CN113679705A

CN113679705A - 苯丁酸钠及其代谢产物在制备预防或治疗化疗引起的外周神经疼痛药物中的应用

Info

Publication number: CN113679705A
Application number: CN202111014864.5A
Authority: CN
Inventors: 戴向荣; 李小羿; 陈程; 殷雷
Original assignee: Zhaoke Pharmaceutical Guangzhou Co ltd
Current assignee: Zhaoke Pharmaceutical Guangzhou Co ltd
Priority date: 2021-08-31
Filing date: 2021-08-31
Publication date: 2021-11-23
Also published as: WO2023029069A1

Abstract

本发明公开了苯丁酸钠及其代谢产物在制备预防或治疗化疗引起的外周神经疼痛药物中的应用。通过动物实验验证，苯丁酸钠对于紫杉醇诱导的小鼠机外周神经痛具有显著的镇痛作用；能够显著升高小鼠的机械痛缩足阈值；显著升高小鼠的光热痛缩足潜伏期；改善了紫杉醇引起的小鼠坐骨神经中有髓神经纤维的脱髓鞘情况。苯丁酸钠可用于制备预防或治疗化疗引起的外周神经疼痛药物，无明显毒副作用，具有良好的应用前景。

Description

苯丁酸钠及其代谢产物在制备预防或治疗化疗引起的外周神经疼痛药物中的应用

技术领域

本发明属于药物领域，特别涉及苯丁酸钠及其代谢产物在制备预防或治疗化疗引起的外周神经疼痛药物中的应用。

背景技术

化疗致周围神经病变(chemotherapy-inducedperipheral neuropathy，CIPN)是化疗药物对周围神经功能造成的损伤，以及产生的一系列神经功能紊乱症状和体征。外周神经毒性是化疗药物常见的剂量限制性毒性，化疗药物剂量的增加可导致周围神经炎，一般表现为对称性，从指(趾)端开始的感觉障碍，自觉麻木感，遇冷加重。随着病情进展，可表现为触觉、压觉、震动觉和四肢末梢知觉丧失、腱反射消失等，并出现针刺样疼痛感。

外周神经毒性通常由化疗药物铂类、纺锤体抑制剂副反应所致，增加患者痛苦，延缓治疗周期，影响治疗效果，其中紫杉醇周围神经毒性发生率为52％(李海等，化疗药物所致外周神经毒性的防治研究进展，河北北方学院学报，2018)。紫杉类药物是肿瘤化学治疗的基石药物，可用于包括乳腺癌在内的多种肿瘤的治疗。紫杉类药物相关周围神经病变是紫杉类药物的常见不良反应，可导致药物治疗中止，影响药物治疗结局，且严重影响患者的生活质量(紫杉类药物相关周围神经病变规范化管理专家共识，中国医学前沿杂志(电子版)，2020)。紫杉类药物相关周围神经病变的发病机制目前尚未完全清楚；已知微管结构紊乱、神经元和非神经元的线粒体受损均与CIPN的发生密切相关。紫杉类药物相关周围神经病变以感觉症状较为常见，首先出现于足部和手部，主要表现为麻木和刺痛等；运动和自主神经功能损伤的发生率相对较低；各种紫杉类药物相关周围神经病变发生率和缓解时间有所差异。临床试验报道显示紫杉类药物说明书获批剂量相关重度(3级和4级)周围神经病变的发生率为2％～33％。外周神经病变的症状主要为感觉异常和神经病理性疼痛。感觉异常周围神经病通常使用营养神经药物改善临床症状。虽然神经营养类药物在治疗紫杉类药物引起的感觉异常周围神经病中的作用仍存争议，但临床有一定治疗效果。感觉异常周围神经病患者可用药物包括B族维生素(维生素B1、B6、B12和复合维生素B)、叶酸和烟酰胺。神经病理性疼痛推荐药物包括三环类抗抑郁药(阿米替林)、5-羟色胺、去甲肾上腺素再摄取抑制剂(度洛西汀和文拉法辛)和钙通道阻滞剂(加巴喷丁和普瑞巴林)。因此对于紫杉类药物相关周围神经病变的药物治疗当前均是仍以对症治疗为主。由于缺乏有效的CIPN治疗方法，因此患者教育策略成为更多关注的焦点，以减轻神经病变引起的继发性损伤。目前，鼓励患者在接受治疗时，有任何手足麻木、刺痛症状及时向医生报告，对于防止神经病变加重十分重要。(紫杉类药物相关周围神经病变规范化管理专家共识，中国医学前沿杂志(电子版)，2020)。

因此，基于现有技术中并无治疗外周神经疼痛的特效专用药，本发明为外周神经毒性治疗提供了一种新的药物治疗途径。

发明内容

本发明的目的是提供苯丁酸钠及其代谢产物在制备预防或治疗化疗引起的外周神经疼痛药物中的应用。本发明主要是通过以下技术方案解决上述技术问题。

本发明提供了一种苯丁酸钠及其代谢产物在制备预防或治疗化疗引起的外周神经疼痛药物中的应用。

优选的，所述苯丁酸钠代谢产物为苯乙酸盐。

优选的，所述外周神经疼痛是由紫杉类药物化疗引起。

优选的，所述药物的剂型为颗粒、片剂、口服液、注射剂或吸入剂。

优选的，所述药物的给药剂途径为口服，注射或吸入。

与现有技术相比，本发明的积极进步效果在于：

本发明提供的苯丁酸钠新药物，通过动物实验验证，苯丁酸钠对于紫杉醇诱导的小鼠机外周神经痛具有显著的镇痛作用；能够显著升高小鼠的机械痛缩足阈值；显著升高小鼠的光热痛缩足潜伏期；改善了紫杉醇引起的小鼠坐骨神经中有髓神经纤维的脱髓鞘情况。苯丁酸钠可用于制备预防或治疗化疗引起的外周神经疼痛药物，无明显毒副作用，具有良好的应用前景。

附图说明

图1为不同试验组动物体重的变化；

图2为不同试验组动物机械痛缩足阈值的变化；

图3为不同试验组动物光热痛缩足潜伏期的变化；

图4为透射电镜下不同试验组动物坐骨神经超微结构的变化。

具体实施方式

一种苯丁酸钠及其代谢产物在制备预防或治疗化疗引起的外周神经疼痛药物中的应用。由化疗引起的外周神经疼痛，其中化疗药物很多，本发明对化疗药物种类不做具体限定，在本发明的具体实施例中，优选紫衫醇进行造模，作为化疗的代表药物。

本发明所述的苯丁酸钠的化学名为4-苯基丁酸钠盐。临床适应症：治疗因氨基甲酰磷酸合成酶(CPS)、鸟氨酸氨甲酰基转移酶(OTC)或精氨基琥珀酸合成酶(AS)缺乏而致的慢性尿素循环紊乱进而导致的高氨血症。苯丁酸钠是前体药物，可迅速代谢成苯乙酸盐。苯乙酸盐是一种活性代谢化合物，可通过乙酰化作用与谷氨酰胺结合，形成苯乙酰谷氨酰胺。随后苯乙酰谷氨酰胺通过肾脏排泄。

苯丁酸钠的动物试验显示存在神经毒性，较高剂量下会表现出神经毒性，如嗜睡。因此，很难想到具有神经保护作用。本发明中，动物试验表明苯丁酸钠对由紫衫醇引起的外周神经疼痛具有良好的镇痛作用。

本发明中，苯丁酸钠药物制剂是采用本领域常规制备方法制备成药剂学上的常用剂型，包括颗粒、片剂、口服液、注射剂或吸入剂等，优选为颗粒制剂。

本发明苯丁酸钠药物的给药剂量依照所要预防或治疗疾病的性质和严重程度，患者或动物的个体情况，可以有大范围的变化。本发明对丁酸钠药物的给药剂途径不做具体限定，依据药物剂型确定，优选为口服。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。

试剂和设备

主要试剂

苯丁酸钠(ZK034)，提供单位：兆科药业(广州)有限公司；性状：白色颗粒；规格：940mg/g；含量：101.0％；批号：20190625。

普瑞巴林胶囊，生产厂家：辉瑞制药有限公司；性状：本品为无色的澄明液体，遇光易变质；规格：75mg/粒；批号：DR0502。

紫杉醇注射液(泰素)：生产厂家：美国百时美施贵宝公司；性状：无色或微黄色粘稠澄明液体；规格：5mL:30mg；批号：0J05868。

主要设备

试验动物

C57BL/6小鼠：SPF级。性别和数量：雌性，60只；来源：斯贝福(北京)生物技术有限公司；生产许可证号：SCXK(京)2019-0010；动物质量合格证号：110324210101054415。体重：购入时体重为17.66～20.33g，分组时体重为18.81～22.04g；年龄：购入时约5～7周龄，分组时约6～8周龄。

实施例1苯丁酸钠对小鼠一般状态的影响

1.1造模

采用雌性C57BL/6小鼠，通过腹腔注射紫杉醇，4.5mg/kg，隔天注射1次，共注射4次(1、3、5、7d)，建立化疗引起的小鼠外周神经痛(CIPN)模型，正常对照组动物注射生理盐水。

1.2试验设计

组别设计：正常对照组、模型对照组、ZK034低剂量组、ZK034中剂量组、ZK034高剂量组和普瑞巴林组；

具体分组信息见下表：

注：动物编号的首位数字代表组别(1、2、3、4、5和6分别代表正常对照组、模型对照组、ZK034低剂量组、ZK034中剂量组、ZK034高剂量组和普瑞巴林组)。第二位字母代表性别(F为雌性)，后3位数字代表动物序列号，“-”代表不适用。

1.3给药信息

ZK034给药体积：10mL/kg；

普瑞巴林组给药浓度为0.50mg/mL；

给药途径：所有组别动物均采用经口灌胃的方式给药；

给药频率及周期：每天给药一次，连续给药30天，给药第1天即开始造模，给药后1h给与造模制剂；

造模当天定义为试验第1天(day1，D1)。给药前，将用于给药的制剂放置至室温。

1.4一般状态观察

观察时间：每天观察一次，如果动物出现异常，可增加观察频率；

观察内容：包括但不限于一般表现、行为状态、眼睛、口腔、鼻口部、耳、毛发及皮肤、粪便、尿、生殖器等毒性症状，若出现异常，需进行详细描述；

观察动物：所有计划测定的存活试验动物。

1.5统计

计量指标采用均数±标准差表示。样本数小于3时，该组数据不纳入统计比较。表格中各组动物实验数据采用均值±标准差(Mean±SD)表示，图片中实验数据以均数±标准误(Mean±SEM.)描述。正态和方差齐的多组间比较先采用单因素方差分析(ANOVA)，进一步组间多重比较采用Tukey’s HSD检验；不满足正态分布或者方差不齐，采用Kruskal-WallisH检验(K-W法)进行分析，组间多重比较采用Dunn's法。P<0.05为差异具有统计学意义。所有的统计分析，均使用Stata 15软件完成。

1.6试验结果

适应期结束后，所有动物一般表现、行为状态、眼睛、口腔、鼻口部、耳、毛发及皮肤、粪便、尿、生殖器等均正常，无明显异常活动或表现，紫杉醇造模后，少部分动物背部和(或)头部出现脱毛现象，给药后，供试品ZK034高剂量组(1.5g/kg)约一半的动物出现四肢僵直、体温降低的状态，ZK034中剂量组(1.0g/kg)少数动物出现体温降低的状态，其余给药组动物未发现异常反应。

实施例2苯丁酸钠对小鼠体重的影响

2.1造模同实施例1

2.2试验设计同实施例1。

2.3给药信息同实施例1。

2.4体重测定

测定时间：每周检测2次；

测定动物：所有计划测定的存活试验动物。

2.5统计同实施例1。

2.6试验结果

整个试验过程中(图1，表1)，正常对照组动物体重呈增长状态，其余各组动物体重整体变化趋势相同，药物干预后，对动物体重变化无明显影响作用。其中图1中数据均以均值±标准误(Mean±SEM)表示，各试验组均采用10只动物进行统计分析；#代表P<0.05，表示模型对照组与正常对照组比较的统计分析结果，*代表P<0.05，表示各治疗组与模型对照组比较的统计分析结果；Pre代表造模前，D3代表造模及给药第3天，其余类同。

表1：不同试验组动物体重的变化(g)

注：表中数据均以均值±标准差(Mean±SD)表示，各试验组均采用10只动物进行统计分析；#代表P<0.05，表示模型对照组与正常对照组比较的统计分析结果，*代表P<0.05，表示各治疗组与模型对照组比较的统计分析结果；Pre代表造模前，D3代表造模及给药第3天，其余类同。

实施例3苯丁酸钠对小鼠机械痛缩足阈值的影响

3.1造模同实施例1

3.2试验设计同实施例1。

3.3给药信息同实施例1。

3.4机械痛缩足阈值(MWT)测定

测定时间：造模前检测1次，造模后第7d、14d、20d、25d、30d各检测一次；

测定动物：所有计划测定的存活实验动物；

测定方法：检测前动物先放入检测盒连续适应3天，每天30min；每次检测时，动物先放入检测盒适应10min后进行检测，每只动物连续检测3次取平均值，每次间隔5min。

3.5统计同实施例1。

3.6试验结果

造模前模型对照组动物的机械痛缩足阈值均值为6.4g，造模后动物机械痛缩足阈值显著降低(4.3g)，与正常对照组比较，差异具有统计学意义((P<0.05))，说明腹腔注射紫杉醇注射液后，诱发了小鼠外周神经病变，小鼠出现显著的机械刺激性痛觉过敏反应，提示化疗药物诱导的小鼠外周神经痛模型构建成功；阳性药物治疗后，小鼠机械痛缩足阈值显著升高，与模型对照组比较，差异具有统计学意义(P<0.05)，以上结果表明在本试验条件下普瑞巴林对于紫杉醇诱导的外周神经疼痛具有显著的抑制作用，进一步提示本试验中模型构建成功且能够很好地表征镇痛药物的镇痛效果。

在本试验条件下，供试品ZK034三个治疗剂量(0.5、1.0及1.5g/kg)均表现出显著抑制紫杉醇引起的小鼠机械痛阈值降低的作用，ZK034高剂量组和中剂量组动物机械痛缩足阈值基本相同，且高于ZK034低剂量组；给药前，各组动物机械痛缩足阈值基本相同，无明显统计学差异(P>0.05)，药物干预后，ZK034高剂量组和中剂量组动物机械痛缩足阈值在首次检测时(D7)即显著升高，与模型对照组比较，差异具有统计学意义(P<0.05)，且此状态持续到给药第30天(D30)，ZK034低剂量组动物机械痛缩足阈值在第3次检测时(D20)显著升高，与模型对照组比较，差异具有统计学意义(P<0.05)，且此状态持续到给药第30天(D30)。

以上结果提示在本试验条件下，供试品ZK034对于紫杉醇诱导的小鼠机外周神经痛具有显著的镇痛作用。结果如图2、表2所示。其中图2中数据均以均值±标准误(Mean±SEM)表示，各试验组均采用10只动物进行统计分析；#代表P<0.05，表示模型对照组与正常对照组比较的统计分析结果，*代表P<0.05，表示各治疗组与模型对照组比较的统计分析结果；Pre代表造模前，D3代表造模及给药第3天，其余类同。

表2：不同试验组动物机械痛缩足阈值的变化(g)

实施例4苯丁酸钠对小鼠光热痛缩足潜伏期的影响

4.1造模同实施例1

4.2试验设计同实施例1。

4.3给药信息同实施例1。

4.4热痛缩足潜伏期(TWL)测定

测定动物：所有计划测定的存活实验动物；

4.5统计同实施例1。

4.6试验结果

造模前模型对照组动物的光热痛缩足潜伏期均值为11.4s，造模后的光热痛缩足潜伏期显著降低(5.8s)，与正常对照组比较，差异具有统计学意义((P<0.05))，说明腹腔注射紫杉醇注射液后，诱发了小鼠外周神经病变，小鼠出现显著的热刺激性痛觉过敏反应，提示化疗药物诱导的小鼠外周神经痛模型构建成功；阳性药物治疗后，小鼠的光热痛缩足潜伏期显著升高，与模型对照组比较，差异具有统计学意义(P<0.05)，以上结果表明在本试验条件下普瑞巴林对于紫杉醇诱导的外周神经疼痛具有显著的抑制作用，进一步提示本试验中模型构建成功且能够很好地表征镇痛药物的镇痛效果。

在本试验条件下，供试品ZK034中、高剂量(1.0、1.5g/kg)表现出显著抑制紫杉醇引起的小鼠光热痛缩足潜伏期缩短的作用，ZK034高剂量组和中剂量组动物机械痛缩足阈值基本相同，且高于ZK034低剂量组；给药前，各组动光热痛缩足潜伏期基本相同，无明显统计学差异(P>0.05)，药物干预后，ZK034高剂量组和中剂量组动物机械痛缩足阈值在第2次检测时(D14)即显著升高，与模型对照组比较，差异具有统计学意义(P<0.05)，且此状态持续到给药第30天(D30)，ZK034低剂量组动物光热痛缩足潜伏期升高不明显，与模型对照组比较，差异无统计学意义(P>0.05)。

以上结果提示在本试验条件下，供试品ZK034中、高剂量对于紫杉醇诱导的小鼠机外周神经痛具有显著的镇痛作用。结果如图3、表3所示。其中图3中数据均以均值±标准误(Mean±SEM)表示，各试验组均采用10只动物进行统计分析；#代表P<0.05，表示模型对照组与正常对照组比较的统计分析结果，*代表P<0.05，表示各治疗组与模型对照组比较的统计分析结果；Pre代表造模前，D3代表造模及给药第3天，其余类同。

表3：不同试验组动物光热痛缩足潜伏期的变化(s)

注：表中数据均以均值±标准差(Mean±SD)表示，各试验组均采用10只动物进行统计分析；^#代表P<0.05，表示模型对照组与正常对照组比较的统计分析结果，^*代表P<0.05，表示各治疗组与模型对照组比较的统计分析结果；Pre代表造模前，D3代表造模及给药第3天，其余类同。

实施例5苯丁酸钠对小鼠坐骨神经超微结构的影响

5.1造模同实施例1

5.2试验设计同实施例1。

5.3给药信息同实施例1。

5.4神经病理形态学观察

测定时间：动物于造模后第31d进行解剖；

测定动物：所有计划测定的存活实验动物；

测定方法：用1％的戊巴比妥钠溶液(60mg/kg)麻醉小鼠后，腹主动脉放学安乐死小鼠后，用Trump fixative(1％戊二醛加4％多聚甲醛)灌注小鼠后，取出小鼠左后腿坐骨神经置于2％的戊二醛(glutataldehyde)固定液中于4℃下保存，在透射电镜下观察坐骨神经中有髓神经纤维的髓鞘板层结构。

5.5统计同实施例1。

5.6试验结果造模及给药后第31天(D31)，安乐死小鼠后取小鼠左侧坐骨神经置于2％的戊二醛(glutataldehyde)固定液中于4℃下保存，在透射电镜下观察坐骨神经中有髓神经纤维的髓鞘板层结构我们发现：正常对照组小鼠坐骨神经的有髓神经纤维的髓鞘板层结构较紧密，排列均匀，轻微脱髓鞘；注射紫杉醇后的小鼠坐骨神经的有髓神经纤维髓鞘板层结构明显非常松散，呈空网状改变，偶见严重病变处呈灶性溶解坏死，甚至髓鞘脱落轴突断裂。ZK034和普瑞巴林治疗后小鼠的坐骨神经纤维髓鞘板层结构也较松散，有明显脱髓鞘，但较模型对照组轻。

通过对各试验组动物坐骨神经中的有髓神经纤维和髓鞘异常神经纤维计数(每只动物随机选择5张切片，计算每张切片中的有髓神经纤维数量和髓鞘异常神经纤维数量)，并进行统计分析，结果显示：正常对照组动物坐骨神经中的异常髓鞘神经纤维百分比为21.4±5.35％，显著低于模型对照组(41.8±10.09％)，差异具有统计学意义(P<0.05)；ZK034低、中、高剂量组和普瑞巴林组动物坐骨神经中的异常髓鞘神经纤维百分比均低于模型对照组，分别为30.3±9.38％、30.8±9.57％、30.5±7.13和30.4±8.68％，虽然ZK034高剂量组小鼠坐骨神经中的异常髓鞘神经纤维百分比低于模型对照组，但其有髓神经的脱髓鞘程度较模型对照组严重，其异常髓鞘的板层结构较模型对照组松散。

上述结果提示，ZK034和普瑞巴林给药后轻微改善了紫杉醇引起的坐骨神经病变。结果如图4、表4所示。其中图4中数据均以均值±标准误(Mean±SEM)表示，各试验组均采用10只动物进行统计分析；#代表P<0.05，表示模型对照组与正常对照组比较的统计分析结果，*代表P<0.05，表示各治疗组与模型对照组比较的统计分析结果，造模后第31天解剖取小鼠左侧坐骨神经做透射电镜扫描，图中的U代表轴突，M代表髓鞘板层。

表4：透射电镜下不同试验组动物坐骨神经超微结构的变化(％)

注：表中数据均以均值±标准差(Mean±SD)表示，各试验组均采用10只动物进行统计分析；#代表P<0.05，表示模型对照组与正常对照组比较的统计分析结果，*代表P<0.05，表示各治疗组与模型对照组比较的统计分析结果；造模后第31天解剖取小鼠左侧坐骨神经做透射电镜扫描。

研究结论

本试验条件下，通过腹腔注射紫杉醇的方式成功建立了小鼠外周神经痛模型，在药物治疗周期内，通过小鼠体重、机械痛缩足阈值、光热痛缩足潜伏期及试验期内动物一般临床观察等指标的变化，评价供试品ZK034对紫杉醇诱导的小鼠外周神经病变引起的痛觉过敏现象的改善作用，结果发现：

1)小鼠腹腔注射紫杉醇后，其机械痛缩足阈值和光热痛缩足潜伏期均显著降低，说明本试验成功建立了模拟临床特征的化疗药物诱导的小鼠外周神经痛模型；

2)供试品ZK034高剂量组(1.5g/kg)给药后，约一半的动物出现四肢僵直、体温降低的状态，ZK034中(1.0g/kg)剂量组给药后，少数动物出现体温降低的状态，其余给药组动物未发现异常反应；

3)供试品ZK034三个剂量(0.5、1.0和1.5g/kg)能够显著升高小鼠的机械痛缩足阈值，供试品ZK034中、高剂量(1.0、1.5g/kg)能够显著升高小鼠的光热痛缩足潜伏期，具有良好的镇痛作用；

4)供试品ZK034三个剂量(0.5、1.0和1.5g/kg)给药后轻微改善了紫杉醇引起的小鼠坐骨神经中有髓神经纤维的脱髓鞘情况。

综上所述，本试验成功建立了模拟临床特征的化疗药物诱导的小鼠外周神经痛模型，在该模型基础上的药效学研究结果表明，供试品ZK034具有明显的镇痛作用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.苯丁酸钠及其代谢产物在制备预防或治疗化疗引起的外周神经疼痛药物中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述苯丁酸钠代谢产物为苯乙酸盐。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述外周神经疼痛是由紫杉类药物化疗引起。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述药物的剂型为颗粒、片剂、口服液、注射剂或吸入剂。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述药物的给药剂途径为口服、静脉注射或吸入。