本发明涉及那布扶林长效前体药物及其盐类和长效的药物组合物，还涉及这类前体药物及其长效制剂的制备方法。 由Bovill，J.G.等人发表于1987年Drugs.第33卷第520页的资料及许多研究疼痛的学者都认为，剧烈疼痛的理想止痛剂应具备下列特性如作用快、强效止痛、长效、无成瘾性、无加成性、无心脏血管抑制作用、无呼吸抑制作用、其他副作用少等。因此在例如心脏、胸腔、腹部、产科、骨科等手术或烧伤及癌症晚期所产生的剧烈疼痛，在止痛药的选择方面常面临以下抉择：例如选择局部麻醉剂如利多卡因（Xylocaine）、丁哌卡因（Bupivacaine）时局部止痛效果不错，但对患处广泛，深部的疼痛则无法适用。并且此类药物止痛效果短，即使经由脑膜外腔注射的途径给药，所增长药效的时间也不超过6小时。所以对于一般需要维持较长止痛效果的病症并不适用。
若采用非成瘾性止痛剂如阿斯匹林（Aspirin）、乙酰铵酚（Acetaminophen）等，对于轻微疼痛如偏头痛、牙齿疼痛等，尚能胜任，然而对于剧烈疼痛则无法缓解。若既要有强效的止痛效果，又要适用于广泛及深处病痛，则非Bovill，J.G.等人曾发表于1987年Drugs.第33卷第520页的成瘾性镇痛剂（narcotic analgesics）莫属。此类药剂如吗啡（Morphine）、度冷丁（Meperidine）、芬太尼（Fentanyl）等，是通过作用于中枢神经系统的鸦片受体如Mu受体产生强效的止痛作用，然而依据Hayes，A.G.等人发表于1983年Br.J.Pharmacol.第79卷第731页资料，此类药剂存在着一些共同的缺点如成瘾性、加成性及呼吸抑制作用。对于必需长期服用成瘾性镇痛剂的患者，常面临成瘾性及加成性的困扰。而呼吸功能异常、胸腔或心脏手术后的患者，使用此类药剂，会造成严重的呼吸抑制作用，从而危及生命。再则此类药剂的药效太短，正常情况下每3～5小时即需注射一次，即使经过腰脊髓腔注射的途径给药，所增长药效的时间也不会超过48小时。而且经过此途径注射，在要求长效的状况下，必然会如同Baxter，A.D.等人发表于1989年Can.J.Anaesth.第36卷第503页一样使用较大的剂量，例如吗啡（Morphine）每次0.5～1.0mg，常易引起致命的呼吸抑制作用。
式（2）
近年来有一类新型的鸦片类制剂发展起来，即成瘾性亲和-拮抗镇痛剂（narcotic agonist-antagonists），如丁基原啡因（Bupr-enorphine）、那布扶林（Nalbuphine）、和式（2）所示地环丁羟吗喃（Butorphanol）等。此类药物最大的特色根据Schmidt，W.K.等人发表于1985年Drug Alcohol Depend.第14卷第339页的叙述，为同时具有鸦片受体的亲和性及拮抗性双重作用，如那布扶林（Nalbuphine）为Mu受体的拮抗剂及Kappa受体的亲合剂。在此种药理特性下，此类药物改进了原来成瘾性镇痛剂的严重缺点，如大幅降低其成瘾性及加成性，并减弱其呼吸抑制作用。根据Shafer，S.L.等人发表于1991年Anesthesiology第74卷第53页研究这两类药物的止痛效果，为达到相同止痛强度必需给与药物剂量如下，吗啡（Morphine）10mg;丁基原啡因（Buprenorphine）0.3mg;那布扶林（Nalbuphine）10mg;环丁羟吗喃（Butorphanol）2mg。根据Schmidt，W.K.等人发表于1985年Drug Alcohol Depend.第14卷第339页的叙述，此类药物例如那布扶林（Nalbuphine）在长达6个月的连续使用后，并未发现有显著的成瘾性及加成性。在呼吸方面仅有轻微的抑制作用，因此这类药物在临床使用上比较安全，不象传统成瘾性镇痛剂，在使用时必须时刻提防严重呼吸抑制现象的发生。
这类药物在临床上根据Schmidt，W.K.等人发表于上述的资料中发现，那布扶林（Nalbuphine）的使用最为广泛，经由肌肉、静脉、脊髓腔、硬脑膜外腔等不同的部位给药，治疗各种手术后疼痛如心脏、胸腔、腹腔、骨、及产科等甚至于严重外伤、烧伤及癌症病患者有良好的疗效。唯一不足的是其止痛时效仍然太短，根据Wang，J.J.等人发表于1985年Ma.Tsui.Hsueh.Tsa.Chi.第23卷第3页的报告显示，那布扶林（Nalbuphine）以静脉注射方式给药可维持3～5小时，硬脑膜外腔注射仅能维持6～8小时。然而一般的剧烈疼痛很少有一日即可痊愈的，所以在数日或数月的疼痛煎熬中，患者必须住院且忍受多次注射给药的痛苦，不但造成医疗资源的浪费，对于患者更是痛苦。
因此，若能改进此类药物，如将那布扶林变为长效注射剂，则可一日一剂或数日一剂，在治疗上将是一大突破，不但将医疗资源加以有效利用，并可大幅改善医疗质量。
在临床上为了延长药效可能在制剂学上采用环糊精（cyclodextrin），丙烯酸聚合物（acrylic polymers）加以包衣，或形成微小胶囊，或是微粒球等方法，以控制或延长药物释出的时间，但是不论微粒球或是微小胶囊有时都会产生不易控制，或是突然大量释出药物的现象，以至于无法达到有效控制药剂主要成份释放的方法。
另外已为临床上应用的长效剂型中，以形成前体药（prodrug）的设计为一优良可行之法，如抗精神病药氟哌啶醇（Haloperidol）。Hemstrom，C.A.等人曾经于1988年Drug Intell.Clin.Pharm.第22卷第290页发表当氟哌啶醇经由酯化作用制成长效药并肌肉注射时，其给药间隔由原来的每天2～4次延长至每月1～2次，又如黄体脂酮（Norethisterone enanthate）根据Joshi，J.V.等人发表于1989年Steroids第53卷第751页的研究，制成前体药则可延长给药至2个月注射一次。
Broekkamp，C.L.等人于1988年J.Pharm.Pharmacol.第40卷第434页表明，此类药物长效作用的机制为原药和不同脂溶性的碳链进行酯化作用后，增加了原药的酯溶性，当前体药制成油性制剂而以肌肉注射给药时，其由组织释出的速率减缓而达到长效作用。此类长效前体药在体内可经由酯解酶（esterase）水解酯键，而使原药释出而此类酯解酶存在于各种组织器官中例如血液、脑、肝脏、心脏、肺脏、肾脏、肌肉等，根据Gelders，Y.G.等人在1986年的Int.Clin.Psychopharmacol.第1卷第1页的报告，此类前体药的药理作用及安全性和原药完全相同。
式（3）
吗啡（Morphinan）为共知的具有成瘾性的镇痛剂，其结构如式（3）所示，Broekkamp，C.L.等人于1988年发表于上述资料中叙述，在吗啡（Morphinan）结构第三个碳的酚基上形成的酯类衍生物，通常有下列特性;（1）衍生物的脂溶性增加，（2）对鸦片受体仅有少许的亲和性，如此可以减少此前体药不必要的药理作用，而在酯链水解衍生物后，原药（parent drug）释出而发挥其应有疗效，（3）此前体药的安全性及药理特性和原药完全相同。那布扶林（Nalbuphine）是Mu受体的拮抗剂，也是Kappa受体的促进剂，故一方面可以产生止痛作用，另一方面又可利用其拮抗性质，达到解除吗啡，安非他命类成瘾性化合物副作用（毒瘾）的效果。
一些具成瘾性的镇痛剂为了延长药效，以及减少药物所产生的副作用，已知可利用不同给药方式来达到这些目的。事实上皮下给药亦为延长药效的方法之一，因皮下组织血流量少，且含丰富脂肪成分，当脂溶性药物经皮下给药时其释出缓慢。将原药进行酯化作用后的前体药物置于芝麻油等油中制成悬浮性注射剂（injectable suspension）以皮下注射方式给药时，药物的释出将受溶解、脂溶性增加或血流量少等因素控制其从皮下释出状况而达长效作用。并且以此油状悬浮性注射剂采用肌肉注射方式给药时，也有可能发展成长效的前体药剂型。
成瘾性镇痛剂长久以来即被直接使用于中枢神经系统。例如Rutter，D.V.等人在1981年的Br.J.Anesth.第53卷第915页中证实，可以直接投药于硬脑膜外腔及蜘蛛膜下腔以延长疗效及减少药物的周边副作用。这类药物如吗啡（Morphinan）、芬太尼（Fentanyl）、那布扶林（Nalbuphine）、丁基原啡因（Buprenorphine）等，其药效长短也与药物本身的脂溶性质有关。将来若以那布扶林（Nalbuphine）前体药制成油性制剂注入硬脑膜外腔或蜘蛛膜下腔，则那布扶林（Nalbuphine）将受脂溶性增加而限制其释出，因而有可能发展成为长效的前体药剂型。
透皮吸收剂型是另一个值得尝试的方法，皮肤角质层及药物的特性是影响透皮吸收最重要的因素。药物若要快速透皮吸收必须具备高脂溶性而足以穿过皮肤外层及血管壁。成瘾性镇痛剂根据Hill，H.F.等人在1985年在Eur.J.Pharmacol.第119卷第23页报告已广泛地使用芬太尼（Fentanyl）透皮吸收剂型，虽然芬太尼具有高度脂溶性，然而其治疗安全范围如同其他利用Mu鸦片受体产生止痛作用的成瘾性镇痛剂一样，仅在0.6～3μg/ml范围内。虽然Bruce J.A.等人于美国专利公报第4673679号中揭示丁基原啡因（Buprenorphine）、吗啡（Morphinan）、那布扶林（Nalbuphine）的衍生物，制成颊内（Buccal）、鼻内（Nasal）、舌下（Sublingal）等给药方式的剂型，但是其与本发明以那布扶林前体药物作为长效药物，不仅化学结构式不同，且剂型方面亦有极大不同。
式（4）
那布扶林（Nalbuphine）其化学结构如式（4）所示，为较新的一类镇痛剂，其不但具有传统镇痛剂的强效止痛作用，而且改进了原有的加成性、呼吸抑制等缺点。本发明为了达到增长药效的具体效果，不仅在制剂上探讨各种可施行的给药剂型，更从化合物结构上加以改进设计制成那布扶林前体药物（Nalbuphine prodrug），使其具备（1）在肠道外途径给药如肌肉注射时能够成为长效剂型由4小时延长到一日一剂，甚至于数日一剂，以期提高治疗质量。（2）经由口服方式给药时，则可减少肠肝初级代谢（fist pass effect）及增加生物利用率。
式（1）
本发明的一部分为一种合成方法，可合成一种结构如式（1）所示的那布扶林（Nalbuphine）酯链前体药，其步骤如下：将那布扶林（Nalbuphine）与二氯甲烷作用使其上羟基氧化，再加入已溶解于三乙基胺的二氯甲烷，而后加入已溶解于二氯甲烷溶液含不同链长的脂肪酸酸酐（acid anhydrides）或氯化物进行酯化反应，而后将产物经过硅胶层析法分离纯化。适合于制成那布扶林酯链前体药的反应物为丙酸（propionic acid）、正戊酸（n-valeric acid）、三甲基乙酸（pivalic acid）、苯甲酸（benzoic acid）、庚酸（enanthic acid）、癸酸（decanoic acid），以及包括一些饱和的脂肪酸，如硬脂酸（stearic acid）、月桂酸（lauric acid）、花生酸（arachidic acid）、蜡酸（cerotic acid）……等，或是不饱和的脂肪酸例如油酸（Oleic acid）、亚麻油酸（linolenic acid）、十一烯酸（undecylenic acid）、桂皮酸（cinnamic acid）……等。式（1）结构中R基为含不同链长脂肪酸酸酐，以R’CO简式代表，而R’选自（a）直链烷基、（b）带有支链的烷基、（c）带有苯环的直链烷基、（d）带有苯环的支链烷基、（e）苯环上有烷基取代的支链烷基、（f）苯环上有烷基取代的直链烷基;而饱和或不饱和R’的碳数为1至40。
本发明所合成的那布扶林前体药（Nalbuphine prodrugs），均经核磁共振光谱（NMR）、红外线光谱（IR）、紫外线光谱（UV）、气相层析法/质谱仪（GC/Mass），及元素分析测定物理数据后，再依照需要制成合适的剂型。那布扶林前体镇痛药适用的剂型，可为口服剂型，也可以制成含有芝麻油、大豆油、花生油、……等油性的注射剂。这些油性注射剂通常采用肌肉、皮下、脊髓腔、硬脑膜外腔等部位注射给药。那布扶林（Nalbuphine）前体药也可以制成透皮吸收、喷雾、颊内、舌下、外敷贴剂、软膏、栓剂等给药方式的剂型。
根据1986年Gelders于Int.Clin.Psychophacol杂志第1卷第1页及1988年Hinko于Neuro.pharmacology第27卷第475页中报告，将前体药加入注射用油，如芝麻油（sesame oil）、大豆油（soybean oil）、含5%花生油的乙酯（ethyl ester 5% peanut oil）中以制成控释剂型的情况最为常见。
那布扶林前体药油性控释剂型的制备是将那布扶林前体药（Nalbuphine prodrugs）加入注射用油，例如芝麻油（sesame oil）、大豆油（soybean oil）、花生油的乙酯（ethyl ester of peanut oil）中，再添加一般控释剂型所常用的赋形剂就可以制成控释剂型。
那布扶林（Nalbuphine）油状悬浮液制剂的控释剂型的制备是将那布扶林盐酸盐（Nalbuphine HCl）加入芝麻油、大豆油、花生油制成油状悬浮液。而以磷酸盐缓冲液为对照组，将制作好的含药或缓冲液的透析膜由不同溶媒中释出药物，以紫外光监测器监测体外溶出速率。
所合成那布扶林前体药的药效研究在本发明中是以动物例如雄性老鼠Sprague-Dawley经肌肉注射证实所合成的药物是否具有长效止痛作用。
在1986年出版的In Advances in Pain Research and Therapy第8卷中提供了一些常用来分析成瘾性镇痛药（narcotic Analgesics）的方法，包括气相层析法（gas chromatography）、免疫萤光法（radio immunoassay）、高压液相层析法（high pressure liquid chromatography）等三种，其中一般认为免疫萤光法的专一性较差，灵敏度较差;气相分析法操作上比较耗费时间，而且稳定度不够，所以较佳选择为高压液相层析法。
在本发明中选用自行研究成功并已刊登于1991年J.Chromatogr.第570卷339页的高压液相层析法，以确认那布扶林前体镇痛药（Nalbuphine prodrugs）在药物动力学、药效学的数据。进行高压液相层析法分析时，以丁基原啡因（Buprenorphine）作为内标准，将投药后兔耳动脉血液萃取后注入高压液相层析仪加以测试。这种分析方法可以回收90%的那布扶林（Nalbuphine），也能够同时分离、测试多种成瘾性镇痛剂。
在本发明中亦建立了一套止痛的动物实验模式。以往测试药物的止痛效果，有红外线闪尾试验、热水闪尾试验、热板试验，但是Shaw，J.S.在1988年Br.J.Pharmcol.第95卷第578页中宣称，这些动物实验模式并不适用于某些成瘾性镇痛剂，例如环丁羟吗喃（Butorphanol）、丁基原啡因（Buprenorphine）、那布扶林（Nalbuphine）等镇痛剂的亲和拮抗剂（narcotic agonist-antagonists），另外给予化学物品实施的扭曲试验（writhing test）因动物常于一日内死亡，不适用于长效性药物的实验模式。本发明所建立的动物止痛实验模式，以-20℃温度作为监测大白鼠的疼痛阀值，并比较给予镇痛剂前后大白鼠尾部内离冰浴时间，证明该药物是否具有长效作用，本试验也可以广泛的使用于各类鸦片类制剂，称为大白鼠冰酒精闪尾试验。
药物动力学和药效学的关系早已被广泛的探讨，为研究那布扶林前体药（Nalbuphine）的药动学及药效学，我们发展的一种新的动物模式为白兔压掌试验，依照Loomis，C.W.等人在1989年Anesthesiology第71卷第704页报告，大白鼠压掌试验长久以来即已被普遍使用于各类药物的监测，并不局限于止痛剂。然而它却能精确的测出各止痛剂的效用，如作用于鸦片Mu及kappa受体的镇痛剂。白兔压掌试验为在药物注射兔子肌肉后，抽血以高压液相层析法监测药物动力学参数，并同时以压力计施压于白兔后脚掌观察止痛效应。
实施例1 那布扶林丙酸酯（Nalbuphine propionate）的制备
于250毫升圆颈烧瓶中加入75毫升二氯甲烷（methylene chloride）及3.57克（0.01摩尔）那布扶林（Nalbuphine），再将烧瓶置于冰浴下，搅拌并缓慢加入0.16摩尔三乙基胺（triethylamine）和20毫升二氯甲烷溶液，再一边快速搅拌一边滴加溶有0.011摩尔丙酸酐（propionic anhydride）的二氯甲烷20毫升。除去冰浴，于室温中继续搅拌1小时，再用10%碳酸钠20毫升清洗，以除去残余酸液及水溶性杂质，经过硫酸钠过滤后减压干燥得固态产物，此产物用柱层析法纯化，即可得到纯化的那布扶林丙酸酯。其物理数据如表（1）、图（1，2）所示。
实施例2 那布扶林三甲基乙酸酯（Nalbuphine pivalate）的制备
于250毫升圆颈烧瓶中加入75毫升二氯甲烷（methylene chloride）及3.57克（0.01摩尔）那布扶林，再将烧瓶置于冰浴下搅拌并缓慢加入0.011摩尔三甲基乙酰氯（pivaloyl chloride），溶于20毫升二氯甲烷溶液中，再依照实施例1的方法便可以得到纯化的那布扶林三甲基乙酸酯（Nalbuphine pivalate）。其物理数据如表（1）、图（3，4，5）所示。
实施例3 那布扶林苯甲酸酯（Nalbuphine benzoate）的制备
依照实施例1的方法将丙酸酐改为0.011摩尔苯甲酰氯（benzoylchloride），便可以得到纯化的那布扶林苯甲酸酯（Nalbuphine benzoate），其物理数据如表（1）所示。
实施例4 那布扶林庚酸酯（Nalbuphine enanthate）的制备
依照实施例1的方法将丙酸酐改为0.011摩尔庚酰氯（heptanoylchloride），便可以得到纯化的那布扶林庚酸酯（Nalbuphine enanthate），其物理数据如表（1）、图（6）所示。
实施例5 那布扶林癸酸酯（Nalbuphine decanoate）的制备
依照实施例1的方法将原料药由丙酸酐改为0.011摩尔癸甲酰氯（decanoyl chloride），便可以得到纯化的那布扶林癸酸酯（Nalbuphine decanoate），其物理数据如表（1）、图（7）所示。
实施例6 那布扶林山萮酸酯（Nalbuphine behenate）的制备
依照实施例1的方法将丙酸酐改为0.35g山萮酸酐（behenic anhydride），便可以得到纯化的那布扶林山萮酸酯（Nalbuphine behenate），其物理数据如图（8）所示。
实施例7 那布扶林芥酸酯（Nalbuphine erucicate）的制备
依照实施例1的方法将丙酸酐改为0.48g芥酸酐（erucic anhydride），便可以得到纯化的那布扶林芥酸酯（Nalbuphine erucicate），其物理数据如图（9）所示。
实施例8 那布扶林花生酸酯（Nalbuphine arachidate）的制备
依照实施例1的方法将丙酸酐改为0.85g花生酸酐（arachidic anhydride），便可以得到纯化的那布扶林花生酸酯（Nalbuphine arachidate），其物理数据如图（10）所示。
实施例9 前体药控释剂型中注射用油的选择
在本项实验中取芝麻油（Sigma，MO，美国）、大豆油（Sigma，MO，美国）、花生油乙酯（中信化学，台北）为实验组，取磷酸二氢钾（KH2PO4）1.9克、磷酸氢二钠（Na2HPO4）8.1克及氯化钠4.11克加入1公升水中配成等张等渗且pH为7.4的磷酸盐缓冲液为对照组。每组各有6个检品。取那布扶林盐酸盐50毫克，0.127毫摩尔或那布扶林自由碱45毫克，0.127毫摩尔置于1毫升上述油或磷酸盐缓冲液中，并注入最大通透分子量为12，000～14，000（Union Carbride，ILL，美国）透析膜中。再以容量为250毫升的碘瓶盛入150毫升磷酸缓冲液，内置一磁铁搅拌子（Fargo，台北），置于磁力搅拌器（Fargo，台北）上，以500转/分的转速搅拌。然后置入已制作好的含药的透析膜（为溶于不同油或缓冲液中的那布扶林盐酸盐或那布扶林自由碱，每种组合各为6个样品）。开始进行药物由不同溶媒中释出速率的实验，于各预订时间取碘瓶中磷酸盐缓冲液用紫外光监测器（UV-160，Shimadzua，Kyoto，日本）监测含那布扶林的量，以了解那布扶林由不同溶剂中释出的情形。
结果：
那布扶林盐酸盐（Nalbuphine HCl）或那布扶林自由碱溶于不同的注射用油（芝麻油、大豆油、花生油乙酯）或磷酸盐缓冲液中，那布扶林释出情形如图（11、12、13）所示。在图（11）那布扶林盐酸盐试验中，于1～11小时中，那布扶林自剂型中释出的量在芝麻油组最慢（p＜0.05），而其余三组间则无差异。在图（12）那布扶林自由碱试验中，17至28小时间，那布扶林释出量在芝麻油组显著慢于花生油酯及磷酸盐缓冲液组（p＜0.05）。若将（A）那布扶林盐酸盐溶于芝麻油或（B）那布扶林盐酸盐溶于磷酸盐缓冲液及（C）那布扶林自由碱溶于芝麻油三组做一比较时如图（13）所示，在3小时以前那布扶林释出量为B＞A＞C，而在3小时至28小时之间则为A＞C。
实施例10 长效那布扶林前体药（Nalbuphine prodrugs）油性控释制剂的制备
（1）取那布扶林丙酸酯（Nalbuphine propionate）10.50毫克加入2.8毫升芝麻油中，轻微振摇，药物可完全溶解于油中。
（2）取那布扶林庚酸酯（Nalbuphine enanthate）11.91毫克加入2.8毫升芝麻油中，轻微振摇，药物可完全溶解于油中。
实施例11 长效那布扶林前体药（Nalbuphine prodrugs）饱和油性悬浮液控释制剂的制备
取所需超饱和的那布扶林庚酸酯（Nalbuphine enanthate）300毫克加入2.8毫升芝麻油中，振摇后制成饱和油性悬浮注射液。
实施例12 口服胶囊制剂的制备
取那布扶林丙酸酯（Nalbuphine-3-propionate）4.1克置于10毫升四氢呋喃（tetrahydrofuran）中并一滴滴加入溶于酒精中的20%盐酸约2毫升，则可得到丙酸酯单氯化氢盐（monohydrochloride salt）沉淀，经过滤干燥，即可得那布扶林丙酸酯化物水溶性盐类约4.4克。将此酯类置于明胶囊（gelatin capsule）或其他药用胶囊中即可供服用。
实施例13 透皮吸收剂型的制备
将庚酸那布扶林酯（Nalbuphine enanthate）470毫克加入到50%甘油（glycerine）及50%含有20ng/ml甲基纤维素（methylcellulose）的水溶液中，并经研磨制成470mg/ml的凝胶制剂。
实施例14 那布扶林（Nalbuphine）前体药的药效试验：
（1）动物：
取雄性Sprague-Dawley大白鼠（Rat 175～225克）以6只为一组进行试验，每只大白鼠接受大腿肌肉注射药物一次。
（2）药物：
A.止痛药的剂量反应图：
（a）那布扶林盐酸盐（Nalbuphine HCl），使用剂量为100mg/kg，10mg/kg，1mg/kg，0.5mg/kg，0.1mg/kg，0.05mg/kg，0.01mg/kg。
（b）盐酸吗啡（Morphine HCl），使用剂量为10mg/kg，5mg/kg，1mg/kg，0.5mg/kg，0.1mg/kg，0.05mg/kg，0.01mg/kg。
（c）丁基原啡因盐酸盐（Buprenorphine HCl），使用剂量为100mg/kg，10mg/kg，5mg/kg，1mg/kg，0.5mg/kg，0.1mg/kg，0.01mg/kg。
B.那布扶林（Nalbuphine）前体药的药效试验：
（a）对照组为那布扶林盐酸盐（溶于生理盐水），及那布扶林自由碱（溶于芝麻油）各为25微摩尔/2.8毫升。
给药剂量为每只大白鼠25微摩尔/公升肌肉注射。
（b）那布扶林前体药（丙酸酯，庚酸酯，三甲基乙酸酯，苯甲酸酯及癸酸酯等）各25微摩尔（25μM）溶于2.8毫升芝麻油中所制成的油性控释剂型。
给药剂量为每只大白鼠25微摩尔/公升，肌肉注射。
（3）实验装置：
本装置为一个冷冻低温循环水槽，其内装入酒精，再将水槽降温至-20℃。实验时，以肌肉注射给药于大白鼠（Sprague Dawley Rat）后，将大白鼠尾部后面1/3浸入冰酒精浴中，从大白鼠尾部闪离冰浴的时间，作为止痛效果的证明，本试验可以广泛的使用于各类鸦片类制剂。
止痛作用的计算公式：
止痛作用的百分率＝ (（给药后闪尾时间-给药前闪尾时间）)/(（中止试验的时间-给药前闪尾时间）) ×100
以体重为175～225g的雄性大白鼠（male Sprague Daw ley rat）进行试验，给药前35、25、15分钟测试基本反应时间，为防止实验动物鼠尾被冻伤，我们以40秒为中止试验的时间，在此时间内我们未曾发现鼠尾有被冻伤的迹象。各种药物给药5分钟后每隔10分钟或10分钟以上测试一次。
（4）试验结果：
A.剂量反应曲线：
肌肉注射盐酸吗啡0.05到10毫升/公斤（mg/kg）时，止痛作用即已达到可测得的最强止痛疗效。那布扶林盐酸盐为0.1到100毫克/公斤（mg/kg），丁基原啡因盐酸盐则为0.1至100微克/公斤（μg/kg）。所绘出的止痛药剂量反应图如图（14）所示。
B.那布扶林（Nalbuphine）及其前体药止痛药物的监测，经大白鼠大腿肌肉注射等摩尔数（25微摩尔/公斤）的那布扶林盐酸盐，那布扶林自由碱及五种那布扶林前体药后，以冰酒精（-20℃）闪尾试验监测止痛效期，在本实验中那布扶林盐酸盐当制成那布扶林自由碱时由于脂溶性增加，因此药物释出时间已有显著的延长图（15）。如当以人类肌肉注射那布扶林盐酸盐（0.8微摩尔/公斤）后的止痛效期和大白鼠作一比较时，50%止痛强度在人类及大白鼠上分别为2.5及1.1小时，20%止痛强度时分别为4.4及2.1小时，而在10%止痛强度时分别为5.0及2.4小时。若依人类和大白鼠在各止痛强度时，效期间的比例来换算，可求得各那布扶林前体药将来使用于人类时，预估的止痛效期。当以50%止痛效用强度来看，那布扶林盐酸盐有2.5小时的止痛效用而那布扶林自由及那布扶林丙酸酯（Nalbuphine propionate）皆为10小时如表（2），而止痛疗效最长的为那布扶林癸酸酯（Nalbuphine decanoate）为6.7天，若以10%止痛效用而言，那布扶林丙酸酯有12小时的疗效，而那布扶林癸酸酯有8.2天最长的疗效。
实施例15 那布扶林前体药药动学和药效学的研究
取雄性新西兰白兔（New Zeland white rabbits）体重为2.4～2.6公斤进行实验。将压力计（No.91184，0～20公斤，Imada，日本）置于白兔的后脚掌上，比较给药前后所能忍受的施压力量。当超过给药前压力50%的基本承受压力时，中止试验以保护兔掌不致受伤。
将那布扶林癸酸酯（Nalbuphine decanoate）加入注射用芝麻油内，于37℃水浴中制成50毫克/毫升近饱和溶液。以3只雄性新西兰白兔，体重为2.4～2.5公斤，先于耳朵上安置好动脉导管后进行实验。于肌肉注射前体药143毫克/公斤（（0.25毫摩尔/公斤）后，于5分钟及间隔10分钟或更长时间抽血1毫升以高压液相层析法监测血中药物浓度。同时以压掌试验测试兔掌承受压力状况并记录之。实验结果绘成血浆中浓度图、反应时间曲线及浓度反应曲线。以探讨前体药的药动学和药效学的关系;并将和以那布扶林（Nalbuphine）0.025毫摩尔/公斤肌肉注射的白兔，在药动学及药效学方面作一比较，以探讨肌肉注射前体药或那布扶林在药动学及药效学上的差异。
资料分析与统计：
将血中药物浓度输入电脑程式，计算药物动力学参数。并以Student t-test比较那布扶林和前体药的药动学参数。
在剂量反应曲线和浓度反应曲线中，压掌试验资料将依下列公式转换：
止痛效用（%）＝[（测试值-基本值）/（中止反应值-基本值）]×100%并以线性回归及相关系数来分析曲线的直线部分（20%到80%最大止痛效用）。P值小于0.05视为具显著差异。
结果：
在药动学方面，新西兰白兔在肌肉注射那布扶林癸酸酯（Nalbuphine decanoate）后，由于前体药一进入血中即迅速代谢成那布扶林，所以在高压液相层析仪中，仅监测到那布扶林。而其浓度时间曲线如图（16）所示，那布扶林盐酸盐（Nalbuphine HCl）的血中浓度图，将那布扶林癸酸酯经曲线拟合（curve fitting）后求得半衰期为1560分钟，和白兔仅接受10毫克/公斤那布扶林肌肉注射时的半衰期51.9分钟作一比较，发现给予那布扶林癸酸酯组显著延长（P＜0.05），而延长的倍数为30倍。
在药效方面如图（17）所示，白兔肌肉注射那布扶林盐酸盐25微摩尔/公斤（即10毫克/公斤）所得的止痛效期仅为45分钟。而注射那布扶林癸酸酯0.25毫摩尔/公斤时为18小时。
实施例16 以兔子皮肤为体外试验的皮肤
选择1公斤重的兔子，以打入空气的方式，将兔子杀死。以电动剪刀将腹部兔毛清除干净，取下完整的腹部皮肤，并将皮下脂肪及组织切除干净厚度0.72cm2，然后将角质层朝上，固定于释出装置中，金属固定夹加以固定。以各种透皮吸收剂型进行72小时穿透试验，于各设定时间由取样口（sampling port）抽取200μl的氯化钠溶液样品，给与25mg含2%甲基纤维素钠（CMCNa）的1.5%那布扶林癸酸酯凝胶制剂，及添加松脂醇（terpineol）10%的制剂，于适当间隔取样并以高压液相层析法（HPLC）分析那布扶林止痛剂的长效前体药物的穿透量。
结果：
如图（18）所示，24小时为1.04±0.30μg/cm2，48小时为1.67±0.38μg/cm2，72小时为3.17±0.35μg/cm2，若添加10%松脂醇（terpineol）24小时为3.31±0.45μg/cm2，48小时为5.78±0.81μg/cm2，72小时为9.87±1.44μg/cm2，其间添加促进剂的制剂，其各种时间下浓度均为前者的3倍。
图表说明：
表（1）那布扶林及其前体药物
表（2）那布扶林及其前体药物的止痛效用
图（1）那布扶林丙酸酯（Nalbuphine propionate）的核磁共振光谱
图（2）那布扶林丙酸酯（Nalbuphine propionate）的气相层析、质谱
图（3）那布扶林三甲基乙酸酯（Nalbuphine pivalate）的紫外光谱
图（4）那布扶林三甲基乙酸酯（Nalbuphine pivalate）的核磁共振光谱
图（5）那布扶林三甲基乙酸酯（Nalbuphine pivalate）的红外光谱
图（6）那布扶林庚酸酯（Nalbuphine enanthate）的核磁共振光谱
图（7）那布扶林癸酸酯（Nalbuphine decanoate）的气相层析、质谱
图（8）那布扶林山萮酸酯（Nalbuphine behenate）的物性图谱
图（9）那布扶林芥酸酯（Nalbuphine erucicate）的物性图谱
图（10）那布扶林花生酸酯（Nalbuphine arachidate）的物性图谱
图（11）那布扶林盐酸盐（Nalbuphine HCl）体外释出试验平均值±标准差（N＝6）
图（12）那布扶林（Nalbuphine）自由碱体外释出试验平均值±标准差（N＝6）
图（13）芝麻油中药物释出的比较平均值±标准差（N＝6）
图（14）那布扶林及那布扶林丙酸酯（Nalbuphine propionate）的反应时间图平均值±标准差（N＝6）
图（15）酯化那布扶林（Nalbuphine）的反应时间图平均值（n＝6）
图（16）白兔肌肉注射那布扶林、那布扶林癸酸酯（Nalbuphine decanoate）后血浆中那布扶林浓度图;平均值±标准差那布扶林为52分钟，那布扶林癸酸酯为1560分钟
图（17）白兔肌肉注射那布扶林、那布扶林癸酸酯（Nalbuphine decanoate）后压掌试验的反应时间图;平均值±标准差P＜0.05
图（18）白兔皮肤的透皮吸收
1.5%那布扶林癸酸酯（Nalbuphine decanoate）凝胶制剂，其中含2%甲基纤维素钠（CMC Na），
2.5%那布扶林癸酸酯（Nalbuphine decanoate）凝胶制剂，其中含2%甲基纤维素钠（CMC Na），10%松脂醇（terpineol）。
表1
R MW MF MP
那布扶林 H 357.46 C21H27NO4222-223℃
N-那布扶林癸511.70 C31H45NO575-76℃
酸酯
N-那布扶林469.62 C28H39NO575-77℃
庚酸酯
N-那布扶林461.56 C28H31NO5153-156℃
苯甲酸酯
N-那布扶林三441.59 C26H36NO591-93℃
甲基乙酸酯
N-那布扶林丙413.51 C24H31NO5144-145℃
酸酯
表2
止痛效用
50% 20% 10%
那布扶林 HCl 2.5小时 4.4小时 5.0小时
那布扶林癸酸酯 6.7天 7.5天 8.2天
那布扶林苯甲酸酯 3.5天 4.0天 4.0天
那布扶林三甲基乙酸酯 3.2天 3.6天 3.8天
那布扶林庚酸酯 3.0天 3.4天 3.6天
那布扶林丙酸酯 10小时 11小时 12小时