【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(dòng)劑,rac-BM是特布他林的前體藥,是近年上市的一種長(zhǎng)效類β2受體激動(dòng)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(kuò)張作用,半衰期長(zhǎng),療效可持續(xù)24小時(shí)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(jià)值。傳統(tǒng)的β2受體激動(dòng)劑如沙丁胺醇,雖起效快,但持續(xù)時(shí)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(zhǎng)效的β2受體激動(dòng)劑除舒張氣道平滑肌外還具有強(qiáng)大的抗炎作用,這對(duì)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(dòng)劑在臨床哮喘治療中應(yīng)用廣泛且種類較多。β2受體激動(dòng)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(lái)說(shuō),手性藥物的左旋體對(duì)疾病具有治療效果,而右旋體非但沒(méi)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(qiáng)呼吸道對(duì)過(guò)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(jìn)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(guò)SFDA審評(píng),獲得化學(xué)藥物一類新藥的臨床研究批準(zhǔn)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(diǎn),如長(zhǎng)效性、服用方便性、病人依從性、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠性、以及數(shù)十年臨床應(yīng)用所證實(shí)的藥物安全性等。更為重要的是,R-BM作為國(guó)家化學(xué)藥物一類新藥,相較于rac-BM,具有更強(qiáng)大、更持久的氣道舒張作用,更顯著的抗氣道過(guò)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(shì)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(guò)建立動(dòng)物哮喘模型,從整體狀態(tài)、離體器官直至細(xì)胞水平等不同角度,系統(tǒng)的評(píng)價(jià)了R-BM對(duì)哮喘治療的作用效果及其特點(diǎn),以期闡明研發(fā)R-BM的意義和價(jià)值所在。本文先后分別以rac-BM、S-BM為對(duì)照品,側(cè)重從以下五個(gè)方面評(píng)價(jià)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(biāo),評(píng)價(jià)R-BM對(duì)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(shí)肺功能變化入手,以氣道阻力(RL)和動(dòng)態(tài)肺順應(yīng)性(Cdyn)為檢測(cè)指標(biāo),評(píng)價(jià)R-BM對(duì)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(duì)離體氣管平滑肌和離體肺條收縮的抑制效應(yīng)為檢測(cè)指標(biāo),評(píng)價(jià)R-BM對(duì)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(guò)檢測(cè)小鼠哮喘模型肺泡灌洗液(BALF)中炎癥細(xì)胞計(jì)數(shù)的變化,評(píng)價(jià)R-BM作為一種新型長(zhǎng)效β2受體激動(dòng)劑,對(duì)氣道過(guò)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(duì)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(duì)哮喘治療的不同作用;接著通過(guò)長(zhǎng)期用藥實(shí)驗(yàn),從β2受體激動(dòng)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(duì)豚鼠哮喘模型肺功能的影響,從而明確這兩種異構(gòu)體對(duì)哮喘反復(fù)用藥后的治療效果,初步探討哮喘動(dòng)物對(duì)β2受體激動(dòng)劑產(chǎn)生的耐受現(xiàn)象 通過(guò)以上五個(gè)方面的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)評(píng)價(jià)R-BM對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)性哮喘的治療作用的優(yōu)勢(shì)。 方法與結(jié)果: 1.班布特羅左旋異構(gòu)體對(duì)豚鼠哮喘影響的整體實(shí)驗(yàn)研究 評(píng)價(jià)一種平喘藥物的作用效果,最直觀簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)方法就是觀察藥物對(duì)哮喘發(fā)作癥狀的緩解程度和維持時(shí)間。觀察哮喘發(fā)作時(shí)動(dòng)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(cè)指標(biāo)。而鑒于哮喘病因的多樣化,本實(shí)驗(yàn)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(duì)組胺誘發(fā)豚鼠哮喘的作用 ①量效關(guān)系試驗(yàn)觀察不同劑量R-BM對(duì)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(cè)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(shí)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(shí)的跌倒現(xiàn)象。R-BM在1.0～4.0 mg.kg~(-1)下對(duì)組胺誘發(fā)豚鼠哮喘發(fā)作的潛伏期值與對(duì)應(yīng)劑量下的rac-BM相比都有極顯著性差異(p0.01)。R-BM對(duì)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(qiáng)度明顯強(qiáng)于rac-BM(ED50為2.639±1.329mg.kg~(-1))。 ②時(shí)效關(guān)系試驗(yàn)檢測(cè)相同劑量R-BM在不同時(shí)間對(duì)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(dá)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(duì)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(guò)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(shí)間內(nèi)多次引喘其對(duì)卵白蛋白的反應(yīng)性下降,易出現(xiàn)動(dòng)物對(duì)卵白蛋白的耐受現(xiàn)象從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確性。所以本模型僅以量效關(guān)系實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)哮喘發(fā)作的潛伏期和抑制哮喘發(fā)作時(shí)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(duì)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(shí)驗(yàn)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(zhǎng)引喘潛伏期,減少豚鼠跌倒數(shù)量。R-BM從對(duì)以上哮喘癥狀的控制程度上表現(xiàn)出較之rac-BM更強(qiáng)大、更優(yōu)越的平喘作用。 2.班布特羅左旋異構(gòu)體對(duì)哮喘豚鼠肺功能影響的實(shí)驗(yàn)研究 毫無(wú)疑問(wèn),跌倒率和引喘潛伏期是評(píng)價(jià)支氣管舒張劑平喘作用的經(jīng)典檢測(cè)指標(biāo),但其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、所用動(dòng)物模型和實(shí)驗(yàn)方法比較簡(jiǎn)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(shuō)明該藥有抗組胺的作用,并不能直觀的說(shuō)明藥物的支氣管舒張作用。所以本實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步選用肺功能檢測(cè)作為整體實(shí)驗(yàn)的深入研究部分。 從豚鼠哮喘模型的氣道阻力(RL)和動(dòng)態(tài)肺順應(yīng)性(Cdyn)等肺功能檢測(cè)指標(biāo)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(píng)價(jià)其舒張氣道平滑肌的作用強(qiáng)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(guò)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(dòng)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(cè)得氣道阻力ID50為2.16mg.kg~(-1),動(dòng)態(tài)肺順應(yīng)性ID50為1.14mg.kg~(-1),由此可見(jiàn)R-BM對(duì)卵白蛋白誘發(fā)的哮喘反應(yīng)的抑制效應(yīng)強(qiáng)度強(qiáng)于rac-BM。 上述結(jié)果表明R-BM通過(guò)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(xiàng)指標(biāo)客觀評(píng)價(jià)了R-BM對(duì)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(duì)豚鼠氣道平滑肌作用的離體實(shí)驗(yàn)研究 在整體實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合離體實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋娓到y(tǒng)的評(píng)價(jià)R-BM的對(duì)支氣管肺組織舒張作用強(qiáng)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(duì)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(cè)指標(biāo)。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(qiáng)度與對(duì)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(qiáng)大的舒張氣道平滑肌作用,其作用效應(yīng)明顯強(qiáng)于rac-BM。 4.班布特羅左旋異構(gòu)體對(duì)哮喘小鼠氣道炎癥作用的實(shí)驗(yàn)研究 支氣管哮喘是有多種細(xì)胞和細(xì)胞組分參與的氣道慢性炎癥性疾病。炎癥細(xì)胞包括嗜酸性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、T細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、氣道上皮細(xì)胞等。其中嗜酸性粒細(xì)胞是哮喘發(fā)生中的主要效應(yīng)細(xì)胞之一,它能分泌釋放多種神經(jīng)毒素和細(xì)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(xì)胞炎癥模型已成為研究哮喘病理的最重要的動(dòng)物模型。本實(shí)驗(yàn)直接采用了抗原攻擊致敏小鼠引起的支氣管肺炎癥細(xì)胞聚集模型,通過(guò)計(jì)數(shù)支氣管肺泡灌洗液中白細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、淋巴/單核細(xì)胞,表明R-BM具有強(qiáng)大的抗氣道炎癥活性。 從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn),模型組經(jīng)卵白蛋白攻擊后,白細(xì)胞總數(shù)、嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)、中性粒細(xì)胞淋巴細(xì)胞數(shù)均有非常明顯的增多,嗜酸性白細(xì)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(gè)明顯的過(guò)敏性炎癥反應(yīng)過(guò)程,支氣管肺組織中大量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)。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(xì)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(duì)豚鼠哮喘不同作用的比較實(shí)驗(yàn)研究一般來(lái)說(shuō),手性藥物的左旋體有治療作用,而右旋體不但沒(méi)有治療作用,甚至可能產(chǎn)生與藥效相反作用。前三部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明R-BM對(duì)哮喘的治療效果顯著優(yōu)于rac-BM,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究左旋體與右旋體對(duì)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(jià)值所在。 (1)單次口服班布特羅左旋體與右旋體對(duì)哮喘豚鼠肺功能影響 通過(guò)R-BM、S-BM對(duì)肺功能影響,評(píng)價(jià)兩者對(duì)支氣管平滑肌的舒張效果:肺功能測(cè)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(wú)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(duì)哮喘豚鼠肺功能有一定的改善作用,表現(xiàn)出對(duì)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(shì)。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(duì)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(dòng)態(tài)肺順應(yīng)性的下降。這可能是由于S-BM可增加氣道對(duì)過(guò)敏性抗原的敏感性,從而加劇氣道收縮反應(yīng)(已證實(shí)右旋特布他林可增加氣道對(duì)過(guò)敏性抗原的敏感性)。從這個(gè)意義上說(shuō),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(duì)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(cè)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(duì)豚鼠哮喘的治療效果減弱,推測(cè)豚鼠在長(zhǎng)期口服β2受體激動(dòng)劑后對(duì)R-BM產(chǎn)生耐受現(xiàn)象。 綜合上述結(jié)果分析,S-BM不僅沒(méi)有R-BM所具備的強(qiáng)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(duì)過(guò)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(jiàn)將rac-BM進(jìn)行化學(xué)拆分,剔除S-BM,獲得純化的R-BM是有其獨(dú)特的意義和臨床價(jià)值的。R-BM作為一種長(zhǎng)效、強(qiáng)效、安全、服用方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的臨床一類新藥,一定可以為哮喘患者的治療帶來(lái)福音。
【圖文】：

模型組OVA激發(fā)前后的肺功能變化

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

【引證文獻(xiàn)】

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(hào)：2559841