CN104053647B - 作为hno供体的经羟胺取代的米氏酸、巴比妥酸和吡唑啉酮衍生物 - Google Patents

作为hno供体的经羟胺取代的米氏酸、巴比妥酸和吡唑啉酮衍生物 Download PDF

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Abstract

本发明揭示的标的物提供某些N‑取代的羟胺衍生物化合物、包含所述化合物的医药组合物和试剂盒和使用所述化合物或医药组合物的方法。具体来说，揭示的标的物提供使用所述化合物或医药组合物来治疗、预防或延缓疾病或病症的发作和/或发展的方法。在一些实施例中，所述疾病或病症选自心血管疾病、局部缺血、再灌注损伤、癌性疾病、肺高血压和响应于硝酰基疗法的病症。

Description

作为HNO供体的经羟胺取代的米氏酸、巴比妥酸和吡唑啉酮衍 生物
本申请要求2011年10月17日提交的名称为“作为生理学上适用的硝酰基(HNO)供体的具有碳基离去基的N-取代羟胺衍生物(N-Substituted Hydroxylamine Derivativeswith Carbon-Based Leaving Groups as Physiologically Useful Nitroxyl(HNO)Donors)”的美国临时专利申请第61/548,036号的优先权，所述专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
本发明是在以国家科学基金会(NSF)授予的批准号CHE-0911305的政府支持下部分地进行的。政府可以在本发明中具有一定权利。
已显示硝酰基(HNO)具有与其氧化还原同类氧化氮(NO)和相关氮氧化物不同的生物活性。1-11已通过表明HNO可以为用于心脏衰竭的治疗的新颖治疗剂的研究催化许多近期对HNO的兴趣。1-5在不存在化学捕获器的中性pH的情况下，HNO有效地二聚化(k＝8×106M- 1s-1)为次硝酸HON＝NOH)，其随后脱水为氧化亚氮(N2O)。12鉴于此固有反应性，无法直接使用HNO；需要供体分子以当场产生HNO。但是，除安吉丽氏盐(Angeli′s salt)、皮洛蒂氏酸(Piloty′s acid)的衍生物和酰氧基亚硝基化合物以外，存在极少生理学上适用的HNO供体。
N-羟基氰胺为具有碳基离去基的羟胺衍生物和提出的通过过氧化氢酶对氰胺进行氧化生物活化的中间体，其可歧化为HNO和氰化物。从未分离N-羟基氰胺以证实其反应性。存在进一步氧化N-羟基氰胺产生也可以产生HNO的中间体的证据。长泽(Nagasawa)和同事已合成N-羟基氰胺的N，O-双-酰化衍生物，但这种衍生物仅在酶促或碱性条件下通过酰基亚硝基中间体与氰化物一起释放HNO。鉴于氰化物的毒性，需要替代碳基离去基。
本文所描述的是适合于在无酶促活化的情况下在中性pH下产生HNO的具有碳基离去基的N-取代羟胺衍生物。另外，这些衍生物避免释放毒性氰化物。
附图说明
图1显示在室温下在10％D2O、磷酸盐缓冲盐水(PBS)，pH 7.4中的(a)4a到4b和(b)6a到6b的分解的1H NMR分析。在每种情况下，在实验开始时收集底部光谱，且在完整分解之后收集顶部光谱。在插图(a)中，显示分解的动力学。三角形表示4a的N-CH3′s(6H)和肟C-CH3(3H)，且圆形表示碳阴离子4b的N-CH3′s(6H)和肟C-CH3(3H)。实曲线经计算与单指数函数最佳地拟合(对于每一拟合，k＝2.4x10-3s-1)。在(b)中，星号(*)指示归因于次要反-6b异构体的信号。
图2显示(a)绘制(a)4b、4b-H+和(b)6b、6b-H+的浓度作为pH值的函数的图。在(a)中，正方形表示4b-H+(λ最大＝298nm)，且圆形表示碳阴离子4b(λ最大＝261nm)。在(b)中，正方形表示6b-H+(λ最大＝270nm)，其中由于光谱重叠而省去三个数据点中的最后一个，且圆形表示碳阴离子6b(λ最大＝253nm)。
图3显示在pH 7.4的PBS中在37℃下的(a)4a(痕量之间的时间＝30s)和(b)6a(痕量之间的时间＝240s)的分解的UV-Vis光谱；且(c)为绘制分解速率(如通过UV-Vis分析测定)作为4a(监测于261nm下)和6a(监测于253nm下)在25℃下的pH的函数的图。
具体实施方式
定义
“Hr”或“h”是指小时。
“Min”或“m”是指分钟。
“Sec”或“”是指秒。
“D”是指天。
“取代”是指基团或化合物具有一或多个经一或多个可能相同或不同的取代基替换的氢原子。在一些实施例中，一或多个取代基为并不实质上损害化合物的稳定性或活性的那些取代基。
“烷基”是指仅含有单一碳-碳键的单价烃基。烷基可以为直链、分支链、环状或其任何组合的。除非另外规定，否则术语“烷基”的任何使用包涵所有变化和几何异构体，如同明确且个别地列举通过指定数目的碳原子测量的每一烷基或烷基的范围。举例来说，C1-C8烷基包含C1-C6烷基、C1-C4、C1-C2烷基、甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基和叔丁基、正戊基、仲戊基、异戊基、新戊基、正己基、仲己基、正庚基、正辛基、环己基、(环己基)甲基和(环丙基)甲基。在一些实施例中，烷基为C1-C20烷基。在一些实施例中，烷基为C1-C8烷基。在一些实施例中，烷基为C1-C4烷基。
“烯基”是指具有一或多个代替一或多个碳-碳单键的碳-碳双键的烷基。烯基的实例包括(但不限于)乙烯基、丙烯基、丁烯基、1-甲基-2-丁-1-基、1，3-丁二烯基、戊烯基、己烯基、辛烯基、环丙烯基、环丁烯基、环戊烯基、1-环己烯基、3-环己烯基和1，3-环己二烯基。
“炔基”是指具有一或多个代替一或多个碳-碳单键的碳-碳三键的烷基。炔基的实例包括(但不限于)乙炔基、2-丙炔基、1-丙炔基、戊炔基、2-己炔基、庚炔基。
“杂环烷基”是指具有一或多个独立地选自氧、氮和硫的环状杂原子的单环、双环或多环烷基，其中氮和硫杂原子可以任选地被氧化且氮杂原子可以任选地被季铵化。杂环烷基可以通过碳或杂原子附接到母结构。杂环烷基的实例包括(但不限于)吖丙啶基、环氧乙烷基、硫杂环丙烷基、吖丁啶基、氧杂环丁烷基、硫杂环丁烷基、吡咯啶基、四氢呋喃基、氧杂环戊烷基、硫杂环戊烷基、咪唑烷基、吡唑烷基、恶唑烷基、异恶唑烷基、噻唑烷基、异噻唑烷基、二氧杂环戊烷基、二硫杂环戊烷基、哌啶基、氧杂环己烷基、噻烷基、哌嗪基、N-吗啉基、N-硫代吗啉基、二氧杂环己烷基、二噻烷基、三氧杂环己烷基、1-哌啶基、2-哌啶基、3-哌啶基、4-N-吗啉基、3-N-吗啉基、四氢呋喃-2-基、四氢呋喃-3-基、四氢噻吩-2-基、四氢噻吩-3-基、1-哌嗪基、2哌嗪基。在一些实施例中，杂环烷基含有一到三个杂原子。在一些实施例中，杂环烷基含有一到两个杂原子。在一些实施例中，杂环烷基稠合至芳基或杂芳基。在一些实施例中，杂环烷基为C5-C10杂环烷基。在一些实施例中，杂环烷基为Cs-C6杂环烷基。
“杂环烯基”是指具有一或多个独立地选自氧、氮和硫的环状杂原子的单环、双环或多环烯基，其中氮和硫杂原子可以任选地被氧化且氮杂原子可以任选地被季铵化。杂环烯基可以通过碳或杂原子附接到母结构。杂环烯基的实例包括(但不限于)吡喃基、硫代吡喃基和四氢吡啶基。在一些实施例中，杂环烯基含有一到三个杂原子。在一些实施例中，杂环烷基含有一到两个杂原子。在一些实施例中，杂环烯基稠合至芳基或杂芳基。在一些实施例中，杂环烯基为C5-C10杂环烯基。在一些实施例中，杂环烯基为C5-C6杂环烯基。
“芳基”是指单价芳香族烃基，其可以为单环、双环或多环的。芳基的实例包括(但不限于)苯基、萘基、茚满基、茚基和萘满基。在一些实施例中，芳基为C5-C6芳基。在一些实施例中，芳基为双环C9-C10芳基。在一些实施例中，芳基为三环C13-C14芳基。在一些实施例中，芳基为苯基。在一些实施例中，芳基为萘基。
“杂芳基”是指具有一或多个独立地选自氧、氮和硫的环状杂原子的芳基。杂芳基可以通过碳或杂原子附接到母结构。杂芳基的实例包括(但不限于)咪唑基、吡啶基、吡咯基、吲哚基、苯硫基、苯并吡喃基、噻唑基、呋喃基、苯并咪唑基、苯并恶唑基、苯并噻唑基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、嘧啶基、吡嗪基、四唑基和吡唑基。在一些实施例中，杂芳基为C5-C6杂芳基。在一些实施例中，杂芳基为双环C9-C10杂芳基。在一些实施例中，杂芳基为三环C13-C14杂芳基。在一些实施例中，杂芳基为吡啶基。
“烷氧基”是指通过氧原子(-O-烷基)连接到亲本结构的烷基。烷氧基的实例包括(但不限于)甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、环丙氧基和环己氧基。
“医药学上可接受”是指关于组成、调配、稳定性、患者接受性、生物可用性和与其它成分的相容性从药理学和/或毒理学观点对于患者可接受和/或从物理和/或化学观点对于制药化学家可接受的那些特性和/或物质。
“医药学上可接受的盐”是指本文所述的化合物，如式(I)、(Ia)或(II)或其它硝酰基供体的化合物的医药学上可接受的盐，所述盐可以来源于多种所属领域中熟知的有机和无机抗衡离子且包括(举例来说)钠、钾、钙、镁、铵、四烷基铵等等；当分子含有碱性官能团时，有机或无机酸的盐，如盐酸盐、氢溴酸盐、酒石酸盐、甲磺酸盐、乙酸盐、顺丁烯二酸盐、草酸盐等等。例示性盐包括(但不限于)硫酸盐、柠檬酸盐、乙酸盐、氯化物、溴化物、碘化物、硝酸盐、硫酸氢盐、磷酸盐、酸性磷酸盐、乳酸酯、水杨酸盐、酸性柠檬酸盐、酒石酸盐、油酸酯、丹宁酸盐、泛酸盐、酒石酸氢盐、抗坏血酸盐、丁二酸盐、顺丁烯二酸盐、苯磺酸盐、反丁烯二酸盐、葡糖酸盐、葡糖醛酸盐、葡糖二酸盐、甲酸盐、苯甲酸盐、谷氨酸盐、甲磺酸盐、乙磺酸盐、苯磺酸盐和对甲苯磺酸盐。因此，可以从具有酸性官能团，如羧酸官能团的揭示于本文中的式中的任一者的化合物和医药学上可接受无机或有机碱制备盐。合适的碱包括(但不限于)碱金属，如钠、钾和锂的氢氧化物；碱土金属，如钙和镁的氢氧化物；其它金属，如铝和锌的氢氧化物；氨和有机胺，如未经取代或羟基取代的单-、二-或三烷基胺；二环己基胺；三丁胺；吡啶；N-甲基，N-乙胺；二乙胺；三乙胺；单-、双-、或三-(2-羟基-低碳烷基胺)，如单-、双-或三-(2-羟乙基)胺、2-羟基-叔丁胺或三-(羟基甲基)甲胺、N，N，-二-低碳烷基-N-(羟基低碳烷基)-胺，如N，N-二甲基-N-(2-羟乙基)胺或三-(2-羟乙基)胺；N-甲基-D-葡糖胺；和氨基酸，如精氨酸、赖氨酸等等。因此，也可以从具有碱性官能团，如氨基官能团的揭示于本文中的式中的任一者的化合物和医药学上可接受无机或有机酸制备盐。合适的酸包括氢硫酸、柠檬酸、乙酸、氢氯酸(HO)、溴化氢(HBr)、碘化氢(HI)、硝酸、磷酸、乳酸、水杨酸、酒石酸、抗坏血酸、丁二酸、顺丁烯二酸、苯磺酸、反丁烯二酸、葡萄糖酸、葡糖醛酸、甲酸、苯甲酸、谷氨酸、甲磺酸、乙磺酸、苯磺酸和对甲苯磺酸。
“医药学上可接受的赋形剂”是指本身不为治疗剂、用作将治疗剂传递到患者的载剂、稀释剂、佐剂、粘合剂和/或媒剂或添加到医药组合物来改进其处理或储存特性或准许或促进化合物或组合物形成用于投与的单位剂型的任何物质。医药学上可接受的赋形剂在医药领域中为熟知的且描述于例如雷明登氏药学全书(Remington′s PharmaceuticalSciences)，马克出版公司(Mack Publishing Co.)，宾夕法尼亚州伊斯顿(Easton，Pa)(例如第20版，2000)和医药赋形剂手册(Handbook of Pharmaceutical Excipients)，美国医药协会(American Pharmaceutical Association)，华盛顿(Washington，D.C.)，(例如分别地第1、第2和第3编，1986、1994和2000)。如将为所属领域的技术人员所已知，医药学上可接受的赋形剂可以提供多种功能且可以描述为湿润剂、缓冲剂、悬浮剂、润滑剂、乳化剂、崩解剂、吸附剂、防腐剂、表面活性剂、着色剂、调味剂和甜味剂。医药学上可接受的赋形剂的实例包括(但不限于)：(1)糖，如乳糖、葡萄糖和蔗糖；(2)淀粉，如玉米淀粉和马铃薯淀粉；(3)纤维素和其衍生物，如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素、乙酸纤维素、羟丙基甲基纤维素和羟丙基纤维素；(4)粉末状黄蓍；(5)麦芽；(6)明胶；(7)滑石；(8)赋形剂、如可可脂和栓剂蜡；(9)油，如花生油、棉籽油、红花油、芝麻油、橄榄油、玉米油和大豆油；(10)二醇，如丙二醇；(11)多元醇，如丙三醇、山梨糖醇、甘露醇和聚乙二醇；(12)酯，如油酸乙酯和月桂酸乙酯；(13)琼脂；(14)缓冲剂，如氢氧化镁和氢氧化铝；(15)褐藻酸；(16)热原质-游离水；(17)等渗生理盐水；(18)林格氏溶液(Ringer′s solution)；(19)乙醇；(20)pH缓冲溶液；(21)聚酯、聚碳酸酯和/或聚酸酐；和(22)医药调配物中采用的其它无毒相容物质。
“单位剂型”是指适合作为用于人类或其它动物患者的单一剂量的物理上离散的单位。每一单位剂型可以含有经计算以产生期望效果的预定量的活性物质(例如式(I)、(Ia)或(II)化合物)。
除非明确另外指示，否则“个体”或“患者”是指动物，如哺乳动物，包括(但不限于)人类。因此，本文中所描述的方法可以对人类治疗和兽医应用有用。在一些实施例中，个体或患者为哺乳动物。在一些实施例中，个体或患者为人类。
“有效量”是指所述量的化合物或其医药学上可接受的盐，与其疗效和毒性参数组合，以及基于实践专员的知识应在给定治疗形式中有效。如在所属领域中所理解，有效量可以呈一或多个剂量的形式。
“疗法(Treatment)”或“治疗(treating)”为获得有益或期望的结果，包括临床结果的方法。出于本发明的目的，有益或期望的结果包括(但不限于)抑制和/或压制疾病的发病和/或发展或减轻这些疾病或病症的严重强度，如减少与疾病或病症相关的症状的数目和/或减轻其严重强度、增加遭受疾病或病症之苦的那些患者的生活品质、减小治疗疾病或病症所需的其它药物的剂量、增强个体服用以治疗疾病或病症的另一药物的效果和延长具有疾病或病症的个体的存活期。
“预防”是指减小不具有疾病或病症但有罹患疾病或病症的风险的个体罹患疾病或病症的机率。“有风险”的个体可能具有或不具有可检测的疾病或病症，且在本文所述的治疗方法之前可能已经或尚未显示可检测的疾病或病症。“有风险”指示个体具有一或多个所谓的风险因素，其为与疾病或病症的发展相关的可测量参数且为所属领域中已知的。具有这些风险因素中的一或多个的个体比不具有这些风险因素的个体具有更高罹患疾病或病症的机率。
“硝酰基”是指物质HNO。
“硝酰基供体”或“HNO供体”是指在生理条件下供给硝酰基的化合物。如本文所用，硝酰基供体可以替代地被称作“一种化合物”或“所述化合物”。在一些实施例中，硝酰基供体能够体内供给有效量的硝酰基且具有表明化合物将以实现治疗效果所必需的量被个体耐受的安全概况。所属领域的技术人员将能够确定投与特定化合物和剂量到活受试者的安全性。本领域的技术人员也可以通过评估化合物在生理条件下是否释放HNO来确定化合物是否为硝酰基供体。用常规实验容易地测试化合物的硝酰基供给。尽管直接测量是否供给硝酰基为不切实际的，但若干测试对于确定化合物是否供给硝酰基为可接受的。举例来说，所关注的化合物可以放置在溶液中，例如密封容器中的约7.4的pH下的磷酸盐缓冲盐水(PBS)或磷酸盐缓冲溶液中。在已经过用于分离的足够时间，如几分钟到几个小时之后，抽取顶空气体且进行分析以确定其组成，如通过气相色谱法和/或质谱法。若形成气体N2O(其通过HNO二聚化来进行)，则测试对于硝酰基供给为积极的且化合物为硝酰基供体。硝酰基供给能力的水平可以表示为化合物理论最大值的百分比。供给“显著水平的硝酰基”的化合物意指供给其理论最大量的硝酰基的40％或40％以上或50％或50％以上的化合物。在一些实施例中，本文中的化合物供给理论最大量的硝酰基的60％或60％以上。在一些实施例中，本文中的化合物供给理论最大量的硝酰基的70％或70％以上。在一些实施例中，本文中的化合物供给理论最大量的硝酰基的80％或80％以上。在一些实施例中，本文中的化合物供给理论最大量的硝酰基的90％或90％以上。在一些实施例中，本文中的化合物供给约70％与约90％之间的理论最大量的硝酰基。在一些实施例中，本文中的化合物供给约85％与约95％之间的理论最大量的硝酰基。在一些实施例中，本文中的化合物供给约90％与约95％之间的理论最大量的硝酰基。供给化合物的理论量的硝酰基的小于40％或小于50％的化合物仍为硝酰基供体且可以用于所描述的方法中。供给理论量的硝酰基的小于50％的化合物可以用于所描述的方法中，且相比于供给显著水平的硝酰基的化合物，可能需要较高剂量水平。也可以通过暴露测试化合物到高铁肌红蛋白(Mb3+)检测硝酰基供给。硝酰基与Mb3+反应以形成Mb2+-NO络合物，其可以通过紫外线/可见光谱的改变或通过电子顺磁共振(EPR)来检测。Mb2+-NO络合物具有以约2的g值为中心的EPR信号。另一方面，氧化氮与Mb3+反应以形成EPR沉默的Mb3+-NO络合物。因此，如果候选化合物与Mb3+反应以形成可通过常用方法，如紫外线/可见光或EPR检测的络合物，那么测试对于硝酰基供给为积极的。可以在生理学上相关的pH下进行硝酰基供给的测试。
“正性收缩影响剂”是指造成心肌收缩功能的提高的试剂。这些试剂包括β-肾上腺素受体激动剂、磷酸二酯酶活性的抑制剂和钙敏化剂。β-肾上腺素受体激动剂尤其包括多巴胺、多巴酚丁胺、特布他林(terbutaline)和异丙肾上腺素。这些化合物的类似物和衍生物也为期望的。举例来说，美国专利第4,663,351号描述可以经口投与的多巴酚丁胺前药。所属领域的技术人员将能够确定化合物以及其它β-激动剂化合物是否能够引起正性肌力效果。在特定实施例中，β-受体激动剂对于β-1受体为选择性的。在其它实施例中，β-激动剂对于β-2受体为选择性的，或对于任何特定受体为非选择性的。
“响应于硝酰基治疗”的疾病或病症包括在其中投与在生理条件下供给有效量的硝酰基的化合物治疗和/或预防疾病或病症的任何疾病或病症(那些术语如本文中所定义)。当投与硝酰基供体时症状得以抑制或减少的疾病或病症为响应于硝酰基治疗的疾病或病症。响应于硝酰基治疗的疾病或病症的非限制性实例包括冠状动脉阻塞、冠状动脉疾病(CAD)、心绞痛、心脏病发作、心肌梗塞、高血压、缺血性心肌病和梗塞、舒张性心脏衰竭、肺充血、肺水肿、心脏纤维化、瓣膜性心脏病、心包疾病、循环充血症、外周性水肿、腹水、恰加斯氏病(Chagas′disease)、心室肥大、心脏瓣膜病、心脏衰竭(包括(但不限于)充血性心脏衰竭，如急剧充血性心脏衰竭和急剧失代偿性心脏衰竭)。也预期其它心血管疾病或病症，因为是涉及局部缺血/再灌注损伤的疾病或病症。癌症为响应于硝酰基治疗的疾病或病症的另一实例。
“肺高血压(Pulmonary hypertension)”或“PH”是指肺动脉压较高的病症。PH的当前血液动力学定义为在静止状态下的平均肺动脉压(MPAP)大于或等于25毫米汞柱。1PH的实例包括(但不限于)PH的更新分类(表1)中所列的病症。2
表1.肺高血压(PH)的分类
揭示的主题提供某些N-取代羟胺衍生化合物、使用这些化合物的方法和包含这些化合物的医药组合物和试剂盒。
N-取代羟胺衍生化合物
在一些实施例中，揭示的主题提供一种式(I)或(II)化合物
或其医药学上可接受的盐或水合物，其中：
X和Z独立地选自-O-、-NR3-、-S-、-CR3-和-CR3R4-；
Y选自-C(＝O)-、-C(＝S)-、-C(＝NR5)-和-CR5R6-；
R为C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C1-C8烷氧基、C5-C10芳基、-C(＝O)R7、-C(＝S)R7、-C(＝NR7)R8和-C(＝NOR7)R8，其中烷基、烯基、炔基、烷氧基和芳基未经取代或经一或多个取代基取代；
R1选自-H、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C5-C10芳基、C5-C10杂环烷基、C5-C10杂环烯基和C5-C10杂芳基，其中烷基、烯基、炔基、芳基、杂环烷基、杂环烯基和杂芳基未经取代或经一或多个取代基取代；且
R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8独立地选自-H、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C5-C10芳基、C5-C10杂环烷基、C5-C10杂环烯基、C5-C10杂芳基，其中烷基、烯基、炔基、芳基、杂环烷基、杂环烯基和杂芳基未经取代或经一或多个取代基取代。
取代基的实例包括(但不限于)卤基(氟基、氯基、溴基或碘基)、羟基(-OH)、氨基(-NH2)、氰基(-C≡N)、硝基(-NO2)、巯基(-SH)、侧氧基(＝O)、硫酮基(＝S)、亚氨基(＝N-烷基)、烷基、烯基、炔基、烷氧基、烯氧基、炔氧基、芳基、杂芳基、杂环烷基、杂环烯基、甲酰基(-C(＝O)H)、氨基甲酰(-C(＝O)NH2)、羧基(-C(O)OH)、脲基(-NH-C(＝O)-NH2)、硫脲基(-NH-C(＝S)-NH2)、硫氰基(-SC≡N)、磺酰氨基(-SO2NH2)、-COR′、-C(O)OR′、-C(O)NHR′、-C(O)NR′R″、-NHR′、-NR′R″、-SR′、-SOR′、-SO2R′和-OR′，其中R′和R″独立地选自烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环烷基和杂环烯基，且其中烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环烷基和杂环烯基未经取代或经一或多个取代基取代。
式(I)化合物
在一些实施例中，揭示的主题提供一种式(I)化合物
或其医药学上可接受的盐或水合物，其中：
X和Z独立地选自-O-、-NR3-、-S-、-CR3-和-CR3R4-；
Y选自-C(＝O)-、-C(＝S)-、-C(＝NR5)-和-CR5R6-；
R为C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C1-C8烷氧基、C5-C10芳基、-C(＝O)R7、-C(＝S)R7、-C(＝NR7)R8和-C(＝NOR7)R8，其中烷基、烯基、炔基、烷氧基和芳基未经取代或经一或多个取代基取代；且
R3、R4、R5、R6、R7和R8独立地选自-H、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C5-C10芳基、C5-C10杂环烷基、C5-C10杂环烯基、C5-C10杂芳基，其中烷基、烯基、炔基、芳基、杂环烷基、杂环烯基和杂芳基未经取代或经一或多个取代基取代。
在一些实施例中，X和Z中的至少一者为-O-。在一些实施例中，X和Z中的至少一者为-NR3-。在一些实施例中，X和Z中的至少一者为-CR3-。在一些实施例中，X和Z中的至少一者为-CR3R4-。
在一些实施例中，X和Z为相同部分。在一些实施例中，X和Z各自为-O-。在一些实施例中，X和Z独立地为-NR3-。在一些实施例中，X和Z各自为-NR3-；且R3为-H。在一些实施例中，X和Z独立地为-NR3-；且R3为C1-C8烷基，其中烷基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，X和Z独立地为-NR3-；且R3为C1-C8烷基。在一些实施例中，X和Z独立地为-NR3-；且R3为C1-C8烷基。在一些实施例中，X和Z独立地为-NR3-；且R3为甲基。在一些实施例中，X和Z独立地为-CR3-。在一些实施例中，X和Z各自为-CR3-；且R3为-H。在一些实施例中，X和Z独立地为-CR3-；且R3为C1-C8烷基，其中烷基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，X和Z独立地为-CR3-；且R3为C1-C8烷基。在一些实施例中，X和Z独立地为-CR3-；且R3为C5-C10芳基，其中芳基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，X和Z独立地为-CR3-；且R3为苯基或萘基，其中苯基或萘基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，X和Z独立地为-CR3R4-。在一些实施例中，X和Z独立地为-CR3R4-；且R3和R4独立地选自-H、C1-C8烷基和C5-C10芳基，其中烷基和芳基未经取代或经一或多个取代基取代。
在一些实施例中，Y为-C(＝O)-。在一些实施例中，Y为-C(＝S)-。在一些实施例中，Y为-C(＝NR5)-。在一些实施例中，Y为-C(＝NR5)-；且R5选自-H和C1-C8烷基。在一些实施例中，Y为-CR5R6-。在一些实施例中，Y为-CR5R6-；且R5和R6独立地选自-H和C1-C8烷基。在一些实施例中，Y为-CR5R6-；且R5和R6中的至少一者为C1-C8烷基。在一些实施例中，Y为-CR5R6-；且R5和R6独立地为C1-C8烷基。在一些实施例中，Y为-CR5R6-；且R5和R6中的至少一者为C1-C4烷基。在一些实施例中，Y为-CR5R6-；且R5和R6独立地为C1-C4烷基。在一些实施例中，Y为-CR3R4-；且R3和R4中的至少一者为甲基。在一些实施例中，Y为-CR3R4-；且R3和R4各自为甲基。
在一些实施例中，R为C1-C8烷基，其中烷基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R为C1-C8烷基。在一些实施例中，R为C1-C4烷基。在一些实施例中，R为甲基或乙基。在一些实施例中，R为甲基。在一些实施例中，R为乙基。在一些实施例中，R为三氟甲基。在一些实施例中，R为C1-C8烷氧基，其中烷氧基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R为C5-C10芳基，其中芳基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R为苯基或萘基，其中苯基和萘基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R为-C(＝O)R7。在一些实施例中，R为-C(＝O)R7；且R7为-H。在一些实施例中，R为-C(＝O)R7；且R7为C1-C8烷基。在一些实施例中，R为-C(＝S)R7。在一些实施例中，R为-C(＝S)R7；且R7为-H。在一些实施例中，R为-C(＝S)R7；且R7为C1-C8烷基。在一些实施例中，R为-C(＝NR7)R8。在一些实施例中，R为-C(＝NR7)R8；且R7和R8独立地选自-H和C1-C8烷基。在一些实施例中，R为-C(＝NOR7)R8。在一些实施例中，R为-C(＝NOR7)R8；且R7和R8独立地选自-H和C1-C8烷基。在一些实施例中，R为-C(＝NOR7)R8；且R7和R8独立地选自C1-C8烷基。在一些实施例中，R为-C(＝NOR7)R8且R7和R8独立地选自C1-C4烷基。在一些实施例中，R为-C(＝NOR7)R8且R7和R8各自为甲基。
在一些实施例中，R为C1-C8烷基；且X和Z各自为-O-。在一些实施例中，R为C1-C8烷基；且Y为-CR5R6-。在一些实施例中，R为C1-C8烷基；X和Z各自为-O-；且Y为-CR5R6-。在一些实施例中，R为C1-C4烷基；X和Z各自为-O-；Y为-CR5R6-；且R5和R6独立地为C1-C4烷基。在一些实施例中，R为甲基，X和Z各自为-O-；Y为-CR5R6-。在一些实施例中，R为C1-C4烷基，X和Z各自为-O-；Y为-CR5R6-；且R5和R6各自为甲基。
在一些实施例中，R为C1-C8烷基；且X和Z独立地为-NR3-。在一些实施例中，R为C1-C8烷基；且Y为-C(＝O)-。在一些实施例中，R为C1-C8烷基；X和Z独立地为-NR3-；且Y为-C(＝O)-。在一些实施例中，R为C1-C8烷基；X和Z独立地为-NR3-；R3为C1-C8烷基；且Y为-C(＝O)-。在一些实施例中，R为C1-C4烷基；X和Z独立地为-NR3-；R3为C1-C4烷基；且Y为-C(＝O)-。在一些实施例中，R为乙基；X和Z独立地为-NR3-；R3为C1-C4烷基；且Y为-C(＝O)-。在一些实施例中，R为C1-C4烷基；X和Z各自为-NCH3；且Y为-C(＝O)-。
在一些实施例中，R为-C(＝NOR7)R8；且X和Z各自为-O-。在一些实施例中，R为-C(＝NOR7)R8；且Y为-CR5R6-。在一些实施例中，R为-C(＝NOR7)R8；X和Z各自为-O-；且Y为-CR5R6-。在一些实施例中，R为-C(＝NOR7)R8；R7和R8独立地为C1-C4烷基；X和Z各自为-O-；Y为-CR5R6-；且R5和R6独立地为C1-C4烷基。在一些实施例中，R为-C(＝NOR7)R8；R7和R8各自为甲基；X和Z各自为-O-；Y为-CR5R6-；且R5和R6独立地为C1-C4烷基。在一些实施例中，R为-C(＝NOR7)R8；R7和R8独立地为C1-C4烷基；X和Z各自为-O-；Y为-CR5R6-；且R5和R6各自为甲基。
在一些实施例中，R为-C(＝NOR7)R8；且X和Z独立地为-NR3-。在一些实施例中，R为-C(＝NOR7)R8；且Y为-C(＝O)-。在一些实施例中，R为-C(＝NOR7)R8；X和Z独立地为-NR3-；R3为C1-C8烷基；且Y为-C(＝O)-。在一些实施例中，R为-C＝NOR7)R8；R7和R8独立地为C1-C4烷基；X和Z独立地为-NR3-；R3为C1-C4烷基；且Y为-C(＝O)-。在一些实施例中，R为-C(＝NOR7)R8；R7和R8各自为甲基；X和Z独立地为-NR3-；R3为C1-C4烷基；且Y为-C(＝O)-。在一些实施例中，R为-C(＝NOR7)R8；R7和R8独立地为C1-C4烷基；X和Z各自为-N(CH3)-；且Y为-C(＝O)-。
代表性式I化合物包括(但不限于)表2中所列的化合物。
表2.代表性式(I)化合物
在一些实施例中，化合物为
在一些实施例中，化合物为
式(II)化合物
在一些实施例中，揭示的主题提供一种式(II)化合物
或其医药学上可接受的盐或水合物，其中：
R为C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C1-C8烷氧基、C5-C10芳基、-C(＝O)R7、-C(＝S)R7、-C(＝NR7)R8和-C(＝NOR7)R8，其中烷基、烯基、炔基、烷氧基和芳基未经取代或经一或多个取代基取代；
R1选自-H、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C5-C10芳基、C5-C10杂环烷基、C5-C10杂环烯基和C5-C10杂芳基，其中烷基、烯基、炔基、芳基、杂环烷基、杂环烯基和杂芳基未经取代或经一或多个取代基取代；且
R2、R7和R8独立地选自-H、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C5-C10芳基、C5-C10杂环烷基、C5-C10杂环烯基、C5-C10杂芳基，其中烷基、烯基、炔基、芳基、杂环烷基、杂环烯基和杂芳基未经或经一或多个取代基取代。
在一些实施例中，R为C1-C8烷基，其中烷基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R为C1-C8烷基。在一些实施例中，R为C1-C4烷基。在一些实施例中，R为甲基。在一些实施例中，R为三氟甲基。在一些实施例中，R为C1-C8烷氧基，其中烷氧基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R为C5-C10芳基，其中芳基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R为苯基或萘基，其中苯基和萘基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R为苯基，其中苯基未经取代或经一或多个独立地选自氟基、氯基、溴基和碘基的取代基取代。在一些实施例中，R为苯基，其中苯基未经取代或经氟基、氯基、溴基或碘基取代。
在一些实施例中，R为苯基。在一些实施例中，R为经氯基取代的苯基。在一些实施例中，R为邻氯苯基。在一些实施例中，R为间氯苯基。在一些实施例中，R为对氯苯基。在一些实施例中，R为-C(＝O)R7。在一些实施例中，R为-C(＝O)R7；且R7为-H。在一些实施例中，R为-C(＝O)R7；且R7为C1-C8烷基。在一些实施例中，R为-C(＝S)R7。在一些实施例中，R为-C(＝S)R7；且R7为-H。在一些实施例中，R为-C(＝S)R7；且R7为C1-C8烷基。在一些实施例中，R为-C(＝NR7)R8。在一些实施例中，R为-C(＝NR7)R8；且R7和R8独立地选自-H和C1-C8烷基。在一些实施例中，R为-C(＝NOR7)R8。在一些实施例中，R为-C(＝NOR7)R8；且R7和R8独立地选自-H和C1-C8烷基，其中烷基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R为-C(＝NOR7)R8；且R7和R8中的至少一者为C1-C4烷基。在一些实施例中，R为-C(＝NOR7)R8；且R7和R8独立地选自C1-C8烷基。在一些实施例中，R为-C(＝NOR7)R8；且R7和R8独立地选自C1-C4烷基。在一些实施例中，R为-C(＝NOR7)R8；且R7和R8中的至少一者为甲基。在一些实施例中，R为-C(＝NOR7)R8；且R7和R8各自为甲基。在一些实施例中，R为C2-C8烯基，其中烯基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R为C2-C8炔基，其中炔基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R为C1-C8烷氧基，其中烷氧基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R为C5-C10芳基，其中芳基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R为苯基或萘基，其中苯基和萘基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R为-C(＝O)R7。在一些实施例中，R为-C(＝S)R7。在一些实施例中，R为-C(＝NR7)R8。在一些实施例中，R为-C(＝O)R7、-C(＝S)R7或-C(＝NR7)R8，其中R7和R8独立地选自-H和C1-C8烷基。
在一些实施例中，R1为-H。在一些实施例中，R1为C1-C8烷基，其中烷基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R1为C1-C8烷基，其中烷基未经取代或经一或多个独立地选自氟基、氯基、溴基和碘基的取代基取代。在一些实施例中，R1为C1-C8烷基。在一些实施例中，R1为C1-C4烷基。在一些实施例中，R1为甲基。在一些实施例中，R1为C1-C8烯基，其中烯基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R1为C2-C8炔基，其中炔基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R1为C5-C10芳基，其中芳基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R1为C5-C10芳基，其中芳基未经取代或经一或多个独立地选自氟基、氯基、溴基和碘基的取代基取代。在一些实施例中，R1为苯基，其中苯基未经取代或经一或多个独立地选自氟基、氯基、溴基和碘基的取代基取代。在一些实施例中，R1为苯基。在一些实施例中，R1为经一或多个独立地选自氟基、氯基、溴基和碘基的取代基取代的苯基。在一些实施例中，R1为经氯基取代的苯基。在一些实施例中，R1为C5-C10杂环烷基，其中杂环烷基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R1为C5-C10杂环烯基，其中杂环烯基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R1为C5-C10杂芳基，其中杂芳基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R1为吡啶基，其中吡啶基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R1为吡啶基。
在一些实施例中，R2为-H。在一些实施例中，R2为C1-C8烷基，其中烷基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R2为C1-C8烷基。在一些实施例中，R2为C1-C4烷基。在一些实施例中，R2为甲基。在一些实施例中，R2为C2-C8烯基，其中烯基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R2为C2-C8炔基，其中炔基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R2为C5-C10芳基，其中芳基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R2为C5-C10杂环烷基，其中杂环烷基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R2为C5-C10杂环烯基，其中杂环烯基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R2为C5-C10杂芳基，其中杂芳基未经取代或经一或多个取代基取代。
在一些实施例中，R为C1-C8烷基，其中烷基未经取代或经一或多个取代基取代；且R1为-H。在一些实施例中，R为C1-C8烷基；且R1为-H。在一些实施例中，R为C1-C4烷基；且R1为-H。在一些实施例中，R为甲基；且R1为-H。
在一些实施例中，R和R1独立地为C1-C8烷基，其中烷基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R和R1独立地为C1-C8烷基。在一些实施例中，R和R1独立地为C1-C4烷基。在一些实施例中，R为C1-C4烷基；且R1为甲基。在一些实施例中，R为甲基；且R1为C1-C4烷基。在一些实施例中，R和R1各自为甲基。
在一些实施例中，R为C1-C8烷基；且R1为C5-C10芳基，其中烷基和芳基独立地未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R为C1-C8烷基；且R1为C5-C10芳基，其中芳基未经取代或经一或多个独立地选自氟基、氯基、溴基和碘基的取代基取代。在一些实施例中，R为C1-C8烷基；且R1为苯基，其中苯基未经取代或经一或多个独立地选自氟基、氯基、溴基和碘基的取代基取代。在一些实施例中，R为C1-C8烷基；且R1为苯基，其中苯基未经取代或经氯基取代。在一些实施例中，R为甲基；且R1为苯基，其中苯基未经取代或经氯基取代。在一些实施例中，R为C1-C4烷基；且R1为苯基。在一些实施例中，R为甲基；且R1为苯基。在一些实施例中，R为C1-C4烷基；且R1为邻氯苯基、间氯苯基或对氯苯基。在一些实施例中，R为甲基；且R1为邻氯苯基、间氯苯基或对氯苯基。在一些实施例中，R为甲基且R1为邻氯苯基。在一些实施例中，R为甲基且R1为邻氯苯基。在一些实施例中，R为甲基且R1为间氯苯基。在一些实施例中，R为甲基且R1为对氯苯基。
在一些实施例中，R和R2独立地为C1-C8烷基，其中烷基未经取代或经一或多个取代基取代；且R1为-H或C1-C8烷基，其中烷基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R和R2独立地为C1-C8烷基；且R1为-H或C1-C8烷基。在一些实施例中，R和R2独立地为C1-C4烷基；且R1为-H。在一些实施例中，R为甲基；R1为-H；且R2为C1-C4烷基。在一些实施例中，R为C1-C4烷基；R1为-H；且R2为甲基。在一些实施例中，R、R1和R2独立地为C1-C8烷基，其中烷基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R、R1和R2独立地为C1-C8烷基。在一些实施例中，R、R1和R2独立地为C1-C4烷基。在一些实施例中，R、R1和R2独立地为C1-C4烷基；且R、R1和R2中的至少一者为甲基。在一些实施例中，R和R1独立地为C1-C4烷基；且R2为甲基。在一些实施例中，R为C1-C4烷基；且R1和R2各自为甲基。在一些实施例中，R、R1和R2各自为甲基。
在一些实施例中，R和R2独立地为C1-C8烷基，其中烷基未经取代或经一或多个取代基取代；且R1为C5-C10芳基，其中芳基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R和R2独立地为C1-C8烷基；且R1为C5-C10芳基，其中芳基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R和R2独立地为C1-C8烷基；且R1为苯基，其中苯基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R和R2独立地为C1-C8烷基；且R1为苯基，其中苯基未经取代或经一或多个独立地选自氟基、氯基、溴基和碘基的取代基取代。在一些实施例中，R和R2独立地为C1-C8烷基；且R1为苯基，其中苯基未经取代或经氟基、氯基、溴基或碘基取代。在一些实施例中，R和R2独立地为C1-C4烷基；且R1为苯基，其中苯基未经取代或经氯基取代。在一些实施例中，R和R2各自为甲基；且R1为苯基，其中苯基未经取代或经氯基取代。在一些实施例中，R为C1-C4烷基；且R1为苯基。在一些实施例中，R和R2各自为甲基；且R1为苯基。在一些实施例中，R和R2独立地为C1-C4烷基；且R1为邻氯苯基、间氯苯基或对氯苯基。在一些实施例中，R和R2各自为甲基；且R1为邻氯苯基、间氯苯基或对氯苯基。在一些实施例中，R和R2各自为甲基且R1为邻氯苯基。在一些实施例中，R和R2各自为甲基且R1为邻氯苯基。在一些实施例中，R和R2各自为甲基且R1为间氯苯基。在一些实施例中，R和R2各自为甲基且R1为对氯苯基。
在一些实施例中，R为-C(＝NOR5)R6；且R1和R2独立地为C1-C8烷基，其中烷基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R为-C(＝NOR5)R6；且R1和R2独立地为C1-C8烷基。在一些实施例中，R为-C(＝NOR5)R6；R1、R2、R5和R6独立地为C1-C8烷基。在一些实施例中，R为-C(＝NOR5)R6；且R1、R2、R5和R6独立地为C1-C4烷基。在一些实施例中，R为-C(＝NOR5)R6；R5和R6独立地为C1-C4烷基；且R1和R2各自为甲基。在一些实施例中，R为-C(＝NOR5)R6；R5和R6各自为甲基；且R1和R2独立地为C1-C4烷基。在一些实施例中，R为-C(＝NOR5)R6；且R1、R2、R5和R6各自为甲基。
在一些实施例中，R为-C(＝NOR5)R6；R1为C5-C10芳基，其中芳基未经取代或经一或多个取代基取代；且R2为C1-C8烷基，其中烷基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R为-C(＝NOR5)R6；R5和R6独立地为C1-C8烷基；R1为C5-C10芳基；且R2为C1-C8烷基，其中烷基和芳基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R为-C(＝NOR5)R6；R2、R5和R6独立地为C1-C8烷基；且R1为C5-C10芳基，其中芳基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R为-C(＝NOR5)R6；R2、R5和R6独立地为C1-C4烷基；且R1为C5-C10芳基，其中芳基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R为-C(＝NOR5)R6；R2、R5和R6独立地为C1-C4烷基；且R1为C5-C10苯基，其中苯基未经取代或经一或多个取代基取代。在一些实施例中，R为-C(＝NOR5)R6；R2、R5和R6独立地为C1-C4烷基；且R1为苯基，其中苯基未经取代或经一或多个独立地选自氟基、氯基、溴基和碘基的取代基取代。在一些实施例中，R为-C(＝NOR5)R6；R2、R5和R6各自为甲基；且R1为苯基，其中苯基未经取代或经一或多个独立地选自氟基、氯基、溴基和碘基的取代基取代。在一些实施例中，R为-C(＝NOR5)R6；R2、R5和R6各自为甲基；且R1为苯基，其中苯基未经取代或经氟基、氯基、溴基或碘基取代。在一些实施例中，R为-C(＝NOR5)R6；R2、R5和R6各自为甲基；且R1为苯基或氯苯基。在一些实施例中，R为-C(＝NOR5)R6；R2、R5和R6独立地为C1-C4烷基；且R1为苯基。在一些实施例中，R为-C(＝NOR5)R6；R2、R5和R6独立地为C1-C4烷基；且R1为邻氯苯基、间氯苯基或对氯苯基。
代表性式II化合物包括(但不限于)表3中所列的化合物。
表3.代表性式II化合物
在一些实施例中，化合物为
在一些实施例中，化合物为在生理条件下，如在7.4的pH和/或37℃的温度下供给硝酰基的一种化合物。在一些实施例中，化合物为在生理条件下供给其理论最大量的硝酰基的40％或40％以上的一种化合物。在一些实施例中，化合物为在生理条件下供给其理论最大量的硝酰基的50％或50％以上的一种化合物。在一些实施例中，化合物为在生理条件下供给其理论最大量的硝酰基的60％或60％以上的一种化合物。在一些实施例中，化合物为在生理条件下供给其理论最大量的硝酰基的70％或70％以上的一种化合物。在一些实施例中，化合物为在生理条件下供给其理论最大量的硝酰基的80％或80％以上的一种化合物。在一些实施例中，化合物为在生理条件下供给其理论最大量的硝酰基的90％或90％以上的一种化合物。
对于所有揭示于本文中的化合物，当由于立构中心的存在而可适用时，化合物预期包涵所描绘或描述的化合物的所有可能立体异构体。揭示的主题也包涵包含具有至少一个立构中心的化合物的组合物，且包括外消旋混合物或含有对映异构过量的一种对映异构体的混合物或单一非对映异构体或非对映异构体混合物。这些化合物的所有这些异构形式明确地包括在本文中，好像具体且分别地列举各种和每一异构形式一样。本文中的化合物也可以含有键(例如碳-碳键)，其中键旋转受限制于特定键周围，例如由环或双键的存在产生的限制。因此，所有顺式/反式和E/Z异构体也明确地包括于揭示的主题中。本文中的化合物也可以用多种互变异构形式来表示，且在这些情况下，揭示的主题明确地包括本文所述的化合物的所有互变异构形式，即使仅可以表示单一互变异构形式也是如此。
在一些实施例中，揭示的主题提供实质上纯的化合物。“实质上纯”意指包含不超过25％的杂质(例如按重量％计)的化合物的制备物，所述杂质可完全为另一化合物或化合物的不同形式(例如不同盐或异构体)。可以通过所属领域中已知的方法评估百分比纯度。在一些实施例中，提供实质上纯化合物的制备物，其中所述制备物包含不超过15％的杂质。在一些实施例中，提供实质上纯化合物的制备物，其中所述制备物包含不超过10％的杂质。在一些实施例中，提供实质上纯化合物的制备物，其中所述制备物包含不超过5％的杂质。在一些实施例中，提供实质上纯化合物的制备物，其中所述制备物包含不超过3％的杂质。在一些实施例中，提供实质上纯化合物的制备物，其中所述制备物包含不超过1％的杂质。
在一些实施例中，揭示的主题提供一种例如在柱型色谱、高压液相色谱、再结晶或其它纯化技术之后呈纯化和/或分离形式的化合物。当指示揭示的主题的化合物的特定立体异构体时，所述立体异构体可以实质上不含其它立体异构体。
医药组合物
在一些实施例中，揭示的主题提供一种包含有效量的本文所述的化合物或其医药学上可接受的盐，连同医药学上可接受的赋形剂的医药组合物。
医药学上可接受的赋形剂的实例包括上文所描述的那些，如载剂、表面活性剂、增稠或乳化剂、固体粘合剂、分散或悬浮助剂、增溶剂、着色剂、调味剂、涂层、崩解剂、润滑剂、甜味剂、防腐剂、等渗剂和其组合。在“雷明顿：药学的科学和实践(Remington：The Scienceand Practice of Pharmacy)”，第21版(利平科特威廉姆斯(Lippincott Williams)和威尔金斯(Wilkins)2005)中传授医药学上可接受的赋形剂的选择和使用，所述文献的揭示内容以引用的方式并入本文中。
可以用固体或液体形式调配医药组合物以用于投与，包括被适配用于以下的那些形式：(1)经口投与，例如顿服药(例如水溶液或非水溶液或悬浮液)、锭剂(例如以颊内、舌下和全身性吸收为靶向的那些)、囊片、大丸剂、散剂、粒剂、涂覆到舌部的浆料、硬胶囊、软胶囊、口部喷雾剂、糖衣锭、口含锭、丸粒、糖浆、悬浮液、酏剂、液体、乳液和微乳液；(2)非经肠投与，例如通过皮下、肌内、静脉内或硬膜外注射液，举例来说，无菌溶液或悬浮液；(3)局部施用，例如作为乳膏、软膏、贴片、药棉块、或喷雾剂施用到皮肤；(4)阴道内或直肠内，例如以子宫托、乳膏或发泡体形式；(5)舌下；(6)经眼；(7)经皮；或(8)经鼻。医药组合物可以为即时型、持续型或控制释放的。
在一些实施例中，医药组合物经调配以经口投与。在一些实施例中，医药组合物经调配以经静脉内投与。
本文所述的化合物和医药组合物可以制备为任何适当单位剂型，如胶囊、药囊、锭剂；散剂、粒剂、溶液、水性液体或非水性液体中的悬浮液、水包油液体乳胶、油包水液体乳胶、脂质体和药团。
可以通过任选地与一或多种附属成分一起压缩或模制来制得锭剂。压缩锭剂可以通过在合适的机器中以自由流动形式，如散剂或粒剂，任选地与粘合剂、润滑剂、惰性稀释剂、防腐剂、表面活性剂或分散剂混合来压缩活性成分而制备。可通过在合适的机器中模制用惰性液体稀释剂湿润的粉末状化合物的混合物来制造模制锭剂。锭剂可以任选地经涂布或评估且可以经调配以提供其中的活性成分的缓慢或控制释放。调配这些医药学上活性成分，如本文中的那些和所属领域中已知的其它化合物的缓慢或控制释放组合物的方法为所属领域中已知的且描述于若干颁布的美国专利中，其中的一些包括(但不限于)美国专利第4,369,174和4,842,866号和其中引用的参考文献。涂层可以用于传递化合物到肠(参见例如美国专利第6,638,534、5,217,720和6,569,457号和其中引用的参考文献)。所属领域的技术人员将认识到除锭剂以外，可以调配其它剂型以提供活性成分的缓慢或控制释放。这些剂型包括(但不限于)胶囊、制粒和凝胶帽。
适合于局部投与的医药组合物包括(但不限于)包含在调味基础上的成分的口含锭，如蔗糖、阿拉伯胶和黄蓍；和包含在调味基础或惰性基础上的活性成分的片剂，如明胶和丙三醇。
适合于非经肠投与的医药组合物包括(但不限于)水性和非水性无菌注射溶液，其含有使得调配物与预期受者的血液等渗的(例如)抗氧化剂、缓冲剂、细菌信号转导及转录激活蛋白(bacterio stats)和溶质；和含有例如悬浮剂和增稠剂的水性和非水性无菌悬浮液。调配物可以呈现于单位剂量或多剂量容器，例如密封安瓿瓶和小瓶中，且可以储存于仅需要在使用之前即刻添加无菌液体载剂，如水的冷冻干燥(冻干)条件下。在一些实施例中，水性组合物为酸性的，具有约5.5到约7的pH。
可以从无菌散剂、粒剂和锭剂制备即用型注射溶液和悬浮液。
使用化合物和医药组合物的方法
在一些实施例中，揭示的主题提供一种调节(如增加或减小)体内硝酰基水平的方法，包含向有需要的个体投与如本文中所述的化合物或医药组合物。在一些实施例中，个体具有、疑似具有、或有具有或罹患响应于硝酰基治疗的疾病或病症的风险。
在一些实施例中，揭示的主题提供一种治疗、预防或延缓疾病或病症的发病和/或发展的方法，包含向个体(包括被鉴定为需要所述治疗、预防或延缓的个体)投与有效量的如本文中所述的化合物或医药组合物。可以在医生、临床人员、应急响应人员或其它卫生保健专业人员的判断中鉴定有需要的个体且可以为主观(例如意见)或客观(例如可通过测试或诊断方法测量)的。
本文中所描述的方法包涵的特定疾病或病症包括(但不限于)心血管疾病、局部缺血、再灌注损伤、癌性疾病、肺高血压和响应于硝酰基治疗的病症。
心血管疾病
在一些实施例中，揭示的主题提供一种治疗心血管疾病的方法，包含向有需要的个体投与有效量的如本文中所述的化合物或医药组合物。
心血管疾病的实例包括(但不限于)响应于硝酰基治疗的心血管疾病、冠状动脉阻塞、冠状动脉疾病(CAD)、心绞痛、心脏病发作、心肌梗塞、高血压、缺血性心肌病和梗塞、肺充血、肺水肿、心脏纤维化、瓣膜性心脏病、心包疾病、循环充血症、外周性水肿、腹水、恰加斯氏病(Chagas′disease)、心室肥大、心脏瓣膜病、心脏衰竭、舒张性心脏衰竭、充血性心脏衰竭、急剧充血性心脏衰竭、急剧失代偿性心脏衰竭和心肌肥大。
在一些实施例中，个体正经历心脏衰竭。在一些实施例中，个体正经历心脏衰竭和/或正在用正性收缩影响剂进行治疗。在一些实施例中，个体正经历心脏衰竭和/或正在用β-肾上腺素激导性受体拮抗剂(在本文中也称为β-拮抗剂或β-阻断剂)进行治疗。β-拮抗剂包括任何有效地充当个体的β-肾上腺素受体的拮抗剂，且提供期望治疗或医药结果，如减小的血管张力和/或心跳速率的化合物。正在用β-拮抗剂进行治疗的个体为已投与β-拮抗剂且β-拮抗剂持续充当个体的β-肾上腺素受体的拮抗剂的任何个体。β-拮抗剂的实例包括(但不限于)普萘洛尔(propranolol)、美托洛尔(metoprolol)、比索洛尔(bisoprolol)、布新洛尔(bucindolol)和卡维地洛(carvedilol)。
在一些实施例中，个体正经历心脏衰竭和/或正在用β-肾上腺素受体激动剂(在本文中也称为β-激动剂)进行治疗。β-激动剂的实例包括(但不限于)多巴胺、多巴酚丁胺、异丙肾上腺素和这些化合物的类似物和衍生物。
可以通过检验个体的病史或通过化学测试，如在特维斯(Thevis)等人，生物医学色谱(Biomed.Chromatogr.)2001，15，393-402中所述的高速液相色谱筛选存在正性收缩影响剂、β-拮抗剂或β-激动剂的个体来确定个体是否正在用这些试剂进行治疗。
在一些实施例中，所述方法进一步包含向个体投与有效量的至少一种其它正性收缩影响剂。在一些实施例中，所述方法进一步包含向个体投与有效量的β-拮抗剂。在一些实施例中，所述方法进一步包含向个体投与有效量的β-激动剂。
在一些实施例中，心血管疾病为心脏衰竭。心脏衰竭可以为任何类型或形式的，包括本文所述的心脏衰竭中的任一者。心脏衰竭的非限制性实例包括早期心脏衰竭、I、II、III或IV级心脏衰竭、急剧心脏衰竭、充血性心脏衰竭(CHF)和急剧充血性心脏衰竭。在一些实施例中，心脏衰竭为急剧失代偿性心脏衰竭。
在一些实施例中，心血管疾病为CHF，且所述方法进一步包含向个体投与有效量的至少一种其它正性收缩影响剂。在一些实施例中，个体正经历心脏衰竭。在一些实施例中，至少一种其它正性收缩影响剂为β-肾上腺素激动剂。在一些实施例中，β-肾上腺素激动剂为多巴酚丁胺。
局部缺血或再灌注损伤
在一些实施例中，揭示的主题提供一种治疗、预防或延缓局部缺血或再灌注损伤的发病和/或发展的方法，包含向有需要的受试者投与有效量的如本文中所述的化合物或医药组合物。
在一些实施例中，所述方法用于预防局部缺血或再灌注损伤。在一些实施例中，在局部缺血发病之前投与化合物或医药组合物。在一些实施例中，在可能发生心肌缺血的程序，例如血管成形术或手术，如冠状动脉旁路移植手术之前投与医药组合物。在一些实施例中，在局部缺血之后但在再灌注之前投与化合物或医药组合物。在一些实施例中，在局部缺血和再灌注之后投与化合物或医药组合物。
在一些实施例中，所述受试者为个体。在一些实施例中，所述受试者为有缺血事件的风险的个体。在一些实施例中，个体有未来缺血事件的风险，但无局部缺血的当前证据。可以通过所属领域中已知的任何方法，如检查个体或个体的病史来进行个体是否有缺血事件的风险的判定。在一些实施例中，个体具有先前缺血事件。因此，个体可能有首次或后续缺血事件的风险。有缺血事件的风险的个体的实例包括具有已知高胆固醇血症、与局部缺血相关的EKG变化(例如适当临床背景下的峰状或倒T状波或ST段抬高或压低)、与活动性局部缺血无关的异常EKG、较高CKMB、局部缺血的临床迹象(例如压榨性胸骨后胸痛或臂痛、呼吸短促和/或发汗)、心肌梗塞的先前病史、较高血清胆固醇、久坐的生活方式、部分冠状动脉阻塞的血管造影证据、心肌损伤的超声波心动描记术证据或未来缺血事件的风险的任何其它证据的个体。缺血事件的实例包括(但不限于)心肌梗塞(MI)和神经血管局部缺血，如脑血管意外(CVA)。
在一些实施例中，受试者为待移植的器官。在一些实施例中，在移植受者中之器官再灌注之前投与化合物或医药组合物。在一些实施例中，在从供体去除器官之前例如通过用于器官去除过程的灌注套管投与化合物或医药组合物。如果器官供体为活供体，例如肾供体，那么可以将化合物或医药组合物投与器官供体。在一些实施例中，通过将器官储存在包含化合物或医药组合物的溶液中来投与化合物或医药组合物。举例来说，化合物或医药组合物可以包括于器官保存溶液，如威斯康星大学(University of Wisconsin)“UW”溶液中，所述溶液为实质上不含乙二醇、氯乙醇和丙酮的包含羟乙基淀粉的溶液(参见美国专利第4,798,824号)。在一些实施例中，化合物或医药组合物的量为使得在移植器官的受者中之再灌注时，对器官组织的局部缺血或再灌注损伤减少的量。在一些实施例中，所述方法减少有风险组织中的组织坏死(梗塞大小)。
局部缺血或再灌注损伤可能损害除心肌组织以外的组织且揭示的主题包涵治疗或预防所述损伤的方法。在一些实施例中，局部缺血或再灌注损伤为非心肌的。在一些实施例中，所述方法减少来自大脑、肝、消化道、肾、肠、或除心肌以外的身体的任何部分的组织中的局部缺血或再灌注的损伤。在一些实施例中，个体有受到所述损伤的风险。选择有非心肌缺血的风险的个人可能包括用于评估心肌缺血的风险的指示物的确定。但是，其它因素可能指示在其它组织中的局部缺血/再灌注风险。举例来说，手术患者通常经历手术相关的局部缺血。因此，预定进行手术的个体可以被视为有缺血事件的风险。以下中风的风险因素(或这些风险因素的子集)可以展示个体大脑组织局部缺血的风险：高血压、吸烟、颈动脉狭窄、体能活动不足、糖尿病、高脂质血症、短暂性脑缺血发作、心房颤动、冠状动脉疾病、充血性心脏衰竭、过往心肌梗塞、具有附壁血栓的左心室功能不全和二尖瓣狭窄。英戈尔(Ingall)，研究生医学(Postgrad.Med.)2000，107(6)，34-50。此外，老年人中的未经治疗的感染性腹泻的并发症可包括心肌、肾、脑血管和肠局部缺血。Slotwiner-Nie等人，北美胃肠病学临床(Gastroenterol.Clin.N.Am.)2001，30(3)，625-635。或者，可基于缺血性肠、肾或肝病的风险因素选择个体。举例来说，将在有低血压发作(如手术失血)风险的老年人个体中启动治疗。因此，呈现所述迹象的个体将被视为有缺血事件的风险。在一些实施例中，个体具有本文中所列的病症，如糖尿病或高血压中的任一或多个。可能导致局部缺血的其它病症，如脑动静脉畸形可展示个体缺血事件的风险。
在一些实施例中，所述方法进一步包含投与其它治疗剂。治疗剂可以为例如供给硝酰基的化合物，如安吉丽氏盐(Angeli′s salt)或本文所述的另一化合物、β-阻断剂、钙通道阻断剂、抗血小板剂或用于在个体中减少缺血损伤或用于保护心肌的任何其它治疗剂。
癌性疾病
在一些实施例中，揭示的主题提供一种治疗、预防或延缓癌性疾病的发病和/或发展的方法，包含向有需要的个体投与有效量的如本文中所述的化合物或医药组合物。
在一些实施例中，个体具有或疑似具有癌性疾病，例如癌症。
可以通过本文中所描述的方法治疗的癌症包括(但不限于)头部和颈部的癌症，其包括头部、颈部、鼻腔、鼻窦、鼻咽、口腔、口咽、喉、下咽、唾腺的肿瘤和副神经节瘤；肝和胆道的癌症，如肝细胞癌；肠癌，如结肠直肠癌；卵巢癌；小细胞和非小细胞肺癌；乳癌肉瘤，如纤维肉瘤、恶性纤维组织细胞瘤、胚胎性横纹肌肉瘤、平滑肌肉瘤、神经纤维肉瘤、骨肉瘤、滑膜肉瘤、脂肉瘤和腺泡状软组织肉瘤；中枢神经系统的赘瘤，如脑癌；淋巴瘤，如霍奇金氏淋巴瘤(Hodgkin′s lymphoma)、淋巴浆细胞样淋巴瘤、滤泡性淋巴瘤、黏膜相关淋巴样组织淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、B系大细胞淋巴瘤、伯基特氏淋巴瘤(Burkitt′s lymphoma)和T-细胞多形性大细胞淋巴瘤。
在一些实施例中，所述方法进一步包含向个体投与有效量的其它治疗剂。在一些实施例中，其它治疗剂为抗癌剂或细胞毒性剂。这些试剂的实例包括(但不限于)烷基化剂、血管生成抑制剂、抗代谢物、DNA裂解剂、DNA交联剂、DNA嵌入剂、DNA小沟结合剂、烯二炔、热冲击蛋白质90抑制剂、组蛋白脱乙酰基酶抑制剂、微管稳定剂、核苷(嘌呤或嘧啶)类似物、出核抑制剂、蛋白酶体抑制剂、拓扑异构酶(I或II)抑制剂、酪氨酸激酶抑制剂。特定抗癌或细胞毒性剂包括例如β-拉帕酮(beta-lapachone)、安丝菌素P3、奥瑞他汀(auristatin)、比卡鲁胺(bicalutamide)、博莱霉素、博莱霉素、硼替佐米(bortezomib)、白消安、刺孢霉素、人源性激肽释放酶结合蛋白(callistatin)A、喜树碱、卡培他滨、顺铂、cryptophycin、道诺霉素、多烯紫杉醇、小红莓、倍癌霉素、dynemycin A、依托泊苷(etoposide)、氟尿苷、氟尿苷、氟达拉宾(氟达拉宾)、氟尿嘧啶、吉非替尼(gefitinib)、吉西他滨(gemcitabine)、羟基脲、伊马替尼(imatinib)、干扰素、白细胞间介素、伊立替康、甲胺喋呤、丝裂霉素C、奥沙利铂、太平洋紫杉醇、软海绵素(spongistatin)、异羟肟酸(SAHA)、噻替派、拓朴替康(topotecan)、曲古霉素A、长春碱、长春新碱和长春地辛(vindesine)。
肺高血压
在一些实施例中，揭示的主题提供一种治疗、预防或延缓肺动脉高压的发病和/或发展的方法，包含向有需要的个体投与有效量的如本文中所述的化合物或医药组合物。在一些实施例中，肺动脉高压选自上文表1中所列的疾病和病症。在一些实施例中，肺动脉高压为肺动脉高压(PAH)。在一些实施例中，肺动脉高压为由于左心疾病引起的肺动脉高压。在一些实施例中，左心疾病为左心脏衰竭。在一些实施例中，左心脏衰竭为收缩性心脏衰竭。在一些实施例中，左心脏衰竭为舒张性心脏衰竭。在一些实施例中，左心脏衰竭为慢性或急性失代偿性的。在一些实施例中，肺动脉高压为慢性血栓栓塞性肺动脉高压。
在一些实施例中，揭示的主题提供一种减小平均肺动脉压(MPAP)的方法，包含向有需要的个体投与有效量的本文所述的化合物或医药组合物。在一些实施例中，MPAP减小至多约50％。在一些实施例中，MPAP减小至多约25％。在一些实施例中，MPAP减小至多20％。在一些实施例中，MPAP减小至多15％。在一些实施例中，MPAP减小至多10％。在一些实施例中，MPAP减小至多5％。在一些实施例中，MPAP减小到约12到16毫米汞柱。在一些实施例中，MPAP减小到约15毫米汞柱。
投与模式、方案和剂量水平
可以使用且视需要重复用于调节药物传递的时序和次序的所属领域的技术人员熟知的任何投与方案来以本文中所描述的方法实行治疗。举例来说，可以通过单一剂量、多个离散剂量或连续灌注来每日1、2、3或4次地投与化合物或医药组合物。
可以在投与其它治疗剂之前、与其实质上相同的时间或在其之后投与化合物或医药组合物。投与方案可包括预先给药和/或与其它治疗剂共投与。在此情况下，可以同时、分开或依序地投与化合物或医药组合物和其它治疗剂。
投与方案的实例包括(但不限于)：
以依序方式投与每一化合物、医药组合物和治疗剂；和
以实质上同步的方式(例如以单一单位剂型)或对于每一化合物、医药组合物和治疗剂以多个独立单位剂量形式共投与每一化合物、医药组合物和治疗剂。
可以通过所属领域的技术人员已知的任何可接受的模式，例如经口、非经肠、通过吸入气雾剂、局部地、经直肠、经鼻、经颊、经阴道、眼内、肺内或通过植入式贮器来投与化合物或医药组合物。术语“非经肠”包括(但不限于)皮下、经静脉内、肌内、腹膜内、鞘内、脑室内、胸骨内、颅内、通过骨内注射和通过灌注技术。投与可以涉及全身性暴露或可以为局部的，如当化合物或医药组合物投与于相关部位时。不同工具可以用于在相关部位进行投与，如导管、套管针、抛射体、普洛尼克凝胶(pluronic gel)、茎、持续药物释放聚合物或提供内部接近的其它装置。当化合物或医药组合物投与到待供给的器官时，所述器官可以浸润于含有化合物或医药组合物的介质中。或者，化合物或医药组合物可以涂敷至器官上，或可以用任何合适的方式进行涂覆。
所属领域的技术人员将了解“有效量”或“剂量水平”将取决于不同因素，如特定投与模式、投与方案、选定的化合物和组合物和治疗的特定疾病和患者。举例来说，适当剂量水平可以取决于采用的特定化合物或组合物的活性、排泄率和可能毒性；治疗的患者的年龄、体重、一般健康状况、性别和饮食；投与频率；共投与的其它治疗剂；和疾病的类型和严重强度。
可以在合适的剂量水平下投与本文所述的化合物和医药组合物。在一些实施例中，对于成人而言，在每日一次约0.0001到4.0克(或每日多个剂量，分次给药)的剂量水平下投与化合物或医药组合物。因此，在一些实施例中，在一定剂量水平范围中投与化合物或医药组合物，其中所述范围的低端为在0.1毫克/天与400毫克/天之间的任何量且所述范围的高端为在1毫克/天与4000毫克/天(例如5毫克/天与100毫克/天、150毫克/天与500毫克/天)之间的任何量。在一些实施例中，在一定剂量水平范围中投与化合物或医药组合物，其中所述范围的低端为在0.1毫克/千克/天与90毫克/千克/天之间的任何量且所述范围的高端为在1毫克/千克/天与100毫克/千克/天(例如0.5毫克/千克/天与2毫克/千克/天、5毫克/千克/天与20毫克/千克/天)之间的任何量。
在一些实施例中，以基于体重的剂量形式投与化合物或医药组合物。在一些实施例中，剂量水平为约0.001到约10,000mg/kg/d。在一些实施例中，剂量水平为约0.01到约1,000mg/kg/d。在一些实施例中，剂量水平为约0.01到约100mg/kg/d。在一些实施例中，剂量水平为约0.01到约10mg/kg/d。在一些实施例中，剂量水平为约0.1到约1mg/kg/d。在一些实施例中，剂量水平为小于约1g/kg/d。
可以调节剂量水平以用于静脉内投与。在此情况下，可以以约0.01μg/kg/min到约100μg/kg/min、约0.05μg/kg/min到约95μg/kg/min、约0.1μg/kg/min到约90μg/kg/min、约1.0μg/kg/min到约80μg/kg/min、约10.0μg/kg/min到约70μg/kg/min、约20μg/kg/min到约60μg/kg/min、约30μg/kg/min到约50μg/kg/min、约0.01μg/kg/min到约1.0μg/kg/min、约0.01μg/kg/min到约10μg/kg/min、约0.1μg/kg/min到约1.0μg/kg/min、约0.1μg/kg/min到约10μg/kg/min、约1.0μg/kg/min到约5μg/kg/min、约70μg/kg/min到约100μg/kg/min、约80μg/kg/min到约90μg/kg/min之间的量投与化合物或医药组合物。
可以根据个体的需要调节给药间隔。对于时间间隔较长的投与，可以使用缓释或药性持久的调配物。
包含化合物或医药组合物的试剂盒
在一些实施例中，揭示的主题提供一种包含本文所述的化合物或医药组合物的试剂盒。
在一些实施例中，试剂盒进一步包含使用化合物或医药组合物的说明书。说明书可以呈任何适当形式，如书面或电子形式。在一些实施例中，说明书可以为书面说明书。在一些实施例中，说明书包含于电子储存媒体(例如磁盘或光盘)中。在一些实施例中，说明书包括关于化合物或医药组合物和向个体投与化合物或医药组合物的方式的信息。在一些实施例中，说明书涉及一种本文所述的使用方法(例如治疗、预防和/或延缓选自心血管疾病、局部缺血、再灌注损伤、癌性疾病、肺高血压和响应于硝酰基治疗的病症的疾病或病症的发病和/或发展)。
在一些实施例中，试剂盒进一步包含合适的包装。当试剂盒包含一种以上的化合物或医药组合物时，化合物或医药组合物可以个别地封装于独立容器中，或组合于一个准许交叉反应性和存放期的容器中。
除在实施例中或另外指示时以外，将用于说明书和权利要求书中的表现成分、反应条件等的量的所有数字理解为通过术语“约”进行修饰。因此，除非指示为相反，否则这些数字为可以取决于力图通过揭示的主题获得的期望特性而变化的近似值。最低限度地，且不试图限制将等效物原则应用于权利要求书的范围，应根据有效数字的数目和一般四舍五入技术来理解每一数值参数。
尽管阐述揭示的主题的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但实施例中所阐述的数值是尽可能精确报告的。但是，任何数值固有地含有某些由其各别测试测量值中所发现的标准差必然造成的误差。
实例
呈现以下实例以用于说明性目的且不应用来限制揭示的主题的范围。
实例1：合成化合物
可以根据描述于流程1到3中的一般方法或通过所属领域中已知的程序制得本文所述的化合物。用于反应的起始物质可以是市售的或可以通过已知程序或其明显修改制备。举例来说，通过5-甲基-米氏酸(碳酸氢钠、溴、水)的溴化获得5-溴基-5-甲基米氏酸1。通过米氏酸(乙酸、N，N′-二环己基碳二亚胺、4-二甲胺基吡啶、二氯甲烷)的酰化获得5-乙酰基-米氏酸2。通过N，N-二甲基巴比妥酸(乙酰氯、吡啶、二氯甲烷)的酰化获得5-乙酰基-N，N-二甲基巴比妥酸2，3。通过5-乙酰基-米氏酸(氰基硼氢化钠、乙酸)的还原获得5-乙基-巴比妥酸4。通过N-苯基-5-甲基-吡唑啉酮(乙酰氯、氢氧化钙、二恶烷)的酰化获得4-乙酰基-N-苯基-5-甲基-吡唑啉酮5。通过盐酸羟胺(二碳酸二叔丁酯、三乙胺、石油醚、叔丁基甲基醚、水)的N，O diBoc保护获得N，O-双(叔丁氧基羰基)-羟胺6。所有起始物质为试剂级别的且在无进一步纯化的情况下使用。
在Bruker Avance 400MHz FT-NMR光谱仪上获得NMR光谱。以相对于残余CHCl3(1H为7.26ppm，13C为77.23ppm)、残余DMSO(1H为2.50ppm，13C为39.52)或残余H2O(1H为4.8ppm)的百万分率(ppm)报告所有化学位移。在高速原子轰击(FAB)模式下操作的VG AnalyticalVG70SE扇形磁场质谱仪上获得高分辨率质谱。使用Hewlett Packard 8453二极管阵列光谱仪获得紫外线-可见光(UV-Vis)吸收光谱。用140mM NaCl和3mM KC1制备磷酸盐缓冲生理盐水(PBS)溶液(0.1M)，用100μM二亚乙三胺五乙酸(DTPA)调节到pH 7.4。从HCl/NaCl(pH1.7)、AcOH/AcONa(pH 3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5)或NaPO3H2/Na2PO3H(pH 6.0、6.5、7.0、8.0、9.0、9.5、9.8、10.0、10.5、10.6)制备用于UV-Vis实验的缓冲溶液(0.1M)。
流程1.合成米氏酸供体1a和2a
一般流程：
特定实例：
流程2.合成巴比妥酸供体3a和4a
一般流程：
特定实例：
流程3.合成吡唑啉酮供体6a-12a
一般流程：方法A
特定实例：
一般流程：方法B
化合物1a-6a的一般程序
1b-4b、6b的溴化物.化合物1b为市售的且2b-5b为通过已知文献方法合成的。1-3雷勒S.P.(Raillar，S.P.)；陈W.(Chen，W.)；沙利文E(Sullivan，E.)；巴哈林W(Bajjalien，W.)；班达里A(Bhandari，A).；贝尔T.A.(Baer，T.A.)组合化学杂志(J.Comb.Chem.)2002，4，470-474；伊兰索G.L(Yranzo，G.L)；雷亚尔特斯N.R.(Reartes，N.R.)；珀勒兹J.D.(Perez，J.D.)；岩笼I.(Iwataki，I.)；安达H(Adachi，H.)分析和应用热解杂志(J.Anal.Appl.Pyrolysis)1998，46，101-112；和努泰缇斯C.F.(Nutaitis，C.F.)；舒尔兹R.A.(Schultz，R.A.)；奥巴扎J.(Obaza，J.)；史密斯F.X.(Smith，F.X.)有机化学杂志(J.Org.Chem.)1980，45，4606-4608。
5-(N-(N，O-双(叔丁氧基羰基)-羟胺)-5-甲基-米氏酸(1b-diBoc).添加氢化钠60％(0.340g，8.52mmol)至室温下的N，O-双(叔丁氧基羰基)-羟胺(1.81g，7.75mmol)于二甲基甲酰胺(25mL)中的溶液中，且搅拌反应物一小时。添加1b-Br(1.84g，7.75mmol)到此溶液，且在室温下继续再进行反应17小时。用醚(50mL)稀释反应物且用氯化铵(×2)、水和盐水进行洗涤。通过旋转蒸发去除溶剂，此得到在真空中充气和固化的油形式的标题化合物。从二氯甲烷和己烷再结晶得到白色固体形式的标题化合物(1.79g，59％)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ：1.90(s，3H)，1.83(s，3H)，1.80(s，3H)。13C NMR(100MHz，CDCl3)δ：167.04，163.92，154.77，151.91，107.49，85.51，84.88，64.80，28.78，28.00，27.59，21.84。
5-(N-羟胺)-5-甲基-米氏酸盐酸盐单水合物(1a).经两分钟添加乙酰氯(1.7mL，24mmol)至0℃下的1b-diBoc(0.190g，0.488mmol)于二氯甲烷(10mL)和甲醇(0.99mL)中的溶液中。使反应物在冰浴中升温至室温，且继续搅拌过夜。白色沉淀经过滤且描述为标题化合物(0.094g，86％)。从甲醇和二氯甲烷的再结晶给出X射线质量晶体。1H NMR(400MHz，d6-DMSO)δ：10.32(s，1H)，8.40(br.s，3H)，1.73(s，3H)，1.71(s，3H)，1.44(s，3H)。13C NMR(100MHz，d6-DMSO)δ：168.99，105.57，66.14，28.88，28.33，20.96。
5-(乙酰基-邻甲氧基肟)米氏酸(2b-H+).添加O-甲氧基羟胺盐酸盐(0.738g，8.84mmol)和碳酸氢钠(0.743g，8.84mmol)至室温下的5-乙酰基-米氏酸(1.644g，8.831mmol)于甲醇(50mL)中的溶液中，且在室温下继续反应24小时。在真空中浓缩反应物、再溶解于二氯甲烷中、经过滤且在真空中浓缩，得到浅黄色固体形式的标题化合物(1.714g，90％)。1HNMR(400MHz，CDCl3)δ：13.11(s，1H)，3.88(s，3H)，2.71(s，3H)，1.69(6H)。13C NMR(100MHz，CDCl3)δ：169.77，166.95，162.58，103.12，80.79，64.68，26.46，14.86。HR-MS(FAB)：m/z实验值＝216.08696(MH+)；C9H13NO5计算值：216.08720.
5-(乙酰基-邻甲氧基肟)-5-溴基米氏酸(2b-Br).添加溴(0.15mL，2.87mmol)于二氯甲烷(2mL)中的溶液至0℃下的4b-H+(0.681g，2.87mmol)和三乙胺(0.40mL，2.87mmol)于二氯甲烷(20mL)中的溶液中。搅拌反应物五分钟，随后用水和盐水萃取，经硫酸镁干燥，且在真空中浓缩，得到橙色固体形式的标题化合物(0.810g，96％)。1HNMR(400MHz，CDCl3)δ：3.94(s，3H)，2.19(s，3H)，1.85(s，3H)，1.78(s，3H)。13C NMR(100MHz，CDCl3)δ：161.53，151.23，107.27，63.19，55.82，28.74，28.38，12.71。HR-MS(FAB)：m/z实验值＝295.99537(MH+)；C9H12BrNO5计算值：295.99566。
5-(乙酰基-邻甲氧基肟)-5-(N-(N，O-双(叔丁氧基羰基))-羟胺)-米氏酸(2b-diBoc).添加60％氢化钠(0.121g，3.03mmol)至室温下的N，O-双(叔丁氧基羰基)-羟胺(0.642g，2.75mmol)于二甲基甲酰胺(20mL)中的溶液中，且搅拌反应物1小时。添加2b-Br(0.810g，2.75mmol)到此溶液，且反应在室温下再继续进行24小时。用醚(50mL)稀释反应物且用氯化铵(×2)、水和盐水洗涤，随后在真空中浓缩，得到粗2b-diBoc(通过1H NMR纯度为约30-40％)，其不经进一步纯化而使用。1HNMR(400MHz，CDCl3)δ：3.94(s，3H)，1.99(br.s.，3H)，1.82(br.s.，3H)，1.73(s，3H)，1.51(s，9H)，1.48(s，9H)。
5-(N-羟胺)-5-(乙酰基-邻甲氧基肟)-米氏酸(2a).经三分钟添加乙酰氯(4mL)至0℃下的来自前述反应的2b-diBoc于甲醇(20mL)中的溶液中。使反应物在冰浴中升温至室温，且继续搅拌过夜。在真空中浓缩反应物，再溶解于二氯甲烷中，经过滤且在真空中浓缩滤液。从二氯甲烷和己烷再结晶获得淡橙色针状物形式的标题化合物(0.68g，经两个步骤，10％)。1H NMR(400MHz，d6-DMSO)δ：8.38(d，1H，J＝2.3Hz)，6.94(d，1H，J＝2.4Hz)，3.81(s，3H)，1.91(s，3H)，1.74(s，3H)，1.71(s，3H)。HR-MS(FAB)：m/z实验值＝247.09360(MH+)；C9H14N2O6计算值：247.09301。
5-溴基-5-乙基-N，N-二甲基巴比妥酸(3b-Br).添加溴(0.30mL，5.74mmol)于二氯甲烷(2mL)中的溶液至0℃下的3b-H+(1.06g，5.74mmol)和三乙胺(0.81mL，5.74mmol)于二氯甲烷(50mL)中的溶液中。搅拌反应物五分钟，随后用水和盐水萃取，经硫酸镁干燥，且在真空中浓缩，得到白色固体形式的标题化合物(1.42g，94％)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ：3.38(s，6H)，2.61(q，2H)，0.85(t，3H)。13C NMR(100MHz，CDCl3)δ：166.07，150.09，49.93，30.30，29.66，10.70。HR-MS(FAB)：m/z实验值＝265.00118(MH+)；C8H11BrN2O3计算值：265.00108。
5-(N-(N，O-双(叔丁氧基羰基))-羟胺)-5-乙基-N，N-二甲基巴比妥酸(3b-diBoc).添加60％氢化钠(0.238g，5.95mmol)至室温下的N，O-双(叔丁氧基羰基)-羟胺(1.26g，5.41mmol)于二甲基甲酰胺(50mL)中的溶液中，且搅拌反应物1小时。添加3b-Br(1.42g，5.41mmol)到此溶液，且反应在室温下再继续进行20小时。用醚(50mL)稀释反应物且用氯化铵(×2)、水和盐水进行洗涤。通过旋转蒸发去除溶剂，此获得油形式的标题化合物，将其在真空中充气并固化。从二氯甲烷和己烷再结晶获得白色固体形式的标题化合物(1.67g，74％)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ：3.35(s，3H)，3.33(s，3H)，2.17(m，2H)，1.54(s，9H)，1.41(br.s.，9H)，0.89(t，3H)。13C NMR(100MHz，CDCl3)δ：169.60，166.47，151.81，150.74，85.20，84.40，70.70，29.41，29.03，28.82，27.99，27.94，27.61，27.57，7.88。HR-MS(FAB)：m/z实验值＝416.20253(MH+)；C18H29N3O8计算值：416.20329。
5-(N-羟胺)-5-乙基-N，N-二甲基巴比妥酸盐酸盐(3a).经三分钟添加乙酰氯(3.5mL，50mmol)至0℃下的3b-diBoc(0.415g，1mmol)于二氯甲烷(20mL)和甲醇(2.0mL)中的溶液中。使反应物在冰浴中升温至室温，且继续搅拌过夜。白色沉淀经过滤且描述为标题化合物(0.109g，43％)。从甲醇和二氯甲烷的再结晶给出X射线质量晶体。1H NMR(400MHz，d6-DMSO)δ：10.27(s，1H)，7.24(t，1H，J＝50.8Hz)，3.21(s，6H)，1.78(q，2H，J＝7.4Hz)，0.72(t，3H，J＝7.7Hz)。重排到5排除13C NMR的收集。HR-MS(FAB)：m/z实验值＝216.09879(MH+)；C8H13N3O4计算值：216.09843。
5-(乙酰基-邻甲氧基肟)-N，N-二甲基巴比妥酸(4b-H+).添加O-甲氧基羟胺盐酸盐(6.50g，77.8mmol)和碳酸氢钠(6.54g，77.8mmol)至5-乙酰基-N，N-二甲基巴比妥酸(15.43g，77.8mmol)于甲醇(125mL)中的悬浮液中。加热反应物到回流一小时，随后使其于冰上冷却。沉淀经过滤、再溶解于二氯甲烷中、经过滤且在真空中浓缩溶液，得到白色固体形式的标题化合物(15.36g，87％)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ：14.54(s，1H)，3.88(s，3H)，3.32(s，3H)，3.30(s，3H)，2.76(s，3H)。13C NMR(100MHz，CDCl3)δ：169.63，166.11，162.55，151.42，86.97，64.55，27.87，14.75。HR-MS(FAB)：m/z实验值＝228.09857(MH+)；C9H13N3O4计算值：228.09843。
5-(乙酰基-邻甲氧基肟)-5-溴基-N，N-二甲基巴比妥酸-N，N-二甲基巴比妥酸(4b-Br).添加溴(1.65mL，32mmol)于二氯甲烷(10mL)中的溶液至0℃下的4b-H+(7.27g，32mmol)和三乙胺(4.5mL，32mmol)于二氯甲烷(50mL)中的溶液中。搅拌反应物五分钟，随后用水和盐水萃取，经硫酸镁干燥，且在真空中浓缩，得到白色固体形式的标题化合物(9.51g，97％)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ：3.87(s，3H)，3.35(s，6H)，2.06(s，3H)。13C NMR(100MHz，CDCl3)δ：163.77，151.70，150.02，62.87，60.13，30.00，12.69。HR-MS(FAB)：m/z实验值＝308.00717(MH+)；C9H12BrN3O4计算值：308.00690。
5-(乙酰基-邻甲氧基肟)-5-(N-(N，O-双(叔丁氧基羰基))-羟胺-N，N-二甲基巴比妥酸(4b-diBoc)。添加氢化钠60％(1.1g，27.5mmol)至室温下的N，O-双(叔丁氧基羰基)-羟胺(5.83g，25mmol)于二甲基甲酰胺(100mL)中的溶液中，且搅拌反应物一小时。添加4b-Br(7.65g，25mmol)到此溶液，且在室温下继续再进行反应20小时。用醚(150mL)稀释反应物且用氯化铵(×2)、水和盐水进行洗涤。通过旋转蒸发去除溶剂，其给出在真空中充气和固化的油形式的标题化合物。在不进行进一步纯化的情况下使用此材料。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ：3.84(s，3H)，3.32(s，6H)，1.94(br.m.，3H)，1.52(s，9H)，1.46(br.m.，9H)。HR-MS(FAB)：m/z实验值＝459.20898(MH+)；C19H30N3O9计算值：459.20910。
5-(N-羟胺)-5-(乙酰基-邻甲氧基肟)-N，N-二甲基巴比妥酸(4a).在10分钟内用乙酰氯(25mL)填充0℃下的甲醇(100mL)，随后再搅拌五分钟。添加4b-diBoc于甲醇(70mL)中的溶液至此酸性溶液，且使混浊反应物在冰浴中升温至室温过夜。在真空中浓缩反应物、再溶解于二氯甲烷中、经过滤且在真空中浓缩滤过物，得到粘性固体形式的标题化合物。从二氯甲烷和己烷再结晶给出白色针状物(3.98g，经两个步骤的62％)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ：6.38(d，1H，J＝4.0Hz)，5.32(d，1H，J＝4.0Hz)，3.82(s，3H)，3.36(s，6H)，1.89(s，3H)。13C NMR(100MHz，CDCl3)δ：167.10，152.47，150.86，74.93，62.80，29.38，10.93。HR-MS(FAB)：m/z实验值＝259.10454(MH+)；C9H14N4O5计算值：259.10424。
4-(乙酰基-邻甲氧基肟)-N-苯基-5-甲基-吡唑啉酮(6b-H).添加O-甲氧基羟胺盐酸盐(1.43g，17.1mmol)和碳酸氢钠(1.44g，17.1mmol)至4-乙酰基-N-苯基-5-甲基-吡唑啉酮(3.69g，17.1mmol)于甲醇(50mL)中的悬浮液。加热反应物到回流一小时，随后使其冷却到室温。在真空中浓缩反应物、再溶解于二氯甲烷中、经过滤且在真空中浓缩滤过物，得到在静置时固化的红褐色油形式的标题化合物(4.15g，99％)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ：7.85(m，2H)，7.44(m，2H)，7.26(m，1H)，3.92(s，3H)，2.43(s，3H)，2.29(s，3H)。13C NMR(100MHz，CDCl3)δ：170.58，156.30，155.54，154.44，146.17，138.22，128.93，125.89，120.67，120.62，118.75，96.46，62.15，43.06，16.94，15.75，12.95。HR-MS(FAB)：m/z实验值＝246.12350(MH+)；C13H15N3O2计算值：246.12425。
4-(乙酰基-邻甲氧基肟)-4-溴基-N-苯基-5-甲基-吡唑啉酮(6b-Br).一次添加溴(0.23mL，4.4mmol)至室温下的6b-H+(1.078g，4.4mmol)和碳酸氢钠(0.369g，4.4mmol)于二氯甲烷(20mL)和水(20mL)中的两相混合物中。剧烈搅拌反应物五分钟、转移到分液漏斗且进行振荡直到产生澄清、无色水层。分离有机层、经硫酸镁干燥、经过滤且在真空中浓缩，得到褐色油形式的标题化合物(1.38g，97％)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ：7.88(m，2H)，7.40(m，2H)，7.22(m，1H)，3.90(s，3H)，2.44(s，3H)，2.22(s，3H)。13C NMR(100MHz，CDCl3)δ：167.06，157.83，151.27，137.69，129.11，125.78，119.08，62.73，56.61，15.71，11.70。HR-MS(FAB)：m/z实验值＝326.03272(MH+)；C13H14BrN3O2计算值：326.03219。
4-(乙酰基-邻甲氧基肟)-4-(N-(N，O-双(叔丁氧基羰基))-羟胺-N-苯基-5-甲基-吡唑啉酮(6b-diboc).添加氢化钠60％(0.187g，4.68mmol)至室温下的N，O-双(叔丁氧基羰基)-羟胺(0.992g，4.25mmol)于二甲基甲酰胺(20mL)中的溶液中，且搅拌反应物一小时。添加6b-Br(1.38g，4.25mmol)至此溶液，且在室温下继续进行反应30分钟。用醚(50mL)稀释反应物且用氯化铵(×2)、水和盐水进行洗涤。通过旋转蒸发去除溶剂，其给出在真空中充气和固化的油形式的标题化合物。在不进行进一步纯化的情况下使用此材料。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ：7.89(m，2H)，7.37(m，2H)，7.16(m，1H)，3.85(s，3H)，2.24(br.s.，3H)，2.05(br.m，3H)，1.52(s，9H)，1.40(br.m.，9H)。
4-(N-羟胺)-4-(乙酰基-邻甲氧基肟)-N-苯基-5-甲基-吡唑啉酮(6a).经三分钟添加乙酰氯(3mL)至0℃下的来自前述反应的6b-diBoc于甲醇(50mL)中的溶液中。使反应物在冰浴中升温至室温，且继续搅拌过夜。在真空中浓缩反应物、再溶解于二氯甲烷中、经过滤且在真空中浓缩滤过物，得到粘性固体形式的标题化合物。从二氯甲烷和己烷再结晶给出白色针状物形式的标题化合物(0.412g，经两个步骤的35％)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ：7.92(m，2H)，7.41(m，2H)，7.20(m，1H)，6.25(d，1H，J＝2.5Hz)，4.68(d，1H，J＝2.5Hz)，3.92(s，3H)，2.23(s，3H)，1.79(s，3H)。13C NMR(100MHz，CDCl3)δ：170.23，159.62，148.66，137.85，129.07，125.59，119.03，78.10，62.59，14.43，11.05。HR-MS(FAB)：m/z实验值＝277.12953(MH+)；C13H16N4O3计算值：277.13007。
7a-12a的一般程序
一次添加安吉丽氏盐(Angeli′s salt)(2mmol)至室温下的吡唑啉酮7b-12b(1mmol)和氯化铵(10mmol)于甲醇(10mL)和水(10mL)中的溶液中，且搅拌反应物一小时。用二氯甲烷(×2)萃取所得溶液，且用盐水洗涤组合的有机层、经硫酸镁干燥且在真空中浓缩，得到81％(7a)和定量(8a-12a)转化率的7a-12a。从二氯甲烷和己烷再结晶给出白色固体形式的吡唑啉酮HNO供体7a-12a。
4-(N-羟胺)-4-(乙酰基-邻甲氧基肟)-N-甲基-5-甲基-吡唑啉酮(7a).1H NMR(400MHz，CDCl3)δ：3.89(s，3H)，3.32(s，3H)，2.11(s，3H)，1.73(s，3H)。13C NMR(100MHz，CDCl3)δ：171.68，158.97，76.62，62.53，31.77，14.39，10.96。HR-MS(FAB)：m/z实验值＝215.11454(MH+)；C8H14N4O3计算值：215.11442(MH+)。
4-(N-羟胺)-4-甲基-N-苯基-5-甲基-吡唑啉酮(8a).1H NMR(400MHz，CDCl3)δ：7.93(dd，2H)，7.40(dd，2H)，7.18(t，1H)，5.70(bs，1H)，4.77(s，1H)，2.21(s，3H)，1.28(s，3H)。13C NMR(100MHz，CDCl3)δ：174.06，162.07，138.12，129.05，125.31，118.86，71.23，16.97，13.33。HR-MS(FAB)：m/z实验值＝220.10932(MH+)；C11H13N3O2计算值：220.10860(MH+).
4-(N-羟胺)-4-甲基-N-甲基-5-甲基-吡唑啉酮(9a).1H NMR(400MHz，CDCl3)δ：5.59(bs，1H)，4.93(s，1H)，3.31(s，3H)，2.09(s，3H)，1.18(s，3H)。13C NMR(100MHz，CDCl3)δ：175.58，162.00，69.88，31.50，16.60，13.11。HR-MS(FAB)：m/z实验值＝158.09320(MH+)；C6H11N3O2计算值：158.09295(MH+)。
4-(N-羟胺)-4-甲基-N-(4-氯苯基)-5-甲基-吡唑啉酮(10a).
1H NMR(400MHz，CDCl3)δ：7.90(d，2H)，7.35(d，2H)，2.20(s，3H)，1.28(s，3H)。13CNMR(100MHz，CDCl3)δ：173.96，162.18，136.77，130.36，129.09，119.92，71.19，16.92，13.31。HR-MS(FAB)：m/z实验值＝254.06968(MH+，35C1)，256.06703(MH+，37C1)；C11H12ClN3O2计算值：254.06963(MH+，35C1)，256.06668(MH+，37C1)。
4-(N-羟胺)-4-甲基-N-(2-氯苯基)-5-甲基-吡唑啉酮(11a).1H NMR(400MHz，CDCl3)δ：7.50(m，1H)，7.43(m，1H)，7.33(m，2H)，2.19(3H)，1.34(3H)。13C NMR(100MHz，CDCl3)δ：174.71，162.25，134.58，132.09，130.64，130.07，129.14，127.74，70.09，16.97，13.35。HR-MS(FAB)：m/z实验值＝254.06967(MH+，35C1)，256.06718(MH+，37C1)；C11H12ClN3O2计算值：254.06963(MH+，35C1)，256.06668(MH+，37C1)。
4-(N-羟胺)-4-甲基-5-甲基-吡唑啉酮(12a).1H NMR(400MHz，CDCl3)δ：2.09(s，3H)，1.21(s，3H)。
实例2：HNO生产
本文所述的化合物被认为基于显示于流程4中的一般策略供给HNO，其中X为离去基。具有亚磺酸盐离去基的皮洛蒂氏酸(Piloty′s acid)和其衍生物为此策略的典型实例。本文所述的化合物使用碳基离去基以使得HNO与稳定碳阴离子一起在中性pH下释放。
流程4.HNO释放
一般流程：
特定实例：
(a)HNO在pH 7.4，37℃下从米氏酸衍生物1a和2a释放
(b)HNO在pH 7.4，37℃下从巴比妥酸3a和4a释放
(c)HNO在pH 7.4，37℃下从吡唑啉酮6a-12a释放
氧化亚氮是通过HNO的二聚化和脱水制备的，且为HNO生产的最常见标记(福田(Fukuto)，J.M.等人，化学研究毒理学(Chem.Res.Toxicol.)2005，18，790-801)。但是，也可以通过氧部分淬灭HNO以产生并不产生N2O的产物(参见明乔内(Mincione)，F.等人，酶抑制杂志(J.Enzyme Inhibition)1998，13，267-284；和斯科扎法瓦(Scozzafava)，A.等人，医药化学杂志(J.Med.Chem.)2000，43，3677-3687)。使用安吉丽氏盐(AS)作为基准，通过气相色谱(GC)顶空分析检测从化合物释放的N2O的相对量。
在配备有1041手动注射器、电子捕获检测器和25m分子筛毛细管的Varian CP-3800仪器上进行气相色谱。将5.0级氮用作载剂(8mL/min)和补充(22mL/min)气体。将注射器炉和检测器炉分别保持于200℃和300℃下。用保持恒定于150℃下的柱温箱进行所有氧化亚氮分析。使用具有样品锁的100μL不透气注射器进行所有气体注射。在预测量体积以实现样品均一性的15mL琥珀色顶空小瓶中制备样品(实际小瓶体积在15.19-15.20mL范围内)。用5mL含有DTPA的PBS缓冲液填充小瓶、用氩净化且用橡胶隔片密封。在干式加热器中在37℃下对小瓶进行平衡至少10分钟。在10mM氢氧化钠中制备10mM安吉丽氏盐(AS)的储备溶液，且在乙腈或甲醇中制备HNO供体1a-4a、6a(10mM)且在制备之后立即使用。从这些储备溶液，使用不透气注射器引入50μL到个别热平衡顶空小瓶，产生0.1mM的最终基质浓度。随后培育基质足够长时间以确保在顶空的情况下的N2O的完全分解和平衡。顶空(60μL)随后经取样且使用具有样品锁的不透气注射器连续五次注射。重复此操作n≥3小瓶每供体。将产生的氧化亚氮平均化且相对于标准物安吉丽氏盐进行报告。对于HNO的化学捕获，在添加HNO供体之前添加谷胱甘肽(100μL，PBS中的10mM)以给出0.2mM的最终谷胱甘肽浓度，且与上文所述类似地进行N2O的顶空取样。在表4中提供结果。
表4.N2O顶空分析的结果
a在pH 7.4的PBS中在37℃下培育供体化合物(0.1mM)。相对于标准HNO供体安吉丽氏盐报告HNO产率，其如通过N2O顶空分析测定(SEM+5％；n＝3)。N2O生产随着添加的谷胱甘肽(0.2mM)而完全淬灭。b通过1H NMR光谱法测定碳阴离子1b-4b、6b的产率。
c从UV-Vis动力学实验进行测定。d与主要副产物丙酮有关。e与重排副产物5有关。f未测定。
关于化合物1a-4a和6a所呈现的数据表明这些N-取代羟胺产生HNO的能力主要是基于离去基的性质。为有效地产生HNO，用于形成稳定碳阴离子的驱动力必须胜过其它非HNO产生反应途径。
关于米氏酸衍生物1a，仅观测到痕量的N2O。尽管米氏酸(pKa＝4.8)在pH 7.4下完全离子化且其2，2-二甲基衍生物在生理条件下具有约12小时的水解半衰期，通过1H NMR光谱法观测的主要产物为丙酮，指示1a的主要开环反应途径。
相比于1a，米氏酸衍生物2a观测到提高的HNO产率。但是，丙酮仍为主要产物，表明非HNO产生开环反应途径仍可与期望途径竞争。
类似于1a，巴比妥酸盐3a产生极少HNO。在大规模分解之后，主要有机副产物经分离且通过X射线晶体学进行鉴别，显示巴比妥酸盐3a在pH 7.4缓冲溶液中主要经历分子内重排而成为化合物5(流程5)。
流程5.巴比妥酸盐3a的主要反应途径
鉴于来自米氏酸衍生物1a和2a的缺电子邻甲基肟基团对HNO生产所具有的正面影响，分析巴比妥酸环系统上的类似取代。如通过分解之后观测的N2O的高产率(表4)所反映，用巴比妥酸盐4a中的邻甲基肟交换3a中的乙基强烈有利于HNO的产生。HNO被确认为通过用谷胱甘肽，HNO的已知有效捕获剂的淬灭检测的此前驱体和其它前驱体的N2O的来源。
通过PBS(pH 7.4，室温)中的1H NMR光谱法监测4a的分解，且唯一可检测有机副产物为碳阴离子4b(图1a)。在大约4.2的估计pKa(图2)的情况下，副产物在中性pH下完全离子化。受邻甲基肟基团影响，此pKa略微低于N，N-二甲基巴比妥酸的pKa(pKa＝4.7)。通过给出阴离子4b的独特吸光度(λmax＝261nm)的UV-Vis光谱法监测从4a分解为4b的动力学(图3a)。分解速率作为pH的函数的分析揭示在pH 8附近急剧增加(图3b)。巴比妥酸盐4a在pH 7.4和37℃下具有大约1min的半衰期(图3a)，但在pH4.0和室温下相对稳定，在这些条件下半衰期为约1天。
为展示此方法关于HNO产生的普遍性，检测具有合适的碳基离去基的另一N-取代羟胺。如同巴比妥酸盐3a和4a，吡唑啉酮6a(类似于化合物1a-4a进行合成)也利用芳香族副产物(6b)的形成(流程4c)，且有效地产生在pH 7.4、37℃下具有大约10分钟的半衰期的HNO(表4)。前驱体6a享有的另一潜在实用的益处为与HNO一起形成的副产物6b为依达拉奉(edaravone)，一种已在临床上用于治疗中风和心血管疾病的强力抗氧化剂的衍生物。
通过1H NMR光谱法在PBS(pH 7.4，室温)中类似于4a来分析6a的分解(图1b)。通过此分析观测的唯一有机副产物为6b的顺式(主要)和反式(次要)异构体(流程4c)，且这些异构体的相对丰度在高和低pH下不变。通过NMR分析和X射线晶体学观测到供体6a以及2a和4a全部为顺式的。估计6b/6b-H+的pKa为大约6(图2b)，通过邻甲基肟取代而移动到依达拉奉(pKa＝7)以下，表明几乎全部此副产物在pH 7.4下被离子化。与前驱体4a的情况一样，吡唑啉酮6a的分解速率为高度pH依赖性的，此处在pH 10附近具有急剧增加(图3c)；6a在pH 4.0处稳定得多，在室温下具有约25小时的半衰期。在表5中阐述化合物6a、7a、8a、9a、10a、11a和12的半衰期和化合物的副产物的pKa。
表5.半衰期和副产物的pKa
化合物 条件a 副产物的pKa t1/2
6a A 6.0(6b) 9.5min
7a A 6.7(7b) 23min
8a B 7.5(8b) 16h
8a C 28h
8a D 50h
8a E 100h
9a B 8.5(9b) 48h
9a F 48h之后剩余84％
10a G 7.3(10b) 3.5d
11a G 7.5(11b) 5d
12a G 9.0(12.b) 7d之后剩余70％
a A：pH 7.4，37℃，0.1M PBS，100μL DTPA，空气(UV/Vis)；B：pH 7.4，37℃，10％D2O，0.25M PBS，无螯合剂，空气(1H NMR)；C：pH 7.4，37℃，10％D2O，0.25M PBS，100μL DTPA，BME(20当量)，氩(1H NMR)；D：pH 7.4，37℃，10％D2O，0.25M PBS，100μL DTPA，GSH(2当量)，氩(1H NMR)；E：pH 7.4，37℃，10％D2O，0.25M PBS，100μL DTPA，12b(1当量)，空气(1H NMR)；F：pH 7.4，37℃，10％D2O，0.25M PBS，无螯合剂，氮(1H NMR)；G：pH 7.4，37℃，10％D2O，0.25MPBS，100μL DTPA，空气(1H NMR)。
实例3：急性心血管效果
借助于压力-体积(PV)曲线(环路)分析检测化合物4a和6a在以100μg/kg/min的灌注速率经静脉内投与到史泊格-多利(Sprague-Dawley)大鼠时的急性心血管效果。通过前负荷变化产生PV族/关系且将血液动力学指数与基线值相比。将每一测试物品投与到5只大鼠。
用戊巴比妥(约50mg/kg)实行大鼠的腹膜内(IP)麻醉、经刮毛且以背躺形式安置、经气管内插管且用可调节小动物呼吸器(哈佛装置(Harvard Apparatus))通气(约90次呼吸/分钟，约2.5mL潮气量，95％O2/5％CO2)。通过放置在股静脉中的留置导管用持续戊巴比妥灌注(实行，约3到5mg/kg/h，IV)维持麻醉直到完成实验。随后，放置形成单引线ECG的经胸针电极。对于LV机械-高能评估，分离右颈动脉，从周围组织解剖且用2F高保真度电导/微压计导管(米勒仪器(Millar Instruments))插管。此导管通过主动脉瓣逆行前进且进入到LV室中以同时测定左心室压力和体积(通过传导性)。将尺寸恰当的气球导管(用蒸馏水填充)通过股静脉放置且前进到下腔静脉中，此封堵器/气球的短暂充气用于急剧减小心肌前负荷。同时，为记录动脉压力，将2F高保真度微压计导管(米勒仪器)插入到股动脉中且朝向腹主动脉前进。最后，将留置导管放置到颈静脉中以用于投与测试物品。
一旦在器械操作之后达到稳定血液动力学状态，借助于短暂腔静脉闭塞(通过血管封堵器的瞬态充气)是左心室前负荷急剧减小以产生压力-体积曲线/环路的族系；进行至多三个闭塞，在测试之间允许血液动力学恢复。在收集基线血液动力学数据之后，在10μL/min下以100μg/kg/min的灌注速率启动测试物的灌注。在给药开始之后的大致30min和45min再次进行压力-体积分析。
离线分析所得左心室压力和体积数据(IOX/ECG Auto；EMKA Technologies)以产生表示心肌的收缩和高能状态的关系。收集收缩性(SAP)、舒张性(DAP)和平均(MAP)动脉压力。从压力(ESP、EDP、dP/dt最大/min、松弛-tau的时间常量[基于非零渐近线情况下的单指数衰变])和体积(ESV、EDV、SV)信号获得左心室机械和/或几何指数。另外，以下测量值来源于在前负荷减小的短暂时段期间产生的左心室压力-体积数据(PV环路)：
·压力体积区域(PVA)搏出功(SW)。
·收缩末期(ESPVR)和舒张末期(EDPVR)压力体积关系。
·收缩末期压力和心搏出量关系(动脉弹量，Ea)。数据呈现为表6中的伴以标准误差的平均值(平均值±SEM)。
表6.史泊格-多利(Sprague-Dawley)大鼠中的急性心血管效果
实例4：测定化合物或医药组合物治疗、预防和/或延缓疾病或病症的发病和/或发展的能力的体外模型
心血管疾病或病症
心血管疾病的体外模型也可以用于测定本文所述的化合物和医药组合物中的任一者治疗、预防和/或延缓个体中的心血管疾病或病症的发病和/或发展的能力。在下文中描述心脏疾病的示范性体外模型。
可以利用体外模型来评估化合物和医药组合物的血管舒张特性。可以如克劳福德(Crawford)，J.H.等人，血液(Blood)2006，107，566-575中先前所述来测量分离的大鼠胸主动脉瓣环段中的等长张力。在宰杀时，切除主动脉瓣环段且清除脂肪和粘附组织。随后将血管切成单独瓣环段(宽度为2-3mm)且悬浮于组织浴槽中的压力移动传感器。将瓣环段在37℃下浸润于具有以下组成(mM)的碳酸氢盐缓冲的克-汉二氏(K-H)溶液中：NaCl118；KCl4.6；NaHCO327.2；KH2PO41.2；MgSO41.2；CaCl21.75；Na2EDTA 0.03；和葡萄糖11.1且用21％O2/5％CO2/74％N2连续地灌注。施加2g的被动负荷至瓣环段且在整个实验中维持于此水平下。在每一个实验开始时，用KCl(70mM)对吲哚美辛处理的瓣环段进行去极以测定血管的最大收缩容量。随后充分洗涤环且使其平衡。对于后续实验，用苯肾上腺素(PE，3×10-8-10- 7M)使血管次最大收缩(50％的KCl回应)且也添加L-NMMA，0.1mM以抑制eNOS和内源性NO产生。在张力发展到达稳定阶段之后，累积添加化合物或医药组合物到血管浴槽且影响监测的张力。
可以利用体外模型来测定化合物和医药组合物在心肌中产生的力和细胞内钙的改变中的影响。可以如先前所述地在正常或患病(也就是具有充血性心脏衰竭或肥大的大鼠)的大鼠骨小梁中测量产生的力和细胞内钙(高(Gao)W.D等人循环研究杂志(Circ.Res.)1995，76：1036-1048)。在这些实验中使用大鼠(史泊格-多利，250-300g)。用戊巴比妥(100mg/kg)通过腹内注射麻醉大鼠，通过胸骨正中切开术使心脏暴露、快速切除且放置于切割盘中。主动脉经插管且用经95％O2和5％CO2平衡的解剖克-汉二氏(H-K)溶液使灌注的心脏逆行(约15mM/min)。解剖K-H溶液由以下组成(mM)：室温(21-22℃)下的NaCl 120、NaHCO320、KCl 5、MgCl21.2、葡萄糖10、CaCl20.5和2，3-丁二酮一肟(BDM)20，pH 7.35-7.45。来自心脏的右心室的骨小梁经解剖且安装在力传感器与马达臂之间且用约10ml/min的速率下的普通K-H溶液(KCl，5mM)浇注且在0.5Hz下进行刺激。用切割显微镜(×40，分辨率约10μm)的目镜中的校准分划板测量肌肉的尺寸。
使用力传感器系统测量力且表示为每平方毫米横截面积毫牛顿。通过激光衍射测量肌原纤维节长度。在整个实验中，将静息肌原纤维节长度设定于2.20-2.30μm下。
使用如前述研究(高(Gao)等人，1994；贝克斯(Backx)等人，1995；高等人，1998)中所述的芙拉(fura)-2的游离酸形式测量细胞内钙。离子透入地微注射芙拉-2钾盐到一个细胞中且使其扩散于整个肌肉中(通过间隙连接)。用芙拉-2盐(1mM)填充电极尖端(直径约0.2μm)且用150mM KC1填充电极的剩余部分。在成功刺穿到非刺激肌肉中的表面细胞之后，持续约15min连续地传递5-10nA的超极化电流。通过在380和340nm下激发来测量芙拉-2落射荧光(epifluorescence)。通过光电倍增管在510nm下收集萤光。收集光电倍增管的输出且进行数字化。使用利阿诺定(Ryanodine)(1.0μm)以使得能够稳态活化。在暴露于利阿诺定15min之后，通过在变化的细胞外钙(0.5-20mM)下以10Hz刺激肌肉短暂(约4-8秒)诱发不同水平的强直电刺激。在室温(20-22℃)下进行所有实验。
涉及局部缺血/再灌注的疾病或病症
体外模型也可以用于确定本文所述的化合物和医药组合物中的任一者治疗、预防和/或延缓涉及个体中的局部缺血/再灌注损伤的疾病或病症的发病和/或发展的能力。
癌症
可以使用肿瘤细胞的体外增殖检定评估本文所述的化合物的抗肿瘤活性，使用众所周知的方法，如诺里斯(Norris)A.J.等人国际癌症期刊(Intl.J.Cancer)2008，122：1905-1910中所描述进行所述检定。
将适当细胞系，例如人类乳癌细胞系MCF-7的细胞以每孔约4000个细胞接种于96孔组织培养微量滴定板中以用于过夜培育。添加测试化合物的系列10倍稀释液，且培育细胞72h。使用CellTiter-GloTM发光细胞活力检定(Luminescent Cell Viability Assay)(威斯康星州麦迪逊普洛麦格(Promega；Madison，WI))测定细胞活力。IC50测量为抑制细胞生长50％所需的药物浓度。
实例5：测定化合物和医药组合物治疗、预防和/或延缓疾病或病症的发病和/或发展的能力的体内和/或体外模型
心血管疾病或病症
心血管疾病的体内模型也可以用于测定本文所述的化合物和医药组合物中的任一者治疗、预防和/或延缓个体中的心血管疾病或病症的发病和/或发展的能力。在下文中描述心脏疾病的示范性动物模型。
可以在对照(普通)犬中评估用化合物或医药组合物获得的体内心血管效果。如先前所述，在长期装有仪表以进行有意识的血液动力学分析和血液取样的成年(25kg)杂种(雄性)狗中进行研究(香取(Katori)，T.等人，循环研究(Circ.Res.)2005，96，234-243)。左心室中的微压计换能器提供压力，而右心房和降主动脉导管提供流体压力和取样导管。心内膜声纳微测量仪(前后，外侧间隔)测量短轴尺寸，下腔静脉周围的气动封堵器有助于前负荷操纵以用于压力-关系分析。将心外膜起搏器电极线置放于右心房，且将另一对置放于连接到永久性起搏器的右心室游离壁以诱发快速起搏心脏衰竭。在恢复10天之后，在基线窦性节律下且在心房起搏(120-160bpm)的情况下评估动物。测量包括有意识的血液动力学记录以用于心肌力学。
将本文所述的化合物以1-5μg/kg/min的剂量投与到健康对照犬且获得所得心血管数据。
本文所述的化合物改进具有充血衰竭的心脏的心脏血流动力学的论证：在基线条件下完成方案之后，如先前所述地通过快速起搏(210bpm×3周，240bpm×1周)诱发充血性心脏衰竭(香取(Katori)，T.等人，循环研究(Circ.Res.)2005，96，234-243)。简单来说，每周测量舒张期末压和dP/dt最大以监测衰竭进展。当动物展示超过2×的EDP和＞50％基线的dP/dt最大的上升时，认为动物已准备好进行充血性心脏衰竭研究了。
在分别在对照和心脏衰竭制备物(二者均在不存在和存在体积恢复的情况下)中的15分钟持续静脉灌注(2.5或1.25μg/kg/min)之后获得测试化合物和医药组合物的值。为进行比较，在心脏衰竭制备物中具有AS的情况下获得相同血液动力学测量值。
涉及局部缺血/再灌注的疾病或病症
局部缺血/再灌注的体外模型也可以用于确定本文所述的化合物中的任一者治疗、预防和/或延缓涉及个体中的局部缺血/再灌注损伤的疾病或病症的发病和/或发展的能力。在下文中描述局部缺血/再灌注损伤的示范性体外模型。
将雄性韦斯(Wistar)大鼠放在相同笼子中且允许其任意地接近自来水和标准啮齿动物饮食。在肝素(2,500U，肌内)治疗之后的10分钟用1g/kg氨基甲酸酯对每一只动物进行腹膜内麻醉。打开胸腔且快速切除心脏、放置于冰冷的缓冲溶液中且称重。将分离的大鼠心脏附接到灌注装置且用37℃下的含氧缓冲溶液进行逆行灌注。如在拉斯塔尔多(Rastaldo)等人，美国生理学杂志(Am.J.Physiol.)2001，280，H2823-H2832和保罗奇(Paolocci)等人，美国生理学杂志2000，279，H1982-H1988中先前所述，心脏为装有仪表的。维持流动恒定(大致9mL/min/g湿重)以达到85-90毫米汞柱的典型冠状动脉灌注压力。使用连接到主动脉套管的50mL注射器，借助于两个灌注泵(日本东京泰尔茂(Terumo，Tokyo，Japan))中的一个施加流动速率的10％的恒定比例。通过从单独含有缓冲液的注射器转变到含有以心脏中的期望最终浓度的10×的浓度溶解于媒剂中的药物(本文所述的化合物或医药组合物)的其它泵的注射器来进行药物施加。左心室壁中的小孔允许心小静脉血流的排放，且将聚氯乙烯气球放置到左心室中且连接到电子压力计以记录左心室压(LVP)。心脏在280-300bpm下电起搏且保持于温度控制室(37℃)中。分别用第二电子压力计和电磁流探针(二者均沿灌注管路放置)监测冠状动脉灌注压(CPP)和冠状动脉流量。使用在1000Hz下进行数字化的TEAC R-71记录器记录左心室压、冠状动脉流量和冠状动脉灌注压且用DataQ-Instruments/CODAS软件进行离线分析，其允许量化在心脏收缩期间的LVP的最大增加比率(dP/dt最大)。
用具有以下组成的充气有95％O2和5％CO2的克-汉二氏溶液(Krebs-Henseleitsolution)灌注心脏：17.7mM碳酸氢钠、127mM NaCl、5.1mM KC1、1.5mM CaCl2、1.26mMMgCl2、11mM右旋葡萄糖(补充5μg/mL利多卡因(lidocaine))。
在使用之前即刻稀释测试化合物或医药组合物于缓冲液中。使心脏稳定30min，且记录基线参数。通常，在第一个10min内调节冠状动脉流量且在此之后保持恒定。在30min稳定之后，将心脏随机分配到治疗组中的一个，且经受30min全心、无血流局部缺血，接着进行30min的再灌注(I/R)。在缺血时段开端停止心脏起搏且在再灌注的第三分钟之后重新开始。
在稳定之后，再用缓冲液灌注对照组中的心脏29min。经处理的心脏暴露于测试化合物或医药组合物(例如1μtm最终浓度持续约20min，接着为10min缓冲液冲洗时段)。
在所有心脏中，在局部缺血开始时暂停起搏且在再灌注之后的3分钟重新开始。由于分离的心脏制备物可能随时间推移(通常在2-2.5小时灌注之后)而恶化，将回流持续时间限制在30分钟以使通过晶体灌注产生的对心脏性能的影响最小化，且与其它报导一致。
心室功能的评估：如在前述保罗奇和哈尔(Hare)等人临床研究杂志(J.Clin.Invest.)1998，101，1424-31中所报告，为获得最大产生的LVP，将稳定时段期间的内心室气球的体积调节为10毫米汞柱的舒张末期LVP。连续地监测通过I/R方案诱发的产生的LVP、dP/dt最大和舒张末期值的改变。将缺血时段结束之前与预缺血条件期间的舒张末期LVP(EDLVP)之间的差异用作挛缩发展程度的指数。将再灌注期间产生的LVP和dP/dt最大的最大恢复与各别预缺血值相比。
心肌损伤的评估：酶释放为有待进展为不可逆细胞损伤的严重心肌损伤的量度。用通过肺动脉插入到右心室中的导管抽取冠状动脉流出物样品(2mL)。在紧接着局部缺血之前和再灌注的3、6、10、20和30min获取样品。如贝格迈尔(Bergmeyer)等人，费尔拉格化学(Verlag Chemie)1974中先前所述来测量LDH释放。将数据表示为总回流时段的累计值。
为证实通过LDH释放测定的相对于心肌损伤的数据，也以盲目方式评估梗塞区域。在过程(30min再灌注)结束时，从灌注装置快速去除每一心脏，且将LV解剖为2-3mm环周切片。在磷酸盐缓冲液中的硝基蓝四唑的0.1％溶液中在37℃下培育15min(如马(Ma)等人，美国国家科学院院刊(Proc.Natl.Acad.Sci.)1999，96，14617-14622中所述)之后，将未染色坏死组织与染色活组织分离。通过不了解心脏来源的独立观测者小心地分离活的和坏死组织的区域。随后测定坏死和非坏死组织的重量且将坏死质量表示为总左心室质量的百分比。
数据可能经受如ANOVA的统计方法，接着进行包法隆尼校正(Bonferronicorrection)以用于事后t测试。
癌症
可以使用体内小鼠异种移植模型评估本文所述的化合物的抗癌活性，所述模型使用诺里斯(Norris)A.J.等人国际癌症期刊(Intl.J.Cancer)2008，122：1905-1910和斯托亚诺夫斯基(Stoyanovsky)，D.A.等人，医药化学杂志(J.Med.Chem.)2004，47，210-217中描述的方法。
用适当肿瘤细胞通过皮下注射接种到小鼠下肋中。可以在1-3周之后，当肿瘤已达到约50-60mm3的平均体积时开始治疗。用数字卡尺测量肿瘤直径，且计算肿瘤体积。通过比较测试组与对照组中的肿瘤大小来评估测试化合物的抗肿瘤疗效。
实例6：体内动物研究(急性治疗，静脉内灌注)
此实例展示本文所述的化合物和医药组合物降低具有野百合碱诱发的PH的大鼠的肺动脉压的疗效。
通过氯胺酮/甲苯噻嗪(80/10mg/kg)的肌内(i.m.)注射麻醉大鼠(250-250g)。必要时给予半量(40mg/kg氯胺酮/5mg/kg甲苯噻嗪)作为补充麻醉。将动物置放于设定成维持体温于大致37℃下的加热垫。在整个实验中监测体温。一旦失去意识，将压力传感器插入到股动脉中以测量动脉血压。通过右颈静脉将流体填充导管插入到肺动脉中以通过压力传感器测量肺动脉压。将套管放置于左颈静脉中以用于给药。
在终端程序之前大致3周通过单一皮下注射(60mg/kg)投与野百合碱。需要＞30毫米汞柱的基线肺动脉压来启动本文所述的化合物的研究。以20分钟的时间间隔以10到300μg/kg/min的剂量的剂量递增方式经静脉内投与如本文中所述的硝酰基供体或化合物或医药组合物。测量血液动力学指数，包括MAP(平均动脉压)、SAP(收缩动脉压)、DAP(舒张动脉压)、HP(心跳速率)、MPAP(平均肺动脉压)、SPAP(收缩动脉压)、DPAP(舒张肺动脉压)。在图1、图2和图3中说明测试化合物的结果。
对于终端程序，在手术器械操作和大致10分钟预剂量平衡时段之后，通过颈静脉导管灌注测试化合物或医药组合物溶液。在实验结束时，使大鼠在通过过度剂量戊巴比妥麻醉下安乐死。
实例7：体内动物研究(急性治疗、静脉内灌注或吸入投与)
此实例展示本文所述的化合物和医药组合物降低具有低氧诱发的PH的狗的肺动脉压的疗效。
用戊巴比妥(20-40mg/kg，经静脉内)麻醉健康的狗(10-15kg)且通过持续灌注5-10mg/kg/h的速率下的戊巴比妥维持麻醉。通过气管切开术对狗进行插管且进行人工呼吸(同时监测吸入的氧和呼出的CO2)。左股静脉和动脉被插入插管以用于剂量投与和动脉血压记录。用肺动脉压导管(Swan Ganz导管)插入右颈静脉以测量肺动脉压(PAP)和肺动脉楔压(PWP)。此导管也用于在快速注射5mL冷生理盐水之后通过热稀释技术测量心输出量。在整个实验中监测心电图。
在基线和对照测量期间，吸入的氧维持在40％。通过以足以减少呼吸的氧到10％(FiO2＝10％)的速率添加氮到呼吸气体诱发低氧。维持每一低氧条件15-30分钟且随后返回到常氧(FiO2＝40％)对照条件。在30分钟低氧条件期间经静脉内投与每一剂量的测试化合物或医药组合物；在后续常氧期间不灌注药物直到给予下一剂量。在1到100μg/kg/min范围内经静脉内给予测试化合物或医药组合物且记录不同血液动力学指数。或者，在此实验中，在每一低氧时段期间，在5-10时段内以0.1-1g/kg的剂量水平使用吸入喷雾器投与测试化合物或医药组合物。
实例8：体内动物研究(慢性治疗、连续静脉内灌注)
此实例展示本文所述的化合物和医药组合物延缓具有野百合碱诱发的PH的大鼠的疾病进展的疗效。
大鼠(200-250g)被以手术方式植入装备压力传感器的遥测发射器。内部地固定发射器组合件；流体填充导管放置于颈静脉中，压力传感器的尖端安置于右心室以收集右心室压(RVP)数据。另外，出于给药的目的，除假手术组以外的所有动物被植入股静脉套管。
通过皮下注射投与野百合碱(MCT)到媒剂-对照动物。在MCT注射的一周之后，通过持续两周的连续静脉内灌注投与生理盐水或低或高剂量的测试化合物或医药组合物至媒剂-对照动物。通过外部泵投与测试和媒剂对照物。对于动物进行每周临床观测。
对于心血管评估，在允许动物在室笼中自由运动的情况下收集RVP数据。在MCT投与之前监测动物至少24小时。也在两周灌注结束之后的24小时监测RVP，且进行至少24小时。在研究结束时对所有动物进行尸体解剖。评估肺和肺动脉、心脏和每一个别室的重量。报告心脏、LV、RV的重量和与体重的比。评估来自每一动物的小肺动脉的中膜厚度、新生内膜和平滑肌肥大。
实例9：体内动物研究(慢性治疗，经口投与)
此实例展示本文所述的化合物和医药组合物延缓具有野百合碱诱发的PH的大鼠的疾病进展的疗效。用于此实验的一般方法类似于上文实例7。一个差异为投与途径为经口，给药方案为0.1-1g/kg的剂量水平下的每日一到四次。
实例10：体内动物研究(慢性治疗、连续静脉内灌注)
此实例展示本文所述的化合物和医药组合物逆转具有野百合碱诱发的PH的大鼠的疾病进展的疗效。
在此研究中，大鼠(200-250g)被以手术方式植入装备压力传感器的遥测发射器。内部地固定发射器组合件；流体填充导管放置于颈静脉中，压力传感器的尖端安置于右心室以收集右心室压(RVP)数据。另外，出于给药的目的，除假手术组以外的所有动物被植入股静脉套管。
通过皮下注射投与媒剂和对照物野百合碱(MCT)。在MCT注射的三周之后，通过持续三周的连续静脉内灌注投与生理盐水或低或高剂量的测试化合物或医药组合物至动物。通过外部泵投与测试化合物或医药组合物和媒剂对照物。对于动物进行每周临床观测。
对于心血管评估，在允许动物在室笼中自由运动的情况下收集RVP数据。在MCT投与之前监测动物至少24小时。在两周灌注结束之后也监测RVP至少24小时。在研究结束时对所有动物进行尸体解剖。评估肺和肺动脉、心脏和每一个别室的重量。报告心脏、LV、RV的重量和与体重的比。评估来自每一动物的小肺动脉的中膜厚度、新生内膜和平滑肌肥大。
实例11：体内动物研究(慢性治疗，经口投与)
此实例展示本文所述的化合物和医药组合物逆转具有野百合碱诱发的PH的大鼠的疾病进展的疗效。
一般方法类似于实例9，除了投与途径为经口，给药方案为0.1-1g/kg的剂量水平下的每日一到四次。
实例12：体内动物研究(慢性治疗，吸入投与)
此实例展示本文所述的化合物和医药组合物延缓具有野百合碱诱发的PH的大鼠的疾病进展的疗效。
一般方法类似于上文实例7，除了投与途径为通过吸入，给药方案为0.1-1g/kg的剂量水平下的每日一到四次。
实例13：体内动物研究(慢性治疗，吸入投与)
此实例展示本文所述的化合物和医药组合物逆转具有野百合碱诱发的PH的大鼠的疾病进展的疗效。
一般方法类似于实例7，除了投与途径为通过吸入，给药方案为0.1-1g/kg的剂量水平下的每日一到四次。
实例14：体内动物研究(急性治疗、静脉内灌注和吸入投与)
此实例展示本文所述的化合物和医药组合物降低具有血栓素诱发的PH的狗的肺动脉压的疗效。
通过连续灌注血栓素A2受体激动剂类似物(例如U46619，Tocris生物科学(TocrisBioscience))诱发实验PH。调节血栓素A2受体激动剂类似物灌注速率(0.1-1mg/kg/min)以在经麻醉和以机械方式通气的狗中维持40毫米汞柱下的收缩性肺动脉压(PAP)。左股静脉和动脉被插入插管以用于剂量投与和动脉血压记录。用肺动脉压导管(Swan Ganz导管)插入右颈静脉以测量肺动脉压(PAP)和肺动脉楔压(PWP)。此导管也用于在快速注射5mL冷生理盐水之后通过热稀释技术测量心输出量。在整个实验中监测心电图。
一旦实现血液动力学的稳定稳态，经静脉内给予在1到100μg/kg/min范围内的剂量率下的不同剂量的测试化合物或医药组合物且记录不同血液动力学指数。或者，在此实验中，在5-10时段内以0.1-1g/kg的剂量水平使用吸入喷雾器投与测试化合物或医药组合物。
实例15：体内人类研究(急性治疗、静脉内灌注和吸入投与)
此实例展示HNO供体降低具有肺高血压的不同起因的人类受试者的肺高血压的疗效。
为此研究选定具有肺高血压的不同起因的患者(任一性别)。通过利用右心导管插入术收集的不同血液动力学指数(例如右心房压、平均肺动脉压、心脏指数)和血气分析评估患者的基线血液动力学特征。使用连续心电描记法监测心节律，且使用压力带监测动脉压。通过吸入使用氧化氮(NO)测试患者的肺高血压的可逆性。随后再评估血液动力学指数。一旦在停止NO传递时指数返回到基线，且已建立基线，经静脉内给予在1到100μg/kg/min范围内的剂量率下的不同剂量的HNO供体(以连续剂量或以剂量递增方式)且记录不同血液动力学指数。或者，在此实验中，使用吸入喷雾器在5-10分钟时段内以0.1-1g/kg的剂量水平投与HNO供体。在灌注时段期间的不同时间点评估血液动力学指数。若干患者以双盲随机方式接收安慰剂而不是HNO供体。从试验的不同时段期间收集的数据，计算肺和全身性血管阻力。
实例16：确定化合物或医药组合物治疗、预防和/或延缓疾病或病症的发病和/或发展的能力的人类临床试验
也可以在人体中测试本文所述的化合物和医药组合物中的任一者以确定化合物或医药组合物治疗、预防和/或延缓疾病或病症的发病和/或发展的能力。标准方法可以用于这些临床试验。在一种示范性方法中，具有本文所述的疾病或病症，如充血性心脏衰竭的个体参加以标准方案使用本文所述的化合物的耐受性、药物动力学和药效动力学I期研究。随后进行II期、双盲随机对照试验以确定使用标准方案的化合物的疗效。
＊＊＊
对于所属领域的技术人员将显而易见的是本发明的特定实施例可以针对于任何组合的上文和下文指示的实施例中的一个、一些或全部。
尽管出于理解的清晰性的目的已以说明和举例方式相当详细地描述本发明，但对于所属领域的技术人员显而易见的是在不脱离本发明的真正精神和范围的情况下可以做出不同改变且等效物可以被取代。因此，不应将描述和实例理解为限制本发明的范围。
揭示于本文中的所有参考文献、公开案、专利和专利申请案由此以全文引用的方式并入。

Claims (16)

1.一种式(I)化合物
或其医药学上可接受的盐或水合物，其中：
X和Z独立地选自-O-和-NR3-；
Y选自-C(＝O)-和-CR5R6-；
R是-C(＝NOR7)R8；
R3、R5和R6独立地选自-H、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、芳基和杂芳基，其中所述烷基、烯基、炔基、芳基和杂芳基未经取代或经一或多个取代基取代；且
R7和R8独立地选自C1-C8烷基；
其中，当被取代时，所述一个或多个取代基选自由以下组成的群组：氟基、氯基、溴基、碘基、羟基、氨基、氰基、硝基、巯基、酮基、硫酮基、亚氨基、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、芳基、杂芳基、C5-C10杂环烷基、甲酰基、氨基甲酰、羧基、脲基、硫脲基、硫氰基、磺酰氨基、-COR'、-C(O)OR'、-C(O)NHR'、-C(O)NR'R"、-NHR'、-NR'R"、-SR'、-SO2R'和-OR'，其中R'和R"独立地选自C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、芳基、杂芳基和C5-C10杂环烷基；
其中所述芳基是C6芳基或双环C9-C10芳基；以及
其中所述杂芳基是C5-C6杂芳基或双环C9-C10杂芳基。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中X和Z各自为-O-。
3.根据权利要求1所述的化合物，其中X和Z各自为-NR3-。
4.根据权利要求1所述的化合物，其中X和Z各自为-NR3-；且R3为C1-C4烷基。
5.根据权利要求4所述的化合物，其中Y为-CR5R6-。
6.根据权利要求4所述的化合物，其中Y为-C(＝O)-。
7.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物选自：
8.根据权利要求1所述的化合物，其中R为-C(＝NOR7)R8；且R7和R8独立地为C1-C4烷基。
9.根据权利要求8所述的化合物，其中R7和R8各自为甲基。
10.一种医药组合物，其包含：
根据权利要求1至9中任一权利要求所述的化合物；和
医药学上可接受的赋形剂。
11.一种根据权利要求1至9中任一权利要求所述的化合物或其医药学上可接受的盐在制备用于治疗响应于硝酰基治疗的疾病或病症的药物的用途，其中所述疾病或病症选自心血管疾病、局部缺血、再灌注损伤和癌性疾病。
12.根据权利要求11所述的用途，其中所述疾病或病症为心血管疾病。
13.根据权利要求11所述的用途，其中所述心血管疾病为心脏衰竭。
14.根据权利要求11所述的用途，其中所述心血管疾病为急剧失代偿性心脏衰竭。
15.根据权利要求11所述的用途，其中所述心血管疾病为肺高血压。
16.一种根据权利要求1至9中任一权利要求所述的化合物或其医药学上可接受的盐在制备用于调节活体内硝酰基水平的药物的用途。
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