专利名称:器官的停止、保护和保存的制作方法图1是比较用Krebs-Henseleit配的100μM腺苷和0.5mM利多卡因与St.Thomas Hospital No.2溶液进行的心脏停止的主动脉流与时间的图;图2六张图显示30分钟间歇缺血后心率、心收缩压、主动脉流、冠脉流、MV02和心率压力乘积;图3六张图显示2小时间歇缺血后心率、心收缩压、主动脉流、冠脉流、MV02和心率压力乘积;图4六张图显示4小时歇缺血后心率、心收缩压、主动脉流、冠脉流、MV02和心率压力乘积;图5图2-图4结果总结的柱状图;图6六张图显示用新生儿心脏进行2小时歇缺血后心率、心收缩压、主动脉流、冠脉流、MV02和心率压力乘积;图7四张图显示冠状动脉结扎后(无腺苷-利多卡因灌注)体内大鼠心脏20分钟缺血。图8四张图显示冠状动脉结扎后体内大鼠心脏20分钟缺血,用腺苷(6.3mg/ml)和利多卡因(12.6mg/ml)以1ml/小时/300g大鼠的速率灌注;图9显示冠状动脉结扎后体内大鼠心脏30分钟缺血,用腺苷(6.3mg/ml)和利多卡因(12.6mg/ml)以1ml/小时/300g大鼠的速率灌注;图10四张图显示冠状动脉结扎后体内大鼠心脏20分钟缺血,用腺苷(3.15mg/ml)和利多卡因(12.6mg/ml)以1ml/小时/300g大鼠的速率灌注;图11四张图显示冠状动脉结扎后体内大鼠心脏30分钟缺血,用腺苷(1.6mg/ml)和利多卡因(12.6mg/ml)以1ml/小时/300g大鼠的速率灌注;图12显示冠状动脉结扎后体内大鼠心脏30分钟缺血,用腺苷(1.6mg/ml)和利多卡因(12.6mg/ml)以1ml/小时/300g大鼠的速率灌注;图13两张图显示用和不用AL在体内心脏病的发病过程中ATp和PCr相对于缺血时间的变化;图14两张图显示用和不用AL在体内心脏病的发病过程中乳酸盐和心肌pH相对于缺血时间的变化;图15两张图显示用和不用AL在体内心脏病的发病过程中糖原和心率压力乘积相对于缺血时间的变化;在实施例中,“AL”指含有腺苷和利多卡因的组合物。实施例1本实施例比较了腺苷(100μM)心麻痹剂与高钾St.Thomas Hospital No.2溶液(16mM K+)对连续灌注全程缺血后的功能性恢复的影响。37℃用Krebs-Henseleit pH7.4缓冲液以工作模式(预负荷7.5mmHg;后负荷100mmHg)灌注雄性450g Sprague-Dawley大鼠的心脏(n=19)30分钟。然后在70mmHg恒压的逆行模式,用(i)含有100μM腺苷和0.5mM利多卡因的过滤的Krebs-Henseleit(10mM葡萄糖,pH7.6-7.8在37℃)(n=11)的溶液或(ii)St.Thomas No.2溶液(0.2微米过滤)(n=8)使心脏停止。停止30分钟或4小时后,恢复用37℃ Krebs-Henseleit pH7.4进行正常的顺行灌注心脏。监测心率、冠脉流、主动脉流、主动脉压和耗氧。用Student t-测试测得统计学差异。结果与St.Thomas No.2溶液相比,用腺苷心麻痹进行心脏停止30分钟达到静止状态只要一半时间(77秒与33秒,p<0.0001)。在恒定的灌注压下进行停止,用腺苷心麻痹剂冠脉血流要大30%(p<0.05)。在再灌注过程中发现AL心脏的主动脉压、主动脉流和心排血量较快恢复。再灌注后5分钟,AL心脏的心率、主动脉压、主动脉流、冠脉流、心排血量和氧耗都较高(表1)。在100mmHg灌注压(perfusion head)15、25和35分钟后也发现较高的主动脉流(图1)。表130分钟连续停止体温正常的工作大鼠心脏后,比较腺苷和利多卡因心麻痹剂与St Thomas No.2 Hospital溶液(37℃)腺苷和利多卡因(n=11) Thomas No.2溶液(n=12)电动停止(秒) 30±2秒 77±6秒参数 对照 5分钟恢复 %对照 对照 5分钟恢复%对照心脏(bpm) 292±9213±8 73% 285±14 150±35 53%心收缩压(mmHg) 122±3126±4 103%126±388±14 70%*舒张压(mmHg) 76±1 74±1.397% 78.5±1.2 59±8.5 75%主动脉流(ml/分钟) 35.6±3 24±4 67% 31.5±4.1 9.96±2.832%*冠脉流(ml/分钟)16.4±0.7 13.6±0.9 83% 17.4±0.7410±1.9 57%心排血量(ml/分钟) 52±3 37.2±4.7 72% 50±4 20±4.5 40%*氧耗(μmol/分钟/湿重) 6.97±0.285.39±0.38 77% 7.28±0.304.14±0.557%在30分钟停止流程前5分钟采集取对照值。*显著P<0.05由功能性参数来看,与St.Thomas Hospital No.2溶液相比,100μM和0.5mM利多卡因心麻痹剂引导较短的停止时间和提高的恢复特性。下表2列出了4小时心脏停止的结果。表2比较S-D大鼠心脏用腺苷/利多卡因心脏麻痹剂进行或St Thomas Hospital溶液No.2进行连续心脏麻痹30分钟后的功能性恢复稳定灌注过程n 心率 心收缩压 冠脉流主动脉流心排血量 MV02停止(bpm) (mmHg) (ml/分钟) (ml/分钟) (ml/分钟) (μmol/分钟/g)腺苷 7 292.18 122.38 16.44 35.66 526.97 在70mmHg稳+利多卡因 ±8.82 ±3.58 ±1.07 ±3.33 ±2.73±0.28 定灌注压力送心麻痹 %100100100 100 100 100 递进行30分St Thomas102.85 128.08 17.431.53 48.93 7.28 钟心脏停止Hosptial ±13.48±3.14 ±0.74 ±4.09 ±4.15±0.3No.2溶液 %100 100 100 100 100 100表2续再灌注后5分钟n心率 心收缩压冠脉流 主动脉流 心排血量 MV02(bpm) (mmHg)(ml/分钟)(ml/分钟)(ml/分钟) (μmol/分钟/g)腺苷 7212.91126.09 13.6 23.6437.24 5.39+利多卡因 ±7.62±4.15 ±0.92 ±4.09 ±4.73±0.38心麻痹剂 % 73103 83 66 7277St Thomas10 150.3688.08 10.099.96 20.06 4.14Hospital ±34.45 ±14.21 ±1.93 ±2.83 ±4.49±0.5No.2溶液%5370 57 32 4057再灌注后15分钟n 心率 心收缩压冠脉流 主动脉流 心排血量MV02(bpm) (mmHg)(ml/分钟)(ml/分钟)(ml/分钟) (μmol/分钟/g)腺苷 7 262.18 114.9112.5525.0737.82 5.89+利多卡因 ±10.36±4.18±1.03 ±3.08 ±3.89 ±0.32心麻痹剂 %90 9476 71 72 86St Thomas10257.09 118.8215.0516.1831.24 6.1Hospital ±14.81±3.81±1.24 ±2.95 ±3.73 ±0.45No.2溶液 %90 9486 51 64 84表2续再灌注后25分钟n 心率 心收缩压冠脉流 主动脉流心排血量MV02(bpm) (mmHg)(ml/分钟)(ml/分钟)(ml/分钟) (μmol/分钟/g)腺苷 7 253.54 118.4 14.08 30.5244.8 8.06+利多卡因 ±28.47±3.58 ±0.75±2.73 ±3 ±0.31心麻痹剂 % 8797 8686 8687St Thomas10 266.91 118.09 15.05 23.1138.16 6.6Hospital±15.16±3.43 ±1.04±3.94 ±4.47±0.48No.2溶液 % 9494 8673 7891再灌注后35分钟n 心率 心收缩压冠脉流 主动脉流 心排血量MV02(bpm) (mmHg)(ml/分钟) (ml/分钟)(ml/分钟) (μmol/分钟/g)腺苷7 283.83 118.88 14.2 32.1346.33 6.54+利多卡因 ±11.74±4.62 ±0.68±2.94 ±3.43±0.09心麻痹剂%97 97 8890 8994St Thomas 10271.27 120.45 15.38 25.3540.74 6.74Hospital ±14.04±3.11 ±1.37±4.03 ±4.4 ±0.48No.2溶液%96 96 8880 8996实施例2用实施例2所述的方法制备成年Wistar大鼠(350g),然后进行以下的间歇灌注。在将心脏从工作模式回到成Lagndorff模式后,在70mmHg的恒压下进行间歇逆行灌注。稳定后,用50ml腺苷加利多卡因心麻痹剂或St Thomas HospitalNo.2溶液使心脏停止。然后交叉夹住主动脉,让心脏停止20分钟(除30分钟间歇停止流程中),然后解除夹子,自70mmHg压头送递停止溶液2分钟。再安置夹子,连续进行此流程30分钟、2小时和4小时(37℃)。
与实施例1的连续灌注相反,间歇心麻痹送递是临床上常用的方法。在间歇停止过程中,夹住对象的主动脉,然后给予停止溶液。几分钟后,心脏停止,停止心麻痹送递。心脏保持不动可进行手术。每30分钟给予停止溶液几分钟,从而维持心脏的停止状态以保留和保护心肌。在这些时间过程中,由乳酸盐的产生和心肌pH的下降表明心肌慢慢地变得缺血。由此,间歇灌注送递通常被称为间歇缺血停止。下表3-7和图2-5显示这些结果。
37℃缺血停止30分钟表3和图2显示AL的停止时间是St Thomas溶液的一半,21s(n=7)与53s(n=10)。在重灌注后所有心脏的功能都恢复到相同水平(组间没有明显差异)。
表3用腺苷/利多卡因心麻痹剂和St Thomas Hospital溶液No.2进行成年心脏30分钟间歇停止*的特征*(15分钟后的主动脉夹制后,有节奏地重复2分钟心麻痹)腺苷/利多卡因心 St Thomas Hospital P麻痹剂(n=7) 溶液No.2(n=10)停止时间(秒) 21.4352.78 p<0.01±3.92 ±5.65首次收缩时间 147.14 133.67 ns重灌注后(秒) ±14.95 ±31.44恢复到100mmHg的时间 302.14 309.44 ns±21.87 ±30.15表4比较用腺苷/利多卡因心脏麻痹剂或St Thomas Hospital溶液No.2进行间歇缺血*30分钟后大鼠心脏的功能性恢复稳定灌注过程n心率 心收缩压 主动脉流冠脉流心排血量 RP乘积 MV02 停止(bpm) (mmHg)(ml/分钟) (ml/分钟) (ml/分钟) (mmHg/分钟) (μmol/分钟/g)腺苷+利多卡 7254.38128.23 34.33 21.64 58.29 31504±1651 6.31 在15分钟因心麻痹剂±11.01 ±2.83 ±3.64 ±2.02±4.63 ±0.65 送递心麻St Thomas10 276.74123.64 32.78 19.38 55.36 34090 5.97 痹剂进行Hosptial ±11.87 ±1.30 ±2.09 ±1.62±2.59 ±1111 ±0.56 30分钟缺No.2溶液 100 100 100100 100 100 100血停止表4续再灌注后5分钟n 心率心收缩压 主动脉流冠脉流 心排血量 RP乘积 MV02(bpm)(mmHg)(ml/分钟) (ml/分钟) (ml/分钟) (mmHg/分钟) (μmol/分钟/g)腺苷7 180.48 132.79 22.06*22.15 47.5924074 6.81+利多卡因 ±26.83 ±6.65 ±4.48 ±2.20 ±2.70 ±3330 ±0.97心麻痹剂74 10464 102 82 76 108St Thomas 10 135.94 81.82 19.04*13.48 34.6123281 5.02Hospital±32.71 ±15.94±4.69 ±2.47 ±6.96 ±4069 ±0.79No.2溶液49 58 70 636884*用Students T测验的统计学显著差异(n<0.05)表4续再灌注后15分钟n心率心收缩压 主动脉流冠脉流心排血量 RP乘积 MV02 停止(bpm)(mmHg) (ml/分钟) (ml/分钟) (ml/分钟) (mmHg/分钟) (μmol/分钟/g)腺苷 7225.31 126.1729.21 17.14 48.9928228 5.03+利多卡因 ±19.17 ±2.88±3.20 ±1.81 ±3.76 ±2015 ±0.49心麻痹剂92 9885 79 84 90 80St Thomas 10 255.88 121.5624.84 17.00 45.0731131 5.41Hospital±9.69 ±1.32±2.36 ±1.64 ±2.47 ±1267 ±0.53No.2溶液92 9876 88 81 91 91表4续再灌注后30分钟n 心率心收缩压 主动脉流冠脉流 心排血量 RP乘积 MV02(bpm) (mmHg) (ml/分钟) (ml/分钟)(ml/分钟) (mmHg/分钟) (μmol/分钟/g)腺苷 7236.94124.8429.60 16.4949.09 29403 5.42+利多卡因 ±13.75 ±2.61±2.83 ±1.51 ±1.95 ±1231 ±0.70心麻痹剂979786 76 84 93 86St Thomas 10 255.17122.1622.26 17.0842.41 31154 5.26Hospital±12.29 ±1.62±3.32 ±1.20 ±3.28 ±1464 ±0.38No.2溶液929968 88 77 91 88再灌注后60分钟n心率 心收缩压主动脉流 冠脉流 心排血量 RP乘积 MV02(bpm) (mmHg)(ml/分钟)(ml/分钟)(ml/分钟)(mmHg/分钟) (μmol/分钟/g)腺苷 7244.97119.80 22.42 15.52 41.53292695.25+利多卡因 ±11.48 ±2.95 ±3.48 ±0.49±2.78 ±1240 ±0.55心麻痹剂100 93 65 7271 93 83St Thomas 10 258.16117.57 17.01 15.46 35.89303925.08Hospital±13.88 ±1.68 ±3.08 ±1.21±3.46 ±1727 ±0.33No.2溶液9395 52 8065 89 85
37℃缺血停止2小时表5和图3显示A-L停止的时间是St Thomas溶液的一半,33s(n=7)与81s(n=8)。用St Thomas停止的8只心脏中有4只不能恢复。所有A-L心脏都存活(n=7)。恢复的St Thomas心脏的主动脉流为50-90%,心率70-120%和心收缩压90-100%恢复。恢复的A-L心脏的主动脉流80%、心率95%和心收缩压95-100%恢复。
表5用腺苷/利多卡因心麻痹剂和St Thomas Hospital溶液No.2进行成年大鼠心脏缺血停止*2小时的特性(*20分钟主动脉夹制后,有节奏地重复2分钟心麻痹)n腺苷/利多卡 n St Thomas Hospital p因心麻痹剂溶液No.2停止时间(秒)7 338 810.0003±5 ±8重灌注后的第一次收 7 360±19 4 260±95 NS缩的时间(秒)恢复到100mmHg的 7 541±46 4 2400±3261 NS时间和得到主动脉流的时间(秒)心脏重灌注后存活的 100 50百分比
37℃缺血停止4小时表6和7及图4显示A-L停止的时间是St Thomas溶液的一半,26s(n=9)与78s(n=7)。用St Thomas停止的7只心脏中有6只不能恢复。所有A-L心脏都存活(n=9)。唯一恢复的St Thomas心脏的主动脉流为40%,心率80%和心收缩压90%恢复。恢复的A-L心脏的主动脉流70%、心率90%和心收缩压95-100%恢复。
表6用腺苷/利多卡因心麻痹剂和St Thomas Hospital溶液No.2进行成年大鼠心脏缺血停止*4小时的特性(*20分钟主动脉夹制后,有节奏地重复2分钟心麻痹)腺苷/利多卡 St Thomas Hospital p因心麻痹剂溶液No.2停止时间(秒) 26.44 77.86 <0.001±2.77 ±10(n=9) (n=7)重灌注后的第一次收 401.67 390.00缩的时间(秒) 28.48 (n=1)(n=9)恢复到100mmHg的 549.22 480.00时间和得到主动脉流 40.68 (n=1)的时间(秒) (n=9)心脏重灌注后存活的 100 14 <百分比 (n=9) (n=1) 0.0001表7比较用腺苷/利多卡因心脏麻痹剂或St Thomas Hospital溶液No.2进行间歇心脏缺血性停止4小时后大鼠心脏的功能性恢复稳定灌注过程n 心率心收缩压 主动脉流冠脉流心排血量 RP乘积 MV02停止(bpm) (mmHg) (ml/分钟) (ml/分钟) (ml/分钟) (mmHg/分钟) (μmol/分钟/g)腺苷+利多卡 9275.33118.44 36.47 16.28 53.88 32338 6.71 在每20分因心麻痹剂±12.91 ±3.50 ±1.65 ±1.03 ±1.73 ±1084 ±0.45 钟送递心St Thomas7259.21121.57 41.23 16.03 57.26 31508 7.64 麻痹剂进Hosptial ±12.84 ±2.42 ±4.18 ±1.26 ±5.30 ±1672 ±0.24 行4小时No.2溶液n=1 270 117.00 51 19.8 70.8 315900 7.28 缺血停止表7续再灌注后15分钟n 心率心收缩压 主动脉流冠脉流 心排血量 RP乘积 MV02(bpm)(mmHg)(ml/分钟) (ml/分钟) (ml/分钟) (mmHg/分钟) (μmol/分钟/g)腺苷 9 229.89110.8919.81 13.92 36.4925327 5.94+利多卡因±16.10 ±1.86±3.56 ±1.53 ±4.13 ±1555 ±0.69心麻痹剂 %83 9454 86 68 78 89St Thomas 1 220.00100 18.60 16.20 36.4022000 5.303Hospital %81 8536 82 51 70 73No.2溶液再灌注后30分钟n心率 心收缩压 主动脉流冠脉流 心排血量 RP乘积 MV02(bpm) (mmHg) (ml/分钟) (ml/分钟) (ml/分钟) (mmHg/分钟) (μmol/分钟/g)腺苷 9239.444113.0024.62 11.5339.4426684 4.946+利多卡因 ±18.7165 ±3.07±2.917±1.001 ±4.259 ±1669 ±0.443心麻痹剂%87 9568 71 73 83 74St Thomas 1220105.0016.8 20.4 39.2 23100 5.303Hospital%81 9033 103 55 73 73No.2溶液表7续再灌注后60分钟n 心率心收缩压主动脉流 冠脉流 心排血量 RP乘积 MV02(bpm)(mmHg) (ml/分钟) (ml/分钟)(ml/分钟)(mmHg/分钟) (μmol/分钟/g)腺苷 9 249.22 111.89 25.58 11.3940.63 275705.04+利多卡因±17.19 ±3.29 ±3.26 ±1.32 ±4.72±1577 ±0.49心麻痹剂 %91 94 70 70 7585 75St Thomas 1 250.00 102.00 14.40 18.0034.40 255006.29Hospital %93 87 28 91 4981 86No.2溶液图5是图2-4结果的总结,显示在30分钟缺血间歇停止(n=7)、2小时缺血间歇停止(n=7)和4小时缺血间歇停止(n=9)后,用AL溶液停止的心脏全部存活。相反,用St Thomas溶液停止的心脏,30分钟后全部(n=10)存活,50%(8只测试的心脏中有4只)和14%(7只测试的心脏中有1只)存活。另外,成功地用AL停止两只心脏达6小时。
图2-4显示0.5小时停止(图2)、2小时停止(图3)和4小时停止(图4)后的60分钟过程中的功能特性(心率、心收缩压、主动脉流、冠脉流、氧耗和心率-压力乘积)。在所有实验中,用AL溶液进行心脏停止的功能性恢复参数较高。0.5小时停止后,除接受AL停止溶液的心脏主动脉流恢复外,这些差异都不明显。30分钟时70mmHg压头下的主动脉流恢复到对照的90%,而相比之下St Thomas心脏只有65%。2小时间歇缺血停止后功能性恢复的差异就更大。AL停止的心脏心率和心收缩压恢复到几近对照值的100%,而St.Thomas心脏仅恢复40-50%。AL心脏中主动脉流、冠脉流、氧耗和心率-压力乘积恢复到对照的80%和更高,St Thomas心脏仅为20-40%。4小时停止后,差异就更大了,7只StThomas心脏只有1只恢复。而所有AL心脏在4小时停止后,都恢复到上述2小时停止的功能性参数。可以得到如下结论AL停止在2和4小时停止过程中提供对成年心脏的优良保护和恢复。
实施例3用实施例2所述的方法,37℃用间歇灌注方法制备新生/幼大鼠(用50-70g 20天龄的大鼠)心脏2小时,但将送递和后负荷的压头减至50mmHg。下表8和9及图6列出的结果显示显示A-L停止的时间是St Thomas溶液的三分之一,19s(n=7)与66s(n=7)。用St Thomas停止的7只心脏中有3只不能恢复。所有A-L心脏都存活(n=7),恢复80%主动脉流。恢复的St Thomas心脏恢复到平均80%主动脉流速,但变异非常大。
所有用AL溶液停止的新生/幼大鼠心脏都在2小时间歇缺血停止后恢复。而用St Thomas溶液停止的7只心脏在2小时间歇缺血停止后只有4只恢复。在AL停止心脏中,心率和心收缩压恢复到对照值的90-100%,而St Thomas心脏仅恢复50-60%。AL心脏的主动脉流、冠脉流和心率-压力乘积恢复到对照的80%及更高,而St Thomas心脏仅约50%。AL心脏的氧耗为对照的70-85%,而St Thomas溶液进行的心脏停止仅为约60%。可以得出如下结论在新生/幼大鼠心脏的2小时停止和恢复过程中AL能提供优良的保护。
表8用腺苷/利多卡因心麻痹剂和St Thomas Hospital溶液No.2进行新生未成熟大鼠心脏的停止*的特性(*20分钟主动脉夹制后,有节奏地重复2分钟心麻痹)重灌注后负荷50mmHg腺苷/利多卡 St Thomas Hospital p因心麻痹剂 溶液No.2停止时间(秒) 18.57 65.71*<0.05±3.27(7) ±12.71(7)重灌注后的第一次收 23.83 55.75*<0.05缩的时间(秒) ±3.03(7) ±12.97(4)恢复到100mmHg的165 270 ns时间和得到主动脉流 ±29.48(7) ±83.5(4)的时间(秒)心脏重灌注后存活的 100(7) 57*(4) <0.05百分比心律失常发生率(%) 14(7) 25(4)ns*用Student t测验显示统计学差异p<0.05表9比较用腺苷/利多卡因心脏麻痹剂或St Thomas Hospital溶液No.2进行缺血*停止2小时后未成熟大鼠心脏的功能性恢复*(20分钟主动脉夹制后,有节奏地重复2分钟心麻痹)稳定灌注过程n心率 主动脉流 冠脉流 心排血量 RP乘积 MV02 停止(bpm) (ml/分钟)(ml/分钟) (ml/分钟)(mmHg/分钟) (μmol/分钟/g)腺苷+利多卡 7261.98 6.99 4.8013.45*16579 4.60每20分钟送递心因心麻痹剂±12.81 ±1.30 ±0.56 ±1.16±853 ±0.52 麻痹剂2分钟进行St Thomas7239.96 4.43 4.299.95*15515 5.392小时缺血停止Hosptial ±19.52 ±1.05 ±0.76 ±1.01±1149±0.61No.2溶液表9续再灌注后15分钟n 心率 主动脉流 冠脉流 心排血量 RP乘积 MV02(bpm) (ml/分钟) (ml/分钟) (ml/分钟) (mmHg/分钟) (μmol/分钟/g)腺苷+利多卡因心麻痹剂 7 230.94 5.37 4.0311.77 14046 4.71±12.33±1.63 ±0.61 ±1.84±1297±0.33St Thomas Hospital 4 233.45 3.78 4.58 10.87 13818 4.36No.2溶液 ±36.2 ±1.51 ±1.2 ±1.99±3103±0.67再灌注后30分钟n心率 主动脉流冠脉流心排血量 RP乘积 MV02(bpm)(ml/分钟) (ml/分钟) (ml/分钟) (mmHg/分钟) (μmol/分钟/g)腺苷+利多卡因心麻痹剂 7235.39 6.67 4.09 12.45 14994 4.43±8.99 ±1.58±0.68 ±1.71 ±709 ±0.24St Thomas Hospital 4228.55 4.38 4.00 10.63 13522 4.14No.2溶液±32.67±1.68±1.14 ±1.97 ±2912 ±0.69再灌注后60分钟n心率 主动脉流冠脉流心排血量 RP乘积 MV02(bpm)(ml/分钟) (ml/分钟) (ml/分钟) (mmHg/分钟) (μmol/分钟/g)腺苷+利多卡因心麻痹剂 7242.78 6 3.75 13.05 13272 4.13±30.35±1.66±0.57 ±1.55 ±2643 ±0.62St Thomas Hospital 4234.48 3.88 3.58 9.6813910 4.02No.2溶液±40.16±1.41±0.92 ±1.50 ±3262 ±0.75
实施例4下表10显示腺苷和利多卡因对1-2天龄的新生猪心脏的心麻痹有效。(每20分钟主动脉夹制间给予2分钟心麻痹剂脉冲共2小时)。
表10
实施例5将雄性Wistar大鼠(250g)关养在控温和控光的房间。提供充足的食物和水,直至实验前1天,停止供食,让大鼠饥饿过夜。腹腔内注射戊巴比妥(60mg/kg)麻醉大鼠。麻醉下,分别将导管植入大鼠的股静脉和动脉,用于腺苷和利多卡因(AL)给药,并分别测定血压。将大鼠气管切开,让大鼠人工呼吸每分钟60-70次室内空气。将大鼠的胸部切开,固定左前降(LAD)冠状动脉。将缝线置于LAD的下侧。基线20分钟后,捆扎实验大鼠组的LAD 30分钟,监测血压和心率。缺血30分钟后,松开夹子再灌输心脏20分钟。在对照大鼠,图7显示了没有给予AL。对灌注AL的3只大鼠,分别给予三种不同剂量的腺苷(1)如图8和9所示,6.3mg/ml腺苷+12.6mg/ml利多卡因,以1ml/小时/300g大鼠速率灌注;(2)如图10所示,3.15mg/ml腺苷+12.6mg/ml利多卡因,以1ml/小时/300g大鼠速率灌注;(3)如图11和12所示,1.6mg/ml腺苷+12.6mg/ml利多卡因,以1ml/小时/300g大鼠灌注。
与30分钟缺血(无AL灌注)的大鼠相比,发现AL以剂量依赖性形式保护心脏,在较高的剂量达到最大保护。如果腺苷的剂量减半则保护将逐渐失去。但即使在最差的状况,心脏的功能也比无AL的要好。所有接受AL大鼠的心脏心率和压力都恢复。
体内心脏病过程中腺苷和利多卡因的综述在心脏病发作或心肌梗塞(MI)30分钟的大鼠模型中,图7显示10分钟血压达到0,可将动物视为接近死亡。10分钟,心脏恢复而且血压上升,高度漂移由于缺血损伤。这种恢复可能是由于侧支循环的补充。相反,在夹制冠状动脉前5分钟,将腺苷和利多卡因溶液灌注入大鼠,则10分钟中没有观察到血压的这种下跌(图8)。而没有接受AL溶液的大鼠都接近死亡,存在AL溶液时心脏降低了其收缩的速率且仅错过少许心跳。值得注意的是,缺血20分钟时心跳没有紊乱。AL灌注停止后所有心脏都恢复其全部功能(图9)。可以得出如下结论在AL溶液中的心脏明显受到保护而对抗深度缺血发作(由关闭冠状动脉引发)。AL溶液对心脏的保护作用与腺苷的剂量相关。如果将腺苷的剂量减半而利多卡因的剂量不变,在10分钟和20分钟可以发现较大的变化(图10)。如果再将腺苷的剂量减半,保护进一步减少。但在所有实验中AL灌注的大鼠都完全恢复血液动力学功能(基于血压和心率)(图12)。
将两组有或无AL的经历心脏病发作的大鼠置于核磁共振(NMR)波谱仪中,图13-15记录了代谢数据。NMR非侵害性地测定了闭合冠状动脉的30分钟过程中三磷酸腺苷(ATP)、磷酸肌酸(PCr)和pH的变化。在工作台上进行的分开实验中,在液氮温度将心脏冷冻夹制,对中性化合的组织酸提取液以酶学方法(测定通过)用分光光度计测定糖原和乳酸盐。从闭合冠状动脉灌注中接受AL溶液的心脏观察到主要的明显差异(P<0.05)。AL心脏中ATP保持在90-100%对照值,而未接受AL的心脏为60%(图13)。这同样也在高能磷酸储备的PCr中可以看出,虽然未接受AL的心脏表现出更大的百分比下跌(减至20%闭合前的值)(图14)。在接受AL的心脏中,在缺血过程中乳酸盐(厌氧代谢的终产物)增加5倍,而未接受AL的心脏中乳酸盐增加20倍以上(图15)。这由心肌细胞pH的测定可以支持,在未接受AL溶液的心脏发现更大的pH下降(更多酸)。需要指出的是,在AL心脏的最初10分钟pH的下跌很少,表明存在AL时心肌细胞根据组织乳酸盐水平较低得到更好氧的支持。在前10分钟有和无AL的心脏所消耗的燃料糖原量类似,但AL心脏保持约60-70%闭合前的值(单独与缺血心脏相比)。由代谢数据可以看出接受AL的冠脉闭合的心脏比那些没有接受AL的心脏更需氧。糖原是各心脏的主要能量来源,但AL心脏优先地从线粒体氧化磷酸化(而不是产生乳酸)再生它们的ATP。这与上述血压和心率变化的功能性数据完全一致。
实施例6用Krebs-Henseleit(含有10mM葡萄糖,pH7.4)配制200μM和50μM局部麻醉剂丙胺卡因、普鲁卡因和甲哌卡因配制停止溶液。下表11列出的结果是在70mmHg用心麻痹剂持续灌注30分钟得到的。
表11腺苷+丙胺卡因腺苷+普鲁卡因腺苷+马比佛卡因停止时间 13秒21秒 10.5秒第一次心跳113 145036主动脉流恢复 312 3353405分钟AF% 67%58% 39%实施例7将松脂溶解于0.05%二甲基亚砜(DMSO)(200μM)、局部麻醉剂丙胺卡因、普鲁卡因、马比佛卡因和利多卡因(在Krebs-Henseleit溶液中)来制备停止溶液。如下表12所示,发现松脂不如腺苷有效。
表12松脂 松脂 松脂松脂+丙胺卡因+普鲁卡因+马比佛卡因 +利多卡因停止时间128 422041 149第一次心跳 215 120056 230主动脉流恢复810 450655 4455分钟AF% 0% 25% 0%70%15分钟AF% 38% 57% 36%71%实施例8添加ATP-钾通道封阻剂、格列苯脲(20μM)和腺苷及利多卡因,延迟的停止时间增加三倍,从26秒(AL)增至76-120秒(ALG)(n=2)。存在格列苯脲时更慢的恢复时间和更低的主动脉流(42-53%)显示开启KATP通道作为AL所提供的停止和保护模式的重要性。从这些结果可以得出如下结论ATP-钾通道是腺苷和利多卡因引发停止应答的重要靶。
表13A/L+20μM格列苯脲(n=2) 仅A/L(n=5)停止时间 76-120秒 26秒第一次心跳 245-255(分钟秒)1分钟37秒主动脉流恢复时间500-730(分钟秒)3分钟51秒5分钟AF% 42-53% 84%
本发明涉及停止、保护和/或保存器官的方法,该方法包括给予有此需要的对象有效量的(i)钾通道开启剂或促效剂和/或腺苷受体促效剂和(ii)局部麻醉剂。本发明还涉及停止、保护和/或保存器官的方法,该方法包括给予器官组合物,该组合物含有有效量的(i)钾通道开启剂或促效剂和/或腺苷受体促效剂和(ii)器官的局部麻醉剂。本发明还提供了药物组合物或兽用组合物,其包括有效量的(i)钾通道开启剂或促效剂和/或腺苷受体促效剂和(ii)局部麻醉剂。
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