CN101095948A - 乌司他丁在制备治疗和/或预防心搏骤停后脑损伤药物的用途 - Google Patents

乌司他丁在制备治疗和/或预防心搏骤停后脑损伤药物的用途 Download PDF

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吴蓉蓉
王晓岩
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Abstract

本发明涉及乌司他丁(Urinary Trypsin Inhibitor，UTI)应用于制备治疗和/或预防心搏骤停后脑损伤药物的用途。本发明的乌司他丁对心搏骤停后的脑损伤有明显的治疗和/或预防作用。本发明的药物通常以冻干粉针剂或注射液剂的形式使用。

Description

乌司他丁在制备治疗和/或预防心搏骤停后脑损伤药物的用途
技术领域
本发明涉及药物化学领域。具体而言，本发明涉及乌司他丁的新医药用途，即乌司他丁在制备治疗和/或预防心搏骤停后脑损伤药物的应用。
背景技术
乌司他丁，又名人尿胰蛋白酶抑制剂(Human Urinary Trypsin Inhibitor)，是从人体尿液中分离纯化的一种糖蛋白，分子量经SDS-PAGE测定为40～50KD，等电点为2.6，是一种对热稳定的酸性蛋白。
乌司他丁主要由三个功能域构成，包括O连接糖基化区域(Ala1-Lys21)、N端Kunitz型结构域I(Lys22-Arg77)和具有胰蛋白酶抑制活性的C端Kunitz型结构域II(Thr78-Leu143)。两个Kunitz型结构域具有一定的同源性，每个结构域中都含有6个保守的半胱氨酸，通过形成3对二硫键维持一定的空间构型。乌司他丁这一独特的分子结构决定了其具有多样的生物活性，其中酶抑制活性主要存在于主体蛋白骨架中的Kunitz型结构域。
乌司他丁是一种广谱水解酶抑制剂，能够有效抑制胰蛋白酶、α-糜蛋白酶、弹性蛋白酶、透明质酸酶、纤溶酶等多种水解酶，对细胞膜、溶酶体膜也有明显的稳定作用。乌司他丁在临床上主要用于急性胰腺炎、急性循环障碍的治疗，以及大中型手术期的器官保护和危重症中全身性炎症反应、多器官功能障碍综合症的预防等。
心搏骤停是指各种原因致心脏突然停止搏动。心脏一旦停搏，血液循环停止，生命器官内储存的氧在4-6分钟内即耗竭。人脑重量虽然只占身体重量的2％，其血流量却占心输出量的15％，而耗氧量则占全身耗氧量的20％-25％，脑组织需氧量如此之大，而其无氧代谢能力及能量贮备能力却极差，因此，全身缺血缺氧后最敏感的是脑组织，一般心脏停搏3-4分钟后就有可能引起严重的脑损伤。
心搏骤停后一般先进行常规心肺复苏术(Cardiopulmonary Resuscitation，简称CPR)，如胸外按压、人工呼吸、氧疗、电除颤等，为的是维持重要脏器暂时的血供，保障基本生命支持。目前心肺复苏成功率很低，且复苏后存活的病人中，约有20％-40％留有永久性脑损伤，严重者最终成为“植物人”。为了提高心搏骤停患者的出院率、降低心肺复苏后致残率，近几年来各地学者特别注重在CPR过程中脑损伤的防治。
心肺复苏最终目的是恢复正常的脑功能，单纯使用常规的心肺复苏术难以达成此目的，必须依靠进一步药物治疗。合理的使用复苏药物可以治疗和预防脑损伤，提高复苏的成功率。目前心肺复苏中常用到的药物有：肾上腺素、阿托品、利多卡因、溴苄胺、纳络酮、碳酸氢钠等。由于这些药物在使用过程中出现的副作用大等问题，长期以来，对于心肺复苏的药物一直存在较大的争论。
当代医学对心搏骤停后的脑损伤还缺少有效的治疗和/或预防药物。本发明人经过认真研究和动物试验发现，乌司他丁对心搏骤停后的脑损伤有明显的治疗和/或预防作用。
发明内容
本发明的目的是提供乌司他丁应用于制备治疗和/或预防心搏骤停后脑损伤药物的用途。
本发明的另一目的是提供一种用于治疗和/或预防心搏骤停后脑损伤的含有乌司他丁的药物组合物。
本发明的乌司他丁对心搏骤停后脑损伤有明显的治疗和/或预防作用。
本发明的乌司他丁一般以药物组合物的形式使用，这种组合物含有治疗有效量的作为活性成分的乌司他丁和一种或多种制药可接受的载体或添加剂。含有乌司他丁的药物组合物通常以静脉注射途径给药，主要剂型包括乌司他丁冻干粉针剂和注射液剂。
经静脉注射给药的灭菌组合物，一般是固体的灭菌组合物形式，即冻干粉针剂。这些组合物还可以含有一种或多种制药可接受的载体或添加剂，特别是甘露醇、乳糖、水解明胶、氯化钠或葡萄糖中的一种或其任意混合物，在使用时可以溶解于灭菌水或其他注射用灭菌介质中。
经静脉注射给药灭菌组合物也可以是水溶液，即注射液剂，这些组合物也可以含有一种或多种制药可接受的载体或添加剂，特别是注射用水、甘露醇、氯化钠或葡萄糖中的一种或其任意混合物。
乌司他丁冻干粉针制备方法是：取过滤灭菌的乌司他丁水溶液20000万单位，加40克甘露醇溶解，调pH至中性，加注射用水至4000毫升，加氯化钠调节等渗，无菌过滤，分装于2000个西林瓶中，无菌条件下冷冻干燥，即得。
乌司他丁注射液制备方法是：取过滤灭菌的乌司他丁水溶液20000万单位，加40克甘露醇溶解，调pH至中性，加注射用水至4000毫升，加氯化钠调节等渗，无菌过滤，分装于2000个西林瓶中，即得。
在本发明涉及的乌司他丁(UTI)在制备治疗和/或预防心肺骤停后脑损伤的药物的用途中，其治疗剂量根据病情的严重程度、治疗时间而定，一般乌司他丁静脉注射给药，每天给药1-4次，每次10万-400万单位。优选，药物的给药量每次30万-120万单位。
具体实施方式
下面用具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1制备乌司他丁干粉针
取过滤灭菌的乌司他丁水溶液20000万单位，加40克甘露醇溶解，调pH至中性，加注射用水至4000毫升，加氯化钠调节等渗，无菌过滤，分装于2000个西林瓶中，无菌条件下冷冻干燥，即得。
实施例2  制备乌司他丁注射剂
取过滤灭菌的乌司他丁水溶液20000万单位，加40克甘露醇溶解，调pH至中性，加注射用水至4000毫升，加氯化钠调节等渗，无菌过滤，分装于2000个西林瓶中，即得。
实施例3  乌司他丁对犬心搏骤停后脑神经功能的保护作用
动物模型和分组：健康成年犬24只，体重10-15g，雌雄不限。按照以下方法制作电击诱发室颤致犬心博骤停模型：氯胺酮10mg/kg诱导麻醉后，以氯胺酮10-15mg/kg静滴维持麻醉。预处理：气管切开，连接气管套管，同时行心电监护，经股动脉测量动脉压力。采用体外用交流电，电压为3.5-4.5V/kg，通电5秒诱发室颤，维持室颤3min(分钟)后开始心肺复苏。将动物随机分为3组(每组8只犬)：
①空白组：不诱发室颤，经预处理6h(小时)后取脑组织；
②对照组：心搏骤停后按2000年《心肺复苏和心血管急救国际指南》治疗，即电击除颤160J，如无效再行1次，连接呼吸机(R25-30次/min，Vt20ml/kg，FiO2 100％)，并予胸外按压及肾上腺素(2μg/kg)等常规CPR治疗；
③乌司他丁治疗组：心搏骤停后按常规CPR术治疗并同时加用乌司他丁(开始复苏时静脉推注2万单位/kg)。
检测指标和方法：观察各组实验犬脑组织丙二醛(Malondialdehyde，MDA)和超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase，SOD)的水平。
结果：  各组实验犬脑组织MDA浓度、SOD活力的比较如下表1：
表1各组实验犬脑组织匀浆MDA、SOD浓度的比较
                                                (x±s)
  组别     MDA(μmol/g)     SOD(NU/mg)
  空白组对照组乌司他丁组     5.710±1.78134.513±30.984*9.699±1.573*#     55.929±3.59512.386±2.353*32.410±12.891*#
注：*表示与空白组比较，P＜0.01；#表示与对照组比较，P＜0.01
心搏骤停后脑组织处于严重的缺血缺氧状态，随着自主循环的建立出现了再灌注损伤，其程度影响着患者的预后。目前认为氧自由基损伤是再灌注损伤导致神经元损伤的一个重要原因，MDA是其中一种，它的上升能引起蛋白质交联变性、DNA断裂，在颅内则表现为神经元的损伤。SOD在体内自由基清除系统起关键作用，不断解除超氧阴离子(O2 -)及H2O2所引起的连锁反应，保护细胞免受氧自由基损伤口。因此，组织SOD和MDA的含量可作为评定脑神经功能的指标。
本研究结果表明，对照组脑组织MDA的浓度比空白组明显升高(P＜0.01)，而其SOD浓度明显低于空白组(P＜0.01)，提示CPR可引起脑组织的氧自由基生成释放增多而其清除减少，从而导致缺血再灌注后神经病理损伤。乌司他丁组脑组织MDA的浓度比对照组低(P＜0.01)，而SOD活力比对照组高(P＜0.01)，证实乌司他丁作为一种氧自由基清除剂可以减少氧自由基的释放，从而有效保护脑组织神经细胞免受缺血再灌注引起的死亡，对犬电击诱发室颤导致的心博骤停后脑损伤具有治疗和保护作用。
实施例4乌司他丁对大鼠心搏骤停后脑损伤的治疗作用
动物模型和分组：健康成年雄性SD大鼠24只，体重300-350g。按照以下方法制作夹闭气管插管窒息法致大鼠心博骤停模型：戊巴比妥35mg/kg腹腔内注射麻醉，气管切开，气管内插管，建立静脉通路，在大鼠呼气末时夹闭气管，在窒息7min左右心脏完全停搏。将动物随机分为3组(每组8只大鼠)：
①空白组：仅进行麻醉和气管插管、血管穿刺，不进行窒息及心肺复苏，于术后7d(天)处死取样。
②对照组：心脏停搏后3min开始CPR(胸外按压+肾上腺素20μg/kg+呼吸机辅助通气)。
③乌司他丁(UTI)治疗组：CPR后30min由静脉导管注入乌司他丁10万单位/kg。
检测指标和方法：复苏7d后大鼠再次以戊巴比妥麻醉，颈外静脉置管后灌注40g/L多聚甲醛，断头后剥离出脑组织，放入40g/L多聚甲醛液中常温固定。观察大鼠海马区神经元内钙结合蛋白D28k表达水平，应用Axioplan2imaging显微图像分析系统在海马区随机采集10个视野(×200倍)，以百分率(％)表示阳性细胞百分数；连续7d对大鼠神经功能进行评分，参照Geodadra的神经功能评分(Neural Deficit Scores，NDS)，从意识、基本反射、运动和感觉等方面进行神经功能评定，评分范围为0-80分，0分表示脑死亡，80分为完全正常。
结果：各组大鼠钙结合蛋白D28k阳性细胞百分数及神经功能评分的检测结果如下表2和图1：
表2各组大鼠钙结合蛋白D28k阳性细胞百分数的比较
                                             (x±s)
    组别     钙结合蛋白D28k阳性细胞百分数(％)
    空白组对照组UTI组     45.69±5.8021.68±4.1840.98±6.62*
注：*表示与对照组比较，P＜0.01
心肺复苏后全脑神经元功能损伤的原因有很多，但主要仍为缺血、缺氧后神经元内持续的钙超载、氧自由基、兴奋氨基酸的大量产生等原因，而钙超载被认为是损伤的共同途径。钙结合蛋白D28k是钙结合蛋白家族成员之一，广泛分布于神经系统，它具有鳌合钙离子能力，因此能避免细胞内钙离子浓度过高。许多实验表明，钙结合蛋白D28k通过它的钙缓冲作用能明显减轻缺血缺氧对神经细胞的损伤，而缺血再灌注损伤会导致钙结合蛋白D28k表达明显减少，使细胞钙缓冲能力下降。
参见图1：各组大鼠复苏后神经功能评分，本研究结果表明，UTI组的钙结合蛋白D28k阳性细胞百分数明显高于对照组(P＜0.01)，神经功能评分的结果显示3d后UTI组神经功能基本恢复正常，7d后神经功能评分明显高于对照组(P＜0.01)。说明UTI可以通过促进神经元内钙结合蛋白D28k表达来抑制钙超载，从而减轻缺血再灌注损伤对脑神经元的损伤，对大鼠心搏骤停后脑损伤有明显的治疗和保护作用。
附图说明：图1为各组大鼠复苏后神经功能评分示意图。

Claims (7)

1.乌司他丁在制备治疗和/或预防心博骤停后脑损伤药物的用途。
2.根据权利要求1所述的用途，其中所述药物的给药量是每天给药1-4次，每次10万-400万单位；优选，每次30万-120万单位。
3.根据权利要求2所述的用途，其中所述药物是冻干粉针剂。
4.根据权利要求2所述的用途，其中所述药物是注射液。
5.根据权利要求3所述的用途，其中所述的药物还含有选自甘露醇、乳糖、水解明胶、氯化钠或葡萄糖的一种或其任意混合物的添加剂。
6.根据权利要求4所述的用途，其中所述的药物还含有选自注射用水、甘露醇、氯化钠或葡萄糖的一种或其任意混合物的添加剂。
7.一种治疗和/或预防心搏骤停后脑损伤的药物，其包含乌司他丁和一种或多种制药可接受的载体或添加剂。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101439181B (zh) * 2008-12-31 2012-12-26 广东天普生化医药股份有限公司 一种稳定的乌司他丁水针剂药物组合物
CN105770876A (zh) * 2016-05-30 2016-07-20 广东天普生化医药股份有限公司 乌司他丁在制备治疗慢性前列腺炎药物中的用途
CN105797143A (zh) * 2016-05-30 2016-07-27 广东天普生化医药股份有限公司 含有乌司他丁的组合物在制备治疗膀胱癌药物中的用途

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