金属离子络合物的制作方法

本发明涉及金属离子络合物，制备金属离子络合物的方法，包含金属离子络合物的组合物及其用途。

背景技术：

金属，金属离子及其络合物在动物、人类和植物中起着重要的生理作用。例如，铜、锌、铁、钙等金属对于骨骼发育，能量产生和脂肪酸氧化等尤其重要。此外，金属可包含于酶和蛋白质中，并且还可以作为辅助因子(例如，铜是与超氧化物歧化酶相关的辅助因子)起作用。

金属离子及其络合物的施用在治疗上是有用的。例如，金属离子，如铜离子，已经以盐例如金属硫化物、氯化物和硝酸盐的形式施用，用于各种治疗用途。

澳大利亚专利申请号2004205086(au2004205086a1)公开了制备金属离子螯合络合物的方法。该文件公开了一种制备edta铜及其相关络合物的方法，包括在溶液中混合螯合剂和氧化剂以获得混合物，并将至少一种能够与所述螯合剂形成金属离子螯合物的金属加入到所述混合物中，以形成至少一种金属离子螯合络合物或其混合物。

提供具有不同和/或新结构的金属离子络合物将是有利的。提供用于制备金属离子络合物的替代方法也是有利的。

技术实现要素：

本发明人开发了制备金属离子络合物的新方法、新型金属离子络合物以及使用这种络合物的方法。

在第一方面，本发明提供了制备金属离子络合物的方法，所述方法包括：

(a)使体积密度体积密度约为0.2至8.0g/cm³的颗粒形式的金属与固体形式的螯合剂接触；和

(b)当金属与螯合剂接触时，使金属和螯合剂与氧化剂接触，以形成至少一种金属离子络合物。

典型地，该方法进一步包括步骤(c)，允许步骤(b)产生的试剂组合反应直到完成，即允许氧化剂，金属和螯合剂反应直至完成。

本发明人意外地发现，使用本发明的方法并允许反应进行直到完成制备的金属离子络合物，具有与通过现有技术方法制备的金属离子络合物不同的性质。

例如，au2004205086a1的实施例中描述的方法，提供了金属离子螯合络合物cu[edta]^2-。当铜和edta用于本发明的方法并允许反应进行至完成时，可以制备具有与cu[edta]^2-不同的性质的铜离子络合物。

在一个实施方案中，金属的体积密度约为0.3至4.0g/cm³。在一个实施方案中，金属的体积密度约为0.8至2.5g/cm³。

在一个实施方案中，当金属和螯合剂与氧化剂接触时，金属和螯合剂高于环境温度。

在一个实施方案中，当金属和螯合剂与氧化剂接触时，氧化剂高于环境温度。

在一个实施方案中，金属︰螯合剂的摩尔比在约1︰1至50︰1的范围内。

在一个实施方案中，螯合剂︰氧化剂的摩尔比在约1︰1至1︰20的范围内。

在一个实施方案中，金属选自下组：cu、zn、mn、fe、co、ni、cr、al、cd、ag、au、se、及其混合物。

在一个实施方案中，金属是cu。

在一个实施方案中，螯合剂包含氮和/或氧供体。

在一个实施方案中，螯合剂选自下组：乙二胺四乙酸(edta)、二乙基三胺五乙酸(dtpa)、羟乙基乙二胺三乙酸(hedta)、乙二胺二琥珀酸(edds)、水杨酸、乙酰水杨酸、氨基酸、多肽、及其盐和水合物。在一个实施方案中，氨基酸选自下组：甘氨酸、组氨酸、赖氨酸、精氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸及其盐、或其混合物。

在一个实施方案中，螯合剂是乙二胺四乙酸(edta)或其盐。

在一个实施方案中，螯合剂是乙二胺四乙酸(edta)二钠盐。

在一个实施方案中，氧化剂选自下组：过氧化物、过氧酸、臭氧和氧化盐。

在一个实施方案中，当金属和螯合剂与氧化剂接触时，氧化剂在溶液中。

在一个实施方案中，当金属和螯合剂与氧化剂接触时，氧化剂在水溶液中。

在一个实施方案中，过氧化物是过氧化氢。

在一个实施方案中，过氧化氢在水溶液中。

在一个实施方案中，过氧化氢水溶液的浓度在约5wt.％至约60wt.％的范围内。

在一个实施方案中，过氧化氢水溶液的浓度约为50wt.％。

在一个实施方案中，金属是cu，螯合剂是乙二胺四乙酸(edta)二钠盐，且氧化剂是过氧化氢。

在一个实施方案中，过氧化氢在水溶液中，铜︰乙二胺四乙酸(edta)二钠盐的摩尔比为约1︰1至约50︰1，且cu︰过氧化氢的摩尔比为约1：1至约1︰20。

在一个实施方案中，当cu和edta与过氧化氢接触时，与乙二胺四乙酸(edta)二钠盐接触的cu维持在约75℃以上(例如约80℃至90℃)，过氧化氢也在约75℃以上(例如约80℃至90℃)。

在一个实施方案中，该方法还包括除去未反应的金属和/或未反应的螯合剂和/或未反应的氧化剂的步骤。

在第二方面，本发明提供了通过根据第一方面的方法获得的金属离子络合物。

在第三方面，本发明提供一种组合物，其包含通过根据第一方面的方法获得的金属离子络合物或金属离子络合物的混合物。

在第四方面，本发明提供了用于局部给药的制剂，其包含通过根据第一方面的方法获得的金属离子络合物或金属离子络合物的混合物。

在第五方面，本发明提供了通过根据第一方面的方法获得的金属离子络合物或金属离子络合物的混合物在制备药物中的用途，所述药物用于减轻炎症、治疗或预防关节炎相关炎症、促进毛发生长、治疗或预防银屑病、增加血流量、治疗或预防冻疮、治疗或预防静脉曲张、治疗伤口、促进伤口愈合、治疗或促进瘢痕组织愈合、治疗烧伤、缓解或减轻关节疼痛、缓解或减轻肌肉疼痛、缓解或减轻神经性疼痛或神经疼痛、治疗或预防窦炎、治疗或预防窦痛、治疗或预防细菌感染、治疗或预防真菌感染、治疗或预防湿疹、治疗或预防皱纹、治疗或预防瘀伤、治疗或预防关节退行性变、治疗或预防软骨退变、治疗或预防痤疮、治疗或预防肌肉损伤、治疗或预防运动神经元疾病(mnd，mnd包括如肌萎缩性侧索硬化症(als，也称为路格里克氏病)、原发性侧索硬化症(pls)、进行性肌萎缩症(pma)、进行性延髓麻痹(pbp)和假性延髓麻痹症)、治疗或预防病毒病、治疗或预防朊病毒病(如牛海绵状脑病(bse)、瘙痒症、克雅氏病(cjd)或其变体(vcjd)、格斯特曼综合征(gerstmann--scheinkersyndrome)、致命性家族性失眠症或库鲁病)、治疗或预防关节损伤、治疗或预防肌腱损伤、治疗或预防甲脱离(分裂的指甲)、治疗或预防癌症、治疗或预防乳腺癌、治疗或预防脑癌、治疗或预防黑色素瘤、治疗或预防基底细胞癌、治疗或预防鳞状细胞癌、治疗或预防神经炎症或神经退行性疾病(例如多发性硬化、帕金森病、阿尔茨海默氏病、痴呆、横贯性脊髓炎或癫痫)、治疗或预防哮喘或其它支气管和/或呼吸系统疾病、治疗或预防骨质疏松症、骨折或其他骨病、治疗或预防眼白内障或其他眼病、或其组合。

第六方面，本发明提供了一种在人或动物中减轻炎症、治疗或预防关节炎相关炎症、促进毛发生长、治疗或预防银屑病、增加血流量、治疗或预防冻疮、治疗或预防静脉曲张、治疗伤口、促进伤口愈合、治疗或促进瘢痕组织愈合、治疗烧伤、缓解或减轻关节疼痛、缓解或减轻肌肉疼痛、缓解或减轻神经性疼痛或神经疼痛、治疗或预防窦炎、治疗或预防窦痛、治疗或预防细菌感染、治疗或预防真菌感染、治疗或预防湿疹、治疗或预防皱纹、治疗或预防瘀伤、治疗或预防关节退行性变、治疗或预防软骨退变、治疗或预防痤疮、治疗或预防肌肉损伤、治疗或预防运动神经元疾病(mnd，mnd包括如肌萎缩性侧索硬化症(als，也称为路格里克氏病)、原发性侧索硬化症(pls)、进行性肌萎缩症(pma)、进行性延髓麻痹(pbp)和假性延髓麻痹症)、治疗或预防病毒病、治疗或预防朊病毒病(如牛海绵状脑病(bse)、瘙痒症、克雅氏病(cjd)或其变体(vcjd)、格斯特曼综合征(gerstmann--scheinkersyndrome)、致命性家族性失眠症或库鲁病)、治疗或预防关节损伤、治疗或预防肌腱损伤、治疗或预防甲脱离(分裂的指甲)、治疗或预防癌症、治疗或预防乳腺癌、治疗或预防脑癌、治疗或预防黑色素瘤、治疗或预防基底细胞癌、治疗或预防鳞状细胞癌、治疗或预防神经炎症或神经退行性疾病(例如多发性硬化、帕金森病、阿尔茨海默氏病、痴呆、横贯性脊髓炎或癫痫)、治疗或预防哮喘或其它支气管和/或呼吸系统疾病、治疗或预防骨质疏松症、骨折或其他骨病、治疗或预防眼白内障或其他眼病、或其组合的方法，包括向人或动物施用治疗有效量的通过根据第一方面的方法获得的金属离子络合物或金属离子络合物的混合物。

第七方面，本发明提供了一种金属离子络合物，或其盐，其互变异构体或其聚合物，其包含式(i)或式(ii)的配体，

其中，

r¹是h，r²是h或oh，或者r¹和r²与它们所连接的碳原子一起形成羰基(c＝o)；

r³是h且r⁴是h或oh，或者r³和r⁴与它们所连接的碳原子一起形成羰基(c＝o)；

r⁵是ch(or⁷)ch2or⁷或ch2co2r⁷且r⁶不存在或是h，或r⁵是h且r⁶是ch(or⁷)ch2or⁷或ch2co2r⁷；且

各个r⁷独立地不存在或为h。

在一个实施方案中，配体是式(i)，或其盐，其互变异构体或其聚合物。

在一个实施方案中，r⁵是ch(or⁷)ch2or⁷或ch2co2r⁷且r⁶不存在或为h，或其盐，其互变异构体或其聚合物。

在一个实施方案中，配体是式(ia)，或其盐，其互变异构体、或其聚合物，

其中，

r¹为h且r²为oh，或者r¹和r²与它们所连接的碳原子一起形成羰基(c＝o)；

r³是h且r⁴是oh，或者r³和r⁴与它们所连接的碳原子一起形成羰基(c＝o)；

r⁶不存在或为h；且

各个r⁷独立地不存在、或为h。

在一个实施方案中，配体是式(ib)，或其盐、其互变异构体、或其聚合物，

其中，

r⁶不存在或为h；且

各个r⁷独立地不存在或为h。

在一个实施方案中，配体是式(ii)、或其盐、其互变异构体、或其聚合物。

在一个实施方案中，配体是式(iia)、或其盐、其互变异构体、或其聚合物，

其中，

各个r⁷独立地不存在或为h。

第八方面，本发明提供一种金属离子络合物，其包含：

-金属离子；和

-配体；

其中，

该络合物是在铜存在下由edta和h2o2反应获得的络合物，并且在d2o中具有基本如图1、图2或图3所示的¹hnmr。

在本发明的第七或第八方面的一个实施方案中，金属离子络合物包含cu²⁺、cu³⁺、或cu²⁺和cu³⁺的混合物。

在第九方面，本发明提供一种组合物，其包含根据本发明第七或第八方面的金属离子络合物或金属离子络合物的混合物，或其盐、其互变异构体或其聚合物。

在第十方面，本发明提供了用于局部施用的制剂，其包含根据本发明的第七或第八方面的金属离子络合物或金属离子络合物的混合物，或其盐、其互变异构体或其聚合物。

在第十一方面、本发明提供了根据本发明的第七或第八方面的金属离子络合物或金属离子络合物的混合物，或其盐、其互变异构体或其聚合物在制备药物中的用途，所述药物用于减轻炎症、治疗或预防关节炎相关炎症、促进毛发生长、治疗或预防银屑病、增加血流量、治疗或预防冻疮、治疗或预防静脉曲张、治疗伤口、促进伤口愈合、治疗或促进瘢痕组织愈合、治疗烧伤、缓解或减轻关节疼痛、缓解或减轻肌肉疼痛、缓解或减轻神经性疼痛或神经疼痛、治疗或预防窦炎、治疗或预防窦痛、治疗或预防细菌感染、治疗或预防真菌感染、治疗或预防湿疹、治疗或预防皱纹、治疗或预防瘀伤、治疗或预防关节退行性变、治疗或预防软骨退变、治疗或预防痤疮、治疗或预防肌肉损伤、治疗或预防运动神经元疾病(mnd，mnd包括如肌萎缩性侧索硬化症(als，也称为路格里克氏病)、原发性侧索硬化症(pls)、进行性肌萎缩症(pma)、进行性延髓麻痹(pbp)和假性延髓麻痹症)、治疗或预防病毒病、治疗或预防朊病毒病(如牛海绵状脑病(bse)、瘙痒症、克雅氏病(cjd)或其变体(vcjd)、格斯特曼综合征(gerstmann--scheinkersyndrome)、致命性家族性失眠症或库鲁病)、治疗或预防关节损伤、治疗或预防肌腱损伤、治疗或预防甲脱离(分裂的指甲)、治疗或预防癌症、治疗或预防乳腺癌、治疗或预防脑癌、治疗或预防黑色素瘤、治疗或预防基底细胞癌、治疗或预防鳞状细胞癌、治疗或预防神经炎症或神经退行性疾病(例如多发性硬化、帕金森病、阿尔茨海默氏病、痴呆、横贯性脊髓炎或癫痫)、治疗或预防哮喘或其它支气管和/或呼吸系统疾病、治疗或预防骨质疏松症、骨折或其他骨病、治疗或预防眼白内障或其他眼病、或其组合。

在第十二方面、本发明提供了一种在人或动物中减轻炎症、治疗或预防关节炎相关炎症、促进毛发生长、治疗或预防银屑病、增加血流量、治疗或预防冻疮、治疗或预防静脉曲张、治疗伤口、促进伤口愈合、治疗或促进瘢痕组织愈合、治疗烧伤、缓解或减轻关节疼痛、缓解或减轻肌肉疼痛、缓解或减轻神经性疼痛或神经疼痛、治疗或预防窦炎、治疗或预防窦痛、治疗或预防细菌感染、治疗或预防真菌感染、治疗或预防湿疹、治疗或预防皱纹、治疗或预防瘀伤、治疗或预防关节退行性变、治疗或预防软骨退变、治疗或预防痤疮、治疗或预防肌肉损伤、治疗或预防运动神经元疾病(mnd，mnd包括如肌萎缩性侧索硬化症(als，也称为路格里克氏病)、原发性侧索硬化症(pls)、进行性肌萎缩症(pma)、进行性延髓麻痹(pbp)和假性延髓麻痹症)、治疗或预防病毒病、治疗或预防朊病毒病(如牛海绵状脑病(bse)、瘙痒症、克雅氏病(cjd)或其变体(vcjd)、格斯特曼综合征(gerstmann--scheinkersyndrome)、致命性家族性失眠症或库鲁病)、治疗或预防关节损伤、治疗或预防肌腱损伤、治疗或预防甲脱离(分裂的指甲)、治疗或预防癌症、治疗或预防乳腺癌、治疗或预防脑癌、治疗或预防黑色素瘤、治疗或预防基底细胞癌、治疗或预防鳞状细胞癌、治疗或预防神经炎症或神经退行性疾病(例如多发性硬化、帕金森病、阿尔茨海默氏病、痴呆、横贯性脊髓炎或癫痫)、治疗或预防哮喘或其它支气管和/或呼吸系统疾病、治疗或预防骨质疏松症、骨折或其他骨病、治疗或预防眼白内障或其他眼病、或其组合的方法，包括对人或动物施用治疗有效量的根据本发明第七或第八方面的金属离子络合物或金属离子络合物的混合物、或其盐、其互变异构体或其聚合物。

在另一方面，本发明提供根据本发明第七或第八方面的金属离子络合物或金属离子络合物的混合物、或其盐、其互变异构体或其聚合物、或金属离子络合物，或者通过根据本发明的第一方面的方法获得的金属离子络合物或金属离子络合物的混合物，用于减轻炎症、治疗或预防关节炎相关炎症、促进毛发生长、治疗或预防银屑病、增加血流量、治疗或预防冻疮、治疗或预防静脉曲张、治疗伤口、促进伤口愈合、治疗或促进瘢痕组织愈合、治疗烧伤、缓解或减轻关节疼痛、缓解或减轻肌肉疼痛、缓解或减轻神经性疼痛或神经疼痛、治疗或预防窦炎、治疗或预防窦痛、治疗或预防细菌感染、治疗或预防真菌感染、治疗或预防湿疹、治疗或预防皱纹、治疗或预防瘀伤、治疗或预防关节退行性变、治疗或预防软骨退变、治疗或预防痤疮、治疗或预防肌肉损伤、治疗或预防运动神经元疾病(mnd，mnd包括如肌萎缩性侧索硬化症(als，也称为路格里克氏病)、原发性侧索硬化症(pls)、进行性肌萎缩症(pma)、进行性延髓麻痹(pbp)和假性延髓麻痹症)、治疗或预防病毒病、治疗或预防朊病毒病(如牛海绵状脑病(bse)、瘙痒症、克雅氏病(cjd)或其变体(vcjd)、格斯特曼综合征(gerstmann--scheinkersyndrome)、致命性家族性失眠症或库鲁病)、治疗或预防关节损伤、治疗或预防肌腱损伤、治疗或预防甲脱离(分裂的指甲)、治疗或预防癌症、治疗或预防乳腺癌、治疗或预防脑癌、治疗或预防黑色素瘤、治疗或预防基底细胞癌、治疗或预防鳞状细胞癌、治疗或预防神经炎症或神经退行性疾病(例如多发性硬化、帕金森病、阿尔茨海默氏病、痴呆、横贯性脊髓炎或癫痫)、治疗或预防哮喘或其它支气管和/或呼吸系统疾病、治疗或预防骨质疏松症、骨折或其他骨病、治疗或预防眼白内障或其他眼病、或其组合。

附图说明

下面参照附图仅以举例的方式描述本发明的优选实施例，其中：

图1是以信号强度对化学位移(ppm)绘制的d2o中的“级分1”(如实施例19中所述)的600mhz¹hnmr谱。

图2是以信号强度对化学位移(ppm)绘制的d2o中的“级分2”(如实施例19中所述)的600mhz¹hnmr谱。

图3是以信号强度对化学位移(ppm)绘制的d2o中的“级分6”(如实施例19中所述)的600mhz¹hnmr谱。

图4是显示样品19.1(如实施例19中所述)的电流(以μa，即10^-6安培计)对电位(以对ag/agcl的v计)的循环伏安图。

图5是显示用不同浓度的样品19.1(如实施例19中所述)处理48小时后mm200细胞存活力(相对于未处理细胞)的图示。这是如实施例21中所述的使用mm200细胞的黑素瘤细胞系测定结果的总结。

图6是显示用不同浓度的样品19.1(如实施例19所述)处理48小时后melrmu细胞存活力(相对于未处理的细胞)的图示。这是如实施例21中所述的使用melrmu细胞的黑素瘤细胞系测定结果的总结。

图7a是显示用不同浓度的样品19.1(如实施例19中所述)处理48小时后mcf7细胞存活力(相对于未处理的细胞)的图示。这是如实施例21中所述使用mcf7细胞的乳腺癌细胞系测定结果的总结。

图8是显示用不同浓度的样品19.1(如实施例19中所述)处理48小时后mda-mb-231细胞存活力(相对于未处理的细胞)的图示。这是如实施例21中所述使用mda-mb-231细胞的乳腺癌细胞系测定结果的总结。

图9是显示用不同浓度的样品19.1(如实施例19中所述)处理后48小时的原代胎儿星形胶质细胞、u87mg和t98g细胞的存活力(相对于未处理的细胞)的图示。这是如实施例21所述使用u87mg和t98g细胞(以原代胎儿星形胶质细胞作为对照)的人胶质母细胞瘤细胞系测定的结果的总结。

具体实施方式

在第一方面，本发明提供了制备金属离子络合物的方法，所述方法包括：

(a)使体积密度为约0.2至约8.0g/cm³的颗粒形式的金属与固体形式的螯合剂接触；和

(b)当金属与螯合剂接触时，使金属和螯合剂与氧化剂接触以形成至少一种金属离子络合物。

在本说明书的上下文中，术语“金属离子络合物”应理解为包括金属离子络合物(无论带电还是不带电)以及其盐、质子化形式和其水合形式。

虽然不希望限于任何一种提出的形成机理，形成金属离子络合物的方法可涉及金属与氧化剂之间的原位氧化还原反应，由此，金属被氧化成一种或多种相应的阳离子。由此产生的金属阳离子随后可以与螯合剂螯合以形成金属离子络合物。氧化剂和金属的合适组合可以基于各个试剂的还原电位来选择。还原电位是本领域技术人员已知的，并且已报道在例如crchandbookofchemistryandphysics,weast,r.,ed.第55版，1974-1975。

作为说明，可以设想以下反应，其中氧化剂是过氧化氢，m是合适的金属：

所得到的m²⁺离子随后能够与配体(例如螯合剂)形成金属离子络合物。

本发明人已经发现，如果在氧化反应开始之前，将体积密度在约0.2和约8.0g/cm³之间的颗粒形式的金属与固体形式的螯合剂接触，并且允许反应进行直到完成时，可以制备金属离子络合物，所述金属离子络合物具有与当螯合剂与金属接触时螯合剂在溶液中时制备的金属离子络合物不同的性质。

体积密度是粉末、颗粒和其他“分散的”固体或颗粒物质的性质。它是颗粒材料的质量除以它们占据的总体积。总体积包括颗粒体积、颗粒间空隙体积和内部孔隙体积。金属颗粒的体积密度可以通过例如将100g金属颗粒加入到200ml量筒(量筒)中来确定。量筒测量的初始体积是“新鲜沉降的”体积。然后将量筒从2厘米高处拾起并下落3次到固体表面上。在这个阶段量筒测得的体积是“敲实的”体积。体积密度因此由以下公式确定：

如本文所用，除非另有明确说明，否则所有提及的金属颗粒的体积密度都是指通过上述方法确定的“敲实的”体积密度。在本发明的方法中，使用体积密度在约0.2和约8.0g/cm³之间的颗粒形式的金属。在各种实施方式中，金属的体积密度为约0.3至约4.0g/cm³，例如约0.5至约3.0g/cm³，约0.5至约2.5g/cm³，约0.7至约2.0g/cm³之间，在约0.8和约1.7g/cm³之间或在约0.9和约1.5g/cm³之间。

在本发明的方法中，金属可以是能够与螯合剂形成金属离子络合物的任何金属。该方法中使用的金属通常处于其元素态(即氧化态为0)。然而，金属可以在其元素态的金属上具有氧化(或其它)层。在另一个实施方案中，金属在形成金属离子络合物的过程中被氧化成更高氧化态的金属盐。例如，可将cu(i)盐(即包含cu⁺)氧化成cu(ii)盐(即包含cu²⁺)或cu(iii)盐(即包含cu³⁺)，然后继续形成金属离子络合物。

金属为颗粒形式。金属例如可以是切屑、丝、带、颗粒、粉末，具有任何形状的实心棒、或任何其它合适的微粒形式的金属。

在一些实施例中，金属颗粒可以在用于该工艺之前具有氧化(或其它)层，或者形成氧化(或其他)层。在这些实施例中，术语“将金属与……接触”被认为适用于将大多数金属颗粒(即，包括任何氧化(或其他)层的金属)与合适的试剂接触。可以出现专门接触氧化(或其它)层，或者同时接触氧化(或其他)层和元素金属(同时接触元素金属和层)。只要金属能够与其他试剂反应，本发明的方法包括这两种替代方案。在一些实施例中，金属可以在处理之前被预处理以去除或还原金属上的氧化(或其他)层。

螯合剂可以是能够与金属的阳离子形成金属离子络合物的任何化合物。通过本发明的方法形成的金属离子络合物(也称为配位络合物)包含具有两个或多个配位键的金属阳离子。因此螯合剂是具有多于一个能够与金属阳离子形成配位键的位点(例如官能团)的配体。螯合剂可以描述为多齿(也称为多配位基)配体。

金属和螯合剂之间的螯合包括在多齿(即多重键合)配体和中心原子(即金属阳离子)之间形成或存在两个或更多个单独的配位键。

螯合剂(即多齿配体)可以是带电荷的或不带电荷的，只要它能够与金属的阳离子形成配位键以形成金属离子络合物即可。在一些实施方案中，螯合剂(配体)是有机化合物。

螯合剂有时也被称为螯合物(chelants)、络合剂(chelators)或多价螯合剂(sequesteringagents)。

在配位化学中，金属阳离子和配体之间的键合通常包括正式提供一个或多个配体的电子对。金属-配体键合的性质可以从共价键到离子键。此外，金属-配体键的顺序可以从1到3。配体有时被视为路易斯碱，尽管已知罕见的情况下，涉及路易斯酸性配体。

如本文所用，术语“螯合剂”在其范围内包括能够在本发明方法的条件下原位形成多齿配体(即“螯合剂前体”)的化合物。换言之，在本发明的方法中与金属接触的螯合剂可以是不一定能够作为多齿配体的化合物，但在本发明方法所经历的条件下转化为能够作为多齿配体的物质。

螯合剂在本发明方法的步骤(a)中为固体形式。在这种情况下，“固体形式”是指螯合剂是固体。典型地，螯合剂呈粒状或粉状固体形式。当与金属接触时以及当金属和螯合剂首次与氧化剂接触时，螯合剂的至少一部分是固体形式的。不希望受理论束缚，本发明人认为，在所得到的反应混合物中，当金属和螯合剂与氧化剂接触时，金属与固体形式的螯合剂接触导致金属和螯合物之间建立了浓度梯度。不希望受到理论的束缚，本发明人认为，由于这种浓度梯度，本发明的方法可以形成与那些在螯合剂与金属接触之前螯合剂就在溶液中而形成的金属离子络合物不同的金属离子络合物。

在一个实施方案中，本发明的方法形成单一种类的金属离子络合物。在其它实施方案中，本发明的方法形成多种金属离子络合物(即金属离子络合物的混合物)。这些多种物质可以同时或依次制备，并且可以作为混合物保持在一起，或者在随后的步骤中分离。

本发明的方法包括使金属与螯合剂接触。在一个实施方案中，将金属加入到螯合剂中。在另一个实施方案中，将螯合剂加入到金属中。在这些实施方案的任一个中，最终的结果是金属和螯合剂彼此接触。换句话说，金属和螯合剂是紧密的物理接触。在一些实施方案中，将金属和螯合剂结合并混合以形成金属和螯合剂在其中彼此接触的混合物。

本发明的方法包括使金属和螯合剂(同时，金属与螯合剂接触)与氧化剂接触。在一个实施方案中，将与螯合剂接触的金属加入到氧化剂中。在另一个实施方案中，将氧化剂加入到金属和螯合剂中(同时，金属与螯合剂接触)。

在一个实施方案中，氧化剂一次加入到金属/螯合剂中。在另一个实施方案中，金属/螯合剂一次加入到氧化剂中。或者，在其他实施方案中，在一段时间内将氧化剂分批加入到金属/螯合剂中。例如，氧化剂可以在约5秒至约1小时或2至3周内分批加入。在其它实施方案中，将金属/螯合剂以上述一段时间分批加入到氧化剂中。在进一步的替代实施方案中，氧化剂向金属/螯合剂，或金属/螯合剂向氧化剂的添加在一段时间内以连续的方式进行。例如，可以通过注射泵或固体加料漏斗或本领域技术人员已知的其它装置进行添加。本领域技术人员将能够考虑诸如浓度，温度，试剂等因素来确定适当的添加速率。

在一个实施方案中，本发明的方法以“一锅”法进行。在一些实施方案中，所述方法以分步方式进行，包括将氧化剂和/或金属/螯合剂逐步添加到另一个中。

在一个实施方案中，金属/螯合剂在与氧化剂接触之前用溶剂润湿。在一些实施方案中，金属/螯合剂在与氧化剂接触之前用水润湿。在这方面，“润湿”是指将一定量的溶剂或水施加到金属/螯合剂上。这通常涉及施加足以覆盖金属/螯合剂的量。

本发明的方法通常包括允许由金属和螯合剂与氧化剂接触产生的试剂的组合反应直至完成的进一步的步骤。换句话说，允许由氧化剂引发的氧化反应(一种或多种)至完成。因此，在一个实施方案中，本发明提供了制备金属离子络合物的方法，所述方法包括：

(a)将体积密度为约0.2-约8.0g/cm³(例如约0.3-约4.0g/cm³)的颗粒形式的金属与固体形式的螯合剂接触；

(b)当金属与螯合剂接触时，将金属和螯合剂与氧化剂接触；和

(c)允许得到的组合反应直至完成。

在本发明方法的上下文中，有几个特征向本领域技术人员表明反应已经完成。

在一个实施方案中，反应的完成可以通过“放热爆炸”来表示。“放热爆炸”可以认为是反应进入放热阶段的反应结束的时期。例如，放热反应可能导致热失控或失控反应，由反应的放热性质产生的热量以正反馈增加反应速率，导致高度放热反应的时间。在含有溶剂，特别是低沸点溶剂或任何其它低沸点试剂或组分的实施方案中，这些组分可快速转化成其气态并具有爆炸的外观。反应即将完成的其他指标可包括水蒸气、co2、臭氧、氧气和/或其他气体产物的释放。在一些实施方案中，反应混合物由于气态产物的气泡而出现“沸腾”。例如，并不希望受到理论的限制，在使用cu作为金属，edta二钠作为螯合剂和h2o2作为氧化剂的实施方案的情况下，据认为当反应接近完成时是脱羧基，这提供了二氧化碳气泡。

在其他实施方案中，反应完成可以通过反应颜色的变化来指示。在采用铜作为金属的一个实施方案中，反应混合物的颜色从蓝色变成绿蓝色，表明反应完成(例如，从2386c到306up))。

在其它实施方案中，反应的完成可以由色谱技术确定的特定金属离子络合物的形成来表示，例如，hplc。

允许组合反应直至完成包括允许组合反应足够的时间以使反应进行直至完成。在一些实施方案中，使得到的组合反应直至完成包括使组合反应较长时间，例如，组合可以保持2至5周以完成。在一些实施方案中，组合将在进入放热阶段之前反应1天，2至7天，1至2周或1至3周。在开始时加热反应混合物的实施方案中，反应将更有可能在更短的时间内完成。例如，当加热反应组分时，反应可以在约5至15分钟，约15至30分钟，约30分钟至1小时或约1至2小时内完成。

在一些实施方案中，所述组合将反应直至所有的氧化剂被消耗。在其他实施方案中，组合将反应，直到所有的螯合剂被消耗。在其他实施例中，组合将反应，直到所有的金属被消耗。在一些实施方案中，该方法还包括除去未反应的金属和/或未反应的螯合剂和/或未反应的氧化剂的步骤。

在一个实施方案中，使用不同金属的混合物。在一个实施方案中，在该方法中使用的金属是包含两种或更多种金属的合金，其中至少一种金属能够形成金属离子络合物。在另一个实施方案中，合金包含两种或更多种金属，其中多于一种的金属能够形成金属离子络合物。

在一个实施方案中，当氧化剂与金属和螯合剂接触时，金属和螯合剂高于环境温度(例如高于约30℃、高于约40℃、高于约50℃、高于约60℃、高于约70℃、高于约75、高于约80℃或约85℃；例如在约30℃至约100℃的范围内，约30℃至约90℃、约30℃至约80℃、约40℃至约90℃、约60℃至约90℃或约80℃至90℃)。在一些实施方案中，在氧化剂与金属和螯合剂接触之前，加热金属和螯合剂。

在一个实施方案中，当氧化剂与金属和螯合剂接触时，氧化剂高于环境温度。在一个实施方案中，当与金属和螯合剂接触时，氧化剂是热的。例如，氧化剂可以是高于约30℃、高于约40℃、高于约50℃、高于约60℃、高于约70℃、高于约75℃、高于约80℃或在85℃左右；例如在约30℃至约100℃的范围内，约30℃至约90℃、约30℃至约80℃、约40℃至约90℃、约60℃至约90℃或大约80℃到90℃。

在一些实施方案中，金属/螯合剂和氧化剂都高于环境温度。

在一些实施方案中，当彼此接触时，金属/螯合剂和氧化剂都高于环境温度。

在一个实施方案中，当氧化剂与金属和螯合剂接触时，加热金属和螯合剂。在一个实施方案中，在金属接触螯合剂之前对金属施加热量，由此将金属/螯合剂的温度升高至环境温度以上。在一个替代实施方案中，在螯合剂接触金属之前对螯合剂施加热量，由此将金属/螯合剂的温度升高到环境温度以上。在另一个实施方案中，在金属与螯合剂接触的同时，在氧化剂与金属和螯合剂接触之前，将热量施加到金属/螯合剂上，以使其达到环境温度以上。在另一个实施方案中，在氧化剂与金属/螯合剂接触的同时对金属/螯合剂施加热量。

在一个实施例中，在步骤(b)期间施加热量以将温度升高到高于环境温度。在一个实施例中，在步骤(c)期间施加热量以将温度升高到高于环境温度。

在一些实施例中，持续施加热量，而在其他实施例中，热量以规则或不规则的时间间隔施加。为了将温度升高到环境温度以上，例如可以通过加热套膜、加热套、热板、微波或任何其他方式或其任何组合来施加热量。

可以用温度的改变来控制反应速率。因此，该过程可以在任何阶段任选地包括一个或多个加热或冷却步骤。例如，可以对反应施加热量以促使反应在较短的时间内完成。

在一个实施方案中，金属：螯合剂的摩尔比在约1︰5至约100︰1的范围内。在各种实施方案中，金属︰螯合剂的比率在约1︰1至约50︰1、约1︰1至约40︰1、约1︰1至约10︰1、约2︰1至约30︰1、约3︰1至约20︰1、约4︰1至约20︰1或约4︰1至约10︰1。在一些实施例中，该比例是约5︰1。在一些实施例中，使用过量的金属。

在一个实施方案中，螯合剂︰氧化剂的摩尔比在约2︰1至约1︰100的范围内。在各种实施方案中，螯合剂︰氧化剂的比率在约1︰1至约1:50、约1︰1至约1:20、约1︰2至约1:20、约1:2至约1:10或约1:3至约1:5。在一些实施例中，该比例是大约1:3.3。

在一个实施方案中，通过本发明的方法制备的金属离子络合物是水溶性的。

在一个实施方案中，加入的金属的量足以消耗基本上全部的氧化剂。在另一个实施方案中，加入的螯合剂的量足以络合基本上所有的金属离子。

在一些实施方案中，加入过量的螯合剂可以减慢反应。

在一个实施例中，使用约50至约500克的金属。在各种其他实施方案中，使用约100至约1000克、约0.5kg至约5kg、约1kg至约10kg、约5kg至约50kg、约10kg至约100kg、约50kg至约250kg的金属。

在一个实施方案中，所得到的金属离子络合物是盐，例如碱土金属盐或碱金属盐。例如，金属离子络合物可以是na⁺，k⁺，li⁺，mg²⁺或ca²⁺盐。

在一个实施方案中，在本发明的方法中使用的金属是过渡金属。在另一个实施方案中，金属是碱土金属。在一个实施方案中，金属选自下组：cu、mn、fe、co、ni、zn、cr、al、cd、ag和se以及其混合物。

在一个实施例中，金属是铜。

在一个实施方案中，金属被氧化成cu³⁺，cu²⁺或cu⁺离子或其混合物的铜。在另一个实施方案中，金属是被氧化成fe²⁺或fe³⁺离子或其混合物的铁。在另一个实施方案中，金属是被氧化成zn²⁺离子的锌。在另一个实施方案中，金属是被氧化成ni²⁺离子的ni。在另一个实施方案中，金属是被氧化成co²⁺或co³⁺离子或其混合物的钴。在另一个实施方案中，金属是被氧化成ag⁺离子的银。

不希望受到理论的束缚，相信通过如实施例20至22中所述的本发明的方法制备的铜络合物中观察到的生物活性的一个因素，可能是由于形成了相对稳定的cu³⁺络合物。

在一个实施方案中，螯合剂是能够形成稳定的金属离子络合物的多齿配体。在一个实施方案中，螯合剂是二齿的。在一个实施方案中，螯合剂是三齿的。在一个实施方案中，螯合剂是四齿的。在一个实施方案中，螯合剂是五齿的。在一个实施方案中，螯合剂是六齿的。

在一个实施方案中，螯合剂是中性的。在一个实施方案中，螯合剂是带正电荷的。在一个实施方案中，螯合剂是带负电荷的。在一个实施方案中，螯合剂是两性离子的。在一个实施方案中，螯合剂以其相应的水合物形式使用。在包含带电荷的螯合剂的实施方案中，螯合剂以任何合适的盐(即带有任何合适的平衡离子的带电荷的螯合剂)形式使用。

在一个实施方案中，螯合剂包含氮和/或氧供体。在这方面，氮和/或氧原子是螯合剂上官能团的一部分。氮和/或氧原子能够将电子给予金属中心，从而形成配位键，从而形成配位络合物(即金属离子络合物)。在一些实施方案中，螯合剂上的供体是氮。在一些实施方案中，螯合剂上的供体是氧。在一些实施方案中，螯合剂包含氮和氧供体。在一些这样的实施方式中，不是所有的氮和/或氧供体都与金属中心形成配位键。在一些实施方案中，螯合剂包含硫供体。

在一个实施方案中，螯合剂包含至少一个羧酸(或羧酸盐)基团。在一个实施方案中，螯合剂包含至少一个氨基，其中氨基可以是伯氨基，仲氨基或叔氨基。在一个实施方案中，螯合剂可以包含至少一种，例如，1,2,3或4或5个亚氨基二乙酸[-n(ch2co2h)2]基团，其中亚甲基(-ch2)氢原子中的一个或两个可以被另一个取代基，例如c1-c4烷基取代。

在一个实施方案中，螯合剂选自下组：乙二胺四乙酸(edta)、二乙基三胺五乙酸(dtpa)、羟乙基乙二胺三乙酸(hedta)、乙二胺二琥珀酸(edds)、水杨酸、乙酰水杨酸、氨基酸、多肽、及其盐和水合物。edta、dtpa、hedta和edds的结构如下所示：

edta是具有6个可能的配位位点的六齿螯合配体。edta的羧酸残基的pka分别为1.70、2.60、6.30和10.60。

中性edta可以以一个或两个质子位于一个或两个氮原子上的两性离子形式存在。

edta、dtpa和hedta对cu²⁺、ag⁺、ca²⁺、co³⁺、fe³⁺、fe²⁺、mg²⁺、ni²⁺、zn²⁺等金属离子有很强的亲和力。

在一个实施方案中，螯合剂包含氨基酸如甘氨酸，组氨酸，赖氨酸，精氨酸，半胱氨酸，甲硫氨酸和包含那些氨基酸的多肽，及其盐。多肽可以包含2,3,4或5个氨基酸。各个氨基酸可以相同或不同。在一个实施方案中，多肽是二肽或三肽。

在一个实施方案中，螯合剂是edta或其盐。在一个实施方案中，edta的盐包含钠离子、钾离子、锂离子、钙离子、镁离子或其混合物中的一种或多种。在一个实施方案中，螯合剂是edta二钠盐。在另一个实施方案中，螯合剂是dtpa或其盐、或其钠盐。

当在步骤(b)中首先使金属和螯合剂与氧化剂接触时，至少一部分螯合剂是固体形式。在一个实施方案中，在步骤(c)中至少一部分螯合剂保持固体形式。

在一个实施方案中，氧化剂选自下组：过氧化物、过氧酸、臭氧和氧化盐。在一个实施方案中，氧化剂是n-氧化物，如tempo。

在一个实施方案中，当与金属和螯合剂接触时，氧化剂在溶液中。用于制备溶液的溶剂可以是任何合适的溶剂。为了合适，氧化剂不应与溶剂反应(或以任何可评估的量反应)。另外，氧化剂在溶液中应保持其作为氧化剂的能力。在一个实施方案中，氧化剂在水溶液中。在一个实施方案中，水溶液包含助溶剂。

在一个实施方案中，氧化剂是过氧化氢。在一个实施方案中，过氧化氢在水溶液中。

在一个实施方案中，过氧化氢水溶液包含约0.01wt.％至约100wt.％范围内的量的过氧化氢。例如，在各种实施方案中，过氧化氢水溶液在约0.01wt.％至约70wt.％、约0.5wt.％至约60wt.％、约1wt.％至约60wt.％、约1wt.％至约15wt.％、约15wt.％至约30wt.％、约20wt.％至约30wt.％、约30wt.％至约40wt.％、或约45wt.％至约55wt.％。在一个实施方案中，过氧化氢水溶液为约50wt.％。

在一个实施方案中，金属是cu，螯合剂是乙二胺四乙酸(edta)二钠盐，氧化剂是过氧化氢。在另一个实施方案中，过氧化氢在水溶液中，cu︰乙二胺四乙酸(edta)二钠盐的摩尔比为约1︰1至约50︰1，cu︰过氧化氢的摩尔比为约1︰1至约1︰20。

在另一个实施方案中，当cu和edta与过氧化氢接触时，与乙二胺四乙酸(edta)二钠盐接触的cu保持在约75℃以上，过氧化氢也高于约75℃。在该实施方案中，cu和edta二钠盐可以通过本领域技术人员已知的任何合适的混合技术来混合。例如，可以通过机械或磁力搅拌、超声处理、摇动、旋转、折叠、搅打、翻转反应容器等进行混合。

在一个实施方案中，该方法还包括除去未反应的金属和/或未反应的螯合剂和/或未反应的氧化剂的步骤。

根据本发明制备的金属离子络合物在特定的ph下可以更稳定。例如，根据本发明的金属离子络合物可以在约4至约12，优选约4至约9范围内的ph下稳定。因此，金属离子络合物可以与缓冲液或ph调节剂组合，以提供包含金属离子络合物的稳定组合物。

在一些实施方案中，金属离子络合物包含1:1化学计量比或1:2化学计量比(即1：1或1：2螯合物：金属离子)的螯合物(即配体)和金属离子。在其他实施方案中，金属离子络合物包含螯合物：金属离子化学计量比为1:3-1:8，例如1︰3、1︰4、1︰5、1︰6、1︰7或1︰8。合适的平衡离子可以包括药学上可接受的离子，例如钠离子、钾离子、钙离子、镁离子等

在一些实施方案中，金属离子络合物包含多种金属阳离子(即，一种或多种配体与两种或更多种金属阳离子配位)。在一些实施方案中，形成金属离子络合物的低聚物。

在一些实施方案中，该方法包括另外的离子交换步骤以交换反离子。进行这种步骤的技术，如离子交换层析和重结晶，是本领域技术人员已知的。因此，例如，金属离子络合物(或其混合物)的盐或质子化形式可以被转化成另一选择的盐。

根据本发明的方法可以进一步包括从溶液中分离金属离子络合物的附加步骤。合适的分离方法包括溶剂蒸发、重结晶、溶剂萃取和本领域技术人员已知的其它一般方法。在一个实施方案中，将由该方法得到的混合物蒸发或冻干以获得包含金属离子络合物的固体。金属离子络合物可以被纯化，例如，通过色谱技术或通过从合适的溶剂中重结晶。

发明人发现了可以通过根据本发明第一方面的方法形成的包含如下定义的式(i)或式(ii)的配体的新的金属离子络合物。

因此，一方面，本发明提供了包含式(i)或式(ii)的配体的金属离子络合物，

其中，

r¹是h，r²是h或oh，或者r¹和r²与它们所连接的碳原子一起形成羰基(c＝o)。

r³是h且r⁴是h或oh，或者r³和r⁴与它们所连接的碳原子一起形成羰基(c＝o)。

r⁵是-ch(or⁷)ch2or⁷或-ch2co2r⁷且r⁶不存在或是h，或r⁵是h且r⁶是-ch(or⁷)ch2or⁷或ch2co2r⁷；且

各个r⁷独立地不存在或为h；

或其盐，其互变异构体或其聚合物。

这种金属离子络合物可以通过本发明的方法制备。例如，本发明人发现，当使用金属铜，螯合剂edta和氧化剂过氧化氢进行本发明的方法并使反应进行到完成时，该方法制备金属离子络合物包括铜离子络合物，其包含如下所示的式(iii)或式(iv)(其中，式(iii)或式(iv)中的m为cu²⁺或cu³⁺)的配体。包含式(i)或式(ii)配体的金属离子络合物也可以通过其它方法形成。例如，配体可以通过本领域已知的方法合成，并与金属(或金属阳离子)反应(或配位)以形成金属离子络合物。

在式(i)和式(ii)的配体中，取代基r⁶和r⁷在一些情况下可以表示为h或可以不存在。如本领域技术人员将认识到的，如果r⁶或r不存在⁷，则r⁶或r⁷所连接的杂原子(即n和/或o原子)的化合价将假定为通过孤对电子(导致在杂原子上形成负电荷)满足。在这种情况下，孤对电子/负电荷可以例如与另一种阳离子(例如na⁺，k⁺，ca²⁺等等)形成盐，或者可以例如与金属阳离子配位(即键合)成形成配位键(有时称为配位键)，从而有助于形成配位络合物(即金属离子络合物)。换句话说，-o-，-n-或-co2-基团(由孤对电子提供)的负电荷可用于与质子(h⁺)，阳离子(如na⁺，k⁺，ca²⁺等)或金属离子络合物的金属离子。

例如，在式(i)或式(ii)的配体中，当r⁷为h时，-co2r⁷可代表co2h(即羧酸)，或当r⁷不存在时，代表-co2^-(即羧酸根阴离子)。根据条件(例如ph)，羧酸(即-co2h)可以脱质子化以提供相应的羧酸根阴离子(即-co2-)。同样根据条件，羧酸根阴离子可以形成盐，例如-co2na(有时表示为-co2^-na⁺)，或者可以与金属离子络合物的金属离子配位，形成配位键。这可以例如描述为-co2mln，其中m表示金属离子络合物的金属离子，ln表示n个配体或连接基团，其中n是整数。连接基团的实例可以包括配体上的官能团(例如-o-、-oh、-n-、-nh-、-co2h、-co2-等)。

就配位体和金属离子之间的共价或离子特性而言，配位键的性质将取决于许多因素。如本领域技术人员将理解的，配体和金属离子之间的键可以是离子的，共价的或其间的某个位置。键的部分离子特征(或部分共价特征)的程度可以取决于例如金属离子的电负性和/或所涉及的连接基团的电负性。例如，当金属离子和连接基团之间的电负性差异更大时，键将具有更多的离子特性。类似地，当金属离子和连接基团之间的电负性差异较小时，该键将具有更多的共价特征。本发明第七方面的金属离子络合物包含如上所述的式(i)或式(ii)的配体，其通过2个或更多个键与金属离子键合，所述键可以是离子型，共价型，部分离子型，部分共价或可具有任何程度的部分离子特性或部分共价特性。

本发明第七方面的金属离子络合物可以形成互变异构体(即可以以多种互变异构形式存在)。本领域技术人员将理解，互变异构体是以平衡的快速的相互转化的混合物的形式存在的结构异构体。互变异构体的比例取决于各种因素，例如温度、溶剂和ph。最常见的互变异构体的质子位置不同。换句话说，发生去质子化/质子化序列来重新定位质子。当式(i)或式(ii)的配体具有互变异构体时，各互变异构体包含在相关的式中。例如，式(i)包括以下部分结构中描述的两种互变异构体：

作为互变异构形式的另一个实例，式(i)包括以下部分结构中描述的两种互变异构体：

式(i)或式(ii)的配体可以立体异构形式存在(例如取决于手性中心的数目的对映异构体或非对映异构体)。非对映异构体的混合物和对映异构体的混合物(例如外消旋物)可以通过本领域技术人员已知的方法分离成立体异构均匀的成分。除非另有说明，否则本文中任何能够以立体异构形式存在的化合物或配体(例如包含式(i)或式(ii)的配体的金属离子络合物)的意图包括所有可能的化合物或配体的立体异构体和立体异构体的混合物(例如旨在包括所有可能的对映异构体，对映异构体的混合物，非对映异构体或非对映异构体的混合物)。

在一些实施方案中，包含式(i)或式(ii)的配体的金属离子络合物包含选自下组的金属离子：cu、zn、mn、fe、co、ni、cr、al、cd、ag、au和se(例如cu²⁺、cu³⁺、zn²⁺、fe²⁺、fe³⁺、co²⁺、co³⁺、ni²⁺或ag⁺)。

包含式(i)或式(ii)的配体的金属离子络合物可以形成聚合物。如本文所使用的，术语“聚合物(polymer)”和“聚合体(polymers)”以最广泛的含义使用，除非上下文另有明确规定，否则包括低聚物，低聚体，低聚物材料等。也就是说，本文使用的术语“聚合物”和“聚合体”旨在包括二聚体，三聚体，四聚体等(即包含2、3、4等个单体/重复单元或实体)。例如，术语“聚合物”在本文中可以用于指2、3、4、20、50、100、1000、10000、100000等个单体/重复单元或实体。

在一个实施方案中，包含式(i)或式(ii)的配体的金属离子络合物的聚合物可以通过式(i)和/或式(ii)的配体的聚合作用来提供。本领域技术人员将理解，式(i)和式(ii)的配体各自具有能够形成共价键的官能团(例如酯，酰胺，醚等)。因此，在各种实施方式中，聚合物可以通过式(i)和/或式(ii)的配体的官能团的聚合作用形成聚酯，聚酰胺，聚醚等。例如，存在于式(i)配体上的羧酸基团可与式(i)或式(ii)配体上的醇基(-oh)形成酯以形成酯键。

在另一个实施方案中，包含式(i)或式(ii)的配体的金属离子络合物的聚合物是配位聚合物。配位聚合物可以被描述为含有通过有机配体连接的金属阳离子的结构。配位聚合物也可以描述为具有在1,2或3维上延伸的重复配位体的配位化合物，或者作为其单体/重复单元为配位配合物的聚合物。配位聚合物可以沿着单个维度延伸(并且可以包括两个或更多个单独链之间的交联)，或者可以在2维或3维上延伸。在一些实施方案中，配位聚合物包含与式(i)和/或式(ii)的多于1(例如2,3,4,5或6)个配体结合的金属阳离子。在其他实施方案中，配位聚合物包含结合至多于1(例如2,3,4,5或6)个金属阳离子的式(i)和/或式(ii)的配体。

包含式(i)和/或式(ii)的配体的金属络合物的聚合物可以在形成络合物的过程中形成，或者可以在配体形成的过程中形成。换句话说，金属络合物可以在其形成期间聚合，或者配体可以在形成金属离子络合物之前聚合。

聚合物可以仅由包含式(i)的配体的金属离子络合物形成，或者可以仅由包含式(ii)的配体(即均聚物)的金属离子络合物形成。或者，聚合物还可以由包含式(i)的配体的金属离子络合物和包含式(ii)的配体的金属离子络合物(即共聚物)的混合物形成。该共聚物可以例如是无规共聚物，交替共聚物或嵌段共聚物。

所述聚合物可以例如包含2-20000个单体/重复单元/实体，例如约2至约15000个单体单元，约5个至约10000个单体单元，约10个至约5000个单体单元，约20至约2000个单体单元，约100至1000个单体单元或约500至5000个单体单元。

如上所述，本发明第八方面的金属离子络合物也可以形成聚合物。

在本发明第七方面的金属离子络合物中，配体可以通过2-6个连接基团(例如供体原子)与金属离子络合物的金属离子配位。例如，配体可以通过2至4个连接基团(例如供体原子)或4至6个连接基团(例如供体原子)与金属离子络合物的金属离子配位。例如，配体可以通过金属离子与式(i)或式(ii)的配体之间的2、3、4、5或6键与金属离子络合物的金属离子连接。换句话说，键在配体的2、3、4、5或6个连接基团(例如供体原子)与金属离子络合物的金属离子之间发生。在一个实施方案中，金属离子络合物包含式(i)或式(ii)的配体和金属离子，其中配体通过4配位键与金属离子配位。在另一个实施方案中，金属离子络合物包含式(i)或式(ii)的配体和金属离子，其中配体通过6配位键与金属离子配位。

式(i)或式(ii)的配体的连接基团可能是供体原子n和/或o。这些供体原子可以存在于各种官能团中，并且可以处于其带电或不带电状态。例如，金属离子可以键合到在式(i)或式(ii)的配体中存在的官能团-oh、-o-、-nh-、-n-、co2h、co^2-、＝n-或＝o。

例如，在一些实施方案中，金属离子络合物可以包含如下所示的式(iii)或式(iv)所表示的通过4键与金属离子连接的配体(其中m是金属离子)：

本领域技术人员可以认识到，式(iii)和式(iv)中所描述的结构仅是概括性的，因为会发生各种质子化/去质子化步骤以产生式(iii)和(iv)结构的互变异构体。例如，式(iv)的咪唑可以去质子化并互变异构化以得到式(iva)的结构：

如本领域技术人员也将理解的，配体还可以通过进一步的配位键与金属离子结合。例如，式(iii)的羧酸侧基之一还可以与金属中心结合，得到以下式(iiia)中所示的结构：

进一步的配位可以提供式(iiib)所示的结构：

不希望被理论束缚，配体也可以通过2个或更多个原子的连续系列(即，具有2或更大的哈普托数)与金属离子配位。例如，式(ii)的配体可以经由咪唑化物基团的5个连续原子与金属结合(即，5，η⁵的哈普托数)，如以下式(v)中所示。

因此，在一些实施方案中，所述金属离子络合物包含经由2个或更多个原子的连续系列(即，具有2或更大的哈普托数)与金属离子配位的配体，例如具有2(η²)、3(η⁵)、4(η⁴)或5(η⁵)的哈普托数。

本文所述的金属离子络合物可以形成盐。尽管所述盐优选为药学上可接受的，如下所述，但应理解，所述金属离子络合物的非药学上可接受的盐也落入本发明的范围内。非药学上可接受的盐可以用作制备药学上可接受的盐的中间体(例如，通过离子交换如离子交换层析和/或沉淀，絮凝等)。

对于金属离子络合物的治疗应用、所述盐优选是药学上可接受的，即对盐施用的受试者无害的盐。药学上可接受的盐的实例包括药学上可接受的阳离子如钠、钾、锂、钙、镁、铵和烷基铵的盐；药学上可接受的无机酸如盐酸、正磷酸、硫酸、磷酸、硝酸、碳酸、硼酸、氨基磺酸和氢溴酸的酸加成盐；或药学上可接受的有机酸如乙酸、丙酸、丁酸、酒石酸、马来酸、羟基马来酸、富马酸、柠檬酸、乳酸、粘酸、葡糖酸、苯甲酸、琥珀酸、草酸、苯乙酸、甲磺酸、三卤甲磺酸、甲苯磺酸、苯磺酸、水杨酸、天冬氨酸、谷氨酸、依地酸、硬脂酸、棕榈酸、油酸、月桂酸、泛酸、鞣酸、抗坏血酸和戊酸的盐。药学上可接受的盐还可以与具有带正电的侧链(例如精氨酸、组氨酸和赖氨酸)、带负电荷的侧链(例如天冬氨酸和谷氨酸)、极性不带电荷的侧链(例如丝氨酸、苏氨酸、天冬酰胺和谷氨酰胺)、疏水性侧链(例如丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸)或其它侧链(例如半胱氨酸、硒代半胱氨酸、甘氨酸和脯氨酸)的氨基酸形成。

通过本发明第一方面的方法获得的金属离子络合物和本发明第七和第八方面的金属离子络合物(包括其盐，其互变异构体及其聚合物)在某些情况或条件下可以聚集形成超分子组装体。因此，在一些实施方案中，本发明提供了包含两种或多种本发明第七或第八方面的或通过本发明第一方面的方法获得的金属离子络合物的超分子组装体。包含本发明的金属离子络合物的超分子组装体可以松散地(例如通过范德华力，分散或静电力)保持在一起并在特定的条件下分解。

另外，本发明的一些金属离子络合物可以与水或普通有机溶剂形成溶剂合物。这样的溶剂合物包含在本发明的范围内。

药物组合物

本发明人已经发现，通过本发明的第一方面的方法获得的金属离子络合物(包括其盐，互变异构体及其聚合物)具有治疗活性。例如，使用cu，edta和过氧化氢并允许反应进行直到完成的本发明第一方面的方法获得的络合物和本发明第七和第八方面的金属离子络合物可以用于减轻炎症、治疗或预防关节炎相关炎症(包括骨关节炎和类风湿性关节炎)、促进毛发生长、治疗或预防银屑病、增加血流量、治疗或预防冻疮、治疗或预防静脉曲张、治疗伤口、促进伤口愈合、治疗或促进瘢痕组织愈合(包括由烧伤产生的瘢痕组织)、治疗烧伤、缓解或减轻关节疼痛、缓解或减轻肌肉疼痛、缓解或减轻神经性疼痛或神经疼痛、治疗或预防窦炎、治疗或预防窦痛、治疗或预防细菌感染、治疗或预防真菌感染、治疗或预防湿疹、治疗或预防皱纹、治疗或预防瘀伤、治疗或预防关节退行性变、治疗或预防软骨退变、治疗或预防痤疮、治疗或预防肌肉损伤、治疗或预防运动神经元疾病(mnd，mnd包括如肌萎缩性侧索硬化症(als，也称为路格里克氏病)、原发性侧索硬化症(pls)、进行性肌萎缩症(pma)、进行性延髓麻痹(pbp)和假性延髓麻痹症)、治疗或预防病毒病、治疗或预防朊病毒病(如牛海绵状脑病(bse)、瘙痒症、克雅氏病(cjd)或其变体(vcjd)、格斯特曼综合征、致命性家族性失眠症或库鲁病)、治疗或预防关节损伤、治疗或预防肌腱损伤、治疗或预防甲脱离(分裂的指甲)、治疗或预防癌症、治疗或预防乳腺癌、治疗或预防脑癌、治疗或预防黑色素瘤、治疗或预防基底细胞癌、治疗或预防鳞状细胞癌、治疗或预防神经炎症或神经退行性疾病(例如多发性硬化、帕金森病、阿尔茨海默氏病、痴呆、横贯性脊髓炎或癫痫)、治疗或预防哮喘或其它支气管和/或呼吸系统疾病、治疗或预防骨质疏松症、骨折或其他骨病、治疗或预防眼白内障或其他眼病、或其组合。

金属离子络合物(或金属离子络合物的混合物)，或其盐，其互变异构体或其聚合物通常以组合物的形式施用于患者，所述组合物包含金属离子络合物(或金属离子络合物的混合物)，或其盐、其互变异构体或其聚合物，以及药学上可接受的载体。

因此，本发明还提供了药物组合物，其包含通过本发明第一方面的方法获得的金属离子络合物(或金属离子络合物的混合物)(或其药学上可接受的盐、其互变异构体或其聚合物)和药学上可接受的载体。类似地，本发明还提供了药物组合物，其包含本发明第七或第八方面的金属离子络合物(或金属离子络合物的混合物)(或其药学上可接受的盐、其互变异构体或其聚合物)和药学上可接受的载体。

在一些实施方案中，本发明第七或第八方面的或通过本发明第一方面的方法获得的金属离子络合物(或金属离子络合物的混合物)(或其药学上可接受的盐，其互变异构体或其聚合物)可以与一种或多种其它治疗有效剂组合使用。

因此，在一些实施方案中，药物组合物可以进一步包含一种或多种其他药剂或与其组合施用。

应该理解的是，本发明第七或第八方面的或通过本发明第一方面的方法获得的金属离子络合物(或金属离子络合物的混合物)，或其药学上可接受的盐，互变异构体或聚合物与一种或多种其他制剂的联合给药，可以同时，依次或分开给药。

术语“组合物”包括包含活性成分与常规载体和赋形剂的制剂，包括用于局部给药的包含常规载体，赋形剂，乳膏剂，洗剂等的制剂。术语“组合物”还包括具有封装材料作为载体的制剂，以提供其中活性成分(有或没有其他载体)被封装载体包围的胶囊。载体是“药学上可接受的”，意思是它与组合物的其它成分相容并且对受试者无害。本发明的组合物可以含有如上所述的其他试剂或其他活性剂，并且可以根据诸如药物制剂领域公知技术中的技术施用(例如赋形剂，粘合剂，防腐剂，稳定剂，风味剂等)，例如通过使用常规的固体或液体载体或稀释剂以及适合于所需形式的药物添加剂(参见例如remington：thescienceandpracticeofpharmacy，第21版，2005，lippincottwilliams和wilkins)。

所述药物组合物可以适用于口服、直肠、鼻、局部(包括口腔，舌下和缓释皮肤贴剂)、阴道或肠胃外(包括肌肉内，皮下和静脉内)施用，或者以适于通过吸入或吹入给药的形式。

本发明第七和第八方面的金属离子络合物(或金属离子络合物的混合物)(或其药学上可接受的盐，其互变异构体或其聚合物)或本发明第一方面的方法获得的金属离子络合物(或金属离子络合物的混合物)(或其药学上可接受的盐，其互变异构体或其聚合物)(其有时在下文中统称为“本发明的化合物”)，与常规的佐剂，载体或稀释剂一起，可因此设置成药物组合物及其单位剂量的形式。药物组合物可以是固体，如片剂或填充胶囊、或液体，如溶液、悬浮液、乳剂、酏剂，或相同组分填充的胶囊，用于口服给药。药物组合物也可以是用于直肠给药的栓剂形式，或者是用于肠胃外(包括皮下)使用的无菌注射液形式。药物组合物也可以是适合于计量的无菌鼻吸入的形式，例如在合适的赋形剂中稀释的微粉化粉末。

这样的药物组合物及其单位剂型可以包含常规比例的常规成分，含有或不含有另外的活性化合物或成分，并且这种单位剂型可以含有任何适合的有效量的活性成分，以所用的预期日剂量范围。

为了从本发明的化合物制备药物组合物，药学上可接受的载体可以是固体或液体。固体形式的制剂包括粉剂、片剂、丸剂、胶囊剂、扁囊剂、栓剂和可分配颗粒剂。固体载体可以是一种或多种也可用作稀释剂、调味剂、增溶剂、润滑剂、悬浮剂、粘合剂、防腐剂、片剂崩解剂或包封材料的物质。

合适的载体包括碳酸镁、硬脂酸镁、滑石粉、糖、乳糖、果胶、糊精、淀粉、明胶、黄蓍胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、低熔点蜡、可可脂等。片剂、散剂、胶囊剂、丸剂、扁囊剂和锭剂，可以以适于口服给药的固体形式使用。

液体形式制剂包括溶液剂，混悬剂和乳剂，例如水或水-丙二醇溶液。例如，肠胃外注射液体制剂可以配制成在聚乙二醇水溶液中的溶液。

无菌液体形式的组合物包括无菌溶液、悬浮液、乳剂、糖浆剂和酏剂。活性成分可以溶解或悬浮在药学上可接受的载体中，例如无菌水、无菌有机溶剂或两者的混合物。

根据本发明的组合物可以配制用于肠胃外给药(例如通过注射，例如快速浓注或连续输注)的形式，并且可以在安瓿，预填充的注射器，小容量输注中以单位剂量形式或在添加了防腐剂的容器中以多剂量形式存在。组合物可以采取在油性或水性载体中的悬浮液，溶液或乳液形式，并且可以含有配制剂如悬浮剂、稳定剂和/或分散剂。或者，活性成分可以是粉末形式，通过无菌固体的无菌分离或通过从溶液中冷冻干燥获得，使用前，用合适的媒介物如无菌无热水组成。

适于注射使用的药物形式包括无菌注射溶液或分散液，以及用于临时制备无菌注射溶液的无菌粉末。它们在制造和储存条件下应该是稳定的，并且可以防止氧化和微生物如细菌或真菌的污染作用。

用于可注射溶液或分散体的溶剂或分散介质可含有用于可注射溶液或分散体的任何常规溶剂或载体体系，并可含有例如水、乙醇、多元醇(例如甘油，丙二醇和液体聚乙二醇等)，其合适的混合物和植物油。

适于注射使用的药物形式可以通过任何适当的途径递送，包括静脉内、肌内、大脑内、鞘内、硬膜外注射或输注。

无菌注射溶液可以通过将所需量的活性成分与各种其他成分(例如上面列举的那些成分)按需要合并在合适的溶剂中，然后过滤除菌来制备。通常，通过将各种灭菌的活性成分掺入含有基本分散介质和来自上面列举的所需其它成分的无菌载体中来制备分散体。在用于制备无菌注射溶液的无菌粉末的情况下，优选的制备方法是真空干燥或冷冻干燥先前无菌过滤的活性成分和任何额外的所需成分的溶液。

本发明的化合物可以配制成适于口服给药的组合物，例如，用惰性稀释剂或可吸收的可食用载体，或封装在硬或软壳明胶胶囊中、或压制成片剂、或直接掺入食物的饮食。对于口服治疗给药，活性化合物可以与赋形剂混合并以可摄入片剂、口腔片剂、锭剂、胶囊剂、酏剂、混悬剂、糖浆剂、糯米纸囊剂等的形式使用。

治疗上有用的组合物中的活性化合物的量应该足以获得合适的剂量。

片剂、锭剂、丸剂、胶囊剂等也可以含有一种或多种如下所列的组分：粘合剂如树胶、阿拉伯胶、玉米淀粉或明胶；赋形剂如磷酸二钙；崩解剂如玉米淀粉、马铃薯淀粉、海藻酸等；润滑剂如硬脂酸镁；并加入甜味剂如蔗糖、乳糖或糖精或调味剂如薄荷、冬青油或樱桃调味剂。当剂量单位形式是胶囊时、除了上述类型的材料之外，还可以包含液体载体。

各种其他材料可以作为包衣存在或以其他方式改变剂量单位的物理形式。例如，片剂、丸剂或胶囊剂可以用虫胶(或其他肠溶衣)、糖或两者包衣。糖浆或酏剂可含有活性化合物，作为甜味剂的蔗糖，作为防腐剂的对羟基苯甲酸甲酯和对羟基苯甲酸丙酯，染料和调味剂如樱桃或橙味。当然，用于制备任何剂量单位形式的任何物质应该是药物纯的，并且在使用量上基本上是无毒的。另外，可以将活性成分掺入缓释制剂和制剂中，包括允许活性成分特异性递送至肠的特定区域的制剂。

适合口服使用的水溶液可根据需要包含合适的着色剂、调味剂、稳定剂和增稠剂。

还包括固体形式制剂，其在即将使用前转化成液体形式的制剂以供口服给药。这种液体形式包括溶液剂、混悬剂和乳剂。除了活性组分之外，这些制剂还可含有着色剂、调味剂、稳定剂、缓冲剂、人造和天然甜味剂、分散剂、增稠剂、增溶剂等。

为了局部给予表皮，本发明的化合物可以配制成软膏、乳膏或洗液、或者作为透皮贴剂或凝胶。例如，软膏剂和乳膏剂可以与水性或油性基质一起配制，加入合适的增稠剂、乳化剂和/或胶凝剂(例如水包油乳剂或水包油乳剂)。洗剂可以用水性或油性基质配制，通常还含有一种或多种乳化剂、稳定剂、分散剂、悬浮剂、增稠剂、着色剂或防腐剂(例如对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯、苯氧基乙醇)。也可以将其他试剂加入到局部制剂中以提供其他所需的性质。例如，可以加入湿润剂、抗氧化剂、维生素、着色剂和香料。这样的添加剂可以是天然的(例如植物提取物、动物来源的油、维生素)、或者可以是合成的(例如，表面活性剂或防腐剂如bht)。

例如，用于局部给药的制剂可以包含以下任何或全部：希蒙得木油(霍霍巴油)、硬脂酸甘油酯、十六烷基硬脂醇、硬脂酰乳酸钠、硬脂酸、甘油单硬脂酸酯、甘油、辛酸/癸酸甘油三酯、脱水山梨醇单月桂酸酯、可可脂、三乙醇胺、鸸苗鸟油、牛油树脂、醋酸生育酚(维生素e)、苯氧乙醇、乙基己基甘油、聚氧乙烯(20)山梨糖醇酐单油酸酯、丙烯酸酯/c10-30烷基丙烯酸酯交联聚合物、精油(例如薰衣草油)。

适用于口中局部给药的制剂包括锭剂，其含有在调味基质(通常为蔗糖、麦芽糖醇、阿拉伯胶或黄蓍胶)中的活性剂；包含在惰性基质如明胶和甘油或蔗糖和阿拉伯胶中的活性成分的锭剂；和在合适的液体载体中包含活性成分的漱口水；颊腔贴片或凝胶。

用于鼻腔给药的溶液或混悬液可以通过常规手段例如用滴管，移液管或喷雾器直接应用于鼻腔。制剂可以以单剂量或多剂量形式提供。在滴管或移液管的情况下，这可以通过患者施用适当的预定体积的溶液或悬浮液来实现。在喷雾的情况下，这可以例如通过计量雾化喷雾泵来实现。为了改善鼻腔递送和滞留，本发明的化合物可以用环糊精包封，或者与期望增强递送和保留在鼻粘膜中的其他药剂一起配制。

本发明还提供了本发明第七或第八方面的或通过本发明第一方面的方法获得的金属离子络合物(或金属离子络合物的混合物)(或其药学上可接受的盐、互变异构体或其聚合物)在制造药物中的用途，所述药物用于减轻炎症、治疗或预防关节炎相关炎症(包括骨关节炎和类风湿性关节炎)、促进毛发生长、治疗或预防银屑病、增加血流量、治疗或预防冻疮、治疗或预防静脉曲张、治疗伤口、促进伤口愈合、治疗或促进瘢痕组织愈合(包括由烧伤产生的瘢痕组织)、治疗烧伤、缓解或减轻关节疼痛、缓解或减轻肌肉疼痛、缓解或减轻神经性疼痛或神经疼痛、治疗或预防窦炎、治疗或预防窦痛、治疗或预防细菌感染、治疗或预防真菌感染、治疗或预防湿疹、治疗或预防皱纹、治疗或预防瘀伤、治疗或预防关节退行性变、治疗或预防软骨退变、治疗或预防痤疮、治疗或预防肌肉损伤、治疗或预防运动神经元疾病(mnd，mnd包括如肌萎缩性侧索硬化症(als，也称为路格里克氏病)、原发性侧索硬化症(pls)、进行性肌萎缩症(pma)、进行性延髓麻痹(pbp)和假性延髓麻痹症)、治疗或预防病毒病、治疗或预防朊病毒病(如牛海绵状脑病(bse)、瘙痒症、克雅氏病(cjd)或其变体(vcjd)、格斯特曼综合征、致命性家族性失眠症或库鲁病)、治疗或预防关节损伤、治疗或预防肌腱损伤、治疗或预防甲脱离(分裂的指甲)、治疗或预防癌症、治疗或预防乳腺癌、治疗或预防脑癌、治疗或预防黑色素瘤、治疗或预防基底细胞癌、治疗或预防鳞状细胞癌、治疗或预防神经炎症或神经退行性疾病(例如多发性硬化、帕金森病、阿尔茨海默氏病、痴呆、横贯性脊髓炎或癫痫)、治疗或预防哮喘或其它支气管和/或呼吸系统疾病、治疗或预防骨质疏松症、骨折或其他骨病、治疗或预防眼白内障或其他眼病、或其组合。

本发明还提供了用于在人或动物中减轻炎症、治疗或预防关节炎相关炎症(包括骨关节炎和类风湿性关节炎)、促进毛发生长、治疗或预防银屑病、增加血流量、治疗或预防冻疮、治疗或预防静脉曲张、治疗伤口、促进伤口愈合、治疗或促进瘢痕组织愈合(包括由烧伤产生的瘢痕组织)、治疗烧伤、缓解或减轻关节疼痛、缓解或减轻肌肉疼痛、缓解或减轻神经性疼痛或神经疼痛、治疗或预防窦炎、治疗或预防窦痛、治疗或预防细菌感染、治疗或预防真菌感染、治疗或预防湿疹、治疗或预防皱纹、治疗或预防瘀伤、治疗或预防关节退行性变、治疗或预防软骨退变、治疗或预防痤疮、治疗或预防肌肉损伤、治疗或预防运动神经元疾病(mnd，mnd包括如肌萎缩性侧索硬化症(als，也称为路格里克氏病)、原发性侧索硬化症(pls)、进行性肌萎缩症(pma)、进行性延髓麻痹(pbp)和假性延髓麻痹症)、治疗或预防病毒病、治疗或预防朊病毒病(如牛海绵状脑病(bse)、瘙痒症、克雅氏病(cjd)或其变体(vcjd)、格斯特曼综合征、致命性家族性失眠症或库鲁病)、治疗或预防关节损伤、治疗或预防肌腱损伤、治疗或预防甲脱离(分裂的指甲)、治疗或预防癌症、治疗或预防乳腺癌、治疗或预防脑癌、治疗或预防黑色素瘤、治疗或预防基底细胞癌、治疗或预防鳞状细胞癌、治疗或预防神经炎症或神经退行性疾病(例如多发性硬化、帕金森病、阿尔茨海默氏病、痴呆、横贯性脊髓炎或癫痫)、治疗或预防哮喘或其它支气管和/或呼吸系统疾病、治疗或预防骨质疏松症、骨折或其他骨病、治疗或预防眼白内障或其他眼病、或其组合的方法，所述方法包括向所述人或动物施用治疗有效量的第七或第八方面的或本发明第一方面的方法获得的金属离子络合物(或金属离子络合物的混合物)(或其药学上可接受的盐，其互变异构体及其聚合物)。

例如，为了治疗或缓解炎症，可将包含根据本发明的金属离子络合物或金属离子络合物混合物的局部制剂(例如霜剂、洗剂、喷雾剂或凝胶)施用于发炎区域(例如，每天一到三次)，直到炎症减轻。必要时，为了减少或持续减轻炎症，治疗可能会持续。

作为另一个实例，为了治疗或缓解包括神经或神经疼痛的疼痛，可以将包含根据本发明的金属离子络合物或金属离子络合物的混合物的局部制剂(例如霜剂、洗剂、喷雾剂或凝胶剂)施用于疼痛部位(例如每天一到三次)，直到疼痛减轻。为减少或持续缓解疼痛，治疗可能会持续很长时间。

为了促进头发再生长，可将包含根据本发明的金属离子络合物或金属离子络合物混合物的局部制剂(例如霜剂、洗剂、凝胶、喷雾剂或洗发剂)施用于头皮(例如每次一次或两次)持续一段时间，该时间至少足以刺激或促进头发生长或再生长。

作为另一个例子，为了用作防晒剂，可以将包含根据本发明的金属离子络合物或金属离子络合物的混合物的局部制剂(例如霜剂、洗剂、凝胶或喷雾剂)施用于先前暴露于太阳或紫外线辐射的皮肤区域。额外的申请可以根据需要进行。

作为另一个例子，为了缓解鼻窦疼痛，可以将包含根据本发明的金属离子络合物或金属离子络合物混合物的局部制剂(例如霜剂，洗剂，凝胶或喷雾剂)施用于疼痛开始时的鼻子周围和/或眼睛下方或者额头上的皮肤区域，以缓解疼痛。

作为另一个例子，为了减少瘢痕形成，可以应用包含根据本发明的金属离子络合物或金属离子络合物的混合物的局部制剂(例如霜剂、洗剂、凝胶或喷雾剂)，通常每天一至三次，例如一天两次，通过摩擦覆盖疤痕组织，使其在疤痕组织和周围皮肤中起效。

作为另一个实例，为了治愈瘀伤，可以将包含根据本发明的金属离子络合物或金属离子络合物混合物的局部制剂(例如霜剂、洗剂、凝胶或喷雾剂)施用于伤口区域(例如，一天一次)直到瘀伤消失。

作为另一个实例，为了治疗甲脱离(分裂的指甲)，可以施用包含根据本发明的金属离子络合物或金属离子络合物混合物的合适的制剂(例如液体、霜剂、酊剂或洗剂)(例如，一天一次)，直到达到所需的指甲质量。

作为另一个实例，为了治疗皮肤病如痤疮、牛皮癣或湿疹，可以使用包含根据本发明的金属离子络合物或金属离子络合物混合物的合适的制剂(例如液体、乳膏、凝胶、喷雾剂、酊剂或洗剂)以与常规疗法类似的方式(例如每天一次至三次，并且在一些情况下，每天两次)，可以将本发明应用于适当的区域。

作为另一个实例，为了治疗神经炎症病症，例如多发性硬化症，帕金森病，阿尔茨海默氏病、痴呆、横贯性脊髓炎或癫痫，可以使用合适的制剂(例如液体、凝胶、局部喷雾剂、鼻腔喷雾剂、皮肤或口腔贴剂或舌下含片剂或片剂)可以以类似于常规疗法的方式施用于适当的区域(例如每天一至三次，在某些情况下，每天两次)。

剂量

术语“治疗有效量”是指在兽医，医生或其他临床医师在受试者，组织或细胞中引发寻求的生物或医学反应的化合物的量。

应该理解的是，金属离子络合物的治疗有效量将取决于多种因素，包括所用特定络合物的活性，该络合物的代谢稳定性和作用时间长度、年龄、体重、一般健康状况、受试者的性别和饮食、施用方式和时间、排泄率、药物组合、以及特定病症的严重程度。

应进一步理解的是，当本发明的复合物要与一种或多种其他活性剂或其他活性剂联合给药时，可配制成同时给药、连续给药或分开给药或其组合的剂型和剂量。

实施例

通过参考以下非限制性实施例进一步描述本发明。

物料

铜切屑：sigma-aldrich私人有限公司，澳大利亚新南威尔士州2154，城堡山，阿内拉大街12号。

h2o2：redox私人有限公司，澳大利亚新南威尔士州2566明托斯韦特纳姆路2号。

乙二胺四乙酸二钠：redox有限公司，澳大利亚新南威尔士州2566明托斯韦特纳姆路2号。

体积密度

以下实施例中使用的金属(铜)比较致密(密度约8.9g/cm³)。测定铜颗粒的“新鲜沉降的”和“敲实的”体积密度。可以通过将100g的铜颗粒加入到200ml的量筒中来测定“新鲜沉降的”体积密度和“敲实的”体积密度。量筒测量的初始体积是“新鲜沉降的”体积。然后将量筒从2厘米高处拾起并下落3次到固体表面上。在这个阶段量筒测得的体积是“敲实的”体积。然后可以通过以下公式确定“敲实的”体积密度：

对于使用铜丝作为金属颗粒的实例，“新鲜沉降的”和“敲实的”体积密度之间没有显著差异。各实施例中使用的铜的体积密度列于表1中。表1中指定的体积密度是如上所述测定的“敲实的”体积密度。

实施例1

数量

方法

将cu细丝放入500ml派莱克斯耐热玻璃(pyrex)烧杯中。

将edta粉末加入到烧杯中的铜细丝之上。

加水到烧杯。

将h2o2添加到烧杯中并旋转混合。

结果

实验持续10天，没有任何明显的反应，除了从金属和未溶解的edta所在的基底释放一些气体。液体呈鲜蓝色，并在10天内渐增。环境温度约为20℃。该实验允许持续30天。没有观察到明显的变化或明显的反应迹象。

实施例2

数量

方法

如同实施例1的每一步

结果

实验持续10天，没有任何明显的反应，除了从金属和未溶解的edta所在的基底释放一些气体。液体呈鲜蓝色，并在10天内渐增。环境温度约为20℃。该实验允许持续30天。没有观察到明显的变化或明显的反应迹象。

实施例1和2中的反应形成cuedta或一些其他“非活性”金属螯合物。

相信这是由于环境温度以及cu︰edta︰h2o2的比例不利于反应在实施例中使用的时间框架内完成。

实施例3

数量

方法

将cu细丝放入500ml派莱克斯耐热玻璃(pyrex)烧杯中。

将edta粉末加入到烧杯中的铜细丝之上。

加水到烧杯。

将h2o2添加到烧杯中并旋转混合。

结果

环境温度大约20℃。10天后，在反应器底部留下约1cm厚的edta层。小气泡似乎在金属/液体界面处继续从反应容器的底部发出。液体是亮蓝色的。再在11天后加入30.0克50wt.％的h2o2(15gh2o2)溶液。

在接下来的48小时内反应速率仍然没有明显的变化，所以再加入50.0克50wt.％的h2o2(25gh2o2)溶液。该实验允许继续24小时。

最后加入的h2o2显著地促进了更强烈的反应，但没有导致“最终放热反应”。得到的溶液呈亮蓝色，认为这是由于cuedta的存在。

实施例4

数量

方法

如同实施例1的每一步。

结果

12小时后，反应混合物达到临界点并迅速发生放热反应，导致大部分反应混合物“爆炸”出反应容器并进入安全容器中。在这个最后的放热反应过程中，混合物的颜色从亮蓝色变成非常黑、不透明的蓝/绿色的“油性”液体。在100.0gcu原料中，74.8g未反应，得到的结论是25.2g被络合。cu当量为25.2g/l。

实施例5

数量

方法

如同实施例1的每一步。

结果

环境温度约为25℃-30℃。在反应过程中，反应混合物变得非常热。将反应容器置于35℃的受控温度水浴中。

11小时后，反应混合物达到临界点，迅速发生放热反应并“沸腾”，与实施例4一样剧烈。

在100.0gcu原料中，69.0g未反应，得到的结论是31.0g被络合。cu当量为31.0g/l。

实例例6至15

方法

使用与上述实施例1类似的方法，但将反应混合物在加热套中加热至80℃。所使用的试剂如表1所示。

结果

在每个这些实施例中，反应都迅速完成并溢出到捕获容器中。例如，在实施例13中，反应耗时13分钟，并释放出相当量的蒸汽。

实施例16

数量

方法

将铜细丝放入5,000毫升派莱克斯耐热玻璃(pyrex)烧杯中，加热至约80℃。

将edta粉末加入到烧杯中的铜切屑之上。

将热的(约90℃)水加入烧杯中。

将h2o2添加到烧杯中并旋转混合。

保持反应混合物在大约80℃，没有进一步搅动。

结果

反应完成，以强放热反应结束。

在200.0gcu原料中，169.2g未反应，得到的结论是30.8g被络合。cu当量为59.0g/l。

本次实验再重复4次，cu当量为60.1g/l，58.4g/l，57.2g/l和58.5g/l。平均58.6g/l。

实施例17

数量

方法

将铜切屑放入派莱克斯耐热玻璃(pyrex)反应容器中，置于加热套上。

将edta-na2溶解于80℃的水中，然后倒出过饱和的edta-na2溶液，并将该溶液加入到铜切屑中。

将h2o2加入到反应容器中并旋转混合。

保持反应混合物在大约80℃，没有进一步搅动。

结果

反应没有进入强烈的放热阶段，而是仅达到弱放热阶段。得到的混合物是透明的蓝色，表明可能存在cuedta。

实施例18

数量

方法

将铜细丝放入烤箱，加热至约80℃。

将edta粉末加入到烧杯中的铜细丝之上。

将热的(约85℃)水加入烧杯中。

将h2o2添加到烧杯中并旋转混合。

保持反应混合物在大约85℃，没有进一步搅动。

结果

反应完成，以强放热反应结束。

在1061.6gcu原料中，720.0g未反应，得到的结论是341.6g被络合。cu当量为47.98g/l。

在上述的一些实施例中，观察到红色沉淀物(可能是铜的氧化物)沉降到反应容器的底部和/或粘附到容器的壁上(并且随时间推移发生)。这很容易分开，并且这没有明显改变所需铜离子络合物的活性。

实施例19-金属离子络合物的表征

使用上面实施例18中所述的方法制备铜络合物混合物。

通过hplc(biotageisolera；diol12greverlis柱；uv300nm；85:15ch3cn/柠檬酸盐缓冲液(0.1m，ph5.50)，30ml/min)分离铜络合物混合物的初步尝试，提供了各种含铜络合物的部分。例如，获得了“级分1”、“级分2”和“级分6”，对其进行独立分析(例如参见图1,2和3中的¹hnmr谱)。然而，分离在实践中证明是困难的，因此随后对使用实施例18的方法获得的铜络合物混合物进行表征(无需纯化)。

实施例18制备了固体含量为42％且ph为6.5的以深蓝/绿色液体存在的铜络合物混合物(本文称为“样品19.1”)。

将样品19.1干燥(真空，37.5℃，24小时)，得到深绿色且外观结晶的固体(本文称为“样品19.2”)。发现样品19.2是高度吸湿的，高度极性的，高度溶于水，在其他极性和非极性溶剂(如乙醇、甲醇、丁醇、丙醇、氯仿、二甲基亚砜、戊烷、丙烷、丁烷、己烷等)中具有有限的溶解度。

对样品19.1和样品19.2进行各种技术表征。部分技术表征的结果总结如下。

hplc分析

对样品19.1进行hplc分析，表明存在两种主要组分。组分a(如上表1中所提及的)具有约8分钟的保留时间，并且组分b(如上表1中所述)具有约18分钟的保留时间(phenomenexlunahilic分析柱；3μm，2×100毫米；85︰15ch3cn/甲酸铵缓冲液(0.1m，ph4.3)，0.3毫升/分钟)。

红外光谱学

在傅里叶变换分光光度计(赛默飞世尔科技，薄膜)上记录实施例14获得的样品的红外吸收光谱，其在3250和1600cm^-1处显示出峰，与氨基和羧酸基团的存在一致。

¹hnmr

在配有bbfo探针的brukeraviii600mhz光谱仪上记录nmr光谱。进行1-和2-维nmr实验，包括1h-13c单键和多键相关性(分别为hsqc和hmbc实验)，从上述hplc纯化获得三个级分。级分1，级分2和级分6的¹hnmr谱分别示于图1,2和3中。

nmr谱与式(i)和式(ii)的配体中存在的官能团一致。

循环伏安分析

对样品19.1进行循环伏安法和差分脉冲伏安法。样品在乙酸盐缓冲液(ph6.1)中稀释50倍。循环伏安分析表明铜处于+3氧化态。循环伏安曲线显示在图3中，其显示两个还原峰和一个氧化峰，与cu³⁺离子一致。

根据样品19.1和19.2的分析，确定样品19.1含有式(iii)和式(iv)的铜络合物(即式(iii)和式(iv)的络合物，其中m为cu²⁺和/或cu³⁺)。

实施例20-rt²profilerpcr阵列基因表达

在该研究中，使用rt²profilerpcr阵列基因表达试剂盒，用pahs-014z描绘3个样品(样品19.1和2对照)中的96个基因。

rt²profilerpcrarray是一种高度可靠和灵敏的基因表达谱分析工具，用于使用实时pcr分析信号转导，生物学过程或疾病研究途径中的重点基因组。分析中，编目的rt²profilerpcrarray包含一系列聚焦通路的基因以及阵列上的五个管家(参考)基因。此外，该阵列还包含一组监控基因组dna污染(gdc)以及第一链合成(rtc)和实时pcr效率(ppc)的对照。pcr阵列中使用的qpcr分析是实验室验证和优化的，以在标准条件下工作，使大量基因能够同时测定。

编目分析

1.根据制造商的说明，使用rna提取试剂盒分离成熟的rna。

2.使用分光光度计测定rna质量，并使用cdna转化试剂盒进行逆转录。

3.将cdna用于实时rt²profilerpcrarray(qiagen，目录号pahs-014z)和rt²sybrgreenqpcrmastermix(目录号330529)。

ct值被输出到一个表格里，该表格被上传到http://www.qiagen.com/geneglobe的数据分析门户网站。基于从全部参照基因的自动选择对ct值进行标准化。

使用δδct方法，数据分析门户网站中计算倍数变化/调节。在这种方法中，在感兴趣基因(goi)和参考基因(hkg)的平均值之间计算δct，接着进行δδct计算(δct(测试组)--δct(对照组))。然后使用公式2^(-δδct)计算倍数变化。

倍数变化(2^(-δct))也可以表示为测试样本中的归一化基因表达(2^(-δct))除以对照样品中的归一化基因表达(2^(-δct))。倍数调节代表导致生物学意义的方式的倍数变化。大于1的倍数变化值表示正向或上调，其中倍数调节等于倍数变化。小于1的倍数变化表示负向或下调，其中倍数调节是倍数变化的负向倒转。

该研究的结果总结在下面的表2中。

表2中提及的基因的上调或下调可以用于治疗或预防人或动物中疾病，其中基因的上调或下调将是有益的。例如，铜复合物上调hes5基因+19.81倍。预计该基因的上调将促进组织再生，改善愈合时间等。类似地，铜络合物显著下调fas基因(-163.83)，这是涉及癌症进展的基因。

样品19.1的铜络合物模拟人ghk-cu三肽的活性，但其优于天然ghk三肽和ghk-cu三肽。例如，pickart等(oxidativemedicineandcellularlongevity；volume2012，articleid324832，doi：10.115/2012/324832)报道，使用mrna的等同研究中，相比对照，ghk显示1.9倍活性增加，而样品19.1的铜络合物显示19.81倍的hes5基因活性增加。该基因通过表达fgf2细胞因子影响组织再生。这反过来又增强了肌肉和皮肤再生、脑修复、肿瘤抑制-包括前脑肿瘤，结缔组织(包括韧带和肌腱)再生和细胞存活(正常细胞)。这个结果的含义是，这种铜复合物可以提供增强的成纤维细胞生长，超过身体自身产生的ghk和ghk-cu。这在皮肤，肌肉和其他组织修复中很重要。此外，pickart等人报道说尚未确定人体的ghk三肽或ghk-cu三肽是否穿过血脑屏障。然而，发明人已经证明，至少一些本发明的铜络合物可以快速穿过血脑屏障，以被认为是身体本身的“主动运送”机制的速率。pickart等人进一步报道人ghk三肽不下调任何基因途径，而发明人已经发现本发明的铜复合物尤其可显著下调p53(fas基因)约160倍(如上所述)，hedgehog通路(wnt5a基因)～105倍，notch(id-1基因)～70倍。这些特定途径基因的下调对一系列癌症类型的癌症治疗具有影响。本发明人已经证实了铜络合物对抗胶质母细胞瘤，黑色素瘤，乳腺癌和基底细胞癌的抗癌活性，其中治疗显示并行的正常健康细胞的降解(如果有的话)是有限的。此外，这样的铜复合物上调许多重要的再生和保护基因，包括notch途径(hes5基因；显示约20倍上调)，ho1途径(hmox1基因，显示约13倍上调)和nfkb，ppar和hedgehogpathways(显示约4倍上调)。这些基因一起负责(除了别的之外)：肌肉再生，脑修复，肿瘤抑制，组织修复，细胞存活(正常细胞)，抗炎活性，抗氧化活性，疼痛缓解，tnf活化，脑葡萄糖/功能，神经元再生，皮肤再生，毛发再生和骨再生。

实施例21-细胞系

评估样品19.1在各种细胞系中的活性，如下所述。

黑素瘤细胞系

使用普洛麦格(promega)的celltiteraqueousonesolution细胞增殖试验，针对黑素瘤细胞系mm200和melrmu测定样品19.1。

方案：

1.解冻aqueousonesolutionreagent(室温约90分钟，或37℃水浴10分钟，完全融化20ml试剂)。

2.将20μlaqueousonesolutionreagent移入含有100μl培养基样品的96孔测定板的每个孔中。

3.在潮湿的5％二氧化碳的空气中37℃孵育1-4小时。

(注意：为了测量mts细胞还原产生的可溶性甲瓒的量，请立即进行步骤4.或者，向每个孔中加入25％的10％sds终止反应以便稍后测量吸光度；sds-处理后的板可以在室温下在加湿室中避光保存长达18小时。)

4.用96孔板读数器记录490nm处的吸光度。

在图5所示的图中总结了针对mm200细胞的测定结果，并且在图6所示的图中总结了针对melrmu细胞的测定结果。

这些结果表明，在0.1mg/ml(～44.3微摩尔)的浓度下，分别在48小时后杀死50.8％和73.3％的黑素瘤细胞。这些结果表明铜络合物混合物对黑素瘤细胞系具有活性。

乳腺癌细胞系

使用promega的celltiteraqueousonesolution细胞增殖试验，针对乳腺癌细胞系mcf7(鲁米那/雌激素阳性乳腺癌细胞)和mda-mb-231(不依赖于基础/激素的乳腺癌细胞)测定样品19.1。

方案：

1.解冻aqueousonesolutionreagent(室温约90分钟，或37℃水浴10分钟，完全融化20ml试剂)。

2.将20μlaqueousonesolutionreagent移入含有100μl培养基样品的96孔测定板的每个孔中。

3.在潮湿的5％二氧化碳的空气中37℃孵育1-4小时。

(注意：为了测量mts细胞还原产生的可溶性甲瓒的量，请立即进行步骤4.或者，向每个孔中加入25％的10％sds终止反应以便稍后测量吸光度；sds-处理后的板可以在室温下在加湿室中避光保存长达18小时。)

4.用96孔板读数器记录490nm处的吸光度。

针对mcf7细胞的测定的结果总结于图7a/b中所示的图中，并且针对mda-mb-231细胞的测定的结果总结于图8a/b中所示的图中。

这些结果表明铜络合物混合物对mcf7的ld50是～250微摩尔，对mda-mb-231细胞的ld50是～2.2毫摩尔。这些结果表明铜络合物混合物对乳腺癌细胞系具有活性。

人胶质母细胞瘤细胞系

使用以下方案针对人成胶质细胞瘤细胞系u87mg和t98g(使用原代胎儿星形细胞作为对照)测定样品19.1：

·处理前一天以预先优化的浓度(t98g，u87mg和原代星形胶质细胞每96孔板1.5×10^4个细胞)将细胞接种在96孔板中。

然后用不同浓度的样品19.1(0,0.025,0.05,0.1,0.2,0.3,0.5mg/ml)和终浓度为1xrealtimeglo试剂(promega公司)处理细胞。

·培养细胞并在24和48小时时读取细胞代谢。

·对每种浓度的样品19.1，测量细胞代谢(死亡)占未处理细胞的百分比，并减去无细胞背景对照以消除化合物的任何背景发光。

这些测定的结果汇总在图9所示的图中。

这些测定的结果证明，在0.1mg/ml(～44.3微摩尔)的浓度下，在48小时后，只有9.8％的成胶质细胞瘤细胞存活，而68.0％的原代胎儿星形胶质细胞存活。这些结果表明铜络合物混合物对人成胶质细胞瘤细胞系具有活性。

实施例22

通过上述实施例18中所述的方法(使用铜，edta和过氧化氢)制备的铜离子络合物被配制成两种局部制剂。第一个配方制成乳膏。该配方是含有0.95％w/w铜络合物(以干重计)的水包油乳液。第二种制剂制备成洗剂，其为水基且含有2.10％w/w的铜络合物(基于干重)。

治疗神经性疼痛

62岁女性在化疗和放疗治疗乳腺癌后，患有长期(5年)的神经性疼痛。在局部施用洗剂制剂之后，在约7小时内显著缓解。重复的应用继续提供神经性疼痛的显著缓解。

63岁男性在切除肠管、化疗和放射治疗转移性肺癌后，患有长期(5年)神经病理性疼痛。在局部施用洗剂制剂之后，在约7小时内显著缓解。重复的应用继续提供神经性疼痛的显著缓解。

治疗关节损伤

60岁的男性因自行车事故而损伤肩膀。导致非常有限的运动和显著的痛苦。在将乳膏制剂局部应用于肩部之后，经历了即刻的疼痛缓解，并且在7天内恢复全部运动(相比治疗医师预测的年)。

治疗手足综合症

62岁的男性由于长期(5年)的化疗和放疗而患有严重的手足综合征(hfs)。在将乳膏制剂局部施用于受影响的区域(手和脚)之后，立即缓解先前无法治疗的hfs。几乎立即手和脚的疼痛减轻。长期使用(4周后每天治疗4次)，手指和手恢复知觉。

治疗撞击伤害

68岁的女性被车门卡住，左手受伤。随即发生高水平急性疼痛，肿胀和明显的青紫。在损伤后立即将乳液制剂局部施用于患处，然后在4小时内每半小时施用，然后每3小时施用。使得疼痛立即缓解，并在一夜之间，肿胀，疼痛和瘀伤完全消散。

基底细胞癌的治疗

一名57岁男性，右前臂有基底细胞癌。将乳膏制剂局部应用于损伤处，并将粘合剂绷带置于癌上方。重新应用乳膏，绷带每24小时更换一次。每24小时目视检查癌的大小和外观。治疗3周以上，肿瘤的大小缩小，治疗3周后肿瘤完全消失，无明显瘢痕。

治疗烧伤

一名37岁女性左前臂烧灼，被烧灼后立即将乳膏制剂局部应用于烧伤部位，随后疼痛在2周内消失。乳膏制剂的局部应用导致显著的疼痛缓解，治疗2周后，烧伤愈合，无疤痕。

应该理解的是，如果任何现有技术出版物在本文中被引用，则这样的引用并不构成承认该出版物形成了在澳大利亚或任何其他国家的本领域公知常识的一部分。

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