CN104661994B

CN104661994B - 化合物

Info

Publication number: CN104661994B
Application number: CN201380048873.3A
Authority: CN
Inventors: J·E·布伦登; C·B·沙尔诺克; 阿斯拉克·戈达尔; 乔·克拉韦内斯; N·O·尼尔森
Original assignee: Photocure ASA
Current assignee: Photocure ASA
Priority date: 2012-08-03
Filing date: 2013-08-02
Publication date: 2017-08-08
Anticipated expiration: 2033-08-02
Also published as: BR112015002390B1; KR102180174B1; US9249086B2; NZ629914A; AU2013298525B2; BR112015002390A2; BR112015002390A8; SG11201500805VA; US20150191419A1; KR20150039208A; ES2908080T3; MX2015001374A; CL2015000233A1; RU2635563C2; AU2013298525A1; CA2880422C; CA2880422A1; JP6280117B2; WO2014020164A1; HK1211283A1

Abstract

本发明涉及5‑氨基乙酰丙酸(5‑ALA)的新衍生物和它们作为光敏化剂的用途。尤其，涉及通式I的化合物和它们药学上可接受的盐，以及制备这种化合物的方法和它们的医学和美容用途，例如在光动力疗法和诊断的方法中的用途：其中R¹表示氢原子或任选地取代的烷基或环烷基基团；R²，其每个可以相同或不同，表示氢原子或任选地取代的烷基基团；和X是连接基团。

Description

化合物

本发明涉及5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)的新衍生物和它们作为光增敏剂的用途。尤其，其涉及通式I的化合物以及它们药学上可接受的盐，涉及制备此类化合物的方法以及它们的医学和美容用途，例如在光动力疗法和诊断方法中的用途。

光动力治疗(photodynamic therapy，PDT)是治疗癌前病变、癌症和非癌疾病的技术。PDT涉及施用光敏剂或其前体(即“光增敏剂”)至感兴趣的区域。光敏剂或其前体被摄入细胞，其中光敏剂的前体转化成光敏剂。当感兴趣的区域暴露于光时，光敏剂被激发，通常从单重基态至单重激发态。其然后经历系间窜跃至更长寿命的三重激发态。组织中存在的具有三重基态的几种化学物质之一是分子氧。当光敏剂和氧分子接近时，可发生能量转移使得光敏剂松弛至其单重基态，并且产生单重激发态氧分子。单态氧是非常侵蚀性的化学物质并且非常快速与任何附近的生物分子反应。最终，这些破坏性反应通过细胞凋亡或坏死来杀死细胞，由此例如选择性杀死癌症细胞。机制仍未充分理解，但是研究提示临床结果(即对癌细胞的选择性)不是由于被癌细胞的选择性吸收。而是，在所有细胞类型中有相近水平的吸收，但是在恶性细胞和通常在代谢活跃细胞，比如发炎的或感染细胞中的转换和消除过程不同，导致癌细胞和正常组织之间的浓度梯度。

数种光增敏剂是已知的并且在文献中描述，包括5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)和某些其衍生物，例如5-ALA酯，其二者都是光敏剂的前体。这些在细胞内转化成原卟啉，比如原卟啉IX(PpIX)，其是光敏剂。目前数种包含5-ALA或其酯的药学产物在临床上用于PDT和光动力诊断(PDD)。其中之一是以乳霜形式的皮肤产物，含有5-ALA甲基酯(由Photocure ASA，Norway开发，并且现在由Galderma，Switzerland售卖)，用于光化角化症和基底细胞癌的光动力治疗。另一种是包含5-ALA的Levulan(DUSAPharmaceuticals，Canada)，用于光动力治疗光化角化症的产物。(由PhotocureASA开发)是包含5-ALA己酯的水溶液，用于灌输至膀胱诊断膀胱癌。

但是，仍需要可选的光敏剂或其前体。通过提供根据下面通式I的光敏剂的前体，本发明解决了该需要。

因此，从第一方面看，本发明提供了通式I的化合物，或其药学上可接受的盐：

其中

R¹表示氢原子或任选地取代的烷基或环烷基基团；

R²，其每个可以相同或不同，表示氢原子或任选地取代的烷基基团；和

X是连接基团。

在式I的化合物中，优选地-X-CO₂R¹部分本质上是亲水的。术语“亲水的”意思是分子的-X-CO₂R¹部分具有与水或其他极性溶剂和/或物质相互作用或溶解的趋势。分子该部分的亲水质可源自基团X的性质和/或源自-CO₂R¹基团的性质。这样，X可以是亲水的，或-CO₂R¹基团可以是亲水的，或X和-CO₂R¹基团都可以是亲水的。

在第一种实施方式中，仅仅通式I的化合物的-X-CO₂R¹部分的连接基团X是亲水的。

亲水基团X的典型例子是那些携带一个或多个使得基团是亲水的的取代基(即侧基)，即亲水取代基。术语“亲水取代基”表示取代基能够氢键合。典型的和优选的亲水取代基是羟基、巯基、羧基、氨甲酰基、酯和胺，更优选地是羟基、胺和巯基。可选地，亲水基团X可包含一个或多个杂原子，使得基团是亲水的，即杂原子能够氢键合。优选的杂原子是氧或硫。

亲水基团X的具体例子包括被一个或多个杂原子，优选地被一个或多个氧原子中断的亚烷基基团。这种基团包括聚乙二醇基团，优选地包含1-4个环氧乙烷单元的聚乙二醇基团。亲水基团X的其他例子是亚烷基基团，优选地包括一个或多个羟基、巯基或胺取代基的C_1-4亚烷基基团。

在仅仅X是亲水的的情形下，基团R¹可任选地是取代的烷基基团，即直链或支链烷基基团，或环烷基基团。在R¹被取代的情况下，这将被一个或多个非亲水取代基取代。术语“非亲水取代基”表示基本上不能够氢键合的取代基。非亲水取代基不包括本文提到的作为亲水基团例子的任何基团，比如羟基、巯基、羧基、氨甲酰基、酯和胺。优选的非亲水取代基是卤基，优选地是F或Cl、硝基和芳基。如果非亲水取代基是芳基，所述芳基可被一个或多个卤基、烷基、卤代烷基、烷氧基(例如C_1-3烷氧基)或硝基基团取代。

在一种实施方式中，R¹是未取代的直链或支链烷基基团或未取代的环烷基基团，优选地是包含4至20个碳原子(优选地是4至10个碳，例如4至8个碳)的未取代的直链烷基基团，包含4至20个碳原子(优选地是4至10个碳，例如4至8个碳)的未取代的支链烷基基团，或包含3至7个碳原子(优选地是3至6个碳原子)的未取代的环烷基基团。

如果R¹是未取代的烷基基团，则优选是直链烷基基团的R¹基团。更优选的是C_4-10直链烷基基团和最优选的是C_4-8直链烷基基团。这种基团的代表性例子是正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基和正癸基。尤其优选的是正丁基、正戊基、正己基、正庚基和正辛基。

如果R¹是未取代的支链烷基基团，这种支链烷基基团优选地包含4至20个碳原子，更优选地包含4至10个碳原子和最优选地包含4至8个碳原子。这种支链烷基基团的代表性例子包括仲丁基、叔丁基、2-甲基丁基、3,3-二甲基-1-丁基和1-乙基丁基。优选的基团包括仲丁基和叔丁基。

如果R¹是未取代的环烷基基团，这种环烷基基团优选地由3至6个碳原子组成，例如环丙基、环丁基、环戊基或环己基。

如果R¹是取代的烷基基团，其可以是携带一个或多个非亲水取代基，优选地一个或两个非亲水取代基的直链或支链烷基或环烷基基团。如果存在大于一个非亲水取代基，这些可以相同或不同。优选的非亲水取代基是卤基，优选地是F或Cl、硝基和芳基。如果非亲水取代基是芳基，所述芳基可被一个或多个卤基、烷基、卤代烷基、烷氧基(例如C_1-3烷氧基)或硝基基团取代。优选的这种R¹基团是被一个或多个芳基取代的C_1-2烷基，优选地一个或两个芳基且芳基本身任选地被烷基(例如C_1-4烷基)、卤基、硝基、卤代烷基或烷氧基(例如C_1-3烷氧基)取代。这种R¹基团的例子包括苄基、4-异丙苄基、4-甲苄基、2-甲苄基、3-甲苄基、4-[叔丁基]苄基、4-[三氟甲基]苄基、4-甲氧基苄基、3,4-[二-氯]苄基、4-氯苄基、4-氟苄基、2-氟苄基、3-氟苄基、2,3,4,5,6-五氟苄基、3-硝基苄基、4-硝基苄基、2-苯基乙基、4-苯基丁基和4-二苯基-甲基。更优选的这种R¹基团是苄基、4-异丙苄基、4-甲苄基、4-硝基苄基和4-氯苄基。最优选的是苄基。

在第二种实施方式中，仅仅在通式I的化合物的-X-CO₂R¹部分中存在的-CO₂R¹基团是亲水基团。这种基团典型的和优选的例子是-CO₂H，即其中R¹表示氢原子。可选的优选的例子是基团-CO₂R¹，其中R¹是短的直链或支链烷基基团，优选地是包含1-3个碳原子的烷基基团，比如甲基、乙基、正丙基和异丙基。

在本文描述的第二种实施方式中，连接基团X优选地是直链或支链亚烷基基团、亚环烷基基团、亚芳基基团或亚芳烷基基团，其任选地被一个或多个非亲水取代基取代。

如果X是直链亚烷基基团，其优选地由1至16个碳原子组成，即亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一基、亚十二基、亚十三基、亚十四基、亚十五基或亚十六基，更优选地是1至6个碳原子，即亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基或亚己基，仍更优选地是1至4个碳原子，即亚甲基、亚乙基、亚丙基或亚丁基。

如果X是支链亚烷基基团，其优选地由2至10个碳原子，更优选地2至6个碳原子组成。优选的例子是甲基-亚甲基、二甲基-亚甲基、1-甲基-亚乙基、2-甲基-亚乙基、1,2-二甲基-亚乙基、乙基-亚甲基、异丙基-亚甲基、1-乙基-亚乙基和2-乙基-亚乙基。最优选的例子是甲基-亚甲基、乙基-亚甲基和异丙基-亚甲基。

如果X是亚环烷基基团，其优选地由3至8个碳原子，更优选地5或6个碳原子组成。优选的例子是亚环戊基和亚环己基。

如果X是亚芳基基团，其优选地由组成6至12个碳原子。优选的基团是亚苯基，即-C₆H₄-，优选地在碳原子1和4具有自由价。

如果X是亚芳烷基基团，其优选地由7至15个碳原子组成。优选的基团是亚苄基，即-CH₂-C₆H₄-，优选地在芳环的碳原子4具有自由价。

上述任何基团X，即直链或支链亚烷基基团、亚环烷基基团、亚芳基基团或亚芳烷基基团，可任选地被一个或多个非亲水取代基，例如被任何本文描述的这种基团取代。

在本发明的第三种实施方式中，通式I的化合物的-X-CO₂R¹部分的X和-CO₂R¹基团都是亲水的。上面之前的段落中提供了这种亲水基团X和-CO₂R¹的典型的和优选的例子。

R²，其每个可以相同或不同，表示氢原子或任选地取代的烷基基团(优选地是C_1-6烷基，例如C_1-3烷基基团)。如果R²是任选地取代的烷基基团，取代基可以是如本文定义的亲水取代基或非亲水取代基。

根据本发明优选的化合物是其中至少一个R²表示氢原子的那些。在优选的实施方式中，每个R²表示氢原子。

在优选的实施方式中，本发明提供通式I的化合物，或其药学上可接受的盐，其中

R¹表示氢原子或短的直链或支链烷基基团，优选地是包含1-3个碳原子的直链或支链烷基基团，比如甲基、乙基、正丙基或异丙基；

R²，其每个可以相同或不同，表示氢原子或任选地取代的烷基基团，优选地是氢；和

连接基团X是

(a)任选地取代的C_1-6亚烷基基团，或

(b)任选地取代的亚环烷基、亚芳基或亚芳烷基基团。

在更优选的实施方式中，本发明提供通式I的化合物，或其药学上可接受的盐，其中

R¹和R²每个表示氢原子；和

连接基团X是

(a)任选地取代的C_1-6亚烷基基团，或

(b)任选地取代的亚环烷基、亚芳基或亚芳烷基基团。

连接基团X是

(a)任选地取代的直链C_1-4亚烷基基团或任选地取代的支链C_2-6亚烷基基团，或

(b)任选地取代的C_5-6亚环烷基基团、任选地取代的C_6-12亚芳基基团或任选地取代的C_7-15亚芳烷基基团。

R¹和R²每个表示氢原子；和

连接基团X是

在一种实施方式中，这种基团X可以是未取代的。可选地，这种基团可被如本文之前描述的一个或多个非亲水取代基取代。如果连接基团X是取代的，其可被一个或多个非亲水取代基取代。如果存在大于一个取代基，这些可以相同或不同且可连接至亚烷基链、亚环烷基环、亚芳基环或亚芳烷基基团的链或环的相同或不同的碳原子。

在一种实施方式中，连接基团X是未取代的直链C_1-6亚烷基基团。这种基团的例子是未取代的直链C₁亚烷基基团，即亚甲基基团，未取代的直链C₂亚烷基基团，即亚乙基基团，未取代的直链C₃亚烷基基团，即亚丙基基团，未取代的直链C₄亚烷基基团，即亚丁基基团，未取代的直链C₅亚烷基基团，即亚戊基基团，和未取代的直链C₆亚烷基基团，即亚己基基团。优选的连接基团X是未取代的直链C_1-4亚烷基基团，即亚甲基、亚乙基、亚丙基和亚丁基。

在另一种实施方式中，连接基团X是取代的直链C_1-6亚烷基基团，优选地是取代的直链C_1-4亚烷基基团，更优选地是取代的C_1-2亚烷基基团。优选的取代基是卤基(优选地是F和Cl)和芳基。如果任何取代基是芳基，芳基可以是未取代的或被一个或多个卤基、烷基、卤代烷基、烷氧基(例如C_1-3烷氧基)或硝基基团取代。在优选的实施方式中，所述芳基是未取代的。一个或多个这种取代基(例如一个或两个)可连接至亚烷基链。如果存在大于一个这种取代基，这些可连接至连接基团X中存在的相同的碳原子或连接至不同的碳原子。在一种实施方式中，两个卤基取代基可连接至相同的碳原子。单-或二-氟化的直链C_1-6亚烷基基团，更优选的直链C_1-4亚烷基基团和甚至更优选的直链C_1-2亚烷基基团形成本发明的优选方面。被芳基取代基，优选地是被苯基取代的直链C_1-6亚烷基基团，更优选的直链C_1-4亚烷基基团和甚至更优选的直链C_1-2亚烷基基团，形成本发明另一优选方面。

在仍另一种实施方式中，连接基团X是未取代的支链C_2-6亚烷基基团。这种基团X优选的例子是甲基-亚甲基，即-CH(CH₃)-，乙基-亚甲基，即-CH(CH₂CH₃)-，和异丙基-亚甲基，即-CH(CH-(CH₃)₂)-。

在仍另一种实施方式中，连接基团X是取代的支链C_2-6亚烷基基团。优选的取代基是卤基(优选地是F和Cl)和芳基。当任何取代基是任何芳基时，所述芳基可以是未取代的或被一个或多个卤基、烷基、卤代烷基、烷氧基(例如C_1-3烷氧基)或硝基基团取代。在优选的实施方式中，所述芳基是未取代的。卤基是优选的取代基并且一个或多个这种取代基可连接至支链亚烷基链。当存在大于一个这种取代基时，这些可连接至支链亚烷基链中存在的相同碳原子或连接至不同碳原子。这种基团X优选的例子是三氟甲基-亚甲基。

在仍另一种实施方式中，连接基团X是未取代的亚环烷基基团，比如亚环丙基、亚环丁基、亚环戊基、亚环己基、亚环庚基或亚环辛基。优选地连接基团X是未取代的由5或6个碳原子组成的亚环烷基基团，即亚环戊基或亚环己基。

在仍另一种实施方式中，连接基团X是未取代的由6或12个碳原子组成的亚芳基基团。该实施方式优选的连接基团X是亚苯基，即-C₆H₄-，优选地是在碳原子1和4具有自由价。

在仍另一种实施方式中，连接基团X是取代的亚芳基基团，其中亚芳基基团由6或12个碳原子，优选地6个碳原子组成。优选的环取代基是烷基、卤基和硝基。一个或多个这种取代基(例如一个或两个)可连接至亚芳基环。

在仍另一种实施方式中，连接基团X是未取代的由7至11个碳原子组成的亚芳烷基基团。该实施方式优选的连接基团X是亚苄基，即-CH₂-C₆H₄-，优选地在芳环的碳原子4具有自由价。

基团X优选的例子包括-CH₂-、-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂-、-CH(CH₃)-、-CF₂-、亚环己基、-CH₂-C₆H₄-、-亚苯基-和-CH(Ph)-(其中Ph＝苯基)。

本发明的优选的化合物包括其中X表示如上述的基团并且R¹表示氢原子或短的直链或支链烷基基团，优选地是包含1-3个碳原子的烷基基团，比如甲基、乙基、正丙基和异丙基，并且每个R²相同和表示氢的那些。

可特别提到下列表示根据本发明优选的化合物：

羧基甲基5-氨基-4-氧代戊酸酯

2-羧基乙基5-氨基-4-氧代戊酸酯

3-羧基丙基5-氨基-4-氧代戊酸酯

羧基二氟甲基5-氨基-4-氧代戊酸酯

1-羧基乙基5-氨基-4-氧代戊酸酯

1-(异丙基羧基)乙基5-氨基-4-氧代戊酸酯

(4-羧基苯基)甲基5-氨基-4-氧代戊酸酯

羧基苯基甲基5-氨基-4-氧代戊酸酯

4-羧基丁基5-氨基-4-氧代戊酸酯

5-羧基戊基5-氨基-4-氧代戊酸酯

7-羧基庚基5-氨基-4-氧代戊酸酯

8-羧基辛基5-氨基-4-氧代戊酸酯

9-羧基壬基5-氨基-4-氧代戊酸酯

10-羧基癸基5-氨基-4-氧代戊酸酯

11-羧基十一烷基5-氨基-4-氧代戊酸酯

15-羧基十五烷基5-氨基-4-氧代戊酸酯

和它们药学上可接受的盐。

如本文所使用，术语“烷基”，除非另外指明，指饱和的烃基并且旨在覆盖任何长链或短链、直链和支链烷基基团。

如本文所使用，术语“亚烷基”指源自烷烃的二价自由基，其中自由价与分子的剩余部分形成单键。术语包括直链和支链亚烷基基团。

如本文所使用，术语“亚环烷基”指源自环烷的二价自由基，其中自由价与分子的剩余部分形成单键。

如本文所使用，术语“芳基”旨在覆盖芳环系统。这种环系统可以是单环或多环(例如双环)并且包含至少一个不饱和芳环。当这些包含多环环时，这些可被稠合。

如本文所使用，术语“亚芳基”指源自芳族烃的二价自由基，其中自由价与分子的剩余部分形成单键。

如本文所使用，术语“亚芳烷基”指源自芳基-取代的烷基或烷基-取代的芳基的二价自由基，在分子的芳基和烷基部分都有单个自由价，其中自由价与分子的剩余部分形成单键。

除非另外指出，术语“卤基”或“卤原子”包括氟、氯、溴和碘。

可以游离胺的形式，例如-NH₂、-NHR²或-NR²R²，或优选地以药学上可接受的盐的形式提供本发明的化合物。这种盐优选地是与药学上可接受的有机酸或无机酸的酸加成盐。

适当的酸包括，例如，盐酸、硝酸、氢溴酸、磷酸、硫酸、磺酸和磺酸衍生物、乙酸、乳酸、柠檬酸、酒石酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、抗坏血酸、油酸和硬脂酸。因此，适当的盐包括，例如，盐酸盐、氢溴酸盐、硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐、磺酸盐、甲磺酸盐、甲苯磺酸盐、萘磺酸盐、乙酸盐、乳酸盐、柠檬酸盐、酒石酸盐、琥珀酸盐、马来酸盐、富马酸盐、抗坏血酸盐、油酸盐和硬脂酸盐。优选的酸是盐酸(HCl)和氢溴酸(HBr)。进一步优选的酸是硝酸、磺酸和磺酸衍生物(例如甲磺酸、萘磺酸或甲苯磺酸)，如在Photocure ASA的WO 2005/092838中描述，其全部内容通过引用并入本文。

术语“药学上可接受的盐”表示适于在药学产物中使用并且满足与例如安全性、生物利用度和耐受性相关要求的盐(见例如P.H.Stahl等(eds.)药学盐手册(Handbook ofPharmaceutical Salts)，Publisher Helvetica Chimica Acta，Zurich，2002)。

可使用本领域对于衍生化多功能化合物，例如衍生化羧酸熟知的标准方法和程序制备本发明的化合物。如本领域已知的，这种反应可涉及适当的基团的保护和脱保护，使得仅仅所需要的基团保持活性并且在选择的反应条件下参与反应。因此，例如，可保护在用于制备根据本发明的化合物的任何反应物上存在的取代基。类似地在反应期间可保护-NR₂ ²基团并且其后脱保护。这种保护/脱保护程序是本领域熟知的，见例如“有机化学中的保护基团(protective Groups in Organic Chemistry)”中的McOmie，Plenum，1973和“有机化学中的保护基团(protective Groups in Organic Chemistry)”中的T.W.Greene，Wiley-Interscience，1981。

因此，在进一步的方面中，本发明提供了制备本发明的化合物的方法，其包括衍生化5-氨基乙酰丙酸或其保护的衍生物的羧酸基团的步骤。

因此可见，本发明提供了制备本发明的化合物的方法，所述方法包括至少一个下述步骤：

(a)使式II的化合物与式III的化合物反应，

式II的化合物如下：

其中每个R^2'，其可以相同或不同，是如本文定义的基团R²或其保护的衍生物，

式III的化合物如下：

其中X是如本文所定义；

L表示离去基团，例如卤原子；和

R^1'是如本文定义的基团R¹或其保护的衍生物；

(b)使保护的式I化合物衍生物脱保护；和

(c)将式I的化合物转化成其药学上可接受的盐。

步骤(a)的反应可方便地在溶剂或溶剂的混合物比如水、丙酮、乙酸乙酯、二乙酯、甲基甲酰胺、四氢呋喃等，在高达混合物的沸点的温度，优选地在环境温度下进行。反应的具体条件取决于所使用的反应物并且可选择条件使得获得终产物的最大收率。

步骤(a)的反应方便地在存在催化剂，例如无机酸或有机酸或酸结合剂比如碱的情况下进行。

用作起始材料的化合物从文献中获知，并且在许多情况下是商业上可获得的，或可使用本身已知的方法获得。例如，5-ALA可获得自Sigma-Aldrich或Biosynth AG，Switzerland.

本发明的化合物优选地采用药学上可接受的形式和/或皮肤相容的盐。这种盐优选地是与生理学上可接受的有机酸或无机酸的酸加成盐，其在前文已经提到。

本发明的化合物是光敏剂的前体，即它们可被摄入细胞并且转化成原卟啉，其是光敏剂。因此，本发明的化合物具有有价值的药理学特性，即作为光敏剂的前体，其使得这些能够用于光动力治疗和光动力诊断的方法和光动力美容方法。

因此，本发明的进一步方面提供了组合物，其包括如本文描述的式I的化合物，或其药学上可接受的盐，以及至少一种药学上可接受的或化妆品可接受的载体或赋形剂。

在优选的实施方式中，本发明提供了药学组合物，其包括如本文描述的式I的化合物，或其药学上可接受的盐，以及至少一种药学上可接受的载体或赋形剂。

在另一优选的实施方式中，本发明提供了美容组合物，其包括如本文描述的式I的化合物，或其药学上可接受的盐，以及至少一种化妆品可接受的载体或赋形剂。

在进一步方面中，本发明提供了如本文描述的化合物或药学组合物作为药学，例如在光动力治疗或光动力诊断的方法中的用途和尤其用于治疗或诊断响应光动力治疗或诊断的身体外部或内部表面不适或异常中的用途。

在仍进一步方面中，本发明提供了如本文所述式I的化合物，或其药学上可接受的盐，在制备在光动力治疗方法中使用的药学组合物中的用途或在制备在光动力诊断方法中使用的药学组合物的用途，且尤其用于治疗或诊断响应光动力治疗或诊断的身体外部或内部表面不适或异常中药学组合物的用途。

本文描述的化合物和药学组合物在光动力治疗或诊断癌症、癌症相关的感染，比如病毒感染(例如人乳头瘤病毒、乙型肝炎或爱泼斯坦-巴尔病毒)，或细菌感染(例如幽门螺旋杆菌感染)，或治疗或诊断非癌病况的用途形成本发明的优选方面。

如本文所使用，术语“癌症”和“癌”用于指其中存在恶性细胞的病况。因此，恶性前病况不包括在这些术语中。

术语“非癌性的”包括良性和恶性前病况。

如本文所使用，术语“治疗”或“疗法”包括治疗性以及预防性治疗或疗法。

根据本发明可治疗或诊断的异常和不适包括响应光动力治疗或诊断的任何恶性的、恶性前和良性异常或不适。

一般而言，代谢活跃的细胞响应用本发明的化合物的光动力治疗或诊断。代谢活跃细胞的例子是经历异常生长模式的细胞。这种异常生长模式包括增加数量的细胞/增加的细胞增殖(增生)、细胞的异常成熟和分化(发育异常)和细胞的异常增殖(瘤)。增生性生长的细胞仍经历正常的调节控制机制。肿瘤性生长的细胞是基因异常的细胞，其以对正常刺激无应答的非生理学方式增生。代谢活跃细胞的其他例子是发炎的细胞。

根据本发明的化合物和药学组合物尤其适于用于光动力治疗和诊断身体内部表面和身体外部表面(例如皮肤)上的赘生物和肿瘤(良性的、恶性前的和恶性的)。身体外部表面上这种赘生物和肿瘤的例子是光化角化症和鲍温病(Bowen's disease)。身体内部表面上这种赘生物和肿瘤的例子是膀胱癌和结肠癌。

此外，根据本发明的化合物和药学组合物尤其适于用于光动力治疗和诊断与病毒、细菌和真菌感染相关的疾病和不适，比如痤疮(与细菌短小棒状杆菌(Propionibacterium acnes))、阴道或宫颈上皮内瘤(与人乳头瘤病毒相关)、胃癌(与细菌幽门螺旋杆菌相关)和假膜结肠炎(与细菌艰难梭菌(Clostridium difficile)相关)。

此外，根据本发明的化合物和药学组合物尤其适于用于光动力治疗皮肤感染或革兰氏阳性菌的伤口。这种感染通常由金黄色葡萄球菌(S.aureus)造成，并且通常用抗生素，例如青霉素治疗。对于寻找可选的治疗有着未满足的医学需要，因为许多金黄色葡萄球菌菌株已经发展了抗生素抗性。参与细菌伤口感染的其他革兰氏阳性菌是例如表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermis)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、粪肠球菌(Enterococcus faecalis)和藤黄微球菌(Micrococcus luteus)。

另外，根据本发明的化合物和药学组合物尤其适于用于光动力治疗和诊断发炎的细胞。细胞的炎症通常是生物体的保护尝试，以去除有害的刺激和启动愈合过程并且因此通常与感染相关。例子是炎症性痤疮、结肠炎(例如炎性肠炎、溃疡性结肠炎和克罗恩病)和传染性皮炎，即由细菌、病毒或真菌感染引起的皮肤炎症。

根据本发明可治疗的身体内部和外部表面包括皮肤和所有其他上皮和浆膜表面，包括例如粘膜，器官的内层，例如呼吸道、胃肠道和泌尿生殖道，和具有倒空在这种表面上导管的腺体(例如肝、具有皮脂腺的毛囊、乳腺、唾液腺和精囊)。除了皮肤，这种表面包括例如阴道的内层、子宫内膜和尿道上皮。这种表面也可包括切除患病的或癌组织后身体中形成的腔，例如切除肿瘤比如神经瘤之后的脑腔。

因此，示例性表面包括：(i)皮肤和结膜；(ii)口、咽、食道、胃、肠道和肠道附属物、直肠和肛管的内层；(iii)鼻道、鼻窦、鼻咽、气管、支气管和细支气管的内层；(iv)输尿管、膀胱和尿道的内层；(v)外阴、阴道、子宫颈和子宫的内层；(vi)胸膜壁层和脏胸膜；(vii)腹膜和盆腔的内层和那些腔内包含的器官的表面；和(viii)硬脑膜和脑膜。

为了获得根据本发明的药学组合物，根据式I的化合物可以任何常规的方式根据本领域熟知的技术与一种或多种生理学上可接受的载体或赋形剂一起配制。适当的时候，根据本发明的化合物或组合物被灭菌，例如通过γ-照射、高压灭菌或热力灭菌，在添加载体或赋形剂(如果存在)之前或之后，以提供无菌制剂。

可全身性(例如口服或肠胃外)或区域性(例如通过注射或局部)在受侵袭的位点处或其附近施用药学组合物。局部药学组合物是优选的，并且包括凝胶、乳霜、药膏、喷雾、洗液、药膏、药棒、粉末、阴道栓剂、栓剂、气溶胶、滴剂、溶液和本领域任何其他常规的药学形式。局部施用至难以接近的位点可通过本领域已知的技术实现，例如通过使用导管或其他适当的药学递送系统。

药膏、凝胶和乳霜可，例如，与水性或油性基质一起在添加适当的增稠剂和/或凝胶剂的情况下一起配制。使用的任何增稠剂或凝胶剂应无毒、无刺激并且没有可浸出的杂质。它们应对活性成分是惰性的，即不应促进其降解。用于伤口治疗，例如治疗细菌感染伤口的制剂可以基于凝胶的制剂，例如水凝胶。本发明的化合物可并入这种水凝胶制剂。可选地，化合物可并入被并入水凝胶的脂质体(见例如J.Hurler等，J.Pharm.Sci.101，No.10,2012,3906-3915)。洗液可与水性或油性基质一起配制，并且一般而言，也包含一种或多种乳化剂、分散剂、悬浮剂、增稠剂或着色剂。粉末可在任何适当的粉末基质的帮助下形成。滴剂、喷雾和溶液可与也包括一种或多种分散剂、增溶剂或悬浮剂的水性或非水性基质一起配制。在使用适当的推进剂的情况下，气溶胶喷雾方便地从加压的包装中递送。

可选地，药学组合物可提供为适于口服或肠胃外施用，例如通过皮内、皮下、腹膜内或静脉内注射的形式。因此，可选的药学形式包括普通片剂或包衣片剂、胶囊、悬液和溶液，其包含作为载体或赋形剂的玉米淀粉、乳糖、蔗糖、微晶纤维素、硬脂酸镁、聚乙烯吡咯烷酮、柠檬酸、酒石酸、水、水/乙醇、水/甘油、水/山梨糖醇、水/聚乙二醇、丙二醇、硬脂醇、羧基甲基纤维素或含脂肪物质比如硬脂或适当的其混合物。如果根据本发明的药学组合物任选地包括一种或多种药学上可接受的溶剂，这种溶剂可以是游离脂肪酸、游离脂肪醇、水溶液，例如缓冲液或水。

药学组合物可另外包括常见的药学赋形剂，比如润滑剂、增稠剂、湿润剂、乳化剂、悬浮剂、保鲜剂、填充剂、粘合剂、防腐剂、吸附增强剂(例如下面提到的表面渗透剂)等等。也可使用增溶剂和/或稳定剂，例如环糊精(CD)α、β、γ和HP-β环糊精。技术人员基于他们的目的能够选择适当的赋形剂。可用于本文描述的药学产物的常见赋形剂列举在各种手册(例如D.E.Bugay和W.P.Findlay(Eds)药学赋形剂(Pharmaceutical excipients)(MarcelDekker，New York，1999)，E-M Hoepfner，A.Reng和P.C.Schmidt(Eds)药学制剂、化妆品和相关领域赋形剂的Fiedler百科全书(Fiedler Encyclopedia of Excipients forPharmaceuticals,Cosmetics and Related Areas)(Edition Cantor，Munich，2002)和H.P.Fielder(Ed)Lexikon der Hilfsstoffe für Pharmazie，Kosmetik und angrenzendeGebiete(Edition Cantor Aulendorf，1989))。

所有上面提到的药学上可接受的赋形剂是本领域熟知的并且是商业上可从许多制造商获得的。

可配制本发明的药学组合物以便通过采用本领域熟知的程序提供施用至患者之后活性成分的快速、持续或延迟释放。

药学组合物中本文描述的化合物的浓度取决于化合物的性质、组分、施用模式、待治疗或诊断的病况和其施用的受试者并且可根据选择而改变或调整。但是，一般而言，下述浓度范围的合适的：按重量计0.01至50％，比如按重量计0.05至20％，或按重量计1至10％，例如按重量计1至5％。认识到，PDT可能相比于在诊断方法中使用的需要更高浓度的本发明的化合物。

在另一种实施方式中，药学组合物可进一步包括一种或多种生物粘附剂，例如粘膜粘着剂，如Photocure ASA的WO 02/09690中描述，其全部内容通过引用并入本文。

本发明的化合物可与用于增强光动力效应的其他活性组分，例如表面渗透助剂(或渗透增强剂)和/或螯合剂的一起配制和/或施用。适当的表面渗透助剂和螯合剂和适当的浓度的这种试剂描述在Photocure ASA的WO 2009/074811中，其全部内容通过引用并入本文。取决于组合物的性质，化合物可与这种其他任选的试剂一起施用，例如在单一组合物中或，可选地，它们可分开施用(例如相继施用)。在一些情况下，在施用活性组分之前，在分开的步骤中用表面渗透助剂预处理待治疗的身体的外部或内部表面是有益的。当表面渗透助剂用于预处理步骤时，这可以更高的浓度，例如多达按重量计100％使用。如果使用这种预处理步骤，根据本发明的药学组合物可随后在预处理之后多达数个小时施用，例如预处理之后以5至60分钟的间隔。

包括如本文描述的药学组合物和，任选地，作为组合制剂用于在身体的外部或内部表面异常的光动力治疗或诊断方法中同时、分开的或相继使用的表面渗透助剂和/或螯合剂的产物和试剂盒，形成本发明的进一步方面。

换个角度，本发明的该方面提供了在光动力治疗或诊断身体的外部或内部表面的疾病、不适或异常的方法中使用的试剂盒，所述试剂盒包括：

(a)第一容器，其包含如本文描述的化合物，或其药学上可接受的盐，或如本文描述的药学组合物；

(b)第二容器，其包含至少一种表面渗透助剂；和任选地

(c)包含在所述第一容器或任选的第三容器中的一种或多种螯合剂。

本发明的进一步方面提供了光动力治疗或诊断身体的外部或内部表面的疾病、不适或异常的方法，所述方法包括将如本文描述的药学组合物施用至受影响的表面和将所述表面暴露于光。

在将药学组合物施用至身体的外部或内部表面之后，用于治疗或检查(在诊断的情况下)的期望区域暴露于光(照射)，以实现期望的光活化。施用和暴露于光之间的时间长度，即孵育时间，取决于化合物的性质、组合物的性质、待治疗或诊断的病况和施用模式。一般而言，必要的是药学组合物中本发明的化合物充分释放以被待治疗或诊断组织的细胞摄取，在期望的治疗/诊断位点转化成光敏剂和实现有效的组织浓度然后光活化。典型地，孵育时间多达10小时，例如约10分钟至10小时，例如30分钟至7小时，或1小时至5小时。直接区域性施用可导致更短的孵育时间，例如，根本无需孵育时间(即施用之后立即暴露于光)，约1分钟至3小时，例如5分钟至约2小时，或15分钟至1.5小时或30分钟至1小时。其中口服施用之后需要全身性吸收，孵育时间可能更长，例如在约30分钟和6小时，例如2至5小时或3至4小时。例如通过随着时间的推移的荧光测量可容易测定使光敏剂的浓度在靶点最大的最优孵育时间。

一般以高光强度，即高通量率施用短时间的照射，或以低光强度，即低通量率施用更长的时间。后者可以优选地用于PDT程序，尤其当患者未被麻醉时。低光强度PDT程序使得降低患者的不适而治疗的效力没有任何下降。但是，如果PDT或PDD程序需要患者的麻醉和/或固定和/或需要在手术室中进行，优选以高光强度，即高通量率短时间施用的照射。通量率取决于照射方式，即取决于使用的具体灯或激光器。通量率可以是不能被灯/激光器的使用者选择的固有参数。但是，如果可选择包括发光二极管的灯的通量率，大体上可选择0.5至100mW/cm²的通量率。对于低通量率程序，优选小于50mW/cm²的通量率。更优选的通量率是范围1-30mW/cm²，最优选的是范围2至10mW/cm²。对于高通量率程序，通量率优选大于50mW/cm²，更优选的范围为50至70mW/cm²。

可选择用于照射的光的波长，以实现期望的光动力效应。发现用300-800nm，例如400-700nm和500-700nm范围的波长的光照射尤其是有效的。对于PDT，可尤其重要的是包括波长630和690nm。尤其优选红光(600至670nm)，因为已知在该波长下的光良好地穿透组织。对于PDD，感兴趣的区域可首先使用白光检查。对于实际光动力诊断，一般使用通常范围从360至450nm波长的蓝光，其产生红区域(例如550至750nm)的荧光，其可视觉检测或通过适当的分光计测量。

一般而言，对于PDT以10至200J/cm²，优选的20至100J/cm²和最优选的25至60J/cm²的光剂量照射。对于PDD，优选地是在整个诊断程序期间或其一部分期间，例如当结合白光探测时进行照射。对于PDT和PDD，可使用单次照射或可选地可使用光分次剂量，其中照射之间以多份，例如数分钟至数小时递送光剂量。也可施用多次照射。

对于PDT，照射的持续时间(即照射时间)取决于照射设备的通量率和期望的光剂量。基本上，光剂量是照射时间和通量率的乘积。

各种照射方式是本领域已知的，例如激光和灯。后者可以是包括电灯泡的灯，例如短弧氙灯或荧光灯管。可选地，灯可包括发光二极管或有机发光二极管(LED和OLED)。对于身体的内部表面的照射，例如膀胱或结肠的内层，可使用内窥镜。通常，内窥镜包括外部光源(例如激光器或灯)，其结合用作波导的光纤维，以将光从外部光源传递至感兴趣的区域。

在进一步方面中，因此本发明提供了在身体内部或外部表面的使靶点在体内成像的方法，所述方法包括下述步骤：

(a)将如本文描述的化合物、其药学上可接受的盐，或包括所述化合物或所述盐的药学组合物施用至受试者，例如人或非人动物；

(b)如果必要，等待化合物或其药学上可接受的盐被所述靶点的细胞摄取，转化成光敏剂和实现在靶点有效浓度必要的时间段；

(c)将靶点暴露于光由此使光敏剂光敏化；

(d)检测指示靶点异常的荧光；和

(e)任选地将检测的荧光转化成感兴趣区域的图像。

在本发明该方面优选的实施方式中，可对预先施用所述化合物、其药学上可接受的盐，或包括所述化合物或所述盐的药学组合物的受试者实施成像方法。

本文所述的PDD程序也可在外科手术期间进行，其中本发明的化合物或包括所述化合物的药学组合物施用至患者并且然后在蓝光下进行外科手术。异常在蓝光下发荧光的事实，有助于外科医生限定“手术边界”并且从而使得更选择性切除患病的区域(例如肿瘤)。本文描述的化合物和药学组合物在外科手术的方法中的用途形成本发明的进一步方面。

本文描述的治疗和诊断方法也可以联合疗法的形式使用。例如，可在PDD方法之后使用本文描述的化合物或组合物进行与身体的内部或外部表面的异常、不适或疾病相关的PDT的疗程(例如，以测定PDT已经有效的程度和/或检测病况的任何复发)。

在进一步方面中，本发明因此提供了如本文描述的化合物或组合物在包括下述步骤的方法中的用途：(i)对患者身体的内部或外部表面的异常、不适或疾病进行光动力治疗；和(ii)对所述患者进行光动力诊断。步骤(i)和(ii)的至少之一在根据本发明的化合物或药学组合物施用至所述患者之后进行。优选地，步骤(i)和(ii)都在施用这种化合物或组合物之后进行。

在使用本文描述的任何方法识别身体的内部或外部表面的异常、不适或疾病之后，这可然后通过可选的治疗性技术，例如通过外科疗法或化学疗法来治疗。目前疗法的例子包括外科治疗、内窥镜烧蚀疗法、化学烧蚀、热烧蚀或机械烧蚀。在本发明的一种实施方式中，可进一步在感兴趣的位点进行施用化合物或药学组合物，以便实施PDT。

本发明的化合物也可用于体外诊断技术，例如用于检查体液中包含的细胞。与代谢活跃细胞相关的更高的荧光可方便地指示异常或不适。该方法非常灵敏并且可用于早期探测异常或不适，例如通过分别检查尿或痰样品中上皮细胞早期探测膀胱或肺癌。除了尿和痰，可用于诊断的其他有用的体液包括血液、精液、泪液、脊椎流体等。也可评估组织样品或制备，例如活组织检查组织或骨髓样品。因此，本发明延伸至本发明的化合物，或其药学上可接受的盐在光动力诊断和进行所述诊断的产物和试剂盒的用途。

本发明的进一步方面涉及通过分析所述患者的体液或组织的样品，体外诊断患者身体的内部或外部表面的异常、不适或疾病的方法，所述方法包括至少下述步骤：

i)掺混体液或组织的所述样品与如本文所之前描述的化合物、其药学上可接受的盐或包括所述化合物或所述盐的药学组合物，

ii)将所述混合物暴露于光，

iii)确定荧光的水平，和

iv)任选地比较荧光水平与对照水平。

根据本发明的化合物也可用于光动力治疗细菌，包括致病菌或条件致病菌(即是正常人菌群的一部分，但是在某些条件下可以是病原性的细菌)引起或以其他方式与其相关的身体的内部或外部表面的异常、不适或疾病。

多药抗性是感染疾病领域逐渐显现的问题。在抗常规抗生素的许多物种致病菌中是金黄色葡萄球菌(S.aureus)，其是造成皮肤感染以及感染伤口和烧伤的原因。由于这种感染，金黄色葡萄球菌的毒性菌株可进入血流并且这接着可导致严重的并发症并且甚至威胁生命的病况，比如血毒症(毒性休克综合症)、心内膜炎和肺炎。金黄色葡萄球菌的抗性菌株包括甲氧西林-抗性金黄色葡萄球菌(MRSA)。

已经发现本文描述的化合物，当在PDT中使用时，有效杀死，或至少减少细菌细胞，尤其革兰氏阳性菌，尤其金黄色葡萄球菌的增生性潜能。

因此，从进一步方面看，本发明提供了如本文描述的化合物或药学组合物在治疗和/或预防细菌感染的方法中的用途，例如在治疗或预防由抗药性细菌引起的或其相关的病况的方法中的用途。这种病况的医学治疗的方法构成本发明的进一步方面，其中有效量的化合物或组合物施用至需要其的患者。

在婴儿中，金黄色葡萄球菌感染可造成严重的疾病——葡萄球菌烫伤样皮肤综合症(SSSS)。疾病表现为分布广泛的流体填充的水泡，其薄壁且容易破裂。此外，金黄色葡萄球菌在比其他人对金黄色葡萄球菌较不抵抗的遗传过敏性皮炎患者中非常普遍。其通常造成并发症，并且该疾病主要见于肥沃的活跃区域，包括腋窝、毛发和头皮。

如先前描述，发现根据本发明的化合物也尤其用于光动力美容方法。因此，在进一步方面中，本发明提供了包括式I的化合物或其药学上可接受的盐，以及至少一种皮肤相容的载体或赋形剂的美容组合物。

如本文所使用，与任何组合物、产物、试剂盒、方法或用途相关的术语“美容”旨在限定用于或旨在用于美容目的，即增强、改善或维持施用其的个体的常规皮肤外观的产品或治疗方法。

术语“皮肤相容的”表示适于用于美容皮肤组合物的物质，例如用在哺乳动物，尤其人皮肤上的组合物。“皮肤相容的”载体或赋形剂通常是无刺激的和良好耐受的。

为了获得根据本发明的美容组合物，式I的化合物可以任何常规的方式根据本领域熟知的技术与一种或多种皮肤相容的载体或赋形剂一起配制。适当时，组合物的化合物可使用如本文之前结合药学组合物描述的方法被灭菌。

美容组合物局部施用至皮肤。适当的美容组合物包括凝胶、乳霜、药膏、喷雾、洗液、药膏、药棒、粉末、溶液和本领域任何其他常规的美容制剂。

美容药膏、凝胶、洗液、药膏和乳霜可，例如，与水性或油性基质(优选的对于药膏和药膏)在添加适当的增稠剂和/或凝胶剂的情况下一起配制。使用的任何增稠剂或凝胶剂应无毒、无刺激并且没有可浸出的杂质。它们应对本发明的化合物是惰性的，即不应促进它们的降解。洗液和乳霜可与水性或油性基质一起配制，并且一般而言，也包含一种或多种乳化剂、分散剂、悬浮剂、增稠剂或着色剂。粉末可在任何适当的粉末基质的帮助下形成。喷雾和溶液可与也包括一种或多种分散剂、增溶剂或悬浮剂的水性或非水性基质一起配制。

美容组合物可另外包括常见的美容赋形剂比如润滑剂、增稠剂、湿润剂、乳化剂、悬浮剂、保鲜剂、香水、填充剂、粘合剂和防腐剂。它们可进一步包括如下面提到的表面渗透剂等等。技术人员基于他们的目的能够选择适当的赋形剂。可用于本文描述的化妆产物的常见的赋形剂列在各种手册中(例如E-M Hoepfner，A.Reng和P.C.Schmidt(Eds)药学制剂、化妆品和相关领域赋形剂的Fiedler百科全书(Fiedler Encyclopedia of Excipientsfor Pharmaceuticals,Cosmetics and Related Areas)(Edition Cantor，Munich，2002)和H.P.Fielder(Ed)Lexikon der Hilfsstoffe für Pharmazie，Kosmetik undangrenzende Gebiete(Edition Cantor Aulendorf，1989))。此外，适当的皮肤相容的赋形剂和载体和其在根据本发明的美容组合物中适当量公开在Photocure ASA的WO 2011/107478中，其全部内容通过引用并入本文。

上面提到的所有美容赋形剂是本领域熟知的并且商业上可获得自许多制造商。

美容组合物中期望量的本发明的化合物取决于数个因素，包括制剂的具体特性、光源是否用于美容治疗，并且如果这样，光源的类型和选择的波长、美容治疗持续的时间和治疗的总体次数。考虑这些各种因素，本领域技术人员可容易确定量。根据本发明的美容组合物一般包括按重量计5％或更少的本发明的化合物，优选地是按重量计0.02至3％，更优选地是按重量计0.05至1.5％，例如按重量计0.5至1.25％和最优选地是按重量计0.1至1.0％，按重量计0.25至0.75％范围是最优选的量。在确定这些范围内期望的量时，也可考虑在本领域技术人员知识和技能范围内下述标准：

·例如由于组合物的性质、本发明选择化合物的性质或由于存在促进更深渗透的试剂(例如皮肤渗透增强剂)，能够更深入渗入皮肤的美容组合物通常比往往主要保留在皮肤表面的组合物包含更低浓度的本发明的化合物；

·打算用于更长皮肤治疗持续时间(即皮肤上更长组合物的孵育和/或更长的照射)的美容组合物通常包含比打算更短治疗持续时间的组合物较少的本发明的化合物；

·期望用于大于一个疗程的皮肤治疗，例如在一段时期内数个或许多治疗，比如数个治疗的美容组合物或重复治疗的美容组合物，通常比期望使用一次或期望用于有限数量的次数，通常在每次治疗之间有延迟的组合物包含更少的本发明的化合物；

·期望用于治疗仅仅具有数个(光)老化迹象的皮肤的美容组合物比期望用于治疗严重(光)老化的皮肤的组合物可包含较少的本发明的化合物。

根据本发明的美容组合物可用于美容治疗的方法。可进行这种美容治疗用于提高和/或改善哺乳类的受试者，优选人受试者的皮肤的外观。尤其，(光)老化的迹象可被改善，例如减少鱼尾纹、黑眼圈、细纹、皱纹的外观，减少孔径大小和改善皮肤硬度和弹性。

用于这种美容治疗的适当的光源以及适当的通量率、照射时间、光剂量和波长详细公开在Photocure ASA的WO 2011/107478中，其全部内容通过引用并入本文

通过下述非限制性实施例并且参考附图阐释本发明，其中：

图1显示来自施用羧基甲基5-氨基-4-氧代戊酸酯氢溴酸盐的乳霜制剂之后小种猪(minipig)皮肤的荧光。

图2显示用羧基甲基5-氨基-4-氧代戊酸酯氢溴酸盐和2-羧基乙基5-氨基-4-氧代戊酸酯氢溴酸盐孵育的金黄色葡萄球菌细菌由于光动力效应的延迟生长。

实施例中使用下述缩写：

Boc-叔丁氧基羰基

Cbz-羧基苄基

dec-分解

实施例1-制备羧基甲基5-氨基-4-氧代戊酸氢卤化物(盐酸盐和氢溴酸盐)

1a-制备叔丁氧基羰基甲基5-(Boc-氨基)-4-氧代戊酸酯

在氩气中环境温度下，在乙酸乙酯(60mL)中将三乙胺(2.22g；22.0mmol)逐滴添加至5-(Boc-氨基)-4-氧代戊酸(4.62g；20.0mmol)和叔丁基溴乙酸酯(4.30g；22.0mmol)的搅拌的溶液。混合物(料浆)回流17h，然后冷却至环境温度，倾倒入0.5M HCl(100mL)并且充分振荡。用乙酸乙酯(2×20mL)提取水性部分。用饱和的NaHCO₃溶液(1×20mL)和饱和的NaCl溶液(1×20mL)冲洗组合的有机溶液，然后干燥(MgSO₄)、过滤和蒸发。蒸发产生琥珀色油，其通过40x55-mm二氧化硅凝胶60柱用乙酸乙酯-己烷(1:1)(600mL)洗脱的快速色谱纯化，收集5×100mL馏分。蒸发馏分1和2产生6.15g(89％)产物(黄色油)。

¹H NMR：(200MHz；CDCl₃)：δ1.44(9H，s)，1.47(9H，s)，2.77(4H，s)，4.06(2H，d，J＝4.8Hz)，4.49(2H，s)，5.25(1H，br s)。

¹³C NMR：(50MHz；CDCl₃)：δ27.5，28.0，28.3，34.2，50.3，61.3，79.8，82.5，155.5，166.5，171.7，203.9。

1b-制备羧基甲基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

将二恶烷中4M的盐酸盐溶液(35mL；0.14mol)添加至1a的产物(3.3g；9.5mmol)并且搅拌直到油随着气体的放出而溶解。在静置一小时之后，蒸发溶剂并且用二乙基醚(4×20mL)磨碎残留物；油固化成棕褐色粉末。过滤残留物并且在干燥枪中50℃和13mm Hg下干燥过夜。获得2.05g(96％)产物(棕褐色粉末)。

¹H NMR：(300MHz；DMSO-d₆)：δ2.65(2H，t，J＝6.2Hz)，2.82(2H，t，J＝5.9Hz)，3.96(2H，br s)，4.57(2H，s)，8.40(3H，br s)。

¹³C NMR：(75MHz；DMSO-d₆)：δ26.7，34.1，46.5，60.7，168.8，171.5，202.3。

1c-制备羧基甲基5-氨基-4-氧代戊酸酯氢溴酸盐

将乙酸中的30％氢溴化物溶液(12mL)添加至用冰水浴冷却的1a的产物(3.3g；9.5mmol)并且搅拌直到油随着气体的放出而溶解。在搅拌15min之后，用己烷(4×20mL)和二乙基醚(4×20mL)磨碎混合物；油固化成棕褐色粉末。过滤残留物并在干燥枪中～50℃和12mm Hg下干燥过夜。获得4.44g(92％)产物(棕褐色粉末，mp 110-114℃(dec.))。

¹H NMR：(300MHz；DMSO-d₆)：δ2.66(2H，t，J＝6.6Hz)，2.85(2H，t，J＝6.6Hz)，4.02(2H，d，J＝4.8Hz)，4.57(2H，s)，8.14(3H，br s)。

¹³C NMR：(75MHz；DMSO-d₆)：δ26.7，34.1，46.6，60.6，168.8，171.5，202.3。

实施例2-制备1-(异丙基羧基)乙基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

2a-制备苄基2-溴丙酸酯

将环己烷(200mL)中的2-溴丙酸(15.3g；100mmol)、苯甲醇(13.0g；120mmol)和对甲苯磺酸一水化物(50mg)混合物在Dean-Stark装置中回流19h。将反应混合物冷却至环境温度，用饱和的NaHCO₃溶液(1×30mL)、水(1x30mL)和饱和的NaCl溶液(1×30mL)冲洗。干燥(MgSO₄)之后，过滤和蒸发，真空蒸馏残留物。获得25.4g(87％)产物(无色液体，bp 111-113℃/1.1mm Hg)。

¹H NMR：(200MHz；CDCl₃)：δ1.83(3H，d，J＝7.0Hz)，4.40(1H，q，J＝7.0Hz)，5.20(2H，s)，7.36(5H，s)。

¹³C NMR：(50MHz；CDCl₃)：δ21.6，39.9，67.5，128.0，128.4，128.5，135.0，169.9。

2b-制备1-(苄氧羰基)乙基5-(Cbz-氨基)-4-氧代戊酸酯

将三乙胺逐滴添加至乙酸乙酯(50mL)中的5-(Cbz-氨基)-4-氧代戊酸(4.00g；15.0mmol)和2a产物(3.65g；15.0mmol)的搅拌的溶液。搅拌的混合物在氩气中回流2天。在冷却至环境温度之后，添加0.5M HCl溶液(50mL)并且充分振荡混合物。用乙酸乙酯(2×20mL)提取水性层。用饱和的NaHCO₃溶液(2x15mL)和饱和的NaCl溶液(1×15mL)冲洗组合的乙酸乙酯溶液，然后干燥(MgSO₄)。在过滤和蒸发之后，获得琥珀色油，其通过用乙酸乙酯-己烷(1:1)(1000mL)洗脱的60×55mm二氧化硅凝胶60柱快速色谱纯化，收集8×100mL馏分。蒸发馏分3-5产生4.92g(77％)产物(油)。

¹H NMR：(300MHz；DMSO-d₆)：δ1.41(3H，d，J＝7.0Hz)，2.56(2H，t，J＝6.3Hz)，2.68(2H，t，J＝6.3Hz)，4.03(2H，d，J＝7.1Hz)，5.04(2H，s)，5.06(1H，q，J＝6.2Hz)，5.16(2H，s)，7.36(10H，m)，7.54(1H，br s)。

¹³C NMR：(75MHz；DMSO-d₆)：δ16.6，26.9，33.5，49.6，65.4，66.1，68.4，127.6，127.8，128.3，128.4，135.6，137.0，156.3，170.1，171.6，205.2。

2c-制备1-(异丙基羧基)乙基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

在约6bar环境温度下，在二乙基醚(10mL；20mmol)中将2-丙醇(15mL)和二烷(15mL)中的2b的产物(4.92g；11.5mmol)、10％活性炭上的钯催化剂(100mg)、氢气和2.0M盐酸的搅拌的混合物氢化2天。通过545垫过滤混合物并且用2-丙醇(2×5mL)冲洗残留物。蒸发组合的滤出液并且用二乙基醚(4×10mL)磨碎所得油，然后储存在冰箱中。油未固化。在真空干燥(在0.005mm Hg下)过夜之后，获得1.97g(71％)产物(棕褐色粘性油)。

¹H NMR：(300MHz；DMSO-d₆)：δ1.17(6H，dd，J＝5.7Hz)，1.37(3H，d，J＝7.0Hz)，2.60(2H，t，J＝6.2Hz)，2.80(2H，t，J＝6.4Hz)，3.93(2H，br s)，4.88(2H，m)，8.38(3H，br s)。

¹³C NMR：(75MHz；DMSO-d₆)：δ16.6，21.3，26.8，34.1，46.5，68.5，68.7，169.7，171.5，202.3。

实施例3-制备羧基二氟甲基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

3a-制备苄基溴二氟乙酸酯

根据实施例2a，在环己烷(120mL)中由溴二氟乙酸(9.82g；68.7mmol)、苯甲醇(7.0g；65mmol)和对甲苯磺酸一水化物(50mg)制备该化合物。在3b中使用蒸发之后获得的粗产物而没有任何进一步的处理。

¹H NMR：(300MHz；CDCl₃)：δ5.35(2H，s)，7.39(5H，s)。

¹³C NMR：(75MHz；CDCl₃)：δ69.8，108.8(t，J_C-F＝312Hz)，128.6，128.9，129.2，140.8，159.5(t，J_C-F＝31Hz)。

3b-制备(苄氧羰基)二氟甲基5-(Cbz-氨基)-4-氧代戊酸酯

使用注射器将三乙胺(3.5mL；2.5g；25mmol)添加至干燥乙腈(100mL)中的3a的粗产物(8.6g；20mmol)和5-(Cbz-氨基)-4-氧代戊酸(6.63g；25mmol)的搅拌的混合物。混合物回流18h，然后蒸发溶剂并且将深红色残留物溶解在二乙基醚(100mL)和0.5M HCl(100mL)中。在充分混合之后，用水(2×15mL)、饱和的NaHCO₃(2×15mL)和饱和的NaCl溶液(1×15mL)冲洗醚层，然后干燥(MgSO₄)。过滤和蒸发之后，通过用二氯甲烷-二乙基醚(9:1)(1000mL)洗脱的60x55mm二氧化硅凝胶60柱的快速色谱纯化残留物，收集10×75mL馏分。在蒸发馏分2-5和真空干燥(0.02mm Hg)之后，获得6.7g(74％)产物(橙红色固体mp 48-50℃)。

¹H NMR：(300MHz；DMSO-d₆)：δ2.56(2H，t，J＝6.4Hz)，2.73(2H，t，J＝6.2Hz)，3.90(2H，d，J＝5.9Hz)，5.05(2H，s)，5.08(2H，s)，7.36(10H，s)，7.54(1H，t，J＝5.7Hz)。

¹³C NMR：(75MHz；DMSO-d₆)：δ27.2，33.7，49.6，65.42，65.44，101.1，127.6，127.7，127.8，127.9，128.27，128.33，136.1，137.0，156.3，172.0，174.8，205.5。

3c-制备羧基二氟甲基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

如实施例2c中描述，在二乙基醚(10mL；20mmol)中由2-丙醇(75mL)和四氢呋喃(25mL)中3b的产物(4.0g；8.9mmol)、10％钯炭催化剂(0.20g)、氢气和2M HCl制备该化合物。在通过过滤之后，通过波纹纸过滤器再过滤溶液。蒸发之后，获得浅琥珀色油，其用二乙基醚(4x10mL)磨碎，产生1.6g(80％)产物(浅黄褐色胶粘固体)。获得的产物是混合物，其主要包含羧基二氟甲基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐，一些异丙基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐以及一些1-(异丙基羧基)二氟甲基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐。可从混合物通过标准方法，例如制备型HPLC分离出羧基二氟甲基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐。

¹H NMR：(300MHz；DMSO-d₆)：δ2.63(2H，t，J＝6.3Hz)，2.83(2H，t，J＝6.5Hz)，3.96(2H，br s)，8.37(3H，br，s)。

¹³C NMR：(75MHz；DMSO-d₆)：δ27.3，34.2，46.5，171.4，171.8，202.5。

实施例4-制备2-羧基乙基5-氨基-4-氧代戊酸酯氢溴酸盐

4a-制备2-(叔丁氧基羰基)乙基5-(Boc-氨基)-4-氧代戊酸酯

在环境温度下氩气下，使用注射器将干燥二氯甲烷(20mL)中N,N’-二环己基碳二亚胺(DCC，3.34g；16.2mmol)溶液添加至二氯甲烷(40mL)中的5-(Boc-氨基)-4-氧代戊酸(3.70g；16.0mmol)、叔丁基3-羟基丙酸酯(2.31g；15.8mmol)和4-二甲基氨基吡啶(DMAP，50mg)的搅拌的混合物。用冰水浴使温和放热反应缓和。在环境温度下搅拌2天之后，在玻璃烧结物过滤器上抽吸过滤混合物。用二氯甲烷(3×20mL)冲洗残留物。蒸发组合的滤出液并且通过用乙酸乙酯-己烷(1:1)(500mL)洗脱的45×55mm二氧化硅凝胶60柱快速色谱纯化残留物，收集7×50ml馏分。在蒸发馏分2-4之后，获得5.45g(96％)产物(浅黄色油)。

¹H NMR：(300MHz；DMSO-d₆)：δ1.38(9H，s)，1.41(9H，s)，2.49(2H，t，J＝6.6Hz)，2.53(2H，t，J＝6.2Hz)，2.66(2H，t，J＝6.4Hz)，3.76(2H，d，J＝5.9Hz)，4.16(2H，t，J＝6.2Hz)，7.06(1H，t，J＝5.8Hz)。

¹³C NMR：(75MHz；DMSO-d₆)：δ27.1，27.6，28.1，33.5，34.3，49.4，59.9，78.0，80.1，155.7，169.6，171.9，205.8。

4b-制备2-羧基乙基5-氨基-4-氧代戊酸酯氢溴酸盐

根据实施例1c，在乙酸(15mL)中由4a的产物(5.43g；15.1mmol)和30％HBr制备该化合物。获得3.38g(79％)产物(未固化的琥珀色树胶)。

¹H NMR：(300MHz；DMSO-d₆)：δ2.55(4H，t，J＝6.4Hz)，2.80(2H，t，J＝6.3Hz)，4.00(2H，d，J＝3.5Hz)，4.19(2H，t，J＝6.3Hz)，8.10(3H，br s)。

¹³C NMR：(75MHz；DMSO-d₆)：δ26.9，33.2，34.1，46.6，60.1，171.8(2C)，202.6。

实施例5-制备3-羧基丙基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

5a-制备3-(苄氧羰基)丙基5-(Boc-氨基)-4-氧代戊酸酯

如实施例1a中所描述，由苄基4-溴丁酸酯(7.2g；28.0mmol)、5-(Boc-氨基)-4-氧代戊酸酯(6.7g；29.0mmol)、三乙胺(2.95mmol)和乙酸乙酯(100mL)制备该化合物。通过用乙酸乙酯-己烷(1:2)(750mL)洗脱的60×55mm二氧化硅凝胶60柱快速色谱纯化粗产物，收集6×100mL馏分。在蒸发馏分3和4之后，获得5.43g(46％)产物(黄色油)。

¹H NMR：(300MHz；DMSO-d₆)：δ1.38(9H，s)，1.85(2H，m)，2.41-2.50(4H，m)，2.67(2H，t，J＝6.7Hz)，3.77(2H，d，J＝5.8Hz)，4.02(2H，t，J＝6.4Hz)，5.10(2H，s)，7.07(1H，t，J＝5.7Hz)，7.37(5H，s)。

¹³C NMR：(75MHz；DMSO-d₆)：δ23.6，27.2，28.1，30.0，33.6，49.4，63.0，65.4，78.0，127.87，127.93，128.4，136.1，155.7，172.1，172.2，206.0。

5b-制备3-羧基丙基5-(Boc-氨基)-4-氧代戊酸酯

如实施例2c中所描述，由5a的产物(5.40g；13.2mmol)、10％活性炭上的钯催化剂(250mg)、氢气和96％乙醇(100mL)制备该化合物。获得4.30g产物(淡黄色油)，其在5c中使用而没有任何进一步的处理。

5c-制备3-羧基丙基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

如实施例1b中所描述，由5b的产物(4.20g；13.2mmol)、二乙基醚(7.5mL；15mmol)中的2M HCl和二乙基醚(50mL)制备该化合物。在蒸发溶剂之后，用二乙基醚(4x10mL)磨碎油性残留物并且在冰箱中保持过夜直到其固化成浅黄褐色固体。在12mm Hg和环境温度下干燥之后，获得1.90g(57％)产物。

¹H NMR：(300MHz；DMSO-d₆)：δ1.80(2H，m)，2.30(2H，t，J＝7.4Hz)，2.55(2H，t，J＝6.7Hz)，2.82(2H，t，J＝6.4Hz)，3.95(2H，d，J＝5.1Hz)，4.03(2H，t，J＝6.5Hz)，8.42(3H，brs)，12.1(1H，br s)。

¹³C NMR：(75MHz；DMSO-d₆)：δ23.6，27.0，30.1，34.2，46.4，63.3，171.9，173.8，202.6。

实施例6-制备羧基苯基甲基5-氨基-4-氧代戊酸酯氢溴酸盐

6a-制备叔丁基α-溴苯基乙酸酯

在环境温度下，将浓硫酸(0.55mL；10mmol)添加至干燥二氯甲烷(40mL)中的无水MgSO₄(4.8g；40mmol)的搅拌的悬浮液。在搅拌15min之后，添加α-溴苯乙酸(2.15g；10.0mmol)，随后添加叔丁基醇(4.8mL；50mmol)。用塞子密封反应烧瓶并且在环境温度下搅拌混合物7天。将饱和的NaHCO₃溶液(75mL)和水(75mL)添加至反应混合物。分离之后，用二氯甲烷(2x15mL)提取水性层。用水冲洗组合的有机层并且干燥(MgSO₄)。在过滤和蒸发之后，获得2.39g(88％)产物(无色油)。

¹H NMR：(200MHz；CDCl₃)：δ1.46(9H，s)，5.25(1H，s)，7.30-7.38(3H，m)，7.48-7.56(2H，m)。

¹³C NMR：(50MHz；CDCl₃)：δ27.7，48.3，83.0，128.5，128.6，128.9，136.2，167.0。

6b-制备叔丁基α-[5-(Boc-氨基)-4-氧戊酰基氧]-苯基乙酸酯

如实施例1a中所描述，在乙酸乙酯(30mL)中由5-(Boc-氨基)-4-氧代戊酸(1.97g；8.5mmol)、6a的产物(2.35g；8.7mmol)和三乙基胺(0.88g；8.7mmol)制备该化合物。通过用乙酸乙酯-己烷(1:2)洗脱的65×55mm二氧化硅凝胶60柱快速色谱纯化粗产物，收集18×50mL馏分。蒸发馏分3-8之后，获得2.79g(78％)产物(琥珀色油)。

¹H NMR：(200MHz；CDCl₃)：δ1.39(9H，s)，1.44(9H，s)，2.75-2.85(4H，m)，4.05(2H，d，J＝4.8Hz)，5.22(1H，br s)，5.77(1H，s)，7.35-7.46(5H，m)。

¹³C NMR：(50MHz；CDCl₃)：δ27.7，27.8，28.3，34.2，50.3，75.2，79.8，82.5，127.4，128.8，128.9，134.0，155.7，167.5，171.6，203.7。

6c-制备羧基苯基甲基5-氨基-4-氧代戊酸酯氢溴酸盐

如实施例1c中所描述，在乙酸(5mL)中由6b的产物(2.75g；6.5mmol)和33％HBr制备该化合物。通过用乙腈(400mL)中10％甲醇洗脱的40×55mm二氧化硅凝胶60柱快速色谱纯化粗产物，收集20×10ml馏分。在蒸发馏分4-15并且在40℃和0.01mm Hg下真空干燥48h之后，获得1.60g(71％)产物(橙色泡沫，mp 77-80℃)。

¹H NMR：(200MHz；DMSO-d₆)：δ2.73(2H，m)，2.85(2H，m)，4.02(2H，s)，5.82(1H，s)，7.3-7.5(5H，m)，8.13(3H，br s)。

¹³C NMR：(50MHz；DMSO-d₆)：δ26.8，34.1，46.5，74.1，127.4，127.9，128.5，134.0，169.4，171.2，202.1。

实施例7-制备(4-羧基苯基)甲基5-氨基-4-氧代戊酸酯氢溴酸盐

7a-制备叔丁基4-(溴甲基)苯甲酸酯

如实施例6a中所描述，在二氯甲烷(40mL)中由4-(溴甲基)苯甲酸(2.15g；10.0mmol)、叔丁基醇(4.8mL；50mmol)、无水MgSO₄(4.8g；40mmol)和浓硫酸制备该化合物。14天之后，如实施例6a中所描述完成混合物。获得1.07g(39％)产物(白色固体)。产物在7b中使用而没有进一步的纯化。

¹H NMR：(200MHz；CDCl₃)：δ1.59(9H，s)，4.49(2H，s)，7.42(2H，d，J＝8.4Hz)，7.96(2H，d，J＝8.4Hz)。

¹³C NMR：(50MHz；CDCl₃)：δ28.1，32.3，81.2，128.7，129.8，130.6，141.9，165.0。

7b-制备叔丁基[4-[5-(Boc-氨基)-4-氧戊酰基氧]甲基]-苯甲酸酯

如实施例1a中所描述，在乙酸乙酯(15mL)中由5-(Boc-氨基)-4-氧代戊酸(0.81g；3.50mmol)、7a的粗产物(1.00g；3.7mmol)和三乙胺(0.40g；4.0mmol)制备该化合物。通过用乙酸乙酯-己烷(1:2)(1200mL)洗脱的65×55mm二氧化硅凝胶60柱快速色谱纯化粗产物，收集16×50mL馏分。在蒸发馏分6-10之后，获得0.59g(40％)产物(无色油)。

¹H NMR：(200MHz；CDCl₃)：δ1.44(9H，s)，1.59(9H，s)，2.73(4H，s)，4.05(2H，d，J＝5.0Hz)，4.1(1H，br s)，5.15(2H，s)，7.37(2H，d，J＝8.4Hz)，7.98(2H，d，J＝8.2Hz)。

¹³C NMR：(50MHz；CDCl₃)：δ27.7，28.2，28.3，34.3，50.3，81.1(2C)，127.4(2C)，129.6(2C)，131.8，140.0，165.2，172.0，203.9。

7c-制备(4-羧基苯基)甲基5-氨基-4-氧代戊酸酯氢溴酸盐

如实施例1c中所描述，在乙酸(2mL)中由7b的产物(0.50g；1.2mmol)和33％HBr制备该化合物。添加HBr立即产生白色固体的沉淀。如实施例1c中所描述，用己烷和二乙基醚磨碎沉淀。在40℃和0.01mm Hg下残留物真空干燥48h。获得0.37g(88％)产物(白色粉末，mp198-200℃(dec.))。

¹H NMR：(200MHz；DMSO-d₆)：δ2.68(2H，t，J＝6.2Hz)，2.88(2H，t，J＝6.2Hz)，4.03(2H，s)，5.19(2H，s)，7.49(2H，d，J＝8.0Hz)，7.96(2H，d，J＝8.4Hz)，8.13(3H，br s)。

¹³C NMR：(50MHz；DMSO-d₆)：δ27.0，34.2，46.6，64.8，127.3，129.2，130.1，140.8，166.8，171.6，202.4。

实施例8至15-制备直链羧基烷基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

实施例8至15中描述的直链羧基烷基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐的通式结构如下：

n＝4、5、7、8、9、10、11、15

用于制备实施例8至15中的化合物的通用程序：

程序A 使用碳二亚胺制备苄基酯

在氩气中，在干燥二氯甲烷(40mL)中将干燥二氯甲烷(10mL)中的N,N’-二环己基碳二亚胺(DCC)或N,N’-二异丙基碳二亚胺溶液经注射器逐滴添加至羧酸、苯甲醇或2,2,2-三氯乙烷和4-吡咯烷基吡啶的搅拌的溶液。在环境温度下搅拌一至两天之后，真空过滤混合物并且用少量二氯甲烷冲洗残留物。蒸发出溶剂并且在50℃(浴温度)和0.014mm Hg下使用Kugelrohr装置真空干燥残留物，以去除过多的苯甲醇。

程序B 使用共沸蒸馏制备苄基酯

甲苯中的羧酸、苯甲醇和对甲苯磺酸的混合物通过Dean-Stark捕获回流过夜。在冷却至环境温度之后，用饱和的NaHCO₃溶液(1×15mL)和饱和的NaCl(1×15mL)冲洗混合物。在干燥(MgSO₄)、过滤和蒸发之后，在50℃(浴温度)和0.014mm Hg下使用Kugelrohr装置真空干燥残留物。

程序C 将酯连接至N-保护的5-ALA衍生物：ω-溴链烷酸酯和5-(Cbz-氨基)-4-氧代戊酸铯

将苄基ω-溴链烷酸酯、5-(Cbz-氨基)-4-氧代戊酸铯和干燥DMSO(25mL)中的NaI(10mg)加热至100℃(浴温度)在氩气中过夜。将混合物冷却至环境温度，用水(150mL)稀释，并用二乙基醚(5×25mL)提取。用水(2×10mL)、饱和的NaCl溶液(1×10mL)冲洗组合的醚溶液，并且干燥(MgSO₄)。过滤和蒸发之后，通过用乙酸乙酯-己烷(1:1)洗脱的二氧化硅凝胶60柱快速色谱纯化残留物。蒸发包含产物的馏分，以分离出保护的5-ALA酯。

程序D 将酯连接至N-保护的5-ALA衍生物：ω-羟基链烷酸酯和5-(Cbz-氨基)-4-氧代戊酸

在氩气中，在干燥二氯甲烷(10mL)中将N,N’-二环己基碳二亚胺(DCC)的溶液添加至ω-羟基链烷酸酯、5-(Cbz-氨基)-4-氧代戊酸和干燥二氯甲烷(25mL)中4-吡咯烷基吡啶(50mg)的搅拌的溶液。在混合物在环境温度下搅拌1-3天之后，真空过滤。蒸发滤液并且通过用乙酸乙酯-己烷(1:1)洗脱的二氧化硅凝胶60柱快速色谱纯化残留物。蒸发包含产物的馏分，以分离出保护的5-ALA酯。

程序E 将酯连接至N-保护的5-ALA衍生物：三氯乙基ω-羟基链烷酸酯和5-(Boc-氨基)-4-氧代戊酸

在氩气中，将干燥二氯甲烷(15mL)中的N,N’-二环己基碳二亚胺(DCC，2.41g；14.1mmol)溶液逐滴添加至冷却至0℃(浴温度)的干燥二氯甲烷中的2,2,2-三氯乙基ω-羟基链烷酸酯、5-(Boc-氨基)-4-氧代戊酸和吡啶的搅拌的溶液。在0℃下搅拌一小时之后，在环境温度下搅拌混合物过夜。真空过滤反应混合物并且将乙酸(3mL)添加至滤液。静置30min之后，再过滤混合物并且用二乙基醚(150mL)稀释滤液。用1M HCl(3×25mL)、水(3×25mL)、饱和的NaHCO₃溶液(2×25mL)和饱和的NaCl溶液(1×25mL)冲洗溶液。在干燥(MgSO₄)、过滤和蒸发之后，通过用乙酸乙酯-己烷洗脱的二氧化硅凝胶60柱快速色谱纯化残留物。蒸发包含产物的馏分，以产生产物。

实施例8-制备4-羧基丁基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

8a-制备苄基5-溴戊酸酯

使用程序B，在甲苯(100mL)中由5-溴戊酸(1.81g；10.0mmol)、苯甲醇(1.62g；15.0mmol)和对甲苯磺酸(50mg)制备该化合物。获得2.60g(96％)产物(清澈油)。产物在8c中使用而未进一步纯化。

¹H NMR(200MHz；CDCl₃)：δ1.8-1.9(4H，m，J＝7.2Hz)，2.39(2H，t，J＝7.2Hz)；3.39(2H，t，J＝6.4Hz)；5.12(2H，s)，7.35(5H，s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；CDCl₃)：δ23.5，31.9，32.9，33.2，66.2，128.1，128.2，128.4，135.8，172.7ppm。

8b-制备5-(Cbz-氨基)-4-氧代戊酸铯

将5-(Cbz-氨基)-4-氧代戊酸(2.66g；10.0mmol)添加至去离子水(40mL)中的碳酸铯(1.64g；5.0mmol)的搅拌的溶液。在停止放出CO₂之后，用液氮冷冻混合物并且冷冻干燥过夜。获得4.2g(～100％)产物(浅黄褐色固体)。产物在8c中使用而未进一步纯化。

8c-制备4-(苄氧羰基)丁基5-(Cbz-氨基)-4-氧代戊酸酯

由8a的产物(0.73g；2.7mmol)和8b的产物(1.0g；2.5mmol)根据程序C制备该化合物。用乙酸乙酯-己烷(1:1)(1000mL)洗脱的75×45mm二氧化硅凝胶60柱纯化粗产物，收集13×50mL馏分。收集包含产物的馏分(5-8)，并且蒸发之后，获得0.82g(72％)产物(淡黄色固体，mp 53-56℃)。

¹H NMR(200MHz；DMSO-d₆)：δ1.58(4H，br s)，2.3-2.5(4H，重叠的t)，2.69(2H，t，J＝6Hz)，3.89(2H，d，J＝5.8Hz)，3.99(2H，br s)；5.04(2H，s)，5.09(2H，s)，7.36(10H，s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；DMSO-d₆)：δ20.9，23.6，27.2，32.8，33.6，49.6，63.4，65.2，65.3，127.5，127.6，127.7，127.8，128.1，128.2，136.0，136.8，156.2，171.9，172.3，205.3ppm。

8d-制备4-羧基丁基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

在环境温度和4bars压力下，将来自8c的产物(0.70g；1.54mmol)、12MHCl(0.13mL；1.54mmol)、10％Pd/C(Degussa型E101NE/W)(100mg)和2-丙醇(25mL)的搅拌的混合物氢化过夜。通过545垫过滤混合物；蒸发滤液并且用干燥二乙基醚(3×5mL)磨碎残留物。在环境温度下和0.01mm Hg下在干燥残留物之后，获得0.38g(97％)产物(白色固体)。

¹H NMR(200MHz；DMSO-d₆)：δ1.4-1.7(4H，m)，2.25(2H，t，J＝6.4Hz)，2.55(2H，t，J＝6.4Hz)，2.82(2H，t，J＝6.4Hz)，3.9-4.1(4H，m)，8.43(3H，s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；DMSO-d₆)：δ20.9，23.5，27.0，30.0，34.2，46.4，63.6，171.8，173.6，202.3ppm。

实施例9-制备5-羧基戊基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

9a-制备苄基6-溴己酸酯

使用程序B，在甲苯(100mL)中由6-溴己酸(1.95g；10.0mmol)、苯甲醇(1.62g；15.0mmol)和对甲苯磺酸(50mg)制备该化合物。获得2.80g(98％)产物(清澈油)。产物在9b中使用而未进一步纯化。

¹H NMR(200MHz；CDCl₃)：δ1.4-1.5(2H，m，J＝6.8Hz)，1.6-1.7(2H，m，J＝7.2Hz)，1.8-1.9(2H，m，J＝7.4Hz)，2.37(2H，t，J＝7.4Hz)；3.38(2H，t，J＝6.6Hz)；5.12(2H，s)，7.35(5H，s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；CDCl₃)：δ24.0，27.7，32.3，33.4，34.0，66.1，128.1，128.4，135.9，173.0ppm。

9b-制备5-(苄氧羰基)戊基5-(Cbz-氨基)-4-氧代戊酸酯

根据程序C由9a的产物(0.77g；2.7mmol)和8b的产物(1.0g；2.5mmol)制备该化合物。反应时间是2天。用乙酸乙酯-己烷(1:1)(1000mL)洗脱的75×45mm二氧化硅凝胶60柱纯化粗产物，收集14×50mL馏分。收集包含产物的馏分(5-7)，并且蒸发之后，获得0.52g(44％)产物(琥珀色油，其当在冰箱中静置时，固化成蜡状固体)。

¹H NMR(200MHz；DMSO-d₆)：δ1.25-1.38(2H，m)，1.45-1.6(4H，m)，2.36(2H，t，J＝7.2Hz)，2.47(2H，t，J＝6.4Hz)，2.69(2H，t，J＝6.2Hz)，3.85-4.1(4H，重叠的d和t，J＝6和6.4Hz)，5.04(2H，s)，5.09(2H，s)，7.36(10H，s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；DMSO-d₆)：δ24.0，24.7，27.2，27.6，33.2，33.6，49.6，63.6，65.2，65.3，127.5，127.6，127.7，127.8，128.1，128.2，136.1，136.8，156.2，171.9，172.4，205.3ppm。

9c-制备5-羧基戊基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

使用实施例8d中的程序由9b的产物(0.45g；0.96mmol)、12M HCl(0.08mL；0.96mmol)、10％Pd/C(100mg)、氢气和2-丙醇(25mL)制备该化合物。获得0.20g(77％)产物(白色固体)。

¹H NMR(200MHz；DMSO-d₆)：δ1.2-1.4(2H，m)，1.4-1.7(4H，m)，2.22(2H，t，J＝7.2Hz)，2.55(2H，t，J＝6.4Hz)，2.82(2H，t，J＝6.2Hz)，3.9-4.1(4H，m)，8.41(3H，s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；DMSO-d₆)：δ24.0，24.8，27.0，27.7，33.4，34.2，46.4，63.8，171.8，174.1，202.3ppm。

实施例10-制备7-羧基庚基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

10a-制备苄基8-溴辛酸酯

使用程序A，在干燥二氯甲烷(50mL)中由8-溴辛酸(2.23g；10.0mmol)、苯甲醇(1.19g；11.0mmol)、N,N’-二环己基碳二亚胺(DCC，2.27g；11.0mmol)和4-吡咯烷基吡啶(50mg)制备该化合物。获得3.14g(100％)产物(清澈油，静置时最终固化)。

¹H NMR(200MHz；CDCl₃)：δ1.33(6H，br s)，1.6-1.7(2H，m)，1.75-1.9(2H，m)，2.35(2H，t，J＝7.8Hz)；3.38(2H，t，J＝6.8Hz)；5.11(s，2H)，7.35(s，5H)ppm。

¹³C NMR(50MHz；CDCl₃)：δ24.8，27.9，28.3，28.9，32.6，33.8，34.2，66.0，128.1，128.4，136.0，173.3ppm。

10b-制备7-(苄氧羰基)庚基5-(Cbz-氨基)-4-氧代戊酸酯

根据程序C由10a的产物(0.79g；2.5mmol)和8b的产物(1.0g；2.5mmol)制备该化合物。反应时间是2天。用乙酸乙酯-己烷(1:1)(1000mL)洗脱的80×45mm二氧化硅凝胶60柱纯化粗产物，收集13×50mL馏分。收集包含产物的馏分(3-6)，并且蒸发之后，获得0.83g(67％)产物(琥珀色油，其在冰箱中静置时固化成蜡状固体，mp 52-54℃)。

¹H NMR(200MHz；DMSO-d₆)：δ1.26(6H，br s)，1.53(4H，br s)，2.34(2H，t，J＝7.2Hz)，2.48(2H，t，J＝5.8Hz)，2.69(2H，t，J＝6.4Hz)，3.38(1H，t，J＝6.6Hz)，3.89(2H，d，J＝6Hz)，3.98(2H，t，J＝6.6Hz)，5.04(2H，s)，5.08(2H，s)，7.35(10H，s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；DMSO-d₆)：δ24.3，25.1，26.3，27.2，27.9，33.4，33.7，49.6，63.8，65.1，65.3，127.4，127.7，128.2，136.1，136.8，156.1，171.8，172.5，205.2ppm。

10c-制备7-羧基庚基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

使用实施例8d中的程序，由10b的产物(0.70g；1.4mmol)、12M HCl(0.12mL；1.4mmol)、10％Pd/C(100mg)、氢气和2-丙醇(25mL)制备该化合物。获得0.30g(70％)产物(白色固体)。

¹H NMR(200MHz；DMSO-d₆)：δ1.28(6H，s)，1.4-1.7(4H，m)，2.20(2H，t，J＝7Hz)，2.55(2H，t，J＝6.2Hz)，2.81(2H，t，J＝6.2Hz)，3.9-4.1(4H，m)，8.42(3H，s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；DMSO-d₆)：δ24.3，25.1，27.0，27.9，28.2，28.3，33.6，34.2，46.4，63.9，171.8，174.2，202.3ppm。

实施例11-制备8-羧基辛基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

11a-制备苄基氢壬二酸酯

在甲苯(200mL)中将壬二酸(18.8g；0.10mol)、苯甲醇(10.8g；0.10mol)和对甲苯磺酸(0.2g)的搅拌的混合物通过Dean-Stark捕获回流过夜。混合物冷却至环境温度并且用10％水性N-甲基-D-葡糖胺(4×25mL)提取。最后的提取物是乳状乳液。组合头三种提取物，用1M HCl(50mL)酸化，并且过滤，回收壬二酸(3.8g)。用1M HCl酸化乳液并且使得过夜分离。蒸发有机层并且将残留物溶解在己烷(200mL)和二乙基醚(50mL)中。用10％N-甲基-D-葡糖胺(2×50mL)提取溶液(通过添加少量乙醇破坏乳液)。用水(1×25mL)冲洗有机溶液并且用1M HCl(150mL)酸化组合的水溶液。在用二氯甲烷-四氢呋喃(4:1)(5×10mL)提取之后，干燥(Na₂SO₄)组合的提取物、过滤，并且蒸发。获得13.0g(47％)产物(油，其静置时固化)。

¹H NMR(200MHz；CDCl₃)：δ1.31(6H，br s)，1.5-1.8(4H，m)，2.25-2.4(4H，m)；5.11(s，2H)，7.34(5H，s)，10.4(1H，br s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；CDCl₃)：δ24.6，28.8，34.0，34.2，66.1，128.1，128.4，136.0，173.5，179.9ppm。

11b-制备苄基9-羟基壬酸酯

将来自11a的产物(12.9g；46.3mmol)分部分地添加至干燥四氢呋喃(25mL)中的四氢化硼钠(1.70g；45.0mmol)的搅拌的混合物。在氢的放出沉寂之后，逐滴添加干燥四氢呋喃(15mL)中的三氟化硼二甲基醚(4.6mL；5.7g；50mmol)的溶液。用冷水浴缓解放热反应。在环境温度下搅拌4h之后，用冷水(20mL)水解反应混合物。分离混合物并且蒸发有机相；混合残留物与水(20mL)和二氯甲烷(70mL)，产生乳液，其静置过夜时分离。用水(4×15mL)冲洗有机层直到冲洗至pH纸中性。干燥(Na₂SO₄)之后，过滤和蒸发，获得11.95g(98％)产物(油)。

¹H NMR(200MHz；CDCl₃)：δ1.30(8H，br s)，1.4-1.75(4H，m)，2.34(2H，t，J＝7.6)；3.62(2H，t，J＝6.6Hz)，5.10(2H，s)，7.34(5H，s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；CDCl₃)：δ24.9，25.6，29.0，29.1，32.6，34.3，63.0，66.0，128.0，128.4，136.0，173.6ppm。

11c-制备8-(苄氧羰基)辛基5-(Cbz-氨基)-4-氧代戊酸酯

根据程序D，在二氯甲烷(35mL)中由来自11b的产物(1.1g；4.2mmol)、5-(Cbz-氨基)-4-氧代戊酸(1.0g；3.8mmol)、4-吡咯烷基吡啶(60mg)和N,N’-二环己基碳二亚胺(DCC，0.87g；4.2mmol)制备该化合物。反应时间是3天。用乙酸乙酯-己烷(1:1)(1000mL)洗脱的85×45mm二氧化硅凝胶60柱纯化粗产物，收集14×50mL馏分。蒸发包含产物的馏分(4-7)并且获得1.5g(77％)产物。

¹H NMR(200MHz；DMSO-d₆)：δ1.24(8H，br s)，1.54(4H，重叠的t，J＝6.2Hz)，2.34(2H，t，J＝7.2Hz)，2.48(2H，t，J＝6.2Hz)，2.69(2H，t，J＝6.2Hz)，3.89(2H，d，J＝6Hz)，3.97(2H，t，J＝6.6Hz)，5.04(2H，s)，5.08(2H，s)，7.35(10H，s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；DMSO-d₆)：δ23.6，24.3，25.0，27.2，27.9，33.3，33.6，49.6，63.8，65.1，65.3，127.5，127.6，127.7，128.1，128.2，136.1，136.8，156.2，171.9，172.5，205.3ppm。

11d-制备8-羧基辛基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

使用实施例8d中的程序，由11c的产物(1.4g；2.7mmol)、12M HCl(0.25mL；3.0mmol)、10％Pd/C(100mg)、氢气和2-丙醇(25mL)制备该化合物。获得0.54g(62％)产物(白色固体)。

¹H NMR(200MHz；DMSO-d₆)：δ1.1-1.7(12H，m)，2.20(2H，t，J＝7.4Hz)，2.54(2H，t，J＝6.4Hz)，2.81(2H，t，J＝6.4Hz)，3.9-4.1(4H，m)，8.40(3H，s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；DMSO-d₆)：δ24.4，25.1，27.0，28.0，28.4，28.5，33.5，34.2，46.4，63.9，171.8，174.2，202.3ppm。

实施例12-制备9-羧基壬基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

12a-制备2,2,2-三氯乙基10-羟基癸酸酯

在氩气中，将干燥二氯甲烷(15mL)中的N,N’-二环己基碳二亚胺(DCC，2.41g；14.1mmol)溶液逐滴添加至冷却至0℃(浴温度)的干燥二氯甲烷(35mL)中10-羟基癸酸(1.88g；10.0mmol)、2,2,2-三氯乙烷(6.13g；41.0mmol)和吡啶(4.1mL)的搅拌的溶液。在0℃下搅拌一小时之后，在环境温度下搅拌混合物过夜。真空过滤反应混合物并且将乙酸(3mL)添加至滤液。在静置30min之后，使混合物再过滤并且用二乙基醚(150mL)稀释滤液。用1M HCl(3×25mL)、水(3×25mL)、饱和的NaHCO₃溶液(2×25mL)和饱和的NaCl溶液(1×25mL)冲洗溶液。在干燥(MgSO₄)、过滤和蒸发之后，通过用乙酸乙酯-己烷(1:1)洗脱的170×25mm二氧化硅凝胶60柱快速色谱纯化残留物，收集12×25mL馏分。蒸发组分3-5并且在50℃和0.05mm Hg下在Kugelrohr装置上真空干燥残留物，以去除过多的2,2,2-三氯乙烷。获得2.1g(66％)产物(无色油)。

¹H NMR(200MHz；CDCl₃)：δ1.32(10H，br s)，1.4-1.8(5H，m)，2.47(2H，，J＝7.2Hz)；3.63(2H，t，J＝6.4Hz)，4.74(2H，s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；CDCl₃)：δ24.7，25.6，29.0，29.1，29.28，29.32，32.6，33.9，63.0，73.8，95.0，172.1ppm。

12b-制备2,2,2-三氯乙基10-[5-(Boc-氨基)-4-氧戊酰基氧]癸酸酯

使用程序E，在二氯甲烷(40mL)中由5-(Boc-氨基)-4-氧代戊酸(1.00g；4.3mmol)、来自12a(1.37g；4.3mmol)的产物、N,N’-二环己基碳二亚胺(DCC，1.03g；5.0mmol)和吡啶(2.0mL)制备该化合物。用乙酸乙酯-己烷(1:2)洗脱的100×50mm二氧化硅凝胶60柱纯化粗产物，收集16×50mL馏分。从蒸发组分4-9产生1.6g(71％)获得的产物(淡黄色油)。

¹H NMR(200MHz；CDCl₃)：δ1.31(10H，br s)，1.44(9H，s)，1.5-1.8(4H，m)，2.46(2H，t，J＝7.2Hz)，2.6-2.8(4H，m)，4.0-4.1(4H，m)，4.74(2H，s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；CDCl₃)：δ24.7，25.7，25.8，27.8，28.3，28.5，28.9，29.2，29.3，32.7，33.9，50.3，64.9，73.8，95.0，171.9，172.3，204ppm。

12c-制备9-羧基壬基5-(Boc-氨基)-4-氧代戊酸酯

将一摩尔磷酸二氢钾(KH₂PO₄)溶液(4.0mL；4.0mmol)随后锌粉末(2.0g；30mmol)添加至四氢呋喃(25mL)中的来自12b的产物(1.50g；2.8mmol)的搅拌的溶液。在环境温度下搅拌18h之后，添加另外部分的1M KH₂PO₄溶液(5mL)和锌(2.0g；30mmol)。在5h之后添加另外1MKH₂PO₄溶液(25mL)并且在环境温度下搅拌混合物过夜。真空过滤混合物并且用乙酸乙酯冲洗残留物。蒸发出滤液中的乙酸乙酯并且用二氯甲烷(4×5mL)提取水溶液。干燥(Na₂SO₄)组合的提取物、过滤和蒸发。获得1.04g(93％)产物(浅黄色蜡状固体)。

¹H NMR(200MHz；CDCl₃)：δ1.30(10H，br s)，1.44(9H，s)，1.5-1.7(4H，m)，2.34(2H，t，J＝7.4Hz)，2.6-2.8(4H，m)，4.0-4.1(4H，m)ppm。

¹³C NMR(50MHz；CDCl₃)：δ24.7，25.7，25.8，27.8，28.3，28.5，29.0，29.1，29.2，29.3，32.6，34.0，50.3，65.0；172.4，179.1ppm。

12d-制备9-羧基壬基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

在环境温度下在氩气中，将二乙基醚(7.0mL；7.0mmol)中HCl的1.0M溶液添加至乙酸乙酯(10mL)中来自12c的产物(1.0g；2.5mmol)的搅拌的溶液。7h之后，蒸发过多的溶剂并且用二乙基醚(4×5mL)磨碎残留物。残留物在40℃和15mm Hg下干燥过夜，产生0.11g白色固体。蒸发组合的醚提取物并且溶解在96％乙醇(25mL)和二乙基醚中1M HCl(5mL)。在环境温度下搅拌10天之后，过滤混合物并且如之前用二乙基醚磨碎残留物，产生0.22g的第二产物。LC-MS分析指示该产物包含约30％的5-氨基-4-氧代戊酸；通过用乙腈(100mL)、乙腈中的2.5％甲醇(500mL)、乙腈中5％甲醇(500mL)，然后乙腈中7％甲醇(1000mL)连续洗脱的165×25mm二氧化硅凝胶60柱快速色谱纯化组合的产物，收集47×50mL馏分。蒸发包含产物的馏分并且残留物溶解在水(10mL)中。冷冻干燥溶液过夜，并且获得0.17g(20％)产物(白色固体，mp 98-102℃，柔软，无尖锐mp)。

¹H NMR(200MHz；DMSO-d₆)：δ1.26(10H，br s)，1.4-1.6(4H，m)，2.19(2H，t，J＝7.4Hz)，2.54(2H，t，J＝6.4)，2.81(2H，t，J＝6.6Hz)，3.9-4.1(4H，m)，8.5(3H，br s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；DMSO-d₆)：δ24.4，25.2，27.0，28.0，28.4，28.48，28.54，28.6，33.6，34.2，46.4，63.9，171.8，174.1，202.3ppm。

实施例13-制备10-羧基癸基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

13a-制备苄基11-溴十一烷酸酯

使用程序B，在甲苯(100mL)中由11-溴十一烷酸(2.65g；10.0mmol)、苯甲醇(1.62g；15.0mmol)和对甲苯磺酸(50mg)制备该化合物。获得3.62g产物，其在13b中而不进一步纯化。

¹H NMR(200MHz；CDCl₃)：δ1.27(12H，br s)，1.6-1.7(2H，m)，1.8-1.9(2H，m)，2.35(2H，t，J＝7.4Hz)；3.39(2H，t，J＝6.8Hz)；5.11(2H，s)，7.34(5H，s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；CDCl₃)：δ24.9，28.1，28.7，28.8，29.0，29.1，29.3，32.8，33.9，34.3，66.0，128.0，128.4，136.0，173.4ppm。

13b-制备10-(苄氧羰基)癸基5-(Cbz-氨基)-4-氧代戊酸酯

根据程序C，由13a的产物(0.96g；2.7mmol)和8b的产物(1.0g；2.5mmol)制备该化合物。用乙酸乙酯-己烷(1:1)(1000mL)洗脱的70×45mm二氧化硅凝胶60柱纯化粗产物，收集13×50mL馏分。蒸发包含产物馏分(3)并且获得0.69g(47％)产物(桃红色固体，mp 70-72℃)。

¹H NMR(200MHz；DMSO-d₆)：δ1.23(12H，br s)，1.54(4H，br s)，2.34(2H，t，J＝7.2Hz)，2.48(2H，m)，2.69(2H，t，J＝6.2Hz)，3.89(2H，d，J＝6.6Hz)，3.98(2H，t，J＝6.2Hz)，5.04(2H，s)，5.08(2H，s)，7.35(10H，s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；DMSO-d₆)：δ23.6，24.3，25.2，27.2，28.0，28.3，28.5，28.7，33.4，33.6，49.6，63.8，65.1，65.3，127.5，127.6，127.7，128.1，128.2，136.1，136.8，156.2，171.9，172.5，205.3ppm。

13c-制备10-羧基癸基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

使用实施例8d中的程序，由13b的产物(0.60g；1.1mmol)、12M HCl(0.09mL；1.1mmol)、10％Pd/C(100mg)、氢气和2-丙醇(25mL)制备该化合物。获得0.20g(51％)产物(白色固体)。

¹H NMR(200MHz；DMSO-d₆)：δ1.1-1.7(16H，m)，2.19(2H，t，J＝7.4Hz)，2.54(2H，t，J＝6.4Hz)，2.81(2H，t，J＝6.4Hz)，3.9-4.1(4H，m)，8.41(3H，s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；DMSO-d₆)：δ24.4，25.2，27.0，28.0，28.4，28.55，28.62，28.74，33.6，34.2，46.4，64.0，170.6，171.8，202.3ppm。

实施例14-制备11-羧基十一烷基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

14a-制备2,2,2-三氯乙基12-羟基十二烷酸酯

使用实施例12a的程序，在干燥二氯甲烷(50mL)中由12-羟基十二烷酸(2.0g；9.2mmol)、2,2,2-三氯乙烷(6.0g；40mmol)、N,N’-二环己基碳二亚胺(DCC，4.1g；20mmol)和吡啶(5.0mL)制备该化合物。获得3.63g(66％)产物(无色油)。

¹H NMR(200MHz；CDCl₃)：δ1.28(14H，br s)，1.5-1.75(4H，m)，2.46(2H，t，J＝7.6Hz)；3.63(2H，t，J＝6.4Hz)，4.74(2H，s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；CDCl₃)：δ24.7，25.7，28.6，29.0，29.1，29.2，29.4，32.7，33.9，62.9，73.8，95.0，172.0ppm。

14b-制备2,2,2-三氯乙基12-[5-(Boc-氨基)-4-氧戊酰基氧]十二烷酸酯

使用程序E，在二氯甲烷(75mL)中由5-(Boc-氨基)-4-氧代戊酸(2.0g；8.6mmol)、14a的产物(3.0g；8.6mmol)、N,N’-二环己基碳二亚胺(DCC，2.1g；10.0mmol)和吡啶(4.0mL)制备该化合物。用乙酸乙酯-己烷(1:3)洗脱的90×50mm二氧化硅凝胶60柱纯化粗产物，收集13×50mL馏分。蒸发组分6-11之后，获得1.44g(30％)产物(淡黄色油)。

¹H NMR(200MHz；CDCl₃)：δ1.28(14H，br s)，1.45(9H，s)，1.5-1.8(4H，m)，2.46(2H，t，J＝7.4Hz)，2.6-2.8(4H，m)，4.0-4.1(4H，m)，4.74(2H，s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；CDCl₃)：δ24.7，25.8，28.3，28.5，29.1，29.2，29.3，29.4，29.5，33.9，34.3，50.3，64.9，73.8，74.1，95.0，172.0，172.3，204.1ppm。

14c-制备11-羧基十一烷基5-(Boc-氨基)-4-氧代戊酸酯

按照实施例12c中的程序，由四氢呋喃(25mL)中14b的产物(1.38g；2.5mmol)和使用相同量的1M KH₂PO₄溶液和锌粉末，制备该化合物。处理之后，获得1.0g(93％)产物(浅黄色油)。

¹H NMR(200MHz；CDCl₃)：δ1.28(14H，br s)，1.44(9H，s)，1.5-1.7(4H，m)，2.33(2H，t，J＝7.4Hz)，2.6-2.8(4H，m)，4.0-4.1(4H，m)ppm。

¹³C NMR(50MHz；CDCl₃)：δ24.7，25.8，28.3，28.5，29.0，29.2，29.3，29.4，32.6，34.0，50.3，65.0，172.4，178.9，204.3ppm。

14d-制备11-羧基十一烷基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

在环境温度下在氩气中，在乙酸乙酯(10mL)中将二乙基醚(5.0mL；5.0mmol)中HCl的1.0M溶液添加至14c的产物(0.95g；2.2mmol)的搅拌的溶液。5天之后，过滤混合物并且用二乙基醚(2×5mL)磨碎残留物。残留物在40℃和15mm Hg下干燥过夜，产生0.11g白色固体。蒸发组合的醚提取物。LC-MS分析指示该产物包含约25％的5-氨基-4-氧代戊酸；通过用乙腈中3％的甲醇(1000mL)、乙腈中6％的甲醇(1000mL)，然后乙腈中9％的甲醇(2000mL)连续洗脱的150×25mm二氧化硅凝胶60柱快速色谱纯化组合的产物，收集56×50mL馏分。蒸发包含产物的馏分并且残留物溶解在水(10mL)中。冷冻干燥溶液过夜并获得0.06g(7.5％)产物(白色固体，mp 110-115℃(柔软，无尖锐mp))。

¹H NMR(200MHz；DMSO-d₆)：δ1.25(14H，br s)，1.4-1.6(4H，m)，2.19(2H，t，J＝7.4Hz)，2.55(2H，t，J＝6.2Hz)，2.80(2H，t，J＝6.4Hz)，3.9-4.1(4H，m)，9.1(3H，br s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；DMSO-d₆)：δ24.4，25.2，27.0，28.0，28.4，28.5，28.6，28.8，33.6，34.1，46.4，64.0，171.8，174.2，202.4ppm。

实施例15-制备15-羧基十五烷基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

15a-制备苄基16-羟基十六烷酯

使用程序B，在甲苯(100mL)中由16-羟基十六烷酸(2.45g；9.0mmol)、苯甲醇(4.9g；45mmol)和对甲苯磺酸(100mg)制备该化合物。获得2.82g粗产物，其是预期的产物和两分子的16-羟基十六烷酸之间酯的1:1混合物。苯甲醇(10g)中NaH(约100mg)的溶液(先前用干燥己烷冲洗三次)添加至粗产物并且在100℃(浴温度)氩气中搅拌混合物3h。在冷却至环境温度之后，用二氯甲烷(75mL)稀释混合物并且用10％水性柠檬酸溶液(1×10mL)冲洗并且干燥(Na₂SO₄)。过滤和蒸发之后，在50℃(浴温度)和0.014mm Hg下使用Kugelrohr装置真空干燥残留物。获得2.56g(76％)产物(白色固体)。质子NMR指示存在约10％的二聚体酯。

¹H NMR(200MHz；CDCl₃)：δ1.25(22H，br s)，1.55-1.65(4H，m，J＝7.6Hz)，1.9(1H，br s)，2.35(2H，t，J＝7.4Hz)；3.63(2H，t，J＝6.6Hz)；5.11(2H，s)，7.34(5H，s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；CDCl₃)：δ24.9，25.7，28.9，29.1，29.2，29.4，29.6，32.8，34.3，63.0，66.0，128.0，128.2，128.4，136.0，173.6ppm。

15b-制备15-(苄氧羰基)十五基5-(Cbz-氨基)-4-氧代戊酸酯

根据程序D，在二氯甲烷(35mL)中由15a的产物(1.2g；3.2mmol)、5-(Cbz-氨基)-4-氧代戊酸(0.84g；3.2mmol)、4-吡咯烷基吡啶(50mg)和N,N’-二异丙基碳二亚胺(0.50g；4.0mmol)制备该化合物。反应时间是3天。用乙酸乙酯-己烷(1:1)(1000mL)洗脱的85×55mm二氧化硅凝胶60柱纯化粗产物，收集13×50mL馏分。蒸发包含产物的馏分(3-6)并且获得0.57g(29％)产物(白色固体，mp 78-81℃)。

¹H NMR(200MHz；DMSO-d₆)：δ1.24(22H，br s)，1.54(4H，br s)，2.33(2H，t，J＝7.4Hz)，2.48(2H，br s)，2.68(2H，br s)，3.88(2H，br s)，3.98(2H，br s)，5.04(2H，s)，5.08(2H，s)，7.34(10H，s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；DMSO-d₆)：δ24.4，25.3，27.4，28.1，28.3，28.6，28.9，33.5，33.8，49.8，63.9，65.2，65.5，127.4，127.6，127.7，128.1，128.2，136.9，171.8，205.2ppm。

15c-制备15-羧基十五烷基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐

使用实施例8d中的程序，由15b的产物(0.45g；0.74mmol)、12M HCl(0.062mL；0.74mmol)、10％Pd/C(100mg)、氢气和2-丙醇(25mL)制备该化合物。获得0.06g(19％)产物(白色固体)。

¹H NMR(200MHz；DMSO-d₆)：δ1.1-1.7(28H，m)，2.25(2H，m)，2.52(2H，m)，2.82(2H，m)，3.9-4.1(4H，m)，8.43(3H，s)，12.1(1H，br s)ppm。

¹³C NMR(50MHz；DMSO-d₆)：δ24.4，25.3，27.0，27.2，27.6，28.0，28.4，28.6，28.9，33.6，34.2，46.4，63.9，171.8，174.1，202.3ppm。

实施例16-健康裸鼠中体内皮肤荧光研究

进行研究以评估本发明的化合物作为光敏剂的前体用于皮肤施用的潜能。这样，本发明的化合物需要能够穿透皮肤，被皮肤中的细胞摄取并且转化成光敏剂。该过程的结果可通过如下来可视化：将皮肤暴露于光，其使光敏剂分子激发并且测定当激发的光敏剂分子松弛至低能态时以荧光形式释放的能量的量。

在健康的裸鼠皮肤上测试下述本发明的化合物：

化合物2：1-(异丙基羧基)乙基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐(根据实施例2制备)

化合物4：2-羧基乙基5-氨基-4-氧代戊酸酯氢溴酸盐(根据实施例4制备)

化合物7：(4-羧基苯基)甲基5-氨基-4-氧代戊酸酯氢溴酸盐(根据实施例7制备)

上面的化合物2、4和7在Unguentum Merck配制为乳霜。以测试等摩尔量化合物：

16％(160mg/g)化合物2

16％(160mg/g)化合物4；和

19％(190mg/g)化合物7。

3组小鼠(5只小鼠/组，一个组的每只小鼠接收相同的乳霜制剂)包括在实验中。约100μl的乳霜制剂施用在一只小鼠的背部。小鼠在皮肤荧光测量前保持在黑暗中6小时，避免光漂白。为了评估皮肤荧光，使用荧光照相机(Medeikonos PDD/PDT，Medeikonos AB，Gothenburg，Sweden)并且对每只小鼠的背部照相。在365和405nm波长下和2s照射时间进行激发。每个图像根据荧光标准(Uranyl Standard，J&M，Analytische Mess-undRegeltechnik GmbH，Hamburg，Germany)校准并且为背景荧光调节。通过图像分析仪-软件(MatLab 7.2.0.232，Math-Works，Natick，MA，USA)计算每个图像中皮肤荧光的平局数量并且计算每组小鼠(5只小鼠/化合物)的皮肤荧光的平均量。

结果:

化合物	皮肤荧光[a.u.]
		2	31557
4	8473
		7	2995

所有3种测试的化合物产生皮肤荧光，化合物2即1-(异丙基羧基)乙基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐，显示最高水平的荧光。

实施例17-小种猪中体内皮肤荧光研究

化合物1c(羧基甲基5-氨基-4-氧代戊酸酯氢溴酸盐，根据实施例1c制备)在Unguentum Merck中配制为乳霜(15％，150mg/g；0.56mmol)。

乳霜施用至小种猪的背部皮肤。在施用乳霜之前，如果必要，用无菌水和纱布清洁周围皮肤。将0.5g乳霜施用至每个测试位点(50mm的直径)产生均匀的乳霜层并且然用敷料()覆盖。纱布Vet-用于保持敷料在适当的地方。

在乳霜施用之前和在乳霜施用1.5、5和12小时之后，使用FluoDerm工具(DiaMedico ApS，丹麦)根据制造商的指导，评估在630nm处的皮肤荧光。FluoDerm工具是手持设备，用于客观实时体内测量直径40mm的圆形视野内的平均荧光。对于实际的环境光，电子校正测量值。结果显示在图1中。

结果：

从图1可见，皮肤荧光随着时间增加。

皮肤活组织检查：

如上所述施用乳霜。在t＝0(即施用乳霜之前)、1.5、5和12小时，使用10mm活组织检查穿刺器(AcuPunch 10mm，Acuderm，USA)取活组织检查样品。取样并且在最低照射的室内处理。处理每个样品不含任何皮下脂肪组织并且其后切成两半。然后，将每个样品迅速冷冻在液氮中，铝箔袋或类似袋中，并且转移至-80℃冰箱。

以10μm对活组织检查样品切片并且再次小心地使周围的光最小化。当可鉴定皮脂腺和表皮时，从每个样品制备一系列3个连续的切片。在15分钟内在配备普通光学显微镜和荧光显微镜的Leica DMRXE显微镜中检查切片。使用常规的光学显微镜定位表皮和皮脂腺。这在5秒内进行并且然后将光源用滤波器组变成汞灯/荧光；激发滤波器390-447nm，分束器455nm和发射滤波器>600nm。立即对切片照相。不移动样品，将光源变回至常规光学显微镜并且在与荧光显微镜完全相同的位置对切片照相。如同表皮和皮脂腺，分析真皮并且如果出现荧光也照相。为了进一步研究所有分析结构的定位，用苏木精/伊红对切片染色。

使用软件程序Image J(版本Fiji-win32.exe)进行图像分析。利用该程序，从保存的图像测量每个像素的平均荧光强度。

结果：

1.5小时之后，皮脂腺中已经可见荧光，并且5小时之后，表皮中也可见荧光。因此，化合物1c显示对皮脂腺的选择性，并且因此可用于光动力治疗影响皮脂腺的疾病，比如痤疮、毛囊角化症、皮脂增生、皮脂腺体癌或皮脂腺瘤。

实施例18-健康的裸鼠和具有UV-受损的皮肤的裸鼠中体内皮肤荧光研究。

进行实验，以评估化合物6显示在UV-受损的皮肤中选择性积聚的潜能。为了评估，在施用该化合物之后测量健康的小鼠皮肤和UV-受损的小鼠皮肤中的体内皮肤荧光。如K.Togsverd-Bo等，Exp.Dermatol.2012，21，260-264描述了制备UV-受损的皮肤(光化损伤)的裸鼠模型。

等摩尔量的化合物2(根据实施例2制备的1-(异丙基羧基)乙基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐)和化合物5(根据实施例5制备的3-羧基丙基5氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐)在Unguentum Merck中分别配制为乳霜：化合物2：16％，160mg/g和化合物5：14％，140mg/g。

一组健康的裸鼠(10只小鼠，对照组)和一组具有UV-受损的皮肤的裸鼠(10只小鼠)包括在实验中。约125μl的乳霜制剂施用在每只小鼠的背部。在乳霜施用之前，每只小鼠的背部皮肤带剥离五次，以增强化合物的渗透：胶粘膜(Scotch tape，3M)挤压在施用区域的皮肤上，快速移动去除胶带条并且使用新的胶带条。小鼠在皮肤荧光测量之前保持在黑暗中3小时，以避免光漂白。如实施例17中描述那样评估皮肤荧光，并且计算每组小鼠的皮肤荧光的平均量。

结果：

测定UV-受损的小鼠皮肤的皮肤荧光[a.u]与健康的小鼠皮肤中皮肤荧光[a.u.]的比。

化合物2的比是1.14而对于化合物5的比是2.72。因此，化合物2显示对UV-受损的皮肤的一些选择性，而化合物5显示对UV-受损的皮肤显著的选择性。

实施例19-细菌中的PDT效力

在革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌中研究根据本发明的各种化合物经光动力反应杀灭细菌的效力。

测试下述本发明的化合物：

化合物1c：羧基甲基5-氨基-4-氧代戊酸酯氢溴酸盐(根据实施例1c制备)

细菌菌株：金黄色葡萄球菌菌株DSM 20231(ATCC 12600)。细菌菌株在心浸液琼脂(Difco)中35-37℃下生长24小时然后进行实验并且再悬浮在pH 7.2-7.4浓度对应McFarland 0.5标准品(约1-5×10⁸CFU/mL)的20mM PIPES中。为了确保存活的细胞培养物和检查接种体尺寸和纯度，就在实验之前制备细菌物料并且在标准集落试验中测定CFU/mL。

黑暗毒性：“黑暗毒性”即化合物在没有光的情况下的毒性作用(并且所以与PDT作用)，可包括细菌细胞死亡和所以可干扰PDT作用的精确测量，其也导致细菌细胞死亡。可通过确定每个化合物在相同实验条件下，但是在没有光的情况下测量黑暗毒性，从而避免任何PDT的影响。在产生低黑暗毒性的条件下本发明的化合物是有利的，因为黑暗毒性作用可也包括损害或杀死非靶细胞并且干扰PDT治疗本身。鉴于这些考虑，PDT介导的杀死细菌细胞的最佳试剂应展示低黑暗毒性和对诱导光动力效应的高效力，以杀死靶细菌细胞。

如下面“PDT-治疗”段落描述测定黑暗毒性，不同之处是不照射板。随后，如下进行进行微板试验。

以0.001、0.1、1和10mM浓度测试化合物1c和4的黑暗毒性。在任何这些浓度下没有观察到黑暗毒性。

PDT-治疗：在DMSO中以100mM制备化合物1c和4的原料液。在实验之前，0.02ml的DMSO(对照)或化合物2和3的原料液移液至VisiPlates-24的孔，以获得0.01mM、0.1mM和1mM的浓度。向每个孔添加2ml的细菌物料培养基，随后使用自动移液管混合。所有的孔包含1％的DMSO终浓度。在4小时孵育之后，用红光(CL128灯)照射板32分钟(光剂量148J/cm²)。为了实现均匀照射，从下方(平的底部孔)照射所有的孔板，同时在灯的视野内施加少量的圆圈运动。

微板试验：在照射整个孔之后，将内容物转移至Eppendorf管，并且0.1ml的内容物再引入微板孔。向再引入的接种体添加1.5ml的心浸液发酵液(Difco)，用于产生生长曲线。通过吸液充分混合内容物来处理全部转移物。

通过施加Victor 1420Multilabel Counter(Perkin Elmer，Turku，Finland)的温度函数，在37±1℃下孵育板。通过以定期的间隔测量在595nm下的吸光度，直到细菌细胞已经进入生长对数期，产生生长曲线。通过Multilabel Counter进行自动测量。

原始数据绘制在半对数轴(针对时间的log10吸光度(1单位＝15min))，以测定接种之后细菌细胞进入生长对数期的时间(即滞后期的长度)。滞后期的长度取决于存活细胞的数量并且与光动力治疗的效力按比例增加。

结果：

结果显示在图2中，从其中可见两种化合物都有效杀死金黄色葡萄球菌细菌并且能够有效延迟细菌细胞的再生长。

实施例20-埃姆斯试验(Ames test)

埃姆斯试验(见B.N.Ames等，用沙门氏菌/哺乳类的微粒体诱变性实验检测致癌物质和诱变剂的方法(Methods for detecting carcinogens and mutagens with theSalmonella/mammalian-microsome mutagenicity test)。Mutation Research 31，347-364，1975)是管理机构批准的检测测试化学化合物在某些细菌菌株中诱导突变能力的标准测试方法。如果测试化学化合物诱导这种突变，其不能用于人使用的药学化合物。

该研究的目的是通过检查其在缺少和存在大鼠肝代谢系统(S-9)和也缺少和存在可见光的情况下恢复鼠伤寒沙门氏菌的两个需要组氨酸的菌株(TA98和TA100)的能力，来评估化合物1c即羧基甲基5-氨基-4-氧代戊酸酯氢溴酸盐(制备根据实施例1c)的诱变潜能和光诱变潜能。评估后者，因为化合物1c被细菌细胞摄取并且转化成光敏剂，其，当照射所述细胞时，可能诱导诱变产物。

结果显示化合物1c当在该研究采用的条件下测试时，在那些鼠伤寒沙门氏菌的两个菌株中没有诱导突变或光突变。

实施例21-癌症细胞中的体外PpIX荧光研究

进行研究，以评估本发明的化合物作为光敏剂前体的潜能。这样，本发明的化合物需要被细胞摄取并且需要转化成光敏剂，即PpIX。该过程的结果可通过如下可视化：将细胞暴露于光，其激发PpIX分子并且测定当激发的PpIX分子松弛至低能态时以荧光形式释放的能量。

测试下述本发明的化合物：

化合物5(根据实施例5制备的3-羧基丙基5氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐)

化合物9(根据实施例9制备的5-羧基戊基5-氨基4-氧代戊酸酯盐酸盐)

化合物10(根据实施例10制备的7-羧基庚基5-氨基4-氧代戊酸酯盐酸盐)

化合物12(根据实施例12制备的9-羧基壬基5-氨基4-氧代戊酸酯盐酸盐)

化合物14(根据实施例14制备的11-羧基十一烷基5-氨基4-氧代戊酸酯盐酸盐)

化合物15(根据实施例15制备的15-羧基十五烷基5-氨基4-氧代戊酸酯盐酸盐)

下述化合物用作参照化合物：

5-ALA盐酸盐(ALA)

5-ALA己酯盐酸盐(HAL)

通过将上述化合物溶解在DMSO中至100mM的浓度制备上述化合物的原料液。通过用PBS或细胞培养基稀释原料液获得实验中使用的浓度。

细胞培养和用化合物和参考物处理细胞：

源自直肠乙状结肠的原发性腺癌的WiDr细胞在包含10％胎牛血清、100U/ml青霉素、100μg/ml链霉素和1％谷氨酰胺的RPMI 1640培养基(Gibco)中次培养。一周两次1:100分离细胞，并且保持在37℃和5％CO₂的潮湿环境中。

为了进行实验，将2ml上述的培养基中的5x10⁵WiDr细胞添加至6孔塑料组织-培养板(Nunc)的每个孔中并且在37℃和5％CO₂潮湿环境下静置48hr，用于适当附着至培养基。然后用没有血清的RPMI 1640-培养基冲洗细胞两次，随后向孔添加2ml新鲜培养基中适当稀释的上述化合物和参考物至终浓度为0.001、0.003、0.01、0.03、0.1、0.3和1mM，进行两次。向两个孔，添加仅仅2ml的新鲜培养基。这些未处理的细胞用作对照。在37℃下黑暗中孵育细胞四小时。

黑暗毒性：

在上述以各种浓度的化合物和参照物4小时的孵育之后立即通过MTS试验测量黑暗毒性，即在没有光的情况下的细胞毒性。对于ALA盐酸盐和化合物5、9、10、12和14，对于任何测试浓度都没有观察到细胞毒性。对于己酯盐酸盐，在0.3至1mM范围内，观察到弱细胞毒性，最小细胞存活率为85％。化合物15在高于0.1mM浓度下是有毒的。

PpIX形成：

在如上述用本发明的化合物和参照化合物处理之后，用PBS冲洗细胞两次并且用Costar细胞刮刀刮去培养基至50％甲醇中1M HClO₄的溶液。通过离心去除细胞碎片。用该程序从细胞定量提取PpIX。使用Perkin Elmer LS50B分光荧光计荧光测定法测定每个样品中的PpIX含量。PpIX在407nm下激发，并且在606nm下使用长波通截止滤波器(530nm)在发射侧测量发射的荧光。将已知PpIX浓度的标准品添加至样品以使荧光增加50-100％的浓度。计算每个样品中相对于对照细胞中的蛋白质含量的PpIX浓度，如通过二辛可宁酸蛋白质试验测量。

PpIX形成的结果:

*两个实验的平均数；**3个实验的平均数

结果显示所有测试的化合物是癌症细胞中有用的光增敏剂，即具有用于光动力治疗癌症的潜能：所有测试的化合物在癌症细胞中转化成PpIX并且形成最大值PpIX的浓度对细胞无毒性，即在这种浓度下没有观察到黑暗毒性。趋势是最大PpIX浓度对于更长链的化合物倾向于出现在更低浓度。

实施例22-大鼠膀胱细胞中的体外PpIX荧光研究

5-ALA己酯盐酸盐(HAL)是商业上可获得的用于光动力探测膀胱癌的药物的活性成分。调查研究也显示了对于光动力治疗膀胱癌的用途。膀胱癌细胞中HAL转化成PpIX并且可被其特征荧光检测。开发的早期研究在作为人膀胱细胞和组织模型的大鼠膀胱细胞和组织中进行。进行该研究作为评估本发明的化合物作为可用于膀胱的光敏剂前体的第一步。在这样的第一步中，通过比较化合物的PpIX荧光与HAL的那些来确定化合物适当的浓度。基于该结果，确定进一步体内研究的浓度。

测试下述化合物：

化合物5：(3-羧基丙基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐，根据实施例5制备)

化合物8：2-羧基丁基5-氨基-4-氧代戊酸酯盐酸盐，根据实施例8制备)

5-ALA己酯盐酸盐(HAL)用作参照化合物。

大鼠膀胱细胞中的PpIX测量值：

大鼠膀胱细胞(AY-27)在补充9％胎牛血清、1％L-谷氨酰胺(200mM)和1％青霉素(10000UI)、链霉素(10000μg.mL^-1)的RPMI 1640培养基中生长。用新鲜制备的0.8mM HAL的溶液(其是用于人患者中膀胱癌探测的十分之一的浓度)和新鲜制备的浓度为3-15mM的化合物4、5和8的溶液孵育指数生长的细胞(AY-27)2小时(见下表)。对照细胞接收没有任何测试或参照化合物的无血清培养基。孵育之后，丢弃溶液或培养基并且用冰冷却的PBS冲洗细胞2次。使用由乙醇/DMSO/乙酸(80/20/1，v/v/v)组成的冰冷裂解提取混合物从细胞提取PpIX。离心(400g，10min，2℃)细胞溶解产物，将小球磨碎并且在离心之前将悬液超声15min。用Perkin-Elmer LS 55分光计(Perkin-Elmer，Beaconsfield，UK)测量PpIX的荧光信号并且表达为蛋白质含量的函数。在用如上述的提取混合物中的稀释建立的校准曲线上报告每个样品在635nm处的荧光强度PpIX(Sigma-Aldrich，法国)。相对于蛋白质含量表达PpIX浓度。简言之，将裂解缓冲液混合物(1mM EDTA、1％Triton X-100和10mM Tris-HCl；pH7.4)以及DMSO中500mM PMSF(抗蛋白酶)溶液添加至冷冻的细胞皿。裂解物保持在冰上30分钟并且4℃下以15000g离心20分钟。然后通过Biorad DC蛋白质试验试剂盒(Bio-Rad，法国)基于Lowry开发的方法针对BSA校准曲线测量蛋白质含量。

所有的实验在弱光下平行进行4-5次。对于化合物浓度≥1mM，用MTT测试评估细胞毒性。在96孔板中，用如上述新鲜制备的溶液或培养基孵育指数生长的细胞2小时。孵育之后，丢弃溶液或培养基并且用PBS冲洗细胞两次。然后，将50μl的MTT(2.5mg.ml^-1)添加至150μl的RPMI无血清培养基每孔并且孵育3小时。通过用50μl的DMSO溶解甲臜晶体(formazancrystal)测量吸光度。吸光度归一至对照细胞的吸光度。

从表中可见，用作参考的HAL产生约304皮摩尔PpIX/mg蛋白质，可接受的细胞毒性水平为15％。

在约相同浓度(1mM)下，化合物4诱导的PpIX浓度明显比HAL的更低。用约6倍浓度(即5mM)获得约一半的HAL的PpIX浓度。在更高的浓度下，诱导细胞毒性。

在相当的浓度(即1mM)和在5mM下，化合物5和8诱导的PpIX浓度与HAL的类似。在1mM下细胞毒性的水平也相当并且是可接受的。因此，化合物5和8是有希望的用作膀胱中PDD和PDT中光敏剂的前体的候选物。

pH实验：

膀胱对低pH灵敏，而本发明的化合物(和通常ALA-酯)在更高pH下形成吡嗪。因此，本发明的化合物的溶液必须不能产生膀胱不可耐受的pH。

通过将1、5和25mM的化合物添加至RPMI 1640培养基随后测量pH，检测测试的化合物对培养基pH的作用。发现，1mM的化合物不改变培养基中的pH，而5和25mM的化合物分别将pH从7.5改变至7.1和5.5。通过绘制数据，通过内推发现15mM的化合物产生pH 6.0。低于pH6，膀胱出可出现不利作用(收缩等)。15mM也高于10mM期望的用于体内研究的浓度(基于HAL的经验并且假设体内使用10倍的体外浓度)。

Claims

1.通式I的化合物，或其药学上可接受的盐：

其中

R¹表示氢原子；

R²表示氢原子；和

X是直链C_1-6亚烷基基团。

2.如权利要求1所述的化合物，其中X是直链亚烷基基团，其由1至4个碳原子组成。

3.如权利要求1所述的化合物，其是选自下述任一种的化合物，或其药学上可接受的盐：

4.如权利要求1所述的化合物，其是：

或其药学上可接受的盐。

5.如权利要求1所述的化合物，其是：

或其药学上可接受的盐。

6.如权利要求1所述的化合物，其是：

或其药学上可接受的盐。

7.组合物，其包括如权利要求1至6任一项所述的式I化合物，或其药学上可接受的盐，以及至少一种药学上可接受的或化妆品可接受的载体或赋形剂。

8.如权利要求7所述的组合物，其中所述式I的化合物中X是直链亚烷基基团，其由1至4个碳原子组成。

9.如权利要求7所述的组合物，其中所述式I的化合物是：

或其药学上可接受的盐。

10.如权利要求7所述的组合物，其中所述式I的化合物是：

或其药学上可接受的盐。

11.如权利要求7所述的组合物，其中所述式I的化合物是：

或其药学上可接受的盐。

12.如权利要求1至6任一项所述的化合物在制造用于光动力治疗或诊断方法中的药物的用途。

13.如权利要求12所述的用途，用于响应光动力治疗或诊断的身体外部或内部表面的不适或异常的光动力治疗或诊断方法。

14.如权利要求13所述的用途，其中所述化合物如权利要求4中所定义。

15.如权利要求13所述的用途，其中所述化合物如权利要求5中所定义。

16.如权利要求13所述的用途，其中所述化合物如权利要求6中所定义。

17.如权利要求13-16任一项所述的用途，其中所述方法用于治疗或诊断癌症；癌症相关的感染；病毒、细菌或真菌感染；或非癌病况。

18.如权利17所述的用途，其中所述方法用于治疗或诊断与癌症相关的病毒感染或用于治疗或诊断炎症。

19.如权利要求17所述的用途，用于治疗或诊断膀胱癌、结肠癌或胃癌；人乳头瘤病毒、乙型肝炎或爱泼斯坦-巴尔病毒；幽门螺旋杆菌感染或痤疮；结肠炎或传染性皮炎。

20.如权利要求19所述的用途，用于治疗或诊断炎症性痤疮。

21.如权利要求13-16任一项所述的用途，其中所述方法用于治疗或诊断癌症。