专利名称：用于治疗与类胰蛋白酶活性有关的疾病的新化合物和组合物的制作方法
本申请要求1996年7月30登记的美国在先申请号60/023,139的优先权。发明领域本发明涉及通过施用新的类胰蛋白酶抑制剂而治疗与类胰蛋白酶活性有关的疾病的新方法和组合物。本领域的描述从人类肥大细胞中分泌出来的主要的蛋白酶-类胰蛋白酶被认为与神经肽的加工和组织发炎有关。过敏几个小时后，血液中的类胰蛋白酶浓度升高(Schwartz等，(1987)N.Eng.J.Med.316:1622-1626)；特异性抗原免疫激发后，特定主体的鼻腔和肺的灌洗液中类胰蛋白酶浓度升高(Castells等人，(1988)J.Allerg.Clin.Immunol.141:563-568)；在支气管内的过敏原免疫激发后，特定的哮喘病人的肺灌洗液中类胰蛋白酶浓度升高。吸烟者的支气管肺泡灌洗液中类胰蛋白酶浓度常常显著升高，这个发现支持了这样的假定从活化的肥大细胞中释放蛋白酶与吸烟者肺气肿的肺破坏有关。(Celenteron等人，(1988)Chest 94:119-123)。另外，类胰蛋白酶表现为成纤维细胞的强有力的分裂素，这暗示类胰蛋白酶可能参与了肺的纤维变性并与间隙性肺病有关(Rose等人，(1991)J.Clin.Invest.88:493-499)。
哮喘被认为是一种炎症(Hood等人，于1984在Benjamin-Cummings编辑的Immunology第二版中所说的)并经常以气管和支气管对免疫特异性过敏原和一般的化学或物理刺激的过敏反应的进行性发展为特征。这种疾病在其急性和慢性阶段涉及多种生化媒介物。哮喘的支气管内组织的过敏性反应被认为是由慢性炎症反应所引起的，这种炎症反应刺激和损害位于气管壁上的上皮并促进上皮以下组织的病理性增厚。对患有轻度哮喘的病人所进行的支气管活检发现气管壁中有炎症的特征。
对吸入的过敏原的过敏性反应可以引发炎症过程，例如通过与位于细胞表面的IgE结合，过敏原可以活化位于上皮中和平滑肌组织下的肥大细胞和嗜碱性粒细胞。活化的肥大细胞释放一定量的进行炎症反应的执行媒介物或初级化学媒介物(例如组胺)，并在原位产生大量的炎症的其它次级媒介物。(例如过氧化物，从媒介物得到的液体等)另外，通过肥大细胞的失粒还释放出几种大分子(例如蛋白多糖、类胰蛋白酶、食糜酶等)。
这些来自肥大细胞的执行媒介物可能就是造成在对空气中的过敏原的哮喘反应中支气管的早期收缩的原因。哮喘反应的初期在暴露于过敏原后大约15分钟达到峰值，并且一般随之于一两个小时的恢复。25-35％的病人感受到了呼吸功能的进一步衰退，这种衰退在暴露于过敏原后6-12小时后达到最大值。这种后期反应伴随着渗过细支气管组织的炎症细胞(例如嗜余弦细胞、嗜中性细胞、淋巴细胞等)数量的增多。这些渗出的细胞因源于肥大细胞的化学吸引素的释放而被吸引到位，然后在反应的后期被活化。后期的哮喘反应被认为是部分由粒细胞的分泌活性所介导的次级炎症反应。
类胰蛋白酶与舒张血管和松弛支气管的神经肽的退化有关(Caughey等人，(1988)J.Pharmacol.Exp.Ther.244:133-137；Franconi等人，(1988)J.Pharmacol.Exp.Ther.248:947-951；和Tam等人(1990)Am.J.Respir.Cell Mol.Biol.3:27-32)及支气管对组胺的反应调控有关(Sekizawa等人，(1989)J.Clin.Invest.83:175-179)。这些发现提示，通过破坏舒张支气管的多肽，类胰蛋白酶可能会增大哮喘中支气管的收缩。类胰蛋白酶切断纤维蛋白原的α-链和高分子量的激肽原，这提示类胰蛋白酶作为一种局部的抗凝血药，发挥着与肝素同样的作用。类胰蛋白酶通过MMP-3活化prostromelysin(pro-MMP-3)和原蚀原酶(pro-MMP-1)，这提示类胰蛋白酶与组织发炎和重建及类风湿性关节炎的关节毁坏有关。而且，服用类胰蛋白酶抑制剂避免了过敏原引起的绵羊的后期气管过敏反应的发展(Clark等人，(1995)Am.J.Respir.Crit.CareMed.152:2076-2083)，并抑制皮内注射了过敏原的过敏绵羊中皮肤的直接反应(Molinari等人，(1995)Amer.Physiol.Soc.79(6):1966-1970)。所有上述的发现清楚地表明，类胰蛋白酶抑制剂可用作治疗哮喘及与呼吸道炎症有关的其它疾病的治疗药物。
这里通过参考文献引入这些公开文件及本申请中所涉及的其它文献。发明概述本申请涉及式Ⅰ的化合物及其药学上可接受的盐、N-氧化物、其药物前体衍生物及其受保护的衍生物
Ⅰ其中X5是C3-14亚环烷基、C3-14亚杂环烷基、C6-14亚芳基或C5-14亚芳杂环基；X4和X6相互独立地为C0-2亚烷基；X1和X9相互独立地为共价键、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R3)-、-N(R3)C(O)-、-S(O)2N(R3)-、-N(R3)S(O)2-、-OC(O)N(R3)-、-N(R3)C(O)O-、-N(R3)C(O)N(R3)-或-OC(O)O，其中每个R3独立地为氢、C1-3烷基或C3-8环烷基，条件是X1和X9不全是共价键；
X3和X7独立地为-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R3)-、-N(R3)C(O)-、-S(O)2N(R3)-、-N(R3)S(O)2-、-OC(O)N(R3)-、-N(R3)C(O)O-、-N(R3)C(O)N(R3)-或-OC(O)O-，其中R3如上所定义；X2和X8独立地为C1-8亚烷基、C1-8亚杂烷基、-X10-X11-或-X11-X10-，其中X10是C0-4亚烷基或C3-4亚杂烷基，而X11是C3-8亚环烷基或C3-8亚杂环烷基；R1是R4-X12-或R3-X13-，其中R4为氨基、脒基、胍基、1-亚氨基乙基或甲基氨基，X12是C4-6亚烷基、C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚烷基或-X14-X15-X16-，其中X15为C3-6亚环烷基、C5-6亚芳杂环基、C3-6亚杂环烷基或亚苯基，X14为Cn14亚烷基，而X16为Cn16亚烷基，其中n14和n16=0、1、2、3或4，R5选自氮杂环丁-3-基、苯并咪唑-4-基、苯并咪唑-5-基、咪唑-1-基、咪唑-2-基、咪唑-4-基、2-咪唑啉-2-基、2-咪唑啉-3-基、2-甲基咪唑-1-基、4-甲基咪唑-1-基、5-甲基咪唑-1-基、1-甲基哌啶-3-基、1-甲基哌啶4-基、哌啶-3-基、哌啶-4-基、哌嗪-1-基、哌嗪-2-基、吡啶-3-基、吡啶-4-基、嘧啶-4-基、嘧啶-5-基、吡咯烷-3-基、1,4,5,6-四氢嘧啶-2-基、1,4,5,6-四氢嘧啶-4-基和1,4,5,6-四氢嘧啶-5-基和碳环酮或其硫代酮衍生物，该基团可以是未取代的或者是被一个或多个选自卤素、羟基、巯基、C1-8烷基、C3-14环烷基、C6-14芳基、C6-14芳基C1-4烷基、C1-8烷酰基、C1-8烷基氧基、C6-14芳基氧基、C3-14环烷基氧基、C1-4烷基氧基、C1-8烷基硫基、C3-14环烷基硫基、C6-14芳基硫基和-NR6R7的基团取代，其中R6和R7独立地选自氢、C1-8烷基、C1-8烷酰基、C3-14环烷基或C6-14芳基，而X13是C0-6亚烷基、C2-6亚杂烷基、氧代C3-6亚杂烷基、氧代C2-6亚烷基或-X17-X18-X19-，其中X18与上述X15的定义相同，X17为Cn17亚烷基，而X19为Cn19亚烷基，其中n17和n19=0、1或2；而R2为R8-X20-或R9-X21-，其中R8为氨基、1-亚氨基乙基或甲基氨基，X20为C4-6亚烷基、C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚烷基或-X22-X23-X24-，其中X23与上述X15的定义相同，X22为Cn22亚烷基，而X24为Cn24亚烷基，其中n22和n24=0、1、2、3或4，条件是当R8是氨基时，X20不是C4-6亚烷基或氧代C4-6亚烷基，而n22不是1、2、3或4，R9与上述R5的定义相同，而X21是C0-6亚烷基、C2-6亚杂烷基、氧代C3-6亚杂烷基、氧代C2-6亚烷基或-X25-X26-X27-，其中X26与上述X15的定义相同，X25为Cn25亚烷基，而X27为Cn27亚烷基，其中n25和n27=0、1或2；其中每个上述定义的亚烷基、亚环烷基、亚杂烷基、亚杂环烷基、亚苯基、亚芳基和亚杂芳基可以是未取代的或者被一个或多个选自卤素、羟基、巯基、C1-8烷基、C3-14环烷基、C6-14芳基、C6-14芳基C1-4烷基、C1-8烷酰基、C1-8烷基氧基、C6-14芳基氧基、C3-14环烷基氧基、C1-4烷基氧基、C1-8烷基硫基、C3-14环烷基硫基、C6-14芳基硫基和-NR6R7的基团所取代，其中R6和R7如上所定义，条件是在R1、X2、X4、X6、X8和R2中所含的杂原子与X3、X5、X7和X9中所含的杂原子之间没有共价键。
本发明的第二个方面涉及式Ⅰ的化合物及其药学上可接受的盐、N-氧化物、其药物前体衍生物及其受保护的衍生物
Ⅰ其中X4-X5-X6一起为C2-12亚烷基或C3-12亚杂烷基；X1和X9相互独立地为共价键、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R3)-、-N(R3)C(O)-、-S(O)2N(R3)-、-N(R3)S(O)2-、-OC(O)N(R3)-、-N(R3)C(O)O-、-N(R3)C(O)N(R3)-或-OC(O)O-，其中每个R3独立地为氢、C1-3烷基或C3-8环烷基，条件是X1和X9不全是共价键；X3和X7独立地为-C(O)-、-C(O)O、-OC(O)-、-C(O)N(R3)-、-N(R3)C(O)-、-S(O)2N(R3)-、-N(R3)S(O)2-、-OC(O)N(R3)-、-N(R3)C(O)O-、-N(R3)C(O)N(R3)-或-OC(O)O-，其中R3如上所定义；X2和X8独立地为C1-8亚烷基、C1-8亚杂烷基、-X10-X11-或-X11-X10-，其中X10是C0-4亚烷基或C3-4亚杂烷基，而X11是C3-8亚环烷基或C3-8亚杂环烷基；R1是R4-X12-或R5-X13-，其中R4为氨基、脒基、胍基、1-亚氨基乙基或甲基氨基，X12是C4-6亚烷基、C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚烷基或-X14-X15-X16-，其中X15为C3-6亚环烷基、C5-6亚芳杂环基、C3-6亚杂环烷基或亚苯基，X14为Cn14亚烷基，而X16为Cn16亚烷基，其中n14和n16=0、1、2、3或4，R5选自氮杂环丁-3-基、苯并咪唑-4-基、苯并咪唑-5-基、咪唑-1-基、咪唑-2-基、咪唑-4-基、2-咪唑啉-2-基、2-咪唑啉-3-基、2-甲基咪唑-1-基、4-甲基咪唑-1-基、5-甲基咪唑-1-基、1-甲基哌啶-3-基、1-甲基哌啶-4-基、哌啶-3-基、哌啶-4-基、哌嗪-1-基、哌嗪-2-基、吡啶-3-基、吡啶-4-基、嘧啶-4-基、嘧啶-5-基、吡咯烷-3-基、1,4,5,6-四氢嘧啶-2-基、1,4,5,6-四氢嘧啶-4-基和1,4,5,6-四氢嘧啶-5-基和碳环酮或其硫代酮衍生物，该基团可以是未取代的或者是被一个或多个选自卤素、羟基、巯基、C1-8烷基、C3-14环烷基、C6-14芳基、C6-14芳基C1-4烷基、C1-8烷酰基、C1-8烷基氧基、C6-14芳基氧基、C3-14环烷基氧基、C1-4烷基氧基、C1-8烷基硫基、C3-14环烷基硫基、C6-14芳基硫基和-NR6R7的基团取代，其中R6和R7独立地选自氢、C1-8烷基、C1-8烷酰基、C3-14环烷基或C6-14芳基，而X13是C0-6亚烷基、C2-6亚杂烷基、氧代C3-6亚杂烷基、氧代C2-6亚烷基或-X17-X18-X19-，其中X18与上述X15的定义相同，X17为Cn17亚烷基，而X19为Cn19亚烷基，其中n17和n19=0、1或2；而R2为R8-X20-或R9-X21-，其中R8与上述R4的定义相同，
X20为C4-6亚烷基、C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚烷基或-X22-X23-X24-，其中X23与上述X15的定义相同，X22为Cn22亚烷基，而X24为Cn24亚烷基，其中n22和n24=0、1、2、-3或4，R9与上述R5的定义相同，而X21是C0-6亚烷基、C2-6亚杂烷基、氧代C3-6亚杂烷基、氧代C2-6亚烷基或-X25-X26-X27-，其中X26与上述X15的定义相同，X25为Cn25亚烷基，而X27为Cn27亚烷基，其中n25和n27=0、1或2；其中每个上述定义的亚烷基、亚环烷基、亚杂烷基、亚杂环烷基、亚苯基、亚芳基和亚杂芳基可以是未取代的或者被一个或多个选自卤素、羟基、巯基、C1-8烷基、C3-14环烷基、C6-14芳基、C6-14芳基C1-4烷基、C1-8烷酰基、C1-8烷基氧基、C6-14芳基氧基、C3-14环烷基氧基、C1-4烷基氧基、C1-8烷基硫基、C3-14环烷基硫基、C6-14芳基硫基和-NR6R7的基团所取代，其中R6和R7如上所定义，条件是在R1、X2、X4、X6、X8和R2中所含的杂原子与X3、X5、X7和X9中所含的杂原子之间没有共价键。
本发明的第三个方面是一种含有式1的化合物或其药学上可接受的盐、N-氧化物、其药物前体衍生物与一种或多种合适的赋形剂的混合物的药物组合物。
本发明的第四个方面是一种治疗其发病机理和/或症状与类胰蛋白酶活性有关的动物疾病的方法，该方法包括以治疗有效量的式Ⅰ的化合物或其药学上可接受的盐、N-氧化物、其药物前体衍生物向该动物给药。
本发明的第五个方面是制备在“本发明的详细描述”中所提出的式Ⅰ的化合物及其药学上可接受的盐、N-氧化物、其药物前体衍生物及其受保护的衍生物的方法。
本发明的详细描述定义除非特别声明，说明书和权利要求书中所使用的下列术语具有下列意义“烷酰基”是指-C(O)R基，其中R为下列所定义的总共含有指定数目的碳原子的烷基(例如C1-8烷酰基包括甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、异丁酰基、巴豆酰基、异巴豆酰基等)。
“烷基”(例如在烷基、芳基烷基、烷基氧基、烷基硫基中的烷基)是指含有指定数目的碳原子的直链或支链的、饱和或不饱和烃基(例如C1-8烷基包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、2-甲基烯丙基、乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基等)。
“亚烷基”是指含有指定数目的碳原子的直链的饱和或不饱和二价烃基(例如C0-6亚烷基包括亚甲基(-CH2-)、亚乙基(-(-CH2-)2-)、亚乙烯基(-CH=CH-)、亚乙炔基(-C≡C-)、2-亚丙烯基(-CH=CH-CH2-)、1-亚丙烯基(-CH2-CH=CH-)、四亚甲基(-(-CH2-)4-)、五亚甲基(-(-CH2-)5-)和六亚甲基(-(-CH2-)6-)等)。术语C0亚烷基是指代表一个共价键。
“烷氧基”是指-OR基，其中R为如上所定义的含有指定数目的碳原子的烷基(例如C1-8烷氧基包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基等)。
“烷基硫基”是指-SR基，其中R为如上所定义的含有指定数目的碳原子的烷基(例如C1-8烷基硫基包括甲基硫基、乙基硫基、丙基硫基、异丙基硫基、丁基硫基、异丁基硫基等)。
“动物”包括人类、非人类哺乳动物(例如狗、猫、兔子、牛、马、绵羊、山羊、猪、鹿等)和非哺乳动物(例如鸟类等)。
“芳基”(例如在芳基、芳基烷基、芳基氧基和芳基硫基中的芳基)是指含有指定数目的碳原子的单环或多环芳香烃基，其中含有自由价的碳原子是芳香环及任何碳环酮或其硫代酮衍生物的一员(例如C6-14芳基包括苯基、萘基、蒽基、菲基、1,2,3,4-四氢萘-5-基、1-氧代-1,2-二氢萘-6-基、1-硫代-1,2-二氢萘-7-基等)。
“亚芳基”是指含有指定数目的碳原子的二价单环或多环芳香烃基，其中含有自由价的碳原子是芳香环及任何碳环酮或其硫代酮衍生物的成员(例如C6-14亚芳基包括1,4-亚苯基、1,3-亚苯基、1,4-亚萘基、2,6-亚萘基、1,4-亚蒽基、2,6-亚蒽基、1,6-亚菲基、1,2,3,4-四氢-5,8-亚萘基、1-氧代-1,2-二氢-5,7-亚萘基、1-硫代-1,2-二氢-5,8-亚萘基等)。
“芳基氧基”是指-OR基，其中R为如上所定义的含有指定数目的碳原子的芳基(例如C6-14芳基氧基包括苯氧基、萘基氧基、蒽基氧基等)。
“芳基硫基”是指-SR基，其中R为如上所定义的含有指定数目的碳原子的芳基(例如C6-14芳基硫基包括苯基硫基、萘基硫基、蒽基硫基等)。
“环烷基”(例如在环烷基和环烷基氧基中的环烷基)是指含有指定数目的碳原子的饱和或不饱和单环或多环烃基，其中含有自由价的碳原子是非芳香环及任何碳环酮或其硫代酮衍生物的一员(例如C3-14环烷基包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环己烯基、2,5-环己二烯基、双环[2.2.2]辛基、1,2,3,4-四氢萘-1-基、氧代环己基、二氧代环己基、硫代环己基等)。
“亚环烷基”是指含有指定数目的碳原子的二价饱和或不饱和单环或多环基团，其中含有自由价的碳原子是非芳香环及任何碳环酮或其硫代酮衍生物的成员(例如C3-6亚环烷基包括1,2-亚环丙基、1,2-亚环丁基、1,3-亚环丁基、1,2-亚环戊基、1,3-亚环戊基、1,4-亚环戊基、1,4-亚环己基、3-环己烯-1,2-亚基、2,5-环己二烯-1,4-亚基、1,4-双环[2.2.2]亚环辛基、1,2,3,4-四氢-1,4-亚萘基、5-氧代-1,3-亚环己基、2,5-二氧代-1,4-亚环己基、5-硫代-1,4-亚环己基等)。
“环烷基氧基”是指-OR基，其中R为如上所定义的含有指定数目的碳原子的环烷基(例如C3-14环烷基氧基包括环丙基氧基、环丁基氧基、环戊基氧基、环己基氧基等)。
“环烷基硫基”是指-SR基，其中R为如上所定义的含有指定数目的碳原子的环烷基(例如C3-14环烷基硫基包括环丙基硫基、环丁基硫基、环戊基硫基、环己基硫基等)。
“去保护”是指选择性反应完成后除去保护基团。
“疾病”具体地包括动物或其肢体的不健康的身体状况，包括可以是因对动物进行医学治疗或兽医治疗而引起或偶然发生的不健康的身体状况即这种治疗的副作用。
“卤素”是指氟、氯、溴或碘。
“杂代亚烷基”是指在如上所定义的亚烷基中，1-5个指定的碳原子被选自N、O或S的杂原子所取代(例如分别为氮杂亚烷基、氧杂亚烷基和硫杂亚烷基)，条件是其中所含的O、N和S原子不与其它杂原子形成键。例如C3-12亚杂烷基包括氮杂C3-亚烷基，其中包括3-氮杂三亚甲基(-NHCH2CH2-)、2-氮杂三亚甲基(-CH2NHCH2-)等；ω-氮杂-C2-5-亚烷基，其中包括2-氮杂亚乙基(-NHCH2-)、3-氮杂三亚甲基、4-氮杂四亚甲基(-NHCH2CH2CH2-)和5-氮杂五亚甲基(-NHCH2CH2CH2CH2-)；氧杂C3-亚烷基，其中包括3-氧杂三亚甲基(-OCH2CH2-)、2-氧杂三亚甲基(-CH2OCH2-)等；氧杂-C5-亚烷基如3-氧杂五亚甲基(-CH2CH2OCH2CH2-)等；硫杂C3-亚烷基，其中包括3-硫杂三亚甲基(-SCH2CH2-)、2-硫杂三亚甲基(-CH2SCH2-)等；ω-硫杂-C2-4-亚烷基，其中包括2-硫杂亚乙基(-SCH2-)、3-硫杂三亚甲基和4-硫杂四亚甲基(-SCH2CH2CH2-)；二氮杂C6亚烷基，其中包括2,5-二氮杂六亚甲基(-CH2NHCH2CH2NHCH2-)；氮杂氧杂C6亚烷基，其中包括2-氧杂-5-氮杂六亚甲基(-CH2OCH2CH2NHCH2-)等。
“亚杂芳基”是指在如上所定义的亚芳基中，1-5个指定的碳原子被选自N、O或S的杂原子所取代(例如C5-6亚杂芳基，包括亚呋喃基、亚噻吩基、亚吡咯基、亚咪唑基、亚吡啶基等)。
“亚杂环烷基”是指在如上所定义的亚环烷基中，1-5个指定的碳原子被选自N、O或S的杂原子所取代(例如C3-14亚杂环烷基包括2,4-亚吡咯烷基、2,4-亚吡咯啉基、2,4-亚咪唑啉基、3,5-亚吡唑啉基、1,4-亚哌啶基、1,4-亚哌嗪基、2,5-亚喹宁环基、2,5-亚吗啉基、1,3-亚异二氢吲哚基等)。
“氧代亚杂烷基”是指在如上所定义的亚烷基中，1个指定的碳原子被选自N、O或S的杂原子所取代，而且与杂原子相邻的一个碳原子被一个羰基(C=O)所取代，例如分别为氧代氮杂亚烷基、氧代氧杂亚烷基和氧代硫杂亚烷基，条件是其中所含的O、N和S原子不与其它杂原子形成键。例如，氧代C4-6亚杂代烷基包括氧代氮杂C3亚烷基，其中包括2-氮杂-3-氧代三亚甲基(-C(O)NHCH2-)、3-氮杂-2-氧代三亚甲基(-NHC(O)CH2-)等；氧代氧杂C3亚烷基，其中包括2-氧杂-3-氧代三亚甲基(-C(O)OCH2-)、3-氧杂-2-氧代三亚甲基(-OC(O)CH2-)等；和硫杂氧代C3亚烷基，其中包括2-硫杂-3-氧代三亚甲基(-C(O)SCH2-)、3-硫杂-2-氧代三亚甲基(-SC(O)CH2-)等。
“离去基团”具有通常的合成有机化学中与其相关的意义，即在烷基化条件下可以被取代的原子或基团，包括卤素、羟基、烷基磺酰氧基(例如甲磺酰氧基、乙磺酰氧基等)、芳基磺酰氧基(例如苯磺酰氧基和对甲苯磺酰氧基、噻吩基氧基)、二卤代膦酰氧基、四卤代磷酰氧基等。
“选择性的”或“选择性地”是指在其后面所描述的事件或条件可以发生或不发生，而且该描述包括其中事件或条件发生的情况和其中事件或条件不发生的情况。例如术语“被一个或多个基团选择性地取代的”意思是所指定的基团可能被取代或可能不被取代，以使它落在本发明的范围内。
“药学上可接受的N-氧化物”是指下列定义的药学上可接受的并具有所要的药理活性的、其中的氮原子处于氧化状态的化合物。式Ⅰ化合物的N-氧化物可以被本领域的普通技术人员用已知的方法制备。
“氧代亚烷基”是指在如上所定义的亚烷基中，1个指定的碳原子被一个羰基(C=O)所取代，例如氧代C3亚烷基，包括3-氧代三亚甲基(-C(O)CH2CH2-)等。
疾病的“病理学”是指疾病的基本性质、病因和发展以及发病过程中产生的结构和功能变化。
“药学上可接受的”是指可用于制备药物组合物的、一般是安全的、无毒的、没有生物学上的或其它的副作用，包括兽医用及人类药用时可以接受的。
“药学上可接受的盐”是指具有所要的药理活性的、如上所定义的药学上可以接受的盐。这种盐包括与无机酸(例如氢溴酸、盐酸、硝酸、磷酸、硫酸等)或与有机酸(例如乙酸、苯磺酸、苯甲酸、樟脑磺酸、对氯苯磺酸、肉桂酸、柠檬酸、环戊烷丙酸、1,2-乙烷二磺酸、乙磺酸、富马酸、葡庚糖酸、葡萄糖酸、谷氨酸、乙醇酸、己酸、庚酸、邻(4-羟基苯甲酰基)苯甲酸、2-羟基乙磺酸、羟基萘甲酸、乳酸、月桂基磺酸、马来酸、苹果酸、丙二酸、苯乙醇酸、甲磺酸、4-甲基双环[2.2.2]辛-2-烯-1-羧酸、4,4′-亚甲基双(3-羟基-2-烯-1-羧酸)、己二烯二酸、2-萘磺酸、草酸、3-苯基丙酸、丙酸、丙酮酸、水杨酸、硬脂酸、丁烯酸、酒石酸、叔丁基乙酸、对甲苯磺酸、三甲基乙酸等)形成的酸加合盐。
药学上可接受的盐还包括与碱的加合盐，当存在的酸性质子能与无机碱或有机碱反应时，可以形成这种碱加合盐。可以接受的无机碱包括氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化钾、碳酸钠和氢氧化钠。可以接受的有机碱包括二乙醇胺、乙醇胺、N-甲基葡萄糖胺、三乙醇胺、三甲胺等。
“亚苯基”是指二价的芳基-C6H4-，包括1,4-亚苯基、1,3-亚苯基等。
“药学上可接受的药物前体衍生物”是指如上所定义的药学上可接受的式Ⅰ的化合物的衍生物，该衍生物在活体内被转变为相应的式Ⅰ的化合物的非衍生物形式。这种药物前体包括具有N-酰化的吡啶基(即N(P)C5H9-)、N-酰化的氮杂亚烷基(例如-N(P)CH2CH2-)、N-酰化的氨基(即-NH2(P))、N-酰化的脒基(即-C(NP)NHP、-C(NH)NHP或-C(NP)NH2)、N-酰化的胍基(即-NHC(NP)NHP、-NHC(NH)NHP或-NHC(NP)NH2)，其中P选自-C(O)R10(其中R10可以是C1-10烷氧基或顺式-2-C1-10烷酰氧基苯基乙烯基)、3-C1-10烷酰氧基丁酰基、R11-X28-(其中R11是羧基，而X28是C1-10亚烷基)或-C(O)OCH(R12)OC(O)R13(其中R12为氢、C1-10烷基或C3-10环烷基，而R13为C1-10烷基)。
“保护基团”具有通常的合成有机化学中与其相关的意义，即一种有选择地占据多官能团化合物中的活性位点、使得化学反应可以有选择地在另一个未保护的活性位点上进行、而且在选择性反应完成后可以很容易地被去掉的基团。
“保护试剂”是指一种能与多官能团化合物反应而在活性位点产生一个保护基团的试剂。
化合物或基团的“受保护的衍生物”是指其中活性位点被保护基团占据的化合物或基团的衍生物。式Ⅰ化合物的受保护的衍生物其本身是类胰蛋白酶的活性抑制剂并且可用于制备式Ⅰ的其它化合物。活性氮原子的合适的保护基团包括叔丁氧基羰基、苄氧基羰基和任何其它合适的氨基保护基(例如参见T.W.Greene,Protective Groups in OrganicSynthesis,John Wiley & Sons,Inc.1981)。
疾病的“症状学”是指病人所感受到的任何病态的现象或偏离正常的结构、功能或感觉和疾病的指示、产生及其所提供的迹象。
“治疗有效量”是指治疗一种疾病时，足以有效地治疗这种疾病而需要向动物给药的数量。
疾病的“治疗”包括可以预先对还没有疾病症状的动物采取措施而预防动物发病、抑制疾病(即控制疾病的发展)或缓解疾病(即使疾病衰退)。
术语“q.s.”是指能充分达到所说的功能(例如使溶液达到所需要的体积即100％)所需要加入的数量。
式Ⅰ的化合物以及用于制备它们的中间体和反应原料按照IUPAC命名规则命名，其中用作基本基团的特征基团按照下列递降的优先次序引用酸、酯、酰胺和脒。而且，在本申请中以书面描述二价基时，前缀的序数代表基团的连接位置。同样地，就结构式所代表的二价基来说，结构式的表示方式代表连接位置。例如，其中R1为4-脒基苄基，X1和X9各为-NHC(O)-,X2为1,4-亚哌嗪基，X7为-C(O)O-,X8为4,1-亚哌啶基，而R2为R9-X21(其中R9为哌啶-4-基，而X21为3-氮杂三亚甲基)的式Ⅰ化合物用下列结构式表示
当X3和X7各为-C(O)O-,X4和X6各为一个共价键，X5为顺式-1,5-亚环辛基，而P为氢时，该化合物被命名为顺-1,5-亚环辛基-4-(4-脒基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯-4-(2-哌啶-4-基氨基乙基氨基甲酰基)-1-哌啶甲酸酯；当X3和X7各为-C(O)O-,X4和X6各为一个共价键，X5为顺式-1,5-亚环辛基，而P为3-羧基丙酰基时，该化合物被命名为3-{4-[2-(1-{顺-5-[4-(4-脒基苄基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基氧基]环辛氧基羰基}哌啶-4-基羰基氨基)乙基氨基]哌啶-1-基羰基}丙酸；当X3为-C(O)-,X7为-C(O)O-,X4为一个共价键，X6为亚甲基，X5为亚苯基，而P为氢时，该化合物被命名为4-[4-(4-脒基苄基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基]苄基-4-(2-哌啶-4-基氨基乙基氨基甲酰基)-1-哌啶甲酸酯；当X3和X7各为-C(O)O-，而X4-X5-X6为1,4-四亚甲基(即-CH2CH2CH2CH2-)时，该化合物被命名为1,4-四亚甲基-4-脒基苄基氨基甲酰基-1-哌嗪甲酸酯；而当X3和X7各为-C(O)-，而X4-X5-X6为1,4-四亚甲基(即-CH2CH2CH2CH2-)时，该化合物被命名为N-4-脒基苄基-4-{5-[4-(2-哌啶-4-基氨基乙基氨基甲酰基)哌啶-1-基羰基]戊酰基}-1-哌嗪甲酰胺。本发明的优选实施方式
虽然在本发明的概述中提出了本发明的最宽的定义，然而优选某些式Ⅰ的化合物。例如，优选的式Ⅰ的化合物是其中X5为顺式-1,5-亚环辛基，X4和X6各为一个共价键，X4-X5-X6一起为C4-8亚烷基或者X5为亚苯基，X4和X6为C0-1亚烷基；X1和X9各自独立地为一共价键、-C(O)-、-NHC(O)-、-C(O)NH、-N(CH3)C(O)-或-S(O)2NH-(条件是X1和X9不全是共价键)；X3和X7独立地为-C(O)-或-C(O)O-；X2和X8独立地为-X10-X11-(其中X10为共价键或亚甲基，而X11为4,1-亚哌啶基或1,4-亚哌嗪基)；R1为R4-X12-或R5-X13，其中R4为脒基、胍基或甲基氨基，X12为-X14-X15-X16-，其中X15为1,4-亚苯基或1,4-亚哌啶基，X14为Cn14亚烷基，而X16为Cn16亚烷基，其中n14和n16=0、1或2,R5为哌啶-4-基，而X13为C2-3亚烷基；和其中R2为R8-X20-或R9-X21-,R8为氨基、脒基、胍基、甲基氨基或1-亚氨基乙基，X20为-X22-X23-X24,其中X23为反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、4,1-亚吡啶基、1,4-亚哌啶基，X22为Cn22亚烷基，而X24为Cn24亚烷基，其中n22和n24=1或2,R9为苯并咪唑-5-基、咪唑-1-基、咪唑-4-基、2-咪唑啉-2-基、4-甲基咪唑-1-基、5-甲基咪唑-1-基、1-甲基哌啶-4-基、哌啶-4-基、哌嗪-1-基、吡啶-3-基、吡啶-4-基、1,4,5,6-四氢嘧啶-5-基或1,4,5,6-四氢-2-二氧代嘧啶-5-基，而X21为C1-6亚烷基、ω-氮杂C2-5亚烷基、3-氧代三亚烷基、ω-硫杂C2-4亚烷基、3-氧代-2-氮杂三亚烷基、3-氮杂-2-氧代三亚烷基或-X25-X26-X27-，其中X26为1,4-亚苯基，X25为Cn25亚烷基，而X27为Cn27亚烷基，其中n25和n27=0或1的式Ⅰ的化合物及其药学上可接受的盐、N-氧化物、药物前体衍生物及其受保护的衍生物。
更优选的式Ⅰ的化合物是其中X5为顺式-1,5-亚环辛基，X4和X6各为一个共价键或X4-X5-X6一起为C4-8亚烷基；其中X1和X9各自独立地为一共价键、-C(O)-、-NHC(O)-、-C(O)NH或-S(O)2NH-(条件是X1和X9不全是共价键)；X3和X7独立地为-C(O)-或-C(O)O-；X2和X8独立地为-X10-X11-(其中X10为共价键或亚甲基，而X11为4,1-亚哌啶基或1,4-亚哌嗪基)；R1为R4-X12-，其中R4为脒基或胍基，X12为-X14-X15-X16-，其中X15为1,4-亚苯基或1,4-亚哌啶基，X14为Cn14亚烷基，而X16为Cn16亚烷基，其中n14和n16=0、1或2；和R2为R8-X20-或R9-X21-，其中R8为氨基或甲基氨基，X20为-X22-X23-X24，其中X23为反式-1-4-亚环己基或1,4-亚苯基，X22为Cn22亚烷基，而X24为Cn24亚烷基，其中n22和n24=1或2,R9为咪唑-1-基、咪唑-4-基、4-甲基咪唑-1-基、5-甲基咪唑-1-基、哌啶-4-基或吡啶-4-基，而X21为C1-5亚烷基或3-氮杂三亚烷基的式Ⅰ的化合物及其药学上可接受的盐、N-氧化物、药物前体衍生物及其受保护的衍生物。
特别优选的式Ⅰ的化合物是其中X5为顺式-1,5-亚环辛基，而X4和X6各为一个共价键；其中X1和X9各自独立地为-C(O)-或-NHC(O)-；其中X3和X7各为-C(O)O-；X2和X8独立地为-X10-X11-(其中X10为共价键或亚甲基，而X11为1,4-亚哌嗪基)；R1为R4-X12-，其中R4为脒基或胍基，X12为-X14-X15-X16-，其中X15为1,4-亚苯基，X14为一共价键，而X16为亚甲基；和R2为R8-X20-或R9-X21、其中R8为氨基，X20为-X22-X23-X24，其中X23为反式-1,4-亚环己基，X22为一共价键，而X24为亚甲基，R9为哌啶-4-基，而X21为亚乙基或三亚甲基的式Ⅰ的化合物及其药学上可接受的盐、N-氧化物、药物前体衍生物及其受保护的衍生物。
特别优选的式Ⅰ的化合物是其中X4-X5-X6一起为C4-8亚烷基；X1和X9各自独立地为-C(O)-或-NHC(O)-；X3和X7独立地为-C(O)-或-C(O)O-；X2和X8独立地为-X10-X11-(其中X10为一共价键，而X11为1,4-亚哌嗪基)；R1为R4-X12-，其中R4为脒基或胍基，而X12为-X14-X15-X16-，其中X15为1,4-亚苯基，X14为一共价键，而X16为亚甲基；和R2为R8-X20-，其中R8为脒基或胍基，而X20为-X22-X23-X24，其中X23为1,4-亚苯基，X22为一共价键，而X24为亚甲基的式Ⅰ的化合物及其药学上可接受的盐、N-氧化物、药物前体衍生物及其受保护的衍生物。最优选的式Ⅰ的化合物是下列化合物4-胍基苄基-4-{7-[4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基]-庚酰基}-1-哌嗪甲酰胺、
4-胍基苄基-4-{8-[4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基]-辛酰基}-1-哌嗪甲酰胺、4-胍基苄基-4-{9-[4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基]-壬酰基}-1-哌嗪甲酰胺、4-脒基苄基-4-{7-[4-(4-脒基苄基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基]-庚酰基}-1-哌嗪甲酰胺、顺式-1,5-亚环辛基-4-(4-脒基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯-4-(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯、1,5-五亚甲基-二[4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯]、顺式-1,5-亚环辛基-4-(4-脒基苄基氨基甲酰基)1-哌嗪甲酸酯-4-(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯、顺式-1,5-亚环辛基-反式-4-(4-氨基环己基甲基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯-4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯、顺式-1,5-亚环辛基-4-(4-脒基苯乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯-4-(4-哌啶-4-基丁酰基)-1-哌嗪甲酸酯、1,4-四亚甲基-二[4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯]、顺式-1,5-亚环辛基-4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯-4-(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯、4-胍基苄基-4-{6-[4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基]-己酰基}-1-哌嗪甲酰胺、顺式-1,5-亚环辛基-4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯-4-(4-哌啶-4-基丁酰基)-1-哌嗪甲酸酯、顺式-1,5-亚环辛基-4-(4-胍基苯乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯-4-(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基丁酰基)-1-哌嗪甲酸酯、顺式-1,5-亚环辛基-4-(4-胍基苯乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯-4-(4-哌啶-4-基丁酰基)-1-哌嗪甲酸酯、4-胍基苄基-4-{5-[4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基]-戊酰基}-1-哌嗪甲酰胺、3-氧杂-1,5-五亚甲基-二[4-(4-脒基苯乙酰基)哌嗪-1-基羰基]和顺式-1,5-亚环辛基-4-(4-脒基苯乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯-4-(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯及其药学上可接受的盐、N-氧化物、药物前体衍生物及其受保护的衍生物。药理学和用途本发明的化合物是类胰蛋白酶抑制剂。这样的式Ⅰ的化合物可用于治疗疾病、特别是免疫介导的炎症，其中类胰蛋白酶的活性与疾病的病理学和/或症状学有关。例如，其中类胰蛋白酶的活性与疾病的病理学和/或症状学有关的免疫介导的炎症包括哮喘、过敏性鼻炎、风湿性脊椎炎、骨关节炎、通风性关节炎、风湿性关节炎、一般的关节炎、荨麻疹、血管性水肿、湿疹性皮炎、过敏症、过度增生性皮肤病、胃溃疡、炎症性肠病、眼结膜炎和青春期结膜炎、炎症性皮肤病等。
适用于测定类胰蛋白酶活性及化合物对它的抑制作用的体外实验是已知的(例如参见Sturzebecher等人，(1992)Biol.Chem.Hoppe-Seyler373:1025-1030)。典型地，实验将测定由多肽碱底物水解诱导的类胰蛋白酶。关于测定类胰蛋白酶活性的体外实验的细节请阅以下的实施例33。
炎症的合适的活体模型对于本领域普通技术人员是已知的，例如哮喘的活体模型是已知的(例如参见Larsen(1991)Experimental Models ofReversible Airway Obstruction.在West等人编辑的由ScientificFoundations Raven Press,New York出版的The Lung一书中)。关于哮喘的体外模型的细节请参阅下面的实施例2。另外，炎症性皮肤病(Walsh等人，(1995)Br.J.Pharmacol.114:1343-1350)和Armstrong等人，(1995)Prostaglandins 49:205-224)、关节炎(Peacock等人，(1995)Cell Immunol.160:178-184和Hourl等人，(1995)Curr.Opin.Rheumatol.7:201-205)和胃肠病(Anthony等人，(1995)Int.J.Exp.Pathol.76:215-224和Carter等人，(1995)Dig.Dis.Sci.40:192-197)的活体模型也是已知的。关于测定哮喘反应的活体实验的细节请参阅下面的实施例34。本发明的药物组合物一般来说，式Ⅰ的化合物可以以治疗有效量、按照通常的本领域可接受的方式、单独或与另一种治疗试剂一起给药。治疗有效量可以根据疾病的严重程度、病人的年龄和相对的健康状况、所使用的化合物的药力及其它因素而变化。例如，用于治疗哮喘的式Ⅰ化合物的治疗有效量可以在0.1μg/kg体重/天至1mg/kg体重/天的范围、典型地在1μg/kg体重/天至0.1mg/kg体重/天的范围内变化。因此，一个80kg重的哮喘病人的治疗有效量可以是10μg/天-10mg/天，典型地为0.1mg/天-10mg/天。
在治疗哮喘时，可用于与式Ⅰ的化合物一起给药的其它治疗试剂包括β-肾上腺素激动剂(例如沙丁胺醇、叔丁喘宁、福莫特罗、非诺特罗、prenaline等)、甲基黄嘌呤(例如咖啡因、茶碱、氨茶碱、可可碱等)、色甘酸盐(例如色甘酸、奈多罗米等)和皮质类固醇(例如倍氯米松、去炎松、flurisolide、地塞米松等)。总之，本领域普通技术人员依靠个人的知识和本申请的公开，能够确定用于治疗一种给定的炎症所需要的式Ⅰ化合物的治疗有效量。
式Ⅰ化合物可以以药物组合物形式按照下列方式给药口服、全身性给药(例如透皮给药、鼻腔内给药或栓剂给药)或非肠胃给药(例如肌肉注射、静脉注射或皮下注射)。组合物可以是片剂、药丸、胶囊、半固体、粉末、可持续性释放剂型、溶液、悬浮液、酏剂、气溶胶或其它合适形式的组合物，并且一般包括一种式Ⅰ的化合物和至少一种药学上可接受的赋形剂。可接受的赋形剂是无毒的帮助给药的试剂，并且对活性成分不产生负面影响。这样的赋形剂可以是固体、液体、半固体或者在气溶胶组合物的情况下，赋形剂可以是本领域技术人员一般可以得到的气态赋形剂。
固体的药用赋形剂包括淀粉、纤维素、滑石、葡萄糖、乳糖、蔗糖、明胶、麦芽糖、大米、面粉、白垩、硅胶、硬脂酸镁、硬脂酸钠、单硬脂酸甘油酯、氯化钠、干燥的脱脂奶等。液体和半固体的赋形剂可以选自水、乙醇、甘油、丙二醇和各种油类，包括石油、动物油、植物油和合成油(例如花生油、大豆油、矿物油、蓖麻油等)。优选的液态载体、特别是用于注射液的液体载体包括水、盐水、葡萄糖水溶液和甘醇。
压缩气体可用于分散气溶胶形式的活性成分。适用于该目的的惰性气体是氮气、二氧化碳、氧化氮等。在Easton,Pa.:Mack PublishingCompany出版的A.R.Alfonso,Remington’s Pharmaceutical Sciences1985,17th ed.中记载了其它合适的药用载体及其制剂。
组合物中式Ⅰ化合物的用量可以随制剂的类型、单位剂量的大小、赋形剂的种类及药学领域的技术人员已知的其它因素而在很宽的范围内变化。一般地，用于治疗哮喘的式Ⅰ化合物的组合物将包含0.01％-10％重量、优选0.3％-1％重量的活性成分，其它为赋形剂。优选地，药物组合物以单剂量形式给药以进行连续治疗或者在特别需要减轻症状时随机地以单剂量形式给药。在实施例34中描述了具有代表性的含有式Ⅰ化合物的药物制剂。化学本发明的化合物由五个不同的小单元(即R1-、-X2-、-X4-X5-X6-、-X8-和R2-)组成，其中之间通过羰基、甲酰氧基、酰胺、磺酰胺、氨基甲酸酯或脲连接基团(即-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R3)-、-N(R3)C(O)-、-S(O)2N(R3)-、-N(R3)S(O)2-、-OC(O)N(R3)-、-N(R3)C(O)O-、-N(R3)C(O)N(R3)-或-OC(O)O-)连接。形成这种连接基团的方法是已知的，合适的试剂是容易得到的(例如参见March等人，Advanced OrganicChemistry,4th Ed.(Wiley 1992)；Larock,Comprehensive OrganicTransformations(VCH 1989)；和Furniss等人，Vogel’s Textbook ofPractical Organic Chemistry,5th Ed..(Longman 1989)。
可以把包含式Ⅰ化合物的小单元单个组装或者组装成更大的小单元的组合体。下列反应式是制备式Ⅰ化合物的代表性的方法。应当明白，式Ⅰ化合物可以按照其它类似的方法制备。
其中X8为1,4-亚哌嗪基或1,4-亚哌啶基，而X9为-C(O)-、-OC(O)-或-N(R3)C(O)-的式Ⅰ化合物或者其中X8为C1-8亚烷基，而X9为-C(O)N(R3)-、-OC(O)N(R3)-或-N(R3)C(O)N(R3)-的式Ⅰ化合物可以通过使下式Ⅰ的化合物或其受保护的衍生物
1与一种式R2-Y9-C(O)L的化合物或其受保护的衍生物反应(其中L为一种离去基团，Y9为一键、-O-或-N(R3)-,Y8为哌嗪-1-基、哌啶-4-基或HN(R3)-C1-8烷基，每个R1、R2、R3、X1、X2、X3、X4、X5、X6和X7如发明概述中所定义)、然后(必要时)脱保护来制备。另外，其中X8为1,4-亚哌嗪基或1,4-亚哌啶基，而X9为-NHC(O)-的式Ⅰ化合物或者其中X8为C1-8亚烷基，而X9为-NHC(O)N(R3)-的式Ⅰ化合物可以通过使一种合适的式Ⅰ的化合物或其受保护的衍生物与式R2-NC(O)的异氰酸酯或其受保护的衍生物反应，然后(必要时)脱保护来制备(细节请参阅下面的实施例8)。
相似地，其中X2为1,4-亚哌嗪基或1,4-亚哌啶基，而X1为-C(O)-、-OC(O)-或-N(R3)C(O)-的式Ⅰ化合物或者其中X2为C1-8亚烷基，而X1为-C(O)N(R3)-、-OC(O)N(R3)-或-N(R3)C(O)N(R3)-的式Ⅰ化合物可以通过使下式2的化合物或其受保护的衍生物
2与一种式R1-Y1-C(O)L的化合物或其受保护的衍生物反应(其中L为一种离去基团，Y1为一键、-O-或-N(R3)-,Y2为哌嗪-1-基、哌啶-4-基或HN(R3)-C1-8烷基，每个R1、R2、R3、X3、X4、X5、X6、X7、X8和X9如发明概述中所定义)、然后(必要时)脱保护来制备。另外，其中X2为1,4-亚哌嗪基或1,4-亚哌啶基，而X1为-NHC(O)-的式Ⅰ化合物或者其中X2为C1-8亚烷基，而X1为-NHC(O)N(R3)-的式Ⅰ化合物可以通过使一种式2的化合物或其受保护的衍生物与一种式R1-NC(O)的异氰酸酯或其受保护的衍生物反应，然后(必要时)脱保护来制备(细节请参阅下面的实施例14(b))。
其中R1=R2,X2和/或X8为1,4-亚哌嗪基或1,4-亚哌啶基，X1为-C(O)-、-OC(O)-或-N(R3)C(O)-，而X9为-C(O)-、-OC(O)-或-N(R3)C(O)-的式Ⅰ化合物和/或其中X2和/或X8为C1-8亚烷基，X1为-C(O)N(R3)-、-OC(O)N(R3)-或-N(R3)C(O)N(R3)-，而X9为-C(O)N(R3)-、-OC(O)N(R3)-或-N(R3)C(O)N(R3)-的式Ⅰ化合物可以通过使下式3的化合物或其受保护的衍生物
3与2当量或更多当量的一种式R1-Y1-C(O)L的化合物或其受保护的衍生物反应(其中L为一种离去基团，Y1为一键、-O-或-N(R3)-,Y2和Y8独立地为哌嗪-1-基、哌啶-4-基或HN(R3)-C1-8烷基，每个R1、R2、R3、X3、X4、X5、X6和X7如发明概述中所定义)、然后(必要时)脱保护来制备。另外，其中R1=R2,X2和/或X8为1,4-亚哌嗪基或1,4-亚哌啶基，X1为-NHC(O)-和/或X9为-NHC(O)-的式Ⅰ化合物和/或其中X2和/或X8为C1-8亚烷基，而X1为-NHC(O)N(R3)-和/或X9为-NHC(O)N(R3)-的式Ⅰ化合物可以通过使下式3的化合物或其受保护的衍生物与2当量或更多当量的一种式R1-NC(O)的异氰酸酯或其受保护的衍生物反应，然后(必要时)脱保护来制备(细节请参阅下面的实施例10)。
其中X1为-N(R3)C(O)-、-N(R3)C(O)O-或-N(R3)C(O)N(R3)-的式Ⅰ化合物可以通过使一种式R1-N(R3)H的胺或其受保护的衍生物与一种下式4的化合物或其受保护的衍生物反应来制备
4其中L为一种离去基团，Y1为一键、-O-或-N(R3)-，而每个R1、R2、R3、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8和X9如发明概述中所定义(细节请参阅下面的实施例20)。
其中X2为1,4-亚哌嗪基或4,1-亚哌啶基，而X3为-C(O)-、-OC(O)-或-C(O)N(R3)-的式Ⅰ化合物或者其中X2为C1-8亚烷基，而X3为-N(R3)C(O)-、-N(R3)C(O)O-或-N(R3)C(O)N(R3)-的式Ⅰ化合物可以通过使一种式R1-X1-Y2的化合物或其受保护的衍生物与一种下式5的化合物或其受保护的衍生物反应来制备
5其中L为一种离去基团，Y3为-键、-O-或-N(R3)-,Y2为哌嗪-1-基、哌啶-4-基或HN(R3)-C1-8烷基，而每个R1、R2、R3、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8和X9如发明概述中所定义(细节请参阅下面的实施例31)。
其中X2和X8各自为1,4-亚哌嗪基或4,1-亚哌啶基，而X3和X7独立地为-C(O)-、-OC(O)-或-C(O)N(R3)-的式Ⅰ化合物或者其中X2和X8各自为C1-8亚烷基或C1-8亚杂烷基，而X3和X7独立地为-N(R3)C(O)-、-N(R3)C(O)O-或-N(R3)C(O)N(R3)-的式Ⅰ化合物可以通过使2当量或更多当量的一种式R1-X1-Y2的化合物或其受保护的衍生物与一种下式6的化合物或其受保护的衍生物反应来制备
6其中L为一种离去基团，Y3和Y7独立地为一键、-O-或-N(R3)、Y2为哌嗪-1-基、哌啶-4-基、HN(R3)-C1-8烷基或HN(R3)-C1-8杂烷基，而每个R1、X1、X4、X5和X6如发明概述中所定义(细节请参阅下面的实施例32)。
上述的酰化反应可以通过使一种活化的酯(例如一种酰氯衍生物)和一种合适的亲核试剂在一种合适的有机碱(例如N,N-二异丙基乙胺(DIEA)、N-甲基吗啉等，优选DIEA)和合适的溶剂(例如N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、四氢呋喃(THF)、二氯甲烷等)存在下，在20-30℃、典型地大约23℃下一起反应几分钟至24小时而完成。另外，酰化反应可以通过使一种合适的羧酸和亲核试剂在一种合适的偶合剂(例如1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺等)和一种合适的溶剂(例如DMF等)存在下，在20-30℃、典型地大约23℃下一起反应几小时至几天而完成。上述的用于制备式Ⅰ化合物的反应及进行反应的条件是描述性的，本领域的普通技术人员将会认识到，制备本发明的化合物时可以使用其它的反应条件和不同的反应原料。
脱保护可以用任何能除去保护基并以合理的产率得到所要产物的手段来进行。在T.W.greene,Protective Groups in Organic Synthesis,John Wiley & Sons,Inc.1981中可以找到用于产生保护基和去掉保护基的技术的详细描述。
一般地，用于制备式Ⅰ化合物的反应原料和中间体可以从商业上得到或者可以很容易地被本领域的普通技术人员制备。例如用于制备式Ⅰ化合物的中间体可以用上述的酰化反应方便地制备。当反应原料中存在多个反应位点时，有必要使用合适的保护化学来把反应指向所要的反应位点。
一种制备其中X4和X6各自为-C(O)O-的式Ⅰ化合物的方便的反应原料是下式7的化合物
7其中每个X4、X5和X6如发明概述中所定义。例如其中L为氯的式6的化合物可以通过使相应的二醇(例如顺式-1,5-环辛二醇、反式-1,4-亚环己基二甲醇、1,4-亚苯基二甲醇等)与三光气反应来制备(细节请参阅下面的实施例5)。
可用于制备式Ⅰ的化合物而且其中含有脒基的中间体可以通过用溶于乙醇的氯化氢处理相应的腈，然后和氨反应来制备。制备式Ⅰ化合物的其它方法其中R4为胍基的式Ⅰ化合物可以通过使一种相应的其中R4为氨基的式Ⅰ的化合物与氨基氰反应来制备。反应可以通过使胺与氯化氢进行反应，然后使提纯的产物与过量的氨基氰在大约65℃下反应大约2小时而完成(细节请参阅下面的实施例15)。
通过使游离碱形式的式Ⅰ化合物与一种药学上可接受的无机酸或有机酸反应来制备药学上可接受的酸加合盐形式的式Ⅰ的化合物。另外，通过使游离酸形式的式Ⅰ化合物与一种药学上可接受的无机碱或有机碱反应来制备式Ⅰ化合物的药学上可接受的碱加合盐。在本申请的定义部分提出了适用于制备式Ⅰ化合物的药学上可接受的盐的无机和有机酸碱。另外，使用反应原料或中间体的盐可以制备盐形式的式Ⅰ化合物。
游离酸或游离碱形式的式Ⅰ化合物可以从相应的碱加合盐或酸加合盐形式制备。例如，用一种合适的碱(例如氢氧化铵溶液、氢氧化钠溶液等)处理酸加合盐形式的式Ⅰ化合物可以使它转变为相应的游离碱，用一种合适的酸(例如盐酸等)处理碱加合盐形式的式Ⅰ化合物可以使它转变为相应的游离酸。
式Ⅰ化合物的N-氧化物可以用本领域普通技术人员已知的方法制备。例如，通过用一种氧化剂(例如三氟过乙酸、过马来酸、过苯甲酸、过乙酸、间-氯过氧苯甲酸等)在一种合适的惰性有机溶剂(例如卤代烃如二氯甲烷)中在大约0℃下处理未氧化形式的式Ⅰ化合物可以制备N-氧化物。另外，可以从一种合适的反应原料的N-氧化物可以制备式Ⅰ化合物的N-氧化物。
通过用一种还原剂(例如硫、二氧化硫、三苯基膦、硼氢化锂、硼氢化钠、三氯化磷、三溴化磷等)在一种合适的惰性有机溶剂(例如乙腈、乙醇、二氧六环水溶液等)中在0-80℃下处理，可以从式Ⅰ化合物的N-氧化物制备未氧化形式的式Ⅰ化合物。
式Ⅰ化合物的药物前体衍生物可以用本领域普通技术人员已知的方法制备(例如细节请参阅Saulnier等人，(1994)Bioorganic and MedicinalChemistry Letters.4:1985)。例如合适的药物前体可以通过使一种未衍生的式Ⅰ化合物与一种合适的氨基甲酰化剂(例如1,1-酰氧基烷基碳酰氯、碳酸对硝基苯基酯)反应来制备。
式Ⅰ化合物的受保护的衍生物可以用本领域普通技术人员已知的方法制备。在T.W.greene,Protective Groups in Organic Synthesis,JohnWiley & Sons,Inc.1981中可以找到用于产生保护基和去掉保护基的技术的详细描述。
总之，本发明的一个方面是一种制备式Ⅰ化合物的方法，该方法包括(a)使一种式1的化合物或其受保护的衍生物
1与一种式R2-Y9-C(O)L的化合物或其受保护的衍生物反应(其中L为一种离去基团，Y9为一键、-O-或-N(R3)-,Y8为哌嗪-1-基、哌啶-4-基或HN(R3)-C1-8烷基，每个R1、R2、R3、X1、X2、X3、X4、X5、X6和X7如发明概述中所定义)、然后(必要时)脱保护，制得其中X8为1,4-亚哌嗪基或1,4-亚哌啶基，而X9为-C(O)-、-OC(O)-或-N(R3)C(O)-的式Ⅰ化合物或者其中X8为C1-8亚烷基，而X9为-C(O)N(R3)-、-OC(O)N(R3)-或-NHC(O)N(R3)-的式Ⅰ化合物；(b)使一种式1的化合物或其受保护的衍生物与与式R2-NC(O)的异氰酸酯或其受保护的衍生物反应，然后(必要时)脱保护，制得其中X8为1,4-亚哌嗪基或1,4-亚哌啶基，而X9为-NHC(O)-的式Ⅰ化合物或者其中X8为C1-8亚烷基，而X9为-NHC(O)N(R3)-的式Ⅰ化合物；(c)使一种下式2的化合物或其受保护的衍生物
2与一种式R1-Y1-C(O)L的化合物或其受保护的衍生物反应(其中L为一种离去基团，Y1为一键、-O-或-N(R3)-,Y2为哌嗪-1-基、哌啶-4-基或HN(R3)-C1-8烷基，而每个R1、R2、R3、X3、X4、X5、X6、X7、X8和X9如发明概述中所定义)、然后(必要时)脱保护，制得其中X2为1,4-亚哌嗪基或1,4-亚哌啶基，而X1为-C(O)-、-OC(O)-或-N(R3)C(O)-的式Ⅰ化合物或者其中X2为C1-8亚烷基，而X1为-C(O)N(R3)-、-OC(O)N(R3)-或-NHC(O)N(R3)-的式Ⅰ化合物；(d)使下式3的化合物或其受保护的衍生物
3与2当量或更多当量的一种式R1-Y1-C(O)L的化合物或其受保护的衍生物反应(其中L为一种离去基团，Y1为一键、-O-或-N(R3)-,Y2和Y8独立地为哌嗪-1-基、哌啶-4-基或HN(R3)-C1-8烷基，而每个R1、R2、R3、X3、X4、X5、X6和X7、如发明概述中所定义)反应，然后(必要时)脱保护，制得其中R1=R2,X2和/或X8为1,4-亚哌嗪基或1,4-亚哌啶基，X1为-C(O)-、-OC(O)-、-N(R3)C(O)-和/或X9为-C(O)-、-OC(O)-、-N(R3)C(O)-的式Ⅰ化合物和/或其中X2和/或X8为C1-8亚烷基，X1为-C(O)N(R3)-、-OC(O)N(R3)-或-N(R3)C(O)N(R3)-，而X9为-C(O)N(R3)-、-OC(O)N(R3)-或-N(R3)C(O)N(R3)-的式Ⅰ化合物；(f)使式3的化合物或其受保护的衍生物与2当量或更多当量的一种式R1-NC(O)的异氰酸酯或其受保护的衍生物反应，然后(必要时)脱保护，制得其中R1=R2,X2和/或X8为1,4-亚哌嗪基或1,4-亚哌啶基，X1为-NHC(O)-和/或X9为-NHC(O)-的式Ⅰ化合物和/或其中X2和/或X8为C1-8亚烷基，而X1为-NHC(O)N(R3)-和/或X9为-NHC(O)N(R3)-的式Ⅰ化合物；(g)使一种式R1-N(R3)H的胺或其受保护的衍生物与一种下式4的化合物或其受保护的衍生物
4(其中L为一种离去基团，Y1为一键、-O-或-N(R3)-，而每个R1、R2、R3、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8和X9如发明概述中所定义)反应，然后(必要时)脱保护，制得其中X1为-N(R3)C(O)-、-N(R3)C(O)O-或-N(R3)C(O)N(R3)-的式Ⅰ化合物；(h)使一种式R1-X1-Y2的化合物或其受保护的衍生物与一种下式5的化合物或其受保护的衍生物
5(其中L为一种离去基团，Y3为一键、-O-或-N(R3)-,Y2为哌嗪-1-基、哌啶-4-基或HN(R3)-C1-8烷基，而每个R1、R2、R3、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8和X5如发明概述中所定义)反应，然后(必要时)脱保护，制得其中X2为1,4-亚哌嗪基或4,1-亚哌啶基，而X3为-C(O)-、-C(O)O-或C(O)N(R3)的式Ⅰ化合物，或其中X2是C1-8亚烷基，X3是-N(R3)C(O)-、-N(R3)C(O)O-或-N(R3)C(O)N(R3)-的式Ⅰ化合物；(i)使2当量或更多当量的一种式R1-X1-Y2的化合物或其受保护的衍生物与一种下式6的化合物或其受保护的衍生物
6(其中L为一种离去基团，Y3和Y7独立地为一键、-O-或-N(R3)-,Y2为哌嗪-1-基、哌啶-4-基、HN(R3)-C1-8烷基或HN(R3)-C1-8杂烷基，而每个R1、X1、X4、X5和X6如发明概述中所定义)反应，然后(必要时)脱保护，制得其中X2和X8各自为1,4-亚哌嗪基或4,1-亚哌啶基，而X3和X7独立地为-C(O)-、-C(O)O-或-C(O)N(R3)-的式Ⅰ化合物或者其中X2和X8各自为C1-8亚烷基或C1-8亚杂烷基，而X3和X7各自独立地为-N(R3)C(O)-、-N(R3)C(O)O-或-N(R3)C(O)N(R3)-的式Ⅰ化合物；(j)选择性地使一种其中R4为氨基的式Ⅰ化合物与氨基氰反应，制备其中R4为胍基的式Ⅰ化合物；(k)选择性地把一种式Ⅰ化合物转变为其药学上可接受的盐；(l)选择性地把一种盐形式的式Ⅰ化合物转变为非盐形式；(m)选择性地把一种未氧化形式的式Ⅰ化合物转变为其药学上可接受N-氧化物；(n)选择性地把一种N-氧化物形式的式Ⅰ化合物转变为其未氧化形式；(o)选择性地把一种式Ⅰ化合物的非衍生物形式转变为其药物前体衍生物；(p)选择性地把一种式Ⅰ化合物的药物前体衍生物转变为其非衍生物形式。
在上述的方法中，所说的式Ⅰ是指其中每个R1、R2、R3、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8和X9具有发明概述中所提出的最宽定义的式Ⅰ，这些方法特别适用于本发明的优选实施例。实施例14-氨基苄基氨基甲酸叔丁基酯盐酸盐把溶于二氯甲烷(200ml)中的4-氨基苄基胺(50.34g,0.412mol)加入到1升的装有机械搅拌的3颈园底烧瓶中，将溶液冷却到0℃，用30分钟往上述溶液中滴加溶于二氯甲烷(200ml)中的碳酸二叔丁基酯(89.9g,0.412mol)，在0℃下搅拌所得的悬浮液2小时，得到几乎均匀的溶液。随后用氢氧化钠水溶液(1.0M,500ml)和水(500ml)洗涤该二氯甲烷溶液，干燥有机层(MgSO4)，过滤并真空浓缩，得到黄色油状物。将该油状物溶于乙醚∶甲醇(2∶1,225ml)中，并将溶液冷却到0℃，用HCl的二噁烷溶液(4.0M,115ml,0.412mol)酸化，与乙醚(200ml)混合，得到浓的浅黄色沉淀，过滤收集沉淀，再用乙醚(500ml)洗涤，真空干燥，得到4-氨基苄基氨基甲酸叔丁基酯(100.23g,0.387mol，产率94％)，为浅黄色固体。1H-NMR(300MHz,DMSO-d6):10.40-10.20(br,s,3H),7.40(tr,1H),7.30(s,4H),4.10(d,2H),1.40(s,9H)。实施例24-胍基苄基氨基甲酸叔丁基酯盐酸盐把氨基腈(100g,2.4mol)加入到500mL园底烧瓶中，加热到60-65℃，直到完全熔融，将实施例1得到的4-氨基苄基氨基甲酸叔丁基酯盐酸盐(25.3g,97.8mmol.)直接加入到液体的氨基腈中，得到黄色溶液。于60-65℃下将溶液搅拌2小时，加入水(100ml)，把水混合物冷却到室温，用乙醚(1L)洗涤，有机相用水反萃取(2X100ml)，合并的水层用乙醚(500ml)洗涤，在冰水浴中冷却，然后用氢氧化钠水溶液(10M,100ml)碱化，得到慢慢结晶的不溶油状物，过滤收集结晶，用水洗涤，真空干燥，得到4-胍基苄基氨基甲酸叔丁基酯(18.3g,69.24mmol，产率70.8％)，为无色结晶固体。1H-NMR(300MHz,DMSO-d6):9.70(s,1H),7.42(tr,1H),7.40(s,4H),7.25(d,2H),7.15(d,2H),4.10(d,2H),1.40(s,9H)实施例34-氯羰基-1-哌嗪甲酸叔丁基酯把三光气(25g,84.2mmol)溶解于二氯甲烷(200ml)中，所得溶液冷却到0℃，将叔丁基1-哌嗪甲酸酯(40g,214.8mmol)和吡啶(35ml,432.7mmol)溶于二氯甲烷(100ml)中的混合物滴加到三光气的溶液中，用30分钟使混合物温热到室温，混合物用盐酸水溶液(0.1N,200ml)淬灭，水相用二氯甲烷(50ml)洗涤，干燥合并的有机相(MgSO4)并过滤，真空浓缩，得到4-氯羰基-1-哌嗪甲酸叔丁基酯(45.6g,71.6mmol，产率85％)，为黄色固体。1H-NMR(300MHz,CDCl3):3.70(m,2H),3.60(m,2H),3.50(m,4H),1.50(s,9H)。实施例44-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸叔丁基酯三氟乙酸盐在室温下用三氟乙酸(TFA,100ml)处理实施例2制备的叔丁基4-胍基苄基氨基甲酸酯(41.77g,0.158mol)30分钟，所得几乎无色的液体于45℃下真空浓缩，残留物用乙醚(3X400ml)研制、真空干燥得到无色的泡沫状物，将残留物溶解于甲醇中(200ml)，往溶液中加入DIEA(55ml,0.32mol，根据估计的过量的TFA而确定数量)，将混合物冷却到0℃，然后加入实施例3制备的溶于二氯甲烷(120ml)中的4-氯羰基-1-哌嗪甲酸叔丁基酯(39.3g,0.158mol)，再加入一定量的DIEA(30ml)，使反应混合物温热至室温，搅拌12小时，真空浓缩得到橙色油状物，将油状物和水(200ml)混合，得到浓的沉淀。该沉淀从乙腈和乙醚中重结晶，得到4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸叔丁基酯三氟乙酸盐(62.0g.0.126mol，产率80％)，为浅黄色固体。1H-NMR(300MHz,DMSO-d6):10.15(s,1H),9.10(brs,2H),7.65(s,4H),7.40(tr,1H),7.25(dd,AB,4H),4.25(d,2H),3.55(m,4H),3.10(s,4H)；电子喷雾法LRMS计算值(C13H20N6O):MH+:277.4；MH2+2/2；139.2；测定值MH+:277.4；MH2+2/2 139.3；实施例5顺-1,5-亚环辛基二(氯代甲酸酯)把顺-1,5-环辛烷二醇(20.2g,0.14mol)溶于乙腈(250ml)中，往混合物中加入碳酸钾(41.4g,0.3mol)，得到悬浮液，在氮气氛下将悬浮液冷却到0℃，在1小时内滴加光气(1.9M，甲苯中，220ml,0.42mol)，将悬浮液温热到室温，搅拌12小时，然后加入1L乙醚，过滤出悬浮液中的不溶盐，浓缩。残留物用己烷重结晶，得到顺-1,5-亚环辛基二(氯代甲酸酯)，为无色结晶固体。进一步用硅胶快速色谱法提纯，用己烷∶乙醚作为洗脱剂(10∶1)。1H-NMR(300MHz,CDCl3):5.00-4.85(m,2H),2.20-1.60(m,12H)。实施例6顺-1,5-亚环辛基氯代甲酸酯4-叔丁氧羰基-1-哌嗪甲酸酯把溶于二氯甲烷(25ml)中的实施例5制备的顺-1,5-亚环辛基二(氯代甲酸酯)(1.91g,7.1mmol)滴加到溶于二氯甲烷(25ml)中的1-哌嗪甲酸叔丁基酯(1.3g,7.1mmol)和DIEA(1.3g,7.1mmol)的混合物中，室温搅拌混合物15分钟，用0.1M盐酸水溶液处理，干燥二氯甲烷层(MgSO4)，过滤并浓缩，残留物用硅胶快速色谱法提纯，用乙醚和己烷作为洗脱剂，得到顺-1,5-亚环辛基氯代甲酸酯4-叔丁氧羰基-1-哌嗪甲酸酯(660mg,1.6mmol.产率22％)。1H-NMR(300MHz,CDCl3):5.00-4.90(m,1H),4.80-4.70(m,1H),3.40(s,8H),2.05-1.40(m,12H),1.40(s,9H)。实施例7顺-1,5-亚环辛基-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-叔丁氧羰基-1-哌嗪甲酸酯在室温下用纯三氟乙酸(1ml)处理实施例4制备的4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸叔丁基酯三氟乙酸盐(383.7g,1.06mmol)10分钟，真空浓缩混合物，得到无色油状物，将油状物溶于水(15ml)，滴加5M氢氧化钠水溶液，将pH调节得到7-8，把溶于THF(10ml)中的实施例6制备的顺-1,5-亚环辛基氯代甲酸酯4-叔丁氧羰基-1-哌嗪甲酸酯(444.7mg,1.06mmol)加入到上述水溶液中，滴加1M氢氧化钠水溶液继续调节pH，直到pH没有变化，真空浓缩混合物，除去大部分的THF，然后加入乙醚(5ml)和5M氢氧化钠水溶液(足以把pH调节到14)，得到稠的白色悬浮液。室温静置悬浮液15-30分钟，然后过滤收集沉淀，用水(2X15ml)洗涤。真空干燥得到顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-叔丁氧羰基-1-哌嗪甲酸酯(527mg,0.82mmol，产率77％)，为无色固体。
1H-NMR(300MHz,DMSO-d6):7.05(d,2H),7.00(tr,1H),6.70(d,2H),5.10(br,3H),4.65(m,2H),4.15(d,2H),3.30(s,16H),1.90-1.40(m,12H),1.40(s,9H)。实施例8顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯三氟乙酸盐(化合物1)以下制备式(Ⅰ)化合物，其中R1是4-胍基苄基，R2是2-哌啶-4-基乙基，X1和X9每个是-NHC(O)-,X2和X8每个是1,4-亚哌嗪基，X3和X7每个是-C(O)O-,X4和X6每个是共价键，X5是顺-1,5-亚环辛基。
实施例7制备的顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-叔丁氧羰基-1-哌嗪甲酸酯(818mg,1.24mmol)用纯TFA(2ml)处理10分钟，混合物真空浓缩，得到无色油状物，残留物用乙醚(2X10ml)研制，真空干燥得到无色泡沫状物。然后将残留物溶于DMF(2ml)，加入DIEA(700ml,4.0mmol)和叔丁基4-(2-异氰基乙基)-1-哌啶甲酸酯(3.2ml,0.39M,DMF中,1.25mmol)，将混合物搅拌12小时，真空浓缩，残留物用水研制(2X,5ml)，真空干燥得到黄色固体，该固体用TFA(2ml)处理，真空浓缩混合物，，残留物溶于水，通过制备性的反相HPLC从含水混合物中提纯，得到顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯，为无定型无色固体。等离子体吸收LRMS计算值(C35H55N10O6):MH+:712.9；测定值MH+:713.2。
按照实施例8的方法，使用不同的原料，制备以下式(Ⅰ)化合物顺-1,5-亚环辛基4-(4-氨基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物2)；计算值(C35H50N10O6):MH+:707.9，测定值MH+:707.7；
顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(4-哌啶基甲基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物3)；计算值(C34H53N10O6):MH+:698.9，测定值MH+:699.7；顺-1,5-亚环辛基4-(反-4-氨基环己基甲基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物4)；计算值(C35H55N10O6):MH+:712.9，测定值MH+:713.6；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯3-哌啶-4-基丙基氨基甲酰基-1-哌嗪甲酸酯(化合物5)；计算值(C36H58N10O6):MH+:727.9，测定值MH+:727.9；4-[4-(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基]苄基4(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物6)；计算值(C34H48N10O5):MH+:677.8，测定值MH+:677.6；4-[4-(3-哌啶-4-基丙基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基]苄基4(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物7)；计算值(C35H50N10O5):MH+:691.9，测定值MH+:691.5；4-[4-(4-哌啶-4-基丁基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基]苄基4(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物8)；计算值(C36H52N10O5):MH+:705.9，测定值MH+:705.9；4-[4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基]苄基4(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物9)；计算值(C34H48N10O5):MH+:677.8，测定值MH+.677.7；4-[4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基]苄基4(3-哌啶-4-基丙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物10)；计算值(C35H50N10O5):MH+:691.9，测定值MH+:691.3；4-[4-(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基甲基]苄基4(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物11)；计算值(C35H50N10O5):MH+:691.9，测定值MH+:692.1；
4-[4-(3-哌啶-4-基丙基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基甲基]苄基4(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物12)；计算值(C36H52N10O5):MH+:705.9，测定值MH+:705.6；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(4-甲基氨基甲基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物13)；计算值(C37H54N10O6):MH+:735.9，测定值MH+:735.7；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苯乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物14)；计算值(C35H55N9O6):MH+:698.9，测定值MH+:698.2；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苯乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(3-哌啶-4-基丙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物15)；计算值(C36H57N2O6):MH+:712.9，测定值MH+:712.3；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(4-咪唑-1-基丁基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物16)；计算值(C35H53N11O6):MH+:724.9，测定值MH+:724.5；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(4-咪唑啉-2-基氨基丁基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物17)；计算值(C35H56N12O6):MH+:741.9，测定值MH+:741.7；顺-1,5-亚环辛基4-(反-4-氨基环己基甲基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物18)；计算值(C35H56N10O6):MH+:713.9，测定值MH+:714.1；顺-1,5-亚环辛基2-(1-叔丁酰氧基甲氧羰基哌啶-4-基)乙基氨基甲酰基-1-哌嗪甲酸酯4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物19)；计算值(C42H66N10O10):MH+:872.1，测定值MH+:871.8；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-[2-(1-甲基哌啶-4-基)乙基氨基甲酰基]-1-哌嗪甲酸酯(化合物20)；计算值(C36H58N10O6):MH2+:364.0，测定值MH2+/2:364.3；
顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(3-咪唑-2-基氨基丙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物21)；计算值(C34H54N12O6):MH+:727.9，测定值MH+:728.0；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苯基乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-[1-(1-亚胺基乙基)哌啶-4-基甲基氨基甲酰基]-1-哌嗪甲酸酯(化合物22)；计算值(C36H57N11O6):MH+:740.9，测定值MH+:740.5；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄酰基氨基甲基)-1-哌啶甲酸酯4-(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物23)；计算值(C36H57N9O6):MH+:712.9，测定值MH+:711.6；顺-1,5-亚环辛基4-(4-脒基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯2-(1-甲氧羰基哌啶-4-基)乙基氨基甲酰基-1-哌嗪甲酸酯(化合物24)；计算值(C37H57N9O8):MH+:756.9，测定值MH+:756.7；3{4-[2-(4-{顺-5-[4-(4-脒基苄基氨基甲基)哌嗪-1-基羰氧基]环辛基氧羰基}哌嗪-1-基羰基氨基)乙基]哌啶-1-基羰基}丙酸(化合物25)；计算值(C39H60N9O9):MH+:799.0，测定值MH+:798.6；按照实施例8，用活性酯代替异氰酸酯，制备以下式Ⅰ化合物顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-咪唑-4-基乙酰基-1-哌嗪甲酸酯(化合物26)；计算值(C32H46N10O6):MH+:667.8，测定值MH+:667.7；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(E-3-咪唑-4-基丙烯酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物27)；计算值(C33H46N10O6):MH+:679.9，测定值MH+:679.8；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(3-咪唑-4-基丙酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物28)；计算值(C33H48N10O6):MH+:681.8，测定值MH+:681.7；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(5-咪唑-4-基戊酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物29)；计算值(C35H52N10O6):MH+:709.9，测定值MH+:709.5；
顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(6-咪唑-4-基己酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物30)；计算值(C36H54N10O6):MH+:723.9，测定值MH+:723.4；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(4-咪唑-1-基甲基苯基乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物31)；计算值(C39H52N10O6):MH+:757.9，测定值MH+:757.2；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(4-咪唑-1-基甲基苯甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物32)；计算值(C38H50N10O6):MH+:743.9，测定值MH+:743.7；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(3-咪唑-4-基甲基苯甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物33)；计算值(C38H50N10O6):MH+:743.9，测定值MH+:743.6；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲基)-1-哌嗪甲酸酯4-(7-咪唑-1-基庚酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物34)；计算值(C37H56N10O6):MH+:737.9，测定值MH+:737.6；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-[6-(甲基咪唑-1-基)己酰基]-1-哌嗪甲酸酯(化合物35)；计算值(C37H56N10O6):MH+:737.9，测定值MH+:737.3；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(4-咪唑-1-基苯氧基乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物36)；计算值(C38H50N10O7):MH+:759.9，测定值MH+:759.3；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-[6-(4-甲基咪唑-1-基)己酰基]-1-哌嗪甲酸酯和顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯；4-[6-(5-甲基咪唑-1-基)己酰基]-1-哌嗪甲酸酯，混合物(化合物37)；计算值(C37H56N10O6):MH+:737.9，测定值MH+:738.2；
顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(4-哌啶-4-基丁酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物38)；计算值(C36H57N9O6):MH+:712.9，测定值MH+:712.4；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苯基乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(4-哌啶-4-基丁酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物39)；计算值(C36H56N8O6):MH+:697.9，测定值MH+:697.5；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(2-哌啶-4-基乙基)(甲基)氨基甲酰基-1-哌嗪甲酸酯(化合物40)；计算值(C36H58N10O6):MH+:727.9，测定值MH+:727.6；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苯基乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(2-哌啶-4-基乙基)(甲基)氨基甲酰基-1-哌嗪甲酸酯(化合物41)；计算值(C36H57N9O6):MH+:712.9，测定值MH+:712.7；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(2-哌啶-4-基乙氧羰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物42)；计算值(C35H55N9O7):MH+:714.9，测定值MH+:714.5；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲基)-1-哌嗪甲酸酯4-(4-咪唑-1-基苯基乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物43)；计算值(C38H50N10O6):MH+:743.9，测定值MH+:743.6；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苯基乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(6-咪唑-1-基己酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物44)；计算值(C36H53N9O6):MH+:708.9，测定值MH+:708.8；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲基)-1-哌嗪甲酸酯4-(3-吡啶-4-基硫代丙酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物45)；计算值(C35H49N9O6):MH+:724.9，测定值MH+:724.4；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基羰基)-1-哌嗪甲酸酯4-吡啶-4-基硫代乙酰基-1-哌嗪甲酸酯(化合物46)；计算值(C34H47N9O6):MH+:710.9，测定值MH+:710.8；
顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苯基乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(3-吡啶-4-基硫代丙酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物47)；计算值(C35H48N8O6):MH+:709.9，测定值MH+:709.3；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(6-咪唑-4-基己酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物48)；计算值(C36H54N10O6):MH+:723.9，测定值MH+:723.5；顺-1,5-亚环辛基4-(4-苯并咪唑-6-基羰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物49)；计算值(C35H47N10O6):MH+:703.8，测定值MH+:703.4；顺-1,5-亚环辛基4-(4-脒基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(6-咪唑-1-基己酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物50)；计算值(C36H53N9O6):MH+:708.9，测定值MH+:708.6；顺-1,5-亚环辛基4-(4-脒基苯甲酰基氨基甲基)-1-哌嗪甲酸酯4-(6-咪唑-4-基己酰基)-1-哌啶甲酸酯(化合物51)；计算值(C37H54N8O6):MH+:707.9，测定值MH+:707.5；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苯基乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(6-咪唑-4-基己酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物52)；计算值(C35H52N10O6):MH+:708.9，测定值MH+:708.4；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苯基乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-吡啶-4-基氨基甲酰基乙酰基-1-哌嗪甲酸酯(化合物53)；计算值(C35H47N9O7):MH+:706.8，测定值MH+:706.3；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(3-吡啶-4-基氨基丙酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物54)；计算值(C35H50N10O6):MH+:707.9，测定值MH+:707.3；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯3-[吡啶-4-基(叔丁氧羰基)氨基]丙酰基-1-哌嗪甲酸酯(化合物55)；计算值(C40H58N10O8):MH22+/2:404.5，测定值MH22+/2:404.2；
顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(3-哌嗪-1-基羰基丙酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物56)；计算值(C35H54N10O7):MH+:727.9，测定值MH+:727.5；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-哌啶-1-基羰基氨基乙酰基-1-哌嗪甲酸酯(化合物57)；计算值(C35H54N10O7):MH+:727.9，测定值MH+:727.5；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(咪唑-4-基戊酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物58)；计算值(C35H52N10O6):MH+:708.9，测定值MH+:709.4；顺-1,5-亚环辛基4-(4-脒基苯甲酰基氨基甲基)-1-哌嗪甲酸酯4-(3-哌嗪-1-基羰基丙酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物59)；计算值(C36H54N8O7):MH+:711.9，测定值MH+:711.4；顺-1,5-亚环辛基4-(4-脒基苯甲酰基氨基甲基)-1-哌嗪甲酸酯4-哌啶-4-基羰基氨基乙酰基-1-哌嗪甲酸酯(化合物60)；计算值(C36H54N8O7):MH+:711.9，测定值MH+:711.4；顺-1,5-亚环辛基4-[3-(2-氨基嘧啶-5-基)丙酰基]-1-哌嗪甲酸酯4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物61)；计算值(C34H49N11O6):MH+:708.8，测定值MH+:708.4；顺-1,5-亚环辛基4-[3-(6-氨基吡啶-3-基)丙酰基]-1-哌嗪甲酸酯4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物62)；计算值(C35H50N10O6):MH+:707.8，测定值MH+:707.4；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-[4-(4-吡啶-4-硫)丁酰基]-1-哌嗪甲酸酯(化合物63)；计算值(C36H51N9O6):MH+:738.9，测定值MH+:738.4；顺-1,5-亚环辛基4-[3-(2-氨基-2,4-二氧-1,2,3,4--四氢嘧啶-5-基)丙酰基]-1-哌嗪甲酸酯4-(4-胍基苄基氨基甲酰基-1-哌嗪甲酸酯(化合物64)；计算值(C34H48N10O8):MH+:725.8，测定值MH+:725.2；
顺-1,5-亚环辛基4-(4-脒基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(4-哌啶-4-基丁酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物65)；计算值(C36H56N8O6):MH+:697.9，测定值MH+:697.4；顺-1,5-亚环辛基4-(4-脒基苄基氨基甲基)-1-哌啶甲酸酯4-(4-哌啶-4-基丁酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物66)；计算值(C37H57N7O6):MH+:696.9，测定值MH+:696.4；顺-1,5-亚环辛基4-(1-脒基哌啶-4-基乙酰基)-1-哌啶甲酸酯4-(6-咪唑-1-基己酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物67)；计算值(C35H57N9O6):MH+:700.9，测定值MH+:700.5；顺-1,5-亚环辛基4-(1-脒基-4-哌啶基乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(4-哌啶-4-基丁酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物68)；计算值(C35H60N9O6):MH+:689.9，测定值MH+:689.4；顺-1,5-亚环辛基4-(1-脒基-4-哌啶基乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(6-咪唑-1-基己酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物69)；计算值(C35H57N9O6):MH+:700.9，测定值MH+:700.4；顺-1,5-亚环辛基4-(4-脒基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(6-咪唑-4-基己酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物70)；计算值(C36H53N9O6):MH+708.9，测定值MH+:708.4；顺-1,5-亚环辛基4-(4-脒基苯甲酰基)-1-哌啶甲酸酯4-(6-咪唑-4-基己酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物71)；计算值(C37H54N8O6):MH+:709.9，测定值MH+:707.4；顺-1,5-亚环辛基4-(4-脒基苯基乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(6-咪唑-1-基己酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物72)；计算值(C36H52N8O6):MH+693.9，测定值MH+:693.4；顺-1,5-亚环辛基4-(4-脒基苯基乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(4-哌啶-4-基丁酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物73)；计算值(C36H55N7O6):MH+:682.9，测定值MH+:682.4；
顺-1,5-亚环辛基4-(4-脒基苯基乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(6-咪唑-4-基己酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物74)；计算值(C36H52N8O6):MH+:693.9，测定值MH+:693.4；顺-1,5-亚环辛基4-(4-脒基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-[4-(2-(1-叔丁基羰基氧基甲氧基羰基)哌啶-4-基乙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物75)；计算值(C43H65N9O10):MH+:857.0，测定值MH+:856.6；实施例9顺-1,5-亚环辛基二(4-叔丁氧羰基-1-哌嗪甲酸酯)把实施例5制备的顺-1,5-亚环辛基二(氯代甲酸酯)(3.69g,13.7mmol)和DIEA(7.2ml,41mmol)溶于DMF(25ml)中，加入-1-哌嗪甲酸叔丁基酯(5.1g,27.4mmol)，在室温下搅拌混合物12小时，然后真空浓缩得到半固体残留物。将残留物在二氯甲烷(50ml)和水(50ml)之间分配，二氯甲烷层用0.1N盐酸水溶液洗涤(2X,25ml)，干燥(MgSO4)并过滤，真空浓缩得到顺-1,5-亚环辛基二(4-叔丁氧羰基-1-哌嗪甲酸酯)，为无定形固体。1H-NMR(300MHz,CDCl3):4.80(m,2H),3.40(brs,16H),2.00-1.40(m,12H),1.40(s,18H)。实施例10顺-1,5-亚环辛基二[4-(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯](化合物76)以下制备式Ⅰ化合物，其中R1和R2每个是2-哌啶-4-基乙基，X1和X9每个是-NHC(O)-,X2和X8每个是1,4-亚哌嗪基，X3和X7每个是-C(O)O,X4和X6每个是共价键，X5是顺-1,5-亚环辛基。
用纯TFA(1ml)把实施例9制备的顺-1,5-亚环辛基二(4-叔丁氧羰基-1-哌嗪甲酸酯)(47.9mg,0.088mmol)处理10分钟，得到无色油状物，真空浓缩混合物，残留物用乙醚(2X,5ml)研制，于真空中重复干燥，得到无定型固体。将固体残留物溶于DMF(5ml)和DIEA(100ml，0.5mmol)中，往溶液中加入4-(2-异氰酸酯基乙基)-1-哌啶甲酸叔丁基酯(460ml,0.39M，于DMF中，0.18mmol)，搅拌混合物12小时，真空浓缩，残留物用水(2X,5ml)研制，真空干燥得到黄色油状物。固体用TFA(2ml)处理，真空浓缩混合物，残留物溶于水中，用制备性的反相HPLC从含水混合物中提纯，然后冷冻干燥得到顺-1,5-亚环辛基二[4-(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯]，为无色无定型固体。电子喷雾法LRMS计算值(C34H60N8O6):MH+:677.9，测定值MH+:677.6；按照实施例10的方法，使用不同的原料，得到顺-1,5-亚环辛基二[4-(4-甲基氨基甲基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯](化合物77)。计算值(C38H56N8O6):MH+:721.9，测定值MH+:721.7；按照实施例10，使用活性酯代替异氰酸酯得到以下式Ⅰ化合物顺-1,5-亚环辛基二[4-(4-哌啶-4-基丁酰基)-1-哌嗪甲酸酯](化合物78)。计算值(C36H62N6O6):MH+:675.9，测定值MH+:675.6；对-亚甲基亚苯基二[4-(4-哌啶-4-基丁酰基)-1-哌嗪甲酸酯]。(化合物79)计算值(C36H56N6O6):MH+:669.9，测定值MH+:669.4；实施例114-(3-咪唑-1-基丙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸叔丁基酯把实施例3制备的4-氯羰基-1-哌嗪甲酸叔丁基酯(188mg,0.76mmol)溶于二氯甲烷(10ml)中，加入DIEA(150ml,0.86mmol)，用注射器加入1-(3-氨基丙基)咪唑(100ml,0.84mmol)，搅拌混合物12小时，往混合物中加入二氯甲烷(10ml)，用水洗涤有机层(1X,10ml)，干燥(MgSO4)并过滤，浓缩得到4-(3-咪唑-1-基丙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸叔丁基酯(230mg,0.68mmol,90％产率)，为无色油状物。1H-NMR(300MHz,DMSO-d6):7.60(s,1H),7.20(s,1H),6.85(s,1H),6.60(tr,1H),3.95(tr,2H),3.30(s,8H),3.00(q,2H),1.80(m,2H),1.40(s,9H)。实施例124-氨基甲基-1-苯氨基甲酸叔丁基酯盐酸盐把4-氨基苄基胺(5.56g,45.6mmol)加入到水中(45ml)，往溶液中加入柠檬酸(9.63g,50mmol)，往溶液中滴加碳酸二叔丁基酯(9.94g,45.5mmol)，室温搅拌混合物48小时，得到黄色悬浮液。过滤悬浮液，水溶液用过量固体碳酸钠碱化，用乙酸乙酯(3X,35ml)萃取，合并的萃取液用饱和氯化钠水溶液洗涤，干燥(MgSO4)，过滤，真空浓缩得到白色固体，将固体溶于甲醇(30ml)，溶液用溶于二噁烷中的HCl酸化(4M,8.4ml,33.6mmol)，加入乙醚(100ml)，得到悬浮液，过滤分离出颗粒物，真空干燥得到4-氨基甲基-1-苯氨基甲酸叔丁基酯盐酸盐(7.2g,27.8mmol，产率61％)，为无色固体。1H-NMR(300MHz,DMSO-d6):9.43(s,1H),8.20(brs,3H),7.40(dd,AB,4H),3.92(m,2H),1.50(s,9H)。实施例134-异氰酸酯基甲基-1-苯氨基甲酸叔丁基酯于0℃下将实施例12制备的4-氨基甲基-1-苯氨基甲酸叔丁基酯盐酸盐(3.39g,13.1mmol)溶于二氯甲烷(120ml)中，加入吡啶(4.3ml,53mmol)和三光气(1.3g,4.4mmol)，用30分钟把混合物温热到室温，加入盐酸水溶液(0.5N,100ml)。干燥有机相(MgSO4)，过滤，浓缩得到4-异氰酸酯基甲基-1-苯氨基甲酸叔丁基酯(2.7g,11mmol，产率，84％)，为黄色固体。1H-NMR(300MHz,CDCl3):7.29(dd AB,4H),6.55(brs,1H),4.40(s,2H),1.55(s,9H)。实施例14顺-1,5-亚环辛基4-(4-氨基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(3-咪唑-1-基丙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物80)以下制备式Ⅰ化合物，其中R1是4-氨基苄基，R2是3-咪唑-1-基丙基，X1和X9每个是-NHC(O)-,X2和X8每个是1,4-亚哌嗪基，X3和X7每个是-C(O)O,X4和X6每个是共价键，X5是顺-1,5-亚环辛基。
(a)用纯TFA(1ml)把实施例11制备的叔丁基4-(3-咪唑-1-基丙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(225mg,0.67mmol)处理10分钟，真空浓缩混合物，残留物溶于二氯甲烷(10ml)，将过量的DIEA(1.0ml)加入到溶液中，往溶液中加入实施例6制备的溶于二氯甲烷(5ml)中的顺-1,5-亚环辛基氯代甲酸酯4-叔丁氧羰基-1-哌嗪甲酸酯(279mg,0.67mmol)，搅拌混合物1小时，再加入二氯甲烷(10ml)，有机层用饱和碳酸氢钠水溶液(1X,10ml)洗涤，干燥(MgSO4)并过滤，浓缩得到粗的顺-1,5-亚环辛基4-(3-咪唑-1-基丙基氨基甲酰基)-1--哌嗪甲酸酯叔丁氧羰基-1-哌嗪甲酸酯加合物，为无色泡沫(b)把(a)部分制备的产品用纯TFA(1ml)处理10分钟，真空浓缩混合物，残留物溶于DMF(10ml)中，加入过量的DIEA(1.5ml)和实施例13制备的4-异氰酸酯基甲基-1-苯氨基甲酸叔丁基酯(165mg,0.67mmol)，搅拌混合物12小时，真空浓缩，残留物用纯TFA处理，真空浓缩混合物，残留物溶于水中(15ml)，水溶液用乙醚萃取(1X,15ml)，水相用1.0M的氢氧化钠水溶液碱化，然后用二氯甲烷萃取，干燥二氯甲烷(MgSO4)，过滤，真空浓缩得到顺-1,5-亚环辛基4-(4-氨基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(3-咪唑-1-基丙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯，为无色泡沫。1H-NMR(300MHz,CDCl3):7.45(,4H),7.10(d,2H),7.05(s,1H),6.90(s,1H),6.60(d,2H),4.85-4.70(m,4H),4.30(d,2H),4.00(tr,2H),3.50-3.30(m,18H),2.00(m,2H),1.90-1.50(m,12H)。
按照实施例14的方法，使用不同的原料，得到以下式Ⅰ化合物顺-1,5-亚环辛基4-(4-氨基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(2-吡啶-4-基乙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物81)；顺-1,5-亚环辛基4-(4-氨基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(3-哌啶-4-基丙基)-1-哌啶甲酸酯(化合物82)；和顺-1,5-亚环辛基4-(4-氨基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(4-哌啶-4-基丁基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物83)；实施例15顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(3-咪唑-1-基丙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物84)以下制备式Ⅰ化合物，其中R1是4-胍基苄基，R2是3-咪唑-1-基丙基，X1和X9每个是-NHC(O)-,X2和X8每个是1,4-亚哌嗪基，X3和X7每个是-C(O)O-,X4和X6每个是共价键，X5是顺-1,5-亚环辛基。
把实施例14制备的顺-1,5-亚环辛基4-(4-氨基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(3-咪唑-1-基丙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯溶于甲醇中，加入乙醚和过量的HCl(4M，二噁烷中)，浓缩化合物并真空干燥，加入过量的氨基氰(1.0g)，将混合物在65℃加热2小时，得到黄色溶液。将混合物冷却到室温，用乙醚(3X,10ml)研制，不溶残留物溶于水中用制备性的反相HPLC从含水混合物中提纯，得到顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(3-咪唑-1-基丙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯，为无色无定型固体。电子喷雾法，LRMS计算值(C34H51N11O6)MH+:710.9测定值MH+:710.6。
按照实施例15的方法，使用不同的原料，得到以下式Ⅰ化合物顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-(2-吡啶-1-基乙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物85)；计算值(C35H50N10O6)MH+:707.9；测定值MH+:707.6。
顺-1,5-亚环辛基3-哌啶-4-基丙基-1-哌嗪甲酸酯4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯(化合物86)；和顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4-哌啶-4-基丁基-1-哌啶甲酸酯(化合物87)；计算值(C37H60N8O5)MH+:697.9；测定值MH+:697.7。实施例16顺-1,5-亚环辛基氯代甲酸酯4-苄氧羰基-1-哌嗪甲酸酯在0℃下，把溶于二氯甲烷(25ml)中的1-哌嗪甲酸苄基酯(1.0g,4.53mmol,1.0当量)和DIEA(0.88ml,4.98mmol,1.1当量)滴加到实施例5制备的溶于二氯甲烷(25ml)中的顺-1,5-亚环辛基二(氯代甲酸酯)(1.2g,4.53mmol,1.0当量)中，反应混合物搅拌22小时，同时温热到室温，混合物在二氯甲烷，0.05N盐酸水溶液和饱和氯化钠水溶液之间分配，用硫酸钠干燥有机层并浓缩，残留物用快速柱色谱法提纯残留物，用20％和30％的乙酸乙酯的己烷溶液洗脱，得到顺-1,5-亚环辛基氯代甲酸酯4-苄氧羰基-1-哌嗪甲酸酯(0.81g,1.81mmool,40％)，为黄色油状物。IR:2939(s),2863(m),1770(s),1732(s),1696(s)；1H-NMR(300MHz,CDCl3):7.35(s,5H),5.15(s,2H),4.95(m,1H),4.75(m,1H),3.45(s,8H),1.50-2.05(m,12H)。实施例171-[顺-5-(4-苄氧羰基哌嗪-1-基羰基氧)环辛基氧羰基]-4-哌啶羧酸在0℃下将异3-哌啶甲酸(75mg.0.58mmol,1.1当量)和DIEA(0.23ml,1.33mmol,2.5当量)加入到实施例16制备的溶于二氯甲烷(10ml)中的顺-1,5-亚环辛基氯代甲酸酯4-苄氧羰基-1-哌嗪甲酸酯(0.24g,0.53mmol,1.0当量)中，得到白色悬浮液，搅拌悬浮液18小时，同时温热到室温，反应混合物在二氯甲烷和0.05N盐酸水溶液之间分配，浓缩有机相，得到1-[顺-5-(4-苄氧羰基哌嗪-1-基羰基氧)环辛基氧羰基]-4-哌啶羧酸(0.36g)，为无色油状物。1HNMR(300MHz,CDCl3):7.35(s,5H),5.15(s,2H),4.75(m,2H),3.90(m,1H),3.45(s,8H),2.75(m,1H),2.50(m,3H),1.50-1.90(m,16H)。实施例18顺-1,5-亚环辛基4-苄氧羰基-1-哌嗪甲酸酯4[2-(1-叔丁氧羰基哌啶-4-基)乙基氨基甲酰基]-1-哌啶甲酸酯将1-羟基苯并三唑(80mg.58.3mmol,1.1当量),叔-(2-氨基乙基)-1-哌啶甲酸叔丁基酯盐酸盐(0.14g,0.53mmol,1.0当量)和4-甲基吗啉(0.15ml,1.33mmol,2.5当量)加入到实施例17制备的溶于DMF(5ml)中的粗的1-[顺-5-(4-苄氧羰基哌嗪-1-基羰基氧)环辛基氧羰基]-4-哌啶羧酸(0.36g,0.53mmol,1.0当量)中，于0℃下将1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐(0.13g,0.66mmol,1.25当量)加入到反应混合物中，于0℃搅拌溶液1.5小时，于23℃搅拌3天，反应混合物在二氯甲烷，0.05N盐酸水溶液，饱和碳酸氢钠水溶液，水(2份)和饱和氯化钠水溶液之间分配，干燥有机相(MgSO4)，浓缩，用快速柱色谱法从残留物中提纯，用3％的甲醇的二氯甲烷溶液洗脱，得到顺-1,5-亚环辛基4-苄氧羰基-1-哌嗪甲酸酯4[2-(1-叔丁氧羰基哌啶-4-基)乙基氨基甲酰基]-1-哌啶甲酸酯(0.15g0.2mmol,37％，分两步)，为黄包油状物。1HNMR(300MHz,CDCl3):7.35(s,5H),5.15(s,2H),4.80(m,2H),4.10(m,4H),3.45(m,10H),3.30(m,2H),2.70(m,2H),1.50-1.90(m,23H),1.45(s,9H)；电子喷雾LRMS计算值(C40H62N5O9)(MH+):756.97；测定值757.0。实施例19顺-1,5-亚环辛基1-哌嗪甲酸酯4[2-(1-叔丁氧羰基哌啶-4-基)乙基氨基甲酰基1-1-哌啶甲酸酯在氮气氛下将乙醇(3ml)加入到实施例18制备的顺-1,5-亚环辛基4-苄氧羰基-1-哌嗪甲酸酯4[2-(1-叔丁氧羰基哌啶-4-基)乙基氨基甲酰基]-1-哌嗪甲酸酯(0.15g,0.20mmol,1.0当量)中，加入5％钯/炭(75mg,0.50wt当量)中，混合物于氢气气氛(1atm)和23℃下搅拌17小时，将反应混合物放于氮气氛下，过滤.浓缩滤液得到顺-1,5-亚环辛基1-哌嗪甲酸酯4[2-(1-叔丁氧羰基哌啶-4-基)乙基氨基甲酰基]-1-哌啶甲酸酯(110mg,0.18mmol,90％,),为无色油状物。1HNMR(300MHz,CDCl3):5.5(m,1H),4.9(m,2H),4.75(m,1H),4.1(m,4H),3.45(m,4H),3.25(m,2H),2.60-2.85(m,8H),2.10(m,1H),1.50-1.95(m,23H),1.45(s,9H)；电子喷雾LRMS计算值(C32H56N5O7)(MH+):622.83；测定值622.7。实施例20顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基-l-哌嗪甲酸酯4(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基]-1-哌啶甲酸酯(化合物88)以下制备式Ⅰ化合物，其中R1是4-胍基苄基，R2是2-哌啶-4-基乙基，X1和X9每个是-NHC(O)-,X2是1,4-亚哌嗪基，X8是4,1-亚哌啶基，X3和X7每个是-C(O)O-,X4和X6每个是共价键，X5是顺-1,5-亚环辛基。
于0℃下将三光气(30mg,0.10mmol,0.58当量)和吡啶(30ml,0.39mmol,2.1当量)加入到实施例19制备的溶于二氯甲烷(2ml)中的顺-1,5-亚环辛基1-哌嗪甲酸酯4[2-(1-叔丁氧羰基哌啶-4-基)乙基氨基甲酰基]-1-哌嗪甲酸酯(0.11g,0.18mmol,1.0当量)中，于0℃下搅拌反应混合物3小时，混合物在二氯甲烷，0.05N盐酸水溶液和饱和氯化钠水溶液之间分配，干燥有机相(MgSO4)，浓缩得到棕色油状残留物。往残留物中加入溶于DMF(2ml)中的4-胍基苄基胺盐酸盐(43mg,0.20mmol,1.1当量)和DIEA(0.16ml,0.90mmol,5.0当量)，得到悬浮液，于23℃下搅拌悬浮液18.5小时，残留物溶于50％TFA的二氯甲烷(4ml)溶液中，于23℃下搅拌混合物45分钟，浓缩反应混合物，用乙醚研制残留物，真空干燥，用制备性的反相HPLC从残留物中提纯并冷冻干燥，得到顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基-1-哌嗪甲酸酯4(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基]-1-哌啶甲酸酯，为无色无定型固体。电子喷雾，LRMS计算值(C36H58N9O6)(MH+):712.91，测定值712.8。
按照实施例20，使用不同的原料，制备以下式Ⅰ化合物顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苯基乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯4(3-咪唑-4-基丙基氨基甲酰基]-1-哌嗪甲酸酯(化合物89)，计算值(C34H50N10O6):MH+:695.9，测定值MH+:695.4。
顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苯基乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯4(2-咪唑-4-基乙基氨基甲酰基]-1-哌嗪甲酸酯(化合物90)，计算值(C33H48N10O6):MH+:681.3，测定值MH+:680.9。
顺-1.5-亚环辛基4-(4-胍基苯基乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯4(3-咪唑-1-基丙基氨基甲酰基]-1-哌嗪甲酸酯(化合物91)，计算值(C34H50N10O6):MH+:695.9，测定值MH+:694.9。
顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苯基乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯4(4-咪唑-1-基丁基氨基甲酰基]-1-哌嗪甲酸酯(化合物92)，计算值(C35H53N10O6):MH+:709.9，测定值MH+:709.4。
顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯4(3-咪唑-1-基丙基氨基甲酰基]-1-哌嗪甲酸酯(化合物93)，计算值(C35H51N10O6):MH+:709.9，测定值MH+:710.4。实施例213-哌啶-4-基丙酸盐酸盐把4-吡啶丙烯酸盐酸盐(12.0g,64.4mmol)和13.7g氧化铂悬浮于乙酸(80ml)中，在50-60psi下氢化12小时，混合物用水稀释，用硅藻土垫过滤，固体用水(200ml)洗涤，，真空浓缩合并的滤液和洗涤水，得到白色固体，将固体悬浮于少量甲醇中，混合物用乙醚(200ml)稀释，过滤分离颗粒物，用乙醚和己烷洗涤，空气干燥得到3-哌啶4-基丙酸盐酸盐(11.3g,58.1mmol,90％),为无色固体H1NMR(300MHz,MDSO-d6):8.75(br,s,2H),3.15(d,2H),2.75(t,1H),2.2(t,2H),1.75(d,2H),1.45(t,2H),1.25(br,q,2H)。实施例223-(1-叔丁氧羰基哌啶-4-基)丙酸把实施例21制备的3哌啶-4-丙酸(5.07g,26.2mmol)溶于2NNaOH(40ml,80mmo1)，加入THF(40ml)和碳酸二(叔丁基)酯(6.21g,28.4mmol)，得到悬浮液，将悬浮液搅拌22小时，用水稀释，真空浓缩，残留物用乙醚(2X,100ml)洗涤，水相用1.0N KHSO4水溶液酸化到pH2-3，用乙酸乙酯(3X,200ml)萃取，合并的有机相用食盐水洗涤，干燥(MgSO4)，真空浓缩，得到3-[4-(1-叔丁氧羰基)-4-哌啶]丙酸(6.21g,24.1mmol,92％)，为无色油状物，静置时结晶。H1NMR(300MHz,CDCl3):4.10(br,d,2H),2.65(br,t,2H),2.35(t,2H),1.70-.50(m,3H),1.45(s,9H),1.20-0.95(m,2H)。实施例234-苄氧羰基-1-哌嗪甲酸叔丁基酯用氯代甲酸苄基酯(2.0ml,2.39g,14.0mmol)处理溶于50ml冰冷却的二氯甲烷中的1-哌嗪甲酸叔丁基酯(2.01g,10.8mmo1)和DIEA(2.0ml,1.48g,11.5mmol),搅拌混合物42小时,在乙酸乙酯和0.5N的KHSO4之间分配，水相用乙酸乙酯萃取,合并的有机相用水和食盐水洗涤,干燥(MgSO4)并浓缩,用硅胶色谱法从残留物中提纯(乙酸乙酯∶己烷,1∶3),得到4-苄氧羰基-1-哌嗪甲酸叔丁基酯(3.33g,10.4mmol,96％),为无色固体。H1NMR(300MHz,CDCl3):7.35(b,s,5H),5.13(s,2H),3.55-3.25(m,8H),1.45(s,9H)。实施例241-哌嗪甲酸苄基酯盐酸盐把实施例23制备的4-苄氧羰基-1-哌嗪甲酸叔丁基酯(1.01g,3.16mmol)悬浮于4ml乙酸乙酯中，悬浮液在冰水浴中冷却，加入4NHCl(12ml，溶于1,4-二噁烷中)，得到一溶液，溶液在冰浴上搅拌30分钟，再在室温下搅拌30分钟，反应混合物用乙醚(76ml)稀释，得到沉淀，过滤分离沉淀，用乙醚洗涤，真空干燥得到1-哌嗪甲酸苄基酯盐酸盐(740mg,2.78mmol,88％)，为无色固体。H1NMR(300MHz,DMSO-d6):9.25(brs,2H),7.33(s,5H),5.06(s,2H),3.58(brs,4H),3.04(t,4H)。实施例254-[2-(4-苄氧羰基哌嗪-1-基羰基氨基)乙基]-1-吡啶甲酸叔丁基酯把实施例22制备的3-[4-(1-叔丁氧羰基)-4-哌啶基]丙酸(2.16g,8.4mmol)溶于无水苯中(28ml)用三乙胺(1.35ml,951mg,9.40mmol)和二苯基磷酰叠氮(2.05ml,2.62g,9.53mmol)处理，反应混合物逐渐加热到回流，保持回流3.5小时，混合物冷却到室温，然后滴加到实施例24制备的于无水二氯甲烷(10ml)中的1-哌嗪甲酸苄基酯盐酸盐(2.44g,9.19mmol)和三乙胺(1.40ml)的悬浮液中，搅拌反应混合物43小时，用乙酸乙酯和0.5N KHSO4稀释，有机相用水，碳酸氢钠水溶液和食盐水洗涤，干燥(Na2SO4)并浓缩，用硅胶色谱法从残留物中提纯(先用4∶1的乙酸乙酯-己烷，然后用纯乙醚)，得到4-[2-(4-苄氧羰基哌嗪-1-基羰基氨基)乙基]-1-哌啶甲酸叔丁基酯(3.84g,8.1mmol,96％)，为白色固体。H1NMR(300MHz,CDCl3):7.35(s,5H),5.15(s,2H),4.50(brt,,1H),4.05(brs,2H)3.55-3.45(m,4H),3.40-3.30(m,4H),3.25(q,2H),2.65(t,2H),1.70(s,2H),1.45(s,11H),1.20-1.00(m,2H)。实施例26顺-1,5-亚环辛基氯代甲酸酯4-[2-(4-叔丁氧羰基哌啶-4-基)乙基氨基甲酰基]-1-哌嗪甲酸酯把实施例25制备的叔丁基4-[2-(4-苄氧羰基哌嗪-1-基羰基氨基)乙基]-1-哌嗪甲酸酯(2.03g,4.28mmol)和10％的钯/炭(570mg)溶于乙醇(19ml)中的悬浮液在大气压下氢化过夜，过滤反应混合物，催化剂用乙醇洗涤，真空浓缩滤液和洗涤液，残留物溶于二氯甲烷(30ml)中，，用DIEA(500ml)处理，溶液滴加到实施例5制备的溶于冰冷却的二氯甲烷(75ml)中的顺-1,5-亚环辛基二(氯代甲酸酯)(4.15g,15.4mmol)中，搅拌反应混合物过夜，用0.5N KHSO4和二氯甲烷稀释，水相用二氯甲烷萃取，合并的有机相用食盐水洗涤，干燥(MgSO4)并浓缩，用硅胶色谱法从残留物中提纯(先用3∶1的乙酸乙酯-己烷，然后用纯乙酸乙酯)，得到顺-1,5-亚环辛基氯代甲酸酯4-[2-(4-叔丁氧羰基哌啶-4-基)乙基氨基甲酰基]-1-哌嗪甲酸酯(1.02g,1.8mmol,42％),为浅黄色油状物。1H-NMR(300MHz,CDCl3):5.00-4.90(m,1H),4.85-4.75(m,1H),4.35(brt,1H),4.05(brd,2H),3.50-3.40(m,4H),3.35-3.30(m,4H),3.25(q,2H),2.65(t,2H),2.05-1.55(m,17H),1.40(s,9H),1.25-1.00(m,2H)。实施例274-氰基苯基乙酸把2-(4-氰基苯基)乙醇(5.00g,34.0mmol)溶于丙酮(140ml)中并冷却到10-15℃，滴加溶于含水硫酸中的CrO3，保持内温在30℃以下，直到橙色不消失，得到悬浮液。搅拌悬浮液45分钟并过滤，固体用丙酮(150ml)洗涤，合并的滤液和洗涤液与2-丙醇(20ml)一起搅拌30分钟，过滤混合物，真空浓缩滤液，把残留物溶于乙酸乙酯中，溶液用0.5NKHSO4，水和食盐水洗涤，浓缩，残留物溶于二氯甲烷中，溶液用溶于水(100ml)中的氢氧化钠(1.56g)处理，水相用二氯甲烷处理，用浓盐酸酸化到pH1-2，得到沉淀，沉淀用水洗涤，空气干燥，真空干燥后得到4-氰基苯基乙酸(3.36g,20.7mmol,61％),为白色粉末。1H-NMR(300MHz,CDCl3):7.63(d,2H),7.40(d,2H),3.72(s,2H)。实施例284-(4-氰基苯基乙酰基)-1-哌嗪甲酸叔丁基酯把实施例27制备的4-氰基苯基乙酸(890mg,5.52mmol),二氯乙烷(1.16g,6.07mmol)和1-羟基苯并三唑水合物(820mg,6.07mmol)的混合物悬浮于THF(18ml)中，往得到的均相溶液中加入1-哌嗪甲酸叔丁基酯(1.04g,5.60mmol)和DIEA，真空浓缩溶液，残留物用0.2N KHSO4处理，过滤混合物，收集固体，用水洗涤，真空干燥，得到4-(4-氰基苯基乙酰基)-1-哌嗪甲酸叔丁基酯(1.68g,5.1mmol,92％),为固体。1H-NMR(300MHz,CDCl3):7.70(d,2H),7.35(d,2H),3.80(s,2H),3.70-3.60(m,2H),3.45-3.30(m,6H),1.40(s,9H)。实施例294-[4-(N-羟基脒基)苯基乙酰基]-1-哌嗪甲酸叔丁基酯用羟胺盐酸盐(461mg,6.63mmol)和三乙胺(924ml,671mg,6.63mmol)处理溶于无水乙醇(10ml)中的实施例28制备的4-(4-氰基苯基乙酰基)-1-哌嗪甲酸叔丁基酯(1.68g,5.1mmol)，混合物加热回流3.5小时，冷却到室温，真空浓缩，，残留物溶于乙醇，过滤，滤液冷却过夜，得到结晶产品，过滤分离结晶，用冷乙醇洗涤，空气干燥，得到4·[4-(N-羟基脒基)苯基乙酰基]·1-哌嗪甲酸叔丁基酯(1.62g,4.5mmol,88％)。
1H-NMR(300MHz,DMSO-d6):9.60(s,1H),7.60(d,2H),7.20(d,2H),5.75(s,2H),3.70(s,2H),3.40(brs,4H),3.25(brs,4H),1.40(s,9H)。实施例304-哌嗪-1-基羰基甲基苄脒双(三氟乙酸酯)把实施例29制备的4-[4-(N-羟基脒基)苯基乙酰基]-1-哌嗪甲酸叔丁基酯(653mg,1.81mmol)和10％钯/炭(200mg)悬浮于乙酸(12ml)中，往悬浮液中通入氢气过夜，过滤反应混合物，用乙酸洗涤催化剂，真空浓缩合并的滤液和洗涤液，残留物溶于TFA中，静置溶液1小时，真空浓缩，残留物从二氯甲烷和甲醇的混合物中共蒸发，然后悬浮于乙醚中，过滤收集颗粒物，干燥后得到4-哌嗪-1-基羰基甲基苄脒双(三氟乙酸酯)(1.04g,1.81mmol,100％),为白色固体。1H-NMR(300MHz,DMSO-d6):9.30(d,4H),9.15(brs,2H),7.70(d,2H),7.40(d,2H),3.85(s,2H),3.65(brd,4H),4.20-3.90(m,4H)。实施例31顺-1,5-亚环辛基4-(4-脒基苯基乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯4(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基]-1-哌嗪甲酸酯(化合物94)
以下制备式Ⅰ化合物，其中R1是4-脒基苄基，R2是2-哌啶-4-基乙基，X1和X9每个是-NHC(O)-,X2和X8每个是1,4-亚哌嗪基，X3和X7每个是-C(O)O-,X4和X6每个是共价键，X5是顺-1,5-亚环辛基。
把实施例30制备的4-哌嗪-1-基羰基甲基苄脒双(三氟乙酸酯)(80mg,0.17mmo1)溶于DMF(1.0ml)中，溶液用DIEA(150ml)处理，加入实施例26制备的溶于DMF(1.0ml)中的顺-1,5-亚环辛基氯代甲酸酯4-[2-(4-叔丁氧羰基哌嗪-1-基)乙基氨基甲酰基]-1-哌嗪甲酸酯(100mg)，将混合物搅拌过夜，真空浓缩，残留物溶于二氯甲烷和TFA(1∶1)中，真空浓缩混合物，残留物用乙醚研制，得到泡沫状残留物。用制备性的反相HPLC从残留物中提纯，将纯化的馏分冷冻干燥，得到顺-1,5-亚环辛基4-(4-脒基苯基乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯4(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基]-1-哌嗪甲酸酯，为无色固体。电子喷雾LRMS计算值(C35H54N8O8)MH+:683.9；MH2+2/2:342.5；测定值MH+:683.8；MH2+2/2:342.3。
按照实施例31的方法，使用不同的原料，制备以下式Ⅰ化合物顺-1,5-亚环辛基4-(1-脒基哌啶-4-基乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯4(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基]-1-哌嗪甲酸酯(化合物95)；计算值(C34H59N9O6)MH+:690.9；测定值MH+:690.6；顺-1,5-亚环辛基4-(4-脒基苯甲酰基氨基乙基)-1-哌啶甲酸酯4(2-哌啶-4-基乙基)氨基甲酰基]-1-哌嗪甲酸酯(化合物96)；计算值(C36H56N8O6)MH+:697.9；测定值MH+:697.7；顺-1,5-亚环辛基4-(4-脒基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基]-1-哌嗪甲酸酯(化合物97)；计算值(C35H55N9O6)MH+:698.9；测定值MH+:698.7；顺-1,5-亚环辛基4-(4-脒基苯磺酰基氨基甲基)-1-哌啶甲酸酯4(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基]-1-哌嗪甲酸酯(化合物98)；计算值(C35H56N8O7)MH+:733.9；测定值MH+:733.4；
顺-1,5-亚环辛基4-[2-(1-脒基哌啶4-基)乙基氨基甲酰基]-1-哌嗪甲酸酯4(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基]-1-哌嗪甲酸酯(化合物99)；计算值(C35H62N10O6)MH+:719.9；测定值:MH+:719.5；顺-1,5-亚环辛基4-(4-脒基苯基氨基甲酰基甲基)-1-哌啶甲酸酯4(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基]-1-哌嗪甲酸酯(化合物100)；计算值(C36H56N8O6)MH+:697.9；测定值MH+:695.6；顺-1,5-亚环辛基4-(4-N-甲氧羰基脒基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯4(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基]-1-哌嗪甲酸酯(化合物101)；计算值(C37H57N9O8)MH+:756.9；测定值MH+:756.4；顺-1,5-亚环辛基4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯3-哌啶-4-基丙基-1-哌啶甲酸酯(化合物102)；计算值(C36H58N8O5)MH+:683.9；测定值MH+:683.3。实施例321,5-五亚甲基二[4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯](化合物103)以下制备式Ⅰ化合物，其中R1和R2每个是4-胍基苄基，X1和X9每个是-NHC(O)-,X2和X8每个是1,4-亚哌嗪基，X3和X7每个是-C(O)O-,X4-X6-X5一起是1,5-五亚甲基。
在室温下用纯三氟乙酸(1ml)把4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸叔丁基酯三氟乙酸盐(306mg,0.62mmol)处理10分钟，得到无色匀相溶液。浓缩液体，油状残留物用乙醚(3X 10ml)研制，真空干燥，得到无色泡沫状物。把脱保护的哌嗪盐溶于DMF(2.5ml)，随后加入二异丙基乙基胺(0.5ml,3.1mmol)和1,5-亚正戊基二(氯代甲酸酯)(70mg,0.31mmol)，室温搅拌混合物1小时，浓缩反应混合物，残留物用乙醚(3X10ml)研制，真空干燥，粗产品溶于水(5ml)，用制备反相HPLC提纯，冷冻干燥，得到1,5-五亚甲基二[4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯]，为无色无定型固体。电子喷雾LRMS计算值(C33H48N12O6)MH+:709.8；测定值709.3。
按照实施例32的方法，使用不同的原料，制备以下式Ⅰ化合物。
1,5-四亚甲基二[4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯](化合物104)，计算值(C32H46N12O6)MH+:695.8；测定值MH+:695.8；4-胍基苄基4-{5-[4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基]戊酰基}-1-哌嗪甲酰胺，(化合物105)，计算值(C32H46N12O6)MH+:663.8；测定值MH+:663.4；4-胍基苄基4-{6-[4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基]己酰基}-1-哌嗪甲酰胺，(化合物106)，计算值(C33H48N12O4)MH+:677.8；测定值MH+:677.4；4-胍基苄基4-{7-[4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基]庚酰基}-1-哌嗪甲酰胺，(化合物107)，计算值(C34H50N12O4)MH+:691.9；测定值MH+:691.5；4-胍基苄基4-{8-[4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基]辛酰基}-1-哌嗪甲酰胺，(化合物108)，计算值(C37H57N9O8)MH+:756.9；测定值MH+:756.4；4-胍基苄基4-{9-[4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基]壬酰基}-1-哌嗪甲酰胺，(化合物109)，计算值(C36H54N12O4)MH+:719.9；测定值MH+:719.5；4-脒基苄基4-{7-[4-(4-脒基苄基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基]庚酰基}-1-哌嗪甲酰胺，(化合物110)，计算值(C34H48N10O4)MH+:661.8；测定值MH+:661.3
1,5-五亚甲基二[4-(4-胍基苯基乙酰基)哌嗪-1-基羰基]，(化合物111)，计算值(C33H46N10O4),MH+:647.8；测定值MH+:647.3；1,6-六亚甲基二[4-(4-胍基苯基乙酰基)哌嗪-1-基羰基]，(化合物112)，计算值(C34H48N10O4),MH+:661.8；测定值MH+:661；1,7-七亚甲基二[4-(4-胍基苯基乙酰基)哌嗪-1-基羰基]，(化合物113)，计算值(C35H50N10O4),MH+:675.9；测定值MH+:675.4；3-氧杂-1,5-五亚甲基二[4-(4-胍基苯基乙酰基)哌嗪-1-基羰基]，(化合物114)，计算值(C32H44N10O7),MH+:681.8；测定值MH+:681.4；实施例33类胰蛋白酶体外抑制试验把溶于Tris缓冲液(组成为NaCl,100mM；Tris,50mM；2-[N-吗啉]乙烷磺酸，2.5mM,CaCl2,0.5mM；DMSO,10％；甘油,5％；聚氧乙烯山梨醇单月桂酸酯(吐温-20),0.05％；肝素，25ng/ml；pH8.2)中的人体类胰蛋白酶(15μg/ml)和试验化合物(各种浓度)在室温下温育1小时，加入Tosyl-Gly-Pro-Lys-对硝基苯胺，使试验混合物的最终浓度为0.5mM，将底物水解，进行光谱测定5分钟(405nm)，使用标准数学模型从酶进展曲线计算表观抑制常数(Ki)。
人体类胰蛋白酶可以从人肺和皮肤组织样品(例如见Smith etal.(1984)J.Biol.Chem.59；11046-11051；Braganza et al.(1991)Biochem30:4997-5007)及人体柱状细胞株提纯，也可以买到(例如，ICNBiomedicals,Irvine California；Athens Research and Technology,AthensGeorgia)。猪肠粘膜肝素和Tosyl-Gly-Pro-Lys-对硝基苯胺可以从Sigma化学公司得到。
按照本申请所述方法或本领域普通技术人员公知的方法，制备，并且试验了下式Ⅰ化合物对类胰蛋白酶的抑制活性。
化合物1,Ki=0.003μM；化合物2,Ki=0.8μM；化合物3,Ki=0.07μM；化合物4,Ki=0.001μM；化合物5,Ki=0.2μM；化合物6,Ki=1μM；化合物7,Ki=0.3μM；化合物8,Ki=4μM；化合物9,Ki=0.4μM；化合物10,Ki=1μM；化合物11,Ki=0.09μM；化合物12,Ki=0.2μM；化合物13,Ki=0.02μM；化合物14,Ki=0.004μM；化合物15,Ki=0.5μM；化合物16,Ki=0.9μM；化合物17,Ki=1μM；化合物18,Ki=0.08μM；化合物19,Ki=1.2μM；化合物20,Ki=3.4μM；化合物21,Ki=0.5μM；化合物22,Ki=0.2μM；化合物23,Ki=4μM；化合物24,Ki=0.3μM；化合物25,Ki=0.002μM；化合物26,Ki=19μM；化合物27,Ki=2μM；化合物28,Ki=4μM；化合物29,Ki=1μM；化合物30,Ki=0.031μM；化合物31,Ki=1μM；化合物32,Ki=2μM；化合物33,Ki=1μM；化合物34,Ki=3μM；化合物35,Ki=0.8μM；化合物36,Ki=0.6μM；化合物37,Ki=0.07μM；化合物38,Ki=0.004μM；化合物39,Ki=0.004μM；化合物40,Ki=4μM；化合物41,Ki=0.7μM；化合物42,Ki=0.02μM；化合物43,Ki=0.4μM；化合物44,Ki=0.02μM；化合物45,Ki=0.08μM；化合物46,Ki=1μM；化合物47,Ki=0.3μM；化合物48,Ki=0.09μM；化合物49,Ki=2μM；化合物50,Ki=0.08μM；化合物51,Ki=1μM；化合物52,Ki=0.04μM；化合物53,Ki=6μM；化合物54,Ki=0.1μM；化合物55,Ki=2μM；化合物56,Ki=10μM；化合物57,Ki=2μM；化合物58,Ki=0.1μM；化合物59,Ki=0.5μM；化合物60,Ki=5μM；化合物61,Ki=41μM；化合物62,Ki=0.2μM；化合物63,Ki=2μM；化合物64,Ki=1μM；化合物65,Ki=0.001μM；化合物66,Ki=0.02μM；化合物67,Ki=3μM；化合物68,Ki=0.04μM；化合物69,Ki=0.5μM；化合物70,Ki=0.05μM；化合物71,Ki=0.8μM；化合物72,Ki=0.1μM；化合物73,Ki=0.002μM；化合物74,Ki=0.04μM；化合物75,Ki=0.01μM；化合物76,Ki=0.1μM；化合物77,Ki=6μM；化合物78,Ki=0.1μM；化合物79,Ki=1μM；化合物84,Ki=0.06μM；化合物85,Ki=0.9μM；化合物86,Ki=0.08μM；化合物87,Ki=0.05μM；化合物88,Ki=0.1μM；化合物89,Ki=0.1μM；化合物90,Ki=1μM；化合物91,Ki=0.1μM；化合物92,Ki=0.1μM；化合物93,Ki=0.02μM；化合物94,Ki=0.007μM；化合物95,Ki=0.02μM；化合物96,Ki=0.02μM；化合物97,Ki=0.0009μM；化合物98,Ki=0.03μM；化合物99,Ki=0.05μM；化合物100,Ki=0.009μM；化合物101,Ki=0.04μM；化合物102,Ki=0.08μM；化合物103,Ki=0.001μM；化合物104,Ki=0.003μM；化合物105,Ki=0.04μM；化合物106,Ki=0.004μM；化合物107,Ki=0.0001μM；化合物108,Ki=0.0005μM；化合物109,Ki=0.0007μM；化合物110,Ki=0.0008μM；化合物111,Ki=0.3μM；化合物112,Ki=0.09μM；化合物113,Ki=0.005μM；化合物114,Ki=0.058μM。实施例33哮喘病体外试验把具有双重反应者特征的变性绵羊(即表现为早期和晚期支气管收缩)用抗原(例如Ascaris suum)激发，在用抗原激发前0.5小时和用抗原激发后4和24小时用试验化合物和赋形剂通气雾剂过吸入方式向上述绵羊给药。在用第一个试验化合物或赋形剂治疗前和其后每隔0.5-1小时通过食管气囊导管监测特定肺抗性(SRL)。
另外，在抗原激发前1-2天和在抗原激发后24小时用试验化合物和赋形剂给药监测气管的反应性。对于本申请，气管反应性被定义为使SRL增大400％(PC400)所需的氯化氨甲酰胆碱的累计剂量。通过气雾剂吸入方式给药0-30呼吸单位的1％氯化氨甲酰胆碱(1mL PBS中10mg)，直到SRL提高400％时得到PC400值。
用赋形剂给药的绵羊在抗原激发后0-4小时表现出早期支气管收缩，在抗原激发后4到多于8小时后表现出晚期支气管收缩。另外赋形剂治疗的羊表现出对于氯化氨甲酰胆碱的过度反应性(即PC400值时观察到60％降低)。
用类胰蛋白酶抑制剂治疗的绵羊没有表现晚期支气管缩小(即抗原激发后4-8小时SRL还保留在基础水平)，另外用类胰蛋白酶抑制剂治疗的绵羊没有表现出对于氯化氨甲酰胆碱的过度反应性。实施例34含式Ⅰ化合物的典型药剂口服制剂式Ⅰ化合物10-100mg柠檬酸单水合物105mg氢氧化钠 18mg调味剂水足量加到100mL静脉注射剂式Ⅰ化合物0.1-10mg葡萄糖单水合物足量使达到等渗柠檬酸单水合物1.05mg氢氧化钠 0.18mg注射用水足量加到 1.0mL片剂式Ⅰ化合物1％微晶纤维素73％硬脂酸25％胶体二氧化硅 1％
权利要求
1．一种式I的化合物及其药学上可接受的盐、N-氧化物、其药物前体衍生物及其受保护的衍生物
其中X5是C3-14亚环烷基、C3-14亚杂环烷基、C6-14亚芳基或C5-14亚芳杂环基X4和X6相互独立地为C0-2亚烷基；X1和X9相互独立地为共价键、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(0)N(R3)-、-N(R3)C(O)-、-S(O)2N(R3)-、-N(R3)S(0)2-、-OC(0)N(R3)-、-N(R3)C(O)O-、-N(R3)C(O)N(R3)-或-OC(O)O-，其中每个R3独立地为氢、C1-3烷基或C3-8环烷基，条件是X1和X9不全是共价键；x3和x7独立地为-C(0)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R3)-、-N(R3)C(O)-、-S(O)2N(R3)-、-N(R3)S(O)2-、-OC(O)N(R3)-、-N(R3)C(O)O-、-N(R3)C(O)N(R3)-或-OC(O)O-，其中R3如上所定义；X2和x8独立地为C1-8亚烷基、 C1-8亚杂烷基、-x10-x11-或-X11-x10-，其中X10是C0-4亚烷基或C3-4亚杂烷基，而X11是C3-8亚环烷基或C3-8亚杂环烷基；R1是R4-X12-或R5-x13-，其中R4为氨基、脒基、胍基、1-亚氨基乙基或甲基氨基，X12是C4-6亚烷基、C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚烷基或-x14-x15-x16-，其中X15为C3-6亚环烷基、C5-6亚芳杂环基、C3-6亚杂环烷基或亚苯基，X14为Cn14亚烷基，而X16为Cn16亚烷基，其中n14和n16=0、1、2、3或4，R5选自氧杂环丁-3-基、苯并咪唑-4-基、苯并咪唑-5-基、咪唑-1-基、咪唑-2-基、咪唑-4-基、2-咪唑啉-2-基、2-咪唑啉-3-基、2-甲基咪唑-1-基、4-甲基咪唑-1-基、5-甲基咪唑-1-基、 1-甲基哌啶-3-基、 1-甲基哌啶-4-基、哌啶-3-基、哌啶-4-基、哌嗪-1-基、哌嗪-2-基、吡啶-3-基、吡啶-4-基、嘧啶-4-基、嘧啶-5-基、吡咯烷-3-基、1,4,5,6-四氢嘧啶-2-基、 1,4,5,6一四氢嘧啶-4-基和1,4,5,6-四氢嘧啶-5一基和碳环酮或其硫代酮衍生物，该基团可以是未取代的或者是被一个或多个选自卤素、羟基、巯基、C1-8烷基、C3-14环烷基、C6-14芳基、C6-14芳基C1-4烷基、Cl-8烷酰基、C1-8烷基氧基、C6-14芳基氧基、C3-14环烷基氧基、C1-4烷基氧基、C1-8烷基硫基、C3-14环烷基硫基、C6-14芳基硫基和-NR6R7的基团取代，其中R6和R7独立地选自氢、C1-8烷基、Cl-8烷酰基、C3-14环烷基或C6-14芳基，而X13是C0-6亚烷基、C2-6亚杂烷基、氧代C3-6亚杂烷基、氧代C2-6亚烷基或-x17-x18-x19-，其中X18与上述X15的定义相同，X17为Cnl7亚烷基，而X18为Cn18亚烷基，其中n17和n18=0、1或2；而R2为R8-X20-或R9-X21-，其中R8为氨基、1-亚氨基乙基或甲基氨基，X20为C4-6亚烷基、C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚烷基或-X22-X23-x24-，其中X23与上述X15的定义相同，x22为Cn22亚烷基，而X24为Cn24亚烷基，其中n22和n24=0、1、2、3或4，条件是当R8是氨基时，x22不是C4-6亚烷基或氧代C4-6亚烷基，而n22不是l、2、3或4，R9与上述R5的定义相同，而X21是C0-6亚烷基、C2-6亚杂烷基、氧代C3-6亚杂烷基、氧代C2-6亚烷基或-X25-X26-X27-，其中X26与上述X15的定义相同，X25为Cn25亚烷基，而x27为Cn27亚烷基，其中n25和n27=0、1或2其中每个上述定义的亚烷基、亚环烷基、亚杂烷基、亚杂环烷基、亚苯基、亚芳基和亚杂芳基可以是未取代的或者被一个或多个选自卤素、羟基、巯基、C1-8烷基、C3-14环烷基、C6-14芳基、C6-14芳基C1-4烷基、Cl-8烷酰基、Cl-8烷基氧基、C6-14芳基氧基、C3-14环烷基氧基、C1-4烷基氧基、C1-8烷基硫基、C3-14环烷基硫基、C6-14芳基硫基和-NR6R7的基团所取代，其中R6和R7如上所定义，条件是在R1、X2、x4、x6、x8和R2中所含的杂原子与X3、X5、x7和X9中所含的杂原子之间没有共价键。
2．权利要求1的化合物及其药学上可接受的盐、N-氧化物、药物前体衍生物及其受保护的衍生物，其中X5为顺式-1.5-亚辛基，x4和X6各为一个共价键或者X5为亚苯基，x4和X6为C0-1亚乙基x1和x9各自独立地为一共价键、-C(O)-、-NHC(O)-、-C(O)NH、-N(CH3)C(O)-或-S(O)2NH-；x3和x7独立地为-C(O)-或-C(O)O-；x2和X3独立地为-x10-x11-，其中X10为一共价键或亚甲基，而X11为4，1-亚哌啶基或1,4-亚哌嗪基；R1为R4-X12-或R5-X13，其中R4为脒基、胍基或甲基氨基，X12为-X14-X15-X16-，其中X15为1,4-亚苯基或1,4-亚哌啶基，x14为Cn14亚烷基，而X16为Cn16亚烷基，其中n14和n16=0、l或2，R5为哌啶-4-基，而X13为C2-3亚烷基；而R2为R8-X20-或R9-X21-，其中R8为氨基、甲基氨基或1-亚氨基乙基，x20为-X22-X23-X24，其中x23为反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、4，1-亚吡啶基、1,4-亚哌啶基，x22为Cn22亚烷基，而x24为Cn24亚烷基，其中n22和n24=1或2，R9为苯并咪唑-5-基、咪唑-1-基、咪唑-4-基、2-咪唑啉-2-基、4-甲基咪唑-1-基、5-甲基咪唑-1-基、1-甲基哌啶-4-基、哌啶-4-基、哌嗪-1-基、吡啶-3-基、吡啶-4-基、1,4,5,6-四氢嘧啶-5-基或1,4,5,6-四氢-2-二氧代嘧啶-5-基，而X21为C1-6亚烷基、ω-氮杂C2-5亚烷基、2-氮杂-3-氧代三亚甲基、3-氮杂-2-氧代三亚甲基、 3-氧代三亚甲基、ω．硫杂-C2-4亚烷基或-X25-x26-X27-，其中x26为1,4-亚苯基，X25为Cn25亚烷基，而X27为Cn27亚烷基，其中n25和n27=0或l。
3．权利要求2的化合物及其药学上可接受的盐、N-氧化物、药物前体衍生物及其受保护的衍生物，其中X5为顺式-1,5-亚环辛基，x4和x6各为一个共价键；x1和X9各自独立地为一共价键、-C(O)-、-NHC(O)-、-C(O)NH或-S(O)2NH-；X3和X7独立地为-C(O)-或-C(O)O-R1为R4-X12-，其中R4为脒基或胍基；而R2为R8-X20-或R9-X21-，其中R8为氨基或甲基氨基，x23为反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，R9为咪唑-1-基、咪唑-4-基、4-甲基咪唑-1-基、5-甲基咪唑-1-基、哌啶-4-基或吡啶-4-基，而X21为C1-5亚烷基或3-氮杂三亚烷基。
4．权利要求3的化合物及其药学上可接受的盐、N-氧化物、药物前体衍生物及其受保护的衍生物，其中X1和X9各自独立地为-C(O)-或-NHC(O)-；X3和x3各为-C(O)O-；x2和X8独立地为-x10-x11-，其中X10为共价键，而x11为1,4-亚哌嗪基；R1为R4-X12-，其中R4为脒基或胍基，而X12为-X14-X15-X16-，其中X15为l，4-亚苯基，X14为一共价键，而X16为亚甲基而R2为R8-X20-或R9-X21-，其中R8为氨基，x20为-X22-X23-X24，其中X23为反式-1,4-亚环己基，X22为一共价键，而X24为亚甲基，R9为哌啶-4-基，而x21为亚乙基或三亚甲基。
5．权利要求4的化合物，其中x1和x9各自为-NHC(O)-、R1为4-脒基苄基、而R2为2-哌啶-4-基乙基即顺式-1,5-亚环辛基-4-(4-脒基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯-4-(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基)-l-哌嗪甲酸酯及其药学上可接受的盐、N-氧化物、药物前体衍生物及其受保护的衍生物。
6．权利要求4的化合物，其中X1为-NHC(O)-、x9为-C(O)-、R1为4-脒基苄基、而R2为3-哌啶-4-基丙基即顺式-1,5-亚环辛基-4-(4-脒基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯-4-(4-哌啶-4-基丁酰基)-1-哌嗪甲酸酯及其药学上可接受的盐、N-氧化物、药物前体衍生物及其受保护的衍生物。
7．权利要求4的化合物，其中X1和X9各自为-NHC(O)-、R1为4-胍基苄基、而R2为反式-4-氨基环己基甲基即顺式-1,5-亚环辛基-反式-4-(4-氨基环己基甲基氨基甲酰基)-l-哌嗪甲酸酯-4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯及其药学上可接受的盐、N-氧化物、药物前体衍生物及其受保护的衍生物。
8．权利要求4的化合物，其中X1和x9各自为-C(O)-、R1为4-氨基苄基、而R2为3-哌啶-4-基丙基即顺式-1,5-亚环辛基-4-(4-脒基苯乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯-4-(4-哌啶-4-基丁酰基)-1-哌嗪甲酸酯及其药学上可接受的盐、N-氧化物、药物前体衍生物及其受保护的衍生物。
9．权利要求4的化合物，其中x1和X9各自为-NHC(O)-、R1为4-胍基苄基、而R2为2-哌啶-4-基乙基即顺式-1,5-亚环辛基-4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯-4-(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯及其药学上可接受的盐、N-氧化物、药物前体衍生物及其受保护的衍生物。
10．权利要求4的化合物，其中x1为-NHC(O)-、x9为-C(O)-、R1为4-胍基苄基、而R2为3-哌啶-4-基丙基即顺式-1,5-亚环辛基-4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯-4-(4-哌啶-4-基丁酰基)-1-哌嗪甲酸酯及其药学上可接受的盐、N-氧化物、药物前体衍生物及其受保护的衍生物。
11．权利要求4的化合物，其中X1为-C(O)-、X9为-NHC(O)-、R1为4-胍基苄基、而R2为2-哌啶-4-基乙基即顺式-1，5-亚环辛基-4-(4-胍基苯乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯-4-(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基)-l-哌嗪甲酸酯及其药学上可接受的盐、N-氧化物、药物前体衍生物及其受保护的衍生物。
12．权利要求4的化合物，其中X1和X9各自为-C(O)-、R1为4-弧基苄基、而R2为3-哌啶-4-基丙基即顺式-l，5-亚环辛基-4-(4-胍基苯乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯-4-(4-哌啶-4-基丁酰基)-1-哌嗪甲酸酯及其药学上可接受的盐、N-氧化物、药物前体衍生物及其受保护的衍生物。
13．权利要求4的化合物，其中x1为-C(O)-、x9为-NHC(O)-、R1为4-脒基苄基、而R2为2-哌啶-4-基乙基即顺式-1，5-亚环辛基-4-(4-脒基苯乙酰基)-1-哌嗪甲酸酯-4-(2-哌啶-4-基乙基氨基甲酰基)-1-哌嗪甲酸酯及其药学上可接受的盐、N-氧化物、药物前体衍生物及其受保护的衍生物。
14．一种含有治疗有效量的权利要求1的化合物和一种药学上可接受的赋形剂的药物组合物。
15．一种治疗其病理学和/或症状学与类胰蛋白酶活性有关的动物疾病的方法，包括以治疗有效量的下式I化合物或者其药学上可接受的盐、N-氧化物或药物前体衍生物向该动物给药
其中X5是C3-14亚环烷基、C3-14亚杂环烷基、C6-14亚芳基或C5-14亚芳杂环基；x4和X6相互独立地为C0-2亚烷基；X1和X3互独立地为共价键、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(0)-、-C(O)N(R3)-、-N(R3)C(O)-、-S(O)2N(R3)-、-N(R3)S(O)2-、-OC(0)N(R3)-、-N(R3)C(O)O-、-N(R3)C(O)N(R3)-或-OC(O)O-，其中每个R3独立地为氢、C1-3烷基或C3-8环烷基X7和X9独立地为-C(O)-、-C(O)O-、OC(O)-、C(O)N(R3)-、-N(R3)C(O)-、-S(O)2N(R3)-、-N(R3)S(O)2-、-OC(O)N(R3)-、-N(R3)C(O)O-、-N(R3)C(O)N(R3)-或-OC(O)O-，其中R3如上所定义；X2和x8独立地为Cl-8亚烷基、C1-8亚杂烷基、-x10-x11-或-x11-X10-，其中x10是C0-4亚烷基或C3-4亚杂烷基，而X11是C3-8亚环烷基或C3-8亚杂环烷基；R1是R4-X12-或R3-X13-，其中R4为氨基、脒基、胍基、1-亚氨基乙基或甲基氨基，X12是C4-6亚烷基、C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚烷基或-X14-x15-X16-，其中X15为C3-6亚环烷基、C5-6亚芳杂环基、C3-6亚杂环烷基或亚苯基，X14为Cnl4亚烷基，而X16为Cn16亚烷基，其中n14和n16=0、1、2、3或4，R5选自氮杂环丁-3-基、苯并咪唑-4-基、苯并咪唑-5-基、咪唑-1-基、咪唑-2-基、咪唑-4-基、2-咪唑啉-2-基、2-咪唑啉-3-基、2-甲基咪唑-1-基、4-甲基咪唑-1-基、5-甲基咪唑-1-基、 1-甲基哌啶-3-基、 1-甲基哌啶-4-基、哌啶-3-基、哌啶-4-基、哌嗪-1-基、哌嗪-2-基、吡啶-3-基、吡啶-4-基、嘧啶-4-基、嘧啶-5-基、吡咯烷-3-基、1，4，5，6-四氢嘧啶-2-基、 1，4，5,6-四氢嘧啶-4-基和1，4，5，6-四氢嘧啶-5-基和碳环酮或其硫代酮衍生物，该基团可以是未取代的或者是被一个或多个选自卤素、羟基、巯基、C1-8烷基、C3-14环烷基、C6-14芳基、C6-14芳基C1-4烷基、C1-8烷酰基、C1-8烷基氧基、C6-14芳基氧基、C3-14环烷基氧基、C1-4烷基氧基、C1-8烷基硫基、C3-14环烷基硫基、C6-14芳基硫基和．NR6R7的基团取代，其中R6和R7独立地选自氢、C1-8烷基、C1-8烷酰基、C3-14环烷基或C6-14芳基，而X13是C0-6亚烷基、C2-6亚杂烷基、氧代C3-6亚杂烷基、氧代C2-6亚烷基或-x17-x18-x19-，其中X18与上述X15的定义相同，X17为Cn17亚烷基，而X18为Cn18亚烷基，其中n17和n18=0、l或2；而R2为R8-X20-或R9-x21-，其中R8为氨基、1-亚氨基乙基或甲基氨基，x20为C4-6亚烷基、C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚烷基或-X22-X23-X24-，其中x23与上述X15的定义相同，X22为Cn22亚烷基，而X24为Cn24亚烷基，其中n22和n24=0、1、2、3或4，条件是当R8氨基时，X22不是C4-6亚烷基或氧代C4-6亚烷基，而n22不是l、2、3或4，R9与上述R5的定义相同，而X21是C0-6亚烷基、C2-6亚杂烷基、氧代C3-6亚杂烷基、氧代C2-6亚烷基或-X25-x26-X27-，其中X26与上述X15的定义相同，X25为Cn25亚烷基，而X27为Cn27亚烷基，其中n25和n27=0、1或2；其中每个上述定义的亚烷基、亚环烷基、亚杂烷基、亚杂环烷基、亚苯基、亚芳基和亚杂芳基可以是未取代的或者被一个或多个选自卤素、羟基、巯基、Cl-8烷基、C3-14环烷基、C6-14芳基、C6-14芳基C1-4烷基、C1-8烷酰基、C1-8烷基氧基、C6-14芳基氧基、C3-14环烷基氧基、C1-4烷基氧基、C1-8烷基硫基、C3-14环烷基硫基、C6-14芳基硫基和-NR6R7的基团所取代，其中R6和R7如上所定义，条件是在R1、X2、X4、X6、x8和R2中所含的杂原子与X3、x5、x7和x9中所含的杂原子之间没有共价键。
16．权利要求15的方法，其中所说的疾病选自哮喘、过敏性鼻炎、风湿性脊椎炎、骨关节炎、通风性关节炎、风湿性关节炎、一般的关节炎、荨麻疹、血管性水肿、湿疹性皮炎、过敏症、过度增生性皮肤病、胃溃疡、炎症性肠病、眼结膜炎和青春期结膜炎、炎症性皮肤病。
17．权利要求16的方法，其中所说的疾病是哮喘。
18．权利要求17的方法，其中的药物组合物包含一种治疗有效量的、溶于药学上可接受的气溶胶化的载体中的、适用十作为吸入剂给药的式I化合物。
19．权利要求18的方法，其中的药物组合物还包含一种治疗有效量的β-肾上腺素激动剂、甲基黄嘌呤、色甘酸盐或皮质类固醇。
20．权利要求19的方法，其中β-肾上腺素激动剂选自沙丁胺醇、叔丁喘宁、福莫特罗、非诺特罗和prenaline，甲基黄嘌呤选自咖啡因、茶碱、氨茶碱和可可碱，色甘酸盐选白色甘酸和奈多罗米，而皮质类固醇选自倍氯米松、去炎松、flurisolide和地塞米松。
21．权利要求16的方法，其中所说的疾病是类风湿性关节炎或结膜炎。
22．权利要求21的方法，其中的药物组合物包含一种治疗有效量的、溶于药学上可接受的载体中的、适用于表皮给药的式1化合物。
23．一种式I的化合物及其药学上可接受的盐、N-氧化物、其药物前体衍生物及其受保护的衍生物
其中X4-X5-X6一起为C2-12亚烷基或C2-12亚杂烷基；x1和X9相互独立地为共价键、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R3)-、-N(R3)C(O)-、-S(O)2N(R3)-、-N(R3)S(O)2-、-OC(O)N(R3)-、-N(R3)C(O)O-、-N(R3)C(O)N(R3)-或-OC(O)O-，其中每个R3独立地为氢、C1-3烷基或C3-8环烷基，条件是x1和x9不全是共价键；X3和x7独立地为-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R3)-、-N(R3)C(O)-、-S(O)2N(R3)-、-N(R3)S(O)2-、-OC(O)N(R3)-、-N(R3)(CO)O-、-N(R3)C(O)N(R3)-或-OC(O)O-，其中R3如上所定义；X2和X8独立地为C1-8亚烷基、C1-8亚杂烷基、-x10-x11-或-X11-x10-，其中x10是C0-4亚烷基或C3-4亚杂烷基，而Xn是C3-8亚环烷基或C3-8亚杂环烷基；R1是R4-X12-或R5-X13-，其中R4为氨基、脒基、胍基、1-亚氨基乙基或甲基氨基，X12是C4-6亚烷基、C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚烷基或-x14-x15-x16-，其中X15为C3-6亚环烷基、C5-6亚芳杂环基、C3-6亚杂环烷基或亚苯基，X14为Cn14亚烷基，而X16为Cn16亚烷基，其中n14和n16=0、1、2、3或4，R5选自氮杂环丁-3-基、苯并咪唑-4-基、苯并咪唑-5-基、咪唑-1-基、咪唑-2-基、咪唑-4-基、2-眯唑啉-2-基、2-咪唑啉-3-基、2-甲基咪唑-1-基、4-甲基咪唑-1-基、5-甲基咪唑-1-基、1-甲基哌啶-3-基、1-甲基哌啶-4-基、哌啶-3-基、哌啶-4-基、哌嗪-1-基、哌嗪-2-基、吡啶-3-基、吡啶-4-基、嘧啶-4-基、嘧啶-5-基、吡咯烷-3-基、1,4,5,6-四氢嘧啶-2-基、 1,4,5,6-四氢嘧啶-4-基和1,4,5,6-四氢嘧啶-5-基和碳环酮或其硫代酮衍生物，该基团可以是未取代的或者是被一个或多个选自卤素、羟基、巯基、C1-8烷基、C3-14环烷基、C6-14芳基、C6-14芳基C1-4烷基、Cl-8烷酰基、C1-8烷基氧基、C6-14芳基氧基、C3-14环烷基氧基、C1-4烷基氧基、C1-8烷基硫基、C3-14环烷基硫基、C6-14芳基硫基和-NR6R7的基团取代，其中R6和R7独立地选自氢、C1-8烷基、C1-8烷酰基、C3-14环烷基或C6-14芳基，而X13是C0-6亚烷基、C2-6亚杂烷基、氧代C3-6亚杂烷基、氧代C2-6亚烷基或-x17-x18-x19-，其中X18与上述X15的定义相同，X17为Cnl7亚烷基，而X18为Cn18亚烷基，其中n17和n18=0、1或2；而R2为R8-X20-或R9-X21-，其中R8与上述R4的定义相同，X20为C4-6亚烷基、C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚烷基或-X22-X23-X24-，其中x23与上述X15的定义相同，X22为Cn22亚烷，而X24为Cn24亚烷基，其中n22和n24=0、1、2、3或4，R9与上述R5的定义相同，而X21是C0-6亚烷基、C2-6亚杂烷基、氧代C3-6亚杂烷基、氧代C2-6亚烷基或-x25-x26-x27-，其中x26与上述X15的定义相同，X25为Cn25亚烷基，而X27为Cn27亚烷基，其中n25和n27=0、l或2；其中每个上述定义的亚烷基、亚环烷基、亚杂烷基、亚杂环烷基、亚苯基、亚芳基和亚杂芳基可以是未取代的或者被一个或多个选自卤素、羟基、巯基、C1-8烷基、C3-14环烷基、C6-14芳基、C6-14芳基C1-4烷基、C1-8烷酰基、C1-8烷基氧基、C6-14芳基氧基、C3-14环烷基氧基、C1-4烷基氧基、C1-8烷基硫基、C3-14环烷基硫基、C6-14芳基硫基和-NR6R7的基团所取代，其中R6和R7如上所定义，条件是在R1、x2、X4、X6、X8和R2中所含的杂原子与x3、X5、X7和X9中所含的杂原子之间没有共价键。
24．权利要求23的化合物及其药学上可接受的盐、N-氧化物、其药物前体衍生物及其受保护的衍生物，其中x4-x5-x6-起为C2-10亚烷基或C3-10亚杂烷基；x1和X9相互独立地为共价键、-C(O)-、-NHC(O)-、-C(O)NH-、-N(CH3)C(O)-或-S(O)2NH-；x3和x7独立地为-C(O)-或-C(O)O-；X2和X8独立地为-x10-x11-，其中x10是一共价键或亚甲基，而X11是4，1-亚哌啶基或1,4-亚哌嗪基；R1是R4-X12-或R5-X13-，其中R4为脒基、胍基或甲基氨基，X12是-x14-x15-x16-，其中X15为1,4-亚苯基或1,4-亚哌啶基，X14为Cn14亚烷基，而X16为Cn16亚烷基，其中n14和n16=0、1或2，R5为哌啶-4-基，而X13是C2-3亚烷基；而R2为R8-X20-或R9-x21-，其中R8为氨基、脒基、胍基、甲基氨基或1-亚氨基乙基，x20为-x22-x23-x24-，其中x23为反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、4，1-亚吡啶基、1,4-亚哌啶基，X22为Cn22亚烷基，而X24为Cn24亚烷基，其中n22和n24=l或2，R9为苯并咪唑-5-基、咪唑-1-基、咪唑-4-基、2-咪唑啉-2-基、4-甲基咪唑-1-基、5-甲基咪唑-1-基、1-甲基哌啶-4-基、哌啶-4-基、哌嗪-l-基、吡啶-3-基、吡啶-4-基、1,4,5,6-四氢嘧啶-5-基或1,4,5,6-四氢-2-二氧代嘧啶-5-基，而X21为C1-6亚烷基、ω-氮杂C2-5亚烷基、2-氮杂-3-氧代三亚烷基、3-氮杂-2-氧代三亚甲基、3-氧代三亚甲基、ω-硫杂-C2-4亚烷基或-x25-X26-x27-，其中X26为1,4-亚苯基，X25为Cn25亚烷基，而x24为Cn27亚烷基，其中n25和n27=0或1。
25．权利要求24的化合物及其药学上可接受的盐、N-氧化物、其药物前体衍生物及其受保护的衍生物，其中x4-x5-x6-起为C4-8亚烷基或C4-10亚杂烷基x1和x9相互独立地为共价键、-C(O)-、-NHC(O)-、-C(O)NH-或-S(O)2NH-；x3和x7独立地为-C(O)-或-C(O)O-；R1是R4-X12-，其中R4为脒基或胍基，而R2为R8-x20-或R9-X21-，其中R8为氨基、脒基、胍基或甲基氨基，X23为反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基，R9为咪唑-1-基、咪唑-4-基、4-甲基咪唑-1-基、5-甲基咪唑-1-基、哌啶-4-基或吡啶-4-基，而X21为C1-5亚烷基或3-氮杂三亚甲基。
26．权利要求25的化合物及其药学上可接受的盐、N-氧化物、其药物前体衍生物及其受保护的衍生物，其中X1和X9相互独立地为-C(O)-或-NHC(O)-；X3和x7独立地为-C(O)-或-C(O)O-；X2和X8各为-x10-x11-，其中x10是一共价键，而X11是1,4-亚哌嗪基；R1是R4-X12-，其中R4为脒基或胍基，而X12是-X14-X15-X16-，其中X15为l，4-亚苯基，X14为一共价键，而X16为亚甲基，而R2为R8-X20-，其中R8为脒基或胍基，而X20为-X22-X23-X24-，其中X23为1,4-亚苯基，X22为一共价键，而X24为亚甲基。
27．权利要求26的化合物，其中X4-X5-x6一起为六亚甲基，x1和X9各为-NHC(O)-，x3和x7各为-c(O)-，而R1和R2各为4-胍基苄基即4-胍基苄基-4-{7-[4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基]-庚酰基}-1-哌嗪甲酰胺及其药学上可接受的盐、N-氧化物、其药物前体衍生物及其受保护的衍生物。
28．权利要求26的化合物，其中x4-x5-x6-起为七亚甲基，x1和x9各为-NHC(O)-，X3和x7各为-C(O)-，而R1和R2各为4-胍基苄基即4-胍基苄基-4-{8-[4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)哌嗪-l-基羰基-辛酰基}-1-哌嗪甲酰胺及其药学上可接受的盐、N-氧化物、其药物前体衍生物及其受保护的衍生物。
29．权利要求26的化合物，其中x4-X5-X6-起为八亚甲基， X1和x9各为-NHC(O)-，x3和x7各为-C(O)-，而R1和R2各为4-胍基苄基即4-胍基苄基-4-{9-[4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)哌嗪-l-基羰基]-壬酰基}-1-哌嗪甲酰胺及其药学上可接受的盐、N-氧化物、其药物前体衍生物及其受保护的衍生物。
30．权利要求26的化合物，其中X4-X5-X6一起为六亚甲基，X1和x9各为-NHC(O)-，X3和x7各为-C(O)-，而R1和R2各4-脒基苄基即4-脒基苄基-4-{7-[4-(4-脒基苄基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基卜庚酰基)-1-哌嗪甲酰胺及其药学上可接受的盐、N-氧化物、其药物前体衍生物及其受保护的衍生物。
31．权利要求26的化合物，其中x4-X5-X6一起为五亚甲基，x1和X9各为-NHC(O)-，X3和x7各为-C(O)O-，而R1和R2各为4-胍基苄基即1,5-五亚甲基-二[4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)1-哌嗪甲酸酯]及其药学上可接受的盐、N-氧化物、其药物前体衍生物及其受保护的衍生物。
32．权利要求26的化合物，其中X4-X5-X6一起为四亚甲基，X1和x9各为-NHC(0)-，x3和X7各为-C(O)O-，而R1和R2各为4-胍基苄基即1,5-四亚甲基-二[4-(4-胍基苄基氨基甲酰基)1-哌嗪甲酸酯]及其药学上可接受的盐、N-氧化物、其药物前体衍生物及其受保护的衍生物。
33．权利要求26的化合物，其中)X4-X5-X6一起为五亚甲基，X1和X9各为-NHC(O)-，x3和X7各为-C(O)-，而R1和R2各为4-胍基苄基即4-胍基苄基-4-{6-[4-(4-脒基苄基氨基甲酰基)哌嗪-1-基羰基]-己酰基}-1-哌嗪甲酰胺。
34．权利要求26的化合物，其中X4-x5-X6一起为3-氧杂四亚甲基，X1和x9各为-C(O)-，x3和x7各为-C(O)-，而R1和R2各为4-脒基苄基，即3-氧杂-1,5-五亚甲基-二[4-(4-胍基苯乙酰基)哌嗪-1-基羰基]及其药学上可接受的盐、N-氧化物、其药物前体衍生物及其受保护的衍生物。
35．一种含有治疗有效量的权利要求23的一种化合物和一种药学上可接受的赋形剂的药物组合物。
36．一种治疗其病理学和/或症状学与类胰蛋白酶活性有关的动物疾病的方法，包括以治疗有效量的下式I化合物或者其药学上可接受的盐、N-氧化物或药物前体衍生物向该动物给药
其中X4-X3-X6一起为C2-12亚烷基或C3-12亚杂烷基X1和X9相互独立地为共价键、-C(O)-、-C(O)O-、-OC(0)-、-C(O)N(R2)-、-N(R3)C(O)-、-S(O)2N(R3)-、-N(R3)S(O)2-、-OC(O)NR3)-、-N(R3)C(O)O-、-N(R3)C(O)N(R3)-或-OC(O)O-，其中每个R3独立地为氢、C1-3烷基或C3-8环烷基，条件是x1和X9不全是共价键；x3和X7独立地为-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R3)-、-N(R3)C(O)-、-S(O)2N(R3)-、-N(R3)S(O)2-、-OC(O)N(R3)-、-N(R3)C(O)O-、-N(R3)C(O)N(R3)-或-OC(O)O-，其中R3如上所定义；X2和X8独立地为C1-8亚烷基、 C1-8亚杂烷基、-x10-x11-或-X11-x10-，其中X10是C0-4亚烷基或C3-4亚杂烷基，而X11是C3-8亚环烷基或C3-8亚杂环烷基；R1是R4-X12-或R5-X13-，其中R4为氨基、脒基、胍基、1-亚氨基乙基或甲基氨基，X12是C4-6亚烷基、C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚烷基或-x14-x15-x16-，其中X15为C3-6亚环烷基、C5-6亚芳杂环基、C3-6亚杂环烷基或亚苯基，X14为Cn14亚烷基，而x16为Cn16亚烷基，其中n14和n16=0、1、2、3或4，R3选自氮杂环丁-3-基、苯并咪唑-4-基、苯并咪唑-5-基、咪唑-1-基、咪唑-2-基、咪唑-4-基、2-咪唑啉-2-基、2-咪唑啉-3-基、2-甲基眯唑-1-基、4-甲基咪唑-1-基、5-甲基咪唑-1-基、1-甲基哌啶-3-基、1-甲基哌啶-4-基、哌啶-3-基、哌啶-4-基、哌嗪-1-基、哌嗪-2-基、吡啶-3-基、吡啶-4-基、嘧啶-4-基、嘧啶-5-基、吡咯烷-3-基、1,4,5,6-四氢嘧啶-2-基、 l，4，5，6-四氢嘧啶-4-基和1，4，5,6-四氢嘧啶-5-基和任何碳环酮或其硫代酮衍生物，该基团可以是未取代的或者是被一个或多个选自卤素、羟基、巯基、C1-8烷基、C3-14环烷基、C6-14芳基、C6-14芳基C1-4烷基、C1-8烷酰基、C1-8烷基氧基、C6-14芳基氧基、C3-14环烷基氧基、C1-4烷基氧基、C1-8烷基硫基、C3-14环烷基硫基、C6-14芳基硫基和。NR6R7的基团取代，其中R6和R7独立地选自氢、C1-8烷基、C1-8烷酰基、C3-14环烷基或C6-14芳基，而X13是C0-6亚烷基、C2-6亚杂烷基、氧代C3-6亚杂烷基、氧代C2-6亚烷基或-X17-x18-x19-，其中X18与上述X15的定义相同，X17为Cn17亚烷基，而X18为Cn18亚烷基，其中n17和n18=0、l或2；而R2为R8-X20-或R9-x21-，其中R8与上述R4的定义相同，x20为C4-6亚烷基、C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚烷基或-X22-X23-X24-，其中X23与上述X15的定义相同，X22为Cn22亚烷基，而X24为Cn24亚烷基，其中n22和n24=0、l、2、3或4，R9与上述R5的定义相同，而X21是C0-6亚烷基、C2-6亚杂烷基、氧代C3-6亚杂烷基、氧代C2-6亚烷基或-X25-x26-x27-，其中x26与上述X15的定义相同，X25为Cn25亚烷基，而X27为Cn27亚烷基，其中n25和n27=0、1或2；其中每个上述定义的亚烷基、亚环烷基、亚杂烷基、亚杂环烷基、亚苯基、亚芳基和亚杂芳基可以是未取代的或者被一个或多个选自卤素、羟基、巯基、C1-8烷基、C3-14环烷基、C6-14芳基、C6-14芳基C1-4烷基、C1-8烷酰基、C1-8烷基氧基、C6-14芳基氧基、C3-14环烷基氧基、C1-4烷基氧基、C1-8烷基硫基、C3-14环烷基硫基、C6-14芳基硫基和-NR6R7的基团所取代，其中R6和R7如上所定义，条件是在R1、X2、X4、X6、X8和R2中所含的杂原子与x3、x5、X7和X9中所含的杂原子之间没有共价键。
37．权利要求36的方法，其中所说的疾病选自哮喘、过敏性鼻炎、风湿性脊椎炎、骨关节炎、通风性关节炎、风湿性关节炎、一般的关节炎、荨麻疹、血管性水肿、湿疹性皮炎、过敏症、过度增生性皮肤病、胃溃疡、炎症性肠病、眼结膜炎和青春期结膜炎、炎症性皮肤病。
38．权利要求37的方法，其中所说的疾病是哮喘。
39．权利要求38的方法，其中的药物组合物包含一种治疗有效量的、溶于药学上可接受的气溶胶化的载体十的、适用于作为吸入剂给药的式I化合物。
40．权利要求39的方法，其中的药物组合物还包含一种治疗有效量的β-肾上腺素激动剂、甲基黄嘌呤、色甘酸盐或皮质类固醇。
41.权利要求40的方法，其中β-肾上腺素激动剂选自沙丁胺醇、叔丁喘宁、福莫特罗、非诺特罗和prenaline，甲基黄嘌呤选自咖啡因、茶碱、氨茶碱和可可碱，色甘酸盐选自色甘酸和奈多罗米，而皮质类固醇选自倍氯米松、去炎松、flurisolide和地塞米松。
42.权利要求37的方法，其中所说的疾病是类风湿性关节炎或结膜炎。
43.权利要求42的方法，其中的药物组合物包含一种治疗有效量的、溶于药学上可接受的载体中的、适用于表皮给药的式I化合物。
44．一种制备式I化合物及其药学上可接受的盐、N-氧化物、其药物前体衍生物及其受保护的衍生物的方法
其中X5是C3-14亚环烷基、C3-14亚杂环烷基、C6-14亚芳基或C5-14亚芳杂环基；x4和x6相互独立地为C0-2亚烷基或x4-X5-x6一起为C2-12亚烷基或C3-12亚杂烷基；x1和X9相互独立地为共价键、-C(O)-、-C(0)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R3)-、-N(R3)C(O)-、-S(O)2N(R3)-、-N(R3)S(O)2-、-OC(O)N(R3)-、-N(R3)C(O)O-、-N(R3)C(O)N(R3)-或-OC(O)O-，其中每个R3独立地为氢、C1-3烷基或C3-8环烷基，条件是x1和x9不全是共价键；X3和X7独立地为-C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R3)-、-N(R3)C(O)-、-S(O)2N(R3)-、-N(R3)S(O)2-、-OC(O)N(R3)、N(R3)C(O)O-、-N(R3)C(O)N(R3)-或-OC(O)O-，其中R3如上所定义；X2和X8独立地为C1-8亚烷基、C1-8亚杂烷基、-X10-X11-或-X11-X10-，其中X10是C0-4亚烷基或C3-4亚杂烷基，而x11是C3-8亚环烷基或C3-8亚杂环烷基；R1是R4-x12-或R3-X13-，其中R4为氨基、脒基、胍基、1-亚氨基乙基或甲基氨基，x12是C4-6亚烷基、C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚烷基或-X14-x15-X16-，其中x15为C3-6亚环烷基、C5-6亚芳杂环基、C3-6亚杂环烷基或亚苯基，X14为Cn14亚烷基，而X16为Cn16亚烷基，其中n14和n16=0、1、2、3或4，R5选自氮杂环丁-3-基、苯并咪唑-4-基、苯并咪唑-5-基、咪唑-1基、咪唑-2-基、咪唑-4-基、2-咪唑啉-2-基、2-咪唑啉-3-基、2-甲基咪唑-1-基、4-甲基咪唑-1-基、5-甲基咪唑-1-基、1-甲基哌啶-3-基、1-甲基哌啶-4-基、哌啶-3-基、哌啶-4-基、哌嗪-1-基、哌嗪-2-基、吡啶-3-基、吡啶-4-基、嘧啶-4-基、嘧啶-5-基、吡咯烷-3-基、1，4，5，6-四氢嘧啶-2-基、l，4，5，6-四氢嘧啶-4-基和l，4，5，6-四氢嘧啶-5-基和碳环酮或其硫代酮衍生物，该基团可以是未取代的或者是被一个或多个选自卤素、羟基、巯基、C1-8烷基、C3-14环烷基、C6-14芳基、C6-14芳基C1-4烷基、C1-8烷酰基、C1-8烷基氧基、C6-14基氧基、C3-14环烷基氧基、C1-4烷基氧基、C1-8烷基硫基、C3-14环烷基硫基、C6-14芳基硫基和-NR6R7的基团取代，其中R6和R7独立地选自氢、C1-8烷基、C1-8烷酰基、C3-14环烷基或C6-14芳基，而x13是C0-6亚烷基、C2-6亚杂烷基、氧代C3-6亚杂烷基、氧代C2-6亚烷基或-Xl7-X18-X19-，其中X18与上述X15的定义相同，X17为Cn17亚烷基，而X18为Cn18亚烷基，其中n17和n18=0、1或2；而R2为R8-x20-或R9-X21-，其中R8为氨基、l-亚氨基乙基或甲基氨基，x20为C4-6亚烷基、C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚杂烷基、氧代C4-6亚烷基或-X22-X23-X24-，其中X23与上述Xl5的定义相同，x22为Cn22亚烷基，而X24为Cn24亚烷基，其中n22和n24=0、1、2、3或4，条件是当R8是氨基时，X22不是C4-6亚烷基或氧代C4-6亚烷基，而n22不是1、2、3或4，R9与上述R5的定义相同，而X21是C0-6亚烷基、C2-6亚杂烷基、氧代C3-6亚杂烷基、氧代C2-6亚烷基或-X25-X26-X27-，其中X26与上述xl5的定义相同，X25为Cn-25亚烷基，而X27为Cn27亚烷基，其中n25和n27=0、1或2；其中每个上述定义的亚烷基、亚环烷基、亚杂烷基、亚杂环烷基、亚苯基、亚芳基和亚杂芳基可以是未取代的或者被一个或多个选自卤素、羟基、巯基、C1-8烷基、C3-14环烷基、C6-14芳基、C6-14芳基C1-4烷基、C1-8烷酰基、C1-8烷基氧基、C6-14芳基氧基、C3-14环烷基氧基、C1-4烷基氧基、 C1-8烷基硫基、C3-14环烷基硫基、C6-14芳基硫基和-NR6R7的基团所取代，其中R6和R7如上所定义，条件是在R1、X2、x4、x6、X8和R2中所含的杂原子与x3、X5、x7和x9中所含的杂原子之间没有共价键。该方法包括(a)使一种式1的化合物或其受保护的衍生物
与一种式R2-Y9-C(O)L的化合物或其受保护的衍生物反应，其中L为一种离去基团，Y9为一键、-O-或-N(R3)-，Y8为哌嗪-1-基、哌啶-4-基或HN(R3)-C1-8烷基，每个R1、R2、R3、X1、X2、x3、X4、X5、x6和x7如发明概述中所定义，然后必要时脱保护，制得其中X8为1,4-亚哌嗪基或1，4-亚哌啶基，而x9为-C(O)-、-OC(O)-或-N(R3)C(O)-的式I化台物或者其中x8为C1-8亚烷基，而X9为-C(O)N(R3)-、-OC(O)N(R3)-或-NHC(O)N(R3)-的式I化合物；(b)使一种式l的化合物或其受保护的衍生物与与式R2-NC(O)的异氰酸酯或其受保护的衍生物反应，然后必要时脱保护，制得其中X8为1、4-亚哌嗪基或1,4-亚哌啶基，而x9为-NHC(O)-的式I化合物或者其中X8为C1-8亚烷基，而X9为-NHC(O)N(R3)-的式I化合物；(c)使一种下式2的化合物或其受保护的衍生物
与一种式R1-Y1-C(O)L的化合物或其受保护的衍生物反应，其中L为一种离去基团，Y1为一键、-O-或-N(R3)-，Y2为哌嗪-1-基、哌啶-4-基或HN(R3)-C1-8烷基，而每个R1、R2、R3、X3、X4、x5、X6、X7、x8和x9如发明概述中所定义，然后必要时脱保护，制得其中X2为1,4-亚哌嗪基或1,4-亚哌啶基，而x1为-C(O)-、-OC(O)-或-N(R3)C(O)-的式I化合物或者其中X2为C1-8亚烷基，而x1为-C(O)N(R3)-、-OC(O)N(R3)-或-NHC(O)N(R3)-的式I化合物；(d)使下式3的化合物或其受保护的衍生物
与2当量或更多当量的一种式R1-Y1-C(O)L的化合物或其受保护的衍生物反应，其中L为一种离去基团，Y1为一键、-O-或-N(R3)-，Y2和Y8独立地为哌嗪-1-基、哌啶-4-基或HN(R3)-C1-8烷基，而每个R1、R2、R3、X3、X4、X5、X6和x7如发明概述中所定义，然后必要时脱保护，制得其中R1=R2，X2和/或X8为1,4-亚哌嗪基或1，4-亚哌啶基，X1为-C(O)-、-OC(O)-、-N(R3)C(O)-和/或X9为-C(O)-、-OC(O)-、-N(R3)C(O)-的式I化合物和/或其中X2和/或X8为C1-8亚烷基，x1为-C(O)N(R3)-、-OC(O)N(R3)-或-N(R3)C(O)N(R3)-，而X9为-C(O)N(R3)-、-OC(O)N(R3)-或-N(R3)C(O)N(R3)-的式I化合物；(f)使式3的化合物或其受保护的衍生物与2当量或更多当量的一种式R1-NC(O)的异氰酸酯或其受保护的衍生物反应，然后必要时脱保护，制得其中R1=R2，x2和/或X8为1,4-亚哌嗪基或1,4-亚哌啶基，X1为-NHC(O)-和/或X9为-NHC(O)-的式I化合物和/或其中x2和/或X8为C1-8亚烷基，而x1为-NHC(O)N(R3)-和/或X9为-NHC(O)N(R3)-的式I化合物；(g)使一种式R1-N(R3)H的胺或其受保护的衍生物与一种下式4的化合物或其受保护的衍生物反应
其中L为一种离去基团，Y1为一键、-O-或-N(R3)-，而每个R1、R2、R3、x2、x3、x4、x5、x6、x7、x8和x9如发明概述中所定义，然后必要时脱保护，制得其中x1为-N(R3)C(O)-、-N(R3)C(O)O-或-N(R3)C(O)N(R3)-的式I化合物；(h)使一种式R1-X1-Y2的化合物或其受保护的衍生物与一种下式5的化合物或其受保护的衍生物反应
其中L为一种离去基团，Y3为一键、-O-或-N(R3)-，Y2为哌嗪-1-基、哌啶-4-基或HN(R3)-C1-8烷基，而每个R1、R2、R3、X1、X2、x3、X4、X5、X6、x7、X8和X9如发明概述中所定义，然后必要时脱保护，制得其中X2为1,4-亚哌嗪基或4，1-亚哌啶基，而x3为--C(O)、-C(O)O-或C(O)N(R3)的式I化合物，其中X2是C1-8亚烷基和X3是-N(R3)C(O)-、-N(R3)C(O)O-或-NHC(O)N(R3)-的式I化合物；(i)使2当量或更多当量的一种式R1-x1-Y2的化合物或其受保护的衍生物与一种下式6的化合物或其受保护的衍生物反应
其中L为一种离去基团，Y3和Y7独立地为一键、-O-或-N(R3)-，Y2为哌嗪-1-基、哌啶-4-基、HN(R3)-C1-8烷基或HN(R3)-C1-8杂烷基，而每个R1、X1、X4、X5和x6如发明概述中所定义，然后必要时脱保护，制得其中X2和x8各自为1,4-亚哌嗪基或4，1-亚哌啶基，而X3和x7独立地为-C(O)-、-C(O)O-或-C(O)N(R3)-的式I化合物或者其中X2和x8各自为C1-8亚烷基或C1-8亚杂烷基，而x3和X7各自独立地为-N(R3)C(O)-、-N(R3)C(O)O-或-N(R3)C(O)N(R3)-的式I化合物；(j)选择性地使一种其中R4为氨基的式I化合物与氨基氰反应，制备其中R4为胍基的式I化合物；(k)选择性地把一种式I化合物转变为其药学上可接受的盐；(1)选择性地把一种盐形式的式I化合物转变为非盐形式；(m)选择性地把一种未氧化形式的式I化合物转变为其药学上可接受N-氧化物；(n)选择性地把一种N-氧化物形式的式I化合物转变为其未氧化形式；(o)选择性地把一种式I化合物的其非衍生物形式转变为药物前体衍生物和(p)选择性地把一种式I化合物的药物前体衍生物转变为其非衍生物形式。
全文摘要
本发明涉及用作类胰蛋白酶抑制剂的新化合物、其药学上可接受的盐和N－氧化物、其作为治疗药物的用途以及它们的制备方法。
文档编号C07D401/12GK1226892SQ97196877
公开日1999年8月25日 申请日期1997年7月30日 优先权日1996年7月30日
发明者杰弗里·M·登纳, 伊莱恩·伊玲·库, 肯·D·赖斯, 维维安·鲁然·旺, 温迪·贝思·扬 申请人:阿瑞斯药物公司