鈉離子通道阻斷劑在製備用於局部神經麻醉或鎮痛的藥物中的應用的製作方法
2023-04-29 12:54:16 1
專利名稱：鈉離子通道阻斷劑在製備用於局部神經麻醉或鎮痛的藥物中的應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及鈉離子通道阻斷劑在製備用於對局部神經組織區域進行阻滯麻醉與鎮痛的藥物中的應用，其中所述鈉離子通道阻斷劑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。該藥物可用於例如眼球部位。
根據第00124518.X號中國專利申請(相應的美國專利申請號為09/702,826)所述，疼痛是與炎症、缺血、機械或其它刺激所致的實際或潛在的組織損傷相關聯的。局部麻醉劑由於可以穩定局部神經纖維的細胞膜、使動作電位無法傳導，因而可以阻斷神經傳導，影響知覺和痛覺，並且可以幹擾某些炎性介質的釋放，從而可以緩解疼痛。同時，由於在局部麻醉下，病人的神智保持清醒，對全身生理幹擾輕微，麻醉併發症和後遺症很少，因而是一種比較安全而應用很廣的麻醉方法。可應用於全身各部位的許多手術。
Monheim(Monheim，L.Local Anesthesia and Pain Control in Dental Practice，第2版，C.V.Mosby Co.1961)認為，按照不同給藥區域和給藥方式，局部麻醉可以分為四類1.表面麻醉(Topical)2.浸潤麻醉(Infiltration)3.局域麻醉(Field Block)4.神經阻滯麻醉(Nerve Block)神經阻滯麻醉應屬於其中第四類。早在1884年哈勒斯特德博士(Dr.William S.Halsted)發現，將麻醉劑注射在神經幹任何部位上即可實現對其支配區域的麻醉。
目前常用的局麻藥分為兩類酯類(esters)和氨基化合物類(amides)。前者常見的有普魯卡因，丁卡因等，而後者包括利多卡因，布比卡因等。它們的作用方式主要是堵塞鈉離子通道，從而阻斷可因電流刺激而興奮的組織中的傳導，這類組織包括神經，心肌以及血管平滑肌。這些常規局麻藥先要進入神經細胞，然後從內部堵塞鈉離子通道；而河豚毒素的作用方式正相反，是從細胞膜外堵塞鈉離子通道。
Adams等人(1977)在美國專利4,029,793中指出，未發現河豚毒素可以在實踐中作為麻醉劑單獨使用，理由是動物實驗表明麻醉劑量僅僅略低於致死劑量。但是中國專利申請00124517.1(相應的美國專利申請號為09/695,053)、00124518.X(相應的美國專利申請號為09/702,826)分別以試驗證明河豚毒素是可以單獨作為全身或局部的麻醉及鎮痛劑使用的，在治療癌症疼痛及牙髓神經麻醉方面具有明顯的療效和充分的安全性。
眼科手術一般多採用局部麻醉方法以便取得患者的合作，同時可以避免全麻後清醒時的掙扎、噁心嘔吐等反應而影響手術結果。眼科目前應用的局麻方式共有3種(1)表面麻醉指將局麻藥液直接滴於黏膜表面，使黏膜下的感覺神經末梢麻醉，臨床上常用於測量眼壓、房角鏡檢查以及拆除傷口縫線等。
(2)浸潤麻醉指向皮下或較深部組織注射藥液，麻醉感覺神經末梢及纖維。如結膜下麻醉、眼輪匝肌麻醉等。
(3)神經幹麻醉指將麻醉劑注射於神經幹周圍或神經幹內，使該神經幹支配區域產生麻醉，這種麻醉方法因為麻醉劑不是直接注射在手術區域，故手術區不會發生水腫或出血而影響解剖結構以致妨礙手術進行。常用的神經阻滯麻醉有球後注射麻醉，球周注射麻醉以及面神經阻滯麻醉等。
由於絕大多數的眼內手術(如白內障摘除及人工晶體植入術、玻璃體切除術、眼內異物取出術、視網膜脫離復位術等)均需要麻醉虹膜、角膜、結膜、睫狀體、脈絡膜等。而且要使眼外肌完全不能運動，故要採用球後或者球周阻滯麻醉方法。
球後注射局部麻醉劑可起到阻滯第III(動眼)顱神經、IV(滑車)顱神經、及VI(外展)顱神經、睫狀神經節和睫狀神經的作用。不僅能麻醉角膜、結膜、虹膜、睫狀體、脈絡膜，使球體深部麻醉，而且可減低眼外肌張力，從而降低眼壓，保證手術的順利進行。
球周麻醉乃是為了克服球後麻醉的一些併發症(如球後出血)而採用和推廣的。它是將麻醉藥注射到眼球後肌錐外的眼球周圍軟組織內，讓藥物自行擴散到肌錐內達到麻醉作用。由於球周麻醉的注射針尖不進入眼球後肌錐內，故注射深度不如球後麻醉，而且它較之球後麻醉相對遠離球後的大血管及神經，所以人們一般認為它比球後麻醉安全性高，但也正是由於它的注射部位的緣故，僅僅靠局麻藥的自行滲透擴散進入肌錐內，從而以期產生與球後阻滯相同的鎮痛和抑制眼球轉動的作用(Varvinski等人，Anaesthesia for Opthalmic Surgery Part 1Regional Techniques，Update in Anesthesia，Issue 6，1996)。一般來說，該種局麻方式注入藥量的多少，個體之間差異較大。
目前眼科臨床上使用的局部麻醉劑有利多卡因、普魯卡因、布比卡因等。利多卡因從1944年開始應用，是各科最常見的局麻藥，起效快(2分鐘左右)，相對較為安全，抑制心血管的可能性很低。眼科局麻作用時間20多分鐘。但是倘若手術時間稍長，則要追加劑量給藥，甚至不得不中止手術，在某些手術應用有明顯的局限性。布比卡因於1963年開始使用，和利多卡因同屬氨基類麻醉劑，但脂溶性很高，具有起效慢而作用時間長的特點，可長達8小時，常用於脊椎麻醉等。在眼科方面，布比卡因一方面可以抑制術後疼痛，另外卻也有70％的病人會感到有復視的副作用。布比卡因也可能引起致命的心血管中毒，以及較難處理的心室性心律不齊，還可能使中樞神經中毒。據文獻報導，靜脈給予布比卡因比利多卡因更易引起心律失常及心跳驟停；其麻醉起效時間為10-15分鐘，似乎較長；其制動作用(導致不能運動的作用)較其它局麻藥(如利多卡因)為差。
目前臨床上使用的局麻藥物，或者由於對角膜上皮有輕度損害，可影響創傷角膜上皮的再生，倘若反覆、頻繁、長期滴眼將加重損害；或者由於麻醉時間較短，倘若手術時間稍長，則要追加劑量給藥，均存在一定的局限性及缺陷之處，故本領域確實需要一種具有高效、持續時間長，而又無明顯毒副作用的麻醉方法及藥物。
在新發現的技術中，Schwartz等人的美國專利6,030,974(2000年2月)論及使用河豚毒素應用於眼結膜下浸潤麻醉，其仍然存在以下缺陷1)其是眼結膜下浸潤麻醉，而所謂浸潤麻醉是將局部麻醉藥物直接注入待手術切口部位的組織內，以阻滯該部位組織中的神經末梢，達到較為局限的麻醉作用。
2)其方法是將河豚毒素注射在穹窿結膜下，麻醉該部位的神經末梢，部位表淺(進針淺)，麻醉範圍狹小，而且由於將局麻藥注射在手術切口局部，倘注射量過多，則導致局部組織腫脹劇烈，解剖結構模糊，給手術操作帶來極大的困難。
3)該方法進行的是結膜下浸潤麻醉，由於注射部位局限、表淺、注射量較小，因而麻醉維持時間常常較短。而且由於這種麻醉是直接將局麻藥注入手術區，故倘若手術區系感染區域，則不宜施行這種麻醉方式，以免引起感染的擴散。為此，此種局麻方式的麻醉效果相對較差，眼科臨床常以此作為結膜下注射藥物，外眼手術及部分內眼手術的輔助麻醉方式。
另外，由於絕大多數眼球內部的手術(眼科大手術)除需要完全無痛外，還要達到眼瞼及眼球完全不能運動，故幾乎均需要進行球後及球周麻醉。因此，該麻醉方法廣泛應用於臨床眼科。
因此，本發明的目的是提供鈉離子通道阻斷劑在製備用於對局部神經組織區域進行阻滯麻醉與鎮痛的藥物中的應用，其中所述鈉離子通道阻斷劑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。
所述的局部神經組織區域包括眼球周圍及眼球後神經及其支配區域。更具體而言，所述的神經及其支配區域包括部分或全部的第III顱神經(動眼神經)、第IV顱神經(滑車神經)、第VI顱神經(外展神經)、睫狀神經節和睫狀神經支配區域。其給藥方式包括進行眼球後注射，以將藥物輸送到眼球後的肌肉圓錐附近。給藥方式還包括進行眼球周注射。其有效劑量不會引起任何嚴重的毒性反應或副作用。
與現有技術相比，在使用本發明的藥物時具有以下優點本發明屬於神經幹阻滯麻醉，是把麻藥直接注射在神經幹的旁側，以麻醉該神經支配的區域，可以用較少量麻藥達到麻醉目的；本發明施行球後阻滯麻醉，由於是在眼球後的肌錐內注入麻醉藥物，以阻滯第III、IV、VI顱神經，以及第V顱神經的眼神經分支，使眼球固定不動，並使結膜、角膜及葡萄膜的知覺消失，並同時可以降低眼肌張力，令眼眶血管收縮，有降低眼壓的作用，因而麻醉範圍在眼科而言較為廣泛。
以下將參考附圖對本發明進行更為詳細的說明，在附圖中
圖1是河豚毒素(TTX)的局麻作用中時間與劑量的關係圖。
根據本發明，所述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是選自於以下組中的一種或多種組分河豚毒素、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。其劑量範圍優選是0.1μg到100μg，更優選為0.5μg到50μg。該劑量的河豚毒素可以產生持續時間為0.5到6小時的麻醉和鎮痛作用。
所述的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還可以是蛤蚌毒素及其衍生物。其有效劑量範圍是0.1μg到100μg。所述蛤蚌毒素的分子式為C10H17N7O4·2HCl。
本發明的藥物還包括藥物學上合適的載體，該載體的pH值為3-8，優選為4.5-7.5。
所述的載體還包括一種或多種選自於以下組中的酸性助溶劑稀醋酸、稀鹽酸、檸檬酸溶液。
所述的載體還包括一種或多種選自於以下組中的pH穩定劑醋酸鹽緩衝劑、檸檬酸鹽緩衝劑、硫酸鹽緩衝劑、磷酸鹽緩衝劑。
本發明首次揭示了在眼球後部位注射鈉離子通道阻斷劑如河豚毒素以達到局部麻醉及鎮痛的可行性，實際測定了眼球後注射河豚毒素的有效濃度，局麻的持續時間和與利多卡因的相對作用強度和顯效時間的對比，另外又測得了防止毒副作用的安全劑量，因此眼球後局部注射河豚毒素的新方法，將會推動眼科中河豚毒素的廣泛應用。
本發明所提供的製劑可用於任何情況下眼部組織的疼痛，包括眼科手術的局部麻醉，以及眼部組織受損及刺激等，具有明顯的優點，例如可以產生至少半小時進而三小時、甚至長達六小時長效強力的局部麻醉和鎮痛，而沒有明顯的副作用。在一項實施例中，河豚毒素的藥物劑量為5μg，而產生的局麻和鎮痛作用時間長約6小時。
在本發明應用中所述藥劑並不產生明顯的毒副作用。
根據眼科的專家意見，使用同樣的麻醉劑，球周注射和球後注射可以達到相同程度的局部麻醉作用和運動抑制作用。因此我們可以合理地推論，如果河豚毒素經球後注射方式可以產生有效的局部麻醉作用和運動抑制作用，也可以經球周注射方式產生同樣的作用。給藥方法
如前所述，本發明提供了一種對哺乳類動物眼晴神經組織，在眼球後注射有效劑量的鈉離子通道阻斷劑如河豚毒素的局部麻醉及鎮痛的新方法。河豚毒素(Tetrodotoxin，TTX)存在於河豚魚的睪丸、卵巢、卵、肝等多種器官內，為一種氨基全氫喹啉型化合物，其化學結構為籠型原酸酯類，系小分子非蛋白類神經毒素，它是引起食用河豚魚中毒死亡的主要原因。河豚毒素也在很多其它動物中發現，TTX也在其它動物甚至海藻中發現，包括蜥蜴、加州蠑螈、虎蝦魚、藍環章魚等。
在我們的試驗中，河豚毒素是以局部給藥的方式給予眼部位，可以有長效強力的鎮痛作用而沒有全身或局部毒性反應。本發明的方法可用於各種眼部疾病及眼科手術所致疼痛，局部麻醉及鎮痛。河豚毒素及蛤蚌毒素的處方及劑量
在眼科上應用，河豚毒素及蛤蚌毒素通常以溶液的方式給藥。典型地說，活性成份河豚毒素或蛤蚌毒素可用純水或生理鹽水作為主要的載體。然而，眼科應用的處方可以含有其它成份，包括但不限於調節或維持pH值的緩衝劑，河豚毒素的給藥方法已經在一些動物種屬上進行了深入的研究，大鼠的肌肉注射半致死劑量約為11至18μg/kg。對體重為70kg的人注射半致死劑量估計為500μg實驗方法
將實驗用家兔隨機分為若干組，雌雄各半，6隻/組。實驗前先將兔雙眼睫毛剪除，以防止試驗時誤觸睫毛而導致的判斷錯誤。
將兔固定於實驗用專用兔盒內，左眼球後注射溶劑對照液50μl，右眼球後注射不同濃度的TTX溶液或鹽酸利多卡因注射液50μl，球後注射給藥後立即計時，進行角膜知覺實驗(角膜反射)。採用手術縫合絲線(5個零)作為刺激物，每次連續測試3次，觀察家兔眨眼情況並記錄生效和維持時間。觀察時間分別為注射前、注射後、立即、1分鐘、2分鐘、3分鐘、4分鐘、5分鐘、10分鐘、15分鐘.......1小時、2小時、3小時.......10小時，以眨眼指數2為有局麻作用。
同時使用螢光素鈉對角膜進行染色，以了解角膜上皮情況。給藥後12和24小時用裂隙燈顯微鏡觀察眼前節情況；間接檢眼鏡了解眼底狀況；給藥後1周有無全身情況的改變；給藥後24小時採用眼電理檢查儀對該藥的視網膜毒副作用(即對視網膜功能的影響)進行了評價。測量前先用1％複方託品醯胺充分散瞳，暗適應30分鐘，測量時以複方氯胺酮0.15ml/kg肌肉注射，眼局部滴以0.4％Beroxil眼液表面麻醉，參考電極及地電極採用皮膚針電極，分別置於兔前額皮膚和耳根部皮下，記錄電極為角膜接觸鏡電極，通過的0.5％甲基纖維素附於角膜中央，採用單次閃光刺激的方法，雙眼同時記錄，重複進行三次，測定b波的振幅，取三次的平均值。1周後靜脈注氣處死動物，常規行光學顯微鏡及透射電子顯微鏡檢查。
觀察發現注入TTX藥物劑量為250μg、125μg、25μg組的動物均在不同的時間導致家兔的抽搐、僵直、死亡；TTX 2.5μg注入組則呈現了一定的局麻作用(結果見表1所示)。TTX 2.5μg組有1隻動物發現TTX注入眼結膜充血、水腫(++)、流淚，該只動物並發生哮喘約1.5小時，以後自行緩解，該組其餘兔內外眼及全身均未見明顯異常，溶劑對照眼均無局麻作用。根據試驗結果，可以確定安全劑量範圍在2.5μg附近(劑量折算到人兔劑量/兔體重×標準體重×14.2＝70kg標準體重人的劑量，得出5微克兔劑量對應於50微克人劑量，約差10倍)。二、眼球後注射TTX的局麻作用的起效及維持試驗將家兔隨機分為6組，雌雄各半，6隻/組。觀察發現；其中除注入TTX藥物劑量為10μg的動物在注入後的不同時間發生抽搐、僵直、死亡外，其餘TTX 5μg、2.5μg、1μg和0.5μg注入組的動物均表現了不同程度的眼部局麻作用，其中0.5μg組的局麻作用已較弱，較高劑量組(5μg組)局麻作用時間長約6小時。1.眼部檢查及全身一般狀態的觀察在給藥前及給藥後12和24小時分別對存活的動物進行了螢光素鈉染色下的裂隙燈顯微鏡檢查及間接檢眼鏡檢查，結果均未見明顯異常。2.局麻作用的起效及維持時間總結如圖1所示。3.眼視覺電生理檢查結藥後24小時，應用視覺電生理檢查儀進行了視網膜電流圖的檢查，結果顯示TTX在2.5μg及其以下劑量組動物眼的ERG b波振幅較對照眼均未見明顯變化，對照組利多卡因在1000μg下動物眼的ERG b波振幅較對照眼也未見明顯變化。但TTX在5μg劑量下動物眼的ERGb波振幅較對照眼有所降低，說明TTX在5μg劑量下對動物眼視網膜有一定的毒性作用。4.全身一般狀態的觀察觀察發現TTX 5μg及其以下劑量組注入後大多數動物的進食習慣、活動情況、呼吸情況及警覺狀態無任何改變。其中僅有TTX 1μg組有一隻動物在20分鐘發生哮喘，持續約25分鐘左右後自行緩解。
另外該組尚有一隻動物在注藥後次晨出現後肢癱瘓，因為兔眼球後的位置與顱腔極為接近，推測可能是由於注射給藥時操作不當所致。5.光學及電子顯微鏡檢查將動物處死後，按常規行光鏡及透射電子顯微鏡檢查結果顯示TXX 5μg及其以下劑量組在光學顯微鏡下均未見明顯的病理性改變，透射電子顯微鏡觀察發現僅TTX 5μg組動物的視網膜可見光感受細胞外段盤膜排列紊亂，變薄，線粒體排列紊亂，色素上皮細胞內吞噬顆粒增多，外核層細胞減少，並可見一些空泡變性。說明TTX在5μg劑量下對動物眼視網膜有一定的毒性作用。結論
實驗結果表明，TTX兔眼球後注射5μg及其以下劑量有明顯的局部麻醉作用，當TTX兔眼球後注射的劑量分別為0.5、1.0、2.5和5.0μg時，其局麻作用的持續時間分別為0.37、2.0、2.7和5.7小時，而對照組利多卡因在1000μg下其局麻作用的持續時間為0.34小時，表明TTX眼球後注射的局麻作用遠大於目前臨床常用麻醉藥利多卡因；TTX兔眼球後注射產生局麻作用的顯效時間要遲於目前臨床常用麻醉藥利多卡因。當TTX兔眼球後注射的劑量分別為0.5、1.0、2.5、5.0和10μg時，其局麻作用的顯效時間分別為9.65、7.30、5.19、4.30和3.80分鐘，而對照組利多卡因在1000μg下其局麻作用的顯效時間為1.94分鐘。
TTX兔眼球後注射給藥後，其顯效時間隨劑量的增大而縮短，而作用持續時間則隨劑量的增大而延長，有明顯的規律性；TTX兔眼球後注射10μg及其以上劑量組均可導致兔在不同時間死亡；TTX兔眼球後注射5μg劑量組有一定的視網膜毒性作用，而TTX兔眼球後注射2.5μg及其以下劑量組未見眼部毒性作用，溶劑對照(檸檬酸鈉緩衝液，pH4.3)雖為酸性，但未觀察到明顯的眼部刺激作用。
權利要求
1.鈉離子通道阻斷劑在製備用於對局部神經組織區域進行阻滯麻醉與鎮痛的藥物中的應用，其中所述鈉離子通道阻斷劑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。
2.如權利要求1的應用，其中所述的局部神經組織區域包括眼球周圍及眼球後神經及其支配區域。
3.如權利要求1的應用，其中所述的神經及其支配區域包括部分或全部的第III顱神經、第IV顱神經、第VI顱神經、睫狀神經節和睫狀神經支配區域。
4.如權利要求1的應用，其中所述藥物是通過眼球後注射來給藥，以將藥物輸送到眼球後的肌肉圓錐附近。
5.如權利要求1的應用，其中所述藥物是通過眼球周注射來給藥。
6.如權利要求4或5的應用，其中所述藥物的給藥劑量不會引起任何嚴重的毒性反應或副作用。
7.如權利要求1的應用，其中所述的鈉離子通道阻斷劑是選自於以下組中的一種或多種組分河豚毒素、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。
8.如權利要求7的應用，其中所述的河豚毒素的給藥劑量範圍是0.1μg到100μg。
9.如權利要求8的應用，其中所述的河豚毒素的給藥劑量範圍是0.5μg到50μg。
10.如權利要求8或9的應用，其中所述的劑量的河豚毒素可以產生持續時間為0.5到6小時的麻醉或鎮痛作用。
11.如權利要求1的應用，其中所述藥物還包括藥物學上合適的載體，該載體的pH值為3-8。
12.如權利要求11的應用，其中所述載體的pH值為4.5-7.5。
13.如權利要求11的應用，其中，所述載體還包括選自於以下組中的一種或多種酸性助溶劑稀醋酸、稀鹽酸、和檸檬酸溶液。
14.如權利要求11的應用，其中，所述載體還包括選自於以下組中的一種或多種pH穩定劑醋酸鹽緩衝劑、檸檬酸鹽緩衝劑、硫酸鹽緩衝劑、和磷酸鹽緩衝劑。
15.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及其衍生物。
16.如權利要求15的應用，其中所述蛤蚌毒素的給藥劑量範圍是0.1μg到100μg。
全文摘要
本發明涉及鈉離子通道阻斷劑在製備用於對局部神經組織區域進行阻滯麻醉與鎮痛的藥物中的應用,其中所述鈉離子通道阻斷劑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。所述鈉離子通道阻斷劑例如是即河豚毒素或蛤蚌毒素及其類似物,而且該藥物可用於例如眼球部位。
文檔編號A61K31/519GK1382443SQ01110498
公開日2002年12月4日 申請日期2001年4月25日 優先權日2001年4月25日
發明者劉瑜玲, 殷文娟 申請人:威克斯醫療儀器有限公司