说明书一种乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类化合物及其制备方法和用途
一、技术领域
本发明涉及一种乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类化合物及其制备方法和用途，该类化合物对于体内铁元素过量积累所致的毒性症状，如地中海贫血和其他依赖长期大量输血的疾病，以及局部组织内铁离子过量积累所造成的损伤具有特别的药用价值。
二、背景技术
自从20世纪70年代第一个乙二醇化药物(PEGylated drug)被研发以来，改性的乙二醇化蛋白质和小分子类药物大大提升了一些慢性疾病的治愈程度，如丙型肝炎、白血病、一些免疫缺陷病、风湿类关节炎和克罗恩病。最重要的乙二醇化药物包括腺苷脱氨酶(Pegademase bovine)、培门冬酶(Pegaspargase)、培非格司亭(Pegfilgrastim)、培维索孟(Pegvisomant)和赛妥珠单抗(Certolizumab pegol)，一些乙二醇化药物正在高速发展阶段，如乙二醇化尿酸酶(PEG-uricase)和乙二醇化血红蛋白(PEGylated hemoglobin)。乙二醇化作用(PEGylation)的适应性和应用无疑将极有可能用于治疗许多以前难以治愈的疾病。乙二醇化的物质，含有重复的乙烯氧亚单元，活性低，安全无毒，无抗原性，具有良好的两亲性，其生物相容性已得到美国食品药品监督管理局认证，高水合作用时可提升自身的流体力学半径，而且其本身是一系列单分散性的化合物。当蛋白质经过PEG类修饰剂修饰后，修饰剂的许多优良性质会随之移植到被修饰的蛋白中。
地中海贫血症是一种罕见的遗传病，分为α型地中海贫血(α-thalassemia)和β型地中海贫血(β-thalassemia)，其中重型β型地中海贫血是致命性的疾病。β型地中海贫血是由β-珠蛋白基因及其调控序列的突变或缺失导致β亚基合成减少或完全停止，造成患者血红蛋白水平降低，引起溶血性贫血。我国广东、海南、广西、云南等地是β型地中海贫血高发区。最常见的治疗遗传性血液疾病，如β型地中海贫血主要是通过定期输血保持高剂量的血红蛋白。由于人体没有排除过量铁元素的机制，无法通过肾脏排泄铁，重复输血会导致体内铁水平升高。多余的铁主要位于肝脏和其他高灌输器官(心脏、脾等脏器)导致组织损伤，器官衰竭，最终导致死亡。若不接受治疗，或者只接受输血而不使用去铁药物，患者在成年以前死亡率相当高。目前治疗β型地中海贫血导致的人体铁过载的药物国际上仅有去铁酮(Deferiprone，CP20)、去铁敏(Desferioxamine)和去铁斯若(Deferasirox)三个药物，均属“孤儿药”(“孤儿药”是指用于预防、治疗、诊断某些罕见病的药品，由于罕见病患病人群少、市场需求少、研发成本高，很少有制药企业关注其治疗药物的研发)。去铁酮是世界上第一个口服的铁螯合剂，目前由加拿大奥贝泰克制药有限公司(Apotex Inc.)生产销售。去铁酮化学名称为3-羟基 -1,2-二甲基-4-(1H)-吡啶酮(3-hydroxy-1,2-dimethylpyridin-4(1H)-one)，属于3-羟基-4-吡啶酮类化合物(HPOs)，是目前的主要的口服铁螯合剂之一。去铁酮作为临床去铁药物和实验研究多被报道。然而，去铁酮在肝脏中很容易发生糖苷化作用，因此患者使用该药时剂量需大大提升，一般情况下使用剂量为75-100mg·kg-1day-1。由于去铁酮药物为“孤儿药”，用药量大，所以其在我国的治疗费用很高，每个患者每年约需14000元输血费和16000元去铁药物治疗费用，而且患者需终生治疗。我国尚无上市的去铁药物或具有类似功能的仿制药，这也导致其药价居高不下。
三、发明内容
本发明针对地中海贫血及引起铁过载症的现状，结合3-羟基-4-吡啶酮类化合物高效的铁亲和能力、口服活性好、病人依从性好，可进入心肌细胞产生去铁药效作用，而去铁敏并不具备此项功能，以及乙二醇化物质独特的无毒、无免疫反应、亲水亲油等特点，提供了一种乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类化合物及其制备方法和用途，其中乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类化合物包括1-位，2-位，6-位和2,6-位被乙二醇化物取代的3-羟基吡啶-4-酮类衍生物及其盐，通过傅里叶转换红外线光谱、核磁共振、质谱以及高效液相色谱验证了化合物的结构和纯度，以期得到保护药物分子不被糖苷化，延长其作用半衰期等的作用。
本发明乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类化合物，包括乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类衍生物及其盐，其中乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的结构通式如下：
其中，R1选自-CH2·(CH2OCH2)2CH2NHCOCH2CH3、-CH3、-(CH2)2O(CH2)2OH、-(CH2)2O(CH2)2OCH3、-CH2·(CH2OCH2)2·CH2NH2、-(CH2)2·(CH2OCH2)3(CH2)2NHCOCH3、-(CH2)2·(CH2OCH2)3(CH2)2NHCOCH3、-CH2·(CH2OCH2)2CH2NHCOCH3或-(CH2)2·(CH2OCH2)3·(CH2)2NH2；
R2选自-CH3、-CH2CH3、-CH2OCH2O(CH2)2OCH3、-CH2O(CH2)2O(CH2)2OCH3、-H或-CH2O(CH2)2O(CH2)2OCH3；
R6选自-CH3、-H、CH2OCH2O(CH2)2OCH3或CH2O(CH2)2O(CH2)2OCH3。
本发明乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类衍生物盐是指乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类衍生物与 酸形成的相应的盐类；所述酸为强无机酸(一般为矿物酸)、强有机酸(一般为烷基羧酸)、饱和或不饱和的二羧酸或磺酸(一般为烷基-有取代或未取代的苯磺酸)，其中强无机酸包括硫酸、磷酸或盐酸，强有机酸包括乙酸，饱和或不饱和的二羧酸包括酒石酸、柠檬酸，磺酸包括邻甲基苯磺酸或对甲基苯磺酸。
本发明乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类衍生物优选为以下结构：
本发明乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类衍生物进一步优选为：
本发明乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类化合物的制备方法，包括乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的制备方法以及乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类衍生物盐的制备方法，其中乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的制备方法具体分为1-位、2-位、6-位和2,6-位乙二醇化的3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的合成方法；
其中1-位乙二醇化的3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的合成方法包括如下步骤：
将甲基麦芽酚或乙基麦芽酚与苄氯反应得到3-位苄基保护的麦芽酚，再与乙二醇化的伯胺反应得到1-位乙二醇化的3-苄氧基吡啶-4-酮类衍生物，最后在钯碳(Pd/C)催化下进行氢化还原脱保护即可获得1-位乙二醇化的3-羟基吡啶-4-酮类衍生物；
所述麦芽酚衍生物选自甲基麦芽酚、乙基麦芽酚、3-苄氧基-2,6-二羟甲基-4H-吡喃-4-酮或3-苄氧基-2-羟甲基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮；
所述乙二醇化的伯胺为NH2CH2·(CH2OCH2)2CH2NHCOCH2CH3、NH2(CH2)2O(CH2)2OH、NH2(CH2)2O(CH2)2OCH3、NH2CH2·(CH2OCH2)2·CH2NH2、NH2(CH2)2·(CH2OCH2)3(CH2)2NHCOCH3、NH2(CH2)2·(CH2OCH2)3(CH2)2NHCOCH3、NH2CH2·(CH2OCH2)2CH2NHCOCH3或NH2(CH2)2·(CH2OCH2)3·(CH2)2NH2；
其中1-位乙二醇化的3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的结构式如下：
其中R2选自甲基或乙基；
R1为乙二醇化基团，选自-CH2·(CH2OCH2)2CH2NHCOCH2CH3、-(CH2)2O(CH2)2OH、-(CH2)2O(CH2)2OCH3、-CH2·(CH2OCH2)2·CH2NH2、-(CH2)2·(CH2OCH2)3(CH2)2NHCOCH3、-(CH2)2·(CH2OCH2)3(CH2)2NHCOCH3、-CH2·(CH2OCH2)2CH2NHCOCH3或-(CH2)2·(CH2OCH2)3·(CH2)2NH2；
其中2-位乙二醇化的3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的合成方法包括如下步骤：
将3-苄氧基-2-羟甲基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮与乙二醇化的氯或溴代物反应得到2-位乙二醇化的吡喃酮化合物，再与甲胺反应得到2-位乙二醇化的3-苄氧基吡啶-4-酮化合物，最后在 钯碳(Pd/C)催化下进行氢化还原脱保护即可获得2-位乙二醇化的3-羟基吡啶-4-酮类衍生物；
所述乙二醇化的氯或溴代物选自ClCH2OCH2O(CH2)2OCH3、ClCH2O(CH2)2O(CH2)2OCH3、BrCH2OCH2O(CH2)2OCH3或BrCH2O(CH2)2O(CH2)2OCH3。
其中2-位乙二醇化的3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的结构式如下：
R2为乙二醇化基团，选自-CH2OCH2O(CH2)2OCH3或-CH2O(CH2)2O(CH2)2OCH3。
其中6-位乙二醇化的3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的合成方法包括如下步骤：
将3-苄氧基-6-羟甲基-4H-吡喃-4-酮与乙二醇化的氯或溴代物反应得到6-位乙二醇化的吡喃酮化合物，再与甲胺反应得到6-位乙二醇化的3-苄氧基吡啶-4-酮化合物，最后在钯碳(Pd/C)催化下进行氢化还原脱保护即可获得6-位乙二醇化的3-羟基吡啶-4-酮类衍生物；
所述乙二醇化的氯或溴代物选自ClCH2OCH2O(CH2)2OCH3、ClCH2O(CH2)2O(CH2)2OCH3、BrCH2OCH2O(CH2)2OCH3或BrCH2O(CH2)2O(CH2)2OCH3。
其中6-位乙二醇化的3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的结构式如下：
R6为乙二醇化基团，选自-CH2OCH2O(CH2)2OCH3或-CH2O(CH2)2O(CH2)2OCH3。
其中2,6-位乙二醇化的3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的合成方法包括如下步骤：
将3-苄氧基-2,6-二羟甲基-4H-吡喃-4-酮与乙二醇化的氯或溴代物反应得到2,6-位乙二醇化的吡喃酮化合物，再与甲胺反应得到2,6-位乙二醇化的3-苄氧基吡啶-4-酮化合物，最后在钯碳(Pd/C)催化下进行氢化还原脱保护即可获得2,6-位乙二醇化的3-羟基吡啶-4-酮类衍生物；
所述乙二醇化的氯或溴代物为ClCH2O(CH2)2O(CH2)2OCH3或BrCH2O(CH2)2O(CH2)2OCH3。
其中2,6-位乙二醇化的3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的结构式如下：
R2为-CH2O(CH2)2O(CH2)2OCH3，R6为-CH2O(CH2)2O(CH2)2OCH3。
将乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类衍生物与酸反应可生成相应的盐，反应式为：
所述酸(HX)为强无机酸、强有机酸、饱和或不饱和的二羧酸或磺酸；其中强无机酸包括硫酸、磷酸或盐酸，强有机酸包括乙酸，饱和或不饱和的二羧酸包括酒石酸、柠檬酸，磺酸包括邻甲基苯磺酸或对甲基苯磺酸。
本发明乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类化合物可用于制备抗铁离子过量症药物。经试验表明：本发明乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类化合物具有螯合并清除人类和兽类体内过量积累的金属元素，特别是铁元素的能力，并具有良好的口服活性，其排铁能力显著。
其中抗铁离子过量症药物的制剂形式包括液体制剂和固体制剂，涉及颗粒剂、片剂或胶丸。所述抗铁离子过量症药物的给药方式包括口服给药或注射给药。
本发明着重对3-羟基吡啶-4-酮类衍生物进行优化设计，加入乙二醇化基团，提高其螯合铁离子的生物活性，同时减少毒性作用。本发明乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类衍生物具有良好的生物活性，具有螯合并清除人类和兽类体内过量积累的金属元素，特别是铁元素的能力，并具有良好的口服活性，其排铁能力显著。大鼠体内实验表明它们对铁过量症的治疗效果明显好于已上市的化合物CP20，因此个别优选化合物(6a，6b，8a，8b和14d)有望成为新的治疗铁过量症的药物，针对地中海贫血和其他依赖长期大量输血的疾病，以及局部组织内铁离子积累所造成的损伤，如神经退行性疾病和肿瘤疾病中由铁离子介导的组织病变，如心脏、肝脏等。
四、附图说明
图1为1-位乙二醇化的3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的合成路线示意图。
图2为2-位乙二醇化的3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的合成路线示意图。
图3为6-位乙二醇化的3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的合成路线示意图。
图4为2,6-位乙二醇化的3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的合成路线示意图。
图5为本发明实施例制备的乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类衍生物与CP29的I相(白色柱状图)和II相(黑色柱状图)代谢测试结果图。
五、具体实施方式
本发明结合具体实施例作进一步的说明。
实施例(一)
例1、3-苄氧基-2-甲基-4H-吡喃-4-酮的合成
将122.3g NaOH溶于278mL水中，再将其加入含390g麦芽粉的1160mL乙醇溶液中，混合均匀之后，在搅拌下加入422g苄氯，充分混合之后在60℃下加热搅拌3.5h。反应体系冷却后，抽滤去除固体杂质，滤渣以乙醇洗涤，将洗涤液与滤液合并之后旋干，剩余物质以二氯甲烷溶解，然后以5wt％NaOH溶液洗涤，最后再以水洗涤，有机层用无水硫酸钠干燥之后旋干溶剂，可得浅黄色油状液体，冷却后以乙醚重结晶可得目标产物，收率为82％。
MS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C13H13O3217.09；found 217.10.1H NMR(CDCl3):δ2.08(s,3H),5.16(s,2H),6.37(d,J＝5.64Hz,1H),7.41-7.30(m,5H),7.60(d,J＝5.64Hz,1H).13C NMR(CDCl3):δ175.05,159.71,153.53,143.76,136.86,128.99(2C),128.41(2C),128.31,117.11,73.50,14.77.
例2、3-苄氧基-2-乙基-4H-吡喃-4-酮的合成
将122.3g NaOH溶于278mL水中，再将其加入含390g麦芽粉的1160mL乙醇溶液中，混合均匀之后，在搅拌下加入422g苄氯，充分混合之后在60℃下加热搅拌3.5h；反应体系冷却后，抽滤去除固体杂质，滤渣以乙醇洗涤，将洗涤液与滤液合并之后旋干，剩余物质以二氯甲烷溶解，然后以5wt％NaOH溶液洗涤，最后再以水洗涤，有机层用无水硫酸钠干燥之后旋干溶剂，可得浅黄色油状液体，冷却后以乙醚重结晶可得目标产物，收率为81％。
例3、3-苄氧基-6-羟甲基-4H-吡喃-4-酮的合成
保持实施例1的反应条件不变，将麦芽粉替换为等当量的曲酸，得到3-苄氧基-6-羟甲基 -4H-吡喃-4-酮，收率70％。
MS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C13H13O4233.08；found 233.17.1H NMR(DMSO-d6)δ:4.30(s,2H),4.95(s,2H),5.71(br s,1H),6.33(s,1H),7.34-7.44(m,5H),8.19(s,1H).13C NMR(DMSO-d6)δ:173.17,168.04,146.58,141.14,136.12,128.41(2C),128.16,128.11(2C),111.12,70.51,59.28.
例4、3-苄氧基-2,6-二羟甲基-4H-吡喃-4-酮的合成
将17.05g(120mmol)曲酸溶解于120mL浓度为1.1M的氢氧化钠水溶液中，然后室温搅拌下保持5min；缓慢滴加10.22mL(3.78g,126mmol)甲醛水溶液(37％in water)到反应体系中并室温搅拌24小时，之后使用浓盐酸(质量浓度37％)调节体系的pH为1；将反应液放置于冰箱冷藏室(4℃)内静置8-12h，过滤沉淀后用冷乙醚(温度为-20至-5℃)洗三次后真空干燥得到白色结晶粉末3-苄氧基-2,6-二羟甲基-4H-吡喃-4-酮(14.11g,81mmol,收率67.5％)。MS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C7H9O5173.04；found 172.91.1H NMR(DMSO-d6)δ:4.31(s,2H),4.41(s,2H),6.32(s,1H),6.98(s,1H).13C NMR(DMSO-d6)δ:173.94,167.55,149.28,141.62,108.81,59.47,54,97.
例5、3-苄氧基-2-羟甲基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮的合成
将10mL浓度为11M氢氧化钠水溶液加入到含有15.61g(100mmol)BH3的甲醇溶液中，搅拌条件下升温至回流；将12.66mL(13.92g,110mmol,1.1equiv)苄氯溶液缓慢滴加到上述反应液中，保持回流和搅拌条件反应8-12h，冷却后过滤去除反应液中氯化钠沉淀，减压蒸馏去除溶剂得到黄色粗产物，将粗产物溶解于二氯甲烷中，分别使用5wt％的氢氧化钠水溶 液和蒸馏水洗一次，然后使用无水硫酸钠干燥，减压蒸馏去除溶剂后使用二氯甲烷和石油醚(体积比为3:1)重结晶得到纯净白色固体产物3-苄氧基-2-羟甲基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮(14.77g,60mmol,收率60％)。
MS(ESI,m/z):[M+Na]+calcd for C14H14NaO4269.08；found 269.07.1H NMR(CDCl3)δ:2.18(s,3H),4.21(s,2H),5.12(s,2H),6.13(s,1H),7.31-7.20(m,5H).13C NMR(CDCl3)δ:176.19,164.91,158.48,142.00,136.46,129.43(2C),128.79,128.71(2C),114.95,73.81,57.60,19.67.
例6、1-位乙二醇化的3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的合成
向3-苄氧基-2-甲基-4H-吡喃-4-酮(2a)(2.16g,10mmol,1equiv)的甲醇水溶液(水:甲醇体积比,50:50mL)中加入2,2′-(乙烯二氧)双(乙胺)(2.96g,20mmol,2equiv)，使用l0N氢氧化钠水溶液调节体系的pH为13；然后在搅拌条件下回流反应12小时；利用薄层色谱分析(TLC)检测反应，使用乙酸乙酯为展开剂，表明反应完全；旋蒸除去反应液中一半的溶剂，剩余反应液使用氯仿(5×50mL)萃取，合并萃取液后使用无水硫酸钠干燥并过滤得到滤液，减压蒸馏去除溶剂后将粗产物使用硅胶层柱析分离(甲醇/二氯甲烷,1/10,v/v)，得到纯净产物1-(2,2′-(乙烯二氧)双乙胺基)-2-甲基-3-苄氧基-4-(1H)-吡啶酮(3a)(1.56g,45％)。
MS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C19H27N2O4,347.20；found 347.20.1H NMR(CDCl3):δ7.43-7.27(m,6H,H-6&Ph),6.41(d,J＝7.6Hz,1H,C-5H),5.22(s,2H,CH2Ph),3.95(t,J＝5.2Hz,2H,H-7’),3.65(t,J＝5.2Hz,2H,H-2’),3.53(s,4H,H-4’,5’)3.46(q,J＝5.2Hz,2H,H-1’)2.85(t,J＝5.2Hz,2H,H-8’)2.12(s,3H,CH3-2)1.81(brs,2H,-NH2).13C NMR(CDCl3):δ173.57,145.93,140.87,139.07,137.61,129.12(2C),128.25(2C),127.95,116.97,73.35,72.99,70.95,70.23,69.88,53.12,41.63,12.69.
根据上述制备3a的反应条件，使用2a分别与4,7,10-三氧-1,13-十三烷二胺、2-(2-甲氧基乙氧基)乙醇或2-(2-氨基乙氧基)乙醇反应分别得到3b、7a和7b；使用2b与2,2′-(乙烯二氧)双(乙胺)得到3c；
3b的中文名称为1-(4,7,10-三氧-1,13-十三烷二胺基)-2-甲基-3-苄氧基-4-(1H)-吡啶酮。MS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C23H35N2O5,419.25；found 419.23.1H NMR(CDCl3):δ7.42-7.27(m,6H,H-6&Ph),6.41(d,J＝7.6Hz,1H,C-5H),5.23(s,2H,CH2Ph),3.92(t,J＝6.8Hz,2H,H-1’),3.65-3.53(m,10H,H-5’,6’,8’&9’),3.35(t,J＝5.6Hz,2H,H-3’),2.78(t,J＝6.8Hz,2H,H-13’),2.09(s,3H,CH3-2),1.86(m,2H,H-12’),1.72(m,2H,H-2’).13C NMR(CDCl3):δ173.40,146.08,140.73,138.98,137.65,129.19(2C),128.21(2C),127.94,117.11,72.91,70.63,70.41,70.27,70.22,69.50,66.11,50.18,39.57,33.34,30.22,12.28.
7a的中文名称为1-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙羟基)-2-甲基-3-苄氧基-4-(1H)-吡啶酮。
MS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C18H24NO4,318.17；found 318.17.1H NMR(CDCl3):δ7.44-7.29(m,6H,H-6,H-6&Ph),6.41(d,J＝7.6Hz,1H,H-5),5.24(s,2H,CH2Ph),3.95(t,J＝6.4Hz,2H,H-2’),3.66(t,J＝5.2Hz,2H,H-5’),3.54-3.46(m,4H,H-4’&1’),3.35(s,3H,H-7’),2.13(s,3H,CH3-2).13C NMR(CDCl3):δ173.55,145.97,140.70,138.98,137.70,129.13(2C),128.23(2C),127.93,117.05,72.98,71.92,70.95,69.95,59.13,53.08,12.66.
7b的中文名称为1-(2-(2-氨基乙氧基)乙羟基)-2-甲基-3-苄氧基-4-(1H)-吡啶酮。
MS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C17H22NO4,304.15；found 304.14.1H NMR(D2O):δ7.60(d,J＝7.2Hz,1H,H-6),7.28(brs,5H,H-Ph),6.44(d,J＝7.6Hz,1H,H-5)4.92(s,2H,CH2Ph)4.03(t,J＝5.2Hz,2H,H-5’)3.58(t,J＝5.2Hz,2H,H-2’)3.50(m,2H,H-4’),3.33(m,2H,H-1’)1.97(s,3H,CH3-2).13C NMR(D2O):δ172.18,144.82,143.35,140.45,134.68,128.76(2C),127.82,127.54(2C),114.66,72.96,71.05,67.92,59.27,52.62,11.38.
3c的中文名称为1-(2,2′-(乙烯二氧)双(乙胺)基)-2-乙基-3-苄氧基-4-(1H)-吡啶酮。
HRMS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C20H29N2O4,361.2127；found 361.2129.1H NMR(CDCl3):δ7.44-7.26(m,6H,H-6&Ph),6.40(d,J＝7.5Hz,1H,H-5),5.26(s,2H,CH2Ph),3.96(t,J＝5.2Hz,2H,H-7’),3.67(t,J＝5.2Hz,2H,H-2’),3.53(s,4H,H-4’&5’),3.45(t,J＝5.3Hz,4H,H-1’)2.84(t,J＝5.3Hz,2H,H-8’),2.62(q,J＝7.5Hz,2H,H-11’),1.00(t,3H,J＝7.5Hz,CH3-2).13C NMR(CDCl3):δ173.79,145.74,145.60,139.08,137.94,128.70(2C),128.25(2C),127.83,117.12,73.26,72.84,70.97,70.36,70.24,52.53,41.62,19.39,13.09.
向3a(2.7g,10mmol)、90mL甲醇和10mL水的混合溶液中加入5wt％钯碳催化剂(0.25g)，将该混合物在室温条件下放置于氢气氛围下(初始氢气压强为2.0bar)，反应6小时后过滤去除催化剂，减压蒸馏去除溶剂得到黄色油状物1-(2,2′-(乙烯二氧)双乙胺基)-2-甲基-3-羟基-4-(1H)-吡啶酮(4a)(1.50g,80％)。取10mL 2M盐酸溶液加入到烧杯中，按盐酸与4a化合物摩尔比1：1，加入4a到烧杯中，室温搅拌5-10min，然后将溶液减压蒸馏去除溶剂得到4a的盐酸盐。
HRMS(ESI,m/z):calcd for C12H21N2O4[M+H]+:257.1501；found:257.1496.1H NMR(DMSO-d6):δ7.54(d,J＝7.3Hz,1H,H-6),6.12(d,J＝7.3Hz,1H,H-5),4.12(t,J＝5.2Hz,2H,H-7’),3.67(t,J＝5.2Hz,2H,H-2’),3.52-3.48(m,4H,H-4’,5’),3.44(t,J＝5.6Hz,2H,H-1’),2.77(t,J＝5.6Hz,2H,H-8’),2.30(s,3H,CH3-2).13C NMR(D2O):δ170.35,148.50,137.01,134.93,111.78,69.99,69.32,69.25,69.12,53.71,39.38,11.90.
保持上述制备4a氢化条件不变，改变起始反应物，分别使用3b、7a或7b，可以得到4b、8a或8b。
4b的中文名称为1-(4,7,10-三氧-1,13-十三烷二胺基)-2-甲基-3-羟基-4-(1H)-吡啶酮，产率85％.
HRMS(ESI,m/z):calcd for C10H16NO4[M+H]+:214.1079；found:214.1076.1H NMR(D2O):δ7.95(d,J＝7.0Hz,1H,H-6),6.99(d,J＝7.0Hz,1H,H-5),4.45(t,J＝4.8Hz,1H,H-5’),3.83(t,J＝4.8Hz,1H,H-2’),3.54-3.44(m,4H,H-4’&1’),2.49(s,3H,CH3-2).13C NMR(D2O):δ158.85,142.59,142.47,139.24,110.57,71.98,68.41,60.26,55.64,12.38.
8a的中文名称为1-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙羟基)-2-甲基-3-羟基-4-(1H)-吡啶酮，产率:90％.HRMS(ESI,m/z):calcd for C11H18NO4[M+H]+:228.1236；found:228.1230.1H NMR(D2O):δ7.59(d,J＝7.2Hz,1H,H-6),6.46(d,J＝7.2Hz,1H,H-5),4.21(t,J＝5.2Hz,1H,H-2’),3.77(t,J＝5.2Hz,1H,H-5’),3.52-3.41(m,4H,H-4’&1’),3.19(s,3H,H-7’),2.35(s,3H,CH3-2).13C NMR(D2O):δ168.54,144.50,139.13,135.14,112.05,70.95,69.79,69.08,57.98,53.65,11.70.
8b的中文名称为1-(2-(2-氨基乙氧基)乙羟基)-2-甲基-3-羟基-4-(1H)-吡啶酮，产率:90％.HRMS(ESI,m/z):calcd for C10H16NO4[M+H]+:214.1079；found:214.1076.1H NMR(D2O):δ7.95(d,J＝7.0Hz,1H,H-6),6.99(d,J＝7.0Hz,1H,H-5),4.45(t,J＝4.8Hz,1H,H-5’),3.83(t,J＝4.8Hz,1H,H-2’),3.54-3.44(m,4H,H-4’&1’),2.49(s,3H,CH3-2).13C NMR(D2O):δ158.85,142.59,142.47,139.24,110.57,71.98,68.41,60.26,55.64,12.38.
例7、酰化1-位乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类衍生物
在氮气氛围，0℃条件下向乙酰氯(0.34g.4.3mmol,1.5equiv)和5mL DMF的溶液中缓慢滴加1-(2,2′-(乙烯二氧)双乙胺基)-2-甲基-3-苄氧基-4-(1H)-吡啶酮(3a)(1.0g,2.9mmol,1equiv)、无水二氯甲烷(30mL)和三乙胺(1.46g,25mmol,5equiv)的混合溶液；滴加完成后，将反应液在氮气氛围和室温条件下反应8-12小时，然后过滤沉淀得到滤液，使用高真空旋转蒸发仪将溶剂去除后得到粗产物，将粗产物溶解于25mL水中，然后使用10N浓度的氢氧化钠水溶液调节溶液pH为11，使用二氯甲烷(3×50mL)萃取，合并萃取液后使用无水硫酸钠干燥后过滤得到滤液，蒸干后将残余物质放入硅胶层柱析分析(MeOH/DCM,1/20,v/v)得到1-(1-胺基-2,2′-(乙烯二氧)乙酰胺基)-2-甲基-3-苄氧基-4-(1H)-吡啶酮(5a)(0.57g,51％)。
MS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C21H29N2O5,389.21；found 389.14.1H NMR(CDCl3):δ7.42-7.28(m,6H,H-6&Ph),6.41(d,J＝7.6Hz,1H,H-5),6.18(brs,1H,NH)5.21(s,2H,CH2Ph),3.95(t,J＝5.2Hz,2H,H-7’),3.65(t,J＝5.2Hz,2H,H-2’),3.50(s,4H,H-4’&5’)3.46-3.36(m, 4H,H-1’&8’)2.14(s,3H,CH3-2)1.97(s,3H,COCH3).13C NMR(CDCl3):δ173.57,170.39,145.93,141.00,139.04,137.55,129.09(2C),128.29(2C),128.02,117.00,72.99,70.97,70.10,69.94,69.86,53.14,39.22,23.26,12.74.
保持上述制备5a条件不变，将3a变为3b，可得到5b，
5b的中文名称：1-(1-胺基-4,7,10-三氧-1,13-十三烷乙酰胺基)-2-甲基-3-苄氧基-4-(1H)-吡啶酮，产率45％.
MS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C25H37N2O6,461.27；found 461.11.1H NMR(CDCl3):δ7.45-7.29(m,6H,H-6,Ph),6.43(d,J＝7.6Hz,1H,C-5H),5.22(s,2H,CH2Ph),3.93(t,J＝6.4Hz,2H,H-1’),3.65-3.53(m,10H,H--5’,6’,8,9’&13’),3.37-3.32(m,4H,H-3’&11’),2.11(s,3H,CH3-2),1.97(s,3H,COCH3),1.88-1.76(m,4H,H-12’&2’).13C NMR(CDCl3):δ173.42,170.43,146.09,140.74,139.56,137.61,129.13(2C),128.23(2C),127.98,116.94,72.94,70.61,70.41,70.32,70.19,69.89,65.94,50.01,37.63,29.96,29.09,23.25,12.26.
保持上述制备5a条件不变，将乙酰氯换为丙酰氯，可得到1-(1-胺基-2,2′-(乙烯二氧)丙酰胺基)-2-甲基-3-苄氧基-4-(1H)-吡啶酮(5c)；保持上述制备5a条件不变，将乙酰氯换为丙酰氯，将3a换为3c可得到1-(1-胺基-2,2′-(乙烯二氧)丙酰胺基)-2-乙基-3-苄氧基-4-(1H)-吡啶酮(5d)。
5c的中文名称：1-(1-胺基-2,2′-(乙烯二氧)丙酰胺基)-2-甲基-3-苄氧基-4-(1H)-吡啶酮，产率40％。
HRMS(ESI,m/z):calcd for C22H31N2O5,403.2233found 403.2253.1H NMR(CDCl3):δ7.43-7.27(m,6H,H-6&Ph),6.40(d,J＝7.5Hz,1H,H-5),5.21(s,2H,CH2Ph),3.96(t,J＝5.1Hz,2H,H-7’),3.65(t,J＝5.1Hz,2H,H-2’),3.50(s,4H,H-4’&5’),3.48-3.37(m,4H,H-1’&8’),2.24-2.14(m,H-11’&CH3-2),1.14(t,3H,J＝7.6Hz,H-12’).13C NMR(CDCl3):δ174.07,173.55,145.95,141.04,139.08,137.55,129.09(2C),128.28(2C),128.02,116.96,73.02,70.94,70.11,70.01,69.86,53.16,39.08,29.62,12.73,9.87.
5d的中文名称：1-(1-胺基-2,2′-(乙烯二氧)丙酰胺基)-2-乙基-3-苄氧基-4-(1H)-吡啶酮，产率39％)。
HRMS(ESI,m/z):[M+Na+]calcd for C23H32N2NaO5,439.2209found 439.2224.1H NMR(CDCl3):δ7.46-7.27(m,6H,H-6&Ph),6.40(d,J＝7.5Hz,1H,H-5),5.27(s,2H,CH2Ph),3.97(t,J＝5.2Hz,2H,H-7’),3.67(t,J＝5.2Hz,2H,H-2’),3.51(s,4H,H-4’&5’),3.49-3.38(m,4H,H-1’&8’),2.65(q,J＝7.6Hz,2H,CH2-2),2.21(q,J＝7.6Hz,2H,H-11’),1.94(brs,2H,-NH2),1.14(t,3H,J＝7.6Hz,CH3-2),1.00(t,J＝7.5Hz,2H,H-12’).13C NMR(CDCl3):δ174.00,173.83,145.68, 139.05,137.85,128.71(2C),128.28(2C),127.89,117.12,72.84,70.96,70.32,70.10,70.00,52.56,39.05,32.59,29.62,19.37,13.10,9.86.
保持上述氢化条件(制备4a的反应)不变，改变起始反应物，分别使用5a、5b、5c或5d，可以分别得到6a、6b、6c或6d。
6a的中文名称：1-(1-胺基-2,2′-(乙烯二氧)乙酰胺基)-2-甲基-3-羟基-4-(1H)-吡啶酮，产率90％.
HRMS(ESI,m/z):calcd for C14H23N2O5[M+H]+:299.1607；found:299.1603.1H NMR(D2O):δ7.93(d,J＝7.0Hz,1H,H-6),6.98(d,J＝7.0Hz,1H,H-5),4.44(t,J＝5.0Hz,1H,H-5’),3.82(t,J＝5.0Hz,1H,H-2’),3.52-3.48(m,4H,H-4’&5’),3.40(t,J＝5.5Hz,2H,H-1’),3.19(t,J＝5.5Hz,2H,H-8’),2.50(s,3H,CH3-2),1.86(s,3H,H-11’).13C NMR(D2O):δ174.18,159.28,142.58,142,32,139.16,110.63,69.97,69.27,68.65,68.49,55.50,38.90,21.73,12.38.
6b的中文名称：1-(1-胺基-4,7,10-三氧-1,13-十三烷乙酰胺基)-2-甲基-3-羟基-4-(1H)-吡啶酮，产率91％.
HRMS(ESI,m/z):calcd for C18H31N2O6[M+H]+:371.2182；found:371.2177.1H NMR(CDCl3):δ7.87(d,J＝7.0Hz,1H,H-6),6.43(d,J＝7.0Hz,1H,H-5),4.33(t,J＝6.4Hz,2H,H-1’),3.66-3.53(m,8H,H--5’,6’,8’&9’),3.39(t,J＝5.5Hz,2H,H-13’),3.33-3.28(m,2H,H-3’),2.52(s,3H,CH3-2),2.06(m,2H,H-12’),1.98(s,3H,COCH3),1.78(m,2H,H-2’).13C NMR(CDCl3):δ173.42,170.43,146.09,140.74,139.56,137.61,129.13(2C),128.23(2C),127.98,116.94,72.94,70.61,70.41,70.32,70.19,69.89,65.94,50.01,37.63,29.96,29.09,23.25,12.26.
6c的中文名称：1-(1-胺基-2,2′-(乙烯二氧)丙酰胺基)-2-甲基-3-羟基-4-(1H)-吡啶酮，产率93％。
1H NMR(CDCl3):δ7.35(d,J＝7.3Hz,1H,H-6),6.39(d,J＝7.2Hz,1H,H-5),4.09(t,J＝5.1Hz,2H,H-7’),3.74(t,J＝5.1Hz,2H,H-2’),3.54(s,4H,H-4’&5’),3.49-3.38(m,4H,H-1’&8’),2.41(s,3H,2-CH3),2.21(q,J＝7.6Hz,2H,H-11’),1.15(t,J＝7.6Hz,3H,H-12’).13C NMR(CDCl3):δ174.01,169.43,145.96,137.76,128.81,111.03,70.90,70.14,70.01,69.92,53.31,39.08,29.62,12.20,9.86.
6d的中文名称：1-(1-胺基-2,2′-(乙烯二氧)丙酰胺基)-2-乙基-3-羟基氧基-4-(1H)-吡啶酮，产率92％)。
1H NMR(CDCl3):δ7.33(d,J＝7.3Hz,1H,H-6),6.39(d,J＝7.3Hz,1H,H-5),4.08(t,J＝5.2Hz,2H,H-7’),3.74(t,J＝5.2Hz,2H,H-2’),3.55(s,4H,H-4’&5’),3.50-3.39(m,4H,H-1’&8’),2.83(q,J＝7.5Hz,2H,H-12’),2.21(q,J＝7.5Hz,2H,H-11’),1.22(t,3H,J＝7.6Hz,CH3-2),1.15(t,J ＝7.6Hz,2H,H-12’)..13C NMR(CDCl3):δ174.00,169.85,145.52,137.82,133.84,111.08,70.92,70.32,70.12,70.01,52.78,39.06,29.63,19.26,12.62,9.85.
例8、2-位乙二醇化的3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的合成
向一个50mL三口烧瓶中加入3-苄氧基-2-羟甲基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮(9)(1.06g,4.3mmol)和20mL N,N-二甲基甲酰胺，搅拌条件下通过恒压漏斗缓慢滴加1-溴-2-(2-甲氧基乙氧基)乙烷(2.89mL,21.5mol)；滴加完成后，将烧瓶内的浅黄色溶液在25℃搅拌30min；然后将氢化钠(60wt％)(0.34g,8.6mmol)加入到另一个50mL的三口瓶中，使用正己烷(3×5mL)去除其中的矿物油，然后安装一个50mL的恒压漏斗于放氢化钠的烧瓶上并通入氮气保护；将上述制备的浅黄色溶液加入到恒压漏斗中，然后在氮气氛围搅拌条件下1.5小时内滴加完成；在滴加过程中，烧瓶内的溶液颜色变成深红色，之后将溶液于室温条件下反应48小时然后使用高真空度的旋转蒸发仪去除溶液中的溶剂，剩余的固体溶解于100mL水中，然后使用二氯甲烷(3×20mL)萃取，萃取得到的有机相合并后，使用无水硫酸钠干燥，过滤后蒸干得到粗产物，将粗产物使用硅胶层柱析(流动相：乙酸乙酯与正己烷体积比为1:1)提纯得到纯净产物3-苄氧基-2-(1-羟甲基-2-(2-甲氧基乙氧基)乙烷基)-6-甲基-4H-吡喃-4-酮(10b)。
MS(ESI,m/z):[M+Na]+calcd for C19H24NaO6371.15；found 371.20.1H NMR(CDCl3):δ7.41-7.28(m,5H,H-Ph),6.21(s,1H,C-5H),5.20(s,2H,CH2Ph),4.32(s,2H,CH2-2),3.63-3.52(m,8H,(OCH2CH2)2),3.37(s,3H,OCH3),2.28(s,3H,CH3-6).13C NMR(CDCl3):δ176.00,164.86,156.06,143.72,136.70,129.01(2C),128.47(2C),128.35,114.97,74.05,71.90,70.56,70.38,70.20,64.73,58.99,19.65.
根据上述制备13a的反应条件，使用9与2-甲氧基乙氧基甲基氯得到化合物10a。
10a的中文名称：3-苄氧基-2-(1-羟甲基-2-(2-甲氧基乙氧基甲基))-6-甲基-4H-吡喃-4-酮.MS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C18H23O6335.15；found 335.13.1H NMR(CDCl3):δ7.43-7.31(m,5H,H-Ph),6.23(s,1H,C-5H),5.21(s,2H,CH2Ph),4.72(s,2H,OCH2O),4.38(s,2H,CH2-2),3.70-3.51(m,4H,OCH2CH2O),3.39(s,3H,OCH3),2.29(s,3H,CH3-6).13C NMR(CDCl3):δ176.09,164.82,156.04,143.61,136.65,128.96(2C),128.48(2C),128.36,115.03,95.45,74.06, 71.62,67.12,61.20,59.04,19.70.
根据上述制备3a的反应条件，使用10a或10b与甲胺反应得到11a或11c；
11a的中文名称：1-甲基-2-(1-羟甲基-2-(2-甲氧基乙氧基甲基))-3-苄氧基-6-甲基-4H-吡啶酮，产率:40％.
MS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C19H26NO5348.18；found 347.98.1H NMR(CDCl3):δ7.46-7.31(m,5H,H-Ph),6.39(s,1H,C-5H),5.27(s,2H,CH2Ph),4.66(s,2H,OCH2O),4.61(s,2H,CH2-2),3.67-3.65(m,11H,OCH2CH2O),3.60(s,3H,CH3O),3.50-3.48(m,2H,OCH2CH2O),3.37(s,3H,CH3-1),3.32(s,3H,CH3-6).13C NMR(CDCl3):δ173.75,147.07,146.58,139.20,137.48,128.93(2C),128.33(2C),127.97,118.99,95.21,73.61,71.64,67.51,60.06,59.09,35.76,20.77.
11c的中文名称：1-甲基-2-(1-羟甲基-2-(2-甲氧基乙氧基)乙烷基)-3-苄氧基-6-甲基-4H-吡啶酮，产率:26％.
MS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C20H28NO5,362.20；found 362.06.1H NMR(CDCl3):δ7.36-7.26(m,5H,H-Ph),6.29(s,1H,C-5H),5.17(s,2H,CH2Ph),4.45(s,2H,CH2-2),3.55-3.45(m,11H,(OCH2CH2)2&OCH3),3.30(s,3H,CH3-1),2.25(s,3H,CH3-6).13C NMR(CDCl3):δ173.57,147.46,146.48,139.37,137.32,128.90(2C),128.34(2C),128.02,118.68,73.68,71.80,70.35,70.17,69.19,63.04,58.95,35.81,20.69.
保持上述制备4a氢化条件不变，改变起始反应物，分别使用11a或11c，可以得到11b或11d。
11b的中文名称：1-甲基-2-(1-羟甲基-2-(2-甲氧基乙氧基甲基))-3-羟基-6-甲基-4H-吡啶酮，产率:85％.
HRMS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C12H20NO5258.1341；found 258.1341.1H NMR(D2O):δ6.53(s,1H,H-5),4.82(s,2H,OCH2O),4.74(s,2H,CH2-2),3.68(s,3H,OCH3),3.62-3.45(m,4H,(OCH2CH2O),3.24(s,3H,CH3-1),2.33(s,3H,CH3-6).13C NMR(D2O):δ166.95,149.33,144.70,133.18,113.93,95.01,70.92,67.03,59.69,57.99,36.90,20.04.
11d的中文名称：1-甲基-2-(1-羟甲基-2-(2-甲氧基乙氧基)乙烷基)-3-羟基-6-甲基-4H-吡啶酮，产率:90％.
HRMS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C13H22NO5272.1498；found 272.1495.1H NMR(CDCl3):δ6.37(s,1H,C-5H),4.79(s,2H,CH2-2),3.70(s,3H,OCH3),3.70-3.54(m,8H,(OCH2CH2)2),3.39(s,3H,CH3-1),2.37(s,3H,CH3-6).13C NMR(CDCl3):δ169.64,146.48,146.40,127.35,112.78,71.90,70.44,70.31,69.13,62.93,59.04,35.84,20.99.
例9、6-位乙二醇化的3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的合成
根据上述制备10b的反应条件，使用苄基保护的曲酸(12)与1-溴-2-(2-甲氧基乙氧基)乙烷得到化合物13b。
13b的中文名称为：3-苄氧基-6-(1-羟甲基-2-(1-甲氧基-2-(2-甲氧基乙氧基)乙烷)-4H-吡喃-4-酮.
MS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C18H23O6,335.15；found 335.22.1H NMR(CDCl3):δ7.53(s,1H,C-6H),7.42-7.33(m,5H,H-Ph),6.51(s,1H,C-3H),5.09(s,2H,CH2Ph),4.35(s,2H,CH2-2),3.73-3.64(m,8H,(OCH2CH2)2),3.57-3.55(m,3H,OCH3).13C NMR(CDCl3):δ174.65,164.00,147.12,141.58,135.75,128.71(2C),128.41,127.81(2C),113.64,71.91(2C),70.79,70.71,70.57,68.90,59.08.
13a的中文名称为：3-苄氧基-6-(1-羟甲基-2-甲氧基乙氧基甲基氯)-4H-吡喃-4-酮.
将化合物12(8.17g,35mmol)溶解在氯仿(50mL)中，然后加入二异丙基乙胺(8.0mL)和2-甲氧基乙氧基甲基氯(3.2mL)。混合物在冰水浴搅拌条件下反应30min后，将反应放置于室温并反应过夜。将5％硫酸氢钾溶液加入到上述反应中，然后使用氯仿萃取，将萃取液合并使用饱和碳酸氢钠水溶液和氯化钠水溶液水洗，之后用无水硫酸钠干燥后减压蒸馏去除溶剂，使用硅胶层柱析分离(正己烷:乙酸乙酯＝4:1-2:1)得到纯净产物13a。
MS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C17H21O6,321.13；found 321.17.1H NMR(CDCl3):δ7.45(s,1H,C-6H),7.34-7.20(m,5H,H-Ph),6.40(s,1H,C-3H),5.00(s,2H,CH2Ph),4.71(s,2H,OCH2O),4.31(s,2H,CH2-2),3.66-3.46(m,4H,OCH2CH2O),3.31(s,3H,OCH3).13C NMR(CDCl3):δ174.62,163.74,147.12,141.59,135.73,128.71(2C),128.42,127.80(2C),113.72,95.27,71.91,71.61,67.39,64.78,59.07.
根据上述制备3a的反应条件，使用13a或13b与甲胺反应得到14a或14c；
14a的中文名称为：1-甲基-3-苄氧基-6-(1-羟甲基-2-甲氧基乙氧基甲基氯)-4H-吡啶酮，产率:38％.
MS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C18H24NO5,334.17；found 334.03.1H NMR(CDCl3):δ7.44-7.30(m,5H,H-Ph),6.96(s,1H,C-6H),6.52(s,1H,C-3H),5.20(s,2H,CH2Ph),4.77(s,2H,OCH2O), 4.44(s,2H,CH2-2),3.73-3.55(m,7H,OCH2CH2O&CH3-1),3.41(s,3H,OCH3).13C NMR(CDCl3):δ173.34,148.13,143.84,136.82,129.43,128.54(2C),128.04,127.87(2C),118.96,94.75,71.85,71.64,67.54,65.34,59.13,40.46.
14c的中文名称为：1-甲基-3-苄氧基-6-(1-羟甲基-2-(1-甲氧基-2-(2-甲氧基乙氧基)乙烷)-4H-吡啶酮，产率:36％.
MS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C19H26NO5,348.18；found 348.20.1H NMR(CDCl3):δ7.35-7.23(m,5H,H-Ph),6.99(s,1H,C-6H),6.39(s,1H,C-3H),5.05(s,2H,CH2Ph),4.33(s,2H,CH2-2),3.59-3.47(m,11H,(OCH2CH2)2&CH3-1),3.31-3.30(m,3H,OCH3).13C NMR(CDCl3):δ172.96,162.31,148.16,144.05,136.44,128.53(2C),128.11,127.75(2C),118.62,71.80,71.64,70.45,70.32,69.65,69.60,58.95,40.63.
保持上述制备4a的氢化条件不变，改变起始反应物，分别使用14a或14c，可以得到14b或14d。
14b的中文名称为：1-甲基-3-羟基-6-(1-羟甲基-2-甲氧基乙氧基甲基氯)-4H-吡啶酮，产率:86％.
HRMS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C11H18NO5,244.1185；found 244.1179.1H NMR(D2O):δ7.53(s,1H,H-6),6.56(s,1H,H-3),4.74(s,2H,OCH2O),4.55(s,2H,CH2-2),3.69(s,3H,CH3-1),3.65-3.48(m,4H,OCH2CH2O),3.25(s,3H,OCH3).13C NMR(D2O):δ170.42,146.11,144.66,128.78,115.76,94.83,70.89,67.03,65.40,57.99,40.98.
14d的中文名称为：1-甲基-3-羟基-6-(1-羟甲基-2-(1-甲氧基-2-(2-甲氧基乙氧基)乙烷)-4H-吡啶酮，产率:86％.
HRMS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C12H20NO5,258.1341；found 258.1339.1H NMR(D2O):δ7.61(s,1H,H-6),6.68(s,1H,H-3),4.49(s,2H,CH2-2),3.71(s,3H,CH3-1),3.64-3.46(m,8H,(OCH2CH2)2),3.23(s,3H,OCH3).13C NMR(D2O):δ169.41,145.85,144.61,128.92,115.44,70.92,69.41,69.34,69.27,68.15,57.94,41.04.
例9、2，6-位乙二醇化的3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的合成
根据上述制备10b的反应条件，使用15与1-溴-2-(2-甲氧基乙氧基)乙烷得到化合物16。
16的中文名称为：3-苄氧基-2,6-二(1-羟甲基-2-(2-甲氧基乙氧基)乙烷基)-4H-吡喃-4-酮.MS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C24H35O9467.23；found 467.16.1H NMR(CDCl3):δ7.24-7.14(m,5H,H-Ph),6.34(s,1H,C-5H),5.03(s,2H,CH2Ph),4.21(s,2H,CH2-2),4.14(s,2H,CH2-6),3.58-3.34(m,16H,O CH2CH2OCH2CH2OCH2-2&-6),3.23(s,3H,CH3-1),3.20(s,3H,CH3-6).13C NMR(CDCl3):δ175.92,164.22,156.12,144.14,136.56,129.07(2C),128.54(2C),128.45,113.83,74.09,71.92,71.89,70.92,70.74,70.58,70.56,70.38,70.21,68.73,64.70,59.11,59.07.
根据上述制备3a的反应条件，使用16与甲胺反应得到17a。
17a的中文名称为：1-甲基-3-苄氧基-2,6-二(1-羟甲基-2-(2-甲氧基乙氧基)乙烷基)-4H-吡啶酮，产率:31％.
MS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C25H38NO8480.26；found 479.94.1H NMR(CDCl3):δ7.45-7.32(m,5H,H-Ph),6.53(s,1H,C-5H),5.28(s,2H,CH2Ph),4.55(s,2H,CH2-2),4.46(s,2H,CH2-6),3.72(s,3H,CH3-1),3.69(s,4H,CH2OCH3-2&-6),3.66-3.51(m,12H,OCH2CH2OCH2-2&-6),3.40(s,3H,CH3-1),3.38(s,3H,CH3-6).13C NMR(CDCl3):δ173.65,147.25,145.40,140.06,137.39,128.98(2C),128.40(2C),128.07,119.97,73.71,71.91,71.88,70.60,70.58,70.46(2C),70.26,69.67,69.30,63.02,59.09,59.06,35.43.
保持上述制备4a的氢化条件不变，改变起始反应物，使用17a将苄基脱保护得到17b。17b的中文名称为：1-甲基-3-羟基-2,6-二(1-羟甲基-2-(2-甲氧基乙氧基)乙烷基)-4H-吡啶酮，产率:88％.
HRMS(ESI,m/z):[M+H]+calcd for C18H32NO8390.2128；found 390.2128.1H NMR(D2O):δ7.16(s,1H,H-5),4.87(s,4H,CH2-2&CH2-6),3.91(s,3H,CH3-1),3.69-3.47(m,16H,(OCH2CH2)2),3.26(s,3H,OCH3-2)3.25(s,3H,OCH3-6).13C NMR(D2O):δ161.32,147.40,144.23,138.28,112.76,70.94(2C),69.79,69.42-69.37(5C),68.40,61.63,57.98,57.97,37.73.
实施例(二)3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的生物效用及物化常数测试
例1、乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的pKa和铁亲和系数
为了研究乙二醇化的配体与铁亲和能力常数，选取一些配体测试其铁螯合能力值(pFeIII values)。本发明使用已经报道的荧光分析方法测定其pFeIII值，荧光探针CP691根据文献报道合成并储存于室温条件下待用(参考文献：Ma,Y.；Xie,Y.；Hider,R.C.,A novel fluorescence method for determination of pFe3+.Analyst 2013,138(1),96-99.)。从表1中看出，乙二醇化的吡啶酮化合物较去铁酮片的pFeIII值没有很明显的差别。甲基化和酰胺化的吡啶酮化合物会略微 降低化合物的pFeIII值。1-位末端含有N类的吡啶酮化合物pFeIII值略高于含O的吡啶酮化合物。但化合物14b和14d的pFeIII值高于去铁酮，在铁螯合剂临床应用上，有一定优势。其中化合物18的结构式如下：
表1.乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的pKa和铁亲和系数
例2、乙二醇化3-羟基吡啶-4-酮类衍生物的糖苷化及代谢研究
去铁酮作为口服去铁药物最大的问题是3-位羟基很容易在肝脏被糖苷化，这样就很难再进一步螯合铁。为了探究其乙二醇化吡啶酮化合物在人体的代谢效果，我们选取了一些吡啶酮化合物在人的肝微粒体中进行I相和II相代谢测试，可以看出合成的药物代谢中6a的I相和II相代谢测试结果，被代谢掉的效率明显低于CP20。
总之，本发明合成了一系列聚乙二醇改性的3-羟基-4-吡啶酮类化合物，测试了其物化性质及铁亲和能力等重要参数，表明合成制备的这些吡啶酮化合物具有很高的铁螯合能力和作 为口服药物优异的物化性质。这将为下面开展的高分子化合物的合成提供了很好的理论基础，并且将其作为合成高分子的功能单元或单体将是一个非常有效得合成高分子铁螯合物的方法。其中化合物19的结构式如下：