JP2008525487A - 蛍光ピラジン誘導体および腎機能評価におけるその使用方法 - Google Patents

蛍光ピラジン誘導体および腎機能評価におけるその使用方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、式ＩおよびＩＩにより表されるものなどのピラジン誘導体に関する。式ＩおよびＩＩのＸ１ないしＸ４は、電子吸引性の基であることを特徴とし得、一方、式ＩおよびＩＩのＹ１ないしＹ４は、電子供与性の基であることを特徴とし得る。本発明のピラジン誘導体は、器官（例えば、腎臓）の機能の評価に利用し得る。具体的な例では、腎臓により排出され得るピラジン誘導体の有効量を、患者の体内に投与し得る。ピラジン誘導体は、少なくとも約４００ｎｍのスペクトルエネルギー（例えば、可視および／または赤外光）の吸収および放出の一方または両方が可能であり得る。体内にある少なくともいくつかの誘導体をスペクトルエネルギーに曝露し得、次いで、スペクトルエネルギーはその誘導体から放出され得る。この放出スペクトルエネルギーを検出し、患者の腎機能の測定に利用し得る。
【化１】

Description

発明の分野
本発明は、可視および／または近赤外スペクトルでスペクトルエネルギーを吸収および／または放出できる親水性低分子染料を特徴とし得る、ピラジン誘導体に関する。加えて、本発明は、腎機能の監視におけるピラジン誘導体の使用方法に関する。
背景
急性腎不全（ＡＲＦ）は、総合医療−外科病院の入院患者に共通の病気である。ＡＲＦを発症する患者の約半数が死亡し、生存者は病状の顕著な増悪および入院の延長に直面する［１］。腎不全はしばしば無症候性であり、典型的には血液中の腎機能マーカーの注意深い追跡を必要とするので、早期診断が重大であると一般的に考えられている。患者の腎機能の動態監視は、様々な臨床的、生理的および病理的状態によりもたらされる急性腎不全のリスクを最小限にするために非常に望ましい［２−６］。このような動態監視は、危機的な病気または怪我の患者の場合に特に重要である。なぜなら、これらの患者の大部分が、死亡に至る可能性のある多臓器不全（ＭＯＦ）のリスクに直面する傾向があるからである［７、８］。ＭＯＦは、肺、肝臓および腎臓の連続的不全であり、急性肺障害（ＡＬＩ）、成人呼吸窮迫症候群（ＡＲＤＳ）、異化亢進、血圧低下、持続性炎症性症状（persistent inflammatory focus）および敗血症症候群の１つまたはそれ以上により誘発される。ＭＯＦに繋がる血圧低下およびショックの一般的な組織学的特徴には、一般的に、組織の壊死、血管の鬱血、間質性および細胞性浮腫、出血および微小血栓が含まれる。これらの変化は、一般的に、肺、肝臓、腎臓、腸、副腎、脳および膵臓に、降順の頻度で影響を与える［９］。外傷の初期段階から臨床的ＭＯＦへの移行は、一般的に、特定の肝臓および腎臓の不全の程度並びに約３０％から約５０％までへの死亡リスクの変化に対応する［１０］。
伝統的に、患者の腎機能は、患者の尿排出量および血漿クレアチニンレベルの粗い測定値を使用して決定されてきた［１１−１３］。これらの値は、年齢、水分補給状況、腎灌流、筋肉量、食事の摂取および多くの他の臨床的および人体計測的変数により影響を受けるので、頻繁に誤りを導くものである。加えて、サンプル採取から数時間後に得られる単一の値は、血圧、心拍出量、水分補給状態および他の特殊な臨床的事象（例えば、出血、菌血、人工呼吸器の設置など）などの他の重要な生理的事象に相関させるのが難しい。
従来の腎臓監視方法に関して、患者の糸球体濾過率（ＧＦＲ）の概算は、２４時間の尿収集手順により成すことができるが、それは（名前が示唆する通り）、典型的には、尿収集に約２４時間、分析にさらに数時間、そして細心の注意を払うベッドサイドでの収集技法を要する。不幸なことに、この従来法の望まざる遅いタイミングとかなりの期間は、効果的に患者を処置し、かつ／または、腎臓を救う見込みを低下させ得る。このタイプの方法のさらなる欠点として、反復的データは、最初に得られたデータと同程度に、入手するのが厄介な傾向がある。
時には、患者の血清クレアチニンの変化を、患者の尿中の電解質およびオスモル濃度などの測定値、並びに「腎不全指数」および／または「ナトリウム分画排泄率」などの導かれる計算結果に基づいて補正しなければならない。このような血清クレアチニンの補正は、不都合なことに、血清および尿の追加的サンプルの同時収集、および、いくらかの遅延の後、さらなる計算を必要とする傾向がある。頻繁に、投薬は、腎機能に合わせて調整され、従って、投薬が基礎とした測定値および計算結果と同程度に不正確であり、同程度に遅れ、同じくらい再評価が難しくあり得る。最後に、致命的な病気の集団における臨床的決断は、しばしば、その的確さと同程度に、その時機が重要である。
故に、非電離放射線を使用して腎機能（例えばＧＦＲ）を測定するための改善された組成物、装置および方法を開発する必要がある。様々な状況下で外来性マーカーを使用する、リアルタイムの、正確な、反復可能な腎排出率の測定が利用可能であることは、現在利用可能であるか、または広く実行されている方法のいずれに対しても、実質的な改善を意味するであろう。さらに、そのような発明は、外来性マーカーの腎排出に重く依存するので、測定は理想的には絶対的であり、従って、好ましくは、年齢、筋肉量、血圧などによる主観的解釈を、殆どまたは全く、必要としない。実際に、そのような発明は、特定の状況下の、特定の瞬間の腎機能の評価を可能にするであろう。
親水性、陰イオン性の物質は、一般的に、腎臓により排出され得ると知られている［１４］。腎クリアランスは、典型的には、２つの経路；糸球体濾過および尿細管分泌を介して起こる。尿細管分泌は、能動輸送過程を特徴とし、故に、この経路を介して排泄される物質は、典型的には、大きさ、電荷および親油性に関して特異的な特性を示す。
腎臓を通過する物質の殆どは、糸球体（腎臓のマルピーギ小体中の、小さいからみ合った毛細血管の群）を通して濾過される。糸球体濾過により腎臓から排出され得る外来性物質（以後、「ＧＦＲ物質」と呼ぶ）の例を、図１に示す。これには、クレアチニン（１）ｏ−ヨードヒプラン（iodohippuran）（２）および９９ｍＴｃ−ＤＴＰＡ（３）が含まれる［１５−１７］。尿細管分泌による腎クリアランスを受け得る外来性物質の例には、９９ｍＴｃ−ＭＡＧ３（４）および当分野で知られている他の物質が含まれる［１５、１８、１９］。９９ｍＴｃ−ＭＡＧ３（４）はまた、ガンマシンチグラフィーを介する、そして腎血流測定を介する腎機能の評価にも広く使用されている。図１に図解する物質の１つの欠点として、ｏ−ヨードヒプラン（２）、９９ｍＴｃ−ＤＴＰＡ（３）および９９ｍＴｃ−ＭＡＧ３（４）は、これらの検出を可能にするために放射性同位元素を含む。非放射性類似体（例えば、ｏ−ヨードヒプラン（２）の類似体）または他の非放射性物質を腎機能の監視に使用しても、そのような監視は、これらの物質の励起のために、望まざる紫外線照射の使用を要するであろう。
現在、特定の腎機能を評価するための、非放射性の外来性の腎臓物質（renal agent）を使用する、信頼できる、継続的な、反復可能な評価方法は、商業的に利用可能ではない。非放射性の方法の中で、蛍光測定は、最大の感度を与える傾向がある。原則として、蛍光腎臓物質を設計するのに、２つの一般的なアプローチがある。第１のアプローチは、本来的に乏しいエミッターである既知の腎臓物質（例えば、ランタニド金属錯体）の蛍光を増強することに関与し［２１、２２］、第２のアプローチは、（本来的に親油性である）蛍光の強い染料を、腎臓を通して排出させるために、親水性、陰イオン性の種に変形することに関与するであろう。
従って、蛍光の強い染料を、親水性、陰イオン性の種に変形することが非常に望ましい。より具体的には、適切な小さい蛍光分子を同定し、かかる分子を親水性にすることが非常に望ましい。可視および／またはＮＩＲ領域で吸光できる染料の例を、図２に示す。これらの染料は、しばしば、比較的大きいサイズであり、複数の芳香環を含有し、図１に示す構造と比較して親油性が高い。大きい親油性分子は、ほぼ常に肝胆道系を介して排出され、腎経路を介して容易には排出されない。例えば、図３は、テトラスルホン化シアニン染料（図２の８）が、血液からの低いクリアランス率を示すことを示す。この問題を回避する試みにおいて、いくつかの染料がポリ陰イオン性担体に結合された［２３、２４］。これらの染料−ポリマー結合体（conjugate）は、一般的に、許容し得る腎クリアランス特性を有するが、そのようなポリマー性化合物は、多分散、製造および品質管理の問題、および望まざる免疫反応の誘発などの他の欠点を有し、それは、診断および／または治療物質としてのそれらの使用を除外し得る。従って、腎機能およびクリアランスの測定の増強を可能にする小型親水性染料の開発は、非常に望ましい。
要約
本発明は、一般的に、蛍光染料の親水性および／または陰イオン性の種への変形に関し、それは、電子吸引性および電子供与性の置換基の両方（即ち、各々の１種またはそれ以上）をその染料へ置換することによる。例えば、本発明のある態様は、サイズが好ましくはクレアチニンまたはｏ−ヨードヒプランのものに近い堅い低分子、および、そのような分子を、ヒドロキシル、カルボキシル、スルホネート、ホスホネートなどの適切な極性官能基をそれらの骨格に導入することにより、親水性にすることを対象とする。ちなみに、分子の「骨格」は、分子構造の中心部分またはコアを表すのに当分野で頻繁に使用される用語である。本発明の目的上、「低分子」は、（１）約５００ダルトンより低い分子量を示し；（２）少なくとも約４００ｎｍ（例えば、可視および／または近赤外光）のスペクトルエネルギーを吸収することができ；および（３）少なくとも約４００ｎｍ（例えば、可視および／または近赤外光）のスペクトルエネルギーを放出することができる、芳香族性または複素芳香族性化合物である。さらに、「堅い」分子は、ある分子が、あるとしてもわずかの、内部回転的運動しか受けないことを意味する。本発明のピラジン誘導体は、身体から腎臓を介して排出される傾向があり、可視領域で強い蛍光の吸収および／または放出を示し得、そして有意なストークスシフトを示す傾向があるので、腎適用に望ましいであろう。これらの特性は、分子を所望の波長に調整することおよび様々な置換基を導入してクリアランス特性を改善することの両方に、多大な柔軟性を与える。
第１の態様では、本発明は、式Ｉ（下記）のピラジン誘導体を対象とする。式Ｉに関して、Ｘ１およびＸ２は、少なくともいくつかの実施態様では、電子吸引性置換基であることを特徴とし得、各々、−ＣＮ、−ＣＯ２Ｒ１、−ＣＯＮＲ２Ｒ３、−ＣＯＲ４、−ＮＯ２、−ＳＯＲ５、−ＳＯ２Ｒ６、−ＳＯ２ＯＲ７および−ＰＯ３Ｒ８Ｒ９からなる群から独立して選択され得る。さらに、Ｙ１およびＹ２は、少なくともいくつかの実施態様では、電子供与性置換基であることを特徴とし得、−ＯＲ１０、−ＳＲ１１、−ＮＲ１２Ｒ１３、−Ｎ（Ｒ１４）ＣＯＲ１５および下記式Ａに相当する置換基からなる群から独立して選択され得る。Ｚ１は、直接結合、−ＣＲ１６Ｒ１７−、−Ｏ−、−ＮＲ１８−、−ＮＣＯＲ１９−、−Ｓ−、−ＳＯ−または−ＳＯ２−であり得る。「ｍ」および「ｎ」は、独立して、任意の適切な整数であり得る。例えば、いくつかの実施態様では、「ｍ」および「ｎ」の各々は、独立して１ないし６（両端を含む）であり得る。他の例として、いくつかの実施態様では、「ｍ」および「ｎ」の各々は、独立して１ないし３（両端を含む）であり得る。Ｒ１ないしＲ１９は、式Ｉのピラジン誘導体の生物学的および／または物理化学的特性を増強する能力のある任意の適する置換基であり得る。例えば、腎機能評価のために、Ｒ１ないしＲ１９のＲ基の各々は、独立して、水素原子、陰イオン性官能基（例えば、カルボキシレート、スルホネート、サルフェート、ホスホネートおよびホスフェート）および親水性官能基（例えば、ヒドロキシル、カルボキシル、スルホニル、スルホナトおよびホスホナト）のいずれかであり得る。
Figure 2008525487
本発明の第２の態様は、式ＩＩのピラジン誘導体を対象とする。式ＩＩに関して、Ｘ３およびＸ４は、少なくともいくつかの実施態様では、電子吸引性置換基であることを特徴とし得、−ＣＮ、−ＣＯ２Ｒ２０、−ＣＯＮＲ２１Ｒ２２、−ＣＯＲ２３、−ＮＯ２、−ＳＯＲ２４、−ＳＯ２Ｒ２５、−ＳＯ２ＯＲ２６および−ＰＯ３Ｒ２７Ｒ２８からなる群から独立して選択され得る。対照的に、Ｙ３およびＹ４は、少なくともいくつかの実施態様では、電子供与性置換基であることを特徴とし得、−ＯＲ２９、−ＳＲ３０、−ＮＲ３１Ｒ３２、−Ｎ（Ｒ３２）ＣＯＲ３４および下記式Ｂに相当する置換基からなる群から独立して選択され得る。Ｚ２は、好ましくは、直接結合、−ＣＲ３５Ｒ３６−、−Ｏ−、−ＮＲ３７−、−ＮＣＯＲ３８−、−Ｓ−、−ＳＯ−または−ＳＯ２−である。「ｐ」および「ｑ」は、独立して、適切な整数であり得る。例えば、いくつかの実施態様では、「ｐ」および「ｑ」の各々は、独立して１ないし６（両端を含む）であり得る。他の例として、いくつかの実施態様では、「ｐ」および「ｑ」の各々は、独立して１ないし３（両端を含む）であり得る。Ｒ２０ないしＲ３８は、式ＩＩのピラジン誘導体の生物学的および／または物理化学的特性を増強することができる任意の適する置換基であり得る。例えば、腎機能評価のために、Ｒ２０ないしＲ３８のＲ基の各々は、独立して、水素原子、陰イオン性官能基（例えば、カルボキシレート、スルホネート、サルフェート、ホスホネートおよびホスフェート）および親水性官能基（例えば、ヒドロキシル、カルボキシル、スルホニル、スルホナトおよびホスホナト）のいずれかであり得る。
Figure 2008525487
また、本発明の第３の態様は、式ＩおよびＩＩに関して上記したものなどのピラジン誘導体を使用する腎機能の測定方法を対象とする。これらの方法では、有効量のピラジン誘導体を、患者（例えば、ヒトまたは動物対象などの哺乳動物）の体内に投与する。ちなみに、本明細書では、「有効量」は、一般的に、腎クリアランスの分析を可能にするのに十分なピラジン誘導体の量を表す。組成物を、可視および近赤外光の少なくとも１つに曝露する。この組成物の可視および／または赤外光への曝露に起因して、組成物は、適切な検出装置により検出され得るスペクトルエネルギーを放出する。この組成物から放出されるスペクトルエネルギーは、侵襲的または非侵襲的光学プローブなどの適切な検出メカニズムを使用して検出し得る。本明細書では、「放出」または類似表現は、本発明の組成物から放出および／または蛍光放出されるスペクトルエネルギーを表す。腎機能は、検出されるスペクトルエネルギーに基づいて測定できる。例えば、患者の体内に存在する組成物の量の当初量を、（例えば血流中で）検出される組成物から放出される光の規模／強度により検出し得る。組成物が身体から排出されるにつれ、検出される光の規模／強度は一般的に縮小する。従って、この検出光の規模が縮小する速度は、患者の腎クリアランス速度に相関し得る。この検出は、周期的または実質的にリアルタイムで行い得る（実質的に連続的な腎機能の監視を提供する）。実際に、本発明の方法は、体内に残っている部分の組成物に由来する検出されるスペクトルエネルギーの規模（まだ排出されていない組成物の量を示す）の変化および／または変化速度の検出を介して、腎機能／クリアランスの決定を可能にする。
また、本発明の第４の態様は、２,５−ジアミノピラジン−３,６−ジカルボン酸の製造方法を対象とする。これらの方法では、２,４,６,８−テトラヒドロキシピリミド（４,５−ｇ）プテリジンまたはその塩を含む加水分解混合物を、マイクロ波で照射する。
図面の簡単な説明
図１：低分子腎臓物質の構造。
図２：従来の可視およびＮＩＲ染料の構造。
図３：シアニンテトラスルホネート染料（８）の血液クリアランスプロフィール。
図４：腎機能を評価するためのアセンブリーのブロック図。
図５：正常ラットの腎クリアランスプロフィールを示すグラフ。
図６：両側性に腎摘出したラットの腎クリアランスプロフィールを示すグラフ。
図７：図５および６のデータを比較するグラフ。
図８Ａ＆８Ｂ：実施例１６に記載の通りに製造した二ナトリウム２,５−ジアミノ−３,６−（ジカルボキシラト）ピラジン結晶の投射式。図８Ａは、５０％熱振動楕円体（thermal ellipsoid）での分子の投射式であり、図８Ｂは、５０％熱振動楕円体およびＮａ原子の配位圏での分子の投影式である。
様々な実施態様の詳細な説明
本発明は、腎機能監視化合物を開示する。本発明の具体的化合物の例は、下記式Ｉに相当する。この例示的実施態様では、Ｘ１およびＸ２は、−ＣＮ、−ＣＯ２Ｒ１、−ＣＯＮＲ２Ｒ３、−ＣＯＲ４、−ＮＯ２、−ＳＯＲ５、−ＳＯ２Ｒ６、−ＳＯ２ＯＲ７および−ＰＯ３Ｒ８Ｒ９からなる群から独立して選択される電子吸引性置換基である。Ｙ１およびＹ２は、−ＯＲ１０、−ＳＲ１１、−ＮＲ１２Ｒ１３、−Ｎ（Ｒ１４）ＣＯＲ１５および式Ａにより表される置換基からなる群から独立して選択される。Ｚ１は、直接結合、−ＣＲ１６Ｒ１７−、−Ｏ−、−ＮＲ１８−、−ＮＣＯＲ１９−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−からなる群から選択される。Ｒ１ないしＲ１９のＲ基の各々は、水素、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ａ−Ｒ４０、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ５−Ｃ１０アリール、Ｃ５−Ｃ１０ヘテロアリール、−（ＣＨ２）ａＯＨ、−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ａＯＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ａＯＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ａＮＨＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ａＮＨＳＯ３ −、（ＣＨ２）ａＰＯ３Ｈ２、−（ＣＨ２）ａＰＯ３Ｈ−、−（ＣＨ２）ａＰＯ３ ＝、−（ＣＨ２）ａＯＰＯ３Ｈ２、−（ＣＨ２）ａＯＰＯ３Ｈ−および−（ＣＨ２）ａＯＰＯ３からなる群から独立して選択される。Ｒ４０は、水素、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ５−Ｃ１０アリール、Ｃ５−Ｃ１０ヘテロアリール、−（ＣＨ２）ａＯＨ、−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ａＯＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ａＯＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ａＮＨＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ａＮＨＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ａＰＯ３Ｈ２、−（ＣＨ２）ａＰＯ３Ｈ−、−（ＣＨ２）ａＰＯ３ ＝、−（ＣＨ２）ａＯＰＯ３Ｈ２、−（ＣＨ２）ａＯＰＯ３Ｈ−および−（ＣＨ２）ａＯＰＯ３からなる群から選択される。「ｍ」および「ｎ」は、いくつかの実施態様では、独立して、両端を含めて１ないし６の範囲にあり、いくつかの実施態様では、独立して、両端を含めて１ないし３の範囲にある。「ａ」は、いくつかの実施態様では、両端を含めて１ないし１０の整数であり、いくつかの実施態様では、両端を含めて１ないし６の整数である。
式Ｉにより表されるいくつかの実施態様では、Ｘ１およびＸ２の各々は、−ＣＮ、−ＣＯ２Ｒ１または−ＣＯＮＲ２Ｒ３であり、Ｙ１およびＹ２の各々は、−ＮＲ１２Ｒ１３または式Ａの置換基であり、Ｚ１は直接結合である。そのような組成物では、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ１２およびＲ１３の各々は、水素、Ｃ１−Ｃ１０アルキルまたはＣ１−Ｃ１０アリールではなく、ｍ、ｎ、ＮおよびＺ１は、一体となって５員または６員環を形成していない。
Figure 2008525487
式Ｉにより表されるいくつかの実施態様では、Ｘ１およびＸ２は、−ＣＮ、−ＣＯ２Ｒ１、−ＣＯＮＲ２Ｒ３、−ＳＯ２Ｒ６および−ＳＯ２ＯＲ７からなる群から独立して選択される。さらに、Ｙ１およびＹ２は、−ＮＲ１２Ｒ１３、−Ｎ（Ｒ１４）ＣＯＲ１５および式Ａにより表される置換基からなる群から独立して選択される。Ｚ１は、直接結合、−ＣＲ１６Ｒ１７−、−Ｏ−、−ＮＲ１８−、−ＮＣＯＲ１９−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−からなる群から選択される。Ｒ１ないしＲ１９のＲ基は、各々、水素、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ａ−Ｒ４０、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ５−Ｃ１０ヘテロアリール、Ｃ５−Ｃ１０アリール、−（ＣＨ２）ａＯＨ、−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ａＳＯ３ −からなる群から独立して選択される。さらに、「ａ」、「ｍ」および「ｎ」は、両端を含めて１ないし３の範囲にある。
式Ｉにより表されるいくつかの実施態様では、Ｘ１およびＸ２は、−ＣＮ、−ＣＯ２Ｒ１および−ＣＯＮＲ２Ｒ３からなる群から独立して選択される。Ｙ１およびＹ２は、−ＮＲ１２Ｒ１３および式Ａにより表される置換基からなる群から独立して選択される。Ｚ１は、直接結合、−ＣＲ１６Ｒ１７−、−Ｏ−、−ＮＲ１８−、−ＮＣＯＲ１９−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−からなる群から選択される。Ｒ１ないしＲ１９のＲ基の各々は、水素、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ａ−Ｒ４０、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、−（ＣＨ２）ａＯＨおよび−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈからなる群から独立して選択される。さらに、「ａ」、「ｍ」および「ｎ」は、両端を含めて１ないし３の範囲にある。
本発明の具体的化合物の他の例は、下記式ＩＩに相当する。この例示的実施態様では、Ｘ３およびＸ４は、−ＣＮ、−ＣＯ２Ｒ２０、−ＣＯＮＲ２１Ｒ２２、−ＣＯＲ２３、−ＮＯ２、−ＳＯＲ２４、−ＳＯ２Ｒ２５、−ＳＯ２ＯＲ２６および−ＰＯ３Ｒ２７Ｒ２８からなる群から独立して選択される電子吸引性置換基である。Ｙ３およびＹ４は、−ＯＲ２９、−ＳＲ３０、−ＮＲ３１Ｒ３２、−Ｎ（Ｒ３３）ＣＯＲ３４および式Ｂにより表される置換基からなる群から独立して選択される電子供与性置換基である。Ｚ２は、直接結合、−ＣＲ３５Ｒ３６−、−Ｏ−、−ＮＲ３７−、−ＮＣＯＲ３８−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−からなる群から選択される。Ｒ２０ないしＲ３８のＲ基の各々は、水素、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ｂ−Ｒ４０、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ５−Ｃ１０アリール、Ｃ５−Ｃ１０ヘテロアリール、−（ＣＨ２）ｂＯＨ、−（ＣＨ２）ｂＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ｂＯＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＯＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ｂＮＨＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＮＨＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ｂＰＯ３Ｈ２、−（ＣＨ２）ｂＰＯ３Ｈ−、−（ＣＨ２）ｂＰＯ３ ＝、−（ＣＨ２）ｂＯＰＯ３Ｈ２、−（ＣＨ２）ｂＯＰＯ３Ｈ−および−（ＣＨ２）ｂＯＰＯ３からなる群から独立して選択される。Ｒ４０は、水素、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ５−Ｃ１０アリール、Ｃ５−Ｃ１０ヘテロアリール、−（ＣＨ２）ｂＯＨ、−（ＣＨ２）ｂＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ｂＯＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＯＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ｂＮＨＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＮＨＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ｂＰＯ３Ｈ２、−（ＣＨ２）ｂＰＯ３Ｈ−、−（ＣＨ２）ｂＰＯ３ ＝、−（ＣＨ２）ｂＯＰＯ３Ｈ２、−（ＣＨ２）ｂＯＰＯ３Ｈ−および−（ＣＨ２）ｂＯＰＯ３からなる群から選択される。「ｐ」および「ｑ」は、いくつかの実施態様では、独立して、両端を含めて１ないし６の範囲にあり、いくつかの実施態様では、独立して、両端を含めて１ないし３の範囲にある。「ｂ」は、いくつかの実施態様では、両端を含めて１ないし１０の整数であり、いくつかの実施態様では、両端を含めて１ないし６の整数である。
式ＩＩにより表されるいくつかの実施態様では、Ｘ３およびＸ４は、独立して、−ＣＮ、−ＣＯ２Ｒ２０または−ＣＯＮＲ２１Ｒ２２であり；Ｙ３およびＹ４は、独立して、−ＮＲ３１Ｒ３２または式Ｂの置換基であり；そして、Ｚ２は直接結合である。そのような実施態様では、Ｒ２０、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１およびＲ３２の各々は、独立して、水素、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ｂ−Ｒ４０、Ｃ１−Ｃ１０アルキルまたはＣ１−Ｃ１０アリールではない。さらに、そのような実施態様では、ｐ、ｑ、ＮおよびＺ２は、一体となって５員または６員環を形成していない。
Figure 2008525487
式ＩＩにより表されるいくつかの実施態様では、Ｘ３およびＸ４は、−ＣＮ、−ＣＯ２Ｒ２０、−ＣＯＮＲ２１Ｒ２２、−ＳＯ２Ｒ２５および−ＳＯ２ＯＲ２６からなる群から独立して選択される。Ｙ３およびＹ４は、−ＮＲ３１Ｒ３２、−Ｎ（Ｒ３３）ＣＯＲ３４および式Ｂにより表される置換基からなる群から独立して選択される。Ｚ２は、直接結合、−ＣＲ３５Ｒ３６−、−Ｏ−、−ＮＲ３７−、−ＮＣＯＲ３８−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−からなる群から選択される。Ｒ２０ないしＲ３８のＲ基の各々は、水素、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ｂ−Ｒ４０、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ５−Ｃ１０アリール、Ｃ５−Ｃ１０ヘテロアリール、−（ＣＨ２）ｂＯＨ、−（ＣＨ２）ｂＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ｂＳＯ３ −からなる群から独立して選択される。これらの実施態様では、「ｂ」、「ｐ」および「ｑ」は、独立して、両端を含めて１ないし３の範囲にある。
式ＩＩにより表されるいくつかの実施態様は、−ＣＮ、−ＣＯ２Ｒ２０および−ＣＯＮＲ２１Ｒ２２からなる群から独立して選択されるＸ３およびＸ４を有する。Ｙ３およびＹ４の各々は、−ＮＲ３３Ｒ３４または式Ｂにより表される置換基であり得る。Ｚ２は、直接結合、−ＣＲ１６Ｒ１７、−Ｏ、−ＮＲ１８、−ＮＣＯＲ１９、−Ｓ、−ＳＯおよび−ＳＯ２からなる群から選択される。Ｒ２０ないしＲ３８は、水素、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ｂ−Ｒ４０、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、−（ＣＨ２）ｂＯＨおよび−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈからなる群から独立して選択される。「ｂ」、「ｐ」および「ｑ」は、独立して、両端を含めて１ないし３の範囲にある。
例として、限定ではなく、式Ｉおよび式ＩＩの化合物には、以下のものが含まれる（他の例示的化合物には、実施例１−１６に記載のものが含まれる）：
Figure 2008525487
ピラジン誘導体の合成は、一般に、過去に研究され［２７］、記載された［２５、２６、２８、２９］。引用文献と同様の方法を使用する、本明細書で開示されている少なくともいくつかのピラジン誘導体の製造方法を、本明細書で実施例１−８および１２に記載する。引用文献および本明細書の開示に基づき、当業者は容易に本発明の化合物を製造できるであろう。
本発明のある態様によると、式Ｉに相当する化合物は、２,５−ジアミノピラジン−３,６−ジカルボン酸から誘導し得る。これは、５−アミノウラシルから誘導し得る。例えば、反応スキーム１に例示説明する通り、５−アミノウラシルを塩基の存在下にフェリシアン化物で処理し、中間体として、２,４,６,８−テトラヒドロキシピリミド（４,５−ｇ）プテリジン（またはその塩）を形成させ、そのプテリジン中間体を加熱し、塩基を使用して加水分解し、次いで、加水分解物を酸性化し、２,５−ジアミノピラジン−３,６−ジカルボン酸を入手し得る。
Figure 2008525487
 式中、各Ｚは、独立して水素または一価の陽イオンである。例えば、各Ｚは、独立して、水素またはアルカリ金属であり得る。ある例示的実施態様では、各Ｚは水素である。他の例示的実施態様では、各Ｚはアルカリ金属である。また他の例示的実施態様では、各Ｚは、リチウム、ナトリウムまたはカリウムであるが、それらは異なっている（例えば、一方はカリウムであり、他方はリチウムまたはナトリウムである）。
反応スキーム１に例示説明する連続反応は、一般的に、適する溶媒中で実施する。典型的には、反応は水性の系で実施する。
ある実施態様では、１当量の５−アミノウラシルにつき、約３.０当量のフェリシアン化物で処理し、反応混合物中の塩基の濃度は約０.５Ｎである。５−アミノウラシルの処理に使用するフェリシアン化物は、フェリシアン化カリウム（Ｋ３Ｆｅ（ＣＮ）６）、フェリシアン化リチウム（Ｌｉ３Ｆｅ（ＣＮ）６）、フェリシアン化ナトリウム（Ｎａ３Ｆｅ（ＣＮ）６）、フェリシアン化ナトリウムカリウム、フェリシアン化リチウムナトリウムまたはフェリシアン化リチウムカリウムからなる群から選択され得る。典型的には、フェリシアン化物は、フェリシアン化カリウムである。フェリシアン化物と組み合わせて使用する塩基は、好ましくは、アルカリ金属水酸化物、例えば、水酸化ナトリウムまたはカリウムである。例えば、Taylor et al., JACS, 77: 2243-2248 (1955) 参照。
好ましい実施態様では、加水分解混合物をマイクロ波で照射し、２,４,６,８−テトラヒドロキシピリミド（４,５−ｇ）プテリジン（またはその塩）が加水分解されるように混合物を加熱する。少なくともいくつかの実施態様では、マイクロ波は約３００ＭＨｚないし３０ＧＨｚの範囲の周波数を有し、加水分解混合物（好ましくは水性加水分解混合物）を、約１２０ないし約１８０℃の範囲の温度で、約３０ないし約９０分間にわたり加熱する。例えば、いくつかの実施態様では、加水分解混合物をマイクロ波で照射し、加水分解混合物を約１２０ないし約１４０℃の温度に約４５ないし約７５分間加熱する。２,４,６,８−テトラヒドロキシピリミド（４,５−ｇ）プテリジン（またはその塩）に加えて、少なくともいくつかの実施態様の加水分解混合物は、典型的には少なくとも約４.７当量の塩基、好ましくはアルカリ金属水酸化物（例えば、水酸化カリウムまたはナトリウム）を含有する。次いで、得られる加水分解物を、好ましくは塩酸、硫酸またはリン酸などの鉱酸、より好ましくは塩酸を用いて酸性化し、２,５−ジアミノピラジン−３,６−ジカルボキシレートを与え得る。
２,５−ジアミノピラジン−３,６−ジカルボン酸を式Ｉに該当する他の組成物に変換する方法は、当業者に知られている。例えば、対応する２,５−ジアミノピラジン−３,６−ジエステルおよび対応する２,５−ビス（Ｎ,Ｎ−ジアルキルアミノ）ピラジン−３,６−ジエステルは、Kim et al., Dyes and Pigments, Vol. 39, pages 341-357 (1998)に記載の通り、２,５−ジアミノピラジン−３,６−ジカルボン酸を適切なアルキル化剤、例えばモノ−またはジアルキルハロゲン化物で処理することにより製造し得る。あるいは、対応する２,５−ジアミノピラジン−３,６−ジチオエステルまたは対応する２,５−ビス（Ｎ,Ｎ−ジアルキルアミノ）ピラジン−３,６−ジチオエステルは、Kim et al., Dyes and Pigments, Vol. 41, pages 183-191 (1999)に記載の通り、２,５−ジアミノピラジン−３,６−ジカルボン酸を、チオールまたはチオールおよび適切なアルキル化剤で各々処理することにより製造し得る。
シアノ−またはカルボキシピラジン中の電子供与性アミノ基のアルキル化は、２,５−ジアミノ−３,５−ジシアノピラジン中のアミノ基のジアルキル化が約４０−６０ｎｍの規模の大きい深色性シフトをもたらす点で、ピラジン発色団の電子遷移に絶大な効果を有することに注目すべきである。ピロリジノおよびピペリジノ誘導体は、それらのＵＶスペクトルにおいて実質的な差異を示すことにも注目すべきである（例えば、前者は約３４ｎｍの深色性シフトを示す傾向にあり得る）。
腎細胞の生理機能を評価するためのあるプロトコールには、腎臓で排出され得る有効量のピラジン誘導体を患者の体内に投与することが含まれる。このピラジン誘導体は、親水性であり、少なくとも約４００ｎｍのスペクトルエネルギーを吸収および／または放出することができる。かかるピラジン誘導体の例は、上記式ＩおよびＩＩにより表されるものである。患者に投与されるピラジン誘導体の適切な投与量は当業者により容易に決定でき、意図する臨床操作、溶解度、バイオアベイラビリティーおよび毒性などの要因によって変動し得る。例えば、適切な投与量は、一般的に、約１ナノモル濃度ないし約１００マイクロモル濃度の範囲にある。ピラジン誘導体の患者への投与は、（１）静脈内、腹腔内または皮下の注射または点滴；（２）経口投与；（３）皮膚を介する経皮吸収；および（４）吸入を含むがこれらに限定されない、数々の適切な様式のいずれで行ってもよい。
依然として上述のプロトコールに言及して、患者の体内のピラジン誘導体を少なくとも約４００ｎｍのスペクトルエネルギー（好ましくは、可視および／または近赤外光）に曝露する。このピラジン誘導体のスペクトルエネルギーへの曝露は、好ましくは、ピラジン誘導体が体内（例えば、血流中）にある間に行う。このピラジン誘導体のスペクトルエネルギーへの曝露に起因して、ピラジン誘導体は、適切な検出設備により検出され得るスペクトルエネルギー（例えば、可視および／または近赤外光）を放出する。ピラジン誘導体から放出されたスペクトルエネルギーは、ピラジン誘導体により吸収される範囲の波長より大きい範囲の波長を示す傾向がある。例えば、本発明の組成物が約７００ｎｍの光を吸収するならば、その組成物は約７４５ｎｍの光を放出し得る。
ピラジン誘導体（または、より具体的には、そこから放出される光）の検出は、光学的な蛍光、吸光、光散乱または当分野で知られている他の関連手法により達成され得る。いくつかの実施態様では、この放出されたスペクトルエネルギーの検出は、放出されたスペクトルエネルギーの収集および収集されたスペクトルエネルギーを示すものである電気的シグナルの生成を特徴とし得る。体内に存在する組成物からのスペクトルエネルギーの検出に利用されるメカニズムは、選択された波長（または波長の範囲）のみが検出されるように設計し得、かつ／または、１つまたはそれ以上のスペクトルのフィルターを含み得る。様々なカテーテル、内視鏡、耳のクリップ、手のバンド、頭部のバンド、額のセンサー、表面コイル、指のプローブなどを、ピラジン誘導体を光に曝露し、かつ／または、そこから放出される光を検出するのに利用し得る［３０］。このスペクトルエネルギーの検出は、１回またはそれ以上の回数で断続的に、または、実質的に連続的に達成し得る。
患者の腎機能は、検出されるスペクトルエネルギーに基づいて決定できる。これは、検出されるスペクトルエネルギーを示すデータを使用し、身体からのピラジン誘導体のクリアランスを示す強度／時間プロフィールを生成させることにより、達成できる。このプロフィールを、生理的または病理的状態に相関させ得る。例えば、患者のクリアランスプロフィールおよび／またはクリアランス速度を、既知のクリアランスプロフィールおよび／または速度と比較して、患者の腎機能を評価し、患者の生理的状態を診断し得る。体液中のピラジン誘導体の存在を分析する場合、腎機能を診断する適切なマイクロプロセッサーを使用して、濃度／時間曲線を生成させ、分析し得る（好ましくはリアルタイムで）。
生理的機能は、単独または任意の組合せの以下または類似の手法などの数々の手法のいずれかにより評価できる：（１）正常な細胞および損なわれた細胞が本発明の組成物を血流から除去する挙動の差異を比較すること；（２）器官または組織における本発明の組成物の割合または蓄積を測定すること；および（３）本発明の組成物をそこに付随して有する器官または組織の断層撮影像を得ること。例えば、血液プールのクリアランスは、耳たぶまたは指に見出されるもののなどの好都合な表面毛細血管から非侵襲的に測定し得るか、または、血管内カテーテルなどの適切な器具を使用して侵襲的に測定できる。関心のある細胞内での本発明の組成物の蓄積は、同様のやり方で評価できる。ちなみに、本発明の「組成物」は、１種またはそれ以上の本発明のピラジン誘導体を含む無菌製剤、水性製剤、非経腸製剤および任意の他の製剤を表す。これらの本発明の組成物は、医薬的に許容し得る希釈剤、担体、補助剤、防腐剤、賦形剤、緩衝剤などを含み得る。句「医薬的に許容し得る」は、適切なな医学的判断を許容し、過度の毒性、刺激、アレルギー反応などを伴わずに、ヒトおよび動物の組織と接触させて使用するのに適し、かつ、合理的な利益／リスク比に見合う製剤を意味する。
改変された肺動脈カテーテルも、なかんずく、本発明の組成物から放出されるスペクトルエネルギーの望ましい測定［３２］を行うために利用し得る。肺カテーテルが本発明の組成物から放出されるスペクトルエネルギーを検出する能力は、血管内圧、心拍出量および他の派生する血流の測定値のみを測定する現行の肺動脈カテーテルに対する顕著な改善である。伝統的に、危機的な病気の患者は、上記で列挙したパラメーターのみを使用して管理されてきたが、彼らの処置は、腎機能の評価のために断続的な血液サンプル採取および試験に依存する傾向があった。これらの伝統的なパラメーターは、非連続的なデータを提供し、多くの患者集団で頻繁に誤りを導くものである。
標準的な肺動脈カテーテルを改変するには、光ファイバーセンサーを波長特異的にするだけでよい。混合静脈血酸素飽和度の測定のために光ファイバー技術を組み込んでいるカテーテルは、現在、存在する。ある特徴解析では、改変された肺動脈カテーテルは、波長特異的な光学センサーを、標準的な肺動脈カテーテルの先端に組み込んでいると言える。この波長特異的光学センサーは、本発明の組成物などの設計された光学的に検出し得る化学物質の腎機能特異的排出を監視するのに利用できる。従って、染料希釈曲線と類似の方法で、光学的に検出される化合物の消失／クリアランスによりリアルタイムの腎機能を監視できる。
以下の実施例は、本発明の特定の実施態様を例示説明する。当業者に明らかな通り、様々な変更および改変が可能であり、記載する本発明の範囲内にあると意図されている。
実施例１（理論上（Prophetic））
３,６−ジシアノ−２,５−［（Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラキス（カルボキシメチル）アミノ］ピラジンの製造
Figure 2008525487
 工程１. 蒸留したジメチルアセトアミド（２５ｍＬ）中の２,５−ジアミノ−３,６−ジシアノピラジン（１０ｍｍｏｌ）およびｔ−ブチルブロモアセテート（４２ｍｍｏｌ）の撹拌混合物を、氷中で冷却し、続いて粉末状水酸化ナトリウム（５０ｍｍｏｌ）で処理する。外界温度で約２時間撹拌した後、反応混合物を水（２００ｍＬ）および塩化メチレン（１００ｍＬ）で処理する。混合物の有機層を大量の水で洗浄し、次に硫酸ナトリウムで乾燥させ、次いで濾過し、続いて濾液を真空で蒸発させる。次いで、粗生成物をフラッシュクロマトグラフィーにより精製し、テトラ−ｔ−ブチルエステルを得る。
工程２. 工程１由来のテトラエステル（１０ｍｍｏｌ）を、９６％ギ酸（１０ｍＬ）で処理し、約１分間沸騰させて加熱し、約４０−５０℃で約１６時間維持する。反応混合物をエーテルに注ぎ、沈殿を形成させる。この得られる沈殿をエーテル層からデカンタにより分離し、次いで、クロマトグラフィーまたは再結晶により精製する。
実施例２（理論上）
３,６−［（Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラキス（２−ヒドロキシエチル）アミノ］ピラジン−２,５−ジカルボン酸の製造
Figure 2008525487
 工程１. アルキル化操作は、実施例１の工程１のものと同一であるが、但し、ｔ−ブチルブロモアセテートの代わりに２−ヨードエタノールを使用する。
工程２. 工程１由来のジシアノ化合物（１０ｍｍｏｌ）を、濃硫酸（１０ｍＬ）に溶解し、外界温度で約３時間撹拌する。反応混合物を注意深く水（１００ｍＬ）で希釈し、生成物を濾過により収集し、続いて乾燥させ、対応するカルボキサミド中間体を得る。
工程３. 工程２由来のビスカルボキサミド誘導体（１０ｍｍｏｌ）を、水酸化カリウム溶液（水２５ｍＬ中２５ｍｍｏｌ）に溶解し、還流下で約３時間加熱する。冷却後、溶液を１Ｎ ＨＣｌ（２５ｍＬ）で酸性化する。生成物を濾過により収集し、乾燥し、再結晶またはクロマトグラフィーにより精製する。
３,５−［（Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラキス（２−ヒドロキシエチル）アミノ］−ピラジン−２,６−ジカルボン酸（式ＩＩの化合物）の製造は、２,６−ジアミノ−３,５−ジシアノピラジンを出発物質として使用して、同様に達成できる。
あるいは、３,６−［（Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラキス（２−ヒドロキシエチル）アミノ］ピラジン−２,５−ジカルボン酸は、工程１に記載の通りに３,６−ジアミノピラジン−２,５−ジカルボン酸（実施例１６）を２−ヨードエタノールでＮ−アルキル化することにより製造し得る。
実施例３（理論上）
３,６−ビス（Ｎ−アゼタジノ（azetadino））ピラジン−２,５−ジカルボン酸の製造
Figure 2008525487
 工程１. アルキル化の操作は、実施例１の工程１のものと実質的に同一であるが、但し、ｔ−ブチルブロモアセテートの代わりに１,３−ジブロモプロパンを使用する。
工程２. 加水分解操作は、実施例２の工程２のものと実質的に同一であるが、但し、出発物質は３,６−ジシアノ−２,５−ビス（Ｎ−アゼタジノ）ピラジンである。
工程３. 加水分解操作は、実施例２の工程３のものと実質的に同一であるが、但し、出発物質は３,６−ビス（Ｎ−アゼタジノ）−２,５−ピラジンジカルボキサミドである。
３,５−ビス（Ｎ−アゼタジノ）ピラジン−２,６−ジカルボン酸（式ＩＩの化合物）の製造は、２,６−ジアミノ−３,５−ジシアノピラジンを出発物質として使用して、同様に達成できる。
あるいは、３,６−ビス（Ｎ−アゼタジノ）ピラジン−２,５−ジカルボン酸は、工程１に記載の通りに３,６−ジアミノピラジン−２,５−ジカルボン酸（実施例１６）を１,３−ジブロモプロパンでＮ−アルキル化することにより製造し得る。
実施例４（理論上）
３,６−ビス（Ｎ−モルホリノ）ピラジン−２,５−ジカルボン酸の製造
Figure 2008525487
 工程１. アルキル化操作は、実施例１の工程１のものと同一であるが、但し、ｔ−ブチルブロモアセテートの代わりにビス（２−クロロエチル）エーテルを使用する。
工程２. 加水分解操作は、実施例２の工程２のものと同一であるが、但し、出発物質は３,６−ジシアノ−２,５−ビス（Ｎ−モルホリノ）ピラジンである。
工程３. 加水分解操作は、実施例２の工程３のものと同一であるが、但し、出発物質は３,６−ビス（Ｎ−モルホリノ）−２,５−ピラジンジカルボキサミドである。
３,５−ビス（Ｎ−モルホリノ）ピラジン−２,６−ジカルボン酸（式ＩＩに属する化合物）の製造は、２,６−ジアミノ−３,５−ジシアノピラジンを出発物質として使用して、同様に達成できる。
あるいは、３,６−ビス（Ｎ−モルホリノ）ピラジン−２,５−ジカルボン酸は、工程１に記載の通りに３,６−ジアミノピラジン−２,５−ジカルボン酸（実施例１６）を（２−クロロエチル）エーテルでＮ−アルキル化することにより、製造し得る。
実施例５（理論上）
３,６−ビス（Ｎ−ピペラジノ）ピラジン−２,５−ジカルボン酸の製造
Figure 2008525487
 工程１. アルキル化操作は、実施例１の工程１のものと同一であるが、但し、ｔ−ブチルブロモアセテートの代わりに、ビス（２−クロロエチル）アミンを使用する。
工程２. 加水分解操作は、実施例２の工程２のものと同一であるが、但し、出発物質は３,６−ジシアノ−２,５−ビス（Ｎ−ピペラジノ）ピラジンである。
工程３. 加水分解操作は、実施例２の工程３のものと同一であるが、但し、出発物質は３,６−ビス（Ｎ−ピペラジノ）−２,５−ピラジンジカルボキサミドである。
３,５−ビス（Ｎ−ピペラジノ）ピラジン−２,６−ジカルボン酸（式ＩＩに属する化合物）の製造は、２,６−ジアミノ−３,５−ジシアノピラジンを出発物質として使用して同様に達成できる。
あるいは、３,６−ビス（Ｎ−ピペラジノ）ピラジン−２,５−ジカルボン酸は、工程１に記載の通りに３,６−ジアミノピラジン−２,５−ジカルボン酸（実施例１６）をビス（２−クロロエチル）アミンでＮ−アルキル化することにより、製造し得る。
実施例６（理論上）
３,６−ビス（Ｎ−チオモルホリノ）ピラジン−２,５−ジカルボン酸の製造
Figure 2008525487
 工程１. 無水テトラヒドロフラン（５０ｍＬ）中の実施例２の工程１由来のテトラアルコール生成物（１０ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（４４ｍｍｏｌ）の混合物を、０℃に冷却し、温度が０ないし１５℃に維持されるように少しずつ添加する塩化メタンスルホニル（４２ｍｍｏｌ）で処理する。添加後、反応混合物を外界温度で１６時間撹拌する。次いで、反応混合物を濾過し、濾液を減圧下で乾燥させる。次いで、残渣をメタノール（２０ｍＬ）に再溶解し、硫化ナトリウム（２２ｍｍｏｌ）で処理する。次いで、反応混合物を還流下で１６時間加熱し、水（１００ｍＬ）に注ぎ、酢酸エチルで抽出する。合わせた有機層を大量の水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、濾液を真空で蒸発させる。次いで、粗生成物をフラッシュクロマトグラフィーにより精製し、ビス（チオモルホリノ）ピラジンジエステルを得る。
工程２. 加水分解操作は、実施例２の工程２のものと同一であるが、但し、出発物質は３,６−ジシアノ−２,５−ビス（Ｎ−チオモルホリノ）ピラジンである。
工程３. 加水分解操作は、実施例２の工程３のものと同一であるが、但し、出発物質は３,６−ビス（Ｎ−チオモルホリノ）−２,５−ピラジンジカルボキサミドである。
３,５−ビス（Ｎ−チオモルホリノ）ピラジン−２,６−ジカルボン酸（式ＩＩに属する化合物）の製造は、２,６−ジアミノ−３,５−ジシアノピラジンを出発物質として使用して、同様に達成できる。
実施例７（理論上）
３,６−ビス（Ｎ−チオモルホリノ）ピラジン−２,５−ジカルボン酸Ｓ−オキシドの製造
Figure 2008525487
 工程１. 実施例６の工程３由来のビス（チオモルホリノ）ピラジン誘導体（５ｍｍｏｌ）を、メタノール（２０ｍＬ）に溶解し、ｍ−クロロペルオキシ安息香酸（１１ｍｍｏｌ）で処理し、還流下で１６時間加熱する。反応混合物を飽和重炭酸ナトリウム（２０ｍＬ）に注ぎ、塩化メチレンで抽出する。合わせた有機層を塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、濾液を真空で蒸発させる。粗生成物をクロマトグラフィーまたは再結晶により精製する。
工程２. 操作は、実施例６の工程２と同一であるが、但し、この実験ではチオモルホリノ−Ｓ−オキシドを使用する。
３,５−ビス（Ｎ−チオモルホリノ）ピラジン−２,６−ジカルボン酸Ｓ−オキシド（式ＩＩに属する化合物）の製造は、２,６−ジアミノ−３,５−ジシアノピラジンを出発物質として使用して、実施例１の工程２または実施例２の工程２および３で概説した通り、続いてニトリルを加水分解することにより、同様に達成できる。
実施例８（理論上）
２,５−ジシアノ−３,６−ビス（Ｎ−チオモルホリノ）ピラジンＳ,Ｓ−ジオキシドの製造
Figure 2008525487
 工程１. 操作は実施例７の工程１と同一であるが、但し、この実験ではチオモルホリノ−Ｓ−オキシドを使用する。
工程２. 操作は実施例６の工程２と同一であるが、但し、この実験ではチオモルホリノ−Ｓ,Ｓ−ジオキシドを使用する。
実施例９（理論上）
腎機能評価のプロトコール
インビボの腎臓監視アセンブリー１０の例を図４に示す。これは、光源１２およびデータ処理システム１４を含む。光源１２は、一般的に、患者の身体の少なくとも一部をそこからの光に曝露する適切な装置を含むか、またはそれと連結されている。光源１２に連結されているか、またはその一部である適切な装置の例には、カテーテル、内視鏡、光ファイバー、耳のクリップ、手のバンド、頭部のバンド、額のセンサー、表面コイルおよび指のプローブが含まれるが、これらに限定されない。実際に、光源の可視および／または近赤外光を放出できる数々の装置のいずれも、腎臓監視アセンブリー１０で用い得る。
依然として図４に言及して、腎臓監視アセンブリー１０のデータ処理システム１４は、スペクトルエネルギーを検出し、そのスペクトルエネルギーを示すデータを処理することができる任意の適切なシステムであり得る。例えば、データ処理システム１４は、１個またはそれ以上のレンズ（例えば、スペクトルエネルギーを指向させ、かつ／または集中させる）、１個またはそれ以上のフィルター（例えば、望まざる波長のスペクトルエネルギーを除外する）、光ダイオード（例えば、スペクトルエネルギーを集め、検出されたスペクトルエネルギーを示す電気的シグナルにそれを変換する）、増幅器（例えば、光ダイオードからの電気的シグナルを増幅する）、および処理ユニット（例えば、光ダイオードからの電気的シグナルを処理する）を含み得る。このデータ処理システム１４は、好ましくは、収集したスペクトルのデータを操作し、患者２０からの本発明のピラジン組成物の腎クリアランスを示す強度／時間プロフィールおよび／または濃度／時間曲線を生成させるように配置する。実際に、データ処理システム１４は、正常な細胞と損なわれた細胞が血流からピラジン組成物を除去する挙動の差異を比較することにより適切な腎機能データを生成させるように、患者２０の器官または組織における組成物の割合または蓄積を測定するように、および／または、ピラジン組成物をそこに付随して有する器官または組織の断層撮影像を提供するように、配置し得る。
腎機能を決定するためのあるプロトコールでは、本発明のピラジン誘導体を含む有効量の組成物を患者に投与する。矢印１６で示す通り、患者２０の身体の少なくとも一部を、光源１２からの可視および／または近赤外光に曝露する。例えば、光源１２からの光を、患者２０の耳に取り付けた光ファイバーを通して送達し得る。患者２０に組成物を投与する前または後に、患者を光源１２からの光に曝露し得る。いくつかの場合では、患者２０に組成物を投与する前に、（光源１２からの光への曝露に起因して）患者２０の身体から放出される光のバックグラウンドまたはベースラインの読み取りを生成させるのが有利であり得る。患者２０の体内にある組成物のピラジン誘導体が光源１２からの光に曝露されると、ピラジン誘導体は、光（矢印１８で示す）を放出し、それは、データ処理システム１４により検出／収集される。最初に、患者２０への組成物の投与は、一般的に、患者２０中のピラジン誘導体の当初量を示す当初スペクトルシグナルを与える。次いで、スペクトルシグナルは、ピラジン誘導体が患者２０から排出されるにつれて、時間の関数として減衰する傾向にある。このスペクトルシグナルの時間の関数としての減衰は、患者の腎機能を示すものである。例えば、健康／正常な腎機能を示す第１の患者において、スペクトルシグナルは時間Ｔで減衰してベースラインに戻り得る。しかしながら、欠陥のある腎機能を示す第２の患者を示すスペクトルシグナルは、Ｔ＋４時間で減衰してベースラインに戻り得る。このように、患者２０を、所望の腎機能データを提供するのに適切な任意の時間にわたり、光源２０からの光に曝露してよい。同様に、データ処理システム１４に、所望の腎機能データを提供するのに適切な時間にわたりスペクトルエネルギーを収集／検出させてよい。
実施例１０（実際）
正常なラットの腎機能評価
約４７０ｎｍの波長を有する入射レーザー光を、光ファイバー束から、麻酔した Sprague-Dawley ラットの耳に送達した。光を耳に指向させると同時に、光検出器（photodector）を使用して耳内から出る蛍光を検出し、データを取得した。ピラジン物質の投与に先立ち、蛍光のバックグラウンドの読み取りを得た。次に、ピラジン物質（この場合、０.４ｍｇ／ｍｌの３,６−ジアミノピラジン−２,５−ジカルボン酸のＰＢＳ溶液２ｍｌ）（実施例１６）を、ボーラス注射を介してラットの外側尾静脈に投与した。図５に示す通り、注射の短時間後に、検出される蛍光シグナルは、迅速にピーク値に増加した。次いで、シグナルは時間の関数として減衰し、血流から染料が排出されたことを示した（この場合、２０分強の時間で）。
Figure 2008525487
ここで報告した血液クリアランス時間プロフィールは、２分画薬物動態モデルに従うと仮定した。従って、時間の関数としての（血液中の染料濃度から生じる）蛍光シグナルを、二重指数関数の減衰にフィットさせた。データのフィットに用いた式は以下のものである；
Ｓ＝Ａｅ−ｔ／τ １＋Ｂｅ−ｔ／τ ２＋Ｃ （１）
式中、Ｓは、測定された蛍光強度シグナルであり、ｔは、測定の時点であり、ｅは、約２.７１８２８１８２８４６の数値を有する数学的定数を表す。減衰時間τ１およびτ２、並びに定数Ａ、ＢおよびＣは、フィットの操作から演繹する。SigmaPlot（登録商標）(Systat Software Inc., Richmond, CA）の非線形回帰分析パッケージを用いて、データを式（１）にフィットさせた。実施例１０および１１では、τ１は血管−細胞外液の平衡の時間定数を表し、τ２は、血液からの染料クリアランスを表す。
実施例１１（実際）
両側性に腎摘出したラットの腎機能評価
麻酔した Sprague-Dawley ラットを、両側性に腎摘出した。約４７０ｎｍの波長を有する入射レーザー光を、光ファイバー束からラットの耳に送達した。光を耳に指向させると同時に、光検出器を使用して耳内から出る蛍光を検出し、データを取得した。ピラジン物質の投与に先立ち、蛍光のバックグラウンドの読み取りを得た。次に、ピラジン物質（再度、この場合、０.４ｍｇ／ｍｌの３,６−ジアミノピラジン−２,５−ジカルボン酸のＰＢＳ溶液２ｍｌ）を、ボーラス注射を介してラットの外側尾静脈に投与した。図６に示す通り、注射の短時間後に、検出される蛍光シグナルは、迅速にピーク値に増加した。しかしながら、この場合、ピラジン物質は排出されなかった。このことは、この物質が、腎臓により排出され得ることを示す。正常な腎臓機能を示したラット（図５）と両側性に腎摘出されたラット（図６）の比較を図７に示す。ちなみに、実施例１０および１１のものに類似する実験は、他の提唱される物質が腎臓により排出され得るか否かを決定するのに利用できる。
実施例１２（実際）
３,６−ジシアノ−２,５−［（Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラキス（カルボキシメチル）アミノ］ピラジンの製造
Figure 2008525487
 工程１. ジメチルアセトアミド（５ｍＬ）中の２,５−ジアミノ−３,６−ジシアノピラジン（１ｍｍｏｌ）およびｔ−ブチルブロモアセテート（１６ｍｍｏｌ）の撹拌混合物を、氷−水−浴中で冷却し、続いて粉末状ＮａＯＨ（６ｍｍｏｌ）で処理した。内容物を１時間かけて外界温度に温まらせ、次いで、反応混合物を脱イオン水（５０ｍＬ）で処理した。この水性混合物を塩化メチレン（５０ｍＬ）で２回抽出した。合わせた有機抽出物を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、真空で濃縮し、油状物を得た。この油状物をフラッシュクロマトグラフィーにより精製し、テトラ−ｔ−ブチルエステルを得た。
工程２. 工程１由来のテトラエステル（０.８６ｍｍｏｌ）を、氷酢酸（５０ｍＬ）中で２４時間加熱し、次いで、外界温度に冷却させた。溶液を濾過し、真空で濃縮し、油状物を得た。油状物を分取ＨＰＬＣにより精製し、表題化合物を得た。
実施例１３（理論上）
２,６−ジシアノ−３,５−［（Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラキス（ヒドロキシエチル）アミノ］ピラジンの製造
Figure 2008525487
 テトラヒドロフラン（２５ｍＬ）中のテトラシアノピラジン（１０ｍｍｏｌ）の混合物の撹拌溶液を、ジエタノールアミン（５０ｍｍｏｌ）を３０分間かけて滴下して添加して処理する。添加後、混合物を外界温度でさらに１時間撹拌する。粗生成物を濾過により回収し、クロマトグラフィーまたは再結晶により精製する。
実施例１４（理論上）
２,６−ジシアノ−３,５−［（Ｎ,Ｎ'−ビス（ヒドロキシエチル）アミノ］ピラジンの製造
Figure 2008525487
 操作は実施例１３と同一であるが、但し、ジエタノールアミンの代わりにアミノプロパンジオールを使用する。
実施例１５（理論上）
２,６−ジシアノ−３,５−［（Ｎ,Ｎ'−ビス（プロリル）アミノ］ピラジンの製造
Figure 2008525487
 操作は実施例１３と同一であるが、但し、ジエタノールアミンの代わりにプロリンを使用する。
実施例１６（実際）
３,６−ジアミノピラジン−２,５−ジカルボン酸の合成
Figure 2008525487
 Taylor et al., JACS, 77: 2243-2248 (1955) に記載の通り、水酸化カリウムの存在下で５−アミノウラシルをフェリシアン化カリウムで処理することにより、二カリウム２,４,６,８−テトラヒドロキシピリミド（４,５−ｇ）プテリジンを製造した。
２つの Teflon 反応容器の各々に、二カリウム２,４,６,８−テトラヒドロキシピリミド［４,５ｇ］プテリジン０.５ｇおよび脱イオン水約１０ｍＬ中の水酸化ナトリウム０.３−０.４ｇからなる溶液を入れた。容器をマイクロ波反応器中に安定させて置き、１７０℃で１時間反応させ、約１００ｐｓｉの圧力を１時間にわたり生成させた。容器をマイクロ波中で約５０℃に冷却させ、内容物を濾過し、少量の固体残渣を除去した。明黄色の濾液を、大きい磁気スターラーバーを備えた２５０ｍＬの丸底フラスコに移した。撹拌しながら、濃ＨＣｌでｐＨを約３に調節した。大量の赤色沈殿が形成された。さらに数滴の酸を添加し、固体をグラスフィルター上の濾過により回収し、１ｘ１０ｍＬの冷たい１Ｎ ＨＣｌ、２ｘ３０ｍＬのアセトニトリルおよび１ｘ３０ｍＬのジエチルエーテルで洗浄し、吸引乾燥し、真空オーブンに移し、終夜４５−５０℃で真空乾燥した。収量０.４８ｇ（７９％）。Ｃ１３ ＮＭＲ（Ｄ２Ｏ／ＮａＯＤ、外部ＴＭＳ参照） δ 132.35, 147.32, 171.68。
輝黄色溶液のアリコートを、真空で濃縮し、２組の結晶の形成をもたらした：赤色の針型および黄色のブロック型。Ｘ線結晶学は、両方の結晶が二ナトリウム２,５−ジアミノ−３,６−（ジカルボキシラト）ピラジンであることを明らかにした。２組の結晶の結晶データおよび構造精密化を表１Ｒ−６Ｒ（赤色結晶）および表１Ｙ−６Ｙ（黄色ブロック）に記載する。それらの構造を図８Ａ（５０％熱振動楕円体での分子の投射式）および８Ｂ（５０％熱振動楕円体およびＮａ原子の配位圏での分子の投影式）に示す。
実施例１７（理論上）
２,５−ジシアノ３,６−［（Ｎ,Ｎ'−ビス（２,３−ジヒドロキシヒドロキシプロピル）アミノ］−ピラジンの製造
Figure 2008525487
 アルキル化操作は、実施例１の工程１のものと同一であるが、但し、ｔ−ブチルブロモアセテートの代わりに３−ブロモ−１,２−プロパンジオールを使用する。
実施例１８（理論上）
３,６−［（Ｎ,Ｎ'−ビス（２,３−ジヒドロキシプロピル）アミノ］ピラジン−２,５−ジカルボン酸の製造
Figure 2008525487
 工程１. アルキル化操作は、実施例１の工程１のものと同一であるが、但し、ｔ−ブチルブロモアセテートの代わりに３−ブロモ−１,２−プロパンジオールを使用する。
工程２. 加水分解操作は、実施例２の工程２のものと同一であるが、但し、出発物質は実施例１７のシアノ化合物である。
工程３. 加水分解操作は、工程３のものと同一である。
実施例１９（理論上）
２,５−ジシアノ３,６−［（Ｎ,Ｎ'−ビス（２,３−ジヒドロキシヒドロキシプロピル）アミノ］−Ｎ,Ｎ'−ジメチルアミノピラジンの製造
Figure 2008525487
 実施例１７のシアノ化合物（１０ｍｍｏｌ）をジメチルホルムアミド（１０ｍＬ）に溶解し、硫酸ジメチル（３０ｍｍｏｌ）で処理する。混合物を１００℃で４時間加熱し、アセトン（１００ｍＬ）でトリチュレートする。次いで、粗生成物を回収し、再結晶またはクロマトグラフィーにより精製する。
実施例２０（理論上）
３,６−［（Ｎ,Ｎ−ビス（ジメチルアミノ］ピラジン−２,５−ジカルボン酸の製造
Figure 2008525487
 実施例２の工程２および３に記載の操作で、対応するジシアノ化合物の加水分解により表題化合物を製造する。
実施例２１（理論上）
２,５−ジシアノ３,６−［（Ｎ,Ｎ'−ビス（２,−スルホナトエチル）アミノ］−ピラジンの製造
Figure 2008525487
 アルキル化操作は、実施例１の工程１のものと同一であるが、但し、ｔ−ブチルブロモアセテートの代わりにタウリン（２−アミノエタンスルホネート）を使用する。
実施例２２（理論上）
２,５−ビス［（Ｎ,Ｎ'−（２−スルホナト）エチル］カルバモイル−３,６−［（Ｎ,Ｎ−ビス−（ジメチルアミノ）］ピラジンの製造
Figure 2008525487
 水／ＤＭＦ（１：１）中の実施例２０（１０ｍｍｏｌ）の二酸、タウリン（２２ｍｍｏｌ）および水溶性カルボジイミドのＥＤＣ（エチルジメチルアミノプロピルカルボジイミド）（２５ｍｍｏｌ）の混合物を、外界温度で１６時間撹拌する。溶媒を真空で蒸発させ、粗生成物をクロマトグラフィーにより精製する。
表１Ｙ. ｄｍ１６００５（黄色）の結晶データおよび構造精密化
Figure 2008525487
表２Ｙ. ｄｍ１６００５の原子座標（ｘ１０４）および等価の等方性置換パラメーター（Å２ｘ１０３）。Ｕ（ｅｑ）は、直交Ｕｉｊテンソルのトレースの３分の１と定義する。
Figure 2008525487
表３Ｙ. ｄｍ１６００５の結合長［Å］および角度［°］
Figure 2008525487
Figure 2008525487
Figure 2008525487
 等価原子の生成に使用する対称変換：
＃１ −ｘ＋１、ｙ＋１／２、−ｚ＋１／２ ＃２ −ｘ＋１、−ｙ、−ｚ＋１ ＃３ −ｘ＋１、ｙ−１／２、−ｚ＋１／２ ＃４ −ｘ＋２、−ｙ、−ｚ＋１
表４Ｙ. ｄｍ１６００５の異方性置換パラメーター（Å２ｘ１０３）。異方性置換因子の指数部は、−２π２［ｈ２ ａ＊２Ｕ１１＋...＋２ ｈ ｋａ＊ｂ＊Ｕ１２］の形をとる。
Figure 2008525487
表５Ｙ. ｄｍ１６００５の水素座標（ｘ１０４）および等方性置換パラメーター（Å２ｘ１０３）
Figure 2008525487
表６Ｙ. ｄｍ１６００５のねじれ角［°］
Figure 2008525487
 等価原子の生成に使用する対称変換：
＃１ −ｘ＋１、ｙ＋１／２、−ｚ＋１／２ ＃２ −ｘ＋１、−ｙ、−ｚ＋１ ＃３ −ｘ＋１、ｙ−１／２、−ｚ＋１／２ ＃４ −ｘ＋２、−ｙ、−ｚ＋１
表１Ｒ. ｄｍ１６１０５の結晶データおよび構造精密化
Figure 2008525487
表２Ｒ. ｄｍ１６１０５の原子座標（ｘ１０４）および等価の等方性置換パラメーター（Å２ｘ１０３）。Ｕ（ｅｑ）は、直交Ｕｉｊテンソルのトレースの３分の１と定義する。
Figure 2008525487
表３Ｒ. ｄｍ１６１０５の結合長［Å］および角度［°］
Figure 2008525487
Figure 2008525487
Figure 2008525487
Figure 2008525487
 等価原子の生成に使用する対称変換：
＃１ −ｘ、ｙ、−ｚ−１／２ ＃２ −ｘ、ｙ−１、−ｚ−１／２ ＃３ ｘ、ｙ−１、ｚ ＃４ ｘ、ｙ＋１、ｚ ＃５ −ｘ＋１／２、−ｙ＋１／２、−ｚ ＃６ −ｘ＋１／２、−ｙ＋３／２、−ｚ ＃７ −ｘ、−ｙ＋２、−ｚ
表４Ｒ. ｄｍ１６１０５の異方性置換パラメーター（Å２ｘ１０３）。異方性置換因子の指数部は、−２π２［ｈ２ ａ＊２Ｕ１１＋...＋２ ｈ ｋａ＊ｂ＊Ｕ１２］の形をとる。
Figure 2008525487
表５Ｒ. ｄｍ１６１０５の水素座標（ｘ１０４）および等方性置換パラメーター（Å２ｘ１０３）
Figure 2008525487
表６Ｒ. ｄｍ１６１０５のねじれ角［°］
Figure 2008525487
Figure 2008525487
 等価原子の生成に使用する対称変換：
＃１ −ｘ、ｙ、−ｚ−１／２ ＃２ −ｘ、ｙ−１、−ｚ−１／２ ＃３ ｘ、ｙ−１、ｚ ＃４ｘ、ｙ＋１、ｚ ＃５ −ｘ＋１／２、−ｙ＋１／２、−ｚ ＃６ −ｘ＋１／２、−ｙ＋３／２、−ｚ ＃７ −ｘ、−ｙ＋２、−ｚ
本開示を通して、括弧内のアラビア数字により様々な刊行物を参照する。各文献番号に対応する完全な引用を、下記に列挙する。これらの刊行物の開示の全体を出典明示により本明細書の一部とする。
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低分子腎臓物質の構造。 従来の可視およびＮＩＲ染料の構造。 シアニンテトラスルホネート染料（８）の血液クリアランスプロフィール。 腎機能を評価するためのアセンブリーのブロック図。 正常ラットの腎クリアランスプロフィールを示すグラフ。 両側性に腎摘出したラットの腎クリアランスプロフィールを示すグラフ。 図５および６のデータを比較するグラフ。 実施例１６に記載の通りに製造したジナトリウム２,５−ジアミノ−３,６−（ジカルボキシラト）ピラジン結晶の投射式。

Claims (44)

  1. 式Ｉ
    Figure 2008525487
     ［式中：
    Ｘ１およびＸ２の各々は、−ＣＮ、−ＣＯ２Ｒ１、−ＣＯＮＲ２Ｒ３、−ＣＯＲ４、−ＮＯ２、−ＳＯＲ５、−ＳＯ２Ｒ６、−ＳＯ２ＯＲ７および−ＰＯ３Ｒ８Ｒ９からなる群から独立して選択され；
    Ｙ１およびＹ２の各々は、−ＯＲ１０、−ＳＲ１１、−ＮＲ１２Ｒ１３、−Ｎ（Ｒ１４）ＣＯＲ１５および
    Figure 2008525487
     からなる群から独立して選択され；
    Ｚ１は、直接結合、−ＣＲ１６Ｒ１７−、−Ｏ、−ＮＲ１８−、−ＮＣＯＲ１９−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−からなる群から選択され；
    Ｒ１ないしＲ１９の各々は、水素、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ａ−Ｒ４０、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ５−Ｃ１０アリール、Ｃ５−Ｃ１０ヘテロアリール、−（ＣＨ２）ａＯＨ、−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ａＯＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ａＯＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ａＮＨＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ａＮＨＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ａＰＯ３Ｈ２、−（ＣＨ２）ａＰＯ３Ｈ−、−（ＣＨ２）ａＰＯ３ ＝、−（ＣＨ２）ａＯＰＯ３Ｈ２、−（ＣＨ２）ａＯＰＯ３Ｈ−および−（ＣＨ２）ａＯＰＯ３からなる群から独立して選択され；
    Ｒ４０は、水素、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ５−Ｃ１０アリール、Ｃ５−Ｃ１０ヘテロアリール、−（ＣＨ２）ａＯＨ、−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ａＯＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ａＯＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ａＮＨＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ａＮＨＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ａＰＯ３Ｈ２、−（ＣＨ２）ａＰＯ３Ｈ−、−（ＣＨ２）ａＰＯ３ ＝、−（ＣＨ２）ａＯＰＯ３Ｈ２、−（ＣＨ２）ａＯＰＯ３Ｈ−および−（ＣＨ２）ａＯＰＯ３からなる群から選択され；そして、
    ａ、ｍおよびｎは、１ないし６の範囲である。
    但し：
    Ｘ１およびＸ２の各々が、独立して−ＣＮ、−ＣＯ２Ｒ１または−ＣＯＮＲ２Ｒ３であり；
    Ｙ１およびＹ２の各々が、独立して−ＮＲ１２Ｒ１３または
    Figure 2008525487
     であり；かつ、
    Ｚ１が直接結合であるならば：
    Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ１２およびＲ１３の各々は、独立して、水素、Ｃ１−Ｃ１０アルキルまたはＣ１−Ｃ１０アリールではなく；かつ、
    ｍ、ｎ、ＮおよびＺ１は、一体となって５員または６員環を形成していない］
    の化合物。
  2. 式中：
    Ｘ１およびＸ２の各々が、−ＣＮ、−ＣＯ２Ｒ１および−ＣＯＮＲ２Ｒ３からなる群から独立して選択され；
    Ｙ１およびＹ２の各々が、独立して−ＮＲ１２Ｒ１３または
    Figure 2008525487
     であり；
    Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ１２およびＲ１３の各々が、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ａ−Ｒ４０、Ｃ５−Ｃ１０ヘテロアリール、−（ＣＨ２）ａＯＨ、−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ａＳＯ３ −からなる群から独立して選択され；
    Ｒ１６ないしＲ１９の各々が、水素、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ａ−Ｒ４０、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ５−Ｃ１０アリール、Ｃ５−Ｃ１０ヘテロアリール、−（ＣＨ２）ａＯＨ、−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ａＳＯ３ −からなる群から独立して選択され；
    ｍが、１または２であり；そして、
    ｎが１である、
    請求項１に記載の化合物。
  3. 式中：
    Ｘ１およびＸ２の各々が−ＣＮであり；
    Ｙ１およびＹ２の各々が、−ＮＲ１２Ｒ１３および
    Figure 2008525487
     からなる群から独立して選択され；
    Ｚ１が、直接結合、−Ｏ−、−ＮＲ１８−、−ＮＣＯＲ１９−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−からなる群から選択され；
    Ｒ１２およびＲ１３の各々が、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ａ−Ｒ４０、−（ＣＨ２）ａＯＨ、−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ａＳＯ３ −からなる群から独立して選択され；
    Ｒ１８およびＲ１９の各々が、水素、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ａ−Ｒ４０、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、−（ＣＨ２）ａＯＨ、−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ａＳＯ３ −からなる群から独立して選択され；
    ｍが、１または２であり；そして、
    ｎが１である、
    請求項２に記載の化合物。
  4. 式中：
    Ｙ１およびＹ２の各々が−ＮＲ１２Ｒ１３であり；そして、
    Ｒ１２およびＲ１３の各々が−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈである、
    請求項３に記載の化合物。
  5. 式中：
    Ｙ１およびＹ２の各々が、
    Figure 2008525487
     である、請求項３に記載の化合物。
  6. 式中：
    Ｘ１およびＸ２の各々が−ＣＯ２Ｒ１であり；
    Ｙ１およびＹ２の各々が、−ＮＲ１２Ｒ１３および
    Figure 2008525487
     からなる群から独立して選択され；
    Ｚ１が、直接結合、−Ｏ−、−ＮＲ１８−、−ＮＣＯＲ１９−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−からなる群から選択され；
    Ｒ１が水素であり；
    Ｒ１２およびＲ１３の各々が、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ａ−Ｒ４０、−（ＣＨ２）ａＯＨ、−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ａＳＯ３ −からなる群から独立して選択され；そして、
    Ｒ１８およびＲ１９の各々が、水素、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ａ−Ｒ４０、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、−（ＣＨ２）ａＯＨ、−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ａＳＯ３ −からなる群から独立して選択される、
    請求項２に記載の化合物。
  7. 式中：
    Ｙ１およびＹ２の各々が−ＮＲ１２Ｒ１３であり；そして、
    Ｒ１２およびＲ１３の各々が−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈである、
    請求項６に記載の化合物。
  8. 式中：
    Ｙ１およびＹ２の各々が
    Figure 2008525487
     である、請求項６に記載の化合物。
  9. 式ＩＩ
    Figure 2008525487
     ［式中：
    Ｘ３およびＸ４の各々は、−ＣＮ、−ＣＯ２Ｒ２０、−ＣＯＮＲ２１Ｒ２２、−ＣＯＲ２３、−ＮＯ２、−ＳＯＲ２４、−ＳＯ２Ｒ２５、−ＳＯ２ＯＲ２６および−ＰＯ３Ｒ２７Ｒ２８からなる群から独立して選択され；
    Ｙ３およびＹ４の各々は、−ＯＲ２９、−ＳＲ３０、−ＮＲ３１Ｒ３２、−Ｎ（Ｒ３３）ＣＯＲ３４および
    Figure 2008525487
     からなる群から独立して選択され；
    Ｚ２は、直接結合、−ＣＲ３５Ｒ３６−、−Ｏ−、−ＮＲ３７−、−ＮＣＯＲ３８−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−からなる群から選択され；
    Ｒ２０ないしＲ３８の各々は、水素、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ｂ−Ｒ４０、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ５−Ｃ１０アリール、Ｃ５−Ｃ１０ヘテロアリール、−（ＣＨ２）ｂＯＨ、−（ＣＨ２）ｂＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ｂＯＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＯＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ｂＮＨＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＮＨＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ｂＰＯ３Ｈ２、−（ＣＨ２）ｂＰＯ３Ｈ−、−（ＣＨ２）ｂＰＯ３ ＝、−（ＣＨ２）ｂＯＰＯ３Ｈ２、−（ＣＨ２）ｂＯＰＯ３Ｈ−および−（ＣＨ２）ｂＯＰＯ３からなる群から独立して選択され；
    Ｒ４０は、水素、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ５−Ｃ１０アリール、Ｃ５−Ｃ１０ヘテロアリール、−（ＣＨ２）ｂＯＨ、−（ＣＨ２）ｂＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ｂＯＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＯＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ｂＮＨＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＮＨＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ｂＰＯ３Ｈ２、−（ＣＨ２）ｂＰＯ３Ｈ−、−（ＣＨ２）ｂＰＯ３ ＝、−（ＣＨ２）ｂＯＰＯ３Ｈ２、−（ＣＨ２）ｂＯＰＯ３Ｈ−および−（ＣＨ２）ｂＯＰＯ３からなる群から選択され；そして、
    ｂ、ｐおよびｑは、１ないし６の範囲にある。
    但し：
    Ｘ３およびＸ４の各々が、独立して、−ＣＮ、−ＣＯ２Ｒ２０または−ＣＯＮＲ２１Ｒ２２であり；
    Ｙ３およびＹ４の各々が、独立して、−ＮＲ３１Ｒ３２または
    Figure 2008525487
     であり；かつ、
    Ｚ２が直接結合であるならば：
    Ｒ２０、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１およびＲ３２の各々は、独立して、水素、Ｃ１−Ｃ１０アルキルまたはＣ１−Ｃ１０アリールではなく；かつ、
    ｐ、ｑ、ＮおよびＺ２は、一体となって５員または６員環を形成していない］
    の化合物。
  10. 式中：
    Ｘ３およびＸ４の各々が、−ＣＮ、−ＣＯ２Ｒ２０および−ＣＯＮＲ２１Ｒ２２からなる群から選択され；
    Ｙ３およびＹ４の各々が、独立して、−ＮＲ３１Ｒ３２または
    Figure 2008525487
     であり；
    Ｒ２０、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１およびＲ３２の各々が、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ｂ−Ｒ４０、Ｃ５−Ｃ１０ヘテロアリール、−（ＣＨ２）ｂＯＨ、−（ＣＨ２）ｂＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ｂａＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ｂａＳＯ３ −からなる群から独立して選択され；
    Ｒ３５ないしＲ３８の各々が、水素、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ｂ−Ｒ４０、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ５−Ｃ１０アリール、Ｃ５−Ｃ１０ヘテロアリール、−（ＣＨ２）ｂＯＨ、−（ＣＨ２）ｂＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ｂＳＯ３ −からなる群から独立して選択され；
    ｐが、１または２であり；そして、
    ｑが１である、
    請求項９に記載の化合物。
  11. 式中：
    Ｘ３およびＸ４の各々が−ＣＮであり；
    Ｚ２が、直接結合、−Ｏ−、−ＮＲ３７−、−ＮＣＯＲ３８−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−からなる群から選択され；
    Ｒ３１およびＲ３２の各々が、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ｂ−Ｒ４０、−（ＣＨ２）ｂＯＨ、−（ＣＨ２）ｂＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ｂＳＯ３ −からなる群から独立して選択され；そして、
    Ｒ３７およびＲ３８の各々が、水素、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ｂ−Ｒ４０、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、−（ＣＨ２）ｂＯＨ、−（ＣＨ２）ｂＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ｂＳＯ３ −からなる群から独立して選択される、
    請求項１０に記載の化合物。
  12. 式中：
    Ｙ３およびＹ４の各々が−ＮＲ３１Ｒ３２であり；そして、
    Ｒ３１およびＲ３２の各々が−（ＣＨ２）ｂＣＯ２Ｈである、
    請求項１１に記載の化合物。
  13. 式中：
    Ｙ３およびＹ４の各々が
    Figure 2008525487
     である、請求項１１に記載の化合物。
  14. 式中：
    Ｘ３およびＸ４の各々が−ＣＯ２Ｒ２０であり；
    Ｚ２が、直接結合、−Ｏ−、−ＮＲ３７−、−ＮＣＯＲ３８−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−からなる群から選択され；
    Ｒ２０が水素であり；
    Ｒ３１およびＲ３２の各々が、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ｂ−Ｒ４０、−（ＣＨ２）ｂＯＨ、−（ＣＨ２）ｂＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ｂＳＯ３ −からなる群から独立して選択され；そして、
    Ｒ３７およびＲ３８の各々が、水素、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ｂ−Ｒ４０、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、−（ＣＨ２）ｂＯＨ、−（ＣＨ２）ｂＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ｂＳＯ３ −からなる群から独立して選択される、
    請求項１０に記載の化合物。
  15. 式中：
    Ｙ３およびＹ４の各々が−ＮＲ３１Ｒ３２であり；そして、
    Ｒ３１およびＲ３２の各々が−（ＣＨ２）ｂＣＯ２Ｈである、
    請求項１４に記載の化合物。
  16. 式中：
    Ｙ３およびＹ４の各々が
    Figure 2008525487
     である、請求項１４に記載の化合物。
  17. 腎機能の評価方法であって；
    腎臓により体内から排出され得る有効量のピラジン誘導体を患者の体内に投与すること、ここで、該ピラジン誘導体は親水性であり、少なくとも約４００ｎｍのスペクトルエネルギーの吸収および放出の少なくとも一方が可能なものである；
    該体内のピラジン誘導体を少なくとも約４００ｎｍのスペクトルエネルギーに曝露すること、ここで、該曝露は、該ピラジン誘導体からスペクトルエネルギーを放出させる；
    該体内のピラジン誘導体から放出されるスペクトルエネルギーを検出すること；および、
    検出されるスペクトルエネルギーに基づいて患者の腎機能を評価すること、
    を含む方法。
  18. 該ピラジン誘導体が、式Ｉ
    Figure 2008525487
     ［式中、
    Ｘ１およびＸ２は電子吸引性置換基であり、その各々は、−ＣＮ、−ＣＯ２Ｒ１、−ＣＯＮＲ２Ｒ３、−ＣＯＲ４、−ＮＯ２、−ＳＯＲ５、−ＳＯ２Ｒ６、−ＳＯ２ＯＲ７および−ＰＯ３Ｒ８Ｒ９からなる群から独立して選択され；
    Ｙ１およびＹ２は電子供与性置換基であり、その各々は、−ＯＲ１０、−ＳＲ１１、−ＮＲ１２Ｒ１３、−Ｎ（Ｒ１４）ＣＯＲ１５および
    Figure 2008525487
     からなる群から独立して選択され；
    Ｚ１は、直接結合、−ＣＲ１６Ｒ１７−、−Ｏ−、−ＮＲ１８−、−ＮＣＯＲ１９−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−からなる群から選択され；
    Ｒ１ないしＲ１９の各々は、水素、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ａ−Ｒ４０、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ５−Ｃ１０アリール、Ｃ５−Ｃ１０ヘテロアリール、−（ＣＨ２）ａＯＨ、−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ａＯＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ａＯＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ａＮＨＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ａＮＨＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ａＰＯ３Ｈ２、−（ＣＨ２）ａＰＯ３Ｈ−、−（ＣＨ２）ａＰＯ３ ＝、−（ＣＨ２）ａＯＰＯ３Ｈ２、−（ＣＨ２）ａＯＰＯ３Ｈ−および−（ＣＨ２）ａＯＰＯ３からなる群から独立して選択され；
    Ｒ４０は、水素、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ５−Ｃ１０アリール、Ｃ５−Ｃ１０ヘテロアリール、−（ＣＨ２）ａＯＨ、−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ａＯＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ａＯＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ａＮＨＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ａＮＨＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ａＰＯ３Ｈ２、−（ＣＨ２）ａＰＯ３Ｈ−、−（ＣＨ２）ａＰＯ３ ＝、−（ＣＨ２）ａＯＰＯ３Ｈ２、−（ＣＨ２）ａＯＰＯ３Ｈ−および−（ＣＨ２）ａＯＰＯ３からなる群から選択され；そして、
    ａ、ｍおよびｎの各々は、１ないし６の範囲にある］
    により表される、請求項１７に記載の方法。
  19. 式中：
    Ｘ１およびＸ２の各々が、−ＣＮ、−ＣＯ２Ｒ１および−ＣＯＮＲ２Ｒ３からなる群から独立して選択され；
    Ｙ１およびＹ２の各々が、独立して−ＮＲ１２Ｒ１３または
    Figure 2008525487
     であり；
    Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ１２およびＲ１３の各々が、水素、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ａ−Ｒ４０、Ｃ５−Ｃ１０ヘテロアリール、−（ＣＨ２）ａＯＨ、−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ａＳＯ３ −からなる群から独立して選択され；
    Ｒ１６ないしＲ１９の各々が、水素、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ａ−Ｒ４０、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ５−Ｃ１０アリール、Ｃ５−Ｃ１０ヘテロアリール、−（ＣＨ２）ａＯＨ、−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ａＳＯ３ −からなる群から独立して選択され；
    ｍが、１または２であり；そして、
    ｎが１である、
    請求項１８に記載の方法。
  20. 式中：
    Ｘ１およびＸ２の各々が−ＣＮであり；
    Ｚ１が、直接結合、−Ｏ−、−ＮＲ１８−、−ＮＣＯＲ１９−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−からなる群から選択され；
    Ｒ１２およびＲ１３の各々が、−（ＣＨ２）ａＯＨ、−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ａＳＯ３ −からなる群から独立して選択され；そして、
    Ｒ１８およびＲ１９の各々が、水素、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、−（ＣＨ２）ａＯＨ、−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ａＳＯ３ −からなる群から独立して選択される、
    請求項１９に記載の方法。
  21. 式中：
    Ｙ１およびＹ２の各々が−ＮＲ１２Ｒ１３であり；そして、
    Ｒ１２およびＲ１３の各々が−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈである、
    請求項２０に記載の方法。
  22. 式中：
    Ｙ１およびＹ２の各々が、
    Figure 2008525487
     である、請求項２０に記載の方法。
  23. 式中：
    Ｘ１およびＸ２の各々が−ＣＯ２Ｒ１であり；
    Ｚ１が、直接結合、−Ｏ−、−ＮＲ１８−、−ＮＣＯＲ１９−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−からなる群から選択され；
    Ｒ１が水素であり；
    Ｒ１２およびＲ１３の各々が、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ａ−Ｒ４０、−（ＣＨ２）ａＯＨ、−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ａＳＯ３ −からなる群から独立して選択され；そして、
    Ｒ１８およびＲ１９の各々が、水素、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ａ−Ｒ４０、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、−（ＣＨ２）ａＯＨ、−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ａＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ａＳＯ３ −からなる群から独立して選択される、
    請求項１９に記載の方法。
  24. 式中：
    Ｙ１およびＹ２の各々が−ＮＲ１２Ｒ１３であり；そして、
    Ｒ１２およびＲ１３の各々が−（ＣＨ２）ａＣＯ２Ｈである、
    請求項２３に記載の方法。
  25. 式中：
    Ｙ１およびＹ２の各々が、
    Figure 2008525487
     である、請求項２３に記載の方法。
  26. 該ピラジン誘導体が、式ＩＩ
    Figure 2008525487
     式中：
    Ｘ３およびＸ４の各々は、−ＣＮ、−ＣＯ２Ｒ２０、−ＣＯＮＲ２１Ｒ２２、−ＣＯＲ２３、−ＮＯ２、−ＳＯＲ２４、−ＳＯ２Ｒ２５、−ＳＯ２ＯＲ２６および−ＰＯ３Ｒ２７Ｒ２８からなる群から独立して選択され；
    Ｙ３およびＹ４の各々は、−ＯＲ２９、−ＳＲ３０、−ＮＲ３１Ｒ３２、−Ｎ（Ｒ３３）ＣＯＲ３４および
    Figure 2008525487
     からなる群から独立して選択され；
    Ｚ２は、直接結合、−ＣＲ３５Ｒ３６−、−Ｏ−、−ＮＲ３７−、−ＮＣＯＲ３８−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−からなる群から選択され；
    Ｒ２０ないしＲ３８の各々は、水素、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ５−Ｃ１０アリール、Ｃ５−Ｃ１０ヘテロアリール、−（ＣＨ２）ｂＯＨ、−（ＣＨ２）ｂＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ｂＯＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＯＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ｂＮＨＳＯ３Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＮＨＳＯ３ −、−（ＣＨ２）ｂＰＯ３Ｈ２、−（ＣＨ２）ｂＰＯ３Ｈ−、−（ＣＨ２）ｂＰＯ３ ＝、−（ＣＨ２）ｂＯＰＯ３Ｈ２、−（ＣＨ２）ｂＯＰＯ３Ｈ−および−（ＣＨ２）ｂＯＰＯ３からなる群から独立して選択され；そして、
    ｂ、ｐおよびｑは、１ないし６の範囲にある、
    により表される、請求項１７に記載の方法。
  27. 式中：
    Ｘ３およびＸ４の各々が、−ＣＮ、−ＣＯ２Ｒ２０および−ＣＯＮＲ２１Ｒ２２からなる群から独立して選択され；
    Ｙ３およびＹ４の各々が、独立して、−ＮＲ３１Ｒ３２または
    Figure 2008525487
     であり；
    Ｒ２０、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１およびＲ３２の各々が、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ｂ−Ｒ４０、Ｃ５−Ｃ１０ヘテロアリール、−（ＣＨ２）ｂＯＨ、−（ＣＨ２）ｂＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ｂａＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ｂａＳＯ３ −からなる群から独立して選択され；
    Ｒ３５ないしＲ３８の各々が、水素、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ｂ−Ｒ４０、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ５−Ｃ１０アリール、Ｃ５−Ｃ１０ヘテロアリール、−（ＣＨ２）ｂＯＨ、−（ＣＨ２）ｂＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ｂＳＯ３ −からなる群から独立して選択され；
    ｐが１または２であり；そして、
    ｑが１である、
    請求項２６に記載の方法。
  28. 式中：
    Ｘ３およびＸ４の各々が−ＣＮであり；
    Ｒ３１およびＲ３２の各々が、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ｂ−Ｒ４０、−（ＣＨ２）ｂＯＨ、−（ＣＨ２）ｂＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ｂＳＯ３ −からなる群から独立して選択され；そして、
    Ｒ３７およびＲ３８の各々が、水素、Ｃ３−Ｃ６ポリヒドロキシル化アルキル、−（（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ）ｂ−Ｒ４０、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、−（ＣＨ２）ｂＯＨ、−（ＣＨ２）ｂＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ｂＳＯ３ −からなる群から独立して選択される、
    請求項２７に記載の方法。
  29. 式中：
    Ｙ３およびＹ４の各々が−ＮＲ３１Ｒ３２であり；そして、
    Ｒ３１およびＲ３２の各々が−（ＣＨ２）ｂＣＯ２Ｈである、
    請求項２８に記載の方法。
  30. 式中：
    Ｙ３およびＹ４の各々が、
    Figure 2008525487
     である、請求項２８に記載の方法。
  31. 式中：
    Ｘ３およびＸ４の各々が−ＣＯ２Ｒ２０であり；
    Ｚ２が、直接結合、−Ｏ−、−ＮＲ３７−、−ＮＣＯＲ３８−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−からなる群から選択され；
    Ｒ２０が水素であり；
    Ｒ３１およびＲ３２の各々が、−（ＣＨ２）ｂＯＨ、−（ＣＨ２）ｂＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ｂＳＯ３ −からなる群から独立して選択され；そして、
    Ｒ３７およびＲ３８の各々が、水素、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、−（ＣＨ２）ｂＯＨ、−（ＣＨ２）ｂＣＯ２Ｈ、−（ＣＨ２）ｂＳＯ３Ｈおよび−（ＣＨ２）ｂＳＯ３ −からなる群から独立して選択される、
    請求項２７に記載の方法。
  32. 式中：
    Ｙ３およびＹ４の各々が−ＮＲ３１Ｒ３２であり；そして、
    Ｒ３１およびＲ３２の各々が−（ＣＨ２）ｂＣＯ２Ｈである、
    請求項３１に記載の方法。
  33. 式中：
    Ｙ３およびＹ４の各々が、
    Figure 2008525487
     である、請求項３１に記載の方法。
  34. ２,４,６,８−テトラヒドロキシピリミド（４,５−ｇ）プテリジンまたはその塩を含む加水分解混合物をマイクロ波で照射することを含む、２,５−ジアミノピラジン−３,６−ジカルボン酸の製造方法。
  35. ５−アミノウラシル、フェリシアン化物および塩基を含有する反応混合物中で２,４,６,８−テトラヒドロキシピリミド（４,５−ｇ）プテリジンまたはその塩を製造することをさらに含む、請求項３４に記載の方法。
  36. フェリシアン化物が、フェリシアン化カリウム、フェリシアン化リチウム、フェリシアン化ナトリウム、フェリシアン化ナトリウムカリウム、フェリシアン化リチウムナトリウムおよびフェリシアン化リチウムカリウムからなる群から選択される、請求項３５に記載の方法。
  37. フェリシアン化物がフェリシアン化カリウムである、請求項３５に記載の方法。
  38. フェリシアン化物がフェリシアン化カリウムであり、塩基が水酸化カリウムである、請求項３７に記載の方法。
  39. 加水分解混合物がアルカリ金属水酸化物塩基を含む、請求項３４に記載の方法。
  40. 加水分解混合物が水酸化ナトリウムを含む、請求項３４に記載の方法。
  41. 加水分解混合物がアルカリ金属水酸化物塩基を含み、反応混合物がフェリシアン化カリウムおよび水酸化カリウムを含む、請求項３５に記載の方法。
  42. 照射することが、加水分解混合物を約１２０ないし１８０℃の範囲内の温度に加熱することを含む、請求項３８に記載の方法。
  43. 照射することが、加水分解混合物を約１２０ないし１８０℃の範囲内の温度に加熱することを含む、請求項３４に記載の方法。
  44. 該ピラジン誘導体が、以下の化合物またはその塩からなる群から選択される、請求項１７に記載の方法；
    Figure 2008525487
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