用于预测和确认药物活性化合物的体内代谢的离体方法
【专利摘要】本申请涉及用于药物活性化合物的催化氧化的方法和组合物，更具体地涉及用于预测药物活性化合物的体内代谢的离体方法，包括预测两种或更多种药物活性化合物之间的体内相互作用。
【专利说明】
用于预测和确认药物活性化合物的体内代谢的离体方法
技术领域
[0001] 本发明涉及用于药物活性化合物的催化氧化的方法和组合物，并更特别涉及用于 预测药物活性化合物的体内代谢的离体方法，包括预测两种或更多种药物活性化合物之间 的体内相互作用。
【背景技术】
[0002] 当今的制药工业面临更迅速和划算地发现和选择有希望的候选药的巨大的财务 和竞争压力。测代谢谱(metabolism profiling)是为进一步研究而鉴定毒性和潜在的副作 用、并选择最佳候选药的广泛使用的方法。根据一些估计，90%的药物代谢物涉及不良药物 反应，并且在制药企业中药物的代谢过程总是密切监察的对象。然而当前研究代谢物的方 法涉及动物研究，其为劳动密集，并产生化学非确定性的结果。由于种种原因，动物研究对 于测代谢物谱是次优的。例如，动物研究需要处死动物，常涉及肝切片制备以及慢反应肝细 胞的原代培养和效力变化的微粒体(例如S9亚级分），且所得的代谢物难以预测、确认和定 量。也已探索了若干不同程度成功的替代方法，包括使用培养的细胞系（例如HepG2或 Huh7)、核受体分析、稳定或瞬时表达适当的转录因子和报告基因的细胞系、分离的灌注肝 细胞、质膜小泡、表达的肝蛋白（例如一种或多种重组细胞色素 P450酶、转运体或受体)和类 似的生物系统。这些方法取得的成功有限，且这些方法尚未改善生物系统所见的问题。
[0003] 显然，体外和离体测代谢谱是突破性技术可用于克服当前缺点的领域。
【发明内容】
[0004] 本发明至少部分基于以下发现:合成的仿生催化剂(例如空间位阻和电子激活的 金属四苯基卟啉、金属酞菁和金属Salen配合物(metallosalen complexes))对于体内药物 代谢和体内药物-药物相互作用的离体预测是有用的工具。
[0005] -方面，此公开提供用于预测两种或更多种药物活性化合物之间体内相互作用的 离体方法，所述方法包括使第一药物活性化合物与氧化剂和选自由空间位阻和电子激活的 金属四苯基卟啉、金属酞菁和金属Salen配合物组成的组的催化剂在水溶液中在适合氧化 代谢物形成的条件下接触，并鉴别形成的氧化代谢物，以产生化合物代谢物谱，并使第一药 物活性化合物和至少另一种药物活性化合物组合与氧化剂和选自由空间位阻和电子激活 的金属四苯基卟啉、金属酞菁和金属Salen配合物组成的组的催化剂在水溶液中在适合氧 化代谢物形成的条件下接触，并鉴别形成的氧化代谢物，以产生组合代谢物谱，将化合物代 谢物谱与组合代谢物谱相比较，并基于化合物代谢物谱与组合代谢物谱之间相比较之差的 存在而预测、建立和验证药物活性化合物之间体内相互作用间的体外/体内相关性。
[0006] 在一个或多个实施方案中，催化剂为式1的空间位阻和电子激活的金属四苯基卟 啉：
[0008] 其中心选自由 Cl、Br、CH3、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-(XX)NR'2、-0M0M、C0N-R'、 CONR ' 2、CH=NR '、SO2NR ' 2、S02R、CF和NO2组成的组；
[0009] R2 选自由H、Cl、Br、CH3、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、raN-R'、C0NR ' 2、CH=NR '、SO2NR ' 2、SO2R、CF和NO2组成的组；
[0010] R3 选自由H、Cl、Br、CH3、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、raN-R'、C0NR ' 2、CH=NR '、SO2NR ' 2、SO2R、CF和NO2组成的组；
[0011] R4 选自由H、Cl、Br、CH3、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、raN-R'、C0NR ' 2、CH=NR '、SO2NR ' 2、SO2R、CF和NO2组成的组；
[0012] R'为H或 C1-C6 烷基；
[0013] Μ为过渡金属，例如Fe、Zn、Co、Ni、Cu、Mn、Rh、Mg、Ru、Pt 和Pd;和
[0014] 任选地其中包括选自由卤素卬、(：1、8〇、0!1、0(：1、0)、^(1?'）3] +，和取代或未取代的 含氮或硫的氨基酸衍生物组成的组的一个或多个轴向配体X，和/或抗衡离子以保持电荷中 性;所述取代或未取代的含氮或硫的氨基酸衍生物选自由咪唑、烷基取代的咪唑、巯基取代 的咪唑、三氟甲基取代的咪唑、吡啶、烷基取代的吡啶、巯基取代的吡啶、三氟甲基取代的吡 啶、嘧啶、烷基取代的嘧啶、巯基取代的嘧啶、三氟甲基取代的嘧啶、异喹啉、烷基取代的异 喹啉、巯基取代的异喹啉、三氟甲基取代的异喹啉、吖啶、烷基取代的吖啶、巯基取代的吖 啶、三氟甲基取代的吖啶、喹啉、苯并喹啉、烷基取代的喹啉、巯基取代的喹啉、三氟甲基取 代的喹啉、苄基硫醇和苯硫酚组成的组。
[0015] 在一个实施方案中，办为(：1，R2为H，R3为H，R4为Cl，M为Fe和X为C1。
[0016] 在另一个实施方案中，办为(：1，R2为Η，R3为Η，R4为Br，Μ为Fe和X为C1。
[0017] 还在另一个实施方案中，R^Cl，R2为Η且一个R2为S03Na，R 3为Η，R4为Br，M为Fe和X 为Cl 〇
[0018] 在另一个实施方案中，办为(：1，1?2为H，R3为H，R4为Cl或Br，M为Ru和X为Cl。
[0019] 在另一方面，催化剂为式2的金属酞菁化合物：
[0021] 其中心选自由 Cl、Br、CH3、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-(XX)NR'2、-0M0M、C0N-R'、 CONR ' 2、CH=NR '、SO2NR ' 2、S02R、CF和NO2组成的组；
[0022] R2 选自由H、Cl、Br、CH3、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、raN-R'、C0NR ' 2、CH=NR '、SO2NR ' 2、SO2R、CF和NO2组成的组；
[0023] R3 选自由H、Cl、Br、CH3、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、raN-R'、C0NR ' 2、CH=NR '、SO2NR ' 2、SO2R、CF和NO2组成的组；
[0024] R4 选自由H、Cl、Br、CH3、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、raN-R'、C0NR ' 2、CH=NR '、SO2NR ' 2、SO2R、CF和NO2组成的组；
[0025] 其中R'为H或C1-C6烷基，
[0026] Μ为过渡金属，例如Fe、Ζη、Co、Ni、Cu、Μη，Rh、Mg，Ru、Pt和Pd;
[0027] 和任选地其中包括选自由卤素$、(：1、8〇、0!1、0(：1、0)、[~(1?'）3] +和取代或未取代 的嘧啶或咪唑碱组成的组的一个或多个轴向配体L，和/或包括抗衡离子以保持电荷中性。 [0028] 在一个实施方案中，办和此为C1。
[0029] 在另一个实施方案中，办和此为H。
[0030]在另一方面，催化剂为式3的金属Salen配合化合物：
[0032] 其中心选自由 Cl、Br、CH3、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-(XX)NR'2、-0M0M、C0N-R'、 CONR ' 2、CH=NR '、SO2NR ' 2、SO2R、CF和NO2组成的组，
[0033] R2 相同或不同，并选自由H、Cl、Br、CH3、-C(CH3)3、S0 3-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、- OCONR ' 2、-OMOM、CON-R '、CONR ' 2、CH=NR '、S02NR ' 2、S02R、CF和N〇2组成的组，
[0034] R3 选自由H、Cl、Br、CH3、S03-、CN、[N(R，）3] +、C00R，、-0C0NR，2、-0M0M、raN-R，、C0NR ' 2、CH=NR '、SO2NR ' 2、S02R、CF和N〇2组成的组；
[0035] R4 选自由H、Cl、Br、CH3、S03-、CN、[N(R，）3] +、C00R，、-0C0NR，2、-0M0M、raN-R，、C0NR ' 2、CH=NR '、SO2NR ' 2、SO2R、CF和NO2组成的组；
[0036] 其中R'为H或C1-C6烷基，
[0037] Μ为过渡金属，例如Fe、Ζη、Co、Ni、Cu、Μη，Rh、Mg、Ru、Pt、和Pd，和任选地其中包括选 自由卤素卬、(：1、8〇、0!1、0(：1、0)、^(1?'） 3] +，和取代或未取代的嘧啶或咪唑碱组成的组的一 个或多个轴向配体X，和/或包括抗衡离子以保持电荷中性。
[0038] 在一方面，催化剂(例如空间位阻和电子激活的金属四苯基卟啉、金属酞菁或金属 Salen配合物）固定在聚合物树脂固体载体上。在一些实施方案中，聚合物树脂固体载体包 含选自由聚乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚酰胺、酚醛树脂、环氧树脂、聚碳二亚胺树 月旨、聚氯乙稀、聚偏二氟乙稀、聚乙稀氟化物(polyethylene fluoride)、聚酰亚胺、丙稀酸 类树脂等组成的组的聚合物。
[0039] 在一方面，催化剂(例如空间位阻和电子激活的金属四苯基卟啉、金属酞菁或金属 Salen配合物)包封在例如聚苯乙烯基体(matrix)等聚合物基体中。
[0040] 在一方面，氧化剂选自由有机和无机过氧化物、氧供体分子、过酸、高碘酸盐、次氯 酸盐、臭氧、过硫酸氢钾、2，6-二氯吡啶-N-氧化物和分子氧组成的组。
[0041 ]在一方面，本文提供的方法进一步包括使含第一药物活性化合物的溶液与包含例 如含氮芳香环和自由巯基的含氮或硫的氨基酸衍生物的助催化剂接触，以作为向中心金属 原位配位的电子供体。在一些实施方案中，包含含氮或硫的氨基酸衍生物的助催化剂选自 由咪唑、烷基取代的咪唑、巯基取代的咪唑、三氟甲基取代的咪唑、吡啶、烷基取代的吡啶、 巯基取代的吡啶、三氟甲基取代的吡啶、嘧啶、烷基取代的嘧啶、巯基取代的嘧啶、三氟甲基 取代的嘧啶、异喹啉、烷基取代的异喹啉、巯基取代的异喹啉、三氟甲基取代的异喹啉、口丫 啶、烷基取代的吖啶、巯基取代的吖啶、三氟甲基取代的吖啶、喹啉、苯并喹啉、烷基取代的 喹啉、巯基取代的喹啉、三氟甲基取代的喹啉、苄基硫醇和苯硫酚组成的组。
[0042] 在一方面，本文提供的方法进一步包括使含有第一药物活性化合物的溶液在溶液 为两相混合物时与相转移剂接触。在一些实施方案中，相转移剂选自由季铵盐、四正丁基溴 化铵(TBAB)、三辛酰甲基氯化铵、十六烷基三丁基溴化鱗、四丁基溴化鱗、18-冠-6、季铵氯 化物336、苄基三乙基氯化铵(TEBA)、甲基三辛基硫酸氢铵(T0MAHS)、十六烷基氯化吡啶鑰、 四己基溴化铵、N-苄基溴化辛可宁丁(N-benzylcinchonidinium bromide)和N-苄基溴化辛 可宁（N-benzylcinchoninium bromide)组成的组。
[0043] 在另一方面，药物活性化合物(例如第一药物活性化合物或至少另一种药物活性 化合物)选自由乙酰胆碱受体激动剂和拮抗剂;肾上腺素受体激活的化合物、肾上腺素受体 阻断化合物、抗高血压剂、血管扩张剂、强心苷、利尿剂、组胺、5-羟色胺（serotonin)、抗组 胺剂、抗高血压药、多肽、抗生素、抗感染剂、抗微生物剂、抗惊厥剂、抗糖尿病剂、止吐剂、类 固醇、镇静剂、抗癫痫化合物、麻醉剂、骨骼肌松弛剂、抗抑郁药、抗精神病药、镇痛剂、锂、抗 凝剂、胆碱酯酶抑制剂、促凝血剂、HMG-CoA还原酶抑制剂(他汀类）、非甾体抗炎剂、抗有丝 分裂剂、蛋白酶抑制剂、甲状腺和抗甲状腺化合物、安眠药、纤维蛋白溶解剂、重组蛋白、肽、 肾上腺皮质类固醇、性激素和抑制剂、免疫调节剂、免疫抑制剂、勃起功能障碍治疗剂、青霉 素、头孢菌素、氯霉素、四环素、多粘菌素、抗分枝杆菌化合物、磺胺类、麻醉药、甲氧苄啶、抗 真菌剂、抗病毒剂、非留体抗炎化合物、抗癌剂、疫苗、抗原生动物化合物、抗酸剂、抗心律失 常剂和驱肠虫化合物组成的组。在示例性实施方案中，药物活性化合物选自洛伐他汀、氨氯 地平、阿托伐他汀、瑞舒伐他汀、辛伐他汀、氟伐他汀、匹伐他汀、普伐他汀、吡格列酮、利多 卡因、欧迪皮派(odipipam)、氨基比林、二甲双胍、格列美脲、螺内酯、硝苯地平、呋塞米、沙 格列汀和用于X综合征应用的药物。
[0044] 本公开也提供为药物活性化合物制备氧化代谢物的方法，所述方法包括使含有一 种或多种药物活性化合物的溶液与固定在基质(substrate)上的一种或多种催化剂接触足 够的时间，从而所述一种或多种药物活性化合物被催化剂催化氧化，将所述溶液从固定在 基质上的一种或多种催化剂分离，并为所述一种或多种药物活性化合物鉴定氧化代谢物， 其中所述一种或多种催化剂选自由空间位阻和电子激活的金属四苯基卟啉、金属酞菁和金 属Sa 1 en配合物组成的组。
[0045] 本公开也提供一种用于样品溶液中的药物活性化合物的氧化产物的系统制备的 样品处理装置，所述装置包括至少一个接受样品溶液流的入口并将样品溶液流导向流动 室，流动室包括固定在基质上的一种或多种催化剂，和至少一个接受来自流动室的样品溶 液流的出口，其中所述固定在基质上的一种或多种催化剂选自由空间位阻和电子激活的金 属四苯基卟啉、金属酞菁和金属Salen配合物组成的组。
[0046] 术语"药物活性化合物"、"活性药物成分(API)"、"药物活性剂"、"活性剂"、"生物 活性剂"、"药品"、"药物化合物"和"药物"意指在预防、诊断、处理或治疗疾病，以便缓解痛 苦或控制或改善与人类或动物中任何生理或病理不适相关的根本原因或症状中有用的任 何化学化合物。术语"药物活性化合物"、"药物活性剂"、"活性药物成分(API)"、"活性剂"、 "生物活性剂"、"药品"、"药物化合物"和"药物"可互换使用，以指代当以显著或有效的量给 予受试者时具有可测量的指定或选择的生理活性的药剂或物质。在本文中使用时，这些术 语意图与食品药品监督管理局对API的定义一致，包括"意图在药物产品的制造中使用的任 何物质或物质的混合物，并且当用于药物生产时，其变成药物产品的活性成分。此类物质意 图提供在疾病的诊断、治疗、缓解、处理或预防中的药理活性或其它直接效果，或影响机体 的结构和功能。"API包括通过例如（1)化学合成；（2)发酵；（3)重组DNA或其它生物技术方 法；（4)从天然来源分离/回收;或(5)这些方法的任意组合等方法制造的物质。术语"药物" 由本定义清楚地涵盖，因为已知很多药物和前药具有特定的生理活性。这些技术术语是医 药领域公知的。本文中使用的术语"药物"和"前药"均包括化合物的药学上可接受的盐、溶 剂化物、水合物、多晶型物、共结晶、对映异构体、非对映异构体、互变异构体、区域异构体、 外消旋体等。
[0047]如本文中所使用，术语"药物产品"意指完成的剂型，例如含有活性药物成分，通常 但非必需地与非活性成分联合的片剂、胶囊或溶液。
[0048]如本文所使用，术语"CYP"意指细胞色素 P，并更具体地指细胞色素 P450,其为肝的 主要I相代谢酶，由很多不同的同工酶例如CYP1A1、CYP1A2、CYP1B1、CYP2A6/2A7/2A13、 CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP2E1、CYP3A4、CYP3A5、CYP3A7和 CYP7A1 等组 成。
[0049] 本文使用的章节标题仅供组织目的，且不应解释为以任何方式限制记述的主题。 当并入的参考文献中的术语的定义可能与本教导中提供的定义不同时，本教导中提供的定 义应支配。应领会到本教导讨论的度量例如温度、浓度、时间之前有暗指的"约"，使得轻微 和无实质的偏差在本文的教导范围之内。在此申请中，除非另有特别声明，单数的使用包括 复数。同样，"包含（comprise )"、"包含（comprises )"、"包含（comprising)"、"含有 (contain)"、含有（contains)"、含有（containing)"、"包括（include) "、"包括 (includes)"，包括（including)"的使用不意图为限制性的。应理解前文的一般描述和下 文的详细描述均仅为示例性和解释性的，并且不限制本发明。本文中使用冠词"a"和"an"来 指代一种或超过一种（即至少一种)冠词的语法客体。举例来说，"一种元素 (an element)" 意指一种元素或超过一种元素。
[0050] 除非另有定义，本文中使用的所有技术和科学术语的含义与本发明所属领域中普 通技术人员的一般理解相同。本文记述了方法和材料供本发明中使用；也可使用本领域已 知的合适的方法和材料。材料、方法可实施例仅为说明性的，而不意图为限制性的。所有公 开、专利申请、专利、序列、数据库登录和本文提到的其它参考文献通过引用其整体而并入 本文。在冲突的情况下，本说明书包括定义将主导。
[0051] 本发明的其它特征和优点将从下文详细的描述和附图和从权利要求中变得明显。
【附图说明】
[0052]图1为代表性的MS-S頂色谱图，显示在八溴四（2,6_二氯苯基）扑啉Fe(III)Cl的存 在下微波反应后产生的代表性的格列美脲代谢物。
[0053]图2为代表性的MS-S頂色谱图，显示在八溴四（2，6-二氯苯基）扑啉Fe (111) C1的存 在下微波反应后产生的代表性的螺内酯代谢物。
[0054]图3为代表性的MS-S頂色谱图，显示在八溴四（2,6_二氯苯基）卟啉Fe(III)Cl的存 在下微波反应后产生的代表性的硝苯地平代谢物。
[0055]图4为代表性的MS-S頂色谱图，显示在八溴四（2,6_二氯苯基）卟啉Fe(III)Cl的存 在下微波反应后产生的代表性的氨氯地平代谢物。
[0056] 图5为代表性的MS-S頂色谱图，显示在八溴四（2，6-二氯苯基）卟啉Fe(III)C1的存 在下微波反应后产生的代表性的阿托伐他汀代谢物。
[0057] 图6为代表性的MS-S頂色谱图，显示在八溴四（2,6_二氯苯基）卟啉Fe(III)Cl的存 在下微波反应后产生的代表性的瑞舒伐他汀代谢物。
[0058] 图7为代表性的MS-S頂色谱图，显示在八溴四（2，6-二氯苯基）卟啉Fe(III)C1的存 在下微波反应后产生的代表性的辛伐他汀代谢物。
[0059] 图8六和88为代表性的]\^-3](84)和]\^-31?1(88)色谱图，显示在八溴四（2,6-二氯 苯基)扑啉Fe (III) C1的存在下微波反应后产生的代表性的沙格列汀代谢物。
[0060] 图9六和98为代表性的]\^-3](94)和]\^-31?1(98)色谱图，显示在八溴四（2,6-二氯 苯基)扑啉Fe (III) C1的存在下微波反应后产生的代表性的吡格列酮代谢物。
[0061] 图10示出用经磺酰胺基团（~s〇2NH~）附接至聚合物树脂固体载体的[八氯八溴 Fe+3TPP]lc作为催化剂的负载型聚合物配合物。
[0062]图11示出用经氨基磺酸基（~NHS02~）连接至聚合物树脂固体载体的[八氯八溴 Fe+3TPP]lc作为催化剂的负载型聚合物配合物。
[0063]图12提供系列图，示出提取的二甲双胍的MRM色谱图，质量转变130.1/130.1，检测 于与二甲双胍(20.Oyg/mL)温育0小时（上图）和在没有催化剂的存在下温育1小时（中图）以 及在催化剂的存在下温育1小时(下图）的血浆中。
[0064] 图13提供系列图，示出提取的C1的MRM色谱图，质量转变117.1/117.1，检测于与二 甲双胍(20.0 yg/mL)温育0小时(上图）和在没有催化剂的存在下温育1小时（中图）以及在催 化剂的存在下温育1小时(下图）的血浆中。
[0065] 图14提供系列图，示出提取的C2和C3的MRM色谱图，质量转变144.1/144.1，检测于 与二甲双胍(20.0 yg/mL)温育0小时(上图）和在没有催化剂的存在下温育1小时（中图）以及 在催化剂的存在下温育1小时(下图）的血浆中。
[0066] 图15提供系列图，示出提取的二甲双胍的MRM色谱图，质量转变130.1/130.1，检测 于温育1小时后的空白血浆中（上图）、温育0小时的水中的二甲双胍（中图）和在50:50水：乙 腈中（双空白）（下图）中。
[0067] 图16提供系列图，示出提取的C1的MRM色谱图，质量转变117.1/117.1，检测于温育 1小时后的空白血浆中（上图）、温育0小时的水中的二甲双胍（中图）和在50 : 50水：乙腈中 (双空白）（下图）中。
[0068] 图17提供系列图，示出提取的C2和C3的MRM色谱图，质量转变144.1/144.1，检测于 温育1小时后的空白血浆中（上图）、温育0小时的水中的二甲双胍（中图）和在50:50水：乙腈 中（双空白）（下图）中。
[0069]图18A-B为代表性的LC/MS-ESI色谱图，显示在常规条件下当除了基本的八溴四 (2，6-二氯苯基）卟啉Fe (III) C1催化剂之外还混合含氮助催化剂时，和不使用助催化剂时， 产生的呋塞米代谢物的差异。
【具体实施方式】
[0070] 在人类和其它动物中，多数药物(例如药物活性化合物)在肝中代谢。代谢酶将这 些药物转化成代谢物。药物代谢的基本目的是使这些药物解毒、失活、溶解和消除。作为结 果，由于首过代谢，以原始形式到达体循环的药物的量降低。其中，细胞色素 P450-依赖的单 加氧酶在多数生物氧化中提供基本的催化(参见Cytochrome P-450:Structure，Mechanism and Biochemistry,P.R.Ortiz de Montellano,ed.,Plenum Press,Ν·Υ·,1986)〇
[0071] 药物化合物在体内经历的代谢过程可有助于化合物的安全性和功效，并且是其代 谢物有无毒性或不良生物活性的原因。这些因素是药物化合物的成功或失败的主要贡献因 素;很多代谢物涉及毒性和不良反应。药理学家试图在药物开发过程中尽早鉴别和分离此 类化合物，但受到对化学产物的结构缺乏预测性知识的限制。他们传统上试图获得足量的 这些代谢物，以便在它们上进行进一步的毒理学和药理学研究。
[0072] 若干问题与研究药物代谢中生物系统的使用相关:动物和体外代谢研究都只产生 很小量的代谢物，由此使这些代谢物的鉴别很困难。这些代谢物必须从欲鉴别的含水体系 中分离。用大量动物进行的代谢研究众所周知地昂贵，并且即使已鉴别，代谢物也不能容易 或有效地合成供进一步试验。因此，科学家仅获得代谢物的有限图景、未鉴别的副作用和难 以预测的患者预后。
[0073]药物代谢物在肝中通过主要由含血红素和细胞色素的酶催化的氧化机制而形成。 多数生物氧化涉及由细胞色素 P450单加氧酶提供的基本催化。包括过氧化氢酶、过氧化物 酶和木质素酶在内的由过氧化氢激活的全部血红素蛋白通过三价铁静息态（ferric resting state)向氧代铁卟啉阳离子自由基(oxoferryl porphyrin cation radical)的 双电子氧化而起作用。
[0074]虽然对细胞色素 P450还需决定性地表征此氧化态，大多数其反应和仿生类似物的 反应可归为从化合物1(血红素高价活性中间体)至各种底物的氧转移，以给出特征性的反 应，例如羟基化、环氧化和杂原子氧化。也已检测到源自羟基和过氧羟基自由基的其它产 物。重要的是注意到此类产物难以通过传统的氧化模式制备。
[0075] 研究者最初研究合成的金属卟啉用作细胞色素 P450-依赖的单加氧酶的模拟物的 生物氧化的模型系统。发表了有限数量的文献综述，包括Xie和Dolphin的（"Biological Oxidations with Heme Proteins，〃in Metalloporphyrins Catalyzed Oxidations, F.Montanari和L.Casella，eds·，Kluwer Academic Publishers,The Netherlands ,1994, pp 269-306);和Montanari等人的（Rev.Heteroat ·Chem. ,6:94-141 (1992)) 〇
[0076] 发现首个研究的催化剂由于过氧二聚体的形成而不稳定，并且催化转变和反应速 率一致地低。已通过向合成的氮杂大环(azamacrocycle)分子引入另外的原子而获得分子 稳定性的改善，伴以催化反应转变(turnover)的增加。Dolphin和其他人的工作已表明，向 芳基和内消旋-四芳基卟啉的吡咯位上增加的卤素原子使得中间体氧代卟啉配合物更缺 电子和更空间保护，并且提供更有效的氧化催化(见例如Xie和Dolphin，前文所引用），因为 其通过降低卟啉破坏的速率而增加催化反应的转变。
[0077]已报道了 一些用于药物的氧化代谢研究的合成金属卟啉。Carrier等人 (Bull.Soc.Chim.Fr.，130:405-416(1993))用不同细胞色素 P450模型系统研究了利多卡因 氧化并由此产生一些已知的利多卡因的初级代谢物，表明反应条件和金属卟啉本身可变化 而给出不同产量的氧化产物，或者有时给出完全不同的产物。相反，通过使用本文记载的方 法，产生了剩下的已知代谢物和被视作可能的附加代谢物的一些附加氧化产物。这对于水 体系中短暂产生并且对于分离和存储固有地不稳定的代谢物特别有用。
[0078] 在多药物情形中，医师缺乏他们需要的信息来为有效性和安全问题准确地评价药 物-药物相互作用。当向患者处方新药时，医师过多地依赖试错，浪费了宝贵的时间和金钱。 目前没有可供医生动态地预测或测量患者对药物谱的反应(药物-药物相互作用、剂量水平 和方案）、并将结果并入更有效的患者治疗的离体方法。
[0079] 本发明人开发了新的模拟药物活性化合物的体内代谢的测代谢谱的体外方法，其 中催化剂充当用于预测代谢模式、通路和谱图的"化学合成肝"。开发化学合成肝时，发明人 寻求解决围绕药物发现中的代谢研究的很多问题。传统的方法学涉及大量的动物处死，并 且缺乏可信地设计新化学实体(NCE)所需的速度、稳定性、可放大性和可预测性。当前的测 代谢谱缓慢且不确定性，使得几乎无法预测候选药物的成败。典型的筛选过程耗费几天，有 时耗费几星期。源于动物的样品（肝切片、肝细胞和微粒体)在效能上不同，反应缓慢，并且 不能产生足量的代谢物用于进行中的药理学试验。对水体系（用于现在的测代谢谱)的常规 色谱法和光谱法不能干净地检测、表征和定量水溶性代谢物，提供不完整的谱图。未检测的 代谢物可导致不良副作用、试验延长和患者治疗时的错误，以及对晚期药物停用的可能性 增加。基于动物的模型不能准确地模拟生物受体相互作用和人对药物的反应，遗留显著的 错误边界。
[0080] 因此，本方法可用于系统地和有效地预测、产生和鉴定候选药物的代谢物，例如使 得在昂贵的药物开发过程中尽早确定这些代谢物是否具有任何不可接受的毒性谱和/或有 期望或不期望的生物活性。
[0081] 本文也提供用于产生和鉴别探索性的药物活性化合物(例如候选药物）的氧化产 物的方法，通过该方法可在完成动物或生物研究之前鉴别化合物的代谢物。
[0082]此外，本文提供用于产生候选药物的大量氧化产物的方法，该产物可已通过生物 试验而鉴别为代谢物，其量可足以用于在药物发现过程的早期对例如与肝脏酶的干扰(毒 理学、病理学、组织病理学、基因毒性）、膜透过性、水溶性、化学稳定性等关键特征进行毒理 学和进一步的生物学试验。
[0083] 本文记载的方法也提供降低候选药物开发中所需的动物试验量的可接受的途径。
[0084] 于是，本文记述的方法建立新的用于测代谢谱的离体范例，允许科学家和医生通 过进行早期代谢研究而降低新化学实体(NCE)的损耗率，在向患者给予新药之前生成毒性 的定量测定，并在患者的现有治疗的背景中预测新药的有效性。这些基于化学的方法向医 生提供其所需的信息来确信地在患者现有的药物方案的背景中预测新药的安全性。本文公 开的催化剂和方法充当生物系统中氧化催化剂的模型。
[0085]离体鉴别和预测代谢物
[0086]本文公开的方法可用于提供信息，从而在向患者给药之前预测药物活性化合物的 安全性，或作为患者现有的药物方案的部分。药物活性化合物在适合氧化代谢物形成的条 件下在水溶液中与氧化剂和选自由空间位阻和电子激活的金属四苯基卟啉、金属酞菁和金 属Salen配合物组成的组的催化剂反应，以产生、检测和鉴别药物活性化合物的代谢物，例 如使得在昂贵的药物开发过程中尽早确定这些代谢物是否具有任何不可接受的毒性谱和/ 或有期望或不期望的生物活性。本文公开的方法可进一步包括代谢物的分离和鉴别。在已 检测到代谢物的实例中，分离足量的该分子，从而在确定其化学结构以外也评价其特异性、 选择性、效力，以及可能的其毒性。
[0087]预测药物-药物相互作用
[0088]当向已经使用了过多的其它药物治疗的患者处方新药时，医师面临艰难的斗争。 在此多药物情形中，医师缺乏他们所需的信息来准确地评价药物-药物相互作用、有效性和 安全问题。当向患者处方随机的新药时，医师过多地依赖试错，浪费宝贵的时间、金钱和内 心宁静的资源。
[0089]本文记述的方法可用于提供信息，从而在例如患者的现有药物方案等联合治疗的 背景中预测新药的安全性。药物(例如药物活性化合物)的组合在适合氧化代谢物形成的条 件下在水溶液中与氧化剂和选自由空间位阻和电子激活的金属四苯基卟啉、金属酞菁和金 属Salen配合物组成的组的催化剂反应，从而检测患者的血液、血清或血浆中药物和代谢物 之间有利或不利的相互作用。该代谢模式与单一药物的代谢模式相比较，以确定代谢物的 增强、衰减或抑制，从而评定特定药物对患者的安全性。代谢模式可在患者的临床史的背景 中进一步分析，以评定与向患者的药物方案增加新药相关的药物-药物相互作用和效力。在 下文的实施例中，用示例性催化剂开发了用于临床试验和测谱的生成代谢物的实验方案。 用于生成和预测二甲双胍的代谢谱(离体)的最初实验已产生令人鼓舞的初步结果，表明本 方法可与其它药物用于临床研究和患者预后，例如用于：（1)通过观察NCE的代谢是否被已 知的强CYP抑制剂的共同给药抑制/诱导，而评价最常见的CYP的抑制/诱导；（2)通过观察 NCE是否实质上改变已知CYP酶的敏感底物的代谢，评价作为最常见CYP的底物的相互作用； 和(3)评价NCE是否因为抑制或诱导共同给药的药物的代谢CYO通路而显著影响已上市药物 的代谢消除。
[0090] 代谢物产生
[0091 ]本文记述的方法也可用于药物活性化合物的氧化产物的制备，包括使化合物与如 下文所定义的催化剂组成员（例如空间位阻和电子激活的金属四苯基卟啉、金属酞菁或金 属Salen配合物）的一系列组合、与如下文所定义的共氧化试剂组的成员、与助催化剂组的 成员在例如二氯甲烷、乙腈、乙腈/水、甲醇/水、其缓冲水溶液等合适溶剂的存在下，在从〇 °C至溶剂回流温度的温度下或在微波照射下，以药物化合物的各个样品与合成催化剂、共 氧化试剂和溶剂的不同组合反应这样的方式反应至多二十四（24)小时，接着通过气相、液 相/液相或固相/液相色谱、HPLC等分开和分离各所得氧化产物。然后可通过NMR、C 13NMR、MS、 HRMS、IR或UV光谱鉴别氧化产物。在一些实施方案中，这些氧化产物此后可在用合适的动物 模型的研究中用作候选药物化合物的安全和效力的预测物。可对实际的代谢物进行(例如 根据优化以制备这些特定代谢物的本文记述的过程的方法制备的更大的量)各种生物试 验，以在非常昂贵的药物开发过程中尽早鉴别这些代谢物的毒性和/或其它期望或不期望 的生物活性。
[0092] 催化剂
[0093] 本文公开的是用于制备药物活性化合物的氧化代谢物的方法，包括使药物活性化 合物与氧化剂和一种或多种催化剂接触。催化剂可为例如金属卟啉、金属酞菁、和/或金属 Salen配合物，如本文所述。
[0094] 金属卟啉
[0095]在一些实施方案中，催化剂为式1的空间位阻和电子激活的金属四苯基卟啉：
[0097]其中心选自由 Cl、Br、CH3、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-(XX)NR'2、-0M0M、C0N-R'、 C0NR ' 2、CH=NR '、SO2NR ' 2、S02R、CF和N〇2组成的组；
[0098] R2 选自由H、Cl、Br、CH3、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、raN-R'、C0NR ' 2、CH=NR '、SO2NR ' 2、S02R、CF和NO2组成的组；
[0099] R3 选自由H、Cl、Br、CH3、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、raN-R'、C0NR ' 2、CH=NR '、SO2NR ' 2、SO2R、CF和NO2组成的组；
[0100] R4 选自由H、Cl、Br、CH3、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、raN-R'、C0NR ' 2、CH=NR '、SO2NR ' 2、SO2R、CF和NO2组成的组；
[0101] R'为H或 C1-C6 烷基；
[0102] Μ为过渡金属，例如Fe、Zn、Co、Ni、Cu、Mn，Rh、Mg，Ru、Pt、和Pd;和
[0103] 任选地其中包括选自由卤素$工1、8〇、0!1、0(：1、0)、[^)3]+和取代或未取代的 嘧啶或咪唑碱组成的组的一个或多个轴向配体X，和/或包括抗衡离子以保持电荷中性。
[0104] 在一些实施方案中，Ri为C1，R2为H，R3为H，R4为C1、M为Fe和X为C1。
[0105] 在一些实施方案中，Ri为C1，R2为H，R3为H，R4为Br，M为Fe和X为C1。
[0106] 在一些实施方案中，Ri为Cl，R2为Η和一个R2为S0 3Na，R3为Η，R4为Br，Μ为Fe和X为C1。
[0107] 在一些实施方案中，办为(：1，1?2为H，R3为H，R4为C1或Br，M为Ru和X为C1。
[0108]在一些实施方案中，空间位阻和电子激活的金属四苯基卟啉选自由
[0110] 组成的组。
[0111]本文中使用的示例的合成金属卟啉是其中Μ为铁或锰的化合物，并选自包含八氯-八溴Fe(m)卟啉、八氯-八溴Μη(ΙΙ)卟啉、八氯-八氯Ru(III)卟啉、八氯-八溴Ru(III)扑 啉、八氯-八氯Fe (III)卟啉、八氯-八氯Mn (II)卟啉、八氯-八溴四磺基Fe (III)卟啉、八氯-八溴四磺基Μη (II)卟啉、八氯-八氯四磺基Fe(m)扑啉和八氯-八氯四磺基Μη (II)卟啉的 组。
[0112]在此方法的某些实施方案中，合成金属卟啉选自包含八氯-八溴Fe(III)Π 卜啉、八 氯-八溴Μη (II)卟啉、八氯-八氯四磺基Fe(III)卟啉和八氯-八氯四磺基Mn(II)卟啉的组； 共氧化试剂选自包含亚碘酰苯、次氯酸钠、叔丁基氢过氧化物和单过硫酸钾的组;和溶剂为 选自包含CH 2C12、水中的20 % CH3CN和缓冲水溶液的组的溶剂。
[0113] 合成金属卟啉可通过已知方法制备(见上文【背景技术】中引用的参考文献），其中合 适的含锌金属卟啉，例如其中"卤"为氯、溴、氟或碘的内消旋-四（2，6-二卤苯基）扑啉-锌 (II)，与若干活性卤化剂的一种反应，接着用希望的活性金属离子将锌原子除去和置换。它 们也可通过制备卟啉-环卤化的合成金属卟啉的改进方法制备，其中卤化剂可为在例如甲 醇、乙醇等合适的极性溶剂中的游离卤素例如Cl 2或Br2,并且反应可在较低的温度下进行， 由此导致期望产物的收量提高。
[0114] 此类合成金属卟啉可通过使合适的含锌金属卟啉（例如内消旋-四（2,6_二氯苯 基)-卟啉-锌（II))与例如游离卤素(例如Cl2或Br2)在合适的极性溶剂(例如甲醇、乙醇等） 在〇°C至环境温度的温度下反应，接着用希望的活性金属离子将锌原子除去和置换锌原子 而制备。
[0115]金属酞菁
[0116]本文也公开药物活性化合物的氧化代谢物的制备方法，包括使药物活性化合物与 氧化剂和催化剂接触，其中所述催化剂为式2的金属酞菁化合物：
[0118] 其中心选自由 Cl、Br、CH3、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-(XX)NR'2、-0M0M、C0N-R'、 C0NR ' 2、CH=NR '、SO2NR ' 2、S02R、CF和N〇2组成的组；
[0119] R2 选自由H、Cl、Br、CH3、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、raN-R'、C0NR ' 2、CH=NR '、SO2NR ' 2、SO2R、CF和NO2组成的组；
[0120] R3 选自由H、Cl、Br、CH3、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、raN-R'、C0NR ' 2、CH=NR '、SO2NR ' 2、SO2R、CF和NO2组成的组；
[0121] R4 选自由H、Cl、Br、CH3、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、raN-R'、C0NR ' 2、CH=NR '、SO2NR ' 2、SO2R、CF和NO2组成的组；
[0122] 其中R'为H或C1-C6烷基，
[0123] Μ为过渡金属，例如Fe、Zn、Co、Ni、Cu、Mn，Rh、Mg，Ru、Pt和Pd;并且任选地其中包括 选自由卤素$、(：1、8〇、0!1、0(：1、0)、^(1〇 3]+和取代或未取代的嘧啶或咪唑碱组成的组的 一个或多个轴向配体L，和/或包括抗衡离子以保持电荷中性。
[0124] 在一些实施方案中，办和1?2为C1。
[0125] 在一些实施方案中，R4PR2为H。
[0126] 金属Salen配合物
[0127] 本文也公开药物活性化合物的氧化代谢物的制备方法，包括使药物活性化合物与 氧化剂和催化剂接触，其中所述催化剂为改性雅各布森(salen)催化剂。
[0128] 在一些实施方案中，催化剂为式3的金属Salen配合物化合物：
[0130] 其中心选自由 Cl、Br、CH3、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-(XX)NR'2、-0M0M、C0N-R'、 CONR ' 2、CH=NR '、SO2NR ' 2、S02R、CF和NO2组成的组，
[0131] R2相同或不同，并且选自由H、Cl、Br、CH3、-C(CH3) 3、S03-、CN、[N(R'）3] +、ra〇R'、-0C0NR ' 2、-0M0M、CON-R '、CONR ' 2、CH=NR '、SO2NR ' 2、SO2R、CF和NO2组成的组，
[0132] R3 选自由H、Cl、Br、CH3、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、raN-R'、C0NR ' 2、CH=NR '、SO2NR ' 2、SO2R、CF和NO2组成的组；
[0133] R4 选自由H、Cl、Br、CH3、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、raN-R'、C0NR ' 2、CH=NR '、SO2NR ' 2、SO2R、CF和NO2组成的组；
[0134] 其中R'为H或C1-C6烷基，
[0135] Μ为过渡金属，例如Fe、Ζη、Co、Ni、Cu、Μη，Rh、Mg，Ru、Pt和Pd，并且任选地其中包括 选自由卤素$、(：1、8〇、0!1、0(：1、0)、^(1〇3]+和取代或未取代的嘧啶或咪唑碱组成的组的 一个或多个轴向配体X，和/或包括抗衡离子以保持电荷中性。
[0136] 在一些实施方案中，金属Salen配合物化合物具有下列结构：
[0138] 在一些实施方案中，改性雅各布森(salen)催化剂可根据路线1或路线2制备。
[0139] 路线 1
[0143] 助催化剂
[0144] 已知硫为易于氧化的强电子供体，因此结合于半胱氨酸的血红素-酶可能不具备 作为氧化活性部位的最优特性。在20世纪80年代中期发表了细胞色素 P450酶的首个X-射线 结构，决定性地首次示出这些酶实际上被半胱氨酸酯配体结合(Mansuy，D. C. R. Chimie，10， 392-413(2007))。此证据证明硫确实存在于氧化的活性部位，已引导很多研究者研究这是 如何实现的。
[0145] 在一篇2014年的Nature文章中，Groves讨论了酶的C-H键活化的最近的数据，以及 来自细胞色素 P450超家族的血红素-酶如何能实现氧化这些强的、惰性的键的惊人壮举 (Groves,J.T.Nature,6,89-91(2014))〇
[0146] 此处也注意到一篇Science的发表，其中Yosca等人为了理解酶的Fe(IV) = 0和Fe (IV)-OH 态而检查了该超家族的成员 CYP158 和 119(Yosca，T.H.等人，Science ,342,825-829 (2013))。发现铁从与氧的双键结合向质子化的单键结合种类的转化拉长了铁-氧键而缩短 了来自半胱氨酸的铁-硫键。这是值得注意的，因为当底物的C-H键断裂时，形成Fe(IV)0H种 类。然后形成的0-H键的强度为此氢转移步骤建立热力学。
[0147] 此现象创造了"推-拉"效应。从半胱氨酸的硫向铁活性部位推电子造成更强烈地 拉对侧的氧;增强碱性，并促进C-H键断裂(Id)。
[0148] 这些发现表明创建酶氧化模型时半胱氨酸样模拟物(例如助催化剂)的用途。添加 氮和硫醇盐氨基酸衍生物作为助催化剂有助于进一步模拟如上所述的体内条件，其中例如 细胞色素氧化酶和辣根过氧化物酶等血红素-酶通过半胱氨酸的硫和组氨酸的中性氮结合 至蛋白基体。
[0149] 因此，在一些方面，本文公开的方法进一步包括向含有药物活性化合物、氧化剂和 催化剂的反应混合物中添加助催化剂。示例性助催化剂包括含氮或硫的氨基酸衍生物，其 pKa值与含有例如含氮芳香环和自由巯基等不空间阻碍对碱部位的接近的相对惰性的取代 基的半胱氨酸的共辄酸的pKa接近(例如pKa值在5.0至10.0的范围，即pKa值为约5.0、5.5、 6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5或约10.0)。本文公开的用于反应的示例性助催化剂包 括但不限于咪唑、烷基取代的咪唑、巯基取代的咪唑、三氟甲基取代的咪唑、吡啶、烷基取代 的吡啶、巯基取代的吡啶、三氟甲基取代的吡啶、嘧啶、烷基取代的嘧啶、巯基取代的嘧啶、 三氟甲基取代的嘧啶、异喹啉、烷基取代的异喹啉、巯基取代的异喹啉、三氟甲基取代的异 喹啉、吖啶、烷基取代的吖啶、巯基取代的吖啶、三氟甲基取代的吖啶、喹啉、苯并喹啉、烷基 取代的喹啉、巯基取代的喹啉、三氟甲基取代的喹啉、苄基硫醇和苯硫酚。
[0150] 氧化剂
[0151 ]如本文所使用，术语"氧化剂"和"共氧化剂"可互换地使用。在一些实施方案中，本 文记述的方法包括氧化剂的使用。这样的氧化剂充当氧自由基源，以生成氧代铁 (oxoferry 1)或氧代金属阳离子。示例性氧化剂包括有机和无机过氧化物、氧供体分子、过 酸、次氯酸盐、臭氧、过硫酸氢钾、2，6-二氯吡啶-N-氧化物和分子氧。在一些实施方案中，氧 化剂为例如亚碘酰苯、次氯酸钠、单过硫酸钾、臭氧，或过氧化物，例如过氧化氢、间-氯过苯 甲酸、枯烯氢过氧化物或叔丁基氢过氧化物。氧化试剂优选以小量逐渐向反应混合物添加， 并稍后，例如1、2、3、4、5或6小时后添加新鲜充填的氧化剂。
[0152] 本文公开的催化反应可用本领域技术人员公知的不会与催化剂和/或氧化剂不利 地相互作用的任何溶剂进行。可选择溶剂来利于药物化合物或合成金属卟啉的溶解度，或 使产物的回收和纯化容易。对于离体工作，示例性溶剂为源于血的血浆，例如哺乳动物血 浆，例如人类血浆。示例性溶剂包括CH 2C12; CH3CN; H20中的20 %甲醇;H20中的20 %CH3CN;或 缓冲至不同pH水平的水溶液，例如pH 3·0、3·5、4·0、4·5、5·0、5·5、6·0、6·5、7·0·7·5、8·0、 8·5、9·0、9·5、10·0〇
[0153] 药物活性化合物、催化剂、氧化剂和溶剂的组合和反应可使用或不使用合适的自 动化工具（包括机器人装置的使用）同时地或连续地实现。本文也提供催化剂和氧化剂的 "试剂盒"，供在本文记述的方法中使用。
[0154] 本方法可任选地包括反应条件的优化，以鉴别溶剂、催化剂、氧化剂和反应条件的 合适组合，其产生代谢物的最大数目和/或量或者一种或多种期望的代谢物。这合理地带来 后续的放大优化过程，通过其可产生大量的一种或多种所需的代谢物。
[0155] 本发明的方法可与产生的氧化产物的检查组合，由此在例如涉及病理学、组织病 理学、机理或基因毒性实验方案的急性、亚慢性或慢性研究等毒性试验中，或在用于确定生 物活性的其它筛选或实验方案中用于鉴别药物活性化合物(例如候选药物）的毒性或代谢 活性代谢物。
[0156] 药物活性化合物
[0157] 药物活性化合物可包括属于任何治疗类别的任何药物，包括但不限于乙酰胆碱受 体激动剂和拮抗剂；肾上腺素能受体激活化合物、肾上腺素能受体阻断化合物、抗高血压 剂、血管扩张剂、强心苷、利尿剂、组胺、5-羟色胺、抗组胺剂、抗高血压剂、多肽、抗生素、抗 感染剂、抗微生物剂、抗惊厥剂、抗糖尿病剂、止吐剂、类固醇、镇静剂、抗癫痫化合物、麻醉 剂、骨骼肌松弛剂、抗抑郁药、抗精神病药、镇痛剂、锂、抗凝剂、胆碱酯酶抑制剂、促凝血剂、 HMG-CoA还原酶抑制剂(他汀类）、非甾体抗炎剂、抗有丝分裂剂、蛋白酶抑制剂、甲状腺和抗 甲状腺化合物、安眠药、纤维蛋白溶解剂s，重组蛋白、肽、肾上腺皮质类固醇、性激素和抑制 剂、免疫调节剂、免疫抑制剂、勃起功能障碍治疗剂、青霉素、头孢菌素、氯霉素、四环素、多 粘菌素、抗分枝杆菌化合物、磺胺类、麻醉药、甲氧苄啶、抗真菌剂、抗病毒剂、非留体抗炎化 合物、抗癌剂、疫苗、抗原生动物化合物、抗酸剂、抗心律失常剂和驱肠虫化合物。
[0158] -方面，一种或多种药物活性化合物选自洛伐他汀、氨氯地平、阿托伐他汀，瑞舒 伐他汀、辛伐他汀、氟伐他汀、匹伐他汀、普伐他汀、吡格列酮、利多卡因、欧迪皮派 (odipipam)、氨基比林、二甲双胍、格列美脲、螺内酯、硝苯地平、呋塞米、沙格列汀克拉霉 素、红霉素、氟康唑、伊曲康唑、泰利霉素、伏立康唑、胺碘酮、替卡格雷、伊马替尼、阿瑞吡 坦、地拉韦啶、依法韦仑、讳地那韦、奈非那韦、利托那韦、沙奎那韦、氟伏沙明、奈法唑酮、环 孢菌素 A和奎宁。
[0159] 负载型催化剂
[0160] 在上述各种催化剂配合物中，催化剂可作为包含用于氧化降解的底物的反应混合 物溶液中的均相催化剂而使用。在其它实施方案中，催化剂可为非均相催化剂。非均相催化 剂通常为负载型的，这意味着催化剂分散在第二材料上、包封在第二材料中或附接至第二 材料，材料例如为促进催化剂的催化效力、使催化剂能重复使用的材料。负载型催化剂的主 要吸引力是负载的种类容易例如通过过滤而从未反应的起始材料和反应产物分离。此容易 的分离可大幅简化产物分离过程，并可使负载的反应自动化。由于可能再利用或再循环负 载的反应物，并且因为它们是不溶和不挥发的，它们易于操作，并易于回收。此外，负载的反 应物从环境的观点来看也是有吸引力的。最后，负载型催化剂的使用允许过程改变为连续 流式过程。流式化学(flow chemistry)可改变为减少废物并提供"更绿色"反应过程的微反 应器。
[0161 ]本方法可任选地包括催化剂(例如金属卟啉、金属酞菁和金属Salen配合物）向固 体载体的固定。预期催化剂的固定将通过影响反应的化学选择性、区域选择性和形状选择 性而稳定和/或修改催化性能。负载型催化剂，例如金属卟啉，可提供组合了均相金属卟啉 的多功能性和非均相系统的优点（例如防止催化分子间自氧化、空间非位阻金属卟啉的二 聚，以及催化剂容易回收和再利用）的氧化催化剂。此外，由于非均相催化剂呈现出使工业 废物处理和处置的问题最小化的可能性，非均相催化剂已成为对"清洁技术"的重要的有吸 引力的目标。
[0162]催化剂可通过聚合物的芳香环的π电子与催化剂的空d轨道之间的电子相互作用 而锚定。例如，包含铁、钴和铜的金属卟啉已成功地固定/包封在聚苯乙烯基体上，使得其在 普通的有机溶剂中高度可分散。发现包封的催化剂稳定，并且比其未包封的对应物更有活 性。这些包封的催化剂表现对底物氧化的活性增强。这些催化剂不仅具有高周转频率，也可 通过简单的过滤而定量回收，并在不失去活性的前提下再利用。
[0163] 合适的载体包括表面积高的多孔材料。固体载体可包括例如聚合物、金属氧化物 和其它陶瓷，例如二氧化硅、氧化钛、碳酸钙、沸石、分子筛、粘土和氧化铝，以及碳，例如活 性炭或碳纳米管，聚合物和磺化或氟化树脂。特别地，催化剂可用已知的技术固定在聚合物 载体上。示例性的聚合物珠包括聚苯乙烯、苯乙烯-二乙烯基苯、氟化聚合物例如特氟龙 (TEFLON)、聚乙二醇。特别地，可使用平均分子量为30kDa至240kDa的聚苯乙烯。聚合物可被 卤化。示例性聚合物载体包括但不限于聚乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚酰胺、酚醛 树脂、环氧树脂、聚碳二亚胺树脂、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯氟化物、聚酰亚胺、丙烯 酸类树脂等。
[0164] 为了使催化剂系链至载体，催化剂可通过卟啉或salen环结构上一个或多个位置 的反应而附接至聚合物载体。催化剂可直接或通过连接子(例如烷基或聚氧烷链)系链至催 化剂。在一些实施方案中，催化活性种类经化学键或例如氢键或供体-受体相互作用等较弱 的相互作用固定或包封。内消旋-四苯基卟啉配合物的芳环和酞菁配合物的苯并环为可将 催化剂连接至固体载体的官能团提供有用位置。示例性官能团包括氨基、羟基和磺酸基、磺 酰基、磺酰胺基、羧基。氨基可通过直接硝化接着通过还原至相应的胺基而引入到卟啉环或 salen环上。胺基用作官能团，以用公知技术连接至反应性种类即官能化聚合物载体。路线3 示出对生成反应硝酸酯和磺酸酯基团有用的硝化和磺化反应的反应路径。
[0165] 路线 3
[0167]图10示出用[八氯八溴Fe+3TPP ] 1 c作为催化剂、通过磺酰胺基团（~S02NH~）附接 至聚合物树脂固体载体的负载型聚合物配合物。类似地，图11示出用[八氯八溴Fe+3TPP]lc 作为催化剂、通过氨基磺酸基（~nhs〇2~）附接至聚合物树脂固体载体的负载型聚合物配 合物。
[0168] 在其它的实施方案中，聚合物载体可为带、凝胶、珠、条、卷曲等形状。聚合物-负载 型催化剂可制备为直径约50-100微米的珠的形式。珠用与催化剂反应并将催化剂系链至固 体载体的官能团（在内和/或外表面)官能化。催化剂可制为材料范围可得的球、带、平板、一 层厚的固定基体、管状卷曲。这些可容易地替换或互换。卷曲的段可与可用固体负载型催化 剂或试剂加载的盒互换。
[0169] 此外，本文公开的固定的催化剂理想地适合流动系统（例如微流体和芯片实验室 装置)和流经过程(例如连续流过程）。连续流系统和方法允许固定催化剂永久地驻留在系 统中，在此催化剂将进入的起始材料(例如药物化合物)转化为所需的产品（例如代谢物）。 因此，在一个方面，聚合物载体是流体流动系统的部分。
[0170] -方面，本公开提供流体流动系统（例如样品处理装置），其包括接收样品溶液流 并将样品溶液流导向流动室的入口、包含固定在基质上的一种或多种催化剂的流动室，和 接收来自流动室的样品溶液流的至少一个出口。
[0171]这些固定的系统有明显的优点，因为催化剂更容易地从产物分离并再循环，这在 处理相当昂贵的催化剂(例如金属卟啉、金属酞菁和金属Salen配合物)时尤其重要。
[0172] 在一个或多个实施方案中，催化剂可用包封技术负载。固定化方法可包括催化剂 在聚合物基体中的物理包裹，例如在丙烯酸类聚合物和共聚物、羧酸乙烯聚合物、聚酰胺、 聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚邻苯二甲酸醋酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮及其组合中。在均相 条件下使用金属卟啉或金属酞菁催化氧化时，系统可面临例如催化剂分离、二聚和催化剂 破坏等挑战。这些挑战可同时通过使用聚合物微包封的催化剂而避免。微包封是基于聚合 物基体中的物理截留而将催化剂固定到例如离子型树脂和聚苯乙烯等聚合物上的方法。催 化剂经聚苯乙烯系聚合物的苯环上的η电子与催化剂的空d轨道之间的电子相互作用而牢 固地锚定。这是将可商购的金属卟啉和金属酞菁固定在聚苯乙烯上的有效和容易的通常方 法，其给出稳定、可再利用和高效的催化剂，其用于醇的有氧氧化并相比于其未包封的对应 物表现升高的活性。
[0173] 包封的方法用不同类型的聚苯乙烯聚合物和不同的金属酞菁标准化。铁、钴、铜的 金属酞菁已成功地包封在聚苯乙烯基体上，使它们在普通的有机溶剂中高度可分散。用于 金属酞菁包封的示例性反应路线示于路线4。
[0174] 路线 4
[0176]用此微包封技术(路线4)，锰的金属卟啉已成功地包封在聚苯乙烯基体中。锰卟啉 已基于聚苯乙烯纤维的物理包裹而锚定在聚合物上，使它们在普通的有机溶剂中高度可分 散。
[0177] 相转移剂
[0178] 在某些条件下，本文公开的反应混合物可形成双相反应混合物。对于双相反应混 合物，本公开进一步提供相转移剂(例如相转移催化剂)来帮助反应物从一相迀移至发生反 应的另一相的用途。相转移催化剂包括但不限于季铵盐、四正丁基溴化铵(TBAB)、三辛酰甲 基氯化铵、十六烷基三丁基溴化鱗、四丁基溴化鱗、18-冠-6、季铵氯化物336、苄基三乙基氯 化铵(TEBA)、甲基三辛基硫酸氢铵(T0MAHS)、十六烷基氯化吡啶鑰、四己基溴化铵、N-苄基 溴化辛可宁丁、和N-苄基溴化辛可宁。
[0179] 实施例
[0180] 本发明进一步在下列不限制权利要求中记载的发明范围的实施例中描述。
[0181] 在下列实施例中，评价选择的催化剂生成与糖尿病、高血压和血脂异常相关的化 合物的主要人代谢物的能力。所有这些药物具有用来比较观察的实验结果的发表的代谢谱 数据。
[0182] 实施例1.格列美脲微波实验方案
[0183] 用50mL 1:1甲醇：乙醇提取格列美脲API (20 · Omg，0 · 04076mmol)，过滤并在真空中 浓缩。所得的固体置于2:0.25mL乙腈:水并转移至微波管。然后添加八溴四（2,6_二氯苯基） 卟啉？6(111)<：1(3.2811^，0.002038111111〇1)，接着添加次氯酸钠（50.31^，0.10191111111〇1)。反应 在微波中80°C下进行50分钟(代表性的，见下表的其它条件）。
[0?84] 操作：用40mL氯仿稀释反应。用3x40mL水洗涤。用3x40mL盐水洗涤。用40mL氯仿返 提取水层。合并有机层，并在MgS04上干燥，过滤并在真空中浓缩。分析的细节见下文。
[0185] 代表性的HPLC-ESI-MS参数:
[0186] HPLC 参数：Agilent 1200HPLC，二元栗，DAD，100 盘式自动取样器。柱：Waters Xterra C18-MS，4 · 6x5cm，3 · 5um粒径，流动相A:水+0 · 1 % 甲酸，流动相B: ACN+0 · 1 % 甲酸，流 速:1.0mL/min，注射体积:25uL，梯度 0minl0%B 保持 1 分钟，20min 内 10-80%B。保持 2min。
[0187] 正模式ESI参数：Thermo TSQ Quantum Ultra，标准ESI源，喷射电压：4000V，鞘气 压力：50psi N2，离子清扫气压:0 · Opsi，辅助气压：Opsi，毛细管温度：325C，毛细管补偿： 35V，调谐透镜补偿：117V，撇渣器补偿:0V，碰撞压力：1 · 5mTorr Ar。
[0188] 正模式MS/MS参数:Thermo LCQ Deca XP Plus 3D线性离子阱。喷射电压：3.5kV. 去溶剂化气体:40。
[0189] 可选反应监视(SRM)参数：
[0190] 扫描事件：1，扫描类型：SRM，扫描时间：0.9s，Col 1.能量：28V，Q1峰宽：2.0m/z FWHM，Q3峰宽：1.0m/z FWHM，扫描宽度:1.0m/z。
[0191] 在八溴四（2,6_二氯苯基)Π 卜啉Fe(III)Cl的存在下的最优微波反应后格列美脲代 谢物鉴别在表1和图1中给出。
[0192] 表1.格列美脲微波结果
[0194] 格列美脲代谢物结构：
[0195]
[0196] 实施例2.螺内酯微波实验方案：
[0197] 用100mL 1:1甲醇：乙醇提取螺内酯API (100.0 mg，0.2401mmol)，过滤并在真空中 浓缩。所得的固体置于3:0.5mL乙腈:水并转移至微波管。然后添加八溴四（2,6_二氯苯基） 卟啉 Fe(III)Cl(19.33mg，0.012mmol)，接着添加次氯酸钠（296uL，0.0.6001mmol)。反应在 微波中80°C下进行50分钟(代表性的，见下表的其它条件）。
[0?98] 操作：用40mL氯仿稀释反应。用3x40mL水洗涤。用3x40mL盐水洗涤。用40mL氯仿返 提取水层。合并有机层，并在MgS04上干燥，过滤并在真空中浓缩。根据实施例1中提供的参 数分析样品。
[0199]在八溴四（2,6_二氯苯基)扑啉Fe(III)Cl的存在下的最优微波反应后螺内酯代谢 物鉴别在表2和图2中给出。
[0200] 表2.螺内酯微波结果：
[0201]
[0202]螺内酯代谢物结构：
[0203]
[0204] 实施例3.硝苯地平微波实验方案：
[0205] 用60mL 1:1甲醇：乙醇提取硝苯地平API(30.0mg，0.08662mmol)，过滤并在真空中 浓缩。所得的固体置于2:0.25mL乙腈:水并转移至微波管。然后添加八溴四（2,6_二氯苯基） 卟啉？6(111)<：1(6.9811^，0.004331臟〇1)，接着添加次氯酸钠（106.91^，0.21655臟〇1)。反应 在微波中80°C下进行50分钟(代表性的，见下表的其它条件）。
[0206] 操作：用40mL氯仿稀释反应。用3x40mL水洗涤。用3x40mL盐水洗涤。用40mL氯仿返 提取水层。合并有机层，并在MgS04上干燥，过滤并在真空中浓缩。根据实施例1中提供的参 数分析样品。
[0207]在八溴四（2,6_二氯苯基)Π 卜啉Fe(III)Cl的存在下的最优微波反应后硝苯地平代 谢物鉴别在表3和图3中给出。 [0208]表3.硝苯地平微波结果：
[0209]
[0210] 硝苯地平代谢物结构：
[0212]实施例4.氨氯地平微波实验方案：
[0213] 用50mL 1:1甲醇：乙醇提取氨氯地平API(20.0mg，0.04891mmol)，过滤并在真空中 浓缩。所得的固体置于2:0.25mL乙腈:水并转移至微波管。然后添加八溴四（2,6_二氯苯基） 卟啉？6(111)<：1(3.9411^，0.00245111111〇1)，接着添加次氯酸钠(60.41^，0.12228111111〇1)。反应在 微波中80°C下进行50分钟(代表性的，见下表的其它条件）。
[0214] 操作：用40mL氯仿稀释反应。用3x40mL水洗涤。用3x40mL盐水洗涤。用40mL氯仿返 提取水层。合并有机层，并在MgS04上干燥，过滤并在真空中浓缩。根据实施例1中提供的参 数分析样品。
[0215]在八溴四（2,6_二氯苯基)扑啉Fe(III)Cl的存在下的最优微波反应后氨氯地平代 谢物鉴别在表4和图4中给出。
[0216]表4.氨氯地平微波结果：
[0217]
[0218] 氨氯地平代谢物结构：
[0220]实施例5.阿托伐他汀微波实验方案：
[0221 ] 用80mL 1:1甲醇：乙醇提取阿托伐他汀API(40.0mg，0.07160mmol)，过滤并在真空 中浓缩。所得的固体置于2:0.25mL乙腈:水并转移至微波管。然后添加八溴四（2,6_二氯苯 基）扑啉？6(111)<：1(5.7711^，0.00358臟〇1)，接着添加次氯酸钠（88.41^，0.17901111111〇1)。反 应在微波中80°C下进行50分钟(代表性的，见下表的其它条件）。
[0222] 操作：用40mL氯仿稀释反应。用3x40mL水洗涤。用3x40mL盐水洗涤。用40mL氯仿返 提取水层。合并有机层，并在MgS04上干燥，过滤并在真空中浓缩。根据实施例1中提供的参 数分析样品。
[0223] 在八溴四（2,6_二氯苯基)Π 卜啉Fe(III)Cl的存在下的最优微波反应后阿托伐他汀 代谢物鉴别在表5和图5中给出。
[0224] 表5.阿托伐他汀微波结果：
[0225]
[0226] 阿托伐他汀代谢物结构：
[0228] 实施例6.瑞舒伐他汀微波实验方案：
[0229] 用8011^1:1甲醇：乙醇提取瑞舒伐他汀4?1(40.011^，0.08307111111〇1)，过滤并在真空 中浓缩。所得的固体置于2:0.25mL乙腈:水并转移至微波管。然后添加八溴四（2,6_二氯苯 基）卟啉？6(111)<：1(6.6911^，0.00415111111〇1)，接着添加次氯酸钠（102.51^，0.20767111111〇1)。反 应在微波中80°C下进行50分钟(代表性的，见下表的其它条件）。
[0230] 操作：用40mL氯仿稀释反应。用3x40mL水洗涤。用3x40mL盐水洗涤。用40mL氯仿返 提取水层。合并有机层，并在MgS04上干燥，过滤并在真空中浓缩。根据实施例1中提供的参 数分析样品。
[0231]在八溴四（2,6_二氯苯基)Π 卜啉Fe(III)Cl的存在下的最优微波反应后瑞舒伐他汀 代谢物鉴别在表6和图6中给出。
[0232]表6.瑞舒伐他汀微波结果：
[0233]
[0234] 瑞舒伐他汀代谢物结构：
[0235]
[0236] 实施例7 .辛伐他汀微波实验方案：
[0237] 用80mL 1:1甲醇：乙醇提取辛伐他汀API (40 · Omg，0 · 09556mmol)，过滤并在真空中 浓缩。所得的固体置于2:0.25mL乙腈:水并转移至微波管。然后添加八溴四（2,6_二氯苯基） 卟啉Fe(III)Cl(7.70mg，0.00478mmo 1)，接着添加次氯酸钠（118uL，0.2389mmo 1)。反应在微 波中80°C下进行50分钟(代表性的，见下表的其它条件）。
[0238] 操作：用40mL氯仿稀释反应。用3x40mL水洗涤。用3x40mL盐水洗涤。用40mL氯仿返 提取水层。合并有机层，并在MgS0 4上干燥，过滤并在真空中浓缩。根据实施例1中提供的参 数分析样品。
[0239]在八溴四（2,6_二氯苯基)Π 卜啉Fe(III)Cl的存在下的最优微波反应后辛伐他汀代 谢物鉴别在表7和图7中给出。
[0240]表7.辛伐他汀微波结果：
[0241]
[0242] 辛伐他汀代谢物结构：
[0244] 实施例8.沙格列汀微波实验方案：
[0245] 用50mL 1:1甲醇：乙醇提取沙格列汀API(20·0mg，0·06341mmol)，过滤并在真空中 浓缩。所得的固体置于2:0.25mL乙腈:水并转移至微波管。然后添加八溴四（2,6_二氯苯基） 卟啉?6(111)<：1(5.111^，0.003171臟〇1)，接着添加次氯酸钠(78.3此，0.1585臟〇1)。反应在 微波中80°C下进行50分钟(代表性的，见下表的其它条件）。
[0246] 操作：用40mL氯仿稀释反应。用3x40mL水洗涤。用3x40mL盐水洗涤。用40mL氯仿返 提取水层。合并有机层，并在MgS04上干燥，过滤并在真空中浓缩。根据实施例1中的参数分 析样品。
[0247] 在八溴四（2,6_二氯苯基)Π 卜啉Fe(III)Cl的存在下的最优微波反应后沙格列汀代 谢物鉴别在表8和图8中给出。
[0248] 表8.沙格列汀微波结果：
[0250]沙格列汀代谢物结构：
[0252] 实施例9.吡格列酮微波实验方案：
[0253] 盐酸吡格列酮（20.011^，0.05611111111〇1)在1:0.2511^乙腈 ：水中的溶液用碳酸钾 (11 · 63mg，0 · 08415)处理并将之搅拌30分钟。然后添加八溴四（2，6-二氯苯基）卟啉Fe (III) 〇1(4.5211^，0.00281111111〇1)，接着添加次氯酸钠(69.21^，0.14028_〇1)。反应在微波中80 1€ 下进行50分钟(代表性的，见下表的其它条件）。
[0254] 操作：用40mL氯仿稀释反应。用3x40mL水洗涤。用3x40mL盐水洗涤。用40mL氯仿返 提取水层。合并有机层，并在MgS04上干燥，过滤并在真空中浓缩。根据实施例1中的参数分 析样品。
[0255] 在八溴四（2,6_二氯苯基)Π 卜啉Fe(III)Cl的存在下的最优微波反应后吡格列酮代 谢物鉴别在表9和图9中给出。
[0256] 表9.吡格列酮微波结果：
[0258]吡格列酮代谢物结构：
[0260] 实施例10.
[0261] 材料:
[0262] 吡格列酮盐酸盐和二甲双胍盐酸盐从Cipla Ltd.，Mumbai Central Mumbai 400 008India获得。从以下获得氧化剂：过氧化氢，50% (Fisher Scientific)，次氯酸钠， 12.5%有效氯（Sigma-Aldrich)，亚碘酰苯(通过标准文献方法合成）。两种金属卟啉催化 剂，八溴四（2,6-二氯苯基)扑啉? 6(111)(：1和八氯四（2,6-二氯苯基)扑啉?6(111)(：1由印度 的合作者合成获得。
[0263] 吡格列酮代谢物的合成:
[0264] 用碳酸钾（24.25mg，0.1754mmol)处理CHC13/H20混合物(9:1)中的吡格列酮盐酸盐 (50.011^，0.1403111111〇1)并搅拌30分钟。此时添加金属卟啉催化剂（8.8011^，0.00702111111〇1)和 氧化剂（1.25当量）。反应在45°C下进行并搅拌2小时，此时添加另外的1.25当量氧化剂，并 使混合物在45 °C下搅拌过夜。反应冷却至25 °C并用CHC13 (40mL)稀释。混合物用H20 (3x)和盐 水(3x)洗涤，并用3:1CHC13/IPA返提取水层(3x)。合并有机相，干燥(MgS〇4)，并在真空中浓 缩。通过氧化铝色谱（l:lEtOAc/己烷-4:lMeOH/DCM)除去多余的卟啉。浓缩剩余的反应混 合物并制备为分析粗品。
[0265] 二甲双胍代谢物的合成:
[0266] 用碳酸钾（66.9mg，0.4839_〇1)处理CH3CN/H20混合物(9:1)中的二甲双胍盐酸盐 (50.0 mg，0.3871mmol)并搅拌30分钟。此时添加金属卟啉催化剂(5mol % )和氧化剂（1.25当 量）。反应在45°C下进行并搅拌2小时，此时添加另外的1.25当量氧化剂，并使混合物在45°C 下搅拌过夜。反应冷却至25 °C，并用CHC13 (40mL)稀释。混合物用H20(3x)和盐水(3x)洗涤，并 用3:1CHC13/IPA返提取水层(3x)。合并有机相，干燥(MgS〇4)，并在真空中浓缩。通过氧化铝 色谱（1: lEtOAc/己烷-4: IMeOH/DCM)除去多余的卟啉。浓缩剩余的反应混合物并制备为分 析粗品。
[0267] 阿托伐他汀代谢物的合成:
[0268] 处理CHC13/H20混合物(9:1)中的阿托伐他汀(40.Omg，0.0735mmol)，添加金属卟啉 催化剂(5mol%)和氧化剂（1.25当量）。反应在45°C下进行并搅拌2小时，此时添加另外的 1.25当量氧化剂，并使混合物在45°C下搅拌过夜。反应冷却至25°C，并用CHCl 3(40mL)稀释。 混合物用H20(3x)和盐水(3x)洗涤，并用3:1CHC1 3/IPA返提取水层(3x)。合并有机相，干燥 (MgS〇4)，并在真空中浓缩。通过氧化铝色谱（1: lEtOAc/己烷-4: IMeOH/DCM)除去多余的卟 啉。浓缩剩余的反应混合物并制备为分析粗品。
[0269] 薄层色谱通过UV-Vis示出4种产物，其Rf-值对于当前为产物分离开发的传统二氧 化硅柱色谱、LC-MS方法而言过于接近(数据未示出）。
[0270]用于代谢物鉴别的实验设计 [0271] ⑴啦格列酮方法-反相HPLC
[0272] 粗反应混合物在氯仿中稀释至约5mg/mL的浓度。对于LC-MS/MS分析，25yL的5mg/ mL样品在975yL 10:90乙腈:水流动相中稀释。LC分析用装配有二元栗和二极管阵列检测器 的Agilent 1100LC进行。25微升样品注射入粒径2.6μηι、在500yL/min下运行的2.1x50mm Thermo Accucore C18HPLC柱。流动相A为水中的0 · 1 %甲酸，流动相B为乙腈中的0 · 1 %甲 酸。经10分钟从10%-90%B运行线性梯度。设DAD以监测254和280nm，并采集190-400nm之间 的所有波长用于光谱分析。
[0273] MS/MS分析用正离子模式中运行的Thermo LCQ Deca XP Plus 3D线性离子阱进 行。电喷射电压为3.5kV，且去溶剂化气体设至40任意单位。系统在若干不同模式中运行，以 确认代谢物的存在和特性。选择性离子监测模式(SIM)用于基于文献中对已知的吡格列酮 代谢物报道的分子量和保留时间数据快速鉴别粗反应混合物中的已知的吡格列酮代谢物。 用选择性反应监视(SRM)通过检测从已知代谢物的MS/MS推导的独特片段离子并匹配至文 献报道来确认SM中的鉴别。用数据依赖的MS/MS模式采集未知代谢物上的片段数据。此数 据的解读正在进行中。
[0274] (2)二甲双胍法-疏水相互作用亲脂相互作用色谱法(HILIC)
[0275] 粗反应混合物在氯仿中稀释至约5mg/mL的浓度。对于LC-MS/MS分析，将25yL的 5mg/mL样品在975yL 95:5乙腈：15mM醋酸铵流动相中稀释。LC分析用装配有二元栗和二极 管阵列检测器的Agilent 1100LC进行。25微升样品注射入粒径5·0μηι、在lmL/min下运行的 2.1x100mm Higgs Analytical CLIPEUS二氧化娃柱。流动相A为水中的15mM醋酸铵，以及流 动相B为100%乙腈。此方法在5:95A:B下保持2分钟，然后经15分钟从95-75%B运行线性梯 度，然后经3分钟从75-50 % B运行线性梯度。设定DAD监测228、230、254和280nm，并采集190-400nm之间的所有波长用于光谱分析。对于此方法二甲双胍示出非常好的保留(保留时间~ 7.5分钟），并实现色谱运行时若干峰的分离。
[0276] MS/MS分析用正离子模式中运行的Thermo LCQ Deca XP Plus 3D线性离子阱进 行。电喷射电压为3.5kV且去溶剂化气体设至40任意单位。系统在完全扫描MS模式（50-350m/z质量范围）和数据依赖MS/MS模式中均运行。用数据依赖MS/MS模式采集未知代谢物 上的片段数据。鉴于二甲双胍代谢物上没有发表的文献，这些数据的解读将需要正在进行 中的Thermo XL Orbitrap上的后续分析。
[0277]结果：
[0278] LC-MS/MS方法示出保留时间1.10处代谢物[M+l]373(l)，以及保留时间1.95处代 谢物[M+1]371(II)的存在。
[0279] 实施例11 [0280]实验设计
[0281] 7组(共计21份样品-见下表)K2EDTA空白人血浆样品用感兴趣的药物、其组合以及 用(OCOBFe)-内消旋-四（2,6_二氯苯基)-β-八溴卟啉铁配合物插钉(spike)。这些反应产物 通过对多种代谢物形成（代谢物指纹）和通过LC/MS/MS对已知代谢物的形成的同时监测来 分析。
[0282] 二甲双胍和阿托伐他汀的储备液如表10所示在K2EDTA空白人类血浆中制备。
[0283] 表10.
[0284]
[0285] OCOBFe的储备液和四正丁基溴化铵(TBAB)制备为如表11所示。
[0286] 表11.
[0287]
[0288] 典型的生物模拟催化剂检测程序，向100yL空白血浆或试验物血浆样品添加10.0μ L催化剂储备溶液(SS-BC)、5. OyL相转移催化剂(SS-TBAB)和10.0 yL共氧化剂(SS-BC0)
[0289] -涡旋~l-3min
[0290] -在室温温育60min
[0291] -用 800yL 的 ACN 猝灭
[0292] -祸旋~lmin
[0293] -在室温 >5,000rpm 离心 20min
[0294] -将上清移入干净的板/试管
[0295] -进行有机部分的LC/MS分析*
[0296] *为了获得期望的色谱和/或LC/MS分辨率和灵敏度，样品可能需要干燥并用适量 的流动相重建。
[0297] 样品制备和分析路线在下列表12中提供。
[0298] 表12.
[0299]
[0300]此研究的目标是为上述样品提供LC/MS/MS表征。线中UV检测同时监测。分析方法 包括对已知/预测代谢物的通过全质量扫描的初始分析和用多重反应监测(MRM)的跟进分 析。
[0301] 通过将指纹图谱(总离子色谱图，TIC)与相应的催化剂分析图谱在同一比例尺(例 如比例至最高峰)上重叠而展示结果。在其它药物的存在下一种药物代谢的抑制和/或衰减 的指征通过将催化剂分析的单个峰的面积计数与实际代谢谱和/或选择性的已知代谢物的 相应峰相比较而确定。质谱母离子和碎片化模式如下文研究：确定的但不在对照或空白中 的峰的分子离子，2)分析条件的概要，3)色谱和MS数据的列表总结(保留时间、分子离子和 建议的转化，4)代表性色谱图和质谱，5)建议的转化和代谢物的结构，如适用。结果在图12 至17中示出。
[0302] 实施例12.金属卟啉的微波辅助合成
[0303] 已示出本文公开的电激活和空间位阻的金属卟啉可通过在金属源的存在下加热 游离碱而使金属插入游离卟啉环而快速高效地合成，所述加热以常规微波在低温下进行， 例如微波频率2450MHz下的750W微波，或微波频率2.45GHz下的750W微波。此前卟啉的金属 化衍生物具有扁平和平面的环，此处的插入是容易的过程。本文用作催化剂的空间位阻、电 激活的卟啉具有鞍状折叠环系统;此折叠消除了平面中心腔，并使变形的环更难以金属化。 此外，在环上进行的电激活有另一个与金属插入相关的问题。此前，在例如癸烷、十氢萘和 二甲苯等极高沸溶剂的延长回流中插入例如Ru、Rh等金属并不成功。此过程导致收率低下， 因为Ru盐充当路易斯酸和亲电试剂，系统性地逐个提取卤素，将化合物降解为四苯基卟啉。 用微波能量将Ru插入高度折叠的核心推进得迅速，并获得高产率。
[0304] 根据下列反应用微波能量使4-氨基TPP与RuC13反应:
[0305] 游离喊4_氛基ΤΡΡ(0·025g;0·074mmo1)，RuCl3-6H2〇(0·009g;0·74mmol)和十氛蔡 (lOmL)在低温下用家用微波炉照射。微波在230V、约50Hz下运行，并在2450MHz微波频率下 产生750W的最大微波功率输出。反应进程通过TLC监测。金属插入在20分钟内完成。反应混 合物在100mL水中猝灭，并分离固体，过滤并干燥以获得0.025g粗制10,15,20-(4-氨基）四 苯基卟啉Ru(III)氯化物(4-氨基Ru TPP)。4-氨基Ru(III)TPP的形成通过UV-VIS光谱(λ 428、517、560、656、762歷）确认。
[0306] 5，10，15,20-(4-氨基）四苯基卟啉此(111)氯化物(4-氨基此(111奵?？)的合成 [0307]根据下列反应用微波能量通过4-氨基ΤΡΡ与RhCl3的反应制备标题化合物：
[0308] 游离喊4_氛基ΤΡΡ(0· 025g;0 ·074mmol)、RhCl3-6H2〇(0· 009g;0 · 74mmol)和十氛蔡 (十氢化萘）（10mL)在低温下在家用微波炉中照射。微波在230V、约50Hz下运行，并在 2450MHz微波频率下产生750W的最大微波功率输出。反应进程通过TLC监测。金属插入在20 分钟内完成。反应混合物在50mL水中猝灭，并分离固体，过滤并干燥以获得0.020g粗制5， 10，15,20-(4-氨基）四苯基卟啉他（11)氯化物(4-氨基1^1??)。4-氨基1^1??的形成通过 UV-VIS 光谱（λ432 · 5、738nm)确认。
[0309] 八氯八氯钌(III)氯化物的制备
[0311] 八氯八氯游离碱(0.050g)、RuC13-6H20(0.100g)和癸烷（10mL)在低温下在家用微 波炉中照射。微波在230V、约50Hz下运行，并在2450MHz微波频率下产生750W的最大微波功 率输出。反应进程通过TLC监测。继续照射20分钟。反应混合物的一小部分在10mL水中猝灭， 并用10mL氯仿提取，以给出紫色溶液。20min照射后记录UV光谱。4八氯八氯舒（III)氯化物 的形成通过UV-VIS光谱(λ约420nm)确认。Ru插入在不破坏吡咯或芳香环上的卤素的情况下 发生。
[0312] 八氯八溴钌(III)氯化物的制备
[0314] 八氯八溴游离碱(0.05(^)、此(：13-6!120(0.10(^)和十氢萘（101^)在低温下在家用 微波炉中照射。微波在230V、约50Hz下运行，并在2450MHz微波频率下产生750W的最大微波 功率输出。反应进程通过TLC监测。继续照射20分钟。反应混合物的一小部分在10mL水中猝 灭，并用10mL氯仿提取，以给出黄色溶液。20min照射后记录UV光谱。4八氯八溴舒（III)氯化 物的形成通过UV-VIS光谱确认。Ru插入在不破坏吡咯或芳香环上的卤素的情况下发生。
[0315]实施例13:药物-药物相互作用的离体预测
[0316]二甲双胍和阿托伐他汀混合物微波实验方案：
[0317] l:0.25mL乙腈：水中的二甲双胍盐酸盐（9.2411^，0.0719臟〇1)与碳酸钾（12.411^， 0.0895)反应并在微波管中在40°C下搅拌30分钟。用80mL 1:1甲醇：乙醇提取阿托伐他汀 API (40.0 mg，0.07160mmol)，过滤并在真空中浓缩。所得的固体置于2:0.25mL乙腈:水并转 移至微波管。然后添加八溴四（2,6_二氯苯基）卟啉F e(Ill)CI(11.53mg，0.00716mm〇l)，接 着添加次氯酸钠（176.8uL，0.3580mmol)。反应在微波中80°C下进行15分钟(CC-03-145A)。 [0318](为了反应优化，相同的反应在80°C下进行30分钟（CC-03-145B)和在80°C下进行 45 分钟（CC-03-145C)。）
[0319 ] 操作:浓缩反应，用1 OmL氯仿稀释。用3x 1 OmL水洗涤。用3x 1 OmL盐水洗涤。用1 OmL氯 仿返提取水层。合并有机层，并在MgS〇4上干燥，过滤并在真空中浓缩。为LC/MS/MS分析制备 粗样品。
[0320] HPLC-ESI-MS 参数:
[0321] HPLC 参数:Agilent 1200HPLC，二元栗，DAD，100 盘式自动取样器
[0322] 柱:Waters Xterra C18_MS，4 · 6x5cm，3 · 5um粒径，流动相A:水+0 · 1 % 甲酸，流动相 B: ACN+0 · 1 %甲酸，流速：1 · OmL/min，注射体积：25uL，梯度Omin 10 % B保持1分钟，20min内 10-80%8。保持211^11。
[0323] 正模式ESI参数：Thermo TSQ Quantum Ultra，标准ESI源，喷射电压：4000V，鞘气 压力：50psi N2，离子清扫气压：0 · Opsi，辅助气压:Opsi，毛细管温度：325C，毛细管补偿： 35V，调谐透镜补偿：117V，撇渣器补偿:0V，碰撞压力：1 · 5mTorr Ar。
[0324] 在八溴四（2,6_二氯苯基)Π 卜啉Fe(III)Cl的存在下微波反应后的代表性的二甲双 胍和阿托伐他汀代谢物在表13中提供。
[0325] 二甲双胍和吡格列酮混合物微波实验方案：
[0326] 2:0 · 25mL乙腈：水中的二甲双胍盐酸盐（10 · Omg，0 · 07743_〇1)和吡格列酮盐酸盐 (27.6mg，0.07743mmol)与碳酸钾（26.8mg，0.193575mmol)反应并在微波管中在40 °C下搅拌 30分钟。然后添加八溴四（2,6-二氯苯基）卟啉？6(111)(：1(12.4711^，0.00743111111〇1)，接着添 加次氯酸钠（191.2此，0.38715臟〇1)。反应在微波中80°(：下进行30分钟(〇：-03-147八）。
[0327](为了反应优化，相同的反应在80°C下进行15分钟（CC-03-147B)和在60°C下进行 15 分钟（CC-03-147C)。）
[0328] 操作:浓缩反应，用1 OmL氯仿稀释。用3x 1 OmL水洗涤。用3x 1 OmL盐水洗涤。用1 OmL氯 仿返提取水层。合并有机层，并在MgS〇4上干燥，过滤并在真空中浓缩。为LC/MS/MS分析制备 粗样品。
[0329] HPLC-ESI-MS 参数:
[0330] HPLC 参数:Agilent 1200HPLC，二元栗，DAD，100 盘式自动取样器
[0331] 柱:Waters Xterra C18_MS，4 · 6x5cm，3 · 5um粒径，流动相A:水+0 · 1 % 甲酸，流动相 B: ACN+0 · 1 %甲酸，流速：1 · OmL/min，注射体积：25uL，梯度Omin 10 % B保持1分钟，20min内 10-80%8。保持211^11。
[0332] 正模式ESI参数：Thermo TSQ Quantum Ultra，标准ESI源，喷射电压：4000V，鞘气 压力：50psi N2，离子清扫气压:0 · Opsi，辅助气压：Opsi，毛细管温度：325C，毛细管补偿： 35V，调谐透镜补偿：117V，撇渣器补偿:0V，碰撞压力：1 · 5mTorr Ar。
[0333] 二甲双胍和沙格列汀混合物微波实验方案：
[0334] 1 :0.25mL乙腈：水中的二甲双胍盐酸盐（8. 1911^，0.06341111111〇1)与碳酸钾 (10.96mg，0.07926)反应并在微波管中在40 °C下搅拌30分钟。用40mL 1:1甲醇：乙醇提取沙 格列汀API (20.0 mg，0.06341mmol)，过滤并在真空中浓缩。所得的固体置于2:0.25mL乙腈： 水并转移至微波管。然后添加八溴四（2，6-二氯苯基）Π 卜啉Fe (111) CI (10.21mg， 0.006341mmol)，接着添加次氯酸钠（156.6uL，0.3171mmol)。反应在微波中80°C下进行30分 钟（CC-03-149A)。
[0335] (为了反应优化，相同的反应在80°C下进行15分钟（CC-03-149B)和在60°C下进行 15 分钟（CC-03-149C)。）
[0336] 操作:浓缩反应，用1 OmL氯仿稀释。用3x 1 OmL水洗涤。用3x 1 OmL盐水洗涤。用1 OmL氯 仿返提取水层。合并有机层，并在MgS〇4上干燥，过滤并在真空中浓缩。为LC/MS/MS分析制备 粗样品。
[0337] HPLC-ESI-MS 参数:
[0338] HPLC 参数:Agilent 1200HPLC，二元栗，DAD，100 盘式自动取样器
[0339] 柱:Waters Xterra C18_MS，4 · 6x5cm，3 · 5um粒径，流动相A:水+0 · 1 % 甲酸，流动相 B: ACN+0 · 1 %甲酸，流速：1 · OmL/min，注射体积：25uL，梯度Omin 10 % B保持1分钟，20min内 10-80%8。保持211^11。
[0340] 正模式ESI参数：Thermo TSQ Quantum Ultra，标准ESI源，喷射电压：4000V，鞘气 压力：50psi N2，离子清扫气压:0 · Opsi，辅助气压：Opsi，毛细管温度：325C，毛细管补偿： 35V，调谐透镜补偿：117V，撇渣器补偿:0V，碰撞压力：1 · 5mTorr Ar。
[0341] 结果
[0342] 在八溴四（2，6-二氯苯基)Π 卜啉Fe(III)C1的存在下微波反应后的代表性二甲双胍 代谢物在表13中提供。
[0343] 表13.二甲双胍代谢物的存在：
[0344]
[0345] 在八溴四（2,6_二氯苯基）扑啉Fe(III)Cl的存在下微波反应后的代表性阿托伐他 汀代谢物在表14中提供。
[0346] 表14.阿托伐他汀代谢物的存在：
[0347]
[0348] 在八溴四（2,6_二氯苯基）扑啉Fe(III)Cl的存在下微波反应后的代表性沙格列汀 代谢物在表15中提供。
[0349] 表15.沙格列汀代谢物的存在：
[0351] 在八溴四（2,6_二氯苯基)Π 卜啉Fe(III)Cl的存在下微波反应后的代表性吡格列酮 代谢物在表16中提供。
[0352] 表16.吡格列酮代谢物的存在：
[0354] 实施例14.
[0355] DMS0(0 · 1M)中的呋塞米API (12 · 5mg，0 · 0378mmol)添加至八溴四（2，6-二氯苯基） 卟啉？6(111)<：1(0.611^，0.000378_〇1)，接着添加咪唑（0.1311^，0.00189_〇1)。在1小时的 时间内，逐滴添加50%w/w过氧化氢（6.44此，0.113411^)。另外量的过氧化氢在2小时后添 加。反应由LC监测，并在24小时后停止。
[0356] 对照反应在如上所述的相同参数下进行，但不添加作为助催化剂的咪唑。
[0357] 根据实施例1的参数分析样品。
[0358] 在八溴四（2,6_二氯苯基)扑啉Fe(III)Cl的存在下按常规方法鉴别的呋塞米代谢 物在表17和图18A-B中提供。
[0359] 表17.有或没有助催化剂存在下产生的呋塞米代谢物的比较
[0361]呋塞米代谢物结构：
[0363] 代谢物参考文献：
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[0378] 其它实施方案
[0379] 应理解虽然结合详细记载描述了本发明，上述记载意图解释而不是限制本发明的 范围，本发明的范围由所附的权利要求的范围定义。其它方面、优点和修改在权利要求的范 围之内。
【主权项】
1. 一种用于预测两种或更多种药物活性化合物之间的体内相互作用的离体方法，所述 方法包括 使第一药物活性化合物与氧化剂和选自由空间位阻和电子激活的金属四苯基化嘟、金 属献菁和金属Salen配合物组成的组的催化剂在水溶液中在适合氧化代谢物形成的条件下 接触，并鉴别形成的氧化代谢物，W产生化合物代谢物谱； 使第一药物活性化合物和至少另一种药物活性化合物组合与氧化剂和选自由空间位 阻和电子激活的金属四苯基化嘟、金属献菁和金属Salen配合物组成的组的催化剂在水溶 液中在适合氧化代谢物形成的条件下接触，并鉴别形成的氧化代谢物，W产生组合代谢物 谱； 将化合物代谢物谱与组合代谢物谱相比较;和 基于化合物代谢物谱与组合代谢物谱之间相比较之差异的存在而预测药物活性化合 物之间的体内相互作用。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述催化剂为式1的空间位阻和电子激活的金属四 苯基化嘟：其中 Ri 选自由Cl、Br、C 曲、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、C0N-R'、C0NR'2、 CH=NR '、SO2NR ' 2、SO2R、CF和N02组成的组； R2选自由H、C1、化、C曲、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、C0N-R'、C0NR'2、CH =NR '、SO2NR ' 2、S化R、CF和N02组成的组； R3选自由H、C1、化、C曲、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、C0N-R'、C0NR'2、CH =NR '、SO2NR ' 2、S化R、CF和N02组成的组； R4选自由H、C1、化、C曲、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、C0N-R'、C0NR'2、CH =NR '、SO2NR ' 2、S化R、CF和N02组成的组； R'为Η或C1-C6烷基； Μ为过渡金属，例如化、211、(：〇、化、〇1、]\111，化、]\%，脚、？巧日？(1;和 任选地其中包括选自组：面素(F、C1、化）、0山0(：1、0)、阶1〇3]\取代或未取代的含氮 或硫的氨基酸衍生物的一个或多个轴向配体X，和/或抗衡离子W保持电荷中性;所述取代 或未取代的含氮或硫的氨基酸衍生物选自由咪挫、烷基取代的咪挫、琉基取代的咪挫、Ξ氣 甲基取代的咪挫、化晚、烷基取代的化晚、琉基取代的化晚、Ξ氣甲基取代的化晚、喀晚、烧 基取代的喀晚、琉基取代的喀晚、Ξ氣甲基取代的喀晚、异哇嘟、烷基取代的异哇嘟、琉基取 代的异哇嘟、Ξ氣甲基取代的异哇嘟、叮晚、烷基取代的叮晚、琉基取代的叮晚、Ξ氣甲基取 代的叮晚、哇嘟、苯并哇嘟、烷基取代的哇嘟、琉基取代的哇嘟、Ξ氣甲基取代的哇嘟、苄基 硫醇和苯硫酪组成的组。3. 根据权利要求2所述的催化剂，其中化为C1，R2为H，R3为H，R4为C1，M为化和X为C1。4. 根据权利要求2所述的催化剂，其中化为C1，R2为H，R3为Η，R4为化，Μ为化和X为C1。5. 根据权利要求2所述的催化剂，其中Ri为C1，R2为Η和一个R2为S〇3Na，R3为Η，R4为化，Μ 为化和X为Cl。6. 根据权利要求2所述的催化剂，其中化为Cl，R2为H，R3为H，R4为Cl或化，Μ为Ru和X为Cl。7. 根据权利要求1至6任一项所述的方法，其中所述金属四苯基化嘟包封在聚苯乙締基 体中。8. 根据权利要求1至6任一项所述的方法，其中所述金属四苯基化嘟固定至聚合物树脂 固体载体。9. 根据权利要求1所述的方法，其中所述催化剂为式2的金属献菁化合物：其中 Ri 选自由C1、化、C 曲、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、C0N-R'、C0NR'2、 CH=NR '、SO2NR ' 2、SO2R、CF和N02组成的组； R2选自由H、C1、化、C曲、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、C0N-R'、C0NR'2、CH =NR '、SO2NR ' 2、S化R、CF和N02组成的组； R3选自由H、C1、化、C曲、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、C0N-R'、C0NR'2、CH =NR '、SO2NR ' 2、S化R、CF和N02组成的组； R4选自由H、C1、化、C曲、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、C0N-R'、C0NR'2、CH =NR '、SO2NR ' 2、S化R、CF和N02组成的组； 其中R'为Η或C1-C6烷基， Μ 为过渡金属，例9We、ai、Co、Ni、Cu、MnJh、Mg，Ru、PdPPd; 和任选地其中包括选自由面素(F、C1、化）、0山0(：1、0)、[則1?'）3] +、和取代或未取代的含 氮或硫的氨基酸衍生物组成的组的一个或多个轴向配体L，和/或抗衡离子W保持电荷中 性;所述取代或未取代的含氮或硫的氨基酸衍生物选自由咪挫、烷基取代的咪挫、琉基取代 的咪挫、Ξ氣甲基取代的咪挫、化晚、烷基取代的化晚、琉基取代的化晚、Ξ氣甲基取代的化 晚、喀晚、烷基取代的喀晚、琉基取代的喀晚、Ξ氣甲基取代的喀晚、异哇嘟、烷基取代的异 哇嘟、琉基取代的异哇嘟、Ξ氣甲基取代的异哇嘟、叮晚、烷基取代的叮晚、琉基取代的叮 晚、Ξ氣甲基取代的叮晚、哇嘟、苯并哇嘟、烷基取代的哇嘟、琉基取代的哇嘟、Ξ氣甲基取 代的哇嘟、苄基硫醇和苯硫酪组成的组。10. 根据权利要求9所述的催化剂，其中化和R2为C1。11. 根据权利要求9所述的催化剂，其中化和R2为H。12. 根据权利要求1或9至11任一项所述的方法，其中所述金属献菁包封在聚苯乙締基 体中。13. 根据权利要求1或9至11任一项所述的方法，其中所述金属献菁固定至聚合物树脂 固体载体。14. 根据权利要求1所述的方法，其中催化剂为式2的金属献菁化合物：其中 Ri 选自由Cl、Br、C 曲、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、C0N-R'、C0NR'2、 CH=NR '、SO2NR ' 2、SO2R、CF和N02组成的组， R2 相同或不同，并选自由H、Cl、Br、C 出、-C(C 出）3、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、- OMOM、CON-R'、C0NR'2、CH=NR'、S02NR'2、S02R、CF和NO2组成的组， R3选自由H、C1、化、C曲、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、C0N-R'、C0NR'2、CH =NR '、SO2NR ' 2、S化R、CF和N02组成的组； R4选自由H、C1、化、C曲、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、C0N-R'、C0NR'2、CH =NR '、SO2NR ' 2、S化R、CF和N02组成的组； 其中R'为Η或C1-C6烷基， Μ 为过渡金属，例如化、Zn、Co、Ni、Cu、MnJh、Mg，Ru、PdPPd， 和任选地其中包括选自由面素(F、C1、化）、0山0(：1、0)、[則1?'）3] +、和取代或未取代的含 氮或硫的氨基酸衍生物组成的组的一个或多个轴向配体X，和/或包括抗衡离子W保持电荷 中性;所述取代或未取代的含氮或硫的氨基酸衍生物选自由咪挫、烷基取代的咪挫、琉基取 代的咪挫、Ξ氣甲基取代的咪挫、化晚、烷基取代的化晚、琉基取代的化晚、Ξ氣甲基取代的 化晚、喀晚、烷基取代的喀晚、琉基取代的喀晚、Ξ氣甲基取代的喀晚、异哇嘟、烷基取代的 异哇嘟、琉基取代的异哇嘟、Ξ氣甲基取代的异哇嘟、叮晚、烷基取代的叮晚、琉基取代的叮 晚、Ξ氣甲基取代的叮晚、哇嘟、苯并哇嘟、烷基取代的哇嘟、琉基取代的哇嘟、Ξ氣甲基取 代的哇嘟、苄基硫醇和苯硫酪组成的组。15. 根据权利要求1至14任一项所述的方法，其中所述催化剂W催化剂/有机底物小于 5 %重量/重量的量存在。16. 根据权利要求15所述的方法，其中所述催化剂W催化剂/有机底物小于1%重量/重 量的量存在。17. 根据权利要求15所述的方法，其中所述催化剂W催化剂/有机底物小于0.5%重量/ 重量的量存在。18. 根据权利要求1至17任一项所述的方法，其中所述催化剂为均相催化剂。19. 根据权利要求1至17任一项所述的方法，其中所述催化剂为非均相催化剂。20. 根据权利要求1至19任一项所述的方法，其中所述氧化剂选自由有机和无机过氧化 物、氧供体分子、过酸、次氯酸盐、臭氧、过硫酸氨钟、2,6-二氯化晚-Ν-氧化物和分子氧组成 的组。21. 根据权利要求1至20任一项所述的方法，其中所述第一药物活性化合物和至少另一 种药物活性化合物选自由乙酷胆碱受体激动剂和括抗剂；肾上腺素能受体激活化合物、肾 上腺素能受体阻断化合物、抗高血压剂、血管扩张剂、强屯、巧、利尿剂、组胺、5-径色胺、抗组 胺剂、抗高血压剂、多肤、抗生素、抗感染剂、抗微生物剂、抗惊厥剂、抗糖尿病剂、止吐剂、类 固醇、镇静剂、抗癒痛化合物、麻醉剂、骨骼肌松弛剂、抗抑郁药、抗精神病药、镇痛剂、裡、抗 凝剂、胆碱醋酶抑制剂、促凝血剂、HMG-CoA还原酶抑制剂(他汀类）、非酱体抗炎剂、抗有丝 分裂剂、蛋白酶抑制剂、甲状腺和抗甲状腺化合物、安眠药、纤维蛋白溶解剂，重组蛋白、肤、 肾上腺皮质类固醇、性激素和抑制剂、免疫调节剂、免疫抑制剂、勃起功能障碍治疗剂、青霉 素、头抱菌素、氯霉素、四环素、多粘菌素、抗分枝杆菌化合物、横胺类、麻醉药、甲氧节晚，抗 真菌剂、抗病毒剂、非酱体抗炎化合物、抗癌剂、疫苗、抗原生动物化合物、抗酸剂、抗屯、律失 常剂和驱肠虫化合物组成的组。22. 根据权利要求1至20任一项所述的方法，其中所述第一药物活性化合物和至少另一 种药物活性化合物选自洛伐他汀、氨氯地平、阿托伐他汀，瑞舒伐他汀、辛伐他汀、氣伐他 汀、匹伐他汀、普伐他汀、邮格列酬、利多卡因、欧迪皮派、氨基比林、二甲双脈、格列美脈、螺 内醋、硝苯地平、巧塞米、沙格列汀、克拉霉素、红霉素、氣康挫、伊曲康挫、泰利霉素、伏立康 挫、胺舰酬、替卡格雷、伊马替尼、阿瑞化坦、地拉韦晚、依法韦仑、巧地那韦、奈非那韦、利托 那韦、沙奎那韦、氣伏沙明、奈法挫酬、环抱菌素 A和奎宁。23. 根据权利要求1至22任一项所述的方法，其中所述化合物代谢物谱和所述组合代谢 物谱通过醒3、(：13醒1?、]\15、!1觀5、1昭郎￥光谱产生。24. 根据权利要求1至22任一项所述的方法，其进一步包括通过HPLC、UPLC、快速色谱法 或其它制备色谱技术分离所得的氧化代谢物。25. -种药物活性化合物的氧化代谢物的制备方法，所述方法包括： 使含有一种或多种药物活性化合物的溶液与固定在基质上的一种或多种催化剂接触 足够的时间，从而所述一种或多种药物活性化合物被所述催化剂催化氧化； 将所述溶液与固定在基质上的所述一种或多种催化剂分离;和 鉴别所述一种或多种药物活性化合物的氧化代谢物， 其中所述一种或多种催化剂选自由空间位阻和电子激活的金属四苯基化嘟、金属献菁 和金属Salen配合物组成的组。26. 根据权利要求25所述的方法，其中所述一种或多种催化剂固定至聚合物树脂固体 载体。27. 根据权利要求25所述的方法，其中所述一种或多种催化剂包封在聚苯乙締基体中。28. 根据权利要求25所述的方法，其中所述一种或多种催化剂固定在样品处理装置的 流动室中包含的基质上。29. 根据权利要求25至28任一项所述的方法，其中所述氧化代谢物通过醒R、CMR、MS、 HRMS、IR或UV光谱鉴别。30. 根据权利要求25至29任一项所述的方法，其进一步包括通过册LC、U化C、快速色谱 法或其它制备色谱技术分离所得的氧化产物。31. 根据权利要求25所述的方法，其中所述催化剂为式1的空间位阻和电子激活的金属 四苯基化嘟化合物：其中 Ri 选自由C1、化、C 曲、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、C0N-R'、C0NR'2、 CH=NR '、SO2NR ' 2、SO2R、CF和N02组成的组； R2选自由H、C1、化、C曲、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、C0N-R'、C0NR'2、CH =NR '、SO2NR ' 2、S化R、CF和N02组成的组； R3选自由H、C1、化、C曲、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、C0N-R'、C0NR'2、CH =NR '、SO2NR ' 2、S化R、CF和N02组成的组； R4选自由H、C1、化、C曲、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、C0N-R'、C0NR'2、CH =NR '、SO2NR ' 2、S化R、CF和N02组成的组； R'为Η或C1-C6烷基； Μ为过渡金属，例如化、211、(：〇、化、〇1、111，化、1肖，脚、？巧日？(1;和 任选地其中包括选自组：面素(F、C1、化）、0山0(：1、0)、阶1〇3]\取代或未取代的含氮 或硫的氨基酸衍生物的一个或多个轴向配体X，和/或抗衡离子W保持电荷中性;所述取代 或未取代的含氮或硫的氨基酸衍生物选自由咪挫、烷基取代的咪挫、琉基取代的咪挫、Ξ氣 甲基取代的咪挫、化晚、烷基取代的化晚、琉基取代的化晚、Ξ氣甲基取代的化晚、喀晚、烧 基取代的喀晚、琉基取代的喀晚、Ξ氣甲基取代的喀晚、异哇嘟、烷基取代的异哇嘟、琉基取 代的异哇嘟、Ξ氣甲基取代的异哇嘟、叮晚、烷基取代的叮晚、琉基取代的叮晚、Ξ氣甲基取 代的叮晚、哇嘟、苯并哇嘟、烷基取代的哇嘟、琉基取代的哇嘟、Ξ氣甲基取代的哇嘟、苄基 硫醇和苯硫酪组成的组。32. 根据权利要求31所述的催化剂，其中化为C1，R2为H，R3为H，R4为C1，M为化和X为C1。33. 根据权利要求31所述的催化剂，其中化为C1，R2为H，R3为H，R4为化，Μ为化和X为C1。34. 根据权利要求31所述的催化剂，其中Ri为C1，R2为Η且一个R2为S〇3化，R3为H，R4为化， Μ为化和X为C1。35. 根据权利要求31所述的催化剂，其中Ri为C1，R2为H，R3为H，R4为C1或化，Μ为Ru和X为 Clo36. 根据权利要求25所述的方法，其中所述催化剂为式2的金属献菁化合物：其中 Ri 选自由Cl、Br、C 曲、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、C0N-R'、C0NR'2、 CH=NR '、SO2NR ' 2、SO2R、CF和N02组成的组； R2选自由H、C1、化、C曲、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、C0N-R'、C0NR'2、CH =NR '、SO2NR ' 2、S化R、CF和N02组成的组； R3选自由H、C1、化、C曲、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、C0N-R'、C0NR'2、CH =NR '、SO2NR ' 2、S化R、CF和N02组成的组； R4选自由H、C1、化、C曲、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、C0N-R'、C0NR'2、CH =NR '、SO2NR ' 2、S化R、CF和N02组成的组； 其中R'为Η或C1-C6烷基， Μ 为过渡金属，例如化、Zn、Co、Ni、Cu、MnJh、Mg，Ru、PdPPd; 和任选地其中包括选自由面素(F、C1、化）、0山0(：1、0)、[則1?'）3] +、和取代或未取代的含 氮或硫的氨基酸衍生物组成的组的一个或多个轴向配体L，和/或抗衡离子W保持电荷中 性;所述取代或未取代的含氮或硫的氨基酸衍生物选自由咪挫、烷基取代的咪挫、琉基取代 的咪挫、Ξ氣甲基取代的咪挫、化晚、烷基取代的化晚、琉基取代的化晚、Ξ氣甲基取代的化 晚、喀晚、烷基取代的喀晚、琉基取代的喀晚、Ξ氣甲基取代的喀晚、异哇嘟、烷基取代的异 哇嘟、琉基取代的异哇嘟、Ξ氣甲基取代的异哇嘟、叮晚、烷基取代的叮晚、琉基取代的叮 晚、Ξ氣甲基取代的叮晚、哇嘟、苯并哇嘟、烷基取代的哇嘟、琉基取代的哇嘟、Ξ氣甲基取 代的哇嘟、苄基硫醇和苯硫酪组成的组。37. 根据权利要求36所述的催化剂，其中化和R2为C1。38. 根据权利要求36所述的催化剂，其中化和R2为H。39. 根据权利要求25所述的方法，其中催化剂为式3的金属Salen配合物化合物：其中 Ri 选自由Cl、Br、C 曲、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、C0N-R'、C0NR'2、 CH=NR '、SO2NR ' 2、SO2R、CF和N02组成的组， R2 相同或不同，并选自由H、Cl、Br、C 出、-C(C 出）3、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、- OMOM、CON-R'、C0NR'2、CH=NR'、S02NR'2、S02R、CF和NO2组成的组， R3选自由H、C1、化、C曲、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、C0N-R'、C0NR'2、CH =NR '、SO2NR ' 2、S化R、CF和N02组成的组； R4选自由H、C1、化、C曲、S03-、CN、[N(R'）3] +、C00R'、-0C0NR'2、-0M0M、C0N-R'、C0NR'2、CH =NR '、SO2NR ' 2、S化R、CF和N02组成的组； 其中R'为Η或C1-C6烷基， Μ 为过渡金属，例如化、Zn、Co、Ni、Cu、MnJh、Mg，Ru、PdPPd， 和任选地其中包括选自由面素 (F、C1、化）、0山0(：1、0)、[則1?'）3] +、和取代或未取代的含 氮或硫的氨基酸衍生物组成的组的一个或多个轴向配体X，和/或抗衡离子W保持电荷中 性;所述取代或未取代的含氮或硫的氨基酸衍生物选自由咪挫、烷基取代的咪挫、琉基取代 的咪挫、Ξ氣甲基取代的咪挫、化晚、烷基取代的化晚、琉基取代的化晚、Ξ氣甲基取代的化 晚、喀晚、烷基取代的喀晚、琉基取代的喀晚、Ξ氣甲基取代的喀晚、异哇嘟、烷基取代的异 哇嘟、琉基取代的异哇嘟、Ξ氣甲基取代的异哇嘟、叮晚、烷基取代的叮晚、琉基取代的叮 晚、Ξ氣甲基取代的叮晚、哇嘟、苯并哇嘟、烷基取代的哇嘟、琉基取代的哇嘟、Ξ氣甲基取 代的哇嘟、苄基硫醇和苯硫酪组成的组。40. 根据权利要求25至39任一项所述的方法，其进一步包括氧化剂。41. 根据权利要求25至39任一项所述的方法，其中所述催化剂W催化剂/有机底物小于 5 %重量/重量的量存在。42. 根据权利要求41所述的方法，其中所述催化剂W催化剂/有机底物小于1%重量/重 量的量存在。43. 根据权利要求41所述的方法，其中所述催化剂W催化剂/有机底物小于0.5%重量/ 重量的量存在。44. 根据权利要求40至43任一项所述的方法，其中所述氧化剂选自由有机和无机过氧 化物、氧供体分子、过酸、次氯酸盐、臭氧、过硫酸氨钟、2，6-二氯化晚-N-氧化物和分子氧组 成的组。45. 根据权利要求25至44任一项所述的方法，其中所述一种或多种药物活性化合物选 自由乙酷胆碱受体激动剂和括抗剂；肾上腺素能受体激活化合物、肾上腺素能受体阻断化 合物、抗高血压剂、血管扩张剂、强屯、巧、利尿剂、组胺、5-径色胺，抗组胺剂、抗高血压剂、多 肤、抗生素、抗感染剂、抗微生物剂、抗惊厥剂、抗糖尿病剂、止吐剂、类固醇、镇静剂、抗癒痛 化合物、麻醉剂、骨骼肌松弛剂、抗抑郁药、抗精神病药、镇痛剂、裡、抗凝剂、胆碱醋酶抑制 剂、促凝血剂、HMG-CoA还原酶抑制剂(他汀类）、非酱体抗炎剂、抗有丝分裂剂、蛋白酶抑制 剂、甲状腺和抗甲状腺化合物、安眠药、纤维蛋白溶解剂、重组蛋白、肤、肾上腺皮质类固醇、 性激素和抑制剂、免疫调节剂、免疫抑制剂、勃起功能障碍治疗剂、青霉素、头抱菌素、氯霉 素、四环素、多粘菌素、抗分枝杆菌化合物、横胺类、麻醉药、甲氧节晚、抗真菌剂、抗病毒剂、 非酱体抗炎化合物、抗癌剂、疫苗、抗原生动物化合物、抗酸剂、抗屯、律失常剂和驱肠虫化合 物组成的组。46. 根据权利要求25至44任一项所述的方法，其中所述一种或多种药物活性化合物选 自洛伐他汀、氨氯地平、阿托伐他汀，瑞舒伐他汀、辛伐他汀、氣伐他汀、匹伐他汀、普伐他 汀、化格列酬、利多卡因、欧迪皮派、氨基比林、二甲双脈、格列美脈、螺内醋、硝苯地平、巧塞 米、沙格列汀、克拉霉素、红霉素、氣康挫、伊曲康挫、泰利霉素、伏立康挫、胺舰酬、替卡格 雷、伊马替尼、阿瑞化坦、地拉韦晚、依法韦仑、巧地那韦、奈非那韦、利托那韦、沙奎那韦、氣 伏沙明、奈法挫酬、环抱菌素 A和奎宁。47. 根据权利要求25所述的方法，其中至少两种药物活性化合物同时与固定在基质上 的所述一种或多种催化剂接触。48. 根据权利要求25所述的方法，其中至少Ξ种药物活性化合物同时与固定在基质上 的所述一种或多种催化剂接触。49. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第一药物活性化合物与至少两种其它药物活 性化合物接触W产生组合代谢物谱。50. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第一药物活性化合物与至少Ξ种其它药物活 性化合物接触W产生组合代谢物谱。51. -种用于样品溶液中的药物活性化合物的氧化产物的系统制备的样品处理装置， 所述装置包括： 至少一个接受样品溶液流并将所述样品溶液流导向流动室的入口. 包括固定在基质上的一种或多种催化剂的流动室;和 至少一个接受来自所述流动室的所述样品溶液流的出口 . 其中所述固定在基质上的一种或多种催化剂选自由空间位阻和电子激活的金属四苯 基化嘟、金属献菁和金属Salen配合物组成的组。52. 根据权利要求8、13或26任一项所述的方法，其中所述聚合物树脂固体载体包括选 自由聚乙締、聚苯乙締、聚碳酸醋、聚丙締、聚酷胺、酪醒树脂、环氧树脂、聚碳二亚胺树脂、 聚氯乙締、聚偏二氣乙締、聚乙締氣化物、聚酷亚胺和丙締酸类树脂组成的组的聚合物树 脂。53. 根据权利要求1至50和52任一项所述的方法，其进一步包括使含有所述第一药物活 性化合物的溶液与包括含氮或硫的氨基酸衍生物的助催化剂接触。54. 根据权利要求53所述的方法，其中所述含氮或硫的氨基酸衍生物选自由咪挫、烷基 取代的咪挫、琉基取代的咪挫、Ξ氣甲基取代的咪挫、化晚、烷基取代的化晚、琉基取代的化 晚、Ξ氣甲基取代的化晚、喀晚、烷基取代的喀晚、琉基取代的喀晚、Ξ氣甲基取代的喀晚、 异哇嘟、烷基取代的异哇嘟、琉基取代的异哇嘟、Ξ氣甲基取代的异哇嘟、叮晚、烷基取代的 叮晚、琉基取代的叮晚、Ξ氣甲基取代的叮晚、哇嘟、苯并哇嘟、烷基取代的哇嘟、琉基取代 的哇嘟、Ξ氣甲基取代的哇嘟、苄基硫醇和苯硫酪组成的组。55. 根据权利要求1至50和52任一项所述的方法，其进一步包括在所述溶液为两相混合 物的情况下使含有所述第一药物活性化合物的溶液与相转移剂接触。56. 根据权利要求55所述的方法，其中所述相转移剂选自由季锭盐、四正下基漠化锭 (ΤΒΑΒ)、Ξ辛酷甲基氯化锭、十六烷基Ξ下基漠化鱗、四下基漠化鱗、18-冠-6、季锭氯化物 336、苄基Ξ乙基氯化锭(ΤΕΒΑ)、甲基Ξ辛基硫酸氨锭(TOMAHS)、十六烷基氯化化晚鐵、四己 基漠化锭、Ν-苄基漠化辛可宁下和Ν-苄基漠化辛可宁组成的组。
【文档编号】B01J31/18GK105980391SQ201480075205
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2014年12月9日
【发明人】M·楚盖德, C·查普曼
【申请人】昂皮瑞科公司