【摘要】： 班布特羅消旋體(Racemic bambuterol, rac-BM)是用于治療哮喘和慢性阻塞性肺疾病的β2受體激動劑,rac-BM是特布他林的前體藥,是近年上市的一種長效類β2受體激動劑,口服后在體內(nèi)經(jīng)血漿丁基膽堿酯酶水解釋放出特布他林發(fā)揮支氣管擴張作用,半衰期長,療效可持續(xù)24小時以上,且副作用少,適用于夜間哮喘及老年哮喘患者的治療,具有很大的應(yīng)用價值。傳統(tǒng)的β2受體激動劑如沙丁胺醇,雖起效快,但持續(xù)時間短(僅4～6h),頻繁應(yīng)用易產(chǎn)生耐藥或出現(xiàn)哮喘惡化現(xiàn)象[1]。更為重要的是,長效的β2受體激動劑除舒張氣道平滑肌外還具有強大的抗炎作用,這對于慢性哮喘和慢性阻塞性肺病的維持治療和預(yù)防發(fā)作有著重要意義。 目前β2受體激動劑在臨床哮喘治療中應(yīng)用廣泛且種類較多。β2受體激動劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)中大多含有手性碳原子,除了已開發(fā)上市的左旋沙丁胺醇外,其他多以消旋體(等量左旋體和右旋體的混合物)形式應(yīng)用于臨床。一般來說,手性藥物的左旋體對疾病具有治療效果,而右旋體非但沒有治療作用,甚至可能產(chǎn)生與藥效相反的不良反應(yīng),如特布他林右旋體具有增強呼吸道對過敏性抗原敏感性的作用從而加劇哮喘癥狀。將消旋體藥物進行化學(xué)拆分,分別得到左旋體和右旋體。消旋班布特羅體(rac-BM)經(jīng)化學(xué)拆分得到班布特羅左旋異構(gòu)體(R enantiomer bambuterol, R-BM)(該藥2009年12月已通過SFDA審評,獲得化學(xué)藥物一類新藥的臨床研究批準文件)。R-BM作為rac-BM的一種拆分異構(gòu)體[2],繼承了rac-BM所有優(yōu)點,如長效性、服用方便性、病人依從性、經(jīng)濟實惠性、以及數(shù)十年臨床應(yīng)用所證實的藥物安全性等。更為重要的是,R-BM作為國家化學(xué)藥物一類新藥,相較于rac-BM,具有更強大、更持久的氣道舒張作用,更顯著的抗氣道過敏性炎癥的活性,以及更低的不良反應(yīng)。左旋體上述種種優(yōu)勢與班布特羅消旋體中拆分去除右旋異構(gòu)體(S-enantiomer bambuterol, S-BM)是密切相關(guān)的。 本研究通過建立動物哮喘模型,從整體狀態(tài)、離體器官直至細胞水平等不同角度,系統(tǒng)的評價了R-BM對哮喘治療的作用效果及其特點,以期闡明研發(fā)R-BM的意義和價值所在。本文先后分別以rac-BM、S-BM為對照品,側(cè)重從以下五個方面評價藥理作用: 1.從豚鼠哮喘發(fā)作的癥狀入手,以跌倒率和引喘潛伏期為觀察指標,評價R-BM對清醒狀態(tài)下豚鼠哮喘發(fā)作癥狀的控制和緩解程度。 2.從豚鼠哮喘發(fā)作時肺功能變化入手,以氣道阻力(RL)和動態(tài)肺順應(yīng)性(Cdyn)為檢測指標,評價R-BM對麻醉狀態(tài)下致敏豚鼠肺功能變化的改善作用。 3.從豚鼠氣道平滑肌舒縮功能入手,以R-BM對離體氣管平滑肌和離體肺條收縮的抑制效應(yīng)為檢測指標,評價R-BM對呼吸道平滑肌的舒張作用。 4.從氣道炎癥反應(yīng)以及藥物可能的抗炎作用入手,通過檢測小鼠哮喘模型肺泡灌洗液(BALF)中炎癥細胞計數(shù)的變化,評價R-BM作為一種新型長效β2受體激動劑,對氣道過敏性炎癥的抑制作用。 5.從班布特羅右旋異構(gòu)體入手,首先比較R-BM與S-BM對豚鼠哮喘模型肺功能的影響,從而先明確這兩種異構(gòu)體對哮喘治療的不同作用;接著通過長期用藥實驗,從β2受體激動劑連續(xù)應(yīng)用平喘作用下降的角度,比較R-BM與其右旋異構(gòu)體(S-BM)對豚鼠哮喘模型肺功能的影響,從而明確這兩種異構(gòu)體對哮喘反復(fù)用藥后的治療效果,初步探討哮喘動物對β2受體激動劑產(chǎn)生的耐受現(xiàn)象 通過以上五個方面的實驗系統(tǒng)評價R-BM對動物實驗性哮喘的治療作用的優(yōu)勢。 方法與結(jié)果: 1.班布特羅左旋異構(gòu)體對豚鼠哮喘影響的整體實驗研究 評價一種平喘藥物的作用效果,最直觀簡便的實驗方法就是觀察藥物對哮喘發(fā)作癥狀的緩解程度和維持時間。觀察哮喘發(fā)作時動物出現(xiàn)的喘息、氣急、咳嗽、呼吸困難等癥狀,以跌倒率和引喘潛伏期為主要檢測指標。而鑒于哮喘病因的多樣化,本實驗選用兩種引喘劑作為喘息誘發(fā)因素:組胺和卵白蛋白。 ⑴班布特羅左旋體對組胺誘發(fā)豚鼠哮喘的作用 ①量效關(guān)系試驗觀察不同劑量R-BM對致痙劑組胺引發(fā)哮喘的抑制效應(yīng),以潛伏期大于360s者為陰性反應(yīng),不再繼續(xù)觀察。經(jīng)測試R-BM在4.0 mg.kg~(-1)劑量下呈100%抑制組胺誘發(fā)的豚鼠哮喘發(fā)作時的跌倒現(xiàn)象, rac-BM在8.0mg.kg~(-1)劑量下方可100%抑制組胺誘發(fā)的豚鼠哮喘發(fā)作時的跌倒現(xiàn)象。R-BM在1.0～4.0 mg.kg~(-1)下對組胺誘發(fā)豚鼠哮喘發(fā)作的潛伏期值與對應(yīng)劑量下的rac-BM相比都有極顯著性差異(p0.01)。R-BM對組胺誘發(fā)豚鼠喘息發(fā)作的抑制作用呈明顯的劑量依賴性,半數(shù)有效量(ED50)為1.625±0.876mg.kg~(-1);其效應(yīng)強度明顯強于rac-BM(ED50為2.639±1.329mg.kg~(-1))。 ②時效關(guān)系試驗檢測相同劑量R-BM在不同時間對組胺引喘的抑制效應(yīng),結(jié)果顯示R-BM抑制組胺誘發(fā)豚鼠哮喘的作用在給藥后4h達到峰效應(yīng),R-BM給藥后1h、4h、12h的引喘潛伏期值與rac-BM比較均有顯著性差異(p0.05)。 ⑵班布特羅左旋異構(gòu)體對卵白蛋白誘發(fā)豚鼠哮喘的作用 卵白蛋白致敏豚鼠建立哮喘模型,與組胺引發(fā)的哮喘有所不同,這是一種典型的過敏性哮喘模型。由于這種模型的重現(xiàn)性比較差,即同一只豚鼠若在短時間內(nèi)多次引喘其對卵白蛋白的反應(yīng)性下降,易出現(xiàn)動物對卵白蛋白的耐受現(xiàn)象從而影響實驗結(jié)果的精確性。所以本模型僅以量效關(guān)系實驗為主。結(jié)果顯示R-BM在0.5～8.0 mg.kg~(-1)呈劑量依賴性的延長哮喘發(fā)作的潛伏期和抑制哮喘發(fā)作時跌倒現(xiàn)象的發(fā)生,與rac-BM相比有顯著性差異(p0.05)。R-BM對OVA激發(fā)哮喘發(fā)作抑制效應(yīng)的半數(shù)有效量(ED50)為2.46±1.28mg.kg~(-1);而rac-BM的ED50為4.29±2.01 mg.kg~(-1)。 上述所有實驗結(jié)果表明R-BM抑制由誘喘物質(zhì)引發(fā)的豚鼠哮喘反應(yīng),緩解哮喘豚鼠氣急、咳嗽、呼吸困難等癥狀,延長引喘潛伏期,減少豚鼠跌倒數(shù)量。R-BM從對以上哮喘癥狀的控制程度上表現(xiàn)出較之rac-BM更強大、更優(yōu)越的平喘作用。 2.班布特羅左旋異構(gòu)體對哮喘豚鼠肺功能影響的實驗研究 毫無疑問,跌倒率和引喘潛伏期是評價支氣管舒張劑平喘作用的經(jīng)典檢測指標,但其實驗設(shè)計、所用動物模型和實驗方法比較簡單,并有一定的局限性,如藥物抑制組胺引發(fā)的豚鼠哮喘發(fā)作,這可能只能說明該藥有抗組胺的作用,并不能直觀的說明藥物的支氣管舒張作用。所以本實驗進一步選用肺功能檢測作為整體實驗的深入研究部分。 從豚鼠哮喘模型的氣道阻力(RL)和動態(tài)肺順應(yīng)性(Cdyn)等肺功能檢測指標入手,觀察R-BM抑制麻醉狀態(tài)下致敏豚鼠的RL的上升和Cdyn的下降,評價其舒張氣道平滑肌的作用強度。模型組豚鼠在抗原激發(fā)后1～30min內(nèi)RL平均值較抗原激發(fā)前上升了149%±97%,Cdyn平均值較抗原激發(fā)前降低52%±13%。R-BM與rac-BM分別以4.0,2.0,1.0mg.kg~(-1)灌胃給藥(ig),R-BM呈劑量依賴性抑制過敏性抗原卵白蛋白引發(fā)的支氣管收縮反應(yīng),其中氣道阻力ID50為1.22mg.kg~(-1),動態(tài)肺順應(yīng)性ID50為0.91mg.kg~(-1);rac-BM亦呈劑量依賴性抑制抗原引起的支氣管收縮反應(yīng),測得氣道阻力ID50為2.16mg.kg~(-1),動態(tài)肺順應(yīng)性ID50為1.14mg.kg~(-1),由此可見R-BM對卵白蛋白誘發(fā)的哮喘反應(yīng)的抑制效應(yīng)強度強于rac-BM。 上述結(jié)果表明R-BM通過改善哮喘豚鼠的肺功能狀態(tài),使抗原激發(fā)后的高氣道阻力現(xiàn)象得到控制,有效地緩解哮喘發(fā)作,改善通氣功能。肺功能該項指標客觀評價了R-BM對哮喘豚鼠的支氣管收縮的抑制作用,且效果較rac-BM更好。 3.班布特羅左旋異構(gòu)體對豚鼠氣道平滑肌作用的離體實驗研究 在整體實驗的基礎(chǔ)上,結(jié)合離體實驗?zāi)軌蚋娓到y(tǒng)的評價R-BM的對支氣管肺組織舒張作用強度。從豚鼠離體器官水平入手,觀察R-BM拮抗離體狀態(tài)下豚鼠氣道平滑肌和肺條收縮反應(yīng),以R-BM對離體氣管平滑肌和離體肺條收縮的抑制效應(yīng)為主要檢測指標。結(jié)果表明: R-BM在灌胃給予50～200mg.kg~(-1)4h后所取得的含藥血清,呈劑量依賴性的抑制His所致氣管平滑肌和肺條的收縮,其抑制效應(yīng)強度與對照組相比有極顯著性差異( P0.01),與rac-BM比較有極顯著性差異( P0.01)。 上述結(jié)果表明R-BM抑制組胺誘發(fā)的豚鼠離體氣道平滑肌和離體肺條的的收縮,表現(xiàn)出強大的舒張氣道平滑肌作用,其作用效應(yīng)明顯強于rac-BM。 4.班布特羅左旋異構(gòu)體對哮喘小鼠氣道炎癥作用的實驗研究 支氣管哮喘是有多種細胞和細胞組分參與的氣道慢性炎癥性疾病。炎癥細胞包括嗜酸性粒細胞、肥大細胞、T細胞、中性粒細胞、氣道上皮細胞等。其中嗜酸性粒細胞是哮喘發(fā)生中的主要效應(yīng)細胞之一,它能分泌釋放多種神經(jīng)毒素和細胞毒性蛋白顆粒,引起氣道上皮和肺組織的廣泛性損傷,導(dǎo)致氣道上皮剝離和支氣管高反應(yīng)性[3,4]。氣道嗜酸性粒細胞炎癥模型已成為研究哮喘病理的最重要的動物模型。本實驗直接采用了抗原攻擊致敏小鼠引起的支氣管肺炎癥細胞聚集模型,通過計數(shù)支氣管肺泡灌洗液中白細胞、嗜酸性粒細胞、中性粒細胞、淋巴/單核細胞,表明R-BM具有強大的抗氣道炎癥活性。 從實驗結(jié)果可見,模型組經(jīng)卵白蛋白攻擊后,白細胞總數(shù)、嗜酸性粒細胞數(shù)、中性粒細胞淋巴細胞數(shù)均有非常明顯的增多,嗜酸性白細胞數(shù)目增多最為明顯。表明致敏小鼠抗原攻擊引發(fā)哮喘之后,產(chǎn)生一個明顯的過敏性炎癥反應(yīng)過程,支氣管肺組織中大量炎癥細胞浸潤。R-BM1～4mg.kg~(-1)劑量灌胃給藥能顯著抑制致敏小鼠抗原攻擊后支氣管肺泡灌洗液中炎癥細胞數(shù)的升高,表現(xiàn)出較rac-BM更好的抗炎活性。 5.班布特羅左旋異構(gòu)體與右旋異構(gòu)體對豚鼠哮喘不同作用的比較實驗研究一般來說,手性藥物的左旋體有治療作用,而右旋體不但沒有治療作用,甚至可能產(chǎn)生與藥效相反作用。前三部分實驗結(jié)果表明R-BM對哮喘的治療效果顯著優(yōu)于rac-BM,在此基礎(chǔ)上,進一步研究左旋體與右旋體對哮喘治療作用的差異,從而探討研發(fā)班布特羅左旋體的意義和臨床價值所在。 (1)單次口服班布特羅左旋體與右旋體對哮喘豚鼠肺功能影響 通過R-BM、S-BM對肺功能影響,評價兩者對支氣管平滑肌的舒張效果:肺功能測試結(jié)果表明灌胃給予R-BM1.0,2.0,4.0 mg.kg~(-1),可顯著改善氣道阻力的上升與肺順應(yīng)性的下降,呈劑量依賴性抑制抗原引起的支氣管收縮反應(yīng),與S-BM比較,差異有顯著性。S-BM以1.0,2.0,4.0 mg.kg~(-1)灌胃給藥后支氣管舒張作用微弱甚至幾無作用,未顯示明確的劑量依賴性效應(yīng)。值得注意的是,雖然小劑量S-BM(1.0 mg.kg~(-1))對哮喘豚鼠肺功能有一定的改善作用,表現(xiàn)出對引喘后支氣管收縮的抑制,但隨著劑量的增加,S-BM的這種抑制作用呈減弱趨勢。與模型組相比,S-BM低劑量(1.0 mg.kg~(-1))和中劑量(2.0 mg.kg~(-1))對抗原引起的支氣管收縮反應(yīng)的具有微弱的抑制作用,而且中劑量的抑制率低于低劑量,而S-BM高劑量(4.0 mg.kg~(-1))則表現(xiàn)出較模型組更為劇烈的支氣管收縮效應(yīng),包括氣道阻力的上升和動態(tài)肺順應(yīng)性的下降。這可能是由于S-BM可增加氣道對過敏性抗原的敏感性,從而加劇氣道收縮反應(yīng)(已證實右旋特布他林可增加氣道對過敏性抗原的敏感性)。從這個意義上說,口服大劑量的S-BM與引發(fā)哮喘的卵白蛋白具有協(xié)同作用。 ⑵連續(xù)口服班布特羅左旋體與右旋體對哮喘豚鼠肺功能影響 14天連續(xù)灌胃分別給予R-BM和rac-BM后,在第15天均給予R-BM一次灌胃后,觀察豚鼠肺功能的變化,推測β2受體調(diào)節(jié)的敏感性是否改變。結(jié)果表明:R-BM和S-BM連續(xù)用藥均可使R-BM對豚鼠哮喘的治療效果減弱,推測豚鼠在長期口服β2受體激動劑后對R-BM產(chǎn)生耐受現(xiàn)象。 綜合上述結(jié)果分析,S-BM不僅沒有R-BM所具備的強大支氣管平滑肌舒張作用,而且大劑量S-BM表現(xiàn)出較模型組更為劇烈的支氣管收縮效應(yīng),這種現(xiàn)象可能與S-BM增加氣道對過敏性抗原的敏感性有關(guān)。S-BM這些特性非但不利于哮喘的治療,甚至可加重哮喘,誘發(fā)重癥哮喘或哮喘持續(xù)狀態(tài)。由此可見將rac-BM進行化學(xué)拆分,剔除S-BM,獲得純化的R-BM是有其獨特的意義和臨床價值的。R-BM作為一種長效、強效、安全、服用方便、經(jīng)濟實用的臨床一類新藥,一定可以為哮喘患者的治療帶來福音。
【圖文】：

模型組OVA激發(fā)前后的肺功能變化

-BM高劑量對OVA激發(fā)前后豚鼠肺功能變化的影響
【學(xué)位授予單位】：揚州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：R965

【引證文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 陳旺煒;結(jié)晶技術(shù)在鹽酸班布特羅的手性拆分與頭孢克肟穩(wěn)定性上的應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2011年

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本文編號：2559841