專利名稱：用于病原體滅活的脆性化合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及可用于滅活材料(如血液制品)中的病原體的化合物以及該化合物的使用方法。
背景技術：
通過血液制品和其它生物材料進行的疾病傳播是一種嚴重的健康問題。盡管對獻血者進行篩選和血液試驗已經具有了巨大發展，但在試驗中，由于病毒或病毒抗體的水平低，所以如乙型肝炎(HBV)、丙型肝炎(HCV)和人免疫缺陷病毒(HIV)的病毒可能在血液制品中躲避檢測。除了病毒的危害，目前對用于輸血的血液中所存在的細菌或原生動物還沒有任何篩選許可試驗。另外，由于迄今未知的病原體在血液供給中變得非常普遍，具有疾病傳播的威協，所以存在著危險，而且這種危險在認識到通過輸血傳播HIV之前就已經發生。
實驗室工作人員接觸血液或其它體液也具有健康危害問題。根據疾病治療中心的估計(防止醫護人員及公共安全人員傳播人免疫缺陷病毒及乙型肝炎指南(“Guidelines for Prevention ofTransmission of Human Immunodeficiency Virus and HepatitisB Virus to Health-Care and Public-Safety Workers”)，每周疾病及死亡率報告(Morbidity and Mortality Weekly Report)，vol.38，no.S-6，1989年6月)，每年有1.2萬工作涉及接觸血液的醫護人員感染乙肝病毒。
為了降低由輸血導致疾病的發生率，人們已經提出了幾種對獻血者進行補充篩選和血液試驗的方法。有人建議在臨床使用血液制品之前，在血液或血漿中加入化學試劑，可滅活病原體。在研究有效殺病毒劑中，可向血液成分中加入氮芥CH3-N(CH2CH2Cl)2。然而，在滅活所研究的病毒之一所必須的濃度上會發生實質性溶血，表明氮芥不適用于血液。LoGrippo等人.，國際輸血協會第六次會議論文集(Proceedings of the Sixth Congress of the InternationalSociety of Blood Transfusion)，血液學文庫(BibliothecaHaematologica)(Hollander，ed.)，1958，pp.225-230。
Horowitz，等人，血液(Blood)79826(1992)和Horowitz，等人，輸血(Transfusion)25516(1985)中描述了用于滅活病毒的“溶劑/洗滌劑(solvent/detergent)”(S/D)方法。該方法在30℃下使用1％三(正丁基)磷酸鹽和1％四丁酚醛X-100四小時，從而滅活新鮮冷凍血漿中的病毒。為了滅活新鮮冷凍血漿中的病毒，Piquet等人，VoxSang.63251(1992)使用1％三(正丁基)磷酸鹽和1％辛苯聚醇-9。滅活血液中的病毒的另一方法涉及向血液中加入苯酚或甲醛(美國專利4,833,165)。但是溶劑/洗滌劑方法和苯酚/甲醛方法均需要在臨床使用血液制品之前去除化學添加劑。
人們也描述了使用光活化劑滅活血液制品中病原體，參見如Wagner等人.，輸血，34521(1994)。然而由于血紅細胞在紫外和可見光譜的幾個區域中吸收光，所以光處理僅局限應用于含血紅細胞的材料。另有一些跡象表明對血紅細胞進行光處理可以某些方式改變細胞，參見Wagner等人，輸血3330(1993)。
由此需要研制處理血液、血液衍生制品和其它生物材料的組合物和方法，它們能夠在沒有使制品或材料不適用于其使用目的的條件下，滅活存在于制品或材料中的病原體。無需在使用前從生物材料中分離的組合物特別有用，因為可省去用于分離組合物的設備和材料，且可降低處理生物材料的成本。然而，需要對組合物提出另外的要求，也就是說，如果組合物殘留在生物材料中，當將生物材料用于所需目的時，該組合物不能具有任何危害。例如能夠滅活血液樣品中病原體的高毒性化合物應當預先排除將這種血液用于輸血目的(盡管這種血液樣品仍可以用于實驗室分析)。
本發明的目的之一在于提供一種在沒有使材料不適用于其使用目的的條件下滅活存在于生物材料中的病原體的組合物及其使用方法。如何完成上述目的的實例包括但不局限于在離體或體外使用化合物處理生物材料，然后在使用該材料之前分離化合物；使用一組合物，即使是其殘留在材料中，也可使材料能夠適用于所需使用目的；或使用一組合物，其能夠在滅活材料中病原體之后分解成產物，其中所述分解產物可保留在所述材料中而不會使材料不適用于其使用目的。
發明公開由此，本發明的目的在于提供能夠滅活材料中病原體的化合物，其中這樣的化合物包含核酸結合部分、能夠與核酸反應形成共價鍵的效應子部分，以及包含共價連接核酸部分和效應子部分的脆性連接基，其中脆性連接基可在使材料仍適用于所需目的的條件下降解從而不能再共價連接核酸結合部分和效應子部分。
本發明另一目的在于提供這類用于滅活材料中病原體的化合物，其中核酸結合部分選自吖啶、吖啶衍生物、補骨脂素、異補骨脂素和補骨脂素衍生物。
本發明另一目的在于提供這類用于滅活材料中病原體的化合物，其中脆性連接基包含選自這里所定義的正向酯、反向酯、正向酰胺、反向酰胺、正向硫代酸酯、反向硫代酸酯、正向和反向硫羰酸酯、正向和反向二硫代酸、硫酸根、正向和反向磺酸根、磷酸根及正向和反向膦酸根的官能單元。
本發明另一目的在于提供這類用于滅活材料中病原體的化合物，其中效應子基團包含烷基化試劑官能單元。
本發明另一目的在于提供這類用于滅活材料中病原體的化合物，其中效應子基團包含選自氮芥基團、氮芥基團等同物、環氧化物、醛和甲醛合成元(formaldehyde synthons)的官能單元。
本發明另一目的在于提供了下式化合物及其所有鹽和立體異構體(包括對映體和非對映體)
其中至少R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9之一為下文定義的-V-W-X-E，其余R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9獨立地選自-H、-R10、-O-R10、-NO2、-NH2、-NH-R10、-N(R10)2、-F、-Cl、-Br、-I、-C(＝O)-R10、-C(＝O)-O-R10和-O-C(＝O)-R10，其中-R10獨立地為H、-C1-8烷基、-C1-8雜烷基、-芳基、-雜芳基、-C1-3烷基-芳基、-C1-3雜烷基-芳基、-C1-3烷基-雜芳基、-C1-3雜烷基-雜芳基、-芳基-C1-3烷基、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基、-雜芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基；V獨立地為-R11-、-NH-R11-或-N(CH3)-R11-，其中-R11-獨立地為-C1-8烷基-、-C1-8雜烷基-、-芳基-、-雜芳基-、-C1-3烷基-芳基-、-C1-3雜烷基-芳基-、-C1-3烷基-雜芳基-、-C1-3雜烷基-雜芳基-、-芳基-C1-3烷基-、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基-、-雜芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基-、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基-、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基-、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基-、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基-或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基-；W獨立地為-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-、-C(＝S)-O-、-O-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-、-C(＝O)-S-、-S-C(＝O)-、-O-S(＝O)2-O-、-S(＝O)2-O-、-O-S(＝O)2-、-C(＝O)-NR10-、-NR10-C(＝O)-、-O-P(＝O)(-OR10)-O-、-P(＝O)(-OR10)-O-、-O-P(＝O)(-OR10)-；X獨立地為-R11-；和E獨立地選自-N(R12)2、-N(R12)(R13)、-S-R12和
其中-R12為-CH2CH2-G，其中G獨立地為-Cl、-Br、-I、-O-S(＝O)2-CH3、-O-S(＝O)2-CH2-C6H5或-O-S(＝O)2-C6H4-CH3；以及其中R13獨立地為-C1-8烷基、-C1-8雜烷基、-芳基、-雜芳基、-C1-3烷基-芳基、-C1-3雜烷基-芳基、-C1-3烷基-雜芳基、-C1-3雜烷基-雜芳基、-芳基-C1-3烷基、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基、-雜芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基。
本發明另-目的在于提供了下式化合物及其所有鹽和立體異構體(包括對映體和非對映體)
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8獨立地選自-H、-R10、-O-R10、-NO2、-NH2、-NH-R10、-N(R10)2、-F、-Cl、-Br、-I、-C(＝O)-R10、-C(＝O)-O-R10和-O-C(＝O)-R10，其中-R10獨立地為H、-C1-8烷基、-C1-8雜烷基、-芳基、-雜芳基、-C1-3烷基-芳基、-C1-3雜烷基-芳基、-C1-3烷基-雜芳基、-C1-3雜烷基-雜芳基、-芳基-C1-3烷基、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基、-雜芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基；R20為-H或-CH3；和R21為-R11-W-X-E，其中-R11-獨立地為-C1-8烷基-、-C1-8雜烷基-、-芳基-、-雜芳基-、-C1-3烷基-芳基-、-C1-3雜烷基-芳基-、-C1-3烷基-雜芳基-、-C1-3雜烷基-雜芳基-、-芳基-C1-3烷基-、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基-、-雜芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基-、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基-、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基-、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基-、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基-或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基-；W獨立地為-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-、-C(＝S)-O-、-O-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-、-C(＝O)-S-、-S-C(＝O)-、-O-S(＝O)2-O-、-S(＝O)2-O-、-O-S(＝O)2-、-C(＝O)-NR10-、-NR10-C(＝O)-、-O-P(＝O)(-OR10)-O-、-P(＝O)(-OR10)-O-、-O-P(＝O)(-OR10)-；X獨立地為-R11-；和E獨立地選自-N(R12)2、-N(R12)(R13)、-S-R12和
其中-R12為-CH2CH2-G，其中各個G獨立地為-Cl、-Br、-I、-O-S(＝O)2-CH3、-O-S(＝O)2-CH2-C6H5或-O-S(＝O)2-C6H4-CH3；以及其中R13獨立地為-C1-8烷基、-C1-8雜烷基、-芳基、-雜芳基、-C1-3烷基-芳基、-C1-3雜烷基-芳基、-C1-3烷基-雜芳基、-C1-3雜烷基-雜芳基、-芳基-C1-3烷基、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基、-雜芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基。
本發明另一目的在于提供了下式化合物及其所有鹽和立體異構體(包括對映體和非對映體)
其中至少R44、R55、R3、R4、R5和R8之一為-V-W-X-E，其余R44、R55、R3、R4、R5和R8獨立地選自-H、-R10、-O-R10、-NO2、-NH2、-NH-R10、-N(R10)2、-F、-Cl、-Br、-I、-C(＝O)-R10、-C(＝O)-O-R10和-O-C(＝O)-R10，其中-R10獨立地為H、-C1-8烷基、-C1-8雜烷基、-芳基、-雜芳基、-C1-3烷基-芳基、-C1-3雜烷基-芳基、-C1-3烷基-雜芳基、-C1-3雜烷基-雜芳基、-芳基-C1-3烷基、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基、-雜芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基；
V獨立地為-R11-、-NH-R11-或-N(CH3)-R11-，其中-R11-獨立地為-C1-8烷基-、-C1-8雜烷基-、-芳基-、-雜芳基-、-C1-3烷基-芳基-、-C1-3雜烷基-芳基-、-C1-3烷基-雜芳基-、-C1-3雜烷基-雜芳基-、-芳基-C1-3烷基-、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基-、-雜芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基-、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基-、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基-、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基-、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基-或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基-；W獨立地為-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-、-C(＝S)-O-、-O-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-、-C(＝O)-S-、-S-C(＝O)-、-O-S(＝O)2-O-、-S(＝O)2-O-、-O-S(＝O)2-、-C(＝O)-NR10-、-NR10-C(＝O)-、-O-P(＝O)(-OR10)-O-、-P(＝O)(-OR10)-O-、-O-P(＝O)(-OR10)-；X獨立地為-R11-；和E獨立地選自-N(R12)2、-N(R12)(R13)、-S-R12和
其中-R12為-CH2CH2-G，其中G獨立地為-Cl、-Br、-I、-O-S(＝O)2-CH3、-O-S(＝O)2-CH2-C6H5或-O-S(＝O)2-C6H4-CH3；以及其中R13獨立地為-C1-8烷基、-C1-8雜烷基、-芳基、-雜芳基、-C1-3烷基-芳基、-C1-3雜烷基-芳基、-C1-3烷基-雜芳基、-C1-3雜烷基-雜芳基、-芳基-C1-3烷基、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基、-雜芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基。
本發明再一目的在于提供化合物β-丙氨酸，N-(2-甲氧甲酰吖啶-9-基)，2-[雙(2-氯乙基)氨基]乙基酯；4-氨基丁酸N-(2-甲氧甲酰吖啶-9-基)，2-[雙(2-氯乙基)氨基]乙基酯；5-氨基戊酸N-[(2-甲氧甲酰吖啶-9-基)，2-[雙(2-氯乙基)氨基]乙基酯；β-丙氨酸，N-(2-甲氧甲酰吖啶-9-基)，3-[雙(2-氯乙基)氨基]丙基酯；β-丙氨酸，[N，N-雙(2-氯乙基)]，3-[(6-氯-2-甲氧基吖啶-9-基)氨基]丙基酯；β-丙氨酸，[N，N-雙(2-氯乙基)]，2-[(6-氯-2-甲氧基吖啶-9-基)氨基]乙基酯；[N，N-雙(2-氯乙基)]-2-氨基乙基4，5′，8-三甲基-4′-補骨脂素乙酸酯；以及β-丙氨酸，N-(吖啶-9-基)，2-[雙(2-氯乙基)氨基]乙基酯及其所有的鹽。
本發明提供了滅活材料(如生物材料)中病原體的方法，該方法包括向所述材料中加入一種或多種本發明化合物，然后孵育該材料。該化合物可加入到材料中形成化合物濃度(如果使用多種化合物，則為所有化合物的總濃度)為如1至500μM的最終溶液。可被處理的生物材料包括由人或其它哺乳動物或脊椎動物產生的血液、血液制品、血漿、血小板制劑、血紅細胞、壓緊(packed)血紅細胞、血清、腦脊髓液、唾液、尿、汗水、糞便、精液、乳汁、組織樣品和均化組織樣品。
完成發明的最佳方案本發明提供了用于滅活存在于材料中的病原體的化合物，特別是用于滅活存在于生物材料中的病原體的化合物，所述生物材料包括血液或其它體液。本發明也提供了利用這類化合物滅活材料中病原體的方法。本發明還提供了滅活存在于生物用途材料中或存在于生物用途材料表面上的病原體的方法。該化合物可用于體外和離體。所述生物材料或用于生物用途的材料可用于體外、體內或離體。
化合物可通過與核酸反應而滅活病原體。在水溶液中，于適當pH值下，當化合物與核酸結合并與核酸反應時，所述化合物具有一段時期的活性。在這段時期之后，化合物分解成不再能與核酸結合或與核酸反應的產物。
化合物的化學結構可廣義地描述成固定子(錨，anchor)，與脆性連接基共價相連，該固定子與效應子通過共價鍵相連。“固定子”被定義成與核酸生物聚合物(DNA或RNA)共價結合的部分。“效應子”被定義成通過形成與核酸共價結合的機理與核酸反應的部分。“脆性連接基”被定義成用于共價連接固定子和效應子的部分，該部分能夠在一定條件下降解，從而使得固定子與效應子不再共價連接。固定子-脆性連接基-效應子的排列使得化合物能夠與核酸進行特殊結合(由于固定子的結合能力)。這就使效應子接近核酸，與核酸反應。
化合物可用于滅活存在于材料中的病原體，特別是存在于生物材料如血液和其它體液中的病原體。細胞內和細胞外以及其它病原體材料均可被滅活。例如，當本發明化合物在生理pH下與含病原體的血紅細胞組合物結合時，化合物的效應子部分就會與病原體核酸反應。不與核酸反應的效應子部分漸漸地被溶劑水解。脆性連接基的水解與效應子-核酸反應及效應子水解同時發生。因此需要脆性連接基以足夠低的速度分解，從而使材料中的病原體滅活；也就是說，脆性連接基的分解速度低于化合物與核酸的反應速度。在足夠長的時間過去之后，化合物分解成固定子(所述固定子仍可帶有脆性連接基的片段)和效應子-核酸分解產物(其中脆性連接基的片段也可能仍然與效應子相連)，或者是分解成固定子(所述固定子仍可帶有脆性連接基的片段)和水解的效應子分解產物(其中脆性連接基的片段也可能仍然與效應子相連)。脆性連接基的另外片段也可能在化合物降解時產生，其不再與固定子或效應子相連。本發明化合物的具體實施方案決定了固定子分解產物或效應子分解產物是否帶有脆性連接基片段，或是否能夠產生另外的脆性連接基片段，所述片段不再與固定子或效應子分解產物結合。
本發明的優選實施方案包括化合物，該化合物在脆性連接基裂解時得到具有低誘變性的分解產物。在效應子水解之后，化合物的誘變性主要取決于固定子部分，即使效應子部分已經水解，固定子也能與核酸進行相互反應且具有干擾核酸復制的能力。優選地，在脆性連接基裂解之后，固定子片段已基本上降低了誘變性。
定義“病原體”是指能夠在人、其它哺乳動物或脊椎動物中導致疾病的任何含核酸劑。實例包括微生物，如單細胞或多細胞微生物。病原體的實例為能夠在人、其它哺乳動物或脊椎動物中導致疾病的細菌、病毒、原生動物門、真菌、酵母菌、霉菌和支原菌屬。病原體的基因物質可以是DNA或RNA，基因物質可以單鏈或雙鏈核酸形式存在。病原體的核酸可存在于溶液、細胞內、細胞外中或與細胞結合。表I羅列了一些病毒，但不以任何方式限制本發明范圍。
表I
材料或化合物的“體內”應用是指將材料或化合物引入到人、哺乳動物或脊椎動物的活體中。
材料或化合物的“體外”應用是指在人、哺乳動物或脊椎動物的體外使用材料或化合物，其中不論是材料或化合物均不能再引入到人、哺乳動物或脊椎動物的活體中去。體外應用的實例為利用實驗室設備對血樣成分進行分析。
化合物的“離體”應用是指將化合物用于在人、哺乳動物或脊椎動物的活體外部處理生物材料，其中處理過的生物材料打算用于人、哺乳動物或脊椎動物的活體內部。例如，從人體取出血液，向該血液中引入化合物，從而滅活病原體，如果打算將此血液再引入到該人或另一人體內，則可認為是該化合物的離體應用。相對于化合物的離體應用，將人的血液再引入到該人或另一人中去應當是血液的體內應用。如果當將血液再引入到人體時化合物仍然存在于血液中，那么該化合物除了離體應用之外，也引入到了體內。
“生物材料”是指來自于任何類型的生物有機體的材料。生物材料的實例包括但不局限于血液；血液制品，如血漿、血小板制劑、血紅細胞、壓緊血紅細胞和血清；腦脊髓液；唾液；脲；糞便；精液；汗水、乳汁；組織樣品；均化組織樣品及其它任何源于生物有機體的物質。生物材料也可包括摻有源于生物有機體的物質的合成材料，如包含明礬和病原體(在這種情況下，病原體為源于生物有機體的物質)的疫苗制劑；分析用樣品制劑，該樣品制劑為血液和分析試劑的混合物；細胞培養基；細胞培養物；病毒培養物及其它由有機體活體產生的培養物。
“生物應用材料”是指與人、哺乳動物或脊椎動物的活體接觸或加入到人、哺乳動物或脊椎動物的活體中去的任何材料，其中所述接觸帶有傳染疾病或病原體的危險。這種材料包括但不局限于醫療植入物，如起搏器和人工關節；為持續釋放藥物設計的植入物；針、靜脈線等；牙科器械；牙科用材料，如牙冠；導管；以及其它在與人、哺乳動物或脊椎動物的活體接觸或引入到人、哺乳動物或脊椎動物的活體中去存在傳染疾病或病原體危險的任何材料。
“滅活病原體”是指使病原體在材料中不能復制。滅活被表達成能夠復制的剩余病原體部分的負對數。由此，如果某一濃度的化合物使得材料中99％的病原體不能復制，那么只有1％(0.01)的病原體能夠復制。0.01的負對數為2，該化合物的濃度被認為以2logs滅活了病原體，換句話說，該化合物在該濃度時具有2logs殺傷。
這里使用的“烷基”是指含有碳和氫的環鏈、支鏈或直鏈化學基團，如甲基、戊基和金剛烷基。烷基可以是未取代或由一個或多個取代基取代，所述取代基如鹵素、烷氧基、酰氧基、氨基、羥基、巰基、羧基、芐氧基、苯基、芐基或其它官能團。烷基可以是飽和的或在一個或幾個位置為不飽和(如含有-C＝C-或-C≡C-亞單元)。典型地，除非另外指明，烷基可包含1至12個碳原子，優選1至10個碳原子，更優選1至8個碳原子。
這里使用“雜烷基”是指鏈中摻有一個或多個N、O、S或P雜原子的烷基鏈。雜原子上可不帶取代基或帶有一個或多個上述取代基。“雜原子”也可包括雜原子N、S和P的氧化形式。雜烷基的實例包括(但不局限于)甲氧基、乙氧基和其它烷氧基基團；含醚基團；含酰胺基團，如多肽鏈；環系，如哌啶基、內酰胺和內酯；以及其它在碳鏈中摻有雜原子的基團。典型地，除非另外指明，除了雜原子之外，雜烷基基團將包含1至12個碳原子，優選1至10個碳原子，更優選1至8個碳原子。
“芳基”或“Ar”是指具有一個環(如苯基)或多個稠合環(如萘基或蒽基)的不飽和芳族碳環基團，該基團可任意地為未取代或由氨基、羥基、C1-8烷基、烷氧基、鹵素、巰基和其它取代基取代。
“雜芳基”基團是指具有一個環(如吡啶基或呋喃基)或多個稠合環(如吖啶基、吲哚基或苯并噻吩基)且在至少一個環中帶有至少一個雜原子(如N、O或S)的不飽和芳族碳環基團，該環可任意地為未取代或由氨基、羥基、烷基、烷氧基、鹵素、巰基、酰氧基、羧基、芐氧基、苯基、芐基和其它取代基取代。
縮略語本發明使用了下列縮略語QM(奎納克林氮芥)；Hct(血細胞比容)；RBC(血紅細胞)；LB(Luria培養基)；cfu(菌落形成單位)；pfu(蝕斑形成單位)；DMEM(Delbecco′s改進的eagles培養基)；FBS(胎牛血清)；PRBC(壓緊血紅細胞)；rpm(每分鐘轉數)；TC(組織培養物)；NHSP(正常人血清庫)；NCS(新生小牛血清)；PBS(磷酸鹽緩沖鹽水)。
化合物的化學結構可用作固定子、連接基和效應子的基團有許多種。可用于化合物的固定子基團實例包括但不局限于嵌入劑；小溝粘合劑；大溝粘合劑；通過靜電作用結合的分子，如聚酰胺；以及通過特定的序列作用結合的分子。下列基團是一些可能的固定子基團非限定性實例吖啶(及吖啶衍生物，如硫酸原黃素、吖啶黃素、二吖啶、吖啶酮、苯并吖啶、奎納克林)、放線菌素、anthracyclinones、紫紅霉素、柔毛霉素、噻噸酮(及噻噸酮衍生物，如米來西D)、安曲霉素、絲裂霉素、棘霉素(醌霉素A)、三骨菌素、橢圓玫瑰樹堿(及其二聚物、三聚物和類似物)、norphilin A、芴類(及其衍生物，如芴酮、芴二胺)、吩嗪、菲啶、吩噻嗪(如氯丙嗪)、吩噁嗪、苯并噻唑、烴和噻噸、蒽醌、蒽吡唑、苯并噻喃吲哚、3，4-苯并芘、1-芘基環氧乙烷、苯并蒽、苯并安乃近、喹啉類(如氯喹、奎寧、苯基喹啉、甲酰胺)、呋喃駢香豆精(如補骨脂素和異補骨脂素)、乙錠、丙錠、甲氧檗因(coralyne)和多環芳烴及其環氧乙烷衍生物；偏端霉素、紡錘菌素、其它lexitropsins、煙酸己可堿(Hoechst)33258及其它煙酸己可堿染料、DAPI(4′，6-二脒基-2-苯基吲哚)、重氮氨苯脒乙酰甘氨酸鹽和三芳基甲烷染料；黃曲霉毒素；精胺、亞精胺及其它聚酰胺；以及通過序列特殊作用結合的核酸或類似物，如三股螺旋形成、D-環路形成和與單鏈靶成對的直接堿基(direct base)。這些化合物的衍生物也是固定子基團的非限定性實例，其中化合物的衍生物包括但不局限于在任何位置帶有一個或多個任何類型的取代基的化合物、化合物的氧化或還原產物等。
可用于本發明的連接基的實例包括但不局限于包含下述官能團的化合物酯(其中酯的羰基碳位于固定子與酯的sp3氧之間，這種排列也被稱為“正向酯”)、“反向酯”(其中酯的sp3氧位于固定子與酯的羰基碳之間)、硫代酸酯(其中硫代酸酯的羰基碳位于固定子與硫代酸酯的硫之間，也被稱為“正向硫代酸酯”)、反向硫代酸酯(其中硫代酸酯的硫位于固定子與硫代酸酯的羰基碳之間，也被稱為“反向硫代酸酯”)、正向和反向硫羰酸酯、正向和反向二硫代酸、硫酸根、正向和反向磺酸根、磷酸根和正向和反向膦酸根。“硫代酸酯”是指-C(＝O)-S-基團；“硫羰酸酯”是指-C(＝S)-O-基團，而“二硫代酸”是指-C(＝S)-S-基團。脆性連接基也可包括酰胺，其中酰胺的羰基碳位于固定子與酰胺的氮之間(也稱為“正向酰胺”)，或者其中的酰胺的氮位于固定子與酰胺的羰基碳之間(也稱為“反向酰胺”)。對于可被指定為“正向”和“反向”的基團，正向取向是指下述官能團的取向其中當官能團水解之后，所得酸性官能團與固定子部分共價相連，所得醇或硫醇官能團與效應子部分共價相連。反向取向是指下述官能團的取向其中當官能團水解之后，所得酸性官能團與效應子部分共價相連，所得醇或硫醇官能團與固定子部分共價相連。
脆性連接基(如酰胺部分)也能夠在酶降解條件下，通過所處理的生物材料中的內源酶或通過向材料中加入的酶而降解。
可用于本發明的效應子實例包括但不局限于氮芥基團、氮芥基團等同物、環氧化物、醛類、甲醛合成元及其它烷基化劑或交聯劑。氮芥基團被定義成包括單或雙鹵代乙胺基團和單鹵代乙基硫化物基團。氮芥基團等同物被定義成通過與氮芥類似的機理反應的基團(也就是，通過形成吖丙啶鎓鹽中間體，或通過帶有或形成氮丙啶環，所述氮芥基團等同物能夠與親核試劑反應)，如單或雙甲磺酰基乙胺基團、單甲磺酰基乙基硫化物基團、單或雙甲苯磺酰基乙胺基團和單甲苯磺酰基乙基硫化物基團。甲醛合成元被定義成能夠在水溶液中分解成甲醛的任何化合物，包括羥甲胺，如羥甲基甘氨酸。甲醛合成元的實例可參見美國專利4,337,269和國際專利申請WO 97/02028。盡管本發明不限定于任何特定機理，但是形成或能夠形成親電性基團(如氮芥基團)的效應子基團被認為能夠與核酸反應或形成與核酸的共價鍵。
下列通式I、II和III描述了本發明化合物的三個實施方案。
通式I化合物及其所有鹽和立體異構體(包括對映體和非對映體)
其中至少R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9之一為下文定義的-V-W-X-E，其余R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9獨立地選自-H、-R10、-O-R10、-NO2、-NH2、-NH-R10、-N(R10)2、-F、-Cl、-Br、-I、-C(＝O)-R10、-C(＝O)-O-R10和-O-C(＝O)-R10，其中-R10獨立地為H、-C1-8烷基、-C1-8雜烷基、-芳基、-雜芳基、-C1-3烷基-芳基、-C1-3雜烷基-芳基、-C1-3烷基-雜芳基、-C1-3雜烷基-雜芳基、-芳基-C1-3烷基、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基、-雜芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基；V獨立地為-R11-、-NH-R11-或-N(CH3)-R11-，其中-R11-獨立地為-C1-8烷基-、-C1-8雜烷基-、-芳基-、-雜芳基-、-C1-3烷基-芳基-、-C1-3雜烷基-芳基-、-C1-3烷基-雜芳基-、-C1-3雜烷基-雜芳基-、-芳基-C1-3烷基-、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基-、-雜芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基-、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基-、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基-、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基-、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基-或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基-；W獨立地為-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-、-C(＝S)-O-、-O-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-、-C(＝O)-S-、-S-C(＝O)-、-O-S(＝O)2-O-、-S(＝O)2-O-、-O-S(＝O)2-、-C(＝O)-NR10-、-NR10-C(＝O)-、-O-P(＝O)(-OR10)-O-、-P(＝O)(-OR10)-O-、-O-P(＝O)(-OR10)-；
X獨立地為-R11-；和E獨立地選自-N(R12)2、-N(R12)(R13)、-S-R12和
其中-R12為-CH2CH2-G，其中每個G獨立地為-Cl、-Br、-I、-O-S(＝O)2-CH3、-O-S(＝O)2-CH2-C6H5或-O-S(＝O)2-C6H4-CH3；以及其中R13獨立地為-C1-8烷基、-C1-8雜烷基、-芳基、-雜芳基、-C1-3烷基-芳基、-C1-3雜烷基-芳基、-C1-3烷基-雜芳基、-C1-3雜烷基-雜芳基、-芳基-C1-3烷基、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基、-雜芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基。
通式II化合物及其所有鹽和立體異構體(包括對映體和非對映體)
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8獨立地選自-H、-R10、-O-R10、-NO2、-NH2、-NH-R10、-N(R10)2、-F、-Cl、-Br、-I、-C(＝O)-R10、-C(＝O)-O-R10和-O-C(＝O)-R10，其中-R10獨立地為H、-C1-8烷基、-C1-8雜烷基、-芳基、-雜芳基、-C1-3烷基-芳基、-C1-3雜烷基-芳基、-C1-3烷基-雜芳基、-C1-3雜烷基-雜芳基、-芳基-C1-3烷基、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基、-雜芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基；R20為-H或-CH3；和R21為-R11-W-X-E，其中-R11-獨立地為-C1-8烷基-、-C1-8雜烷基-、-芳基-、-雜芳基-、-C1-3烷基-芳基-、-C1-3雜烷基-芳基-、-C1-3烷基-雜芳基-、-C1-3雜烷基-雜芳基-、-芳基-C1-3烷基-、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基-、-雜芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基-、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基-、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基-、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基-、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基-或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基-；W獨立地為-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-、-C(＝S)-O-、-O-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-、-C(＝O)-S-、-S-C(＝O)-、-O-S(＝O)2-O-、-S(＝O)2-O-、-O-S(＝O)2-、-C(＝O)-NR10-、-NR10-C(＝O)-、-O-P(＝O)(-OR10)-O-、-P(＝O)(-OR10)-O-、-O-P(＝O)(-OR10)-；X獨立地為-R11-；和E獨立地選自-N(R12)2、-N(R12)(R13)、-S-R12和
其中-R12為-CH2CH2-G，其中各個G獨立地為-Cl、-Br、-I、-O-S(＝O)2-CH3、-O-S(＝O)2-CH2-C6H5或-O-S(＝O)2-C6H4-CH3；以及其中R13獨立地為-C1-8烷基、-C1-8雜烷基、-芳基、-雜芳基、-C1-3烷基-芳基、-C1-3雜烷基-芳基、-C1-3烷基-雜芳基、-C1-3雜烷基-雜芳基、-芳基-C1-3烷基、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基、-雜芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基。
通式III化合物及其所有鹽和立體異構體(包括對映體和非對映體)
其中至少R44、R55、R3、R4、R5和R8之一為-V-W-X-E，其余R44、R55、R3、R4、R5和R8獨立地選自-H、-R10、-O-R10、-NO2、-NH2、-NH-R10、-N(R10)2、-F、-Cl、-Br、-I、-C(＝O)-R10、-C(＝O)-O-R10和-O-C(＝O)-R10，其中-R10獨立地為H、-C1-8烷基、-C1-8雜烷基、-芳基、-雜芳基、-C1-3烷基-芳基、-C1-3雜烷基-芳基、-C1-3烷基-雜芳基、-C1-3雜烷基-雜芳基、-芳基-C1-3烷基、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基、-雜芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基；V獨立地為-R11-、-NH-R11-或-N(CH3)-R11-，其中-R11-獨立地為-C1-8烷基-、-C1-8雜烷基-、-芳基-、-雜芳基-、-C1-3烷基-芳基-、-C1-3雜烷基-芳基-、-C1-3烷基-雜芳基-、-C1-3雜烷基-雜芳基-、-芳基-C1-3烷基-、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基-、-雜芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基-、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基-、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基-、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基-、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基-或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基-；W獨立地為-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-、-C(＝S)-O-、-O-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-、-C(＝O)-S-、-S-C(＝O)-、-O-S(＝O)2-O-、-S(＝O)2-O-、-O-S(＝O)2-、-C(＝O)-NR10-、-NR10-C(＝O)-、-O-P(＝O)(-OR10)-O-、-P(＝O)(-OR10)-O-、-O-P(＝O)(-OR10)-；X獨立地為-R11-；和E獨立地選自-N(R12)2、-N(R12)(R13)、-S-R12和
其中-R12為-CH2CH2-G，其中G獨立地為-Cl、-Br、-I、-O-S(＝O)2-CH3、-O-S(＝O)2-CH2-C6H5或-O-S(＝O)2-C6H4-CH3；以及其中R13獨立地為-C1-8烷基、-C1-8雜烷基、-芳基、-雜芳基、-C1-3烷基-芳基、-C1-3雜烷基-芳基、-C1-3烷基-雜芳基、-C1-3雜烷基-雜芳基、-芳基-C1-3烷基、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基、-雜芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基。
應當可以理解，在上述通式I中，吖啶核為固定子部分，-V-W-X-基團包含脆性連接基，E基團為效應子部分。類似地，在上述通式III中，補骨脂素核為固定子部分，-V-W-X-基團包含脆性基團，E基團為效應子基團。通式II為通式I的子集。
本發明實例性化合物為下式結構，指定為IV
在IV中，2-甲氧甲酰吖啶環系通過嵌入用作固定子部分。雙(氯乙基)胺基團用作效應子部分，所述效應子部分能夠將核酸烷氧化；如果所述效應子不與核酸反應，則氮芥水解。連接基為-NH-CH2CH2-C(＝O)-O-CH2CH2-。在生理pH的水溶液中，該含酯連接基在幾小時內就水解。改變溶液pH可改變連接基的水解速率；對于相應的式IV醇類似物(其中式IV的-Cl原子被-OH替代)，在pH3、37℃下100分鐘之后可觀察到≤1％的酯鍵的水解；在pH8、37℃下100分鐘之后則可觀察到大于50％的酯鍵的水解。所得的式IV水解產物為N-(2-甲氧甲酰基-9-吖啶基)-β-丙氨酸和三乙醇胺
其中2-甲氧甲酰吖啶帶有作為連接基片段的β-丙氨酸，效應子分解產物帶有作為連接基片段的乙醇基團。
在生理pH值下，β-丙氨酸的羧酸鹽將帶負電荷，該特征降低了相連的2-甲氧甲酰吖啶基團插入到帶負電荷的核酸分子中去的趨勢。由此降低了N-(2-甲氧甲酰-9-吖啶基)-β-丙氨酸相對于9-氨基吖啶的誘變性。這種降低固定子片段誘變性的效力揭示了由脆性連接基提供的一個優點。
在類似于式IV化合物中的脆性連接基的另一個優點在于通過改變9-氨基吖啶固定子與酯官能團之間的連接臂長度，可調節其水解速率。正如下文實施例7和表III和IV中所描述，對于本發明某些化合物的二醇類似物(其中氮芥的-Cl原子被-OH替代)，氨基吖啶固定子與酯基之間的亞甲基數量的增加可導致在pH8、37℃下的水溶液中的水解量降低。
下文給出了本發明化合物的一些實例，這些實例只用來說明本發明，而不是限制本發明。
應用本發明化合物的應用實例包括但不局限于將固體或溶液形式的本發明化合物加入生物材料，從而滅活存在于生物材料中的病原體；在本發明化合物溶液中對應用于生物用途的材料進行浸漬或其它處理，從而滅活存在于材料中或材料表面上的病原體；以及將本發明化合物夾雜在靶向脂質體中，使化合物對準特定的細胞，從而破壞那些細胞中的核酸。
人們應當注意到當將本發明化合物設計成在某些條件下水解時，該化合物在其它條件下則是穩定的。對于脆性連接基和效應子基團，在用于儲存的某些條件下相對穩定是所需的。化合物可被儲存的方式實例包括但不局限于無水固體、含低水分的油、冷凍水溶液、冷凍非水溶液、懸浮液和不允許脆性基團或效應子基團水解的溶液(如液態非水溶液)。化合物可存放在0℃以下(如于冷凍箱中)或0℃以上(如于冷藏箱中或環境溫度下)。優選地，化合物在儲存條件下于下列時期內是穩定的三天至一年、一周至一年、一月至一年、三月至一年、六月至一年、一周至六月、一月至六月、三月至六月、一周至三月或一月至三月。化合物的穩定性取決于其儲存的溫度及其儲存的狀態(如非水溶液、無水固體)。
病原體滅活的條件利用病原體滅活化合物處理生物材料的條件可基于所選擇的材料和滅活化合物進行選擇。用于處理生物材料(如血液制品)的病原體滅活化合物的典型濃度為大約0.1μM至5mM數量級，如約為500μM。例如，所用病原體滅活化合物的濃度為足以滅活樣品中病原體的至少約1log，或至少約2logs，如至少約3至6logs。在一個實施方案中，病原體滅活化合物在不大于500μM濃度下產生至少1log殺傷，更優選在不大于約500μM濃度下產生至少3logs殺傷。在另一個非限定性實例中，病原體滅活化合物在大約0.1μM至大約3mM濃度下產生至少1log殺傷，優選至少6logs殺傷。
利用病原體滅活化合物孵育血液制品可進行如約5分鐘至72小時或更長，或約1至48小時，如約1至24小時或約8至20小時。對于血紅細胞，孵育可典型地在約2℃至37℃下進行，優選約18℃至25℃。對于血小板，溫度優選為約20至24℃。對于血漿，溫度可以為約0至60℃，典型地為約0-24℃。被處理材料的pH優選為約4至10℃，更優選為約6至8℃。
本發明的一個實施方案包括化合物及其在滅活血液或血液制品中的病原體中的使用方法，為此目的的優選儲存條件應當是便于在血庫中儲存和使用化合物的那些條件。
在用于滅活材料中或材料表面上病原體的條件下，脆性連接基和效應子基團將經歷水解或反應。脆性連接基和效應子基團的水解速率應當足夠慢，從而能夠滅活所需數量的病原體。例如，用于滅活病原體所需的時間應當為約5分鐘至72小時。
處理血紅細胞優選地，利用病原體滅活化合物處理含血紅細胞的材料應當不損害血紅細胞的功能或使處理后的血紅細胞改性。對血紅細胞功能的實質性損害作用的不足可通過測試血紅細胞功能領域中公知的方法測定。例如可測定指示劑的水平并與未處理對照組進行比較，所述指示劑如細胞內ATP(5′-三磷酸腺苷)、細胞內2，3-DPG(2，3-二磷酸甘油)或細胞外鉀。另外也可測定溶血、pH、血細胞比容、血紅蛋白、滲透脆性、葡萄糖消耗和乳酸鹽生成。
測定ATP、2，3-DPG、葡萄糖、血紅蛋白、溶血和鉀的方法是本領域已有技術。如參見Davey等人，Transfusion，3252-528(1992)，本公開在此引作參考。測定血紅細胞功能的方法也描述在下述文獻中Greenwalt等人，Vox Sang，5894-99(1990)；Hogman等人，Vox Sang，65271-278(1993)和Beutler等人，血液(Blood)，Vol.59(1982)，這些公開在此引作參考。細胞外鉀的水平可利用Ciba Corning型614K+/Na+分析儀(Ciba Corning Diagnostics Corp.，Medford，MA)測定。pH值可利用Ciba Corning型238血液氣體分析儀(CibaCorning Diagnostics Corp.，Medford，MA)測定。
下列物質如IgG、白蛋白和IgM對血紅細胞的結合也可利用現有技術已知的方法測定。分子對血紅細胞的結合可利用如吖啶和IgG的抗體進行測定。用于測定的抗體可市購或利用本領域公知的方法制得，所述方法描述在下列文獻中Harlow和Lane，“Antibodies，aLaboratory Manual，Cold Spring Harbor Laboratory”，1998，此公開在此引作參考。例如抗IgG(anti-IgG)可從下列公司市購Caltag，Burlingame，CA；Sigma Chemical Co.，St.Louis，MO和Lampire Biological Laboratory，Pipersvelle，PA。
在病原體滅活處理含血紅細胞的材料的方法中，一天后細胞外的鉀水平優選不超過未處理對照組所顯示的量的3倍，更優選不超過2倍。在另一實施方案中，儲存28天后處理過的血紅細胞的溶血優選低于3％，更優選42天后低于2％，最優選在4℃下儲存42天后低于或等于約1％。生物材料利用病原體滅活化合物可處理大量的生物材料。生物材料包括血液制品，如全血；壓緊血紅細胞；血小板及新鮮或冷凍血漿。血液制品進一步包括血漿蛋白質部分、抗血友病因子(因子VIII)、因子IX和因子IX復合物、纖維蛋白原、因子XIII、凝血酶原和凝血酶、免疫球蛋白(如IgG、IgA、IgD、IgE和IgM及其片段)、白蛋白、干擾素和淋巴因子。另外還包括合成血液制品。
其它生物材料包括疫苗、重組DNA生成的蛋白和寡肽配體。另外還包括臨床樣品，如尿、汗水、唾液、糞便、脊髓液。還進一步包括合成血液或血液制品儲存介質。
處理后降低材料中化合物的濃度在處理后，可降低生物材料(如血液制品)中病原體滅活化合物的濃度。可使用的方法和裝置描述在下述文獻中PCT US96/09846；1997年1月6日申請的美國序號08/779,830；以及共同申請從血液制品中減少小有機化合物的方法和裝置“Methods and Devices forReduction of Small Organic Compounds from Blood Products”，序號為＿＿＿，代理人記事本序號為2000440，1998年1月6日申請，這些文獻的公開在此全部引作參考。
淬滅在另一實施方案中，本發明化合物可以與淬滅劑結合的方式使用。淬滅病原體滅活化合物在生物材料中的不希望的副反應的方法描述在美國共同臨時申請中，該申請的序號為＿＿＿＿，申請日為1998年1月6日，代理人記事本序號為282173000600，“用于淬滅生物材料中病原體滅活劑的方法(Methods for Quenching PathogenInactivators in Biological Materials)”，該公開在此引作參考。該共同申請公開了淬滅病原體滅活化合物的不希望的副反應的方法，所述病原體滅活化合物包括形成或能夠形成親電性基團的官能團。在該實施方案中，利用病原體滅活化合物和淬滅劑處理材料，其中淬滅劑包含能夠與親電性基團進行共價反應的親核官能團。優選的淬滅劑為硫醇，如谷胱甘肽。
實施例下列特定實施例用來說明制備用于本發明方法的有代表性化合物的方法，提供了對專業人員有用的化合物的相關數據；以及用來說明確定化合物有效性的方式。這些實施例不是用來限定本發明的范圍。除非另外指明，所有NMR光譜均是在CDCl3中于Varian 200 MHz儀器上記錄的；所記錄的化學位移為相對于四甲基硅烷(TMS)；利用PerkinElmer FTIR記錄IR光譜；利用梯度型YMC C8柱進行HPLC測定，流動相A為5mM H3PO4水溶液，流動相B為5mM CH3CN；在DMSO或乙醇中制備樣品，在注射前保持在≤15℃。表II指明各種化合物所使用的化合物序號。
表II
<p>實施例1合成β-丙氨酸，N-(2-甲氧甲酰基吖啶-9-基)，2-[雙(2-氯乙基)氨基]乙酯二鹽酸鹽(化合物IV)步驟A β-丙氨酸，N-(叔丁氧基羰基)，2-[雙(2-羥乙基)氨基]乙酯在N2氣氛、-15℃下，向攪拌著的N-(叔丁氧基羰基)-β-丙氨酸(20.3g，107mmol)和4-甲基嗎啉(13.0ml，12.0g，119mmol)的無水THF(200ml)溶液中加入氯甲酸異丁酯(13.9ml，14.6g，107mmol)，得到中間形成的白色沉淀(4-甲基嗎啉·HCl)。反應混合物在-15℃下攪拌5分鐘，接著在-15℃下將反應混合物轉移至包含攪拌著的三乙醇胺(48.3g，324mmol)的無水THF(150ml)溶液的燒瓶中。將反應混合物溫熱至23℃，再攪拌1.5小時，接著通過真空過濾分離沉淀。從濾液中真空分離THF，將所得粘性黃色油狀物分配在水(500ml)和EtOAc(5×150ml)之間。在Na2SO4上干燥合并的有機層。真空分離溶劑，得到25.8g(75％)所需產物β-丙氨酸，N-(叔丁氧基羰基)，2-[雙(2-羥乙基)氨基]乙酯，為淺黃色油狀物。1H NMRδ5.32(br s，1H)，4.18(t，J＝5.4Hz，2H)，3.58(t，J＝5.1Hz，4H)，3.37-3.23(m，2H)，2.80(t，J＝5.4Hz，2H)，2.69(t，J＝5.1Hz，4H)，2.51(t，J＝6.0Hz，2H)，1.41(s，9H)未觀測到羥基質子.
13C NMRδ173.0，156.4，79.8，63.3，60.2，57.3，54.1，36.7，35.3，28.8.步驟B β-丙氨酸，N-(叔丁氧基羰基)，2-[雙(2-叔丁基二甲基硅烷氧基乙基)氨基]乙酯在N2下，將攪拌著的由步驟A得到的β-丙氨酸，N-(叔丁氧基羰基)，2-[雙(2-羥乙基)氨基]乙酯(22.7g，70.9mmol)和咪唑(11.1g，163mmol)的乙腈溶液(70ml)冷卻至0℃。然后加入叔丁基二甲基硅烷基氯(534mg，3.54mmol)，在0℃下再攪拌反應混合物5分鐘。將反應混合物溫熱至23℃，攪拌2小時，接著通過真空過濾分離所得白色沉淀(咪唑·HCl)。真空除去濾液中的乙腈，將剩余物質分配在飽和鹽水(600ml)和EtOAc(3×200ml)之間。在Na2SO4上干燥合并的有機層。真空分離溶劑，得到35.2g(90％)所需產物β-丙氨酸，N-(叔丁氧基羰基)，2-[雙(2-叔丁基二甲基硅烷氧基乙基)氨基]乙酯，為黃色油狀物。1H NMRδ5.29(br s，1H)，4.14(t，J＝6.0Hz，2H)，3.65(t，J＝6.3Hz，4H)，3.37(表觀q，2H)，2.85(t，J＝6.0Hz，2H)，2.71(t，J＝6.3Hz，4H)，2.49(t，J＝5.9Hz，2H)，1.42(s，9H)，0.88(s，18H)，0.03(s，12H)；13C NMRδ172.7，156.3，79.7，63.3，62.4，57.7，54.3，36.7，35.3，28.9，26.4，18.7，-4.9.步驟C β-丙氨酸，2-[雙(2-叔丁基二甲基硅烷氧基乙基)氨基]乙酯向含由步驟B得到的β-丙氨酸，N-(叔丁氧基羰基)，2-[雙(2-叔丁基二甲基硅烷氧基乙基)氨基]乙酯(3.01g，5.48mmol)的燒瓶中加入純三氟乙酸(5ml)，放出CO2氣體。攪拌反應混合物5分鐘，真空分離三氟乙酸。將剩余物質分配在飽和NaHCO3(100ml)和EtOAc(3×30ml)之間。在Na2SO4上干燥合并的有機層。真空分離溶劑，得到2.45g(100％)所需產物β-丙氨酸，2-[雙(2-叔丁基二甲基硅烷氧基乙基)氨基]乙酯，為淺黃色油狀物。1H NMRδ4.12(t，J＝6.0Hz，2H)，3.63(t，J＝6.4Hz，4H)，2.96(t，J＝6.2Hz，2H)，2.84(t，J＝6.0Hz，2H)，2.69(t，J＝6.4Hz，4H)，2.44(t，J＝6.2Hz，2H)，0.86(s，18H)，0.03(s，12H).未觀測到胺質子。13C NMR(CDCl3)δ173.0，63.4，62.6，57.9，54.4，38.4，38.1，26.4，18.7，-4.9.步驟D β-丙氨酸，N-(2-甲氧甲酰基吖啶-9-基)，2-[雙(2-羥乙基)氨基]乙酯在室溫下，通過在10ml CHCl3中攪拌12.5小時，將β-丙氨酸，2-[雙(2-叔丁基二甲基硅烷氧基乙基)氨基]乙酯(736mg，1.64mmol)與9-甲氧基吖啶-2-羧酸甲酯(669mg，2.50mmol)反應。過濾沉淀(吖啶酮)，將濾液分配在飽和NaHCO3(100ml)和CHCl3(3×35ml)之間。在Na2SO4上干燥合并的有機層并真空濃縮，得到1.61g粘性褐色油狀物。所得二醇的脫保護可通過下述方法進行在N2氣氛下，將粗中間體溶解在3.0ml THF中，在冷卻至0℃時，利用HF/吡啶(1.0ml)處理。在攪拌1小時條件下，將溶液溫熱至室溫。真空除去揮發性物質，將殘留物分配在飽和NaHCO3水溶液(100ml)和CHCl3(3×35ml)之間。干燥合并的有機層并濃縮，得到649mg黃褐色固體。進行制備性TLC(C-18，CH3CN)后得到收率為20％的所需二醇，β-丙氨酸，N-(2-甲氧甲酰基吖啶-9-基)，2-[雙(2-羥乙基)氨基]乙酯(通過HPLC測定，純度＞80％)；1H NMRδ8.82(s，1H)，8.21-7.94(m，2H)，7.94-7.72(m，2H)，7.59(表觀t，1H)，7.23(表觀t，1H)，4.30-4.18(m，2H)，4.18-4.05(m，2H)，3.89(s，3H)，3.69-3.50(m，4H)，2.92-2.73(m，4H)，2.73-2.55(m，4H)未觀察到胺和羥基質子。步驟E β-丙氨酸，N-(2-甲氧甲酰基吖啶-9-基)，2-[雙(2-氯乙基)氨基]乙酯二鹽酸鹽通過類似于Peck，等人(美國化學學會雜志(J.Am.Chem.Soc.)1959，813984)描述的方法，將β-丙氨酸，N-(2-甲氧甲酰基吖啶-9-基)，2-[雙(2-羥乙基)氨基]乙酯轉變成二氯化合物。在室溫下攪拌步驟D產物(41mg，0.090mmol)的純SOCl2(6ml)黃色溶液20小時。真空除去SOCl2，得到黃色固體(二鹽酸鹽)。將物質分配在飽和NaHCO3(50ml)和CH2Cl2(3×20ml)之間。在Na2SO4上干燥合并的有機層。真空除去溶劑得到35.4mg二氯化合物游離堿，為桔黃色膠狀物。
1H NMRδ8.82(s，1H)，8.20-7.83(m，4H)，7.5(表觀t，1H)，7.25(表觀t， 1H)，4.36-4.15(m，4H)，3.93(s，3H)，3.48(t，J＝6.9Hz，4H)，3.06-2.77(m，4H)，2.86(t，J＝6.9Hz，4H)未觀測到胺質子.13C NMRδ172.3，166.6，155.2，146.5，144.6，133.1，131.6，128.7，124.6，124.3，116.1，114.3，63.7，57.2，53.5，52.9，46.3，42.5，35.2.未觀察到其它碳。通過滴加1M HCl的醚溶液，從CH2Cl2中沉淀出HCl鹽，得到β-丙氨酸，N-(2-甲氧甲酰基吖啶-9-基)，2-[雙(2-氯乙基)氨基]乙酯二鹽酸鹽(化合物IV)，為黃色固體(通過HPLC測定，純度為81％)。
根據類似的方法，可制備β-丙氨酸，N-(吖啶-9-基)，2-[雙(2-氯乙基)氨基]乙酯二鹽酸鹽(化合物V)。由此，在步驟D中，利用9-甲氧基吖啶替代9-甲氧基吖啶-2-羧酸甲酯，可得到中間體二醇(7.1％)，為黃色油狀物(通過HPLC測定，純度為74％)。
1H NMRδ8.14(d，J＝7.5Hz，2H)，7.93(d，J＝8.6Hz，2H)，7.52(表觀t，2H)，7.23(表觀t，2H)，4.36-4.08(m，4H)，3.76-3.5(m，4H)，3.08-2.60(m，8H)未觀察到胺和羥基質子。
在23℃下攪拌中間體二醇(37.3mg，0.0793mmol)的亞硫酰氯(4.0ml)溶液7.5小時。真空除去亞硫酰氯，得到黃色油狀物。將該物質溶解在乙醇(～4ml)中，真空除去溶劑。然后將該物質溶解在CH2Cl2(4ml)中，真空除去溶劑；重復該步驟兩次。然后利用己烷(3×4ml)研磨該物質，得到40.0mg(通過HGPLC測定，純度為42％)產物，為黃色吸濕玻璃狀固體。為了分析，有些物質可通過下述方法轉變成游離胺將其分配在飽和NaHCO3和CH2Cl2之間，在Na2SO4上干燥合并的有機層，真空除去溶劑。1H NMRδ8.21-8.00(m，4H)，7.66(表觀t，2H)，7.38(表觀t， 2H)，4.26-4.12(m，2H)，4.12-3.98(m，2H)，3.43(t，J＝6.9Hz，4H)，2.96-2.68(m，8H)未觀察到胺質子。
根據上述步驟，只是利用N-(叔丁氧基羰基)-4-氨基丁酸替代N-(叔丁氧基羰基)-β-丙氨酸，可制備4-氨基丁酸N-(2-甲氧甲酰基吖啶-9-基)，2-[雙(2-氯乙基)氨基]乙酯二鹽酸鹽，化合物VI(通過HPLC測定，純度為78％)。1H NMRδ8.89(s，1)，8.12(表觀t，2)，7.93-7.80(m，2)，7.59(表觀q，1)，7.36-7.20(m，1)，4.16(t，2，J＝5.7Hz)，4.07-3.92(m，2)，3.97(s，3)，3.46(t，4，J＝6.9Hz)，2.93-2.80(m，6)，2.60(t，2，J＝6.5Hz)，2.29-2.12(m，2).未觀察到胺質子。
實施例2利用3-[N，N-雙(2-叔丁基二甲基硅烷氧基乙基)]氨基丙醇替代實施例1步驟A中的三乙醇胺，然后繼續步驟C，可制得β-丙氨酸，N-(2-甲氧甲酰基吖啶-9-基)，3-[雙(2-氯乙基)氨基]丙酯二鹽酸鹽，化合物VIII(通過HPLC測定，純度為63％)。1H NMRδ8.91(s，1)，8.20-7.93(m，4)，7.18(表現t，1)，7.39(表觀t，1)，4.30(m，4)，3.96(s，3)，3.48(t，4，J＝6.9Hz)，2.88-2.60(m，2)，2.83(t，4，J＝6.9Hz)，2.62(t，2，J＝6.7Hz)，1.85-1.68(m，2)未觀察到胺質子。
實施例3在實施例1中合成的化合物也可通過下述方法制備合成β-丙氨酸，N-(吖啶-9-基)，2-[雙(2-氯乙基)氨基]乙酯二鹽酸鹽(化合物V)方法II步驟A β-丙氨酸，N-(吖啶-9-基)，甲酯鹽酸鹽合并9-氯吖啶(11.7g，Organic Synthesis，Coll.Vol III，pg57)、β-丙氨酸甲酯鹽酸鹽(9.9g)和甲醇鈉(3.26g)，加入60ml甲醇。利用磁性攪拌器攪拌混合物并回流5.5小時。除去加熱裝置，趁熱(≤35℃)過濾懸浮液。通過再加約10ml甲醇漂洗固體鹽，濃縮合并的深綠色濾液，得到21g含水綠黃色固體。
將該固體溶解在350ml沸騰的2-丙醇中，在室溫下結晶。利用約15ml 2-丙醇和15ml己烷漂洗所得晶體，然后空氣干燥，得到15.5g亮黃色產物，β-丙氨酸，N-(吖啶-9-基)，甲酯鹽酸鹽(收率78.5％)。
1H NMRδ1.9(brs，2H)；3.24((t，J＝7.0Hz，2H)；3.76(s，3H)；4.45(br s，2H)；7.23(app.t，J＝8Hz，2H)；7.49(app.(t，J＝8Hz，2H)；8.11(d，J＝8.4Hz，2H)；8.30(d，J＝8.4Hz，2H)；9.68(br s，0.5H).IR1574(s)，1691(s)，1726(s)，2336(m)，2361(m)，3227(m).步驟B β-丙氨酸，N-(吖啶-9-基)，2-[雙(2-羥乙基)氨基]乙酯二鹽酸鹽將步驟A得到的β-丙氨酸，N-(吖啶-9-基)，甲酯鹽酸鹽(5.00g)分配在甲苯(750ml)、飽和Na2CO3(200ml)和水(50ml)之間。利用甲苯(3×250ml)再萃取水層，合并有機層，利用飽和Na2CO3水溶液(50ml)洗滌。通過旋轉蒸發，將甲苯體積降至約100ml。然后加入三乙醇胺(30ml)，形成部分不混溶體系。然后加入NaOMe(50mg)的MeOH(2ml)溶液。在室溫下，通過攪拌旋轉蒸發，迅速從反應混合物中除去溶劑。除去溶劑之后，反應混合物在真空下再放置1-1.5小時，得到糖漿狀溶液。
為了分離過多的三乙醇胺，將粗混合物分配在CH2Cl2(200ml)和鹽水(200ml)之間。用CH2Cl2(5×100ml)萃取鹽水層，合并有機層，利用鹽水(50ml)洗滌，然后利用0.5M HCl(2×100ml)萃取。合并水性酸層，利用CH2Cl2(50ml)洗滌。在CH2Cl2(200ml)存在下，利用粉狀K2CO3(s)使酸溶液呈堿性。分離有機層，再利用CH2Cl2(5×100ml)萃取水層。利用鹽水(50ml)洗滌合并的有機相，利用無水Na2SO4(s)干燥，汽提后得到粗二醇游離胺(5.02g)為粘稠黃色膠狀物。通過NMR測定，該物質與實施例1中通過另一方法制得的物質相同。
將部分上述粗物質(0.400g)與異丙醇(100ml)一起劇烈攪拌，利用1M HCl的乙醚溶液酸化。驟冷膠狀物，除去第一次沉淀物。除去一半溶劑后，第二次晶體得到β-丙氨酸，N-(吖啶-9-基)，2-[雙(2-羥乙基)氨基]乙酯二鹽酸鹽，為亮黃色結晶固體(0.200g，HPLC測定，純度＞95％)。1H NMRδ8.11(表觀t，4H)，7.69(表觀(t，2H)，7.41(表觀(t，2H)，4.23(t，J＝5.4Hz，2H)，4.03(t，J＝5.9Hz，2H)，3.58(t，J＝5.2Hz，4H)，2.73((t，J＝5.4Hz，2H)，2.70(t，J＝5.9Hz，2H)2.68((t，J＝5.2Hz，4H).未觀測到胺和羥基質子13C NMRδ173.3，151.7，149.4，130.5，129.5，124.0，123.4，118.4，63.5，60.1，57.3，54.0，46.6，35.8.步驟C β-丙氨酸，N-(吖啶-9-基)，2-[雙(2-氯乙基)氨基]乙酯二鹽酸鹽將SOCl2(0.5ml)加入到攪拌著的步驟B得到的β-丙氨酸，N-(吖啶-9-基)，2-[雙(2-羥乙基)氨基]乙酯二鹽酸鹽(113mg，0.24mmol)的CH3CN(0.5ml)懸浮液中。在23℃下攪拌所得黃色溶液16小時，接著真空除去揮發性物質。將剩余桔黃色油狀物溶解在EtOH(～2ml)中，真空除去EtOH，得到黃色固體。利用己烷(2×3ml)研磨該物質，真空除去殘留溶劑，得到123mg所需物質β-丙氨酸，N-(吖啶-9-基)，2-[雙(2-氯乙基)氨基]乙酯二鹽酸鹽(HPLC測定，純度為93％)，為黃色固體。1H NMRδ8.09(表觀(t，J＝8.8Hz，4H)，7.66(表觀t，J＝7.6Hz，2H)，7.38(表觀t，J＝7.7Hz，2H)，4.14(t，J＝5.9Hz，2H)，4.00(t，J＝5.8Hz，2H)，3.43(t，J＝6.9Hz，4H)，2.87(t，J＝6.9Hz，4H)，2.77(t，J＝5.9Hz，2H)， 2.69(t，J＝5.8Hz，2H).未觀測到胺質子.
13C NMRδ173.0，151.5，149.4，130.5，129.6，124.1，123.4，118.6，63.5，57.3，53.5，46.7，42.5，35.7.IR(HCl鹽的KBr小丸)3423，3236，2939，2879，1736，1634，1586，1572，1540，1473，1272，1173cm-1.
實施例4β-丙氨酸，N-(4-甲氧基吖啶-9-基)，2-[雙(2-氯乙基)氨基]乙酯二鹽酸鹽，化合物IX通過下述方法制備β-丙氨酸，N-(4-甲氧基吖啶-9-基)，甲酯混合1.4g(5.84mmol)4，9-二甲氧基吖啶、0.89g(6.42mmol)β-丙氨酸甲酯鹽酸鹽和20ml甲醇，然后在N2氣氛下加熱回流12小時。接著真空濃縮反應，溶解在CHCl3-異丙醇(50mL 4∶1 v/v)中，利用50％NH4OH(2×25ml)和鹽水(1×25ml)洗滌。利用Na2SO4干燥有機層并真空濃縮，得到1.24g(68％)甲酯(通過HPLC測定，純度＞74％)，為黃色油狀物；Rf(SiO2，乙酸乙酯)＝0.25；IR(薄膜)3363，2947，1730，1611，1573，1518，1484，1463，1423，1420，1246，1170，1081cm-1；1H NMRδ2.70(t，2H， J＝5.7Hz)，3.74(s，3H)，4.00(t，2H，J＝6.3Hz)，4.11(s，3H)，6.98(d，1H，J＝7.4Hz)，7.36(m，2H)，7.65(m，2H)，8.12(d，2H，J＝8.5Hz)；13CNMR)δ35.7，46.9，52.3，56.5，107.2，115.3，119.8，123.5，124.1，130.0，151.4，173.6.
在實施例3步驟B描述的條件下，將其轉變成二醇，得到647mg黃色油狀物。HPLC分析粗混合物表明收率為85％(λ＝278nm)；Rf(SiO2，20％甲醇-乙酸乙酯)＝0.17；IR(薄膜)3337，2947，2828，1726，1616，1569，1522，1484，1463，1420，1348，1250，1174，1127，1081，1043cm-1；1H NMRδ2.7(m，8H)，3.55(m，4H)，3.97-4.08(m，2H)，4.08(s，3H)，4.19(t，2H，J＝5.5Hz)，6.96(d，1H，J＝7.4Hz)，7.29(m，2H)，7.61(m，2H)，8.10(m，2H)；13CNMRδ36.0，46.9，53.7，56.4，57.1，60.1，63.3，107.4，115.7，119.1，119.6，123.2，123.5，123.9，128.5，130.0，140.8，147.4，151.6，151.7，154.3，173.3.
正如實施例3步驟C描述，利用亞硫酰氯將其轉變成β-丙氨酸，N-(4-甲氧基吖啶-9-基)，2-[雙(2-氯乙基)氨基]乙酯二鹽酸鹽。利用乙酸乙酯快速過濾(SiO2)粗產物，接著再用10％甲醇-乙酸乙酯過濾；柱中降解一些產物后得到58mg黃色油狀物；Rf(SiO2，乙酸乙酯)＝0.26；IR(薄膜)3405，2955，2828，1726，1616，1577，1518，1463，1416，1348，1246，1174，1123，1081，1013cm-1；1H NMRδ2.69-2.99(m，8H)，3.45(t，4H，J＝6.7Hz)，4.03(m，2H)，4.09(s，3H)，4.16(t，2H，J＝5.9Hz)，6.97(d，1H，J＝7.7Hz)，7.32(m，2H)，7.6(m，2H)，8.12(d，2H，J＝8.7Hz).
通過共沸分離過量的亞硫酰氯(2×5ml甲苯)真空濃縮反應，可分離粗品形式的二鹽酸鹽。HPLC表明起始原料完全耗盡，4-甲氧基吖啶酮(RT＝22.3分鐘)為主要雜質。1H NMR(CD3OD)δ3.18(t，2H，J＝6.4 Hz)，3.71(m，6H)，4.04(m，4H)，4.18(s，3H)，4.51(m，2H)，7.17(m，2H)，7.56(m，2H)，7.91-8.15(m，2H)，8.55(d，1H，J＝8.8Hz).
根據類似的方法從3-氯-9-甲氧基-4-甲基吖啶制備β-丙氨酸，N-(3-氯-4-甲基吖啶-9-基)，2-[雙(2-氯乙基)氨基]乙酯二鹽酸鹽，化合物X。游離堿的1H NMR為δ7.96-8.17(m，3H)，7.29-7.52(m，3H)，4.19(t，J＝5.8Hz，2H)，4.00(s，3H)，3.89(t，J＝5.1Hz，2H)，3.47(t，J＝6.8Hz，4H)，2.91(t，J＝6.8Hz，4H)，2.83(t，J＝5.8Hz，2H)，2.67(t，J＝5.5Hz，2H).
根據類似的方法從6-氯-2，9-二甲氧基吖啶制備β-丙氨酸，N-(6-氯-2-甲氧基吖啶-9-基)，2-[雙(2-氯乙基)氨基]乙酯二鹽酸鹽，化合物XIII。游離堿的1H NMR為 δ7.96-8.17(m，3H)，7.29-7.52(m，3H)，4.19(t，J＝5.8Hz，2H)，4.00(s，3H)，3.89(t，J＝5.1Hz，2H)，3.47(t，J＝6.8Hz，4H)，2.91(t，J＝6.8Hz，4H)，2.83(t，J＝5.8Hz，2H)，2.67(t，J＝5.5Hz，2H).
實施例5β-丙氨酸，[N，N-雙(2-氯乙基)]，3-[(6-氯-2-甲氧基吖啶-9-基)氨基]丙酯二鹽酸鹽，化合物XI步驟A β-丙氨酸，[N，N-雙(2-三異丙基硅烷氧基)乙基]乙酯將β-丙氨酸乙酯鹽酸鹽(1.99g，12.9mmol)、K2CO3(6.0g，43.4mmol)和碘乙基三異丙基甲硅烷基醚(9.47g，28.9mmol)的乙腈(175ml)漿狀液回流5-7天。真空蒸發溶劑后，利用CH2Cl2研磨固體。利用稀Na2CO3水溶液洗滌有機層，然后利用鹽水洗滌，在無水Na2SO4上干燥。粗產物通過硅膠色譜純化(1∶4 EtOAc/己烷)，得到5.60g油狀物β-丙氨酸，[N，N-雙(2-三異丙基硅烷氧基)乙基]乙酯(83.1％)。1H NMRδ4.12(q，J＝7.1Hz，2H)，3.73(t，J＝6.8Hz，4H)，2.92(t，J＝7.3Hz，2H)，2.70(t，J＝6.6Hz，4H)，2.46(t，J＝7.4Hz，2H)，1.4-0.9(m，45H，包括三峰1.25(3H)及單峰1.06和1.05).步驟B β-丙氨酸N，N-雙(2-三異丙基硅烷氧基)乙酯將上述步驟A得到的β-丙氨酸，[N，N-雙(2-三異丙基硅烷氧基)乙基]乙酯(5.60g，10.8mmol)和氫氧化鋰(0.59g，14.1mmol)在乙醇中攪拌并回流3小時。分離溶劑，將粗產物分配在CH2Cl2和稀NaHCO3水溶液之間。利用鹽水洗滌有機層，在無水Na2SO4上干燥并汽提，得到β-丙氨酸N，N-雙(2-三異丙基硅烷氧基)乙酯，為淺黃色油狀物(5.03g，收率95.1％)。1H NMRδ3.90(t，J＝5.5Hz，4H)，3.04(t，J＝6.2Hz，2H)，2.92(t，J＝5.5Hz，4H)，2.50(t，J＝6.1Hz，2H)，1.06(s，42H).步驟C β-丙氨酸，[N，N-雙(2-羥乙基)]，3-[(6-氯-2-甲氧基吖啶-9-基)氨基]丙酯在N2氣氛下于CH2Cl2(1ml)中攪拌由上述步驟B得到的β-丙氨酸N，N-雙(2-三異丙基硅烷氧基)乙酯(51.0mg，0.104mmol)。在冰浴中驟冷的同時，滴加SOCl2(0.5ml)，攪拌反應2.25小時。在汽提反應混合物除去過量的SOCl2后，加入無水CH2Cl2(0.5ml)，在N2氣氛下使溶液在冰浴上驟冷。加入驟冷的9-(3-羥基)丙氨基-6-氯-2-甲氧基吖啶(29.0mg，91.5mmol)的CH2Cl2(1ml)漿狀液。0.5小時之后，將混合物分配在CH2Cl2和NaHCO3水溶液之間。利用鹽水洗滌有機層，在無水Na2SO4上干燥并汽提。利用己烷研磨得到的膠狀物，汽提己烷提取液，得到非常粗的三異丙基甲硅烷基被護的原料和產物的混合物(53.5mg)。
為了去除三異丙基甲硅烷基基團，在冰冷卻THF(1ml)中攪拌部分粗品被護的二醇(33.1mg)。在加入HF/吡啶(0.5ml)之后，在充填N2氣下于環境溫度中攪拌混合物2.5小時。將反應混合物分配在CH2Cl2和NaHCO3水溶液之間，利用稀NaHCO3水溶液洗滌有機層數次，除去過量的HF/吡啶。在利用鹽水初步干燥后，再利用無水Na2SO4干燥，汽提溶劑，得到粗二醇(13.1mg)。
將其與另外的粗二醇(5.0mg)合并，以95 CH2Cl2/5 iPA/1 TFA作為洗脫液，通過C-18制備性TLC純化，得到二醇TFA鹽。在將該鹽分配在CH2Cl2和NaHCO3水溶液之間之后，利用鹽水干燥有機層，再利用無水Na2SO4干燥并汽提，得到二醇游離堿β-丙氨酸，[N，N-雙(2-羥乙基)]，3-[(6-氯-2-甲氧基吖啶-9-基)氨基]丙酯(5.0mg)。
1H NMRδ7.92-8.25(m，3H)，7.23-7.47(m，3H)，4.30(t，J＝5.7Hz，2H))，3.98(s，3H)，3.81(t，J＝6.2Hz，2H)，3.64(t，J＝4.9Hz，4H)，2.86(t，J＝6.1Hz，2H)，2.67(t，J＝4.9Hz，4H)，2.51(t，J＝5.9Hz，2H)，2.04(表觀五重峰，2H).步驟D β-丙氨酸，[N，N-雙(2-氯乙基)]，3-[(6-氯-2-甲氧基吖啶-9-基)氨基]丙酯二鹽酸鹽，化合物XI將上述得到的β-丙氨酸，[N，N-雙(2-羥乙基)]，3-[(6-氯-2-甲氧基吖啶-9-基)氨基]丙酯(4.0mg，0.0073mmol)溶解在CH2Cl2(1ml)中，在冰/水浴上驟冷。加入冰冷SOCl2(0.1ml)，反應在室溫下攪拌4小時。汽提反應混合物，除去溶劑，利用己烷研磨，將其分配在CH2Cl2和NaHCO3水溶液之間。先利用鹽水干燥有機層，再利用無水Na2SO4干燥并汽提，得到二氯-化合物，為黃色膠狀物。1H NMRδ7.8-8.2(m，3H)，7.2-7.5(m，3H)，4.35(t，J＝5.9Hz，2H)，3.85-4.10(3.99，s，OMe和3.9-4.0，m，NHCH2，總共5H)，3.48(t，J＝6.9Hz，4H)，2.9-3.0(m，6H)，2.49(t，J＝6.6Hz，2H)，2.1-23(m，2H).
在驟冷的CH2Cl2中攪拌游離胺，利用1MHCl的乙醚溶液酸化并滴入幾滴甲醇汽提，得到所需化合物β-丙氨酸，[N，N-雙(2-氯乙基)]，3-[(6-氯-2-甲氧基吖啶-9-基)氨基]丙酯二鹽酸鹽(2.5mg)，(3.5mg，81％)，為黃色固體。
利用上述步驟C給出的相同方法，只是利用6-氯-9-(2-羥基)乙氨基-2-甲氧基-吖啶替代6-氯-9-(3-羥基)丙氨基-2-甲氧基-吖啶，可制得類似的二醇。
1H NMRδ7.96-8.13(m，3H)，7.20-7.47(m，3H)，4.76(t，J＝4.9Hz，2H)，3.99(s，3H)，3.92-4.14(m，2H)，3.60(t，J＝5.1Hz，4H)，2.78(t，J＝6.1Hz，2H)，2.63(t，J＝5.1Hz，4H)，2.45(t，J＝6.0Hz，2H).通過類似于步驟D的方法，將其轉變成β-丙氨酸，[N，N-雙(2-氯乙基)]，2-[(6-氯-2-甲氧基吖啶-9-基)氨基]乙酯二鹽酸鹽，化合物XII。1H NMRδ7.94-8.20(m)，7.20-7.50(m)，4.42(CH2OC＝O)，3.90-4.10(OCH3，NHCH2)，3.46(CH2Cl)，2.82(N(CH2)3)，2.39-2.56(CH2C＝O).
實施例6[N，N-雙(2-氯乙基)]-2-氨基乙基4，5′，8-三甲基-4′-補骨脂素乙酸酯鹽酸鹽，化合物XIV步驟A [N，N-雙(2-羥乙基)]-2-氨基乙基4，5′，8-三甲基-4′-補骨脂素乙酸酯在100℃下，攪拌4，5′，8-三甲基-4′-補骨脂素乙酸甲酯(250mg，0.832mmol)、三乙醇胺(12ml)和1M HCl的乙醚(2ml)漿狀液2小時。將所得亮褐色溶液冷卻至室溫，將其分配在CH2Cl2和飽和NaHCO3水溶液之間。利用飽和NaHCO3水溶液漂洗有機層數次，利用無水Na2SO4干燥之后，真空除去溶劑，將殘留物分配在CH2Cl2和1M HCl水溶液之間。利用CH2Cl2漂洗水層數次，然后在存在有機溶劑條件下，利用K2CO3(s)使其呈堿性。利用水漂洗含中性產物的有機層，然后干燥并濃縮。重復酸-堿提取步驟，得到所需產物，為米色固體(84.3mg，24.3％)1H NMRδ7.53(s，1H)，6.24(s，1H)，4.23(t，J＝5.4Hz，2H)，3.69(s，2H)，3.56(t，J＝5.3Hz，4H)，2.82(t，J＝5.4Hz，2H)，2.69(t，J＝5.3Hz，4H)，2.57(s，3H)，2.51(d，J＝1.1Hz，3H)，2.47(s，3H).步驟B [N，N-雙(2-氯乙基)]-2-氨基乙基4，5′，8-三甲基-4′-補骨脂素乙酸酯鹽酸鹽將亞硫酰氯(0.2ml)加入到上述二醇(9.8mg，0.023mmol)的CH2Cl2(1ml)冰冷卻混合物中，在氮氣氣氛下于室溫下攪拌過夜。濃縮所得漿狀液，然后利用己烷研磨，得到所需產物(6.2mg，53.9％)為黃白色固體1H NMR(CD3OD)δ7.71(s，1H)，6.28(s，1H)，4.56(t，J＝4.8Hz，2H)，3.95(t，J＝6.1Hz，4H)，3.89(s，2H)，3.60-3.83(m，6H)，2.54(s，3H)，2.53(s，3H)，2.50(s，3H).
實施例7合成β-丙氨酸，N-(吖啶-9-基)，2-[雙(2-氯乙基)氨基]乙酰胺(化合物XV)步驟A 2-[N′，N′-雙(2-羥乙基)]-N-(叔丁氧基羰基)乙二胺在0℃下，向N-(叔丁氧基羰基)乙醇胺(1.21g，7.5mmol)和三乙胺(1.57ml，1.1g，11mmol)的無水CH2Cl2(25ml)溶液中滴加甲磺酰氯(0.64ml，0.95g，8.3mmol)。反應在0℃下攪拌1小時，溫熱至23℃并攪拌過夜。真空除去揮發性物質，得到甲磺酸鹽，為白色固體。加入二乙醇胺(7.2ml，7.9g，75mmol)，在攪拌條件下，將反應混合物加熱至75℃6小時。將粗反應混合物分配在水(60ml)和CH3Cl(4×20ml)之間。利用鹽水(20ml)洗滌合并的有機層，在Na2SO4上干燥。真空去除溶劑，得到1.21g(65％)二醇，為粘稠黃色油狀物。
1H NMRδ5.51-5.39(m，1H)，3.61(t，J＝4.9Hz，4H)，3.29-3.13(m，2H)，2.68-2.52(m，6H)，1-44(s，9H).未觀察到羥基質子。步驟B 2-[N′，N′-雙(2-叔丁基二甲基硅烷氧基乙基)]-N-(叔丁氧基羰基)乙二胺在0℃下，向上述步驟A得到的二醇(1.21g，4.87mmol)和吡啶(1.59ml，1.55g，19.6mmol)的無水CH2Cl2(12ml)攪拌溶液中加入叔丁基二甲基硅烷基氯(2.21g，14.7mmol)。將反應混合物溫熱至23℃并攪拌2天。利用CH2Cl2(80ml)稀釋反應混合物并先利用水(3×25ml)洗滌，再用鹽水(3×25ml)洗滌。在Na2SO4上干燥有機層。真空除去溶劑，得到2.26g(97％)淺黃色油狀物。
1H NMRδ5.37-5.22(m，1H)，3.62(t，J＝6.2Hz，4H)，3.19-3.08(m，2H)2.63(t，J＝6.2Hz，6H)，1.42(s，9H)，0.873(s，18H)，0.04(s，12H).步驟C 2-[N，N-雙(2-叔丁基二甲基硅烷氧基乙基)]乙二胺在23℃下，向含步驟B的被護胺(4.24g，8.89mmol)的燒瓶中加入5ml三氟乙酸。反應混合物在23℃下攪拌15分鐘，然后真空除去三氟乙酸。將粗產物分配在2N NaOH(100ml)和CH2Cl2(3×35ml)之間。在Na2SO4上干燥合并的有機層。真空除去溶劑，得到1.76g(53％)黃色油狀物。1H NMRδ3.66(t，J＝6.5Hz，4H)，2.72-2.53(m，8H)，1.72-1.63(m，2H)，0.87(s，18H)，0.02(s，12H).步驟D β-丙氨酸，N-(叔丁氧基羰基)，2-[雙(2-叔丁基二甲基硅烷氧基乙基)氨基]乙酰胺在-15℃下，向3-(N-叔丁氧基羰基)氨基丙酸(822.0mg，4.34mmol)和4-甲基嗎啉(442.0mg，4.37mmol)的14ml無水THF溶液中加入氯甲酸異丁基酯(0.53ml，0.56g，4.1mmol)。反應混合物在-15℃下攪拌1分鐘，接著加入由步驟C得到的胺(1.72g，4.57mmol)。將反應混合物溫熱至23℃，攪拌1小時。然后過濾混合物，利用THF(5ml)洗滌沉淀物，真空濃縮濾液。將殘留物質分配在2N NaOH(50ml)和CH2Cl2(3×20ml)之間。在Na2SO4上干燥合并的有機層。真空除去溶劑，得到2.25g褐黃色膠狀物。通過中壓液相色譜(硅膠，1∶1 CHCl3/EtOAc)純化粗品(2.25g)，得到627.0mg(26％)淺黃色油狀物。1H NMRδ3.63(t，J＝6.2Hz，4H)，3.54-3.35(m，4H)，3.20-3.19(m，2H)，2.71-2.50(m，6H)，1.43(s，9H)，0.89(s，18H)，0.05(s，12H).未觀察到酰胺和氨基甲酸酯質子。步驟E β-丙氨酸，2-[雙(2-叔丁基二甲基硅烷氧基乙基)氨基]乙酰胺在23℃下，將上述步驟D得到的被護胺(627.0mg，1.14mmol)溶解在三氟乙酸(5ml)中。攪拌所得溶液5分鐘(直至停止放出CO2)，接著真空除去三氟乙酸。將殘留物質分配在飽和NaHCO3(50ml)和CH2Cl2(3×20ml)之間。在Na2SO4上干燥合并的有機層，真空除去溶劑，得到203.4mg(40％)淺黃色油狀物。步驟F β-丙氨酸，N-(吖啶-9-基)，2-[雙(2-叔丁基二甲基硅烷氧基乙基)氨基]乙酰胺將步驟E粗品胺(203.4mg，0.45mmol)、9-甲氧基吖啶(96.8mg，0.46mmol)和甲醇(10ml)的混合物加熱至回流4小時。反應混合物冷卻至23℃，再攪拌2.5天。真空除去甲醇，將殘留物質分配在2N NaOH(50ml)和CH2Cl2(3×20ml)之間。在Na2SO4上干燥合并的有機層，真空除去溶劑，得到69.6mg黃色油狀物。通過TLC(硅膠，1∶1CHCl3/EtOAc)純化粗品(69.6mg)，得到23.4(8.3％)黃色油狀物。
1H NMRδ8.19(d，J＝8.8Hz，2H)，8.06(d，J＝8.8Hz，2H)，7.65(br t，J＝7.6Hz，2H)，7.36(br t，J＝7-6Hz，2H)，6.8-6.7(m，1H)，4.06(t，J＝5.6Hz，2H)，3.61(t，J＝5.8Hz，4H)，3.37-3.32(m，2H)，2.72-2.61(m，6H)，2.51(t，J＝5.5Hz，2H)，0.86(s，18H)，0.02(s，12H).未觀測到胺質子，13C NMRδ172.1，152.4，149.3，130.5，129.3，123.7，118.0，112.8，62.3，57.4，54.1，47，4，38.2，36.5，26.4，18.8，-4.8.步驟G β-丙氨酸，N-(吖啶-9-基)，2-[雙(2-羥乙基)氨基]乙酰胺二鹽酸鹽在23℃下，向步驟F得到的雙被護二醇(22.0mg，0.04mmol)的異丙醇(1.0ml)攪拌溶液中加入5-6N HCl/異丙醇溶液(0.05ml)。在23℃下攪拌反應混合物17小時，通過真空過濾收集所得的黃色沉淀。利用另外的1.0ml異丙醇漂洗黃色固體。真空(過夜)除去殘留的異丙醇，得到11.4mg(69％)二醇鹽酸鹽，為黃色固體。
1H NMR(CD3OD)δ8.52(d，J＝8.8Hz，2H)，7.96(br t，J＝7.5Hz，2H)，7.82(d，J＝8.4Hz，2H)，7.57(br t，J＝7.5Hz，2H)，4.49(t，J＝6.2Hz，2H)，3.91(t，J＝4.8Hz，4H)，3.74-3.56(m，2H)，3.53-3.38(m，6H)，2.97(t，J＝6.1Hz，2H).未觀察到酰胺、胺和羥基質子。步驟H β-丙氨酸，N-(吖啶-9-基)，2-[雙(2-氯乙基)氨基]乙酰胺二鹽酸鹽在23℃下，向步驟G得到的二醇(11.4mg，0.024mmol)的CH3CN(1.0ml)攪拌懸浮液中加入SOCl2(0.12ml，200mg，1.7mmol)。在23℃下攪拌反應混合物15分鐘，將溶液加熱至50℃ 3.5小時。通過真空過濾收集所得的黃色沉淀物，利用CH3CN(3×1.0ml)漂洗并真空干燥，得到8.3mg(67％)黃色粉狀物(通過HPLC測定，純度為95％)。
1H NMR(CD3OD)δ8.55(d，J＝8.7Hz，2H)，8.00(br t，J＝7.7Hz，2H)，7.84(d，J＝8.7Hz，2H)，7.59(br t，J＝7.7Hz，2H)，4.51(t，J＝62Hz，2H)，3.98(t，J＝5.7Hz，4H)，3.71(t，J＝5，7Hz，4H)，3.65-3.55(m，2H)，3.55-3.42(m，2H)，2.99(t，J＝6.2Hz，2H).未觀察到酰胺和胺質子。
實施例8脆性化合物的水解對于脆性連接基中包含酯基(“正向”和“反向”酯)的脆性化合物，為了確定酯的水解量，本發明研究了一些典型化合物。
本發明研究了下列反應
(“正向酯”) (“吖啶酸”)其中AcrNH表示帶有下表中所指明的取代基的9-氨基吖啶，以及n和R也如表中所指明。表III表明了當吖啶環與烷氨基之間的酯連接為飽和時酯水解速率的提高情況。不論吖啶部分位于酯的酸末端或醇末端，其水解速率都很快。
表III
對于反應AcrNH-(CH2)n-O-C(＝O)-R→AcrNH-(CH2)n-OH+HOC(＝O)-R(“反向酯”) (“吖啶醇”)其中AcrNH表示帶有下表中所指明的取代基的9-氨基吖啶，以及n和R也如表中所指明，可獲得如下結論表IV
當pH為3時，表III和IV中所有化合物在100分鐘時的水解≤1％。
由于氮芥化合物同時發生多重降解反應，所以不能利用相同的方法來評價。盡管如此，當在如表III和IV的相同條件下孵育化合物VIII時，長時間孵育后的主要產物為吖啶酸(≥95％)且在100分鐘時形成40％。這可與表中類似的二醇的記錄相比(100分鐘時的水解百分比為57％)。
從表III和IV中的數據可明顯地看出，酯連接鍵的水解速率與9-氨基吖啶部分和酯基的連接臂長度成反比(在表III和IV中，隨著n的增加，100分鐘時的水解量降低)。這就提供了一種調整化合物水解速率的方法。這種調整連接基分解速率的能力使得允許根據需要調節各種應用條件下的化合物反應度。
材料下述材料可用于下列實施例中。
盡管可從Baxter Healthcare Corp.，Deerfield，IL市購，但本實驗及下列實驗中所用的Adsol是通過無菌過濾下述混合物制得的22g葡萄糖、9g NaCl、7.5g甘露醇和0.27g腺嘌呤，于1升蒸餾水中。
奎納克林氮芥可從Aldrich Chemical Co.，St.Louis，MO.得到。
全血可從Sacramento Blood Center(Sacramento CA)得到。
實施例9滅活水皰性口炎病毒(VSV)通過下列方法制備各種化合物的貯備液(典型地為10-30mM)將適量物質溶解在先前利用2mM H3PO4酸化的血庫鹽水中，然后迅速冷凍成1ml等分試樣。在使用時，將等分試樣溫熱至≤10℃并在1小時內使用。
為了制備壓緊血紅細胞(PRBC)，將測定過Hct的全血以3800rpm轉速離心6分鐘。分離上清液血漿并測定。加入Adsol，得到60％ Hct的PRBC。血漿濃度為15-20％。
將VSV(貯備液，大約109pfu/ml，由ATCC美國典型細胞培養物(American Type Cell Culture)，Rockville，MD得到)以1∶10稀釋至組織培養基(含10％NCS的DMEM)或PBRC，從而得到試驗培養基，該培養基為裝入2ml無菌O-環試管的等分試樣(1ml)。
向每個試管中加入足夠的試驗化合物溶液，得到濃度為10-300μM的試驗化合物。通過完全抽吸數次混合物，將各種樣品快速混合。在環境溫度下孵育懸浮液4小時。在BHK(幼鼠腎)宿主細胞中孵育處理過的培養基之后，確定病毒滴定度。直接使用PRBC，而不只是上清液。病毒殺傷與細胞培養液中的蝕斑出現的量成反比。未處理培養基的滴定度與處理過的樣品滴定度之間的差異能夠給出該濃度時的化合物log殺傷。檢出限為101.4pfu/ml。
在組織培養基中，在＜50μM試驗化合物時，奎納克林氮芥(QM)和化合物IV、VI、XI、VII和VIII滅活了＞3logs VSV。化合物XII在大約200μM時滅活2logs。由于酯的水解，該化合物被認為是特別不穩定的。如實施例8表IV中的第一個記錄所表示，在pH8、37℃、100分鐘后，相應二醇化合物(β-丙氨酸，[N，N-雙(2-羥乙基)]，2-[(6-氯-2-甲氧基吖啶-9-基)氨基]乙酯)水解99％。氮芥化合物似乎也經歷著快速水解。這就說明了向核酸引導分子效應子部分的固定子部分的重要性，以及說明了調整9-氨基吖啶類化合物反應度，從而使得它們在實際使用條件下具有作用的重要性。在所描述的滅活記錄中，化合物XII的水解有望與滅活相競爭。
在PRBC中，在試驗化合物濃度＜150μM時，QM和化合物IV、VI、VIII、V和XIII的滅活＞2logs VSV。
實施例10滅活小腸結腸炎耶爾森氏菌根據實施例9制備VSV的方法制備PRBC和貯備液。
在振動器上于37℃下，在LB-肉湯培養基上培養耶爾森氏菌屬(California Department of Health Services，Microbial DiseaseLaboratory，Berkeley，CA)。取一部分(10ml)在15ml錐形試管中以2500rpm轉速離心10分鐘。將沉淀再懸浮于1ml Adsol中，得到大約109細菌/ml。為了測定滴定度，測量1∶100稀釋液在Adsol(108細菌/ml處的OD610＝0.2)中的光學密度。然后，將細菌原液以1∶100稀釋至鹽水或PRBC中，得到試驗培養基，該培養基為裝入2ml無菌O-環試管的等分試樣(1ml)。
向每個試管中加入足夠的試驗化合物溶液，得到濃度為10-300μM的試驗化合物。通過完全抽吸數次混合物，將各種樣品快速混合。在環境溫度下將其孵育2小時，然后置于開始含100μl樣品的LB-瓊脂板上，開始時稀釋濃度為10-1，然后繼續稀釋至10-8。將該板在37℃下孵育過夜并計數克隆數。未處理培養基的滴定度與處理過的樣品滴定度之間的差異能夠給出該濃度時的化合物log殺傷。檢出限為10細菌/ml。
在鹽水中，于濃度≤200μM時，奎納克林氮芥(QM)和化合物IV、VI、VIII、V、IX和X滅活了＞2logs耶爾森氏菌。
在PSBC中，于濃度≤200μM時，QM和化合物VI、VIII、V、X和XIII滅活了＞2logs耶爾森氏菌屬。
實施例11引入本發明化合物之后的血液功能測定本發明化合物意向中的一個用途包括將一種或多種本發明化合物加入到輸注用血液或血液制品中。血液或血液制品在利用化合物處理后必須保持適于輸注。為了評估化合物對血紅細胞功能的作用，將化合物進行下述試驗。
通過以2500rpm離心已知Hct的全血6分鐘，制備50％血細胞比容(Hct)為50％的壓緊血紅細胞。分離上清液并測定。利用足夠體積的Adsol稀釋懸浮液，得到所需的Hct。
將1.5ml PRBC置于各自2ml O-環試管中，加入足夠的試驗化合物貯備液，得到所需的濃度。樣品在環境溫度下孵育4小時，然后在4℃下儲存過夜。按照Hogman等人.，Transfusion，3126-29(1991)描述的方法測定溶血。
通過利用水以兩步稀釋10μM孵育混合物制備各種樣品的溶胞標準，得到最終稀釋為1∶4000。
對于測定，從4℃儲存位置中取出樣品并溫熱＜15分鐘。直接渦旋混合后，分離等分試樣并在14,000rpm下旋轉2分鐘。分離上清液并在14000rpm下旋轉10分鐘。分離上清液并根據需要在水中稀釋。相對于水空白對照組，記錄溶胞標準在414nm處的吸光度和稀釋的上清液。計算溶血百分比(100％-50％Hct)×(樣品A414×稀釋因子)/(溶胞標準A414×4000)由于存在本發明化合物，樣品A414任何吸光度均未校正。結果示于表Va中。
表Va第一天的溶血數據
*BBS＝血庫鹽水**ABBS＝酸性血庫鹽水***QM＝奎納克林氮芥細胞外鉀可利用Ciba Corning型614K+/Na+分析儀(Ciba CorningDiagnostics Corp.，Medford，MA)測定。ATP可利用Sigma方法No.366(Sigma，St.Louis，MO)測定。
表Vb表明了該實驗中細胞外鉀相對于未處理PRBC樣品的對照值的相對值。例如，相對值1.03表示處理過的樣品的細胞外鉀濃度比未處理對照組大3％。
表Vb 細胞外鉀相對水平(平行測定值)*
*[K+](處理過)/[K+](未處理)表Vc表明了該實驗中相對于未處理PRBC樣品對照值的ATP相對值。例如，相對值1.03表示處理過的樣品的ATP比未處理對照組大3％。
表Vc ATP相對水平(平行測定值)*
*[ATP](處理過)/[ATP](未處理)實施例12
通過本發明化合物滅活HIVTC培養基中的與細胞相關的HIV(Popovic等人.，科學(Science)，224497(1984)H9-IIIb細胞懸浮在TC培養基中，得到滴定度大約≥106pfu/ml的懸浮液。在15ml錐形試管中向2ml試驗介質等分試樣中加入足夠量的試驗化合物溶液，得到所需濃度的活性材料。通過完全抽吸數次，將懸浮液立即混合，然后快速渦旋。樣品在環境溫度下孵育2-4小時，然后離心。將沉淀懸浮在1ml蝕斑測定稀釋液中，然后在-80℃下迅速冷凍，通過微蝕斑測定滴定度。(Hanson等人.，臨床微生物雜志(J.Clin.Micro.)，282030(1990))。
在試驗化合物濃度為≤25μM時，化合物奎納克林氮芥、IV和VI滅活＞3logs HIV。
PRBC中與細胞相關的HIV為了在PRBC中進行測定，根據VSV測定中描述的方法制備壓緊細胞。在稀釋離心細胞之前，將HIV 9-IIIb細胞加入到Adsol中。通過完全抽吸所有物質混合所得懸浮液。在完成試驗化合物孵育之時，利用含5μl肝素的3ml 1∶1血漿∶DMEM溶液稀釋樣品。然后利用fycol-hypaque梯度分離感染的細胞，再懸浮在1ml稀釋劑中并冷凍，以備以后滴定之用。
在試驗化合物濃度為≤200μM時，化合物奎納克林氮芥、VI和V滅活＞3logs HIV。
PRBC中不含細胞的HIV方法類似于上文所述，只是在制備后將不合細胞的HIV直接加入到PRBC中。在孵育之后離心培養基，冷凍上清液，以備以后滴定之用。
在試驗化合物濃度為≤100μM時，化合物奎納克林氮芥、IV、V和VI滅活＞3logs HIV。
盡管通過說明及實施例清楚完整地對上述發明進行了詳細描述，但對本領域技術人員來講非常明顯可以進行某些改變和修飾。因此，說明書和實施例不應當用來限制本發明的范圍，本發明范圍已描述在所附權利要求書中。美國專利5,559,250和5,399,719的全部在此引作參考。這里所引用的所有其它專利和參考文獻均在此引作參考。
權利要求
1.用于滅活材料中病原體的化合物，該化合物包括核酸結合部分；效應子部分，所述效應子部分能夠與核酸形成共價鍵；以及共價連接核酸部分與效應子部分的脆性連接基；其中在不會使材料不適于其使用目的的條件下，脆性連接基降解，使得不再共價連接核酸結合部分和效應子部分。
2.根據權利要求1的化合物，其中核酸結合部分選自吖啶、吖啶衍生物、補骨脂素、異補骨脂素和補骨脂素衍生物。
3.根據權利要求1的化合物，其中脆性連接基包含選自下述的官能單元正向酯、反向酯、正向酰胺、反向酰胺、正向硫代酸酯、反向硫代酸酯、正向和反向硫羰酸酯、正向和反向二硫代酸、硫酸根、正向和反向磺酸根、磷酸根以及正向和反向膦酸根。
4.根據權利要求1的化合物，其中效應子基團包含烷氧化試劑官能單元。
5.根據權利要求1的化合物，其中效應子基團包括選自下述的官能單元氮芥基團、氮芥基團等同物、環氧化物、醛和甲醛合成元。
6.下式化合物及其所有鹽和立體異構體(包括對映體和非對映體)
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8獨立地選自-H、-R10、-O-R10、-NO2、-NH2、-NH-R10、-N(R10)2、-F、-Cl、-Br、-I、-C(＝O)-R10、-C(＝O)-O-R10和-O-C(＝O)-R10，其中-R10獨立地為H、-C1-8烷基、-C1-8雜烷基、-芳基、-雜芳基、-C1-3烷基-芳基、-C1-3雜烷基-芳基、-C1-3烷基-雜芳基、-C1-3雜烷基-雜芳基、-芳基-C1-3烷基、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基、-雜芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基；R20為-H或-CH3；和R21為-R11-W-X-E，其中-R11-獨立地為-C1-8烷基-、-C1-8條烷基-、-芳基-、-雜芳基-、-C1-3烷基-芳基-、-C1-3雜烷基-芳基-、-C1-3烷基-雜芳基-、-C1-3雜烷基-雜芳基-、-芳基-C1-3烷基-、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基-、-雜芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基-、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基-、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基-、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基-、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基-或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基-；W獨立地為-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-、-C(＝S)-O-、-O-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-、-C(＝O)-S-、-S-C(＝O)-、-O-S(＝O)2-O-、-S(＝O)2-O-、-O-S(＝O)2-、-C(＝O)-NR10-、-NR10-C(＝O)-、-O-P(＝O)(-OR10)-O-、-P(＝O)(-OR10)-O-、-O-P(＝O)(-OR10)-；X獨立地為-R11-；和E獨立地選自-N(R12)2、-N(R12)(R13)、-S-R12和
其中-R12為-CH2CH2-G，其中各個G獨立地為-Cl、-Br、-I、-O-S(＝O)2-CH3、-O-S(＝O)2-CH2-C6H5或-O-S(＝O)2-C6H4-CH3；以及其中R13獨立地為-C1-8烷基、-C1-8雜烷基、-芳基、-雜芳基、-C1-3烷基-芳基、-C1-3雜烷基-芳基、-C1-3烷基-雜芳基、-C1-3雜烷基-雜芳基、-芳基-C1-3烷基、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基、-雜芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基。
7.下式化合物及其所有鹽和立體異構體(包括對映體和非對映體)
其中至少R44、R55、R3、R4、R5和R8之一為-V-W-X-E，其余R44、R55、R3、R4、R5和R8獨立地選自-H、-R10、-O-R10、-NO2、-NH2、-NH-R10、-N(R10)2、-F、-Cl、-Br、-I、-C(＝O)-R10、-C(＝O)-O-R10和-O-C(＝O)-R10，其中-R10獨立地為H、-C1-8烷基、-C1-8雜烷基、-芳基、-雜芳基、-C1-3烷基-芳基、-C1-3雜烷基-芳基、-C1-3烷基-雜芳基、-C1-3雜烷基-雜芳基、-芳基-C1-3烷基、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基、-雜芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基；V獨立地為-R11-、-NH-R11-或-N(CH3)-R11-，其中-R11-獨立地為-C1-8烷基-、-C1-8雜烷基-、-芳基-、-雜芳基-、-C1-3烷基-芳基-、-C1-3雜烷基-芳基-、-C1-3烷基-雜芳基-、-C1-3雜烷基-雜芳基-、-芳基-C1-3烷基-、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基-、-雜芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基-、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基-、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基-、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基-、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基-、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基-或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基-；W獨立地為-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-、-C(＝S)-O-、-O-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-、-C(＝O)-S-、-S-C(＝O)-、-O-S(＝O)2-O-、-S(＝O)2-O-、-O-S(＝O)2-、-C(＝O)-NR10-、-NR10-C(＝O)-、-O-P(＝O)(-OR10)-O-、-P(＝O)(-OR10)-O-、-O-P(＝O)(-OR10)-；X獨立地為-R11-；和E獨立地選自-N(R12)2、-N(R12)(R13)、-S-R12和
其中-R12為-CH2CH2-G，其中G獨立地為-Cl、-Br、-I、-O-S(＝O)2-CH3、-O-S(＝O)2-CH2-C6H5或-O-S(＝O)2-C6H4-CH3；以及其中R13獨立地為-C1-8烷基、-C1-8雜烷基、-芳基、-雜芳基、-C1-3烷基-芳基、-C1-3雜烷基-芳基、-C1-3烷基-雜芳基、-C1-3雜烷基-雜芳基、-芳基-C1-3烷基、-芳基-C1-3雜烷基、-雜芳基-C1-3烷基、-雜芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3烷基、-C1-3雜烷基-芳基-C1-3雜烷基、-C1-3烷基-雜芳基-C1-3雜烷基或-C1-3雜烷基-雜芳基-C1-3雜烷基。
9.下式化合物及其所有鹽
10.下式化合物及其所有鹽
11.下式化合物及其所有鹽
12.下式化合物及其所有鹽
13.下式化合物及其所有鹽
14.下式化合物及其所有鹽
15.下式化合物及其所有鹽
16.滅活材料中病原體的方法，該方法包括向材料中加入權利要求1的化合物；和孵育所述材料。
17.根據權利要求16的方法，其中將化合物加入到材料中，形成化合物濃度為1至500μM的最終溶液。
18.根據權利要求16的方法，其中材料為生物材料。
19.根據權利要求18的方法，其中生物材料包含選自下列組分的成分血液、血液制品、血漿、血小板制劑、血紅細胞、壓緊血紅細胞、血清、汗液、腦脊髓液、唾液、尿、糞便、精液、乳汁、組織樣品、均化組織樣品、細胞培養基；細胞培養物；病毒培養物及摻入了有機活體產生的物質的培養物。
20.根據權利要求18的方法，其中材料包含血液制品。
21.根據權利要求18的方法，其中材料包含血紅細胞。
22.根據權利要求16的方法，其中所述方法包括向材料中加入有效量的化合物，至少滅活約2logs材料中病原體。
23.根據權利要求16的方法，其中孵育時間至少為約1至48小時。
全文摘要
本發明公開了滅活材料中病原體的化合物和方法,包括滅活生物材料中病原體的組合物和方法,所述生物材料如紅血細胞制品和血漿。所述化合物和方法可用于處理打算用于體外或體內(如臨床試驗或輸血)的材料。該化合物應當能夠與核酸進行特定結合和反應,然后降解生成分解產物。所述降解反應速度優選低于與核酸的反應速度。
文檔編號C07D219/10GK1248245SQ98802734
公開日2000年3月22日 申請日期1998年1月6日 優先權日1997年1月6日
發明者D·庫克, J·馬利特, A·耐里歐, H·拉伯波特, A·斯塔西諾波洛斯, S·沃洛維茨, J·馬提約維克 申請人:塞魯斯公司