專(zhuān)利名稱(chēng)：用于心臟手術(shù)的心麻痹液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)被用于停止，保護(hù)和/或保存器官的組合物，特別是在進(jìn)行心內(nèi)直 視手術(shù)，移植，心血管診斷或治療干預(yù)過(guò)程中，停搏，保護(hù)和/或保存心臟。
背景技術(shù)：
目前使用的心麻痹液可能導(dǎo)致心肌頓抑，室性心律失常，缺血性損傷，內(nèi)皮細(xì)胞腫 脹，血管損傷和細(xì)胞死亡。因此，有必要發(fā)展一種能夠產(chǎn)生易可逆的，快速電氣化學(xué)捕獲的， 并且伴有最小組織缺血性的心麻痹液。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及改進(jìn)的心麻痹液。本發(fā)明提供能夠產(chǎn)生一種易可逆的，快速電氣化學(xué)捕獲的，并伴有最小組織缺血 性的心麻痹液和其組合物。心麻痹液及其組合物被用作停止，保護(hù)和/或保存器官，特別是 在進(jìn)行心內(nèi)直視手術(shù)，移植，心血管診斷或治療干預(yù)過(guò)程中，停搏，保護(hù)和/或保存心臟。心 麻痹液及其組合物包括生理鹽水和下列組合物中的任意一種或多種產(chǎn)生ATP的一種酶作 用底物，一種鈣通道阻滯劑，一種血管舒張素，一種維持細(xì)胞內(nèi)酸性的緩沖溶液，一種抗氧 化劑，和/或一種抗生素。本發(fā)明提供了一種含有生理鹽水和β-丙氨酸的心麻痹液?？蛇x擇性地，心麻痹 液包含生理鹽水，β-丙氨酸，和一種或多種下列成分，其中包括花生四烯乙醇胺，二甲胺 四環(huán)素，拉西地平，氯化鉀，氯化鎂，和D-葡萄糖。本發(fā)明還提供了一種包含生理鹽水，β-丙氨酸，花生四烯乙醇胺，拉西地平，?；?酸，和二甲胺四環(huán)素的心麻痹液。本發(fā)明還提供了一種包含生理鹽水，β-丙氨酸和花生四 烯乙醇胺的心麻痹液。在其他的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了包含生理鹽水，β-丙氨酸和二 甲胺四環(huán)素的心麻痹液。在其他的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了包含生理鹽水，β-丙氨酸和 拉西地平的心麻痹液。根據(jù)外科醫(yī)生的判斷，溶液中可能含有或不含有花生四烯乙醇胺，二甲胺四環(huán)素， 和/或拉西地平。本發(fā)明提供了一種心麻痹液，其中包含生理鹽水，并且進(jìn)一步含有至少一種，至少 兩種，至少三種，至少四種或至少五種組合物，該組合物包括一種鈣通道阻滯劑，一種血管 舒張素，一種維持細(xì)胞內(nèi)酸性的緩沖溶液，一種抗氧化劑，和/或一種抗生素。在一種實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種含有生理鹽水和鈣離子通道阻斷劑的心麻痹 液。可選擇性地，該鈣離子通道阻斷劑可以是拉西地平。
本發(fā)明還提供了一種含有生理鹽水和血管舒張素的心麻痹液。在一種實(shí)施方案 中，血管舒張素是花生四烯乙醇胺。本發(fā)明也提供了一種含有生理鹽水和一種維持胞內(nèi)酸性的緩沖試劑的心麻痹液。 優(yōu)先選擇地，該維持胞內(nèi)酸性的緩沖試劑是β “丙氨酸。在其他實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了一種含有生理鹽水和一種抗氧化劑的心麻痹 液?？蛇x擇性地，該抗氧化劑可以是?；撬帷１景l(fā)明也提供了一種含有生理鹽水和一種抗生素的心麻痹液。優(yōu)先選擇地，該抗 生素是二甲胺四環(huán)素。本發(fā)明的心麻痹液可選擇性的包含氯化鉀，氯化鎂，和/或D-葡萄糖。在一種實(shí)施方案中，本發(fā)明的心麻痹液含有0. 01-3. OOL 雙蒸水0. 1-0. 5gm/L 氯化鈣0. 1-0. 5gm/L 氯化鉀0. 01-0. 25gm/L 磷酸鉀(一元的)0. 05-0. 5gm/L氯化鎂(六水合物)0. 05-0. 5gm/L硫酸鎂(七水合物)5-10gm/L 氯化鈉0. 25-0. 75gm/L 碳酸氫鈉0. 01-0. lgm/L磷酸鈉(二元的；七水合物)0. 5-2. 5gm/L D-葡萄糖0. 25-2. 5gm/L 腺苷l(shuí)-5gm/L谷胱甘肽(還原型)0. 01-0. 5gm/L 維生素 C0. 5-2. 5gm/L L-精氨酸0. 1-lgm/L L-?；撬?. 1-lgm/L β -丙氨酸L-組氨酸l-5gm/L L-肌肽0. 1-0. 5gm/L 一水肌酸0. 0001-0. 005gm/L 花生四烯乙醇胺0. Ι-lgm/L 二甲胺四環(huán)素0. 00001-0. 00lgm/L 拉西地平三-羥甲基甲胺(THAM)被用于調(diào)節(jié)pH。優(yōu)選的，本發(fā)明的心麻痹液不含胰島素。 同時(shí)，本發(fā)明還提供了試劑盒，其中，包括了在此描述的心麻痹液。在一種實(shí)施方案中，本發(fā)明的心麻痹液包含大小為納米級(jí)的水分子團(tuán)簇?？蛇x擇 地，本發(fā)明的溶液為納米級(jí)別的，這將增加通過(guò)細(xì)胞膜的效率。納米尺寸是指粒徑減少到亞 微米范圍內(nèi)，最終的顆粒大小通常是1-10 η m。顆粒尺寸的減小將顯著增加溶液通過(guò)細(xì)胞膜 的效率。在一種實(shí)施方案中，效率的增加使至少20%，至少25 %，至少50 %，至少75 %，或 者至少100%的溶液通過(guò)細(xì)胞膜。
在該描述的方法中使用之前，本發(fā)明為本發(fā)明的溶液提供了納米尺寸。另外，在加 入溶液的其它化合物/試劑前，本發(fā)明提供了納米尺寸的水。在另一實(shí)施方案中，在混合 前，本發(fā)明分別提供了納米尺寸的水和納米尺寸的每種化合物/試劑的溶液。在一種實(shí)施方案中，組合物包含納米尺寸范圍的水分子束或者水分子簇?？蛇x 擇地，水分子束或者水分子簇尺寸為1-10 nm, 1-25 nm，25-50 nm，50-75 nm，75-100 nm, 100-200 η m, 200-500 η m,或者 500-999 η m.。在一種實(shí)施方案中，本發(fā)明提供的溶液能順行性給藥。另外，該麻痹液也能通過(guò)逆 行性給藥。在另一種實(shí)施方案中，在此介紹的溶液在使用前可以與血液混合，以形成血液心 麻痹液。可選擇性的，血液與溶液的比例為5 1,4 1,3 1,2 1，或者1 1?；蛘?， 血液與溶液的比例可以是1 2，1 3，1 4，或者1 5。在一種實(shí)施方案中，本發(fā)明的成分可以是粉末狀的，在使用前進(jìn)行配置。優(yōu)選地， 成分配制成水溶液。所引用的出版物通過(guò)引證在此并入本文。無(wú)論是上述的一般說(shuō)明和下 面的詳細(xì)說(shuō)明和實(shí)例，僅僅是具有典型意義和具有解釋性，不是發(fā)明限制性要求。本發(fā)明的具體實(shí)施方案在美國(guó)，每年有超過(guò)80萬(wàn)的心臟直視手術(shù)，在歐洲有大約1，000，000。在心血管外 科手術(shù)和心臟瓣膜手術(shù)(俗稱(chēng)心臟直視手術(shù))，它通常需要通過(guò)誘導(dǎo)心臟麻痹或者“心臟停 搏”以阻止心臟的泵活動(dòng)。心麻痹液能夠以最小損害心臟心肌細(xì)胞的方式中止心臟的搏動(dòng)。 心臟搏動(dòng)的停止，以便外科醫(yī)生的操作。在心臟直視手術(shù)中，心臟可能被停止搏動(dòng)長(zhǎng)達(dá)3個(gè) 小時(shí)。在長(zhǎng)達(dá)40年的時(shí)間里，高鉀心麻痹液(鉀濃度超過(guò)15-20mM)作為心肌停止和保護(hù) 的基礎(chǔ)。目前，大部分使用的溶液含有高濃度的鉀，其中，包括圣湯姆斯醫(yī)院的2號(hào)醫(yī)院溶 液，該溶液一般含有 IlOmM NaCl, 16mM KCl, 16mM MgC12,1. 2mM CaC 12 禾Π IOmM NaHC03, ρΗ 7.8。盡管高鉀型溶液提供了可接受的臨床結(jié)果，但是最新的研究表明，累進(jìn)的鉀離子將導(dǎo) 致去極化作用，這將造成離子的和新陳代謝的不平衡，這可能與心肌頓抑、室性心律失常， 缺血性損傷，內(nèi)皮細(xì)胞腫脹，血管損傷，細(xì)胞死亡和在再灌注期泵功能的喪失相關(guān)。在某些 情況下，高鉀誘導(dǎo)缺血而造成平滑肌和內(nèi)皮功能損害的情況已見(jiàn)報(bào)道。在目前進(jìn)行的幾乎所有重大的心臟手術(shù)中，心臟的血液供應(yīng)是局部或者全部中斷 的，因此，時(shí)間依賴(lài)性的心肌缺血的發(fā)作階段的嚴(yán)重程度將主要決定了病人手術(shù)后的效果。 在心臟手術(shù)期間，為了避免嚴(yán)重的和不可逆轉(zhuǎn)的心肌缺血損傷，要對(duì)術(shù)中的心肌保護(hù)技術(shù) 進(jìn)行匯總，其中包括在延長(zhǎng)的整體血液流量中斷的整個(gè)時(shí)期內(nèi)，對(duì)心臟進(jìn)行心麻痹液給藥。 盡管在心肌保護(hù)領(lǐng)域具有大量的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，但是對(duì)圍術(shù)期心肌損傷保護(hù)的不足，仍然是心 臟手術(shù)后，導(dǎo)致早期和晚期死亡的主要原因。在線(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)心肌組織的PH值將為心肌組織 缺血的測(cè)定提供可靠信息。在心臟手術(shù)中，對(duì)近700個(gè)病人的心肌ρΗ值的不斷測(cè)量揭示， 在心臟外科手術(shù)過(guò)程中，不同病人的心肌組織酸中毒程度具有顯著的不同(Tantillo MB and Khun SF,1993, In Piper HM, Preusse CJ(eds) :Ischemia_reperfusion in Cardiac Surgery. Netherlands, Kluwer Academic Publishers ；Khuri SF et al,1983, J Thorac Cardiovasc Surg. 86 667-78)。研究表明，在許多體系中，酸中毒是導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的主要原因(Webster KA et ai,J Clin Invest, 104 :239_252)。酸中毒可能是實(shí)際的信號(hào)，即啟動(dòng)在缺氧條件下的心肌細(xì)胞的凋亡。由于凋亡造成的心肌細(xì)胞死亡常伴隨源于缺血性和非缺血性的心臟疾病。然 而，對(duì)于起始原件和在缺血性心臟疾病以及充血性心力衰竭的情況下，細(xì)胞凋亡的機(jī)制的 了解比較少。循環(huán)性神經(jīng)體液因子，例如，心房利鈉肽，腫瘤壞死因子-α，血管緊張素II， 去甲腎上腺素和內(nèi)皮素，在慢性充血性心力衰竭的病人中，這些因子含量升高，它們可能與 細(xì)胞凋亡相關(guān)。機(jī)械因素，例如壁壓力和伸展，可能也與細(xì)胞凋亡相關(guān)。有力證據(jù)證明缺血 再灌注產(chǎn)生的氧自由基與細(xì)胞凋亡有直接的關(guān)系。其他研究表明，細(xì)胞內(nèi)的酸中毒與一些 類(lèi)型的細(xì)胞凋亡相關(guān)，雖然兩者之間的關(guān)系并不清楚。所有缺血的情況包括代謝廢物清除 的減少，因此，酸中毒是缺血性組織的共同特征。在缺血性心肌組織中，細(xì)胞外酸的累積將 影響其他離子通道的活性，尤其對(duì)[Ca2+]i，[pH]i，和對(duì)伸縮性造成較大影響。心麻痹液的常規(guī)用途體外循環(huán)(CPB)是一個(gè)高度復(fù)雜的生命支持系統(tǒng)，是在心血管手術(shù)中通過(guò)手工構(gòu) 建的。在心血管外科手術(shù)過(guò)程中，該系統(tǒng)執(zhí)行心臟(血液循環(huán))和肺部(氣體交換)的功 能。因?yàn)檠菏强鼓?，并通過(guò)右心房靜脈排出，接著通過(guò)體外的回路排出，血液被氧化、過(guò) 濾、冷卻或加熱，并通過(guò)靜脈插管的方式回到全身的循環(huán)系統(tǒng)中。因此，盡管心臟和肺部功 能暫時(shí)被中斷，重要器官和身體組織被灌注，它們?nèi)匀槐３只盍ΑＴ诖蠖鄶?shù)體外循環(huán)步驟 中，升主動(dòng)脈就是交叉夾緊，從而排除體外回路中的冠狀動(dòng)脈。為了停止心臟搏動(dòng)，在手術(shù) 過(guò)程中，使用高鉀心麻痹液暫時(shí)在心臟舒張狀態(tài)下麻痹心臟。該溶液與血液混合，并灌注到 冠狀動(dòng)脈循環(huán)中，以誘導(dǎo)和維持心臟在手術(shù)過(guò)程中的停搏。這是在體外循環(huán)心臟泵期間，處 理心臟的可選方案之一。有各種可用的心麻痹液，它含有過(guò)量的細(xì)胞外鉀離子，該過(guò)量鉀離 子將消除心肌細(xì)胞膜的鉀離子的跨膜梯度，從而抑制細(xì)胞膜的復(fù)極化。因此，在沒(méi)有電信號(hào) 或者機(jī)械活性的條件下，在舒張期停跳時(shí)，心臟仍保持停搏。通過(guò)細(xì)胞內(nèi)正常的代謝活動(dòng)， 這種失活狀態(tài)在大約15到20分鐘后將被逆轉(zhuǎn)。除非使用心麻痹液，才能維持心臟停搏直 到手術(shù)結(jié)束。然而，因?yàn)樾呐K在手術(shù)過(guò)程中保持非正常的停搏狀態(tài)，在這期間發(fā)生的生物化 學(xué)和生理學(xué)過(guò)程以及組織發(fā)育最終都會(huì)影響到心臟的恢復(fù)，以及病人長(zhǎng)期的恢復(fù)結(jié)果。然 而臨床和研究證據(jù)表明，目前使用的心麻痹液都不能夠保護(hù)心臟免受由于缺血再灌注和酸 中毒所誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡和/或壞死損傷。本發(fā)明的麻痹液的突出效能就是能在較長(zhǎng)的時(shí)期 內(nèi)保護(hù)器官的生化和生理功能，以及移植器官的生存能力，所以，推測(cè)本發(fā)明的心麻痹液能 夠作為保護(hù)心臟、心臟停搏和CBP泵的預(yù)充液使用。結(jié)果顯示該推測(cè)是正確的，因?yàn)?，本發(fā) 明的麻痹液能夠保護(hù)心臟組織，心臟的冠狀動(dòng)脈血管內(nèi)皮細(xì)胞和心肌細(xì)胞免受由于缺血再 灌注和酸中毒誘導(dǎo)的凋亡損傷。心肌細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞的保護(hù)本發(fā)明的溶液是一種生理鹽水溶液，它包含作為還原劑的抗壞血酸和谷胱甘肽， 自由基清除劑以及作為eNOS酶活底物的L-精氨酸。作為抗氧化劑的抗壞血酸能夠清除活 性氧簇，因此保護(hù)在細(xì)胞膜上的谷胱甘肽和α-維生素E的活性。抗壞血酸也能通過(guò)清除 超氧陰離子而保護(hù)內(nèi)皮源的一氧化氮生物活性，而增加eNOS酶活，這可能是因?yàn)轭A(yù)防了四 氫生物蝶呤和eNOS輔助因子的氧化?？箟难崮軌驕p少血小板活化和白細(xì)胞粘連，以及通 過(guò)抗壞血酸介導(dǎo)的膠原蛋白合成而減少內(nèi)皮細(xì)胞層的滲透性。同樣的，抗壞血酸減少平滑 肌細(xì)胞增殖，增加前列腺素的生成以及減少脂質(zhì)的過(guò)氧化。相同的，谷胱甘肽作為細(xì)胞的還 原劑和抗氧化劑，能夠清除反應(yīng)性氧簇。谷胱甘肽能夠增加L-精氨酸向內(nèi)皮細(xì)胞的傳遞，以及增加eNOS的活性，NO的生成和冠狀動(dòng)脈血管擴(kuò)張。谷胱甘肽也能夠增加具有生物活性 的S-亞硝基谷胱甘肽的生成，S-亞硝基谷胱甘肽能夠生成N0，它還能夠增加硝酸甘油的血 管擴(kuò)張作用。在抗氧化治療中，L-精氨酸的作用還沒(méi)有很好的說(shuō)明，但是它作為NO合成酶 底物的作用是縱所周知的?？诜﨤-精氨酸表明能夠減少中粒細(xì)胞-內(nèi)皮細(xì)胞在炎癥血管 中的相互作用。因此，抗壞血酸，谷胱甘肽和L-精氨酸的多方面的作用，能夠保護(hù)心肌細(xì)胞 和冠狀血管的結(jié)構(gòu)和功能，從而減輕缺血再灌注和酸中毒所誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。在一種實(shí)施 方案中，本發(fā)明的心麻痹液與血液以4 1的比例混合(4份血液1份心麻痹液)，該混合 液能夠防止和/或逆轉(zhuǎn)酸中毒/缺血和再灌注所引起的對(duì)心肌細(xì)胞和冠狀血管所造成的不 利影響。在心臟手術(shù)中，心肌灌注在相對(duì)安全的情況下，可以短暫中斷(15到20分鐘)。這 是由于心臟肌肉細(xì)胞具有的獨(dú)特的能力，即能利用無(wú)氧代謝通路產(chǎn)能。因?yàn)閮?chǔ)存的腺苷三 磷酸(ATP)對(duì)于維持心臟收縮是不足的，通過(guò)無(wú)氧代謝產(chǎn)生的高能磷酸鹽能夠維持細(xì)胞活 力。如果為了暫時(shí)麻痹心臟而再灌注輕度低溫(25°C)的心麻痹液，是不被允許的，因?yàn)樵?手術(shù)期間，在不定的時(shí)期內(nèi)，收縮或心室顫動(dòng)將持續(xù)發(fā)生，這樣將消耗掉儲(chǔ)存的能量。因此， 在主動(dòng)脈橫斷鉗閉術(shù)后，給藥心麻痹液能夠保存ATP的儲(chǔ)藏以及減少由于心臟停搏引起的 心肌內(nèi)酸中毒和二氧化碳的產(chǎn)生。多次劑量的心麻痹液將幫助維持能夠保持組織所需的并 且保護(hù)其安全的最少量ATP儲(chǔ)存，并且能夠通過(guò)不斷的能量補(bǔ)充和代謝物的清除而保持更 多有效的無(wú)氧代謝。由于心麻痹液的作用，被麻痹的心臟保持無(wú)活力，因此沒(méi)有通過(guò)冠狀靜 脈或竇冠脈動(dòng)脈而產(chǎn)生的流量，因此，手術(shù)過(guò)程將變得很順利，因?yàn)槌艘驗(yàn)榻档腕w溫而減 少的代謝活動(dòng)，更提供了穩(wěn)定的外科手術(shù)環(huán)境。另外，由于連續(xù)的主動(dòng)脈根部排氣，在給藥 心麻痹液之后，應(yīng)該沒(méi)有冠狀動(dòng)脈血流量發(fā)生，是因?yàn)樗赡軟_洗掉了麻痹液從而使心臟 電的或者機(jī)械活力得以恢復(fù)。如今在市場(chǎng)上有各種各樣的心麻痹液，例如，梅爾羅斯溶液， 富含氨基酸的溶液，其包括單鈉L-谷氨酸鹽(MSG)和單鈉L-天冬氨酸鹽(MSA)，含有5% 葡萄糖，50%葡萄糖，Tham和檸檬酸磷酸鹽葡萄糖(CPD)的手術(shù)麻痹液，Plegisol溶液，圣 托馬其J 溶液，Bretsschneider溶液，Buckberg溶液和血停搏液。然而，這些溶液中沒(méi)有一種能夠保護(hù)心肌細(xì)胞和冠狀動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞免受由于缺血 再灌注所造成的損傷，并且完全保護(hù)anastomised移植的功能。再灌注手術(shù)完成后，在除去主動(dòng)脈橫斷鉗閉術(shù)后，進(jìn)行心麻痹液再灌注的早期時(shí)間是一 段關(guān)鍵時(shí)期，特別是在急性心肌缺血的心肌血運(yùn)重建術(shù)之后。為了防止心肌損傷，在復(fù)氧和 在早期灌注期過(guò)度壓力積聚的過(guò)程中，要仔細(xì)的使物理，生化和生理過(guò)程正常化。本發(fā)明的心麻痹液具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。該溶液能夠向心肌細(xì)胞和冠狀血管提供自由基 清除劑，還原劑和二甲胺四環(huán)素。這些化合物能夠?qū)惯^(guò)氧化反應(yīng)，自由基禍害(損傷)和 引起的細(xì)胞凋亡，例如，在主動(dòng)脈阻斷和缺血組織的在灌注停止后，由于鈣超載和線(xiàn)粒體孔 轉(zhuǎn)變所造成的細(xì)胞凋亡。心麻痹液本發(fā)明提供了改進(jìn)的心麻痹液及其組合物，它能夠產(chǎn)生易可逆性，和伴有最小組 織缺血性的快速電氣化學(xué)捕獲。心麻痹液和其組合物被用于停止，保護(hù)和/或保存器官，尤 其是在心臟直視手術(shù)中，心血管診斷或治療干預(yù)中，停搏，保存和/或保存心臟。心麻痹液 和其組合物包括一種生理鹽水和可選擇的下列組合物的一種或多種產(chǎn)生ATP的底物，鈣離子通道阻斷劑，擴(kuò)張血管藥物，一種抗氧化劑和抗生素和/或維持胞內(nèi)酸性的緩沖液。在一種實(shí)施方案中，心麻痹液和組合物包含一種生理鹽水和產(chǎn)生ATP的底物?？?選擇的，產(chǎn)生ATP的底物是磷酸肌酸，肌酸乙酯，二肌酸蘋(píng)果酸，肌酸葡萄糖，果糖，蔗糖，核 糖，己糖或戊糖。另外，產(chǎn)生ATP的底物可以是乳清酸肌酸，肌酸，腺苷，或葡聚糖/葡萄糖。在其他具體實(shí)施方案中，心麻痹液和其組合物含有生理鹽水和維持胞內(nèi)酸性的緩 沖液。在一種具體實(shí)施方案中，維持細(xì)胞內(nèi)酸性的緩沖液可以是組氨酸，谷氨酸，色氨酸，賴(lài) 氨酸，或L-?；撬?。也可以由碳酸氫鈉，三羥甲基氨基甲烷(THAM)，L-肌肽(細(xì)胞內(nèi)酸性) 和β-丙氨酸作為酸度緩沖液。L-肉堿有利于減少心肌乳酸的生成，因此減少酸性。另外， 維持細(xì)胞內(nèi)酸性的試劑也可以是通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)肌肽合成的肌酸乳清酸。肌酸一水合物通 過(guò)增加能量的產(chǎn)生和減少乳酸堆積而維持胞內(nèi)酸性?；蛘?，心麻痹液和其組合物含有生理鹽水和一種能夠清除活性氧簇的試劑。在一 種實(shí)施方案中，清除活性氧簇的試劑可以是二硫蘇糖醇(DTT)，β-巰基乙醇，乙酰半胱氨 酸，硫辛酸，牛磺酸，白藜蘆醇，葉黃素，硒，蛋氨酸，或維生素/維生素Ε。心麻痹液和其組合物能防止缺血損傷。此功能是由抗壞血酸，谷胱甘肽(還原 劑)，肉堿(防止長(zhǎng)鏈?；o酶A的積累，它的積累將導(dǎo)致自由基_缺血_再灌注損傷)，肌 肽和α硫辛酸來(lái)調(diào)節(jié)的，其中，這些物質(zhì)可以是自由基清除劑(羥自由基，單線(xiàn)態(tài)氧，過(guò)氧 自由基和超氧化物)。心麻痹液和其組合物包含β-丙胺酸。β-丙胺酸是一種氨基酸，它是一種激動(dòng) 劑，其活性?xún)H次于同源配基甘氨酸，它是士的寧敏感的抑制性甘氨酸受體(GIyRs)的配基 (激動(dòng)劑活性順序甘氨酸> β-丙氨酸>牛磺酸>L-丙氨酸，L-絲氨酸>脯氨酸)。β-丙 胺酸維持胞內(nèi)的酸性和PH值，從而改進(jìn)肌肉收縮和增加有氧閾值。脊椎動(dòng)物肌肉中的非_碳酸氫鹽的胞內(nèi)緩沖能力主要通過(guò)蛋白質(zhì)中的組氨酸殘 基中的咪唑基團(tuán)、一些魚(yú)類(lèi)中的L-組氨酸、和含有二肽，例如，肌肽，蕨麻二肽和鯨肌肽(蛇 肉堿)的組氨酸基團(tuán)來(lái)支持(Abe H，2000 Biochemistry (Mosc*) · 65 (7) :757_65)。結(jié)果證 明了肌酸和β-丙氨酸在運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行強(qiáng)度訓(xùn)練的條件下的功效(Hoffman J et al. . 2006 Int J Sport Nutr Exerc Metab. 16(4) :430_46)。心麻痹液和其組合物含有L-?；撬?。L-?；撬崾且环N含硫的β氨基酸，它與多 種生理現(xiàn)象相關(guān)，包括心跳的調(diào)節(jié)，滲透調(diào)節(jié)，膜穩(wěn)定，有氧代謝的保存，乳酸性酸中毒的預(yù) 防，抑制神經(jīng)傳導(dǎo)，在紋狀體/海馬中的長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)，中粒細(xì)胞/巨噬細(xì)胞呼吸缺口的反饋 抑制，脂肪組織的調(diào)節(jié)，和鈣穩(wěn)態(tài)。?；撬嵋材茏鳛橐环N抗氧化劑，它是甘氨酸受體的內(nèi)源 激動(dòng)劑。在心麻痹液和其組合物中可接受的?；撬岬臐舛葹?-lOmM。含硫氨基酸的牛磺酸是哺乳動(dòng)物腦中的一種抑制性神經(jīng)調(diào)節(jié)因子，也是調(diào)節(jié)細(xì)胞 體積的關(guān)鍵物質(zhì)。鈣離子對(duì)細(xì)胞外?；撬釢舛鹊挠绊憣?duì)于研究?；撬後尫诺恼{(diào)節(jié)機(jī)制具有 特殊的意義。研究數(shù)據(jù)表明降低的鈣離子內(nèi)流和通過(guò)電壓敏感性鈣離子通道增加非特異性 鈉離子內(nèi)流都將影響在不含鈣離子的條件下，轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)的?；撬後尫诺恼{(diào)節(jié)(Molchanova SM et al. ,2005 Neurochem Int, 47 (5) 343-9)。此外，?；撬嵋彩沁^(guò)氧亞硝酸鹽(0N00") 的抗氧化劑，能夠減少脂質(zhì)的過(guò)氧化反應(yīng)從而通過(guò)恢復(fù)肝臟質(zhì)膜上的鈉鉀ATP酶的活 性，而對(duì)它們發(fā)揮作用(Kocak-Toker N, et al，2005 World J Gastroenterol. 11(23) 3554-7)。
心麻痹液和其組合物也可含有拉西地平。拉西地平是一種血管舒張素和鈣離子通 道阻斷劑，它通過(guò)一氧化氮/內(nèi)皮素系統(tǒng)而作用于心臟和血管，在心麻痹液中拉西地平可 接受的濃度為lpM-lmM。相比之下，其他鈣離子通道的阻斷劑，例如，戊脈安和尼群地平的 有效作用濃度為10μΜ-1πιΜ。拉西地平對(duì)血管具有擴(kuò)大的影響，表現(xiàn)出鈣離子傳過(guò)細(xì)胞的 運(yùn)動(dòng)，這將減少心跳速率，結(jié)果導(dǎo)致降低的血壓。拉西地平導(dǎo)致普遍頸動(dòng)脈IMT的顯著減少 (內(nèi)膜-中層-厚度)，以及在相對(duì)短期內(nèi)(6個(gè)月)，患有冠狀動(dòng)脈疾病(CAD)的病人的炎 癥標(biāo)志物減少(Bae JH et al，2005 Int J Cardiol. 101 (3) :377-83)。氨氯地平及拉西地 平減少了體液控制和交感神經(jīng)自主神經(jīng)系統(tǒng)的活性的影響(Zaliimas R et al,2005 Int J Cardiol. 101 (3) :347-53)。親油性 1，4_dihidropyridine (DHP)，治療劑量的拉西地平也能 減少在動(dòng)物模型中的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成。它具有有效的和持久的抗高血壓特性和在 動(dòng)物模型或伴有嚴(yán)重和多種危險(xiǎn)因素影響的人中，對(duì)抗動(dòng)脈粥樣硬化損傷的發(fā)展，而保護(hù) 動(dòng)脈壁(Crespi F, 2005 Curr Vase Pharmacol, 3 (2) :195-205)。心麻痹液和其組合物可選擇性的包括花生四烯乙醇胺，一種血管舒張素。花生四 烯乙酉享胺(C22H3702N)，又名 arachidonoylethanolamide, arachidonoylethanolamine, 或AEA，是一種內(nèi)源性大麻神經(jīng)傳遞質(zhì)，它是在動(dòng)物和人類(lèi)器官中，尤其在腦中被發(fā)現(xiàn)。在 心麻痹液中的花生四烯乙醇胺的可接受的濃度范圍是InM-ImM。結(jié)果表明，在導(dǎo)水管周?chē)?灰質(zhì)中的sn-2花生四烯酸甘油Q-AG)和花生四烯乙醇胺(兩種內(nèi)源的大麻的化學(xué)成分) 的共同釋放可能調(diào)節(jié)了阿片獨(dú)立應(yīng)激誘導(dǎo)的痛覺(jué)喪失(Hohmarm AG et al,2005 Nature, 435(7045) 1 108-12)。其他結(jié)果得出如下假設(shè)，即，在延長(zhǎng)構(gòu)象的一個(gè)膜葉之內(nèi)，通過(guò)橫 向擴(kuò)散，花生四烯乙醇胺接近它的結(jié)合位點(diǎn)，并與通過(guò)由大麻受體CBI的螺旋3和6形成的 疏水的擴(kuò)展槽相互作用，而其末端碳與螺旋6上的關(guān)鍵半胱氨酸殘基緊挨，結(jié)果導(dǎo)致了受 體的激活(Tian X et al，2005 J Biol Chem, 280 (33) :29788_95。使用全細(xì)胞膜片鉗記錄 的結(jié)果表明，糖皮質(zhì)激素引起快速的，抑制突觸谷氨酸和Y-氨基丁酸(GABA)釋放到下丘 腦視上核和室旁核的大細(xì)胞神經(jīng)元中，抑制谷氨酸的釋放和通過(guò)激活假定的膜受體而促進(jìn) GABA的釋放。地塞米松治療下丘腦切片的生化分析顯示糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)了內(nèi)生性大麻素 花生四烯乙醇胺(AEA)和2-花生四烯酸甘油Q-AG)水平的快速增加(Di S et al,2005 Endocrinology. 146(10) :4292-301)。此外，近期的研究結(jié)果表明，內(nèi)生性大麻2-AG增加了 大鼠的肝臟缺血再灌注損傷，而花生四烯乙醇胺不會(huì)增加其損傷(Kurabayashi M, et al, 2005 J Invest Surg, 18(1) :25-31)。研究表明，在閉合性顱腦損傷后(CHI)，2-AG表現(xiàn)出 神經(jīng)保護(hù)作用，至少部分通過(guò)CBI受體介導(dǎo)的機(jī)制，該機(jī)制包括細(xì)胞內(nèi)炎癥信號(hào)通路的抑 制(Panikashvili D et al，2005 J Cereb Blood Flow Metab，25(4) :477-84)。因此，拉西地平和花生四烯乙醇胺是通過(guò)激活在血管內(nèi)皮細(xì)胞，神經(jīng)元和其他 細(xì)胞中的eNOS/nNOS，并通過(guò)大麻受體CBI (和CB2 ；CBI拮抗劑SR141716A)，而發(fā)揮功 效。NO通過(guò)抑制去甲腎上腺素從神經(jīng)中的釋放，而與交感神經(jīng)系統(tǒng)相互作用，這將導(dǎo)致心麻痹液和其組合物可選擇性的包含二甲胺四環(huán)素。二甲胺四環(huán)素是一種抑菌抗 生素，它是廣譜抗生素四環(huán)素中的一種。由于它的長(zhǎng)半衰期，它通常在血清中的水平是其他 大部分四環(huán)素(在M-48小時(shí)內(nèi)，150mg的二甲胺四環(huán)素的活性含量水平是250mg四環(huán)素的 16倍)的2-4倍?？股氐膭┝客ǔ８哌_(dá)200mg/天。在心麻痹液中的二甲胺四環(huán)素為亞抗生素劑量。二甲胺四環(huán)素抑制了線(xiàn)粒體的通透性轉(zhuǎn)換(mPT)介導(dǎo)的細(xì)胞色素C從線(xiàn)粒體 的釋放。在橫跨鉗閉過(guò)程中，在心麻痹液中加入二甲胺四環(huán)素能夠保護(hù)心臟免受由于酸中 毒所誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。在線(xiàn)粒體分離懸浮液中，二甲胺四環(huán)素不能夠阻止超氧化物誘導(dǎo)的膨脹作用， 但是能夠有效阻止由鈣離子誘導(dǎo)的線(xiàn)粒體膨脹。后者的作用可能通過(guò)線(xiàn)粒體跨膜電 位的分散和線(xiàn)粒體鈣離子吸收的阻斷，而被調(diào)節(jié)(Fernandez-Gomez FJ et al. ,2005 Neuroscience. 133(4) :959-67)。結(jié)果表明，系統(tǒng)給藥第二代四環(huán)素衍生物，二甲胺四環(huán) 素，將延緩視神經(jīng)切斷后視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(RGCs)的死亡，該機(jī)制可能是與小膠質(zhì)細(xì)胞的 激活抑制相關(guān)。在視神經(jīng)切斷后，二甲胺四環(huán)素的神經(jīng)保護(hù)效能要優(yōu)于四環(huán)素(Baptiste DC et al. ,2005 Neuroscience, 134(2) :575-82)。有證據(jù)表明，二甲胺四環(huán)素可能通過(guò)抑 制TNF-α，IL-I β，和NO的表達(dá)及釋放而發(fā)揮膠質(zhì)細(xì)胞的抗炎作用(Wang AL et al.，2005 Neurochem Int,47 (1-2) :152-8)。心麻痹液可選擇性的含有氯化鉀。心麻痹液中的鉀離子濃度在可選擇的范圍內(nèi) (0. ^8gm/L+/-M-90mM)，可根據(jù)外科醫(yī)生的判斷進(jìn)行調(diào)整，而不用改變心麻痹液的稀釋或 者其他成分的濃度。另外，鉀離子和/或其他濃度是變化的，而心麻痹液的稀釋度和流向病 人心臟的心麻痹液的總流量是獨(dú)立變化的。心麻痹液中變化的鉀離子濃度允許輸液師在手 術(shù)中以最少量鉀離子加入病人血液中。在一種實(shí)施方案中，高初始濃度的鉀離子能夠快速 停搏心臟，較低濃度的鉀離子濃度能夠維持心臟停搏。在整個(gè)手術(shù)過(guò)程中，可以調(diào)節(jié)鉀離子 的量以補(bǔ)償病人血液中鉀離子水平的增加?；蛘?，如果在手術(shù)過(guò)程中需要心臟活動(dòng)重新發(fā) 生，心麻痹液中的鉀離子濃度可以調(diào)整。或者，心麻痹液含有D-葡萄糖。在心麻痹液中D-葡萄糖的存在由外科醫(yī)生決定。 在一種實(shí)施方案中，如果病人患有糖尿病，在心麻痹液中不能含有D-葡萄糖。另外，如果病 人沒(méi)有糖尿病，D-葡萄糖可以包含在心麻痹液中。D-葡萄糖作為一種血管擴(kuò)張劑和睡眠誘 導(dǎo)劑。心麻痹液及其組合物被用于停止，保護(hù)和/或保存器官，尤其是在心臟直視手術(shù)， 心血管診斷或治療干預(yù)過(guò)程中，停止，保護(hù)和/或保存心臟。在一種實(shí)施方案中，組合物包 含氯化鈣，磷酸鉀，硫酸鎂，氯化鈉，碳酸氫鈉，磷酸鈉，腺苷，谷胱甘肽，抗壞血酸，L-精氨 酸，L-?；撬?，L-組氨酸，左旋肌肽，肌酸和β-丙氨酸?；蛘?，心麻痹液含有一個(gè)或多個(gè)氯 化鉀，氯化鎂，D-葡萄糖，花生四烯乙醇胺，二甲胺四環(huán)素和拉西地平。溶液的ρΗ值調(diào)整到大約6. 8到8. 0 ；或者大約7. 2到7. 6。較優(yōu)選的，使用THAM (氨 丁三醇；磷酸三羥甲基氨基甲烷)，將PH值調(diào)整到大約7. 4，并保存于4°C。滲透壓維持在 ^0-300m0sM。最好，組合物包括下列化合物和濃度蒸餾水
氯化鈣(1.3mM) 氯化鉀(4.OmM) 磷酸鉀 (一元的，0.5mM)
氯化鎂
(六水合物’ 0.5mM)
硫酸鎂
(七水合物，0.5mM) 氯化鈉(130mM) 碳酸氫鈉(5.OmM)
磷酸鈉
(二元；七水合物；0.19mM) D -葡萄糖(7mM) 腺苷(2mM)
谷胱甘肽(還原型；lO.OmM)
抗壞血酸(ImM) L _精氨酸(5mM ) 左旋牛石黃酸(5mM) β -丙氣酸(5mM) L -組氨酸(5mM ) 左旋月幾肽(IOmM) 一 7JC肌酸(2mM) 花生四烯乙醇胺(O.OlmM) 二曱胺四環(huán)素(l.OmM) 拉西地平
1.00 L 0.191gm/L
0.298gm/L+ / - 24-90 mM 0.068gm/L
O.lOlgm/L+ / - 10-20 mM 氯4b鎂
0.123gm/L 7.597gm/L 0.420gm/L
0.050gm/L 1.260gm/L* 0.534gm/L 3.073gm/L 0.176gm/L 1.073gm/L 0.625gm/L 0.500gm/L
2.260gm/L 0.298gm/L 0.003 gm/L* 0.457gm/L* 0.0005gm/L*
>”表示D-葡萄糖，花生四烯乙醇胺，二甲胺四環(huán)素，和/或拉西地平可根據(jù)外科醫(yī)生的判斷和病人的需要存在或不存在于心麻痹液中。灌注師，外科醫(yī)生，和/或護(hù)士，可 根據(jù)他們的判斷和病人的需要調(diào)整鉀離子和鎂離子的濃度。 首選的心麻痹液包含化合物的量，可在下列范圍內(nèi)，以達(dá)到理想的組合物的比 例
權(quán)利要求
1.一種心麻痹液，包含生理鹽水，進(jìn)一步含有下列組合物中的至少一種，其中，該組合 物選自由一種鈣離子通道的阻斷劑，一種血管舒張素，維持細(xì)胞內(nèi)酸性的緩沖試劑，抗氧化 劑，和抗生素所組成的組中。
2.—種心麻痹液，包含生理鹽水和鈣離子阻斷劑。
3.權(quán)利要求2中的心麻痹液，其中，所說(shuō)的鈣離子阻斷劑是拉西地平。
4.一種心麻痹液，含有生理鹽水和一種血管舒張素。
5.權(quán)利要求4中的心麻痹液，其中，所說(shuō)的血管舒張素是花生四烯乙醇胺。
6.一種心麻痹液，包含生理鹽水和一種維持細(xì)胞內(nèi)酸性的緩沖試劑。
7.權(quán)利要求6中的心麻痹液，其中，所說(shuō)的維持胞內(nèi)酸性的緩沖液是β-丙氨酸。
8.—種心麻痹液，含有生理鹽水和一種抗氧化劑。
9.權(quán)利要求8中的心麻痹液，其中，所說(shuō)的抗氧化劑為?；撬?。
10.一種心麻痹液，含有生理鹽水和一種抗生素。
11.權(quán)利要求10中的心麻痹液，其中，所說(shuō)的抗生素是二甲胺四環(huán)素。
12.權(quán)利要求1中的心麻痹液，進(jìn)一步含有氯化鉀。
13.權(quán)利要求1中的心麻痹液，進(jìn)一步含有氯化鎂。
14.權(quán)利要求1中的心麻痹液，進(jìn)一步含有D-葡萄糖。
15.權(quán)利要求1中的心麻痹液，其中，所說(shuō)的組合物包括 0.01-3. OOL 蒸餾水0. 1-0. 5gm/L 氯化鈣 0. 1-0. 5gm/L 氯化鉀 0. 01-0. 25gm/L 磷酸鉀 0. 05-0. 5gm/L 氯化鎂 0. 05-0. 5gm/L 硫酸鎂 5-10gm/L氯化鈉 0. 25-0. 75gm/L 碳酸氫鈉 0. 01 0. lgm/L磷酸鈉 0. 25-2. 5gm/L 腺苷 l-5gm/L谷胱甘肽 0. 01-0. 5gm/L抗壞血酸 0. 5 2. 5gm/L L-精氨酸 0. 1-lgm/L L-牛磺酸 0. 1-lgm/L β -丙氨酸 L-組氨酸 l-5gm/L L-肌肽 0. 1-0. 5gm/L 一水肌酸
16.權(quán)利要求1中的心麻痹液，其中，所說(shuō)的溶液不含有胰島素。
17.包含權(quán)利要求1中心麻痹液的試劑盒。
18.權(quán)利要求1中的心麻痹液，其中，所說(shuō)的溶液包含納米尺寸范圍的水簇。
19.權(quán)利要求15中的心麻痹液，其中，所說(shuō)的溶液包含納米尺寸范圍的水簇。
20.權(quán)利要求19中的心麻痹液，其中，所說(shuō)的溶液包含1-10nm尺寸的水簇。
21.權(quán)利要求15中的心麻痹液，其中，所說(shuō)的組合物進(jìn)一步包含0.5-2. 5gm/L的D-葡 萄糖。
22.權(quán)利要求15中的心麻痹液，其中，所說(shuō)的組合物進(jìn)一步包含0.0001-0. 005gm/L的 花生四烯乙醇胺。
23.權(quán)利要求15中的心麻痹液，其中，所說(shuō)的組合物進(jìn)一步包含0.1-lgm/L的二甲胺四環(huán)素
24.權(quán)利要求15中的心麻痹液，其中，所說(shuō)的組合物進(jìn)一步包含0.00001-0. 001gm/L的 拉西地平。
全文摘要
本發(fā)明涉及改進(jìn)的心麻痹液。本發(fā)明提供能夠產(chǎn)生一種易可逆的，快速電氣化學(xué)捕獲的，并伴有最小組織缺血性的心麻痹液和其組合物。心麻痹液及其組合物被用作停止，保護(hù)和/或保存器官，特別是在進(jìn)行心內(nèi)直視手術(shù)，移植，心血管診斷或治療干預(yù)過(guò)程中，停搏，保護(hù)和/或保存心臟。
文檔編號(hào)A61K31/16GK102088977SQ200980113431
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2009年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月15日
發(fā)明者H·塔特 申請(qǐng)人:哈佛學(xué)院董事會(huì), 美國(guó)政府退伍軍人事務(wù)部