CN1863771A - 序列选择性吡咯和咪唑聚酰胺金属复合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及将治疗或诊断基团靶向多核苷酸的序列选择性化合物。更具体地，本发明涉及将例如将金属药物和金属诊断剂的金属复合物序列选择性地靶向多核苷酸。

Description

序列选择性吡咯和咪唑聚酰胺金属复合物
技术领域
本发明涉及将治疗或诊断基团靶向多核苷酸的序列选择性化合物。更具体地，本发明涉及将例如将金属药物和金属诊断剂的金属复合物序列选择性地靶向多核苷酸。
背景技术
顺氯氨铂是一种金属抗癌药物，其通过不可逆地结合在鸟嘌呤(G)和腺嘌呤(A)的氮(N7)上并在DNA大沟中形成链内和链间交联，而停止细胞内的复制。但是，顺氯氨铂不加选择地结合，它也会结合DNA以外的大分子。这种不加选择的结合可能导致对健康细胞的副作用。当前，顺氯氨铂用于治疗多种癌症，其包括睾丸癌、卵巢癌、膀胱癌、头颈癌、肺癌和宫颈癌。但是，顺氯氨铂的缺点在于许多人的癌细胞系对顺氯氨铂具有天然的抵抗性，而且可以治疗的癌细胞系随后会发展出耐药性。此外，用顺氯氨铂治疗可能对患者产生严重的副作用，其包括肾毒性、神经毒性、耳毒性、对性激素产生的损害和精神性欲困难以及恶心和脱发。已经开发出第二代铂药物(例如卡波铂、ZD0473、奥克赛铂)，但是，像顺氯氨铂那样，它们可能导致不加选择的不可逆损伤，而且不利地可能具有类似的有害副作用。
Farrel等人，Inorg Chem.，38，(1999)，3535描述了基于顺氯氨铂，但是通过烷基链连接有2或3个铂中心的金属药物。已经显示这些化合物可以跨过细胞膜与DNA结合，并对某些耐顺氯铂氨的细胞系是有活性的。但是，像顺氯铂氨那样，这些化合物不是序列特异性的。
Brabec和同事(Biochemistry，2000，39，12639-12649；Eur.J.Biochem.1999，266)已经制备出将顺氯铂氨连接到小沟结合分子远端霉素上的化合物。但是，尽管远端霉素对小沟中的序列具有亲和性，它不具有序列选择性。而且，在这些化合物中将铂部分偶联到远端霉素端上限制了两个基团的结合相互作用，远端霉素和铂均不在结合相互作用的最佳位置上。
本发明涉及这样的化合物，其中将例如金属药物或金属诊断化合物的金属复合物连接到序列选择性聚酰胺上，以作为将金属复合物选择性地靶向所关注的特定序列的方法。
发明内容
根据第一个方面，本发明提供结构式(1)的化合物或其盐，
          [M1-T1]a-[P1-T2-M2]b-[T3-P2]c         (1)
其中
M1和M2是相同或不同的，其各自为金属配位复合物，其中M1和M2中的至少一个能够与多核苷酸的大沟或小沟相互作用；
P1和P2是相同或不同的，其各自为吡咯-咪唑聚酰胺；
T1、T2和T3是相同或不同的，其各自为连接基团；
a为0或1
b为选自1、2、3、4和5的整数；其中当b为大于1的整数时，各P1、各T2和各M2均可以相同或不同；并且
c为0、1或2；其中当c为2时，各P2可以相同或不同，各T3可以相同或不同。
在一个实施方式中，a＝0，b＝1，c＝0。在另一个实施方式中，a＝0，b＝1，c＝1。在又一个实施方式中，a＝1，b＝1，c＝0。在另一个实施方式中，a为0，b为1，c为2。
M1和M2可以相同或不同，其独立地选自铂复合物、钯复合物、钌复合物和铑复合物。M1和M2中的至少一个能够与多核苷酸的大沟或小沟相互作用。例如，M1和/或M2可以与核苷酸碱基结合。在一个实施方式中，M1和/或M2可以与核苷酸碱基不可逆地结合。在另一个实施方式中，M1和M2中的至少一个可以在多核苷酸的小沟或大沟内相互嵌入。在一个实施方式中，M1和/或M2的芳香部分可以相互嵌入于多核苷酸小沟或大沟的碱基对之间。
吡咯-咪唑聚酰胺(P1、P2)独立地含有多个选自任选取代的Im(这里“Im”为N-甲基咪唑)、任选取代的Py(这里“Py”为N-甲基吡咯)和任选取代的Hp(这里“Hp”为3-羟基-N-甲基吡咯)的杂环。各吡咯-咪唑聚酰胺中的杂环可以相同或不同，而且可以排列成任意顺序。各吡咯-咪唑-聚酰胺中杂环部分的数目可以为2至10。在一个实施方式中，吡咯-咪唑聚酰胺可以含3个杂环。在另一个实施方式中，吡咯-咪唑聚酰胺可以含4个杂环。吡咯-咪唑聚酰胺中的各个杂环可以通过酰胺基连接，例如烷基酰胺基，如乙酰胺基。至少一个杂环(如吡咯-咪唑-聚酰胺末端处杂环)可以与连接基团共价结合。
结构式(1)的化合物各个聚酰胺链中，Im、Py和Hp基团的选择和组合决定了化合物的序列选择性。a和b的值控制化合物的总电荷。
连接基团(T1、T2、T3)可以含至少一个能够与例如Pt、Pd、Ru或Rh的金属离子配位的官能团。连接基团(T1、T2、T3)可以含至少一个适于使连接基团与吡咯-咪唑-聚酰胺共价结合的官能团。
在一个实施方式中，连接基团具有结构式(2)：
                  -Y1-(A)n-Y2-          (2)
其中
Y1和Y2可以相同或不同，其独立地选自NH、-NH2、C＝O、C＝S、C＝NH、O、OH、S、SH、S(O)、S(O)2、NR3、NHR3、N(R3)2、任选取代的环烷基胺、任选取代的环烷基二胺、和任选取代的杂芳基(例如任选取代的N-杂芳基，如吡啶基、菲咯啉基、2，2’-联吡啶)；其中各个R3独立地选自烷基、环烷基、芳基或杂芳基；
A选自任选取代的C1-10亚烷基、任选取代的C2-10亚烯基、任选取代的C2-10亚炔基、任选取代的C3-6环亚烷基、任选取代的C6-10芳基、C＝O、C＝S、C＝NH、NH、O、S、NH2、OH、SH、S(O)、S(O)2、氨基酸和亚精胺；并且
n为选自1至20的整数，
其中当n为大于1的整数时，各(A)基团可以相同或不同。
在根据本发明的结构式(2)的连接基的一个实施方式中，Y1和Y2中的一个含有能够与金属离子配位的基团，Y1和Y2中另外一个含有与吡咯-咪唑-聚酰胺的杂环形成共价键的基团。
在另一个实施方式中，Y1和Y2中的一个可以与金属复合物结合。例如，Y1和Y2中的一个可以与配合在金属复合物金属离子上的配体形成共价键。或者，Y1和Y2中的一个可以起配体作用并配合在金属复合物的金属离子上。
在结构式(1)的另一个实施方式中，其中c＝2，连接基T3中，Y1可以与吡咯-咪唑-聚酰胺的杂环形成共价键，并且Y2可以与吡咯-咪唑聚酰胺的杂环形成共价键。
在一个实施方式中，连接基团可以具有结构式(2a)
                -NH-(A)n-NH2-                   (2a)
其中A和n如上文所定义，并且
这里的-NH2部分能够与例如Pt、Pd、Ru、Rh的金属离子配位；而-NH-基团与吡咯-咪唑聚酰胺的杂环共价结合。
例如，在一个实施方式中，当A为亚烷基时，连接基团可以是亚烷基二胺基“-NH-(CH2)n-NH2-”，其中n为1至20的整数。在另一个实施方式中，各A独立地可以为亚烷基或O，连接基团可以包括-NH-CH2CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2CH2-NH2。在另一个实施方式中，连接基团可以包含至少一个羰基，例如，连接基团可以是-NH-C(O)-CH2CH2-NH-C(O)-CH2CH2CH2NH2-。
在另外的实施方式中，连接基可以包括-S-(CH2)n-O-(CH2)n-S-或-NH-(CH2)n-O-，其中n为1至20的整数。在其它实施方式中，连接基可以包含一个或多个氨基酸残基，例如-C(O)-NH-CH3-C(O)-NH-CH(CH2SH)-C(O)-NH-。
根据第二个方面，本发明提供结构式(3)的化合物：
Figure A20048002940200131
其中
M1、M2、M3是相同或不同的，其各自为结构式(1)中对M1和M2所定义的金属配位复合物，其中M1、M2和M3中的至少一个能够与多核苷酸的大沟或小沟相互作用；
P1和P2是相同或不同的，其各自为上文结构式(1)中所定义的吡咯-咪唑聚酰胺；
T1和T2是相同或不同的，其各自为上文结构式(1)中所定义的结构式(2)的连接基团；
T5是如上文对结构式(1)中T1和T2所定义的结构式(2)的连接基团，其中Y1和Y2中的一个与金属复合物M3结合，Y1和Y2中另外一个与T4共价结合；
T4是如上文对结构式(1)中T1和T2所定义的结构式(2)的连接基团，其中Y1与吡咯-咪唑聚酰胺共价结合，Y2与吡咯-咪唑聚酰胺共价结合，其中Y1、Y2和A中的一个与T5共价结合；
a和b独立地选自0和1；并且
m为1、2、3或4。
在一个实施方式中，T4通过A与T5共价结合。
在一个实施方式中，m为1。在另一个实施方式中，m为2。
在本发明第二个方面的一个实施方式中，a＝0，b＝1，m＝1。在另一个实施方式中，a＝1，b＝0，m＝1。在另一个实施方式中，a＝1，b＝1，m＝1。在另一个实施方式中，a＝0，b＝1，m＝2。在另一个实施方式中，a＝1，b＝0，m＝2。在又一个实施方式中，a和b不均为1。
M1、M2和M3中的至少一个可以共价结合到多核苷酸的大沟或小沟上。例如，M1、M2和M3中的至少一个可以共价结合到例如DNA的多核苷酸的大沟上。M1、M2和M3可以相同或不同，并且独立地选自Pt、Pd、Ru和Rh金属复合物。在一个实施方式中，M1、M2和M3独立地选自Pt和Ru金属复合物。
结构式(3)的化合物各个聚酰胺链中，Im、Py和Hp基团的选择和组合决定了化合物的序列选择性。a、b和m的值控制化合物的总电荷。
T4可以是任意能够连接两个吡咯-咪唑聚酰胺的适当基团。在一个实施方式中，T4连接到两个吡咯-咪唑聚酰胺和连接基团T5上。T4可以含有一个或多个烷基酰胺基残基。例如，T4可以包括
Figure A20048002940200141
其中n为1至10的整数，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9或10，并且
各个(CRR’)独立地为任选取代的亚烷基；
其中在一个(CRR’)中，R’不存在，CR与T5共价连接。
在此还公开结构式(4)的化合物或其盐，
               [P1]e-[T1-P2]f-[T2]g            (4)
其中
P1和P2是相同或不同的，其各自为如上文中对结构式(1)所定义的吡咯-咪唑聚酰胺；
T1和T2是相同或不同的，其各自为如上文中对结构式(1)所定义的连接基团；
e为0或1；
f为选自1、2和3的整数；其中当f为大于1的整数时，各T1和各P2均可以相同或不同；并且
g为0或1。
结构式(4)的化合物可以被至少一个其它基团取代，例如治疗基团、诊断基团、金属配位复合物或荧光团。
根据第三个方面，本发明提供结构式(5)的化合物或其盐，
              [P1]e-[T1-P2]f-[T2]g-M1            (5)
其中
P1和P2是相同或不同的，其各自为如上文中对结构式(1)所定义的吡咯-咪唑聚酰胺；
T1和T2是相同或不同的，其各自为如上文中对结构式(1)所定义的连接基团；
e为0或1；
f为选自1、2和3的整数；其中当f为大于1的整数时，各T1和各P2均可以相同或不同；
g为0或1；并且
M1是如上文中对结构式(1)所定义的能够与多核苷酸的大沟或小沟相互作用的金属配位复合物。
根据第四个方面，本发明提供制备结构式(1)或结构式(5)的化合物的方法，其包括使结构式(4)的化合物与金属配位复合物反应，生成结构式(1)或结构式(5)的化合物。
根据第五个方面，本发明提供制备结构式(3)的化合物的方法，其包括以下步骤：使适当官能团化的吡咯-咪唑聚酰胺与适当官能团化的连接基反应，生成化合物“P1-T4”；使化合物“P1-T4”与适当官能团化的吡咯-咪唑聚酰胺“P2”反应，生成化合物“P1-T4-P2”；使化合物“P1-T4-P2”与适当官能团化的连接基“T5”反应，生成化合物“P1-T4(-T5)-P2”；使化合物“P1-T4(-T5)-P2”与适当的金属配位复合物反应，生成化合物“P1-T4(-T5-M3)-P2”，以生成结构式(3)的化合物。
在本发明第四个或第五个方面的一个实施方式中，结合在连接基化合物上的吡咯-咪唑聚酰胺可以在与金属配位复合物反应之前被连接。
根据第六个方面，本发明提供含有至少一种根据本发明第一个方面的结构式(1)的化合物、连同药物可接受的稀释剂、佐剂或载体的药物组合物。
根据第七个方面，本发明提供含有至少一种根据本发明第二个方面的结构式(3)的化合物、连同药物可接受的稀释剂、佐剂或载体的药物组合物。
根据第八个方面，本发明提供含有至少一种根据本发明第三个方面的结构式(5)的化合物、连同药物可接受的稀释剂、佐剂或载体的药物组合物。
根据第九个方面，本发明提供使治疗剂和/或报道基团靶向多核苷酸中的序列的方法，其包括使疑似含有所述序列的生物物质与结构式(1)、结构式(3)或结构式(5)的化合物接触。
在本发明第九个方面的一个实施方式中，所述方法包括使所述生物物质在体内接触。在本发明第九个方面的另一个实施方式中，所述方法包括从生物体中获取生物物质样品，并使所述样品在体外与结构式(1)、结构式(3)或结构式(5)的化合物接触。
根据第十个方面，本发明提供治疗疾病的方法，其包括以治疗有效量的至少一种根据本发明第一个、第二个或第三个方面的化合物、或者根据本发明第五个、第六个或第七个方面的药物组合物，为对这种治疗有需要的哺乳动物给药。
关于本发明第十个方面，在一个实施方式中，疾病可以是增殖性疾病，如癌症。在另外的实施方式中，疾病可以是病毒性疾病，如HIV。在另一个实施方式中，疾病可以是肝炎，如丙型肝炎。
根据第十一个方面，本发明提供诊断方法，其包括使生物样品与诊断有效量的至少一种根据本发明第一个、第二个或第三个方面的化合物或其盐、或者根据本发明第六个、第七个或第八个方面的药物组合物接触。在一个实施方式中，所述方法包括使所述生物样品在体内接触，例如，通过以诊断有效量的所述化合物或组合物为哺乳动物给药。在另一个实施方式中，所述方法包括从所述哺乳动物获取生物样品，并使所述样品在体外与诊断有效量的所述化合物或组合物接触。
定义
下文是可以有助于理解本发明描述的一些定义。这些定义用来作为一般性定义，绝非将本发明的范围仅限定于那些术语，提出这些定义是为了更好地理解随后的描述。
除非上下文另外要求，或者特别指出相反之处，本文中陈述为单数形式的整数、步骤或元素均明显包括所指整数、步骤或元素的单数形式和复数形式。
在整个说明书中，除非上下文另外要求，词语“包括”或者例如“包含”或“含有”的变体应当理解为暗指包括所述的步骤或元素或整数或者一组步骤或元素或整数，但是不排除任何其它步骤或元素或整数或者一组步骤或元素或整数。因此，在本说明书的上下文中，术语“包括”是指“主要包括，但是不必要仅仅包括”。
本领域技术人员将会理解，可以容易地对本文所述的发明做出所具体描述之外的变化和修改。应当理解，本发明包括所有这些变化和修改。本发明还独立地或共同地包括所有本说明书中提到或指出的步骤、特征、组合物和化合物，以及任何和所有组合或者任何两个或多个所述的步骤或特征。
在本发明的上下文中，术语“金属配位复合物”、“金属复合物(metalcomplex)”和“金属复合物(metallocomplex)”含义相同，均指包括配位在一个或多个配体上的金属离子的复合物，并应当理解为配位金属周围有充足的配体或给体基团以充分完成配位区域。与金属配位的配体可以是单齿配体或多齿配体，例如，如果适当的话，可以是二齿、三齿或四齿配体。特定金属的适当配体通常对于本领域的技术人员来说是已知的。配体可以以任意的适当构型配位在金属上，例如顺式或反式异构体。如果适当的话，配位在金属离子上的配体可以是(R)、(S)异构体，金属复合物可以是Δ或Λ异构体。
在本说明书的上下文中，术语“多核苷酸”包括双链DNA。
顺氯氨铂是顺-二氯二氨合铂(II)。
反氯氨铂(transplatin)是反-二氯二氨合铂(II)。
在本说明书的上下文中，术语“吡咯-咪唑聚酰胺”是指含有两个或多个选自任选取代的N-甲基咪唑(缩写为“Im”)、任选取代的N-甲基吡咯(缩写为“Py”)和任选取代的3-羟基-N-甲基吡咯(缩写为“Hp”)的杂环基团的有机化合物，其中相邻的杂环基团通过含酰胺键的基团连接，并且其中的杂环基团可以以任意顺序排列。
如本文所使用，术语“烷基”包括具有1至20个碳原子，如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20个碳原子的直链或支链饱和脂肪族基团；或者具有3至10个碳原子，如3、4、5、6、7、8、9或10个碳原子的环状饱和脂肪族基团(本文中也称为“环烷基”)。例如，术语烷基包括但不限于甲基、乙基、1-丙基、异丙基、1-丁基、2-丁基、叔丁基、戊基(amyl)、1，2-二甲基丙基、1，1-二甲基丙基、戊基(pentyl)、异戊基、己基、4-甲基戊基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、2，2-二甲基丁基、3，3-二甲基丁基、1，2-二甲基丁基、1，3-二甲基丁基、1，2，2-三甲基丙基、1，1，2-三甲基丙基、2-乙基戊基、3-乙基戊基、庚基、1-甲基己基、2，2-二甲基戊基、3，3-二甲基戊基、4，4-二甲基戊基、1，2-二甲基戊基、1，3-二甲基戊基、1，4-二甲基戊基、1，2，3-三甲基丁基、1，1，2-三甲基丁基、1，1，3-三甲基丁基、5-甲基庚基，1-甲基庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、环丙基、2-甲基环丙基、环丁基、环戊基、2-甲基环戊基、3-甲基环戊基、环己基、和类似物。
术语“烯基”包括具有2至20个碳原子，如2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20个碳原子的直链或支链不饱和脂肪族烃基，或者具有3至10个碳原子的环状不饱和烃基(本文中也称为“环烯基”)，及其组合，其在烷基链任意位置具有至少一个双键，如果可能的话，其具有E、Z、顺式或反式立体化学。烯基的例子包括但不限于乙烯基(ethenyl)、乙烯基(vinyl)、烯丙基、1-甲基乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1，2-丁二烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1，3-戊二烯基、2，4-戊二烯基、1，4-戊二烯基、3-甲基-2-丁烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、1，3-己二烯基、1，4-己二烯基、2-甲基戊烯基、1-庚烯基、2-庚烯基、3-庚烯基、1-辛烯基、1-壬烯基、1-癸烯基、1-十一烯基、1-十二烯基、3-十二烯基、9-十二烯基、1-十三烯基、环己烯基、和类似物。
本文所用的术语“炔基”包括具有2至20个碳原子并具有至少一个叁键的直链或直链不饱和脂肪族烃基。炔基的例子包括但不限于乙炔基、1-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、1-甲基-2-丁炔基、3-甲基-1-丁炔基、1-戊炔基、1-己炔基、甲基戊炔基、1-庚炔基、2-庚炔基、1-辛炔基、2-辛炔基、1-壬炔基、1-癸炔基、1-十一炔基、1-十二炔基、1-十三炔基、和类似物。
本文所用的术语“亚烷基”包括二价饱和直链烃基。
本文所用的术语“亚烯基”包括具有至少一个双键的二价直链烃基。
本文所用的术语“亚炔基”包括具有至少一个叁键的二价直链烃基。
本文所用的术语“杂环烷基”包括具有3至10个碳原子的单环、双环、多环或稠环的单价饱和基，其中1至5个原子是选自O、N、NH或S的杂原子。
本文所用的术语“杂环亚烷基”包括具有3至10个碳原子的单环、双环、多环或稠合多环的二价饱和基，其中1至5个原子是选自O、N、NH或S的杂原子。
本文所用的术语“杂环烯基”包括具有3至10个碳原子并具有至少1个双键的单环、双环、多环或稠合多环的单价饱和基，其中有1至5个原子是选自O、N、NH或S的杂原子。
本文所用的术语“杂环亚烯基”包括具有3至10个碳原子并具有至少1个双键的单环、双环、多环或稠合多环的二价饱和基，其中有1至5个原子是选自O、N、NH或S的杂原子。
本文所用的术语“卤素”或者例如“卤化物”或“卤代”的变体是指氟、氯、溴和碘。
本文所用的术语“杂原子”或者例如“杂-”的变体是指O、N、NH和S。
本文所用的术语“烷氧基”是指直链或支链的烷氧基。例子包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、叔丁氧基、和类似物。
本文所用的术语“氨基”是指-NRaRb形式的基团，其中Ra和Rb独立地选自包括但不限于卤素、任选取代的烷基、任选取代的烯基、任选取代的烯基和任选取代的芳基的基团。
本文所用的术语“芳香基”或者例如“芳基”的变体是指具有6至10个碳原子的单价芳香烃的单核或多核的共轭稠合残基。这种基团的例子包括苯基、联苯基、萘基、菲基、和类似物。
本文所用的术语“亚芳基”包括具有6至10个碳原子的二价芳香烃的单核或多核的共轭稠合残基。
本文所用的术语“杂芳环”包括具有6至20个碳原子的单核或多核的共轭稠合单价芳香基，其中有1至6个原子是选自O、O、NH和S的杂原子。这种基团的例子包括吡啶基、2，2’-联吡啶、菲咯啉基、喹啉基、和类似物。
本文所用的术语“杂亚芳基”包括具有6至20个碳原子的单核或多核的共轭稠合二价芳香基，其中有1至6个原子是选自O、N和S的杂原子。
本文所用的术语“氨基酸”包括α、β和γ氨基酸，包括(L)和(D)型异构体。氨基酸残基的例子包括甘氨酸基、丙氨酸基、缬氨酸基、亮氨酸基、异亮氨酸基、甲硫氨酸基、脯氨酸基、苯丙氨酸基、色氨酸基、丝氨酸基、苏氨酸基、半胱氨酸基、酪氨酸基、天冬酰胺酰基、谷氨酰胺酰基、天冬氨酰基、谷氨酰基、赖氨酸基、精氨酸基和组氨酸基。氨基酸基团还可以通过其侧链取代，例如通过天冬氨酸或谷氨酸的-COOH取代，或者通过甲硫氨酸或半胱氨酸的-SH取代。
本文所用的术语“任选取代的”是指用该术语做定语的基团可以是未取代的，或者可以用一个或多个基团取代，所述的取代基独立地选自烷基、烯基、炔基、硫代烷基、环烷基、环烯基、杂环烷基、卤素、羧基、卤代烷基、卤代炔基、羟基、烷氧基、硫代烷氧基、烯氧基、卤代烷氧基、卤代烯氧基、硝基、氨基、硝基烷基、硝基烯基、硝基炔基、硝基杂环基、烷基氨基、二烷基氨基、烯基氨基、炔基氨基、酰基、alkenoyl、alkynoyl、酰基氨基、二酰基氨基、酰氧基、烷基磺酰氧基、杂环氧基、杂环氨基、卤代杂环烷基、烷基亚磺酰基、烷基羰氧基、烷基硫代、酰基硫代、例如膦酰基和氧膦基的含磷基团、芳基、杂芳基、烷基芳基、烷基杂芳基、氰基、氰酸酯、异氰酸酯、-C(O)NH(烷基)、和-C(O)N(烷基)2。
在本发明的上下文中，术语“给药”和该术语的其它变体包括通过任何适当的方式，使本发明的试剂化合物或组合物与生物体接触，或者将其输送或提供给生物体。
在本发明的上下文中，术语“哺乳动物”包括人或者具有社会、经济或研究重要性的任意物种的个体，其包括但不限于隶属绵羊科、牛属、马科、猪、猫科、犬科、灵长目、啮齿目、鼠科、山羊、野兔和鸟类的成员。
在本说明书的上下文中，术语“治疗”是指以任何方式治疗疾病态或症状，防止疾病发生，或者另外防止、阻碍、延缓或扭转疾病或其它不适症状发展的任何及全部用途。
在本说明书的上下文中，术语“治疗有效量”和“诊断有效量”包括足以提供期望的治疗或诊断效果，但是无毒的本发明化合物或组合物的量。所需的精确量将会根据受试者而变化，其取决于例如被治疗的物种、受试者的年龄和综合状况、被治疗的病症的严重性、给药的具体试剂、给药方式等等的多种因素。因此，不可能指定精确的“有效量”。但是，对于指定的情况，本领域技术人员可以仅通过常规实验确定适当的“有效量”。
附图说明
图1-描绘根据本发明的化合物的制备的合成方案。
图2-Im/Py/Py-Pt在260nm处的DNA解链曲线图形；
图3a-不同浓度“反式Im/Py/Py-[CONH(CH2)2-NH2)Pt(NH3)2Cl”(“DJ1953-2”)在三种DNA双螺旋中的圆二色性和诱导圆二色性谱图(240-400nm)；双螺旋1(d(CATTGTCAGAC)2-靶向部位)中；双螺旋2(d(CATTGACAGAC)2-单错配部位)中和双螺旋3(d(CATTGAGAGAC)2-双错配部位)中。通过减去缓冲液中纯双螺旋的谱图对数据进行标准化。
图3b-不同浓度“反式Im/Py/Py-[CONH(CH2)6-NH2)Pt(NH3)2Cl”(“DJ1953-6”)在三种DNA双螺旋中的圆二色性和诱导圆二色性谱图(240-400nm)；双螺旋1(d(CATTGTCAGAC)2-靶向部位)中；双螺旋2(d(CATTGACAGAC)2-单错配部位)中和双螺旋3(d(CATTGAGAGAC)2-双错配部位)中。通过减去缓冲液中纯双螺旋的谱图对数据进行标准化。
图3c-图3a中在双螺旋1与“反式Im/Py/Py-[CONH(CH2)2-NH2) Pt(NH3)2Cl”(“DJ1953-2”)的320nm处截取垂直截距得到的滴定数据。实线是用最小二乘法对数据的理论拟合。计算的参数用100次以上的Monte Carlo模拟进行平均。对所有数据均以该方式处理。
图4-表明Im/Py/Py-Pt在松弛的和负超螺旋的pUC19 DNA混合物上结合的凝胶电泳。条带：0对照rb＝0；1，rb＝0.008；2，rb＝0.016；3，rb＝0.025；4，rb＝0.033；5，rb＝0.041；6，rb＝0.049；7，rb＝0.057；8，rb＝0.066；9，rb＝0.074。
图5-体外转录化验“反式Im/Py/Py-[CONH(CH2)2-NH2)Pt(NH3)2Cl”(“DJ1953-2”)。使用重组pSP64衍生物评价RNA合成被DJ1953-2的抑制。在40mM Tris-HCl(pH7.9)、6mM MgCl2、2mM亚精胺、10mM NaCl中进行培养。条带(1)：100-500碱基RNA标记物；条带(2)-(8)：增加DJ1953-2的摩尔浓度。全长转录产物(FLT)的抑制可以在335碱基处看到。实验在铂酸盐化(platination)反应(暗处4℃下)12小时后进行。
图6-“反式Im/Py/Py-[CONH(CH2)2-NH2)Pt(NH3)2Cl”(“DJ1953-2”)的ESI MS。
图7-“反式Im/Py/Py-[CONH(CH2)6-NH2)Pt(NH3)2Cl”(“DJ1953-6”)的ESI MS。
具体实施方式
本发明涉及含有一个或多个序列特异性多核苷酸结合基团和一个或多个多核苷酸结合金属复合物的化合物。金属复合物可以选自铂复合物(包括但不限于顺氯氨铂、反氯氨铂、卡波铂、奥克赛铂、ZD0473、Pt(dac)Cl2、和类似物)、钯复合物、钌复合物和铼、铑复合物等等。根据本发明的化合物可以适合用作序列特异性金属药物或者治疗剂。化合物的序列特异性吡咯-咪唑聚酰胺组成部分和DNA骨架之间的相互作用，使金属复合物组成部分可以选择性地靶向DNA的特定区域。金属复合物可以与例如DNA的多核苷酸的小沟或大沟相互作用(如结合或嵌入)，从而发挥治疗或诊断作用。本发明化合物的连接基组成部分的作用在于将序列选择性的吡咯-咪唑聚酰胺组成部分连接到金属复合物组成部分上。
本发明涉及结构式(1)的化合物或其盐，
          [M1-T1]a-[P1-T2-M2]b-[T3-P2]c  (1)
其中
M1和M2是相同或不同的，其各自为金属配位复合物，其中M1和M2中的至少一个能够与多核苷酸的大沟或小沟相互作用；
P1和P2是相同或不同的，其各自为吡咯-咪唑聚酰胺；
T1、T2和T3是相同或不同的，其各自为连接基团；
a为0或1；
b为选自1、2、3、4和5的整数；其中当b为大于1的整数时，各P1、各T2和各M2均可以相同或不同；并且
c为0、1或2；其中当c为2时，各P2可以相同或不同，各T3可以相同或不同。
在结构式(1)的化合物的一个实施方式中，a＝0，b＝1，c＝0。在另一个实施方式中，a＝0，b＝1，c＝1。在又一个实施方式中，a＝1，b＝1，c＝0。
结构式(1)的化合物的一个例子是“反式Im/Py/Py-[CONH(CH2)6- NH2)Pt(NH3)2Cl”(在本文中也称为“DJ1953-6”)：
Figure A20048002940200241
结构式(1)的另一个化合物是“反式Im/Py/Py-[CONH(CH2)2-NH2)Pt (NH3)2Cl”(在本文中也称为“DJ1953-2”)：
结构式(1)的化合物的其它例子包括：
Figure A20048002940200243
其中n为选自1、2、3、4、5、6、7、8、9和10的整数。
结构式(1)的化合物的另一个实施方式为“顺式-Im/Py/Py-Pt”或其盐：
其中n为选自1、2、3、4、5、6、7、8、9和10的整数。
结构式(1)的化合物的其它例子包括如下化合物或其盐：
Figure A20048002940200251
其中n为选自1、2、3、4、5、6、7、8、9和10的整数。
结构式(1)的化合物的另一个实施方式为“反式-Im/Py/Py-Pt(NH3)2-Py/Py/Im”或其盐：
Figure A20048002940200262
其中各个n为选自1、2、3、4、5、6、7、8、9和10的整数。
本发明还涉及结构式(3)的化合物：
其中
M1、M2和M3是相同或不同的，其各自为结构式(1)中对M1和M2所定义的金属配位复合物，其中M1、M2和M3中的至少一种能够与多核苷酸的大沟或小沟相互作用；
P1和P2是相同或不同的，其各自为上文结构式(1)中所定义的吡咯-咪唑聚酰胺；
T1和T2是相同或不同的，其各自为上文结构式(1)中所定义的结构式(2)的连接基团；
T5是如上文对结构式(1)中T1和T2所定义的结构式(2)的连接基团，其中Y1和Y2中的一个与金属复合物M3结合，Y1和Y2中另外一个与T4共价结合；
T4是如上文对结构式(1)中T1和T2所定义的结构式(2)的连接基团，其中Y1与吡咯-咪唑聚酰胺共价结合，Y2与吡咯-咪唑聚酰胺共价结合，且其中Y1、Y2和A中的一个与T5共价结合；
a和b独立地选自0和1；并且
m为1、2、3或4。
在一个实施方式中，T4通过A与T5共价结合。
在一个实施方式中，m为1。在另一个实施方式中，m为2。
在结构式(3)的化合物的一个实施方式中，a＝0，b＝1，m＝1。在另一个实施方式中，a＝1，b＝0，m＝1。在另一个实施方式中，a＝1，b＝1，m＝1。在另一个实施方式中，a＝0，b＝1，m＝2。在另一个实施方式中，a＝1，b＝0，m＝2。在另一个实施方式中，a和b不均为1。
T4可以是任意能够连接两个吡咯-咪唑聚酰胺的适当基团。在一个实施方式中，T4连接在两个吡咯-咪唑聚酰胺和连接基团T5上。T4可以含有一个或多个烷基酰胺基残基。例如，T4可以包括
Figure A20048002940200281
其中n为1至10的整数，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9或10，并且
各个(CRR’)独立地为任选取代的亚烷基；
其中在一个(CRR’)中，R’不存在，CR与T5共价连接。
在另外的实施方式中，T4可以包括任选取代的“丁基”骨架(其共价连接在两个吡咯-咪唑聚酰胺和T5上)。在一个实施方式中，可以通过将诸如2，4-二氨基丁酸或2-氨基丁酸与适当官能团化的吡咯-咪唑聚酰胺(例如含氨基、羧酸、酯或酰卤基的聚酰胺)缩合来获得丁基骨架。
Figure A20048002940200282
在一个实施方式中，一个吡咯-咪唑聚酰胺的杂环可以用氨基进行官能团化，第二个吡咯-咪唑聚酰胺的杂环可以用羧酸基团(或者另外用例如活化酯的酯或酰氯)进行官能团化，其中氨基和羧酸衍生物基团可以分别与诸如2，4-二氨基丁酸或2-氨基丁酸偶联，形成酰胺键。适合的酰胺偶联技术对本领域技术人员来说是公知的。
在一个实施方式中，化合物“反式-[Im/Im/Im-γ-Py/Py/Py]Pt(NH3)2Cl”的连接基T4的构型可以产生如下文示意性显示的“发卡式回折(hairpinbend)”。这种“发卡式回折”有时缩写为“γ”。
在一个实施方式中，结构式(3)的化合物可以是“反式-[Im/Im/Im-γ-Py/Py/Py]Pt(NH3)2Cl”或其盐：
其中n为选自1、2、3、4、5、6、7和8的整数。
在另一个实施方式中，结构式(3)的化合物可以是如下化合物或其盐：
Figure A20048002940200292
其中n为选自1、2、3、4、5、6、7和8的整数。
在另一个实施方式中，结构式(3)的化合物可以是：
Figure A20048002940200293
在另一个实施方式中，结构式(3)的化合物可以是如下化合物或其盐：
其中n为选自1、2、3、4、5、6、7和8的整数。
在另一个实施方式中，结构式(3)的化合物可以是如下化合物或其盐：
其中n为选自1、2、3、4、5、6、7和8的整数。
在另一个实施方式中，结构式(3)的化合物是：
Figure A20048002940200303
本文还公开了结构式(4)的化合物或其盐，
              [P1]e-[T1-P2]f-[T2]g            (4)
其中
P1和P2是相同或不同的，其各自为吡咯-咪唑聚酰胺；
T1和T2是相同或不同的，其各自为连接基团；
e为0和1；
f为选自1、2和3的整数；其中当f为大于1的整数时，各T1和各P2可以相同或不同；并且
g为0或1。
结构式(4)的化合物可以被至少一个其他基团取代，例如治疗基团、诊断基团、金属配位复合物或荧光团。
本发明还涉及结构式(5)的化合物或其盐，
              [P1]e-[T1-P2]f-[T2]g-M1          (5)
其中
P1和P2是相同或不同的，其各自为吡咯-咪唑聚酰胺；
T1和T2是相同或不同的，其各自为连接基团；
e为0或1；
f为选自1、2和3的整数；其中当f为大于1的整数时，各T1和各P2可以相同或不同；
g为0或1；并且
M1是能够与多核苷酸的大沟或小沟相互作用的金属配位复合物。
结构式(5)的化合物的例子包括：
上述结构式(1)、(3)、(4)和(5)的化合物可以是带电荷的或不带电荷的。在本发明的某些实施方式中，化合物是带电荷的。
关于上述结构式(1)、(3)和(5)，M1、M2和M3中的至少一个是可以与多核苷酸的大沟或小沟相互作用的金属复合物。例如，M1、M2和/或M3可以通过结合到核苷酸碱基上，与多核苷酸的大沟或小沟相互作用，或者可以在碱基之间相互嵌入。在一个实施方式中，M1、M2和M3中的至少一个可以结合到多核苷酸的大沟上。例如，当M1、M2和M3中的至少一个是铂复合物(例如顺氯氨铂、反氯氨铂、卡波铂、ZD0473、奥克赛铂、Pt(dac)Cl2等等)时，铂离子可以结合在鸟嘌呤(G)或腺嘌呤(A)的氮(如N7)上。或者，当M1、M2和M3中的一个是含有至少一个具芳香环的配体的钌复合物时，芳香环可以与碱基对的芳香性残基相互嵌入。
结构式(1)和(5)中整数a和b的值、以及结构式(3)中整数a、b和m的值，控制着各自化合物的总电荷。
M1、M2和M3可以是任何治疗或诊断活性的金属复合物。例如，各M1、M2和M3可以相同或不同，其独立地为铂、钯、钌或铑复合物。金属离子可以具有任意适当的氧化态。例如，金属离子可以是Pd(II)、Pt(II)、Pt(IV)、Ru(II)或Ru(III)。此外，金属复合物可以以任意适当的空间结构存在。
M1、M2和M3中的至少一个可以是治疗剂。治疗剂可以是铂复合物。例如，铂复合物可以具有通式[Pt(diammine)L2]，其中L为适当的单齿配体，或者两个L共同作为适当的双齿配体。在此上下文中，术语“diammine(二氨)”可以指两个单齿“氨”配体，或者双齿“二氨”配体。例如，铂复合物可以是[Pt(diammine)L2]型的，例如：
Figure A20048002940200331
  顺氯氨铂                             反氯氨铂                      顺式-(环己基氨)
                                       -二氯铂(II)
Figure A20048002940200332
反式-(环己基氨)                                                  顺式-氨二氯(2-
-二氯铂(II)                                                      甲基吡啶)铂(II)
顺式-二氯(1，2-二氨基环己烷)                                 反式-二氯(1，2-二氨基乙烷)
铂(II)“Pt(dac)Cl2”                                                                               铂(II)“[Pt(en)Cl2]”
Figure A20048002940200334
反式-二氯(二吡啶)                                               卡波铂
铂(II)“[Pt(py)2Cl2]”
Figure A20048002940200335
                       奥克赛铂
在本发明另外的实施方式中，M1和M2中的至少一个可以是报道基团。报道基团可以含有荧光基团，或者当结合(如相互嵌入)到例如DNA的多核苷酸上便有荧光性的基团。报道基团可以包括铼复合物或钌复合物。钌复合物可以具有通式[Ru(L-L)(L’-L’)(L”-L”)]2+，其中L-L、L’-L’和L”-L”可以相同或不同，其可以分别代表双齿配体，或者(L-L)(L’-L’)可以一起代表四齿配体，或者L-L、L’-L’和L”-L”中的任意一个或多个可以代表两个适当的单齿配体。
双齿配体的例子包括但不限于任选取代的2，2-联吡啶，5，5’-二甲基-2，2’-联吡啶、4，4’-二甲基-2，2’-联吡啶、联吡啶并[3，2-a：2’3’-c]吩嗪、联吡啶并[3，2-a：2’，3’-c](6，7，8，9-四氢)吩嗪、联吡啶并[3，2-d：2’3’-f]喹喔啉、9，10-菲醌二胺、2，2’：6’，2”-三联吡啶、1，10-菲咯啉、4，7-二氨基-1，10-菲咯啉、3，8-二氨基-1，10-菲咯啉；4，7-哌嗪-1，10-菲咯啉、3，8-哌嗪-1，10-菲咯啉、3，8-二硝基-1，10-菲咯啉；4，7-二苯基-1，10-菲咯啉；或3，8-二苯基-1，10-菲咯啉。双齿配体可以是取代的1，10-菲咯啉，例如烷基化和/或卤代的菲咯啉配体，如4-甲基菲咯啉或者4-氯菲咯啉、1，10-菲咯啉-5，6-二酮、1，10-菲咯啉-5-基胺、5-硝基-1，10-菲咯啉、2-、3-、4-和5-取代及二取代的菲咯啉。双齿配体的其它例子包括2-、3-、4-和5-取代及二取代的2，2’-联吡啶，和任选取代的1，2-二氨基环己烷。
L-L、L’-L’和L”-L”中的至少一种，或者(L-L)(L’-L’)一起，可以含有嵌入基团、荧光基团、或者当结合在DNA上能够有荧光性的基团。嵌入基团也可以是当嵌入到DNA上便发荧光的基团。荧光基团的例子包括dppz(联吡啶并[3，2-a：2’3’-c]吩嗪)、dpqC(联吡啶并[3，2-a：2’，3’-c](6，7，8，9-四氢)吩嗪、和dpq(联吡啶并[3，2-d：2’3’-f]喹喔啉)。
关于结构式(1)、(3)、(4)和(5)，吡咯-咪唑聚酰胺(P1、P2、P3)独立地含有多个选自任选取代的Im(这里“Im”为N-甲基咪唑)、任选取代的Py(这里“Py”为N-甲基吡咯)和任选取代的Hp(这里“Hp”为3-羟基-N-甲基吡咯)的杂环。举例来说，各个杂环可以任选地被一个或多个基团取代，如卤素、羟基、氨基、硝基、C1-6烷基、C2-6烯基、和/或C6-10芳基。吡咯-咪唑聚酰胺中的杂环可以相同或不同，并且可以以任意顺序排列。吡咯-咪唑聚酰胺中的各个杂环可以通过含酰胺基的基团连接，例如乙酰胺基之类的烷基酰胺基。吡咯-咪唑聚酰胺的例子见述于Baird和Dervan题为“Polyamides for binding in the minorgroove of double stranded DNA”的美国专利第US6,472,537号；和Bioorganic and Medicinal Chemistry，9，(2001)2215-2235，在此引入其全部内容作为交叉参考。
每个吡咯-咪唑-聚酰胺中的杂环数目可以是2至10。例如，杂环数目可以是2、3、4、5、6、7、8、9或10。在本发明的一个实施方式中，吡咯-咪唑聚酰胺是含3个杂环的“三聚体”。在另一个实施方式中，吡咯-咪唑聚酰胺是含4个杂环的“四聚体”。各杂环可以相同或不同，并且其独立地选自任选取代的Im、任选取代的Py和任选取代的Hp，这里的杂环可以处于任意指定顺序。可以对吡咯-咪唑聚酰胺中Im、Py和Hp基团的数目和顺序进行选择，以便生成对所关注的多核苷酸序列具有选择性的聚酰胺。
结构式(1)、(3)、(4)和(5)的化合物的各聚酰胺链中，Im、Py和Hp基团的选择和组合决定了所述化合物的序列选择性，例如在Baird和Dervan题为“Polyamides for binding in the minor groove ofdouble stranded DNA”的美国专利第US6,472,537号中。例如，聚酰胺Im/Im/Im和Py/Py/Py的组合将对多核苷酸中的5’-CCC-3’中心核具有选择性。另外例如，聚酰胺Hp/Py/Hp/Py和Py/Hp/Py/Hp的组合将对5’-TATA-3’的核心序列具有选择性。
根据本发明的吡咯-咪唑聚酰胺的一些非限定性例子包括：
根据本发明，连接基起到连接化合物各组成部分的作用。例如，连接基可以将吡咯-咪唑聚酰胺组成部分连接到金属复合物组成部分上。或者，连接基可以连接示意性表示如下的两个相邻吡咯-咪唑聚酰胺组成部分：
Figure A20048002940200361
关于结构式(1)、(3)、(4)和(5)，在某些实施方式中连接基团(T1、T2、T3、T5)可以含有适于与Pt、Pd、Ru、Rh之类的金属离子配位的官能团。在另外的实施方式中，连接基团(T1、T2、T3、T5)可以含有适于使连接基团与吡咯-咪唑-聚酰胺共价结合的官能团。在其它实施方式中，连接基团(T1、T2、T3、T5)可以含有适于使各连接基团与金属复合物配体共价结合的官能团。例如，连接基团可以与钌复合物或铂复合物的配体共价结合，包括例如卡波铂、奥克赛铂或ZD0473的配体。在结构式(1)的化合物的一个实施方式中，这里c＝2，连接基团T3可以与两个吡咯-咪唑聚酰胺共价结合。
在一个实施方式中，连接基团具有结构式(2)：
                  -Y1-(A)n-Y2-    (2)
其中
Y1和Y2可以相同或不同，其独立地选自NH、-NH2、C＝O、C＝S、C＝NH、O、OH、S、SH、S(O)、S(O)2、NR3、NHR3、N(R3)2、任选取代的环烷基胺、任选取代的环烷基二胺、和任选取代的杂芳基(例如任选取代的N-杂芳基，如吡啶基、菲咯啉基、2，2’-联吡啶基)；其中各R3独立地选自烷基、环烷基、芳基或杂芳基；
A选自任选取代的C1-10亚烷基、任选取代的C2-10亚烯基、任选取代的C2-10亚炔基、任选取代的C3-6环亚烷基、任选取代的C6-10芳基、C＝O、C＝S、和C＝NH、NH、O、S、NH2、OH、SH、S(O)、S(O)2、氨基酸、和亚精胺；并且
n为选自1至20的整数，
其中当n为大于1的整数时，各(A)基团可以相同或不同。
Y1和Y2分别对应于可以与吡咯-咪唑聚酰胺的杂环共价结合的基团，或者可以与金属复合物配体共价结合的基团，或者起配体作用并与金属复合物的金属离子配位的基团。
在根据本发明的结构式(2)的连接基的一个实施方式中，Y1和Y2中的一个含有能够与金属离子配位的基团，Y1和Y2中另外一个含有与吡咯-咪唑-聚酰胺的杂环形成共价键的基团。
在另一个实施方式中，Y1和Y2中的一个可以与金属复合物结合。例如，Y1和Y2中的一个可以与配合在金属复合物金属离子上的配体形成共价键。或者，Y1和Y2中的一个可以起配体作用并配合在金属复合物的金属离子上。
在另一个实施方式中，其中c＝2，Y1可以与吡咯-咪唑聚酰胺的杂环形成共价键，Y2可以与吡咯-咪唑聚酰胺的杂环形成共价键。
在一个实施方式中，连接基团可以具有结构式(2a)
                -NH-(A)n-NH2-                    (2a)
其中A和n如上文所定义，并且
在此-NH2部分能够与例如Pt、Pd、Ru、Rh的金属离子配位；-NH-基团与吡咯-咪唑聚酰胺的杂环共价结合。
例如，在一个实施方式中，当A为亚烷基时，连接基团可以是亚烷基二胺基“-NH-(CH2)n-NH2-”，其中n为1至20的整数。例如，C1-10亚烷基二胺、C1-8亚烷基二胺、C1-6亚烷基二胺、C1-4亚烷基二胺、C1-2亚烷基二胺等。例如，亚烷基二胺可以为亚甲基二胺、1，2-乙二胺、1，3-丙二胺、1，4-丁二胺、1，5-戊二胺、或1，6-己二胺。
在另一个实施方式中，各A可以为亚烷基或O，连接基团可以包括-NH-CH2CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2CH2-NH2。在另一个实施方式中，连接基团可以包含至少一个羰基，例如，连接基团可以为-NH-C(O)-CH2CH2-NH-C(O)-CH2CH2CH2NH2-。
在另外的实施方式中，连接基可以包括-S-(CH2)n-O-(CH2)n-S-或-NH-(CH2)n-O-，其中n为1至20的整数。
在其它实施方式中，连接基可以包含一个或多个氨基酸残基，其包括例如甘氨酸残基、丙氨酸残基、缬氨酸残基、亮氨酸残基、异亮氨酸残基、甲硫氨酸残基、脯氨酸残基、苯丙氨酸残基、色氨酸残基、丝氨酸残基、苏氨酸残基、半胱氨酸残基、酪氨酸残基、天冬酰胺酰基、谷氨酰胺酰基、天冬氨酰基、谷氨酰基、赖氨酸残基、精氨酸残基和组氨酸残基。在一个实施方式中，连接基包含半胱氨酸残基。在一个实施方式中，连接基为-C(O)-NH-CH2-C(O)-NH-CH(CH2SH)-C(O)-NH-。
在一个实施方式中，连接基团可以包含
                  -Y1-(CR1R2-X)n-Y2-
其中Y1和Y2如上文结构式(2)中所定义；
R1和R2独立地选自氢、C1-6烷基、C6-10芳基、C3-6环烷基、C3-6杂环烷基、和C6-10杂芳基；
X选自NH、O、S、亚精胺、或者空缺；或者
(CR1R2-X)基团在一起可以为C3-6环烷基、C3-6杂环烷基、C6-10芳基或C6-10杂芳基；并且
n为选自1至20的整数，其中当n为大于1的整数时，各(CR1R2-X)基团可以相同或不同。
n可以是选自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20的整数。
在一个实施方式中，连接基团可以包含
                  -NH2-(CR1R2-X)n-NH-
其中R1、R2、X和n如上文所定义，而且这里
-NH2部分能够与如Pt、Pd、Ru、Rh的金属离子配位；-NH-基团与吡咯-咪唑聚酰胺的杂环(如末端杂环)形成共价键。
本发明还涉及制备结构式(1)或结构式(5)的化合物的方法，其包括使结构式(4)的化合物与金属配位复合物接触，分别生成结构式(1)或结构式(5)的化合物。在与配位金属复合物反应之前，结构式(4)的化合物可以被连接。
本发明还涉及制备结构式(3)的化合物的逐步法，其中可以系统地(例如依次地)将模块“结构单元”连接，各步骤可以以任意顺序进行。各个吡咯-咪唑聚酰胺、连接基团和金属配位复合物可以相同或不同，并且可以以任意顺序排列。只要有必要，可以使用适当的保护基团。
可以设计制备结构式(3)的化合物的方法的通用例子，其包括以下步骤：使适当官能团化的吡咯-咪唑聚酰胺与适当官能团化的连接基反应，生成化合物“P1-T4”；使化合物“P1-T4”与适当官能团化的吡咯-咪唑聚酰胺“P2”反应，生成化合物“P1-T4-P2”；使化合物“P1-T4-P2”与适当官能团化的连接基“T5”反应，生成化合物“P1-T4(-T5)-P2”；使化合物“P1-T4(-T5)-P2”与适当的金属配位复合物反应，生成化合物“P1-T4(-T5-M3)-P2”，从而生成结构式(3)的化合物。如果需要的话，化合物“P1-T4(-T5-M3)-P2”可以随后以任意顺序与适当官能团化的化合物“M1-T1”和/或“M2-T2”和/或“[P1-T4]-T5-P2”反应，进一步生成结构式(3)的化合物。本领域普通技术人员应当理解，如果适当的话，上述的通用逐步合成策略可以包括从官能部分加入和脱除适当的保护基团。适当的保护基团及其加入和脱除方法在本领域是已知的。
吡咯-咪唑聚酰胺的至少一个杂环(如末端杂环)可以被官能部分取代，该官能部分使吡咯-咪唑-聚酰胺能够通过与适当官能团的反应与“连接基”基团共价结合。适当官能部分的例子对本领域技术人员来说是已知的，其包括，例如醛、羧酸、酯、胺、羟基和硫醇残基。
根据本发明的化合物包含一个或多个吡咯-咪唑聚酰胺和一个或多个金属复合物，并可以通过与结合到短基序而选择性地靶向多核苷酸。例如，基序的长度可以为3、4或5个碱基至大约30个碱基，约7个碱基至约28个碱基，约9个碱基至约26个碱基，约10个碱基至约24个碱基，约11个碱基至约22个碱基，约12个碱基至约20个碱基、约14个碱基至约19个碱基，或者约16个碱基至约18个碱基。吡咯-咪唑聚酰胺链可以用于靶向多核苷酸小沟或大沟中的序列。
根据本发明，可以选择吡咯-咪唑聚酰胺从而选择性地靶向多核苷酸的小沟，如DNA，并使治疗剂(例如，如顺氯氨铂、反氯氨铂、奥克赛铂、卡波铂、Pt(dac)Cl2和类似物的金属配位复合物)共价结合在DNA的小沟或大沟上。治疗性金属复合物可以共价结合在DNA的大沟上。
同样，根据本发明，吡咯-咪唑聚酰胺链可以用于使报道基团，例如[Ru(二亚胺)3]2+之类的金属配位复合物，选择性地靶向DNA的大沟或小沟。例如，钌复合物[Ru(phen)2(Dpq)Cl2可以结合在小沟上。
本发明的化合物还可以包含一个或多个可以起治疗剂和/或报道基团作用的金属复合物。例如，本发明的化合物可以包含一个或多个例如钯复合物、铂复合物(如顺氯氨铂、反氯氨铂、Pt(dac)Cl2、卡波铂、ZD0473、奥克赛铂)的治疗性金属复合物，和/或例如钌复合物的荧光团。
在本发明的化合物中，连接基团用来隔开金属配位复合物和序列选择性的吡咯-咪唑聚酰胺。连接基团的长度可以选择成最优地使金属配位复合物置于DNA的小沟或大沟上。可以使用模块或逐步“结构单元”法来合成化合物，使得金属复合物能够优选地如期望那样结合到大沟或小沟上。
连接基团可以选择成隔开金属配位复合物和吡咯-咪唑聚酰胺，使聚酰胺和金属配位复合物的结合相互作用均最优。此外，结构式(3)中的连接基团“T4”可以选择成具有期望的各吡咯-咪唑聚酰胺基团的构型或空间排列，例如通过“发卡式回折”连接两个吡咯-咪唑聚酰胺。在一个实施方式中，当本发明化合物的多核苷酸位于指定序列时，连接基团足够长，并具有适当的构象，使金属复合物可以结合在多核苷酸的大沟或小沟上。
序列选择性的吡咯-咪唑聚酰胺链使化合物靶向所选的DNA区域。聚酰胺链中的具体杂环可以基于所关注的核苷酸序列而选择。序列选择性的聚酰胺链的设计规则对于本领域技术人员来说是已知的。例如，序列选择性的聚酰胺链的设计规则见述于Baird和Dervan题为“Polyamides for binding in the minor groove of double stranded DNA”的美国专利第US6,472,537号；和Bioorganic and Medicinal Chemistry，9，(2001)2215-2235，在此引入其全部内容作为交叉参考。例如，已知Py/Im靶向C-G碱基对；Py/Hp靶向A-T碱基对；Hp/Py靶向T-A碱基对；Im/Py靶向G-C碱基对。因此，例如，聚酰胺Im/Im/Im和Py/Py/Py的组合将会对多核苷酸中的5’-CCC-3’中心核具有选择性。另外例如，聚酰胺Hp/Py/Hp/Py和Py/Hp/Py/Hp的组合将对5’-TATA-3’核心序列具有选择性。
本发明的化合物与多核苷酸序列的相互作用示意性地用结构式(3)的化合物表示如下：
5′-GGTCTGGGCGCAGCGCC-3′
Figure A20048002940200401
3′-CCAGTCCCGCGTCGCGG-5′
本发明化合物的序列选择性靶向性质，提供了使诸如治疗基团或报道基团靶向任意所关注的序列的能力。这些序列可以与特定的例如癌症的疾病状态、例如丙型肝炎的疾病、对疾病的易感性、或例如HIV的被感染性机体感染有关。例如，本发明的化合物可以用来特异性地将治疗剂输送至感染HIV的细胞，例如通过将本发明的化合物设计成靶向病毒复制所必需的多核苷酸序列。例如，已知Rev反应元件(RRE)是病毒复制必需的HIV-1 RNA结构(Frankel等人，Annu.Rev.Biochem，1998，67，1-25；Pollard等人，Annu.Rev.Microbiol.，1998，52，491-532)。类似地，还认为HIV-1的反式激活(transactivation)控制区域(TAR31)对全长HIV RNA的转录是必需的，使得通过使本发明的特定化合物靶向TAR31中的保守序列来抑制RNA蛋白相互作用可以代表治疗或预防HIV感染的另一个目标。
根据本发明的化合物可以以5’至3’或3’至5’方向与多核苷酸序列结合。
结构式(1)、(3)和(5)的化合物可以在溶液中发生自组装，从而形成寡聚结构。例如，结构式(1)的化合物[Im/Im/Py-Pt]的自组装二聚体示意性地表示如下：
Figure A20048002940200411
本发明还涉及使治疗剂和/或报道基团靶向多核苷酸的序列的方法，其包括使疑似含有所述序列的生物物质与结构式(1)、结构式(3)或结构式(5)的化合物接触。
在本发明的一个实施方式中，所述方法包括使所述生物物质在体内接触。在另一个实施方式中，所述方法包括从生物体中获取生物物质样品，并使所述样品在体外与结构式(1)、结构式(3)或结构式(5)的化合物或其盐接触。
本发明还涉及治疗疾病的方法，其包括以治疗有效量的至少一种结构式(1)、(3)或(5)的化合物或其盐、或者它们的药物组合物，为对这种治疗有需要的哺乳动物给药。
疾病可以是增值性疾病，如癌症。癌症可以选自乳腺癌、卵巢癌、肺癌(如小细胞癌)、食道癌、睾丸癌、宫颈癌、膀胱癌、甲状腺癌、新胚细胞瘤(neoblastoma)、白血病和骨源性肉瘤。在另外的实施方式中，疾病可以是病毒性疾病，如HIV。在其它实施方式中，疾病可以是肝炎，如丙型肝炎。
本发明还涉及诊断方法，其包括使生物样品与诊断有效量的至少一种结构式(1)、(3)或(5)的化合物或其盐、或者它们的药物组合物接触。在一个实施方式中，所述方法包括使所述生物样品在体内接触，例如，通过以诊断有效量的所述化合物或组合物为哺乳动物给药。在另一个实施方式中，所述方法包括从所述哺乳动物获取生物样品，并使所述样品在体外与诊断有效量的所述化合物或组合物接触。
化合物的制备
本发明的化合物适于用模块方式或逐步方式制备。逐步合成可以使人们以可控方式改变组成部分聚酰胺、连接基和金属复合物的数目和组成。例如，可以选择聚酰胺链的长度和组成，以靶向特定的核苷酸序列。结构式(1)、(3)、(4)和(5)的各模块化合物可以与其它模块化合物连接，或者连接到另外的金属复合物上，生成结构式(1)、(3)或(5)的化合物，其具有所需数目的能够选择性地靶向特定多核苷酸序列的吡咯-咪唑聚酰胺。可以制备本发明的化合物，例如结构式(1)、(3)、(4)和(5)的化合物，其能够靶向含约2、3、4、5、6、7、8、9或约10个碱基对组的选定核心序列的多核苷酸序列。此外，可以改变各“连接基部分”的长度和组成，使得当聚酰胺位于选定序列时，金属复合物与多核苷酸的大沟或小沟的相互作用最优。
根据本发明的化合物可以根据需要以任意组合连接和/或配位在金属复合物上。可以使用本文所述的方法或者应用本领域已知的其它方法制备根据本发明的化合物。
作为例子，可以使用本文和其它地方所述的方法(例如Baird和Dervan题为“Polyamides for binding in the minor groove of doublestranded DNA”的美国专利第US6,472,537号；和Bioorganic andMedicinal Chemistry，9，(2001)2215-2235，在此引入其全部内容作为交叉参考)制备含有2至10个杂环并且选择性地靶向所关注序列的吡咯-咪唑聚酰胺。吡咯-咪唑聚酰胺可以偶联在适当的连接基团上，生成结构式(4)的化合物。结构式(4)的化合物可以与适当的金属配位复合物反应(例如铂复合物，如顺氯氨铂或反率氨铂，或钌复合物)，生成结构式(1)的化合物。本发明的化合物可以随后与例如结构式(4)的其它化合物等反应。这种逐步合成示意性地表示如下：
Figure A20048002940200431
使用“模块”或者逐步合成策略能够生成多种化合物。可以适当地使用用于多种官能部分的保护基团，而适当的保护基团对于本领域技术人员来说是已知的。
上述的模块或逐步合成策略可以适用于结构式(5)的结构类似化合物，示意性表示如下：
Figure A20048002940200441
结构式(1)、(3)和(5)的化合物的总电荷与金属复合物和金属离子的存在数目有关。因此，增加或减少化合物中金属复合物的数目，或者引入带有不同金属离子的金属复合物可以改变电荷。增加总电荷可以提高对带负电的DNA的亲和力。可以选择总电荷，以使化合物的细胞摄取最优。
本发明的化合物可以用本领域技术人员已知的方法制备。适当的方法及其中间体主要描述于，例如，Houben-Weyl，Methoden derOrganischen Chemie；J.March，Advanced Organic Chemistry，4th Edition(John Wiley & Sons，New York，1992)；D.C.Liotta和M.Volmer，eds，Organic Syntheses Reaction Guide(John Wiley & Sons，Inc.，New York，1991)；R.C.Larock，Comprehensive Organic Transformations(VCH，NewYork，1989)，H.O.House，Modern Synthetic Reactions 2nd Edition(W.A.Benjamin，Inc.，Menlo Park，1972)。
序列选择性链可以使用本领域技术人员已知的技术和试剂制备。可以以逐步方式，基于连续的酰胺偶联反应进行合成。本领域技术人员可以认识到还可以使用自动固相偶联法合成根据本发明的聚酰胺化合物。类似地，可以使用固相合成技术成功地偶联氨基酸。可以根据待靶向的核苷酸序列，将选取的杂环，例如N-甲基吡咯(Py)、N-甲基咪唑(Im)、3-羟基-N-甲基吡咯(Hp)结合到所需聚酰胺中。用于酰胺偶联反应的适当保护基对于本领域技术人员是公知的，例如，见述于Greene等人，Protective Groups in Organic Synthesis；John Wiley &Sons，2nd Edition，1991。典型地，氨基甲酸叔丁酯(BOC)或(FMOC)保护基团可以用于保护末端胺。例如，可以使用FMOC保护的二氨基丁酸(DABA)。可以使用不同的偶联试剂使副产物的形成最低，产率最高。
吡咯-咪唑聚酰胺可以在杂环(如末端杂环)上包括官能团，其随后可与官能团化的连接基团反应，从而将其它连接基团连接在聚酰胺上。
当制备出适当的序列选择性吡咯-咪唑聚酰胺时，可以将金属配位复合物连接到链末端的连接基部分上。或者，有可能在连接基与聚酰胺连接之前将金属配位复合物连接到连接基部分上。其它备选方案为将金属配位复合物和连接基部分连接到例如Im、Py或Hp(或者含Im、Py、Hp的二聚体、三聚体等)的杂环上，随后进行进一步酰胺偶联反应，从而连接其它杂环，增长聚酰胺链或期望的长度。
改变吡咯-咪唑聚酰胺与金属配位复合物的比例(如1∶1、2∶1、1∶2等)，有可能控制形成的产物的比例。本发明的化合物可以使用本领域技术人员公知的方法分离，例如柱色谱、重结晶、尺寸排阻色谱(如交联葡聚糖凝胶)和HPLC。
根据本发明的化合物可以制备成盐。本领域技术人员将能够很容易地将这样的盐转化成其它盐形式，例如通过离子交换方法。
根据本发明的化合物可以通过金属离子与多核苷酸上的适当给体/配位基团的配位，与例如DNA的多核苷酸不可逆地结合。当化合物共价结合在DNA上时，任何测试都可以破坏金属复合物和DNA。根据本发明的化合物与DNA的结合性质可以使用多种本领域技术人员已知的技术进行探测，以对相互作用进行表征。例如，(a)通过吸收光谱法检测DNA解链实验—UV-解链实验可以用于评估结构式(1)、(3)和(5)的化合物对DNA双螺旋热稳定性的影响。
这些技术是本领域技术人员已知的。
作为例子，对于化合物反式-Im/Py/Py-Pt，可以使用三个11聚体DNA双螺旋：
1)d(CATTGTCAGAC)2(靶部位)，
2)d(CATTGACAGAC)2(单错配部位)和
3)d(CATTGAGAGAC)2(双错配部位)。
双螺旋的浓度保持恒定，同时改变复合物浓度与DNA的比例。测量的结合复合物的靶部位与单错配部位和双错配部位之间的解链温度差异(ΔTm)，可以与靶序列偏离序列的匹配部位的程度相比较，其与ΔTm的大小有关，如图2所示。
(b)通过圆二色性(CD)谱进行结合研究-CD光谱可以用来测定平衡常数，从而测定金属复合物的结合强度。该方法的一个优点在于它的灵敏度。通常，可以将DNA滴定到浓度固定的本发明的化合物中，如结构式(1)、(3)或(5)的化合物，导致谱图的变化。通常对变化进行监测，直至达到饱和。可以使用标准的技术测定平衡常数进行分析，例如Scatchard作图分析、McGhee Von Hippel模型或最小二乘法。
通过改变DNA双螺旋，可以对优先结合进行定量。对最终的CD谱进行标准化，以反映双螺旋的当量分子浓度。
(c)足迹研究—可以通过转录化验来测定化合物以序列特异性方式结合的能力。例如，特定长度的双螺旋DNA的小片段可以与本发明的化合物，如结构式(1)、(3)和(5)的化合物一起培育，然后在导致每个分子平均切割一次的条件下与切割试剂一起培育。然后可以提纯DNA，并由电泳通过12％变性的聚丙烯酰胺测序凝胶对其进行分析，并使用本领域的已知技术显象。如果切割是随机发生的，生成的单链DNA片段的种群将会在长度上相差一个核苷酸，并在凝胶上显示为半连续的梯状物。但是，如果DNA的区域被保护而不被切割，则片段的梯状物中会有间距。“足迹”可以被精确定位，例如通过将该间距与相同DNA上进行的一系列Maxam-Gilbert测序反应进行排比。
(d)细胞系-IC50值(即抑制50％细胞生长所需本发明化合物的浓度)可以使用已知技术来测定。
药物和/或治疗制剂
根据本发明，当用于治疗疾病时，可以将本发明的化合物单独给药。或者，根据本发明，可以将化合物作为含有至少一种结构式(1)、(3)和/或(5)的化合物的药物制剂给药。化合物可以作为适当的药物可接受的盐而存在。
药物可接受的盐是指在可靠的医学判断的范围内，适用于接触人或低等动物的组织而不引起过分毒性、刺激、过敏反应等，并且合理的利益/风险比相当的盐。药物可接受的盐在本领域是公知的。
例如，适当的根据本发明的化合物的药物可接受盐可以通过将药物可接受的酸，例如盐酸、硫酸、甲磺酸、琥珀酸、富马酸、马来酸、苯甲酸、磷酸、乙酸、草酸、碳酸、酒石酸、或柠檬酸，与本发明的化合物混合而制备。适当的本发明化合物的药物可接受的盐因此包括酸加成盐。
例如，S.M.Berge等人在 J.Pharmaceutical Science，1977，66：1-19中详细描述了药物可接受的盐。盐可以在本发明化合物的最终分离和提纯过程中原位制备，或者通过使游离碱官能团与适当的有机酸反应而分开制备。代表性的酸加成盐包括乙酸盐、己二酸盐、藻酸盐、抗坏血酸盐、天冬氨酸盐(asparate)、苯磺酸盐、苯甲酸盐、硫酸氢盐、硼酸盐、丁酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、柠檬酸盐、二葡糖酸盐(digluconate)、环戊烷丙酸盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、延胡索酸盐、葡庚糖酸盐、甘油磷酸盐、半硫酸盐(hemisulfate)、庚糖酸盐、己酸盐、氢溴酸盐、盐酸盐、氢碘酸盐、2-羟基-乙磺酸盐、乳糖酸盐、乳酸盐、月桂酸盐、月桂烷硫酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、丙二酸盐、甲磺酸盐、2-萘磺酸盐、烟酸盐、硝酸盐、油酸盐、草酸盐、棕榈酸盐、双羟萘酸盐、果胶酸盐(pectinate)、过硫酸盐、3-苯基丙酸盐、磷酸盐、苦味酸盐、特戊酸盐、丙酸盐、硬脂酸盐、琥珀酸盐、硫酸盐、酒石酸盐、硫氰酸盐、甲苯磺酸盐、十一酸盐、戊酸盐和类似物。代表性的碱金属或碱土金属盐包括钠、锂、钾、钙、镁和类似物，以及无毒铵、季铵和胺阳离子，其包括但不限于铵、四甲基铵、四乙基铵、甲基胺、二甲胺、三甲胺、三乙胺、乙基胺、三乙醇胺和类似物。
方便的给药方式包括注射(皮下注射、静脉注射等)、口服给药、吸入式、经皮涂敷、或直肠给药。取决于给药的途径，制剂和/或化合物可以覆有保护化合物不受酶、酸和其它可能使化合物治疗活性失活的自然条件作用的材料。也可以将化合物肠胃外或腹膜内给药。
根据本发明的化合物的分散体也可以在甘油、液体聚乙二醇、及其混合物中和在油中制备。在常规的存贮和使用条件下，药物制剂可以含有防止微生物生长的防腐剂。
适于注射用的药物组合物包括无菌水溶液(溶于水)或分散体，以及用于即时制备无菌注射用溶液或分散体的无菌粉末。理想地，组合物在制造和存贮条件下是稳定的，并可以包括使组合物稳定不受如细菌和真菌之类的微生物的污染作用的防腐剂。
在本发明的一个实施方式中，可以将本发明的化合物口服给药，例如，与惰性稀释剂或可吸收食用的载体一起给药。可以将化合物和其它成分包封在硬性或软性的外壳明胶胶囊中，压入到药片中，或者直接加入到个体的饮食当中。对于口服治疗给药来说，可以向化合物中加入赋形剂，并以可吸收药片、颊含片、锭剂、胶囊、酏剂、悬浮剂、糖浆、糯米纸囊剂等形式使用。适当地，这些组合物和制剂可以含有至少1wt％的活性化合物。药物组合物和制剂中结构式(1)的化合物的百分含量当然可以变化，例如，其可以方便地占剂量单位的约2wt％至约90wt％，约5wt％至约80wt％，约10wt％至约75wt％，约15wt％至约65wt％，约20wt％至约60wt％，约25wt％至约50wt％，约30wt％至约45wt％，或者约35wt％至约45wt％。可用于治疗的组合物中化合物的量应使得人们可以得到适当的剂量。
术语“药物可接受的载体”是要包括溶剂、分散介质、覆层、抗细菌和抗真菌剂、等渗剂和吸收延时剂等。对药物活性物质来说，这些介质和试剂的使用是本领域公知的。除非任何传统的介质或试剂与化合物不相容，否则其在药物组合物和治疗方法中的应用是可以预期的。根据本发明的组合物中也可以加入辅助活性化合物。尤其有利的是，配制易于给药且剂量均匀的剂量单位形式的肠胃外组合物。本文所使用的剂量单位形式是指适合作为待治疗个体用的单一剂量的物理离散单位；联合所需的药物载体，计算每一含有预定量化合物的单位以产生期望的治疗效果。化合物可以配制成用于在可接受的剂量单位中，与适当的药物可接受载体一起，以有效量方便而有效地给药。在组合物含辅助活性成分的情况下，参考所述成分的常用剂量和给药方式来确定剂量。
在一个实施方式中，载体可以是口服给药载体。
尤其适合的药物组合物形式是配制成适用于口服给药的肠衣颗粒、药片或胶囊的剂型。
在一个实施方式中，可以将化合物通过注射给药。在可注射溶液的情况下，载体可以是含有例如水、乙醇、多元醇(例如甘油、丙二醇、和液体聚乙二醇等)、其适当的混合物、和植物油的溶剂或分散介质。可以保持适当的流动性，例如通过使用卵磷脂之类的覆层，通过在分散体的情况下保持所需要的粒径，以及通过使用表面活性剂。通过加入各种抗细菌和/或抗真菌剂可以实现对微生物作用的预防。这些试剂是本领域技术人员公知的，包括例如对羟基苯甲酸酯类、氯代丁醇、苯酚、苯甲醇、抗坏血酸、乙基汞硫代水杨酸钠等。在许多情况下，组合物中优选含有等渗剂，例如糖、甘露醇之类的多元醇、山梨糖醇、氯化钠。通过在组合物中加入延迟吸收的试剂，例如单硬脂酸铝和明胶，可以实现可注射组合物的吸收延长。
可以通过将所需量的化合物类似物与所需的一种上文列举的成分或其组合加入到适当溶剂中，然后过滤杀菌，制备无菌可注射溶液。通常，通过将化合物加入到含基础分散介质和上文列举的所需其它成分的无菌介质中，制备分散体。
药片、锭剂、药丸、胶囊等也可以含有以下物质：粘合剂，例如gragacanth树胶、阿拉伯树胶、玉米淀粉或明胶；赋形剂，例如磷酸氢钙；分裂剂，例如玉米淀粉、土豆淀粉、藻酸和类似物；润滑剂，例如硬脂酸镁；甜味剂，例如蔗糖、乳糖或糖精，或者调味剂，例如薄荷油、冬青油、或樱桃味调味剂。当剂量单位形式为胶囊时，它除上述类型的物质之外还可以含有液体载体。多种其它物质可以作为覆层存在，或者改变剂量单位的物理形式。例如，药片、药丸或胶囊可以覆有虫胶、糖或这二者。糖浆或酏剂可以含有该化合物、蔗糖作为甜味剂、对羟基苯甲酸甲酯或对羟基苯甲酸丙酯作为防腐剂、染料和调味剂，例如樱桃味或橙味调味剂。当然，用于制备任何剂量单位形式的任何物质应当是药物纯的，其用量基本无毒。此外，可以将化合物加入到缓释制剂或配方当中。
优选地，药物组合物可以进一步包括适当缓冲剂，以将酸水解降至最低。适当的缓冲剂是本领域技术人员公知的，其包括但不限于磷酸盐、柠檬酸盐、碳酸盐及其混合物。
根据本发明可以进行药物组合物的单一或多种给药。本领域技术人员通过常规实验能够确定本发明化合物和/或组合物的有效、无毒剂量水平，以及适于治疗可应用该化合物和组合物的病症或疾病的给药模式。
而且，对于本领域普通技术人员来说，使用治疗确定测试的常规手段来确定最佳治疗过程是显而易见的，例如一定天数内每天给予本发明的化合物或组合物的剂量数。
通常，每24小时的有效剂量可以为每kg体重约0.0001mg至约1000mg；适当地，每kg体重约0.001mg至约750mg；每kg体重约0.01mg至约500mg；每kg体重约0.1mg至约500mg；每kg体重约0.1mg至约250mg；或者每kg体重约1.0mg至约250mg。更适当地，每24小时的有效剂量可以为每kg体重约1.0mg至约200mg；每kg体重约1.0mg至约100mg；每kg体重约1.0mg至约50mg；每kg体重约1.0mg至约25mg；每kg体重约5.0mg至约50mg；或者每kg体重约5.0mg至约20mg；或者每kg体重约5.0mg至约15mg。
或者，有效剂量可以多达约500mg/m2。通常，有效剂量可以为约25至约500mg/m2，约25至约350mg/m2，约25至约300mg/m2，约25至约250mg/m2，约50至约250mg/m2，或者约75至约150mg/m2。
本发明的化合物可以与其它已知的治疗方法结合使用，例如手术和/或治疗剂，其包括化疗剂或放射治疗剂。当用来治疗固体肿瘤时，可以将本发明的化合物与化疗剂一起给药，例如：阿霉素(adriamycin)、红豆衫醇、氟尿嘧啶、美法仑、α干扰素、COMP(环磷酰胺、长春新碱、氨甲喋呤和强的松)、足叶乙甙、mBACOD(氨甲喋呤、博莱霉素、阿霉素(doxorubicin)、环磷酰胺、长春新碱和地塞米松)、PROMACE/MOPP(强的松、氨甲喋呤(w/leucovin rescue)、阿霉素、环磷酰胺、红豆衫醇、足叶乙甙/二氯甲基二乙胺、长春新碱、强的松和甲基苄肼)、长春新碱、长春碱、血管抑制素(angioinhibins)、TNP-470、戊聚糖多硫酸酯(pentosan polysulfate)、血小板因子4、制管张素(angiostatin)、LM-609、SU-101、CM-101、Techgalan、酞胺哌啶酮、SP-PG和类似物。其它化疗剂包括烷基化剂，例如氮芥，其包括二氯甲基二乙胺、美法仑、苯丁酸氮芥、环磷酰胺和异环磷酰胺；亚硝基脲，其包括双氯乙基亚硝脲、环己亚硝脲、甲基环己亚硝脲和链脲霉素；烷基磺酸酯，其包括二甲磺酸丁酯；三嗪，其包括氮烯唑胺；氮丙啶，其包括硫替派和六甲蜜胺；叶酸类似物，其包括氨甲喋呤；嘧啶类似物，其包括5-氟尿嘧啶、胞核嘧啶阿拉伯糖苷；嘌呤类似物，其包括6-巯基嘌呤和6-硫鸟嘌呤；抗肿瘤抗生素，其包括放线菌素D；蒽环类抗生素，其包括阿霉素、博莱霉素、丝裂霉素C和methramycin；激素和激素拮抗剂，其包括三苯氧胺、cortiosteroid；和混杂剂，其包括布喹那(brequinar)。
通过以下实施例对本发明进行更详细的说明，其仅仅是示例性的。
实施例用来对本发明进行说明，不应当解释为限定本说明书所述公开内容的概括。
实施例
本发明中，靶序列的一个例子可以是d(CATTGTCAGAC)2。制备了两种其它11聚体的序列-一种是单错配序列，另一种是双错配序列。还合成了类似的18聚体，对三核复合物，反式-Im/Py/Py-Pt-Py/Py/Im进行评价。二聚体和三聚体的结合常数可以通过滴定三种复合物中的每一种时，测量圆二色性(CD)的改变而确定。足迹实验可以用于评价结合确限度。
除顺氯氨铂耐受性L1210细胞系之外，动物肿瘤L1210白血病可以用作新合成化合物的主要筛选体系。
                    实施例1
                 Im/Py/Py的合成
通过与Lown等人(J.Org.Chem.，1985，50(20)，374-379)相似的方法合成聚酰胺Im/Py/Py。Im/Py/Py的合成示意图见图1。
甲基-4-硝基吡咯-2-羧酸(1)
将乙酸酐(8ml)和硝酸(70％，1.6mL)加热至50℃，加热15分钟，冷却至室温。然后将该溶液缓慢加入至冷却到-25℃的1-甲基-2-吡咯羧酸(2.0g，0.02mol)的Ac2O(12ml)悬浮液中。将混合物在-15℃下搅拌30分钟，升至室温，继续搅拌20分钟。将混合物再次冷却至-25℃，用干冰冷却的漏斗收集生成的沉淀。将固体用冷Ac2O(-25℃)洗涤，之后用Ac2O∶CCl4(1∶1，-25℃)洗涤，然后用CCl4和己烷洗涤。将黄色固体溶解在NaOH(1M)中，并用HCl酸化，生成微乳固体状产物，将其收集并风干。产率0.98g(36％)。1H NMR(DMSO)：δ8.19(d，1H，J＝1.8Hz)；7.23(d，1H，J＝2.0Hz)；3.90(s，3H)。
1-甲基-4-硝基吡咯-2-羧酸甲酯(2)
将H2SO4(0.4ml)的MeOH(4ml)溶液加入到化合物1(0.4g，2.35mmol)中，将混合物回流24小时。加水，混合物用CHCl3萃取。干燥有机层(MgSO4)，在真空下蒸发溶剂。残余物通过快速层析(100％CH2Cl2)提纯，生成晶状固体产物。产率0.33g(79％)。1H NMR(DMSO)：δ7.57(d，1H，J＝2.1Hz)；7.40(d，1H，J＝2.0Hz)；3.99(s，3H)；3.86(s，3H，COOCH3)。
1-甲基-4-(1-甲基-4-硝基吡咯-2-酰胺基)吡咯-2-羧酸甲酯(3)
将甲醇(150ml)中的化合物2(0.34g，1.85mmol)与Pd/C(10％，0.03g)在H2(1atm)下搅拌1小时。除去催化剂(通过硅藻土)，将溶剂蒸发至干。加入THF(5ml)中的二异丙基乙基胺(1ml)，将溶液冷却至-20℃，用1的酰氯(0.31g，用亚硫酰氯回流)的THF(5ml)溶液处理。使混合物升温至室温，继续搅拌30分钟。将溶剂蒸发至干，加水(5ml)。收集固体，将其溶于热DMF并用乙醇沉淀，进行重结晶。产率0.46g(82％)。1H NMR(DMSO)：δ10.23(s，1H，NH)；8.16(d，1H，J＝1.9Hz)；7.52(d，1H，J＝2.0Hz)；7.43(d，1H，J＝2.0Hz)；6.87(d，1H，J＝1.9Hz)；3.93(s，3H)；3.86(s，3H)；3.73(s，3H)。
1-甲基-4-(1-甲基-4-硝基吡咯-2-酰胺基)吡咯-2-羧酸(4)
回流化合物3(0.10g，0.33mmol)、NaOH(0.7M，2.4ml)和乙醇(2.4ml)，直至固体溶解。将红色溶液冷却，用浓HCl酸化，以沉淀出黄色固体产物。产率0.09g(88％)。1H NMR(DMSO)：δ12.19(bs，1H，OH)；10.18(s，1H，NH)；8.15(d，1H，J＝1.9Hz)；7.52(d，1H，J＝1.9Hz)；7.36(d，1H，J＝1.9Hz)；6.78(d，1H，J＝1.9Hz)；3.93(s，3H)；3.81(s，3H)。
N-二叔丁氧羰基-1，2-乙二胺(en-BOC)
该步骤根据Krapcho等人所述的方法(Synthetic Communications，1990，20(16)，2559-2564)进行。用2.5小时将二碳酸二叔丁酯(1.0g，4.58mmol)的CH2Cl2(12ml)溶液加入到冰浴中冷却的乙二胺(2.1g，35.61mmol)的CH2Cl2(12ml)溶液中。将混合物在室温下搅拌24小时，减压条件下除去溶剂。加水(20ml)，过滤混合物。滤液用CH2Cl2(3×50ml)萃取，干燥有机层(MgSO4)，蒸发溶剂，生成油状产物。产率0.64g(87％)。NMR(CDCl3)：δ4.93(bs，1H，NH-Boc)；3.15(q，2H，J1＝6.0Hz，J2＝10.8Hz)；2.77(t，2H，J1＝6Hz)；1.42(s，9H，Boc)；1.41(s，2H，NH2)。
[2-({1-甲基-4-[(1-甲基-4-硝基-1H-吡咯-2-羰基)-氨基]-1H-吡咯-2-羰基}-氨基)-乙基]-氨基甲酸叔丁酯(5a)
该步骤根据Dervan等人所述的方法(J.Am.Chem.Soc.，1992，114，8783-8794)进行。
将化合物4(0.07g，0.22mmol)、HOBT(0.04g，0.26mmol)和en-Boc(0.04g，0.26mmol)的THF(7ml)溶液在0℃下加入到CH2Cl2(3ml)中的EDCI(0.05g，0.24mmol)中。使溶液升温至室温，搅拌20小时。过滤混合物(通过硅藻土)，加水(15ml)。用CHCl3(30ml)萃取溶液，干燥有机层(MgSO4)。在真空下除去溶剂，通过快速柱层析(5％甲醇/CH2Cl2)提纯粗残余物，生成黄色固体产物。产率0.073g(70％)。1H NMR(DMSO)：δ10.20(s，1H，NH)，8.15(d，1H，J＝1.8Hz)，7.99(t，1H，J＝5.4Hz，NH)，7.55(d，1H，J＝1.8Hz)，7.18(d，1H，J＝1.8Hz)，6.85(bs，1H，NH-Boc)；6.83(d，1H，J＝1.8Hz)，3.94(s，3H)，3.79(s，3H)，3.17(m，2H，CH2)，3.04(m，2H，CH2)，1.37(s，9H，C(CH3)3)。
(2-{[1-甲基-4-({1-甲基-4-[(1-甲基-1H-咪唑-2-羰基)-氨基]-1H-吡咯-2-羰基}-氨基)-1H-吡咯-2-羰基]-氨基}-乙基)-氨基甲酸叔丁酯(6a)
甲醇(75ml)中的化合物5a(0.1g，0.23mmol)中加入PtO2(0.01g)，该溶液在1atm下氢化26小时。将催化剂过滤(通过硅藻土)，加入DMF(3ml)。在真空下除去甲醇，加入N-甲基咪唑-2-羧酸(0.07g，0.55mmol)，然后加入HOBT(0.09g，0.69mmol)和TBTU(0.22g，0.69mmol)。加入三乙胺(0.3ml，2.3mmol)，将溶液搅拌1小时。在真空下除去溶剂，通过快速层析(3-5％MeOH/CH2Cl2)提纯残余物。产率0.1g(42％)。1H NMR(DMSO)：δ10.47(s，1H，NH)，9.93(s，1H，NH)，7.98(t，1H，NH，J＝6.0Hz)7.39(d，1H，J＝1.2Hz)，7.28(d，1H，J＝1.5Hz)，7.18(d，1H，J＝1.5Hz)7.14(d，1H，J＝1.8Hz)，7.03(d，1H，J＝1.2Hz)，6.88-6.86(bs，2H，1H and NH-Boc)，3.98(s，3H)，3.82(s，3H)，3.78(s，3H)，3.18(m，2H，CH2)，3.04(m，2H，CH2)，1.37(s，9H，C(CH3)3)。
1-甲基-1H-咪唑-2-羧酸{5-[5-(2-氨基-乙基氨甲酰基)-1-甲基-1H-吡咯-3-基氨甲酰基]-1-甲基-1H-吡咯-3-基}-酰胺(7a)
将化合物6a(0.29g，0.06mmol)和含H2O(40μl)的TFA/CH2Cl2(1∶1，2ml)在室温下搅拌1.5小时。在压力下除去溶剂，残余物与DOWEX550A OH离子交换树脂(0.05g，0.17mmol，用MeOH洗涤)一起搅拌。将溶液倒出并蒸发。加入CHCl3(5ml)，收集固体并真空干燥。产率0.02g(90％)。1H NMR(DMSO)：δ10.49(s，1H，NH)，9.96(s，1H，NH)，8.13(t，1H，NH，J＝6.0Hz)7.71(bs，2H，NH2)，7.40(d，1H，J＝1.5Hz)，7.28(d，1H，J＝1.5Hz)，7.18(d，1H，J＝1.5Hz)7.15(d，1H，J＝1.8Hz)，7.04(d，1H，J＝1.2Hz)，6.98(d，1H J＝1.5Hz)，3.98(s，3H)，3.83(s，3H)，3.81(s，3H)，3.5-3.2(m，2H，CH2)，2.92(m，2H，CH2)。
反式-Im/Py/Py-Pt(Cl)(NH3)2的合成
回流H2O(45ml)中的反氯氨铂(0.10g，0.34mmol)和化合物7a(0.14g，0.34mmol)，直至混合物溶解(24小时)。将溶液冷却并过滤。蒸发溶剂，加入MeOH(10ml)。除去固体，浓缩滤液。加入CH2Cl2(10ml)，搅拌30分钟。收集固体并在真空下干燥。用示意图将合成表示如下。产率0.24 g(63％)。1H NMR(DMSO)：δ11.52(s，1H，NH)，10.09(s，1H，NH)，8.17(t，1H，J＝5.4 Hz，NH)，7.84(bs，2H，NH2)，7.56(d，1H，J＝1.5Hz)，7.45(d，1H，J＝1.5Hz)，7.32(d，1H，J＝1.5Hz)，7.29(s，1H)，7.20(d，1H，J＝1.5Hz)，7.15(d，1H，J＝1.8Hz)，7.12(s，1H)，6.99(d，1H，J＝1.8Hz)，6.95(s，1H)，4.00(s，3H)，3.90(s，3H)，3.83(s，3H)，3.81(s，3H)，3.6-3.2(m，2H，CH2)，2.93(m，2H，CH2)；MS calculatedfor C19H30ClN10O3Pt+1(677.04)。Found 677.0。
Figure A20048002940200551
                   实施例2
                 DNA解链实验
使用装有珀耳帖可控样品池座和长度1cm的样品池的Cary 1E记录光谱仪，获取260nm处Im/Py/Py-Pt的DNA解链曲线图形。所有实验中的加热速度均为0.5℃/分钟。溶液条件为磷酸钠(10mM)、EDTA(1mM)和NaCl(40mM)，pH调节为7.0。DNA解链曲线如图2所示。
                     实施例3
                     CD滴定
所有CD测量均在室温下在Jasco J-810 CD分光偏振仪上进行，样品池长1cm。向2600μL的5μM双螺旋DNA溶液中递增加入等份的Im/Py/Py-Pt，以进行滴定。每加入一次，记录240至400nm的平均CD光谱(累积20次)。DNA浓度为5μM。Im/Py/Py-Pt浓度为0至10μM。溶液条件为10mM磷酸钠(pH7.0)和40mM NaCl。所得的CD光谱如图3a-3c和表1所示。
                表1  表观一级亲和常数(M-1)
                          结合部位K
聚酰胺       d(CATFGTCAGAC)2   d(CATFGACAGAC)2   d(CATTGAGAGAC)2
DJ-1953-2    1.2×106(0.1)     5.6×105(0.2)     3.0×105(0.1)
DJ-1953-6    2.4×106(0.1)     4.4×105(0.2)     1.3×106(0.1)
                            自CD滴定得出
                          实施例4
                          解旋实验
凝胶电泳表明，松弛和带负电的超螺旋pUC19 DNA混合物上已经结合有不同量的Im/Py/Py-Pt。该实验中测得解旋角度为13°，这与报道的顺氯氨铂角度(13°)一样。在37℃下将质粒与Im/Py/Py-Pt一起培养1.5小时。条带：0，对照，rb＝0；1，rb＝0.008；2，rb＝0.016；3，rb＝0.025；4，rb＝0.033；5，rb＝0.041；6，rb＝0.049；7，rb＝0.057；8，rb＝0.066；9，rb＝0.074。顶部的条带对应于切断的质粒形式，底部的条带对应于闭合、带负电的超螺旋质粒，如图4所示。
                      实施例5
                    体外转录检测
使用“反式Im/Py/Py-[CONH(CH2)2-NH2)Pt(NH3)2Cl”(“DJ1953-2”)
使用重组pSP64衍生物评估DJ1953-2对RNA合成的抑制。在40mM Tris-HCl(pH7.9)、6mM MgCl2、2mM亚精胺、10mM NaCl中进行培养。条带(1)100-500碱基RNA标记物；条带(2)至(8)增加DJ1953-2的摩尔浓度。在335碱基处可以看到全长转录物(FLT)的抑制。实验在12小时铂酸盐化反应(暗处4℃下)后进行。
                   实施例6
                ESIMS结合实验
所有质谱数据均使用具有Z-喷雾探针的Micromass(Wyntheshaw，UK)Qtof 2质谱仪获取。使用含25微摩尔双螺旋DNA、以及25或50微摩尔铂复合物的溶液进行反应。所有反应均在pH调节至8.5的0.1M醋酸铵中进行。混合过后～4小时获取谱图。将样品用0.1M醋酸铵(pH 8.5)稀释，使双螺旋的最终浓度为10微摩尔，然后用Harvard型22注射泵(Natick，MA，USA)将其以20微升/分钟的流速注射到质谱仪中。获取负离子ESI质谱图，使用的探针顶端电势(probe tippotential)为2500V，锥管电压(cone voltage)为50V，源部件(sourceblock)温度和去溶剂化温度分别设定为60℃和80℃。传送和孔分别设定为2.0和12.0。多数实验中谱图获取的范围为m/z 500-3,000。典型地扫描50-70次而得到代表性的谱图。数据点用相同m/z范围的标准CsI溶液(750mM)进行校正。
                       实施例7
       ImImHpPy-γ-ImPyPyPy-(β-Ala)烷基胺的制备
合成ImImHpPy-γ-ImPyPyPy-(β-Ala)烷基胺的逆向合成方案
将4M HCl/EtOAc(4.26ml)中的4-[(叔丁氧羰基)氨基]-1-甲基吡咯-2-羧酸甲酯(0.1415g，0.55mmol)在室温下搅拌30分钟。在减压下除去溶剂，并真空干燥1小时。将残余物溶解在DMF(4ml)和EDCI(0.213g，1.11mmol，2当量)中，加入DMAP(0.135g，1.11mmol，2当量)和N-甲基咪唑-2-羧酸(0.105g，0.83mmol，1.5当量)，搅拌过夜(19小时)。将溶液倒入到EtOAc(25ml)中，并用10％HCl(3×25ml)、饱和NaHCO3(3×25ml)洗涤，将有机物干燥(Na2SO4)并在真空下浓缩。
将4M HCl/EtOAc(4.26ml)中的4-[(叔丁氧羰基)氨基]-1-甲基吡咯-2-羧酸甲酯(0.1108g，0.43mmol)在室温下搅拌30分钟。在减压下除去溶剂，并真空干燥1小时。将残余物溶解在DMF(4ml)中，并加入ImCOOH(0.059g，0.52mmol，1.2当量)，然后加入HOBt(0.079g，0.65mmol，1.5当量)、TBTU(0.189g，0.65mmol)和Et3N(0.328ml，2.6mmol，6当量)，将溶液搅拌1小时。除去溶剂，通过快速层析(0-5％MeOH/DCM)提纯。
将TFA/DCM(1∶1，4ml)和H2O(40μL)中的4-[(叔丁氧羰基)氨基]-1-甲基吡咯-2-羧酸甲酯(0.181g，0.71mmol)在室温下搅拌30分钟。在减压下除去溶剂，将残余物溶解在EtOAc(2ml)中。加入Et3N(0.299ml，2.13mmol，3当量)，然后加入N-甲基咪唑-2-三氯乙酰氯(0.161g，0.709mmol)，将混合物搅拌2小时。收集固体并风干。产率0.053g(29％)。1H NMR(DMSO)-d6：δ10.07(s，1H)，7.68(s，1H)，7.42(s，1H)，7.05(s，1H)，3.97(s，3H)，3.98(s，3H)，3.94(s，3H)，3.81(s，3H)。
Figure A20048002940200583
                           实施例8
合成“Pt(NH2(CH2)6NHCO]-ImImIm-[γ-[NHCO(CH2)7NH2]Pt]-PyPyPy”
                        的逆向合成方案
1-甲基咪唑-2-羧酸乙酯(Im-1)
向冷却至-20℃的N-甲基咪唑(5g，0.06mol)、乙腈(32mL)和三乙胺(15mL)溶液中加入氯甲酸乙酯(13mL，0.137mol)，使混合物缓慢升温至室温，并搅拌3.5小时。将溶液过滤(三乙胺盐酸盐)，在真空下浓缩。通过减压蒸馏(0Torr，102℃)提纯残余物，生成白色固体产物。产率(6.26g，68％)。1H NMR(DMSO)：δ7.44(d，1H，J＝2.8Hz)，7.04(d，1H，J＝2.8Hz)，4.26(q，2H，J＝3.5Hz)，3.91(s，3H)，1.26(t，3h，J＝3.5Hz)。13C(DMSO)：159.3，129.1，127.7，61.0，36.0，14.5。
1-甲基-4-硝基咪唑-2-羧酸乙酯(Im-2)
将Im-1(1.8g)溶解在浓H2SO4(5mL)中并冷却至0℃。缓慢加入硝酸(90％，5mL)，使溶液升温至室温，然后在-20℃下回流1.5小时。将反应物倒在冰(50mL)上淬灭。生成的蓝色溶液用DCM萃取，硫酸钠干燥，在真空下蒸发，生成棕褐色油状产物。将残余物用CCl4∶EtOH(1∶1，5mL)沉淀，生成白色晶体产物。产率(1.0543g，45％)。1H NMR(DMSO)：δ8.61(s，1H)，4.33(q，2H，J＝6.4Hz)，3.97(s，3H)，1.29(t，3H，J＝6.0Hz)。13C(DMSO)：158.2，145.4，135.3，127.4，62.2，37.3，14.5。
4-氨基-1-甲基咪唑-2-羧酸乙酯(Im-3)
将EtOH/乙酸乙酯(1∶1，14mL)中的Im-2(0.4g)和Pd/C(10％，0.3g)在微正压(约1.1atm)的氢气下搅拌3-4小时。反应混合物用硅藻土过滤，在旋转蒸发仪上蒸除溶剂。剩余的固体冷冻干燥，生成浅黄色产物。产率(0.38 g，95％)。1H NMR(DMSO)：δ6.45(s，1H)，4.5(bs，2H，NH2)，4.2(q，2H，J＝7Hz)，3.76(s，3H)，1.24(t，3H，J＝7.9Hz)。
[(叔丁氧羰基)氨基]-1-甲基咪唑-2-羧酸(Im-4)
向DMF(8mL)和Hunig碱(2mL)中的Im-3(0.38g)中加入二碳酸二叔丁酯(0.7ml)，将混合物在60℃下搅拌3小时。然后冷却至室温，加入盐水(6mL)和乙醚(6mL)。醚层用10％柠檬酸、盐水、饱和碳酸氢钠和盐水(每次10mL)萃取。然后将醚层用硫酸钠干燥，并在真空下蒸发。然后加入甲醇中的NaOH(1M，5mL)，将溶液在60℃下搅拌1小时。然后将混合物冷却至0℃，用1M HCl中和至pH2，在该pH值下形成白色凝胶。通过重力过滤收集凝胶，并在冻干之前用pH＝6的水洗涤，生成白色粉末状固体。产率(0.41g，76％)。
1H NMR(DMSO)：δ9.45(bs，1H，NH)，7.21(bs，1H)，3.86(s，3H)，3.67(bs，1H，OH)，1.4(s，9H)。
1-甲基-4-[((4-叔丁氧羰基)氨基-1-甲基-1H-咪唑-2-羰基)-氨基]-1H-咪唑-2-羧酸乙酯(ImImCOOCH2CH3)
将NO2ImCOOCH2CH3(0.1g，0.5912mmol)溶解在乙醇∶乙酸乙酯(1∶1，8mL)和Pd/C(10％，0.015g)中，然后在H2(1atm)下搅拌2.5小时(TLC(硅胶60 F254预覆板，Merck)-2％MeOH/DCM)。滤去催化剂，加入DMF(3mL)，蒸去乙醇。加入Im-4(0.15g，0.64mmol)，然后加入HOBT(0.11g，0.815mmol)和TBTU(0.262g，0.815mmol)、Et3N(0.38ml，2.71mmol)，并将溶液搅拌3小时。滤去固体，蒸去DMF，将残余物用柱层析(7％MeOH/DCM)提纯，生成膏状固体产物。产率(0.13g，66％)。1H NMR(DMSO)：δ9.6(bs，1H，NH)，9.5(bs，1H，NH)，7.61(s，H)，7.22(bs，1H)，4.2(q，2H，J＝7.2Hz)，3.91(s，6H)，1.45(s，9H)，1.28(t，3H，J＝7.3Hz)。
1-甲基-4-[((4-叔丁氧羰基)氨基-1-甲基-1H-咪唑-2-羰基)-氨基]-1H-咪唑-2-羧酸(ImImCOOH)
将ImImCOOCH2CH3(0.15g)溶解在MeOH(10mL)和NaOH/MeOH(1M，10mL)中。将溶液在60℃下搅拌0.5小时，并通过(硅胶60 F254预覆板，Merck)(7％MeOH/DCM)监控反应。然后在用HCl(1M)将溶液中和至pH＝2之前，将其冷却至0℃。滤出产物，得到粉红色固体。产率(0.13g，93.5％)。1H NMR(DMSO)：δ9.45(bs，2H，2NH)，7.69(s，1H)，7.22(bs，1H)，3.91(s，6H)，3.41(b，OH)，1.43(s，9H)。
1-甲基-4-({1-甲基-4-[((4-叔丁氧羰基)氨基-1-甲基-1H-咪唑-2-羰基)-氨基]-1H-咪唑-2-羰基}-氨基)-1H-咪唑-2-羧酸乙酯(ImImImCOOCH2CH3)
将NO2ImCOOCH2CH3(0.09g，0.523mmol)溶解在乙醇∶乙酸乙酯(1∶1，8mL)和Pd/C(10％，0.025g)中，然后在H2(1atm)下搅拌2小时(TLC(硅胶60 F254预覆板，Merck)-2％MeOH/DCM)。滤去催化剂，加入DMF(10mL)，蒸去乙醇。加入ImIm-OH(0.15g，0.412mmol)，然后加入HOBT(0.083g，0.6mmol)和TBTU(0.19g，0.6mmol)、Et3N(0.5ml，2.5mmol)，并将溶液搅拌2小时。滤去固体，蒸去DMF，将残余物用柱层析提纯两次，生成膏状固体产物。产率(0.084g，72％)。1H NMR(DMSO)：δ 10.01(s，1H，NH)，9.58(bs，1H，NH)，9.35(s，1H，NH)，7.64(s，1H)，7.6(s，1H)，7.22(bs，1H)，4.29(q，2H，J＝7.3Hz)，3.98(s，3H)，3.96(s，3H)，3.93(s，3H)，1.45(s，9H)，1.3(t，3H，J＝7.1Hz)。
1-甲基-4-({1-甲基-4-[((4-叔丁氧羰基)氨基-1-甲基-1H-咪唑-2-羰基)-氨基]-1H-咪唑-2-羰基}-氨基)-1H-咪唑-2-羧酸(ImImImCOOH)
将ImImImCOOCH2CH3(0.14g)溶解在THF/MeOH(1∶1，2mL)和LiOH(1M，2mL)中。将溶液在55℃下搅拌0.5小时，并通过TLC((硅胶60 F254预覆板，Merck)7％MeOH/DCM)监控反应。然后在使用HCl(1M)将溶液中和至pH＝4之前，将其冷却至0℃。滤出产物，得到粉红色固体。产率(0.11g，83％)。1H NMR(DMSO)：δ10.01(bs，1H，NH)，9.45(bs，2H，2NH)，7.60(s，1H)，7.59(s，1H)，7.23(bs，1H)，3.98(s，3H)，3.95(s，3H)，3.91(s，3H)，3.56(bs，1H，OH)，1.44(s，9H)。
               合成三吡咯聚酰胺(“PyPyPy”)
甲基-4-硝基吡咯-2-羧酸(Py-1)
将乙酸酐(8ml)用70％硝酸(1.6mL)处理，将混合物加热至50℃，加热15分钟，然后冷却至室温，将其缓慢加入到冷却到-25℃的1-甲基-2-吡咯羧酸(2g)的Ac2O(12ml)悬浮液中。将混合物在-15℃下搅拌0.5小时，然后使温度升至环境温度，继续搅拌20分钟。将混合物再次冷却至-25℃，用干冰冷却的漏斗收集生成的沉淀。将固体用少量冷Ac2O(-25℃)洗涤，然后溶解在1M NaOH溶液中。用1N HCl酸化，沉淀出化合物。产率(0.77g，28％)。1H NMR(DMSO)：δ8.19(d，1H，J＝1.8Hz)；7.23(d，1H，J＝2.0Hz)；3.90(s，3H)。
4-硝基吡咯-2-羧酸甲酯(Py-2)
将H2SO4(0.8ml)的MeOH(8ml)溶液加入到Py-1(0.77g，4.53mmol)中，将混合物加热回流24小时。加水，混合物用DCM萃取。使用MgSO4干燥有机层，在真空下蒸发溶剂，生成晶状固体产物。产率(0.55g，66％)。1H NMR(DMSO)：δ7.57(d，1H，J＝2.1Hz)；7.40(d，1H，J＝2.0Hz)；3.99(s，3H)；3.86(s，3H)。
1-甲基-4-[(1-甲基-1H-吡咯-2-羰基)-氨基)]-1H-吡咯-2-羧酸甲酯(PyPyCOOCH3)
将MeOH(60ml)中的NO2PyCOOCH3(0.2g，1.086mmol)与Pd/C(10％，0.04g)在H2(1atm)下搅拌1小时(TLC-(硅胶60 F254预覆板，Merck)5％MeOH/DCM)。使用硅藻土除去催化剂，加入DMF(3mL)，蒸去MeOH。加入1-甲基吡咯-2-羧酸(0.162g，1.3mmol)，然后加入HOBT(0.22g，1.63mmol)、TBTU(0.524g，1.63mmol)、Et3N(0.76mL，5.42mmol)，并将溶液搅拌1小时。减压下蒸去DMF，将产物用柱层析(5％MeOH/DCM)提纯，生成膏状黄色固体产物。产率(0.4g)。1H NMR(DMSO)：δ9.6(bs，1H，NH)，7.98(s，2H)，7.88(d，1H，J＝2.1Hz)，7.34(d，1H，J＝2Hz)，6.93(bs，1H)，3.92(s，3H)，3.89(s，3H)，3.79(s，3H)。
1-甲基-4-[(1-甲基-1H-吡咯-2-羰基)-氨基]-1H-吡咯-2-羧酸(PyPyCOOH)
将PyPyCOOCH3(0.403g，1.5mmol)溶解在THF/MeOH(1∶1，6mL)中。加入1M LiOH(6mL)，在60℃下搅拌1.5小时。在真空下蒸去有机溶剂，将溶液冷却，用1M HCl酸化至pH＝3。收集固体并风干。产率(0.35g，92％)。1H NMR(DMSO)：δ9.75(s，1H，NH)，7.4(s，1H)，6.95(s，1H，)，6.9(bs，1H)，6.8(bs，1H)，6.05(bs，1H)，3.83(s，3H)，3.81(s，3H)，3.3(bs，1H，OH)。
1-甲基-4-({1-甲基-4-[(1-甲基-1H-吡咯-2-羰基)-氨基]-1H-吡咯-2-羰基}-氨基)-1H-吡咯-2-羧酸甲酯(PyPyPyCOOCH3)
将甲醇(50mL)中的NO2PyCOOCH3(0.116g，0.63mmol)和Pd/C(10％，0.04g)在H2(1atm)下搅拌1小时((硅胶60 F254预覆板，Merck)-5％MeOH/DCM)。使用硅藻土滤去催化剂，加入DMF(4mL)，蒸去溶剂。加入PyPyCOOH(0.1g，0.42mmol)，然后加入HOBT(0.09g，0.69mmol)、TBTU(0.22g，0.69mmol)、Et3N(0.6ml，5.1mmol)，并将溶液搅拌1小时。蒸去溶剂，将残余物用柱层析(5％MeOH/DCM)提纯。产率(0.21g，84％)。1H NMR(CD3OD)：δ8.0(s，1H)，7.35(bs，1H)，7.2(bs，1H)，6.9(bs，1H)，6.85(bs，1H)，6.1(bs，1H)，5.5(bs，1H)，3.9(s，6H)，3.8(s，3H)，3.4(s，3H)。
1-甲基-4-({1-甲基-4-[(1-甲基-1H-吡咯-2-羰基)-氨基]-1H-吡咯-2-羰基}-氨基)-1H-吡咯-2-羧酸(PyPyPyCOOH)
将PyPyPyCOOCH3(0.148g)溶解在THF/MeOH(1∶1，3mL)中，加入LiOH(1M，3mL)，将溶液在60℃下搅拌1.5小时。蒸去有机溶剂，然后将溶液在冰上冷却，用HCl(1M)中和至pH＝3。滤出固体。产率(0.07g，49％)。1H NMR(DMSO)：δ9.85(s，1H，NH)，9.82(s，1H，NH)，7.4(s，1H)，7.2(s，1H)，7.0(s，1H)，6.9(bs，2H)，6.8(bs，1H)，6(bs，1H)，3.83(s，3H)，3.82(s，3H)，3.81(s，3H)，3.23(b，1H，OH)。
            合成PtCl(NH3)2(C6H12[NH2][NHBoc])
叔丁氧羰基氨基-6-氨基-己烷
将二碳酸二叔丁酯(3g，0.014mol)的DCM(12mL)溶液，经2小时加入到冷却至-10℃的1，6-二氨基己烷(12g，0.11mol)的DCM(36mL)溶液中。混合物搅拌24小时，然后在真空下除去溶剂。向残余物中加水(60mL)，过滤收集不溶的二取代产物。滤液用DCM(3×60mL)萃取，然后用Na2SO4干燥，之后蒸去溶剂。残余物溶解在氯仿中，滤去任何不溶产物。然后将滤液在真空下蒸干，生成浅黄色油状产物。产率(4.12g，55.3％)。1H NMR(CDCl3)：9.8(bs，1H，NH)，4.45(bs，2H，NH2)，3(b，4H)，2.6(b，4H)，2.15(b，4H)，1.25(s，9H)。
反氯氨铂，反式Pt(NH3)2Cl2的提纯
将不纯的反氯氨铂(2g)与水(300mL，pH＝5)混合，在100℃下搅拌，直至溶液变澄清。将溶液迅速过滤，滤液冷却1小时。滤出产生的沉淀，生成黄色固体产品。产率(0.8g，40％)。1H NMR(CDCl3)：δ4.35(b，6H)。
PtCl(NH3)2(C6H12[NH2][NHBoc])
将水(23mL)中的反氯氨铂(0.05g，0.17mmol)和1-叔丁氧羰基氨基-6-氨基-己烷(0.036g，0.17mmol)在60℃下回流，直至混合物溶解(24小时)。冷却溶液，通过0.45μm孔过滤，然后蒸去水，生成膏状白色固体。产率(0.072g，91％)。
将Fmoc-L-2，4-二氨基丁酸(Boc)连接基连接在咪唑聚酰胺上
将ImImIm-OH(0.05g，0.105mmol)溶解在DCM(5mL)中。加入三氟乙酸/DCM(1∶1，6mL)，溶液在N2 atm下搅拌1小时，通过TLC((硅胶60 F254预覆板，Merck)10％ H2O/ACN)监控反应。蒸去溶剂，加入Fmoc-L-2，4-二氨基丁酸(Boc)(0.046g，0.105mmol)的DMF(5mL)溶液，然后加入HOBT(0.02g，0.15mmol)、TBTU(0.048g，0.15mmol)和ET3N(0.1mL，0.5mmol)。混合物在N2 atm下搅拌2-3小时，然后通过柱层析(7％MeOH/DCM)提纯，之后蒸去溶剂，生成白色膏状固体。
                         实施例9
     合成PyPyPy-[(O-phen)Ru(bpy)2]Cl2的逆向合成方案
Figure A20048002940200651
                      合成金属复合物
Figure A20048002940200652
                       [Ru(CO)2Cl2]n
将多聚甲醛(3g)和RuCl3·3H2O(6g，22.9mmol)加入到鼓入干燥氮气的90％甲酸溶液(150mL)中。将溶液加热回流6小时，然后在0℃下放置过夜。溶液用蒸气浴缓慢蒸发，并从己烷中研制。然后滤出产物，并真空干燥。产率：1.88g，36％。
                      [Ru(bpy)(CO)2Cl2]
将2，2’-联吡啶(bpy，1.03g，6.6mmol)在剧烈搅拌下加入到甲醇(10mL)中，并用干燥氮气脱气30分钟。加入[Ru(CO)2Cl2]n(1.0g，4.4mmol)，然后回流30分钟。经15分钟向回流物中另外加入甲醇(20mL)。然后将产物冷却至室温，收集并用甲醇重结晶。产率：0.78g，46％。
                [Ru(bpy)(CO)2(CF3SO3)2]
将1.2二氯苯(200mL)中的[Ru(bpy)(CO)2Cl2](0.5g，1.3mmol)用干燥氮气脱气30分钟，生成浑浊黄色溶液。用玻璃移液管逐滴加入CF3SO3H(0.5mL，3.3mmol)，将溶液在氮气下加热至110℃，加热1.5小时。然后将溶液冷却至0℃，加入乙醚(200mL)，并搅拌1小时。然后将产物在氮气层下过滤，用乙醚(2×5mL)、水(2×5mL)和乙醚(2×5mL)洗涤。产率：0.51g，64.19％。
             [Ru(bpy)(dpqC)(CO)2](PF6)2
将[Ru(bpy)(CO)2(CF3SO3)2](0.5g，0.8mmol)和联吡啶并[3，2-a:2’，3’-c](6，7，8，9-四氢)吩嗪(dpqC，0.464 g，1.6mmol)在干燥氮气下溶解于95％乙醇(80mL)中。然后将溶液回流1.5小时，旋蒸至干。将残余物溶解在沸水中，过滤除去未反应的配体(dpqC)。加入KPF6(≈5mL)的饱和溶液，使化合物沉淀。收集生成的产物，用水(2×5mL)和乙醚(2×5mL)洗涤。然后将化合物用丙酮/乙醇重结晶，并收集。产物：0.165g，23.1％。IR(Nujol)VCO at 2100 and 2050cm-1。1H NMR(δ-Acetone)：10.02(dd，2H)，9.78(d，1H)，9.66(d，1H)，9.06(d，1H)，8.78(dd，1H)，8.59(dd，1H)，8.34(bm，2H)，8.18(bm，2H)，7.82(d，1H)，7.49(d，1H)，3.34(bm，4H)，2.13(b，4H)。
         Δ，Λ-[Ru(bpy)(dpqC)(CO)2](PF6)2的拆分
通过加入丙酮中的N-丁基氯化铵，将[Ru(bpy)(dpqC)(CO)2](PF6)2(100mg)转化为氯化盐。然后将产物从溶液中滤出，当将产物溶于水中时，产生氯化溶液。
制备Sephadex SP-C25色谱柱，用水循环大约30分钟。然后装入化合物，继续用水循环大约15分钟。然后将柱子套入另外的Sephadex，并加入0.1M(-)二苯甲酰酒石酸酯(pH8.0)，将化合物洗脱，并监控整个过程。Δ-[Ru(bpy)(dpqC)(CO)2](PF6)2，产率15mg(15.0％)CDλmaxnm(Δεmdeg/Mcm)(水/丙酮)：265(15)；290(-1)；313(17)。Λ-[Ru(bpy)(dpqC)(CO)2](PF6)2，产率23mg(23.0％)CDλmax nm(Δεmdeg/Mcm)(水/丙酮)：265(-17)；290(3)；313(-15)；光学纯度88％。
            合成[Ru(phen)2(4-Cl-Phen)](PF6)2
Figure A20048002940200671
将[Ru(phen)(Cl)2](0.500g，0.939mmol)和4-氯-1，10-菲咯啉(4-Cl-phen，0.242g，1.13mmol)在乙二醇(12mL)中混合，将溶液在装有回流冷凝器的改造微波炉中高强度加热5分钟。然后将反应混合物倒入水(100mL)中，加入KPF6的饱和溶液(1mL)。产生的沉淀萃取到DCM(4×150mL)中。干燥萃取液(硫酸钠)，并蒸干溶液。将深橙色固体通过柱色谱(硅胶60(230-400目，Merck，7×12cm)用乙腈(乙腈中含25％饱和NH4PF6)提纯。蒸去乙腈，加水产生沉淀。通过过滤收集产物并用乙醚洗涤(2×5mL)。将固体重新溶解在乙腈中，在氧化铝柱(Activated neutral Brockmann 1，7×12cm)上用乙腈提纯两次(0.385g，46.9％)。1H NMR(CD3CN)：8.66(d，2H)，8.60(bm，2H)，8.52(d，1H)，8.39(d，1H)，8.27(s，4H)，8.09(dd，2H)，8.03(bm，2H)，7.95(d，1H)，7.73(d，1H)，7.65(bm，5H)。
合成[Ru(phen)2(Phen-4-NH2-CH2CH2-NH2)](PF6)2
将钌复合物[Ru(phen)24-Cl-Phen](PF6)2(0.2g，0.21mmol)悬浮在脱气的DMF(5mL)中，同时另外将NaH(0.036g，1.5mmol)也悬浮在干燥脱气的DMF(5mL)搅拌溶液中。将乙醇胺(12.8μL，0.21mmol)加入NaH溶液。通过插管将两种溶液混合，生成的黑色溶液在40℃下加热2小时。溶液在减压下蒸发至干，留下红黑色残余物，将其通过快速硅胶层析提纯，用乙腈(5％饱和KNO3溶液和10％水)洗脱。通过TLC(SiO2，ACN/5％饱和KNO3/10％H2O)分离含有未反应的起始复合物和产物的部分。合并这些部分，蒸发至干，然后从水(100mL)中萃取到二氯甲烷(4×100mL)中。萃取物蒸发至干，随后在TLC级硅胶柱上提纯(ACN/1％饱和KNO3/10％H2O)。该提纯实现了含有未反应的起始复合物和产物的条带的分离。收集产物(第2条带)，蒸发至干，然后从水(100mL)中萃取到二氯甲烷(4×100mL)中。将溶液在减压下蒸发至干，生成深红色固体产物。1H NMR(CD3CN)：8.54(d，4H)，8.44(dd，2H)，8.28(d，1H)，8.23(s，4H)，8.18(d，1H)，8.08(d，1H)，8.00(d，1H)，7.83(d，1H)，7.76(d，1H)，7.65(bm，4H)，7.40(dd，1H)，6.70(d，1H)，6.38(d，1H)，1.30(bs，4H)。
1-甲基-4-硝基吡咯-2-羧酸
将乙酸酐(20ml)用硝酸(4.0mL，70％)处理，将混合物加热至50℃，加热15分钟，然后冷却至室温，将其缓慢加入到冷却到-25℃的1-甲基-2-吡咯羧酸(4g，15.98mmol)的Ac2O(12ml)悬浮液中。将混合物在-15℃下搅拌0.5小时，然后使温度升至环境温度，继续搅拌20分钟。将混合物再次冷却至-25℃，用干冰冷却的漏斗收集生成的沉淀，将固体用少量冷Ac2O(-25℃)洗涤。将结晶固体溶解在含NaOH(1g)的水中。用HCl酸化，沉淀出纯化合物。NMR如之前所报道。
1-甲基-4-硝基吡咯-2-羧酸甲酯
Figure A20048002940200691
将H2SO4(2.9ml)的冷MeOH(28.96ml)溶液加入到1-甲基-4-硝基吡咯-2-羧酸(2.897g，2.35mmol)中。混合物回流24小时。加水，混合物用CHCl3萃取。干燥有机层(MgSO4)，在真空下蒸发溶剂，生成膏状白色产物。NMR如之前所报道。
Py/Py-COOCH3
将MeOH(64ml)中的N-甲基-4-硝基吡咯-2-羧酸甲酯(0.5g，27.17mmol)与Pd/C(10％，6mg)在H2(1atm)下搅拌1小时，直至TLC显示不含起始原料(1小时)。通过硅藻土过滤混合物，除去催化剂，加入DMF(3mL)。在真空下去除MeOH。加入N-甲基吡咯-2-羧酸(1.3摩尔当量)，然后加入HOBT(88mg，1.5摩尔当量)、TBTU(209mg，1.5当量)和Et3N(220mg，5当量)。将溶液在室温下搅拌1小时，在真空下除去溶剂。残余物通过快速层析(100％DCM)提纯。
Py/Py-COOH
Figure A20048002940200693
向THF/MeOH(1.1/7.5mL)中的Py/Py-COOCH3(360mg，1.38mmol)加入LiOH(1M，5.5mL)，且溶液在60℃(油浴)下搅拌1.5小时，并通过TLC(10％，MeOH/CH2Cl)监控反应。在真空下蒸去有机溶剂，将溶液冷却，用HCl(1M，5mL)酸化。收集固体并风干，在真空干燥器中干燥过夜。NMR如先前所报道。
NO2-Py/Py-COOCH3
将甲醇(150mL)中的NO2-Py-COOCH3(1.45g，7.83mmol)和Pd/C(174mg)在H2(1atm)下搅拌1小时。通过硅藻土过滤混合物，加入DMF(3 mL)。在真空下蒸去MeOH。加入NO2-Py-COOH(1.8g)，然后加入HOBT(255.2mg，1.89mmol)和TBTU(606mg，1.89mmol)和Et3N(638mg，6.32mmol)。溶液在室温下搅拌1小时，在真空下除去溶剂(DMF)，直至剩余少量。加入MeOH沉淀出纯的化合物。1HNMR(d-DMSO)：10.21(s，1H)，8.15(d，1H)，7.53(d，1H)，7.43(d，1H)，6.88(d，1H)，3.94(s，3H)，3.84(s，3H)，3.73(s，3H)。
Py/Py/Py/Py-COOCH3
Figure A20048002940200702
将NO2-Py/Py-COOCH3(213mg，0.69mmol)溶解在DMF(25mL)中，加入Pd/C催化剂(15mg)，在H2气氛下搅拌直至形成胺。通过硅藻土过滤混合物，向溶液中加入Py/Py-COOH(166mg，0.66mmol)，然后加入HOBT(22mg，0.16mmol)、TBTU(51mg，0.16mmol)和Et3N(53mg，0.52mmol)。然后让偶联反应进行1.5小时。在减压下除去DMF，生成化合物。
Py/Py/Py/Py-COOH
Figure A20048002940200711
DMF(10mL)中的Py/Py/Py/Py-COOCH3(100mg，0.20mmol)中加入NaOH(0.75mL)，溶液在60℃下搅拌1小时。蒸去有机溶剂，直至剩余约3mL，用HCl(1M，5mL)酸化，生成产物。
[Ru(phen)2(phen-4-O-CH2CH2NHCO-Py/Py/Py/Py](PF6)2
将[Ru(phen)2(phen-4-O-CH2CH2NH2](PF6)2(28mg，0.03mmol)溶解在DMF(25mL)中，加入Pd/C催化剂(15mg)，在H2气氛下搅拌直至形成胺。通过硅藻土过滤混合物，向溶液中加入Py/Py/Py-Py-COOH(75mg，0.15mmol)，然后加入HOBT(22mg，0.16mmol)、TBTU(51mg，0.16mmol)和Et3N(53mg，0.52mmol)。然后让偶联反应进行2小时。在减压下除去DMF，生成化合物。

Claims (20)

1.一种结构式(1)的化合物
        [M1-T1]a-[P1-T2-M2]b-[T3-P2]c    (1)
或其盐，
其中
M1和M2是相同或不同的，其各自为金属配位复合物，其中M1和M2中的至少一个能够与多核苷酸的大沟或小沟相互作用；
P1和P2是相同或不同的，其各自为吡咯-咪唑聚酰胺；
T1、T2和T3是相同或不同的，其各自为连接基团；
a为0或1；
b为选自1、2、3、4和5的整数；
其中当b为大于1的整数时，各P1、各T2和各M2均可以相同或不同；并且
c为0、1或2；其中当c为2时，各P2可以相同或不同，各T3可以相同或不同。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中a＝0，b＝1，c＝0。
3.根据权利要求1所述的化合物，其中M1和M2是相同或不同的，其独立地选自铂复合物、钯复合物、钌复合物、和铑复合物。
4.根据权利要求1所述的化合物，其中M1和M2独立地选自顺式-Pt(NH3)2Cl和反式-Pt(NH3)2Cl。
5.根据权利要求1所述的化合物，其中各吡咯-咪唑聚酰胺(P1、P2)独立地含有多个选自任选取代的N-甲基咪唑(Im)、任选取代的N-甲基吡咯(Py)和任选取代的3-羟基-N-甲基吡咯(Hp)的杂环。
6.根据权利要求5所述的化合物，其中各吡咯-咪唑聚酰胺独立地含有3个杂环或4个杂环。
7.根据权利要求1所述的化合物，其中连接基团(T1、T2、T3)是相同或不同的，其各自具有结构式(2)：
            -Y1-(A)n-Y2-    (2)其中
Y1和Y2可以相同或不同，其独立地选自NH、-NH2、C＝O、C＝S、C＝NH、O、OH、S、SH、S(O)、S(O)2、NR3、NHR3、N(R3)2、任选取代的环烷基胺、任选取代的环烷基二胺、和任选取代的杂芳基(例如任选取代的N-杂芳基，如吡啶基、菲咯啉基、2，2’-联吡啶)；其中各R3独立地选自烷基、环烷基、芳基或杂芳基；
A选自任选取代的C1-10亚烷基、任选取代的C2-10亚烯基、任选取代的C2-10亚炔基、任选取代的C3-6环亚烷基、任选取代的C6-10芳基、C＝O、C＝S、和C＝NH、NH、O、S、NH2、OH、SH、S(O)、S(O)2、氨基酸、和亚精胺；并且
n为选自1至20的整数，
其中当n为大于1的整数时，各(A)基团可以相同或不同。
8.根据权利要求7所述的化合物，其中各连接基团独立地包括选自-NH-(CH2)n-NH2-、-NH-CH2CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2CH2-NH2、-NH-C(O)-CH2CH2-NH-C(O)-CH2CH2CH2NH2-、-S-(CH2)n-O-(CH2)n-S-、或-NH-(CH2)n-O-、和-C(O)-NH-CH2-C(O)-NH-CH(CH2SH)-C(O)-NH-的基团，其中n为1至20的整数。
9.一种结构式(3)的化合物：
Figure A2004800294020003C1
其中
M1、M2、M3是相同或不同的，其各自为如上结构式(1)中对M1和M2所定义的金属配位复合物，其中M1、M2和M3中的至少一个能够与多核苷酸的大沟或小沟相互作用；
P1和P2是相同或不同的，其各自为如上结构式(1)中所定义的吡咯-咪唑聚酰胺；
T1和T2是相同或不同的，其各自为如上结构式(1)中所定义的结构式(2)的连接基团；
T5是如上结构式(1)中对T1和T2所定义的结构式(2)的连接基团，其中Y1和Y2中的一个与金属复合物M3结合，Y1和Y2中另外一个与T4共价结合；
T4是如上结构式(1)中对T1和T2所定义的结构式(2)的连接基团，其中Y1与吡咯-咪唑聚酰胺共价结合，Y2与吡咯-咪唑聚酰胺共价结合，并且其中Y1、Y2和A中的一个与T5共价结合；
a和b独立地选自0和1；并且
m为1、2、3或4。
在一个实施方式中，T4通过A与T5共价结合。
10.根据权利要求9所述的化合物，其中m为1或2。
11.根据权利要求9所述的化合物，其中a＝0，b＝1，m＝1。
12.根据权利要求9所述的化合物，其中T4包括
或
Figure A2004800294020004C2
其中n为选自1、2、3、4、5、6、7、8、9和10的整数，
各个(CRR’)独立地为任选取代的亚烷基；并且
其中在一个(CRR’)中，R’空缺，且CR与T5共价连接。
13.一种结构式(5)的化合物
        [P1]e-[T1-P2]f-[T2]g-M1    (5)
或其盐，
其中
P1和P2是相同或不同的，其各自为如权利要求1所定义的吡咯-咪唑聚酰胺；
T1和T2是相同或不同的，其各自为如权利要求1所定义的连接基团；
e为0或1；
f为选自1、2和3的整数；其中当f为大于1的整数时，各T1和各P2均可以相同或不同；
g为0或1；并且
M1是如权利要求1所定义的，能够与多核苷酸的大沟或小沟相互作用的金属配位复合物。
14.根据权利要求1所述的化合物，其中所述的化合物选自下列化合物或其盐：
“trans-Im/Py/Py-[CONH(CH2)6-NH2)Pt(NH3)2Cl”；
“trans-Im/Py/Py-[CONH(CH2)2-NH2)Pt(NH3)2Cl”；
和
其中n为选自1、2、3、4、5、6、7、8、9和10的整数。
15.根据权利要求9所述的化合物，其中所述的化合物选自下列化合物或其盐：
Figure A2004800294020007C3
Figure A2004800294020008C1
和
其中n为独立地选自1、2、3、4、5、6、7、8、9和10的整数。
16.根据权利要求13所述的化合物，其中所述的化合物选自：
Figure A2004800294020009C1
和
17.一种药物组合物，其含有至少一种如下化合物，以及药物可接受的稀释剂、佐剂或载体，所述的化合物选自根据权利要求1的结构式(1)的化合物、根据权利要求9的结构式(3)的化合物、和根据权利要求13的结构式(5)的化合物。
18.一种使治疗剂和/或报道基团靶向多核苷酸中的序列的方法，其包括使疑似含有所述序列的生物物质与结构式(1)、结构式(3)或结构式(5)的化合物接触。
19.一种治疗选自癌症、HIV和丙型肝炎的疾病的方法，所述方法包括以治疗有效量的至少一种根据权利要求1、权利要求9或权利要求13所述的化合物、或者根据权利要求17所述的药物组合物，为对这种治疗有需要的哺乳动物给药。
20.一种诊断方法，其包括使生物样品与诊断有效量的至少一种根据权利要求1、权利要求9或权利要求13所述的化合物、或根据权利要求17所述的药物组合物接触。
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