CN1268056A - 尿苷5’－二磷酸酯及其类似物在治疗肺疾病中的应用 - Google Patents

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Abstract

式Ⅰ的化合物,其中X1和X2各自独立地为O－或S－;X3和X4各自独立地为H或－OH,条件是X3和X4不同时为－H;R1选自O、亚胺基、亚甲基、二卤亚甲基;R2选自H、卤素、烃基、取代烃基、烃氧基、硝基和叠氮基;R3选自H、烃基、酰基、芳基和芳基烃基;和R4选自－OR′、－SR′、NR′和NR′R″,其中R′和R″各自独立地选自H、烃基、取代烃基、芳基、取代芳基、芳基烃基、烃氧基和芳基氧基,条件是:当R4为嘧啶环4－位碳原子连有双键的氧原子或硫原子时,则不含有R′。这些化合物用于水化肺粘膜分泌物,治疗肺疾病例如肺泡纤维化、换气相关性肺炎、慢性支气管炎、慢性阻塞性肺疾病和原发性纤毛运动障碍。同时公开了含有式(Ⅰ)化合物的药物组合物,和新的式(Ⅰ)化合物。

Description

尿苷5′-二磷酸酯及其类似物在治疗肺疾病中的应用
                      相关申请
本申请要求No.60/057,064号美国临时申请的申请利益，该申请的申请日为1997年8月29日，其全文在此引作参考。
                      政府支助
本发明是在美国政府的支助下作出的，来源于国立卫生研究院(National Institutes of Health)的#2PO1 HL32322-11A1号补助金。美国政府对本发明享有专利权。
                       发明领域
本发明涉及治疗肺疾病的方法、该治疗用途的新化合物和药物组合物。
                       发明背景
在肺粘液水含量被改变的肺囊泡纤维化和其它肺疾病中，一个治疗目标是水化肺粘液分泌物，这样可能更容易地通过粘膜纤毛活动(mucociliary action)或单纯咳嗽来清除这些处理后的分泌物。例如，Boucher等的US4,501,729专利中记载了应用阿米洛利气雾剂来水化粘液分泌物。阿米洛利显示阻滞气管表皮细胞对Na+的重吸收，因此抑制粘膜对水的吸收。当对肺泡纤维化的治疗取得重大突破的同时，阿米洛利作为治疗药物所带来的一个潜在问题在于作用时间较短。
在一些肺疾病中(例如肺泡纤维化)，气管上皮的若干功能是不正常的，并且已经充分证明了Cl-转运和Na+吸收不足，参见Knowles等，科学(Science)221，1067(1983)；Knowles等，临床研究杂志(J.Clin.Invest.)71，1410(1983)。因此认为调节离子转运对于以表皮离子转运异常为特征的肺疾病具有潜在的治疗价值。人气管表皮细胞的顶端表面存在P2Y2(P2U-嘌呤能)受体，对这种现象的证实增加了这样一种可能性：即核苷气雾剂可能在治疗上用于诱导患有肺泡纤维化或其它气管疾病的病人分泌Cl-。因此，对于水化肺粘膜分泌物的各种治疗途径，通过一些技术来实施，例如给药ATP或UTP，这些物质显示刺激呼吸上皮细胞分泌氯化物。参见Boucher的US 5,292,498号专利。
在C6-2B大鼠神经蚀质瘤细胞天然表达的受体研究中，最初确立了选择性识别尿苷5′-二磷酸(UDP)的G-蛋白偶联受体的存在。E.R.Lazarowski等，生物化学杂志(J.Biol.Chem.)269，11830-11836(1994)。P2Y6受体最近被K.Chang等克隆，生物化学杂志(J.Biol.Chem.)270，26152-26158(1995)。后来显示该受体能选择性地被UDP活化成C6-2B细胞天然表达的UDP受体。R.A.Nicholas等，分子药理学(Mol.Pharmacol.)50，224-229(1996)。在以前的哺乳动物组织研究中，可能是由于不能获得尿嘧啶核苷受体的强效选择性激动剂，以及所得核苷的化学稳定性和代谢稳定性差，因此没有识别出该受体。据最初报道：通过低效价地活化P2Y2受体，UDP刺激肌醇磷酸酯在人气管表皮细胞中的聚集。E.R.Lazarowski等，英国药理学杂志(Br.J.Pharmacol.)116，1619-1627(1995)；H.A.Brown等，分子药理学(Mol.Pharmacol).40，648-655(1991)。然而，最近据报道：事实上，UDP并不是P2Y2受体的激动剂(Nicholas，文献同上)，并且以前观察到UDP对P2Y2受体有作用是因为UDP溶液中存在少量的污染物UTP和/或细胞表面核苷二磷酸激酶把UDP转化为UTP。
尽管具有关于P2Y6受体及其与UDP关系的证据，迄今并没有认识到这种关系对于治疗气管疾病是有用的。
                       发明概述
本发明人发现：在气管组织中同样存在选择性识别作为强效激动剂的UDP的P2Y6受体。与P2Y6受体的结合增加了Cl-分泌表明UDP和其它来源于该分子的受体选择性药物对于治疗各种气管疾病有治疗价值。因此，本发明的第一个方面涉及：对于需要这种治疗的对象，水化其肺粘膜分泌物的方法。该方法包括把水化肺粘膜分泌物有效量的下式I化合物或其可药用盐给药至所述对象的肺中：
Figure A9880847000131
其中：X1和X2各自独立地为O-或S-；
X3和X4各自独立地为H或-OH，条件是X3和X4不同时为-H；
R1选自O、亚胺基、亚甲基、二卤亚甲基(例如二氯亚甲基、二氟亚甲基)；
R2选自H、卤素、烃基、取代烃基、烃氧基、硝基和叠氮基；
R3选自H、烃基、酰基(包括芳基酰基)和芳基烃基；和
R4选自-OR′、-SR′、NR′和NR′R″，其中R′和R″各自独立地选自H、烃基、取代烃基、芳基、取代芳基、芳基烃基、烃氧基和芳基氧基，条件是：当R4为嘧啶环4-位碳原子连有双键的氧原子或硫原子时，则不含有R′。
本发明的方法还包括的步骤有：同时把阿米洛利、苯扎米尔(benzamil)或非那米尔(phenamil)以抑制肺粘膜分泌物重吸收水的有效量给药至患者。
本发明的方法可以用于治疗数种肺疾病，包括但不限于：肺泡纤维化、慢性支气管炎、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、原发性纤毛运动障碍和换气相关性肺炎(VAP)。
本发明的另一个方面是含有有效量水化肺粘膜分泌物并且在可药用载体中的此处公开的活性化合物的药物组合物。
本发明的第三个方面是用于治疗肺疾病的新化合物。这些化合物具有上面列出的式I结构，前提是这些新化合物不包括已知化合物尿苷5′-二磷酸(或UDP)、2-脱氧尿苷5′-二磷酸(或dUTP)、尿苷5′-O-(2-硫代二磷酸)(或UDP-β-S)和4-巯基尿苷5′-二磷酸(或4-巯基UDP)。本发明的新化合物包括但不限于：3′-脱氧尿苷5′-二磷酸、5-溴尿苷5′-二磷酸、5-(1-苯基乙炔基)-尿苷5′-二磷酸、5-甲基尿苷5′-二磷酸、4-己基硫代尿苷5′-二磷酸、4-甲氧基尿苷5′-二磷酸、4-(N-吗啉代)尿苷5′-二磷酸、4-己氧基尿苷5′-二磷酸、N，N-二甲基胞苷5′-二磷酸、N-己基胞苷5′-二磷酸和N-环戊基胞苷5′-二磷酸。
本发明的第四个方面是此处描述的活性化合物在制备药物中的应用，所述药物用于对需要这种治疗的患者进行治疗性水化肺中粘膜分泌物。
                 附图的简要说明
图1表示：在10单位/mL己糖激酶(HK)存在下，[3H]UTP转换为[3H]UDP的时间过程。该数据以[3H]尿苷三磷酸转换为[3H]尿苷二磷酸的百分比表达，空心圆(○)表示[3H]尿苷二磷酸的相对含量，实心圆(●)表示[3H]尿苷三磷酸的相对含量。该数据显示用相差小于20％的两份样品进行两次实验的一次实验平均值。
图2表示：通过三个独立的HPLC分析，人鼻腔上皮细胞[3H]UTP和[3H]UDP的代谢。
各个分析表示的实验结果为：在1μM(0.2μCi)[3H]UTP(图2A)、[3H]UDP(图2B)和含100μM ATP的[3H]UDP(图2C)存在下，在37℃的温度下培养融合的极化人气管上皮细胞的结果。图2A、图2B和图2C所示的结果代表用相同样品进行的至少3次独立重复实验。在每个图中，X轴表示洗脱时间，Y轴表示[3H]放射活性的浓度，单位为cpm×10-3。
图3是一个略图，表示UTP和UDP对关于粘膜细胞或浆膜细胞表面[3H]肌醇磷酸酯形成的影响。图3还表示在极化人鼻上皮细胞中UTP和UDP是否对钙离子的移动有影响。用[3H]肌醇加载融合细胞，用氯化锂(图3A)或Fura-2(图3B)预先培养，如下面实施例2和3所示。用100μM UTP(左边一对柱形数据图)或UDP(右边一对柱形数据图)攻击细胞。加入到浆膜基质(空心柱)或粘膜基质(实心柱)中。图3A的数据以[3H]肌醇磷酸酯的浓度表示，单位是cpm×10-3，代表用三等分样品进行三次实验的基质(±S.E.M)。图3B以ΔCa2+ i表示，单位是μM，表示14次单个实验得到的基质(±S.E.M)。
图4表示在人鼻上皮细胞中，UDP和UTP促进细胞内Ca2+浓度和Cl-扩散电位的变化。图上面部分表示：把UDP和UTP加入到细胞表面基质后，浆膜(左边)和粘膜(右边)表面细胞内Ca2+浓度的变化。图下面部分表示：把UDP和UTP加入到细胞表面基质后，浆膜(左边)和粘膜(右边)表面跨上皮电位差(ΔTEP)的变化。所示数据代表至少8次独立的实验。
图5表示：在人鼻上皮细胞中，粘膜UDP-和UTP-刺激的[3H]肌醇磷酸酯形成的量效关系。图中X轴表示UTP(实心圆●)或UDP(实心正方形■)的对数浓度，Y轴表示[3H]肌醇磷酸酯的浓度，单位是cpm×10-3M。所示数据表示用三等分样品进行的三次实验的平均值(±S.E.M)。
图6表示：给药生理盐水对照品(圆●)或UDP(正方形■)后，对绵羊粘膜纤毛清除力的作用。X轴表示给药后的时间，单位是分钟；Y轴表示粘膜的存留百分比。
图7表示：给药生理盐水对照品(空心菱形◇)或UDP(实心圆●)后，对绵羊气管粘液速度的作用。X轴表示给药化合物后的时间，单位是分钟；Y轴表示测定的TMV，以基线的百分比表示。
                       发明详述
应用本发明的方法和药物制剂可以有助于(即增强、加速、促进)从由于各种原因需要这种治疗的患者的肺中清除粘膜分泌物，包括(但不限于)由于气管疾病引起而存在的分泌物，所述的气管疾病例如肺泡纤维化、慢性支气管炎、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、换气相关性肺炎(VAP)、原发性纤毛运动障碍、哮喘、支气管扩张、术后肺膨胀不全(手术后残留的分泌物填塞气管)和卡塔格内氏综合征(Kartagener’ssyndrome)。
本发明主要涉及治疗人，但也可为兽医目的用来治疗其它哺乳动物例如狗和猫。
本发明的方法包括：给药式I的化合物，同时本发明的药物组合物包括式I的化合物。此处所用的式I化合物如下：其中：
X1和X2各自独立地为O-或S-；
X3和X4各自独立地为H或-OH，条件是X3和X4不同时为-H；
R1选自O、亚胺基、亚甲基、二卤亚甲基(例如二氯亚甲基、二氟亚甲基)；
R2选自H、卤素、烃基、取代烃基、烃氧基、硝基和叠氮基；
R3选自H、烃基、酰基(包括芳基酰基)和芳基烃基；和
R4选自-OR′、-SR′、NR′和NR′R″，其中R′和R″各自独立地选自H、烃基、取代烃基、芳基、取代芳基、芳基烃基、烃氧基和芳基氧基，条件是：当R4为嘧啶环4-位碳原子连有双键的氧原子或硫原子时，则不含有R′。
此处所用的术语“烃基”指直链、支链或环状的饱和或不饱和(即烯基和炔基)C1-10碳氢链，包括例如：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、辛基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、辛烯基、丁二烯基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、庚炔基和丙二烯基。此处所用的术语“酰基”指羧基上的-OH被其它取代基团取代的有机酸基团(即以RCO-表示，其中R为烃基或芳基)。这样，术语“酰基”特别也包括芳基酰基。酰基的特异性例子包括乙烯基和苯甲酰基。此处所用的术语“芳基”指5和6-元环的碳氢环或杂环芳环。芳基的特异性例子包括但不限于环戊二烯基、苯基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡喃基、吡啶基、咪唑基、异噻唑基、异噁唑基、吡唑基、哌嗪基和嘧啶基等。此处所用的术语“烃氧基”指C1-10的直链、支链或环状的、饱和或不饱和的氧-碳氢链，包括例如：甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、叔丁氧基和戊氧基。此处所用的术语“芳氧基”指苯氧基或己氧基，和被烷基、卤素或烷氧基取代的苯氧基或己氧基。此处所用的术语“取代烃基”和“取代芳基”包括此处定义的烃基和芳基，其中烃基或芳基的一个或多个原子或官能团被另一个原子或官能团取代，所述的原子或官能团包括例如：卤素、芳基、烃基、烃氧基、羟基、硝基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、硫酸根和巯基。此处所用的术语“卤素”、“卤化物”或“卤基”指氟、氯、溴和碘基。
上面式(I)化合物的化合物例子包括：尿苷5′-二磷酸(也称为UDP)、尿苷5′-O-(2-硫代二磷酸)(也称为UDP-β-S)、2-脱氧尿苷5′-二磷酸(也称为dUTP)、3′-脱氧尿苷5′-二磷酸(也称为3′-脱氧UDP)、5-溴尿苷5′-二磷酸(也称为5-BrUDP)、5-(1-苯基乙炔基)-尿苷5′-二磷酸(也称为5-(1-苯基乙炔基)UDP)、5-甲基尿苷5′-二磷酸(也称为5-甲基UDP)、4-己基硫代尿苷5′-二磷酸(也称为4-己基硫代UDP)、4-巯基尿苷5′-二磷酸(也称为4-巯基UDP)、4-甲氧基尿苷5′-二磷酸(也称为4-甲氧基UDP)、4-(N-吗啉代)尿苷5′-二磷酸(也称为4-(N-吗啉代)UDP)、4-己氧基尿苷5′-二磷酸(也称为4-己氧基UDP)、N，N-二甲基胞苷5′-二磷酸(也称为N，N-二甲基CDP)、N-己基胞苷5′-二磷酸(也称为N-己基CDP)和N-环戊基胞苷5′-二磷酸(N-环戊基CDP)。某些式I的化合物是已知的(例如UDP、dUDP、UDP-β-S和4-巯基UDP)，因此可根据已知方法或稍作改变就可制备，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。例如，在Eckstein等的美国3,836,402号专利中以及在R.S.Goody和F.Eckstein的美国化学会志(J.Am.Chem.Soc)93，6252-6257(1971)中，记载了核苷二磷酸的某些硫代磷酸酯类似物(例如UTB-β-S)的鉴定和制备。或者，UDP、dUDP或它们的其它类似物还可以从卖主如Sigma(St.Louis，MO)和Pharmacia(Uppsala，Sweden)购买得到。
在本发明中有用的其它式I化合物(例如5-(1-苯基乙炔基)UDP、3′-脱氧UDP、5-甲基UDP、4-己基硫代UDP、4-甲氧基UDP、4-己氧基UDP、4-(N-吗啉代)UDP、N，N-二甲基CDP、N-己基CDP和N-环戊基CDP)是首次公开的新化合物，因此这些化合物在附加的权利要求中得到保护。
为了简明的目的，此处的式I阐明的尿苷二磷酸活性化合物为天然存在的D构型，然而，除非另有说明，本发明同时还包括L-构型的化合物以及D和L构型化合物的混合物。优选天然存在的D构型。
式(I)的活性化合物可以本身给药，或以其可药用盐形式给药，例如：碱金属盐如钠盐或钾盐、碱土金属盐或铵盐和四烷基季铵盐NX4 +(其中X为C1-4烷基)。可药用盐指能够保留所期望的母体化合物的生物学活性但不赋予其不需要的毒理学作用的盐。
本发明的活性化合物可以任选地和用于水化肺粘膜分泌物或用于促进清除肺粘膜分泌物的其它化合物联合给药。这样的化合物(此处称“补充的化合物”)包括但不限于：苯扎米尔(benzamil)、非那米尔(phenamil)和阿米洛利。阿米洛利(也称为3，5-二氨基-6-氯-N-(二氨基亚甲基)吡嗪羧酰胺)、苯扎米尔(也称为3，5-二氨基-6-氯-N-(苄胺基氨基亚甲基)吡嗪羧酰胺)和非那米尔(也称为3，5-二氨基-6-氯-N-(苯胺基氨基亚甲基)吡嗪羧酰胺)是已知的化合物，它们公开在E.Cragoe的US 3,313,813中。此处所用的术语“阿米洛利”、“苯扎米尔”和“非那米尔”包括这些化合物可药用盐，例如(但不限于)阿米洛利盐酸盐、苯扎米尔盐酸盐和非那米尔盐酸盐。用于制备本发明组合物的阿米洛利、苯扎米尔或非那米尔或者可以是阿米洛利、苯扎米尔或非那米尔的可药用游离碱形式。在本发明的一个实施方案中，这些补充的化合物可以和活性化合物或本发明的化合物同时给药。此处所用的措辞“同时”指在时间上足够近从而产生联合(例如加和或协同)效应。换句话说，“同时”可定义为“时间上相近或在同一时间点”，或者其可定义为“两个或更多事件在短时间内前后相继发生”。
此处描述的活性化合物或补充的化合物可以通过任意合适方式给药至患者的肺，但优选适于呼吸的颗粒的气雾悬浮剂形式给药，所述的适于呼吸的颗粒含有患者吸入的活性化合物。该活性化合物可以通过各种形式气雾化，包括但不限于：干粉吸入剂、计量剂量的吸入剂或液体/液体悬浮剂。该适于呼吸的颗粒可以是液体或固体。活性化合物的含量可以为这样一个量：该量是活性化合物在患者气管表面的溶解浓度足以达到约10-9-10-1摩尔/升，更优选约10-6-10-4摩尔/升。
该微粒药物组合物可以任选地结合载体以促进分散或转运。合适的载体例如糖(即乳糖、蔗糖、海藻糖、甘露糖醇)可以按照任意比例(例如1∶1重量比)和一个或多个活性化合物混合。
用于实践本发明所制备的活性化合物固体或液体颗粒形式应该包括适于呼吸体积的颗粒：即颗粒足够小从而能吸入通过口腔和喉并进入到支气管和肺泡。通常来说，大小约1-10微米的颗粒属于适于呼吸的大小范围。吸入剂所含颗粒的大小不适于呼吸时，则颗粒会沉积在咽喉中，然后被吞咽。因此大小不适于呼吸的颗粒优选减少至最低限度。
根据所治疗的疾病和对象状态的不同，活性化合物的剂量可以变化，但通常来说用量必须使活性化合物在患者气管表面的溶解浓度足以达到约10-9-10-1摩尔/升，更优选约10-6-10-4摩尔/升。根据给药活性化合物的具体制剂的溶解度，每日剂量可以分成一个或数个单位剂量给药。每日剂量的重量可以依据患者的年龄和健康状况而定。这样，每日剂量可以低至每天1mg，在某些情况下可以低至每天0.5mg，甚至低至每天0.1mg。活性化合物的每日剂量还可以高至每天200mg，在某些情况下可以高至每天500mg，甚至高至每天1000mg。这些活性化合物剂量可以作为一个或数个预先包装的单位提供。
制备本发明的制剂时，本发明的活性化合物或者其可药用盐或游离碱可以典型地尤其与可药用载体混合。当然这些载体是患者可接受的，能够与制剂中任意其它成分相容，并且必须对患者无毒副作用。载体可以是固体或液体或者同时含固体和液体，优选与化合物一起制备成单位剂量制剂形式，所述制剂可以含有0.5％-99％重量的活性化合物。在本发明制剂中可以加入一个或多个活性化合物，该制剂可以通过本领域熟知的任何技术制备，这些技术基本上包括所述成分的混合。
可以通过任何合适的方式来制备含有活性化合物的液体颗粒气雾剂，例如应用压力驱动的气雾剂喷雾器或超声喷雾器。参见例如US4,501,729。喷雾器是可从市场上购买的设备，其把活性成分的溶液或悬浮液转变成治疗气雾剂的雾状物，所采用的方式为通过一个窄文丘里管加速压缩空气或者采取超声的方式。适合在喷雾器中使用的制剂含有液体载体中的活性成分，活性成分含量可高达制剂的40％w/w，优选小于20％w/w。该载体典型地为水(最优选无菌无热原的水)或者醇的稀水溶液，优选制成体液的等渗液，但也可以是高渗液，例如通过加入氯化钠制成。如果制剂不制成无菌制剂，任选的添加剂包括防腐剂例如羟基苯甲酸甲酯、抗氧化剂、矫味剂、挥发油、缓冲剂和表面活性剂。
应用任意的固体颗粒药物气雾剂发生器，同样可以产生含活性化合物的固体颗粒气雾剂。对于把固体颗粒药物给药至患者的气雾剂发生器，其产生如上所述的适于呼吸的颗粒，并产生一定体积的气溶胶，该气溶胶含有预定量的药物，以合适的速度给药至患者。固体颗粒气雾剂发生器的一个例子为吹入器。经吹入给药的合适制剂包括可通过吹入方式给药或以鼻吸气方式进入鼻腔的微粉。在吹入器中，粉末(例如其计量的剂量有效地用于实施此处描述的治疗)包含在胶囊或药筒中，它们一般由明胶或塑料制成，它们或者被就地刺入或者被就地打开，然后用吸入设备吸气或者通过手工泵把粉末送入该设备。吹入器中所应用的粉末或者仅仅含有活性成分，或者含有包括活性成分、合适的粉末稀释剂例如乳糖和任选的表面活性剂的粉末。典型地，活性成分在组成中含有0.1至100w/w。气雾剂发生器的另一个例子含有计量剂量的吸入剂。计量剂量的吸入剂被压成气雾分散体形式，典型地包括活性成分在液化抛射剂中的悬浮液或溶液制剂。应用期间，这些设备通过一个适合给药定量体积的阀来排出制剂，所述的定量体积典型地为10-200μl，这样排出制剂以产生含有活性成分的精细颗粒喷雾。合适的抛射剂包括某些氯氟碳化合物，例如二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷及其混合物。另外该制剂还可含有一种或多种助溶剂例如乙醇、表面活性剂例如油酸或脱水山梨醇三油酸酯、抗氧化剂和合适的矫味剂。
可以使用任何抛射剂来实施本发明，这些抛射剂包括氯氟碳化合物和非氯氟碳化合物抛射剂。因此，实施本发明所应用的氟碳气雾剂抛射剂包括：所有氢原子被氟取代的氟碳抛射剂、所有氢原子被氯和至少一个氟取代的氯氟碳抛射剂和含氢原子的氟碳抛射剂。这些抛射剂的例子包括但不限于：CF3-CHF-CF2H、CF3-CH2-CF2H、CF3-CHF-CF3、CF3-CH2-CF3、CF3-CHCl-CF2Cl、CF3-CHCl-CF3、环C(CF2)3-CHCl、CF3-CHCl-CH2Cl、CF3-CHF-CF2Cl、CF3-CHCl-CFHCl、CF3-CFCl-CFHCl、CF3-CF2-CF2H、CF3-CF2-CH3、CF2H-CF2-CFH2、CF3-CF2-CFH2、CF3-CF2-CH2Cl、CF2H-CF2-CH3、CF2H-CF2-CH2Cl、CF3-CF2-CF2-CH3、CF3-CF2-CF2-CF2H、CF3-CHF-CHF-CF3、CF3-O-CF3、CF3-O-CF2H、CF2H-H-O-CF2H、CF2H-O-CFH2、CF3-O-CH3、CF3-O-CF2-CF2H、CF3-O-CF2-O-CF3、环CF2-CF2-O-CF2-、环CHF-CF2-O-CF2-、环CH2-CF2-O-CF2-、环-CF2-O-CF2-O-CF2-、CF3-O-CF2-Br、CF2H-O-CF2-Br及其混合物，此处的“环”表示环状化合物，在该环状化合物中所示结构的末端共价键相同，从而末端基团共价结合在一起。特别优选的是氢氟烷例如1，1，1，2-四氟乙烷(抛射剂134a)和七氟丙烷(抛射剂227)。在氟碳抛射剂的制剂中，可以任选地包括稳定剂例如氟聚合物，如Johnson的5,376,359号美国专利中记载的那些。
含有本发明活性化合物微粉的适于呼吸的干燥颗粒的组合物制备如下：用研钵和研棒或其它合适的研磨设备来研磨这些干燥的活性化合物，然后把这些微粉化合物通过400目筛网来分裂或分离大聚合体。
这些由固体或液体形成的气雾剂可以通过气雾剂发生器以10-150升/分钟的速度来制备。含有较高含量药物的气雾剂可以更迅速地给药。典型地，各个气雾剂可以在约30秒-至约20分钟的时间内给药至患者，其中优选的释放时间约5-10分钟。
含有活性化合物的颗粒组合物可以任选地含有载体以有助于气雾剂的形成。合适的载体为乳糖，其可以按照任意合适的比例与活性化合物混合。同样，也可以包括其它治疗化合物例如阿米洛利、苯扎米尔或非那米尔。
如果需要，本发明的活性化合物可以和尿苷5′-三磷酸(UTP)或其类似物(包括其可药用的盐)同时给药，以有效量来刺激呼吸上皮细胞产生氯化物分泌物(并因此进一步水化肺粘膜分泌物)。含有阿米洛利、苯扎萘尔或非那米尔的制剂还可含有UTP或其类似物，以有效量刺激呼吸上皮细胞的氯化物分泌物。在Boucher的US 5,292,498中，公开了可以用于实施此技术的UTP及其类似物。
下面的实施例更详细地说明了本发明。这些实施例在此仅仅是本发明的举例说明，因此不能用于限制本发明的范围。在下列实施例中，UTP和ATP来自Pharmacia(Uppsala，瑞典)，UDP和己糖激酶来自Boehringer Mannheim(Indianapolis，IN)。[3H]肌醇(20 Ci/mmol)来自ARC(St.Louis，MO)，[3H]UTP和[3H]ATP(纯度分别为97％和99％)(17-20Ci/mmol)来自Amersham(Arlington Heights，IL)。此处描述的微型灌注腔由E.Larsen’s实验室(动物生理学实验室A，AugustKrogh Institute，Copenhagen大学，Denmark)惠赠。下面实施例中所用的缩写如下：℃指摄氏度；h指小时；min指分钟；sec指秒钟，nm指纳米，g指克，ng指纳克，mg指毫克，L指升，mL指毫升，mmole指毫摩尔，μmole指微摩尔，Ci指居里，μCi指微居里，DMEM指Dulbecco改进的Eagle’s基质。
                        实施例1
                   方法：细胞培养物
在4℃下，应用蛋白酶XIV(Sigma，St.Louis，MO)从鼻甲中收集人鼻表皮细胞24-48小时，如前所述，R.Wu，等，美国呼吸系统疾病评论(Am.Rev.Respir.Dis.)132，311-320(1985)。在多孔Transwell Col过滤器(孔直径0.45μm；Costar，剑桥，MA)上进行胞质钙离子和肌醇磷酸酯的测定，将其维持在Ham’s F12培养基中，所述培养基补充了10ng/mL表皮生长因子、3.75ng/mL表皮生长因子、500ng/mL氢化可的松、5ng/ml胰岛素和1mM CaCl2(Ham’s F12+4X基质)。在接种后第7-10天进行测定，根据N.Nakahata和T.K.Harden，生物化学杂志(Biochem.J.)241，337-344(1987)，这是与形成最大跨表皮电势差同时发生的时间。
                    实施例2
             方法：肌醇磷酸酯的测定
把实施例1记载的融合人鼻上皮细胞在含有4.5g/L葡萄糖和5μCi/mL[3H]肌醇的无肌醇DMEM中标记18小时。用10mM氯化锂预先培养这些细胞，再用激动剂攻击这些细胞10分钟。制备同样的基质，加入[3H]肌醇以避免应激细胞释放内源性ATP。E.R.Lazarowski等，英国药理学杂志(Br.J.Pharmacol)116，1619-1627(1995)。加入5％的冰冷的三氯乙酸中止温育，在Dowex AG1-X8柱上分离得到的[3H]肌醇磷酸酯，按照A.M.Paradiso等，自然(Nature)377，643-646(1995)所述方法进行。
                     实施例3
          方法：生物电和胞质Ca2+的联合测定
在装有O-环的Transwell Col过滤器上生长的鼻细胞维持在F12+4X基质中，在如上所述的平皿接种细胞之后第7-10天进行研究。对于Ca2+ i测定，用Fura-2加载细胞，然后把细胞置于连有微型荧光计的显微镜(Zeiss)物镜上的微型Ussing腔中，按照Paradiso等，上述文献描述的方法测定胞质Ca2+ i的含量。从单层表面30-40鼻细胞领域收集荧光强度比(激发波长340/380；发射波长λ450nm)，再按照E.H.Larsen等，生理学杂志(J.Physiol)424，109-131(1990)的方法转换成Ca2+浓度。对于同时测定Cl-分泌物，应用Voltage-Clamp/Pulse Generator(Model VCC600，生理学仪器，San Diego，CA)测定跨上皮电势差(TEP)，在双通道记录仪(Linsesis Model L200S)上记录。为了计算Cl-分泌电流的变化(ΔICl-)，每10秒钟把定义的1秒电流脉冲传送跨过单层细胞。把单层细胞置于含0 Na+/低Cl-的苯巴比妥基质中，再将其置于Krebs碳酸氢盐Ringer氏液基质中，从鼻组织的自然Na+吸收状态转换到Cl-分泌状态。
                       实施例4
            方法：[3H]UTP和[3H]UDP的水解
在如上所述的6.5mm Transwells(Costar)上培养鼻单层细胞直至融合。洗涤细胞两次，用300μl HEPES缓冲的(PH，7.4)DMEM基质预先培养至少1小时，再加入[3H]-核苷以确保所有内源性释放的ATP降解。加入2μM[3H]UTP或[3H]UDP(各0.5μCi)至各个细胞表面开始培养。按照指示的时间把基质转移至含30μl 50mM EDTA的管中以终止培养，煮沸2分钟。
                        实施例5
             方法：核苷二磷酸激酶(NDPK)测定
为了测定外-NDPK活性的存在，如上所述用[3H]UDP培养细胞，培养基质中含有ATP(100μM)。按照E.R.Lazarowski等，英国药理学杂志(Br.J.Pharmacol)117，203-209(1995)描述的方法，定量分析[3H]UDP至[3H]UTP的ATP依赖性转换。
                       实施例6
                   方法：HPLC分析
应用含有缓冲液A(45mM甲酸铵，pH4.6)和缓冲液B(250mM磷酸钠，pH2.7)的双溶剂系统，通过强阴离子交换柱(Rainin Instrument Co.，Emeryville，CA)用HPLC(Shimadzu Scientific Instruments，Inc.，Columbia，MD)分离核苷。在开始的25分钟期间，从100％缓冲液A经线性梯度变成100％B。然后用100％缓冲液B洗脱柱15分钟，从第45至60分钟，再用100％缓冲液A洗脱15分钟。用LSA UV检测器(Shimaszu)在260nm处测定吸收度，用Flo-One检测器(PackardInstrument Co.，Meridine，CT)在线检测放射性。按照上面文献以前记载的方法定量分析[3H]核苷和[3H]核苷。
                       实施例7
               方法：UTP到UDP的酶转换
由于核苷溶液常常纯度不够，同时潜在的胞外酶催化作用使核苷三磷酸和核苷二磷酸之间相互转化，因此不能对核苷受体药理学选择性进行精确描述。市售产品UDP含有高达2％的UTP。进行实验来评价己糖激酶对UTP转换成UDP作用的效率。已知葡萄糖存在时，己糖激酶把ATP的γ-磷酸酯变成葡萄糖，产生ADP和葡萄糖6-磷酸酯。E.A.Barnard，酶学方法(Meth.Enzymol.)42，6-20(1975)。尽管ATP是己糖激酶优选的底物，但其它核苷三磷酸也可作为γ-磷酸酯供体，尽管其反应速率较慢。文献同上。
已经确定：用含有10U/mL己糖激酶的1mM UTP培养时得到UTP至UDP的定量转换。在含有25mM葡萄糖和1mM(0.5μCi)[3H]ATP或[3H]UTP的HEPES缓冲DMEM基质(pH7.4)中和37℃的温度下进行培养。在指示的时间，把5mM EDTA加入到样品中，然后煮沸。以[3H]核苷三磷酸变成[3H]核苷二磷酸的转换百分比表示结果。得到的数据显示一个实验平均值，该值代表用相差小于20％的双份样品进行的两次独立的实验。
由于这些结果，同时为了确保UDP不受UTP污染，按照常规用10U/ml己糖激酶和25mM葡萄糖在测定前预先培养UDP(1mM)储备溶液1小时。
                      实施例8
               方法：[3H]UDP的合成
用己糖激酶和葡萄糖培养[3H]UTP，再如上所述煮沸2分钟，制备[3H]UDP。
                      实施例9
      人气管上皮细胞表面对[3H]UDP和[3H]UTP的代谢
在1μM(0.2μCi)[3H]UTP、[3H]UDP或含100μM ATP的[3H]UDP存在下，在37℃的温度下，培养融合极化细胞20分钟。把所有物质加入到粘膜浴(终体积300μl)中。把粘膜基质转移到含30μl 50mM EDTA的Eppendorf管中终止培养，然后煮沸。按照实施例6所示用HPLC分离[3H]类物质。
在HPLC中的实验结果如图2A(用[3H]UTP培养)、图2B(用[3H]UDP培养)和图2C(用含有100μM ATP的[3H]UDP培养)所示。每次结果代表用重复样品进行的至少3次独立的实验。在粘膜表面用1μM[3H]UTP培养20分钟得到73±16％的水解，从而表明外核苷酶和/或磷酸酯酶的存在。聚集的[3H]UDP作为[3H]UTP的主要降解产品，如图2A所示。粘膜[3H]UDP(1μM)也进行了水解，尽管其水解不如[3H]UTP那么厉害，如图2B所示。时间过程实验表明：粘膜[3H]UTP和[3H]UDP的半衰期(t)分别为14±2分钟和27±3分钟(未显示)。
[3H]UTP和[3H]UDP在人鼻上皮细胞表面的水解在两个细胞表面进行了测定，测定步骤如下：在6.5mm Transwell上培养HNE细胞原代培养物直至融合，作为极化表皮细胞。用预先温热的DMEM-HEPES基质(pH7.4)洗涤细胞两次，向各边加入0.5mL基质在37℃下预先培养1小时。在指示的细胞表面加入50μl 10μM(0.5μCi)[3H]UTP或[3H]UDP开始培养。在20分钟的培养期间收集培养基样品，按照实施例6所示的方法用HPLC进行分析。这些实验的结果总结于下表1。这些值代表用相同样品进行的两次实验的平均值(±距均值的范围)。
                               核苷水解
                             粘膜     浆膜
[3H]UTP                    17±22    98±11
[3H]UDP                    87±6     70±9
核苷二磷酸激酶催化γ-磷酸酯从核苷三磷酸转移到核苷二磷酸。以前已经观察到：1321N1人星形细胞瘤细胞表面核苷二磷酸激酶活性的存在把UDP(和ADP)转换成UTP(或ATP)，从而混淆了二磷酸核苷的药理学效应分析。为了检测气管上皮细胞中外核苷二磷酸激酶活性的存在可能性，把[3H]UDP结合ATP加入到粘膜表面。这些结果显示于图2C中。在这些条件下，迅速形成[3H]UTP，无论应用0.1μM或100μM[3H]UDP都得到类似的结果。在检测浆膜侧面核苷二磷酸激酶活性的实验中也得到了可比较的结果。由于在组织操作期间上皮细胞释放出潜在的ATP，相应而生的由核苷二磷酸激酶把UDP磷酸化UTP使UDP的作用研究复杂化，在所有UDP效应的后续检测中均含有己糖激酶(2U/mL)和葡萄糖，这一点上面已经说明。在这些培养条件下，没有发生[3H]UTP的聚集。
                      实施例10
             人鼻腔上皮细胞表面UDP的活性
已经确定：在所有细胞表面，极化人气管上皮细胞的原代培养物表达P2Y2受体。S.J.Masond等，英国药理学杂志(Br.J.Pharmacol.)103，1649-1656(1991)。据报道：在极化的人鼻腔表皮细胞中，P2Y2受体的机能表达是非对称的，在浆膜(基底外侧)表面，受体与其效应器磷酸脂酶C的结合明显比在粘膜(顶端)表面更有效些。Paradiso等，上文。
和前面的研究相一致，当应用于极化人初级鼻腔表皮细胞的基底外侧浴时，与应用于粘膜浴相比，UTP(100μM)促进更大的[3H]肌醇磷酸酯和钙离子效应，这一点如图3A和3B所示。按以上实施例2和3所述方法，用[3H]肌醇加载融合细胞，然后用氯化锂(图3A)或Fura-2(图3B)预先培养，就得到了图3A和图3B的结果。这些细胞用100μM指定的核苷攻击，加至浆膜或粘膜基质中。把100μM UTP加入到粘膜或浆膜浴后，Cl-分泌反应(ΔICl-)分别为74±11μA/cm2和34±3μA/cm2。在浆膜浴上应用UDP对于肌醇磷酸酯的聚集几乎没有作用。
与之相比，粘膜UDP(100μM)促进了[3H]肌醇磷酸酯和钙离子运动的显著聚集。UDP的最大效应大约相应于用粘膜UTP观测到的效应的一半幅度，正如图3和4所示。类似地，粘膜而不是浆膜UDP刺激Cl-分泌(对于3μM粘膜UDP，ΔICl-＝16±3μA·cm2；对于3μM浆膜UDP，ΔICl-＝0±0μA·cm2)，该反应的大小约相当于粘膜UTP反应的一半(如图4所示)。UDP粘膜应用的效应不能通过P2Y2受体活化来解释，因为在P2Y2受体上，不含UTP的UDP基本上是无活性的(Nicholas等，同上)，同时，当应用于表达P2Y2受体的细胞单层浆膜侧面时，UDP引起很少或不引起作用(图3和图4)。在按照实施例3所述的经改进的Ussing腔上放置人鼻腔表皮细胞初级培养物得到图4的结果。把100μMUDP加入到基底外侧，然后加入100μM UTP(浆膜)；或者连续两次加入3μM UDP后再把10μM UDP加入到顶端基质，然后再把10μM UTP(粘膜)从同侧加入，同时记录Ca2+浓度(图顶端)和Cl-分泌物(图底部)的变化。较大的粘膜对浆膜UDP效应之比和UTP(图3)与ATP主要地基底外侧效应进行比较。参见，例如Paradiso等，文献同上，因此，极化气管表皮细胞的UDP作用并不与用P2Y2受体激动剂所观测到的作用同时发生。
虽然对于刺激人鼻腔上皮细胞肌醇磷酸酶形成来说，粘膜UDP的作用比粘膜UTP的作用弱，但UDP(EC50＝190±27nM)和UTP(EC50＝280±35nm)显示相同的效价，这正如图5所示。融合细胞用[3H]肌醇标记，如上所述用氯化锂预先培养，然后用把指定浓度的UDP或UTP加入到粘膜基质中刺激10分钟，就得到图5的结果。进行交叉脱敏实验来进一步得到这样一个假说即UDP通过不同于P2Y2受体的受体来促进信号反应。在粘膜浴中加入3μM UDP促进了细胞内钙离子的移动：ΔCa2+为66±12nM，并促进Cl-分泌物反应的变化：(ΔICl-为-16.3±3μA/cm2(n＝8)。接着加入3μM UDP后再加入10μM UDP并没有引起细胞内Ca++的升高(ΔCa2+＝0)或Cl-分泌物的升高(ΔICl-＝0)，这表明发生了UDP诱导的脱敏作用(参见图4)。与之形成对照，保留了UTP的反应(对照细胞，ΔCa2+＝374±24nM[n＝19]；ΔICl-＝-74±11μA/cm2[n＝12]；UDP处理的细胞，ΔCa2+＝310±35nM[n＝8]；ΔICl-＝-61±10μA/cm2[n＝8])。多次加入UDP后，仍然保留ATP的反应。
                     实施例11
                 UDP测定结果的分析
上面列出的结果说明：尽管UDP不是P2Y2受体激动剂，然而它是人气管上皮细胞表面的强效激动剂。UDP的作用不能归结于UTP的污染。用己糖激酶和葡萄糖预先培养UDP溶液以除去存在的UTP，在上皮细胞研究中包括己糖激酶和葡萄糖以防止细胞表面核苷二磷酸激酶和内源性释放的ATP使UDP代谢转变成UTP。在细胞培养前或培养后用HPLC进行UDP的分析表明不存在UTP。对于气管细胞，UDP和UTP几乎是等效的，与之形成对照，对于P2Y2受体，UDP具有明显低的活性。UDP对极化上皮的作用，与浆膜活性相比，具有更好的粘膜活性，这种现象也与UTP(ATP)在气管细胞中具有主要的浆膜活性形成了对照。由于UDP并不活化上皮细胞P2Y2受体，对该二磷酸酯的刺激作用说明选择性识别UDP的新气管受体的存在。
这些结果的潜在含义是双方面的。首先，这些结果证明：在明显较多P2Y2受体的存在下，可以建立允许分辨出选择性被UDP活化的受体的测定条件。特别地，可以应用己糖激酶和葡萄糖来研究UDP在组织中的作用，否则突出的P2Y2受体掩盖了UDP选择性作用。其次，在极化上皮细胞中，UDP和UTP的作用的非对称性表明识别这两种核苷酸的受体的不同调节功能。在浆膜表面，可以在远距离处释放受体的活化剂，这些活化剂经血流接近受体，然而，对于单独作用于气管上皮细胞粘膜侧面的UDP可以就地产生。但是，粘膜UTP的水解速度比粘膜UDP快2-3倍，因此，在UTP降解后，顶端表面还可能聚集UDP。这样，UTP是细胞外UDP的一个重要来源，在人气管组织中，UDP再潜在地作为生理学上重要的信号分子。
                      实施例12
            UDP对绵羊粘膜纤毛清除力的作用
通过喷雾气雾剂给予健康成年母羊99mTc-标记的血清白蛋白(99mTc-HCA)。用2％利多卡因局部麻醉，通过鼻气管插管引入来给药该(99mTc-HCA)5分钟。给药(99mTc-HCA)后，再对动物给药测试化合物UDP。在10-12分钟时间内以4ml体积喷雾给药测试化合物。测试化合物的给药剂量为400微摩。给药测试化合物后，从动物中取出插管。用γ-照相机监测对放射标记颗粒的清除作用。在第0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、75、90、105和120分钟进行测定。研究结果(n＝7)表明：与生理盐水相比，测试化合物促进放射标记颗粒的清除力。400微摩UDP的最大效应为33.6±1.6％清除。UDP反应在第60分钟时达到最大，并能维持研究进行的下一个小时。这些实验结果图示于图6。
                     实施例13
              UDP对绵羊气管粘液的作用
为了测定UDP对气管粘液速率(TMV)的作用，用2％利多卡因溶液麻醉清醒的成年母羊的鼻腔。产生局部麻醉后，插入改进的气管内导气管(7.5mm)使管头刚好在声带下面(用萤光镜检查证实)。湿润并温热吸入的空气。仅仅在给药测试化合物期间，气管内导气管的管头膨胀以尽量降低管头对TMV的减少。喷雾给药测试化合物，体积为4ml，时间为10-12分钟。
用荧光镜测定TMV。应用一阵压缩空气(3-4L/min)，把10-20个放射线不能透过的盘(聚四氟乙烯/三氧化二铋；直径1mm，厚度0.8mm，重量1.8mg)经改进的吸气导管引入到插管中。在可携带的影像增强器上用录像带记录各个盘的速度。在1分钟观察期间，测定各个盘移动的距离计算出各个盘的速度。报道的速度为各个盘速度的平均值。该绵羊带有1个颈圈，该颈圈用于校正荧光计固有的缩放比例错误的标准。
UDP(400微摩；4mL 10-1M)对气管粘液速率产生显著的影响。UDP产生121±8和基线的最大效应(平均标准误差，n＝6)。在给药15分钟后，UDP产生最大的效应。然而当作成对比较时，只是在刚刚给药后的时间点(t＝0)与和生理盐水处理组有显著差异。在图7中显示了此实验的结果。
                实施例14
    UDP类似物的合成和类似物的P2Y6活性
应用下列方法，测定在该作为药物的实施例中记载UDP类似物的肌醇磷酸酯聚集。把稳定过度表达人P2Y6受体的1321N1星形细胞瘤细胞(Nicholas等，分子药理学(Mol.Pharmacol.)50，224-229(1996))接种于96孔培养盘(7500细胞/孔)，孔中盛有补充10％ FCS的DMEM-H。48小时后，该培养基用补充2.5％透析FCS和[3H]-肌醇(0.2uCi/孔)的不含肌醇的DMEM-H代替，置于放射标记激素反应性肌醇磷脂池中。然后刺激细胞48小时。在测定时间点，培养基中补充25mM HEPES(pH7.4)和10mM LiCl2以防止[3H]肌醇磷酸酯水解。另外，把己糖激酶(0.03 U/孔)和葡萄糖(最终浓度为50mM)加入到培养基中，以提供核苷三磷酸酯污染的药物溶液消耗的酶机理，或者使其在细胞刺激反应之前或期间从细胞中释放。药物用含己糖激酶/葡萄糖的磷酸盐缓冲液稀释，加入到细胞之前在37℃下保温30分钟。60分钟后，通过迅速吸入培养基，然后加入冰冷的EDTA(1.0 mM)使反应终止。在用如上所述(Brown，等，文献同上)的离子交换色谱分离[3H]肌醇磷酸酯之前，在冰上至少培养15分钟。
上面描述的测定所用药物合成如下：
(化合物A)  5-甲基尿苷-5′二磷酸
5-甲基尿苷-5′-三磷酸(0.0047g，0.009毫摩)溶于0.7mL 1M Tris缓冲剂(含1M MgCl2，pH 8.5)中，然后把在1M Tris缓冲液(含1MMgCl2，pH8.5)中的0.3ml 0.25M葡萄糖溶液加入。用反相阴离子交换HPLC取T0时间点。在25℃保温的反应液中加入在3.2M硫酸铵悬浮液中的75单位己糖激酶(EC2.7.1.1，Boehringer Mannheim，酵母菌超量生产)。在第66小时进行HPLC表明转变成二磷酸酯的反应完成，不再剩余三磷酸酯。三磷酸酯保留时间：17.5分钟；二磷酸酯保留时间：10.3分钟。
按照上面相同的步骤，制备得到下列核苷5′-二磷酸，其改动如下所示。
(化合物B)  4-己氧基尿苷5′-二磷酸
保温21天，二磷酸酯保留时间：13.5分钟。(化合物C)，N，N-二甲基胞苷5′-二磷酸保温30天，二磷酸酯保留时间：11.62分钟。(化合物D)，4-甲氧基尿苷5′-二磷酸保温20天，二磷酸酯保留时间：10.76分钟。(化合物E)，N-己基胞苷5′-二磷酸保温12天，二磷酸酯保留时间：11.56分钟。(化合物F)，4-(N-吗啉代)尿苷5′-二磷酸保温21天，二磷酸酯保留时间：10.78分钟。(化合物G)，5-(苯基乙炔基)尿苷5′-二磷酸保温48小时，二磷酸酯保留时间：13.91分钟。(化合物H)3′-脱氧尿苷5′-二磷酸保温35天，二磷酸酯保留时间：8.0分钟(化合物I)N-环戊基胞苷5′-二磷酸保温6天，二磷酸酯保留时间：12.24分钟(化合物J)4-己基硫代尿苷5′-二磷酸保温4天，二磷酸保留时间：7.51分钟。按照上述方法测定P2Y6活性，结果如下：
    P2Y6的活性(EC50，μMol)
    化合物A：      0.5
    化合物B：      3.0
    化合物C：    41.7
    化合物D：    4.7
    化合物E：    25.5
    化合物F：    55.1
    化合物G：    0.02
    化合物H：    2.1
    化合物I：    8.6
    化合物J：    1.8
上面的实施例仅仅是举例来说明本发明，不能认为是本发明的限制。因此，本发明用权利要求来定义，同时包括这些权利要求的等效范围。

Claims (40)

1、在需要治疗的患者肺中水化肺粘膜分泌物的方法，包括把下式I化合物或其可药用盐以水化肺粘膜的有效量给药至患者的肺中：
Figure A9880847000021
其中：X1和X2各自独立地为O-或S-；
X3和X4各自独立地为H或-OH，条件是X3和X4不同时为-H；
R1选自O、亚胺基、亚甲基、二卤亚甲基；
R2选自H、卤素、烃基、取代烃基、烃氧基、硝基和叠氮基；
R3选自H、烃基、酰基、芳基和芳基烃基；和
R4选自-OR′、-SR′、NR′和NR′R″，其中R′和R″各自独立地选自H、烃基、取代烃基、芳基、取代芳基、芳基烃基、烃氧基和芳基氧基，条件是：当R4为嘧啶环4-位碳原子连有双键的氧原子或硫原子时，则不含有R′。
2、权利要求1的方法，其中所述式I化合物给药方式为：把含有式I化合物的可呼吸颗粒的气雾剂悬浮液给药至患者的肺中。
3、权利要求2的方法，其中所述颗粒选自固体颗粒或液体颗粒。
4、权利要求2的方法，其中所述气雾剂含有可呼吸范围的颗粒。
5、治疗患者肺泡纤维化的方法，包括通过吸入可呼吸颗粒的气雾剂悬浮液至患者的肺中来给药，所述颗粒含有式I化合物或其可药用盐：
Figure A9880847000031
其中：X1和X2各自独立地为O-或S-；
X3和X4各自独立地为H或-OH，条件是X3和X4不同时为-H；
R1选自O、亚胺基、亚甲基、二卤亚甲基；
R2选自H、卤素、烃基、取代烃基、烃氧基、硝基和叠氮基；
R3选自H、烃基、酰基、芳基和芳基烃基；和
R4选自-OR′、-SR′、NR′和NR′R″，其中R′和R″各自独立地选自H、烃基、取代烃基、芳基、取代芳基、芳基烃基、烃氧基和芳基氧基，条件是：当R4为嘧啶环4-位碳原子连有双键的氧原子或硫原子时，则不含有R′，
其中给药有效量的所述颗粒来治疗所述患者的肺泡纤维化。
6、权利要求5的方法，其中所述颗粒选自固体颗粒或液体颗粒。
7、权利要求6的方法，其中所述气雾剂含有可呼吸范围大小的颗粒。
8、权利要求5的方法，还包括同时对所述患者给药选自阿米洛利、苯扎米尔和非那米尔的化合物。
9、对需要治疗的病人治疗原发性纤毛运动障碍的方法，包括通过吸入可呼吸颗粒的气雾剂悬浮液把所述颗粒给药至患者的肺中，所述颗粒含有式I化合物或其可药用盐：
Figure A9880847000041
其中：X1和X2各自独立地为O-或S-；
X3和X4各自独立地为H或-OH，条件是X3和X4不同时为-H；
R1选自O、亚胺基、亚甲基、二卤亚甲基；
R2选自H、卤素、烃基、取代烃基、烃氧基、硝基和叠氮基；
R3选自H、烃基、酰基、芳基和芳基烃基；和
R4选自-OR′、-SR′、NR′和NR′R″，其中R′和R″各自独立地选自H、烃基、取代烃基、芳基、取代芳基、芳基烃基、烃氧基和芳基氧基，条件是：当R4为嘧啶环4-位碳原子连有双键的氧原子或硫原子时，则不含有R′，
其中给药有效量的所述颗粒来治疗所述患者的原发性纤毛运动障碍。
10、权利要求9的方法，其中所述颗粒选自固体颗粒和液体颗粒。
11、权利要求10的方法，其中所述气雾剂含有颗粒大小在可呼吸范围内的颗粒。
12、权利要求9的方法，还包括同时对所述患者给药选自阿米洛利、苯扎米尔和非那米尔的化合物。
13、对需要治疗的慢性阻塞性肺疾病病人治疗该疾病的方法，包括通过吸入可呼吸颗粒的气雾剂悬浮液把所述颗粒给药至患者的肺中，所述颗粒含有式I化合物或其可药用盐：
Figure A9880847000051
其中：X1和X2各自独立地为O-或S-；
X3和X4各自独立地为H或-OH，条件是X3和X4不同时为-H；
R1选自O、亚胺基、亚甲基、二卤亚甲基；
R2选自H、卤素、烃基、取代烃基、烃氧基、硝基和叠氮基；
R3选自H、烃基、酰基、芳基和芳基烃基；和
R4选自-OR′、-SR′、NR′和NR′R″，其中R′和R ″各自独立地选自H、烃基、取代烃基、芳基、取代芳基、芳基烃基、烃氧基和芳基氧基，条件是：当R4为嘧啶环4-位碳原子连有双键的氧原子或硫原子时，则不含有R′，
其中给药有效量的所述颗粒来治疗所述患者的慢性阻塞性肺疾病。
14、权利要求13的方法，其中所述颗粒选自固体颗粒和液体颗粒。
15、权利要求14的方法，其中所述气雾剂含有颗粒大小在可呼吸范围内的颗粒。
16、权利要求13的方法，还包括同时对所述患者给药选自阿米洛利、苯扎米尔和非那米尔的化合物。
17、对需要治疗的换气相关性肺炎病人治疗该疾病的方法，包括通过吸入可呼吸颗粒的气雾剂悬浮液把所述颗粒给药至患者的肺中，所述颗粒含有式I化合物或其可药用盐：其中：X1和X2各自独立地为O-或S-；
X3和X4各自独立地为H或-OH，条件是X3和X4不同时为-H；
R1选自O、亚胺基、亚甲基、二卤亚甲基；
R2选自H、卤素、烃基、取代烃基、烃氧基、硝基和叠氮基；
R3选自H、烃基、酰基、芳基和芳基烃基；和
R4选自-OR′、-SR′、NR′和NR′R″，其中R′和R″各自独立地选自H、烃基、取代烃基、芳基、取代芳基、芳基烃基、烃氧基和芳基氧基，条件是：当R4为嘧啶环4-位碳原子连有双键的氧原子或硫原子时，则不含有R′，
其中给药有效量的所述颗粒来治疗所述患者的换气相关性肺炎。
18、权利要求17的方法，其中所述颗粒选自固体颗粒和液体颗粒。
19、权利要求18的方法，其中所述气雾剂含有颗粒大小在可呼吸范围内的颗粒。
20、权利要求17的方法，还包括同时对所述患者给药选自阿米洛利、苯扎米尔和非那米尔的化合物。
21、对需要治疗的慢性支气管炎病人治疗该疾病的方法，包括通过吸入可呼吸颗粒的气雾剂悬浮液把所述颗粒给药至患者的肺中，所述颗粒含有式I化合物或其可药用盐：其中：X1和X2各自独立地为O-或S-；
X3和X4各自独立地为H或-OH，条件是X3和X4不同时为-H；
R1选自O、亚胺基、亚甲基、二卤亚甲基；
R2选自H、卤素、烃基、取代烃基、烃氧基、硝基和叠氮基；
R3选自H、烃基、酰基、芳基和芳基烃基；和
R4选自-OR′、-SR′、NR′和NR′R″，其中R′和R″各自独立地选自H、烃基、取代烃基、芳基、取代芳基、芳基烃基、烃氧基和芳基氧基，条件是：当R4为嘧啶环4-位碳原子连有双键的氧原子或硫原子时，则不含有R′，
其中给药有效量的所述颗粒来治疗所述患者的慢性支气管炎。
22、权利要求21的方法，其中所述颗粒选自固体颗粒和液体颗粒。
23、权利要求22的方法，其中所述气雾剂含有颗粒大小在可呼吸范围内的颗粒。
24、权利要求21的方法，还包括同时对所述患者给药选自阿米洛利、苯扎米尔和非那米尔的化合物。
25、药物组合物，包括：可药用载体，以有效量水化肺粘膜分泌物的式I化合物或其可药用盐：
Figure A9880847000081
其中：X1和X2各自独立地为O-或S-；
X3和X4各自独立地为H或-OH，条件是X3和X4不同时为-H；
R1选自O、亚胺基、亚甲基、二卤亚甲基；
R2选自H、卤素、烃基、取代烃基、烃氧基、硝基和叠氮基；
R3选自H、烃基、酰基、芳基和芳基烃基；和
R4选自-OR′、-SR′、NR′和NR′R″，其中R′和R″各自独立地选自H、烃基、取代烃基、芳基、取代芳基、芳基烃基、烃氧基和芳基氧基，条件是：当R4为嘧啶环4-位碳原子连有双键的氧原子或硫原子时，则不含有R′。
26、权利要求25的药物组合物，其中所述载体选自固体载体和液体载体。
27、权利要求25的药物组合物，其中所述式I化合物选自尿苷5′-二磷酸、尿苷5′-O-(2-硫代二磷酸)、2-脱氧尿苷5′-二磷酸和4-巯基尿苷5′-二磷酸及其可药用盐。
28、权利要求25的药物组合物，其中所述式I化合物选自3′-脱氧尿苷5′-二磷酸、5-(1-苯基乙炔基)-尿苷5′-二磷酸、5-甲基尿苷5′-二磷酸、4-己基硫代尿苷5′-二磷酸、4-巯基尿苷5′-二磷酸、4-甲氧基尿苷5′-二磷酸、4-己氧基尿苷5′-二磷酸、N，N-二甲基胞苷5′-二磷酸、N-己基胞苷5′-二磷酸及其可药用盐。
29、权利要求25的药物组合物，其中所述组合物还包括抛射剂。
30、式I的化合物：
Figure A9880847000091
其中：X1和X2各自独立地为O-或S-；
X3和X4各自独立地为H或-OH，条件是X3和X4不同时为-H；
R1选自O、亚胺基、亚甲基、二卤亚甲基；
R2选自H、卤素、烃基、取代烃基、烃氧基、硝基和叠氮基；
R3选自H、烃基、酰基、芳基和芳基烃基；和
R4选自-OR′、-SR′、NR′和NR′R″，其中R′和R″各自独立地选自H、烃基、取代烃基、芳基、取代芳基、芳基烃基、烃氧基和芳基氧基，条件是：当R4为嘧啶环4-位碳原子连有双键的氧原子或硫原子时，则不含有R′；和
还有一个条件是：式I化合物不是选自尿苷5′-二磷酸、2-脱氧尿苷5′-二磷酸、尿苷5′-O-(2-硫代二磷酸)和4-巯基尿苷5′-二磷酸的化合物。
31、权利要求30的化合物，其中式I化合物是3′-脱氧尿苷-5′-二磷酸。
32、权利要求30的化合物，其中式I化合物是5-(1-苯基乙炔基)尿苷-5′-二磷酸。
33、权利要求30的化合物，其中式I化合物是5-甲基尿苷-5′-二磷酸。
34、权利要求30的化合物，其中式I化合物是4-己基硫代尿苷-5′-二磷酸。
35、权利要求30的化合物，其中式I化合物是4-巯基尿苷-5′-二磷酸。
36、权利要求30的化合物，其中式I化合物是4-甲氧基尿苷-5′-二磷酸。
37、权利要求30的化合物，其中式I化合物是4-己氧基尿苷-5′-二磷酸。
38、权利要求30的化合物，其中式I化合物是N，N-二甲基胞苷5′二磷酸。
39、权利要求30的化合物，其中式I化合物是N-己基胞苷-5′-二磷酸。
40、权利要求30的化合物，其中式I化合物是4-环戊基胞苷-5′-二磷酸。
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