KR20100097137A

KR20100097137A - 마취 효과를 갖는 항균성 화합물의 용도

Info

Publication number: KR20100097137A
Application number: KR1020107012549A
Authority: KR
Inventors: 아드리안 쉐파드; 미쉘 스틸링; 게르트루드 헤셀러; 마틴 류워
Original assignee: 레킷트 벵키저 헬스케어(유케이)리미티드
Priority date: 2007-11-15
Filing date: 2008-11-17
Publication date: 2010-09-02
Also published as: EP2219631A1; EP2570123A1; AU2008322739A1; JP2011503163A; CN101854927A; KR101553031B1; RU2010123797A; AU2008322739B2; GB0722349D0; MX2010005359A; WO2009063223A1; MY153768A; CN101854927B; AU2008322739C1; ZA201003410B

Abstract

본 발명은 약제를 제조하기 위한 하나 또는 그 이상의 항균성 화합물의 용도에 관한 것으로서, 상기 하나 또는 그 이상의 항균성 화합물은 마취 효과를 나타내는 것을 특징으로 한다.

Description

마취 효과를 갖는 항균성 화합물의 용도{Use of anti-bacterial compounds having an anaesthetic effect}

본 발명은 마취 효과를 달성하기 위한 항균성 화합물의 용도에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 마취 효과를 달성하기 위한 2,4-디클로로벤질 알코올(2,4-dichlorobenzyl alcohol (DCBA)), 아밀메타크레졸(amylmetacresol (AMC)), 세틸 피리디늄 클로라이드(cetyl pyridinium chloride (CPC)) 및 헥세티딘(hexetidine (HT))의 용도에 관한 것이다.

2,4-디클로로벤질 알코올(2,4-dichlorobenzyl alcohol (DCBA))는 항균성(anti-bacterial) 화합물로 잘 알려져 있고, 수많은 그램 양성(gram positive) 박테리아 및 그램 음성(gram negative) 박테리아에 대항하여 사용된다. 2,4-DCBA는 수많은 다른 항균제, 예를 들면, 아밀메타크레졸(amylmetacresol) 등의 페놀성 소독제(antiseptics)와 함께 사용되어오고 있다.

EP 0 161 898호는 치태(plaque)를 처치하기 위한 2,4-DCBA를 함유하는 조성물의 용도를 교시한다. 미국 4 167 583호는 DCBA를 함유하는 항균제 조성물을 기술한다. 이 조성물은 수술 장비(surgical equipment)를 소독하는데 사용된다. WO 92/1811호는 헬리코박터 피로리( Helicobacter pylori)에 의해 유발된 위 장애의 치료를 위한 조제에, 2,4-DCBA를 포함하는, 항균제를 사용하는 것을 기술한다. WO 96/32934호는 HIV의 치료용 약제를 조제하는데, 2,4-DCBA 및 아밀메타크레졸이 사용되는 것을 교시한다. WO 2005/067906호는 중증 급성 호흡기 증후군(severe acute respiratory syndrome (SARS))의 치료를 위한 동일한 조성물의 용도를 교시한다. US 6 251 371호는 피부 또는 점막의 염증(inflammation)을 치료하기 위한 DCBA의 용도를 교시한다.

US 2007/0202177호는 항균제 조성물에, 아밀메타크레졸의 용도를 교시한다. 이 조성물은 카테터 잠금 용액(catheter locking solutions) 또는 카테터 코팅에 사용되어 감염(infection)을 줄이거나 예방한다. WO 2005/123074호 및 WO 2004/105758호는 수면 장애(sleep disorders)의 치료를 위한 트리프롤리딘을 함유하는 조성물을 기술한다. 이 조성물은 AMC 및 DCBA를 포함하는 추가의 활성제를 함유할 수 있다.

세틸피리디늄 클로라이드(CPC)는 일반적으로 구강 세정 및 경미한(별로 심각하지 않은) 인후 또는 구강 감염 및 이가 나는 시기의 문제(teething problems)를 치료하기 위한, 구강 헹굼에 사용된다. 또한, 이것(CPC)은 일부 살충제(pesticides)의 재료로서 사용되어 오고 있다.

헥세티딘(Hexetidine)도 구강 세정 및 경미한(별로 심각하지 않은) 인후 또는 구강 감염 치료를 위한 구강 헹굼에 사용된다.

대부분의 인두염은 감기(cold) 및 독감(flu) 바이러스 등의 바이러스들에 의해 유발된다. 일부 인두염은 박테리아, 가장 흔하게는 스트렙토코커스(streptococcus)에 의한 감염에 의해 야기될 수 있다. 극단적인 경우에, 항생제(antibiotics)의 처방(course)이 종종 요구된다. 반면에, 바이러스성(Viral) 인두염은 항생제에 대해 반응하지 않고, 따라서, 바이러스가 인체에 의해 제거될 때까지 증상 관리를 필요로한다.

일반적으로, 인후 로젠지(Throat lozenges)는 다음의 재료들, 마취제(anaesthetics), 진통제(painkillers), 항균제(antibacterials), 완화제(demulcents) 중 적어도 하나를 함유한다.

전형적인 마취제는 벤조카인(benzocaine) 및 리도카인 하이드로클로라이드(lidocaine hydrochloride)를 포함한다. 또한, 벤지드아민 하이드로클로라이드(benzydamine hydrochloride) 및 암브록솔(ambroxol)은 국부 마취 특성을 갖는다. 국부 마취제는 이것이 접촉하는 부위를 무감각하게 하여 일시적인 이완을 제공한다. 리도카인 하이드로클로라이드 및 벤조카인은 경미한 수술 절차에서 구강과 인후에 국부적으로 감각을 마비시키기위하거나, 또는 관이 호흡기관(windpipe) 내에 삽입되어야만 하는 경우에, 의료 및 치과 실무에서 폭넓게 사용된다.

전형적으로 전달되는 진통제(painkillers) (또는 진통제(analgesics))는 벤지드아민 하이드로클로라이드, 플루비프로펜(flurbiprofen)을 포함한다. 이러한 진통제는 고통과 부기(swelling)를 줄여주는데 도움을 주는 NSAID (non-steroidal anti-inflammatory drugs; 비-스테로이드성 소염 진통제)로 알려진 군에 속한다. 침투 활성(Systemically acting) NSAID 및 파라세타몰 등의 기타의 진통제가 고통을 완화하는데 또한 사용된다. 마취는 일반적으로 감각(sensation) 또는 느낌(feeling)의 손실 또는 부재로 간주된다. 이 용어는 일반적으로, 환자에게 괴로움을 주지않고 수행되는 수술 및 고통스럽거나 불쾌한 절차를 허용하는 가역적 과정을 설명하는데에 흔히 사용된다. 이와 대조적으로, 무통증(analgesia)은 일시적으로 고통을 경감시키거나 없애는 약으로 언급된다. 국부 마취제와 달리, 이들은 신체의 일부분에 공급되는 각각의 감각 또는 운동 신경(motor nerves)에 있어서, 무감각 또는 활성을 정지시키는 운동+차단(motor blockade)을 초래한다.

전형적인 항균제는 아밀메타크레졸(amylmetacresol), 세틸피리디늄 클로라이드(cetylpyridinium chloride), 헥세티딘(hexetidine) 및 디클로로벤질 알코올(dichlorobenzyl alcohol)을 포함한다.

다른 공지된 재료들은 멘톨(menthol)/페파민트(peppermint), 유칼립투스(eucalyptus)(감각적(sensorial) 효과를 갖는) 및 펙틴(pectin) 등의 휘발성 오일을 포함한다.

본 발명의 제 1측면에 따르면, 약제를 조제하기 위한, 하나 또는 그 이상의 항균성 화합물의 용도를 제공하며, 여기에서 하나 또는 그 이상의 항균성 화합물은 마취 효과를 나타낸다.

전형적으로, 하나 또는 그 이상의 항균성 화합물은 2,4-디클로로벤질 알코올(2,4-dichlorobenzyl alcohol), 아밀메타크레졸(amylmetacresol), 세틸피리디늄 클로라이드(cetylpyridinium chloride), 헥세티딘(hexetidine), 리도카인(lidocaine), 헥실레조르시놀(hexylresorcinol) 및 벤조카인(benzocaine)으로부터 선택될 수 있다. 하나 또는 그 이상의 화합물은 2,4-디클로로벤질 알코올, 아밀메타크레졸, 세틸피리디늄 클로라이드, 헥세티딘, 리도카인 및 벤조카인의 조합일 수 있다. 바람직한 조합은 2,4-디클로로벤질 알코올/아밀메타크레졸(2,4-dichlorobenzyl alcohol/amylmetacresol), 2,4-디클로로벤질 알코올/세틸피리디늄 클로라이드(2,4-dichlorobenzyl alcohol/cetylpyridinium chloride), 2,4-디클로로벤질 알코올/헥세티딘(2,4-dichlorobenzyl alcohol/hexetidine), 2,4-디클로로벤질 알코올/리도카인(2,4-dichlorobenzyl alcohol/lidocaine), 2,4-디클로로벤질 알코올/벤조카인(2,4-dichlorobenzyl alcohol/benzocaine), 아밀메타크레졸/세틸피리디늄 클로라이드(amylmetacresol/cetylpyridinium chloride), 아밀메타크레졸/헥세티딘(amylmetacresol/hexetidine), 아밀메타크레졸/리도카인(amylmetacresol/lidocaine), 아밀메타크레졸/벤조카인(amylmetacresol/benzocaine), 세틸피리디늄 클로라이드/헥세티딘(cetylpyridinium chloride/hexetidine), 세틸피리디늄 클로라이드/리도카인(cetylpyridinium chloride/lidocaine), 세틸피리디늄 클로라이드/벤조카인(cetylpyridinium chloride/benzocaine), 헥세티딘/리도카인(hexetidine/lidocaine), 헥세티딘/벤조카인(hexetidine/benzocaine), 2,4-디클로로벤질 알코올/아밀메타크레졸/세틸피리디늄 클로라이드(2,4-dichlorobenzyl alcohol/amylmetacresol/cetylpyridinium chloride), 2,4-디클로로벤질 알코올/아밀메타크레졸/헥세티딘(2,4-dichlorobenzyl alcohol/amylmetacresol/hexetidine), 2,4-디클로로벤질 알코올/아밀메타크레졸/리도카인(2,4-dichlorobenzyl alcohol/amylmetacresol/lidocaine)과, 2,4-디클로로벤질 알코올/아밀메타크레졸/벤조카인(2,4-dichlorobenzyl alcohol/amylmetacresol/benzocaine), 헥실레조르시놀/아밀메타크레졸(hexylresorcinol/amylmetacresol), 헥실레조르시놀/2,4-디클로로벤질 알코올(hexylresorcinol/2,4-dichlorobenzyl alcohol), 헥실레조르시놀/세틸피리디늄 클로라이드(hexylresorcinol/cetylpyridinium chloride), 헥실레조르시놀/헥세티딘(hexylresorcinol/hexetidine), 헥실레조르시놀/리도카인(hexylresorcinol/lidocaine), 및 헥실레조르시놀/벤조카인( hexylresorcinol/benzocaine)으로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.

약제는 로젠지(lozenge), 겔(gel), 스프레이(spray), 캡슐(capsule), 패스틸(pastille), 검(gum), 용융 과립(dissolving granules), 양치액(gargle), 드링크(drink), 액상-주사(liquid-shots), 정제(tablet) 또는 임의의 기타 적합한 구성방식(format)의 형태일 수 있다. 약제는 로젠지의 형태일 수 있다.

하나 또는 그 이상의 항균제를 함유하는 약제의 베이스(base)는 자당(sucrose), 포도당(glucose), 이소말트(isomalt), 말티톨(maltitol), 자일리톨(xylitol), 만니톨(mannitol)로부터 선택되는 하나 또는 그 이상의 성분을 포함한다.

약제는 건조하고, 가렵고(scratchy), 염증이 생긴(inflamed), 부어오른(swollen), 찌르는 듯한(stabbing), 타는 듯한(burning) 그리고 고통스러운 인후를 포함하는 인두염을 치료하는데 사용될 수 있다. 약제는 잇몸 또는 편도선 등의 구강의 기타 부위를 치료하는데 또한 사용될 수 있다.

약제의 국부 마취 효과는 10분 미만의 시간(period) 내에 얻어질 수 있다. 약제의 국부 마취 효과는 5분 미만의 시간 내에 얻어질 수 있다.

본 발명의 제 2측면에 따르면, 마취 효과를 나타내는 하나 또는 그 이상의 항균성 화합물을 포함하는 조성물을 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 환자에 있어서 국부 마취 효과를 얻는 방법을 제공한다.

전형적으로, 하나 또는 그 이상의 항균성 화합물은 2,4-디클로로벤질 알코올, 아밀메타크레졸, 세틸피리디늄 클로라이드, 헥세티딘, 리도카인, 헥실레조르시놀 및 벤조카인으로부터 선택될 수 있다. 하나 또는 그 이상의 화합물은 2,4-디클로로벤질 알코올, 아밀메타크레졸, 세틸피리디늄 클로라이드, 헥세티딘, 리도카인 및 벤조카인의 조합일 수 있다. 바람직한 조합은 2,4-디클로로벤질 알코올/아밀메타크레졸, 2,4-디클로로벤질 알코올/세틸피리디늄 클로라이드, 2,4-디클로로벤질 알코올/헥세티딘, 2,4-디클로로벤질 알코올/리도카인, 2,4-디클로로벤질 알코올/벤조카인, 아밀메타크레졸/세틸피리디늄 클로라이드, 아밀메타크레졸/헥세티딘, 아밀메타크레졸/리도카인, 아밀메타크레졸/벤조카인, 세틸피리디늄 클로라이드/헥세티딘, 세틸피리디늄 클로라이드/리도카인, 세틸피리디늄 클로라이드/벤조카인, 헥세티딘/리도카인, 헥세티딘/벤조카인, 2,4-디클로로벤질 알코올/아밀메타크레졸/세틸피리디늄 클로라이드, 2,4-디클로로벤질 알코올/아밀메타크레졸/헥세티딘, 2,4-디클로로벤질 알코올/아밀메타크레졸/리도카인과, 2,4-디클로로벤질 알코올/아밀메타크레졸/벤조카인, 헥실레조르시놀/아밀메타크레졸, 헥실레조르시놀/2,4-디클로로벤질 알코올, 헥실레조르시놀/세틸피리디늄 클로라이드, 헥실레조르시놀/헥세티딘, 헥실레조르시놀/리도카인, 및 헥실레조르시놀/벤조카인으로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.

국부 마취 효과는 10분 미만의 시간(period) 내에 얻어질 수 있다. 국부 마취 효과는 5분 미만의 시간 내에 얻어질 수 있다.

환자는 건조하고, 가렵고, 염증이 생긴, 부어오른, 찌르는 듯한, 타는 듯한 그리고 고통스러운 인후를 포함하는 인두염으로부터 고통받을 수 있다. 또한, 환자는 잇몸 또는 편도선 등의 구강 중 기타 부위의 감염으로부터 또한 고통받을 수 있다.

본 발명의 실시예들이, 첨부된 도면을 참조로 하여, 단지 예로써 기술될 것이다.
도 1은 아밀메타크레졸(AMC)에 대한 농도-반응 그래프를 나타낸 것이다.
도 2는 아밀메타크레졸(AMC)에 의한 블록(block)의 신속 불활성-전압-의존성과 결합 친화도의 증가를 나타낸 것이다.
도 3은 아밀메타크레졸(AMC)의 차단능(blocking potency)에서의 농도- 및 전압-의존성 증가에 대한 대표적인 전류 기록(current traces)을 나타낸 것이다.
도 4는 디클로로벤질 알코올(DCBA)에 대한 농도-반응 그래프를 나타낸 것이다.
도 5는 디클로로벤질 알코올(DCBA)에 의한 블록(block)의 신속 불활성-전압-의존성과 결합 친화도의 증가를 나타낸 것이다.
도 6은 아밀메타크레졸(AMC) 및 디클로로벤질 알코올(DCBA)의 조합의 효과를 나타낸 것이다.
도 7은 AMC/DCBA 조합의 신속 불활성을 나타낸 것이다.
도 8은 세틸피리디늄 클로라이드(CPC)에 대한 농도 반응 그래프를 나타낸 것이다.
도 9는 세틸피리디늄 클로라이드(CPC)의 신속 불활성을 나타낸 것이다.
도 10은 세틸피리디늄 클로라이드(CPC)에 대한 신속-불활성 전류 기록(current traces)을 대표적으로 나타낸 것이다.
도 11은 헥세티딘(HT)에 대한 농도 반응 그래프를 나타낸 것이다.
도 12는 헥세티딘(HT)의 신속-불활성 효과를 나타낸 것이다.
도 13은 헥세티딘(HT)에 대한 신속-불활성 전류 기록을 대표적으로 나타낸 것이다.
도 14 내지 16은 불활성 채널에 대한 아밀메타크레졸(AMC), 디클로로벤질 알코올(DCBA) 및 헥세티딘(HT)의 예측된 친화도를 나타낸 것이다.
도 17은 헥실레조르시놀(HR)에 대한 농도-반응성 그래프를 나타낸 것이다.
도 18은 결합 친화도와 신속 불활성: 헥실레조르시놀(HR)에 의한 나트륨 채널 블록(sodium channel block)의 전압 의존성의 농도 의존적 증가를 나타낸 것이다. 그리고
도 19는 헥실레조르시놀(HR)에 대한 신속-불활성 전류 기록을 나타낸 것이다.

세포감염( Transfection ) 및 세포 배양( cell culture )

래트로부터 NaV₁ _.2 뉴런의 나트륨 채널(neuronal sodium channels)의 a-서브유닛을 발현하는, 안전하게 형질감염된 HEK 293 세포 라인을 사용하였다. 포유류 형질 감염에 발현벡터(expression vector) pRc/CMV (인비트로젠(Invitrogen), 샌디에고(San Diego), 미국(USA))를 사용하였다. 인산칼슘(calcium phosphate) 침전물을 이용하여 형질감염을 수행하였다. 아미노글리코사이드(aminoglycoside) 항균성 제네티신(antibiotic geneticin) G418(Life Technology, Eggenstein, Germany)에 대한 저항성에 따라 선택하여 영구 발현(Permanent expression)을 수행하였다.

용액들

실험 전에 디클로로벤질알코올(DCBA), 아밀메타크레졸(AMC), 세틸피리디늄 클로라이드(CPC), 헥실레조르시놀(HR) 및 헥세티딘(HT)을 에탄올 중의 1M 원액(stock solution)으로서 제조하였다. 그 다음 상기 원액을 바스 용액(bath solution) 중에서 직접 용해시켰다. 상기 바스 용액은 [mM] NaCl 140, MgCl₂ 1.0, KCl 4.0, CaCl₂ 2.0, Hepes 5.0, 덱스트로스(dextrose) 5.0을 함유하였다. 패치 전극(Patch electrodes)은 [mM] CsCl₂ 130, MgCl₂ 2.0, EGTA 5.0, Hepes 10을 함유하였다. 모든 용액들은 만니톨을 첨가하여 290 mosm l^- ¹ 로 조정하고, 및 CsOH를 첨가하여 pH 7.4로 조정되었다.

전기 생리학( Electrophysiology )

표준 전체-세포 전압- 클램프(clamp) 실험을 20℃에서 수행하였다. 각각의 실험은 시험 전 또는 후에 단지 한 농도로 존재하는 약의 시험 기록(test recordings)과 약이 없는 대조군 기록(control recordings)으로 이루어진다. 각각의 세포는 단지 하나의 시험 농도에 노출되었다. 적어도 세 개 또는 다섯 개의 독립적인 시험들을 수합하였으며, 각 농도는 시험되는 활성(active being tested) 에 따라 변한다.

데이터 취득과 추가 분석을 위하여, EPC9 디지털방식 조절 증폭기가 펄스 및 펄스 핏 소프트웨어(Pulse Fit software)(HEKA Electronics, Lambrecht, Germany)와 결합하여 사용하였다. EPC9는 프리펄스 프로토콜(prepulse protocol)에 의해 용량성(capacitive) 및 누설(leakage) 전류가 자동 보정(automatic subtraction)된다. 데이터를 10 kHz에서 필터링하였고, 20㎲ 지점마다 디지털화하였다. 패치 피펫(patch pipettes)의 입력 저항은 2.0-3.5㏁이었고, 세포의 전기용량은 9-15㎊였으며; 잔여 직렬(series) 저항(50% 보상(compensation) 이후)은 1.2-2.5㏁이었다. 직렬 저항에서, 증가를 보인 시험은 불합격되었다. 정상 상태(steady-state) 불활성화의 전압-의존성에서의, 시간-의존성 변위(shift)를 최소화하기 위하여, 모든 실험들이 패치 파열(patch rupture)의 5분 이내에서 수행되었다. 이러한 실험 조건하에서, 대조 조건(control conditions)의 시간-의존성 과분극(hyperpolarizing) 변위는 2㎷보다 작았다.

피크 전류 진폭(peak current amplitude)에 대한 약효는 과분극 막 전위(-100 mV 및 -150mV에서), 생리적 조건((-70 mV)에서의 정상 휴지 전위(normal resting potential)에 근접한 유지 전위에서, 및 부가적으로 느리게 불활성된 채널의 일부의 존재 하에 -100 mV에서 평가되었다. 느린 불활성은 -90, -70, -50, -30 및 -10mV로 유도되고 긴(long)(2.5s) 프리펄스에 의해 및, 그 후에 수반되는 짧은 과분극이 이어져서, 신속-불활성로부터 회복을 가능하게 하였다. 본 실험계획에서, 회복 간격은 100ms(본래 10ms로 기술되는 것 대신에)로 연장되어 약이 없을 때뿐만 아니라, 모든 약-결합(drug-bound ) 상태까지도 충분한 시간을 허용하여 신속 불활성로부터 회복되도록 한다. 단회 시험 펄스를 0mV로 유도한(elicited) (워시-아웃(wash-out) 동안에 동일한 프로토콜을 이용하여 유도된 피크 전류와 관련하여) 약의 잔여 나트륨 전류(I_norm)는 적용 약[C]의 농도에 대하여 그래프를 그렸다(plotted). 농도-반응성-그래프는 반가폭 채널 차단 (half-maximum channel blockade)(ICR₅₀) 에 대한 농도, 및 각각의 Hill 계수 n_H를 산출하는 Hill 방정식(equation) 적용하였다.

헥세티딘의 존재하에서 2-상태(state) Hill 방정식(수학식 2)은 불활성 상태(ICI₅₀)에서 반가폭 채널 차단 (ICR₅₀) 에 대한 농도, 각각의 Hill 계수 n_H 및 각각의 진폭 a, 및 (1-a)를 산출하여 적용하였다. ICR₅₀ 및 n_H에 대하여 미리 얻어진 값은 일정 상수로서 반영(entered)되었다.

불활성 채널에 결합된 약은 직접적인 시험 접근법으로 거의 사용되지 않는데, 이는 불활성 채널 상태 및 모든 약- 결합 채널 상태들이 탈분극 상에서 활용될 수는 없기 때문이다. 모델-의존성 방법은 일반적으로 신속 불활성 채널 상태에 대한 친화도를 결정하는데 응용된다. 차단의 전압- 의존성 및 신속 불활성 채널에 대한 친화도는 이중-펄스 프로토콜을 적용함으로써 추가적으로 평가된다. 다양한 프리펄스 전위(-150㎷ 내지 -5㎷)로부터 개시되어, 시험 펄스(I_test)에 의해 유도되고, 가장 과분극된 전위(-150㎷)에서 유도된 전류로 표준화된, 전류는 100ms 불활성 프리펄스 동안에 불활성화된 적이 없는 채널의 상대적 분율(fraction)을 나타낸다. 얻어지는 전류-전압 그래프(plots)에 대한 볼츠만 피츠(Boltzmann fits)는 반-가폭 채널 유효성(V₀ _.5) 및 기울기 인자 k에서의 막 전위를 산출하여 불활성-게이팅(수학식 3 참조)의 '전압 민감도'를 반영한다.

대조군 조건에 있어서, 볼츠만 피츠의 파라미터들을 휴지(resting) 채널과 신속-불활성 채널(유효성 곡선(availability curve))간의 분배(distribution)의 전압-의존성을 나타낸다. 약의 존재하에서, 정상 상태(steady-state) 유효성 곡선은 휴지와 신속-불활성 채널들, 각각과의 약 연관성을 나타낸다. 약이 휴지 채널보다도 신속-불활성 채널에 더 강하게 결합하므로, 리도카인- 유사형 국부 마취제에 의한 나트륨 채널 블록의 전형적인 특징이 농도-의존성을 보여주는 채널 유효성 곡선에서 음 전압 변위 △V₀ _.5에 의해 나타내어진다. 연이은 막 탈분극에서 억어진 더 많은 더 많은 함량의 채널 차단은, 전압 축(즉, 채널 유효성 곡선)을 따라 휴지 상태와 신속-불활성 상태 사이에 채널이 분포함으로써 결정되고, 또한 두 개의 채널 상태에 대한 차단제(blocking drug)의 다른 결합 친화도에 의해 결정된다는 기본적인 가정이다. 약의 존재하에서 전압 변위 △V₀ _.5 는 수학식 4에 따라, 약 농도[C]에 따라 달라진다. 농도에 대하여 도시된 △V₀ _.5의 모델을 적용함으로써 신속-불활성 채널 ICI₅₀ 상에서 반-가폭 효과에 대한 농도 및 불활성 채널들 n과 결합하는 약에 대한 Hill-타입 계수에 대한 추정값을 얻는다:

K 및 ICR₅₀은 일정 상수로 반영되었다. K는 대조군에서 유효성 그래프의 기울기 상수이고, ICR₅₀은 100mV 유지 전위에서 얻어진, 휴지 채널 상의 반가폭 효과에 대한 농도이다.

탈분극 펄스가 연속(trains)되는 동안 블록의 축적은, 펄스 간의 간격이 너무 짧아서 나트륨 채널 유효성을 회복할 수 있다는 것을 시사한다. 용도-의존 블록(Use-dependent block)은, 10 Hz에서 인가된 10 ms 펄스를 연속적으로 사용하는 -100 및-70 mV 유지 전위에서 평가된 약의 존재하에 연속적인 시험의 첫 번째 펄스와 상대적인 마지막 펄스에 대한 내부 전류의 추가 감소로서 정의하였다.

도 1은 아밀메타크레졸(AMC)에 대한 농도-반응성 그래프를 보여준다. 도 1의 좌측면은 나트륨 채널의 농도 의존성 차단이 각각 -70 mV (채워진 사각형(■)), -100 mV (비어있는 삼각형(△)) 및 -150 mV (채워진 마름모형(◆))의 유지 전위로부터 0 mV 까지의 탈분극 펄스로 시험될 때 얻어진 결과를 보여준다. 동일한 프로토콜을 이용한 대조군 실험에서 유도된 피크 전류가 전류를 표준화시키는데 사용되었다. 각각의 부호는 시험된 각각의 농도에 대하여 적어도 3개의 실험들로부터 유도된, 화합물(I_norm _,평균 ± SD)의 존재하에서 잔여 나트륨 전류의 평균값을 나타낸다. AMC에 대한 민감성이 -100 mV에 비하여 -70 mV에서 증가하였다.

도 1의 우측면은 AMC의 다른 농도에서 나트륨 전류의 방해를 설명하는 대표적인 전류 기록을 보여준다. 이 기록은 약(대조군, 워시-아웃)의 부재하에 10Hz로 인가된 -70mV 내지 0mV의 10 펄스의 일련의 펄스와 일치하지않은 첫 번째 펄스 및, AMC의 존재하에 첫 번째 및 마지막 세 개의 펄스를 보여준다. 워시-아웃 동안에 전류는 -100mV에서 AMC(> EC₅₀) 의 더 높은 농도로 적용된 후에 대조군 전류의 94±6%에 도달되었다. 워시-아웃 동안에 피크(최대점) 전류 진폭(amplitude)의 회복은 -70mV에서 대조군 진폭의 오직 64±9%로 도달된 유지 전위-전류에 달려있다. 이러한 발견은 탈분극이, 결합 위치로부터 그것의 해리를 지연시키는 AMC에 대한 높은-친화도 상태를 유도한다는 것을 제시하나, 이에 국한하고자 함은 아니다.

도 2는 아밀메타크레졸(AMC)에 의한 차단의 신속 불활성-전압-의존성과 함께 결합 친화도의 증가를 보여준다. 정상상태 유효성 곡선이 부재(대조군:원형; 워시아웃:삼각형) 및 아밀메타크레졸(사각형)의 다른 농도(30, 50, 100μM)의 존재시에 두 개의 펄스 프로토콜에 의해 평가되었다. 각각의 부호는 100ms 불활성 프리펄스를 나타내고, -150mV 내지 표시된 프리펄스 전위까지 4ms 시험 펄스를 0mV로 유도한, 적어도 네 개의 다른 실험들로부터 유도된 평균 부분(fractional) 전류를 나타낸다. 전류를 최대 값(-150mV 전위에서의 각각의 직렬에서)에서 표준화하였으며, 실선(solid lines)들은 데이터에 대한 우수한 볼츠만 피츠를 나타낸다. 시험 펄스 전류들은 약(채워진 사각형(■))의 존재하에 최대 값 또는 대조군(비어있는 사각형(□))에서 최대값으로 표준화하였다. 도면에서 수직 화살표(Vertical arrows)는 과분극 프리펄스 전위(hyperpolarized prepulse potentials)에 비해 더 많은 탈분극 전위(depolarized potentials)에서 50μM AMC에 의해 유도된 피크 전류 억제(suppression)에서의 증가를 나타낸 것이다. 탈분극된 전위에서 채널 유효성의 감소는 유효성 그래프의 중간지점(midpoint)에서 전압 변위를 유발한다. 이러한 영향의 농도-의존성은 모델-의존성 접근법으로 결합된 불화성화된 상태의 친화도를 평가하는데 사용되었다.

탈분극 막 전위에서 아밀메타크레졸의 차단능에서의 농도-및 전압-의존성 증가에 대한 대표적인 전류 기록을 도 3에서 나타내었다. 4ms 시험 펄스 0mV를 유도하고, 100ms 프리펄스를 -150㎷ 내지 -100㎷(첫 번째 단(column)), -70㎷(두 번째 단) 또는 -50㎷(기록의 세 번째 단)로 적용하였다. 워시-아웃 동안에 피크 전류 진폭(amplitude)의 회복은 -150, -100 및 -70mV 유지 전위에서, 각각 대조군 전류의 90±3, 91±3, 64±9%에 도달된다.

도 4는 디클로로벤질 알코올(DCBA)에 대한 농도-반응성 그래프를 나타낸다. -70, -100 및 -150mV 유지 전위 각각에서 디클로로벤질 알코올에 의한 전류 내부 나트륨의 농도-의존성 방해(inhibition)를 보여준다. 0mV에서 탈분극 펄스는 -150mV(채워진 마름모형(◆), -100mV(비워진 삼각형(△)), 또는 -70mV(채워진 사각형(■)) 중 어느 하나로부터 개시되었다. 각각의 대조군 실험에서 동일한 프로토콜을 이용하여 유도된 피크 전류로 전류를 표준화하였다. 각각의 부호는 시험된 각각의 농도에 대하여 적어도 네 개의 독립된 실험으로부터 유도된, 약(I_norm, 평균 ± SD)의 존재하에 잔여 나트륨 전류의 평균값을 나타낸다. 민감도는 -100 및 -150mV에 비하여 -70mV 유지 전위에서 약간 증가되었다. 곤선(solid lines)은 표시된 파라미터를 갖는 데이터에 대해 힐 피츠(Hill fits) (수학식 1)였다. DCBA의 효과의 워시-아웃은 불완전했다. -100mV 유지 전위에서, 전류는 300 및 500μM DCBA 노출 후 워시 아웃 동안에 대조군 전류 진폭의 71 ± 3%에 도달하였다.

-70mV에서, 워시-아웃 동안에 대조군 전류의 63 ± 9%로 전류 진폭이 되돌아갔다. 오른쪽에 나타낸 대표적인 전류 기록은 대조군 및 워시-아웃 동안에 10Hz로 인가된 -70 내지 0mV로 10개의 일련의 펄스 형태와 일치하지 않는 첫 번째 펄스, 및 DCBA의 존재하에 첫 번째 및 마지막 세 개의 펄스를 보여주는 DCBA에 의한 전류 방해를 나타낸 것이다.

도 5는 디클로로벤질 알코올(DCBA)에 의한 차단의 신속 불활성- 전압-의존성과 함께 결합 친화도의 증가를 나타낸다. 도 5의 맨 위는 DCBA에 대한 탈분극된 멤블레인 전위에서 차단능이 증가됨을 설명하였다. 대조군 및 100μM (좌측) 또는 500μM 디클로로벤질 알코올(우측)에서 대표적인 전류기록은 100 ms 프리펄스를 수반하는, 150mV에서 -100 mV (기록의 첫 번째 줄), -70 mV (기록의 두 번째 줄) 또는 -50 mV (기록의 세 번째 줄)까지 적용하여, 짧은(4 ms) 시험 펄스를 0 mV로 유도하고 막 전위를 대조군에서 반-가폭 불활성 채널용 전위에 근접시켰다. 전류는 워시- 아웃 동안에 각각 -150, -100 및 -70mV에서 대조군 전류의 88 ± 3, 89 ± 5, 및 63 ± 9%로 되돌아갔다.

도 5의 맨 아래의 그래프는, 정상상태 유효성 곡선 부재시(대조군; 원형, 워시-아웃; 삼각형) 및 100μM(좌측 도해) 또는 500μM 디클로로-벤질알코올(우측 도해, 사각형) 중 어느 하나의 존재하에, 두 개의 펄스 프로토콜에 의해 평가될 때 얻어진 결과를 나타낸다. 각각의 부호는 4ms 시험 펄스를 0mV로 유도하고, 100ms 불활성 프리펄스가 -150mV 내지 표시된 프리펄스 전위로 적용된, 적어도 네 개의 다른 실험들로부터 유도된 평균 부분(fractional) 전류를 나타낸다. 전류를 최대 값(각각 일련의 -150mV 전위에서)으로 표준화시켰고; 실선(solid lines)들은 데이터에 대한 우수한 볼츠만 피츠(수학식 3,방법 섹션)를 나타내었다. 약의 존재 하에서, 시험 펄스 전류는 약(채워진 부호)의 존재하에 최대값 또는 대조군(비워진 부호)의 최대값 중 어느 하나로 표준화되었다.

도 6은 아밀메타크레졸(AMC) 및 디클로로벤질 알코올(DCBA)의 조합의 효과를 나타낸다. 나트륨 채널의 농도 의존성 차단은 이전에 기술한 프로토콜을 이용하여 -70(좌측) 및 -100mV(우측) 유지 전위에서 각각 30 및 50μM AMC에 60 및 100μM DCBA를 첨가하여 시험하였다. 각각의 부호는 시험된 각각의 농도에 대하여 적어도 3개의 실험으로부터 유도된, AMC 단독(비어있는 사각형(□))으로 존재하에 또는 30μM AMC 및 60μM DCBA(채워진 원형(●)) 또는 50μM AMC 및 100μM DCBA(채워진 삼각형(▲))의 잔여 나트륨 전류(대조군과 관련하여)의 평균 값을 나타낸다.

AMC/DCBA의 30μM/60μM 조합은 t-시험에서 30μM AMC 단독의 효과와 비교하여 상당한 차이가 없음이 밝혀졌다. 100μM DCBA와 조합한, 50μM AMC의 효과는, 50μM AMC 단독의 효과 측면에 비해 상당히 감소되었다. 흥미롭게도, DBCA의 더 높은 농도의 첨가가 AMC에 대한 농도-반응성의 가파름을 바꾸는 것을 보여주는 이러한 두 화합물의 30μM/60μM 및 50μM /100μM 결합 사이에도 상당한 차이가 없었다.

도 7은 AMC와 DCBA 결합의 신속 불활성을 나타낸 것이다. 정상상태 유효성 곡선이 부재시(대조군; 원형, 워시-아웃; 삼각형) 및 AMC/DCBA-결합(사각형)의 다른 농도들(30μM/60μM, 50μM/100μM)의 존재하에, 두 개의 펄스 프로토콜에 의해 평가되었다. 각각의 부호는 4ms 시험 펄스를 0mV로 유도하고, 100ms 불활성 프리펄스가 -150mV 내지 표시된 프리펄스 전위로 적용된, 적어도 여섯 개의 다른 실험들로부터 유도된 평균 부분 전류를 나타낸다. 전류를 최대 값(각각 일련의 -150mV 전위에서)에서 표준화시켰고; 곡선들은 데이터에 대한 우수한 볼츠만 피츠를 나타낸다. 시험 펄스 전류는 약 결합(채워진 부호)의 존재하에 최대값 또는 대조군(비워진 부호)의 최대값 중 어느 하나로 표준화되었다.

30μM/60μM 조합의 효과는 30μM AMC 단독(맨 위)의 효과와 매우 유사하였고, 여기에서, 50μM/100μM 조합의 효과는 50μM AMC 단독(맨 아래)의 효과와 비교하여 DCBA의 첨가에 의해 상당히 감소하였다.

도 8은 세틸피리디늄 클로라이드(CPC)의 농도 반응 그래프를 나타낸다. 도 8의 좌측면은 나트륨 채널의 농도 의존성 차단이 각각 -70 mV (채워진 사각형(■)), -100 mV (비어있는 삼각형(△)) 및 -150 mV (채워진 마름모형(◆))의 유지 전위로부터 0 mV 까지의 탈분극 펄스로 시험될 때 얻어진 결과를 보여준다. 각각의 프로토콜을 이용한 대조군 실험에서 유도된 피크 전류가 전류를 표준화시키는데 사용되었다. 각각의 부호는 시험된 각각의 농도에 대하여 적어도 5개의 실험들로부터 유도된, 화합물(I_norm _,평균 ± SD)의 존재하에서 잔여 나트륨 전류의 평균값을 나타낸다. HR 및 AMC에 대비하여, CPC에 대한 민감도는 -100mV에 비하여 -70mV에서 증가되지 않았다. 이러한 발견은, CPC 결합이 불활성 채널의 존재하에서 증가되지 않았다는 것을 시사한다.

도 8의 우측면은 CPC의 다른 농도에서 나트륨 전류의 방해를 설명하는 대표적인 전류 기록을 보여준다. 이 기록은 약(대조군, 워시-아웃)의 부재하에 10Hz로 인가된 -70mV 내지 0mV의 10 펄스의 일련의 펄스와 일치하지않은 첫 번째 펄스 및, CPC의 존재하에 첫 번째 및 마지막 세 개의 펄스를 보여준다. 전류들은 -150, -100 및 -70mV 유지 전위 각각에서 워시-아웃 동안에 대조군 전류의 66 ± 7, 78 ± 5, 및 81 ±5%에 도달하였다.

도 9는 세틸피리디늄 클로라이드(CPC)의 신속 불활성을 나타낸다. 정상상태 유효성 곡선이 부재시(대조군; 원형, 워시-아웃; 삼각형) 및 0.1μM(맨 위) 및 0.3μM(맨 아래) 세틸피리디늄클로라이드(사각형)의 존재하에, 두 개의 펄스 프로토콜에 의해 평가되었다. 각각의 부호는 4ms 시험 펄스를 0mV로 유도하고, 100ms 불활성 프리펄스가 -150mV 내지 표시된 프리펄스 전위로 적용된, 적어도 여덟 개의 다른 실험들로부터 유도된 평균 부분 전류를 나타낸다. 전류를 최대 값(각각 일련의 -150mV 전위에서)에서 표준화시켰고; 실선들은 데이터로 우수한 볼츠만 피츠(수학식 3, 방법 섹션)를 나타낸다. 약의 존재 하에서, 시험 펄스 전류는 약 결합(채워진 부호)의 존재하에 최대값 또는 대조군(비워진 부호)의 최대값 중 어느 하나로 표준화되었다.

도 10은 부재(대조군, 워시아웃)하에 그리고 0.1μM, 0.3μM 및 1μM CPC의 존재하에 대표적인 전류 기록을 나타내며, 4ms 시험 펄스 0mV를 유도하고, 100ms 프리펄스를 -150㎷ 내지 -100㎷(첫 번째 단(column)), -70㎷(두 번째 단) 또는 -50㎷(기록의 세 번째 단)로 적용하여 전류를 유도해내었다. 1μM CPC는 나트륨 내부 전류의 거의 완전한 차단을 유도하였고, 0.3μM 농도는 휴지 채널을 차단하는 EC₅₀의 인근에 해당한다.

도 11은 헥세티딘(HT)의 농도 반응성 그래프를 나타낸다. 도 11의 좌측면은 -70 및 -150mV 유지 전위 각각에서 헥세티딘에 의한 나트륨 내부 전류의 농도-의존성 방해를 나타내였다. 0mV에서 탈분극 펄스는 -150mV(채워진 마름모형(◆), 또는 -70mV(채워진 사각형(■)) 중 어느 하나로부터 개시하였다. 각각의 대조군 실험에서 동일한 프로토콜을 이용하여 유도된 피크 전류로 전류를 표준화시켰다. 각각의 부호는 시험된 각각의 농도에 대하여 적어도 네 개의 독립된 실험으로부터 유도된, 약(I_norm, 평균 ± SD)의 존재하에 잔여 나트륨 전류의 평균값을 나타낸다. 민감도는 -150mV에 비하여 -70mV 유지 전위에서 증가되었다. -70mV에서, 헥세티딘(0.1μM)의 매우 낮은 농도에 의해 유도된 차단은 이미 대조군 전류 진폭의 41 ± 13%이었다. 헥세티딘 농도-효과 곡선은 두 개의 상(biphasic)이었고, 0.1μM 농도의 효과였던 헥세티딘 농도-효과 곡선은 >3 μM 농도에서, 1 μM까지 농도 증가와 더불어 최소의 증가만을 보였고, 농도 의존성은 가파랐다.

헥세티딘의 두 개의 상의 농도-효과 곡선은 표시된 파라미터를 갖는 평균 데이터(곡선)로 두 단계의 Hill 방정식 (수학식 2)에 맞도록 잘 기술되었다.

30μM를 넘는 농도는 전체 세포 실험에서 밀봉(seal)에 대한 독성이 있었다. 따라서, 3 실험에서, 100μM 헥세티딘이 나트륨 내부 전류의 완전한 차단을 유도하지만, 이것은 단지 특유의 나트륨 채널 차단 효과에 기인한 것으로 보여지지는 않는다.

도 11의 우측면에 대표 전류 기록은 대조군 및 워시-아웃 동안에 10Hz로 인가된 -70 내지 0mV의 10개의 일련의 펄스 형태와 일치하지 않는 첫 번째 펄스, 및 HT의 존재하에 첫 번째 및 마지막 세 개의 펄스를 보여주는 HT에 의한 전류 방해를 나타낸 것이다.

워시-아웃 동안에 피크 전류 진폭의 회복은 유지 전위에 달려있다. 워시-아웃 동안에 전류는 -70mV에서 대조군 전류의 47 ± 11%, 및 -150mV에서 80 ± 8%에 도달되었다.

도 12는 헥세티딘(HT)의 신속-불활성 효과를 나타낸다. 정상상태 유효성 곡선이 부재시(대조군; 원형, 워시-아웃; 삼각형) 및 다른 농도 (0.3, 1.0, 3.0, 10.0 μM)의 헥세티딘(사각형)의 존재하에, 두 개의 펄스 프로토콜에 의해 평가되었다. 각각의 부호는 4ms 시험 펄스를 0mV로 유도하고, 100ms 불활성 프리펄스가 -150mV 내지 표시된 프리펄스 전위로 적용된, 적어도 네 개의 다른 실험들로부터 유도된 평균 부분 전류를 나타낸다. 전류를 최대 값(-150mV 전위에서의 각각의 시리즈에서)에서 표준화시켰고; 실선들은 데이터로 우수한 볼츠만 피츠를 나타낸다. 시험 펄스 전류는 약(채워진 사각형(■))의 존재 하에 최대값 또는 대조군(비워진 사각형(□))의 존재하에 최대값 중 어느 하나로 표준화되었다. HT의 존재하에서 전압 변위는 농도(0.3-3μM)의 폭 넓은 범위 이상에서 매우 적은 농도-의존성만을 보여준다.

도 13은 탈분극된 막 전위에서 헥세티딘의 차단능에서의 농도-및 전압-의존성 증가에 대한 대표적인 신속-불활성 전류 기록을 나타낸 것이다. 4ms 시험 펄스 0mV를 유도하고, 100ms 프리펄스를 -150㎷ 내지 -100㎷(첫 번째 단(column)), -70㎷(두 번째 단) 또는 -50㎷(기록의 세 번째 단)로 적용하여 전류를 유도해내었다.

도 14 내지 16은 불활성 채널에서 아밀메타크레졸(AMC), 디클로로벤질 알코올(DCBA) 및 헥세티딘(HT)의 평가된 친화도를 나타낸다. AMC, HT 및 DCBA는 나트륨 채널 유효성의 전압-의존성을 이러한 화합물들이 불활성 채널에 대해 더 높은 결합 친화도를 갖는다는 것을 나타내는 음전위의 방향으로 변위되었다. DCBA 및 HT의 경우에 있어서, 전압 변위는 매우 낮은 농도-의존성을 보여주었다. 첨부된 도면은 AMC(도 14), DCBA(도 15, 맨 위), CPC(도 15, 맨 아래) 및 HT(도 16)의 존재 하에 개시 값에 비례하여 정상상태 유효성 그래프의 중간지점에서 약-유도된 음 변위의 농도-의존성을 보여준다. 각각의 부호는 적어도 3개의 다른 실험으로부터 유도된 평균값을 나타낸다. 에러바(Error bars)는 표준편차이고; 실선은 표시된 파라미터를 이용하여 평균 데이터에 대한 수학식 4에 맞는다는 것을 보여준다. 불활성 채널에 대해 AMC, DCBA 및 HT의 평가된 친화도는 휴지 채널과 비교하여 여러 배 더 높았다. 가파른 농도 의존성을 보여주는 AMC의 존재하에 전압 변위는 각각 4.2 및 1.3의 불활성 상태 결합에 대하여 평가된 Hill 계수에 의해 밝혀졌다. HT 및 DCBA는 각각 -21mV 및 -15mV의 최대 변위를 유도하며, 이는 각각의 0.5 및 0.4의 불활성 상태 결합에 대한 Hill 계수에 의해 밝혀진 낮은 농도 의존성을 보여주었다. 이러한 발견은, 불활성 채널의 존재하에 이러한 화합물들의 결합이 음성적 협력(negative cooperativity)을 보여주는 것을 시사한다.

도 17의 좌측면은 나트륨 채널의 농도 의존성 차단이 각각 -70 mV (채워진 사각형(■)), -100 mV (비어있는 삼각형(△)) 및 -150 mV (채워진 마름모형(◆))의 유지 전위로부터 0 mV 까지의 탈분극 펄스로 시험된 것을 보여준다. 동일한 프로토콜을 이용한 대조군 실험에서 유도된 피크 전류의 평균 값이 전류를 표준화하는데 사용되었다. 각각의 부호는 시험된 각각의 농도에 대하여 적어도 5개의 실험들로부터 유도된, 화합물(I_norm _,평균 ± SD)의 존재하에서 잔여 나트륨 전류의 평균값을 나타내고, 실선(solid lines)은 표시된 파라미터를 갖는 데이터를 위한 힐 피츠이다. 헥실레조르시놀에 의해 유도된 블록은 -100 및 -150mV에 비교하여 -70mV 유지 전위에서 증가된 민감도에 분명히 전압 의존성이 있다. HR에 의해 유도된 블록은 과분극 유지 전위시에 높은 농도에서 불완전하였다.

도 17의 우측면은 헥실레조르시놀의 다른 농도에서 나트륨 전류의 방해를 설명하는 대표적인 전류 기록을 나타낸 것이다. 이 기록은 약(대조군, 워시-아웃)의 부재하에 10Hz로 인가된 -70mV 내지 0mV의 10 펄스의 일련의 펄스와 일치하지않은 첫 번째 펄스 및, HR의 존재하에 첫 번째 및 마지막 세 개의 펄스를 보여준다. 워시-아웃 동안에 전류는 -100mV에서 HR (> EC₅₀)의 더 높은 농도로 적용한 후에 대조군 전류의 90 ± 10%에 도달된다. 흥미롭게도, 워시-아웃 동안에 피크 전류 기폭의 회복은 전압-의존성이 있었다. 전류는 -70mV에서 대조군 기폭의 약 61 ± 5%로만 도달되었다. 이러한 발견은 탈분극이, 결합 위치로부터 그것의 분열을 지연시키는 HR에 대한 높은-친화도 상태를 유도한다는 것을 시사한다.

도 18은 부재(대조군:원형; 워시아웃:삼각형) 및 헥실레조르시놀(사각형)의 다른 농도(1, 3, 10, 30μM)의 존재시에 두 개의 펄스 프로토콜에 의해 평가된 정상상태 유효성 그래프를 나타내었다. 각각의 부호는 4ms 시험 펄스를 0mV로 유도하고, 100ms 불활성 프리펄스가 -150mV 내지 표시된 프리펄스 전위로 적용된, 적어도 네 개의 다른 실험들로부터 유도된 평균 부분(fractional) 전류를 나타낸다. 전류를 최대 값(-150mV 전위에서의 각각의 시리즈에서)에서 표준화시켰고, 실선(solid lines)들은 데이터로 우수한 볼츠만 피츠를 나타낸다. 시험 펄스 전류들을 약(채워진 사각형(■))의 존재하에 최대 값 또는 대조군(비어있는 사각형(□))에서 최대값으로 표준화되었다. 헥실레조르시놀에 의해 유도된 블록은 막 탈분극에 의해 강하게 증가되었다. 1 및 3μM 헥실레조르시놀에 의한 전류 방해는 과분극 유지 전위(-150 내지 -85mV)에서 최소였고, 또한 Na_V1.2 (-55 mV)에서 반-가폭 전류 불활성에 대한 전위 부근의 거의 완전한 전류 방해가 증가되었다. 탈분극된 전전압(prepotential)에서 채널 유효성 내의 이러한 감소는 유효성 그래프의(도 14 참조) 중간 지점에서 전압 변위를 초래한다. 이러한 효과의 농도-의존성은 상기 기술된 모델-의존성 접근법(비교로서, 도 14, 15 및 16 참조) 을 이용하여 불활성 상태에 대한 친화도를 평가하는데 사용되었다.

도 19는 부재(대조군, 워시아웃)하에 그리고 1μM, 3μM, 10μM 및 30μM HR의 존재하에, HR의 전압-의존선 블록 효과에 대한 대표적인 전류 기록을 나타내며, 4ms 시험 펄스 0mV를 유도하고, 100ms 프리펄스를 -150㎷ 내지 -100㎷(첫 번째 단(column)), -70㎷(두 번째 단) 또는 -50㎷(기록의 세 번째 단)로 적용하여 전류를 유도해내었다. 전류는 -150, -100 및 -70mV 유지 전위 각각에서, 워시-아웃 동안에 대조군 전류의 95±3, 94±4 및 61±5%에 도달되었다.

휴지 및 불활성 상태 결합에 대하여 반가폭 블록(blocking) 농도 및 Hill 계수

ECR50 및 nH는 -150mV 유지 전위에서 농도-반응 그래프를 수학식 3에 대입하여 평가하였다. ECR50 및 nHi는 유효성 그래프에서 전압 변위의 농도-반응성을 수학식 4 의 모델 대입으로 유도된 불활성 채널의 반응성 효과의 추정치였다.

이종기원적(heterologously)으로 발현된 전압-게이트 뉴런의 나트륨 채널 상에 아밀메타크레졸, 디클로로벤질 알코올, 세틸피리디늄 클로라이드, 헥실레조르시놀 및 헥세티딘의 차단 효과가 검사되었다. 모든 화합물들은 탈분극-유도된 나트륨 내부 전류를 차단하였다. 연구된 모든 화합물 중에서, 세틸피리디늄 클로라이드는 과분극화 전위로부터 탈분극된 나트륨 내부 전류를 차단하기 위한 가장 높은 효능을 보여주었다. 1μM 세틸피리디늄 클로라이드는 나트륨 내부 전류의 거의 완전한 차단을 유도하였다. 반가폭 휴지-상태 차단 농도는 약 1.27의 Hill 계수 nH를 갖는 0.22μM 이었다. 이 결과는 세틸피리디늄 클로라이드에 의한 차단이 농도-의존성이지 전압-의존성(도 11, 12, 13)은 아니다는 것을 보여준다.

아밀메타크레졸, 디클로로벤질 알코올 및 헥세티딘은 전압-의존성 및 농도-의존성 방식으로 나트륨 내부 전류를 차단한다. 디클로로벤질 알코올은 국부 마취제 리도카인의 차단능에 비교하여 모든 연구된 화합물들 중에서 가장 낮은 나트륨 전류의 차단능을 갖는다. 반가폭 휴지-상태 차단 농도는, 과분극 전위에서 가파른 농도-의존성 및 탈분극 전위에서 낮은 농도 의존성을 갖는 657μM 이었다. 디클로로벤질 알코올 및 헥세티딘이 적용된 농도에 대하여 불활성의 전압 의존성에서 변위의 그래프는 변위의 매우 낮은 농도-의존성만을 드러냈다.이러한 발견은 불활성된 상태로의 전이가 디클로로벤질 알코올 및 헥세티딘의 결합을 방해하거나, 또는 택일적으로 디클로로벤질 알코올 및 헥세티딘이 불활성 채널 상태로의 전이를 방해한다는 것을 제시하였다.

게다가, 헥세티딘의 경우에 있어서, 낮은 농도 범위에서 농도가 증가되는 차단 효과에서 낮은 증가를 갖는 두 개의 상의 농도-반응성 그래프가 관찰되었으며, 3 내지 100μM HT(EC₅₀ 35μM)의 범위 내에서 가파른 농도-반응성 그래프가 관찰되었다. 이것은 높은-친화도 결합 자리(EC₅₀ 0.001μM로 추정됨)에 대한 음성적 협력(negative cooperativity)을 갖는 헥세티딘에 대한 두 개의 구별되는 결합 위치의 존재와 일치한다.

아멜메타크레졸 및 헥실레조르시놀은 휴지 채널보다 불활성 채널에 대한 더 높은 결합 친화도와 관련하여 가장 비슷한 리도카인-유사 국부 마취제인 화합물이다. 아밀메타크레졸에 대한 휴지 상태로부터 나트륨 채널의 탈분극 차단에 대한 EC₅₀은 55μM이었고, 따라서, 리도카인의 각각의 능력보다 약 10배 이상 더 높다. 또한 아밀메타크레졸에 의해 유도된 차단은 전압-의존적이었고, 불활성의 전압-의존성 변위에 의해 드러난 탈분극된 전전압이 증가되었다. 아밀메타크레졸에 있어서, 불활성 채널 결합에 대한 추정 ECI₅₀은 22μM이었고, 따라서, ECR₅₀보다 약 3배 이상 더 낮다. 휴지 채널의 차단 및 불활성화의 전압 의존성의 변위 둘 모두에 대한 농도-의존성은 아밀메타크레졸에 대하여 약 4.2 Hill 계수 n_H로 가파르게 밝혀졌다. 탈분극된 전위에서 이 두 약들의 효과의 감소된 가역성(reversibility)은, 불활성-차단 상태에서 약-해리(dissociation)가 휴지-차단 상태에서 약-분리보다 더 작을 것이라는 것을 시사한다.

아밀메타크레졸 및 디클로로벤질 알코올의 조합의 차단능은 아밀메타크레졸에 디클로로벤질 알코올의 첨가가 아밀메타크레졸의 능력을 증가시키는 것을 확인하기 위한 노력으로 연구되었다. 상기 결과는 60μM 디클로로벤질 알코올의 첨가에 의한 30μM 아밀메타크레졸의 차단 능력의 증가 및 100μM 디클로로벤질 알코올의 첨가에 의한 50μM 아밀메타크레졸의 차단능의 감소를 보여주지 않았다(도 6, 7). 이 발견은, 디클로로벤질 알코올이 동일한 결합 자리에 대하여 아밀메타크레졸과 경쟁하여, 궁극적으로 아밀메타크레졸에 대비하여 디클로로벤질 알코올의 더 낮은 능력 때문에 유사한 효과를 가져온다는 것을 제시한다. 이 약들의 조합에 의해 아밀메타크레졸의 국부 마취 효과의 상승 한도 (ceiling) 효과를 가져온다는 것을 의미하나, 이에 국한되는 것은 아니다.

세틸피리디늄 클로라이드에 의한 차단은 Ib 리도카인-유사 나트륨 채널 차단의 부류의 효과에 비교하여 전압-의존성이 아니다. 연구된 화합물들 중에서, 아레메타크레졸은 리도카인 보다 약 10배 이상 강하다. 아밀메타크레졸은 불활성 채널 상태에 더 단단하게 결합하는 전형적 특성을 보여주는 Ib 리도카인-유사 나트륨 채널 차단 약의 부류와 비슷하다. 디클로로벤질 알코올은 휴지 채널의 차단과 관련하여 거의 리도카인 만큼 강하다. 그러나, 리도카인에 비교하여, 불활성 상태로의 전이는 추가로 디클로로벤질 알코올 분자의 결합을 지연시킨다. 아밀메타크레졸에 디클로로벤질 알코올의 첨가는 단독 약-으로서 적용되는 아밀메타크레졸의 효과를 감소시킨다. 이러한 관찰은 이 두 화합물들이 동일한 결합 자리에서 경쟁한다는 것으로 가정하여 설명될 수 있다. 이 두 약들의 조합에 의해 아밀메타크레졸의 국부 마취 효과가 더 높은 농도에서 약화되는 것이 확실하다.

헥세티딘에 대한 두 개의 상의 농도-반응성 그래프는 이러한 화합물에 대한 두 개의 별개의 결합 위치가 존재한다는 결론을 도출하였다.

추가의 변형예 및 개선예가 본 발명에 기술된 범주로부터 벗어남이 없이 병합될 수 있다.

Claims

약제를 제조하기 위한 하나 또는 그 이상의 항균성 화합물의 용도로서, 상기 하나 또는 그 이상의 항균성 화합물은 마취 효과를 나타내는 것을 특징으로 하는 용도.
제 1항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 항균성 화합물은 2,4-디클로로벤질 알코올, 아밀메타크레졸, 세틸피리디늄 클로라이드, 헥세티딘, 리도카인, 헥실레조르시놀 및 벤조카인으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 용도.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 항균성 화합물은 2,4-디클로로벤질 알코올, 아밀메타크레졸, 세틸피리디늄 클로라이드, 헥세티딘, 리도카인, 헥실레조르시놀 및 벤조카인의 조합인 것을 특징으로 하는 용도.
제 3항에 있어서, 상기 조합은 2,4-디클로로벤질 알코올/아밀메타크레졸, 2,4-디클로로벤질 알코올/세틸피리디늄 클로라이드, 2,4-디클로로벤질 알코올/헥세티딘, 2,4-디클로로벤질 알코올/리도카인, 2,4-디클로로벤질 알코올/벤조카인, 아밀메타크레졸/세틸피리디늄 클로라이드, 아밀메타크레졸/헥세티딘, 아밀메타크레졸/리도카인, 아밀메타크레졸/벤조카인, 세틸피리디늄 클로라이드/헥세티딘, 세틸피리디늄 클로라이드/리도카인, 세틸피리디늄 클로라이드/벤조카인, 헥세티딘/리도카인, 헥세티딘/벤조카인, 2,4-디클로로벤질 알코올/아밀메타크레졸/세틸피리디늄 클로라이드, 2,4-디클로로벤질 알코올/아밀메타크레졸/헥세티딘, 2,4-디클로로벤질 알코올/아밀메타크레졸/리도카인과, 2,4-디클로로벤질 알코올/아밀메타크레졸/벤조카인, 헥실레조르시놀/아밀메타크레졸, 헥실레조르시놀/2,4-디클로로벤질 알코올, 헥실레조르시놀/세틸피리디늄 클로라이드, 헥실레조르시놀/헥세티딘, 헥실레조르시놀/리도카인, 및 헥실레조르시놀/벤조카인으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 용도.
전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 약제의 형태는 로젠지, 겔, 스프레이, 캡슐, 패스틸, 검, 용융 과립, 양치액, 드링크, 액상-주사, 정제 또는 다른 적합한 형태인 것을 특징으로 하는 용도.
제 5항에 있어서, 상기 약제는 로젠지 형태인 것을 특징으로 하는 용도.
전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 항균제를 함유하는 약제의 베이스는 자당, 포도당, 이소말트, 말티톨, 자일리톨, 만니톨로부터 선택되는 하나 또는 그 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 용도.
전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 약제는 건조하고, 가렵고, 염증이 생긴, 부어오른, 찌르는 듯한, 타는 듯한, 그리고 고통스러운 인후를 포함하는 인두염, 또는 검 또는 편도선과 같은 구강의 다른 부위를 치료하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 용도.
마취 효과를 나타내는 하나 또는 그 이상의 항균성 화합물을 포함하는 조성물을 환자에 투여하여 국부 마취 효과를 얻는 것을 포함하는 방법.
제 9항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 항균성 화합물은 2,4-디클로로벤질 알코올, 아밀메타크레졸, 세틸피리디늄 클로라이드, 헥세티딘, 리도카인, 헥실레조르시놀 및 벤조카인으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 9항 또는 제 1O항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 항균성 화합물은 2,4-디클로로벤질 알코올, 아밀메타크레졸, 세틸피리디늄 클로라이드, 리도카인, 헥실레조르시놀 및 벤조카인의 조합인 것을 특징으로 하는 방법.
제 12항에 있어서, 상기 조합은 2,4-디클로로벤질 알코올/아밀메타크레졸, 2,4-디클로로벤질 알코올/세틸피리디늄 클로라이드, 2,4-디클로로벤질 알코올/헥세티딘, 2,4-디클로로벤질 알코올/리도카인, 2,4-디클로로벤질 알코올/벤조카인, 아밀메타크레졸/세틸피리디늄 클로라이드, 아밀메타크레졸/헥세티딘, 아밀메타크레졸/리도카인, 아밀메타크레졸/벤조카인, 세틸피리디늄 클로라이드/헥세티딘, 세틸피리디늄 클로라이드/리도카인, 세틸피리디늄 클로라이드/벤조카인, 헥세티딘/리도카인, 헥세티딘/벤조카인, 2,4-디클로로벤질 알코올/아밀메타크레졸/세틸피리디늄 클로라이드, 2,4-디클로로벤질 알코올/아밀메타크레졸/헥세티딘, 2,4-디클로로벤질 알코올/아밀메타크레졸/리도카인과, 2,4-디클로로벤질 알코올/아밀메타크레졸/벤조카인, 헥실레조르시놀/아밀메타크레졸, 헥실레조르시놀/2,4-디클로로벤질 알코올, 헥실레조르시놀/세틸피리디늄 클로라이드, 헥실레조르시놀/헥세티딘, 헥실레조르시놀/리도카인, 및 헥실레조르시놀/벤조카인으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 9항 내지 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환자는 건조하고, 가렵고, 염증이 생긴, 부어오른, 찌르는 듯한, 타는 듯한 그리고 고통스러운 인후를 포함하는 인두염, 또는 검 또는 편도선 등의 구강 중 다른 부위로부터 고통받는 것을 특징으로 하는 방법.