吡嗪衍生物、使用方法以及其制備方法

專利名稱：吡嗪衍生物、使用方法以及其制備方法
技術領域：
本發明涉及吡嗪衍生物，例如那些能于可見光譜和/或近紅外光譜中吸收和/或 發射光譜能量的吡嗪衍生物。此外，本發明還涉及在腎功能監測中使用非放射性的外源性 試劑(例如前面提及的吡嗪衍生物)的方法。還提供了吡嗪衍生物的制備方法。
背景技術：
目前，在臨床中通過腎小球濾過率(GFR)持續監測腎功能的能力為一種未被滿足 的醫學需求。[1-5]腎功能監測對于降低由于臨床、生理和病理條件所造成急性腎功能衰竭 的風險是重要的。這對于垂危或嚴重受傷的患者尤其重要，因為這些患者更易頻繁地面臨 多器官功能衰竭和死亡的風險。[6， 7] 目前，評估腎功能的最常用方法為在24小時內以較短時間間隔測量血清肌酸酐。 [8，9]由于其濃度受年齡、水合狀態、腎灌注、肌肉質量、飲食以及很多其它的人體測量和臨 床變量影響，這些結果通常會令人錯誤判斷。[10] 使用外源性標記物對腎排泄率進行的精確、實時測量可代表目前實踐的顯著改 善。還需要提供一種較少使用基于年齡、肌肉質量、血壓等的主觀解釋的方法。諸如胰島 素、碘酞酸鹽、"Cr-EDTA、 Gd-DTPA和99mTc_DTPA的外源性標記物可用于測量GFR。 [11-13] 其它標記物例如1231和1251標記的鄰碘馬尿酸鹽或99mTcMAG3可用于評價腎小管分泌過程。 [14]不幸的是，這些標記物和方法具有例如使用放射性和/或電離輻射的缺點。這些局限 性使得它們不能用于許多醫療用途(例如實時、臨床腎功能監測)。

發明內容
在本發明的很多方面中，涉及可在體內被檢測出并可用于許多種醫療操作 (medical procedure)(例如腎功能監測)中的吡嗪衍生物。不受具體理論的限制，此處所 述吡嗪衍生物可被設計為具有親水性和/或具有剛性官能度，從而在提供腎功能監測所需 要的藥物代謝動力學性能時可進行快速腎清除。 本發明的第一方面涉及各自具有一個吡嗪環的吡嗪衍生物。吡嗪環的碳上具有一 個結合到其上的取代基，該取代基包括一個選自脲、酰胺、磺酰胺、硫脲、氨基甲酸酯或它們 的任意組合的基團。在該吡嗪衍生物中，上述基團中至少一個(occurrence)與吡嗪環中結 合了該取代基的碳間隔至少兩個原子。例如，該取代基可包括直接結合到碳上的上述基團 之一，只要該取代基還具有至少一個與吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少兩個原子的 上述基團。 對于本發明第一方面的吡嗪衍生物，至少一個所述基團可與吡嗪環中結合了該取 代基的碳通過其它合適的原子間隔體(atom spacing)分隔。例如，在一些實施方案中，至
4少一個上述基團與吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少三個原子。在其它實施方案中， 至少一個上述基團與吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少四個原子。在另外一些其它實 施方案中，至少一個上述基團與吡嗪環中與結合了該取代基的碳間隔至少五個原子。在再 一些其它實施方案中，至少一個上述基團與吡嗪環中與結合了該取代基的碳間隔至少六個 原子。 本發明第一方面的吡嗪衍生物的另一些實施方案中，上述基團中的每個可與吡嗪 環中結合了取代基的碳間隔至少兩個原子。換句話說，在這些實施方案中，脲、酰胺、磺酰 胺、硫脲、氨基甲酸酯或它們的任意組合中沒有任何部分處于(該吡嗪環的)結合了取代基 的兩個碳原子之間。在一些實施方案中，每個所述基團可與吡嗪環中結合了該取代基的碳 間隔至少三個、至少四個、至少五個或甚至至少六個原子。 在第一方面的一些實施方案中，吡嗪環中四個碳各自都具有結合到其上的一個取 代基。在所述實施方案中，四個取代基中任意一個的每個上述基團都可與吡嗪環中結合了 該取代基的碳間隔至少兩個原子。在其它實施方案中，四個取代基中任意一個的每個上述 基團都可與吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少三個、至少四個、至少五個或甚至至少 六個原子。 在本發明第一方面的吡嗪衍生物的另一些實施方案中，吡嗪環中第一碳具有結合 到其上的第一取代基，該取代基包括一個選自脲、酰胺、磺酰胺、硫脲、氨基甲酸酯和它們的 任意組合的第一基團。此外，吡嗪環中第二碳具有結合到其上的第二取代基，該取代基包括 一個選自脲、酰胺、磺酰胺、硫脲、氨基甲酸酯和它們的任意組合的第二基團。在所述實施方 案中，第一基團與吡嗪環中第一碳間隔至少兩個原子，并且第二基團與吡嗪環中第二碳間 隔至少兩個原子。第一基團可與第二基團相同或不同。例如，在第一基團與第二基團相同 的情況下，第一基團和第二基團可各自為酰胺。作為另一實例，第一基團和第二基團可各自 為脲。在一些實施方案中，結合到吡嗪環中第一碳的第一取代基可與第二取代基相同或不 同。 第一碳和第二碳可位于吡嗪環上的任何合適的位置。例如，在一些實施方案中，吡 嗪環中第一碳位于吡嗪環中第二碳的對位。在其它實施方案中，吡嗪環中第一碳位于吡嗪 環中第二碳的間位。 在具有結合到第一碳的第一取代基和結合到第二碳的第二取代基的實施方案中， 第一和第二取代基除了各自包括至少一個上述基團(例如脲、酰胺、磺酰胺、硫脲、氨基甲 酸酯和/或它們的任意組合)以外，還可包括許多其它任意合適基團。例如，在一些實施方 案中，第一和第二取代基中的至少一個可包括至少一個聚乙二醇(PEG)單元(例如多個PEG 單元)。順便提及，此處"PEG單元"是指CH^H20單元。在一些實施方案中，第一和第二取 代基各自包括至少一個PEG單元。例如，在一些實施方案中，第一取代基可包括多個PEG單 元，并且第二取代基可包括多個PEG單元。 本發明的第二方面涉及吡嗪衍生物，所述各衍生物都包括一個含第一碳、第二碳、 第三碳和第四碳的吡嗪環。第一碳具有結合到其上的第一取代基，第二碳具有結合到其上 的第二取代基，第三碳具有結合到其上的第三取代基，并且第四碳具有結合到其上的第四 取代基。第一、第二、第三和第四取代基各自都包括一個選自脲、酰胺、磺酰胺、硫脲、氨基甲 酸酯和它們的任意組合的基團。
關于本發明的第二方面，給定取代基的結構可與該吡嗪衍生物的一個或多個其它 取代基相同或不同。例如，在一些實施方案中，第一和第二取代基相同，第三和第四取代基 相同但不同于第一和第二取代基。在所述實施方案中，第一和第二碳可位于彼此的對位 (這意味著第三和第四碳也將位于彼此的對位)，或者第一和第二碳可位于彼此的間位(這 意味著第三和第四碳也將位于彼此的間位)。 在第二方面的吡嗪衍生物的一些實施方案中，第一和第二取代基各自包括一個酰 胺。例如，在一些實施方案中，第一、第二、第三和第四取代基各自都包括一個酰胺。
第二方面的吡嗪衍生物的一些實施方案可包括具有至少一個PEG單元的第一、第 二、第三和第四取代基中的至少二者。例如，在一些實施方案中，第一和第二取代基各自包 括至少一個PEG單元。作為另一實例，第一、第二、第三和第四取代基各自都可包括至少一 個PEG單元。 還有本發明的第三方面涉及吡嗪衍生物，所述各衍生物都具有一個吡嗪環。吡嗪 環的一個碳具有一個結合到其上的取代基，該取代基包括一個脲基團。此外，該脲基團與吡 嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少兩個原子。因此，至少在理論上，該取代基可包括直接 結合到該吡嗪環中碳的一個脲，只要該取代基還包括至少另外一個脲，該脲與吡嗪環中結 合了該取代基的碳間隔至少兩個原子。作為另一實例，一個取代基可包括一個直接結合到 該吡嗪環中一個碳上的脲，并且另一個取代基可包括另一個脲，所述另一個脲與吡嗪環中 結合了該取代基的碳間隔至少兩個原子。 關于第三方面的吡嗪衍生物，至少一個脲基團可與吡嗪環中結合了該取代基的碳
通過其它合適的原子間隔體分隔。例如，在一些實施方案中，至少一個脲基團與吡嗪環中結
合了該相應取代基的碳間隔至少三個原子。在其它實施方案中，至少一個脲基團與吡嗪環
中結合了該相應取代基的碳間隔至少四個原子。在另外一些其它實施方案中，至少一個脲
基團與吡嗪環中結合了該相應取代基的碳間隔至少五個原子。在再一些其它實施方案中，
至少一個脲基團與吡嗪環中結合了該相應取代基的碳間隔至少六個原子。 還關于本發明第三方面的吡嗪衍生物，在一些實施方案中，取代基包括多個脲基
團，并且各個脲基團與吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少兩個原子。換句話說，在這些
實施方案中，脲基團中沒有任何部分處于(該吡嗪環中)結合了取代基的兩個碳原子之間。
在一些包括多個脲基團的實施方案中，各個脲基團可與吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔
至少三個、至少四個、至少五個或甚至至少六個原子。 還關于第三方面，在一些實施方案中，吡嗪環中四個碳各自都具有結合到其上的 一個取代基。在這樣的實施方案中，四個取代基中任意一個的各個脲基團都可與吡嗪環中 結合了該取代基的碳間隔至少兩個原子。在其它實施方案中，四個取代基中任意一個的各 個脲都可與吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少三個、至少四個、至少五個或甚至至少 六個原子。 在第三方面的吡嗪衍生物中，一個或多個所述取代基除包括至少一個脲以外還可 包括多個其它任意合適基團。例如，在一些實施方案中，包括脲的取代基也可包括至少一個 PEG單元(例如多個PEG單元)。在一些實施方案中，多個(例如兩個、三個或四個)取代 基各自可包括至少一個PEG單元，所述各取代基各自結合到吡嗪環上的不同碳上。例如，在 一些實施方案中，結合到吡嗪環中第一碳的第一取代基可包括一個脲和多個PEG單元，并且結合到吡嗪環中第二碳的第二取代基也可包括一個脲和多個PEG單元。在這些實施方案中，第一和第二碳可位于彼此的間位或對位。 本發明的第四方面涉及吡嗪衍生物，所述各衍生物都具有一個吡嗪環。吡嗪環的一個碳具有一個結合到其上的包括一個酰胺基團的取代基。此外，該酰胺基團與吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少兩個原子。因此，至少在理論上，該取代基可包括直接結合到該吡嗪環中碳上的一個酰胺，只要該取代基還另外包括至少一個與吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少兩個原子的酰胺。作為另一實例，一個取代基可包括一個直接結合到該吡嗪環中一個碳上的酰胺，并且另一個取代基可包括另一個與吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少兩個原子的酰胺。 關于第四方面的吡嗪衍生物，至少一個酰胺基團可與吡嗪環中結合了該取代基的碳通過其它合適的原子間隔體分隔。例如，在一些實施方案中，至少一個酰胺基團與吡嗪環中結合了該相應取代基的碳間隔至少三個原子。在其它實施方案中，至少一個酰胺基團與吡嗪環中結合了該相應取代基的碳間隔至少四個原子。在另外一些其它實施方案中，至少一個酰胺基團與吡嗪環中結合了該相應取代基的碳間隔至少五個原子。在再一些其它實施方案中，至少一個酰胺基團與吡嗪環中結合了該相應取代基的碳間隔至少六個原子。
還關于本發明第四方面的吡嗪衍生物，在一些實施方案中，所述取代基包括多個酰胺基團，并且各個酰胺基團與吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少兩個原子。換句話說，在這些實施方案中，酰胺基團中沒有任何部分處于(該吡嗪環中)結合了取代基的兩個碳原子之間。在包括多個酰胺基團的一些實施方案中，每個酰胺基團可與吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少三個、至少四個、至少五個或甚至至少六個原子。 還關于第四方面，在一些實施方案中，吡嗪環中四個碳各自都具有一個結合到其上的取代基。在所述實施方案中，四個取代基中任意一個的每個酰胺基團都可與吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少兩個原子。在其它實施方案中，四個取代基中任意一個的每個酰胺都可與吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少三個、至少四個、至少五個或甚至至少六個原子。 在第四方面的吡嗪衍生物中，一個或多個所述取代基除包括至少一個酰胺以外還可包括多個其它任意合適基團。例如，在一些實施方案中，包括酰胺的取代基也可包括至少一個PEG單元(例如多個PEG單元)。在一些實施方案中，多個(例如兩個、三個或四個)取代基各自可包括至少一個PEG單元，所述各取代基結合到吡嗪環上的不同碳上。例如，在一些實施方案中，結合到吡嗪環中第一碳的第一取代基可包括酰胺和多個PEG單元，并且結合到吡嗪環中第二碳的第二取代基也可包括酰胺和多個PEG單元。在這些實施方案中，第一和第二碳可位于彼此的間位或對位。 還有本發明的第五方面涉及下式I和I I的吡嗪衍生物。
<formula>formula see original document page 7</formula>
關于式I和II， X1和X2各自獨立地為-C02R1、 -COR2、 -SOR3、 _S02R4、 _S020R5、 _P03R6R8或-C0NR7R9。 R1至R7各自獨立地為_ (CH2) a (CH2CH20) b (CH2) cNR，0NR11 (CH2) d (CH2CH20) eR20、-(CH2) a (CH2CH20) b (CH2) CNR12CSNR13 (CH2) d (CH2CH20) eR21 、 - (CH2) a (CH2CH20)b (CH2) cC0NR14 (CH2) d(CH2CH20) eR22 、 - (CH2) a (CH2CH20) b (CH2) cNR15S02 (CH2) d (CH2CH20) eR23、 - (CH2) a (CH2CH20) b(CH2) cS02NR16 (CH2) d (CH2CH20) eR24、 - (CH2) a (CH2CH20) b (CH2) cNR17C0 (CH2) d (CH2CH20) eR25、-(CH2) a (CH2CH20) b (CH2) cNR18C02 (CH2) d (CH2CH20) eR26、 - (CH2) a (CH2CH20) b (CH2) C0C (0) NR19(CH2)d(CH2CH20)eR27或它們的任意組合。R8至R19各自獨立地為_H或_CH3。 R20至R27各自獨立地為_H、 -CH3、 - (CH2) fNR28C (0) NR29 (CH2) g (CH2CH20) hR38、 - (CH2) fNR3。CSNR31 (CH2) g (CH2CH20) hR39、-(CH2) fC (0) NR32 (CH2) g(CH2CH20) hR40、 - (CH2) fS (0) 2NR33 (CH2) g (CH2CH20) hR41 、-(CH2) fNR34S (0) 2 (CH2) g (CH2CH20) hR42、 - (CH2) fNR35C (0) (CH2) g (CH2CH20) hR43、 - (CH2) fNR36C (0)0 (CH2) g (CH2CH20) hR44、 - (CH2) f0C (0) NR37 (CH2) g (CH2CH20) hR45、 -CO (AA) 、 -CONH (PS)或它們的任意組合。R28至R37各自獨立地為-H或-CH3。 R38至R45各自獨立地為-H、 -CH3、 -CO (AA)或-CONH (PS)。還關于以上式I和II的妣嗪衍生物，Y1和Y2各自獨立地為-0R46、-SR47、-NR48R49、-N(R5°)
COR51 、-P(R52)3、-P(OR53)3或一《 /-' Z1為單鍵、-CR54ff、^)、-Mf、-N00lf、-S、-S0或-S^。 R46
至R57各自獨立地為_H、 - (CH2) C0R68、 -CH2 (CHOH) CR69、 _CH2 (CHOH) cC02H、 - (CHC02H) cC02H、-(CH2) CNR7。R71、 -CH[ (CH2)fNH2]cC02H、 -CH[ (CH2)fNH2]cCH2OH、 _CH2 (CHNH2) CCH2NR72R73、 -(CH2CH20) eR74、_(CH2) CC0 (CH2CH20) eR75、 - (CH2) i (CH2CH20) j (CH2) kNR58C (0) NR59 (CH2)丄(CH2CH20) 。R76、 - (CH2) i (CH2CH20)」(CH2) kNR60C (S) NR61 (CH2)丄(CH2CH20) 0R77、 - (CH2) i (CH2CH20)」(CH2) kC (0) NR62 (CH2)丄(CH2CH20) 0R78、
_ (op i (o^c^o) j (op ks (o) 2NR63 (ay工(a^a^o) 。r79、 _ (ay丄(a^a^o) j (ap kM^s (o) 2 (ap工(a^a^o) 。if1、_ (ap i (a^a^o) j (ap kMfc (o) (ap工(a^a^o) ,1 、 - (ap i (a^a^o) j (ay kMf c (o) o (ay工(a^a^o) 。if 、
_(CH2) i (CH2CH20) j (CH2) k0C (0) NR67 (CH2)工(CH2CH20) 0R83、 - (CH2) aS03H、 - (CH2) aS03—、 - (CH2) aOS03H、_(CH2)aOS03—、 _(CH2)aNHS03H、 _(CH2)aNHS03—、 _(CH2)aP03H2、 _(CH2)aP03ff、 _(CH2)aP03 = 、 _(CH2)aOP03H2、-(0^0 0^、-(0^0 03或它們的任意組合。If至lf各自獨立地為-H或^H3。 R68至lf各自獨立地為_H、 _CH3、 - (CH2) PNR81C (0) NR82 (CH2) q (CH2CH20) SR77、 - (CH2) PC (0) NR83 (CH2) q (CH2CH20) SR79、
-(apwa^Mf4 (a^(嗎嗎o)jf 、 -(oppNif s(o)2 (opq(ap^o)sif 、 -(oppMf c(o) (apq(ap40)sif 、-(appMfc^cKapjc^av))^7、-(appoc(o)Mf (apq(a^ay))sif或它們的任意組合。if1至if各
自獨立地為-H或"CH。 (AA)為包括通過肽鍵連接在一起的一個或多個天然或非天然a -氨基酸的多肽鏈。此外，(PS)為一種硫酸化或非硫酸化的包括通過糖苷鍵相連的一個或多個單糖單元的多糖鏈。 還關于以上式I和I I的吡嗪衍生物，"a"、"d"、"g"、"i"、"l"和"q"各自獨立地為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。此外，"c"、"f "、"k"和"p"各自獨立地為1、2、3、4、5、6、7、
8、 9或10。 "b"和"j"各自獨立地為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100。此外，"e"、"h"、"o"和"s"各自獨立地為0、 1、2、3、4、5、6、7、8、
9、 10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100。此外，"m"和"n"各自獨立地為1、2或3。 關于第五方面的吡嗪衍生物，在一些實施方案中f和f各自獨立地可為-0),、 -COR2或-C0NR力9。在其它一些實施方案中，X1和X2各自獨立地可為-CC^R1或-CONR7R9。
(CH、 在一些實施方案中Y1和Y2獨立地可為_NR48R49或<formula>formula see original document page 9</formula>例如，在一些實施
方案中Y1和^各自為-服4!￥9。 在一些實施方案中，Z'可為-0、-NRse、-S、-S0或-S02。例如，在一些實施方案中，Z"可為-0或-NR56。 在一些實施方案中，R1至R7各自獨立地可為_ (CH2) ，R，0NR11 (CH2)b (CH2CH20) CR2°、-(CH2) aC0NR14 (CH2) b (CH2CH20) CR22、 - (CH2) aS02NR15 (CH2) b (CH2CH20) CR23、 - (CH2) aS02NR16(CH2) b (CH2CH20) CR24、 - (CH2) aNR17C0 (CH2) b (CH2CH20) CR25、 - (CH2) aNR18C02 (CH2) b (CH2CH20) CR26或-(CH2)aOC(0)NR，CH2)b(CH2CH20)cR27。例如，在一些實施方案中，R1至尺6各自可為-(CH2)，R，0NR11 (CH2)b(CH2CH20)。R2°。在其它一些實施方案中，W至R7各自獨立地可為-(CH2) a (CH2CH20) b (CH2) CNR12CSNR13 (CH2) d (CH2CH20) eR21、 - (CH2) a (CH2CH20) b (CH2) cC0NR14(CH2) d (CH2CH20) eR22、 - (CH2) a (CH2CH20) b (CH2) cNR15S02 (CH2) d (CH2CH20) eR23、 - (CH2) a (CH2CH20) b(Op cS(pf (Op d (CH2CH20) 乂4、 - (CH2) a (CH2CH20) b (CH2) cNR18C02 (CH2) d (CH2CH20) ef6或-(CH2) a (CH2CH20) b(CH2) C0C (0) NR19 (CH2) d (CH2CH20) eR27。 在一些實施方案中，R20至R27各自獨立地可為_H、 _CH3、 - (CH2) fNR30CSNR31 (CH2) g(CH2CH20)hR39、 - (CH2) fC (0) NR32 (CH2) g (CH2CH20) hR40、 - (CH2) fS (0) 2NR33 (CH2) g (CH2CH20) hR41、-(CH2) fNR34S (0) 2 (CH2) g (CH2CH20) hR42、 - (CH2) fNR36C (0) 0 (CH2) g (CH2CH20) hR44、 - (CH2) f0C (0)NR37 (CH2) g (CH2CH20) hR45、 -CO (AA)或-CONH (PS)。
在一些實施方案中，R38至R45各自獨立地可為-H或_CH3。 在一些實施方案中，R站至1 57獨立地可為-H、-(CH2)c0R68、-CH2(CH0H)cR69、"CH2 (CHOH) cC02H、 - (CHC02H) cC02H、 - (CH2) CNR7。R71 、 -CH [ (CH2) fNH2] cC02H、 -CH [ (CH2) fNH2] cCH20H、-CH2 (CHNH2) CCH2NR72R73、 - (CH2CH20) eR74、 - (CH2) CC0 (CH2CH20) eR75、 - (CH2) 4 (CH2CH20)」(CH2) kNR58C (0) NR59 (CH2)丄(CH2CH20) 。R76、 - (CH2)丄(CH2CH20) j (CH2) kNR6。C (S) NR61 (CH2)丄(CH2CH20) 。R77、-卿i (CH2CH20) j (CH2) kC (0) NR62 (CH2)工(CH2CH20) 0R78、 - (CH2)丄(CH2CH20) j (CH2) kS (0) 2NR63 (CH2)工偶,)0R79、-卿i (O^CH20) j (CH2) kNR64S (0) 2 (CH2)丄(CH2CH20) 。R80 、 - (CH2) i (CH2CH20) j (CH2) kNR65C (0)(CH2) i (CH2CH20) 。R81 、 - (Op i (CH2CH20) j (CH2) kMf C (0) 0 (Op丄(O^C^O) 。lf 、 - (Op i (O^CH20) j (Op k0C (0)NR67卿i (O^CH20) olf 3、 - (CH2) aS03H、 - (CH2) aS03—、 - (CH2) a0S03H、 - (CH2) a0S03—、 - (CH2) aNHS03H或-卿 —。 如上所述，(AA)為包括通過肽鍵連接在一起的一個或多個天然或非天然a _氨基酸的多肽鏈。多肽鏈(AA)可為同聚多肽鏈或雜聚多肽鏈(heteropolyp印tide)，并且可具有任何合適的長度。例如，在一些實施方案中，該多肽鏈可包括1至IOO個a -氨基酸、1至90個a-氨基酸、l至80個a-氨基酸、l至70個a-氨基酸、l至60個a-氨基酸、l至50個a-氨基酸、l至40個a-氨基酸、l至30個a-氨基酸、l至20個a _氨基酸或甚至1至10個a-氨基酸。在一些實施方案中，該多肽鏈(AA)的a-氨基酸選自天冬氨酸、天冬酰胺(asparigine)、精氨酸、組氨酸、賴氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、絲氨酸和高絲氨酸。在一些實施方案中，該多肽鏈(AA)的a-氨基酸選自天冬氨酸、谷氨酸、絲氨酸和高絲氨酸。在一些實施方案中，多肽鏈(AA)是指單個氨基酸(例如天冬氨酸或絲氨酸)。
如上所述，(PS)為一種硫酸化或非硫酸化的包括通過糖苷鍵相連的一個或多個單糖單元的多糖鏈。多糖鏈(PS)可具有任何合適的長度。例如，在一些實施方案中，多糖鏈可包括1至100個單糖單元、1至90個單糖單元、1至80個單糖單元、1至70個單糖單元、1至60個單糖單元、1至50個單糖單元、1至40個單糖單元、1至30個單糖單元、1至20個單糖單元或甚至1至IO個單糖單元。在一些實施方案中，該多糖鏈(PS)為由戊糖或己糖單糖單元組成的同多糖鏈。在其它一些實施方案中，該多糖鏈(PS)為由戊糖或/和己糖單糖單元組成的雜多糖鏈。在一些實施方案中，該多糖鏈(PS)的單糖單元選自葡萄糖、果糖、甘露糖、木糖和核糖。在一些實施方案中，多糖鏈(PS)是指單個單糖單元(例如葡萄糖或果糖)。 還關于以上式I和II的吡嗪衍生物，在一些實施方案中，"a"、"d"、"g"、"i"、"l"和"q"各自獨立地可為1、2、3、4、5或6。在一些實施方案中"e"、 "h"、"o"和"s"各自獨立地可為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20。類似地，在一些實施方案中，"b"和"j"各自獨立地可為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20。在一些實施方案中，"m"和"n"各自獨立地為1或2。 上述吡嗪衍生物中任意一個可具有任何合適的分子量。例如，在一些實施方案中，本發明的吡嗪衍生物可具有不高于約20000的分子量。在其它一些實施方案中，本發明的吡嗪衍生物可具有不高于約15000、14000、13000、12000、11000、10000、9000、8000、7000、6000、5000、4500、4000、3500、3000、2500、2000、1500、1000、900、800、700、600、500、400、300、200或甚至100的分子量。其它一些實施方案可具有高于約20000的分子量。
本發明的第六方面涉及使用本文所述吡嗪衍生物的方法。在所述方法中，將吡嗪衍生物施用于患者并用于醫學照相診斷(photodiagnostic)和/或成像步驟(例如評估腎功能)。 本發明的第七方面涉及藥物可接受的組合物，所述組合物各自包括本文所公開的一種或多種吡嗪衍生物。本文中短語"藥物可接受的"是指這樣的一些物質，它們在可靠的醫學診斷范圍內適于與人類和動物的有關組織接觸使用而不產生不適當的毒性、剌激、過敏反應等，并且具有合理的收益/風險比。該第七方面的組合物可包括一種或多種合適的賦形劑，所述賦形劑例如但不限于合適的稀釋劑、防腐劑、加溶劑、乳化劑、助劑和/或載體。該方面的組合物的一個實例可包括至少一種式I的吡嗪衍生物和/或至少一種式II的吡嗪衍生物。 本發明的第八方面涉及使用吡嗪衍生物確定腎功能的方法，所述吡嗪衍生物例如上述吡嗪衍生物(例如式I和II的吡嗪衍生物)。在這些方法中，將有效量的吡嗪衍生物施用于患者(例如，如人或動物的哺乳動物受試者)的身體中。順便提及，此處"有效量"通常是指吡嗪衍生物的量足夠分析腎清除速率。患者體內的吡嗪衍生物暴露于可見光和近紅外光中的至少一種下。由于該吡嗪衍生物暴露于可見光和/或紅外光下，吡嗪衍生物發射出可被合適的檢測設備檢測出來的光譜能量。這種由吡嗪衍生物發射出來的光譜能量可利用合適的檢測裝置如侵入性或非侵入性光學探針被檢測出來。在此"發射"或類似表述是指由吡嗪衍生物放出和/或發熒光的光譜能量。腎功能可基于檢測到的光譜能量來進行確定。例如患者體內所存在吡嗪衍生物的最初量可通過由所檢測到(例如在血液中檢測到的)的吡嗪衍生物發射出的光的強度來確定。隨著吡嗪衍生物由體內清除，所檢測到光的強度通常減小。因此，所檢測到光強度減小的速率可與患者的腎清除速率相關。該檢測可周期性地進行或基本實時性地進行(提供基本連續的腎功能監測)。事實上，本發明的方法使得能夠通過檢測尚存在于體內的吡嗪衍生物部分的光譜能量強度(指示尚未清除的吡嗪衍生物的量)的變化和所檢測到強度變化的速率之一或二者來確定腎功能/腎清除速率。盡管這一方面已在本發明的單一吡嗪衍生物的用途中進行了描述，但應注意的是該方面的一些實施方案包括可含一種或多種本發明所公開吡嗪衍生物的本發明組合物的用途。
本發明的第九方面涉及制備吡嗪衍生物的方法。在該方法中，氨基吡嗪化合物和羰基化合物在還原劑的存在下混合。 在該方法的一些實施方案中，氨基吡嗪化合物為二氨基吡嗪，并且吡嗪衍生物為N，N'-烷基化二氨基吡嗪。 該方法的一些實施方案可包括將氨基吡嗪化合物、羰基化合物和溶劑在還原劑的存在下混合。 在該方法的一些實施方案中，氨基吡嗪化合物和羰基化合物可在約-2(TC和約50 °C之間的溫度下混合。例如，在一些實施方案中，該混合可在約_5°C和約30°C之間的溫度下發生。 該方法中所用的羰基化合物可為任何合適的羰基化合物。例如，在一些實施方案中，羰基化合物可具有下式III。 在式III中，R1和R2各自獨立地為氫、C「Q。烷基、C5_C2。芳烷基、CrC加羥烷基、C2_C2。多羥基烷基、_(CH2)nC02R3、 _(CH2CH20)mR4或者含1至50個單元的單糖或多糖。
關于式III的R1和R2， m和n可為任何合適的整數。例如，在一些實施方案中，m和n各自獨立地為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50。在一些實施方案中，m和n各自獨立地可為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30。在其它一些實施方案中，m和n獨立地可為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20。在再一些其它的實施方案中，m和n獨立地可為1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。 關于式III的R1和R2， R3和R4各自獨立地為氫、C「Q。烷基、C5_C2。芳烷基、C「Q。酰基、Q-Cw羥烷基、C2-C2。多羥基烷基或者含1至50個單元的單糖或多糖。例如，在一些實施方案中，R3和R4各自獨立地為氫、C「Q。烷基、CrC2。羥烷基或C2-C2。多羥基烷基。
該方法中所利用的氨基吡嗪化合物可為任何合適的氨基吡嗪化合物。例如，所利用的氨基吡嗪化合物可為以下式IV或V的化合物。
11
關于以上的式IV和V，X禾P Y各自獨立地為氫、&"Q。烷基、^)RS、-Slf、-NRf、-N(R9) COR, 卣代、三卣代烷基、-CN、-N02、-C0-Z-RH、-S0I^2、-S02R"、-S020R14或_P03R15R16。 Z為單 鍵、-O-、 -NR17-、 -NH (CH2) pNH-、 -NH (CH2) p0_、 -NH (CH2) PC0_、 -NH (CH2) pNHCO_、 -NH (CH2) pCONH_、 -NH(CH2)pNHCONH-、 -NH(CH2)PNHCSNH_或-NH(CH2)pNHC02-。 R5至R17各自獨立地為氫、C「C!。 烷基、C5-C2。芳烷基、C「Q。酰基、C「C2。羥烷基、C2-C2。多羥基烷基、_(CH2CH20)qR18或者含1 至50個單元的單糖或多糖。R18為氫、C「Q。烷基丄5-(:2。芳烷基、C「Q。酰基、C「C2。羥烷基、 C廠(^。多羥基烷基或者含l至50個單元的單糖或多糖。整數p為0、l、2、3、4、5或6。此外， 整數q為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、 27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50。
在一些上式IV和V的化合物中，X和Y在一些實施方案中各自可為-CN，在其它一 些實施方案中各自可為-CO-Z-R11。在包括R11的式IV和V的化合物的實施方案中， 一些實施 方案的R"可為氫、C「Q。烷基、C「C2。羥烷基或C2-C2。多羥基烷基。當X和Y各自為-CO-Z-R11 時，Z在一些實施方案中可為_NR17-，在其它一些實施方案中可為_NH(CH2)pNH-，并且在其它 一些實施方案中可為_NH(CH2)pCO-。在Z為-NR17-的情況下，一些實施方案的R17可為氫或 C「Q。烷基。在Z為NH(CH2)PNH-或-NH(CH2)pCO-的情況下， 一些實施方案中整數p可為0、 1、2、3或4。 該方法中所利用的還原劑可為任何合適的還原劑。例如，在一些實施方案中，還原 劑為甲酸銨、二酰亞胺、Zn/HCl、三乙酰氧基硼氫化鈉、硼氫化鈉、吡啶/硼烷、氫化鋁鋰、硼
氫化鋰、氰基硼氫化鈉、鈉汞齊、H2/Pd/c、 H2/Pt/c、 H2/Rh/c、 H2/阮內鎳(Raney \ickh—')
或者它們的任意組合。在一些實施方案中，還原劑包括三乙酰氧基硼氫化鈉或為三乙酰氧 基硼氫化鈉。在一些實施方案中，還原劑包括氰基硼氫化鈉或為氰基硼氫化鈉。 在該方法中利用溶劑的情況下，該溶劑可為任何合適的溶劑，例如水、C「C8醇、
Q-C8醚、c「C8酯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙酸、三氟乙酸、二甲亞砜或它們的任意
組合。在一些實施方案中，該溶劑可為甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、二噁烷、甘醇二甲醚
(glyme) 、二甲基甲酰胺、二甲亞砜或它們的任意組合。 本發明的相關領域涉及利用本文中所述方法制備的吡嗪衍生物。使用本文中所述 方法制備的吡嗪衍生物可用于多種合適的方法和步驟(例如醫療操作)中。例如，使用本 文中所述方法制備的吡嗪衍生物可用于評估患者(medical patient)的腎功能和/或作為 用于制備吡嗪衍生物和/或包含吡嗪衍生物的組合物(例如用于評估患者的腎功能的組合 物)的方法中的中間體。 結合以下的說明書、實施例和所附權利要求書，本教導的這些以及其它特征、方面 和優點將變得更好理解。 本領域的普通技術人員將理解到下述附圖僅為示例說明目的。這些附圖不意欲以 任何方式對本發明教導的范圍進行限制。


圖1.用于評估腎功能的裝置的框圖。
圖2.化合物18(式VI)的清除曲線圖。
圖3.化合物18與碘酞酸鹽標準品的比較。
具體實施方式

縮寫和定義 為了更容易地理解本發明，本文中所用的大量術語和縮寫定義如下 藥物代謝動力學本文所用的術語"藥物代謝動力學"是指一種化合物如何被身體
吸收、分布、代謝以及排出。 半衰期本文所用的術語"半衰期"是指體內一種化合物的量降低一半所需要的時 間。 清除速率本文所用的術語"清除速率"描述了一種化合物由身體排出的效率。
— 、 一個和該本文所用的詞語" 一 "、" 一個"和"該"意欲表示存在一個或多個該 詞語后引出的某物。
包括、包含和具有本文所用的術語"包括"、"包含"以及"具有"意欲為包含性的 并且表示除了提及之物之外可能還存在另外的事物(例如取代基、基團、元素、步驟等)。
吡嗪衍生物、使用吡嗪衍生物的方法以及制備吡嗪衍生物 本發明提供可在體內被檢測出來并用于大量臨床操作的化合物，所述臨床操作包 括腎功能監測。所述化合物可為具有這樣一個吡嗪環的吡嗪衍生物，該吡嗪環可具有一個 結合到該吡嗪環中碳上的取代基。所述吡嗪環的碳可具有一個結合到其上的取代基，該 取代基包括一個選自脲、酰胺、磺酰胺、硫脲、氨基甲酸酯或它們的任意組合的基團。不受 具體理論的限制，本發明的吡嗪衍生物被設計為親水性的和/或具有剛性官能度(rigid functionality)，從而使得在提供用于監測腎功能的藥物代謝動力學性能的同時可進行快 速腎清除。本領域技術人員將認識到本文還考慮到其它用途。例如，本發明的吡嗪衍生物 可根據專利申請PCT/US2006/039732中提供的方法使用，該專利申請全文以引用的方式納 入本文中。 在電磁波譜的可見光區、NIR區和/或長波長(UV-A， > 300nm)區中的吸收、發射 和/或散射的分子可用于光學測量。與熒光現象相關的高敏感性使其能夠定量而無放射性 或電離輻射的負面效果。下面通式A和B的吡嗪衍生物為少數幾類具有可用于生物醫學光 學的光物理特性的小分子之一。 這些化合物具有低分子量熒光支架體系，其在電磁波譜的黃至紅區域中具有令人 驚奇地明亮的發射。具體而言，在2，5位含有給電子基團(EDG)和在3，6位含有吸電子基團 (EWG)的吡嗪衍生物A表現出在可見光區中吸收和發射并具有大的斯托克斯位移(Stokes shift) 。 [15-18]這些性能使得它們在將分子調整至想要的波長和將多種取代基引入以改 善清除特性這兩方面中都具有靈活性。 所設計的用于腎監測的分子必須通過腎從體內排出。親水性、陰離子物質通常可 由腎排泄出來。[19]腎清除通常通過以下兩種途徑進行腎小球濾過和腎小管分泌。腎小 管分泌的特征為一種主動轉運過程，并且通過這種途徑清除的物質在大小、電荷和親油性方面表現出特別的特性。經過腎的大部分物質通過腎小球(腎的馬爾皮基小體中小的毛細
管纏繞基團)而濾去。 一般而言，具有高親水性且小(肌酸酐，分子量=133)至適度大小
(菊粉，分子量 5500)的分子通過腎小球濾過而從體循環中被快速清除。 除了這些特性外，理想的GFR藥劑應不被腎小管重吸收也不被分泌，具有可忽略
的與血漿蛋白的結合并具有極低的毒性。滿足所有這些要求的光學探針在光物理特性以及
化合物的分子大小和親水性之間尋求平衡。 為了達到這些目標，可將聚乙二醇(PEG)單元納入吡嗪核。如本文所述，"PEG單 元"表示CH2CH20單元。PEG單元通常為高可溶性的乙二醇寡聚體和聚合物的組分。此外， 它們往往具有高生物相容性、非免疫原性且無毒。PEG聚合物已被主要用于修飾治療性 蛋白以提高其體內藥物代謝動力學性能。PEG聚合物通常具有高分子量(20-500kDal)， 并且可為支鏈的或直鏈的。已知聚乙二醇化顯著提高了結合藥物化合物的表觀大小 (Stokes-Einstein半徑或流體力學體積)。對于一些治療性蛋白，已顯示結合物的極大的 流體力學體積減慢了腎清除速率并延長了藥物代謝動力學半衰期。Ikada已研究了 PEG聚 合物在靜脈注射后的生物分布，發現隨著PEG分子量由6000增加到190000，其在循環中終 末半衰期由18分鐘延長至1天。[21]該范圍的下端對于腎功能藥劑而言為可接受的。已 知具有較低分子量的PEG聚合物(至少< 6000)可通過腎小球被過濾出來并不被腎小管重 吸收。[21] 另外，在PEG單元之間插入剛性化(rigidifying)官能團可進一步改善腎監測藥
劑的藥物代謝動力學性能。這些剛性化基團包括脲、酰胺、磺酰胺、硫脲、氨基甲酸酯或它們
的任意組合。所述基團為良好的氫鍵供體和受體，并且具有部分雙鍵特征，雙鍵限制其周圍
的自由轉動并使官能團位于平面內。不受具體理論的限制，認為這些剛性基團通過提高所
得到的吡嗪衍生物的表觀體積并調節其聚集情況而改善了腎藥劑的藥物代謝動力學性能。 在本發明的一個方面中，吡嗪衍生物可具有脲、酰胺、磺酰胺、硫脲、氨基甲酸酯或
它們的任意組合中的至少一個。這"個"基團與吡嗪環上結合了取代基的碳通常間隔至少
兩個原子。例如，該取代基可包括直接結合到碳上的一個上述基團，只要該取代基還具有至
少一個與吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少兩個原子的上述基團。 脲、酰胺、磺酰胺、硫脲、氨基甲酸酯或它們的任意組可與吡嗪環中結合了該取代
基的碳通過其它合適的原子間隔體分隔。例如，至少一個所述取代基基團可與吡嗪環中結
合了該取代基的碳間隔至少三個原子。在其它實施方案中，至少一個上述基團可與吡嗪環
中結合了該取代基的碳間隔至少四個原子。在另外一些其它實施方案中，至少一個上述基
團可與吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少五個原子。在其它實施方案中，至少一個上
述基團可與吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少六個原子。 在一些實施方案中，每個任意所列基團可與吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔至 少兩個原子。換句話說，在這些實施方案中，脲、酰胺、磺酰胺、硫脲、氨基甲酸酯或它們的任 意組合中沒有任何部分處于該吡嗪環中結合了取代基的兩個碳原子之間。在這些實施方案 中的一些中，每個所述基團可與吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少三個、至少四個、至 少五個或至少六個原子。 在一些實施方案中，吡嗪環中四個碳各自都具有結合到其上的一個取代基。在所 述實施方案中，作為四個取代基中的一個或多個的組成部分的任意一個所列基團都可與吡
14嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少兩個原子。在其它實施方案中，四個取代基中任意一 個的各個上述基團都可與吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少三個、至少四個、至少五 個或甚至至少六個原子。 在一些實施方案中，吡嗪環中第一碳具有結合到其上的第一取代基，該取代基包 括一個選自脲、酰胺、磺酰胺、硫脲、氨基甲酸酯和它們的任意組合的第一基團。此外，吡嗪 環中第二碳具有結合到其上的第二取代基，該取代基包括一個選自脲、酰胺、磺酰胺、硫脲、 氨基甲酸酯和它們的任意組合的第二基團。在所述實施方案中，第一基團與吡嗪環中第一 碳間隔至少兩個原子，并且第二基團與吡嗪環中第二碳間隔至少兩個原子。第一基團可與 第二基團相同或不同。例如，在第一基團與第二基團相同的情況下，第一基團和第二基團可 各自為酰胺。作為另一實例，第一基團和第二基團可各自為脲。在一些實施方案中，結合到 吡嗪環中第一碳的第一取代基可與第二取代基相同或不同。第一碳和第二碳可位于吡嗪環 上的任何合適的位置。例如，在一些實施方案中，吡嗪環中第一碳位于吡嗪環中第二碳的對 位。在其它實施方案中，吡嗪環中第一碳位于吡嗪環中第二碳的間位。 在第一取代基結合到吡嗪環中第一碳上且第二取代基結合到吡嗪環中第二碳上
的實施方案中，第一和第二取代基除了各自包括至少一個上述基團(例如脲、酰胺、磺酰
胺、硫脲、氨基甲酸酯和/或它們的任意組合)以外還可包括多個其它合適的任意基團。例
如，在一些實施方案中，第一和第二取代基中至少一個可包括至少一個PEG單元(例如多個
PEG單元)。在一些實施方案中，第一和第二取代基各自包括至少一個PEG單元。例如，第
一取代基可包括多個PEG單元，并且第二取代基也可包括多個PEG單元。 本發明的另一方面涉及吡嗪衍生物，所述各衍生物都包括一個含第一碳、第二碳、
第三碳和第四碳的吡嗪環。第一碳具有結合到其上的第一取代基，第二碳具有結合到其上
的第二取代基，第三碳具有結合到其上的第三取代基，第四碳具有結合到其上的第四取代
基。第一、第二、第三和第四取代基各自都包括一個脲、酰胺、磺酰胺、硫脲、氨基甲酸酯或它
們的任意組合。 在一些實施方案中，給定取代基的結構可與該吡嗪衍生物的一個或多個其它取代 基相同或不同。例如，在一些實施方案中，第一和第二取代基相同，第三和第四取代基相同 但不同于第一和第二取代基。在所述實施方案中，第一碳和第二碳可位于彼此的對位(這 意味著第三和第四碳也將位于彼此的對位)，或者第一和第二碳可位于彼此的間位(這意 味著第三和第四碳也將位于彼此的間位)。 在一些實施方案中，第一取代基和第二取代基各自包括一個酰胺。例如，第一、第 二、第三和第四取代基各自都包括一個酰胺。 所述吡嗪衍生物可包括具有至少一個PEG單元的第一、第二、第三和第四取代基 中的至少二者。例如，第一和第二取代基各自可包括至少一個PEG單元(例如多個PEG單 元)。作為另一實例，第一、第二、第三和第四取代基各自都可包括至少一個PEG單元(例如 多個PEG單元)。 在本發明的再一方面中，吡嗪衍生物可具有這樣一個吡嗪環，其中吡嗪環的碳具 有一個結合到其上的取代基，該取代基包括一個脲基團。該脲基團與吡嗪環中結合了該取 代基的碳間隔至少兩個原子。例如，該取代基可包括一個直接結合到該吡嗪環中碳上的脲， 只要該取代基還包括至少一個另外的與吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少兩個原子的脲。作為另一實例，一個取代基可包括一個直接結合到該吡嗪環中一個碳的脲，并且另一
個取代基可包括另一個與吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少兩個原子的脲。 在多種實施方案中，至少一個脲基團可與吡嗪環中結合了該取代基的碳通過其它
合適的原子間隔體分隔。例如，在一些實施方案中，至少一個脲基團與吡嗪環中結合了該相
應取代基的碳間隔至少三個原子。在其它實施方案中，至少一個脲基團與吡嗪環中結合了
該相應取代基的碳間隔至少四個原子。在另外一些其它實施方案中，至少一個脲基團與吡
嗪環中結合了該相應取代基的碳間隔至少五個原子。在再一些其它實施方案中，至少一個
脲基團與吡嗪環中結合了該相應取代基的碳間隔至少六個原子。 在一些實施方案中，所述取代基包括多個脲基團，并且每個脲基團與吡嗪環中結 合了該取代基的碳間隔至少兩個原子。換句話說，在這些實施方案中，脲基團中沒有任何部 分處于(該吡嗪環中)結合了該取代基的兩個碳原子之間。在一些包括多個脲基團的實施 方案中，各個脲基團可與吡嗪環中結合了取代基的碳間隔至少三個、至少四個、至少五個或 甚至至少六個原子。 在一些實施方案中，吡嗪環中四個碳各自都具有結合到其上的一個取代基。在這 些實施方案中，四個取代基中任意一個的每個脲基團都可與吡嗪環中結合了該取代基的碳 間隔至少兩個原子。在其它實施方案中，四個取代基中任意一個的每個脲都可與吡嗪環中 結合了該取代基的碳間隔至少三個、至少四個、至少五個或甚至至少六個原子。
在多種實施方案中，一個或多個所述取代基除了包括至少一個脲以外還可包括許 多任意的其它合適基團。例如，在一些實施方案中，包括脲的取代基也可包括至少一個PEG 單元(例如多個PEG單元)。在一些實施方案中，多個(例如兩個、三個或四個)取代基各 自可包括至少一個PEG單元，所述各取代基結合到吡嗪環的不同碳上。例如，在一些實施方 案中，結合到吡嗪環中第一碳的第一取代基可包括一個脲和多個PEG單元，并且結合到吡 嗪環中第二碳的第二取代基也可包括一個脲和多個PEG單元。在所述實施方案中，第一和 第二碳可位于彼此的間位或對位。在其它一些實施方案中，結合到吡嗪環中第一碳的第一 取代基可包括一個脲和多個PEG單元，并且結合到吡嗪環中第二碳的第二取代基可不包括 脲但包括一個或多個PEG單元。 在本發明的又一方面中，吡嗪環的一個碳具有一個結合到其上的包括一個酰胺基 團的取代基。該酰胺基團與吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少兩個原子。所以，例如， 該取代基可包括直接結合到該吡嗪環中碳上的一個酰胺，只要該取代基還包括至少一個與 吡嗪環中結合了該取代基的碳間隔至少兩個原子其它酰胺。作為另一實例，一個取代基可 包括一個直接結合到該吡嗪環中一個碳的酰胺，并且另一個取代基可包括另一個與吡嗪環 中結合了該取代基的碳間隔至少兩個原子的酰胺。 在多種實施方案中，至少一個酰胺基團可與吡嗪環中結合了該取代基的碳通過其 它合適的原子間隔物分隔。例如，至少一個酰胺基團與吡嗪環中結合了該相應取代基的碳 間隔至少三個原子。在其它實施方案中，至少一個酰胺基團與吡嗪環中結合了該相應取代 基的碳間隔至少四個原子。在另外一些其它實施方案中，至少一個酰胺基團與吡嗪環中結 合了該相應取代基的碳間隔至少五個原子。在其它一些實施方案中，至少一個酰胺基團與 吡嗪環中結合了該相應取代基的碳間隔至少六個原子。 在一些實施方案中，所述取代基包括多個酰胺基團，并且各個酰胺基團與吡嗪環中結合了取代基的碳間隔至少兩個原子。換句話說，在這些實施方案中，酰胺基團中沒有任 何部分處于(該吡嗪環中)結合了取代基的兩個碳原子之間。在一些包括多個酰胺基團的 取代基中，各個酰胺基團可與吡嗪環中結合了取代基的碳間隔至少三個、至少四個、至少五 個或甚至至少六個原子。 在一些實施方案中，吡嗪環中四個碳各自都具有結合到其上的一個取代基。在所 述實施方案中，四個取代基中任意一個的各個酰胺基團都可與吡嗪環中結合了該取代基的 碳間隔至少兩個原子。在其它實施方案中，四個取代基中任意一個的各個酰胺都可與吡嗪 環中結合了該取代基的碳間隔至少三個、至少四個、至少五個或甚至至少六個原子。
—個或多個所述取代基除了包括至少一個酰胺以外還可包括多個其它任意的合 適基團。例如，在一些實施方案中，包括酰胺的取代基也可包括至少一個PEG單元(例如多 個PEG單元)。在一些實施方案中，多個(例如兩個、三個或四個)取代基各自可包括至少 一個PEG單元，所述各取代基結合到吡嗪環的不同碳上。例如，在一些實施方案中，結合到 吡嗪環中第一碳的第一取代基可包括一個酰胺和多個PEG單元，并且結合到吡嗪環中第二 碳的第二取代基也可包括一個酰胺和多個PEG單元。在所述實施方案中，第一和第二碳可 位于彼此的間位或對位。在其它一些實施方案中，結合到吡嗪環中第一碳的第一取代基可 包括一個酰胺和多個PEG單元，并且結合到吡嗪環中第二碳的第二取代基可不包括酰胺但 包括一個或多個PEG單元。 本發明的另一方面涉及下式I和II的吡嗪衍生物。 X1、,/Y2 X1 J、 J2 關于式I禾P II， X1和X2各自獨立地可為-C02R1、 -COR2、 -SOR3、 _S02R4、 _S020R5、 _P03R6R8 或-C0NR7R9。 R1至R7各自獨立地可為_ (CH2) a (CH2CH20) b (CH2) 。NR，0NR11 (CH2) d (CH2CH20) eR20、 -(CH2) a (CH2CH20) b (CH2) CNR12CSNR13 (CH2) d (CH2CH20) eR21 、 - (CH2) a (CH2CH20) b (CH2) cC0NR14 (Op d (CH2CH20) 乂2、 - (CH2) a (CH2CH20) b (CH2) cNR15S02 (CH2) d (CH2CH20) 乂3、 - (CH2) a (CH2CH20) b (CH2) cS02NR16 (Opd(CH2CH20) eR24、 - (CH2) a (CH2CH20) b (CH2) cNR17C0 (CH2) d (CH2CH20) eR25、 - (CH2) a (CH2CH20) b (CH2) cNR18C02 (CH2) d (CH2CH20) eR26、 - (CH2) a (CH2CH20) b (CH2) C0C (0) NR19 (CH2) d (CH2CH20) eR27或它 們的任意組合。R8至R"各自獨立地可為-H或-CH3。 f至R"各自獨立地可為-H、-CH3、 -(Op^C(0)Nf (Qpg(Opp)jf、-(Qp^ftSNR31 (CH2)g(CH2CH20)hR39、 _(CH2)fC(0)NR32 (CH2)g(CH2CH20)hR40、 -(CH2) fS (0) 2NR33 (CH2) g (CH2CH20) hR41 、 - (CH2) fNR34S (0) 2 (CH2) g (CH2CH20) hR42 、 - (CH2) fNR35C (0) (CH2) g (CH2CH20) hR43、 - (CH2) fNR36C (0) 0 (CH2) g (CH2CH20) hR44、 - (CH2) f0C (0) NR37 (CH2) g (OP^0)hlf 、 "OO(AA) 、 -CONH(PS)或它們的任意組合。R28至R37各自獨立地可為_H或_CH3。 R38至R45各自獨立地可為_H、 -CH3、 -CO (AA)或-C0NH (PS)。 還關于以上式I和II的妣嗪衍生物，Y1和Y2各自獨立地可為^)R"、-Slf、-MfR,-N(R50)
《CH2》m \
C0R51、 -P(R52)3、 -P(0R53)3或一 ,'zi可為單鍵、—CR54R55、 —o、 -NR56、 -NCOR57、 -S、 -SO
(CH2)n 。
或-S02 。 R46至R57各自獨立地可為41、 _(Op c0lf 、, ((HB Jf、 "C^ ((HB c嗎H、-(,印。0(^、 -卿,，71、 "CH [ (CH2) fNH2] CC02H、 -CH [ (CH2) fNH2] cCH20H、 _CH2 (CHNH2) CCH2NR72R73、 - (CH2CH20) eR74、 _(CH2) CC0 (CH2CH20) eR75、 - (CH2) i (CH2CH20)」(CH2) kNR58C (0)匿59 (CH2)工(CH2CH20) 0R76、-(CH2) i (CH2CH20) j (CH2) kNR60C (S) NR61 (CH2)工(CH2CH20) 0R77、 - (CH2) i (CH2CH20) j (CH2) kC (0) 匿62 (CH2) i (CH2CH20) 0R78、 - (CH2) i (CH2CH20) j (CH2) kS (0) 2NR63 (CH2)工(CH2CH20) 0R79、 -(CH2) i (CH2CH20) j (CH2) kNR64S (0) 2 (CH2)工(CH2CH20) oR80、 - (CH2) i (CH2CH20) j (CH2) kNR65C (0) (CH2) i (CH2CH20) 0R81、 - (CH2) i (CH2CH20) j (CH2) kNR66C (0) 0 (CH2)工(CH2CH20) 0R82、 - (CH2) i (CH2CH20) j (CH2) k0C (0) NR67 (CH2)工(CH2CH20) 0R83、 - (CH2) aS03H、 - (CH2) aS03—、 -(CH2) a0S03H、 - (CH2) a0S03—、 - (CH2) aNHS03H、 - (CH2) aNHS03—、 - (CH2) aP03H2、 - (CH2) aP03H—、 -(CH2) aP03 = 、 - (CH2) a0P03H2 、 - (CH2) a0P03H—、 - (CH2) a0P03或它們的任意組合。R58至R67各自 獨立地可為-H或-CH3。 R68至R83各自獨立地可為_H、 -CH3、 - (CH2) PNR81C (0) NR82 (CH2) q (CH2CH20) SR77、 - (CH2) PC (0) NR83 (CH2) q (CH2CH20) SR79、 - (CH2) PS (0) 2NR84 (CH2) q (CH2CH20) SR81 、 - (CH2) PNR85S (0) 2 (CH2) q (CH2CH20) SR83、 - (CH2) PNR86C (0) (CH2) q (CH2CH20) SR85、 -(CH2)PNR86C (0) 0 (CH2) q (CH2CH20) SR87、 - (CH2) P0C (0) NR88 (CH2) q (CH2CH20) SR89或它們的任意組 合。R"至,各自獨立地可為-H或-CH3。 (AA)為包括通過肽鍵連接在一起的一個或多個天然或非天然a-氨基酸的多肽 鏈。(PS)為一種硫酸化或非硫酸化的包括通過糖苷鍵相連的一個或多個單糖單元的多糖 鏈。 還關于式I禾P I I的吡嗪衍生物，"a"、"d"、"g"、"i"、"l"和"q"各自獨立地可為 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。此外，"c"、"f "、"k"和"p"各自獨立地可為1、2、3、4、5、6、7、 8、9或10。 "b"和"j"各自獨立地可為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、 18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、 43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、 68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、 93、94、95、96、97、98、99或100。此外，"e"、"h"、"o"和"s"各自獨立地可為0、1、2、3、4、5、 6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、 33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、 58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、 83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100。此外，"m"和"n"各自 獨立地可為1、2或3。 關于第五實施方案的吡嗪衍生物，在一些實施方案中X1和X2各自獨立地可 為-0),、 -COR2或-C0NR力9。在其它一些實施方案中，X1和X2各自獨立地可為-CC^R1 或-C0NR7R9。
《m2,m 、 / \ 在一些實施方案中Y1和Y2獨立地可為_NR48R49或——、 ,例如，在一些實
《CH2》n
施方案中，Y1和Y2各自可為-NR48R49。 在一些實施方案中，Z'可為-0、-服56、-5、-50或-502。例如，在一些實施方案中， Z"可為-0或-NR56。在一些實施方案中，R1至R7各自獨立地可為_ (CH2) aNR，0NR11 (CH2)b (CH2CH20) CR2°、 -(CH2) aC0NR14 (CH2) b (CH2CH20) CR22、 - (CH2) aS02NR15 (CH2) b (CH2CH20) CR23、 - (CH2) aS02NR16 (CH2) b (CH2CH20)cR24、 - (CH2) aNR17C0 (CH2) b (CH2CH20) CR25、 - (CH2) aNR18C02 (CH2) b (CH2CH20) CR26或_(CH2)aOC(0)NR19(CH2)b(CH2CH20)。R27。例如，在一些實施方案中，R1至尺6各自可為
-(CH2)，R，0NR11 (CH2)b(CH2CH20)。R2°。在其它一些實施方案中，W至R7各自獨立地可
為-(CH2) a(CH2CH20)b(CH2) CNR12CSNR13(CH2) d(CH2CH20) eR21 、 - (CH2) a (CH2CH20) b
(CH2) cC0NR14 (CH2) d (CH2CH20) eR22 、 - (CH2) a (CH2CH20) b (CH2) cNR15S02 (CH2) d (CH2CH20) eR23、
-(CH2) a (CH2CH20) b (CH2) cS02NR16 (CH2) d (CH2CH20) eR24、 - (CH2) a (CH2CH20) b (CH2) cNR18C02
(CH2) d (CH2CH20) eR26或-(CH2) a (CH2CH20) b (CH2) C0C (0) NR19 (CH2) d (CH2CH20) eR27。在一些實施方案中，R2°至R27各自獨立地可為_H、 -CH3、 _(CH2)fNR3°CSNK3l
(CH2) g (CH2CH20) hR39、 - (CH2) fC (0) NR32 (CH2) g (CH2CH20) hR40、 - (CH2) fS (0) 2NR33 (CH2) g (CH2CH20) hR41 、
-(CH2) fNR34S (0) 2 (CH2) g (CH2CH20) hR42 、 - (CH2) fNR36C (0) 0 (CH2) g (CH2CH20) hR44 、 - (CH2) f0C (0)
NR37 (CH2) g (CH2CH20) hR45、 -CO (AA)或-CONH (PS)。在一些實施方案中，R38至R45各自獨立地可為-H或-CH3。在一些實施方案中，R站至1 57獨立地可為-H、-(CH2)c0R68、-CH2(CH0H)cR69、 -CH2 (卿卿、-((HQH)卿、_卿,7。R71 、 "CH [卿fNty卿、"CH [卿fNty cOpi、, (ONp cOpf R73 、 -魄卿eR74、-卿c00 (OP^O) eR75、-卿i (嗎卿j卿kMf C (0) Mf卿丄0R76、-卿i 」 (叫!^N[fC(S) NR61 (CH2)工(CH2CH20) 。R77、 _ (CH2)丄(CH2CH20) j (CH2) kC (0) NR62 (CH2)工(CH2CH20) 。R78、 _ (CH2)丄 (CH2CH20) j(CH2)kS(0)2NR63 (CH2)工(CH2CH20) 0R79、 - (CH2) i (CH2CH20)」(CH2) kNR64S (0) 2 (CH2)丄 (CH2CH20) oR80、 - (CH2) i (CH2CH20) j (CH2) kNR65C (0) (CH2)工(CH2CH20) 0R81、 - (CH2) i (CH2CH20) j (CH2) kNR66C (0) 0 (CH2) i (CH2CH20) 0R82、 - (CH2) i (CH2CH20) j (CH2) k0C (0) NR67 (CH2)工 (CH2CH20) 0R83、 - (CH2) aS03H、 - (CH2) aS03—、 - (CH2) a0S03H、 - (CH2) a0S03—、 - (CH2) aNHS03H或 _(CH2) aNHS03—。 如上所述，(AA)為包括通過肽鍵連接在一起的一個或多個天然或非天然a _氨基 酸的多肽鏈。多肽鏈(AA)可為同聚多肽鏈或雜聚多肽鏈，并且可具有任何合適的長度。例 如，在一些實施方案中，該多肽鏈可包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、 18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、 43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、 68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、 93、94、95、96、97、98、99或IOO個a-氨基酸、l至90個a-氨基酸、l至80個a-氨基酸、 l至70個a-氨基酸、l至60個a-氨基酸、l至50個a-氨基酸、l至40個a-氨基酸、 1至30個a-氨基酸、1至20個a-氨基酸或甚至1至10個a-氨基酸。在一些實施方 案中，該多肽鏈(AA)的a-氨基酸選自天冬氨酸、天冬酰胺、精氨酸、組氨酸、賴氨酸、谷氨 酸、谷氨酰胺、絲氨酸和高絲氨酸。在一些實施方案中，該多肽鏈(AA)的a-氨基酸選自天 冬氨酸、谷氨酸、絲氨酸和高絲氨酸。在一些實施方案中，多肽鏈(AA)是指單個氨基酸(例 如天冬氨酸或絲氨酸)。 如上所述，(PS)為一種硫酸化或非硫酸化的包括通過糖苷鍵相連的一個或多個單 糖單元的多糖鏈。多糖鏈(PS)可具有任何合適的長度。例如，在一些實施方案中，多糖鏈可 包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、 28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、 53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、 78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100個單糖
19單元、1至90個單糖單元、1至80個單糖單元、1至70個單糖單元、1至60個單糖單元、1 至50個單糖單元、1至40個單糖單元、1至30個單糖單元、1至20個單糖單元或甚至1至 IO個單糖單元。在一些實施方案中，該多糖鏈(PS)為由戊糖或己糖單糖單元組成的同多 糖鏈。在其它一些實施方案中，該多糖鏈(PS)為由戊糖或/和己糖單糖單元組成的雜多糖 鏈。在一些實施方案中，該多糖鏈(PS)的單糖單元選自葡萄糖、果糖、甘露糖、木糖和核糖。 在一些實施方案中，多糖鏈(PS)是指單個單糖單元(例如葡萄糖或果糖)。
還關于式I和II的吡嗪衍生物，在一些實施方案中，"a"、"d"、"g"、"i"、"l"和 "q"各自獨立地可為1、2、3、4、5或6。在一些實施方案中"e"、"h"、"o"和"s"各自獨立地 可為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20。類似地，在一些實施方 案中，"b"和"j"各自獨立地可為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19 或20。在一些實施方案中，"m"和"n"各自獨立地可為l或2。 上述吡嗪衍生物中任意一個可具有任何合適的分子量。例如，在一些實施方案中，
本發明的吡嗪衍生物可具有不高于約20000的分子量。在其它一些實施方案中，本發明的
吡嗪衍生物可具有不高于約15000、14000、13000、12000、11000、10000、9000、8000、7000、
6000、5000、4500、4000、3500、3000、2500、2000、1500、1000、900、800、700、600、500、400、
300、200或甚至100的分子量。其它一些實施方案可具有高于約20000的分子量。 本發明的另一方面涉及使用本文所述吡嗪衍生物的方法。在所述方法中，將吡嗪
衍生物施用于患者并用于醫學照相診斷和/或成像步驟(例如評估腎功能)。 根據用于評估體細胞生理功能的一種試驗方案，將有效量的本文所述吡嗪衍生物
給藥至患者體內。給藥至患者的吡嗪衍生物的合適劑量可由本領域普通技術人員容易地確
定，并且可根據所考慮的臨床操作而變化(例如在約1納摩爾至約100微摩爾之間變化)。
可以多種合適方式中的任一種將該吡嗪衍生物給藥至患者，所述多種合適的方式包括但不
限于(l)靜脈內、腹膜內或皮下注射或注入；(2) 口月艮；(3)穿過皮膚的經皮吸收；以及(4)吸入。 本發明的吡嗪衍生物可以溶于本領域已知的大部分藥物可接受的靜脈注射用載 體的溶液的形式給藥。本領域技術人員熟知的藥物可接受的載體包括但不限于0.01-0. 1M 磷酸鹽緩沖液或0.8%鹽水。此外，藥物可接受的載體可為水性或非水性溶液、懸浮液、乳液 或它們的合適組合。非水性溶劑的實例為丙二醇、聚乙二醇、植物油如橄欖油以及可注射的 有機酯如油酸乙酯。水性載體的實例為水、醇/水溶液、乳液或懸浮液，包括鹽水和緩沖介 質。示例性的腸胃外載體包括氯化鈉溶液、林格氏葡萄糖溶液(Ringer's dextrose)、葡萄 糖和氯化鈉、乳酸林格氏溶液或不揮發性油。示例性靜脈載體包括流體和營養素補充劑、電 解質補充劑如基于林格氏葡萄糖溶液的那些補充劑、以及類似物。可存在防腐劑和其它添 加齊U，例如抗微生物劑和抗氧化齊U、 collating齊U、惰性氣體和類似物。 合適的稀釋劑、防腐劑、加溶劑、乳化劑、助劑和/或載體也為合適的賦形劑。所述 組合物往往為液體或者凍干的或以其它方式干燥的制劑，并包括具有各種緩沖內含物(例 如Tris-HCl、乙酸鹽、磷酸鹽)、pH和離子強度的稀釋劑、用于阻止表面吸收的添加劑諸如 白蛋白或明膠、洗滌劑(例如吐溫20、吐溫80、Pluronic F68、膽汁酸鹽)、加溶劑(例如甘 油、聚丙三醇(polyethylene glycerol))、抗氧化劑(例如抗壞血酸、偏亞硫酸鈉)、防腐劑 (例如硫柳汞、芐醇、對羥基苯甲酸酯)、填充物質或張度調節劑(例如乳糖、甘露醇)、與金屬離子的絡合物，或者將這些物質納入聚合物顆粒制劑之內或之上或者納入到脂質體、微 乳劑、微粒、單層囊泡或多層囊泡、血影或球漿體之上，所述聚合物例如聚乳酸、聚乙醇酸、 水凝膠等。所述組合物很可能會影響物理狀態、溶解度、穩定性、體內釋放的速率和/或體 內清除的速率。 還是關于上述使用方法，將吡嗪衍生物暴露于可見光和/或近紅外光下。該吡嗪 衍生物于光下的暴露可在任何適合的時間發生，但優選在吡嗪衍生物位于體內時發生。由 于該吡嗪衍生物暴露于可見光和/或紅外光下，其發射出可被合適的檢測設備檢測出來的 光譜能量(例如可見光和/或近紅外光)。由吡嗪衍生物發射出來的光譜能量往往可具有 比該吡嗪衍生物所暴露的光的波長范圍更大的波長范圍。例如，如果給定的吡嗪衍生物吸 收約700nm的光，則該吡嗪衍生物可發出約745nm的光。 吡嗪衍生物(或更具體而言，由其所發射的光)的檢測可通過本領域已知的光學 熒光、吸光度和/或光散射方法完成。在一個實施方案中，對該發射光譜能量的檢測的特征 可為采集發射光譜能量和產生表示所采集光譜能量的電信號。用以檢測來自存在于體內 的給定吡嗪衍生物的光譜能量的裝置可設計為僅檢測選定波長(或波長范圍)，并且/或 者可包括一種或多種合適的濾光器。多種導管、內窺鏡、耳夾、護腕、頭帶、表面線圈、試驗指 (finger probe)和類似物可用于將吡嗪衍生物暴露于光和/或用于探測由其所發射出的 光。[22]該光譜能量的檢測可一次或多次間歇地完成或者可基本連續地完成。
患者的腎功能可基于所檢測到的光譜能量而確定。這可通過使用指示所檢測到的 光譜能量的數據和產生指示體內吡嗪衍生物的清除速率的強度/時間圖像而完成。該圖像 可與生理條件或病理狀態相關。例如，可將患者的清除圖像和/或清除速率與已知清除圖 像和/或速率相比從而評估患者的腎功能并診斷患者的生理條件。對于分析體液中吡嗪衍 生物的存在情況，濃度/時間曲線可使用合適的微處理器生成并分析(優選實時)以診斷 腎功能。 生理功能可通過以下方式評估(l)比較正常細胞和受損細胞從血液中移除本發 明的吡嗪衍生物的方式的差異；(2)測量本發明吡嗪衍生物在器官或組織中的速率或累 積；和/或(3)獲得結合了本發明吡嗪衍生物的器官或組織的斷層成像。例如，血池清除速 率可由便于使用的表面毛細血管——如耳垂或手指中發現的那些表面毛細血管——非侵 入性地測量，或者可使用合適的儀器如血管內導管進行侵入性測量。在所感興趣的細胞內 的本發明吡嗪衍生物的累積可以類似的方式評估。 特別地，經改良的肺動脈導管也可用于測量由本發明吡嗪衍生物發射出的光譜能 量。[23]相對于目前的僅測量血管內壓、心輸出量和血流的其它衍生量度的肺動脈導管而 言，肺導管檢測由本發明吡嗪衍生物發射出來的光譜能量的能力是顯著的進步。傳統上，危 重病人的管理僅使用上述參數，并且對他們的治療往往取決于用于評估腎功能的間歇血液 取樣和試驗。這些常規參數提供了不連續的數據并且往往在很多患者身上產生誤判。
標準肺動脈導管的改良僅需要使其光纖傳感器具有波長特異性即可。目前已存在 使用用于測量混合靜脈血氧飽和度的光纖傳感技術的導管。在一種特征中，可以說經改良 的肺動脈導管將具有波長特異性的光傳感器納入到標準肺動脈導管的尖端中。該具有波長 特異性的光傳感器可用于監測所設計的光學可檢測化學體的腎功能-特異性消除，所述化 學體如本發明的吡嗪衍生物。因此，通過類似于染料稀釋曲線的方法，實時腎功能可通過光學檢測的化合物的消失/清除情況來監測。 本發明的還有另一方面涉及藥物可接受的組合物，所述各組合物包括本文所公開 的一種或多種吡嗪衍生物。本文中短語"藥物可接受的"是指這樣的一些物質，它們在可靠 的醫學診斷范圍內適于與人類和動物的有關組織接觸使用而不產生不適當的毒性、剌激、 過敏反應等，并且具有合理的收益/風險比。本發明的這些組合物可包括一種或多種合適 的賦形劑，所述賦形劑例如但不限于合適的稀釋劑、防腐劑、加溶劑、乳化劑、助劑和/或載 體。本發明組合物的一個實例可包括至少一種式I的吡嗪衍生物和/或至少一種式II的 吡嗪衍生物。 本發明的另一方面涉及使用吡嗪衍生物確定腎功能的方法，所述吡嗪衍生物例如 上述吡嗪衍生物(例如式I和II的吡嗪衍生物)。在這些方法中，將有效量的吡嗪衍生物 施用于患者(例如，如人或動物的哺乳動物受試者)的體內。順便提及，此處"有效量"通常 是指足夠進行腎清除速率分析的吡嗪衍生物的量。患者體內的吡嗪衍生物暴露于可見光和 近紅外光中的至少一種。由于該吡嗪衍生物暴露于可見光和/或紅外光下，其發射出可被 合適的檢測設備檢測出來的光譜能量。這種由吡嗪衍生物發射出來的光譜能量可使用合適 的檢測裝置如侵入性或非侵入性光學探針被檢測出來。本文中"發射"或類似表述是指由 吡嗪衍生物放出和/或發熒光的光譜能量。腎功能可基于檢測到的光譜能量來進行確定。 例如患者體內所存在吡嗪衍生物的最初量可通過由所檢測的(例如在血液中檢測到的)吡 嗪衍生物發射出的光的強度來確定。隨著吡嗪衍生物由體內清除，所檢測到光的強度通常 減小。因此，所檢測到光強度減小的速率可與患者的腎清除速率相關。該檢測可周期性地 或基本實時性地進行(提供腎功能的基本連續監測)。實際上，本發明的方法使得能夠通過 檢測所測光譜能量強度(指示尚未清除的吡嗪衍生物的量)的變化和變化速率之一或二者 來確定腎功能/腎清除速率，所述光譜能量由尚在體內的吡嗪衍生物部分發出。
本發明的另一方面涉及制備吡嗪衍生物的方法。在該方法中，氨基吡嗪化合物和 羰基化合物在還原劑的存在下混合。例如，在一些實施方案中，二氨基吡嗪化合物和羰基化 合物可在還原劑的存在下混合以制備N， N' _烷基化二氨基吡嗪。 在一些實施方案中，氨基吡嗪化合物、羰基化合物和溶劑可在還原劑的存在下混 合。在操作過程(例如混合)期間，所混合的多個組分可以是任何合適的溫度。此外，該 方法或它的一部分(例如多種組分的實際混合)可在任何合適溫度的環境下進行。例如， 在一些實施方案中的混合期間，多種組分中的一種或多種和/或環境的溫度可在_20°〇至 50°C (包括在內)范圍內。換句話說，所述溫度可為-20、-19、-18、-17、-16、-15、-14、-13、 -12、-11、-10、-9、-8、-7、-6、-5、-4、-3、-2、-1、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、 16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、 41、42、43、44、45、46、47、48、49或50攝氏度。在其它一些實施方案中，在混合期間多種組
分中一種或多種和/或環境的溫度可在-5t:至3(rc (包括在內)范圍內。換句話說，所述
溫度可為_5、-4、-3、-2、-1、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、 21、22、23、24、25、26、27、28、29或30攝氏度。 該方法中所用的羰基化合物可為任何合適的羰基化合物。例如，在一些實施方案 中，羰基化合物可具有下式III。
在式III中，R1和R2各自獨立地為氫、C「Q。烷基、C5_C2。芳烷基、Q-C^羥烷基、 C2_C2。多羥基烷基、_(CH2)nC02R3、 _(CH2CH20)mR4或者含1至50個單元的單糖或多糖。
關于式III的W和R2， m和n可為任何合適的整數。例如，在一些實施方案中，m 和n各自獨立地為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、 24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49 或50。在一些實施方案中，m和n各自獨立地可為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、 15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30。在其它一些實施方案中，m和n 獨立地可為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20。在再一些其它的 實施方案中，m和n獨立地可為1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。 還是關于式III的R1和f，各個R3和R4獨立地為氫、C「Q。烷基、C5-C2。芳烷基、 C「Q。酰基、C「G。羥烷基、C廠G。多羥基烷基或者含1至50個單元的單糖或多糖。例如，在 一些實施方案中，R3和R4各自獨立地為氫、C「Q。烷基、CrC2。羥烷基或C2-C2。多羥基烷基。
該方法中所利用的氨基吡嗪化合物可為任何合適的氨基吡嗪化合物。例如，所利 用的氨基吡嗪化合物可為下式IV或V的化合物。 關于以上的式IV和V， X和Y各自獨立地為氫、C「Q。烷基、-OR5、 -SR6、 _NR7R8、 _N (R9) COR10、卣代、三卣代烷基、_CN、 -N02、 -CO-Z-R11、 -SOR12、 _S02R13、 _S020R14或_P03R15R16。 Z為 單鍵、-0-、 -NR17-、 -NH(CH2)pNH-、 -NH(CH2)P0_、 -NH(CH2)PC0_、 -NH(CH2)PNHC0_、 _NH(CH2) pC0NH-、-NH(CH2)pNHC0NH-、-NH(CH2)PNHCSNH_或-NH(CH2)pNHC02-。 R5至R17各自獨立地為氫、 C「Q。烷基、C5-C2。芳烷基、C「Q。酰基、C「C2。羥烷基、C2-C2。多羥基烷基、_(CH2CH20)qR18或 者含1至50個單元的單糖或多糖。R18為氫、C「Q。烷基、C5-C2。芳烷基、C「Q。酰基、CrG。 羥烷基、C2-C2。多羥基烷基或者含1至50個單元的單糖或多糖。整數p為0、 1、2、3、4、5或 6。此外，整數q為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、 24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49 或50。 在一些以上式IV和V的化合物中，X和Y在一些實施方案中各自可為-CN并且在 其它一些實施方案中各自可為-CO-Z-R11。在包括R11的式IV和V的化合物的實施方案中， 一些實施方案的R11可為氫、C「Q。烷基、C「C加羥烷基或C2-C2。多羥基烷基。當X和Y各 自為-C0-Z-R11時，Z在一些實施方案中可為_服17-，在其它一些實施方案中可為-NH(CH2) pNH-，并且在其它一些實施方案中可為_NH(CH2)pC0-。在Z為_NR17-的情況下， 一些實施方 案的R17可為氫或C「C1Q烷基。在Z為NH(CH2)PNH-或_NH(CH2)pC0_的情況下， 一些實施方 案的整數P可為0、1、2、3或4。 該方法中所利用的還原劑可為任何合適的還原劑。例如，在一些實施方案中，還 原劑為甲酸銨、二酰亞胺、Zn/HCl、三乙酰氧基硼氫化鈉、硼氫化鈉、吡啶/硼烷、氫化鋁鋰、 硼氫化鋰、氰基硼氫化鈉、鈉滎齊、H2/Pd/C、 H2/Pt/C、 H2/Rh/C、 H2/阮內鎳或者它們的任意組
23合。在一些實施方案中，還原劑包括三乙酰氧基硼氫化鈉或為三乙酰氧基硼氫化鈉。在一些實施方案中，還原劑包括氰基硼氫化鈉或為氰基硼氫化鈉。 在該方法中利用溶劑的情況下，該溶劑可為任何合適的溶劑，例如水、C「Cs醇、
CrC8醚、c「C8酉旨、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙酸、三氟乙酸、二甲亞砜或它們的任意組合。在一些實施方案中，該溶劑可為甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、二噁烷、甘醇二甲醚、二甲基甲酰胺、二甲亞砜或它們的任意組合。 該方法中試劑的加入順序可變化(例如取決于所用原料的性質)。例如，本發明的
方法考慮到將還原劑加入到氨基吡嗪和羰基化合物的混合物中，并且同樣考慮到將羰基化合物加入到氨基吡嗪和還原劑的混合物中，還有將氨基吡嗪加入到羰基化合物和還原劑的混合物中，只要還原劑基本上不分解羰基化合物。簡而言之，可利用任何合適的加入順序。 以下化合物18為使用本文所述方法制備的并且可用于評估腎功能的N，N'
化二氨基吡嗪。
18 使用本文中所述方法制備的吡嗪衍生物可用于多種合適的方法和操作(例如醫療操作)中。例如，使用本文中所述方法制備的吡嗪衍生物可用于評估患者的腎功能和/或作為用于制備吡嗪衍生物和/或包含吡嗪衍生物的組合物(例如用于評估患者的腎功能)的方法中的中間體。
實施例 除非另外指明，所有試劑均以所提供的形式使用。有機萃取物經無水Na2S04干燥并使用槽狀濾紙(fluted filter paper) (P8)過濾。將溶劑在減壓下通過旋轉蒸發器移除。在裝備有PDA探測器、使用BDSHypersil C183 ii m(50mmX 4. 6mm)柱或ThermoElectronHypersilGold C183 ii m(4. 6mmX 50mm)柱的Waters Micromass ZQ系統上進行RP-LC/MS(ESI，陽離子模式)分析。使用梯度條件(5至50-95% B/6分鐘)并以lmL/分鐘的流速注入化合物(流動相A :溶于水的0. 05% TFA ;流動相B :溶于CH3CN的0. 05% TFA)。化學位移相對于作為內標的TMS(S =0)以份數每百萬(S)為單位表示，并且偶合常數(J)以Hz為單位。 實施例1-用于評估腎功能的試驗方案 體內腎監測裝置10的實例示于圖l，其包括光源12和數據處理系統14。光源12通常包括用于將患者身體的至少一部分暴露于其所發出光的合適設備，或者與所述設備互相連接。可與光源12互相連接或為其一部分的合適設備的實例包括但不限于，導管、內窺頭帶、額傳感器、表面線圈和試驗指。實際上，能發出可見和/或近紅外光的多種設備中的任意一種都可用于腎監測裝置10中。 還關于圖1，腎監測裝置10的數據處理系統14可為能檢測光譜能量并處理指示該光譜能量的數據的任何合適系統。例如，數據處理系統14可包括一個或多個鏡片(例如以引導和/或聚集光譜能量)、一個或多個濾光片(例如以濾出光譜能量中不想要的波長)、光電二極管(例如以收集光譜能量并將其轉化成指示所檢測到的光譜能量的電信號)、放大器(例如以放大來自光電二極管的電信號)和處理單元(例如以處理來自光電二極管的電信號)。設置該數據處理系統14以處理所收集的光譜數據并生成指示患者20的本發明吡嗪衍生物的腎清除速率的強度/時間圖像和/或濃度/時間曲線。實際上，可設置該數據處理系統14以通過比較正常細胞和受損細胞從血液中移除吡嗪衍生物的方式的差異而生成合適的腎功能數據，以確定該吡嗪衍生物在患者20的器官或組織中的速率或累積，和/或以提供結合了該吡嗪衍生物的器官或組織的斷層成像。 圖2提供了斯普拉-道來氏大鼠體內本發明化合物18的清除曲線，所述化合物在下文更詳細地描述。使用四只斯普拉-道來氏大鼠獲得圖2中所示的實驗結果，其中圖表中的四條曲線分別表示由每個大鼠獲得的數據。用2mmo1的化合物18溶于磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)的溶液lml靜脈注射這些大鼠，使得各動物體內化合物18的終濃度為約6iimo1/kg。監測在各動物體內化合物18的存在情況隨時間的變化并以相對熒光單位(RFU)量度。圖2中清除曲線提供了每只大鼠的RFU隨時間的變化。如圖2中所示，各個動物體內化合物18的清除快速開始，并在約250分鐘至約750分鐘快速進行。然后清除速率趨向水平，化合物18的完全清除發生在約6000分鐘時。 圖3提供了碘酞酸鹽參比標準品與化合物18的清除速率進行比較的條形圖。斯普拉-道來氏大鼠再次被用作研究清除速率的動物模型。測量五只大鼠的碘酞酸鹽清除速率，并測量六只大鼠的化合物18的清除速率。清除速率在圖3中以毫升每分鐘表示。正如可從附圖中看到的，觀察到碘酞酸鹽和化合物18的清除速率幾乎相同。因此，化合物18提供了與碘酞酸鹽公認標準相當的清除速率，但不需要通常用于碘酞酸鹽的放射成像或其它有害的成像方法。 在一種確定腎功能的試驗方案中，將有效量的本發明吡嗪衍生物給藥至患者(例如以藥物可接受組合物的形式給藥)。患者20的身體的至少一部分暴露于如箭頭16所示的來自光源12的可見和/或近紅外光下。例如，來自光源12的光可通過固定于患者20耳朵的光學纖維傳輸。在將吡嗪衍生物施用于患者20之前或之后可將患者暴露于來自光源12的光。在某些情況下，在將吡嗪衍生物給藥至患者20之前生成由患者20的身體所發出光(由于暴露于來自光源12的光)的背景或基線讀數可能是有益的。當患者20體內的吡嗪衍生物暴露于來自光源12的光時，吡嗪衍生物發射出由數據處理系統14所檢測和/或收集的光(由箭頭18所示)。最初，將吡嗪衍生物給藥至患者20通常產生指示患者20體內吡嗪衍生物的初始含量的初始光譜信號。然后光譜信號隨著吡嗪衍生物從患者20體內清除而隨時間衰減。這個作為時間的函數的光譜信號的衰減指示了患者的腎功能。例如，在表現健康/正常腎功能的第一個患者體內，光譜信號可能在時間T時衰減至基線。然而，指示表現出腎功能缺陷的第二個患者的光譜信號可能在時間T+4小時衰減至基線。這樣，患者20可暴露于來自光源12的光下任意適當長的時間以提供想要的腎功能數據。同樣，可使得數據處理系統14收集/檢測適于提供想要的腎功能數據的任意長的時間內的光譜能量。 實施例2-代表性吡嗪PEG類似物的合成 除非另外指明，本實施例中所有試劑以所提供的形式使用。有機萃取物經無水化2504干燥并使用槽狀濾紙(P8)過濾。將溶劑在減壓下通過旋轉蒸發器移除。在裝備有PDA探測器的、使用BDS Hypersil C18 3 ii m(50mmX4. 6mm)柱或ThermoElectron HypersilGold C183iim(4. 6mmX50mm)柱的Waters Micromass ZQ系統上進行RP-LC/MS (ESI，陽離子模式)分析。使用梯度條件(5至50-95% B/6分鐘)并以lmL/分鐘的流速注入化合物(流動相A :溶于水的0. 05% TFA ;流動相B :溶于CH3CN的0. 05% TFA)。化學位移相對于作為內標的TMS(S =0)以份數每百萬(S)為單位表示，并且偶合常數(J)以Hz為單位。
A.3，6-雙(芐氨基)吡嗪-2，5-二甲酸二乙酯(7) 向充分攪拌的無水1，2-二氯乙烷(DCE，20mL)中的3， 6_ 二氨基吡嗪_2， 5_ 二甲酸二乙酉旨(0. 127g，0. 500,1)2的紅色懸浮液中加入苯甲醛(0. 202mL， 2. OOmmol)，并將反應燒瓶浸沒在冰浴中。然后加入HOAc(O. 115mL，2. OOmmol)，接著在15分鐘的時間內小份加入三乙酰氧基硼氫化鈉(0.424g， 2. OOmmol)。在氬氣的氣氛中將得到的懸浮液緩慢升溫至室溫并攪拌過夜(約16h ;RP-LC/MS分析顯示存在一些底物)。在這個階段，用更多如上所述的苯甲醛(0. 202mL，2. OOmmol) 、 HOAc (0. 115mL，2. OOmmol)和三乙酰氧基硼氫化鈉(0. 424g， 2. OOmmol)處理反應混合物，并將該反應持續過夜(約24h ;RP_LC/MS分析顯示反應完全)。通過緩慢加入飽和的NaHC03(20mL)同時在Ot:下攪拌使反應停止。將該二相混合物攪拌30分鐘并用CHCl3(3X25mL)萃取。合并的有機萃取物依次用飽和的NaHC03、H20和鹽水(各30mL)洗滌。移除溶劑，得到0.200g紅色固體，其通過硅膠閃式色譜(CHC13)得到暗紅色粉末狀的實例1(0. 174g，80% ) :Rf 0.49 ,H NMR(DMS0_d6) 7. 60 (t， 2， J =5. 9) ， 7. 42 (dd， 4， J = 7. 7， 1. 7) ， 7. 28—7. 18 (m， 6) ， 4. 51 (d， 4， 5. 9) ， 4. 32 (q， 4， J = 7. 1)，1.30(t，6， J = 7.1) ;13C NMR(DMS0-d6) 165. 36， 146. 28， 140. 07， 128. 08， 128. 03， 126. 65，124. 80， 61. 35， 44. 39， 44. 29， 14. 13 ;RP_LC/MS (ESI)m/z 435. 3 (M+H)+， 457. 2(M+Na) + (tK =5. 53min，5-95%B)。〇241126&04的分析計算值:C，66. 34 ;H，6. 03 ;N， 12. 89。實測值C，66. 10 ;H，5. 98 ;N， 12. 67。 B.3，6-雙(丙氨基)-N2，N5-雙[2-(叔丁氧基羰基)氨基乙基]吡嗪_2，5_二甲酰胺(8)
在氬氣氛、(TC下，向部分溶解于無水DCE(20mL)中的3，6_ 二氨基_N2， N5-雙[2-(叔丁氧基羰基)氨基乙基]吡嗪-2，5-二甲酰胺(0.483g，1.00mmol)8的黃色懸浮液中，攪拌加入丙醛(0. 290mL，4. 02mmol)和HOAc (0. 290mL，5. 03mmol)。將得到的顏色稍淺的懸浮液攪拌5分鐘，然后在10分鐘的時間內小份加入三乙酰氧基硼氫化鈉(0. 848g，4.00mmol)。在氬氣氛中將微紅色懸浮液緩慢升溫至室溫并攪拌過夜(約19h)。通過在0。C下緩慢加入飽和的NaHC03(20mL)使反應停止。將該二相混合物攪拌30分鐘并用CHCl3(3X25mL)萃取。合并的有機萃取物依次用1120和鹽水(各50mL)洗滌。移除溶劑，得到0. 680g紅色固體，其通過硅膠閃式色譜[CH2Cl2-EtOAc(17 : 3至3 : 1， v/v)]得到緋紅色固體狀的實例2(0. 454g，80% ) :Rf 0. 44 [CH2Cl2_EtOAc (7 : 3，v/v)] ,H NMR(CDC13) 8. 13 (brs， 2) ， 7. 78 (t， 2， J = 5. 4) ， 4. 87 (br s， 2) ， 3. 53 (q， 4， J = 5. 9) ， 3. 39—3. 34 (五重峰，8)，1.70-1.63(六重峰，4)，1.42(s，18)，1.01(t，6， J = 7. 4) ;13C NMR(CDC13) 166. 84， 156. 30，146. 01， 126. 07,79. 55,42. 89,40. 44,39. 79,28. 32,22. 75， 11. 82 ;RP-LC/MS (ESI) m/z567. 4 (M+H)+， 589. 4 (M+Na) + (tK = 5. 17分鐘，5_95% B) 。 C26H46N806的分析計算值C，55. 11 ;H， 8. 18 ;N， 19. 77。實測值C， 55. 17 ;H， 8. 31 ;N， 19. 53。 C.3，6-雙(芐氨基)-N2，N5-雙[2-(叔丁氧基羰基)氨基乙基]吡嗪-2，5-二甲酰胺(9) 在DCE(10mL)中的HOAc (0. 058mL， 1. OOmmol)和三乙酰氧基硼氫化鈉(0. 212g，l.OOmmol)的存在下，3，6-二氨基-N、NS-雙[2-(叔丁氧基羰基)氨基乙基]吡嗪_2，5_二甲酰胺(0. 121g，0.250mmol)8與苯甲醛(0. 101mL， 1. OOmmol)的反應如實例2的制備中所述過夜(約16h)進行。在常規的處理后，使磚紅色的粗產物(0.240g)經過硅膠閃式色譜[CHCl3-EtOAc (4:1， v/v)]，并用無水Et20研磨殘余物得到橙色粉末狀的實例3 (0. 119g，72%) :Rf0. 40[CHCl3-EtOAc(7 : 3，v/v)] 一H NMR(CDC13) 8. 20 (br t， 2， J = 5. 0) ， 7. 76 (brt， 2) ， 7. 37-7. 30 (m， 8) ， 7. 25—7. 21 (m， 2) ， 4. 77 (br s， 2) ， 4. 58 (d， 4， J = 5. 4) ， 3. 44—3. 40 (brq，4) ，3. 31-3. 25(br q， 4) ， 1. 43 (s， 18) ;RP-LC/MS (ESI)m/z 663. 2 (M+H)+， 685. 2 (M+Na) + (tK=4. 30分鐘，50-95% B) 。 C34H46N806的分析計算值C，61. 61 ;H，7. 00 ;N， 16. 91。實測值C，61. 72 ;H，7. 07 ;N， 16. 89。 D. 3，6-雙(4-甲氧基芐氨基)-N2，N5-雙[2-(叔丁氧基羰基)氨基乙基]吡嗪-2，5-二甲酰胺(10)
27
<formula>formula see original document page 28</formula> 在DCE(25mL)中的H0Ac (0. 230mL， 4. OOmmol)和三乙酰氧基硼氫化鈉(0. 848g，4.00mmol)的存在下，3， 6-二氨基_N2， N5-雙[2-(叔丁氧基羰基)氨基乙基]妣嗪_2，5-二甲酰胺(0.4838，1.00咖01)8與4-甲氧基苯甲醛(0. 485mL， 4. OOmmol)的反應如實例2的制備中所述過夜進行。在常規的處理后，使磚紅色的粗產物(1. 14g)經過硅膠閃式色譜[CHCl3-EtOAc(3 : 1，v/v)]，并將所獲得的物質用Et0Ac-E^0重結晶得到橙紅色微晶固體狀的實例4(0. 615g，85% ) :Rf 0. 30[CHCl3-EtOAc(7 : 3， v/v) ] ,H NMR(CDC13)8. 14(brt， 2， J = 5. 0) ， 7. 90 (br t， 2) ， 7. 28 (d， 4， J = 8. 5) ， 6. 86 (d， 4， J = 8. 5) ， 4. 82 (br t， 2)，4.52(d，4，J = 5. 4) ，3. 78 (s， 6) ，3. 46-3. 43 (br q， 4) ， 3. 33—3. 28 (br q， 4) ， 1. 42 (s， 18);RP-LC/MS (ES I) m/z 723. 3 (M+H) +， 745. 3 (M+Na) + (tK = 4. 08分鐘，50-95 % B) 。 C36H5。N808的分析計算值C，59. 82 ;H，6. 97 ;N， 15. 50。實測值C，60. 01 ;H， 7. 05 ;N， 15. 43。
E. 3，6_雙(4-硝基芐氨基)-N2， N5-雙[2_(叔丁氧基羰基)氨基乙基]吡嗪_2，5-二甲酰胺(11)<formula>formula see original document page 28</formula>
在DCE(10mL)中的HOAc (0. 058mL， 1. OOmmol)和三乙酰氧基硼氫化鈉(0. 212g，1. OOmmol)的存在下，3，6-二氨基-N、NS-雙[2-(叔丁氧基羰基)氨基乙基]吡嗪_2，5_二甲酰胺(0. 121g，0. 250mmo1)8與4-硝基苯甲醛(0. 151mL， 1. OOmmol)的反應如實例2的制備中所述過夜(約18h)進行。在常規的處理后，使磚紅色的粗產物(0.260g)經過硅膠閃式色譜[CHCl3-EtOAc (7 : 3，v/v)]，并用EtOAc-Et20重結晶殘余物得到橙色微晶固體狀的實例5(0. 155g，82% ) :Rf 0. 33[CHCl3-EtOAc(l : 1， v/v)] ,H NMR(CDC13)8. 44(br t，2)，8. 18 (d， 4， J = 8. 7) ， 8. 03 (br s， 2) ， 7. 57 (d， 4， J = 8. 5) ， 4. 78 (br m， 6) ， 3. 46—3. 42 (br q，4) ，3. 36-3. 30 (br m， 4) ， 1. 39 (s， 18) ;RP_LC/MS (ESI)m/z753. 2 (M+H)+， 775. 1 (M+Na) + (tK =4. 02分鐘，50-95% B) 。 C34H44N10010的分析計算值C，54. 25 ;H， 5. 89 ;N， 18. 61。實測值C，54. 20 ;H，5. 97 ;N， 18. 32。 F. 3， 6-雙(環己基氨基)-N2， N5-雙[2-(叔丁氧基羰基)氨基乙基]吡嗪_2， 5_ 二甲酰胺(12)
<formula>formula see original document page 29</formula> 向部分溶解于無水DCE(10mL)中的3，6_ 二氨基_N2， N5-雙[2-(叔丁氧基羰基)氨基乙基]吡嗪-2，5-二甲酰胺(0. 121g，0. 250mmo1)8的黃色懸浮液中，加入環己酮(0. 104mL， 1. 00,1)，并將反應燒瓶浸沒在冰浴中。然后加入HOAc(O. 058mL， 1. 00,1)，接著在10分鐘的時間內小份加入三乙酰氧基硼氫化鈉(0. 212g， 1. OOmmol)。在N2氣氛中將得到的懸浮液緩慢升溫至室溫并攪拌過夜(約17h ;RP-LC/MS分析顯示未反應的底物)。在這個階段，用更多如上所述的環己酮(0. 104mL， 1. OOmmol) 、 HOAc (0. 058mL， 1. OOmmol)和三乙酰氧基硼氫化鈉(0. 212g， 1. OOmmol)處理反應混合物，并將該反應持續48h(RP_LC/MS分析顯示少量的底物)。再一次加入相近量的試劑并持續該反應過周末(RP-LC/MS分析顯示完全反應)。通過實例2中所述常規處理后，將所獲得的粗產物(0. 456g)通過硅膠閃式色譜[CHCl3至CHCl3-EtOAc(17 : 3， v/v)]得到緋紅色粉末狀的實例6 (0. 075g， 46% ) :Rf0. 58[CHCl3-EtOAc(7 : 3，v/v)] ,H MR(CDC13) 8. 02 (br t， 2) ， 7. 75 (d， 2， J = 7. 7) ， 4. 83 (brt， 2) ， 3. 90-3. 76 (br m， 2) ， 3. 52 (q， 4， J = 5. 9) ， 3. 34 (q， 4， J = 5. 9) ， 2. 02-1. 20 (m， 38，包括S 1. 42處的Boc單峰);13C NMR(CDC13) 166. 51， 156. 35， 144. 79， 125. 75， 79. 42，48. 90，40. 36，39. 52，32. 82，28. 27，25. 92，24. 58 ;RP-LC/MS(ESI)m/z 647. 5 (M+H) + (tK = 5.36分鐘，30-95% B) 。 C32H55N806 (M+H) +的HRMS(ESI)m/z計算值647. 4239，實測值647. 4238。
在以上色譜法中還分離出該反應的副產物——0.040g(27%)的3-(環己基氨基)-6-(乙氨基)-N2， NS-雙[2-(叔丁氧基羰基)氨基乙基]吡嗪-2，5-二甲酰胺[力NMR(CDC13)8. 16(br t，l)，8.01(br t， 1) ， 7. 79 (d， 1， J = 7. 7) ， 7. 63 (t， 1， J = 5. 1)，4.83(brs，2) ，3. 83(br m， 1) ，3. 55-3. 34(m， 10) ， 1. 99-1. 21(m，31，包括S 1. 42處的Boc單峰和S 1. 27處的Me三重峰);RP-LC/MS(ESI)m/z593. 4(M+H) + (tK = 4. 88分鐘，30_95% B)]和0.010g(7%)的3，6-雙(乙氨基)-N2，N5-雙[2-(叔丁氧基羰基)氨基乙基]吡嗪-2，5-二甲酰胺[丄H NMR(CDC13)8. 17(br t， 2) ， 7. 67 (t， 2， J = 5. 0) ， 4. 86 (br t， 2) ， 3. 55—3. 33 (m，12) ， 1. 42 (s， 18) ， 1. 27(t，6， J = 7. 2) ;RP_LC/MS (ESI)m/z539. 3 (M+H)+， 561. 5 (M+Na)+ (tK =4. 34分鐘，30-95% B)]。G.4，4' _[3，6-雙{2-(叔丁氧基羰基氨基)乙基氨基甲酰基}吡嗪-2，5-二基]
(13)<formula>formula see original document page 29</formula>
雙(氨二基)二丁酸二甲酉l
<formula>formula see original document page 29</formula>
<formula>formula see original document page 29</formula>在DCE(40mL)中的HOAc (0. 460mL，7. 98,1)和三乙酰氧基硼氫化鈉(1. 70g，8.00mmo1)的存在下，3， 6-二氨基_N2， N5-雙[2-(叔丁氧基羰基)氨基乙基]妣嗪-2，5-二甲酰胺(0. 965g，2. 00mmol)8與4-氧基丁酸甲酯(0. 838mL，8. OOmmol)的反應如實例2的制備中所述過夜(約20h)進行。在常規的處理后，使橙色的粗產物(1. 74g)經過硅膠閃式色譜[CHCl3-EtOAc (7 : 3， v/v)]得到橙紅色粉末狀的實例7 (1. 30g， 95 % ):Rf0. 33[CHCl3-EtOAc(l : 1，v/v)] 一H NMR (CDC13) 8. 66 (t， 2， J = 5. 9) ， 7. 93 (t， 2， J =6.0)，5.21(br t， 2) ， 3. 67 (s， 6) ， 3. 56 (q， 4， J = 5. 8) ， 3. 46—3. 30 (m， 8) ， 2. 42 (t， 4， J =6. 5) ， 1. 99-1. 89 (五重峰，4) ， 1. 41 (s， 18) ;13C NMR(CDC13) 174. 40， 166. 70， 156. 00， 145. 63，126. 09,79. 17,51. 82,40. 81,40. 39,39. 53,30. 89,28. 43,24. 44 ;RP-LC/MS (ESI) m/z683. 3 (M+H)+， 705. 3 (M+Na) + (tK = 4. 75分鐘，15-95% B) 。 C3。H51N801(l (M+H) +的HRMS(ESI)m/z計算值為683. 3723，實測值為683. 3719。 H,3，6-雙[2-(叔丁氧基羰基氨基)乙氨基]-N2， N5-雙[2-(叔丁氧基羰基)氨基乙基]吡嗪-2，5-二甲酰胺(14)<formula>formula see original document page 30</formula>
向部分溶解于無水DCE(20mL)中的3，6_ 二氨基_N2， N5-雙[2-(叔丁氧基羰基)氨基乙基]吡嗪-2，5-二甲酰胺(0.483g，1.00mmo1)8的黃色懸浮液中，加入N-叔丁氧羰基(Boc)-2-氨基乙醛(0.382g，2.40mmol)，并將反應燒瓶浸沒在冰浴中。然后加入HOAc (0. 120mL， 2. 08mmo1)，接著在15分鐘的時間內小份加入三乙酰氧基硼氫化鈉(0.636g，3.00mmo1)。在氬氣氛中將得到的微紅色懸浮液緩慢升溫至室溫并攪拌過夜(約16h ;RP-LC/MS分析顯示一些底物)。在這個階段，用更多如上所述的N-叔丁氧羰基-2-氨基乙醛(0. 191g， 1. 20mmo1) 、 HOAc (0. 120mL，2. 08mmol)和三乙酰氧基硼氫化鈉(0. 212g， 1. OOmmol)處理反應混合物，并將該反應持續過夜(約25h ;RP-LC/MS分析顯示完全反應)。在進行實例2中所述常規處理后，將所獲得的粗產物(1. 04g)通過硅膠閃式色譜[CHCl3-EtOAc(l : 1， v/v)]得到磚紅色固體狀的實例8(0. 813g，定量)Rf 0.27 ;工H NMR(DMS0-d6)8. 81(t，2， J = 5. 9) ， 7. 95 (t， 2， J = 5. 9) ， 6. 96 (t， 2， J = 5.6)，6.86(brt， 2， J = 5. 1) ， 3. 41 (q， 4， J = 6. 4) ， 3. 35 (q， 4， J = 6. 2) ， 3. 15-3. 08 (五重峰，8) ， 1. 38 (s，18) ， 1. 35(s， 18) ;13C畫R(DMSO-d6) 165. 43， 155. 79， 155. 50， 145. 03， 125. 70，77. 67，77. 52，40. 24(與溶劑峰重疊)，39. 05 (與溶劑峰重疊)；RP_LC/MS(ESI)m/z769. 3 (M+H)+，791. 3(M+Na) + (tK = 5. 10分鐘，15-95 % B) 。 C^H^NwCV(M+H) +的匪S(ESI)m/z計算值為769. 4567，實測值為769. 4567。 1.3，6-雙[3-(芐氧基羰基氨基)丙氨基]-N2， NS-雙[2-(芐氧基羰基)氨基乙基]吡嗪-2，5-二甲酰胺(16)CN
,Cbz
H
NHCte 步驟1.3，6-二氨基-N2，N5-雙[2-(節氧基羰基)氨基乙基]吡嗪-2，5-二甲酰 胺(15)的合成 在N2氣氛中，將無水DMF(100mL)中的N-芐氧羰基-1， 2-二氨基乙烷鹽酸鹽 (4. 61g，20. Ommol)懸浮液與DIPEA(3. 50mL，20. lmmol) —起攪拌30分鐘。然后加入3， 6-二 氨基吡嗪-2， 5- 二羧酸(1. 98g， 10. 0,1)，在15分鐘之后加入HOBt. H20 (3. 37g， 22. Ommol) 和EDC. HCl (4. 22g， 22. Ommol)，并將得到的深色懸浮液于室溫下攪拌過夜(約16h)。高真 空下移除大部分DMF，并將該漿液與無水Et20-MeOH(l : 3， v/v ;200mL)攪拌約30分鐘。 過濾收集沉淀，用MeOH和無水Et20充分洗滌，并在高真空下干燥，得到黃色粉末狀雙酰胺 15(4. 37g，79% ) ,H NMR(DMS0_d6) 8. 50(t，2， J = 5. 5) ， 7. 39—7. 31(m，10)，6. 50 (br s，4)， 5. 02(s，4) ，3. 37-3. 34(br q， 4) ， 3. 20—3. 17 (br q，4) ;13C畫R (DMS0_d6) 165. 80， 156. 74， 146. 65， 137. 60， 128. 78， 128. 22， 128. 20， 126. 83， 65. 74， 40. 44 (與溶劑峰重疊)，39. 22 (與 溶劑峰重疊)；RP-LC/MS(ESI)m/z551. 2(M+H)+，573. 2(M+Na) + (tK = 3. 86分鐘，25-95% B)。 C26H3。N806的分析計算值C， 56. 72 ;H， 5. 49， N， 20. 35。實測值C， 56. 79 ;H， 5. 49 ;N， 20. 30。
步驟2.向無水DCE(50mL)中的以上雙酰胺15(1. 10g，2. OOmmol)的黃色懸浮液中 加入3-[(芐氧基羰基)氨基]丙醛(1.24g，6. OOmmol)，并將反應燒瓶浸沒在冰浴中。然 后加入HOAc (0. 340mL， 5. 90mmol)，接著在30分鐘的時間內小份加入三乙酰氧基硼氫化鈉 (1. 27g，6. OOmmol)。在N2氣氛中將得到的微紅色懸浮液緩慢升溫至室溫并攪拌過夜(約 40h ;RP-LC/MS分析顯示一些底物)。在這個階段，用無水DCE(30mL)稀釋該反應混合物， 并用更多如上所述的3-[(芐氧基羰基)氨基]丙醛(0. 414g， 2. OOmmol) 、 HOAc (0. 12mL， 2. 08mmol)和三乙酰氧基硼氫化鈉(0. 424g，2. OOmmol)對其進行處理，并將該反應持續過 周末(RP-LC/MS分析顯示僅微量的底物)。在進行實例2中所述常規處理后，將所獲得的 粗產物懸浮于CH3CN-無水Et20(1 : 1， v/v ;100mL)中并在室溫下攪拌30分鐘。過濾收 集沉淀，用CH3CN-無水Et20洗滌，并在高真空下干燥，得到橙紅色粉末狀實例9 (1. 35g)。 濃縮濾液并使其通過硅膠閃式色譜[CHCl3-MeOH(49 : 1， v/v)]得到另外0. 09g產物，使 總產量達到1. 44g(77% ) :Rf 0. 42[CHCl3-MeOH(19 : 1，v/v)] ,H NMR(DMS0_d6)8. 53 (t， 2， J = 5. 5) ， 7. 86 (br t， 2) ， 7. 42 (t， 2， J = 5. 5) ， 7. 36—7. 21 (m， 20) ， 4. 99 (s， 4) ， 4. 98 (s， 4) ， 3. 50-3. 30 (m， 10) ， 3. 18 (q， 4， J = 6. 1) ， 3. 07 (q， 4， J = 6. 4) ， 1. 66 (五重峰，4) ;RP-LC/ MS(ESI)m/z 933. 4(M+H) + (tK = 4. 96分鐘，15-95% B) 。 C42H68N8012的分析計算值:C，61. 79 ; H，6. 05 ;N， 15. 01。實測值C，61. 53 ;H，5. 92 ;N， 14. 96。
J.3，6-雙(2-甲氧基乙基氨基)吡嗪-2，5-二甲酸二乙酯(17)<formula>formula see original document page 32</formula>
在DCE(20mL)中的HOAc (0. 115mL， 2. OOmmol)和三乙酰氧基硼氫化鈉(0. 424g， 2. OOmmol)的存在下，3， 6-二氨基吡嗪-2， 5-二甲酸二乙酯(0. 127g，0. 500mmol)2與甲氧基 乙醛(0. 148g，2. OOmmol)的反應如實例1的制備中所述進行。然而，這里應該提到第二批試 劑在21h后加入并且該反應總共持續68h。在常規的處理后，使紅色的粗產物(0. 210g)經過 硅膠閃式色譜[CH2C12至CH2Cl2-EtOAc (9 : 1， v/v)]得到紫紅色固體狀的實例10 (0. 075g， 41 % ) :Rf0. 29[CHCl3-EtOAc(19 : 1，v/v)],H NMR(CDC13) 7. 31 (t， 2， J = 5. 3) ， 4. 39 (q， 4， J = 7. l)，3.69-3.60(m，8)，3.41(s，6)，1.41(t，6， J = 7.1) ;13C NMR(CDC13) 166. 28， 147. 48， 125. 54，71. 41，61. 58，58. 76，40. 68， 14. 14 ;RP_LC/MS (ESI) m/z 371. 2(M+H)+， 393. 2(M+Na) + (tK = 4. 59分鐘，15-95% B)。K. 3， 6-雙(38-氧-2， 5， 8， 11， 14， 17， 20， 23， 26， 29， 32， 35-十二氧雜-39-氮雜 四i^一烷-41-基氨基)-N2， N5-雙(38-氧-2， 5， 8， 11， 14， 17， 20， 23， 26， 29， 32， 35-十二氧 雜-39-氮雜四十一烷-41-基)吡嗪-2，5-二甲酰胺(18)。
<formula>formula see original document page 32</formula> 以上化合物18為一種具有較長波長的化合物(激發 500nm，發射 600nm橙 色)。為了在激發波長和發射波長方面都得到紅移，通過在吡嗪環的氮上進行烷基取代而 增加向環中的給電子能力。這些具有較長波長的類似物的合成策略包括首先通過上述 酰胺化學使羧基功能基化，接著對吡嗪氨基基團進行還原性胺化。由此上述化合物18的 合成表示如下。使用EDC方法將MP-3064與叔丁氧羰基-乙二胺偶聯，得到MP-3183。然 后通過還原性胺化使用叔丁氧羰基_2-氨基乙醛和三乙酰氧基硼氫化鈉將該物質轉化為 MP-3216。 MP-3216通過閃式色譜純化并用TFA脫保護，得到相應的四胺鹽。然后將該物質 用NHS-m-dPEG12乙酰化并通過HPLC純化，得到化合物18 :
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18 將DMF(25mL)中的3， 6_ 二氨基妣嗪_2， 5_ 二甲酸鈉(500mg， 2. 07,1) 、2-氨基 乙基氨基甲酸叔丁酯(673mg，4. 20mmol)、 H0Bt_H20 (836mg， 5. 46mmol)和EDC-HC1 (1. 05g， 5. 48mmol)的混合物攪拌16h并濃縮。將殘余物分配在IN NaHS04 (200mL)和EtOAc (200mL) 中。分離各層并用水(200mL)、飽和NaHC03(200mL)和鹽水(200mL)洗滌有機層。EtOAc溶 液經干燥(Mg2S04)、過濾并濃縮，得到770mg(76X產率)的橙色泡沫狀的3， 6- 二氨基_N2， NS-雙(2-(叔丁氧基羰基氨基乙基))吡嗪-2，5-二甲酰胺(MP-3183) ,NMR(300MHz， DMS0-d6)主要構象異構體，S 8. 44 (t， J = 5. 7Hz，2H) ，6. 90 (t， J = 5. 7Hz，2H) ，6. 48(bs， 4H) ，2. 93-3. 16(復合m，8H) ， 1. 37(s，9H) ， 1. 36(s，9H) 。 13C NMR(75MHz， DMS0_d6)，構象 異構體S 165. l(s)， 155.5 (bs)， 155.4 (bs)， 146.0 (s)， 126.2 (s)， 77.7 (bs)， 77.5 (b s)， 45. 2(bt) ，44. 5(bt) ，28. 2(q) 。 LCMS(IO分鐘期間0. 1% TFA中15-95%梯度ACN) ， 30mm柱 的單峰保留時間=7. 18分鐘，(M+H)+ = 483。 向部分溶解于無水DCE(20mL)中的MP-3183(0. 483g， 1. OOmmol)的黃色懸浮液中， 加入N-叔丁氧羰基-2-氨基乙醛(0.382g，2.40mmol)，并將反應燒瓶浸沒在冰浴中。然 后加入HOAc (0. 120mL， 2. 08mmol)，接著在15分鐘的時間內小份加入三乙酰氧基硼氫化鈉 (0. 636g，3. OOmmol)。將得到的微紅色懸浮液緩慢升溫至室溫并攪拌過夜(約16h ;LC/MS分 析顯示一些底物)。在這個階段，用更多如上所述的N-叔丁氧羰基-2-氨基乙醛(0. 191g， 1. 20mmol) 、 HOAc (0. 120mL，2. 08mmol)和三乙酰氧基硼氫化鈉(0. 212g， 1. OOmmol)處理反 應混合物，并將該反應持續過夜(約25h ;RP-LC/MS分析顯示完全反應)。通過在(TC下緩慢 加入飽和的NaHC03(30mL)使反應停止。將該二相混合物攪拌30分鐘并用CHC13 (3 X 40mL) 萃取。合并的有機萃取物用^0和鹽水(各50mL)洗滌。移除溶劑，得到1.04g紅色固體， 其通過硅膠閃式色譜[CHCl3-EtOAc(l : 1， v/v)]得到磚紅色固體狀的MP-3216(0. 813g， 定量):Rf0. 27 ,H NMR(DMS0-d6) S 8. 81(t，2， J = 5. 9) ， 7. 95(t，2， J = 5. 9) ，6. 96(t，2， J =5. 6) ， 6. 86 (br t， 2， J = 5. 1) ， 3. 41 (q， 4， J = 6. 4) ， 3. 35 (q， 4， J = 6. 2) ， 3. 15—3. 08 (五 重峰，8) ， 1. 38(s， 18) ， 1. 35(s， 18) ;13C NMR(DMS0_d6) S 165. 43， 155. 79， 155. 50， 145. 03，125. 70， 77. 67， 77. 52， 40. 24 (與溶劑峰重疊)，39. 05 (與溶劑峰重疊);LC/MS (ESI)m/z 769. 3(M+H)+，791. 3(M+Na) + (tK = 5. 10分鐘，15-95% B) 。 C34H61N10010(M+H)+的匪S(ESI)m/ z計算值為769. 4567，實測值為769. 4567。 向無水CH2Cl2(15mL)中的MP-3216(0. 769g， 1. OOmmol)的紅色懸浮液中，小心加入 TFA(15mL)同時在冰浴溫度下攪拌。反應物立即變得均勻并成為淺黃色，然后在幾分鐘后 變成紅色。Ot:下30分鐘之后，移除冷卻浴，并在N2氣氛下持續反應1. 5h。將反應混合物 在真空下濃縮，用CH2Cl2(5X25mL)共蒸餾粘性的殘余物，然后在高真空下干燥過夜，得到 紅棕色固體狀的MP-3216-tfa鹽(0. 886g，對于四-TFA鹽而言為107% ) NMR(DMS0_d6) S8.75(t，2，J = 6.1)，8.06(br t，2)，7.97(br s，4)，7.86(br s，4)，3.73(br q，4)， 3.55(q，4， J = 6. 3) ，3. 04-2. 95 (m， 8) ;RP—LC/MS (ESI)m/z 369. 4 (M+H)+， 737. 4 (2M+H) + (tK =1. 09分鐘，H20中5-95% ACN，O. 1% TFA)。 0 °C下向溶于DMF(8mL)中的MP-3216-tfa鹽(0. 543g粗產物，O. 50,1)的 紅色溶液中，加入NMM(l. 10mL， 10. Ommol)，并在N2氣氛中攪拌30分鐘。然后加入溶于 CH2C12 (2mL)中的NHS-m-dPEG 12 (7， 1. 58g， 2. 30mmo1)的溶液，并在室溫下攪拌該反應混 合物過夜(約14h)。大部分溶劑在高真空下移除，并對紅色漿狀物進行制備型HPLC[柱 Waters XBrdige Pr印C180BD 5 ii m 10X 150mm ; A max :PDA(200-600nm);流速50mL/ min ;梯度5-50% B/10分鐘(流動相A :溶于H20的0. 1 % TFA ;流動相B :溶于CH3CN的 0. 1% TFA)]，得到磚紅色脂膏狀的MP-3217(0.443g，33X ) ,H NMR(DMS0_d6)的表征為聚 乙二醇部分的S 3. 50處寬單峰和S 3. 23處單峰；HPLC(254nm)89% [tK = 14. 4分鐘，溶 于水的20-80% ACN，O. 1% TFA進行20分鐘(柱Phenomenex Luna 5 ii m C18 (2) UO A 250X4. 6mm ;流速:lmL/min ;流動相A :溶于H20的0. 1 % TFA ;流動相B :溶于CH3CN的 0.1 % TFA] ;LC/MS(ESI)m/z 884. 3 (M+3H) 3+， 1325. 4 (M+2H) 2+(tK = 3.81分鐘，5_95 % B) 。 C118H231N10054 (M+3H)3+的匪S(ESI)m/z計算值為884. 1874，實測值為884. 1872 ; C118H23。N1Q054 (M+2H)2+的計算值為1325. 7774，實測值為1325. 7769。
其它方面和實施方案 上述具體描述用于輔助本領域技術人員實踐本發明。然而，本文所描述以及所要 求保護的本發明不限于本文所公開的具體方面和實施方案的范圍之內，因為這些方面和實 施方案意欲說明本發明的幾個方面。任何等同的方面和實施方案意欲包括在本發明的范圍 之內。實際上，除本文所示的和所描述的方案之外的不脫離本發明的精神或范圍的本發明 的多種變型，對于本領域技術人員而言，由上述說明書看來將是顯而易見的。所述變型也意 欲落入所附權利要求的范圍之內。
所引用的參考文獻 本文參考文獻的引用不應解釋為承認這些參考文獻為本發明的現有技術。
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權利要求
一種制備N，N′-烷基化二氨基吡嗪的方法，該方法包括將二氨基吡嗪化合物和羰基化合物在還原劑的存在下混合。
2. 權利要求l的方法，其中所述混合包括在還原劑的存在下混合二氨基吡嗪化合物、 羰基化合物和溶劑。
3. 權利要求1-2中任一項的方法，其中所述混合在約_201:和約5(TC之間的溫度下發生。
4. 權利要求1-3中任一項的方法，其中所述混合在約-5t:和約3(TC之間的溫度下發生。
5. 權利要求1-4中任一項的方法，其中所述羰基化合物具有下式III，并且其中R1和R2各自獨立地為氫、C「Q。烷基、C5-C2。芳烷基、C「C2。羥烷基、C2-C2。多羥基烷 基、_(CH2)nC02R3、 _(CH2CH20)mR4或者含1至50個單元的單糖或多糖；m和n各自獨立地為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、 22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、 47、48、49或50 ;并且R3和R4各自獨立地為氫、C「Q。烷基、C5-C2。芳烷基、C「Q。酰基、C「C2。羥烷基、C2-C2。 多羥基烷基或者含1至50個單元的單糖或多糖。
6. 權利要求5的方法，其中m和n各自獨立地可為1、2、3、4、5、6、7、8、9、 10、 11、 12、 13、 14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30。
7. 權利要求5-6中任一項的方法，其中R3和R4各自獨立地為氫、C「Q。烷基、C「C2。羥 烷基或C廠(^。多羥基烷基。
8. 權利要求1-7中任一項的方法，其中所述二氨基吡嗪化合物為下式IV或V的化合 物，其中X和Y各自獨立地為氫、C「C1Q烷基、-OR5、 -SR6、 -NR7R8、 _N(R9)C0R1Q、鹵代、三鹵代烷基、_CN、 -N02、 -CO-Z-R11、 -SOR12、 -S02R13、 _S020R14或_P03R15R16 ;Z為單鍵、-0-、 -NR17-、 -NH(CH2)pNH-、 _NH(CH2)P(K ,(OppOK ,(apffi(INK ,(Op Nffi(K ，卿pNBTOK ，卿pMCSNfr或，卿pNffiQr ;p為0、1、2、3、4、5或6 ;R5至R17各自獨立地為氫、C「Q。烷基、C5-C2。芳烷基、C「Q。酰基、C「C2。羥烷基、C2-C2。 多羥基烷基、-((^2(^20)^18或者含1至50個單元的單糖或多糖；q為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、 27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50 ;并且R18為氫、Q-Q。烷基、C5-C2。芳烷基、C「Q。酰基、C「C2。羥烷基、C2-C2。多羥基烷基或者 含1至50個單元的單糖或多糖。
9. 權利要求8的方法，其中X和Y各自為-C0-Z-R11
10. 權利要求8的方法，其中R11為氫、C「Q。烷基、C「C2。羥烷基或C2-C2。多羥基烷基。
11. 權利要求9或10的方法，其中Z為-NR17-。
12. 權利要求11的方法，其中R17為氫或C「C1Q烷基。
13. 權利要求9或10的方法，其中Z為-NH(CH2)pNH-。
14. 權利要求9或10的方法，其中Z為-NH(CH2)pC0-。
15. 權利要求13或14的方法，其中p為0、1、2、3或4。
16. 權利要求8的方法，其中X禾P Y各自為-CN。
17. 權利要求1-16中任一項的方法，其中所述還原劑包括甲酸銨、二酰亞胺、Zn/HCl、 三乙酰氧基硼氫化鈉、硼氫化鈉、吡啶/硼烷、氫化鋁鋰、硼氫化鋰、氰基硼氫化鈉、鈉汞齊、 H2/Pd/C、 H2/Pt/C、 H2/Rh/C、 H2/阮內鎳或者它們的任意組合。
18. 權利要求1-16中任一項的方法，其中所述還原劑包括三乙酰氧基硼氫化鈉。
19. 權利要求1-16中任一項的方法，其中所述還原劑包括氰基硼氫化鈉。
20. 權利要求2-19中任一項的方法，其中所述溶劑包括水、C「C8醇、C「Cs醚、C「C8酯、 二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙酸、三氟乙酸、二甲亞砜或它們的任意組合。
21. 權利要求2-19中任一項的方法，其中所述溶劑基本上為甲醇、乙醇、異丙醇、四氫 呋喃、二噁烷、甘醇二甲醚、二甲基甲酰胺、二甲亞砜或它們的任意組合。
22. —種使用由前述權利要求中任一項的方法制備的N， N'-烷基化二氨基吡嗪而制 備的化合物。
23. —種由前述權利要求中任一項的方法制備的N， N'-烷基化二氨基吡嗪化合物。
24. 權利要求22-23中任一項的化合物在評估腎功能中的用途。
25. —種包含權利要求22-24中任一項的化合物和藥物可接受的賦形劑的組合物。
全文摘要
本發明涉及吡嗪衍生物、使用吡嗪衍生物的方法和制備吡嗪衍生物的方法。
文檔編號C07D241/28GK101701011SQ200910001588
公開日2010年5月5日 申請日期2008年12月18日 優先權日2008年7月11日
發明者A·R·波里蒂, J·弗雷斯科斯, R·B·多肖, R·拉加哥普蘭, W·L·紐曼 申請人:馬林克羅特公司