CN111249287A

CN111249287A - 呼吸消化道病症和咳嗽的治疗

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Publication number: CN111249287A
Application number: CN201910281448.8A
Authority: CN
Inventors: 魏德烽
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2019-04-09
Publication date: 2020-06-09
Also published as: US20200171058A1; US11406649B2

Abstract

本申请涉及呼吸消化道病症和咳嗽的治疗。本发明大体涉及治疗性化合物领域。更具体地，本发明涉及一种特别的1‑二烷基‑膦酰基‑烷烃，在本文中称为“DIPA‑1‑9”的1‑(二异丙基‑膦酰基)‑壬烷。惊人且出人意料地，DIPA‑1‑9能够选择性地治疗(例如抑制)由咽和食道腔上皮内层引起的感觉不适，而没有副作用。与结构相似的化合物相比，在施用到口腔中时，DIPA‑1‑9不会出现疼痛性冷、刺痛或刺激性问题或不良味道的问题。为了将DIPA‑1‑9递送到咽和食道的腔上皮，理想的递送配方是DIPA‑1‑9在糖浆中的溶液，浓度为5至12mg/mL，并且递送体积为小于1mL。

Description

呼吸消化道病症和咳嗽的治疗

技术领域

本发明涉及上呼吸消化道病症的治疗领域。

背景技术

当新药物使用新的独特作用机制以治疗医疗病况时，美国FDA将该新药鉴定为“一流”。一流的指定是药物创新性质的一个指标。为了使一分子成功作为药物，需要精确定义医疗病况并且选择正确的作用机制、正确的分子、正确的递送位置(靶位)、用于将正确的剂量递送到靶位的递送系统以及在正确的时间递送所述分子。如果这些参数中的任何一个不正确，新药不会起作用。在过去50年中，没有引入新的药物来治疗上呼吸消化道的不适，例如咳嗽、吞咽困难或呼吸困难，因此所提出策略的成功治疗将表明创新。

本文引用了一些出版物，以便更全面地描述和公开本发现以及本发现所属技术的现状。这些出版物中的每一篇均通过引用以其整体并入本公开，其程度如同每个单独的出版物被具体和单独地指出通过引用并入。

在整个本说明书中，包括所附的权利要求书，除非上下文另有要求，否则词语“包含(comprise)”和诸如“包含(comprises)”和“包含(comprising)”等变体将被理解为暗示包括所指定的整数或步骤或者整数或步骤的群组，但不排除任何其它整数或步骤或者整数或步骤的群组。

必须注意的是，如说明书和所附权利要求书中所使用的，单数形式“一个(a)”、“一种(an)”和“该/所述(the)”包括复数指示物，除非上下文另有明确规定。因此，例如，对“一种药物载体”的引用包括两种或更多种此种载体的混合物，等等。

范围在本文中通常表示为从“约”一个特定值，和/或到“约”另一个特定值。当表达这样的范围时，另一个实施方式包括从该一个特定值和/或到该另一个特定值。类似地，当值通过使用先行词“约”表示为近似值时，应该理解的是，该特定值构成另一个实施方式。

本公开包括可用于理解本发明的信息。并不承认本文提供的任何信息是现有技术或与本文要求保护的发明相关，或者任何明确或隐含引用的出版物是现有技术。

上呼吸消化道的药物和靶表面

呼吸消化道的内腔(腔、管腔，lumen)是食物、液体和空气的共用导管，是消化系统和呼吸系统的一部分。该管道由口、咽、喉和食道部分组成。在外行看来，它包括嘴唇、嘴巴、舌头、喉咙、声带以及食道和气管部分的器官和组织组成。每天通过这条管道的输送是惊人的。平均每天，成人呼吸12,000L空气，饮用2L液体，分泌1L唾液，食用2kg食物。这些活动是恒定的，在清醒时间每分钟约15次呼吸和1次吞咽运动。为了生存，输送流量必须协调，以便食物和液体沿着食道下行而不是进入气道，而空气则被引导到气道。例如，当大型比萨饼与软饮料一起食用时，该系统的效率是明显的且不言而喻的。从口到胃的物质传递是在受试者呼吸的同时简单完成的。

呼吸消化道内层因暴露于物理、化学和生物剂而容易受损。回流的消化酶和酸、感染物如病毒、以及鼻腔分泌的和气道分泌的渗出物都可能伤害所述内层(lining)，引起炎症，并产生不适和疼痛。表达不适的一种常见途径，为呼吸消化道试图摆脱刺激物。

目前有两种类型的药物用于呼吸消化道。一种是局部麻醉剂，如普鲁卡因和利多卡因，可抑制感受伤害性信号(nociceptive signals)向中枢神经系统的神经传导。利多卡因可通过锭剂来施用，以减轻喉咙痛(咽炎)的不适。但是局部麻醉剂具有使组织对接触和压力失去感觉的不良特性。长期使用是危险的，因为这类药物可引起过敏反应并可能干扰伤口愈合。麻醉镇痛药，如吗啡和可待因，长期以来一直用于治疗咳嗽。右美沙芬和可待因是“中枢作用镇咳药”，即它们作用于大脑或脊髓中的成分(element)以抑制咳嗽。在大多数个体中，右美沙芬在通过胃肠道“首过”吸收后迅速代谢。因此，每天必须服用3或4次以维持足够的血浆水平。右美沙芬用于超过150多种治疗咳嗽的非处方制剂中。可待因是一种麻醉镇痛药(Schedule 3药物)，只能通过处方获得。可待因和右美沙芬均受到滥用。右美沙芬和可待因抑制咳嗽的疗效受到质疑。在双盲安慰剂对照研究中，两种药物都不比安慰剂好。

第一代抗组胺药(诸如

(苯海拉明)和

(扑尔敏))对鼻腔分泌物具有干燥作用，有时对与普通感冒和过敏有关的咳嗽有益。这些化合物对大脑也具有镇静、抑郁作用。抗组胺药对于干性咳嗽(干咳)无效，例如在流感或哮喘中。镇静和口干等副作用限制了它们用于治疗咳嗽。

愈创甘油醚是一种“祛痰剂”，意味着它促进气道表面粘液的分泌和“变稀薄”。在安慰剂对照的双盲研究中，尚未确定愈创甘油醚在各种形式的咳嗽中的疗效。愈创甘油醚是许多仿制产品(generic product)中的一种成分。粘液分泌过多对于某些患有哮喘或慢性阻塞性肺病(COPD)的咳嗽患者是禁忌，因此愈创甘油醚不应该用于此类患者。

薄荷醇和相关的单萜具有一些有限的镇痛作用，用于锭剂和糖果中以用于疼痛或刺激性喉咙以及用于咳嗽。薄荷醇咳嗽滴剂或锭剂通常重约3.4克(Walgreens咳嗽滴剂)或2.7克(N'Ice锭剂)并且在糖-染料基质中含有5、7或高达最多10mg(-)-薄荷醇。高于7mg的薄荷醇剂量无法销售，因为(-)-薄荷醇的刺激味道使得锭剂变得难吃。同时，当剂量≥5mg的薄荷醇进入食道时，在胸骨后面感觉到一种令人不快的寒意。将薄荷醇锭剂在口中保持约10至15分钟并且缓和口腔和喉咙的内层。薄荷醇锭剂可以对咳嗽很好地起作用，但不是因为清凉，而是因为如果将锭剂保持在口中，则甜味发挥药理作用并且必须吞下产生的唾液。吞咽行为会引起抑制咳嗽的反射。长期使用锭剂的缺点是在饮食中添加糖和卡路里。

Watson等人[“Compounds with the Menthol Cooling Effect”,J.Soc.Cosmet.Chem.29:185-200,1978]描述了对角质化上皮细胞(如皮肤和舌头)具有生理清凉作用的许多薄荷醇相关化合物。所述化合物的一些被用作牙膏、化妆品和食品的添加剂，但没有一种被用于呼吸消化道的医学治疗。描述了具有“生理清凉作用”的三烷基膦氧化物[Rowsell et al.“Phosphine oxides having a physiological cooling effect”,美国专利4,070,496,1978]。这些化合物未开发使用。Wei建议使用某些水不溶性清凉剂来治疗咳嗽(US 8,426,463和US 8,476,317)，但是这些药剂不易配制成用于递送到口咽的神经末梢。最近的研究集中在拮抗位于迷走传入神经上的某些嘌呤能受体的药物上。这些新的候选药物必须通过血流给药才能到达气道的第10神经末梢。

咳嗽是一种反射，旨在消除气道的感觉刺激物和阻塞。咳嗽刺激的起源通常被认为来自位于内上喉神经(ISLN)传入上的喉受体，其是迷走神经的一个分支(第10颅神经)，但是产生咳嗽信号以刺激ISLN传入的实际炎症部位可能来自鼻咽、口咽、下咽、食管和支气管。咳嗽是一种熟悉的体验，其通过呼吸肌对闭合声门的协调收缩来执行。导致咳嗽的气道刺激和阻塞的原因是多因素的，并且包括诸如病毒性或细菌性上呼吸道感染、鼻后滴漏、过敏、空气污染物引起的气道炎症、咽炎、喉炎等病况，并且对于慢性咳嗽，诸如哮喘、慢性阻塞性肺病、胃食管反流病、肺癌、肺炎、睡眠呼吸暂停、打鼾、肺水肿、充血性心力衰竭和呼吸困难等病况。

目前咳嗽的药物疗效有限，如由因咳嗽夜间保持清醒、无法入睡的个人以及长时间咳嗽(例如上呼吸道病毒感染后3周)的个人所见证。需要一种简单施用的新药，它可以控制咳嗽至少三到四个小时以使患者停止咳嗽并进入睡眠状态。新药必须具有少于几分钟的快速起效，以鼓励患者依从。必须易于给药和抑制呼吸消化道的感觉不适，而不会有厌恶的味道、刺激、疼痛或毒性。药物优选局部施用并局部作用于靶神经末梢，并且还必须具有足够的作用持续时间以具有临床意义。

呼吸消化道的表面被两种类型的上皮覆盖。当该层为一个细胞厚度时，称为单层上皮，鼻咽、喉和气管的呼吸道上皮是单层。如果有两层或更多层细胞，则称为复层上皮。复层上皮主要由鳞状(扁平)细胞和一些立方细胞组成，并且覆盖咽部表面和食道表面。上皮基底层中的感觉神经末梢传导被大脑感知为不适的信号。正如可以预料的，通过复层上皮的药物渗透相比于进入单层上皮的神经末梢更困难。

由呼吸消化道引起的感觉迟钝与由皮肤引起的感觉迟钝不同。需要注意的是，例如，喉和气管膜对蒸馏水的剧烈反应；喉咙中红辣椒的窒息感；口腔和喉咙后部反酸的酸痛感；全餐的胆汁性质；痒并促使咳嗽；无法舒适地呼吸；和悸动咽痛(throbbing sore throat)。这些感觉明显不同于皮肤感觉，每种感觉都有自己的特点。报告来自呼吸消化道的有害信号的神经末梢主要来自三叉神经(第5)、舌咽肌神经(第9)和迷走神经(第10)，以及来自食道的一些脊髓感觉传入神经。药物递送的靶标是在复层上皮的基底层内的这些神经末梢的感受区域。所提出的优选实施方式的药物作用是模拟提取热量(即清凉)的感觉。

大约四十年前，Watson等人合成了超过1200种化合物以试图找到具有比薄荷醇更好性能的清凉剂[New compounds with the menthol cooling effect.J.Soc.Cosmet.Chem.29:185-200,1978]。从这项研究中，N-烷基-环烷基-甲酰胺和N-烷基-烷基甲酰胺、WS-3、WS-5、WS-12和WS-23被鉴定并用作糖果、食品(例如口香糖)、牙膏和化妆品的添加剂。这些科学家还描述了具有清凉性质的膦氧化物[Rowsell和Spring US 4,070,496]。但是，膦氧化物没有进一步研究或商业化。

Rowsell和Spring‘496通过将浸渍有已知量化合物的滤纸(1x1cm)放在测试受试者舌头的背面上，以在志愿者身上测试清凉剂(包括膦氧化物)的性质。30秒后，要求受试者报告是否存在清凉效果。这些数据被报告为“阈值，μg”，并且指的是在施用到人类志愿者小组的舌头上时产生清凉感觉的测试物质的阈值量。(-)-薄荷醇对6位受试者的平均阈值为0.25μg，但在个体敏感度上有100倍的变差。舌头表面是角质化的。从舌背面检测到的清凉信号通常被味觉和嗅觉变量混淆。

1-二烷基-膦酰基-烷烃是溶剂样分子，仅需要几个[1至3]步骤进行合成。它们也被称为三烷基膦氧化物，但现在优选的术语是二烷基-膦酰基-烷烃或二烷基磷酰基烷烃。Rowsell和Spring US 4,070,496描述了一系列膦氧化物，它们对皮肤和身体的粘膜具有生理清凉作用。

发明内容

为了医疗病况的成功药物治疗，需要精确定义医疗病况并且选择正确的作用机制、分子、递送位置、剂量和给药时间以实现成功的治疗。此处，所治疗的医疗病况是呼吸消化道的不适(刺激、痒、疼痛、感觉迟钝)。此处，所治疗的医疗病况是上呼吸消化道的不适(刺激、痒、疼痛、感觉迟钝)。具体地，目标管道的区段是口咽、下咽(咽喉)和食道的上三分之一。正确的分子选自于选择性且特异性地清凉(模仿热量提取的感觉)而没有不良味道或疼痛的副作用并且具有足够的治疗作用持续时间的一组药剂。正确的递送位置是嵌入咽的复层上皮和食管上皮中的神经末梢。为了达到合适的浓度，优选将分子配制成糖浆并局部施用。糖浆的体积小于1mL/剂，优选小于0.5mL。以这种方式使用的糖浆是一种用于将清凉成分集中递送到位于腭弓(pillars of fauces)附近的舌根处的口咽边缘的赋形剂，使得活性成分粘附在口咽、下咽和食道上三分之一的壁上，并且不会迅速转移到下食道。糖浆在此处在舌头上不用作甜味剂、或将活性成分携带到胃肠道的赋形剂。甜味的味蕾位于舌头的前1/3处(前部)，而糖浆在本发明中的放置位置位于舌头的后面(后部)。当需要缓解不适时，可以选择溶解在糖浆中的活性成分的递送时间，并且在没有脱敏的情况下可以重复。一种分子选自于选择性且特异性地清凉(模拟热量提取的感觉，如同一勺哈根达斯冰淇淋)而没有不良味道或疼痛的副作用的一组药剂。递送的靶向位置是嵌入咽部复层上皮以及食道上皮中的神经末梢。为了达到合适的剂量(其为分子浓度×递送体积)，配制所述分子以便其可以局部施用于并快速达到其靶标。这是通过将小体积(≤1mL)的糖浆施用到舌根上来实现的。当出现不适时可以选择其为递送时间，并且立即开始缓解(≤1分钟)。

本发明涉及一种称为1-(二异丙基-膦酰基)-壬烷(在本文中称为“DIPA-1-9”)的一种优选的二烷基-膦酰基-烷烃。惊人且出人意料地，DIPA-1-9能够选择性且特异性地治疗(例如抑制)来自上呼吸消化道的感觉不适。

选择性，是指DIPA-1-9首先能够作用于TRPM8受体而不作用于TRPV1或TRPA1受体，它们两者都与疼痛的感知有关。对于疼痛阈值，DIPA-1-9也显示选择性，己基和庚基类似物在喉咙上产生“灼痛感，冰冷感”，但壬基DIPA-1-9则未见这种情况。当与结构相似的化合物相比时，还发现了对舌头上的味道测量比较的选择性。DIPA-1-9没有明显的不良味道。在最长的烷基侧链(己基、庚基和辛基)中具有6至8个碳的化合物具有有机金属味道。

特异性，是指DIPA-1-9(和相关的类似物)以一系列效力和完整功效激活TRPM8受体，如通过半数有效量(EC₅₀)测量。EC₅₀效力是特异性的一个方面。EC₅₀的95％置信区间具有相当大的重叠，因此效力比较的价值有限。TRPM8受体激活表明清凉潜力，但不能区分一种类似物与另一种类似物。另一方面，称为“功效”的特异性的另一个方面对于作用机制和选择正确分子具有相当重要的意义。功效是指可达到的所期望药理学效果的最大强度。如本文所述，DIPA-1-9能够在咽部和食道表面上引起清凉感，这是治疗上舒适和有益的，并且未伴有不良味道、疼痛或其它不良感觉。从DIAP-1-9中加入或除去一个甲基消除了这些期望的功效品质。因此，例如，DIPA-1-9在治疗上呼吸消化道不适的多种病症(例如疾病)中是有效的，包括口咽不适；食道不适；喉咙刺激；咳嗽；呼吸困难、吞咽困难、烧心(胃灼热)；和上呼吸消化道的胸痛。但其它类似物并不是有效的。所期望的特别有效的终点是凉爽，类似于一匙浓郁的冰淇淋的感觉，例如吞咽时的哈根达斯冰淇淋，但更持久。

DIPA-1-9与例如DIPA-1-7的一些对比特异性作用可归因于分子穿过细胞层的渗透。DIPA-1-7通过细胞屏障超快速渗透，因此可以激活DIPA-1-9无法达到的疼痛受体。正是DIPA-1-9的选择性和特异性赋予了其独特的属性。因此，鉴定出“正确”的分子。

用于激活受体的有效分子的“正确”剂量(浓度×递送体积)通过药物递送方法和候选分子穿透屏障并到达受体的物理化学性质来确定。递送后，分子在受体上的停留时间也是“正确”浓度的决定因素。在优选实施方式中，DIPA-1-9的关键结构修饰是二异丙基取代和最长烷基链延伸至九个碳(壬基)。这是通过实验了解到的。DIPA-1-9比现有技术的那些化合物的水溶性高10倍，并且壬基取代相对于己基或庚基类似物延长了活性。水溶性允许与极性载体赋形剂(糖浆)完全混溶并有助于递送。

本发明的另一方面涉及DIPA-1-9在制备用于治疗如本文所述疾病的药物中的用途。二异丙基构型使分子无手性，而Rowsell和Spring(‘496)描述的类似物≥95％的手性。壬基取代相对于己基和庚基类似物增加了活性的持续时间。检查现有技术的本领域技术人员不会常规地注意到不存在二异丙基类似物的信息，或者不会有动机合成并测试DIPA-1-9。很难预测到水溶性的显著变化。另外，不可能预测、推断或发现最长链到壬基的延伸会在选择性(疼痛和味道)、特异性(正确的冷度)和作用持续时间的优化方面产生显著影响。

本发明的另一方面涉及小体积糖浆(≤1mL)用于将DIPA-1-9递送到口咽表面的用途。通过口咽的推注(bolus)(35cm/s)的快速通过时间阻碍了与咽部神经末梢的任何接触时间。使用溶解在唾液中的药物需要不断分泌和吞咽以覆盖(coat)咽部，并且不方便。然而，如图1至图3所示，DIPA-1-9糖浆组合的放置实现了优异的结果。糖浆赋形剂为DIPA-1-9在其精确的所需作用位点立即起效提供了均匀分配系统。如本领域技术人员将理解的，本发明的一个方面的特征和优选实施方式也将涉及本发明的其它方面。

附图说明

图1是溶解在糖浆及其递送单元中的DIPA-1-9的图。递送单元是塑料小瓶(4.5cm长)，设计用于容纳2mL液体。填充体积可以为0.5至1.5mL，并且建议受试者每剂使用小瓶体积的一半。

图2是由Sihler's染色表示的人类咽部神经支配的图。放置DIPA-1-9糖浆的靶标显示在舌根处的黑色轮廓圆圈中。该图改编自Mu和Sanders,“Sensory nerve supply of the human oro-and laryngopharynx:a preliminary study.”Anatomical Record 258:480-420,2000。上口咽的神经末梢主要来自第9神经(舌咽肌)，并且咽喉的神经末梢来自第10神经(迷走神经)。口咽的外侧壁和后壁受第9神经和第10神经的支配。Epi＝会厌，中等黑色区域＝扁桃体，并且小的黑色区域是淋巴颗粒。这些感觉神经末梢将信号从咽部传导到大脑并协调感觉知觉和肌肉反应。

图3是人类口腔的图，并且显示了在舌根处放置DIPA-1-9糖浆的靶标区域(黑色轮廓圆圈)。用于检测清凉的感觉神经末梢在上口咽以及咽前弓的基部(称为腭弓)是丰富的。将DIPA-1-9糖浆递送至靶位可将咽部的清凉信号传导到脑部。

图4是TRPM8转染细胞中荧光响应(Δ比率340/380)随测试化合物浓度(单位为μM)的对数的变化曲线图，DIPA-1-7(黑色圆圈)，3,4-7(空心方块)或3,4-6(空心三角形)。该测试是由英国伦敦国王学院的Andersson等人使用其在“Modulation of the cold-activated channel TRPM8 by lysophospholipids and polyunsaturated fatty acids.Journal Neuroscience 27(12):3347-3355,2007”中描述的方法进行的。

图5显示了评估DIPA-实施方式化合物(无溶剂)的体内透皮活性的方法，用微量移液管移取该化合物20μL到麻醉大鼠腹部皮肤上由乳膏包围的圆圈的中心。局部施用后计数抖动频率40分钟。可以看到，实施方式DIPA-1-5、DIPA-1-6和DIPA-1-7引起强烈的抖动，表明透皮吸收进入血液，但这在其它类似物中是看不到的。

图6显示了在体外DIPA-1-7和DIPA-1-9通过切下的无毛小鼠皮肤的通量。将溶解在凝胶中的测试化学品置于培育孔中8小时，并通过配备有折射检测器的高压液相色谱仪测量化学品的渗透量。这些测试由韩国朝鲜大学的Choi教授进行。DIPA-1-7的通量比DIPA-1-9超出～5倍。将设计用于增加渗透性的含有多元醇(如丙二醇-油醇混合物(50:50)或Lauroglycol90)的标准增强剂添加到DIPA-1-7凝胶后，渗透率下降了～50％，表明了水溶性对渗透的重要性。

图7显示了使用2mL递送小瓶向4位志愿者舌根部施用的DIPA-1-7、DIPA-1-8和DIPA-1-9的感觉效果的比较。DIPA化合物在樱桃味糖浆中为5mg/mL，每剂量体积为0.8mL。每5分钟记录感觉效果，历经1小时。

图8显示了DIPA-1-9在呼吸道病毒感染的小鼠模型中抑制咳嗽频率。接种呼吸道合胞病毒(RSV)后，小鼠(每组n＝4至6)咳嗽更频繁(黑条)。每只小鼠口周(p.o.)施用可待因1mg或者每只小鼠鼻内(i.n.)施用25μL DIPA-1-9 0.5mg显著抑制了咳嗽频率(三个时间段的测试，*P≤0.01和≤0.05，Dunnett多重比较测验)。小鼠中的这些结果显示，DIPA-1-9在上呼吸消化道中具有潜在的抗感受伤害活性。

具体实施方式

本发明特别涉及选择一种称为1-二异丙基-膦酰基-壬烷的特定活性成分，在本文中称为“DIPA-1-9”。惊人且出人意料地，DIPA-1-9能够治疗(例如选择性地抑制)上呼吸消化道的感觉不适，而没有例如由结构相似化合物所发现的刺痛或刺激的问题。效果的开始是立即(≤1分钟)且令人惊讶的：市场上没有其它产品能匹配这一快速作用。因此，DIPA-1-9可用于治疗例如上呼吸消化道不适引起的病症感觉不适，包括口咽不适、食道不适、喉咙刺激、咳嗽、烧心、吞咽困难、呼吸困难、消化不良、胸痛和酸反流不适的医疗病况。本发明还涉及包含DIPA-1-9的药物组合物，以及例如DIPA-1-9组合物在治疗中的用途。

如本文所述，发明人已经重新研究了清凉氧化膦化合物，目的是找到一种最佳的有效且特异的候选物来舒缓咽部和食道的表面，所述咽部和食道与舌头不同，没有角质层。目标是找到用作药品的单一试剂，而不是用于食品或化妆品的试剂。因此，作用机制、靶表面、筛选方法、生物测定和动物模型的基本原理适用于上呼吸消化道，而不是皮肤。

惊人且出人意料地，发现一种在本文中称为DIPA-1-9的化合物具有用于医学治疗呼吸消化道表面的理想性质组合。如下面的研究中所述：

·分子上的二异丙基取代使DIPA-1-9实体更易溶于水并促进向咽部和食道膜表面的递送。

·在小体积糖浆(～0.5mL/剂)中的DIPA-1-9配方可使DIPA-1-9精确给药到口咽表面的靶神经末梢。

·DIPA-1-9会在喉咙上产生强烈的清凉感，但没有令人不快的味道或疼痛。该比较针对的是其它14种类似物。

·DIPA-1-9糖浆的清凉作用的精确定义，类似于吞咽一勺浓郁的冰淇淋，如哈根达斯冰淇淋，这使得它与产生冷不适的其它类似物区别开来。

·DIPA-1-9的清凉感觉足够长[≥15分钟]，在多种适应症中具有治疗益处。施用于咽喉也会留下残留的抗感受伤害作用，持续≥3小时。

·DIPA-1-9相对于其它类似物的不寻常特性无法根据其TRPM8受体激活效力进行预测，而必须通过实验发现。EC₅₀[TRPM8效力的测量]与对咽和食道上皮细胞活性的功效之间没有直接的相关性。

·DIPA-1-9在呼吸道合胞病毒诱导的小鼠咳嗽模型中抑制咳嗽频率。

·在患有上呼吸消化道不适的志愿者中进行测试时，糖浆中的DIPA-1-9配方具有≤1分钟的快速起效并且减轻不适而没有副作用。

·目前没有呼吸消化道的药物(例如用于咳嗽或酸性消化不良)具有此种快速起效和功效特性。

在多个测试系统中的这些结果表明，DIPA-1-9表现出不寻常的选择性和特异性药物作用。因此，例如，DIPA-1-9可用于治疗上呼吸消化道的感觉不适的病症(例如疾病)。

缩略语和术语

呼吸消化道.呼吸消化道的腔是食物、液体和空气进入体内的共用解剖学导管，是消化系统和呼吸系统的一部分。该管道由口腔、咽、喉和食道部分组成。在外行人看来，它包括唇、口、舌、鼻、喉咙、声带以及食道和气管部分的器官和组织(McGraw-Hill Concise Dictionary of Modern Medicine,2002)。尽管此处优选实施方式糖浆中的DIPA-1-9的靶向局部递送是在口咽的嘴侧边缘(rostral edge)上，但可以理解的是，促进优选实施方式的用途的病症可以源自呼吸消化道的任何部分。术语“上”呼吸消化道的使用是提醒，“下”消化道不是这种解剖学的功能部分。有时鼻腔道被包含在呼吸消化道描述中，但食物通常不存在于鼻腔道中。呼吸消化道的主要功能是调节食物的咀嚼和吞咽以及呼吸，并在不混合的情况下操作这两种功能。

DIPA化合物.DIPA是1-[二异丙基-膦酰基]-烷烃的缩略语。分子中的第三个烷基可以用数字描述：因此，4、5、6、7、8、9和10分别对应于丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基和癸基侧链。这些烷烃在构造上呈线性或“正[n]”，膦酰基连接到第三侧链中碳链的伯或“1-”位置。这些化合物也称为三烷基氧化膦或1-二烷基磷酰基烷烃。

TRP通道.阳离子通道的瞬时受体电位(TRP)家族是伤害性和疼痛刺激的外周检测器。许多这些受体位于感觉神经元的神经膜上，并且通过激活神经动作电位来响应化学刺激物和局部温度的变化，神经动作电位是大脑感知和作用的信号。TRP受体是感觉信息的转导器，正是这种转导和效应系统调节和保护机体免受外界刺激。

感觉神经元的感受野是空间中的区域，其中刺激将改变神经元的发射。感受野在空间上由神经元的神经末梢的分布决定。对于上皮，神经末梢与上皮基底层的细胞层相互交叉。尽管感受野小于一个mm²，但在被适当的刺激(例如感受伤害性或或瘙痒性刺激)激活时完全可以完全支配大脑和精神的注意力。见证当尖锐的针或刺与皮肤接触或狗被跳蚤咬伤预先占据时会发生什么。

冷不适.该术语用于描述三种类型的感觉-“冰冷”、胸部中冷和全身性冷。喉咙和食道中可以感觉到冰冷并且可能会剧烈疼痛。在胸骨后面感觉到胸部冷并且同样不舒服。全身性冷相当于寒冷，首先在眼睛周围感觉到，然后是肩胛骨和脚踝的皮肤。冷不适限制了对口咽和食道上段进行局部作用的活性成分的选择。理想的药剂必须有一个限定的作用部位，并且感觉的强度不应该导致“冰冷”、胸部寒冷或全身发冷。如本发明所示，选择DIPA-1-9作为理想的药剂，因为其水溶性和药代动力学特性允许通向复层咽上皮基底层中的受体，而不会过深地渗入体循环或者过度激活喉部和食管的较薄上皮层中的冷受体。因此，DIPA-1-9将产生清爽而不产生冷不适。

糖浆.糖浆(含药的)是浓缩或接近饱和的蔗糖水溶液。单糖浆(普通糖浆，simple syrup)只含有蔗糖和纯净水(例如糖浆USP)。含有令人愉快的风味物质的糖浆被称为调味糖浆(例如樱桃糖浆、阿拉伯胶糖浆等)。糖浆USP在每升糖浆中含有850g蔗糖和450ml水。糖浆可抵抗霉菌或细菌的污染和生长。本研究中使用的糖浆获自Humco Compounding,Austin,Texas并且是单糖浆(在纯净水中85％w/v的蔗糖，含有作为防腐剂的柠檬酸和0.1％对羟基苯甲酸甲酯)或作为樱桃味糖浆。在本申请中，糖浆不是因为其甜味而使用或者不是用作用于将药物递送到胃肠道的赋形剂。甜味在舌头的前1/3处被检测到。此处的递送部位则是舌头的后部。取而代之地，活性水溶性成分DIPA-1-9可与糖浆混溶。每剂量的糖浆体积较小(小于1mL，优选0.5mL)，并且施用于舌根上，设计用于涂覆(覆盖)口咽壁。在标准咳嗽糖浆中，推荐的单剂量体积为成人2茶匙(～10mL)，儿童1茶匙(～5mL)，每天给药三至四次。如此大的体积与本申请无关，因为大体积不适用于被设计成局部递送到咽壁神经末梢的清凉剂。在液体体积≥1mL时，清凉剂溶质将过快地移动通过咽受体而难以具有所需的药理作用。

茶匙.烹饪中使用的计量单位。根据美国联邦法规§101.9，一茶匙等于5毫升。在美国、澳大利亚和英国等国家，这种液体体积可能略有不同。

DIPA和DAPA化合物

本发明涉及称为膦氧化物(具有以下通式)的一系列化合物中的一个特定化合物，并且更特别地涉及称为二烷基-膦酰基-烷烃(在本文中称为“DAPA化合物”)的组中的一个例子(其中R₁、R₂和R₃的每一个是烷基)。

(O＝)P R₁R₂R₃

并且更具体地，本发明涉及一个特定的1-二异丙基-膦酰基-烷烃(DIPA)：1-二异丙基-膦酰基-壬烷，在本文中称为“DIPA-1-9”。

DIPA-1-9在室温下为液体，密度为～0.92g/cm³并且沸点为112-120℃。需要注意的是，DIPA-1-9是非手性的，不具有对映体。

与相关的DAPA化合物相比，发明人已将DIPA-1-9鉴定为用于治疗由上呼吸消化道的上皮(包括粘膜)引起的感觉不适的特殊药剂，所述上呼吸消化道为例如口咽部(包括例如口咽和下咽部)和食道上段表面。申请人报道了DIPA-1-9对鼻腔粘膜和眼表移行上皮的疗效(US 9,642,868和US 9,895,382)。这是DIPA-1-9在呼吸消化道上的活性的首次详细报道。

如本文所述，DIPA-1-9具有选择性和特异性，理想地适用于在口咽中引起局部清凉而没有不适感。这种清凉/冷的清爽感是缓解口咽/食道不适的期望感官品质。通过局部给药，DIPA-1-9感觉是局部的。在动物模型中，DIPA-1-9抑制了辣椒素诱导的咳嗽。DIPA-1-9在人类志愿者的口腔中不是刺激物，或者当它被放入喉咙中时会发挥所需的抗感受伤害作用。用于DIPA-1-9的神经元膜上的感受元件被进一步鉴定为TRPM8，是一种离子通道受体。

与相关类似物不同，即使在剂量增加至每单位12mg时，DIPA-1-9也不会产生刺痛或“冰冷”疼痛。通过选择糖浆作为递送赋形剂，DIPA-1-9的活性被局限于喉咙和食道上段，不存在有全身性清凉。将糖浆用作赋形剂并不是因为其赋予甜味(递送的体积和部位不会产生甜味)，而是因为作为液体，其允许均匀地递送到咽部表面。患有喉咙不适的个体优选DIPA-1-9，因为其起效快且具有令人愉快的清凉感。由其它DAPA化合物(DIPA-1-6、DIPA-1-7、DAPA-2-6和DAPA-2-7)看到的“冰冷”被认为太冷，尽管这些化合物具有相当的快速起效或是长效的。其它DAPA化合物(DIPA-1-6、DIPA-1-7、DAPA-2-6和DAPA-2-7)的活性扩散到胸骨后，进入到胸部中，很可能是因为食道内层中感觉元素的激活。这种中央胸骨清凉被受试者感知为令人不悦。DIPA-1-9的作用持续时间足以在治疗上有用。

化学合成

通过下列一般方法来制备DAPA化合物：在氮气下将100mL(23.7g,～200mmol)仲丁基氯化镁或仲丁基溴化镁(异丙基氯化镁或异丙基溴化镁)(获自Acros，为25％的四氢呋喃(THF)溶液)置于500mL烧瓶(具有搅拌棒)中。逐滴加入亚磷酸二乙酯在THF中的溶液(来自Aldrich,D99234；8.25g,60.6mmol在50mL中)。约30分钟后，将反应混合物升温至沸腾。将反应混合物再搅拌30分钟，然后逐滴加入适当的正烷基碘化物在THF中的溶液(来自TCI；60mmol在20mL中)。在DIPA-1-9的情况下，正烷基卤化物是1-碘壬烷。然后将反应混合物在室温下搅拌过夜。将反应混合物用水稀释，转移至分液漏斗中，用乙酸(～10mL)酸化并且用醚萃取两次。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状物。最终产物通过质谱法测定的质量验证，是无色或略微淡黄色的透明液体。

通过这些方法制备的化合物如表2所示。

组合物3,4-X系列是“混合的”异丙基-仲丁基化合物(参见下文)。这些是由Dong Wha Pharmaceuticals的Jae Kyun Lim博士使用下述方法合成的。

简言之，如以下方案所示，使亚磷酸三乙酯(A)与仲丁基溴化镁(B)反应，然后用稀盐酸水解，得到单烷基化合物(C)。然后使产物(C)与异丙基溴化镁(D)反应得到二烷基化合物(E)，然后使其与合适的烷基碘(F)反应得到目标三烷基膦(G)。

DIPA化合物是无色液体，密度小于水。这些结构与Rowsell和Spring US 4,070,496中描述的那些不同，因为‘496结构的“头部”(氧化膦基团)被更大、更亲脂的基团覆盖。申请人注意到‘496不包括二异丙基类似物。申请人合成了这些类似物(它们是非手性的，与手性>95％的‘496的结构相反)。申请人发现，通过将两个烷基侧链最小化为二异丙基，原型分子的“头部”现在更具极性(亲水性)并且在水的极性环境中更易混溶。这种增加的水溶性是惊人的(表3)。DIPA的水溶解度比二仲丁基或混合异丙基-仲丁基类似物至少高10倍。DIPA类似物现在可以在细胞外液中移动并渗透到细胞之间以进入基底层中的神经末梢。

本发明还涉及一种组合物(例如药物组合物)，其包含DIPA-1-9以及药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。本发明还涉及一种制备组合物(例如药物组合物)的方法，包含混合DIPA-1-9和药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。

在一个实施方式中，所述组合物以0.05-2.0％重量/体积(wt/vol)的浓度包含DIPA-1-9。在一个实施方式中，该组合物是液体组合物并且包含浓度为0.5-20mg/mL的DIPA-1-9。在一个实施方式中，该组合物是液体组合物并且包含浓度为3至12mg/mL的DIPA-1-9。在一个实施方式中，该组合物是糖浆并且包含浓度为1-20mg/mL的DIPA-1-9。

所述组合物可以提供有适合的包装和/或提供在适合的容器中。例如，所述组合物可以是单位口服剂量单位的形式，例如包含DIPA-1-9的塑料小瓶、锭剂、果冻杯或薄膜条。或者，其可以作为喷雾剂来递送。

本发明的一个方面涉及在治疗(例如靶向治疗)如本文所述的某些病症(例如疾病)的方法中使用的DIPA-1-9。在一个实施方式中，药物包含DIPA-1-9。在一个实施方式中，药物包含配制在糖浆中的DIPA-1-9，并用塑料小瓶施用。本发明的另一方面包含向需要治疗的患者给药治疗有效量的DIPA-1-9，优选药物组合物形式的DIPA-1-9。

感觉不适和治疗目标

在一个实施方式中(例如在治疗方法中的用途的实施方式、在制造药物中的用途的实施方式、治疗方法的实施方式)，所述治疗是治疗(例如选择性治疗)：诸如咽部和喉部表面的感觉不适：上呼吸消化道不适；口咽不适；食道不适；喉咙刺激；咳嗽；烧心；胸痛；肛门生殖器不适；或咽部和食道组织的炎症。在另一方面的治疗中，DIPA-1-9用于刺激凉爽受体并产生可防止吞咽困难和呼吸困难的信号，并且缓解称为睡眠呼吸暂停的病况。在治疗的另一方面，DIPA-1-9用于促进粘液从气道咳出。

如本文使用的术语“感觉不适”涉及起因于上呼吸消化道腔的刺激、疼痛、瘙痒或其它形式的感觉迟钝(触物感痛)。本文所用的术语“感觉迟钝”涉及异常感觉，并且除了刺激、痒和疼痛之外还包括诸如灼热、干燥、潮湿、发麻(pins-and-needles)以及感觉异物存在等感受。

在所述实施方式之一中，DIPA-1-9的靶组织位于口咽表面、下咽表面或咽部表面。在所述实施方式之一中，靶组织的感觉不适由吞咽困难、机械压缩和呼吸困难、粘液积聚、胃内容物反流(例如咽喉反流)、打嗝、咽炎、扁桃体炎、粘膜炎、过敏、咳嗽或咽部表面对刺激物的超敏反应引起。

在所述实施方式之一中，DIPA-1-9的靶组织位于食道表面并且位于食道表面的感觉不适是由胃内容物反流(如胃食管反流)或食管炎引起的。在一个实施方式中，上呼吸消化道不适是由气道或咽部的炎性渗出物引起的(例如与哮喘、阻塞性肺病等有关)。在一个实施方式中，上呼吸消化道不适与呼吸费力、呼吸困难、打鼾或睡眠呼吸暂停有关。在一个实施方式中，所述治疗是口咽不适的治疗。在一个实施方式中，口咽不适与胃内容物反流有关。在一个实施方式中，口咽不适与咽喉反流有关。在一个实施方式中，所述治疗是食道不适的治疗。在一个实施方式中，食道不适与胃内容物反流有关。在一个实施方式中，食道不适与胃食道反流有关。在一个实施方式中，所述治疗是喉咙刺激的治疗。在一个实施方式中，所述治疗是咳嗽或咳嗽冲动(urge to cough)的治疗。在一个实施方式中，所述治疗是烧心的治疗。在一个实施方式中，所述治疗是胸痛的治疗。

本文在治疗病症的上下文中使用的术语“治疗”通常涉及人或动物(例如在兽医应用中)的治疗，其中实现了一些期望的治疗效果，例如抑制病症的进展，并且包括进展速度下降、进展速度停止、病症的症状减轻、病症的改善和病症的治愈。此种治疗包括降低敏感性、过敏和脱敏现象。还包括作为预防措施(即预防)的治疗。例如，尚未发展病症但有发展病症风险的患者的使用也被术语“治疗”所涵盖。

药理学术语中的术语“选择性”涉及这样一种分子，在一组结构相关的同源物中，其表现出与其它类似物区别开来的不寻常的定性性质。例如，DIPA1-9没有强烈的金属味道，但是DIPA-1-7和DIPA-1-8和其它类似物具有这种味道。因此，DIPA-1-9在其药理作用中更具选择性。

与相关类似物相比，DIPA-1-9的选择性性质的另一个方面是低度的“冷不适”。DIPA-1-9可作用于表面而不会出现刺痛、刺激、喉咙疼痛或胸骨后过度冷的问题。

DIPA-1-9作用的“特异性”与其产生所需的哈根达斯清凉效果的功效有关。尽管所有活性类似物对TRPM8受体都有活性，但只有DIPA-1-9能够完全地产生所需的清凉感。因此，它对所需的药物作用更具特异性。

如本文所使用的术语“治疗有效量”涉及当按照所需的治疗方案给药时，可有效产生一些所需的与合理的益处/风险比相匹配的治疗效果的化合物或包含化合物的材料、组合物或剂型的量。

处于糖浆中的DIPA-1-9可用作胸痛鉴别诊断的诊断剂。目前，尚未知一个简单的诊断工具。DIPA-1-9糖浆可以口服给药，例如作为放置在舌根上的等分试样。如果疼痛是食道来源，应该缓解该疼痛。但是，如果疼痛是心脏疼痛(心源性疼痛)，那么DIPA-1-9糖浆就不会有效。

给药途径

例如，如本文所述，包含DIPA-1-9的药物组合物可适当地局部向受试者给药。如本文所用的术语“局部施用”是指递送到咽部和食道的腔表面上。

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(例如豚鼠、仓鼠、大鼠、小鼠)、鼠(例如小鼠)、兔类动物(例如兔)、禽类(例如鸟)、犬科动物(例如狗)、猫科动物(例如猫)、马科动物(例如马)、猪(例如猪)、羊(例如绵羊)、牛(例如母牛)、灵长类动物、猿猴(例如猴子或猿)、猴(例如狨猴、狒狒)、猿(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。

用于递送的配方

DIPA-1-9的优选配方是将其溶解在糖浆中。可以包括的其它成分是填料、缓冲剂、防腐剂、抗氧化剂、润滑剂、稳定剂、掩蔽剂、着色剂和调味剂。配方还可以包含其它活性药理学药剂。如果配制成离散单位(离散单元，discrete unit)(例如小瓶、预包装单元)，每个单位含有预定量(剂量)的所述化合物。

如本文所用的术语“药学上可接受的”涉及在健全的医学判断范围内，适合用于与所讨论的受试者(例如人类)的组织接触而没有过多的毒性、刺激、过敏反应或其它问题或并发症，与合理的益处/风险比相称的化合物、成分、材料、组合物、剂型等。在与配方的其它成分相容的意义上，每种载体、稀释剂、赋形剂等也必须是“可接受的”。

可以在标准药学著作例如Remington's Pharmaceutical Sciences,第18版,Mack Publishing Company,Easton,Pa.,1990；和Handbook of Pharmaceutical Excipients,第5版,2005中找到适合的合适的载体、稀释剂、赋形剂等。可以通过药学领域熟知的任何方法制备配方。这些方法包括使化合物与构成一种或多种辅助成分的载体结合的步骤。通常，通过将化合物与载体(例如液体载体)均匀且紧密地结合而制备所述配方。

剂量

本领域技术人员将理解，DIPA-1-9以及包含DIPA-1-9的组合物的合适剂量可因患者而异。确定最佳剂量通常涉及治疗益处水平与任何风险或有害副作用的平衡。所选剂量水平取决于多种因素，包括但不限于DIPA-1-9的活性，给药途径，给药时间，治疗持续时间，组合使用的其它药物、化合物和/或材料，病症的严重程度，以及患者的种类、性别、年龄、体重、病况、一般健康状况和既往病史。DIPA-1-9的量和给药途径最终由医生、兽医或临床医生酌情决定，尽管通常选择剂量以在作用部位达到局部浓度，该局部浓度达到所需效果而不会引起显著的有害或毒副作用。

给药可以在一个剂量中进行，优选在整个治疗过程中“按需”或必要时(pro re nata)进行。确定最有效的给药方式和剂量的方法是本领域技术人员熟知的，并且将随治疗用的配方、治疗目的、所治疗的靶受体和所治疗的受试者而变化。可以通过患者、治疗医师、兽医或临床医生选择的剂量水平和模式进行单次或多次给药。

上呼吸消化道及其病症

空气进入鼻腔并进入气管。食物、空气和液体进入口腔，经过咽部并且进入食道和胃部。形成这些通道的管是上呼吸消化道。在本申请中，选择作为DIPA-1-9糖浆靶标部分的是口咽、下咽部(咽喉)和食道的上三分之一段(upper third)。

口腔含有专门的结构，如牙齿、牙龈、舌头和唾液腺，其旨在咀嚼、品尝、润滑和推动食物团块进入咽部。这是一种复杂的肌肉反射活动，需要协调6个颅神经和25个肌肉群。热感不是口腔中的高级保护性反射，因为口腔可以耐受当放置在皮肤上时疼痛的热液体。另一方面，清凉液体在口渴的调节中是重要的。Eccles et al.[Cold pleasure.Why we like ice drinks,ice-lollies and ice cream.Appetite,71,357–60,2013]最近综述了关于清凉液体、冰淇淋、正强化和口渴抑制的关系的这一概念。感觉神经密切监测口腔和咽部交界处的温度。当外部环境温度很高时，饮用清凉液体立即令人愉悦并且减轻口渴、干燥和不适。

咽是从鼻腔和口腔通向喉和食道的锥形通道。咽是是喉咙的一部分，这是一个描述颈部和声带(voice-box)周围身体区域的不精确术语。咽部分为三个区域：鼻咽、口咽和咽喉。鼻咽，也称为鼻咽(rhinopharynx)，位于鼻腔的后鼻孔后，位于软腭的水平之上。口咽从软腭(腭咽)到达舌骨水平。咽喉(也称为下咽部)从舌骨到达环状软骨的下缘。咽和食道表面衬有复层上皮。相比之下，鼻咽、喉和气管的呼吸道上皮细胞是单层细胞。

口咽可以进一步分为上部和下部区域，中点是所谓的下部后腭口咽(lower retropalatal oropharynx，LRO)，如例如Daniel等人的磁共振成像研究中所示[“Pharyngeal dimensions in men and women”,Clinics(SaoPaulo)62,5-10,2007]。咽是倒梯形倒漏斗形管，LRO是横截面最小的区域，面积约1cm²，相当于美元25美分硬币的20％或欧元硬币的25％。舌根部的咽表面和LRO周围的咽壁(总面积约为3至5cm²)是本文所述方法的药物输送期望靶标的一部分，第二部分是上食道表面。

每天通过口咽腔的输送量是惊人的。平均每天，成人呼吸12,000L空气，饮用2L液体，分泌1L唾液，并吃2kg食物。这些活动是恒定的，在清醒时间每分钟约15次呼吸和1次吞咽运动。为了使生物体存活，必须协调输送流，使食物和液体沿着食道向下而不是进入气道，并且空气被导入气道。

大脑通过横纹肌和平滑肌效应器协调咽部物质输送。对于固体，食物被咀嚼、混合并用唾液润滑，然后团块被迅速下推到食道。吞咽的口咽阶段发生在眨眼间，以毫秒为单位，因为团块以约35厘米/秒的速度向下通过咽部。控制嘴和舌喙中的这一过程的感觉信号来自三叉神经(第5)和舌下神经(第8)的传入。来自口咽和舌后表面的传入信号主要来自舌咽神经(第9)。来自咽喉(也称为下咽部)的信号主要通过迷走神经(第10)。吞咽和咳嗽是反射，旨在将输送负荷引导到正确的目的地。

由第9和第10颅神经促进的上消化道(咽和食道)的上皮的神经元感受野是DIPA-1-9的靶标，如图2所示。咽表面细胞具有高周转率(大约几天)并且对损伤敏感。例如，当咽部有固体或液体的输送混乱时，或者当酸和胃蛋白酶、或肺部的渗出物积聚时，呼吸消化道将激活颅神经并传达刺激、瘙痒、疼痛和咳嗽冲动的信号。咽病症的特征性表现为喉球(globus)(喉咙里有肿块的感觉)、吞咽时困难(吞咽困难)、呼吸时困难(呼吸困难)、声音嘶哑、疼痛、痒、咳嗽以及咽粘膜发红和肿胀。咽部功能障碍导致的气流受损与急性焦虑和即将到来的厄运感有关。

图2是由Sihler's染色表示的人体咽部的神经支配图。放置DIPA-1-9糖浆的靶标显示在舌根处的黑色轮廓圆圈中。该图改编自Mu和Sanders,“Sensory nerve supply of the human oro-and laryngopharynx:a preliminary study.”Anatomical Record 258:480-420,2000。上口咽的神经末梢主要来自第9神经(舌咽肌)，并且咽喉的神经末梢来自第10神经(迷走神经)。口咽的侧壁和后壁受第9神经和第10神经二者的支配。Epi＝会厌，中等黑色区域＝扁桃体，并且小的黑色区域是淋巴颗粒。这些感觉神经末梢将信号从咽部传导到大脑并协调感觉知觉和肌肉反应。

咽部有强健的缩肌，排列成钳状(vice)，设计用于抓住口咽内容物并将团块推入食道。解剖学就像棒球中的第一垒手手套。该系统中有两个重要的阀：在吞咽过程中关闭的会厌，以及松弛使内容物进入食道然后再关闭以防止反流的上食道括约肌(UES或环咽肌)。咽部收缩冲洗并清空腔中碎屑，并通过产生负压协助从鼻腔和鼻咽吸取内容物。良好的咽部肌肉对于保持呼吸道通畅、允许顺畅的气流很重要，而功能障碍将导致吞咽困难、呼吸困难、打鼾和睡眠呼吸暂停。

发挥理想清凉感的局部DIPA-1-9糖浆可能具有效用的上呼吸消化道病的例子是：

咽炎：咽部内层的炎症，最常见的是由病毒和细菌引起的。密切相关的病况是扁桃体炎[Bathala,S.and Eccles,R.A review on the mechanism of sore throat in tonsillitis.Journal of Laryngology and Otology,127:227–32,2013]。化学污染物，如香烟烟雾，也可直接刺激和损伤粘膜。咽炎和扁桃体炎的主要症状是刺激、瘙痒和疼痛或“喉咙痛”。延长的咽部刺激也可导致表现为持续性咳嗽的慢性过敏综合征(当存在超过8周时称为慢性咳嗽)。本文所述的DIPA-1-9配方将缓解咽炎和咳嗽的不适。

吞咽困难(吞咽功能障碍)：老年人、中风患者、帕金森病或头颈癌患者吞咽困难。口咽吞咽困难是一个术语，适用于食物的团块不能正确有效地从咽部转移到食道的情况。当颗粒进入气道时，结果就是吸入性肺炎，这是护理这些受害者的主要经济负担。已经表明，用喷雾器施用的感官刺激剂(如黑胡椒、辣椒素类物质(红辣椒的有效成分))以及通过鼻管施用的薄荷醇溶液缩短了老年人吞咽反射的延迟，因此可用于降低吸入性肺炎的风险[Ebihara et al.,Sensory stimulation to improve swallowing reflex and prevent aspiration pneumonia in elderly dysphagic people”,J.Pharmacol.Sci.,115,99-104,2011]。当进入气道的物质来自食道而不是口腔时，相关的病况称为吸入性肺炎。

鼻后滴流：增加的分泌物从鼻腔和鼻咽的粘膜进入口咽的病况。这些分泌物可能含有炎性渗出物，并且可能由鼻膜感染或过敏(例如过敏性鼻炎和鼻窦炎)引起。增加的分泌物会导致喉咙不适、疼痛、瘙痒、咳嗽冲动以及气流受损感。

酸反流病：这种病况由上腹部中的症状组成，诸如饱胀、不适、早期饱食、腹胀、烧心、嗳气、恶心、呕吐或疼痛。上消化道病症进一步细分为“器质性消化不良”和“功能性消化不良”。器质性消化不良(OD)由例如消化性溃疡、胃食管反流病(GERD)、Barrett食道、胃癌或食道癌、胰腺或胆道病症、对食物或药品不耐受、以及感染或全身性疾病引起。功能性消化不良(FD)，包括NERD，其更复杂，因为病理学的客观证据不易识别，但症状与OD相似。这些病况的处理包括抑酸药物、抗生素以根除幽门螺杆菌(H.pylori)、动力促进剂、(胃)底松弛药物(fundus-relaxing drugs)、抗抑郁药和心理干预。

咽喉反流病(LPR)和食道反流病：在LPR中，胃酸和胃蛋白酶反流在喉咽表面并引起组织损伤。通常，适当的吞咽和收缩的上食管括约肌(UES)可以防止反流，但当这个系统受损时，酸和胃蛋白酶进入咽部表面，甚至可以进入咽鼓管和鼻窦。结果是声音嘶哑、疼痛、喉头水肿和持续的喉咙清除的综合症。喉部检查显示声带周围有红色和肿胀的粘膜。减轻不适的药剂可能在LPR的治疗中有用。目前，主要的治疗方法是减少胃的酸分泌，例如，使用质子泵抑制剂；然而，没有方法来治疗喉咙不适。配制用于在糖浆中递送的诸如DIPA-1-9等药剂提供了用于治疗反流疾病的新策略。

上消化道消化不良和上腹部不适：酸反流病症和消化不良的主要症状[Oustamanolakis et al.,Dyspepsia:Organic vs functional.J.Clin.Gastroenterol.,46,175-190,2012]是“烧心”和非心源性胸痛。烧心的疼痛和不适主要是食道起源。非心源性胸痛是食道起源的疼痛，不是由心脏功能障碍引起的。烧心的一些症状包括在进食后发生在胸骨后面的胸部的烧灼感并且持续几分钟到几个小时。胸骨下的烧灼感往往会辐射到颈部，一波接一波，感觉更像是燃烧而不是疼痛。烧心也可以被描述为胸痛并且通过促进胃食管反流的假定位置而放大，例如弯腰或后仰。烧心是在中线感觉到的而不是在胸部的侧面。烧心有时也可能与体温过高有关。其它感觉包括在喉咙上或喉咙后面燃烧，口腔和喉咙有酸、酸味的或咸味的液体；吞咽困难和感觉食物“粘在”胸部或喉咙中间。烧心和酸反流疾病可能引起慢性咳嗽、咽喉痛或慢性声音嘶哑。

酸性和消化酶如胃蛋白酶过量反流到食道和咽部引起在烧心、GERD、咽喉反流病(LPR)、非糜烂性反流病(NERD)、非心源性胸痛(NCCP)和功能性消化不良中所见的不适。

使用食管的0.1N HCl灌注与盐水灌注交替进行激发试验(伯恩斯坦试验)，可用于在易感个体中引发烧心并证明症状的食管起源性，例如确定胸痛是否是由酸反流引起。对于这个测试，一根细管通过一个鼻孔，沿着喉咙后部向下并定位在食道的中间。将0.1N盐酸溶液和生理盐溶液(normal salt solution)交替地通过导管输注到食道中，例如，以8mL/min的速率持续10分钟。患者不知道正在注入哪种溶液。如果用酸灌注引起患者通常的疼痛并且盐溶液的灌注不会产生疼痛，则可以得出患者的疼痛与酸反流有关。使用这种客观的评估方法，在7％的正常受试者中注意到对HCl灌注不适的陈诉，在Barrett食道中有17％，在GERD中有32％，且在NERD患者中有58％。在实施例中，使用动物模型来证明类似于DIPA-1-9的化合物抑制灌流的(super-fused)0.1N盐酸的刺激作用。

呼吸困难是一种常见的疾病症状，被定义为“呼吸困难的感觉”，包括气阻和窒息的感觉。作为一个病征，呼吸困难表示为呼吸费力和通气不足，血浆二氧化碳张力升高。呼吸困难发生于严重的病症，如肺炎、充血性心力衰竭、哮喘、慢性阻塞性肺病、肺气肿、囊性纤维化、肌肉麻痹或营养不良、帕金森病、肺癌、消耗性疾病导致的衰弱等。呼吸困难所包含的窒息感是一种可怕的体验。例如，在肌萎缩侧索硬化症中，56％的患者在生命的最后一个月经历呼吸困难。睡眠呼吸暂停和打鼾也与不适的呼吸有关。惊人地，用DIPA-1-9糖浆清凉上呼吸消化道可缓解呼吸困难感。喉和气管的气道附近的咽部和食道上皮的清凉感可能会传递出清新的气流感。

胸痛与胸痛的鉴别诊断

有时伴有心悸、出汗、呼吸短促和窒息感的胸痛是引起患者去看医生或寻求进入急诊室的常见症状。医生检查患者的首要任务是确定是否存在危及生命的心血管疾病。如果有必要，由于血清酶检测、心电图和心脏功能的放射性示踪剂研究等检查诊断，胸痛入院费用可能很高。已经注意到，胸痛患者入院的中位数成本为7340美元[Coley et al.,Economic burden of not recognizing panic disorder in the emergency department.J.Emergency Medicine 36:3-7.2009]。每年约有640万美国人因胸痛陈诉和相关症状而到急诊室就诊，但只有一小部分表现出潜在的心血管病因；其他人都有非心源性胸痛(NCCP)。胸痛是急诊室就诊的第二大常见原因，第一个原因是胃痛和腹痛[见例如Pitts et al.,National Hospital Ambulatory Medical Care Survey:2006 emergency department summary”,National Health Statistics Reports,Vol.7,pp.1-38,2006中的表8]。

NCCP有多种原因，包括胸肌劳损、肺部病症、消化不良、恐慌症和最常见的食道功能障碍，如GERD[Amsterdam et al.,Testing of low-risk patients presenting to the emergency department with chest pain:a scientific statement from the American Heart Association.Circulation,122:1756-1776,2010]。标准质子泵抑制剂药物(如埃索美拉唑)在抑制不明原因的胸痛方面的功效非常有限并且药效的开始需要至少几天[Flook et al.,Acid-suppressive therapy with esomeprazole for relief of unexplained chest pain in primary care:a randomized,double-blind,placebo-controlled trial,Amer.J.Gastroenterol.,108:56-64,2013]。

使用DIPA-1-9糖浆进行简单测试，以区分NCCP与心脏疼痛，可能有助于胸痛的鉴别诊断，允许患者分类，并改善资源分配以降低护理成本。这里提出，递送到上呼吸消化道表面的活性成分如DIPA-1-9可用于缓解胸痛并有助于胸痛的鉴别诊断。

气道疾病和粘液清除

气道疾病(如慢性阻塞性肺病、支气管炎、支气管扩张、囊性纤维化和某些形式的哮喘)与气道粘膜炎症和渗出物产生增加有关。通常通过咳痰或吞咽除去渗出物。在夜间和睡眠期间，咽部肌肉松弛并且清除受到抑制，因此渗出物可能在口咽部积聚，导致窒息和恶心。抵消口咽和气道不适的感觉剂对这种气道疾病很有用，因为它可用于帮助粘液清除而不会通过无痰咳嗽(干咳，non-productive cough)伤害喉咙内层。

吞咽困难和吞咽的增强

用感觉剂治疗上呼吸消化道的尝试次数有限。已经提出使用感觉剂如黑胡椒、薰衣草、辣椒素、衣壳(capsids)和薄荷醇等来治疗老年人的吞咽困难问题[Ebihara et al.,2011]。这些药剂作为雾化液体悬浮液施用，或作为通过鼻管递送至咽部的液体施用。没有确定增强清除反射的确切感觉事件。强效薄荷醇和薄荷油糖果(如

)也是口腔和鼻腔中的感觉兴奋剂。每粒重约2.7至3.4g并且在糖染料基质(sugar dye matrix)中含有5、7或至多10mg薄荷醇的薄荷醇锭剂有时也用作口服兴奋剂，但因为涩味而功效有限。已经描述了某些N-烷基-羰基-氨基酸酯用于治疗喉咙不适和气道刺激[Wei,US 8,426,463,8,476,463]。

灼口综合症(BMS)

BMS的特征在于舌头上持续的烧灼感，经常伴有味道改变(Susana et al.2017.Internat.J Dent.Res..Burning Mouth Syndrome-Latest Update.1(1):14–23.；Grushka et al.2002.Burning Mouth Syndrome.Amer.Family Physician 65:615-620)。这一病况的同义词包括“烫伤口腔综合征”，“舌痛”和“口腔痛”。整个口腔和舌头可能会出现其它感觉，即麻木、干燥、刺痛和疼痛。唾液分泌不受影响，并且舌上没有可检测到的病理性病变。受干扰的感觉最有可能是由于向眼腔提供传入神经的神经功能障碍引起的：即第5、第7、第9和第10颅神经。发明人发现DIPA-1-9，10mg/mL通过手动激活的气溶胶喷雾器喷入口中，每次激活递送0.07mL，可以产生强烈的口腔清凉效果。经过3次快速激活后，从口中吐出内容物，但令人愉快的清凉感仍将持续≥1小时。有轻微的苦味，但可能的是DIPA-1-9的这个方面可以被掩盖。在实验后，发明人预期向口腔递送的DIPA-1-9可以缓解BMS。通过适当掩盖DIPA的味道特性，一些其它DIPA化合物如DIPA-1-8也可能是有效的。目前，由于缺乏有效的治疗，BMS是临床挑战，尽管病情相对良性。

咳嗽高敏感综合症(CHS)

CHS被欧洲呼吸学会定义为这样一种病况，其中咳嗽是由通常不会引起咳嗽的刺激引起的，或者对已知为咳嗽的刺激(例如柠檬酸或辣椒素)的过敏(高敏感)。虽然这种过敏机制最初是在患有慢性咳嗽而未找到咳嗽的原因的患者中估算的，但是现在有证据表明，即使在患有与诸如哮喘、慢性阻塞性肺病、肺纤维化或胃食道反流病等病况相关的慢性咳嗽患者中，所述慢性咳嗽背后也是这种机制。因此，患有CHS的患者可能对通常不会引起咳嗽的刺激过敏，如说话、大笑、在寒冷的天气外出或闻到香水。其它常见的陈诉是喉咙里有东西卡住或刺激的感觉，并且呼吸困难，例如感觉在喉咙水平有阻塞，患者无法将空气吸入肺部。大多数患有慢性咳嗽的患者患有CHS。“调”低神经末梢的敏感性的药剂如糖浆中的DIPA-1-9应当对CHS起作用。

在本发明的范围，目标是：

a)识别并定义一种活性化合物，其对上呼吸消化道的膜具有精确的感觉效果，其可产生清凉刺激并抵抗不适(刺激、瘙痒和疼痛)。这种感觉本身不会产生不适，反而会产生类似于吞下冰淇淋的感觉，但持续时间更长。要避免的感觉是被称为“冷不适”的病况。

b)开发一种用于将活性化合物局部递送到第9和第10颅神经的神经末梢靶上的局部配方。

c)定义一种起效快(少于1分钟)且持续时间长(至少几小时有效)的药物作用，剂量进程可以基于“按需”进行(必要时或p.r.n.)，因此使患者重新控制感觉不适。理想地，活性化合物是足够有效的，每次给药的单位剂量小于10mg。

d)将此药物用于短期(急性)和长期(慢性)病况，以减少对刺激性刺激的过敏。

通过DIPA-1-9的糖浆配方满足了这些目标，其递送体积每剂量小于1mL，聚焦递送到第9和第10神经的神经末梢。

靶向局部递送到特定位置

要制作用于局部递送到咽部和食道表面的药物，需要了解靶组织和组织环境的动态。与第9[舌咽]、第10[迷走]的传入和脊髓传入连接的咽和食道的神经元感受野具有几cm²的面积，这与口腔不同，口腔至少大10倍。因此，含有DIPA-1-9的口香糖不起作用，或者一茶匙糖浆中的DIPA-1-9也不起作用，因为在茶匙中5mL的体积太大，内容物将在DIPA-1-9有机会与其受体相互作用之前输送通过咽和食道。

口咽是舌根处的拱形结构，小舌[或葡萄(grape)]悬挂在中间。拱形基部称为前腭弓(anterior pillars of fauces)，对冷感特别敏感。如果将冷金属探针放置在人受试者的该部位，则会引起清凉感和快速吞咽运动[Kaatzke-McDonald,E.et al.The Effects of Cold,Touch,and Chemical Stimulation of the Anterior Faucial Pillar on Human Swallowing.Dysphagia 11:198-206,1996]。咽和喉表面由第9和第10颅神经的神经末梢密集神经支配[Mu and Sanders.Sensory nerve supply of the human oro-and laryngopharynx:a preliminary study.The Anatomical Record,258,406–20,2000]。TRPM8免疫反应性纤维存在于舌的舌神经中[Abe,J.et al.TRPM8 protein localization in trigeminal ganglion and taste papillae.Brain Research.Molecular Brain Research,136:91–8,2005]，并且在口咽的边缘和喉部很丰富，但在会厌中没有[Sato,T.et al.The distribution of transient receptor potential melastatin-8 in the rat soft palate,epiglottis,and pharynx.Cellular and Molecular Neurobiology,33:161–5,2013]。期望的药物靶标是第9神经和第10神经的感受野。

喉咙是描述声带周围的身体区域的术语。在内部，相关结构是咽部，其分为三个部分：鼻咽、口咽和喉咽。鼻咽，也称为鼻咽(rhinopharynx)，位于鼻子后面，高于软腭的水平。口咽从软腭(腭咽)到达舌骨水平。下咽部，也称为喉咽，位于喉后空间中，从舌骨到达环状软骨的下缘。口咽和喉咽是连续漏斗状倒梯形管[Daniel et al.,2007]并且总表面积为约10至15cm²。

药物递送的优势靶标是腭弓基部的口咽腔表面和侧口咽壁。次要靶标是通过口咽到达的上食道的腔。

从口咽和喉咽传递到脑干的传入信号主要来自第9(舌咽)和第10(迷走神经)颅神经。来自感受野的传入信号协调清除反射，其清空咽部并且保护气道不会进入液体和固体。对于上食道，神经支配来自迷走神经和脊髓传入。药物递送的靶标主要是第9和第10颅神经的感受野，和在较小程度上的上食道的脊髓传入。

当团块从口腔移动到食道时，吞咽的口咽阶段发生在眨眼间，以毫秒为单位。通过激光多普勒超声或X射线荧光成像测量的传输时间约为35厘米/秒[Sonomura et al.,Numerical simulation of the swallowing of liquid bolus.J.Texture Studies 42:203-211,2011]。因此难以在口咽喉表面递送、粘附、粘合和保留感觉剂。活性成分不能作为固体颗粒递送，因为这会引起刺激并引发咳嗽，因此，在糖浆中递送药剂是理想的方法。糖浆喷雾剂中的药剂可以起作用，但是高度雾化的喷雾可以激活单层上皮细胞中的喉受体并导致咳嗽。在唾液中作为溶质存在的药剂在口腔中稀释，并且仍然必须具有足够的浓度以接触咽部表面。

作用起效、作用的持续时间和递送的安排

如本文所考虑的，所递送的治疗剂应具有快速起效的感觉效果，例如，在1分钟内。该效果应该有效至少一小时，优选更长，否则患者将不得不重复施用药物以获得缓解。优选地，应该有活性成分的“哇哦效果(惊叹效果，wow effect)”以刺激感觉事件。患者应该能够识别这种“哇哦效果”，并在“按需”(p.r.n.)的基础上使用液体配方。通过快速起效，患者应该能够缓解口咽和上食道不适，并且这种缓解能进一步减少与喉咙不适相关的精神因素(例如焦虑)。这些目标是通过溶解在施用于舌根的少量糖浆中的DIPA-1-9来实现的。

活性成分的选择：分子靶，特异性，选择性

一般认为，离子通道TRPM8是向大脑传导诸如薄荷醇和icilin等药剂的清凉作用的主要生理元件[McKemy et al.,Identification of a cold receptor reveals a general role for Trp channels in thermosensation,Nature,416,52-58,2002]。TRPM8是具有1104个氨基酸残基且具有6个跨膜结构域的蛋白质。通过降低环境温度激活该受体导致六个跨膜环中的门打开并且非特异性阳离子进入细胞。然后，感觉神经元的去极化主要通过Aδ(和一些C)纤维将信号传递到大脑。虽然TRPM8在感觉生理学中的作用这一概念可能对温度的物理变化有效，但对诸如薄荷醇和icilin等化学试剂的感觉效果的解释更为复杂。薄荷醇不仅可以在体外刺激TRPM8，还可以刺激TRPV3，TRPV3是一种与温暖有关的受体[Macpherson et al.,More than cool:promiscuous relationships of menthol and other sensory compounds.Mol Cell Neurosci 2006；32:335-343,2006]。薄荷醇也抑制TRPA1。薄荷醇在其作用中是“非选择性的”。icilin不仅刺激TRPM8，还刺激TRPA1，并且icilin抑制TRPV3[Sherkheli et al.,Supercooling agent icilin blocks a warmth-sensing ion channel TrpV3.Scientific World Journal 2012；982725,2012]和甘氨酸能传递[Cho et al.TRPA1-like channels enhance glycinergic transmission in medullary dorsal horn neurons.J Neurochem 122:691-701.2012]。因此，薄荷醇和icilin是“混杂的”非选择性药物，并且它们的作用可能与任何一种特定的受体蛋白无关。

化学物质对TRPM8受体的效力(通过EC₅₀测量)和唤起咽部感觉事件的能力之间的相关性较复杂。申请人研究了许多覆盖100倍TRPM8效力范围的化合物，每种化合物都对TRPM8受体具有完全功效，并且评估了它们的感觉效果。令人惊讶的是，一些化合物观察到许多副作用。例如，在口服溶解片剂中，5mg剂量的薄荷醇产生胸部不适。相比之下，icilin不会在胸部产生清凉或在喉部产生所需的感觉。在DAPA化合物中，TRPM8受体效力与感觉事件的关系不容易分类。首先，在最长的烷基链中具有6至8个甲基的DAPA化合物在口腔中具有强烈的厌恶的味道。其次，这些6至8种类似物在胸骨中引起冰冷的疼痛和不适。令人惊讶的是，在口咽部上具有理想清凉剂的所有所需品质的DIPA-1-9在TRPM8上不具有“超强效”。

如研究4所示，用于激活TRPM8的候选物的EC₅₀[半数有效剂量]在识别用于治疗上呼吸消化道中感觉不适的候选物方面几乎没有预测价值。这并不奇怪，而且过度解释EC₅₀值就太天真了。许多EC₅₀值的95％置信限重叠，并且不容易彼此区分。EC₅₀值不提供有关热提取感、作用持续时间或令人不愉快味道的可能性的品质信息。因此，选择性试剂的识别需要多次生物测定和优化的递送系统。

当明确TRPM8受体效力筛选不能用作选择活性成分的主要方法时，必须精确地定义应用于口咽表面的测试化合物的独特感觉。表4中汇总了这些描述符。对于任何化合物，活性可能存在一些重叠，但通常一种化合物仅占一种或两种感觉。

清凉剂在口腔和口咽中具有不同的品质。在口腔中，冷的等级受到限制，被描述为中性、冷或冰。然而，在喉咙中，人们可以区分清凉、清新凉爽、冷和冰冷的细微渐变。使用适当的刺激，如哈根达斯冰淇淋、果汁牛奶冻(sherbert)和超级冰柠檬水，这些不同的水平被认为是日常经验的一部分。口咽中不同的敏感性是由密集形貌的神经元感受野带来的。当团块向下运输时，从口咽表面传导的信息都是动态和静态温度：也就是说，大脑“感觉”-Δ℃/t而不仅仅是绝对℃。口只是“感觉”静态温度。只有在神经放电上模拟最佳-Δ℃/t的药剂才会产生“清新凉爽”。

此处本发明的一个方面是，许多测试的化合物引起强冷感觉并且引起喉咙疼痛。这种感觉类似于快速饮用用冰片平衡的冷水。如果饮料被例如柠檬水酸化，则强冷会加剧。口咽表面上穿透和强冷的感觉是不舒服的，并且是令人厌恶的。术语“冰冷”用于描述喉咙中的这种不良事件。

例如，DIPA-1-6、DAPA-2-6和DAPA-2-7引起的第二种冷不适感觉是胸部冷。冷的感觉在胸骨后面和上胸部。最有可能的是，该化合物在食道内层中迅速分布并激活冷感。食道上皮细胞层数量少于咽部细胞层数量。这些胸部感觉被受试者认为是不愉快的，但可能有用来抵消烧心和胸痛的不适的一些效用。

在DAPA-2-7的更高口服剂量(例如5mg或更多)下，注意到在其它身体表面上存在冷的感觉。面部皮肤和眼球表面感觉清凉和冷。肩胛骨和脚踝的表面皮肤也感觉清凉和冷，特别是如果房间里有通风(气流增加)。手感觉冷，好像血管收缩了。这些感觉可能是由于DAPA-2-7全身吸收进入血流所致。或者，一个部位的强烈清凉可能使大脑“全身化”感觉，并将冷归因于身体的其它部位。如果测试受试者没有预料到这些全身冷感，可能会引起警觉并被视为令人不愉快。

总之，这三种感觉–喉咙中的“冰冷”、胸部冷和全身性冷–被称为“冷不适”。冷不适限制了针对口咽/上食道局部作用而设计的药剂的活性成分的选择。理想的药剂必须有一个限定的作用部位，感觉的强度不应该导致喉咙“冰冷”、胸部冷或全身发冷。惊人且出人意料地，DIPA-1-9在口咽和食道引起这种理想的清凉，但没有冷不适。

当将冰淇淋放入口中时，在舌头和口壁上有令人愉快的清凉和甜味感觉。当吞下冰淇淋时，嘴后面会有一种快速强烈的清爽感觉。上喉咙的这种感觉可以通过重复吞咽或啜饮冰淇淋来复制，或相当于“奶昔”或“冰沙”的啜饮。通过吞咽浓郁的冰淇淋(例如哈根达斯冰淇淋)来复制理想的感觉，由于其高奶油和低空气含量，冰淇淋以最佳速率提取热量。这种哈根达斯型冰淇淋感觉最适合治疗上呼吸消化道病症和缓解咽部/食道不适。这种感觉被称为减少呼吸消化道不适的“理想清凉”。

DIPA-1-9喉咙的令人愉悦的理想清凉可以与快速啜饮冰冷水或柠檬水的冷和冰冷感觉形成对比。为了体验冰冷：饮用用冰片平衡的一杯水(搅拌后)，其温度约为4℃。开始以每秒约1啜的速度啜饮水。前5次啜饮是愉快的，但是5到10次啜饮，喉咙感觉到沉闷的冷，并且在大约10到15次啜饮之后，喉咙里的冰冷变得令人不快，并且可以在胸部感觉到冰冷的感觉，直达胃部的一半。这些令人不愉快的感觉构成“冷不适”。

为什么啜饮冰淇淋的感觉与冰冷的水不同？在这两种情况下，喉咙中内容物的温度大致相同，但很少可能在喉咙里感到冰淇淋的令人不快的冷！一种解释是构成冰淇淋的油脂的导热性与水不同。例如，橄榄油的导热系数值为0.17W/m.K而水的导热系数值为0.58W/m.K。具有较高导热系数(和较高热质量)的冰水比冰淇淋提取更多热量。从喉咙表面的热提取速率是感觉知觉的决定因素，当它太快或连续时，会出现冷不适。另一方面，平缓的热提取速率会产生清爽的感觉。在实验上，具有高奶油含量的冰淇淋，如哈根达斯香草，最适合引起理想的清凉。因而药理学目标是识别一种化学感觉剂(即不提取热的化合物)，其产生理想的清凉且不产生冷不适。

DIPA-1-9通过对位于咽部的传入神经的感受野起作用引起清凉。感觉神经包括面部(第7)-神经支配与腭扁桃体相邻的表面，舌咽(第9)-神经支配舌后部和口咽壁，和迷走神经(第10)-神经支配口咽部和喉咽部的侧壁/后壁的部分。在呼吸消化道的进一步下方，食道上段由迷走神经和脊髓传入神经支配。咽中这些神经纤维的分布如图2所示，并且构成药物作用的一组靶标。

技术困难阻止了直接测量来自第7、第9和第10神经的感受野的感觉输入，但已经对来自大鼠的鼻部皮肤的感受野的第5神经进行了绘图。通过推断，可以推测所有这些颅神经的信息处理是相同的。已经记录并研究了第5神经神经元的中枢反应，该第5神经神经元来自对大鼠面部和舌头的无害热刺激作出响应的大鼠浅层脊髓背角。-Δ5℃的步进变化刺激具有静态放电速率(static firing rates)的细胞以及主要具有动态特性的细胞[Davies,SN et al.Sensory processing in a thermal afferent pathway.J.Neurophysiol.53:429–434,1985]。在猫和人类中进行的类似研究表明，神经元和心理物理测量可以很容易地检测到低至Δ0.5℃/秒的温度的步进降低(动态变化)[Davies,SN et al.Facial sensitivity to rates of temperature change:neurophysiological and psychophysical evidence from cats and humans.J.Physiol.344:161-175,1983]。从对神经元放电(脉冲/秒)的尖峰模式的研究，很明显，对温度变化的动态和非静态放电响应是产生清凉/冷感觉的最强力刺激[参见例如Davies et al.1983]。即，大脑“看到”–Δ℃/t而不是绝对℃。因此，在神经放电上刺激最佳–Δ℃/t的药剂可以产生“理想的清凉”。因此，可以看到在液体团块通过咽腔和食管腔时，为什么口腔静态条件下的清凉温度感应不同。

递送到靶标：位置和适当的浓度

在本发明中，目标是将处于小容量糖浆中的DIPA-1-9施用到第9和第10颅神经的感受野上以抵消咽部和食道的刺激、瘙痒和/或疼痛。穿过口咽的固体/液体的快速输送时间(～35厘米/秒)是局部药物递送到感受野的障碍，但是通过将活性成分配制成涂覆靶标的环境，可以避免这种障碍。当DIPA-1-9作为处于糖浆中的液体溶液递送时尤其会如此。

DIPA-1-9溶解在糖浆中，具有液体混溶性和化学稳定性，非常适合作为聚焦液体等分试样递送。这些液体递送方法对于不易使用固体剂型的个体也是方便的，例如幼儿、老人以及唾液分泌或吞咽困难的残疾人士。通过使用糖浆，液体制剂均匀分散并且粘附在咽上的接触时间增加，避免了快速传输到食道中。

优选的配方是以5至15mg/mL的浓度处于糖浆中的DIPA-1-9配方，并且其以0.5至1.0mL的单个单位等分试样施用到舌根上。这种配方在不到2分钟内发挥感觉效果，并且对于喉咙不适和烧心持续几小时有效。优选的液体配方是溶解在单糖浆或樱桃糖浆(Humco Compounding,Austin,Texas)中的8mg/mL的DIPA-1-9。可将该溶液置于塑料小瓶中并施用于口腔后部。或者，可将糖浆放置在储液瓶中，其具有手动激活的喷雾泵，具有3英寸(约7.5厘米)的间隔附件，这将有助于递送到口后面的表面上。另一种可能的配方是使用快速溶解液体凝胶或薄膜，其可放置在口腔后部舌根处。

药剂的递送安排(时间表)是由患者按需设计的，而不是作为固定间隔药物。通过这种治疗策略，个体恢复对上呼吸消化不适的自主控制，并且例如可以在晚上睡得更好，获得安心，并且减少焦虑。或者，在治疗咳嗽高敏感综合症中，当目标是减少神经元过敏时，固定间隔方案也能很好地起作用。

研究1

对TRP通道的激动剂效力和选择性：TRPM8、TRPV1和TRPA1

在第一组数据中，使用Fluo-8钙试剂盒和荧光成像读板仪(FLIPR^TETRATM)仪器，在克隆的hTRPM8通道(由人类TRPM8基因编码，在CHO细胞中表达)上评估测试化合物的效力和体外效应。该测试由ChanTest Corporation(Cleveland,OH 44128,USA)进行。将测试溶液置于384孔板中的HEPES缓冲盐水中，并置于FLIPR仪器(Molecular Devices Corporation,Union City,CA,USA)中。测试了四个4至8种浓度，以L-薄荷醇作为阳性对照。测试细胞是用人类TRPM8cDNA稳定转染的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞。通过FLIPR控制软件分析浓度-响应数据，并将其拟合至Hill方程以获得EC₅₀。使用GraphPad Prism 6软件获得95％置信区间。

结果(TRPM8受体测定中的激动剂活性)总结于表5中。所有测试的化合物显示出完全的功效，即在最高测试浓度下，钙进入的刺激为～100％，并且数据拟合S形剂量-响应曲线(sigmoidal dose-response curve)。更有效的感官化合物DIPA-1-6至1-9以及DIPA-2-5至2-8的EC₅₀落入窄范围内，具有重叠的95％置信区间。EC₅₀中不存在使得能够预测在上呼吸消化道中具有所需清凉性质的化合物的区别特征。3-1和3-2的结构修饰导致生物活性的显著丧失。

在第二组中，对表2中描述为3,4-6和3,4-7的“混合”异丙基-仲丁基磷酰基己烷和庚烷类似物进行了试验，结果如图4所示。数据由英国伦敦国王学院的Andersson等人使用其在“Modulation of the cold-activated channel TRPM8by lysophospholipids and polyunsaturated fatty acids.Journal Neuroscience 27(12):3347-3355,2007”中描述的方法收集。此处，使用钙敏感染料Fura-2的细胞进入来研究测试化合物对中国仓鼠卵巢细胞中表达的TRPM8的影响。将培养物中生长的细胞以约30,000个细胞/孔的密度接种过夜，并且用2M Fura-2(Molecular Probes,Leiden,The Netherlands)加载～1小时，然后放在玻璃盖玻片上。使用靠近细胞放置的微量移液管加入测试溶液。使用340和380nm的激发波长和520nm的发射测量来自细胞的发射强度，每4或5秒测量90秒。使用FlexStation和ImageMaster软件套装(PTI,South Brunswick,NJ)记录在340nm/380nm激发下的荧光发射强度比(R，在单个细胞中)。在每个浓度下测试样品一式三份，并使用点的S形函数拟合通过非线性回归分析平均值以获得估计的EC50(半数有效浓度)(GraphPad Prism software,La Jolla,California)。

图4显示了三种类似物在转染细胞中激活TRPM8(清凉受体)的效力。纵坐标上的单位(Δ比率)测量荧光钙探针进入转染细胞。3,3-7(DIPA-1-7)比3,4-6和3,4-7显著更有效(～10x和～5x)。需要注意的是，即使在超最大浓度下，3,4-6和3,4-7物质对受体活化的最大效力也达不到相同程度。

在第三组中，检测了测试化合物对TRPM8、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)的选择性。

Yang等人的图3中示出了DIPA-1-9对TRP通道受体、TRPM8、TRPA1和TRPV1的选择性。一种新型TRPM8激动剂可缓解干眼症的不适。BMC Ophthalmology(21017)17:101并且通过引用并入本文。申请人是该出版物的合著者。使用DIPA-1-7和DIPA-1-8也可以看到这种选择性(图1中的数据，Wei US 9,956,232)。对于这些结果，测试细胞为使用人类TRPV1或TRPA1 cDNA转染的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞或人胚胎肾(HEK)293细胞。阳性对照参考化合物是辣椒素(一种已知的TRPV1激动剂)或芥子油(一种已知的TRPA1激动剂)。

总之，通过TRPM8 EC₅₀[半数有效剂量]测量的这些测试系列的相对效力似乎对用于比较的预测价值有限。许多EC₅₀的95％置信限重叠，只有效力差异至少为5倍的类似物才可以清楚地彼此区分开来。为了选择理想的成分，有必要识别最好的清凉成分，并且避免冰冷的感觉和不良味道。此外，作用的持续时间是一个重要参数。但EC₅₀不会提供有关热提取感觉的品质、不愉快味道的可能性或药效持续时间的信息。因此，EC₅₀没有定义所需的药物作用(接近TRPM8并且对其有功效)。过分解释EC₅₀过于天真。需要其它生物测定来解决选择性和特异性问题。在‘496中描述为最活跃的3,4-6和3,4-7类似物具有较弱的TRPM8效力。

研究2

皮肤刺激测试

在临床前研究中，发现DIPA-1-9在以高达20mg/mL的浓度施用于剃毛的大鼠皮肤时不会有刺激性。皮下注射到麻醉的大鼠体内，DIPA-1-9不会影响血压或心率。将DIPA1-9施用于干眼病患者的眼睑，发现没有刺激性。相比之下，未稀释形式的DAPA-2-6和DAPA-2-7都是皮肤刺激物。以20μL施用于麻醉大鼠腹部皮肤的纯DIPA-1-9未引起明显的炎症反应。这些结果为选择DIPA-1-9进行进一步测试提供了更大的信心。

研究3

实施方式的局部渗透

为了进一步研究DIPA化合物的皮肤渗透，在体外对DIPA-1-7和DIPA-1-9通过切下的无毛小鼠皮肤的通量进行测试。这些测试由韩国朝鲜大学药学院院长Choi教授进行，结果如(图6)所示。

图6显示了在体外DIPA-1-7和DIPA-1-9通过切下的无毛小鼠皮肤的通量。将溶解在凝胶中的测试化学品置于培育孔中8小时，并通过配备有折射检测器的高压液相色谱仪测量化学品的渗透量。这些测试由韩国朝鲜大学的Choi教授进行。DIPA-1-7的通量比DIPA-1-9大～5倍。将设计用于增加渗透性的具有多元醇(如丙二醇-油醇混合物(50:50)或Lauroglycol 90)的标准增强剂添加到DIPA-1-7凝胶后，将渗透率降低了～50％，表明了水溶性对渗透的重要性。

添加到所述1-7凝胶中的设计用于增加渗透性的具有多元醇(如丙二醇-油醇混合物(50:50)或Lauroglycol 90)的标准增强剂将渗透率降低～50％。这是未预料到的，并且通常将赋形剂添加到配方中以增加吸收和渗透。DIPA-1-7在穿透切下的皮肤方面非常活跃。这解释了它在产生冷不适方面的有效作用。多元醇不仅干扰渗透，而且干扰受体结合，因此应当避免。另一方面，我们发现了羧甲基纤维素钠和相关的多糖使水溶液增稠、以及使生物活性延长多达+50％。多糖赋形剂因而在配制活性成分方面是值得期望的。

在对麻醉大鼠腹部皮肤的研究中进一步说明了水溶性对渗透的重要性。施用于皮肤上的纯DIPA-1-7引起剧烈抖动，但纯DIPA-1-9无效。生物活性的药代动力学决定因素是精确的。因此，为避免冷不适，DIPA-1-9必须到达基底层中的受体，但不能“过度刺激”。此外，它必须在靶位点停留足够的持续时间以产生所需的药理学终点。

研究4

施用于口腔和咽部的化合物的感觉品质

对四名志愿者进行了测试，每种物质进行了3到5次试验。以5mg/mL制备处于樱桃味糖浆中的化合物，并且用2mL塑料小瓶以～0.8mL/剂施用到舌根部。要求受试者评估对清凉强度、冷不适和不良味道的感觉。令人惊讶的是，感觉结果是明确的，并且关于引起的感觉效果不存在模糊性。化合物DIPA-1-7、DIPA-1-8、DAPA-2-6、DAPA-2-7和3,4-7产生了冷、冰冷和立即得到认识且不被喜欢的不良味道。具体地，DIPA-1-7在喉咙后部产生冰冷的疼痛，被认为是令人厌恶的。3,4-6产生了强烈清凉，但其作用持续时间为5至10分钟，太短而不具有治疗价值。相比之下，DIPA-1-9糖浆产生了被良好耐受的清凉和冷，并且其浓度可以提高至15mg/mL而未被反对：即不存在疼痛或不适。

*作用持续时间短为5至10分钟，无法使用

DIPA-1-7、DIPA-1-8、2-6、2-7和2-8产生的令人不快的味道被描述为“金属”、“有机溶剂样”和“苦涩”，持续时间为至少15分钟。受试者说这些味道品质令人不愉快且不合需要。当在接近睡眠时间的晚上进行测试时，喉咙中清凉的感觉更加明显，可能是因为注意力分散的环境因素较少。在这些情况下，热提取感被感知≥20分钟。虽然15分钟后可能感觉不到明显的清凉感，但DIPA-1-9在喉咙中的一般清爽感可持续3+小时。令人惊讶的是，将单糖浆中DIPA-1-9的测试浓度从5增加到8到15mg/mL，每剂量0.8mL的体积不会产生冰冷或疼痛。因此，在使用DIPA-1-9时存在安全余量而没有咽喉疼痛的风险。

这里出乎意料的观察结果是DIPA-1-9具有良好的清凉感品质。但在其它类似物中，在烷基链是正己基、正庚基或正辛基的情况下，这些化学物质会引起冷不适和不良味道(图7)。此外，DIPA-1-9的作用持续时间足够长，具有临床价值。因此，这些试验令人惊讶地表明，DIPA-1-9独特地是用于咽部感觉不适的最佳成分。使DIPA-1-9具有选择性和特殊性的DIPA-1-9的定性差异是基于现有技术所无法预测的。结论是DIPA-1-9是上呼吸消化道的抗感受伤害剂(镇痛剂，antinociceptive agent)的最佳候选物。

图7显示了使用2mL递送小瓶向4位志愿者舌根部施用的DIPA-1-7、DIPA-1-8和DIPA-1-9的感觉效果的比较。DIPA化合物在樱桃味糖浆中的浓度为5mg/mL，以每剂量0.8mL的体积施用。每5分钟记录感觉效果，历经1小时。

还在糖浆中测试了1-二-仲丁基-磷酰基戊烷(DAPA-8)，但其作用时间太短，不具备实用价值。如3,4-6，其作用持续时间为约5至10分钟。对于气管、喉、咽和食道中具有过量渗出物(粘液和痰)病况，DIPA-1-8可能是比DIPA1-9更好的药剂，因为DIPA-1-8比DIPA-1-9更容易到达基底层中的TRPM8受体。

研究5

大鼠吞咽运动模型的临床前研究

上呼吸消化道内层中的主要内源刺激物是盐酸。咽部粘膜的酸刺激会引起反射性吞咽。接触区位于咽壁中，并且受舌咽神经(第9)和内部上喉神经(第10)的神经支配。在大鼠动物模型中，有机酸如乙酸和柠檬酸的溶液可有效引发吞咽[Kajii et al.,Sour taste stimulation facilitates reflex swallowing from the pharynx and larynx in the rat Physiology&Behavior 77:321-325,2002]。测量对酸的感觉响应的这些方法可以适用于筛选DIPA-1-9的活性。那么，刺激吞咽的药剂或抑制酸刺激的药剂可以分别用于缓解吞咽困难或烧心的不适。使用成年雄性Wistar大鼠在俄罗斯圣彼得堡的Pavlov Institute of Physiology进行初步实验(见表11)和Wei(US 2015/0111852 A1)。吞咽运动被确定为肌电图活动，也可视为喉部运动。结果的实例显示在表8中。正在努力为DIPA-1-9取得更多结果。发明人预测DIPA-1-9会在低剂量时刺激吞咽，并在较高剂量时抑制酸刺激的吞咽。

研究6

上呼吸道感染的小鼠咳嗽模型的临床前研究

本研究在中国广州的广州医科大学广州呼吸疾病研究所呼吸疾病国家重点实验室进行。研究人员是Ren Nee、Dong PeiJian、Liu ChunLi、Zhang Qingling、Wei TakFung和Zhong NanShan。使用的方法先前已描述，Ye XM et al.Zhonghua Yi Xue Za Zhi.(2011)91(24):1708-12.[A guinea pig model of respiratory syncytial virus infection for cough and its neurogenic inflammatory mechanism]中国；Ye XM et al.Cough reflex sensitivity is increased in guinea pigs with parainfluenza virus infection.Exp Lung Res.(2011)37(3):186-94。用小鼠代替豚鼠。实验程序由机构动物护理和使用委员会批准。

简言之，小鼠鼻内接种呼吸道合胞病毒(RSV)，并用Buxco系统(Buxco,Wilmington,North Carolina,USA)监测咳嗽计数。剂量参数如下：对于生理盐水和DIPA-1-9(20mg/mL)，每只小鼠鼻内滴注25μL，每只小鼠口周10mg/mL的可待因0.1mL。在生理盐水或DIPA-1-9后10分钟和可待因后1小时测量咳嗽计数。将咳嗽频率检测为室中气流压力的瞬时变化，并且通过压力传感器和计算机记录信号。此外，也以电子方式记录音频放大计数。咳嗽计数进行6分钟。研究者目测监测实验。如先前所示，接种后约2周达到峰值咳嗽频率，此时通过RSV RNA测量、细胞学和组织病理学验证病毒复制和气道病理。气道炎症的过程在接种后4至7周减少并模拟人类呼吸道感染。

图8显示了DIPA-1-9在呼吸道病毒感染的小鼠模型中抑制咳嗽频率。接种呼吸道合胞病毒(RSV)后，小鼠(每组n＝4至6)咳嗽更频繁(黑条)。每只小鼠口周(p.o.)施用可待因1mg或者每只小鼠鼻内(i.n.)施用25μL DIPA-1-9 0.5mg，显著抑制了咳嗽频率(三个时间段的测试，*P≤0.01和≤0.05，Dunnett多重比较测验)。小鼠中的这些结果显示，DIPA-1-9在上呼吸消化道中具有潜在的抗伤害感受活性。

病例研究

已经描述了用于选择处于糖浆中的DIPA-1-9作为上呼吸消化不适的治疗剂的基本原理和数据集。在本文报道的病例研究中，在志愿者中研究了DIPA-1-9的以下功效：a)控制急性咳嗽，b)控制慢性咳嗽，c)控制咳嗽超敏反应，d)在生产性咳嗽的情况下促进粘液咳痰，e)控制饱腹感和消化不良引起的胸部不适，f)减轻酸引起的反流不适，g)促进吞咽，h)减少失眠期间的呼吸困难感。

一致地观察到这些一般效果：在将DIPA-1-9糖浆施用于舌根后，喉咙中的清凉感快速起效(≤1分钟)。清凉蔓延到喉咙的其余部分并强化，好像吞下了一勺浓郁的冰淇淋。这种清凉效果持续≥15分钟，任何先前的喉咙不适都可以缓解。清凉感可用于促进气道的粘液咳出。在患有呼吸困难的受试者中，在躺下睡觉时也减轻了窒息感。糖浆没有不良口味或在胸骨后面产生冷不适。

病例1.

此处描述了两例患有咳嗽变异性哮喘(CVA)的受试者。CVA是一种哮喘，其主要症状是持续的非生产性咳嗽，即不产生粘液的咳嗽，根据病情的定义，咳嗽持续至少8周，并可能因干燥、烟雾弥漫的空气或呼吸道感染等情况而恶化。使用正常哮喘药物治疗，如吸入类固醇和β-肾上腺素能激动剂(放松支气管平滑肌)，对减少咳嗽的价值有限。

第一位受试者是一名25岁的男性，在法国南部的一家餐馆里供应烤肉串和烤肉。生意很好，但他在一个烟雾缭绕的环境中工作，随着时间的推移，他发展了持久咳嗽，已持续了6个多月。他被诊断为患有CVA，但哮喘的标准药物并没有影响咳嗽的频率，咳嗽的频率是恒定的、使人衰弱并且影响了他的工作能力。他很苦恼，因为他的医生的建议不起作用。该受试者同意尝试所述止咳糖浆并给予了一包20个小瓶，每个小瓶含有1mL以8mg/mL溶于樱桃味糖浆中的DIPA-1-9。他被要求根据需要使用小瓶来减少咳嗽的冲动，但每天不要超过3个小瓶。令人惊讶的是，受试者注意到咳嗽频率在使用后3天内下降，并且在一周后不再麻烦。他要求继续给他供应已经给过他的小瓶，但一个月后，该受试者宣称咳嗽问题已经消失。他非常感谢有机会尝试DIPA-1-9。

在香港的商业界表现突出的一名72岁的男性患上了持久咳嗽。他是一名吸烟者，患有过敏性鼻炎，但没有表现出喘息的喘息声。他被误诊为患有结核病，并且进行了异烟肼和其它药物的疗程，但他体重减轻并且对他的未来感到担忧。他的咳嗽是自发发生的，并不需要触发器，但咳嗽频率随着社交活动、饮酒、大笑和说话而增加。这种咳嗽存在3个多月，并没有消失。他的医生将他的诊断改为哮喘并开了顺尔宁(Singulair)，但这没有起作用。在一个特别令人尴尬的事件发生后，当他在宴会上吃了一片四川辣椒鱼后猛烈地咳嗽时，该受试者自愿尝试一种实验性的补救措施。给了他两包DIPA-1-9小瓶，每个小瓶含有十个1mL以8mg/mL溶解于单糖浆中的DIPA-1-9。他在5天内消耗了小瓶并要求更多。这个疗程再重复了5天，令人惊讶的是咳嗽消失了。他说，他一直对学术科学家持怀疑态度，因为这些人似乎并没有做任何有意义的事情，但这次他很高兴参加了实验。

在这两例慢性咳嗽病例中，糖浆中的DIPA-1-9似乎通过减少咳嗽超敏综合征起作用：即，随着时间的推移，神经末梢对咳嗽刺激变得不那么敏感。由于咳嗽的冲动和频率得到控制，受试者变得更加乐观。他们对疾病的进展变得不那么偏执了。他们的社交能力得到了增强。DIPA-1-9糖浆缓解咽喉不适的能力是不言而喻的和强大的。

病例研究2

一位50岁的男科学家获得了在中国广州进行为期6个月的研究项目的奖励。他租了一间酒店房间，并独自生活。他使用公共地铁，在秋天，他“感染了流感”，患有3天的发烧且喉咙不适、发冷和咳嗽。他患上了一种具有粘稠粘液的“生产性”咳嗽，大约一周后逐渐变薄，但咳嗽持续存在并且频率增加，直到他的喉咙感到红肿发炎。他做了一次计数，并报告平均每小时25到40次咳嗽，晚上的频率更高。他睡不好觉，因为躺在床上加剧了喉咙的痒并且增加了咳嗽的冲动。因为他在实验室工作，所以他可以使用DIPA-1-9糖浆(单糖浆，8mg/mL，每个塑料瓶储存0.8mL)并且开始在自己身上进行实验。他连续三天根据需要服用糖浆，每天使用两到三个小瓶。他说，咳嗽的频率下降到平均5到10次咳嗽每小时。他说他睡得比前两周好。他评论说，他学会了如何利用DIPA-1-9糖浆帮助咳出气道中的粘液。他说：“我不会让喉咙发痒刺激非生产性咳嗽，而是利用糖浆的冷却作用来抑制咳嗽的冲动，直到我能感觉到喉咙里积聚了一团粘液。他说：“我不会让喉咙发痒刺激非生产性咳嗽，而是利用糖浆的清凉作用来抑制咳嗽的冲动，直到我能感觉到喉咙里积聚了一团粘液。然后我会去洗手间，站在水槽上，用胳膊支撑在水槽边缘，然后喘出痰。喉咙很凉爽，这使我的喉咙内层没有明显的不适。第二种喘息方法是站在马桶上，将我的手放在我的上腿上，然后喘入到马桶中。摆脱粘液感觉很好！帮助我睡个好觉特别重要”。使用糖浆5天后，咳嗽和喉咙不适消失。

这个病例说明了DIPA-1-9糖浆在帮助受试者咳痰时的价值。粘液清除是治疗气道炎症中的重要治疗目标。如果气道炎症无法改善，那么粘液积聚会加剧气道损伤并威胁患者的生命。粘液向喉部的逐渐运动触发咳嗽。但咳嗽经常“效率不高”，即它不会去除粘液，喉咙内层因咳嗽动力而变得红肿发炎和疼痛。DIPA-1-9的清凉作用使受试者能够抑制咳嗽的冲动，直到有足够的粘液咳出。因此，增加了粘液清除的效率。

病例研究3

一位退休的临床药理学家在门诊诊所工作，并为患有呼吸问题的患者提供咨询。他经常看到患有咳嗽的患者，并且他适应了当前的研究，但他觉得管道药物对于急性咳嗽的治疗可能太昂贵了。在获得受试者的知情同意后，他志愿测试DIPA-1-9配方。在3个月的时间里，他使用标准化问卷招募了10名咳嗽受试者并对其进行了观察。该组有3男7女，平均年龄46岁，患有以下原因的咳嗽：病因不明(4)，感染后咳嗽(4)，一个支气管炎和一个嗜酸细胞性支气管炎。向受试者给予含有5mg/mL处于樱桃味糖浆中的DIPA-1-9的喷雾器，以及在1周时间内自我报告咳嗽频率的问卷。在测试期结束时，受试者报告说药物是：非常有效(3)，部分有效(4)和无效(3)。所有3个“无效”受试者均来自“病因不明”的咳嗽。

病例研究4

三位体重过重的个体喜欢过度进食，通过沉淀过多的比萨饼、冰淇淋、饮料以及在沙发上的躺卧位置，经常发生消化不良的不适。体征和病状通常包括打嗝和嗳气、恶心和喉咙酸味。受试者发现，通过将8mg/mL处于糖浆中的DIPA-1-9施用到舌根部即可缓解饱腹感的不适。可靠的响应是，过度饱满的感觉消失了并且“我感觉更好，而不是被塞满”。在另一个场合，个体在吞咽食物过快后出现了打嗝。通过服用一小瓶DIPA-1-9糖浆立即停止了这些打嗝。

病例研究5

一位杰出的药理学和呼吸医学教授开始用于咳嗽和清除气道粘液的清凉剂感兴趣。在他的10名研究生和博士后研究员中，有5人有咳嗽发作，发现DIPA-1-9糖浆组合在治疗其咳嗽不适方面明显有效。一位研究生甚至在她的祖母身上测试过，发现它有效。在被问及评论DIPA-1-9的作用机制时，教授指出：“主要目标始终是以正确的剂量将正确的分子送到正确的位置。此处，将DIPA-1-9置于第9神经的感受野上是很重要的。直接递送到第10神经传入极可能会引起咳嗽。众所周知，冷空气会引起哮喘患者的咳嗽，这是第10神经现象。在想象的步骤中使用糖浆并避免气溶胶液滴接触喉部传入。如果DIPA-1-9糖浆起作用，它将是一个重大的进步，但不要指望过多的信赖。人们会说这是显而易见的，因为薄荷醇锭剂用于咳嗽。另一方面，我认为薄荷醇锭剂起作用是因为它们很甜，而且含有甜味的唾液必须经常被吞下。在薄荷醇锭剂中，吞咽的甜唾液可以阻止咳嗽，而不是薄荷醇非常有限的的清凉作用”。

病例研究6

一名65岁的超重男性因商业困难和过度赌博习惯而面临压力。在和朋友一起吃了一顿丰盛的饭后，期间他喝了几杯尊尼获加蓝牌威士忌(Johnnie Walker blue label)，他在赌场的骰子桌上待了几个小时。晚上在他的酒店套房，他陈诉胸痛和胸闷、胸骨后面疼痛且呼吸急促。他觉得嘴里有酸味，服用了泰胃美，然后服用了Zantac片剂。胸痛持续存在，他感到焦虑、脸红和出汗。他担心“死亡可能邻近”，并且考虑打电话给911，但不想在酒店创造一个场景。他决定尝试一些储存在小塑料瓶中的DIPA-1-9糖浆，每瓶含有0.5ml 8mg/mL的DIPA-1-9。这些小瓶先前已经给他，并建议它可能有助于消化不良。他将两个小瓶中的内容物快速连续放在舌根上并吞下。他说，感觉是凉水进入他的喉咙和胸部。凉爽不是很强烈，而是逐渐深入的。他胸骨背后的疼痛很快就消失了，他感觉更舒服，更少激动。他的呼吸变得正常。他睡着了，直到第二天早上才醒来。然后他去看他的私人医生，测量了他的血清肌钙蛋白水平，发现在正常范围内。他的医生建议他注意他的饮食和体重且不要赌博。另外，他的医生认为他的心脏健康。

在本病例中，似乎消化不良症状[非心脏疼痛]可能与心肌氧合不足引起的胸痛[例如心绞痛或心脏疼痛引起冠状动脉病症]相混淆。DIPA-1-9糖浆的可用性以其快速起效使得可以缓解非心脏疼痛，从而避免了不必要的医院急诊室之旅。

病例研究7

一位75岁的退休工程师患帕金森病已有20年。他有最好的医疗护理，其中包括对丘脑的脑刺激，但在过去的两年里，他的运动能力恶化，他陈诉睡眠不好、肌肉僵硬、难以咀嚼和吞咽食物，但他最令人痛苦的症状是呼吸费力和因窒息的想法引起的惊恐发作。他自愿使用存储在0.8mL塑料小瓶中的8mg/mL的DIPA-1-9糖浆，然后再入睡。他的妻子立即注意到他很快就睡着了，睡不中断，直到清晨。该受试者继续根据需要使用DIPA-1-9。他说糖浆在喉咙中给了他一种清爽的感觉和一种轻松不费力地呼吸清凉空气的感觉。他可以舒服地咀嚼和吞下他的食物。夜间对窒息的恐惧消失了。他的惊恐发作也没有再次出现。

总之，已经提出这样一种构思，即通过局部施用分子捕获的热抽出感可用来缓解呼吸消化道的不适，特别是咽和食道的管腔的不适。通过合成化合物和设计测试，一种名为DIPA-1-9的分子被识别为具有实现所需感觉效果的选择性特性：即在喉咙上相当于一匙浓郁的冰淇淋(如哈根达斯冰淇淋)的理想清凉。在受体靶标上，DIPA-1-9对TRPM8而非TRPVI和TRPA1具有选择性。当在小鼠中进行生物测定时，DIPA-1-9抑制了病毒诱导的咳嗽。DIPA-1-9的水溶性有利于其在糖浆中的均匀溶解，从而局部递送至咽部表面。糖浆的体积乘以DIPA-1-9的浓度等于剂量。约4至6mg处于0.5至0.8mL糖浆中的一剂DIPA-1-9递送至舌根，会产生强烈的清凉感，没有刺激和刺痛，并且没有令人不快的味道，持续≥15min。药物起效≤1min。这种即时起效是令人惊讶的且前所未有的，因为市场上没有类似的产品。DIPA-1-9感觉效果足以治疗上呼吸消化道的不适，包括：急性和慢性咳嗽、所道中的粘液积聚、消化不良、吞咽困难和呼吸困难。总之，以糖浆配制并以≤1mL的体积递送至舌根的DIPA-1-9，是一种用于在需要治疗的受试者中减轻上呼吸消化道的感觉不适的理想药物。

灼口综合症(BMS)

BMS的特征在于舌头上持续的烧灼感，经常伴有味道改变(Susana et al.2017.Internat.J Dent.Res..Burning Mouth Syndrome-Latest Update.1(1):14–23.；Grushka et al.2002.Burning Mouth Syndrome.Amer.Family Physician 65:615-620)。这一病况的同义词包括“烫伤口腔综合征”、“舌痛”和“口腔痛”。整个口腔和舌头可能会出现其它感觉，即麻木、干燥、刺痛和疼痛。唾液分泌不受影响，并且舌上没有可检测到的病理性病变。灼口综合症不同于称为口干的病况，口干具有不同的表现和病因。BMS的受干扰的感觉最有可能是由于向口腔提供传入神经的神经功能障碍引起的：即第5、第7、第9和第10颅神经。我发现通过手动激活的气溶胶喷雾器将DIPA-1-9，5mg/mL喷入口中，每次激活递送0.07mL，可以产生强大的口腔清凉效果。经过5次快速激活后，从口中吐出内容物，但令人愉快的清凉感仍将持续≥1小时。有轻微的苦味，但可能的是DIPA-1-9的这个方面可以被掩盖。在该研究中描述的病例中，我发现通过递送至口腔的DIPA-1-9缓解了BMS。

令人惊讶的是，测试受试者还说她的味觉和嗅觉得到了极大地改善。这种偶然性观察促使进行了更多实验，表明DIPA-1-9对于味觉障碍和嗅觉减退也有效。口腔和鼻腔也是上呼吸消化道的一部分。

病例研究8

一位65岁的寡妇拔下了她的三颗下牙(两颗双尖牙和一颗犬牙)并且替换为义齿。在她换牙后的两周内，她陈诉到在她的嘴里有持续的烧灼感且舌头上有令人不快的味道。这些症状发生在白天以及晚上睡觉前。她的牙医宣称牙科工作没有任何问题，但在她继续陈诉后，她被派去咨询各种专家。经检查，她的医生在口腔内看不到任何炎症或感染。从口中取出的拭子微生物检查呈阴性。症状持续了五个月，期间受试者使用加巴喷丁(Lyrica^TM)、阿米替林、各种镇静-安神剂并且然后使用羟考酮进行了治疗。燃烧感仍然存在。一位专家神经外科医生排除了三叉神经痛的原因，并将这种病况称为“特发性面部疼痛”并建议电刺激脸颊和颌骨，但这没有效果。口腔外科医生宣称受试者患有“灼口综合症”，但表示这种病况没有有效的补救措施。

受试者自愿尝试DIPA-1-9口腔喷雾剂，以5mg/mL的盐水溶液给药，在瓶中每次激活时递送0.07mL。她被指示将其喷入口中5次，等待15秒，然后吐出口中的内容物。在5次激活后，她吐出了她描述为有轻微苦味但尚未“无法忍受”的溶液。她评论说，舌头几乎立即感觉到清凉感，灼烧感消失了。这种清凉效果以及灼烧感的抑制持续了约3小时，但可以重复口腔喷雾给药，结果相同。给予了受试者五瓶DIPA-1-9并指示“根据需要”使用。

三周后，受试者返回并且要了更多先前收到的DIPA-1-9样品。她说，她的灼烧症状的强度已经减弱，当它返回时，可以通过喷雾来控制。她已停止服用所有其他药物，如加巴喷丁和羟考酮。她注意到她的味觉有所改善，现在她可以享受法式烹饪的微妙口味和更强烈的辛辣中餐。然而，她说，DIPA-1-9增加了她的苦味感，所以早上喝浓咖啡并不好。最后，她说，当喷雾意外地吸入时，她的嗅觉得到了改善，现在她能够享受到品尝葡萄酒的爱好。

这些观察结果促使进一步研究DIPA-1-9对味觉和嗅觉的影响。受试者来自经常聚集在雪茄吧讨论科学和商业的团体。向参与者发放免费雪茄。发现施用DIPA-1-9口腔喷雾剂可增加对雪茄烟雾品质的感知。例如，受试者声称他们对雪茄的“雪松或法国烤”味道的感知大幅提升。为了确定DIPA-1-9是否可以直接影响嗅觉，向受试者施用滴鼻剂(0.5mL的1.5mg/mL盐水溶液)和鼻喷雾剂(0.2mL活化的3mg/mL盐水溶液)。还测试了赋形剂溶液(仅盐水)。从这些测试中，对DIPA-1-9对嗅觉的药理作用达成了共识。结论是，DIPA-1-9增强了感知，并且这不仅适用于雪茄烟，也适用于饮入的葡萄酒。结论是，鼻内给药的DIPA-1-9对于嗅觉减退或嗅觉丧失症以及味觉障碍的病况具有治疗价值。

讨论了对口腔中的味道以及对鼻腔中的气味的这些有益效果的作用机制，但是尚未得出结论。感知的增强可以被认为是由于DIPA-1-9在舌头或鼻子上的舒适清凉引起的，或者通过DIPAP-1-9使周围神经末梢对味觉或嗅觉刺激敏感的直接影响引起的。对于所有参与者，很明显DIPA-1-9分子可用于治疗口腔和鼻腔的感觉障碍。

Claims

1.一种用于在需要治疗的受试者中治疗上呼吸消化道病症的组合物，包括：

溶解于药用赋形剂中的治疗有效量的1-[二异丙基-膦酰基]-辛烷或1-[二异丙基-膦酰基]-壬烷，用于局部施用到所述受试者的舌根。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述1-[二异丙基-膦酰基]-辛烷以3至12mg/ml的浓度溶解于所述赋形剂中。

3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述1-[二异丙基-膦酰基]-壬烷以3至12mg/ml的浓度溶解于所述赋形剂中。

4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述赋形剂是糖浆。

5.根据权利要求4所述的组合物，其中所述糖浆是在水中含有80至85g/100mL蔗糖的调味糖浆。

6.根据根据权利要求4所述的组合物，其中所述糖浆在水溶液中含有1至5g/100mL的羧甲基纤维素钠。

7.根据根据权利要求4所述的组合物，其中施用到所述受试者的舌根的所述糖浆的体积为约0.3至0.5mL。

8.根据权利要求1所述的组合物，其中所述上呼吸消化道病症是咳嗽。

9.根据权利要求1所述的组合物，其中所述上呼吸消化道病症是咳嗽高敏感综合症。

10.根据权利要求1所述的组合物，其中所述上呼吸消化道病症是慢性咳嗽。

11.根据权利要求1所述的组合物，其中所述上呼吸消化道病症是气道炎症。

12.根据权利要求1所述的组合物，其中所述上呼吸消化道病症是慢性阻塞性肺疾病。

13.根据权利要求1所述的组合物，其中所述上呼吸消化道病症是气道中的粘液积聚。

14.根据权利要求1所述的组合物，其中所述上呼吸消化道病症是支气管炎或支气管扩张。

15.根据权利要求1所述的组合物，其中所述上呼吸消化道病症是称为哮喘的病况。

16.根据权利要求1所述的组合物，其中所述上呼吸消化道病症是称为咳嗽变异性哮喘的病况。

17.根据权利要求1所述的组合物，其中所述上呼吸消化道病症是上消化道的感觉不适。

18.根据权利要求17所述的组合物，其中所述上消化道的感觉不适由称为胃食道反流的病况所致。

19.根据权利要求17所述的组合物，其中所述上消化道的感觉不适由酸反流、消化不良或食积所致。

20.根据权利要求1所述的组合物，其中所述上呼吸消化道病症是吞咽困难。

21.根据权利要求20所述的组合物，其中所述吞咽困难是由脑损伤病症，如中风、帕金森病或痴呆所致。

22.根据权利要求1所述的组合物，其中所述上呼吸消化道病症是呼吸困难。

23.根据权利要求1所述的组合物，其中所述上呼吸消化道病症是睡眠呼吸暂停。

24.1-[二异丙基-膦酰基]-壬烷在制备用于施用至口腔或鼻腔以在需要治疗的受试者中治疗味觉障碍或嗅觉减退的药物中的用途。

25.根据权利要求24所述的用途，所述药物用于治疗灼口综合症。

26.治疗有效量的1-[二异丙基-膦酰基]-辛烷或1-[二异丙基-膦酰基]-壬烷在制备用于局部施用到需要治疗的受试者的舌根以治疗所述受试者的上呼吸消化道病症的药物中的用途，所述1-[二异丙基-膦酰基]-辛烷或1-[二异丙基-膦酰基]-壬烷溶解于药用赋形剂中。

27.根据权利要求26所述的用途，其中，所述1-[二异丙基-膦酰基]-壬烷以5至15mg/mL的浓度溶解于作为所述药用赋形剂的糖浆中，所述药物以0.5至1.0mL的单一单位剂量施用到所述受试者的舌根上。

28.1-[二异丙基-膦酰基]-壬烷在制备用于在受试者中诊断非心源性胸痛的试剂中的用途。