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在癌癥化療和放療時保護細胞的局部血管收縮劑制品和方法.pdf

關 鍵 詞:
癌癥 化療 放療 保護 細胞 局部 血管 收縮 制品 方法
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摘要
申請專利號:

CN201410134371.9

申請日:

20060619

公開號:

CN103948927A

公開日:

20140730

當前法律狀態:

有效性:

有效

法律詳情:
IPC分類號: A61K45/00,A61P17/14,A61P17/00,A61P1/00,A61P1/02 主分類號: A61K45/00,A61P17/14,A61P17/00,A61P1/00,A61P1/02
申請人: 威斯康星校友研究基金會
發明人: W·E·法赫,A·E·魯霍,M·梅達
地址: 美國威斯康星州
優先權: 60/691,571
專利代理機構: 上海專利商標事務所有限公司 代理人: 余穎
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410134371.9

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

局部施用血管收縮劑來提供抗副作用例如由化療或放療引起的脫發、粘膜炎或皮炎的保護。提供局部血管收縮劑的適當劑量和制劑。還提供了利用這類組合物的方法。

權利要求書

1.血管收縮劑在制備藥物中的應用,所述藥物用于緩解經化療試劑、放療或其組合治療過或將要接受化療試劑、放療或其組合治療的患者的脫發、皮炎、粘膜炎、胃腸不適或直腸炎癥狀中至少一種,并且所述藥物是局部施用的藥物。2.如權利要求1所述的應用,其特征在于,所述癥狀在皮膚、頭皮、口腔、直腸、鼻食道系統、胃腸系統或泌尿生殖系統的一種或多種非成瘤細胞中得到緩解。3.如權利要求1所述的應用,其特征在于,對所述血管收縮劑的選擇能夠將發生不良心臟副作用的實質性風險降到最低。4.如權利要求3所述的應用,其特征在于,所述血管收縮劑是α1腎上腺素能受體激動劑。5.如權利要求1所述的應用,其特征在于,所述血管收縮劑是5-HT受體激動劑。6.如權利要求1所述的應用,其特征在于,所述藥物為預防性藥物。7.如權利要求6所述的應用,其特征在于,所述癥狀是胃腸不適,所述藥物可以將血管收縮劑遞送到食道、胃或腸細胞。8.如權利要求6所述的應用,其特征在于,所述癥狀是直腸炎,所述藥物包含局部遞送載體中的血管收縮劑,所述的局部遞送載體可以將血管收縮劑遞送到直腸內的細胞。9.如權利要求8所述的應用,其特征在于,所述藥物包括凝膠、粘膜粘著劑包衣、栓劑或泡沫形式的藥物。10.如權利要求8所述的應用,其特征在于,所述治療是放療,所述藥物包含有效量的在藥學上可接受載體中的α腎上腺素能受體拮抗劑,所述藥學上可接受載體將血管收縮劑遞送到直腸內的細胞。11.如權利要求10所述的應用,其特征在于,所述藥學上可接受的遞送載體是潮濕或潤滑的局部遞送載體。12.如權利要求6所述的應用,其特征在于,所述癥狀是皮炎,所述藥物包含局部遞送載體中的血管收縮劑,所述的局部遞送載體將血管收縮劑遞送到皮膚內的細胞。13.如權利要求6所述的應用,其特征在于,所述癥狀是口腔粘膜炎,所述藥物包含局部遞送載體中的血管收縮劑,所述的局部遞送載體將血管收縮劑遞送到口腔粘膜內的細胞。14.如權利要求13所述的應用,其特征在于,所述血管收縮劑是α1腎上腺素能受體特異性血管收縮劑。15.如權利要求13所述的應用,其特征在于,所述藥物還包含有效量的在藥學上可接受遞送載體中的α腎上腺素能受體拮抗劑,所述藥學上可接受載體將血管收縮劑遞送到口腔粘膜內的細胞。16.如權利要求13所述的應用,其特征在于,所述藥物包括凝膠或粘膜粘著劑包衣。17.如權利要求1所述的應用,其特征在于,所述血管收縮劑是腎上腺素、苯福林、甲氧明、去甲腎上腺素、佐米曲坦、四氫唑林、萘甲唑林或其任何組合中的一種或多種。18.如權利要求4所述的應用,其特征在于,所述血管收縮劑是腎上腺素、苯福林、甲氧明、去甲腎上腺素、四氫唑林、萘甲唑林或其任何組合。19.如權利要求5所述的應用,其特征在于,所述血管收縮劑是佐米曲坦、氧化蘇馬曲坦、阿維曲坦、利扎曲坦、阿莫曲坦、夫羅曲坦或其任何組合。20.如權利要求10所述的應用,其特征在于,所述α腎上腺素能受體拮抗劑是哌唑嗪、多沙唑嗪、特拉唑嗪、阿夫唑嗪、坦索洛新或其任何組合。21.如權利要求15所述的應用,其特征在于,所述α腎上腺素能受體拮抗劑是哌唑嗪、多沙唑嗪、特拉唑嗪、阿夫唑嗪、坦索洛新或其任何組合。22.一種藥物制品,它包含在藥學上可接受的適于將血管收縮劑遞送到服務于口腔粘膜的血管的遞送載體中的至少一種血管收縮劑和至少一種添加劑,以改善癌癥患者的口感。23.如權利要求22所述的藥物制品,其特征在于,所述血管收縮劑是腎上腺素、苯福林、甲氧明、去甲腎上腺素、開博通、依那普利、賴諾普利、佐米曲坦、四氫唑林、普魯卡因酰胺、一氧化氮或其組合。24.如權利要求23所述的藥物制品,其特征在于,包括腎上腺素。25.如權利要求24所述的藥物制品,其特征在于,所述腎上腺素的濃度為約0.009-11%。26.如權利要求22所述的藥物制品,其特征在于,包括苯福林。27.如權利要求26所述的藥物制品,其特征在于,所述苯福林的濃度為約0.03-25%。28.如權利要求22所述的藥物制品,其特征在于,包括甲氧明。29.如權利要求28所述的藥物制品,其特征在于,所述甲氧明的濃度為約0.01-25%。30.如權利要求22所述的藥物制品,其特征在于,還包括自由基清除劑。31.如權利要求22所述的藥物制品,其特征在于,所述藥學上可接受的遞送載體包括一種或多種脂質體、脂滴乳劑、油脂、聚氧乙烯醚水性乳劑、水醇混合物、含有丙二醇的水乙醇混合物、水性緩沖液中的藥學上可接受的樹膠、水性緩沖液中的改性纖維素、醇-水緩沖液混合物中的改性纖維素、醇-水緩沖丙二醇混合物中的改性纖維素或水性緩沖液中的二甘醇單乙基醚。32.一種將血管收縮劑遞送到對象的磷狀細胞的方法,包括對對象局部施用包含藥學上可接受遞送載體中的血管收縮劑的組合物的步驟,所述載體是特制的,可以讓血管收縮劑滲透磷狀皮膚。33.如權利要求32所述的方法,其特征在于,所述組合物將血管收縮劑遞送到服務于表皮和毛囊干細胞的基部真皮血管。34.如權利要求32所述的方法,其特征在于,所述載體能夠滲透角質層或毛囊皮脂殘留物。35.如權利要求30所述的方法,其特征在于,所述遞送載體包括醇和水,所述血管收縮劑包括去甲腎上腺素。36.如權利要求35所述的方法,其特征在于,所述醇和水的比例是70:30。37.如權利要求36所述的方法,其特征在于,所述去甲腎上腺素以約450-750mM的濃度存在。38.一種局部血管收縮劑制劑,包含血管收縮劑和藥學上可接受的遞送載體,所述血管收縮劑是α1腎上腺素能受體激動劑,卻不是β2腎上腺素能受體激動劑,其中所述遞送載體包含比例為70:30的乙醇和水。39.如權利要求38所述的局部制劑,其特征在于,所述血管收縮劑是去甲腎上腺素。40.如權利要求38所述的局部制劑,其特征在于,所述試劑不會在皮膚上留下粘性殘留物。41.如權利要求39所述的局部制劑,其特征在于,所述去甲腎上腺素以約450-750mM的濃度存在。42.如權利要求39所述的局部制劑,其特征在于,包含約600mM的去甲腎上腺素。

說明書

本申請是國際申請PCT/US2006/023708即中國國家階段申請200680021549.2的分案申請。

根據35U.S.C.§202(c),發明人承認美國政府對本文所述發明具有一定權益,本發明的誕生有幾分是美國國立衛生研究院的資助號為CA22484的基金的功勞。

相關申請的交叉參考

本發明要求于2005年6月17日提交的美國臨時專利申請號60/691,571的優先權,以其全文納入本文作參考。

發明領域

本發明涉及癌癥治療領域。具體而言,本發明了提供利用血管收縮劑分子來保護非成瘤細胞免受放療和癌癥化療藥物的的毒性副作用的藥物制品和方法。

發明背景

用化療和放療來治療癌癥患者由于這類治療對正常細胞具體是上皮細胞群落包括毛囊內、皮膚表皮內和胃腸粘膜內的干細胞有毒性而具有嚴重的副作用。

目前,能夠避免癌癥治療的副作用的治療方法即使有也是很少。由于這些藥物具有與非特異性細胞毒性相關的不良作用,因此尚無法完全利用化療藥物和放療來治療癌癥。

因為組織中大部分放射誘導細胞殺傷是由放射誘導氧自由基引起,因此有效的治療優選包括:i)降低皮膚表皮、毛囊和胃腸粘膜的危險干細胞內的全身施用細胞毒性藥物濃度的方法,和ii)臨時降低皮膚表皮、毛囊和胃腸粘膜的危險干細胞內氧濃度的方法。

癌癥治療對上皮細胞的毒性使經歷化療療法或放療療法的患者通常要遭受許多副作用。這些包括胃腸不適、惡心、嘔吐、腹瀉、直腸炎、沒有食欲、脫發、骨髓萎縮和皮疹或在放射位點發生潰瘍。這些并發癥令人難以忍受,因此患者有可能為了避免這些副作用而放棄或中止上述癌癥治療。通常,在化療過程中,化療試劑以最適劑量以下施用從而將毒性降到最低,保護正常的藥物敏感性細胞。

例如,因為患者難以獲得以完善其抗病能力的必需營養,因此胃腸紊亂可能會破壞患者的康復機會。看起來化療和放療相關的胃腸腔內細胞脫落和凋亡使其釋放進入分子血管從而與胃腸損壞相關。當在腦內位點檢測到這些血液攜帶的分子時,會引起接受化療的患者中普遍會產生的惡心反應。目前的藥物治療,例如奧坦西隆(Ondansetron)的作用是抑制這些腦中樞,從而減輕惡心反應。然而,其主要破壞胃腸內壁仍舊限制了對化療的最有效利用。

減輕這些患者惡心反應的較佳治療機制是通過阻止損害相關的、引起惡心的分子釋放而消除其對胃腸內局部的主要破壞作用,而不是僅僅抑制這些分子對腦的作用。降低正常細胞對化療試劑的敏感性有助于以較高藥物劑量施用,進行化療的效率更高。

放射引起的皮炎是另一種已經認識到的癌癥治療的副作用。放療常用于主要或輔助治療癌癥患者,然而大多數放療患者所經歷的常見和痛苦的副作用是放射區域內的皮炎或灼傷。

粘膜炎是另一種重要和費用不菲的癌癥治療副作用。作為粘膜表面發炎,粘膜炎是一種高發、有可能嚴重的化療和/或放療并發癥。它可以表現為紅斑、脫皮、形成潰瘍、出血和流膿。通常認為粘膜炎由化療或放療對DNA復制和粘膜干細胞增殖的直接抑制作用所引起。這些事件引起基部上皮細胞傳代能力下降,引發粘膜萎縮、膠原分解和潰瘍。繼發效應是在保護性粘膜屏障崩潰后的各種病原體感染。

粘膜炎可以發生于整個胃腸和泌尿生殖道,從口腔到腸到直腸。這尤其會使人虛弱,因為它會引發營養(吸收)異常、全身感染(概率)增加、(需要)使用麻醉藥來減輕痛苦和延緩癌癥治療(期)。已知的商品化藥物均不能防止癌癥治療引發的粘膜炎。目前治療口腔粘膜炎的方法包括應用口腔衛生的基本原理,和治療方法例如局部麻醉和用全身鎮痛來緩解疼痛可用于將這些癥狀減到最小。保護正常胃腸道細胞的輔助措施包括營養物刺激和最大化攝入生長因子。然而,那些治療均不針對粘膜炎的根本成因。

如果能成功進行在放療或化療試劑存在下促進正常細胞生長和增殖的保護性治療,則能夠使用更高劑量、更具攻擊性的癌癥治療。因此,這些保護性治療不僅可以解決癌癥及其治療的副作用,也可以保證比所采用的現有療法所看到的更佳的抗癌治療效果。

研究保護性治療的兩個有用靶點是(1)上皮細胞,例如那些口腔內壁和整個胃腸或泌尿生殖道,和(2)其它上皮細胞,例如皮膚包括毛囊和表皮的那些(上皮細胞)。現有方法的有效性和可利用性有其局限性,因此需要新的有效療法來減輕這些副作用。

因此,需要能減輕癌癥治療副作用例如粘膜炎的安全有效的藥物制品,和減輕或將這些副作用減到最輕的方法。尤其需要提供對處于危險中的、非成瘤組織局部施用血管收縮劑的方法,這么做來降低全身化療的傳遞,引發臨時性低氧從而在放療過程中減少氧自由基的形成。

還需要提供局部血管收縮劑制品,將其設計成(一)劑、遞送載體制劑、血管收縮劑受體特異性、提供保護、特別是局部保護處于危險中的非成瘤細胞抵抗癌癥治療副作用,卻減輕或甚至防止一種或多種不良應用血管收縮劑帶來的全身影響。

還需要提供能夠以制劑形式局部、口服給予血管收縮劑的制品,其口味能夠被癌癥患者所忍受。

還需要一種治療方法,包括應用有效卻無毒劑量,并結合有局部遞送載體的血管收縮劑,幫助遞送到人或動物癌癥患者的皮膚或粘膜局部。

發明簡述

本發明涉及局部應用藥物制品和防止癌癥治療副作用的方法。本發明尤其涉及遞送血管收縮劑分子來保護癌癥患者的皮膚、毛囊和胃腸和泌尿生殖道粘膜內的非腫瘤性上皮細胞,以避免癌癥化療和/或放療引發的副作用。

本發明幾個方面之一是提供了減輕患者治療副作用引發的癥狀的方法。該方法包括施用在藥學上可接受遞送載體中包含有效緩解治療(例如用一種或多種化療試劑、放療或其組合進行的治療)副作用的量的血管收縮劑的制品。各種優選實施方式中,由副作用引起的病癥包括脫發、皮炎、粘膜炎、胃腸不適或直腸炎中的一種或多種。

一實施方式中,緩解了一種或多種皮膚、頭皮、口、直腸、鼻食道系統、胃腸系統或泌尿生殖系統的非成瘤細胞中與副作用有關的癥狀。某些實施方式中,預防性施用所述制品,例如在化療、放療或組合療法開始前或在由副作用引發的損害發生前。目前某些優選的實施方式均針對粘膜炎和直腸炎,這是兩種此類治療中普遍和疑難的副作用。某些實施方式中,所述制品由遞送載體配制來將血管收縮劑最好地遞送到目標粘膜細胞處,例如針對直腸炎時遞送到結直腸或直腸粘膜,針對粘膜炎(例如口腔粘膜炎)時遞送到口腔粘膜。

如下面更具體所述,目前優選的用于本發明方法和制品中的血管收縮劑包括但不限于:腎上腺素、苯福林(phenylephrine)、甲氧明(methoxamine)、去甲腎上腺素、佐米曲坦(zolmitriptan)、四氫唑林和萘甲唑林或其組合。本領域技術人員明白也可使用上述化合物的組合,因此它們同樣屬于本發明范圍內。目前本發明各種實施例中優選的α腎上腺素能受體拮抗劑包括但不限于哌唑嗪、多沙唑嗪、特拉唑嗪、阿夫唑嗪、坦索洛新及其組合。

另一實施方式中,所述方法還包括在治療后給予有效量的包含藥學上可接受的遞送載體中的α腎上腺素能受體拮抗劑的第二制品,而將化合物遞送到需要接受含血管收縮劑制品的細胞中。此類方法適用于緩解與將敏感的細胞類型暴露于血管收縮劑有關的影響。優選此類拮抗劑與具有保濕或潤滑性的組分例如遞送載體一同施用而進一步緩解血管收縮劑帶來的任何干燥影響。

本發明的另一方面,提供了用于保護患者細胞免受治療(例如用化療試劑或輻射)毒性影響的藥物制品。所述制品包含至少一種血管收縮劑和藥學上可接受的適合遞送血管收縮劑到服務于細胞的血管的遞送載體。其它實施方式中,所述制品還包含一種或多種添加劑,例如調味劑來改善用于口服給藥到對象的制品的口感。優選實施方式中,所述血管收縮劑是腎上腺素、苯福林、甲氧明、去甲腎上腺素、佐米曲坦、四氫唑林或萘甲唑林或其組合。

一些實施方式中,制品包含腎上腺素。優選濃度為約5-1500mM,更優選為約100-1500mM。同樣優選的組合物的濃度為約5-100mM、約50-250mM,約100-1000mM或甚至1500nM。或者,某些實施方式采用約0.009-11%的腎上腺素。同樣優選的是濃度為約0.009-0.9%、約0.1-0.5%、約0.5-11%和約1.1-11%的組合物。

其它實施方式中,藥物制品包含苯福林,其優選濃度為約10-5000mM,優選約250-5000mM。同樣優選的是濃度為約10-100mM、50-250mM、100-500mM和250-2500mM或更高的組合物。本發明還可采用含有約0.03-25%苯福林的組合物。同樣優選的是那些濃度為約0.03-0.22%、約0.20-1.5%、約1.5-5%和約5-25%的制品。

其它實施方式中,藥物制品包含去甲腎上腺素,其優選濃度為約4.5-1500mM,優選為約100-1500mM。其它優選范圍包括約4.5-50mM、40-100mM、75-250mM、10-500mM、200-800mM或100-1500mM或更高。

另一實施方式中,藥物制品包含甲氧明,優選濃度為約10-5000mM,優選為約250-5000mM。其它優選范圍包括約10-100mM、50-250mM、200-1000mM、250-2500mM或更高。或者,組合物包括約0.01-25%。同樣優選的是濃度為約0.01-0.5%、約0.5-1%和約1-25%的制品。

另一實施方式中,本發明的藥物制品還包含自由基清除劑。這對由治療時形成的自由基所帶來的氧化損傷尤其有用。

另一實施方式中,藥物制品包含一種或多種藥學上可接受的遞送載體,其包括脂質體、脂滴乳劑、油脂、聚氧乙烯醚的水性乳劑、含水醇混合物、含丙二醇的含水乙醇混合物、藥學上可接受的凝膠的含水緩沖液、改性纖維素的含水緩沖液、改性纖維素的醇-水緩沖混合液、改性纖維素的醇-水緩沖-丙二醇混合液、或二甘醇單乙醚的含水緩沖液。目前優選的是含水醇混合物和含丙二醇的含水乙醇混合物。同樣優選的是例如在醇-水緩沖丙二醇混合物中基于改性纖維素的遞送載體,具體是羥丙基甲基纖維素。

在本發明的其它方面,它提供用以有效量存在的血管收縮劑臨時收縮表皮血管來減少到達細胞(優選為表皮或毛囊內的干細胞)的全身化療劑量的方法。其它實施方式中,血管收縮劑的濃度足以臨時收縮表皮血管來減少到達表皮或毛囊內干細胞的充氧血液的量。某些實施方式中,血管臨時收縮從而減少位于這類干細胞附近的化療劑量,還減少充氧血液的量。其它實施方式中,以有效量存在的血管收縮劑能夠臨時收縮表皮血管來減少表皮血管中存在的和到達口腔粘膜內干細胞的全身化療劑量,或臨時收縮表皮血管來減少表皮血管中存在的和到達口腔粘膜內干細胞的充氧血液量。

另一實施方式中,皮膚的局部制品的配制可以提供預防性劑量的腎上腺素,能夠有效預防放療引發的皮炎或放療或化療引發的脫發,而劑量足夠低到可以避免或將壞死性局部毒性或可能引發不希望的全身性或心臟副作用的腎上腺素透皮的概率降到最低。

其它實施方式中,特別為皮膚配制局部遞送載體,優選能夠保證血管收縮劑穿透角質層到達服務于表皮和毛囊干細胞的基層真皮血管,卻消除或限制血管收縮劑分布于皮膚和毛囊以外。血管收縮劑分布優選相對局限于施用部位。

其它實施方式中,所選的血管收縮劑可以促使皮膚或粘膜血管收縮,而不會如二元α和β腎上腺素能激動劑像腎上腺素那樣引起任何不良心臟副作用的實質性風險。目前一優選實施方式中,α1腎上腺素能受體特異性激動劑用作局部施用的血管收縮劑。并非打算將本發明限制于任何特定操作理論,然而由于這類血管收縮劑是高度選擇性的激動劑,因此他們可以提供有用的特性。本領域技術人員會明白二元α和β腎上腺素能激動劑像腎上腺素產生不良心臟副作用的原因是他們會干擾影響心率的β2受體。目前優選的用于本發明各種實施方式中的α1腎上腺素能受體特異性激動劑的例子是苯福林和甲氧明。目前優選的較少選擇性的α1腎上腺素能受體特異性激動劑,同時又是β1腎上腺素能受體特異性激動劑但不是β2腎上腺素能受體特異性激動劑的例子是去甲腎上腺素。還考慮過將上述化合物的組合物用于本發明。

本發明的另一實施方式中,配制的局部制品能夠減少或優選能夠預防接受放療或全身化療或組合治療或連續治療的癌癥患者的口腔粘膜炎。配制的制品可以提供最小劑量的腎上腺素、苯福林、去甲腎上腺素或甲氧明或其組合,來減少或完全預防口腔粘膜炎。優選的制劑同樣配制有一定劑量的腎上腺素、苯福林或甲氧明或其組合,卻不會引起口腔粘膜的任何顯著的壞死性毒性。

在作為口腔粘膜炎預防藥的其它實施方式中,為了使口腔施用藥物為人類癌癥患者所接受,采用低卻具有保護性劑量的腎上腺素、苯福林、去甲腎上腺素或甲氧明或其組合來減少或將口服施用制品的任何不良感知特性降到最低。此類不良感知性質可以包括但不限于:由血管收縮劑分子所帶來的“藥物”口感或苦味。優選實施方式中,往制品中添加一種或多種化合物例如調味劑或添加劑來減少、掩蓋或消除此類不良感知特性,從而增加癌癥患者對制品的口腔接受度。

口腔粘膜炎治療的另一實施方式中,該方法包括在放療或化療治療后用含水局部遞送載體中的局部α腎上腺素能受體拮抗劑(例如哌唑嗪)治療口腔,來消除或使局部血管收縮劑治療引發的口干燥降到最低的步驟。另一實施方式中,該方法通過施用含水潤滑泡沫或在血管收縮劑治療后用來重建直腸粘膜分泌物和功能的栓劑中的α腎上腺素能受體拮抗劑來預防直腸炎,并治療直腸。

本發明另一實施方式中,配制的局部制品用于減少或預防由化療引起的口腔粘膜炎、胃腸不適,或在接受較低腹部放療后在直腸內局部發生粘膜炎的患者的直腸炎。這些實施方式中,制品優選包含能夠與藥學上有效濃度的血管收縮劑一起有效覆蓋例如口咽粘膜、胃或十二指腸粘膜、或直腸粘膜的粘膜粘連分子。

本發明的另一方面,提供保護細胞,優選是非成瘤細胞免遭癌癥化療或放療的破壞的方法。該方法包括通過以能保護非成瘤細胞免遭放療或癌癥化療破壞的有效量將所述制品施用到上皮細胞群落一定時間來治療患者。該方法也可以包括將α腎上腺素能受體拮抗劑施用到受感染粘膜局部來緩解血管收縮的步驟。優選此類治療有助于重建濕潤的具有功能的粘膜局部。優選實施方式中,通過將制品施用到頭皮而將該方法用于預防癌癥治療期間的脫發。另一實施方式中,通過口服給予該制品而將該方法用于預防由癌癥治療引起的胃腸不適。另一實施方式中,通過對身體適當部位局部施用該制品而將該方法用于預防化療或放療引起的粘膜炎。還有另一實施方式中,通過將該制品用于皮膚而將該方法用于預防放射引發的放射部位處的皮炎、皮疹和潰瘍。

可以從以下具體描述、實施例和表格中更完整地理解本發明的這些和其它特征。

附圖簡要說明

圖1為大鼠皮膚的組織截面圖。它顯示表皮和毛囊內的干細胞以及毛囊周圍向真皮和重疊的皮膚結構提供血液的真皮血管的位置。

圖2為如何將乙醇遞送載體中的染料(Nile?Red,FW:318)分子局部施用到大鼠皮膚,使其通過角質層滲透表皮,通過囊球底部滲透整齊排列的毛囊。

圖3顯示去甲腎上腺素在含有乙醇、丙二醇和水混合物的各種局部藥物制劑中的溶解度。填充圓圈代表去甲腎上腺素可溶的點;空白圓圈代表去甲腎上腺素不可溶的點。

圖4顯示單次局部施用所述藥物制劑后,人胸部皮膚轉白反應與時間關系的曲線圖。

圖5顯示單次局部施用所述藥物制劑后,人上臂皮膚轉白反應與時間關系的曲線圖。

圖6嵌圖A顯示對人臂部單次局部施用腎上腺素后,皮膚轉白反應與時間(以小時表示)關系的曲線圖。

嵌圖B顯示對人臂部局部一系列施用腎上腺素后,皮膚轉白反應與時間(以首次局部施用腎上腺素后經過的小時表示)關系的曲線圖。

圖7

嵌圖A:局部施用血管收縮劑引起人或大鼠皮膚轉白;

嵌圖B:在靜脈輸注或口服給藥一段時間后血液中的化療試劑(例如環磷酰胺(Cytoxan))被系統性地清除。環磷酰胺的清除半衰期約1小時;

嵌圖C說明局部施用血管收縮劑快速使皮膚轉白,與遞送到治療區域的血液減少一致。“**”符號表示局部血管收縮劑“提前”15-20分鐘施用到皮膚。

嵌圖D:在給予單次i.p.劑量環磷酰胺(30μg/gm?b.w.)前2小時內用950mM腎上腺素局部施用10天大幼鼠4次進行治療的結果;

嵌圖E是人皮膚和大鼠皮膚(10天和22天大)轉白反應對血管收縮劑濃度所作的圖。

圖8顯示大鼠中環磷酰胺引發的脫發的劑量依賴性。在環磷酰胺劑量為20μg/gm?b.m.和更低時,治療大鼠皮毛直到成年依舊完整。

圖9顯示與放射后測定的放射性皮炎預防有關的放射前可見皮膚轉白估測。

嵌圖A:用200mM去甲腎上腺素治療

嵌圖B:用100mM腎上腺素治療

圖10顯示放射性皮炎嚴重性與放射前提供的血管收縮劑局部治療的量和時間的關系。

圖11描述了用血管收縮劑局部治療的敘利亞金倉鼠口腔粘膜內的轉白反應。

圖12描述了增加放射劑量引起倉鼠頰囊模型中口腔粘膜炎嚴重性增加。以合適劑量合適遞送載體局部施用血管收縮劑可以預防放射引發的口腔粘膜炎,而當與40Gy放射劑量結合時,高濃度可以對口腔粘膜產生嚴重毒性。

圖13顯示局部施用(-)腎上腺素影響人口腔粘膜中觀察到的粘膜轉白程度。顯示了口腔粘膜和嘴唇的最大轉白反應(%)與局部治療后經歷時間的圖。

圖14顯示將去甲腎上腺素在乙醇:PG:水遞送載體中施用于剃毛的大鼠后背后引起皮膚血管收縮,與遞送到去甲腎上腺素治療過的皮膚的全身性血液攜帶的色素分子顯著減少相一致。

發明詳述

本發明提供保護患者體內非成瘤快速分化細胞免受對患者施用的化療試劑或放療的毒性影響的藥物制品和方法。具體地本發明的制品和方法被設計來保護上皮細胞。最具體的靶點是毛囊內壁上皮細胞和皮膚、口腔、直腸、胃腸和泌尿生殖道的上皮和/或粘膜細胞。一實施方式中,通過將所述制品局部施用到頭皮而將制品用于減少或預防癌癥治療中的脫發。另一實施方式包括通過口服給予所述制品來減輕或預防癌癥治療引起的胃腸不適。另一實施方式包括通過將所述制品局部施用到身體合適部位來減輕或預防化療或放療引起的粘膜炎。還有另一實施方式中,通過將所述制品施用到皮膚而將其用于預防放射引發的皮炎、皮疹和放射部位潰瘍。

本發明人已找到能夠有效預防化療和放療引發的不良副作用的血管收縮劑分子。特別設計出配制在遞送載體中的血管收縮劑來局部施用到口腔或直腸、胃腸或泌尿生殖道的皮膚或局部。這些局部制品可以保護正常的非成瘤細胞免受癌癥治療的傷害。通過最低程度滲透給定組織到達血管收縮劑的局部施用位點,它們可以在計劃位點產生局部保護作用。局部血管臨時收縮可減少遞送到欲保護的有危險非成瘤細胞的全身化療試劑以及氧氣的量。而且,局部遞送血管收縮劑將減少或完全避免任何全身性分布血管收縮劑,部分因為血管收縮劑作用于皮膚或粘膜的自限性,通過收縮本來會將其進行全身分布的血管,該藥物自己積極促成它的自限性分布。

本發明其它方面能夠直接調控:i)血管收縮劑的濃度來達到效用卻避免能引起粘膜表面壞死的毒性;ii)局部遞送載體對待治療皮膚和/或粘膜層的滲透性(例如,一實施方式中改變載體中醇、丙二醇、水的百分比),和對粘膜表面的粘連性;iii)制品的口味,保證癌癥患者能夠最大程度忍受口服。在本發明的幾個其它方面,它還提供局部使用的α腎上腺素能受體拮抗劑來緩解口服施用血管收縮劑后可能發生的口腔干燥,和避免由于血管收縮劑結合多個腎上腺素能受體位點而可能發生的副作用(例如,α和β腎上腺素能受體激動劑腎上腺素可能引發不良心血管副作用,而選擇α1腎上腺素能受體特異性激動劑苯福林和甲氧明則不會引發這些副作用)。

盡管通過全身分布血管收縮劑也有可能遠距離保護腫瘤細胞,但α和β激動劑例如腎上腺素的全身性分布帶來的不良心臟副作用是眾所周知的。因此,本文教導的方法和組合物提供了皮膚或粘膜所需的局部血管收縮劑作用而避免全身給藥帶來的副作用。正常組織的預期保護包括恰當選擇血管收縮劑與合適的遞送載體結合,選擇和優化特異性施用位點(例如,皮膚、口腔粘膜、直腸粘膜等)。通過選擇可用的血管收縮劑和遞送載體組分,局部配制的血管收縮劑可用于保護任何局部遞送可以到達的對癌癥治療副作用敏感的正常細胞類型。

本發明揭示了血管收縮劑分子可以被有效局部遞送到有危險的非成瘤細胞位點,在那里結合血管壁細胞內的腎上腺素能受體,引起血管收縮,通過這么做,臨時減少遞送到局部有危險的非成瘤細胞處的血液攜帶的化療藥物或氧氣的量。獲得的好處是大大減少局部有危險的正常干細胞的凋亡,緩和化療或放療相關副作用。本方法的關聯或代用的可見標記物可以在局部施用去甲腎上腺素或腎上腺素的皮膚中(例如,人和大鼠)真切地看到,或濃度高2-3倍的苯福林一般會引起可見的皮膚轉白。當局部治療時,放射照射可見轉白的大鼠皮膚,在轉白區域可以完全預防皮炎(實施例2)。同樣的現象可以在針對粘膜炎(實施例4)和脫毛(實施例3)的嚙齒動物模型中觀察到。

然后,在將本發明各種實施方式中找到的要素與現有技術進行的比較中,可以得到以下觀察結果。首先,據我們所知,至今尚未有文獻描述過局部施用血管收縮劑可以抵抗全身施用化療藥物而給予保護。第二,本發明通過用局部施用的血管收縮劑來保護有危險非成瘤干細胞的方法在本發明各個元素中并非顯而易見。例如,盡管Vasin等描述了局部施用α腎上腺素受體激動劑(苯福林)能夠對小鼠皮膚提供放射保護(Vasin,M等,Radiatsionnaia?Biologiia,Radioecologiia44(1):68-71,2004),但他們沒有教導過設計藥物制品來將血管收縮劑遞送到基部血管,卻既不殺傷表面上皮細胞,也不會使血管收縮劑生物分布于全身。這些是整合方法實現局部放射保護而避免遠距離全身影響的重要元素。的確,放射保護或化學保護性化合物的全身生物分布可能產生保護腫瘤本身不受治療的不良作用或會引起毒性副作用(例如,β2腎上腺素受體激動劑全身治療的人體內可能產生的心臟毒性)。當前的文獻沒有或極少提供有關如何選擇能將足夠血管收縮劑遞送到基部血管而既不會殺傷局部上皮細胞也不會使血管收縮劑分布到全身的局部遞送載體的領悟。類似地,文獻也沒有提供隨細胞毒性藥物代謝和/或從血液中清除而發生在長時間暴露于血液攜帶的化療試劑時提供保護所需的局部應用療法。文獻同樣沒有教導過高劑量腎上腺素或苯福林可引起口腔粘膜的壞死性組織損壞。根據本發明的某些實施方式,提供動物試驗系統來證明腎上腺素、去甲腎上腺素和苯福林的效用和毒性、并確定無毒但有效的局部劑量以及毒性壞死性劑量。此外,盡管已報道口腔局部施用0.1%腎上腺素能降低小鼠口腔內放射損傷,并沒有提示說人口腔使用血管收縮劑溶液時必需使用調味劑。而且,沒有教導說化療和放療恐慌過去后,口腔局部遞送α腎上腺素能受體拮抗劑能快速重建濕潤、潤滑、有功能的粘膜局部。

簡單而言,當特異性地針對每種設想的局部應用配制血管收縮劑時,它能提供有效預防癌癥患者中由化療和放療所引發的副作用的方法。

局部遞送載體。除了藥學上有效濃度的血管收縮劑,本發明制品還包含局部遞送載體。所述局部遞送載體的作用是攜帶血管收縮劑到為靶定的細胞群或組織服務的局部血管,來保護這些細胞或組織免受癌癥治療副作用影響。

術語“局部”指以局部而非全身作用方式進行給藥。為了抑制癌癥治療的副作用,重要的是將血管收縮劑遞送到計劃位點而限制其全身分布。限制性血管收縮劑全身分布將有利于避免腎上腺素活性劑帶來的已知心臟副作用同時限制遠處成瘤細胞暴露于血管收縮劑。利用非侵襲性局部遞送系統在皮膚或粘膜內局部遞送血管收縮活性劑具有許多吸引人之處,包括:i)由于該方法的非侵襲性,患者易于接受,ii)避免胃腸消化藥物,和iii)避免胃腸遞送分子的首次經肝臟代謝。許多用于本發明局部遞送載體的組分如下所列。盡管局部遞送載體由這些已知能充分遞送有機小藥物分子進入皮膚的元素組成,也已知局部遞送對于遞送相同藥物進入全身效力非常低下。作為例子,已經證明2%米諾地爾局部制劑中的米諾地爾僅在濃度為1-3%時才能全身生物提供。對本發明各方面同樣重要的是,因為血管收縮劑可有效收縮血管而使其無法分布到全身,因此它們能提供一種顯著的、額外的留在局部的性質。

皮膚遞送系統。皮膚遞送系統通常制備成溶液、乳液或乳霜、凝膠或脂質體懸液的藥物組成。這些皮膚或真皮遞送形式的主要類型的描述、組成、產品和適用性如下簡要所述。

皮膚是一種總厚度在2-3mm的復合多層器官。皮膚主要由兩層組成,真皮層和表皮層。真皮層為表皮層提供生理支撐,由結締組織、神經、血液和淋巴管、皮脂和汗腺組成。圖1顯示大鼠皮膚橫截面中這些組織元素的結構。表皮約100um厚,有許多層組成。生發層是含有表皮干細胞的表皮的基底層。基底層上面是棘層、顆粒層、透明層,最后是角質層。每一層均處于不同的分化階段;分化時細胞從基底層移動到表面角質化形成角質層。角質層由扁平的填充角蛋白形成器細胞組成。角質層內的脂陣列由膽固醇、游離脂肪酸和神經酰胺組成的雙層脂膜構成。角質層和脂陣列層對大部分局部遞送物質的低滲透率負主要責任。角質化的脂陣列是經皮吸收分子的主要屏障,但能使角質層脂陣列松動或流化的分子無疑會加強物質滲透皮膚的能力。為了這個目的而采用的一些普通滲透劑包括醇、磷脂酰膽堿和脂質體。

皮膚真皮層內還包括其它一些結構,包括皮脂(油脂)腺、外分泌腺(汗腺)和毛囊。而大部分毛囊位于真皮層內,毛囊本身由專門的表皮細胞組成。毛囊由外基底層和包圍毛干的內外根鞘組成。毛發底部,基質細胞和真皮乳頭一起產生毛干。

活性劑溶于溶劑中的溶液是最普遍的局部藥物制劑。溶劑基系統是簡單卻可接受的局部遞送載體。醇是最普遍采用的局部溶液溶劑。通常,藥物會與水和醇混合物混合。醇含量在10-100%間變化。使用的醇包括乙醇、丙二醇、聚乙二醇、甲醇或丁二醇。高含醇量的溶液例如含70%醇的水溶液或那些含有例如60%乙醇、20%丙二醇和20%水的溶液尤其善于滲透表皮的角質層。局部米諾克星(minoxil)即毛發再生治療劑采用后一配劑作為遞送載體。

溶液基遞送系統適合遞送有機小分子。本發明優選實施方式中,特別是針對將血管收縮劑施用到表皮干細胞時,含醇溶液則特別合適。已證明水醇基遞送載體能有效局部遞送血管收縮劑(實施例1、2、3、4)。該遞送系統的其它優點包括易于制造、在皮膚上快速干燥和配制后易于分析活性藥物化合物。

本發明某些實施方式優選關注皮膚應用,優化乙醇、丙二醇和水的百分比使其足以將腎上腺素、苯福林、去甲腎上腺素或甲氧明遞送到皮膚血管,來實現臨時血管收縮,通過這樣做,為表皮和毛囊干細胞提供保護。主要的皮膚血管位于真皮內,廣泛形成包圍毛囊球的血管網(如圖1所示)。局部藥物遞送到該血管主要通過“橫貫毛囊”遞送完成,即局部施用的醇:水溶液從毛干通道傳遞到毛囊球,然后擴散通過包含毛囊球的干細胞到達包圍球的真皮血管。為了局部溶液能夠到達真皮血管,局部遞送載體中含有的最少百分比的醇優選能夠:i)溶解或軟化人毛干通道內的皮脂油,和ii)滲透該油-角質層陣列。圖2顯示當將醇:水溶液應用于大鼠皮膚時,熒光染料(Nile?Red,FW:320)滲透角質層和基部表皮以及它滲透每個毛囊通道一路通過囊球基底。

當施用局部血管收縮劑時,如在實施例1和相關大鼠皮膚實驗中,也獲得表明局部施用血管收縮劑確實有效到達和收縮真皮血管的功能性結果(例如皮膚轉白)。通過目測,例如轉白等,可以提供“代用結束點”,從而能夠快速估測治療或推定治療。利用這類代用結束點可以幫助研究新的或改良的局部制劑。如實施例中所述,期待的結果例如減輕或預防與全身使用化療試劑或放療的副作用有關的皮炎、脫發、粘膜炎和其它病癥,與目測轉白等結果高度相關。

本發明一方面包括優化局部溶劑遞送載體使得足以將血管收縮劑遞送到目標血管而不損上其上面的上皮表面。表2-1、3-1和4-1給出了這個例子。表2-1中,血管收縮劑被以足夠劑量遞送到真皮血管來實現血管收縮和放射保護。所用載體的醇濃度范圍為55(25:30;乙醇:丙二醇)-100(0:100;乙醇:丙二醇)%。表3-1中,55%的醇載體對照看似對皮膚無毒,對毛發生長沒有影響。表4-1顯示針對口腔粘膜表面的帶有少到10%的醇(5:5;乙醇:丙二醇)和生理鹽水溶液的足以遞送到粘膜干細胞以給予放射保護而不損傷粘膜的局部載體(載體對照顯示分數為“0”)。將針對皮膚的局部載體(含有50%醇)施用到倉鼠頰囊的早期試驗必然導致頰囊“固化”和干燥。將0.87%磷酸緩沖鹽水粘膜載體施用到皮膚失敗了,因為載體“匯聚成小球”和從皮膚上滾落。

凝膠是由浸漬有液體溶劑的膠凝劑組成的半固態物。膠凝劑的濃度和分子量影響載體制劑的稠度。膠凝劑通常是有機大分子或無機小分子的懸液。天然或合成聚合物組成的有機大分子存在隨機卷曲的纏亂形成凝膠結構的鏈。一些這類普通聚合物是天然膠(例如黃原酸膠)和纖維素衍生物(例如羥丙基甲基纖維素[HPMC])。通常可通過運用剪力例如充分混合或通過溫度增加來降低凝膠的粘度。用于粘膜表面的本發明優選實施方式(例如實施例4)包括配制包含作為膠凝劑的羥丙基甲基纖維素的水:醇凝膠中的血管收縮劑分子。凝膠由于其相對容易制備和在使用部位能保持很長時間而讓活性劑在需要位點持續釋放而具有適合局部遞送載體的性質。

脂質體是優良的用于皮膚應用的遞送活性組分的載體。脂質體遞送具有多個優點,包括:i)由于脂質體與角質層脂質的高度相容性而能顯著加強遞送物質在使用部位的積累,ii)輕易將各種各樣的親水和疏水分子遞送進皮膚,iii)保護核心化合物不被代謝降解;和iv)與細胞膜結構極其相似,因此具有相似的生物相容性和生物降解性。脂質體遞送系統的缺點包括難以制備和長期穩定性差。

粘膜遞送系統。本文所述的粘膜遞送是指局部遞送血管收縮劑到口腔、直腸、胃腸或泌尿生殖道的粘膜。粘膜表面的滲透率非常高,達到皮膚滲透率的400倍。這個結論由表2-1和4-1中的數據清楚地支持,可以看到局部腎上腺素濃度低到50μM時對粘膜位點(倉鼠頰囊)具有足以區分的放射保護作用,而需要提供抗放射皮炎保護時所需的用于皮膚的腎上腺素濃度要>~20mM。因為粘膜具有高滲透率,因此還需要有注意事項;皮膚上的放射保護性腎上腺素劑量(100mM,表2-1、3-1)當用于保護口腔粘膜時則具有高度壞死性(表4-1)。粘膜活性血管收縮劑可以制成溶液、凝膠或脂質體懸液。由于粘膜表面是發生不良癌癥治療副作用的普遍位點,因此將藥物遞送到粘膜表面是一條頗具誘惑力的給藥路徑。

粘膜遞送的限制是沒有載體能夠黏附到濕潤的粘膜應用位點。往局部制劑中加入粘膜粘著劑可以大大改善遞送載體性能。本發明另一優選實施方式中,特征是往血管收縮制劑中加入粘膜粘著劑分子。實施例4提供血管收縮劑的兩個例子,即將腎上腺素和苯福林配制于含有羥丙基甲基纖維素的粘膜載體中,其對治療粘膜上皮具有生物活性。粘膜粘著劑化合物主要是合成或天然的聚合物,可以粘著到濕潤的粘膜表面,或增加對此類表面的粘著力。粘膜粘著劑化合物包括例如合成聚合物例如羥丙基甲基纖維素、α氰基丙烯酸酯單體、聚丙烯酸和聚丙烯酸酯衍生物。天然存在的粘膜粘著劑包括例如脫乙酰殼聚糖、透明質酸和樹膠,例如黃原酸膠。許多這類粘膜粘著劑化合物被獲準可用于藥物制品或食品,本文考慮過單獨或組合使用一種或多種這類化合物。

施用含血管收縮劑的藥物制品。根據待保護的目標細胞群和組織,考慮了以下位點可局部施用本發明制品:口、鼻、眼、胃腸、直腸、泌尿生殖系統和皮膚(表皮)。本發明藥物制品方便地用生物相容介質例如水、緩沖鹽水、乙醇或多元醇(例如,甘油、丙二醇)配制,以便施用。所選介質中特定組合物的濃度取決于介質的疏水或親水性質,以及配置于介質中的遞送載體和活性劑的特性。本領域技術人員可輕易確定溶解度限制。

施用藥物制品的方法。所述包含本發明的藥物制品可以在化療和/或放療之前、同時或之后以合適的間隔施用。具體病理中的合適的間隔通常取決于化療或放療和待保護的目標細胞群的性質。

例如,為了預防化療引發的脫發,可以配制含有血管收縮劑的溶劑、脂質體或其它遞送載體,在化療或顱部放療規定施用時間之前預防性地用于患者頭皮。通過保護沿毛囊暴露面排列的上皮細胞免受化療藥物損傷,可以預防通常與癌癥化療有關的脫發。同樣,為了治療放射引發的皮炎,或口腔/胃腸粘膜炎,也可以將局部制品預防性用于患者來預防各種副作用。

提供以下實施例來說明本發明。它們并非用于以任何方式限制本發明。

實施例表格名單

表1-1.將乙醇:丙二醇:水遞送載體中的腎上腺素或苯福林進行局部施用引起人皮膚血管收縮。

表2-1.通過預防性局部施用乙醇:丙二醇:水遞送載體中的腎上腺素或苯福林來預防放射引起的皮炎。

表3-1.通過預防性局部施用乙醇:丙二醇:水遞送載體中的腎上腺素來預防放射引起的或環磷酰胺引起的脫發。

表4-1.通過預防性局部施用乙醇:丙二醇:羥丙基甲基纖維素(HPMC):PBS(磷酸緩沖鹽水)遞送載體中的腎上腺素或苯福林來預防放射引起的口腔粘膜炎。

表5-1.至少添加一種調味劑改良腎上腺素或苯福林溶液所需的口感。

表6-1.各種局部制劑的溶解度和血管收縮作用(由對可見皮膚轉白的觀察所決定)。

表7-1.3種局部血管收縮劑制劑對人胸部和臂部皮膚轉白的特性。

表8-1.多種局部血管收縮劑制劑的組分溶解性、皮膚轉白作用和皮膚刺激性的結果。

實施例1

本實施例顯示局部施用乙醇:丙二醇:水遞送載體中的腎上腺素或苯福林可以使人皮膚發生藥物濃度和時間依賴性的轉白(血管收縮)。腎上腺素-HCl的0.1%水溶液和苯福林的0.25%水溶液經過180分鐘的實驗觀察期,不會使皮膚產生可察覺的轉白。

針對這些實驗,腎上腺素-HCl(FW:220)溶于所述的50:25:25(乙醇:丙二醇:水)遞送載體,苯福林-HCl(FW:204)溶于所述遞送載體。將給定的局部血管收縮劑制劑(例如10mM腎上腺素)分成幾份,分別(0分鐘時30μl,15分鐘、30分鐘和45分鐘時各15μl)施涂在同一塊2cm2的人皮膚上(手臂上),在所述時間判斷皮膚轉白評分。結果如表1-1所示。

表1-1

*0%=有雜色的粉色皮膚,100%=白色皮膚,很少雜色

實施例2

本實施例顯示局部施用乙醇:丙二醇:水遞送載體中的腎上腺素或苯福林可以以濃度依賴的方式預防放射引發的大鼠皮炎。

針對這些實驗,腎上腺素-HCl(FW:220)或苯福林-HCl(FW:204)溶于所述局部制劑(見表2-1)。對大鼠(4-5周大,背部事先進行剃光)的背部在-2小時、-1小時、-30分鐘和-10分鐘共局部施用4次,然后在0分鐘對它們背部4.5cm2區域用Cs137源進行8.7戈瑞的γ射線放射。13天后對皮炎嚴重性評分。

表2-1

*載體用(乙醇%:丙二醇%:水%)表示

實施例3

本實施例顯示局部施用乙醇:丙二醇:水遞送載體中的腎上腺素可以以濃度依賴的方式預防由全身放射或環磷酰胺引發的脫毛。

針對這些實驗,腎上腺素-HCl(FW:220)溶于所述局部制劑(見表3-1)。對乳鼠(11天大)背部在-2小時、-1小時、-30分鐘和-10分鐘共局部施用4次,然后對其進行全身放射(~7.5戈瑞[3.65分鐘]或用Cs137源進行γ放射)或單次腹膜內注射環磷酰胺(32μg/gm?b.w.)。9天后即在出生第20天對其脫毛嚴重性評分。

表3-1

*載體用(乙醇%:丙二醇%:水%)表示

實施例4

本實施例顯示局部施用粘膜粘著劑乙醇:丙二醇:羥丙基甲基纖維素:磷酸緩沖的鹽水遞送載體中的腎上腺素或苯福林可以濃度依賴性地預防放射引發的口腔粘膜炎。

針對這些實驗,腎上腺素-HCl(FW:220)或苯福林-HCl(FW:204)溶于所述局部制劑(見表4-1)。根據Alvarez等的試驗(Clin.Cancer?Res.9:3454-3461,2003),用戊巴比妥鈉(60μg/gm?b.w.)麻醉敘利亞金倉鼠(5周大),用鑷子翻開它們左側頰囊沖洗(用水)吸干,復原頰囊。用Q頭棉拭子將~0.3ml粘膜粘著劑局部制劑用于左頰囊內側(此刻用0分鐘表示)。12分鐘后,將左側頰囊外翻、拉長,用夾子固定在直徑~2cm的塑料盤上。用Q頭棉拭子再次施用局部制劑使其均勻覆蓋頰囊外翻的內表面。20分鐘后,將覆蓋有載體的固定頰囊拖進并放到穿透2.5cm厚鉛板的直徑1.5cm的開窗上。將麻醉中的倉鼠固定于平板上的小架子上讓其頰囊通過窗口接受放射。然后鉛板即位于倉鼠和Cs137射線源之間,對頰囊完成定時放射。

放射后,頰囊用水沖洗、吸干并復原。16天后按照以下標準對放射頰囊的粘膜炎嚴重性進行評分。

表4-1

*載體用(乙醇%:丙二醇%:HPMC%:PBS%)表示

0.10%腎上腺素-HCl=4.55mM

0.25%苯福林-HCl=12.3mM

**盡管暴露了24分鐘,但由于正對Cs137源,這些動物接受到的戈瑞劑量與實驗C中動物20分鐘接受的量類似

實施例5

本實施例顯示人對象對0.1%腎上腺素或0.25%苯福林水溶液具有“令人不快的”口感進行評分,加入調味劑遮蓋口味可獲得巨大、顯著(2.7-3.1倍)改善,使口味描述者將其歸到“令人非常愉悅的”范圍內。高度優選采用此類改善以獲得患者對使用這些口服局部溶液來預防放療或化療引發的口腔粘膜炎的最大耐受。用于部分或完全遮蓋令人不快的口味的調味劑為本領域已知,技術人員明白甜味劑和其它調味劑可用于配制提高了口味或接受度的溶液。

針對這個實驗,如表5-1所述配制口味測試溶液。將每種溶液取1ml放入僅用字母標示的玻璃瓶中。要求對象品嘗和在如表5-1所示評分表上記錄對每種溶液的評分。一些對象表示瓶M和N“嘗起來像藥”或“苦”。

表5-1

*S19櫻桃口味調味劑;LorAnn?Oils,Inc,Lansing,MI

**S59留蘭香油;LorAnn?Oils,Inc.

+S48薄荷油;LorAnn?Oils,Inc.

實施例6

本實施例涉及比較在含有不同比例的水、乙醇和PG的遞送載體中的不同酒石酸去甲腎上腺素溶液、酒石酸腎上腺素和鹽酸苯福林溶液。

將等分的每種血管收縮劑鹽稱取分裝進玻璃檢測管中。然后加入獲得所述藥物終濃度所需體積的液體。每種稀釋溶液的組成(乙醇:丙二醇(PG):水)百分比(體積:體積:體積)如表6-1所示。

表6-1

1局部施用20分鐘后人皮膚轉白程度(+++++=90-100%轉白)

2NEp:L(-)酒石酸去甲腎上腺素

3Epi(±):(±)腎上腺素-HCl

4Epi:L(-)酒石酸腎上腺素

5PhE:R(-)苯福林-HCl

660:0:40:異丙醇:PG:水

7未檢測

表明每種稀釋液中溶解血管收縮劑鹽所需的近似熱量。一旦稀釋,就將樣品密封和室溫(~22℃)保存24小時,然后4℃24小時。首次混合后馬上將新鮮配制的清澈制劑用于人皮膚上來評價局部制劑引起的皮膚轉白。經過48小時觀察期后監測藥物溶液是否出現沉淀物。

實施例7

本實施例顯示含有至少50%乙醇加比例變化的PG和水的檢測溶液獲得的效果。

稱取L-(-)-酒石酸去甲腎上腺素放入玻璃小瓶(1.5ml)。然后往每個小瓶中加入百分比(體積:體積:體積)如圖3所述的由乙醇:丙二醇(PG):水組成的溶劑。如果需要,通過將小瓶與沸水浴接觸1秒鐘增量,然后漩渦攪拌直到清澈。將密封小瓶置于室溫24小時,4℃24小時。在這兩個24小時的培育期間,用放大鏡觀察每個小瓶中的液體來確定是否形成任何結晶物質。如果形成晶體,將該溶劑混合物中的去甲腎上腺素標示為“不溶”。圖3中的數據顯示去甲腎上腺素溶解度的不可預知的雙模態模型。溶解區域(例如約50:30:20和約60:10:30)被無法溶解去甲腎上腺素的溶劑制劑(例如55:20:25)所隔開。

選擇3種制劑A、B和C來確定其它特征(表7-1)。每種制劑3等分也施用到人上臂和上胸部皮膚上。局部使用60分鐘后,監測局部施用部位的皮膚轉白并目測評分(以皮膚轉白百分比表示)。在12分鐘(胸部)或20分鐘(手臂)時記錄到皮膚轉白。局部施藥后1個小時,觸碰這些部位來判斷皮膚上殘留了哪些可察覺的殘留物,如果有的話。皮膚轉白在溶液中含醇量較高時最為激烈,施用部位“殘留物”的量直接反映了制劑中丙二醇的量。可以通過局部部位的“粘”性來檢測殘留物。胸部和手臂的結果如圖4和5分別所示。

表7-1:

1將~80μl制劑用Q頭施用于~1cm2人皮膚上;目測皮膚轉白程度(1-100%),在局部施用12分鐘(胸部)或20分鐘(手臂)時評分

2p=0.001比A組

3p=0.001比A組

實施例8

本實施例顯示在人皮膚中皮內遞送去甲腎上腺素時人皮膚中已知增透劑具有的作用。

為了得到最安全、最有效的局部遞送去甲腎上腺素到正常角質化的人皮膚以下的真皮血管的方法,往由水和所述增透劑組成的局部遞送制劑中加入L(-)酒石酸去甲腎上腺素。

在獲得的清澈的含去甲腎上腺素的溶液樣品中,取一等分(~100μl)用棉拭子施用于人前臂皮膚~1cm2區域。施用60分鐘后目測評分施用部位下方皮膚轉白(即真皮血管收縮)程度。

結果如下表8-1所述。

表8-1

1NEp:L(-)酒石酸去甲腎上腺素

2局部施用20分鐘后人皮膚轉白程度(+++++=90-100%轉白)

3SLS:十二烷基硫酸鈉

4Transcutol:二甘醇單乙基醚

5PG:丙二醇

6-:未檢測

實施例9

本實施例顯示單次局部施用局部遞送載體中的腎上腺素或去甲腎上腺素可以快速引發人皮膚轉白,包括在人頭皮上,而且多次局部施用可以獲得持續的皮膚轉白反應,這可能與2-3小時持續提供抗全身化療保護有關。

通過將血管收縮劑鹽晶體溶于50:30:20的乙醇:PG:水混合物中而制備750mM的L-(-)-酒石酸腎上腺素或L-(-)-酒石酸去甲腎上腺素溶液,并局部施用于人手臂皮膚(圖6,嵌圖A、B)或頭皮上。局部施用后一定時間記錄下數碼圖像來記錄皮膚轉白程度,證明皮膚轉白限制在施用局部藥物的部位。將一等分(40μl)藥物制劑用于~1cm2皮膚上來獲得~30微摩爾/平方厘米的局部劑量。在手臂和頭皮施用部位,局部藥物施用10分鐘后可見到部分皮膚轉白,15分鐘后可見到完全皮膚轉白(嵌圖A和B)。頭皮處的去甲腎上腺素施用部位包括無發的前額部位和覆蓋頭發的頭皮部位,在這些連續區域轉白反應的快速出現和消退相同,對皮膚或頭發沒有明顯毒性。

“皮膚轉白”區(人或大鼠中)的特征是在其峰值(100%)會出現皮膚邊界非常明顯的一塊白色皮膚。這種轉白隨時間會自發消退變成無明顯邊界的具有周圍皮膚顏色的皮膚。

單次局部藥物施用(參見例如圖6的嵌圖A)能使皮膚快速轉白和相對快速地使轉白消退。期望單次施用方案可適用于治療每周5天每天放射2-3分鐘的癌癥放療患者。

多次局部藥物施用(圖6的嵌圖B)能是皮膚持續轉白。多次藥物施用時觀察到的血管收縮放開更慢的特征使其可被期望適用于治療每3-4周一次,每次1-2小時接受靜脈化療的癌癥化療患者。

實施例10

本實施例顯示局部施用適當遞送載體中的腎上腺素到10天大幼鼠僅引起施用部位區域皮膚轉白,在用γ射線全身處理動物后,同一塊區域仍保留完整正常的皮毛生長。

在動物接受Cs137源發出的7.5戈瑞全身γ射線之前,將950mM的溶于50:30:20的乙醇:PG:水中的(±)腎上腺素-HCl(epi)溶液,或僅載體施用于10天大乳鼠背部(在-120、-60、-30和-10分鐘分別為40μl、25μl、25μl、25μl)。在特定時間點,記錄數碼圖像來顯示腎上腺素-HCl處理大鼠中的皮膚轉白區域。在僅用載體的大鼠身上未見皮膚轉白。在30分鐘和60分鐘直到120分鐘局部腎上腺素-HCl施用,腎上腺素處理過的皮膚區域內可見白色皮膚區域,通常是交疊的在120分鐘時會聚成單個轉白區域。對20天大的大鼠經局部腎上腺素-HCl處理和第10天的放射后仍保留皮毛的區域進行比較,表明放射前在那些動物中先看到一個個皮膚轉白區域,在20天大動物中看到一個個得到保護的皮毛區域。對大多數在出生第10天用腎上腺素局部處理,然后放射的大鼠而言,覆蓋腎上腺素處理皮膚的皮膚轉白匯合區域與第20天的受保護皮毛匯合區域有關。在放射前僅用載體局部處理的動物在放射前未顯示出可察覺的皮膚轉白,在第20天評分時皮毛已完全脫落。大鼠第20天時仍保留有受保護毛皮區域,其整合進動物的成熟皮毛中,在全身放射后會再次生長。

實施例11

本實施例說明了在本發明一個實施方式的動物模型中預防化療引發的脫毛。

局部施用血管收縮劑例如去甲腎上腺素或腎上腺素引起人或大鼠皮膚轉白(參見例如圖7的嵌圖A)。多次施用可以使皮膚轉白在自發消退前持續2-3小時或更久。當血管收縮時,流到真皮血管內和表皮、毛囊等中依賴性干細胞的血液大大減少。

靜脈輸注化療劑例如環磷酰胺后(如圖7的嵌圖B所示),一段時間后藥物會從血漿中被全身性清除。環磷酰胺的清除半衰期約1小時(嵌圖B)。

嵌圖C說明當將局部血管收縮劑例如腎上腺素施用于皮膚時,皮膚會快速轉白。皮膚轉白反應與遞送到皮膚的血液減少一致。如果“提早”15-20分鐘(參見**圖7的嵌圖C的注釋)將局部血管收縮劑施用到皮膚,例如頭皮,遞送到皮膚和其干細胞的血液會減少而化療試劑例如環磷酰胺的全身血液水平處于其最高水平(例如0-2小時)。

補充實施例中,我們顯示了環磷酰胺劑量減少30%可以可見地完全保留大鼠皮毛,環磷酰胺劑量減少20%可以是癌癥患者保留“美容上可接受的”頭發。

對嵌圖D,在接受單次劑量的環磷酰胺(30μg/gm?b.w.)腹膜內施用前2小時,用950mM腎上腺素局部處理10天大的乳鼠4次。經局部腎上腺素處理的區域在第20天仍保留有保護好的皮毛,而僅用局部載體處理的區域沒有保護好的皮毛。在腎上腺素處理的10天大大鼠中看到的部分皮毛得到保護與相比更老的大鼠(或人),在10天大大鼠皮膚上看到的對血管收縮劑的反應較小(和相對短暫維持的適度皮膚轉白)相一致(嵌圖E)。

實施例12

本實施例有助于確定流到含有毛囊的皮膚中的血液的減少百分比,從而預防環磷酰胺引起的脫發。

對10天大的Sprague-Dawley大鼠(每治療組4只動物)腹膜內注射以所述劑量溶于水的環磷酰胺(環磷酰胺;Sigma#C0768)。出生第20天,對每只動物的后背皮毛密度進行目測評分,以占未處理的20天大大鼠的正常皮毛密度的百分比表示。結果如圖8所示。30μg/gm?b.w.環磷酰胺和更高劑量時,大鼠在第20天毛就脫光了;20μg/gm?b.w.環磷酰胺或更低劑量時,大鼠直到成年均穩定保留完整皮毛。

Davis,S.T.等(Science291:134-137,2001)提到由于癌癥化療毛發密度會喪失高達50%,癌癥患者仍然認為這是美容上可以接受的。根據圖8數據,這個觀察提示遞送到毛囊干細胞的血液攜帶的環磷酰胺劑量減少20-30%就可以在化療后獲得美容上可接受的頭發密度。

實施例13

本實施例顯示用去甲腎上腺素或腎上腺素處理的大鼠皮膚中皮膚轉白減少伴有抗γ射線放射皮膚后常發生的2-4級皮炎的保護。

夾去覆蓋成年鼠(40-45g)后背的皮毛。將含有200mM去甲腎上腺素或100mM腎上腺素的等分(100μl)局部藥物制劑施用一次到大鼠背部,在起始時間點之后,使局部治療區域內的矩形(1.5cm?x3cm)區域接受來自Cs137源的8.8戈瑞劑量的γ射線照射。臨放射前,也對局部治療區域內的皮膚轉白程度進行目測評分(0-100轉白%)。放射前,用30μg/gm?b.w.戊巴比妥鈉將動物麻醉。放射后,將大鼠放回籠中,13天后對放射矩形區域內放射性皮炎嚴重性目測評分和照相。結果如圖9所示。“放射性皮炎嚴重性評分”在0到100之間表示放射后第13天由結痂物質所覆蓋的放射區域百分比。用8.8戈瑞劑量的γ射線的載體治療動物在放射矩形發生3級-4級皮炎(即%結痂)。“放射性皮炎預防%”評分(如圖9所示)等于[100-放射性皮炎嚴重性評分]。

單次局部施用乙醇:PG:水遞送載體中的去甲腎上腺素或腎上腺素對產生從檢測的早期時間點(3分鐘)到至少45分鐘的“放射性保護窗”非常有效。放射開始時皮膚轉白程度與放射性保護程度之間具有強的正相關。直到最早的時間點(例如3分鐘),8.8戈瑞的γ放射劑量(1.72Gy/分鐘)花了5.1分鐘才獲得在放射期間本身可能發生的顯著的額外轉白。

實施例14

本實施例顯示在去甲腎上腺素處理的大鼠皮膚中誘導皮膚轉白會伴有完全的抗6MeV電子束放射皮膚后正常發生的2級皮炎的保護。

夾去覆蓋成年鼠(40-45g)后背的皮毛。將含有300mM去甲腎上腺素的等分(100μl)局部藥物制劑施用一次到大鼠背部,在起始時間點之后,使局部治療區域內的矩形(1.5cm?x3cm)區域接受來自線性加速器的27戈瑞劑量的6MeV電子照射。放射前,用30μg/gm?b.w.戊巴比妥鈉將動物麻醉。放射后,將大鼠放回籠中,13天后對放射矩形區域內放射性皮炎嚴重性目測評分和照相。“放射性皮炎嚴重性評分”在0到100之間表示放射后第13天由結痂物質所覆蓋的放射區域百分比。

結果如圖10所示。單次局部施用乙醇:PG:水遞送載體中的去甲腎上腺素對產生從檢測的早期時間點(2分鐘)到45分鐘的“放射性保護窗”非常有效。直到最早的時間點(2分鐘),27戈瑞的6MeV電子花了7分鐘才獲得在放射期間本身可能發生的顯著的額外轉白。

實施例15

本實施例顯示局部施用適當遞送載體中的腎上腺素可以引起快速的完全的口腔粘膜轉白。

為了確定局部施用血管收縮劑是否可以引起口腔粘膜轉白反應,將含有腎上腺素或苯福林的制劑局部施用到敘利亞金倉鼠口腔粘膜頰囊上。利用倉鼠頰囊來研究化療或放療引發的粘膜炎已有過報道(Alvarez,E等人Clin.Cancer?Res.,9:3454-3461,2003)。用戊巴比妥鈉麻醉倉鼠,用鑷子將其頰囊外翻,用水沖洗,吸干,用無菌鋼夾將其固定于直徑2cm的惰性塑料盤上(參見圖11的嵌圖)。將在5:1:94(乙醇:羥丙基甲基纖維素:磷酸緩沖鹽水[PBS])局部遞送載體中含有10mM腎上腺素-HCl或10mM苯福林-HCl的局部制劑或僅遞送載體施用于頰囊表面。記錄數碼圖像。

局部治療30分鐘后,僅施用載體的頰囊看起來與治療前相比沒有區別(參見圖11的嵌圖A和B)。用局部腎上腺素或苯福林治療的頰囊變成白色和半透明狀,沒有在未治療或載體治療對照中見到的組織樣“粉紅”色(圖11的嵌圖C和D)。其它治療組中,第30分鐘的轉白程度取決于用于局部制劑的腎上腺素或苯福林的濃度。當將局部腎上腺素或苯福林制劑施用到復位到麻醉倉鼠頰部的頰囊內,然后外翻和在30分鐘后照相時,可觀察到類似的轉白反應。

實施例16

本實施例顯示在所述倉鼠模型中,γ射線輻射劑量增加會使口腔粘膜炎嚴重性增加,在合適遞送載體中局部施用的腎上腺素劑量的增加可以完全預防所述輻射引發的口腔粘膜炎,即將一劑量(10mM溶液)α1腎上腺素能受體特異性激動劑,苯福林施用到頰囊可以完全預防輻射引發的口腔粘膜炎,而在40戈瑞劑量的γ射線情況下,非常高劑量局部腎上腺素或苯福林施用會對口腔粘膜產生嚴重毒性,在不伴有40戈瑞γ射線時這種情況完全不會發生。

采用公開的倉鼠模型(Alvarez,E等,Clin?Cancer?Res.9:3454-3461,2003)來確定局部施用合適遞送載體中的血管收縮劑是否可以預防粘膜輻射或全身化療引起的口腔粘膜破損和粘膜炎。

在標準實驗中,用鑷子將麻醉動物的左側頰囊外翻,洗凈其內容物,吸干,然后將其復原或復位到倉鼠頰部內原來位置。倉鼠的口腔頰囊容積可以容納200-300μl液體而完全不會流出。因此,可以通過將液體吸入頰囊“容器”中而輕易將藥物“局部”施用到頰囊內粘膜表面。填充頰囊,短暫等待,然后在輻射前清空是模擬人采用的“漱口和吐掉”方法。對大多數實驗而言,與其采用簡單的液體制劑,還不如用含有膠凝劑例如1-3%羥丙基甲基纖維素(HPMC)的液體。將該含有感興趣的血管收縮劑的室溫下的松散凝膠利用棉拭子(Q頭)施用到頰囊內部。處于該動物的體溫下,它會變成軟的流動性粘膜粘著劑溶液,能有效覆蓋其所施用到的整個表面。

通常,5-20分鐘治療后,將局部“填充的”頰囊用鑷子小心地外翻,吸干其內容物,然后將頰囊展開用夾子橫跨固定在惰性塑料盤上(直徑2cm,參見圖13的嵌圖B)。然后用棉拭子再次將局部藥物制劑涂覆到固定的頰囊所暴露的“內”表面上。然后將固定的頰囊和倉鼠小心地放到鉛板(2.5cm厚)上,當平板放進Cs137γ輻照器內時頰囊正好靜置在正對Cs137源的小窗上。用其它鉛板組裝成僅當頰囊被輻射時動物可以躺的小外殼。

用粘膜粘著劑局部遞送載體在20分鐘輻射過程中幫助使粘囊表面保持濕潤和覆蓋有藥物,當輻射時固定的頰囊表面呈垂直狀態的情況下特別有幫助。

在暴露時間達14-30分鐘時觀察到粘膜炎嚴重性增加;暴露24分鐘約等于Alvarez等(2003)采用的40戈瑞暴露。輻射結束時,用水沖洗頰囊,吸干,和將它復位到倉鼠頰部內的正常位置。將麻醉動物喚醒,16天后(Alvarez等,2003)將動物再次麻醉,將頰囊外翻照相。

輻射后16天進行“粘膜炎嚴重性評分”。總分結合了以下亞分:紅斑(0-5)、水腫(0-4)、組織硬化(0-4)、假膜形成(0-4)。粘膜炎嚴重性評分在11-13范圍內的嚴重性類似于人3級粘膜炎。11-13分時可以看到散塊狀假膜潰瘍,和嚴重的紅斑和水腫;囊也變得更硬而難以在塑料盤上展開。

圖12顯示各種重要的結果:i)粘膜炎嚴重性評分隨γ射線輻射增強而增加;ii)局部施用到粘膜表面的(-)腎上腺素劑量增加可提供抗γ輻射誘發的病狀的保護,400μM即具有完全的保護性;iii)局部施用10mM苯福林(一種沒有心臟相關副作用的α1腎上腺素能受體特異性激動劑)到粘膜表面具有完全的保護性;iv)大大過量的(-)腎上腺素或苯福林組合,在24分鐘輻射(~40戈瑞)時會引起嚴重的粘膜病狀;和v)大大過量的(-)腎上腺素或苯福林在沒有輻射時不會引起可識別的粘膜病狀。

局部施用苯福林(10mM),一種沒有心臟相關副作用的α1腎上腺素能受體特異性激動劑,同樣能有效地完全預防γ輻射引發的粘膜炎。

實施例17

本實施例顯示將合適的局部遞送載體中的腎上腺素施用到人口腔粘膜可以引發持續的粘膜轉白,預期可提供抗全身化療和外線束輻射的保護。

本實驗中,將(-)酒石酸腎上腺素溶于乙醇:磷酸緩沖的鹽水:羥丙基甲基纖維素:調味劑:載體中,然后用載體稀釋成濃度為1mM或10mM。將腎上腺素早期施用到舌頭上顯示它具有溫和的“藥物般的”口感,因此往遞送載體中加入櫻桃口味調味劑(LorAnn?Oils,Inc)和一等分的濃縮蔗糖溶液。在第一個20分鐘內,用1mM溶液將Q頭打濕和擦拭下唇及下唇附近的口腔粘膜。觀察輕微轉白反應,然后用10mM溶液將Q頭打濕然后用于在接下來50分鐘內擦拭下唇及口腔粘膜4次。結果如圖13所示。拍照然后記錄觀察到的粘膜轉白程度。在10mM(-)腎上腺素局部治療開始20分鐘內,就看到清晰的嘴唇和粘膜轉白,如圖所示,持續11/2-2小時后需要3小時才會自發消退恢復成正常唇色粘膜。

這些結果原則性地證明,可以把血管收縮劑局部施用在人口腔粘膜,并可以在足夠長的時間內使人口腔粘膜持續轉白,從而避免把含有化學治療劑的血漿遞送到粘膜結構中,同時從循環的血管中逐漸清除掉化學治療劑。

實施例18

確定能對放射性粘膜炎或輻射引起脫發提供100%保護的血流減少%。

本實施例顯示施用到大鼠后背的乙醇:PG:水遞送載體中的去甲腎上腺素會引起真皮血管收縮。與此一致,去甲腎上腺素處理的大鼠皮膚內所皮膚遞送的全身性血液攜帶的染料分子在顯著減少。去甲腎上腺素濃度(300mM)和采用的遞送載體(50:30:20)與平行實驗中采用的那些相同,它們表明能例如對外線束輻射(γ或電子束)提供完全的保護。

局部施用去甲腎上腺素后從皮膚中除去全身性染料:

用300mM去甲腎上腺素或僅用載體局部處理10分鐘后,給每只實驗大鼠以腹膜內推注注射400μl黑色染料溶液。對患者皮膚顏色進行比色計測量,記錄從0-30分鐘的進展。在圖5中繪制0分鐘讀數和所述時間點讀數之間的色度計單位變化圖。利用CR-400色度計(Minolta?Corp.)進行皮膚顏色的色度計檢測。

色度計讀數表明在30分鐘時間點時,遞送到經去甲腎上腺素處理皮膚上的全身性血液攜帶的染料分子減少了39%。兩只大鼠補充處理獲得同樣的結果。觀察到染料排除現象的發生和持續(圖14)與0分鐘時用300mM乙醇:PG:水遞送載體中的去甲腎上腺素局部處理的大鼠獲得的放射性粘膜炎“保護窗”相同。

實施例19

為了遞送到角質化皮膚和頭皮中真皮內血管的血管收縮劑加載體的示例性制劑。

本文所述的許多應用優選提供血管收縮劑到達人和其它哺乳動物中角質化皮膚和頭皮的角質層表面以下約1mm處的真皮內血管的遞送。圖1顯示形成在毛囊基部包圍“毛球角質化細胞”的小血管;這些細胞是暴露于輻射或全身性化療的哺乳動物啟動的細胞凋亡機制的主要目標。

真皮血管為真皮乳頭處的毛囊細胞提供營養,這些血管與毛球角質化細胞緊密聯系。

優選的使局部施用的血管收縮劑到達真皮血管的遞送需要:

i)如果要預防脫發,或者如果要預防放療患者上胸部和腋窩的放射性粘膜炎,在目標皮膚區域,例如頭皮表面上,涂布均勻的含藥物溶液,

ii)使其滲透含油脂的角質層直接彌散進真皮,和彌散通過皮脂腺擠到毛囊通道的油性皮脂。

在“橫貫毛囊”遞送中,遞送載體優選讓皮脂軟化和/或溶解,和將含有藥物的載體擴散到毛球,擴散通過和包圍毛球細胞到達真皮乳頭內的血管。

將腎上腺素水溶液直接施用到人皮膚上會使溶液“形成小珠”而從皮膚上滾落。實施例1顯示與此一致的是經處理皮膚未出現可檢測的轉白。圖2顯示當將熒光染料尼羅紅(分子量為320;為了比較,酒石酸去甲腎上腺素的總重為337)溶于乙醇載體,然后局部施用到大鼠皮膚上時,在第30分鐘,表皮和上面覆蓋的角質層均負載上染料分子。每一規律隔開的毛囊都被染色了,而且是等量地染色,而不考慮毛囊直徑,這說明染料是等量分布到毛囊結構的所有方向。圖2的左側和右側嵌圖中,真皮內的熒光背景均顯著高于組織截面外部的熒光背景,提示染料也以較低濃度發散到真皮連接組織。

本文有關局部遞送腎上腺素、苯福林和去甲腎上腺素的初步研究部分參考了Tata等(Relative?Influence?of?Ethanol?and?Propylene?Glycol?Cosolvents?on?Deposition?of?Minoxidil?into?the?Skin(乙醇和丙二醇共溶劑使米諾地爾沉積進皮膚的有關努力).J.Pharm.Sci.,83:1508-1510,1994)的工作,他證明了可以通過兩組分乙醇:PG局部遞送載體的變體來經皮膚遞送米諾地爾。因為去甲腎上腺素和有關兒茶酚胺要么是伯胺要么是仲胺,本發明發現局部遞送載體還需要第三種水性組分才能溶解尤其是經發現能對未破損的大鼠或人皮膚提供藥物有效性的濃度的兒茶酚胺。盡管目前任何情況下均存在含有這些兒茶酚胺的藥物制劑,這些制劑(藥物濃度和遞送載體)要么不具有實施本發明教導方法的功能,要么對局部施用到人皮膚上時如何來實現效力沒有用或沒有指導性。

因此,對施用于癌癥患者的磷狀(角質化)皮膚來預防脫發或放射性皮炎的有用的局部血管收縮制劑的需求促使本發明人確定幾項用于研發優選制劑的標準,這些標準包括:

i)快速吸收局部藥物制劑,優選在皮膚上不會有不需要的殘留;

ii)局部施用藥物后可快速出現皮膚轉白;

iii)局部應用藥物溶液的pH約等于正常皮膚;

iv)溶劑的特點是能溶解高濃度的兒茶酚胺、優選在室溫或冷藏溫度下長期保存時活性劑基本不會沉淀。

v)所需的濕潤性,例如,制劑密度(或粘性)足夠低到能自發地濕潤用來將藥物溶液施用到皮膚或頭皮的海綿涂拭棒(器)。

vi)為了避免與β2激動劑有關的任何可能的心臟心動過速/心率失常副作用,血管收縮劑是能使外周血管收縮的α1腎上腺素能受體激動劑,而不是β2腎上腺素能受體激動劑。

如本文所述,上述要求中的每一個均被成功的達成了。

i)描述于實施例7和圖3中的實驗包括制備和分析系統地改變3種溶劑(乙醇、PG和水)百分比的46種制劑中的600mM酒石酸去甲腎上腺素溶液。對去甲腎上腺素的持續溶解性以及46種制劑中3種的藥理學表現評分。在這3種詳細研究的制劑,即A(50:30:20;乙醇:PG:水)、B(60:15:25)和C(70:0:30)中,藥物施用1小時后檢測到A和B在局部處理部位留下不需要的“粘性”殘留物。由70%乙醇和30%水組成的制劑C被完全吸收了,在施用后數分鐘內未檢測到殘留物。

去甲腎上腺素是一種有效力的藥理學活性劑,處于管理的目的將其列為毒素。

放療患者例如6周內每周接受5次治療。出于安全和對患者簡單便利的考慮,局部施用藥物應該可以快速吸收來保證每天都可以在治療皮膚部位(例如,乳腺癌患者的肩部和腋窩)穿上衣服而不會讓藥物殘留在皮膚上,或者例如不會產生不適當的安全隱患-例如積聚在衣物上而在抱小孩時他們會接觸到。

ii)實施例7和圖4和5描述了發生在志愿者胸部和上臂部皮膚的皮膚轉白反應的反應時間。對放療患者而言,因為線性加速器費用昂貴和大部分患者必須在特定幾天里進行輻射而不能選擇重新安排時間,因此需要緊密控制輻射的時間安排。因此,給定的患者每次就診時在診所花費15-20分鐘,輻射(例如2戈瑞/天)僅花去其中的1-3分鐘。局部施用的血管收縮制劑需要能快速發起皮膚轉白反應,使患者可以在預期的放射保護下進行輻射,而不會使輻射設備被無端耽擱。采用大鼠輻射模型的實施例13和14顯示轉白窗充分預示了放射保護窗。而且,如實施例13中所示,評分范圍內,放射性保護略早于轉白反應。實施例7中的制劑C,在70:0:30載體中含有600mM去甲腎上腺素,可以甚至在上臂部位快速引起轉白反應。上臂看來角質化程度較高,相比測試過的臂部其它地方、胸部或脖子部位反應相對較慢。

iii)皮膚正常pH在4-5.5之間,皮膚堿性較高與容納有較多支持皮膚生長的病原體例如痤瘡丙酸桿菌有關。溶解于70%乙醇:30%水載體中的600mM酒石酸去甲腎上腺素制劑(例如制劑C)的未調節pH是4.1。酒石酸上可電離質子的pKa值產生略微酸化的水-乙醇溶液,其與皮膚應用高度兼容而在多次應用后不會感覺到刺激。

iv)優選設計的藥物制劑的每種制劑元素在產品保質期內均維持可溶。實施例7和圖3的數據顯示3組分乙醇:PG:水載體中的600mM酒石酸去甲腎上腺素的溶解度的維持并非完全本能。在50:30:20制劑附近發現溶解度“島”。有些出乎預料地發現酒石酸去甲腎上腺素在僅有乙醇:水的溶液中可穩定溶解。制劑C(70:0:30)提供一種一定濃度的酒石酸去甲腎上腺素(600mM)的穩定溶液,其產生所需轉白反應的活性尚可接受。苯福林-HCl,一種α1腎上腺素能受體特異性激動劑,并不是優選的可局部施用到角質化皮膚的血管收縮劑,因為如實施例6所述,它以引起可接受的皮膚轉白所需的濃度在局部載體中不能穩定可溶。

v)濕潤度是本文所述局部制劑的有用特性。制劑C70:0:30酒石酸去甲腎上腺素溶液的的密度(0.931克/升)顯著比水小。當將50μl量的制劑C遞送到商品化提供的海綿拭棒表面時,該液體可自發使海綿濕潤。對癌癥患者,這點對將去甲腎上腺素應用到所需部位例如頭皮和眉毛來預防脫發而不會流進眼睛等而言很重要。因此,可用來將薄層液體涂到目標部位的海綿拭棒非常有用。這樣的海綿拭棒中的一些通過重力來填充,其中裂開的儲存瓶中的液體流到海綿頂部,然后用海綿的底部來將溶液施用到皮膚。因此非常有用和高度優選藥物制劑可以自發地使拭棒例如海綿濕潤而能夠將藥物施用到頭皮或其它角質化皮膚。

vi)為了誘發真皮血管收縮,本文采用的局部施用的血管收縮劑分子優選是在真皮管壁內平滑肌細胞質膜上發現的α1腎上腺素能受體激動劑。但是,為了改善藥物風險性、對速度調控認可和使醫生接受該產品而高度優選的第二需求是該分子不能是β2腎上腺素能受體激動劑。β2腎上腺素能受體會引起通常與全身或心臟內注射腎上腺素有關的心動過速和/或心律不齊效應。

苯福林和甲氧明也許是合理的選擇,但如針對苯福林的實施例6所示(還針對甲氧明),當將其施用到未破損人皮膚上時,它缺乏引起皮膚轉白的適當能力。應該注意,因為口腔和其它粘膜表面的吸收能力是未破損皮膚的約4000倍,苯福林作為引起粘膜轉白和提供與轉白表型有關的粘膜放射性保護和化療保護的活性劑仍然是極好的選擇。

如表19-1所示,可接受的施用到角質化皮膚的血管收縮劑溶液是去甲腎上腺素。它結合α1腎上腺素能受體的親和力(效能)稍好于腎上腺素,而且它不是β2受體激動劑,所以它不會產生引起心動過速/心律不齊的影響。

去甲腎上腺素是一種β1腎上腺素能受體激動劑,因此,在血液中的藥理學濃度時它可以增加血壓。并非將本發明限制在任何特定操作模式,應該相信作為一種血管收縮劑,局部施用(topically?applied)到皮膚和通過擴散遞送到真皮血管的去甲腎上腺素,其分布受到自身的限制。局部施用去甲腎上腺素除了有其自身限制外,還有兩種廣泛分布于組織、血液和血液細胞中的有效的酶,COMT(兒茶酚O-甲基轉移酶)和MAO(單胺氧化酶)能夠降解兒茶酚胺包括去甲腎上腺素。因此,制劑C提供的70:0:30遞送載體中的600mM去甲腎上腺素也滿足上述標準。

重要的是,經過長時間的連續深入篩選和實驗,確定了滿足上述標準i)到vi)中每個的可接受制劑。以70:30的比例包含EtOH和水的遞送載體是有效的。包含約450-750mM去甲腎上腺素的組合物也是有效的。優選制劑包含500-700mM去甲腎上腺素。還更優選制劑包含約550-650mM去甲腎上腺素。目前優選的實施方式中,發現溶于70%乙醇加30%水的600mM酒石酸去甲腎上腺素滿足上述標準,可將血管收縮劑遞送到角質化皮膚或頭皮組織的真皮血管。

技術人員明白本文提供的實施例和描述只是為了進一步描述本發明的各方面,這些方面可以變化和調整而仍然屬于附上的權利要求書的范圍內。

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本文標題:在癌癥化療和放療時保護細胞的局部血管收縮劑制品和方法.pdf
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