CN101534813A - 通过使用钠通道阻断剂和渗透调节剂的治疗来增加粘膜水化和粘液清除的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及治疗疾病的方法和组合物，所述疾病是通过向需要有增加的粘液纤毛清除和粘膜水化的对象施用有效量的如本文定义的钠通道阻断剂和渗透调节剂从而增加粘液纤毛清除和粘膜水化而改善的。

Description

通过使用钠通道阻断剂和渗透调节剂的治疗来增加粘膜水化和粘液清除的方法

继续申请的信息

本申请要求2006年9月7日申请的序列号为60/842,669和2006年9月18日申请的60/845,171的美国临时申请的优先权，其均通过参考并入本文。

发明背景

技术领域

本发明涉及钠通道阻断剂与渗透调节剂(osmolyte)比如高渗氯化钠在制备相比于任一单独使用时更有效、持久和安全的药剂中的用途。本发明还包括多种使用这些钠通道阻断剂-渗透调节剂组合的治疗方法。

背景技术

处于环境和身体之间界面的粘膜表面演化出了许多“固有防御”，即保护性机制。这种固有防御的一个主要形式是用液体清洗这些表面。通常，粘膜表面上液体层的量反映出上皮液体分泌和上皮液体吸收之间的平衡，所述上皮液体分泌通常表现出与水(以及抗衡阳离子(cationcounter ion))相偶联的活性阴离子(Cl^-和/或HCO₃ ^-)的分泌，所述上皮液体吸收通常表现出与水和抗衡阴离子(Cl^-和/或HCO₃ ^-)相偶联的活性Na⁺的吸收。许多粘膜表面的疾病都是由于分泌(太少)和吸收(相对太多)之间失衡产生的粘膜表面上保护液体太少引起的。作为这些粘膜功能障碍特征的有缺陷的盐转运过程存在于所述粘膜表面的上皮层。

一种补充粘膜表面上的保护性液体层的方法是通过阻断Na⁺通道和液体吸收来“重新平衡”所述系统。介导Na⁺和液体吸收的限速步骤的上皮蛋白是上皮钠离子通道(epithelial Na⁺channel，ENaC)。ENaC位于上皮细胞的表面顶端，即粘膜表面-环境界面。因此，要抑制ENaC介导的Na⁺和液体吸收，就必须将阿米洛利(amiloride)类ENaC阻断剂(其从ENaC的胞外结构域进行阻断)递送至粘膜表面，并且重要地是，将其保留在该位点，以实现治疗用途。本发明描述了以粘膜表面的液体太少为特征的疾病和治疗这些疾病所需的“表面(topical)”钠通道阻断剂，该阻断剂被设计成显示出对这些疾病治疗的功效增加、粘膜吸收减少和与ENaC的解离(“分离”或脱离)减慢。

慢性阻塞性肺病的特征是气道表面脱水和粘液分泌物滞留在肺内。这些疾病的实例包括囊性纤维化、慢性支气管炎以及原发性或继发性纤毛运动障碍。在美国，这样的疾病影响约1500万患者，其排在死亡原因的第六位。特征是滞留的粘液分泌蓄积的其它气道疾病或肺病包括鼻窦炎(与上呼吸道感染相关的副鼻窦的炎症)和肺炎。

Anderson的美国专利No.5,817,028描述了一种通过吸入甘露醇在对象中激发气道收缩(用于评价对哮喘的敏感性)和/或诱导痰的方法。其建议可使用相同的技术来诱导痰和促进粘液纤毛清除。所建议的物质包括氯化钠、氯化钾、甘露醇和葡萄糖。

慢性支气管炎(chronic bronchitis，CB)包括最常见的致死遗传形式的慢性支气管炎：囊性纤维化(cystic fibrosis，CF)，其是一种表现出身体无法从肺中正常清除粘液的疾病，最终会产生慢性气道感染。在正常肺中，抵抗慢性肺内气道感染(慢性支气管炎)的主要防御是由从支气管的气道表面连续清除粘液介导的。在健康者中，该功能有效地从肺内除去可能有害的毒素和病原。最新数据表明，在CB和CF中，初始问题即“基本缺陷”都是粘液无法从气道表面被清除。粘液无法被清除表现出气道表面脱水，其反映出气道表面上的液体和粘蛋白的量之间的失衡。此“气道表面液(airway surface liquid，ASL)”主要由比例类似于血浆(即等渗的)的盐和水组成。粘蛋白大分子组织成边界明确的“粘液层”，其通常俘获吸入的细菌，并经由纤毛的作用运送出肺，所述纤毛在被称为“纤毛周围液(periciliary liquid，PCL)”的水样低粘度溶液中摆动。在疾病状态下，存在气道表面上粘蛋白(太多)和ASL(太少)的量之间的失衡，其导致气道表面脱水。此脱水引起粘液浓缩、PCL的润滑活性降低以及粘液无法经由纤毛活动被清除至口腔。粘液从肺中被机械性清除的减少会导致慢性气道炎症和细菌定植到粘附于气道表面的粘液中。正是细菌的长期滞留、长期条件下局部抗微生物物质无法杀伤粘液捕获的细菌以及身体对这类表面感染的继发慢性炎症应答，导致了在CB和CF中的肺损伤。

在美国，目前受影响的人群为1200万患有获得性(主要来自香烟烟雾暴露)形式的慢性支气管炎患者和约3万患有遗传形式囊性纤维化的患者。在欧洲，有大约相同数目的这两类人群。在亚洲，CF的发病率低，但CB的发病率高，并且同世界上的其它地区一样，正在不断提高。

目前，对于在引起CB和CF的基本缺陷的水平上特异性治疗这些疾病的产品来说，存在大量未得到满足的医学需求。目前针对慢性支气管炎和囊性纤维化的治疗集中于治疗这些疾病的症状和/或晚期效应。因此，对于慢性支气管炎来说，β-激动剂、吸入式类固醇、抗胆碱能药剂和口服茶碱类及磷酸二酯酶抑制剂都处于开发之中。然而，这些药物中没有一种能有效地解决粘液无法从肺中被清除的基本问题。类似地，在囊性纤维化中，使用相同范围的药剂。这些策略已经得到新近策略和使用吸入式抗生素(“TOBI”)的补充，所述新近策略被设计成通过中性粒细胞清除沉积在CF肺中的DNA(“Pulmozyme”；Genentech)，其尝试杀死生长在粘附的粘液物质中的细菌但无效，所述吸入式抗生素被设计成增强肺自身的杀伤机制以清除粘附的粘液菌斑。身体的一般原理是如果在粘液滞留/阻塞的情况下不治疗初始的损伤，细菌感染会变成慢性的并且对抗微生物治疗的抗性逐渐增强。因此，对于CB和CF两种肺病来说主要的未获得满足的治疗需求是再水化气道粘液(即恢复/扩大ASL的体积)以及促进其与细菌一起从肺中清除的有效方式。

R.C.Boucher在美国专利No.6,264,975中描述了用于水化粘膜表面的吡嗪酰基胍(pyrazinoylguanidine)钠通道阻断剂。这些化合物是有效的，其代表有公知的利尿剂阿米洛利、苯扎米尔(benzamil)和非那米尔(phenamil)。然而，这些化合物具有明显的缺点，它们是(1)相对缺乏效力，这很重要，因为可被肺吸入的药物的质量是有限的；(2)快速吸收，其限制了药物在粘膜表面上的半衰期；和(3)可与ENaC自由解离。这些公知利尿药中所含的这些缺点的总和产生了对于水化粘膜表面的治疗益处的功效和/或在粘膜表面上的有效半衰期不足的化合物。

R.C.Boucher在美国专利No.6,926,911中提议使用相对无效的钠通道阻断剂比如阿米洛利与渗透调节剂来治疗气道疾病。这一组合没有给出相对于任一单独治疗而言实际的优点，并且在临床上是不可用的，参见Donaldson等人的N Eng J Med 2006；353：241-250。发现阿米洛利阻断气道的透水性，并抵消了同时使用高渗盐水和阿米洛利的可能益处。

显然，所需要的是更有效地恢复从CB/CF患者的肺中清除粘液的治疗方案。这些新疗法的价值将反映在改善CF和CB人群的生活质量和生存时间上。

身体上和身体内的其它粘膜表面显示出其表面上保护性表面液体的正常生理学的细微差异，但是疾病的病理生理学反映出共同的问题，即保护性表面液体太少。例如，在口腔干燥(口干)中，由于腮腺、舌下腺和下颌下腺不能分泌液体，而Na⁺(ENaC)转运持续介导从口腔吸收液体，导致口腔中液体耗尽。类似地，干燥性角膜结膜炎(keratoconjunctivitis sica)(眼干)是由于泪腺不能分泌液体而结膜上却仍然存在Na⁺依赖性液体吸收引起的。在鼻-鼻窦炎和中耳炎中，如同在CB中一样，存在粘蛋白分泌和ASL相对消耗之间的不平衡。最后，在胃肠道中，在近端小肠中不能分泌Cl^-(和液体)与回肠末端Na⁺(和液体)吸收增加相组合，导致远端肠梗阻综合征(distal intestinalobstruction syndrome，DIOS)。在老年患者中，降结肠中Na⁺(和体积)吸收过量产生便秘和憩室炎。

发明概述

本发明的一个目的是提供一种处理方案，其包括渗透调节剂和钠通道阻断剂的共同使用，与诸如阿米洛利、苯扎米尔和非那米尔的化合物相比，所述钠通道阻断剂更有效、特异性更强、和/或从粘膜表面的吸收更缓慢和/或可逆性更差。

本发明的另一个方面是提供一种使用钠通道阻断剂的处理方案，与同渗透增强剂一起施用的诸如阿米洛利、苯扎米尔和非那米尔的化合物相比，所述钠通道阻断剂更有效和/或从粘膜表面的吸收更缓慢和/或显示出的可逆性更差。因此，与单独使用任一种化合物相比，当与渗透调节剂联用时，这些钠通道阻断剂会得到在粘膜表面上更长的药效半衰期。

本发明的另一个目的是提供一种钠通道阻断剂和渗透调节剂一起使用的处理方案，与诸如阿米洛利、苯扎米尔和非那米尔的化合物相比，其从粘膜表面特别是气道表面的吸收更缓慢。

本发明的另一个目的是提供包含钠通道阻断剂和渗透调节剂的组合物。

本发明的目的可以用治疗被增加的粘液纤毛清除和粘膜水化(mucosal hydration)所改善的疾病的方法实现，所述方法包括向需要有增加的粘液纤毛清除和粘膜水化的对象施用有效量的如本文定义的钠通道阻断剂和渗透调节剂。

本发明的目的也可以用出于诊断目的诱导痰的方法来实现，所述方法包括向有此需要的对象施用有效量的如本文定义的钠通道阻断剂和渗透调节剂。

本发明的目的也可以用治疗炭疽的方法来实现，所述方法包括向有此需要的对象施用有效量的如本文定义的钠通道阻断剂和渗透调节剂。

本发明的目的也可以用预防性、暴露后预防性、防止性或治疗性处理由病原特别是在生物恐怖中使用的病原引起的疾病或病症的方法来实现，所述方法包括向有此需要的对象施用有效量的如本文定义的钠通道阻断剂和渗透调节剂。

本发明的目的也可以用包括如本文定义的钠通道阻断剂和渗透调节活性化合物的组合物来实现。

参照本发明的下述详细说明，本发明的更充分的理解及其许多相随的优点将更容易获得以及更好地被理解。

附图说明

图1：在存在或不存在钠通道阻断剂的情况下，渗透调节剂对表面液体体积的影响。

图2：甘露醇或化合物1对表面液体的影响。

图3：甘露醇和化合物1对表面液体的影响。

图4：在存在或不存在化合物1或化合物2的情况下，高渗盐水对表面液体体积的影响。

发明详述

本文使用的术语“如本文定义的钠通道阻断剂”指在序号为No.10/076,571的美国专利申请、美国专利No.6,858,615和WO 2003/070182中描述的钠通道阻断剂，其每个均通过引用并入本文。本发明涵盖所述钠通道阻断剂的所有外消旋体、对映异构体、非对映异构体、互变异构体、多晶型物和假多晶型物、盐及外消旋混合物。将在那些申请和专利中描述的钠通道阻断剂的具体实例明确通过参考引入本文。所述钠通道阻断剂可以是按照在那些申请和专利中的描述合成的。

因此，可用于本发明中的钠通道阻断剂为式(I)或其可药用盐所表示：

其中

X为氢、卤素、三氟甲基、低级烷基、未取代的或取代的苯基、低级烷基-硫基、苯基-低级烷基-硫基、低级烷基-磺酰基或苯基-低级烷基-磺酰基；

Y为氢、羟基、巯基、低级烷氧基、低级烷基-硫基、卤素、低级烷基、未取代的或取代的单核芳基，或-N(R²)₂；

R¹为氢或低级烷基；

每个R²各自独立地为-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-Z_g-R⁷、-(CH₂)_m-NR¹⁰-CH₂(CHOR⁸)(CHOR⁸)_n-CH₂OR⁸、-(CH₂)_n-CO₂R⁷，或

R³和R⁴各自独立地为氢、式(A)代表的基团、低级烷基、羟基低级烷基、苯基、苯基-低级烷基、(卤代苯基)-低级烷基、低级(烷基苯基烷基)、低级(烷氧基苯基)-低级烷基、萘基-低级烷基或吡啶基-低级烷基，条件是R³和R⁴中至少一个是式(A)代表的基团：

其中

每个R^L各自独立地为-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

每个o各自独立地为0至10的整数；

每个p各自为0至10的整数；

条件是在每个邻接链中的。和p的和为1至10；

每个x各自独立地为O、NR¹⁰、C(＝O)、CHOH、C(＝N-R¹⁰)、CHNR⁷R¹⁰或代表单键；

每个R⁵各自独立地为-(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

每个R⁶各自独立地为-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

其中当两个R⁶为-OR¹¹，且彼此相邻位于苯环上时，该两个R⁶的烷基部分可以键合在一起，形成亚甲二氧基；

每个R⁷各自独立地为氢或低级烷基；

每个R⁸各自独立地为氢、低级烷基、-C(＝O)-R¹¹、葡糖苷酸、2-四氢吡喃基或

每个R⁹各自独立地为-CO₂R⁷、-CON(R⁷)₂、-SO₂CH₃或-C(＝O)R⁷；

每个R¹⁰各自独立地为-H、-SO₂CH₃、-CO₂R⁷、-C(＝O)NR⁷R⁹、-C(＝O)R⁷或-CH₂-(CHOH)_n-CH₂OH；

每个Z各自独立地为CHOH、C(＝O)、CHNR⁷R¹⁰、C＝NR¹⁰或NR¹⁰；

每个R¹¹各自独立地为低级烷基；

每个g各自独立地为1至6的整数；

每个m各自独立地为1至7的整数；

每个n各自独立地为0至7的整数；

每个Q各自独立地为C-R⁵、C-R⁶或氮原子，其中在环中至多三个Q为氮原子并且至少一个Q为C-R⁵。

在式(I)代表的化合物中，X可以是氢、卤素、三氟甲基、低级烷基、低级环烷基、未取代的或取代的苯基、低级烷基-硫基、苯基-低级烷基-硫基、低级烷基-磺酰基或苯基-低级烷基-磺酰基。优选卤素。

卤素的实例包括氟、氯、溴和碘。氯和溴是优选的卤素。氯是特别优选的。这一说明适用于本发明全部公开内容中使用的术语“卤素”。

本文使用的术语“低级烷基”指少于8个碳原子的烷基。该范围包括碳原子的具体值及其中的子范围，比如1、2、3、4、5、6和7个碳原子。术语“烷基”涵盖了所有形式的这样的基团，例如直链的、带支链的和环状的烷基基团。这一说明适用于本发明全部公开内容中使用的术语“低级烷基”。合适的低级烷基的实例包括甲基、乙基、丙基、环丙基、丁基、异丁基等。

苯基的取代基包括卤素。特别优选的卤素取代基为氯和溴。

Y可以是氢、羟基、巯基、低级烷氧基、低级烷基-硫基、卤素、低级烷基、低级环烷基、单核芳基或-N(R²)₂。低级烷氧基的烷基部分与如上所述的相同。单核芳基的实例包括苯基。苯基可以是未取代的或如上所述取代的。Y的优选身份是-N(R²)₂。特别优选的是其中每个R²各自为氢的化合物。

R¹可以是氢或低级烷基。对于R¹，氢是优选的。

每个R²各自独立地可以是-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-Z_g-R⁷，-(CH₂)_m-NR¹⁰-CH₂(CHOR⁸)(CHOR⁸)_n-CH₂OR⁸、-(CH₂)_n-CO₂R⁷，或

对于R²，氢和低级烷基、特别是C₁-C₃烷基是优选的。氢是特别优选的。

R³和R⁴各自独立地可以为氢、式(A)代表的基团、低级烷基、羟基低级烷基、苯基、苯基-低级烷基、(卤代苯基)-低级烷基、低级(烷基苯基烷基)、低级(烷氧基苯基)-低级烷基、萘基-低级烷基或吡啶基-低级烷基，条件是R³和R⁴中至少一个是式(A)代表的基团。

优选的化合物是其中R³和R⁴之一是氢并且另一个是式(A)代表的基团的那些。

在式(A)中，-(C(R^L)₂)_o-x-(C(R^L)₂)_p-部分定义键合芳香环的亚烷基。变量o和p各自可以为0至10的整数，条件是链中o和p的总和为1至10。因此，o和p各自可以为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10，或其中的任何子范围。优选地，o和p的和为2至6。在一个特别优选的实施方案中，o和p的和为4。

亚烷基链中的连接基x可以独立地为O、NR¹⁰、C(＝O)、CHOH、C(＝N-R¹⁰)、CHNR⁷R¹⁰或代表单键；

因此，当x代表单键时，键合所述环的亚烷基链由式-(C(R^L)₂)_o+p-所表示，其中o+p为1至10。

每个R^L各自独立地可以是-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

优选的R^L基团包括-H、-OH、-N(R⁷)₂，特别地其中R⁷各自为氢。

在式(A)的亚烷基链中，优选地是，当一个键合碳原子的R^L基团不是氢时，则另一个键合碳原子的R^L是氢，即式-CHR^L-。还优选的是在亚烷基链中至多两个R^L基团不是氢，其中所述链中的其它R^L基团是氢。更优选地，亚烷基链中的R^L基团仅一个不是氢，其中所述链中的其它R^L基是氢。在这些实施方案中，优选的是x代表单键。

在本发明的另一个特别的实施方案中，所述亚烷基链中的所有R^L基团都是氢。在这些实施方案中，所述亚烷基链由下式表示：

-(CH₂)_o-x-(CH₂)_p-。

式(A)中的每个Q为C-R⁵、C-R⁶或氮原子，其中在环中至多三个Q为氮原子。当然，在每种情况下，一个Q为C-R⁵。因此，在环中可以有1、2或3个氮原子。在环中可以有1-4个C-R⁶基团，其取决于环中氮原子的数量。即，如果在环中存在零个、一个、两个或三个氮原子，那么分别在该环中存在四个、三个、两个或一个C-R⁶基团。优选地，至多两个Q是氮原子。更优选地，至多一个Q是氮原子。在一个具体的实施方案中，所述氮原子在所述环的3-位。在本发明的另一个实施方案中，每个Q各自为C-R⁵或C-R⁶，即，在所述环中不存在氮原子。

如上讨论的，R⁶可以是氢。因此，1、2、3或4个R⁶可以不是氢。优选地，至多3个R⁶基团不是氢。在一个实施方案中，所有的R⁶基团都是氢。

每个g各自独立地为1至6的整数。因此，每个g各自可以是1、2、3、4、5或6。

每个m各自为1至7的整数。因此，每个m各自可以是1、2、3、4、5、6或7。每个n各自为0至7的整数。因此，每个n各自可以是0、1、2、3、4、5、6或7。

R⁵的优选的实施方案为-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。

在一个优选的实施方案中，式I的钠通道阻断剂为

该实施方案的优选的R⁵为-O-(CH₂)_m(CHOR⁸)(CHOR⁸)_n-CH₂OR⁸。该实施方案的另一个优选的R⁵为-O-(CH₂)_m-C(＝O)NR⁷R¹⁰。该实施方案的另一个优选的R⁵为-O-(CH₂)_m-(Z)_g-R⁷。该实施方案的另一个优选的R⁵为-O-(CH₂)_m-NR¹⁰-CH₂(CHOR⁸)(CHOR⁸)_n-CH₂OR⁸。更优选的实施方案为可见于下述具体化合物中的那些。

如上讨论的，本发明包括如上所述的钠通道阻断剂的所有外消旋体、对映异构体、非对映异构体、互变异构体、多晶型物和假多晶型物、盐及外消旋混合物。

可用于本发明的钠通道阻断剂的具体实例包括：

本发明是基于上文给出的钠通道阻断剂的发现，其在渗透调节剂之前、同时或之后施用至气道表面时，相比于诸如阿米洛利、苯扎米尔和非那米尔的化合物，更有效和/或从粘膜表面特别是气道表面的吸收更缓慢和/或与ENaC相互作用的可逆性更差，而与单独使用钠通道阻断剂或渗透调节剂相比，其极大地改善了气道表面的水化。如图1中示例的，与单独的任一化合物相比，当与渗透调节剂组合时，如本文定义的钠通道阻断剂在粘膜表面上具有更长的半衰期。

本发明还基于以下发现：本文描述的钠通道阻断剂与渗透调节剂组合可以减少水化粘膜表面所需的钠通道阻断剂的剂量。这一重要的性质指当所述钠通道阻断剂与渗透调节剂组合使用时，其将会使得由于阻断位于接受者体内非靶位点(例如肾脏中)的钠通道引起不期望的副作用的倾向降低。

所述钠通道阻断剂可以以游离碱的形式制备和使用。或者，所述化合物可以以可药用盐的形式制备和使用。可药用盐是保持或增加母体化合物期望的生物活性而不会带来不期望的毒理学作用的盐。这样的盐的实例是(a)与无机酸形成的酸加成盐，所述无机酸例如盐酸、氢溴酸、硫酸、磷酸、硝酸等；(b)与有机酸形成的盐，所述有机酸例如乙酸、草酸、酒石酸、丁二酸、马来酸、富马酸、葡糖酸、柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸、苯甲酸、鞣酸、棕榈酸、藻酸、多谷氨酸、萘磺酸、甲磺酸、对甲苯磺酸、萘二磺酸、聚半乳糖醛酸、丙二酸、磺基水杨酸、乙醇酸、2-羟基-3-萘甲酸、双羟萘酸、水杨酸、硬脂酸、邻苯二甲酸、扁桃酸、乳酸等；和(c)与元素阴离子形成的盐，所述元素例如氯、溴和碘。

式(I)的化合物可以根据本领域已知的方法合成。代表性的合成方法显示在下述方案中：

这些方法描述在例如E.J.Cragoe，“The Synthesis of Amiloride andIts Analogs”(Chapter 3)in Amiloride and Its Analogs，第25-36页中，其通过参考并入本文。制备所述化合物的其它方法描述在例如U.S.3,313,813中，其通过参考并入本文。参见在U.S.3,313,813中描述的具体方法A、B、C和D。一些测定可用于表征本发明的化合物。代表性的测定为如下讨论的。

不受任何特定理论的限制，相信本发明的钠通道阻断剂阻断存在于粘膜表面的上皮钠通道，本文描述的钠通道阻断剂减少粘膜表面对盐和水的吸收。这一作用增加了粘膜表面上保护性液体的体积，使系统重新平衡，从而治疗疾病。当与渗透调节剂组合使用时，这一作用得到增强。

本发明的活性渗透调节剂是具有渗透调节活性的分子或化合物(即是“渗透调节剂”)。本发明的“渗透调节活性”化合物是在气道或肺上皮表面上不可透过膜的(即基本上不可吸收的)。本文使用的术语“气道表面”和“肺表面”包括肺的气道表面，例如支气管和细支气管、肺泡表面和鼻腔及窦表面。本发明的活性化合物可以是离子渗透调节剂(即盐)，或者可以是非离子渗透调节剂(即糖、糖醇和有机渗透调节剂)。尤其旨在将所述活性化合物(其本来是外消旋的)的两种外消旋形式包括在可用于本发明的活性化合物中。应当注意，本发明包括所述渗透调节活性化合物的所有的外消旋体、对映异构体、非对映异构体、互变异构体、多晶型物和假多晶型物及外消旋混合物。

可用于本发明的离子渗透调节剂形式的活性渗透调节剂包括可药用阴离子和可药用阳离子的任何盐。优选地，所述阴离子和阳离子之一(或全部)对于它们所施用到的气道表面是不可吸收的(即，具有渗透调节活性并且不受到快速主动转运)。这样的化合物包括，但不限于包含在FDA批准的商业销售的盐中的阴离子和阳离子(参见例如，Remington：The Science and Practice of Pharmacy，Vol.II，pg.1457(19th Ed.1995))，其通过引用并入本文，并可以以任何组合使用，包括其常规组合。

可用于实施本发明的可药用渗透性活性的阴离子包括，但不限于乙酸根、苯磺酸根、苯甲酸根、碳酸氢根、酒石酸氢根、溴离子、依地酸钙离子、樟脑磺酸根(camphorsulfonate)、碳酸根、氯离子、柠檬酸根、二盐酸根、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)、富马酸根、葡庚酸根、葡糖酸根、谷氨酸根、对羟乙酰氨基苯胂酸根、己基间苯二酚酸根、海巴明(N，N’-二(脱氢松香基)乙二胺)、氢溴酸根、盐酸根、羟基萘甲酸根、碘离子、羟乙基磺酸根、乳酸根、乳糖醛酸根、苹果酸根、马来酸根、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、亚硝酸根、扑酸根(双羟萘酸根)、泛酸根、磷酸根或磷酸氢根、聚半乳糖醛酸根、水杨酸根、硬脂酸根、碱式乙酸根、琥珀酸根、硫酸根、丹宁酸根、洒石酸根、茶氯酸根(8-氯茶碱酸根)、三乙基碘根、碳酸氢根等。特别优选的阴离子包括氯离子、硫酸根、硝酸根、葡糖酸根、碘离子、碳酸氢根、溴离子和磷酸根。

可用于实施本发明的可药用阳离子包括但不限于有机阳离子，比如苄星青霉素离子(N，N’-二苄基乙二胺离子)、氯普鲁卡因离子、胆碱离子、二乙醇胺离子、乙二胺离子、葡甲胺离子(N-甲基D-葡糖胺离子)、普鲁卡因离子、D-赖氨酸离子、L-赖氨酸离子、D-精氨酸离子、L-精氨酸离子、三乙铵离子、N-甲基D-甘油离子等。特别优选的有机阳离子为3-碳、4-碳、5-碳和6-碳有机阳离子。可用于实施本发明的金属阳离子包括，但不限于铝离子、钙离子、锂离子、镁离子、钾离子、钠离子、锌离子、铁离子、铵离子等。特别优选的阳离子包括钠离子、钾离子、胆碱离子、锂离子、葡甲胺离子、D-赖氨酸离子、铵离子、镁离子和钙离子。

可以与本文描述的钠通道阻断剂一起使用来实施本发明的渗透调节活性的盐的具体实例包括，但不限于氯化钠、氯化钾、氯化胆碱、碘化胆碱、氯化锂、氯化葡甲胺、氯化L-赖氨酸、氯化D-赖氨酸、氯化铵、硫酸钾、硝酸钾、葡糖酸钾、碘化钾、氯化铁、氯化亚铁、溴化钾等。可以使用单个盐或不同渗透调节活性盐的组合来实施本发明。不同盐的组合是优选的。当使用不同的盐时，不同盐中的阴离子或阳离子之一可以相同。

本发明的渗透调节活性化合物还包括非离子渗透调节剂，比如糖、糖醇和有机渗透调节剂。可用于实施本发明的糖和糖醇包括，但不限于3-碳糖(例如甘油、二羟丙酮)；4-碳糖(例如D和L形式的赤藓糖、苏糖和赤藓酮糖)；5-碳糖(例如D和L形式的核糖、阿拉伯糖、木糖、来苏糖、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、半乳糖和塔罗糖，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、塔罗糖-庚酮糖)。可用于实施本发明的其它糖包括棉子糖、棉子糖系列寡糖和水苏糖。可用于本发明的D和L形式的还原型的每种糖/糖醇也是本发明范围内的活性化合物。因此，例如，当葡萄糖还原成山梨醇时；在本发明的范围内，山梨醇及其它还原型的糖/糖醇(例如甘露醇、半乳糖醇、阿拉伯糖醇)为本发明的活性化合物。

本发明的渗透调节活性化合物还包括被称为“有机渗透调节剂”的非离子渗透调节剂家族。术语“有机渗透调节剂”通常指用于控制肾脏中细胞内渗透压的分子。参见，例如，J.S.Handler等人，Comp.Biochem.Physiol，117，301-306(1997)；M.Burg，Am.J.Physiol.268，F983-F996(1995)，其每篇都通过引用并入本文。尽管本发明人不希望受任何特定理论的约束，似乎这些有机渗透调节剂可用于控制气道/肺表面上的细胞外体积。在本发明中用作活性化合物的有机渗透调节剂包括，但不限于三种主要类型的化合物：多元醇(多羟基醇)、甲胺和氨基酸。被认为在实施本发明中有用的多元醇有机渗透调节剂包括，但不限于肌醇(inositol)、肌肌醇(myo-inositol)和山梨醇。在实施本发明中所用的甲胺有机渗透调节剂包括，但不限于胆碱、甜菜碱、肉碱(L-、D-和DL形式)、磷酸胆碱、溶血磷酸胆碱、甘油磷酸胆碱、肌酸和磷酸肌酸。本发明的氨基酸有机渗透调节剂包括，但不限于D-和L-形式的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、天冬氨酸、脯氨酸和牛磺酸。可用于实施本发明的其它渗透调节剂包括tihulose和肌氨酸。哺乳动物有机渗透调节剂是优选的，人有机渗透调节剂是最优选的。然而，某些有机渗透调节剂是细菌、酵母菌和海洋动物来源的，这些化合物也是本发明范围内有用的活性化合物。

在某些情况下，可以对对象施用渗透调节剂前体；因此，这些化合物也可用于实施本发明。本文使用的术语“渗透调节剂前体”指通过代谢步骤(异化或同化)转变成渗透调节剂的化合物。本发明的渗透调节剂前体包括，但不限于葡萄糖、葡萄糖聚合物、甘油、胆碱、磷脂酰胆碱、溶血-磷脂酰胆碱和无机磷酸盐，其为多元醇和甲胺的前体。本发明范围内的氨基酸渗透调节剂的前体包括蛋白质、肽和聚氨基酸(其水解产生渗透调节剂氨基酸)和代谢性前体(其可通过代谢步骤比如转氨基转变成渗透调节剂氨基酸)。例如，氨基酸谷氨酰胺的前体为聚-L-谷氨酰胺，谷氨酸的前体为聚-L-谷氨酸。

本发明范围内预期的渗透调节剂也涵盖化学修饰的渗透调节剂或渗透调节剂前体。这样的化学修饰包括使渗透调节剂(或前体)连接另外的化学基团，该化学基团改变或增强所述渗透调节剂或渗透调节剂前体的作用(例如，抑制所述渗透调节剂分子的降解)。这样的化学修饰已经使用在药物或前药中，并且是本领域已知的(参见例如，美国专利No.4,479,932和4,540,564；Shek，E.等人，J.Med.Chem.19：113-117(1976)；Bodor，N.等人，J.Pharm.Sci.67：1045-1050(1978)；Bodor，N.等人，J.Med.Chem.26：313-318(1983)；Bodor，N.等人，J.Pharm.Sci.75：29-35(1986)，其每篇都通过引用并入本文。

通常，不会促进或实际上抑制或阻止细菌生长的本发明渗透调节活性化合物(离子的和非离子的)是优选的。

本发明的活性化合物、方法和组合物可用作治疗需要此治疗的对象中慢性阻塞性气道疾病或肺病的治疗剂。本文描述的活性化合物、组合物和方法也可用于诱导患者产生痰或粘液性样品。另外，本文描述的活性化合物、组合物和方法可用于灌洗患者的肺和/或气道。本文描述的活性化合物和组合物也可以与要引入对象气道的其它活性剂一起施用，实际上其可以充当其它活性剂的赋形剂或载体。

根据本发明要治疗的合适的对象包括鸟类和哺乳动物对象，优选哺乳动物对象。需要根据本发明进行治疗的任何哺乳动物对象都是合适的，包括狗、猫及用于兽医目的的其它动物。人对象是优选的。根据本发明，可以治疗任何性别和任何发育阶段(即新生儿、婴儿、少年、青年人、成年人)的人患者。优选的对象包括受慢性阻塞性气道疾病或肺病折磨的那些人，所述疾病包括但不限于囊性纤维化、慢性支气管炎、肺气肿、原发性和继发性纤毛运动障碍、鼻窦炎和肺炎。受囊性纤维化折磨的人对象是特别优选的。

可以通过本领域已知的任何合适的手段，例如滴鼻剂、烟雾剂(mist)、气雾剂、连续过夜鼻腔套管插入术等，按任何顺序和/或同时将本文描述的钠通道阻断剂和本文公开的渗透调节活性化合物施用至对象的粘膜表面比如眼睛、鼻和气道表面(包括鼻道、鼻窦和肺)。在本发明的一个实施方案中，通过支气管镜灌洗(transbronchoscopiclavage)同时施用本发明的钠通道阻断剂和渗透调节活性化合物。在本发明的一个优选的实施方案中，通过吸入由钠通道阻断剂和渗透调节活性化合物组成的可吸入气雾剂颗粒施用，使得本发明的活性钠通道阻断剂和渗透调节活性化合物沉积在肺气道表面，其中所述钠通道阻断剂可以在独立递送渗透调节活性化合物之前或之后足够它们的作用相加合的短时间内递送。可吸入颗粒可以是液体或固体。多种用于施用气雾剂颗粒至对象肺部的吸入器是已知的。在本发明的另一个优选的实施方案中，如本文所定义的，可以同时施用钠通道阻断剂和渗透调节活性化合物。

本发明的钠通道阻断剂和渗透性活性物可以依次(按任何顺序)或同时施用给需要其的对象。本文使用的术语“同时”指时间上足够接近以产生联合效应(即，同时可以是同时发生的，或者可以是两种或多种事件在彼此前后短时期内发生)。同时一词也涵盖了递送作为两种组分的混合物或溶液的钠通道阻断剂和渗透调节剂，以及在递送时来自两个不同的雾化器。一个实例是递送一个喷雾器中的化合物1以及用T型接头相连接的第二个喷雾器中的高渗盐水。当与其它活性剂一起施用时，本发明的活性化合物可以充当其它活性剂的赋形剂或载体，或者可以仅仅与其它活性剂同时施用。本发明的活性化合物可以作为用于施用其它活性成分至气道表面的干燥或液体赋形剂使用。这些其它活性剂可以按其常规方式和剂量，与本发明的活性化合物组合施用来治疗预期要治疗的疾病或病症，本发明的活性化合物可以被认为充当其它活性剂的赋形剂或载体。任何这样的其它活性成分都可以应用，特别是当水化气道表面(即本发明的渗透调节活性化合物的活性)促进其它活性成分的活性(例如，通过促进或增加活性成分的摄取、有助于其它活性成分的作用机制，或者通过任何其它机制)时。在本发明的一个优选的实施方案中，当同时施用本发明的活性化合物和另一种活性剂时，本发明的活性化合物与其它活性剂具有加成效应；即，同时施用本发明的活性化合物增强了其它活性剂的预期作用。

可以应用比如Inhale Therapeutic Systems(Nektar)，Palo Alto，California，USA开发的吸入器，包括但不限于在美国专利No.5,740,794；5,654,007；5,458,135；5,775,320；和5,785,049中公开的那些。本申请人特别地指出将本文引用的所有专利参考的内容全部并入本文作为参考。也可以使用比如Dura Pharmaceuticals Inc，San Diego，California，USA开发的那些吸入器，包括但不限于在美国专利No.5,622,166；5,577,497；5,645,051；和5,492,112中公开的那些。另外，可以应用比如Aradigm Corp.，Hayward，California，USA开发的那些吸入器，包括但不限于在美国专利No.5,826,570；5,813,397；5,819,726和5,655,516中公开的那些。这些装置特别适于作为干燥颗粒吸入器。

包括活性化合物的液体颗粒气雾剂可以通过任何合适手段，比如用压力驱动的气雾剂喷雾器(L C Star)或超声喷雾器(Pari eFlow)产生。参见例如美国专利No.4,501,729。喷雾器是市售装置，其利用压缩气体(典型地为空气或氧气)加速穿过窄的文丘里孔、利用超声波搅动或者利用振动多孔板，将活性成分的溶液或悬液转化成治疗用气雾剂烟雾。在喷雾器中所用的合适制剂由在液体载体中的活性成分组成，所述活性成分占制剂的至多40％w/w，但优选少于20％w/w。所述载体典型地为水(最优选无菌、无热原的水)、稀释的乙醇水溶液或丙二醇。也可以使用全氟化碳载体。如果所述制剂不被制成无菌的，任选的添加剂包括防腐剂例如羟基苯甲酸甲酯、抗氧剂、调味剂、挥发油、缓冲剂和表面活性剂。

包括活性化合物的固体颗粒的气雾剂也可以用任何固体颗粒药物气雾剂发生器产生。如上述所述的，用于向对象施用固体颗粒药物的气雾剂发生器产生可吸入的颗粒，并产生包含适于人施用比例的预定计量剂量药物的一定体积的气雾剂。一种示例类型的固体颗粒气雾剂发生器是吹入器。用于吹入施用的合适制剂包括可以利用吹入器或以闻的方式吸收到鼻腔来递送的细粉碎的粉末。在吹入器中，粉末(例如，有效实施本文描述治疗的计量剂量)包含在典型地由明胶或塑料制成的胶囊或药筒中，其在原位被刺穿或打开，通过吸入时由装置吸气或利用人工操作的泵递送所述粉末。在吹入器中应用的粉末由单独的活性成分或者粉末混合物组成，所述粉末混合物包含活性成分、合适的粉末稀释剂比如乳糖和任选的表面活性剂。所述活性成分典型地占所述制剂的0.1至100％w/w。第二种示例性的气雾剂发生器包含计量剂量吸入器。计量剂量吸入器是加压气雾剂分配器，其典型地包含活性成分在液化抛射剂中的混悬液或溶液制剂。在使用期间，这些装置通过适于递送计量体积(典型地为10至150μl)的阀将制剂排出，以产生包含活性成分的微粒喷雾。合适的抛射剂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。所述制剂还可包含一种或多种共溶剂如乙醇、表面活性剂如油酸或三油酸山梨聚糖、抗氧化剂和合适的调味剂。

无论是由固体或液体颗粒形成的气雾剂都可以由气雾剂发生器按约10至150升/分钟，更优选约30至150升/分钟，最优选约60升/分钟的速率制备。包含较大量药物的气雾剂可以更快地施用。

本文公开的钠通道阻断剂和渗透调节活性化合物的剂量将根据要治疗的病症、对象的状况而改变，但通常沉积在气道表面上的渗透调节剂可以是约0.1或1至约30、50或100毫渗摩尔。日剂量可以分成一个或多个单元剂量施用。所述钠通道阻断剂化合物的剂量将根据要治疗的病症和对象的状况而改变，但通常可以是足够在对象的鼻腔气道表面上获得溶解浓度的活性化合物的量为约10^-9、10^-8、10^-7至约10^-3、10^-2或10^-1摩尔/升，更优选地为约10^-7至约10^-4摩尔/升。根据施用活性化合物的具体制剂的溶解性，日剂量可以分成一个或多个单元剂量施用。对于人对象，日剂量(以重量计)可以为约0.01、0.03、0.1、0.5或1.0至10或20毫克的活性剂颗粒，其取决于对象的年龄和病症。目前优选的单元剂量为约0.5毫克的活性剂，每天按2-10次施用的方案给予。所述剂量可以以通过任何合适的方法(例如包入明胶胶囊)制成的预包装的单位提供。

其它药理学(例如支气管扩张药)活性剂(“第三药剂”)可以与本发明的钠通道阻断剂和渗透调节活性化合物同时施用给需要其的对象。

特别地，支气管扩张药可以与本发明的钠通道阻断剂和渗透调节活性化合物同时施用。可用于实施本发明中的支气管扩张药包括，但不限于β-肾上腺素能激动剂，其包括但不限于肾上腺素、异丙肾上腺素、非诺特罗、沙丁胺醇、特布他林、吡布特罗、比托特罗、奥西那林、新异丙肾上腺素、沙美特罗、昔萘酸酯，以及抗胆碱药，其包括但不限于异丙托溴铵，以及化合物比如茶碱和氨茶碱。可以根据已知的技术，在本文描述的活性化合物之前或与其同时施用这些化合物。

可以与本发明的钠通道阻断剂和渗透调节活性化合物一起施用的其它活性成分(“第三活性剂”)包括离子转运调节剂及在治疗受慢性阻塞性肺病折磨的对象中所用的已知的其它活性剂(例如DNA酶、抗生素、还原二巯基的化合物比如N-乙酰半胱氨酸等)。

在本文中，可以作为活性剂与本发明的活性化合物一起施用的离子转运调节剂包括嘌呤受体(特别是P2Y2)受体激动剂，比如UTP、UTP-γ-S、二核苷酸P2Y2受体激动剂和β-激动剂。

本发明的化合物也可以与P2Y2受体激动剂或其可药用盐(在本文中，有时也称为“活性剂”)联合使用。所述组合物可以另外包含P2Y2受体激动剂或其可药用盐(在本文中，有时也称为“活性剂”)。所述P2Y2受体激动剂通常以有效刺激气道表面特别是鼻腔气道表面分泌氯化物和水的量包括在其中。合适的P2Y2受体激动剂描述于U.S.6,264,975、U.S.5,656,256和U.S.5,292,498的第9-10栏，其每篇都通过引用并入本文。

可以与本文描述的制剂组合施用的其它活性成分包括核苷酸或寡核苷酸；病毒基因转移载体(包括腺病毒、腺相关病毒和逆转录病毒基因转移载体)；酶；和激素药物或生理学活性蛋白或肽，比如胰岛素、生长抑素、催产素、去氨加压素、促黄体生长激素释放激素、那法瑞林、亮丙瑞林、促肾上腺皮质激素、促胰液素、胰高血糖素、降钙素、生长激素释放激素、生长激素等。可用于实施本发明的酶药物包括，但不限于DNA酶(用于治疗例如囊性纤维化)、α₁-抗胰蛋白酶(例如在治疗肺气肿中抑制弹性蛋白酶)等。在本发明的方法中所用的包括类固醇的合适抗炎剂包括，但不限于倍氯米松二丙酸酯、泼尼松、氟轻松、地塞米松、泼尼松龙、可的松、茶碱、沙丁胺醇、色甘酸钠、肾上腺素、氟尼缩松、特布他林硫酸酯、α-生育酚(维生素E)、二棕榈酰磷脂酰胆碱、沙美特罗和氟替卡松二丙酸酯。可以应用的抗生素的实例包括，但不限于四环素、氯霉素、氨基糖苷类例如妥布拉霉素、β-内酰胺类例如氨苄西林、头孢菌素类、红霉素及其衍生物、克林霉素、膦酸抗生素例如磷霉素等。所述可以施用的抗生素可以组合使用，例如妥布拉霉素和磷霉素的组合。合适的抗病毒剂包括阿昔洛韦、利巴韦林、更昔洛韦和膦甲酸。合适的抗肿瘤药剂包括，但不限于依托泊苷、紫杉酚和顺铂。抗组胺剂包括，但不限于苯海拉明和雷尼替丁。还可以使用抗卡氏肺孢子虫(Pneumocystis carinii)肺炎药物比如喷他脒及其类似物。在实施本发明中，还可以根据要求施用抗结核药物比如利福平、红霉素、chlorerythromycin等，二价阳离子的螯合剂(例如EGTA、EDTA)、祛痰药及在释放粘液分泌中所用的其它药剂(例如正-乙酰基-L-半胱氨酸)。

本发明特别地可用于慢性治疗：即，其中在彼此非常接近的两个或多个时间重复施用，以便多重治疗获得联合疗效。例如，可以一周施用两次、三次、四次、五次、六次或七次，在不同天进行。所述治疗可以进行两天、四天或六天或更长的时期；两周或四周或更长时间中的每天进行；两个月或四个月或更长时间的每天进行，等等。例如，施用步骤可以在接受长期治疗的慢性病症的治疗病症期间内每天进行三次、四次、五次或六次。

本文描述的化合物、组合物和方法可用于灌洗有此需要的患者的肺或肺叶，其通过施用治疗有效量的所述组合物至对象的肺来进行。灌洗可以根据已知的技术用支气管镜将一定体积的流体滴注到预期肺叶中(例如30毫升至3升，典型地为300毫升)来进行。灌洗可以单次施用或反复施用(例如洗涤三次)。在滴注后，根据已知的技术除去或抽出一部分滴注的流体。所述灌洗溶液可以是水溶液，或者可以是全氟化碳液体，比如用作血液代用品的。

包含本发明的活性化合物的固体或液体颗粒药物制剂应包括可吸入尺寸的颗粒：即，尺寸小到足以在吸入时穿过口腔和喉并进入支气管、细支气管和(如有必要)肺泡的颗粒。细支气管是递送至气道表面的特别优选的靶点。一般来说，尺寸为约1至5或6微米(更特别地，尺寸小于约4.7微米)的颗粒是可吸入的。在一个优选的实施方案中，粒径的几何标准偏差为约1.7或更小。包含在气雾剂中的不可吸入尺寸的颗粒易于沉积在咽喉并被吞咽下去，优选地使气雾剂中不可吸入的颗粒数量最小化。对于鼻腔施用，优选10-500μm的粒径以确保保留在鼻腔。

在制备根据本发明的制剂中，本发明的钠通道阻断剂和渗透调节活性化合物可以特别地与可接受的载体混合。当然，所述载体必须是在与制剂中的任何其它成分相容的意义上可接受的，并且必须对患者无害。所述载体可以是固体或液体或者两者，且优选地与所述化合物配制成单元剂量制剂，例如胶囊，其可以包含0.5％至99％重量的活性化合物。可以将一种或多种活性化合物掺入本发明的制剂中，该制剂可以通过任何基本上由将组分混合组成的公知药学技术来制备。

可以通过用研钵和杵研磨活性化合物，然后使微粒化的组合物穿过400目筛以粉碎或分离出成大的团块来制备包含活性化合物的可吸入干燥颗粒的组合物。例如，研磨氯化钠会得到通常称为“圆形(round)”盐的微粒化颗粒。

所述药物组合物可以任选地包含分散剂，其有助于促进气雾剂形成。合适的分散剂为乳糖，其可以与活性剂以任何合适比例(例如1比1的重量比)混合。

本文使用的术语“任选地”指所涉及的事物，例如分散剂、药物载体或附加组分可以存在或不存在。

上文举例说明了本发明，但并不应当被看作是对本发明的限制。本发明由下述权利要求以及其中包括的权利要求的等同方案所限定。

本发明还提供治疗方法，其利用上述讨论的钠通道阻断剂和渗透调节活性化合物的性质。因此，可以通过本发明的方法治疗的对象包括，但不限于受囊性纤维化、原发性纤毛运动障碍、支气管扩张、慢性支气管炎、慢性阻塞性气道疾病折磨的患者、人工呼吸的患者、患有急性肺炎的患者等。本发明可用于获得患者的痰样品，其通过向患者的至少一个肺施用所述活性化合物，然后诱导或收集患者的痰样品来实现。典型地，本发明将经由气雾剂(液体或干粉末)或灌洗施用至呼吸粘膜表面。

可以用本发明的方法治疗的对象还包括要经鼻补充供氧(易于使气道表面干燥的方案)的患者；受影响鼻腔气道表面的过敏性疾病或反应(例如，对花粉、粉尘、动物毛发或颗粒、昆虫或昆虫颗粒等有过敏反应)折磨的患者；受鼻腔气道表面细菌感染例如葡萄球菌感染，比如金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)感染、流感嗜血杆菌(Hemophilusinfluenza)感染、肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)感染、假单胞菌(Pseudomonas aeuriginosa)感染等折磨的患者；受影响鼻腔气道表面的炎性疾病折磨的患者；或者受鼻窦炎(其中施用有效促进鼻窦中的充血性液体排出的所述活性药剂来促进鼻窦中充血的粘液分泌物的排出)，或者合并有鼻-鼻窦炎(Rhinosinusitis)折磨的患者。本发明可以通过局部递送，包括气雾剂和滴剂施用至鼻-鼻窦表面。

本发明可用于水化粘膜表面而不是气道表面。这样的其它粘膜表面包括胃肠道表面、口腔表面、生殖道-尿道表面、眼睛的视表面(ocularsurfaces)或表面、内耳和中耳。例如，可以通过任何合适的方法以有效量施用本发明的活性化合物，所述方法包括局部/表面(locally/tropically)、口服或直肠施用方法。

本发明的钠通道阻断剂和渗透调节活性化合物还可用于治疗经空气传播疾病。经空气传播疾病的实例包括例如RSV。本发明的钠通道阻断剂和渗透调节活性化合物还可用于治疗炭疽感染。本发明涉及本发明的钠通道阻断剂和渗透调节活性化合物用于预防性、暴露后预防性、防止性或治疗性处理由病原引起的疾病或病症的用途。在一个优选的实施方案中，本发明涉及钠通道阻断剂和渗透调节活性化合物用于预防性、暴露后预防性、预防性或治疗性处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。

近年来，已经实施了多种研究项目和生物防御措施来解决有关在恐怖主义行为中使用生物制剂的问题。这些措施旨在解决有关生物恐怖和使用微生物或生物毒素杀人、散布恐惧和破坏社会的问题。例如，国家变态反应和传染病研究所(NIAID)开发了用于生物防御研究的战略计划，其列出解决在生物恐怖和出现或再次出现传染病的广区域中的研究需要的计划。根据该计划，故意将美国居民暴露于炭疽杆菌(Bacillusanthracis)孢子显示出了抗生物恐怖的国家整体预案的空白。而且，对这些攻击的详尽报道揭示出对快速诊断测试、疫苗和用于预防的免疫治疗，以及治疗生物恐怖制剂引起的疾病的药物和生物制剂的尚未得到满足的需求。

大部分研究工作的焦点是针对研究鉴定为具有同生物恐怖物质一样的潜在危险的病原的生物学性质、研究抗这些物质的宿主应答、开发抗传染病的疫苗、评价抗这些物质的现有的和研究中的治疗剂以及开发用于鉴定危险性物质的征兆和症状的诊断剂。这样的努力值得赞赏，但考虑到已经鉴定为可能用于生物恐怖的大量病原，这些努力还没有能提供针对所有可能的生物恐怖威胁都满意的反应。另外，已经鉴定为具有同生物恐怖物质一样的潜在危险的许多病原不能提供用于工业化开发治疗剂或预防措施的足够经济剌激。而且，即使对于在生物恐怖中可使用的每种病原的预防措施(比如疫苗)是可用的，但向一般人群施用所有这些疫苗的费用过高。

在获得抗每种生物恐怖威胁的方便有效的治疗之前，存在对可以预防或减少感染病原物质风险的防止性、预防性或治疗性处理的强烈需要。

本发明提供这样的预防性处理方法。在一个方面，提供一种预防性处理方法，其包括向需要抗一种或多种经空气传播病原感染的预防性处理的个体施用预防有效量的钠通道阻断剂和渗透调节剂。

在另一个方面，提供一种减少可引起人疾病的经空气传播病原感染风险的预防性处理方法，所述方法包括向可能处于感染经空气传播病原但没有疾病症状的人肺施用有效量的钠通道阻断剂和渗透调节剂，其中所述钠通道阻断剂和渗透调节剂的有效量足够减少所述人感染的风险。经空气传播病原的一个特别实例是炭疽。

在另一个方面，提供一种用于处理经空气传播病原感染的暴露后预防性处理或治疗性处理方法，其包括向需要此抗经空气传播病原感染处理的个体的肺施用有效量的钠通道阻断剂和渗透调节剂。可以通过本发明的暴露后预防性、援救性和治疗性处理方法防止的病原包括可以通过口腔、鼻或鼻腔气道进入肺从而进入身体的任何病原。典型地，所述病原是天然的或通过气溶胶化的经空气传播病原。所述病原可以是天然的，或者可以在气溶胶化后被故意引入环境中，或者采用其它方法将病原引入环境中。并非在空气中天然传播的许多病原已经或者可以被气溶胶化以用于生物恐怖中。本发明的处理可用于的病原包括，但不限于如NIAID列出的A类、B类和C类重点(priority)病原。通常对应于所述列表的这些种类由疾病控制和预防中心(CDC)汇编。如CDC设定的，A类病原是易于在人与人之间传播或传染、引起高死亡率且具有对公共卫生造成重大影响可能性的那些。B类病原是次一级重点的，其包括中等易于传播并引起中等发病率和低死亡率的那些。C类由由于其可获得性、易于产生和传播以及高发病率和死亡率潜力使得将来可被改造从而大范围传播的新出现病原组成。这些病原的具体实例为炭疽和鼠疫。可防止或降低感染风险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。可以防止的又一种病原是被认为会引起严重急性呼吸道综合征(SARS)的冠状病毒。

本发明主要涉及治疗人对象，但也可用于兽医目的治疗其它哺乳动物对象，比如狗和猫。

如上讨论的，制备本发明组合物的化合物可以是可药用游离碱形式。因为所述化合物的游离碱通常在水溶液中的溶解性比所述盐差，所以采用游离碱组合物可向肺提供更持续地活性剂释放。不溶于溶液中的以颗粒形式存在于肺中的活性剂不能诱导生理反应，但会充当逐渐溶解到溶液中的生物可利用药物的贮库。

本发明的另一个方面是药物组合物，其包含处于可药用载体(例如载体水溶液)中的钠通道阻断剂。通常，所述钠通道阻断剂以有效抑制粘膜表面重吸收水的量包含在所述组合物中。

本发明的化合物也可以与P2Y2受体激动剂或其可药用盐(在本文中有时也被称为“活性剂”)联合使用。所述组合物还可包含P2Y2受体激动剂或其可药用盐(在本文中有时也被称为“活性剂”)。所述P2Y2受体激动剂通常以有效刺激气道表面特别是鼻腔气道表面分泌氯化物和水的量包括在其中。合适的P2Y2受体激动剂描述在U.S.6,264,975、U.S.5,656,256和U.S.5,292,498的第9-10栏，其每篇都通过引用并入本文。

支气管扩张药也可以与本发明的化合物联用。这些支气管扩张药包括，但不限于β-肾上腺素能激动剂，包括但不限于肾上腺素、异丙肾上腺素、非诺特罗、沙丁胺醇、特布他林、吡布特罗、比托特罗、异丙喘宁、新异丙肾上腺素、沙美特罗、昔萘酸酯，以及抗胆碱药，包括但不限于异丙托溴铵，以及化合物比如茶碱和氨茶碱。可以根据已知的技术，在本文描述的活性化合物之前或同时施用这些化合物。

本发明的另一个方面是药物制剂，其包含处于可药用载体(例如载体水溶液)之中的如上所述钠通道阻断剂和渗透调节活性化合物。通常，所述钠通道阻断剂以有效处理粘膜表面(比如抑制粘膜表面重吸收水)的量包含在所述组合物中，所述粘膜表面包括气道表面及其它表面。

可以通过任何合适的手段将本文公开的钠通道阻断剂和渗透调节活性化合物施用至粘膜表面，所述手段包括局部、经口、经直肠、经阴道、经眼或经皮肤等。例如，对于治疗便秘，可以经口或经直肠施用活性化合物至胃肠粘膜表面。所述活性化合物可以与任何合适形式的可药用载体混合，比如无菌生理盐水或稀盐水或外用溶液，对于经口施用而言是以滴剂、片剂等的形式；对于经直肠或生殖道-尿道施用而言是栓剂等的形式。根据需要，可以在制剂中包含赋形剂以增加活性化合物的溶解性。

可以通过任何合适手段将本文公开的钠通道阻断剂和渗透调节活性化合物施用至气道表面，所述手段包括活性化合物在可药用载体(比如生理盐水或稀盐水或蒸馏水)中的喷雾剂、烟雾剂或滴剂。例如，可以如在Jacobus的美国专利No.5,789,391中描述的制备和施用所述活性化合物，其公开内容通过引用以整体并入本文。

用于实施本发明而制备的固体或液体颗粒状活性剂可以是如上所述的，包括可吸入或不可吸入尺寸的颗粒；即，对于可吸入的颗粒，颗粒尺寸足够小到在吸入之后通过口腔和喉并进入支气管和肺泡，对于不可吸入的颗粒，颗粒足够大到滞留在鼻腔气道而不通过喉以及进入支气管和肺泡。通常，尺寸为约1至5微米(更特别地，尺寸少于约4.7微米)的颗粒是可吸入的。不可吸入尺寸的颗粒的尺寸为大于约5微米至可见小滴尺寸。因此，对于经鼻施用，可以使用尺寸为10-500μm的颗粒来保证滞留在鼻腔中。

在制备根据本发明的制剂中，通常将活性剂或其生理学可接受的盐或游离碱与可接受的载体相互混合。当然，所述载体必须与制剂中任何其它成分相容，并且必须不能对患者有害。所述载体必须是固体或液体或两者，并且优选地与所述化合物配制成单元剂量制剂，例如胶囊，其可包含0.5％至99％重量的所述活性化合物。可以将一种或多种活性化合物加入本发明的制剂中，该制剂可以通过基本上由混合所述组分组成的任何公知药学技术制备。

可以通过如下步骤制备包含微粉化活性剂的可吸入或不可吸入干颗粒组合物：用研钵和杵研磨所述干燥活性剂，然后使微粒化的组合物穿过400目筛以粉碎或分离出大的团块。

所述颗粒状活性剂组合物可以任选地包含用于促进气雾剂形成的分散剂。合适的分散剂是乳糖，其可以与所述活性剂以任何合适的比例(例如1比1的重量比)混合。

可以通过本领域已知的合适手段(比如滴鼻剂、烟雾剂等)将本文公开的钠通道阻断剂和渗透调节活性化合物施用至对象的气道表面，包括鼻道、鼻窦和肺。在本发明的一个实施方案中，通过支气管镜灌洗施用本发明的活性化合物。在本发明的一个优选的实施方案中，通过由对象吸入而施用所述活性化合物构成的可吸入颗粒的气雾混悬剂，本发明的钠通道阻断剂和渗透调节活性化合物沉积在肺气道表面上。所述可吸入的颗粒可以是液体或固体。用于施用气雾剂颗粒至对象肺的许多吸入器是已知的。

所述气雾剂，无论由固体或液体颗粒形成，都可以通过气雾剂发生器按约10至150升/分钟，更优选约30至150升/分钟，最优选约60升/分钟的速率制备。包含较大量药物的气雾剂可以更快地施用。

本文公开的活性化合物的剂量将根据要治疗的病症和患者的状况而改变，但通常可以是约0.01、0.03、0.05、0.1至1、5、10或20mg的药剂沉积在气道表面上。日剂量可以分成一个或多个施用单元剂量。该目标是实现药剂在肺气道表面上的浓度为10^-9-10⁴M。

在另一个实施方案中，可以通过对象经鼻吸入由活性化合物构成的可吸入或不可吸入颗粒(优选不可吸入颗粒)的气雾混悬剂施用它们，所述可吸入的或不可吸入的颗粒可以是液体或固体。所包含活性剂的量可以是足够在对象的气道表面上获得如下活性剂溶解浓度的量：10^-9，10^-8或10^-7至约10^-3、10^-2、10^-1摩尔/升，更优选约10^-9至约10^-4摩尔/升。

在本发明的一个实施方案中，所述颗粒活性剂组合物可以包含活性剂的游离碱和可药用盐，以提供早期释放和持续释放活性剂，以便将其溶解到鼻的粘液分泌物中。这样的组合物可为患者提供早期释放，并随时间提供持续释放。减少每日所需施用次数的持续释放预期会增加活性剂治疗过程中患者的顺应性。

适于气道施用的药物制剂包括溶液剂、乳剂、混悬剂和浸膏剂的制剂。一般参见J.Nairn，Solutions，Emulsions，Suspensions andExtracts，in Remington：The Science and Practice of Pharmacy，chap.86(1995年，第19版)，其通过引用并入本文。可以如在Schor的美国专利No.4,389,393；Illum的5,707,644；Suzuki的4,294,829；和Suzuki的4,835,142中描述的制备适于鼻腔施用的药物制剂，将其公开的内容以整体通过引用并入本文。

可以通过任何合适手段产生包含所述活性化合物的液体颗粒的烟雾剂或气雾剂，比如通过带有处于可药用水性载体(比如无菌盐水或无菌水)中的所述活性剂的简单鼻喷雾。可以用压力驱动的气雾剂喷雾器或超声喷雾器施用。参见，例如美国专利No.4,501,729和5,656,256，通过引用将这两篇都并入本文。在鼻滴剂或喷雾瓶中或在喷雾器中的合适制剂由处于液体载体中的活性成分所组成，所述活性成分占所述制剂的至多40％w/w，但优选低于20％w/w。典型地，所述载体为水(最优选为无菌、无热原的水)或稀乙醇水溶液，优选由0.12％至0.8％的氯化钠溶液制成。如果没有对所述制剂进行无菌处理，则任选的添加剂包括防腐剂例如羟基苯甲酸甲酯、抗氧化剂、调味剂、挥发油、缓冲剂、渗透调节活性剂(例如甘露醇、木糖醇、赤藓醇)和表面活性剂。

可以通过下述步骤制备包含微粒化活性剂的可吸入或不可吸入干颗粒组合物：用研钵和杵研磨活性化合物，然后使微粒化的组合物穿过400目筛以粉碎或分离出大的团块。

所述颗粒状组合物可以任选地包含用于促进气雾剂形成的分散剂。合适的分散剂是乳糖，其可以与活性剂以任何合适的比例(例如1比1的重量比)混合。

可以使用一些测定来表征本发明的化合物。下文讨论代表性的测定。

钠通道阻断活性和可逆性的体外测定

用于评价本发明化合物的作用机制和/或功效的一种测定包括测定腔(lumenal)药物对气道上皮钠电流的抑制，其是在短回路电流(ISC)下使用固定在Ussing室中的单层气道上皮测量的。将从新切除的人、狗、绵羊或啮齿类气道获得的细胞接种在多孔0.4微米Snapwell^TMInserts(CoStar)上，在添加激素的培养基中气-液界面(air-liquidinterface，ALI)条件下培养，在浸泡于Using室中的Krebs BicarbonateRinger(KBR)中期间测定钠转运活性(I_SC)。将所有的试验药物以半对数剂量添加方案(1×10^-11M至3×10^-5M)加入腔浴(lumenal bath)中，记录I_SC(抑制)的累加变化。将所有的药物以1×10^-2M的浓度配制在二甲亚砜中作为储液，并储藏在-20℃下。典型地，平行测定六个制备物；每次测定中的一个制备物加入化合物1作为阳性对照。在施用最大浓度(5×10^-5M)后，用新鲜的不含药物的KBR溶液替换腔浴三次，在每次洗涤约5分钟后测定所得I_SC。可逆性定义为在第三次洗涤后钠电流恢复到基线值的百分数。通过计算机装置收集所有电压钳的数据，并脱机分析。

通过Graphpad Prism V3.0程序考虑并分析所有化合物的量效关系。计算IC₅₀值、最大有效浓度和可逆性，并与过去的阿米洛利和苯扎米尔数据组进行比较。

吸收的药理学测定

(1)浆膜出现测定(Serosal Appearance Assay)

将支气管细胞(狗、人、人CF、绵羊或啮齿类细胞)以0.25 x 10⁶/cm²的密度接种在多孔Transwell-Col胶原包被的膜上，该膜具有1.13cm²或4.7cm²的生长区，并生长在添加激素的培养基的气-液界面上，该培养基能促进极化上皮细胞，或者使用购自Mattek Corp的预接种的人气管支气管细胞。在气-液界面(ALI)上发育12至25天后，预期>90％的培养物具有纤毛，粘蛋白将聚集在所述细胞上。为了确保原代气道上皮细胞制备物的完整性，测量跨上皮阻抗(R_t)和跨上皮电位差(PD)，其为培养物极化性质完整性的标志。人细胞体系优选地用于研究顶端(apical)表面的吸收率。通过向所述顶端表面加入初浓度为100μM的试验钠通道阻断剂或阳性对照(阿米洛利、苯扎米尔、非那米尔)起始浆膜出现测定。在多个时间点，从顶端和浆膜浴两者中收集一系列样品(每个样品5μl体积)。通过使用HPLC测量每种钠通道阻断剂的内荧光来测定浓度。采用产生自已知浓度和纯度的可信参考标准物的标准曲线进行定量分析。使用非线性回归、单相指数式衰减进行消失速率的数据分析。

2.ENaC阻断剂摄取和气道表面液体体积/高度变化的共聚焦显微镜测定

事实上，所有的阿米洛利样分子都会发出紫外区的荧光。这些分子的此性质可用于使用x-z共聚焦显微镜直接测量细胞摄取。将等摩尔量浓度的试验化合物和阳性对照置于在所述共焦显微镜台上的气道培养物的顶端表面上，所述阳性对照包括阿米洛利和证实会快速摄入到细胞区室的化合物(苯扎米尔和非那米尔)。随时间获得系列x-z图像，定量聚集在细胞区室中的荧光量，绘制成荧光对时间变化的曲线图。可以在存在或不存在渗透调节剂的情况下，在加入新的钠通道阻断剂之前，将惰性荧光染料加入所述表面液体中，检测表面液体体积/高度的变化。

3.化合物代谢的体外测定

气道上皮细胞在跨上皮吸收过程期间具有代谢药物的能力。另外，尽管可能很少，药物有可能在气道上皮表面被特定活性的胞外酶代谢。或许更有可能的是作为外表面(ecto-surface)事件，化合物可被感染的分泌物代谢，所述分泌物处于肺病例如囊性纤维化患者的气道腔。因此，进行一系列测定来表征由于试验渗透调节剂和新的钠通道阻断剂与人气道上皮细胞和/或人气道上皮腔产物相互作用导致的化合物代谢。

在第一系列分析中，将作为“ASL”刺激剂的KBR中相互作用的试验化合物施加于生长在T-Col insert系统中的人气道上皮细胞的顶端表面。对于大多数化合物，使用高效液相色谱法(HPLC)解析化学物质和这些化合物的内源性荧光性质以估计试验化合物和新代谢物的相对量，从而测定代谢(生成新物质)。对于一个典型的分析，将试验溶液(25μl KBR，包含10μM试验化合物)置于上皮腔表面。从腔和浆膜室连续获得5至10μl样品，用于HPLC分析(1)试验化合物从腔渗透进入浆膜浴的质量，和(2)母体化合物可能形成的代谢物。在其中试验分子的荧光性质不适于这样表征的情况下，使用带放射性标记的化合物进行这些测定。根据HPLC数据，对腔表面上的新代谢化合物消失和/或形成以及基底外侧溶液中试验化合物和/或新代谢物出现的速率进行定量。还对相对于母体化合物可能的新代谢物的色谱迁移率的数据进行定量。

为了通过CF痰分析试验化合物可能的代谢，收集了从10名CF患者获得的咳出CF痰的“代表性”混合物(在IRB批准下)。在剧烈涡旋混合之下，将该痰溶于KBR溶液的1:5混合物中，之后，将该混合物分成“纯(neat)”痰等分试样以及接受超速离心以获得“上清”等分试样的等分试样(纯＝细胞的；上清＝液相)。CF痰的化合物代谢的典型研究包括将已知质量的试验化合物加入到“纯”CF痰中，并在37℃下培养CF痰“上清”等分试样，接着从每个类型痰中依次取出等分试样以通过如上所述的HPLC分析表征化合物的稳定性/代谢。然后如上进行化合物消失、新代谢物形成速率和新代谢物HPLC迁移率的分析。

4.在体外细胞培养模型中，在有或者没有渗透调节剂情况下，新的ENaC阻断剂在气道表面液体上的持久性

使用重量分析(称重)方法，测量生长在渗透膜载体(Corning)上气/液界面的原代支气管上皮培养物上的腔表面液体(质量/体积)，并记录腔表面液体体积的变化直至8小时。在有或没有等摩尔量浓度(0.1-100μM)的所选新的或市售的钠通道阻断剂以及有或者没有渗透调节剂的情况下，加入应用的起始体积的缓冲液(Krebs-Henseleit碳酸氢盐缓冲溶液)，并在该时间点开始试验。然后，在选定的时间点再称重可渗透的载体，并记录质量/体积。然后，分析数据以确定从开始至结束的8小时时间范围内液体质量/体积的变化。

5.药物在动物中的药理学作用和作用机制

可以使用Sabater等人，Journal of Applied Physiology，1999，第2191-2196页描述的体内模型测量化合物立即和在长时间过程中(5小时)增加粘液纤毛清除(MCC)的作用，其通过引用并入本文，并如下所述进行修改。

方法

动物的制备：使用特定的身体固定工具，使体重为至多75Kg的成年母羊处于限制和直立位状态。固定动物的头部，在鼻腔插管(7.5mm-I.D.气管导管(ETT))(Mallinckrodt Medical，St.Louis，MO)之前，提供鼻道的局部麻醉(2％的利多卡因)。将ETT的套囊放置在声带之下。在插管后，在开始MC测量前，使所述动物平衡约20分钟。

施用放射性-气雾剂：通过Raindrop Nebulizer(Nellcor PuritanBennett，Pleasanton，CA)制备带有锝(^99mTc-SC 3.1mg/mL，～10-15mCi)放射性标记的硫胶体气雾剂，其产生的空气动力学小滴中值直径为3.6μm。将喷雾器连接到由电磁阀和压缩空气源(20psi)组成的放射量测定系统。喷雾器的输出物被引入T型管，该T型管的一端连接呼吸器(Harvard apparatus，South Natick，MA)。在呼吸器的吸入循环开始时，启动该系统1秒。将潮气量设置在300mL，吸气-呼气的比例为1:1和每分钟20次呼吸，以使得中枢气道沉积最大化。绵羊呼吸^99mTc-SC气雾剂至多5分钟。在示踪剂沉积后，使用γ照相机来测量^99mTc-SC在气道的清除率。将照相机置于动物的背部，绵羊保持其在固定工具中的自然直立位。图像区域垂直于动物的脊椎。将外部放射性标记物放置在绵羊上以便于γ照相机的正确定位。追踪对应于绵羊右肺的图像上的感兴趣区域，并记录计数。校正衰变的计数，并表示为放射性存在于基线图像中的百分数。因为肺的轮廓重叠到胃上，并且计数可能受吞咽的带^99mTc-SC标记粘液的影响，所以从分析中排除左肺。将所有的沉积图像贮藏与γ照相机相连的计算机中。该方案包括在施用放射性气雾剂之后立即获得的基线沉积图像。在获得基线图像后，使用两个分开的方案，使用Pari LC JetPlus喷雾器将4mL的H₂O(赋形剂)、阿米洛利(3mM)或NCE(3mM)雾化给予自由呼吸的绵羊。

处理方案(评价在t-0时立即作用的活性)：在施用放射性气雾剂之后立即获得基线沉积图像。在0时，获得基线图像之后，使用Pari LCJetPlus喷雾器将4ml体积的赋形剂对照(蒸馏水)、阳性对照(阿米洛利)或试验化合物雾化给予自由呼吸的动物。所述喷雾器用压缩的空气驱动，流速为8升/分种。递送所述溶液的时间为10至12分钟。在递送全部剂量之后，立即为动物除去插管，以免由于从ETT吸入过量放射性示踪剂引起计数假性升高。在施用后最初2小时期间以15分钟的间隔以及在施用后接着的6个小时期间每小时获得肺的系列图像，总的观察期为8小时。采用不同试验药剂的施用期之间有至少7天的清除期(washout period)。

处理方案(评价在t-4小时持久性的活性)：在单次暴露于赋形剂对照(蒸馏水)、阳性对照化合物(阿米洛利或苯扎米尔)或所研究药剂后，使用下述标准方案的改型来评价反应的持久性。在0时，使用Pari LC JetPlus喷雾器将4ml体积的赋形剂对照(蒸馏水)、阳性对照(阿米洛利)或研究化合物雾化给予自由呼吸的动物。所述喷雾器由压缩空气驱动，流量为8升/分种。递送溶液的时间为10至12分钟。用特定身体固定工具将动物限制在直立位4小时。在4小时期间结束时，动物接受来自Raindrop喷雾器的单剂量的气雾^99mTc-人血清白蛋白(3.1mg/ml；包含约20mCi)。在递送全部剂量的放射性示踪剂后，立即为动物除去插管。在施用放射性气雾剂后，立即获得基线沉积图像。在施用后最初2小时(代表药物施用开始后4小时至6小时)期间以15分钟的间隔以及在施用后接着的2个小时期间每小时获得肺的系列图像，总的观察期为4小时。采用不同试验药剂的施用期之间有至少7天的清除期。

统计学：使用重复测量的双侧ANOVA分析绵羊体内MC测定的数据，接着使用ANCOVA进行滞留相对时间曲线的回归斜率分析以比较斜率。如果需要，也可以对斜率数据进行多重比较检验(Newman-Keuls)。可以通过来自方案2测量的斜率除以在方案1中获得的测量的斜率，然后乘以100％以计算滞留的活性百分数。

实施例

本发明已经进行了一般性的描述，可以参照本文提供的某些具体实施例获得进一步的理解，除非另有说明，这些具体实施例仅仅是用于示例，而不意味着限制。

实施例1

钠通道阻断剂的制备

材料和方法。所有的试剂和溶剂购自Aldrich Chemical Corp.并且不经进一步纯化而使用。NMR光谱在Bruker WM 360(¹H NMR，360MHz和¹³C NMR，90MHz)或Bruker AC 300(¹H NMR，300MHz和¹³C NMR，75MHz)上获得。在装有90g硅胶药筒(40MFSO-0110-040155，32-63μm)的来自Elution Solution(PO Box 5147，Charlottesville，Virginia 22905)的Flash Elute^TM系统上，以20psi(N₂)进行快速色谱。GC-分析在装有Heliflex Capillary Column(Alltech)的Shimadzu GC-17上进行；相；AT-1，长度：10米，ID；0.53mm，膜：0.25微米。GC参数：注射器320℃，检测器320℃，FID气流：H₂，40ml/min，空气，400ml/min。载气：分流比16:1，N₂流量15ml/min，N₂速度18cm/秒。温度程序为：0-3分钟为70℃，3-10分钟为70-300℃，10-15分钟为300℃。

在Gilson322泵上进行HPLC分析，检测器UV/Vis-156，360nm，装有Microsorb MV C8柱，100A，25cm。流动相：A＝含0.1％TFA的乙腈，B＝含0.1％TFA的水。梯度程序：95:5的B:A洗脱1分钟，然后20:80的B:A洗脱7分钟，接着100％的A洗脱1分钟，最后用100％的A洗脱11分钟，流速：1ml/分。

化合物3的合成：

向溶解在无水THF中的化合物11溶液(得到浓度为大约3mmol/mL)中顺次加入Ph₃P(1.5当量)和三苯甲基保护的丝氨酸甲酯12(1.5当量)。在室温下搅拌该混合物30分钟。然后，向该溶液中慢慢地加入(滴加)DIAD(1.5当量)溶于无水THF(DIAD与THF的比例为大约1:1，v/v)中的溶液。在室温下，搅拌该混合物过夜。然后，再温和地回流24小时。冷却该反应混合物，并在真空下浓缩。当以小规模进行反应时，对残余物进行色谱纯化。当大规模进行(>10g的11)进行时，使残余物在乙腈和己烷(1:1)中分层以除去Ph₃PO。浓缩上层的己烷层，使得到的残余物穿过短的硅胶层，用乙酸乙酯和己烷(0-15％)的混合物洗脱，得到期望的产物3。

化合物4的合成：

向冷却在冰/水浴中的化合物3的二氯甲烷溶液(得到大约5mmol/mL的浓度)中慢慢地加入TFA(15-20当量)。在该温度搅拌该反应混合物2小时，在真空下浓缩，然后与甲醇(2×5mL)共蒸发。残余物直接用于下一步而无需进一步纯化。

化合物5的合成：

将从上述步骤中得到的粗反应混合物溶于二氯甲烷中，并冷却在冰/水浴中。向该冷的溶液中慢慢地加入三乙胺(5当量)。在该温度下搅拌该混合物30分钟。之后，一次性加入Boc₂O(1.5当量)。接着，除去冰/水浴。在室温下搅拌该反应混合物过夜，然后在真空下浓缩。将残余物收集到二氯甲烷中。依次用水(3x)和盐水(3x)洗涤得到的溶液，用无水Na₂SO₄干燥，最后再次浓缩。粗产物可以直接用于下一步而无需进一步纯化。

化合物6的合成：

将甲醇铵(methanolic ammonium)(7M，20-30当量)慢慢地加入在冰/水浴中冷却的从上述步骤中得到的化合物5溶解于MeOH的溶液(得到大约3mmol/mL的浓度)中。在该温度下搅拌该溶液48小时，接着在真空下浓缩。对残余物进行色谱处理，用乙酸乙酯和己烷(25-50％，v/v)的混合物洗脱，得到期望的产物。

注意：在这些条件下观察到反应产物和/或SM的少量分解。如果在较低温度下(比如-10℃)进行反应，则可以使分解最少。然而，在较低温度下，反应将更缓慢。

化合物7的合成：

在1atm氢压和室温下，使溶于乙醇中的化合物6(得到大约5mml/mL的浓度)和Pd催化剂[0.1当量，10％Pa/C(50％湿度)]的混合物进行氢化5小时。在用N₂净化后，在真空下过滤催化剂，并用乙醇(3x)洗涤。合并滤液和洗液。浓缩合并的溶液，进一步干燥，将其直接用于下一步而无需进一步纯化。

化合物8的合成：

将从上述步骤获得的粗产物7收集在无水乙醇(得到大约3mmol/mL的浓度)中。向预热至70℃的该溶液中顺次加入Hunig’s碱(5当量)和Cragoe化合物[1-(3，5-二氨基-6-氯吡嗪-2-甲基异硫脲氢碘化物)1.1当量]。在该温度下搅拌该反应混合物3小时，冷却，最后在真空下浓缩。对残余物进行色谱处理，用浓氢氧化铵、甲醇和二氯甲烷(0-1％/0-10％/100-89％，v/v)的混合物洗脱，得到期望的产物。

化合物2(HCl盐)的合成：

向溶解于无水乙醇中的化合物8的溶液(得到大约3mmol/mL的浓度)中加入在二噁烷中的4N HCl(2当量)。在室温下，搅拌最初的澄清溶液1小时，在这期间，开始沉淀出产物。将所述反应混合物再搅拌一小时，然后在冰/水浴中冷却一小时。在真空下过滤固体，用冷的乙醇(3x)洗涤，并在真空下干燥。最后，冻干产物以除去任何残留溶剂。通过该方法得到的产物2满足所有的规格，m.p.200-210℃，m/z＝464(M+H⁺)。

示意图1：化合物2的合成

实施例2

为了测量在存在或者不存在渗透调节活性剂的情况下，新的钠通道阻断剂对气道表面液体的表面液体体积的影响，如上文测定#4所述使用体外细胞培养模型。测量经8小时后在加入1.5％的NaCl之前或之后，在有或者没有10μM的化合物1下，离子渗透调节剂1.5％的NaCl(高渗盐水)对表面液体体积的影响，并将其与等渗缓冲液(赋形剂)(图1)对表面液体体积的影响进行比较。使用相同的方法(测定#4)，测量并比较4.2和8.4mg/mL的非离子渗透调节剂甘露醇与化合物1和等渗缓冲液(赋形剂)(图2)以及混合甘露醇(4.2和8.4mg/mL)与1和10μM的化合物1(图3)对表面液体体积的影响。经8小时，比较化合物2和离子渗透调节剂1.5％的NaCl(高渗盐水)、化合物1和高渗盐水(1.5％的NaCl)、在等渗缓冲液中的化合物1、在等渗缓冲液中的化合物2、1.5％的NaCl和等渗缓冲液(赋形剂)(图4)对表面液体改变的影响。

化合物1为

化合物2为

实施例3

基于异常上皮离子通道缺陷(CFTR和ENaC)的CF肺病的病理生理学模型描述了气道表面液体(ASL)缺失是慢性呼吸道感染的根本原因，其导致粘液纤毛清除(MCC)减少。最近，证明对CF患者用每天三至四次7％的高渗盐水组成的气雾剂疗法是安全的、瞬间升高ASL、增加MCC和改善肺功能^1，2。试验了如下假设：使用如上所述的化合物1与高渗盐水的组合抑制钠吸收通过增加ASL体积从而显著改善高渗盐水作用持续时间。将原代犬支气管上皮细胞(canine bronchialepithelia，CBE)培养在渗透膜载体上的气-液界面，使用重量分析法测量上皮细胞表面上缓冲液的体积变化。在向CBE的顶端表面加入50μl的等渗缓冲液之后，85±12％(n＝27)在8小时内被吸收。向CBE的表面上加入50μL的1.5％的NaCl溶液会引起瞬时渗透膨胀(osmoticexpansion)，其会导致体积增加108±6.3％(n＝4)，其在8小时内会减少至所加初始体积的50.2±19％(n＝4)。单独使用10μM的化合物1显著地抑制体积损失(74.7±8.7％)超过8小时。然而，在施用1.5％的NaCl溶液之前或之后联用化合物1(10μM)会引起体积膨胀132±13％(n＝12)，其保持8小时。然而，在施用1.5％的NaCl溶液之前或之后联用化合物1(10μM)会引起体积膨胀132+13％(n＝12)，其维持8小时。总之，发现高渗盐水与化合物1的组合不仅仅导致ASL体积增加，而且显著地增加该作用的持续时间超过8小时。基于该结果，高渗盐水/化合物1联用的气雾剂疗法可以是一种用于治疗CF及其它如本文描述的病症的有用的治疗方法。

1.Elkins等(2006)N Engl J Med 354，229-240.

2.Donaldson等(2006)N Engl J Med 354，241-250.

Claims (27)

1.一种治疗被增加的粘液纤毛清除和粘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纤毛清除和粘膜水化的对象施用有效量的渗透调节剂和式(I)代表的或其可药用盐包括其所有的对映异构体、非对映异构体和外消旋混合物的钠通道阻断剂：

其中

X为氢、卤素、三氟甲基、低级烷基、未取代的或取代的苯基、低级烷基-硫基、苯基-低级烷基-硫基、低级烷基-磺酰基或苯基-低级烷基-磺酰基；

Y为氢、羟基、巯基、低级烷氧基、低级烷基-硫基、卤素、低级烷基、未取代的或取代的单核芳基，或-N(R²)₂；

R¹为氢或低级烷基；

每个R²各自独立地为-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-Z_g-R⁷、-(CH₂)_m-NR¹⁰-CH₂(CHOR⁸)(CHOR⁸)_n-CH₂OR⁸、-(CH₂)_n-CO₂R⁷，或

R³和R⁴各自独立地为氢、式(A)代表的基团、低级烷基、羟基低级烷基、苯基、苯基-低级烷基、(卤代苯基)-低级烷基、低级(烷基苯基烷基)、低级(烷氧基苯基)-低级烷基、萘基-低级烷基或吡啶基-低级烷基，条件是R³和R⁴中至少一个是式(A)代表的基团：

其中

每个R^L各自独立地为-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

每个o各自独立地为0至10的整数；

每个p各自为0至10的整数；

条件是在每个邻接链中的o和p的和为1至10；

每个x各自独立地为O、NR¹⁰、C(＝O)、CHOH、C(＝N-R¹⁰)、CHNR⁷R¹⁰或代表单键；

每个R⁵各自独立地为-(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

每个R⁶各自独立地为-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

其中当两个R⁶为-OR¹¹，且彼此相邻位于苯环上时，该两个R⁶的烷基部分可以键合在一起，形成亚甲二氧基；

每个R⁷各自独立地为氢或低级烷基；

每个R⁸各自独立地为氢、低级烷基、-C(＝O)-R¹¹、葡糖苷酸、2-四氢吡喃基或

每个R⁹各自独立地为-CO₂R⁷、-CON(R⁷)₂、-SO₂CH₃或-C(＝O)R⁷；

每个R¹⁰各自独立地为-H、-SO₂CH₃、-CO₂R⁷、-C(＝O)NR⁷R⁹、-C(＝O)R⁷或-CH₂-(CHOH)_n-CH₂OH；

每个Z各自独立地为CHOH、C(＝O)、CHNR⁷R¹⁰、C＝NR¹⁰或NR¹⁰；

每个R¹¹各自独立地为低级烷基；

每个g各自独立地为1至6的整数；

每个m各自独立地为1至7的整数；

每个n各自独立地为0至7的整数；

每个Q各自独立地为C-R⁵、C-R⁶或氮原子，其中在环中至多三个Q为氮原子并且至少一个Q为C-R⁵。

2.权利要求1的方法，其中式(I)代表的钠通道阻断剂为

3.权利要求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.权利要求1的方法，其中式(I))代表的钠通道阻断剂为：

或

5.权利要求1-4中任一项的方法，其中所述疾病为一种或多种选自下列的病症：慢性支气管炎、支气管扩张、囊性纤维化、鼻窦炎、阴道干燥、干眼、舍格伦病、远端肠梗阻综合征、干性皮肤、食管炎、口干燥(口腔干燥)、鼻腔脱水、哮喘、原发性纤毛运动障碍、中耳炎、慢性阻塞性肺病、肺气肿、肺炎、憩室炎、鼻-鼻窦炎和经空气传播传染病。

6.一种诱导痰的方法，所述方法包括向需要增加粘液纤毛清除和粘膜水化的对象施用有效量的渗透调节剂和式(I)代表的或其可药用盐包括其所有的对映异构体、非对映异构体和外消旋混合物的钠通道阻断剂：

其中

X为氢、卤素、三氟甲基、低级烷基、未取代的或取代的苯基、低级烷基-硫基、苯基-低级烷基-硫基、低级烷基-磺酰基或苯基-低级烷基-磺酰基；

Y为氢、羟基、巯基、低级烷氧基、低级烷基-硫基、卤素、低级烷基、未取代的或取代的单核芳基，或-N(R²)₂；

R¹为氢或低级烷基；

每个R²各自独立地为-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-Z_g-R⁷、-(CH₂)_m-NR¹⁰-CH₂(CHOR⁸)(CHOR⁸)_n-CH₂OR⁸、-(CH₂)_n-CO₂R⁷，或

R³和R⁴各自独立地为氢、式(A)代表的基团、低级烷基、羟基低级烷基、苯基、苯基-低级烷基、(卤代苯基)-低级烷基、低级(烷基苯基烷基)、低级(烷氧基苯基)-低级烷基、萘基-低级烷基或吡啶基-低级烷基，条件是R³和R⁴中至少一个是式(A)代表的基团：

其中

每个R^L各自独立地为-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

每个o各自独立地为0至10的整数；

每个p各自为0至10的整数；

条件是在每个邻接链中的o和p的和为1至10；

每个x各自独立地为O、NR¹⁰、C(＝O)、CHOH、C(＝N-R¹⁰)、CHNR⁷R¹⁰或代表单键；

每个R⁵各自独立地为-(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

每个R⁶各自独立地为-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

其中当两个R⁶为-OR¹¹，且彼此相邻位于苯环上时，该两个R⁶的烷基部分可以键合在一起，形成亚甲二氧基；

每个R⁷各自独立地为氢或低级烷基；

每个R⁸各自独立地为氢、低级烷基、-C(＝O)-R¹¹、葡糖苷酸、2-四氢吡喃基或

每个R⁹各自独立地为-CO₂R⁷、-CON(R⁷)₂、-SO₂CH₃或-C(＝O)R⁷；

每个R¹⁰各自独立地为-H、-SO₂CH₃、-CO₂R⁷、-C(＝O)NR⁷R⁹、-C(＝O)R⁷或-CH₂-(CHOH)_n-CH₂OH；

每个Z各自独立地为CHOH、C(＝O)、CHNR⁷R¹⁰、C＝NR¹⁰或NR¹⁰；

每个R¹¹各自独立地为低级烷基；

每个g各自独立地为1至6的整数；

每个m各自独立地为1至7的整数；

每个n各自独立地为0至7的整数；

每个Q各自独立地为C-R⁵、C-R⁶或氮原子，其中在环中至多三个Q为氮原子并且至少一个Q为C-R⁵。

7.权利要求1-4中任一项的方法，其中在施用所述渗透调节剂之前施用所述钠通道阻断剂。

8.权利要求1-4中任一项的方法，其中在施用所述渗透调节剂的同时施用所述钠通道阻断剂。

9.权利要求1-4中任一项的方法，其中在施用所述渗透调节剂之后施用所述钠通道阻断剂。

10.权利要求1-4中任一项的方法，其中所述渗透调节剂是高渗盐水。

11.权利要求1-4中任一项的方法，其中所述渗透调节剂是甘露醇。

12.权利要求1-4中任一项的方法，其中所述渗透调节剂是以可呼吸尺寸的微粉化颗粒递送的氯化钠。

13.权利要求1-4中任一项的方法，其中通过使用能递送制剂至鼻通道或肺气道的装置进行气雾化来施用所述有效量的渗透调节剂和钠通道阻断剂，其中所述气雾剂是可呼吸的尺寸。

14.一种组合物，其包含：

(a)式(I)代表的或其可药用盐包括其所有的对映异构体、非对映异构体和外消旋混合物的钠通道阻断剂：

其中

X为氢、卤素、三氟甲基、低级烷基、未取代的或取代的苯基、低级烷基-硫基、苯基-低级烷基-硫基、低级烷基-磺酰基或苯基-低级烷基-磺酰基；

Y为氢、羟基、巯基、低级烷氧基、低级烷基-硫基、卤素、低级烷基、未取代的或取代的单核芳基，或-N(R²)₂；

R¹为氢或低级烷基；

每个R²各自独立地为-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-Z_g-R⁷、-(CH₂)_m-NR¹⁰-CH₂(CHOR⁸)(CHOR⁸)_n-CH₂OR⁸、-(CH₂)_n-CO₂R⁷，或

R³和R⁴各自独立地为氢、式(A)代表的基团、低级烷基、羟基低级烷基、苯基、苯基-低级烷基、(卤代苯基)-低级烷基、低级(烷基苯基烷基)、低级(烷氧基苯基)-低级烷基、萘基-低级烷基或吡啶基-低级烷基，条件是R³和R⁴中至少一个是式(A)代表的基团：

其中

每个R^L各自独立地为-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

每个o各自独立地为0至10的整数；

每个p各自为0至10的整数；

条件是在每个邻接链中的o和p的和为1至10；

每个x各自独立地为O、NR¹⁰、C(＝O)、CHOH、C(＝N-R¹⁰)、CHNR⁷R¹⁰或代表单键；

每个R⁵各自独立地为-(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

每个R⁶各自独立地为-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

其中当两个R⁶为-OR¹¹，且彼此相邻位于苯环上时，该两个R⁶的烷基部分可以键合在一起，形成亚甲二氧基；

每个R⁷各自独立地为氢或低级烷基；

每个R⁸各自独立地为氢、低级烷基、-C(＝O)-R¹¹、葡糖苷酸、2-四氢吡喃基或

每个R⁹各自独立地为-CO₂R⁷、-CON(R⁷)₂、-SO₂CH₃或-C(＝O)R⁷；

每个R¹⁰各自独立地为-H、-SO₂CH₃、-CO₂R⁷、-C(＝O)NR⁷R⁹、-C(＝O)R⁷或-CH₂-(CHOH)_n-CH₂OH；

每个Z各自独立地为CHOH、C(＝O)、CHNR⁷R¹⁰、C＝NR¹⁰或NR¹⁰；

每个R¹¹各自独立地为低级烷基；

每个g各自独立地为1至6的整数；

每个m各自独立地为1至7的整数；

每个n各自独立地为0至7的整数；

每个Q各自独立地为C-R⁵、C-R⁶或氮原子，其中在环中至多三个Q为氮原子并且至少一个Q为C-R⁵；和

(b)渗透调节活性化合物。

15.权利要求14的组合物，其中式(I)代表的钠通道阻断剂为

16.权利要求15的组合物，其中R⁵为

-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.权利要求14的组合物，其中式(I)代表的钠通道阻断剂为：

或

18.权利要求14-17中任一项的组合物，其还包含(c)可药用载体。

19.权利要求14-17中任一项的组合物，其还包含(c)P2Y2受体激动剂和任选的(d)可药用载体。

20.权利要求14-17中任一项的组合物，其还包含(c)支气管扩张药和任选的(d)可药用载体。

21.权利要求14-17中任一项的组合物，其还包含(c)抗生素和任选的(d)可药用载体。

22.权利要求21的组合物，其中所述抗生素为妥布拉霉素、磷霉素或其组合。

23.权利要求14-17中任一项的组合物在制备用于治疗被增加的粘液纤毛清除和粘膜水化所改善的疾病的药物中的用途。

24.如本文描述的组合物或方法。

25.一种预防性、暴露后预防性、防止性或治疗性处理病原引起的疾病或病症的方法，其包括向需要增加粘液纤毛清除和粘膜水化的对象施用有效量的渗透调节剂和式(I)代表的或其可药用盐包括其所有的对映异构体、非对映异构体和外消旋混合物的钠通道阻断剂：

其中

X为氢、卤素、三氟甲基、低级烷基、未取代的或取代的苯基、低级烷基-硫基、苯基-低级烷基-硫基、低级烷基-磺酰基或苯基-低级烷基-磺酰基；

Y为氢、羟基、巯基、低级烷氧基、低级烷基-硫基、卤素、低级烷基、未取代的或取代的单核芳基，或-N(R²)₂；

R¹为氢或低级烷基；

每个R²各自独立地为-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-Z_g-R⁷、-(CH₂)_m-NR¹⁰-CH₂(CHOR⁸)(CHOR⁸)_n-CH₂OR⁸、-(CH₂)_n-CO₂R⁷，或

R³和R⁴各自独立地为氢、式(A)代表的基团、低级烷基、羟基低级烷基、苯基、苯基-低级烷基、(卤代苯基)-低级烷基、低级(烷基苯基烷基)、低级(烷氧基苯基)-低级烷基、萘基-低级烷基或吡啶基-低级烷基，条件是R³和R⁴中至少一个是式(A)代表的基团：

其中

每个R^L各自独立地为-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

每个o各自独立地为0至10的整数；

每个p各自为0至10的整数；

条件是在每个邻接链中的o和p的和为1至10；

每个x各自独立地为O、NR¹⁰、C(＝O)、CHOH、C(＝N-R¹⁰)、CHNR⁷R¹⁰或代表单键；

每个R⁵各自独立地为-(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

每个R⁶各自独立地为-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

其中当两个R⁶为-OR¹¹，且彼此相邻位于苯环上时，该两个R⁶的烷基部分可以键合在一起，形成亚甲二氧基；

每个R⁷各自独立地为氢或低级烷基；

每个R⁸各自独立地为氢、低级烷基、-C(＝O)-R¹¹、葡糖苷酸、2-四氢吡喃基或

每个R⁹各自独立地为-CO₂R⁷、-CON(R⁷)₂、-SO₂CH₃或-C(＝O)R⁷；

每个R¹⁰各自独立地为-H、-SO₂CH₃、-CO₂R⁷、-C(＝O)NR⁷R⁹、-C(＝O)R⁷或-CH₂-(CHOH)_n-CH₂OH；

每个Z各自独立地为CHOH、C(＝O)、CHNR⁷R¹⁰、C＝NR¹⁰或NR¹⁰；

每个R¹¹各自独立地为低级烷基；

每个g各自独立地为1至6的整数；

每个m各自独立地为1至7的整数；

每个n各自独立地为0至7的整数；

每个Q各自独立地为C-R⁵、C-R⁶或氮原子，其中在环中至多三个Q为氮原子并且至少一个Q为C-R⁵。

26.权利要求25的方法，其中所述病原为炭疽或鼠疫。

27.权利要求14-17中任一项的组合物在制备用于预防性、暴露后预防性、防止性或治疗性处理病原引起的疾病或病症的药物中的用途。

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