CN1225631A - 有歧化过氧化物催化剂效果的含氮大环配位体锰或铁配合物的生物缀合物 - Google Patents

Abstract

由通式(Ⅰ)所代表的过氧化物歧化酶(SOD)的低分子量仿制品生物缀合体用作炎性症状和疾病的治疗剂,这些疾病比如缺血再灌注损伤、中风、动脉粥样硬化和所有其它的由氧化剂诱发的组织损害或损伤的疾病,在式(Ⅰ)中,R、R’、R₁、R’₁、R₂、R’₂、R₃、R’₃、R₄、R’₄、R₅、R’₅、R₆、R’₆R₇、R’₇、R₈、R’₈、R₉、R’₉、X、Y、Z、M和n如本文中所定义。

Description

有歧化过氧化物催化剂效果的含氮大环配位体锰或铁配合 物的生物缀合物

                    发明背景

本发明涉及有歧化过氧化物催化剂效果的化合物。本发明涉及能催化歧化过氧化物的含氮15元大环配位体的锰或铁配合物。在另一方面，本发明涉及与靶目标生物分子缀合的含氮15元大环配位体的锰或铁配合物。

                    相关技术

过氧化物歧化酶按照方程式(1)催化过氧化物转化为氧和过氧化氢(后面称之为歧化)。源于过氧化物的活性氧代谢物被认为有助于许多炎性疾病和机能失调的组织病变。

    (1)

这些疾病比如心肌缺血再灌注损伤、肠炎、类风湿关节炎、骨关节炎、动脉粥样硬化、高血压、转移瘤、牛皮癣、器官移植排斥、辐射诱发损害、哮喘、流行性感冒、中风、烧伤和外伤。例如参见Bulkeley,G.B.的《活性氧代谢物和再灌注损伤：网状内皮功能的异常触发》载《柳叶刀》(The Lancet),344卷，934-36页，1994年10月1日；Grisham M.B.的《肠炎中的氧化剂和自由基》载《柳叶刀》，344卷，859-861页，1994年9月24日；Cross,C.E.等人的《各种活性氧形式和肺》载《柳叶刀》，344卷，930-33页，1994年10月1日；Jenner,P.的《神经退行性疾病中的氧化性损害》载《柳叶刀》，344卷，796-798页，1994年9月17日；Cerutti,P.A.的《氧自由基和癌》载《柳叶刀》，344卷，862-863页，1994年9月24日；Simic,M.G.等人的《生物学和医学中的氧自由基》载《基础生命科学》(Basic Life Science)，49卷，Plenum出版社，NewYork和London 1988年版；Weiss在《细胞生物化学杂志》(J.Cell.Biochem.),1991年增刊，15C,216，摘要C110(1991)；Petkau,A.的《癌症治疗评论》(Cancer Treat.Rev.)13,17(1966)中；McCord在《自由基生物医学杂志》(J.Free Radicals Biol.Med.),2,307,(1986)中；Baunuster,J.V.等人在《生物化学评论》(Crit.Rev.Biochem.),22,111(1987)中。上面从《柳叶刀》中选出的参考文献告诉我们由过氧化物产生的自由基和许多种疾病之间的紧密关系。特别是Bulkley和Grisham的参考文献告诉我们，在过氧化物歧化和最终的疾病治疗之间的紧密关系。

众所周知，来源于内皮的血管松弛因子(EDRF)的分解涉及过氧化物，它经鉴别为氮的氧化物(NO)，过氧化物歧化酶可以防止EDRF的分解。这意味着在血管痉挛、血栓形成和动脉粥样硬化的发病机理中，源于过氧化物的各种形式的活性氧有重要的作用。请见比如Gryglewski,R.J.等人的《在来源于内皮的血管松弛因子分解时涉及的过氧化物阴离子》载《自然》(Nature),320卷，454-56页，(1986)；和Palmer,R.M.J.等人的《氧化氮释放是引起来源于内皮的血管松弛因子分解的原因》载《自然》，327卷，523-26页，(1987)。

对天然的、重组的和改性的过氧化物歧化酶已经完成了临床试验和动物研究，这些正在显示出上面指明的疾病状态中减少过氧化物水平的治疗效果。然而，使用这种酶作为潜在的治疗剂也产生了许多问题，包括缺乏口服的活性、在体内半寿命期短、对于非人类源的酶具有致免疫性和组织分布不良等。

含氮15元大环配位体的锰或铁配合物是过氧化物歧化酶(SOD)的低分子量仿制品，它可以用作治疗剂和避免许多使用SOD酶所具有的问题。然而，人们希望SOD仿制品能够对准所需靶体，在这里该化合物被浓缩到具有最佳的效果。用不着赋予该化合物以什么“打靶”的方法，有时必须增大剂量以在作用点得到有效的浓度。这样的加大剂量有时导致对病人有不希望的副作用。

现在已经发现，本发明的大环或锰或铁配合物可以通过链接基团与一种或几种靶生物分子结合即配合，形成靶生物分子-大环或靶生物分子-锰配合物缀合物。

                    发明概要

本发明的目标是提供含氮15元大环配位体锰或铁配合物的生物缀合物，它是过氧化物歧化酶(SOD)的低分子量仿制品，可以作为至少部分由过氧化物引起的炎性疾病状态或机能失调的治疗剂。本发明的另一个目标是提供含氮15元大环配位体锰(Ⅱ)或铁(Ⅲ)配合物的生物缀合物，它可以用作具有提高了动态稳定性、提高了氧化稳定性和提高了氢结合能力的核磁共振成像(MRI)造影剂。本发明的再一个目标是提供能够瞄准体内特异位点的含氮15元大环配位体锰或铁配合物的生物缀合物。

按照本发明，提供了含氮15元大环配位体锰或铁配合物的生物缀合物，其中，(1)1-5个“R”基通过链接基团连在生物分子上，(2)X、Y和Z中之一通过链接基团连接在生物分子上，或(3)1-5个“R”基和X、Y和Z中之一通过链接基团连在生物分子上；生物分子独立地选自如下的基团：类固醇、碳水化合物、脂肪酸、氨基酸、肽、蛋白质、抗体、维生素、类脂、磷脂、磷酸酯、膦酸酯、核酸、酶底物、酶抑制剂和酶受体底物，而且链接基团来源于与“R”基或X、Y和Z连接并和生物分子反应的取代基，它们选自-NH₂、-NHR₁₀、-SH、-OH、-COOH、-COOR₁₀、-CONH₂、-NCO、-NCS、-COOX”、烯基、炔基、卤素、甲苯磺酸酯、甲磺酸酯、tresylate、三氟甲磺酸酯和苯酚，这里R₁₀是烷基、芳基或烷芳基，X”是卤素。

                发明的详细说明

本发明涉及含氮15元大环配位体锰或铁配合物的生物缀合物，它催化过氧化物转化为氧和过氧化氢。这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独立地表示氢、烷基、烯基、炔基、环烷基、环烯基、环烷基烷基、环烷基环烷基、环烯基烷基、烷基环烷基、烯基环烷基、烷基环烯基、烯基环烯基、杂环基、芳基和芳烷基，以及连接在α-氨基酸的α-碳上的基团；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’与和它们相连的碳原子一起独立地形成具有3-20个碳原子的饱和的、部分饱和的或不饱和的环，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与和它们相连的碳原子一起独立地形成具有2-20个碳原子的含氮杂环，以及上述各种情况的结合，这里条件是，当含氮杂环是不含与氮连接的氢即在所述式中与氮结合的氢的杂芳环时，所述氮仍在大环中，且不存在与大环的相同碳连接的几个R基团，其中，(1)1-5个“R”基团通过链接基团连接到生物分子上；(2)X、Y和Z中的一个通过链接基团连接到生物分子上；或者(3)“R”基团中的1-5个和X、Y和Z中的一个通过链接基团连接到生物分子上，且生物分子独立地选自类固醇、碳水化合物、脂肪酸、氨基酸、肽、蛋白质、抗体、维生素、类脂、磷脂、磷酸酯、膦酸酯、核酸、酶底物、酶抑制剂和酶受体底物，而且链接基团来源于与生物分子反应的“R”基或X、Y和Z连接的取代基，它们选自-NH₂、-NHR₁₀、-SH、-OH、-COOH、-COOR₁₀、-CONH₂、-NCO、-NCS、-COOX”、烯基、炔基、卤素、甲苯磺酸酯、甲磺酸酯、tresylate、三氟甲磺酸酯和苯酚，这里R₁₀是烷基、芳基或烷芳基，X”是卤素；M是锰或铁。

X、Y和Z表示来源于任何的单齿或多齿配位体或配位体系统的适当的配位体或电中性的阴离子，或其相应的阴离子(比如苯甲酸或苯甲酸根阴离子、苯酚或苯氧基阴离子、醇或烷氧基阴离子)。X、Y和Z独立地选自卤素、氧代基、结晶水、配位羟离子、醇、苯酚、二氧、过氧、氢过氧、烷基过氧、芳基过氧、氨、烷基氨基、芳基氨基、杂环烷基氨基、杂环芳基氨基、氨基氧化物、肼、烷基肼、芳基肼、氧化氮、氰化物、氰酸盐、硫氰酸盐、异氰酸盐、异硫氰酸盐、烷基腈、芳基腈、烷基异腈、芳基异腈、硝酸盐、亚硝酸盐、叠氮基、烷基磺酸、芳基磺酸、烷基亚砜、芳基亚砜、烷基芳基亚砜、烷基次磺酸、芳基次磺酸、烷基亚磺酸、芳基亚磺酸、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、邻苯二甲酸)、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、硫酸盐、亚硫酸盐、硫酸氢盐、亚硫酸氢盐、硫代硫酸盐、硫代亚硫酸盐、连二亚硫酸盐、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、烷基三价膦酸、芳基三价膦酸、磷酸盐、硫代磷酸盐、亚磷酸盐、焦亚磷酸盐、三磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐、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、碳酸氢盐、碳酸盐、高氯酸盐、氯酸盐、亚氯酸盐、次氯酸盐、高溴酸盐、溴酸盐、亚溴酸盐、次溴酸盐、四卤锰酸盐、四氟硼酸盐、六氟磷酸盐、六氟锑酸根、次亚磷酸盐、碘酸盐、高碘酸盐、偏硼酸盐、四芳基硼酸盐、四烷基硼酸盐、酒石酸盐、水杨酸盐、琥珀酸盐、柠檬酸盐、抗坏血酸盐、糖精酸盐、氨基酸、异羟肟酸盐、硫代甲苯磺酸盐以及离子交换树脂的阴离子，或者X、Y和Z中的一个或几个独立地与“R”基团中的一个或几个相连的系统，其中n是0或1。从中选择X、Y和Z的优选配位体包括卤素、有机酸、硝酸盐和硼酸氢根阴离子。

链接基团(在本文中也称作Linker)来源于与“R”基团或X、Y和Z相连的特殊的官能基团，和将生物分子连接到“R”基团或X、Y和Z的官能基。这种官能基团选自-NH₂、-NHR₁₀、-SH、-OH、-COOH、-COOR₁₀、-CONH₂、-NCO、-NCS、-COOX”、烯基、炔基、卤素、甲苯磺酸酯、甲磺酸酯、tresylate、三氟甲磺酸酯和苯酚，这里R₁₀是烷基、芳基或烷芳基，X”是卤素。当前，优选的烯基是乙烯基，而优选的炔基是乙炔基。在“R”基团或X、Y和Z上的官能基是可以与生物分子反应的，就是可以与类固醇、碳水化合物、脂肪酸、氨基酸、肽、蛋白质、抗体、维生素、类脂、磷脂、磷酸酯、膦酸酯、核酸、酶底物、酶抑制剂和酶受体底物和其它有意义的靶目标生物分子反应。当与“R”基团或X、Y和Z相连的官能基和生物分子反应时，该官能基被改变，所产生的官能团就是链接基团。比如，当与“R”基团相连的-NH₂基团与如实施例1的类固醇反应时，链接基团就是-NH-。对于本领域的普通技术人员来说，特定的链接基团的准确结构是明显的，取决于特定的官能基和所选择的生物分子。对于在“R”基团或X、Y和Z上相连的官能基和生物分子的特定反应条件对于本领域的普通技术人员来说也明显的。

在本文中将形成链接基团的官能基定义为“链接基团前体”，它可以在制备大环时存在于“R”基团上，或者在制备了大环或其锰配合物之后加上或改变。类似地，当锰或铁配合物被制备或进行轴向配位体交换反应以交换存在于锰或铁配合物中的轴向配体时，链接基团可以存在于轴向配体上(即X、Y或Z)。

本发明的大环可以在其与靶目标生物分子缀合之前或以后(这要根据使用的特定的生物分子的不同而定)与锰或铁配合。大环配合物和靶目标生物分子的缀合物在本文中被定义为“生物缀合物”。

对于本领域的普通技术人员来说，药物的靶目标是已知的。请见J.A.Katzenellenbogen等人在《核医学杂志》(Journal of NuclearMedicine),33卷，No.4,1992,558和J.A.Katzenellenbogen等人在《生物缀合物化学》(Bioconjugate Chemistry),1991,2,253上的文献。靶目标试剂一般是生物分子。本发明的生物分子是具有部位特异性的生物活性的分子，这就是说已知在有兴趣的特定器官或组织浓缩。生物分子经过选择，经过受体结合、膜结合、膜溶解等引导生物缀合物在组织间分布。这些生物分子包括比如类固醇、碳水化合物(包括单糖、二糖和多糖)、脂肪酸、氨基酸、肽、蛋白质、抗体(包括多克隆、单克隆及它们的碎片)、维生素、类脂、磷脂、磷酸酯、膦酸酯、核酸、酶底物、酶抑制剂和酶受体底物。生物分子也包括上述生物分子结合的生物分子，比如类固醇与碳水化合物的结合，如毛地黄皂苷。

可以用来瞄准所需器官或组织靶目标的特定生物分子在先有技术中是已知的，对于本领域的普通技术人员来说也是显而易见的。本发明生物分子是可从市场上购得的，或者是使用通常的方法容易由本领域的普通技术人员制备的。

目前优选的是，在大环的氮原子之间的碳原子上连接的最大的“R”基团具有通过链接基团相连的生物分子。另外，优选的化合物是具有1-5个，最优选1-2个与生物分子相连的“R”基团，而没有与生物分子相连的X、Y和Z的化合物，或者是具有与生物分子相连的X、Y和Z中的一个，而没有与生物分子相连的“R”基团的化合物。

当前，优选的化合物是分子中除了与生物分子相连的“R”基团外，至少1个，优选至少2个“R”基团表示烷基、环烷基烷基和芳基烷基基团，其余的不与生物分子相连的“R”基团表示氢、饱和、部分饱和或不饱和的环或者含氮的杂环。其它优选化合物的基团是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’中的至少一个，优选2个与和它们相连的碳原子一起表示具有3-20个碳原子的饱和的、部分饱和的或不饱和的环，而除了通过链接基团与生物分子相连的“R”基团以外，其它的“R”基团表示氢、含氮的杂环或烷基的化合物，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中的至少一个，优选至少2个与和它们相连的碳原子一起形成具有2-20个碳原子的含氮杂环，而除了通过链接基团与生物分子相连的“R”基团以外，其它的“R”基团独立地选自氢、饱和的、部分饱和的或不饱和的环或者烷基。

正如在本文中使用的，“R”基团表示与大环上的碳原子相连的全部R基团，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。

本发明的另一个实施方案是呈单剂形用来歧化过氧化物的药物组合物，它包括(a)有治疗或预防有效量的如上所述的配合物，以及(b)无毒可药用的载体、助剂或赋形剂。

一般可以接受的锰基SOD酶的作用机理涉及在两种氧化态(Ⅱ、Ⅲ)之间的锰中心的环化。请见J.V.Bannister和G.Rotilio在《生物化学评论》(Crit.Rew.Biochem.),22,111-180(1987)上的文献。

1)

2)

在pH=7时，O₂/O₂ ^.-和HO₂ ^./H₂O₂的克式量氧化还原电位分别是--0.33v和0.87v。请见A.E.G.Cass在《金属蛋白质》(Metalloproteins)第一部分，具有氧化还原作用的金属蛋白质，编辑P.Harrison,P.121,Verlag Chemie(Weinheim,GDR)(1985)上的文献。对于上面揭示的机理，这样的电位要求被称为SOD的催化剂在-0.33至0.87v的范围内能够迅速地进行氧化态的改变。使用环状伏安法来表征本文叙述的源于Mn(Ⅱ)和一般种类的C-取代[15]N₅配位体形成的配合物，以测量其氧化还原电位。在本文中叙述的锰基C取代配合物具有大约+0.7V的双向氧化(SHE)。库仑计表明，此氧化作用是单电子过程，即这是Mn(Ⅱ)配合物氧化成为Mn(Ⅲ)配合物。因此，对于这些起SOD催化剂作用的配合物，在催化周期中涉及Mn(Ⅲ)氧化态。这意味着，所有这些配位体的Mn(Ⅲ)配合物同样是作为SOD催化剂的组分，因为当过氧化物存在时，由于过氧化物简单地将Mn(Ⅲ)还原为Mn(Ⅱ)而释放出氧，所以以哪种形式[Mn(Ⅱ)还是Mn(Ⅲ)]存在都没有关系。

本发明的铁基配合物是特别有用的，因为与相应的锰基配合物相比，铁基配合物有意外强的稳定性。在口服时，以及当靶目标组织的pH值很低时，比如在局部缺血的组织里，这种很强的稳定性可能是很重要的。

正如在本文中使用的“烷基”一词，无论单独还是与其它词一起使用，都意味着含有1至大约22个碳原子，优选大约1至大约18个碳原子，最优选大约1至大约12个碳原子的直链或支链的烷基，它们可以任选地带有一个或几个取代基，这些取代基选自(1)-NR₃₀R₃₁，其中R₃₀和R₃₁独立地选自氢、烷基、芳基或芳基烷基；或者R₃₀是氢、烷基、芳基或芳基烷基，而R₃₁选自-NR₃₂R₃₃、-OH、-OR₃₄、

其中R₃₂和R₃₃独立地是氢、烷基、芳基或酰基，R₃₄是烷基、芳基或烷基芳基，Z’是氢、烷基、芳基、烷基芳基、-OR₃₄、-SR₃₄或-NR₄₀R₄₁，这里R₄₀和R₄₁独立地选自氢、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独立地选自氢、烷基或芳基；(2)-SR₄₂，其中R₄₂是氢、烷基、芳基、烷基芳基、-SR₃₄、-NR₃₂R₃₃、

其中R₄₃是-OH、-OR₃₄或-NR₃₂R₃₃，而A和B独立地是-OR₃₄、-SR₃₄或-NR₃₂R₃₃；(3)

其中x是1或2，R₄₄是卤素、烷基、芳基、烷基芳基、-OH、-OR₃₄、-SR₃₄或-NR₃₂R₃₃；

(4)-OR₄₅，其中R₄₅是氢、烷基、芳基、烷基芳基、-NR₃₂R₃₃、

其中D和E独立地是-OR₃₄或-NR₃₂R₃₃；

(5)其中R₄₆是卤素、-OH、-SH、-OR₃₄、-SR₃₄或-NR₃₂R₃₃；或者

(6)如下式的胺氧化物

条件是R₃₀和R₃₁不是氢；或者

(7)

其中F和G独立地是-OH、-SH、-OR₃₄、-SR₃₄或-NR₃₂R₃₃；或者

(8)-O-(-(CH₂)_a-O)_b-R₁₀，其中R₁₀是氢或烷基，a和b是整数，独立地选自1+6；或者

(9)卤素、氰基、硝基或叠氮基。上面定义的烷基的取代基上的烷基、芳基和烷基芳基可以含有一个附加的取代基，但是优选是未被取代的。这样的基团的例子包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、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。单独或与其它词联合使用的“烯基”一词意味着具有一个或几个双键的烃基。这样的烯基的例子包括但不限于乙烯基、丙烯基、1-丁烯基、2-顺式丁烯基、2-反式丁烯基、异丁烯基、2-顺式戊烯基、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、顺式和反式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。单独或与其它词联合使用的“炔基”一词意味着具有一个或几个叁键的烃基。这样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。单独或与其它词联合使用的“环烷基”一词意味着含有3-大约10个碳原子、优选含有3-大约8个碳原子、最优选含有3-大约6个碳原子的环烷基。这样的环烷基的例子包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基和全氢萘基。“环烷基烷基”一词意味着被如上所定义的环烷基取代的如上所定义的烷基。环烷基烷基的例子包括但不限于环己基甲基、环戊基甲基、(4-异丙基己基)甲基、(4-叔丁基环己基)甲基、3-环己基丙基、2-环己基甲基戊基、3-环戊基甲基己基、1-(4-新戊基环己基)甲基己基和1-(4-异丙基环己基)甲基庚基。“环烷基环烷基”一词意味着被另一种如上所定义的环烷基取代的如上所定义的环烷基。环烷基环烷基的例子包括但不限于环己基环戊基和环己基环己基。单独或与其它词联合使用的“环烯基”一词意味着具有一个或几个双键的环烃基。环烯基的例子包括但不限于环戊烯基、环己烯基、环辛烯基、环戊二烯基、环己二烯基和环辛二烯基。“环烯基烷基”意味着被如上所定义的环烯基取代的烷基。环烯基烷基的例子包括但不限于2-环己烯-1-基甲基、1-环戊烯-1-基甲基、2-(1-环己烯-1-基)乙基、3-(1-环戊烯-1-基)丙基、1-(1-环己烯-1-基甲基)戊基、1-(1-环戊烯-1-基)己基、6-(1-环己烯-1-基)己基、1-(1-环戊烯-1-基)壬基和1-(1-环己烯-1-基)壬基。“烷基环烷基”和“烯基环烷基”意味着被如上所定义的烷基或烯基取代的如上所定义的环烷基。烷基环烷基和烯基环烷基的例子包括但不限于2-乙基环丁基、1-甲基环戊基、1-己基环戊基、1-甲基环己基、1-(9-十八烷基)环戊基和1-(9-十八烷基)环己基，术语“烷基环烯基”和“烯基环烯基”是指被如上所述的烷基或烯基取代的如上所定义的环烯基，烷基环烯基和烯基环烯基的实例包括1-甲基-2-环戊烯基、1-己基-2-环戊烯基、1-乙基-2-环己烯基、1-丁基-2-环己烯基、1-(9-十八烯基)-2-环己烯基和1-(2-戊烯基)-2-环己烯基。单独或与其它词联合使用的“芳基”一词意味着任选地带有一个或几个取代基的苯基或萘基，该取代基选自烷基、环烷基、环烯基、芳基、杂环基、烷氧基芳基、烷基芳基、烷氧基、卤素、羟基、胺、氰基、硝基、烷硫基、苯氧基、醚基、三氟甲基等，比如苯基、对甲苯基、4-甲氧基苯基、4-(叔丁氧基)苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-羟基苯基、1-萘基、2-萘基等。单独或与其它词联合使用的“芳基烷基”一词意味着分子中一个氢原子被如上所定义的芳基取代的如上所定义的烷基或环烷基，比如苄基、2-苯基乙基等。“杂环”一词意味着在环中含有至少一个碳原子以外的其它原子的环状结构。最普通的其它类别的原子包括氮、氧和硫。杂环的例子包括但不限于吡咯烷基、哌啶基、咪唑烷基、四氢呋喃基、四氢噻吩基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、哒嗪基、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。“饱和的、部分饱和的或不饱和的环”意味着分子中环的2个碳原子也是15元大环配位体的一部分的稠环结构。该环状结构可以含有3-20个碳原子，优选含有5-10个碳原子，也可以含有一个或几个碳原子以外的其它种类的原子。最普通的其它种类的原子包括氮、氧和硫。该环状结构也可以含有多于一个的环。饱和的、部分饱和的或不饱和的环状结构”意味着其中环的一个碳原子也是15元大环配位体的一部分的环状结构。该环状结构可以含有3-20个，优选含有5-10个碳原子，也可以含有氮、氧和/或硫原子。“含氮杂环”一词意味着其中环的2个碳原子和氮原子也是15元大环配位体一部分的环状结构。该环状结构可以含有2-20个，优选含有4-10个碳原子，可以是部分或全部不饱和的或饱和的，在也是15元大环配位体一部分的部分环中，也可以含有氮、氧和/或硫原子。“有机酸阴离子”一词指的是具有大约1-大约18个碳原子的羧酸阴离子。“卤素”一词意味着氯或溴。

在本发明配合物中使用的大环配位体可以按照在下面给出的示意式A中所显示的一般操作程序来制备。比如将天然或非天然存在的α-氨基酸的相应酰胺衍生物的氨基酸酰胺还原，形成相应的取代乙二胺。这样的氨基酸酰胺可以是许多已知的氨基酸中任何一种的酰胺衍生物。优选的氨基酸酰胺是如下式表示的化合物：

其中，R来源于D型或L型的氨基酸，即丙氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸、色氨酸、苏氨酸、酪氨酸、缬氨酸和/或来源于非天然氨基酸的R基，比如烷基、乙基、丁基、叔丁基、环烷基、苯基、烯基、烯丙基、炔基、芳基、杂芳基、多环烷基、多环芳基、多环杂芳基、亚胺、氨基烷基、羟基烷基、羟基、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、卤素、硫醇、亚砜、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、蛋白质、碳水化合物、核酸、脂肪酸、类脂、硝基、羟基胺、羟肟酸、硫代羰基、硼酸盐、硼烷、硼氮杂、甲硅基、硅氧基、硅氮杂和它们的结合。最优选的是其中R是氢、烷基、环烷基烷基和芳基烷基的化合物。然后，将二胺进行甲苯磺酰化，得到二N-甲苯磺酰基的衍生物，让它与二-O-甲苯磺酰化的三-N-甲苯磺酰化的三氮杂烷二醇反应，得到相应的取代-N-五甲苯磺酰基五氮杂环烷。然后除去甲苯磺酰基，将得到的化合物在本质上无水和厌氧条件下与锰(Ⅱ)或铁(Ⅲ)化合物反应，形成相应的取代锰(Ⅱ)或铁(Ⅲ)五氮杂环烷配合物。当配位体或电中性的阴离子，即X、Y和Z是阴离子或不能直接从锰或铁化合物引进的配位体时，通过带有锰或铁化合物的大环反应得到的配合物进行交换反应，可以形成带有这些阴离子或配位体的配合物。

本发明的分子中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、芳基烷基或环烷基烷基，以及R或R’和R₁或R’₁与和它们相连的碳原子结合形成含氮杂环的配合物也可以按照在下面给出的示意式B显示的一般程序，使用先有技术中用来制备锰(Ⅱ)或铁(Ⅲ)五氮杂双环[12.3.1.]十八碳五烯配合物前体的已知方法来制备。请见比如Alexander等人在《无机核化学通信》(Inorg.Nucl.Chem.Lett.),6,445(1970)中的叙述。比如，在锰(Ⅱ)或铁(Ⅲ)化合物存在下，让2,6-二酮基吡啶和三亚乙基四胺缩合，得到锰(Ⅱ)或铁(Ⅲ)五氮杂双环[12.3.1.]十八碳五烯配合物。此锰(Ⅱ)或铁(Ⅲ)五氮杂双环[12.3.1.]十八碳五烯配合物在10-1000psi的压力下用氧化铂加氢，得到锰(Ⅱ)或铁(Ⅲ)五氮杂双环[12.3.1.]十八碳三烯配合物。

在本发明的配合物中使用的大环配位体也可以通过如下所示的示意式C中的二酰氯路线来制备。因此，在适当的溶剂系统中，将三氮杂烷甲苯磺酰化，得到相应的三(N-甲苯磺酰基)衍生物。用适当的碱处理这样的衍生物，得到相应的二磺酰胺阴离子。用适当的亲电子试剂将该二磺酰胺阴离子二烷基化，得到二羧酸衍生物。处理此二羧酸衍生物得到二羧酸，然后用适当的试剂处理形成二酰氯。使用几种方法中的任何一种得到所需的连二胺。可以使用的一种方法是在氯化铵存在下，通过由醛类与氰化物反应来制备，然后用酸处理，得到**铵，在酸存在下，还原后面的化合物，然后用适当的碱处理，得到连二胺。在适当的碱存在下，二酰氯与连二胺缩合形成三(甲苯磺酰基)二胺大环。除去甲苯磺酰基，还原酰胺，并在本质上无水和厌氧条件下用锰(Ⅱ)或铁(Ⅲ)化合物与得到的化合物反应，形成相应的取代五氮杂环烷锰(Ⅱ)或铁(Ⅲ)配合物。

通过所示的路线(称作Strecker合成)制得了连二胺，当该连二胺有商品时，可以购买。可以使用任何方法制备连二胺。

在本发明的配合物中使用的大环配位体也可以通过如下所示的示意式D中的吡啶二酰胺路线来制备。比如，通过在适当的溶剂如甲醇中加热，使用如四氮杂化合物的含有两个伯胺的多胺与2,6-吡啶二羧酸二甲酯缩合，得到并入了吡啶环作为2,6-二羧酸酰胺的大环。将大环中的吡啶环还原为大环中的相应哌啶环，然后还原二胺，在本质上无水和厌氧条件下，所得化合物与锰(Ⅱ)或铁(Ⅲ)化合物反应，形成相应的取代五氮杂环烷锰(Ⅱ)或铁(Ⅲ)配合物。

在本发明的配合物中使用的大环配位体也可以通过如下所示的示意式E中的二(卤乙酰胺)路线来制备。比如，在适当的溶剂系统中，将三氮杂烷甲苯磺酰化，得到相应的三(N-甲苯磺酰基)衍生物。用适当的碱处理这样的衍生物，得到相应的二磺酰胺阴离子。在碱存在下，通过二胺与过量的卤乙酰卤如氯乙酰氯反应制备连二胺的二(卤乙酰胺)，如二(氯乙酰胺)。然后用二胺的二(氯乙酰胺)与三(N-甲苯磺酰基)三氮杂烷的二磺酰胺阴离子反应，得到取代三(N-甲苯磺酰基)二胺大环。除去甲苯磺酰基，还原此酰胺，再在本质上无水和厌氧条件下，将得到的化合物与锰(Ⅱ)或铁(Ⅲ)化合物反应，得到相应的取代五氮杂环烷锰(Ⅱ)或铁(Ⅲ)配合物。

在本发明的配合物中使用的分子中R₁、R’₁、R₂、R’₂来源于二氨基起始原料，而R₅、R’₅、R₇、R’₇和R₉、R’₉可以是氢或任何前面叙述过的官能基的大环配位体也可以通过如下所示的示意式F中的假肽路线来制备。由下式表示的取代1,2-二氨基乙烷中R₁、R’₁、R₂、R’₂是在如上面所示的产物大环配位体中相邻的碳原子上的取代基，可以在此方法中将此化合物与任何的氨基酸一起使用。可以用任何本行业的专业人员所公知的传统方法得到此二胺。在大环中来源于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、天门冬氨酸、精氨酸、天门冬酰胺、半胱氨酸、甘氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸、色氨酸、苏氨酸、酪氨酸、缬氨酸和/或来源于非天然α-氨基酸的R基，比如烷基、乙基、丁基、叔丁基、环烷基、苯基、烯基、烯丙基、炔基、芳基、杂芳基、多环烷基、多环芳基、多环杂芳基、亚胺、氨基烷基、羟基烷基、羟基、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、卤素、硫醇、亚砜、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、蛋白质、碳水化合物、核酸、脂肪酸、类脂、硝基、羟基胺、羟肟酸、硫代羰基、硼酸盐、硼烷、硼氮杂、甲硅基、硅氧基、硅氮杂和它们的结合。作为例子，1,8-二羟基-4,5-二氨基辛烷被单甲苯磺酰化，并和叔丁氧羰基酸酐反应，而能够得到差别化的N-叔丁氧羰基、N-甲苯磺酰基衍生物。使用氢化钠作为碱，用溴乙酸甲酯将磺酰胺烷基化，及皂化成为游离酸。使用含有二胺的N-甲苯磺酰基甘氨酸在标准的溶液相合成中作为二肽代用品。这样，用官能化的氨基酸偶合可以得到相应的假三肽。随后进行两次TFA裂解-偶合以得到假五肽，，可以使用HCl/AcOH在一步中进行N-和C-端基解保护。使用DPPA作为介质的环化反应，随后用LiAlH4或硼烷还原得到相应的大环配位体。在本质上厌氧的条件下，将这个配位体系统与锰(Ⅱ)或铁(Ⅲ)化合物如氯化锰(Ⅱ)或氯化铁(Ⅲ)反应，形成相应的官能化锰(Ⅱ)或(Ⅲ)五氮杂环烷配合物。当配位体或电中性的阴离子，即X、Y和Z是阴离子或不能直接从锰或铁化合物引进的配位体时，通过与通过大环和锰或铁化合物反应而制备的配合物进行交换反应可以形成具有这些阴离子或配位体的配合物。

在本发明的配合物中使用的大环配位体中R₁、R’₁、R₃、R’₃、R₅、R’₅、R₇、R’₇、R₉和R’₉可以是氢或者任何如前面所述的官能基，它们可以按照如下面所示的示意式G的一般肽方法制备。由α-氨基酸的α-碳上的取代基得到的大环中的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中所定义。从相应的线形肽制备环状肽前体的过程与先有技术中已知的方法相同或者有较大的改变。请见比如Veber D.F.等人在《有机化学杂志》(J.Org.Chem.),44，3101(1979)中的叙述。在下面示意式G中所概述的一般性方法是使用相继溶液相制备法由N-端基保护的官能化线形五肽制备C-端基保护的化合物的一个例子。另外，使用先有技术中已知的方法，可以通过固相制备进行制备线形五肽的过程。该过程可以从C-端基保护到N-端基保护，并通过收敛的方法，比如根据需要进行二肽和三肽偶合来进行。比如使用标准的肽偶合剂，使叔丁氧羰基保护的氨基酸与氨基酸酯偶合。然后将新的叔丁氧羰基-二肽酯皂化成为游离酸，再将该游离酸偶合成为另一种氨基酸酯。将得到的叔丁氧羰基-三氨基酸酯再进行皂化，将此方法继续进行，直至制备出叔丁氧羰基保护的五肽游离酸。在标准条件下除去叔丁氧羰基保护基，将得到的五肽或其盐转化为环状五肽。然后将此环状五肽用氢化锂铝或硼烷还原为五氮杂环十五烷。然后在本质上厌氧的条件下，将最终的配位体与锰(Ⅱ)或铁(Ⅲ)化合物反应，形成相应的锰(Ⅱ)或铁(Ⅲ)五氮杂环十五烷配合物。当配位体或电中性的阴离子，即X、Y和Z是阴离子或不能直接从锰或铁化合物引进的配位体时，通过与由大环和锰或铁化合物反应得到的配合物进行交换反应，可以形成与这些阴离子或配位体的配合物。

描述了如下的示意式用于制备本发明的锰配合物，可以用铁化合物代替锰化合物来制备本发明的铁配合物。

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(续)

示意式G

示意式G(续)

本发明的五氮杂大环可以具有一个或几个不对称碳，因此可以光学异构体的形式存在，以及其外消旋或非外消旋混合物的形式存在。可以按照常规方法，比如通过用光学活性的酸进行处理，形成非对映立构盐，进行外消旋混合物的解析，从而得到光学异构体。适当的酸的例子是酒石酸、二乙酰酒石酸、二苄基酒石酸、二甲苯基酒石酸和樟脑磺酸。然后通过结晶从盐中释放出其光学活性碱，就分离了非对映立构体混合物。分离光学异构体的不同方法包括使用优化选择到使具有最大对映体分离效果的手性色谱柱。另一个适用的方法包括，通过本发明化合物的一个或几个仲胺基团与呈活化形式的光学纯的酸，或者光学纯的异氰酸酯反应，合成共价的非对映立构体。可以用常规方法，如色谱、蒸馏、结晶或升华来分离合成的非对映立构体，然后水解给出对映体纯的配位体。本发明的光学活性化合物类似地可以使用光学纯的原料如天然氨基酸来得到。

本发明的化合物或配合物是新颖的，可以用于治疗许多炎症的疾病或失调。比如，对于缺血器官的再灌注损伤，如对于缺血的心肌再灌注损伤、外科手术诱发的缺血、炎性肠疾病、类风湿性关节炎、骨关节炎、牛皮癣、器官移植排斥、辐射诱发损害、氧化剂诱发组织损伤和损害、动脉粥样硬化、血栓形成、血小板凝聚、中风、急性胰腺炎、胰岛素依赖型糖尿病尿糖症、散播性血管内凝血、脂肪栓塞、成人及婴儿呼吸系统疾病、转移瘤和癌发生。

使用如在Riley,D.P.、Rivers,W.J.和Weiss,R.H.等人在《监测水溶液系统中的过氧化物衰变用的停留法动力学分析》载《分析生物化学》(Anal.Biochem.),196,344-349(1991)中叙述的停留法分析技术，显示出本发明的化合物或配合物在催化过氧化物歧化方面的活性，此文献在此引作参考。停留法动力学分析是一种定量监测水中过氧化物衰减速率的精确和直接的方法。停留法动力学分析适合于筛选化合物，因为正如停留法分析所表明的，本发明化合物或配合物的SOD活性和催化活性与治疗上述的症状和疾病是相关的。

对于宿主服用的总日剂量，以单剂或分剂量计，是每天大约1-大约100mg/kg体重，更一般地是大约3-30mg/kg。单位剂量的组合物可以含有这样数量的若干分之一，以达到每天的剂量。

可以与载体物质合并以形成单剂形的活性成分的量依被治疗的宿主和特定服用的方式而变化。

用本发明的化合物和/或组合物治疗疾病的服药方案要根据许多因素来选择，这包括病人的类型、年龄、体重、性别、饮食习惯和医疗条件、疾病的严重程度、服药途径、药理学方面的考虑，比如具体使用的化合物的活性、药效、药物动力学和毒理学特性，以及是否使用药物投送系统，该化合物的服用是否是组合服用药物的一部分。因此，实际上可以使用的服药方案在很宽的范围内变化，因此可以不同于上述的优选服药方案。

本发明的化合物可以经口、肠道外、吸入喷雾、经直肠或局部给药，以根据需要所含有常规无毒可药用载体、助剂和赋形剂的单剂形配方的方式服用。局部给药也可以涉及使用穿透皮肤给药的方法，比如皮肤穿透片或离子渗透设施。在本文中使用的肠道外一词包括皮下注射、静脉注射、肌肉注射、胸骨内注射或灌注技术。

使用适当的分散剂或润湿剂和悬浮剂，按照先有技术配方成为可注射的制剂，比如灭菌可注射水溶液或油性悬浮剂。该灭菌可注射制剂也可以是在可肠道外使用的无毒稀释剂或溶剂中的灭菌可注射溶液或悬浮液，比如在1,3-丁二醇中的溶液。在可接受的赋形剂和溶剂中，可以使用的是水、林格注射液和等渗氯化钠溶液。此外，灭菌、不挥发油一般被用作溶剂或悬浮介质。出于这个目的，可以使用任何牌号的不挥发油，包括合成的单甘油酯或二甘油酯。此外，在制备可注射制剂时可以使用脂肪酸比如油酸。

将药物与无刺激性的、在常温下是固体、而在直肠温度下是液体、因而在直肠中将要融化并释放出药物的赋形剂如可可脂和聚乙二醇等混合可以制备该药物的直肠给药的锭剂。

用于口服的固体剂形可以包括胶囊、片剂、丸剂、粉剂、颗粒剂和凝胶。在这些固体剂形中，活性化合物可以与至少一种惰性稀释剂如蔗糖、乳糖或淀粉混合。正如在正常的实践中，这样的剂形也可以包括含有惰性稀释剂以外的附加的物质，比如润滑剂，如硬脂酸镁。在胶囊、片剂和丸剂的情况下，该剂型也可以含有缓冲剂。片剂和丸剂另外可以用肠溶糖衣制备。

用于口服的液体剂形可以包括可药用的乳液、溶液、悬浮液、糖浆和含有在一般先有技术中使用的惰性稀释剂如水的醑剂。这样的组合物还可以含有助剂，如润湿剂、乳化剂和悬浮剂，以及甜味剂、调味剂和香精。

当本发明的化合物可以作为单独的活性药剂服用时，它们也可以与已知是对于特定的作为治疗目标的疾病有效的一种或几种化合物一起使用。

本发明的化合物或配合物也可以用作MRI对照剂。在专利申请系列号08/397,469中可见MRI中使用对照剂的讨论，该专利在此引作参考。

对于此化合物和衍生物、以及中间体的上述的通式的预期的等价物是其它的相当化合物和具有相同通性的化合物，比如该化合物的互变异构体以及在分子中的一个或几个不同的R基是如本文中所定义的取代基的简单变化的化合物，比如分子中的R是比所指出的更高级的烷基，或者分子中的甲苯磺酰基是其它的氮或氧保护基，或者分子中的O-甲苯磺酰基是卤化物。可以使用具有电荷不是1的阴离子，比如碳酸根、磷酸根和碳酸氢根来代替电荷是1的阴离子，只要它们不对该配合物的总活性有不利的影响即可。然而，具有电荷不是1的阴离子会导致上述的配合物的通式有稍微的改变。此外，当取代基被设计为，或者可能是氢的时候，在该位置上的不是氢的取代基，比如烃基、或者卤素、羟基、氨基等严格的化学性质并不重要，只要它不对总活性和/或合成程序有相反的影响即可。再有，预期锰(Ⅲ)和铁(Ⅱ)配合物将和主题的锰(Ⅱ)或铁(Ⅲ)配合物是等价物。

上述的化学反应一般性地在其制备本发明的化合物方面的最广阔的应用上予以公开。偶然这些反应也可能不是对于在所公开的范围内的所包括的每一种化合物都能适用。本领域的技术人员将很容易识别具有这种情况的化合物。在所有这些情况下，使用对于本领域技术人员已知的方便的改进也能够成功地进行反应，比如通过适当地保护干扰基团、通过就使用另一种方便的试剂、通过常规地改变反应条件，就可以成功地实施这些反应，或者是在本文中公开的其它反应或另外的方便的反应也将可以应用于制备本发明的相应的化合物。在所有的制备方法中，所有的原料都是已知的，或者容易从已知的原料得到的。

不用进一步地描述，相信本领域的专业人员按照前面的说明就能够最充分地使用本发明。因此，下面的特定的优选实施方案主要是用于说明。而不是以任何其它的方式限制所公开的其余内容。

                      实施例

除非另有说明，所有的反应剂使用时不用进行提纯。所有的核磁共振波谱都是在Varian VXR-300或VXR-400核磁共振光谱仪上得到的。使用间硝基苄醇(NBA)、间硝基苄醇/LiCl(NBA-Li)在FiniganMAT90、Finigan 4500和VG40-250T上进行定量和定性的质谱分析。熔点(mp)是未校正的。

下面的有关氨基酸及其衍生物的缩写按照IUPAC-IUB委员会关于生物化学命名法[见《生物化学》(Biochemistry),1972,11,1726]的推荐和普通的用法。

    Ala          L-丙氨酸

    DAla         D-丙氨酸

    Gly          甘氨酸

    Ser          L-丝氨酸

    DSer         D-丝氨酸

    Bzl          苄基

    Boc          叔丁氧羰基

    Et           乙基

    TFA          三氟乙酸

    DMF          二甲基甲酰胺

    HOBT·H₂O   1-羟基-(1H)-苯并三唑一水合

               物

    EDC·HCl     1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基

               碳化二亚胺盐酸盐

    TEA          三乙胺

    DMSO         二甲基亚砜

    THF          氢呋喃

    DPPA         二苯基磷酰叠氮化物

*缩写Cyc表示1,2-环己二胺(在此要指出其立体化学，即R,R或S,S)。这样就许可在含有1,2-环己二胺“残基”的假肽中使用三字母肽命名法。

                   实施例1

A．合成N-(对甲苯磺酰基)-(R,R)-1,2-二氨基环己烷

在-10℃和搅拌下，在7小时的时间内，向搅拌看的(R,R)-1,2-二氨基环己烷(300g,2.63mol)在二氯甲烷(5.00L)中的溶液里滴加对甲苯磺酰氯(209g,1.10mol)在二氯甲烷(5.00L)中的溶液，保持温度在-5～-10℃。让该混合物温热至室温，同时搅拌过夜。在真空下将混合物浓缩到3L的体积，过滤分离白色的固体。然后用水(10×1L)洗涤该溶液，再用硫酸镁干燥。在真空下除去溶剂，得到286g黄色结晶固体状产物，产率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)；质谱(LRFAB-DTT-DTE)m/z 269[M+H]⁺。

B．合成N-(对甲苯磺酰基)-N’-(Boc)-(R,R)-1,2-二氨基环己烷

在搅拌下向如实施例1A所制备的N-(对甲苯磺酰基)-(R,R)-1,2-二氨基环己烷(256g,0.955mol)在四氢呋喃(1.15L)中的溶液里加入1N的氢氧化钠水溶液(1.15L,1.15mol)。然后加入二碳酸二叔丁基酯(229g,1.05mol)，并将得到的混合物搅拌过夜。分离两层，用1N的盐酸将水层的pH值调节到2，用NaCl饱和。然后用二氯甲烷(2×500mL)萃取水溶液，用硫酸镁干燥。在真空下除去溶剂得到黄色固体。用四氢呋喃-乙醚-己烷的混合物进行结晶提纯粗产物，得到310g白色结晶固体的产物，产率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)；质谱(LRFAB,NBA-Li)m/z 375[M+Li]⁺。

C．合成Boc-(R,R)-Cyc(Ts)-Gly-OMe

在0℃和搅拌下向在实施例1B中制备的N-(对甲苯磺酰基)-N’-(Boc)-(R,R)-1,2-二氨基环己烷(310g,0.841mol)在无水DMF(3.11L)的溶液里分几批加入氢化钠(37.4g的60％油悬浮液，0.934mol)，将得到的混合物搅拌30分钟。然后在45分钟内滴加溴乙酸甲酯(142g,0.925mol)，让混合物温热至室温，同时搅拌过夜。在搅拌17小时以后，在真空下除去溶剂，将残渣溶解于乙酸乙酯(3L)和水(1L)中。用饱和的碳酸氢钠(1L)、饱和的氯化钠(500mL)洗涤乙酸乙酯溶液，再用硫酸镁干燥。在真空下除去溶剂，将得到的黄色油状物溶解于乙醚中。加入己烷进行结晶，得到364g无色针状物的产物，产率985％：。薄层色谱(98∶2氯仿-甲醇/硅胶/紫外检出)表明，该产物中含有大约5％的原料。纯试样的mp为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)；质谱(LRFAB,DTT-DTE)m/z 441[M+H]⁺。

D．合成Boc-(R,R)-Cyc(Ts)-Gly-OH

在搅拌下向如实施例1C中制备的不纯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的氢氧化钠水溶液(295M1,0.737)，将得到的溶液搅拌2小时。在真空下除去溶剂，将残渣溶解于水(1.5L)中。过滤溶液除去少量固体，用乙醚(7×1L)洗涤，除去杂质(化合物1B)，用硫酸镁干燥合并的洗涤液，在真空下除去溶剂，回收8.37g物质。然后用1N的盐酸将水溶液调节到pH2，用乙酸乙酯(3×1L)萃取产物。合并萃取液，用饱和氯化钠(500mL)洗涤，用硫酸镁干燥。在真空下除去溶剂，先与乙醚(500mL)，再用二氯甲烷(500mL)共蒸发除去残留的乙酸乙酯，得到205g白色泡沫状产物，产率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)；质谱(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)，在室温下搅拌得到的混合物20分钟。向此溶液里加入GlyOEt·HCl(6.0g,43.1mmol)和TEA(7.2mL,51.7mmol)，以后再将得到的混合物搅拌16小时。蒸出DMF，在水(250mL)和乙酸乙酯(400mL)之间分配残留物。分离乙酸乙酯层，用1N的硫酸氢钾(250mL)、水(250mL)、饱和碳酸氢钠(250mL)和盐水(250mL)洗涤，用硫酸镁干燥。经过过滤和浓缩得到21.9g白色泡沫状纯产物，产率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)；质谱(HRFAB)m/z 518.2551[M+Li]⁺；对于C₂₄H₃₇N₃O₇SLi计算为518.2512。

F．合成Cyc(Ts)-Gly-Gly-OEt TFA盐

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)，在室温下搅拌得到的混合物30分钟。浓缩溶液，将残渣溶解于乙醚(50mL)中，并用己烷(500mL)沉淀。倾出溶剂，用10/1的己烷/乙醚(500mL)洗涤残留物。通过高真空干燥最后的残渣，得到20.7g棕黄色泡沫状产物，产率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)；质谱(HRFAB)m/z 418.1990[M-TFA+Li]⁺；对于C₁₉H₂₉N₃O₅S计算为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),在室温下搅拌得到的溶液20分钟。向此溶液中加入Cyc(Ts)-Gly-Gly-OEt TFA盐(12.0g,22.8mmol)和TEA(3.82mL,27.4mmol)，然后保持搅拌16小时。蒸出DMF，在水(200mL)和乙酸乙酯(250mL)之间分配残留物。分离乙酸乙酯层，用1N的硫酸氢钾(150mL)、水(150mL)、饱和碳酸氢钠(150mL)和盐水(150mL)洗涤，用硫酸镁干燥。过滤和浓缩得到15.1g白色泡沫状产物，产率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)；质谱(LRFAB,NBA+HCl)m/z 760[M+H]⁺。

H．合成Orn(Z)-Cyc(Ts)-Gly-Gly-OEt TFA盐

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)，在室温下搅拌得到的混合物30分钟。蒸发溶液，用乙醚(100mL)研制残渣。倾出乙醚，通过高真空干燥残渣，得到橙色泡沫状产物，产率＞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)；质谱(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),在室温下将得到的溶液搅拌20分钟。在此溶液里加入Orn(Z)-Cyc(Ts)-Gly-Gly-0Et TFA盐(14.8g,19.2mmol)和TEA(3.20M1,23.0mmol)，然后保持搅拌12小时。蒸出DMF，在水(200mL)和乙酸乙酯(350mL)之间分配残留物。分离两层，用1N的硫酸氢钾(150mL)、水(150mL)、饱和碳酸氢钠(150mL)和盐水(150mL)洗涤，用硫酸镁干燥。过滤和浓缩得到13.7g白色泡沫状产物，产率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)；质谱(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的氢氧化钠(25mL)。在室温下搅拌得到的混合物，并用薄层色谱监测。2小时以后反应完成。蒸出甲醇，在残渣中加入水(50mL)。用乙酸乙酯(2×100mL)洗涤此水相，倒掉乙酸乙酯层。用1N的硫酸氢钾将pH值降低到3.5，用乙酸乙酯(3×100mL)萃取水相。合并乙酸乙酯层，用硫酸镁干燥。过滤和浓缩得到11.7g白色泡沫状产物，产率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盐

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)，在室温下搅拌得到的溶液30分钟。浓缩溶液，用乙醚(500mL)研制。过滤得到11.3g白色粉末状产物，产率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)；质谱(HRFAB)m/z689.2953[M-TFA]⁺；对于C₃₂H₄₅N₆O₉S计算为689.2969。

L．合成环-(Gly-Orn(Z)-Cyc(Ts)-Gly-Gly-)

用TEA(1.74mL,12.5mmol)处理Gly-Orn(Z)-Cyc(Ts)-Gly-Gly-OH TFA盐在脱气DMF(1520mL)中的溶液，并将其冷却到-40℃。在10分钟内滴加DPPA(1.64g,7.60mmol)，然后在-40℃下搅拌反应物3小时。在此时间之后，将反应物放到-2℃的浴中，然后让其在此温度下放置16小时。加入水(1520mL)，在室温下让得到的溶液与混合床离子交换树脂(750g)一起搅拌6小时。过滤掉树脂，将溶液浓缩到体积～100M1(DMF)。加入乙醚(500mL)得到固体残渣，将其再溶解于甲醇(100mL)，再加入乙醚(500mL)进行沉淀。过滤得到3.26g白色粉末状产物，产率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)；质谱(HRFAB)m/z 671.2842[M+H]⁺；对于C₃₂H₄₃N₆O₈S计算为671.2863。

M．合成环-(Gly-Orn-Cyc(Ts)-Gly-Gly-)

向环-(Gly-Orn(Z)-Cyc(Ts)-Gly-Gly-)(3.94g,5.90mmol)在甲醇(40mL)的溶液里加入铂黑(1.0g)和甲酸铵(2.0g)。回流反应2小时，让其冷却。在氩气气氛下通过硅藻土层过滤混合物，浓缩过滤液得到2.86g白色泡沫状产物，产率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)；质谱(HRFAB)m/z 537.2511[M+H]⁺；对于C₂₄H₃₆N₆SO₆计算为537.2495。

N．合成环-(Gly-Orn(石胆酰基)-Cyc(Ts)-Gly-Gly-)

向环-(Gly-Orn-Cyc(Ts)-Gly-Gly-)(1.0g,1.9mmol)在氯仿(25mL)的溶液里加入石胆酸NHS活性酯(881mg,1.9mmol)，然后搅拌得到的混合物16小时。加入乙醚(50mL)得到固体。过滤得到946mG棕黄色粉末状产物，产率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)；质谱(HRFAB)m/z 895.5432[M+H]⁺；对于C₄₈H₇₅N₆O₈S计算为895.5367。

O．合成2,3-(R,R)-环己基-6-(S)-{3-(石胆酰胺基)丙基}-1,4,7,10,13-五氮杂环十五烷

向环-(Gly-Orn(石胆酰基)-Cyc(Ts)-Gly-Gly-)(2.70g,3.00mmol)在THF(50mL)的悬浮液中加入氢化锂铝(51.0mL的1.0M溶液)。然后将得到的混合物回流16小时。将反应混合物冷却到～-20℃，用5％的硫酸钠(30mL)，再用甲醇(30mL)小心地终止反应。在室温下搅拌此溶液1小时，浓缩成为干的粉末。用乙醚(3×200mL)研制此粉末，并过滤。浓缩醚，用乙腈将油状物重结晶，得到800mg无色油状的产物，产率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；质谱(LRFAB,NBA+Li)m/z 677[M+Li]⁺。

P．合成2,3-(R,R)-环己基-6-(S)-{3-(石胆酰胺基)丙基}-1,4,7,10,13-五氮杂环十五烷二氯化锰(Ⅱ)

在无水的氮气气氛下，将如实施例10中制备的2,3-(R,R)-环己基-6-(S)-{3-(石胆酰胺基)丙基}-1,4,7,10,13-五氮杂环十五烷(547mg,0.817mmol)加入到含有氯化锰(Ⅱ)(103mg,0.818mmol)的热的无水甲醇溶液(50mL)中。回流2小时以后，将该溶液减少至干，将残渣溶解于THF(35mL)和乙醚(5mL)的混合溶剂中。通过硅藻土床层过滤。浓缩和用乙醚研制，在过滤后得到512mg白色固体状配合物，产率79％。FBA质谱(NBA)m/z760[M-Cl]⁺；分析，对于C₄₁H₇₈N₆OMnCl₂，计算：C,61.79；H,9.87；N,10.55；Cl,8.90。实测C,62.67；H,9.84；N,8.04；Cl,8.29。

                          实施例2

使用停留法动力学分析确定化合物能否催化过氧化物歧化，见Riley,D.P.、Rivers,W.J.和Weiss,R.H.的《监测水溶液系统中过氧化物衰变的停留法动力学分析》载《分析生物化学》(Anal.Biochem.),196,344-349[1991]。为了实现稳定和精确地测量，所有的反应试剂在生物学上是干净的和不含金属的。为了做到这一点，所有的缓冲剂(Calbiochem公司制造)都是生物级的、不含金属的缓冲剂，并且使用的处置工具都是先用0.1N的盐酸洗涤，再用纯水洗涤，然后在pH值为8的10⁴M EDTA浴中漂洗，再用纯水漂洗，并在65℃下干燥几小时。使用干燥的玻璃器具，在无水的惰性氩气气氛下，在真空大气干燥手套箱中制备无水的过氧化钾(Aldrich公司制造)的DMSO溶液。在每一次停留实验之前即时制备DMSO溶液。使用乳钵和研杵来研磨黄色的过氧化钾固体(～100mg)。然后用几滴DMSO研磨该粉末，将浆液转移到装有另外25mLDMSO的烧瓶中。将得到的浆液搅拌30分钟，然后过滤。这个操作可重复地得到～2mM的过氧化物在DMSO中的浓度。在装入充氮注射器之前在密封的小瓶中，将此溶液转移到在氮气下的手套箱中。应该注意到，DMSO/过氧化物溶液对水、热、空气和外来的金属都是十分敏感的。新鲜的纯溶液具有很淡的黄色调。

用于缓冲溶液的水来自于室内的去离子水系统，送入BarnsteadNanopure Ultrapure Series 550水系统，然后两次蒸馏，第一次是从碱性的高锰酸钾中蒸出，然后从稀的EDTA溶液中蒸出。比如将含有1.0g高锰酸钾、2L水和将pH值调到9.0所必需的另加的氢氧化钠的溶液加入到带有溶剂蒸馏头的2L烧杯中。这次蒸馏将把水中的任何极微量的有机化合物氧化。最后的蒸馏是在氮气下，在装有1500mL从第一次蒸馏得到的水和1.0×10⁶M EDTA的2.5L烧瓶中进行的。这一步骤将从超纯水中除去残留的极微量金属。为了防止从回流柱上方挥发出的EDTA雾到达蒸馏头中，在40cm长的垂直蒸馏柱中装有玻璃珠，而且用保温层包起来。这个系统制造的脱氧水，其测量的电导小于2.0nΩ/cm²。

停留光谱仪系统是由动力学仪器公司(地址：Ann Arbor,MI)设计和制造的，连接于MAC IICX个人计算机上。停留分析的软件由动力学仪器公司提供，用QuickBasic语言写在MacAdios驱动器上。典型的注入器的体积(0.01mL的缓冲液和0.006mL的DMSO)被标定，使得比DMSO溶液过量得多的水被混合在一起。实际的比例大约是19/1，因此在水溶液中的过氧化物初始浓度为60-120μM。因为在245nm公布的水中的过氧化物的衰减系数是～2250M^-1cm^-1(1)，预期对于2cm的路径长度的盒，初始的吸收值大约为0.3-0.5，从实验中观察到这一点。使用80mM浓度pH值为8.1的Hepes缓冲液(游离酸+钠的形式)制备将要与过氧化物的DMSO溶液混合的水溶液。用5mL的DMSO溶液装入储存注射器中的一个，而其它的装入5mL缓冲水溶液。整个的注射装置、混合器和光谱仪的槽都浸入温度21.0±0.5℃的装有温度计的循环水浴中。

在开始收集过氧化物衰减的数据之前，向混合室中注入几股缓冲液和DMSO溶液，以得到基线平均值。将这几次注入取平均，储存作为基线。在一系列测试中将要收集的第一针使用不含催化剂的水溶液。这假设每一系列试验都不含有能够产生一级过氧化物衰减的特征的污染物。如果对于几次注入缓冲溶液所观察到的衰减是二级的，将能够使用锰(Ⅱ)配合物溶液。一般说来，在一个很宽的浓度范围内筛选潜在的SOD。因为取决于DMSO与缓冲水溶液的过氧化物初始浓度为大约1.2×10⁴M，我们就意图使用至少比基底过氧化物小20倍的锰(Ⅱ)配合物浓度。因此，我们一般使用从大约5×10^-7至8×10^-6M的浓度来筛选化合物的SOD活性。将从实验中获得的数据输入适当的数学程序(比如Cricket Graph)，使得能够进行标准的动力学数据分析。由观察到的速度常数(k_obs)相对于锰(Ⅱ)配合物浓度的线性图测定实施例1的锰(Ⅱ)配合物造成的过氧化物歧化的催化速度常数。由在245nm的吸收对于时间的线性图得到了由锰(Ⅱ)配合物使过氧化物歧化的k_obs值。在pH=8.1和21℃时，实施例1的锰(Ⅱ)配合物的k_obs(M^-1sec^-1)被测定为0.77×10⁺⁷M^-1sec^-1。

从上面的k_cat值可以看出实施例1的含氮大环配位体锰(Ⅱ)配合物是过氧化物歧化的有效催化剂。

Claims (19)

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独立地表示烷基、烯基、炔基、环烷基、环烯基、环烷基烷基、环烷基环烷基、环烯基烷基、烷基环烷基、烯基环烷基、烷基环烯基、烯基环烯基、杂环基、芳基和芳烷基，以及连接在α-氨基酸的α-碳上的基团；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’与和它们相连的碳原子一起独立地形成具有3-20个碳原子的饱和的、部分饱和的或不饱和的环；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与和它们相连的碳原子一起独立地形成具有2-20个碳原子的含氮杂环，以及它们的结合，这里条件是，当该含氮杂环是不含有与氮相连的氢即在所述的通式中与氮相连的氢的芳杂环时，所述氮仍在大环中，且与大环中同一个碳原子相连的几个R基是不存在的；

其中，(1)“R”基团中的1-5个通过链接基团连接到生物分子上；(2)X、Y和Z中的一个通过链接基团连接到生物分子上；或者(3)“R”基团中的1-5个和X、Y和Z中的一个通过链接基团连接到生物分子上，而且所述的生物分子独立地选自类固醇、碳水化合物、脂肪酸、氨基酸、肽、蛋白质、抗体、维生素、类脂、磷脂、磷酸酯、膦酸酯、核酸、酶底物、酶抑制剂和酶受体底物，而且所述的链接基团来源于与生物分子反应的所述的“R”基或所述的X、Y和Z连接的取代基，它们选自-NH₂、-NHR₁₀、-SH、-OH、-COOH、-COOR₁₀、-CONH₂、-NCO、-NCS、-COOX”、烯基、炔基、卤素、甲苯磺酸酯、甲磺酸酯、tresylate、三氟甲磺酸酯和苯酚，这里R₁₀是烷基、芳基或烷芳基，X”是卤素；其中M是锰或铁；以及其中X、Y和Z是配位体，它们独立地选自卤素、氧代基、结晶水、配位羟离子、醇、苯酚、二氧、过氧、氢过氧、烷基过氧、芳基过氧、氨、烷基氨基、芳基氨基、杂环烷基氨基、杂环芳基氨基、氨氧化物、肼、烷基肼、芳基肼、氧化氮、氰化物、氰酸盐、硫氰酸盐、异氰酸盐、异硫氰酸盐、烷基腈、芳基腈、烷基异腈、芳基异腈、硝酸盐、亚硝酸盐、叠氮基、烷基磺酸、芳基磺酸、烷基亚砜、芳基亚砜、烷基芳基亚砜、烷基次磺酸、芳基次磺酸、烷基亚磺酸、芳基亚磺酸、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、硫酸盐、亚硫酸盐、硫酸氢盐、亚硫酸氢盐、硫代硫酸盐、硫代亚硫酸盐、连二亚硫酸盐、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、烷基三价膦酸、芳基三价膦酸、磷酸盐、硫代磷酸盐、亚磷酸盐、焦亚磷酸盐、三磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐、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、碳酸氢盐、碳酸盐、高氯酸盐、氯酸盐、亚氯酸盐、次氯酸盐、高溴酸盐、溴酸盐、亚溴酸盐、次溴酸盐、四卤锰酸盐、四氟硼酸盐、六氟锑酸盐、六氟磷酸盐、次亚磷酸盐、碘酸盐、高碘酸盐、偏硼酸盐、四芳基硼酸盐、四烷基硼酸盐、酒石酸盐、水杨酸盐、琥珀酸盐、柠檬酸盐、抗坏血酸盐、糖精酸盐、氨基酸、异羟肟酸盐、硫代甲苯磺酸盐以及离子交换树脂的阴离子，或它们的相应阴离子，或者X、Y和Z中的一个或几个独立地与“R”基团中的一个或几个相连的系统，其中n是0或1。

2．如权利要求1的化合物，其中1-2个“R”基通过链接基团与生物分子相连，没有X、Y和Z通过链接基团与生物分子相连。

3．如权利要求1的化合物，其中X、Y和Z中有一个通过链接基团与生物分子相连，没有“R”基团通过链接基团与生物分子相连。

4．如权利要求1的化合物，其中与位于氮原子之间的大环的碳原子相连的最大的一个“R”基团具有通过链接基团相连的生物分子。

5．如权利要求1的化合物，其中除了通过链接基团与生物分子相连的“R”基团以外，至少一个“R”基团独立地选自烷基、环烷基、环烷基烷基、芳烷基、烷基芳基、芳基、杂环基和与α-氨基酸的α-碳相连的基团，其余的基团独立地选自氢、饱和的、部分饱和的或不饱和的环状基团或含氮的杂环基团。

6．如权利要求5的化合物，其中除了通过链接基团与生物分子相连的“R”基团以外，至少二个“R”基团独立地选自烷基、环烷基、环烷基烷基、芳烷基、烷基芳基、芳基、杂环基和与α-氨基酸的α-碳相连的基团。

7．如权利要求5的化合物，其中除了通过链接基团与生物分子相连的“R”基团以外，至少一个“R”基团是烷基，其余的“R”基团独立地选自氢或饱和的、部分饱和的或不饱和的环状基团。

8．如权利要求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’中的至少一个与和它们相连的碳原子一起表示具有3-20个碳原子的饱和的、部分饱和的或不饱和的环，而除了通过链接基团与生物分子相连的“R”基团以外，其余的“R”基团独立地选自氢、含氮杂环或烷基。

9．如权利要求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个与和它们相连的碳原子一起表示具有3-20个碳原子的饱和的、部分饱和的或不饱和的环，而除了通过链接基团与生物分子相连的“R”基团以外，其余的“R”基团独立地选自氢、含氮杂环或烷基。

10．如权利要求8的化合物，其中的所述饱和的、部分饱和的或不饱和的环是环己基。

11．如权利要求10的化合物，其中所述除了通过链接基团与生物分子相连的“R”基团以外的其余“R”基团独立地选自氢或烷基。

12．如权利要求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与和它们相连的碳原子一起独立地形成具有2-20个碳原子的含氮杂环，而除了通过链接基团与生物分子相连的“R”基团以外，其余的“R”基团独立地选自氢、饱和的、部分饱和的或不饱和的环状基团或烷基。

13．如权利要求1的化合物，其中X、Y和Z独立地选自卤素、有机酸、硝酸根和碳酸氢根阴离子。

14．如权利要求1的化合物，其中的M是铁。

15．如权利要求1的化合物，其中的M是锰。

16．以单剂形的方式用于过氧化物歧化的药物组合物，它包括(a)治疗或预防有效量的权利要求1的配合物和(b)无毒可药用的载体、助剂或赋形剂。

17．预防或治疗至少部分由过氧化物为中介的疾病或机能失调的方法，该方法包括给需要进行这种预防或治疗的主体服用具有治疗、预防、医治或恢复效果量的权利要求1的配合物。

18．权利要求17的方法，其中所述的疾病或机能失调选自缺血再灌注损伤、外科手术诱发的缺血、炎性肠疾病、类风湿性关节炎、动脉粥样硬化、血栓形成、血小板凝聚、氧化剂诱发组织损伤和损害、骨关节炎、牛皮癣、器官移植排斥、辐射诱发损害、中风、急性胰腺炎、胰岛素依赖型糖尿病尿糖症、成人及婴儿呼吸系统疾病、转移瘤和癌发生。

19．权利要求18的方法，其中所述的疾病或机能失调选自缺血再灌注损伤、中风、动脉粥样硬化和炎性肠疾病。