N-乙酰苯胺类阳离子化合物在局部神经阻滞药物中的应用

摘要

N-乙酰苯胺类阳离子化合物在制备局部神经阻滞药物中的应用。该阳离子化合物是一种季铵盐化合物，结构如（Ⅰ）所示，式中的X为卤素原子。该化合物单独使用，可具有安全性好和神经阻滞效果强等特点，能够在生物体内发挥可逆和持久的局部麻醉作用，可作为长效的和/或实现选择性阻滞的局部麻醉药物或镇痛药物使用。特别是由该化合物与其它局部麻醉药物组成的组合物，在进行神经阻滞时，更能具有起效快、效力强、作用时间长、对神经损伤小等显著的特点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种N-乙酰苯胺类阳离子化合物在制备局部神经阻滞药物中的应用。该化合物至少可作为单独使用的局部麻醉药物或镇痛药物，且安全性良好，特别是与临床上使用的其它局部麻醉药物联合使用时，能具有更持久的局部神经阻滞协同效果。

背景技术

    局部麻醉药（Local anesthetics，局麻药）是一类在保持病人或动物清醒的情况下，能在用药局部可逆地阻断感觉神经冲动发生与传递，引起局部组织痛觉消失的药物。局麻药的作用与神经细胞或神经纤维的直径大小及神经组织的解剖特点有关。一般规律是神经纤维末梢、神经节及中枢神经系统的突触部位对局麻药最为敏感，细神经纤维比粗神经纤维更易被阻断。对无髓鞘的交感、副交感神经节后纤维在低浓度时可显效。对有髓鞘的感觉和运动神经纤维则需高浓度才能产生作用。对混合神经产生作用时，首先消失的是持续性钝痛（如压痛），其次是短暂性锐痛，继之依次为冷觉、温觉、触觉、压觉消失，最后发生运动麻痹。局部麻醉药物的作用机制，目前公认的是阻断神经细胞膜上的电压门控性Na⁺通道，使传导阻滞，产生局麻作用。

目前，临床上所有的局部麻醉药物均为不带有电荷的分子，它们对于组织和细胞具有一定的渗透能力，其作用会随着药物从给药部位扩散而迅速消失。若需要获得长效的局部麻醉作用，需要提高用药的剂量；而提高剂量也只能适当延长作用时间，仍然不能获得理想的长效局部麻醉效应。目前临床上常用的长效局部麻醉药物作用时间普遍不超过8小时。

局部麻醉药物中一般都含有至少一个非酰胺类叔N原子，若再对其进行一次烷基取代能得到相应的季铵盐。烷基化使整个分子具有电荷，从而不易穿过细胞膜。如对利多卡因的叔N原子再进行一次乙基化，将得到被称为QX-314的季铵盐（式Ⅱ），与QX-314相似，QX-222（式Ⅲ）也是早期报道过的一种季铵盐。在特定的条件下，QX-314与QX-222能产生局部麻醉效果，但QX-314的活性显著高于QX-222。因此关于QX-314的文献报道远多于QX-222。

    由于QX-314分子带有电荷，不能穿过细胞膜，因而无法快速地产生局部麻醉作用。但是其一旦穿过细胞膜，就能在膜内对钠离子通道进行有力的抑制，从而产生持久的麻醉作用。目前已有许多研究发现，QX-314能与辣椒素（瞬时受体电位通道香草酸亚型1激动剂，即TRPV1 Agonist）合用，产生长效和运动感觉分离阻滞。但辣椒素的强烈刺激性使这种组合物难以具有应用前景。虽然有研究表明，QX314与临床上使用的如布比卡因、利多卡因等局部麻醉药物合用能够迅速产生持久的麻醉作用，可避免辣椒素的刺激性，但是QX314本身的安全性问题仍然无法回避，即目前研究已发现，QX314本身的安全性并不理想，主要表现为神经损伤，且鞘内注射时会引起实验动物死亡等。因此QX314无论是单独使用还是与其它活性药物联合使用，都存在安全性方面的问题。

发明内容

    鉴于此，本发明首先提供了一种新的阳离子化合物在制备局部神经阻滞药物中的应用，并进一步提供了一种以该阳离子化合物为原料的具有局部神经阻滞效果和镇痛作用的组合物。

    本发明所述的该阳离子化合物，为式（Ⅰ）所示结构的N-乙酰苯胺类阳离子化合物。

其中，式（Ⅰ）化合物的阴离子X^-实际上仅作为电荷平衡部分存在，并不具有药效活性作用，对其选择并不重要，替换后也不会对实际效果和作用产生影响，因此可优选在药物中最为常用的溴或氯。

    式（Ⅰ）结构的N-乙酰苯胺类阳离子化合物是目前已有过报道的化合物。深入的研究和实验表明，因其本身即能具有理想局部神经阻滞和镇痛作用，不仅在相同剂量/浓度下能具有比目前已有深入研究的QX-314更持久的麻醉效力，特别是且其安全性更显著优于QX-314，神经损伤小，鞘内注射未见试验动物死亡，因而可以直接作为具有局部神经阻滞和镇痛作用的药物使用。

进一步的研究和实验还发现，将式（Ⅰ）化合物与临床上常用的其它局部麻醉药物，例如布比卡因、利多卡因、罗哌卡因、丁卡因等，可组成为具有更为理想的具有局部神经阻滞效果和镇痛作用的组合物。其组合的优选比例是：式（Ⅰ）化合物的浓度为0.5~55.7毫摩尔/升，其它局部麻醉药物的浓度为0.66~74毫摩尔/升。该组合物在生物体内能发挥可逆和更持久的局部麻醉作用（12~24 小时）。

因此，式（Ⅰ）结构的N-乙酰苯胺类阳离子化合物作为具有理想效果的局部神经阻滞和镇痛作用的药用化合物，具有很好的开发前景。

以下通过实施例的具体实施方式再对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。

具体实施方式

实施例1

       以式（Ⅰ）化合物中的X分别为溴和氯的化合物I-Br和I-Cl进行大鼠坐骨神经阻滞，与QX-314、及临床常用浓度的局麻药相比，阻滞时间均有明显延长。

实验方法

选取SD大鼠，雌雄各半，实验前一周进行行为学适应，并选取基线合格的大鼠156只。随机分为13组，每组12只，分别接受如表 1所示的左侧坐骨神经阻滞，注药后每10 min, 30 min, 60 min, 120 min，以后每2 h至12 h，及以后每12 h测量注射测肢体的感觉和运动功能，直至感觉、运动完全恢复。第一个感觉、运动阻滞起效的时点为麻醉起效时间；第一个感觉、运动功能恢复的时点为麻醉失效时间；两者的间隔为麻醉维持时间^(8,9)。

实验结果

I-Br、I-Cl的阻滞时间比QX-314长；也比临床常用局麻药（布比卡因、利多卡因、罗哌卡因和丁卡因）明显延长；且作用时间存在明显的量效关系。结果见表1。

实施例2

上述化合物I-Br、I-Cl对大鼠坐骨神经的毒性实验。

实验方法

对实施例1中所有大鼠在给药后7天进行安乐死。取每只大鼠注射部位坐骨神经，分为两份，其中一份HE染色后，光镜下观察坐骨神经组织学改变；另外一份作电镜观察。光镜视觉评分标准：0分（神经外膜血管轻微充血，扩张，无炎细胞浸润）；1分（外膜血管轻微充血，扩张，伴少量炎细胞浸润）；2分（外膜血管明显充血，扩张，伴炎细胞浸润）；3分（外膜血管充血，扩张，脊髓实质有炎细胞浸润）。电镜视觉评分：0分（神经纤维超微结构无明显病理学变化）；1分（部分神经纤维有轻微脱髓鞘）；2分（部分神经纤维有脱髓鞘现象，胞浆内出现空泡）；3分（神经纤维脱髓鞘现象严重，神经结构严重萎缩，中间可见大空泡，线粒体肿胀）。

实验结果

       如表2所示。表明I-Br，I-Cl的坐骨神经毒性明显小于QX-314。

实施例3

I-Br和I-Cl单独鞘内给药的毒性实验。

实验方法

如实施例1所述，选取合格SD雄性大鼠80只，随机分为8组，每组10只，在异氟烷麻醉下，经皮鞘内注射10 ul如表2所示药物。观察注药后大鼠是否出现刺激性症状：如扭体、嘶叫、抽搐、兴奋、昏迷、甚至死亡等⁽⁷⁾。

实验结果

结果总结如表3。鞘内给药，I-Br及I-Cl均未导致死亡，且刺激症状发生率低；QX314会引起死亡，刺激症状发生率高。表明I-Br和I-Cl的毒性明显小于QX-314。

实施例4

与其它常用局麻药组合，I-Br和I-Cl的麻醉时间比QX-314长，而且感觉-运动选择性阻滞效果较好。

实验方法

        按照实施例1的方法，采用大鼠坐骨神经阻滞的模型，考察QX-314 (5.57~27.86mM)+布比卡因(1.15~15.38mM)、化合物I (5.57~27.86mM)+布比卡因 (1.15~15.38mM)、QX-314(5.57 ~27.86mM)+利多卡因(1.15~15.38mM)、布比卡因、利多卡因、罗哌卡因、丁卡因的麻醉效果（每个剂量配比组n=10）。其中，化合物I分别为I-Br和I-Cl。

实验结果

化合物I与布比卡因组合时，化合物I在与布比卡因的复方制剂中的摩尔百分比范围为26.59~97.98%，布比卡因的摩尔百分比范围为73.41~2.02%；化合物I在与罗哌卡因的复方制剂中的摩尔百分比范围为26.82~97.34%，罗哌卡因的摩尔百分比范围为73.18~2.66%；化合物I在与利多卡因复方制剂中的摩尔百分比范围为7.02 ~ 88.32%，利多卡因的摩尔百分比范围为92.98%~12.68%；化合物I在与丁卡因的复方制剂中的摩尔百分比范围为1.77~45.62%，丁卡因的摩尔百分比范围为98.23~54.38%。实验结果如表4。

实施例5

       化合物I与布比卡因组合，应用于蛛网膜下腔时的毒性明显小于QX-314。

实验方法

按照实施例2的方法，采用大鼠鞘内注射的模型，以布比卡因分别与QX-314、I-Br、或I-Cl组合后用于蛛网膜下腔注射，观察麻醉效果、刺激性和死亡率 (n = 10)。

实验结果

       与布比卡因组合后使用，化合物Ⅰ组未出现死亡，刺激性也大大降低；毒性远小于QX-314组。结果如表5所示。

实施例6

与其它常用局麻药组合后，化合物I的神经毒性远小于QX-314。     

实验方法

按照实施例2的方法，对实施例4中注射侧的坐骨神经进行光镜和电镜的组织学观察；并计算在最高剂量组（最有可能发生神经损害）中，严重神经损伤的发生率。

实验结果

如表6所示，最高剂量复方用药，I-Br与I-Cl的神经毒性均远小于QX-314。

上述的实验结果表明，本发明提出的N-乙酰苯胺类阳离子化合物除单独使用时可具有确切的局部麻醉效果和镇痛作用外，特别是是在与临床上使用的其它局部麻醉药物组合而成的复方药物后，使用的安全性及长效和/或选择性阻滞的局部麻醉和镇痛作用都更为理想。上述的实验同时也表明，本发明所述的N-乙酰苯胺类阳离子化合物中的阴离子X的改变，并不会对实验中所体现出的效果和/或作用带来影响，而且有理由推知，该N-乙酰苯胺类阳离子化合物除与上述实施例所使用过的常用其它局部麻醉药物组合外，与包括但不限于普鲁卡因、氯普鲁卡因、左旋布比卡因、阿替卡因等其它临床使用的局部麻醉药物组合，也可以具有类似或同样的作用或效果。