CN1204264A - 共同给药低于镇痛剂量的μ－阿片激动剂和K2－阿片激动剂产生镇痛协同作用 - Google Patents

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Abstract

一种镇痛组合物,其包括低于镇痛剂量的μ－阿片激动剂或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐以及低于镇痛剂量的κ2－阿片激动剂或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐。

Description

共同给药低于镇痛剂量的μ-阿片激动剂 和κ2-阿片激动剂产生镇痛协同作用
发明领域
本发明涉及阿片类药物，更具体而言是涉及共同给药低于镇痛剂量的μ-阿片激动剂和κ2-阿片激动剂产生镇痛协同作用。发明背景
阿片类镇痛药如吗啡、二氢吗啡酮、羟氢可待酮和芬太尼是其中作用最强且临床上最经常使用的对中枢神经系统产生抑制的药物。由于这些镇痛药给药简单而且在适当使用时能够有效缓解大多数病人的疼痛，所以他们主要是用于治疗中度至严重的癌症疼痛(Cancer Pain Relief，World Health Organisation，1986，Geneva)。
与非阿片类药物、弱的阿片类药物和经混合的阿片激动剂-拮抗剂(如叔丁非)的剂量不同，吗啡和其他强阿片类药物的剂量可以无限期地增加，直至产生不可接受的副作用。这些副作用包括生理依赖性和耐受性的产生、镇静作用、呼吸抑制、低血压、脑脊髓液压的增加、恶心、呕吐和便秘。
在某些病人中，特别是慢性病患者，阿片类药物的副作用使得在所需要的时间长度内给药足以控制疼痛的剂量成为不可能。因此，经常需要的是复合更高活性的镇痛药，他们能够提供缓解疼痛的可能性，并使剂量降低，由此减少了在高剂量时有可能产生的意料之中的副作用和毒性。
为解释上述的二分作用，已有人提出(美国专利5，512，578)如吗啡等的强阿片药物是双模式作用的，其中，他们即活化抑制性也活化激动性的由阿片受体介导的神经系统之伤害感受性通路中的神经元的作用。在此方面，抑制性受体被认为是与产生镇痛性有关，而激动性受体被认为是与产生某些如上所述的不希望的副作用有关。
在治疗中度至严重的疼痛中，吗啡仍是使用最广泛的镇痛药，而且是所有阿片类药物相比较的黄金标准。为使吗啡更广泛地用于治疗疼痛，已复合了各种药物，以期抑制其中的-种或更多种的非所希望的副作用。在此方面，可参考美国专利2，770，569，该专利涉及在吗啡中复合化合物左旋-d-羟基-N-烯丙基-吗啡烷，据说该化合物可抑制或消除吗啡中如呼吸抑制、恶心和呕吐等的非所希望的副作用。
还可参考美国专利4，126，684，该专利公开了通过给药复合有4-氨基-3-p-卤素苯基丁酸的如吗啡等的成瘾性物质，即可降低对如麻醉性镇痛药或巴比妥酸盐等的成瘾性物质的成瘾性，还可降低由于停止给药此类物质而在成瘾患者中产生的戒断症状。
在美国专利4，415，871中，通过在吗啡中复合其中所述的任何特定二肽，可预防在长期吗啡治疗中产生的治疗耐受性和生理依赖性。
在美国专利5，041，446中，公开了一种通过在吗啡中复合哌吡三唑来抑制对吗啡产生耐受性的方法。
在美国专利5，057，519中，描述了通过在吗啡中复合5-羟基色胺受体--5-HT3亚型之苯甲酰胺拮抗剂来降低吗啡耐受性。
还可参考美国专利5，321，019，其中公开了一种包含如吗啡或可待因的成瘾性物质以及至少一种非毒性物质的组合物，所述非毒性物质可阻断N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体，而该受体可抑制对成瘾性物质产生耐受性和／或依赖性。
除吗啡外，其他强的阿片类药物也已复合了各种的物质，以期降低他们中一种或多种非所希望的副作用。在此方面，可参考美国专利4，569，937，该专利涉及布洛芬和麻醉性镇痛药的药物组合物，所述麻醉性镇痛药例如是羟氢可待酮、羟氢吗啡酮、二氢可待因酮、二氢吗啡酮、吗啡、哌替啶和美沙酮。发现这些组合物出乎意料地具有能够使用较低剂量的一种或两种药物并同时降低可能之副作用的危险的协同作用。
亦可参考美国专利4，769，372，该专利描述了一种治疗病人中慢性疼痛或者慢性咳嗽并同时防止或者缓解便秘或其他肠道运动不足症状发生的方法，其中向患者给药复合有阿片拮抗剂如纳洛酮、纳洛酮葡糖苷酸和纳美芬葡糖苷酸的阿片镇痛药或止咳药如吗啡、哌替啶、羟氢可待酮、二氢吗啡酮、可待因和二氢可待因酮。但是，这些治疗性药物的组合仅在抑制便秘或其他肠道运动不足症状的产生中取得成功，而并没有解决与长期给药麻醉性镇痛药有关的耐受性和／或依赖性的问题。
在澳大利亚专利申请88042／82中，一种镇痛药物组合物包括镇痛有效量的选自吗啡、羟氢吗啡酮、羟氢可待酮和二氢吗啡酮中的麻醉性镇痛药以及镇痛有效量的环丁甲羟氢吗啡。这些药物组合据说可以提高镇痛作用并降低或者消除通常与麻醉性药物有关的呼吸抑制作用和欣快感。
还可参考欧洲专利申请公开0080047，该申请公开了将如吗啡或羟氢可待酮的强阿片类药物与咔唑化合物6-氯-α-甲基-咔唑-2-乙酸复合。该咔唑化合物据说可增强吗啡或羟氢可待酮的镇痛作用，由此可降低阿片类药物的使用量。
在美国专利5，317，022中，公开了一种选择性阻断脑中用于抑制呼吸的阿片结合位点的组合物，该组合物包括镇痛有效量的可待因酮衍生物以及质量比为1∶2-3的吗啡或者其中所述的吗啡衍生物。
还可参考美国专利5，512，578，该专利涉及一种选择性增强双模式作用的阿片激动剂如吗啡的镇痛效用(抑制性作用)并同时减弱由于长期服用该药所产生的非所希望之副作用(激动性作用)的方法，该方法包括共同给药双模式作用的阿片激动剂和阿片受体拮抗剂，所述拮抗剂选择性地使由激动性的阿片受体介导的副作用失活。因此，该模式的镇痛是通过共同给药两种阿片化合物来达到的，其中一种化合物以选择性激动剂结合并作用于抑制性阿片受体，产生镇痛作用，而另一种化合物以选择性拮抗剂结合并作用于激动性阿片受体上，由此减弱由于给药双模式作用的阿片激动剂而产生的非所希望的副作用并同时增强其镇痛作用。具体而言，在U．S．5，512，578中所公开的研究表明，在经培养的胎儿背根神经节知觉神经元中共同给药常规浓度(μM)的如吗啡的双模式作用的阿片激动剂以及超低浓度(fM-pM)的阿片受体拮抗剂如纳洛酮、环丙甲羟二羟吗啡酮、环丙羟丙吗啡、埃托啡和二氢埃托啡，可使动作电位持续时间(APD)明显地缩短，这与明显增强抑制作用是一致的。
通常认为(Mather，L．E．，1995，Clin．Exp．Pharmacol．Physiol．，22，833-836)，临床上使用的包括二氢吗啡酮、羟氢可待酮和芬太尼的阿片类药物按照与吗啡一样的方式介导他们的镇痛／抗伤害作用，即通过与CNS中的μ-阿片受体相互作用。在此方面，近几年已研制出通过与吗啡所用受体完全不同的受体来产生作用的新型阿片镇痛药。在药理学上定义有三种主要类型的阿片受体，即μ、δ和κ，而且他们还可进一步细分成各种亚型(参考Pasternak，G．W．，1993，阿片镇痛药的药理学机理(Pharmacological Mechanisms of Opioid Analgesics)in Clin．Neuropharmacol．，16，1-18)。已有人提议，由于内源性阿片类物质的作用是通过至少这三种不同的受体类型来介导的，那么高度选择性的外源性阿片激动剂或拮抗剂配体则可能具有治疗效果(Martin，W．R．，1983，Pharmacol．Rev．35，283)。因此，如果配体作用在单独一种阿片受体类型或亚型上，通过其他阿片受体类型介导的潜在副作用就可以潜在地被减小或消除。
在此方面，可参考美国专利5，352，680，该专利涉及一种治疗阿片耐受性的治疗方法，该方法包括给药δ-阿片受体拮抗剂，以阻断或降低阿片μ-受体激动剂如吗啡的耐受性。
还可参考美国专利5，319，087，该专利公开了通过使用trans-3，4-1-取代-3-取代-4-甲基-4-(3-取代苯基)-哌啶作为阿片拮抗剂来阻断脑中的μ或κ受体。
一些研究表明鞘内给药μ-和δ-激动剂的组合可产生增强的镇痛作用或镇痛协同作用(即不只是加和性的镇痛作用)(Larson等人，1980，Eur．J．Pharmacol．，61，381-383；Roerig&Fugimoto，1989，J．Pharmacol．Exp．Ther．，249，762-768)。其他研究表明同时鞘内给药选择性μ-阿片激动剂(DAMGO)与κ1-选择性(U50，488H)或δ-选择性(DPDPE)阿片激动剂的组合，也可产生镇痛协同作用(Miaskowski等人，1990，Brain Research，509，165-168)。另外，在中枢神经系统(CNS)中共同给药剂量逐渐增加的选择性δ-(DPDPE)或选择性κ1(U50，488H)-激动剂与低于镇痛剂量的选择性μ-激动剂(DAMGO)的组合，也可观察到有效的镇痛协同作用(Sutters等人，1990，Brain Research，530，290-294)。
这些研究表明，所有这三种主要类型的阿片受体都可相互作用，产生抗伤害协同作用。但是，根据所给药的选择性阿片受体激动剂的组合，相互作用的大小可非常明显的发生变化。这些研究的数据表明，μ-阿片受体与δ-或κ1-阿片受体的共同活化作用可使抗伤害作用大大增强。重要的是，这些抗伤害作用的明显增强并不是由于运动原缺乏的增加。
如上所述，已经明确了许多非毒性物质可改善由长期服用强阿片类药物产生的非所希望的副作用。另外，已明确试验的组合物质包括μ-、κ1-和δ-激动剂，他们可导致镇痛作用的协同增加。
但是，这些参考文献中没有一个以任何方式提出希望共同给药两个强阿片类药物来产生镇痛协同作用和／或改善他们各自的非所希望的副作用。事实上，却有相反的建议。例如，在世界卫生组织(WHO)的缓解癌症疼痛的指导手册(Cancer Pain Relief，1986，同上)中所建议的是，绝对不要尝试共同服用两个强阿片类药物。相反地，其推荐到，镇痛作用梯度应如下进行：首先向患者给药非阿片类药物，如果疼痛持续或者增加，再向药物中添加弱阿片类药物。如果弱阿片类药物与非阿片类药物的组合不能缓解疼痛，则再用阿片类药物代替弱阿片类药物进行给药。重要的是，在任何时间只能给药一种阿片类药物。
本发明之令人意外的发现是，共同给药低于镇痛剂量的两种强阿片类药物如吗啡和羟氢可待酮，可产生有强镇痛协同作用并降低导致如上所述之副作用的可能性。进一步发现羟氢可待酮是κ2-阿片激动剂，共同给药低于镇痛剂量的κ2-阿片激动剂和低于镇痛剂量的μ-阿片激动剂也可产生强的镇痛协同作用，并降低非所希望的副作用。发明目的
因此，本发明的目的是提供一种镇痛组合物，该组合物具有高的镇痛效用，而短期和长期给药该组合物所产生的非所希望的副作用大大降低。
本发明的目的还在于提供一种在人和更低级的动物中产生镇痛作用的方法，其中可大大降低一些由于短期和长期服用强阿片类药物而产生的非所希望的副作用。发明简述
根据本发明的一个方面，提供一种镇痛组合物，其包括低于镇痛剂量的μ-阿片激动剂或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐以及低于镇痛剂量的κ2-阿片激动剂或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐。
μ-阿片激动剂可选自于吗啡、芬太尼、噻哌苯胺、四唑芬太尼和二氢吗啡酮。优选的是，μ-阿片激动剂是吗啡。
对于本发明来说，在此所用术语“κ2-阿片激动剂”是指选择性的κ-阿片受体激动剂，其中它的抗伤害作用通过nor-BNI(nor-binaltorphimine；一种设想的选择性κ1／κ2-阿片受体配体)和夸达佐辛(quadazocine)((-)-1-环戊基-5-(1，2，3，4，5-六氢-8-羟基-3，6，11-三甲基-2，6-亚甲基-3-benzazocin-11-基)-3-戊酮甲磺酸盐；一种κ2-选择性拮抗剂)基本上是可逆的(Horan等人，1993，J．Pharmacol．Exp．Ther．，266，926-933)，但是通过UPHIT(trans-2-异氰硫基-4，5二氯-N-[2(1-吡咯烷基)环己基]苯乙酰胺；一种κ1-选择性拮抗剂)则基本上是不可逆的(Horan等人，1991，J．Pharmacol．Exp．Ther．，257，1154-1161)。优选的是，κ2-阿片激动剂是羟氢可待酮。
在此所用术语“药物学上可接受的盐”是指对人和动物给药时在毒理学上是安全的盐。这些盐选自盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、硫酸盐、硫酸氢盐、硝酸盐、柠檬酸盐、酒石酸盐、酒石酸氢盐、磷酸盐、马来酸盐、苹果酸盐、napsylates、富马酸盐、琥珀酸盐、乙酸盐、对苯二酸盐、pamoates和果胶酸盐。
优选的是，羟氢可待酮的药物学上可接受的盐是盐酸盐、对苯二酸盐或果胶酸盐。
合适的是，吗啡的药物学上可接受的盐是盐酸盐、硫酸盐或酒石酸盐。
在此所用术语“低于镇痛剂量”是指单独的μ-阿片激动剂或κ2-阿片激动剂在给药于人时，或者是在给药于需要缓解疼痛的更低级的动物时，他们的剂量对于前者不产生镇痛作用，对于后者不产生抗伤害作用。该术语函盖直接给药μ-或κ2-阿片激动剂以及在后将要描述的包括控释μ-或κ2-阿片激动剂的给药方式。当然，可理解的是根据本发明的低于镇痛剂量的μ-或κ2-阿片激动剂取决于其给药方式或途径。
此类阿片激动剂之合适的低于镇痛的剂量可由本领域技术人员容易地确定。例如，如果μ-阿片激动剂包括吗啡或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐，通过脑室内途径向成人给药的此激动剂的低于镇痛的初始剂量可在每日约0．005mg-0．25mg之间。
另外，如果通过皮下、静脉、肌肉、颊或舌下途径向首次接受治疗的成人给药吗啡或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐，其低于镇痛的初始剂量可在每4-8小时约0．1mg-2．0mg之间。
合适的是，如果通过口服或直肠途径向首次接受治疗的成人给药吗啡或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐，其低于镇痛的初始剂量可在每4-8小时约0．5mg-20．0mg之间。
如果通过脑室内途径向儿童给药吗啡或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐，其低于镇痛的初始剂量可在每日约0．005mg-0．25mg之间。
合适的是，如果通过皮下或静脉途径向首次接受治疗的儿童给药吗啡或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐，其低于镇痛的初始剂量可在每4-8小时约0．01mg／kg-0．04mg／kg之间。
另外，如果通过口服或直肠途径向首次接受治疗的儿童给药吗啡或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐，其低于镇痛的初始剂量可在每4-8小时约0．1mg／kg-0．5mg／kg之间。
合适的是，如果通过口服或非胃肠道途径向首次接受治疗的更低级的动物给药吗啡或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐，其低于镇痛的初始剂量可在每3-6小时约0．5mg／kg-5mg／kg之间。
如果κ2-阿片激动剂包括羟氢可待酮或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐，通过脑室内途径向成人给药的此激动剂的低于镇痛的初始剂量可在每日约0．005mg-0．25mg之间。
另外，如果通过皮下或静脉途径向首次接受治疗的成人给药羟氢可待酮或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐，其低于镇痛的初始剂量可在每4-8小时约1．0mg-4．0mg之间。
合适的是，如果通过口服或直肠途径向首次接受治疗的成人给药羟氢可待酮或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐，其低于镇痛的初始剂量可在每4-8小时约0．5mg-5．0mg之间。
通过脑室内途径向儿童给药羟氢可待酮或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐，其合适的低于镇痛的初始剂量可在每天约0．005mg-0．25mg之间。
合适的是，通过皮下或静脉途径向首次接受治疗的儿童给药羟氢可待酮或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐，其合适的低于镇痛的初始剂量可在每4-8小时约0．01mg／kg-0．05mg／kg之间。
另外，如果通过口服或直肠途径向首次接受治疗的儿童给药羟氢可待酮或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐，其低于镇痛的初始剂量可在每天约0．025mg／kg-0．05mg／kg之间。
合适的是，如果通过口服或非胃肠道途径向首次接受治疗的更低级的动物给药羟氢可待酮或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐，其低于镇痛的初始剂量可在每3-6小时约0．1mg／kg-5mg／kg之间。
根据本发明的另一方面，提供在人或更低级动物中产生镇痛作用的方法，该方法包括向需要该治疗的人或更低级动物同时给药包含低于镇痛剂量的μ-阿片激动剂或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐以及低于镇痛剂量的κ2-阿片激动剂或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐的组合物。
术语“同时给药”是指给药包含μ-和κ2-阿片激动剂的单一组合物，或者通过单独途径在足够短的时间内给药作为单独组合物和／或释放的上述各阿片激动剂，所述的时间使得有效作用相当于这两种阿片激动剂作为单一组合物给药时所得到的效果。
在向人或更低级动物提供本发明的组合物时，可采用任何合适的给药途径。例如可采用口服、直肠、非胃肠道、舌下、颊部、静脉、关节内、肌肉、真皮内、皮下、吸入、眼内、腹膜内、脑室内、透皮等给药方式。
剂型包括片剂、分散液、混悬剂、注射剂、溶液剂、糖浆剂、锭剂、胶囊剂、栓剂、气雾剂、透皮药贴等。这些剂型还可包括注射或植入用的缓释装置，具体用于该目的或其他经改进另外以此方式作用的植入剂。通过包衣强阿片类药物可实现该类药物的缓释或控释，例如用疏水性聚合物来包衣，所述聚合物包括丙烯酸树脂、蜡、高级脂肪醇、聚乳酸和聚乙醇酸、以及特定的纤维素衍生物如羟丙基甲基纤维素。另外，通过使用其他聚合物基体、脂质体和／或微球，也可实现控释。
也可在本发明的组合物中掺入用于系统给药的药物学上可接受的载体。
“药物学上可接受的载体”是指系统给药中可安全使用的液体填料、稀释剂或包胶物质。取决于具体的给药途径，可使用本领域已知的各种药物学上可接受的载体。这些载体选自于蔗糖、淀粉、纤维素及其衍生物、麦芽、明胶、滑石粉、硫酸钙、植物油、合成油、聚醇、藻酸、磷酸盐缓冲液、乳化剂、等渗盐水和无热源的水。
本发明之适合于口服或非胃肠道给药的药物组合物可为单独单元剂型如各包含预定量之各强阿片类药物的胶囊、扁囊或片剂，粉剂或颗粒剂或者在含水液体、非含水液体、水包油型乳剂或油包水型液体乳剂中的溶液或混悬剂。此类组合物可根据任何已知的药学方法来制备，但是所有的方法都包括将上述低于镇痛剂量的各强阿片类药物与构成一种或多种必须组分的载体相缔合的步骤。通常情况下，均匀且密切地将强阿片类药物与液体载体或细分的固体载体或两者混合，然后如果需要的话，将产品成型为所需要的剂型，由此制得本发明组合物。附图简要说明
为使本发明更易理解并付诸于实际使用，以下将通过实施例并参考附图对特别优选的实施方案进行描述，附图中：
图1表示作为向Sprague-Dawley大鼠脑室内给药以下药物后之时间的函数的抗伤害作用度(％MPE)：40nmol羟氢可待酮复合15nmol吗啡；单独40nmol羟氢可待酮；和单独15nmol吗啡；
图2表示作为向Dark Agouti大鼠腹膜内给药以下药物后之时间的函数的抗伤害作用度(％MPE)：571nmol羟氢可待酮复合621nmol吗啡；单独571nmol羟氢可待酮；和单独621nmol吗啡；
图3表示在脑室内给药(A)羟氢可待酮(200nmol)、(B)吗啡(78nmol)后观察到的抗伤害作用度；
图4表示在脑室内给药μ1-选择性阿片受体拮抗剂--naloxonazine(1nmol)后24小时再脑室内给药(A)羟氢可待酮(200nmol)、(B)吗啡(78nmol)后观察到的抗伤害作用度；
图5表示如下观察到的单独的抗伤害作用度：(A)单独地脑室内给药羟氢可待酮和相对于DPDPE的δ-选择性阿片药物；以及(B)在羟氢可待酮(200nmol)前15分钟和DPDPE(45nmol)前15分钟脑室内给药δ-选择性阿片拮抗剂naltrindole(1nmol)；
图6表示在给药nor-BNI(0．3nmol)24小时后再脑室内给药(A)羟氢可待酮(200nmol)、(B)U69，593(133nmol)(在未处理大鼠中的U69，593的对照数据也示出)、(C)布马佐辛(bremazocine)(57nmol)和(D)吗啡(78nmol)后观察到的抗伤害作用度；
图7表示羟氢可待酮和吗啡相对于3H-吗啡在大鼠脑膜中的代表性置换曲线；
图8表示羟氢可待酮和DPDPE相对于3H-DPDPE-Cl在大鼠脑膜中的代表性置换曲线；
图9表示羟氢可待酮和布马佐辛相对于3H-U69，593在豚鼠脑膜中的代表性置换曲线；
图10表示单独皮下给药吗啡和羟氢可待酮时各自的剂量-反应曲线；
图11表示作为时间的函数的％MPE图，表明各种复合比例的吗啡和羟氢可待酮的抗伤害作用的开始时间。
图12表示作为时间的函数的％MPE图，表明Tmax；即各种复合比例的吗啡和羟氢可待酮达到最大效用时的时间；
图13表示皮下给药吗啡和羟氢可待酮按25∶75、50∶50、和75∶25的比例复合时的剂量-反应曲线；
图14表示吗啡和羟氢可待酮按25∶75、50∶50、和75∶25的比例复合时的剂量-反应曲线；
图15表示皮下给药复合羟氢可待酮和吗啡的等效线图。
图16表示作为向Dark Agouti大鼠皮下给药以下药物后的时间的函数的抗伤害作用度(％MPE)：0．01mg芬太尼复合0．15mg羟氢可待酮；和单独0．01mg芬太尼；以及
图17表示作为向Dark Agouti大鼠皮下给药以下药物后的时间的函数的抗伤害作用度(％MPE)：0．1mg二氢吗啡酮复合0．15mg羟氢可待酮；和单独0．1mg二氢吗啡酮。
实施例1
通过脑室内途径共同给药羟氢可待酮和吗啡在大鼠中
产生意料之外的抗伤害协同作用材料和方法药物：
羟氢可待酮盐酸盐由The Boots Company(Australia)Pty Ltd(悉尼，澳大利亚)慷慨奉送。吗啡盐酸盐购自于Royal Brisbane Hospital(布里斯班，澳大利亚)的药品部。所有的药物都溶解在等渗盐水中，用于脑室内或腹膜内给药。动物：
从Animal House，Faculty of Medicine，The University of Queensland和The University of Queensland Central Breeding Facility分别购得雄性Sprague-Dawley(200±40g)和Dark Agouti种大鼠(180±30g)。在实验期间，将大鼠饲养在12小时／12小时明暗循环、21±2℃的条件下，并可无限制地获取食物和水。手术：
在大鼠脑的左侧脑室中定向插入不锈钢导向套管的技术已有描述(Smith等人，1990，Life Sci．，47，579-585；Leow，K．P．和Smith，M．T．，1994，Life Sci．，54，1229-1236)。通过向腹膜内给药氯胺酮(100mg／kg)和甲苯噻嗪(16mg／kg)的混合物将Sprague-Dawley大鼠深度麻醉。暴露头骨，并相对于前囱(bregma)钻一个1．5mm L和0．8mm P的孔。将不锈钢导向套管(21G，具有45度的斜角)定向插入在左侧脑室(3．2mm V)上1mm处，并用牙科粘固粉将其固定在该位置处。将伤口缝合，在导向套管中再插入一个不锈钢插管。向大鼠给药万古霉素(50000IU i．P．)以防止感染，并在从麻醉中苏醒过来的过程中使其保持温暖。在套管插入后，在脑室内给药之前将大鼠单独饲养5-7天的恢复期。给药方案
为进行脑室内实验，只使用Sprague-Dawley(SD)大鼠。在从手术中恢复之后，用O2／CO2(50∶50)的混合物将大鼠轻度麻醉，然后使用Hamilton 5μl注射器通过单独注射向其给药羟氢可待酮、吗啡或他们的组合。羟氢可待酮(78nmol，i．c．v．)和吗啡(34nmol，i．c．v．)的ED50剂量降低大约50％，分别达到40nmol和15nmol，然后通过脑室内途径组合(n=12)和单独地(n=4)向SD大鼠组给药。组合的脑室内给药剂量进一步降低至30nmol羟氢可待酮和10nmol吗啡(初始剂量的75％)、以及20nmol羟氢可待酮和7．5nmol吗啡(初始剂量的50％)，然后再向另外的SD大鼠组(n=4)给药。对照大鼠(SD，n=4)脑室内接受盐水(1μl)。
选择Dark Agouti(DA)大鼠用于腹膜内共同给药羟氢可待酮和吗啡的研究，这是因为这些大鼠与其他种大鼠相比将羟氢可待酮代谢成羟氢吗啡酮(O-去甲基的代谢物)的能力有限(Cleary等人，1994，J．Pharmacol．Exp．Ther．271，1528-1534)。进行该步骤使得在体内由羟氢可待酮产生羟氢吗啡酮最小化的原因如下：(ⅰ)据报道给药羟氢可待酮的人血浆中的羟氢吗啡酮处于非常低的浓度(＜1ng／ml)(Poyhia等人，1992，Br．J．Clin．Pharmac．33，617-621；Ross等人，1993，The Proceedingsofthe 7th World Congress on Pain，533-534；Lacouture等人，1996，TheProceedings of the 8th World Congress on Pain，286)，这使得DA大鼠比其他种的大鼠是更好的人羟氢可待酮代谢的模型；以及(ⅱ)羟氢吗啡酮是强的μ-阿片激动剂，其镇痛效力是吗啡的10倍，它的存在会潜在地干扰我们的实验。
用O2／CO2 50∶50的混合物将DA大鼠轻度麻醉，然后通过单独的腹膜内注射给药羟氢可待酮或吗啡或他们的组合，每个剂量有4个组。然后将此等大鼠放入单独的笼中，以便恢复。在任何的5天实验期间内每只大鼠仅接受一个剂量，防止潜在的急性阿片类药物的耐受性影响抗伤害反应。通过实验确定产生持续3小时观察期的最大抗伤害应答的最小羟氢可待酮和吗啡的组合腹膜内给药剂量。开始时，DA大鼠接受羟氢可待酮(2．85μmol)和吗啡(3．11μmol)，这是因为这些剂量比以前所公开的此等阿片类药物在DA大鼠中的系统ED50值要低得多(Cleary等人，1994，同前)。然后，连续地将羟氢可待酮和吗啡的剂量减半，直至确定产生最大抗伤害作用和延长作用时间的最小组合腹膜内给药剂量。
向其他组的大鼠(n=4)单独腹膜内给药吗啡或羟氢可待酮。对照组接受盐水(0．5ml，腹膜内给药)。抗伤害评估
用“甩尾等待时间测试”(D’Amour，F．E．和Smith，D．L．，1941，J．Pharmacol．Exp．Ther．，72，74-79)定性大鼠在单独或组合地脑室内和腹膜内给药羟氢可待酮和吗啡后所达到的抗伤害作用程度。电子式地保持9秒的断电时间，以使鼠尾组织的伤害最小。注射前的反应时间通常为3-4．5秒，两次读数平均间隔约5分钟。在单独或组合地脑室内给药羟氢可待酮和吗啡5、10、15、20、30、45、60、90、120和180分钟后，测定甩尾等待时间。在完成脑室内给药实验后，肉眼检查正确的套管位置，然后注射孔雀绿染料(1μl)，断头，肉眼解剖脑。数据分析
根据以下公式将甩尾等待时间转化为“百分最大可能作用”(％MPE)：
Figure 9619907100271
大于50％的％MPE值被认为具有显著的抗伤害作用。统计学分析：
使用成对的Wilcoxon检验或如果合适的话用不成对的WilcoxonRank-Sum检验，来分析数据的显著性差异。统计学上的显著性标准是P＜0．05。结果
在向SD大鼠共同给药羟氢可待酮和吗啡(分别为脑室内40nmol和15nmol)后，在给药后15分钟达到最大抗伤害作用(100％MPE)，给药后3小时的抗伤害作用水平仍高于50％MPE(图1)。将羟氢可待酮和吗啡的剂量分别降低至30nmol和10nmol，仍可观察到抗伤害作用，但是作用的持续时间显著地缩短(90分钟)。
相比较而言，在只给药羟氢可待酮(40nmol，i．c．v．)时，观察不到抗伤害作用。事实上，大多数的％MPE是负值，这表明在该剂量可能为超伤害作用(hyper-nociception)(图1)。类似地，在只给药吗啡(15nmol，i．c．v．)时，所达到的抗伤害作用水平非常低，而且在3小时的观察期间中％MPE在任何时间都未曾超过20％(图1)。脑室内给药羟氢可待酮(40nmol)和吗啡(15nmol)加和性(独立抗伤害作用的和)抗伤害效果与在给药盐水(1μl，i．c．v．)观察到的基线％MPE值没有显著的差异(p＞0．05)。
在腹膜内共同给药吗啡(3．11μmol)和羟氢可待酮(2．85μmol)后，在给药后10分钟达到100％MPE，该值在实验持续时间(180分钟)内没有降低至该水平以下。类似地，给药减半剂量(1．42μmol羟氢可待酮和1．55μmol吗啡)的大鼠也达到最大抗伤害作用，该作用持续整个180分钟的观察期。再进一步降低组合腹膜内给药剂量，571nmol羟氢可待酮和621nmol吗啡，在给药后10分钟达到100％MPE值，而在给药后180分钟时平均％MPE值下降至约65％(图2)。但是，在进一步降低组合腹膜内给药剂量(285nmol羟氢可待酮和310nmol吗啡)时，仅在给药后15-30分钟即达到100％MPE，该作用的持续时间显著地降至90分钟。
接受单独给药的羟氢可待酮(571nmol)或吗啡(621nmol)的大鼠在给药后的任何时间都未达到显著的抗伤害作用(＞50％MPE)。在将单独吗啡(671nmol)的抗伤害效果与单独羟氢可待酮(571nmol)的抗伤害效果相加时，在DA大鼠中的加和性抗伤害效果在180分钟的观察期间从未超过50％MPE。
在给药协同组合的吗啡和羟氢可待酮后，没有任何大鼠组(Sprague-Dawley脑室内和Dark Aguoti腹膜内)表现出任何负面的行为上的效果，如镇静、失禁和僵直性昏厥，而在单独给药大剂量的上述阿片类药物中的任何一种时，已有报道这些副作用中的一种或多种。事实上，接受腹膜内协同组合给药(571nmol羟氢可待酮和621nmol吗啡)的大鼠在行为上与接受盐水的对照组类似。讨论
在单独向Sprague-Dawley大鼠脑室内(i．c．v．)给药阿片激动剂--吗啡和羟氢可待酮后观察到的抗伤害效果，已在我们的实验室通过使用甩尾等待时间测试进行了特征说明。脑室内给药吗啡和羟氢可待酮的ED50值已确定分别为34nmol和78nmol(Leow，K．P．和Smith，M．T．，1994，同上)。我们的研究已经表明，通过脑室内途径共同给药低于抗伤害剂量的这两种阿片激动剂(羟氢可待酮40nmol和吗啡15nmol)的结果是产生出乎意料之外的抗伤害协同作用，其特征是抗伤害作用度从基线值增加值100％最大可能作用。另外，抗伤害作用的持续时间也大大增加，与分别给药等效剂量的吗啡或羟氢可待酮时的120分钟和90分钟相比，该时间增加至180分钟。而分别降低剂量的羟氢可待酮30nmol和吗啡10nmol的组合，仍产生最大抗伤害作用(100％MPE)，但是该作用的持续时间缩短至90分钟。
而且，在通过腹膜内途径向雄性Dark Agouti大鼠共同给药低于镇痛剂量的上述两种药物(羟氢可待酮571nmol和吗啡621nmol)后，也观察到了抗伤害协同作用，该种大鼠将羟氢可待酮代谢为羟氢吗啡酮(强效μ-阿片受体激动剂)的程度比其他种类的大鼠低。该协同作用的特征在于，最大抗伤害作用启动快速(＜10分钟)，而与单独给药相比作用持续长(＞180分钟)。与单独脑室内或腹膜内给药吗啡或羟氢可待酮的大鼠相比，协同镇痛作用要大5-20倍的数量级。
通过腹膜内和脑室内途径给药协同组合的两种强阿片类药物--羟氢可待酮和吗啡，这样的大鼠没有表现出可观察到的行为上的副作用，例如僵直性昏厥、呼吸抑制或明显的镇静。将在大鼠中的发现外推至人，则提示出共同给药低于镇痛剂量的两种强阿片类药物如吗啡和羟氢可待酮，与世界卫生组织(WHO)对于癌症疼痛缓解的指导手册相反，将提供优异的镇痛作用，而将不可接受的副作用降至最小。
实施例2
羟氢可待酮的内在抗伤害作用似乎是由κ-阿片受体介导的
羟氢可待酮是一种半合成的阿片镇痛药，其源自于天然的生物碱--蒂巴因。在人类中，在系统给药后羟氢可待酮的镇痛效果是吗啡的0．7倍(Beaver等人，1978，J．Pharmacol．Exp．Ther．，207，92-100；Kalso等人，1990，Pharmacol．Toxicol．，67，322-328)。虽然羟氢可待酮已在临床上使用超过75年，但是对该药物的内在药理学仍知之甚少。羟氢可待酮已被各腹膜认为是根据与吗啡类似的机理来诱导镇痛作用的，或者是有人提出它是镇痛活性代谢物如羟氢吗啡酮--其O-去甲基衍生物的前药(Beaver等人，1978，同上)。羟氢吗啡酮是强效μ-阿片受体激动剂，其效用是吗啡的10倍(Beaver等人，1977，J．Clin．Pharmacol．，17，186 198)。但是，近来对羟氢吗啡酮作为羟氢可待酮之镇痛活性代谢物的设想作用已有人提出质疑。已有报道说，在人血浆和尿中，未结合的羟氢吗啡酮的浓度在给药羟氢可待酮后仍是不可检测到的(＜1ng／ml)(Poyhia等人，1992，同上)。另外，缺乏O-去甲基化苯并吗啡烷阿片类物质所需的酶的Dark Agouti大鼠，在皮下给药羟氢可待酮后达到最大抗伤害作用(Cleary等人，1994，同上)。再者，在通过脑室内途径向大鼠给药羟氢可待酮时，这可防止任何形式的肝代谢，在给药7分钟之内观察到了最大抗伤害作用(ED50=78nmol，对于吗啡ED50=34nmol)，这表明羟氢可待酮本身具有内在的抗伤害性质(Leow K．P．和Smith M．T．，1994，同上)。该抗伤害作用用纳洛酮(55nmol，icv)是完全可逆的，这表明羟氢可待酮的抗伤害作用是通过阿片受体介导的(Leow K．P．和Smith M．T．，1994，同上)。
因为纳洛酮是广泛的阿片受体拮抗剂，其不能有效地区分阿片受体的三个主要类型μ、δ和κ，因此，如果不使用更具选择性的拮抗剂，就不可能确定介导羟氢可待酮之抗伤害作用的具体阿片受体类型。已有报道Naloxonazine(nalz)是不可逆的μ1-选择性阿片受体拮抗剂，如果它在给药相应的阿片受体激动剂之前24小时给药。已表明nalz拮抗吗啡和μ-选择性阿片肽脑啡肽-[D-Ala2，N-Phe4，Gly-ol5](DAMGO)的抗伤害作用(Pasternak，G．和Wood，P．，1986，Life Sci．，38，1889-1898)。相反的是，nalz不降低在给药δ-选择性阿片肽激动剂--脑啡肽-[D-pen2，5](DPDPE)后观察到的抗伤害作用(Nishimura等人，1984，Mol．Pharmacol．，25，29-37；Hahn等人，1982，J．Neurosci．，2，572-576；Johnson，N．和Pasternak，G．W．，1984，Mol．Pharmacol．，26，477-483)。已有报道Naltrindole(NTI)是非肽类δ-阿片受体拮抗剂，其对δ-阿片受体的选择性是对μ-阿片受体的100倍，对δ-阿片受体的选择性是对κ-阿片受体的10000倍(Portoghese等人，1988a，J．Med．Chem．，31，281-282；Portoghese等人，1988b，Eur．J．Pharmacol．，146，185-186)。类似地，已有报道nor-binaltorphimine(nor-BNI)是不可逆的κ-阿片受体拮抗剂，其拮抗benzacetamide(U69，593)和苯并吗啡烷(布马佐辛)κ-阿片受体激动剂(Takemori等人，1988，同上；Horan等人，1991，J．Pharmacol．Exp．Ther．，257，1154-1161)。
因此，本实验的目的是在向大鼠脑室内给药后，通过脑室内给药选择性的阿片受体拮抗剂来确定介导羟氢可待酮之抗伤害作用的阿片受体的主要类型。材料和方法药物
羟氢可待酮盐酸盐由The Boots Company(Australia)Pty Ltd(悉尼，澳大利亚)慷慨赠送。吗啡盐酸盐购自于Pharmacy Department，RoyalBrisbane Hospital(布里斯班，澳大利亚)。Naloxonazine、naltrindole、nor-binaltorphimine、(5α，7α，8β)-(+)-N-甲基-N-[7-(1-吡咯烷基)-1-oxaspiro[4．5]癸-8-基]-苯乙酰胺(U69，593)、trans-(±)-3，4-二氯-N-甲基-N-[2-(1-吡咯烷基)-环己基]-苯乙酰胺甲磺酸盐(U50，488H)、布马佐辛和DPDPE均购自于Research Biochemicals Inc(悉尼，澳大利亚)。甲苯噻嗪和氯胺酮分别购自于Bayer(悉尼，澳大利亚)和Marlab(布里斯班，澳大利亚)。动物
从the Animal Experimentation Ethics Committee of The University ofQueensland得到使用本实验动物的批准。从the Faculty of MedicineAnimal Breeding Facility，The University of Queensland购得雄性Sprague-Dawley大鼠(200±40g)。这些大鼠饲养在温控环境(20±2℃)内，每天12小时／12小时明／暗循环，并可自由获取食物和水。手术
按实施例1进行手术。给药方案
使用带有25口径针的5μl Hamilton注射器，在轻度麻醉(50％O2／50％CO2)下进行脑室内注射，所有药物都溶解在等渗盐水中。在手术后5-7天，通过注射单剂量的羟氢可待酮(200nmol，icv)并在注射后第一个10分钟测定甩尾等待时间，测试所有大鼠以校正套管位置。将未表现出抗伤害作用的大鼠从本实验中剔除，这是由于以上实验表明缺乏抗伤害作用是不正确的套管位置所致。对包括在本实验中的用于各选择性阿片拮抗剂的大鼠组再给予2-3天的恢复期。他们接受脑室内给药合适的选择性阿片拮抗剂，然后给药羟氢可待酮(200nmol)。
另外的大鼠组接受选择性阿片拮抗剂，然后是相应的选择性阿片激动剂(正对照)或盐水(1μl，i．c．v．)(n=4)。在脑室内给药阿片激动剂之前24小时，注射Nalz(1．0nmol)(n=4)和nor-BNI(0．3nmol)(n=8)，以确保只研究不可逆的阿片拮抗剂作用(Clark等人，1988，Mol．Pharmacol．，34，308-317)。相反地，仅在脑室内给药阿片激动剂或盐水前15分钟，给药竞争性δ-阿片拮抗剂naltrindole(1nmol，i．c．v．)(n=4)。抗伤害评估
使用实施例1中描述的甩尾等待时间测试(D’Amour，F．E．和Smith，D．L．，1941，同上)，定性在给药阿片激动剂或盐水后在大鼠中达到的抗伤害作用度。数据分析
根据实施例1中描述的公式将甩尾等待时间转化为百分最大可能作用(％MPE)。统计学分析
如实施例1所述对数据的显著性差异进行分析。结果
在脑室内给药羟氢可待酮(200nmol)后观察到的抗伤害作用在给药后5分钟时达到峰值100％MPE，然后以单调的方式下降，在给药后90分钟到达基线(图3A)。相反地，在接受脑室内给药盐水(1μl)的对照组中观察到的抗伤害作用在整个3小时的研究期间内与基线值并无显著的不同(p＞0．05)(数据未显示出)。
在给药羟氢可待酮(200nmol，i．c．v．)前24小时给药不可逆的μ1-阿片受体拮抗剂--naloxonazine(1nmol，i．c．v．)，对观察到的抗伤害作用仅有较小的作用。羟氢可待酮的作用时间从90分钟缩短至60分钟，但是在与只接受羟氢可待酮(200nmol，i．c．v．)的大鼠(图3A)相比，抗伤害作用的幅度在第一个15分钟期间没有显著地降低(图4A)。但是，naloxonazine完全减弱24小时后注射到相同大鼠上的吗啡的抗伤害作用(图4B)。相反地，通过脑室内途径向大鼠只给药相同剂量的吗啡产生在3小时的研究期间以两相方式降低的最大抗伤害作用(图3B)。
还注意到，在接受nalz(1nmol，i．c．v．)24小时后又给药盐水(1μl)的对照大鼠中，观察到的％MPE值比未处理大鼠的低5-10％，这表明nalz可能已干扰了内源性阿片受体系统的正常功能。用nalz处理的大鼠在给药后立即表现出较低的激动行为(摇晃和牙齿叩击)，在24小时后他们似乎比未处理的大鼠对外界刺激(抚摸和声音)更为敏感。
在给药羟氢可待酮(200nmol，i．c．v．)前15分钟给药竞争性δ-阿片受体拮抗剂--naltrindole(2．2 nmol，i．c．v．)，与对照实验(图5A)相比，没有显著地减弱(P＞0．05)抗伤害作用。但是，与对照实验(图5A)相比，naltrindole显著地减弱(p＜0．05)选择性δ-阿片受体激动剂DPDPE(45nmol)的抗伤害作用(图5B)。接受naltrindole(1nmol，i．c．v．)后15分钟又给药盐水(1μl)的大鼠，他们表现出的％MPE值与给药前的基线值没有显著的差异(p＞0．05)。
相反地，在脑室内给药羟氢可待酮(200nmol)、U69，593(133nmol)或布马佐辛(57nmol)之前脑室内给药κ-选择性阿片受体拮抗剂nor-BNI(0．3nmol)，导致这些化合物的抗伤害作用完全减弱(分别见图6A-C)。但是，重要的是吗啡(78nmol，i．c．v．)的抗伤害作用没有被减弱(图6D)。
从行为上看，与脑室内接受吗啡(78nmol)的大鼠相反，接受羟氢可待酮(200nmol，i．c．v．)的大鼠没有表现出任何的膀胱排空或失禁的迹象，而且他们也没有表现出在系统地接受羟氢可待酮的大鼠上可观察到的僵直性昏厥行为(Poyhia，R．和Kalso，E．，1992，70，125-130；Cleary等人，1994，同上)。讨论
我们以前的研究(Leow，K．P．和Smith，M．T．，1994，同上)已经表明，通过脑室内途径给药羟氢可待酮或吗啡产生纳洛酮可逆的抗伤害作用。但是，这两种阿片类药物的抗伤害作用度对时间的曲线则非常不同(Leow K．P．和Smith，M．T．，1994，同上)。羟氢可待酮达到最大抗伤害作用的时间更快(5-7分钟)，而吗啡则为30-45分钟。脑室内给药吗啡的抗伤害作用在本质上是双相的，初始相是由于激活了棘上μ-阿片受体，而第二相可能是由于激活了棘μ-阿片受体使吗啡在尾部重新分布(Leow K．P．和Smith，M．T．，1994，同上)。
相反地，羟氢可待酮在脑室内给药后只表现出单相抗伤害作用，其在给药后90分钟就基本上完成(Leow K．P．和Smith，M．T．，1994，同上)。这并不令人惊奇，因为据报道鞘内给药的羟氢可待酮的效用仅为鞘内给药吗啡的0．09倍(Yaksh，T．L．和Hartey，T．J．，1987，J．Pharmacol．Exp．Ther．，244，501-507；Poyhia，R．和Kalso，E．，1991，同上)，这表明羟氢可待酮与棘阿片受体的亲和力较差。因此，在脑室内注射时羟氢可待酮从棘上位置在注射后90分钟重新分布至棘区，这导致抗伤害作用在此时降低至基线值。而且，使用[3H]-DAMGO的研究表明，羟氢可待酮对μ-阿片受体的亲和力与吗啡相比较低(Chen等人，1991，LifeSci．，48，2165-2171)。由于以上所有原因，羟氢可待酮通过与吗啡相同类型的阿片受体来诱导其抗伤害作用似乎是不可能的。
该论点进一步为以下事实支持：(ⅰ)Pasternak和Wood(1986)报道μ1-阿片受体介导脑室内给药吗啡后观察到的抗伤害作用，和(ⅱ)我们观察到μ1-选择性阿片受体拮抗剂--naloxonazine减弱脑室内给药吗啡的抗伤害作用，但是对脑室内给药羟氢可待酮后观察到的抗伤害作用几乎没有作用。另外，我们的研究表明，脑室内给药δ-选择性阿片受体拮抗剂--naltrindole也不能减弱脑室内给药羟氢可待酮的抗伤害作用。总地看来，这些结果表明羟氢可待酮的内在抗伤害作用不是通过μ1或δ-阿片受体来介导的。
相反地，在通过脑室内途径以0．3nmol的剂量在脑室内给药羟氢可待酮或κ-阿片激动剂U69，593(133nmol，i．c．v．)和布马佐辛(57nmol，i．c．v．)之前24小时给药不可逆性κ-选择性阿片拮抗剂--nor-BMI时，所有这三种化合物的抗伤害作用都明显减弱。但是，在吗啡(78nmol，i．c．v．)前24脑室内给药nor-BNI(0．3nmol，i．c．v．)对吗啡的抗伤害反应没有作用(图6D)。这些结果强烈地提示κ-阿片受体参与了羟氢可待酮的内在抗伤害作用。这个结论进一步为以下观察到的结果所证实：脑室内给药已知的κ-阿片激动剂benzacetamide(U50，488H和U69，593，Leighton等人，1988，Br．J．Pharmacol．，93，553-560)和苯并吗啡烷类(布马佐辛和乙基酮佐辛，Horan等人，1991，同上)诱导以快速产生作用和类似于脑室内给药羟氢可待酮后观察到的单抗伤害作用相为特征的抗伤害作用。
总之，在实施例2中描述的实验强烈地表明羟氢可待酮的内在抗伤害作用是通过κ-阿片受体介导的，这与吗啡主要通过与μ-阿片受体相互作用不同。但是，因为至少已在药理学上定义了三种κ-阿片受体亚型(von Voightlander等人，1983，J．Pharmacol．Exp．Ther．，224，525-530；Nock等人，1988，Life Sci．，42，2403-2412；Clark等人，1989，J．Pharmacol．Exp．Ther．，251，461-468)，需要进一步研究以确定这些亚型中哪一种介导了如以下所描述的羟氢可待酮的抗伤害作用。
实施例3
在向成年雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠脑室内(i．c．v．)给药羟氢可待酮后，羟氢可待酮诱导纳洛酮可逆的(即阿片受体介导的)内在缓解疼痛(抗伤害)作用，其效用大约为通过相同途径给药的吗啡的一半(44％)(Leow，K．P．和Smith，M．T．，1994，同上)。在实施例2中描述的研究涉及脑室内给药选择性的μ-、δ-和κ-阿片受体拮抗剂，该实验表明羟氢可待酮的内在抗伤害作用可通过脑室内给药其剂量不会减弱脑室内给药吗啡(μ-阿片激动剂)之抗伤害作用的选择性κ-阿片受体拮抗剂--nor-binaltorphimine(nor-BNI)而被完全减弱。另外，μ1-阿片受体拮抗剂--naloxonazine和δ-阿片受体拮抗剂--naltrindole，在分别完全减弱脑室内给药吗啡(μ-阿片激动剂)和脑室内给药DPDPE(δ-阿片激动剂)的剂量时，不会减弱脑室内给药的羟氢可待酮的抗伤害作用(Ross，F．B．和Smith，M．T．，1996a，inpress)。这些结果总地表明羟氢可待酮通过κ-阿片受体诱发其内在的缓解疼痛的作用。虽然在CNS中有3种主要的κ-阿片受体亚型，即κ1、κ2和κ3(Clark等人，1989，同上；Lai等人，1994，Neuroreport，5，2161-2164；Ni等人，1995，Peptides，16，1083-1095)，但是nor-BNI据报道只可以高亲和力地与κ1和κ2-阿片受体结合(Takemori等人，1988，同上；Ni等人，1993，Peptides，14，1279-1293)，这表明羟氢可待酮是通过κ1-和／或κ2-阿片受体来诱发其内在的缓解疼痛的作用。因此，本实验用于通过体外使用脑匀浆结合技术来进一步证实介导羟氢可待酮之内在抗伤害作用的阿片受体类型和亚型。具体而言，本实验是用于(ⅰ)相对于各未标记的配体--吗啡、DPDPE、布马佐辛的结合特征，表征羟氢可待酮对选择性μ-、δ-和κ1-放射性配体(分别为[3H]吗啡、[3H]DPDPE、[3H]U69，593)的阿片受体结合特征，和(ⅱ)与实施例2中描述的结果比较羟氢可待酮的结合特征。材料和方法材料
[3H]吗啡(84．5Ci／mmol)、[3H]U69，593(47．4Ci／mmol)和[3H]DPDPE-Cl([2，5-D-青霉胺，4-p-Cl-苯基苯胺]脑啡肽)(48．6Ci／mmol)购自于New England Nuclear Corporation(波士顿，美国)。纳洛酮盐酸盐、DPDPE、2-羟乙基哌嗪-N-2-乙磺酸(HEPES)、Tris．HCl和布马佐辛盐酸盐购自于Sigma-Aldrich(悉尼，澳大利亚)。羟氢可待酮盐酸盐由Boots Australia Pty Ltd(悉尼，澳大利亚)慷慨赠送。吗啡盐酸盐购自于Royal Brisbane Hospital Pharmacy。成年雄性Sprague-Dawley大鼠(200g)购自于the Faculty of Medicine Animal House，The University ofQueensland。成年雄性白色豚鼠由the Central Animal Breeding Facility ofThe University of Queensland获得。从the Animal Experimentation EthicsCommittee of The University of Queensland得到使用本实验动物的批准。方法脑膜的制备
在去头后，取走大鼠或豚鼠的脑，并放置在冰冷却的蔗糖溶液(0．32M)中，在-20℃下冷冻24小时，然后在-80℃下冷冻直至使用。在溶解后，按每克湿组织重量10ml的比例，在冰冷却的HEPES-Tris缓冲液(50mM，pH7．4)(4℃)中均化脑组织1分钟。然后离心(40000g，45分钟)组织匀浆，去掉上清液，并在37℃温孵前45分钟将膜重新悬浮于HEPES-tris缓冲液中，以除去内源性阿片肽。再离心膜两次，并按每克原组织湿重10ml缓冲液的比例，将其重新悬浮于缓冲液中，并储存在-80℃下，直至需要使用时。蛋白质的浓度通过Lowry等人(1951)的方法测定。放射性配体结合测试
用大鼠脑匀浆进行各主要类型的阿片受体(μ-、δ-和κ1-)的配体结合测试使，而在κ1-阿片受体结合时使用豚鼠脑匀浆。将等份(0．1ml)的重新悬浮的膜制剂添加至包含0．05ml待测试的放射性配体、0．05ml待测试的未标记的配体和0．3ml HEPES-tris缓冲液(50mM，pH7．4)的试管中。将带有以下放射性配体之一的样品一式三份温孵1小时：[3H]吗啡、[3H]DPDPE-Cl或[3H]U69，593以及一系列浓度(100pM-100μM)的合适的未标记的配体(吗啡、DPDPE、布马佐辛、羟氢可待酮)。通过使用预浸渍在1％聚哌嗪中的Whatman GF／B玻璃纤维过滤器过滤、使用Brandell Cell Harvester来终止样品的温孵，然后用1ml等份的冰冷却的HEPES-tris缓冲液(50mM，pH7．4)洗涤3次。结合测试在室温(25℃)下进行，但是如果使用[3H]U69，593作为放射性配体，则温孵温度为37℃。在使用带有淬灭校正装置的Packard闪烁计数器(Tricarb 2700)进行液体闪烁光谱分析前12小时，将带有存留的放射性配体的滤纸放置在闪烁管中的闪烁液(4ml)中。这些实验使用三个不同的大鼠和／或豚鼠脑组织匀浆制剂进行重复。结果
使用如上所述的在脑组织匀浆制剂中的选择性阿片受体结合测试，确定羟氢可待酮对阿片受体的每个主要类型的结合亲和力。羟氢可待酮以较低的亲和力(Ki=349nM，图7)置换[3H]吗啡(μ-阿片受体激动剂)，而未标记的吗啡本身以较高的亲和力(KD=1．1 nM)置换[3H]吗啡，该值与文献报道的相似(Raynor等人，1994，J．Pharmacol．Exp．Ther．，45，330-334)。但是，羟氢可待酮对[3H]吗啡的抑制结合曲线的Hill系数较低(0．72)，这表明羟氢可待酮并不结合在高亲和力的吗啡结合位点上。
在δ-受体结合测试中，羟氢可待酮(浓度低于1μM)不能置换选择性δ-阿片受体配体--[3H]DPDPE-Cl(图8)，但是DPDPE以高亲和力(KD=1．4 nM)置换[3H]DPDPE，这与报道值相符(Raynor等人，1994，Mol-Pharmacol．，45，330-334)。
类似地，在大鼠脑膜制剂中羟氢可待酮没有任何显著程度地(Ki＞100μM)置换[3H]U669，593(选择性κ1-阿片受体配体)，但是由于在大鼠脑中较低的κ1-阿片受体表达，总结合与非特异性结合(NSB)的比相对较低(通常为2∶1)。因此，在豚鼠脑(在该组织中，κ1-阿片受体的表达非常高，使得总结合与NSB的比为10∶1)匀浆中进行另外的实验，以进一步研究羟氢可待酮是否明显地与κ1-阿片受体结合。同样地，羟氢可待酮在低于100μM的浓度时不能置换[3H]U69，593(图9)，这表明羟氢可待酮不明显地与κ1-阿片受体结合。布马佐辛--非特异性阿片受体配体(μ-、δ-、κ1和κ2-配体)用作正对照，其中它以与文献报道(Rothman等人，1990，Peptides，11，311-331)相似的亲和力置换[3H]U69，593。讨论
我们以上说明的结合实验的结果支持了我们在实施例2中的整个动物实验的发现，即羟氢可待酮不是通过与μ-阿片受体系统相互作用来诱发其内在抗伤害作用的。
这些整个动物实验还表明，选择性κ-阿片受体拮抗剂--nor-BNI完全减弱脑室内给药羟氢可待酮的抗伤害作用，但是对脑室内给药吗啡的抗伤害作用没有效果。目前，已鉴定出κ-阿片受体的三个主要亚型即κ1、κ2和κ3，nor-BNI只与κ1和κ2亚型结合(Takemori等人，1988，同上；Ni等人，1996，同上)。因为羟氢可待酮没有以显著的程度(Ki＞100μM)从大鼠或豚鼠脑匀浆中置换[3H]U69，593(选择性κ1-激动剂)，这些实验表明羟氢可待酮不与κ1-阿片受体结合，并因此κ1-阿片受体不介导羟氢可待酮的内在抗伤害作用。所以，在一起考虑我们整个动物实验(实施例2)和结合实验的结果时，这些结果强烈地提示出，羟氢可待酮是一个选择性的κ2-阿片受体激动剂。从我们以下的观察中可得到支持该结论的进一步证据：相比于脑室内给药U69，593(选择性κ1-阿片激动剂)，脑室内给药羟氢可待酮的(ⅰ)效用和(ⅱ)抗伤害作用形式都要更类似于脑室内给药布马佐辛(主要通过κ2-阿片受体诱发其抗伤害作用)(实施例2)。
文献中的其他研究(Ni等人，1993，1995，同上)表明κ2-阿片受体本身包括4种不同的亚型，即κ2a-1和κ2a-2、κ2b-1和κ2b-2，而且选择性κ-阿片受体拮抗剂--nor-BNI除与κ1-阿片受体结合外，以高亲和力(Ki=5．9nM)只与κ2a-2-亚型结合(Ni等人，1993，同上)。我们已经证明羟氢可待酮不以任何明显的程度与κ1-阿片受体结合，所以这些结果提示出羟氢可待酮是通过与κ2-阿片受体中的κ2a-2亚型来介导其缓解疼痛的作用的。但是，目前还没有得到对κ2a-2-阿片受体的特异性配体，所以还不可能直接确定羟氢可待酮对κ2-阿片受体的该亚型的结合亲和力。
实施例4
在皮下给药Dart Agouti大鼠一系列低于镇痛剂量之
吗啡和羟氢可待酮组合时的抗伤害作用的研究
实施例1中的研究表明通过脑室内(i．c．v．)途径向Sprague-Dawley(SD)大鼠以及通过腹膜(i．p．)途径向Dark Agouti(DA)大鼠共同给药低于镇痛剂量的吗啡和羟氢可待酮都可诱发明显的抗伤害协同作用，该作用的特征是抗伤害作用的程度和持续时间都比所期望的仅有加和的抗伤害作用的抗伤害水平明显增加。不能通过腹膜途径向人给药阿片类药物。相反地，皮下(s．c．)途径是向具有吞咽困难或具有难以治愈的恶心和呕吐的患者系统给药阿片类药物的优选途径。因此，本研究用于确定：(ⅰ)通过皮下途径向Dark Agouti大鼠给药并引发一半最大抗伤害作用时的单独剂量的吗啡或羟氢可待酮(ED50剂量)，(ⅱ)皮下给药吗啡和羟氢可待酮组合时的ED50剂量，(ⅲ)皮下给药吗啡和羟氢可待酮组合在DA大鼠中产生抗伤害协同作用的最佳剂量，和(ⅳ)最佳向DA大鼠皮下给药吗啡和羟氢可待酮的剂量所产生的协同作用的大小。材料和方法材料
羟氢可待酮盐酸盐由The Boots Company(Australia)Pty Ltd(悉尼，澳大利亚)慷慨奉送。吗啡盐酸盐购自于Royal Brisbane Hospital(布里斯班，澳大利亚)的药品部。医药级CO2和O2购自BOC Gases Australia Ltd(布里斯班，澳大利亚)。使用Columbus Instruments Tail Flick AnalgesiaMeter(Columbus Instuments，Ohio，USA)测定甩尾等待时间。动物：
从the Animal Experimentation Ethics Committee of The University ofQueensland得到本实验所用动物的批准。从the Central Animal House，TheUniversity of Queensland购得雄性Dark Agouti种大鼠(7-8周龄)。在实验期间，将大鼠饲养在12小时／12小时明暗循环、21℃的条件下，并可无限制地获取食物和水。实验时，大鼠的重量为209±20g(平均±SD，n=218)。甩尾实验程序
基线甩尾等待时间(前药等待时间)是给药前每隔大约5分钟进行至少3次测定的平均值。使用CO2／O2混合物(50∶50)将大鼠轻度麻醉，然后使用250μl玻璃Hamilton注射器在颈底部皮下注射200μl药物溶液。在皮下注射后10、20、30、45、60、90和120分钟测定甩尾等待时间。将最大甩尾等待时间限制在9．0秒，以将组织损坏降至最小。在30、60和120分钟的甩尾等待时间测量后立即进行正向反射、landing反射和眼反射(Poyhia R．和Kalso E．，1992，同上)测试。给药方案
将本研究分为两个实验组。组1的大鼠皮下注射单独的吗啡、羟氢可待酮或载体(生理盐水)，以确定单独皮下注射吗啡或羟氢可待酮的ED50剂量。在组2中的大鼠皮下注射生理盐水(对照)，或相对于组1实验中确定的吗啡或羟氢可待酮单独注射时的ED50剂量，皮下注射三种剂量比例(吗啡∶羟氢可待酮)之吗啡和羟氢可待酮的组合，即25∶75、50∶50或75∶25。
在无菌盐水中制备单独给药或组合给药时的吗啡和羟氢可待酮或载体(生理盐水)的剂量，总注射体积为200μl(表1)。制备8份相同的各吗啡和／或羟氢可待酮剂量的溶液。在制备后，药物溶液由未参与本研究的一位实验室人员编号，使所有药物溶液都以随机和双盲的方式给药至DA大鼠。样品在-20℃下储存，并在给药前溶解。数据分析
用实施例1中的等式将甩尾等待时间转化为百分最大可能作用(％MPE)。
对于各给药的药物溶液，使用梯形规则计算％MPE对时间曲线下的面积(AUC)，其中将任何负值的％MPE随意地确定为0。通过将8个AUC值的平均值表达为最大可达到的AUC的百分率，计算各吗啡和／或羟氢可待酮剂量的平均(±SEM)百分最大AUC(％Max．AUC)。各吗啡和／或羟氢可待酮剂量的平均(±SEM)％Max．AUC对于各药物剂量作图，产生单独的剂量-反应曲线。Richards’S形对数(CurveExpert_，Microsoft)适合于剂量-反应曲线，并通过内推相应于％Max．AUC=50％的剂量，确定各吗啡和／或羟氢可待酮组合给药时的ED50剂量(±SEM)。统计学分析
使用不成对的Wilcoxon Rank-Sum检验，分析数据的显著性差异。统计学显著性的标准是p＜0．05。结果组1：皮下注射单独剂量的吗啡或羟氢可待酮
注射载体(生理盐水)的对照大鼠(n=8)的平均AUC非常小(最大可达到的AUC的0．2％)，这表明注射程序本身或甩尾测试程序没有产生显著的抗伤害作用。在单独皮下注射吗啡或羟氢可待酮后达到的平均(±SEM)％Max．AUC见表2。由剂量-反应曲线(图10)确定的单独皮下注射吗啡或羟氢可待酮的平均(±SEM)ED50剂量分别是1．8(±0．2)mg和0．44(±0．04)mg。皮下给药大约等效剂量的吗啡和羟氢可待酮后的平均(±SEM)％MPE对时间的曲线图见图11和12。非常明显的是，虽然给药了等效剂量的吗啡和羟氢可待酮，抗伤害作用开始(在此定为％MPE≥30％)的时间和达到最大抗伤害作用的时间(Tmax)，羟氢可待酮(分别为12分钟和20分钟)都比吗啡(分别为22分钟和45分钟)快。
从行为上看，皮下注射单独的其剂量大于ED50剂量的吗啡或羟氢可待酮的大鼠，相比于皮下注射生理盐水的对照大鼠，明显地镇静。在皮下给药大约ED50剂量的吗啡(1．8mg)或羟氢可待酮(0．4mg)时，大鼠在大约40％的时间中没有眼反射测试，但是并没有失去正反射或landing反射。在更高的皮下剂量的吗啡(4．0mg)或羟氢可待酮(1．5mg)时，大鼠分别在大约33％和50％的时间没有正反射测试。在皮下给药任何所研究的单独剂量的吗啡或羟氢可待酮后，都没有失去landing反射。组2：皮下注射组合剂量的吗啡和羟氢可待酮
在组2中对照大鼠达到以下水平的抗伤害作用：所达到的平均AUC值很小(可达到的最大AUC的7．4％)。各组合给药的吗啡∶羟氢可待酮的％Max．AUC值见表3。如图13和14所示，这些比例的剂量-反应曲线给出以下所研究的吗啡∶羟氢可待酮组合给药的平均(±SEM)ED50剂量，即对于25∶75、50∶50和75∶25的剂量比分别为0．15(±0．10)mg∶0．110(±0．008)mg、0．46(±0．07)mg∶0．115(±0．004)mg和0．55(±0．05)mg∶0．049(±0．0025)mg(表4)。各组合给药的抗伤害作用开始的时间和达到最大抗伤害作用的时间(Tmax)见表5和图11和12。这些数据清楚地表明组合给药25∶75比例的吗啡∶羟氢可待酮产生最快的抗伤害作用开始时间(5分钟)，而50∶50的比例和只给药羟氢可待酮具有最短的达到最大抗伤害作用所需要的时间(Tmax=20分钟)。
等效线图(图15)的检查表明，在皮下注射组合剂量的吗啡和羟氢可待酮后可得到抗伤害协同作用，因为如果只观察加和的抗伤害作用(在等效线图(图15)中以点状直线所表示的，加和单独皮下注射吗啡或羟氢可待酮时的ED50剂量)，检查各吗啡∶羟氢可待酮组合剂量的实验所确定的ED50剂量显著地比相应的值低(p＜0．05)。从等效线图(图15)中可非常明显地看出，根据给药的阿片类药物的最低总剂量所达到的最大协同作用以及达到起始抗伤害作用所需要的最短时间，最佳的吗啡∶羟氢可待酮组合剂量是包含25∶75之ED50剂量的吗啡和羟氢可待酮。该最佳低于镇痛剂量之吗啡和羟氢可待酮的组合在吗啡剂量方面比单独皮下注射吗啡在DA大鼠中达到相似抗伤害作用水平时降低12倍，在羟氢可待酮方面比单独皮下注射羟氢可待酮时降低4倍。
与组1中的大鼠相反，在组2中一些接受组合剂量的吗啡和羟氢可待酮以至可观察到最大程度抗伤害作用的大鼠，在行为上与皮下注射生理盐水的对照大鼠没有区别，即没有明显的镇静、呼吸抑制或任何其他阿片副作用的迹象。另外，在组2中的大鼠在以下方面也与组1中的大鼠相似：在皮下给药所研究的任何组合剂量后没有失去landing反射。但是，与组1中的大鼠相反，即使在给药最高组合剂量的吗啡和羟氢可待酮以至大多数在2小时的研究期间都达到最大抗伤害作用的情况下，组2中的大鼠也没有失去正反射。在给药大约ED50剂量的吗啡∶羟氢可待酮的组合时，接受75∶25剂量比(0．6∶0．049mg)的大鼠没有显著地失去眼反射，而接受50∶50剂量比(0．4∶0．1mg)的大鼠具有与组1之大鼠相似发生率的眼反射失去。接受25∶75剂量比(0．15∶0．11mg)的大鼠比组1中的大鼠具有更低的眼反射失去发生率。讨论
在实施例1中描述的研究表明，在向SD大鼠脑室内共同给药低于镇痛剂量的吗啡和羟氢可待酮后，可产生抗伤害协同作用(使用甩尾等待时间进行测试)(Ross F．B．& Smith M．T．，1996b，in press)。但是，因为成年雄性SD大鼠可在体内系统地将所给药的羟氢可待酮代谢成强效镇痛活性的O-去甲基化代谢物--羟氢吗啡酮(效用比吗啡大约10倍)，而人却不能(Ross等人，1993，同上；Lacouture等人，1996，J．Pharmacol．Exp．Ther．，266，926-933)，随后调查系统地共同给药低于镇痛剂量的吗啡和羟氢可待酮是否会产生抗伤害协同作用的研究，在羟氢可待酮之O-去甲基化成为羟氢吗啡酮发生程度最小的动物模型中进行是基本的要求(Cleary等人，1994，同上)，因为这与人类似(Ross等人，1993，同上；Lacouture等人，1996，同上)。因此，选择DA大鼠用于这些研究，这是因为他们遗传性地缺乏将羟氢可待酮O-去甲基成为羟氢吗啡酮所需的酶(Cleary等人，1994，同上)。在通过腹膜内途径向DA大鼠系统地共同给药低于镇痛剂量的吗啡和羟氢可待酮时，可观察到明显的抗伤害协同作用(见实施例1)。但是，在人类中，皮下途径比之于腹膜内途径是更优选的向具有吞咽困难或难以克服的恶心和呕吐的患者给药阿片类药物的系统给药途径。因此，在此描述的其中DA大鼠接受皮下共同给药三种不同的低于镇痛剂量之吗啡和羟氢可待酮组合的研究中，根据他们在增加改善人类中度至严重疼痛方面上的潜在应用性，所观察到的明显抗伤害协同作用是非常令人激动的。
仔细检查等效线图(图15)发现，与产生相似水平之抗伤害作用所需的皮下给药之吗啡和羟氢可待酮剂量相比，最佳剂量组合包括的吗啡的剂量降低12倍，羟氢可待酮的剂量降低4倍，其只有加和的抗伤害作用产生。重要的是，在皮下共同给药低于镇痛剂量之吗啡和羟氢可待酮后在我们的研究中观察到明显的抗伤害协同作用，它不是由于运动的缺乏，这是因为大鼠并没有失去他们的正或landing反射，即使是在给药最高的皮下组合剂量。如果将该发现与其他的观察结合来看时，即与接受等效之单剂量皮下给药的吗啡或羟氢可待酮的大鼠相比，在这些大鼠中的镇静发生率被降低，我们的结果表明通过共同给药适当的低于镇痛剂量的吗啡和羟氢可待酮，降低了非所希望的阿片副作用(镇静、呼吸抑制)，由此在人中达到了深度的镇痛作用。
在世界卫生组织(WHO)的缓解癌症疼痛的指导手册中，其推荐到癌症疼痛可通过给药每-镇痛梯度中推荐的药物来缓解，而且如吗啡和羟氢可待酮的强阿片类药物不能共同给药(WHO，1986，同上)。但是，我们目前的发现强烈地提示出，共同给药低于镇痛剂量的强阿片类药物--吗啡和羟氢可待酮，不仅可有利地使患者得到良好的镇痛效果，并可同时减少非所希望的副作用的发生率。我们发现的羟氢可待酮和吗啡之间的抗伤害协同作用也与通常在文献中叙述的相矛盾(Mather，L．E．，1995，Clin．Exp．Pharmacol．Physiol．，22，833-836)，其中称所有临床上使用的阿片类药物都是通过与吗啡相同的受体机制来产生他们疼痛缓解作用的。但是，如果该叙述是真实的，我们将会发现加和的而不是协同的抗伤害作用水平，特别是在脑室内共同给药低于镇痛剂量的吗啡和羟氢可待酮后，其中所给药物的内在作用已确定了所观察到的抗伤害作用的绝对水平。
重要的是，我们已公开的研究(Leow，K．P．和Smith，M．T．，1994，同上)表明，羟氢可待酮是一种其内在抗伤害作用可通过脑室内给药非选择性阿片拮抗剂--纳洛酮而被完全减弱的阿片激动剂。在此描述的涉及在脑室内给药羟氢可待酮之前分别脑室内给药选择性μ1、δ-和κ-阿片受体拮抗剂--naloxonazine、naltrindole和nor-binaltorphimine(nor-BNI)的研究(实施例2)表明，羟氢可待酮的抗伤害作用只被nor-BNI减弱，这表示羟氢可待酮可能是一个选择性的κ-阿片受体激动剂。虽然有三种主要亚型的κ-阿片受体，即κ1-、κ2-和κ3-阿片受体，已有报道nor-BNI只与κ1-和κ2-阿片受体结合(Takemori等人，1988，同上；Ni等人，1996，同上)，而不与κ3-阿片受体结合(Koch等人，1992，Brain Res．，581，311-314)。将这些信息与我们新近进行的脑匀浆结合研究(在此为实施例3)的结果联系来看，其中羟氢可待酮不明显(Ki＞100μM)地与κ1-阿片受体结合(Ross F．B．和Smith M．T．，1996c，in press)，表明羟氢可待酮的内在抗伤害作用是通过κ2-阿片受体介导的。因此，非常可能的是，在共同给药低于镇痛剂量的吗啡和羟氢可待酮后观察到的抗伤害协同作用是通过涉及CNS中阿片受体的μ-κ2协同相互作用的机制来介导的。因为已经有人报道在棘上给药如吗啡的μ-阿片激动剂以及鞘内给药如U50，488H的κ1-阿片激动剂后可产生抗伤害协同作用(Sutters等人，1976，同上)，所以在皮下共同给药低于镇痛剂量的吗啡和羟氢可待酮后观察到的协同的抗伤害作用是通过CNS中阿片受体的μ-κ2协同相互作用来介导的，这也是可令人信服的。
实施例5在向Dark Agouti大鼠皮下给药后二氢吗啡酮和芬太尼以低于镇痛的剂
量与羟氢可待酮组合时的抗伤害作用的初步研究
以上研究表明，通过脑室内(i．c．v．)途径向Sprague-Dawley(SD)大鼠或通过腹膜(i．p．)途径和皮下(s．c．)途径向Dark Agouti(AD)大鼠共同给药吗啡和羟氢可待酮可诱发明显的抗伤害协同作用，该作用的特征是在与所期望的只达到加和之抗伤害作用的抗伤害作用水平相比，在程度和持续时间上度显著地增加。该协同作用的可能机制涉及μ-κ2阿片受体之间的相互作用。如果该假设是正确的，在使用其他μ-阿片激动剂与羟氢可待酮组合给药时，也可产生抗伤害协同作用。因此，本研究用来调查μ-阿片激动剂--二氢吗啡酮和芬太尼在以低于镇痛的剂量与羟氢可待酮组合通过皮下途径向Dark Agouti(DA)大鼠给药时是否会产生抗伤害协同作用。材料和方法材料
羟氢可待酮盐酸盐由The Boots Company(Australia)Pty Ltd(悉尼，澳大利亚)慷慨奉送。芬太尼盐酸盐和二氢吗啡酮盐酸盐由Sigma-Aldrich(悉尼，澳大利亚)供给。医药级CO2和C2购自BOC Gases Australia Ltd(布里斯班，澳大利亚)。使用Columbus Instruments Tail Flick AnalgesiaMeter(Columbus Instuments，Ohio，USA)测定甩尾等待时间。动物：
从the Animal Experimentation Ethics Committee of The University ofQueensland得到本实验所用动物的批准。从the Central Animal House，TheUniversity of Queensland购得雄性Dark Agouti大鼠(7-8周龄)。在实验期间，将大鼠饲养在12小时／12小时明暗循环、21℃的条件下，并可无限制地获取食物和水。甩尾实验程序
基线甩尾等待时间(前药等待时间)是给药前每隔大约5分钟进行至少3次测定的平均值。使用CO2／O2混合物(50∶50)将大鼠轻度麻醉，然后使用250μl玻璃Hamilton注射器在颈底部皮下注射200μl药物溶液。在皮下注射后10、20、30、45、60、90和120分钟测定甩尾等待时间。将最大甩尾等待时间限制在9．0秒，以将组织损坏降至最小。
分别确定芬太尼和二氢吗啡酮之低于镇痛的剂量，然后与低于镇痛剂量的羟氢可待酮(0．15mg)一起给药。数据分析
如前所述(实施例1)将甩尾等待时间转化为百分最大可能作用(％MPE)。结果
在给药DA大鼠0．15mg羟氢可待酮后确定AUC值为11％。该剂量的AUC与注射盐水的对照组没有显著差异(p＞0．05)。
在给药与羟氢可待酮(0．15mg)组合的二氢吗啡酮(0．1mg)(图16)和芬太尼(0．015mg)(图17)时，抗伤害作用的水平显著地高于各药物单独给药时的抗伤害作用水平的加和。讨论
我们在此描述的研究表明，通过脑室内、腹膜(实施例1)和皮下(实施例4)途径组合给药低于镇痛剂量的吗啡和羟氢可待酮可产生协同抗伤害作用。该协同作用的机制涉及μ(吗啡)-κ2(羟氢可待酮)阿片受体之间的相互作用。在该机制的初步调查中，上述研究发现，在DA大鼠中皮下给药分别与低于镇痛剂量的羟氢可待酮组合使用的低于镇痛剂量的两种强效μ-阿片受体激动剂(芬太尼和二氢吗啡酮)可产生抗伤害协同作用。因此，这些结果支持了本发明的μ-κ2协同作用机制。
实施例6
低于镇痛剂量的吗啡和羟氢可待酮的组合在人中的实验
目前在手术病人中进行的人临床实验的初步结果表明，通过静脉途径共同给药羟氢可待酮和吗啡可诱发协同的临床反应。例如，共同注射低于治疗剂量的吗啡(1．0mg)和羟氢可待酮(1．0mg)可诱导病人产生麻醉并进行插管(intubation)。如果只以2mg静脉单独注射每种药物，病人的插管是不可能的。如果通过静脉途径单独给药羟氢可待酮或吗啡时，插管所用的剂量大约为10mg。另外，低于镇痛剂量的吗啡和羟氢可待酮的组合具有与单独给药10mg(静脉)羟氢可待酮相似的快速开始(5分钟之内)的临床作用，并与最大临床反应开始缓慢(30分钟)的吗啡相反。
根据在手术后立即进行的48小时的研究期间内达到令人满意的缓解病人疼痛所消耗的总阿片类药物，我们的初步数据表明总阿片类药物的需要大约降低5倍。
这些初步的人体研究的结果表明，给药低于镇痛剂量的吗啡和羟氢可待酮的组合可在病人中产生协同临床反应，这与在实验动物中观察到的一致，并与许多以前根据阿片作用将大鼠作为人适当模型的研究一致。
总之，本发明协同作用组合物之可感觉到的有利之处在于：(ⅰ)通过给药比单独给药这些阿片类药物时达到相似抗伤害作用水平所需的剂量相比明显降低(4-20倍)剂量的μ-或κ2-阿片，可缓解病人中的疼痛；(ⅱ)降低给药频率；和(ⅲ)降低所描述的阿片副作用的危险。
表1：吗啡和／或羟氢可待酮的给药剂量(在200μl计量体积中)
    组1     组2
    吗啡 羟氢可待酮     吗啡(mg)∶羟氢可待酮(mg)
(mg) (mg)     25∶75     50∶50     75∶25
    0.0     0.0  0.000∶0.000     0.0∶0.000     0.0∶0.000
    0.5     0.1  0.100∶0.070     0.2∶0.050     0.4∶0.033
    0.9     0.2  0.150∶0.110     0.3∶0.075     0.6∶0.049
    1.3     0.3  0.225∶0.165     0.4∶0.100     0.8∶0.065
    1.8     0.4  0.300∶0.220     0.6∶0.150     1.2∶0.098
    2.5     0.7  0.450∶0.330     0.9∶0.220     1.6∶0.130
    4.0     1.5
表2：吗啡和羟氢可待酮剂量的％Max．AUC值(组1)
    吗啡(mg)     ％Max.AUC 羟氢可待酮(mg)     ％Max.AUC
    平均     SEM     平均     SEM
    0     0.2％     0.2％     0     0.2％     0.2％
    0.5     3.5％     1.8％     0.1     1.7％     0.5％
    0.9     30.2％     7.9％     0.2     19.4％     5.8％
    1.3     39.2％     6.3％     0.3     33.0％     4.7％
    1.8     50.3％     8.4％     0.4     44.5％     9.1％
    2.5     76.7％     6.0％     0.7     73.8％     3.9％
    4.0     83.4％     2.5％     1.5     94.0％     2.2％
表3：吗啡(Mor)和羟氢可待酮(Oxy)组合剂量的％Max．AUC值
(组2)
    Mor∶Oxy 25∶75     Mor∶Oxy 50∶50     Mor∶Oxy 75∶25
 Mor∶Oxy(mg) ％Max.AUC  Mor∶Oxy(mg) ％Max.AUC  Mor∶Oxy(mg) ％Max.AUC
平均 SEM 平均 SEM 平均 SEM
 0.000∶0.000  7.4％ 2.5％ 0.0∶0.000  7.4％ 2.5％ 0.0∶0.000  7.4％ 2.5％
 0.100∶0.070  7.4％ 2.7％ 0.2∶0.050  23.5％ 5.0％ 0.4∶0.033  33.3％ 8.1％
 0.150∶0.110  51.6％ 4.6％ 0.3∶0.075  19.9％ 2.6％ 0.6∶0.049  49.2％ 10.5％
 0.225∶0.165  57.8％ 8.0％ 0.4∶0.100 44.0％ 11.7％ 0.8∶0.065  73.9％ 8.6％
 0.300∶0.220  69.7％ 5.9％ 0.6∶0.150  69.2％ 5.3％ 1.2∶0.098  90.3％ 1.5％
 0.450∶0.330  75.6％ 8.2％ 0.9∶0.220  80.9％ 7.8％ 1.6∶0.130  86.0％ 5.4％
表4：吗啡和羟氢可待酮的ED50剂量
Mor∶Oxy比 Mor ED50(mg) Mor ED50(mg)
平均 SEM 平均 SEM
0∶100 0 0 0．44 0．04
25∶75 0．15 0．10 0．110 0．008
50∶50 0．48 0．07 0．115 0．004
75∶25 0．55 0．05 0．049 0．003
100∶0 1．8 0．2 0 0
表5：抗伤害作用的开始时间*和达到最大抗伤害作用的时间(Tmax)
    Mor∶Oxy比     开始(分钟)     Tmax(分钟)
    0∶100     12     20
    25∶75     5     30
    50∶50     10     20
    75∶25     10     30
    100∶0     22     45
图例说明表1
*皮下接受生理盐水的对照大鼠表5
*在此将抗伤害作用的开始时间定义为由图11中确定的％MPE＞30％图1
作为向Sprague-Dawley大鼠脑室内给药以下药物后时间的函数的抗伤害作用度(％MPE)：40nmol羟氢可待酮与15nmol吗啡组合-；单独40nmol羟氢可待酮-；和单独15nmol吗啡。图2
作为向Dark Agouti大鼠腹膜内给药以下药物后时间的函数的抗伤害作用度(％MPE)：571nmol羟氢可待酮与621nmol吗啡组合-；单独571nmol羟氢可待酮-；和单独621nmol吗啡。图3
脑室内给药(A)羟氢可待酮(200nmol)、(B)吗啡(78nmol)后观察到的抗伤害作用度。图4
在脑室内给药μ1-选择性阿片受体拮抗剂--naloxonazine(1nmol)后24小时再脑室内给药(A)羟氢可待酮(200nmol)和(B)吗啡(78nmol)后观察到的抗伤害作用度。羟氢可待酮和吗啡的对照数据见图3。图5
在脑室内给药δ-选择性阿片拮抗剂--naltrindole(1nmol)后15分钟再给药羟氢可待酮(200nmol)或DPDPE(45nmol)后观察到的抗伤害作用度。羟氢可待酮的对照数据见图3。图6
在脑室内给药nor-BNI(0．3nmol)后24小时再脑室内给药(A)羟氢可待酮(200nmol)、(B)U69，593(133nmol)(U69，593(133nmol，i．c．v．)在未处理大鼠中的对照用数据也表示出来)、(C)布马佐辛(57nmol)和(D)吗啡(78nmol)后观察到的抗伤害作用度。羟氢可待酮和吗啡的对照数据见图3。图7
在大鼠膜中羟氢可待酮和吗啡对3H-吗啡的代表性置换曲线。吗啡的Kd确定为1．2nM，而羟氢可待酮具有较低的Ki为349nM。图8
在大鼠膜中羟氢可待酮和DPDPE对3H-DPDPE-Cl的代表性置换曲线。羟氢可待酮在低于1μM的浓度时不能置换δ-阿片激动剂，这表明羟氢可待酮对δ-阿片受体的亲和力非常非常低，以致于在该位点上不是一个激动剂。图9
在大鼠膜中羟氢可待酮和布马佐辛对3H-U69，593的代表性置换曲线。羟氢可待酮在低于10μM的浓度时不能置换κ1-阿片激动剂，这表明羟氢可待酮不是κ1-阿片受体的激动剂。图10
单独皮下给药吗啡和羟氢可待酮的剂量-反应曲线。ED50剂量(平均±SEM)对于吗啡是1．8(±0．2)mg，对于羟氢可待酮是0．44(±0．04)mg。图11
2．5mg吗啡、0．7mg羟氢可待酮、0．3mg∶0．22mg、0．6mg∶0．15mg和1．2mg∶0．098mg(吗啡∶羟氢可待酮)的％MPE对时间的图，表明抗伤害作用开始(定义为％MPE≥30％)的时间分别为22、12、5、10和10分钟。图12
2．5mg吗啡、0．7mg羟氢可待酮、0．3mg∶0．22mg、0．6mg∶0．15mg和1．2mg∶0．098mg(吗啡∶羟氢可待酮)的％MPE对时间的图，表明最大抗伤害作用的时间(Tmax)分别为45、20、30、20和30分钟。图13
单独皮下给药吗啡和以25∶75、50∶50和75∶25(吗啡∶羟氢可待酮)的比例组合给药吗啡和羟氢可待酮时的吗啡剂量-反应曲线，表明吗啡的ED50剂量分别为1．8(±0．2)mg、0．15(±0．10)mg、0．46(±0．07)mg和0．55(±0．05)mg。图14
单独皮下给药羟氢可待酮和以25∶75、50∶50和75∶25(吗啡∶羟氢可待酮)的比例组合给药吗啡和羟氢可待酮时的羟氢可待酮剂量-反应曲线，表明羟氢可待酮的ED50剂量分别为0．44(±0．04)mg、0．110(±0．008)mg、0．115(±0．04)mg和0．049(±0．003)mg。图15
吗啡(mg)对羟氢可待酮(mg)的等效线图。实线表示显著的抗伤害协同作用(p＜0．05)。(虚线表示加和的抗伤害作用)图16
作为向Dark Agouti大鼠皮下给药以下药物后时间的函数的抗伤害作用度(％MPE)：0．01 mg芬太尼与0．15mg羟氢可待酮组合；和单独0．01mg芬太尼。图17
作为向Dark Agouti大鼠皮下给药以下药物后时间的函数的抗伤害作用度(％MPE)：0．1mg二氢吗啡酮与0．15mg羟氢可待酮组合；和单独0．1mg二氢吗啡酮。

Claims (42)

1、一种镇痛组合物，其包括低于镇痛剂量的μ-阿片激动剂或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐以及低于镇痛剂量的κ2-阿片激动剂或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐。
2、如权利要求1的镇痛组合物，其中，所述μ-阿片激动剂选自于吗啡、芬太尼、噻哌苯胺、四唑芬太尼和二氢吗啡酮。
3、如权利要求1的镇痛组合物，其中，所述μ-阿片激动剂是吗啡。
4、如权利要求1的镇痛组合物，其中，所述μ-阿片激动剂是芬太尼。
5、如权利要求1的镇痛组合物，其中，所述μ-阿片激动剂是二氢吗啡酮。
6、如权利要求1的镇痛组合物，其中，所述κ2-阿片激动剂是羟氢可待酮。
7、如权利要求3的镇痛组合物，其中，通过脑室内途径向成人给药吗啡，其低于镇痛的初始剂量在每日约0．005mg-0．25mg之间。
8、如权利要求3的镇痛组合物，其中，通过皮下、静脉、肌肉、颊或舌下途径向首次接受治疗的成人给药吗啡，其低于镇痛的初始剂量在每4-8小时约0．1mg-2．0mg之间。
9、如权利要求3的镇痛组合物，其中，通过口服或直肠途径向首次接受治疗的成人给药吗啡，其低于镇痛的初始剂量在每4-8小时约0．5mg-20．0mg之间。
10、如权利要求3的镇痛组合物，其中，通过脑室内途径向儿童给药吗啡，其低于镇痛的初始剂量在每日约0．005mg-0．25mg之间。
11、如权利要求3的镇痛组合物，其中，通过皮下和静脉途径向首次接受治疗的儿童给药吗啡，其低于镇痛的初始剂量在每4-8小时约0．01mg／kg-0．04mg／kg之间。
12、如权利要求3的镇痛组合物，其中，通过口服或直肠途径向首次接受治疗的儿童给药吗啡，其低于镇痛的初始剂量在每4-8小时约0．1mg／kg-0．5mg／kg之间。
13、如权利要求3的镇痛组合物，其中，通过口服或非胃肠道途径向首次接受治疗的更低级的动物给药吗啡，其低于镇痛的初始剂量在每3-6小时约0．5mg／kg-5mg／kg之间。
14、如权利要求6的镇痛组合物，其中，通过脑室内途径向成人给药羟氢可待酮，其低于镇痛的初始剂量在每日约0．005mg-0．25mg之间。
15、如权利要求6的镇痛组合物，其中，通过皮下或静脉途径向首次接受治疗的成人给药羟氢可待酮，其低于镇痛的初始剂量在每4-8小时约1．0mg-4．0mg之间。
16、如权利要求6的镇痛组合物，其中，通过口服或直肠途径向首次接受治疗的成人给药羟氢可待酮，其低于镇痛的初始剂量在每4-8小时约0．5mg-5．0mg之间。
17、如权利要求6的镇痛组合物，其中，通过脑室内途径向儿童给药羟氢可待酮，其低于镇痛的初始剂量在每天约0．005mg-0．25mg之间。
18、如权利要求6的镇痛组合物，其中，通过皮下或静脉途径向首次接受治疗的儿童给药羟氢可待酮，其低于镇痛的初始剂量在每4-8小时约0．01mg／kg-0．05mg／kg之间。
19、如权利要求6的镇痛组合物，其中，通过口服或直肠途径向首次接受治疗的儿童给药羟氢可待酮，其低于镇痛的初始剂量在每4-8小时约0．025mg／kg-0．05mg／kg之间。
20、如权利要求6的镇痛组合物，其中，通过口服或非胃肠道途径向首次接受治疗的更低级的动物给药羟氢可待酮，其低于镇痛的初始剂量在每3-6小时约0．1 mg／kg-5 mg／kg之间。
21、一种在人和更低级动物中产生镇痛作用的方法，其包括向需要如此治疗的人或更低级动物给药如下组合物，所述组合物包括低于镇痛剂量的μ-阿片激动剂或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐以及低于镇痛剂量的κ2-阿片激动剂或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐。
22、如权利要求21的方法，其中，所述μ-阿片激动剂选自于吗啡、芬太尼、噻哌苯胺、四唑芬太尼和二氢吗啡酮。
23、如权利要求21的方法，其中，所述μ-阿片激动剂是吗啡。
24、如权利要求21的方法，其中，所述μ-阿片激动剂是芬太尼。
25、如权利要求21的方法，其中，所述μ-阿片激动剂是二氢吗啡酮。
26、如权利要求21的方法，其中，所述κ2-阿片激动剂是羟氢可待酮。
27、如权利要求23的方法，其中，通过脑室内途径向成人给药吗啡，其低于镇痛的初始剂量在每日约0．005 mg-0．25 mg之间。
28、如权利要求23的方法，其中，通过皮下、静脉、肌肉、颊或舌下途径向首次接受治疗的成人给药吗啡，其低于镇痛的初始剂量在每4-8小时约0．1mg-2．0mg之间。
29、如权利要求23的方法，其中，通过口服或直肠途径向首次接受治疗的成人给药吗啡，其低于镇痛的初始剂量在每4-8小时约0．5mg-20．0mg之间。
30、如权利要求23的方法，其中，通过脑室内途径向儿童给药吗啡，其低于镇痛的初始剂量在每日约0．005mg-0．25mg之间。
31、如权利要求23的方法，其中，通过皮下和静脉途径向首次接受治疗的儿童给药吗啡，其低于镇痛的初始剂量在每4-8小时约0．01mg／kg-0．04mg／kg之间。
32、如权利要求23的方法，其中，通过口服、透皮或直肠途径向首次接受治疗的儿童给药吗啡，其低于镇痛的初始剂量在每4-8小时约0．1mg／kg-0．5mg／kg之间。
33、如权利要求23的方法，其中，通过口服或非胃肠道途径向首次接受治疗的更低级的动物给药吗啡，其低于镇痛的初始剂量在每3-6小时约0．5mg／kg-5mg／kg之间。
34、如权利要求26的方法，其中，通过脑室内途径向成人给药羟氢可待酮，其低于镇痛的初始剂量在每日约0．005mg-0．25mg之间。
35、如权利要求26的方法，其中，通过皮下或静脉途径向首次接受治疗的成人给药羟氢可待酮，其低于镇痛的初始剂量在每4-8小时约1．0mg-4．0mg之间。
36、如权利要求26的方法，其中，通过口服或直肠途径向首次接受治疗的成人给药羟氢可待酮，其低于镇痛的初始剂量在每4-8小时约0．5mg-5．0mg之间。
37、如权利要求26的方法，其中，通过脑室内途径向儿童给药羟氢可待酮，其低于镇痛的初始剂量在每天约0．005mg-0．25mg之间。
38、如权利要求26的方法，其中，通过皮下或静脉途径向首次接受治疗的儿童给药羟氢可待酮，其低于镇痛的初始剂量在每4-8小时约0．01mg／kg-0．05mg／kg之间。
39、如权利要求26的方法，其中，通过口服或直肠途径向首次接受治疗的儿童给药羟氢可待酮，其低于镇痛的初始剂量在每4-8小时约0．025mg／kg-0．05mg／kg之间。
40、如权利要求26的方法，其中，通过口服或非胃肠道途径向首次接受治疗的更低级的动物给药羟氢可待酮，其低于镇痛的初始剂量在每3-6小时约0．1mg／kg-5mg／kg之间。
41、如权利要求21的方法，其中，给药所述组合物的选自口服、直肠、非胃肠道、舌下、颊部、鞘内、硬膜外、静脉、关节内、肌肉、真皮内、皮下、吸入、眼内、腹膜内、脑室内、透皮给药方式。
42、如权利要求21的方法，其中，通过单分的给药途径给药低于镇痛剂量的μ-阿片激动剂或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐以及低于镇痛剂量的κ2-阿片激动剂或其类似物或衍生物或药物学上可接受的盐。
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