CN1228773A - 杂环金属蛋白酶抑制剂 - Google Patents

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S·皮库尔
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Y·O·泰沃
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Abstract

本发明提供了权利要求中所述的式(Ⅰ)化合物,或其光学异构体、非对映体或对映体,或其药学上可接受的盐,或其可生物水解的酰胺、酯或酰亚胺,它们可用作金属蛋白酶的抑制剂。还公开了药物组合物及用这些化合物或含有这些化合物的药物组合物来治疗金属蛋白酶活性为特征的疾病、紊乱和失调的方法。

Description

杂环金属蛋白酶抑制剂
                          技术领域
本发明涉及用于治疗与不需要的金属蛋白酶活性相关的疾病和失调的化合物。
                             背景
有许多结构上相关的金属蛋白酶[MP]会破坏结构蛋白。这些金属蛋白酶通常作用于胞间基质，因此它们涉及组织的破坏和重塑建。这些蛋白质称为金属蛋白酶或MP,MP可根据序列同源性分为几个不同的家族，该领域中已公开了已知的几个MP家族及其例子。
这些MP包括基质-金属蛋白酶[MMP]、含锌金属蛋白酶、多种膜结合金属蛋白酶、TNF转化酶、血管紧张肽转化酶(ACE)、分解酶(disintegrin)(包括ADAM(见Wolfsberg等，131 J.Cell.Bio.275-78,1995年10月))和脑啡肽酶。MP的例子包括人皮肤成纤维细胞胶原酶、人皮肤成纤维细胞明胶酶、人痰胶原酶、聚集蛋白酯糖酶(aggrecanse)和明胶酶、人溶基质素。胶原酶、溶基质素、聚集蛋白质酯糖酶和相关的酶在介导多种疾病症状中被认为是重要的。
在文献中已经讨论了MP抑制剂的潜在治疗适应征。例如参见美国专利5,506,242(Ciba Geigy Corp.)；美国专利5,403,952(Merck & Co.)；PCT公开的申请WO96/06074(British Bio Tech Ltd)；PCT出版物WO96/00214(Ciba Geigy)；WO95/35275(British Bio Tech Ltd)；WO95/35276(British Bio Tech Ltd)；WO95/33731(Hoffman-LeRoche)；WO95/33709(Hoffman0LaRoche)；WO9532944(British Bio Tech Ltd)；WO95/26989(Merck)；WO9529892(DuPont Merck)；WO95/24921(Inst.Opthamology)；WO95/23790(Smith Kline Beecham)；WO95/22966(Sanofi Winthrop)；WO95/19965(Glycomed)；WO95 19956(British BioTech Ltd)；WO95/19957(British Bio Tech Ltd)；WO95/1996l(British Bio Tech Ltd)；WO95/13289(Chiroscience Ltd.)；WO95/12603(Syntex)；WO95/09633(Florida StateUniv)；WO95/09620(Florida State Univ.)；WO95/04033(Celltech)；WO94/25434(Celltech)；WO94/25435(Celltech)；WO93/14112(Merck)；WO94/0019(Glaxo)；WO93/21942(Britich Bio Tech Ltd)；WO92/22523(Res.Corp.Tech.Inc.)；WO94/10990(Britich Bio Tech Ltd)；WO93/09090(Yamanouchi)和英国专利GB 2282598(Merck)和GB2268934(Britich Bio Tech Ltd)；公开的欧洲专利申请EP95/684240(Hoffman LaRoche)；EP574758(Hoffman LaRoche)；EP575844(HoffmanLaRoche)；公开的日本专利申请JP08053403(Fujusowa Pharm.Co.Ltd.)；JP7304770(Kanebo Ltd.)；和Bird等，J.Med.Chem 37卷，158-69页(1994)。MP抑制剂的潜在治疗用途的例子包括：类风湿性关节炎(D.E.Mullins等，BiochimBiophys Acta(1983)695:117-214)；骨关节炎(Henderson,B.等，Drugs of theFuture(1990)15:495-508)；肿瘤细胞转移(同上，Broadhurst,M.J.等，欧洲专利申请276,436(1987年公布)，Reich,R.等，48 CancerRes 3307-3312(1988))和各种组织溃烂或溃疡性疾病。例如，由于碱烧伤或绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)、棘阿米巴属寄生虫(Acanthamoeba)、单纯性疱疹(Herpes simplex)和牛痘病毒感染，角膜中会导致溃疡性疾病。
以不需要的金属蛋白酶活性为特征的疾病的其它例子包括牙周病、大疱性表皮松懈、发热、炎症和巩膜炎(Cf.DeCicco等，WO95 29892,1995年11月9日公布)。
鉴于这些金属蛋白酶参与许多病症，已经有制备这些酶的抑制剂的尝试。许多种此类抑制剂已公开在文献中。例子包括美国专利No.5,183,900(1993年2月2日授予Galary)；美国专利No.4,996,358(1991年2月26日授予Handa等)；美国专利No.4,771,038(1988年9月13日授予Wolanin等)；美国专利No.4,743,587(1988年5月10日授予Dickens等)；1993年12月29日公布的Broadhurst等的欧洲专利申请No.575,844；1993年5月13日公布的Isomura等的国际专利申请WO93/09090；1992年10月15日公布的Markwell等的国际专利申请WO92/17460和1992年8月12日公布的Beckett等的欧洲专利申请No.498,665。
金属蛋白酶抑制剂可用于治疗至少部分是由结构蛋白破坏而引起的疾病。虽然已制成各种抑制剂，但仍需要用于治疗此类疾病的基质金属蛋白酶的强效抑制剂。申请人已经惊奇地发现，本发明的化合物是有效的金属蛋白酶抑制剂。
                        发明目的
因此，本发明的一个目的是提供用于治疗以不需要的MP活性为特征的病征和疾病的化合物。
本发明另一个目的是提供有效的金属蛋白酶抑制剂。
本发明还有一个目的是提供含有这种抑制剂的药物组合物。
本发明另一个目的是提供一种治疗与金属蛋白酶相关的疾病的方法。
                            发明概述
本发明提供了用作金属蛋白酶抑制剂的化合物，该化合物可有效地治疗以这些酶的多余活性为特征的疾病。本发明特别涉及一种有式(Ⅰ)结构的化合物其中
R1是H；
R2是氢、烷基或酰基；
Ar是COR3或SO2R4；和
R3是烷氧基、芳氧基、杂芳氧基、烷基、芳基、杂芳基、杂烷基(heteroalkyl)、氨基、烷氨基、二烷氨基、芳氨基和烷芳氨基；
R4是取代或未取代的烷基、杂烷基、芳基或杂芳基；
X是CH2、O、S、SO、SO2或NR5，其中R5独立选自氢、烷基、杂烷基、杂芳基、芳基、SO2R6、COR7、CSR8、PO(R9)2，或任选地与W形成环；和
R6是烷基、芳基、杂芳基、杂烷基、氨基、烷氨基、二烷氨基、芳氨基、二芳氮基和烷芳氨基；
R7是氢、烷氧基、芳氧基、杂芳氧基、烷基、芳基、杂芳基、杂烷基、氨基、烷氮基、二烷氨基、芳氨基和烷芳氨基；
R8是烷基、芳基、杂芳基、杂烷基、氨基、烷氨基、二烷氨基、芳氨基、二芳氨基和烷芳氨基；
R9是烷基、芳基、杂芳基、杂烷基；
W是氢，或一个或多个低级烷基、或是两个相邻或不相邻碳原子间的亚烷基、亚芳基或杂亚芳基桥键(从而形成稠环)；
Y独立为氢、羟基、SR10、SOR4、SO2R4、烷氧基、氨基中的一种或多种，其中氨基是NR11,R12，其中R11和R12独立选自氢、烷基、杂烷基、杂芳基、芳基、SO2R6、COR7、CSR8、PO(R9)2；和
R10是氢、烷基、芳基、杂芳基；
Z可以没有，或是取代在杂环上的螺环部分或桥氧基；
n为1-3。
该结构也包括式(Ⅰ)的光学异构体、非对映体或对映体、其药学上可接受的盐、或其可生物水解的酰胺、酯或酰亚胺。
这些化合物能抑制至少一种哺乳动物金属蛋白酶。因此，本发明其它方面涉及含有式(Ⅰ)化合物的药物组合物，以及用这些化合物或含有该化合物的药物组合物来治疗以不需要的金属蛋白酶活性为特征的疾病的方法。
通过使本发明化合物与对特别不希望的部位(如器官或某类细胞)的标记物有特异性的寻靶配体(如抗体或其片段或受体配体)结合，就可寻靶该部位有活性的金属蛋白酶。结合方法是本领域已知的。
本发明还涉及利用这些化合物的独特性质的其它各种方法。因此，本发明另一方面涉及与固体载体结合的式(Ⅰ)化合物。这些结合物可用作纯化所需金属蛋白酶的亲和试剂。
本发明另一方面涉及与标记物结合的式(Ⅰ)化合物。当本发明的化合物与至少一种金属蛋白酶结合时，该标记物可用来检测相当高水平的金属蛋白酶(最好是体内或体外细胞培养物中的基质金属蛋白酶)的存在与否。
另外，式(Ⅰ)化合物可以与载体结合，从而使这些化合物能用于免疫接种来制备对本发明化合物有特异性免疫活性的抗体。典型的结合方法是本领域已知的。然后，这些抗体可用于治疗及监测抑制剂的剂量。
                          本发明详述
本发明的化合物是哺乳动物金属蛋白酶，尤其是基质金属蛋白酶的抑制剂。较佳的，化合物是式(Ⅰ)化合物或其药学上可接受的盐、可生物水解的酰胺、酯或酰亚胺。
在全文中，提及了出版物和专利以便充分描述本领域现有技术状况。所有引用的参考文献均纳入本文作参考。
定义和术语的使用：
下面是本文所用术语的定义的清单。
“酰基”或“羰基”是指能通过除去羧酸中的羟基而形成的基团(即，R-C(=O)-)。例如，较佳的酰基包括乙酰基、甲酰基和丙酰基。
“酰氧基”是有酰基取代基的氧基(即，-O-酰基)；例如，-O-C(=O)-烷基。
“烷氧基酰基”是有烷氧基取代基(即-O-R)的酰基(-C(=O)-)，例如-C(=O)-O-烷基。该基团可以指酯。
“酰基氨基”是有酰基取代基的氨基(即，-N-酰基)；例如，-NH-C(=O)-烷基。
“链烯基”是未取代或取代的烃链基团，基团有2-15个碳原子，较佳地有2-10个碳原子，更佳地有2-8个碳原子，除非另有特指。链烯基取代基有至少一个烯属双键(例如包括乙烯基、烯丙基和丁烯基)。
“炔基”是未取代或取代的烃链基团，基团有2-15个碳原子，较佳地有2-10个碳原子，更佳地有2-8个碳原子，除非另有特指。该链有至少一个碳-碳三键。
“烷氧基”是有烃链取代基、且其中烃链是烷基或链烯基的氧基(即，-O-烷基或-O-链烯基)。较佳的烷氧基包括(例如)甲氧基、乙氧基、丙氧基和烯丙氧基。
“烷氧基烷基”是被烷氧基取代的未取代或取代的烷基(即，-烷基-O-烷基)。较佳地，烷基有1-6个碳原子(更佳的有1-3个碳原子)，烷氧基有1-6个碳原子(更佳的有1-3个碳原子)。
“烷基”是未取代或取代的饱和烃链基团，基团有1-15个碳原子，较佳地有1-10个碳原子，更佳地有1-4个碳原子，除非另有特指。较佳的烷基包括(例如)取代或未取代的甲基、乙基、丙基、异丙基和丁基。
本文所指的“螺环”是指与另一环共享一个碳原子的环部分。这些环本身可以是碳环或杂环。杂螺环主链中的较佳的杂原子包括氧、氮和硫。螺环可以是未取代或取代的。较佳的取代基包括氧代、羟基、烷基、环烷基、芳烷基、烷氧基、氨基、杂烷基、芳氧基、稠环(如苯并二硫杂戊环(benzothiole)、环烷基、杂环烷基、苯并咪唑、吡啶二硫杂戊环(pyridylthiole)等，它们也能被取代)等。另外，如果价数允许，杂环的杂原子也可被取代，较佳的螺环大小包括3-7元环。
亚烷基指是双基而不是单基的烷基、链烯基或炔基。“杂亚烷基”同样定义为链中有杂原子的(双基)亚烷基。
“烷氨基”是有一个(仲胺)或两个(叔胺)烷基取代基的氨基(即，-N-烷基)。例如，甲氨基(-NHCH3)、二甲氨基(-N(CH3)2)、甲基乙基氨基(-N(CH3)CH2CH3)。
“氨酰基”是有氨基取代基的酰基(即，-C(=O)-N)；例如，-C(=O)-NH2，氨酰基的氨基可以未取代(即，伯胺)或被一个(仲胺)或两个(叔胺)烷基取代。
“芳基”是芳族碳环基团。较佳的芳基包括(例如)苯基、甲苯基、二甲苯基、桔烯基、萘基、联苯基和芴基。这些基团可被取代或未取代。
“芳烷基”是被芳基取代的烷基。较佳的芳烷基包括苄基、苯乙基和苯丙基。这些基团可被取代或未取代。
“芳烷氨基”是被芳烷基取代的胺基(如-NH-苄基)。这些基团可被取代或未取代。
“芳氨基”是被芳基取代的胺基团(即-NH-芳基)。这些基团可被取代或未取代。
“芳氧基”是有芳基取代基的氧基(即-O-芳基)。这些基团可被取代或未取代。
“碳环”是未取代或取代的、饱和、不饱和或芳族烃环基团。碳环是单环或稠环、桥环或螺环的多环体系，单环碳环通常有4-9个原子，较佳的有4-7个原子。多环碳环含有7-17个原子，较佳的有7-12个原子。较佳的多环体系包括与5、6或7元环稠合的4、5、6或7元环。
“碳环-烷基”是被碳环取代的未取代或取代的烷基。除非另有特指，碳环宜为芳基或环烷基；更佳地为芳基，较佳的碳环-烷基包括苄基、苯乙基和苯丙基。
“碳环杂烷基”是被碳环取代的未取代或取代的杂烷基。除非另有特指，碳环宜为芳基或环烷基；更佳地是芳基。杂烷基宜为2-氧杂-丙基、2-氧杂-乙基、2-硫杂-丙基或2-硫杂-乙基。
“羧基烷基”是被羧基(-C(=O)OH)取代的未取代或取代的烷基。例如-CH2-C(=O)OH。
“环烷基”是饱和的碳环基团。较佳的环烷基包括(例如)环丙基、环丁基和环己基。
“环杂烷基”是饱和的杂环。较佳的环杂烷基包括(例如)吗啉基、哌啶基、哌嗪基、四氢呋喃基和乙内酰脲基。
“稠环”是叠在一起共享两个环原子的环。一个给定的环可以与其它一个以上的环稠合。稠环涉及杂芳基、芳基和杂环基团等。
“杂环-烷基”是被杂环取代的烷基。杂环宜为杂芳基或环杂烷基，更佳地是杂芳基。较佳的杂环烷基包括其上附有较佳杂芳基的C1-C4烷基。更佳的例如是吡啶基烷基等。
“杂环-杂烷基”是被杂环取代的未取代或取代的杂烷基。杂环宜为芳基或环杂烷基；更佳的是芳基。
“杂原子”是氮、硫或氧原子。含有一个或多个杂原子的基团可以含有不同的杂原子。
“杂链烯基”是未取代或取代的不饱和链基团，其有3-8个成员，包括碳原子和一个或两个杂原子。该链中至少有一个碳碳双键。
“杂烷基”是未取代或取代的饱和链基团，其有2-8个成员，包括碳原子和一个或两个杂原子。
“杂环”是未取代或取代的、饱和、不饱和或芳族环基团，环中包括碳原子和一个或多个杂原子。杂环是单环、或是稠环、桥环或螺环多环体系。单环杂环含有3-9个原子，较佳地有4-7个原子。多环含有7-17个原子，较佳地有7-13个原子。
“杂芳基”是芳族杂环，可以是单环或双环基团。较佳的杂芳基包括(例如)噻吩基、呋喃基、吡咯基、吡啶基、吡嗪基、噻唑基、嘧啶基、喹啉基以及四唑基、苯并噻唑基、苯并呋喃基、吲哚基等。这些基团可被取代或未取代。
“卤代”、“卤素”或“卤化物”指氯、溴、氟或碘原子基团。溴、氯和氟是较佳的卤化物。
同样，如本文所述的，“低级”烃基(如“低级”烷基)是有1-6个碳原子(较佳的有l-4个碳原子)的烃链。
“药学上可接受的盐”是在任何酸性基团(如羧基)上形成的阳离子盐，或是在任何碱性基团(如氨基)上形成的阴离子盐。这些盐有许多是本领域已知的，如在国际专利出版物87/05297(Johnston等，1987年9月11日公开)所述的那些，该文纳入本文作参考。较佳的阳离子盐包括碱金属(如钠和钾)和碱土金属(如镁和钙)的盐以及有机盐。较佳的阴离子包括卤化物(如氯化物盐)。
“可生物水解的酰胺”是本发明化合物的酰胺，它不会干扰该化合物的抑制活性，或很容易由哺乳动物主本在体内转化产生活性抑制剂。
“可生物水解的羟基酰亚胺”是式(Ⅰ)化合物的酰亚胺，它不会干扰这些化合物的金属蛋白酶抑制活性，或很容易由哺乳动物主体在体内转化产生活性的式(Ⅰ)化合物。这些羟基酰亚胺包括不干扰式(Ⅰ)化合物生物活性的那些酰亚胺。
“可生物水解的酯”指式(Ⅰ)化合物的酯，它不会干扰这些化合物的金属蛋白酶抑制活性，或很容易由动物转化产生活性的式(Ⅰ)化合物。
“溶剂化物”是溶质(如金属蛋白酶抑制剂)和溶剂(如水)组合形成的配合物。参见J.Honig等，The Van Nostrand Chemist’s Dictionary.p.650(1953)。本发明采用的药学上可接受的溶剂包括不干扰金属蛋白酶抑制剂的生物活性的那些溶剂(例如，水、乙醇、乙酸、N,N-二甲基甲酰胺以及该领域技术人员所知的或容易确定的溶剂)。
本文所指的“光学异构体”，“立体异构体”、“非对映体”具有标准技术所认同的意义(Cf.,Hawley’s Condensed Chemical Dictionary，第11版)。
对式(Ⅰ)化合物的具体的保护形式和其它衍生物的描述没有局限性。采用其它适用的保护基团、盐形式等是本领域技术人员力所能及的。
本文所用的上文定义的取代基自身也可被取代。这些取代可以采用一个或多个取代基。这些取代基包括C.Hansch和A.Leo在Substituent Constants forCorrelation Analysis in Chemistry and Biology(1979)中列举的那些，这些内容纳入本文作参考。较佳的取代基包括(例如)烷基、链烯基、烷氧基、羟基、氧代、硝基、氨基、氨基烷基(如氨基甲基等)、氰基、卤素、羧基、烷氧基酰基(alkoxyaceyl)(如乙氧羰基等)、硫羟基、芳基、环烷基、杂芳基、杂环烷基(如哌啶基、吗啉基、吡咯烷基等)、亚氨基、硫代、羟烷基、芳氧基、芳烷基及其组合。
本文所用的术语“哺乳动物金属蛋白酶”指在哺乳动物中发现的、能在合适的测定条件下催化胶原、明胶或蛋白多糖降解的任何含有金属的酶。合适的测定条件例如可在美国专利No.4,743,587中找到，该文参考了Cawston等在Anal.Biochem.(1979)99:340-345中的步骤，并采用了Weingarten,H.等在Biochem.Biophy.Res.Comm.(1984)139:1184-1187中描述的合成底物。当然，可以用分析这些结构蛋白降解的任何标准方法。本文所指的金属蛋白酶是结构上相似的所有含锌蛋白酶，例如人溶基质素或皮肤成纤维细胞胶原酶。当然，候选化合物抑制金属蛋白酶活性的能力可在上述测定中进行测试。可采用分离的金属蛋白酶或是含有一定范围的能分解组织的酶的粗提物来确认本发明化合物具有抑制活性。
化合物：
本发明的化合物在发明概述部分中已有描述。在本发明较佳的化合物中，Z是杂螺亚烷基，较佳地是杂原子与母环结构毗连，更佳地是这些杂螺亚烷基有4-5个成员。较佳的杂原子是二价杂原子。
本发明提供了用作金属蛋白酶(尤其是基质金属蛋白酶)抑制剂的化合物，该化合物可有效地治疗以这些酶的多余活性为特征的疾病。本发明特别涉及一种有式(Ⅰ)结构的化合物，其中
R1是H；
R2是氢、烷基或酰基；
Ar是COR3或SO2R4；和
R3是烷氧基、芳氧基、杂芳氧基、烷基、芳基、杂芳基、杂烷基、氨基、烷氨基、二烷氨基、芳氨基和烷芳氨基；
R4是取代或未取代的烷基、杂烷基、芳基或杂芳基；
X是CH2、O、S、SO、SO2或NR5，其中R5独立选自氢、烷基、杂烷基、杂芳基、芳基、SO2R6、COR7、CSR8、PO(R9)2，或任选地与W形成环；和
R6是烷基、芳基、杂芳基、杂烷基、氨基、烷氨基、二烷氨基、芳氨基、二芳氨基和烷芳氨基；
R7是氢、烷氧基、芳氧基、杂芳氧基、烷基、芳基、杂芳基、杂烷基、氨基、烷氨基、二烷氨基、芳氨基和烷芳氨基；
R8是烷基、芳基、杂芳基、杂烷基、氨基、烷氨基、二烷氨基、芳氨基、二芳氨基和烷芳氨基；
R9是烷基、芳基、杂芳基、杂烷基；
W是氢，或一种或多种低级烷基、或是两个相邻或不相邻碳原子间的亚烷基、亚芳基或杂亚芳基桥键(从而形成稠环)；
Y独立为氢、羟基、SR10、SOR4、SO2R4、烷氧基、氨基中的一种或多种，其中氨基是NR11R12，其中R11和R12独立选自氢、烷基、杂烷基、杂芳基、芳基、SO2R6、COR7、CSR8、PO(R9)2；和
R10是氢、烷基、芳基、杂芳基；
Z可以没有，或是杂环上取代的螺环部分或桥氧基；
n为1-3。
该结构也包括式(Ⅰ)的光学异构体、非对映体或对映体，其药学上可接受的盐、或是可生物水解的酯、酰胺或酰亚胺。
化合物的制备：
式(Ⅰ)的异羟肟酸化合物可用各种方法制得。以下是通用方案。
Y部分的制备
对于Y的操作，本领域技术人员应当理解，Y的制备可选择在制备杂环之前、之后或是同时进行。为了清楚起见，下面没有示出W和Z部分。式(Ⅰ)化合物中可以有一个以上的Y和Z。对于Y不与环氮原子相邻的化合物，制备该化合物的较佳方法如下：
Figure A9719754100131
                           方案Ⅰ
当R是可衍生的基团或是能对其进行操作或取代时，该化合物是已知的，或可用已知的方法来制备。将(A)变成其类似的磺内酰胺酯，在该步或随后的步骤中，对R进行操作以制得(B)。Y和Z可以加入或作改变，然后通过合适的反应提供R1。例如，该步可以包括在碱性条件下用羟胺处理以生成式Ⅰ化合物(C)。
对于杂环的制备和加工，本领域技术人员应当理解，Y的制备可选择在制备杂环之前、之后或是同时进行。为了清楚起见，下面没有示出W、Y和Z部分。式(Ⅰ)化合物中可以有一个以上的W、Y和Z。对于X为氮的化合物，下面示出了操作R5的较佳方法。在下面的方案中，L是任何可接受的离去基团，B是上述的保护基团，Boc是一个较佳的例子，也是本领域认可的保护基团。本领域技术人员应当理解，保护基团的选择是有机化学领域的技术人员力所能及的。因此，不要求选择Boc，但是这样的选择较好。
Figure A9719754100132
                              方案Ⅱ
对杂环上含硫的化合物，下面示出了成环的较佳方法。对于杂环的制备加工，本领域技术人员应当理解，Y的制备可选择在制备杂环之前、之后或是同时进行。为了清楚起见，下面没有示出W、Y和Z部分。式(Ⅰ)化合物中可以有一个以上的W、Y和Z。
Figure A9719754100141
                            方案Ⅲ
另一种可以接受的制备本发明Ⅹ为硫的方法包括下列方案。该方法可以使形成磺内酰胺酯(sultamester)并随后与双官能部分反应。下面的方案所述较佳的OH是伯羟基。环闭合可采用标准方法。分子的官能化和加工如上所述进行。
                            方案Ⅳ
Ⅹ是硫时，形成环后可进一步加工杂环。例如，如下所示，采用已知方法氧化环上的硫原子可提供相应的亚砜和砜。
Figure A9719754100143
                            方案Ⅴ
对杂环上有氧的化合物，下面示出了成环的较佳方法。如下所示，双官能部分，例如卤代羟基类与氮丙啶反应。卤素部分可作为离去基用于环的闭合反应。在形成环时，本发明的加工如上所述进行。
                              方案Ⅵ
Z部分的制备
本领域技术人员当然会认识到，如上所述的，适于制备Y的方案可用于制备上述的Z。下面为读者提供其它的较佳方法。
当Z是酮缩醇或酮缩硫醇时，本发明的化合物可以从环中有羰基的化合物制得。这些化合物可用已知的方法制得，并且有许多是已知的或可从商业途径购得。因此，本领域技术人员应理解，羟基、氨基、亚氨基、烷氧基、氧代或其它任何基团可制成羰基化合物。加工酮缩醇、R1或磺内酰胺酯的次序可以改变。
制备本发明的螺环化合物的一种较佳方法是用本领域已知的“保护基团”方法，如酮缩硫醇或酮缩醇等从羰基化合物制得。酮缩醇、醛缩醇等可用本领域已知的方法从羰基化合物制得。这些羰基化合物可以由环状羟基亚烷基胺氧化成酮制得，或是由提供2-氨基螺环官能团的内酰胺制得。
根据上述方案的指导可用类似的方法制得各种化合物。
在上述方案中，当R’是烷氧基或烷硫基时，用标准的脱烷基化步骤(Bhatt等，”Cleavage of Ethers”,Synthesis,1983,pp.249-281)从最终化合物衍生成相应的羟基或硫醇化合物。
这些步骤可以作改变，以提高所需产物的得率。本领域技术人员也应理解，适当地选择反应物、溶剂和温度是合成成功的重要因素。尽管确定最优条件等是日常工作，但是应当理解，根据上述方案的指导，可以类似方式制得各种化合物。
用来制得本发明化合物的起始材料是已知的，或可用已知方法制得或从商业途径购得作为起始材料。
可以认识到，有机化学领域的技术人员无需进一步指导就能容易地实施有机化合物的标准操作；即，这样的操作是本领域技术人员完全能够实现的。这些操作包括(但不局限于)：羰基化合物还原成其相应的醇、羟基等的氧化、酰基化、芳族取代(亲电和亲核)、醚化、酯化和皂化等。这些操作的例子在标准教科书中有所描述，例如March,Advanced Organic Chemistry(Wiley),Carey和Sunberg,Advanced Organic Chemistry(Vol.2)以及Keeting,Heterocyclic Chmistry(所有的17卷)。
本领域技术人员应理解，某些反应最好是在分子中其它官能团被掩蔽或保护下进行，以避免不希望的副反应和/或提高反应得率。本领域技术人员常用保护基团来提高得率或避免不希望的反应。这些反应可在文献中找到，并且也是本领域技术人员熟知的。这些操作中有许多例子可以在例如T.Greene,Protecting Groupsin Organic Synthesis中找到。当然，用带有反应性侧链的氨基酸作为起始材料时最好进行保护，以防止不必要的副反应。
本发明的化合物可以有一个或多个手性中心。因此，可以选择性地通过例如手性起始材料、催化剂或溶剂来制得一种光学异构体(包括非对映体和对映体)，或者可以一次性制得两个立体异构体或两个光学异构体(包括非对映体和对映体)(外消旋混合物)。由于本发明的化合物可以外消旋混合物形式存在，因此光学异构体(包括非对映体和对映体)或立体异构体的混合物可用已知的方法(如手性盐、手性色谱法等)分离。
另外，应当理解，一种光学异构体(包括非对映体和对映体)或立体异构体比其它具有更佳的性质。因此，在公开本发明时，当揭示一种外消旋混合物时，同时也明确地揭示和要求了基本上不含另一种的两种光学异构体(包括非对映体和对映体)或立体异构体。
使用方法
机体中发现的金属蛋白酶(MP)部分通过裂解细胞外基质(包括细胞外蛋白质和糖蛋白)而起作用。这些蛋白质和糖蛋白在维持体表组织的体积、形状、结构和稳定性上起着重要作用。金属蛋白酶抑制剂在治疗至少部分由此类蛋白质的裂解所引起的疾病上是有用的。众所周知，MP与组织重建密切相关。作为这种活性的结果，它们被认为在很多疾病中有活性，这些疾病涉及：·组织的损坏，包括退行性疾病，如关节炎、多发性硬化症等；体内组织的转移或迁移；·组织的重建，包括纤维化疾病、瘢痕、良性增生等。
本发明的化合物治疗以这类蛋白酶活性过度或升高为特征的失调、疾病和/或有害的情况。例如，化合物可用来抑制蛋白酶，该蛋白酶·损坏结构蛋白(即维持组织稳定性和结构的蛋白质)；·干扰细胞间/细胞内信息传递，包括涉及细胞因子上调的信息传递，和/或细胞因子加工和/或炎症、组织退化和其它疾病〔Mohler KM,et al.,Nature 370(1994)218-220,Gearing AJH,et al.,Nature 370(1994)555-557,McGeehan GM,et al.,Nature 370(1994)558-361〕，和/或
·促进受治疗者不希望有的变化过程，例如精子成熟、卵细胞受精等。
本文所用的“MP相关的失调”或“MP相关的疾病”是涉及疾病或失调的生物学现象中、导致疾病的生物学级联反应中、或作为一种疾病症状的MP活性过度或升高的疾病。MP的“涉及”包括：
·MP活性过度或升高，作为疾病或生物学现象的“原因”，无论活性的升高是由于遗传、感染、自身免疫、外伤、生物力学原因、生活方式(如肥胖)或一些其它的原因；
·MP作为可观察的疾病或失调现象的一部分，即依据MP活性的升高或从临床的角度来看，疾病或失调是可测量的，过度或升高的MP水平表明有病。MP无须是疾病或失调的“标志”；
·MP活性过度或升高是导致疾病或失调或与疾病或失调有关的生化或细胞级联反应的一部分。在这方面，MP活性的抑制阻断该级联反应，从而控制了疾病。
有利的是，很多MP不是平均分布于全身的。因此，各种组织中表现出来的MP的分布对这些组织常常是特异性的。例如，关节组织损伤中涉及的金属蛋白酶的分布与见于其它组织中的金属蛋白酶的分布不同。因此，以作为用于机体受累组织或区域的特异性MP的化合物来治疗某些疾病较为适宜，尽管对于活性或效能来说不是必须的。例如，对关节(例如软骨细胞)中的MP显示高度亲和力和抑制作用的化合物对于该处所见疾病的治疗比特异性较低的其它化合物为佳。
另外，某些抑制剂对某些组织比对其它组织生物利用度高，具有上面所述选择性的抑制剂的这种审慎选择提供了对失调、疾病或不想出现的情况的特殊治疗。例如，本发明的各化合物渗透到中枢神经系统的能力不同。因此可选择化合物以产生通过特别发现于中枢神经系统外的MP介导的效应。
测定特定MP的MP抑制剂的特异性属于本领域技术人员的技术。在文献中可发现合适的检测条件。尤其是溶基质素和胶原酶的测定方法是已知的。例如美国专利No.4,743,587介绍了Cawston,et al.,Anal Biochem(1979)99:340-345的方法。Weingarten,H.,et al.,Biochem Biophy Res Comm(1984)139:1184-1187描述了检测中合成底物的使用。当然，分析MP裂解结构蛋白的任何标准方法均可使用。本发明化合物抑制金属蛋白酶活性的能力当然可以文献中所见的方法或经改变的方法加以测试。可用分离的金属蛋白酶确定本发明化合物的抑制活性，或可使用含有能裂解组织的酶的粗提物。
作为本发明化合物抑制MP效应的结果，本发明化合物还可用于治疗因金属蛋白酶活性引起的疾病。
本发明化合物还可用于预防和紧急治疗。它们可以医学或药理学领域熟练技术人员满意的任何方法给药，熟练技术人员即刻明了的是，较好的给药途径取决于受治疗的疾病状态和所选的剂型。较佳的全身给药途径包括口服给药或胃肠给药。
但是，熟练技术人员会容易地理解MP抑制剂直接给到受累区域对很多疾病都是有利的，例如，将MP抑制剂直接给到疾病区域或如下情况涉及的区域，如外科创伤(如血管成形术)受累区、瘢痕或烧伤(如局部到皮肤)受累区，可能是有益的。
骨骼的重建涉及MP，因此本发明化合物在预防假体松脱上有用，本领域众所周知，经历一段时间后，假体松脱，产生疼痛，可导致进一步骨损伤，因此需要更换。对假体更换的需求包括例如关节更换(如髋、膝和肩更换)、假牙，包括托牙、齿桥和依托于上颌骨和/或下颌骨的假牙，
MP在重建心血管系统(如充血性心力衰竭)上也有作用，有人提出，血管成形术的长期失败率(重新闭合/时间)高于预期值的原因之一是对可被机体识别为血管基底膜“损伤”产生应答反应，引起MP活性不合要求或升高。因此，在以下适应症中，MP活性的调节可提高任何其它治疗的长期成功率，或其本身可作为一种治疗，这些适应症是例如扩张性心肌病、充血性心力衰竭、动脉粥样硬化、斑块破裂、再灌注损伤、局部缺血、慢性阻塞性肺部疾病、血管成形术再狭窄和主动脉瘤。
在皮肤保健上，皮肤的重建或“更新”涉及到MP。结果，MP的调节改善了皮肤状况的处理，包括(但不限于)皱纹修复、紫外线引起的皮肤损伤的调节、预防和修复。这样的处理包括在生理学表现明显前的预防性处理，例如，可将MP用作暴露前处理来预防紫外线损伤和/或暴露中或暴露后处理来预防或减小暴露后损伤。另外，与异常更新(包括金属蛋白酶活性)所致异常组织有关的皮肤失调和疾病(如大泡型表皮松解症、牛皮癣、硬皮病和特应性皮炎)涉及到MP，本发明化合物对于治疗皮肤“正常”损伤的结果(包括组织瘢痕或“收缩”，例如烧伤后所见)也是有用的。MP抑制剂在涉及皮肤预防瘢痕的外科手术和在促进正常组织生长(包括诸如肢体复置术和难治性手术，无论用激光或切开)中也是有用的。
而且，MP与涉及其它组织不规则重建的疾病(例如骨，如耳硬化症和/或骨质疏松症，或特殊器官，如肝硬变和肺纤维化疾病)有关，同样，在诸如多发性硬化症的疾病中，MP可能与血脑屏障和/或神经组织的髓鞘的不规则建造有关，因此，调节MP活性可用作治疗、预防和控制这些疾病的策略。
MP还被认为与很多感染有关，包括巨细胞病毒〔CMV〕、视网膜炎、HIV及其引起的综合征AIDS。
MP还可能与过量血管形成有关，其中周围组织必须破坏使新血管生成，例如血管纤维瘤和血管瘤。
由于MP破坏细胞外基质，因此考虑到这些酶的抑制剂可用作计划生育剂，例如阻止排卵、阻止精子渗入或通过卵子的细胞外环境、阻止受精卵的植入和阻止精子成熟。
而且，它们还被考虑用于预防或终止早产和分娩。
由于MP与炎症反应和细胞因子的加工有关，因此所述化合物还用作抗炎剂，用于炎症流行的疾病，包括炎症性肠道疾病、克罗恩氏病、溃疡性结肠炎、胰腺炎、憩室炎、哮喘或有关的肺部疾病、类风湿性关节炎、痛风和Reiter’s综合征。
当自体免疫成为病因时，免疫反应常触发MP和细胞因子活性。在治疗这些自身免疫性疾病中，MP的调节是有用的治疗方针。因此，MP抑制剂可用于治疗包括红斑狼疮、关节强硬性脊椎炎和自身免疫性角膜炎等疾病。有时，自身免疫治疗的副作用导致MP介导的其它病症的恶化，此时MP抑制剂治疗也是有效的，例如，自身免疫治疗引起的纤维变性。
另外，其它纤维化疾病也有可能使用这类治疗，这些疾病包括肺部疾病，支气管炎、肺气肿、胆囊纤维化和急性呼吸窘迫综合征(特别是急性期反应)。
当外源性药剂引起不希望有的组织裂解中涉及MP时，可用MP抑制剂治疗。例如，它们作为响尾蛇咬伤解毒药、作为抗血管形成剂(anti-vessicant)，在治疗变态反应性炎症、败血症和休克上是有效的。而且，它们作为抗寄生虫药(如疟疾)和抗感染剂也是有效的。例如，人们认为它们可用于治疗或预防病毒感染，包括会引起疱疹、“感冒”(如鼻病毒感染)、脑膜炎、肝炎、HIV感染和AIDS。
同样认为MP抑制剂可用于治疗Alzheimer’s病、肌萎缩性侧索硬化(ALS)、肌营养障碍、糖尿病引起的并发症(特别是涉及组织活力的并发症)、凝血、移植物/宿主疾病、白血病、恶病质、厌食、蛋白尿，或许还调节头发生长。
对于某些疾病、病症或失调而言，MP抑制剂被认为是有关较好的治疗方法。这些疾病、病症或失调包括关节炎(包括骨关节炎和类风湿性关节炎)、癌症(特别是预防或阻止肿瘤生长和转移)、眼科疾病(特别是角膜溃疡、角膜愈合不良、黄斑变性和翼状胬肉)和齿龈疾病(特别是牙周疾病和齿龈炎)。
对于(但不限于)关节炎(包括骨关节炎和类风湿性关节炎)的治疗较佳的化合物是对金属蛋白酶和裂解素(disintegrin)金属蛋白酶有选择性的化合物。
对于(但不限于)癌症(特别是预防或阻止肿瘤生长和转移)的治疗较佳的化合物是优先抑制明胶酶或Ⅳ型胶原酶的化合物。
对于(但不限于)眼科疾病(特别是角膜溃疡、角膜愈合不良、黄斑变性和翼状胬肉)治疗较佳的化合物是广泛抑制金属蛋白酶的化合物。这些化合物以局部给药为佳，更佳是以滴剂或凝胶的形式给药。
对于(但不限于)齿龈疾病(特别是牙周疾病和齿龈炎)的治疗较佳的化合物是优先抑制胶原酶的化合物。
组合物
本发明的组合物包含：
(a)安全有效量的式(Ⅰ)化合物；和
(b)药学上可接受的载体。
如上面所讨论的，已知许多疾病是由过量或不希望有的金属蛋白酶活性所介导的。它们包括肿瘤细胞转移、骨关节炎、类风湿性关节炎、皮炎和溃疡，尤其是角膜炎、对感染的反应和牙周炎等。因此，本发明化合物可用于治疗与该不希望有的活性有关的疾病。
本发明化合物可因此制成用于治疗或预防这些疾病的药物组合物。使用标准的药物制剂技术，如Remingtong’s Pharmaceutical Sciences,Mack PublishingCompany,Easton,Pa.，最新版中公开的那些。
式(Ⅰ)化合物的“安全有效量”是指可有效地抑制哺乳类受治疗者的金属蛋白酶的活性部位而无过分的不良副作用(如毒性、刺激或变态反应等)的量，且用本发明的方式使用时，具有合理的利益/风险比。显而易见，具体的“安全有效量”将根据需治疗的具体疾病、患者的身体状况、疗程以及并行治疗(若有的话)的性质、使用的具体剂量形式、使用的载体、所含的式(Ⅰ)化合物的溶解性和组合物所需的剂量方案等因素而变化。
除了主题化合物，本发明的组合物还包含药学上可接受的载体。此处使用的术语“药学上可接受的载体”是指适合施用于哺乳动物的一种或几种相容的固体或液体填充剂、稀释剂或包囊物质。此处所用的术语“相容的”是指组合物的组分能与主题化合物、且彼此之间能掺和，其掺和方式在通常使用的情况下基本上没有降低组合物药效的相互作用。药学上可接受的载体当然必须有足够高的纯度和足够低的毒性，使其适合施用于受治疗的动物，特别是哺乳动物。
可作为药学上可接受的载体或其组分的物质有例如糖类，如乳糖、葡萄糖和蔗糖；淀粉类，如玉米淀粉和马铃薯淀粉；纤维素及其衍生物，如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素和甲基纤维素；粉状黄蓍胶；麦芽；明胶；滑石粉；固体润滑剂，如硬脂酸和硬脂酸镁；硫酸钙；植物油，如花生油、棉籽油、芝麻油、橄榄油、玉米油和可可豆油；多醇类、如丙二醇、甘油、山梨醇、甘露醇和聚乙二醇；海藻酸；乳化剂，如吐温；湿润剂，如十二烷基硫酸钠；着色剂；调味剂；压片剂(tableting agents)；稳定剂；抗氧剂；防腐剂；无热原水；等渗盐水；和磷酸盐缓冲液。
与主题化合物合用的药学上可接受的载体基本上根据化合物的给药方式加以选择。
如果主题化合物是注射使用的，较佳的药学上可接受的载体是无菌生理盐水、与血相容的悬浮剂，其pH调节为约7.4。
尤其是用于全身给药的药学上可接受的载体包括糖、淀粉、纤维素及其衍生物、麦芽、明胶、滑石粉、硫酸钙、植物油、合成油、多醇、海藻酸、磷酸盐缓冲溶液、乳化剂、等渗盐水和无热原水。优选的用于胃肠外给药的载体包括丙二醇、油酸乙酯、吡咯烷酮、乙醇和芝麻油。在用于胃肠外给药的组合物中，药学上可接受的载体最好占组合物总重量的至少约90％。
本发明组合物最好以单位剂量形式提供。此处使用的“单位剂量形式”一词是指含式(Ⅰ)化合物的适合于根据良好的医疗实践而以单次剂量施用于接受治疗的动物(较佳为哺乳类受治疗者)的本发明组合物，这些组合物宜含约5-1000mg、更好的约为10-500mg、还要好的约为10-300mg的式(Ⅰ)化合物。
本发明组合物可以是适合于(例如)口服、直肠给药、局部给药、经鼻、经眼或胃肠外给药的任何形式。根据所需的具体给药途径，可使用本领域公知的各种药学上可接受的载体。它们包括固体或液体填充剂、稀释剂、表面活性剂、助水溶物和包囊物质。视需要，可包括基本不影响式(Ⅰ)化合物的抑制活性的药学活性物质。与式(Ⅰ)化合物一起使用的载体的量是足以提供施用每单位剂量的式(Ⅰ)化合物所需的实际量。制备可用于本发明方法的剂型的技术和组成物在下述文献中加以描述，它们均在此处引作参考：Modem Pharmaceutics,Chapters 9 and 10(Banker&Rhodes,editors,1979)；Lieberman等，Pharmaceutical Dosage Forms:Tablets(1981)；和Ansel,Introductionto Pharmaceutical Dosage Forms 2d Edition(1976)。
除了主题化合物，本发明的组合物还包含药学上可接受的载体，此处使用的术语“药学上可接受的载体”是指适合施用于动物，尤其是哺乳动物的一种或几种相容的固体或液体填充剂、稀释剂或包囊物质，此处所用的术语“相容的”是指组合物的组分能与主题化合物、且彼此之间能掺和，其掺和方式在通常使用的情况下基本上没有降低组合物药效的相互作用，药学上可接受的载体当然必须有足够高的纯度和足够低的毒性，使其适合施用于受治疗的动物，特别是哺乳动物。
可作为药学上可接受的载体或其组分的物质有例如糖类，如乳糖、葡萄糖和蔗糖；淀粉类，如玉米淀粉和马铃薯淀粉；纤维素及其衍生物，如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素和甲基纤维素；粉状黄蓍胶；麦芽；明胶；滑石粉；固体润滑剂，如硬脂酸和硬脂酸镁；硫酸钙；植物油，如花生油、棉籽油、芝麻油、橄榄油、玉米油和可可豆油；多醇类、如丙二醇、甘油、山梨醇、甘露醇和聚乙二醇；海藻酸；乳化剂，如吐温；湿润剂，如十二烷基硫酸钠；着色剂；调味剂；压片剂(tableting agents)；稳定剂；抗氧剂；防腐剂；无热原水；等渗盐水；和磷酸盐缓冲液。
与主题化合物合用的药学上可接受的载体基本上根据化合物的给药方式加以选择。
如果主题化合物是注射使用的，较佳的药学上可接受的载体是无菌生理盐水、与血相容的悬浮剂，其pH调节为约7.4。
可使用各种口服剂型，包括片剂、胶囊、颗粒剂和散剂等固体型，这些口服型包含安全有效量的，通常至少约5％、最好约为25-50％的式(Ⅰ)化合物，片剂可以是压制片、研制片、肠溶包衣片、糖衣片、薄膜包衣片或多层压制片，片剂可含合适的粘合剂、润滑剂、稀释剂、崩解剂、着色剂、调味剂、导流剂(flow-inducingagent)和熔化剂(melting agent)，液体口服剂型包括水溶液、乳液、悬浮液、从非泡腾的颗粒剂恢复成的溶液和/或悬浮液以及从泡腾颗粒剂恢复成的泡腾制剂，液体口服制剂可含合适的溶剂、防腐剂、乳化剂、悬浮剂、稀释剂、甜味剂、熔化剂、着色剂和调味剂。
适合于制备口服给药的单位剂量形式的药学上可接受的载体是本领域熟知的。片剂典型地包含常规的药学上相容的佐剂作为惰性稀释剂，如碳酸钙、碳酸钠、甘露醇、乳糖和纤维素；粘合剂，如淀粉、明胶和蔗糖；崩解剂，如淀粉、海藻酸和交联羧甲纤维素(croscarmelose)；润滑剂，如硬脂酸镁、硬脂酸和滑石粉。助流剂(如二氧化硅)可用来改善粉状混合物的流动性能，为了外观好，可加入着色剂，如FD&C染料，甜味剂和调味剂(如天冬酰苯丙氨酸甲酯、糖精、薄荷醇、薄荷和果味剂)对于可咀嚼片剂是有用的，胶囊典型地包含一种或几种上述固体稀释剂，载体组分的选择是根据第二位的考虑，如口味、费用和货架稳定性，它们对于本发明的目的不是关键的，并且可被本领域技术人员容易地进行制备，
口服组合物还包括液体溶液、乳液、悬浮液等。适合于制备这些组合物的药学上可接受的载体是本领域熟知的，糖浆剂、酏剂、乳剂和悬浮液的典型载体组分包括乙醇、甘油、丙二醇、聚乙二醇、液状蔗糖、山梨醇和水，对于悬浮液来说，典型的悬浮剂包括甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、AVICEL RC-591、黄蓍胶和藻酸钠；典型的湿润剂包括卵磷酯和吐温80；典型的防腐剂包括羟苯甲酸甲酯和苯甲酸钠。口服液体组合物还可包含一种或几种组分，如上述甜味剂、调味剂和着色剂，
还可用常规的方法，以pH或时间依赖性包衣剂对这些组合物进行包衣，从而使主题化合物在胃肠道内邻近所需局部给药的部位释放，或在不同的时间释放以延长所需的作用。这样的剂型典型地包含(但不限于)乙酸邻苯二甲酸纤维素、聚乙酸邻苯二甲酸乙烯酯、邻苯二甲酸羟丙基甲基纤维素、乙基纤维素、Eudragit包衣剂、蜡和紫胶的一种或多种。
本发明的组合物可任意地包含其它活性药物。
对于主题化合物全身给药有用的其它组合物包括舌下含片、颊含片和鼻用剂型。这些组合物典型地包含一种或几种水溶性填充物质，如蔗糖、山梨糖醇和甘露糖醇；粘合剂，如阿拉伯胶、微晶纤维素、羧甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素，上述助流剂、润滑剂、甜味剂、着色剂、抗氧剂和调味剂也可包含于其中，
本发明组合物还可给治疗对象外用，即，将组合物直接放在或涂在治疗对象的表皮或上皮组织上，或通过药膏经皮给药，此类组合物包括例如洗剂、乳膏、溶液、凝胶和固体，这些外用组合物宜包含安全有效量(通常至少约为0.1％，最好约为l-5％)的式(Ⅰ)化合物。合适于外用的载体最好作为连续膜留在皮肤上并不会因出汗或在水中浸渍而除去。载体一般是有机质的并可将式(Ⅰ)化合物分散或溶解在其中。载体可包括药学上可接受的润滑剂、乳化剂、增稠剂和溶剂等，
给药方法：
本发明还提供了治疗或防止与动物(尤其是哺乳动物)体内多余或不需要的金属蛋白酶活性相关的疾病，方法是给予所述患者安全有效量的式(Ⅰ)化合物，本文所用的术语“与多余或不需要的金属蛋白酶活性相关的疾病”是任何以蛋白质降解为特征的疾病。本发明的方法适于治疗诸如骨关节炎、牙周炎、角膜溃疡、肿瘤发作、和类风湿性关节炎等疾病。
本发明的式(Ⅰ)化合物和组合物能局部给药或全身给药。全身给药包括将式(Ⅰ)化合物引入体内组织的任何方法，例如关节内(尤其在治疗类风湿性关节炎中)、鞘内、硬膜外、肌内、经皮、静脉内、腹腔内、皮下、舌下、直肠和口服给药。本发明的式(Ⅰ)化合物最好进行口服给药。
抑制剂给药的具体剂量、治疗时间与是局部治疗还是全身治疗之间是相互依赖的。剂量和治疗方案还取决于以下这些因素，例如采用的具体的式(Ⅰ)化合物、治疗的适应征、式(Ⅰ)化合物在要抑制的金属蛋白酶部位达到最低抑制浓度的能力、对象的个人属性(如体重)、对治疗方案的顺应性、治疗存在的任何副作用及其严重程度。
通常，对于成年人(体重约为70公斤)，对于全身给药，每天应给予约5-3000毫克的式(Ⅰ)化合物，较佳的为5-1000毫克，更佳的为10-100毫克。应当理解，这些剂量只是作为例子，而每天给药可以根据上述因素的不同来调节，
用来治疗类风湿性关节炎的较佳的给药方法是口服或经关节内注射的肠胃外给药。从现有技术中已知的和实践来看，用于肠胃外给药的所有制剂必须无菌。对于哺乳动物，尤其是人类(假定体重约为70公斤)，个体剂量宜在约10-1000毫克之间。
全身给药的较佳方法是口服。个体剂量宜在约10-1000毫克之间，最好在10-300毫克之间。
可用局部给药来全身输递式(Ⅰ)化合物，或用来局部治疗对象。打算局部给药的式(Ⅰ)化合物的量取决于以下这些因素，例如皮肤敏感程度、待治疗组织的类型和部位、待给药的组合物和载体(如果有的话)、待给药的特定式(Ⅰ)化合物、待治疗的特定疾病以及所需全身(与局部不同)效应的程度。
通过采用寻靶配体，本发明的抑制剂可以寻靶金属蛋白酶积累的特定部位。例如，使抑制剂与抗体或其片段(抗体或其片段对肿瘤标记物有免疫反应性，这是制备免疫毒素中通常知道的)结合，从而可将抑制剂集中到肿瘤中所含的金属蛋白酶处。寻靶的配体也可以是对存在于肿瘤中的受体的合适的配体。可以采用能与目标组织的标记物发生特异性反应的任何寻靶配体。将本发明的化合物结合到寻靶配体上的方法是众所周知的，其与下述的与载体的结合类似。结合物可以如上所述那样进行配制和给药。
对于局部性疾病，宜采用局部给药。例如，为了治疗溃疡的角膜，可以用诸如眼滴或气雾剂之类的制剂来直接用于受侵袭的眼睛。对于角膜的治疗，本发明的化合物也可配制成凝胶剂、滴剂或软膏剂，或可掺入胶原或亲水的聚合物眼罩中。该材料也可作为接触透镜或储液器或结膜下制剂掺入。对于治疗皮炎，化合物可以凝胶剂、糊剂、油膏剂或软膏剂形式局部和体表给药。治疗模式反映了疾病的病征，对于任何选定的途径，本领域中均有合适的制剂形式。
当然，在前述所有内容中，本发明的化合物均可单独给药，或以混合物形式给药，组合物还包括适用于适应征的其它药物或赋形剂。
本发明中的一些化合物还能抑制细菌金属蛋白酶，尽管通常其水平要低于对哺乳动物金属蛋白酶表现出的水平。一些细菌金属蛋白酶看似与抑制剂的立体化学特征没有很大关系，但是却发现非对映体在灭活哺乳动物蛋白酶能力上有显著区别。
抗体的制备和应用：
本发明的化合物也可用于免疫接种，以获得对本发明化合物有免疫专一性的抗血清。由于本发明的化合物相对小，因此它们能有利地结合到抗原中性载体(如常用的匙孔血蓝蛋白(KLH)或血清白蛋白载体)上。对于具有羧基官能团的那些本发明化合物，可用本领域中已知的方法来与载体结合。例如，可将羧基残基还原成醛，通过与蛋白质为基的载体中的侧链氨基反应来结合到载体上，然后任选地还原形成的亚氨键。也可用缩合剂(如二环己基碳二亚胺或其它碳二亚胺脱水剂)使羧基与侧链氨基反应。
也可用接头化合物来实现结合：均双官能(homobifunctional)和杂双官能接头均购自Pierce chemical Company,Rochford,Ⅲ。然后将所得免疫原性配合物注射入合适的哺乳动物对象(如小鼠、兔等)中。合适的方法包括，根据促进血清中抗体产生的方案，在佐剂存在下重复注射入免疫原。用本发明的化合物作为抗原，很容易用该领域中标准的免疫测定方法来测定免疫血清的滴度。
所得抗血清可以直接使用，或者通过收获外周血淋巴细胞、免疫接种动物的脾，使生产抗体的细胞无限化增殖，然后用标准的免疫测定方法来鉴定合适的抗体生产者，就可以获得单克隆抗体。
然后，多克隆或单克隆的制剂可用于涉及本发明化合物的监测治疗或预防方案。可用本发明抗体制剂时采用标准免疫测定方法来测试合适样品(如从血液、血清、尿或唾液中获得的样品)，以确定在治疗期不同时间时是否存在给予的抑制剂。
本发明化合物也可用标准的结合方法与标记物(如闪烁扫描标记物，如锝99或1-131)结合。给予患者标记过的化合物，以确定过量的一种或多种金属蛋白酶在体内的部位。这样，就能利用抑制剂选择性地结合金属蛋白酶的能力对这些酶分布进行原位作图。该方法还可用于显微解剖过程，标记过的本发明化合物可用于竞争性免疫测定。
下列非限制性实施例描述了本发明的化合物、组合物及其应用。
                           实施例
化合物用适宜的1H和13C NMR、元素分析、质谱法和/或红外光谱进行分析。
采用典型的惰性溶剂，最好是干燥的形式。例如，从钠和二苯甲酮中蒸馏出四氢呋喃(THF)，从氢化钙中蒸馏出二异丙胺，其它所有溶剂按照合适级别购得。色谱法在合适的硅胶(70-230目；Aldrich)或(230-400目；Merck)上进行。薄层层析分析(TLC)在涂在玻璃上的硅胶板(200-300目；Baker)上进行，用UV或EtOH中的5％磷钼酸显色。
                              实施例1
制备N-羟基-2,2-二甲基-S,S-二氧-4-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]硫杂吖庚因(thiazepine)-3(S)-羧酰胺
Figure A9719754100261
1a．N-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-S-(2-羟丙基)-D-青霉胺甲酯：在氩气氛，0℃下搅拌在2N NaOH(135毫升，0.27摩尔，1.35当量)中的D-青霉胺(29.8克，0.2摩尔)。0℃下缓慢滴加在乙醇(200毫升)中的2-溴丙醇(36.1克，0.26摩尔，1.3当量)溶液。制得的溶液在室温下搅拌过夜，然后用1N HCl酸化该混合物至pH约为6。减压下除去溶剂留下稠的油状物。然后将青霉胺加成物溶解在二噁烷(200毫升)和水(200毫升)中，并于室温下搅拌。在该反应混合物中加入三乙胺(58.6克，0.58摩尔，3当量)，随后加入4-甲氧基苯基磺酰氯(40.0克，0.193摩尔)。室温下，制得的均匀溶液搅拌18小时，然后用1N HCl酸化至pH约为2。将该溶液倒入水中，用二氯甲烷萃取。干燥有机萃取物(MgSO4)，并且减压浓缩为油状物。制得的油状物在甲醇(30毫升)中稀释，加入足够的溶于乙醚中的重氮甲烷形成黄色溶液。该混合物减压下浓缩留下无色油状物。通过硅胶色谱，使用1/1的己烷/EtOAc作为洗脱液，提纯制得的甲酯。获得要求的无色透明的油状产物。
1b．4N-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-2,2-二甲基-硫杂吖庚因-3-羧酸甲酯：室温下搅拌在THF(400毫升)中的甲酯1a(30.0克，76.6摩尔)，然后加入三苯基膦(24.1克，91.9毫摩尔，1.2当量)，随后加入偶氮二羧酸二乙酯(14.7克，84.3毫摩尔，1.1当量)。制得的溶液室温下搅拌2小时。除去溶剂，然后用二氯甲烷稀释稠的黄色油状物，并加入硅胶(60克)。除去溶剂，留下白色粉末。将该白色粉末置于色谱柱中，用8/2的己烷/EtOAc洗脱。获得要求的无色油状物。MS(ESI):374(M++H)，391(M++NH4)。
1c．4-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-2,2-二甲基-硫杂吖庚因-3-羧酸：氩气氛中，室温下搅拌在吡啶(400毫升)中的甲酯1b(26.7克，71.5毫摩尔)。加入碘化锂(115克，858毫摩尔，12当量)，制得的溶液加热回流3小时。该反应混合物冷却至室温，然后用1N HCl酸化。用二氯甲烷萃取该混合物，干燥有机萃取物(Na2SO4)，并减压下浓缩为油状物。通过柱色谱，使用1/1己烷/EtOAc作为洗脱液，提纯该油状物，获得要求的淡黄色油状产物。MS(ESI):360(M++H),377(M++NH4)。
1d．N-羟基-4-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-2,2-二甲基-硫杂吖庚因-3-羧酰胺：室温下搅拌在二氯甲烷(200毫升)中的羧酸1c(14.9克，41.6毫摩尔)，然后加入草酰氯(10.8克，85.2毫摩尔，2.05当量)和DMF(3.04克，41.6毫摩尔)。制得的溶液室温下搅拌30分钟。在另一个烧瓶中，0℃搅拌在THF(50毫升)和水(10毫升)中的氢氯化羟基胺(11.6克，116毫摩尔，4当量)。加入三乙胺(25.3克，249.6毫摩尔，6当量)，制得的溶液于0℃搅拌15分钟，之后于0℃，在羟胺溶液中加入酰氯溶液，制得的混合物于室温下搅拌过夜。然后用1N HCl酸化，并用二氯甲烷萃取。干燥有机萃取物(Na2SO4)，减压下浓缩为固体。该固体于CH3CN中结晶，获得白色粉末。MS(ESI):392(M++NH4),375(M++H)。
                              实施例2
制备N-羟基-S,S-二氧-4-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-2,2-二甲基-硫杂吖庚因-3-羧酰胺
Figure A9719754100281
2a．N-羟基-S,S-二氧-4-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-2,2-二甲基-硫杂吖庚因-3-羧酰胺：冰浴中，于0℃异羟肟酸1d(4.7克，12.55毫摩尔)溶解在氯仿(50毫升)中。加入32％过乙酸溶液(7.9毫升，37.65毫摩尔，3.0当量在乙酸中的溶液)，然后室温下搅拌该混合物。3小时后再加入3当量的32％过乙酸溶液，制得的混合物搅拌过夜。反应一旦完成，减压除去过乙酸。用乙腈重结晶该白色固体，获得白色粉末。MS(ESI):407(M++H)。
                             实施例3
制备3(S)-N-羟基-N-甲基-2,2-二甲基-4-N-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-硫杂吖庚因-3-羧酰胺
Figure A9719754100282
3a．3(S)-N-羟基-N-甲基-2,2-二甲基-4-N-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-硫杂吖庚因-3-羧酰胺：室温下搅拌在二氯甲烷(25毫升)中的羧酸lc(1.10克，3.06摩尔)，然后加入草酰氯(0.80克，6.27毫摩尔，2.05当量)和DMF(0.22克，3.06毫摩尔)。制得的溶液室温下搅拌30分钟。在另一个烧瓶中，0℃搅拌在THF(8毫升)和水(2毫升)中的氢氯化N-甲基羟胺(1.02克，12.24毫摩尔，4当量)。加入三乙胺(1.85克，18.4毫摩尔，6当量)，制得的溶液于0℃搅拌15分钟，之后于0℃，在该羟胺溶液中加入酰氯溶液，制得的混合物于室温下搅拌过夜，然后用1N HCl酸化，并用二氯甲烷萃取，干燥有机萃取物(Na2SO4)，减压下浓缩为固体，该固体经反相(C18)HPLC色谱提纯，获得白色粉末，MS(ESI):389(M++H)。
                              实施例4
制备N-羟基-S,S-二氧-2,2-二甲氧基-4-[(4-溴苯基)磺酰基]硫杂吖庚因-3(S)-羧酰胺
4a．N-[(4-溴苯基)磺酰基]-S-(2-羟丙基)-D-青霉胺甲酯：在氩气氛中，于0℃搅拌在2N NaOH(88毫升，174.2毫摩尔，1.35当量)中的D-青霉胺(20.9克，134.0毫摩尔)，于0℃，缓慢滴加在乙醇(150毫升)中的2-溴丙醇(26.0克，187.7毫摩尔，1.3当量)溶液，在室温下，制得的溶液搅拌过夜，然后用1N HCl酸化该混合物至pH约为6，减压下除去溶剂留下稠的油状物，然后将青霉胺加成物溶解在二噁烷(150毫升)和水(150毫升)中，并于室温下搅拌，在该反应混合物中加入三乙胺(40.6克，402毫摩尔，3当量)，随后加入4-溴苯基磺酰氯(41.1克，160.8毫摩尔)，室温下，制得的均匀溶液搅拌18小时，然后用1N HCl酸化至pH约为2．将该溶液倒入水中，用二氯甲烷萃取。干燥有机萃取物(MgSO4)，并且减压浓缩为油状物，制得的油状物在甲醇(30毫升)中稀释，加入足够的溶于乙醚中的重氮甲烷形成黄色溶液，该混合物减压下浓缩留下无色油状物，通过硅胶色谱，使用40％乙酸乙酯/60％己烷作为洗脱液，提纯制得的甲酯，获得要求的无色透明的油状产物。MS(ESI):440,442(M++H),457,459(M++NH4)。
4b．4N-[(4-溴苯基)磺酰基]-2,2-二甲基-硫杂吖庚因-3-羧酸甲酯：室温下搅拌在THF(400毫升)中的甲酯4a(31.0克，70.6毫摩尔)，然后加入三苯基膦(22.2克，84.7毫摩尔，1.2当量)，随后加入偶氮二羧酸二乙酯(13.5克，77.7毫摩尔，1.1当量)，制得的溶液室温下搅拌2小时，除去溶剂，然后用二氯甲烷稀释稠的黄色油状物，并加入硅胶(60克)，除去溶剂，留下白色粉末(吸收在硅胶上的化合物)，将该粉末置于色谱柱中，用9/1的己烷/EtOAc洗脱，获得要求的无色油状物。MS(ESI):422,424(M++H),439,441(M++NH4)。
4c．4-[(4-溴苯基)磺酰基]-2,2-二甲基-硫杂吖庚因-3-羧酸：氩气氛中，室温下搅拌在吡啶(350毫升)中的甲酯4b(24.8克，58.9毫摩尔)，加入碘化锂(107克，706毫摩尔，12当量)，制得的溶液加热回流3小时，该反应混合物冷却至室温，然后用1N HCl酸化，用二氯甲烷萃取该混合物，干燥有机萃取物(Na2SO4)，并减压下浓缩为油状物，通过柱色谱，使用1/1己烷/EtOAc作为洗脱液，提纯该油状物，获得要求的淡黄色油状产物。MS(ESI):408,410(M++H),425,427(M++NH4)。
4d．N-羟基-4-[(4-溴苯基)磺酰基]-2,2-二甲基-硫杂吖庚因-3-羧酰胺：室温下搅拌在二氯甲烷(200毫升)中的羧酸4c(14.65克，36.0毫摩尔)，然后加入草酰氯(9.4克，73.8毫摩尔，2.05当量)和DMF(2.63克，36.0毫摩尔)。制得的溶液室温下搅拌30分钟。在另一个烧瓶中，0℃搅拌在THF(50毫升)和水(10毫升)中的氢氯化羟基胺(10.0克，144.0毫摩尔，4当量)，加入三乙胺(21.8克，216毫摩尔，6当量)，制得的溶液于0℃搅拌15分钟，之后于0℃，在羟基胺溶液中加入酰氯溶液，制得的混合物于室温下搅拌过夜，然后用1N HCl酸化，并用二氯甲烷萃取，干燥有机萃取物(Na2SO4)，减压下浓缩为固体，该固体于乙腈中结晶，获得白色粉末，MS(ESI):423,425(M++H)。
                                 实施例5
制备N-羟基-S,S-二氧-4-[(4-溴苯基)磺酰基]-2,2-二甲基-硫杂吖庚因-3-羧酰胺5a．N-羟基-S,S-二氧-4-[(4-溴苯基)磺酰基]-2,2-二甲基-硫杂吖庚因-3-羧酰胺：将异羟肟酸(4.2克，9.9毫摩尔)加到氯仿(50毫升)中。该悬浮物冷却至0℃，随后加入过乙酸(32％Aldrich溶液)(6.4毫升，29.7毫摩尔，3.0当量)，加入过乙酸中溶液变得透明，然后制得的溶液温热至室温，搅拌过夜后，减压除去过乙酸，留下的固体在乙腈中重结晶。MS(ESI):455,457(M++H)。
                              实施例6
制备N-羟基-4-[(4-丁氧基苯基)磺酰基]-2,2-二甲基-硫杂吖庚因-3-羧酰胺
Figure A9719754100311
6a．N-[(4-丁氧基苯基)磺酰基]-S-(2-羟丙基)-D-青霉胺甲酯：在氩气氛中，于0℃搅拌在2N的NaOH(18毫升，1.35当量)中的D-青霉胺(2.5克，16.7毫摩尔)，于0℃，缓慢滴加在乙醇(20毫升)中的2-溴丙醇(3.24克，23.4毫摩尔，1.4当量)溶液，在室温下，制得的溶液搅拌过夜，然后用1N HCl酸化该混合物至pH约为6。减压下除去溶剂留下稠的油状物，然后将青霉胺加成物溶解在二噁烷(30毫升)和水(30毫升)中，并于室温下搅拌，在该反应混合物中加入三乙胺(7.0毫升，50.1毫摩尔，3当量)，随后加入4-正丁氧基苯基磺酰氯(5.0克，20.1毫摩尔)，室温下，制得的均匀溶液搅拌18小时，然后用1N HCl酸化至pH约为2，将该溶液倒入水中，用二氯甲烷萃取，干燥有机萃取物(MgSO4)，并且减压浓缩为油状物，制得的油状物在甲醇(30毫升)中稀释，加入足够的溶于乙醚中的重氮甲烷形成黄色溶液，该混合物减压下浓缩留下无色油状物，通过硅胶色谱，使用3/2的己烷/EtOAc作为洗脱液，提纯制得的甲酯，获得要求的无色透明的油状产物。MS(ESI):434(M++H)，451(M++NH4)。
6b．4N-[(4-丁氧基苯基)磺酰基]-2,2-二甲基-硫杂吖庚因-3-羧酸甲酯：室温下搅拌在THF(30毫升)中的甲酯6a(3.3克，7.6毫摩尔)，然后加入三苯基膦(2.39克，9.12毫摩尔，1.2当量)，随后加入偶氮二羧酸二乙酯(1.45毫升，8.36毫摩尔，1.1当量)，制得的溶液室温下搅拌2小时，除去溶剂，然后用二氯甲烷稀释稠的黄色油状物，并加入硅胶(10克)。除去溶剂，留下白色粉末，将该粉末置于色谱柱中，用9/1的己烷/EtOAc洗脱，获得要求的无色油状物。MS(ESI):416(M++H)，433(M++NH4)。
6c．4-[(4-丁氧基苯基)磺酰基]-2,2-二甲基-硫杂吖庚因-3-羧酸：氩气氛中，室温下搅拌在吡啶(50毫升)中的甲酯6b(2.1克，5.06毫摩尔).加入碘化锂(8.13克，60.7毫摩尔，12当量)，制得的溶液加热回流3小时。该反应混合物冷却至室温，然后用1N HCl酸化。用二氯甲烷萃取该混合物，干燥有机萃取物(Na2SO4)，并减压下浓缩为油状物，在使用40％A(95％水、5％乙腈、0.1％甲酸)和60％B(20％水、80％乙腈)的溶剂体系的HPLC分析中，该油状物的纯度为95.5％，该产物为无色油状物，不需要进一步提纯，MS(ESI):402(M++H),419(M++NH4)。
6d．N-羟基-4-[(4-丁氧基苯基]磺酰基]-2,2-二甲基-硫杂吖庚因-3-羧酰胺：室温下搅拌在二氯甲烷(20毫升)中的羧酸6c(1.65克，4.15毫摩尔)，然后加入草酰氯(1.08克，8.5毫摩尔，2.05当量)和DMF(0.3克，4.15毫摩尔)，制得的溶液室温下搅拌30分钟，在另一个烧瓶中，0℃搅拌在THF(20毫升)和水(5毫升)中的氢氯化羟基胺(1.25克，18.0毫摩尔，4当量)，加入三乙胺(2.5克，24.9毫摩尔，6当量)，制得的溶液于0℃搅拌15分钟，之后于0℃，在该羟基胺溶液中加入酰氯溶液，制得的混合物于室温下搅拌过夜，然后用1N HCl酸化，并用二氯甲烷萃取，干燥有机萃取物(Na2SO4)，减压下浓缩为固体，该固体于CH3CN/H2O中结晶，获得白色粉末。MS(ESI):417(M++H),434(M++NH4)。
                            实施例7
制备N-羟基-S,S-二氧-2,2-二甲基-[4-(4-丁氧基苯基)磺酰基]-硫杂吖庚因-3-羧酰胺
Figure A9719754100321
7a．N-羟基-S,S-二氧-2,2-二甲基-[4-(4-丁氧基苯基)磺酰基]-硫杂吖庚因-3-羧酰胺：将异羟肟酸(0.50克，1.2毫摩尔)溶解于氯仿(10毫升)中形成悬浮物。之后加入过乙酸(0.855克，3.6毫摩尔，3.0当量)，制得的澄清溶液搅拌过夜，减压除去溶剂，留下白色固体，用乙腈重结晶进行提纯，形成白色粉末，MS(ESI):449(M++H),466(M++NH4)。
                           实施例8制备N-羟基-4-[(2-甲基-4-溴苯基)磺酰基]-2,2-二甲基-硫杂吖庚因-3-羧酰胺8a．N-[(2-甲基-4-溴苯基)磺酰基]-S-(2-羟丙基)-D-青霉胺甲酯：在氩气氛中，于0℃搅拌在2N NaOH(18毫升，1.35当量)中的D-青霉胺(3.0克，20.1毫摩尔)，于0℃，缓慢滴加在乙醇(20毫升)中的2-溴丙醇(3.91克，28.1毫摩尔，1.4当量)溶液。在室温下，制得的溶液搅拌过夜，然后用1N HCl酸化该混合物至pH约为6。减压下除去溶剂留下稠的油状物，然后将青霉胺加成物溶解在二噁烷(30毫升)和水(30毫升)中，并于室温下搅拌。在该反应混合物中加入三乙胺(8.3毫升，60.0毫摩尔，3当量)，随后加入2-甲基-4-溴苯基磺酰氯(6.5克，24.1毫摩尔)，室温下，制得的均匀溶液搅拌18小时，然后用1N HCl酸化至pH约为2，将该溶液倒入水中，用二氯甲烷萃取。干燥有机萃取物(MgSO4)，并且减压浓缩为油状物。制得的油状物在甲醇(30毫升)中稀释，加入足够的溶于乙醚中的重氮甲烷形成黄色溶液。该混合物减压下浓缩留下无色油状物。通过硅胶色谱，使用1/1的己烷/EtOAc作为洗脱液，提纯制得的甲酯，获得要求的无色透明的油状产物。MS(ESI):456,458(M++H),473,475(M++NH4)。
8b．4N-[(2-甲基-4-溴苯基)磺酰基]-2,2-二甲基-硫杂吖庚因-3-羧酸甲酯：室温下搅拌在THF(30毫升)中的甲酯8a(4.2克，9.4毫摩尔)，然后加入三苯基膦(2.95克，10.3毫摩尔，1.2当量)，随后加入偶氮二羧酸二乙酯(1.63毫升，11.3毫摩尔，1.1当量)，制得的溶液室温下搅拌2小时，除去溶剂，然后用二氯甲烷稀释稠的黄色油状物，并加入硅胶(10克)，除去溶剂，留下白色粉末。将该粉末置于色谱柱中，用9/1的己烷/EtOAc洗脱。获得要求的无色油状物。MS(ESI):436,438(M++H),453,455(M++NH4)。
8c．4-[(2-甲基-4-溴苯基)磺酰基]-2,2-二甲基-硫杂吖庚因-3-羧酸：氩气氛中，室温下搅拌在吡啶(75毫升)中的甲酯8b(2.4克，5.45毫摩尔)，加入碘化锂(8.69克，65.4毫摩尔，12当量)，制得的溶液加热回流3小时。该反应混合物冷却至室温，然后用1N HCl酸化，用二氯甲烷萃取该混合物，干燥有机萃取物(Na2SO4)，并减压下浓缩为油状物。在使用40％A(95％水、5％乙腈、0.1％甲酸)和60％B(20％水、80％乙腈)的溶剂体系的HPLC分析中，该油状物的纯度为97％，保留时间为9.58，该产物为无色油状物，不需要进一步提纯，MS(ESI):422,424(M++H),439,441(M++NH4)。
8d．N-羟基-4-[(2-甲基-4-溴苯基)磺酰基]-2,2-二甲基-硫杂吖庚因-3-羧酰胺：室温下搅拌在二氯甲烷(20毫升)中的羧酸8c(1.65克，3.9毫摩尔)，然后加入草酰氯(1.01克，7.9毫摩尔，2.05当量)和DMF(0.28克，3.9毫摩尔)。制得的溶液室温下搅拌30分钟。在另一个烧瓶中，0℃搅拌在THF(20毫升)和水(5毫升)中的氢氯化羟基胺(1.1克，15.6毫摩尔，4当量)，加入三乙胺(2.4克，23.4毫摩尔，6当量)，制得的溶液于0℃搅拌15分钟，之后于0℃，在该羟基胺溶液中加入酰氯溶液，制得的混合物于室温下搅拌过夜。然后用1N HCl酸化，并用二氯甲烷萃取，干燥有机萃取物(Na2SO4)，减压下浓缩为固体，该固体于CH3CN/H2O中结晶，获得白色粉末。MS(ESI):437,439(M++H),454,456(M++NH4)。
                      实施例9
制备N-羟基-6-羟基-2,2-二甲基-S,S-二氧-4-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-硫杂吖庚因-3(S)-羧酰胺
9a．N-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-S-[(2,2-二甲基-1,3-二氧环戊-4-基)甲基]-D-青霉胺甲酯：在氩气氛中，于0℃搅拌在2N NaOH(41.7毫升，83.3毫摩尔，1.3当量)中的D-青霉胺(9.56克，64.1毫摩尔)，于0℃，在该反应混合物中缓慢滴加在乙醇(30毫升)中的(S)-4-(溴甲基)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊环(15.0,76.9毫摩尔，1.2当量，可参考：Kawakami等人的J.Org.Chem.1982,47,3581).制得的溶液室温下搅拌过夜，并用1N HCl酸化至pH约为6，减压下除去溶剂留下稠的油状物，然后将青霉胺加成物溶解在二噁烷(75毫升)和水(75毫升)中，并于室温下搅拌，在该反应混合物中加入三乙胺(19.5克，192.3毫摩尔，3当量)，随后加入4-甲氧基苯基磺酰氯(15.9克，76.9毫摩尔)，室温下，制得的均匀溶液搅拌18小时，然后用1N HCl酸化至pH约为2。将该溶液倒入水中，用二氯甲烷萃取。干燥有机萃取物(MgSO4)，并且减压浓缩为油状物，制得的油状物在甲醇(30毫升)中稀释，加入足够的溶于乙醚中的重氮甲烷形成黄色溶液。该混合物减压下浓缩留下无色油状物，通过硅胶色谱，使用8/2的己烷/EtOAc作为洗脱液，提纯制得的甲酯。获得要求的无色透明的油状产物。MS(ESI):448(M++H)，465(M++NH4)。
9b．2(S)-N-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-S-(2,3-二羟基丙基)-D-青霉胺甲酯：室温下搅拌在THF(50毫升)中的丙酮化合物9a(11.1克，24.8毫摩尔)，并加入1N HCl。制得的混合物室温下搅拌过夜，直到原料消耗尽，浓缩该混合物，除去THF，然后用二氯甲烷萃取水层，干燥有机萃取物(Na2SO4)，并减压浓缩为油状物。不需要进一步提纯。获得无色油状产物(10.0克，99％)。
9c．N[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-S-(2(S)-羟基-3-叔丁基二甲基甲硅烷氧基丙基)-D-青霉胺甲酯：室温下搅拌在二氯甲烷(150毫升)中的二醇9b(10.0克，24.5毫摩尔)，然后加入三乙胺(2.73克，27毫摩尔，1.1当量)和二甲氨基吡啶(100毫克，0.04当量)，加入叔丁基二甲基甲硅烷基氯(3.7克，24.5毫摩尔)，制得的混合物室温下搅拌过夜，将该反应混合物倒入稀的碳酸氢钠溶液中，并用二氯甲烷萃取，干燥有机萃取物(Na2SO4)，然后减压下浓缩为油状物，通过硅胶柱色谱，使用7/3的己烷/EtOAc作为洗脱液，提纯该油状物，获得无色透明的油状产物。
9d．N-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-S-(2(S)-甲氧基甲氧基-3-叔丁基二甲基甲硅烷氧基丙基)-D-青霉胺甲酯：室温下搅拌在二甲氧基乙烷(120毫升)中的碘化钠(12.0克，80毫摩尔，4当量)，然后加入氯甲基甲醚(8.2克，102毫摩尔，5.1当量)。形成的棕色悬浮物触摸下为热的。制得的混合物搅拌10分钟，加入在二甲氧基乙烷(30毫升)中的醇9c(10.5克，20毫摩尔)和二异丙基乙胺(14.3克，110毫摩尔，5.5当量)。该混合物室温下搅拌1小时，然后加热回流4小时，将该反应混合物倒入饱和的碳酸氢钠溶液，然后用二氯甲烷萃取。干燥有机萃取物(Na2SO4)，随后减压浓缩为油状物，通过在硅胶上的色谱，使用8/2的己烷/EtOAc作为洗脱，提纯该油状物。获得黄色油的产物。
9e．N-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-S-(2(S)-甲氧基甲氧基-3-羟基丙基)-D-青霉胺甲酯：冷却在THF(25毫升)中的甲硅烷基醚9d(3.16克，5.58毫摩尔)至0℃，然后加入氟化四丁基铵(在THF中1.0M，14毫升，2.5当量)。于0℃，制得的混合物搅拌30分钟，然后回热至室温。再搅拌3小时。将该反应混合物倒入饱和碳酸氢钠溶液，然后用二氯甲烷萃取，干燥有机萃取物(Na2SO4)，随后减压浓缩为油状物，通过在硅胶上的色谱，使用1/1的己烷/EtOAc作为洗脱，提纯该油状物。获得无色透明的油状产物。
9f．6(S)-甲氧基甲基-4N-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-2,2-二甲基-硫杂吖庚因-3(S)-羧酸甲酯：室温下搅拌在THF(15毫升)中的甲酯9e(1.9克，4.3毫摩尔)，然后加入三苯基膦(1.35克，5.16毫摩尔，1.2当量)，随后加入偶氮二羧酸二乙酯(0.82克，4.73毫摩尔，1.1当量)，制得的溶液室温下搅拌2小时，除去溶剂，然后用二氯甲烷稀释黄色稠油状物，并加入硅胶(20克)，除去溶剂留下白色粉末，将该粉末置于色谱柱中用8/2的己烷/EtOAc洗脱。获得要求的无色油状产物。MS(ESI):434(M++H),451(M++NH4)。
9g．6-甲氧基甲基-4-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-2,2-二甲基-硫杂吖庚因-3(S)-羧酸：氩气氛中，室温下搅拌在吡啶(40毫升)中的甲酯9f(2.2克，5.07毫摩尔)。加入碘化锂(8.15克，61.9毫摩尔，12当量)，制得的溶液加热回流3小时，反应混合物冷却至室温，然后用1N HCl酸化，用二氯甲烷萃取该混合物，然后干燥有机萃取物(Na2SO4)，并减压下浓缩为油状物，通过在硅胶上的色谱，使用1/1的己烷/EtOAc作为洗脱，提纯该油状物。获得淡黄色油状产物，MS(ESI):420(M++H),437(M++NH4),442(M++Na)。
9h．N-羟基-6-甲氧基甲基-4-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-2,2-二甲基-硫杂吖庚因-3-羧酰胺：室温下搅拌在乙腈(15毫升)中的羧酸9g(2.35克，5.6毫摩尔)，然后加入草酰氯(1.46克，11.5毫摩尔，2.05当量)和DMF(0.41克，5.6毫摩尔)，制得的溶液室温下搅拌30分钟，在另一个烧瓶中，0℃搅拌在THF(10毫升)和水(2毫升)中的氢氯化羟基胺(1.56克，22.4毫摩尔，4当量)，加入三乙胺(3.40克，33.6毫摩尔，6当量)，制得的溶液于0℃搅拌15分钟，之后于0℃，在该羟基胺溶液中加入酰氯溶液，制得的混合物于室温下搅拌过夜，然后用1N HCl酸化，并用二氯甲烷萃取，干燥有机萃取物(Na2SO4)，减压下浓缩为固体。通过使用60/40的水/乙腈作为洗脱液的反相HPLC纯化该固体，获得白色粉末。MS(ESI):373(M++H)，
                             实施例10
制备N-羟基-S,S-二氧-6-羟基-4-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-2,2-二甲基-硫杂吖庚因-3(S)-羧酰胺
Figure A9719754100371
10a．N-羟基-S,S-二氧-6-羟基-4-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-2,2-二甲基-硫杂吖庚因-3(S)-羧酰胺：异羟肟酸9h(1.30克，2.99毫摩尔)溶解于氯仿(50毫升)，并于室温下搅拌，加入32％的过乙酸溶液(3.03毫升，11.97毫摩尔，4.0当量)，室温下搅拌制得的混合物，减压除去溶剂和剩余的过乙酸，留下要求的白色固体产物，该固体从乙腈中重结晶，获得白色晶体产品，MS(ESI):423(M++H)。
                              实施例11
制备3(S)-N-羟基-2,2-二甲基-4-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-八氢-1,4-硫杂偶氮宁(thiazonine)-3-羧酰胺
Figure A9719754100381
11a．N-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-S-(2-羟戊基)-D-青霉胺甲酯：在氩气氛中，于0℃搅拌在2N NaOH(21.8毫升，43.6毫摩尔，1.3当量)中的D-青霉胺(5.0克，33.5毫摩尔)。于0℃，缓慢滴加在乙醇(30毫升)中的1-氯戊醇(4.92克，40.2毫摩尔，1.2当量)溶液，在室温下，制得的溶液搅拌过夜，然后用1N HCl酸化该混合物至pH约为6。减压下除去溶剂留下稠的油状物。然后将青霉胺加成物溶解在二噁烷(100毫升)和水(100毫升)中，并于室温下搅拌。在该反应混合物中加入三乙胺(10.2克，100毫摩尔，3当量)，随后加入4-甲氧基苯基磺酰氯(7.62克，36.9毫摩尔，1.1当量)，室温下，制得的均匀溶液搅拌18小时，然后用1N HCl酸化至pH约为2，将该溶液倒入水中，用二氯甲烷萃取。干燥有机萃取物(MgSO4)，并且减压浓缩为油状物。制得的油状物在甲醇(20毫升)中稀释，加入足够的溶于乙醚中的重氮甲烷形成黄色溶液，该混合物减压下浓缩留下无色油状物，通过硅胶色谱，使用6/4的己烷/EtOAc作为洗脱液，提纯制得的甲酯，获得要求的无色透明的油状产物，MS(ESI):420(M++H),437(M++NH4)。
11b．3(S)-N-羟基-2,2-二甲基-4-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]八氢-1,4-硫杂偶氮宁-3-羧酸甲酯：室温下搅拌在THF(50毫升)中的甲酯11a(2.1克，5.0毫摩尔)，然后加入三苯基膦(1.58克，6.0毫摩尔，1.2当量)，随后加入偶氮二羧酸二乙酯(0.96毫升，5.50毫摩尔，1.1当量)。制得的溶液室温下搅拌18小时。除去溶剂，然后用二氯甲烷稀释稠的黄色油状物，并加入硅胶(15克)，除去溶剂，留下白色粉末，将该粉末置于色谱柱中，用8/2的己烷/EtOAc洗脱，获得要求的无色油状物。MS(ESI):402(M++H),419(M++NH4)。
11c．3(S)-N-羟基-2,2-二甲基-4-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]八氢-1,4-硫杂偶氮宁-3-羧酸：氩气氛中，室温下搅拌在吡啶(10毫升)中的甲酯11b(0.44克，1.10毫摩尔)。加入碘化锂(1.76克，13.1毫摩尔，12当量)，制得的溶液加热回流5小时，该反应混合物冷却至室温，然后用1N HCl酸化，用二氯甲烷萃取该混合物，干燥有机萃取物(Na2SO4)，并减压下浓缩为油状物，通过使用1/1的己烷/EtOAc作为洗脱液的柱色谱，提纯该油状物，获得淡黄色油状产物，MS(ESI):388(M++H),405(M++NH4)。
11d．3(S)-N-羟基-2,2-二甲基-4-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]八氢-1,4-硫杂偶氮宁-3-羧酰胺：室温下搅拌在二氯甲烷(10毫升)中的羧酸11c(392毫克，1.1当量)，然后加入草酰氯(0.263克，2.07毫摩尔，2.05当量)和DMF(73.9毫克，1.01毫摩尔)，制得的溶液室温下搅拌30分钟，在另一个烧瓶中，0℃搅拌在THF(50毫升)和水(10毫升)中的氢氯化羟基胺(3.2克，47.5毫摩尔，4当量)。加入三乙胺(615毫克，6.06毫摩尔，6当量)，制得的溶液于0℃搅拌15分钟，之后于0℃，在该羟基胺溶液中加入酰氯溶液，制得的混合物于室温下搅拌过夜，然后用1N的HCl酸化，并用二氯甲烷萃取，干燥有机萃取物(Na2SO4)，减压下浓缩为固体，该固体于CH3CN中重结晶，获得白色粉末，MS(ESI):378(M++NH4)，361(M++H)。
                         实施例12制备N-羟基-2-甲基-4N-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-硫杂吖庚因-3-羧酰胺
Figure A9719754100401
12a．2-叔丁基-1,3-噻唑烷-4-羧酸4(S)-甲酯(1)：室温下搅拌在石油醚(150毫升)中的氢氯化D-半胱氨酸甲酯(12.9克，75.2毫摩尔)和三甲基乙醛(7.12克，82.7毫摩尔)，然后耗用5分钟滴加三乙胺(8.37克，82.7毫摩尔)。制得的不均匀混合物在回流下搅拌16小时，用Dean-Stark分水器除去水，反应混合物冷却至室温，然后过滤，用乙醚洗涤残余物，浓缩制得的滤液，留下14.87克(97％)的要求的淡黄色油状产物，
12b．2-叔丁基-1,3-噻唑烷-3-甲酰-4-羧酸2S,4S-甲酯(2)：于0℃搅拌在甲酸(110毫升)中的噻唑烷(14.8克，72.8毫摩尔)和甲酸钠(5.45克，80毫摩尔，1.1当量)，然后耗用45分钟滴加乙酐(22.3克，218毫摩尔，3当量)，制得的溶液回热至室温并搅拌过夜，减压下浓缩该混合物留下黄色油，用饱和碳酸氢钠溶液小心中和该油，然后用乙醚萃取(3×200毫升)，干燥混合的醚萃取物(Na2SO4)，并于减压下浓缩为油。该油(13.2克，79％)静置下结晶。
12c．2-叔丁基-1,3-噻唑烷-3-甲酰-4-甲基-4-羧酸2S,4S-甲酯(3)：在冷的(-78℃)二异丙胺(5.9克，58.4毫摩尔，1.5当量)的THF(180毫升)溶液中滴加正丁基锂溶液(1.6M，25.8毫升，41.2毫摩尔，1.06当量)，制得的溶液在-78℃搅拌10分钟，再加入DMPU(1,3-二甲基-3,4,5,6-四氢-2(1H)-嘧啶酮，27毫升)，蓝色溶液在-78℃搅拌1小时，该反应混合物冷却至-90℃，然后缓慢加入噻唑烷(9.0克，38.9毫摩尔)在THF(10毫升)中的溶液，该混合物在-90℃再搅拌0.75小时，然后耗用5分钟加入甲基碘(6.63克，46.7毫摩尔，1.2当量)，反应混合物在-90℃搅拌2小时，然后温热至室温。除去溶剂留下油状物，将其倒入盐水(200毫升)，并用乙醚萃取(3×200毫升)。干燥合并的有机萃取物(Na2SO4)，并于减压下浓缩为油。通过使用9/1的己烷/EtOAc作为洗脱液的硅胶柱色谱，提纯该油状物，获得无色透明的油状产物(5.90克，62％)。
12d．氢氯化(S)-2-甲基半胱氨酸(4)：在5N HCl(110毫升)中加入甲酯(6.0克，24.6毫摩尔)，制得的混合物加热回流3小时。然后冷却至室温，减压下除去溶剂，留下3.62克(87％)的黄色固体。
12e．N-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-S-(2-羟基乙基)-2-甲基-D-半胱氨酸甲酯(5)：氩气氛中，于0℃搅拌在2N NaOH(65毫升，0.13摩尔，1.3当量)中的D-青霉胺(14.9克，0.1摩尔)。于0℃缓慢滴加在乙醇(100毫升)中的2-溴丙醇溶液(15克，0.12摩尔，1.2当量)。制得的溶液室温下搅拌过夜，然后用1N HCl酸化该混合物至pH约为6。减压下除去溶剂留下稠的油状物。然后将青霉胺加成物溶解在二噁烷(200毫升)和水(200毫升)中，并于室温下搅拌，在该反应混合物中加入三乙胺(29.8毫升，0.295摩尔，3当量)，随后加入4-甲氧基苯基磺酰氯(22.3克，0.108摩尔，1.1当量)，室温下，制得的均匀溶液搅拌18小时，然后用1N HCl酸化至pH约为2。将该溶液倒入水中，用二氯甲烷萃取。干燥有机萃取物(MgSO4)，并且减压浓缩为油状物。制得的油状物在甲醇(30毫升)中稀释，加入足够的溶于乙醚中的重氮甲烷形成黄色溶液，该混合物减压下浓缩留下无色油状物，通过使用1/1的己烷/EtOAc作为洗脱液的硅胶色谱，提纯制得的甲酯，获得要求的无色透明的油状产物。
12f．2-甲基-4N-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-硫杂吖庚因-3-羧酸甲酯(6)：室温下搅拌在THF(200毫升)中的甲酯(10.8克，28.6毫摩尔)，然后加入三苯基膦(9.0克，34.3毫摩尔，1.2当量)，随后加入偶氮二羧酸二乙酯(5.48克，31.5毫摩尔，1.1当量)。制得的溶液室温下搅拌2小时，除去溶剂，然后用二氯甲烷稀释稠的黄色油状物，并加入硅胶(30克)，除去溶剂，留下白色粉末。将该粉末置于色谱柱中，用8/2的己烷/EtOAc洗脱，获得要求的无色油状产物，MS(ESI):360(M++H)，377(M++NH4)。
12g．2-甲基-4N-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-硫杂吖庚因-3-羧酸：在氩气氛中室温下搅拌在吡啶(150毫升)中的甲酯(9.5克，26.4毫摩尔)，加入碘化锂(42.4克，317毫摩尔，12当量)，制得的溶液加热回流3小时，该反应混合物冷却至室温，然后用1N HCl酸化。用二氯甲烷萃取该混合物，干燥有机萃取物(Na2SO4)，并减压下浓缩为油状物，通过使用1/1的己烷/EtOAc作为洗脱液的柱色谱提纯该油，获得要求的淡黄色油状产物。
12h．N-羟基-2-甲基-4N-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-硫杂吖庚因-3-羧酰胺：室温下搅拌在二氯甲烷(50毫升)中的羧酸(4.1克，11.8毫摩尔)，然后加入草酰氯(3.09克，24.3毫摩尔，2.05当量)和DMF(0.87克，11.8毫摩尔)，制得的溶液室温下搅拌30分钟，在另一个烧瓶中，0℃搅拌在THF(50毫升)和水(10毫升)中的氢氯化羟基胺(3.3克，47.5毫摩尔，4当量)，加入三乙胺(7.16克，70.8毫摩尔，6当量)，制得的溶液于0℃搅拌15分钟。之后于0℃，在该羟基胺溶液中加入酰氯溶液，制得的混合物于窒温下搅拌过夜，然后用1N HCl酸化，并用二氯甲烷萃取，干燥有机萃取物(Na2SO4)，减压下浓缩为固体。该固体于CH3CN/H2O中重结晶，获得白色粉末，MS(ESI):378(M++NH4)，361(M++H)。
                                实施例13
制备N-羟基-1-(4-甲氧基苯基磺酰基)-3,3-二甲基-六氢-1H-吖庚因-2-羧酰胺
Figure A9719754100421
13a．7-甲基-3-氧代-6-辛烯酸甲酯：在一个干燥烧瓶中，于氩气下加入氢化钠(17.44克，436毫摩尔)，并用己烷漂洗几次以除去矿物油，加入在乙醚(60毫升)中的碳酸二甲酯(35.66克，396毫摩尔)溶液，搅拌该悬浮物并加热回流，之后，滴加6-甲基-5-庚-2-酮(25.2克，198毫摩尔)，直到开始放出氢。回流下耗用几小时，非常慢地加入剩余的酮。一旦结束加入，该溶液再搅拌2小时，之后室温下静置过夜。该混合物于冰浴中冷却，小心加入甲醇(40毫升)的乙醚(200毫升)溶液。反应混合物在冰浴中保持1小时，直到所有鼓泡停止。该反应混合物室温下搅拌2小时。将制得的悬浮物倒入冰(320克)和浓HCl(80毫升)中，该溶液用乙醚萃取几次，有机层用碳酸氢钠洗涤，并用硫酸镁干燥，减压下浓缩形成油。产物在75-90℃蒸馏进行提纯，获得透明淡黄色油状产物。MS(ESI):185(M++H),202(M++NH4)。
13b．2,2-二甲基-6-氧代-环己烷羧酸甲酯：甲酯13a(16.3克，88.6毫摩尔)溶解于二氯甲烷(600毫升)，冷却至0℃，随后加入氯化锡(34.5克，132.8毫摩尔)。该反应混合物室温下搅拌过夜，用乙醚(1000毫升)稀释该反应，并用1N的HCl洗涤几次和用水洗涤，用硫酸镁干燥有机层，并于减压下蒸发，残余物在使用己烷∶乙酸乙酯(95∶5)洗脱液的硅胶上提纯。MS(ESI):185(M++H),202(M++NH4)。
13c．6,6-二甲基-7-甲氧甲酰-四氢-2(3H)-吖庚因：将酮酯13b(7.3克，39.7毫摩尔)溶解于氯仿(180毫升)，并冷却至0℃。加入甲磺酸(38.1克，397毫摩尔)，随后加入叠氮化钠。反应混合物在室温下搅拌30分钟，然后加热回流5小时。在该反应混合物中加入冰，搅拌几分钟，随后加入氢氧化铵，直到反应变为碱性。然后用二氯甲烷萃取该混合物，干燥有机层(MgSO4)，并于减压下浓缩为油。MS(ESI):200(M++H)。
13d．2-羟基甲基-3,3-二甲基-六氢-1H-吖庚因：氩气氛中，室温下将酮13c(3.75克，18.9毫摩尔)溶解于THF(100毫升)，之后在该反应混合物中缓慢加入氢化锂铝(1.5克，37.7毫摩尔，2当量)，反应混合物加热回流5小时，通过缓慢滴加乙酸乙酯淬灭该混合物，直到反应混合物的鼓泡停止，然后，在该溶液中加入水(1.5毫升)，之后加入15％NaOH(1.5毫升)，随后加入水(3.0毫升)，过滤制得的不均匀混合物，剩下的有机层用水稀释，并用乙醚萃取，有机层用硫酸钠干燥，减压浓缩，MS(ESI):158(M++H)。
13e．1-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-2-羟基甲基-3,3-二甲基-六氢-1H-吖庚因：将醇13d(2.9克，18.9毫摩尔)溶解于1∶1的水和p-二噁烷的混合物(100毫升)中，随后加入4-甲氧基苯基磺酰氯(4.7克，22.6毫摩尔)和三乙胺(7.86毫升，56.5毫摩尔)，该反应混合物搅拌过夜，淬灭反应，用1N HCl酸化至pH约为2。然后用水稀释该混合物，并用二氯甲烷萃取。用硫酸镁干燥有机层，并于减压下浓缩，通过使用己烷∶乙酸乙酯(3∶2)洗脱液的硅胶色谱提纯该化合物，MS(ESI):328(M++H),345(M++NH4)。
13f．1-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-3,3-二甲基-六氢-1H-吖庚因-2-羧酸：将醇13e(0.40克，1.22毫摩尔)溶解于丙酮(50毫升)中，加入新配制的8N琼斯试剂，直到该溶液相对于绿色时维持橙色/棕色，搅拌该反应化合物过夜，加入异丙醇淬灭过量的琼斯试剂，从溶液中沉淀出绿色固体，用硅藻土过滤该固体，减压下浓缩液体，残余物溶解于氯仿，并用水相对几次，有机层用硫酸镁干燥，并于减压下浓缩，产物不需要进一步提纯。MS(ESI):342(M++H),359(M++NH4)。
13g．N-羟基-1-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-3,3-二甲基-六氢-吖庚因-2-羧酰胺：室温下搅拌在二氯甲烷(10毫升)中的羧酸13f(0.37克，1.07毫摩尔)，然后加入草酰氯(0.28克，2.2毫摩尔，2.05当量)和DMF(0.08克，4.15毫摩尔)，制得的溶液室温下搅拌30分钟，在另一个烧瓶中，0℃搅拌在THF(10毫升)和水(2毫升)中的氢氯化羟基胺(0.3克，4.28毫摩尔，4当量)，加入三乙胺(0.65克，6.42毫摩尔，6当量)，制得的溶液于0℃搅拌15分钟，之后于0℃，在该羟基胺溶液中加入酰氯溶液，制得的混合物于室温下搅拌过夜，然后用1N HCl酸化，并用二氯甲烷萃取，干燥有机萃取物(Na2SO4)，减压下浓缩为固体，该固体于CH3CN/H2O中重结晶，获得白色粉末，MS(ESI):357(M++H)。
                            实施例14
制备N-羟基-1-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-六氢-1H-吖庚因-2-羧酰胺
14a．7-羧甲氧基(carboxmethoxy)-四氢-2(3H)-吖庚因酮(azepinone):2-环己酮羧酸乙酯(15.0克，88.12毫摩尔)溶解于氯仿(200毫升)，冷却至0℃。加入甲磺酸(84.7克，881.2毫摩尔)，随后加入叠氮化钠，该反应混合物室温下搅拌30分钟，然后加热回流5小时，在反应混合物中加入冰，制得的溶液搅拌几分钟，加入氢氧化铵，直到反应为碱性，用二氯甲烷萃取该混合物，干燥有机层(MgSO4)，并于减压下浓缩为油。MS(ESI):186(M++H)。
14b．2-羟基甲基-六氢-1H-吖庚因：氩气氛中，室温下将酰胺14a(5.0克，27.0毫摩尔)溶解于THF(100毫升)，之后小心加入氢化锂铝(2.0克，54.0毫摩尔，2当量)，反应混合物加热回流5小时，通过缓慢滴加乙酸乙酯淬灭该混合物，直到反应混合物的鼓泡停止。然后，在该溶液中加入水(2.0毫升)。再加入15％NaOH(2.0毫升)，随后加入水(5.0毫升)。过滤制得的均匀溶液，剩下的有机层用水稀释，并用乙醚萃取。有机层用硫酸钠干燥，减压浓缩。
14c．1-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-2-羟基甲基-六氢-1H-吖庚因：将醇14b(3.0克，23.5毫摩尔)溶解于1∶1的水和p-二噁烷的混合物(100毫升)中，随后加入4-甲氧基苯基磺酰氯(5.8克，28.2毫摩尔)和三乙胺(9.8毫升，70.5毫摩尔)，该反应混合物搅拌过夜。淬灭反应，用1N HCl酸化至pH约为2。然后用水稀释该混合物，并用二氯甲烷萃取，用硫酸镁干燥有机多层，并于减压下浓缩，通过使用己烷∶乙酸乙酯(2∶1)洗脱液的硅胶色谱提纯该化合物，MS(ESI):300(M++H),317(M++NH4)。
14d．1-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-六氢-1H-吖庚因-2-羧酸：将醇14c(1.3克，4.35毫摩尔)溶解于丙酮(100毫升)中，在0℃加入新配制的8N琼斯试剂，直到该溶液相对于绿色时维持橙色/棕色，搅拌该反应混合物过夜，加入异丙醇淬灭过量的琼斯试剂，沉淀出绿色固体，用硅藻土过滤该固体，减压下浓缩液体，残余物溶解于氯仿，并用水相对几次，有机层用硫酸镁干燥，并于减压下浓缩，产物不需要进一步提纯。MS(ESI):314(M++H),331(M++NH4)。
14e．N-羟基-1-[(4-甲氧基苯基)磺酰基]-六氢-1H-吖庚因-2-羧酰胺：室温下搅拌在二氯甲烷(25毫升)中的羧酸14d(1.11克，3.56毫摩尔)，然后加入草酰氯(0.93克，7.2毫摩尔，2.05当量)和DMF(0.260克，3.56毫摩尔)，制得的溶液室温下搅拌30分钟。在另一个烧瓶中，0℃搅拌在THF(15毫升)和水(8毫升)中的氢氯化羟基胺(0.99克，14.24毫摩尔，4当量)。加入三乙胺(2.15克，21.4毫摩尔，6当量)，制得的溶液于0℃搅拌15分钟。之后于0℃，在该羟基胺溶液中加入酰氯溶液，制得的混合物于室温下搅拌过夜。然后用1N HCl酸化，并用二氯甲烷萃取。干燥有机萃取物(Na2SO4)，减压下浓缩为固体。该固体于CH3CN/H2O中重结晶，获得白色粉末。MS(ESI):429(M++H)。
                      实施例15-101用上面叙述并示例的方法制备下列各化合物(此处W为无)。
Figure A9719754100461
    Y   X   W            Ar  n
实施例15  3,3-(CH3-)2   S   H    4-NO2-C6H4-  1
实施例16  3,3-(CH3-)2   S   H    4-i-BuO-C6H4-  1
实施例17  3,3-(CH3-)2   S   H    4-(C6H5)O-C6H4-  1
实施例18  3,3-(CH3-)2   S   H    4-(4-F-C6H5)O-C6H4-  1
实施例19  3,3-(CH3-)2   S   H    4-(4-Cl-C6H4)O-C6H4-  1
实施例20  3,3-(CH3-)2   S   H    4-(4-Br-C6H4)O-C6H4-  1
实施例21  3,3-(CH3-)2   S   H    4-(4-Me-C6H4)O-C6H4-  1
实施例22  3,3-(CH3-)2   S   H    4-(4-MeO-C6H4)O-C6H4-  1
实施例23  3,3-(CH3-)2   S   H    4-(4-CN-C6H4)O-C6H4-  1
实施例24  3,3-(CH3-)2   S   H    4-(4-Me2N-C6H4)O-C6H4-  1
实施例25  3,3-(CH3-)2   S   H    4-EtO-C6H4-  1
实施例26  3,3-(CH3-)2   S   H    4-i-Pro-C6H4-  1
实施例27  3,3-(CH3-)2   S   H    4-n-PrO-C6H4-  1
实施例28  3,3-(CH3-)2   S   H    2-CH3-4-Br-C6H3-  1
实施例29  3,3-(CH3-)2   S   H    4-C6H5-C6H4-  1
实施例30  3,3-(CH3-)2   S   H    4-(4-F-C6H5)-C6H4-  1
实施例31  3,3-(CH3-)2   S   H    4(4-Cl-C6H5)-C6H4-  1
实施例32  3,3-(CH3-)2   S   H    4-(4-Br-C6H5)-C6H4-  1
实施例33  3,3-(CH3-)2   S   H    4-(4-Me2N-C6H4)-C6H4-  1
实施例34  3,3-(CH3-)2   S   H    4-(4-CN-C6H4)-C6H4-  1
实施例35  3,3-(CH3-)2   S   H    4-(4-MeO-C6H4)-C6H4-  1
实施例36  3,3-(CH3-)2   S   H    4-(4-C5H4N)O-C6H4-  1
实施例37  3,3-(CH3-)2   S   H    4-(3-C5H4N)O-C6H4-  1
实施例38  3,3-(CH3-)2   S   H    4(2-C5H4N)O-C6H4-  1
实施例39     3,3-(CH3-)2   S   H                  C6H5CH2CH2-   1
实施例40     3,3-(CH3-)2   S   H                  C6H5CH2-   1
实施例41     3,3-(CH3-)2   S   H                  (4-C5H4N)CH2CH2-   1
实施例42     3,3-(CH3-)2   S   H                  (2-C5H4N)CH2CH2-   1
实施例43     3,3-(CH3-)2   S   H                  4-(C6H11O)-C6H4-   1
实施例44     3,3-(CH3-)2   S   H                  4-(C5H11O)-C6H4-   1
实施例45     3,3-(CH3-)2   S   H                  4-(C6H13O)-C6H4-   1
实施例46     3,3-(CH3-)2   S   H                  4-(CH3O-CH2CH2)O-C6H4-   1
实施例47     3,3-(CH3-)2   S   H                  5-(2-吡啶基)-2-噻吩基   1
实施例48     3,3-(CH3-)2   S   H                  5-(3-异噁唑基)-2-噻吩基   1
实施例49     3,3-(CH3-)2   S   H       5-(2-(甲基硫基)嘧啶-4-基)-2-噻吩基   1
实施例50     3,3-(CH3-)2   S   H   5-(3-(1-甲基-5-(三氟甲基)吡唑基)-2-噻吩基-   1
实施例51     3,3-(CH3-)2  SO2   H                  4-NO2-C6H4-   1
实施例52     3,3-(CH3-)2  SO2   H                  4-i-BuO-C6H4-   1
实施例53     3,3-(CH3-)2  SO2   H                  4-(C6H5)O-C6H4-   1
实施例54     3,3-(CH3-)2  SO2   H                  4-(4-F-C6H4)O-C6H4-   1
实施例55     3,3-(CH3-)2  SO2   H                  4-(4-Cl-C6H4)O-C6H4-   1
实施例56     3,3-(CH3-)2  SO2   H                  4-(4-Br-C6H4)O=C6H4-   1
实施例57     3,3-(CH3-)2  SO2   H                  4-(4-Me-C6H4)O-C6H4-   1
实施例58     3,3-(CH3-)2  SO2   H                  4-(4-MeO-C6H4)O-C6H4-   1
实施例59     3,3-(CH3-)2  SO2   H                  4-(4-CN-C6H4)O-C6H4-   1
实施例60     3,3-(CH3-)2  SO2   H                  4-(4-Me2N-C6H4)O-C6H4-   1
实施例61     3,3-(CH3-)2  SO2   H                  4-EtO-C6H4-   1
实施例62     3,3-(CH3-)2  SO2   H                  4-i-PrO-C6H4-   1
实施例63     3,3-(CH3-)2  SO2   H                  4-n-PrO-C6H4-   1
实施例64     3,3-(CH3-)2  SO2   H                  2-CH3-4-Br-C6H3-   1
实施例65     3,3-(CH3-)2  SO2   H                  4-C6H5-C6H4-   1
实施例66     3,3-(CH3-)2  SO2   H                  4-(4-F-C6H5)-C6H4-   1
实施例67     3,3-(CH3-)2  SO2   H                  4-(4-Cl-C6H5)-C6H4-   1
实施例68     3,3-(CH3-)2  SO2   H                  4-(4-Br-C6H5)-C6H4-   1
实施例69     3,3-(CH3-)2  SO2   H                  4-(4-Me2N-C6H4)-C6H4-   1
实施例70     3,3-(CH3-)2  SO2   H                  4-(4-CN-C6H4)-C6H4-   1
实施例71     3,3-(CH3-)2  SO2   H                  4-(4-MeO-C6H4)-C6H4-   1
实施例72     3,3-(CH3-)2  SO2   H                  4-(4-C5H4N)O-C6H4-   1
实施例73  3,3-(CH3-)2  SO2   H     4-(3-C5H4N)O-C6H4-    1
实施例74  3,3-(CH3-)2  SO2   H     4-(2-C5H4N)O-C6H4-    1
实施例75  3,3-(CH3-)2  SO2   H     C6H5CH2CH2-    1
实施例76  3,3-(CH3-)2  SO2   H     C6H5CH2-    1
实施例77  3,3-(CH3-)2  SO2   H     (4-C5H4N)CH2CH2-    1
实施例78  3,3-(CH3-)2  SO2   H     (2-C5H4N)CH2CH2-    1
实施例79  3,3-(CH3-)2  SO2   H     C6H5CH2CH2-    1
实施例80  3,3-(CH3-)2  SO2   H     C6H5CH2-    1
实施例81  3,3-(CH3-)2  SO2   H     (4-C5H4N)CH2CH2-    1
实施例82  3,3-(CH3-)2  SO2   H     (2-C5H4N)CH2CH2-    1
实施例83  3,3-(CH3-)2  SO2   H     4-(C6H11)O-C6H4-    1
实施例84  3,3-(CH3-)2  SO2   H     4-(C5H11)O-C6H4-    1
实施例85  3,3-(CH3-)2  SO2   H     4-(C6H13)O-C6H4-    1
实施例86  3,3-(CH3-)2  SO2   H     4-(CH3OCH2CH2)O-C6H4-    1
实施例87  3,3-(CH3-)2  SO2   H     5-(2-吡啶基)-2-噻吩基    1
实施例88  3,3-(CH3-)2  SO2   H     5-(3-异噁唑基)-2-噻吩基    1
实施例89  3,3(CH3-)2  SO2   H  5-(2-(甲基硫基)嘧啶-4-基)-2-噻吩基-    1
实施例90  3,3-(CH3-)2  SO2   H  5-(3-(1-甲基-5-(三氟甲基)-2-噻唑基    1
实施例91  3,3-(CH3-)2 CH2   H     4-(C6H5)O-C6H4-    1
实施例92  3,3-(CH3-)2  CH2   H     4-(4-F-C6H5)O-C6H4-    1
实施例93  3,3-(CH3-)2  CH2   H     4-(4-Cl-C6H5)O-C6H4-    1
实施例94  3,3-(CH3-)2  CH2   H     4-(4-Br-C6H5)O-C6H4-    1
实施例95  3,3-(CH3-)2  CH2   H     4-(4-Me-C6H4)O-C6H4-    1
实施例96  3,3-(CH3-)2  CH2   H     4-(4-MeO-C6H4)O-C6H4-    1
实施例97  3,3-(CH3-)2  CH2   H     4-(4-CN-C6H4)O-C6H4-    1
实施例98  3,3-(CH3-)2  CH2   H     4-(4-Me2N-C6H4)O-C6H4-    1
实施例99  3,3-(CH3-)2  CH2   H     4-(4-C5H4N)O-C6H4-    1
实施例100  3,3-(CH3-)2  CH2   H     4-(3-C5HRN)O-C6H4-    1
实施例101  3,3-(CH3-)2  CH2   H     4-(2-C5H4N)O-C6H4-    1
方法：
实施例15-50的制备与实施例1类似,采用合适官能化的磺酰氯，用来制备上述实施例的的磺酰氯可以从商业途径购得或用已知的方法制得，例如，用于实施例17的制备中的苯氧基苯磺酰氯可以按照R.J.Cremlyn等人在Aust.J.Chem.,1979,32,445.52中所述方法进行制备。
通过氧化相应的硫化物(实施例15-50中的)，可制备实施例51-90，氧化方式类似于实施例2。
实施例91-101的制备于实施例13类似，采用合适官能化的磺酰氯。
这些实施例为本领域技术人员实现本发明提供了足够的指导，但不以任何方式限制本发明。
使用组合物和方法实施例
本发明的化合物可用来制备治疗疾病等的组合物，下列组合物和方法实施例并不是用来限制本发明，而是为本领域技术人员制备并使用本发明的化合物、组合物和方法提供指导，在每一例中，式Ⅰ化合物可以代替下面列举的化合物，并具有类似结果。
列举的使用方法并不是用来限制本发明，而是为本领域技术人员使用本发明的化合物、组合物及方法提供指导，本领域技术人员应当理解，实施例只是提供指导，其可根据疾病及患者的不同而改变。
                             实施例A
根据本发明制得口服片剂组合物，其包含：
组分          量
实施例2a    15.毫克
乳糖        120.毫克
玉米淀粉    70.毫克
滑石粉      4.毫克
硬脂酸镁    1.毫克
采用有式(Ⅰ)结构的其它化合物可得到基本类似的结果。
用本发明的方法来治疗体重60公斤(132磅)、患类风湿性关节炎的女性患者。具体方法是，使所述患者每天口服三片片剂，持续2年。
在治疗期的最后检查患者，发现炎症减少，活动能力得到改善而没有伴发的疼痛。
                             实施例B
根据本发明制备口服胶囊剂，胶囊剂包含：
组分       量(％w/w)
实施例1    15％
聚乙二醇   85％
采用有式(Ⅰ)结构的其它化合物可得到基本类似的结果。
用本发明的方法来治疗体重90公斤(198磅)、患骨关节炎的男性患者，具体方法是，每天给予所述患者含有70毫克实施例3化合物的胶囊剂，持续5年。
在治疗期的最后通过水检眼镜检查患者，发现关节软骨没有进一步的糜烂/纤颤。
                            实施例C
根据本发明制备用来局部给药的盐水为基的组合物，组合包含：
组分       量(％w/w)
实施例1    5％
聚乙烯醇   15％
盐水       80％
采用有式(Ⅰ)结构的其它化合物可得到基本类似的结果。
对患深度角膜擦伤的患者每个眼睛施用眼滴，一天两次，愈合速度加快且没有视觉后遗症。
                           实施例D
根据本发明制备用于局部给药的表皮用组合物，组合物包含：
组分               组成(％w/v)
实施例2b的化合物   0.20
苯扎氯铵           0.02
硫柳汞             0.002
d-山梨糖醇         2.00
甘氨酸             0.35
芳香剂             0.075
纯化水             q.s.
总量=              100.00
总量=              100.00采用有式(Ⅰ)结构的其它任何化合物可得到基本类似的结果。患化学灼伤的患者在每次更换敷料时敷用该组合物(b.i.d.)。伤疤基本上消除。
                            实施例E
根据本发明制备吸入气雾剂组合物，组合物包含：
组分              组成(％w/v)
实施例2c的化合物    5.0
乙醇                33.0
抗坏血酸            0.1
薄荷醇              0.1
糖精钠              0.2
推进剂(F12,F114)    q.s.
总量=               100.0采用有式(Ⅰ)结构的其它任何化合物可得到基本类似的结果。哮喘患者在吸入时通过伺服泵将0.01毫升组合物喷入口中，哮喘症状消除。
                            实施例F根据本发明制备眼表面用组合物，组合物包含：
组分                组成(％w/v)
实施例1的化合物        0.10
苯扎氯铵               0.01
EDTA                   0.05羟乙基纤维素(NATROSOL MTM)0.50
偏亚硫酸氢钠           0.10
氯化钠(0.9％)          q.s.
总量=                  100.0
采用有式(Ⅰ)结构的其它任何化合物可得到基本类似的结果。
用本发明的方法来治疗体重90公斤(198磅)、患有角膜溃疡形成的男性患者，具体方法是给予所述患者的受累眼含有10毫克实施例5化合物的盐水溶液，每天2次，持续2个月。
                        实施例G制备用于肠胃外给药的组合物，组合物包含：
组合物                                   量
实施例2b                          100毫克/毫升载体
载体：
含有以下组分的柠檬酸钠缓冲液(载体重量的百分数)：
卵磷脂                                 0.48％
羧甲基纤维素                           0.53
聚维酮                                 0.50
羟苯甲酯                               0.11
对羟苯甲酸丙酯                         0.011
混合上述组分，形成一悬浮液。将约2.0ml的悬浮液通过注射给予患转移前期肿瘤的患者.注射位置对准肿瘤部位，每天重复注射两次，持续约30天，30天后，疾病症状消退，逐渐减少剂量至维持量。
采用有式Ⅰ结构的其它化合物可得到基本类似的结果。
                            实施例H
制备漱口剂组合物：
组分                                  ％w/v
实施例2c                               3.00
SDA40醇                                8.00
调味香料                               0.08
乳化剂                                 0.08
氟化钠                                 0.05
甘油                                   10.00
增甜剂                                 0.02
苯甲酸                                 0.05
氢氧化钠                               0.20
染料                                   0.04
水                                     补至100％
患有牙床疾病的患者使用1毫升漱口剂，每天三次，以防止进一步的口腔变性。
采用有式(Ⅰ)结构的其它化合物可得到基本类似的结果。
               实施例1
制备锭剂组合物：
             组分    ％w/v
           实施例2a  0.01
           山梨糖醇  17.50
           甘露糖醇  17.50
           淀粉      13.60
           增甜剂    1.20
           色料      0.10
           玉米糖浆  补至100％
患者使用该锭剂以防止上颌骨中的移植物松动，采用有式(Ⅰ)结构的其它化合物可得到基本类似的结果。
               实施例J
口香糖组合物
组分                     w/v％
实施例                  10.03
山梨糖醇晶体            38.44
Paloja-T胶基*          20.00
山梨糖醇(70％水溶液)    22.00
甘露糖醇                10.00
甘油                    7.56
调味香料                1.00
患者可以咀嚼口香糖，以防止托牙松动。
采用有式(Ⅰ)结构的其它化合物可得到基本类似的结果。
   实施例K
组分             w/v％
USP水            54.656
羟苯甲酯         0.05
对羟苯甲酸丙酯   0.01
黄原胶           0.12
瓜耳胶           0.09
碳酸钙           12.38
防沫剂           1.27
蔗糖             15.0
山梨糖醇         11.0
甘油              5.0
苄醇              0.2
柠檬酸           0.15
冷却剂         0.00888
调味香料        0.0645
着色剂          0.0014
实施例l是这样进行制备的：首先混合80千克甘油和所有苄醇，加热至65℃，然后缓缓加入羟苯甲酯、对羟苯甲酸丙酯、水、黄原胶和瓜耳胶并混合，用Silverson串联混合器混合这些组分约12分钟，然后以下列次序缓缓加入下列组分：其余的甘油、山梨糖醇、防沫剂C、碳酸钙、柠檬酸和蔗糖，另行混合调味香料和清凉剂，然后缓缓加入其它组分中，混合约40分钟。
患者服用配方以防止突发结肠炎。
本文引述的所有文献均纳入本文作参考。
尽管本发明描述了具体的例子，但是有一点对于本领域技术人员来说是明显的，即在不脱离本发明的精神和范围下可对本发明作各种变化和改动。因此，所附权利要求覆盖了所有这些在本发明范围内的变动。

Claims (10)

1．一种有式(Ⅰ)结构的化合物，
Figure A9719754100021
其中
R1是H；
R2是氢、烷基或酰基；
Ar是COR3或SO2R4；和
R3是烷氧基、芳氧基、杂芳氧基、烷基、芳基、杂芳基、杂烷基、氨基、烷氨基、二烷氨基、芳氨基和烷芳氨基；
R4是取代或未取代的烷基、杂烷基、芳基或杂芳基；
X是CH2、O、S、SO、SO2或NR5，其中R5独立选自氢、烷基、杂烷基、杂芳基、芳基、SO2R6、COR7、CSR8、PO(R9)2，或任选地与W形成环；和
R6是烷基、芳基、杂芳基、杂烷基、氨基、烷氨基、二烷氨基、芳氨基、二芳氨基和烷芳氨基；
R7是氢、烷氧基、芳氧基、杂芳氧基、烷基、芳基、杂芳基、杂烷基、氨基、烷氨基、二烷氨基、芳氨基和烷芳氨基；
R8是烷基、芳基、杂芳基、杂烷基、氨基、烷氮基、二烷氨基、芳氨基、二芳氨基和烷芳氨基；
R9是烷基、芳基、杂芳基、杂烷基；
W是氢，或一种或多种低级烷基、或是在两个相邻或不相邻碳原子间的亚烷基、亚芳基或杂亚芳基桥键，(因而形成稠环)；
Y独立为氢、羟基、SR10、SOR4、SO2R4、烷氧基、氨基中的一种或多种，其中氨基是NR11,R12，其中R11和R12独立选自氢、烷基、杂烷基、杂芳基、芳基、SO2R6、COR7、CSR8、PO(R9)2；和
R10是氢、烷基、芳基、杂芳基；
Z可以没有，或是取代在杂环上的螺环部分或桥氧基；
n为1-3；
该结构也包括式(Ⅰ)的光学异构体、非对映体或对映体、或其药学上可接受的盐、或其可生物水解的酰胺、酯或酰亚胺。
2．根据前述任一权利要求所述的化合物，其中X是O、S、SO、SO2或NR5，其中R5独立选自氢、烷基、杂烷基、杂芳基、芳基、SO2R7、COR8、CSR9。
3．根据前述任一权利要求所述的化合物，其中Ar是SO2R4,R4是取代或未取代的烷基、杂烷基、芳基或杂芳基。
4．根据前述任一权利要求所述的化合物，其中Ar是苯基或取代的苯基。
5．根据前述任一权利要求所述的化合物，其中Ar是取代的苯基，取代基为羟基、烷氧基、硝基或卤素。
6．根据前述任一权利要求所述的化合物，其中Z是取代在杂环上的氧基部分。
7．使用前述任一权利要求所述的化合物制备药物组合物。
8．一种药物组合物，包括：
9．一种预防或治疗与哺乳动物体内不需要的金属蛋白酶活性相关的疾病的方法，该方法包括给予所述对象安全有效量的前述任一权利要求所述的化合物。
10．一种治疗肌骨骼疾病或恶病质的方法，该方法包括对需要这种治疗的哺乳动物给予安全有效量的前述任一权利要求所述的金属蛋白酶抑制剂。
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