CN1795015A - 螯合配位体和造影剂的光学纯和光学富集异构体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了有机螯合配位体，有机螯合配位体前体和金属螯合物。还描述了合成它们的方法，包括制备它们的光学富集和光学纯的组合物的方法。

Description

螯合配位体和造影剂的光学纯和光学富集异构体

相关申请的交叉引用

本申请要求美国临时申请60/473,369的35 U.S.C.119(e)的优先权，该申请提交于2003年5月23日，全文引入本文作为参考。

技术领域

本发明涉及有机螯合配位体，包括含有富集的特殊光学异构体的有机螯合配位体组合物，这些组合物可以用于MRI造影剂的制备，本发明还有关合成它们的方法。

背景技术

钆或其它的顺磁金属离子和有机螯合配位体之间形成的络合物广泛地用作磁共振(MR)造影剂。通常，钆造影剂通过提高MRI过程中与造影剂接触的水中氢核的核磁弛豫速率(relaxation rate)来增强MR的对比度(Caravan，P.，等，R.B.Chem.Rev.99，2293(1999))。相对于造影剂不能接触到的水中氢核，这些氢核的弛豫速率就有所提高。这一弛豫率的改变就能改善图像的对比度。此外，这种特定群体水分子中氢核弛豫率(relaxivaty)的增加就能在特定的时间内收集到更多的图像，并因此就提高信噪比。

因为管理机构(例如，FDA)将MR造影剂视为药品，所以对它们就要进行广泛的临床试验以确保其有效性及安全性。在这点上，某些药物(例如反应停)已经被证实取决于该药物是异构体的对映异构体混合物还是光学纯或光学富集的异构体组合物(例如，某一特定立构中心位置主要是R或S异构体)，药物具有不同的安全性和/或有效性。因此，找到制备和纯化光学富集或光学纯的MRI造影剂组合物的方法是有用的，包括那些能够证实能在体外或体内增强驰豫率的组分。

发明概述

本发明基于以下发现，即可以使用廉价的方法从已经可得的起始原料高产量并高纯度的合成有机螯合配位体，包括有机螯合配位体的光学异构体。本文所述的某些反应步骤可以在一个反应容器进行制备和/或不需要进行中间物的纯化。所得的有机螯合配位体可以用于光学富集或光学纯MRI造影剂组合物的制备，该造影剂可以在体外或体内提高驰豫率。此外，有机螯合配位体和MRI造影剂可以用于制备靶向定位的MRI造影剂，例如用于对身体靶向区域(包括血栓部位、动脉硬化病灶、动脉硬化斑、心肌、和脉管系统)成像的造影剂。

因此，本发明的一个方面提供了有机螯合配位体、有机螯合配位体前体、金属螯合物、及其活性酯和含有这些物质的组合物。有机螯合配位体所具有的化学式可以选自以下组：

和

其中，n可以取自1到4，而其中的螫合配位体(或含有其的组合物)在2位上的(R)异构体或(S)异构体的对映异构体过量可以超过50％。在某些实例中，n可以是2。2位上(R)或(S)对映异构体的过量可以高于85％、高于90％，高于95％，或者大约97％或更高。

金属螯合物或含有其的组合物可以具有以下结构：

其中，金属螯合物(或含有其的组合物)在2位上(R)或(S)异构体的对映异构体过量可以高于50％。N可以取1到4，在某些实例中优选是2。M可以选自以下组：Gd(III)、Fe(III)、Mn(II)、Mn(III)、Cr(III)、Cu(II)、Dy(III)、Ho(III)、Er(III)、Eu(III)、Tb(II)、Td(III)、Ce(III)、Pr(III)、Yb(III)、Tm(III)、Nd(III)和Tb(IV)。在某些实例中，M是Gd(III)。对映异构体过量可以高于85％、高于90％，高于95％，或者大约97％或更高。

本发明的另一方面提供了MRI造影剂及含有其的组合物。如上所述，MRI造影剂可以含有金属螯合物。

MRI造影剂可以任选地含有1个或多个TBM、L或支架。在某些实例中，MRI造影剂可以含有通过连接体与4个金属螯合物相连接的TBM。本发明还提供了可以用于MR对凝块及纤维蛋白缔合的其它区域成像的螯合配位体以及造影剂和包含螯合配位体的组合物。例如，一种组合物可以含有化合物26、28或30的结构，而该组合物在每个结合的螯合配位体或金属螯合物在2位上(R)异构体或(S)异构体的对映异构体过量可以适当地超过50％(或高于85％、高于90％，高于95％，或者大约97％或更高)。

本发明还提供了有机螯合配位体前体。有机螯合配位体前体(或含有其的组合物)所具有的化学式可以选自以下组：

和

其中，n可以取自1到4，而其中的组合物中在2位上(R)异构体或(S)异构体的对映异构体过量可以超过50％。N优选为2。在某些实例中，对映异构体的过量可以高于85％、高于90％，高于95％，或者大约97％或更高。

本发明的另一个方面提供了合成有机螯合配位体、有机螯合配位体前体、和金属螯合物的方法。该方法产出的有机螯合配位体、有机螯合配位体前体、和金属螯合物分别在2位上(R)或(S)异构体的对映异构体过量可以高于50％、高于85％、高于90％，高于95％，或者大约97％或更高，。

该方法包括：

a)用具有如下结构的起始原料化合物进行反应，形成内酯：

该起始原料化合物在Cα碳原子处具有L或D立体化学特征，其中的n可以取自1到4；

b)打开内酯环产生羟基二元酸酯；

c)活化羟基二元酸酯的羟基；并

d)在能够烷基化胺化合物的条件下使活化的羟基基团与胺化合物发生反应而形成有机螯合配位体前体。

可以将起始原料化合物置于酸性条件下和/或使其发生重氮化(diazidization)反应而形成内酯。温度范围可以从约-1℃至约20℃。可以使用碱性条件，例如pH高于大约9的条件打开内酯环。在某些实例中，pH可以高于大约10，高于大约11，或高于大约12。活化基团可以是甲磺酸酯、甲苯磺酸酯、间硝基苯磺酸酯(nosylate)、三氟甲磺酸酯、或卤化物部分。胺化合物可以包括一个或多个胺部分，并且这些胺化合物中的至少一个胺部分是烷基化的。胺化合物可以是在1-5位上烷基化，例如在1、2、3、、4或5位上烷基化。胺化合物可以是，但不限于，1，4，7，10-四氮杂环十二烷(cyclen)、乙二胺、或二亚乙基三胺。所得的有机螯合配位体前体本身具有一个或多个胺部分。

该方法还包括将有机螯合配位体前体转化成有机螯合配位体。这样的转化包括提供一种在α碳原子上具有离去基团的羧酸酯，并在一个或多个胺部分发生烷基化的条件下使该羧酸酯与有机螯合配位体前体发生反应，从而形成有机螯合配位体。此外，该方法还包括将金属离子螯合到有机螯合配位体上形成金属螯合物。

本发明还提供了将具有一个或多个羧酸酯的有机螯合配位体转化成金属螯合物的方法。该方法包括以下步骤：

a)提供有机螯合配位体；

b)对有机螯合配位体中的一个或多个羧酸酯中的一个或多个基团脱保护而产生一个或多个羧酸配体；并

c)将金属离子螯合上去形成金属螯合物；

其中脱保护和螯合步骤是在无需对中间产物进行纯化的情况下进行的。该方法可以在一个反应容器内完成。

本发明进一步提供了将有机螯合配位体前体转化成金属螯合物的方法，该方法包括：

a)提供有机螯合配位体前体，该有机螯合配位体前体含有一个或多个胺；

b)提供在α碳原子上具有离去基团的羧酸酯；

c)在使有机螯合配位体前体的一个或多个胺发生烷基化的条件下使该羧酸酯与有机螯合配位体前体发生反应，从而形成有机螯合配位体；

d)将金属离子螯合到有机螯合配位体上形成金属螯合物；

其中，反应和螯合步骤是在无需对中间产物进行纯化的情况下进行的。该方法可以在一个反应容器内完成。

还提供了有机螯合配位体(以及含有其的组合物)的活化酯。有机螯合配位体的活化酯所具有的结构选自以下组：

和

其中，n取自1到4。X可以选自以下组：

该组合物在螯合配位体的2位上(R)异构体或(S)异构体的对映异构体过量可以高于50％，或高于85％、或高于90％，或高于95％，或者大约97％或更高。

金属螯合物的活化酯及含有其的组合物可以具有以下的通式：

其中，n取自1到4，而X可以选自以下组：

该组合物在活化酯金属螯合物2位上(R)异构体或(S)异构体的对映异构体过量可以高于50％(或高于85％、或高于90％，或高于95％，或者大约97％或更高)。在某些实例中，n可以是2。

除非另外定义，否则本文使用的技术和科学术语都与本发明相关领域的普通技术人员通常理解的具有相同含义。尽管，可以在本发明的实施或测试中使用与本文所述相类似的或等价的方法和材料，合适的方法和材料如下文所述。本文提及的所有出版物、专利申请、专利、及其它参考材料都全文引入作为参考。一旦发生冲突，以本说明书，包括定义为准。此外，对材料、方法、及实施例的描述仅用于说明，而不是对本发明的限制。

以下的具体描述和权利要求将更加明显地表明本发明的其它特征及优点。

附图说明

图1a表示的是从L-谷氨酸不对称合成(R)-EP-2104-11(一种有机螯合配位体)的合成方案。(S)-EP-2104-11异构体可以用D-谷氨酸作为起始原料以类似的方式加以制备。

图1b是制备含有(R)或(S)-EP-2104-11(一种有机螯合配位体)和(R)或(S)-EP-2104-15(一种Gd(III)金属螯合物)的另一个不对称合成方案。(R)异构体的合成以L-谷氨酸作为起始原料。(S)异构体可以用D-谷氨酸作为起始原料以类似的方式加以制备。

图2表示的是不对称合成EP-2104-11和EP-2104-15的(R)或(S)活化酯的合成方案。活化酯可以用于后面的将有机螯合配位体或金属螯合物结合到其它部分(包括目标结合部分和连接基团)的步骤中。

图3是制备(R)或(S)-EP-2104-14(一种有机螯合配位体)和(R)或(S)-EP-2104-15(一种Gd(III)金属螯合物)的另一个不对称合成方案。(R)异构体采用L-谷氨酸作为起始原料，而(S)异构体则采用D-谷氨酸作为起始原料。

图4是制备(R)或(S)-EP-2104-14(一种有机螯合配位体)和(R)或(S)-EP-2104-15(一种Gd(III)金属螯合物)的另一个不对称合成方案。(R)异构体采用L-谷氨酸作为起始原料，而(S)异构体则采用D-谷氨酸作为起始原料。

图5是制备(R)或(S)-EP-2104-15(一种Gd(III)金属螯合物)的另一个不对称合成方案。(R)异构体采用L-谷氨酸作为起始原料，而(S)异构体则采用D-谷氨酸作为起始原料。

图6表示的是将含有羧酸酯的有机螯合配位体转化成金属螯合物的三种方案。

图7表示的是以2-(S)异构体形式出现的有机螯合配位体、配体前体、和金属螯合物的某些实例结构。

具体描述

定义

本文没有明确定义的通常使用的化学缩写可以参见美国化学学会命名指导(American Chemical Society Style Guide)，第二版；美国化学学会，华盛顿特区(1997)，“对作者的2001指导准则(2001 Guidelines for Authors)”J.Org.Chem.66(1)，24A(2001)，“肽科学中缩写及其使用的简要指导”J.PeptideSci.5，465-471(1999)。

术语“螯合配位体”可以用来指任何多配位基配体，它能够直接地或在去除保护基团后与金属离子配位，或者是指含有或不含合适的保护基团的用在造影剂合成中的试剂，其所含的原子基本上在最终形成的金属络合物中与金属离子相配位。术语“螯合物”是指实际的金属-配体络合物，可以理解的是多配位基配体最终将会与医学上有用的金属离子相配位。

本文所用的术语“光学富集的”是指组合物中一种分子在特定的立构中心处存在R或S异构体中一种对映异构体的过量。“对映异构体过量”定义为(R)和(S)对映异构体混合物的|F(R)-F(S)|，组合物给出的是F(R)和F(S)的摩尔分数或质量分数，其中F(R)+F(S)＝1。对映异构体过量百分数用100|F(R)-F(S)|给出。对映异构体过量常常缩写作e.e.。本文使用的“光学纯”是指该组合物在特定的立构中心处仅有一种异构体。

本文所用的术语“特异结合亲和性(specific binding affinity)”是指造影剂被特殊的生物组分吸收、保留、或与之结合的能力高于其对其它组分的这些能力。具有这样特性的造影剂称为“靶向”“靶向的”组分。没有这样特性的造影剂称为“非特异性的”或“非靶向性的”试剂。结合基团对靶位的特异结合亲和性以平衡解离常数“Kd”表示。

本文所用的术语“驰豫率(relaxivity)”是指每毫摩尔(mM)浓度的顺磁离子或造影剂的MRI 1/T1或1/T2量的增量，如果造影剂含有很多顺磁离子，这些量就会有所不同，其中T1是轴向或自旋点阵弛豫时间，而T2是水中氢核或其它成像或光谱核(包括水分子以外分子中的氢核)的横向或自旋弛豫时间。驰豫率用mM^-1s^-1这一单位加以表示。

本文所用的术语“靶向结合”和“结合”是指造影剂与靶位的非共价相互作用。这些非共价相互作用是相互独立的，可以是以下及其它一些作用，疏水作用、亲水作用、偶极-偶极作用、π-堆积作用、氢键作用、静电结合、或Lewis酸碱相互作用。

如本文所述，所有提到“Gd”、“钆(gado)”或“钆(gadolinium)”是指Gd(III)顺磁金属离子。

有机螯合配位体

本文描述了光学纯的有机螯合配位体、金属螯合物、和MRI造影剂、以及光学富集的组合物，该组合物含有对映异构体过量的有机螯合配位体、金属螯合物、和MRI造影剂的某种特殊立体异构体。还提供了制备所述螯合配位体(R)或(S)异构体对映异构体过量的方法。所得的螯合配位体可以用于制备非特异性的金属螯合物。在其它实例中，可以对螯合配位体或金属螯合物加以修饰而结合一个或多个靶向结合部分(target binding moiety)(TBM)。含有靶向结合部分的螯合配位体可以使螯合配位体(及金属螯合物)靶向到体内的不同区域。

通常，有机螯合配位体组合物在某一特定的立构中心处具有(R)或(S)异构体的对映异构体过量。例如，在某一特定的立构中心处，(R)或(S)异构体的对映异构体过量可以高于50％，例如，高于85％、90％、95％、96％、97％、98％、或99％。在某些实例中，某一特定立构中心处一种特定异构体的对映异构体过量可以达到100％。在其它实例中，某一特定立构中心处一种特定异构体的对映异构体过量可以约为97％或更高。在一些实施方式中，立构中心可以是键合到有机螯合配位体的金属配位N上的碳原子，例如，位于相对于配位N的2号位置上。

2-(R)异构体光学纯的有机螯合配位体可以具有以下通式：

其中，n可以取自1到4。通常，n可以是2、3或4。在优选实例中，n为2。这样的有机螯合配位体的一个实例具有以下结构式：

本领域的技术人员可以理解的是，2-(R)异构体光学纯的有机螯合配位体可以在2位上具有其它的立体化学性质。

2-(R)异构体光学纯的有机螯合配位体也可以具有以下通式：

其中，n可以取自1到4(例如，1、2、3、或4)。优选地，n为2。一个实例具有以下结构式：

对于以上结构式，2-(S)异构体光学纯的有机螯合配位体可以在2位上具有其它的立体化学性质。

类似地，2-(R)异构体光学纯的有机螯合配位体可以具有以下通式：

其中，n可以取自1到4，如上所示。一个实例具有以下结构式：

如前所述，2-(S)异构体可以在2位上具有其它的立体化学性质。本领域的技术人员可以从上面的结构中看出，螯合配位体可以在任何羧酸部分被保护或不被保护，不管该部分与金属离子配位与否。此外，本领域的技术人员还可以理解的是，根据溶液的pH值，有机螯合配位体可以在一个或多个羧酸部分被质子化或未质子化。所有的这些结构，无论保护与否，是否质子化，和以任何保护和未保护酸及质子化和未质子化酸的组合形式存在，都在本发明的设想中。如本文所述，所有这些结构的药学可接受盐也在本发明的设想中。例如，可以使用钠盐、N-甲基还原葡糖胺盐、钙盐、或其组合。

本文还描述了光学纯的有机螯合配位体前体及光学富集的有机螯合配位体前体组合物。有机螯合配位体前体可以不含有最终有机螯合配位体的一个或多个金属配位基团，但却可以对其进行化学修饰而形成有机螯合配位体；参见，例如，以下方法。对于有机螯合配位体组合物，有机螯合配位体前体组合物可以在某一特定的立构中心处具有(R)或(S)异构体的对映异构体过量。例如，在某一特定的立构中心处，(R)或(S)异构体的对映异构体过量可以高于50％(例如，高于85％、90％、95％、96％、97％、98％、或99％)。在某些实例中，某一特定立构中心处一种异构体的对映异构体过量可以达到100％。在其它实例中，某一特定立构中心处一种异构体的对映异构体过量可以约为97％或更高。立构中心可以是键合到有机螯合配位体前体的金属配位N上的碳原子，例如，配位N的2号位置上。

2-(R)异构体光学纯的有机螯合配位体前体可以具有以下通式：

其中，n可以取自1到4，如上所述。2-(S)异构体可以在2位上具有其它的立体化学性质。本领域的技术人员可以理解的是，任一个羧酸部分都可以被保护或未被保护，而且任何保护和未保护结构的组合都在本发明的设想范围内，包括如下2-(R)异构体通式所示的结构：

其中，n可以取自1到4，如前所述。2-(R)异构体可以在2位上具有其它的立体化学性质。

有机螯合配位体和有机螯合配位体前体可以选择性地进行衍生或连接到，例如，功能性部分(如靶向结合部分、连接基团(linking group)和支架(scaffold))上，如下文的具体描述。例如，可以用本领域已知的方法将有机螯合配位体的任何乙酸螯合臂连接到L、TBM或支架上。在某些实施例中，有机螯合配位体和有机螯合配位体前体可能需要加以修饰从而有利于接下去的与TBM、L和支架的连接。因此，可以将羧酸配体酯化成为活性酯形式，例如，为了接下去的连接或与TBM、L或支架上的基团(如胺或醇)发生反应，从而分别形成胺或酯连接。在其它实例中，可以通过烷基化而发生连接，例如，通过还原胺化反应。有机螯合配位体和金属螯合物的活化酯形式的具体实例列于图2中。

2-(R)异构体光学纯的有机螯合配位体的活化酯，其通式可以选自下组：

和

其中，n可以取自1到4，而X可以选自以下组：

例如，根据本发明的有机螯合配位体的一种活化酯形式具有以下结构式：

2-(S)异构体可以在2位上具有其它的立体化学性质。本领域的技术人员可以从上面的结构中看出，有机螯合配位体的活化酯可以在任何羧酸部分被保护或不被保护，不管该部分与金属离子配位与否。此外，本领域的技术人员还可以理解的是，根据溶液的pH值，有机螯合配位体的活化酯可以在一个或多个羧酸部分被质子化或未质子化。所有的这些结构，无论保护与否，是否质子化，和以任何保护和未保护酸及质子化和未质子化酸的组合形式存在，都在本发明的设想中。如本文所述，所有这些结构的药学可接受盐也在本发明的设想中。例如，可以使用钠盐、N-甲基还原葡糖胺盐、钙盐或其组合。

不对称合成方法

本文描述了制备光学纯的有机螯合配位体前体、有机螯合配位体和金属螯合物的方法，以及制备含有这些物质的光学富集的组合物的方法。这些方法生产的物质，其在特定立构中心处的某一立体异构体的对映异构体过量可以高于50％(例如，高于85％、90％、95％、96％、97％、98％、或99％)。在某些实例中，某一特定立构中心处的对映异构体过量可以达到100％；在其它实例中，某一特定立构中心处一种异构体的对映异构体过量可以约为97％或更高。

该方法通常包括：用一个立构中心处具有特定立体化学性质的二元羧酸为起始原料形成内酯环，打开内酯环产生羟基二元酸酯，活化羟基基团，并在能够烷基化胺化合物中一个或多个胺部分的条件下将活化的羟基基团与胺化合物发生反应而形成有机螯合配位体前体。二元羧酸可以在α位置处含有一个卤素、醇、或胺部分。

通常，起始原料化合物的立体化学性质会影响有机螯合配位体、前体、或金属螯合物的最终立体化学性质。用于本发明的二元羧酸起始原料化合物可以具有以下化学式：

该化合物可以在Cα碳原子处具有L-立体化学性质，或在同一位置具有D-立体化学性质。N可以取自1到4。如上所述，n可以是1、2、3或4，在某些实例中，n可以是2。可以看出，因为起始原料化合物的侧链长短可以各异，所得的内酯环的大小也会不同。在某些实施方式中，可以用L-或D-谷氨酸作为起始原料化合物。如果使用L-谷氨酸，则所得的机螯合配位体、前体、或金属螯合物在2位(与二元酸酯部分相连接的胺N所彼邻的位置)上具有R-立体化学性质。或者，如果使用D-谷氨酸，则得到S-立体异构体。

形成内酯环的方法是本领域已知的；也可以参见图1a和1b以及下文的实施例。通常，在α碳原子位置上具有或经过处理后具有合适的离去基团(例如，卤素、活化醇、活化胺)的二元羧酸可以在合适的条件(例如，酸性条件)下形成内酯。例如，如上所示，如果有一个胺位于α位置处，那么就可以发生重氮化(diazidization)反应来形成内酯。合适的反应条件包括在酸性条件下用NaNO₂加以处理。内酯环形成步骤的温度可以影响产品的产量、质量、和对映异构体过量(ee)。通常，温度维持在约-10℃至约+20℃的范围内，或在约-5℃至约+5℃的范围内，或在约0℃至约5℃的范围内。

然后打开内酯环，例如，使用图1a和1b以及实施例中列出的方法，或使用本领域的技术人员已知的方法，来形成羟基二元酸酯。可以使用碱性条件，例如pH高于大约9的条件打开内酯环。在某些实例中，pH可以高于大约10，高于大约11，或高于大约12。活化羟基基团，例如，可以与活化基团进行反应。活化基团可以是本领域的技术人员已知的任意一种。活化基团的实例有，甲磺酸、甲苯磺酸酯、间硝基苯磺酸酯、三氟甲磺酸酯、或卤化物部分。在某些实例中，优先使用三氟甲磺酸或甲磺酸。在其它实例中使用溴。在能够烷基化胺化合物中一个或多个胺部分的条件下将活化的羟基与胺化合物发生反应而形成有机螯合配位体前体。反应条件可以是碱性条件，例如K₂CO₃。温度可以在约30至约70℃的范围内；在一些实例中，温度约为50℃。所得的有机螯合配位体前体可以本身包含一个或多个胺部分，例如，1、2、3、4、5、6或7个胺部分。

通常，胺化合物是多胺，而且可以是线性或环状的多胺化合物，例如，1，4，7，10-四氮杂环十二烷、乙二胺、或二乙撑三胺、四乙撑五胺及其衍生物。在某些实例中，优选1，4，7，10-四氮杂环十二烷。在其它实例中，优选二乙撑三胺。其它适用于本方法的多胺化合物是本领域的技术人员已知的。烷基化胺的条件也是本领域的技术人员所熟知的；参见，例如，图1a、1b、2-6和实施例。通常，胺化合物在1至5位上发生烷基化，例如，1、2、3、4或5位。在某些实例中，胺化合物在1位上发生烷基化。

活化羟基基团和使活化的羟基基团与胺化合物发生反应的反应顺序可以是有中间产物纯化步骤而逐步进行的，也可以是没有中间产物纯化步骤而逐步进行的。反应顺序可以在一个反应容器中完成。

然后，前体可以转化成有机螯合配位体，方法例如，在能使前体中的一个或多个胺发生烷基化(例如，1、2、3、4、5、6或7个胺发生烷基化)的条件下，使其与在α-碳原子处具有离去基团(如卤素)的羧酸酯发生反应。条件可以包括活化一个或多个胺的条件，如碱性条件(例如，K₂CO₃)。通常烷基化2、3或4个胺。最后，通过螯合金属离子而将有机螯合配位体转化为金属螯合物，例如使用下述的方法。参见下文，在某些实施方式中，有机螯合配位体前体可以直接转化成金属螯合物，而不需要纯化中间产物。这样的反应可以在一个反应容器中完成。

通常，用这样的方法得到的产物，其在2位上(R)或(S)异构体的对映异构体过量高于50％(例如，高于85％、90％、95％、96％、97％、98％或99％)，或者在某些实例中，在有机螯合配位体前体、有机螯合配位体、或金属螯合物的各自的2位上，(R)异构体或(S)异构体的对映异构体过量约为97％或更高。参见，例如图1a、1b、2-5和以下实施例。

制备金属螯合物和金属螯合物的特性

有机螯合配位体能够结合一个或多个金属离子而形成金属螯合物。可以用本领域熟知的方法制备金属螯合物；参见WO 96/23526、美国专利6,406,297和6,515,113。金属螯合物可以含有镧系金属离子，如Gd(III)、Fe(III)、Mn(II)、Mn(III)、Cr(III)、Cu(II)、Dy(III)、Ho(III)、Er(III)、Eu(III)、Tb(II)、Tb(III)、Ce(III)、Pr(III)、Yb(III)、Tm(III)、Nd(III)和Tb(IV)。对于应用于MR，金属离子可以是Gd(III)。金属离子可以是顺磁的。通常，由于螯合配位体的化学特性，金属离子会被螯合配位体紧紧地结合住，而且可以制备具备生理相容性金属螯合物。螯合配位体对于一种金属离子的形成常数，K_f，是结合亲和性的指标，并通常以log K_f尺度加以讨论。生理相容性的金属螯合物所具备的log K_f在15至约25M^-1的范围内。测定K_f的方法是本领域所熟知的；参见，例如，Martell，A.E.，Motekaitis，R.J.，平衡常数的测定及应用(Determination and Use ofStability Constants)，第二版，VCH出版，纽约(1992)。

还提供了金属螯合物和金属螯合物组合物。金属螯合物和金属螯合物组合物在2位上表现的(R)或(S)异构体的对映异构体过量可以高于50％(例如，高于85％、90％、95％、96％、97％、98％或99％)，或者在某些实例中，在2位上(R)异构体或(S)异构体的对映异构体过量约为97％或更高。

例如，2位上为(R)异构体的光学纯金属螯合物可以具有以下通式：

其中，n可以取自1到4，如上所述，而M则可以是上文列出的任何金属。在某些实例中，n可以是2。S-异构体可以在2位上具有其它的立体化学性质。本领域的技术人员可以理解的是，在2位上立体特异性结合到螯合醋酸基团上的羧酸基团可以根据溶液pH值被质子化或未质子化。

例如，一种(R)异构体光学纯的Gd(III)金属螯合物可以具有以下结构式：

EP-2104-15.

有机螯合配位体和有机螯合配位体前体、金属螯合物可以选择性地用，例如，功能性部分(如靶向结合部分、连接基团和支架)加以衍生或连接到其上。例如，可以用本领域已知的方法将金属螯合物的任何乙酸螯合臂连接到L、TBM或支架上。在某些实例中，金属螯合物可能需要加以修饰从而有利于接下去的与TBM、L或支架的连接。因此，可以将羧酸配体酯化成为活性酯形式，例如，为了接下去的连接或与TBM、L或支架上的基团(如一个或多个胺或醇)发生反应，从而分别形成胺或酯连接。在其它实例中，可以通过烷基化(alkylization)而发生连接，例如，通过还原胺化反应。

与前文列出的有机螯合配位体一样，金属螯合物也可以转化成活化酯形式。螯合物和含有其的组合物的活化酯在2位上表现的(R)或(S)异构体的对映异构体过量可以高于50％(例如，高于85％、90％、95％、96％、97％、98％或99％)，或者在某些实例中，在2位上(R)异构体或(S)异构体的对映异构体过量约为97％或更高。

(R)异构体光学纯的金属螯合物的活化酯可以具有如下的通式：

其中，n可以取自1到4，而X可以选自以下组：

(S)异构体可以在2位上具有其它的立体化学性质。(R)异构体光学纯的金属螯合物的活化酯的两个实例具有如下结构式：

和

在某些实例中，可以通过连接体将一个或多个金属螯合物活化酯连接到靶向结合部分(TBM)上。例如，金属螯合物活化酯与具有一个或多个游离胺部分的连接体在一定条件下发生反应，产生通过胺部分结合到TBM的连接体上的一个或多个金属螯合物。参见下文的实施例10。

本领域的技术人员可以从上面的结构中看出，金属螯合物和金属螯合物活化酯可以在一个或多个羧酸部分被保护或不被保护，只要所得的螯合物具有生理相容性即可。此外，它们还可以在一个或多个羧酸部分被质子化或未质子化。所有的这些结构，无论保护与否，是否质子化，和以任何保护和未保护酸及质子化和未质子化酸的组合形式存在，都在本发明的设想中。如本文所述，所有这些结构的药学可接受盐也在本发明的设想中。例如，可以使用钠盐、N-甲基还原葡糖胺盐、钙盐或其组合。

可以评估任何上述金属螯合物的驰豫率数值以确定，例如，作为MRI造影剂的有效性。如果金属螯合物结合了一个TBM，可以在靶向分子存在与不存在的条件下测定驰豫率。测定驰豫率的方法是本领域熟知的；参见WO 96/23526和下文的实施例6A。

也可以对金属螯合物评估水分子在第一(或更高的)配合球中的平均滞留时间(mean residence time)。水分子的平均滞留时间是水交换率的倒数，而且根据温度而变化。在金属螯合物配合球内的水的平均停留时间优选地在1和100ns之间，或在3和30ns之间。可以用¹⁷O NMR来评估水分子的平均滞留时间。

可以用发光寿命的测量来评估结合到金属螯合物上的水分子数目。测定发光寿命的方法是本领域已知的，通常包括在特定的波长处监测螯合物的发射跃迁来确定寿命，然后是发光衰变数据的拟合。

保护的羧酸酯螯合配位体和保护的羧酸酯螯合配位体前体转化为金属螯合物

如上所述，常常通过是先合成含有一个或多个羧化物(羧酸)的螯合部分的有机螯合配位体而合成金属螯合络合物的。有机螯合配位体也可以含有一个或多个不与金属螯合的羧酸部分，例如，作为配位体上将配位体与其它部分(如靶向结合部分或连接基团)结合的取代基。参见，例如，EP-2104-09、-11、-14和-15的结构。在合成过程中，常常需要将这些羧酸中的一个或多个形成羧酸酯而保护起来(例如，参见上文中图1-6和下文中的实施例)。在制备金属螯合络合物之前，必须先对某些酯进行脱保护：例如，用酸或碱水解，或在苄酯的情况下进行氢化。脱保护后，通常再使有机螯合配位体和金属离子反应而形成金属螯合络合物。因此，本发明的另一个方面就是发现可以在对羧酸基团脱保护的同时螯合金属(例如，不需要对中间产物加以纯化)，而不是需要对中间产物纯化的逐步进行反应。这就减少了一个合成操作，并可以消除伴随酯水解而使用的苛刻的酸碱条件。此外，也可以用类似的方法将含有保护的酯取代基的有机螯合配位体前体转化成金属螯合物(参见下文的实施例7，方案C)。

在该方法中，对含有一个或多个羧酸酯的有机螯合配位体的一个或多个羧酸酯部分脱保护，并将金属离子螯合到脱保护的有机螯合配位体上去，从而形成金属螯合物。脱保护和螯合步骤可以在一个反应容器内进行，无需中间产物的纯化。对羧酸酯脱保护和螯合金属离子的方法列于图6和以下的实施例中。

类似地，可以在一个反应容器无需中间产物纯化而将有机螯合配位体前体转化成金属螯合物。使含有一个或多个胺的有机螯合配位体前体与在α碳原子位置具有离去基团的羧酸酯发生反应。反应在一个或多个胺可以发生烷基化的条件下进行，产出有机螯合配位体。将金属离子螯合到有机螯合配位体上而产生金属螯合物。反应及螯合步骤在一个反应容器内进行而无需中间产物的纯化，如图6和下文的实施例所列出的。

靶向基团

可以对螯合配体和金属螯合物加以修饰而结合一个或多个靶向结合部分(TBM)。TBM包括肽、核酸或小的有机分子。TBM使螯合配体和金属螯合物在体内结合到靶位上。通常，TBM对靶位具有亲和性。例如，TBM可以以低于10μM，或者低于5μM，或低于μM，或者低于100nM的解离常数下与其靶位结合。在一些实施方式中，相对于其它生理靶位，TBM对于特定靶位具有特异结合亲和性。

可以合成TBM并将其结合到本文所述的螯合配体和金属螯合物上，使用的方法是本领域熟知的，包括标准的肽和核酸合成方法；参见，例如WO 01/09188、WO 01/08712和美国专利6,406,297和6,515,113。通常，TBM共价结合到螯合配位体或金属螯合物上，可以通过任选的的连接体(linker)(L)而形成共价结合。TBM可以位于螯合配位体或金属螯合物的任何位置。例如，TBM可以结合到螯合配位体或金属螯合物中羧酸部分转化成活化酯的位置上，参见上文。或者，TBM可以结合到螯合配位体或金属螯合物的醋酸螯合部分，例如，醋酸部分的亚甲基处；或者结合到螯合配位体或金属螯合物骨架的次乙基碳上(例如，DTPA或DOTA的次乙基碳)。将螯合配位体和金属螯合物与TBM结合的方法(包括肽TBM)描述于题为“基于肽的多体靶向造影剂”的美国专利申请10/209,183，提交于2002年7月30日；还可以参见美国专利6,652,835。

可以使用TBM与结合螯合配位体或金属螯合物的任何比例。例如，一个TBM可以任选地通过使用一个或多个连接体结合1、2、3、4、5、6、7、或8个可以是相同的或不同的螯合配位体或金属螯合物。在某些实例中，一个TBM可以结合有4个螯合配位体或金属螯合物(任选地通过一个或多个连接体连接)；参见，例如，下文的化合物26、28或30。或者，一个螯合配位体或金属螯合物可以结合有0、1、2、3、4、5、6、7或8个相同的或不同的TBM。在其它实例中，可以应用支架，如美国专利6,652,835所述，可以任选地通过一个或多个连接体将本文所述的2个或更多个TBM和2个或更多个螯合配位体或金属螯合物相结合。

可以在有或没有靶位存在的情况下测验具有TBM的螯合配位体的驰豫率值(如金属螯合物一样)，例如，在其分别结合和未结合靶位的情况下。通常，由于RIME效应，具有TBM的金属螯合物会在结合到靶位后表现出更高的驰豫率(参见，例如美国专利4,899,755和4,880,008)。

典型的靶位包括人血清白蛋白(HSA)、纤维蛋白、心肌的细胞外组分(例如，胶原蛋白、弹性蛋白和核心蛋白多糖)，或病灶的细胞外组分(例如，透明质酸、肝素、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸乙酰酐素、硫酸角质素、多能蛋白聚糖(versican)和二聚糖)。用于结合到HSA的TBM是本领域所熟知的，可以包括一系列疏水的和两亲的部分。例如，用于结合到HSA的TBM可以含有以下通式中的一个：

    (CH₂)_nCH₃；

    (CH₂)_nPh；

或

其中n为2到20，Ph是苯基。参见，例如WO 96/23526。

用于结合纤维蛋白的有用的TBM描述于题为“基于肽的多体靶向造影剂”的美国专利申请10/209,183，该申请提交于2002年7月30日，出版为美国出版物US-2003-0216320-A1，引入本文作为参考。例如，可以使用以下的序列：W-dE-C-P(4-OH)-Y(3-Cl)-G-L-C-W-I-Q(序列号：14)，Y-dE-C-P(4-OH)-Y(3-Cl)-G-L-C-Y-I-Q(序列号：15)，Y-dE-C-P(4-OH)-Y(3-Cl)-G-L-C-W-I-Q(序列号：16)，W-dE-C-P(4-OH)-Y(3-Cl)-G-L-C-Y-I-Q(序列号：17)，W-dE-C-P(4-OH)-Y(3-Cl)-D-L-C-W-I-Q(序列号：18)，Y-dE-C-P(4-OH)-Y(3-Cl)-D-L-C-Y-I-Q(序列号：19)，Y-dE-C-P(4-OH)-Y(3-Cl)-D-L-C-W-I-Q(序列号：20)，W-dE-C-P(4-OH)-Y(3-Cl)-D-L-C-Y-I-Q(序列号：21)，F(4-OMe)-H-C-P(4-OH)-Y(3-Cl)-D-L-C-H-I-L(序列号：22)，Y-H-C-P(4-OH)-Y(3-Cl)-G-L-C-W-I-Q(序列号：23)，W-dE-C-P-Y(3-Cl)-G-L-C-W-I-Q(序列号：24)，W-dE-C-P(4-OH)-Y-G-L-C-W-I-Q(序列号：25)，和F-H-C-P-(4-OH)-Y(3-Cl)-D-L-C-H-I-L(序列号：26)。

用于结合病灶细胞外组分的TBM包括对透明质酸(HA)具有亲和性的肽。对HA具有亲和性的肽是已知的。例如，已经从一个随机的12体噬菌体肽库中分离出了与HA结合的肽。参见Mummert，M.，Mohamedzadeh，M.，Mummer，D.，Mizumoto，N.和Takashima，A.J.Exp.Med.(2000)769-779.这些肽中的一个，GAHWQFNALTVR(序列号：1)，以～1μM的Kd结合到HA。本文所述的所有肽都从它们的N末端写到它们的C末端。其它的HA结合肽包括TSYGRPALLPAA(序列号：2)，MDHLAPTRFRPAI(序列号：3)，TLRAIWPMWMSS(序列号：4)和IPLTANYQGDFT(序列号：5)。

此外，对HA具有亲和性的肽可以包括在很多HA结合肽中发现的一致结合基序，包括RHAMM、CD44和连接蛋白。一致基序可以是B(X)7，其中B是一个碱性残基(例如，Lys、His或Arg)，而X是非酸性残基。

在其它的实施方式中，靶向病灶的肽可以对肝素具有亲和性，可以包含在肝素结合蛋白中发现的肝素结合基序。可以包含在肽中的肝素结合基序包括XBBXBX或XBBBXXBX，其中B是一个碱性残基(例如，Lys、His或Arg)，而X是非酸性残基。例如，肝素结合肽ACQWHRVSVRWG(序列号：6)符合XBBXXXBX的序列(Nielsen，P.K.，Gho，Y.S.，Hoffman，M.P.，Watanabe，H.，Makino，M.，Nomizu，M.，和Yamada，Y.J.Biol.Chem.(2000)275，14517-14523)。最后，肽中也可以包含硫酸肝素/肝素互作蛋白序列(HIP)基序。这样的基序的实例有CRPKAKAKAKAKDQTK(序列号：7)。

可以靶向心肌细胞外组分的有用的TBM包括从von Willebrand因子的前多肽衍生而来的肽，称为结合胶原蛋白。本文中所有的肽都从N端写至C末端。此外，含有两个或更多半胱氨酸残基的肽可以在非还原条件下形成二硫键。靶向胶原蛋白的肽可以包含以下的通式：X₁-X₂-X₃-X₄-X₅-X₆-X₇-X₈-X₉-X₁₀(序列号：8)，其中X₁可以是W、C或A；X₂可以是R、C或A；X₃可以是E、C、A、K或T；X₄可以是P、C或A；X₅可以是D、G、S、C或A；X₆可以是F、R、C或A；X₇可以是C、M或A；X₈可以是A、E或C；X₉可以是L、M、R、C或A；而X₁₀可以是S、N、G、L、C或A；其中，X₁-X₁₀中不多于3个是C或A，而且X₁-X₁₀中C和A残基的总数最大值为4。例如，肽可以具有以下序列：WREPSFCALS(序列号：9)；WREPSFMALS(序列号：10)和WREPGFCALS(序列号：11)。

胶原蛋白结合肽的另一实例具有如下通式：X₁-X₂-X₃-X₄-X₅-X₆-X₇-X₈-X₉-X₁₀-X₁₁-X₁₂-X₁₃(序列号：12)，其中X₁可以是W，C或A；X₂可以是R，C或A；X₃可以是E，C，A，K或T；X₄可以是P，C或A；X₅可以是D，G，S，C或A；X₆可以是F，R，C或A；X₇可以是C，M或A；X₈可以是A，E或C；X₉可以是L，M，R，C或A；X₁₀可以是S，N，G，L，C或A；X₁₁可以是C，M或A；X₁₂可以是P，A或C；而X₁₃可以是K，Q，P，H，G，C或A；其中X₁-X₁₃中不多于4个是C或A，而X₁-X₁₃中C和A残基的总数最大值为5。

用于结合胶原蛋白的肽也可以具有如下通式：X₁-X₂-X₃-X₄-X₅-X₆-X₇-X₈-X₉-X₁₀-X₁₁-X₁₂-X₁₃-X₁₄-X₁₅(序列号：13)，其中X₁可以是V，I，C或A；X₂可以是A，G，R，D或C；X₃可以是W，C或A；X₄可以是R，C或A；X₅可以是E，C，A，K或T；X₆可以是P，C或A；X₇可以是D，G，S，C或A；X₈可以是F，R，C或A；X₉可以是C，M或A；X₁₀可以是E，A或C；X₁₁可以是L，C，A，M或R；X₁₂可以是S，C，A，N，G或L；X₁₃可以是C，M或A；X₁₄可以是P，A或C；X₁₅可以是K，Q，P，H，G，C或A；其中X₁-X₁₅中不多于4个是C或A，而X₁-X₁₅中C和A残基的总数最大值为6。

其它用于靶向胶原蛋白的肽可以通过对上述肽的修饰(例如，突变、截短、加长)而获得。

连接体

在一些实施方式中，TBM通过连接体(L)与螯合配位体或金属螯合物结合。L可以包括，例如，线性的、分支的或环状的肽序列。在一个实施方式中，L可以包括线性的二肽序列G-G(甘氨酸-甘氨酸)。在TBM包括肽的一些实施方式中，L可以作为胺部分给TBM肽的N-末端、C-末端、或N-和C-末端加帽。其它典型的加帽部分包括磺胺、尿素、硫脲和氨基甲酸酯。L也可以包括线性的、支链的或环状的烷烃、烯烃或炔烃，以及磷酸二酯部分。L可以被一个或多个官能团(包括酮、酯、胺、醚、碳酸酯、磺胺、或氨基甲酸酯官能团)取代。设想的特异的L包括NH-CO-NE-；-CO-(CH₂)_n-NH-，其中n＝1到10；dpr；dab；-NH-Ph-；-NH-(CH₂)_n-，其中n＝1到10；-CO-NH-；-(CH₂)_n-NH-，其中n＝1到10；-CO-(CH₂)_n-NH-，其中n＝1到10；

和-CS-NH-。L的其它实例和将它们结合到螯合配位体中(尤其是含有肽的螯合配位体)的合成方法列于WO01/09188、WO 01/08712、和提交于2002年7月30日的题为“基于肽的多体靶向造影剂”的美国专利申请10/209183中。

螯合配位体和金属螯合物的用途

螯合配位体可以用于制备金属螯合物，如上所述，用于诊断目的。例如，用Gd(III)制备的金属螯合物可以用作MR成像中的造影剂。结合有TBM的造影剂可以结合到靶位上，因此在靶向MR应用中尤其有用，例如，用来对血流、凝块、病灶或心肌成像。含有一个或多个结合纤维蛋白的TBM并含有一个或多个本文所述的螯合配位体或金属螯合物的造影剂的特殊实例为下文实施例中列出的化合物26、28和30。

优选地，至少10％(例如至少50％、80％、90％、92％、94％或96％)的造影剂可以在造影剂和靶位的生理相关浓度下结合到所需的靶位上。可以用一系列的平衡结合方法来评估造影剂结合到靶位上的结合程度，例如，超滤方法、平衡透析、亲和层析或探针化合物的竞争结合抑制或置换。

本发明的造影剂可以因为和靶位的结合而表现出很高的驰豫率，这样就能得到更好的MR成像分辨率。结合后所得的驰豫率的升高一般为1.5倍或更高(例如，驰豫率至少有2、3、4、5、6、7、8、9或10倍的提高)。使驰豫率升高7-8倍、9-10倍、甚至高于10倍的靶向造影剂尤为有用。在20MHz和37℃条件下，MRI造影剂的优选驰豫率为至少10mM-1s-1每个顺磁金属离子(例如，至少15、20、25、30、35、40、或60mM-1s-1每个顺磁金属离子)。

镧系金属螯合物也可以用作发光探针。发光金属螯合物探针可以用在一系列试验中，例如，在研究和诊断应用(包括高通量、实时和多通路)中用来检测、分离、和/或定量化学和生物学分析物。例如，结合有TBM的探针可以结合到感兴趣的靶向分析物上，并可以具有长的发光寿命(例如，长于0.1μs、或100μs、或1ms)，因此改善多种试验形式的灵敏度和应用性。一般参见美国专利6,406,297和6,515,113中对适合引入发光金属螯合物探针的试验的描述。在免疫试验和实时PCR检测试验中，发光金属螯合物探针尤为有用。

本发明的MRI造影剂的用途

MRI造影剂可以和传统的MRI造影剂以相同的方式加以应用。通常，将造影剂施用于病人(例如动物，如人)，并获取病人的MR图像。在运用TBM的实施方式中，可以使用能优选地增强结合有造影剂的靶位所发出的磁共振信号，使其与背景血液或组织所发出的磁共振信号的对比率提高的对比度强化成像序列。这些技术包括，但不仅限于：黑血血管造影术序列，它的目的在于使血呈现暗色，如快旋回声序列；血流受阻梯度回声序列；和out-of-volume压迫技术来抑制血流。这些方法还包括血流独立技术，由于对比增强靶位和血液及组织间T1的差异，这些方法能够增强对比差异，如用反向恢复和饱和恢复方法制备的序列可以增强靶位和背景组织间的对比度。用于T2技术的制备方法也可以证实有效。最后，用本发明的造影剂制剂的用于磁化转移的技术也证实可以改善对比度。

可以使用的方法包括获得和/或比较对比增强和非对比的图像和/或使用一种或多种其它的造影剂。其它的造影剂可以表现出对靶位的亲和性。也可以使用题为“磁共振血管造影术数据”的美国专利申请09/778,585(提交于2001年2月7日)和题为“血管系统成像的靶向性磁共振的系统和方法”的美国专利申请10/209,416(提交于2002年7月30日)所列举的方法。

可以根据常规步骤将本发明的造影剂配方成药物组合物。本文使用的本发明的造影剂可以包括其药学可接受的衍生物。“药学可接受的”是指该制剂可以施用于动物而不引起不可接受的副作用。“药学可接受的衍生物”是指施用给接受者时能够提供(直接或间接地)本发明的造影剂或其活性的代谢产物或残基的任何药学可接受的盐、酯、酯的盐、或本发明的造影剂或组合物的其它衍生物。其它的衍生物在施用给哺乳动物时能增强生物可利用度(例如，能使口服化合物更容易吸收到血液)，或能增强母体化合物向特定生物区域输送(例如，脑或淋巴系统)从而相对母体化合物可以增强接触率。本发明造影剂的药学可接受盐包括从本领域已知的药学可接受的无机和有机酸和碱衍生而来的抗衡离子。

本发明的药物组合物可以用任何途径给药，包括口服和肠胃外给药。肠胃外给药包括，但不仅限于，皮下、静脉内、动脉内、间质内、鞘内和腔内施用。采用静脉内给药时，可以对药物组合物采用丸剂给药，两次或更多次剂量间隔一定时间给药，或者可以用持续的或非线性的流速输液给药。因此，本发明的造影剂可以配成任何给药形式的制剂。

通常，静脉内给药的组合物是溶解于无菌等渗缓冲液中的溶液。需要时，组合物还可以含有增溶剂、稳定剂、和局部麻醉剂(如利多卡因)来减缓注射区域的疼痛。通常，各成分可以分别提供(例如，在药盒中)，或以单位剂量的形式混合在一起，例如，作为干的冷冻干燥粉末或无水浓缩物。组合物可以存放在密封的容器内，如安醅或sachette，并以活性单位的形式标明活性制剂的量。在用输液的方法施用组合物时，可以将其分散于含有无菌药学级的“注射用水”、盐水或其它合适的静脉注射液体的输液瓶内，在输液施用组合物时，可以提供一安醅的用于注射的无菌水或盐水使成分在给药前事先混匀。本发明的药物组合物包含本发明的造影剂和其药学可接受的盐、以及任何药学可接受的组分、赋形剂、载体佐剂或介质。

优选地，以可注射组合物的形式将造影剂施用给病人。造影剂的施用方法优选为肠胃外给药，即静脉内、动脉内、鞘内、间质内或腔内施用。本发明的药物组合物可以用与其它诊断或治疗制剂类似的方法施用给哺乳动物(包括人)。施用的剂量，和施用的模式则取决于一系列因素，包括年龄、体重、性别、病人的情况和遗传因素，最终要在用实验确定不同剂量后用本文所述方法成像后由医务人员决定。通常，诊断灵敏度或治疗有效性所需的剂量在约0.001至50000μg/kg范围内，优选地在0.01至25.0μg/kg体重的范围内。最佳剂量要参照本文的揭示根据经验确定。

本发明将在以下实施例中得到进一步阐明，然而，它们并不限制权利要求中所述的本发明的范围。

实施例

实施例1——2-(R)-2-(4，7，10-三叔丁基羧甲基-1，4，7，10-四氮 杂环十二烷-1-基)-戊二酸，1-叔丁基酯(EP2104-11)的合成

下文列出了制备上述化合物的全部合成方案和产率。

A.(S)-(+)-5-氧-四氢呋喃-2-羧酸，叔丁基酯(EP2104-03)的制备

在4小时内，将亚硝酸钠(140g，2.03mol)的水(320mL)溶液加入到L-谷氨酸(200g，1.36mol)、1，4-二氧六环(150mL)和HCl(280mL)在水(530mL)中的混合物中，并将内部温度维持在0-5℃。观察到产生一些氧化氮(棕色气体)。HPLC监测表明，一旦加入了化学当量的亚硝酸钠水溶液(例如，对于需要45分钟完成的试剂添加步骤而言，大约30min后)，该反应即反应完全。使用原位反应IR探针(ReactIR probe)的进一步研究表明，该反应在加入了亚硝酸钠水溶液后需要2小时的反应时间。

添加完毕后，将混合物温热至室温，并搅拌2h，然后在50-55℃的真空环境中除去溶剂。将残留物与甲苯(2×500mL)共蒸发以除去多余的水，然后加入乙酸乙酯(1L)，随后加入硫酸钠(100g)，将混合物搅拌0.5小时。倒出乙酸乙酯溶液并过滤，洗涤固体并且再加入乙酸乙酯(1L)进行搅拌。将合并的滤液在真空下浓缩，并将所得的残留物在高真空环境(1torr)中进一步干燥。含有EP2104-01的粗残留物的质量为184g，超出理论产量7g，这是因为黏性糖浆状的残留物会捕获一些溶剂。该残留物的样品用于进行手性GC分析，结果表明该物质的光学纯达到93.5％e.e.。

将草酰氯(297mL，432g，3.40mol)加入到EP2104-01粗产物(估计～177g，1.36mol)和DMF(2.00mL)的干二氯甲烷(800mL)溶液中，并在冰浴上冷却至0-5℃。加样完毕后，将混合物温热至室温，并搅拌2小时，然后在真空下进行浓缩。将残留物与二氯甲烷(11)共蒸发，然后在惰性环境中将残留物转移到500mL的蒸馏烧瓶内，并对其进行真空蒸馏(短蒸馏头/冷凝器)。将酰基氯在86-96℃，1torr的环境中进行蒸馏。所得蒸馏物的质量为184g，质子NMR确定其纯度≥90％(≥82％的产率)。

在1.5小时的时间内，将在二氯甲烷(300mL)中的酰基氯(184g，0.989mol)加入到冷却至0℃、搅拌着的、溶解有叔丁醇(189mL，148g，1.98mol)和2，6-二甲基吡啶(138mL，127g，1.19mol)的二氯甲烷(600mL)溶液中。加样完毕后，将混合物温热至室温并搅拌过夜。然后，将混合物倒入加样漏斗中，并用水(2×800mL)、10％柠檬酸溶液(2×800mL)、饱和碳酸氢钠(2×800mL)、和饱和食盐水(2×800mL)进行洗涤，然后干燥，倒出并浓缩成深棕色残留物，静置后结晶。将粗残留物溶解于EtOAc(150mL)中，并加到由硅藻土(底层，150g)、快速二氧化硅(flash silica)(中层，150g)和活性碳(顶层，Darco，-100筛，150g)湿床组成的滤塞上。用EtOAc(3L)洗脱加样的滤塞，并将滤液浓缩形成残留物，加入EtOAc(200mL)再加入己烷(600mL)后，该残留物结晶形成124g EP2104-03(49％)。浓缩至残留物后用己烷(300mL)沉淀得到第二批结晶(29g，12％)，使得EP2104-03的产量达到61％。手性GC确定该物质的e.e.≥99％。¹H NMR(CDCl₃)：δ＝4.8(dd，1H)，2.8-2.2(m，4H)，1.5(s，1H)ppm。

B.2-(S)-2-羟基戊二酸，1-叔丁基-5苄酯(EP2104-05)的制备

将1N的KOH溶液(357mL，0.357mol)一次加入到搅拌着的EP2104-03(66.4g，0.357mol)的THF溶液(250mL)中。内部温度升至37℃。将混合物加热并在40℃条件下搅拌2小时(由IR确定)，然后在真空环境中浓缩成固体，并在高度真空环境中干燥过夜。通过IR监测确定终点，用探针(反应IR(ReactIR))进行实时监测。用这种方法确定，该反应在40℃进行1小时后完成。

将固体残留物悬浮在DMF(650mL)中，搅拌，加入溴化苄(44.6mL，64.2g，0.375mol)。搅拌过夜后，将混合物倒入冰水中(1.5L)，然后用乙酸乙酯(2×500mL)进行萃取，干燥(Na₂SO₄)并在真空环境中浓缩。接着，(用HPLC)确定该反应(EP2104-04至EP2104-05)在8小时内完成。去除乙酸乙酯后的粗残留物重150g，表明还有大约45g的DMF残留需要去除。用高真空泵使用旋转蒸发在真空环境中去除残留的DMF，得到101g粗EP2104-05。将该物质加到快速二氧化硅(8×25cm)塞上，并用己烷(1L)、25％EOAc/己烷(1L)和50％EOAc/己烷(2L)进行洗脱。倒出包含产物的部分，并浓缩产生79.7g(76％)EP2104-05，呈浅黄色油状。氢核NMR(CDCl₃)：δ＝7.35(m，5H)，5.13(s，2H)，4.1(m，1H)，2.88(d，1H)，2.59-2.46(m，2H)，2.2-2.1(2m，2H)，1.48(s，9H)ppm。

C.2-(R)-2-(1，4，7，10-四氮环十二烷-1-基)-戊二酸，1-叔丁基-5-苄酯(EP2104-07)的制备

将甲磺酰氯(25.6mL，37.7g，0.329mol)加入搅拌着的EP2104-05(87.8g，0.299mol)和NEt₃(46.0mL，33.3g，0.329mol)的CH₂Cl₂(500mL)溶液中，并在冰浴中冷却至0-5℃。加样完毕后，将混合物温热至室温，搅拌0.5小时，并用HPLC检测是否反应完全。加入水(300mL)，分离有机相，并用饱和食盐水(300mL)洗涤，然后干燥(Na₂SO₄)，倒出并在真空环境中浓缩得到110.4g(91％)的EP2104-06，其纯度足以用于下个步骤。氢核NMR(CDCl₃)：δ＝7.35(m，5H)，5.13(s，2H)，4.97(dd，1H)，3.11(s，3H)，2.57-2.14(m，4H)，，1.48(s，9H)ppm。

在45分钟内，将溶解在CH₃CN(500mL)中的甲磺酰EP2104-06(102g，0.270mol)加入搅拌着的1，4，7，10-四氮杂环十二烷(95.6g，0.555mol)和碳酸钾(38.3g，0.270mol)在CH₃CN(1.50L，预热至50℃)中的混合物中，并用HPLC检测反应是否完全。19小时后，反应混合物冷却至室温。冷却后，过滤反应混合物以去除钾盐和甲磺酰1，4，7，10-四氮杂环十二烷，另用CH₃CN(2×100mL)洗涤过滤块。在真空环境中浓缩滤液成为红色油状物，然后再溶解于EtOAc(3.00L)中。用水(300mL)和饱和食盐水(100mL)洗涤有机溶液，分离并干燥(Na₂SO₄)，倒出并在真空环境中浓缩得到114g粗产物(HPLC面积积分测得纯度为92％)。洗涤后，用LC/MS没有检测到残留的1，4，7，10-四氮杂环十二烷(M/z＝173，MH⁺)。在某些实施方式中，如果此时检测到1，4，7，10-四氮杂环十二烷，则洗涤有机相直至LC/MS表明不再有1，4，7，10-四氮杂环十二烷。

注意该反应顺序是以10g的规模在-个容器内进行的(CH₃CN既用于甲磺酰物的形成，也用于烷基化反应，之间没有去除溶剂的过程)。在10分钟的时间内，将EP2104-06的CH₃CN溶液加入到含有1，4，7，10-四氮杂环十二烷和碳酸钾的CH₃CN混合物(预热至50℃)中。与逐步反应顺序相比，进行单容器反应顺序时没有观察到HPLC反应和杂质分布图的差异。

D.2-(R)2-(4，7，10-三叔丁基羧甲基-1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1-基)-戊二酸-1-叔丁基-5-苄酯(EP2104-09)的制备

将EP2104-07粗产物(90.0g，0.180mol)和碳酸钾(203g，1.47mol)溶解/悬浮在干CH₃CN(1.00L)中，然后在1小时内加入溴乙酸叔丁酯(80.0mL，0.540mol)的CH₃CN(200mL)溶液。HPLC监测表明反应不完全。然后，再加入一份溴乙酸叔丁酯(10mL，13.21g，67.7mmol)。过滤混合物，并在真空环境中浓缩滤液，并将其溶解在EtOAc(1.40L)中，用水(1L)、饱和碳酸氢钠(1L)和饱和食盐水(1L)洗涤。干燥(Na₂SO₄)后，倒出溶液并在真空环境中浓缩至体积为350-500mL，此时形成细小的白色沉淀物。用真空过滤分离沉淀，并用乙酸乙酯(3×150mL)洗涤滤饼，然后在高度真空环境中(＜5torr＝进一步干燥，以除去微量的乙酸乙酯，从而得到119g完全烷基化的1，4，7，10-四氮杂环十二烷EP2104-09(对于三个步骤，产率为84.0％，形成EP2104-06、EP2104-07和EP2104-09)。¹H NMR(CDCl₃)：δ＝7.34(m，5H)，5.08(d，2H)，3.39-2.00(m，27H)，1.43(4s，36H)ppm。

E.2-(R)-2-(4，7，10-三叔丁基羧甲基-1，4，7，10-四氮环十二烷-1-基)-戊二酸，1-叔丁基酯(EP2104-11)的制备

在帕尔(Parr)压力摇瓶中，将钯碳(干，2.3g，≈10％质量比)以水(20mL)薄浆的形式加入到EP2104-09(18.0g，22.7mmol，溶解于100mL MeOH中)的MeOH溶液中。在某些实施方式中，可以使用含水50％的Pd-C(10％Pd-C，湿，Degussa型)。对混合物进行两轮真空和氢气冲洗步骤，再压缩到50磅/平方英尺氢，并震摇18小时。HPLC表明存在的主要物质即为所需产物。在接下去进行的实验中发现，在20磅/平方英尺氢压力的情况下，该反应在1小时内完全反应。给系统抽真空除氢后，打开瓶子加入硅藻土(5.00g)。将薄浆通过MeOH硅藻土(5g)湿床进行过滤，在真空环境中浓缩滤液至浅黄色薄浆。将薄浆与乙氰(2×150mL)共蒸发，以通过共沸除去残留的水以及去除任何残留的甲醇(这可以由氢核NMR加以确定)，高度真空环境下干燥后得到15.6g(98％)无定形的灰白色固体。在某些实施方式中，采用沉淀方式分离EP2104-11，而不是蒸发至固体残留物，可能对于扩大反应规模和生产更有利。HPLC：面积积分表明95％的纯度。氢核NMR(CDCl₃)：δ＝3.61-2.0(6m，26H)，1.45(3条线，36H)ppm。

实施例2——活化酯的制备，2-(R)-2-(4，7，10-三叔丁基羧甲基-1， 4，7，10-四氮杂环十二烷-1-基)-戊二酸，1-叔丁基酯-5-氟苄酯(EP2104-12)

在烧结摇瓶中，向CH₂Cl₂(150mL)内混合入EP2104-11(1.50g，2.14mmol)、五氟苯酚(473mg，2.57mmol)和聚苯乙烯碳二亚胺(1.28mmol/g，2.51g，3.21mmol)。震摇混合物，并以15-30分钟的时间间隔取样鉴定反应终点。HPLC表明反应在2小时内反应完全。将混合物通过烧结反应器(reactor frit)进行过滤，并另用CH₂Cl₂(150mL)洗涤树脂和反应器。合并滤液，并在真空环境中浓缩，在高度真空环境中干燥。粗残留物(玻璃状泡沫)的质量为1.75g，HPLC确定其纯度为63％(产率为59％)。该活化酯的粗产物中唯一可以检测到的杂质是五氟苯酚，该物质以常规的方式进行以下合成步骤而不在HPLC试验后进行纯化。

制备EP-2104-12的另一方法

在Nalgen瓶内装入EP-2104-11(43.3g)和二氯甲烷(600mL)。在3-5分钟内，向该混合物加入PS-碳二亚胺(58.0g，1.2当量；1.28毫摩尔/克上样能力；供应商：Argonaut)，同时将内部温度维持在22-25℃。将反应瓶置于轨道震摇器上6.0小时。残留在不纯的EP-2104-12中的过量的五氟苯酚并不妨碍下面的反应。

将反应混合物通过玻璃烧结漏斗进行真空过滤，并用二氯甲烷(150mL)洗涤树脂。在旋转蒸发仪(15-20mmHg，35-40℃水浴)上蒸馏滤液，直至除去所有溶剂。在真空环境(15-20mmHg)下干燥玻璃状固体至恒重，得到EP-2104-12(43.18g)。

实施例3——制备EP2104-11衍生物用以确定光学纯度

A.2-(R)-2-(4，7，10-三叔丁基羧甲基-1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1-基)-戊二酸，1-叔丁基酯，(R)-(+)-α-甲基苄基酰胺(EP2104-13)的制备

将羰基-1，1′-二咪唑(30.0mg，0.185mol)加入搅拌着的EP2104-11(100mg，0.143mmol)的THF(2mL)溶液，并搅拌混合物2小时。加入(R)-(+)-α-甲基苄胺(0.020mL，18.3mg，0.150mmol)，接着加入N，N-二异丙基乙胺(0.0350mL，26.0mg，0.200mmol)，并搅拌混合物5小时。然后浓缩混合物，并将残留的油状物溶解在乙酸乙酯(3mL)中，并用水(3mL)洗涤。分离有机相，干燥，倒出并浓缩，然后在高度真空环境中干燥残留物。取出一份残留油状物的样品用于氢核NMR分析。¹H NMR(CDCl₃)：δ＝8.00(br d，1H)ppm。观察到了以个双峰。先前表明，在分别用消旋的EP2104-11.制备的非对映异构的酰胺的氢核NMR谱中存在两个这样的双峰δ＝5.00(q，1H)ppm。对胺手性中心的次甲基质子则观察到单一信号组，同样表明在检测的极限范围内(5％)存在单个的非对映异构的酰胺。

B.2-(R)-2-(4，7，10-三叔丁基羧甲基1，4，7，10-四氮杂环-十二烷-1-基)-戊二酸，1-叔丁基酯，(R)-(+)-α-甲基苄基酰胺(EP2104-13)的另一制备方法

还通过活化的五氟苯酚酯EP2104-12将EP2104-11转化成EP2104-13。将R-(+)α甲基苄胺(18.0uL，17.0mg，0.140mmol)加入到搅拌着的EP2104-12(110mg，0.130mmol)的THF(3mL)的溶液中。0.5小时后，HPLC表明反应已进行完全，将混合物在真空中浓缩成残留物。对该物质进行氢核NMR光谱分析，所得的数据与通过CDI偶联EP2104-11和α甲基苄胺制备得到的EP2104-13的NMR数据基本相同。

实施例4——制备靶向螯合配位体——将化合物24转化成化合物28

向合适的反应烧瓶内装入DMF(300mL)和化合物24(16.9g，2.82mmol，根据28.7％的效力，HPLC面积：50.7％)。该反应中使用的化合物24是以化合物2080肽起始，通过2步顺序反应制备得到的。在某些实施方式中，可以在固相载体上制备化合物24；参见下文的实施例。在另一个烧瓶内，将EP-2104-12(25.6g，～65％效力，19.1毫摩尔，每个氨基基团1.6当量)溶解在DMF(100mL)中，并在3-5分钟内加到化合物24/DMF混合物中，同时将内部温度维持在22-25℃。在25-30分钟时间内，将每份2.0mL的二异丙基乙胺(8.0mL，45.0mmol)加到反应混合物中，同时将内部温度维持在22-25℃。此时，反应混合物的pH～6。用水处理“干的”pH棒，并用来测试一部分反应混合物。在22-25℃条件下搅拌反应混合物11小时。向反应混合物内加入另外的EP-2104-12(2.5g)，并将内部温度维持在22-25℃搅拌4.0小时。在25-30分钟时间内，加入饱和的氯化钠(1.5L)，同时将内部温度维持在22-25℃。搅拌该薄浆30分钟。用真空过滤的方法收集形成的固体，并在真空环境中(15-20mm Hg，22-25℃)干燥，直至恒重(～3天)，从而产生灰白色固体样的化合物26(45.0g湿块；37.0％HPLC面积；15.5％效力；KarlFischer测得4.0％的水分。实际的化合物26：6.96g，2.46毫摩尔，87％产率)。用LC/MS监测反应进程，结果列于下表1。

                              表1

反应时间	单体	二聚体	三聚体	化合物26	五聚体
						0.75小时	15％	65％	20％	-	-
2.0小时	-	-	50％	50％
						11小时	-	-	30％	70％	-
24小时	-	-	5％	90％	5％

在10分钟时间内，将由三氟甲磺酸∶甲磺酸∶1-十二烷基硫醇(Dodecanethiol)∶水(88∶4∶4∶4，805.0mL)组成的混合物分成3等份加入化合物26(45.0g)中，同时将内部温度维持在22-25℃。缓慢地加入脱保护混合物，来均匀地溶解所有固体。搅拌反应混合物45分钟。在另一个烧瓶内加入异丙醚(1.0L)，并冷却至0-5℃。在40.0分钟的时间内，将反应混合物过滤到含有异丙醚的烧瓶内，同时将内部温度维持在0-5℃。在30.0分钟时间内，将薄浆温热至22-25℃。用真空过滤收集固体，异丙醚洗涤，并在真空环境中(15-20mmHg，22-25℃)干燥至恒重，产出灰白色固体样的化合物28(52.0g，36.1％HPLC面积，10.8％效力，0.54mmol/g可螯合：5.6g，1.58毫摩尔，56％来自化合物24)。

实施例5——将化合物28螯合配位体转化成化合物30 Gd(III)金属螯合物

向合适的反应烧瓶内装入化合物28(52.0g)和水(400.0mL)。在22-25℃条件下搅拌混合物，加入1N的氢氧化钠水溶液(600.0mL)直至pH达到～7，同时将内部温度维持在22-25℃。用光度滴定法如下测得可螯合当量(可用于螫合的配体)的浓度：

向1.5mL石英比色杯内加入10μL化合物28反应溶液和1.0mL偶氮胂(III)溶液(10μM偶氮胂III溶解在0.15M NH₄OAc缓冲液中，pH 7)。将比色杯置于紫外/可见光分光光度计内，并在656nm处调零。六(6)份Pb(NO₃)₂溶液(购自Aldrich的4.85mM溶液)，每份10μL(总共60μL)，滴定到比色杯中。观察到了代表滴定终点的正吸收(0.0946)。在5.0分钟时间内，往该混合物内加入GdCl₃(12.14g，32.4毫摩尔)，同时将内部温度维持在22-25℃。在加入GdCl₃的过程中另外加入1N的氢氧化钠水溶液(～145.5mL)而将反应pH维持在～7。在22-25℃条件下搅拌溶液混合物1.0小时。加入EDTA以络合反应混合物内残留的游离钆。用LC/MS监测反应混合物。加入乙二胺四乙酸(EDTA)(24.0mL，0.1M的溶液，2.4毫摩尔)，在22-25℃条件下搅拌反应混合物1.5小时。将反应混合物转移到量筒中，测得体积为1.25L(pH～7)。根据下式计算配体浓度：

4.85mM Pb(NO₃)₂×6.0当量的Pb(或60μL)滴定溶液＝29.1mM配体溶液。用于计算的pH～7的配体溶液的总体积为1.02L。用式1计算得到的浓度乘以反应溶液的总体积而得到可螯合配体的数量：

29.1mM×1.02L＝29.7mmoles可螯合配体。

用可螯合当量的浓度乘以配体溶液的总体积即得所需钆的总量(mmoles)：

29.7mmoles×371.7g/mole GdCl₃·6H₂O×110％＝12.14g GdCl₃·6H₂O使用反相层析(C-18)进行纯化。通常，产率在50-70％。

实施例6——在肽合成树脂上制备化合物24

化合物24

使用Rink Amide MBHA树脂合成15mmol化合物24(取代0.66mmol/g，Novabiochem cat#01-64-0037)。C-末端“假三肽”单位辅助线性肽在树脂上的装配。该假三肽单位是在溶液中合成的，该假三肽单位由Fmoc-谷氨酸、对-二甲苯二胺和Boc-Dab(Boc)-OH构成。然后，通过谷氨酸的酸性侧链将假三肽连接到树脂上。然后应用常规的Fmoc肽化学技术装配肽的剩余部分。从树脂上切下线性肽。通过DMSO氧化线性肽产生化合物24。在下文中更详细地描述化合物24的整个合成过程。

A.树脂上肽的延长

使用标准的Fmoc脱保护和偶联条件将每个氨基酸添加到肽序列上。将22.7g Rink Amide MBHA树脂加到500mL肽反应容器中。将每个氨基酸添加到多肽的步骤如下：

1.用20％的哌啶的DMF溶液洗涤(250mL×3min)

2.用20％的哌啶的DMF溶液脱保护(250mL×1小时)。

3.用DMF(2×250mL)、DCM(2×250mL)、DMF(2×250mL)洗涤

4.将氨基酸(4当量)和1-羟基苯并三唑(4当量)溶解在DMF中(250mL)。

5.向树脂中加入氨基酸溶液，再加入1，3-二异丙基碳二亚胺(4当量)。

6.除非有另外说明，在轨道震摇器上，以250rpm的速度用活化氨基酸振荡树脂18小时。

7.用DMF(1×250mL)、DCM(2×250mL)、DMF(3×250mL)洗涤树脂。

8.使用如下的定量茚三酮试验检测偶联情况。

9.用90％的三氟乙酸、5％的三异丙基硅烷、和5％的水从树脂上切下少量的肽。用分析HPLC检测肽的纯度。

以下是合成中用到的氨基酸表：

氨基酸                     数量     公司           目录#

1.假三肽^*^**            47.2g    自己合成

2.Fmoc-L-Ile-OH            21.2g    Novabiochem    04-12-1024

3.Fmoc-L-Tyr(tBu)-OH       27.6g    Novabiochem    04-12-1037

4.Fmoc-L-Cys(Trt)-OH       35.1g    Novabiochem    04-12-1018

5.Fmoc-L-Leu-OH            21.2g    Novabiochem    04-12-1025

6.Fmoc-L-Gly-OH            17.8g    Novabiochem    04-12-1001

7.Fmoc-L-Tyr(3-Cl)-OH  26.3g    自己合成

8.Fmoc-L-Hyp(tBu)-OH       24.6g    Novabiochem    04-12-1078

9.Fmoc-L-Cys(Trt)-OH       35.1g    Novabiochem    04-12-1018

10.Fmoc-D-Glu-OH           25.5g    Novabiochem    04-13-1051

11.Fmoc-L-Tyr(tBu)-OH      27.6g    Novabiochem    04-12-1037

12.Boc-L-Dab(Boc)-OH·DCHA 30.0g    Bachem         A-3480

^*使用下文所述方法自己合成假三肽

让假三肽在周末偶联三天。

(过去合成EP2080的经验表明，需要这样更长的偶联时间使第一个氨基酸连接到树脂)

^**通常，在第一个偶联之后，用溶解在DMF中的5％乙酸酐和6％二异丙基乙胺溶液封闭树脂。氨基酸偶联完成后，用DMF(3×250mL)和封闭溶液(250mL)洗涤树脂。用封闭溶液(250mL)震荡树脂1小时。

使用下文所述的过程自己合成Fmoc-Tyr(3-Cl)-OH。

B.假三肽的合成

C.单-boc-对-二甲苯二胺的合成

将对-二甲苯二胺(Aldrich 27，963-3)(50.0g，367mmol)转移到装有机械搅拌器和加料漏斗的三颈圆底烧瓶内。在22-25℃条件下，将对-二甲苯二胺溶解在二氧六环(900mL)中。将二碳酸二叔丁酯(Aldrich 20，524-9)(40.0g，367mmol)溶解在二氧六环(500mL)中，并且加入加液漏斗内，在22-25℃条件下，在5小时时间内，将该溶液缓慢滴加到搅拌着的溶液中。过滤出任何沉淀，再用二氧六环(200mL)洗涤。浓缩滤液直至体积达到300mL(减压条件下)。在5分钟时间内，将浓缩的溶液倒入水(700mL)中以沉淀二-叔丁氧羰基副产物。过滤沉淀并用水(300mL)洗涤。弃去沉淀。用乙酸乙酯(3×500mL)萃取滤液。合并萃取物，并用水(1×500mL)和饱和NaCl水溶液(1×500mL)洗涤有机层，并用硫酸钠进行干燥。在真空条件下浓缩有机物至恒重(室温下)，得到灰白浅褐色的固体 1。(22.30g，99％纯度(通过面积))。

D.Fmoc-Glu(tBu)-二胺(Boc)的制备

在反应烧瓶内将单-叔丁氧羰基-对-二甲苯二胺 1(22.3g，93mmol)溶解在二甲基甲酰胺(200mL)中。在另一个烧瓶内，将Fmoc-Glu(tBu)-OH(Novabiochem，04-12-1020)(37.6g，88.3mmol)、EDC(AdvancedChemtech，RC8102)(16.8g，88.3mmol)和1-羟基苯并三唑(Aldrich 15，726-0)(11.9g，88.3mmol)溶解在乙腈(1L)中。在22-25℃条件下搅拌溶液15分钟，然后在22-25℃条件下在5分钟内将该溶液加入到胺 1溶液中。在22-25℃条件下搅拌反应物1.5小时。浓缩反应混合物直至体积达到400mL(减压条件下)。将浓缩的反应溶液倒入水中(1.6L)形成沉淀。过滤沉淀并用水(500mL)洗涤，然后在真空条件下干燥至恒重(室温中)，产出 2(79.02g，96％纯度，(通过面积))

E.Fmoc-Glu-二胺的制备

将上述制备的Fmoc-Glu(tBu)-二胺(Boc)(″88.3mmol″)溶解到以下混合物中：

47.5％三氟乙酸(475mL)

50％二氯甲烷(500mL)

1.25％三异丙基硅烷(12.5mL)

1.25％水(12.5mL)。

在室温下搅拌反应物2小时。将反应混合物浓缩至体积为400mL(减压条件下)。在5分钟时间内，将浓缩的反应溶液倒入冷(0℃)乙醚^*(800mL)内。过滤沉淀，并用乙醚^*(600mL)洗涤。在真空条件下干燥沉淀至恒重(室温条件下)，产出 3。(65.61g，98.3％纯度(通过面积))。

^*在制备 3时，也可以使用异丙醚代替乙醚。

F.制备Boc-Dab(Boc)-OPfp

在22-25℃下和1小时内，将Boc-Dab(Boc)-OH·DCHA(Bachem A-3480)(20g，41.3mmol)溶解在二氯甲烷(200mL)和0.1N的硫酸氢钾(500mL)中。分层后，用二氯甲烷(200mL)萃取水层。合并有机层，用硫酸钠干燥，并浓缩至体积达到300mL(减压条件下)。在22-25℃下，向溶液中加入五氟苯酚固体(Aldrich 10，379-9)(8.80g，48mmol)，再加入EDC固体(AdvancedChemtech RC8102)(9.2g，48mmol)。在22-25℃条件下搅拌反应物2小时。在5分钟内加入(300mL)水，在22-25℃条件下搅拌混合物10分钟。分离有机层，并用0.1N KHSO₄(400mL)洗涤。用DCM(250mL)再次萃取水层。合并有机萃取物，用硫酸钠干燥，并在真空条件下浓缩至恒重(室温条件下)，产出灰白浅褐色固体样的4(19.4g，95％纯度(通过面积))。

G.假三肽的制备

在22-25℃下，将Fmoc-Glu-二胺 3(60g，99.7mmol)溶解在二甲基甲酰胺(1L)中。用二异丙基乙胺(22mL，126mmol)将溶液的pH调节至～7。在22-25℃下加入Boc-Dab(Boc)-OPfp  4(112.4g，126mmol)。再用二异丙基乙胺(22mL，126mmol)将pH调节到7。在22-25℃条件下搅拌反应物2小时。当剩余化合物3的量低于5％，而且用分析方法1确定化合物4的量低于1％时，认为反应已进行完全。在20分钟时间内将反应溶液加入水(3500mL)中形成沉淀。过滤沉淀，用水(1L)洗涤，并在60℃真空条件下干燥至恒重产出 5。(67.7g，93％纯度(通过面积))

H.合成Fmoc-Tyr(3-Cl)-OH

将3-氯酪氨酸^*(Aldrich 51，244-3)(113.5g，526mmol)加入装有机械搅拌器和温度探测器的圆底烧瓶中。将3-氯酪氨酸溶解在二氧六环∶水＝2∶1的溶液中(500mL)。加入碳酸钠(55.8g，526mmol)，并在冰浴中将溶液冷却至0℃。将Fmoc-OSu(177.5g，526mmol)溶解在二氧六环(30()mL)中，并在0℃条件下一次性加入到上述溶液中。0℃下搅拌反应物5小时。反应物过夜温热至室温。浓缩反应物直至体积达到100mL。加入0.5M硫酸氢钾，直至pH达到3。将pH试纸(0-14)直接放入混合物中以确定pH值。通过与pH试纸配套比色图的对照确定pH值。用乙酸乙酯(3×500mL)萃取该溶液。合并有机层，并用水(500mL)和盐水(500mL)洗涤。然后用硫酸钠洗涤有机层，并浓缩至恒重(真空条件下)，产出浅褐色固体状的Fmoc-3-氯酪氨酸。(204g，95％纯度(通过面积))

^*也使用Lancaster的3-氯酪氨酸(#7675)来合成Fmoc-3-氯酪氨酸。

I.切割、环化和纯化步骤

i.切割

肽在树脂上的延长完成后，用DCM(3×250mL)洗涤树脂。在22-25℃减压条件下干燥树脂18小时。确定干燥的肽-树脂的质量(57.08g)。

加入大约15mL/g(840mL)的下述切割混合物：80％三氟乙酸、5％三异丙基硅烷、5％十二烷基硫醇、5％二氯甲烷和5％水。在轨道震摇器(250rpm)上，室温条件下震摇肽-树脂1.25小时，然后过滤并用三氟乙酸(2×100mL)洗涤。

合并滤液，并在5分钟时间内0℃条件下将其倒入乙醚^*(4L)中，形成沉淀。过滤沉淀，用乙醚^*(1L)洗涤，用乙腈(1L)洗涤，并在真空中干燥。24.87g(73.3％纯度(通过面积)，分析方法2，41.4％效力)(根据效力，产率为40％)

^*在2mmol的反应规模下，异丙醚可成功地替代乙醚。

ii.环化

将线性肽粗产物(24.87g)溶解在15％DMSO/10％乙腈/75％水的溶液中(2250mL)。室温条件下搅拌反应物3天，或直至反应完全。(73.9％纯度，44.8％效力，分析方法2。)用水(2250mL)稀释反应混合物，为HPLC纯化做制备。

iii.纯化

肽的纯化采用制备型HPLC，直接注射500mL来自环化步骤的液。

柱：Kromasil C18 10010μm 2″×250mm

流速：100毫升/分钟

波长：220nm

流动相：A：0.1％的三氟乙酸水溶液

        B：0.1％的三氟乙酸乙腈溶液

梯度：％B    时间

      5      0

      5      2

      20     7

      35     32

      95     35

      95     45

      5      47

      5      53

把溶液注射到柱上。启动该方法的起始条件，并维持大约5分钟，直至所有的DMSO被洗脱下来。然后启动梯度。收集～16分钟时达到峰值的部分(25mL)。以这种方法完成9次注射。合并不纯的样品部分，并在一次500mL的注射中重新纯化。合并所有的纯样品部分，浓缩并冷冻干燥而产出化合物24。(20.04g，95.8％纯度(通过面积)，分析方法2，65.2％效力)

iv.分析方法

方法1.使用如下方法分析样品：

柱：Vydac C4，300，10μm，4.6×150mm

柱温：室温

流速：1.0毫升/分钟

缓冲液A：0.1％的三氟乙酸水溶液

缓冲液B：0.1％的三氟乙酸乙腈溶液

梯度：时间      ％B

      0         5

      12        60

      16        100

      17        5

      20        5

方法2.用如下40分钟方法分析样品。

柱：Kromasil C18 3.5μm，100，4.6×150mm

柱温：37℃

流速：1.0毫升/分钟

缓冲液A：0.1％的三氟乙酸水溶液

缓冲液B：0.1％的三氟乙酸乙腈溶液

梯度：时间        ％B

      0           10

      10          25

      23          27

      25          30

      30          65

      34          95

      35          10

      40          10

定量茚三酮测验

使用定量茚三酮测验来确定每个氨基酸偶联的产量。将少量的树脂装入2mL的烧结过滤漏斗中。用DMF 3X和DCM 4X洗涤树脂，然后在真空环境中干燥。在闪烁管中给树脂称重。未加入树脂的闪烁管作为空白。在每个小管中加入以下试剂：

76％W/W    苯酚/乙醇：  75μL

0.0002M    KCN/吡啶：   100μL

0.28M      茚三酮/乙醇：75μL

在100℃的加热块上加热小管5分钟。然后，迅速使小管离开热源，并用4.8mL 60％的乙醇稀释。用60％的乙醇在570nm处给分光光度计调零。测定各样品在570nm处的吸光度，包括空白的吸光度。使用下式计算取代情况：

μmol/g胺＝〔Abs样品-Abs空白〕×5mL×10⁶

            15000×样品重量(mg)

使用下式计算偶联百分比：

如果偶联百分比低于99％，则对氨基酸进行再偶联。

实施例7——将保护的羧酸酯有机螯合配位体和保护的羧酸酯螯合配位体前体转化成金属螯合物

参考图6：

方案A：将四(叔丁基)酯3转化成Gd螯合物4。

向合适的反应容器内装入15mL1∶1的DMF∶H₂O。加入1ml的10mM化合物3溶液(1∶1 DMF∶H₂O)，再加入41微升244.7mM的氯化钆六水合物的水溶液。将溶液加热至70℃，并使反应物反应24小时。加入5mL二异丙基醚后，沉淀分离所得的钆络合物4(42％的产率)。

方案B

向合适的反应容器内装入15mL1∶1的DMF∶H₂O。加入1ml的10mM化合物2的溶液(1∶1 DMF∶H₂O)，再加入41微升244.7mM的氯化钆六水合物水溶液。将溶液加热至70℃，并使反应物反应24小时。加入氢氧化钠将pH调节到11，再使反应在70℃条件下继续进行1小时。冷却至室温后，加入5mL二异丙基醚，通过沉淀分离所得的钆络合物4(19％的产率)。

还用方案B中所示物质的戊苄酯类似物实施该步骤。在某些实施方式中，也可以使用DTPA酯。

方案C：将有机配体前体转化成金属螯合物

从EP-2104-07开始合成EP-2104-15。向合适的反应容器内加入溶解于2ml 1∶1乙腈/水的264mg的1；加入12ml的1∶1乙腈/水。加入1N的NaOH将pH调节至11.44。在搅拌下加入1当量的GdCl₃·6H₂O(211.3mg)(pH 6.9，并用1N的NaOH将pH调高至10.63)。将4当量的溴乙酸(261.3mg)溶解在2mL水中，在15分钟时间内滴加。用1N的NaOH将pH维持在10。然后，将反应物加热至50℃，并使其反应过夜。反应混合物冷却至室温，用LC/MS鉴定钆络合物4。

本领域的技术人员可以理解的是，可以用其它的顺磁金属离子来替代上文所述的Gd(III)。

实施例8——螯合配位体和金属螯合物的表征

A.驰豫率的测定

可以用本领域已知的方法测定驰豫率。可以在靶向分子存在和不存在的情况下确定驰豫率。可以在变化的磁场中(例如，从0.5T至3T，使用合适场强下的光谱仪)和变化的温度条件下(例如，从大约10℃到大约90℃)测定驰豫率。

例如，可以用Bruker NMS-120 Minispec NMR光谱仪在0.47特斯拉(20MHzH-1 Larmor频率)和37℃的操作条件下测定约37℃条件下的驰豫率，或者可以用Konig-Brown relaxometer(20MHz，H-1 Larmor频率)在35℃的操作条件下进行测定。采用仪器的软件由反向恢复脉冲序列确定水中氢核的T1值。通过检测分别含有0、20、30和40μM Gd(III)的多种靶位溶液(例如，4.5％的HAS溶液)的T1值来确定驰豫率。进行T1测定之前，先在37℃条件下至少孵育样品15分钟以确保温度平衡。样品中Gd(III)的含量是用诱导耦合等离子质谱(ICP-MS)加以确定的。用弛豫速率(relaxation rate)(1/T1)(单位为s^-1)对Gd(III)浓度(单位为mM)作图来确定驰豫率(每个Gd(III)离子)。适合这些数据的斜率即为驰豫率。也用类似的方法确定靶位不存在条件下化合物的驰豫率。

B.¹⁷O NMR

可以使用不同温度条件下的¹⁷O NMR检测来确定水分子在待测金属螯合物第一配合球内的平均滞留时间(mean residency time)。配合到待测金属螯合物上的水的平均滞留时间(τ_m)即是水交换律的倒数(k_ex＝1/τm)，该值是通过测定H₂ ¹⁷O的横向弛豫率来确定的。在Varian Unity 300NMR仪器上，使用CPMG脉冲序列用40.6MHz的操作条件确定含有和未含10mM待测金属螯合物的PBS溶液的水中¹⁷O的弛豫率(1/T2)，以此作为温度(0-90℃)的函数。从待测样品和参照样品(只有PBS)之间弛豫率的差异来计算降低的弛豫率1/T_2r，公式1，然后用该结果除以Pm，结合到待测化合物中Gd(III)离子上的水分子摩尔分数(Pm＝q[Gd]/[H₂O]，其中q是配合水分子的#)。将降低的弛豫率(1/T_2r)作为温度(T)的函数作图，以此获得37℃(310K)时的平均滞留时间(公式1-5)。此处，gL是Gd的Landég因子，μ_B是玻尔磁子，S是Gd的自旋量子数，A/h是s超精细耦合常数(-3.8×10⁶rad/s)，R是气体常数，h是普朗克常数，k_B是博尔茨曼常数。数据配合4个参数：T_le ³¹⁰(310K条件下的电子弛豫时间)，E_Tle(电子弛豫的活化能)，ΔS(水分子交换的活化熵)，和ΔH(水分子交换的活化焓)。这四个参数一旦确定，就可以使用公式4计算37℃(310K)条件下的平均滞留时间。

$\frac{1}{T_{2r}}=\frac{1}{P_m}[\frac{1}{T_2}-\frac{1}{T_{2\mathrm{ref}}}]=\frac{1}{{\mathrm{\τ}}_m}\left(\frac{T_{2m}^{-1}({\mathrm{\τ}}_m^{-1}+T_{2m}^{-1})+{\mathrm{\Δ\ω}}_m^2}{{(T_{2m}^{-1}+{\mathrm{\τ}}_m^{-1})}^2+{\mathrm{\Δ\ω}}_m^2}\right)---\left(1\right)$

${\mathrm{\Δ\ω}}_m=\frac{g_L{\mathrm{\μ}}_{B}S(S+1)}{3k_{B}T}\frac{A}{h}---\left(2\right)$

$\frac{1}{T_{2m}}=\frac{S(S+1)}{3}{\left(\frac{A}{h}\right)}^2(\frac{1}{{\mathrm{\τ}}_m}+\frac{1}{T_{1e}})---\left(3\right)$

C.发光寿命检测

可以从发光寿命检测中得到配位水分子的数目。通常使用铕(III)或铽(III)的螯合物。一种方法中，在PBS中制备2份50μM的待测Eu(III)络合物溶液：一份在H₂O中，另一份在D₂O中。用可调节的Continuum TDL-50染色激光，由YG-581C Q-开关Nd:YAG激光(10Hz，40-70mJ/脉冲)泵发获得Eu(III)的⁷F₀->⁵D₀跃迁激发光谱(578-581nm)和激发的⁵D₀状态寿命。监测⁵D₀->⁷F₂在614nm处的发射跃迁来确定寿命。用Eu(III)发光衰变数据拟合单指数寿命函数确定Eu(III)激发态的寿命。结合的水分子的数目q，用以下公式确定：

$q=1.11(\frac{1}{{\mathrm{\τ}}^{H_{2}O}}-\frac{1}{{\mathrm{\τ}}^{D_{2}O}}-0.30)$

其中，τ^H2O和τ^D2O分别是水和氧化氘溶液中的激发态寿命。

实施例9——合成EP-2104-15-PFP，金属螯合物的活化酯

用EDC(8mg，0.0418mmol)处理含有EP-2104-15(1)(50mg，0.079mmol)的DMSO(1mL)。加入TEA直至pH～7。在室温条件下搅拌溶液10分钟。用五氟苯酚(PFP)(10.2mg，0.0554mmol)处理该混合物，并在室温下搅拌4小时。向混合物中加入丙酮(5mL)，并用抽吸过滤收集所得沉淀，得到68mg白色固体。

实施例10——合成化合物30

将化合物24-TFA(7.0mg)溶解在2.5mL DMSO中。用TEA(2μL)处理该溶液至pH 9，产生游离碱，化合物24。将49.0mg的EP-2104-15-PFP(金属螯合物的活化酯)加入溶液中，并在室温和氮气条件下搅拌24小时。另外加入TEA(1μL)将溶液的pH调节到～7.5。另外向溶液中加入EP-2104-15-PFP(5mg)并在室温和氮气条件下搅拌2小时。往溶液中加入乙醚，并用抽吸过滤分离所得固体，产出化合物30(70％纯度)。

其它实施方式

可以理解的是，尽管本发明是和其详细描述相结合加以阐明的，前面的描述仅用于阐述，而不限制本发明的范围，本发明的范围由附加的权利要求限定。其它方面、优点、和修改都在以下权利要求的范围内。

Claims (37)

1.一种含有有机螯合配位体的组合物，其特征在于，该有机螯合配位体所具有的化学式选自下组：

和

其中，n可以取1到4，其中，所述组合物的所述螯合配位体的2位上(R)异构体的对映异构体过量超过50％。

2.一种含有有机螯合配位体的组合物，其特征在于，该有机螯合配位体所具有的化学式选自下组：

和

其中，n可以取自1到4，其中，所述组合物的所述螯合配位体的2位上(S)异构体的对映异构体过量超过50％。

3.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物中在2位上(R)异构体的对映异构体过量超过85％。

4.如权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述组合物中在2位上(S)异构体的对映异构体过量超过85％。

5.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物中在2位上(R)异构体的对映异构体过量约为97％或更多。

6.如权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述组合物中在2位上(S)异构体的对映异构体过量约为97％或更多。

7.一种含有金属螯合物的组合物，其特征在于，所述金属螯合物具有以下结构：

所述组合物的所述螯合物的2位上(R)异构体的对映异构体过量高于50％，其中n可以取1到4，其中M可以选自下组：Gd(III)、Fe(III)、Mn(II)、Mn(III)、Cr(III)、Cu(II)、Dy(III)、Ho(III)、Er(III)、Eu(III)、Tb(II)、Tb(III)、Ce(III)、Pr(III)、Yb(III)、Tm(III)、Nd(III)和Tb(IV)。

8.一种含有金属螯合物的组合物，其特征在于，所述金属螯合物具有以下结构：

所述组合物在所述螯合物的2位上(S)异构体的对映异构体过量高于50％，其中n可以取1到4，其中M可以选自以下组：Gd(III)、Fe(III)、Mn(II)、Mn(III)、Cr(III)、Cu(II)、Dy(III)、Ho(III)、Er(III)、Eu(III)、Tb(II)、Tb(III)、Ce(III)、Pr(III)、Yb(III)、Tm(III)、Nd(III)和Tb(IV)。

9.如权利要求7所述的组合物，其特征在于，所述组合物中在2位上(R)异构体的对映异构体过量超过85％。

10.如权利要求8所述的组合物，其特征在于，所述组合物中在2位上(S)异构体的对映异构体过量超过85％。

11.如权利要求7所述的组合物，其特征在于，所述组合物中在2位上(R)异构体的对映异构体过量约为97％或更大。

12.如权利要求8所述的组合物，其特征在于，所述组合物中在2位上(S)异构体的对映异构体过量约为97％或更大。

13.一种MRI造影剂，其特征在于，该造影剂含有权利要求7-12任意一项所述的组合物。

14.一种含有权利要求7-12任意一项所述的组合物的MRI造影剂，其特征在于，所述造影剂含有一个或多个TBM。

15.一种含有有机螯合配位体前体的组合物，其特征在于，该有机螯合配位体前体所具有的化学式选自下组：

和 其中，n可以取自1到4，所述组合物的所述前体的2位上(R)异构体的对映异构体过量超过50％。

16.一种含有有机螯合配位体前体的组合物，其特征在于，该有机螯合配位体前体所具有的化学式选自以下组：

和

其中，n可以取自1到4，所述组合物的所述前体2位上(S)异构体的对映异构体过量超过50％。

17.一种合成有机螯合配位体前体的方法，其特征在于，该方法包括：

a)用具有如下结构的起始原料化合物进行反应，形成内酯：

所述的起始原料化合物在C α碳原子处具有L-立体化学特征，其中的n可以取自1到4；

b)打开所述内酯环产生羟基二元酸酯；

c)活化所述羟基二元酸酯的羟基；并

d)在能够在一个或多个胺部分烷基化所述胺化合物的条件下使所述活化的羟基基团与胺化合物发生反应而形成有机螯合配位体前体，所述有机螯合配位体前体含有一个或多个胺部分。

18.如权利要求17的方法，其特征在于，该方法还包括将所述的有机螯合配位体前体转化成有机螯合配位体。

19.如权利要求18的方法，其特征在于，该方法还包括将所述的金属离子与所述的有机螯合配位体螯合而形成金属螯合物。

20.如权利要求17、18或19所述的方法，其特征在于，所述方法制得的所述有机螯合配位体前体、所述有机螯合配位体、或所述金属螯合物在各自的2位上(R)异构体的对映异构体过量超过50％。

21.一种合成有机螯合配位体前体的方法，其特征在于，该方法包括：

a)用具有如下结构的起始原料化合物进行反应，形成内酯：

所述的起始原料化合物在Cα碳原子处具有D-立体化学特征，其中的n可以取自1到4；

b)打开所述内酯环产生羟基二元酸酯；

c)活化所述羟基二元酸酯的羟基；并

d)在能够在一个或多个胺部分烷基化所述胺化合物的条件下使所述活化的羟基基团与胺化合物发生反应而形成有机螯合配位体前体，所述有机螯合配位体前体含有一个或多个胺部分。

22.如权利要求21的方法，其特征在于，该方法还包括将所述有机螯合配位体前体转化成有机螯合配位体。

23.如权利要求18的方法，其特征在于，该方法还包括使金属离子与所述有机螯合配位体螯合而形成金属螯合物。

24.如权利要求21、22或23所述的方法，其特征在于，所述方法制得的所述有机螯合配位体前体、所述有机螯合配位体或所述金属螯合物在各自的2位上(S)异构体的对映异构体过量超过50％。

25.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述胺化合物选自：1，4，7，10-四氮杂环十二烷、乙二胺和二乙撑三胺。

26.如权利要求18或22所述的方法，其特征在于，所述的转化包括：提供一种在α碳原子位置上具有离去基团的羧酸酯，并在一个或多个所述前体的胺部分发生烷基化的条件下使所述羧酸酯与所述有机螯合配位体前体发生反应，从而形成所述有机螯合配位体。

27.一种将具有一个或多个羧酸酯的有机螯合配位体转化成金属螯合物的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a)提供所述有机螯合配位体；

b)对所述有机螯合配位体中的所述一个或多个羧酸酯中的一个或多个脱保护而产生一个或多个羧酸部分；并

c)将金属离子螯合上去形成金属螯合物；

其中，所述脱保护和螯合步骤是在无需对中间产物进行纯化的情况下进行的。

28.一种将有机螯合配位体前体转化成金属螯合物的方法，其特征在于，该方法包括：

a)提供所述有机螯合配位体前体，所述有机螯合配位体前体含有一个或多个胺；

b)提供在α碳原子位置上具有离去基团的羧酸酯；

c)在使所述前体的所述一个或多个胺中的一个或多个发生烷基化的条件下使所述羧酸酯与所述有机螯合配位体前体发生反应，从而形成有机螯合配位体；并

d)将金属离子螯合到所述有机螯合配位体上形成金属螯合物；

其中，所述反应和螯合步骤是在无需对中间产物进行纯化的情况下进行的。

29.一种含有有机螯合配位体活化酯的组合物，其特征在于，所述活化酯所具有的结构选白下组：

和

其中，n可以取自1到4，X选自以下组：

其中，所述组合物的所述螯合配位体的2位上(R)异构体的对映异构体过量高于50％。

30.一种含有有机螯合配位体活化酯的组合物，其特征在于，所述活化酯所具有的结构选自下组：

和

其中，n可以取自1到4，X选自以下组：

其中，所述组合物在所述螯合配位体2位上(S)异构体的对映异构体过量高于50％。

31.一种含有金属螯合物活化酯的组合物，其特征在于，所述金属螯合物活化酯具有以下的通式：

其中，n可以取自1到4，而X可以选自下组：

其中，所述组合物的所述金属螯合物活化酯的2位上(R)异构体的对映异构体的过量高于50％。

32.一种含有金属螯合物活化酯的组合物，其特征在于，所述金属螯合物活化酯具有以下的通式：

其中，n可以取自1到4，而X可以选自以下组：

其中，所述组合物在所述金属螯合物活化酯2位上(S)异构体的对映异构体的过量高于50％。

33.含有化合物26、28或30的结构的化合物的组合物，其特征在于，所述组合物在每个结合的螯合配位体或金属螯合物的2位上(R)异构体的对映异构体过量超过50％。

34.一种含有具有化合物26、28或30的结构的化合物的组合物，其特征在于，所述组合物在每个结合的螯合配位体或金属螯合物的2位上(S)异构体的对映异构体过量超过50％。

35.如权利要求33所述的组合物，其特征在于，所述组合物含有化合物30，而且所述组合物在四个结合的金属螯合物的各自的2位上(R)异构体的对映异构体过量约为97％或更大。

36.如权利要求7、8、31或32所述组合物的药学可接受盐。

37.如权利要求36所述的药学可接受盐，其特征在于，所述盐是钠盐。

Images