氧量可以容易地使用市場上可以買到的裝置例如脈搏血氧計來測定這一現實。也顯示在多孔脂質體組合物中配製並硬膜外給藥的單獨劑量的緩釋類鴉片產生長期持久的鎮痛作用，及在單獨劑量硬膜外給藥後60分鐘內出現治療性藥物的峰值小腦延髓池CSF濃度，然後在其後的幾天內(例如直到8天)逐漸下降。儘管與硬膜外給予游離硫酸嗎啡後的情況相比，峰值CSF濃度下降，與硬膜外給予游離硫酸嗎啡相比，產生的總的鎮痛效果(例如圖1、3和表1中通過所述曲線下的面積(AUC)所示)增加許多倍。例如，硬膜外給予包封在多孔脂質體中的250μg的硫酸嗎啡(DTC401)後與給予相同劑量的未包封的硫酸嗎啡相比在大鼠中所述峰值血濃度和CSF嗎啡濃度分別降低17倍和3.1倍，然而CSFAUC增加2.8倍。因為使用控釋硬膜外給予嗎啡在嗎啡的峰值血濃度和CSF濃度上的降低，沒有呼吸抑制；而硬膜外給予高劑量游離的嗎啡確實引起呼吸抑制。本發明的主要優點有三方面。首先，其優點為硬膜外給予單獨劑量的緩釋化合物的方法使患者經受較小的與劑量有關的副作用(例如一般與大劑量注射或輸注治療性化合物有關的呼吸抑制)的風險。其次，通過硬膜外給予治療性化合物而不是直接給藥到腦脊液中，所述治療性化合物不在整個腦和脊髓中遷移並且經過較長的時間(例如直到8天)將治療有效量的所述治療性化合物局部釋放到硬膜外腔中。最後，不需要多次注射或連續輸注便可以獲得長時間的鎮痛作用。本領域的技術人員將理解在本發明的實施中，保持釋藥速度的時間將根據治療的疾病狀況、治療化合物的特性和緩釋藥物傳遞系統以及包封和給予患者的化合物的總量而變化。術語「治療有效的」當其涉及本發明的組合物時，指的是以足以達到治療劑所要達到的特定的醫療效果的濃度，自所述藥物傳遞系統釋放的治療性化合物。例如，如果所述治療性化合物是類鴉片，那麼所需要的治療效果為鎮痛而沒有呼吸抑制作用。準確的劑量將根據例如特定的治療性化合物和所需要的治療效果等因素以及患者因素如年齡、性別、一般狀況等而變化。本領域內的技術人員可以容易地考慮這些因素並利用它們確定有效的治療濃度而不需要做更多的實驗。例如，適合於硬膜外給予硫酸嗎啡到人體的劑量範圍包括1mg-60mg。更有效力的化合物可以需要低至0.01mg的劑量，而較低效力的化合物可以需要5000mg的劑量。儘管除了上述劑量範圍外可以給出其它的劑量，然而所述劑量範圍包括了實際上期待經硬膜外途徑給予的所有治療性化合物的使用範圍。以前報導在大鼠中進行硬膜外操作的方法包括經腰椎骨鑽孔並推入導管1cm到硬膜外腔。本發明使得從上方(即從頸部)放置導管，而沒有手術過程的損傷。也可以將所述導管末端置於沿著脊柱的任何位置上而不是如現有技術中所述限制於腰部。上述放置導管的方法也可以應用到大鼠以外的動物身上，例如兔、狗以及人類。下列實施例說明實施本發明的方法。然而，可以理解所述實施例是為了說明，不認為本發明被限制於其中的特定物質或條件。實施例1A.在鹽酸鹽的存在下，製備包封硫酸嗎啡(DTC401)的多孔脂體步驟1在清潔的1克玻璃管形瓶[1.3cm(內徑)×4.5cm(高)]中加入包含9.3μM二油醯卵磷脂(AvantiPolarLipids，Alabaster，AL)、2.1μM二棕櫚醯磷脂醯甘油(AvantiPolarLipids)、15μM膽固醇(AvantiPolarLipids)和1.8μM三油酸甘油酯(Sigma)的1毫升氯仿(SpectrumCorp.，Gardena，CA)溶液。該溶液稱為脂質成分。步驟2將包含20mg/ml硫酸嗎啡(SigmaChemicalCo.，St.Louis，MO)和0.1N鹽酸的1毫升水溶液加入上述含有所述脂質成分的1克玻璃管形瓶中。步驟3為了製備油包水型乳劑，將含有「步驟2」的混合物的玻璃管形瓶封口並水平固定在渦動搖動器(Catalogue#S8223-1，AmericanScientificProducts，McGawPark，IL.)的頭部並以最大速度振搖6分鐘。步驟4為了使所述氯仿小球體懸浮在水中，將自「步驟3」得到的油包水型乳劑分成等體積並迅速用小直徑尖的Pasteur移液管加入兩個各1克的玻璃管形瓶[1.3cm(內徑)×4.5cm(高)]中，其中各瓶中含有2.5ml水、葡萄糖(32mg/ml)和游離鹼性賴氨酸(40mM)(Sigma)。然後，密封每個管形瓶，固定在如「步驟3」中所用的同一個渦動搖動器的頭部並以最大速度振搖3秒鐘以便形成氯仿小球體。步驟5為了得到所述多孔脂質體，將在「步驟4」的兩個管形瓶中製備的氯仿小球體懸浮液倒入含有5ml水、葡萄糖(32mg/ml)和游離鹼性賴氨酸(40mM)的250mlErlenmeyer燒瓶的底部。在振動的水浴中將所述燒瓶在37℃保溫，用10-15分鐘，以7L/min將氮氣流通入所述燒瓶中，以便緩慢蒸發氯仿。然後以600×g離心5分鐘分離該脂質體並用0.9％氯化鈉溶液洗滌三次。B.製備製劑在硬膜外注射以前，調整所述DTC401製劑和對照的未包封(「游離」)的硫酸嗎啡，以便50μl含有10、50、175、250或1000μg劑量。此外，將含有用於研究呼吸抑制的2000μg劑量的硫酸嗎啡的MVLs製劑配製成75μl注射液。通過將50μl的每種製劑用1ml異丙醇溶解，然後在水中稀釋來測定不同脂質體製劑中嗎啡的濃度。使用已經公開的方法(S.P.Joeletal.，JournalofChromatography430394-399，1988)經HPLC測定嗎啡的濃度。就空白對照而言，用葡萄糖代替硫酸嗎啡製備空白多孔脂質體組合物。實施例2A.動物的準備飼養6-8周齡，體重為205-254g的雄性Sprague-Dawley大鼠(HarlanSprague-Dawley，Sandiego，CA)，每籠1或2隻，在溫度控制的環境下，明暗12小時輪換並容許自由覓食和飲水。在每個研究以前，使動物適應所述環境。每隻動物僅研究一次。所有的動物均按照theCommitteeonCareandUseofLaboratoryAnimalsoftheInstituteofLaboratoryAnimalResources，NationalResearchCouncil的指導方針飼養。B.硬膜外插導管大鼠尾部硬膜外插導管按如下進行誘導氟烷麻醉並將動物定向性躺著放置，高度7cm。使其頭彎曲，注意保持動物正常呼吸。將略成斜角的19號針頭在正好向枕骨嵴的尾側以與針頭彎曲所對的中心線以約170°插入脊柱中。所述針頭向著C1椎骨向前推進直到針尖接觸棘狀突起或C1的後層為止。將所述針尖小心地移動到所述後層的腹側邊緣。在這一點上，留下一點彈性並使針頭再向前1-2mm。注意不使針頭穿透硬腦膜。通過經針套或經皮下放置的導管腦脊液(CSF)的溢出可以確定硬腦膜的意外的妨礙。使聚乙烯導管[PE-10；長度12cm，內徑0.28mm；體積7.4μl(BectonDickinson，Sparks，MD)]經所述針頭進入背側的硬膜外腔中。使所述導管緩慢地推進通過針頭並在距C18cm在約L1水平停止。將所述導管的暴露部分在頭皮下皮下挖溝並用結紮3-0絲縫合線的袋固定。最後，用10μl的生理鹽水衝洗所述導管並用不鏽鋼絲塞住。從開始麻醉到縫合過程持續約10-15分鐘。使動物甦醒並觀察60分鐘。只有那些由上述過程完全恢復的動物才用於下列研究中。C.抗傷害感受作用按照M.S.Wallace等人所述的試驗方法(Anesth.Analg.79778-786，1994)通過將所述動物置於標準熱板上(52.5±0.5℃)測定安置硬膜外導管後的感受傷害的基線值。測定自動物被置於熱板上時起到它們或者舔其後爪或者跳下時止對感受傷害的應答潛伏期(以秒表示)。將每隻試驗動物的基線(處理前)應答潛伏期值規定為最大可能鎮痛(MPA)作用的0％。然後，每隻動物硬膜外注射50μl或者含有硬膜外嗎啡劑量範圍在10-250μg的DTC401，未包封硫酸嗎啡溶液或者對照MVL空白液。也測定以劑量250μg-1mg皮下給予硫酸嗎啡的抗感受傷害作用。經如上述埋入(emplant)的導管硬膜外給予所述試驗溶液後，用10μl0.9％的氯化鈉衝洗所述硬膜外導管。然後，使所述動物再次經受熱板試驗以便測定在特定時點在給予未包封的硫酸嗎啡後0.5、1、2、3、4、6、12和24小時和給予DTC401和MVL空白液後0.5、1、6小時和1、2、3、4、5、6、7和8天測定抗感受傷害作用。對於每個劑量和每種藥物在5或6隻動物中測定抗感受傷害作用。為防止對腳墊(footpads)的組織損傷，使用60秒鐘的截止時間。因此，100％MPA規定為抗感受傷害作用持續≥60秒鐘。相應於0％-100％的MPA的分別為10±2-60秒鐘的潛伏期間隔對於顯示在研究劑量範圍內的劑量-應答是敏感的。對於每一給藥劑量，作出作為時間函數的效力和呼吸抑制的曲線。如Wallaceetal.所述(上文)，計算作為最大可能鎮痛作用百分數(％MPA)的熱板應答使用RSTRIP電腦程式[Micromath，SaltLakeCity，UT]，通過不規則四邊形法則到最後一個數據點計算各曲線下的所有面積。使用單向(one-way)方差分析(ANOVA)以便分別確定對於不同藥物製劑和給藥途徑的劑量依賴性；而使用雙向(two-way)ANOVA以比較相同劑量的不同製劑。對所有的ANOVA分析進行Newman-Keuls檢驗以便確定統計學的顯著性；P＜0.05被認為對所有試驗統計學上顯著。所有數據表示為均值±均值的標準差(SEM)。如圖1中數據所示，硬膜外給予DTC401產生等位發作(equivalentonset)的鎮痛作用，然而，鎮痛的持續時間與硬膜外給予游離硫酸嗎啡相比顯著延長。硬膜外注射對照MLV空白液未顯示可證明的抗感受傷害作用(未顯示數據)。如圖2所示，硬膜外DTC401和硬膜外及皮下硫酸嗎啡的峰值鎮痛作用為劑量依賴性的，且硬膜外游離硫酸嗎啡的峰值鎮痛潛伏期大於硬膜外DTC401的峰值鎮痛潛伏期，它顯著大於皮下給予游離硫酸嗎啡的峰值鎮痛潛伏期(就每一個比較而言，P＜0.05)。在圖1中及通過在圖3中對於DTC401的曲線下大的面積值(AUC)容易地看出在硬膜外給予DTC401的動物中鎮痛作用顯著延長。以250μg劑量(對於DTC401和游離硫酸嗎啡而言，它產生接近100％MPA的峰值作用)，對於DTC401而言，降低到50％MPA的時間是3.4天，與之相比硫酸嗎啡為0.17天。D.呼吸抑制使用脈搏血氧計對呼吸抑制定量。將動物由籠中轉移出來，放置在聚苯乙烯大鼠約束室(restraints)內(PlasLabs，Lansing，MI)並使其適應環境5分鐘。在基線及給予單獨劑量硬膜外大劑量硫酸嗎啡或DTC401後在特定時間點，將脈搏血氧計探頭置於大鼠的右後爪上測定氧飽和(OhmetaMedicalSystems，model3740，Madison，WI)。DTC401和游離硫酸嗎啡的劑量範圍在10-2000μg。在每一個數據點用脈搏血氧計測定5-6隻動物，除了在50μg劑量使用3隻動物。在實際一段時間內連續監測血紅蛋白氧飽和(SpO2)的百分數的脈搏血氧計值。在3分鐘的記錄期內獲得的最大值規定為氧飽和。圖4描述以不同劑量的DTC401和硫酸嗎啡通過脈搏血氧計測定的血紅蛋白的氧飽和(SpO2)百分數的時間過程。如圖5所示隨著硫酸嗎啡劑量的增加，在呼吸抑制方面的劑量依賴性增加；其中由同樣劑量的DTC401產生最小的呼吸抑制。另一方面，在硬膜外給予游離硫酸嗎啡或DTC401後1小時內，觀察到在SpO2方面最大的降低並且對於兩種製劑中任何一種均未觀察到延遲的呼吸抑制。在硫酸嗎啡和DTC401間在峰值呼吸抑制上的差異為統計學上顯著(P＜0.01)。E.藥動力學在硬膜外單獨給予250μg劑量的DTC401或游離硫酸嗎啡後在適當的時點通過測定在外周血和在CSF中嗎啡的濃度，來進行藥動力學研究。在硬膜外給予上述DTC401後0.5、1小時及1、3、5、8、天取樣和在硬膜外給予游離硫酸嗎啡後0.5、1、3、6、12、24小時取樣。使用氟烷麻醉一組3-4隻動物，通過小腦延髓池穿刺和心臟穿刺分別收集CSF樣和血樣。然後用過量氟烷處死所述動物。通過離心從血液中分離血清並與CSF樣一起於-80℃儲存，直到用放射免疫測定法(RIA)進一步分析。使用如製造商所推薦的對嗎啡高度特異性的市場上可以買到的RIA儀[Coat-A-CountTMSerumMorphine，DiagnosticProductsCorp.，LosAngeles，CA]測定血清和CSF中的嗎啡濃度。所有測定一式兩份。圖6顯示注射250μg游離硫酸嗎啡或DTC401的動物中小腦延髓池CSF和血清嗎啡濃度。表1歸納了藥動力學參數。硬膜外給予DTC401後峰值CSF和血清嗎啡濃度分別為給予硫酸嗎啡後的32％和5.9％。DTC401的終點CSF半衰期(β)為82小時，而硫酸嗎啡為2.6小時。對於DTC401而言，曲線下CSF面積(AUC)與硫酸嗎啡相比增加2.7倍，而血漿AUC非常類似。通過擬合所述藥動力學曲線為雙指數函數計算半衰期。使用RSTRIP程序以便完成通過反覆非線性回歸擬合的曲線。實施例3較大規模地製備DTC401步驟1將包含46.5μM二油醯磷脂醯膽鹼(AvantiPolarLipids)、10.5μM二棕櫚醯磷脂醯甘油(AvantiPolarLipids)、75μM膽固醇(SigmaChemicalCo.)和9.0μM三油酸甘油酯(AvantiPolarLipids)的5毫升氯仿溶液加入50毫升清潔的不鏽銅離心試管中。這種溶液稱為脂質成分。步驟2將包含20mg/ml硫酸嗎啡五水合物(MallinckrodtChemicalInc.)和0.1N鹽酸的5毫升水溶液加入上述含有所述脂質成分的不鏽鋼離心試管中。步驟3為了製備油包水型乳劑，將「步驟2」的混合物用TK混合器(AutoHomoMixer，ModelM，TokushuKika，Osaka，Japan)以每分鐘9000轉(rpm)的轉速攪拌9分鐘。步驟4為了使所述氯仿小球體懸浮在水中，將含有4％葡萄糖和40mM賴氨酸的25毫升水溶液加入步驟3的油包水乳劑中，然後以3500rpm的轉速混合120秒鐘。步驟5為了得到所述多孔脂質體，將在所述離心試管中的氯仿小球懸浮液倒入含有4％葡萄糖和40mM賴氨酸的25毫升水溶液的1000毫升Erlenmeyer燒瓶的底部。在振動的水浴中將所述燒瓶在37℃保溫，用20分鐘，以7L/min將氮氣流通入所述燒瓶中，以便緩慢蒸發氯仿。然後通過用4倍生理鹽水稀釋所述懸浮液並以600×g離心所述懸浮液5分鐘分離該脂質體；傾出其上清液，將所述脂質體顆粒懸浮在50ml生理鹽水中。通過以600×g離心5分鐘，再次分離該脂質體。再傾出其上清液並將所述脂質體顆粒懸浮在生理鹽水中。本發明的上述介紹是示範性的，為了說明和解釋的目的。應該理解只要不違背本發明的範圍和精神，可行各種改動。因此，下列權利要求書可以理解為包括了所有的這類改動。表1在硬膜外注射250μg後的藥動力學參數MS，硫酸嗎啡；Cmax最大濃度；t1/2α，開始半衰期；t1/2β，終點半衰期；AUC，所述曲線下面積。權利要求1.硬膜外給予脊椎動物治療性化合物的方法包括在所述化合物的具有緩釋速度的藥物傳遞系統中包封所述化合物並將所述藥物傳遞系統硬膜外導入所述脊椎動物中。2.權利要求1的方法，其中所述脊椎動物為哺乳動物。3.權利要求2的方法，其中所述哺乳動物為人類。4.權利要求1的方法，其中以單獨劑量給予所述傳遞系統。5.權利要求1的方法，其中所述藥物傳遞系統為分散體系。6.權利要求5的方法，其中所述藥物傳遞系統包括脂質基製劑。7.權利要求5的方法，其中所述藥物傳遞系統包括脂質體製劑。8.權利要求5的方法，其中所述藥物傳遞系統包括多孔脂質體製劑。9.權利要求7或8的方法，其中所述治療性化合物為類鴉片。10.權利要求7或8的方法，其中所述治療性化合物為肽或peptidomimetic。11.權利要求9的方法，其中所述治療性化合物為硫酸嗎啡。12.權利要求9的方法，其中所述治療性化合物為氫嗎啡酮。13.權利要求7或8的方法，其中所述治療性化合物選自可待因、二氫可待因酮、羥甲左嗎喃、羥氫可待酮、羥氫嗎啡酮、二乙醯基嗎啡、叔丁啡、環丁甲羥氫嗎啡、環丁羥嗎喃、鎮痛新、美散酮、芬太尼、噻哌苯胺(sufentanyl)和四唑芬太尼(alfentanyl)。14.權利要求7或8的方法，其中所述治療性化合物選自腦啡肽、內啡肽、casomorphin、kyotorphin和其生物活性斷片。15.權利要求7或8的方法，其中所述治療性化合物為鴉片拮抗劑。16.權利要求15的方法，其中所述鴉片拮抗劑選自納洛酮和環丙甲羥二羥嗎啡酮。17.權利要求7或8的方法，其中所述治療性化合物為神經營養因子。18.權利要求17的方法，其中所述神經營養因子選自胰島素樣的生長因子、睫狀神經營養因子、神經生長因子、多巴胺、腎上腺素、去甲腎上腺素、γ-氨基丁酸和新斯的明。19.權利要求1的方法，其中經硬膜外導管導入所述藥物傳遞系統。20.權利要求19的方法，其中自頸部向下插入硬膜外導管。21.權利要求1的方法，其中經插入硬膜外腔的皮下注射針頭導入所述藥物傳遞系統。22.在給予鎮痛化合物的患者中改善呼吸抑制的方法包括硬膜外給予該患者單獨劑量的包封在緩釋脂質體製劑中的鎮痛化合物。23.權利要求22的方法，其中所述脂質體製劑包括多孔脂質體。24.權利要求23的方法，其中所述鎮痛化合物為類鴉片。25.權利要求24的方法，其中所述類鴉片為硫酸嗎啡。26.權利要求24的方法，其中所述類鴉片選自氫嗎啡酮、可待因、二氫可待因酮、羥甲左嗎喃、羥氫可待酮、羥氫嗎啡酮、二乙醯基嗎啡、叔丁啡、環丁甲羥氫嗎啡、環丁羥嗎喃、鎮痛新、美散酮、芬太尼、噻哌苯胺和四唑芬太尼。27.權利要求25的方法，其中所述劑量包含約1mg-60mg的硫酸嗎啡。28.權利要求1的方法，其中所述藥物傳遞系統包含聚合物基質。29.權利要求28的方法，其中所述藥物傳遞系統為非分散性的。30.權利要求28的方法，其中所述聚合物基質選自聚交酯、聚乙交酯、聚酯、聚胺酯、聚醯胺和其混合物。31.權利要求29的方法，其中所述聚合物基質為選自球形、圓柱形和板形的形式。32.權利要求28的方法，其中所述藥物傳遞系統為分散體系。33.權利要求32的方法，其中所述聚合物基質為微球形式。全文摘要藥物傳遞系統提供緩釋的硬膜外給予的治療性生物活性化合物。在優選的實施例中,所述生物活性化合物為類鴉片,它被包封在多孔脂質體非同心的內部含水室中或雙分子層中。當作為緩釋止痛法以單獨劑量硬膜外導入所述脂質體時,在延長的時間內所述類鴉片被釋放。文檔編號A61K9/127GK1195286SQ96196697公開日1998年10月7日申請日期1996年7月12日優先權日1995年7月14日發明者S·金,A·格盧貝爾,S·B·慕爾丹德,T·金申請人:迪普技術公司