專利名稱：有歧化過氧化物催化劑效果的含氮大環配位體錳或鐵配合物的生物綴合物的制作方法
背景技術：
本發明涉及有歧化過氧化物催化劑效果的化合物。本發明涉及能催化歧化過氧化物的含氮15元大環配位體的錳或鐵配合物。在另一方面，本發明涉及與靶目標生物分子綴合的含氮15元大環配位體的錳或鐵配合物。
相關技術過氧化物歧化酶按照方程式(1)催化過氧化物轉化為氧和過氧化氫(后面稱之為歧化)。源于過氧化物的活性氧代謝物被認為有助于許多炎性疾病和機能失調的組織病變。
(1)這些疾病比如心肌缺血再灌注損傷、腸炎、類風濕關節炎、骨關節炎、動脈粥樣硬化、高血壓、轉移瘤、牛皮癬、器官移植排斥、輻射誘發損害、哮喘、流行性感冒、中風、燒傷和外傷。例如參見Bulkeley,G.B.的《活性氧代謝物和再灌注損傷網狀內皮功能的異常觸發》載《柳葉刀》(The Lancet),344卷，934-36頁，1994年10月1日；Grisham M.B.的《腸炎中的氧化劑和自由基》載《柳葉刀》，344卷，859-861頁，1994年9月24日；Cross,C.E.等人的《各種活性氧形式和肺》載《柳葉刀》，344卷，930-33頁，1994年10月1日；Jenner,P.的《神經退行性疾病中的氧化性損害》載《柳葉刀》，344卷，796-798頁，1994年9月17日；Cerutti,P.A.的《氧自由基和癌》載《柳葉刀》，344卷，862-863頁，1994年9月24日；Simic,M.G.等人的《生物學和醫學中的氧自由基》載《基礎生命科學》(Basic Life Science)，49卷，Plenum出版社，NewYork和London 1988年版；Weiss在《細胞生物化學雜志》(J.Cell.Biochem.),1991年增刊，15C,216，摘要C110(1991)；Petkau,A.的《癌癥治療評論》(Cancer Treat.Rev.)13,17(1966)中；McCord在《自由基生物醫學雜志》(J.Free Radicals Biol.Med.),2,307,(1986)中；Baunuster,J.V.等人在《生物化學評論》(Crit.Rev.Biochem.),22,111(1987)中。上面從《柳葉刀》中選出的參考文獻告訴我們由過氧化物產生的自由基和許多種疾病之間的緊密關系。特別是Bulkley和Grisham的參考文獻告訴我們，在過氧化物歧化和最終的疾病治療之間的緊密關系。
眾所周知，來源于內皮的血管松弛因子(EDRF)的分解涉及過氧化物，它經鑒別為氮的氧化物(NO)，過氧化物歧化酶可以防止EDRF的分解。這意味著在血管痙攣、血栓形成和動脈粥樣硬化的發病機理中，源于過氧化物的各種形式的活性氧有重要的作用。請見比如Gryglewski,R.J.等人的《在來源于內皮的血管松弛因子分解時涉及的過氧化物陰離子》載《自然》(Nature),320卷，454-56頁，(1986)；和Palmer,R.M.J.等人的《氧化氮釋放是引起來源于內皮的血管松弛因子分解的原因》載《自然》，327卷，523-26頁，(1987)。
對天然的、重組的和改性的過氧化物歧化酶已經完成了臨床試驗和動物研究，這些正在顯示出上面指明的疾病狀態中減少過氧化物水平的治療效果。然而，使用這種酶作為潛在的治療劑也產生了許多問題，包括缺乏口服的活性、在體內半壽命期短、對于非人類源的酶具有致免疫性和組織分布不良等。
含氮15元大環配位體的錳或鐵配合物是過氧化物歧化酶(SOD)的低分子量仿制品，它可以用作治療劑和避免許多使用SOD酶所具有的問題。然而，人們希望SOD仿制品能夠對準所需靶體，在這里該化合物被濃縮到具有最佳的效果。用不著賦予該化合物以什么“打靶”的方法，有時必須增大劑量以在作用點得到有效的濃度。這樣的加大劑量有時導致對病人有不希望的副作用。
現在已經發現，本發明的大環或錳或鐵配合物可以通過鏈接基團與一種或幾種靶生物分子結合即配合，形成靶生物分子-大環或靶生物分子-錳配合物綴合物。
發明概要本發明的目標是提供含氮15元大環配位體錳或鐵配合物的生物綴合物，它是過氧化物歧化酶(SOD)的低分子量仿制品，可以作為至少部分由過氧化物引起的炎性疾病狀態或機能失調的治療劑。本發明的另一個目標是提供含氮15元大環配位體錳(Ⅱ)或鐵(Ⅲ)配合物的生物綴合物，它可以用作具有提高了動態穩定性、提高了氧化穩定性和提高了氫結合能力的核磁共振成像(MRI)造影劑。本發明的再一個目標是提供能夠瞄準體內特異位點的含氮15元大環配位體錳或鐵配合物的生物綴合物。
按照本發明，提供了含氮15元大環配位體錳或鐵配合物的生物綴合物，其中，(1)1-5個“R”基通過鏈接基團連在生物分子上，(2)X、Y和Z中之一通過鏈接基團連接在生物分子上，或(3)1-5個“R”基和X、Y和Z中之一通過鏈接基團連在生物分子上；生物分子獨立地選自如下的基團類固醇、碳水化合物、脂肪酸、氨基酸、肽、蛋白質、抗體、維生素、類脂、磷脂、磷酸酯、膦酸酯、核酸、酶底物、酶抑制劑和酶受體底物，而且鏈接基團來源于與“R”基或X、Y和Z連接并和生物分子反應的取代基，它們選自-NH2、-NHR10、-SH、-OH、-COOH、-COOR10、-CONH2、-NCO、-NCS、-COOX”、烯基、炔基、鹵素、甲苯磺酸酯、甲磺酸酯、tresylate、三氟甲磺酸酯和苯酚，這里R10是烷基、芳基或烷芳基，X”是鹵素。
發明的詳細說明本發明涉及含氮15元大環配位體錳或鐵配合物的生物綴合物，它催化過氧化物轉化為氧和過氧化氫。這些配合物用如下的通式表示
其中R、R’、R1、R’1、R2、R’2、R3、R’3、R4、R’4、R5、R’5、R6、R’6、R7、R’7、R8、R’8、R9和R’9獨立地表示氫、烷基、烯基、炔基、環烷基、環烯基、環烷基烷基、環烷基環烷基、環烯基烷基、烷基環烷基、烯基環烷基、烷基環烯基、烯基環烯基、雜環基、芳基和芳烷基，以及連接在α-氨基酸的α-碳上的基團；或者R1或R’1和R2或R’2、R3或R’3和R4或R’4、R5或R’5和R6或R’6、R7或R’7和R8或R’8、R9或R’9和R或R’與和它們相連的碳原子一起獨立地形成具有3-20個碳原子的飽和的、部分飽和的或不飽和的環，或者R或R’和R1或R’1、R2或R’2和R3或R’3、R4或R’4和R5或R’5、R6或R’6和R7或R’7、R8或R’8和R9或R’9與和它們相連的碳原子一起獨立地形成具有2-20個碳原子的含氮雜環，以及上述各種情況的結合，這里條件是，當含氮雜環是不含與氮連接的氫即在所述式中與氮結合的氫的雜芳環時，所述氮仍在大環中，且不存在與大環的相同碳連接的幾個R基團，其中，(1)1-5個“R”基團通過鏈接基團連接到生物分子上；(2)X、Y和Z中的一個通過鏈接基團連接到生物分子上；或者(3)“R”基團中的1-5個和X、Y和Z中的一個通過鏈接基團連接到生物分子上，且生物分子獨立地選自類固醇、碳水化合物、脂肪酸、氨基酸、肽、蛋白質、抗體、維生素、類脂、磷脂、磷酸酯、膦酸酯、核酸、酶底物、酶抑制劑和酶受體底物，而且鏈接基團來源于與生物分子反應的“R”基或X、Y和Z連接的取代基，它們選自-NH2、-NHR10、-SH、-OH、-COOH、-COOR10、-CONH2、-NCO、-NCS、-COOX”、烯基、炔基、鹵素、甲苯磺酸酯、甲磺酸酯、tresylate、三氟甲磺酸酯和苯酚，這里R10是烷基、芳基或烷芳基，X”是鹵素；M是錳或鐵。
X、Y和Z表示來源于任何的單齒或多齒配位體或配位體系統的適當的配位體或電中性的陰離子，或其相應的陰離子(比如苯甲酸或苯甲酸根陰離子、苯酚或苯氧基陰離子、醇或烷氧基陰離子)。X、Y和Z獨立地選自鹵素、氧代基、結晶水、配位羥離子、醇、苯酚、二氧、過氧、氫過氧、烷基過氧、芳基過氧、氨、烷基氨基、芳基氨基、雜環烷基氨基、雜環芳基氨基、氨基氧化物、肼、烷基肼、芳基肼、氧化氮、氰化物、氰酸鹽、硫氰酸鹽、異氰酸鹽、異硫氰酸鹽、烷基腈、芳基腈、烷基異腈、芳基異腈、硝酸鹽、亞硝酸鹽、疊氮基、烷基磺酸、芳基磺酸、烷基亞砜、芳基亞砜、烷基芳基亞砜、烷基次磺酸、芳基次磺酸、烷基亞磺酸、芳基亞磺酸、烷基硫醇羧酸、芳基硫醇羧酸、烷基硫醇硫代羧酸、芳基硫醇硫代羧酸、烷基羧酸(如醋酸、三氟乙酸、草酸)、芳基羧酸(如苯甲酸、鄰苯二甲酸)、尿素、烷基脲、芳基脲、烷基芳基脲、硫脲、烷基硫脲、芳基硫脲、烷基芳基硫脲、硫酸鹽、亞硫酸鹽、硫酸氫鹽、亞硫酸氫鹽、硫代硫酸鹽、硫代亞硫酸鹽、連二亞硫酸鹽、烷基膦、芳基膦、烷基膦氧化物、芳基膦氧化物、烷基芳基膦氧化物、烷基膦硫化物、芳基膦硫化物、烷基芳基膦硫化物、烷基膦酸、芳基膦酸、烷基次膦酸、芳基次膦酸、烷基三價膦酸、芳基三價膦酸、磷酸鹽、硫代磷酸鹽、亞磷酸鹽、焦亞磷酸鹽、三磷酸鹽、磷酸氫鹽、磷酸二氫鹽、烷基胍基、芳基胍基、烷基芳基胍基、烷基氨基甲酸酯、芳基氨基甲酸酯、烷基芳基氨基甲酸酯、烷基硫代氨基甲酸酯、芳基硫代氨基甲酸酯、烷基芳基硫代氨基甲酸酯、烷基二硫代氨基甲酸酯、芳基二硫代氨基甲酸酯、烷基芳基二硫代氨基甲酸酯、碳酸氫鹽、碳酸鹽、高氯酸鹽、氯酸鹽、亞氯酸鹽、次氯酸鹽、高溴酸鹽、溴酸鹽、亞溴酸鹽、次溴酸鹽、四鹵錳酸鹽、四氟硼酸鹽、六氟磷酸鹽、六氟銻酸根、次亞磷酸鹽、碘酸鹽、高碘酸鹽、偏硼酸鹽、四芳基硼酸鹽、四烷基硼酸鹽、酒石酸鹽、水楊酸鹽、琥珀酸鹽、檸檬酸鹽、抗壞血酸鹽、糖精酸鹽、氨基酸、異羥肟酸鹽、硫代甲苯磺酸鹽以及離子交換樹脂的陰離子，或者X、Y和Z中的一個或幾個獨立地與“R”基團中的一個或幾個相連的系統，其中n是0或1。從中選擇X、Y和Z的優選配位體包括鹵素、有機酸、硝酸鹽和硼酸氫根陰離子。
鏈接基團(在本文中也稱作Linker)來源于與“R”基團或X、Y和Z相連的特殊的官能基團，和將生物分子連接到“R”基團或X、Y和Z的官能基。這種官能基團選自-NH2、-NHR10、-SH、-OH、-COOH、-COOR10、-CONH2、-NCO、-NCS、-COOX”、烯基、炔基、鹵素、甲苯磺酸酯、甲磺酸酯、tresylate、三氟甲磺酸酯和苯酚，這里R10是烷基、芳基或烷芳基，X”是鹵素。當前，優選的烯基是乙烯基，而優選的炔基是乙炔基。在“R”基團或X、Y和Z上的官能基是可以與生物分子反應的，就是可以與類固醇、碳水化合物、脂肪酸、氨基酸、肽、蛋白質、抗體、維生素、類脂、磷脂、磷酸酯、膦酸酯、核酸、酶底物、酶抑制劑和酶受體底物和其它有意義的靶目標生物分子反應。當與“R”基團或X、Y和Z相連的官能基和生物分子反應時，該官能基被改變，所產生的官能團就是鏈接基團。比如，當與“R”基團相連的-NH2基團與如實施例1的類固醇反應時，鏈接基團就是-NH-。對于本領域的普通技術人員來說，特定的鏈接基團的準確結構是明顯的，取決于特定的官能基和所選擇的生物分子。對于在“R”基團或X、Y和Z上相連的官能基和生物分子的特定反應條件對于本領域的普通技術人員來說也明顯的。
在本文中將形成鏈接基團的官能基定義為“鏈接基團前體”，它可以在制備大環時存在于“R”基團上，或者在制備了大環或其錳配合物之后加上或改變。類似地，當錳或鐵配合物被制備或進行軸向配位體交換反應以交換存在于錳或鐵配合物中的軸向配體時，鏈接基團可以存在于軸向配體上(即X、Y或Z)。
本發明的大環可以在其與靶目標生物分子綴合之前或以后(這要根據使用的特定的生物分子的不同而定)與錳或鐵配合。大環配合物和靶目標生物分子的綴合物在本文中被定義為“生物綴合物”。
對于本領域的普通技術人員來說，藥物的靶目標是已知的。請見J.A.Katzenellenbogen等人在《核醫學雜志》(Journal of NuclearMedicine),33卷，No.4,1992,558和J.A.Katzenellenbogen等人在《生物綴合物化學》(Bioconjugate Chemistry),1991,2,253上的文獻。靶目標試劑一般是生物分子。本發明的生物分子是具有部位特異性的生物活性的分子，這就是說已知在有興趣的特定器官或組織濃縮。生物分子經過選擇，經過受體結合、膜結合、膜溶解等引導生物綴合物在組織間分布。這些生物分子包括比如類固醇、碳水化合物(包括單糖、二糖和多糖)、脂肪酸、氨基酸、肽、蛋白質、抗體(包括多克隆、單克隆及它們的碎片)、維生素、類脂、磷脂、磷酸酯、膦酸酯、核酸、酶底物、酶抑制劑和酶受體底物。生物分子也包括上述生物分子結合的生物分子，比如類固醇與碳水化合物的結合，如毛地黃皂苷。
可以用來瞄準所需器官或組織靶目標的特定生物分子在先有技術中是已知的，對于本領域的普通技術人員來說也是顯而易見的。本發明生物分子是可從市場上購得的，或者是使用通常的方法容易由本領域的普通技術人員制備的。
目前優選的是，在大環的氮原子之間的碳原子上連接的最大的“R”基團具有通過鏈接基團相連的生物分子。另外，優選的化合物是具有1-5個，最優選1-2個與生物分子相連的“R”基團，而沒有與生物分子相連的X、Y和Z的化合物，或者是具有與生物分子相連的X、Y和Z中的一個，而沒有與生物分子相連的“R”基團的化合物。
當前，優選的化合物是分子中除了與生物分子相連的“R”基團外，至少1個，優選至少2個“R”基團表示烷基、環烷基烷基和芳基烷基基團，其余的不與生物分子相連的“R”基團表示氫、飽和、部分飽和或不飽和的環或者含氮的雜環。其它優選化合物的基團是R1或R’1和R2或R’2、R3或R’3和R4或R’4、R5或R’5和R6或R’6、R7或R’7和R8或R’8、R9或R’9和R或R’中的至少一個，優選2個與和它們相連的碳原子一起表示具有3-20個碳原子的飽和的、部分飽和的或不飽和的環，而除了通過鏈接基團與生物分子相連的“R”基團以外，其它的“R”基團表示氫、含氮的雜環或烷基的化合物，以及分子中R或R’和R1或R’1、R2或R’2和R3或R’3、R4或R’4和R5或R’5、R6或R’6和R7或R’7、R8或R’8和R9或R’9中的至少一個，優選至少2個與和它們相連的碳原子一起形成具有2-20個碳原子的含氮雜環，而除了通過鏈接基團與生物分子相連的“R”基團以外，其它的“R”基團獨立地選自氫、飽和的、部分飽和的或不飽和的環或者烷基。
正如在本文中使用的，“R”基團表示與大環上的碳原子相連的全部R基團，即R、R’、R1、R’1、R2、R’2、R3、R’3、R4、R’4、R5、R’5、R6、R’6、R7、R’7、R8、R’8、R9和R’9。
本發明的另一個實施方案是呈單劑形用來歧化過氧化物的藥物組合物，它包括(a)有治療或預防有效量的如上所述的配合物，以及(b)無毒可藥用的載體、助劑或賦形劑。
一般可以接受的錳基SOD酶的作用機理涉及在兩種氧化態(Ⅱ、Ⅲ)之間的錳中心的環化。請見J.V.Bannister和G.Rotilio在《生物化學評論》(Crit.Rew.Biochem.),22,111-180(1987)上的文獻。
1)2)在pH=7時，O2/O2.-和HO2./H2O2的克式量氧化還原電位分別是--0.33v和0.87v。請見A.E.G.Cass在《金屬蛋白質》(Metalloproteins)第一部分，具有氧化還原作用的金屬蛋白質，編輯P.Harrison,P.121,Verlag Chemie(Weinheim,GDR)(1985)上的文獻。對于上面揭示的機理，這樣的電位要求被稱為SOD的催化劑在-0.33至0.87v的范圍內能夠迅速地進行氧化態的改變。使用環狀伏安法來表征本文敘述的源于Mn(Ⅱ)和一般種類的C-取代[15]N5配位體形成的配合物，以測量其氧化還原電位。在本文中敘述的錳基C取代配合物具有大約+0.7V的雙向氧化(SHE)。庫侖計表明，此氧化作用是單電子過程，即這是Mn(Ⅱ)配合物氧化成為Mn(Ⅲ)配合物。因此，對于這些起SOD催化劑作用的配合物，在催化周期中涉及Mn(Ⅲ)氧化態。這意味著，所有這些配位體的Mn(Ⅲ)配合物同樣是作為SOD催化劑的組分，因為當過氧化物存在時，由于過氧化物簡單地將Mn(Ⅲ)還原為Mn(Ⅱ)而釋放出氧，所以以哪種形式[Mn(Ⅱ)還是Mn(Ⅲ)]存在都沒有關系。
本發明的鐵基配合物是特別有用的，因為與相應的錳基配合物相比，鐵基配合物有意外強的穩定性。在口服時，以及當靶目標組織的pH值很低時，比如在局部缺血的組織里，這種很強的穩定性可能是很重要的。
正如在本文中使用的“烷基”一詞，無論單獨還是與其它詞一起使用，都意味著含有1至大約22個碳原子，優選大約1至大約18個碳原子，最優選大約1至大約12個碳原子的直鏈或支鏈的烷基，它們可以任選地帶有一個或幾個取代基，這些取代基選自(1)-NR30R31，其中R30和R31獨立地選自氫、烷基、芳基或芳基烷基；或者R30是氫、烷基、芳基或芳基烷基，而R31選自-NR32R33、-OH、-OR34、
其中R32和R33獨立地是氫、烷基、芳基或酰基，R34是烷基、芳基或烷基芳基，Z’是氫、烷基、芳基、烷基芳基、-OR34、-SR34或-NR40R41，這里R40和R41獨立地選自氫、烷基、芳基或烷基芳基，Z”是烷基、芳基、烷基芳基、-OR34、-SR34或-NR40R41,R35是烷基、芳基，-OR34或-NR40R41、R36是烷基、芳基或-NR40R41,R37是烷基、芳基或烷基芳基，X’是氧或硫，而R38和R39獨立地選自氫、烷基或芳基；(2)-SR42，其中R42是氫、烷基、芳基、烷基芳基、-SR34、-NR32R33、
其中R43是-OH、-OR34或-NR32R33，而A和B獨立地是-OR34、-SR34或-NR32R33；
(3)其中x是1或2，R44是鹵素、烷基、芳基、烷基芳基、-OH、-OR34、-SR34或-NR32R33；(4)-OR45，其中R45是氫、烷基、芳基、烷基芳基、-NR32R33、
其中D和E獨立地是-OR34或-NR32R33；
(5)其中R46是鹵素、-OH、-SH、-OR34、-SR34或-NR32R33；或者(6)如下式的胺氧化物
條件是R30和R31不是氫；或者
(7)其中F和G獨立地是-OH、-SH、-OR34、-SR34或-NR32R33；或者(8)-O-(-(CH2)a-O)b-R10，其中R10是氫或烷基，a和b是整數，獨立地選自1+6；或者(9)鹵素、氰基、硝基或疊氮基。上面定義的烷基的取代基上的烷基、芳基和烷基芳基可以含有一個附加的取代基，但是優選是未被取代的。這樣的基團的例子包括但不限于甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、異戊基、己基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基和二十烷基。單獨或與其它詞聯合使用的“烯基”一詞意味著具有一個或幾個雙鍵的烴基。這樣的烯基的例子包括但不限于乙烯基、丙烯基、1-丁烯基、2-順式丁烯基、2-反式丁烯基、異丁烯基、2-順式戊烯基、2-反式戊烯基、3-甲基-1-丁烯基、2,3-二甲基-2-丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、1-辛烯基、癸烯基、十二烯基、十四烯基、十六烯基、順式和反式9-十八烯基、1,3-戊二烯基、2,4-戊二烯基、2,3-戊二烯基、1,3-己二烯基、2,4-己二烯基、5,8,11,14-二十碳四烯基和9,12,15-十八碳三烯基。單獨或與其它詞聯合使用的“炔基”一詞意味著具有一個或幾個叁鍵的烴基。這樣的炔基的例子包括但不限于乙炔基、丙炔基、(炔丙基)、1-丁炔基、1-辛炔基、9-十八炔基、1,3-戊二炔基、2,4-戊二炔基、1,3-己二炔基、2,4-己二炔基。單獨或與其它詞聯合使用的“環烷基”一詞意味著含有3-大約10個碳原子、優選含有3-大約8個碳原子、最優選含有3-大約6個碳原子的環烷基。這樣的環烷基的例子包括但不限于環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基和全氫萘基。“環烷基烷基”一詞意味著被如上所定義的環烷基取代的如上所定義的烷基。環烷基烷基的例子包括但不限于環己基甲基、環戊基甲基、(4-異丙基己基)甲基、(4-叔丁基環己基)甲基、3-環己基丙基、2-環己基甲基戊基、3-環戊基甲基己基、1-(4-新戊基環己基)甲基己基和1-(4-異丙基環己基)甲基庚基。“環烷基環烷基”一詞意味著被另一種如上所定義的環烷基取代的如上所定義的環烷基。環烷基環烷基的例子包括但不限于環己基環戊基和環己基環己基。單獨或與其它詞聯合使用的“環烯基”一詞意味著具有一個或幾個雙鍵的環烴基。環烯基的例子包括但不限于環戊烯基、環己烯基、環辛烯基、環戊二烯基、環己二烯基和環辛二烯基。“環烯基烷基”意味著被如上所定義的環烯基取代的烷基。環烯基烷基的例子包括但不限于2-環己烯-1-基甲基、1-環戊烯-1-基甲基、2-(1-環己烯-1-基)乙基、3-(1-環戊烯-1-基)丙基、1-(1-環己烯-1-基甲基)戊基、1-(1-環戊烯-1-基)己基、6-(1-環己烯-1-基)己基、1-(1-環戊烯-1-基)壬基和1-(1-環己烯-1-基)壬基。“烷基環烷基”和“烯基環烷基”意味著被如上所定義的烷基或烯基取代的如上所定義的環烷基。烷基環烷基和烯基環烷基的例子包括但不限于2-乙基環丁基、1-甲基環戊基、1-己基環戊基、1-甲基環己基、1-(9-十八烷基)環戊基和1-(9-十八烷基)環己基，術語“烷基環烯基”和“烯基環烯基”是指被如上所述的烷基或烯基取代的如上所定義的環烯基，烷基環烯基和烯基環烯基的實例包括1-甲基-2-環戊烯基、1-己基-2-環戊烯基、1-乙基-2-環己烯基、1-丁基-2-環己烯基、1-(9-十八烯基)-2-環己烯基和1-(2-戊烯基)-2-環己烯基。單獨或與其它詞聯合使用的“芳基”一詞意味著任選地帶有一個或幾個取代基的苯基或萘基，該取代基選自烷基、環烷基、環烯基、芳基、雜環基、烷氧基芳基、烷基芳基、烷氧基、鹵素、羥基、胺、氰基、硝基、烷硫基、苯氧基、醚基、三氟甲基等，比如苯基、對甲苯基、4-甲氧基苯基、4-(叔丁氧基)苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-羥基苯基、1-萘基、2-萘基等。單獨或與其它詞聯合使用的“芳基烷基”一詞意味著分子中一個氫原子被如上所定義的芳基取代的如上所定義的烷基或環烷基，比如芐基、2-苯基乙基等。“雜環”一詞意味著在環中含有至少一個碳原子以外的其它原子的環狀結構。最普通的其它類別的原子包括氮、氧和硫。雜環的例子包括但不限于吡咯烷基、哌啶基、咪唑烷基、四氫呋喃基、四氫噻吩基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基、異喹啉基、噠嗪基、吡嗪基、吲哚基、咪唑基、(噁)唑基、噻唑基、吡唑基、pyridinyl、苯并(噁)二唑基、苯并噻二唑基、三唑基和四唑基等。“飽和的、部分飽和的或不飽和的環”意味著分子中環的2個碳原子也是15元大環配位體的一部分的稠環結構。該環狀結構可以含有3-20個碳原子，優選含有5-10個碳原子，也可以含有一個或幾個碳原子以外的其它種類的原子。最普通的其它種類的原子包括氮、氧和硫。該環狀結構也可以含有多于一個的環。飽和的、部分飽和的或不飽和的環狀結構”意味著其中環的一個碳原子也是15元大環配位體的一部分的環狀結構。該環狀結構可以含有3-20個，優選含有5-10個碳原子，也可以含有氮、氧和/或硫原子。“含氮雜環”一詞意味著其中環的2個碳原子和氮原子也是15元大環配位體一部分的環狀結構。該環狀結構可以含有2-20個，優選含有4-10個碳原子，可以是部分或全部不飽和的或飽和的，在也是15元大環配位體一部分的部分環中，也可以含有氮、氧和/或硫原子。“有機酸陰離子”一詞指的是具有大約1-大約18個碳原子的羧酸陰離子。“鹵素”一詞意味著氯或溴。
在本發明配合物中使用的大環配位體可以按照在下面給出的示意式A中所顯示的一般操作程序來制備。比如將天然或非天然存在的α-氨基酸的相應酰胺衍生物的氨基酸酰胺還原，形成相應的取代乙二胺。這樣的氨基酸酰胺可以是許多已知的氨基酸中任何一種的酰胺衍生物。優選的氨基酸酰胺是如下式表示的化合物
其中，R來源于D型或L型的氨基酸，即丙氨酸、天門冬氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、組氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、絲氨酸、色氨酸、蘇氨酸、酪氨酸、纈氨酸和/或來源于非天然氨基酸的R基，比如烷基、乙基、丁基、叔丁基、環烷基、苯基、烯基、烯丙基、炔基、芳基、雜芳基、多環烷基、多環芳基、多環雜芳基、亞胺、氨基烷基、羥基烷基、羥基、酚、胺氧化物、硫烷基、羰烷氧烷基、羧酸及其衍生物、酮、醚、醛、胺、腈、鹵素、硫醇、亞砜、砜、磺酸、硫化物、二硫化物、膦酸、次膦酸、膦氧化物、磺酰胺、酰胺、氨基酸、肽、蛋白質、碳水化合物、核酸、脂肪酸、類脂、硝基、羥基胺、羥肟酸、硫代羰基、硼酸鹽、硼烷、硼氮雜、甲硅基、硅氧基、硅氮雜和它們的結合。最優選的是其中R是氫、烷基、環烷基烷基和芳基烷基的化合物。然后，將二胺進行甲苯磺酰化，得到二N-甲苯磺酰基的衍生物，讓它與二-O-甲苯磺酰化的三-N-甲苯磺酰化的三氮雜烷二醇反應，得到相應的取代-N-五甲苯磺酰基五氮雜環烷。然后除去甲苯磺酰基，將得到的化合物在本質上無水和厭氧條件下與錳(Ⅱ)或鐵(Ⅲ)化合物反應，形成相應的取代錳(Ⅱ)或鐵(Ⅲ)五氮雜環烷配合物。當配位體或電中性的陰離子，即X、Y和Z是陰離子或不能直接從錳或鐵化合物引進的配位體時，通過帶有錳或鐵化合物的大環反應得到的配合物進行交換反應，可以形成帶有這些陰離子或配位體的配合物。
本發明的分子中R9和R2是烷基，而R3、R’3、R4、R’4、R5、R’5、R6、R’6、R7、R’7、R8、R’8可以是烷基、芳基烷基或環烷基烷基，以及R或R’和R1或R’1與和它們相連的碳原子結合形成含氮雜環的配合物也可以按照在下面給出的示意式B顯示的一般程序，使用先有技術中用來制備錳(Ⅱ)或鐵(Ⅲ)五氮雜雙環[12.3.1.]十八碳五烯配合物前體的已知方法來制備。請見比如Alexander等人在《無機核化學通信》(Inorg.Nucl.Chem.Lett.),6,445(1970)中的敘述。比如，在錳(Ⅱ)或鐵(Ⅲ)化合物存在下，讓2,6-二酮基吡啶和三亞乙基四胺縮合，得到錳(Ⅱ)或鐵(Ⅲ)五氮雜雙環[12.3.1.]十八碳五烯配合物。此錳(Ⅱ)或鐵(Ⅲ)五氮雜雙環[12.3.1.]十八碳五烯配合物在10-1000psi的壓力下用氧化鉑加氫，得到錳(Ⅱ)或鐵(Ⅲ)五氮雜雙環[12.3.1.]十八碳三烯配合物。
在本發明的配合物中使用的大環配位體也可以通過如下所示的示意式C中的二酰氯路線來制備。因此，在適當的溶劑系統中，將三氮雜烷甲苯磺酰化，得到相應的三(N-甲苯磺酰基)衍生物。用適當的堿處理這樣的衍生物，得到相應的二磺酰胺陰離子。用適當的親電子試劑將該二磺酰胺陰離子二烷基化，得到二羧酸衍生物。處理此二羧酸衍生物得到二羧酸，然后用適當的試劑處理形成二酰氯。使用幾種方法中的任何一種得到所需的連二胺。可以使用的一種方法是在氯化銨存在下，通過由醛類與氰化物反應來制備，然后用酸處理，得到**銨，在酸存在下，還原后面的化合物，然后用適當的堿處理，得到連二胺。在適當的堿存在下，二酰氯與連二胺縮合形成三(甲苯磺酰基)二胺大環。除去甲苯磺酰基，還原酰胺，并在本質上無水和厭氧條件下用錳(Ⅱ)或鐵(Ⅲ)化合物與得到的化合物反應，形成相應的取代五氮雜環烷錳(Ⅱ)或鐵(Ⅲ)配合物。
通過所示的路線(稱作Strecker合成)制得了連二胺，當該連二胺有商品時，可以購買。可以使用任何方法制備連二胺。
在本發明的配合物中使用的大環配位體也可以通過如下所示的示意式D中的吡啶二酰胺路線來制備。比如，通過在適當的溶劑如甲醇中加熱，使用如四氮雜化合物的含有兩個伯胺的多胺與2,6-吡啶二羧酸二甲酯縮合，得到并入了吡啶環作為2,6-二羧酸酰胺的大環。將大環中的吡啶環還原為大環中的相應哌啶環，然后還原二胺，在本質上無水和厭氧條件下，所得化合物與錳(Ⅱ)或鐵(Ⅲ)化合物反應，形成相應的取代五氮雜環烷錳(Ⅱ)或鐵(Ⅲ)配合物。
在本發明的配合物中使用的大環配位體也可以通過如下所示的示意式E中的二(鹵乙酰胺)路線來制備。比如，在適當的溶劑系統中，將三氮雜烷甲苯磺酰化，得到相應的三(N-甲苯磺酰基)衍生物。用適當的堿處理這樣的衍生物，得到相應的二磺酰胺陰離子。在堿存在下，通過二胺與過量的鹵乙酰鹵如氯乙酰氯反應制備連二胺的二(鹵乙酰胺)，如二(氯乙酰胺)。然后用二胺的二(氯乙酰胺)與三(N-甲苯磺酰基)三氮雜烷的二磺酰胺陰離子反應，得到取代三(N-甲苯磺酰基)二胺大環。除去甲苯磺酰基，還原此酰胺，再在本質上無水和厭氧條件下，將得到的化合物與錳(Ⅱ)或鐵(Ⅲ)化合物反應，得到相應的取代五氮雜環烷錳(Ⅱ)或鐵(Ⅲ)配合物。
在本發明的配合物中使用的分子中R1、R’1、R2、R’2來源于二氨基起始原料，而R5、R’5、R7、R’7和R9、R’9可以是氫或任何前面敘述過的官能基的大環配位體也可以通過如下所示的示意式F中的假肽路線來制備。由下式
表示的取代1,2-二氨基乙烷中R1、R’1、R2、R’2是在如上面所示的產物大環配位體中相鄰的碳原子上的取代基，可以在此方法中將此化合物與任何的氨基酸一起使用。可以用任何本行業的專業人員所公知的傳統方法得到此二胺。在大環中來源于α-氨基酸的α-碳上的取代基的R基(即R5、R5’、R7、R7’、R9和R9’)可以源于D或L型的氨基酸，比如即丙氨酸、天門冬氨酸、精氨酸、天門冬酰胺、半胱氨酸、甘氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、組氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、絲氨酸、色氨酸、蘇氨酸、酪氨酸、纈氨酸和/或來源于非天然α-氨基酸的R基，比如烷基、乙基、丁基、叔丁基、環烷基、苯基、烯基、烯丙基、炔基、芳基、雜芳基、多環烷基、多環芳基、多環雜芳基、亞胺、氨基烷基、羥基烷基、羥基、酚、胺氧化物、硫烷基、羰烷氧烷基、羧酸及其衍生物、酮、醚、醛、胺、腈、鹵素、硫醇、亞砜、砜、磺酸、硫化物、二硫化物、膦酸、次膦酸、膦氧化物、磺酰胺、酰胺、氨基酸、肽、蛋白質、碳水化合物、核酸、脂肪酸、類脂、硝基、羥基胺、羥肟酸、硫代羰基、硼酸鹽、硼烷、硼氮雜、甲硅基、硅氧基、硅氮雜和它們的結合。作為例子，1,8-二羥基-4,5-二氨基辛烷被單甲苯磺酰化，并和叔丁氧羰基酸酐反應，而能夠得到差別化的N-叔丁氧羰基、N-甲苯磺酰基衍生物。使用氫化鈉作為堿，用溴乙酸甲酯將磺酰胺烷基化，及皂化成為游離酸。使用含有二胺的N-甲苯磺酰基甘氨酸在標準的溶液相合成中作為二肽代用品。這樣，用官能化的氨基酸偶合可以得到相應的假三肽。隨后進行兩次TFA裂解-偶合以得到假五肽，，可以使用HCl/AcOH在一步中進行N-和C-端基解保護。使用DPPA作為介質的環化反應，隨后用LiAlH4或硼烷還原得到相應的大環配位體。在本質上厭氧的條件下，將這個配位體系統與錳(Ⅱ)或鐵(Ⅲ)化合物如氯化錳(Ⅱ)或氯化鐵(Ⅲ)反應，形成相應的官能化錳(Ⅱ)或(Ⅲ)五氮雜環烷配合物。當配位體或電中性的陰離子，即X、Y和Z是陰離子或不能直接從錳或鐵化合物引進的配位體時，通過與通過大環和錳或鐵化合物反應而制備的配合物進行交換反應可以形成具有這些陰離子或配位體的配合物。
在本發明的配合物中使用的大環配位體中R1、R’1、R3、R’3、R5、R’5、R7、R’7、R9和R’9可以是氫或者任何如前面所述的官能基，它們可以按照如下面所示的示意式G的一般肽方法制備。由α-氨基酸的α-碳上的取代基得到的大環中的R基，即R1、R’1、R3、R’3、R5、R’5、R7、R’7、R9和R’9如上面的式F中所定義。從相應的線形肽制備環狀肽前體的過程與先有技術中已知的方法相同或者有較大的改變。請見比如Veber D.F.等人在《有機化學雜志》(J.Org.Chem.),44，3101(1979)中的敘述。在下面示意式G中所概述的一般性方法是使用相繼溶液相制備法由N-端基保護的官能化線形五肽制備C-端基保護的化合物的一個例子。另外，使用先有技術中已知的方法，可以通過固相制備進行制備線形五肽的過程。該過程可以從C-端基保護到N-端基保護，并通過收斂的方法，比如根據需要進行二肽和三肽偶合來進行。比如使用標準的肽偶合劑，使叔丁氧羰基保護的氨基酸與氨基酸酯偶合。然后將新的叔丁氧羰基-二肽酯皂化成為游離酸，再將該游離酸偶合成為另一種氨基酸酯。將得到的叔丁氧羰基-三氨基酸酯再進行皂化，將此方法繼續進行，直至制備出叔丁氧羰基保護的五肽游離酸。在標準條件下除去叔丁氧羰基保護基，將得到的五肽或其鹽轉化為環狀五肽。然后將此環狀五肽用氫化鋰鋁或硼烷還原為五氮雜環十五烷。然后在本質上厭氧的條件下，將最終的配位體與錳(Ⅱ)或鐵(Ⅲ)化合物反應，形成相應的錳(Ⅱ)或鐵(Ⅲ)五氮雜環十五烷配合物。當配位體或電中性的陰離子，即X、Y和Z是陰離子或不能直接從錳或鐵化合物引進的配位體時，通過與由大環和錳或鐵化合物反應得到的配合物進行交換反應，可以形成與這些陰離子或配位體的配合物。
描述了如下的示意式用于制備本發明的錳配合物，可以用鐵化合物代替錳化合物來制備本發明的鐵配合物。
示意式A
示意式B
示意式C
示意式D
示意式E
示意式F
示意式F(續)
示意式G
示意式G(續)
本發明的五氮雜大環可以具有一個或幾個不對稱碳，因此可以光學異構體的形式存在，以及其外消旋或非外消旋混合物的形式存在。可以按照常規方法，比如通過用光學活性的酸進行處理，形成非對映立構鹽，進行外消旋混合物的解析，從而得到光學異構體。適當的酸的例子是酒石酸、二乙酰酒石酸、二芐基酒石酸、二甲苯基酒石酸和樟腦磺酸。然后通過結晶從鹽中釋放出其光學活性堿，就分離了非對映立構體混合物。分離光學異構體的不同方法包括使用優化選擇到使具有最大對映體分離效果的手性色譜柱。另一個適用的方法包括，通過本發明化合物的一個或幾個仲胺基團與呈活化形式的光學純的酸，或者光學純的異氰酸酯反應，合成共價的非對映立構體。可以用常規方法，如色譜、蒸餾、結晶或升華來分離合成的非對映立構體，然后水解給出對映體純的配位體。本發明的光學活性化合物類似地可以使用光學純的原料如天然氨基酸來得到。
本發明的化合物或配合物是新穎的，可以用于治療許多炎癥的疾病或失調。比如，對于缺血器官的再灌注損傷，如對于缺血的心肌再灌注損傷、外科手術誘發的缺血、炎性腸疾病、類風濕性關節炎、骨關節炎、牛皮癬、器官移植排斥、輻射誘發損害、氧化劑誘發組織損傷和損害、動脈粥樣硬化、血栓形成、血小板凝聚、中風、急性胰腺炎、胰島素依賴型糖尿病尿糖癥、散播性血管內凝血、脂肪栓塞、成人及嬰兒呼吸系統疾病、轉移瘤和癌發生。
使用如在Riley,D.P.、Rivers,W.J.和Weiss,R.H.等人在《監測水溶液系統中的過氧化物衰變用的停留法動力學分析》載《分析生物化學》(Anal.Biochem.),196,344-349(1991)中敘述的停留法分析技術，顯示出本發明的化合物或配合物在催化過氧化物歧化方面的活性，此文獻在此引作參考。停留法動力學分析是一種定量監測水中過氧化物衰減速率的精確和直接的方法。停留法動力學分析適合于篩選化合物，因為正如停留法分析所表明的，本發明化合物或配合物的SOD活性和催化活性與治療上述的癥狀和疾病是相關的。
對于宿主服用的總日劑量，以單劑或分劑量計，是每天大約1-大約100mg/kg體重，更一般地是大約3-30mg/kg。單位劑量的組合物可以含有這樣數量的若干分之一，以達到每天的劑量。
可以與載體物質合并以形成單劑形的活性成分的量依被治療的宿主和特定服用的方式而變化。
用本發明的化合物和/或組合物治療疾病的服藥方案要根據許多因素來選擇，這包括病人的類型、年齡、體重、性別、飲食習慣和醫療條件、疾病的嚴重程度、服藥途徑、藥理學方面的考慮，比如具體使用的化合物的活性、藥效、藥物動力學和毒理學特性，以及是否使用藥物投送系統，該化合物的服用是否是組合服用藥物的一部分。因此，實際上可以使用的服藥方案在很寬的范圍內變化，因此可以不同于上述的優選服藥方案。
本發明的化合物可以經口、腸道外、吸入噴霧、經直腸或局部給藥，以根據需要所含有常規無毒可藥用載體、助劑和賦形劑的單劑形配方的方式服用。局部給藥也可以涉及使用穿透皮膚給藥的方法，比如皮膚穿透片或離子滲透設施。在本文中使用的腸道外一詞包括皮下注射、靜脈注射、肌肉注射、胸骨內注射或灌注技術。
使用適當的分散劑或潤濕劑和懸浮劑，按照先有技術配方成為可注射的制劑，比如滅菌可注射水溶液或油性懸浮劑。該滅菌可注射制劑也可以是在可腸道外使用的無毒稀釋劑或溶劑中的滅菌可注射溶液或懸浮液，比如在1,3-丁二醇中的溶液。在可接受的賦形劑和溶劑中，可以使用的是水、林格注射液和等滲氯化鈉溶液。此外，滅菌、不揮發油一般被用作溶劑或懸浮介質。出于這個目的，可以使用任何牌號的不揮發油，包括合成的單甘油酯或二甘油酯。此外，在制備可注射制劑時可以使用脂肪酸比如油酸。
將藥物與無刺激性的、在常溫下是固體、而在直腸溫度下是液體、因而在直腸中將要融化并釋放出藥物的賦形劑如可可脂和聚乙二醇等混合可以制備該藥物的直腸給藥的錠劑。
用于口服的固體劑形可以包括膠囊、片劑、丸劑、粉劑、顆粒劑和凝膠。在這些固體劑形中，活性化合物可以與至少一種惰性稀釋劑如蔗糖、乳糖或淀粉混合。正如在正常的實踐中，這樣的劑形也可以包括含有惰性稀釋劑以外的附加的物質，比如潤滑劑，如硬脂酸鎂。在膠囊、片劑和丸劑的情況下，該劑型也可以含有緩沖劑。片劑和丸劑另外可以用腸溶糖衣制備。
用于口服的液體劑形可以包括可藥用的乳液、溶液、懸浮液、糖漿和含有在一般先有技術中使用的惰性稀釋劑如水的醑劑。這樣的組合物還可以含有助劑，如潤濕劑、乳化劑和懸浮劑，以及甜味劑、調味劑和香精。
當本發明的化合物可以作為單獨的活性藥劑服用時，它們也可以與已知是對于特定的作為治療目標的疾病有效的一種或幾種化合物一起使用。
本發明的化合物或配合物也可以用作MRI對照劑。在專利申請系列號08/397,469中可見MRI中使用對照劑的討論，該專利在此引作參考。
對于此化合物和衍生物、以及中間體的上述的通式的預期的等價物是其它的相當化合物和具有相同通性的化合物，比如該化合物的互變異構體以及在分子中的一個或幾個不同的R基是如本文中所定義的取代基的簡單變化的化合物，比如分子中的R是比所指出的更高級的烷基，或者分子中的甲苯磺酰基是其它的氮或氧保護基，或者分子中的O-甲苯磺酰基是鹵化物。可以使用具有電荷不是1的陰離子，比如碳酸根、磷酸根和碳酸氫根來代替電荷是1的陰離子，只要它們不對該配合物的總活性有不利的影響即可。然而，具有電荷不是1的陰離子會導致上述的配合物的通式有稍微的改變。此外，當取代基被設計為，或者可能是氫的時候，在該位置上的不是氫的取代基，比如烴基、或者鹵素、羥基、氨基等嚴格的化學性質并不重要，只要它不對總活性和/或合成程序有相反的影響即可。再有，預期錳(Ⅲ)和鐵(Ⅱ)配合物將和主題的錳(Ⅱ)或鐵(Ⅲ)配合物是等價物。
上述的化學反應一般性地在其制備本發明的化合物方面的最廣闊的應用上予以公開。偶然這些反應也可能不是對于在所公開的范圍內的所包括的每一種化合物都能適用。本領域的技術人員將很容易識別具有這種情況的化合物。在所有這些情況下，使用對于本領域技術人員已知的方便的改進也能夠成功地進行反應，比如通過適當地保護干擾基團、通過就使用另一種方便的試劑、通過常規地改變反應條件，就可以成功地實施這些反應，或者是在本文中公開的其它反應或另外的方便的反應也將可以應用于制備本發明的相應的化合物。在所有的制備方法中，所有的原料都是已知的，或者容易從已知的原料得到的。
不用進一步地描述，相信本領域的專業人員按照前面的說明就能夠最充分地使用本發明。因此，下面的特定的優選實施方案主要是用于說明。而不是以任何其它的方式限制所公開的其余內容。
實施例除非另有說明，所有的反應劑使用時不用進行提純。所有的核磁共振波譜都是在Varian VXR-300或VXR-400核磁共振光譜儀上得到的。使用間硝基芐醇(NBA)、間硝基芐醇/LiCl(NBA-Li)在FiniganMAT90、Finigan 4500和VG40-250T上進行定量和定性的質譜分析。熔點(mp)是未校正的。
下面的有關氨基酸及其衍生物的縮寫按照IUPAC-IUB委員會關于生物化學命名法[見《生物化學》(Biochemistry),1972,11,1726]的推薦和普通的用法。
Ala L-丙氨酸DAla D-丙氨酸Gly 甘氨酸Ser L-絲氨酸DSer D-絲氨酸Bzl 芐基Boc 叔丁氧羰基Et 乙基TFA 三氟乙酸DMF 二甲基甲酰胺HOBT·H2O 1-羥基-(1H)-苯并三唑一水合物EDC·HCl 1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亞胺鹽酸鹽TEA 三乙胺DMSO 二甲基亞砜THF 氫呋喃DPPA 二苯基磷酰疊氮化物*縮寫Cyc表示1,2-環己二胺(在此要指出其立體化學，即R,R或S,S)。這樣就許可在含有1,2-環己二胺“殘基”的假肽中使用三字母肽命名法。
實施例1A．合成N-(對甲苯磺酰基)-(R,R)-1,2-二氨基環己烷在-10℃和攪拌下，在7小時的時間內，向攪拌看的(R,R)-1,2-二氨基環己烷(300g,2.63mol)在二氯甲烷(5.00L)中的溶液里滴加對甲苯磺酰氯(209g,1.10mol)在二氯甲烷(5.00L)中的溶液，保持溫度在-5～-10℃。讓該混合物溫熱至室溫，同時攪拌過夜。在真空下將混合物濃縮到3L的體積，過濾分離白色的固體。然后用水(10×1L)洗滌該溶液，再用硫酸鎂干燥。在真空下除去溶劑，得到286g黃色結晶固體狀產物，產率97.5％:1H核磁共振(CDCl3)δ0.98-1.27(m,4H),1.54-1.66(m,2H),1.81-1.93(m,2H),2.34(dt,J=4.0,10.7Hz,1H),2.42(s,3H),2.62(dt,J=4.2,9.9Hz,1H),7.29(d,J=8.1Hz,2H),7.77(d,J=8.3Hz,2H)；質譜(LRFAB-DTT-DTE)m/z 269[M+H]+。
B．合成N-(對甲苯磺酰基)-N’-(Boc)-(R,R)-1,2-二氨基環己烷在攪拌下向如實施例1A所制備的N-(對甲苯磺酰基)-(R,R)-1,2-二氨基環己烷(256g,0.955mol)在四氫呋喃(1.15L)中的溶液里加入1N的氫氧化鈉水溶液(1.15L,1.15mol)。然后加入二碳酸二叔丁基酯(229g,1.05mol)，并將得到的混合物攪拌過夜。分離兩層，用1N的鹽酸將水層的pH值調節到2，用NaCl飽和。然后用二氯甲烷(2×500mL)萃取水溶液，用硫酸鎂干燥。在真空下除去溶劑得到黃色固體。用四氫呋喃-乙醚-己烷的混合物進行結晶提純粗產物，得到310g白色結晶固體的產物，產率88.15％,mp:137-139℃；1H核磁共振(CDCl3)δ1.04-1.28(m,4H),1.44(s,9H),1.61-1.69(m,2H),1.94-2.01(m,2H),2.43(s,3H),2.86(brs,1H),3.30(br,d,J=9.6Hz,1H),4.37(br d,J=6.7Hz,1H),5.48(br d,J=4.6Hz,1H),7.27(d,J=9.7Hz,2H),7.73(d,J=8.1Hz,2H)；質譜(LRFAB,NBA-Li)m/z 375[M+Li]+。
C．合成Boc-(R,R)-Cyc(Ts)-Gly-OMe在0℃和攪拌下向在實施例1B中制備的N-(對甲苯磺酰基)-N’-(Boc)-(R,R)-1,2-二氨基環己烷(310g,0.841mol)在無水DMF(3.11L)的溶液里分幾批加入氫化鈉(37.4g的60％油懸浮液，0.934mol)，將得到的混合物攪拌30分鐘。然后在45分鐘內滴加溴乙酸甲酯(142g,0.925mol)，讓混合物溫熱至室溫，同時攪拌過夜。在攪拌17小時以后，在真空下除去溶劑，將殘渣溶解于乙酸乙酯(3L)和水(1L)中。用飽和的碳酸氫鈉(1L)、飽和的氯化鈉(500mL)洗滌乙酸乙酯溶液，再用硫酸鎂干燥。在真空下除去溶劑，將得到的黃色油狀物溶解于乙醚中。加入己烷進行結晶，得到364g無色針狀物的產物，產率985％。薄層色譜(98∶2氯仿-甲醇/硅膠/紫外檢出)表明，該產物中含有大約5％的原料。純試樣的mp為151-152℃。1H核磁共振(CDCl3)δ1.11-1.22(m,4H),1.45(s,9H),1.64-1.70(m,3H),2.16-2.19(m,1H),2.43(s,3H),3.34-3.40(m,2H),3.68(s,3H),4.06(Abq,J=18.5Hz,Δν=155Hz,2H),4.77(br s,1H),7.30(d,J=8.3Hz,2H),7.82(d,J=8.3Hz,2H)；質譜(LRFAB,DTT-DTE)m/z 441[M+H]+。
D．合成Boc-(R,R)-Cyc(Ts)-Gly-OH在攪拌下向如實施例1C中制備的不純Boc-(R,R)-Cyc(Ts)-Gly-Ome(217g,0.492mol)在甲醇(1.05L)的溶液里慢慢加入2.5N的氫氧化鈉水溶液(295M1,0.737)，將得到的溶液攪拌2小時。在真空下除去溶劑，將殘渣溶解于水(1.5L)中。過濾溶液除去少量固體，用乙醚(7×1L)洗滌，除去雜質(化合物1B)，用硫酸鎂干燥合并的洗滌液，在真空下除去溶劑，回收8.37g物質。然后用1N的鹽酸將水溶液調節到pH2，用乙酸乙酯(3×1L)萃取產物。合并萃取液，用飽和氯化鈉(500mL)洗滌，用硫酸鎂干燥。在真空下除去溶劑，先與乙醚(500mL)，再用二氯甲烷(500mL)共蒸發除去殘留的乙酸乙酯，得到205g白色泡沫狀產物，產率97.6％:1H核磁共振(CDCl3)δ1.15-1.22(m,4H),1.48(s,9H),1.55-1.68(m,3H),2.12-2.15(m,1H),2.43(s,3H),3.41-3.49(m,2H),3.97(ABq,J=17.9Hz,Δν=69.6Hz,2H),4.79(br s,1H),7.31(d,J=8.1Hz,2H),7.77(d,J=8.3Hz,2H),8.81(br s,1H)；質譜(LRFAB,NBA-Li)m/z 433[M+Li]+。
E．合成Boc-(R,R)-Cyc(Ts)-Gly-Gly-OEt在Boc-(R,R)-Cyc(Ts)-Gly-OH(18.1g,43.1mmol)在DMF(480mL)的溶液里加入HOBT·H2O(7.92g,51.7mmol)和EDC·HCl(9.91g,51.7mmol)，在室溫下攪拌得到的混合物20分鐘。向此溶液里加入GlyOEt·HCl(6.0g,43.1mmol)和TEA(7.2mL,51.7mmol)，以后再將得到的混合物攪拌16小時。蒸出DMF，在水(250mL)和乙酸乙酯(400mL)之間分配殘留物。分離乙酸乙酯層，用1N的硫酸氫鉀(250mL)、水(250mL)、飽和碳酸氫鈉(250mL)和鹽水(250mL)洗滌，用硫酸鎂干燥。經過過濾和濃縮得到21.9g白色泡沫狀純產物，產率99％:1H核磁共振(DMSO-d6)δ1.00-1.10(m,1H),1.19(t,J=7.6Hz,3H),1.38(s,9H),1.50-1.56(m,3H),1.75-1.84(m,1H),2.38(s,3H),3.31-3.40(br,2H),3.75-4.01(配合物m,4H),4.08(q,J=7.6Hz,2H),6.05(br,1H),7.32(d,J=8.0Hz,2H),7.77(d,J=8.0Hz,2H),8.32(t,J=7.2Hz,1H)；質譜(HRFAB)m/z 518.2551[M+Li]+；對于C24H37N3O7SLi計算為518.2512。
F．合成Cyc(Ts)-Gly-Gly-OEt TFA鹽在Boc-Cyc(Ts)-Gly-Gly-OEt(21.2g,41.4mmol)在二氯甲烷(180mL)的溶液里加入TFA(44mL)，在室溫下攪拌得到的混合物30分鐘。濃縮溶液，將殘渣溶解于乙醚(50mL)中，并用己烷(500mL)沉淀。傾出溶劑，用10/1的己烷/乙醚(500mL)洗滌殘留物。通過高真空干燥最后的殘渣，得到20.7g棕黃色泡沫狀產物，產率95％:1H核磁共振(DMSO-d6)δ0.85-0.96(m,1H),1.03-1.31(配合物m,7H),1.09(t,J=7.6Hz,3H),2.00(m,1H),2.39(s,3H),3.02(bs,1H),3.62(m,1H),3.82-4.05(m,4H),4.10(q,J=7.6,2H),7.41(d,J=8.0Hz,2H),7.67(d,J=8.0Hz,2H),8.25(bs,3H),9.09(t,J=5.63Hz,1H)；質譜(HRFAB)m/z 418.1990[M-TFA+Li]+；對于C19H29N3O5S計算為418.1988。
G．合成Boc-Orn(Z)-Cyc(Ts)-Gly-Gly-OEt向Boc-Orn(Z)-OH(8.37g,22.8mmol)在DMF(200mL)的溶液里加入HOBT·H2O(4.29g,27.4mmol)和EDC·HCl(5.25g,27.4mmol),在室溫下攪拌得到的溶液20分鐘。向此溶液中加入Cyc(Ts)-Gly-Gly-OEt TFA鹽(12.0g,22.8mmol)和TEA(3.82mL,27.4mmol)，然后保持攪拌16小時。蒸出DMF，在水(200mL)和乙酸乙酯(250mL)之間分配殘留物。分離乙酸乙酯層，用1N的硫酸氫鉀(150mL)、水(150mL)、飽和碳酸氫鈉(150mL)和鹽水(150mL)洗滌，用硫酸鎂干燥。過濾和濃縮得到15.1g白色泡沫狀產物，產率87％:1H核磁共振(DMSO-d6)δ1.00-1.94(配合物m,12H),1.15(t,J=7.4Hz,3H),2.38(s,3H),2.98(bs,2H),3.30-3.46(m,2H),3.70-3.82(m,4H),3.90-4.02(m,1H),4.05(t,J=7.4Hz,2H),5.00(s,2H),6.43(m,1H),7.17(m,1H),7.20-7.37(m,8H),7.78(m,2H),8.30(bs,1H)；質譜(LRFAB,NBA+HCl)m/z 760[M+H]+。
H．合成Orn(Z)-Cyc(Ts)-Gly-Gly-OEt TFA鹽向Boc-Orn(Z)-Cyc(Ts)-Gly-Gly-OEt(14.5g,19.1mmol)在二氯甲烷(120mL)的溶液里加入TFA(30mL)，在室溫下攪拌得到的混合物30分鐘。蒸發溶液，用乙醚(100mL)研制殘渣。傾出乙醚，通過高真空干燥殘渣，得到橙色泡沫狀產物，產率＞100％，含有TFA。1H核磁共振(DMSO-d6)δ0.97-1.93(配合物m,12H),1.16(t,J=7.4Hz,3H),2.38(s,3H),2.98(bs,2H),3.31-3.50(m,2H),3.71-3.91(m,4H),3.97-4.04(m,1H),4.08(q,J=7.4Hz,2H),5.00(s,2H),7.23-7.39(m,8H),7.77-7.81(m,2H),8.18(bs,3H),8.41(bs,1H)；質譜(LRFAB,NBA+HCl)m/z660[M-TFA]+。
I．合成Boc-Gly-Orn(Z)-Cyc(Ts)-Gly-Gly-OEt向Boc-Gly-OH(3.36g,19.2mmol)在DMF(220mL)的溶液里加入HOBT·H2O(3.52g,23.0mmol)和EDC·HCl(4.41g,23.0mmol),在室溫下將得到的溶液攪拌20分鐘。在此溶液里加入Orn(Z)-Cyc(Ts)-Gly-Gly-0Et TFA鹽(14.8g,19.2mmol)和TEA(3.20M1,23.0mmol)，然后保持攪拌12小時。蒸出DMF，在水(200mL)和乙酸乙酯(350mL)之間分配殘留物。分離兩層，用1N的硫酸氫鉀(150mL)、水(150mL)、飽和碳酸氫鈉(150mL)和鹽水(150mL)洗滌，用硫酸鎂干燥。過濾和濃縮得到13.7g白色泡沫狀產物，產率87％:1H核磁共振(DMSO-d6)δ0.96-1.10(m,2H),1.17(t,J=7.4Hz,3H),1.38(s,9H),1.35-2.00(配合物m,10H),2.97(m,2H),3.60(bs,2H),3.67-3.84(m,4H),3.93-4.03(m,3H),4.06(q,J=7.4Hz,2H),6.92(br,1H),7.19(m,1H),7.24-7.37(m,7H),7.60(d,J=8.3Hz,1H),7.76(m,2H),7.38(bs,1H)；質譜(LRFAB,NBA+Li)+m/z 823[M+Li]+。
J．合成Boc-Gly-Orn(Z)-Cyc(Ts)-Gly-Gly-OH向Boc-Gly-Orn(Z)-Cyc(Ts)-Gly-Gly-OEt(13.3g,16.3mmol)在甲醇(100mL)的溶液里加入1N的氫氧化鈉(25mL)。在室溫下攪拌得到的混合物，并用薄層色譜監測。2小時以后反應完成。蒸出甲醇，在殘渣中加入水(50mL)。用乙酸乙酯(2×100mL)洗滌此水相，倒掉乙酸乙酯層。用1N的硫酸氫鉀將pH值降低到3.5，用乙酸乙酯(3×100mL)萃取水相。合并乙酸乙酯層，用硫酸鎂干燥。過濾和濃縮得到11.7g白色泡沫狀產物，產率91％:1H核磁共振(DMSO-d6)δ0.98-1.25(m,2H),1.38(s,9H),1.40-1.92(m,10H),2.38(s,3H),2.97(m,2H),3.62(bs,2H),3.75-3.85(m,3H),3.95-4.05(m,2H),5.01(s,2H),6.96(br,1H),7.28(m,1H),7.25-7.38(m.7H),7.61(d,J=8.4Hz,1H),7.78(m,2H),8.25(bs,1H)。
K．合成Gly-Orn(Z)-Cyc(Ts)-Gly-Gly-OH TFA鹽向Boc-Gly-Orn(Z)-Cyc(Ts)-Gly-Gly-OH(11.2g,14.3mmol)在二氯甲烷(100mL)的溶液里加入TFA(24mL)，在室溫下攪拌得到的溶液30分鐘。濃縮溶液，用乙醚(500mL)研制。過濾得到11.3g白色粉末狀產物，產率99％:1H核磁共振(DMSO-d6)δ0.95-1.98(配合物m,12H),2.39(s,3H),3.01(m,2H),3.38(m,1H),3.65-4.10(配合物m,7H),4.18(q,J=7.4Hz,1H),5.02(s,2H),7.24-7.40(m,9H),7.77-7.85(m,2H),8.13(bs,3H),8.31(bs,1H),8.42(d,J=8.3Hz,1H)；質譜(HRFAB)m/z689.2953[M-TFA]+；對于C32H45N6O9S計算為689.2969。
L．合成環-(Gly-Orn(Z)-Cyc(Ts)-Gly-Gly-)用TEA(1.74mL,12.5mmol)處理Gly-Orn(Z)-Cyc(Ts)-Gly-Gly-OH TFA鹽在脫氣DMF(1520mL)中的溶液，并將其冷卻到-40℃。在10分鐘內滴加DPPA(1.64g,7.60mmol)，然后在-40℃下攪拌反應物3小時。在此時間之后，將反應物放到-2℃的浴中，然后讓其在此溫度下放置16小時。加入水(1520mL)，在室溫下讓得到的溶液與混合床離子交換樹脂(750g)一起攪拌6小時。過濾掉樹脂，將溶液濃縮到體積～100M1(DMF)。加入乙醚(500mL)得到固體殘渣，將其再溶解于甲醇(100mL)，再加入乙醚(500mL)進行沉淀。過濾得到3.26g白色粉末狀產物，產率78％:1H核磁共振(CDCl3)δ0.96-2.10(配合物m,14H),2.37(bs,3H),2.68-3.05(m,3H),3.42-3.90(配合物m,8H),4.14(m,1H),4.20(m,1H),4.97-5.08(m,3H),6.42(d,J=8.4Hz,1H),7.19(d,J=8.0Hz,1H),7.20-7.39(m,7H),7.65-7.78(m,2H),9.15(bs,1H),9.22(bs,1H)；質譜(HRFAB)m/z 671.2842[M+H]+；對于C32H43N6O8S計算為671.2863。
M．合成環-(Gly-Orn-Cyc(Ts)-Gly-Gly-)向環-(Gly-Orn(Z)-Cyc(Ts)-Gly-Gly-)(3.94g,5.90mmol)在甲醇(40mL)的溶液里加入鉑黑(1.0g)和甲酸銨(2.0g)。回流反應2小時，讓其冷卻。在氬氣氣氛下通過硅藻土層過濾混合物，濃縮過濾液得到2.86g白色泡沫狀產物，產率89％:1H核磁共振(DMSO-d6)δ0.94-2.22(配合物m,12H),2.39(s,3H),2.55-2.95(m,7H),3.42-3.89(配合物m,9H),4.11(m,1H),4.39(m,1H),6.43(d,J=8.4Hz,1H),7.27(d,J=9.3Hz,1H),7.25-7.45(m,2H),7.64-7.80(m,2H),9.12-9.29(m,2H)；質譜(HRFAB)m/z 537.2511[M+H]+；對于C24H36N6SO6計算為537.2495。
N．合成環-(Gly-Orn(石膽酰基)-Cyc(Ts)-Gly-Gly-)向環-(Gly-Orn-Cyc(Ts)-Gly-Gly-)(1.0g,1.9mmol)在氯仿(25mL)的溶液里加入石膽酸NHS活性酯(881mg,1.9mmol)，然后攪拌得到的混合物16小時。加入乙醚(50mL)得到固體。過濾得到946mG棕黃色粉末狀產物，產率56％:1H核磁共振(CD3OD)δ0.66(m,3H),0.93(bs,6H),0.94-2.37(配合物m,48H),2.43(s,3H),2.80-4.60(bm,14H),7.39(bs,2H),7.80(bs,2H)；質譜(HRFAB)m/z 895.5432[M+H]+；對于C48H75N6O8S計算為895.5367。
O．合成2,3-(R,R)-環己基-6-(S)-{3-(石膽酰胺基)丙基}-1,4,7,10,13-五氮雜環十五烷向環-(Gly-Orn(石膽酰基)-Cyc(Ts)-Gly-Gly-)(2.70g,3.00mmol)在THF(50mL)的懸浮液中加入氫化鋰鋁(51.0mL的1.0M溶液)。然后將得到的混合物回流16小時。將反應混合物冷卻到～-20℃，用5％的硫酸鈉(30mL)，再用甲醇(30mL)小心地終止反應。在室溫下攪拌此溶液1小時，濃縮成為干的粉末。用乙醚(3×200mL)研制此粉末，并過濾。濃縮醚，用乙腈將油狀物重結晶，得到800mg無色油狀的產物，產率40％:1H核磁共振(C6D6)δ0.64(s,3H),0.67(s,3H),0.88(d,J=3.0Hz,3H),0.84-2.61(配合物m,52H),2.38-2.95(配合物m,14H),3.49(m,3H)；13C核磁共振(CDCl3)δ71.4,63.1,62.6,61.8,58.2,56.5,56.1,51.5,50.4,50.1,48.3,47.9,46.1,45.7,42.6,42.1,40.4,40.1,36.4,35.8,35.7,35.6,35.4,34.5,31.9,31.7,31.6,30.8,30.5,29.4,28.3,27.2,26.4,26.2,24.9,24.2,23.4,20.8,18.6,12.0；質譜(LRFAB,NBA+Li)m/z 677[M+Li]+。
P．合成2,3-(R,R)-環己基-6-(S)-{3-(石膽酰胺基)丙基}-1,4,7,10,13-五氮雜環十五烷二氯化錳(Ⅱ)在無水的氮氣氣氛下，將如實施例10中制備的2,3-(R,R)-環己基-6-(S)-{3-(石膽酰胺基)丙基}-1,4,7,10,13-五氮雜環十五烷(547mg,0.817mmol)加入到含有氯化錳(Ⅱ)(103mg,0.818mmol)的熱的無水甲醇溶液(50mL)中。回流2小時以后，將該溶液減少至干，將殘渣溶解于THF(35mL)和乙醚(5mL)的混合溶劑中。通過硅藻土床層過濾。濃縮和用乙醚研制，在過濾后得到512mg白色固體狀配合物，產率79％。FBA質譜(NBA)m/z760[M-Cl]+；分析，對于C41H78N6OMnCl2，計算C,61.79；H,9.87；N,10.55；Cl,8.90。實測C,62.67；H,9.84；N,8.04；Cl,8.29。
實施例2使用停留法動力學分析確定化合物能否催化過氧化物歧化，見Riley,D.P.、Rivers,W.J.和Weiss,R.H.的《監測水溶液系統中過氧化物衰變的停留法動力學分析》載《分析生物化學》(Anal.Biochem.),196,344-349。為了實現穩定和精確地測量，所有的反應試劑在生物學上是干凈的和不含金屬的。為了做到這一點，所有的緩沖劑(Calbiochem公司制造)都是生物級的、不含金屬的緩沖劑，并且使用的處置工具都是先用0.1N的鹽酸洗滌，再用純水洗滌，然后在pH值為8的104M EDTA浴中漂洗，再用純水漂洗，并在65℃下干燥幾小時。使用干燥的玻璃器具，在無水的惰性氬氣氣氛下，在真空大氣干燥手套箱中制備無水的過氧化鉀(Aldrich公司制造)的DMSO溶液。在每一次停留實驗之前即時制備DMSO溶液。使用乳缽和研杵來研磨黃色的過氧化鉀固體(～100mg)。然后用幾滴DMSO研磨該粉末，將漿液轉移到裝有另外25mLDMSO的燒瓶中。將得到的漿液攪拌30分鐘，然后過濾。這個操作可重復地得到～2mM的過氧化物在DMSO中的濃度。在裝入充氮注射器之前在密封的小瓶中，將此溶液轉移到在氮氣下的手套箱中。應該注意到，DMSO/過氧化物溶液對水、熱、空氣和外來的金屬都是十分敏感的。新鮮的純溶液具有很淡的黃色調。
用于緩沖溶液的水來自于室內的去離子水系統，送入BarnsteadNanopure Ultrapure Series 550水系統，然后兩次蒸餾，第一次是從堿性的高錳酸鉀中蒸出，然后從稀的EDTA溶液中蒸出。比如將含有1.0g高錳酸鉀、2L水和將pH值調到9.0所必需的另加的氫氧化鈉的溶液加入到帶有溶劑蒸餾頭的2L燒杯中。這次蒸餾將把水中的任何極微量的有機化合物氧化。最后的蒸餾是在氮氣下，在裝有1500mL從第一次蒸餾得到的水和1.0×106M EDTA的2.5L燒瓶中進行的。這一步驟將從超純水中除去殘留的極微量金屬。為了防止從回流柱上方揮發出的EDTA霧到達蒸餾頭中，在40cm長的垂直蒸餾柱中裝有玻璃珠，而且用保溫層包起來。這個系統制造的脫氧水，其測量的電導小于2.0nΩ/cm2。
停留光譜儀系統是由動力學儀器公司(地址Ann Arbor,MI)設計和制造的，連接于MAC IICX個人計算機上。停留分析的軟件由動力學儀器公司提供，用QuickBasic語言寫在MacAdios驅動器上。典型的注入器的體積(0.01mL的緩沖液和0.006mL的DMSO)被標定，使得比DMSO溶液過量得多的水被混合在一起。實際的比例大約是19/1，因此在水溶液中的過氧化物初始濃度為60-120μM。因為在245nm公布的水中的過氧化物的衰減系數是～2250M-1cm-1(1)，預期對于2cm的路徑長度的盒，初始的吸收值大約為0.3-0.5，從實驗中觀察到這一點。使用80mM濃度pH值為8.1的Hepes緩沖液(游離酸+鈉的形式)制備將要與過氧化物的DMSO溶液混合的水溶液。用5mL的DMSO溶液裝入儲存注射器中的一個，而其它的裝入5mL緩沖水溶液。整個的注射裝置、混合器和光譜儀的槽都浸入溫度21.0±0.5℃的裝有溫度計的循環水浴中。
在開始收集過氧化物衰減的數據之前，向混合室中注入幾股緩沖液和DMSO溶液，以得到基線平均值。將這幾次注入取平均，儲存作為基線。在一系列測試中將要收集的第一針使用不含催化劑的水溶液。這假設每一系列試驗都不含有能夠產生一級過氧化物衰減的特征的污染物。如果對于幾次注入緩沖溶液所觀察到的衰減是二級的，將能夠使用錳(Ⅱ)配合物溶液。一般說來，在一個很寬的濃度范圍內篩選潛在的SOD。因為取決于DMSO與緩沖水溶液的過氧化物初始濃度為大約1.2×104M，我們就意圖使用至少比基底過氧化物小20倍的錳(Ⅱ)配合物濃度。因此，我們一般使用從大約5×10-7至8×10-6M的濃度來篩選化合物的SOD活性。將從實驗中獲得的數據輸入適當的數學程序(比如Cricket Graph)，使得能夠進行標準的動力學數據分析。由觀察到的速度常數(kobs)相對于錳(Ⅱ)配合物濃度的線性圖測定實施例1的錳(Ⅱ)配合物造成的過氧化物歧化的催化速度常數。由在245nm的吸收對于時間的線性圖得到了由錳(Ⅱ)配合物使過氧化物歧化的kobs值。在pH=8.1和21℃時，實施例1的錳(Ⅱ)配合物的kobs(M-1sec-1)被測定為0.77×10+7M-1sec-1。
從上面的kcat值可以看出實施例1的含氮大環配位體錳(Ⅱ)配合物是過氧化物歧化的有效催化劑。
權利要求
1．下式表示配合物的化合物
其中，R、R’、R1、R’1、R2、R’2、R3、R’3、R4、R’4、R5、R’5、R6、R’6、R7、R’7、R8、R’8、R9和R’9獨立地表示烷基、烯基、炔基、環烷基、環烯基、環烷基烷基、環烷基環烷基、環烯基烷基、烷基環烷基、烯基環烷基、烷基環烯基、烯基環烯基、雜環基、芳基和芳烷基，以及連接在α-氨基酸的α-碳上的基團；或者R1或R’1和R2或R’2、R3或R’3和R4或R’4、R5或R’5和R6或R’6、R7或R’7和R8或R’8和R9或R’9和R或R’與和它們相連的碳原子一起獨立地形成具有3-20個碳原子的飽和的、部分飽和的或不飽和的環；或者R或R’和R1或R’1、R2或R’2和R3或R’3、R4或R’4和R5或R’5、R6或R’6和R7或R’7、R8或R’8和R9或R’9與和它們相連的碳原子一起獨立地形成具有2-20個碳原子的含氮雜環，以及它們的結合，這里條件是，當該含氮雜環是不含有與氮相連的氫即在所述的通式中與氮相連的氫的芳雜環時，所述氮仍在大環中，且與大環中同一個碳原子相連的幾個R基是不存在的；其中，(1)“R”基團中的1-5個通過鏈接基團連接到生物分子上；(2)X、Y和Z中的一個通過鏈接基團連接到生物分子上；或者(3)“R”基團中的1-5個和X、Y和Z中的一個通過鏈接基團連接到生物分子上，而且所述的生物分子獨立地選自類固醇、碳水化合物、脂肪酸、氨基酸、肽、蛋白質、抗體、維生素、類脂、磷脂、磷酸酯、膦酸酯、核酸、酶底物、酶抑制劑和酶受體底物，而且所述的鏈接基團來源于與生物分子反應的所述的“R”基或所述的X、Y和Z連接的取代基，它們選自-NH2、-NHR10、-SH、-OH、-COOH、-COOR10、-CONH2、-NCO、-NCS、-COOX”、烯基、炔基、鹵素、甲苯磺酸酯、甲磺酸酯、tresylate、三氟甲磺酸酯和苯酚，這里R10是烷基、芳基或烷芳基，X”是鹵素；其中M是錳或鐵；以及其中X、Y和Z是配位體，它們獨立地選自鹵素、氧代基、結晶水、配位羥離子、醇、苯酚、二氧、過氧、氫過氧、烷基過氧、芳基過氧、氨、烷基氨基、芳基氨基、雜環烷基氨基、雜環芳基氨基、氨氧化物、肼、烷基肼、芳基肼、氧化氮、氰化物、氰酸鹽、硫氰酸鹽、異氰酸鹽、異硫氰酸鹽、烷基腈、芳基腈、烷基異腈、芳基異腈、硝酸鹽、亞硝酸鹽、疊氮基、烷基磺酸、芳基磺酸、烷基亞砜、芳基亞砜、烷基芳基亞砜、烷基次磺酸、芳基次磺酸、烷基亞磺酸、芳基亞磺酸、烷基硫醇羧酸、芳基硫醇羧酸、烷基硫醇硫代羧酸、芳基硫醇硫代羧酸、烷基羧酸、芳基羧酸、尿素、烷基脲、芳基脲、烷基芳基脲、硫脲、烷基硫脲、芳基硫脲、烷基芳基硫脲、硫酸鹽、亞硫酸鹽、硫酸氫鹽、亞硫酸氫鹽、硫代硫酸鹽、硫代亞硫酸鹽、連二亞硫酸鹽、烷基膦、芳基膦、烷基膦氧化物、芳基膦氧化物、烷基芳基膦氧化物、烷基膦硫化物、芳基膦硫化物、烷基芳基膦硫化物、烷基膦酸、芳基膦酸、烷基次膦酸、芳基次膦酸、烷基三價膦酸、芳基三價膦酸、磷酸鹽、硫代磷酸鹽、亞磷酸鹽、焦亞磷酸鹽、三磷酸鹽、磷酸氫鹽、磷酸二氫鹽、烷基胍基、芳基胍基、烷基芳基胍基、烷基氨基甲酸酯、芳基氨基甲酸酯、烷基芳基氨基甲酸酯、烷基硫代氨基甲酸酯、芳基硫代氨基甲酸酯、烷基芳基硫代氨基甲酸酯、烷基二硫代氨基甲酸酯、芳基二硫代氨基甲酸酯、烷基芳基二硫代氨基甲酸酯、碳酸氫鹽、碳酸鹽、高氯酸鹽、氯酸鹽、亞氯酸鹽、次氯酸鹽、高溴酸鹽、溴酸鹽、亞溴酸鹽、次溴酸鹽、四鹵錳酸鹽、四氟硼酸鹽、六氟銻酸鹽、六氟磷酸鹽、次亞磷酸鹽、碘酸鹽、高碘酸鹽、偏硼酸鹽、四芳基硼酸鹽、四烷基硼酸鹽、酒石酸鹽、水楊酸鹽、琥珀酸鹽、檸檬酸鹽、抗壞血酸鹽、糖精酸鹽、氨基酸、異羥肟酸鹽、硫代甲苯磺酸鹽以及離子交換樹脂的陰離子，或它們的相應陰離子，或者X、Y和Z中的一個或幾個獨立地與“R”基團中的一個或幾個相連的系統，其中n是0或1。
2．如權利要求1的化合物，其中1-2個“R”基通過鏈接基團與生物分子相連，沒有X、Y和Z通過鏈接基團與生物分子相連。
3．如權利要求1的化合物，其中X、Y和Z中有一個通過鏈接基團與生物分子相連，沒有“R”基團通過鏈接基團與生物分子相連。
4．如權利要求1的化合物，其中與位于氮原子之間的大環的碳原子相連的最大的一個“R”基團具有通過鏈接基團相連的生物分子。
5．如權利要求1的化合物，其中除了通過鏈接基團與生物分子相連的“R”基團以外，至少一個“R”基團獨立地選自烷基、環烷基、環烷基烷基、芳烷基、烷基芳基、芳基、雜環基和與α-氨基酸的α-碳相連的基團，其余的基團獨立地選自氫、飽和的、部分飽和的或不飽和的環狀基團或含氮的雜環基團。
6．如權利要求5的化合物，其中除了通過鏈接基團與生物分子相連的“R”基團以外，至少二個“R”基團獨立地選自烷基、環烷基、環烷基烷基、芳烷基、烷基芳基、芳基、雜環基和與α-氨基酸的α-碳相連的基團。
7．如權利要求5的化合物，其中除了通過鏈接基團與生物分子相連的“R”基團以外，至少一個“R”基團是烷基，其余的“R”基團獨立地選自氫或飽和的、部分飽和的或不飽和的環狀基團。
8．如權利要求1的化合物，其中R1或R’1和R2或R’2、R3或R’3和R4或R’4、R5或R’5和R6或R’6、R7或R’7和R8或R’8、R9或R’9和R或R’中的至少一個與和它們相連的碳原子一起表示具有3-20個碳原子的飽和的、部分飽和的或不飽和的環，而除了通過鏈接基團與生物分子相連的“R”基團以外，其余的“R”基團獨立地選自氫、含氮雜環或烷基。
9．如權利要求8的化合物，其中R1或R’1和R2或R’2、R3或R’3和R4或R’4、R5或R’5和R6或R’6、R7或R’7和R8或R’8、R9或R’9和R或R’中的至少2個與和它們相連的碳原子一起表示具有3-20個碳原子的飽和的、部分飽和的或不飽和的環，而除了通過鏈接基團與生物分子相連的“R”基團以外，其余的“R”基團獨立地選自氫、含氮雜環或烷基。
10．如權利要求8的化合物，其中的所述飽和的、部分飽和的或不飽和的環是環己基。
11．如權利要求10的化合物，其中所述除了通過鏈接基團與生物分子相連的“R”基團以外的其余“R”基團獨立地選自氫或烷基。
12．如權利要求1的化合物，其中所述的R或R’和R1或R’1、R2或R’2和R3或R’3、R4或R’4和R5或R’5、R6或R’6和R7或R’7、R8或R’8和R9或R’9與和它們相連的碳原子一起獨立地形成具有2-20個碳原子的含氮雜環，而除了通過鏈接基團與生物分子相連的“R”基團以外，其余的“R”基團獨立地選自氫、飽和的、部分飽和的或不飽和的環狀基團或烷基。
13．如權利要求1的化合物，其中X、Y和Z獨立地選自鹵素、有機酸、硝酸根和碳酸氫根陰離子。
14．如權利要求1的化合物，其中的M是鐵。
15．如權利要求1的化合物，其中的M是錳。
16．以單劑形的方式用于過氧化物歧化的藥物組合物，它包括(a)治療或預防有效量的權利要求1的配合物和(b)無毒可藥用的載體、助劑或賦形劑。
17．預防或治療至少部分由過氧化物為中介的疾病或機能失調的方法，該方法包括給需要進行這種預防或治療的主體服用具有治療、預防、醫治或恢復效果量的權利要求1的配合物。
18．權利要求17的方法，其中所述的疾病或機能失調選自缺血再灌注損傷、外科手術誘發的缺血、炎性腸疾病、類風濕性關節炎、動脈粥樣硬化、血栓形成、血小板凝聚、氧化劑誘發組織損傷和損害、骨關節炎、牛皮癬、器官移植排斥、輻射誘發損害、中風、急性胰腺炎、胰島素依賴型糖尿病尿糖癥、成人及嬰兒呼吸系統疾病、轉移瘤和癌發生。
19．權利要求18的方法，其中所述的疾病或機能失調選自缺血再灌注損傷、中風、動脈粥樣硬化和炎性腸疾病。
全文摘要
由通式(Ⅰ)所代表的過氧化物歧化酶(SOD)的低分子量仿制品生物綴合體用作炎性癥狀和疾病的治療劑,這些疾病比如缺血再灌注損傷、中風、動脈粥樣硬化和所有其它的由氧化劑誘發的組織損害或損傷的疾病,在式(Ⅰ)中,R、R’、R
文檔編號C07F15/02GK1225631SQ97194351
公開日1999年8月11日 申請日期1997年3月4日 優先權日1996年3月13日
發明者W·L·紐曼, D·P·里萊, R·H·維斯, S·L·亨克, P·J·倫龍, K·W·阿斯頓 申請人:孟山都公司