包括一種阿片樣物質鎮痛劑和一種nmda拮抗劑的局部給藥組合物的制作方法

專利名稱：包括一種阿片樣物質鎮痛劑和一種nmda拮抗劑的局部給藥組合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及由單純一種N-甲基-D-天冬氨酸受體拮抗劑或與經阿片受體發揮外周鎮痛作用的鎮痛藥組合的局部給藥組合物，以及所述局部給藥組合物用于治療疼痛且對鎮痛藥不產生/或產生最低程度耐受的用途。
背景技術：
嗎啡是μ阿片樣受體的強激動劑，有重要的中樞作用位點(Reisine和Pasternak,1996)。外周機制也已見報道，其重要性也逐漸被人們所理解(Stein等，1995；Barber和Gottschlich,1992；Joris等，1987；Junien和Wettstein,1992)。在臨床治療疼痛中，外周鎮痛藥有很多潛在的優點，尤其是控制如便秘和鎮靜等全身用藥時出現的典型的副作用。在尾巴局部給藥時，嗎啡和其它的阿片樣物質是有效的鎮痛藥，既有單獨的外周作用又有中樞部位的協同作用(Kolesnikov等，1996)。在許多方面，這些研究與臨床觀察相似(Stein,1993；Dahl等，1990；Dalsgaard等，1994；Heard等，1992；Joris等，1987；Khoury等，1992；Mays等，1987；Raja等，1992)。系統性嗎啡耐受也涉及外周機制(Kolesnikov等，1996)。早期的研究報道系統性嗎啡耐受不改變對嗎啡脊柱或棘上給藥的敏感性(Roerig等，1984)。雖然我們也發現，在嗎啡長期給藥后，脊柱或棘上給藥其效力仍未改變，但是可見到外周效力顯著降低(Kolesnikov等，1996)。
發明概述本發明涉及用于提供局部給藥的N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受體拮抗劑來獲得比利用一種通過阿片受體發揮作用的鎮痛藥更有效的外周鎮痛效果以及用于抑制對鎮痛藥耐受和/或逆轉耐受的方法和組合物。
本發明提供了一種局部給藥組合物，其包括單獨或與至少一種通過阿片受體發揮作用的鎮痛藥聯合應用的N-甲基-D-天冬氨酸受體拮抗劑以及可藥用的局部賦形劑。
本發明還涉及向一種哺乳動物提供鎮痛作用的方法，其包括全身或局部施與通過阿片受體發揮作用的鎮痛藥，而且其中在局部向哺乳動物應用減少耐受或抑制耐受的劑量的至少一種N-甲基-D-天冬氨酸受體拮抗劑之前、同時或之后施與鎮痛藥。
本發明還涉及在用通過阿片受體發揮作用的鎮痛藥治療的哺乳動物中逆轉耐受的方法，其包括局部應用可有效逆轉耐受之劑量的至少一種NMDA受體拮抗劑。
本發明還提供了一種減少耐受或抑制耐受的藥用鎮痛藥藥劑盒，其包括(A)一種局部或全身給藥的藥物組合物，其包括至少一種通過阿片受體發揮作用的鎮痛藥；(B)一種局部給藥的藥物組合物，其包括至少一種減少耐受或抑制耐受的N-甲基-D-天冬氨酸受體拮抗劑。
附圖簡述

圖1a和1b小鼠局部應用阿片樣物質痛覺缺失1a)各組小鼠分別用嗎啡(15mM；n=20)、DAMGO(2mM；n=10)或M6G(20mM；n=10)局部暴露2分鐘后，用甩尾法檢測痛覺。
1b)如在方法部分所述，對局部用藥1分鐘的各種指定化合物繪制劑量效應曲線。藥物的每個劑量組至少有10只小鼠。
圖2a和2b阿片樣物質拮抗劑對局部μ痛覺缺失的作用2a)各組小鼠(n≥10)接受嗎啡(15mM)、DAMGO(2mM)或M6G(20mM)單純局部給藥1分鐘，或在鎮痛激動劑應用前20分鐘，在小鼠背部皮下注射納洛酮(1mg/kg，皮下注射)。納洛酮，一種μ受體拮抗劑，可以顯著降低小鼠對所有激動劑的反應。
2b)各組小鼠(n≥10)只接受嗎啡(15mM)或DAMGO(2mM)或M6G(20mM)局部給藥1分鐘，或在鎮痛激動劑應用前20分鐘，在小鼠背部皮下注射3-甲氧納曲酮(3-MeONtx；0.25mg/kg，皮下注射)。3-MeONtx僅顯著降低小鼠對M6G的反應。
圖3a和3b嗎啡的局部用藥與全身或脊柱用藥的相互作用3a)各組小鼠(n≥10)只接受嗎啡局部給藥(15mM；2分鐘)，或者聯合脊柱(100ng，鞘內注射)或全身給藥(1mg/kg，皮下注射)。單純嗎啡脊柱用藥未產生可觀察到的效果，全身用藥只有10％產生反應。在30分鐘時，嗎啡單純局部用藥的效應消失，而聯合用藥的效應則顯著增加。
3b)左圖各組小鼠(n≥10)分別用嗎啡單純局部給藥(15mM；2分鐘)、單純脊柱給藥(100ng，鞘內注射)或兩種途徑聯合給藥。在給藥l0分鐘后進行檢測。在該時間點，單純局部給藥有30％產生效應。聯合給藥組的效應顯著高于兩個途徑單獨給藥產生的效應的總和。右圖各組小鼠(n≥10)分別用嗎啡單純局部給藥(15mM)、單純全身給藥(1mg/kg，皮下注射)或兩種途徑聯合給藥。在給藥30分鐘后進行檢測。在該時間點，單純局部給藥無可觀察的效應。聯合給藥組的效應顯著高于兩個途徑單獨給藥產生的效應的總和。
圖4嗎啡全身和局部用藥的耐受性各組小鼠(n≥10)分別接受嗎啡全身給藥(5mg/kg，皮下注射)或局部給藥(15mM；1分鐘)。在第1、2及3天，單純DMSO給藥沒有可觀察到的反應。在第3夭，全身用藥組的反應顯著高于局部用藥組。
圖5嗎啡與DAMGO和M6G間的交叉耐受各組小鼠(n≥10)每天接受嗎啡(5mg/kg，皮下注射)或生理鹽水，共5天。在第6天，對小鼠在局部暴露于嗎啡(15mM)、M6G(20mM)或DAMGO(2mM)1分鐘后進行測試。在長期嗎啡治療后，對嗎啡和DAMGO的反應顯著下降(p＜0.01)。對M6G的反應沒有變化。
圖6a,6b和6cMK801對嗎啡局部給藥耐受性的影響6a)各組小鼠(n≥10)接受嗎啡單純局部給藥(15mM；1分鐘)或聯合MK801的局部給藥(3mM)、全身給藥(0.1mg/kg，皮下注射)或鞘內給藥(1μg，鞘內注射)。在三天后，對單純嗎啡的反應消失(p＜0.01)。對聯合MK801鞘內給藥的嗎啡的反應也消失(p＜0.01)。嗎啡聯合MK801全身或局部給藥在5天內基本沒有變化。
6b)各組小鼠(n≥10)接受嗎啡單純局部給藥(15mM；1分鐘)、單純MK801(3mM)局部給藥，或嗎啡(15mM)局部給藥與指定濃度(0.15,0.3或3mM)的MK801局部給藥聯合應用。三天后，對單純嗎啡的反應消失(p＜0.01)。兩個較高的MK801劑量阻止反應性的消失(p＜0.01)，而最低劑量的MK801產生中等程度的反應。
6c)各組小鼠(n≥10)接受單純嗎啡局部給藥(15mM；1分鐘)3天。第4天起，它們接受嗎啡和0.3或3.0mM濃度的MK801聯合局部給藥。嗎啡和MK801聯合局部給藥逆轉已產生的耐受(p＜0.01)。
圖7a和b氯胺酮對嗎啡局部耐受性的效應7a各組小鼠(n=20)每天用單純嗎啡(實心圓)局部給藥或與3.6mM(三角形)及36mM(空心圓)氯胺酮聯合給藥治療1次，連續3天。在這個模型中單純氯胺酮(36mM)給藥不產生明顯的鎮痛作用。三天后，對單純嗎啡的反應消失(p＜0.001)。低劑量氯胺酮(3.6mM)顯著減緩3天后嗎啡鎮痛效應的消失(p＜0.05)。高劑量氯胺酮(36mM)阻止耐受的產生高達6天(p＜0.0001)。
7b．各組小鼠(n=20)接受單純嗎啡(15mM)(實心圓)局部給藥2天。第3天起，兩組小鼠每天接受聯合3.6mM(三角形)或36mM(正方形)濃度的氧胺酮的嗎啡給藥，直至第6天。高濃度的氯胺酮(36mM)可以完全恢復嗎啡的鎮痛作用(p＜0.0001)。
發明詳述本發明提供了一種局部應用的藥物組合物，其僅包括至少一種N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受體拮抗劑或還聯合了至少一種通過阿片受體發揮作用的鎮痛藥，以及可藥用的局部賦形劑。
在本發明中應用的N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受體拮抗劑包括，但不限于，嗎啡喃，例如右美沙酚((+)-3-羥基-N-甲基嗎啡喃)和右啡烷(+)-3-羥基-N-甲基嗎啡喃)、MK801((5R,10S)-(+)-5-甲基-10,11-二氫-5H-二苯并[a,d]環庚烯-5,10-亞胺氫化馬來酸)、氯胺酮(2-(2-氯苯基)-2-(甲氨基)-環己酮)，吡咯并喹啉醌和順-4-(膦酰甲基)-2-哌啶-羧酸、美金剛(3,5-二甲基-9-鹽酸金剛烷胺)，它們的混合物及其可藥用的鹽類等。除了右啡烷，許多現有NMDA受體拮抗劑由于極強的致神經錯亂副作用，在臨床上不適合于全身用藥。然而，在本發明中這些NMDA受體拮抗劑可以用于局部制劑。局部應用這些NMDA受體拮抗劑可以干擾并減輕對鎮痛藥產生耐受性，而不產生副作用。可用于局部制劑的NMDA受體拮抗劑包括，但不限于，MK801、嗎啡喃、氯胺酮、美金剛、右啡烷、它們的混合物及其可藥用的鹽類、吡咯并喹啉醌、順-4-(膦酰甲基)-2-哌啶-羧酸、其混合物及其可藥用的鹽類等。
在本發明中可以應用的鎮痛藥是那些通過至少一種阿片受體的激活而提供鎮痛作用的鎮痛藥。可以被本發明的鎮痛組分激活的阿片受體包括，但不限于，δ阿片受體、χ阿片受體和μ阿片受體之任一或組合。鎮痛藥包括，但不限于，阿片、阿片衍生物及合成的阿片類物質、內源性或合成的阿片肽，如腦啡肽、內啡肽及其可藥用的鹽類。具體的實例包括乙基嗎啡、氫嗎啡酮、嗎啡、可待因、二氫羥嗎啡酮、[D-Ala2,MePhe4,Glycol)5]內啡肽(DAMGO)、丙氧酚、叔丁啡、羥考酮、氫嗎啡酮、氫嗎啡、芬太尼、舒芬太尼、戊唑辛、納布啡、納洛酚、海洛因、左啡諾、左洛啡烷、美沙酮、哌替啶、可卡因、二氫可待因、氫可酮、納美酚、納洛酮、納曲酮、布托啡諾及可藥用的鹽等。
本發明的局部藥物組合物進一步還可選擇包括一種局部麻醉藥，其包括，但不限于，利多卡因、丁哌卡因、甲哌卡因、羅哌卡因、丁卡因、苯唑卡因等。
如本文中所用的，可以從本發明的治療方法獲益的哺乳動物是任何需要治療疼痛的溫血動物。哺乳動物包括，但不限于，人、靈長類動物、狗、貓、嚙齒類動物、馬、牛、羊等。將鎮痛藥提供給需要緩解疼痛的哺乳動物。疼痛可以是急性疼痛也可以是慢性疼痛。需要止痛治療的疾病和狀況包括，但不限于，創傷、截肢、神經病、纖維肌瘤、燒傷、擦傷、感染、劃傷、割裂傷等。
本發明提供用于減輕或預防與施與麻醉鎮痛藥相關的耐受性產生的方法。相應地，可以以有效減輕或預防耐受性產生的劑量施與NMDA受體拮抗劑。如本文中所用的，術語預防耐受、抑制耐受或逆轉耐受的劑量是有效維持和/或恢復，或至少部分恢復麻醉鎮痛藥鎮痛效果的NMDA受體拮抗劑的量。
在對哺乳動物提供外周鎮痛作用的方法中，在局部施與至少一種通過阿片受體發揮作用的鎮痛藥之前、同時或之后，局部施與減輕或預防耐受劑量的至少一種NMDA受體拮抗劑。
在為哺乳動物提供鎮痛作用的方法的一個實施方案中，在阿片鎮痛藥嗎啡局部用藥之前、同時或之后，局部應用減輕或抑制耐受的劑量的NMDA受體拮抗劑氯胺酮。
在另一個為哺乳動物提供鎮痛作用的方法的實施方案中，在阿片鎮痛藥嗎啡局部用藥之前、同時或之后，局部應用抑制或逆轉耐受的劑量的NMDA受體拮抗劑右美沙芬。
本發明的局部藥物組合物是以單個劑量單位的方式應用的，其包括NMDA受體拮抗劑的單獨使用，或與有效劑量的鎮痛藥的局部制劑聯合使用。
在藥物組合物中局部NMDA受體拮抗劑的含量在混合物中占重量的大約0.1％至大約5％，但根據所用的特殊拮抗劑和待施與哺乳動物的特殊鎮痛藥不同，其數量可以變化。局部NMDA受體拮抗劑的含量使提供有效的鎮痛作用所需的鎮痛藥的濃度降低。例如，當與局部NMDA受體拮抗劑聯合應用時，對于鎮痛藥的局部施藥，鎮痛藥的含量可以占重量的大約1％到大約10％；對于鎮痛藥的全身用藥，其量可以在大約0.1到大約0.2mg/kg體重的范圍內；對于鎮痛藥的鞘內給藥，其量可以在大約1-5mg的范圍內。
局部組合物的具體劑量可以為，例如每天2-3次，或者任何時間段，只要在接受通過一種阿片受體發揮作用的鎮痛藥的哺乳動物中足以預防、抑制或逆轉耐受性。
局部藥物組合物可以與可藥用的賦形劑，如蘆薈油、丙二醇、DMSO、卵磷脂堿等配制成水溶液、洗劑、凝膠、乳膏、粘性膜等。如在本發明中所用的DMSO不會引起治療劑的全身吸收。凝膠賦形劑可以包括一種或多種如下的物質凡士林、羊毛脂、聚乙二醇、蜂蠟、礦物油、稀釋液如水和乙醇、乳化劑和穩定劑。
懸液可含有與如懸浮劑，分散劑或潤濕劑等可藥用賦形劑相混合的組合物，其中懸浮劑，例如羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、藻酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、黃蓍膠和阿拉伯樹膠；分散劑或潤濕劑，如天然存在的磷脂例如卵磷脂、或者烯化氧與脂肪酸的縮合產物例如聚氧化乙烯硬脂酸酯，或者氧化乙烯與長鏈脂肪醇的縮合產物例如十七乙烯氧基鯨蠟醇，或者氧化乙烯與由脂肪酸和己糖醇衍生的偏脂的縮合產物例如聚氧乙烯山梨糖醇單油酸酯，或者氧化乙烯與由脂肪酸和己糖醇酐衍生的偏脂的縮合物例如聚氧乙烯山梨聚糖單油酸酯。此類懸液還可以含有一種或多種防腐劑，如乙基或n-丙基-p-羥基安息香酸。
加水后適合于配制成懸液的可分散粉末和顆粒與分散劑或潤濕劑、懸浮劑以及一種或多種防腐劑混合制成組合物。適宜的分散劑或潤濕劑、懸浮劑已經由上述的那些舉例說明。
本發明中的組合物或其主要活性成分可以被制成本領域熟知的控釋劑型。
本發明的局部制劑可作用于外周的阿片受體而起到治療作用，并且不需要將局部制劑中的活性成分傳遞至中樞(腦和脊髓)的阿片受體。在治療的哺乳動物中，本發明的局部制劑只在局部釋放活性成分，并不需要制劑中的活性成分進入全身。
藥物組合物的局部用藥可以通過利用溶液、凝膠、洗劑、油膏、乳液或其他用來在局部位點傳遞治療劑的載體來完成。一種應用方式是將組合物噴灑在需要治療的區域。在另一個實施方案中，持續釋放局部制劑的貼劑也可以用來施與局部治療劑。貼劑可以是在本領域中熟知的貯器及有孔膜或固體基質。活性因子可以在分布于整個可滲透的粘附層的大量微囊中。
在另一個對已存在鎮痛藥耐受性的哺乳動物提供鎮痛作用的方法的實施方案中，在局部或全身應用了至少一種通過阿片受體發揮作用的鎮痛藥的同時或之后，局部施與逆轉耐受的劑量的至少一種NMDA受體拮抗劑。
用于局部施藥的NMDA受體拮抗劑的藥物組合物還可以與至少一種局部或全身應用的包括通過阿片受體發揮作用的鎮痛藥的藥物組合物一起以藥劑盒的形式提供。
本發明還包括一種給哺乳動物止痛的方法，其包括在全身或鞘內給藥至少一種鎮痛藥之前、同時或之后局部施與至少一種通過阿片受體發揮作用的鎮痛藥。局部用藥與全身或鞘內用藥的組合，在局部給予低劑量鎮痛藥和全身或鞘內給予低劑量的鎮痛藥時就可以起到有效的治療性鎮痛作用，同時降低鎮痛藥的有害副作用。在聯合治療中所用劑量低于單獨使用其中任何一種鎮痛藥達到治療水平的鎮痛作用所需的劑量。用于聯合止痛治療的藥物組合物中，局部鎮痛藥的含量占重量的大約1％至大約10％。用于聯合止痛治療的藥物組合物中，全身鎮痛藥的給藥量在大約0.1至大約0.2mg/kg體重的范圍內。局部鎮痛藥與鞘內給藥聯合應用時，鞘內鎮痛藥的藥量是大約1到大約5毫克。該療法可通過施與減輕耐受或預防耐受的劑量的至少一種局部NMDA受體拮抗劑進行補充。局部NMDA受體拮抗劑的含量可以占制劑重量的大約0.1％至大約5％。
在一個對哺乳動物進行鎮痛的方法的實施方案中，在全身或鞘內施與嗎啡之前、同時或之后局部施與嗎啡。
前面對具體實施方案的描述，充分揭示了本發明的一般本質，以至于通過應用現有知識，其他人為了各種應用可以很容易地調整和/或修改這些具體的實施方案而不違背一般概念，因此這樣的修改和調整也應包括在所公開實施方案的等價含義和范圍內。
所有在此提及的參考文獻和專利都合并在參考文獻中。
實施例1材料和方法將雄性Crl:CD-l(ICR)BR小鼠(25-30g；Charles River BreedingLaboratories,Bloomington,MA)飼養于12小時明/暗交替及自由攝食和飲水的環境中。將小鼠分成每組5只分別飼養直至測試。[125I]NaI(1680Ci/mmol)購自New England Nuclear(Boston,MA)。嗎啡、嗎啡-6β-葡糖苷酸(M6G)和[D-Ala2,MePhe4,Gly(ol)5]內啡肽(DAMGO)由國家藥物濫用研究所研究技術部(Research Technologies Branch of National Institute on DrugAbuse)(Rockville,MD)惠贈。MK801購自Research Biochemicals,Inc.(Natick,MA)。
全身用藥在背部肩胛中部皮下(s.c.)注射給藥。如先前所報道的(Kolesnikov等，1996)，腦室內給藥(i.c.v.)和鞘內給藥分別于檢測前30和15分鐘在輕度氟烷麻醉下進行。在前囪點尾部2毫米和側部2毫米處i.c.v.注射，注射深度為3毫米，而鞘內注射通過腰椎穿刺進行。將小鼠尾浸潤在含有指定藥物的二甲基亞砜(DMSO)溶液中對尾巴局部給藥。將尾的遠端部分(3cm)浸沒在DMSO溶液中1分鐘。然后除非有其他說明，在藥物浸沒的尾巴區域確定甩尾的反應時間。為了確保局部效應，在未暴露于藥物溶液的尾巴近側區域也進行測試。
用先前報道的方法通過甩尾實驗評估止痛效應(Kolesnikov等，1996)。將小鼠尾暴露于聚焦的光束，并確定暴露的反應時間。基線反應時間的范圍是2.5至3.5秒。采用10秒為最長的截止反應時間以便將止痛小鼠的組織損傷降到最低。在全身用藥后30分鐘、i.c.v.或i.t.注射后15分鐘或尾局部用藥停止后立即進行檢測。對每個小鼠將鎮痛或止痛作用的全或無地定義為甩尾反應時間，其至少是基線反應時間的2倍。用Fisher精確檢驗進行組間比較。ED50值用先前報道的Bliss程序確定(Pick等，1993)。為了確證局部作用，在所有的研究中，我們均檢測了小鼠尾浸沒于DMSO的區域以及未暴露于藥物溶液的更近側節段。來自尾巴未暴露部分的甩尾反應時間與基線反應時間相似。在該模型中，DMSO本身沒有活性。檢測暴露或未暴露于DMSO的尾部區域顯示在兩個區域中鎮痛效應沒有顯著差異。
利用氯胺T法以克分子數相等的[125I]NaI與嗎啡或與DAMGO在室溫下合成[125I]嗎啡和[125I]DAMGO。1分鐘后，用焦亞硫酸鈉終止反應，用C18-反相SepPak將放射標記的阿片樣物質與未反應的Na125I分離(Chien等，1997)。未從非碘化的前體中將放射性標記的化合物進一步分離。
實施例2局部嗎啡和DAMGO止痛作用我們的早期研究證實，在尾部皮下給藥時，嗎啡有強的局部鎮痛活性(Kolesnikov等，1996)。當局部給藥時，嗎啡也是一種強的鎮痛藥。對嗎啡溶液(7.5mM)的鎮痛反應隨時間而逐漸增加，從30秒后的僅為25％至1分鐘后的50％，以及2分鐘后的80％(資料未示)。起效非常迅速。小鼠尾離開阿片樣物質溶液后1分鐘內即可檢測到止痛效應，1分鐘為所檢測的最短時間(圖1a)。然而，嗎啡反應的持續時間相對較短，通常持續不到30分鐘。固定暴露時間，嗎啡有劑量依賴效應(圖1b；表1)。在μ阿片肽DAMGO的DMSO溶液中，也可觀察到相似的結果，其鎮痛效應是嗎啡的5倍多(圖1b；表1)。
表1局部阿片樣物質在CD-1小鼠中的鎮痛活性
在甩尾實驗中用藥物的至少3個劑量組小鼠(n=10-20/劑)確定具有95％可信區間的鎮痛藥的ED50值。如在“方法”中所述，對所有的藥物局部給藥1分鐘。M6G和DAMGO的比率是以嗎啡為對照確定的。
除了較強的效應，DAMGO還有較長的作用時間，幾乎持續1小時(圖1a)。與嗎啡相似，在離開DMSO溶液后可立即觀察到DAMGO的峰作用。這些止痛效應容易被全身給藥的納洛酮(1mg/kg s.c.)逆轉，證實了阿片樣物質的選擇性作用(圖2a)。此外，在未暴露于阿片樣物質溶液的尾巴的近側部分未觀察到這些藥物的鎮痛效應。
為了進一步證實該方法的選擇性，在浸泡于含有[I125]嗎啡或[I125]DAMGO的溶液后，我們觀察了放射活性的分布(表2)。尾巴暴露于所述溶液的區域有高水平的放射活性。未直接暴露于所述溶液的近側部分的放射活性水平為直接浸沒于所述溶液中的遠側尾端放射活性的不到1％。此外，在血液、腦和脊髓中無可檢測到的放射活性。
表2局部給藥后[I125]DAMGO的分布
將遠側尾端(4-4.5cm)浸沒于[I125]標記的嗎啡或DAMGO(100μCi/ml)的DMSO溶液中，并暴露3分鐘。對腦、脊髓、血液標本以及來自小鼠尾巴暴露和未暴露部分的片段在暴露后5分鐘內取材、稱重并直接在Packard5500γ分光計上計數。未暴露區域距暴露區域不到1厘米。放射活性用每克組織的cpm(cpm/g)表示。結果以檢測每個放射標記藥物的三個動物的均值±s.e.m.表示。
實施例3局部嗎啡-6β-葡糖苷酸的鎮痛作用通過尾部皮下注射局部施與的嗎啡-6β-葡糖苷酸(M6G)是鎮痛藥，但是在10或30μg的劑量有30％的上限效應(資料未示)。在局部示例中，M6G產生完全的鎮痛效應，且在離開藥物溶液后立即產生峰效應(圖1a)，其效力同嗎啡相似(圖1b；表1)。與嗎啡相似，近側尾段沒有產生鎮痛效應，而且M6G的效應容易被全身給藥的納洛酮逆轉(圖2a)。局部給藥后，M6G作用的持續時間與DAMGO相似，長于嗎啡(圖1a)。選擇性M6G拮抗劑3-甲氧納曲酮(3MeONtx)(Brown等，1997)也顯著降低M6G的反應(圖2b)。相反，同樣的3MeONtx劑量沒有抗嗎啡或DAMGO的止痛作用的活性(圖2b)。除了支持3MeONtx對M6G受體的選擇性外，這些觀察結果強烈支持存在功能性外周M6G受體。
實施例4外周/中樞協同作用我們實驗室的前期工作表明在外周和中樞嗎啡系統存在有效的協同作用。在局部給藥后，我們也檢測了這些相互作用。在局部，嗎啡的作用迅速散失，從1分鐘時的80％下降到10分鐘時的30％，在30分鐘時，未見到止痛效應。鞘內或皮下給與嗎啡的最小活性劑量可以顯著提高局部嗎啡的反應(圖3)。在超過30分鐘的時間點，這一作用非常明顯，在這一時間點單純的局部嗎啡作用完全喪失。在這些長時間點，聯合給藥的止痛效應明顯大于它們的累加作用(圖3b)。
我們隨后觀察了固定劑量的局部嗎啡對脊柱或全身給藥的嗎啡的ED50值的影響(表3)。
表3嗎啡局部給藥對嗎啡全身或脊柱給藥的止痛效應的影響
對嗎啡單純全身給藥或聯合一定劑量嗎啡(15mM)的局部給藥確定了ED50值及其95％可信區間。檢測是在治療30分鐘后進行的，在該時間點檢測不到嗎啡單純局部給藥的效應。對嗎啡單純鞘內給藥或聯合一定劑量(15mM)的局部給藥確定了ED50值及其95％可信區間。檢測是在治療15分鐘后進行的，在該時間點嗎啡單純局部給藥僅有有限的(15％)反應。
即使在測試的時間點(30分鐘)單純局部給藥的嗎啡沒有活性，嗎啡局部給藥使嗎啡全身給藥的鎮痛效力增加幾乎7倍。局部給藥的嗎啡也將嗎啡鞘內給藥的效力增加幾乎12倍。因而，這些結果支持早期的關于外周和中樞嗎啡鎮痛系統間相互增強的推論。
實施例5
外周嗎啡耐受嗎啡全身給藥后，外周系統在耐受產生中很重要(Kolesinkov等，1996)。尾巴浸潤途徑允許藥物反復在局部使用，而不造成組織損傷，方便了外周嗎啡耐受的研究。每日嗎啡局部給藥(15mM)，在第三天產生顯著的耐受性(圖4)，將嗎啡的ED50值改變9倍多(表4)。與每天全身給藥相比，局部給藥的耐受性產生得更迅速，程度更深，全身給藥治療5天，嗎啡的劑量-效應關系僅改變2倍。
表4對嗎啡全身及局部給藥的耐受
在初次給藥的小鼠和長期接受嗎啡的小鼠中確定全身或局部給藥后嗎啡的ED50值。利用至少三個劑量的藥物(n=10-20/劑)測定ED50值及其95％的可信區間。在全身給藥組中，在檢測前小鼠每日接受嗎啡給藥(5mg/kg，皮下注射)，連續4天；而局部給藥組每天用嗎啡溶液(15mM)處理，連續2天，第三天測定ED50值。至少用嗎啡的三個劑量來計算ED50值。
嗎啡全身給藥的小鼠顯示對局部給藥的嗎啡以及μ肽DAMGO顯著的耐受性(圖5)。然而，在這些小鼠中，局部M6G的鎮痛活性依然未變，證實了缺少先前報道的交叉耐受(Rossi等，1996)。
實施例6NMDA拮抗劑MK801對外周嗎啡耐受的阻斷NMDA/一氧化氮級聯放大在嗎啡耐受的產生中起重要作用(Kolesnikov等，1993)。阻斷該系統可阻止嗎啡耐受的發展，且不影響止痛作用。NMDA拮抗劑MK801全身給藥也可以阻止對嗎啡局部給藥的耐受產生(圖6a)。MK801局部給藥也可以阻斷嗎啡耐受，與全身給藥一樣有效(圖6a)，但是MK801鞘內給藥則無效。局部MK801的作用是劑量依賴性的，0.3mM可有效阻斷耐受(圖6b)。
此外，MK801局部給藥可逆轉已經建立的耐受(圖6c)。小鼠用嗎啡單純局部給藥處理3天后鎮痛效應消失。在處理方案中增加MK801，盡管繼續施與嗎啡，但在隨后兩天恢復了鎮痛藥的敏感性。較高劑量的MK801比較低劑量的略更有效。首劑后伴隨無效的慢速逆轉強烈反駁了嗎啡效力的單純增強作用。
實施例7NMDA受體拮抗劑氯胺酮對外周嗎啡耐受的阻斷每天嗎啡局部給藥(15mM)可導致耐受，在第三天止痛作用完全消失(圖7A和7B)。NMDA受體拮抗劑氯胺酮全身給藥可阻止局部嗎啡用藥的耐受，但是鞘內氯胺酮給藥無效(資料未示)。局部氯胺酮與嗎啡聯合給藥與全身給藥一樣有效，均以劑量依賴的方式阻斷耐受性(圖7A)。低劑量(3.6mM)延緩耐受的出現，而高劑量(36mM)有效阻斷耐受。在該檢測中，單純氯胺酮無可檢測到的作用。
局部氯胺酮還可逆轉已經建立的耐受(圖7B)。小鼠用一定濃度的嗎啡單獨局部治療3天后，止痛作用消失。在治療方案中增加氯胺酮，盡管繼續施與嗎啡，但在隨后的三天恢復了鎮痛藥的敏感性。
氯胺酮局部給藥的阻止和/或逆轉嗎啡耐受的能力提示一個外周作用機制，而且與利用dizocilpine(MK801)的上述實驗相似。機理上，這些觀察結果與外周耐受由外周NMDA受體介導的可能性一致，所述受體可能位于含阿片樣受體之相同背根神經節的神經元上。
討論外周阿片樣物質的作用在我們理解阿片樣物質的作用中變得越來越重要，這由在嗎啡全身給藥的作用中外周和中樞的協同作用所證實(Kolesnikov等，1996)。此外，外周作用位點對全身給藥的耐受的發展起主要作用。探討外周機制并不是簡單的事。早期的研究利用尾部局部注射來檢測外周機制。雖然有用，但這種方法有許多缺點，尤其是在反復給藥觀察時。為了避免這個問題，我們發展了一種局部給藥的方法，這種方法普遍適合于生物堿和肽。尾浸泡技術有許多優點。首先可以反復治療小鼠，而在注射后不產生組織損傷。此范例是選擇性的針對局部機制的。檢測尾的近側端沒有發現任何鎮痛效應，證實了用I125-阿片樣物質進行的分布研究，此研究證明放射性標記物僅定位在被溶液浸潤的區域，而且在血液或中樞神經系統中沒有發現任何可檢測到的吸收。同樣重要的是，單純DMSO對甩尾檢測沒有影響。推測該方法并不限于DMSO，其他溶劑或局部膏劑也可以使用。我們沒有預測局部肽溶液是否有活性，但是在該范例中許多不同的μ和δ肽是有效的。很明顯，局部給藥方法為這些全身給藥并不非常有效的肽提供了新的臨床應用可能性。因而，局部給藥方法為外周阿片樣物質機制的檢測提供了有效的方法，且可在疼痛治療中作為一種治療方法。
在外周，所有被檢測的阿片樣物質都是有效的鎮痛藥，在這三種中，DAMGO最為有效。嗎啡和M6G相似的外周效力與它們中樞作用相反，在中樞M6G的活性比嗎啡高約100倍多。在所有的實驗中，沒有暴露于阿片樣物質溶液的近側尾段沒有止痛效應，證實了在阿片樣物質溶液中浸泡的部位的外周作用位點。這些反應容易被納洛酮拮抗。在中樞，3-MeONtx選擇性的逆轉M6G的止痛作用，而不影響嗎啡的止痛作用，這與作用的不同受體機制相一致(Brown等，1997)。3-MeONtx也可以逆轉外周M6G的止痛作用，而不影響DAMGO或嗎啡的作用。因而，與中樞一樣，外周M6G止痛作用有相同的拮抗劑選擇性。
先前的研究已經證實了外周和中樞嗎啡作用的協同作用。本研究證實了這些早期研究。嗎啡局部給藥與全身或脊柱給藥聯合應用表明可顯著增加效應，超過它們相互間簡單的累加。因而，如果在臨床上將要應用阿片樣物質局部給藥時，這些結果提示與全身給藥聯合應用可能是最有效的。通過降低全身給藥的必需劑量，阿片樣物質局部給藥可能大大減少現有與阿片類鎮痛藥相關的副作用。
嗎啡長期全身給藥治療會導致耐受。定位嗎啡耐受的位點是困難的。嗎啡全身給藥耐受的小鼠對于嗎啡脊柱給藥和棘上給藥顯示正常的敏感性(Roeig等，1984)，但對外周給藥則不行(Kolesnikov等，1996)。事實上，在局部嗎啡劑量效應曲線中19倍的變化，遠遠超過了全身給藥后的變化。我們當前的研究支持外周位點在嗎啡耐受中的作用。長期嗎啡局部給藥可非常迅速地產生耐受性，三天便使效應降低至檢測不到的水平，相應的劑量效應曲線改變9倍多。長期用DMSO單獨給藥沒有作用。相同鎮痛劑量全身給藥時，耐受的發展速度較慢，程度較低，5天后劑量效應曲線僅改變2倍。小鼠的外周嗎啡耐受與DAMGO有交叉耐受，但與M6G沒有。這種交叉耐受的缺失與3-MeONtx選擇性逆轉M6G的鎮痛作用一致，也與M6G作用的獨特受體機制一致。
N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受體拮抗劑或一氧化氮合成酶抑制劑可阻止嗎啡耐受的產生(Trujillo和Akil,1994；Gutstein和Trujllo,1993；Ben-Eliyahu等，1992；Kolesnikov等，1993)。在這些范例中，考慮到耐受中外周阿片類物質機制的重要性，我們觀察了外周NMDA拮抗劑的作用。嗎啡局部用藥的耐受可以被MK801全身給藥或局部給藥有效地阻斷，但脊柱給藥則不能。MK801全身給藥可能會進入到整個動物體內，包括外周位點，而鞘內給藥將被限制在中樞位點。同樣，氯胺酮局部給藥可阻止和/或逆轉嗎啡耐受。因而，在該模型中，只有進入到外周位點的治療才是有作用的，提示外周NMDA受體負責介導嗎啡局部用藥的耐受。最近的證據支持在外周皮膚的軸突上存在興奮性氨基酸(EAA)受體(Carlton等，1995；Davidson等，1997；Zhou等，1996)。還需要進行另外一些研究以證實作用位點。然而，局部NMDA拮抗劑的活性為疼痛治療提出了許多臨床可能性。許多現有NMDA受體拮抗劑由于較強致神經錯亂副作用而不適合于臨床應用。將它們的應用限制于局部制劑可以提供一種途徑以利用它們干擾耐受的發展而不產生限制性副作用的能力。
外周阿片樣物質顯然在止痛和耐受中起重要作用。阿片樣物質局部給藥可單獨產生止痛作用并且可增加全身給藥的效應，這種能力提供了一種新的治療方法，其臨床上可能會被證明是有效的。局部應用的肽的活性進一步加強了該方法，因為它為許多高度選擇性藥劑找到了通過非μ阿片受體機制發揮作用的應用方法。最后，利用外周作用的NMDA拮抗劑阻斷局部給藥的耐受性在臨床治療疼痛中是另一個另人興奮的進展。
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權利要求
1.一種局部藥物組合物，其包括至少一種N-甲基-D-夭冬氨酸受體拮抗劑和至少一種通過阿片受體發揮作用的鎮痛藥，以及一種可藥用的局部賦形劑。
2.根據權利要求1的局部藥物組合物，其包括至少一種鎮痛藥，且其中的鎮痛藥選自阿片、阿片衍生物、阿片樣物質、腦啡肽、內啡肽及合成的阿片肽。
3.根據權利要求2的局部藥物組合物，其中阿片樣物質選自乙基嗎啡、氫嗎啡、嗎啡、羥基二氫嗎啡酮、可待因、左啡諾、羥考酮、戊唑辛、丙氧酚、芬太尼、舒芬太尼、洛芬太尼、嗎啡-6-葡糖苷酸和丁丙諾啡。
4.根據權利要求2的局部藥物組合物，其中腦啡肽選自[D-Ala2,MePhe4,Gly(ol)5]腦啡肽和內啡肽。
5.根據權利要求1的局部藥物組合物，其中鎮痛藥為嗎啡。
6.根據權利要求1的局部藥物組合物，其中NMDA受體拮抗劑選自右美沙酚、右啡烷、氯胺酮、吡咯并喹啉醌、順-4-(膦酰甲基)-2-哌啶羧酸、MK801、美金剛和它們的混合物及它們的可藥用鹽類。
7.根據權利要求1的局部藥物組合物，其進一步包括一種局部麻醉劑。
8.根據權利要求7的局部藥物組合物，其中局部麻醉藥選自利多卡因、丁哌卡因、甲哌卡因、羅哌卡因、丁卡因和苯唑卡因。
9.一種為哺乳動物提供外周鎮痛作用的方法，其包括在局部施與至少一種通過阿片受體發揮作用的鎮痛藥之前、同時或之后局部應用減輕或預防耐受的劑量的至少一種NMDA受體拮抗劑。
10.根據權利要求9的方法，其中NMDA受體拮抗劑選自右美沙酚、右啡烷、氯胺酮、吡咯并喹啉醌、順-4-(膦酰甲基)-2-哌啶羧酸、MK801、美金剛和它們的混合物及它們的可藥用鹽類。
11.根據權利要求9的方法，其中鎮痛藥選自阿片、阿片衍生物、阿片樣物質、腦啡肽和內啡肽。
12.根據權利要求11的方法，其中阿片樣物質選自乙基嗎啡、氫嗎啡、嗎啡、羥基二氫嗎啡酮、可待因、左啡諾、羥考酮、戊唑辛、丙氧酚、芬太尼、舒芬太尼、洛芬太尼、嗎啡-6-葡糖苷酸和丁丙諾啡。
13.根據權利要求9的方法，其中腦啡肽選自[D-Ala2,MePhe4,Gly(ol)5]腦啡肽和內啡肽。
14.根據權利要求9的方法，其中NMDA受體拮抗劑的給藥劑量為大約0.1％至大約5％。
15.為已針對一種鎮痛藥產生耐受性的哺乳動物提供鎮痛作用的方法，其包括在局部或全身施與至少一種通過阿片受體發揮作用的鎮痛藥的同時或之后，局部施與有效逆轉耐受的劑量的至少一種NMDA受體拮抗劑。
16.一種抑制對鎮痛藥耐受的藥劑盒，其包括(A)一種局部或全身給藥的藥物組合物，其包括至少一種通過阿片受體發揮作用的鎮痛藥；(B)一種局部給藥的藥物組合物，其包括至少一種抑制耐受的NMDA受體拮抗劑。
17.一種為哺乳動物的提供鎮痛作用的方法，其包括在全身或鞘內施與通過阿片受體發揮作用的第二種鎮痛藥之前、同時或之后，局部施與至少一種通過阿片受體發揮作用的鎮痛藥。
18.根據權利要求17的方法，其進一步包括局部施與減輕或預防耐受的劑量的至少一種NMDA受體拮抗劑。
全文摘要
本發明開發了一種阿片樣物質局部給藥的范例來確定嗎啡的外周鎮痛效應。在輻射熱甩尾實驗檢測中,嗎啡以及如[D－Ala2,MePhe4,Gly(ol)5]腦啡肽(DAMGO)的肽局部給藥產生有效的劑量效應依賴的鎮痛作用。局部給藥可以增強全身給藥的效力,這與先前確定的外周和中樞位點的協同作用相似。反復每天局部接觸嗎啡可迅速產生局部耐受。嗎啡局部耐受可以被全身或局部給藥的N－甲基－D－天冬氨酸(NMDA)受體拮抗劑MK801和氯胺酮有效阻斷。NMDA受體拮抗劑可以逆轉已存在的嗎啡耐受。局部給藥的NMDA拮抗劑阻斷局部嗎啡耐受的作用說明外周NMDA受體介導局部嗎啡的耐受。嗎啡與[D－Ala2,MePhe4,Gly(ol)5]腦啡肽(DAMGO)有交叉耐受,但與嗎啡－6β－葡糖苷酸沒有交叉耐受,說明有不同的作用機制。這些結果對阿片樣物質的臨床設計和利用有重要作用。本文描述了產生鎮痛作用但不誘導耐受的局部藥物組合物,其包括一種通過阿片受體發揮作用的鎮痛劑以及一種NMDA受體拮抗劑。
文檔編號A61K31/21GK1309562SQ99808693
公開日2001年8月22日 申請日期1999年7月15日 優先權日1998年7月16日
發明者尤里·科勒斯尼科夫, 加夫里爾·W·帕斯特納克 申請人:紀念斯隆-凱特林癌癥中心