3－羥基－4－吡啶酮的環烷基衍生物的制作方法

專利名稱：3－羥基－4－吡啶酮的環烷基衍生物的制作方法
技術領域：
本發明涉及新的3-羥基-4-吡啶酮衍生物及其在螯合鐵(III)離子中的應用。更特別地，本發明涉及3-羥基-4-吡啶酮的環烷基衍生物。
背景技術：
3-羥基-4-吡啶酮是以3∶1比例與Fe(III)離子螯合的二齒配位體，用于清除人體內過量的鐵。鐵超負荷可能是由于過量的鐵飲食攝入，遺傳起源病癥例如血色病，和常規輸血。這種輸血被用于治療醫學病癥例如地中海貧血、鐮狀細胞貧血、特發性血色病和再生障礙性貧血。從輸血中增加的鐵吸收導致鐵超負荷。一旦體內鐵蛋白和轉鐵蛋白飽和，鐵就沉積在很多組織例如心肌、肝臟和內分泌器官內，導致毒性作用。
已經綜述了鐵螯合劑研究的范圍和建議的螯合劑應用(CurrentMedicinal Chemistry，2003，10，983-985，Tim F.Tam等人)。鐵螯合劑可用于防止羥自由基形成，治療癌癥、瘧疾、缺血后再灌注和神經變性疾病。諸如DesferalTM(甲磺酸去鐵胺)和FerriproxTM(去鐵酮)的鐵螯合劑被用于清除重型地中海貧血患者體內過量的鐵，因為人體沒有有效的方法來排泄從輸血蓄積的鐵。去鐵胺經8-12小時通過皮下輸注每日給藥。目前，去鐵酮(1，2-二甲基-3-羥基-4-吡啶酮)只有口服藥物供應。它在肝臟內遭受大量代謝，超過85％的給藥劑量作為非螯合的O-葡萄糖醛酸苷在尿中回收(Drug Metab.Dispo.1992，20(2)，256-261，S.Singh等人)。對于鐵超負荷病癥的治療需要75mg/kg(3.5-4g每天)的相對高的口服劑量。因此，需要鑒別新的口服活性的羥基吡啶酮，比去鐵酮具有改善的藥理性質。
Voest等人(Annals of Internal Medicine 1994，120，490-499)綜述了鐵螯合劑在非-鐵超負荷病癥中的臨床經驗。鐵螯合劑被用于產生抗氧化作用、抗增殖作用、抗原蟲作用和用于鋁螯合，并且可用于多種疾病狀況，例如治療類風濕性關節炎，保護蒽環類抗生素(anthracycllne)的心臟毒害、用于限制心肌缺血-再灌注損傷，作為抗腫瘤劑，和用于治療瘧疾。另外，van Asbeck B.S.等人(J ClinVirol.2001Feb；20(3)141-7)報道了鐵螯合劑具有抗-HIV活性。因此，鐵螯合劑的利用并不僅僅限于治療鐵超負荷病癥。
3-羥基-4-吡啶酮類成員已知具有螯合鐵的能力。現有技術包括RE 35,948、US 6,448,273、US 6,335,353和US 5,480,894。在US6,335,353中，3-羥基-4-吡啶酮的酯前藥衍生物被用于促進從肝臟中有效的提取鐵，然而，設計的化合物中沒有一個已經實現了在人類中的評估。
在其它方法中，所選擇的新化合物被設計在去鐵酮骨架的C3氧處阻斷O-葡糖苷酸化的II期代謝。US 5,688,815報道了C2甲基被苯基或雜環基團和羥基取代，并且N1取代基是低級烷基的1-烷基-3-羥基-4-吡啶酮。US 6,335,353描述了具有C2烷基氨基甲酰基、芳基氨基甲酰基或芳烷基氨基甲酰基，并且N1-取代基是脂肪族烴基的1-烷基-3-羥基-4-吡啶酮。化合物例如CP502(1，6-二甲基-3-羥基-4(1H)-吡啶酮-2-羧基-(N-甲基)-酰胺鹽酸鹽；US 6,335,353)中的C2-甲基氨基甲酰基官能團的應用有效地阻斷了C3氧處的O-葡糖苷酸化。US6,335,353中的其它類似物包括CP506(1，6-二甲基-3-羥基-4(1H)-吡啶酮-2-羧基-(N-異丙基)-酰胺鹽酸鹽)、C2-異丙基氨基甲酰基類似物和CP508(1，6-二甲基-3-羥基-4(1H)-吡啶酮-2-羧基-(N，N-二甲基)-酰胺鹽酸鹽)、二甲基氨基甲酰基類似物。CP502、CP506和CP508是現有技術，還沒有在人類中進行評估。
發明概述本發明第一方面提供了式I的3-羥基吡啶-4-酮化合物，包括式I化合物藥學可接受的鹽， 其中R1是X，條件是R2是Y；或R1是T，條件是R2是W；或R1是X，條件是R2R5N當連接在一起時，形成選自哌啶基、嗎啉基、吡咯烷基或哌嗪基的雜環，其中，基團哌啶基、嗎啉基、吡咯烷基或哌嗪基未被取代或被1到3個C1-C6烷基取代；X是C3-C6環烷基；Y選自C3-C6環烷基、C1-C6烷基和被C3-C6環烷基單取代的C1-C6烷基；T是C1-C6烷基；W是C3-C6環烷基；R3選自氫和C1-C6烷基；R4選自氫和C1-C6烷基；和R5選自氫和C1-C6烷基。
本發明第二方面提供了式I化合物在治療鐵超負荷相關疾病中的應用。
本發明第三方面提供了包含式I化合物的藥物組合物。
本發明一類優選的化合物是式I化合物，其中，R1是X，條件是R2是Y。X是C3-C6環烷基；Y是C1-C6烷基；R3是氫；R4是C1-C6烷基和R5是氫。
在該亞類下更優選的化合物是式I化合物，其中，R4是甲基，X是環丙基和Y是甲基，該化合物是1-環丙基-3-羥基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸甲基酰胺。
本發明又一類優選的化合物是式I化合物，其中，R1是X，條件是R2是Y。X是C3-C6環烷基；Y是C3-C6環烷基；R3是氫；R4是C1-C6烷基和R5是氫。
在該亞類下更優選的化合物是化合物，其中，R4是甲基，X＝Y＝環丙基，該化合物是1-環丙基-3-羥基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸環丙基酰胺。
第三類優選的式I化合物是化合物，其中，R1是T，條件是R2是W；T是C1-C6烷基；W是C3-C6環烷基；R3是氫；R4是C1-C6烷基和R5是氫。

在該亞類下更優選的化合物是化合物，其中，R4是甲基，T是甲基和W是環丙基，該化合物是3-羥基-1，6-二甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸環丙基酰胺。
本發明第四類優選的化合物是式I化合物，其中，R1是X，條件是R2是Y，X是C3-C6環烷基；Y是C1-C6烷基；R3是氫；R4是C1-C6烷基，R5是甲基。
在該亞類下更優選的化合物是式I化合物，其中，R4是甲基，X是環丙基和Y是甲基，該化合物是1-環丙基-3-羥基-N，N，6-三甲基-4-氧代-1，4-二氫吡啶-2-羧酰胺。
本發明最優選的化合物是化合物IA，一種式I化合物，其中，R3＝H，R4＝甲基，條件是R1＝X＝環丙基，R2＝Y，和Y選自C3-C6環烷基；C1-C6烷基；被C3-C6環烷基單取代的C1-C6烷基；或R1＝X＝環丙基，R2R5N當連接在一起時形成選自哌啶基、嗎啉基、吡咯烷基或哌嗪基的雜環，其中，基團哌啶基、嗎啉基、吡咯烷基或哌嗪基未被取代或被1到3個C1-C6烷基取代。
根據以上內容，本發明提供了與現有技術報道的化合物相比具有改善性質的3-羥基-4-吡啶酮的環烷基衍生物。環烷基與N1和/或C2酰氨基的N原子相連。在本申請之前，具有N1-環烷基取代基或C2酰氨基N-環烷基取代基的化合物在文獻中是未知的。這些化合物不是前藥，并且具有良好的金屬離子選擇性。在化學分析中，在pH7.4處，它們不與必需金屬例如鈣和鎂絡合。該D7.4值在確定的藥物去鐵酮的范圍之內，該化合物在鐵超負荷大鼠模型中口服有活性。這些化合物被設計成具有8.3-8.8范圍內的有利的酚C3 OH pKa，大于20的pFe3+值，通過Job′s曲線顯示的光滑的1∶3高鐵螯合物形成，和D7.4值＞0.1。Fe(III)螯合物的單晶結構證實了式I化合物是二齒配位體。
附圖簡述

圖1是Apo6622(1-環丙基-3-羥基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸環丙基酰胺)，一種式I化合物，的Job′s曲線的圖表表示。
圖2是Apo6617(1，6-二甲基-3-羥基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸環丙基酰胺)，一種式I化合物，的Job′s曲線的圖表表示。
圖3是Apo6619(1-環丙基-3-羥基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸甲基酰胺)，一種式I化合物，的Job′s曲線的圖表表示。
圖4是Fe3+-Apo6619的物種形成曲線。
圖5是Fe3+-Apo6617的物種形成曲線。
圖6Apo6619和Apo6617在促進鐵超負荷大鼠(n＝6)的尿鐵排泄中的效力。
圖7Fe(Apo6617)3螯合物的單晶結構。
圖8Fe(Apo6619)3螯合物的單晶結構。
圖9在pH7.4處Fe-Apo6619系統的循環伏安圖。
表1式I化合物的化學性質。
表2Apo6619的金屬結合選擇性。
表3Apo6619和Apo6617在促進鐵超負荷大鼠(n＝6)的糞便鐵排泄中的效力。值表示為μg/天/kg。
表4Apo6619和Apo6617在促進鐵超負荷大鼠(n＝6/組)的尿和糞便鐵排泄中的效力。值表示為μg/天/kg。給出的是在螯合劑給藥3天后的糞便排泄值，與螯合劑給藥前3天測定的基線值相比，值表示為平均數±1SD。
表5Fe(Apo6617)3的晶體數據和結構精修。
表6Fe(Apo6617)3的鍵長[]和鍵角[°]。
表7Fe(Apo6619)3的晶體數據和結構精修。
表8Fe(Apo6619)3的鍵長[]和鍵角[°]。
發明詳述當用在本文中時烷基指的是具有(除非特別說明)1到6個碳原子的支鏈或非支鏈的飽和烴鏈，包括但不限于甲基、乙基、丙基、異丙基、正丙基、丁基、仲丁基、異丁基、正戊基、己基。
術語″環烷基″當單獨用于本文或作為其它基團的一部分時，包括包含1個環的飽和環烴基，包括單環烷基，包含形成環的總共3到6個碳，它包括環丙基、環丁基、環戊基和環己基。
藥學可接受的無毒鹽指的是本發明化合物的藥學可接受的鹽，它保留了母體化合物的生物活性，且不是生物學上或其它方面不希望的(例如鹽是穩定的)。可從本發明化合物形成兩種類型的鹽(1)具有酚官能團的式I化合物的無機堿和有機堿的鹽，和(2)可在本發明式I化合物的胺官能團處形成酸加成鹽。
衍生自無機堿的藥學可接受的鹽包括鈉、鉀、鋰、銨、鈣和鎂鹽。特別優選的是鈉、鈣和鎂鹽。衍生自有機堿的藥學可接受的無毒鹽包括伯胺、仲胺和叔胺、包括天然生成的取代胺在內的取代胺、環胺的鹽以及陽離子交換樹脂。這些鹽的實例是例如2-氨基-2-羥基甲基丙烷1，3-二醇、異丙胺、氨丁三醇、葡糖胺、泛影葡胺、嘌呤、哌嗪、哌啶、N-乙基哌啶和聚胺樹脂等。
藥學可接受的酸加成鹽是與無機酸和有機酸形成的，例如鹵酸、硫酸、硝酸、磷酸、甲磺酸和乙磺酸。
本發明化合物是具有以下通式結構的4-氧代-1，4-二氫吡啶-2-羧酰胺衍生物的2-酰氨基衍生物 大部分化合物被命名為4-氧代-1，4二氫吡啶-2-羧酰胺衍生物，例如1-環丙基-N-己基-3-羥基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫吡啶-2-羧酰胺 N-環己基-1-環丙基-3-羥基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫吡啶-2-羧酰胺
N-(環己基甲基)-1-環丙基-3-羥基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫吡啶-2-羧酰胺 在某些情況下，化合物使用″比啶-4(1H)-酮″作為基本骨架來命名。實例是1-環丙基-3-羥基-6-甲基-2-(嗎啉-4-基羰基)吡啶-4(1H)-酮 1-環丙基-3-羥基-6-甲基-2-[(4-甲基哌嗪-1-基)羰基]吡啶-4(1H)-酮
術語″動物″指的是人類以及其它動物物種，特別是哺乳動物(例如狗、貓、馬、牛和豬等)、爬行類動物、魚、昆蟲和蠕蟲。
本發明化合物被設計用于改善已知的去鐵酮類似物的性質。在3-羥基-4-吡啶酮系列的口服活性螯合劑的設計理論中所用的一個標準是該化合物具有高于去鐵酮(pFe3+＝19.7)的pFe3+值。本文所用的pFe3+的定義是，當鐵的總量等于10-6M，配體濃度為10-5M和pH為7.4時，溶液中高鐵離子的濃度。使用實驗確定的pKa和金屬絡合常數，使用Hyperquad軟件(Version 2.1，Peter Gans，University of Leeds)來計算pFe3+。當與有利的絡合常數β3結合時，C3酚OH的pKa值降低到小于8.8確保了較高的pFe3+值。絡合的概念在以下詳細說明。
二齒配位體例如3-羥基-4-吡啶酮的分步絡合常數和總絡合常數如下K1K2K3絡合常數β3＝K1·K2·K3鐵螯合劑藥物去鐵酮(1，2-二甲基-3-羥基-4-吡啶酮)以36.3的絡合常數(log β3)和19.7的pFe3+螯合鐵。去鐵酮的pKa是3.56和9.64。本發明的大部分化合物具有34-36范圍內的近似絡合常數(logβ3)、pFe3+＞20和8.3-8.8的有利的酚pKa值。因此，本發明化合物是良好的Fe(III)螯合劑。使用QMPRPlusTM軟件(來自Simulationplusinc.)，經過計算報告本發明化合物的理論計算的人空腸有效透過率[Peff]。本發明的大部分化合物具有1±0.3(cm/s×10-4)范圍內的計算Peff，暗示該化合物具有良好的空腸透過率。典型式I化合物的化學性質顯示在表1中。
有意義地，在R1和/或R2處具有環烷基的式I化合物是具有高pFe3+值的金屬螯合劑。式I化合物的D7.4值與去鐵酮近似，在鐵超負荷大鼠中的進一步研究顯示式I化合物在清除體內鐵方面是有效的。動物效力研究的細節顯示在以下實施例中。
式I化合物不結合必需金屬，例如錳、鈣和鎂。典型式I化合物的pM值和絡合常數顯示在表2中(在實施例11中更詳細地討論)。相對于其它二價和三價金屬例如Cu、Zn和Al，該化合物優選結合Fe3+。
式I化合物是新的3-羥基-4-吡啶酮的環烷基衍生物。它們具有大于20的pFe3+值，相當于去鐵酮的有利的D7.4值，優選螯合Fe3+，和C2-烷基氨基甲酰基或C2-環烷基氨基甲酰基部分被設計用于阻斷3-OH基團的II期代謝。
除了以上之外，在生理條件下，在pH7.4處，式I化合物以1∶3的比例結合Fe3+。Job′s曲線分析證實了螯合劑與三價鐵金屬的1∶3比例(圖(1-3)和實施例9)。
Fe-絡合物相對于不同pH的物種形成曲線可以使用HyperquadStimulation和Speciation軟件(HYSS2  2000 Protonic Sofware)、輸入實驗pKa(實施例10和11)和絡合常數K1、K2和K3(實施例14)來計算。圖4和5圖解說明了在不同pH下的式I化合物的物種形成曲線。在這兩項研究中，在大于7.0的pH下，典型的式I化合物排他地形成了FeL3螯合物(其中，L是二齒配位體)，從而確保了在生理pH下不存在FeL2+或FeL2+種類。這些種類的缺乏確保了在7.4的生理pH下體內沒有暴露的鐵。
式I化合物，其中，R1是X，條件是R2是Y；或R1是T，條件是R2是W，根據流程圖1中概括的方法制備。
在30-70℃的溫度下，酸(II)與1，1′-羰二咪唑在惰性溶劑中反應2-5h，優選在惰性溶劑中反應5h。接著加入胺R2R5NH，用常規方法分離化合物(III)。將(III)和胺R1NH2在惰性溶劑(例如醇)中的溶液加熱到50-80℃，以在3-48h期間內完成(III)的胺嵌入，生成化合物(IV)。制備化合物(IV)的替代方法包括式(II)化合物與胺R1NH2在惰性溶劑中反應生成式(V)酸。化合物(V)然后與亞硫酰氯和二甲基甲酰胺反應，生成式(IV)化合物。用傳統方法例如柱色譜法和結晶法分離該化合物。在氫化催化劑的作用下，化合物(IV)在乙醇中的氫化生成了化合物(I)，它用常規方法分離。優選的氫化催化劑是吸附于碳的鈀或吸附于碳的氫氧化鈀和Raney Ni。原料酸(II)的制備報道在US6,426,418中。制備式(V)酸的一般步驟可以在CA 2379370中找到。
在鐵超負荷大鼠中測試式I化合物。典型化合物Apo6617和Apo6619的糞便鐵排泄和尿排泄數據分別顯示在表3和4，和圖6中。在113和450μmol/kg的口服劑量下，當與對照相比，這兩個化合物都顯示出了顯著的糞便鐵排泄。此外，在450μmol/kg劑量下，Apo6619和Apo6617促進鐵的尿排泄顯著比去鐵酮高得多。在鐵超負荷大鼠的鐵動員中，認為這兩個化合物比去鐵酮更有效。
已經合成和分離了式I化合物的高鐵螯合物(實施例16)。Fe(Apo6617)3和Fe(Apo6619)3的單晶結構最后證明了這些二齒螯合化合物與Fe(III)反應生成了1∶3的三二齒螯合物(表5-8，圖7-8)。
設計式I化合物的另一個標準是將pH7.4處的Fe-螯合物系統的氧化還原電位控制在低于-320mv(相對于NHE)的負值，以防止與氧的任何反應。鐵存在多種狀態，包括Fe2+和Fe3+。鐵(II)/鐵(III)對可以作為一個電子還原劑和氧化劑對。根據Crumbliss(http://www.medicine.uiowa.edu/FRRB/Virtual School/Crumbliss-Fe.pdf)和Pierre(BioMetals，12，195-199，1999)，在氧化還原電位控制下的鐵的選擇性螯合是防止鐵參與催化性循環生產有毒的羥自由基和/或活性氧簇(ROS)(例如經由Fenton反應或Haber Weiss循環)的一個手段。在pH7.4處具有低于-320mv(相對于NHE或-540mv相對于Ag/AgCl)氧化還原電位的Fe(III)-三螯合物系統不會被任何生物還原劑(例如NADPH/NADH)還原，因此它不會參與Haber Weiss循環產生ROS(活性氧簇)。在哺乳動物體內，鐵與不同蛋白例如人血液內的轉鐵蛋白結合，以確保它保持在不能與任何氧分子反應的形式。Fe-轉鐵蛋白的E1/2值是-500mv(相對于NHE或-720mv相對于Ag/AgCl)。
可以通過循環伏安法(CV)測量鐵絡合物的氧化還原電位。CV在測量分別作為螯合劑的鐵螯合物去鐵酮、去鐵胺和Apo6619(本發明的典型化合物)的氧化還原電位中的應用在以下實施例17中圖解說明。分別在pH7.4處，鐵螯合物例如Fe-去鐵胺(DFO)和Fe-(去鐵酮)3具有-698mv(相對于Ag/AgCl)和-834mv(相對于Ag/AgCl)的氧化還原電位E1/2值。式I化合物例如Fe(Apo6619)3具有類似于去鐵胺的-691mv(相對于Ag/AgCl)的E1/2值。Fe-DFO、Fe(去鐵酮)3和Fe(Apo6619)3的循環伏安圖可以在圖9中找到。本發明螯合劑的一個優點是，在生理pH7.4處，它們的鐵螯合物的氧化還原電位位于非常負數的范圍內，因此，它們的鐵螯合物不會在生理pH條件下參與氧化還原循環生成活性氧。當與本發明所述的其它新性質結合的時候，式I化合物在經由螯合機制清除鐵方面是有效試劑。
為了治療鐵超負荷疾病例如地中海貧血、鐮狀紅細胞病、血色病和治療具有有毒鐵濃度的患者，本發明化合物可口服、局部或胃腸外鉿藥，以包含常規無毒藥學可接受載體、輔料和賦形劑的劑量單位制劑的形式。
為了治療非鐵超負荷病癥例如HIV感染、對蒽環類抗生素心臟毒害的保護作用、癌癥和瘧疾，本發明化合物也可口服、局部或胃腸外給藥，以包含常規無毒藥學可接受載體、輔料和賦形劑的劑量單位制劑的形式。
本文所用的術語“胃腸外”包括注射或輸注技術。除了治療溫血動物例如小鼠、大鼠、馬、牛、羊、狗和貓等，本發明化合物在人類的治療中是有效的。
為了用于藥物組合物，可使用常規無毒固體載體，包括例如藥物級的甘露醇、乳糖、淀粉、硬脂酸鎂、糖精鈉、滑石、纖維素、葡萄糖、蔗糖和碳酸鎂等。以上定義的活性化合物可制成液體。藥學給藥的組合物可以例如通過將如上定義的活性化合物和任選的藥用輔料溶解或分散等在載體例如水、鹽水、右旋糖水溶液、甘油和乙醇等中，從而形成溶液或混懸液而制備。如果希望的話，待施用的藥物組合物也可包含少量無毒的輔助物質，例如潤濕劑或乳化劑等，例如醋酸鈉、脫水山梨醇單月桂酸酯、三乙醇胺醋酸鈉、三乙醇胺油酸酯等。制備該劑型的確切方法是已知的，或對于本領域技術人員是顯而易見的，例如參見Remington′s Pharmaceutical Sciences，Mack出版公司，伊斯頓，賓夕法尼亞州，第15版，1975，第83章第1436-1460頁，和第89章第1576-1607頁。待施用的制劑組合物將無論如何以有效減輕受治療患者癥狀的量包含一定量的活性化合物。
包含活性成分的藥物組合物可為適合于口服使用的形式，例如作為片劑、含片、錠劑、水性或油性混懸劑、分散粉末或顆粒、乳劑、硬膠囊和軟膠囊、或糖漿劑或酏劑。意欲口服使用的組合物可根據本領域已知制備藥物組合物的任何方法制備，該組合物包含一種或多種選自甜味劑、調味劑、著色劑和防腐劑的輔劑，以提供精致適口的藥物制劑。片劑包含活性成分與適合于制備片劑的無毒藥學可接受賦形劑混和。賦形劑可為例如惰性稀釋劑，例如磷酸鈣或磷酸鈉；粒化劑和崩解劑，例如玉米淀粉或海藻酸；粘合劑，例如淀粉、明膠或阿拉伯膠；和潤滑劑，例如硬脂酸鎂、硬脂酸或滑石粉。片劑可用已知技術包衣，以延緩在胃腸道內的崩解和吸收，從而提供長時間的持續作用。對于潤膚劑、乳化劑或保濕劑來說，可采用單硬脂酸酯或二硬脂酸甘油酯。
口服使用的制劑也可作為硬膠囊，其中，活性成分與惰性固體稀釋劑例如磷酸鈣或高嶺土混和，或作為軟膠囊，其中，活性成分與水或油基質例如花生油、液體石蠟或橄欖油混和。
水性混懸劑可以包含活性物質與適合于制備水性混懸劑的賦形劑混和。這種賦形劑是助懸劑，例如羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素、羥丙甲基纖維素、海藻酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、樹膠和阿拉伯膠；分散劑或潤濕劑可為天然生成的磷酸鹽，例如卵磷脂，或鏈烯氧化物與脂肪酸的縮合產物，例如聚氧乙烯硬脂酸酯，或環氧乙烷與長鏈脂肪醇的縮合產物，例如十七烷基-烯氧鯨蠟醇(heptadecathyl-eneoxycetanol)，或環氧乙烷與衍生自脂肪酸和己糖醇酐的部分酯的縮合產物，例如聚乙烯脫水山梨醇單油酸酯。水性混懸劑也可包含一種或多種防腐劑，例如苯甲酸乙酯或苯甲酸正丙酯或對羥基苯甲酸酯，一種或多種著色劑，例如蔗糖或糖精。
油性混懸劑可通過將活性成分混懸在植物油，例如花生油、橄欖油、芝麻油或椰子油中，或混懸在礦物油例如液體石蠟中而制備。油性混懸劑可包含增稠劑，例如蜂蠟、固體石蠟或鯨蠟醇。可加入例如以上所列的那些甜味劑和調味劑，以提供適口的制劑。通過加入抗氧化劑例如抗壞血酸而保存這些組合物。
適合于通過加入水而制備水性混懸劑的分散粉末和顆粒提供了活性成分與分散劑或潤濕劑、助懸劑和一種或多種防腐劑的混合物。合適的分散劑或潤濕劑和助懸劑由以上已經提及的那些舉例說明。也可存在其它賦形劑例如甜味劑、調味劑和著色劑。
本發明的藥物組合物也可為水包油乳劑的形式。油相可為植物油，例如橄欖油或花生油，或礦物油，例如液體石蠟，或這些油的混合物。金適的乳化劑可為天然生成的磷酸酯、衍生自脂肪酸和己糖醇酐的酯，例如脫水山梨醇單油酸酯，所述部分酯與環氧乙烷的縮合產物，例如聚乙烯脫水山梨醇單油酸酯。乳劑也可包含甜味劑和調味劑。
可用甜味劑例如甘油、丙二醇、山梨聚糖或蔗糖制備糖漿劑和酏劑。該制劑也可包含濕潤劑、防腐劑和調味劑和著色劑。可根據已知技術使用上述那些適當的分散劑或潤濕劑和助懸劑制備藥物組合物。無菌可注射制劑也可為在無毒胃腸外可接受的稀釋劑或溶劑中的無菌可注射溶液或混懸液，例如作為1，3-丁二醇的溶液。在可接受的賦形劑和溶劑中，可采用的是水、林格溶液和等滲氯化鈉溶液。另外，非揮發油通常用作溶劑或助懸介質。可采用任何溫和的非揮發油用于此目的，包括合成的單-或二甘油酯。另外，諸如油酸的脂肪酸發現可用于可注射制劑的制備。
式(I)化合物，或如果適當的話，其藥學可接受的鹽和/或藥學可接受的溶劑也可作為局部制劑聯合常規局部賦形劑給藥。局部制劑的實例是軟膏、乳膏或洗劑、浸透敷料、凝膠、凝膠棒、噴霧劑和氣霧劑。制劑可包含適當的常規添加劑例如防腐劑、溶劑，以幫助藥物在軟膏和乳膏中的滲透和潤膚。它們也可包含可配伍的常規載體，例如乳膏或軟膏基質和用于洗劑的乙醇或油醇。局部制劑如果適當的話，包含一定量的活性劑以減輕受治療患者的癥狀。合適地，式(I)化合物，或如果適當的話，其藥學可接受的鹽，按制劑重量計將包含約0.5-10％。可用于式(I)化合物，或如果適當的話，其藥學可接受的鹽的合適的乳膏、洗劑、凝膠、棒、軟膏、噴霧劑或氣霧劑是現有技術公知的常規制劑，例如描述在標準文本書Remington′sPharmaceutical Sciences，Mack出版公司，伊斯頓，賓夕法尼亞州，第15版，1975，第83章第1436-1460頁，和第89章第1576-1607頁中。
胃腸外給藥通常以皮下、肌內或靜脈內注射劑為特征。注射劑可以制成常規形式，或者作為注射前的液體溶液或液體混懸液，或者作為乳劑。合適的賦形劑是例如水、鹽水、右旋糖、甘油或乙醇等。另外，如果需要的話，待施用的藥物組合物也可包含少量無毒的輔助物質，例如潤濕劑或乳化劑、pH緩沖劑等，例如醋酸鈉、脫水山梨醇單月桂酸酯、三乙醇胺油酸酯等。
可與載體物質聯合生產單個劑型的活性成分的量將根據被治療宿主而改變，人的特定給藥模式可包含0.5mg-5g活性劑，與適當和常規量的載體物質結合，載體物質可為總組合物的約5-約95％。劑量單位形式通常將包含約1mg-約500mg的活性成分。
然而可以理解的是，對于任何特定患者的具體劑量水平將取決于多種因素，包括所采用具體化合物的活性、年齡、體重、全身健康狀況、性別、飲食、給藥時間、藥物聯用和受治療的特定疾病的嚴重性。
本發明化合物區別于US 6,448,273、US 6,335,353、RE 35,948和US 5,688,815中報道的那些化合物。最先的三篇專利描述了具有N1脂肪族烴基的3-羥基-4-吡啶酮。US 5,688,815還描述了具有N1取代或未取代低級烷基的3-羥基-4-吡啶酮。根據標準化學教科書，James B.Hendrickson、Donald J.Cram、George S.Hammond的OrganicChemistry(有機化學)，第3版，1970，McGraw Hill，第72頁，脂肪族烴由非排列在環內的碳原子鏈組成。屬于這一組的物質有時候被稱作開鏈化合物。脂肪族烴基的實例是直鏈或支鏈烷基，例如甲基、乙基、丙基、異丙基、異丁基、丁基和叔丁基。本發明化合物包括具有(a)N1-環烷基取代基和C2環烷基氨基甲酰基取代基；或(b)N1-環烷基取代基和C2環烷基氨基甲酰基取代基；或(c)具有C2環烷基-氨基甲酰基取代基的N1-烷基取代基的3-羥基-4-吡啶酮。它們是具有無環烴取代基的化合物。在無環烴中，碳鏈形成環。無環烴基的實例是環烷基衍生物，例如環丙基、環丁基、環戊基和環己基。四篇專利，US 6,448,273、US 6,335,353、RE 35,948和US 5,688,815沒有涵蓋3-羥基-4-吡啶酮的環烷基衍生物。本發明涵蓋了在C2處具有烷基氨基甲酰基或在C2處具有環烷基氨基甲酰基，且具有N1-環烷基的3-羥基-4-吡啶酮。還涵蓋了在C2處具有環烷基氨基甲酰基，且具有N1-烷基的3-羥基-4-吡啶酮。
在下列具體實施例中進一步描述和闡明本發明。
最優選實施方案的具體描述實施例13-芐氧基-6-甲基-4-氧代-4H-吡喃-2羧酸環己基酰胺的制備在室溫下將1，1′-羰二咪唑(1.99g，12.30mmol)加到3-(芐氧基)-6-甲基-4-氧代-4H-吡喃-2-羧酸(2.0g，7.69mmol)的二甲基甲酰胺(DMF，18ml)溶液中。將所得溶液在40-50℃加熱3小時。觀察到淡黃色溶液。然后加入環己胺(1.23ml，10.76mmol)。將所得混合物在室溫下攪拌過夜。減壓去除DMF，得到淡黃色的油作為粗產物，它用快速柱色譜純化(洗脫梯度從1∶1乙酸乙酯/己烷到10％甲醇的乙酸乙酯溶液)生成標題化合物(1.60g，產率61％)的白色固體。M.p.118-120℃；1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ0.91(m，2H，環己基-H)，1.29(m，2H，環己基-H)，1.58(m，3H，環己基-H)，1.79(m，2H，環己基-H)，2.37(s，3H，CH3)，3.79(m，1H，CH)，5.40(s，2H，CH2)，6.28(s，1H，CH)，7.41(m，5H，ArH)，7.67(br，1H，NH)；MS(m/z)342(M++1).
以與上述方式類似的方式，通過用其它胺代替環己胺，制備下列化合物3-芐氧基-6-甲基-4-氧代-4H-吡喃-2-羧酸環丙基酰胺。
M.p.79-80℃；1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ0.21(m，2H，環丙基-H)，0.70(m，2H，環丙基-H)，2.35(s，3H，CH3)，2.71(m，1H，CH)，5.35(s，2H，CH2)，6.27(s，1H，CH)，7.39(m，5H，ArH)，7.70(s，1H，NH)；13C(CDCl3)δ6.35，7.21，19.87，22.61，22.70，75.56，115.37，128.94(2C)，129.17(2C)，129.25，135.49，146.14，146.39，160.22，165.74，176.17；MS(m/z)300(M++1).
3-芐氧基-6-甲基-4-氧代-4H-吡喃-2-羧酸甲基酰胺。M.p.137-140℃，1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ2.38(s，3H，CH3)，2.78(d，3H，NCH3)，5.39(s，2H，CH2)，6.30(s，1H，CH)，7.40(m，5H，ArH)，7.62(br，1H，NH)；MS(m/z)300(M++1).
實施例23-芐氧基-1，6-二甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸環己基酰胺的制備向3-芐氧基-6-甲基-4-氧代-4H-吡喃-2-羧酸環己基酰胺(1.40g，4.1mmol)的5ml甲醇溶液中加入甲胺溶液(9ml甲醇的2M溶液，16mmol)。在封閉管中在壓力下在70-75℃攪拌所得溶液過夜。減壓去除溶劑得到淡黃色固體作為粗產物。用柱色譜純化該材料(洗脫梯度100％乙酸乙酯到25％甲醇的乙酸乙酯溶液)得到標題化合物的白色固體(1.20g，83.0％)。M.p.258-260℃；1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ1.26-1.45(m，6H，環己基-H)，1.79(m，2H，環己基-H)，1.95(m，2H，環己基-H)，2.41(s，3H，CH3)，3.82(s，3H，NCH3)，3.95(m，1H，CH)，5.13(s，2H，CH2)，7.19(s，1H，CH)，7.36(m，3H，ArH)，7.43(m，2H，ArH)，8.50(br，1H，NH)；MS(m/z)355(M++1).
以類似的方式，通過用其它3-芐氧基-6-甲基-4-氧代-4H-吡喃-2-羧酸酰胺衍生物代替3-芐氧基-6-甲基-4-氧代-4H-吡喃-2-羧酸環己基酰胺，制備下列化合物3-芐氧基-1，6-二甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸環丙基酰胺。
M.p.187-189℃；1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ0.52(m，2H，環丙基-H)，0.74(m，2H，環丙基-H)，2.18(s，3H，CH3)，2.78(m，1H，CH)，3.50(s，3H，NCH3)，5.08(s，2H，CH2)，6.12(s，1H，CH)，7.33(m，3H，ArH)，7.39(m，2H，ArH)，7.91(br，1H，NH)；MS(m/z)313(M++1).
3-芐氧基-1-環丙基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸甲基酰胺。
M.p.132-135℃；1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ1.05(m，4H，環丙基-H)，2.38(s，3H，CH3)，2.70(d，J＝1.8Hz，3H，NCH3)，3.35(m，1H，CH)，5.07(s，2H，CH2)，6.14(s，1H，CH)，7.15(br.，1H)，7.35(m，5H，ArH)；13C(CDCl3)δ9.48，20.30，25.86，34.15，74.01，118.16，127.79，128.06(2C)，128.22(2C)，137.35，142.05，143.98，149.91，162.01，173.89；MS(m/z)313(M++1).
3-芐氧基-1-環丙基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸環丙基酰胺。
M.p.164-167℃；1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ0.54(m，2H，環丙基-H)，0.76(m，2H，環丙基-H)，1.08-1.11(m，4H，環丙基-H)，2.35(s，3H，CH3)，2.75(m，1H，CH)，3.37(m，1H，CH)，5.05(s，2H，CH2)，6.13(s，1H，CH)，7.33(m，5H，ArH)，7.89(br，s，1H，NH)；MS(m/z)339(M++1).
實施例33-羥基-1，6-二甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸環己基酰胺[Apo6621]在氮氣下，將吸附于木炭的Pd(OH)2(0.18g，10％w折干計算)加到3-芐氧基-1，6-二甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸環己基酰胺(1.0g，2.82mmol)的乙醇(50ml)溶液中。將混合物在50psi下氫化4小時。通過Celite層過濾去除Pd(OH)2，然后用乙醇(3×10ml)洗滌Celite餅。蒸發乙醇得到灰白色固體(0.57g，77％)。從甲醇(15ml)中進一步重結晶純化得到標題化合物的白色固體(0.18g)。M.p.280-285℃(分解)；1H-NMR(CD3OD 400MHz)δ1.30-1.43(m，5H，環己基-H)，1.70(m，1H，環己基-H)，1.80(m，2H，環己基-H)，2.00(m，2H，環己基-H)，2.41(s，3H，CH3)，3.63(s，3H，CH3)，3.90(m，1H，CH)，6.38(s，1H，CH)；MS(m/z)265(M++1).
以類似的方式，通過用其它3-芐氧基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸環烷基酰胺代替3-芐氧基-1，6-二甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸環己基酰胺，制備下列化合物3-羥基-1，6-二甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸環丙基酰胺[Apo6617]M.p.260-262℃；1H-NMR(MeOD-d4，400MHz)δ0.66(m，2H，環丙基-H)，0.85(m，2H，環丙基-H)，2.41(s，3H，CH3)，2.95(m，1H，CH)，3.63(m，1H，NCH3)，6.38(s，1H，CH)；MS(m/z)223(M++1).
1-環丙基-3-羥基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸甲基酰胺[Apo6619]M.p.258-260℃(分解)；1H-NMR(MeOD-d4，400MHz)δ1.05(m，2H，環丙基-H)，1.19(m，2H，環丙基-H)，2.54(s，3H，CH3)，2.97(s，1H，NCH3)，3.46(m，1H，CH)，6.33(s，1H，CH)；MS(m/z)223(M++1).
實施例43-(芐氧基)-N-環丁基-6-甲基-4-氧代-4H-吡喃-2-羧酰胺的制備在50℃下，將3-(芐氧基)-6-甲基-4-氧代-4H-吡喃-2-羧酸(2.5g，9.6mmol，1.0當量)和1，1′-羰二咪唑(2.49g，15.37mmol，1.6當量)在DMF(20mL)中的混合物攪拌5h。將混合物冷卻至室溫。加入環丁基胺鹽酸鹽(1.24g，11.52mmol，1.2當量)和Et3N(1.74mL，12.48mmol，1.3當量)，混合物在室溫下攪拌過夜。減壓去除溶劑。色譜純化(1∶1己烷/EtOAc，然后是EtOAc)得到標題化合物(2.76g，91.56％)的黃色固體。
M.p.69.3-71.0℃；1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ1.51-1.72(m，4H，環丁基H)，2.19-2.28(m，2H，環丁基H)，2.37(s，3H，CH3)，4.39-4.41(m，1H，CH)，5.41(s，2H，OCH2Ph)，6.30(s，1H，CH)，7.39-7.49(m，5H，ArH)，7.86(br，1H，NH)，和MS(m/z)314(M++1)，217，91.
以類似方式進行，制備下列化合物3-(芐氧基)-N-環戊基-6-甲基-4-氧代-4H-吡吡喃-2-羧酰胺M.p.108.0-108.5℃；1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ1.11-1.16(m，2H，環戊基H)，1.50-1.55(m，4H，環戊基H)，1.87-1.92(m，2H，環戊基H)，2.38(s，3H，CH3)，4.17-4.22(m，1H，CH)，5.41(s，2H，CH2)，6.30(s，1H，CH)，7.38-7.43(m，5H，ArH)，7.72(br，1H，NH)，MS(m/z)328(M++1)，217，91.
實施例53-(芐氧基)-N-環丁基-1，6-二甲基-4-氧代-1，4-二氫吡啶-2-羧酰胺的制備向實施例4化合物(2.616g，8.35mmol，1.0當量)的甲醇(10ml)溶液中迅速加入甲胺(2M的甲醇溶液，20ml，40mmol，4.79當量)。在70-75℃下攪拌封閉管過夜。將所得褐色溶液蒸發至干燥，用色譜純化(EtOAc，然后是1∶4 MeOH/EtOAc)得到標題化合物(1.70g，62.24％)的白色固體。M.p.221.3-222.4℃；1H-NMR(DMSO-d6，400MHz)δ1.65-1.69(m，2H，環丁基H)，1.90-1.95(m，2H，環丁基H)，2.14-2.21(m，2H，環丁基H)，2.31(s，3H，CH3)，3.42(s，3H，NCH3)，4.34-4.30(m，1H，CH)，5.05(s，2H，OCH2Ph)，6.22(s，1H，CH)，7.39-7.30(m，5H，ArH)，9.08-9.06(d，1H，J＝7.08Hz，NH)；MS(m/z)327(M++1)，230，166，91.
以類似方式進行，制備下列化合物3-(芐氧基)-N-環戊基-1，6-二甲基-4-氧代-1，4-二氫吡啶-2-羧酰胺。
M.p.233.6-234.4℃；1H-NMR(DMSO-d6，400MHz)δ1.43-1.52(m，4H，環戊基H)，1.54-1.60(m，2H，環戊基H)，1.78-1.83(m，2H，環戊基H)，2.30(s，3H，CH3)，3.43(s，3H，NCH3)，4.13-4.18(m，1H，CH)，5.04(s，2H，OCH2Ph)，6.22(s，1H，CH)，7.30-7.41(m，5H，ArH)，8.80-8.82(d，J＝6.95Hz，1H，NH)；MS(m/z)341(M++1)，230，166，91.
實施例6N-環丁基-3-羥基-1，6-二甲基-4-氧代-1，4-二氫吡啶-2-羧酰胺[Apo6622]的制備在室溫下，將N-環丁基-3-芐氧基-1，6-二甲基-4-氧代-1，4-二氫吡啶-2-羧酰胺(1.528g，4.68mmol，1.0當量)、吸附于活性碳的10％Pd(200mg，濕)和乙醇(200ml)的混合物在50psi H2下攪拌2.5h。通過Celite過濾催化劑，蒸發濾液得到固體，它用MeOH重結晶得到標題化合物(0.57g，51.5％)的白色固體。M.p.277.3℃(分解)；1H-NMR(DMSO-d6，400MHz)δ1.68-1.70(m，2H，環丁基H)，1.95-2.01(m，2H，環丁基H)，2.20-2.26(m，2H，環丁基H)，2.29(s，3H，CH3)，3.41(s，3H，NCH3)，4.31-4.35(m，1H，CH)，6.13(s，1H，CH)，8.98(br，1H，NH)；MS(m/z)237(M++1)，185，166，123.
以類似方式進行，制備下列化合物N-環戊基-3-羥基-1，6-二甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酰胺[Apo6620]
M.p.289.3℃(分解)；1H-NMR(DMSO-d6，400MHz)δ1.49-1.55(m，4H，環戊基H)，1.61-1.68(m，2H，環戊基H)，1.83-1.87(m，2H，環戊基H)，2.29(s，3H，CH3)，3.42(s，3H，NCH3)，4.14-4.18(m，1H，CH)，6.12(s，1H)，8.71-8.73(d，J＝7.05Hz，1H，NH)；MS(m/z)251(M++1)，166.
1-環丙基-3-羥基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸環丙基酰胺[Apo6618]M.p.241-143℃；1H-NMR(DMSO-d6，400MHz)δ0.53(m，2H，環丙基-H)，0.71(m，2H，環丙基-H)，0.94-1.00(m，4H，環丙基-H)，2.42(s，3H，CH3)，2.79(m，1H，CH)，3.30(m，1H，CH)，6.08(s，1H，CH)，8.54(br，s，1H，NH)；MS(m/z)249(M++1).
實施例73-芐氧基-1-環丙基-6-甲基-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸的制備向裝有機械攪拌器的3-頸RBF(圓底燒瓶)中的3-(芐氧基)-6-甲基-4-氧代-4H-吡喃-2-羧酸(70g，0.27mol)的MeOH(350mL)混懸液中加入環丙胺(120mL，1.72mol)。得到澄明的黃色溶液。反應混合物回流大約19h。真空去除揮發物，攪拌將剩余物溶于水(700mL)。用Celite襯墊過濾含水混合物。將濾液放在裝有機械攪拌器的3-頸RBF中，并在冰水浴中冷卻。加入HCl直至pH為約1-2，并有大量″橙色″固體析出。向混懸液中加入丙酮(200mL)。然后抽濾收集固體，用丙酮充分洗滌，風干。得到標題化合物的灰白色固體(71.0g，88％)。Mp139.0-139.5℃；1H-NMR(300MHz，DMSO-D6)δ(ppm)0.98-1.15(m，4H，2c-CH2)，[2.37(s)+2.40(s)，旋轉異構體，3/2比率，3H，CH3)]，3.30-3.50(m，1H，c-CH)，5.00-5.05(m，2H，CH2Ph)，6.20-6.25(m，1H，C＝CH)，7.28-7.50(m，5H，Ph)；MS(m/z)300.2(M++1)，256.2，192.2，164.4，91.0(100％)；C17H17NO4的分析計算值C，68.21；H，5.72；N，4.68％。實測值C，67.76；H，5.76；N，4.61％。
實施例83-芐氧基-1-環丙基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸甲基酰胺的合成用5分鐘的時間，向裝有機械攪拌器的3頸-RBF(圓底燒瓶)中的3-芐氧基-1-環丙基-6-甲基-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸(30g，0.10mol)、CH2Cl2(150mL)和DMF(7.8mL，0.10mol)的冷混懸液(冰鹽浴，內部溫度＝-5℃)中逐滴加入亞硫酰氯(9.5mL，0.13mol)。加入亞硫酰氯以后，反應混合物仍為混懸液。移走冰鹽浴。使反應混合物恢復至室溫。拿開等分部分，并用2M甲胺的THF溶液萃滅。然后用HPLC分析所得混合物。從而，HPLC監測表明，在室溫下攪拌反應混合物3h后，消耗了約96％原料(HPLC，流動相0.035％HClO4/CH3CN，80/20，柱對稱C18 WAT046980，流速1ml/min，監測波長260nm，3-芐氧基-1-環丙基-6-甲基-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸的RT＝2.46min，3-芐氧基-1-環丙基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸甲基酰胺的RT＝5.40min)。
在另一個裝有機械攪拌器的1-L 3N-RBF中放入二氯甲烷(240mL)和三乙胺(36mL，0.26mol)(冰鹽浴，內部溫度＝-10℃)。將2M甲胺的四氫呋喃(73mL，0.146mol)溶液加到冰冷溶液中。以上就地生成的酰氯被轉移到另一個漏斗中，用30分鐘的時間緩緩加入到胺溶液中。觀察到放熱反應，但內部溫度T保持在低于-5℃。10分鐘后TLC(CH2Cl2/MeOH，9/1比率，v/v)指示反應完成。用水(100mL)使反應混合物萃滅，攪拌混合物5分鐘。收集有機部分，再用水洗滌兩次，接著用稀NaOH溶液(0.05M，3×100mL)洗滌，用硫酸鈉干燥，過濾并真空濃縮得到褐色固體。將固體混懸在150mL乙醇和乙酸乙酯的混合物(2/8比率，v/v)中，攪拌粘液2h。抽濾收集固體，用乙酸乙酯(50mL)洗滌，然后風干。然后得到標題化合物的淡粉紅色、微褐色固體(14g，45％)。用柱色譜進一步純化該材料(5％ MeOH:CH2Cl2)。
M.p.132-135℃；1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ1.05(m，4H，環丙基-H)，2.38(s，3H，CH3)，2.70(d，J＝1.8Hz，3H，NCH3)，3.35(m，1H，CH)，5.07(s，2H，CH2)，6.14(s，1H，CH)，7.15(br，1H)，7.35(m，5H，ArH)；13C(CDCl3)δ9.48，20.30，25.86，34.15，74.01，118.16，127.79，128.06(2C)，128.22(2C)，137.35，142.05，143.98，149.91，162.01，173.89；MS(m/z)313(M++1).
以類似方式進行，制備下列化合物3-(芐氧基)-N-(環己基甲基)-1-環丙基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫吡啶-2-羧酰胺。
1H-NMR(CD3OD，400MHz)δ0.90-0.96(m，3H)，1.13-1.23(m，3H)，1.45-1.54(m，1H)，1.64(br.m，4H)，1.73-1.76(br.m，4H)，2.56(s，3H，CH3)，3.12-3.13(d，J＝6.8Hz，2H)，3.36-3.40(m，1H，CH)，5.09(s，2H)，6.43(s，1H)，7.31-7.37(m，3H)，7.43-7.45(m，2H)；MS(m/z)395(M++1).
3-(芐氧基)-1-環丙基-6-甲基-2-(嗎啉-4-基羰基)吡啶-4(1H)-酮1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ0.87-0.94(br.m，1H)，1.09-1.13(m，1H)，1.25-1.30(m，2H)，2.56(s，3H，CH3)，3.30-3.42(m，2H)，3.45-3.69(m，6H)，3.84-3.90(m，1H，CH)，4.74-4.77(d，J＝10.4Hz，1H)，5.54-5.56(d，J＝10.6Hz，1H)，6.80(br.s，1H，NH)，7.36-7.41(m，5H，ArH)；MS(m/z)369(M++1).
3-(芐氧基)-1-環丙基-6-甲基-N-(3-甲基丁基)-4-氧代-1，4-二氫吡啶-2-羧酰胺
1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ0.86-0.88(d，J＝6.4Hz，6H，2CH3)，1.04-1.09(m，4H)，1.27-1.37(m，2H)，1.55-1.60(m，1H，CH)，2.37(s，3H，CH3)，3.20-3.25(m，2H，CH2)，3.34-3.37(m，1H，CH)，5.09(s，2H，CH2)，6.10(s，1H)，7.30-7.38(m，5H，ArH)，7.23-2.28(br.t，1H，NH).
3-(芐氧基)-N-環己基-1-環丙基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫吡啶-2-羧酰胺1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ1.15-1.30(m，3H)，1.31(br.m，1H)，1.34(br.m，5H)，1.66-1.70(m，1H)，2.78(s，3H，CH3)，3.30-3.34(m，1H)，3.42-3.51(m，2H)，3.67-3.69(m，1H)，3.80-3.83(m，1H)，4.82-4.85(d，J＝10.3Hz，1H)，5.37-5.40(d，J＝10.5Hz，1H)，7.34(br.m，5H，ArH)，7.86(s，1H).
3-(芐氧基)-1-環丙基-N-己基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫吡啶-2-羧酰胺1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ0.89-0.92(t，J＝6.6Hz，3H，CH3)，1.25-1.32(m，6H)，1.40-1.47(m，4H)，1.64-1.70(m，2H，CH2)，2.54(s，3H，CH3)，3.43-3.48(m，2H，CH2)，3.91-3.93(m，1H，CH)，5.10(s，2H，CH2)，7.37-7.46(m，6H，ArHand C＝CH)，9.24(br.t，1H，NH)；MS(m/z)383(M++1).
3-(芐氧基)-1-環丙基-6-甲基-2-[(4-甲基哌嗪-1-基)羰基]吡啶-4(1H)-酮1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ0.85-0.88(m，1H)，1.06-1.29(m，4H)，1.40-1.45(br.m，2H)，1.50-1.58(br.m，4H)，2.51(s，3H，CH3)，3.12-3.17(m，1H)，3.35-3.48(m，3H)，3.75-3.78(m，1H，CH)，4.76-4.78(d，J＝10.6Hz，1H)，5.53-5.56(d，J＝10.7Hz，1H)，6.68(br.s，1H，NH)，7.30-7.43(m，5H，ArH)；MS(m/z)382(M++1).
3-(芐氧基)-1-環丙基-N，N，6-三甲基-4-氧代-1，4-二氫吡啶-2-羧酰胺1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ1.16-1.20(m，2H)，1.27-1.33(m，1H)，1.87-1.95(m，1H)，2.78(s，3H，CH3)，3.05(s，3H，CH3)，3.08(s，3H，CH3)，3.62-3.68(m，1H，CH)，4.86-4.90(d，J＝10.8Hz，1H)，5.33-5.38(d，J＝10.8Hz，1H)，7.29-7.33(m，5H，ArH)，7.77(s，1H，NH)；MS(m/z)327(M++1).
實施例9A.1-環丙基-3-羥基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸甲基酰胺的制備方法I步驟a.1-環丙基-3-羥基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸甲基酰胺的合成。
在冰浴溫度下，向3-芐氧基-1-環丙基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸甲基酰胺(10.0g，0.032mol)在甲醇(40mL)和水(2.6mL)中的混懸液中逐滴加入濃HCl(3.9mL)。在室溫下攪拌得到的澄明褐色溶液約5分鐘，然后用氮氣通入溶液中約5分鐘。加入Pd-C(10％濕，5％ w/w，0.5g)，用氫清潔反應器兩次。在RT下，在50psi氫氣壓下，在Parr反應器中氫化混合物，用HPLC檢測反應進程3h。反應在3h后結束。
抽空過量的氫，用氮氣通入溶液中約5分鐘。用預-處理的celite(預先用0.1N 1-環丙基-3羥基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸甲基酰胺的甲醇標準溶液洗滌)過濾反應混合物，然后用6×10mL甲醇洗滌該celite餅。減壓將濾液體積縮減至約30mL。在冰中冷卻剩余物，一些固體開始析出。加入2N NaOH溶液(25mL)直至pH為約5，攪拌混合物約10分鐘。加入甲基叔丁醚(MTBE，30mL)，在冰浴溫度下攪拌得到的混合物30分鐘。抽濾收集固體，用5mL EtOH/MTBE(1/2比率)混合物充分洗滌兩次。用于反應監測的HPLC條件使用Hewlett Packard系列1100 HPLC對稱C18柱(WAT046980)，梯度0.035％ HClO4/CH3CN，最小-％ CH3CN0-10；6-10；7-20和15-20，λ為210、260和285nm；1-環丙基-3羥基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸甲基酰胺的保留時間是2.099min。
步驟b.1-環丙基-3-羥基-6-甲基-4-氧代-1，4二氫-吡啶-2-羧酸甲基酰胺的純化。
在冰浴溫度下攪拌如上所述在步驟a中獲得的粗產物在EtOH/蒸餾水的1/1混合物(總共14mL)中的混懸液1h。抽濾收集固體，用預冷EtOH/蒸餾水的5mL 1/1混合物充分洗兩次。在40下℃將標題化合物，淡粉紅色固體，真空干燥16h至恒重。該產物的硝酸銀試驗為陰性，重為5.3g(74％總產率，步驟a和b)。
1H-NMR(300MHz，DMSO-D6)δ(ppm)0.94-0.99(m，4H，2c-CH2)，2.39(s，3H，CCH3)，2.76(d，J＝4.4Hz，3H，NHCH3)，3.28-3.31(m，1H，c-CH)，6.08(s，1H，C＝CH)，8.44(br.q.，1H，NHCH3)；13C-NMR(75MHz，DMSO-D6)δ(ppm)9.1，19.9，25.8，33.7，112.3，130.1，143.3，148.7，161.8，170.6；MS/MS(+veES)MS(m/z)223(M++1)，192.1，164.2(M+-CONHCH3，100％)，150.1，136.3；元素分析C11H14N2O3的分析計算值C，59.45；H，6.35；N，12.60％.實測值C，59.19；H，6.07；N，12.53％；IR(KBr)cm-13300(NH)，1670，1653，1495(C＝C).
B.N-(環己基甲基)-1-環丙基-3-羥基-6-甲基-4-氧代-1，4二氫吡啶-2-羧酰胺
在Parr裝置中，在50psi氫氣壓下，將3-(芐氧基)-N-(環己基甲基)-1-環丙基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫吡啶-2-羧酰胺(2.0g，4.8mmol)、Pd/C(10％濕，0.45g)在乙醇(150mL)中的混合物氫化16h。用celite襯墊過濾反應混合物，用EtOH(25mL)充分洗滌celite。蒸發溶劑得到淡粉紅色固體。將固體溶于熱甲醇，然后冷卻至RT使固體產物析出。抽濾收集固體。真空濃縮母液，剩余固體再次溶于熱甲醇中，并冷卻至RT以沉淀出產物，然后收集產物。該操作再重復一次。三份合并的白色固體部分重0.95g(63％產率)。
1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ0.84-0.88(m，2H，c-Pr的CH2)，1.03-1.09(m，2H，c-Pr的CH2))，1.06-1.31(m，5H)，1.65-1.87(m，6H)，2.50(s，3H，CH3)，3.33-3.36(m，2H，CH2N)，3.51(s，1H)，3.58-3.61(m，1H，c-Pr的CH)，6.27(s，1H，C＝CH)，6.80(br.t，1H，NH)；MS(m/z)305(M++1).
C.下列化合物以類似方式制備1-環丙基-3-羥基-6-甲基-N-(3-甲基丁基)-4-氧代-1，4-二氫吡啶-2-羧酰胺 產率88％；1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ0.85-0.89(m，1H)，0.98-1.00(d，J＝6.4Hz，6H，2CH3)，1.15-1.19(m，2H)，1.54-1.60(m，2H)，1.72-1.77(m，1H，CH)，2.50(s，3H，CH3)，3.49-3.53(m，2H，CH2)，3.57-3.60(m，1H，CH)，3.72(br.s，1H)，6.27(s，1H)，7.23(br.t，1H，NH)；MS(m/z)279(M++1).
1-環丙基-N-己基-3-羥基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫吡啶-2羧酰胺 產率87％；1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ0.90-0.94(t，J＝6.8Hz，3H，CH3)，1.27-1.47(m，10H)，1.68-1.73(m，2H)，2.70(s，3H，CH3)，3.47-3.52(m，2H，CH2)，3.85-3.88(m，1H，CH)，7.05(s，1H，C＝CH)，8.30(br.t，1H，NH)；MS(m/z)293(M++1).
N-環己基-1-環丙基-3-羥基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫吡啶-2-羧酰胺 產率91％；1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ0.98-1.05(m，1H)，1.21-1.38(m，3H)，1.60-1.80(br.m，7H)，2.71(s，3H，CH3)，3.32-3.37(m，1H)，3.46-3.50(m，1H)，3.55-3.64(m，2H)，3.92-3.99(m，1H)，6.88(s，1H，C＝CH)；MS(m/z)277(M++1).
1-環丙基-3-羥基-N，N，6-三甲基-4-氧代-1，4-二氫吡啶-2-羧酰胺 產率97％；1H-NMR(CD3OD，300MHz)δ0.98-1.10(m，1H)，1.15-1.43(m，3H)，2.76(s，3H，CH3)，3.07(s，3H，CH3)，3.16(s，3H，CH3)，3.70-3.76(m，1H，CH)，7.10(s，1H，C＝CH)；13C-NMR(CD3OD，75MHz)δ9.5，10.9，21.3，35.0，38.1，38.8，114.4，138.8，142.9，154.7，162.5，162.8；MS(m/z)237(M++1).
1-環丙基-3-羥基-6-甲基-2-[(4-甲基哌嗪-1-基)羰基]吡啶-4(1H)-酮 產率96％；1H-NMR(CD3OD，300MHz)δ0.89-1.00(m，1H)，1.06-1.29(m，3H)，1.52-1.85(br.m，8H)，2.56(s，3H，CH3)，3.40-3.60(m，3H)，3.88-3.98(m，1H，CH)，6.48(s，1H，C＝CH)；13C-NMR(CD3OD，75MHz)δ10.0，11.0，21.0，25.4，26.4，27.0，36.5，43.8，49.2，114.7，132.9，144.5，152.8，162.4，170.2.
N，1-二環丙基-3-羥基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫吡啶-2-羧酰胺 1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ0.68-0.70(m，2H)，0.85-0.95(m，4H)，1.15-1.26(m，2H)，2.70(s，3H，CH3)，2.91-2.98(m，1H)，3.50-3.61(m，1H)，6.26(s，1H，C＝CH)，7.10(br.s，1H，NH)；MS(m/z)249(M++1).
1-環丙基-3-羥基-6-甲基-2-(嗎啉-4-基羰基)吡啶-4(1H)-酮 1H-NMR(CD3OD，300MHz)δ1.00-1.10(m，1H)，1.20-1.45(m，3H)，2.73(s，3H，CH3)，3.45-3.53(m，2H)，3.62-3.86(m，6H)，3.90-4.00(m，1H)，7.02(s，1H，C＝CH)；13C-NMR(CD3OD，75MHz)δ10.3，11.1，21.3，38.6，43.6，48.3，67.4，67.7，114.5，137.2，143.3，154.7，161.2，163.7；MS(m/z)279(M++1).
實施例10用電位滴定法測定Apo6619的pKa當可以制備水中的配體濃度大于1×10-2M時，用電位滴定法測定配體的pKa值。在典型實驗中，通過下列方法制備樣品溶液(2.67×10-2M)稱量Apo6619(92.6mg)裝入25ml燒杯中，接著加入0.1M NaCl(15ml)。聲波處理混合物10分鐘，得到澄明無色溶液。然后將氮氣通入溶液中。將1.000N鹽酸(624μl，1.5當量)加到溶液中達到pH1.88。溶液在22℃平衡60分鐘。
然后在22℃下用1.000N NaOH滴定溶液，達到pH11.8。對于每次加入堿，都讓溶液平衡，直至達到恒定的pH讀數。每次測量都記錄加入的堿體積和pH讀數。進行了137次測量才完成實驗。
用Hyperquad 2000(Version 2.1，Peter Gans，University ofLeeds)分析pH對堿體積的數據集。得到模型L-+H+？LH(pKa1)和LH+H+？LH2+(pKa2)，Apo6619的pKa值最佳為pKa1＝8.6和pKa2＝2.5。
實施例11用分光光度滴定測定Apo6617的pKa當共軛酸和堿吸收都在UV可見區域內時，可以用分光光度滴定測定配體的pKa值。在典型實驗中，通過下列方法制備樣品溶液稱量Apo6617(0.792mg)裝入80ml燒杯中，接著加入0.1M NaCl(50ml)。聲波處理混合物5分鐘，得到澄明無色溶液。然后將氮氣通入溶液中。加入1.000N NaOH(50μl)達到pH10.9。溶液在22℃平衡1小時。使用抽吸系統(sipper system)在燒杯和流動細胞之間使樣品溶液循環。
在22℃下用鹽酸溶液滴定樣品溶液，達到pH1.40。每次加入酸后，都讓溶液平衡，直至達到恒定的pH讀數。每次測量都記錄pH和UV-Vis光譜。脫質子種類(L-)、中性種類(LH)和質子化種類(LH2+)的波長峰值分別為314nm、281nm和249nm。在pH＞6的區域內，每次加入酸，每個光譜中314nm處的吸光度都稍微減少，281nm處稍微增加；而在pH＜5的區域內，每次加入酸，每個光譜中281nm處的吸光度都稍微減少，249nm處稍微增加。滴定溶液，直至后來多次加入酸后光譜沒有明顯變化。進行了116次測量才完成實驗。
然后使用pHAB(Peter Gans，University of Leeds)分析得到的數據集。Apo6617的pKa值最佳為pKa1＝8.6和pKa2＝2.5。
實施例12用Job′s法化學計量Fe-Apo6622絡合物在典型實驗中，將Fe3+儲備液(原子吸收標準，1005μg/ml在1wt.％HCl中，Aldrich)與Apo6622儲備液(6.98×10-3M在0.1M MOPS pH7.4中)混和制備Fe-Apo6622絡合物溶液。制備12份樣品溶液。然而在12份樣品溶液的每一份中，總鐵濃度(C總鐵)和總配體濃度(C總L)的總數保持恒定(8.00×10-4M)，12份樣品溶液的配體摩爾份數a(a＝C總L/(C總L+C總鐵)是不同的，分別制備成0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.75、0.8、0.9和1.0。12份樣品溶液中每一份的總體積是5ml，使用MOPS(0.1M，pH7.4)作為溶劑。通過加入NaOH將12份溶液的pH調節至pH7.4。樣品溶液在室溫下攪拌3小時，然后放在Dubnoff Metabolic振搖保溫箱內在25℃下以90RPM過夜。樣品溶液以4000rpm離心分離15分鐘，然后放回25℃的保溫箱而不再振搖。記錄25℃下12份溶液每一份的UV-可見光光譜。
以450nm處的吸光度作為y-軸，以a作為x-軸，創建Job′s曲線。在a＝0.75處發現了最大吸光度，這相應于絡合物中1∶3的鐵∶配體比率。Job′s曲線結果顯示在圖(1)中。
以類似方式進行，創建Fe-Apo6617和Fe-Apo6619的Job′s曲線。它們顯示在圖(2)和(3)中。
實施例13分配系數的測定MOPS緩沖液(50mM，pH＝7.4)和1-辛醇分別被用作水相和有機相，用于分配系數的測定。MOPS緩沖液和1-辛醇在使用前彼此預飽和。
在典型實驗中，稱量0.50mg化合物放入10-mL的容量瓶，用1-辛醇定體積，制備Apo6618(1-環丙基-3-羥基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸環丙基酰胺)的有機儲備液。然后對溶液進行聲處理60分鐘，使得樣品能夠完全溶解。計算儲備液濃度為C0有機＝2.0×10-4M。用1-辛醇10倍稀釋儲備液，在10-mL容量瓶中制備2.0×10-5M的Apo6618的有機標準溶液。將樣品儲備液(3ml)用移液管轉移至細頸瓶中，隨后加入MOPS緩沖液(3ml)。然后漩渦攪拌標準溶液和樣品溶液2小時。漩渦攪拌后將溶液轉移至試管中，以4000rpm離心分離15分鐘。在22℃下記錄標準溶液和樣品溶液有機(上)相的UV-可見光光譜。使用以下方程式計算分配系數D7.4D7.4＝[A有機/(C0有機e有機-A有機)]×(V水/V有機)其中，e有機＝從有機標準溶液的UV-可見光光譜獲得的波長峰值(？最大)的摩爾消光系數；A有機＝在相同？最大處的樣品溶液有機相的吸光度；C有機＝儲備液濃度；V水＝樣品溶液中MOPS緩沖液的體積；V有機＝樣品溶液中儲備液的體積。
實施例14金屬絡合常數的測定A.儀器和化學試劑使用PH計(Accumet Research AR15，13-636-AR15，Fisher)和復合電極(Accumet標準尺寸玻璃復合電極，13-620-285，Fisher)測量pH值。使用之前，用三種標準緩沖液(pH4.00，pH7.00和pH10.00，Fisher)校準電極。使用數字吸量管(Eppendorf)手動滴加滴定劑。使用UV-可見光分光光度計(Agilent 8453)測量UV-Vis吸光度。
無論什么時候測量pH-依賴性吸光度，都使用抽吸系統(89068DAgilent)。在分布系數和Job′s曲線實驗中使用漩渦攪拌器(VX-2500多管漩渦攪拌器，VWR Scientific Products)制備樣品溶液。
金屬儲備液購自Aldrich鐵原子吸收標準溶液(1000μg/ml的Fe在1wt.％HCl中)；鋁原子吸收標準溶液(1000μg/ml的Al在1wt.％HCl中)；鈣原子吸收標準溶液(1000μg/ml的Ca在1wt.％HCl中)；銅原子吸收標準溶液(1000μg/ml的Cu在1wt.％HNO3中)；鎂原子吸收標準溶液(1000μg/ml的Mg在1wt.％HNO3中)；錳原子吸收標準溶液(1000μg/ml的Mn在1wt.％HNO3中)；鋅原子吸收標準溶液(1000μg/ml的Zn在1wt.％HCl中)。標準氫氧化鈉和鹽酸溶液購自VWR Scientific Products。MOPS(3-[N-嗎啉代]丙烷磺酸)購自Sigma-Aldrich。
B.用分光光度滴定測定Fe-Apo6619系統的分階形成常數。Apo6619是1-環丙基-3-羥基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸甲基酰胺。
由于配體到金屬的電荷轉移，當金屬絡合物在可見光區具有強吸光度時，用分光光度滴定測定Mn+-配體系統的分階形成常數。在一個典型實驗中，根據下列方法制備樣品溶液稱量Apo6619(10.7mg)置于80-ml燒杯中，然后加入0.1M NaCl(50ml)。聲處理混合物10分鐘得到澄明無色的溶液。用移液管將鐵儲備液(原子吸收標準，Aldrich，496μl，8.93E-06摩爾)轉移到溶液中接著加入1.000N NaOH(137μl)。總鐵與總Apo6619的摩爾比率為1∶5.4。讓混合物在室溫下平衡過夜。在溶液中通入氮氣。然后將1.000N鹽酸(3ml)加入溶液至pH1.5。讓溶液在22℃下平衡3小時。
在燒杯和流動細胞之間使用抽吸系統使樣品溶液循環。
在22℃下用標準NaOH溶液滴定樣品溶液至pH6.89。每次加入堿以后，都平衡溶液直至達到恒定pH讀數。記錄每次測量的pH和UV-Vis光譜。對于每次測量，都加入足量的堿使得產生光譜吸光度稍微增加。滴定溶液直至后來多次加入堿以后光譜沒有明顯的增加。總共進行了64次測量才完成該實驗。
然后用pHAB分析所得數據集。給定模型L-+H+？LH(pKa1)，LH+H+？LH2+(pKa2)，Fe3++L-？FeL2+(K1)，FeL2++L-？FeL2+(K2)，FeL2++L-？FeL3(K3)和β3＝K1K2K3，Fe-Apo6619系統的分階形成常數最優為log K1＝12.5(1)；log K2＝11.6(1)；log K3＝9.5(1)；log β3＝33.6(2)。
C.用電位滴定法測定Al-Apo6619系統的分階形成常數。
當金屬絡合物(＝0.002M)在滴定過程中不沉淀時，用電位滴定法測定Mn+-配體系統的分階形成常數。在典型實驗中，通過下列方法制備樣品溶液稱量Apo6619(31.91mg)置于25-ml燒杯中，接著加入0.1M NaCl(18.9ml)。聲處理混合物10分鐘得到澄明無色溶液。用移液管將鋁儲備液(原子吸收標準，Aldrich，971μl，3.59×10-5摩爾)加到溶液中，接著加入1.000N NaOH(229μl)至pH8.56。總鋁與總Apo6619的摩爾比率為1∶4。對于M2+金屬來說，使用1∶3的摩爾比率。允許在溶液中通入氮氣。使混合物在22℃下平衡2小時。然后在溶液中加入1.000N鹽酸(264ul)以至pH2.20。使溶液在22℃下平衡1小時。
在22℃下用1.000N NaOH滴定溶液至pH11.0。每一次加入堿以后，都平衡溶液直到達到恒定pH讀數。然后記錄每次測量加入堿體積和pH讀數。該實驗中進行了93次測量。
使用Hyperquad 2000分析pH對堿體積的數據集。給定模型L-+H+？LH(pKa1)，LH+H+？LH2+(pKa2)，Al3++L-？AIL2+(K1)，AIL2++L-？AIL2+(K2)，AIL2++L-？AIL3(K3)和β3＝K1K2K3，Al-Apo6619系統的分階形成常數最優為log K1＝12.6(2)；log K2＝9.2(1)；log K3＝8.4(1)；log β3＝30.2(2)。
pMn+的計算pMn+定義為生理條件即pH7.4下的-log[M(H2O)m]n+，配體濃度10μM，金屬濃度為1μM。為了計算MLn系統的pMn+，需要βn和pKa值(βn是Mn++nL-？MLn的形成常數；pKa是L-+n H+？LHn(n-1)+的平衡常數)。使用Hyss軟件(Hyperquad Stimulation and Speciation軟件HYSS22000 Protonic Sofware)可以計算出pMn+。
以上測定式I化合物獲得的數據可以在表1和2中找到。
實施例15在鐵超負荷的大鼠中評估式I化合物Apo6619和Apo6617在鐵超負荷大鼠中促進尿和糞便鐵排泄的效力該項研究的目的是為了測定Apo6619和Apo6617在鐵超負荷大鼠模型中存進鐵排泄效力。通過給予右旋糖酐鐵達到鐵超負荷。使用右旋糖酐鐵造成的鐵超負荷先前已經在小鼠(Kontoghiorghes G.J.，Mol Pharmacol.1986，30(6)，670-3；Bartfay等人，Cardiovasc Res.1999，43(4)，892-900)，沙鼠(Hershko等人，J.Lab Clin Med 2002，139，50-58)，大鼠(Rakba N.Biochem Pharmacol.1998，55(11)1796-1806)和靈長類(Bergeron等人，Blood，1992，79(7)，1882-1890)中用于評價螯合劑的效能。該研究使用的鐵負載方案導致雄性大鼠肝臟鐵增加了20倍，心臟鐵水平增加了3.8倍。在該模型中的先前的研究顯示該模型在動物體重增加、食物消耗、臨床化學或血液學參數中與顯著異常情況沒有關系。
實驗設計六只雄性斯普拉-道來大鼠(體重在200-250g之間)都獲自Charles River Laboratories，蒙特利爾，魁北克，加拿大。以100mg/kg劑量，每周兩次，4周共8次腹膜內注射(右旋糖酐鐵，Sigma)右旋糖酐鐵給藥，給大鼠載入鐵。注射的右旋糖酐鐵的總體積是1mL/kg。8周期間以后，將大鼠轉移到代謝籠(一只大鼠/籠)內。一旦動物在代謝籠內，在每個鰲合劑給藥的至少前3天到后4天，每天收集排泄物(尿和糞便)。連續施用這兩種鰲合劑中的每一種(Apo6619和Apo6617)。以2-4mL/kg的劑量體積通過口服強飼法以450μmol/kg的單次劑量施用鰲合劑。給藥前稱量動物以使給藥劑量準確。施用鰲合劑后每天檢查動物(眼睛、皮膚和運動)以確定是否存在明顯的病態體征。在-20℃下儲藏尿和糞便直至分析總鐵濃度。
動物飲食、水和圈養在整個研究過程中，大鼠被圈養在氣候和光受控的環境中(溫度19-25℃，相對濕度40％，12小時光照/黑暗循環)。在馴化、鐵載入和平衡相期間，大鼠都被放置在標準籠內(2只大鼠/籠)，喂標準嚙齒目動物食物并且定期隨意提供自來水。鐵載入和平衡后將大鼠轉移到代謝籠(一只大鼠/籠，Nalgene，Rochester NY)內。將大鼠放入代謝籠內的3天前，喂大鼠低鐵飲食(3ppm鐵，Dyets Inc.，Bethlehem，PA)并隨意提供Millipore水。在研究過程中大鼠持續食用低鐵飲食。給予動物低飲食的目的是為了降低糞便樣品中由飲食鐵引起的背景噪音。
定量鰲合劑溶液的制備式I鰲合劑(570mg)的50mg/ml定量溶液首先溶于Millipore水(2ml)和6N HCl(0.4ml)的混合物中，加入Millipore水(9ml)到最終體積(11.4ml)。用稀氫氧化鈉溶液將溶液的最終pH值調節到4。每次給藥前避光制備新鮮溶液。
鐵測定將尿和糞便樣品用船運送到位于London Health Sciences Center，倫敦，安大略省，加拿大的微量元素實驗室(Trace ElementsLaboratory)，以分析總鐵濃度。簡要地，通過加入水、加熱到98℃、渦旋和接著冷凍干燥制備糞便樣品。然后混合樣品，取代表性的子樣品用沸騰的HNO3和H2O2消化。在使用高分辨率sector field ICP-MS(Finnigan Element 1)運行前用超純水將糞便樣品稀釋為1∶100。在ICP-MS運行前用0.1％ HNO3消化糞便樣品并稀釋為1/10。使用了利用了鐵加料樣品和NIST可追蹤標準的適當的校準曲線。重新測定位于質量范圍以上或以下的樣品。由于在給定時間期間內產生的尿和糞便的總量以及大鼠體重是已知的，尿和糞便中的總鐵水平被表示為μg/天/kg。使用非配對t-檢驗在組內和組間進行統計學比較。P值＜0.05被認為是顯著的。
結果施用任何鰲合劑后大鼠沒有顯示出明顯的病態體征。施用每個鰲合劑后所有動物繼續正常地增加體重。
尿排泄Apo6619和Apo6617在促進尿鐵排泄中的效力顯示在以下圖6中。在Apo6619給藥的前3天期間測量的基線尿排泄是6±1μg/天/kg。
在Apo6619給藥一天后增加到240±131μg/天/kg(p＝0.007)。Apo6619給藥后的第2天，隨后的排泄減少到16±5μg/天/kg，然而，即使這些水平也仍明顯高于基線(p＝0.004)。第三天，尿鐵排泄恢復到基線水平(5±1μg/天/kg)。Apo6617也引起了給藥后1天和2天鐵排泄的增加(分別為164±55和17±13μg/天/kg)。盡管由Apo6619產生的尿排泄在數字上大于Apo6617產生的量(240±131μg/天/kg相對于164±55μg/天/kg，鰲合劑給藥1天后)，由于六只大鼠中的一只顯示了Apo6617比Apo6619更多的尿排泄，使得這個區別沒有達到統計學上的顯著性。
出于比較的目的，在以上模型但不同組大鼠(n＝6)中以450μmol/kg的劑量也研究去鐵酮。基線尿鐵水平測定為9±3μg/天/kg。在去鐵酮給藥1天后這些增加到80±32μg/天/kg(p＝0.06)并且第2天恢復到基線水平。
糞便排泄Apo6619和Apo6617在促進糞便鐵排泄中的效力顯示在表3中。基線值和鰲合劑誘導后的值分別代表鰲合劑給藥前3天和后3天內排泄的鐵的總數。Apo6619和Apo6617都以450μmol/kg增加了糞便鐵排泄，但是這僅在Apo6617組中達到了統計學顯著性(Apo66194154±1245μg/天/kg，相對于基線p＝0.08；Apo66174411±790μg/天/kg，相對于基線p＝0.008)。在前面的研究中以相同的模型，以450μmol/kg的劑量給六只大鼠施用去鐵酮導致了鰲合劑給藥后3天2157±169μg/天/kg的糞便鐵排泄值。
以113umol/kg進行第二次大鼠研究進行第二次研究以確認在以上研究中觀察到的Apo6619和Apo6617的效力結果并進一步描述這些化合物在低于450μmol/kg劑量下的效能。該研究在兩個單獨的鐵超負荷大鼠組中進行。鐵超負荷的方法、定量溶液的制備和在這些大鼠中效能的測定類似于以上研究中描述的方法。
用Apo6619連續地以28、113和450μmol/kg的劑量處理第一組大鼠(n＝6)。相似地，以相同的這3種劑量用Apo6617處理第二組大鼠(也是n＝6)。排泄數據匯總顯示在表4中。與此前的研究類似，Apo6619和Apo6617以450μmol/kg劑量產生了尿鐵排泄增加(Apo6619基線11±3，至Apo6619給藥1天后335±76，p＝0.0001；Apo6617基線14±4，Apo6617給藥1天后183±20，p＝0.0003)。與先前的在Apo6619和Apo6617的尿效力之間沒有顯著區別的研究相反，在450μmol/kg劑量下觀察到了區別，在此項研究種，在該劑量下，Apo6619明顯比Apo6617有效(p＝0.004)。類似地，在113μmol/kg(25mg/kg)劑量下，Apo6619和Apo6617都增加了尿排泄(p＜0.005)，但Apo6619比Apo6617更有效(p＝0.01)。在28μmol/kg劑量下，只有Apo6617產生了高于基線的鐵排泄增加(p＝0.01)。然而，對于Apo6619和Apo6617來說，排泄增加的大小卻很小。
450μmol/kg的Apo6619糞便排泄增加(p＝0.03)，Apo6617也有增加排泄的趨勢(p＝0.08)。在低于450μmol/kg的劑量下，任何一個螯合劑都沒有觀察到糞便排泄顯著增加。
總之，兩項研究都顯示Apo6619和Apo6617導致了增加的尿和糞便排泄。該排泄優于在相同模型中在之前用去鐵酮進行的研究中觀察到的排泄。然而在高劑量下，相對于Apo6617，Apo6619產生了顯著較高的尿鐵排泄，Apo6619相對于Apo6617在產生增加的糞便鐵排泄中的優越性在這些研究中并不明顯。大部分原因要歸因于高的和高變量的糞便鐵“背景”水平(即低信噪比)，使得螯合劑引起的鐵排泄增加難以檢測。
實施例16A.Fe(Apo6617)3螯合物的制備將0.84g碳酸氫鈉、1.06g碳酸鈉溶于去離子水中，并將溶液稀釋至50ml，制備pH9.7的碳酸鹽緩沖液。將Apo6617(1.028g，4.62mmol)加到碳酸鹽緩沖液(25ml)中。室溫攪拌非均質混合物15分鐘得到澄明溶液。在室溫下經過5分鐘以小份加入無水三氯化鐵(0.2417g，1.49mmol)，得到暗紅色溶液。然后用血清帽密封燒瓶，室溫攪拌42h。加入乙腈(30ml)，減壓蒸發溶劑得到干紅色物質。將該固體溶于二氯甲烷(90ml)，用無水Na2SO4干燥，過濾并濃縮。通過快速柱色譜使用洗脫梯度(二氯甲烷/甲醇混合物95/5，90/10，85/15和80/20)進行粗產物的純化。得到紅色固體(900mg)。將該固體與乙酸乙酯/甲醇(90/10，60ml)混合物混和，并在RT下攪拌1h。過濾不溶顆粒，濾液減壓蒸發得到產物(800.5mg)。MS(m/z)742.6(M++Na)，720.4(M++1)，634.6，499.0，469.6，360.4，334.3。
將0.2g該物質溶于二氯甲烷，制備Fe(Apo6617)3的飽和溶液。過濾不溶顆粒。將0.3ml乙酸乙酯加到管形瓶內的1ml飽和二氯甲烷溶液中。室溫下給管形瓶蓋上瓶蓋。取出暗褐色晶體用于結晶學測定。3-維單晶結構顯示在圖7中。晶體學數據顯示在表5到6中。
B.Fe(Apo6619)3的制備稱量Apo6619(4.4488g，20.0mmol)裝入裝配有磁性攪拌棒的100-ml 1-頸圓底燒瓶中。加入去離子水(30ml)得到混懸液。室溫下向該混合物中加入NaOH溶液(3.336ml 6.000N溶液，20.0mmol)，得到澄明的桔紅色溶液。稱量FeCl3·6H2O(1.7735g，BDH，97-102％，6.56mmol)裝入30-ml試管中。將去離子水(4ml)加到該試管中。漩渦攪拌該混合物得到澄明的黃色溶液。將FeCl3溶液逐滴加到以上Apo6619溶液中。室溫攪拌該混合物6天。這時形成了固體。抽濾收集固體。將固體轉移回圓底燒瓶中。加入50ml丙酮和3ml去離子水。攪拌混合物數小時。抽濾收集固體。風干固體得到3.1g(產率＝66％)。MS720.6(M+1)。單晶Fe(Apo6619)3生長，從甲苯擴散到濕DMF中。Fe(Apo6619)3的X-射線晶體結構顯示在圖8中。
實施例17Fe-Apo6619系統的E1/2的測定
A.材料和儀器從Aldrich購買鐵氰化鉀(III)。從Sigma購買甲磺酸去鐵胺(DFO)。從Aldrich購買鐵原子吸收標準溶液(在1wt.％HCL中包含1005μg/mL的Fe)。用循環伏安分析儀(BAS，CV-50W恒電位儀)進行電化學測量。使用軟件BAS CV-50W Version 2.31。下列電極用于測定鐵絡合物的氧化還原電位Ag/AgCl參比電極(BAS，MF-2052)；鉑輔助電極(BAS，MW-1032)；和玻璃狀碳工作電極(BAS，MF-2012)。pH計(Accumet Research AR15，13-636-AR15，Fisher Scientific)和酸度計電極(AccupHast復合電極，13-620-297，Fisher Scientific)用于樣品溶液的pH調節。
B.樣品溶液的制備Fe(DFO)在0.1M NaCl中的2.0mM溶液(pH7.4)精密稱量148.1mg甲磺酸去鐵胺(純度＝95％)裝入100-mL容量瓶中。將該固體溶解在約30mL 0.1M NaCl中，得到澄明無色溶液。向該溶液中加入11.114mL標準鐵溶液(在1wt.％HCl中包含1005g/mL Fe)。用0.1M NaCl將該溶液稀釋至容量瓶的100ml標記處。漩渦攪拌所得溶液確保完全混和。將溶液轉移到200-mL燒杯中。然后加入氫氧化鈉標準溶液將該溶液的pH調節至約7.1。然后用para膜覆蓋燒杯，溶液攪拌過夜。在隨后的試驗日里將溶液的pH調節至7.40。鐵總和DFO總之間的計算摩爾比為1∶1.07。
Fe(Apo6619)3在0.1M NaCl中的2.0mM溶液(pH7.4)精密稱量70.0mg Apo6619裝入50-mL容量瓶中。將該固體溶解在約15mL 0.1M NaCl中，得到澄明無色溶液。向該溶液中加入5557μL標準鐵溶液(在1wt.％HCl中包含1005μg/mL Fe)。然后加入0.1M NaCl，將總體積稀釋至50ml。漩渦攪拌所得溶液確保完全混和。將溶液轉移到80-mL燒杯中。然后加入氫氧化鈉標準溶液將該溶液的pH調節至約7.1。然后用para膜覆蓋燒杯，溶液攪拌過夜。在隨后的試驗日里將溶液的pH調節至7.40。鐵總和Apo6619總之間的計算摩爾比為1∶3.15。以類似的方式，制備2.0mM Fe(去鐵酮)3在0.1M NaCl中的溶液(pH7.4)。
C.鐵絡合物氧化還原電位的測定本文中所有的電位都是相對于Ag/AgCl參比電極給出的。在每個工作日開始的時候測量2.0mM K3Fe(CN)6在1.0M硝酸鉀中的氧化還原電位，以驗證循環伏安計的適當功能。測量pH7.4處的2.0mM鐵絡合物即Fe(DFO)、Fe(L1)3和Fe(Apo6619)3溶液的氧化還原峰值電位。在CV掃描前用氬清潔鐵絡合物樣品溶液，在測量過程中，溶液置于氬氣下。在每次掃描后，用氧化鋁擦亮玻璃狀碳工作電極。所用的掃描速度為鐵氰化鉀(III)溶液為300mV/秒，Fe(DFO)、Fe(L1)3和Fe(Apo6619)3溶液為450mV/秒。圖9顯示了pH7.4的鐵(III)Ln絡合物的循環伏安圖a)K3Fe(CN)6；b)Fe(DFO)；c)Fe(L1)3；{L1＝去鐵酮}和d)Fe(Apo6619)3。測量四種鐵絡合物的還原峰值電位(Ep還原)、氧化峰值電位(Ep氧化)、Ep還原和Ep氧化之間的絕對差值(ΔEp)和氧化還原電位(E1/2)。E1/2值計算成(Ep還原+Ep氧化)/2，報告在圖9中的表格里。
在每個工作日開始的時候測量2.0mM K3Fe(CN)6在1.0M硝酸鉀中的氧化還原電位，以驗證循環伏安計的適當功能。在典型實驗中，在該實驗室中使用玻璃狀碳工作電極測定的K3Fe(CN)6的Ep還原、Ep氧化、ΔEp和E1/2值分別為197mV、282mV、85mV和240mV。使用鉑工作電極來自Bioanalytical Systems Inc.(BAS)的數值分別為237mV、306mV、69mV和272mV。從理論來看，單電子轉移過程的ΔEp應當為約60mV。認為來自BAS的實驗值與那些很相符。
和K3Fe(CN)6不同，Fe(DFO)、Fe(L1)3和Fe(Apo6619)3的氧化還原性質對工作電極表面狀態非常敏感。在每次掃描后，只有在氧化鋁上仔細拋光了玻璃狀碳工作電極以后，氧化還原電位才是可重現的。
Fe(DFO)、Fe(L1)3和Fe(Apo6619)3的ΔEp值分另為112mV、107mV和85mV。可以清除地看到(圖9)，Fe(DFO)、Fe(L1)3和Fe(Apo6619)3的循環伏安圖基本上是可逆的。根據這兩項觀察，有理由相信，Fe(DFO)、Fe(L1)3和Fe(Apo6619)3的循環伏安圖代表了各個絡合物Fe(III)Ln∴Fe(II)Ln可逆的單電子轉移過程。在該實驗室中測定的Fe(DFO)的E1/2值是-698mV相對于Ag/AgCl參比電極，這與文獻值(-688mV)非常吻合(A.L.Crumbliss等人，Inorganic Chemistry，2003，42，42-50)。Fe(Apo6619)3的E1/2值是-691mV，這與Fe(DFO)的該值近似。
以上實施例只是以舉例說明的方式提供，不以任何方式試圖限制本發明的范圍。本領域技術人員可以理解的是，本發明可以各種方式進行修改而不背離本發明的精神或原則。我們請求所有這些修改的權利要求。
pH7.4處的鐵(III)Ln絡合物的電化學性質列在下面
表1式I化合物的化學性質
表2Apo6619的金屬離子結合選擇性(pKa1＝2.5，pKa2＝8.6)
表3以450μmol/kg劑量給藥的Apo6619和Apo6617在促進鐵超負荷大鼠(n＝6)的糞便鐵排泄中的效力。值表示為μg/天/kg。給出了在推定螯合劑給藥三天后的糞便排泄值。值表示為平均數±1SD。
表4Apo6619和Apo6617在促進鐵超負荷大鼠(n＝6/組)的尿和糞便鐵排泄中的效力。值表示為μg/天/kg。給出了在螯合劑給藥3天后的糞便排泄值，并與螯合劑給藥前3天測定的基線值比較。
1- 3天糞便排泄的評價必需考慮到鐵通過胃腸道的運輸*p＜0.05在相同組里相對于基線值τp＜0.05以相同劑量相對于Apo6617
表5Fe(Apo6617)3的結晶數據和結構精修標識碼 Fe(Apo6617)3經驗式 C33H42FeN6O10.50式量746.58溫度150(1)K波長0.71073晶系三斜晶系空間群 P-1晶胞尺寸a＝10.9760(4)α＝94.283(2)°.
b＝11.3790(4)β＝90.351(2)°.
c＝13.9952(5)γ＝91.731(2)°.
體積1742.18(11)3Z 2密度(計算值)1.423Mg/m3吸收系數0.500mm-1F(000) 784晶粒大小0.30×0.14×0.04mm3數據收集的θ范圍2.62-25.00°指數范圍-13＜＝h＜＝13，-13＜＝k＜＝13，-16＜＝l＜＝16收集的反射 16641獨立反射6114[R(int)＝0.0753]θ＝25.00°的完整性 99.8％吸光度校正 來自于等價物的半經驗最大和最小傳遞 0.966和0.892精修方法F2的全矩陣最小二乘法數據/抑制/參數 6114/2/462F2的擬合優度1.034最終R指數[I＞2∑(I)]R1＝0.0566，wR2＝0.1410R指數(所有數據) R1＝0.0830，wR2＝0.1594消光系數無最大區別峰值和空穴 0.609和-0.539e.-3
表6Fe(Apo6617)3的鍵長[]和鍵角[°]Fe(1)-O(5)1.985(2)Fe(1)-O(8)2.010(2)Fe(1)-O(2)2.016(2)Fe(1)-O(7)2.020(3)Fe(1)-O(4)2.025(2)Fe(1)-O(1)2.048(2)O(1)-C(1) 1.294(4)O(2)-C(5) 1.327(4)O(4)-C(12)1.299(4)O(5)-C(17)1.321(4)O(6)-C(20)1.233(4)O(7)-C(24)1.297(4)O(8)-C(28)1.329(4)O(9)-C(31)1.218(4)N(1)-C(3) 1.351(5)N(1)-C(4) 1.397(5)N(1)-C(7) 1.487(5)N(3)-C(14)1.355(5)N(3)-C(16)1.390(5)N(3)-C(19)1.483(5)N(5)-C(26)1.361(5)N(5)-C(27)1.387(4)N(5)-C(30)1.474(5)C(1)-C(2 )1.393(5)C(1)-C(5) 1.434(5)C(2)-C(3) 1.383(6)C(3)-C(6) 1.495(5)C(4)-C(5) 1.384(5)C(4)-C(8) 1.493(6)C(8)-O(3*) 1.256(7)C(8)-O(3) 1.281(8)C(8)-N(2*) 1.325(8)C(8)-N(2) 1.378(8)N(2)-C(9) 1.608(12)C(9)-C(10)1.447(16)C(9)-C(11)1.505(13)C(10)-C(11) 1.581(16)N(2*)-C(9*)1.556(13)C(9*)-C(11*) 1.440(12)C(9*)-C(10*) 1.454(15)C(10*)-C(11*) 1.474(14)C(12)-C(13) 1.384(5)C(12)-C(17) 1.441(5)C(13)-C(14) 1.393(5)C(14)-C(18) 1.498(5)C(16)-C(17) 1.383(5)C(16)-C(20) 1.508(5)C(20)-N(4)1.331(5)N(4)-C(21)1.474(10)C(21)-C(23) 1.434(15)C(21)-C(22) 1.492(13)C(22)-C(23) 1.392(15)C(21*)-C(22*) 1.461(19)C(21*)-C(23*) 1.535(16)C(22*)-C(23*) 1.582(18)C(24)-C(25) 1.395(5)C(24)-C(28) 1.425(5)C(25)-C(26) 1.363(5)C(26)-C(29) 1.504(5)C(27)-C(28) 1.376(5)C(27)-C(31) 1.501(5)C(31)-N(6)1.310(5)N(6)-C(32)1.514(12)C(32)-C(34) 1.417(15)C(32)-C(33) 1.485(16)C(33)-C(34) 1.459(15)C(32*)-C(33*) 1.433(16)C(32*)-C(34*) 1.53(2)C(33*)-C(34*) 1.45(2)O(11)-O(11)#1 1.550(16)O(5)-Fe(1)-O(8) 88.36(9)O(5)-Fe(1)-O(2) 88.97(10)O(8)-Fe(1)-O(2) 95.35(10)
O(5)-Fe(1)-O(7) 166.27(10)O(8)-Fe(1)-O(7) 80.41(10)O(2)-Fe(1)-O(7) 99.86(11)O(5)-Fe(1)-O(4) 81.11(10)O(8)-Fe(1)-O(4) 101.01(10)O(2)-Fe(1)-O(4) 160.54(10)O(7)-Fe(1)-O(4) 93.23(10)O(5)-Fe(1)-O(1) 103.01(10)O(8)-Fe(1)-O(1) 167.38(10)O(2)-Fe(1)-O(1) 79.61(10)O(7)-Fe(1)-O(1) 89.01(10)O(4)-Fe(1)-O(1) 86.34(10)C(1)-O(1)-Fe(1) 113.1(2)C(5)-O(2)-Fe(1) 114.4(2)C(12)-O(4)-Fe(1)112.7(2)C(17)-O(5)-Fe(1)113.2(2)C(24)-O(7)-Fe(1)113.6(2)C(28)-O(8)-Fe(1)112.7(2)C(3)-N(1)-C(4) 121.3(3)C(3)-N(1)-C(7) 117.7(3)C(4)-N(1)-C(7) 120.8(3)C(14)-N(3)-C(16)121.3(3)C(14)-N(3)-C(19)118.6(3)C(16)-N(3)-C(19)120.1(3)C(26)-N(5)-C(27)120.5(3)C(26)-N(5)-C(30)120.7(3)C(27)-N(5)-C(30)118.7(3)O(1)-C(1)-C(2) 124.9(4)O(1)-C(1)-C(5) 117.8(3)C(2)-C(1)-C(5) 117.3(3)C(3)-C(2)-C(1) 121.3(4)N(1)-C(3)-C(2) 120.4(3)N(1)-C(3)-C(6) 119.4(4)C(2)-C(3)-C(6) 120.2(4)C(5)-C(4)-N(1) 119.0(3)C(5)-C(4)-C(8) 121.6(3)N(1)-C(4)-C(8) 119.3(3)O(2)-C(5)-C(4) 124.3(3)O(2)-C(5)-C(1) 115.1(3)C(4)-C(5)-C(1) 120.6(3)O(3*)-C(8)-O(3)26.2(4)O(3*)-C(8)-N(2*) 118.8(5)O(3)-C(8)-N(2*)117.9(6)O(3*)-C(8)-N(2)117.3(6)O(3)-C(8)-N(2) 127.8(6)N(2*)-C(8)-N(2)22.3(4)O(3*)-C(8)-C(4)125.0(4)O(3)-C(8)-C(4) 119.1(5)N(2*)-C(8)-C(4)116.2(4)N(2)-C(8)-C(4) 112.9(4)C(8)-N(2)-C(9) 106.3(6)C(10)-C(9)-C(11)64.7(7)C(10)-C(9)-N(2) 103.8(9)C(11)-C(9)-N(2) 113.2(8)C(9)-C(10)-C(11)59.4(7)C(9)-C(11)-C(10)55.8(7)C(8)-N(2*)-C(9*) 119.2(7)C(11*)-C(9*)-C(10) 61.2(7)C(11*)-C(9*)-N(2*) 114.6(8)C(10*)-C(9*)-N(2*) 100.4(9)C(9*)-C(10*)-C(11*) 58.9(7)C(9*)-C(11*)-C(10*) 59.8(7)O(4)-C(12)-C(13)125.6(3)O(4)-C(12)-C(17)116.3(3)C(13)-C(12)-C(17) 118.0(3)C(12)-C(13)-C(14) 120.9(3)N(3)-C(14)-C(13)120.2(3)N(3)-C(14)-C(18)119.4(3)C(13)-C(14)-C(18) 120.5(4)C(17)-C(16)-N(3)119.7(3)C(17)-C(16)-C(20) 120.0(3)N(3)-C(16)-C(20)120.3(3)O(5)-C(17)-C(16)123.9(3)O(5)-C(17)-C(12)116.5(3)C(16)-C(17)-C(12) 119.7(3)O(6)-C(20)-N(4) 124.1(4)O(6)-C(20)-C(16)122.9(3)N(4)-C(20)-C(16)113.0(3)
C(20)-N(4)-C(21) 126.2(5)C(23)-C(21)-N(4) 120.5(8)C(23)-C(21)-C(22)56.8(7)N(4)-C(21)-C(22) 118.0(7)C(23)-C(22)-C(21)59.5(7)C(22)-C(23)-C(21)63.7(8)C(22*)-C(21*)-C(23*) 63.7(8)C(21*)-C(22*)-C(23*) 60.4(8)C(21*)-C(23*)-C(22*) 55.9(8)O(7)-C(24)-C(25) 125.8(3)O(7)-C(24)-C(28) 116.6(3)C(25)-C(24)-C(28)117.5(3)C(26)-C(25)-C(24)121.9(4)N(5)-C(26)-C(25) 120.1(3)N(5)-C(26)-C(29) 118.4(3)C(25)-C(26)-C(29)121.5(4)C(28)-C(27)-N(5) 120.4(3)C(28)-C(27)-C(31)120.9(3)N(5)-C(27)-C(31) 118.6(3)O(8)-C(28)-C(27) 123.8(3)O(8)-C(28)-C(24) 116.6(3)C(27)-C(28)-C(24)119.5(3)O(9)-C(31)-N(6) 123.8(4)O(9)-C(31)-C(27) 121.5(3)N(6)-C(31)-C(27) 114.7(3)C(31)-N(6)-C(32) 119.2(5)C(34)-C(32)-C(33)60.3(8)C(34)-C(32)-N(6) 126.8(9)C(33)-C(32)-N(6) 118.8(8)C(34)-C(33)-C(32)57.5(7)C(32)-C(34)-C(33)62.2(7)C(33*)-C(32*)-C(34*) 58.7(9)C(32*)-C(33*)-C(34*) 64.0(9)C(33*)-C(34*)-C(32*) 57.3(8)對稱轉換用于產生等價原子#1 -x，-y+1，-z
表7Fe(Apo6619)3的結晶數據和結構精修標識碼 Fe(Apo6619)3經驗式 C37.50 H53.50 Fe N7.50 O12.50式量865.23溫度150(1)K波長0.71073晶系三斜晶系空間群 P-1晶胞尺寸a＝11.9319(8)α＝116.811(3)°.
b＝14.3968(9)β＝108.353(3)°.
c＝15.3024(9)γ＝95.164(4)°.
體積2141.6(2)3Z 2密度(計算值)1.342Mg/m3吸收系數0.421mm-1F(000) 914晶粒大小0.22×0.21×0.10mm3數據收集的θ范圍2.62-27.59°.
指數范圍-15＜＝h＜＝14，-18＜＝k＜＝18，-16＜＝l＜＝19收集的反射 20782獨立反射9756[R(int)＝0.0469]θ＝27.59°的完整性 98.4％吸光度校正 來自于等價物的半經驗最大和最小傳遞 0.949和0.805精修方法F2的全矩陣最小二乘法數據/抑制/參數 9756/0/518F2的擬合優度 1.053最終R指數[I＞2∑(I)]R1＝0.0582，wR2＝0.1519R指數(所有數據) R1＝0.0928，wR2＝0.1663消光系數0.0061(14)最大區別峰值和空穴 0.559和-0.504e.-3
表8Fe(Apo6619)3的鍵長[]和鍵角[°]Fe(1)-O(5) 1.9725(19)Fe(1)-O(3) 2.0180(17)Fe(1)-O(4) 2.0185(19)Fe(1)-O(6) 2.0300(18)Fe(1)-O(2) 2.0320(18)Fe(1)-O(1) 2.0634(17)O(1)-C(1)1.312(3)O(2)-C(2)1.292(3)O(3)-C(12) 1.314(3)O(4)-C(13) 1.294(3)O(5)-C(23) 1.323(3)O(6)-C(24) 1.295(3)O(7)-C(10) 1.250(3)O(8)-C(21) 1.244(3)O(9)-C(32) 1.249(3)N(1)-C(4)1.362(4)N(1)-C(5)1.410(3)N(1)-C(7)1.466(4)N(2)-C(15) 1.359(4)N(2)-C(16) 1.393(3)N(2)-C(18) 1.465(3)N(3)-C(26) 1.373(4)N(3)-C(27) 1.382(3)N(3)-C(29) 1.469(4)N(4)-C(10) 1.329(4)N(4)-C(11) 1.464(4)N(5)-C(21) 1.319(4)N(5)-C(22) 1.449(4)N(6)-C(32) 1.317(4)N(6)-C(33) 1.466(4)C(1)-C(5)1.394(4)C(1)-C(2)1.442(4)C(2)-C(3)1.392(4)C(3)-C(4)1.383(4)C(4)-C(6)1.498(4)C(5)-C(10) 1.485(4)C(7)-C(8)1.480(5)C(7)-C(9)1.481(5)C(8)-C(9)1.500(6)C(12)-C(16) 1.370(4)C(12)-C(13) 1.438(4)C(13)-C(14) 1.393(4)C(14)-C(15) 1.387(4)C(15)-C(17) 1.494(4)C(16)-C(21) 1.512(4)C(18)-C(19) 1.486(4)C(18)-C(20) 1.493(4)C(19)-C(20) 1.488(5)C(23)-C(27) 1.377(4)C(23)-C(24) 1.438(4)C(24)-C(25) 1.398(4)C(25)-C(26) 1.372(4)C(26)-C(28) 1.500(4)C(27)-C(32) 1.494(4)C(29)-C(31) 1.480(5)C(29)-C(30) 1.481(4)C(30)-C(31) 1.494(5)N(1S)-C(2S) 1.345(6)N(1S)-C(1S) 1.367(7)N(1S)-C(3S) 1.442(5)O(1S)-C(2S) 1.253(6)O(5)-Fe(1)-O(3) 90.66(7)O(5)-Fe(1)-O(4) 161.25(7)O(3)-Fe(1)-O(4) 80.33(7)O(5)-Fe(1)-O(6) 80.93(7)O(3)-Fe(1)-O(6) 106.44(7)O(4)-Fe(1)-O(6) 85.88(7)O(5)-Fe(1)-O(2) 93.91(8)O(3)-Fe(1)-O(2) 85.84(7)O(4)-Fe(1)-O(2) 101.72(8)O(6)-Fe(1)-O(2) 166.63(7)
O(5)-Fe(1)-O(1) 103.56(7)O(3)-Fe(1)-O(1) 159.41(7)O(4)-Fe(1)-O(1) 89.78(7)O(6)-Fe(1)-O(1) 90.66(7)O(2)-Fe(1)-O(1) 78.50(7)C(1)-O(1)-Fe(1) 113.92(16)C(2)-O(2)-Fe(1) 115.03(16)C(12)-O(3)-Fe(1) 112.01(16)C(13)-O(4)-Fe(1) 112.70(16)C(23)-O(5)-Fe(1) 113.72(16)C(24)-O(6)-Fe(1) 112.55(16)C(4)-N(1)-C(5)121.5(2)C(4)-N(1)-C(7)118.7(2)C(5)-N(1)-C(7)119.7(2)C(15)-N(2)-C(16) 121.5(2)C(15)-N(2)-C(18) 120.4(2)C(16)-N(2)-C(18) 118.1(2)C(26)-N(3)-C(27) 121.0(2)C(26)-N(3)-C(29) 119.8(2)C(27)-N(3)-C(29) 119.2(2)C(10)-N(4)-C(11) 121.8(2)C(21)-N(5)-C(22) 121.9(2)C(32)-N(6)-C(33) 120.9(3)O(1)-C(1)-C(5)124.9(2)O(1)-C(1)-C(2)115.5(2)C(5)-C(1)-C(2)119.3(2)O(2)-C(2)-C(3)124.8(3)O(2)-C(2)-C(1)116.8(2)C(3)-C(2)-C(1)118.4(2)C(4)-C(3)-C(2)121.1(3)N(1)-C(4)-C(3)120.0(2)N(1)-C(4)-C(6)119.6(2)C(3)-C(4)-C(6)120.3(3)C(1)-C(5)-N(1)118.5(2)C(1)-C(5)-C(10) 122.0(2)N(1)-C(5)-C(10) 118.7(2)N(1)-C(7)-C(8)118.2(3)N(1)-C(7)-C(9)119.6(3)C(8)-C(7)-C(9)60.9(3)C(7)-C(8)-C(9)59.6(3)C(7)-C(9)-C(8)59.5(2)O(7)-C(10)-N(4) 121.7(3)O(7)-C(10)-C(5) 123.0(3)N(4)-C(10)-C(5) 115.2(2)O(3)-C(12)-C(16) 125.1(3)O(3)-C(12)-C(13) 116.0(2)C(16)-C(12)-C(13) 118.8(2)O(4)-C(13)-C(14) 124.3(2)O(4)-C(13)-C(12) 116.9(2)C(14)-C(13)-C(12) 118.8(2)C(15)-C(14)-C(13) 120.7(3)N(2)-C(15)-C(14) 119.4(2)N(2)-C(15)-C(17) 120.4(2)C(14)-C(15)-C(17) 120.1(3)C(12)-C(16)-N(2) 120.3(2)C(12)-C(16)-C(21) 121.5(2)N(2)-C(16)-C(21) 117.8(2)N(2)-C(18)-C(19) 118.1(2)N(2)-C(18)-C(20) 119.1(2)C(19)-C(18)-C(20) 59.9(2)C(18)-C(19)-C(20) 60.3(2)C(19)-C(20)-C(18) 59.8(2)O(8)-C(21)-N(5) 124.0(3)O(8)-C(21)-C(16) 119.9(2)N(5)-C(21)-C(16) 116.1(2)O(5)-C(23)-C(27) 124.7(2)O(5)-C(23)-C(24) 115.9(2)C(27)-C(23)-C(24) 119.3(2)O(6)-C(24)-C(25) 125.3(2)O(6)-C(24)-C(23) 116.7(2)C(25)-C(24)-C(23) 118.0(2)C(26)-C(25)-C(24) 121.4(3)C(25)-C(26)-N(3) 119.8(2)C(25)-C(26)-C(28) 120.6(3)N(3)-C(26)-C(28) 119.6(2)C(23)-C(27)-N(3) 120.5(2)C(23)-C(27)-C(32) 120.8(2)N(3)-C(27)-C(32) 118.3(2)
N(3)-C(29)-C(31) 119.3(3)N(3)-C(29)-C(30) 118.4(3)C(31)-C(29)-C(30)60.6(2)C(29)-C(30)-C(31)59.7(2)C(29)-C(31)-C(30)59.7(2)O(9)-C(32)-N(6) 123.8(3)O(9)-C(32)-C(27) 120.8(2)N(6)-C(32)-C(27) 115.4(3)C(2S)-N(1S)-C(1S)119.6(5)C(2S)-N(1S)-C(3S)117.8(4)C(1S)-N(1S)-C(3S)122.5(5)O(1S)-C(2S)-N(1S)120.9(6)對稱轉換用于產生等價原子
權利要求
1.式I的3-羥基吡啶-4-酮化合物 其中R1是X，條件是R2是Y；或R1是T，條件是R2是W；或R1是X，條件是R2R5N當連接在一起時，形成選自哌啶基、嗎啉基、吡咯烷基或哌嗪基的雜環，其中，基團哌啶基、嗎啉基、吡咯烷基或哌嗪基未被取代或被1到3個C1-C6烷基取代；X是C3-C6環烷基；Y選自C3-C6環烷基、C1-C6烷基和被C3-C6環烷基單取代的C1-C6烷基；T是C1-C6烷基；W是C3-C6環烷基；R3選自氫和C1-C6烷基；R4選自氫和C1-C6烷基；R5選自氫和C1-C6烷基；和/或其藥學可接受的鹽。
2.權利要求1的化合物，其中，R1是X，條件是R2是Y。
3.權利要求2的化合物，其中，X是C3-C6環烷基，Y是C1-C6烷基，和R5是氫或甲基。
4.權利要求3的化合物，其中，X是環丙基，Y是甲基，R3是氫，R4是甲基和R5是氫，所述化合物是1-環丙基-3-羥基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸甲基酰胺。
5.包含1-環丙基-3-羥基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸甲基酰胺和藥學可接受載體的藥物組合物。
6.權利要求5的藥物組合物，它適合于口服給藥。
7.權利要求2的化合物，其中，X是C3-C6環烷基，Y是C3-C6環烷基和R5是氫。
8.權利要求7的化合物，其中，X是環丙基，Y是環丙基，R3是氫，R4是甲基，所述化合物是N，1-二環丙基-3-羥基-6-甲基-4-氧代-1，4-二氫吡啶-2-羧酰胺。
9.權利要求3的化合物，其中，X是環丙基，Y是甲基，R3是氫，R4是甲基和R5是甲基，所述化合物是1-環丙基-3-羥基-N，N，6-三甲基-4-氧代-1，4-二氫吡啶-2-羧酰胺。
10.權利要求1的化合物，其中，R1是T，條件是R2是W。
11.權利要求10的化合物，其中，T是C1-C6烷基和W是C3-C6環烷基。
12.權利要求11的化合物，其中，T是甲基，W是環丙基，R3是氫，R4是甲基和R5是氫，所述化合物是3-羥基-1，6-二甲基-4-氧代-1，4-二氫-吡啶-2-羧酸環丙基酰胺。
13.式IA的3-羥基吡啶-4-酮化合物 其中R2選自C3-C6環烷基，C1-C6烷基和被C3-C6環烷基單取代的C1-C6烷基；R5選自氫和C1-C6烷基；R5R2N當連接在一起時，形成選自哌啶基、嗎啉基、吡咯烷基或哌嗪基的雜環，其中，基團哌啶基、嗎啉基、吡咯烷基或哌嗪基未被取代或被1到3個C1-C6烷基取代；R3選自氫和C1-C6烷基；和R4選自氫和C1-C6烷基。
14.式IA化合物的制備方法 其中R2選自C3-C6環烷基，C1-C6烷基和被C3-C6環烷基單取代的C1-C6烷基；R5選自氫和C1-C6烷基；R5R2N當連接在一起時，形成選自哌啶基、嗎啉基、吡咯烷基或哌嗪基的雜環，其中，基團哌啶基、嗎啉基、吡咯烷基或哌嗪基未被取代或被1到3個C1-C6烷基取代；R5選自氫和C1-C6烷基；R4選自氫和C1-C6烷基；該方法包括在3-芐氧基吡啶-4-酮通式化合物或其鹽酸鹽的氫化反應中使芐基脫保護的步驟， 其中R2、R5、R5R2N、R3、R4如權利要求1中定義。
15.權利要求14的方法，其中，氫化反應用選自甲醇、乙醇和異丙醇的惰性溶劑中使用吸附于木碳的鈀或吸附于木碳的氫氧化鈀和氫來實現。
16.包含權利要求1化合物和生理學可接受載體的藥物組合物。
17.根據權利要求16的藥物組合物，其適合于口服給藥。
18.權利要求1的化合物在制備治療與鐵的毒性濃度相關的醫學病癥的藥物中的應用。
全文摘要
本發明提供了用于螯合金屬離子(例如鐵)的3－羥基－4－吡啶酮的環烷基衍生物。描述了它的制備和應用。特別地，本發明涉及在包括具有式(I)結構螯合劑的化學和生物體系中清除鐵；其中，R
文檔編號C07D213/81GK1926135SQ200480039267
公開日2007年3月7日 申請日期2004年11月18日 優先權日2003年11月20日
發明者譚添發, M·斯皮諾, 李萬仁, 王穎聲, 趙炎青, B·H·沙赫 申請人:阿普泰克斯公司