通過使用鈉通道阻斷劑和滲透調節劑的治療來增加黏膜水化和粘液清除的方法

2023-05-19 10:04:21

專利名稱：通過使用鈉通道阻斷劑和滲透調節劑的治療來增加黏膜水化和粘液清除的方法
技術領域：
本發明涉及鈉通道阻斷劑與滲透調節劑(osmolyte)比如高滲氯化鈉在製備相比於任一單獨使用時更有效、持久和安全的藥劑中的用途。本發明還包括多種使用這些鈉通道阻斷劑-滲透調節劑組合的治療方法。

背景技術：
處於環境和身體之間界面的黏膜表面演化出了許多「固有防禦」，即保護性機制。這種固有防禦的一個主要形式是用液體清洗這些表面。通常，黏膜表面上液體層的量反映出上皮液體分泌和上皮液體吸收之間的平衡，所述上皮液體分泌通常表現出與水(以及抗衡陽離子(cationcounter ion))相偶聯的活性陰離子(Cl-和/或HCO3-)的分泌，所述上皮液體吸收通常表現出與水和抗衡陰離子(Cl-和/或HCO3-)相偶聯的活性Na+的吸收。許多黏膜表面的疾病都是由於分泌(太少)和吸收(相對太多)之間失衡產生的黏膜表面上保護液體太少引起的。作為這些黏膜功能障礙特徵的有缺陷的鹽轉運過程存在於所述黏膜表面的上皮層。
一種補充黏膜表面上的保護性液體層的方法是通過阻斷Na+通道和液體吸收來「重新平衡」所述系統。介導Na+和液體吸收的限速步驟的上皮蛋白是上皮鈉離子通道(epithelial Na+channel，ENaC)。ENaC位於上皮細胞的表面頂端，即黏膜表面-環境界面。因此，要抑制ENaC介導的Na+和液體吸收，就必須將阿米洛利(amiloride)類ENaC阻斷劑(其從ENaC的胞外結構域進行阻斷)遞送至黏膜表面，並且重要地是，將其保留在該位點，以實現治療用途。本發明描述了以黏膜表面的液體太少為特徵的疾病和治療這些疾病所需的「表面(topical)」鈉通道阻斷劑，該阻斷劑被設計成顯示出對這些疾病治療的功效增加、黏膜吸收減少和與ENaC的解離(「分離」或脫離)減慢。
慢性阻塞性肺病的特徵是氣道表面脫水和粘液分泌物滯留在肺內。這些疾病的實例包括囊性纖維化、慢性支氣管炎以及原發性或繼發性纖毛運動障礙。在美國，這樣的疾病影響約1500萬患者，其排在死亡原因的第六位。特徵是滯留的粘液分泌蓄積的其它氣道疾病或肺病包括鼻竇炎(與上呼吸道感染相關的副鼻竇的炎症)和肺炎。
Anderson的美國專利No.5,817,028描述了一種通過吸入甘露醇在對象中激發氣道收縮(用於評價對哮喘的敏感性)和/或誘導痰的方法。其建議可使用相同的技術來誘導痰和促進粘液纖毛清除。所建議的物質包括氯化鈉、氯化鉀、甘露醇和葡萄糖。
慢性支氣管炎(chronic bronchitis，CB)包括最常見的致死遺傳形式的慢性支氣管炎囊性纖維化(cystic fibrosis，CF)，其是一種表現出身體無法從肺中正常清除粘液的疾病，最終會產生慢性氣道感染。在正常肺中，抵抗慢性肺內氣道感染(慢性支氣管炎)的主要防禦是由從支氣管的氣道表面連續清除粘液介導的。在健康者中，該功能有效地從肺內除去可能有害的毒素和病原。最新數據表明，在CB和CF中，初始問題即「基本缺陷」都是粘液無法從氣道表面被清除。粘液無法被清除表現出氣道表面脫水，其反映出氣道表面上的液體和粘蛋白的量之間的失衡。此「氣道表面液(airway surface liquid，ASL)」主要由比例類似於血漿(即等滲的)的鹽和水組成。粘蛋白大分子組織成邊界明確的「粘液層」，其通常俘獲吸入的細菌，並經由纖毛的作用運送出肺，所述纖毛在被稱為「纖毛周圍液(periciliary liquid，PCL)」的水樣低粘度溶液中擺動。在疾病狀態下，存在氣道表面上粘蛋白(太多)和ASL(太少)的量之間的失衡，其導致氣道表面脫水。此脫水引起粘液濃縮、PCL的潤滑活性降低以及粘液無法經由纖毛活動被清除至口腔。粘液從肺中被機械性清除的減少會導致慢性氣道炎症和細菌定植到粘附於氣道表面的粘液中。正是細菌的長期滯留、長期條件下局部抗微生物物質無法殺傷粘液捕獲的細菌以及身體對這類表面感染的繼發慢性炎症應答，導致了在CB和CF中的肺損傷。
在美國，目前受影響的人群為1200萬患有獲得性(主要來自香菸煙霧暴露)形式的慢性支氣管炎患者和約3萬患有遺傳形式囊性纖維化的患者。在歐洲，有大約相同數目的這兩類人群。在亞洲，CF的發病率低，但CB的發病率高，並且同世界上的其它地區一樣，正在不斷提高。
目前，對於在引起CB和CF的基本缺陷的水平上特異性治療這些疾病的產品來說，存在大量未得到滿足的醫學需求。目前針對慢性支氣管炎和囊性纖維化的治療集中於治療這些疾病的症狀和/或晚期效應。因此，對於慢性支氣管炎來說，β-激動劑、吸入式類固醇、抗膽鹼能藥劑和口服茶鹼類及磷酸二酯酶抑制劑都處於開發之中。然而，這些藥物中沒有一種能有效地解決粘液無法從肺中被清除的基本問題。類似地，在囊性纖維化中，使用相同範圍的藥劑。這些策略已經得到新近策略和使用吸入式抗生素(「TOBI」)的補充，所述新近策略被設計成通過中性粒細胞清除沉積在CF肺中的DNA(「Pulmozyme」；Genentech)，其嘗試殺死生長在粘附的粘液物質中的細菌但無效，所述吸入式抗生素被設計成增強肺自身的殺傷機制以清除粘附的粘液菌斑。身體的一般原理是如果在粘液滯留/阻塞的情況下不治療初始的損傷，細菌感染會變成慢性的並且對抗微生物治療的抗性逐漸增強。因此，對於CB和CF兩種肺病來說主要的未獲得滿足的治療需求是再水化氣道粘液(即恢復/擴大ASL的體積)以及促進其與細菌一起從肺中清除的有效方式。
R.C.Boucher在美國專利No.6,264,975中描述了用於水化黏膜表面的吡嗪醯基胍(pyrazinoylguanidine)鈉通道阻斷劑。這些化合物是有效的，其代表有公知的利尿劑阿米洛利、苯扎米爾(benzamil)和非那米爾(phenamil)。然而，這些化合物具有明顯的缺點，它們是(1)相對缺乏效力，這很重要，因為可被肺吸入的藥物的質量是有限的；(2)快速吸收，其限制了藥物在黏膜表面上的半衰期；和(3)可與ENaC自由解離。這些公知利尿藥中所含的這些缺點的總和產生了對於水化黏膜表面的治療益處的功效和/或在黏膜表面上的有效半衰期不足的化合物。
R.C.Boucher在美國專利No.6,926,911中提議使用相對無效的鈉通道阻斷劑比如阿米洛利與滲透調節劑來治療氣道疾病。這一組合沒有給出相對於任一單獨治療而言實際的優點，並且在臨床上是不可用的，參見Donaldson等人的N Eng J Med 2006；353241-250。發現阿米洛利阻斷氣道的透水性，並抵消了同時使用高滲鹽水和阿米洛利的可能益處。
顯然，所需要的是更有效地恢復從CB/CF患者的肺中清除粘液的治療方案。這些新療法的價值將反映在改善CF和CB人群的生活質量和生存時間上。
身體上和身體內的其它黏膜表面顯示出其表面上保護性表面液體的正常生理學的細微差異，但是疾病的病理生理學反映出共同的問題，即保護性表面液體太少。例如，在口腔乾燥(口乾)中，由於腮腺、舌下腺和下頜下腺不能分泌液體，而Na+(ENaC)轉運持續介導從口腔吸收液體，導致口腔中液體耗盡。類似地，乾燥性角膜結膜炎(keratoconjunctivitis sica)(眼乾)是由於淚腺不能分泌液體而結膜上卻仍然存在Na+依賴性液體吸收引起的。在鼻-鼻竇炎和中耳炎中，如同在CB中一樣，存在粘蛋白分泌和ASL相對消耗之間的不平衡。最後，在胃腸道中，在近端小腸中不能分泌Cl-(和液體)與迴腸末端Na+(和液體)吸收增加相組合，導致遠端腸梗阻症候群(distal intestinalobstruction syndrome，DIOS)。在老年患者中，降結腸中Na+(和體積)吸收過量產生便秘和憩室炎。
發明概述 本發明的一個目的是提供一種處理方案，其包括滲透調節劑和鈉通道阻斷劑的共同使用，與諸如阿米洛利、苯扎米爾和非那米爾的化合物相比，所述鈉通道阻斷劑更有效、特異性更強、和/或從黏膜表面的吸收更緩慢和/或可逆性更差。
本發明的另一個方面是提供一種使用鈉通道阻斷劑的處理方案，與同滲透增強劑一起施用的諸如阿米洛利、苯扎米爾和非那米爾的化合物相比，所述鈉通道阻斷劑更有效和/或從黏膜表面的吸收更緩慢和/或顯示出的可逆性更差。因此，與單獨使用任一種化合物相比，當與滲透調節劑聯用時，這些鈉通道阻斷劑會得到在黏膜表面上更長的藥效半衰期。
本發明的另一個目的是提供一種鈉通道阻斷劑和滲透調節劑一起使用的處理方案，與諸如阿米洛利、苯扎米爾和非那米爾的化合物相比，其從黏膜表面特別是氣道表面的吸收更緩慢。
本發明的另一個目的是提供包含鈉通道阻斷劑和滲透調節劑的組合物。
本發明的目的可以用治療被增加的粘液纖毛清除和黏膜水化(mucosal hydration)所改善的疾病的方法實現，所述方法包括向需要有增加的粘液纖毛清除和黏膜水化的對象施用有效量的如本文定義的鈉通道阻斷劑和滲透調節劑。
本發明的目的也可以用出於診斷目的誘導痰的方法來實現，所述方法包括向有此需要的對象施用有效量的如本文定義的鈉通道阻斷劑和滲透調節劑。
本發明的目的也可以用治療炭疽的方法來實現，所述方法包括向有此需要的對象施用有效量的如本文定義的鈉通道阻斷劑和滲透調節劑。
本發明的目的也可以用預防性、暴露後預防性、防止性或治療性處理由病原特別是在生物恐怖中使用的病原引起的疾病或病症的方法來實現，所述方法包括向有此需要的對象施用有效量的如本文定義的鈉通道阻斷劑和滲透調節劑。
本發明的目的也可以用包括如本文定義的鈉通道阻斷劑和滲透調節活性化合物的組合物來實現。
參照本發明的下述詳細說明，本發明的更充分的理解及其許多相隨的優點將更容易獲得以及更好地被理解。



圖1在存在或不存在鈉通道阻斷劑的情況下，滲透調節劑對表面液體體積的影響。
圖2甘露醇或化合物1對表面液體的影響。
圖3甘露醇和化合物1對表面液體的影響。
圖4在存在或不存在化合物1或化合物2的情況下，高滲鹽水對表面液體體積的影響。
發明詳述 本文使用的術語「如本文定義的鈉通道阻斷劑」指在序號為No.10/076,571的美國專利申請、美國專利No.6,858,615和WO 2003/070182中描述的鈉通道阻斷劑，其每個均通過引用併入本文。本發明涵蓋所述鈉通道阻斷劑的所有外消旋體、對映異構體、非對映異構體、互變異構體、多晶型物和假多晶型物、鹽及外消旋混合物。將在那些申請和專利中描述的鈉通道阻斷劑的具體實例明確通過參考引入本文。所述鈉通道阻斷劑可以是按照在那些申請和專利中的描述合成的。
因此，可用於本發明中的鈉通道阻斷劑為式(I)或其可藥用鹽所表示
其中 X為氫、滷素、三氟甲基、低級烷基、未取代的或取代的苯基、低級烷基-硫基、苯基-低級烷基-硫基、低級烷基-磺醯基或苯基-低級烷基-磺醯基； Y為氫、羥基、巰基、低級烷氧基、低級烷基-硫基、滷素、低級烷基、未取代的或取代的單核芳基，或-N(R2)2； R1為氫或低級烷基； 每個R2各自獨立地為-R7、-(CH2)m-OR8、-(CH2)m-NR7R10、 -(CH2)n(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2CH2O)m-R8、 -(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、-(CH2)n-C(＝O)NR7R10、-(CH2)n-Zg-R7、-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2)n-CO2R7，或
R3和R4各自獨立地為氫、式(A)代表的基團、低級烷基、羥基低級烷基、苯基、苯基-低級烷基、(滷代苯基)-低級烷基、低級(烷基苯基烷基)、低級(烷氧基苯基)-低級烷基、萘基-低級烷基或吡啶基-低級烷基，條件是R3和R4中至少一個是式(A)代表的基團
其中 每個RL各自獨立地為-R7、-(CH2)n-OR8、-O-(CH2)m-OR8、 -(CH2)n-NR7R10、-O-(CH2)m-NR7R10、-(CH2)n(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、 -O-(CH2)m(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2CH2O)m-R8、 -O-(CH2CH2O)m-R8、-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、 -O-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、-(CH2)n-C(＝O)NR7R10、 -O-(CH2)m-C(＝O)NR7R10、-(CH2)n-(Z)g-R7、-O-(CH2)m-(Z)g-R7、 -(CH2)n-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、 -O-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、 -(CH2)n-CO2R7、-O-(CH2)m-CO2R7、-OSO3H、-O-葡糖苷酸、-O-葡萄糖、

或
每個o各自獨立地為0至10的整數； 每個p各自為0至10的整數； 條件是在每個鄰接鏈中的。和p的和為1至10； 每個x各自獨立地為O、NR10、C(＝O)、CHOH、C(＝N-R10)、CHNR7R10或代表單鍵； 每個R5各自獨立地為-(CH2)m-OR8、-O-(CH2)m-OR8、 -(CH2)n-NR7R10、-O-(CH2)m-NR7R10、 -(CH2)n(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、 -O-(CH2)m(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2CH2O)m-R8、 -O-(CH2CH2O)m-R8、-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、 -O-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、-(CH2)n-C(＝O)NR7R10、 -O-(CH2)m-C(＝O)NR7R10、-(CH2)n-(Z)g-R7、-O-(CH2)m-(Z)g-R7、 -(CH2)n-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、 -O-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、 -(CH2)n-CO2R7、-O-(CH2)m-CO2R7、-OSO3H、-O-葡糖苷酸、-O-葡萄糖，

或
每個R6各自獨立地為-R7、-OR11、-N(R7)2、-(CH2)m-OR8、 -O-(CH2)m-OR8、-(CH2)n-NR7R10、-O-(CH2)m-NR7R10、 -(CH2)n(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、 -O-(CH2)m(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、 -(CH2CH2O)m-R8、-O-(CH2CH2O)m-R8、 -(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、 -O-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、-(CH2)n-C(＝O)NR7R10、 -O-(CH2)m-C(＝O)NR7R10、-(CH2)n-(Z)g-R7、-O-(CH2)m-(Z)g-R7、 -(CH2)n-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、 -O-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、 -(CH2)n-CO2R7、-O-(CH2)m-CO2R7、-OSO3H、-O-葡糖苷酸、-O-葡萄糖、

或
其中當兩個R6為-OR11，且彼此相鄰位於苯環上時，該兩個R6的烷基部分可以鍵合在一起，形成亞甲二氧基； 每個R7各自獨立地為氫或低級烷基； 每個R8各自獨立地為氫、低級烷基、-C(＝O)-R11、葡糖苷酸、2-四氫吡喃基或
每個R9各自獨立地為-CO2R7、-CON(R7)2、-SO2CH3或-C(＝O)R7； 每個R10各自獨立地為-H、-SO2CH3、-CO2R7、-C(＝O)NR7R9、-C(＝O)R7或-CH2-(CHOH)n-CH2OH； 每個Z各自獨立地為CHOH、C(＝O)、CHNR7R10、C＝NR10或NR10； 每個R11各自獨立地為低級烷基； 每個g各自獨立地為1至6的整數； 每個m各自獨立地為1至7的整數； 每個n各自獨立地為0至7的整數； 每個Q各自獨立地為C-R5、C-R6或氮原子，其中在環中至多三個Q為氮原子並且至少一個Q為C-R5。
在式(I)代表的化合物中，X可以是氫、滷素、三氟甲基、低級烷基、低級環烷基、未取代的或取代的苯基、低級烷基-硫基、苯基-低級烷基-硫基、低級烷基-磺醯基或苯基-低級烷基-磺醯基。優選滷素。
滷素的實例包括氟、氯、溴和碘。氯和溴是優選的滷素。氯是特別優選的。這一說明適用於本發明全部公開內容中使用的術語「滷素」。
本文使用的術語「低級烷基」指少於8個碳原子的烷基。該範圍包括碳原子的具體值及其中的子範圍，比如1、2、3、4、5、6和7個碳原子。術語「烷基」涵蓋了所有形式的這樣的基團，例如直鏈的、帶支鏈的和環狀的烷基基團。這一說明適用於本發明全部公開內容中使用的術語「低級烷基」。合適的低級烷基的實例包括甲基、乙基、丙基、環丙基、丁基、異丁基等。
苯基的取代基包括滷素。特別優選的滷素取代基為氯和溴。
Y可以是氫、羥基、巰基、低級烷氧基、低級烷基-硫基、滷素、低級烷基、低級環烷基、單核芳基或-N(R2)2。低級烷氧基的烷基部分與如上所述的相同。單核芳基的實例包括苯基。苯基可以是未取代的或如上所述取代的。Y的優選身份是-N(R2)2。特別優選的是其中每個R2各自為氫的化合物。
R1可以是氫或低級烷基。對於R1，氫是優選的。
每個R2各自獨立地可以是-R7、-(CH2)m-OR8、-(CH2)m-NR7R10、 -(CH2)n(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2CH2O)m-R8、-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、-(CH2)n-C(＝O)NR7R10、-(CH2)n-Zg-R7，-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2)n-CO2R7，或
對於R2，氫和低級烷基、特別是C1-C3烷基是優選的。氫是特別優選的。
R3和R4各自獨立地可以為氫、式(A)代表的基團、低級烷基、羥基低級烷基、苯基、苯基-低級烷基、(滷代苯基)-低級烷基、低級(烷基苯基烷基)、低級(烷氧基苯基)-低級烷基、萘基-低級烷基或吡啶基-低級烷基，條件是R3和R4中至少一個是式(A)代表的基團。
優選的化合物是其中R3和R4之一是氫並且另一個是式(A)代表的基團的那些。
在式(A)中，-(C(RL)2)o-x-(C(RL)2)p-部分定義鍵合芳香環的亞烷基。變量o和p各自可以為0至10的整數，條件是鏈中o和p的總和為1至10。因此，o和p各自可以為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10，或其中的任何子範圍。優選地，o和p的和為2至6。在一個特別優選的實施方案中，o和p的和為4。
亞烷基鏈中的連接基x可以獨立地為O、NR10、C(＝O)、CHOH、C(＝N-R10)、CHNR7R10或代表單鍵； 因此，當x代表單鍵時，鍵合所述環的亞烷基鏈由式-(C(RL)2)o+p-所表示，其中o+p為1至10。
每個RL各自獨立地可以是-R7、-(CH2)n-OR8、-O-(CH2)m-OR8、-(CH2)n-NR7R10、-O-(CH2)m-NR7R10、-(CH2)n(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-O-(CH2)m(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2CH2O)m-R8、-O-(CH2CH2O)m-R8、-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、-O-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、-(CH2)n-C(＝O)NR7R10、-O-(CH2)m-C(＝O)NR7R10、-(CH2)n-(Z)g-R7、-O-(CH2)m-(Z)g-R7、-(CH2)n-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-O-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2)n-CO2R7、-O-(CH2)m-CO2R7、-OSO3H、-O-葡糖苷酸、-O-葡萄糖，

或
優選的RL基團包括-H、-OH、-N(R7)2，特別地其中R7各自為氫。
在式(A)的亞烷基鏈中，優選地是，當一個鍵合碳原子的RL基團不是氫時，則另一個鍵合碳原子的RL是氫，即式-CHRL-。還優選的是在亞烷基鏈中至多兩個RL基團不是氫，其中所述鏈中的其它RL基團是氫。更優選地，亞烷基鏈中的RL基團僅一個不是氫，其中所述鏈中的其它RL基是氫。在這些實施方案中，優選的是x代表單鍵。
在本發明的另一個特別的實施方案中，所述亞烷基鏈中的所有RL基團都是氫。在這些實施方案中，所述亞烷基鏈由下式表示 -(CH2)o-x-(CH2)p-。
式(A)中的每個Q為C-R5、C-R6或氮原子，其中在環中至多三個Q為氮原子。當然，在每種情況下，一個Q為C-R5。因此，在環中可以有1、2或3個氮原子。在環中可以有1-4個C-R6基團，其取決於環中氮原子的數量。即，如果在環中存在零個、一個、兩個或三個氮原子，那麼分別在該環中存在四個、三個、兩個或一個C-R6基團。優選地，至多兩個Q是氮原子。更優選地，至多一個Q是氮原子。在一個具體的實施方案中，所述氮原子在所述環的3-位。在本發明的另一個實施方案中，每個Q各自為C-R5或C-R6，即，在所述環中不存在氮原子。
如上討論的，R6可以是氫。因此，1、2、3或4個R6可以不是氫。優選地，至多3個R6基團不是氫。在一個實施方案中，所有的R6基團都是氫。
每個g各自獨立地為1至6的整數。因此，每個g各自可以是1、2、3、4、5或6。
每個m各自為1至7的整數。因此，每個m各自可以是1、2、3、4、5、6或7。每個n各自為0至7的整數。因此，每個n各自可以是0、1、2、3、4、5、6或7。
R5的優選的實施方案為-O-(CH2)m(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-O-(CH2)m-C(＝O)NR7R10、-O-(CH2)m-(Z)g-R7和-O-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8。
在一個優選的實施方案中，式I的鈉通道阻斷劑為
該實施方案的優選的R5為-O-(CH2)m(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8。該實施方案的另一個優選的R5為-O-(CH2)m-C(＝O)NR7R10。該實施方案的另一個優選的R5為-O-(CH2)m-(Z)g-R7。該實施方案的另一個優選的R5為-O-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8。更優選的實施方案為可見於下述具體化合物中的那些。
如上討論的，本發明包括如上所述的鈉通道阻斷劑的所有外消旋體、對映異構體、非對映異構體、互變異構體、多晶型物和假多晶型物、鹽及外消旋混合物。
可用於本發明的鈉通道阻斷劑的具體實例包括

本發明是基於上文給出的鈉通道阻斷劑的發現，其在滲透調節劑之前、同時或之後施用至氣道表面時，相比於諸如阿米洛利、苯扎米爾和非那米爾的化合物，更有效和/或從黏膜表面特別是氣道表面的吸收更緩慢和/或與ENaC相互作用的可逆性更差，而與單獨使用鈉通道阻斷劑或滲透調節劑相比，其極大地改善了氣道表面的水化。如圖1中示例的，與單獨的任一化合物相比，當與滲透調節劑組合時，如本文定義的鈉通道阻斷劑在黏膜表面上具有更長的半衰期。
本發明還基於以下發現本文描述的鈉通道阻斷劑與滲透調節劑組合可以減少水化黏膜表面所需的鈉通道阻斷劑的劑量。這一重要的性質指當所述鈉通道阻斷劑與滲透調節劑組合使用時，其將會使得由於阻斷位於接受者體內非靶位點(例如腎臟中)的鈉通道引起不期望的副作用的傾向降低。
所述鈉通道阻斷劑可以以游離鹼的形式製備和使用。或者，所述化合物可以以可藥用鹽的形式製備和使用。可藥用鹽是保持或增加母體化合物期望的生物活性而不會帶來不期望的毒理學作用的鹽。這樣的鹽的實例是(a)與無機酸形成的酸加成鹽，所述無機酸例如鹽酸、氫溴酸、硫酸、磷酸、硝酸等；(b)與有機酸形成的鹽，所述有機酸例如乙酸、草酸、酒石酸、丁二酸、馬來酸、富馬酸、葡糖酸、檸檬酸、蘋果酸、抗壞血酸、苯甲酸、鞣酸、棕櫚酸、藻酸、多穀氨酸、萘磺酸、甲磺酸、對甲苯磺酸、萘二磺酸、聚半乳糖醛酸、丙二酸、磺基水楊酸、乙醇酸、2-羥基-3-萘甲酸、雙羥萘酸、水楊酸、硬脂酸、鄰苯二甲酸、扁桃酸、乳酸等；和(c)與元素陰離子形成的鹽，所述元素例如氯、溴和碘。
式(I)的化合物可以根據本領域已知的方法合成。代表性的合成方法顯示在下述方案中
這些方法描述在例如E.J.Cragoe，「The Synthesis of Amiloride andIts Analogs」(Chapter 3)in Amiloride and Its Analogs，第25-36頁中，其通過參考併入本文。製備所述化合物的其它方法描述在例如U.S.3,313,813中，其通過參考併入本文。參見在U.S.3,313,813中描述的具體方法A、B、C和D。一些測定可用於表徵本發明的化合物。代表性的測定為如下討論的。
不受任何特定理論的限制，相信本發明的鈉通道阻斷劑阻斷存在於黏膜表面的上皮鈉通道，本文描述的鈉通道阻斷劑減少黏膜表面對鹽和水的吸收。這一作用增加了黏膜表面上保護性液體的體積，使系統重新平衡，從而治療疾病。當與滲透調節劑組合使用時，這一作用得到增強。
本發明的活性滲透調節劑是具有滲透調節活性的分子或化合物(即是「滲透調節劑」)。本發明的「滲透調節活性」化合物是在氣道或肺上皮表面上不可透過膜的(即基本上不可吸收的)。本文使用的術語「氣道表面」和「肺表面」包括肺的氣道表面，例如支氣管和細支氣管、肺泡表面和鼻腔及竇表面。本發明的活性化合物可以是離子滲透調節劑(即鹽)，或者可以是非離子滲透調節劑(即糖、糖醇和有機滲透調節劑)。尤其旨在將所述活性化合物(其本來是外消旋的)的兩種外消旋形式包括在可用於本發明的活性化合物中。應當注意，本發明包括所述滲透調節活性化合物的所有的外消旋體、對映異構體、非對映異構體、互變異構體、多晶型物和假多晶型物及外消旋混合物。
可用於本發明的離子滲透調節劑形式的活性滲透調節劑包括可藥用陰離子和可藥用陽離子的任何鹽。優選地，所述陰離子和陽離子之一(或全部)對於它們所施用到的氣道表面是不可吸收的(即，具有滲透調節活性並且不受到快速主動轉運)。這樣的化合物包括，但不限於包含在FDA批准的商業銷售的鹽中的陰離子和陽離子(參見例如，RemingtonThe Science and Practice of Pharmacy，Vol.II，pg.1457(19th Ed.1995))，其通過引用併入本文，並可以以任何組合使用，包括其常規組合。
可用於實施本發明的可藥用滲透性活性的陰離子包括，但不限於乙酸根、苯磺酸根、苯甲酸根、碳酸氫根、酒石酸氫根、溴離子、依地酸鈣離子、樟腦磺酸根(camphorsulfonate)、碳酸根、氯離子、檸檬酸根、二鹽酸根、依地酸根、乙二磺酸根(1，2-乙烷二磺酸根)、丙酸酯月桂基硫酸根(月桂基硫酸根)、乙磺酸根(1，2-乙烷二磺酸根)、富馬酸根、葡庚酸根、葡糖酸根、穀氨酸根、對羥乙醯氨基苯胂酸根、己基間苯二酚酸根、海巴明(N，N』-二(脫氫松香基)乙二胺)、氫溴酸根、鹽酸根、羥基萘甲酸根、碘離子、羥乙基磺酸根、乳酸根、乳糖醛酸根、蘋果酸根、馬來酸根、扁桃酸根、甲磺酸根、甲基溴化根、甲基硝酸根、甲基硫酸根、粘酸根、萘磺酸根、硝酸根、亞硝酸根、撲酸根(雙羥萘酸根)、泛酸根、磷酸根或磷酸氫根、聚半乳糖醛酸根、水楊酸根、硬脂酸根、鹼式乙酸根、琥珀酸根、硫酸根、丹寧酸根、灑石酸根、茶氯酸根(8-氯茶鹼酸根)、三乙基碘根、碳酸氫根等。特別優選的陰離子包括氯離子、硫酸根、硝酸根、葡糖酸根、碘離子、碳酸氫根、溴離子和磷酸根。
可用於實施本發明的可藥用陽離子包括但不限於有機陽離子，比如苄星青黴素離子(N，N』-二苄基乙二胺離子)、氯普魯卡因離子、膽鹼離子、二乙醇胺離子、乙二胺離子、葡甲胺離子(N-甲基D-葡糖胺離子)、普魯卡因離子、D-賴氨酸離子、L-賴氨酸離子、D-精氨酸離子、L-精氨酸離子、三乙銨離子、N-甲基D-甘油離子等。特別優選的有機陽離子為3-碳、4-碳、5-碳和6-碳有機陽離子。可用於實施本發明的金屬陽離子包括，但不限於鋁離子、鈣離子、鋰離子、鎂離子、鉀離子、鈉離子、鋅離子、鐵離子、銨離子等。特別優選的陽離子包括鈉離子、鉀離子、膽鹼離子、鋰離子、葡甲胺離子、D-賴氨酸離子、銨離子、鎂離子和鈣離子。
可以與本文描述的鈉通道阻斷劑一起使用來實施本發明的滲透調節活性的鹽的具體實例包括，但不限於氯化鈉、氯化鉀、氯化膽鹼、碘化膽鹼、氯化鋰、氯化葡甲胺、氯化L-賴氨酸、氯化D-賴氨酸、氯化銨、硫酸鉀、硝酸鉀、葡糖酸鉀、碘化鉀、氯化鐵、氯化亞鐵、溴化鉀等。可以使用單個鹽或不同滲透調節活性鹽的組合來實施本發明。不同鹽的組合是優選的。當使用不同的鹽時，不同鹽中的陰離子或陽離子之一可以相同。
本發明的滲透調節活性化合物還包括非離子滲透調節劑，比如糖、糖醇和有機滲透調節劑。可用於實施本發明的糖和糖醇包括，但不限於3-碳糖(例如甘油、二羥丙酮)；4-碳糖(例如D和L形式的赤蘚糖、蘇糖和赤蘚酮糖)；5-碳糖(例如D和L形式的核糖、阿拉伯糖、木糖、來蘇糖、阿洛酮糖、果糖、山梨糖和塔格糖)；和6-碳糖(例如D和L形式的altose、阿洛糖、葡萄糖、甘露糖、古洛糖、艾杜糖、半乳糖和塔羅糖，D和L形式的阿洛糖-庚酮糖、阿洛糖-庚酮糖、葡糖-庚酮糖、甘露糖-庚酮糖、古洛糖-庚酮糖、艾杜糖-庚酮糖、半乳糖-庚酮糖、塔羅糖-庚酮糖)。可用於實施本發明的其它糖包括棉子糖、棉子糖系列寡糖和水蘇糖。可用於本發明的D和L形式的還原型的每種糖/糖醇也是本發明範圍內的活性化合物。因此，例如，當葡萄糖還原成山梨醇時；在本發明的範圍內，山梨醇及其它還原型的糖/糖醇(例如甘露醇、半乳糖醇、阿拉伯糖醇)為本發明的活性化合物。
本發明的滲透調節活性化合物還包括被稱為「有機滲透調節劑」的非離子滲透調節劑家族。術語「有機滲透調節劑」通常指用於控制腎臟中細胞內滲透壓的分子。參見，例如，J.S.Handler等人，Comp.Biochem.Physiol，117，301-306(1997)；M.Burg，Am.J.Physiol.268，F983-F996(1995)，其每篇都通過引用併入本文。儘管本發明人不希望受任何特定理論的約束，似乎這些有機滲透調節劑可用於控制氣道/肺表面上的細胞外體積。在本發明中用作活性化合物的有機滲透調節劑包括，但不限於三種主要類型的化合物多元醇(多羥基醇)、甲胺和胺基酸。被認為在實施本發明中有用的多元醇有機滲透調節劑包括，但不限於肌醇(inositol)、肌肌醇(myo-inositol)和山梨醇。在實施本發明中所用的甲胺有機滲透調節劑包括，但不限於膽鹼、甜菜鹼、肉鹼(L-、D-和DL形式)、磷酸膽鹼、溶血磷酸膽鹼、甘油磷酸膽鹼、肌酸和磷酸肌酸。本發明的胺基酸有機滲透調節劑包括，但不限於D-和L-形式的甘氨酸、丙氨酸、穀氨醯胺、穀氨酸、天冬氨酸、脯氨酸和牛磺酸。可用於實施本發明的其它滲透調節劑包括tihulose和肌氨酸。哺乳動物有機滲透調節劑是優選的，人有機滲透調節劑是最優選的。然而，某些有機滲透調節劑是細菌、酵母菌和海洋動物來源的，這些化合物也是本發明範圍內有用的活性化合物。
在某些情況下，可以對對象施用滲透調節劑前體；因此，這些化合物也可用於實施本發明。本文使用的術語「滲透調節劑前體」指通過代謝步驟(異化或同化)轉變成滲透調節劑的化合物。本發明的滲透調節劑前體包括，但不限於葡萄糖、葡萄糖聚合物、甘油、膽鹼、磷脂醯膽鹼、溶血-磷脂醯膽鹼和無機磷酸鹽，其為多元醇和甲胺的前體。本發明範圍內的胺基酸滲透調節劑的前體包括蛋白質、肽和聚胺基酸(其水解產生滲透調節劑胺基酸)和代謝性前體(其可通過代謝步驟比如轉氨基轉變成滲透調節劑胺基酸)。例如，胺基酸穀氨醯胺的前體為聚-L-穀氨醯胺，穀氨酸的前體為聚-L-穀氨酸。
本發明範圍內預期的滲透調節劑也涵蓋化學修飾的滲透調節劑或滲透調節劑前體。這樣的化學修飾包括使滲透調節劑(或前體)連接另外的化學基團，該化學基團改變或增強所述滲透調節劑或滲透調節劑前體的作用(例如，抑制所述滲透調節劑分子的降解)。這樣的化學修飾已經使用在藥物或前藥中，並且是本領域已知的(參見例如，美國專利No.4,479,932和4,540,564；Shek，E.等人，J.Med.Chem.19113-117(1976)；Bodor，N.等人，J.Pharm.Sci.671045-1050(1978)；Bodor，N.等人，J.Med.Chem.26313-318(1983)；Bodor，N.等人，J.Pharm.Sci.7529-35(1986)，其每篇都通過引用併入本文。
通常，不會促進或實際上抑制或阻止細菌生長的本發明滲透調節活性化合物(離子的和非離子的)是優選的。
本發明的活性化合物、方法和組合物可用作治療需要此治療的對象中慢性阻塞性氣道疾病或肺病的治療劑。本文描述的活性化合物、組合物和方法也可用於誘導患者產生痰或粘液性樣品。另外，本文描述的活性化合物、組合物和方法可用於灌洗患者的肺和/或氣道。本文描述的活性化合物和組合物也可以與要引入對象氣道的其它活性劑一起施用，實際上其可以充當其它活性劑的賦形劑或載體。
根據本發明要治療的合適的對象包括鳥類和哺乳動物對象，優選哺乳動物對象。需要根據本發明進行治療的任何哺乳動物對象都是合適的，包括狗、貓及用於獸醫目的的其它動物。人對象是優選的。根據本發明，可以治療任何性別和任何發育階段(即新生兒、嬰兒、少年、青年人、成年人)的人患者。優選的對象包括受慢性阻塞性氣道疾病或肺病折磨的那些人，所述疾病包括但不限於囊性纖維化、慢性支氣管炎、肺氣腫、原發性和繼發性纖毛運動障礙、鼻竇炎和肺炎。受囊性纖維化折磨的人對象是特別優選的。
可以通過本領域已知的任何合適的手段，例如滴鼻劑、煙霧劑(mist)、氣霧劑、連續過夜鼻腔套管插入術等，按任何順序和/或同時將本文描述的鈉通道阻斷劑和本文公開的滲透調節活性化合物施用至對象的黏膜表面比如眼睛、鼻和氣道表面(包括鼻道、鼻竇和肺)。在本發明的一個實施方案中，通過支氣管鏡灌洗(transbronchoscopiclavage)同時施用本發明的鈉通道阻斷劑和滲透調節活性化合物。在本發明的一個優選的實施方案中，通過吸入由鈉通道阻斷劑和滲透調節活性化合物組成的可吸入氣霧劑顆粒施用，使得本發明的活性鈉通道阻斷劑和滲透調節活性化合物沉積在肺氣道表面，其中所述鈉通道阻斷劑可以在獨立遞送滲透調節活性化合物之前或之後足夠它們的作用相加合的短時間內遞送。可吸入顆粒可以是液體或固體。多種用於施用氣霧劑顆粒至對象肺部的吸入器是已知的。在本發明的另一個優選的實施方案中，如本文所定義的，可以同時施用鈉通道阻斷劑和滲透調節活性化合物。
本發明的鈉通道阻斷劑和滲透性活性物可以依次(按任何順序)或同時施用給需要其的對象。本文使用的術語「同時」指時間上足夠接近以產生聯合效應(即，同時可以是同時發生的，或者可以是兩種或多種事件在彼此前後短時期內發生)。同時一詞也涵蓋了遞送作為兩種組分的混合物或溶液的鈉通道阻斷劑和滲透調節劑，以及在遞送時來自兩個不同的霧化器。一個實例是遞送一個噴霧器中的化合物1以及用T型接頭相連接的第二個噴霧器中的高滲鹽水。當與其它活性劑一起施用時，本發明的活性化合物可以充當其它活性劑的賦形劑或載體，或者可以僅僅與其它活性劑同時施用。本發明的活性化合物可以作為用於施用其它活性成分至氣道表面的乾燥或液體賦形劑使用。這些其它活性劑可以按其常規方式和劑量，與本發明的活性化合物組合施用來治療預期要治療的疾病或病症，本發明的活性化合物可以被認為充當其它活性劑的賦形劑或載體。任何這樣的其它活性成分都可以應用，特別是當水化氣道表面(即本發明的滲透調節活性化合物的活性)促進其它活性成分的活性(例如，通過促進或增加活性成分的攝取、有助於其它活性成分的作用機制，或者通過任何其它機制)時。在本發明的一個優選的實施方案中，當同時施用本發明的活性化合物和另一種活性劑時，本發明的活性化合物與其它活性劑具有加成效應；即，同時施用本發明的活性化合物增強了其它活性劑的預期作用。
可以應用比如Inhale Therapeutic Systems(Nektar)，Palo Alto，California，USA開發的吸入器，包括但不限於在美國專利No.5,740,794；5,654,007；5,458,135；5,775,320；和5,785,049中公開的那些。本申請人特別地指出將本文引用的所有專利參考的內容全部併入本文作為參考。也可以使用比如Dura Pharmaceuticals Inc，San Diego，California，USA開發的那些吸入器，包括但不限於在美國專利No.5,622,166；5,577,497；5,645,051；和5,492,112中公開的那些。另外，可以應用比如Aradigm Corp.，Hayward，California，USA開發的那些吸入器，包括但不限於在美國專利No.5,826,570；5,813,397；5,819,726和5,655,516中公開的那些。這些裝置特別適於作為乾燥顆粒吸入器。
包括活性化合物的液體顆粒氣霧劑可以通過任何合適手段，比如用壓力驅動的氣霧劑噴霧器(L C Star)或超聲噴霧器(Pari eFlow)產生。參見例如美國專利No.4,501,729。噴霧器是市售裝置，其利用壓縮氣體(典型地為空氣或氧氣)加速穿過窄的文丘裡孔、利用超聲波攪動或者利用振動多孔板，將活性成分的溶液或懸液轉化成治療用氣霧劑煙霧。在噴霧器中所用的合適製劑由在液體載體中的活性成分組成，所述活性成分佔製劑的至多40％w/w，但優選少於20％w/w。所述載體典型地為水(最優選無菌、無熱原的水)、稀釋的乙醇水溶液或丙二醇。也可以使用全氟化碳載體。如果所述製劑不被製成無菌的，任選的添加劑包括防腐劑例如羥基苯甲酸甲酯、抗氧劑、調味劑、揮髮油、緩衝劑和表面活性劑。
包括活性化合物的固體顆粒的氣霧劑也可以用任何固體顆粒藥物氣霧劑發生器產生。如上述所述的，用於向對象施用固體顆粒藥物的氣霧劑發生器產生可吸入的顆粒，並產生包含適於人施用比例的預定計量劑量藥物的一定體積的氣霧劑。一種示例類型的固體顆粒氣霧劑發生器是吹入器。用於吹入施用的合適製劑包括可以利用吹入器或以聞的方式吸收到鼻腔來遞送的細粉碎的粉末。在吹入器中，粉末(例如，有效實施本文描述治療的計量劑量)包含在典型地由明膠或塑料製成的膠囊或藥筒中，其在原位被刺穿或打開，通過吸入時由裝置吸氣或利用人工操作的泵遞送所述粉末。在吹入器中應用的粉末由單獨的活性成分或者粉末混合物組成，所述粉末混合物包含活性成分、合適的粉末稀釋劑比如乳糖和任選的表面活性劑。所述活性成分典型地佔所述製劑的0.1至100％w/w。第二種示例性的氣霧劑發生器包含計量劑量吸入器。計量劑量吸入器是加壓氣霧劑分配器，其典型地包含活性成分在液化拋射劑中的混懸液或溶液製劑。在使用期間，這些裝置通過適於遞送計量體積(典型地為10至150μl)的閥將製劑排出，以產生包含活性成分的微粒噴霧。合適的拋射劑包括某些氯氟化碳化合物，例如二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷及其混合物。所述製劑還可包含一種或多種共溶劑如乙醇、表面活性劑如油酸或三油酸山梨聚糖、抗氧化劑和合適的調味劑。
無論是由固體或液體顆粒形成的氣霧劑都可以由氣霧劑發生器按約10至150升/分鐘，更優選約30至150升/分鐘，最優選約60升/分鐘的速率製備。包含較大量藥物的氣霧劑可以更快地施用。
本文公開的鈉通道阻斷劑和滲透調節活性化合物的劑量將根據要治療的病症、對象的狀況而改變，但通常沉積在氣道表面上的滲透調節劑可以是約0.1或1至約30、50或100毫滲摩爾。日劑量可以分成一個或多個單元劑量施用。所述鈉通道阻斷劑化合物的劑量將根據要治療的病症和對象的狀況而改變，但通常可以是足夠在對象的鼻腔氣道表面上獲得溶解濃度的活性化合物的量為約10-9、10-8、10-7至約10-3、10-2或10-1摩爾/升，更優選地為約10-7至約10-4摩爾/升。根據施用活性化合物的具體製劑的溶解性，日劑量可以分成一個或多個單元劑量施用。對於人對象，日劑量(以重量計)可以為約0.01、0.03、0.1、0.5或1.0至10或20毫克的活性劑顆粒，其取決於對象的年齡和病症。目前優選的單元劑量為約0.5毫克的活性劑，每天按2-10次施用的方案給予。所述劑量可以以通過任何合適的方法(例如包入明膠膠囊)製成的預包裝的單位提供。
其它藥理學(例如支氣管擴張藥)活性劑(「第三藥劑」)可以與本發明的鈉通道阻斷劑和滲透調節活性化合物同時施用給需要其的對象。
特別地，支氣管擴張藥可以與本發明的鈉通道阻斷劑和滲透調節活性化合物同時施用。可用於實施本發明中的支氣管擴張藥包括，但不限於β-腎上腺素能激動劑，其包括但不限於腎上腺素、異丙腎上腺素、非諾特羅、沙丁胺醇、特布他林、吡布特羅、比託特羅、奧西那林、新異丙腎上腺素、沙美特羅、昔萘酸酯，以及抗膽鹼藥，其包括但不限於異丙託溴銨，以及化合物比如茶鹼和氨茶鹼。可以根據已知的技術，在本文描述的活性化合物之前或與其同時施用這些化合物。
可以與本發明的鈉通道阻斷劑和滲透調節活性化合物一起施用的其它活性成分(「第三活性劑」)包括離子轉運調節劑及在治療受慢性阻塞性肺病折磨的對象中所用的已知的其它活性劑(例如DNA酶、抗生素、還原二巰基的化合物比如N-乙醯半胱氨酸等)。
在本文中，可以作為活性劑與本發明的活性化合物一起施用的離子轉運調節劑包括嘌呤受體(特別是P2Y2)受體激動劑，比如UTP、UTP-γ-S、二核苷酸P2Y2受體激動劑和β-激動劑。
本發明的化合物也可以與P2Y2受體激動劑或其可藥用鹽(在本文中，有時也稱為「活性劑」)聯合使用。所述組合物可以另外包含P2Y2受體激動劑或其可藥用鹽(在本文中，有時也稱為「活性劑」)。所述P2Y2受體激動劑通常以有效刺激氣道表面特別是鼻腔氣道表面分泌氯化物和水的量包括在其中。合適的P2Y2受體激動劑描述於U.S.6,264,975、U.S.5,656,256和U.S.5,292,498的第9-10欄，其每篇都通過引用併入本文。
可以與本文描述的製劑組合施用的其它活性成分包括核苷酸或寡核苷酸；病毒基因轉移載體(包括腺病毒、腺相關病毒和逆轉錄病毒基因轉移載體)；酶；和激素藥物或生理學活性蛋白或肽，比如胰島素、生長抑素、催產素、去氨加壓素、促黃體生長激素釋放激素、那法瑞林、亮丙瑞林、促腎上腺皮質激素、促胰液素、胰高血糖素、降鈣素、生長激素釋放激素、生長激素等。可用於實施本發明的酶藥物包括，但不限於DNA酶(用於治療例如囊性纖維化)、α1-抗胰蛋白酶(例如在治療肺氣腫中抑制彈性蛋白酶)等。在本發明的方法中所用的包括類固醇的合適抗炎劑包括，但不限於倍氯米松二丙酸酯、潑尼松、氟輕鬆、地塞米松、潑尼松龍、可的松、茶鹼、沙丁胺醇、色甘酸鈉、腎上腺素、氟尼縮松、特布他林硫酸酯、α-生育酚(維生素E)、二棕櫚醯磷脂醯膽鹼、沙美特羅和氟替卡松二丙酸酯。可以應用的抗生素的實例包括，但不限於四環素、氯黴素、氨基糖苷類例如妥布拉黴素、β-內醯胺類例如氨苄西林、頭孢菌素類、紅黴素及其衍生物、克林黴素、膦酸抗生素例如磷黴素等。所述可以施用的抗生素可以組合使用，例如妥布拉黴素和磷黴素的組合。合適的抗病毒劑包括阿昔洛韋、利巴韋林、更昔洛韋和膦甲酸。合適的抗腫瘤藥劑包括，但不限於依託泊苷、紫杉酚和順鉑。抗組胺劑包括，但不限於苯海拉明和雷尼替丁。還可以使用抗卡氏肺孢子蟲(Pneumocystis carinii)肺炎藥物比如噴他脒及其類似物。在實施本發明中，還可以根據要求施用抗結核藥物比如利福平、紅黴素、chlorerythromycin等，二價陽離子的螯合劑(例如EGTA、EDTA)、祛痰藥及在釋放粘液分泌中所用的其它藥劑(例如正-乙醯基-L-半胱氨酸)。
本發明特別地可用於慢性治療即，其中在彼此非常接近的兩個或多個時間重複施用，以便多重治療獲得聯合療效。例如，可以一周施用兩次、三次、四次、五次、六次或七次，在不同天進行。所述治療可以進行兩天、四天或六天或更長的時期；兩周或四周或更長時間中的每天進行；兩個月或四個月或更長時間的每天進行，等等。例如，施用步驟可以在接受長期治療的慢性病症的治療病症期間內每天進行三次、四次、五次或六次。
本文描述的化合物、組合物和方法可用於灌洗有此需要的患者的肺或肺葉，其通過施用治療有效量的所述組合物至對象的肺來進行。灌洗可以根據已知的技術用支氣管鏡將一定體積的流體滴注到預期肺葉中(例如30毫升至3升，典型地為300毫升)來進行。灌洗可以單次施用或反覆施用(例如洗滌三次)。在滴注後，根據已知的技術除去或抽出一部分滴注的流體。所述灌洗溶液可以是水溶液，或者可以是全氟化碳液體，比如用作血液代用品的。
包含本發明的活性化合物的固體或液體顆粒藥物製劑應包括可吸入尺寸的顆粒即，尺寸小到足以在吸入時穿過口腔和喉並進入支氣管、細支氣管和(如有必要)肺泡的顆粒。細支氣管是遞送至氣道表面的特別優選的靶點。一般來說，尺寸為約1至5或6微米(更特別地，尺寸小於約4.7微米)的顆粒是可吸入的。在一個優選的實施方案中，粒徑的幾何標準偏差為約1.7或更小。包含在氣霧劑中的不可吸入尺寸的顆粒易於沉積在咽喉並被吞咽下去，優選地使氣霧劑中不可吸入的顆粒數量最小化。對於鼻腔施用，優選10-500μm的粒徑以確保保留在鼻腔。
在製備根據本發明的製劑中，本發明的鈉通道阻斷劑和滲透調節活性化合物可以特別地與可接受的載體混合。當然，所述載體必須是在與製劑中的任何其它成分相容的意義上可接受的，並且必須對患者無害。所述載體可以是固體或液體或者兩者，且優選地與所述化合物配製成單元劑量製劑，例如膠囊，其可以包含0.5％至99％重量的活性化合物。可以將一種或多種活性化合物摻入本發明的製劑中，該製劑可以通過任何基本上由將組分混合組成的公知藥學技術來製備。
可以通過用研缽和杵研磨活性化合物，然後使微粒化的組合物穿過400目篩以粉碎或分離出成大的團塊來製備包含活性化合物的可吸入乾燥顆粒的組合物。例如，研磨氯化鈉會得到通常稱為「圓形(round)」鹽的微粒化顆粒。
所述藥物組合物可以任選地包含分散劑，其有助於促進氣霧劑形成。合適的分散劑為乳糖，其可以與活性劑以任何合適比例(例如1比1的重量比)混合。
本文使用的術語「任選地」指所涉及的事物，例如分散劑、藥物載體或附加組分可以存在或不存在。
上文舉例說明了本發明，但並不應當被看作是對本發明的限制。本發明由下述權利要求以及其中包括的權利要求的等同方案所限定。
本發明還提供治療方法，其利用上述討論的鈉通道阻斷劑和滲透調節活性化合物的性質。因此，可以通過本發明的方法治療的對象包括，但不限於受囊性纖維化、原發性纖毛運動障礙、支氣管擴張、慢性支氣管炎、慢性阻塞性氣道疾病折磨的患者、人工呼吸的患者、患有急性肺炎的患者等。本發明可用於獲得患者的痰樣品，其通過向患者的至少一個肺施用所述活性化合物，然後誘導或收集患者的痰樣品來實現。典型地，本發明將經由氣霧劑(液體或乾粉末)或灌洗施用至呼吸黏膜表面。
可以用本發明的方法治療的對象還包括要經鼻補充供氧(易於使氣道表面乾燥的方案)的患者；受影響鼻腔氣道表面的過敏性疾病或反應(例如，對花粉、粉塵、動物毛髮或顆粒、昆蟲或昆蟲顆粒等有過敏反應)折磨的患者；受鼻腔氣道表面細菌感染例如葡萄球菌感染，比如金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)感染、流感嗜血桿菌(Hemophilusinfluenza)感染、肺炎鏈球菌(Streptococcus pneumoniae)感染、假單胞菌(Pseudomonas aeuriginosa)感染等折磨的患者；受影響鼻腔氣道表面的炎性疾病折磨的患者；或者受鼻竇炎(其中施用有效促進鼻竇中的充血性液體排出的所述活性藥劑來促進鼻竇中充血的粘液分泌物的排出)，或者合併有鼻-鼻竇炎(Rhinosinusitis)折磨的患者。本發明可以通過局部遞送，包括氣霧劑和滴劑施用至鼻-鼻竇表面。
本發明可用於水化黏膜表面而不是氣道表面。這樣的其它黏膜表面包括胃腸道表面、口腔表面、生殖道-尿道表面、眼睛的視表面(ocularsurfaces)或表面、內耳和中耳。例如，可以通過任何合適的方法以有效量施用本發明的活性化合物，所述方法包括局部/表面(locally/tropically)、口服或直腸施用方法。
本發明的鈉通道阻斷劑和滲透調節活性化合物還可用於治療經空氣傳播疾病。經空氣傳播疾病的實例包括例如RSV。本發明的鈉通道阻斷劑和滲透調節活性化合物還可用於治療炭疽感染。本發明涉及本發明的鈉通道阻斷劑和滲透調節活性化合物用於預防性、暴露後預防性、防止性或治療性處理由病原引起的疾病或病症的用途。在一個優選的實施方案中，本發明涉及鈉通道阻斷劑和滲透調節活性化合物用於預防性、暴露後預防性、預防性或治療性處理在生物恐怖中可以使用的病原引起的疾病或病症的用途。
近年來，已經實施了多種研究項目和生物防禦措施來解決有關在恐怖主義行為中使用生物製劑的問題。這些措施旨在解決有關生物恐怖和使用微生物或生物毒素殺人、散布恐懼和破壞社會的問題。例如，國家變態反應和傳染病研究所(NIAID)開發了用於生物防禦研究的戰略計劃，其列出解決在生物恐怖和出現或再次出現傳染病的廣區域中的研究需要的計劃。根據該計劃，故意將美國居民暴露於炭疽桿菌(Bacillusanthracis)孢子顯示出了抗生物恐怖的國家整體預案的空白。而且，對這些攻擊的詳盡報導揭示出對快速診斷測試、疫苗和用於預防的免疫治療，以及治療生物恐怖製劑引起的疾病的藥物和生物製劑的尚未得到滿足的需求。
大部分研究工作的焦點是針對研究鑑定為具有同生物恐怖物質一樣的潛在危險的病原的生物學性質、研究抗這些物質的宿主應答、開發抗傳染病的疫苗、評價抗這些物質的現有的和研究中的治療劑以及開發用於鑑定危險性物質的徵兆和症狀的診斷劑。這樣的努力值得讚賞，但考慮到已經鑑定為可能用於生物恐怖的大量病原，這些努力還沒有能提供針對所有可能的生物恐怖威脅都滿意的反應。另外，已經鑑定為具有同生物恐怖物質一樣的潛在危險的許多病原不能提供用於工業化開發治療劑或預防措施的足夠經濟剌激。而且，即使對於在生物恐怖中可使用的每種病原的預防措施(比如疫苗)是可用的，但向一般人群施用所有這些疫苗的費用過高。
在獲得抗每種生物恐怖威脅的方便有效的治療之前，存在對可以預防或減少感染病原物質風險的防止性、預防性或治療性處理的強烈需要。
本發明提供這樣的預防性處理方法。在一個方面，提供一種預防性處理方法，其包括向需要抗一種或多種經空氣傳播病原感染的預防性處理的個體施用預防有效量的鈉通道阻斷劑和滲透調節劑。
在另一個方面，提供一種減少可引起人疾病的經空氣傳播病原感染風險的預防性處理方法，所述方法包括向可能處於感染經空氣傳播病原但沒有疾病症狀的人肺施用有效量的鈉通道阻斷劑和滲透調節劑，其中所述鈉通道阻斷劑和滲透調節劑的有效量足夠減少所述人感染的風險。經空氣傳播病原的一個特別實例是炭疽。
在另一個方面，提供一種用於處理經空氣傳播病原感染的暴露後預防性處理或治療性處理方法，其包括向需要此抗經空氣傳播病原感染處理的個體的肺施用有效量的鈉通道阻斷劑和滲透調節劑。可以通過本發明的暴露後預防性、援救性和治療性處理方法防止的病原包括可以通過口腔、鼻或鼻腔氣道進入肺從而進入身體的任何病原。典型地，所述病原是天然的或通過氣溶膠化的經空氣傳播病原。所述病原可以是天然的，或者可以在氣溶膠化後被故意引入環境中，或者採用其它方法將病原引入環境中。並非在空氣中天然傳播的許多病原已經或者可以被氣溶膠化以用於生物恐怖中。本發明的處理可用於的病原包括，但不限於如NIAID列出的A類、B類和C類重點(priority)病原。通常對應於所述列表的這些種類由疾病控制和預防中心(CDC)彙編。如CDC設定的，A類病原是易於在人與人之間傳播或傳染、引起高死亡率且具有對公共衛生造成重大影響可能性的那些。B類病原是次一級重點的，其包括中等易於傳播並引起中等發病率和低死亡率的那些。C類由由於其可獲得性、易於產生和傳播以及高發病率和死亡率潛力使得將來可被改造從而大範圍傳播的新出現病原組成。這些病原的具體實例為炭疽和鼠疫。可防止或降低感染風險的其它病原包括流感病毒、鼻病毒、腺病毒和呼吸道合胞病毒等。可以防止的又一種病原是被認為會引起嚴重急性呼吸道症候群(SARS)的冠狀病毒。
本發明主要涉及治療人對象，但也可用於獸醫目的治療其它哺乳動物對象，比如狗和貓。
如上討論的，製備本發明組合物的化合物可以是可藥用游離鹼形式。因為所述化合物的游離鹼通常在水溶液中的溶解性比所述鹽差，所以採用游離鹼組合物可向肺提供更持續地活性劑釋放。不溶於溶液中的以顆粒形式存在於肺中的活性劑不能誘導生理反應，但會充當逐漸溶解到溶液中的生物可利用藥物的貯庫。
本發明的另一個方面是藥物組合物，其包含處於可藥用載體(例如載體水溶液)中的鈉通道阻斷劑。通常，所述鈉通道阻斷劑以有效抑制黏膜表面重吸收水的量包含在所述組合物中。
本發明的化合物也可以與P2Y2受體激動劑或其可藥用鹽(在本文中有時也被稱為「活性劑」)聯合使用。所述組合物還可包含P2Y2受體激動劑或其可藥用鹽(在本文中有時也被稱為「活性劑」)。所述P2Y2受體激動劑通常以有效刺激氣道表面特別是鼻腔氣道表面分泌氯化物和水的量包括在其中。合適的P2Y2受體激動劑描述在U.S.6,264,975、U.S.5,656,256和U.S.5,292,498的第9-10欄，其每篇都通過引用併入本文。
支氣管擴張藥也可以與本發明的化合物聯用。這些支氣管擴張藥包括，但不限於β-腎上腺素能激動劑，包括但不限於腎上腺素、異丙腎上腺素、非諾特羅、沙丁胺醇、特布他林、吡布特羅、比託特羅、異丙喘寧、新異丙腎上腺素、沙美特羅、昔萘酸酯，以及抗膽鹼藥，包括但不限於異丙託溴銨，以及化合物比如茶鹼和氨茶鹼。可以根據已知的技術，在本文描述的活性化合物之前或同時施用這些化合物。
本發明的另一個方面是藥物製劑，其包含處於可藥用載體(例如載體水溶液)之中的如上所述鈉通道阻斷劑和滲透調節活性化合物。通常，所述鈉通道阻斷劑以有效處理黏膜表面(比如抑制黏膜表面重吸收水)的量包含在所述組合物中，所述黏膜表面包括氣道表面及其它表面。
可以通過任何合適的手段將本文公開的鈉通道阻斷劑和滲透調節活性化合物施用至黏膜表面，所述手段包括局部、經口、經直腸、經陰道、經眼或經皮膚等。例如，對於治療便秘，可以經口或經直腸施用活性化合物至胃腸黏膜表面。所述活性化合物可以與任何合適形式的可藥用載體混合，比如無菌生理鹽水或稀鹽水或外用溶液，對於經口施用而言是以滴劑、片劑等的形式；對於經直腸或生殖道-尿道施用而言是栓劑等的形式。根據需要，可以在製劑中包含賦形劑以增加活性化合物的溶解性。
可以通過任何合適手段將本文公開的鈉通道阻斷劑和滲透調節活性化合物施用至氣道表面，所述手段包括活性化合物在可藥用載體(比如生理鹽水或稀鹽水或蒸餾水)中的噴霧劑、煙霧劑或滴劑。例如，可以如在Jacobus的美國專利No.5,789,391中描述的製備和施用所述活性化合物，其公開內容通過引用以整體併入本文。
用於實施本發明而製備的固體或液體顆粒狀活性劑可以是如上所述的，包括可吸入或不可吸入尺寸的顆粒；即，對於可吸入的顆粒，顆粒尺寸足夠小到在吸入之後通過口腔和喉並進入支氣管和肺泡，對於不可吸入的顆粒，顆粒足夠大到滯留在鼻腔氣道而不通過喉以及進入支氣管和肺泡。通常，尺寸為約1至5微米(更特別地，尺寸少於約4.7微米)的顆粒是可吸入的。不可吸入尺寸的顆粒的尺寸為大於約5微米至可見小滴尺寸。因此，對於經鼻施用，可以使用尺寸為10-500μm的顆粒來保證滯留在鼻腔中。
在製備根據本發明的製劑中，通常將活性劑或其生理學可接受的鹽或游離鹼與可接受的載體相互混合。當然，所述載體必須與製劑中任何其它成分相容，並且必須不能對患者有害。所述載體必須是固體或液體或兩者，並且優選地與所述化合物配製成單元劑量製劑，例如膠囊，其可包含0.5％至99％重量的所述活性化合物。可以將一種或多種活性化合物加入本發明的製劑中，該製劑可以通過基本上由混合所述組分組成的任何公知藥學技術製備。
可以通過如下步驟製備包含微粉化活性劑的可吸入或不可吸入幹顆粒組合物用研缽和杵研磨所述乾燥活性劑，然後使微粒化的組合物穿過400目篩以粉碎或分離出大的團塊。
所述顆粒狀活性劑組合物可以任選地包含用於促進氣霧劑形成的分散劑。合適的分散劑是乳糖，其可以與所述活性劑以任何合適的比例(例如1比1的重量比)混合。
可以通過本領域已知的合適手段(比如滴鼻劑、煙霧劑等)將本文公開的鈉通道阻斷劑和滲透調節活性化合物施用至對象的氣道表面，包括鼻道、鼻竇和肺。在本發明的一個實施方案中，通過支氣管鏡灌洗施用本發明的活性化合物。在本發明的一個優選的實施方案中，通過由對象吸入而施用所述活性化合物構成的可吸入顆粒的氣霧混懸劑，本發明的鈉通道阻斷劑和滲透調節活性化合物沉積在肺氣道表面上。所述可吸入的顆粒可以是液體或固體。用於施用氣霧劑顆粒至對象肺的許多吸入器是已知的。
所述氣霧劑，無論由固體或液體顆粒形成，都可以通過氣霧劑發生器按約10至150升/分鐘，更優選約30至150升/分鐘，最優選約60升/分鐘的速率製備。包含較大量藥物的氣霧劑可以更快地施用。
本文公開的活性化合物的劑量將根據要治療的病症和患者的狀況而改變，但通常可以是約0.01、0.03、0.05、0.1至1、5、10或20mg的藥劑沉積在氣道表面上。日劑量可以分成一個或多個施用單元劑量。該目標是實現藥劑在肺氣道表面上的濃度為10-9-104M。
在另一個實施方案中，可以通過對象經鼻吸入由活性化合物構成的可吸入或不可吸入顆粒(優選不可吸入顆粒)的氣霧混懸劑施用它們，所述可吸入的或不可吸入的顆粒可以是液體或固體。所包含活性劑的量可以是足夠在對象的氣道表面上獲得如下活性劑溶解濃度的量10-9，10-8或10-7至約10-3、10-2、10-1摩爾/升，更優選約10-9至約10-4摩爾/升。
在本發明的一個實施方案中，所述顆粒活性劑組合物可以包含活性劑的游離鹼和可藥用鹽，以提供早期釋放和持續釋放活性劑，以便將其溶解到鼻的粘液分泌物中。這樣的組合物可為患者提供早期釋放，並隨時間提供持續釋放。減少每日所需施用次數的持續釋放預期會增加活性劑治療過程中患者的順應性。
適於氣道施用的藥物製劑包括溶液劑、乳劑、混懸劑和浸膏劑的製劑。一般參見J.Nairn，Solutions，Emulsions，Suspensions andExtracts，in RemingtonThe Science and Practice of Pharmacy，chap.86(1995年，第19版)，其通過引用併入本文。可以如在Schor的美國專利No.4,389,393；Illum的5,707,644；Suzuki的4,294,829；和Suzuki的4,835,142中描述的製備適於鼻腔施用的藥物製劑，將其公開的內容以整體通過引用併入本文。
可以通過任何合適手段產生包含所述活性化合物的液體顆粒的煙霧劑或氣霧劑，比如通過帶有處於可藥用水性載體(比如無菌鹽水或無菌水)中的所述活性劑的簡單鼻噴霧。可以用壓力驅動的氣霧劑噴霧器或超聲噴霧器施用。參見，例如美國專利No.4,501,729和5,656,256，通過引用將這兩篇都併入本文。在鼻滴劑或噴霧瓶中或在噴霧器中的合適製劑由處於液體載體中的活性成分所組成，所述活性成分佔所述製劑的至多40％w/w，但優選低於20％w/w。典型地，所述載體為水(最優選為無菌、無熱原的水)或稀乙醇水溶液，優選由0.12％至0.8％的氯化鈉溶液製成。如果沒有對所述製劑進行無菌處理，則任選的添加劑包括防腐劑例如羥基苯甲酸甲酯、抗氧化劑、調味劑、揮髮油、緩衝劑、滲透調節活性劑(例如甘露醇、木糖醇、赤蘚醇)和表面活性劑。
可以通過下述步驟製備包含微粒化活性劑的可吸入或不可吸入幹顆粒組合物用研缽和杵研磨活性化合物，然後使微粒化的組合物穿過400目篩以粉碎或分離出大的團塊。
所述顆粒狀組合物可以任選地包含用於促進氣霧劑形成的分散劑。合適的分散劑是乳糖，其可以與活性劑以任何合適的比例(例如1比1的重量比)混合。
可以使用一些測定來表徵本發明的化合物。下文討論代表性的測定。
鈉通道阻斷活性和可逆性的體外測定 用於評價本發明化合物的作用機制和/或功效的一種測定包括測定腔(lumenal)藥物對氣道上皮鈉電流的抑制，其是在短迴路電流(ISC)下使用固定在Ussing室中的單層氣道上皮測量的。將從新切除的人、狗、綿羊或嚙齒類氣道獲得的細胞接種在多孔0.4微米SnapwellTMInserts(CoStar)上，在添加激素的培養基中氣-液界面(air-liquidinterface，ALI)條件下培養，在浸泡於Using室中的Krebs BicarbonateRinger(KBR)中期間測定鈉轉運活性(ISC)。將所有的試驗藥物以半對數劑量添加方案(1×10-11M至3×10-5M)加入腔浴(lumenal bath)中，記錄ISC(抑制)的累加變化。將所有的藥物以1×10-2M的濃度配製在二甲亞碸中作為儲液，並儲藏在-20℃下。典型地，平行測定六個製備物；每次測定中的一個製備物加入化合物1作為陽性對照。在施用最大濃度(5×10-5M)後，用新鮮的不含藥物的KBR溶液替換腔浴三次，在每次洗滌約5分鐘後測定所得ISC。可逆性定義為在第三次洗滌後鈉電流恢復到基線值的百分數。通過計算機裝置收集所有電壓鉗的數據，並脫機分析。
通過Graphpad Prism V3.0程序考慮並分析所有化合物的量效關係。計算IC50值、最大有效濃度和可逆性，並與過去的阿米洛利和苯扎米爾數據組進行比較。
吸收的藥理學測定 (1)漿膜出現測定(Serosal Appearance Assay) 將支氣管細胞(狗、人、人CF、綿羊或嚙齒類細胞)以0.25 x 106/cm2的密度接種在多孔Transwell-Col膠原包被的膜上，該膜具有1.13cm2或4.7cm2的生長區，並生長在添加激素的培養基的氣-液界面上，該培養基能促進極化上皮細胞，或者使用購自Mattek Corp的預接種的人氣管支氣管細胞。在氣-液界面(ALI)上發育12至25天後，預期>90％的培養物具有纖毛，粘蛋白將聚集在所述細胞上。為了確保原代氣道上皮細胞製備物的完整性，測量跨上皮阻抗(Rt)和跨上皮電位差(PD)，其為培養物極化性質完整性的標誌。人細胞體系優選地用於研究頂端(apical)表面的吸收率。通過向所述頂端表面加入初濃度為100μM的試驗鈉通道阻斷劑或陽性對照(阿米洛利、苯扎米爾、非那米爾)起始漿膜出現測定。在多個時間點，從頂端和漿膜浴兩者中收集一系列樣品(每個樣品5μl體積)。通過使用HPLC測量每種鈉通道阻斷劑的內螢光來測定濃度。採用產生自已知濃度和純度的可信參考標準物的標準曲線進行定量分析。使用非線性回歸、單相指數式衰減進行消失速率的數據分析。
2.ENaC阻斷劑攝取和氣道表面液體體積/高度變化的共聚焦顯微鏡測定 事實上，所有的阿米洛利樣分子都會發出紫外區的螢光。這些分子的此性質可用於使用x-z共聚焦顯微鏡直接測量細胞攝取。將等摩爾量濃度的試驗化合物和陽性對照置於在所述共焦顯微鏡臺上的氣道培養物的頂端表面上，所述陽性對照包括阿米洛利和證實會快速攝入到細胞區室的化合物(苯扎米爾和非那米爾)。隨時間獲得系列x-z圖像，定量聚集在細胞區室中的螢光量，繪製成螢光對時間變化的曲線圖。可以在存在或不存在滲透調節劑的情況下，在加入新的鈉通道阻斷劑之前，將惰性螢光染料加入所述表面液體中，檢測表面液體體積/高度的變化。
3.化合物代謝的體外測定 氣道上皮細胞在跨上皮吸收過程期間具有代謝藥物的能力。另外，儘管可能很少，藥物有可能在氣道上皮表面被特定活性的胞外酶代謝。或許更有可能的是作為外表面(ecto-surface)事件，化合物可被感染的分泌物代謝，所述分泌物處於肺病例如囊性纖維化患者的氣道腔。因此，進行一系列測定來表徵由於試驗滲透調節劑和新的鈉通道阻斷劑與人氣道上皮細胞和/或人氣道上皮腔產物相互作用導致的化合物代謝。
在第一系列分析中，將作為「ASL」刺激劑的KBR中相互作用的試驗化合物施加於生長在T-Col insert系統中的人氣道上皮細胞的頂端表面。對於大多數化合物，使用高效液相色譜法(HPLC)解析化學物質和這些化合物的內源性螢光性質以估計試驗化合物和新代謝物的相對量，從而測定代謝(生成新物質)。對於一個典型的分析，將試驗溶液(25μl KBR，包含10μM試驗化合物)置於上皮腔表面。從腔和漿膜室連續獲得5至10μl樣品，用於HPLC分析(1)試驗化合物從腔滲透進入漿膜浴的質量，和(2)母體化合物可能形成的代謝物。在其中試驗分子的螢光性質不適於這樣表徵的情況下，使用帶放射性標記的化合物進行這些測定。根據HPLC數據，對腔表面上的新代謝化合物消失和/或形成以及基底外側溶液中試驗化合物和/或新代謝物出現的速率進行定量。還對相對於母體化合物可能的新代謝物的色譜遷移率的數據進行定量。
為了通過CF痰分析試驗化合物可能的代謝，收集了從10名CF患者獲得的咳出CF痰的「代表性」混合物(在IRB批准下)。在劇烈渦旋混合之下，將該痰溶於KBR溶液的1:5混合物中，之後，將該混合物分成「純(neat)」痰等分試樣以及接受超速離心以獲得「上清」等分試樣的等分試樣(純＝細胞的；上清＝液相)。CF痰的化合物代謝的典型研究包括將已知質量的試驗化合物加入到「純」CF痰中，並在37℃下培養CF痰「上清」等分試樣，接著從每個類型痰中依次取出等分試樣以通過如上所述的HPLC分析表徵化合物的穩定性/代謝。然後如上進行化合物消失、新代謝物形成速率和新代謝物HPLC遷移率的分析。
4.在體外細胞培養模型中，在有或者沒有滲透調節劑情況下，新的ENaC阻斷劑在氣道表面液體上的持久性 使用重量分析(稱重)方法，測量生長在滲透膜載體(Corning)上氣/液界面的原代支氣管上皮培養物上的腔表面液體(質量/體積)，並記錄腔表面液體體積的變化直至8小時。在有或沒有等摩爾量濃度(0.1-100μM)的所選新的或市售的鈉通道阻斷劑以及有或者沒有滲透調節劑的情況下，加入應用的起始體積的緩衝液(Krebs-Henseleit碳酸氫鹽緩衝溶液)，並在該時間點開始試驗。然後，在選定的時間點再稱重可滲透的載體，並記錄質量/體積。然後，分析數據以確定從開始至結束的8小時時間範圍內液體質量/體積的變化。
5.藥物在動物中的藥理學作用和作用機制 可以使用Sabater等人，Journal of Applied Physiology，1999，第2191-2196頁描述的體內模型測量化合物立即和在長時間過程中(5小時)增加粘液纖毛清除(MCC)的作用，其通過引用併入本文，並如下所述進行修改。
方法 動物的製備使用特定的身體固定工具，使體重為至多75Kg的成年母羊處於限制和直立位狀態。固定動物的頭部，在鼻腔插管(7.5mm-I.D.氣管導管(ETT))(Mallinckrodt Medical，St.Louis，MO)之前，提供鼻道的局部麻醉(2％的利多卡因)。將ETT的套囊放置在聲帶之下。在插管後，在開始MC測量前，使所述動物平衡約20分鐘。
施用放射性-氣霧劑通過Raindrop Nebulizer(Nellcor PuritanBennett，Pleasanton，CA)製備帶有鎝(99mTc-SC 3.1mg/mL，～10-15mCi)放射性標記的硫膠體氣霧劑，其產生的空氣動力學小滴中值直徑為3.6μm。將噴霧器連接到由電磁閥和壓縮空氣源(20psi)組成的放射量測定系統。噴霧器的輸出物被引入T型管，該T型管的一端連接呼吸器(Harvard apparatus，South Natick，MA)。在呼吸器的吸入循環開始時，啟動該系統1秒。將潮氣量設置在300mL，吸氣-呼氣的比例為1:1和每分鐘20次呼吸，以使得中樞氣道沉積最大化。綿羊呼吸99mTc-SC氣霧劑至多5分鐘。在示蹤劑沉積後，使用γ照相機來測量99mTc-SC在氣道的清除率。將照相機置於動物的背部，綿羊保持其在固定工具中的自然直立位。圖像區域垂直於動物的脊椎。將外部放射性標記物放置在綿羊上以便於γ照相機的正確定位。追蹤對應於綿羊右肺的圖像上的感興趣區域，並記錄計數。校正衰變的計數，並表示為放射性存在於基線圖像中的百分數。因為肺的輪廓重疊到胃上，並且計數可能受吞咽的帶99mTc-SC標記粘液的影響，所以從分析中排除左肺。將所有的沉積圖像貯藏與γ照相機相連的計算機中。該方案包括在施用放射性氣霧劑之後立即獲得的基線沉積圖像。在獲得基線圖像後，使用兩個分開的方案，使用Pari LC JetPlus噴霧器將4mL的H2O(賦形劑)、阿米洛利(3mM)或NCE(3mM)霧化給予自由呼吸的綿羊。
處理方案(評價在t-0時立即作用的活性)在施用放射性氣霧劑之後立即獲得基線沉積圖像。在0時，獲得基線圖像之後，使用Pari LCJetPlus噴霧器將4ml體積的賦形劑對照(蒸餾水)、陽性對照(阿米洛利)或試驗化合物霧化給予自由呼吸的動物。所述噴霧器用壓縮的空氣驅動，流速為8升/分種。遞送所述溶液的時間為10至12分鐘。在遞送全部劑量之後，立即為動物除去插管，以免由於從ETT吸入過量放射性示蹤劑引起計數假性升高。在施用後最初2小時期間以15分鐘的間隔以及在施用後接著的6個小時期間每小時獲得肺的系列圖像，總的觀察期為8小時。採用不同試驗藥劑的施用期之間有至少7天的清除期(washout period)。
處理方案(評價在t-4小時持久性的活性)在單次暴露於賦形劑對照(蒸餾水)、陽性對照化合物(阿米洛利或苯扎米爾)或所研究藥劑後，使用下述標準方案的改型來評價反應的持久性。在0時，使用Pari LC JetPlus噴霧器將4ml體積的賦形劑對照(蒸餾水)、陽性對照(阿米洛利)或研究化合物霧化給予自由呼吸的動物。所述噴霧器由壓縮空氣驅動，流量為8升/分種。遞送溶液的時間為10至12分鐘。用特定身體固定工具將動物限制在直立位4小時。在4小時期間結束時，動物接受來自Raindrop噴霧器的單劑量的氣霧99mTc-人血清白蛋白(3.1mg/ml；包含約20mCi)。在遞送全部劑量的放射性示蹤劑後，立即為動物除去插管。在施用放射性氣霧劑後，立即獲得基線沉積圖像。在施用後最初2小時(代表藥物施用開始後4小時至6小時)期間以15分鐘的間隔以及在施用後接著的2個小時期間每小時獲得肺的系列圖像，總的觀察期為4小時。採用不同試驗藥劑的施用期之間有至少7天的清除期。
統計學使用重複測量的雙側ANOVA分析綿羊體內MC測定的數據，接著使用ANCOVA進行滯留相對時間曲線的回歸斜率分析以比較斜率。如果需要，也可以對斜率數據進行多重比較檢驗(Newman-Keuls)。可以通過來自方案2測量的斜率除以在方案1中獲得的測量的斜率，然後乘以100％以計算滯留的活性百分數。
實施例 本發明已經進行了一般性的描述，可以參照本文提供的某些具體實施例獲得進一步的理解，除非另有說明，這些具體實施例僅僅是用於示例，而不意味著限制。
實施例1 鈉通道阻斷劑的製備 材料和方法。所有的試劑和溶劑購自Aldrich Chemical Corp.並且不經進一步純化而使用。NMR光譜在Bruker WM 360(1H NMR，360MHz和13C NMR，90MHz)或Bruker AC 300(1H NMR，300MHz和13C NMR，75MHz)上獲得。在裝有90g矽膠藥筒(40MFSO-0110-040155，32-63μm)的來自Elution Solution(PO Box 5147，Charlottesville，Virginia 22905)的Flash EluteTM系統上，以20psi(N2)進行快速色譜。GC-分析在裝有Heliflex Capillary Column(Alltech)的Shimadzu GC-17上進行；相；AT-1，長度10米，ID；0.53mm，膜0.25微米。GC參數注射器320℃，檢測器320℃，FID氣流H2，40ml/min，空氣，400ml/min。載氣分流比16:1，N2流量15ml/min，N2速度18cm/秒。溫度程序為0-3分鐘為70℃，3-10分鐘為70-300℃，10-15分鐘為300℃。
在Gilson322泵上進行HPLC分析，檢測器UV/Vis-156，360nm，裝有Microsorb MV C8柱，100A，25cm。流動相A＝含0.1％TFA的乙腈，B＝含0.1％TFA的水。梯度程序95:5的B:A洗脫1分鐘，然後20:80的B:A洗脫7分鐘，接著100％的A洗脫1分鐘，最後用100％的A洗脫11分鐘，流速1ml/分。
化合物3的合成 向溶解在無水THF中的化合物11溶液(得到濃度為大約3mmol/mL)中順次加入Ph3P(1.5當量)和三苯甲基保護的絲氨酸甲酯12(1.5當量)。在室溫下攪拌該混合物30分鐘。然後，向該溶液中慢慢地加入(滴加)DIAD(1.5當量)溶於無水THF(DIAD與THF的比例為大約1:1，v/v)中的溶液。在室溫下，攪拌該混合物過夜。然後，再溫和地回流24小時。冷卻該反應混合物，並在真空下濃縮。當以小規模進行反應時，對殘餘物進行色譜純化。當大規模進行(>10g的11)進行時，使殘餘物在乙腈和己烷(1:1)中分層以除去Ph3PO。濃縮上層的己烷層，使得到的殘餘物穿過短的矽膠層，用乙酸乙酯和己烷(0-15％)的混合物洗脫，得到期望的產物3。
化合物4的合成 向冷卻在冰/水浴中的化合物3的二氯甲烷溶液(得到大約5mmol/mL的濃度)中慢慢地加入TFA(15-20當量)。在該溫度攪拌該反應混合物2小時，在真空下濃縮，然後與甲醇(2×5mL)共蒸發。殘餘物直接用於下一步而無需進一步純化。
化合物5的合成 將從上述步驟中得到的粗反應混合物溶於二氯甲烷中，並冷卻在冰/水浴中。向該冷的溶液中慢慢地加入三乙胺(5當量)。在該溫度下攪拌該混合物30分鐘。之後，一次性加入Boc2O(1.5當量)。接著，除去冰/水浴。在室溫下攪拌該反應混合物過夜，然後在真空下濃縮。將殘餘物收集到二氯甲烷中。依次用水(3x)和鹽水(3x)洗滌得到的溶液，用無水Na2SO4乾燥，最後再次濃縮。粗產物可以直接用於下一步而無需進一步純化。
化合物6的合成 將甲醇銨(methanolic ammonium)(7M，20-30當量)慢慢地加入在冰/水浴中冷卻的從上述步驟中得到的化合物5溶解於MeOH的溶液(得到大約3mmol/mL的濃度)中。在該溫度下攪拌該溶液48小時，接著在真空下濃縮。對殘餘物進行色譜處理，用乙酸乙酯和己烷(25-50％，v/v)的混合物洗脫，得到期望的產物。
注意在這些條件下觀察到反應產物和/或SM的少量分解。如果在較低溫度下(比如-10℃)進行反應，則可以使分解最少。然而，在較低溫度下，反應將更緩慢。
化合物7的合成 在1atm氫壓和室溫下，使溶於乙醇中的化合物6(得到大約5mml/mL的濃度)和Pd催化劑
的混合物進行氫化5小時。在用N2淨化後，在真空下過濾催化劑，並用乙醇(3x)洗滌。合併濾液和洗液。濃縮合併的溶液，進一步乾燥，將其直接用於下一步而無需進一步純化。
化合物8的合成 將從上述步驟獲得的粗產物7收集在無水乙醇(得到大約3mmol/mL的濃度)中。向預熱至70℃的該溶液中順次加入Hunig’s鹼(5當量)和Cragoe化合物[1-(3，5-二氨基-6-氯吡嗪-2-甲基異硫脲氫碘化物)1.1當量]。在該溫度下攪拌該反應混合物3小時，冷卻，最後在真空下濃縮。對殘餘物進行色譜處理，用濃氫氧化銨、甲醇和二氯甲烷(0-1％/0-10％/100-89％，v/v)的混合物洗脫，得到期望的產物。
化合物2(HCl鹽)的合成 向溶解於無水乙醇中的化合物8的溶液(得到大約3mmol/mL的濃度)中加入在二噁烷中的4N HCl(2當量)。在室溫下，攪拌最初的澄清溶液1小時，在這期間，開始沉澱出產物。將所述反應混合物再攪拌一小時，然後在冰/水浴中冷卻一小時。在真空下過濾固體，用冷的乙醇(3x)洗滌，並在真空下乾燥。最後，凍乾產物以除去任何殘留溶劑。通過該方法得到的產物2滿足所有的規格，m.p.200-210℃，m/z＝464(M+H+)。
示意圖1化合物2的合成
實施例2 為了測量在存在或者不存在滲透調節活性劑的情況下，新的鈉通道阻斷劑對氣道表面液體的表面液體體積的影響，如上文測定#4所述使用體外細胞培養模型。測量經8小時後在加入1.5％的NaCl之前或之後，在有或者沒有10μM的化合物1下，離子滲透調節劑1.5％的NaCl(高滲鹽水)對表面液體體積的影響，並將其與等滲緩衝液(賦形劑)(圖1)對表面液體體積的影響進行比較。使用相同的方法(測定#4)，測量並比較4.2和8.4mg/mL的非離子滲透調節劑甘露醇與化合物1和等滲緩衝液(賦形劑)(圖2)以及混合甘露醇(4.2和8.4mg/mL)與1和10μM的化合物1(圖3)對表面液體體積的影響。經8小時，比較化合物2和離子滲透調節劑1.5％的NaCl(高滲鹽水)、化合物1和高滲鹽水(1.5％的NaCl)、在等滲緩衝液中的化合物1、在等滲緩衝液中的化合物2、1.5％的NaCl和等滲緩衝液(賦形劑)(圖4)對表面液體改變的影響。
化合物1為
化合物2為
實施例3 基於異常上皮離子通道缺陷(CFTR和ENaC)的CF肺病的病理生理學模型描述了氣道表面液體(ASL)缺失是慢性呼吸道感染的根本原因，其導致粘液纖毛清除(MCC)減少。最近，證明對CF患者用每天三至四次7％的高滲鹽水組成的氣霧劑療法是安全的、瞬間升高ASL、增加MCC和改善肺功能1，2。試驗了如下假設使用如上所述的化合物1與高滲鹽水的組合抑制鈉吸收通過增加ASL體積從而顯著改善高滲鹽水作用持續時間。將原代犬支氣管上皮細胞(canine bronchialepithelia，CBE)培養在滲透膜載體上的氣-液界面，使用重量分析法測量上皮細胞表面上緩衝液的體積變化。在向CBE的頂端表面加入50μl的等滲緩衝液之後，85±12％(n＝27)在8小時內被吸收。向CBE的表面上加入50μL的1.5％的NaCl溶液會引起瞬時滲透膨脹(osmoticexpansion)，其會導致體積增加108±6.3％(n＝4)，其在8小時內會減少至所加初始體積的50.2±19％(n＝4)。單獨使用10μM的化合物1顯著地抑制體積損失(74.7±8.7％)超過8小時。然而，在施用1.5％的NaCl溶液之前或之後聯用化合物1(10μM)會引起體積膨脹132±13％(n＝12)，其保持8小時。然而，在施用1.5％的NaCl溶液之前或之後聯用化合物1(10μM)會引起體積膨脹132+13％(n＝12)，其維持8小時。總之，發現高滲鹽水與化合物1的組合不僅僅導致ASL體積增加，而且顯著地增加該作用的持續時間超過8小時。基於該結果，高滲鹽水/化合物1聯用的氣霧劑療法可以是一種用於治療CF及其它如本文描述的病症的有用的治療方法。
1.Elkins等(2006)N Engl J Med 354，229-240. 2.Donaldson等(2006)N Engl J Med 354，241-250.
權利要求
1.一種治療被增加的粘液纖毛清除和黏膜水化所改善的疾病的方法，所述方法包括向需要有增加的粘液纖毛清除和黏膜水化的對象施用有效量的滲透調節劑和式(I)代表的或其可藥用鹽包括其所有的對映異構體、非對映異構體和外消旋混合物的鈉通道阻斷劑
其中
X為氫、滷素、三氟甲基、低級烷基、未取代的或取代的苯基、低級烷基-硫基、苯基-低級烷基-硫基、低級烷基-磺醯基或苯基-低級烷基-磺醯基；
Y為氫、羥基、巰基、低級烷氧基、低級烷基-硫基、滷素、低級烷基、未取代的或取代的單核芳基，或-N(R2)2；
R1為氫或低級烷基；
每個R2各自獨立地為-R7、-(CH2)m-OR8、-(CH2)m-NR7R10、-(CH2)n(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2CH2O)m-R8、
-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、-(CH2)n-C(＝O)NR7R10、-(CH2)n-Zg-R7、-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2)n-CO2R7，或
R3和R4各自獨立地為氫、式(A)代表的基團、低級烷基、羥基低級烷基、苯基、苯基-低級烷基、(滷代苯基)-低級烷基、低級(烷基苯基烷基)、低級(烷氧基苯基)-低級烷基、萘基-低級烷基或吡啶基-低級烷基，條件是R3和R4中至少一個是式(A)代表的基團
其中
每個RL各自獨立地為-R7、-(CH2)n-OR8、-O-(CH2)m-OR8、
-(CH2)n-NR7R10、-O-(CH2)m-NR7R10、
-(CH2)n(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2CH2O)m-R8、
-O-(CH2CH2O)m-R8、-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、
-O-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、-(CH2)n-C(＝O)NR7R10、
-O-(CH2)m-C(＝O)NR7R10、-(CH2)n-(Z)g-R7、-O-(CH2)m-(Z)g-R7、
-(CH2)n-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-(CH2)n-CO2R7、-O-(CH2)m-CO2R7、-OSO3H、-O-葡糖苷酸、-O-葡萄糖、
或
每個o各自獨立地為0至10的整數；
每個p各自為0至10的整數；
條件是在每個鄰接鏈中的o和p的和為1至10；
每個x各自獨立地為O、NR10、C(＝O)、CHOH、C(＝N-R10)、CHNR7R10或代表單鍵；
每個R5各自獨立地為-(CH2)m-OR8、-O-(CH2)m-OR8、
-(CH2)n-NR7R10、-O-(CH2)m-NR7R10、
-(CH2)n(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2CH2O)m-R8、
-O-(CH2CH2O)m-R8、-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、
-O-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、-(CH2)n-C(＝O)NR7R10、
-O-(CH2)m-C(＝O)NR7R10、-(CH2)n-(Z)g-R7、-O-(CH2)m-(Z)g-R7、
-(CH2)n-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-(CH2)n-CO2R7、-O-(CH2)m-CO2R7、-OSO3H、-O-葡糖苷酸、-O-葡萄糖，
或
每個R6各自獨立地為-R7、-OR11、-N(R7)2、-(CH2)m-OR8、
-O-(CH2)m-OR8、-(CH2)n-NR7R10、-O-(CH2)m-NR7R10、
-(CH2)n(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-(CH2CH2O)m-R8、-O-(CH2CH2O)m-R8、
-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、
-O-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、-(CH2)n-C(＝O)NR7R10、
-O-(CH2)m-C(＝O)NR7R10、-(CH2)n-(Z)g-R7、-O-(CH2)m-(Z)g-R7、
-(CH2)n-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-(CH2)n-CO2R7、-O-(CH2)m-CO2R7、-OSO3H、-O-葡糖苷酸、-O-葡萄糖、
或
其中當兩個R6為-OR11，且彼此相鄰位於苯環上時，該兩個R6的烷基部分可以鍵合在一起，形成亞甲二氧基；
每個R7各自獨立地為氫或低級烷基；
每個R8各自獨立地為氫、低級烷基、-C(＝O)-R11、葡糖苷酸、2-四氫吡喃基或
每個R9各自獨立地為-CO2R7、-CON(R7)2、-SO2CH3或-C(＝O)R7；
每個R10各自獨立地為-H、-SO2CH3、-CO2R7、-C(＝O)NR7R9、-C(＝O)R7或-CH2-(CHOH)n-CH2OH；
每個Z各自獨立地為CHOH、C(＝O)、CHNR7R10、C＝NR10或NR10；
每個R11各自獨立地為低級烷基；
每個g各自獨立地為1至6的整數；
每個m各自獨立地為1至7的整數；
每個n各自獨立地為0至7的整數；
每個Q各自獨立地為C-R5、C-R6或氮原子，其中在環中至多三個Q為氮原子並且至少一個Q為C-R5。
2.權利要求1的方法，其中式(I)代表的鈉通道阻斷劑為
3.權利要求2的方法，其中R5是
-O-(CH2)m(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m-C(＝O)NR7R10，-O-(CH2)m-(Z)g-R7或
-O-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8。
4.權利要求1的方法，其中式(I))代表的鈉通道阻斷劑為
或
5.權利要求1-4中任一項的方法，其中所述疾病為一種或多種選自下列的病症慢性支氣管炎、支氣管擴張、囊性纖維化、鼻竇炎、陰道乾燥、乾眼、舍格倫病、遠端腸梗阻症候群、乾性皮膚、食管炎、口乾燥(口腔乾燥)、鼻腔脫水、哮喘、原發性纖毛運動障礙、中耳炎、慢性阻塞性肺病、肺氣腫、肺炎、憩室炎、鼻-鼻竇炎和經空氣傳播傳染病。
6.一種誘導痰的方法，所述方法包括向需要增加粘液纖毛清除和黏膜水化的對象施用有效量的滲透調節劑和式(I)代表的或其可藥用鹽包括其所有的對映異構體、非對映異構體和外消旋混合物的鈉通道阻斷劑
其中
X為氫、滷素、三氟甲基、低級烷基、未取代的或取代的苯基、低級烷基-硫基、苯基-低級烷基-硫基、低級烷基-磺醯基或苯基-低級烷基-磺醯基；
Y為氫、羥基、巰基、低級烷氧基、低級烷基-硫基、滷素、低級烷基、未取代的或取代的單核芳基，或-N(R2)2；
R1為氫或低級烷基；
每個R2各自獨立地為-R7、-(CH2)m-OR8、-(CH2)m-NR7R10、
-(CH2)n(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2CH2O)m-R8、
-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、-(CH2)n-C(＝O)NR7R10、-(CH2)n-Zg-R7、-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2)n-CO2R7，或
R3和R4各自獨立地為氫、式(A)代表的基團、低級烷基、羥基低級烷基、苯基、苯基-低級烷基、(滷代苯基)-低級烷基、低級(烷基苯基烷基)、低級(烷氧基苯基)-低級烷基、萘基-低級烷基或吡啶基-低級烷基，條件是R3和R4中至少一個是式(A)代表的基團
其中
每個RL各自獨立地為-R7、-(CH2)n-OR8、-O-(CH2)m-OR8、
-(CH2)n-NR7R10、-O-(CH2)m-NR7R10、
-(CH2)n(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2CH2O)m-R8、
-O-(CH2CH2O)m-R8、-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、
-O-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、-(CH2)n-C(＝O)NR7R10、
-O-(CH2)m-C(＝O)NR7R10、-(CH2)n-(Z)g-R7、-O-(CH2)m-(Z)g-R7、
-(CH2)n-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-(CH2)n-CO2R7、-O-(CH2)m-CO2R7、-OSO3H、-O-葡糖苷酸、-O-葡萄糖、
或
每個o各自獨立地為0至10的整數；
每個p各自為0至10的整數；
條件是在每個鄰接鏈中的o和p的和為1至10；
每個x各自獨立地為O、NR10、C(＝O)、CHOH、C(＝N-R10)、CHNR7R10或代表單鍵；
每個R5各自獨立地為-(CH2)m-OR8、-O-(CH2)m-OR8、
-(CH2)n-NR7R10、-O-(CH2)m-NR7R10、-(CH2)n(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2CH2O)m-R8、
-O-(CH2CH2O)m-R8、-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、
-O-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、-(CH2)n-C(＝O)NR7R10、
-O-(CH2)m-C(＝O)NR7R10、-(CH2)n-(Z)g-R7、-O-(CH2)m-(Z)g-R7、
-(CH2)n-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-(CH2)n-CO2R7、-O-(CH2)m-CO2R7、-OSO3H、-O-葡糖苷酸、-O-葡萄糖，
或
每個R6各自獨立地為-R7、-OR11、-N(R7)2、-(CH2)m-OR8、
-O-(CH2)m-OR8、-(CH2)n-NR7R10、-O-(CH2)m-NR7R10、
-(CH2)n(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-(CH2CH2O)m-R8、-O-(CH2CH2O)m-R8、
-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、
-O-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、-(CH2)n-C(＝O)NR7R10、
-O-(CH2)m-C(＝O)NR7R10、-(CH2)n-(Z)g-R7、-O-(CH2)m-(Z)g-R7、
-(CH2)n-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-(CH2)n-CO2R7、-O-(CH2)m-CO2R7、-OSO3H、-O-葡糖苷酸、-O-葡萄糖、
或
其中當兩個R6為-OR11，且彼此相鄰位於苯環上時，該兩個R6的烷基部分可以鍵合在一起，形成亞甲二氧基；
每個R7各自獨立地為氫或低級烷基；
每個R8各自獨立地為氫、低級烷基、-C(＝O)-R11、葡糖苷酸、2-四氫吡喃基或
每個R9各自獨立地為-CO2R7、-CON(R7)2、-SO2CH3或-C(＝O)R7；
每個R10各自獨立地為-H、-SO2CH3、-CO2R7、-C(＝O)NR7R9、-C(＝O)R7或-CH2-(CHOH)n-CH2OH；
每個Z各自獨立地為CHOH、C(＝O)、CHNR7R10、C＝NR10或NR10；
每個R11各自獨立地為低級烷基；
每個g各自獨立地為1至6的整數；
每個m各自獨立地為1至7的整數；
每個n各自獨立地為0至7的整數；
每個Q各自獨立地為C-R5、C-R6或氮原子，其中在環中至多三個Q為氮原子並且至少一個Q為C-R5。
7.權利要求1-4中任一項的方法，其中在施用所述滲透調節劑之前施用所述鈉通道阻斷劑。
8.權利要求1-4中任一項的方法，其中在施用所述滲透調節劑的同時施用所述鈉通道阻斷劑。
9.權利要求1-4中任一項的方法，其中在施用所述滲透調節劑之後施用所述鈉通道阻斷劑。
10.權利要求1-4中任一項的方法，其中所述滲透調節劑是高滲鹽水。
11.權利要求1-4中任一項的方法，其中所述滲透調節劑是甘露醇。
12.權利要求1-4中任一項的方法，其中所述滲透調節劑是以可呼吸尺寸的微粉化顆粒遞送的氯化鈉。
13.權利要求1-4中任一項的方法，其中通過使用能遞送製劑至鼻通道或肺氣道的裝置進行氣霧化來施用所述有效量的滲透調節劑和鈉通道阻斷劑，其中所述氣霧劑是可呼吸的尺寸。
14.一種組合物，其包含
(a)式(I)代表的或其可藥用鹽包括其所有的對映異構體、非對映異構體和外消旋混合物的鈉通道阻斷劑
其中
X為氫、滷素、三氟甲基、低級烷基、未取代的或取代的苯基、低級烷基-硫基、苯基-低級烷基-硫基、低級烷基-磺醯基或苯基-低級烷基-磺醯基；
Y為氫、羥基、巰基、低級烷氧基、低級烷基-硫基、滷素、低級烷基、未取代的或取代的單核芳基，或-N(R2)2；
R1為氫或低級烷基；
每個R2各自獨立地為-R7、-(CH2)m-OR8、-(CH2)m-NR7R10、
-(CH2)n(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2CH2O)m-R8、
-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、-(CH2)n-C(＝O)NR7R10、-(CH2)n-Zg-R7、-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2)n-CO2R7，或
R3和R4各自獨立地為氫、式(A)代表的基團、低級烷基、羥基低級烷基、苯基、苯基-低級烷基、(滷代苯基)-低級烷基、低級(烷基苯基烷基)、低級(烷氧基苯基)-低級烷基、萘基-低級烷基或吡啶基-低級烷基，條件是R3和R4中至少一個是式(A)代表的基團
其中
每個RL各自獨立地為-R7、-(CH2)n-OR8、-O-(CH2)m-OR8、
-(CH2)n-NR7R10、-O-(CH2)m-NR7R10、
-(CH2)n(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2CH2O)m-R8、
-O-(CH2CH2O)m-R8、-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、
-O-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、-(CH2)n-C(＝O)NR7R10、
-O-(CH2)m-C(＝O)NR7R10、-(CH2)n-(Z)g-R7、-O-(CH2)m-(Z)g-R7、
-(CH2)n-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-(CH2)n-CO2R7、-O-(CH2)m-CO2R7、-OSO3H、-O-葡糖苷酸、-O-葡萄糖、
或
每個o各自獨立地為0至10的整數；
每個p各自為0至10的整數；
條件是在每個鄰接鏈中的o和p的和為1至10；
每個x各自獨立地為O、NR10、C(＝O)、CHOH、C(＝N-R10)、CHNR7R10或代表單鍵；
每個R5各自獨立地為-(CH2)m-OR8、-O-(CH2)m-OR8、
-(CH2)n-NR7R10、-O-(CH2)m-NR7R10、
-(CH2)n(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2CH2O)m-R8、
-O-(CH2CH2O)m-R8、-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、
-O-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、-(CH2)n-C(＝O)NR7R10、
-O-(CH2)m-C(＝O)NR7R10、-(CH2)n-(Z)g-R7、-O-(CH2)m-(Z)g-R7、
-(CH2)n-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-(CH2)n-CO2R7、-O-(CH2)m-CO2R7、-OSO3H、-O-葡糖苷酸、-O-葡萄糖，
或
每個R6各自獨立地為-R7、-OR11、-N(R7)2、-(CH2)m-OR8、
-O-(CH2)m-OR8、-(CH2)n-NR7R10、-O-(CH2)m-NR7R10、
-(CH2)n(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-(CH2CH2O)m-R8、-O-(CH2CH2O)m-R8、
-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、
-O-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、-(CH2)n-C(＝O)NR7R10、
-O-(CH2)m-C(＝O)NR7R10、-(CH2)n-(Z)g-R7、-O-(CH2)m-(Z)g-R7、
-(CH2)n-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-(CH2)n-CO2R7、-O-(CH2)m-CO2R7、-OSO3H、-O-葡糖苷酸、-O-葡萄糖、
或
其中當兩個R6為-OR11，且彼此相鄰位於苯環上時，該兩個R6的烷基部分可以鍵合在一起，形成亞甲二氧基；
每個R7各自獨立地為氫或低級烷基；
每個R8各自獨立地為氫、低級烷基、-C(＝O)-R11、葡糖苷酸、2-四氫吡喃基或
每個R9各自獨立地為-CO2R7、-CON(R7)2、-SO2CH3或-C(＝O)R7；
每個R10各自獨立地為-H、-SO2CH3、-CO2R7、-C(＝O)NR7R9、-C(＝O)R7或-CH2-(CHOH)n-CH2OH；
每個Z各自獨立地為CHOH、C(＝O)、CHNR7R10、C＝NR10或NR10；
每個R11各自獨立地為低級烷基；
每個g各自獨立地為1至6的整數；
每個m各自獨立地為1至7的整數；
每個n各自獨立地為0至7的整數；
每個Q各自獨立地為C-R5、C-R6或氮原子，其中在環中至多三個Q為氮原子並且至少一個Q為C-R5；和
(b)滲透調節活性化合物。
15.權利要求14的組合物，其中式(I)代表的鈉通道阻斷劑為
16.權利要求15的組合物，其中R5為
-O-(CH2)m(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-O-(CH2)m-C(＝O)NR7R10、-O-(CH2)m-(Z)g-R7或-O-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8。
17.權利要求14的組合物，其中式(I)代表的鈉通道阻斷劑為
或
18.權利要求14-17中任一項的組合物，其還包含(c)可藥用載體。
19.權利要求14-17中任一項的組合物，其還包含(c)P2Y2受體激動劑和任選的(d)可藥用載體。
20.權利要求14-17中任一項的組合物，其還包含(c)支氣管擴張藥和任選的(d)可藥用載體。
21.權利要求14-17中任一項的組合物，其還包含(c)抗生素和任選的(d)可藥用載體。
22.權利要求21的組合物，其中所述抗生素為妥布拉黴素、磷黴素或其組合。
23.權利要求14-17中任一項的組合物在製備用於治療被增加的粘液纖毛清除和黏膜水化所改善的疾病的藥物中的用途。
24.如本文描述的組合物或方法。
25.一種預防性、暴露後預防性、防止性或治療性處理病原引起的疾病或病症的方法，其包括向需要增加粘液纖毛清除和黏膜水化的對象施用有效量的滲透調節劑和式(I)代表的或其可藥用鹽包括其所有的對映異構體、非對映異構體和外消旋混合物的鈉通道阻斷劑
其中
X為氫、滷素、三氟甲基、低級烷基、未取代的或取代的苯基、低級烷基-硫基、苯基-低級烷基-硫基、低級烷基-磺醯基或苯基-低級烷基-磺醯基；
Y為氫、羥基、巰基、低級烷氧基、低級烷基-硫基、滷素、低級烷基、未取代的或取代的單核芳基，或-N(R2)2；
R1為氫或低級烷基；
每個R2各自獨立地為-R7、-(CH2)m-OR8、-(CH2)m-NR7R10、
-(CH2)n(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2CH2O)m-R8、
-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、-(CH2)n-C(＝O)NR7R10、-(CH2)n-Zg-R7、-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2)n-CO2R7，或
R3和R4各自獨立地為氫、式(A)代表的基團、低級烷基、羥基低級烷基、苯基、苯基-低級烷基、(滷代苯基)-低級烷基、低級(烷基苯基烷基)、低級(烷氧基苯基)-低級烷基、萘基-低級烷基或吡啶基-低級烷基，條件是R3和R4中至少一個是式(A)代表的基團
其中
每個RL各自獨立地為-R7、-(CH2)n-OR8、-O-(CH2)m-OR8、
-(CH2)n-NR7R10、-O-(CH2)m-NR7R10、
-(CH2)n(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2CH2O)m-R8、
-O-(CH2CH2O)m-R8、-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、
-O-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、-(CH2)n-C(＝O)NR7R10、
-O-(CH2)m-C(＝O)NR7R10、-(CH2)n-(Z)g-R7、-O-(CH2)m-(Z)g-R7、
-(CH2)n-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-(CH2)n-CO2R7、-O-(CH2)m-CO2R7、-OSO3H、-O-葡糖苷酸、-O-葡萄糖、
或
每個o各自獨立地為0至10的整數；
每個p各自為0至10的整數；
條件是在每個鄰接鏈中的o和p的和為1至10；
每個x各自獨立地為O、NR10、C(＝O)、CHOH、C(＝N-R10)、CHNR7R10或代表單鍵；
每個R5各自獨立地為-(CH2)m-OR8、-O-(CH2)m-OR8、
-(CH2)n-NR7R10、-O-(CH2)m-NR7R10、
-(CH2)n(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、-(CH2CH2O)m-R8、
-O-(CH2CH2O)m-R8、-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、
-O-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、-(CH2)n-C(＝O)NR7R10、
-O-(CH2)m-C(＝O)NR7R10、-(CH2)n-(Z)g-R7、-O-(CH2)m-(Z)g-R7、
-(CH2)n-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-(CH2)n-CO2R7、-O-(CH2)m-CO2R7、-OSO3H、-O-葡糖苷酸、-O-葡萄糖，
或
每個R6各自獨立地為-R7、-OR11、-N(R7)2、-(CH2)m-OR8、
-O-(CH2)m-OR8、-(CH2)n-NR7R10、-O-(CH2)m-NR7R10、
-(CH2)n(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-(CH2CH2O)m-R8、-O-(CH2CH2O)m-R8、
-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、
-O-(CH2CH2O)m-CH2CH2NR7R10、-(CH2)n-C(＝O)NR7R10、
-O-(CH2)m-C(＝O)NR7R10、-(CH2)n-(Z)g-R7、-O-(CH2)m-(Z)g-R7、
-(CH2)n-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-O-(CH2)m-NR10-CH2(CHOR8)(CHOR8)n-CH2OR8、
-(CH2)n-CO2R7、-O-(CH2)m-CO2R7、-OSO3H、-O-葡糖苷酸、-O-葡萄糖、
或
其中當兩個R6為-OR11，且彼此相鄰位於苯環上時，該兩個R6的烷基部分可以鍵合在一起，形成亞甲二氧基；
每個R7各自獨立地為氫或低級烷基；
每個R8各自獨立地為氫、低級烷基、-C(＝O)-R11、葡糖苷酸、2-四氫吡喃基或
每個R9各自獨立地為-CO2R7、-CON(R7)2、-SO2CH3或-C(＝O)R7；
每個R10各自獨立地為-H、-SO2CH3、-CO2R7、-C(＝O)NR7R9、-C(＝O)R7或-CH2-(CHOH)n-CH2OH；
每個Z各自獨立地為CHOH、C(＝O)、CHNR7R10、C＝NR10或NR10；
每個R11各自獨立地為低級烷基；
每個g各自獨立地為1至6的整數；
每個m各自獨立地為1至7的整數；
每個n各自獨立地為0至7的整數；
每個Q各自獨立地為C-R5、C-R6或氮原子，其中在環中至多三個Q為氮原子並且至少一個Q為C-R5。
26.權利要求25的方法，其中所述病原為炭疽或鼠疫。
27.權利要求14-17中任一項的組合物在製備用於預防性、暴露後預防性、防止性或治療性處理病原引起的疾病或病症的藥物中的用途。
全文摘要
本發明涉及治療疾病的方法和組合物，所述疾病是通過向需要有增加的粘液纖毛清除和黏膜水化的對象施用有效量的如本文定義的鈉通道阻斷劑和滲透調節劑從而增加粘液纖毛清除和黏膜水化而改善的。
文檔編號A61K31/33GK101534813SQ200780033062
公開日2009年9月16日 申請日期2007年9月7日 優先權日2006年9月7日
發明者麥可·R·詹森, 理察·C·博謝, 安德魯·J·赫希 申請人:帕裡昂科學公司