CN101500409A - 改善的组织维持 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种减少外科手术对组织、器官或细胞损伤的方法，所述方法包括当灌注器官时给药包括钾通道开放剂/激动剂和/或腺苷受体激动剂(例如腺苷)和局部麻醉剂(例如利诺卡因)的组合物。

Description

改善的组织维持

技术领域

本发明涉及在正常代谢物流体中断后保护和保存组织，如用于停搏期间的心脏。本发明还涉及用于改善外科手术后的手术后患者的恢复的方法。特别地，本发明特别地用于在心脏手术后最小化术后并发症，特别是在心脏停搏之后直接应用于心脏而不是全身。

背景技术

每年全球上百万人选择进行开心脏手术，1至3％的患者将在恢复室中死亡，10％的患者因患有左心室功能紊乱而留在医院，高达30％的患者将患有房性心律不齐和24％的高风险患者将在3年内死亡。而且，近来的前瞻性研究表明手术后血液中的肌酸激酶(CK-MB)水平稍微升高的患者具有显著更高的早期(第一年)和晚期(3至5年)发病率和死亡率的风险。围手术期的和手术后的死亡率和发病率与心脏手术期间的医源性缺血-再灌注损伤和不适当的心肌保护有关。另外，在儿科心脏手术中，超过50％的婴儿具有围手术期的心肌损伤并伴有低的心输出量。在过去二十年中，医源性损伤中重要的一部分与心脏停搏液的类型、组成和递送有关。

在2000年，所进行的约64％的开心脏外科手术是冠状动脉旁路搭桥手术，24％是心脏瓣膜置换术或修复手术和约12％涉及先天性心脏缺损的修复。约1.2％是新生儿/儿科。大部分开心脏外科手术(超过80％)需要在心肺旁路和选择性心搏停止中使用血液或晶体状心脏停搏溶液。在这些手术期间，心脏可以停搏3小时，但有时达到4至6小时。3-4小时对心脏导致的损伤量为心脏恢复功能的可能性逐渐降低，而与停搏4小时后没有恢复相比的可能性更高。

在外科手术期间，通常使用心脏停搏液组合物来使心脏停搏或使其静止。心脏停搏液药物通常部分地被稀释并与载体(例如4份血液：1份晶体的比例)混合，或作为晶体单独使用。小比例的手术是在所谓的“小量停博液”(miniplegia)或“微量停博液”(microplegia)下进行的，其中少量的心脏停搏溶液/药物与大量的血液(例如，66份血液：1份晶体的比例)混合。小量停博液(Miniplegia)被直接递送至需要的组织(例如心脏)，而不需要进行大量的全身的递送。其目的是使心脏停搏并创建“静止的无血区域”以用于进行外科手术，使手术期间的组织损伤(包括当除去心脏停搏液和心脏复苏时，再灌注过程中出现的潜在实质性损伤)最小化。在1955年，Melrose博士使用患者自身的血液作为载体将柠檬酸钾送入主动脉以使心脏停搏。在1976年，Hearse博士描述了晶体心脏停搏液的给药。几年后，Buckberg和同事提出使用患者自身的血液作为主要的载体，因为血液具有载氧能力、较好的肿胀和缓冲性质和内源性抗氧化剂。全血心脏停搏液也使用大量的血液和更少滴定量的钾来改性，因此称为“小量停博液”。术语“小量停博液”是在90年代初由Menasche和同事创造出来的。小量停博液(或微量停博液)提供带有停博的微量滴定液的富氧血液和添加剂，以使心脏停搏并减少缺血-再灌注损伤。

缺血性损伤在很大程度上取决于缺血性事件的持续时间、本质上全部还是局部。缺血定义为供氧量(冠状动脉血流量和携氧能力)和需氧量(取决于壁应力、心率和心脏的收缩性或变力状态)之间不匹配，缺血的严重性是确定继发性损伤的一个重要因素。局部缺血的严重性可以通过增加侧支血流量来补偿和甚至抵消。“小量停博液”的基本前提是使缺血和因此而造成的损伤最小化。

根据定义，维持心脏停搏期间的心脏需氧代谢需要供氧量与需氧量匹配。因此，当在适当的心脏停搏液诱导和维持心搏停止期间需氧量急剧减少超过90％时，对于心脏维持需氧代谢而言，必须满足大量的因素或模式。这些模式可以总结如下：(i)氧气必须以足量存在以满足需要，现在有令人信服的证据表明血细胞比容应当为至少等于24％；(ii)氧气必须以足够的流速递送以满足需要；(iii)氧气应当尽可能地以接近连续的方式递送，而不限制外科医生的视野，因为其将随时间而消耗(无论所述“安全的”缺血的间隔是在试验性模型中，实际上不可能预测到特定患者中心肌代谢从需氧模式转变至无氧模式之前的时间点和切断时间标志之前(cut-off time mark)发生的组织损伤的程度和可逆性)；和(iv)氧气必须尽可能均匀地递送至整个心肌。当出现致密性狭窄和而且冠状动脉完全阻塞时，现在有令人信服的大量证据表明：与单独顺行途径给药相比，逆行或更优选地逆行(retrograde)/顺行(antegrade)联合的方法更加有效地确保了心脏停搏液的均匀分布。

虽然早期再灌注或恢复血流是抢救急性缺血的心肌的最有效的方式，但氧气非正常的突然流入可导致坏死、心律失常和死亡。“再灌注损伤”的程度与炎症反应的级联(cascade)相关联，所述炎症反应包括细胞因子、白细胞、活性氧簇和自由基的生成。再灌注缺血性心肌是抢救最终死亡的组织所必需的。然而，甚至短期缺血后的再灌注与病理学变化相关，所述病理学变化表现出缺血期间本身引发的进程加快或再灌注后引发的新的病理生理学变化。再灌注损伤的程度和范围可受心肌中炎症反应的影响。缺血-再灌注促进释放氧自由基、细胞因子及其它激活嗜中性粒细胞和冠状动脉血管内皮的促炎症反应介质。所述炎性过程可以导致内皮功能障碍、微血管破裂和血流缺损、心肌梗死和细胞凋亡。靶向特定步骤的药理学抗炎治疗剂已显示出降低了梗塞面积和心肌损伤。

从一开始，低温已成为心肌保护的一种基本要素。其目标总是将缺血性间隔期间的代谢减少至最低可能的水平，以便在缺血发作期间维持心肌能量贮存(腺苷三-磷酸盐和糖原)和避免组织酸中毒。然而，许多研究者发现在晶体心脏停搏液后利用10℃或25℃对心肌恢复的水平没有显著的不同。直到最近，心肌保护的主要目标是保护肌细胞的收缩性以防止泵衰竭，其包括通过减少代谢至低水平以保存细胞能量，所述低水平能够继续支持重要的细胞活性比如离子泵以维持内环境。目前的技术不仅对心脏停搏液期间的心脏和全身性温度存在非常大的兴趣，而且对心脏停搏液对内皮和微血管隔室的影响存在非常大的兴趣。因此，内皮的保护可能与肌细胞保护同样重要。

目前的技术仍然导致大量患者遭受术后心房颤动。手术后的患者通常需要几天的重症监护，并需要花费一些时间以恢复到清醒和运动性。这些反映出其中一些可逆的损伤是由目前的手术引起，因而需要改善的技术。

发明内容

本发明涉及减少活动降低，即细胞静止期间引起的组织、器官和细胞的损伤，无论其是由医学干预引起的还是由其他方式引起的。典型地，其具有有意静止细胞以用于外科手术目的用途，比如用于心脏手术而诱导心脏停搏。在本说明书中描述的本发明主要是关于作为器官的心脏以用于改善组织维持的重要的商业需要。医学介入包括心脏停搏，即医学诱导的心脏停搏。然而，本发明不限于心脏组织，同样适用和可用于其它器官，包括神经元组织和细胞、肾组织、肺组织、肌肉组织等。本发明还可用于保护非医学诱导的活动降低期间例如创伤、休克、心脏病发作、中风和类似事件下的器官。

术语“器官”在本文中以其最广泛的含义使用，其指行使特定功能的身体的任何一部分，包括组织和细胞或其部分，例如细胞系或细胞器标本。其它实例包括循环器官比如心脏、呼吸器官比如肺、泌尿器官比如肾脏或膀胱、消化器官比如胃、肝、胰腺或脾、生殖器官比如阴囊、睾丸、卵巢或子宫、神经器官比如脑、生殖细胞比如精子或卵和体细胞比如皮肤细胞、心脏细胞即肌细胞、神经细胞、脑细胞或肾细胞。

术语“组织”在本文中以其最广泛的含义使用，其指行使特定功能的身体的任何一部分，包括器官和细胞或其部分，例如细胞系或细胞器标本。其它实例包括导管脉管比如动脉或静脉或循环器官比如心脏、呼吸器官比如肺、泌尿器官比如肾脏或膀胱、消化器官比如胃、肝、胰腺或脾、生殖器官比如阴囊、睾丸、卵巢或子宫、神经器官比如脑、生殖细胞比如精子或卵和体细胞比如皮肤细胞、心脏细胞(即肌细胞)、神经细胞、脑细胞或肾细胞。

应当理解如在本说明书和权利要求书中所用的术语“包含(comprises)”或其语法上的变型相当于术语“包括(includes)”，理解为不排除存在其它元素或特征。

在一个实施方案中，本发明提供一种减少医学诱导的活性降低(例如为了促进外科手术过程)期间组织、器官或细胞损伤的方法，因此其降低了手术后并发症(比如心脏外科手术后的心房颤动)的风险或发病率。所述方法包括当再灌注器官时进行包括钾通道开放剂/激动剂和/或腺苷受体激动剂(例如腺苷)和局部麻醉剂(例如利诺卡因)的组合物的给药。优选地，使用钾通道开放剂/激动剂或腺苷受体激动剂。

在一个优选的形式中，直接将所述组合物给药至组织、器官或细胞。在另一个实施方案中，基本上连续地(而不是作为推注剂(bolus))给药所述组合物。在本文中，“基本上连续地”允许较少的给药中断。

因此，在另一个实施方案中，本发明提供用于减少组织和/或器官损伤的组合物，所述组合物包括钾通道开放剂/激动剂和/或腺苷受体激动剂和局部麻醉剂。所述组合物可以进一步包括如下列出的其它组分。在某些实施方案中，所述钾通道开放剂/激动剂和腺苷受体激动剂被另外的组分比如钙离子通道激动剂代替。

本发明还提供包括钾通道开放剂/激动剂和/或腺苷受体激动剂和局部麻醉剂的组合物在制备用于减少组织和/或器官损伤，特别是用于减少心脏外科手术后的手术后心房颤动的药物中的用途。

在一个实施方案中，所述器官是心脏。在该实施方案中，可以在大约除去十字钳闭的时间给药所述组合物。也可以在一旦出现心脏停搏的手术即已经给药心脏停搏液组合物的期间给药所述组合物。

优选地，所述组合物包括镁阳离子。硫酸镁是其合适的来源。

优选地，所述组合物在0℃至37℃之间给药。在某些实施方案中，4℃至15℃之间的温度是合适的。在其它的实施方案中，在给药前，将所述组合物加热至20℃至37℃。

本发明还提供一种方法，其中当再灌注器官时给药所述组合物和/或其中当在静止状态期间灌注器官时给药所述组合物。这通常称为外科手术过程的“维持”期。

在另一个实施方案中，在给药心脏停搏液作为“预处理”步骤之前给药所述组合物。所述预处理可受到直接地给药所述组合物至作为外科手术目标的器官或全身给药至受试者的影响。已观察到所述预处理具有保护效应。

因此，在本发明的一个优选的步骤中，在停博的预诱导、维持期间和作为外科手术过程的恢复期的一部分给药如上所述类型的组合物。

在一个实施方案中，本发明提供一种减少心脏手术后的手术后纤颤的方法，所述方法包括给药包括钾通道开放剂/激动剂和/或腺苷受体激动剂和局部麻醉剂的组合物。优选地，在所述手术的恢复期间给药所述组合物。

本发明还提供组合物(特别是在如下所述优选的实施方案中的)用于如上所述方法的用途。所述组合物的这一用途提供许多治疗应用，包括但不限于心血管诊断(包括冠状动脉造影术、心肌闪烁成像、双房室结传导的非侵入性诊断)，用于治疗心脏病发作、复苏治疗，在开心脏手术、血管成形术及其它治疗介入之前、期间或之后使用的器官组织或细胞(包括移植血管)的短期和长期储存。

在一个实施方案中，所述组合物包括腺苷和利诺卡因。特别地，所述组合物可以包括重量比为约1:0.5至4，特别是1:2的腺苷和利诺卡因。

不受任何理论或作用方式的束缚，认为保护涉及从调节膜兴奋性到大量的细胞内信号通路的多层系统，所述细胞内信号通路引起：(i)减少离子失衡，特别是细胞中负载的钠离子和钙离子，(ii)改善心房和心室的电传导以配合代谢需要，其可涉及调节缝隙连接通讯，(iii)冠状动脉的血管舒张，和(ii)减弱对损伤的炎症性应答。

在预处理和缺血及再灌注期间输注所述组合物提供了连续的保护以抗缺血的组织损伤，包括防止致命性心律失常。当比如在血管成形术期间将支架放置于血管中也可以获得防止局部损伤和炎症的保护。

局部麻醉剂是在身体区域用于产生可逆的感觉丧失的药物。许多局部麻醉剂由含羰基部分通过碳链被连接至取代氨基的芳香环组成。通常，根据其含羰基连接基团而定义为两类局部麻醉剂。酯类试剂包括可卡因、丁卡因、普鲁卡因和氯普鲁卡因，而酰胺类包括丙胺卡因、甲哌卡因、布比卡因、美西律和利诺卡因。在高浓度下，许多用于其它目的的药物具有局部麻醉性质。这些包括阿片类镇痛药、β-肾上腺素受体拮抗剂、抗惊厥药(拉莫三嗪和利法利嗪)和抗组胺剂。根据本发明的组合物的局部麻醉剂组分可选自这些类型或其衍生物，或者选自可用于其它目的的药物。优选地，所述组分也具有局部麻醉性质。

一种合适的局部麻醉剂是利诺卡因。在本说明书中，利诺卡因和利多卡因可互换地使用。利诺卡因是优选的，因为它可能是通过如下方式起局部麻醉作用：阻断钠快速通道、抑制代谢功能、降低游离的细胞内钙、防止细胞中释放酶、可能保护内皮细胞和保护肌丝损伤。在较低的治疗浓度下，利诺卡因通常对心房组织具有小的作用，因此其对于治疗心房颤动、心房扑动和室上性心动过速无效。利诺卡因也是自由基清除剂、抗心律失常药，其具有抗炎的性质和抗高凝的性质。也必须理解，在非麻醉的治疗浓度下，局部麻醉剂如利诺卡因可能不会完全阻断电压依从性钠快速通道，但下调通道活性和减少钠进入。作为抗心律失常药，据认为利诺卡因靶向正常继续穿过动作电位2期的小的钠电流，因此缩短了动作电位和不应期。

利诺卡因是一种局部麻醉剂，据认为其阻断钠快速通道，且通过减小内向钠电流的大小而具有抗心律失常性质。在本说明书中，术语“利多卡因”和“利诺卡因”可互换地使用。据认为伴随动作电位的缩短直接减少钙经由Ca²⁺选择通道和Na⁺/Ca²⁺交换进入细胞。最新报道也表明在再灌注期间利诺卡因与清除心脏中的自由基比如羟基和单态氧有关。其它合适的钠通道阻断剂的实例包括毒液比如河豚毒素和药物伯氨喹、QX、HNS-32(CAS登记#186086-10-2)、NS-7、κ-阿片受体激动剂U50 488、罗贝胍、吡西卡尼、苯妥英、妥卡尼、美西律、RS100642、利鲁唑、卡马西平、氟卡尼、普罗帕酮、胺碘酮、索他洛尔、丙咪嗪和莫雷西嗪或任一种其衍生物。其它合适的钠通道阻断剂包括：长春西汀(长春乙酯)；和β-咔啉衍生物、促智活性的β-咔啉(ambocarb，AMB)。

根据本发明的组合物包括钾通道开放剂。钾通道开放剂是作用于钾通道以通过门控机制打开该钾通道的试剂。这导致钾沿着其电化学梯度流出穿过膜，所述电化学梯度通常是从细胞内至细胞外。因此，钾通道是递质、激素或调节细胞功能的药物作用的靶点。应当理解钾通道开放剂包括也刺激钾通道活性产生相同结果的钾通道激动剂。也应当理解存在多种类型的开放或调节不同的钾通道的化合物；例如，某些通道是电压依从性的，某些整流钾通道对ATP消耗、腺苷和阿片类敏感，其它的由脂肪酸激活，其它通道由离子比如钠和钙调节(即，响应细胞内钠和钙的变化的通道)。新近，已经发现了双孔钾通道，据认为其起参与调节静息膜电位的背景通道的作用。

钾通道开放剂可选自：尼可地尔、二氮嗪、米诺地尔、吡那地尔、阿普卡林、cromokulim和衍生物U-89232、P-1075(一种选择性质膜KATP通道开放剂)、依马卡林、YM-934、(+)-7，8-二氢-6，6-二甲基-7-羟基-8-(2-氧-1-哌啶基)-6H-吡喃并[2，3-f]苯并-2，1，3-噁二唑(NIP-121)、RO316930、RWJ29009、SDZPCO400、rimakalim、symakalim、YM099、2-(7，8-二氢-6，6-二甲基-6H[1，4]噁嗪并[2，3-f][2，1，3]苯并噁二唑-8-基)吡啶N-氧化物、9-(3-氰基苯基)-3，4，6，7，9，10-六氢-1，8-(2H，5H)-吖啶二酮(ZM244085)、[(9R)-9-(4-氟-3-125碘苯基)-2，3，5，9-四氢-4H-吡喃并[3，4-b]噻吩并[2，3-e]吡啶-8(7H)-酮-1，1-二氧化物]([125I]A-312110)、(-)-N-(2-乙氧基苯基)-N′-(1，2，3-三甲基丙基)-2-硝基乙烯-1，1-二胺(Bay X 9228)、N-(4-苯甲酰基苯基)-3，3，3-三氟-2-羟基-2-甲基丙酰胺(ZD6169)、ZD6169(KATP开放剂)和ZD0947(KATP开放剂)、WAY-133537和新的二氢吡啶钾通道开放剂A-278637。另外，钾通道开放剂可以选自BK-激活剂(也称为BK-开放剂或BK(Ca)-类钾通道开放剂或大电导钙激活的钾通道开放剂)比如苯并咪唑酮衍生物NS004(5-三氟甲基-1-(5-氯-2-羟苯基)-1，3-二氢-2H-苯并咪唑-2-酮)、NS1619(1，3-二氢-1-[2-羟基-5-(三氟甲基)苯基]-5-(三氟甲基)-2H-苯并咪唑-2-酮)、NS1608(N-(3-(三氟甲基)苯基)-N′-(2-羟基-5-氯苯基)脲)、BMS-204352、瑞替加滨(也是GABA激动剂)。也包括中间体(例如苯并噁唑、氯唑沙宗和氯苯唑胺)和小电导钙激活的钾通道开放剂。

另外，钾通道开放剂可以作为间接钙拮抗剂，即，它们通过加速3期复极化而缩短心脏动作电位时间，和因而缩短平台期来减少钙内流进入细胞而起作用。据认为减少钙内流涉及L-型钙离子通道，但也可能涉及其它的钙离子通道。

本发明的某些实施方案利用直接钙拮抗剂，其主要作用是减少钙内流进入细胞。这些选自至少五种主要类型如下更详细描述的钙离子通道阻断剂。应当理解这些钙拮抗剂通过抑制钙内流进入细胞而具有钾通道开放剂，特别是ATP-敏感的钾通道开放剂的某些作用。

作为钾通道开放剂或激动剂，腺苷是特别优选的。腺苷能够开放钾通道、超极化细胞、抑制代谢功能、可能保护内皮细胞、增加组织的预处理和防止缺血或损伤。腺苷的作用复杂，作为药物具有许多广谱的性质。已表明腺苷增加冠脉血流量、超级化细胞膜和在缺血和再灌注期间起保护作用。腺苷也起“早期”或“延迟的”预处理“触发剂”或试剂作用，防止心脏缺血性损伤。可以认为腺苷的心脏保护性质的一部分是活化一种或多种腺苷受体亚型(A1、A2a、A2b和A3)。大部分腺苷的保护作用归于A1和A3受体活化及其联合的转导通路引起预处理、保护和维护细胞完整性。也已知腺苷通过激活A1受体参与减缓窦房结起搏频率(负性变时性(chronotropy))、延迟房室(A-V)结冲动传导(负性变传导(dromotropy))、减少心房收缩性(负性收缩力)和抑制儿茶酚胺的作用(抗肾上腺素作用)。所述A1-刺激的腺苷的负性变时的、变传导的和收缩性的效应与药物降低腺苷酸环化酶活性的作用、激活内向整流钾电流(I_k-Ado)抑制、抑制磷脂代谢转换，激活ATP-敏感的K通道、抑制儿茶酚胺对L-型Ca²⁺电流的作用和激活AV节细胞中一氧化氮合酶相关。A3受体也显示出具有直接的心脏保护的作用，A2受体具有响应损伤的有效的舒张和抗炎作用。腺苷也是一种间接钙拮抗剂、血管扩张药、抗心律失常药、抗肾上腺素药、自由基清除剂、停止剂(arresting agent)、抗炎药(减弱嗜中性粒细胞的活化)、镇痛药、代谢剂和可能的一氧化氮供体。

应当理解抗肾上腺素药比如β-阻断剂例如艾司洛尔、阿替洛尔、美托洛尔和普萘洛尔可用于代替钾通道开放剂或与其组合以减少钙内流进入细胞。优选地，所述β-阻断剂是艾司洛尔。类似地，α(1)-肾上腺素受体-拮抗剂比如哌唑嗪可用于代替所述钾通道开放剂或与其组合以减少钙内流进入细胞和从而减少钙负载。

在本发明的一个方面，提供一种用于在缺血或再灌注期间预处理、保护和/或减少组织损伤的组合物，所述组合物包括递送有效量的：

抗肾上腺素药；和

局部麻醉剂。

根据该本发明的这一方面，还提供一种组合物，其包括有效量的抗肾上腺素药和局部麻醉剂。

优选地，所述抗肾上腺素药是β-阻断剂。优选地，所述β-阻断剂是艾司洛尔。

也已知腺苷间接抑制钠-钙离子交换，其将减少细胞内钠和钙的负载。应当理解所述钠-钙离子交换的抑制剂将导致减少钙内流和扩大腺苷的作用。Na⁺/Ca²⁺交换抑制剂可包括benzamyl、KB-R7943(2-[4-(4-硝基苄氧基)苯基]乙基]异硫脲甲磺酸盐)或SEA0400(2-[4-[(2，5-二氟苯基)甲氧基]苯氧基]-5-乙氧基苯胺)。

因为腺苷的性质之一是减少钙内流和钠内流进入心脏和冠状动脉血管细胞中，应进一步理解在治疗前、治疗期间和治疗后导致钙内流和钠内流减少(或减少细胞中的钙振荡)的化合物可用于代替减少钙内流进入细胞的腺苷或与其组合。这样的化合物可选自三类不同的钙离子通道阻断剂：1，4-二氢吡啶类(例如尼群地平)、苯烷基胺类(例如维拉帕米)和苯并噻氮卓类(例如地尔硫卓、硝苯地平)。

钙离子通道阻断剂也称为钙拮抗剂或钙阻断剂。它们通常在临床上用于降低心率和收缩性和松驰血管。它们可用于治疗高血压、心绞痛或由缺血和某些心律失常引起的不适，它们具有β-阻断剂(参见上述讨论的)的许多作用。

已知具有多种化学结构的五种主要类型的钙离子通道阻断剂：1.苯并噻氮卓类；例如地尔硫卓，2.二氢吡啶类：例如硝苯地平、尼卡地平、尼莫地平和许多其它的，3.苯烷基胺类：例如维拉帕米，4.二芳基氨基丙胺醚：例如苄普地尔，5.苯并咪唑-取代的四氢萘；例如米贝拉地尔。

常规的钙离子通道阻断剂结合在心肌和平滑肌中大量存在的L-型钙通道(＂慢通道＂)，其有助于解释为什么这些药物对心血管系统具有选择性作用。不同类型的L-型钙离子通道阻断剂结合α1-亚基的不同部位，α1-亚基是主要的通道-形成亚基(也存在α2、β、γ、δ亚基)。存在不同亚类的L-型通道，其有助于组织选择性。新近，也研究了具有不同特异性的新的钙离子通道阻断剂，例如苄普地尔，其是一种除了具有L-型钙离子通道阻断活性外还具有Na⁺和K⁺通道阻断活性的药物。另一个实例是米贝拉地尔，其具有T-型钙离子通道阻断活性和L-型钙离子通道阻断活性。

三种常见的钙离子通道阻断剂是地尔硫卓(Cardizem)、维拉帕米(Calan)和硝苯地平(Procardia)。硝苯地平及相关的二氢吡啶类在标准剂量下对房室传导系统或窦房结不具有显著的直接作用，因此，对传导或自律性不具有直接作用。而其它的钙离子通道阻断剂具有负性变时作用/变传导作用(起搏器活性/传导速度)。例如，维拉帕米(和更少程度的地尔硫卓)降低AV传导系统和SA结中慢通道恢复的速率，因此起直接抑制SA结起搏器活性和减慢传导的作用。这两种药物是频率-和电压依从性的，使它们在细胞中更有效，即能快速去极化。由于AV阻断或严重抑制心室功能的可能性，维拉帕米也不能与β-阻断剂组合。另外，米贝拉地尔具有负性变时作用和变传导作用。钙通道阻断剂(特别是维拉帕米)也在治疗不稳定型心绞痛中特别有效，如果在其机制涉及血管痉挛的情况下。

ω芋螺毒素MVIIA(SNX-111)是一种N型钙离子通道阻断剂，据报道其作为镇痛药是吗啡功效的100-1000倍，但不会上瘾。正在研究该芋螺毒素来治疗顽固性(intractible)的疼痛。SNX-482，一种来自食肉的蜘蛛的毒液的毒素，阻断R-型钙离子通道。所述化合物分离自非洲狼蛛铁锈红巴布(Hysterocrates gigas)的毒液，其是描述的第一种R-型钙离子通道阻断剂。可以认为所述R-型钙离子通道在身体的天然通讯网络中起作用，并有助于调节大脑功能。其它来自动物界的钙离子通道阻断剂包括来自南非蝎子的Kurtoxin、来自非洲狼蛛的SNX-482、来自澳大利亚太攀(Taipan)蛇的Taicatoxin、来自漏斗网蜘蛛(Funnel WebSpider)的Agatoxin、来自蓝岭漏斗网蜘蛛(Funnel Web Spider)的Atracotoxin、来自海生的蜗牛的芋螺毒素、来自中国捕鸟蛛的HWTX-I、来自南美洲玫瑰红毛蜘蛛(Rose Tarantula)的Grammotoxin SIA。该列出的也包括具有钙拮抗效应的这些毒素的衍生物。

直接ATP-敏感的钾通道开放剂(例如尼可地尔、aprikalem)或间接ATP-敏感的钾通道开放剂(例如腺苷、阿片类)也是间接的钙拮抗剂，减少该内流进入组织。对于也起钙拮抗剂作用的ATP-敏感的钾通道开放剂，一种认为的机制是通过加速3期复极化缩短了心脏动作电位时间和因而缩短了平台期。在平台期期间，钙的净流入量可能与通过钾通道的钾的流出量平衡。增加3期复极化可以通过阻断或抑制L-型钙离子通道而抑制钙内流进入细胞并防止组织细胞中的钙(和钠)超载。

可能应用的联合治疗包括心脏停搏液、没有大的凝块(clot-busters)缺血综合征的处理、心脏外科手术(体外循环和非体外循环(on and off-pump))、控制心律失常、冠状动脉介入(气球和支架)、预处理器官、组织或细胞形成缺血性应激、长期的器官或细胞保存、围手术期或手术后疼痛控制、围手术期或手术后抗炎治疗、围手术期或手术后抗凝策略(strategies)、复苏治疗、心血管诊断及其它相关的治疗介入。一种用于抗凝策略的潜在的用途可以是用于治疗深静脉血栓形成和与外科手术比如血管、臀部、心脏和普通外科手术相关的类似病症和并发症。

钙离子通道阻断剂可以选自硝苯地平、尼卡地平、尼莫地平、尼索地平、乐卡地平、泰乐地平(telodipine)、angizem、地尔流卓(altiazem)、苄普地尔、氨氯地平、非洛地平、伊拉地平和cavero及其它外消旋的变体。另外，应当理解钙内流可受到可其它的钙阻断剂的抑制，所述其它的钙阻断剂可用于代替腺苷或与其组合，其包括大量来自海生或陆生动物的毒液，比如选择性阻断N型钙离子通道的ω-芋螺毒素GVIA(来自snail conus geographus)或分别选择性阻断R-和P/Q-型钙离子通道的来自棚蛛属漏斗网蜘蛛(funnel web spider Agelelnopsis aperta)的ω-agatoxin IHA和IVA。也存在减少钙和钠内流和从而有助于心脏保护的混合型电压-门控钙和钠通道阻断剂比如NS-7。

应当理解钙离子通道阻断剂可用于代替局部麻醉剂或与其组合。

因此，在本发明的另一个方面，提供一种用于预处理、保护和/或减少缺血或再灌注期间对组织损伤的组合物，其包括递送有效量的：

钙离子通道阻断剂；和

钾通道开放剂或腺苷受体激动剂。

根据该本发明的这一方面，还提供一种组合物，所述组合物包括有效量的钙离子通道阻断剂和局部麻醉剂。优选地，所述钙离子通道阻断剂是硝苯地平。

在另一个实施方案中，根据本发明的组合物进一步包括一种另外的钾通道开放剂。优选地，所述另外的钾通道开放剂是二氮嗪。据信二氮嗪可保护离子和体积调节、氧化磷酸化和线粒体膜完整性(似乎是浓度依从性)。二氮嗪也通过减少复氧时的线粒体氧化应激而提供心脏保护作用。还存在一些证据表明钾通道开放剂的保护效应与调节线粒体中活性氧簇的生成有关。

根据本发明的组合物包括腺苷受体激动剂。应当理解所述腺苷受体激动剂包括同时直接和间接对受体作用而导致受体活化或模拟具有相同的净效应的受体的作用的化合物。

合适的腺苷受体激动剂可以选自：N⁶-环戊基腺苷(CPA)、N-乙基甲酰氨腺苷(NECA)、2-[对-(2-羧乙基)苯乙基-氨基-5′-N-乙基甲酰氨腺苷(CGS-21680)、2-氯腺苷、N⁶-[2-(3，5-脱甲氧基苯基)-2-(2-甲氧基苯基]乙基腺苷、2-氯-N⁶-环戊基腺苷(CCPA)、N-(4-氨基苄基)-9-[5-(甲基羰基)-β-D-呋喃核糖基(robofuranosyl)]-腺嘌呤(AB-MECA)、([1S-[1a，2b，3b，4a(S*)]]-4-[7-[2-(3-氯-2-噻吩基)-1-甲基-丙基]氨基]-3H-咪唑[4，5-b]吡啶基-3-基]环戊烷甲酰胺(AMP579)、N⁶-(R)-苯基异丙基腺苷(R-PLA)、氨基苯基乙基腺苷9APNEA)和环己基腺苷(CHA)。其它的包括完全腺苷A1受体激动剂比如N-[3-(R)-四氢呋喃基]-6-氨基嘌呤核苷(CVT-510)或部分激动剂比如CVT-2759和变构增强剂(allostericenhancer)比如PD81723。其它的激动剂包括N⁶-环戊基-2-(3-苯基氨基羰基三氮烯-1-基)腺苷(TCPA)和A1腺苷受体的变构增强剂，所述TCPA是一种对于人类A1受体具有高亲和力的强选择性激动剂，所述变构增强剂包括2-氨基-3-萘甲酰基噻吩。CCPA是一种特别优选的腺苷受体激动剂。CCPA是一种A1腺苷受体激动剂。

因此，在另一个方面，本发明提供一种用于预处理、保护和/或减少缺血或再灌注期间组织损伤的组合物，其包括有效量的：

钾通道开放剂或腺苷受体激动剂；

局部麻醉剂；和

CCPA。

阿片类也已知或称为阿片类激动剂，是一类抑制阿片(Gr opion，罂粟汁)或吗啡-样性质的药物，其通常在临床上用作中度至强的镇痛药，特别地，用于控制围手术期和手术后的疼痛。阿片类的其它药理学作用包括困倦、呼吸抑制、情感变化和精神朦胧，而不会使意识丧失。据信阿片类也是冬眠过程中的“触发剂”的一部分，冬眠是一种特征为正常代谢率和正常体核温度下降的休眠形式。在这一冬眠状态下，组织要被较好地保存以抗其它可能由氧或代谢能源供应减少引起的损伤，以及防止局部缺血性再灌注损伤。存在三种阿片样肽：脑啡肽、内啡肽和强啡肽。

阿片类起激动剂作用，与心脏、脑和其它组织中的立体特异性和可浸透的结合位点相互作用。已经鉴定和克隆了三种主要的阿片受体，即μ、κ、δ受体。因此，所有这三种受体都属于G-蛋白偶联受体家族(其类型包括腺苷和缓激肽受体)。阿片受体有进一步的亚型，例如，所述δ受体具有两个亚型，δ-1和δ-2。

阿片类的心血管作用定位于完整的身体内的中枢(即，下丘脑和脑干的心血管和呼吸中枢)和外周(即，心肌细胞和直接或间接作用于血管系统)。例如，已经表明阿片类参与血管舒张。阿片类对心脏和心血管系统的一些作用可包括直接的阿片受体介导的作用或间接的剂量依赖性非阿片受体介导的作用，比如用具有抗心律失常作用的阿片类比如芳基乙酰胺观察到的离子通道阻断。还已知心脏能够合成或生成三种类型的阿片样肽，即脑啡肽、内啡肽和强啡肽。然而，仅仅在心室肌细胞中鉴定了δ和κ阿片受体。

不受任何作用方式的束缚，阿片类被认为通过限制局部缺血的损伤和减少心律失常的发病率而提供心脏保护作用，其用于抵消在局部缺血期间自然释放的高水平的损伤剂或化合物。这是经由肌膜和线粒体膜中的ATP敏感的钾通道的活化介导的，并参与开放钾通道。进一步，也认为阿片类的心脏保护作用是经由肌膜和线粒体膜中的ATP敏感的钾通道的活化介导的。因此，据信阿片类可用于代替钾通道开放剂或腺苷受体激动剂或与其组合，因为它们也参与间接地开放钾通道。

应当理解所述阿片类包括直接地和间接地对阿片受体起作用的化合物。阿片类的作用也包括间接剂量依赖性的非阿片受体介导的作用，比如用具有抗心律失常作用的阿片类观察到的离子通道阻断。

因此，在本发明的另一个方面，提供一种用于预处理、保护和/和/或减少局部缺血和/或再灌注期间对器官、组织或细胞损伤的组合物，所述组合物包括递送有效量的：

阿片类；和

局部麻醉剂。

根据本发明的这一方面，还提供一种组合物，所述组合物包括有效量的抗阿片类和局部麻醉剂。优选地，所述阿片类选自脑啡肽、内啡肽和强啡肽。优选地，所述阿片类是靶向δ、κ和/或μ受体的脑啡肽。更优选地，所述阿片类选自δ-1-阿片受体激动剂和δ-2-阿片受体激动剂。D-Pen2，5脑啡肽(DPDPE)是一种特别优选的δ-1-阿片受体激动剂。

在本发明的另一个实施方案中，提供一种根据本发明的组合物，本发明药物组合物进一步包括有效量的抗氧剂。抗氧剂是能抑制组织中氧化的破坏作用的常见酶或其它有机物质。根据本发明的组合物的抗氧剂组分可选自下述中的一种或多种：别嘌醇、肌肽、组氨酸、辅酶Q10、正-乙酰基-半胱氨酸、过氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GP)调节剂和调整剂、过氧化氢酶和其它的金属酶、NADPH和AND(P)H氧化酶抑制剂、谷胱甘肽、U-74006F、维生素E、Trolox(可溶形式的维生素E)、其它的生育酚(γ和α、β、δ)、生育三烯酚、抗坏血酸、维生素C、β-胡萝卜素(植物形式的维生素A)、硒、γ亚油酸(GLA)、α-硫辛酸、尿酸(尿酸盐)、姜黄素、胆红素、原花色素、表没食子儿茶素没食子酸盐、叶黄素、番茄红素、生物类黄酮、多酚、trolox(R)、二甲基硫脲、坦波尔(R)(tempol(R))、类胡萝卜素、辅酶Q、褪黑激素、类黄酮、多酚、氨基吲哚、普罗布考和硝替卡朋、21-氨基类固醇或拉扎洛依、含巯基化合物(噻唑烷、Ebselen、dithiolethiones)和N-乙酰半胱氨酸。其它的抗氧剂包括用于治疗患有心肌梗死的患者的动脉高压和心力衰竭的ACE抑制剂(卡托普利、依那普利、赖诺普利)。ACE抑制剂通过清除活性氧簇对复氧的心肌具有有益的作用。也可以使用的其它抗氧剂包括β-疏基丙酰基甘氨酸、O-邻二氮杂菲、二硫代氨基甲酸酯、selegilize和去铁胺(Desferal)，去铁胺、铁螯合剂，其已经用于试验性梗塞模型，其中其发挥一定水平的抗氧化保护作用。自旋捕获试剂比如5′-5-二甲基-1-吡咯烷酮(pyrrolione)-N-氧化物(DMPO)和(a-4-吡啶基-1-氧化物)-N-叔-丁基硝酮(POBN)也作为抗氧剂。其它的抗氧剂包括：硝酮游离基清除剂α-苯基-叔-正丁基硝酮(PBN)和衍生物PBN(包括二硫衍生物)；N-2-巯基丙酰基甘氨酸(MPG)，一种OH自由基的特定清除剂；脂氧酶抑制剂去甲二氢愈创木酸(NDGA)；α硫辛酸；硫酸软骨素；L-半胱氨酸；羟嘌呤醇和锌。

优选地，所述抗氧剂是别嘌醇(1H-吡唑并[3，4-α]嘧啶-4-醇)。别嘌醇是一种生成黄嘌呤氧化酶的活性氧簇的竞争性抑制剂。别嘌醇的抗氧化性质可通过减少氧化应激、线粒体损伤、细胞凋亡和细胞死亡来帮助保护心肌和内皮功能。另外，蛋白酶抑制剂减弱了正进行心脏手术的具有体外循环的患者及其它患者中的系统炎症应答，和炎症应答已被增强的其它患者如AIDS或在治疗慢性腱损伤的患者。某些广谱蛋白酶抑制剂比如抑肽酶也可减少外科手术比如冠状动脉搭桥术中的失血和输血的需要。

在本发明的另一个实施方案中，本发明提供一种组合物，所述组合物进一步包括有效量的钠氢交换抑制剂。所述钠氢交换抑制剂减少了钠和钙进入细胞。所述钠氢交换抑制剂可选自下述中的一种或多种：阿米洛利、卡立泊来德、依尼泊胺、氨苯喋啶和EMD 84021、EMD 94309、EMD96785和HOE 642及T-162559(Na⁺/H⁺离子交换的同工型1的抑制剂)。优选地，所述钠氢交换抑制剂是阿米洛利。阿米洛利抑制钠质子离子交换(Na⁺/H⁺离子交换，也通常缩写为NHE-1)和减少钙进入细胞中。

在局部缺血期间，过量的细胞质子(或氢离子)经由Na⁺/H⁺离子交换交换钠。

因此，本发明的另一个方面提供一种用于预处理、保护和/或减少局部缺血或再灌注期间对组织损伤的组合物，所述组合物包括递送有效量的：

Na⁺/H⁺交换抑制剂；和

局部麻醉剂。

优选地，所述Na⁺/H⁺交换抑制剂是阿米洛利。

在本发明的另一个实施方案中，本发明提供一种的组合物，所述组合物进一步包括有效量的镁源，其含量可增加所述组织的细胞中镁的量；和/或钙源，其含量可增加所述组织的细胞中钙的量。

镁的提高和钙的减少与器官的局部缺血和复氧期间的保护相关。该作用可以认为是由钙负载减少引起的。优选地，镁的存在浓度为0.5mM至20mM之间，更优选约2.5mM。优选地，钙的存在浓度为0.1mM至2.5mM之间，更优选约0.3mM。在另一个方面，还提供一种根据本发明的组合物，其进一包括有效量提高的镁。

根据本发明的组合物还可包括非渗透剂(impermeant)或用于通过组织中的细胞最小化或减少水的吸收。用于通过组织中的细胞最小化或减少水吸收的化合物典型地为非渗透剂(impermeants)或受体拮抗剂或激动剂。用于通过组织中的细胞最小化或减少水吸收的化合物目的在于控制水的转移，即，水在细胞外环境和细胞内环境之间的转移。因此，这些化合物参与控制或调节渗透作用。一种结果是用于通过组织中的细胞最小化或减少水吸收的化合物减少了与水肿相关的细胞膨胀(Cellswelling)，比如可在缺血性损伤期间出现的水肿。

根据本发明的非渗透剂可选自下述中的一种或多种：蔗糖、喷他淀粉、羟乙基淀粉、棉子糖、甘露醇、葡糖酸盐、乳糖醛酸盐和胶体。胶体包括白蛋白、羟乙基淀粉、聚乙二醇(PEG)、Dextran 40和Dextran 60。可以选择用于渗透性目的的其它的化合物包括在动物界中发现的主要类型的渗透物的那些，包括多元醇类和糖类、其它氨基酸和氨基酸衍生物及甲基化的铵和锍化物。

细胞膨胀也可以由炎症应答引起，其可能在器官恢复、保存和外科手术移植期间很重要。P物质是一种重要的促炎症反应神经肽，已知其可导致细胞水肿，因此P物质的拮抗剂可以减少细胞膨胀。实际上，已经表明P物质的拮抗剂(-特异性神经激肽-1)受体(NK-1)降低炎症的肝损伤，即，水肿形成、嗜中性粒细胞浸润、肝细胞的细胞凋亡和坏死。两种这样的NK-1拮抗剂包括CP 96,345或[(2S，3S)-顺式-2-(二苯甲基)-N-((2-甲氧基苯基)-甲基)-1-氮杂二环(2.2.2)-辛-3-胺(CP-96,345)]和L-733,060或[(2S，3S)-3-([3，5-二(三氟甲基)苯基]甲氧基)-2-苯基哌啶]。R116301或[(2R-反式)-4-[1-[3，5-二(三氟甲基)苯甲酰基]-2-(苯甲基)-4-哌啶基]-N-(2，6-二甲基苯基)-1-乙酰胺(S)-羟基丁二酸酯]是另一种特异性活性神经激肽-1(NK(1))受体拮抗剂，其对于人类NK(1)受体具有亚纳米摩尔的(subnanomolar)亲和力(K(i)：0.45nM)，对于NK(2)和NK(3)受体具有超过200倍的选择性。也可减少细胞膨胀的神经激肽受体2(NK-2)的拮抗剂包括SR48968，NK-3包括SR142801和SB-222200。也表明在分离的脑片中，使用环孢素A阻断线粒体的通透性改变和减少线粒体内膜电位的膜电位减少了局部缺血诱导的细胞膨胀。另外，谷氨酸-受体拮抗剂(AP5/CNQX)和活性氧簇清除剂(抗坏血酸，Trolox(R)，二甲基硫脲，坦波尔(tempol(R)))也显示出减少了细胞膨胀。因此，用于最小化或减少组织中的细胞吸收水的化合物也可以选自这些化合物中的任一种。

也应当理解下述能量底物也可以充当非渗透剂。合适的能量物质可以选自下述中的一种或多种：葡萄糖及其它糖类、丙酮酸盐、乳酸盐、谷氨酸盐、谷氨酰胺、天冬氨酸、精氨酸、依克多因(ectoine)、牛磺酸、N-乙酰基-β-赖氨酸、丙氨酸、脯氨酸及其它氨基酸和氨基酸衍生物、海藻糖、弗罗里多苷、甘油及其它多元醇、山梨醇、肌醇、松醇、胰岛素、α-酮戊二酸盐、苹果酸盐、琥珀酸盐、甘油三酯及衍生物、脂肪酸和肉碱及衍生物。

优选地，所述用于通过组织中的细胞最小化或减少水吸收的化合物是蔗糖。蔗糖作为非渗透剂减少水转移。非渗透剂试剂比如蔗糖、乳糖醛酸盐和棉子糖太大而不能进入细胞，因此保留在组织内的细胞间隙，产生渗透力以防止细胞膨胀，所述细胞膨胀将以不同方式损伤组织，其将特别地在组织的贮存期间发生。

优选地，用于最小化或减少所述组织中的细胞吸收水的化合物的浓度为约5至500mM。典型地，这是用于减少所述组织中的细胞吸收水的有效量。更优选地，用于通过组织中的细胞最小化或减少水吸收的化合物的浓度为约20至100mM。甚至更优选地，用于通过组织中的细胞最小化或减少水吸收的化合物的浓度为约70mM。

在本发明的另一个优选的实施方案中，本发明提供一种的组合物，所述组合物包括有效量的：

钾通道开放剂和/或腺苷受体激动剂；和

局部麻醉剂，

和进一步包括有效量的一种或多种选自下述的组分：

二氮嗪；

阿片样物质；

抗氧剂；

抗肾上腺素药；

钠氢交换抑制剂；

钙离子通道阻断剂；

镁源；和

钙源。

本发明的组合物特别地用于在包括心脏移植的开心脏手术期间预处理、停止、保护和/或保存心脏。其它的应用包括在心血管介入之前、期间或之后减少心脏损伤，所述心血管介入可包括心脏病发作、“心脏不停跳”外科手术、血管成形术或血管造影术。例如，可将所述组合物给药已患有或正在发展为心脏病发作的受试者，并且在给药使血凝块-破裂(busting)的药物比如链激酶的时间使用。当所述凝块溶解时，存在的所述组合物保护心脏防止进一步损伤，比如再灌注损伤。

所述组合物在极度缺少(starved of)正常血流、营养品和/或氧气不同时间段的器官比如心脏的那些部分作为保护剂特别有效。例如，所述组合物可用于治疗预先存在的或由医学介入诱导的局部缺血。

在一个优选的实施方案中，根据本发明的组合物是心脏停搏液的和/或心脏保护的组合物。

根据本发明的另一个方面，提供根据本发明的组合物在制备用于预处理、保护和/或保存器官的药物中的用途。

在本发明的这一方面的一个优选的实施方案中，优选地在使用前和/或使用期间将所述组合物暴露于氧源中。所述氧源可以是其中氧为主要成分的氧气混合物。所述氧可以与例如CO₂混合。优选地，所述氧气混合物是95％的O₂和5％的CO₂。据认为与氧气混合物的氧合维持线粒体氧化，这有助于保存肌细胞和组织的内皮。

应当理解活性成分在所述组合物中的存在量将取决于受试者的种类、要停止、保护和/或保存的器官的类型及提议的应用。在开心脏手术期间需要心脏停搏的人类受试者的情况下，腺苷的浓度优选地为约0.001至约2mM，更优选约0.01至约10mM，最优选约0.05约5mM，利诺卡因的浓度优选地为约0.001至约2mM，更优选约0.01至约10mM，最优选约0.05至约5mM。

为了预处理、停止、保持、使复苏或灌注器官，适于浸洗器官的所述组合物的形式具有的腺苷的浓度对于维持和恢复期为0.001mmols/升至0.10mmols/升，对于停止心脏或其它器官为0.10至10mmols/升。如上所述，利诺卡因的浓度通常在类似的水平，但是绝对量和相对量可以变化。比例为1:3的腺苷:利诺卡因适于最低的维持和恢复期。可以通过大量途径中的一种或多种递送所述组合物，所述途径包括静脉内、动脉、腹膜内、冠状动脉内(顺行或逆行)、硬膜外和脑内途径。

它们可以以单独的晶体或者以与载体比如血液以1:1(1份血液:1份晶体稀释液)、1:4(1份血液:4份晶体稀释液)至64:1(64份血液:1份晶体稀释液)或更高的血液比例形成的多种稀释液给药。

所述组合物通常以多种流速递送。在停止期，合适的流速为100至1000ml/min，优选200至300ml/min，更优选约350ml/min。在维持和恢复期，对于逆行递送，合适的流速为100至1000ml/min，优选200-300ml/min，对于顺行递送，合适的流速为10至200ml/min，优选50至100ml/min。本领域技术人员可以根据需要调节浓度和流速以递送最适量的活性剂(腺苷、利诺卡因等)至器官。

在另一个优选的实施方案中，将所述组合物与生理学载体或晶体比如Plasmalyte^TM或Normosol^TM混合。在一个优选的实施方案中，当所述手术包括体外旁路时，将添加剂(cassette)盒加入到包括4ml的腺苷(以3mg/ml计为12mg)、10ml的硫酸镁(为约5g)的再灌注溶液中，并在恢复时加入25mg的利诺卡因。

一种优选的药学可接受的载体为具有pH为约6至约9、优选约7、更优选约7.4和/或低浓度例如至多约10mM、更优选约2至约8mM、最优选约4至约6mM的钾的缓冲液。合适的缓冲液包括克雷伯-亨泽莱特溶液(Krebs-Henseleit)、台氏液、Fremes溶液、哈特曼氏(Hartmanns)溶液和林格氏乳酸溶液(Ringers-Lactate)，所述克雷伯-亨泽莱特(Krebs-Henseleit)通常包含10mM的葡萄糖、117mM的NaCl、5.9mM的KCl、25mM的NaHCO₃、1.2mM的NaH₂PO₄、1.12mM的CaCl₂(游离的Ca²⁺＝1.07mM)和0.512mM的MgCl₂(游离的Mg²⁺＝0.5mM)、圣·托马斯2号(St.Thomas No.2)溶液，所述台氏液通常包含10mM的葡萄糖、126mM的NaCl、5.4mM的KCl、1mM的CaCl₂、1mM的MgCl₂、0.33mM的NaH₂PO₄和10mM的HEPES(N-[2-羟乙基]哌嗪-N′-[2-乙烷磺酸]，所述哈特曼氏(Hartmanns)溶液通常包含129的NaCl、5mM的KCl、2mM的CaCl₂和29mM的乳酸盐。使用低钾的一个优点是其可使本发明的组合物对受试者的损伤更小，特别是对儿科受试者比如新生儿/婴儿。高钾与钙的累积有关，钙的累积可能与恢复期间的不规则心脏搏动、心脏损伤和细胞膨胀有关。在心脏停搏期间，新生儿/婴儿比成年人更易受到高钾的损伤。在对于缺损的外科手术后，新生儿/婴儿的心脏可能在许多天后仍没有恢复正常，有时需要加强治疗或生命支持。使用具有低浓度比如例如至多约2.5mM的镁的载体也是有利的，但应当理解如果期望，可以使用较高浓度例如至多约20mM的镁，基本上不会影响所述组合物的活性。

在一个进一步优选的实施方案中，本发明提供一种药物或兽医组合物，所述组合物包括腺苷、利诺卡因和药学可接受的载体，所述药学可接受的载体包含少于约10mM的钾。

所述组合物也可有利地以试剂盒的形式存在，其中分别保存活性成分用于分开、连续或同时给药。

应当理解本发明的组合物也可包括已知的药物和/或与其组合使用，这取决于所提议的应用。例如，基本上防止血液中的腺苷分解的药物比如核苷转运抑制剂，例如双嘧达莫可用作本发明的组合物中的添加剂。腺苷在血液中的半衰期为约10秒，因此，基本上防止其分解的药物的存在将使本发明组合物的作用最大化。双嘧达莫可以以约0.1nM至约10mM的浓度有利地加入其中，其对心脏保护具有重要的益处。双嘧达莫可以通过抑制增加血管舒张的腺苷转运而补充腺苷的作用。当周期性给药所述组合物时，这一点将特别重要。

本发明还提供一种药物或兽医组合物，其包括活性成分和药学或兽医学可接受的载体、稀释剂、助剂和/或赋形剂。

理论上，该组合物与100％的小量停博液(miniplegia)(或微量停博液(microplegia))一起使用。优选地，所用的灌注方法应遵循热和冷心脏停搏液递送的严格方案，而不用遵守传统的关于时间和体积束缚的心肌保护教导(即，你可以使用你经常想用的体积量)。

令人惊奇地，该方法的另外的益处改善了患者手术后尿的生成，而无需使用利尿剂。通常，利尿剂被加入到通过人工心肺机支持的患者的血液中，但是发现采用本发明方法的患者需要更少的或不需要利尿剂。类似地，观察到用本发明的方法，患者的清醒度在手术后更快地恢复。需要重病监护的天数更少-这可通过如下实施例的结果证实。

具体实施方式

仅仅为了通过实施例来阐述本发明，进行下述试验设计。该试验设计利用如上所述的小量停博液，其中使用患者自身氧合的血液将微量直接滴定到心脏上。提及的“设定(setting)”是在泵比如注射泵上要直接递送到器官的物质的量的量度，在该实施例中所述器官是心脏。

制备如下两个盒。

(1)停止盒(Arrest Cassette)：

1. 40ml未稀释的钾，具有80mEq-相当于2mEq/ml；

2.高设定：25mEq′s/升；

3.低设定：10mEq′s/升；

在上述项目1中的钾是主要的心脏停搏试剂。高钾是最众所周知的和最常用的心脏停搏液，尽管其具有已知的缺点和有害的副作用。一种可替代的心脏停搏液公开在WO 00/56145(GP Dobson)中，其包括以mM量计的钾通道开放剂/激动剂和/或腺苷受体激动剂(例如腺苷)和局部麻醉剂(例如利诺卡因)。将该说明书中内容通过引用方式全部引入本文。尽管在此没有示例，上述项目1的高钾心脏停搏液可以用这样的心脏停搏液代替。

(2)添加剂盒：

1. 4ml的腺苷，含有12mg-相当于3mg/ml；

2. 10ml的硫酸镁＝5g(或一小瓶的MgSO₄，等于5g)；

3. 30ml-任何晶体引物，可以使用在泵中的(例如L/R、Plasmalyte^TM、Normosol^TM)；

4.添加剂盒的总体积：44ml；

5.添加剂设定：10ml/升；

该盒适于支持50ml盒子的机器。

将利诺卡因加入到如下所述的盒子中以递送改善的结果。利诺卡因以腺苷浓度的0.1至10倍，优选0.5至2倍的浓度加入。

下述数据来自其中没有将利诺卡因加入该盒子中直至马上除去十字钳闭之前的恢复期的试验。然而，在本发明的另一个实施方案中，将利诺卡因加入该盒子中用于其第一种用途，以便在手术的维持或静止期给药腺苷和利诺卡因的组合。发现这进一步改善了心脏恢复的前景和/或减少了手术后并发症。

在该实施例中用于给药所述组合物的方法如下，整体目标是建立需氧停止、非缺血性停博。

1.当肝素化时，用冰填充所述冰储库至顶部。储库不需要再填充，除非x-钳闭的时间超过3小时。递送温度将为约12℃。接近最后三分之一的x-钳闭期间，将会出现富氧血液的一些代谢。

2.温度设置为用于热诱导：温的(37℃)。

3.用于停博的高设定：25mEq/升的高钾血停止盒诱导快速停止。

4.用于添加剂的设定：在十字钳闭前10ml/升。

当应用十字钳闭时：

1.对于顺行，快速增加流量至500ml，然后立即退回至320至350ml/min，以便确保主动脉瓣闭合。

2.给予700ml的温的顺行。一旦获得静止，给予300ml多，然后切换到低K⁺设定(即，10ml/升)。

3.给予700ml热的逆行。

4.切换水温至冷。给予冷的逆行尽可能长的时间。凭经验降低停博设定较长时间，流动继续。

5.降低添加剂设定至2ml/升，这出现在大多数心脏标本中。

6.如果你正在进行CABG，首先在远端进行：在第一次移植后，经由多导管系用钩钩住移植物至泵。然后，非常慢地增加流速至获得150Torr的压力，记录流量，其对于外科医生是有用的信息。这将实现一些事情：

■控制机械性装置以利用压力与流量比例的金标准来测定移植物的通畅；

■外科医生具有检查吻合部位止血的方法；和

■顺行递送至目标部位和如果想要的同时逆行递送的能力。

7.如果该手术涉及继续工作的瓣膜和冠状动脉，首先进行冠状动脉。该方法对患病的心脏提供它需要的营养品，同时瓣膜正在继续工作。

8.根据常见的SOP监测K⁺，并调节钾浓度以达到期望的水平。

当接近x-钳闭的最后10分钟时，对标本进行温的注射。这些包括：

1.水设定：温的(37℃)。

2.停博设定：0-至冲洗掉K⁺及其它代谢物。

3.将25mg的利诺卡因注入添加剂袋(在该实施方案中所描述的，之前没有加入)以完成靶向递送预防性抗心律失常药的组合物—此时，通常所述添加剂袋中留存约18-35ml，这一点取决于所述手术的持续时间，其提供的利诺卡因浓度为约1mg/ml。

4.添加剂设定：15至18—在除去十字钳闭之前，目标是除空所述附加袋。

对于温的注射：通常在x-钳闭除去铅开始5至10分钟。

1.开始逆行加热。钾为零。添加剂设定为15。确保逆行压力维持在最高水平(35至40Torr)。

2.当电活动开始时，再继续逆行一分钟。

3.切换至顺行2至3分钟(当不会使外科医生的视力模糊时)。这将促进除气移植，使右侧心脏被灌注，通常将获得稳定的心率。

4.切换回至逆行x-钳闭的持续时间。

5.如果添加剂设定完成，继续用纯净的温血穿过x-钳闭除去。

用微量停博液技术，你给予的容量越大，心脏如其原样需氧停博的越好。在许多实例中，如果适当地给药，供氧/需氧比例是可逆转的。给药超过1升到至多6升与手术后纤颤的最大降低有关。

用温血心脏停搏液获得的临床结果表明低温对某些细胞功能的损伤的较早的观察值可能比之前预想的关系更大。这些包括降低了：

1.膜稳定性；

2.利用葡萄糖和脂肪酸的能力；

3.腺苷三磷酸盐的线粒体生成，导致抑制细胞膜的功能；

4.腺苷三磷酸酶系统的活性，导致损害了细胞容积调节；

5.肌质网结合钙的能力降低；

6.线粒体状态呼吸(Mitochondrial state respiration)和柠檬酸合成酶的活性；

7.细胞内pH的控制；

8.肌质网对于钙吸收的活性；

接近十字钳闭结束时，联合温诱导与冷维持和温的注射提供了更好的结果。温诱导，特别是加入了腺苷(一种非常强的血管扩张药，还具有其它功能)打开了所有的侧支，并提供了用于停博所必需的导管和到达肌细胞和内皮的添加剂。用冷诱导会出现狭窄，并且不能整体将停搏液分布至肌细胞和内皮。

在十字钳闭的正常手术期间，由于冰融化，冷维持提供的代谢吸收降低，温度出现缓慢增加。平均温度将改变至约12至14℃。最后的温的注射是心肌保护的最重要的方面。与弛缓的、无生命的、需要收缩和电支持的心脏形成对照，通过使心脏经历温血(32至37℃)尽可能长的时间，可以在恢复大多数心脏的功能恢复中的造成差异。还有证据表明使冷的、弛缓的、无心跳的受创伤的心脏经受高流动性温血，比如当除去十字钳闭时经受，可使心脏确保防止再灌注损伤。

在过去的30年间，外科医生和灌注师改进了它们的操作技术，使他们能够“定制”如何使他们的方法满足每名患者的具体需要。仅仅基本上保留“小甜饼成形机(cookie cutter)”方法的区域被心肌保护；基本上“同样的尺寸适合所有的”。不受特定的理论和作用方式的限制，据信该优选的实施方案的方法对没有过度血液稀释的患者更敏感，因而产生了改善的结果。

在一个试验中，对使用停搏液进行心脏手术的2688名患者进行评估，在6个不同的医院中，使用不同的外科医生和其不同的技术以评价在这种微妙环境中的变化。用标准的高钾心脏停搏液处理所有的患者以诱导心脏停搏。在患者中，1279名处在经受典型的标准晶体心脏停搏液实验设计(“标准”)的组中。1409名经受使用相同的高钾心脏停搏液和如上所述的温的ALM添加剂盒的微量停博液实验设计(即，一种使用最少量的心脏停搏液直接给予心脏)，所述温的ALM添加剂盒含有根据本发明的组合物。本发明对这种形式的心脏停搏液没有特异性或不受其限制，但其形成本发明的方法的应用，在此讨论用于评价和阐述本发明的效果。

如上所述使用所述添加剂盒，以便在恢复期间其包含腺苷、利诺卡因和镁(因此，标记为“ALM”)。本发明的方法称为“ALM”，其仅仅为一种方便的缩写。根据如上所述的实验设计，在除去十字钳闭时给药ALM。

表1列出了2688名患者的特征，表2列出了测量的不同手术后并发症的事件。

在表2中，将表1中鉴定的患者的临床结果制成表。第三栏表示对每个结果而言，患者中ALM比例作为标准心脏停搏液患者比例的百分数(即，第二栏位作为一栏的百分数)。所有左栏的结果都是阴性结果，因此它们的最小化是期望的。

可以看出在上述试验设计后并发症基本上减少了，特别是手术后的心房颤动和对手术中收缩力的需要。特别地，这些阴性结果的降低为：手术中的收缩力降低了86％；手术中的起搏降低了64％；手术中的输血降低了44％；手术后的住院时间降低了21％和手术后的心房颤动降低了91％。

应当理解在本说明书中公开和限定的本发明延伸至两种或多种文字或附图中提及的或从中显而易见的独立特征的所有可替换的组合。所有这些不同的组合都构成了本发明的多个可替换的方面。

Claims (11)

1.一种减少活性降低期间对组织、器官或细胞损伤的方法，所述方法包括给药包括如下组分的组合物：

钾通道开放剂/激动剂和/或腺苷受体激动剂，和

局部麻醉剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物进一步包括镁阳离子。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在给药前，将所述组合物加热至至少32℃。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，当再灌注器官时给药所述组合物。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述活性降低是医学诱导的。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，当在静止状态期间灌注器官时给药所述组合物。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述器官是心脏，所述活性降低是心脏停搏。

8.一种减少心脏手术后的手术后纤颤的方法，所述方法包括给药包括如下组分的组合物：

钾通道开放剂/激动剂和/或腺苷受体激动剂，和

局部麻醉剂。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在手术的恢复期给药所述组合物。

10.一种用于降低外科手术的手术后并发症的风险或发病率的组合物，所述组合物包括钾通道开放剂/激动剂和/或腺苷受体激动剂，和局部麻醉剂和镁阳离子。

11.根据权利要求10所述的组合物，其具有的钾浓度小于约10mM。