CN1222286C - 过亚硝酸盐分解催化剂的应用方法及其药物组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种通过分解过亚硝酸盐，优选分解为温和产物来治疗疾病的方法，包括使用一种特定的含有配合金属例如Mn、Fe、Ni和V过渡金属的配体结构的配合物。使用的方法以及新型的药物组合物是以快于自然条件下的分解速率分解过亚硝酸盐而对人的疾病产生有益的作用，包括以单元剂型给予含有加速过亚硝酸盐分解有效量的金属配合物。

Description

过亚硝酸盐分解催化剂的应用方法及其药物组合物
                         技术领域
本发明涉及用金属配合物分解分解过亚硝酸盐的应用方法、新型药物组合物及其使用方法。
具体地讲，本发明提供治疗特定疾病的方法，包括使用金属配合物分解过亚硝酸盐。优选该分解生成温和的产物而避免形成有害的分解产物例如氧自由基，并进一步防止过亚硝酸盐引起超氧化物歧化酶(SOD)的灭活。因此，本发明选则金属配合物的方法以及用于此用途的新型药物组合物用于对疾病产生有益的治疗作用，包括将过亚硝酸盐以快于自然条件下的分解速率进行分解，这包括以单位剂量的形式给予加速有效量的金属配合物。
换言之，本发明的治疗方法以及新型药物组合物在治疗疾病时可提供双重有益作用：(1)加速的过亚硝酸盐的催化分解速率和(2)防止SOD被过亚硝酸盐灭活。
因此，本发明提供一种治疗人的疾病的方法，它通过将过亚硝酸盐分解来防止存在于人体内的过亚硝酸盐引起目前未知的有害影响而对疾病产生有益的作用。此外，由于提供了对防止SOD灭活的保护，这样的分解可以预防与超氧化物的过度产生有关的疾病。
这些疾病包括局部缺血的再灌损伤例如休克、脑外伤和心肌缺血，脓毒症，慢性或急性炎症(例如关节炎和炎性肠疾病等)，成人呼吸窘迫综合征，癌症，肺支气管发育异常，癌症药物治疗的副反应，心血管疾病，糖尿病(不包括用卟啉钒配合物的治疗)，多发性硬化，巴金森氏病，家族性肌萎缩性侧索硬化，以及结肠炎和特异性神经元疾病，尤其是缺血再灌，炎症，脓毒症，多发性硬化，巴金森氏病和休克。
                         背景技术
已知一氧化氮(NO)具有作为有益的信使及有害的中间体的双重生理学角色。已证实许多类型的细胞，包括巨噬细胞、中性粒细胞、肝细胞和内皮细胞均产生一氧化氮。分别参见Hibbs等， 科学，1987，235，473-476；Rimele等 药理学与实验治疗学杂志，1988，245，102-111；Curran等， 实验医学杂 志，1989，170，1769-1774；Plamer等， 自然，1987，327，524-526。产生NO的化学反应受到一类被称为一氧化氮合成酶(NOS)的酶的催化，该酶将L-精氨酸转变成瓜氨酸和NO(Forstermann等， 生化药理学，1991，42，1849-1857)。尽管NO作为鸟苷酸环化酶受刺激时的标识分子已充分确立(Monocada等， 药 理学评论，1991，43，109-142)，但它的细胞毒起因仍不清楚。
最近出现的许多证据表明NO本身可能与细胞损伤无关(参见氧协会第一届年会的摘要，11月12-4日，1993，Charleston，SC，“一氧化氮需要超氧化物来产生杀菌活性”，L.Brunnelli和J.S.Beckman)。在观察NO的过度产生时发现了一种活性更强的化合物，由NO和超氧化物反应产生的过亚硝酸盐，在细胞毒性中起作用。已知过亚硝酸盐通过对质子为一级的过程分解。从对一系列pH范围的研究中可以了解到过亚硝酸盐的质子催化的分解速率(下文称作“自然条件的分解速率”)(参见Keith等， 化学会志(A)，90页，1969)。在pH为7.4并且温度维持在37℃时，观察到的过亚硝酸盐的分解速率为3.6×10-1sec-1(参见Beckman等， Proc.Natl.Acad.Sci.美国，87卷，1620-1624页，1990)。Beckman通过对脱氧核糖或二甲基亚砜的氧化的测定证实，过亚硝酸盐的分解可产生活性类似与羟基自由基的强氧化剂，并且进一步推测超氧化物歧化酶可通过防止过亚硝酸盐的形成来防止血管组织在病理条件下受产生超氧化物和NO·的刺激。参见Beckman等“过亚硝酸盐引起的明显的羟自由基的产生：与一氧化氮和超氧化物引起的内皮损伤的关系”，Proc.Natl.Acad.Sci.美国87卷，1629-1624页，1990年二月。
另外，已充分确立过亚硝酸盐的分解可产生羟基自由基和强硝化剂二氧化氮。这两种物质均是很强的氧化剂，表现为可与脂质膜和巯基部分反应(参见Radi等“巯基的过亚硝酸盐氧化”， 生物化学杂志，266卷，No.7，三月5日，4244-4250页，1991)。
Hardy等推测，O2·与一氧化氮相互作用形成过亚硝酸盐，或O2·的质子化形成过羟基自由基与中性粒细胞介导的杀伤HAE细胞有关(FASEB会议，1992年4月5-9日，Anaheim，加利福尼亚)并且Hardy等还进一步推测了过亚硝酸盐在人内皮细胞的氧化损伤中的作用(FASEB会议“实验生物学”部分的摘要，1993年3月28-4月1日，New Orleans，LA)。
换言之，许多文献详细说明了过亚硝酸盐分解所产生的有害产物。
另外，已经证实过亚硝酸盐与Mn和FeSOD的反应可导致该酶的灭活(参见Radi等， 生物化学与生物物理学文献，1991，288，481-487)。现在知道过亚硝酸盐还可以灭活CuZn SOD。
因此，已经充分证实了过亚硝酸盐的分解(或即通过产生有害的分解产物或灭活SOD)在多种疾病中作用。
例如，Rachmilewitz等报道了测定过亚硝酸盐对大鼠结肠的有害作用的研究〔“过亚硝酸盐诱导的大鼠结肠炎：一种新的结肠炎症的模型”， 胃肠 病学105(6)1993〕。
Beckman等在PCT/US91/07894(与美国专利5277908相对应)中明确指出，过亚硝酸盐是组织在局部缺血、炎症或脓毒的条件下由超氧化物(O2·)与一氧化氮反应形成的。Beckman等将SOD缺乏和过亚硝酸盐与肌萎缩性侧索硬化(ALS)联系起来( 自然，364卷，1993年8月12日)，并且Hogg等和Beckman等分别在生物化学社会学报 (Biochemical Society Transactions)，21卷(1992年12与22日收到)和“通过免疫组织化学法测定的人粥样硬化中的蛋白酪氨酸的大量硝化”， Biol.Chem.Hoppe-Seyler，375卷，81-88页(1992年2月)中提出过亚硝酸盐与粥样硬化之间的关系。此外还发现过亚硝酸盐与吸烟引起的肺部疾病、粥样硬化、肌萎缩性侧索硬化、感冒引起的脑水肿多种疾病有关， Chem.Res.Toxicol.，5卷，No.3，1992，425-431页。另外参见“感冒引起的小鼠脑水肿”， 生物化学杂志，268卷，No.21，1993年7月25日，15394-15398页。
最近，Scherch等发展了一种脊柱神经元毒性分析法，用来筛选可阻断过亚硝酸盐毒性的药物。(神经科学协会第23届年会，华盛顿，D.D.，1993年11月7-12日，在 神经协会摘要19(1-3)1993和 生活94：4951中有摘要。)
此外，由于减少过亚硝酸盐的存在防止SOD的灭活，基于此有益作用本发明还在治疗疾病中增强超氧化物歧化酶的已知生理功能。在这点上已经证实SOD及其模拟物可用于疾病的治疗以抑制超氧化物及一氧化氮的过度产生。因此，本发明涉及已知的用SOD及SOD模拟物治疗疾病的方法。
Beckman等的PCT申请还公开了SOD可催化氧自由基超氧化物的歧化反应并提供了说明SOD及其变种已在休克和头部损伤、心肌缺血、腹部血管闭塞、膀胱炎以及各种炎症疾病的治疗中用于防止或减少氧化损伤的文献。Beckman等的PCT申请还指出在这些与O2·有关的相同疾病中存在过亚硝酸盐，但并没有公开本发明所作的进一步改善。
对于与用SOD或其模拟物的治疗有关的疾病的进一步讲述见欧洲专利公开号0524161(欧洲专利申请号92870097)，其内容引入本文作为参考。
在美国专利号5284674中公开了可用作诊断剂和治疗剂的卟啉配合物；在日本专利公开Hei5-331063中公开了用作endocerine受体拮抗剂的非肽类的脱镁叶绿甲酯酸类似物；美国专利5286474公开了可用于哺乳动物肿瘤组织的定位和造影的胡萝卜酮卟啉并且在美国专利号5283255中公开了用作细胞毒药物的类似的无配合金属的含氮大环。无金属的配合物及其用途将在本发明中进行说明。
金属配合物在德温特摘要中被记载为有价值的化合物，在JP05277377-A中作为中间体，在美国专利号5284944中用作MRI剂；在美国专利号5286592中作为氰颜料；在美国专利号5283146中用作光电导性酞菁组合物；在美国专利号5284943中用为光学记录介质中的记录层；在美国专利号52961632的摘要中用作近红外线的吸收剂和显示/记录材料。
在PCT申请号PCT/US93/01288(公开号WO/9316721)中公开了用作治疗例如浓毒性休克等疾病的可氧化一氧化氮(在细胞活素或内毒素的诱导下具有有害的生理作用)或与其结合的有效药物的血红素蛋白铁。
其它的配合物及其应用是公开的。例如， 在铂金属评论，1995，39，(1)，14-18中公开了用作光动力癌症治疗的水溶性药物的“酞菁合钌”；在美国专利号4866054中公开了用作炎症治疗的特定金属-有机配合物；在美国专利号5109016中公开了用作HIV传染或复制的抑制剂的卟啉和酞菁抗病毒组合物；合成了meso-四(4-磺化苯基)卟吩锰并将其用作选择的肿瘤MRI造影剂；JP03273082的摘要公开了用作食品或其它产品生产中的抗氧剂的可降解过氧化物的金属配合物。美国专利号4758429公开了在使用变化的电磁场治疗关节炎或非传染性的关节疾病中用于活化关节内的磁或电偶极的四苯基卟啉磺酸酯乙酸酯铁；EP392666的摘要公开了用于治疗病毒例如HIV的无毒不稳定金属原子或配合物，例如1，5，9，13-四氮杂环十六烷。CA119：203240公开的用作hypoplycemics的特定金属卟啉参见法国专利号91-6174。大量的其它文献说明金属配合物的其它类似用途。
最后，在JPO5331063中公开了用作治疗和预防高血压、急性肾衰竭、心肌病和心肌梗塞的内皮素受体拮抗剂的含氮大环化合物。
                         发明概述
本发明涉及一种治疗疾病的方法，该方法通过将过亚硝酸盐加速分解，即以快于患此病的病人体内的自然条件下的分解速率进行分解来对疾病产生有益作用，包括给予可将过亚硝酸盐分解的金属配合物化合物。优选将过亚硝酸盐分解为温和产物。该化合物为带有一个配合金属(例如过渡金属之一，例如Mn、Fe、Ni和V)的配体结构。优选的配体为大环配体，例如卟啉、氮杂大环等。
本发明是一种新型的治疗哺乳动物(包括人)的疾病的方法，通过消除过亚硝酸盐来对疾病产生有益作用，包括给予加速分解有效量的下式化合物
结构式I
其中
R3，R6，R9或R12，分别选自包括H、烷基、链烯基、CH2COOH、苯基、吡啶基和N-烷基吡啶基，这样的苯基、吡啶基和N-烷基吡啶基是连接在碳原子上的
苯基
Figure C9519407500203
吡啶基
N-烷基吡啶基，并且
其中苯基是可以被也可以不被卤素、烷基、芳基、苄基、COOH、CONH2、SO3H、NO2、NH2、N(R)3 +取代的，其中R是氢、烷基或烷芳基；
吡啶基是可以被也可以不被卤素、烷基、芳基、苄基、COOH、CONH2、SO3H、NO2、NH2、N(R)3+或NHCOR’取代的，
其中的R如上所定义并且R’是烷基；并且
N-烷基吡啶基环是可以被也可以不被卤素、烷基、芳基、苄基、COOH、CONH2、SO3H、NO2、NH2、N(R)3 +或NHCOR’取代的，其中的R和R’如上所定义；
R1，R2，R4，R5，R7，R8，R10，或R11分别选自H、烷基、链烯基、羧烷基、Cl、Br、F、NO2、羟基烷基和SO3H，或R1和R2可以合并在一起形成一个5到8个，优选为6个碳原子的环；
X和Y是适当的配体或中和电荷的阴离子，它们可以从任何单齿或多齿的配体或配体系统或其相应的阴离子(例如苯甲酸或苯甲酸根阴离子、酚或酚氧化物阴离子、醇或醇氧化物阴离子)得到，它们分别选自卤化物、氧合、水合、羟配合、醇、酚、二氧、过氧化、氢过氧化、烷基过氧化、芳基过氧化、氨、烷氨基、芳氨基、杂环烷基氨基、杂环芳基、氨基、胺氧化物、肼、烷基肼、芳基肼、一氧化氮、氰化物、氰酸酯、硫氰酸酯、异氰酸酯、异硫氰酸酯、烷基腈、芳基腈、烷基异腈、芳基异腈、硝酸酯、亚硝酸酯、叠氮基、烷基磺酸、芳基磺酸、烷基亚砜、芳基亚砜、芳基芳基亚砜、烷基次磺酸、芳基次磺酸、烷基亚磺酸、芳基亚磺酸、烷基硫羟羧酸、芳基硫羟羧酸、烷基硫羟硫代羧酸、芳基硫羟硫代羧酸、烷基羧酸(例如乙酸、三氟乙酸、草酸)、芳基羧酸(例如苯甲酸，邻苯二甲酸)、脲、烷基脲、芳基脲、烷基芳基脲、硫脲、烷基硫脲、芳基硫脲、烷基芳基硫脲、硫酸盐、亚硫酸盐、硫酸氢盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐、硫代亚硫酸盐、连二亚硫酸盐、烷基膦、芳基膦、烷基膦氧化物、芳基膦氧化物、烷基芳基膦氧化物、烷基膦硫化物、芳基膦硫化物、烷基芳基膦硫化物、烷基膦酸、芳基膦酸、烷基次膦酸、芳基次膦酸、烷基三价膦酸、芳基三价膦酸、磷酸盐、硫代磷酸盐、亚磷酸盐、焦亚磷酸盐、三磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐、烷基胍基、芳基胍基、烷基芳基胍基、烷基甲氨酸盐、芳基甲氨酸盐、烷基芳基甲氨酸盐、烷基硫代甲氨酸盐、芳基硫代甲氨酸盐、烷基芳基硫代甲氨酸盐、烷基二硫代甲氨酸盐、芳基二硫代甲氨酸盐、烷基芳基二硫代甲氨酸盐、碳酸氢盐、碳酸盐、高氯酸盐、氯酸盐、亚氯酸盐、次氯酸盐、过溴酸盐、溴酸盐、亚溴酸盐、次溴酸盐、四卤化锰酸盐、四氟化硼酸盐、六氟化磷酸盐、六氟锑酸盐、次磷酸盐、碘酸盐、高碘酸盐、偏硼酸盐、四芳基硼酸盐、四烷基硼酸盐、酒石酸盐、水杨酸盐、琥珀酸盐、枸橼酸盐、抗坏血酸盐、糖精酸盐、氨基酸、异羟肟酸、硫代甲苯磺酸盐、离子交换树脂的阴离子，或系统；条件是当含有X和Y的配合物带净正电荷时则Z出现并且是X或Y的分别的相反离子，或当含有X和Y的配合物带净负电荷时则Z出现并且是选自碱金属和碱土金属阳离子、有机阳离子例如烷基或烷基芳基铵阳离子的相反离子；并且M选自Mn，Fe，Ni和V；
结构式II
Figure C9519407500221
其中
R’是CH或N；
R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9，R10，R11，R12，R13，R14，R15和R16分别选自H、SO3H、COOH、NO2、NH2和正-烷基氨基；
X，Y，Z和M如上所述进行选择；
结构式III
Figure C9519407500222
其中
R1，R5，R9和R13分别是连接键或CH2；
R2，R2’，R4，R4’，R6，R6’，R8，R8’，R10，R10’，R12，R12’，R14，R14’，R16，R16’分别是H或烷基；
R3，R7，R11，R15分别是H或烷基；
X，Y，Z和M如上所定义；
其中
R1，R5，R8和R12分别是连接键或CH2；
R2，R2’，R4，R4’，R6，R6’，R7，R9，R9’，R11，R11’，R13，R13’，R14分别是H或烷基；
R3和R10分别是H或烷基；
X，Y，Z和M如上所定义；
Figure C9519407500232
其中
R1，R4，R8和R12分别是连接键或CH2；
R2，R2’，R3，R5，R5’，R7，R9，R9’，R11，R11’，R13，R13’，R14分别是H或烷基；
R10是H或烷基；
X，Y，Z和M如上定义；
其中
R1，R4，R7和R10分别是连接键或CH2；
R2，R2’，R3，R5，R5’，R6，R8，R8’，R9，R11，R11’和R12分别是H或烷基；
X，Y，Z和M如上所定义；
Figure C9519407500242
其中
R1，R4，R8和R11分别是连接键或CH2；
R2，R3，R3’，R5，R5’，R7，R7’，R9，R10，R10’，R12，R12’和R13分别是H或烷基；
R6是氢或烷基；
X，Y，Z和M如上所定义；
其中
R1，R4，R7和R10分别是H或烷基；
R2，R3，R3’，R5，R5’，R6，R8，R9，R9’，R11，R11’和R12分别是H或烷基；
X，Y，Z和M如上所定义；
其中
R1，R3，R4和R6分别是H或烷基；
R2和R5分别选自H、烷基、SO3H、NO2、NH2、卤素、COOH和N(R)3+，其中的R如上所定义；
X，Y，Z和M如上所定义；
其中
R1，R2，R3，R4分别选自H、烷基、SO3H、NO2、NH2、卤素、COOH和N(R)3+，其中的R如上所定义；
X，Y，Z和M如上所定义；
结构式IV
其中
R1，R1’，R2，R2’，R3，R3’，R4，R4’，R5，R5’，R6，R6’，R7和R7’分别选自H、烷基、烷氧基、NO2、芳基、卤素、NH2、SO3H，并且R6，R6’，R7和R7’可以和R6，R6’，R7和R7’中的另一个合并在一起形成一个环状基团，优选为6个碳的环烷基；
M1是Fe、Ni或V；
X，Y和Z如上所定义，与一种药物可接受载体，优选以单元剂型给予。
本发明还涉及用于治疗人类疾病的药物组合物，通过将过亚硝酸盐以快于自然条件下分解的速率进行分解来对疾病产生有益作用，包括以单元剂型(优选在口服单元剂型中)的形式使过亚硝酸盐在人体内分解加速有效量的如上定义的式I、II、IIIA、IIIB、IIIC、IIID、IIIE、IIIF、IIIG、IIIH的化合物和药物可接受载体。
X、Y和Z均为药物可接受的阴离子或阳离子。
                            附图简述
图1：说明金属配合物催化分解过亚硝酸盐的性质的kobs对Fe(III)TMPS和Fe(III)TPPS催化剂浓度的曲线。
图2：说明过亚硝酸盐灭活CuZnSOD的曲线。
图3：说明使用过亚硝酸盐分解催化剂Fe(III)TMPyP来防止过亚硝酸盐灭活CuZnSOD的浓度依赖性曲线。
图4：说明使用过亚硝酸盐分解催化剂Fe(III)TMPS来防止过亚硝酸盐灭活CuZnSOD的浓度依赖性曲线。
图5：过亚硝酸盐介导的人微血管内皮细胞损伤。将标准过亚硝酸盐直接铺在生长在96孔细胞培养皿中的51Cr标记的HMDE细胞上。45分钟后，测定明确细胞损伤的数量并通过最小平方回归线将其与过亚硝酸盐的浓度回归。数值代表三次重复试验的平均值+/-SEM。
图6：将过亚硝酸盐催化剂、Fe(TMPyP)(三角形)和Ni(II)dienoN4)PF6(环状)加入到细胞损伤分析的HDEM细胞中，随后立即加入标准过亚硝酸盐。45分钟后，通过释放到培养液中的放射标记物的量测定明确细胞损伤的量。数值代表三次重复试验的平均值+/-SEM。通过Dunnett’s检验得到相对于0μM对照组*p＜0.01。
图7：Fe(TMPyP)对中性粒细胞介导的人主动脉内皮细胞损伤的抑制作用。将过亚硝酸盐催化剂、Fe(TMPyP)加人到细胞损伤分析的中性粒细胞中，然后立即用TNF/C5a进行活化。2小时后，通过释放到培养液中的放射标记物的量测定明确细胞损伤的量。数值代表三次重复试验的平均值+/-SEM。通过Dunnett’s检验得到相对于0μM对照组*p＜0.01。
图8：Ni和Fe催化剂防止PN(过亚硝酸盐)介导的RAW细胞损伤的比较。将RAW264.7细胞以大约每孔2×105个加入96孔板中。向各孔的细胞中加入PN(360微摩尔)，孔中含有浓度增加的Ni催化剂或FeTMPyP，可完全防止PN介导的损伤，通过对细胞将Alamar代谢为荧光产物的能力进行测定。每一种情况代表4个孔的均值±sem。
图9：Fe催化剂对PN介导的RAW细胞损伤的保护作用。在有或没有以下催化剂：FeTMPyP、FeTMPS、FeTPPS的存在下将细胞用500微摩尔的PN处理。细胞活性的监测如本文及图面说明1、2和3所述进行。数值代表4次测定的均值±sem。
图10：在大鼠空肠中，加入大肠杆菌脂多糖(LPS，3mg/kg，i.v微丸)3h后给予FeTMPS、FeTMPyP或ZnTMPyP(30mg/kg，i.v微丸)对增加放射标记白蛋白漏出的作用(血浆外渗，μl/g组织)，1h后观察(例如加人LPS4h后)。结果用4-8只大鼠的均值±s.e.m表示。
                          发明详述
在此单独或结合使用的术语“烷基”均表示直链或支链的烷基基团，含有从1到约22个碳原子，优选从1到约18个碳原子，最为优选从1到约12个碳原子。这些基团的例子包括但不仅限于甲基、乙基、正-丙基、异丙基、正-丁基、异丁基、仲-丁基、叔-丁基、戊基、异-戊基、己基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基和二十烷基。单独或结合使用的术语“芳基”均表示任意带有一个或多个取代基的或不带有取代基的苯基或萘基基团，取代基选自烷基、环烷基、环烯基、芳基、杂环、烷氧芳基、烷芳基、烷氧基、卤素、羟基、胺、氰基、硝基、烷基硫代、苯氧基、醚、三氟甲基等，例如苯基、p-甲苯基、4-甲氧基-苯基、4-(叔-丁氧基)苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-羟基苯基、1-萘基、2-萘基等。单独或结合使用的术语“芳烷基”均表示在此所定义的烷基或环烷基基团其中的一个氢原子被一个在此所定义的芳基取代，例如苄基、2-苯乙基等。术语“杂环”表示在环中含有至少一个碳原子之外的其它类型的原子的环结构。最常见的其它类型的原子包括氮、氧和硫。杂环的例子包括但不仅限于吡咯烷基、哌啶基、咪唑啉基、四氢呋喃基、四氢噻吩基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、哒嗪基、吡嗪基、吲哚基、咪唑基、恶唑基、噻唑基、吡唑基、吡啶基、苯并恶二唑啉基(benzoxadiazolyl)、苯并噻二唑基(benzothiadiazolyl)、三唑基和四唑基。单独或结合使用的术语“环烷基”均表示含有3到约10个，优选3到约8个，最为优选3到约6个碳原子的环烷基基团。这样的环烷基基团包括但不仅限于，环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基和十氢萘基。单独或结合使用的术语“环烯基”均表示含有一个或多个双键的环烷基基团。环烯基的例子包括但不仅限于，环戊烯基、环己烯基、环辛烯基、环戊二烯基、环己二烯基和环辛二烯基。
可用于本发明的分子式为结构式I的大环配体可以根据这些配体的制备领域所公知的通用合成方法进行制备。参见，例如，
1)Campestrini，S.；Meunier，B.，无机化学，31，1999-2006，(1992)。
2)Robert，A.；Loock，B.；Momenteau，M.；Meunier，B.，无机化学，30，706-711，(1991)。
3)Lindsey，J.S.；Wagner，R.W.，有机化学杂志，54，828-836，(1989)。
4)Zipplies，M.F.；Lee，W.A.；Bruice，T.C.，美国化学会志，108，4433-4445，(1986)。
可用于本发明的分子式为结构式II的大环配体可以根据这些配体制备领域所公知的通用合成方法进行制备。参见，例如，
1)一些化合物可以从卟啉产品公司(logan，Utah)购买到。
2)Y.L.Meltze；化学方法评论中的酞菁技术No.42.；Noyes数据公司，ParkRidge，N.J.(1970)。
可用于本发明的分子式为结构式III的大环配体可以根据这些配体制备领域所公知的通用合成方法进行制备。参见，例如，
1)Goedken，V.l.；Molin-Case，J.；Whang，Y-A；化学会志化学通讯，337-338，(1973)。
2)Martin，J.G.；Cummings，S.C.；无机化学，12，1477-1482，(1973)。
3)Riley，D.P.；Stone，J.A.；Busch，D.H.，美国化学会志，98，1752-1762，(1976)。
4)Dabrowiak，J.C.；Merrel，P.H.；Stone，J.A.；Busch，D.H.；美国化学会志，95，6613-6622，(1973)。
5)Riley，D.P.；Busch，D.H.，无机化学，23，3235-3241，(1984)。
6)Watkins，D.D.；Riley，D.P.；Stone，J.A.；Busch，D.H.；无机化学，15，387-393，(1976)。
7)Riley，D.P.；Stone，J.A.；Busch，D.H.；美国化学会志，99，767-777，(1977)。
可用于本发明的分子式为结构式IV的大环配体可以根据这些配体制备领域所公知的通用合成方法进行制备。参见，例如，
1)Diehl，H.；Hoch，C.C.；无机合成，第3卷，196页，McGraw-Hill，NewYork(1950)。
2)Srinivasan，K.；Michaud，P.；Kochi，J.K.；美国化学会志，108，2309-2320，(1986)。
3)Samsel，E.G.；Srinivasan，K.；Kochi，J.K.；美国化学会志，107，7606-7617，(1985)。
本发明的化合物可以有一个或多个不对称碳原子，因而可以以光学异构体的形式及其外消旋体或非外消旋体的混合物的形式存在。光学异构体可以通过将外消旋体混合物根据常用的方法(例如用光学活性的酸处理形成非对映体的盐)进行拆分得到。适当的酸的例子是酒石酸、二乙酰基酒石酸、二苯甲酰基酒石酸、二甲苯酰基酒石酸和樟脑磺酸，然后将非对映体混合物通过重结晶分离并随后从这些盐中释放出光学活性的碱。另一个不同的分离光学异构体的方法涉及使用优选的手性色谱柱将对映体最大程度的分离。另一个可使用的方法涉及共价非对映体分子的合成，这是通过将本发明的化合物的一个或多个仲氨基团与光学纯的活泼形式的酸或光学纯的异氰酸酯反应进行的。合成的非对映体可以通过常用的方法例如色谱、蒸馏、结晶或升华进行分离，然后水解释放出对映体纯的配体。本发明的光学活性的化合物还可以通过使用光学活性的原料(例如天然氨基酸)来制得。
为了监测本发明的金属配合物的催化分解过亚硝酸盐的活性，通过将酸性过氧化氢与亚硝酸钠反应并随后迅速用NaOH终止反应进行过亚硝酸盐的制备并以其钠盐的形式分离，参见Halfpenny和Robinson，化学会志，1952，928-938。过亚硝酸盐在302nm有吸收最大值，消光系数为1670M-1cm-1。因此可以用停流分光光度分析法通过监测分解反应在302nm的吸收直接观察过亚硝酸盐的分解。也就是说，加入金属配合物后，观察到的过亚硝酸盐以快于自然分解的速率进行分解的结果可以评价本发明的化合物。
另外，现在已经发现过亚硝酸盐以浓度依赖的方式灭活CuZnSOD酶。因为也知道过亚硝酸盐还可以灭活MnSOD(参见Ischiropoulos等，“由超氧化物歧化酶催化的过亚硝酸盐介导的酪氨酸的硝化”， 生物化学和生物物 理学进展，298卷，No.2，11月1日，431-437页，1992)，本发明提供一种防止CuZnSOD被过亚硝酸盐灭活的化合物。
在此情况下，本发明的化合物表现为可用于治疗人类的疾病，是通过SOD酶的存在来对疾病产生有益的作用。
也就是说，本发明是关于由于缺乏SOD酶的保护或因过亚硝酸盐存在所引起的疾病(例如心肌梗塞、休克、或自身免疫疾病)的治疗。缺乏SOD酶的保护引起的疾病也表现出与过亚硝酸盐的存在有关。
通过按本文所述方法对这些金属配合物分解过亚硝酸盐的效果的测定发现它们属于本发明。
前述的化合物和衍生物以及中间体的通式的预期相当物是与其不同但又具有相似性质的化合物，例如化合物的互变异构体以及其中的一个或多个可变R基团是在此所定义的取代基的简单改变，例如其中的取代基是比所述基团更高级的烷基，或其中的甲苯磺酰基团是其它的氮或氧保护基，或其中的O-甲苯磺酰基是卤化物。含有不止一个电荷的阴离子(例如碳酸根、磷酸根、磷酸氢根)可以用来代替带有一个电荷的阴离子，只要它们不会对配合物的整体活性产生不利影响。然而，使用不止一个电荷的阴离子会引起前面提到的配合物的分子式的轻微改变。另外，当一个取代基被指定为、或可以是氢时，则在该位置上的除氢以外的其它取代基(例如烃基或卤素、羟基、氨基及类似的官能团)的具体化学性质并不重要，只要它们不会对整体活性和/或合成过程产生不利的影响。
上述参考文献所说明的化学反应通常以变量措辞公开，以与该发明化合物制备方法的最宽申请范围相适应。有时所述的反应可能不适用于每个化合物，包括公开范围内的化合物。本领域技术人员可以轻易辨别出这样的化合物。在以上各种情况下，通过本领域技术人员公知的常用修饰(例如通过将干扰基团适当的保护、改变常用的试剂、反应条件的常规修饰等；或通过本文公开的其它反应或与非常用反应)使反应成功地进行，或用于本发明的相应化合物的制备。在各种制备方法中，所有的原料均为已知或可以从已知的原料方便地制备的。
无需进一步解释，相信本领域技术人员即可利用前述方法在最大范围内使用本发明。因此，应当认为下述优选的具体实施方案仅是说明而不是以任何方式对公开的其它部分进行限定。
                         实施例
除非另外说明，所有的试剂均直接使用购得的试剂。
5，10，15，20-四(正-甲基-4-吡啶基)卟啉四甲苯磺酸盐和乙酰氧-5，10，15，20-四(4-磺酰苯基)卟啉铁(III)从卟啉产品公司(Logan，UT)购得。枸橼酸铁(III)和EDTA铁(III)配合物从Aldrich化学公司(Milwaukee，WI)购得。所有的核磁共振(NMR)图谱均在Varian VXR-300或Varian VXR-400图谱仪上得到。定性和定量质谱在Finnigan MAT90，Finngan 4500和VG40-250T图谱仪上进行。
                          实施例1
乙酰(5，10，15，20-四(正-甲基-4-吡啶基)卟吩)铁(III)四-甲苯磺酸盐，Fe(III)TMPyP的合成
将5，10，15，20-四-(正-甲基-吡啶基)卟吩四甲苯磺酸盐(H2TMPyP)(0.30g，0.231毫摩尔)加入装有电磁搅拌棒的100mL圆底烧瓶中并将其溶于最少量的MeOH。加人Fe(OAc)2(0.120g，0.692毫摩尔)，随后立即加入25mL冰醋酸和100μL三乙胺。反应混合物加热至回流。反应通过可见光谱进行监测并通过在426nm出现指示金属化卟啉的强的谱带来确定反应完全。蒸除MeOH并将固体再次溶于最少量的MeOH。将混合物在真空下浓缩至总体积为～20mL，此刻未反应的Fe(OAc)2沉淀出来。固体通过离心进行分离并将母液在Sephadex LH-20柱(2×30cm)上进行色谱分离，使用MeOH作为洗脱剂。收集最初的有色带，在蒸除溶剂并与醚一起研制后将Fe(III)TMPyP(OAc)通过沉淀分离，通过质谱分析证实得到85mg(26％)所需化合物。
                             实施例2
5，10，15，20-四(3，5-二磺化莱基)卟啉八钠盐(H2TMPS)的合成
5，10，15，20-四莱基卟啉(H2TMP)的制备是通过将吡咯与莱醛在密封的玻璃管内用Badger方法缩合进行的(G.M.Badger.R.A.Jones，R.L.Laslett，澳大利亚化学杂志，17，1022，[1964])或根据Meunier的文献制备方法在回流的可力丁中缩合进行的(Meunier等，Nouv.J.Chim.，10，39-49，[1986])。二氢卟酚杂质通过用2，3-二氯-5，6-二氰基-1，4-苯并醌在回流的苯中氧化并随后在碱性氧化铝上色谱分离而除去。两种方法几乎以同样的收率制得H2TMPS。
H2TMPS的合成用轻微改动的Meunier方法完成(Meunier等，无机化学，31，1999-2006，[1992])。向一个装有回流冷凝器和搅拌棒的25mL圆底烧瓶中加入H2TMP(1.0g，1.28毫摩尔)。加入发烟硫酸(H2SO4+18-23％SO3)10mL并将反应液加热到80℃40分钟。冷却反应液并将其滴加到冰浴冷却的100mL水中。得到的水溶液用2N NaOH(～220mL)中和至pH＝6-7。蒸除水并将得到的固体残余物与最少量的MeOH一起研制。滤除生成的沉淀并将滤液在真空下进一步浓缩至60mL。生成的沉淀(另一部分Na2SO4)通过离心分离。将上清液蒸发至干得到1.59g(78％)所需的磺化卟啉。
                            实施例3
乙酰氧基5，10，15，20四(3，5二磺化莱基)卟啉锰(III)八钠盐[Mn(III)TMPS]的合 成
将H2TMPS(0.2g，0.125毫摩尔)和Mn(OAc)2(0.296g，1.71毫摩尔)溶于38mL水并加热至85℃1h。反应通过可见分光光度计进行监测，当卟啉游离碱的索瑞带(416nm)被出现在468nm的表示卟啉锰Mn(III)类特征的新谱带代替时确定反应完全。在真空下将反应液体积减少至10mL并在Dowex50WX-8阳离子交换树脂(H+型)上色谱分离除去过量的Mn(OAc)2。将洗脱液体积减少至10mL并用1.0NNaOH将其调至pH＝8.0。得到的溶液蒸发至干。将残余物溶于7mLMeOH并用MeOH作为洗脱剂在Sephadex LH-20柱上色谱分离。收集紫色带并蒸发至干，通过质谱分析证实得到0.175g(90％)所需的金属取代的卟啉。
                            实施例4
乙酰氧-5，10，15，20-四(3，5-二磺化莱基)卟啉铁(III)八钠盐[Fe(III)TMPS]的合成
将H2TMPS(0.2g，0.125毫摩尔)和Fe(OAc)2(0.300g，1.72毫摩尔)溶于38mL水。将反应混合物加热至回流并通过可见分光光度计监测来确定金属取代的完全。在结束时将反应液过滤并将其体积减少至10mL。将橙棕色反应混合物通过Dowex 50WX-8阳离子交换柱(H+型)除去过量的Fe(OAc)2。将洗脱液体积减少至10mL并用1.0N NaOH将其调至pH＝7.5。得到的溶液蒸发至干。将残余物溶于7mLMeOH并用MeOH作为洗脱剂在SephadexLH-20柱上色谱分离。收集橙棕色带并蒸发至干，通过质谱分析证实得到0.170g(72％)所需的金属取代的卟啉。
                            实施例5
乙酰氧-5，10，15，20-四(3，5-二磺化莱基)卟啉镍(II)八钠盐[Ni(II)TMPS]的合成
将H2TMPS(0.1g，0.063毫摩尔)和Ni(OAc)2(0.156g，0.63毫摩尔)溶于20mL水并回流3h。反应混合物呈显示卟啉Ni颜色的橙色。通过可见光分光光度计确定反应的完成。将反应液的体积减少至5mL并在Dowex 50WX-8离子交换柱(H+型)上色谱分离除去过量的Ni(OAc)2。将洗脱液体积减少至5mL并用1.0N NaOH将其调至pH＝8.0。得到的溶液蒸发至干。将残余物溶于7mLMeOH并用MeOH作为洗脱剂在Sephadex LH-20柱上进行色谱分离。蒸除溶剂来将产物分离，通过质谱分析证实得到0.090g(85％)所需的金属取代的卟啉。
                            实施例6
N，N’-1，2-乙基二(3，3’二甲氧基亚水杨基胺)配体的合成
使用改进的Coleman方法(Coleman等，无机化学，20，700，[1981])。向配有搅拌棒的100mL圆底烧瓶中加入25mL无水EtOH和3-甲氧基水杨醛(3.04g，0.02mol)。新制备20mL无水EtOH和1，2-乙二胺(0.601g，0.01mol)的溶液并一次加入到水杨醛中。反应液回流1h，在此期间出现黄橙色沉淀。产物通过过滤进行收集，用100mL热乙醇洗涤，真空干燥得到4.4g(98％)所需产物。
                            实施例7
氯代[N，N’-1，2-乙基二(3，3’-二甲氧基亚水杨基胺合)铁(III)]的合成
将N，N’-1，2-乙基二(3，3’二甲氧基亚水杨基胺)(0.05g，0.188毫摩尔)溶于20mL MeOH并一次性加入Fe(Cl)3(0.030g，0.188毫摩尔)。溶液回流1h，然后减压蒸除溶剂。紫色残余物用最少量的水洗涤。将固体溶于10mLMeOH，过滤并蒸除溶剂得到0.047g(70％)所需的铁配合物。
                            实施例8
12，14-二甲基-1，4，8，11-氮杂环十四烷-11，13-二烯合镍(II)六氟磷酸 盐，Ni(II)([14]dienoN4)PF6的合成
Ni(II)([14]dienoN4)PF6通过Martin和Cummings的方法制备
(Martin，J.G.；Cummings，SC.， 无机化学，12，1477-1482，[1973])。通过质谱分析确定化合物的结构并证实与所需结构相一致。
                            实施例9
12，14-二甲基-1，4，8，11-氮杂环十四烷-11，14-二烯合镍(II)六氟磷酸 盐，Ni(II)([14]dienoN4)(PF6)2的合成
Ni(II)([14]dienoN4)(PF6)2是通过Martin和Cummings的方法从Ni(II)([14]dienoN4)PF6制备的(Martin，J.G.；Cummings，S.C.， 无机化学，12，1477-1482，[1973])。
                            实施例10
6，8，15，17-四甲基二苯并[b，i][1，4.8，11]四氮杂环十四烷-2，4，7，9，12，14-六烯合 镍(II)，Ni(II)[14]12eneN4的合成
Ni(II)[14]12eneN4通过Goendken等的方法制备(Goendken等， 化学会志 化学通讯，337-338，[1973])。配合物通过质谱分析确定结构，与所需结构相一致。
                            实施例11
本实施例描述用于这些研究的过亚硝酸盐储备溶液的制备。使用Hughs所述的改进方法(Hughs，M.N.；Nicklin，H.G.， 化学会志，(A)，450-452，[1968])。
向10mL维持在0℃的、剧烈搅拌的0.6M NaNO2溶液中加入等体积的HCl/H2O2溶液(0.6M HCl和0.7M H2O2)，随后立即迅速加入10mL0.75M的NaOH。得到的黄色溶液用25mg MnO2处理3分钟并立即过滤。将滤液在-20℃冰箱中放置几天使过亚硝酸钠分层，通过可在烧瓶顶部见到的黄色带证实。收集黄色带得到～1mL 280mM的过亚硝酸钠溶液。该溶液可以在-20℃下冷冻搅拌许多天，只有很少量的过亚硝酸盐分解。
                            实施例12
本实施例描述通过停流动力学分析来测定化合物是否是过亚硝酸盐的分解催化剂的方法。
所有的分析均用生物级的磷酸钾缓冲液(Calbiochem)进行，该缓冲液用超纯水通过Riley方法制备(Riley，D.P.等， 生物化学分析196，344-349，[1991])。动力学测定在OLIS快速扫描停流分光计上进行(On-Line仪器系统公司，Bogart，Georgia)，使用OLIS-RSM-1000操作系统进行数据采集和操作。过亚硝酸盐在302nm有强烈吸收(消光系数＝1670M-1m-1)并证实其以关于过亚硝酸钠和质子的一级过程进行分解(Hughs，M.N.；Nicklin，H.G.， 化 学会志，(A)，450-452，[1968])在37℃和pH＝7.4时t1/2＝1.9秒(Beckman，J.S.等， Proc.Natl.Acad.Sci.USA，87，1620-1624.[1990])。
因此，在一般的实验中，过亚硝酸钠在自然条件下的分解速率按照如下测定。将溶于50mM NaOH的24mM过亚硝酸钠储备液吸入到小体积注射器中并将100mM pH＝7.4的磷酸钾吸入到停流分光光度计的大体积的注射器中。所有的停流测定均在22℃±1℃下进行。将溶液注射到样品腔中导致过亚硝酸钠储备液稀释～25倍。过亚硝酸钠的分解对于过亚硝酸盐为一级，t1/2＝5.2秒并且kobs＝1.39×10-1±0.15秒-1。在过亚硝酸盐催化分解活性的实验中，将金属配合物溶于100mM pH＝7.4的磷酸钾缓冲液并吸入到大注射器中并如上所述对过亚硝酸盐的分解进行监测。试验的金属配合物的催化速率常数(kcatM-1秒-1)通过改变催化剂的浓度及绘制kobs对[配合物]的表1来测定。kobs从各催化剂浓度下的三次停流分析的平均值得到。表1列出了关于一系列化合物的分析的代表性数据。证实Mn，Fe，Co，Cu和Ni的简单的二或三价的氯化物盐在0.050mM及以下的浓度下不具有催化过亚硝酸盐分解的活性。
                           表1
         金属配合物在pH＝7.4及22℃下分解过亚硝酸钠的
                        催化速率常数
  实施例号   配合物   kcat(M-1秒-1)
  14563891021(SM)b   Fe(III)TMPyPFe(III)TPPS高铁血红蛋白氧合血红蛋白Fe(III)TMPSNi(II)TMPSFe(III)(3，3’MeO2Salen)Mn(III)TMPSNi(II)([14]dieneN4)PF6Ni(II)([14]dieneN4)(PF6)2Ni(II)[14]12eneN4Fe(III)EDTA枸橼酸Fe(III)H2TMPSH2TMPyPZnTMPyPNi(CR)Cl2a   2.75×10+62.06×10+63.20×10+52.94×10+51.60×10+58.72×10+45.00×10+42.90×10+42.05×10+41.80×10+41.70×10+42.00×10+41.50×10+4无活性无活性无活性无活性
aCR＝2，12-二甲基-3，7，11，17-四氮杂二环[11.3.1]十七烷-1(17)，2，11，13，15-五烯b原料
                            实施例13
本实施例说明过亚硝酸盐对CuZn-超氧化物歧化酶(CuZnSOD)的灭活作用以及在实施例12中被证实为有活性的过亚硝酸盐分解催化剂防止过亚硝酸盐对CuZnSOD灭活的作用。
牛肝CuZnSOD(DDI药品公司，Moutain View CA)储备液通过将～1.0mg的酶溶于10mL 50mM的pH＝7.4的磷酸钾缓冲液中制得。该溶液对超氧化物歧化酶的活性通过Riley方法测定(Riley，P.D.， 生物化学分析，196，344-349，[1991])。所有的kobs均为用停流分光计(Kinetic仪器公司生产，Ann Arbor，MI)三次测定的平均值，并且被输入到MAC IICX个人计算机上。
过亚硝酸盐对CuZnSOD的灭活作用
进行过亚硝酸盐的灭活作用时，将1.0mLCuZnSOD储备液加入到50mM pH＝7.4的磷酸钾缓冲液中，在加入过亚硝酸盐及EDTA溶液后使最终的分析体积为10mL。向该分析溶液中加入各种量的过亚硝酸盐(25mM储备液)，使分析中过亚硝酸盐的最终浓度在0，25，50，75和100μM间变动。在加入过亚硝酸盐后，向各分析溶液中加入100μL 2.5mM的EDTA储备液使EDTA的最终浓度为250μM。然后将各溶液通过停流分析来测定超氧化物歧化酶的活性。图表2列出了kobs对过亚硝酸盐浓度的曲线。在仅有250μMEDTA和100μM亚硝酸钾或硝酸钾的存在下的含有CuZnSOD的对照反应液显示CuZnSOD的活性未减弱。
                        实施例14
使用过亚硝酸盐分解催化剂防止过亚硝酸盐对CuZnSOD的灭活
除了加入各种过亚硝酸盐分解催化剂外，分析溶液的制备如上所述。溶液的最终体积维持在10mL。于是，向分析溶液中加入Fe(III)TMPyP(0.5和1.0μM最终浓度)和Fe(III)TMPS(1.0和5.0μM最终浓度)。然后将溶液用各种量的过亚硝酸盐处理，使其最终的浓度为0，25，50，75和100μM。在用过亚硝酸盐处理后加入EDTA至最终浓度为250μM。然后将溶液进行SOD活性的分析。在各种催化剂浓度下的kobs对[过亚硝酸盐]曲线说明Fe(III)TMPyP(图3)和Fe(III)TMPS(图4)的保护效果。证实在分析所用的条件下，Fe(III)TMPyP和Fe(III)TMPS不是超氧化物歧化反应的有效催化剂。
                        实施例15
体外评价：
材料：人重组α-肿瘤坏死因子(TNF-a)从Genzyme公司(Cambridge，MA)得到。人重组补体C5a和L-精氨酸(L-arg)从Sigma化学试剂公司(St.Louis，MO)购得。过亚硝酸盐标准品的50mM NaOH溶液如上所述进行制备。
内皮细胞的分离：来自新生期包皮的人皮肤微血管内皮细胞(HDME细胞)如前所述进行制备(Marks，R.M.，Czerniecki，M.，和Penny，R.， In Vit.Cell.Devel.Biol.，21，627-635[1985])。概括地讲，将从许多供体得到的新生包皮组织在70％乙醇中洗涤，切割成小片，然后在胰蛋白酶钠(0.6％；IrvineScientific，Santa Ana，CA)和EDTA(1％；Sigma化学试剂公司，St.Louis，MO)中浸泡7-9分钟。用解剖刀片按压组织的未角质化的表面挤出内皮细胞。将细胞用35％Percoll密度梯度(Sigma化学试剂公司，St.Louis，MO)进行离心。在250xg离心10分钟后，收集密度低于1.048g/ml的细胞并将其涂布在明胶包膜的组织培养皿中(0.1％，Sigma化学试剂公司，St.Louis，MO)。每天用装在结核菌素注射器上的25号针除去污染细胞。将纯化的内皮细胞在补充有30％血清(BioWittaker公司，Walkersville，MD)、10ng/ml EGF(合作生物医学产品，Bedford，MA)、2mM L-谷氨酸(Irvine Scientific，SantaAna，CA)和250μg/ml二丁酰cAMP，1μg/ml氢化可的松(Sigma化学试剂公司，St.Louis，MO)的MCDB 131(内皮细胞培养基质；Clonetics公司)上培养至通道5(数量增加～8倍)。这些细胞通过内皮细胞标志的检验(VIII因子的免疫反应性、细胞相关的血管紧张素转化酶活性、以及对地密度脂蛋白的摄取)证实为正常内皮细胞。在肌浆(Coriel研究院，Camden，NJ)检验为阴性后将细胞用10％DMSO在通道5冷储存以备随后的分析使用。
中性粒细胞的制备：人中性粒细胞从健康供者的外周血中分离得到(Look，D.C.，Rapp，S.R.Keller，B.T.和Holtzman，M.J.， 美国生理学杂志，263，L79-L87[1992])。EDTA抗凝的血的分离用一步密度离心(PMNPrep，Robbins Scientific，Sunnyvale，CA)进行，随后在Hank’s缓冲盐水溶液中(HBSS；Sigma化学试剂公司，St.Louis，MO)洗涤多次并使红细胞低渗破裂。制品中含有＞95％的中性粒细胞，并且通过台盼蓝(GIBCO实验室，Grand IslandNY)分离有活性的＞95％。纯化的中性粒细胞以5×106细胞/ml的浓度悬浮在补充有0.01％BSA(Miles公司，Kankakee，IL)和300μM的L-arg(HBSSBA)的HBSS中。
内皮细胞损伤分析：受激中性粒细胞或过亚硝酸盐对内皮细胞的细胞毒作用用Moldow所述的51Cr-释放分析(Moldow等， 酶学方法，105，378-385，[1984])测定。将通道5HDME细胞在96孔微量效价板上培养至密度为～1-2×104细胞/cm2(～90％融合)并用10uCi/ml的[51Cr]铬酸钠(Amersham公司，Arlington Heights，IL)标记18h。将HDME细胞用100U/ml人重组α-肿瘤坏死因子(TNF-a；Genzyme公司，Cambridge，MA)进行细胞活素激活4h，然后用HBSSBA洗涤两次。以2.5×105/孔的浓度加入中性粒细胞的悬浮液并让其沉降15分钟。除非另有说明，中性粒细胞用25U/ml的TNF-α引发10分钟而被激活，随后用3μg/ml的补体C5a(Sigma化学试剂公司，St.Louis，MO)激活。在37℃持续孵育2h。当使用标准过亚硝酸盐时，将其在无中性粒细胞下加入。将溶于50mMNaOH的25mM过亚硝酸盐储备液加入到HDME细胞层上得到从0-800μM的最终浓度。所有的抑制剂均在HBSSBA分析前刚刚制得并在加入过亚硝酸盐或激活中性粒细胞之前以1/10孔体积加入。
51Cr的释放通过吸取各个孔的上清液(可溶部分)进行测定。将单层用HBSSBA小心洗涤以除去未粘附的细胞并将洗涤液与可溶部分收集在一起。用1N NaOH将各个孔粘附的细胞溶解并移至一个分离管内。两部分均用γ闪烁分光计分析。结果51Cr释放百分数表示如下：％释放＝cpm(溶解的+未粘附的/每孔cpm总数)×100。具体的细胞毒性反映了受激的中性粒细胞和未受激的中性粒细胞所诱导的51Cr释放(一般高于自然释放1-2％)之间的不同。结果在2-3次独立的试验中进行证实，所提供的数据是具有代表性的。
如图5中所见到的，向内皮细胞中加入过亚硝酸盐导致细胞损伤的剂量依赖性的增加，这证明了过亚硝酸盐的细胞毒作用。通过停流分析证实为过亚硝酸盐催化剂的金属配合物可以防止过亚硝酸盐介导的细胞损伤(图6)。这些配合物还可以以剂量依赖的方式防止中性粒细胞介导的细胞损伤(图7)。
                          实施例16
使用过亚硝酸盐分解催化剂进行细胞保护分析的方法：建立一种细胞活性的分析方法，用于迅速分析过亚硝酸盐(PN)催化剂在防止细胞发生PN介导的损伤和死亡的效果。用过亚硝酸盐处理包括向细胞中加入一股外源性的合成PN。为了更好地分析PN催化剂防止细胞发生PN介导的损伤的效果，在有或没有催化剂的存在下向各孔的细胞中加入确定的可引起最大损伤的量的过亚硝酸盐(溶于50mNaOH中)。NaOH赋形剂本身是无毒的。
将细胞(RAW264.7细胞或P815肥大细胞瘤细胞，American TypeCulture Collection，Rockville，Md)加入到96孔的组织培养皿中进行融合。将每个孔用Dulbecco’s磷酸缓冲的盐水(DPBS；GIBCO BRL，Grand Island，NY)洗涤两次以除去蛋白质和其它血清成分，这些成分可能会与外源性的过亚硝酸盐反应。然后向各个孔中加入200μl DPBS。随后将PN以逐渐增加的浓度加入到各孔中并测定细胞活性。将产生细胞死亡最大值的剂量用于催化剂保护分析。
然后将含有浓度逐渐增加的催化剂的磷酸缓冲盐水(200μl)加入到各孔的细胞中，随后向所有的孔中加入最大剂量的PN。15分钟后，除去各孔中的培养液，让细胞在加有小牛血清但不含酚红的Earles基础营养培养基中恢复过夜，或在当天用Alamar Blue活性分析(Alamar Biosciences，Inc；Sacramento，CA)对细胞线粒体的完整性进行测定。每种情况下，均将细胞在37℃的5％CO2中孵育。
细胞损伤的测定如下：概括地讲，将含有10％Alamar Blue(v/v)和10％FBS的Earles MEM加入到各孔的细胞中1-2h。染料的细胞代谢生成荧光产物，该产物与活细胞的数量直接相关。此外，荧光代谢物的生成在2小时内呈线性。然后从各孔中取出100μl在该条件下的培养液，用IDEXX荧光板读数计(gain seting of 1％)在545nm激发后在575nm的发射波长测定荧光产物的量。活性以绝对荧光单位的形式或以与未处理细胞(100％)相比获得的百分值的形式来表示。
正如在图8中所能见到的，Fe和Ni配位的催化剂均可以保护老鼠的单核巨噬细胞系RAW264.7；在该试验中，以可引起细胞活性降低50％的剂量加入PN。
用RAW和P815细胞进行的增加PN剂量的比较没有显示出对于过亚硝酸盐介导的损伤的不同敏感性(数据未给出)。然而，如图9所示，Fe-TMPyP、FeTMPS和FeTPPS可对细胞产生明显的保护作用，而H2TMPyP和ZnTMPyP则相对无效(数据未给出)，该结果与它们缺乏催化能力相一致。在PN之后加入催化剂不能使损伤的细胞恢复(数据未给出)，说明催化剂直接防止PN引起细胞氧化损伤的能力。
                            实施例17
体内评价：
角叉胶介导的脚掌水肿：过亚硝酸盐催化剂的体内效果最初用角叉胶介导的脚掌水肿进行试验。使用这种体内的炎症模型的选择是基于以下知识：1)炎症反应被NOS抑制剂和2)超氧化物歧化酶(SOD)阻断。这说明NO和O2 -.都参与。雄性Sprague Dawley大鼠从Harlan Sprague-Dawley(Indianapolis，IN)购得。对雄性Sprague Dawley大鼠(175-200克)的右后脚掌足底注射角叉胶(0.1ml在0.85％的盐水中的1％悬浮液)。在注射角叉胶前通过体积测量计测定脚掌体积，然后在1到6小时内以小时间隔测定。水肿的表示形式为，与注射前的值相比在注射角叉胶后测得的各动物脚掌体积的增加值(ml)。
在足底内注射角叉胶1小时后，对大鼠静脉内微丸注射活性或无活性过亚硝酸盐催化剂；然后每小时测定一次脚掌的水肿情况直至6小时。表2概述了使用这些药物得到的相对％抑制值。在这些试验条件下，无活性的过亚硝酸盐催化剂H2TMPS、ZnTMPyP或MnTPPS(均以30mg/kg给药)或FeCl3(5mg/kg，n＝6)不能抑制水肿的形成。
                                       表2
过亚硝酸盐分解催化剂对脚掌水肿的抑制百分数
化合物   剂量(mg/kg)                     注射角叉胶后时间(h)
    1     2     3     4     5     6
FeTMPSFeTMPyFeTPPSZnTMPSH2TMPSMnTMPS   310303103031030303030     000000000000     42618591344291727000     476080101143202025000     475380172850202330000     33538062132191934000     334781023252033000
结果表示的是，与在相同的时间点从对照大鼠得到的数值相比较的脚掌水肿的抑制百分数。每一个点均是动物数n＝6的均值±s.e.m。
内毒素诱导的大鼠肠损伤：脓毒发作引起的多器官衰竭综合征(MOFS)在多数情况下是致命的。MOFS的“起源”是胃肠道，尤其是小肠。在重度血管狭窄时可以发现肠粘膜的广泛缺血。在动物(鼠、猫、狗)和人中均可以发现缺血和缺氧而引起粘膜损伤。粘膜损伤的起因是缺氧。在再灌注期间(例如在最初的严重血管狭窄之后)，O2 -可能被释放并在胃肠道粘膜损伤的发病机理中起重要作用。sphlanchnic动脉闭塞诱导的休克所引起的肠损伤可以用超氧化物歧化酶阻止，LPS引起的肠炎可以通过一氧化氮路径的非选择性抑制剂来抑制(Boughton-Smith，N.K等，1993)。目前的基础实验和临床证据表明，NO的过度产生在低血压、对血管收缩剂反映低下以及与脓毒性休克有关的心血管萎缩的病例过程中起重要作用。此外，一氧化氮合成酶抑制剂可以防止内毒素引起的肠损伤。我们发展了一种由内毒素引起的大鼠肠损伤模型并分析了过亚硝酸盐催化剂的治疗性给药的效果。
肠血管的通透性通过漏出进入空肠组织的[125I]标记的牛血清白蛋白([125I]-BSA)来测定，[125I]-BSA是与LPS(3mg/kg，血清型O111：B4)或等渗盐水一起通过静脉内给药的(0.5ml；0.5μCi)。加入LPS4小时后，将空肠组织段结扎并除去。将肠组织迅速洗涤、吸干并称重。将血收集在含有枸橼酸三钠(0.318％最终浓度)的管中并通过离心(10,000g×10min)制备血浆。整个组织段及等分血浆(100μl)中的[125I]-BSA含量在γ计数器中测定。肠组织中总的血浆含量用μl/g组织表示。肠组织中血管内体积的改变用另外一组大鼠通过在取出空肠前2分钟对大鼠静脉内给予([125I]-BSA)进行测定。测定组织和血浆中的放射标记物含量并用μl/g组织表示血管内体积。用从血浆漏出研究中得到的数值减去该数值，得到肠血浆白蛋白漏出的数量。在加入LPS后(4h)，出现血浆漏出的明显(p＜0.01)增加(从77±10到224±18μl/g组织，n＝8)。注射LPS 3h后给予FeTMPS或FeTMPyP(30mg/kg，i.v，n＝4)引起放射标记白蛋白漏出的减少(1h后测定)，如图10所示。相反地，在注射LPS3h后给予无活性的过亚硝酸盐催化剂ZnTMPyP(30mg/kg，i.v，n＝4)并不抑制放射标记白蛋白的漏出(1h后测定)(图10)。该数据得到空肠组织的组织学检查的支持。与用盐水处理的大鼠相比，LPS引起重度的肠损伤，伴有严重的皱壁和绒毛的破裂。从用FeTMPS或FeTMPyP(30mg/kg，i.v)处理的大鼠取出的空肠中，LPS介导的损伤较轻。
因此，本发明的化合物或配合物是新的并且可用来治疗多种炎症疾病。例如，缺血组织的再灌损伤，例如缺血心肌的再灌损伤、炎性肠疾病、风湿性关节炎、骨关节炎、高血压、牛皮癣、器官移植排斥、器官保存、阳痿、放射引起的损伤、哮喘、动脉粥样硬化、血栓形成、血小板聚集、癌转移药物治疗的副作用、流感、休克、烧伤、创伤、急性胰腺炎、肾盂肾炎、肝炎、自身免疫疾病、胰岛素依赖型糖尿病、播散型血管内凝血、脂栓塞、成人及婴儿呼吸抑制、以及新生儿出血。
接受IL-2治疗的病人经常潜在的威胁生命的副反应，例如发烧、寒战、低血压、毛细血管漏出综合征以及多器官衰竭，特别包括肾衰竭及胆汁阻塞型黄疸。IL-2介导一个复杂的细胞活素网络，包括肿瘤坏死因子、白介素1和6。因此，用IL-2治疗的病人类似与感染内毒素的病人(低血压、TNF水平增高、细胞活素水平增高等)。其中的一些诱导自由基的释放以及诱导iNOS从而诱导NO的释放。最近的一篇论文指出，在接受IL-2治疗的肾细胞癌和恶性黑瘤病人中诱导了iNOS(Hibbs，J.B.等，接受白介素-2治疗的病人体内的细胞活素诱导从L-精氨酸合成一氧化氮的证据。临床研究杂志，89卷，867-877)。
本发明的化合物或配合物用于保护超氧化物歧化酶的活性可用上述的停流动力学证明。停流动力分析是精确并且直接的定量监测过亚硝酸盐在水中的分解速率的方法。停流动力分析适于监测配合物的催化过亚硝酸盐分解的活性，并且通过停流分析证实的本发明的活性配合物可用于治疗上述的疾病状态和疾病。
换言之，本发明涉及的是治疗疾病的方法及组合物，它通过以快于自然条件下的分解速率将过亚硝酸盐分解来对疾病产生有益的作用，优选用于患此病的人类，包括以单元剂型形式给予加速分解过亚硝酸盐有效剂量的金属配合物，优选其中的金属配合物为以上所定义的。这样的方法或组合物在完成这些疾病的治疗时不会对正常的生物机制产生不利的影响。
以单一或分开的剂量给予于宿主的每日的总剂量可以是，例如从大约1到大约100mg/kg体重，更常用大约3到30mg/kg体重。剂量单元组合物可以含有每日剂量的几分之一的剂量。优选每日分大约一到三次给予大约30mg/kg单元剂型。药物的血清浓度为大约15μM到1.5mM，优选的范围是3到300μM。
可与载体材料混合来生产单独剂型的活性成分的量将依据治疗的宿主及具体的给药方式来改变。
对于使用本发明的化合物和/或组合物治疗疾病的剂量制度的选择依据多种因素，包括疾病类型、年龄、体重、性别、病人的饮食及医疗条件、疾病的严重程度、给药途径、关于药物的考虑例如使用的具体化合物的活性、效果、药物动力学和毒理学特点、是否使用药物传送系统以及化合物是否作为药物组合的一部分进行给药。因此，实际使用的剂量制度可以广泛地变化因而可能与前述的优选剂量制度有偏差。
本发明的化合物可以以单位制剂通过口服、胃肠外、吸入喷雾、直肠、局部给药，制剂可按需含有常用无毒的药物可接受载体、添加剂和赋形剂。局部给药还可能涉及经皮给药例如经皮药膏或电离子渗入疗法装置的使用。在此使用的术语胃肠外包括皮下注射、静脉内、肌肉内、胸骨内注射，或输液的方法。
可注射的制剂，例如无菌注射的水或油状悬浮液可以根据现有技术用适当的分散或湿润剂和悬浮剂制备。无菌注射制剂还可以是溶于无毒的胃肠外可接受稀释剂或溶剂的无菌可注射溶液或悬浮液，例如1，3-丁二醇的溶液。在可接受的赋性剂和溶剂中，可以使用的是水、Ringer’s溶液、氯化钠等渗溶液。另外，也经常使用无菌非挥发的油作为溶剂或悬浮剂。任何品牌的非挥发油包括合成的单或二甘油酯均可用于该目的。另外脂肪酸例如油酸也可用于可注射制剂。
用于直肠给药的药物的栓剂可以通过将药物与适当的无刺激性赋形剂例如可可脂和聚乙二醇混合制备，它们在常温下为固体但在直肠的温度下为液体，因此可以在直肠中熔化并释放出药物。
口服给药的固体剂型包括胶囊、片剂、丸剂、粉末、无定性颗粒和凝胶。在这些固体剂型中，活性化合物可以与至少一种惰性稀释剂例如蔗糖乳糖或淀粉混合。作为常识，这些剂型还可以含有除惰性稀释剂以外的其它物质，例如润滑剂例如硬脂酸镁。在胶囊、片剂和丸剂的情况下，剂型还可以含有缓冲剂。片剂和丸剂还可以用肠溶性包膜制备。
用于口服给药的液体剂型可以包括含有本领域常用惰性稀释剂(例如水)的药物可接受乳剂、溶液、悬浮液、糖浆和酏剂。这样的组合物还可以含有添加剂，例如湿润剂、乳化和悬浮剂，以及甜味剂、矫味剂和芳香剂。
本发明的化合物除可作为单一的活性药物成分进行给药外，它们还可与一种或多种本发明化合物或与一种或多种已知对该疾病有效的化合物一起使用。

Claims (21)

1.过亚硝酸盐分解催化剂在制备用于治疗通过以快于自然条件下的分解速率分解过亚硝酸盐而对治疗疾病产生作用的药用条件下的药物中的应用，其中的过亚硝酸盐分解催化剂是与选自Mn、Fe、Ni和V的金属交换的配体结构。
2.权利要求1的应用，其中的药用条件为缺血再灌注、癌症药物治疗的副反应、炎症、脓毒症、中风、多发性硬化或巴金森氏病。
3.权利要求2的应用，其中的药用条件是急性或慢性炎症。
4.权利要求1的应用，其中的药用条件是脓毒症。
5.权利要求1的应用，其中的药用条件是中风。
6.权利要求1的应用，其中的药用条件是缺血再灌注。
7.权利要求1的应用，其中的配体结构是一个与选自带有金属Mn、Fe或Ni交换的大环配体结构。
8.权利要求7的应用，其中的大环配体结构是卟啉配体。
9.一种剂量单位形式的治疗人的疾病的药物，它通过以快于自然条件下的分解速率分解过亚硝酸盐而对治疗疾病产生作用，每剂量单位含有分解过亚硝酸盐有效量的过亚硝酸盐分解催化剂，其中的过亚硝酸盐分解催化剂是与选自Mn、Fe、Ni和V的金属交换的配体结构。
10.权利要求1的应用，其中的过亚硝酸盐分解催化剂包含选自由下式基团组成的通式
结构式I
其中
R3，R6，R9或R12，分别选自包括H、烷基、链烯基、CH2，COOH、苯基、吡啶基和N-烷基吡啶基，这样的苯基、吡啶基和N-烷基吡啶基是连接在碳原子上的
Figure C951940750003C2
苯基
吡啶基
N-烷基吡啶基，并且
其中苯基是被卤素、烷基、芳基、苄基、COOH、CONH2、SO3H、NO2、NH2、N(R)3 +或NHCOR’任选取代，其中R是氢、烷基、芳基、烷芳基，R’是烷基；
吡啶基是被卤素、烷基、芳基、苄基、COOH、CONH2、SO3H、NO2、NH2、N(R)3 +或NHCOR’任选取代，其中的R和R’如上所定义；并且
N-烷基吡啶基是被卤素、烷基、芳基、苄基、COOH、CONH2、SO3H、NO2、NH2、N(R)3 +或NHCOR’任选取代，其中的R和R’如上所定义；和
R1，R2，R4，R5，R7，R8，R10，或R11分别选自H、烷基、链烯基、羧烷基、Cl、Br、F、NO2、羟基烷基和SO3H，和R1R2可以合并在一起形成一个5到8碳的环；
X和Y是配体或中和电荷的阴离子，它们可以从任何单齿或多齿的配体或配体系统或其相应的阴离子得到，它们分别选自卤化物、氧合、水合、羟配合、醇、酚、二氧、过氧化、氢过氧化、烷基过氧化、芳基过氧化、氨、烷氨基、芳氨基、杂环烷基氨基、杂环芳基、氨基、胺氧化物、肼、烷基肼、芳基肼、一氧化氮、氰化物、氰酸酯、硫氰酸酯、异氰酸酯、异硫氰酸酯、烷基腈、芳基腈、烷基异腈、芳基异腈、硝酸酯、亚硝酸酯、叠氮基、烷基磺酸、芳基磺酸、烷基亚砜、芳基亚砜、烷基芳基亚砜、烷基次磺酸、芳基次磺酸、烷基亚磺酸、芳基亚磺酸、烷基硫羟羧酸、芳基硫羟羧酸、烷基硫羟硫代羧酸、芳基硫羟硫代羧酸、烷基羧酸、芳基羧酸、脲、烷基脲、芳基脲、烷基芳基脲、硫脲、烷基硫脲、芳基硫脲、烷基芳基硫脲、硫酸盐、亚硫酸盐、硫酸氢盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐、硫代亚硫酸盐、连二亚硫酸盐、烷基膦、芳基膦、烷基膦氧化物、芳基膦氧化物、烷基芳基膦氧化物、烷基膦硫化物、芳基膦硫化物、烷基芳基膦硫化物、烷基膦酸、芳基膦酸、烷基次膦酸、芳基次膦酸、烷基三价膦酸、芳基三价膦酸、磷酸盐、硫代磷酸盐、亚磷酸盐、焦亚磷酸盐、三磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐、烷基胍基、芳基胍基、烷基芳基胍基、烷基甲氨酸盐、芳基甲氨酸盐、烷基芳基甲氨酸盐、烷基硫代甲氨酸盐、芳基硫代甲氨酸盐、烷基芳基硫代甲氨酸盐、烷基二硫代甲氨酸盐、芳基二硫代甲氨酸盐、烷基芳基二硫代甲氨酸盐、碳酸氢盐、碳酸盐、高氯酸盐、氯酸盐、亚氯酸盐、次氯酸盐、过溴酸盐、溴酸盐、亚溴酸盐、次溴酸盐、四卤化锰酸盐、四氟化硼酸盐、六氟化磷酸盐、六氟锑酸盐、次磷酸盐、碘酸盐、高碘酸盐、偏硼酸盐、四芳基硼酸盐、四烷基硼酸盐、酒石酸盐、水杨酸盐、琥珀酸盐、枸橼酸盐、抗坏血酸盐、糖精酸盐、氨基酸、异羟肟酸、硫代甲苯磺酸盐、离子交换树脂的阴离子，或系统；条件是当含有X和Y的配合物带净正电荷时则Z出现并且是X或Y的分别的相反离子，或当含有X和Y的配合物带净负电荷时则Z出现并且是选自碱金属和碱土金属阳离子、有机阳离子例如烷基或烷基芳基铵阳离子的相反离子；并且M选自Mn，Fe，Ni和V；
结构式II
其中
R’是CH或N；
R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9，R10，R11，R12，R13，R14，R15和R16分别选自H、SO3H、COOH、NO2、NH2和正-烷基氨基；
X，Y，Z和M如上所述进行选择；
结构式III
其中
R1，R5，R9和R13分别是连接键或CH2；
R2，R2’，R4，R4’，R6，R6’，R8，R8’，R10，R10’，R12，R12’，R14，R14’，R16，R16’分别是H或烷基；
R3，R7，R11，R15分别是H或烷基；
X，Y，Z和M如上所定义；
Figure C951940750007C2
其中
R1，R5，R8和R12分别是连接键或CH2；
R2，R2’，R4，R4’，R6，R6’，R7，R9，R9’，R11，R11’，R13，R13’，R14分别是H或烷基；
R3和R10分别是H或烷基；
X，Y，Z和M如上所定义；
Figure C951940750008C1
其中
R1，R4，R8和R12分别是连接键或CH2；
R2，R2’，R3，R5，R5’，R7，R9，R9’，R11，R11’，R13，R13’，R14分别是H或烷基；
R10是H或烷基；
X，Y，Z和M如上定义；
其中
R1，R4，R7和R10分别是连接键或CH2；
R2，R2’，R3，R5，R5’，R6，R8，R8’，R9，R11，R11’和R12分别是H或烷基；
X，Y，Z和M如上所定义；
其中
R1，R4，R8和R11分别是连接键或CH2；
R2，R3，R3’，R5，R5’，R7，R7’，R9，R10，R10’，R12，R12’和R13分别是H或烷基；
R6是氢或烷基；
X，Y，Z和M如上所定义；
Figure C951940750010C1
其中
R1，R4，R7和R10分别是H或烷基；
R2，R3，R3’，R5，R5’，R6，R8，R9，R9’，R11，R11’和R12分别是H或烷基；
X，Y，Z和M如上所定义；
其中
R1，R3，R4和R6分别是H或烷基；
R2和R5分别选自H、烷基、SO3H、NO2、NH2、卤素、COOH和N(R)3 +，其中的R如上所定义；
X，Y，Z和M如上所定义；
其中
R1，R2，R3，R4分别选自H、烷基、SO3H、NO2、NH2、卤素、COOH和N(R)3 +，其中的R如上所定义；
X，Y，Z和M如上所定义；
结构式IV
其中
R1，R1’，R2，R2’，R3，R3’，R4，R4’，R5，R5’，R6，R6’，R7和R7’分别选自H、烷基、烷氧基、NO2、芳基、卤素、NH2、SO3H，并且R6，R6’，R7和R7’可以和R6，R6’，R7和R7’中的另一个合并在一起形成一个环状基团，优选为6个碳的环烷基；
M1是Fe、Ni或V；
X，Y和Z如上所定义。
11.权利要求1的应用，其中的过亚硝酸盐分解催化剂是通式I的结构
Figure C951940750013C1
其中的R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9，R10，R11，R12，X，Y，Z和M为权利要求10中关于结构I所定义的。
12.权利要求1的应用，其中的过亚硝酸盐分解催化剂是通式II的结构
其中的R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9，R10，R11，R12，R13，R14，R15，R16，R’，X，Y，Z和M为权利要求10中关于结构II所定义的。
13.权利要求1的应用，其中的过亚硝酸盐分解催化剂包括选自在权利要求10中定义的由结构IIIA、IIIB、IIIC、IIID、IIIE、和IIIF组成的基团的结构。
14.权利要求1的应用，其中的过亚硝酸盐分解催化剂包括选自在权利要求10中定义的结构式IIIG和IIIH组成的基团的结构。
15.权利要求1的应用，其中的过亚硝酸盐分解催化剂包括通式IV的结构
其中的R1，R1’，R2，R2’，R3，R3’，R4，R4’，R5，R5’，R6，R6’，R7，R7’，X，Y，Z和M1如权利要求10所定义。
16.权利要求10的应用，其中的M是Fe。
17.权利要求10的应用，其中的M是Ni。
18.权利要求10的应用，其中的M是V。
19.权利要求10的应用，其中的M和M1是Mn。
20.权利要求11的应用，其中的M是Fe。
21.一种剂量单位形式的治疗人的疾病的药物，它以快于自然条件下的分解速率分解过亚硝酸盐而对疾病产生作用，每剂量单位含有分解过亚硝酸盐有效量的过亚硝酸盐催化剂，其中的过亚硝酸盐催化剂如权利要求10所定义。
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