CN106138068A - 作为局部试剂用于治疗感觉不适的二异丙基膦酰基烷烃 - Google Patents

Abstract

本发明提供了作为局部试剂用于治疗感觉不适的二异丙基膦酰基烷烃。本发明总体涉及治疗化合物领域。更具体地，本发明涉及如在本文中描述的某些二异丙基膦酰基烷烃：在本文中统称为“DIPA化合物”的DIPA-1-5、DIPA-1-6、DIPA-1-7、DIPA-1-8、以及DIPA-1-9，这些二异丙基膦酰基烷烃例如可用于治疗包括以下的障碍：感觉不适、皮肤感觉迟钝、皮炎、眼部疼痛和不适、热不适、热应激、脸红和/或盗汗、术后低体温、麻醉后寒战、疲劳、疲惫、抑郁、认知功能障碍，并且可用于增强认知功能。

Description

作为局部试剂用于治疗感觉不适的二异丙基膦酰基烷烃

技术领域

本发明总体涉及治疗化合物领域。更具体地，本发明涉及如在本文中描述的某些二异丙基膦酰基烷烃(在本文中统称为“DIPA化合物”的DIPA-1-5、DIPA-1-6、DIPA-1-7、DIPA-1-8、以及DIPA-1-9)，这些二异丙基膦酰基烷烃例如可用于治疗包括以下的障碍(例如，疾病)：感觉不适(例如，由刺激、搔痒、或疼痛引起的)、皮肤感觉迟钝、特应性皮炎、眼部疼痛和不适、热不适、热应激、脸红和/或盗汗(血管舒缩症状)、术后低体温、麻醉后寒战、疲劳、疲惫、抑郁、认知功能障碍，并且可用于增强认知功能。本发明还涉及包含这种化合物的药物组合物，以及这种化合物和组合物例如在治疗、诊断、以及实验室研究中的用途。DIPA分子的不寻常特性是渗透皮肤的角化层[角质层]在下面到达接受目标的能力。

背景技术

从身体表面排热能够使感觉清新、缓解不适、减轻疼痛、以及抑制炎症。从身体表面排热引起称为凉、清爽的凉(凉爽)、寒冷、冷、冰冷、以及痛苦的冷的感觉。例如，从风扇或空调机吹到脸上的空气能够减轻疲劳并且提高警觉。施加于前额的湿毛巾能够缓解来自发烧或头痛的不适。以气体、液体、或固体排热的方法通过物理地降低组织温度并且通过激活信号给大脑达到它们的效果。

化学感觉/冷却剂是能够摹拟排热的感觉而不存在组织温度改变的分子。由化学品产生的真切感觉取决于活性成分以及递送的部位和方法的选择。用目前正在使用的大多数试剂，能够引起头皮以及脸、鼻孔和人中的皮肤上的一定程度的化学冷却，但效果不会持续很久。对于躯干和四肢的皮肤，更加难以引起和维持凉爽和冷的明显感觉。皮肤具有死细胞的角化层(称为角质层)，其是药物穿透进入表皮和真皮的巨大障碍。检测温度变化的神经元接受域位于皮肤底层(sub-layers)。

术语“化学冷却剂”可以是不明确的，这是因为例如施加至皮肤的化学品如作为气体的氯乙烷、作为液体的乙醇、液氮、或作为固体的二氧化碳通过降低组织温度能够引起排热感觉。在本申请中，化学冷却剂将仅是指引起排热的感觉而没有降低组织温度的试剂。

发明人先前已经确定了几种对薄荷烷甲酰胺(p-menthanecarboxamide)化合物，当施加至人中皮肤时，其模拟排热效果持续>1.5h而不降低组织温度(Wei,ET.Sensory/cooling agents for skin discomfort.Journal Skin Barrier Research 14:5-12,2012)。这些化合物是相对水不溶性的。

“热舒适”是在人类工程学、工程学、以及建筑学中迅速发展的概念。该术语是指其中穿着正常量的衣服的人感觉既不太冷又不太热的状况。热舒适对于一个人的幸福感和生产力是重要的。当空气温度、湿度、以及空气运动在称为“舒适区”的指定范围[对于UK和USA是24℃至27℃]内时，实现热舒适。一段时间已来，已知低于21.1℃(70°F)的环境温度对于工作表现是最佳的，并且最佳温度在18.3℃至20℃(65°F至68°F)的范围内[Dawson et al.,2009,“Nine switches of human alertness”,www.circadian.com,presentation from Circadian Technologies,Inc.,Houtston,TX,USA,October 2009]。实验上，在20℃对23℃环境下，能够证明表现的改善[Tham and Willem,Room air temperatures affects occupant′sphysiology,perceptions,and mental alertness.Building Environment 45:40-44,2010]。相反，仔细的研究已经证明了对于高于25℃至高达33℃的每个+1℃的增量，工作表现和生产力(产出/投入)下降2％[Tanabe et al.Indoorenvironmental quality and productivity.Rehva Journal(Federation of theEuropean Heating and Air Conditioning Associations)June,2007]。

在皮肤上检测温度的部位定性影响热舒适的感知。在身体表面上的温度敏感性变化超过～100倍。脸，尤其是眼[眶周]和嘴[口周]周围的区域是非常敏感的，但骨端(extremities)具有差的敏感性，并且身体的其余部分处于中间[Stevens et al.Temperature sensitivity of the body surface over thelife span.Somatosensory Motor Research 15:13-28,1998]。眶周和口周区域的感觉神经分布由三叉神经[第5脑神经]的V1和V2分支介导。

在热条件下，人类更喜欢凉爽的脸，在冷条件下，他们更喜欢温暖的腹部。人脑特别容易受到热损伤，并且仅能够忍受～40.5℃，而躯干的器官忍受>42℃。因此，热脸将进一步加热过热的大脑，并且在热中偏向低面部温度具有生存价值[Nakamura et al.Relative importance of differentsurface regions for thermal comfort in humans.Eur.J.Applied Physiology,113,63-76,2012]。减轻脸上的热感觉能够缓解不适并且改善生物体的持续行为。面部冷却还能够使生物体警觉并且提高聚焦于对其幸福感的威胁的警惕性。这一事实对于滑雪者以及对于居住在具有寒冷的冬天的国家的人们是众所周知的。

已知的氧化膦

1-二烷基膦酰基烷烃，即1-[(二烷基)-膦酰基]-烷烃，[例如，碳的总数≤16]是仅需要几个[1至3]合成步骤的类溶剂分子。它们也被称为三烷基氧化膦，但现在优选的术语是二烷基膦酰基烷烃[DAPA]。如果烷基基团中的两个是异丙基，那么DAPA可以缩写为DIPA[二异丙基膦酰基烷烃]。

Rowsell和Spring[Phosphine oxides having a physiological coolingeffect.US 4,070,496.Jan 24.,1978]描述了对于皮肤并且对于身体(尤其是鼻子、嘴、咽喉、以及胃肠道)的黏膜具有生理冷却影响的一系列的氧化膦。参见，例如其中第3栏和第4栏中的表。其中(表1)示出的十(10)个化合物具有一个异丙基基团(以异-C₃H₇示出)。没有一个化合物具有两个异丙基基团。

Wei,E.T.[Ophthalmic compositions and method for treating eyediscomfort and pain.US 2005/0059639 A1,March 17,2005]描述了某些氧化膦的用途以及通过给药包含这些化合物的滴眼液对眼睛不适的治疗。参见，例如其中第4页的表1。其中(表2)示出的五(5)个化合物具有一个异丙基基团(以异-C₃H₇示出)。

Siddall等[Simplified preparation of some trisubstituted phosphine oxides.J.Chemical Engineering Data 10:303-305,1965]报导了1-二异丙基辛烷[DIPA-1-8]的合成。不同于表1和2的化合物，DIPA-1-8化合物具有两个异丙基基团。先前尚未进行关于这种二异丙基化合物的任何生物活性的报导。

发明内容

在本发明中，发现了对于眶周区域，尤其是对于眼睑的皮肤，特定冷却剂的应用引起了将唤醒有机体并且消除疲惫的“动态凉爽(dynamiccool)”感觉。心理定势(mind-set)中的这种变化类似于化学诱导的抗疲劳剂如咖啡因。受试者变得更加警觉和警惕。药物递送的模式是局部皮肤产品模式，而不是眼科产品模式。

在本发明的另一个方面，已经产生了化学品并且已经认定其产生了排热的感觉并且穿透了角化组织。皮肤是损伤的常见部位。炎症是组织对损伤的响应，并且炎症的主要症状是损伤部位处的热[灼热]的感觉，损伤组织处或周围的红[发红]、肿胀[肿]、以及疼痛[痛]。新合成的分子在缓解来自发炎的皮肤的刺激、搔痒、以及疼痛的不适症状中可以具有价值。

在本发明的另一个方面，可以将穿透皮肤引起冷的合成的有效冷却剂，例如，1-二异丙基膦酰基庚烷，即，1-[(二异丙基)-膦酰基]-庚烷，用作区分神经性起源的疼痛与躯体起源的疼痛的诊断工具。冷异常性疼痛和对冷痛觉过敏是经常与神经性疼痛有关的状况。在神经性疼痛中，预计本发明的分子的应用将加剧疼痛，但在躯体疼痛中，预计其具有相反的效果。这种区别作用可以用于诊断。

在本发明的另一个方面，表征了新分子对TRPM8的选择性作用。用于研究TRPM8(瞬时型感受器电位蛋白M8，transient receptor potential M8)功能的目前的实验室工具是有限的，并且大多数研究者使用薄荷醇和icilin(1-[2-羟基]-4-[3-硝基苯基]-1,2,3,6-四氢嘧啶-2-酮)。本发明的新分子可以用作用于研究TRPM8功能的生理学和药理学的一组更具有选择性的试剂。

本发明的一个方面涉及本文中描述的某些二异丙基膦酰基烷烃(在本文中统称为“DIPA化合物”)，并且尤其涉及其组合物和包括这种DIPA化合物的制品，如包含如在本文中描述的一种或多种DIPA化合物、以及药学上可接受的载体或稀释剂的药物组合物。特别优选的实施方式包括一种或多种DIPA化合物和携带一种或多种化合物的递送介质(递送剂，deliveryagent)，其中，递送介质适用于局部递送。

如在本文中描述的，本发明的另一个方面涉及DIPA化合物，所述DIPA化合物用于通过疗法来治疗人体或动物体的方法，例如，用于治疗如在本文中描述的障碍(例如，疾病)的方法。

本发明的另一个方面涉及包含以下的试剂盒：(a)如在本文中描述的DIPA化合物，优选地，以药物组合物并且在适当的容器中和/或用适当的包装提供；以及(b)使用说明，例如，关于如何给药化合物的书面说明。

附图说明

图1是人头部的图解，示出了用于测试的面部部位：(a)眼眶下，(b)口部颊(buccal cheek)，(c)颧骨，(d)腮腺咬肌脸颊，(e)前额，以及(f)眶周部。来自眶周和前额皮肤的感觉经由三叉神经的眼分支[V1]传递。图改编自Pilsl等[Anatomy of the cheek:implications for soft tissueaugmentation.Dermatologic surgery:official publication for American Societyfor Dermatologic Surgery 38,1254-62,2012]。

图2示出了针对受试者的“眼球散热(冷却)”的策略。在闭上眼睛的情况下，将本发明的DIPA化合物施加至眼睑皮肤。避免了化合物与角膜疼痛纤维的接触。来自眼睑皮肤以及来自眼球表面的感觉经由三叉神经的眼分支传递。当将神经纤维激活时，大脑感知整个眼眶被冷却，但不存在形廓(topographical)特异性。因此，通过“眼球散热”活跃了大脑，但不存在来自眼睛表面的疼痛或刺痛。

图3是响应(相对荧光，单位：％最大值)作为针对本发明的每个实施方式的以μM表示的测试化合物(表示的激动剂)：DIPA-1-5(圆形)、DIPA-1-6(正方形)、DIPA-1-7(倒三角形)、DIPA-1-8(菱形)、或DIPA-1-9(向上的三角形)的浓度的对数的函数的曲线图。

图4示出了在第一迹线(“野生型”)中说明由以1mg/mL的浓度倾注的DIPA-1-7实施方式引起的分离的小鼠迷走神经的辣椒素诱导的去极化的抑制以及在第二迹线(“TRPM8 KO”)中说明由以1mg/mL的浓度倾注的DIPA-1-7引起的分离的TRPM8 KO(基因敲除)小鼠迷走神经的抑制的显著缺乏的图迹线。

图5示出了用于测量用微量吸液管施加20μL至麻醉大鼠的腹部皮肤上由乳膏剂封闭的环中心的DIPA-实施方式的化合物的经皮活性(透皮活性)的方法。在局部施加之后，对抖动频率进行计数持续1h。

图6示出了针对测试化学品，在经皮施加之后的抖动频率[黑条，左侧纵坐标]以及与TRPM8效能[右侧纵坐标，EC₅₀的倒数，相对薄荷醇的效能]缺乏相关性。可以看出，实施方式DIPA-1-5、DIPA-1-6、以及DIPA-1-7容易引起强烈抖动，但这用其他类似物是不可见的。

图7示出了在将DIPA-1-7或2-6静脉内[i.v.]注射在麻醉大鼠中之后的抖动频率。可以看出，实施方式DIPA-1-7和2-6均引起剧烈抖动。

具体实施方式

实施方式1：一种治疗制品，在所述治疗制品中包含式1化合物和携带所述式1化合物的递送介质：

其中，R是正戊基、正己基、正庚基、和/或正壬基；

所述递送介质适合于局部递送。

实施方式2：根据实施方式1所述的治疗制品，其中，所述化合物是1-二异丙基膦酰基戊烷。

实施方式3：根据实施方式1所述的治疗制品，其中，所述化合物是1-二异丙基膦酰基己烷。

实施方式4：根据实施方式1所述的治疗制品，其中，所述化合物是1-二异丙基膦酰基庚烷。

实施方式5：根据实施方式1所述的治疗制品，其中，所述化合物是1-二异丙基膦酰基壬烷。

实施方式6：根据实施方式1所述的治疗制品，其中，所述递送介质是棉签、擦拭布、衬垫、或小毛巾。

实施方式7：根据实施方式1所述的治疗制品，其中，所述递送介质是待施加至皮肤的控释贴剂。

实施方式8：根据实施方式1所述的治疗制品，其中，所述递送介质是糊剂、凝胶、洗剂、乳膏剂、软膏、喷雾剂、或气雾剂。

实施方式9：根据实施方式4所述的治疗制品，其中，所述1-二异丙基膦酰基庚烷的可递送量是每单位剂量0.01mg至10mg。

实施方式10：具有治疗量的式1化合物的组合物在制造用于缓解感觉不适的试剂盒中的用途：

其中，R选自由正戊基、正己基、正庚基、正辛基以及正壬基中的一种或多种组成的组；

其中，所述试剂盒还包括用于指导使用者局部施加所述式1化合物的使用说明。

实施方式11：根据实施方式10所述的用途，其中，所述感觉不适是刺激、搔痒、或疼痛。

实施方式12：根据实施方式10所述的用途，其中，所述感觉不适由皮肤感觉迟钝引起。

实施方式13：根据实施方式10所述的用途，其中，所述感觉不适由人或犬特应性皮炎引起。

实施方式14：根据实施方式10所述的用途，其中，所述感觉不适是热不适。

实施方式15：根据实施方式10所述的用途，其中，所述感觉不适是术后低体温或麻醉后寒战。

实施方式16：根据实施方式10所述的用途，其中，所述感觉不适包括疲劳或抑郁。

实施方式17：具有一定量的式1化合物的治疗组合物在制造用于治疗认知功能障碍用于局部施加的药物中的用途：

其中，R是正戊基、正己基、正庚基、正辛基和/或正壬基，且

其中，所述组合物中所述式1化合物的量是每单位剂量0.1mg至10mg。

实施方式18：具有一定量的式1化合物的液体或半液体组合物在制造用于局部施加的治疗制品中的用途：

其中，R是正戊基、正己基、正庚基、正辛基和/或正壬基，且

其中，所述组合物由递送介质携带，当局部施加时所述递送介质适于递送所述式1化合物。

实施方式19：根据实施方式18所述的用途，其中，所述组合物具有按重量计从0.05％至2％的所述式1的化合物。

实施方式20：根据实施方式18所述的用途，其中，所述式1化合物包括1-二异丙基膦酰基庚烷。

实施方式21：根据实施方式18所述的用途，其中，所述治疗制品用于治疗：感觉不适、皮肤感觉迟钝、特应性皮炎、眼部不适、热不适、热应激、绝经后妇女作为血管舒缩症状的脸红和/或盗汗、术后低体温、麻醉后寒战、疲劳、疲惫、抑郁、认知功能障碍，或者用于增强化妆外观以及提高认知功能。

实施方式22：根据实施方式18所述的用途，其中，所述治疗制品用于治疗：鼻腔感觉不适、鼻充血感觉不适、开放感丧失(loss of a sense ofpatency)、或堵塞感不适、鼻炎感觉不适、鼻窦炎感觉不适或空鼻综合症感觉不适。

实施方式23：根据实施方式21所述的用途，其中，所述疲劳是由以下引起的疲劳：慢性病、癌症或癌症相关治疗、老化、神经功能障碍、或心理功能障碍。

实施方式24：根据实施方式21所述的用途，其中，所述疲劳是由以下引起的疲劳：焦虑、抑郁、热应激、认知功能障碍、过度的体力消耗、或过度的精神消耗。

实施方式25：根据实施方式21所述的用途，其中，所述疲劳是与降低的思考、集中注意力、学习、或执行工作的能力相关的疲劳。

实施方式26：根据实施方式21所述的用途，其中，所述认知功能的增强提高运动中的手眼协调并且改善机会或心智技能游戏中的表现。

实施方式27：一种用于研究TRPM8功能的实验室试剂，包含：1-二异丙基膦酰基戊烷、1-二异丙基膦酰基己烷、或1-二异丙基膦酰基庚烷。

实施方式28：一种用于神经性疼痛与躯体疼痛的鉴别诊断的诊断试剂，包含：1-二异丙基膦酰基戊烷、1-二异丙基膦酰基己烷、或1-二异丙基膦酰基庚烷。

实施方式29：一种用于缓解眶周和眼部不适的化合物，包含1-二异丙基膦酰基壬烷。

实施方式30：一种用于缓解鼻腔不适的化合物，包含1-二异丙基膦酰基壬烷。

实施方式31：根据实施方式30所述的化合物，其中所述不适由鼻炎、鼻充血、鼻堵塞、鼻窦炎、鼻刺激物或空鼻综合症引起。

在本发明中，已经确定了新水溶性化合物[例如，1-二异丙基膦酰基庚烷]有效[每剂量<5mg]并且快速地在皮肤上产生强烈和剧烈的冷却感觉。这种类型的药物作用是不寻常的，而先前尚未认识到其在角质化表面上可实现，并且其已经导致如在本文中描述的新应用。

因此，本发明涉及某些化合物(本文中描述的DIPA化合物)，当递送至皮肤(尤其是眶周面部皮肤)上时，其选择性地并且有效地引起“动态凉爽”的感觉持续至少几个小时。动态凉爽能够重复而不存在效果的显著降低，并且能够持续一整天。面部皮肤上的感觉不会干扰个人的入睡能力。DIPA化合物可以用于消除疲劳以及增强认知功能。将DIPA化合物局部给药至眼睑皮肤上并且避开角膜，因此在没有直接入侵脑化学的情况下实现了效果。相对于结构上类似的类似物，DIPA化合物的不寻常、令人惊讶的特征是渗透通过角质化皮肤以产生强烈的感觉的能力。这能够示出在实验室动物实验中。因此，这些化合物在治疗皮肤不适，尤其是皮肤刺激、搔痒、以及疼痛方面也具有应用。DIPA化合物可以用作用于研究TRPM8功能、生理学、以及药理学的选择性实验室试剂。特别地，新型DIPA-1-7实施方式可以用作诊断剂以区分神经性起源的疼痛与躯体起源(somatic origin)的疼痛。

DIPA化合物

本发明的化合物是氧化膦的实例，并且更具体地，是二烷基膦酰基烷烃[(O＝)PR₁R₂R₃]的实例，其中，R₁、R₂、以及R₃各自是烷基基团，并且特别地，其中，R₁和R₂是异丙基，以及R₃是5至9个碳的线性烷基基团，并且本发明的化合物具有以下式1通式：

式1：其中，R＝正戊基、正己基、正庚基、正辛基、或正壬基

更具体地，在表3中示出了本发明的化合物，并且在本文中将其统称为二(异丙基)-膦酰基-烷烃[DIPA]或“DIPA化合物”。这些化合物也可称为磷酸的衍生物，而不是次膦酸的衍生物，在这种情况下它们称为二(异丙基)-磷酰基-烷烃而不是二(异丙基)-膦酰基-烷烃。

化学合成

通过以下通用方法制备DIPA化合物：以四氢呋喃(THF)中的25％的溶液，从Acros获得100mL(23.7g,～200mmol)的异丙基氯化镁(或在二仲丁基衍生物的情况下的仲丁基氯化镁)，并且在氮气氛下将其放置在500mL烧瓶(带有搅拌棒)中。逐滴添加THF中的亚磷酸二乙酯溶液(来自Aldrich,D99234；8.25g，50mL中的60.6mmol)。在约30分钟之后，将反应混合物温热至沸腾。将反应混合物搅拌另外的30分钟，随后逐滴添加THF中的适当的正烷基碘化物溶液(来自TCI；20mL中的60mmol)。然后，在室温下将反应混合物搅拌过夜。将反应化合物用水稀释，转移至分液漏斗，用乙酸(～10mL)酸化，并且用醚萃取两次。将醚层用水洗涤并且蒸发(RotaVap Buchi，浴温40℃)。在高真空下蒸馏浅棕色油。由通过质谱法测定的质量验证的最终产物是无色或微浅黄色的透明液体。

将几个样品1-7或1-8送去用于通过GC-MS进行详细分析(NCECorporation,Pleasanton,California,USA,www.nceanalytical.com)。在氦作为载气[流速：1.6mL/min]和注射口设置220℃[分流比50:1，温度程序：100℃至240℃]下，在配备有TraceGold TG-624柱的安捷伦(Agilent)GC/MS系统6890/5973上进行分析。TIC[总离子色谱图]示出了主要组分具有18min至19min的保留时间，检测的峰占总面积的97.2％。用其他样品获得了97％至99％纯度的类似结果。当将气相色谱[配备有火焰离子化检测器(Dong Wha Corporation,Seoul,Korea)]用作分析系统时，发现合成的化合物也具有97％至99％的色谱纯度。

通过该方法制备了以下化合物，其中，表4A的化合物是本发明的实施方式。

注意，1-x系列的二异丙基基团不具有手性中心，但2-x系列的化合物中的仲丁基基团中的每一个均具有手性中心，并且每个手性中心可以独立地是(R)或(S)构型。因此，化合物如2-6具有四种可能的立体异构体：两种旋光立体异构体(optically active stereoisomer)(即，R,R和S,S)和两种不旋光的内消旋形式(即，R,S和S,R)。除非另外指出，否则提及2-x系列的化合物旨在提及四种立体异构体中的任何一种，以及四种立体异构体的任何两种或更多种的任何混合物。由于频繁的规定要求单独地合成或分离每个对映体，并且然后单独地评价其毒物学活性，因此与2-x系列相比，在药物研发中1-x系列中没有立体异构体而具有优点。

一般观察

DIPA化合物是具有小于水的密度的无色液体。它们以高达20mg/mL可溶解在水或盐水中。当将DIPA化合物以1-10mg/mL的水溶液或1％的水凝胶施加至面部皮肤时，存在很小的刺激。对于某些类似物，在施加之后，使眶周或颧骨皮肤与1-10mg/mL的浓度下的溶液接触，产生在一分钟之内感觉到的“动态凉爽”的感觉。单个施加能够引起该“充满活力的”感觉，其能够消除疲劳持续几个小时。DIPA-1-7尤其具有强烈的动态冷却效果。在本申请中详细地讨论了该“充满活力的”效果的机理。

药物递送方法对于实现充满活力的效果是重要的。如在图2中示出的，在闭上眼睛的情况下，将药物以0.5％的凝胶[净化水中的1.5％的卡波普]施加至眼睑皮肤，由此避免药物与密集地受疼痛纤维神经支配的角膜接触。眼睑和角膜的感觉神经经由三叉神经的眼分支[第5神经，V1]向大脑发送信息。最可能地，大脑不会在来自眼睑皮肤或来自眼球表面的冷却之间进行形廓上的区分。净感知效果是“动态凉爽的眼球”和大脑觉醒。由于角膜密集地受疼痛感觉神经末梢的神经支配，因此避免药物与角膜表面接触是该治疗成功的关键要素。DIPA化合物渗透通过眼睑皮肤的角质层是针对递送的关键因素，并且以在表10和图2中示出的实验室数据对其进行了说明。

DIPA和相关DAPA化合物的眶周给药将在眼睑皮肤上留下残余物。当眼睑通过例如洗澡或出汗变湿时，残余化合物将流到角膜上并且引起刺痛和刺激。这将限制对其中递送是针对眼睑皮肤的施加的化合物的选择。在式1的化合物中，DIPA-1-8和DIPA-1-9具有最小的残留刺激，并且因此尤其可用于眼部不适的长期治疗。在案例研究7中证明了DIPA-1-9在治疗患有“干眼综合症”的患者中的功效。DIPA-1-7可用于认知功能的短期施加。

DIPA-1-7和DIPA-1-8(并且特别地是DIPA-1-7)尤其可用于治疗皮肤感觉迟钝(例如，皮肤刺激、皮肤搔痒、或皮肤疼痛)、热不适、以及热应激。DIPA-1-6不如DIPA-1-7长效，但横穿皮肤更容易吸收，并且因此，尤其可用于例如在治疗脸红和/或盗汗(血管舒缩症状)中的全身施加。

DIPA对二仲丁基同源物的效果在试验动物中明显不同[表10]。DIPA[DIPA-1-5、DIPA-1-6、DIPA-1-7]的口服或局部施加引起整个动物的剧烈抖动，但该效果用二仲丁基同源物是几乎不可见的。这是由于DIPA-1-5、DIPA-1-6、以及DIPA-1-7能够渗透肠和角质化皮肤的膜屏障。相对于其他DAPA类似物，DIPA化合物具有不同和不寻常的药理学。

组合物

本发明的一个方面涉及包含如在本文中描述的DIPA化合物以及药学上可接受的载体、稀释剂、或赋形剂的组合物(例如，药物组合物)。

本发明的另一个方面涉及制备组合物(例如，药物组合物)的方法，包括：混合如在本文中描述的DIPA化合物以及药学上可接受的载体、稀释剂、或赋形剂。

在一个实施方式中，组合物以0.005-2.0％wt/v的浓度包含DIPA化合物。在一个实施方式中，组合物是液体或半液体组合物(洗剂、乳膏剂、或软膏)，并且以0.5-20mg/mL的浓度包含DIPA化合物。在一个实施方式中，组合物是液体组合物，并且以1-5mg/mL的浓度包含DIPA化合物。在一个实施方式中，组合物是液体组合物，并且以5-10mg/mL的浓度包含DIPA化合物。在一个实施方式中，组合物是液体组合物，并且以10-20mg/mL的浓度包含DIPA化合物。

可以在适当的包装和/或适当的容器中提供组合物。例如，可以以携带DIPA化合物或包含DIPA化合物的组合物的棉签、擦拭布(wipe)、衬垫、或小毛巾(纸巾，towellette)(例如，适当地封装(密封)在包装中)提供组合物。类似地，可以以例如可适用于施加至皮肤(例如，锁骨上窝(supraclavicular fossa)或胸锁乳突肌(steronomastoid muscle)上的皮肤)的贴剂(例如，控释贴剂)提供组合物。类似地，可以以从加压容器递送的雾化喷雾剂提供组合物。类似地，可以以连接至包括DIPA化合物或含有DIPA化合物的组合物的贮存器，例如能够递送单位体积(例如，0.05mL至0.15mL)至例如皮肤表面的手动启动喷雾器(例如，具有适当小的孔)提供组合物。

在治疗方法中的应用

如在本文中描述的，本发明的另一个方面涉及DIPA化合物，所述DIPA化合物用于通过疗法来治疗人体或动物体的方法，例如，用于治疗如在本文中描述的障碍(例如，疾病)的方法。

在药物制造中的应用

如在本文中描述的，本发明的另一个方面涉及药物制造中DIPA化合物的应用，所述药物例如用于治疗方法，例如，用于如在本文中描述的治疗障碍(例如，疾病)的方法。在一个实施方式中，药物包含DIPA化合物。

治疗方法

本发明的另一个方面涉及治疗方法，例如治疗如在本文中描述的障碍(例如，疾病)的方法，包括：将如在本文中描述的治疗有效量的DIPA化合物优选以药物组合物的形式给药给需要治疗的受试者。

治疗的障碍

在(例如，在治疗方法中应用的、在药物制造中应用的、治疗方法的)一个实施方式中，所述治疗是治疗：感觉不适(例如，由刺激、搔痒、或疼痛引起的)、皮肤感觉迟钝(skin dysesthesia)、特应性皮炎、眼部疼痛和不适、热不适、热应激、绝经后妇女的脸红和/或盗汗(血管舒缩症状)、术后低体温、麻醉后寒战、疲劳、疲惫、抑郁、认知功能障碍，并且提高认知功能。

治疗的障碍-感觉不适等

在(例如，在治疗方法中应用的、在药物制造中应用的、治疗方法的)一个实施方式中，治疗是治疗感觉不适。

如在本文中使用的，术语“感觉不适”涉及来自身体表面的刺激、搔痒、疼痛、或其他感觉迟钝(感觉异常，如灼热感，或感觉到异物存在或发麻(pins and needles))。该术语暗示位于身体的感觉神经末梢上的伤害感受器的激活。伤害感受器由例如高温或低温、机械压力、化学品(例如，辣椒素、酸性物、污染物等)、损伤、炎症、以及炎症介质刺激。可以将降低感觉不适的化合物(如DIPA-1-7)称为抗感受伤害性药剂。

在一个实施方式中，感觉不适是刺激、搔痒、或疼痛。在一个实施方式中，感觉不适由皮肤感觉迟钝引起。在一个实施方式中，皮肤感觉迟钝是皮肤刺激、皮肤搔痒、或皮肤疼痛。在一个实施方式中，感觉不适由特应性皮炎引起。在一个实施方式中，感觉不适由犬特应性皮炎引起。在一个实施方式中，治疗是治疗皮肤感觉迟钝。在一个实施方式中，皮肤感觉迟钝是皮肤刺激、皮肤搔痒、或皮肤疼痛。在一个实施方式中，治疗是治疗特应性皮炎。在一个实施方式中，治疗是治疗犬特应性皮炎。在一个实施方式中，治疗是治疗眼部不适。在一个实施方式中，眼部不适由以下引起：眼睛过劳(eye strain)、眼睛疲劳、眼科手术、与眼睛表面相互作用的空中(airborne)刺激物或污染物、隐形眼镜的长期佩戴、过度暴露于阳光、结膜炎、或干眼综合症。在一个实施方式中，治疗是治疗热不适。在一个实施方式中，治疗是治疗针对改善运动性能目的的热不适。在一个实施方式中，治疗是治疗热应激。在一个实施方式中，治疗是治疗绝经后妇女的脸红和/或盗汗(血管舒缩症状)。在一个实施方式中，治疗是治疗术后低体温或麻醉后寒战。在一个实施方式中，治疗是传递清新的感觉给人皮肤的治疗。

治疗的障碍-疲劳等

在(例如，在治疗方法中应用的、在药物制造中应用的、治疗方法的)一个实施方式中，治疗是治疗疲劳、疲惫、或抑郁。在一个实施方式中，治疗是治疗疲劳。在一个实施方式中，疲劳是由以下引起的疲劳：慢性病、老化、神经功能障碍、或心理功能障碍。在一个实施方式中，疲劳是由癌症或癌症相关治疗引起的疲劳。在一个实施方式中，疲劳是由以下引起的疲劳：焦虑、抑郁、热应激、认知功能障碍、过度的体力消耗、或过度的精神消耗。在一个实施方式中，疲劳是与降低的思考、集中注意力、学习、或执行工作的能力相关的疲劳。

治疗的障碍-认知功能障碍等

在(例如，在治疗方法中应用的、在药物制造中应用的、治疗方法的)一个实施方式中，治疗是治疗认知功能障碍。在一个实施方式中，治疗是增强认知功能(例如，在健康人以及病人中)的治疗。在一个实施方式中，增强的认知功能是提高的运动中的手眼协调。在一个实施方式中，增强的认知功能是改善的机会或心智技能游戏中的表现。

治疗

如在本文中使用的，在治疗障碍的上下文中的术语“治疗”通常涉及人类或动物(例如，在兽医应用中)的治疗，其中，达到了一些期望的治疗效果，例如，抑制障碍的发展，并且包括减缓发展的速度、暂停发展的速度、减轻障碍的症状、改善障碍、以及治愈障碍。治疗作为预防措施(即，防治)也包括在内。例如，运用到尚未患有障碍，但有发展障碍风险的患者，包含在术语“治疗”内。还包括针对增强被认为是正常或健康的个体的认知或身体行为的基础水平的治疗。

如在本文中所用的，术语“治疗有效量”涉及化合物、或包含化合物的物质、组合物或剂型的量，当根据期望的治疗方案给药时，这对产生一些期望的治疗效果有效，与合理的效益/风险比相当。

联合疗法

术语“治疗”包括治疗和疗法的联合，其中，例如，依次或同时地，联合了两种或更多种的治疗或疗法。例如，本文中描述的化合物也可以例如与其他药剂联合用于联合疗法。

本发明的一个方面涉及与一种或多种(例如，1、2、3、4种等)另外的治疗剂联合的如在本文中描述的DIPA化合物。特定的联合将由利用公知常识选择剂量和熟练从业者已知的给药方案的医师或药剂师判断决定。

另外的治疗剂的实例包括：抗炎糖皮质激素、止痛剂、拟交感神经兴奋胺解充血药(sympathomimetic amine decongestant)、抗组胺剂、局部麻醉剂、眼用润滑剂、防晒成分、抗痤疮剂、角质层分离剂(keratolytic agent)、抗痔剂、针对外阴瘙痒或不适的药剂、抗生素、润肤露、或抗皮肤老化剂。

试剂盒

本发明的一个方面涉及包含以下的试剂盒：(a)如在本文中描述的DIPA化合物，或包含如在本文中描述的DIPA化合物的组合物，例如，优选地，在适当的容器和/或用适当的包装提供；以及(b)使用说明，例如，关于如何给药化合物或组合物的书面说明。书面说明也可以包括活性成分适合治疗的适应症的列表。书面说明(例如，小册子或包装标签)可以包括剂量和给药说明、制剂组合物(制剂组成)的细节、临床药理学、抗药性、药代动力学、吸收、生物利用度、以及禁忌征候。

诊断方法

还可以将本文中描述的DIPA化合物用于诊断，例如，异常性疼痛(例如，冷异常性疼痛)的诊断。更具体地，还可以将DIPA化合物用作用于冷异常性疼痛的诊断(例如，鉴别诊断)的诊断剂。

异常性疼痛是由不正常地引起疼痛的刺激物引起的疼痛。例如，温度和物理刺激能够引起异常性疼痛，并且其通常在损伤部位之后发生。

尚不知用于将神经性疼痛(例如，异常性疼痛)与躯体疼痛区别开的简单诊断工具。可以使用施加至皮肤的DIPA如DIPA-1-7以提供例如冷异常性疼痛的鉴别诊断。

给药途径

例如，如在本文中描述的，可以将DIPA化合物或含有DIPA化合物的药物组合物适当地局部给药至受试者。

如在本文中使用的，术语“局部施加”是指递送至与空气接触的身体的表面上，所述表面包括皮肤，肛门与生殖器表面(anogenital surfaces)，眼眶、嘴唇、鼻子、以及肛门的移行上皮表面，以及上呼吸消化道(aerodigestive tract)(鼻粘膜、口腔、咽和食道表面)，下呼吸道，以及胃肠道的腔。

特别优选的施加部位是由三叉神经和舌咽神经支配的表面，所述表面包括头皮、面部皮肤、眶周皮肤、嘴唇、鼻腔和口腔、以及咽喉。另外优选的部位是颈、肘和膝盖的表面，所述表面常常与特应性湿疹和牛皮癣的搔痒症有关。又一个优选的部位是头皮，其可以是牛皮癣和脂溢性皮炎的炎症部位。

在(例如，在治疗方法中应用的、在药物制造中应用的、治疗方法的)一个实施方式中，治疗是通过局部给药治疗。在一个实施方式中，治疗是通过局部给药至皮肤的治疗。在一个实施方式中，治疗是通过局部给药至面部皮肤的治疗。在一个实施方式中，治疗是通过局部给药至眶周皮肤、眼睑皮肤、颧骨皮肤、前额皮肤、或头皮的治疗。在一个实施方式中，治疗是通过局部给药至眼眶、额骨、或颧骨的皮肤表面的治疗。在一个实施方式中，治疗是通过局部给药至肛门、和/或雄性或雌性生殖器的皮肤表面的治疗。在一个实施方式中，治疗是通过局部给药至锁骨上窝或胸锁乳突肌上的皮肤的治疗。

受试者/患者

受试者/患者可以是哺乳动物，例如，有袋动物(例如，袋鼠、袋熊)、啮齿动物(例如，荷兰猪、仓鼠、大鼠、小鼠)、鼠科动物(例如，小鼠)、兔类动物(例如，兔子)、鸟类(例如，鸟)、犬齿类(例如，狗)、猫科动物(例如，猫)、马科动物(例如，马)、猪(例如，小猪)、羊(例如，绵羊)、牛族动物(例如，母牛)、灵长类动物、猿类(例如，猴子或猿)、猴子(例如，绒猴、狒狒)、猿(例如，大猩猩、黑猩猩、猩猩、长臂猿)、或人类。在一个优选的实施方式中，受试者/患者是人类。

制剂

尽管DIPA化合物可以单独给药，但优选其作为药物制剂(如组合物、制剂(制备品，preparation)、药物)给出，所述药物制剂包含至少一种如在本文中描述的DIPA化合物，连同一种或多种本领域技术人员熟知的其他药学上可接受的成分，包括但不限于，药学上可接受的载体、稀释剂、赋形剂、辅助剂、填料、缓冲剂、防腐剂、抗氧化剂、润滑剂、稳定剂、增溶剂、表面活性剂(例如，润湿剂)、掩蔽剂、着色剂、调味剂、以及增甜剂。制剂可以进一步包含其他活性剂。

因此，本发明进一步提供了如以上描述的药物组合物，以及制备如以上描述的药物组合物的方法。如果配制成离散单元(例如，棉签、擦拭布、衬垫、小毛巾、凝胶、洗剂、乳膏剂等)，每个单元包含预定量(剂量)的化合物。

如在本文中使用的，术语“药学上可接受的”，涉及化合物、成分、物质、组合物、剂型等，在可靠的医学判断的范围之内，它们适用于与所讨论的受试者(例如，人)的组织接触，而没有过多的毒性、刺激、过敏性反应，或其他问题或并发症，与合理的效益/风险比相应。在与制剂的其他成分相容的意义上，每种载体、稀释剂、赋形剂等也必须是“可接受的”。

合适的载体、稀释剂、赋形剂等可以在标准药物教科书中找到，例如，Remington′s Pharmaceutical Sciences,18th edition,Mack PublishingCompany,Easton,Pa.,1990；以及Handbook of Pharmaceutical Excipients,5th edition,2005。

制剂可以通过任何药学领域中熟知的方法来制备。这类方法包括将化合物与构成一种或多种辅助成分的载体结合(关联，association)的步骤。一般而言，制剂通过均匀并且紧密地将化合物与载体(例如，液体载体、细碎的固体载体等)结合来制备，然后，如有必要，使产品成型。

制剂可以适当地为以下形式：液体、溶液(例如，含水的、无水的)、悬浮液(例如，含水的、无水的)、乳剂(例如，水包油型、油包水型)、酏剂、糖浆、干药糖剂、漱口水、滴剂、片剂(包括，例如，包衣片剂)、颗粒剂、粉剂、锭剂、软锭剂(pastille)、胶囊(包括，例如，硬和软明胶胶囊)、扁囊剂、丸剂、安瓿、大丸药(boluses)、栓剂、阴道栓剂、酊剂、凝胶、糊剂、软膏、乳膏剂、洗剂、油、泡沫剂、喷雾剂、雾剂(mists)、或气雾剂。

此外，可以将DIPA化合物用作药物制剂或化妆品制剂中的佐剂(adjunct)。

剂量

本领域技术人员将理解的是，适当剂量的DIPA化合物以及包含DIPA化合物的组合物可以在患者与患者之间变化。确定最佳剂量通常将包括平衡治疗益处对任何风险或有毒副作用的水平。选择的剂量水平将取决于多种因素，包括但不限于特定DIPA化合物的活性，给药途径，给药时间，治疗的持续时间，联合使用的其他药物、化合物、和/或物质，障碍的严重性，以及患者的物种、性别、年龄、体重、病症、一般健康状况、以及先前的病史。尽管通常将选择剂量以在作用部位处达到实现期望效果而不引起大量有害或有毒副作用的局部浓度，但DIPA化合物的量和给药途径将最终由医师、药剂师、兽医、或临床医生判断决定。

在治疗过程中，可以以一个剂量、连续或间歇地(例如，以适当间隔下的分开剂量)完成给药。确定最有效的给药方式和剂量的方法对于本领域技术人员而言是熟知的，并且将随着用于治疗的制剂、治疗的目的、治疗的一种或多种靶细胞、以及治疗的受试者而变化。利用由治疗医师、兽医、或临床医生选择的剂量水平和模式，可以进行单次或多次给药。

递送目标

上皮细胞排列在整个身体器官的管道、空腔和表面。当存在两个或更多个上皮细胞层时，将其称为复层上皮(stratified epithelium)。在历史上，将复层上皮细胞划分为两大类：角质化的复层上皮细胞和非角质化的复层上皮细胞。角质化的上皮如皮肤的表皮具有由坚韧和不透水的角蛋白组成的死细胞的外层[角质层]。相比之下，非角质化的复层上皮细胞位于身体的“软组织”，如鼻腔和咽喉腔的衬里和食管表面。与非角化组织相比，角化组织承受损伤较好。非角质化的上皮表面必须通过腺状(浆液状和黏液性)分泌物保持湿润，以避免干燥。

角蛋白层是药物接近嵌入在角蛋白下面的组织中的神经元感受野(感受域)的巨大障碍。

目前，不存在对于来自非角质化的复层上皮(NKSE)的感觉不适具有强功效的局部镇痛(疼痛抑制剂)化合物。这对于来自口腔、咽表面、以及食管表面的感觉不适尤其如此。

通过实验，可以发现的是，局部递送药剂以消除疲劳并且达到最大感觉效果的最佳目标位于三叉神经的眼分支和上颌骨分支的感受野上。面部上的优选部位是眶周≥颧骨＝眼眶下，在图1中各自以(f)、(c)、以及(a)标记。以(f)标记的眶周部位包括眼睑皮肤。

图1是人头部的图解，示出了用于测试的面部部位：(a)眼眶下，(b)口部颊(buccal cheek)，(c)颧骨，(d)腮腺咬肌脸颊，(e)前额，以及(f)眶周。获得自Pilsl等[Anatomy of the cheek:implications for soft tissueaugmentation.Dermatologic surgery:official publication for American Societyfor Dermatologic Surgery 38,1254-62,2012]。

为了消除疲劳或热应激，优选将活性成分递送至(a)、(c)、或(f)。可替换地，如果将冷却剂用于绝经后妇女的脸红和/或盗汗(血管舒缩症状)，也可以将其施加至锁骨上窝或胸部上的皮肤。为了减轻皮肤上的感觉不适，可以将冷却剂直接施加至损伤和/或炎症部位。

第二部位是额骨上的皮肤和头皮(以(e)标记)，对于(e)需要较高浓度的冷却剂。其他皮肤部位，即，口部颊、腮腺咬肌脸颊、耳廓周、以及下巴缺乏灵敏性(敏感性)，并且部位如人中、鼻、颞区、以及颈对于冷却剂递送是形廓上不方便的。在实践中，可以将冷却剂喷涂或施加(例如，用棉签或衬垫，或在凝胶、洗剂、乳膏剂或软膏中)在眼眶、颊骨(颧骨)的皮肤上，或颊骨和鼻子之间的眼睛下面的皮肤上。重要的感受野来自三叉神经的子分区，即，上颌神经的颧骨面部神经(V2)、以及额神经的眶上和滑车上分支(V1)。

DIPA-1-7和DIPA-1-8的一个不寻常的特征在于，在施加之后，它们离开皮肤上的贮存器，使得在最初的感觉已经消散之后，当皮肤再次潮湿时，动态凉爽感觉返回。该特征对于在升高的环境温度条件下使用DIPA-1-7和DIPA-1-8尤其有益。当通过热刺激出汗时，汗重新溶解DIPA-1-7和DIPA-1-8，并且增强和保持感觉效果。该自我调节反馈机制使得DIPA-1-7和DIPA-1-8的效应更稳健、有效和长期。

递送方法

在将化合物溶解在固体或半固体载体(例如，乳膏剂或软膏)，或溶解在液体载体(例如，溶液、水凝胶、洗剂)，或溶解在棉签、湿擦拭布上，或作为雾化的雾剂的情况下，可以实现DIPA化合物的递送。

一个实施例是使用如在图2中示出的用于递送至眼睑皮肤上的凝胶。

凝胶是具有不同程度的粘度的半固体、果冻状制剂。凝胶形成跨液体介质体积的固体三维网络。凝胶用交联或联合液相的胶凝剂制成。胶凝剂的实例是：纤维素衍生物[甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素]；卡波姆[、]；泊洛沙姆[、吐温]；卡波姆聚合物；以及天然聚合物如黄芪胶、阿拉伯树胶、明胶、藻酸钠、褐藻酸、以及黄原胶。单相系统是胶凝剂加活性成分，其溶解[在水中]而不存在可见颗粒并且看起来澄清。当与皮肤或黏膜接触时，局部凝胶最佳地液化。式1的化合物作为凝胶对于递送是吸引人的，这是因为它们溶解在水中并且在治疗浓度下形成单相体系。用于配制局部凝胶的方法对于本领域是熟知的，并且在这类网站Lubrizol.com[制造用于化妆品、个人护理、皮肤护理、以及眼部护理的成分的公司]中对其进行了广泛的描述。

对于固体或半固体载体，DIPA化合物的优选浓度是0.01wt/v至2.0％wt/v。除非另外说明，否则以g/cm³的单位测量wt/v，因此0.01％wt/v由1cm³组合物中的0.1mg(0.0001g)的DIPA化合物获得，并且2％wt/v由1cm³组合物中的20mg(0.02g)的DIPA化合物获得。

对于液体载体，优选的递送体积是0.05mL至0.15mL。例如，以喷雾剂递送的这样的体积不会在递送部位造成大量的残留液体，这是因为液体被吸收了。

对于液体载体，DIPA化合物的优选浓度在0.5mg/mL至20mg/mL的范围内。对于眼眶，优选的浓度是1mg/mL至5mg/mL。对于鼻腔，优选的浓度是1mg/mL至5mg/mL。对于颧骨皮肤和眼眶下部皮肤，优选的浓度是5mg/mL至10mg/mL。对于前额皮肤和头皮，优选的浓度是10mg/mL至20mg/mL。

在施加部位处递送的DIPA化合物的优选的量是0.01mg至5mg，例如，0.1mg至5mg。

可以用预含药(预先载入药物的，pre-medicated)擦拭布将DIPA化合物擦拭在目标皮肤上，所述预含药擦拭布在个人护理产品中是熟知的，例如，用以在更换尿布之后擦拭婴儿的皮肤，或用于除去脸上的化妆品(例如，旁氏6″x 8″(15cm x 20cm)清洁洗面奶和卸妆棉)。通常，以一次性的密封单元或以多单元分配物(分配器，dispenser)来包装这些擦拭布。对于一次性单元，合适的包装材料是相对蒸气不能渗透的那些，以防止擦拭布干燥，并且能够形成“可剥落的”密封。用于实践本发明的合适的擦拭布材料的实例包括：聚酰胺(20％的尼龙)-聚酯、人造丝(70％)-聚酯(30％)形成的织物、聚丙烯无纺布、聚对苯二甲酸乙酯(PET)、聚酯聚丙烯共混物、棉花、或微纤维(量度小于1旦或1分特(decitex)的合成纤维)。

可替换地，可以在具有单独的涂药器(施加器)的贮存瓶中提供，或以预包装的单独的单元提供包含DIPA化合物的溶液。例如，鼻滴剂递送单元可以使用，类似于人造泪液所使用的单元。例如，Puritan 803-PCL涂药器是连接至用于将DIPA化合物递送至眶周皮肤上的3英寸(～7.5cm)的聚苯乙烯棒的理想的棉头涂药器。如何能够单独地包装这类涂药器的实例是来自Unicep公司的SwabDose^TM(1702Industrial Drive,Sandpoint,Idaho,USA)、以及来自美国制造的Pro-Swabs(3828Hawthorne Court,Waukegan,Illinois,USA)。通过将尖端的吸收性物质(例如，40mg至100mg的棉花)浸渍在0.5mL至1.5mL的DIPA化合物的水溶液中使每个涂药器尖端饱和，并且将其包装在单独的容器中。

对于面部施加，指导个体在闭上眼睑的情况下将乳膏剂、洗剂、凝胶、或湿擦拭布轻轻地施加至或喷雾至目标面部皮肤，或其他皮肤表面。施加指导可以包括教个体反复施加，或“补足(topping up)”以确保将足够的组合物递送至目标。一旦受试者已经学会了所预期的，个体能够根据需要调整剂量(例如，在眼眶的中间或侧面边缘处轻擦)以获得期望效果。已经观察到，在一次或两次尝试之后，个体学会了如何有效地施加冷却剂，并且这样做不存在不适(例如，眼睛不适)的风险。

对于肛门与生殖器皮肤或其他高度敏感表面的施加，可以用手启动的手动泵喷射DIPA化合物，例如用于递送每次启动约0.15mL的体积。

作用机理

DIPA-1-7和DIPA-1-8产生抗疲劳作用并且通过在施加部位引起“动态凉爽”的感觉来提供热应激和皮肤不适的缓解。感觉不是稳定的凉爽、冷、或冰冷的感觉，而是一种精力充沛的清新感，好像清新、凉爽的微风突然吹在皮肤上(例如，脸上)。这种作用(尤其利用DIPA-1-7)是强烈的。在本文中进一步讨论了这种感觉的神经生理学原理，可能的受体机制，以及针对抗疲劳、抗热应激、以及止痒作用的动态冷却的重要性。

神经生理学

例如，当将皮肤温度降低在35℃至15℃之间时，细有髓鞘神经纤维(Aδ)和无髓鞘神经纤维(C纤维)增加了传入放电率。将检测排热的这些神经元信号传输至中枢神经系统并且产生有意识的凉爽和冷的感觉。当将皮肤温度从35℃升高至40℃时，C纤维的放电率增加并且这些纤维信号增强[Hutchinson et al.Quantitative analysis of orofacial thermoreceptiveneurons in the superficial medullary dorsal horn of the rat.J.Neurophysiol.77,3252-66,1997]。用于凉爽/冷和温暖的感受机制和“电缆线(cable lines)”是分开的并且是不同的，但在大脑以及还可能在外围中彼此相互地抑制。感觉感受器是具体形式并且不会对机械刺激作出反应。在分子水平上，认为针对冷却剂的目标结合部位位于响应温度的降低而去极化的离子通道型受体上。排热降低了感受器放电的阈值，并且促进的去极化引发产生神经元信号的轴突响应。

从对大鼠的面部和舌的无害热刺激作出反应的大鼠表面髓状背角，已经记录并且研究了这些神经元的中枢反应[Hutchinson et al.,1997]。-Δ5℃的阶跃变化刺激具有静态放电率的细胞和主要具有动态特性的细胞[Davies et al.Sensory processing in a thermal afferent pathway.J.Neurophysiol.53:429-434,1985]。在猫和人类中的类似研究表明：通过神经元以及通过精神躯体测量可很容易地检测温度以如Δ0.5℃/s这样低的阶跃降低(动态变化)[Davies et al.Facial sensitivity to rates of temperaturechange:neurophysiological and psychophysical evidence from cats andhumans.J.Physiol.344:161-175,1983]。

从神经元放电尖峰模式(spike patterns)(脉冲/秒)的研究来看，清楚的是对温度的变化作出反应的动态而非静态放电是产生凉爽/冷的感觉的最有力的刺激。也就是说，大脑“看到”-Δ℃/t而不是绝对的℃。因此，模拟有关神经放电的-Δ℃/t的冷却剂将产生“动态冷却”。

动态冷却与抗疲劳的关系：

动态冷却(相对于静态冷却/冷)对于抗疲劳作用是必不可少的。例如，如果一个人累了并且驾驶着车辆，打开空调并且使空气吹到脸上将消除疲劳[动态冷却]。但仅打开空调装置以降低环境温度并且仅使车辆里面变冷[静态冷却]将不会产生太大的区别。

针对如在本文中描述的增强的性能和消除疲劳的局部治疗围绕对入侵脑化学起作用的全身性药物的必要性。通过在本文中描述的案例(病例，case)研究说明了局部治疗的益处。

受体机制：

人们普遍认为“TRP-”离子通道型受体(A1、M8、以及V1至4)是生理学温度检测的主要生理学元素。TRPM8受体是对感觉/冷却剂如薄荷醇和Icilin作出反应的一种受体[McKemy et al.Identification of a coldreceptor reveals a general role for TRP channels in thermosensation,Nature,416,52-58,2002]。TRPM8是具有1104个氨基酸残基的蛋白质，并且具有六个跨膜区。通过降低环境温度激活该受体导致跨膜环的孔开放以及非特异性阳离子进入细胞。然后，感觉神经元上的TRPM8受体的去极化可以主要经由Aδ(以及一些C)纤维传输信号。

尽管针对感觉生理学中的TRPM8的作用的该概念对于温度的物理变化可以是有效的，但化学剂如薄荷醇和icilin的感觉效果的解释更加复杂。薄荷醇不仅刺激体外TRPM8，而且还刺激TRPV3(与温暖和甘氨酸传递(glycinergic transmission)有关的受体)[Macpherson et al.More than cool:promiscuous relationships of menthol and other sensory compounds.Mol CellNeurosci 32:335-343,2006:Sherkheli et al.,Supercooling agent icilin blocks awarmth-sensing ion channel TRPV3,Scientific World Journal,2012:982725,2012:Cho et al.TRPA1-like channels enhance glycinergic transmission inmedullary dorsal horn neurons.J Neurochem 122:691-701,2012]。因此，薄荷醇和Icilin是“混杂”冷却剂，并且它们的特异性感觉效果可能与任何一个特定的受体蛋白质无关。针对TRPM8的特异性和选择性实验室试剂对于实验将是有价值的，且目前是不可用的。

发明人已经筛选了冷却剂的大型数据库，但是，令人惊讶地，仅DIPA-1-6和DIPA-1-7在皮肤上产生超稳定的动态冷却。DIPA-1-8也产生强冷却并且其作用得以延长，但其并不完全具有DIPA-1-6和DIPA-1-7的超“棒(wow)”的冷却效果。其他冷却剂具有较小的刺激或具有较短的作用持续时间，并且因此较不适合于本文中预期的应用。因此，与薄荷醇和icilin相比，DIPA化合物是研究TRPM8功能的理想的选择性试剂。

可以得出的结论是，DIPA-1-7和DIPA-1-8结合至位于对物理温度的递减敏感的神经末梢上的电压门控离子通道型受体上的部位。对于冷却/冷信号，该事件有利于神经元去极化，并且动作电位经由Aδ和C纤维朝向中枢神经系统传递。如果神经末梢位于面部皮肤上，可记录来自脑干中的三叉神经核的背面的信号。进一步地，信号的喙传递(rostraltransmission)和整合产生凉爽/冷的感觉以及其与刺激部位相关的形廓。

当我们研究DIPA化合物的结构-活性关系(SAR)时，可以注意的是，当R₁＝R₂＝异丙基并且R₃＝正己基(C₆)或正庚基(C₇)时，则观察到了动态冷却。用R₃＝正辛基(C₈)也获得了长持续时间的强冷却。然而，当R₁＝R₂＝仲丁基并且R₃＝正丁基至正辛基(C₄至C₈)时，部分地观察到了动态冷却，但具有小得多的强度。如在本文中描述的研究中示出的，在关于大鼠的抖动行为(冷却作用的指示)(因为抖动由热抑制)的动物研究中还看到了二仲丁基和二异丙基化合物之间的这种区别。

抖动行为是对脊椎轴的旋后和旋前肌肉的快速交替收缩，并且能够容易地观察到并且对其进行计数。当又湿又冷时，毛皮包覆的和有羽毛的动物像湿狗一样抖动[Dickerson et al.,Wet mammals shake at tuned frequenciesto dry.J.Royal Society,Interface 9,3208-3218,2012；Ortega-Jimenez,V.M.et al.Aerial shaking performance of wet Anna’s hummingbirds.J.RoyalSociety,Interface 9,1093-9,2012；Wei,Pharmacological aspects of shakingbehavior produced by TRH,AG-3-5,and morphine withdrawal,Federation Proc.40:1491-1496,1981]。

已经详细地研究了动物的“湿狗抖动”。大鼠能够摇动它们的头、上部躯体，或所述摇动能够足够猛烈以影响整个身体或使动物失去其平衡。DIPA-1-7和DIPA-1-8引起剧烈类型的抖动。毛皮包覆和有羽毛的有机体抖动的目的或生存价值是除去截留在皮肤上或皮肤附近的水滴。通过抖动除去皮肤上或皮肤附近的水滴减小了有机体对于消耗能量以通过蒸发除去水的需要。人类中与抖动可能相当的行为是寒战，其是由广义的凉爽/冷的感觉引起的状况。从麻醉的深低体温恢复的人类受试者表现出剧烈抖动，其是称为麻醉后寒战的状况。

Icilin(1-[2-羟基]-4-[3-硝基苯基]-1,2,3,6-四氢嘧啶-2-酮)诱导了大鼠的剧烈抖动[Wei.Chemical stimulants of shaking behavior.J.Pharmacy andPharmacology 28:722-724,1976]。令人惊讶地，具有类似于TRPM8受体下的icilin的EC₅₀值的两种有效的对薄荷烷甲酰胺冷却剂[(R)-2-[((1R,2S,5R)-2-异丙基-5-甲基-环己烷羰基)-氨基]-丙酸乙酯和[((1R,2S,5R)-2-异丙基-5-甲基-环己烷羰基)-氨基]-乙酸异丙酯]不会引起抖动(当以50mg/kg皮下注射在雄性大鼠中并且观察持续1小时时)。TRPM8受体下的Icilin激活由第二至第三跨膜环处的G805A突变消除，但没有影响薄荷醇的效果。很可能地，DIPA-1-6、DIPA-1-7、以及DIPA-1-8也具有在TRPM8受体上不与薄荷醇或对薄荷烷甲酰胺共享的结合和激活的特异性部位。Wei和Kuhn的近来的研究已经表明：DIPA-1-6和DIPA-1-7在具有G805A突变的TRPM8受体上仍然是活跃的。

Watson等，1978[New compounds with the menthol cooling effect.J.Soc.Cosmet.Chem.29:185-200,1978]中描述的研究表明：能够作为来自受体的氢键的接受者的极性氧部分的存在对于生物活性是必要的。关于异丙基类似物相对仲丁基类似物的休克尔分子轨道计算(使用分子模拟Pro v6.0.3,ChemSW Inc,Fairfield,CA 94534,USA)有助于仲丁基实体中的氧上的稍微较高的部分负电荷(0.007e)，表明仲丁基取代基促进氧对受体的氢键部位的较高的亲和力。因此，可能的是，具有“较不紧密的(looser)”亲和力的异丙基能够更加快速地与受体缔合或分离，有助于受体的动态开始和结束(offset)反应的产生。与结合部位的这种快速的相互作用将有助于冷却的更加“动态”和强烈的刺激，并且产生称为抖动的现象。

另一种可能是DIPA-1-7对于TRP受体具有双重作用，使得其刺激TRPM8，并且在较高的浓度下，刺激TRPV1。双重作用将产生可能导致更加动态的冷却感觉的冷-热协同效应。

TRPM8、TRPA1、以及TRPV1受体分析：

使用Fluo-8钙试剂盒和荧光成像读板器(FLIPRTETRA^TM)仪器，在克隆的hTRPM8通道(信道，channel)(由人类TRPM8基因编码，在CHO细胞中表达)上评价测试化合物的体外效应。为了研究测试化合物的特异性，在TRPV1通道(在HEK293细胞中表达的人类TRPV1基因)和TRPA1通道(在CHO细胞中表达的人类TRPA1基因)上进行了进一步的测试。试验由ChanTest Corporation,14656 Neo Parkway,Cleveland,OH 44128,USA进行。

活性成分的选择

理想地，针对递送至角质化皮肤配制的活性药物成分(API)应当是稳定的、无毒的、以及足够长效的，并且应当有效地激活导致抗疲劳、抗热、或抗感受伤害性作用的机制。API应当溶解在并且均匀地分散在组合物中，使得在制造过程中，制剂维持恒定的浓度。最终产品应当满足清洁和无菌标准。为了制剂的目的，API在标准的温度和压力(STP)条件下可以是液体，并且其均匀地溶解在中性pH和/或等渗性下的水溶液中。通过使用纯化的试剂和通过微孔过滤器的过滤、加热、或辐照，可以最佳地实现最终产品的无菌。可以添加诸如乳化剂、等渗盐水、溶剂、稳定剂、以及防腐剂的标准赋形剂以优化制剂，但重要成分应当优选地可溶解在水介质如净化水或标准的皮肤病学溶剂中。

对于给定的个体，感知的感觉是特定的冷却剂、剂量、用于携带冷却剂的载体、局部递送的方法、以及目标表面的性质的函数。申请人已经针对面部皮肤筛选了大量的候选化合物，如对薄荷烷甲酰胺(Wei.Sensory/cooling agents for skin discomfort.Journal Skin Barrier Research 14:5-12,2012)。在此的研究将DIPA-1-6、DIPA-1-7、以及DIPA-1-8确定为具有理想抗疲劳、抗热、以及抗感受伤害性试剂的优选的期望性能。

总之，导致选择DIPA-1-6、DIPA-1-7、以及DIPA-1-8作为合适的药剂的设计理念是：

·定义利用围绕眼眶和颧骨的“动态凉爽”感觉战斗疲劳和描述该作用神经生理学以及机制的基本原理。这种感觉效果是不寻常的并且在DIPA化合物中发现，但用结构上类似的化合物却没有发现。

·制定避免接触角膜上的伤害感受器的用于API的递送方法，这是因为接触角膜上的伤害感受器将导致刺痛/疼痛并且是有害的且是不实用的。

·通过实验找到理想的化合物(API)：DIPA-1-7是水溶性的(在蒸馏水中以高达20mg/mL获得的澄清溶液)，对热稳定，并且在1mg/mL至10mg/mL的施加浓度下发挥“动态凉爽”感觉持续五至七个小时。快速抗药反应(tachyphylaxis)不会发展成为重复施加。

·定义这些化合物在体外的受体目标以及选择的API的选择性。

·定义示出DIPA-1-7的抗感受伤害性作用的体外分离的神经制剂，并且表明在来自TRPM8基因敲除小鼠的神经上消除了该作用。

·限定将说明“动态凉爽”性能并且允许进一步研究作用机制和各种类似物的选择性区别的(“湿狗抖动”的)动物模型。

·开展表明用于减轻由慢性疾病和热应激引起的疲劳以及用于增加正常人的精神能量水平的DIPA化合物的功效的人类志愿者试验。

·开展人类志愿者试验，所述试验表明DIPA化合物尤其是DIPA-1-7对于缓解皮肤的感觉不适有效，并且因此可以用作抗感受伤害性或止痒药剂、或用作用于评价皮肤感觉迟钝的诊断工具。

应用

当施加至角质化皮肤时，DIPA化合物具有摹拟排热的感觉/冷却效果，而不存在组织温度的改变。这些化合物尤其是DIPA-1-5、DIPA-1-6、DIPA-1-7、以及DIPA-1-8还能够渗透皮肤屏障到达表皮和真皮中的神经末梢，并且进入体循环以发挥冷却作用。在以1mg/mL至20mg/mL，或0.1wt/v至2wt/v的浓度下施加的小体积(例如，0.1mL至0.5mL)下获得这些效果。效果的开始是快速的(小于5分钟)，并且凉爽的感觉是精力充沛的、清爽的、以及强烈的。在角质化皮肤上具有类似的生物活性的化合物不是目前已知的或用在化妆品或治疗应用中的。利用具有这种不寻常的性能的分子，大量新应用是可能的。

对于增加感知热应激的感觉的情况，也可以使用DIPA-1-7，例如以增加运动性能、以消除血管舒缩症状的不适、以及消除炎症的不适。在正常体温条件下，施加至面部皮肤的DIPA-1-7可以用于增强认知、警觉，以及提高警惕。还可以将DIPA-1-7用作用于冷异常性疼痛和痛觉过敏的诊断剂、用作表征TRPM8功能的实验室试剂、以及用作大量局部药物的制剂中的辅助物。

热应激：

热舒适是空调工程师使用的技术术语以定义“表达对周围环境满意的人类心理状态”。维持建筑物或其他围绕物的居住者的热舒适是建筑师和设计工程师的重要目标之一。对于大多数人，针对热舒适的室温是25℃(77°F)。仔细的研究已经证明了对于高于25℃至高达33℃的每个+1℃的增量，工作表现和生产力(产出/投入)下降了2％。在28-30℃(82-86°F)的办公室温度下，出汗和头疼抱怨、睡意和迟钝、集中注意力困难、以及身体不适增加。例如，研究已经表明，呼叫中心的室内空气温度从25℃增加至26℃使呼叫响应率从7.79个呼叫/h降低至7.64个呼叫/h，存在1.9％的丢失[Tanabe et al.,2007]。因此，高于25℃的环境温度是热应激的形式。

中国建筑物的能源消耗占国家能源使用的至少四分之一，巴西和印度的空调系统的销售呈指数增加。能源使用的这种增加已经提出了关于全球变暖的进一步的关注，但由于大多数人群现在在室内工作，因此针对工人的生产力，必须平衡能源成本。基本上，当他或她保持凉爽时，工人的效率较好。用于抵抗来自热环境的精神疲乏而不招致能源支出的方法将具有经济利益。在本文中描述的案例研究中，可以发现的是将DIPA-1-7施加至备考的学生的面部皮肤可用于克服热不适。将DIPA-1-70.5％的凝胶施加在面部皮肤(尤其是眼睑皮肤)以及颈部皮肤上，还提供了热缓解。

运动能力(行为)：

人类的自然愿望是想要在身体上或精神上表现更好。近来，已经对于使用冷冻疗法改善运动能力存在热情高涨的兴趣。将冷冻疗法定义为“…通过从身体收回热来降低组织温度(局部地或整体地)以达到治疗目的…”通过排热，例如通过浸入冰或通过穿着填充有冰的背心的外部预冷却能够改善在热环境中的工作耐久性(参见，例如，Marino et al.,2002)。对于约30min的任务，能够示出～5％的体力劳动产出的增加[Grahn DA et al.Heatextraction through the palm of one hand improves aerobic exercise endurancein a hot environment.J Appl Physiol 99:972-978,2005]。中暑衰竭限制工作，并且这在核心体温达到40℃(104°F)时发生。预冷却(或内部冷却，例如，通过饮用冰浆)减慢了热积聚的速率。

令人惊讶地，通过增加凉爽感觉而不更改核心温度(coretemperature)，能够获得运动能力的改善。研究者表明佩戴商业冷却项圈(Black Ice LLC,Lakeland TN)的受过训练的马拉松运动员将达到意志耗尽的时间延长了13.5％[Tyler et al.Cooling the neck region during exercisein heat.J.Athletic Training,46,61-68,2011]。颈的冷却抑制了热应激的感知水平并且延迟了自愿终止锻炼的(时间)点。当将他们的颈区冷却时，参与者耐受较高的体温和心率。

在利用薄荷醇(产生凉爽的感觉而不存在皮肤或核心温度的变化的化学品)的几项研究中，注意到的是在不存在核心体温变化的情况下增加的冷却感觉还可以更好地增强身体性能。该效果是出乎意料的并且有助于薄荷醇成为“正性(积极的，positive)”安慰剂[Gillis DJ et al.The influence ofmenthol on thermoregulation and perception during exercise in warm,humidconditions.Eur J Appl Physiol 2010；110:609-618；Schlader et al.Theindependent roles of temperature and thermal perception in the control ofhuman thermoregulatory behavior.Physiol Behav 103:217-224,2011]。脸的表面密集地受检测温度的神经末梢的神经支配。外围的凉爽/冷检测系统与特异性神经纤维放电有关并且对其进行精确地调节以容易地辨别±1℃。脸(尤其是嘴唇周围)上超过92％的感温(thermoceptive)单元对冷却做出反应，并且这些神经元在室温下是紧张性活动的(参见，例如，Hutchisonet al.,1997)。

很可能地，施加至脸、颈区、或胸部的试剂如DIPA-1-7或DIPA-1-8将降低热不适并且改善运动能力。

血管舒缩症状(绝经后妇女的“热潮红/盗汗”)：

当大脑的体温调节系统感知需要降低体温时，在身体上发生脸红(血管舒张)和出汗。在绝经之后，至少三分之一的女性经历“热潮红”(即，感觉温暖和潮红以及白天和夜间出汗的简短而反复的情况)。如果激素替代疗法(HRT)是安全的，替代雌激素可以减轻症状，但存在不确定。在晚上和清早时分出现的出汗情况尤其是不方便的，这是因为床单变湿，并且每天或频繁更换床单是繁重的。“热潮红/盗汗”的情况可以以每周平均14次情况那样频繁地发生。除了HRT之外，目前可替换的治疗方法如瑜珈、针刺疗法、以及雌激素具有有限的功效(如果有的话)。

DIPA化合物是能够穿过皮肤屏障的有效药剂，并且被吸收在血流中且发挥全身效应。治疗血管舒缩症状的一种可能的方法可以是经由控释贴剂局部给药DIPA-1-6或DIPA-1-7。然后，DIPA化合物的全身效应将产生冷却的感觉以阻碍中枢热损失机制的激活(血管舒张和出汗)。可以在晚上将贴剂施加至身体的方便位置，例如锁骨上窝以上的皮肤或胸锁乳突肌以上的皮肤，并且然后，释放的DIPA化合物将抑制“盗汗”。可替换地，可以以凝胶、洗剂、或乳膏剂将DIPA化合物(例如，DIPA-1-5、DIPA-1-6、或DIPA-1-7)局部施加至皮肤。

认知增强：

人类想要在身体上或精神上表现更好。提高表现的化学品属于两种类别：增加体能的那些，例如合成代谢类固醇或维生素，以及增加认知功能的那些。为“认知增强剂(CE)”的药物也称为促智药(nootropic drugs)或神经增强剂，并且包括物质如咖啡因、安非他明、哌醋甲酯、烟碱、多奈哌齐、以及莫达非尼。CE旨在提高针对诸如以下任务的个体能力：抽象思维、注意力、态度、发表创造性意见、理解、认同、创造性思维、批判性思维、增加的好奇心、执行功能、决策制定、清晰记忆、情绪与情感、目标和目标设定、想象、智力、内省、横向思维、学习、记忆、心算、动机、感知、人格和回忆(回想)。

视觉世界的意识知觉取决于在视网膜上捕获像图并且将其递送至大脑以认知和理解的视觉系统。认知功能是记忆、智力、创造力、以及注意力的总和。将人的注意力进一步分成注意语气(警惕状态)和选择性注意(集中注意力在任务上并且执行任务而不分心的能力)。针对注意力的大脑网络及其药理学已经是评论的主题[Lanni et al.Cognition enhancersbetween treating and doping the mind.Pharmacological Research 57:196-213,2008]。已经研究了一些CE的神经传递素的机制。药物如安非他明和哌醋甲酯经由儿茶酚胺途径提高了警惕，并且烟碱和多奈哌齐经由胆碱能药途径可以影响选择性注意。视觉系统对于有机体的生存尤其重要，并且神经生理学家评价的是至少90％的有机体大脑活动集中注意力在处理和解释视觉感官输入。

并非所有影响大脑/行为的化学品都提高性能(行为能力)。例如，醇(乙醇)和大麻不是认知增强剂。将认识性能的递减称为认知功能障碍(或损伤)，并且其能够表现为疲劳、瞌睡、记忆缺失，以及无法学习、作决定、完成任务、或执行指令。认知功能障碍导致工作生产力下降、运输系统事故、无执行力(inability to perform)、以及白天疲劳/瞌睡。大量状况能够导致认知功能障碍和损伤，包括：老龄化、焦虑、抑郁、阿尔茨海默病、中风、帕金森病、嗜眠发作、失眠、打乱生物周期节律、阻塞性睡眠呼吸暂停、以及抑郁。

已经将药物如咖啡因、安非他明、哌醋甲酯、烟碱、多奈哌齐、以及莫达非尼用于增强认知以及治疗疲劳。这些化合物侵入地对脑化学起作用。换句话说，药物需要活性剂进入血流，并且从那里达到中枢神经系统，以在酶或受体上起作用。药物如安非他明和烟碱具有上瘾倾向。即使是咖啡因也能够过度刺激神经系统，并且引起心悸、易怒、忍受(tolerance)、以及依赖。对于用于认知增强和治疗疲惫的替代方法存在需要。

将药物如CE应用在健康(例如，理论和商业)环境中已经是大量最近争论的主题[Talbot,2009,“Brain gain.The underground world of“neuroenhancing”drugs”,The New Yorker,27 April 2009；H.Greely.Towardsresponsible use of cognitive-enhancing drugs by the healthy.Nature 456:702-706,Dec.2008,2008]。在此，通过将具有“动态凉爽”效果的药剂局部给药在面部皮肤的外表面上实现提出的CE方法，并且不存在脑化学的直接侵入。

可能(有人)会问：为什么认知功能会由DIPA化合物增强。如果你问来自寒冷气候(例如挪威、俄罗斯、或韩国)的人，脸上的寒冷空气是否会将你唤醒并且使你更加清楚地思考，他们会说这是已知的经验和明显的事实。严寒的天气使人们更加清楚地思考。由DIPA-1-7产生的动态凉爽是类似的警觉事件。

在不希望受到任何特定理论约束的情况下，申请人提出了以下假设作为这种现象的解释。大约2亿年前，某些有机体获得了控制代谢性产热(体温的生理调节)以及维持恒定的内部体温(恒温)的能力。从“冷血”至“温血”生理学的这种进化过渡使得这类物种在可变的环境中能够较好地适应和生存。尽管人类主要在温暖的栖息地进化，但迁徙也已经将物种暴露于寒冷。凉爽是警告需要热量保存的第一信号并且是确保有机体存活的普遍深入和支配的神经元信号，这是因为有机体的代谢机制在恒温下有效运行并且依赖于恒温。在寒冷的存在下，有机体针对生存进行思考和计划。将该回路(circuitry)建立在大脑中，并且用作用于觉醒和增强认知功能的模板。

总之，申请人已经发现将动态冷却效果施加至面部皮肤(尤其是眶周区域)，产生了有关认知的增强效果。

疾病相关的疲劳：

感觉累、疲倦、以及疲劳是常有的经历，并且被认为是通过小睡一下、喝一杯咖啡、或停止导致这种状态的任何活动而可以解决的不便。然而，在大量障碍中，疲劳是具有不利后果的非特异性症状。

在由联邦航空管理局作出的该定义中识别了疲劳及其操作缺陷(operational deficits)[Salazar,2013:Fatigue in aviation.Medical Facts forPilots.Publication OK-07-193,prepared for FAA Civil Aerospace MedicalInstitute]。

“疲劳是由以下表征的状况：增加的不适伴随减弱的工作能力、完成效率降低、工作动力或能力的损失、完成效率降低、对刺激作出反应的动力或能力的损失，并且通常伴有疲倦和疲惫的感觉”(参见，例如，Salazar,2013)。

将疲劳认为是具有晚期的(advanced)逐渐恶化的疾病(尤其是癌症)的患者的重要问题，这是因为疲劳负面地影响身体、心理、社会和精神幸福感、以及生活质量(QOL)[Minton et al.Drug therapy for the managementof cancer-related fatigue,Cochrane.Database.Syst.Rev,July 7,2010]。将这种症状确定为需要管理和研究优先的状况。对于癌症相关的疲劳：共识定义是“普遍的、持久的、以及主观意义上的与癌症或干扰通常功能的癌症治疗相关的疲惫”。

引起疲劳的状况包括：焦虑、厌倦、抑郁、打乱生物周期节律或睡眠、繁重的强体力活动、过度的智力活动、癌症的治疗、慢性疾病、以及热应激[参见，例如Salazar,2013；Stasi et al.Cancer-related fatigue:evolvingconcepts in evaluation and treatment.Cancer,98,1786-801,2003]。美国国家癌症研究所使用的针对疲劳的定义是由缺乏能量引起的极度疲惫和无行动能力标记的状况。疲劳可以是急性或慢性的(大于1个月持续时间)，并且取决于伴随的症状、严重性、以及持续时间，可以将其进一步分类为轻微的、适中的、或严重的。疲劳是主观感觉，并且其主要症状是疲惫抱怨。[National Cancer Institute:Fatigue.Bethesda,MD:National CancerInstitute.最后修改日期11/04/2011.可获自:http://cancer.gov]。

已经开发了专门针对疲劳的评估工具如简明疲劳量表(Brief FatigueInventory)、癌症疲劳量表(Cancer Fatigue Scale)、疲劳评定量表(FatigueAssessment Instrument)、以及多维疲乏目录(Multidimensional FatigueInventory)。对患者提出的重要问题是：(1)你感觉或曾经感觉到不寻常的累吗？(2)如果是，你能够在从0至10的尺度上指出你平均感觉多累吗？(3)这种疲惫对你的日常生活活动的影响程度如何？

疲劳的相关症状是：全身乏力或肢体沉重抱怨、集中注意力或注意力降低、能量减少、对休息的需要增加、对从事通常活动的兴趣减少、失眠或睡眠过度、不能恢复精力或无恢复精力效果的睡眠经历、完成导致感觉累的日常任务中的困难、短期记忆的感知问题、以及情绪反应(例如，悲伤、受挫、或易怒)中的变化。如果在2周期间每天或几乎每天存在五种或更多种这些症状，那么就进行医疗疲劳诊断。使用这些问卷，已经估计到在诊断的时候疲劳存在于约50％的癌症患者，并且在治疗过程中疲劳能够增加至60-96％的癌症患者。

除了癌症之外，其中已经检查出疲劳干扰的其他严重的疾病包括：慢性阻塞性肺疾病、运动神经元病、囊性纤维化、痴呆、帕金森病、人类免疫缺陷病毒/获得性免疫缺陷综合症、以及多发性硬化。认可的疲劳的潜在原因包括：贫血、脱水、传染、营养不良、疼痛、抑郁、扰乱睡眠、焦虑、甲状腺机能减退、疾病恶化、以及肌萎缩和去适应。在这些患者中疲劳的特征包括在没有尽力并且甚至在休息之后也感觉累。降低的进行日常生活的正常活动的能力的患者抱怨减慢了从任务中的体力恢复，并且降低了集中注意力。

疲劳管理包括药物，如：抗抑郁剂、止痛药、刺激物、抗焦虑剂、以及营养补剂。非药物方法包括：咨询改善睡眠行为、体育锻炼、以及放松的技巧。促红细胞生成素和促红血球生成素(darbepoetin)(刺激红血球产生的药物)是有效的，但可能降低存活，并且这种不利影响限制它们的使用。在文献综述中，除了哌醋甲酯，没有作为中枢神经刺激物的药物表现出明确确定的对抗疲劳的益处[Talbo,2009.]。将疲劳认为是需要研究优先的状况，这是因为癌症治疗的其他不利影响，即疼痛和恶心是相对好管理的，但疲劳不是。

将“动态凉爽”剂如DIPA-1-7局部施加至面部皮肤上可以具有消除行为疲劳、使感觉清新、以及使精力充沛的效用。

来自身体表面的感觉不适：

针对皮肤上的止痒(以及其他抗感受伤害性)效果，进一步评价了由DIPA-1-7和DIPA-1-8产生的有效的“动态凉爽”感觉。如在本文中描述的案例研究中示出的，用棉头涂药器施加的20mg/mL的溶液有效地止住了由三个个体中的接触性皮炎引起的搔痒和不适。

能够缓解感觉不适的局部药物具有包括以下的大量应用：

a)减轻来自各种形式的皮炎(特应性、接触性、以及刺激性)的刺激、搔痒和疼痛；

b)来自烧伤、创伤、患病、缺氧、或受刺激的皮肤(例如，由激光手术、糖尿病性溃疡、晒伤、辐射损害的皮肤)以及来自与伤口清创和伤口愈合有关的过程的疼痛；

c)来自皮肤感染、虫咬、晒伤、皮肤的光力学治疗(例如，光化性角化病、基底细胞癌)、硬化性苔癣的搔痒和不适；

d)由干燥病[尤其是老人的干燥皮肤搔痒]、牛皮癣、或脂溢性皮炎引起的搔痒；

e)口腔炎、唇炎、来自感冒疮或牙龈炎的嘴唇的搔痒；

f)肛门瘙痒、痔疮不适、来自肛门裂的疼痛、来自肛瘘的疼痛或搔痒、来自痔切除术的疼痛、会阴部炎症、由各个局部原因(如，失禁、尿布疹、会阴部炎症)引起的肛门与生殖器皮肤炎症和不适；

g)女阴瘙痒症和疼痛(例如，来自念珠菌病或特发性，如外阴前庭炎和外阴痛)、性感不快、肛门与生殖器感染，包括疣和性传播疾病、霉菌感染、皮肤的病毒感染(尤其是在免疫低下患者中)；

h)来自呼吸障碍的鼻孔和鼻腔或上呼吸道不适，例如，充血、鼻炎、哮喘、支气管炎、肺气肿和慢性阻塞性肺疾病、呼吸困难、睡眠呼吸暂停和打鼾；以及

i)结膜炎、眼表面刺激、来自外伤和角膜擦伤的疼痛、以及来自眼部手术的疼痛。

特别感兴趣的是针对头皮搔痒，例如在脂溢性皮炎和牛皮癣中使用DIPA-1-7和DIPA-1-8，这些终点不满足医疗需求。还可以将DIPA-1-7用于在施加或在从皮肤上除去化妆品之后使皮肤感觉清新，用于降低治疗痤疮中的过氧苯甲酰的刺激作用，以及减少皮脂分泌和“油性”皮肤的出现。

用于异常性疼痛的诊断剂：

异常性疼痛(由通常不会引起疼痛的刺激物引起的疼痛)和痛觉过敏(来自通常引起疼痛的刺激物的增加的疼痛)是患有神经性疼痛的患者的显著症状[Was Jensen et al.,2014,Allodynia and hyperalgesia in neuropathicpain:clinical manifestations and mechanisms.Lancet Neurology,13:924-935,2014]。患有神经性疼痛的患者经常遭受由正常的无害皮肤冷却诱导的疼痛感觉(称为冷异常性疼痛的状况)[Wasner,G.et al.The effect of mentholon cold allodynia in patients with neuropathic pain.Pain medicine(Malden,Mass.)9,354-8,2008]。冷异常性疼痛经常存在于具有疼痛的糖尿病患者中，但缺少用于将神经性疼痛与躯体疼痛区别开的简单的诊断工具。施加至皮肤的药剂如DIPA-1-7可以用于这种诊断并且有助于选择用于治疗的最佳方法。已经将醇中的40％薄荷醇溶液用作激发剂(挑战剂，challengeagent)，但临床结果尚不明确[Binder J.et al.Topical high-concentration(40％)menthol-somatosensory profile of a human surrogate pain model.J.Pain,12:764-773,2011]。

用于研究TRPM8功能的实验室试剂

薄荷醇和icilin是用于TRPM8的体外和体内研究的传统的实验室工具。用于表征TRPM8功能的这些分子的局限性是众所周知的：即，缺乏受体选择性以及制备给药制剂的困难[Yin et al.Therapeutic opportunitiesfor targeting cold pain pathways.Biochemical Pharmacology,2014]。将溶剂如无水乙醇和二甲基亚砜分别用于溶解薄荷醇晶体和Icilin。这些溶剂独立地具有药理学作用并且可以扭曲活性成分的效果。水溶性的实验室试剂如DIPA-1-5、DIPA-1-6、DIPA-1-7、以及DIPA-1-8将极大地促进TRPM8的药理学和生理学的实验研究。在现有技术中尚未使用这些化合物。

术后低体温和麻醉后寒战的预防：

患有轻度术后低体温(33℃至36.4℃)和麻醉后寒战的外科患者具有较大的不利结果的风险，包括事件如伤口愈合降低、出血增加、以及病态心脏事件[Buggy et al.Thermoregulation,mild perioperative hypo-thermiaand post-anaesthetic shivering.Brit.J.Anaesth.84:615-628,2000]。研究已经表明，TRPM8激动剂如薄荷醇通过产生冷感觉能够升高核心温度[Tajno etal Cooling-sensitive TRPM8 is thermostat of skin temperature against cooling,PloS one 6:2011]。试剂如DIPA-1-7通过增加对冷的敏感性可以用作针对术后低体温的药物治疗。在大鼠中，如通过翻正反射的恢复测定的，DIPA-1-7的注射诱导抖动、体温升高、以及戊巴比妥麻醉的持续时间缩短。这些药理学作用将对抗麻醉剂对体温的抑制效果。

药物辅助物：

在药物或药用化妆品中，术语“辅助物”是用于增加主要物质、治疗、或操作的功效或安全性，或用于促进其性能的另外的物质、治疗、或操作。DIPA化合物缓解皮肤的感觉不适，具有抗感受伤害性作用，并且在施加之后在小于1分钟下是活性的。它们是用于施加至皮肤的药物和化妆品的理想辅助物。

如果主要物质是刺激物，辅助物可以用于降低刺激性，并且因此提高患者的耐受性和顺从性。例如，可以将辅助物如DIPA-1-7添加至包含过氧苯甲酰的抗痤疮制剂中。过氧苯甲酰(主要物质)作为皮肤脱皮剂增加细胞更新，并且减少痤疮丙酸杆菌(P.acnes)，但其是刺激物，并且当施加至皮肤时，其可以引起灼烧、肿胀和疼痛。类似地，用作治疗生殖器疣和皮肤癌的主要物质的咪喹莫特可以引起起泡和疼痛，并且辅助物如DIPA-1-7或DIPA-1-8可以增加患者在使用该药物中的接受性和顺从性。

辅助物如DIPA-1-7可以用于增加另一个主要成分的“明显的”功效，并且因此提高患者对剂量计划表的满意度和依从性。例如，在施加之后，约0.5％至2％下的DIPA-1-7在数分钟内止痒。如果与抗炎甾体联合，与起作用耗时更长的单独的抗炎甾体相比，制剂可以是更期望的。将抗炎甾体如氢化可的松、曲安西龙、以及氯倍他索用于障碍如虫叮、接触性皮炎、特应性湿疹、以及牛皮癣中的皮肤的感觉不适。作为辅助物的DIPA-1-7的存在，除了有助于止痒之外，可以帮助减少主要成分的剂量或施加频率，也实现了等同的治疗效果。由于胶原降解、组织变薄、以及传染易感性增加的众所周知的不期望的效果，因此该辅助物的益处在使用皮肤甾体中将是特别有益的。减少剂量或促进主要成分的较大功效的辅助物具有价值。其他主要的止痒剂是醋酸铝、以及氯化锶或硝酸锶。

对于皮肤障碍，本发明的组合物还可以用作用于操作如皮肤的光线疗法、激光疗法、冷冻疗法、或UV疗法的辅助物。

可以以与辅助的DIPA化合物联合或依次使用的药物包括：抗炎甾体药、抗炎止痛剂、抗组胺剂、拟交感神经兴奋胺血管收缩剂、局部麻醉药、抗生素、抗痤疮剂、局部类维生素A、用于生殖器疣和皮肤癌的药物、用于皱纹和老龄化皮肤的药物、治痔剂、用于外阴瘙痒的药物、润肤露、以及用于角质层分离(keratolysis)的药剂。

甾体类抗炎药的实例包括：氢化可的松、氯倍他索、丙酸氯倍他索、乌倍他索、泼尼松龙、地塞米松、曲安奈德(triamcinolone acetonide)、氟轻松、醋酸氟轻松、醋酸氢化可的松、醋酸泼尼松龙、甲泼尼龙、醋酸地塞米松、倍他米松、倍他米松戊酸酯、氟米松、氟替卡松、氟米龙、丙酸倍氯米松等。

抗炎止痛剂的实例包括：水杨酸甲酯、水杨酸羟乙酯、阿司匹林、吲哚美辛、双氯芬酸、布洛芬、酮洛芬、萘普生、普拉洛芬、非诺洛芬、舒林酸、芬氯酸、环氯茚酸、氟比洛芬、芬替酸、丁苯羟酸、吡罗昔康、喷他佐辛等。

抗组胺剂的实例包括：盐酸苯海拉明、水杨酸苯海拉明、苯海拉明、马来酸氯苯那敏、盐酸异丙嗪等。

拟交感神经兴奋胺血管收缩剂的实例包括：盐酸去氧肾上腺素、羟甲唑啉、萘甲唑啉，以及用于鼻血管收缩药活性以及用于眼表面上的发红和血管舒张的其他咪唑啉受体激动剂。

局部麻醉药的实例包括：盐酸奴白卡因、地布卡因、盐酸利多卡因、利多卡因、苯佐卡因、盐酸丙吗卡因、丁卡因、盐酸丁卡因、盐酸羟基普鲁卡因、马比佛卡因、盐酸哌罗卡因等。

润肤露成分的实例包括：保湿剂、润肤剂、以及防腐剂这三类。诸如尿素、甘油、以及α羟基酸的保湿剂帮助从空气中吸收水分并且将其保持在皮肤中。诸如羊毛脂、矿物油、以及凡士林油的润肤剂帮助填充皮肤细胞之间的空间，使皮肤润滑和平滑。防腐剂帮助防止润湿露中的细菌生长。润湿露可包含的其他成分包括：维生素、矿物、植物提取物和香料。

抗生素的实例包括：新霉素、红霉素、以及抗病毒剂二十二醇以及实验试剂如N,N-二氯-二甲基牛磺酸。局部抗痤疮剂包括：过氧苯甲酰、间苯二酚、单乙酸雷琐辛(resorcinol monoacetate)、以及水杨酸。对抗痤疮的其他药剂包括局部类维生素A如阿达帕林和异维甲酸(Retin-A、Differen、和Tazorac)。角质层分离剂的实例包括试剂如α羟基酸、乙醇酸、以及水杨酸。

可以将辅助的DIPA化合物用于对人类治疗以及兽医使用有用的药物。

研究1

毒性

对DIPA-1-7进行了初步毒理学研究。在艾姆斯氏试验(菌株TA98和TA100，存在和不存在肝脏激活)中其不导致诱变(试验由Apredica,Watertown,MA,USA进行)。

将溶解在3％乙醇/97％1,2-丙二醇或单独的载体中的DIPA-1-7以20mg/kg口服持续7天(每组中的N＝10)给药至雄性大鼠，并且在第8天时，用戊巴比妥钠使动物安乐死，并且除去主要器官(身体、心脏、肝脏、肺、肾、睾丸、脑)并且对其进行称量。用苏木精和伊红将心脏组织(心室和心脏瓣膜)和肝脏样品染色，并且检查了组织学。在两个组之间不存在身体或器官重量的显著差别，并且心脏和肝脏组织学是正常的。

研究2

组织温度

本发明的化合物模拟排热的感觉，但不改变组织温度。在将DIPA-1-7施加(用擦拭布以蒸馏水中的20mg/mL的浓度)至前额皮肤之后，测量受试者(N＝5)的平均前额皮肤温度。结果总结在表5中。受试者指出DIPA-1-7对皮肤持续30-45分钟的冷却效果，然而，皮肤温度未受影响。

研究3

化合物对面部皮肤的感觉效果

当将测试化合物施加至皮肤时，可以表征所得的感觉。由各个化合物产生的感觉的质量(性质)支持某些不同的特性。将引起的感觉的质量、它们的描述符(descriptor)、以及它们的提出作用机制总结在表6中。对于任何化合物，在活性上可以存在一些重叠，但通常一种化合物仅占据一种或两种感觉类别。例如，Icilin是专有的凉爽，具有非常少的“冷”。在产生令人愉快的、精力充沛的“动态凉爽”中，DIPA-1-6和DIPA-1-7是异常的(特别的)。DIPA-1-8、2-6、以及2-7是强产冷剂。

即使在冷却/冷作用结束之后，一些化合物也具有“贮存效应”。实验上，在结束之后1小时对其进行测定，其通过将热毛巾以及然后将冷毛巾放置在施加部位并且测定冷却/冷开始是否返回并持续至少30分钟(而测定)。如果这种情况发生，那么存在肯定的(积极的)“贮存效应”。“贮存效应”还可以由空气运动引起，但难以将用于空气运动的条件标准化。皮肤中的DIPA化合物的“贮存效应”很可能是由于被再活化以刺激动态/静态感觉神经元的残留药物所致。

在本文中描述的研究中，将凉爽/冷的感觉规定为0、1、2或3，其中：0是无变化；1是轻微的凉爽，或冷；2是凉爽或冷的明确信号；以及3是强烈的凉爽或冷。以5至15分钟的间隔记录感觉，直至获得至少两个连续的零。

将药物作用开始作为达到2个凉爽强度单位(unit)的时间。

将感觉作用的持续时间定义为结束时间减开始时间。在此，在先前超过2个单位时，将药物作用的结束定义为当凉爽强度降至低于2的时间。将非活性化合物定义为在施加之后不会超过2个冷却单位持续5分钟或更长的一种化合物。结束端点对于作用两小时或更长时间的化合物有时是不稳定的，这是因为凉爽/冷感觉可以波动，所述波动由环境变量如日光、通风、活动、以及“贮存效应”引起。例如，DIPA-1-8和2-8在皮肤上是异常长效的。

测定了测试化合物在眶周皮肤、颊骨(颧骨)皮肤、以及前额皮肤上的效果。

在眶周皮肤上测试了化合物。使用棉纱(0.4g，矩形，50mm x 60mm；来自CS-being,Daisan Cotton,Japan)将测试化合物施加至闭上的眼睑。以蒸馏水中的1mg/mL的浓度使用测试化合物。用秒表测定感觉效果的持续时间。将“动态凉爽”的程度分级为从0至+++，具有+和++的中间梯级。只要存在充足的“动态凉爽”，就存在抗疲劳效果。

结果总结在表7中。

在颧骨和前额皮肤上测试了化合物。使用棉纱(0.4g，矩形，50mmx 60mm；来自CS-being,Daisan Cotton,Japan)将测试化合物施加至前额和颧骨的皮肤。以蒸馏水中的20mg/mL的浓度使用测试化合物。用秒表测定感觉效果的开始和持续时间。将“动态凉爽”的程度分级为从0至+++，具有+和++的中间梯级。只要存在充足的“动态凉爽”，就存在抗疲劳效果。

结果总结在表8中。

测试3-1和3-2中的每一种，并且发现其在眶周、以及颧骨/前额皮肤上是无活性的。

值得注意地，DIPA-1-7选择性地产生不寻常的“动态凉爽”的感觉，并且还具有抗疲劳效果。从以上示出的数据，可以看出，在这些化合物中，DIPA-1-7在眶周和颧骨/前额表面上引起“动态凉爽”。具有类似性能的另一种化合物是DIPA-1-8，尽管其在颧骨/前额表面上具有较长的作用持续时间的期望性能，但该化合物更加冷/冰冷。DIPA-1-7和DIPA-1-8在皮肤上的长作用持续时间增加了作为抗疲劳剂(尤其是针对慢性疾病的疲劳)的价值。如在以下描述的案例研究中示出的，DIPA-1-7的单独施加足以消除疲劳以及热应激持续至少三至四个小时。

DIPA-1-9的特殊价值是其提供了舒适的冷却、在眶周施加之后其长的作用持续时间、以及缺少任何刺痛。因此，它具有专门的治疗小生境用于缓解眼部不适。

结构-活性关系的研究不会揭示预测其独特性能的DIPA-1-7的任何属性。例如，用比较性化合物2-5在口咽表面上看到了动态凉爽，但当用擦拭布施加至皮肤时，2-5没有引起这种感觉。比较性2-6和2-7类似物具有与实施方式DIPA-1-7类似的性能，但尤其是当在眼边缘附近使用时，比较性2-6和2-7类似物具有不期望的强“贮存效应”。

根据亲油性参数和亲水性参数的标准相互关系，尚不能够预测DIPA化合物的抗疲劳效果和它们的作用持续时间的感觉性能。对于在颧骨/前额皮肤上的作用持续时间，如根据亲油性可以预测的，增加R₃上的碳数延长了冷却的持续时间，但眶周效果表明亲水性对于抗疲劳作用也是重要的。在关于“受体机制”的部分，讨论了针对激活动态凉爽，膦酰基氧上的部分电荷对于氢键和“开启-关闭(on-off)”或“快速缔和-解离”的重要性。在此，DIPA-1-7和DIPA-1-8的选择性属性的结果是出乎意料的、令人惊讶的，并且对于对抗疲劳和抗感受伤害具有实际应用。

研究4

化合物对于TRPM8的激动活性

使用Fluo-8钙试剂盒和荧光成像读板器仪器，在克隆的hTRPM8通道(由人类TRPM8基因编码，在CHO细胞中表达)上评价测试化合物的体外效应。试验由ChanTest Corporation进行(14656 NeoParkway,Cleveland,OH 44128,USA)。

通过在HEPES缓冲生理盐水(HBPS)溶液中稀释储备溶液，制备测试化合物和阳性对照溶液。将测试化合物和对照制剂负载在聚丙烯或玻璃衬里的384孔板中，并且放置在FLIPR仪器(Molecular DevicesCorporation,Union City,CA,USA)中。在每次测定中n＝4次重复下，以4至8个浓度评价测试化合物。阳性对照参考化合物是L-薄荷醇，其是已知的TRPM8激动剂。测试细胞是用人类TRPM8 cDNA稳定转染的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞。

对于试验，以约30,000个细胞/孔，将细胞铺在384孔黑壁、平面透明底微量滴定板(类型：BD Biocoat聚-D-赖氨酸多孔细胞培养板)中。将细胞在37℃下温育过夜以达到适合用于荧光分析中的接近融合的单层。测试操作是除去生长培养基以及在37℃下用30分钟添加40μL的包含Fluo-8的HBPS。将10μL的HBPS中的测试化合物、载体、或对照溶液添加至每个孔并且读取4分钟。

浓度-反应数据经由提供有FLIPR系统(MDS-AT)的FLIPR控制软件分析，并且符合以下形式的希尔方程：

其中，“Base”是测试化合物的低浓度下的反应；“Max”是高浓度下的最大反应；“xhalf”是EC₅₀，其是测试化合物产生最大活性的一半时的浓度；以及“rate”是希尔系数。假设简单的一对一的结合模式，作出了非线性最小二乘法拟合(Nonlinear least squares fits)。使用GraphPad Prism6软件，获得95％的置信区间。

结果总结在表9中。

12种测试的化合物均表现出对于TRPM8受体的充分的效力，即，在较高的测试浓度下，存在～100％的钙内流刺激，并且数据拟合S形剂量-反应曲线。在图3中示出了本发明的“二异丙基”化合物的结果。

图3是响应(相对荧光单位：％最大值)作为针对以μM表示的测试化合物(表示的激动剂)：DIPA-1-5(圆形)、DIPA-1-6(正方形)、DIPA-1-7(倒三角形)、DIPA-1-8(菱形)、或DIPA-1-9(向上的三角形)中的每一个的浓度的对数函数的曲线图。

更加有效的化合物(DIPA-1-7、DIPA-1-8、DIPA-1-9、2-5、2-6、2-7、2-8)的EC₅₀落在具有重叠95％的置信区间的窄范围内。DIPA-1-7和DIPA-1-8的效能相似，并且显著大于DIPA-1-5和DIPA-1-6的效能。通过比较，比较性化合物3-1和3-2的结构修饰导致生物活性的显著损失。

为了研究测试化合物的特异性，在TRPV1通道(在HEK293细胞中表达的人类TRPV1基因)和TRPA1通道(在CHO细胞中表达的人类TRPA1基因)上进行了进一步的研究。测试细胞是用人类TRPV1或TRPA1cDNA转染的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞或人胚肾(HEK)293细胞。阳性对照参考化合物是辣椒素(已知的TRPV1激动剂)或芥子油(已知的TRPA1激动剂)。DIPA-1-7和DIPA-1-8在100μM的最大测试浓度下在TRPA1通道上没有表现出有关拮抗活性的任何激动剂。对于DIPA-1-7，发现了弱TRPV1激动活性，但这不是剂量依赖性的。

在生物活性研究中，效能与TRPM8 EC₅₀不相关。例如，与1-7和1-8相比，DIPA-1-5和1-6在产生抖动行为中更有效[参见研究6]。同样，DIPA-1-7在皮肤上和在眼表面上产生“动态凉爽”的感觉方面更有效。在使得能够预测哪一种化合物具有有效的“动态凉爽”性能的EC₅₀数据中不存在区别性特征。因此，EC₅₀值不会给出有关排热感觉的质量、作用持续时间、或分子至组织目标的易接近性的信息。选择性试剂的标识需要更直接解决这些问题的生物测定。

研究5

对分离的迷走神经的研究：直接抗感受伤害性活性

为了测定是否DIPA-1-7直接作用在感觉神经上，在英国伦敦帝国学院(Imperial College,London,U.K.)开发的离体神经模型中对其进行了测试[Birrell et al.TrpA1 agonists evoke coughing in guinea pig and humanvolunteers.Amer.J.respiratory and critical care medicine 180,1042-7,2009；Patel,H.J.et al.Inhibition of guinea-pig and human sensory nerve activity andthe cough reflex in guinea-pigs by cannabinoid(CB2)receptor activation.Brit.J.Pharmacol.140,261-8,2003]。在该体外试验中，将小鼠迷走神经片段放置在平台上，并且在局部施加辣椒素之后记录电活动性。当将其施加至皮肤时，辣椒素是引起疼痛的已知刺激物，并且其将去极化离体迷走神经。测定了物质抑制这种辣椒素诱导的去极化的能力。

简言之，用精细镊将近尾部结状神经节的迷走神经片段从小鼠中除去，并且将片段放置在充氧的克雷布斯液中并且用95％O₂/5％CO₂起泡。将去鞘神经干安装在‘油脂-间隙(grease-gap)’记录室中，并且经常以约2mL/min的流速用克雷布斯液倾注，并且神经的电活动性用电极监控。通过水浴将灌注液的温度保持恒定在37℃下。用辣椒素(1μM)灌流神经，诱导神经去极化。在两次可重现的去极化对辣椒素作出响应之后，将DIPA-1-7以灌注液的形式用10分钟以1mg/mL(4μM)施加，接着施加辣椒素。然后，将神经用克雷布斯液洗涤直至响应已经返回基线并且再次用辣椒素激发(挑战)。在图4中示出了在正常和TRPM8基因敲除的小鼠中获得的结果和迹线。

图4示出了在第一迹线(“野生型”)中说明由以1mg/mL的浓度倾注的DIPA-1-7引起的离体小鼠迷走神经的辣椒素诱导的去极化的抑制，以及在第二迹线(“TRPM8 KO”)中说明由以1mg/mL的浓度倾注的DIPA-1-7引起的离体TRPM8 KO(基因敲除)小鼠迷走神经的抑制的显著缺乏的图迹线。

在图4中示出的迹线中，前两个峰示出了小鼠迷走神经对辣椒素(“Caps”)的去极化响应。在施加DIPA-1-7(1mg/mL)之后，响应在正常小鼠迷走神经(“野生型”)中受到抑制，但在TRPM8基因敲除(“TRPM8KO”)小鼠迷走神经中没有受到抑制。

由DIPA-1-7引起的离体正常小鼠迷走神经的辣椒素诱导的去极化的抑制百分数是约75％；由DIPA-1-7引起的离体TRPM8基因敲除小鼠迷走神经的辣椒素诱导的去极化的抑制百分数是约20％。

该实验清楚地表明了DIPA-1-7对于感觉神经的直接药理学作用，这是令人惊讶的并且是出乎意料的结果。此外，TRPM8 KO小鼠响应减弱表明受体目标是TRPM8。这些结果提供了强有力的证据证明DIPA-1-7可以用作抗感受伤害性剂并且目标受体是TRPM8。

辣椒素是TRPV1激动剂，并且寻找有效的TRPV1拮抗剂在过去十年或更多年前一直是大量药物公司的超激烈的追求。在此，表明的是DIPA-1-7在低浓度下是有效的“生理学”TRPV1拮抗剂。DIPA-1-7本身不会引起去极化，表明其在该“疼痛”受体下不具有激动活性。这些结果有力地表明DIPA-1-7作为抗感受伤害性剂的有用性。

研究6

实验室大鼠的活性：口服、局部和静脉内递送

当又湿又冷时，毛皮包覆的和有羽毛的动物抖动时像湿狗(参见，例如Dickerson et al.,2012；Ortega-Jimenez et al.,2012；Wei,1981)。这些抖动是对脊椎轴的旋后和旋前肌肉的快速交替收缩，并且能够容易地观察到并且对其进行计数。在动物中已经详细地研究了“湿狗抖动”，并且将这种行为解释为具有生存价值，这是因为通过除去皮肤上的水的抖动减少了消耗蒸发能量以除湿的需要。因此，抖动的触发感觉是使水截留在毛囊或羽毛之间。人类皮肤上具有很少的毛发并且不会抖动。人类中与抖动可能相当的行为是寒战，其是由广义的凉爽/冷和潮湿的感觉引起的状况。

已经综述了动物中药物诱导的抖动(参见，例如Wei,1981)。在适当的条件下，药物诱导的抖动可以在戊巴比妥麻醉的大鼠中观察到，由低体温和冷增强，并且由升高体温抑制。

在此进行的实验中，针对作为动态冷却模型的“湿狗抖动”，评价测试化合物。使用标准化操作，在它们的通过口服给药、通过局部递送至腹部皮肤、以及通过经由导管插入的股静脉的静脉内给药来刺激抖动反应的能力方面比较测试化合物。

口服：将测试化合物溶解在盐水中，并且，在0.1mL/100g体重的体积下以20mg/kg通过口腔喂食将其给药至戊巴比妥麻醉的雄性白化大鼠[N＝3至4个大鼠/化合物]。在40min周期内对抖动进行计数，并且以10min间隔记录。

四种“二异丙基”化合物中的三种引起剧烈的抖动。除了在40min的观察周期内引起平均4次抖动的2-5，“二仲丁基”化合物是相对无活性的。通过比较，DIPA-1-5、DIPA-1-6、以及DIPA-1-7分别产生86、56、以及36次抖动的平均抖动频率。DIPA-1-5的强活性是不寻常的。施加至皮肤时，DIPA-1-5具有清爽的“动态凉爽”，但与DIPA-1-6和DIPA-1-7的相比，仅约30min的作用持续时间显著较少。DIPA-1-5的较短的作用持续时间限制了其实际应用。其较小的分子尺寸可以促进吸收并且允许较大的接近系统性受体，并且因此，更加抖动。

进一步研究了抖动反应与温度感觉的关系[在戊巴比妥麻醉的大鼠中]。在注射戊巴比妥钠麻醉剂之后，直肠温度下降，并且在约10min内达到约35℃。这种低体温可以通过将动物放置在加热的表面上而反转，并且体温维持在38℃下。在麻醉的大鼠中，DIPA-1-720mg/kg口服引起36±5次抖动(N＝6)，但在加热的动物中，抖动频率显著降低至5±2次抖动(N＝6)[P<0.001]。在加热下，抖动频率降低了2/3表明抖动反应与冷感觉和寒战相关联。

局部：抖动是体内作用的优异的指示。开发了测定是否在局部施加DIPA化合物之后看到抖动的方法。刮掉戊巴比妥麻醉的大鼠的腹部皮肤，并且用微量吸液管将20μL的纯无搀杂的DIPA化学品施加在用乳膏剂环封闭的～1cm直径的皮肤环上[Baby cream"Nevskaya kosmetika Detskyi"Nevskaya Kosmetika Inc.,Saint-Petrsburg 192029]，如在图4中示出的。在施加之后，用1h对抖动的次数进行计数。

图5示出了用于测量用微量吸液管施加20μL至麻醉大鼠的腹部皮肤上由乳膏剂封闭的环中心的DIPA-化合物的经皮活性(透皮活性)的方法。在局部施加之后，对抖动频率进行计数持续1h。针对局部和口服响应的数据和结果总结在表10中。将数据进一步以图形绘制在图6中，以表明通过局部给药途径，TRPM8效能与体内生物活性缺乏相互关联。

令人惊讶地，用发明的实施方式DIPA-1-5、DIPA-1-6、以及DIPA-1-7引起了剧烈的抖动。用DIPA-1-8仅看到了弱响应，并且比较性的二仲丁基类似物、2-5、2-6、以及2-7是无活性的。由DIPA-1-7诱导的抖动是剂量依赖性的。5μl、10μl、20μl、或50μl的DIPA-1-7的局部施加在1h内分别引起平均25±3、53±6、79±8、以及118±12次抖动。

在表10和图6中的数据提供了针对本发明的化合物的新型和异常性能的最强有力的证据。清楚的是，这些化合物渗透生物膜并且快速引起响应，其是用比较性的二仲丁基类似物不可见的事件。通过这些途径，生物活性与TRPM8受体的效能测量[EC₅₀]不相关，但在更有效渗透时对其进行测定。这是第一次在局部[皮肤]施加化学品之后示出了这种量级的抖动反应。

如果将DIPA-1-7用水或盐水(在10μl的剂量下)稀释50-50看到抖动，但如果将50％的(R)-1,2-丙二醇作为稀释剂添加至DIPA-1-7(在10μl的剂量下)，其将被完全抑制。这种令人惊讶的结果表明DIPA-1-7在水溶液中渗透皮肤。DIPA-1-7的这种容易的渗透性让人想起薄荷醇，并且表明通过局部施加容易将DIPA-1-7递送在真皮中。从这一观察，可以推测DIPA-1-7可以用于渗透例如牛皮癣或手的接触性皮炎中的厚角质化皮肤病灶，以减轻搔痒和疼痛。多羟基溶剂如1,2-丙二醇中的DIPA-1-7浓度的调整可以用于控制DIPA-1-7的吸收程度，其是制剂专家众所周知的技术。

DIPA-1-5和DIPA-1-6的令人惊讶的效能是出乎意料的。与DIPA-1-7相比，这些分子在皮肤冷却上起作用时间较短。这些较小的可以较快地渗透通过皮肤屏障并且进入体循环。然而，这种快速作用的价值是不确定的。在本发明的大多数预期的局部施加中，优选药物作用保持是局部的而不是全身的。

静脉内：当将针对产生抖动的类似物的相对活性比作针对TRPM8激活的EC₅₀(如通过x薄荷醇效能相反测定)时，可以看出两个变量是不相关的。例如，2-6是4.7x薄荷醇，但通过口服或局部给药不会产生抖动。但为5.7x薄荷醇的DIPA-1-7通过这些途径产生剧烈的抖动。缺乏定量相关性是复杂的，这是因为冷却性能与TRPM8激活相关将是预期的。为了阐明差异，通过静脉内[i.v.]给药途径、不受膜屏障影响的递送途径比较DIPA1-7和2-6。

用戊巴比妥钠以55mg/kg腹膜内麻醉称重为～220-240g的雄性大鼠，并且在失去翻正反射之后，将动物放置在加热的桌子(台面)上并且体温维持在37℃至38℃下。用连接至1mL注射器的PE-20管插入在股静脉中。在正常的盐水中以10mg/mL制备DIPA-1-7和2-6的储备溶液，并且在实验当天将其进一步稀释至1mg/mL，并且以0.1mL/100g体重静脉内(i.v.)注射以产生1mg/kg的剂量。在N＝6/组下，将动物进行配对。在静脉内递送之后，用30min对抖动频率进行计数，并且以学生t检验对结果进行比较。在剂量之间的10min至15min间隔下，对每个动物进行两次试验。

将静脉内注射DIPA-1-7和2-6之后的抖动频率示出在图7中。在静脉内注射之后立即观察到抖动，并且至少78％的总抖动出现在注射之后的第一个5min内。第二次试验中的反应至少与第一次试验中的一样强烈，表明缺乏脱敏作用。对于2-6，第二次试验中的反应[31.3±4.4次抖动]比第一次试验[13.5±3.0次抖动]中的更加剧烈，并且与DIPA-1-7[第一次试验：9.8±2.3次抖动，第二次试验：16.0±3.2次抖动]显著不同[P<0.01]。第二次试验中的较大的反应可能是由于累积效应或麻醉减轻。

当没有观察到抖动时，静脉内给予2-6的强生物活性与在口服或局部递送之后看到的结果形成鲜明的对比。这些结果提供了表明式1的DIPA化合物在性质上不同于相应的二仲丁基化合物的强有力的客观实验室证据。通过三种给药途径，二异丙基(类似物)均产生抖动，而二仲丁基化合物仅通过静脉内递送是活性的。

在实践中，如果受体目标在角质层之下时，局部渗透是成功的产品的关键因素。因此，对于局部递送至皮肤和头皮，二异丙基类似物明显较好，并且在质量上不同于二仲丁基类似物。在第15页提及的另一个优点是在二异丙基类似物中没有手性中心。

研究7

对于颅上的局部部位的影响

在颅上的其他局部部位处测试了用于动态冷却的最有效能的化合物DIPA-1-7。使用棉花擦拭布，将20mg/mL的溶液施加在口部颊、腮腺咬肌脸颊、鬓角以上的皮肤，和耳廓周区域以上的皮肤，以及使用适当的测颅点(分别是翼点、冠状突尖、髁状突外点、以及下颌角点)作为界标的后下颚骨上。令人惊讶地，在除了口部颊的所有这些位点下，观察到了很小的冷却(如果存在)。在口部颊上观察到了温和的冷却持续约30分钟，但该效果可能是由于溶液扩散到眶下神经的感受野上。因此，眼眶和颧骨/前额皮肤上的作用是选择性的，并且确定了头的皮肤上的重要递送目标。

已知头是其中冷却帮助缓解热不适的部位。在Nakamura等[2012]中描述的研究中，将十一个雄性受试者暴露于温和热。仅穿着短裤的受试者进入维持在具有50％的相对湿度的32.5±0.5℃下的人工气候室。在进入室约1.5小时之后，用放置在头、胸部、腹部、或腿上的水灌注刺激器开始局部冷却协议(方案)。在减轻热不适中，与胸部和腹部的冷却相比，由受试者感受的脸和腿的冷却更有效。

在由Essick等描述的研究[Site-dependent and subject-related variationsin perioral thermal sensitivity.Somatosensory&motor research 21,159-75,2004]中，针对34个年轻人测定了脸、腹侧前臂、以及头皮各个部位上的冷却和冷疼痛的检测阈值。最敏感的部位是能够检测约0.5℃的温度变化的嘴唇，随后是嘴周围区域(上毛唇和下毛唇(hairy lip)、嘴角)和侧部下颚。中颊(mid-cheek)和耳廓周皮肤较不敏感(能够检测约2℃的温度变化)，并且前臂和头皮是最不敏感的(能够检测约3℃的温度变化)。没有检测到眼眶、颧骨和前额皮肤的敏感性。

例如，如果受试者在这些部位下使用化妆品化妆，在办公室环境或热应激中，在眼眶和颧骨/前额皮肤上使用DIPA-1-7可能是不方便的。令人惊讶地，可以发现：当施加在头皮上，尤其是接近发际线时，20mg/mL下的DIPA-1-7可以产生动态冷却效果。该效果足以对抗由热引起的疲劳。同样，将DIPA-1-7擦在胸骨以上的胸中心的皮肤上可以抵消热不适。在这些施加部位下，化妆品不受影响，但实现了抵消热的衰弱效果的精力充沛的凉爽。

DIPA-1-7对于引起头皮和发际线冷却的能力对于治疗在诸如牛皮癣、头皮屑、以及脂溢性皮炎的状况下在这些部位处的搔痒也是重要的。

案例研究

以下描述了案例研究，其证明了DIPA-1-7的以下应用：(a)增强认知、减少精神疲乏和疲劳、以及激励表现；(b)抵消来自慢性疾病的疲倦和疲劳；(c)以抵消来自热应激的疲劳和/或不适；(d)抵消皮肤搔痒和疼痛；以及(e)降低“盗汗”的严重性。

在这些研究中，给予受试者包含储存在2.0mL微量离心管(NovaBiostorage Plus,Canonsburg,PA 15317)和棉纱(0.4g，矩形，50mm x 60mm；来自CS-being,Daisan Cotton,Japan)的1.5mL至1.75mL的DIPA-1-7的剂量单元。以蒸馏水或2％的乙醇-98％的蒸馏水的溶液，在1mg/mL或5mg/mL的DIPA-1-7浓度下提供DIPA-1-7。给予受试者关于如何将溶液放置在纱布上以及如何在闭上眼睛的情况下用湿纱布在皮肤表面上擦拭的说明：对于眼眶和颧骨/前额皮肤，远离眼睑沟，是5mg/mL；以及如果主要部位是眶周皮肤，是1mg/mL。通过这些施加方法分别递送了约0.35mL和0.15mL。

对于一些测试(比较性)化合物(例如，2-6和2-7)，当受试者出汗或洗澡时，仍然存在于眼眶皮肤上的残留物可以进入眼表面并且引起刺痛和不适。用本发明实施方式的DIPA-1-7和DIPA-1-8使该问题最小。指示受试者用水或湿毛巾清洗变得敏感的任何表面；然而，用DIPA-1-7或DIPA-1-8在这些浓度下很少见到刺激和不适。

案例研究1

65岁的男性是狂热的斯诺克选手并且喜欢经常去伦敦和香港的斯诺克厅。他与他的朋友玩小赌注，但随着年龄的增长，他的比赛(能力)已经变差，并且在一天中他仅能够玩大约八局(frames)。他在他的脸上使用冰冷的毛巾和处方眼镜以在比赛中帮助他，但感觉妨碍他的比赛以及阻止他完成“连续得分(break)”(“竞赛(run)”中的(得分)点的连续累积)的是缺乏集中注意力和击打的顺序计划。他自愿尝试包含DIPA-1-7的擦拭布。在他的比赛中存在显著的转变。他在击打之间移动较快，并且计划和执行是新鲜的。每个场次的局数以及他进行的频率增加。他具有他的80个点的最长生涯连续得分，并且感到欣喜。他继续使用擦拭布作为他的斯诺克比赛的辅助物。他还注意到，通过将冰冷的毛巾施加至他的脸，可以恢复和鼓舞他的认知能力(cognitive facilities)的增强(“贮存效应”的实例)。然而，他指出避免使DIPA-1-7过度进入他的眼表面上是重要的，这是因为其有时引起刺激，尤其是如果使用太频繁时(更是如此)。通过实践，他注意到通过优化递送操作可以调节和控制他的比赛的认知增强。

70岁的退休建筑师喜欢与他的伙伴玩penny扑克(penny poker)一周一次或两次。他自愿尝试包含5mg/mL的DIPA-1-7的擦拭布以观察其是否会提高他的扑克技能。在没有告诉他的朋友的情况下，他首次做这种尝试。在施加擦拭布之后，他立即注意到他比其他选手更清醒。他能够记住丢出的牌，能够计算并且记住各种牌局的几率(例如，成功接近四张牌两对顺(four-card two-way straight)或四张牌同花的可能性)，但最重要的是，他还能够感觉他的对手具有强牌还是弱牌，以及他们是否是在欺骗。他感觉精力充沛，更喜欢冒险，并且愿意通过自己欺骗冒险。他更快并且更加自信地做决定。他感觉到他的比赛更富有洞察力并且得到了提高。他对具有超过他的朋友的不公平优势而感到内疚，因此鼓励一些其他选手尝试擦拭布。尝试者都注意到了精力充沛的动态凉爽感觉，但他们较不确定是否他们的扑克技能得到了提高。

68岁的药理学家将他的时间花费在研究、设计和管理临床试验中。他拥有他的具有八名员工的咨询公司，并且在电脑显示器前每天花费至少8至12个小时。他在他的工作场所具有浓缩咖啡机、以及香烟和雪茄盒。他使用咖啡和烟草使他的思考敏锐。他同意以1mg/mL(仅眶周)和5mg/mL(眶周和颧骨/前额)施加包含DIPA-1-7的擦拭布，并且注意到他的疲倦消失了至少6至8个小时，并且他能够集中注意力且更加清楚地思考。他说在提高他的集中注意力方面，擦拭布优于咖啡和烟草。现在，他还将擦拭布用于工作，以及用在商业和科学会议之前以提高他的社交表现和精神敏度，以及减少疲劳。

72岁的退休警察决定作为保安人员恢复工作，这是因为他需要资金来支持他的孙女的大学费用。他从中午工作到下午8:30并且抱怨疲倦和疲劳，这影响了他的活动。他说尽管他是狂热粉丝，但他太累了以至于对于播出的足球赛他不能够保持清醒。他自愿尝试包含DIPA-1-7的擦拭布，并且说它们绝对使他更加警惕，尤其是当下班开车回家的时候。他说打开汽车的空调，使得凉爽的空气排气口对准他的脸，连同薄荷醇薄荷糖(menthol mints)和擦拭布一起，使他保持警觉，并且他不再是道路上的威胁。他具有18.5英寸(47cm)的领口并且在夜间严重打鼾，但多道睡眠描记术未显示睡眠呼吸暂停发作。通过在他的眼眶上使用擦拭布，他感觉到一些凉爽向下排出在他的鼻膜上(经由鼻泪管)，并且他的鼻子中的这种凉爽的感觉使得他更加自由地呼吸并且在夜间睡眠更好。目前，他多锻炼并且努力减少食物摄入以控制他的疲劳。

几个个体也尝试了包含DIPA-1-6、DIPA-1-8、2-6和2-7的擦拭布，并且还发现这些化合物对于增强表现和思考是有效的，但认为效果稍微较不显著，或具有一些残留刺痛。在这些类似物中，将DIPA-1-8判定为DIPA-1-7的最佳替代物，用于认知增强。可能的是，利用适当的制剂，可以将所有这些类似物用作替代物。总之，在此做出的令人惊讶的观察是使用这些化合物(并且尤其是DIPA-1-7)能够提高需要手-眼协调(例如，在斯诺克中)和集中注意力(例如，在机会游戏如扑克中)的技能。

案例研究2

48岁的女性业务代表是大型金融机构的繁忙的专业人士。她的丈夫是成功的建筑师。她有两个十几岁的孩子，并且她经常只有很短的时间来做家务。在一天结束时，她常常心力交瘁并且在晚餐之后会很早入睡。由于近来的婚姻问题，大多数时间她感到累和疲倦，并且在着装和礼仪方面她的家庭和职业风范开始变差。她没有遭受任何慢性身体疾病的痛苦，但在几次会面之后在简明疲劳量表(BFI)上将她评定为具有“中度疲劳”，并且被她的医师认为是“抑郁”。她自愿使用包含DIPA-1-7的擦拭布，并且被指示使用不超过1个/天。在使用两天之后，她报告说擦拭布提高了她的情绪和对外部事件的兴趣。她更加精力充沛和积极。她在迅速工作下完成了她的任务，并且具有较好的精力，并且她更加斗志昂扬和坚定而自信。最接近她的人(孩子和工作同事)还评论了她在态度和个性方面的改善的变化。在根据需要的基础上，她继续使用擦拭布。

69岁的男性遭受为期12年的帕金森病痛苦。他进行专业的医疗保健，并且已经服用多种药物以在一段时间内帮助管理他的疾病。在过去的几年中，主要药物(例如，)的有效性降低，并且他较少活动并且更足不出户。在2009年11月，他被植入用于深部脑刺激治疗的电极并且该过程增加了他的运动性。然而，近来，尽管仔细调整他的脑刺激参数，但他的帕金森症已经逐渐回来，并且他抱怨经常疲劳和抑郁的心情。他的BFI得分位于疲劳程度范围的“中度至重度”。他自愿尝试包含DIPA-1-7(1mg/mL和5mg/mL)的擦拭布，并且被告知将他的使用限制于1个/天。在使用擦拭布之后，受试者注意到的第一件事情是他能够保持清醒和警觉，以在周一晚上(从下午9点至下午11点)观看他的两部最喜欢的电视节目“豪斯医生(House)”和“天堂执法者(Hawaii Five-0)”。他说通常他会不得不做出额外的努力以理解“豪斯医生”的对话和情节，但在天堂执法者“开始”之前会睡着。他的一般活动和心情改善，并且他更加愿意带他的狗散步。他更经常去高尔夫球场做切杆和推杆，但他说他仍然不能够较长(较大幅度)转身将球棒挥离垫子。他的朋友注意到他处于较好的心情并且更多地参加社会活动。他将他减少的疲倦归因于擦拭布，并且期待每天早晨使用它。他说他的食欲已经提高了，他不再感到抑郁，并且他想要更加活跃。

62岁的老人在10年之前被诊断为丙型肝炎病毒(HCV)感染，并且用PEG-干扰素和三氮唑核苷(ribavarin)治疗，但由于他的基因构成而没有反应。他从他的职业生涯中提早退休，并且除了需要至少两个小时的强制午睡的轻微疲劳之外，他相对无症状。然而，半年前，通过磁共振成像在他的右下肝叶的边缘检测到了3cm直径的肝细胞瘤。他首先通过具有多柔比星洗脱珠的经动脉化学栓塞(TACE)治疗，并且然后不久以后在当注意到他的α-胎蛋白水平升高(表明在TACE之后，肝细胞瘤细胞仍然可能存在)时用射频消蚀治疗。这些操作导致了如通过BFI评价的中度至重度疲劳，其甚至在上次治疗操作之后的两个月也持久存在。通过麻醉性镇痛药处理他的手术之后的剧痛的最初抱怨，但现在他的主要抱怨是扰乱睡眠、白天疲劳、无法集中注意力、以及记忆丧失。给他开了安眠药但这对于他的扰乱的睡眠没有帮助，因此，现在给他开了尽管这种药物增加肝损伤的风险。他自愿尝试包含DIPA-1-7(1mg/mL和5mg/mL)的擦拭布，这是因为他是狂热的读者，属于读书俱乐部，并且当他的移动性由疲劳而身体上受限时，想要保持他的思维活跃。

在使用擦拭布之后，他评论说他更加警觉，并且当阅读时他能够较好地集中注意力。他注意到将擦拭布施加至宽表面(尤其施加在颊骨和眼眶的皮肤上)，增强了期望的感觉效果。(扩大了感受剂至神经元感受野的递送。)他注意到他已经完成了库尔特·冯内古特传记的阅读，但对于抱起艾萨克森(Walter Issacson)的史蒂夫·乔布斯传记他感到灰心，这是由于传记的长度(多于600页)。在使用擦拭布之后，他在三天内完成了乔布斯传记的阅读，并且能够记住并且与他的朋友讨论书里的细微细节。乔布斯如何被治疗以及他如何回应他的癌症尤其激起了他的兴趣。他说通过使用含药的擦拭布没有改善他的来自手术的疼痛，并且他在他的关节处仍具有疼痛，但改善了他的心情以及他的进行日常活动的能力。他注意到擦拭布中的活性成分异常长的持续作用时间可以用于治疗其他慢性疾病如嗜眠发作、神经病患者、以及重性抑郁，并且作为管理阿尔茨海默病的辅助物。在根据需要的基础上，他继续使用擦拭布。

这些研究说明了含药擦拭布(尤其是包含DIPA-1-7的那些)对于对抗慢性疾病的疲倦和疲劳的潜在益处。

案例研究3

在另一系列研究中，将小毛巾代替棉花擦拭布用于递送。小毛巾由塑料包装(重量：1.1g)、23cm x 26cm无纺布花边毛巾(重量：3.4g至3.5g)和液体组合物(14mL至15mL)组成，所述液体组合物自动添加至并且密封在包装材料中。用于生产小毛巾的自动化机械在本领域中是众所周知的。在此，通过Kank Factor,LLC,San Francisco(721 Commercial Street,San Francisco CA 94108,www.3LWipes.com)生产小毛巾。然后，对这些小毛巾进行进一步处理以形成用于实践本发明的实施方式，或作为安慰剂对照，如下。将蒸馏水(作为安慰剂对照)或溶解在蒸馏水中的DIPA-1-7(在1mg/mL至5mg/mL的浓度下)结合在小毛巾中。每次自施加的体积取决于施加部位，但对于脸和眉毛是约0.3mL至0.5mL，但如果也包括擦拭躯干时可以更高。

将小毛巾储存在冰箱中，但随后在使用之前，储存在室温下持续至少1个小时。通过放置在微波炉中持续1min，可以获得小毛巾的有效杀菌[Tanaka,Y.et al.Warming and sterilizing towels by microwave irradiation.Yonago Acta Medica 41:83-88,1998]。指导受试者用双手握住小毛巾，并且将小毛巾对着脸，就像人们使用小的湿面巾那样，并且闭上眼睛。通过该过程，脸上的皮肤变湿润并且含药。一旦受试者已经学会了所预期的，受试者能够根据需要调整剂量(例如，通过轻擦)以获得期望的抗疲劳/抗热效果。在一次或两次试验之后，个体很快学会如何施加感觉剂而不存在任何不适的风险。

在旧金山港湾区的“小阳春”热浪期间，外部温度是30℃至33℃，具有无云的天空和强烈的明亮阳光。将以上描述的小毛巾用作将DIPA-1-7递送至强烈地抱怨热应激和不适的几个个体的胸腔和腋窝的皮肤的基质(substrate)。在减少出汗下，注意到了舒适的冷却持续超过3.5小时。这些个体能够在办公室环境的热中正常地工作而不需要额外的冷却。

来自北加利福尼亚的70岁老人在九月去拉斯维加斯进行了7天高尔夫度假。他每天打至少一轮高尔夫，并且有时是两轮。他不戴帽子或使用防晒霜。在度假的第三天，受试者表现出了晒伤的典型迹象和症状：面部皮肤发红和潮红、持续温暖的感觉、疼痛、和脸压痛、眼睛周围温和程度的肿胀、以及搏动性头痛。他自愿尝试包含1％wt/v DIPA-1-8的乳膏剂，并且将约0.5mL的乳膏剂擦拭在他的颊和颊骨的皮肤上。令人惊讶地，他注意到持续至少四个小时的皮肤不适的立即缓解。他的头痛消失，并且他说他的脸感觉“舒适和正常”。他在“根据需要”的基础上使用乳膏剂，并且还采取措施，通过戴宽边帽并且施加大量的防晒霜产品，减少他暴露于直射阳光。他说乳膏剂将对于洛杉矶、菲尼克斯、以及亚利桑那州的其他部分的干热气候，以及对于德克萨斯州尤其有用，这是因为在重复使用之后还缓解了干燥的感觉，并且在脸上还产生了“潮湿”的感觉。

二年级的医科学生在夏季为她的会议(Board)做准备。在炎热天气期间，她的电费增加了三倍，使得她和她的室友负担不起整个晚上时间开启空调。她说她在她的脖子周围使用湿毛巾能够应对热，但热的主要不利影响是扰乱针对学习的精神集中以及难以获得舒适的睡眠。他同意尝试包含DIPA-1-7的小毛巾，并且发现其给予她的脸和身体延长和清爽的冷却感觉。她评论说她的皮肤感觉清爽和凉爽，并且她能够更好地集中于她的学习以及保留信息。她还注意到她的男朋友说她的眼睛看上去清新、充满活力，就像年轻时候的茱莉娅·罗伯茨，并且这种外表使她更具有吸引力。她说DIPA-1-7可以具有以下价值：作为化妆品试剂以增强美感，以及作为助剂以提高学术情况中的集中注意力和研究。她还注意到DIPA-1-7可以用于提高运动耐力，以与围绕脖子戴的冰冷的衣领相同的方式显著地改善了运动性能。

案例研究4

在实验室工作的两个科学家具有响应于洗涤剂和肥皂的手的特应性皮炎。手红肿并且极度搔痒。用棉头涂药器施加DIPA-1-720mg/mL立即止住了搔痒并且该效果持续至少2个小时，并且抑制可以通过重复施加来重建。一位科学家(具有大量关于搔痒的出版物的世界著名的皮肤科医生)注意到DIPA-1-7在发炎的皮肤上产生“冰凉的”感觉，并且他从未遇到这样在如此快速止痒方面如此有效的化合物。

药理学家喜欢在园子里工作，但来自叶子花属茎和玫瑰丛的刺，以及来自杜鹃花叶子的毛刺激他的皮肤并且引起强烈的搔痒。他注意到通过以20mg/mL的水溶液，或以乳膏剂(与优色林保湿霜混合)施加DIPA-1-6或DIPA-1-7可立即停止皮肤上的感觉不适。用DIPA-1-8也可以获得这些效果。他还注意到通过这些试剂可以立即停止由虫咬引起的刺激和搔痒。

40岁的老人遭受阴茎硬化性苔藓的痛苦。这是阴茎头和包皮的炎症性皮肤病，并且在这种特殊的情况下，这与强烈的瘙痒和感觉迟钝(灼热感)相关。在他的皮肤科医生的监督和照料下，患者自愿在他的损害上尝试DIPA-1-8，并且给他提供溶解在蒸馏水中的各种浓度下的DIPA-1-8。在自我实验之后，他总结说1mg/mL至1.5mg/mL的浓度的DIPA-1-8产生显著的缓解，但2mg/mL的浓度的DIPA-1-8太冷并且不舒适。用棉头涂药器或纱布擦拭布施加溶液。对于生殖器皮肤，使用DIPA制剂的优点是水溶性。这最小化了对于赋形剂的需要以及进一步刺激的可能性。受试者表明雾化喷雾剂还可以是药物递送的方便的方法。

这些研究表明了DIPA-1-7和DIPA-1-8尤其对于搔痒的抗感受伤害性特性。与DIPA-1-7相比，DIPA-1-8具有较长的作用持续时间，并且可以是用于皮肤病学应用的优选试剂。

案例研究5

66岁的妇女具有每两周约1次情况的热潮红/盗汗的偶然发作。她正在进行激素替代疗法(HRT)(1mg的雌二醇和2.5g的甲羟孕酮，一天一次)，但在她的两个朋友得乳腺癌以及一个得子宫癌之后，她决定停止HRT。她盗汗的发作增加至约每隔一天一次，并且她和她的丈夫感到沮丧，这是因为需要频繁地更换床单。她同意尝试包含1％的DIPA-1-6的洗剂。在晚上临睡前，将该洗剂施加在她的脖子底部下和她的胸部中心的皮肤上。如果她在夜间醒来，进行重复施加。她说洗剂感觉凉爽，而且舒服。三周没有观察到盗汗发作。与她的医师的进一步的讨论说服她回到HRT，并且她在至少过去的9个月中没有经历盗汗。

案例研究6

三个受试者决定针对眼表面上他们的感觉效果系统地比较DIPA-1-6、DIPA-1-7、DIPA-1-8、以及DIPA-1-9。在蒸馏水中，以1mg/mL制备每种化合物。将由围绕三英寸的聚苯乙烯棒的尖端缠绕的55mg至75mg棉球组成的特定尺寸的棉头涂药器(Puritan 803-PCL)浸在溶液中。然后，在闭上眼睑的情况下，以两个外侧向内侧擦拭动作，将尖端施加至上眼睑的下面、睫毛上。然后，指示受试者眨眼。通过眨眼，溶液随后均匀地分布在前角膜的膜上。这种“拭抹”递送方法将总计～35μL的液体卸载在两只眼睛的表面上。DIPA-1-6引起显著的刺痛和不适，并且因此没有对其进行进一步的研究。DIPA-1-7和DIPA-1-8产生了强烈和清爽的冷却，这消除了眼睛刺痛并且增加了认知功能。例如，受试者感觉他们能够集中于远处的物体并且欣赏美景。他们感到精神警觉和清新。但，利用DIPA-1-7和DIPA-1-8，在眼睑上存在少量残留物，随后使用毛巾洗脸能够引起眼刺激。令人惊讶地，当擦拭在眼睑上时，DIPA-1-9不会产生任何眼刺激，也不会留下残留物。DIPA-1-9还产生了清爽的冷却，但没有如DIPA-1-7或DIPA-1-8一样强烈。在其他方面，对于眼部不适的治疗，DIPA-1-9具有理想的性能，例如由以下引起的不适：眼睛过劳、眼睛疲劳、眼科手术、与眼睛表面相互作用的空中刺激物或污染物、隐形眼镜的长期佩戴、过度暴露于阳光、结膜炎、或干眼综合症。

案例研究7

2岁的雌性西部高地白梗在夏季期间发展了导致不断抓挠耳朵和下腹部的搔痒状况。兽医将这种行为诊断为犬特应性并且开了口服抗组胺剂。这些药物没有控制搔痒和生皮的斑的进展，在尾巴底部处和后肢上发生脱毛。局部抗炎甾体、曲安西龙提供了有限的成功，并且狗看起来仍然痛苦。令人惊讶地，将DIPA-1-7乳膏剂(1％wt/v)施加至发炎皮肤部位立即减少了抓挠，并且皮肤部位开始愈合。从狗的行为清楚的是，搔痒的严重性降低。进一步减少狗接近户外并且控制暴露于跳蚤和尘螨可能导致成功控制狗的皮肤病。

案例研究8

眼睛对于损伤极其敏感，并且损伤的症状包括视力模糊、搔痒、刺激、灼热感、异物的感觉、以及疼痛。DIPA-1-9产生延长的冷却而不存在残留不适的能力表明，其可以用于治疗“干眼综合症”，所述干眼综合症是一般人群中广泛流行的状况。Prof KC Yoon(针对“干眼综合症[DES]”的韩国领先的眼科医师)对正常人和诊断为DES的患者进行了DIPA-1-9的临床试验。对于该DIPA-1-9研究，存在12个正常受试者和15个DES患者。在表11中示出了研究人群的特征。试验由韩国Gwangyu的全南大学的机构审查委员会(Institutional Review Board)批准。

将十滴盐水中的2mg/mL的DIPA-1-9放置在棉纱垫上，并且在闭上眼睛的情况下，将其擦拭在受试者的上眼睑上。通过使用每5min间隔下的视觉模拟量表评分(0至10)的调查表获得眼表面冷却感觉的症状变化。以10min的间隔测量泪膜破裂时间(BUT)，并且以20min的间隔测量泪液分泌试验(没有麻醉)，使用国家眼科研究所(NEI)系统记录眼表面上皮损伤评分(角膜上皮病变(keratoepitheliopathy))。使用Cochet-Bonnet触觉测量法测量角膜对于微丝的敏感度。表11示出了测试受试者的特征。

表11.以眼睛擦拭布暴露于2mg/mL的DIPA-1-9的受试者的特征

在施加之后，在5min之内凉爽开始达到6的峰值评分(peak score)，并且此后稳定下降。凉爽的平均持续时间是47min，并且在两个受试者组之间不存在区别。显著改善了DES组中的泪BUT和泪液分泌试验(Schirmer test 1)评分，但在“正常”受试者的评分中不存在显著变化。在施加DIPAP-1-9之后，对BUT和泪液分泌的影响持续了～30min。在角膜对于机械刺激的灵敏度方面，不存在变化。

在Prof Yoon看来，与在他的具有针对DES批准的药物(即，0.5％的环孢菌素和diquasol(P2Y2激动剂))的实验室中看到的结果相比，在接受DIPA-1-9的DES患者中看到的症状缓解在数量上较好。利用较大的测试组和4周的治疗方案的进一步的研究在进行中，并且会将结果公开传达。

案例研究9

Yoon教授的成功研究促使了对于DIPA-1-8和DIPA1-9的进一步检查，DIPA-1-8和DIPA1-9被配制为蒸馏中2至4mg/mL的溶液，(施加于)患有过敏性鼻炎的受试者(季节性和常年性)中。使用Puritan 803-PCL棉头涂药器来递送0.03至0.06mL溶液至鼻腔的Kiesselbach区域。Kiesselbach区域是鼻动脉的汇合处，在前下内隔膜(anterior inferior medialseptum)上形成(血管)丛，恰位于鼻前庭的后侧。令人惊讶的是，在每天两次地重复施加DIPA-1-8或DIPA-1-9三至五天后，鼻炎的症状完全得到缓解。对于季节性鼻炎，相比于用蒸馏水饱和的拭子擦拭，喷嚏和鼻漏明显得到减少。这些效果是持久的，在单次施加后持续12小时。这种治疗看起来具有疾病改善活性，这是因为几个个体表示他们被“治愈”了且不再需要抗阻胺药或鼻内类固醇来控制鼻炎症状。DIPA-1-7在鼻孔皮肤和鼻前庭上产生强烈的冷，并刺激了一些鼻漏，因此这种类似物并不适用于这种治疗应用。

参考文献

在本文中引用了大量出版物以更充分地描述和公开本发明以及本发明所属领域的现状。在此，通过引用将这些出版物中的每一个以其全部结合在本公开内容中。

Claims (10)

1.一种治疗制品，在所述治疗制品中包含式1化合物和携带所述式1化合物的递送介质：

其中，R是正戊基、正己基、正庚基、和/或正壬基；

所述递送介质适合于局部递送。

2.根据权利要求1所述的治疗制品，其中，所述化合物是1-二异丙基膦酰基戊烷。

3.根据权利要求1所述的治疗制品，其中，所述化合物是1-二异丙基膦酰基己烷。

4.根据权利要求1所述的治疗制品，其中，所述化合物是1-二异丙基膦酰基庚烷。

5.根据权利要求1所述的治疗制品，其中，所述化合物是1-二异丙基膦酰基壬烷。

6.根据权利要求1所述的治疗制品，其中，所述递送介质是棉签、擦拭布、衬垫、或小毛巾。

7.根据权利要求1所述的治疗制品，其中，所述递送介质是待施加至皮肤的控释贴剂。

8.根据权利要求1所述的治疗制品，其中，所述递送介质是糊剂、凝胶、洗剂、乳膏剂、软膏、喷雾剂、或气雾剂。

9.根据权利要求4所述的治疗制品，其中，所述1-二异丙基膦酰基庚烷的可递送量是每单位剂量0.01mg至10mg。

10.具有治疗量的式1化合物的组合物在制造用于缓解感觉不适的试剂盒中的用途：

其中，R选自由正戊基、正己基、正庚基、正辛基以及正壬基中的一种或多种组成的组；

其中，所述试剂盒还包括用于指导使用者局部施加所述式1化合物的使用说明。