CN102480968B - 取代的黄嘌呤衍生物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及作为取代的黄嘌呤衍生物的新颖化合物及其药学可接受盐。例如，本发明涉及新颖的取代的黄嘌呤衍生物，其是己酮可可碱衍生物。本发明也提供含有一种或多种本发明化合物和载体的组合物以及所公开的化合物和组合物在治疗己酮可可碱和相关化合物对其有益的疾病和病症的方法中的用途。

Description

取代的黄嘌呤衍生物
相关申请
本申请要求于2010年9月1日提交的美国专利申请号12/873,991和于2009年9月2日提交的美国临时申请号61/239,342的优先权权益，其全部教导以引用方式合并于此。
背景技术
目前许多药物具有差的吸收、分布、代谢和/或排泄(ADME)性质，这阻止其广泛应用。差的ADME性质也是未能成为临床试验的候选药物的主要理由。尽管在一些情况中可使用制剂技术和前药策略来改善某些ADME性质，但这些方法未能克服许多药物和候选药物存在的固有的ADME问题。一个固有问题是快速代谢，其使得本来在治疗疾病中将非常高效的许多药物过快地从机体清除。对于快速药物清除的一种可能的解决方法是频繁或高剂量给药，从而获得足够高的药物血浆水平。然而，这会引起许多潜在的治疗问题，例如患者对给药方案的差的顺应性、在较高剂量时变得更严重的副作用以及增加的治疗成本。
在一些选择性情况下，代谢抑制剂将和快速清除的重要药物一起施用。用于治疗HIV感染的蛋白酶抑制剂类药物就是这种情况。这些药物通常和利托那韦(ritonavir)(一种细胞色素P450酶CYP3A4的抑制剂)一起施用，酶负责其代谢。利托那韦本身具有副作用，且其增加了HIV患者的药物负担，所述HIV患者必须一直摄取不同药物的组合。类似地，正在测试经受快速CYP2D6代谢的右美沙芬和CYP2D6抑制剂奎尼丁组合，用于治疗假性延髓疾病。
通常，药物和细胞色素P450抑制剂的组合不是降低药物清除的令人满意的策略。CYP酶活性的抑制可以通过同一种酶影响其他药物的代谢和清除。这可以引起其他药物在机体内积累到毒性水平。
用于改善药物的代谢性质的可能具有引力的策略是氘改性(如果起作用)。在该方法中，人们试图通过用氘原子代替一个或多个氢原子来减慢CYP介导的代谢。氘是氢的安全、稳定、非放射性同位素。氘与碳形成的键比氢与碳形成的键更强。在选择性情况下，由氘赋予的增加的键强度可以正面影响药物的ADME性质，产生药物效力、安全性和耐受性改善的可能性。同时，因为氘的大小和形状和氢基本上相同，与仅包含氢的原有化学实体相比，预期由氘代替氢不会影响药物的生化效力和选择性。
在过去的35年内，已经报告了极少百分比的批准药物的氘置换对代谢速度的影响(例如参见Blake，MI等，J Pharm Sci，1975，64：367-91；Foster，AB，Adv Drug Res 1985，14：1-40(“Foster”)；Kushner，DJ等，Can JPhysiol Pharmacol 1999，79-88；Fisher，MB等，Curr Opin Drug DiscovDevel，2006，9：101-09(“Fisher”))。结果是变化的和无法预测的。对于一些化合物而言，氘化引起体内代谢清除降低。对于其他化合物，代谢没有变化。再其他化合物证实代谢清除降低。氘效果的易变性也导致专家怀疑或取消氘改性作为抑制不利代谢的可行的药物设计策略。(参见Foster第35页和Fisher第101页)。
即使当氘原子结合在已知的代谢位置时，氘改性对药物代谢性质的影响仍是无法预测的。仅通过实际制备并测试氘化药物，人们可以确定代谢速度是否和其未氘化对应物不同，以及代谢速度和其未氘化对应物有多少不同。许多药物具有可能代谢的多个位置。需要氘置换的位置和观察对代谢的影响(如果有的话)所需的氘化程度对各种药物而言将是不同的。
发明简述
本发明涉及作为取代的黄嘌呤衍生物的新颖化合物及其药学可接受的盐。例如，本发明涉及结构上与己酮可可碱(pentoxifvlline)相关的新颖的取代的黄嘌呤衍生物。本发明也提供含有一种或多种本发明化合物和载体的组合物，和所公开的化合物和组合物在治疗己酮可可碱和相关化合物对其有益的疾病和病症中的用途。
附图说明
图1A和1B描述了经口施用己酮可可碱和本发明化合物的组合后，在四只单独的狗中本发明化合物、己酮可可碱和某些其各自的代谢物的血清水平。
图2描述了用大鼠全血温孵本发明的各种化合物、己酮可可碱、(S)-M1和(R)-M1后，在图3中测得的特定代谢物的产生的时程。
图3描述了用大鼠全血温孵本发明的各种化合物、己酮可可碱、(S)-M1和(R)-M1后，所产生的特定代谢物的相对含量。
图4描述了用人肝微粒体温孵本发明的各种化合物、己酮可可碱、(S)-M1和(R)-M1后，在图5中测得的特定代谢物的产生的时程。
图5描述了用人肝微粒体温孵本发明的各种化合物、己酮可可碱、(S)-M1和(R)-M1后，所产生的特定代谢物的相对含量。
发明详述
术语“改善”和“治疗”可互换使用，并包括治疗性治疗和预防性治疗两者。这两个术语是指降低、抑制、减弱、削弱、阻止疾病(例如，本发明描述的疾病或紊乱)的发展或进展或使疾病的发展或进展稳定、减轻疾病的严重程度或改善与疾病有关的症状。
“疾病”是指损害或干扰细胞、组织或器官的正常功能的任何病症或紊乱。
应理解，取决于用于合成的化学材料的来源，合成化合物中发生天然同位素丰度的一些变化。因此，己酮可可碱的制剂将固有地包含少量氘化的同位素异数体(isotopologues)。尽管有着这种变化，与本发明化合物的稳定的同位素置换程度相比，天然丰度稳定的氢和碳同位素的浓度是小且不重要的。例如参见Wada E等，Seikagaku，1994，66：15；GannesLZ等，Comp Biochem Physiol Mol Integr Physiol，1998，119：725。在本发明化合物中，当特定位置指明含有氘时，应理解该位置的氘的丰度显著大于氘的天然丰度(0.015％)。所述化合物中指明含有氘的位置的指明为氘的各原子处的最低同位素富集系数通常为至少3340(50.1％氘结合)。
本发明所使用的术语“同位素富集系数”是指特定同位素的同位素丰度与天然丰度之比。
在其他实施方式中，本发明化合物的各指明的氘原子的同位素富集系数为至少3500(各指明的氘原子处的52.5％氘结合)、至少4000(60％氘结合)、至少4500(67.5％氘结合)、至少5000(75％氘)、至少5500(82.5％氘结合)、至少6000(90％氘结合)、至少6333.3(95％氘结合)、至少6466.7(97％氘结合)、至少6600(99％氘结合)或至少6633.3(99.5％氘结合)。
本发明化合物中，非特别称为特定同位素的任何原子是指代表该原子的任何稳定的同位素。除非另有说明，当一个位置特别称为“H”或“氢”，该位置应理解为含有天然丰度同位素组成的氢。同样，除非另有说明，当一个位置特别称为“D”或“氘”，该位置应理解为含有丰度比氘的天然丰度(0.015％)至少大3340倍的氘(即，至少50.1％氘结合)。
术语“同位素异数体”是指仅在其同位素组成上不同于本发明特定化合物的种类。
当指本发明化合物时，术语“化合物”是指除了所述分子的组成原子之间的同位素变化之外，具有同一化学结构的分子集合。因此，本领域技术人员将理解，由包含指定氘原子的特定化学结构代表的化合物也将包含较少量的在该结构中指定的氘位置中的一个或多个具有氢原子的同位素异数体。这种同位素异数体在本发明化合物中的相对含量将取决于许多因素，包括用于制备所述化合物的氘化试剂的同位素纯度和用于制备所述化合物的各个合成步骤中氘结合的效率。然而，如上所述，这种同位素异数体的总相对含量将小于化合物的49.9％。
本发明也提供本发明化合物的盐。本发明化合物的盐在酸和所述化合物的碱性基团(例如氨基官能团)之间形成，或在碱和所述化合物的酸性基团(例如羧基官能团)之间形成。根据另一个实施方式，所述化合物是药学可接受的酸加成盐。
本发明所使用的术语“药学可接受”是指在正确的医学判断范围内，适用于和人及其他哺乳动物的组织接触，而无不当毒性、刺激性、变态反应等，且与合理的效益/风险比率相称的组分。“药学可接受的盐”是指一经施用于接受者，能直接或间接提供本发明化合物的任何无毒盐。“药学可接受的抗衡离子”是一经施用于接受者就从盐中释放的无毒盐的离子部分。
通常用于形成药学可接受的盐的酸包括无机酸，例如硫化氢、盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸和磷酸，以及有机酸，例如对甲苯磺酸、水杨酸、酒石酸、酸式酒石酸(bitartaric acid)、抗坏血酸、马来酸、苯磺酸(besylicacid)、富马酸、葡糖酸、葡糖醛酸、甲酸、谷氨酸、甲磺酸、乙磺酸、苯磺酸、乳酸、草酸、对溴苯磺酸、碳酸、琥珀酸、柠檬酸、苯甲酸和乙酸，以及相关无机酸和有机酸。因此，这种药学可接受的盐包括硫酸盐、焦硫酸盐、硫酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、磷酸盐、磷酸一氢盐、磷酸二氢盐、偏磷酸盐、焦磷酸盐、氯化物、溴化物、碘化物、醋酸盐、丙酸盐、癸酸盐、辛酸盐、丙烯酸盐、甲酸盐、异丁酸盐、癸酸盐、庚酸盐、丙炔酸盐、乙二酸盐、丙二酸盐、琥珀酸盐、辛二酸盐、癸二酸盐、富马酸盐、马来酸盐、丁炔-1，4-二酸盐(butyne-1，4-dioate)、己炔-1，6-二酸盐、苯甲酸盐、氯苯甲酸盐、甲基苯甲酸盐、二硝基苯甲酸盐、羟基苯甲酸盐、甲氧基苯甲酸盐、邻苯二甲酸盐、对苯二酸盐、磺酸盐、二甲苯磺酸盐、苯乙酸盐、苯丙酸盐、苯丁酸盐、柠檬酸盐、乳酸盐、β-羟基丁酸盐、羟乙酸盐、马来酸盐、酒石酸盐、甲磺酸盐、丙磺酸盐、萘-1-磺酸盐、萘-2-磺酸盐、扁桃酸盐和其他盐。在一个实施方式中，药学可接受的酸加成盐包括与无机酸(例如盐酸和氢溴酸)形成的那些盐，和特别是与有机酸(例如马来酸)形成的那些盐。
本发明也包括本发明化合物的溶剂合物和水合物。如本发明所使用，术语“水合物”是指还包括通过非共价分子间作用力结合的化学计量或非化学计量的水的化合物。如本发明所使用，术语“溶剂合物”是指还包括通过非共价分子间作用力结合的化学计量或非化学计量的溶剂的化合物，所述溶剂例如为水、丙酮、乙醇、甲醇、二氯甲烷、2-丙醇等。
应理解，在一些情况下，式A、A1、I和B中携带取代基Y1和Y2的碳原子可以是手性的(当Y1、Y2和R3彼此不同时)，和在其他情况下，它可以是非手性的(当Y1、Y2和R3中至少两个相同时)。所述碳原子(即携带Y1和Y2的碳原子)在式A、A1、I和B中通过“*”表示。因此，本发明手性化合物可以作为单个对映体存在，或作为对映体的外消旋或非手性(scalemic)混合物存在。因此，本发明化合物将包括外消旋和非手性对映体混合物，以及基本上不含其他可能的立体异构体的单个各自的立体异构体。本发明所使用的术语“基本上不含其他立体异构体”是指存在小于25％的其他立体异构体、优选小于10％的其他立体异构体、更优选小于5％的其他立体异构体和最优选小于2％的其他立体异构体，或小于“X”％的其他立体异构体(其中X是0到100的数字，包括端点)。获得或合成给定化合物的单个对映体的方法是本领域熟知的，且可适用于最终化合物或适用于原料或中间体(可实行的话)。
除非另有说明，当公开的化合物以不指定立体化学的结构命名或描述，并具有一个或多个手性中心时，应理解表示所述化合物的所有可能的立体异构体。
如本发明所使用的术语“稳定化合物”是指具有足以允许其制备的稳定性并在足够长的时间内保持化合物完整性，从而用于本发明详述目的(例如，配制成治疗产物、用于制备治疗化合物的中间体、可分离或可储存的中间化合物、治疗对治疗剂起反应的疾病或病症)的化合物。
“D”是指氘。“立体异构体”是指对映体和非对映体两者。“Tert”、“t”和“t-”分别表示叔位的。“US”是指美国。
如本发明所使用，术语“亚烷基”是指直链或支链的二价烃基，优选具有1到6个碳原子(C1-6亚烷基)。在一些实施方式中，所述亚烷基具有1到4个碳原子(C1-4亚烷基)。本发明所使用的“亚烷基”的实例包括但不限于亚甲基(-CH2-)、亚乙基(-CH2CH2-)、亚丙基(-CH2CH2CH2-)及其支链形式，例如(-CH(CH3)-)，-CH2CH(CH3)-等。
“卤代”是指氯代、溴代、氟代或碘代。
“烷基”是指脂族烃基，其可以是直链或支链的，链中含有1到15个碳原子。优选的烷基链中含有1到12个碳原子，更优选1到6个碳原子。支链是指一个或多个低级烷基(例如甲基、乙基或丙基)连接在直链烷基链上。“低级烷基”是指直链或支链的链中有约1到约4个碳原子。典型的烷基包括甲基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、环丙基甲基、环戊基甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、正戊基、3-戊基、庚基、辛基、壬基、癸基和十二烷基；优选的是甲基、二氟甲基和异丙基。烷基可任选被一个或多个选自下组的基团取代：卤素、氰基、羟基、羧基、烷氧基、烷氧羰基、氧代、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、杂环烷基(cycloheteroalkyl)、烷基杂环烷基、芳基、烷基芳基、杂芳基和烷基杂芳基。通常烷基取代基的任何烷基或烷氧基部分含有1到6个碳原子。
“芳基”是指含有6到10个碳原子的芳族碳环基团。典型的芳基包括苯基或萘基。芳基可任选被一个或多个相同或不同的基团取代，所述基团选自烷基、芳基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、卤素和硝基。
通常芳基取代基的任何烷基或烷氧基部分含有1到6个碳原子。
“杂芳基”是指5元到10元芳族单环或多环烃环系统，其中环系统中一个或多个碳原子是除了碳之外的元素，例如氮、氧或硫。杂芳基可任选被一个或多个相同或不同的基团取代，所述基团选自烷基、芳基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、卤素和硝基。典型的杂芳基包括吡嗪基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、嘧啶基、异噁唑基、异噻唑基、哒嗪基、1，2，4-三嗪基、喹啉基和异喹啉基。
“芳烷基”是指芳基烷基，其中芳基和烷基部分如上所述。优选的芳烷基包括低级烷基部分。典型的芳烷基包括苯甲基和2-苯乙基。
“杂芳烷基”是指杂芳基烷基，其中杂芳基和烷基部分如上所述。
“环烷基”是指3到10个碳原子的非芳族单环、多环或桥接环系统。环烷基任选被一个或多个卤素或烷基取代。典型的单环环烷基环包括环戊基、氟环戊基、环己基和环庚基。
“杂环烷基”是指非芳族单环、二环或三环或桥接烃环系统，其中所述环系统中的一个或多个原子是除了碳之外的元素，例如氮、氧或硫。优选的杂环烷基包括环大小为3-6个环原子的环。典型的杂环烷基包括吡咯烷、哌啶、四氢吡喃、四氢呋喃、四氢噻喃和四氢噻吩。
“环烷基烷基”是指其中环烷基和烷基部分如上所述的基团。
“杂环烷基烷基”是指其中环烷基和烷基部分如上所述的基团。
术语“任选被氘取代”是指涉及部分或化合物中的一个或多个氢原子可被相应数目的氘原子替换。
整个说明书中，变量可以泛指(例如，“各R”)或可以特指(例如，R1、R2、R3等)。除非另有说明，当变量泛指时，意味着包括特定变量的所有具体实施方式。
治疗的化合物
本发明提供式A化合物或其药学可接受盐：
其中：
R1和R2各自独立选自氢、-(C1-C4)烷基或-(C1-C4)亚烷基-O-(C1-C2)烷基，其中各种情况下的烷基和亚烷基独立且任选被氘取代；
R3选自-CH3、-CH2D、-CHD2和-CD3；
R4是任选被氘取代的正亚丁基；
R5选自氢、氘、烷基、环烷基、杂环烷基、环烷基烷基、杂环烷基烷基、芳基和杂芳基，其中，烷基、环烷基、杂环烷基、环烷基烷基、杂环烷基烷基、芳基和杂芳基各自可任选被取代，且所述烷基、环烷基、杂环烷基、环烷基烷基、杂环烷基烷基、芳基或杂芳基或其任选的取代基中的一个或多个氢原子可被相应数目的氘原子替换；和
(a)Y1和Y2各自是氟，或连同它们所连接的碳一起形成C＝O，或(b)Y1选自氟和OH；Y2选自氢、氘、-CH3，-CH2D，-CHD2和-CD3；条件是：
当Y1和Y2连同它们所连接的碳一起形成C＝O时，则R1、R2、R3、R4和R5中的至少一个携带至少一个氘原子；和
当Y1为OH且Y2为氢或-CH3时，则R1、R2、R3、R4和R5中的至少一个携带至少一个氘原子。
在其他实施方式中，式A化合物不是以下化合物：
在式A的另一个实施方式中，当R1和R2各自为任选被氘取代的甲基且R5是氢或氘时，则：(i)Y1是氟代；或(ii)Y1是OH，且Y2选自-CH3、-CH2D、-CHD2和-CD3。在该实施方式的一方面，所述化合物不是
在该实施方式的更具体的方面，Y2、R1、R2、R3和R4中的至少一个携带至少一个氘原子。
在式A的又一个实施方式中，R1和R2各自为任选被氘取代的甲基；R5是氢或氘，且：(a)Y1和Y2连同它们所连接的碳一起形成＝O，或(b)Y1是-OH且Y2选自氢和氘，条件是：
当Y1和Y2连同它们所连接的碳一起形成C＝O时，则R1、R2、R3、R4和R5中的至少一个携带至少一个氘原子；和
当Y1为OH时，则Y2、R1、R2、R3、R4和R5中的至少一个携带至少一个氘原子。
在式A或其盐的另一个实施方式中，R5为D，所述化合物具有式A1：
其中R1、R2、R3、R4、Y1和Y2如式A所定义。
在式A1的一方面，R1和R2各自独立选自-CH3、-CH2D、-CHD2和-CD3；R3选自-CH3、-CH2D、-CHD2和-CD3；R4选自-(CH2)4-、-(CD2)4-、和其中表示化合物中与C(Y1)(Y2)连接的R4基团部分；且(a)Y1是OH且Y2选自氢和氘；或(b)Y1和Y2连同它们所连接的碳一起形成C＝O。
在式A1的更具体的方面，R1和R2各自独立选自-CH3和-CD3；R3选自-CH3和-CD3；R4选自-(CH2)4-和且(a)Y1是OH且Y2选自氢和氘；或(b)Y1和Y2连同它们所连接的碳一起形成C＝O。
在式A1的另一方面，R1和R2各自独立选自-CH3和-CD3；R3选自-CH3和-CD3；R4选自-(CH2)4-和且Y1和Y2连同它们所连接的碳一起形成C＝O。
另一个实施方式中，本发明提供式A化合物或其盐，其中R5是氢，所述化合物具有式I：
其中：
R1和R2各自独立选自氢、-(C1-C4)烷基或-(C1-C4)亚烷基-O-(C1-C2)烷基，其中各种情况下的烷基和亚烷基独立且任选被氘取代；
R3选自-CH3、-CH2D、-CHD2和-CD3；
R4是任选被氘取代的正亚丁基；和
(a)Y1和Y2各自是氟，或连同它们所连接的碳一起形成C＝O；或(b)Y1选自氟和OH；Y2选自氢、氘、-CH3，-CH2D，-CHD2和-CD3；条件是：
当Y1和Y2连同它们所连接的碳一起形成C＝O时，则R1、R2、R3和R4中的至少一个携带至少一个氘原子；和
当Y1为OH且Y2为氢或-CH3时，则R1、R2、R3和R4中的至少一个携带至少一个氘原子。
在式I的更具体的方面，R1和R2各自独立选自-CH3、-CH2D、-CHD2和-CD3；R3选自-CH3、-CH2D、-CHD2和-CD3；R4选自-(CH2)4-、-(CD2)4-、和其中表示化合物中与C(Y1)(Y2)连接的R4基团部分；且：Y1是OH且Y2选自氢和氘；或Y1和Y2连同它们所连接的碳一起形成C＝O。
在式I的另一方面，R1和R2各自独立选自-CH3和-CD3；R3选自-CH3和-CD3；R4选自-(CH2)4-和且：Y1是OH且Y2选自氢和氘；或Y1和Y2连同它们所连接的碳一起形成C＝O。
在式I的另一方面，R1和R2各自独立选自-CH3和-CD3；R3选自-CH3和-CD3；R4选自-(CH2)4-和且Y1和Y2连同它们所连接的碳一起形成C＝O。
在上述任何方面的另一个实施方式中，式I化合物不是以下化合物：
在上述任何方面的又一个实施方式中，式I化合物不是以下化合物：
在上述任何方面的又一个实施方式中，式I化合物不是以下化合物：
本发明的另一个实施方式提供式II化合物或其盐：
R1和R2各自独立选自氢、-(C1-C4)烷基或-(C1-C4)亚烷基-O-(C1-C2)烷基，其中各种情况下的烷基和亚烷基独立且任选被氘取代；
R3选自-CH3、-CH2D、-CHD2和-CD3；
R4是任选被氘取代的正亚丁基；和
其中R2、R3和R4中的至少一个携带至少一个氘原子。
一个实施方式涉及式A、A1、I或II化合物，其中R2和R3各自独立选自-CH3、-CH2D、-CHD2和-CD3。
另一个实施方式涉及式A、A1、I或II化合物，其中R2和R3各自独立选自-CH3和-CD3。
另一个实施方式涉及式A、A1、I或II化合物，其中R1选自氢、(C1-C3)烷基和(C1-C2)亚烷基-O(C1-C2)烷基。
另一个实施方式涉及式A、A1、I或II化合物，其中R1是氢、-CH3、-CD3、-CH2CH2CH3、-CD2CH2CH3、-CD2CD2CH3、-CD2CD2CD3、-CH2OCH2CH3、-CH2OCD2CH3、-CH2OCD2CD3、-CD2OCH2CH3、-CD2OCD2CH3或-CD2OCD2CD3。
另一个实施方式涉及式A化合物，其中R5选自氢、氘、烷基、环烷基、杂环烷基、环烷基烷基和杂环烷基烷基，其中各个烷基、环烷基、杂环烷基、环烷基烷基和杂环烷基烷基可被任选取代。
在式A、A1或I的其他实施方式中：
a)R4中各亚甲基单元选自-CH2-和-CD2-；更具体地R4选自-(CH2)4-、-(CD2)4-、和，其中表示化合物中R4与C(Y1)(Y2)连接的点；
b)当Y1是F时，Y2选自氢、-CH3、-CH2D、-CHD2和-CD3；或
c)当Y1是F时，Y2是氟；或
d)当Y1和Y2不同且Y2和R3不同且Y1和R3不同时，“*”的立体化学由表示；或
e)当Y1和Y2不同且Y2和R3不同且Y1和R3不同时，“*”的立体化学由表示。
在式A、A1或I的其他实施方式中，R1是-CD3；R2和R3是-CH3；Y1和Y2一起形成C＝O；且R4选自-(CH2)4-、-(CD2)4-、和
在式A、A1或I的其他实施方式中，R1是-CD3；R2和R3是-CH3；Y1和Y2一起形成C＝O；且R4选自-(CH2)4-和-(CD2)4-。
在式A、A1或I的其他实施方式中，R1是-CD3；R2和R3是-CH3；R4是-(CH2)4-；Y1是氟代；且Y2选自氘、-CH2D、-CHD2和-CD3。
在式A、A1或I的其他实施方式中，R1是-CD3；R2和R3是-CH3；R4是-(CH2)4-；Y1是氟代；且Y2是氟。
在式A或A1的其他实施方式中，R1是-CD3；R2和R3是-CH3；R4是-(CH2)4-；R5是氘；Y1是氟；且Y2选自氘、-CH2D、-CHD2和-CD3。
在式A或A1的其他实施方式中，R1是-CD3；R2和R3是-CH3；R4是-(CH2)4-；R5是氘；Y1是氟；且Y2是氟。
在式A、A1或I的其他实施方式中，Y1是F；Y2选自氢；R3是-CH3；且R4是-(CH2)4-。
在式A、A1或I的其他实施方式中，Y1是F；Y2是氟；R3是-CH3；且R4是-(CH2)4-。一个实施方式提供式B化合物或其药学可接受盐：
其中R1和R2各自独立选自-CH3和-CD3；R5是氢或氘；各Z3是氢或氘；各Z4是氢或氘；各Z5是氢或氘；且(a)Y1是OH且Y2是氢或氘，或(b)Y1和Y2连同它们所连接的碳一起形成C＝O。
一个实施方式提供式B化合物，其中Z3、Z4和Z5各自是氢。一方面，R1和R2各自是-CD3。另一方面，R5是氘。另一方面，Y1和Y2连同它们所连接的碳一起形成C＝O。又一方面，Y1是OH且Y2是氢或氘。
另一个实施方式提供式B化合物，其中Z3、Z4和Z5各自是氘。一方面，R1和R2各自是-CD3。另一方面，R5是氘。另一方面，Y1和Y2连同它们所连接的碳一起形成C＝O。又一方面，Y1是OH且Y2是氢或氘。
又一个实施方式提供式B化合物，其中R1和R2各自是-CD3。一方面，R5是氘。另一方面，Z3、Z4和Z5各自是氢且R5是氘。另一方面，Z3、Z4和Z5各自是氘且R5是氘。
其他实施方式提供式B化合物，其中Y1和Y2连同它们所连接的碳一起形成C＝O。一方面，R5是氘。另一方面，Z3、Z4和Z5各自是氢且R5是氘。另一方面，Z3、Z4和Z5各自是氘且R5是氘。另一方面，R1和R2各自是-CD3。另一方面，R1和R2各自是-CD3且R5是氘。另一方面，R1和R2各自是-CD3，且Z3、Z4和Z5各自是氘。另一方面，R1和R2各自是-CD3，且Z3、Z4和Z5各自是氘且R5是氘。另一方面，R1和R2各自是-CD3，且Z3、Z4和Z5各自是氢。另一方面，R1和R2各自是-CD3，且Z3、Z4和Z5各自是氢且R5是氘。
其他实施方式提供式B化合物，其中Y1是OH且Y2是氢或氘。一方面，R5是氘。另一方面，Z3、Z4和Z5各自是氢且R5是氘。另一方面，Z3、Z4和Z5各自是氘且R5是氘。另一方面，R1和R2各自是-CD3。另一方面，R1和R2各自是-CD3且R5是氘。另一方面，R1和R2各自是-CD3，且Z3、Z4和Z5各自是氘。另一方面，R1和R2各自是-CD3，且Z3、Z4和Z5各自是氘且R5是氘。另一方面，R1和R2各自是-CD3，且Z3、Z4和Z5各自是氢。另一方面，R1和R2各自是-CD3，且Z3、Z4和Z5各自是氢且R5是氘。
另一个实施方式提供式B化合物，其中R5是氘。
另一个实施方式提供式B化合物，其中R5是氘，Z3、Z4和Z5是氢且R1是-CD3。
式A、A1、I或II化合物的具体实施方式包括(下)表1-6中所示化合物或其药学可接受的盐，其中表示化合物中与C(Y1)(Y2)连接的R4部分，在表中，表示为“(R)”或“(S)”的化合物是指携带Y1取代基的碳的立体化学。无任何表示并含有与Y1和Y2结合的手性碳原子的化合物用于表示对映体的外消旋混合物。
表1：式I的具体化合物的实例。己酮可可碱及其代谢物的氘化和/或氟化类似物。
上表1显示式I的具体化合物的实例。这些实例是己酮可可碱及其代谢物的氘化和/或氟化的类似物。
表2：显示式I的具体化合物的实例，其中R1是H且Y2是CH3或CD3。
上表2显示式I的具体化合物的实例，其中R1是H且Y2是CH3或CD3。这些化合物包括阿比茶碱(Albifylline)(HWA-138)的氘化和氟化类似物。研究了阿比茶碱的与己酮可可碱有关的用途。
表3：式I的具体实例，其中R1是任选被氘取代的-CH2-O-CH2CH3。
上表3显示式I具体化合物的实例，其中R1是任选被氘取代的-CH2-O-CH2CH3。在这些实例中，Y1是OH或F且Y2是CH3或CD3。这些化合物包括托巴茶碱(torbafylline)(HWA-448)的氘化和氟化类似物。研究了托巴茶碱用于治疗抑郁症、尿失禁、肠易激综合征和多发性硬化。
表4：式I的具体实例，其中R1是任选被氘取代的-CH2CH2CH3且Y1是OH或F。
上表4显示式I具体化合物的实例，其中R1是任选被氘取代的-CH2CH2CH3。在这些实例中，Y1是OH或F，且Y2是CH3或CD3。这些化合物包括A-802715的氘化和氟化类似物。研究了A-802715用于治疗感染性休克和抑制同种异体移植反应的影响。
表5：式I的具体实例，其中R1是任选被氘取代的-CH2CH2CH3且Y1和Y2一起形成＝O
上表5显示式I具体化合物的实例，其中R1是任选被氘取代的-CH2CH2CH3。在这些实例中，Y1和Y2与介于它们中间的碳一起形成羰基。这些化合物包括丙戊茶碱(propentofylline)的氘化类似物。研究了丙戊茶碱用于治疗阿尔茨海默病、神经性疼痛、外伤性脑损伤、排尿困难、视网膜或视神经乳头损害和消化性溃疡。也研究其用于控制眼内压、稳定脑血流量的自动调节和抑制同种异体移植反应的影响。
表6：式A的具体化合物的实例。己酮可可碱及其代谢物的氘化和/或氟化的类似物，其中R5是D。
上表6显示式A的具体化合物的实例。这些实例是己酮可可碱及其代谢物的氘化和/或氟化的类似物，其中R5是氘。
在上述实施方式的一方面，所述化合物不是化合物100、116或149中的任何一个。
本发明的具体化合物的实例包括以下化合物：
本发明提供式C化合物或其药学可接受盐：
其中R1选自-CH3和-CD3；R2选自-CH3和-CD3，Y1和Y2中的一个是-OH；且Y1和Y2中的另一个是氘或氢，
条件是如果R1是CD3且R2是CH3，则Y2是-OH。
一个实施方式提供式C化合物，其中R1是-CH3。
一个实施方式提供式C化合物，其中R1是-CD3。
一个实施方式提供式C化合物，其中R2是-CH3。
一个实施方式提供式C化合物，其中R2是-CD3。
一个实施方式提供式C化合物，其中R1是-CH3且R2是-CH3。该实施方式的一方面，Y1是-OH。另一方面，Y2是OH。
一个实施方式提供式C化合物或其药学可接受盐，其中所述化合物具有如下结构：
该实施方式的一方面，Y1是氘。另一方面，Y1是氢。
一个实施方式提供式C化合物或其药学可接受盐，其中所述化合物具有如下结构：
该实施方式的一方面，Y2是氘。另一方面，Y2是氢。
式C化合物的实例包括以下化合物及其药学可接受盐：
本发明也提供式D化合物或其药学可接受盐：
其中R1选自-CH3和-CD3；R2选自-CH3和-CD3；Y1和Y2中的一个是-OH；且Y1和Y2中的另一个是氘或氢；
条件是：
(i)如果Y1和Y2中的任一个是氘，则R2是CD3；和
(ii)如果Y1和Y2中的任一个是氢，则R1是CH3。
一个实施方式提供式D化合物，其中R1是-CH3。
一个实施方式提供式D化合物，其中R1是-CD3。
一个实施方式提供式D化合物，其中R2是-CH3。
一个实施方式提供式D化合物，其中R2是-CD3。
一个实施方式提供式D化合物，其中R1是-CH3且R2是-CH3。该实施方式的一方面，Y1是-OH。另一方面，Y2是OH。
一个实施方式提供式D化合物或其药学可接受盐，其中所述化合物具有如下结构：
该实施方式的一方面，Y1是氘。另一方面，Y1是氢。
一个实施方式提供式D化合物或其药学可接受盐，其中所述化合物具有如下结构：
该实施方式的一方面，Y2是氘。另一方面，Y2是氢。
式D化合物的实例包括以下化合物及其药学可接受盐：
在另一组实施方式中，上述任何实施方式中的未指明为氘的任何原子以其天然同位素丰度存在。
本发明化合物的合成可由本领域普通的合成化学工作者实现。相关过程和中间体例如在Sidzhakova，D等，Farmatsiya，(Sofia，Bulgaria)1988，38(4)：1-5；Davis，PJ等，Xenobiotica，1985，15(12)：1001-10；Akgun，H等，JPharm Sci，2001，26(2)：67-71；德国专利申请DD 274334；捷克专利CS237719，CS201558；PCT专利申请WO9531450以及日本专利公布JP58150594、JP58134092、JP58038284、JP57200391、JP57098284、JP57085387、JP57062278、JP57080385、JP57056481、JP57024385、JP57011981、JP57024386、JP57024382、JP56077279、JP56032477、JP56007785、JP56010188、JP56010187、JP55122779和JP55076876中公开。
这种方法可使用相应的氘化试剂以及任选的含有其他同位素的试剂和/或中间体来进行，从而合成本发明描述的化合物，或使用本领域已知的标准合成方案来进行，从而将同位素原子引入化学结构中。
示例合成
合成式I化合物的方法在以下路线中描述。
路线1A：式I化合物的合成
如路线1A所示，氘化化合物10在碳酸钾存在下用氘化的中间体11烷基化(其中X是氯化物、溴化物或碘化物)，形成式I化合物。或者，可根据美国专利4289776的方法使用甲醇水溶液中的氢氧化钠来形成式I化合物。
路线1B：由式II化合物制备其中Y1＝OH的化合物
如路线1B所示，式II化合物可用于制备其中Y1是OH的化合物。因此，可根据欧洲专利公开说明书0330031的一般方法用硼氢化钠或硼氘化钠(可商购，99原子％D)还原式II化合物，来形成其中Y1是OH且Y2是氢或氘的化合物。例如，通过Nicklasson，M等，Chirality，2002，14(8)：643-652的方法分离对映体醇产物。在可选方法中，使用Pekala，E等，Acta Poloniae Pharmaceutica，2007，64(2)：109-113或Pekala，E等，BiotechJ，2007，2(4)：492-496中公开的方法，酶促还原得到富含对映体的醇产物。
由其中C(Y1)(Y2)是C＝O的相应化合物立体选择性制备其中C(Y1)(Y2)是C(H)OH或C(D)OH的化合物可在酮还原酶或羰基还原酶的存在下进行。本发明的其中C(Y1)(Y2)是C(H)OH或C(D)OH的化合物可由其中C(Y1)(Y2)是C＝O的相应化合物通过在酮还原酶或羰基还原酶存在下在适当的pH下在对映体过量至少80％的情况下用氢化物源或氘化物源处理从而立体选择性地制备。有助于形成其中C(H)OH或C(D)OH基的立体化学是(S)的化合物的酮还原酶或羰基还原酶例如可以是ALMAC羰基还原酶CRED A131、CRED A801、CRED A901、CRED A251或CRED A271(各自从ALMAC Group Ltd，Craigavon，England商购)中的任何一种、CODEXIS酮还原酶KRED-119、KRED-137、KRED-148、KRED-169、KRED-174、KRED-NADH 101、KRED-NADH 102、KRED-NADH112或KRED-NADH 126(各自从Codexis Inc.，RedwoodCity，CA商购)或SYNCORE酮还原酶ES-KRED-121、ES-KRED-128、ES-KRED-130、ES-KRED-142、ES-KRED-175、ES-KRED-169或ES-KRED-171(各自从Syncore Labs，Shanghai，China商购)中的任何一种。一方面，所述酶选自CRED A131、CRED A251、KRED-NADH 101、KRED-NADH 102、KRED-NADH 112、KRED-NADH 126、ES-KRED-121、ES-KRED-128、ES-KRED-130、ES-KRED-142、ES-KRED-169或ES-KRED-171。在更具体的方面，所述酶选自CREDA131、CRED A251和KRED-NADH 101。有助于形成其中C(H)OH或C(D)OH基的立体化学是(R)的化合物的酮还原酶或羰基还原酶例如可以是KRED-NADP-118、CRED A601-NADP、CRED A291-NADP、CREDA311-NADP、KRED-NAD-110、ES-KRED-120、ES-KRED-131、CREDA101-NADP中的任何一种。
反应中所使用的酮还原酶或羰基还原酶的量为底物重量百分比的0.05重量％到10重量％，例如0.5重量％到5重量％。在一个实施方式中，酶的量为1.0重量％到2.0重量％。在更具体的方面，酶的量为约1.0重量％。氢化物源是能提供氢负离子或氢负离子的合成子的化合物或混合物。氘化物源是能提供氘负离子或氘负离子的合成子的化合物或混合物。氢化物源或氘化物源包含催化的辅因子(co-factor)和任选的辅因子再生系统。和酮还原酶或羰基还原酶一起用于本发明方法的催化的辅因子选自NAD、NADP、NADH、NADPH、NAD2H和NADP2H。辅因子的选择可以基于(a)辅因子再生系统的存在或不存在；(b)氢化物源和氘化物源的要求；和(c)进行本发明方法的适当的pH是指在整个反应中保持pH为6.0到7.5的缓冲条件。在一个实施方式中，反应的pH保持为6.5到7.3。在另一个实施方式中，反应的pH保持为6.0到7.0。通常逐滴加入KOH用于保持所需pH，因为酶促反应产生酸。一方面，反应的pH保持为6.90到7.05。所述方法可在约20℃到37℃的温度下进行。该实施方式的一方面，温度为约29℃到32℃。所述方法可在约12小时到约24小时的时期内进行。在一个实施方式中，所述时期为约24小时到约40小时。在一个实施方式中，所述时期为约40小时到约72小时。在一个实施方式中，所述时期为足以使存在的其中C(Y1)(Y2)是C＝O的化合物为初始量的小于约5％的时期。
化合物10的合成
参考路线1A，可用作化合物10来制备式I化合物的化合物是已知的，且包括但不限于以下化合物：可商购的可可碱(其中R1和R2是CH3)。其中(a)R1是-CD3且R2是-CH3；(b)R1是-CH3且R2是-CD3；和(c)R1和R2是-CD3的10的同位素异数体(isotopologue)都是已知的。参见Benchekroun，Y等，J Chromatogr B，1977，688：245；Ribon，B等，CollINSERM，1988，164：268；和Horning，MG等，Proc Int Conf Stable Isot 2nd，1976，41-54。其中R1是正丙基且R2是-CH3的3-甲基-7-丙基黄嘌呤是可商购的。其中R1是CH2OCH3且R2是CH3的化合物也是已知的。参见德国专利申请DE 3942872A1。
路线2：化合物10的合成
以可商购的N-亚硝基-N-甲脲为原料的化合物10的合成如路线2所示。根据Boivin，JL等，Canadian Journal of Chemistry，1951，29：478-81的方法，用水中的适当氘化的胺12处理，形成N-烷基脲13。根据Dubey，PK等，Indian Journal of Heterocyclic Chemistry，2005，14(4)：301-306的方法，可用2-氰基乙酸和乙酸酐处理脲13，形成氰基乙酰胺衍生物14，其首先用NaOH水溶液然后用HCl水溶液处理，形成环化嘧啶二酮15。或者，可通过Fulle，F等，Heterocycles，2000，53(2)：347-352的方法，用三甲基甲硅烷基氯化物和六甲基二硅氮烷处理氰基乙酰胺14，形成环化产物15。
根据Merlos，M等，European Journal of Medicinal Chemistry，1990，25(8)：653-8的方法，先用乙酸中的亚硝酸钠，然后用氢氧化铵和连二亚硫酸钠处理嘧啶二酮15，生成化合物16，其用甲酸处理形成嘌呤衍生物17。根据Rybar，A等在捷克专利申请CS 263595B1公开的方法，在碳酸钾存在下和任选在添加剂例如NaBr、KBr、NaI、KI或碘的存在下用适当的氘化亲电子试剂18(X是氯、溴或碘)烷化17，形成化合物10。
参考路线2，有用的氘化胺试剂12包括但不限于可商购化合物，例如正丙基-d7-胺，或已知化合物，例如1-丙烷-1，1-d2-胺(Moritz，F等，Organic Mass Spectrometry，1993，28(3)：207-15)。有用的氘化脲试剂13可包括但不限于可商购化合物，例如N-甲基-d3-脲或甲基脲
有用的氘化亲电子试剂18可包括但不限于可商购化合物，例如碘代甲烷-d3、或溴代甲烷-d3、或1-溴代丙烷-d7、或1-溴代丙烷-1，1-d2，或已知的化合物，例如(氯甲氧基-d2)-乙烷(Williams，AG，WO2002059070A1)或溴甲氧基甲烷-d2(Van der Veken，BJ等，Journal ofRaman Spectroscopy，1992，23(4)：205-23)或(溴甲氧基-d2)-甲烷-d3(Vander Veken，BJ等，Journal of Raman Spectroscopy，1992，23(4)：205-23)。上述可商购氘化中间体12、13和18可以至少98原子％D的同位素纯度购得。
中间体11a-d5(参见路线1A)的合成
路线3：中间体11a-d5的合成
化合物11a-d5(参见路线1A)的制备方法(其中R3是CD3；R4是且Y1和Y2一起形成＝O)在路线3中描述。因此，根据Zhang，Q等，Tetrahedron，2006，62(50)：11627-11634的方法将甲基锂加入可商购的Δ-戊内醌19中，形成酮20。根据Fodor-Csorba K，Tet Lett，2002，43：3789-3792的一般方法，在微波条件下用D2O(99原子％D)中的TFA-d1(99原子％D)处理20，形成氘化酮21。根据Clément，J-L，Org Biomol Chem，2003，1：1591-1597的一般过程，一旦用三苯基膦和四氯化碳处理，21的醇部分就转化为氯化物，形成氯化物11a-d5。
路线4：中间体11a-d9和11a-d11的合成
路线4描述化合物11a-d9和化合物11a-d11的合成。因此，可根据Esaki，等，Chem Eur J，2007，13：4052-4063的一般方法，在Pd/C和氢气存在下在D2O(99原子％D)中加热可商购的4-苯基丁酸22，获得氘化酸23。根据Porta，A等，J Org Chem，2005，70(12)：4876-4878的一般方法，在氯化三甲基甲硅烷的存在下加入氘化甲基锂，获得酮 24。酮24用D2SO4(99原子％D)和可商购的乙二醇-d2(99原子％D)处理，从而转化为缩醛25。根据Gamier，J-M等，Tetrahedron：Asymmetry，2007，18(12)：1434-1442的一般方法用NaIO4和RuCl3处理25，得到羧酸26。用LiAlH4或LiAlD4(98原子％D)还原得到醇(未显示)，其再用三氯氧化磷或三苯基膦和N-氯代琥珀酰亚胺氯化(Naidu，SV等，Tet Lett，2007，48(13)：2279-2282)，然后用D2SO4裂解缩醛(Heathcock，CH等，J Org Chem，1995，60(5)：1120-30)，分别得到11a-d9和11a-d11。
路线4a：中间体11b-(R)的合成
路线4b：氯化物11b-(S)的合成
路线4a和4b描述氯化物11b-(R)(其中Y1是氟；Y2选自氢和氘；且所述化合物为(R)构型)和11b-(S)(其中Y1是氟；Y2选自氢和氘；且所述化合物为(S)构型)的特定对映体的合成。在路线4a中，氘化(或非氘化)苯甲基保护的醇27，例如已知的[[[(5R)-5-氟己基]氧基]甲基]-苯(PCT公布说明书WO2000031003)在Pd/C存在下通过氢化脱保护，获得醇28。根据Lacan，G等，J Label Compd Radiopharm，2005，48(9)：635-643的一般方法用亚硫酰氯氯化所述醇，获得氯化物11b-(R)。
在路线4b中，氯化氘化(或非氘化)的醇29，例如已知的(S)-(+)-5-氟己醇(Riswoko，A等，Enantiomer，2002，7(1)：33-39)来获得氯化物11b-(S)。
路线5：中间体11c和11e的合成
路线5描述了其他中间体11c和11e的合成。因此，根据Kutner，Andrzej等，Journal of Organic Chemistry，1988，53(15)：3450-7或Larsen，SD等，Journal of Medicinal Chemistry，1994，37(15)：2343-51的方法，化合物30或31(其中X是卤化物)可用氘化格氏试剂32处理，来获得中间体11c，其中R3和Y2相同，Y1是OH且X是卤化物。根据Karst，NA等，Organic Letters，2003，5(25)：4839-4842或Kiso，M等，CarbohydrateResearch，1988，177：51-67的一般方法用二氯甲烷或甲苯中的三氟化二乙氨基硫(DAST)处理，得到中间体11e，其中R3和Y2相同，Y1是F且X是卤化物。
如路线5所公开，可商购的卤化物可用于制备化合物11。例如，可商购的5-氯代戊酰氯，或可商购的5-溴代戊酰氯，或可商购的5-溴戊酸乙酯可用作试剂30或31。再次参考路线5，用可商购的甲基-d3-碘化镁作为格氏试剂32，获得亲电子试剂11，其中R3和Y2同时是CD3。
路线6：中间体11e(X＝Br)的合成
路线6描述了中间体11e(其中R3和Y2相同且X＝Br)的其他合成。因此，根据Hester，JB等，Journal of Medicinal Chemistry，2001，44(7)：1099-1115的方法，用3，4-二氢-2H-吡喃(DHP)和樟脑磺酸(CSA)处理来保护可商购的4-氯-1-丁醇，获得氯化物33。用镁产生相应的格氏试剂，然后加入丙酮(R3＝Y2＝CH3)或丙酮-d6(Y2＝R3＝CD3)，获得醇34。用CH2Cl2中的三氟化二乙氨基硫(DAST)进行氟化，获得氟化物35。用MeOH中的CSA脱保护，获得醇36，并用N-溴代琥珀酰亚胺和三苯基膦处理获得中间体11e。
路线7：中间体11e(X＝Br)的其他方法合成
路线7描述了中间体11e(其中R3和Y2相同且X＝Br)的合成。因此，用DHP和CSA或用DHP、TsOH和吡啶处理可商购的4-羟基丁酸乙酯37，获得酯38。用LiAlD4还原形成氘化醇39，其用CCl4中的三苯膦处理(Sabitha，G等，Tetrahedron Letters，2006，(volume date 2007)，48(2)：313-315)，或用DMF中的甲磺酰氯化物、氯化锂和2，6-二甲基吡啶处理(Blaszykowski，C等，Organic Letters，2004，6(21)：3771-3774)，获得氯化物40。根据与路线6相同的方法，可将氯化物40转化为11e。
路线8：中间体11e-d8(X＝Br)的合成
路线8描述了中间体11e-d8(其中R3和Y2相同且X＝Br)的合成。
因此，可根据Yang，A等，Huagong Shikan，2002，16(3)：37-39的一般方法用DCl和ZnCl2处理可商购的THF-d841，获得已知氯化物42(Alken，Rudolf-Giesbert，WO 2003080598A1)。根据与路线6相同的方法，可将氯化物42转化为11e-d8。
路线9：中间体11c-d8(X＝Br)的合成
路线9描述了中间体11c-d8(其中R3和Y2相同且X＝Br)的合成。因此，用重氮甲烷(根据Garrido，NM等，Molecules，2006，11(6)：435-443的一般方法)或用氯化三甲基甲硅烷和甲醇-d1(根据Doussineau，T等，Synlett，2004，(10)：1735-1738的一般方法)处理已知的羧酸43(Lompa-Krzymien，L等，Proc.Int.Conf.Stable Isot.2nd，1976，Meeting Date 1975，574-8)来形成甲酯44。如路线5所示，用氘化格氏试剂45处理酯来获得中间体11c-d8。例如，用可商购的甲基-d3-碘化镁作为格氏试剂45来获得11c-d8，其中R3和Y2同时是CD3。
路线10：中间体11c-d2的合成
路线10描述了11c-d2(其中R3和Y2相同)的制备。因此，用四溴化碳和三苯基膦(Brueckner，AM等，European Journal of OrganicChemistry，2003，(18)：3555-3561)处理已知的氘化酯46(Feldman，KS等，Journal of Organic Chemistry，2000，65(25)：8659-8668)，获得酯47(其中X是溴)，或用甲磺酰氯化物和三乙胺处理，然后用氯化锂和DMF处理(Sagi，K等，Bioorganic & Medicinal Chemistry，2005，13(5)：1487-1496)，获得酯47(其中X是氯)。如路线5所示，用可商购的甲基-d3-碘化镁作为氘化格氏试剂48来获得11c-d2，其中R3和Y2同时是CD3。
可用作路线1A的试剂11的其他已知氯化物包括：1-氯-5，5-二氟-己烷(Rybczynski，PJ等，J Med Chemistry，2004，47(1)：196-209)；1-氯-5-氟己烷(Chambers，RD等，Tetrahedron，2006，62(30)：7162-7167)；6-氯-2-己醇(欧洲专利公布说明书0412596)；(S)-6-氯-2-己醇(Keinan，E等，J AmChem Soc，1986，108(12)：3474-3480)；可商购的(R)-6-氯-2-己醇；可商购的6-氯-2-己酮；已知的6-氯-2-甲基己-2-醇(Kutner，A等，Journal ofOrganic Chemistry，1988，53(15)：3450-7)；已知的6-溴-2-甲基己-2-醇(Kutner，A等，Journal of Organic Chemistry，1988，53(15)：3450-7)；已知的1-溴-5-氟-5-甲基己烷(Hester，JB等，Journal of Medicinal Chemistry，2001，44(7)：1099-1115)。
路线11：式A1化合物的合成
路线11描述了式A1化合物的合成。因此，用D2O中的碳酸钾处理式I化合物以实现氢-向-氘的交换反应，提供式A1化合物。本领域技术人员应理解其他的氢-向-氘的交换反应也可发生在分子的其他地方。
路线12：式A1化合物的其他合成方法
路线12描述了式A1化合物的其他合成方法。因此，用D2O中的碳酸钾处理中间体10(参见路线1A)以实现氢-向-氘的交换反应，提供作为N-D或N-H种类的化合物50。在碳酸钾存在下烷化中间体11得到式A1化合物。
路线12b：式I化合物的其他合成方法
路线12b描述了式I化合物的其他合成方法。因此，用水中的碳酸钾处理式A1化合物以实现氢-向-氘的交换反应，其生成其他的式I化合物。优选地，路线12b的方法中，(a)Y1和Y2各自是氟；或(b)Y1选自氟和OH；且Y2选自氢、氘、-CH3、-CH2D、-CHD2和-CD3。
许多新的中间体可用于制备式A化合物。因此，本发明也提供选自以下的这种化合物：
以上化合物a-d可以如Org.Lett.，2005，7：1427-1429一般描述的使用适当氘化的原料来制备。化合物e-o可由上列的适当溴化物参考如下显示的路线15来制备。
用于本发明的某些黄嘌呤中间体也是新颖的。因此，本发明提供氘化的黄嘌呤中间体III：
其中其中W是氢或氘，R1和R2各自独立选自氢、氘、任选被氘取代的C1-3烷基以及任选被氘取代的C1-3烷氧基烷基。R1和R2中，C1-3烷基的实例包括-CH3、-CD3、-CH2CH2CH3和-CD2CD2CD3。C1-3烷氧基烷基的实例包括-CH2OCH2CH3、-CD2OCH2CH3、-CD2OCD2CH3和-CD2OCD2CD3。
式III的具体实例包括以下：
式III的每一个上述实例中，W是氢。在一组相应实例中，W是氘。式III化合物的盐也是有用的，包括相对于已知的黄嘌呤有用的盐。有用的盐的实例包括但不限于锂盐、钠盐、钾盐和铯盐。特别有用的盐的实例是钾盐。
上述特定方法和化合物不是限制性的。本发明路线中的化学结构描述了用本发明化合物通式中的相应位置的化学基团定义(部分、原子等)相应地限定的变量，不管是否通过相同的变量名称(即，R1、R2、R3等)来确定。化合物结构中的用于合成另一种化合物的化学基团的适配性在本领域技术人员的知识范围内。合成本发明化合物及其合成前体的其他方法，包括没有明确显示在本发明路线路线内的那些，在本领域普通化学工作者的能力范围之内。用于合成适用化合物的合成化学转化和保护基方法(保护和脱保护)是本领域已知的，且包括例如Larock R，Comprehensive Organic Transformations，VCH Publishers(1989)；GreeneTW等，Protective Groups in Organic Synthesis，3rd Ed.，John Wiley andSons(1999)；Fieser L等，Fieser and Fieser's Reagents for OrganicSynthesis，John Wiley and Sons(1994)；和Paquette L，编著，Encyclopediaof Reagents for Organic Synthesis，John Wiley and Sons(1995)及其后续版本中所描述的那些。
本发明预期的取代基和变量的组合是仅导致稳定化合物的形成的那些。
组合物
本发明也提供无热原的组合物，其含有有效量的本发明化合物或其药学可接受的盐；以及可接受的载体。优选地，本发明组合物被配制成药用形式(“药物组合物”)，其中所述载体是药学可接受的载体。载体是“可接受的”的意思是，其与制剂的其他成分相容，以及在药学可接受的载体情况下，药物中的所使用量对其接受者是无毒的。
可用于本发明药物组合物的药学可接受的载体、辅剂和介质包括但不限于，离子交换剂；氧化铝；硬脂酸铝；卵磷脂；血清蛋白，例如人血清白蛋白；缓冲物质，例如磷酸盐；甘氨酸；山梨酸；山梨酸钾；饱和植物脂肪酸的偏甘油酯混合物；水；盐或电解质，例如硫酸鱼精蛋白、磷酸氢二钠、磷酸氢钾、氯化钠、锌盐；胶体硅；三硅酸镁；聚乙烯基吡咯烷酮；微晶纤维素；纤维素基物质；聚乙二醇；羧甲基纤维素钠；聚丙烯酸酯；蜡；聚乙烯-聚氧丙烯-嵌段共聚物；聚乙二醇和羊毛脂。
如果需要，药物组合物中的本发明化合物的溶解度和生物利用率可通过本领域熟知的方法来提高。一种方法包括在制剂中使用脂质赋形剂。参见“Oral Lipid-Based Formulations：Enhancing the Bioavailability ofPoorly Water-Soluble Drugs(Drugs and the Pharmaceutical Sciences)，”David J.Hauss，编著Informa Healthcare，2007；和“Role of LipidExcipients in Modifying Oral and Parenteral Drug Delivery：Basic Principlesand Biological Examples，”Kishor M.Wasan，编著Wiley-Interscience，2006。
提高生物利用率的另一种已知方法是采用本发明化合物的无定形形式，其任选和泊洛沙姆，例如LUTROLTM和PLURONICTM(BASFCorporation)，或环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物一起配制。参见美国专利7,014,866；和美国专利公布说明书20060094744和20060079502。
本发明的药物组合物包括适于经口、直肠、鼻、局部(包括颊和舌下)、阴道或胃肠外(包括皮下、肌内、静脉内和皮内)施用的那些。在某些实施方式中，本发明通式化合物透皮施用(例如，使用透皮贴剂或离子导入(iontophoretic)技术)。其他制剂可方便地存在于单元剂型中，例如，片剂、持续释放胶囊和脂质体，且可通过制药领域熟知的任何方法制备。例如参见Remington’s Pharmaceutical Sciences，Mack PublishingCompany，Philadelphia，PA(17th ed.1985)。
这种制备方法包括使待施用分子和构成一种或多种辅助成分的成分(例如载体)混合的步骤。通常，所述组合物通过使活性成分用液体载体、脂质体或精细粉碎的固体载体，或两者均匀且密切地混合，然后，如有必要，成形为产品。
在某些实施方式中，所述化合物经口施用。适于经口施用的本发明组合物可作为离散单元存在，例如各自包含预定量的活性成分的胶囊、小袋或片剂；粉末或颗粒；水溶液或非水溶液中的溶液或悬浮液；和水包油液体乳剂；油包水液体乳剂；包封在脂质体中；或作为丸剂等。软明胶胶囊可用于包含这种悬浮液，其可有利地增加化合物吸收率。
在用于经口使用的片剂情况下，常用载体包括乳糖和玉米淀粉。通常也添加润滑剂，例如硬脂酸镁。对于以胶囊形式经口施用，有用的稀释剂包括乳糖和干燥玉米淀粉。当经口施用水性悬浮液时，活性成分与乳化剂和悬浮剂组合。如果需要，加入某些甜味剂和/或矫味剂和/或着色剂。
适于经口施用的组合物包括锭剂(lozenges)，其在通常为蔗糖和阿拉伯胶或黄芪胶的矫味基质中含有活性成分；以及软锭剂(pastilles)，其在例如为凝胶和甘油，或蔗糖和阿拉伯胶的惰性基质中含有活性成分。
适于肠胃外施用的组合物包括水性和非水性灭菌注射溶液，其可包含抗氧化剂、缓冲剂、抑菌剂和溶质，其使得制剂和预定接受者的血液等渗；以及水性和非水性灭菌悬浮液，其可包括悬浮剂和增稠剂。所述制剂可以存在于单元剂量容器或多剂量容器中，例如，密封安瓿和小瓶中，并以冷冻干燥(冻干)形式贮存，只需在使用之前，加入灭菌液体载体(例如注射用水)。即时注射溶液和悬浮液可由灭菌粉末、颗粒和片剂制备。
这种注射溶液例如可以是灭菌可注射水性或油质悬浮液形式。所述悬浮液可根据本领域已知技术使用适当的分散剂或润湿剂(例如吐温80)和悬浮剂来配制。灭菌可注射制剂也可以是无毒胃肠外可接受的稀释剂或溶剂中的灭菌可注射溶液或悬浮液，例如，作为1，3-丁二醇中的溶液。可使用的可接受的介质和溶剂是甘露醇、水、林格溶液和等渗氯化钠溶液。此外，灭菌的不挥发油也常用作溶剂或悬浮介质。为此目的，可使用任何温和的不挥发油，包括合成的甘油一酯或甘油二酯。脂肪酸，例如油酸及其甘油酯衍生物可用于制备注射剂，例如天然药学可接受的油，例如橄榄油或蓖麻油，特别是以其聚氧乙烯化形式。这些油溶液或悬浮液也可以包含长链醇稀释剂或分散剂。
本发明药物组合物可以以栓剂形式用于直肠施用。这些组合物可通过将本发明化合物与适当的非刺激赋形剂混合来制备，所述赋形剂在室温下是固体而在直肠温度下是液体，因此将熔化在直肠中以释放活性成分。这种材料包括但不限于可可油、蜂蜡和聚乙二醇。
本发明药物组合物可通过鼻气雾剂或吸入施用。这种组合物根据药物制剂的本领域熟知技术制备，并可使用苯甲醇或其他适当的防腐剂、增加生物利用率的吸收促进剂、碳氟化合物和/或本领域已知的其他增溶剂或分散剂制成盐水溶液。例如参见转让给Alexza Molecular DeliveryCorporation的Rabinowitz，JD和Zaffaroni，AC的美国专利6,803,031。
当所需治疗涉及通过局部施用易达到的区域或器官时，本发明药物组合物的局部施用特别有用。对于局部地向皮肤局部施用，药物组合物应该配制成包含悬浮或溶解在载体中的活性组分的适当的膏剂。用于本发明化合物的局部施用的载体包括但不限于矿物油、液体石油、白凡士林、丙二醇、聚氧乙烯聚氧丙烯化合物、乳化蜡和水。或者，所述药物组合物可配制成包含悬浮或溶解在载体中的活性化合物的适当的洗剂或霜剂。适当的载体包括但不限于矿物油、山梨醇单硬脂酸酯、聚山梨酸酯60、鲸烷基酯蜡、鲸蜡硬脂醇、2-辛基十二烷醇、苯甲醇和水。本发明药物组合物也可以通过直肠栓剂或适当的灌肠剂局部施用至下段肠道。本发明也包括局部透皮贴剂和离子导入施用。
主题治疗的施加可以是局部的，从而在目的位点施用。可使用各种技术将主题组合物提供至目的位点，例如注射、采用导管、套管针、抛射体(projectiles)、pluronic凝胶、支架、持续药物释放聚合物或提供进入内部的其他装置。
因此，根据又一个实施方式，本发明化合物可被加入组合物中，用于涂覆可植入医疗装置，例如假体、人工瓣膜、血管移植物、支架或导管。经涂层的可植入装置的适当涂层和一般制备是本领域已知的并在美国专利6,099,562；5,886,026和5,304,121中例示。涂层通常是生物相容的聚合材料，例如水凝胶聚合物、聚甲基二硅氧烷、聚己酸内酯、聚乙二醇、聚乳酸、乙烯-乙酸乙烯酯及其混合物。所述涂层可任选再由适当的氟硅氧烷、聚糖、聚乙二醇、磷脂或其组合的外涂层覆盖，从而赋予组合物控制释放特征。用于侵入性装置的涂层被包括在药学可接受的载体、辅剂或介质的定义内，如本发明所使用的那些术语。
根据另一个实施方式，本发明提供涂覆可植入医疗装置的方法，包括使所述装置和上面描述的涂层组合物接触的步骤。本领域技术人员将理解装置的涂覆将发生在植入哺乳动物之前。
根据另一个实施方式，本发明提供浸渍可植入药物释放装置的方法，包括使所述药物释放装置与本发明化合物或组合物接触的步骤。可植入药物释放装置包括但不限于可生物降解的聚合物胶囊或弹状物、不可降解的、可扩散的聚合物胶囊和可生物降解的聚合物晶片。
根据另一个实施方式，本发明提供可植入医疗装置，所述装置涂有化合物或含有本发明化合物的组合物，这样所述化合物是治疗活性的。
根据另一个实施方式，本发明提供可植入药物释放装置，所述装置浸渍有或包含化合物或含有本发明化合物的组合物，这样所述化合物从所述装置中释放并且是治疗活性的。
当器官或组织因为从患者去除而可接近时，这种器官或组织可以浴浸在含有本发明组合物的介质中，本发明组合物可以涂在器官上，或本发明组合物可以以任何其他方便的形式施加。在另一个实施方式中，本发明化合物占组合物的28到68％(w/w)。在该实施方式中，硬脂酸镁和微晶纤维素占组合物的约2％(w/w)。
在另一个实施方式中，本发明组合物还包括第二治疗剂。所述第二治疗剂可选自当和具有与己酮可可碱相同的作用机制的化合物一起施用时，已知具有或显示有利性质的任何化合物或治疗剂。这种试剂包括显示可用于和己酮可可碱组合的那些，包括但不限于WO 1997019686、EP 0640342、WO 2003013568、WO 2001032156、WO 2006035418和WO 1996005838中描述的那些。
优选地，所述第二治疗剂是可用于治疗或预防选自以下疾病或病症的药物：外周梗阻性血管病；血管球性肾炎；肾病综合征；非酒精性脂肪性肝炎；利什曼病；硬化；肝功能衰竭；杜兴肌营养不良(Duchenne’smuscular dystrophy)；晚期辐射诱导的损伤；辐射诱导的淋巴水肿；辐射相关的坏死；酒精性肝炎；辐射相关的纤维化；早产儿的坏死性小肠结肠炎；糖尿病性肾病；高血压诱导的肾衰竭和其他慢性肾病；局灶节段性肾小球硬化；肺结节病；复发性口疮性口炎；乳腺癌患者的慢性乳房疼痛；脑和中枢神经系统肿瘤；营养失调-炎症-恶病质综合症；白介素-1介导的疾病；移植物抗宿主反应和其他同种异体移植物反应；饮食诱导的脂肪肝病症；动脉粥样化损害；脂肪肝变性及其他饮食诱导的高度脂肪或酒精诱导的组织退化性病症；1型人类免疫缺陷性病毒(HIV-1)及其他人逆转录病毒感染；多发性硬化；癌症；纤维增生性疾病；真菌感染；药物诱导的肾中毒性；胶原性结肠炎以及以血小板衍生的生长因子(PDGF)或其他炎症性细胞因子的水平升高为特征的其他疾病和/或病症；子宫内膜异位；与获得性免疫缺乏综合症(AIDS)、免疫紊乱疾病或多发性硬化相关的视神经病和CNS损害；自身免疫性疾病；上呼吸道病毒感染；抑郁；尿失禁；肠易激综合征；感染性休克；阿尔茨海默痴呆；神经性疼痛；排尿困难；视网膜或视神经损害；消化性溃疡；胰岛素依赖型糖尿病；非胰岛素依赖型糖尿病；糖尿病性肾病；代谢性综合症；肥胖；胰岛素抵抗；血脂异常；病理性葡萄糖耐量；高血压；高脂质血症；高尿酸血症；痛风；血凝过快；以及与嗜中性趋药性和/或脱粒作用有关的炎症或损伤。本发明化合物也可用于对通过体检确定需要这种控制的受试者控制眼内压或稳定脑血流量的自动调节。
在一个实施方式中，所述第二治疗剂选自α-生育酚和羟基脲。
在另一个实施方式中，所述第二治疗剂用于治疗糖尿病或相关紊乱，且选自胰岛素或胰岛素类似物、胰高血糖素样肽-1(GLP-1)受体激动剂、磺酰脲药物、双胍药物、α-葡萄糖苷酶抑制剂、PPAR激动剂、美格列奈药物、二肽-肽酶(DPP)IV抑制剂、其他的磷酸二酯酶(PDE1、PDE5、PDE9、PDE10或PDE1)抑制剂、糊精激动剂(amylin agonist)、辅酶A抑制剂和抗肥胖药物。
胰岛素的具体实例包括但不限于(人胰岛素，rDNA来源)、(人胰岛素，rDNA来源)、BR(人缓冲普通胰岛素，rDNA来源)、(人胰岛素，吸入)及其他形式的吸入胰岛素，例如通过Mannkind的“Technosphere Insulin System”递送。
胰岛素类似物的具体实例包括但不限于novarapid、地特胰岛素(insulin detemir)、赖脯胰岛素(insulin lispro)、甘精胰岛素(insulinglargine)、胰岛素锌悬浮液和Lys-Pro胰岛素(Lys-Pro insulin)。
胰高血糖素样肽-1受体激动剂的具体实例包括但不限于BIM-51077(CAS-No.275371-94-3)、 EXENATIDE(CAS-No.141758-74-9)、CJC-1131(CAS-No.532951-64-7)、LIRAGLUTIDE(CAS-No.20656-20-2)和ZP-10(CAS-No.320367-13-3)。
磺酰脲药物的具体实例包括但不限于TOLBUTAMIDE(CAS-No.000064-77-7)、TOLAZAMIDE(CAS-No.001156-19-0)、GLIPIZIDE(CAS-No.029094-61-9)、CARBUTAMIDE(CAS-No.000339-43-5)、GLISOXEPIDE(CAS-No.025046-79-1)、GLISENTIDE(CAS-No.032797-92-5)、GLIBORNURIDE(CAS-No.026944-48-9)、GLIBENCLAMIDE(CAS-NO.010238-21-8)、GLIQUIDONE(CAS-No.033342-05-1)、GLIMEPIRIDE(CAS-No.093479-97-1)和GLICLAZIDE(CAS-No.021187-98-4)。
双胍药物的具体实例包括但不限于METFORMIN(CAS-No.000657-24-9)。
α-葡萄糖苷酶抑制剂的具体实例包括但不限于ACARBOSE(Cas-No.056180-94-0)、MIGLITOL(CAS-No.072432-03-2)和VOGLIBOSE(CAS-No.083480-29-9)。
PPAR激动剂的具体实例包括但不限于MURAGLITAZAR(CAS-No.331741-94-7)、ROSIGLITAZONE(CAS-NO.122320-73-4)、PIOGLITAZONE(CAS-No.111025-46-8)、RAGAGLITAZAR(CAS-NO.222834-30-2)、FARGLITAZAR(CAS-No.196808-45-4)、TESAGLITAZAR(CAS-No.251565-85-2)、NAVEGLITAZAR(CAS-No.476436-68-7)、NETOGLITAZONE(CAS-NO.161600-01-7)、RIVOGLITAZONE(CAS-NO.185428-18-6)、K-1 11(CAS-No.221564-97-2)、GW-677954(CAS-No.622402-24-8)、FK-614(CAS-No193012-35-0)和(-)-卤芬酯(halofenate)(CAS-No.024136-23-0)。优选的PPAR激动剂是ROSGLITAZONE和PIOGLITAZONE。
美格列奈药物的具体实例包括但不限于REPAGLINIDE(CAS-No.135062-02-1)、NATEGLINIDE(CAS-No.105816-04-4)和MITIGLINIDE(CAS-No.145375-43-5)。
DPP IV抑制剂的具体实例包括但不限于SITAGLIPTIN(CAS-No.486460-32-6)、SAXAGLIPTIN(CAS-No.361442-04-8)、VILDAGLIPTIN(CAS-No.274901-16-5)、DENAGLIPTIN(CAS-No.483369-58-0)、P32/98(CAS-No.251572-70-0)和NVP-DPP-728(CAS-No.247016-69-9)。
PDE5抑制剂的具体实例包括但不限于SILDENAFIL(CAS-No.139755-83-2)、VARDENAFIL(CAS-No.224785-90-4)和TADALAFIL(CAS-No.171596-29-5)。可用于本发明的PDE1、PDE9、PDE10或PDE11抑制剂的实例例如可以在US20020160939、WO2003037432、US2004220186、WO2005/003129、WO2005012485、WO2005120514和WO03077949中发现。
糊精激动剂的具体实例包括但不限于PRAMLINITIDE(CAS-No.151126-32-8)。
辅酶A抑制剂的具体实例包括但不限于ETOMOXIR(CAS-No.082258-36-4)。
抗肥胖药物的具体实例包括但不限于HMR-1426(CAS-No.262376-75-0)、CETILISTAT(CAS-No.282526-98-1)和SIBUTRAMINE(CAS-No.106650-56-0)。
在另一个实施方式中，本发明提供本发明化合物和一种或多种任何以上所述的第二治疗剂的单独剂型，其中所述化合物和第二治疗剂彼此相连。这里使用的术语“彼此相连”是指单独剂型包装在一起或彼此连接，这样很明显，单独的剂型旨在一起销售或施用(彼此在小于24小时内，连续或同时)。
在本发明药物组合物中，本发明化合物以有效量存在。此处使用的术语“有效量”是指当以适当的给药方案施用时，足以治疗(治疗性或预防性)目标紊乱的量。例如，有效量足以降低或改善待治疗紊乱的严重程度、持续性或进展，阻止待治疗紊乱的进展，引起待治疗紊乱的衰退，或增加或提高另一疗法的预防性或治疗性效果。
动物和人的剂量(基于毫克每平方米体表)的相互关系在Freireich等，Cancer Chemother.Rep，1966，50：219中描述。体表面积可通过患者的身高和体重大致确定。例如参见Scientific Tables，Geigy Pharmaceuticals，Ardsley，N.Y.，1970，537。
在一个实施方式中，本发明化合物的有效量为每次治疗20mg到2000mg。在更具体的实施方式中，所述量为每次治疗40mg到1000mg，或100mg到800mg，或更具体地为200mg到400mg。通常每天施用一到三次。
如本领域技术人员所了解，有效剂量也将取决于以下因素而变化：待治疗疾病、疾病的严重程度、施用途径、患者性别、年龄和总体健康状况、使用赋形剂、与其他治疗法(例如使用其他药物)一起使用的可能性和治疗医师的判断。例如，选择有效量的指导可通过参考己酮可可碱的处方信息而确定。
对于包括第二治疗剂的药物组合物，第二治疗剂的有效量为通常用于仅使用该药物的单一疗法的剂量的约20％到100％。优选地，有效量为通常单一疗法剂量的约70％到100％。这些第二治疗剂的通常单一疗法剂量是本领域技术人员已知的，例如参见Wells等，编著，Pharmacotherapy Handbook，第2版，Appleton and Lange，Stamford，Conn.(2000)；PDR Pharmacopoeia，Tarascon Pocket Pharmacopoeia 2000，DeluxeEdition，Tarascon Publishing，Loma Linda，Calif.(2000)，各参考文献以引用方式合并于此。
预期以上提及的一些第二治疗剂将与本发明化合物协同作用。当这种情况发生时，将允许第二治疗剂和/或本发明化合物的有效剂量比单一疗法所需的剂量低。这具有以下优点：使本发明化合物的第二治疗剂的毒性副作用最小、效力的协同改善、改善的易于施用或使用和/或化合物制备或制剂的整体费用降低。
治疗方法
在一个实施方式中，本发明提供抑制细胞中磷酸二酯酶(PDE)的活性的方法，包括使细胞与一种或多种式A、A1、I、II、B、C或D的化合物接触。
除其PDE抑制活性之外，已知己酮可可碱能抑制许多其他生物学试剂的产生，例如白介素-1(IL-1)、IL-6、IL-12、TNF-α、纤维蛋白原和各种生长因子。因此，在另一个实施方式中，本发明提供抑制细胞中白介素-1(IL-1)、IL-6、IL-12、TNF-α、纤维蛋白原和各种生长因子的产生的方法，包括使细胞与一种或多种式A、A1、I、II、B、C或D化合物接触。
根据另一个实施方式，本发明提供一种治疗能通过用己酮可可碱治疗而受益的需要治疗的患者的疾病的方法，包括将有效量的式A、A1、I、II、B、C或D化合物或含有式A、A1、I、II、B、C或D化合物和药学可接受的载体的药物组合物施用于所述患者的步骤。
这种疾病是本领域所熟知的，并在包括但不限于以下专利和公开申请中公开：WO 1988004928、EP 0493682、US 5112827、EP 0484785、WO 1997019686、WO 2003013568、WO 2001032156、WO 1992007566、WO 1998055110、WO 2005023193、US 4975432、WO 1993018770、EP0490181和WO 1996005836。这种疾病包括但不限于：外周梗阻性血管病；血管球性肾炎；肾病综合征；非酒精性脂肪性肝炎；利什曼病；硬化；肝功能衰竭；杜兴肌营养不良；晚期辐射诱导的损伤；辐射诱导的淋巴水肿；辐射相关的坏死；酒精性肝炎；辐射相关的纤维化；早产儿的坏死性小肠结肠炎；糖尿病性肾病；高血压诱导的肾衰竭和其他慢性肾病；局灶节段性肾小球硬化；肺结节病；复发性口疮性口炎；乳腺癌患者的慢性乳房疼痛；脑和中枢神经系统肿瘤；营养失调-炎症-恶病质综合症；白介素-1介导的疾病；移植物抗宿主反应和其他同种异体移植物反应；饮食诱导的脂肪肝病症；动脉粥样化损害；脂肪肝变性及其他饮食诱导的高度脂肪或酒精诱导的组织退化性病症；1型人类免疫缺陷性病毒(HIV-1)及其他人逆转录病毒感染；多发性硬化；癌症；纤维增生性疾病；真菌感染；药物诱导的肾中毒性；胶原性结肠炎以及以血小板衍生的生长因子(PDGF)或其他炎症性细胞因子的水平升高为特征的其他疾病和/或病症；子宫内膜异位；与获得性免疫缺乏综合症(AIDS)、免疫紊乱疾病或多发性硬化相关的视神经病和CNS损害；自身免疫性疾病；上呼吸道病毒感染；抑郁；尿失禁；肠易激综合征；感染性休克；阿尔茨海默痴呆；神经性疼痛；排尿困难；视网膜或视神经损害；消化性溃疡；胰岛素依赖型糖尿病；非胰岛素依赖型糖尿病；糖尿病性肾病；代谢性综合症；肥胖；胰岛素抵抗；血脂异常；病理性葡萄糖耐量；高血压；高脂质血症；高尿酸血症；痛风；血凝过快；急性酒精性肝炎；嗅觉紊乱；动脉导管未闭以及与嗜中性趋药性和/或脱粒作用有关的炎症或损伤。
式A、A1、I、II、B、C或D化合物可用于对通过体检确定需要这种控制的受试者控制眼内压或稳定脑血流量的自动调节。
在一个具体实施方式中，本发明方法用于治疗需要治疗的患者的疾病或病症，选自基于肢体的慢性闭塞性动脉疾病及其他外周梗阻性血管病的间歇性跛行；血管球性肾炎；局灶节段性肾小球硬化；肾病综合征；非酒精性脂肪性肝炎；利什曼病；硬化；肝功能衰竭；杜兴肌营养不良；晚期辐射诱导的损伤；辐射诱导的淋巴水肿；酒精性肝炎；辐射诱导的纤维化；早产儿的坏死性小肠结肠炎；糖尿病性肾病；高血压诱导的肾衰竭和其他慢性肾病；肺结节病；复发性口疮性口炎；乳腺癌患者的慢性乳房疼痛；脑和中枢神经系统肿瘤；肥胖；急性酒精性肝炎；嗅觉紊乱；子宫内膜异位相关的不育症；营养失调-炎症-恶病质综合症；和动脉导管未闭。
在一个实施方式中，本发明方法用于治疗糖尿病性肾病、高血压性肾病或基于肢体的慢性闭塞性动脉疾病的间歇性跛行。在该实施方式的一个具体方面，本发明方法用于治疗糖尿病性肾病。
在另一个具体实施方式中，本发明方法用于治疗需要治疗的患者的疾病或病症，选自基于肢体的慢性闭塞性动脉疾病的间歇性跛行。
在一个实施方式中，本发明方法用于治疗慢性肾病。所述慢性肾病可选自血管球性肾炎、局灶节段性肾小球硬化、肾病综合征、回流尿路病或多囊肾病。
在一个实施方式中，本发明方法用于治疗慢性肝病。所述慢性肝病选自非酒精性脂肪性肝炎、脂肪肝变性或其他饮食引起的高度脂肪或酒精引起的组织退化性病症、硬化、肝功能衰竭或酒精性肝炎。
在一个实施方式中，本发明方法用于治疗糖尿病相关疾病或病症。所述疾病可选自胰岛素抵抗、视网膜病、糖尿病性溃疡、辐射相关的坏死、急性肾衰竭或药物诱导的肾中毒性。
在一个实施方式中，本发明方法用于治疗罹患囊性纤维化的患者，包括罹患慢性假单胞菌支气管炎的那些患者。
在一个实施方式中，本发明方法用于促使伤口愈合。可以治疗的伤口类型的实例包括静脉曲张性溃疡、糖尿病性溃疡和压迫性溃疡。
在另一个具体实施方式中，本发明方法用于治疗需要治疗的患者的疾病或病症，选自胰岛素依赖型糖尿病、非胰岛素依赖型糖尿病、代谢综合症、肥胖、胰岛素抵抗、血脂异常、病理性葡萄糖耐量、高血压、高脂质血症、高尿酸血症、痛风和血凝过快。
在一个实施方式中，本发明方法用于治疗需要治疗的患者的疾病或病症，选自贫血、格雷夫斯病(Graves disease)、视网膜静脉闭塞、狼疮肾炎、黄斑变性、脊髓发育不良、HIV来源的瘙痒症、肺性高血压症、视网膜动脉闭塞、肠炎、缺血性视神经病、急性胰炎、镰刀形红细胞贫血病和β地中海贫血。
本发明描述的方法也包括其中患者被鉴定为需要特殊规定治疗的那些。患者需要这种治疗的鉴定可通过患者或健康护理专业人员的判断进行，且可以是主观(例如意见)或客观(可通过测试或诊断方法测定)的。
在另一个实施方式中，任何上述治疗方法还包括将一种或多种第二治疗剂一起施用于患者的步骤。第二治疗剂的选择可由已知用于和己酮可可碱一起施用的任何第二治疗剂进行。第二治疗剂的选择也取决于待治疗的特定疾病或病症。可用于本发明方法的第二治疗剂的实例是上述所列的用于含有本发明化合物和第二治疗剂的联合组合物的那些。
特别地，本发明的联合治疗包括将式A、A1、I、II、B、C或D化合物和第二治疗剂一起施用，用于治疗以下病症(病症后的括号中显示具体的第二治疗剂)：晚期辐射诱导的损伤(α-生育酚)、辐射诱导的纤维化(α-生育酚)、辐射诱导的淋巴水肿(α-生育酚)、乳腺癌患者的慢性乳房疼痛(α-生育酚)、2型糖尿病性肾病(卡托普利)、营养失调-炎症-恶病质综合症(经口营养增补剂，例如Nepro；和经口抗炎组件，例如Oxepa)；和脑和中枢神经系统肿瘤(放疗和羟基脲)。
本发明的联合治疗也包括将式A、A1、I、II、B、C或D化合物和第二治疗剂一起施用，用于治疗胰岛素依赖型糖尿病；非胰岛素依赖型糖尿病；代谢综合症；肥胖；胰岛素抵抗；血脂异常；病理性葡萄糖耐量；高血压；高脂质血症；高尿酸血症；痛风；和血凝过快。
本发明所使用的术语“一起施用”是指第二治疗剂可作为单一剂型(例如含有本发明化合物和上面描述的第二治疗剂的本发明组合物)的一部分与本发明化合物一起施用，或作为单独的多剂型与本发明化合物一起施用。或者，可在施用本发明化合物之前、同时或之后施用其他试剂。在这种联合治疗中，本发明化合物和第二治疗剂都通过常规方法施用。将含有本发明化合物和第二治疗剂的本发明组合物施用于患者不排除在治疗过程期间的其他时间单独施用相同的治疗剂、任何其他第二治疗剂或本发明任何化合物。
有效量的这些第二治疗剂是本领域技术人员所熟知的，且施用指导可在本发明提及的专利和公开的专利申请，和Wells等，编著，Pharmacotherapy Handbook，第2版，Appleton and Lange，Stamford，Conn.(2000)；PDR Pharmacopoeia，Tarascon Pocket Pharmacopoeia 2000，DeluxeEdition，Tarascon Publishing，Loma Linda，Calif.(2000)以及其他医学文章中发现。然而，本领域技术人员很容易确定第二治疗剂的最佳有效量范围。
在第二治疗剂施用于受试者的一个实施方式中，本发明化合物的有效量小于不给予第二治疗剂的情况下的其有效量。在另一个实施方式中，第二治疗剂的有效量小于不给予本发明化合物的情况下的其有效量。以此方式，可最小化与任何一种试剂有关的不想要的副作用。其他可能的优点(包括但不限于改进的给药方案和/或降低的药物成本)对本领域技术人员而言是显而易见的。
另一方面，本发明提供式A、A1、I、II、B、C或D化合物单独或与一种或多种上述第二治疗剂在制备药物中的用途，其作为单个组合物或作为单独剂型，用于治疗或预防患者的以上所列的疾病、紊乱或症状。本发明的另一方面是式A、A1、I、II、B、C或D化合物用于治疗或预防患者的本发明描述的疾病、紊乱或症状。
合成实施例
以下合成实施例提供制备本发明某些化合物的详细过程。本发明的其他化合物可参考上述这些过程和路线通过采用其他试剂或中间体来制备，这对本领域技术人员而言是显而易见的。所制得的化合物通过所显示的NMR、质谱法和/或元素分析来分析。1HNMR在300MHz装置上测定，其用于确定氘结合。除非另有说明，以下实施例中不存在NMR信号表示至少为90％的氘结合水平。
实施例1：3-甲基-7-(甲基-d3)-1-(5-氧代己基)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物100)的合成
路线13：化合物100和409的制备
步骤1：3-甲基-7-(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(51)。将3-甲基黄嘌呤50(5.0g，30.1mmol，1当量)和粉末状K2CO3(5.0g，36.0mmol，1.2当量)在DMF(95mL)中的悬浮液加热到60℃，并通过注射器加入碘代甲烷-d3(Cambridge Isotopes，99.5原子％D，2.2mL，36.0mmol，1.2当量)。所得混合物在80℃下加热5小时(h)。将反应混合物冷却到室温(rt)并在减压下蒸发DMF。将粗残余物溶解在5％的NaOH水溶液(50mL)中，形成暗黄色溶液。用CH2Cl2洗涤水溶液三次(总共500mL)。用乙酸(6mL)将水层酸化至pH5，形成褐色沉淀物。混合物在冰水浴中冷却，过滤固体并用冷水洗涤。在真空烘箱中干燥固体，得到2.9g的褐色固体51。滤液浓缩至约25mL，通过过滤再次收获(0.70g)51。51的总产量为3.6g。粗制材料不经进一步纯化而使用。
步骤2：3-甲基-7-(甲基-d3)-1-(5-氧代己基)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物100)。将粗的51(1.50g，8.2mmol，1当量)和粉末状K2CO3(2.28g，16.4mmol，2当量)悬浮在DMF(30mL)中，并加热至50℃。向所得的褐色悬浮液中加入6-氯-2-己酮(52，1.2mL，9.0mmol，1.1当量)，并将反应温度升高至130℃。在130℃持续加热2h，在此期间悬浮液变得较细且颜色变深。反应混合物冷却到rt，并在减压下蒸发DMF。将残余的褐色糊状物悬浮在EtOAc(250mL)中，并过滤去除不溶性物质。减压下浓缩滤液，得到黄色油状物。用Analogix色谱系统纯化粗产物，用100％EtOAc洗脱(10分钟)，然后用0到25MeOH/EtOAc在50分钟(min)内梯度洗脱。减压下浓缩产物馏分，得到浅黄色油状物，其在放置几分钟后固化。用庚烷(100mL)磨碎所述固体并过滤，得到2.00g灰白色固体100，mp 101.8-103.0℃。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.64-1.68(m，4H)，2.15(s，3H)，2.51(t，J＝7.0，2H)，3.57(s，3H)，4.01(t，J＝7.0，2H)，7.52(s，1H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ20.95，27.41，29.69，29.98，40.80，43.18，107.63，141.41，148.75，151.45，155.26，208.80。HPLC(方法：20mm C18-RP柱-梯度法，3.3min内2到95％ACN+0.1％甲酸，95％ACN保持1.7min；波长：254nm)；保留时间：2.54min；98.5％纯度。MS(M+H)：282.0。元素分析(C13H15D3N4O3)：计算值C＝55.50，H＝6.45，N＝19.92。实测值：C＝55.58，H＝6.48，N＝19.76。
由于上述1H-NMR谱中在4.01ppm处存在三重峰，测定对应于嘌呤环的7位的N-甲基(R1)上氢的存在或不存在的约3.99ppm处的单峰的存在或不存在是不可能的。
实施例2：8-d1-3-甲基-7-(甲基-d3)-1-(6-d3-4-d2-5-氧代己基)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物409)的合成
8-d1-3-甲基-7-(甲基-d3)-1-(6-d3-4-d2-5-氧代己基)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物409)。在回流条件下搅拌100(1.80g，6.4mmol，1当量)和粉末状K2CO3(0.23g，1.7mmol，0.25当量)在D2O(CambridgeIsotope Labs，99原子％D)(45mL)中的悬浮液24h，在此时间期间悬浮液变成浅黄色溶液。将反应混合物冷却到rt，用氯化钠饱和，用二氯甲烷(总共400mL)提取四次。用Na2SO4干燥合并的有机溶液，过滤，并在减压下蒸发，得到1.7g浅黄色油状物，其一经放置就固化。用新鲜的K2CO3和D2O使粗制材料再经受上面描述的氢/氘交换条件。相同检查后，用己烷(100mL)磨碎灰白色固体并过滤得到1.61g灰白色固体409，mp99.6-99.8℃。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.64-1.69(m，4H)，3.57(s，3H)，4.01(t，J＝7.0，2H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ21.05，27.61，29.90，41.02，107.83，148.99，151.69，155.50，209.28。HPLC(方法：WatersAtlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法14min(1.0mL/min)内5-95％ACN+0.1％甲酸，95％ACN保持4min；波长：254nm)；保留时间：3.26min；98％纯度。MS(M+H：288.3。元素分析(C13H9D9N4O3)：计算值：C＝54.35，H＝6.31，N＝19.50。实测值：C＝54.36，H＝6.32，N＝19.10。
注意到上述1H-NMR谱中不存在以下峰：约2.15ppm处的单峰，指示不存在甲基酮氢；约2.51ppm的三重峰，指示不存在亚甲基酮氢；以及约7.52ppm处的单峰，指示在嘌呤环第8位不存在氢。由于上述1H-NMR谱中4.01ppm处存在三重峰，测定对应于嘌呤环的7位的N-甲基(R1)上氢的存在或不存在的约3.99ppm处的单峰的存在或不存在是不可能的。
将100中的CH3C(O)CH2官能团转化成409中的CD3C(O)CD2官能团的H/D交换反应通常可在将羰基具有一个或多个α氢的化合物转化为具有一个或多个氘代替相应的一个或多个氢的化合物的类似条件下进行。在一个实施方式中，根据需要进行连续的H/D交换反应来进一步增加氘结合的量。在该实施方式的一方面，给定批量运行的第二次H/D交换反应结束时任何过量的D2O可用于随后批量运行的第一次H/D交换反应；且给定批量运行的第三次H/D交换反应结束时任何过量的D2O可用于随后批量运行的第二次H/D交换反应。
下表显示具有CH3C(O)CH2官能团的化合物的三批单独批次的示范性的氘化，并显示可根据本发明使用的氘化剂(≥99％D2O或由另一个批次的稍后氘化循环获得的水相)。
举例来说，己酮可可碱
向以下结构的转化
可在连续批次中实现。
下表显示各批次己酮可可碱的50kg连续批量运行的每个甲基(CO)、(CO)亚甲基和咪唑环次甲基碳中的氘结合的百分比：
批次2
批次3
R1-2：从批次1，交换2再循环
R1-3：从批次1，交换3再循环
R2-2：从批次2，交换2再循环
R2-3：从批次2，交换3再循环
在一个实施方式中，交换4是任选的。在表所示的批次3运行中，交换4以一半体积进行，以确保批次3的高的氘结合。
实施例3：3，7-二(甲基-d3)-1-(5-氧代己基)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物101)的合成
路线14：化合物101和413的制备
步骤1：3，7-二(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(55)。黄嘌呤53(2.00g，13.2mmol，1.0当量)和六甲基二硅氮烷(32mL)在甲苯(60mL)中的悬浮液加热至回流并搅拌4天。反应混合物冷却到室温，用另外的甲苯(50mL)稀释并滤过硅藻土以去除任何未反应的原料。减压下蒸发滤液至干生成白色固体54(4.1g)。将该材料的一部分(3.00g)置于100mL密封管反应容器中，然后添加甲苯(60mL)和CD3I(4mL，CambridgeIsotopes，99.5原子％D)。在120℃油浴中加热反应混合物并搅拌24小时，该时间期间反应混合物转变为黄色并形成固体。反应混合物冷却到室温，使全部反应混合物固化为黄色固体。用丙酮(30mL)和MeOH(5mL)稀释混合物，并在N2流下过滤。用丙酮(100mL)洗涤固体，去除黄色形成灰白色固体。在N2流下干燥所述固体，得到大致比率为1∶1的55和单烷基化副产物7-(甲基-d3)-黄嘌呤的混合物。总回收质量是2.6g(粗产率42％)。由于该混合物的差的溶解度，其不经过进一步纯化转入下一步。
步骤2：3，7-二(甲基-d3)-1-(5-氧代己基)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物101)。将粗制55(2.50g，13.4mmol，1.0当量)和粉末状K2CO3(2.20g，16mmol，1.2当量)在DMF(50mL)中的悬浮液加热到60℃。向所得褐色悬浮液中添加6-氯-2-己酮52(2.0mL，14.8mmol，1.1当量)，并将混合物加热至140℃。在140℃持续加热4小时，在此期间悬浮液变得较细且颜色变深。反应混合物冷却到室温并在减压下蒸发DMF。将所得褐色糊状物悬浮在1∶1二氯甲烷/乙酸乙酯(200mL)中，并过滤去除不溶性物质。减压下浓缩滤液，得到微黄棕色油状物(3.0g)。在硅胶上吸收粗反应产物并干法装载在装有100％二氯甲烷的硅胶柱上。用0-5％MeOH/二氯甲烷梯度洗脱柱。在减压下浓缩含有产物的馏分，得到0.75g黄色油状物。LCMS显示该材料的纯度为约90％。用Analogix色谱系统进一步纯化所述黄色油状物，首先用60％EtOAc/庚烷洗脱，然后在20min内用60-100％EtOAc/庚烷梯度洗脱。在约20分钟洗脱出所需产物。减压下浓缩含有产物的馏分，得到0.55g(16％)浅黄色油状化合物101，其一经放置就固化。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.64-1.69(m，4H)，2.15(s，3H)，2.51(t，J＝7.0，2H)，4.02(t，J＝7.0，2H)，7.51(s，1H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ20.97，27.43，29.97，40.80，43.19，107.64，141.40，148.78，151.48，155.29，208.77。HPLC(方法：Waters Atlantis T3 2.1x50mm 3μmC18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN+0.1％甲酸保持4min；波长：305nm)：保留时间：3.24min；98.6％纯度。MS(M+H)：285.3，(M+Na)：307.2。元素分析(C13H12D6N4O3)：计算值：C＝54.92，H＝6.38，N＝19.71。实测值：C＝54.90，H＝6.40，N＝19.50。
注意到上述1H-NMR谱中在约3.57ppm处不存在单峰，指示在嘌呤环3位不存在N-甲基氢。由于上述1H-NMR谱中4.01ppm处存在三重峰，测定对应于嘌呤环的7位的N-甲基(R1)上氢的存在或不存在的约3.99ppm处的单峰的存在或不存在是不可能的。
实施例4：8-d1-3，7-二(甲基-d3)-1-(4，4，6，6，6-d5-5-氧代己基)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物413)的合成。
8-d1-3，7-二(甲基-d3)-1-(4-d2-6-d3-5-氧代己基)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物413)
加热化合物101(0.60g，2.1mmol，1.0当量)和粉末状K2CO3(0.10g，0.72mmol，0.30当量)在D2O(15mL，Cambridge Isotopes，99原子％D)中的悬浮液并在回流下搅拌16小时，在此时间期间所述悬浮液变成浅黄色溶液。反应混合物冷却到室温，用氯化钠饱和，用二氯甲烷(200mL)提取四次。用Na2SO4干燥合并的有机溶液，过滤，并在减压下蒸发，得到0.53g浅黄色油状物，其一经放置就固化。用新鲜的粉末状K2CO3和D2O使粗反应产物再经受上述反应条件。相同检查后，用己烷(50mL)磨碎灰白色固体并过滤得到0.45g(74％)灰白色固体化合物413，mp99.2-99.3℃。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.64-1.71(m，4H)，4.01(t，J＝7.0，2H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ20.85，27.41，40.81，107.63，148.80，151.50，155.31，209.09。HPLC(方法：Waters Atlantis T3 2.1x50mm 3μmC18-RP柱-梯度法，14分钟内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN+0.1％甲酸保持4分钟；波长：254nm)：保留时间：3.25min；98.7％纯度。MS(M+H)：291.3，(M+Na)：313.2。元素分析(C13H6D12N4O3)：计算值：C＝53.78，H＝6.25，N＝19.30。实测值：C＝53.76，H＝6.39，N＝19.11。
注意到上述1H-NMR谱中不存在以下峰：约2.15ppm处的单峰，指示不存在甲基酮氢；约2.51ppm的三重峰，指示不存在亚甲基酮氢；约3.57ppm处的单峰，指示在嘌呤环3位不存在N-甲基氢；约7.51ppm的单峰，指示在嘌呤环的第8位不存在氢。由于上述1H-NMR谱中4.01ppm处存在三重峰，测定对应于嘌呤环的7位的N-甲基(R1)上氢的存在或不存在的约3.99ppm处的单峰的存在或不存在是不可能的。
实施例5：3-甲基-7-(甲基-d3)-1-(6，6，6-d3-5-氧代己基)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物99)的合成。
路线15：化合物99的制备
步骤1：5-(3-甲基-7-(甲基-d 3 )-2，3，6，7-四氢-1H-嘌呤-1-基)-N-甲氧基 -N-甲基戊酰胺(57)。将51(1.50g，8.2mmol，1.0当量，参见实施例1的制备)和粉末状K2CO3(1.80g，12.9mmol，1.6当量)在DMF(40mL)中的悬浮液加热到60℃。加入5-溴-N-甲氧基-N-甲基戊酰胺56(2.21g，9.8mmol，1.2当量，如Org.Lett.，2005，7：1427-1429所述制备)，混合物在110℃下加热4小时，在此时间期间悬浮固体变成变得较细且颜色变为褐色。反应混合物冷却到室温并在减压下蒸发DMF。将所得褐色糊状物悬浮在1∶1的CH2Cl2∶乙酸乙酯(250mL)中，并过滤去除不溶性物质。减压下浓缩滤液得到黄色油状物。用Analogix自动色谱系统纯化该粗反应产物，用100％CH2Cl2洗脱8分钟，然后在40分钟内用0-5％MeOH/CH2Cl2梯度洗脱。在约24分钟洗脱出所需产物。减压下浓缩含有产物的馏分，得到浅黄色油状物。油状物的1H NMR显示其包含约10％的未反应的51。在Analogix自动色谱系统上再次纯化，用100％CH2Cl2洗脱10分钟，然后在50分钟内用0-5％MeOH/CH2Cl2梯度洗脱，以去除杂质。减压下浓缩包含产物的馏分得到浅黄色油状物，其放置后结晶成为灰白色白色。用庚烷(100mL)磨碎所述固体并过滤得到1.29g(49％)灰白色固体57。
步骤2：3-甲基-7-(甲基-d3)-1-(6，6，6-d3-5-氧代己基)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物99)。57(0.72g，2.2mmol，1.0当量)在THF(20mL)中的悬浮液冷却到2℃并经由注射器以一定速度逐滴添加1MCD3MgI的乙醚溶液(2.4mL，2.4mmol，1.1当量，Aldrich＞99原子％D)以保持温度低于5℃。在添加期间，混合物变成较细的、浅黄色悬浮液。当添加完成时，反应混合物加热到室温并搅拌3小时。混合物冷却到2℃并加入额外部分的CD3MgI溶液(0.4mL，0.4mmol)。混合物加热到室温并再搅拌3小时。用1N HCl(4mL)终止反应并用H2O(10mL)稀释，获得浅黄色溶液，其用CH2Cl2(3X，200mL)提取。用Na2SO4干燥合并的有机提取物，过滤，并在减压下浓缩至黄色油状物。用Analogix自动色谱系统纯化该粗产物，用100％CH2Cl2洗脱8分钟，然后在40分钟内用0-5％MeOH/CH2Cl2梯度洗脱。首先在约22分钟洗脱出所需产物，然后是未反应的原料。减压下浓缩含有所需产物的馏分，得到黄色油状物，其一经放置就固化。用己烷(25mL)磨碎所述固体，并经由真空过滤收集得到0.33g(53％)白色固体状化合物99。熔点93.7-94.4℃。也收集并浓缩含有未反应原料的馏分，浓缩得到0.21g透明无色油状物57。回收材料再经受上述烷化反应，检查和纯化后得到额外的0.06g(33％，基于总原料总共62％)的化合物99，熔点93.3-94.0℃。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.64-1.68(m，4H)，2.50(t，J＝7.0，2H)，3.58(s，3H)，4.02(t，J＝7.0，2H)，7.51(s，1H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ21.16，27.65，29.91，41.03，43.41，107.87，141.62，149.00，151.69，155.50，209.12。HPLC(方法：Waters Atlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN+0.1％甲酸保持4min；波长：305nm)：保留时间：3.24min；99.0％纯度。MS(M+H)：285.3，(M+Na)：307.2。元素分析(C13H12D6N4O3)：计算值：C＝54.92，H＝6.38，N＝19.71。实测值C＝54.85，H＝6.36，N＝19.49。
注意到上述1H-NMR谱中在约2.15ppm处不存在单峰，指示不存在甲基酮氢。由于上述1H-NMR谱中4.01ppm处存在三重峰，测定对应于嘌呤环的7位的N-甲基(R1)上氢的存在或不存在的约3.99ppm处的单峰的存在或不存在是不可能的。
实施例6：(±)8-d1-1-(4，4，6，6，6-d5-5-羟基己基)-3-甲基-7-(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物419)的合成。
路线16：化合物419、419(R)和419(S)的制备
(±)8-d1-1-(4，4，6，6，6-d5-5-羟基己基)-3-甲基-7-(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物419)。将化合物409(0.50g，1.7mmol，1.0当量，见实施例2)溶解在EtOD(13mL，Aldrich 99.5原子％D)中，并加入NaBH4(0.07g，1.9mmol，1.1当量)。观察到温度从24℃升高到28℃。在室温下搅动反应2小时，然后通过加入D2O(30mL，Cambridge IsotopeLabs，99原子％D)终止。形成白色悬浮液，用MTBE(4X，总共200mL)提取。用Na2SO4干燥合并的有机提取物，过滤，并在减压下浓缩至透明无色油状物(0.45g)。用硅胶色谱纯化该粗产物，首先用1％MeOH/CH2Cl2洗脱，然后用1-5％MeOH/CH2Cl2梯度洗脱。减压下浓缩包含产物的馏分，得到透明无色油状物化合物419(0.41g，83％)，其一经放置就固化。
实施例7：(R)-8-d1-1-(4，4，6，6，6-d5-5-羟基己基)-3-甲基-7-(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物419(R))和(S)-8-d1-1-(4，4，6，6，6-d5-5-羟基己基)-3-甲基-7-(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物419(S))的手性分离。
化合物419的对映体的分离。将由上述实施例6获得的化合物419(0.38g)溶解在最小量的iPrOH(6mL，HPLC等级，如果需要进行加热)，并用己烷(4mL，HPLC等级)稀释。使用配备有制备型DaicelChiralpak AD柱(20X250mm)的Waters HPLC实现对映体的分离。对于该运行的第一分钟，流动相是80％己烷和20％iPrOH以及0.1％二乙胺。第一分钟后，在15分钟内使用75％己烷和25％iPrOH以及0.1％二乙胺的梯度，然后以18mL/min的流速在该溶剂比率保持17分钟。该方法导致基线分离，其中419(R)首先洗脱(21.0min)，然后是419(S)(24.1min)。减压下浓缩包含各对映体的馏分，得到灰白色固体419(R)(mp107.8-108.8℃)和419(S)(mp 108.3-108.4℃)各0.16g。
A)：(R)-8-d1-1-(4，4，6，6，6-d5-5-羟基己基)-3-甲基-7-(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物419(R))。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.36-1.50(m，2H)，1.60-1.74(m，3H)，3.58(s，3H)，3.80(s，1H)，4.02(t，J＝7.3，2H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ22.70，27.86，29.71，41.14，67.66，107.66，148.78，151.54，155.40。HPLC(方法：Waters Atlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN+0.1％甲酸保持4min；波长：254nm)：保留时间：3.26min；99.9％纯度。手性HPLC(方法：Chiralpak AD 25cm柱-等度法(isocratic method)，78％己烷/22％异丙醇/0.01％二乙胺，1.00mL/min洗脱40min；波长：254nm)：保留时间：27.51min(主要对映体)；31.19min(预期为次要对映体)：＞99.9％ee纯度。MS(M+H)：290.1，(M+Na)：312.3。元素分析(C13H11D9N4O3)：计算值：C＝53.97，H＝6.97，N＝19.36。
实测值：C＝54.39，H＝7.11，N＝18.98。
注意到上述1H-NMR谱中不存在以下峰：约1.19ppm处的峰，指示不存在羟基的α甲基氢；以及约7.51ppm的单峰，指示在嘌呤环第8位上不存在氢。由于上述1H-NMR谱中在1.36-1.50ppm存在多重峰和在4.01ppm处存在三重峰，测定对应于羟基的α亚甲基氢的存在或不存在的1.51ppm处的峰的存在或不存在，或测定对应于嘌呤环的7位的N-甲基(R1)上氢的存在或不存在的约3.99ppm处的单峰的存在或不存在是不可能的。
B)：(S)-8-d1-1-(4，4，6，6，6-d5-5-羟基己基)-3-甲基-7-(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物419(S))。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.41-1.48(m，2H)，1.64-1.72(m，3H)，3.58(s，3H)，3.79(s，1H)，4.02(t，J＝7.4，2H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ22.70，27.86，29.71，41.15，67.66，107.67，148.78，151.54，155.41。HPLC(方法：Waters Atlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN+0.1％甲酸保持4min；波长：254nm)：保留时间：3.26min；99.9％纯度。手性HPLC(方法：Chiralpak AD 25柱-等度法，78％己烷/22％异丙醇/0.01％二乙胺，1.00mL/min洗脱40min；波长：254nm)：保留时间：31.19min(主要对映体)；27.51min(预期为次要对映体)：＞99.9％ee纯度。MS(M+H)：290.1，(M+Na)：312.3。元素分析(C13H11D9N4O3)：计算值：C＝53.97，H＝6.97，N＝19.36。实测值：C＝54.35，H＝7.28，N＝18.75。
注意到上述1H-NMR谱中不存在以下峰：约1.19ppm处的峰，指示不存在羟基的α甲基氢；以及约7.51ppm的单峰，指示在嘌呤环第8位上不存在氢。由于上述1H-NMR谱中在1.36-1.50ppm存在多重峰和在4.01ppm处存在三重峰，测定对应于羟基的α亚甲基氢的存在或不存在的1.51ppm处的峰的存在或不存在，或测定对应于嘌呤环的7位的N-甲基(R1)上氢的存在或不存在的约3.99ppm处的单峰的存在或不存在是不可能的。
实施例8：(±)8-d1-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3-甲基-7-(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物435)的合成。
路线17：化合物435、435(R)和435(S)的制备。
(±)8-d1-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3-甲基-7-(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物435)。
向化合物409(0.50g，1.7mmol，1.0当量)的EtOD(13mL，Aldrich99.5原子％D)溶液中加入NaBD4(0.08g，1.9mmol，1.1当量，CambridgeIsotope Labs，99原子％D)。观察到温度从24℃升高到27℃。在室温下搅动反应2小时，然后通过加入D2O(30mL)(Cambridge Isotope Labs，99原子％D)终止。形成白色悬浮液，用MTBE(4X，总共200mL)提取。用 Na2SO4干燥合并的有机提取物，过滤，并在减压下浓缩至透明无色油状物(0.45g)。用硅胶色谱纯化该粗产物，首先用1％MeOH/CH2Cl2洗脱，然后用1-5％MeOH/CH2Cl2梯度洗脱。减压下浓缩包含产物的馏分，得到0.40g(81％)透明无色油状物化合物435，其一经放置就固化。
实施例9：(R)-8-d1-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3-甲基-7-(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物435(R))和(S)-8-d1-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3-甲基-7-(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物435(S))的手性分离。
化合物435的对映体的分离。将上述实施例8获得的化合物435(0.32g)溶解在最小量的iPrOH(5mL，HPLC等级，如果需要进行加热)，并用己烷(4mL，HPLC等级)稀释。使用配备有制备型DaicelChiralpak AD柱(20X250mm)的Waters HPLC实现对映体的分离。对于该运行的第一分钟，流动相是80％己烷和20％iPrOH以及0.1％二乙胺。第一分钟后，在15分钟内使用75％己烷和25％iPrOH以及0.1％二乙胺的梯度，然后以18mL/min的流速在该溶剂比率保持17分钟。该方法导致基线分离，其中化合物435(R)首先洗脱(21.9min)，然后是化合物435(S)(25.2min)。减压下浓缩包含各对映体的馏分得到灰白色固体435(R)(mp108.0-108.1℃)和435(S)(mp 107.6-107.7℃)各0.12g。
A)：(R)-8-d1-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3-甲基-7-(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物435(R))。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.40-1.48(m，3H)，1.66-1.70(m，2H)，3.58(s，3H)，4.02(t，J＝7.5，2H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ22.66，27.86，29.71，41.15，107.67，148.80，151.54，155.41。HPLC(方法：Waters Atlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN+0.1％甲酸保持4min；波长：254nm)：保留时间：3.25min；99.8％纯度。手性HPLC(方法：Chiralpak AD 25cm柱-等度法，78％己烷/22％异丙醇/0.01％二乙胺，1.00mL/min洗脱40min；波长：254nm)：保留时间：27.24min(主要对映体)；31.11min(预期为次要对映体)：＞99.9％ee纯度。MS(M+H)：291.3，(M+Na)：313.2。元素分析：(C13H10D10N4O3)：计算值：C＝53.78，H＝6.94，N＝19.30。实测值：C＝54.01，H＝7.07，N＝18.90。
注意到上述1H-NMR谱中不存在以下峰：约1.19ppm处的峰，指示不存在羟基的α甲基氢；约3.80ppm的峰，指示在次甲基羟基位置上不存在氢；以及约7.51ppm的单峰，指示在嘌呤环第8位上不存在氢。由于上述1H-NMR谱中在1.36-1.50ppm存在多重峰和在4.01ppm处存在三重峰，测定对应于羟基的α亚甲基氢的存在或不存在的1.51ppm处的峰的存在或不存在，或测定对应于嘌呤环的7位的N-甲基(R1)上氢的存在或不存在的约3.99ppm处的单峰的存在或不存在是不可能的。
B)：(S)-8-d1-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3-甲基-7-(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物435(S))。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.41-1.48(m，3H)，1.62-1.72(m，2H)，3.58(s，3H)，4.03(t，J＝7.4，2H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ22.69，27.90，29.70，41.17，107.69，148.82，151.58，155.43。HPLC(方法：Waters Atlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN+0.1％甲酸保持4min；波长：254nm)：保留时间：3.25min；99.5％纯度。手性HPLC(方法：Chiralpak AD 25cm柱-等度法，78％己烷/22％异丙醇/0.01％二乙胺，1.00mL/min洗脱40min；波长：254nm)：保留时间：31.11min(主要对映体)；27.24min(预期为次要对映体)：＞99.9％ee纯度。MS(M+H)：291.3，(M+Na)：313.2。元素分析：(C13H10D10N4O3)：计算值：C＝53.78，H＝6.94，N＝19.30。实测值：C＝54.01，H＝7.11，N＝18.78。
注意到上述1H-NMR谱中不存在以下峰：约1.19ppm处的峰，指示不存在羟基的α甲基氢；约3.80ppm的峰，指示在次甲基羟基位置上不存在氢；以及约7.51ppm的单峰，指示在嘌呤环第8位上不存在氢。由于上述1H-NMR谱中在1.36-1.50ppm存在多重峰和在4.01ppm处存在三重峰，测定对应于羟基的α亚甲基氢的存在或不存在的1.51ppm处的峰的存在或不存在，或测定对应于嘌呤环的7位的N-甲基(R1)上氢的存在或不存在的约3.99ppm处的单峰的存在或不存在是不可能的。
实施例10：8-d1-3，7-二甲基-1-(4，4，6，6，6-d5-5-氧代己基)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物407)的合成。
路线18：化合物407、437、437(R)和437(S)的制备。
8-d1-3，7-二甲基-1-(4，4，6，6，6-d5-5-氧代己基)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物407)。
使可商购的58(7.95g，28.6mmol)和碳酸钾(990mg，7.2mmol)在D2O(195mL，Cambridge Isotopes，99.9原子％D)中的混合物加热至回流，进行24小时。逐渐溶解的悬浮固体形成黄色溶液。溶液冷却到约40℃，并在减压下浓缩成褐色固体。所述固体溶解在D2O(195mL)中，所述溶液加热至回流，再进行24小时。溶液冷却到室温并在减压下浓缩成褐色固体。加入乙酸乙酯(200mL)，在约40℃搅拌混合物0.5小时。滤掉不溶性物质，减压下浓缩滤液得到黄色固体，用MTBE(40mL)磨碎所述固体得到7.5g(93％)灰白色固体化合物407。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.64-1.68(m，4H)，3.57(s，3H)，3.99(s，3H)，3.99-4.04(m，2H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ20.84，27.40，29.69，33.57，40.81，107.62，148.77，151.48，155.28，209.07。HPLC(方法：Waters Atlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN+0.1％甲酸保持4min；波长：305nm)：保留时间：3.24min；99.9％纯度。MS(M+H)：285.3，(M+Na)：307.2。元素分析：(C13H12D6N4O3)：计算值：C＝54.92，H＝6.38，N＝19.71。实测值：C＝54.89，H＝6.38，N＝19.70。
注意到上述1H-NMR谱中不存在以下峰：约2.15ppm处的单峰，指示不存在甲基酮氢；约2.51ppm的三重峰，指示不存在亚甲基酮氢；以及约7.52ppm处的单峰，指示在嘌呤环第8位不存在氢。
实施例11：(±)8-d1-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物437)的合成。
(±)8-d1-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物437)。0℃下将硼氘化钠(1.06g，25.3mmol，Cambridge Isotopes，99atom％D)加入407(6.5g，22.9mmol)在乙醇-d1(65mL，Aldrich，99.5原子％D)的悬浮液中。混合物加热至室温，并搅拌直到生成透明溶液(约1小时)。用氯化铵-d4(Cambridge Isotopes，98原子％D)的D2O(8mL，Cambridge Isotope，99.9原子％D)饱和溶液终止反应，减压下蒸发乙醇-d1，并用EtOAc(160mL)提取残渣。用D2O(20mL)洗涤有机相，用硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩得到4.8g(73％)的浅黄色固体化合物437。
实施例12：(R)-8-d1-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物 437(R))和(S)-8-d1-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物437(S))的手性分离
化合物437的对映体的分离。将由上述实施例11获得的化合物437(1.60g)溶解在iPrOH(20mL，HPLC等级，如果需要进行加热)中。使用配备有制备型Chiralpak AD保护柱(20x50mm Daicel，10μM)然后是制备型Chiralpak AD柱(20x250mm Daicel，10μM)的Waters HPLC实现对映体的分离。对于该运行的第一分钟，用20％iPrOH/己烷(此后用0.1％二乙胺作为助洗脱液)洗脱样品，同时使流速从15mL/min增加到18mL/min。在接下来的15分钟内，以18mL/min的流速用20％到25％iPrOH/己烷的梯度洗脱样品。对于接下来的19分钟，以18mL/min的流速用25％iPrOH/己烷洗脱样品。在接下来的0.5分钟内，以18mL/min的流速用25％到20％iPrOH/己烷的梯度洗脱样品。在接下来的4.5分钟内，以18mL/min的流速用20％iPrOH/己烷洗脱样品。这种洗脱法导致基线分离，其中化合物437(R)首先洗脱(保留时间约29min)，化合物437(S)随后洗脱(保留时间约33min)。减压下收集并浓缩包含各对映体的馏分，得到340mg灰白色固体的437(R)(mp 112.0-114.5℃)和375mg437(S)(mp 111.9-112.3℃)。[注意：仅从上述制备溶液中注入1.0g 437。]
A：(R)-8-d1-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物437(R))。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.36-1.50(m，2H)，1.54(s，1H)，1.64-1.74(m，2H)，3.58(s，3H)，3.99(s，3H)，4.00-4.05(m，2H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ22.66，27.86，29.70，33.59，41.14，107.65，148.76，151.52，155.40。HPLC(方法：Waters Atlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN+0.1％甲酸保持4min；波长：305nm)：保留时间：3.28min；99.9％纯度。手性HPLC(方法：Chiralpak AD 25cm柱-等度法，78％己烷/22％异丙醇/0.01％二乙胺，1.00mL/min洗脱40min；波长：254nm)：保留时间：25.20min(主要对映体)；28.39min(预期为次要对映体)：＞99.9％ee纯度。MS(M+H)：288.3，(M+Na)：310.2。元素分析：(C13H13D7N4O3)：计算值：C＝54.34，H＝7.02，N＝19.50。实测值：C＝54.32，H＝7.23，N＝19.35。
注意到上述1H-NMR谱中不存在以下峰：约1.19ppm处的峰，指示不存在羟基的α甲基氢；约3.80ppm的峰，指示在次甲基羟基位置上不存在氢；以及约7.51ppm的单峰，指示在嘌呤环第8位上不存在氢。由于上述1H-NMR谱中在1.36-1.50ppm存在多重峰，测定对应于羟基的α亚甲基氢的存在或不存在的1.51ppm处的峰的存在或不存在是不可能的。
B：(S)-8-d1-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物437(S))。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.38-1.48(m，2H)，1.55(s，1H)，1.64-1.72(m，2H)，3.58(s，3H)，3.99(s，3H)，4.00-4.05(m，2H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ22.65，27.84，29.71，33.59，41.13，107.64，148.75，151.52，155.39。HPLC(方法：Waters Atlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN+0.1％甲酸保持4min；波长：305nm)：保留时间：3.27min；99.9％纯度。手性HPLC(方法：Chiralpak AD 25cm柱-等度法，78％己烷/22％异丙醇/0.01％二乙胺，1.00mL/min洗脱40min；波长：254nm)：保留时间：28.39min(主要对映体)；25.20min(预期为次要对映体)：＞99.9％ee纯度。MS(M+H)：288.3，(M+Na)：310.2。元素分析(C13H13D7N4O3)：计算值：C＝54.34，H＝7.02，N＝19.50。实测值：C＝54.33，H＝7.30，N＝19.36。
注意到上述1H-NMR谱中不存在以下峰：约1.19ppm处的峰，指示不存在羟基的α甲基氢；约3.80ppm的峰，指示在次甲基羟基位置上不存在氢；以及约7.51ppm的单峰，指示在嘌呤环第8位上不存在氢。由于上述1H-NMR谱中在1.36-1.50ppm存在多重峰，测定对应于羟基的α亚甲基氢的存在或不存在的1.51ppm处的峰的存在或不存在是不可能的。
实施例13：(S)-8-d1-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物437(S))的其他合成法
路线19：化合物437(S)的制备
(S)-8-d1-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物437(S))。将D-葡萄糖酸-δ-内酯59(5g，28.09毫摩尔)一次性加入冰冷水(35mL，0-3℃)中，并搅拌10min。在10min内缓慢加入新鲜制备的冰冷的NaBD4(0.294g，7.02毫摩尔，99％D)在10mL水中的溶液。该反应是轻微放热的(2℃到10℃)，且反应的pH是7.42。搅拌持续30min，通过冷却使温度保持在0-3℃。加入乙酸(0.32mL，5.61毫摩尔)，并再持续搅拌30min。
用18mL水稀释反应混合物，并使溶液加热至25-30℃。将KH2PO4(0.85g)加入所得混合物中，并用4M KOH溶液将pH调节至7。向所得混合物中加入(2.5g，8.8毫摩尔)的化合物407。加入NAD(15mg)、GDH(2.5mg)、KRED 101(25mg)在12.5mL的0.1KH2PO4缓冲液中的溶液。在25-30℃搅拌所得溶液。如果需要，通过逐滴添加4M KOH溶液使反应混合物的pH保持在6到7。反应的HPLC监控指示12小时后反应完成，HPLC分析显示99.97A％转化率。加入氯化钠(12.5g)，并搅拌30min。用乙酸乙酯(3x25mL)提取混合物。分离有机层，滤过硅藻土垫，并浓缩至小体积(约5倍体积)。产物固体在浓缩期间沉淀。浆料加热至40-60℃，并在10分钟内加入庚烷(20mL)。在20-25℃搅拌浆料过夜并过滤。湿滤饼在50℃干燥12小时，得到白色固体状化合物437(S)。(2.12g，85％产率)。通过HPLC分析测定产物纯度＞99.5A％。通过手性HPLC分析观察到单个对映体。次甲基5位处氘结合为约95％D。HPLC(方法：Waters Symmetry 4.6x50mm 3.5μm C18柱-梯度法：15％MeOH+85％0.1％甲酸水溶液，洗脱5min(1.25mL/min)，变为80％MeOH+20％0.1％甲酸水溶液，洗脱5min，变为15％MeOH+85％0.1％甲酸水溶液，洗脱6s，然后以15％MeOH+85％0.1％甲酸水溶液保持3.9min；波长：274nm)：＞99.5％纯度。手性HPLC分析(方法：ChiralpakAD-H 25cm柱-等度法，75％正庚烷/25％异丙醇，以1.25mL/min洗脱25min；波长：274nm)：保留时间17.56min(主要对映体)；15.5min(预期为次要对映体)：＞99.95％ee纯度。
实施例14：(R)-8-d1-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物437(R))的其他合成法
(R)-8-d1-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物437(R))
由化合物407制备化合物437(R)：
(R)-8-d1-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物437(R))将D-葡萄糖酸-δ-内酯59(5g，28.09毫摩尔)一次性加入冰冷水(35mL，0-3℃)中并搅拌10min。在10min内缓慢加入新鲜制备的冰冷的NaBD4(0.294g，7.02毫摩尔，99％D)在10mL水中的溶液。该反应是轻微放热的(2℃到10℃)，且反应的pH是7.42。搅拌持续30min，通过冷却使温度保持在0-3℃。加入乙酸(0.32mL，5.61毫摩尔)，并再持续搅拌30min。
用18mL水稀释反应混合物，并使溶液加热至25-30℃。将KH2PO4(0.85g)加入所得混合物中，并用4M KOH溶液将pH调节至7。向所得混合物中加入2.5g(8.8毫摩尔)的407。加入NADP(15mg)、GDH(2.5mg)、CRED A311-NADP(25mg)在12.5mL的0.1KH2PO4缓冲液中的溶液。在25-30℃搅拌所得溶液。通过逐滴添加4M KOH溶液使反应混合物的pH保持在6到7。通过HPLC监控反应，12小时后反应完成，HPLC分析显示99.97％转化率。加入氯化钠(12.5g)，并搅拌30min。用乙酸乙酯(3x25mL)提取混合物。分离有机层，滤过硅藻土垫并浓缩至小体积(约5倍体积)，沉淀产物固体。在10分钟内将庚烷(20mL)加入浆料(40-60℃)。在20-25℃搅拌浆料过夜并过滤。湿滤饼在50℃干燥12小时，得到白色固体状化合物437(R)。(2.12g，85％产率)。通过HPLC分析出分离产物的纯度＞99.95％，并通过手性HPLC证实为单一对映体。
实施例15：(±)1-(5-d1-5-羟基己基)-3-甲基-7-(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物131)的合成。
路线20：化合物131、131(R)和131(S)的制备。
(±)1-(5-d1-5-羟基己基)-3-甲基-7-(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物131)。根据与以上合成化合物437相同的一般方法，用EtOH中的NaBD4处理化合物100(参见实施例1)获得化合物131。
实施例16：(R)-1-(5-d1-5-羟基己基)-3-甲基-7-(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物 131(R))和(S)-1-(5-d1-5-羟基己基)-3-甲基-7-(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物131(S))的手性分离
化合物131的对映体的分离。用与对于以上外消旋化合物437相同的方法分离由以上实施例15获得的一部分外消旋化合物131，得到分离的对映体化合物131(R)(mp 112.2-112.7℃)(210mg)和化合物131(S)(mp 112.0-112.1℃)(220mg)。
A：(R)-1-(5-d1-5-羟基己基)-3-甲基-7-(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物131(R))。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.19(s，3H)，1.39-1.56(m，5H)，1.64-1.74(m，2H)，3.58(s，3H)，4.03(t，J＝7.3，2H)，7.51(s，1H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ22.87，23.40，27.89，29.71，38.64，41.13，107.68，141.40，148.76，151.52，155.39。HPLC(方法：WatersAtlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN+0.1％甲酸保持4min；波长：305nm)：保留时间：3.29min；99.9％纯度。手性HPLC(方法：Chiralpak AD25cm柱-等度法，78％己烷/22％异丙醇/0.01％二乙胺，1.00mL/min洗脱40min；波长：254nm)：保留时间：25.14min(主要对映体)；28.51min(预期为次要对映体)：＞99.9％ee纯度。MS(M+H)：285.3，(M+Na)：307.2。元素分析(C13H16D4N4O3)：计算值：C＝54.92，H＝7.09，N＝19.71。实测值：C＝54.67，H＝7.04，N＝19.35。
注意到上述1H-NMR谱中在约3.80ppm处不存在峰，指示在次甲基位置不存在氢。由于上述1H-NMR谱中4.01ppm处存在三重峰，测定对应于嘌呤环的7位的N-甲基(R1)上氢的存在或不存在的约3.99ppm处的单峰的存在或不存在是不可能的。
B：(S)-1-(5-d1-5-羟基己基)-3-甲基-7-(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物131(S))。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.18(s，3H)，1.39-1.55(m，5H)，1.67-1.72(m，2H)，3.58(s，3H)，4.03(t，J＝7.3，2H)，7.51(s，1H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ23.10，23.63，28.12，29.94，38.87，41.36，107.91，141.63，148.99，151.75，155.62。HPLC(方法：Waters AtlantisT3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN+0.1％甲酸保持4min；波长：305nm)：保留时间：3.29min；99.9％纯度。手性HPLC(方法：Chiralpak AD 25cm柱-等度法，78％己烷/22％异丙醇/0.01％二乙胺，1.00mL/min洗脱40min；波长：254nm)：保留时间：28.51min(主要对映体)；25.14min(预期为次要对映体)：＞99.9％ee纯度。MS(M+H)：285.3，(M+Na)：307.2。元素分析(C13H16D4N4O3)：计算值：C＝54.92，H＝7.09，N＝19.71。实测值：C＝54.65，H＝7.04，N＝19.32。
注意到上述1H-NMR谱中在约3.80ppm处不存在峰，指示在次甲基位置不存在氢。由于上述1H-NMR谱中4.01ppm处存在三重峰，测定对应于嘌呤环的7位的N-甲基(R1)上氢的存在或不存在的约3.99ppm处的单峰的存在或不存在是不可能的。
实施例17：(±)1-(4，4，6，6，6-d5-5-羟基己基)-3，7-二甲基-8-d-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物421)的合成。
路线21：化合物421、421(R)和421(S)的制备。
(±)1-(4，4，6，6，6-d5-5-羟基己基)-3，7-二甲基-8-d-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物421)的合成。根据与上述实施例11合成化合物437相同的一般方法，对化合物407(参见实施例10)用EtOD中的NaBD4处理并用CH2C12提取获得化合物421。
实施例18：(R)-1-(4，4，6，6，6-d5-5-羟基己基)-3，7-二甲基-8-d-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物 421(R))和(S)-1-(4，4，6，6，6-d5-5-羟基己基)-3，7-二甲基-8-d-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物421(S))的手性分离。
由(±)化合物421分离对映体421(R)和421(S)。用与对于外消旋化合物437(见实施例12)相同方法分离由上述获得的一部分外消旋化合物421，得到分离的对映体化合物421(R)(560mg)和化合物421(S)(520mg)。
A：(R)-1-(4，4，6，6，6-d5-5-羟基己基)-3，7-二甲基-8-d-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物421(R))1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.41-1.48(m，2H)，1.64-1.72(m，3H)，3.58(s，3H)，3.79(s，1H)，3.99(s，3H)，4.03(t，J＝7.3，2H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ22.69，27.84，29.72，33.60，41.14，67.62，107.64，148.74，151.51，155.38。HPLC(方法：Waters Atlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN保持4min；波长254nm)：保留时间：3.33min；＞99.9％纯度。手性HPLC(方法：Chiralpak AD 25cm柱-等度法，78％己烷/22％异丙醇/0.1％二乙胺，1.00mL/min洗脱40min；波长：254nm)：保留时间：24.77min(R对映体)；28.16min(预期为S对映体)；＞99.9％ee纯度。MS(M+H-H2O)：269.1；(M+H)：287.1；(M+Na)：309.3。元素分析(C13H14D6N4O3)：计算值：C＝54.53，H＝7.04，N＝19.57。实测值：C＝54.44，H＝7.18，N＝19.32。
B：(S)-1-(4，4，6，6，6-d5-5-羟基己基)-3，7-二甲基-8-d-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物421(S))。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.37-1.48(m，2H)，1.64-1.74(m，3H)，3.58(s，3H)，3.79(s，1H)，3.99(s，3H)，4.03(t，J＝7.4，2H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ22.70，27.84，29.71，33.60，41.14，67.61，107.64，148.74，151.51，155.38。HPLC(方法：WatersAtlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN保持4min；波长254nm)：保留时间：3.34min；＞99.9％纯度。手性HPLC(方法：Chiralpak AD 25cm柱-等度法，78％己烷/22％异丙醇/0.1％二乙胺，1.00mL/min洗脱40min；波长：254nm)：保留时间：28.16min(S对映体)；24.77min(预期为R对映体)；＞99.9％ee纯度。MS(M+H-H2O)：269.1；(M+H)：287.1；(M+Na)：309.3。元素分析(C13H14D6N4O3)：计算值：C＝54.53，H＝7.04，N＝19.57。实测值：C＝54.54，H＝7.18，N＝19.31。
注意到421(R)和421(S)的1H-NMR谱中都不存在约7.51ppm处的峰，指示在咪唑环系统上的2位不存在氢。
421(R)的其他制备法
使用CRED A131从化合物407制备化合物421(R)
在配备有暖气罩、J-Kem热电偶、磁性搅拌棒、回流冷凝器和pH探头的100mL3颈RB烧瓶中加入10mL缓冲液(0.1M KH2PO4，pH＝7.0)中的407(500mg，1.75mmol)、D(+)葡萄糖(750mg，1.5wt)，并加热至25-30℃。加入NADP(15mg，3重量％)、GDH(3mg，0.6重量％)、ALMAC CRED A311-NADP(30mg，6重量％)在0.1M KH2PO4缓冲液中的溶液，并保持反应温度为25-30℃。向该溶液中加入1mL甲基叔丁基醚(MTBE)。通过逐滴加入4M KOH溶液使反应混合物的pH保持在6到7。通过HPLC监控反应，并在29小时后完成反应，其中通过HPLC测得99.87A％的转化率。加入氯化钠(2.5g，5wt)并搅拌20min。用乙酸乙酯(3x15mL)提取反应混合物。分离有机层，滤过硅藻土垫并浓缩至小体积(约5倍体积)，产物固体沉淀。在5分钟内将庚烷(5mL)加入浆料(40-60℃)。在20-25℃搅拌浆料并过滤。湿滤饼在50℃干燥12小时得到白色固体状421(R)。(0.422g，84％产率)。通过HPLC分析出分离产物的纯度＞99.95％，并通过手性HPLC证实为单一对映体。
实施例19：(±)-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物137)的合成。
路线22：化合物137的制备
(±)-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物137)的合成。用K2CO3(270mg，2mmol)的水(10mL)溶液搅拌化合物437(560mg，约2mmol，见实施例11)。在120-130℃加热混合物获得透明溶液并加热过夜。用CH2Cl2(1x50mL，2x20mL)提取该溶液，并用(Na2SO4)干燥CH2Cl2溶液并过滤。去除溶剂后，用K2CO3(140mg，1mmol)的水(10mL)溶液搅拌固体并如上述加热过夜来确保氘-向-氢交换的完全。用CH2Cl2(1x50mL，2x20mL)提取后，用Na2SO4干燥CH2Cl2溶液，过滤并浓缩。用硅胶色谱纯化粗产物，用2-3％MeOH/CH2Cl2洗脱得到480mg(86％)137。
HPLC(方法：Zorbax 4.6x50mm SB-Aq 3.5μm柱-梯度法，6.0min内2-98％ACN+0.1％甲酸，MSD/ESI正离子模式；0.63mL/min；波长：254nm)：保留时间：2.51min；98.7％纯度。MS(M+H)：287.1；(M+Na)：309.0。
通常，具有以下基团的本发明A任何化合物
可以通过用适当的碱和质子源(例如水)处理来进一步转化为具有相同结构但不具有以下基团的本发明化合物
实施例20：(R)-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物137(R))的合成。
路线23：化合物137(R)的制备。
(R)-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物 137(R))的合成。在110℃(浴温)加热437(R)(650mg，2.26mmol，见实施例12)和K2CO3(320mg，2.3mmol)的水(40mL)溶液26小时。将所述溶液浓缩至干，再溶解在水中(30mL)并加热至100℃另外6小时。冷却到室温后，用CH2Cl2(4x50mL)提取溶液。用Na2SO4干燥有机溶液，过滤，浓缩，然后在真空下干燥获得565mg灰白色固体状137(R)。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.38-1.48(m，2H)，1.64-1.72(m，3H)，3.58(s，3H)，3.99(d，J＝0.5，3H)，4.02(t，J＝7.4，2H)，7.51(d，J＝0.6，1H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ22.65，27.84，29.71，33.61，41.13，107.67，141.43，148.73，151.50，155.37。HPLC(方法：Waters Atlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN保持4min；波长305nm)：保留时间：3.30min；＞99.9％纯度。MS(M+H-H2O)：269.4；(M+H)：287.1；(M+Na)：309.3。元素分析(C13H14D6N4O3)：计算值：C＝54.53，H＝7.04，N＝19.57。实测值：C＝54.43，H＝6.93，N＝19.44。
(R)-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物137(R))的可选合成法。在3L的3颈RB烧瓶中加入化合物437(R)(100g)，然后加入水(1.0L)和K2CO3(0.25当量)。反应混合物加热至80±5℃，并通过1H NMR监控。24小时后反应完全，并在65小时后进行检查。用EtOAc提取所得产物三次，合并来自三次提取物中的固态产物，并在60-65℃下再溶解在5倍体积的EtOAc中。在60-65℃在15分钟内加入正庚烷(5.5倍体积)，并冷却到20℃过夜(16小时)。过滤浆料并用正庚烷(2x1倍体积)洗涤湿滤饼，在40-50℃干燥后获得产物化合物137(R)。总共分离92.4g化合物137(R)。HPLC纯度是99.92％(AUC)，且“S”对映体的手性选择性是100％。1H NMR分析显示在3，4，5，7-四氢-1H-嘌呤-2，6-二酮环的8位有99.2％的“H”且在甲基位置有99.4％的“D”。
实施例 21：(S)-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物137(S))的合成
根据与上述实施例20中合成化合物137(R)相同的一般方法，将一部分化合物437(S)(见实施例12)转化为310mg化合物137(S)。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.36-1.45(m，2H)，1.62(s，1H)，1.64-1.74(m，2H)，3.58(s，3H)，3.99(s，3H)，4.02(t，J＝7.3，2H)，7.50(s，1H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ23.05，28.24，30.07，33.95，41.49，107.92，141.57，148.93，151.68，155.53。HPLC(method：Waters AtlantisT3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN保持4min；波长305nm)：保留时间：3.34min；99.6％纯度。MS(M+H-H2O)：269.1；(M+H)：287.1；(M+Na)：309.3。元素分析(C13H14D6N4O3)：计算值：C＝54.53，H＝7.04，N＝19.57。实测值：C＝54.71，H＝7.28，N＝19.53。
注意到137(S)的1H-NMR谱中不存在约3.80ppm处的峰，指示在次甲基羟基位置不存在氢。
实施例22：(±)-1-(4，4，6，6，6-d5-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物121)的合成。
根据与上述实施例19中合成化合物137相同的一般方法，将一部分化合物421(见实施例17)转化为2.1g化合物121。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.41-1.48(m，2H)，1.64-1.72(m，2H)，1.85(bs，1H)，3.58(s，3H)，3.79(s，1H)，3.99(d，J＝0.5，3H)，4.02(t，J＝7.3，2H)，7.52(d，J＝0.6，1H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ22.69，27.82，29.70，33.61，41.14，67.55，107.66，141.44，148.72，151.49，155.35。HPLC(方法：Waters Atlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN保持4min；波长305nm)：保留时间：3.31min；99.3％纯度。MS(M+H-H2O)：268.2；(M+H)：286.2；(M+Na)：308.1。元素分析(C13H15D5N4O3)：计算值：C＝54.72，H＝7.07，N＝19.64。实测值：C＝54.75，H＝6.85，N＝19.54。
实施例23：R-1-(4，4，6，6，6-d5-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(Compound 121(R))。
根据与上述实施例20中合成化合物137(R)相同的一般方法，将一部分化合物421(R)(见实施例18)转化为1.3g化合物121(R)。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.37-1.48(m，2H)，1.64-1.73(m，2H)，1.72(bs，0.5H)，3.58(s，3H)，3.79(s，1H)，3.99(s，3H)，4.00(t，J＝7.5，2H)，7.51(d，J＝0.6，1H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ22.67，27.83，29.67，33.57，41.12，67.60，107.66，141.40，148.75，151.51，155.37。HPLC(method：Waters Atlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，4.5min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN保持1.5min(1.5mL/min)；波长305nm)：保留时间：3.29min；99.7％纯度。手性HPLC(方法：Chiralpak AD 25cm柱-等度法，78％己烷/22％异丙醇/0.1％二乙胺，1.00mL/min洗脱40min；波长：254nm)：保留时间：25.20min(R对映体)；28.78min(预期为S对映体)；＞99％ee纯度。MS(M+H-H2O)：268.2；(M+H)：286.2；(M+Na)：308.1。
实施例24：S-1-(4，4，6，6，6-d5-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物121(S))
根据与上述实施例20中合成化合物137(R)相同的一般方法，将一部分化合物421(S)(见实施例18)转化为590mg化合物121(S)。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.37-1.48(m，2H)，1.64-1.73(m，2H)，1.86(bs，0.5H)，3.58(s，3H)，3.79(s，1H)，3.99(d，J＝0.6，3H)，4.02(t，J＝7.4，2H)，7.52(d，J＝0.7，1H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ22.70，27.84，29.71，33.62，41.14，67.59，107.67，141.43，148.73，151.50，155.37。HPLC(方法：Waters Atlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN保持4min；波长305nm)：保留时间：3.37min；99.5％纯度。手性HPLC(方法：Chiralpak AD25cm柱-等度法，78％己烷/22％异丙醇/0.1％二乙胺，1.00mL/min洗脱40min；波长：254nm)：保留时间：25.20min(预期为R对映体)；28.78min(S对映体)；＞99％ee纯度。MS(M+H-H2O)：268.2；(M+H)：286.2；(M+Na)：308.1。元素分析(C13H15D5N4O3)：计算值：C＝54.72，H＝7.07，N＝19.64。实测值：C＝54.77，H＝7.13，N＝19.59。
或者，根据路线22a以二步法由己酮可可碱(58)制备化合物121(S)。
路线24：S-1-(4，4，6，6，6-d5-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(Compound 121(S))的可选制备法
步骤1：化合物407。己酮可可碱(58；1mol当量)与甲苯(20倍体积)混合。向该混合物中添加 D2O(1.5倍体积)和碳酸钾(0.25当量)，加热混合物至回流(约87℃)，进行3-4小时。将混合物冷却到40-50℃，并去除水层。向剩余甲苯溶液中加入D2O(1.5倍体积)和碳酸钾(0.25当量)，加热混合物至回流(约87℃)，进行3-4小时。将混合物冷却到40-50℃，并去除水层。向剩余甲苯溶液中加入D2O(1.5倍体积)和碳酸钾(0.25当量)，加热混合物至回流(约87℃)，进行3-4小时。将混合物冷却到40-50℃，并去除水层。有机层在低于45℃下浓缩至约5倍体积，冷却到20-25℃，然后加入庚烷(1倍体积)，然后在20-25℃搅拌30min。过滤浆料并用庚烷洗涤，然后在真空中在40-50℃干燥至恒重。化合物407的产率为约90％。
步骤2：化合物421(S)。向配备有暖气罩、J-Kem热电偶、机械搅拌器和pH探头的3颈12L的RB烧瓶加入葡萄糖(547.5g，Aldrich lot#088K0039)，然后加入3.47L的0.1M KH2PO4，pH＝7.0(“缓冲液”；9.5倍体积)。搅拌反应混合物以溶解所有固体。加入化合物407(365g)在缓冲液(2.92L)中的混合物，用缓冲液(1.28L)冲洗容器。将冲洗液加入反应器中。起初，反应混合物是非常薄的乳状悬浮液。将KRED-NADH-101(3.65g，CODEXIS lot#1021908WW)、NAD(2.19g，SPECTRUM lot#YA0655)、GDH(365mg，CODEXIS lot#22016700017)在缓冲液(1.46L)中的溶液加入反应器中。用缓冲液(2x0.91L)冲洗容器并将冲洗液加入反应器中。加热反应混合物至20-30℃，并通过pH计监控。30分钟后反应混合物变透明。如果需要，通过逐滴添加4M KOH溶液使反应混合物的pH保持在6.50到6.90。通过HPLC监控反应，在5小时后反应完全，通过HPLC测得的转化率为99.97％。在20-25℃搅拌反应混合物过夜，并加热至30℃，用于检查。将氯化钠(1.825kg)加入反应混合物中，并在搅拌15分钟后完全溶解。用EtOAc(10倍体积)提取该批次。有机相包含薄的固体凝胶，当轻微搅拌后其立即变成介于水层和有机层之间的粘性独立相。可将粘性物保持在滤纸上，但其形成薄的不透水层，这阻止其流过滤纸。观察到样品上少量助滤剂(硅藻土)容易吸收粘性物。将水层倒回反应器，并用EtOAc(10倍体积)提取。将助滤剂(100g)加入反应器来吸收粘性物。过滤该批次(小于一小时)并收集有机层。然后用EtOAc(2x5倍体积)提取水层，没有任何问题(再没有观察到粘性物或乳液)。浓缩合并的有机提取物至约10倍体积，并精密过滤以去除少量无机固体。滤液进一步浓缩至约5倍体积，沉淀产物固体。在30分钟内将正庚烷(8倍体积)加入浆料(40-60℃)。在20-25℃搅拌浆料过夜并过滤。用正庚烷(2x1倍体积)洗涤滤饼。在周末在40-50℃干燥湿滤饼(370g)，得到白色固体状化合物421(S)(332.0g，90.0％产率)。滤液浓缩后用庚烷沉淀，再次收获化合物421(S)(7.1g，1.9％产率)。为了检查产物的质量平衡，再用EtOAc(10倍体积)提取水层，仅获得4.8g白色固体状化合物421(S)(1.3％产率)。浓缩合并的母液，得到2.0g黄色固体状化合物421(S)(0.5％产率)。通过1H NMR测得在甲基位置的“D”结合率为99.5％的主要批次中，分离产物的质量非常高(通过HPLC测得的纯度为100％)且是单一对映体(通过手性HPLC测得100/0的S/R％)。
步骤2(可选方法)：
[1]向配备有暖气罩、J-Kem热电偶、机械搅拌器、回流冷凝器和pH探头的12L的3颈RB烧瓶加入CRED A131(9.5g，ALMAC lot#IM-1311-061-1)和2L缓冲溶液(0.1M KH2PO4，pH＝7.0，以下同)。搅拌反应混合物以溶解所有固体。一次性加入葡萄糖(558g，Aldrich lot#088K0039)在缓冲液(2L)中的溶液，然后加入NAD(19.25g，Spectrum lot#YA0655)在缓冲液(500mL)中的溶液和GDH(1.5g，ALMAC lot#IM-1311-131-1)在缓冲液(500mL)中的溶液。最初反应混合物的pH为6.98。在30℃向反应混合物中加入化合物407在缓冲液(3L)中的混合物，并用缓冲液(1.6L)冲洗容器。将冲洗液加入反应器中。反应混合物的pH为6.99。加热反应混合物至30℃，并通过pH计监控。将反应温度保持在29.0到31.5℃，且如果需要，通过逐滴添加4M KOH溶液使反应混合物的pH保持在pH 6.93到pH 7.02。22小时后反应完全，通过HPLC测得的转化率为99.96％。所得产物的手性HPLC分析显示所需S-醇的手性选择性为99.85％。
[2]反应混合物和NaCl(2kg)混合并用EtOAc(1x4L and 3x2L)提取。在第一次提取期间形成油水界层(rag layer)，反应混合物滤过硅藻土垫。过滤后没有遇到其他的相分离问题。在50-60℃将合并的有机提取物浓缩至约1.5L，加入正庚烷(2L)沉淀固体。浆料冷却到20℃并过滤。用滤液冲洗烧瓶来完成转化。用正庚烷(2x500mL)洗涤滤饼，并在周末在40-50℃干燥，得到化合物421(S)(366g，94％产率)。通过HPLC(99.95％纯度)、手性HPLC(99.88/0.12的S/R)和1H NMR(甲基位置99.5％“D”结合)分析产物。
步骤3：化合物121(S)。向3L的3颈RB烧瓶中加入化合物421(S)(100g)，然后加入水(1.0L)和K2CO3(0.25当量)。将反应混合物加热至80±5℃，并通过1H NMR监控。24小时后反应完全，并在65小时后检查。用EtOAc提取所得产物三次，并合并来自三次提取物中的固体产物，并60-65℃下再溶解在5倍体积的EtOAc中。在60-65℃下、15分钟内加入正庚烷(5.5倍体积)，并冷却到20℃过夜(16小时)。过滤浆料并用正庚烷(2x1倍体积)洗涤湿滤饼，在40-50℃干燥后获得产物化合物121(S)。总共分离92.4g化合物121(S)。HPLC纯度是99.92％(AUC)，且“S”对映体的手性选择性是100％。1H NMR分析显示在3，4，5，7-四氢-1H-嘌呤-2，6-二酮环的8位有99.2％的“H”，且在甲基位置有99.4％的“D”。
实施例25：3，7-二甲基-1-(4，4，6，6，6-d5-5-氧代己基)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物107)的合成。
路线25：化合物107的制备。
3，7-二甲基-1-(4，4，6，6，6-d5-5-氧代己基)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物107)的合成。将化合物121(0.49g，1.72mmol，见实施例22)和N-甲基吗啉-N-氧化物“NMO”(301mg，2.58mmol)溶解在CH2Cl2(20mL)中。加入四丙基过钌酸铵“TPAP”(27mg，0.086mmol)，并在环境温度搅拌溶液2.5小时。TLC(EtOAc)显示反应完全。浓缩反应物并通过用EtOAc洗脱的硅胶色谱纯化。在真空炉(50℃)中干燥该物质4小时，得到400mg(82％)化合物107。该物质进一步通过结晶化(EtOAc/庚烷)来纯化，得到320mg 107。NMR和LCMS分析显示没有损失氘。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.64-1.70(m，4H)，3.57(s，3H)，3.99(d，J＝0.6，3H)，4.01-4.04(m，2H)，7.51(d，J＝0.6，1H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ20.82，27.38，29.69，33.61，40.80，107.75，141.42，148.76，151.46，155.26。HPLC(方法：Waters Atlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN保持4min；波长305nm)：保留时间：3.28min；＞99.9％纯度。MS(M+H)：284.1；(M+Na)：306.0。
实施例26：(±)1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3，7-二(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物434)的合成。
路线26：化合物434、434(R)和434(S)的制备。
(±)1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3，7-二(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物434)的合成。根据与以上实施例11合成化合物437相同的一般方法，将一部分化合物413(参见实施例4)用EtOD中的NaBD4处理并用CH2Cl2提取，获得190mg化合物434。
实施例27：(R)-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3，7-二(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物 434(R))和(S)-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3，7-二(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物 434(S))的手性分离。
化合物434的对映体的分离。如上所述获得的一部分外消旋化合物434以与对于外消旋化合物437相同的方法(参见实施例12)进行分离，得到分离的对映体化合物434(R)(72mg)和化合物434(S)(74mg)。
A：(R)-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3，7-二(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物434(R))。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.34-1.52(m，2H)，1.59-1.76(m，3H)，4.02(t，J＝7.3，2H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ22.65，27.84，41.12，107.64，151.52，155.40。HPLC(方法：Waters Atlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN保持4min；波长254nm)：保留时间：3.29min；99.5％纯度。手性HPLC(方法：Chiralpak AD25cm柱-等度法，78％己烷/22％异丙醇/0.1％二乙胺，1.00mL/min洗脱40min；波长：254nm)：保留时间：24.34min(R对映体)；28.82min(预期为S对映体)；＞99％ee纯度。MS(M+H-H2O)：276.3；(M+H)：294.3；(M+Na)：316.2。
B：(S)-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3，7-二(甲基-d3)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物434(S))。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.36-1.50(m，2H)，1.64-1.76(m，3H)，4.02(t，J＝7.5，2H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ22.65，27.84，41.12，151.52，155.40。HPLC(方法：WatersAtlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN保持4min；波长254nm)：保留时间：3.29min；99.4％纯度。手性HPLC(方法：Chiralpak AD 25cm柱-等度法，78％己烷/22％异丙醇/0.1％二乙胺，1.00mL/min洗脱40min；波长：254nm)：保留时间：24.34min(预期为R对映体)；28.82min(S对映体)；＞99％ee纯度。MS(M+H-H2O)：276.3；(M+H)：294.3；(M+Na)：316.2。
实施例28：(±)-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3-甲基-7-甲基-d3-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物135)的合成。
路线27：化合物135、135(R)和135(S)的制备。
(±)-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3-甲基-7-甲基-d3-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物135)的合成。根据与上述实施例19合成化合物137相同的一般方法，将一部分化合物435(参见实施例8)转化为0.99g化合物135。
实施例29：(R)-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3-甲基-7-甲基-d3-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物135(R))和(S)-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3-甲基-7-甲基-d3-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物135(S))的手性分离。
化合物135的对映体的分离。如上所述获得的一部分外消旋化合物135以与对于外消旋化合物437相同的方法(参见实施例12)进行分离，得到分离的对映体化合物135(R)(352mg)和化合物135(S)(343mg)。
A：(R)-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3-甲基-7-甲基-d3-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物135(R))。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.41-1.48(m，2H)，1.64-1.74(m，3H)，3.58(s，3H)，4.02(t，J＝7.4，2H)，7.50(s，1H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ22.65，27.84，29.68，41.12，107.67，141.38，148.76，151.52，155.37。HPLC(方法：Waters Atlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN保持4min；波长305nm)：保留时间：3.27min；99.6％纯度。手性HPLC(方法：Chiralpak AD 25cm柱-等度法，78％己烷/22％异丙醇/0.1％二乙胺，1.00mL/min洗脱40min；波长：254nm)：保留时间：25.21min(R对映体)；28.42min(预期为S对映体)；＞99.5％ee纯度。MS(M+H-H2O)：272.1；(M+H)：290.1；(M+Na)：312.3。元素分析(C13H11D9N4O3)：计算值：C＝53.97，H＝6.97，N＝19.36。实测值：C＝53.83，H＝6.98，N＝19.30。
B：(S)-1-(4，4，5，6，6，6-d6-5-羟基己基)-3-甲基-7-甲基-d3-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物135(S))。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.38-1.48(m，2H)，1.64-1.74(m，3H)，3.58(s，3H)，4.02(t，J＝7.4，2H)，7.50(s，1H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ22.64，27.84，29.68，41.12，107.67，141.38，148.76，151.52，155.37。HPLC(方法：Waters Atlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN保持4min；波长305nm)：保留时间：3.27min；99.8％纯度。手性HPLC(方法：Chiralpak AD 25cm柱-等度法，78％己烷/22％异丙醇/0.1％二乙胺，1.00mL/min洗脱40min；波长：254nm)：保留时间：25.39min(R对映体，次要产物)；28.42min(S对映体，主要产物)；99.1％ee纯度。MS(M+H-H2O)：272.1；(M+H)：290.1；(M+Na)：312.3。元素分析(C13H11D9N4O3)：计算值：C＝53.97，H＝6.97，N＝19.36。实测值：C＝53.93，H＝7.03，N＝19.29。
实施例30：(±)1-(5-羟基己基)-3-甲基-7-甲基-d3-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物116)的合成。
根据与以上实施例11合成化合物437相同的一般方法，对化合物100(参见实施例1)用EtOH中的NaBD4处理并用CH2Cl2提取，获得化合物116。
MS(M+H-H2O)：266.1；(M+H)：284.1；(M+Na)：306.0。
实施例31：(±)1-(5-d1-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物133)和化合物133的(R)和(S)对映体的合成。
路线28：化合物133、133(S)和133(R)的制备。
(±)1-(5-d1-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物133)。根据与合成化合物437相同的一般方法(参见实施例11)，用EtOH中的NaBD4处理可商购的58获得化合物133。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.18(s，3H)，1.39-1.55(m，3H)，1.61-1.64(m，1H)，1.66-1.76(m，2H)，3.58(s，3H)，3.99(s，3H)，4.02(t，J＝7.4，2H)，7.51(s，1H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ22.87，23.37，27.89，29.67，33.57，38.64，41.12，67.11，67.40，67.69，107.67，141.40，148.79，151.51，155.36。HPLC(方法WatersAtlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN+0.1％甲酸保持4min；波长：305nm)：保留时间：3.32min；＞99％纯度。MS(M+H)：282.0。元素分析(C13H19DN4O3)：计算值：C＝55.50，H＝7.17，N＝19.92实测值：C＝55.4，H＝7.34，N＝19.72。
实施例32：(R)-1-(5-d1-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物133(R))和(S)-1-(5-d1-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物133(S))的手性分离。
化合物133的对映体的分离。如以上实施例31所获得的一部分外消旋化合物133以与对于外消旋化合物437相同方法(参见实施例12)进行分离，得到分离的对映体。化合物133(R)(mp 112.9-113.1℃)(290mg)和化合物133(S)(mp 112.1-112.2℃)(302mg)。
A：(R)-1-(5-d1-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物133(R))。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.18(s，3H)，1.40-1.54(m，3H)，1.61(s，1H)，1.65-1.72(m，2H)，3.58(s，3H)，3.99(s，3H)，4.03(t，J＝7.5，2H)，7.50(s，1H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ23.47，24.00，28.50，30.30，34.19，39.25，41.73，142.01。HPLC(方法：Waters Atlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN+0.1％甲酸保持4min；波长：305nm)：保留时间：3.31min；＞99％纯度。MS(M+H)：282.0。元素分析(C13H19DN4O3)：计算值：C＝55.50，H＝7.17，N＝19.92。实测值：C＝55.73，H＝7.02，N＝19.83。
注意到上述1H-NMR谱中在约3.80ppm处不存在峰，指示在次甲基羟基位置不存在氢。
B：(S)-1-(5-d1-5-羟基己基)-3，7-二甲基-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物133(S))。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.19(s，3H)，1.39-1.56(m，3H)，1.65-1.74(m，3H)，3.58(s，3H)，3.99(t，J＝7.3，2H)，4.03(t，J＝7.4，2H)，7.51(s，1H)。13C-NMR(75MHz，CDCl3)：δ22.86，23.38，27.89，29.67，33.57，38.64，41.11，141.40，148.76，151.51，155.37。HPLC(方法WatersAtlantis T3 2.1x50mm 3μm C18-RP柱-梯度法，14min内5-95％ACN+0.1％甲酸(1.0mL/min)，95％ACN+0.1％甲酸保持4min；波长：305nm)：保留时间：3.30min；＞99％纯度。MS(M+H)：282.3。元素分析(C13H19DN4O3)：计算值：C＝55.50，H＝7.17，N＝19.92。实测值：C＝55.51，H＝7.10，N＝19.72。
注意到上述1H-NMR谱中在约3.80ppm处不存在峰，指示在次甲基羟基位置不存在氢。
实施例33：3，7-二甲基-1-(6，6，6-d3-5-氧代己基)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物157)和(S)-3，7-二甲基-1-(6，6，6-d3-5-羟基己基)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物156(S))的合成。
步骤1：5-(3，7-二甲基-2，6-二氧代-2，3，6，7-四氢-1H-嘌呤-1-基)-N-甲氧基-N-甲基戊酰胺(61)。向配备有磁性搅拌器和热电偶的100mL圆底烧瓶中加入50(1.49g，8.27mmol，1.0当量)和DMSO(40mL)。搅拌混合物并加热到约35℃以溶解所有物质，然后以单一部分加入NaH(60％油中的分散体；347mg，8.68mmol，1.05当量)。将混合物加热至50℃，并在50℃搅拌30分钟(注意：由于形成糊状混合物，搅拌变得困难)，然后冷却到室温。然后经由注射器向混合物中加入粗制溴化物56(1.95g，8.68mmol，1.05当量)的DMSO(5mL)溶液。在室温下搅拌混合物过夜。它变成透明的黄色溶液。用大量水(200mL)稀释溶液，然后用CH2Cl2(3x100mL)提取。用水(2x100mL)洗涤合并的CH2Cl2层。在旋转蒸发器中去除有机挥发性物质后获得固体残渣。将所述固体残渣悬浮在MTBE(25mL)中，在50℃搅拌混合物1hr，然后在室温下放置一个小时，然后经由中等孔隙度漏斗过滤，MTBE冲洗(2x10mL)，并在真空下干燥。收集2.19g(82％)灰白色固体状产物，AUC纯度为99A％。
步骤2：3，7-二甲基-1-(6，6，6-d3-5-氧代己基)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物157)。向配备有磁性搅拌器和热电偶的300mL圆底烧瓶中加入61(1.30g，4.01mmol，1.0当量)和THF(45mL)。搅拌混合物，并加热到约45℃以溶解所有物质，然后冷却到0℃(注意：固体沉淀，但加热之前存在固体较少)。经由注射器以内部温度不升高超过5℃的速率加入CD3MgI(Et2O中1.0M，8.82mL，2.2当量)。添加完成后，在0℃搅拌混合物30分钟，然后去除冷浴并将混合物加热至室温。在室温下搅拌混合物1.5小时，在其上通过HPLC进行的IPC分析显示转化率为80A％。在室温下再搅拌1.5小时，如通过另一个IPC分析显示，没有再形成转化。混合物冷却到0℃，通过注射器再次加入CD3MgI(Et2O中1.0M，2.0mL，0.5当量)。将混合物加热到室温过夜。第二天，通过HPLC进行的IPC分析显示转化率高于95A％。用0.5N柠檬酸水溶液(40mL)终止反应混合物，并用MTBE(60mL)提取。分离相，用水(20mL)、饱和NaHCO3水溶液(20mL)、然后水(20mL)洗涤有机层。在旋转蒸发器中浓缩有机层，得到AUC纯度为91A％的粗品。通过在室温下在MTBE(5mL)中制浆过夜，然后过滤以及MTBE冲洗来进行进一步纯化。获得所需产物，为0.92g(81％)白色固体，AUC纯度为约95A％。1H NMR：1.61-1.71(m，4H)，2.50(t，J＝7.1，2H)，3.57(s，3H)，3.98(s，3H)，4.01(t，J＝7.1，2H)，7.50(s，1H)。
注意到上述1H-NMR谱中在约2.15ppm处不存在单峰，指示不存在甲基酮氢。
步骤3：(S)-3，7-二甲基-1-(6，6，6-d3-5-羟基己基)-1H-嘌呤-2，6(3H，7H)-二酮(化合物156)。向配备有磁性搅拌器和热电偶的100mL的3颈圆底烧瓶中加入化合物157(563mg，2.00mmol，1.0当量)、D(+)-葡萄糖(844mg)和0.1M KH2PO4(11mL)。在室温下搅拌混合物。将NAD(3.4mg，0.6w％)、GDH(0.6mg，0.1w％)和酶KRED-NADH(5.6mg，1.0w％)溶解在0.1N KH2PO4中。将该溶液加入反应混合物中。在室温下搅拌所得的浑浊溶液5小时，期间向反应混合物中逐滴加入4N KOH水溶液以使其pH在6到7，如pH计所测定。将样品等分并通过HPLC分析，显示转化率大于99.5A％。加入固体NaCl(约3g)，搅拌混合物30分钟。加入EtOAc(10mL)，再搅拌混合物30分钟。混合物滤过湿的硅藻土垫以去除凝胶样物质，并用EtOAc(2x10mL)冲洗湿滤饼。收集滤液，分离相。用EtOAc(2x60mL)洗涤水层。在旋转蒸发器中将合并的有机层浓缩至干。收集527mg粗品，获得93％的质量平衡。通过快速色谱法(硅胶，洗脱液MeOH/CH2Cl2，梯度2-20％MeOH)纯化残渣，获得398mg(70％)所需产物，为白色固体，AUC纯度为99A％.1H NMR：1.45-1.57(m，4H)，1.63-1.74(m，2H)，3.57(s，3H)，3.76-3.83(m，1H)，3.98(s，3H)，4.02(t，J＝7.3，2H)，7.50(s，1H)。
注意到上述1H-NMR谱中在约1.19ppm处不存在峰，指示不存在羟基的α甲基氢。手性HPLC分析(方法：Chiralpak AD-H 25cm柱-等度法，以1.25mL/min的速度用75％正庚烷/25％异丙醇洗脱25min，波长：274nm)：保留时间：17.5min(主要对映体)；15.5min(预期为次要对映体)：＞99.95％ee纯度。
生物学评价
实施例34a：经口施用后狗中的药代动力学的评价。比较化合物409和己酮可可碱
雄性beagle狗经口施用后，研究标题化合物的代谢。在多个时间点从给药的狗中采集血样并从其分离血浆。血浆样品用于通过LC-MS/MS(液相色谱串联质谱)测定血浆药物水平，从而评价药代动力学参数。
分别将化合物409和己酮可可碱溶解在盐水中，使其浓度为4mg/mL。制备两种溶液的1∶1(v/v)混合物，形成化合物和己酮可可碱的最终浓度均为2mg/mL的溶液。
两只雄性beagle狗禁食过夜，然后用上述混合物经由灌胃法经口给药2.5mg/kg的化合物和己酮可可碱。在0min(给药前)、给药后15min、30min、45min、1hr、1.5hr、2hr、3hr、4hr、6hr、8hr、10hr、12hr、16hr和24hr经由股静脉收集血样(1.5-2mL)。血样贮存在冰上，然后离心获得血浆样品。离心发生在血液收集的1小时内，以获得血浆(最大体积)。立即倒出血浆并冷冻/贮存在-70℃直到分析。
表8：狗中化合物409对比己酮可可碱的血浆水平(实施例29a)
a)％差异＝[(氘化物质)-(非氘化物质)](100)/(非氘化物质)
表8显示实施例34a所述的评价结果。化合物409、己酮可可碱的氘化形式的平均Cmax和平均AUC明显大于己酮可可碱。在狗血浆中氘化化合物显示比己酮可可碱更多的暴露量。
实施例34b：经口施用后狗中的药代动力学的重复评价。通过监控代谢物来比较化合物409和己酮可可碱
通过额外监控己酮可可碱和化合物409代谢物来重复实施例34a。在该实验中，分别将化合物409和己酮可可碱溶解在盐水中，使其浓度分别为4.4和4mg/mL。制备两种溶液的1∶1(v/v)混合物，形成化合物409的最终浓度为2.2mg/mL和己酮可可碱的最终浓度为2mg/mL的溶液。给药后数据分析包括调节化合物409和己酮可可碱之间剂量浓度引起的10％差异。
四只beagle狗(年龄2-3岁，体重5到8kg)禁食过夜，然后用上述混合物经由灌胃法经口给药2.75mg/kg的化合物409和2.5mg/kg的己酮可可碱。在0min(给药前)、给药后5min、15min、30min、45min、1hr、1.5hr、2hr、3hr、4hr和6hr经由股静脉收集血样(约1mL)。血样贮存在冰上，离心获得血浆样品。离心发生在血液收集的15分钟内，以获得血浆(最大体积)。立即倒出血浆并冷冻/贮存在-20℃直到分析。
通过LC-MS/MS分析血浆样品中施用的化合物及其相应M1代谢物的存在：
己酮可可碱    M1
化合物409(施用的)    化合物419(M1代谢物)
来自四只狗中每只的结果显示在图1A和1B中。四只狗中的一只狗(狗H，图1b)的结果与其他三只不一致。这只狗显示施用后5分钟每种施用的化合物及其各自代谢物的高出10倍的血浆浓度。此外，这只狗不显示施用后5到15分钟施用的化合物的血浆浓度的特征升高。断定这只狗很可能被不适当灌胃，化合物可能经过气管施用，而不是如所要求的进入胃肠道。因此，从该分析中排除来自这只狗的数据。其余三只狗的概括性分析显示在表9中。
表9：狗中化合物409对比己酮可可碱的血浆水平(实施例34b)
a)化合物409的剂量浓度比己酮可可碱的剂量浓度高10％，因此本发明报告的数字反映10％升高的调节。
b)％差异＝[(氘化物质)-(非氘化物质)](100)/(非氘化物质)
如表9所示，当与以相同水平一起给药的己酮可可碱相比时，观察到化合物409的Cmax和AUC水平更高。图1表明在经口给药的三只狗中，化合物409从血浆中的清除比己酮可可碱更慢。图1a和1b表明在经口给药的三只狗中，化合物409从血浆中的清除比己酮可可碱更慢。图1a和1b也表明施用化合物409后，化合物419(409的氘化的M1代谢物)的总的全身暴露量比施用己酮可可碱后，M1代谢物的总的全身暴露量更大。
实施例34c：经口施用后狗中的药代动力学的评价。比较化合物413和己酮可可碱
除了评价化合物413之外，该研究和实施例34a和34b所述类似。四只雄性beagle狗通过灌胃法经口施用含有2mg/mL的盐水中的己酮可可碱和化合物413的混合物。如实施例34b采集血样。
表10：狗中化合物413对比己酮可可碱的血浆水平(实施例34c)
a)％差异＝[(氘化物质)-(非氘化物质)](100)/(非氘化物质)
该研究的结果概括在上面表10中。该表描述经口给药后化合物413对比己酮可可碱的血浆水平。当与以相同水平一起给药的己酮可可碱相比时，观察到化合物413的Cmax和AUC水平更高。
实施例35：化合物在大鼠全血中的稳定性评价。比较化合物409、435(S)、435(R)和己酮可可碱及其M-1代谢物。
进行该研究来评价标题化合物在大鼠全血中的稳定性。因为酮(或酮化合物，己酮可可碱或409)及其相应的M-1醇代谢物互相转化，在将酮化合物添加到血液或添加M-1后测定这些成分的水平。换句话说，在一些测试中，酮化合物是起始测试化合物，在其他测试中，M-1代谢物是起始测试化合物。
从ViviSource Laboratories，Waltham，MA获得新鲜的大鼠全血。在二甲亚砜(DMSO)中制备测试化合物的储备溶液(7.5毫摩尔(mM))。7.5mM的储备溶液在乙腈(ACN)中稀释至500微摩尔(μM)。向990微升(μL)血液中(预先加热至37℃，7分钟)中加入10μL的500μM测试化合物，使其最终浓度为5μM。测试化合物是己酮可可碱、己酮可可碱的(S)-M1代谢物、己酮可可碱的(R)-M1代谢物、化合物409、化合物435(S)和化合物435(R)。后两种测试化合物分别是化合物409的(S)-M1和(R)-M1代谢物。在37℃温孵反应混合物。在添加测试化合物后0min、5min、15min、30min、1小时和2小时取等分试样(50μL)，并加入到含有150μL冰冷的乙腈和内标的96孔板中以终止反应。将板在-20℃贮存20分钟，然后向板的孔中加入100μL的50％乙腈/水，然后离心获得小球状沉淀蛋白。将各上清液的200μL等分试样转移到另一个96孔板中，并使用Applied Bio-systems API 4000质谱仪通过LC-MS/MS分析下表11所列的施用的化合物及其具体代谢物的量。
表11：在大鼠全血中分析的化合物-代谢物对(实施例35和36)
  实验对   用血温孵的化合物   分析的代谢物
  A   己酮可可碱   (S)-M1a
  B   化合物409   化合物419(S)a
  C   (S)-M1   己酮可可碱
  D   化合物435(S)   化合物409
  E   (R)-M1   己酮可可碱
  F   化合物435(R)   化合物409
a)经由LC-MS/MS观察到的质量。基于公开的己酮可可碱代谢报告将立体化学假定为≥95％(S)。
该研究的结果描绘在图2和3中。代谢物形成的时程显示于图2。如图3所示，基于相对于在温孵混合物检测到该代谢物的最早时间点的2hr时存在的量，计算所形成的代谢物的相对量，A和B为5分钟，C为15分钟。
如图3所示，约2小时后，用己酮可可碱温孵的大鼠全血中形成的(S)-M1的量(图3，柱A)与用化合物409温孵的大鼠全血中形成的化合物419(S)的量(图3，柱B)类似。因此，与由未氘化己酮可可碱形成的未氘化(S)-M1的相对水平相比，化合物409中的氘取代对所形成的氘化(S)-M1代谢物(化合物419(S))的相对水平没有可辨别的影响。
对于(S)-M1向酮化合物的逆反应，氘化确实具有显著影响。图3的柱C显示添加(S)-M1后所存在的己酮可可碱的可评估的量。相反，添加化合物435(S)后2小时，化合物409不可检测(图3，柱D)。在这些情况下，化合物435(S)中的氘取代阻止该化合物转化为相应酮。这种效果对增强所需M-1代谢物的血浆水平特别有益。
该试验中对于己酮可可碱没有检测到(R)-M1代谢。类似地，将化合物435(R)加入到大鼠血后，没有检测到化合物409。因此，关于氘化对(R)-M1向己酮可可碱的转化的影响不能做出结论。图2显示用大鼠全血温孵施用的化合物期间所产生的具体代谢物的时程。
实施例36：人肝微粒体中化合物稳定性的评价。比较化合物409、435(S)、435(R)和己酮可可碱。
除了用人肝微粒体代替大鼠全血来研究化合物的代谢之外，实施例36的设计类似于实施例35。上表11显示该实施例36中分析的各对测试化合物和代谢物。
人肝微粒体(20mg/mL)从Xenotech，LLC(Lenexa，KS)获得。β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸、还原形式(NADPH)、氯化镁(MgCl2)和二甲亚砜(DMSO)从Sigma-Aldrich购得。
在DMSO中制备含有7.5mM的测试化合物(己酮可可碱、(S)-M1代谢物、(R)-M1代谢物、化合物409、化合物435(S)和化合物435(R))的储备溶液。将7.5mM储备溶液在乙腈(ACN)中稀释至250μM。人肝微粒体在含有3mM MgCl2的pH7.4的0.1M磷酸钾缓冲液中稀释至2.5mg/mL。将稀释的微粒体一式三份地加入96孔深孔聚丙烯板的孔中。将10μL的250μM的测试化合物加入微粒体中，将混合物预热至37℃保持10分钟。通过添加预热的NADPH溶液开始反应。最终反应体积是0.5mL且含有于3mM MgCl2的pH7.4的0.1M磷酸钾缓冲液中的2.0mg/mL人肝微粒体、5μM测试化合物和2mM NADPH。在37℃温孵反应混合物，并在0、5、10、20和30分钟取50μL等分试样，并加入到含有50μL冰冷的乙腈和内标的浅孔96孔板中以终止反应。将板在4℃贮存20分钟，然后将100μL水加入板的孔中，然后离心获得小球状沉淀蛋白。将上清液转移到另一个96孔板中，并使用Applied Bio-systemsAPI 4000质谱仪通过LC-MS/MS分析施用的化合物及其具体代谢物(上表11所列的)的量。
该研究的结果描绘在图4和5中。代谢物形成的时程显示于图4。如图5所示，基于相对于在温孵混合物检测到该代谢物的最早时间点的30分钟时存在的量，计算所形成的代谢物的相对量，A、B、C和E为0分钟，D为5分钟，以及F为10分钟。30分钟后，用己酮可可碱温孵的人肝微粒体中形成的(S)-M1的量(图5，柱A)与用化合物409温孵的人肝微粒体中形成的化合物419(S)的量类似。因此，与由未氘化己酮可可碱形成的未氘化(S)-M1的相对水平相比，由化合物409所体现的己酮可可碱的氘化对所形成的氘化(S)-M1代谢物(化合物419(S))的相对水平没有可辨别的影响。人肝微粒体中的这些结果与使用大鼠全血所观察到的结果一致。
对于(S)-M1向酮化合物的逆反应，氘化确实具有显著影响。图5的柱C显示添加(S)-M1后30分钟存在的大量己酮可可碱。相反，添加化合物435(S)后，30分钟后检测的化合物409的水平小于(S)-M1的水平(图5，柱D)。由(S)-M1生成的己酮可可碱比由435(S)生成的化合物409多约30％。在这些情况下，化合物435(S)中的氘取代阻止该化合物转化为相应酮。而氘在大鼠血中具有更大的影响，结果是一致的。
人肝微粒体中观察到氘对(R)-M1代谢物的代谢作用的显著影响。与由未氘化(R)-M1形成的未氘化己酮可可碱的量相比(比较图5中的柱E和F)，(R)-M1的氘化(化合物435(R))使得用人肝微粒体温孵30分钟后形成的氘化己酮可可碱(化合物409)的量降低了几乎5倍。图4显示在用人肝微粒体温孵施用的化合物期间所产生的具体代谢物的时程。
实施例37：经口和静脉内给药后(S)-M1和化合物435(S)在大鼠中的药代动力学研究。
将(S)-M1和化合物435(S)((S)-M1的氘化形式)以10mg/mL的浓度分别溶解在盐水中。然后制备两种化合物的1∶1混合物，各化合物的最终浓度为5mg/mL，其用于静脉内施用。对于经口施用，将所述混合物进一步在盐水中稀释以使各化合物的最终浓度为1mg/mL。
三只雄性Sprague-Dawley大鼠用于各经口和静脉内研究。动物禁食过夜，然后施用化合物。通过将5mg/kg单剂量的1∶1组合推注入大鼠的插导管的颈静脉中来完成静脉内施用。在给药前一天将导管插在已经用氯胺酮(IM 30mg/kg)麻醉的大鼠上。经口施用通过经口灌胃5mg/kg的单剂量来实现。给药后的多个时间点(2min、5min、10min、20min、30min、1hr、2hr、3hr、4hr、5hr和6hr)通过对用异氟烷暂时麻醉的大鼠眼眶后静脉取样，从给药大鼠中采集血样(250μL)。将血样放置在含有K2-EDTA的试管中并贮存在冰上直到离心。采集30分钟内，通过离心分离血浆。取100μL等分试样，与200μL乙腈混合并贮存在-20℃直到使用Applied Bio-systems API 4000质谱仪通过LC-MS/MS进一步分析。
分析样品中施用的化合物、相应酮(己酮可可碱和化合物409)以及相应M5代谢物的存在。将样品(10μL)注入Zorbax SB-C8(RapidResolution)柱中(2.1x30mm，3.5μm)。初始流动相条件是100％A(10mM乙酸铵水溶液)和0％B(甲醇)，其中流速为0.5mL/min。使流动相B在3分钟内到达55％，并在1分钟内从55％到90％，然后在下一分钟内回到0％。总运行时间是5分钟。对于己酮可可碱及其M1和M5代谢物，前体/产物离子对设置为m/z 281/193(M1)、m/z 279/181(己酮可可碱)和m/z 267/221(M5)。
对于化合物435(S)和化合物409，设置一对以上离子对来检测由氘损失而产生的种类。发现在与羰基碳邻近的位置的侧链上具有氘的本发明化合物(例如化合物409)发生某些程度的氘损失。氘的这种损失似乎通过未知机制在体内和体外均有发生。将乙腈添加到血清样品是用于终止分析前任何额外的体外氘损失。通常，最多2个氘原子被氢替代。对于化合物435(S)，其在次甲基位置具有氘，一旦氧化为酮化合物409，氘就消失了。将409还原为M1代谢物在次甲基位置引入质子。当分析来自施用435(S)的动物的血清来测定施用的化合物和代谢物时，包括总量少了一个和两个较小侧链氘(下文称为“-1D”和“-2D”种类)的化合物种类。因此，对于化合物435(S)和化合物409，设置单独离子对来检测该化合物及其相应的-1D和-2D种类。对于化合物435(S)，检测到三对离子对：m/z 291/197、290/197和189/197。对于化合物409，监控离子对m/z 288/186、287/186和286/186。基于己酮可可碱及其M-1代谢物的代谢作用和活性中什么是已知的，在测定化合物409和化合物435(S)中包括-1D和-2D种类能更准确地测定总活性种类且是合理的。化合物409或409的任何M-1代谢物的血浆暴露量增加将是所希望的，这包括-1D和-2D种类。
对于相应的氘化M5代谢物(M5a)：
其在酸侧链上也不含氘，仅在m/z 271/225使用一对离子对。该分析的内标是茚地普隆(indiplon)。
表12：大鼠经口施用435(S)和(S)-M1后的药代动力学结果
  所测定的化合物a   AUC0-∞(hr*ng/mL)   Cmax(ng/mL)
  435(S)   4507±1015   4105±964
  (S)-M1   1628±272   1570±249
  ％差异b   +177％   +162％
  435(S)+409   13464±3502   15647±7421
  (S)-M1+己酮可可碱   4632±437   5032±630
  ％差异b   +191％   +212％
  氘化M5(M5a)   1924±183
  M5   2985±601
  ％差异b   -36％
a)经由LC-MS/MS观察到的质量。基于公开的己酮可可碱代谢报告将立体化学假定为≥95％(S)。
b)％差异＝[(氘化物质)-(非氘化物质)](100)/(非氘化物质)
大鼠经口施用的结果显示于表12。显示氘化化合物435(S)的AUC0-∞和Cmax明显高于其未氘化对应物(S)-M1。因为(S)-M1和己酮可可碱之间有着显著的血清相互转化，且这两种都是治疗活性的，所以我们也测定了(S)-M1连同己酮可可碱、化合物435(S)连同化合物409的AUC0-∞和Cmax。分别经口施用(S)-M1和435(S)后，显示化合物435(S)连同化合物409的AUC0-∞和Cmax明显高于(S)-M1连同己酮可可碱的AUC0-∞和Cmax。
也测定由分别经口施用(S)M1和435(S)而产生的M-5和M5a代谢物的AUC0-∞。M-5代谢物可能与某些患者中的毒性有关，并被认为是不合需要的。表12显示，经与施用非氘化(S)-M1后获得的M5水平相比，经口施用化合物435(S)提供相当少的M5a。就活性种类与M5代谢物的比率而言，氘化化合物远比非氘化化合物有利。(化合物435(S)+化合物409)与M5a的比率是7.0，这远远好于((S)-M1+己酮可可碱)与M5的比率1.6。
表13：大鼠静脉内施用后的药代动力学结果
  所测定的化合物a   AUC0-∞(hr*ng/mL)
  435(S)   7127±816
  (S)-M1   3390±302
  ％差异b   +110％
  435(S)+409   11247±1326
  (S)-M1+己酮可可碱   6280±460
  ％差异b   +79％
  氘化M5(M5a)   1522±530
  M5   1795±521
  ％差异b   -15％
a)经由LC-MS/MS观察到的质量。基于公开的己酮可可碱代谢报告将立体化学假定为≥95％(S)。
b)％差异＝[(氘化物质)-(非氘化物质)](100)/(非氘化物质)
表13显示大鼠静脉内施用后的结果。静脉内施用的结果与经口施用类似。静脉内施用后化合物435(S)的平均AUC0-∞比其未氘化对应物(S)-M1的平均AUC0-∞高110％。静脉内施用后化合物435(S)连同化合物409的平均AUC0-∞比(S)-M1连同己酮可可碱的平均AUC0-∞高79％。静脉内施用化合物435(S)提供的M5a代谢物的量比静脉内施用(S)-M1提供的M5代谢物的量少15％。静脉内施用化合物435(S)的大鼠中活性种类与相应M5代谢物的比率是7.4，而静脉内施用(S)-M1的大鼠中该比率是3.5。
实施例38：经口和静脉内给药后，黑猩猩中己酮可可碱和化合物435(S)的药代动力学研究
将己酮可可碱和化合物435(S)以10mg/mL的浓度分别溶解在热(65℃)盐水中。然后制备两种化合物的1∶1混合物，其中各化合物的最终浓度为5mg/mL。然后将混合物无菌滤过0.2μm过滤器。
两只黑猩猩(一只雄性和一只雌性)用于各经口和静脉内研究。动物禁食过夜，然后施用化合物。所有动物用氯胺酮(约10mg/kg)和/或泰拉瑞(telazol，约5mg/kg)镇静，然后给药。通过在10分钟内IV滴注75mg各化合物(总剂量溶液为15mL)来实现静脉内施用。通过经口灌胃75mg单剂量的各化合物(总剂量溶液为15mL)来实现经口施用。在给药前后的多个时间从给药的黑猩猩采集血样(6mL)。对于静脉内施用，在0min(滴注前)、5min、9.5min(正好在滴注结束前)、滴注停止后6、15、30和45min以及1、2、4、6、8、10和12hr采集血样。对于经口施用，在0min(给药前)、给药后15和30min以及1、1.5、2、4、6、8、10和12hr采集血样。
将血样放置在包含肝素钠的试管中，混合并贮存在冰上直到离心。采集30分钟内，通过离心血样并取所得血浆的等分试样(200μL)来分离血浆。各200μL等分试样的血浆与400μL乙腈混合，并贮存在-70℃直到使用Applied Bio-systems API 4000质谱仪通过LC-MS/MS进一步分析。
所有样品的LC-MS/MS分析按实施例37中对于大鼠血浆样品所述进行。
表14：黑猩猩经口施用后的药代动力学结果
a)经由LC-MS/MS观察到的质量。基于公开的己酮可可碱代谢报告将立体化学假定为≥95％(S)。
b)％差异＝[(氘化物质)-(非氘化物质)](100)/(非氘化物质)
表14显示显示黑猩猩中经口施用435(S)和己酮可可碱的结果。经口施用化合物435(S)和己酮可可碱的1∶1组合后，化合物435(S)及其相应酮化合物409的平均AUC0-∞值都明显高于相应的未氘化对应物(S)-M1和己酮可可碱的平均AUC0-∞。化合物435(S)连同化合物409的平均AUC0-∞明显高于(S)-M1连同己酮可可碱的平均AUC0-∞。另外，不想要的氘化M-5代谢物(M5a)的平均AUC0-∞明显低于未氘化M-5的平均AUC0-∞。最后，氘化化合物的活性种类与M5代谢物的比率{(435(S)+409)∶(氘化M5)}比未氘化种类的相应比率{((S)-M1+己酮可可碱)∶M5}高约8倍。
表15：黑猩猩静脉内施用后的药代动力学结果
a)经由LC-MS/MS观察到的质量。基于公开的己酮可可碱代谢报告将立体化学假定为≥95％(S)。
b)％差异＝[(氘化物质)-(非氘化物质)](100)/(非氘化物质)
表15显示显示黑猩猩静脉内施用435(S)和己酮可可碱的结果。静脉内施用后的结果显示有利的氘化化合物的差异，尽管不如经口施用后观察到的差异显著。与施用己酮可可碱相比，由施用化合物435(S)产生的活性种类的量增加了40到57％，而所产生的M5代谢物的量减少60到65%。静脉内施用化合物435(S)的黑猩猩中的活性种类与M5代谢物的比率比施用己酮可可碱的黑猩猩中的比率高约4倍。
上述结果表明本发明化合物比相应未氘化化合物提供明显更高的所需活性种类的血浆暴露量。此外，显示本发明化合物中的氘取代降低M5代谢物的水平，这可能与肾损害患者的不耐受有关。
实施例39：经口给药后黑猩猩中的己酮可可碱和化合物435(S)的药代动力学研究
除了(a)所述化合物分别溶于水中而不是盐水中；(b)两种化合物的混合物不经过无菌过滤；和(c)通过经口灌胃65mg单剂量的各化合物(总剂量溶液为13mL)来实现经口施用之外，按照类似于实施例38的经口给药方案的方案测试己酮可可碱和化合物435(S)。
表16：黑猩猩经口施用后的药代动力学结果
a)经由LC-MS/MS观察到的质量。基于公开的己酮可可碱代谢报告将立体化学假定为≥95％(S)。
b)％差异＝[(氘化物质)-(非氘化物质)](100)/(非氘化物质)
表16显示黑猩猩经口施用435(S)和己酮可可碱的结果。类似于表14所示，化合物435(S)及其相应酮化合物409的平均AUC0-12值都明显高于相应的未氘化对应物(S)-M1和己酮可可碱，其中AUC0-12是指0到12小时期间的曲线下面积。化合物435(S)连同化合物409的平均AUC0-12明显高于(S)-M1连同己酮可可碱的平均AUC0-12。
氘化M-5代谢物(M5a)的平均AUC0-12明显低于未氘化M-5的平均AUC0-12。
实施例40：经口给药后黑猩猩中435(S)及其他代表性化合物的药代动力学研究。
435(S)和代表性化合物121(S)、137(S)、421(S)和437(S)分别以[[10mg/mL]]的浓度溶解在热(65℃)水中。然后各代表性化合物进行如实施例39所述的相同方案。
表17i)-iv)：黑猩猩经口施用后的药代动力学结果
i)
a)经由LC-MS/MS观察到的质量。
ii)
a)经由LC-MS/MS观察到的质量。
iii)
a)经由LC-MS/MS观察到的质量。
iv)
a)经由LC-MS/MS观察到的质量。
表17i)-iv)显示黑猩猩分别经口施用435(S)和化合物121(S)、137(S)、421(S)和437(S)的结果。对于各黑猩猩，各121(S)、137(S)、421(S)和437(S)的AUC0-12值与435(S)的AUC0-12值相当。类似地，435(S)和409的AUC0-12值的总和与各121(S)、137(S)、421(S)和437(S)及其相应的酮代谢物107、107、407和407的AUC0-12值的总和相当。
最后，也发现435(S)代谢物M5a的值和121(S)、137(S)、421(S)和437(S)的相应代谢物(即M5、M5、M5b和M5b(如下所示))的值相当。
无需进一步说明，使用前面说明和说明性实施例，据信本领域技术人员可以制备并利用本发明化合物并实施所要求保护的方法。应理解以上讨论和实施例仅代表某些优选实施方式的详细说明。本领域技术人员理解在不离开本发明精神和范围的前提下，可进行各种修改并产生各种等价形式。

Claims (14)

1.式C化合物或其药学可接受盐：
其中R1是-CH3；R2选自-CH3和-CD3，Y1和Y2中的一个是-OH；且Y1和Y2中的另一个是氘或氢。
2.式D化合物或其药学可接受盐：
其中R1选自-CH3和-CD3；R2是-CD3，Y1和Y2中的一个是-OH；且Y1和Y2中的另一个是氘或氢；
条件是：
如果Y1和Y2中的任一个是氢，则R1是CH3。
3.如权利要求1或2所述的化合物，其中未指明为氘的任何原子以其天然同位素丰度存在。
4.一种药物组合物，其含有权利要求1或2所述的化合物和药学可接受的载体。
5.权利要求1或2所述的化合物用于制备治疗糖尿病性肾病、高血压性肾病或基于肢体的慢性闭塞性动脉疾病的间歇性跛行的药物中的用途。
6.权利要求1或2的化合物用于制备治疗慢性肾病的药物中的用途。
7.如权利要求6所述的用途，其中所述慢性肾病是血管球性肾炎、局灶节段性肾小球硬化、肾病综合征、回流尿路病或多囊肾病。
8.权利要求1或2的化合物用于制备治疗慢性肝病的药物中的用途。
9.如权利要求8所述的用途，其中所述慢性肝病是非酒精性脂肪性肝炎、脂肪肝变性或其他饮食引起的高度脂肪或酒精引起的组织退化性病症、硬化、肝功能衰竭或酒精性肝炎。
10.权利要求1或2的化合物用于制备治疗糖尿病相关疾病或病症的药物中的用途，其中所述疾病或病症选自胰岛素抵抗、视网膜病、糖尿病性溃疡、辐射相关的坏死、急性肾衰竭或药物诱导的肾中毒性。
11.权利要求1或2的化合物用于制备治疗间歇性跛行的药物中的用途。
12.权利要求1或2的化合物用于制备治疗慢性肾病的药物中的用途。
13.权利要求1或2所述的化合物用于制备治疗胰岛素依赖型糖尿病、非胰岛素依赖型糖尿病、代谢综合症、肥胖、胰岛素抵抗、血脂异常、病理性葡萄糖耐量、高血压、高脂质血症、高尿酸血症、痛风和血凝过快的药物中的用途。
14.权利要求1或2所述的化合物用于制备治疗贫血、格雷夫斯病、视网膜静脉闭塞、狼疮肾炎、黄斑变性、脊髓发育不良、HIV来源的瘙痒症、肺性高血压症、视网膜动脉闭塞、肠炎、缺血性视神经病、急性胰炎、镰刀形红细胞贫血病和β地中海贫血的药物中的用途。
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