LIU ZUDONG (CN)
YU YONGPING (CN)
LI ZHI (CN)
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| 1. 手性 3-羟基吡啶 -4-酮类衍生物及其盐， 其特征在于， 具有以下化合物 I的母核: 其中， 带星号的碳原子具有手性， ^和^相同或不同， 选用烷基、 羟烷基、 巯基烷基、 卤烷基、 烷氧基、 烷硫基、 卤烷氧基、 卤烷硫基、 羧基烷基、 烷氧酰基-烷基、 R3R4N-C(0)-烷基、 杂环烷基、 有取代或无取代的芳 基、 芳酰基、 芳烷基， 或者是有取代或无取代的杂环芳基或者杂环芳烷基。 2. 根据权利要求 1所述的手性 3-羟基吡啶 -4-酮类衍生物及其盐， 其特征在于， （1 ) 所 述烷基选用甲基、 乙基、 正丙基、 异丙基、 正丁基、 异丁基、 正戊基、 正己基或正庚基； ( 2)所述羟烷基是被羟基取代的烷基，羟基是在烷基末端或在烷基中段，选用 3-羟基丙基、 2-羟基丙基、 1-羟基丙基或 1-羟基 -2-甲基丙基； ( 3 ) 所述巯基烷基是羟烷基中的氧原子被硫原子取代所形成的基团； (4) 所述卤烷基是被卤原子取代的烷基， 卤原子选用氯、 氟、 三氯或三氟， 卤素取代位点 在烷基末端或在烷基中段； ( 5 ) 所述烷氧基是由烷基和氧原子与被取代位点共价形成的醚键， 选用甲氧基、 乙氧基、 正丙氧基、 异丙氧基、 正丁氧基、 异丁氧基、 仲丁氧基、 书丁氧基、 正戊氧基或异戊氧基; ( 6 ) 所述烷硫基是烷氧基中的氧原子被硫原子取代所形成的基团； ( 7 ) 所述卤烷氧基是被卤素取代的烷氧基， 卤素选用氯、 氟、 三氯或三氟； ( 8) 所述卤烷硫基是卤烷氧基中的氧原子被硫原子取代所形成的基团； 所述羧基烷基是被羧基取代的烷基， 选用单羧基取代或多羧基取代， 羧基取代位点在烷基 末端或在烷基中段； ( 9) 所述烷氧酰基是 "烷基 -O-C(O)-", 选用甲氧酰基、 乙氧酰基、 正丙氧酰基、 异丙氧酰 基、 异丁氧酰基、 异丁氧酰基、 仲丁氧酰基、 书丁氧酰基、 正戊氧酰基或异戊氧酰基； ( 10)所述 R3R4N-C(0)-浣基中的^和^相同或不同， 选用氢原子、 烷基、 羟烷基、 烷氧基 -烷基、 羟基烷氧基-烷基、 氨基-烷基、 N-烷氨基-烷基、 Ν,Ν-二烷氨基-烷基， Ν-羟烷基氨基- 烷基、 Ν,Ν-二羟烷基氨基-烷基、 或者烷基两端与氮原子相连所形成的含氮脂环； ( 11) 所述杂环烷基是具有 3至 8个原子的环结构， 其中至少有一个杂原子， 杂原子选用 氧原子、 氮原子或硫原子； ( 12 ) 所述有取代或无取代的芳基， 是指无取代的苯基或者有一个或两个取代基的苯基， 取代基选用烷基、 烷氧基、 羟基、 硝基、 卤素、 三氟甲基、 羧基、 烷氧酰基、 氨基、 N-烷 氨基、 Ν,Ν-二烷氨基， 氨基酰基、 烷氨基酰基、 二烷氨基酰基、 杂环基、 芳杂环基或氰基； ( 13 )所述芳酰基是 "芳基 -C(0)-"， 选用苯甲酰基、 甲苯酰基、 萘甲酰基或者对甲氧基苯甲 酰基； ( 14) 所述芳烷基是指一段烷基中至少有一个氢原子， 选用末端碳原子所连的氢原子被一 个芳基所取代， 选用苄基、 对氯苄基、 邻氟苄基、 苯乙基、 对甲基苄基、 对二甲胺苄基、 对二乙胺苄基、 对氰基苄基或者对吡咯烷基苄基； ( 15 ) 所述杂环芳基是指含杂原子的芳香环， 选用芳杂环-烷基， 芳杂环是指具有 3至 7个 原子的芳环结构， 其中至少有一个杂原子， 选用吡咯基、 咪唑基、 三氮唑基、 四氮唑基、 氧氮茂基、 噻唑基、 呋喃基、 苯硫基、 吡啶基、 吡嗪基、 噻嗪基、 吡喃基或者嘧啶基， 或 者芳杂环是未取代或者有取代， 其中有取代是指有一个或多个取代基， 取代基选用烷基、 卤素、 三氟甲基、 羧基、 烷氧酰基、 N-烷氨基、 Ν,Ν-二烷氨基或者吡咯烷基； ( 16 ) 所述杂环芳烷基是指一段烷基中至少有一个氢原子， 选用末端碳原子所连的氢原子 被一个芳杂环所取代， 其中芳杂环有一个或多个取代基， 所述取代基选用烷基、 卤素、 三 氟甲基、 羧基、 烷氧酰基、 Ν-烷氨基、 Ν,Ν-二烷氨基或者吡咯烷基。 3. 根据权利要求 2所述的手性 3-羟基吡啶 -4-酮类衍生物及其盐， 其特征在于， （12)所 述芳基是指无取代的苯基或者萘基， 或者由烷基、 烷氧基、 羟基、 卤素、 羧基、 烷氧酰基、 Ν,Ν-二烷氨基或者杂环烷基酰基取代的苯基， 其中 Ν-烷氨基是指正丙氨基、 正丁氨基、 异 丙氨基、异丁氨基或 Ν-羟基乙氨基，对于 Ν,Ν-二烷氨基，烷基取代基相同或不同，选用 Ν,Ν- 二甲氨基、 Ν,Ν-二乙氨基、 Ν,Ν-甲基乙氨基、 Ν-甲基 -Ν-吗啉基乙氨基、 Ν-甲基 -Ν-羟基乙氨 基或者 Ν-甲基 -Ν-苯氨基。 4. 根据权利要求 1所述的手性 3-羟基吡啶 -4-酮类衍生物及其盐， 其特征在于， 所述的 盐是化合物 I与酸形成，所述的酸选用强无机酸、强有机酸、饱和或不饱和的二羧酸或磺酸。 5. 根据权利要求 4所述的手性 3-羟基吡啶 -4-酮类衍生物及其盐， 其特征在于， 所述的 强无机酸为矿物酸， 选用硫酸、 磷酸或盐酸； 所述的强有机酸为烷基羧酸， 选用乙酸； 所 述的饱和或不饱和的二羧酸， 选用酒石酸或柠檬酸； 所述的磺酸为烷基 -有取代或未取代的 苯磺酸， 选用甲基 -或对甲基苯磺酸。 6. 根据权利要求 1所述的手性 3-羟基吡啶 -4-酮类衍生物及其盐， 其特征在于， 当化合 物 I的 ^基团为甲基时， 为化合物 II： 其中， 带星号的碳原子具有手性， R2基团的定义与化合物 I相同， 具体的化合物 II是： ll-a : (5)-3-羟基 -1-(1-羟基丙烷 -2-)-2-甲基卩比啶 -4(1W)-酮， ll-b: (5)-3-羟基 -1-(1-羟基 -3-甲基丁烷 -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H)-酮， ll-c: ( ?)-3-羟基 -1-(1-羟基 -3-苯基丙烷 -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H)-酮， ll-d: (5)-3-羟基 -1-(1-羟基 -3-甲基戊烷 -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H)-酮。 7. 根据权利要求 1所述的手性 3-羟基吡啶 -4-酮类衍生物及其盐， 其特征在于， 当化合 物 I的 ^基团为乙基时， 为化合物 III ： 其中， 带星号的碳原子具有手性， R2基团的定义与化合物 I相同， 具体的化合物 III是： lll-a : (5) -3-羟基 -1-(1-羟基 -3-甲基丁烷 -2-)-2-乙基卩比啶 -4(1W)-酮， lll-b: (5) -3-羟基 -1-(1-羟基丙烷 -2-)-2-乙基吡啶 -4(1H)-酮， III-C : ( ?) -3-羟基 -1-(1-羟基 -3-苯基丙烷 -2-)-2-乙基吡啶 -4(1H)-酮。 8. 权利要求 1所述的手性 3-羟基吡啶 -4-酮类衍生物及其盐的合成方法， 其特征在于通 过以下步骤实现： 将化合物 V与化合物 VI反应得到 3位苄基保护的化合物 VII， 再将化合物 VII与化合物 VIII反应得化合物 IX，最后将化合物 IX在钯碳催化下进行氢化还原脱保护即得 化合物 I， 反应式为： ...OH 、0". .、 XT'、R: ¥8 z、■'、.'. A.v..OH 、 . 、 !¾ 入 HO.., « IK 将化合物 I与无机酸或有机酸反应生成相应的盐， 反应式为： 9. 根据权利要求 1所述的手性 3-羟基吡啶 -4-酮类衍生物及其盐在制备抗铁离子过量症 药物中的应用。 10. 根据权利要求 9所述的应用， 其特征在于， 所述药物的制剂形式为液体制剂、 固体 制剂， 所述药物的给药方式为口服给药或注射给药。 |
技术领域
本发明属药物合成与生物效用专利， 旨在开发具有药用价值的全新手性 3-羟基吡啶 -4-酮 类铁离子 （III) 螯合剂， 该类化合物对于体内铁元素过量积累所致的毒 性症状， 如地中海贫 血和其他依赖长期大量输血的疾病， 以及局部组织内铁离子过量积累所造成的损伤 具有特别 的药用价值。
背景技术
许多人类和兽类的疾病都和体内过量积累的金 属元素元素有关， 如铁元素， 在这些疾病 中， 过量的铁元素会在各种组织中积累， 这被称为铁过量症， 之前被称为铁质沉着出血症。 过量的铁元素主要有以下来源， 1 ) 长期大量输血， 2) 由于贫血等疾病刺激胃肠道吸收过量 的铁元素。 重复大量输血对于某些严重的贫血病人来说是 很有必要的， 例如 β型重症地中海 贫血， 以及其他需要输血治疗的贫血症。 经胃肠道吸收过量铁元素的情况通常发生在血 色病 人身上， 抑或是某些不需要输血的贫血症， 如中度地中海贫血。 铁过量症若不经治疗可导致 严重的组织损伤， 特别是肝脏， 心脏和内分泌脏器， 最终可致死。 铁离子螯合剂可以移走并 清除脏器中过量的铁元素， 缓解相应的病症和降低致死率。
去铁胺 （DFO) 是长期以来被公认为有效的铁离子螯合剂。 但在治疗上述疾病中， 其最 大的劣势在于 DFO及其盐类的口服吸收能力很弱。因此，采取 慢速静脉注射给药的方法 ( 8~12 小时 /天）， 病人在接受治疗是需要佩戴一个便携给药装置 ， 比如将注射针筒装在一个机械推 压器上。 此种方法不但不方便， 并且成本昂贵， 很大程度上限制了 DFO的普及使用， 尤其是 对于地中海贫血频发地区， 如地中海沿岸、 中东、 印度以及东南亚， 对于世界范围内的疟疾 以及一些非洲国家镰状细胞性贫血症的治疗也 无推动作用， 而这些疾病对于上述地区的人口 来说是很严重的问题。
UK Patent No. 2, 13, 807， US Patent No. 4, 585, 780及其他诸多科研文献描述了 3-羟基吡啶 -4- 酮类衍生物用于治疗多种铁过量疾病， 尤其针对一些病理性症状， 如地中海贫血症， 镰刀状 红细胞贫血， 小儿再生障碍性贫血以及自发性血色素沉着症 ， 通常前三种疾病的治疗是通过 多次输血。 3-羟基吡啶 -4-酮类衍生物， 特别是 CP20 (商品名 Ferriprox) 除了可用于全身性铁 过量症， 还可用于治疗某些局部铁元素过量分布， 尽管病人并未表现出全身性铁过量， 例如， 抑制某些神经退行性疾病和肿瘤疾病中由过量 铁离子介导的自由基反应。 CP20最大的缺陷在 于其 3位羟基在体内易被糖苷化， 使其半衰期很短（约 2至 3小时）， 因此给药剂量大， 相应 的毒副作用也比较明显。
US Patent No. 6, 465, 504描述了一系列 3,5-二苯基 -1,2,4-三氮唑类化合物， 其中已上市的有 Exjade (商品名）， 它对铁 （III) 离子具有很强的亲和性， 但是由于其活性基团含有两个氧负 离子， 以及含有一个羧基； 同时它又是三齿配体， 在螯合铁 （III) 离子时形成 Fe-L 2 型配合 物， 其自身带三个单位负电荷， 这非常不利于其从细胞 /组织内排出。 除此之外， 由于其活性 基团包含一个具有孤对电子的氮原子， Exjade对体内的锌元素平衡会造成影响， 同时， 由于 其两个酚羟基位置不同 （形成类似于顺 /反异构的分子内氢键结构）， 它可与多个锌离子络合 形成大分子量的聚合物， 同样不利
手性药物的吸收、 分布、 代谢和排泄在很大程度上都跟其手性中心的立 体结构有关。 对于药 物吸收， 经过主动转运机制进入体内的手性药物一般通 过特殊的运载蛋白进入到细胞内， 而 这些蛋白质对于对映体分子的识别能力不同， 造成对映体之间的吸收差异； 对于手性药物的 分布， 血浆蛋白结合作用和组织结合作用都有不同程 度的立体选择性， 使得对映体之间产生 体内分布差异； 药物代谢的立体选择性系指底物被生物转化时 ， 对映体之间被生物系统代谢 的途径和速率不同， 其中一个对映体可能呈优势代谢， 因此它对于药物的体内转化和半衰期 等指标具有重要意义； 经肾小球过滤和肾小管分泌与重吸收对手性药 物的清除， 具有立体选 择性， 而肾小球的滤过速率又与药物同血浆蛋白结合 的选择性密切相关， 因此对映体的排泄 方式 （尿液 /粪便百分比） 和速率也有差异。 与此同时，一对对映体与其配体的相互作用可 存在有质的差异（有或无）或量的不同（强 或弱）， 由此对映体之间的活性表现各异， 在选择药用的某一对映体时， 通常应全面考察一对 对映体的药理活性、 毒性和药代动力学等性质， 综合加以判断。 因此， 本发明所包含的一系 列手性 3-羟基吡啶 -4-酮衍生物对于体内排铁过程具有重要作用。
许多口服 3-羟基吡啶 -4-酮类衍生物的药效受制于 3-羟基部分的代谢反应， 即被快速糖苷 化（参见反应式 1 )。 糖苷化后的羟基吡啶酮丧失螯合铁（III)离子 能力， 而在吡啶环的烷 基取代部分上引入羟基则可以有效地抑制该类 化合物的糖基化反应。 除此之外， 3-羟基吡啶 -4-酮类衍生物的油水分配系数对其体内分布和 毒性作用有很大的影响。 因此我们设计的化合 物在手性位点上引入不同大小的烷基， 以达到调节化合物脂溶性的目的， 例如化合物 IV-b的 手性位点所连的是苄基， 而化合物 IV-a所连的是甲基， 因而化合物 IV-b的亲脂性相对更强， 更容易穿过各种组织的细胞膜和关键屏障， 如血脑屏障和胎盘屏障， 从而影响其体内分布。 同时， 由于羟基的增多会影响化合物的肠道吸收能力 ，
3-羟基吡啶 - -酮类衍生物的肠道吸收效果。
Reaction:
狻 酸
反应式 1
.OH
、
、人
发明内容
本发明的目的是提供一系列手性 3-羟基吡啶 -4-酮类衍生物及其盐类， 具有以下化合物 I 的结构通式：
其中， 带星号的碳原子具有手性，
和1 2 相同或不同， 它们可以是烷基、 羟烷基、 巯基烷基、 卤烷基、 烷氧基、 烷硫基、 卤烷氧基、 卤烷硫基、 羧基烷基、 烷氧酰基-烷基、 R 3 R4N-C(0)-烷基、 杂环烷基、 有取代或 无取代的芳基、 芳酰基、 芳烷基， 或者是有取代或无取代的杂环芳基或者杂环芳 烷基；
所述烷基是甲基、 乙基、 正丙基、 异丙基、 正丁基、 异丁基、 正戊基、 正己基或者正庚 基， 一般指的是甲基、 乙基、 和正丙基。
所述羟烷基指的是被羟基取代的烷基， 羟基可以在烷基末端， 如 3-羟基丙基； 也可以在 烷基中段， 如 2-羟基丙基、 1-羟基丙基或 1-羟基 -2-甲基丙基。
所述巯基烷基指的是羟烷基中的氧原子被硫原 子取代所形成的基团。
所述卤烷基指的是被卤原子取代的烷基， 一般为氯或者氟， 也有三氯或者三氟取代， 卤 素取代位点可以在烷基末端， 也可以在烷基中段。
所述烷氧基指的是由烷基和氧原子与被取代位 点共价形成的醚键， 如甲氧基、 乙氧基、 正丙氧基、 异丙氧基、 正丁氧基、 异丁氧基、 仲丁氧基、 书丁氧基、 正戊氧基、 异戊氧基， 一般指的是甲氧基和乙氧基。
所述烷硫基指的是烷氧基中的氧原子被硫原子 取代所形成的基团。
所述卤烷氧基指的是被卤素取代的烷氧基， 一般为氯或者氟， 也有三氯或者三氟取代的 情况。
所述卤烷硫基指的是卤烷氧基中的氧原子被硫 原子取代所形成的基团。
所述羧基烷基指的是被羧基取代的烷基， 可以是单羧基取代， 也可以是多羧基取代， 羧 基取代位点可以在烷基末端， 也可以在烷基中段。
所述烷氧酰基指的是 "烷基 -O-C(O)-", 如甲氧酰基、 乙氧酰基、 正丙氧酰基、 异丙氧酰 基、 异丁氧酰基、 异丁氧酰基、 仲丁氧酰基、 书丁氧酰基、 正戊氧酰基、 异戊氧酰基， 一般 指的是甲氧酰基和乙氧酰基。
所述的 R 3 R4N-C(0)-烷基中的 R 3 和 R 4 相同或不同， 它们可以是氢原子、 烷基、 羟烷基、 烷氧基-烷基、 羟基烷氧基-烷基、 氨基-烷基、 N-烷氨基-烷基、 Ν,Ν-二烷氨基-烷基， Ν-羟烷 基氨基-烷基、 Ν,Ν-二羟烷基氨基-烷基、 或者烷基两端与氮原子相连所形成的含氮脂环 ； 杂环烷基指的是具有 3至 8个原子 （主要是 5至 7个原子） 的环结构， 其中至少有一个杂原 子， 一般为氧原子、 氮原子或硫原子， 如含氮杂环指的是具有 3至 8个原子 （主要是 5至 7 个原子） 的环结构， 其中至少有一个氮原子； 含氮杂环也可含有其他杂原子， 如氧原子、 氮 原子或硫原子， 例如哌啶基、 哌嗪基、 吗啉基、 或者吡咯烷基。 含氮杂环通过由其中的氮原 子与母核形成共价键， 如哌啶基、 哌嗪基、 吗啉基、 或者吡咯烷基等。
所述芳基， 是指芳基本身， 如有取代或无取代的苯基或者萘基， 或者是其他基团的组成 部分。 芳基一般指的是无取代的苯基或者有一个或两 个取代基的苯基， 取代基如烷基、 烷氧 基、 羟基、 硝基、 卤素、 三氟甲基、 羧基、 烷氧酰基、 氨基、 N-烷氨基、 Ν,Ν-二烷氨基， 氨 基酰基、 烷氨基酰基、 二烷氨基酰基、 杂环基、 芳杂环基、 或者氰基。 主要来说， 芳基指的 是无取代的苯基或者萘基， 或者由烷基、 烷氧基、 羟基、 卤素、 羧基、 烷氧酰基、 Ν,Ν-二烷 氨基或者杂环烷基酰基取代的苯基。 Ν-烷氨基指的是， 如正丙氨基、 正丁氨基、 异丙氨基、 异丁氨基、 Ν-羟基乙氨基， 一般为甲氨基和乙氨基。 对于 Ν,Ν-二烷氨基， 烷基取代基可以是 相同的也可以是不同的， 因此 Ν,Ν-二烷氨基一般为， 如 Ν,Ν-二甲氨基， Ν,Ν-二乙氨基， Ν,Ν- 甲基乙氨基， Ν-甲基 -Ν-吗啉基乙氨基， Ν-甲基 -Ν-羟基乙氨基或者 Ν-甲基 -Ν-苯氨基。
芳酰基指的是 "芳基 -C(0)-"， 如苯甲酰基、 甲苯酰基、萘甲酰基或者对甲氧基苯甲酰基。 芳烷基指的是一段烷基中至少有一个氢原子， 一般为末端碳原子所连的氢原子， 被一个 芳基所取代， 如苄基、 对氯苄基、 邻氟苄基、 苯乙基、 对甲基苄基、 对二甲胺苄基、 对二乙 胺苄基、 对氰基苄基或者对吡咯烷基苄基。
杂环芳基本身指的是含杂原子的芳香环， 或者是其他基团的组成部分， 如芳杂环-烷基； 芳杂环指的是具有 3至 7个原子 （主要是 5至 7个原子） 的芳环结构， 其中至少有一个杂原 子， 例如吡咯基、 咪唑基、 三氮唑基、 四氮唑基、 氧氮茂基、 噻唑基、 呋喃基、 苯硫基、 吡 啶基、 吡嗪基、 噻嗪基、 吡喃基或者嘧啶基。 芳杂环可以是未取代或者有取代的， 后者可有 一个至多个取代基， 一般为一个或两个， 取代基一般为， 如烷基、 卤素、 三氟甲基、 羧基、 烷氧酰基、 N-烷氨基、 Ν,Ν-二烷氨基或者吡咯烷基。
杂环芳烷基指的是一段烷基中至少有一个氢原 子， 一般为末端碳原子所连的氢原子， 被 一个芳杂环所取代。 该芳杂环可有一个至多个取代基， 一般为一个或两个， 取代基一般为， 如烷基、 卤素、 三氟甲基、 羧基、 烷氧酰基、 Ν-烷氨基、 Ν,Ν-二烷氨基或者吡咯烷基。
本发明也包括化合物 I与酸形成相应的盐， 如强无机酸， 一般为矿物酸， 例如硫酸、 磷 酸或者盐酸； 同时也可以是强有机酸， 一般为烷基羧酸， 如乙酸； 抑或为饱和或不饱和的二 羧酸， 如酒石酸、 柠檬酸； 也可以是磺酸， 一般为烷基-有取代或未取代的苯磺酸， 如甲基- 或对甲基苯磺酸。
特别地， 当化合物 I的！^基团为甲基时， 即为化合物 Π:
其中， 带星号的碳原子具有手性， R 2 基团的定义与化合物 I相同。 优选的化合物 II是:
Il-a: ( -3-羟基 羟基丙烷 -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H 酮
Il-b : ( -3-羟基 羟基 -3-甲基丁烷 -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H 酮
II-c: (W)-3-羟基 -1 -(1-羟基 -3-苯基丙烷 -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H)-酮
Il-d: ( -3-羟基小 (1-羟基 -3-甲基戊烷 -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H 酮
当化合物 I的 基团为乙基时， 即为化合物 III
H
其中， 带星号的碳原子具有手性， R 2 基团的定义与化合物 I相同。 优选的化合物 III是:
ΠΙ-a: (S) -3-羟基 -1-(1-羟基 -3-甲基丁烷 -2-)-2-乙基吡啶 -4(1H)-酮
ΠΙ-b : (S) -3-羟基 - 1-(1-羟基丙烷 -2-)-2-乙基吡啶 -4(1H 酮
III-c : (R) -3-羟基小 (1-羟基 -3-苯基丙烷 -2-)-2-乙基吡啶 -4(1H 酮
本发明的另一个目的是提供一系列手性 3-羟基吡啶 -4-酮类衍生物及其盐类的合成方法： 将甲基 （或乙基） 麦芽酚 （化合物 V) 与苄氯 （化合物 VI ) 反应得到 3位苄基保护的麦芽酚 (化合物 VII ), 再将化合物 VII与不同的手性氨基醇（化合物 VIII)反应可得手性 3-苄氧基 吡啶 -4-酮（化合物 IX), 最后将化合物 IX在钯碳（Pd/C)催化下进行氢化还原脱保护即 获 得化合物 I的化合物， 反应式为：
、
% 棚
I的化合物与无机酸或有机酸反应可生成相应 盐， 反应式为：
HX为有机酸或无机酸。
本发明的再一个目的是提供手性 3-羟基吡啶 -4-酮类衍生物及其盐在制备抗铁离子过量症 药物中的应用。 本发明经试验表明： 所述手性 3-羟基吡啶 -4-酮类衍生物具有螯合并清除人类 和兽类体内过量积累的金属元素， 特别是铁元素的能力， 并具有良好的口服活性， 其排铁能 力显著。
本发明所制备的药物的制剂形式包括液体制剂 和固体制剂， 涉及颗粒剂、 片剂或胶丸。 所述药物的给药方式包括口服给药或注射给药 。
本发明的有益之处是： 着重对 3-羟基吡啶 -4-酮类衍生物进行优化设计， 加入手性基团， 提高其螯合铁离子的生物活性， 同时减少毒性作用。 本发明所包含的手性 3-羟基吡啶 -4-酮类 衍生物具有良好的生物活性， 具有螯合并清除人类和兽类体内过量积累的金 属元素， 特别是 铁元素的能力， 并具有良好的口服活性， 其排铁能力显著。 大鼠体内实验表明它们对铁过量 症的治疗效果明显好于已上市的化合物 CP20,因此个别优选化合物有望成为新的治疗铁 量 症的药物， 针对地中海贫血和其他依赖长期大量输血的疾 病， 以及局部组织内铁离子积累所 造成的损伤， 如神经退行性疾病和肿瘤疾病中由铁离子介导 的组织病变， 如心脏、 肝脏等。 具体实施方式
本发明结合具体实施例作进一步的说明。
实施例 （一） 手性 3-羟基吡啶 -4-酮类衍生物的合成
例 1、 3-苄氧基 -2-甲基 -4H-吡喃 -4-
将 122.3g NaOH溶于 278mL水中， 再将其倾入 390g麦芽粉的 1160mL乙醇溶液中， 混 合均匀之后， 在搅拌下倾入 422g苄氯， 充分混合之后在 60°C下加热搅拌 3.5h。 反应体系冷 却后， 抽滤去除固体杂质， 滤渣以乙醇洗涤， 将其与滤液合并之后旋干， 剩余物质以二氯甲 烷溶解， 然后以 5% NaOH洗涤， 最后再以适量水洗涤， 有机层用无水硫酸钠干燥之后旋干 溶剂， 可得浅黄色油状液体， 冷却后并以乙醚重结晶可得晶体， 收率为 78%， 熔点为 56-57°C。
例 2、 3-苄氧基 -2-乙基 -4H-吡喃 -4-
将 122.3g NaOH溶于 278mL水中， 再将其倾入 390g麦芽粉的 1160mL乙醇溶液中， 混 合均匀之后， 在搅拌下倾入 422g苄氯， 充分混合之后在 60°C下加热搅拌 3.5h反应体系冷却 后， 抽滤去除固体杂质， 滤渣以乙醇洗涤， 将其与滤液合并之后旋干， 剩余物质以二氯甲烷 溶解， 然后以 5% NaOH洗涤， 最后再以适量水洗涤， 有机层用无水硫酸钠干燥之后旋干溶 剂， 可得浅黄色油状液体， 冷却后并以乙醚重结晶可得晶体， 收率为 83%， 熔点为 84-85°C， ^NMR (CDC1 3 )： δ =1.0 (t， 3H)， 2.55 (q， 2H)， 5.13 (s, 2H)， 6.3 (d, 1H)， 7.35 (s, 5H)， 7.6 (d, 1H)。
例 3、 （ -3-羟基 -1-(1-羟基丙烷 -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H 酮盐酸盐， 编号 CN 306
将 60g 3-苄氧基 -2-甲基 -4H-吡喃 -4-酮 （例 1 ) 以 150mL正丁醇溶解， 再加入 41.6g L-氨 基丙醇， 充分混合之后， 在 118 °C下回流 36小时， 反应冷却后， 抽滤， 以乙酸乙酯洗涤滤渣 可得白色固体； 将此固体溶于 150mL乙醇 +15mL水中， 然后在 5% Pd/C催化条件下加氢脱 苄基， 旋蒸去除溶剂， 剩余固体以甲醇和乙醚重结晶， 所得产物经 HC1甲醇溶液处理生成盐 酸盐， 重结晶后可得 44.30g 白色固体， 收率为 73.8%， 比旋度 [ a ] 18 D =+11.57， 1HNMR ( DMSO-d6 ) ： δ =1.43 (d, J=7, 3H)， 2.59 (s, 3H)， 3.67 (dd， Ji=8, J 2 =12.5, 1H), 3.74 (dd， Ji=4, J 2 =12， 1H)， 4.87 (m， 1H)， 7.30 (m， 1H)， 8.32 (d， J=7.5, 1H)。
例 4、 （ -3-羟基小 (1-羟基 -3-甲基丁 -2- -2-甲基吡啶 -4(1H)-酮， 编号 CN 116
将 60g 3-苄氧基 -2-甲基 -4H-吡喃 -4-酮 （例 1 ) 以 150mL正丁醇溶解， 再加入 56.1g L-缬 氨醇， 充分混合之后， 在 118 °C下回流 36小时， 反应冷却后， 以硅胶柱层析法分离产物， 展 开剂为乙醇:乙酸乙酯 =1 :40，， 待产物洗脱完毕， 旋干溶剂可得淡黄色固体； 将此固体溶于 150mL乙醇 +15mL水中， 然后在 5% Pd/C催化条件下加氢脱苄基， 旋蒸去除溶剂， 剩余固体 以甲醇和乙醚重结晶可得 17.91g白色固体， 收率 30.06%， 该游离碱的 1 HNMR ( DMSO-d6 )： δ =0.64 (d, J=6.5, 3H), 1.02 (d, J=6.5, 3H), 2.08 (m, 1H), 2.29 (s, 1H), 3.69 (dd, J 1= 11.5, J 2 =8), 3.78 (dd, Ji=11.5, J 2 =3.5), 3.88 (m, 1H), 6.18 (d, J=7.5, 1H), 7.64 (d, J=7.5, 1H)。
例 5、 （ -3-羟基 -1-(1-羟基 -3-甲基丁烷 -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H)-酮盐酸盐， 编号 CN 316
将 16g ( -3-羟基 -1-(1-羟基 -3-甲基丁烷 -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H 酮（例 4)以 HC1甲醇溶液 处理生成盐酸盐，重结晶后可得 14.93g白色固体，收率为 79.6%，比旋度 [ a ] 18 D =-45.48， 1HNMR ( DMSO-d6 ) ： δ =0.64 (d， J=6.5, 3H)， 1.09 (d, J=6.5, 3H)， 2.23 (m， 1H), 2.57 (s, 3H)， 3.77 (dd, Ji=12, J 2 =8.5, 1H)， 3.89 (dd, Ji=12, J 2 =3.5, 1H)， 4.41 (m， 1H)， 7.30 (m， 1H)， 8.32 (m， 1H)。 例 6、 （ -3-羟基 -1-(1-羟基 -3- -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H)-酮柠檬酸盐
将 1 g ( -3-羟基 -1-(1-羟基 -3-甲基丁烷 -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H 酮 （例 4) 以 H 3 Cit甲醇溶 液处理生成柠檬酸盐， 重结晶后可得 1.08g白色固体， 收率为 83.3%， 1HNMR ( DMSO-d6 ) ： δ =0.64 (d， J=6.5, 9H)， 1.11 (d, J=6.5, 9H)， 2.27 (m， 3H)， 2.59 (s, 4H)， 2.64 (s, 9H)， 3.61 (br， 1H)， 3.88 (dd, Ji=12.5, J 2 =8, 3H)， 4.04 (dd, Ji=12.5, J 2 =3.5, 3H)， 4.58 (m， 3H)， 7.74 (m， 3H)， 8.90 (m， 3H)。
例 7、 （W)-3-羟基小 (1-羟基 -3-苯基 -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H 酮， 编号 CN 128
将 60g 3-苄氧基 -2-甲基 -4H-吡喃 -4-酮 (例 1 ) 以 150mL正丁醇溶解， 再加入 83.7g D-苯 丙氨醇， 充分混合之后， 在 118 °C下回流 36小时， 反应冷却后， 以硅胶柱层析法分离产物， 展开剂为乙醇：乙酸乙酯 =1 :40， 待产物洗脱完毕， 旋干溶剂可得淡棕色固体； 将此固体溶于 150mL乙醇 +15mL水中， 然后在 5% Pd/C催化条件下加氢脱苄基， 旋蒸去除溶剂， 剩余固体 以甲醇和乙醚重结晶可得 25.25g微黄色固体，收率为 35.1%， 该游离碱的 1HNMR( DMSO-d6 ): δ =2.00 (s, 3Η)， 2.98 (dd, Ji=14, J 2 =5.5, 1Η)， 3.11 (dd, Ji=14, J 2 =5, 1Η), 3.73 (m， 2Η), 4.54 (m， 1Η), 6.21 (d， J=7, 1Η), 7.17 (m， 5Η), 7.87 (d， J=7.5, 1H)。
例 8、 （R)-3-羟基 -1-(1-羟基 -3-苯 -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H 酮盐酸盐， 编号 CN 328
将 (R)-3-羟基 -1-(1-羟基 -3-苯基丙烷 -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H)-酮（例 7 )以 HC1甲醇溶液处理 生成盐酸盐，重结晶后可得 18.26g白色固体，收率为 63.4%， 比旋度 [ a ] 18 D =+176.26， 1HNMR (DMSO-d6 ): δ =2.30 (s, 3H), 3.13 (dd, Ji=14, J 2 =5.5, 1H), 3.28 (dd, Ji=14, J 2 =5.5, 1H), 3.87 (m. 2H)， 5.08 (m， 1H)， 7.20 (m， 5H)， 7.48 (m， 1H)， 8.62 (m， 1H)。
例 9、 3-羟基小 ((2 小羟基 -3-甲基戊烷 -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H 酮， 编号 CN 136
将 60g 3-苄氧基 -2-甲基 -4H-吡喃 -4-酮 （例 1 ) 以 150mL正丁醇溶解， 再加入 64.9g L-异 亮氨醇， 充分混合之后， 在 118°C下回流 36小时， 反应冷却后， 以硅胶柱层析法分离产物， 展开剂为乙醇：乙酸乙酯 =1:40， 旋干溶剂可得淡黄色固体； 将此固体溶于 150mL乙醇 +15mL 水中， 然后在 5% Pd/C催化条件下加氢脱苄基， 旋蒸去除溶剂， 剩余固体以甲醇和乙醚重结 晶可得 31.50g白色固体，收率为 50.4%，该游离碱的 1HNMR(DMSO-d6): δ =0.75 (t, J=7, 3Η), 0.97 (m， 5Η)， 1.87 (m， 1Η)， 2.27 (s, 3Η)， 3.70 (dd, Ji=12, J 2 =8, 1Η), 3.78 (dd, Ji=12, J 2 =3, 1Η), 3.93 (m， 1Η), 6.17 (d， J=7.5, 1Η), 7.64 (d， J=7.5, 1Η) 。
例 10、 3-羟基小 ((2 小羟基 -3-甲 -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H 酮盐酸盐， 编号 CN 336
将 3-羟基 -1-((2 小羟基 -3-甲基戊烷 -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H)-酮 （例 9) 以 HC1甲醇溶液处理生 成盐酸盐， 重结晶后可得 25.07g 白色固体， 收率为 68.5%， 比旋度 [ a ] 18 D =-30.36， 1HNMR (DMSO-d6 ): δ =0.75 (t， J=7.5, 3H)， 0.93 (m， 2H)， 1.03 (d, J=6.5, 3H)， 2.03 (m， 1H)， 2.57 (s, 3H). 3.78 (dd, Ji=12, J 2 =8.5, 1H)， 3.90 (dd, Ji=12, J 2 =3.5, 1H)， 4.49 (m， 1H)， 7.47 (m， 1H)， 8.38 (m， 1H)。
例 11、 （ -3-羟基小 (1-羟基 -3-甲基丁 -2- -2-乙基吡啶 -4(1H)-酮， 编号 CN 216
将 63.8g 3-苄氧基 -2-乙基 -4H-吡喃 -4-酮 （例 2) 以 150mL正丁醇溶解， 再加入 56.1g L- 缬氨醇， 充分混合之后， 在 118°C下回流 36小时， 反应冷却后， 以硅胶柱层析法分离产物， 展开剂为乙醇：乙酸乙酯 =1:40， 旋干溶剂可得淡黄色固体； 将此固体溶于 150mL乙醇 +15mL 水中， 然后在 5% Pd/C催化条件下加氢脱苄基， 旋蒸去除溶剂， 剩余固体以甲醇和乙醚重结 晶可得 20.65g白色固体， 收率为 33.1%，该游离碱的 NMR (DMSO-d6 )： δ =0.65 (d, J=6.5, 3H)， 1.04 (d, J=6， 3H)， 1.11 (t, J=7.5, 3H)， 2.10 (m， 1H)， 2.71 (dq, Ji=15, J 2 =7.5, 1H)， 2.81 (dq, Ji=15, J 2 =7.5, 1H)， 3.75 (m， 2H)， 3.84 (m， 1H)， 6.17 (d， J=7.5, 1H)， 7.63 (d, J=7.5, IH) 。
例 12、（ -3-羟基小 (1-羟基 -3- -2-)-2-乙基吡啶 -4(1H)-酮盐酸盐， 编号 CN 416
将 ( -3-羟基 -1-(1-羟基 -3-甲基丁烷 -2-)-2-乙基吡啶 -4(1H 酮 （例 11 ) 以 HC1甲醇溶液处 理生成盐酸盐，重结晶后可得 19.85g白色固体，收率为 82.7%， 比旋度 [ a ] 18 D =-42.31， 1HNMR (DMSO-d6 )： δ =0.65 (d, J=7, 3H)， 1.04 (d， J=6, 3H)， 1.11 (t， J=7.5, 3H)， 2.11 (m， 1H)， 2.72 (dq, Ji=15, J 2 =7.5, IH), 2.83 (dq, J 1= 15, J 2 =7.5, IH), 3.76 (m, 2H), 3.85 (m, IH), 6.18 (d, J=7.5, IH), 7.64 (d, J=7.5, lH
例 13、（ -3-羟基 -1-(1-羟基丙 -2-)-2-乙基吡啶 -4(1H 酮盐酸盐， 编号 CN 406
将 63.8g 3-苄氧基 -2-乙基 -4H-吡喃 -4-酮 （例 2) 以 150mL正丁醇溶解， 再加入 41.6g L- 氨基丙醇， 充分混合之后， 在 118°C下回流 36小时， 反应冷却后， 抽滤， 以乙酸乙酯洗涤滤 渣可得白色固体； 将此固体溶于 150mL乙醇 +15mL水中， 然后在 5% Pd/C催化条件下加氢 脱苄基， 旋蒸去除溶剂， 剩余固体以甲醇和乙醚重结晶， 所得产物经 HC1甲醇溶液处理生成 盐酸盐， 重结晶后可得 53.21g 白色固体， 收率为 83.4%， 比旋度 [ a ] 18 D =+23.73， 1HNMR (DMSO-d6 ): δ =1.16 (t， J=7.5, 3H)， 1.44 (d， J=6.5, 3H)， 3.05 (m， 2H)， 3.73 (d, J=6， 2H)， 4.84 (m， IH), 7.47 (m, IH), 8.41 (m, 1H)。
例 14、（R)-3-羟基 -1-(1-羟基 -3-苯基丙烷 -2-)-2-乙基吡啶 -4(1H 酮盐酸盐， 编号 CN 428
将 63.80g 3-苄氧基 -2-甲基 -4H-吡喃 -4-酮 （例 1 ) 以 150mL正丁醇溶解， 再加入 83.7g Z)- 苯丙氨醇， 充分混合之后， 在 118°C下回流 36小时， 反应冷却后， 以硅胶柱层析法分离产物， 展开剂为乙醇：乙酸乙酯 =1 :40， 待产物洗脱完毕， 旋干溶剂可得淡棕色固体； 将此固体溶于 150mL乙醇 +15mL水中， 然后在 5% Pd/C催化条件下加氢脱苄基， 旋蒸去除溶剂， 剩余固体 以甲醇和乙醚重结晶， 所得产物经 HC1甲醇溶液处理生成盐酸盐， 重结晶后可得 21.85g微黄 色固体， 收率为 34.3%， 比旋度 [ a ] 18 D =+183.48， 1HNMR (DMSO-d6)： δ =0.88 (t, J=7.5, 3H), 2.63 (dq, J 1= 15, J 2 =7.5, IH), 2.80 (dq, J 1= 15, J 2 =7.5, IH), 3.16 (dd, J 1= 14, J 2 =ll, IH), 3.25 (dd, Ji=14.5, J 2 =5), 3.87 (m， 2H)， 4.97 (m， 1H)， 7.18 (m， 1H)， 7.46 (m， 1H)， 8.63 (d, J=7.5, 1H)。
例 15、 （R)-3-羟基小 (1-羟基 -3-丙烷 -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H 酮盐酸盐， 编号 CN308
将 60g 3-苄氧基 -2-甲基 -4H-吡喃 -4-酮 （例 1 ) 以 150mL正丁醇溶解， 再加入 41.6g Z)-氨 基丙醇， 充分混合之后， 在 118°C下回流 36小时， 反应冷却后， 抽滤， 以乙酸乙酯洗涤滤渣 后可得白色固体； 将此固体溶于 150mL乙醇 +15mL水中， 然后在 5% Pd/C催化条件下加氢 脱苄基， 旋蒸去除溶剂， 剩余固体以甲醇和乙醚重结晶， 所得产物经 HC1甲醇溶液处理生成 盐酸盐， 重结晶后可得 47.25g 微黄色固体， 收率为 78.8%， 比旋度 [ a ] 18 D =-13.65， 1HNMR (DMSO-d6 ) ： δ =1·43 (d, J=7, 3H)， 2.60 (s, 3H)， 3.67 (dd, Ji=12, J 2 =8, IH), 3.74(dd, Ji=12, J 2 =4.5, 1H)， 4.88 (m， 1H)， 7.41 (m， 1H)， 8.35 (d, J=7, 1H)。
例 16、 （R)-3-羟基 -1-(1-羟基 -3- -2-)-2-乙基吡啶 -4(1H 酮盐酸盐， 编号 CN 408
将 63.8g 3-苄氧基 -2-乙基 -4H-吡喃 -4-酮 (例 2) 以 150mL正丁醇溶解， 再加入 41.6g )- 氨基丙醇， 充分混合之后， 在 118 °C下回流 36小时， 反应冷却后， 抽滤， 以乙酸乙酯洗涤滤 渣后可得白色固体； 将此固体溶于 150mL乙醇 +15mL水中， 然后在 5% Pd/C催化条件下加 氢脱苄基， 旋蒸去除溶剂， 剩余固体以甲醇和乙醚重结晶， 所得产物经 HC1甲醇溶液处理生 成盐酸盐， 重结晶后可得 44.34g微黄色固体， 收率为 69.5%， 比旋度 [ a ] 18 D =-27.45， 1HNMR ( DMSO-d6 ) ： δ =1.16 (t， J=7.5, 3H)， 1.43 (d, J=7, 3H)， 3.01 (q， J=7.5, 2H)， 3.72 (d， J=6, 2H)， 4.78 (m， 1H)， 7.14 (m， 1H)， 8.27 (d， J=7, 1H)。
例 17、 （W)-3-羟基小 (1-羟基 -3-甲基丁烷 -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H 酮， 编号 CN 118
将 60g 3-苄氧基 -2-甲基 -4H-吡喃 -4-酮 （例 1 ) 以 150mL正丁醇溶解， 再加入 56.1g Z)-缬 氨醇， 充分混合之后， 在 118 °C下回流 36小时， 反应冷却后， 以硅胶柱层析法分离产物， 展 开剂为乙醇:乙酸乙酯 =1 :40，待产物洗脱完毕，旋干溶剂可得淡黄色固 体;将此固体溶于 150mL 乙醇 +15mL水中， 然后在 5% Pd/C催化条件下加氢脱苄基， 旋蒸去除溶剂， 剩余固体以甲醇 和乙醚重结晶可得 23.03g 白色固体， 收率为 39.3%， 该游离碱的 iHNMR ( DMSO-d6 ) ： δ =0.64 (d， J=7, 3Η)， 1.02 (d， J=6.5, 3Η)， 2.08 (m， 1Η)， 2.29 (s, 3Η)， 3.69 (dd， Ji=12, J 2 =8, 1Η), 3.78 (dd， Ji=11.5, J 2 =3, 1Η), 3.88 (m， 1Η), 6.18 (d, J=7.5, 1Η), 7.64 (d， J=7.5, 1H)。
例 18、 （R)-3-羟基小 (1-羟基 -3- -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H 酮盐酸盐， 编号 CN 318
将 (R)-3-羟基 -1-(1-羟基 -3-甲基丁烷 -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H)-酮 （例 17 ) 以 HC1甲醇溶液处 理生成盐酸盐， 重结晶后可得 19.66g 微黄色固体， 收率为 72.8%， 比旋度 [ a ] 18 D =+38.79， ^NMR ( DMSO-d6 ) ： δ =0.64 (d， J=7, 3H)， 1.08 (d, J=6.5, 3H)， 2.23 (m， 1H)， 2.58 (s, 3H)， 3.77 (dd， Ji=12, J 2 =8.5, 1H)， 3.90 (dd， Ji=12, J 2 =7, 1H)， 4.42 (m， 1H)， 7.40 (m， 1H)， 8.35 (d, J=7, 1H)。
例 19、 （R)-3-羟基小 (1-羟基 -3-甲基丁烷 -2-)-2-乙基吡啶 -4(1H 酮， 编号 CN 218
将 63.8g 3-苄氧基 -2-乙基 -4H-吡喃 -4-酮 （例 2) 以 150mL正丁醇溶解， 再加入 56.1g Z)- 缬氨醇， 充分混合之后， 在 118 °C下回流 36小时， 反应冷却后， 以硅胶柱层析法分离产物， 展开剂为乙醇：乙酸乙酯 =1 :40， 待产物洗脱完毕， 旋干溶剂可得淡黄色固体； 将此固体溶于 150mL乙醇 +15mL水中， 然后在 5% Pd/C催化条件下加氢脱苄基， 旋蒸去除溶剂， 剩余固体 以甲醇和乙醚重结晶可得 19.62g淡黄色固体，收率为 31.4%，该游离碱的 1HNMR( DMSO-d6 ): δ =0.65 (d, J=6.5, 3Η)， 1.04 (d， J=7.5, 3Η)， 1.11 (t， J=7, 3Η), 2.11 (m， 1Η), 2.71 (dq， Ji=14.5, J 2 =7, 1Η), 2.81 (dq， Ji=14.5, J 2 =7, 1Η), 3.75 (m， 2Η), 3.84 (m， 1Η), 6.17 (d， J=7.5, 1Η), 7.63 (d, J=7.5, 1H)。
例 20、 （R)-3-羟基小 (1-羟基 -3- -2-)-2-乙基吡啶 -4(1H 酮盐酸盐， 编号 CN 418
将 (R)-3-羟基 -1-(1-羟基 -3-甲基丁烷 -2-)-2-乙基吡啶 -4(1H)-酮 （例 19 ) 以 HC1甲醇溶液处 理生成盐酸盐， 重结晶后可得 17.26g 微黄色固体， 收率为 75.7%， 比旋度 [ a ] 18 D =+50.71， ^NMRC DMSO-dG ): δ =0.64 (d， J=6.5, 3H)， 1.10 (d, J=7.5, 3H)， 1.17 (t， J=7.5, 3H)， 2.25 (m， IH) 3.04 (m， 2H)， 3.82 (dd, Ji=12, J 2 =7.5, 1H)， 3.88 (dd, Ji=12, J 2 =3.5, 1H)， 4.39 (m， 1H)， 7.45 (m， IH) 8.36 (d, J=7.5, lH) o
例 21、 （ -3-羟基 -1-(1-羟基 -3- -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H)-酮盐酸盐， 编号 CN 326
将 60g 3-苄氧基 -2-甲基 -4H-吡喃 -4-酮 （例 1 ) 以 150mL正丁醇溶解， 再加入 83.7g L-苯 丙氨醇， 充分混合之后， 在 118 °C下回流 36小时， 反应冷却后， 以硅胶柱层析法分离产物， 展开剂为乙醇：乙酸乙酯 =1 :40， 待产物洗脱完毕， 旋干溶剂可得淡棕色固体； 将此固体溶于 150mL乙醇 +15mL水中， 然后在 5% Pd/C催化条件下加氢脱苄基， 旋蒸去除溶剂， 剩余固体 以甲醇和乙醚重结晶， 所得产物经 HC1甲醇溶液处理生成盐酸盐， 重结晶后可得 23.25g白色 固体， 收率为 38.8%， 比旋度 [ a ] 18 D =-162.76, 1HNMR (DMSO-d6)： δ =2.30 (s, 3H), 3.13 (dd, Ji=14, J 2 =10.5, 1H)， 3.28 (dd, Ji=14, J 2 =5, 1H)， 3.87 (m， 2H)， 5.08 (m， 1H)， 7.20 (m， 5H)， 7.47 (dd, Ji=9, J 2 =7, 1H)， 8.61 (t， J=7.5, 1H)。
例 22、 （ -3-羟基 -1-(1-羟基 -3-苯 -2-)-2-乙基吡啶 -4(1H)-酮盐酸盐， 编号 CN 426
将 63.8g 3-苄氧基 -2-乙基 -4H-吡喃 -4-酮 （例 2) 以 150mL正丁醇溶解， 再加入 83.7g L- 苯丙氨醇， 充分混合之后， 在 118°C下回流 36小时， 反应冷却后， 以硅胶柱层析法分离产物， 展开剂为乙醇：乙酸乙酯 =1:40， 待产物洗脱完毕， 旋干溶剂可得淡棕色固体； 将此固体溶于 150mL乙醇 +15mL水中， 然后在 5% Pd/C催化条件下加氢脱苄基， 旋蒸去除溶剂， 剩余固体 以甲醇和乙醚重结晶， 所得产物经 HC1甲醇溶液处理生成盐酸盐， 重结晶后可得 16.50g白色 固体，收率为 25.9%，比旋度 [ a ] 18 D =- 189.29, 1HNMR (DMSO-d6)： δ =0.88 (t, J=7.5, 3H), 2.63 (dq, Ji=15, J 2 =7.5, IH), 2.80 (dq, Ji=15, J 2 =7.5, IH), 3.16 (dd, Ji=14, J 2 =5, IH), 3.26(dd, Ji=14, J 2 =5， 1H)， 3.88 (m, 2H)， 4.97 (m, 1H)， 7.18 (m, 5H)， 7.50 (m, 1H)， 8.65 (m, 1H)。
例 23、 3-羟基小 ((2 小羟基 -3- -2-)-2-乙基吡啶 -4(1H 酮盐酸盐， 编号 CN 436
将 63.8g 3-苄氧基 -2-乙基 -4H-吡喃 -4-酮 （例 2) 以 150mL正丁醇溶解， 再加入 64.9g L- 异亮氨醇， 充分混合之后， 在 118°C下回流 36小时， 反应冷却后， 以硅胶柱层析法分离产物， 展开剂为乙醇：乙酸乙酯 =1:40， 待产物洗脱完毕， 旋干溶剂可得淡黄色固体； 将此固体溶于 150mL乙醇 +15mL水中， 然后在 5% Pd/C催化条件下加氢脱苄基， 旋蒸去除溶剂， 剩余固体 以甲醇和乙醚重结晶， 所得产物经 HC1甲醇溶液处理生成盐酸盐， 重结晶后可得 18.04g白色 固体，收率为 28.3%, 比旋度 [ a ] 18 D =-38.29， NMR (DMSO-d6)： δ =0.77 (t, J=7.5, 3H), 0.90 (m, 2H), 1.05 (d, J=6.5, 3H), 1.16 (t, J=7.5, 3H), 2.00 (m, IH), 2.96 (dq, J 1= 15.5, J 2 =7.5, IH), 3.08 (dq, J 1= 15.5, J 2 =7.5, IH), 3.83 (dd, J 1= 12.5, J 2 =8, IH), 3.88 (dd, J 1= 12, J 2 =3.5, IH), 4.45 (m, IH) 7.42 (m， 1H)， 8.35 (d, J=7.5, 1H)。
例 24、 （ -3-羟基小 (1-羟基 -4-甲基戊烷 -2- -2-甲基吡啶 -4(1H)-酮盐酸盐， 编号 CN 346
将 2.46g 3-苄氧基 -2-甲基 -4H-吡喃 -4-酮 （例 1 ) 以 8.5mL正丁醇溶解， 再 2.0g L-亮氨醇， 充分混合之后， 在 118 °C下回流 36小时， 反应冷却后， 以硅胶柱层析法分离产物， 展开剂为 甲醇:乙酸乙酯 =1 :30， 待产物洗脱完毕， 旋干溶剂可得淡棕色油状液体； 将此固体溶于 50mL 乙醇 +5mL水中， 然后在 5% Pd/C催化条件下加氢脱苄基， 旋蒸去除溶剂， 剩余固体以甲醇 和乙醚重结晶， 所得产物经 HC1甲醇溶液处理生成盐酸盐， 重结晶后可得 1.24g白色固体， 收率为 50.4%， 比旋度 [ a ] 18 D =-15.56。
例 25、 （ -3-羟基小 (1-羟基 -4-甲基戊烷 -2- -2-乙基吡啶 -4(1H)-酮盐酸盐， 编号 CN 446
将 2.61g 3-苄氧基 -2-乙基 -4H-吡喃 -4-酮 （例 2) 以 8.5mL正丁醇溶解， 再 2.0g L-亮氨醇， 充分混合之后， 在 118 °C下回流 36小时， 反应冷却后， 以硅胶柱层析法分离产物， 展开剂为 甲醇:乙酸乙酯 =1 :30， 待产物洗脱完毕， 旋干溶剂可得淡棕色油状液体； 将此固体溶于 50mL 乙醇 +5mL水中， 然后在 5% Pd/C催化条件下加氢脱苄基， 旋蒸去除溶剂， 剩余固体以甲醇 和乙醚重结晶， 所得产物经 HC1甲醇溶液处理生成盐酸盐， 重结晶后可得 1.25g微黄色固体， 收率为 48.0%， 比旋度 [ a ] 18 D =-14.36。
例 26、 3-羟基 -1-(1,3-二羟基丙烷 -2-)-2-甲基吡啶 -4(1H 酮盐酸盐， 编号 CN 350
将 12.65g 3-苄氧基 -2-甲基 -4H-吡喃 -4-酮 （例 1 ) 以 22.5mL正丁醇溶解， 再 8.0g Z)-亮氨 醇， 充分混合之后， 在 118°C下回流 36小时， 反应冷却后， 以硅胶柱层析法分离产物， 展开 剂为甲醇:乙酸乙酯 =1:20， 待产物洗脱完毕， 旋干溶剂可得淡棕色油状液体； 将此固体溶于 50mL乙醇 +5mL水中， 然后在 5% Pd/C催化条件下加氢脱苄基， 旋蒸去除溶剂， 剩余固体以 甲醇和乙醚重结晶， 所得产物经 HC1甲醇溶液处理生成盐酸盐， 重结晶后可得 7.43g白色固 体， 收率为 58.8%。
例 27、 3-羟基小 (1,3-二羟基丙 -2- -2-乙基吡啶 -4(1H 酮盐酸盐， 编号 CN 450
将 11.95g 3-苄氧基 -2-乙基 -4H-吡喃 -4-酮（例 2) 以 22.5mL正丁醇溶解， 再 7.09g Z)-亮氨 醇， 充分混合之后， 在 118°C下回流 36小时， 反应冷却后， 以硅胶柱层析法分离产物， 展开 剂为甲醇:乙酸乙酯 =1:20， 待产物洗脱完毕， 旋干溶剂可得淡棕色油状液体； 将此固体溶于 50mL乙醇 +5mL水中， 然后在 5% Pd/C催化条件下加氢脱苄基， 旋蒸去除溶剂， 剩余固体以 甲醇和乙醚重结晶， 所得产物经 HC1甲醇溶液处理生成盐酸盐， 重结晶后可得 2.77g白色固 体， 收率为 43.2%。 实施例 （二） 3-羟基吡啶 -4-酮类衍生物的生物效用
例 1、 59 Fe-铁蛋白的制备
根据 Pippard课题组记述的方法 [Blood 58: 685-692]以 59 Fe标记大鼠肝脏铁蛋白， 再以 Bjorklid和 Helgeland记述的分离法 [Biochim Biophys Acta 221: 583-592]分离经过 59 Fe标记的 鼠肝铁蛋白。 在制备 59 Fe-铁蛋白的过程中， 对大鼠进行腹膜内注射右旋糖酐铁， 以及静脉注 射红细胞， 以达到饱和血浆内转铁蛋白的目的。 此方法保证了绝大多数 59 Fe (III) 都被肝脏 吸收， 因此可制得高特异性辐射的 59 Fe-铁蛋白。
例 2、 动物准备
对体重在 350~400g的雄性大鼠进行一次性腹膜内注射 15mg右旋糖酐铁。 一周后， 对这 些大鼠进行颈静脉插管， 然后让他们进行 24h休息。 第二天， 给予每只大鼠 2mL浓集细胞 /lOOg o 24 小时后， 通过颈静脉插管对每只大鼠注射包含 200 μ α 59 Fe 的三氯化铁溶液 (Amersham Life Science )。 每支三氯化铁经过 0.5mL pH=2.5的柠檬酸盐 （50mM) 稀释。 每 次实验用五只大鼠， 辐射总量为 lmCi。 在经过同位素标记注射 24h后取出肝脏。 例 3、 59 Fe-铁蛋白的纯化
大鼠肝脏在 4vol. (w/v) 0.25M醋酸盐缓冲液中进行均质化处理。 处理后的匀浆在 75°C 水浴中加热搅拌 10min。在将其冷却至 4°C之后， 以 2500g离心处理 15min，去除凝固的蛋白。 含有组织铁蛋白的上清液经半饱和硫酸铵处理 后， 在冰浴中沉降 30min。 沉淀物在 4°C下以 3500g离心处理 15min分离得到， 再以 pH=4.8的 0.25M醋酸盐缓冲液溶解。未溶解的沉淀物 经过一支 Pd-10 柱 （Sephadex®, G-25M, Pharmacia Biotech) 去除， 所得的溶液在 4°C下以 lOOOOOg离心处理 2h。得到最终的沉淀物以 pH=7.4的 0.05M磷酸缓冲液溶解， 并在 4°C下保 存。 59 Fe-铁蛋白与普通铁蛋白 （Sigma Chemical Co. ) 经过电泳对比纯度。 铁蛋白的铁浓度通 过比色法 [Biochem Mol Biol Int 35(3): 635-641]测定。
例 4、 采用比色法测定铁元素含量
将 IOO L IOM的 HC1溶液分为两份， 分别置于小塑料瓶中， 其中一瓶含有 50 μ L 59 Fe- 铁蛋白溶液 （瓶 1 )， 另一瓶为空白对照 （瓶 2)。 两份样品在 37°C下过夜培养， 以使铁蛋白 水解释放出铁离子。 每份样品均以去离子水稀释至 10mL， 其中 1.7mL溶液被转移至另一个 瓶中 （瓶 3， 瓶 4)。 将 300 L 800mM的次氮基三乙酸加入每份样品中 （瓶 3， 瓶 4)， 在室 温下静置 30min。 然后将样品经过微孔滤膜 （Cetricon-30) 进行超滤， 再在 25°C下以 4000g 离心处理 60min。 吸取 lmL滤液至一个含有 250 μ L 120mM硫基乙酸和 250 μ L 60mM红菲 绕啉二亚硫酸的容器中， 再加入二钠盐。 30min后， 在 537nm下检测每份样品的吸光度。 对 铁离子浓度在 2.5~50 μ Μ (溶剂为 0.1M HC1溶液） 的范围内， 以上述方法做一条六个点的标 准曲线， 作为铁蛋白内铁离子浓度的定量参考。
例 5、 正常大鼠胆汁铁排泄实验
将经过饿养处理平均体重 250~300g的 Wistar大鼠伺养在 Nalgene塑料生物代谢笼中，并 提准备足量饮用水供 SD大鼠自由饮用。 这些大鼠经戊巴比妥钠麻醉 （腹腔注射， 50mg/kg) 之后， 将 22号 PE50导管插入胆管大约 2cm并且结扎结实。然后将一个跨皮针头从大鼠 腹部 切口附近的肩膀区域刺入， 并将胆管导管通过该针头引出大鼠体表。 从大鼠肩部引出的导管 与一个金属扭矩转移泵之内的转轴相连， 其固定在大鼠外套上。 导管最终通过位于代谢笼之 上的液体转轴接入 Gilson微量收集器。 这套系统能够让大鼠在笼中自由活动， 同时不间断地 收集胆汁样本。 24h 内的尿液也用一次性塑料管收集。 各个铁 （III) 螯合剂以胃管灌食法口 服进入大鼠体内， 对照组则给予灌胃法给予等体积的水。 胆汁样品每 12h 用一次性塑胶管 (Portex Ltd. )采集一次。 采集时大鼠以 2.5mg/kg芬太尼和 0.08mg/kg氟阿尼酮（Hypnorm®) 轻微麻醉。 胆汁内的铁浓度以上述的比色法检测。
例 6、 铁离子螯合剂对 59 Fe-铁蛋白 /大鼠生物效应的测试方法
对经过饿养的大鼠进行尾静脉注射 59 Fe-铁蛋白处理，从而达到以 59 Fe标记大鼠肝细胞的 目的。 lh后， 每只大鼠均以灌胃方式口服给予一种铁离子螯 合剂。 对照组则以相同体积的水 进行灌胃给药。 将所有大鼠分别置于单独的生物代谢笼之中， 尿液和粪便均收集。 所有大鼠 在口服给药后 lh允许自由进食， 整个实验过程中所有大鼠均可自由饮水。实验 在尾静脉注射 59 Fe-铁蛋白处理 24h后结束； 所有大鼠均断颈处死， 取出肝脏和胃肠道 （包括其内容物和粪 便） 进行辐射测试。 计算 "排铁能力" 的公式如下式。
( 1 )
表 1 大鼠模型上口服手性 3-羟基吡啶 -4-酮的排铁能力 （η=5)
CN336 10.8
CN436 5.8 注： η表示为每个化合物做测试的动物数量
大鼠体内实验表明， 本系列手性 3-羟基吡啶 -4-酮类衍生物排铁性能良好， 部分优选化合 物的口服排铁能力明显好于已上市的铁螯合剂 CP20, 如 CN116、 CN206、 CN128和 CN228 的排铁能力在等摩尔量给药的情况下均数倍于 CP20。 实施例 （三） 部分手性 3-羟基吡啶 -4-酮的小鼠急性毒性实验
例 1、 实验方法
先以 0.5% CMC-Na 配制每个药物的最大溶解度的混悬液。 小鼠口服最大容量为 0.4mL/10g, 空白组口服相同体积的 0.5%CMC-Na溶液 （对照组与药物组各 4只小鼠， 雌雄 对半）。 若药物组小鼠出现死亡， 降低药物的灌胃剂量， 直至小鼠不出现死亡为止。 给药后即 刻观察动物的反应情况， 包括动物外观、 行为活动、 精神状态、 食欲、 大小便及其颜色、 皮 毛、 鼻、 眼、 口有无异常分泌物以及死亡情况， 死亡动物及时尸检， 若肉眼观察有病变脏器 则进行病理组织学检查。给药第 1天每隔 30分钟到 1小时观察 1次， 以后每天观察一次， 记 录动物毒性反应及死亡分布情况。
表 2 部分手性 3-羟基吡啶 -4-酮衍生物的小鼠最大给药量
小鼠急性毒性实验表明， 本系列手性 3-羟基吡啶 -4-酮衍生物的体内毒性较小， 部分化合 物的小鼠最大致死剂量明显大于对照药 CP20。 因此在相对 CP20更小的治疗剂量下毒性作用 将远小于 CP20。
Next Patent: METAMATERIAL HAVING SPACING GAP AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR