I1咪唑啉受体的激动剂在增强α2-肾上腺素受体激动剂介导的麻醉作用中的应用

摘要

本发明提供I1咪唑啉受体的激动剂在制备用于增强由α2‑肾上腺素受体激动剂介导的麻醉作用的药物方面的应用以及一种麻醉用药剂盒，其包括介导麻醉作用的α2‑肾上腺素受体激动剂和作为麻醉增强剂的I1咪唑啉受体的激动剂。在使用α2‑肾上腺素受体激动剂介导的麻醉作用时联合使用I1咪唑啉受体的激动剂能够使麻醉起效时间缩短至少40％并且使麻醉持续时间延长至少35％，I1咪唑啉受体的激动剂在增强α2‑肾上腺素受体激动剂介导的麻醉作用方面的应用对于临床麻醉和ICU镇静而言具有非常重要的意义。

说明书

技术领域

本发明属于生物医学领域，其涉及I1咪唑啉受体(I1R)的激动剂作为麻醉作用增强剂的应用，尤其涉及作为α2-肾上腺素受体激动剂介导的麻醉作用的增强剂的应用。

背景技术

咪唑啉受体(IR)是发现于上个世纪的新型受体，根据药理、生理特征等方面的差异，可将咪唑啉受体分为I1咪唑啉受体、I2咪唑啉受体、I3咪唑啉受体三种亚型，其中，I1咪唑啉受体亚型在中枢降压、抗抑郁症、抗焦虑症、调节平衡、排钠利尿、细胞增殖、细胞保护等方面发挥作用。

右美托咪啶(DEX)是一种选择性中枢α2-肾上腺素受体激动剂，经美国食品和药物管理局(FDA)批准用于重症监护和医疗急救镇静、麻醉镇痛的用药。在中国，右美托咪定已于2009年6月获国家食品药品监督管理局批示，应用于临床麻醉以及ICU的镇静。目前国内外都在寻找能够协同右美托咪啶进一步增强其麻醉作用的药物。

发明内容

在本发明的第一方面，本发明提供I1咪唑啉受体的激动剂在制备用于增强由α2-肾上腺素受体激动剂介导的麻醉作用的药物方面的应用，其中，所述I1咪唑啉受体的激动剂是胍丁胺或其前药。所述α2-肾上腺素受体激动剂是右美托咪啶。在进行麻醉时，所述I1咪唑啉受体的激动剂和所述α2-肾上腺素受体激动剂顺序给药或同时给药，并且，所述I1咪唑啉受体的激动剂的给药剂量与所述α2-肾上腺素受体激动剂的给药剂量比例为30:1至300:1；相对于单独使用α2-肾上腺素受体激动剂进行麻醉，联合给药α2-肾上腺素受体激动剂和I1咪唑啉受体的激动剂使平均麻醉起效时间缩短了至少40％，并且使平均麻醉持续时间延长了至少35％。

在本发明的第一方面的一些实施方式中，所述α2-肾上腺素受体激动剂和所述I1咪唑啉受体的激动剂以相同的给药方式或不同的给药方式进行给药。所述给药方式选自：口服给药、静脉注射给药和肌肉注射给药。例如，所述α2-肾上腺素受体激动剂和所述I1咪唑啉受体的激动剂可均以肌肉注射的方式给药，或者，所述α2-肾上腺素受体激动剂可以肌肉注射的方式给药，而所述I1咪唑啉受体的激动剂可以静脉注射的方式给药。

在本发明的第二方面，本发明提供一种麻醉用药剂盒，其包括介导麻醉作用的α2-肾上腺素受体激动剂和作为麻醉增强剂的I1咪唑啉受体的激动剂。其中，所述α2-肾上腺素受体激动剂是右美托咪啶，所述I1咪唑啉受体的激动剂是胍丁胺。

在本发明的第二方面的一些实施方式中，所述麻醉用药剂盒还包括药学上可接受的稀释剂，其可选自：生理盐水、葡萄糖溶液、平衡盐溶解、无菌无热原水。

在本发明的第二方面的一些实施方式中，所述麻醉用药剂盒还包括说明了α2-肾上腺素受体激动剂和I1咪唑啉受体的激动剂的给药方式和给药剂量的使用说明书。例如，所述说明书说明所述I1咪唑啉受体的激动剂的给药剂量与所述α2-肾上腺素受体激动剂的给药剂量比例为30:1至300:1，并且，在以肌肉注射的方式给药I1咪唑啉受体的激动剂之后，再以肌肉注射的方式给药α2-肾上腺素受体激动剂。例如，所述说明书说明将α2-肾上腺素受体激动剂和I1咪唑啉受体的激动剂以肌肉注射的方式同时给药，并且，所述I1咪唑啉受体的激动剂的给药剂量与所述α2-肾上腺素受体激动剂的给药剂量比例为30:1至300:1。

在使用该麻醉用试剂盒进行麻醉时，平均麻醉起效时间相对于单独使用α2-肾上腺素受体激动剂进行麻醉缩短了至少40％，并且平均麻醉持续时间相对于单独使用α2-肾上腺素受体激动剂进行麻醉延长了至少35％。

附图说明

图1A显示了翻正反射实验中给药不同剂量的右美托咪啶的I1咪唑啉受体敲除的小鼠组(KO)和野生对照小鼠组(WT)的麻醉诱导时间。

图1B显示了翻正反射实验中给药不同剂量的右美托咪啶的I1咪唑啉受体敲除的小鼠组(KO)和野生对照小鼠组(WT)的麻醉持续时间。

图1C显示了翻正反射实验中的翻正反射消除率。

图2A显示了在C57小鼠中与单独给药右美托咪啶比较，不同剂量的胍丁胺和右美托咪啶的联合给药在翻正反射实验中的麻醉起效时间。

图2B显示了在C57小鼠中与单独给药右美托咪啶比较，不同剂量的胍丁胺和右美托咪啶的联合给药在翻正反射实验中的麻醉持续时间。

图3A显示了在I1咪唑啉受体敲除的小鼠中，与单独给药右美托咪啶比较，3mg/kg的胍丁胺和不同剂量右美托咪啶的联合给药在翻正反射实验中的麻醉起效时间。

图3B显示了在I1咪唑啉受体敲除的小鼠中，与单独给药右美托咪啶比较，3mg/kg的胍丁胺和不同剂量右美托咪啶的联合给药在翻正反射实验中的麻醉持续时间。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合具体实施例对本发明涉及的各个方面进行详细说明，但这些具体实施例仅用于举例说明本发明，并不对本发明的保护范围和实质内容构成任何限定。

在本发明的实施例中，使用胍丁胺作为I1咪唑啉受体的激动剂的示例性实例，使用右美托咪啶作为介导麻醉作用的药剂的示例性实例，通过小鼠翻正反射实验来证实I1咪唑啉受体的激动剂在作为麻醉作用增强剂方面的应用。

1.实验动物：

1.1：C57小鼠，SPF级，雄性，初始体重18～22g，购自斯贝福(北京)生物技术有限公司，许可证号：SCXK(京)2016～0002。饲养环境(温度：22±2℃，湿度(40±20)％，12小时明暗循环(日光灯照明8:00～20:00)，自由摄食和饮水，使用生长维持颗粒饲料喂养。

1.2：I1咪唑林受体(I1R)敲除小鼠，其是以C57BL/6J小鼠为背景，采用基因打靶技术所获得的纯合子小鼠。动物饲养于环境温度为22±2℃、湿度为(40±20)％的SPF级动物房，并保证12小时的昼夜节律和自由进食进水。

所有实验均选用年龄约8～12个月的小鼠，体重约为20～40g。实验方案均通过中国人民解放军军事科学院军事医学研究院实验动物伦理委员会的批准。

上述I1咪唑林受体(I1R)敲除小鼠和同窝对照的野生小鼠中国人民解放军军事科学院军事医学研究院所构建并繁殖提供。

2.实验试剂：

右美托咪啶，购自山东博洛德生物科技有限公司，使用时用生理盐水稀释成所需浓度；胍丁胺(Agmatine，AGM)购自Sigma(Sigma，美国)，使用时用生理盐水稀释成所需浓度。

3.实验用仪器：

小鼠翻正反射实验装置；玻璃烧杯(直径13.5厘米，高19.0厘米)。

4.实验方法：

翻正反射实验：在小鼠翻正反射消失模型中观测翻正反射消失诱导时间(麻醉起效时间)和翻正反射消失制动时间(麻醉持续时间)。实验前将动物按体重随机分组，实验时将给药后的小鼠单独放在铺有少量垫料的玻璃烧杯中，实验者用手轻轻将小鼠翻转，将其背部向下水平放置，如果小鼠背卧姿势保持≥1min，判为翻正反射消失。以完成给药为始，到出现翻正反射消失为止定义为翻正反射消失的诱导时间(Induction time，麻醉起效时间)；从实验动物翻正反射消失为始，直至小鼠出现自行翻正时为止，将此段时间间隔定义为翻正反射消失的制动时间(Immobility time，麻醉持续时间)。如果怀疑其翻正反射是否真正恢复，可于动物出现第一次翻正后立即将动物重新背卧放置，如果1min之内又自行翻正则以第一次翻正的时间为制动时间的终点(麻醉失效)，否则以第二次翻正的时间为终点。其中60分钟内未发生翻正反射消失不计算诱导时间和制动时间。

在同一剂量组内，翻正反射消除率(Loss of righting(％))＝出现翻正反射消失的动物数除以组内所用动物总数。

5.数据统计分析方法：

麻醉起效时间和麻醉持续时间以Mean±S.E.M表示，用GraphPad Prism 6.0软件进行统计分析，多组间的麻醉起效时间和麻醉持续时间的比较采用单因素方差分析结合Bonferroni事后检验。P<0.05表示有统计学差异。两组间翻正反射消除率的比较，采用卡方检验。

使用I1咪唑啉受体敲除的小鼠，通过小鼠翻正反射实验来反映I1咪唑啉受体在右美托咪啶致麻醉中的作用。将不同剂量的右美托咪啶通过肌肉注射给药于I1咪唑啉受体敲除的小鼠组和野生对照小鼠组(每组9只小鼠，每组实验重复3次)，自给药完成之后记录麻醉诱导时间和麻醉持续时间并计算翻正反射消除率。如图1A所示，I1咪唑啉受体敲除的小鼠组(KO)中麻醉诱导时间相对于对照组(WT)没有产生显著差异。如图1B所示，在翻正反射实验中，200μg/kg的右美托咪啶在I1咪唑啉受体敲除的小鼠组和野生小鼠组中在麻醉持续时间上产生了显著差异(图1B，P<0.01)，给药200μg/kg的右美托咪啶的I1咪唑啉受体敲除小鼠组的麻醉持续时间仅有几十分钟，而给药200μg/kg的右美托咪啶的对照组的麻醉持续时间几乎达到400分钟。如图1C所示，以翻正反射消除率为指标，右美托咪啶致麻醉的ED50在野生对照小鼠中为93.79μg/kg，而在I1咪唑啉受体敲除的小鼠中为100μg/kg，在I1咪唑啉受体敲除小鼠组和对照小鼠组中，给药100μg/kg和200μg/kg的右美托咪啶的翻正反射消除率具有显著差异(图1C，P<0.05)。上述结果表明，在I1咪唑啉受体敲除的小鼠中，由于缺少I1咪唑啉受体而使得右美托咪啶的麻醉持续时间非常短，几乎无法达到麻醉作用，而在未敲除I1咪唑啉受体的野生小鼠中右美托咪啶的麻醉作用可以持续长达400分钟，由此可见，I1咪唑啉受体参与了右美托咪啶的麻醉作用，因此I1咪唑啉受体的激动剂可在增强右美托咪啶介导的麻醉作用方面发挥作用。

使用8～12月龄的C57小鼠，将小鼠分为4组，每组9只小鼠，每组小鼠通过肌肉注射分别给药：(i)单独的右美托咪啶100μg/kg，(ii)100μg/kg右美托咪啶+3mg/kg胍丁胺；(iii)100μg/kg右美托咪啶+10mg/kg胍丁胺；以及(iv)100μg/kg右美托咪啶+30mg/kg胍丁胺。随后通过翻正反射实验来记录麻醉起效时间和麻醉持续时间。如图2A所示，相对于单独给药右美托咪啶而言，胍丁胺和右美托咪啶的联合给药显著缩短了右美托咪啶致翻正反射消失的诱导时间(麻醉起效时间)，单独给药右美托咪啶的小鼠组需要大约30分钟的时间才能诱导麻醉开始起效，而给药右美托咪啶和胍丁胺的小鼠组仅不到20分钟的时间就能够诱导麻醉开始起效(图2A，P<0.05)，并且，如图2B所示，相对于单独给药右美托咪啶而言，胍丁胺和右美托咪啶的联合给药显著增加了了右美托咪啶致翻正反射消失的持续时间(麻醉持续时间)，单独给药右美托咪啶的小鼠组的麻醉持续时间大约为150分钟，而给药右美托咪啶和胍丁胺的小鼠组的麻醉持续时间急剧延长至将近300分钟。

由此可见，I1咪唑啉受体的激动剂胍丁胺和右美托咪啶的联合给药增强了右美托咪啶介导的麻醉作用；麻醉起效时间缩短至少40％并且麻醉持续时间延长至少35％。I1咪唑啉受体的激动剂能够起到增强右美托咪啶介导的麻醉作用的效果。并且，与右美托咪啶联合使用I1咪唑啉受体的激动剂使麻醉起效时间缩短并且使麻醉持续时间显著增加，这对于临床应用而言具有非常重要的意义，这可缩短患者和医护人员在使用了麻醉剂之后等待进入麻醉状态进行后续手术操作的等待时间并且麻醉持续时间的延长可给医护人员充足的时间完成手术治疗操作而无需在手术过程中再补充注射麻醉剂。因此，I1咪唑啉受体的激动剂在增强α2-肾上腺素受体激动剂介导的麻醉作用方面的应用对于临床麻醉和ICU镇静而言具有非常重要的意义。

为了证明胍丁胺的麻醉增强作用与I1咪唑啉受体之间的关系，还使用了I1咪唑啉受体敲除的小鼠，将该小鼠分为3对对比组：

(a)第一对比组包括两组I1咪唑啉受体敲除的小鼠(每组9只)，分别通过肌肉注射向小鼠给药(i)单独的右美托咪啶100μg/kg和(ii)100μg/kg右美托咪啶+3mg/kg胍丁胺；

(b)第二对比组包括两组I1咪唑啉受体敲除的小鼠(每组9只)，分别通过肌肉注射向小鼠给药(i)单独的右美托咪啶150μg/kg和(ii)150μg/kg右美托咪啶+3mg/kg胍丁胺；

(c)第三对比组包括两组I1咪唑啉受体敲除的小鼠(每组9只)，分别通过肌肉注射向小鼠给药(i)单独的右美托咪啶200μg/kg和(ii)200μg/kg右美托咪啶+3mg/kg胍丁胺。

通过翻正反射实验来记录麻醉起效时间和麻醉持续时间。如图3A和图3B所示，在I1咪唑啉受体敲除的小鼠中，胍丁胺和不同剂量的右美托咪啶的联合给药与右美托咪啶的单独给药在麻醉起效时间和麻醉持续时间上无显著差异，这表明胍丁胺的麻醉增强作用与激活I1咪唑啉受体有关。

以上结合具体实施方式对本发明进行了说明，这些具体实施方式仅仅是示例性的，不能以此限定本发明的保护范围，本领域技术人员在不脱离本发明实质的前提下可以进行各种修改、变化或替换。因此，根据本发明所作的各种等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。