Ингибирующий раствор и способ подавления боли, воспаления или спазма

Ингибирующий раствор и способ подавления боли, воспаления или спазма

Реферат

 

Изобретение относится к растворам для хирургического орошения и способам их применения, в частности к противовоспалительным, противоболевым и противосудорожным растворам. Раствор для непрерывного орошения раны в процессе медицинской процедуры включает по меньшей мере два ингибирующих агента боли/воспаления или спазма в физиологической жидкости. Физиологическая жидкость выступает в качестве носителя. Каждый агент в растворе находится в концентрации не больше чем 100000 нмолей. Указанные ингибирующие агенты действуют посредством различных молекулярных механизмов в клетках-мишенях. Орошающий раствор настоящего изобретения представляет собой разбавленный раствор и обеспечивает подавление боли, воспаления или спазма при низких дозах ингибирующих агентов. 4 с. и 26 з.п. ф-лы, 28 табл., 5 ил.

Изобретение относится к растворам для хирургического орошения и способам их применения и конкретно к противовоспалительным, противоболевым и противосудорожным растворам для хирургического орошения.

Артроскопия представляет хирургическую процедуру, в которой камеру, присоединенную к дистанционному источнику света и видеомонитору, вводят в анатомический сустав (например, коленный, плечевой и т.д.) через небольшой портальный разрез в вышележащей кожной или суставной капсуле. Через аналогичные портальные разрезы хирургические инструменты могут быть помещены в сустав, где их использование направляется за счет артроскопической визуализации. Так как артроскопическое мастерство включает улучшенное, увеличенное количество оперативных процедур, однажды выполненных "открытой" хирургической техникой, может теперь сопровождаться артроскопически. Такие процедуры включают, например, менискэктомию и реконструкции связки в колене, плечевых акромиопластий и очищений раны манжета повора плеча и локтевой синовэктомии. В результате, расширенные хирургические показания и развитие артроскопов небольшого диаметра, артроскопов кисти и колена также стали рутинными.

В процессе каждой артроскопии физиологическая орошающая жидкость (например, нормальный солевой раствор или лактированный раствор Рингера) непрерывно промывается через сустав, раздувая суставную капсулу и удаляя оперативный шлам, обеспечивая тем самым более четкую внутрисуставную визуализацию. Патент США 4505493 Marshall раскрывает изомолярный раствор глицерина в воде для непроводящего и оптически чистого орошающего раствора для артроскопии.

Орошение также используется в других процедурах, таких как внутрисосудистая диагностика, и терапевтических процедурах, урологических процедурах и обработке ожогов и любых оперативных ран. В каждом случае используется физиологическая жидкость для орошения раны или полости в органе или проходе. Обычные физиологические орошающие жидкости не обеспечивают болеутоляющего или противовоспалительного действия.

Облегчение боли и страдания у послеоперационных пациентов является сферой специального внимания в клинической медицине, особенно в свете растущего количества операций амбулаторных больных, проводимых каждый год. Наиболее широко используемые агенты, ингибиторы циклооксигеназы (например, ибупрофен) и синтетические наркотические препараты (например, морфин, фентанил) оказывают значительные побочные эффекты, включающие гастроинтестинальное раздражение/кровотечение и респираторную депрессию. Сильное распространение тошноты и рвоты, связанной с наркотическими препаратами является особенно проблематичным в послеоперационный период. Терапевтические агенты, предназначенные для лечения послеоперационной боли, избегающие в то же время вредных побочных эффектов, не являются легко разрабатываемыми, потому что молекулярные мишени для этих агентов широко распределяются по всему телу и опосредуют разнообразные физиологические действия. Несмотря на значительную клиническую необходимость в подавлении боли и воспаления, а также вазоспазм и спазма гладкой мышцы, способы для освобождения от боли, воспаления и подавления спазма при эффективных дозах, в то же время с минимальными вредными систематическими побочными эффектами не разработаны. В качестве примера, обычные (т. е. внутривенные, оральные или внутримышечные) способы введения опиатных агонистов в терапевтических дозах часто связываются со значительными вредными побочными эффектами, включающими тяжелую респираторную депрессию, изменения по отношению к усталости и психическому расстройству и сильную тошноту и рвоту.

Прежние исследования продемонстрировали способность эндогенных агентов, таких как серотонин (5-гидрокситриптамин, на который иногда ссылаются как на "5-НТ"), брадикинин и гистамин продуцировать боль и воспаление. Sicutery, F. , et al. , Serotonin-Bradykinin Potentiation in the Pain Receptors in Man, Life Sci., 4, pp. 309-316 (1965), Rosenthal, S.R., Histamine as the Chemical Mediator for Cutaneous Pain, J. Invest. Dermat. 69, pp. 98-105 (1977), Richardson, В. Р. , et al., Identification of serotonin M-Receptor Subtypes and their Specific Blockade by a New Class of Drugs, Nature 316, pp. 126-131 (1985), Whalley, E.T., et al., The effect of Kinin Agonists and Antagonists, Naunyn-Schmiedeb Arch. Pharmacjl. 36, pp. 652-57 (1987), Lang, E. et al., Chemo-Sensitivity of Fine Afferents from Rat Skin in Vitro, J. Neurophysiol. 63, pp. 887-901 (1990).

Например, было продемонстрировано, что 5-НТ, примененный в случае обработки основания волдыря человека (оголенной кожи) вызывал боль, которую можно было подавить 5-НТ₃ антагонистами рецептора, Richardson et al., 1985. Подобным же образом, периферийно-примененный брадикинин продуцировал боль, которую можно было блокировать брадикиновыми антагонистами рецептора. Sicutery, et al., 1965, Whalley, et al., 1987, Dray A. et al., Bradykinin and Inflammatory Pain, Trends Neurosci. 16, pp. 99-104 (1993). Периферийно-примененный гистамин продуцировал вазодилатацию, зуд и боль, которые могли быть подавлены антагонистами рецептора гистамина. Rosenthal, 1997, Douglas, W. W., "Histamine and 5-Hydroxytryptamin (Serotonin) and their Antagonists", in Goodman, L.S., et al., ed. The Pharmacol, ogical Basis of Theraupeutics, Mac Millan Publishing Company, New York, pp. 6050638 (1985), Rumore, M.M. et al. , Analgesic Effects of Antihistaminics, Life Sci., 36, pp. 403-416 (1985). Было продемонстрировано, что комбинации этих трех агонистов (5-НТ, брадикинина и гистамина) примененных вместе обнаруживают эффект, вызванный синергетической болью, продуцирующий продолжительный и интенсивный болевой сигнал. Sicutery, et al., 1965, Richardson et al., 1985, Kessler, W. et al., Excitation of cutaneous Afferent Nerve Endings in Vitro by a Combination of Inflammatory Mediators and Conditioning Effect of Substance P., Exp. Brain Res. 91, pp. 467-476 (1992).

В организме 5-НТ располагается в тромбоцитах и центральных нейронах, гистидин находится в клетках молочной железы, а брадикинин продуцируется из молекулы предшественника большего размера в процессе травмы ткани, изменений рН, изменений температуры и т. д. Так как 5-НТ может быть высвобожден в больших количествах из тробмоцитов в участках поврежденной ткани, имеет место продуцирование уровней плазмы, в 20 раз превышающих уровни в спокойном состоянии (Ashton, J. H., et al., Serotonin as Mediator of Cyclic Flow Variations in Stenosed Canine Coronary Arteries, Circulation 73, pp. 572-578 (1986), возможно, что эндогенный 5-НТ играет роль в продуцировании послеоперационной боли, гиперальгезии и воспалении. Фактически, было показано, что активированные тромбоциты возбуждают периферийные ноцицепторы in vitro. Ringkamp, M. et al., Activated Human Platelets in Plasma Excite Nociceptors in Rat Skin, in Vitro, Neurosci. Lett. 170, pp. 103-106 (1994). Таким же образом, гистамин и брадикинин также высвобождаются в ткань в процессе травмы. Kimura, E. et al., Changes in Bradykinin Level in Coronary Sinus Blood After the Experimental Occlusion of a Coronary Artery, Am Heart J. 85, pp. 635-647 (1973), Douglas, 1985, Dray et al. (1993).

Кроме того, известно, что простагландины также вызывают боль и воспаление. Ингибиторы циклооксигеназы, например ибупрофен, обычно используются для блокирования продуцирования простагландинов, тем самым снижая простагландин-опосредованную боль и воспаление. Flower, R.J., et al., Analgesic-Antiperetics and Anti-Inflammatory Agents, Drugs Employed in the Treatment of Gout, in Goodman, L.S. et al., ed. The Pharmacological Basis of Theraupeutics, Mac Millan Publishing Company, New York, pp. 674-715 (1985). Ингибиторы циклооксигеназы ассоциируются с некоторыми вредными систематическими побочными эффектами, когда обычно применяются. Например, индометацин или кетеролак хорошо распознавались по гастроинтестинальному и ренальному вредным побочным эффектам.

Как обсуждалось, 5-НТ, гистамин, брадикинин и простагландины вызывают боль и воспаление. Различные рецепторы, через которые эти агенты опосредуют их влияние на периферийные ткани были известны и/или обсуждались в течение последних двух декад. Большинство исследований, было проведено на крысах или других моделях животных. Однако существует различие в фармакологии и рецепторной последовательностях человека и животных. Не было проведено исследований, окончательно продемонстрировавших важность 5-НТ, гистамина или брадикинина в продуцировании послеоперационной боли у человека.

Кроме того, антагонисты этих медиаторов в настоящее время не используются для лечения послеоперационной боли. Класс лекарств, названный 5-НТ и норпинефрин, поглощал антагонисты, которые включают амитриптилен, использовался орально с умеренным успехом для состояний хронической боли. Однако механизмы хроники в зависимости от состояния острой боли значительно различаются. Фактически, два исследования по установлению острой боли с использованием амитриптилена в ходе хирургической операции показали отсутствие эффекта амитриптилена в облегчении боли. Levine, J.D./, et al., Desipramine Enhances Opiate Posoperative Analgesia, Pain 27, pp. 45-49 (1986), Kerrick, J. M. , et al., Low-Dose Amitriptylene as an Ajunct to Opioids for Posoperative Pain: a Placebo-Controlled Trial Period, Pain 52, pp. 325-30 (1993). В обоих исследованиях лекарство давали орально. Второе исследование отмечает, что орально введенный амитриптилен действительно продуцирует в меньшей степени общее хорошее самочувствие у послеоперационных пациентов, которое могло быть обусловлено сродством лекарства к множеству аминовых рецепторов в мозге.

Амитриптилен, кроме блокирования поглощения 5-НТ и норпинефрина, является мощным антагонистом 5-НТ рецептора. Поэтому отсутствие эффективности в снижении послеоперационной боли в ранее упомянутом исследовании, будет очевидно находиться в противоречии с предложенной ролью для эндогенного 5-НТ при острой боли. Существует ряд причин для отсутствия облегчения острой боли, найденных с амитриптиленом в этих двух исследованиях. (1) В первом исследовании использовали амитриптилен в предоперационный период в течение одной недели вплоть до ночи перед операцией, тогда как во втором исследовании амитриптилен использовали только в послеоперационный период. Поэтому амитриптилен не присутствовал в оперируемом участке ткани в течение фазы острого повреждения ткани, время, в течение которого подразумевается, что 5-НТ является высвобожденным. (2) Известно, что амитриптилен интенсивно метаболизируется печенкой. При оральном введении, концентрация амитриптилена в оперируемом участке ткани, может быть недостаточно высокой в течение достаточно продолжительного периода времени, для подавления активности послеоперационного высвобождения 5-НТ во втором исследовании. (3) Так как существует множество медиаторов воспаления, а исследования продемонстрировали синергизм между медиаторами воспаления, блокирование только одним агентом (5-НТ) не может быть достаточным для подавления воспалительного ответа в поврежденной ткани.

Было проведено несколько исследований, демонстрирующих способность чрезвычайно высоких концентраций (1-3% растворы, т.е. 10-30 мг на миллитр) антагонистов рецептора гистамина₁ (Н₁) выступать в качестве локального анестезирующего агента для хирургических процедур. Полагают, что этот анестизирующий эффект не обусловлен опосредованием через H₁ рецепторы, а скорее обусловлен неспецифическим взаимодействием с нейрональной мембраной натриевых каналов (аналогично действию лидокаина). Данные побочные эффекты (например, седативный эффект) связаны с указанными высокими "анестезирующими" концентрациями антагонистов гистаминового рецептора в общепринятом локальном введении антагонистов гистаминового рецептора, не использующихся в период хирургической операции.

Настоящее изобретение представляет собой раствор с низкой дозой (т.е. разбавленный), состоящий из смеси множества агентов, направленных на подавление локально опосредованной боли и воспаления, в жидкости, выступающей в качестве носителя физиологического электролита. Изобретение также представляет собой способ высвобождения орошающего раствора в процессе операции, содержащего эти агенты, непосредственно к хирургическому участку, где раствор работает локально на нейрорецепторном уровне с предварительно ослабевающим пределом боли и воспаления на участке. Противоболевые/противовоспалительные агенты в растворе включают агенты, выбранные из следующих классов антагонистов рецепторов, агонистов рецепторов и ингибиторов ферментов, каждый класс, действующий по различным молекулярным механизмам действия на боль и подавление воспаления: (1) антагонистов серотонинового рецептора, (2) агонистов серотонинового рецептора, (3) антагонистов гистаминового рецептора, (4) антагонистов брадикининового рецептора, (5) каликреиновых ингибиторов, (6) антагонистов тахикининового рецептора, включающих подтипы антагонистов нейрокинин₁ и нейрокинин₂ рецепторов, (7) антагонистов кальцитонин-ген опосредованного пептидного (CGRP) рецептора, (8) антагонистов интерлейкинового рецептора, (9) ингибиторов липооксигеназы, (10) простаноидных антагонистов рецептора, включающих подтипы антагонистов эйкозаноидных ЕР-1 и ЕР-2 рецепторов и подтипы антагонистов тромбоксанового рецептора, (11) антагонистов лейкотриенового рецептора, включающих подтипы антагонистов лейкотриен В₄ рецептора и подтипы антагонистов лейкотриен D₄ рецептора, (12) синтетических наркотических антагонистов рецептора, включающих подтипы антагонистов мю-опиатного, дельта-опиатного и каппа-опиатного рецепторов, (13) пуриноцепторных агонистов и антагонистов, включающих антагонисты Р_2х рецептора и антагонисты Р_2у рецептора, (14) аденазинтрифосфат (АТР)-чувствительных открывателей калиевых каналов, и (15) антагонистов кальциевых каналов. Каждый из вышеприведенных агентов выступает как в качестве противовоспалительного агента, так и противоноцицептивного, т.е. противоболевого или анальгезирующего агента. Выбор агентов из этих классов соединений приспосабливается для конкретного применения.

Некоторые предпочтительные варианты раствора настоящего изобретения также включают противосудорожные агенты для конкретных применений. Например, противоспазматические агенты могут быть включены в растворы, используемые для сосудистых процедур для ограничения вазоспазма и для уринарных процедур для ограничения спазма в уринарном тракте и стенке мочевого пузыря. Для таких применений противоспазматический агент используют в растворе. Например, может быть включен противоболевой/противовоспалительный агент, который служит также в качестве противоспазматического агента. Пригодные противоболевые/противовоспалительные агенты, которые также выступают в качестве противоспазматического агента, включают антагонисты серотонинового рецептора, антагонисты тахикининового рецептора, АТР-чувствительные открыватели калиевых каналов и антагонисты кальциевых каналов. Другие агенты, которые могут быть использованы в растворе специально для придания им противоспазматических свойств, включают антагонисты эндотел и нового рецептора и нитроксидные доноры (активаторы фермента).

Настоящее изобретение представляет собой также способ производства медикаментозных соединений в виде орошающего раствора для использования в непрерывно орошаемом оперативном участке или в ране в течение операционной процедуры. Способ включает растворение в жидкости, выступающей в качестве носителя физиологического электролита, множества противоболевых/противовоспалительных агентов и для некоторых применений противоспазматических агентов, каждый агент включается с концентрацией предпочтительно не более чем 100000 наномолей и более предпочтительно не более чем 10000 наномолей.

Способ настоящего изобретения обеспечивает высвобождение разбавленной комбинации множества антагонистов к медиаторам боли, воспаления и спазма и подавления агониста рецептора непосредственно в ране, такой как суставная ткань в процессе артроскопических процедур. Так как активные ингредиенты в растворе применяются непосредственно к оперативным тканям непрерывным образом, лекарства могут быть использованы при чрезвычайно низких дозах относительно тех доз, которые требуются для терапевтического эффекта, когда то же самое лекарство высвобождается орально, внутримышечно или внутрисосудисто. Преимущество агентов с низкими дозами является трехцелевым. Наиболее важным является отсутствие систематических побочных эффектов, которые часто ограничивают полезность этих агентов. Низкие терапевтические дозы, использованные в растворе настоящего изобретения, сводят к минимуму внутрисосудистое поглощение включенных агентов, тем самым сводя к минимуму систематические эффекты. Кроме того, агенты выбранные для конкретных применений в растворах настоящего изобретения являются высокоспецифическими по отношению к медиаторам, на которых они работают. Эта специфичность поддерживается использованием низких доз. Наконец, стоимость этих активных агентов на литр является чрезвычайно низкой.

Локальное введение агентов посредством орошения гарантирует также известную концентрацию в периферийном участке, являющемся мишенью, независимо от вариабельности между пациентами в метаболизме, кровотоке и т.д. Из-за прямой формы высвобождения раствора терапевтическая концентрация получается непрерывно. Таким образом, представляет собой улучшенный дозированный контроль. Локальное введение активных агентов прямо в рану или оперативный участок, кроме того, снижает, по существу, разложение агентов на протяжении внеклеточных процессов, т.е. первого и второго прохода метаболизма, который тем не менее имел место, когда агенты вводили орально, внутривенно или внутримышечно. Это является особенно верным для тех активных агентов, которые представляют пептиды, которые быстро метаболизуются. Например, некоторые агенты в следующих классах являются пептическими: антагонисты брадикининового рецептора, антагонисты тахикининового рецептора, антагонисты синтетического наркотического рецептора, антагонисты CGRP рецептора, и антагонисты интерлейкинового рецептора. Локальное непрерывное высвобождение в рану или оперативный участок сводит к минимум деструкцию, и в то же время представляет собой также непрерывную замену той части агента, которая может разрушиться, с гарантией, что локальная терапевтическая концентрация, достаточная для поддержания нахождения рецептора, поддерживается в ходе продолжения оперативной процедуры.

Локальное введение раствора во время хирургической процедуры в соответствии с настоящим изобретением продуцирует "упреждающий анальгезивный" эффект. Оккупированием рецепторов мишеней или инактивированием пораженных ферментов, до инициирования обширной оперативной травмы локально, агенты настоящего раствора модулируют сигнальную трансмиссию для упреждающего подавления намеченного патологического процесса. Когда медиаторы воспаления и способы ингибируются до того, как они могут оказать влияние на повреждение ткани, польза, которая извлекается при этом является более существенной, чем если они даются после повреждения.

Полагают, что подавление больше чем одного медиатора воспаления за счет применения многокомпонентного раствора настоящего изобретения существенно снижает степень воспаления и боль. Орошающие растворы настоящего изобретения включают комбинации лекарств, каждое эффективное против множества анатомических рецепторов или ферментов. Лекарственные агенты являются, таким образом, одновременно эффективными против комбинации патологических процессов, включающих боль и воспаление, вазоспазм и спазм гладкой мышцы. Считается, что действие этих медиаторов является синергетическим в том, что множество антагонистов рецептора и ингибирующих агонистов настоящего изобретения представляет собой повышенную эффективность в комбинации относительно эффективности индивидуальных агентов. Синергетическое действие некоторых агентов настоящего изобретения обсуждается посредством примера, приведенного ниже при детальном описании этих агентов.

Дополнительно к артроскопии раствор настоящего изобретения может быть также локально применен для любой полости тела человека или протоки, оперативной раны, травматической раны (например, ожогов) или в любой оперативной процедуре/или процедуре вмешательства, в которой может быть проведено орошение. Эти процедуры включают, но не ограничиваются ими, урологические процедуры, кардиоваскулярные диагностические процедуры вмешательства и/или терапевтические процедуры, и оральные, зубные и периодонтальные процедуры. Термин "рана", как он использован здесь повсюду, если не оговорено особо, предполагает включение хирургических ран, оперативных участков/участков вмешательства, травматических ран и ожогов.

Использованный внутриоперативно, раствор должен давать в клинике значительное снижение боли и воспаления в операционном участке по сравнению с используемыми в настоящее время орошающими жидкостями, тем самым снижая послеоперационные анальгетические (т.е. опиатные) потребности пациента и соответственно позволяя проводить более раннюю мобилизацию операционного участка пациента. Для использования настоящего раствора не требуется особых усилий в части операции и персонала операционного помещения по сравнению с обычными орошающими жидкостями.

Настоящее изобретение будет теперь описано более детально с помощью примера и со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых: фиг. 1, 2А и 2В представляют диаграммы процентного содержания вазоконстрикции в зависимости от времени в контрольных артериях, в проксимальном сегменте рассматриваемых артерий и в дистальном сегменте рассматриваемых артерий соответственно, для исследований, проведенных на животных, описанных в Примере VII, где демонстрируется влияние на вазоконстрикцию инфузии гистаминовых и серотониновых антагонистов, использованных в растворах настоящего изобретения, в процессе баллон ангиопластики, и фиг. 3 и 4 представляют диаграммы экстравазации плазмы в зависимости от дозы амитриптилена, использованной в растворах настоящего изобретения, высвобожденного внутривенно и внутрисуставно соответственно, в коленный сустав, в котором экстравазацию индуцировали путем введения 5-гидрокситриптамина животным, в исследовании, описанном в Примере VIII.

Орошающий раствор настоящего изобретения представляет разбавленный раствор, содержащий множество агентов подавляющих боль/воспаление и противоспазматические агенты в физиологическом носителе. Носитель представляет жидкость, содержащую физиологические электролиты, такие как нормальный солевой раствор или лактированный раствор Рингера. Носитель представляет предпочтительно жидкость, но для некоторых применений, например ожогов, может быть приготовлен в виде пасты или мази.

Противовоспалительные/противоболевые агенты выбирают из группы, состоящей из (1) антагонистов серотонинового рецептора, (2) агонистов серотонинового рецептора, (3) антагонистов гистаминового рецептора, (4) антагонистов брадикининового рецептора, (5) каликреиновых ингибиторов, (6) антагонистов тахикининового рецептора, включающих подтипы антагонистов нейрокининового₁ и нейрокининового₂ рецептора, (7) антагонистов кальцитонин-ген опосредованного пептидного (CGRP) рецептора, (8) антагонистов интерлейкинового рецептора, (9) ингибиторов ферментов, активных в синтезе метаболитов арахидоновой кислоты, включающих (а) фосфолипазные ингибиторы, которые включают PLA₂ изоформы ингибиторов и PLC изоформы ингибиторов (b) циклооксигеназные ингибиторы, и (с) липооксигеназные ингибиторы, (10) антагонистов простаноидных рецепторов, включающих подтипы антагонистов эйкозаноидного ЕР-1 и ЕР-2 рецептора и подтипы антагонистов тромбоксанового рецептора, (11) антагонистов лейкотриенового рецептора, включающих подтипы антагонистов лейкотриенового B₄ рецептора и подтипы антагонистов лейкотриенового D₄ рецептора, (12) антагонистов синтетического наркотического рецептора, включающих подтипы агонистов мю-опиатного, дельта-опиатного и каппа-опиатного рецептора, (13) агонистов и антагонистов, пуриноцепторных рецепторов, включающих антагонисты Р_2х рецептора и агонисты Р_2у рецептора, (14) аденазинтрифосфат (АТР)-чувствительных открывателей калиевых каналов, и (15) антагонистов кальциевых каналов. Соответствующие противовоспалительные/противоболевые агенты, которые также действуют как противоспазматические агенты, включают антагонисты серотонинового рецептора, антагонисты тахикининового рецептора, АТР-чуствительные открыватели калиевых каналов и антагонисты кальциевых каналов. Другие агенты, которые могут быть использованы в растворе для придания ему противоспазматических свойств, включают антагонисты эндотелинового рецептора и нитроксидные доноры (активаторы фермента).

В каждом хирургическом растворе настоящего изобретения агенты включаются с низкими концентрациями и высвобождаются локально с низкими дозами относительно концентраций и доз, требуемых с обычными способами введения лекарства для достижения желаемого терапевтического эффекта. Невозможно получить эквивалентный терапевтический эффект путем высвобождения аналогично дозированных агентов через другие пути (т. е. внутривенно, внутримышечно или орально) введения лекарства, так как лекарства, даваемые систематически, подвергаются первому и второму проходу метаболизма. Каждый агент предпочтительно включается с низкой концентрацией от 0,1 до 10000 наномолей, за исключением циклооксигеназных ингибиторов, которые могут требоваться при больших концентрациях в зависимости от конкретно выбранного ингибитора. Конкретные агенты, выбранные для использования в растворе, и концентрации агентов меняются в соответствии с конкретным применением, как описано ниже.

Раствор в соответствии с настоящим изобретением может включать именно один агент или множество ингибирующих агентов боли/воспаления, один агент или множество противоспазматических агентов, или комбинацию обоих ингибирующих противоспазматических и ингибирующих агентов боли/воспаления из пронумерованных классов, при низкой концентрации. Однако вследствие вышеупомянутого синергетического эффекта множества агентов и желания широко блокировать боль и воспаление предпочтительно, чтобы использовалось множество агентов.

Хирургические растворы представляют новый терапевтический подход к высвобождению множества фармакологических агентов, действующих на точный рецептор и молекулярные мишени ферментов. На сегодняшний день, фармакологическая стратегия сосредоточена на создании высокоспецифических лекарств, которые являются селективными для индивидуальных подтипов рецепторов и изоформ ферментов, которые опосредуют ответ к индивидуальным нейротрансмиттерам и гормонам. В качестве примера, эндотелиновые пептиды представляют некоторые наиболее известные сильнодействующие вазоконстрикторы. Селективные антагонисты, которые являются специфическими для подтипов эндотелиновых (ЕТ) рецепторов, разыскиваются некоторыми фармацевтическими компаниями для использования при лечении широкого круга нарушений, включающих повышенные уровни эндотелина у человека. Для распознавания потенциальной роли рецепторного подтипа ЕТ_А при гипертензии эти лекарственные компании специально нацеливаются на развитие селективных антагонистов к подтипу ЕТ_А рецептора для предупреждающего лечения коронарного вазоспазма. Это типичная фармакологическая стратегия, хотя и общепризнанная, является неоптимальной, так как многие другие вазоконстрикторные агенты (например, серотонин, простагландин, эйкозаноид и т.д.) одновременно могут быть ответственными за инициирование и поддержание вазоспастического эпизода. Кроме того, несмотря на инактивацию единичного рецепторного подтипа или фермента, активация других рецепторных подтипов или ферментов и конечной сигнальной трансмиссии часто могут привести к каскадному эффекту. Это объясняет значительную трудность в применении единичного рецептор-специфического лекарства для блокирования патофизиологического процесса, в котором множество трансмиттеров играют роль. Поэтому нацеливание только на специфический индивидуальный рецепторный подтип, такой как ЕТ_А, является, вероятно, неэффективным.

В противоположность стандартному подходу к фармакологической терапии терапевтический подход хирургического раствора настоящего изобретения основан на рациональности того, что комбинация лекарств, действующих одновременно на точные молекулярные мишени, требуется для подавления полного спектра событий, которые лежат в основе развития патологического состояния. Кроме того, вместо нацеливания одного специфического рецепторного подтипа, хирургические растворы состоят из лекарств, которые работают с мишенью путем обычного молекулярного механизма в различных клеточных физиологических процессах, включающих развитие боли, воспаления, вазоспазм и спазма гладкой мышцы. Таким образом, каскадное действие дополнительных рецепторов и ферментов в ноцицептивных, воспалительных и спастических путях, сводится к минимуму хирургических растворов. В этих патофизиологических путях хирургические растворы ингибируют каскадный эффект "верхнего потока" и "нижнего потока".

Пример ингибирования "верхнего потока" представляет циклоокисгеназные антагонисты в регулировании боли и воспаления. Циклоокисгеназные ферменты (COX₁ и СОХ₂) катализируют превращение арахидоновой кислоты в простагландин Н, который является интермедиатом в биосинтезе воспалительных и ноцицептивных медиаторов, включающих простагландины, лейкотриены и тромбоксаны. Циклооксигеназные ингибиторы блокируют образование "верхнего потока" этих воспалительных и ноцицептивных медиаторов. Эта стратегия предотвращает блокирование взаимодействий семи описанных подтипов простаноидных рецепторов с их естественными лигандами. Аналогичный ингибитор "верхнего потока", включенный в хирургические растворы, представляет апротинин, калликреиновый ингибитор. Ферментный калликреин, сериновая протеаза, разрывает высокомолекулярные кининогены в плазме с образованием брадикининов, важных медиаторов боли и воспаления. Путем ингибирования действия калликреина апротинин эффективно ингибирует синтез брадикининов, обеспечивая тем самым эффективное ингибирование "верхнего потока" этих медиаторов воспаления.

Хирургические растворы являются также полезными в использовании ингибиторов "нижнего потока" для контроля патофизиологических путей метаболизма. В препаратах сосудистой гладкой мышцы, которые были подвергнуты предварительному сокращению различными нейротрансмиттерами (например, серотонином, гистамином, эндотелином и тромбоксаном), вовлеченные в каронарный вазоспазм АТР-чувствительные открыватели калиевых каналов (KCOs) продуцируют релаксацию гладкой мышцы, которая является концентрационно зависимой (Quast et al., 1994, Kashiwabada et al., 1994). Поэтому KCOs обеспечивают значительное преимущество в хирургических растворах в регулировании вазоспазма и спазма гладкой мышцы за счет обеспечения антиспастических эффектов "нижнего потока", которые являются независимыми от физиологических комбинаций агонистов, инициирующих спастическое явление. Аналогично, NO доноры и антагонисты кальциевых каналов, зависимые от электрического напряжения, могут ограничивать вазоспазм и спазм гладкой мышцы, инициированный множеством медиаторов, известных ранее в действии спастического пути метаболизма. Эти антагонисты тех же самых кальциевых каналов могут также обеспечивать блокаду воспаления "нижнего потока". Moncada, S., Flower, R. and Vane, J. in Goodman's and Gilman's Pharacological Basis of Therapeutics (7th ed.), MacMillan Publ. Inc., pp. 660-5 (1995).

Нижеследующее представляет описание соответствующих лекарств, попадающих в вышеупомянутый класс противовоспалительных/противоболевых агентов, а также соответствующих концентраций для использования в растворах настоящего изобретения. В то же время не желая ограничиваться теорией, также излагается обоснование выбора различных классов агентов, которые, как полагается, делают агенты способными участвовать в операции.

А. Антагонисты серотонинового рецептора.

Предполагают, что серотонин продуцирует боль за счет стимулирования серотонинового₂ (5-НТ₂) и/или серотонинового₃ (5-НТ₃) рецепторов на ноцицептивных нейронах на периферии. Большинство исследователей соглашается с тем, что 5-НТ₃ рецепторы на периферийных ноцицепторах служат связью немедленного ощущения боли, продуцированной 5-НТ (Richardson et al., 1985). Дополнительно к ингибированию 5-НТ индуцированной боли антагонисты 5-НТ₃ рецептора за счет ингибирования ноцицепторной активации также могут ингибировать нейрогенное воспаление. Barnes P.J., et al., Modulation of Neurogenic Inflamation: Novel Approaches to Iflamatory Disease, Trends in Pharmacological Sciences 11, pp. 185-189 (1990). Изучение коленных суставов крыс, однако, требовало 5-НТ₂ рецептора, являющегося ответственным за ноцицепторную активацию за счет 5-НТ. Grubb, B.D. et al., A Study of 5-YN-Receptors Associated with Afferent Nerves Located in Normal and Inflamed Rat Anrle Joints, Agents Actions 25, pp. 216-18 (1988). Поэтому активация 5-НТ₂ рецепторов также может играть роль в периферической боли и нейрогенном воспалении.

Одно назначение раствора настоящего изобретения заключается в блокировании боли и множества воспалительных процессов. Таким образом, антагонисты 5-НТ₂ и 5-НТ₃ рецептора оба являются пригодными для использования либо индивидуально, либо вместе в растворе настоящего изобретения, как будет описано впоследствии. Амитриптилен (Elavil^TM) является подходящим антагонистом 5-НТ₂ рецептора для использования в настоящем изобретении. Амитриптилен использовался клинически в течение многих лет в качестве антидепрессанта, и найдено, что он обладал полезными эффектами для некоторых пациентов с хронической болью. Метаклопрамид (Reglan^TM) используется клинически в качестве противорвотного лекарства, но обнаруживает умеренное сродство к 5-НТ₃ рецептору и может ингибировать действия 5-НТ в этом рецепторе, возможно ингибирование боли обусловлено высвобождением 5-НТ из тромбоцитов. Таким образом, он также является пригодным для использования в настоящем изобретении.

Другие пригодные антагонисты 5-НТ₂ рецептора включают имипрамин, тразадон, десипрамин и кетансерин. Кетансерин был использован клинически благодаря его анти-гипертензивному действию. Hender, T., et al., Effects of New Serotonin Anatagonist, Ketaserin, in Experimental and Clinical Hypertension, Am. J. Hypertension, pp. 317s-23s (Jul. 1988). Другие пригодные антагонисты 5-НТ₃ рецептора включают кисаприд и ондансетрон. Пригодные антагонисты серотонинового_1В рецептора включают юхимбин, N-[-метокси-3-(4-метил-1-пиперанзинил)фенил] -2'-метил-4'-(5-метил-1,2,4-оксадиазол-3-ил)[1,1-бифенил] -4-карбоксамид ("GR127935") и метиотепин.

Терапевтические и предпочтительные концентрации для использования этих лекарств в растворе настоящего изобретения представлены в табл. 1.

В. Агонисты серотонинового рецептора.

5-HT_1A, 5-HT_1B и 5-НТ_1D рецепторы являются известными в ингибировании аденилат циклазной активности. Таким образом, включение этих антагонистов серотонинового_1А, серотонинового_1В и серотонинового_1D рецептора с низкой дозой в раствор должно ингибировать опосредованную нейронами боль и воспаление. Такого действия ожидают от агонистов серотонина_1Е и cepотонина_1F рецептора, потому что эти рецепторы также ингибируют аденилат циклазу.

Буспирон является агонистом соответствующего 1А рецептора для использования в настоящем изобретении. Суматриптан является агонистом соответствующего 1А 1В, 1D и 1F рецептора. Агонистом соответствующего 1А и 1D рецептора является дигидроэрготамин. Агонистом соответствующего 1Е рецептора является эргоновин. Терапевтические и предпочтительные концентрации для этих агонистов рецепторов п