用于抑制和改善疾病的类胡萝卜素结构类似物
专利汇可以提供用于抑制和改善疾病的类胡萝卜素结构类似物专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种在 治疗 对象中抑制和/或改善与 活性 氧 种类，活性氮种类，自由基和/或非自由基有关的 疾病 的发生的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素结构类似物，该类胡萝卜素结构类似物是单独或与另一种类胡萝卜素类似物或共同抗 氧化剂 配方联合施用的。施用所述类似物或类似物组合，从而可以降低治疗对象经历与活性氧种类，活性氮种类，自由基和/或非自由基有关的疾病的 风 险。可以给治疗对象施用所述类似物或类似物组合以抑制和/或改善 局部缺血 － 再灌注 损伤。可以给治疗对象施用所述类似物或类似物组合以抑制和/或改善肝脏疾病。可以给治疗对象施用所述类似物或类似物组合以抑制和/或改善癌症。可以给治疗对象施用所述类似物或类似物组合以抑制和/或改善 心律失常 和/或心源性猝死。可以给治疗对象施用所述类似物或类似物组合以抑制和/或改善涉及活性氧种类，活性氮种类，自由基和/或非自由基的产生的任何疾病。在一个实施方案中， 水 溶性和/或水可分散性虾青素类似物特别有效。本 发明 还包括含有单独或组合的类胡萝卜素结构类似物的药物组合物。，下面是用于抑制和改善疾病的类胡萝卜素结构类似物专利的具体信息内容。
1.化合物，包含具有以下结构的类胡萝卜素衍生物
其中各个R3独立地为氢或甲基；
其中R1和R2独立地为包含至少一个取代基的无环烯烃或包含至少 一个取代基的环，其中所述环具有通用结构：
其中n为4-10个碳原子；和
其中W为取代基。
2.权利要求1的化合物，其中各个取代基-W独立地包含-XR，其 中各个X独立地包含O、N或S。
3.权利要求1的化合物，其中各个取代基-W独立地包含氨基酸、 酯、氨基甲酸酯、酰胺、碳酸酯、醇、磷酸酯或磺酸酯。
4.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部分水 溶。
5.权利要求1的化合物，其中所述取代基至少部分亲水。
6.权利要求1的化合物，其中所述环还包含至少一个手性中心。
7.权利要求1的化合物，其中所述取代基增加化合物的水溶性。
8.权利要求1的化合物，其中所述环还包含至少一个不饱和度。
9.权利要求1的化合物，其中各个环独立地为
或
10.权利要求1的化合物，其中所述取代基为羧酸、酯、链烷醇、 胺、磷酸酯、琥珀酸酯、氨基乙酸酯、醚、葡糖苷、糖或羧酸盐。
11.权利要求1的化合物，其中各个取代基独立地为
或
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐，H， 烷基或芳基。
12.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物。
13.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物，且其中所述天然存在的类胡萝卜素为番茄 红素、番茄紫素、番茄黄素、虾青素、β-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄 质或角黄素。
14.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
15.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+，-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
16.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
17.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
18.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
19.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
20.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
21.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
22.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
23.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
24.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
25.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
26.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
27.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
28.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
29.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
30.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
31.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
32.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
33.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
34.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
35.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
36.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
37.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
38.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
39.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
40.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
41.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
42.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
43.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
44.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
45.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
46.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
47.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
48.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
49.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
50.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
51.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
52.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
53.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
54.化合物，包含具有以下结构的类胡萝卜素衍生物
其中各个Y独立地为O或H2；
其中各个R独立地为OR1或R1；
其中各个R1独立地为-烷基-NR23+、-芳族-NR23+、-烷基-CO2-、-芳 族-CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、 H、烷基或芳基；
其中各个R2独立地为H、烷基或芳基。
55.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部分 水溶。
56.权利要求54的化合物，其中所述环还包含至少一个手性中 心。
57.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物。
58.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物，和其中所述天然存在的类胡萝卜素为番茄 红素、番茄紫素、番茄黄素、虾青素、β-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄 质或角黄素。
59.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
60.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
61.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
62.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
63.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
64.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
65.权利要求1的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构：
66.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
67.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
68.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
69.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
70.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
71.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
72.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
73.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
74.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
75.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
76.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
77.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
78.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
79.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
80.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
81.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
82.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
83.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
84.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
85.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
86.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
87.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
88.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
89.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
90.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
91.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
92.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
93.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
94.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
95.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
96.权利要求54的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
97.化合物，包含具有以下结构的类胡萝卜素衍生物
其中各个Y独立地为O或H2；
其中各个R独立地为OR1或R1；
其中各个R1独立地为-烷基-NR23+、-芳族-NR23+、-烷基-CO2-、-芳 族-CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、 H、烷基或芳基；
其中各个R2独立地为H、烷基或芳基。
98.权利要求97的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部分 水溶。
99.权利要求97的化合物，其中Y为H2，所述类胡萝卜素衍生物 具有结构：
100.权利要求97的化合物，其中Y为O，所述类胡萝卜素衍生 物具有结构：
101.权利要求97的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物还包含 至少一个手性中心。
102.化合物，包含具有以下结构的类胡萝卜素衍生物
其中各个Y独立地为O或H2；
其中各个R独立地为H、烷基或芳基。
103.权利要求102的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部 分水溶。
104.权利要求102的化合物，其中Y为H2，所述类胡萝卜素衍生 物具有结构：
105.权利要求102的化合物，其中Y为O，所述类胡萝卜素衍生 物具有结构：
106.权利要求102的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物还包含 至少一个手性中心。
107.化合物，包含具有以下结构的类胡萝卜素衍生物
其中各个Y独立地为O或H2；
其中R′为CH2；
其中n为1-9；
其中各个X独立地为
或
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R1独立地为H、烷基或芳基。
108.权利要求107的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部 分水溶。
109.权利要求107的化合物，其中Y为H2，所述类胡萝卜素衍生 物具有结构：
110.权利要求107的化合物，其中Y为O，所述类胡萝卜素衍生 物具有结构：
111.权利要求107的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物还包含 至少一个手性中心。
112.化合物，包含具有以下结构的类胡萝卜素衍生物
其中各个Y独立地为O或H2。
113.权利要求111的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部 分水溶。
114.权利要求111的化合物，其中Y为H2，所述类胡萝卜素衍生 物具有结构：
115.权利要求111的化合物，其中Y为O，所述类胡萝卜素衍生 物具有结构：
116.权利要求111的化合物，其中所述类胡萝卜素衍生物还包含 至少一个手性中心。
117.药物组合物，包含具有以下结构的类胡萝卜素衍生物
其中各个R3独立地为氢或甲基；
其中R1和R2独立地为包含至少一个取代基的无环烯烃或包含至少 一个取代基的环，其中所述环具有通用结构：
其中n为4-10个碳原子；和
其中W为取代基。
118.权利要求117的组合物，其中各个取代基-W独立地包含-XR， 其中各个X独立地包含O、N或S。
119.权利要求117的组合物，其中各个取代基-W独立地包含氨 基酸、酯、氨基甲酸酯、酰胺、碳酸酯、醇、磷酸酯或磺酸酯。
120.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部 分水溶。
121.权利要求117的组合物，其中所述取代基至少部分亲水。
122.权利要求117的组合物，其中所述环还包含至少一个手性中 心。
123.权利要求117的组合物，还包含人血清白蛋白。
124.权利要求123的组合物，其中人血清白蛋白的摩尔量超过类 胡萝卜素衍生物。
125.权利要求117的组合物，其中所述环还包含至少一个不饱和 度。
126.权利要求117的组合物，其中各个环独立地为
或
127.权利要求117的组合物，其中所述取代基为羧酸、酯、链烷 醇、胺、磷酸酯、琥珀酸酯、氨基乙酸酯、醚、葡糖苷、糖或羧酸盐。
128.权利要求117的组合物，其中各个取代基独立地为
或
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
129.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然 存在的类胡萝卜素的衍生物。
130.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然 存在的类胡萝卜素的衍生物，和其中所述天然存在的类胡萝卜素为番 茄红素、番茄紫素、番茄黄素、虾青素、β-胡萝卜素、叶黄素、玉米 黄质或角黄素。
131.权利要求117的组合物，还包含与所述类胡萝卜素衍生物组 合的第二种类胡萝卜素衍生物。
132.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
133.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
134.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
135.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
136.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
137.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
138.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
139.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
140.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
141.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
142.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
143.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
144.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
145.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
146.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
147.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
148.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
149.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
150.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
151.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
152.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
153.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
154.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
155.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
156.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
157.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
158.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
159.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
160.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
161.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
162.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
163.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
164.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
165.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
166.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
167.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
168.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
169.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
170.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
171.权利要求117的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
172.药物组合物，包含：
具有以下结构的类胡萝卜素衍生物
其中各个R3独立地为氢或甲基；
其中R1和R2独立地为包含至少一个取代基的无环烯烃或包含 至少一个取代基的环，其中所述环具有通用结构：
其中n为4-10个碳原子；和
其中W为取代基；以及
人血清白蛋白，其中人血清白蛋白的摩尔量超过类胡萝卜素衍生 物。
173.权利要求172的组合物，其中各个取代基-W独立地包含-XR， 其中各个X独立地包含O、N或S。
174.权利要求172的组合物，其中各个取代基-W独立地包含氨 基酸、酯、氨基甲酸酯、酰胺、碳酸酯、醇、磷酸酯或磺酸酯。
175.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部 分水溶。
176.权利要求172的组合物，其中所述取代基至少部分亲水。
177.权利要求172的组合物，其中所述环还包含至少一个手性中 心。
178.权利要求172的组合物，还包含人血清白蛋白。
179.权利要求172的组合物，其中人血清白蛋白的摩尔量超过类 胡萝卜素衍生物。
180.权利要求172的组合物，其中所述环还包含至少一个不饱和 度。
181.权利要求172的组合物，其中各个环独立地为
或
182.权利要求172的组合物，其中所述取代基为羧酸、酯、链烷 醇、胺、磷酸酯、琥珀酸酯、氨基乙酸酯、醚、葡糖苷、糖或羧酸盐。
183.权利要求172的组合物，其中各个取代基独立地为
或
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
184.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然 存在的类胡萝卜素的衍生物。
185.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然 存在的类胡萝卜素的衍生物，且其中所述天然存在的类胡萝卜素为番 茄红素、番茄紫素、番茄黄素、虾青素、β-胡萝卜素、叶黄素、玉米 黄质或角黄素。
186.权利要求172的组合物，还包含与所述类胡萝卜素衍生物组 合的第二种类胡萝卜素衍生物。
187.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
188.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
189.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
190.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
191.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
192.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
193.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
194.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
195.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
196.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
197.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
198.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
199.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
200.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
201.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
202.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
203.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
204.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
205.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
206.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
207.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
208.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
209.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
210.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
211.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
212.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
213.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
214.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
215.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
216.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
217.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
218.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
219.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
220.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
221.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
222.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
223.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
224.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
225.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
226.权利要求172的组合物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
227.包含具有以下结构的类胡萝卜素衍生物的化合物的合成方 法：
其中各个R3独立地为氢或甲基；
其中R1和R2独立地为包含至少一个取代基的无环烯烃或包含至少 一个取代基的环，其中所述环具有通用结构：
其中n为4-10个碳原子；和
其中W为取代基；
使类胡萝卜素与取代基的前体反应，其中所述类胡萝卜素具有结 构：
其中各个R3独立地为氢或甲基；和
其中R1和R2独立地为包含至少一个醇的无环烯烃或包含至少一个 醇的环，其中所述环具有通用结构：
其中n为4-10个碳原子；和
其中W为醇。
228.权利要求227的方法，其中各个取代基-W独立地包含-XR， 其中各个X独立地包含O、N或S。
229.权利要求227的方法，其中各个取代基-W独立地包含氨基 酸、酯、氨基甲酸酯、酰胺、碳酸酯、醇、磷酸酯或磺酸酯。
230.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部分 水溶。
231.权利要求227的方法，其中所述取代基至少部分亲水。
232.权利要求227的方法，其中所述环还包含至少一个手性中 心。
233.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为单一立 体异构体。
234.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为单一几 何异构体。
235.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素为单一立体异构 体。
236.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素为单一几何异构 体。
237.权利要求227的方法，其中所述取代基包含离去基团。
238.权利要求227的方法，其中所述取代基包含离去基团，且其 中所述化合物还包含所述离去基团。
239.权利要求227的方法，其中所述取代基包含离去基团，且其 中所述离去基团为Cl、Br、甲苯磺酰基、对溴苯磺酰基、甲磺酰基或 三氟甲磺酰基。
240.权利要求227的方法，还包括用非亲核碱将醇脱质子化。
241.权利要求227的方法，还包括用非亲核碱将醇脱质子化，其 中所述非亲核碱包括二甲基氨基吡啶。
242.权利要求227的方法，其中所述环还包含至少一个不饱和 度。
243.权利要求227的方法，其中各个环独立地为
或
244.权利要求227的方法，其中所述取代基为羧酸、酯、链烷醇、 胺、磷酸酯、琥珀酸酯、氨基乙酸酯、醚、葡糖苷、糖或羧酸盐。
245.权利要求227的方法，其中各个取代基独立地为
或
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
246.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物。
247.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为虾青 素。
248.权利要求227的方法，其中所述取代基的前体为琥珀酸。
249.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物，且其中所述天然存在的类胡萝卜素为番茄 红素、番茄紫素、番茄黄素、虾青素、β-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄 质或角黄素。
250.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
251.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
252.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
253.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
254.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
255.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
256.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
257.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
258.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
259.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
260.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
261.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
262.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
263.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
264.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
265.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
266.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
267.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
268.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
269.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
270.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
271.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
272.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
273.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
274.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
275.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
276.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
277.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
278.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
279.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
280.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
281.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
282.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
283.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
284.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
285.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
286.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
287.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
288.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
289.权利要求227的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
290.用包含类胡萝卜素衍生物的化学组合物治疗局部缺血-再灌 注损伤的方法，所述方法包括给治疗对象施用类胡萝卜素衍生物；
其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构
其中各个R3独立地为氢或甲基；
其中R1和R2独立地为H、包含至少一个取代基的无环烯烃或包含 至少一个取代基的环，其中所述环具有通用结构：
其中n为4-10个碳原子；和
其中W为取代基。
291.权利要求290的方法，其中各个取代基-W独立地包含-XR， 其中各个X独立地包含O、N或S。
292.权利要求290的方法，其中各个取代基-W独立地包含氨基 酸、酯、氨基甲酸酯、酰胺、碳酸酯、醇、磷酸酯或磺酸酯。
293.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部分 水溶。
294.权利要求290的方法，其中所述取代基至少部分亲水。
295.权利要求290的方法，其中所述的局部缺血-再灌注损伤与 哺乳动物治疗对象的心肌梗塞、中风、外周血管疾病、静脉或动脉闭 塞、深静脉血栓形成、器官移植、冠状动脉分流移植手术、经皮经腔 冠状动脉血管成形术或心血管骤停和/或死亡有关。
296.权利要求290的方法，其中所述治疗对象为哺乳动物。
297.权利要求290的方法，其中所述治疗对象为人。
298.权利要求290的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用类胡萝卜素衍生物。
299.权利要求290的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用剂量为大约5-300mg/天的类胡萝卜素 衍生物。
300.权利要求290的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝 卜素衍生物。
301.权利要求290的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用类胡萝卜素衍生物。
302.权利要求290的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用剂量为大约5-300mg/天的类胡萝卜素 衍生物。
303.权利要求290的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝 卜素衍生物。
304.权利要求290的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象皮下施用类胡萝卜素衍生物。
305.权利要求290的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服类胡萝卜素衍生物。
306.权利要求290的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服剂量为大约5-100mg/天的类胡萝卜素衍生物。
307.权利要求290的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝卜素衍 生物。
308.权利要求290的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括大约0.25mg-1g范围内的剂量。
309.权利要求290的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括至少两种不同的类胡萝卜素衍生物。
310.权利要求290的方法，其中所述环还包含至少一个手性中 心。
311.权利要求290的方法，其中所述环还包含至少一个不饱和 度。
312.权利要求290的方法，其中各个环独立地为
或
313.权利要求290的方法，其中所述取代基为羧酸、酯、链烷醇、 胺、磷酸酯、琥珀酸酯、氨基乙酸酯、醚、葡糖苷、糖或羧酸盐。
314.权利要求290的方法，其中各个取代基独立地为
或
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
315.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物。
316.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物，且其中所述天然存在的类胡萝卜素为番茄 红素、番茄紫素、番茄黄素、虾青素、β-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄 质或角黄素。
317.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
318.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
319.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
320.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
321.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
322.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
323.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
324.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
325.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
326.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
327.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
328.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
329.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
330.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
331.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
332.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
333.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
334.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
335.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
336.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
337.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
338.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
339.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
340.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
341.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
342.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
343.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
344.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
345.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
346.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
347.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
348.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
349.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
350.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
351.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
352.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
353.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
354.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
355.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
356.权利要求290的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
357.用包含类胡萝卜素衍生物的化学组合物治疗局部缺血-再灌 注损伤的方法，所述方法包括给治疗对象施用类胡萝卜素衍生物；其 中所述类胡萝卜素衍生物具有结构
其中各个Y独立地为O或H2；
其中各个R独立地为OR1或R1；
其中各个R1独立地为-烷基-NR23+、-芳族-NR23+、-烷基-CO2-、-芳 族-CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、 H、烷基或芳基；
其中各个R2独立地为H、烷基或芳基。
358.权利要求357的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部分 水溶。
359.权利要求357的方法，其中Y为H2，所述类胡萝卜素衍生物 具有结构：
360.权利要求357的方法，其中Y为O，所述类胡萝卜素衍生物 具有结构：
361.权利要求357的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物还包含至 少一个手性中心。
362.用包含类胡萝卜素衍生物的化学组合物治疗局部缺血-再灌 注损伤的方法，所述方法包括给治疗对象施用类胡萝卜素衍生物；其 中所述类胡萝卜素衍生物具有结构
其中各个Y独立地为O或H2；
其中各个R独立地为H、烷基或芳基。
363.权利要求362的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部分 水溶。
364.权利要求362的方法，其中Y为H2，所述类胡萝卜素衍生物 具有结构：
365.权利要求362的方法，其中Y为O，所述类胡萝卜素衍生物 具有结构：
366.权利要求362的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物还包含至 少一个手性中心。
367.用包含类胡萝卜素衍生物的化学组合物治疗局部缺血-再灌 注损伤的方法，所述方法包括给治疗对象施用类胡萝卜素衍生物；其 中所述类胡萝卜素衍生物具有结构
其中各个Y独立地为O或H2；
其中R′为CH2；
其中n为1-9；
其中各个X独立地为
或
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R1独立地为H、烷基或芳基。
368.权利要求367的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部分 水溶。
369.权利要求367的方法，其中Y为H2，所述类胡萝卜素衍生物 具有结构：
370.权利要求367的方法，其中Y为O，所述类胡萝卜素衍生物 具有结构：
371.权利要求367的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物还包含至 少一个手性中心。
372.用包含类胡萝卜素衍生物的化学组合物治疗局部缺血-再灌 注损伤的方法，所述方法包括给治疗对象施用类胡萝卜素衍生物；其 中所述类胡萝卜素衍生物具有结构
其中各个Y独立地为O或H2。
373.权利要求372的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部分 水溶。
374.权利要求372的方法，其中Y为H2，所述类胡萝卜素衍生物 具有结构：
375.权利要求372的方法，其中Y为O，所述类胡萝卜素衍生物 具有结构：
376.权利要求372的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物还包含至 少一个手性中心。
377.用包含类胡萝卜素衍生物的化学组合物治疗局部缺血-再灌 注损伤的方法，所述方法包括给治疗对象冠脉内施用类胡萝卜素衍生 物，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构
其中各个R3独立地为氢或甲基；
其中R1和R2独立地为H、包含至少一个取代基的无环烯烃或包含 至少一个取代基的环，其中所述环具有通用结构：
其中n为4-10个碳原子；和
其中W为取代基。
378.权利要求377的方法，其中各个取代基-W独立地包括-XR， 其中各个X独立地包含O、N或S。
379.权利要求377的方法，其中各个取代基-W独立地包含氨基 酸、酯、氨基甲酸酯、酰胺、碳酸酯、醇、磷酸酯或磺酸酯。
380.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部分 水溶。
381.权利要求377的方法，其中所述取代基至少部分亲水。
382.权利要求377的方法，其中所述局部缺血-再灌注损伤与哺 乳动物治疗对象的心肌梗塞、中风、外周血管疾病、静脉或动脉闭塞、 深静脉血栓形成、器官移植、冠状动脉分流移植手术、经皮经腔冠状 动脉血管成形术或心血管骤停和/或死亡有关。
383.权利要求377的方法，其中所述治疗对象为哺乳动物。
384.权利要求377的方法，其中所述治疗对象为人。
385.权利要求377的方法，其中给治疗对象冠脉内施用类胡萝卜 素衍生物包括大约5mg-300mg/天的剂量。
386.权利要求377的方法，其中给治疗对象冠脉内施用类胡萝卜 素衍生物包括大约0.25mg-1.0g/天的剂量。
387.权利要求377的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括至少两种不同的类胡萝卜素衍生物。
388.权利要求377的方法，其中所述环还包含至少一个手性中 心。
389.权利要求377的方法，其中所述环还包含至少一个不饱和 度。
390.权利要求377的方法，其中各个环独立地为
或
391.权利要求377的方法，其中所述取代基为羧酸、酯、链烷醇、 胺、磷酸酯、琥珀酸酯、氨基乙酸酯、醚、葡糖苷、糖或羧酸盐。
392.权利要求377的方法，其中各个取代基独立地为
或
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
393.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物。
394.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物，且其中所述天然存在的类胡萝卜素为番茄 红素、番茄紫素、番茄黄素、虾青素、β-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄 质或角黄素。
395.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
396.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
397.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
398.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
399.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
400.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
401.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
402.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
403.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
404.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
405.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
406.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
407.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
408.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
409.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
410.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
411.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
412.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
413.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
414.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
415.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
416.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
417.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
418.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
419.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
420.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
421.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
422.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
423.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
424.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
425.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
426.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
427.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
428.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
429.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
430.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
431.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
432.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
433.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
434.权利要求377的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
435.用包含类胡萝卜素衍生物的化学组合物治疗肝脏疾病的方 法，所述方法包括给治疗对象施用类胡萝卜素衍生物；其中所述类胡 萝卜素衍生物具有结构
其中各个R3独立地为氢或甲基；
其中R1和R2独立地为H、包含至少一个取代基的无环烯烃或包含 至少一个取代基的环，其中所述环具有通用结构：
其中n为4-10个碳原子；和
其中W为取代基。
436.权利要求435的方法，其中各个取代基-W独立地包含-XR， 其中各个X独立地包含O、N或S。
437.权利要求435的方法，其中各个取代基-W独立地包含氨基 酸、酯、氨基甲酸酯、酰胺、碳酸酯、醇、磷酸酯或磺酸酯。
438.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部分 水溶。
439.权利要求435的方法，其中所述取代基至少部分亲水。
440.权利要求435的方法，其中所述肝脏疾病与丙型肝炎有关。
441.权利要求435的方法，其中所述治疗对象为哺乳动物。
442.权利要求435的方法，其中所述治疗对象为人。
443.权利要求435的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用类胡萝卜素衍生物。
444.权利要求435的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用剂量为大约5-300mg/天的类胡萝卜素 衍生物。
445.权利要求435的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝 卜素衍生物。
446.权利要求435的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用类胡萝卜素衍生物。
447.权利要求435的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用剂量为大约5-300mg/天的类胡萝卜素 衍生物。
448.权利要求435的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝 卜素衍生物。
449.权利要求435的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象皮下施用类胡萝卜素衍生物。
450.权利要求435的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服类胡萝卜素衍生物。
451.权利要求435的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服剂量为大约5-10Omg/天的类胡萝卜素衍生物。
452.权利要求435的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝卜素衍 生物。
453.权利要求435的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括大约0.25mg-1g范围内的剂量。
454.权利要求435的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括至少两种不同的类胡萝卜素衍生物。
455.权利要求435的方法，其中所述环还包含至少一个手性中 心。
456.权利要求435的方法，其中所述环还包含至少一个不饱和 度。
457.权利要求435的方法，其中各个环独立地为
或
458.权利要求435的方法，其中所述取代基为羧酸、酯、链烷醇、 胺、磷酸酯、琥珀酸酯、氨基乙酸酯、醚、葡糖苷、糖或羧酸盐。
459.权利要求435的方法，其中各个取代基独立地为
或
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
460.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物。
461.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物，且其中所述天然存在的类胡萝卜素为番茄 红素、番茄紫素、番茄黄素、虾青素、β-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄 质或角黄素。
462.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
463.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
464.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
465.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
466.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
467.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
468.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
469.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
470.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
471.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
472.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
473.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
474.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
475.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
476.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
477.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
478.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
479.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
480.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
481.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
482.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
483.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
484.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
485.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
486.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
487.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
488.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
489.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
490.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
491.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
492.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
493.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
494.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
495.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
496.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
497.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
498.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
499.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
500.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
501.权利要求435的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
502.用包含类胡萝卜素衍生物的化学组合物治疗肝脏疾病的方 法，所述方法包括给治疗对象施用类胡萝卜素衍生物；其中所述类胡 萝卜素衍生物具有结构
其中各个Y独立地为O或H2；
其中各个R独立地为OR1或R1；
其中各个R1独立地为-烷基-NR23+、-芳族-NR23+、-烷基-CO2-、-芳 族-CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、 H、烷基或芳基；
其中各个R2独立地为H、烷基或芳基。
503.权利要求502的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部分 水溶。
504.权利要求502的方法，其中所述肝脏疾病与丙型肝炎有关。
505.权利要求502的方法，其中Y为H2，所述类胡萝卜素衍生物 具有结构：
506.权利要求502的方法，其中Y为O，所述类胡萝卜素衍生物 具有结构：
507.权利要求502的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物还包含至 少一个手性中心。
508.用包含类胡萝卜素衍生物的化学组合物治疗肝脏疾病的方 法，所述方法包括给治疗对象施用类胡萝卜素衍生物；其中所述类胡 萝卜素衍生物具有结构
其中各个Y独立地为O或H2；
其中各个R独立地为H、烷基或芳基。
509.权利要求508的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部分 水溶。
510.权利要求508的方法，其中所述肝脏疾病与丙型肝炎有关。
511.权利要求508的方法，其中Y为H2，所述类胡萝卜素衍生物 具有结构：
512.权利要求508的方法，其中Y为O，所述类胡萝卜素衍生物 具有结构：
513.权利要求508的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物还包含至 少一个手性中心。
514.用包含类胡萝卜素衍生物的化学组合物治疗肝脏疾病的方 法，所述方法包括给治疗对象施用类胡萝卜素衍生物；其中所述类胡 萝卜素衍生物具有结构
其中各个Y独立地为O或H2；
其中R′为CH2；
其中n为卜9；
其中各个X独立地为
或
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R1独立地为H、烷基或芳基。
515.权利要求514的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部分 水溶。
516.权利要求514的方法，其中Y为H2，所述类胡萝卜素衍生物 具有结构：
517.权利要求514的方法，其中Y为O，所述类胡萝卜素衍生物 具有结构：
518.权利要求514的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物还包含至 少一个手性中心。
519.权利要求514的方法，其中所述肝脏疾病与丙型肝炎有关。
520.用包含类胡萝卜素衍生物的化学组合物治疗肝脏疾病的方 法，所述方法包括给治疗对象施用类胡萝卜素衍生物；其中所述类胡 萝卜素衍生物具有结构
其中各个Y独立地为O或H2。
521.权利要求520的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部分 水溶。
522.权利要求520的方法，其中所述肝脏疾病与丙型肝炎有关。
523.权利要求520的方法，其中Y为H2，所述类胡萝卜素衍生物 具有结构：
524.权利要求520的方法，其中Y为O，所述类胡萝卜素衍生物 具有结构：
525.权利要求520的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物还包含至 少一个手性中心。
526.用包含类胡萝卜素衍生物的化学组合物治疗心律失常的方 法，所述方法包括给治疗对象施用类胡萝卜素衍生物；
其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构
其中各个R3独立地为氢或甲基；
其中R1和R2独立地为H、包含至少一个取代基的无环烯烃或包含 至少一个取代基的环，其中所述环具有通用结构：
其中n为4-10个碳原子；和
其中W为取代基。
527.权利要求526的方法，其中各个取代基-W独立地包含-XR， 其中各个X独立地包含O、N或S。
528.权利要求526的方法，其中各个取代基-W独立地包含氨基 酸、酯、氨基甲酸酯、酰胺、碳酸酯、醇、磷酸酯或磺酸酯。
529.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部分 水溶。
530.权利要求526的方法，其中所述取代基至少部分亲水。
531.权利要求526的方法，还包括增加连接蛋白43表达。
532.权利要求526的方法，还包括增加细胞间间隙连接通讯。
533.权利要求526的方法，其中所述治疗对象为哺乳动物。
534.权利要求526的方法，其中所述治疗对象为人。
535.权利要求526的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用类胡萝卜素衍生物。
536.权利要求526的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用剂量为大约5-300mg/天的类胡萝卜素 衍生物。
537.权利要求526的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝 卜素衍生物。
538.权利要求526的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用类胡萝卜素衍生物。
539.权利要求526的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用剂量为大约5-300mg/天的类胡萝卜素 衍生物。
540.权利要求526的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝 卜素衍生物。
541.权利要求526的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象皮下施用类胡萝卜素衍生物。
542.权利要求526的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服类胡萝卜素衍生物。
543.权利要求526的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服剂量为大约5-100mg/天的类胡萝卜素衍生物。
544.权利要求526的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝卜素衍 生物。
545.权利要求526的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括大约0.25mg-1g范围内的剂量。
546.权利要求526的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括至少两种不同的类胡萝卜素衍生物。
547.权利要求526的方法，其中所述环还包含至少一个手性中 心。
548.权利要求526的方法，其中所述环还包含至少一个不饱和 度。
549.权利要求526的方法，其中各个环独立地为
或
550.权利要求526的方法，其中所述取代基为羧酸、酯、链烷醇、 胺、磷酸酯、琥珀酸酯、氨基乙酸酯、醚、葡糖苷、糖或羧酸盐。
551.权利要求526的方法，其中各个取代基独立地为
或
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
552.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物。
553.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物，且其中所述天然存在的类胡萝卜素为番茄 红素、番茄紫素、番茄黄素、虾青素、β-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄 质或角黄素。
554.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
555.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
556.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
557.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
558.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
559.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
560.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
561.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
562.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
563.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
564.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
565.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
566.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
567.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结
568.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
569.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
570.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
571.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
572.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
573.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
574.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
575.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
576.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
577.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
578.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
579.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
580.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
581.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
582.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
583.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
584.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
585.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
586.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
587.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
588.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
589.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
590.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
591.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
592.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
593.权利要求526的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
594.用包含类胡萝卜素衍生物的化学组合物治疗癌细胞和癌前细 胞的方法，所述方法包括给治疗对象施用类胡萝卜素衍生物；其中所 述类胡萝卜素衍生物具有结构
其中各个R3独立地为氢或甲基；
其中R1和R2独立地为H、包含至少一个取代基的无环烯烃或包含 至少一个取代基的环，其中所述环具有通用结构：
其中n为4-10个碳原子；和
其中W为取代基。
595.权利要求594的方法，其中各个取代基-W独立地包含-XR， 其中各个X独立地包含O、N或S。
596.权利要求594的方法，其中各个取代基-W独立地包含氨基 酸、酯、氨基甲酸酯、酰胺、碳酸酯、醇、磷酸酯或磺酸酯。
597.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部分 水溶。
598.权利要求594的方法，其中所述取代基至少部分亲水。
599.权利要求594的方法，还包括降低癌细胞和癌前细胞的增殖 速率。
600.权利要求594的方法，其中癌细胞包括致癌物引发的细胞。
601.权利要求594的方法，还包括增加连接蛋白43表达。
602.权利要求594的方法，还包括增加细胞间间隙连接通讯。
603.权利要求594的方法，其中所述治疗对象为哺乳动物。
604.权利要求594的方法，其中所述治疗对象为人。
605.权利要求594的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用类胡萝卜素衍生物。
606.权利要求594的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用剂量为大约5-300mg/天的类胡萝卜素 衍生物。
607.权利要求594的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝 卜素衍生物。
608.权利要求594的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用类胡萝卜素衍生物。
609.权利要求594的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用剂量为大约5-300mg/天的类胡萝卜素 衍生物。
610.权利要求594的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝 卜素衍生物。
611.权利要求594的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象皮下施用类胡萝卜素衍生物。
612.权利要求594的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服类胡萝卜素衍生物。
613.权利要求594的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服剂量为大约5-100mg/天的类胡萝卜素衍生物。
614.权利要求594的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝卜素衍 生物。
615.权利要求594的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括大约0.25mg-1g范围内的剂量。
616.权利要求594的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括至少两种不同的类胡萝卜素衍生物。
617.权利要求594的方法，其中所述环还包含至少一个手性中 心。
618.权利要求594的方法，其中所述环还包含至少一个不饱和 度。
619.权利要求594的方法，其中各个环独立地为
或
620.权利要求594的方法，其中所述取代基为羧酸、酯、链烷醇、 胺、磷酸酯、琥珀酸酯、氨基乙酸酯、醚、葡糖苷、糖或羧酸盐。
621.权利要求594的方法，其中各个取代基独立地为
或
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
622.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物。
623.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物，且其中所述天然存在的类胡萝卜素为番茄 红素、番茄紫素、番茄黄素、虾青素、β-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄 质或角黄素。
624.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
625.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
626.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
627.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
628.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
629.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
630.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
631.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
632.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
633.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
634.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
635.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
636.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
637.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
638.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
639.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
640.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
641.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
642.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
643.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
644.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
645.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
646.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
647.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
648.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
649.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
650.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
651.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
652.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
653.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
654.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
655.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
656.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
657.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
658.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
659.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
660.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
661.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
662.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
663.权利要求594的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
664.用包含类胡萝卜素衍生物的化学组合物增加连接蛋白43表 达的方法，所述方法包括给治疗对象施用类胡萝卜素衍生物；
其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构
其中各个R3独立地为氢或甲基；
其中R1和R2独立地为H、包含至少一个取代基的无环烯烃或包含 至少一个取代基的环，其中所述环具有通用结构：
其中n为4-10个碳原子；和
其中W为取代基。
665.权利要求664的方法，其中各个取代基-W独立地包含-XR， 其中各个X独立地包含O、N或S。
666.权利要求664的方法，其中各个取代基-W独立地包含氨基 酸、酯、氨基甲酸酯、酰胺、碳酸酯、醇、磷酸酯或磺酸酯。
667.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部分 水溶。
668.权利要求664的方法，其中所述取代基至少部分亲水。
669.权利要求664的方法，还包括降低癌细胞和癌前细胞的增殖 速率。
670.权利要求664的方法，还包括降低癌细胞的增殖速率，其中 癌细胞包括致癌物引发的细胞。
671.权利要求664的方法，还包括治疗局部缺血-再灌注损伤。
672.权利要求664的方法，还包括增加细胞间间隙连接通讯。
673.权利要求664的方法，其中所述治疗对象为哺乳动物。
674.权利要求664的方法，其中所述治疗对象为人。
675.权利要求664的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用类胡萝卜素衍生物。
676.权利要求664的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用剂量为大约5-300mg/天的类胡萝卜素 衍生物。
677.权利要求664的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝 卜素衍生物。
678.权利要求664的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用类胡萝卜素衍生物。
679.权利要求664的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用剂量为大约5-300mg/天的类胡萝卜素 衍生物。
680.权利要求664的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝 卜素衍生物。
681.权利要求664的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象皮下施用类胡萝卜素衍生物。
682.权利要求664的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服类胡萝卜素衍生物。
683.权利要求664的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服剂量为大约5-100mg/天的类胡萝卜素衍生物。
684.权利要求664的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝卜素衍 生物。
685.权利要求664的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括大约0.25mg-1g范围内的剂量。
686.权利要求664的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括至少两种不同的类胡萝卜素衍生物。
687.权利要求664的方法，其中所述环还包含至少一个手性中 心。
688.权利要求664的方法，其中所述环还包含至少一个不饱和 度。
689.权利要求664的方法，其中各个环独立地为
或
690.权利要求664的方法，其中所述取代基为羧酸、酯、链烷醇、 胺、磷酸酯、琥珀酸酯、氨基乙酸酯、醚、葡糖苷、糖或羧酸盐。
691.权利要求664的方法，其中各个取代基独立地为
或
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
692.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物。
693.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物，且其中所述天然存在的类胡萝卜素为番茄 红素、番茄紫素、番茄黄素、虾青素、β-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄 质或角黄素。
694.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
695.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
696.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
697.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
698.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
699.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
700.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
701.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
702.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
703.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
704.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
705.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
706.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
707.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
708.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
709.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
710.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
711.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
712.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
713.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
714.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
715.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
716.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
717.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
718.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
719.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
720.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
721.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
722.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
723.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
724.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
725.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
726.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
727.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
728.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
729.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
730.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
731.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
732.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
733.权利要求664的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
734.用包含类胡萝卜素衍生物的化学组合物治疗癌细胞和癌前细 胞的方法，所述方法包括：
给治疗对象施用类胡萝卜素衍生物；
其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构
其中各个R3独立地为氢或甲基；
其中R1和R2独立地为H、包含至少一个取代基的无环烯烃或包含 至少一个取代基的环，其中所述环具有通用结构：
其中n为4-10个碳原子；和
其中W为取代基；以及
增加连接蛋白43表达。
735.权利要求734的方法，其中各个取代基-W独立地包含-XR， 其中各个X独立地包含O、N或S。
736.权利要求734的方法，其中各个取代基-W独立地包含氨基 酸、酯、氨基甲酸酯、酰胺、碳酸酯、醇、磷酸酯或磺酸酯。
737.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部分 水溶。
738.权利要求734的方法，其中所述取代基至少部分亲水。
739.权利要求734的方法，还包括降低癌细胞和癌前细胞的增殖 速率。
740.权利要求734的方法，还包括降低癌细胞的增殖速率，其中 癌细胞包括致癌物引发的细胞。
741.权利要求734的方法，还包括增加细胞间间隙连接通讯。
742.权利要求734的方法，其中所述治疗对象为哺乳动物。
743.权利要求734的方法，其中所述治疗对象为人。
744.权利要求734的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用类胡萝卜素衍生物。
745.权利要求734的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用剂量为大约5-300mg/天的类胡萝卜素 衍生物。
746.权利要求734的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝 卜素衍生物。
747.权利要求734的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用类胡萝卜素衍生物。
748.权利要求734的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用剂量为大约5-300mg/天的类胡萝卜素 衍生物。
749.权利要求734的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝 卜素衍生物。
750.权利要求734的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象皮下施用类胡萝卜素衍生物。
751.权利要求734的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服类胡萝卜素衍生物。
752.权利要求734的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服剂量为大约5-100mg/天的类胡萝卜素衍生物。
753.权利要求734的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝卜素衍 生物。
754.权利要求734的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括大约0.25mg-1g范围内的剂量。
755.权利要求734的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括至少两种不同的类胡萝卜素衍生物。
756.权利要求734的方法，其中所述环还包含至少一个手性中 心。
757.权利要求734的方法，其中所述环还包含至少一个不饱和 度。
758.权利要求734的方法，其中各个环独立地为
或
759.权利要求734的方法，其中所述取代基为羧酸、酯、链烷醇、 胺、磷酸酯、琥珀酸酯、氨基乙酸酯、醚、葡糖苷、糖或羧酸盐。
760.权利要求734的方法，其中各个取代基独立地为
或
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
761.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物。
762.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物，且其中所述天然存在的类胡萝卜素为番茄 红素、番茄紫素、番茄黄素、虾青素、β-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄 质或角黄素。
763.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
764.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
765.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
766.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -C02-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
767.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
768.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
769.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
770.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
771.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
772.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
773.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
774.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
775.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
776.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
777.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
778.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
779.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
780.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
781.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
782.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
783.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
784.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
785.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
786.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
787.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
788.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
789.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
790.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
791.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
792.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
793.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
794.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
795.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
796.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
797.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
798.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
799.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
800.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
801.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
802.权利要求734的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
803.用包含类胡萝卜素衍生物的化学组合物治疗心律失常的方 法，所述方法包括：
给治疗对象施用类胡萝卜素衍生物；
其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构
其中各个R3独立地为氢或甲基；
其中R1和R2独立地为H、包含至少一个取代基的无环烯烃或包含 至少一个取代基的环，其中所述环具有通用结构：
其中n为4-10个碳原子；和
其中W为取代基；以及
增加连接蛋白43表达。
804.权利要求803的方法，其中各个取代基-W独立地包含-XR， 其中各个X独立地包含O、N或S。
805.权利要求803的方法，其中各个取代基-W独立地包含氨基 酸、酯、氨基甲酸酯、酰胺、碳酸酯、醇、磷酸酯或磺酸酯。
806.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部分 水溶。
807.权利要求803的方法，其中所述取代基至少部分亲水。
808.权利要求803的方法，还包括增加细胞间间隙连接通讯。
809.权利要求803的方法，其中所述治疗对象为哺乳动物。
810.权利要求803的方法，其中所述治疗对象为人。
811.权利要求803的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用类胡萝卜素衍生物。
812.权利要求803的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用剂量为大约5-300mg/天的类胡萝卜素 衍生物。
813.权利要求803的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝 卜素衍生物。
814.权利要求803的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用类胡萝卜素衍生物。
815.权利要求803的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用剂量为大约5-300mg/天的类胡萝卜素 衍生物。
816.权利要求803的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝 卜素衍生物。
817.权利要求803的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象皮下施用类胡萝卜素衍生物。
818.权利要求803的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服类胡萝卜素衍生物。
819.权利要求803的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服剂量为大约5-100mg/天的类胡萝卜素衍生物。
820.权利要求803的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝卜素衍 生物。
821.权利要求803的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括大约0.25mg-1.0g范围内的剂量。
822.权利要求803的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括至少两种不同的类胡萝卜素衍生物。
823.权利要求803的方法，其中所述环还包含至少一个手性中 心。
824.权利要求803的方法，其中所述环还包含至少一个不饱和 度。
825.权利要求803的方法，其中各个环独立地为
或
826.权利要求803的方法，其中所述取代基为羧酸、酯、链烷醇、 胺、磷酸酯、琥珀酸酯、氨基乙酸酯、醚、葡糖苷、糖或羧酸盐。
827.权利要求803的方法，其中各个取代基独立地为
或
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
828.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物。
829.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物，且其中所述天然存在的类胡萝卜素为番茄 红素、番茄紫素、番茄黄素、虾青素、β-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄 质或角黄素。
830.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
831.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
832.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
833.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
834.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
835.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
836.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
837.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
838.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
839.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
840.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
841.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
842.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
843.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
844.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
845.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
846.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
847.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
848.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
849.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
850.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
851.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
852.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
853.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
854.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
855.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
856.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
857.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
858.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
859.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
860.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
861.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
862.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
863.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
864.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
865.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
866.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
867.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
868.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
869.权利要求803的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
870.用包含类胡萝卜素衍生物的化学组合物减少C-反应蛋白的方 法，所述方法包括：
给治疗对象施用类胡萝卜素衍生物；
其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构
其中各个R3独立地为氢或甲基；
其中R3和R2独立地为H、包含至少一个取代基的无环烯烃或包含 至少一个取代基的环，其中所述环具有通用结构：
其中n为4-10个碳原子；和
其中W为取代基。
871.权利要求870的方法，其中各个取代基-W独立地包含-XR， 其中各个X独立地包含O、N或S。
872.权利要求870的方法，其中各个取代基-W独立地包含氨基 酸、酯、氨基甲酸酯、酰胺、碳酸酯、醇、磷酸酯或磺酸酯。
873.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部分 水溶。
874.权利要求870的方法，其中所述取代基至少部分亲水。
875.权利要求870的方法，还包括增加细胞间间隙连接通讯。
876.权利要求870的方法，其中所述治疗对象为哺乳动物。
877.权利要求870的方法，其中所述治疗对象为人。
878.权利要求870的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用类胡萝卜素衍生物。
879.权利要求870的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用剂量为大约5-300mg/天的类胡萝卜素 衍生物。
880.权利要求870的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝 卜素衍生物。
881.权利要求870的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用类胡萝卜素衍生物。
882.权利要求870的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用剂量为大约5-300mg/天的类胡萝卜素 衍生物。
883.权利要求870的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝 卜素衍生物。
884.权利要求870的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象皮下施用类胡萝卜素衍生物。
885.权利要求870的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服类胡萝卜素衍生物。
886.权利要求870的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服剂量为大约5-100mg/天的类胡萝卜素衍生物。
887.权利要求870的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝卜素衍 生物。
888.权利要求870的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括大约0.25mg-1g范围内的剂量。
889.权利要求870的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括至少两种不同的类胡萝卜素衍生物。
890.权利要求870的方法，其中所述环还包含至少一个手性中 心。
891.权利要求870的方法，其中所述环还包含至少一个不饱和 度。
892.权利要求870的方法，其中各个环独立地为
或
893.权利要求870的方法，其中所述取代基为羧酸、酯、链烷醇、 胺、磷酸酯、琥珀酸酯、氨基乙酸酯、醚、葡糖苷、糖或羧酸盐。
894.权利要求870的方法，其中各个取代基独立地为
或
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
895.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物。
896.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物，且其中所述天然存在的类胡萝卜素为番茄 红素、番茄紫素、番茄黄素、虾青素、β-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄 质或角黄素。
897.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
898.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
899.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
900.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
901.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
902.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
903.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
904.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
905.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
906.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
907.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
908.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
909.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
910.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
911.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
912.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
913.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
914.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
915.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
916.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
917.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
918.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
919.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
920.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
921.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
922.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
923.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
924.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
925.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
926.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
927.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
928.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
929.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
930.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
931.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
932.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
933.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
934.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
935.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
936.权利要求870的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
937.用包含类胡萝卜素衍生物的化学组合物治疗疾病的方法，所 述方法包括：
给治疗对象施用类胡萝卜素衍生物；
其中所述类胡萝卜素衍生物具有结构
其中各个R3独立地为氢或甲基；
其中R1和R2独立地为H、包含至少一个取代基的无环烯烃或包含 至少一个取代基的环，其中所述环具有通用结构：
其中n为4-10个碳原子；和
其中W为取代基；
其中所述疾病产生活性氧种类。
938.权利要求937的方法，其中各个取代基-W独立地包含-XR， 其中各个X独立地包含O、N或S。
939.权利要求937的方法，其中各个取代基-W独立地包含氨基 酸、酯、氨基甲酸酯、酰胺、碳酸酯、醇、磷酸酯或磺酸酯。
940.权利要求937的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物至少部分 水溶。
941.权利要求937的方法，其中所述取代基至少部分亲水。
942.权利要求937的方法，还包括增加细胞间间隙连接通讯。
943.权利要求937的方法，其中所述疾病包括与年龄相关的黄斑 变性(ARMD)、视网膜脱离、高血压性视网膜疾病、葡萄膜炎、脉络膜 炎、玻璃体炎、眼出血、退化性视网膜损伤、白内障生成、白内障、 早产儿视网膜病变、美尼尔病、药物诱导的耳毒性、感染性耳炎、特 发性耳炎、中耳炎、感染性鼻窦炎、过敏性鼻窦炎或头颈部癌症。
944.权利要求937的方法，其中所述疾病包括老年性痴呆、阿尔 茨海默氏病、尼曼-皮克病、神经毒素反应、高压氧效应、帕金森氏病、 脑外伤、脊髓外伤、高血压性脑血管损伤、中风、感染性脑炎、脑膜 炎、变应性脑脊髓炎、多发性硬化、神经元蜡样脂褐质沉积症、共济 失调-毛细血管扩张综合征、金属超负荷、肌萎缩性侧索硬化(ALS)、 原发性脑癌/恶性肿瘤或脑转移瘤。
945.权利要求937的方法，其中所述疾病包括动脉硬化、动脉粥 样硬化、外周血管疾病、心肌梗塞、炎性心脏疾病、心肌病、心律失 常、药物毒性、克山病、锥虫病或酒精性心肌病、慢性稳定性心绞痛、 不稳定性心绞痛、CABG和/或PTCA期间的特发性手术损伤、升高的C- 反应蛋白(CRP)、髓过氧化物酶(MPO)、低密度脂蛋白氧化(ox-LDL)、 充血性心衰(CHF)、静脉停滞和损伤、深静脉血栓形成(DVT)或血栓性 静脉炎。
946.权利要求937的方法，其中所述疾病包括哮喘、反应性气道 疾病、慢性阻塞性肺病、氧过多、高压氧效应、香烟烟雾吸入效应、 环境氧化剂污染物效应、急性呼吸窘迫综合征、支气管肺发育不良、 矿物尘肺、阿霉素毒性、博来霉素毒性、百草枯、化学性肺炎、特发 性肺间质纤维化、感染性肺炎、结节病、石棉沉着病、小细胞和大细 胞肺癌、炭疽感染或炭疽毒素接触。
947.权利要求937的方法，其中所述疾病包括高血压性肾病、终 末期肾病、糖尿病性肾病、感染性肾小球肾炎、肾病综合征、变应性 肾小球肾炎、I-IV型超敏反应、肾同种移植排斥、肾炎性抗肾小球基 底膜疾病、重金属肾毒性、药物诱导的肾毒性、横纹肌溶解或肾癌。
948.权利要求937的方法，其中所述疾病包括四氯化碳肝损伤、 内毒素肝损伤、脂多糖肝损伤、慢性病毒感染、血色素沉着、肝豆状 核变性、对乙酰氨基酚过量、充血性心衰伴肝充血、酒精性肝硬化、 特发性肝硬化、肝细胞癌或肝转移癌。
949.权利要求937的方法，其中所述疾病包括炎性肠病、克罗恩 氏病、溃疡性结肠炎、肠易激综合征、结肠癌、息肉病、感染性憩室 炎、中毒性巨结肠、胃炎、幽门螺杆菌感染、胃癌、食管炎、巴瑞特 氏食道症、胃食管反流疾病(GERD)、惠普尔病、胆石病、胆囊炎、胰 腺炎、血β-脂蛋白缺乏症、感染性胃肠炎、痢疾或非甾体抗炎药诱导 的毒性。
950.权利要求937的方法，其中所述疾病包括铅中毒、药物诱导 的骨髓抑制、原卟啉光氧化、淋巴瘤、白血病、卟啉症、寄生虫感染、 疟疾、镰状细胞性贫血、地中海贫血、蚕豆病、恶性贫血、范康尼氏 贫血、感染后贫血、特发性血小板减少性紫癜或自身免疫缺陷综合征 (AIDS)。
951.权利要求937的方法，其中所述疾病包括感染性前列腺炎、 前列腺癌、前列腺原位癌、良性前列腺肥大(BPH)、尿道炎、睾丸炎、 睾丸扭转、子宫颈炎、宫颈癌、卵巢癌、子宫癌、阴道炎或阴道痉挛。
952.权利要求937的方法，其中所述疾病包括骨关节炎、类风湿 性关节炎、肌腱炎、肌营养不良、退化性椎间盘疾病、退化性关节疾 病、运动诱导的骨胳肌损伤、腕管综合征、格林-巴利综合征、佩吉特 骨病、强直性脊椎炎或异位骨形成。
953.权利要求937的方法，其中所述疾病包括日照射损伤、晒斑、 热损伤、化学和接触性皮肤炎、漆树属皮炎、牛皮癣、布卢姆氏综合 征、粘膜白斑病、感染性皮炎或卡波济氏肉瘤。
954.权利要求937的方法，其中所述活性氧种类包括自由基。
955.权利要求937的方法，其中所述治疗对象为哺乳动物。
956.权利要求937的方法，其中所述治疗对象为人。
957.权利要求937的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用类胡萝卜素衍生物。
958.权利要求937的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用剂量为大约5-300mg/天的类胡萝卜素 衍生物。
959.权利要求937的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象肠胃外施用剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝 卜素衍生物。
960.权利要求937的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用类胡萝卜素衍生物。
961.权利要求937的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用剂量为大约5-300mg/天的类胡萝卜素 衍生物。
962.权利要求937的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象冠脉内施用剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝 卜素衍生物。
963.权利要求937的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象皮下施用类胡萝卜素衍生物。
964.权利要求937的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服类胡萝卜素衍生物。
965.权利要求937的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服剂量为大约5-100mg/天的类胡萝卜素衍生物。
966.权利要求937的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括给治疗对象口服剂量为大约0.25mg-1.0g/天的类胡萝卜素衍 生物。
967.权利要求937的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括大约0.25mg-1g范围内的剂量。
968.权利要求937的方法，其中给治疗对象施用类胡萝卜素衍生 物包括至少两种不同的类胡萝卜素衍生物。
969.权利要求937的方法，其中所述环还包含至少一个手性中 心。
970.权利要求937的方法，其中所述环还包含至少一个不饱和 度。
971.权利要求937的方法，其中各个环独立地为
或
972.权利要求937的方法，其中所述取代基为羧酸、酯、链烷醇、 胺、磷酸酯、琥珀酸酯、氨基乙酸酯、醚、葡糖苷、糖或羧酸盐。
973.权利要求937的方法，其中各个取代基独立地为
或
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
974.权利要求937的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物。
975.权利要求937的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物为天然存 在的类胡萝卜素的衍生物，且其中所述天然存在的类胡萝卜素为番茄 红素、番茄紫素、番茄黄素、虾青素、β-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄 质或角黄素。
976.权利要求937的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
977.权利要求937的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个R独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。
978.权利要求937的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
979.权利要求937的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
其中各个X独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基；
其中各个R′独立地为-烷基-O、烷基或芳基；和
其中n介于大约0-12之间。
980.权利要求937的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
981.权利要求937的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
982.权利要求937的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
983.权利要求937的方法，其中所述类胡萝卜素衍生物具有结 构：
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发明背景
1. 发明领域
本发明总体上涉及医药和合成化学领域。更具体而言，本发明涉 及类胡萝卜素类似物的合成和应用。
2. 相关技术描述
心血管疾病(CVD)，特别是冠状动脉疾病(CAD)，仍是美国和全世 界死亡的主导原因。CVD是全世界死亡率和发病率的主导原因。轻度 至中度降低心血管风险，从而导致急性冠脉综合征的急诊部就诊和住 院治疗减少，可以产生明显的临床和公共卫生益处。
对抗氧化剂的广泛研究已表明它们是初级和二级预防心血管疾病 的有效治疗剂。CVD仍是美国所有种族死亡的主导原因；现在大约6 千万美国人患有某种形式的CVD。如果可以消除CVD则在美国的预期 寿命将增加差不多7年。由CVD导致的绝对死亡数自1996年以来已有 所降低，但是它在美国仍是单一最大死亡原因，其总年度医疗保健负 担大于$3000亿(包括心脏病发作和中风)。
局部缺血是特定的组织缺乏足够的含氧血供。局部缺血是许多急 性和慢性疾病状况的基础，所述疾病包括但不限于：
●心肌梗塞，或MI
●不稳定性心绞痛
●稳定性心绞痛
●经皮经腔冠状动脉血管成形术(PTCA)后的突然重闭
●血栓形成性中风(中风总数的85％)
●栓塞性血管闭塞
●外周血管机能不全
●器官移植
●深静脉血栓形成，或DVT
●留置导管闭塞
局部缺血也可能成为选择性操作中的一个问题，例如：预定的器 官移植；预定的冠状动脉分流移植手术(CABG)；和预定的经皮经腔冠 状动脉血管成形术(PTCA)。这些情况中的每一种的共同之处是再灌注 损伤现象：在将含氧血流重新引入到先前局部缺血的区域时产生活性 氧种类(ROS)，随后发生反常额外的组织损害。特别地，在急性心肌梗 塞(AMI)和急性血栓形成性中风中使用溶栓疗法-以及用PTCA进行外 科血管再形成-通常伴有局部缺血心肌和/或脑的再灌注。临床结果随 着在急性血栓形成后实现早期开放而改善，但并非不用付出代价(即 “再灌注损伤”)。
目前的治疗允许再灌注药理学活性剂，包括重组组织型纤溶酶原 活化物(r-TPA)、阿尼普酶(APSAC)、链激酶和尿激酶。近来的研究已 表明早期外科再灌注带来AMI之后的最佳临床结果。但是，外科再灌 注仅在15-20％的美国医疗中心可获得，而在全世界则更少。因此，药 理学再灌注对可预见的未来而言可能仍是临床上适当的和重要的。
溶栓治疗在大约20％的梗塞动脉的再灌注中是不成功的。在成功 地进行再灌注的动脉中，大约15％突然重闭(24小时之内)。系统炎症 的衡量指标(例如C-反应蛋白或CRP的血清水平)与这些患者的临床重 闭十分相关。心肌抢救作用似乎在急性斑块破裂和血栓形成之后的 2-6小时“治疗窗”内最大。在急性血栓形成性或血栓栓塞性中风中， 这种治疗窗甚至更窄，通常小于血栓形成后3小时。在局部缺血性中 风3小时内施用重组组织型纤溶酶原活化物显著地改善临床结果，但 增加出血的风险。
在局部缺血期间，许多细胞经历与缺氧有关的生物化学和病理学 变化，但保持潜在活力。因此这些潜在存活的细胞是再灌注期中的“战 场”。局部缺血引起受影响的组织发生变化，并可能最终导致处于危 险的心肌的收缩带和/或凝固坏死。局部缺血心肌的病理变化包括但不 限于：
●自由基和ROS产生
●ATP丧失和缺陷ATP再合成
●磷酸肌酸丧失
●细胞外钾丧失
●心肌产生主动张力的能力丧失
●细胞肿胀
●酸中毒
●离子稳态丧失
●结构破坏
●电不稳定和心律失常发生
●脂膜过氧化物
●谷胱甘肽和其它内源性/外源性抗氧化剂消耗(包括维生素C和E 和类胡萝卜素)
对尚未不可逆地达到坏死阈的局部缺血心肌的援救是再灌注损伤 中干预的焦点。
间隙连接是一种在大部分动物细胞类型中发现的独特类型的细胞 间连接。它们形成使相邻细胞的细胞质互相连接的水性通道，并使小 (小于大约1千道尔顿)细胞质组分的直接细胞间交换成为可能。通过 对接由各个相邻细胞提供的两个半通道(“连接子”)跨越其间的胞外 空间创建间隙连接。每个半通道是6个连接蛋白分子的低聚物。
连接蛋白43是所发现的第二种连接蛋白基团，它编码在确立的 细胞系和组织中最广泛表达的连接蛋白中的一种。由连接蛋白43形成 的间隙连接涉及发育、心脏功能和生长调控。
CVD的一个共同的表现是心律失常。一般认为心律失常是心脏电 活动的紊乱，其表现为心率或心律异常。心律失常患者可能经历从心 悸至昏晕(″晕厥″)的广泛症状。
心血管系统中的主要连接蛋白为连接蛋白43。认为在血管壁细胞， 特别是内皮细胞之中细胞反应的间隙连接协调对于血管舒缩张力的局 部调节和循环稳态的维持而言是关键性的。控制连接蛋白43的上调还 可以有助于保持心脏组织中的电稳定性。保持心脏组织中的电稳定性 可以有益于每年数十万患有某些类型心血管疾病[例如局部缺血性心 脏病(IHD)和心律失常]的人的健康，并可以防止处于高度心律失常风 险的患者发生心源性猝死。
通常认为癌症的特征是不受控的、异常的细胞生长。前述的连接 蛋白43还与细胞生长控制有关。连接蛋白43所致的生长控制可能归 因于连接蛋白43与间隙连接通讯有关。保持、恢复或增加功能性间隙 连接通讯抑制转化细胞的增殖。因此，上调和/或控制连接蛋白43的 可获得性可以潜在地抑制和/或改善癌细胞的扩散。
慢性肝损伤，不管其病因如何，可以造成从急性和慢性炎症至早 期纤维化，并最终至肝硬化和晚期肝脏疾病(ESRD)的进行性病理范围。 初始损伤继发的炎性事件级联，包括释放细胞因子和形成活性氧种类 (ROS)，活化肝星形细胞(HSC)。HSC产生细胞外基质组分(ECM)，包括 胶原，并且在产生肝纤维化的过程中是关键。
晚期肝脏疾病[表现为肝硬化或肝细胞癌(HCC)]是美国与疾病有 关的死亡的第8个主导原因。由病毒感染、酒精滥用、药物诱导的毒 性、铁和铜超负荷以及许多其它因素导致的肝的慢性炎症可以引发肝 纤维化。肝细胞损害的副产物活化枯否细胞，其然后释放多种细胞因 子、ROS(特别包括超氧化物阴离子)和其它旁分泌和自分泌因子，进而 作用于肝星形细胞(HSC)。目前认为纤维发生级联中的关键细胞是 HSC-负责产生ECM的细胞类型。体外证据表明，ROS可以诱导HSC细 胞。在所有慢性肝脏疾病患者中观察到氧化应激的间接标记物(例如 硫代巴比妥酸活性种类或TBARS)的水平升高。此外，慢性肝脏疾病患 者的谷胱甘肽、谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶、类胡萝卜素 和α-生育酚(维生素E)的水平明显较低。提供这些内源性和/或外源性 抗氧化剂逆转许多慢性肝脏疾病的征象，包括病程的代用标记和肝纤 维化的直接衡量指标。因此，它们可能是肝脏疾病治疗干预的有效药 剂。
概述
在某些实施方案中，施用类胡萝卜素的结构类似物可以抑制和/ 或改善治疗对象疾病的发生。可以用类胡萝卜素的结构类似物治疗的 疾病可以包括涉及产生活性氧种类和/或其它自由基种类(例如单线态 氧，这是一种活性氧种类但不是自由基)的任何疾病。在某些实施方案 中，水溶性类胡萝卜素类似物可以用于治疗涉及产生活性氧种类的疾 病。活性氧种类和其它自由基与非自由基种类对DNA、蛋白和脂质的 氧化涉及许多人类疾病。自由基可能是以下病症的主要原因，可使身 体对其它引发疾病的因子更敏感，可抑制内源性防御和修复过程，和/ 或可促进初期疾病的进展。本领域技术人员施用类胡萝卜素的结构类 似物-包括考虑治疗药物递送的药代动力学和药效学-预期可抑制和/ 或改善所述病症。在第一类病症中，主要是单一器官受影响，其证据 是在疾病的病理中涉及自由基和/或非自由基。这些实例不应被看作是 限定，其它病症对本领域技术人员来说是显而易见的。
头、眼、耳、鼻和咽喉：与年龄相关的黄斑变性(ARMD)、视网膜 脱离、高血压性视网膜疾病、葡萄膜炎、脉络膜炎、玻璃体炎、眼出 血、退化性视网膜损伤、白内障生成和白内障、早产儿视网膜病变、 美尼尔病、药物诱导的耳毒性(包括氨基糖苷和速尿毒性)、感染性和 特发性耳炎、中耳炎、感染性和过敏性鼻窦炎、头颈部癌症；
中枢神经系统(脑和脊髓)：老年性痴呆(包括阿尔茨海默痴呆)、 尼曼-皮克病、神经毒素反应、高压氧效应、帕金森氏病、脑和脊髓外 伤、高血压性脑血管损伤、中风(血栓栓塞性、血栓形成性和出血性)、 感染性脑炎和脑膜炎、变应性脑脊髓炎和其它脱髓鞘疾病、肌萎缩性 侧索硬化(ALS)、多发性硬化、神经元蜡样脂褐质沉积症、共济失调- 毛细血管扩张综合征、铝、铁和其它重金属超负荷、原发性脑癌/恶性 肿瘤和脑转移瘤；
心血管：动脉硬化、动脉粥样硬化、外周血管疾病、心肌梗塞、 慢性稳定性心绞痛、不稳定性心绞痛、特发性手术损伤(CABG、PTCA 期间)、炎性心脏疾病[由C-反应蛋白(CRP)和髓过氧化物酶(MPO)衡量 并受其影响]、低密度脂蛋白氧化(ox-LDL)、心肌病、心律失常(局部 缺血性和心肌梗塞后诱导的)、充血性心衰(CHF)、药物毒性(包括亚德 里亚霉素和阿霉素)、克山病(硒缺乏)、锥虫病、酒精性心肌病、静脉 停滞和损伤(包括深静脉血栓形成或DVT)、血栓性静脉炎；
肺：哮喘、反应性气道疾病、慢性阻塞性肺病(COPD或肺气肿)、 氧过多、高压氧效应、香烟烟雾吸入效应、环境氧化剂污染物效应、 急性呼吸窘迫综合征(ARDS)、支气管肺发育不良、矿物尘肺、阿霉素 毒性、博来霉素毒性、百草枯和其它杀虫剂毒性、化学性肺炎、特发 性肺间质纤维化、感染性肺炎(包括真菌)、结节病、石棉沉着病、肺 癌(小细胞和大细胞)、炭疽感染、炭疽毒素接触；
肾：高血压性肾病、终末期肾病、糖尿病性肾病、感染性肾小球 肾炎、肾病综合征、变应性肾小球肾炎、I-IV型超敏反应、肾同种移 植排斥、肾炎性抗肾小球基底膜疾病、重金属肾毒性、药物诱导的(包 括氨基糖苷、速尿和非甾体抗炎药)肾毒性、横纹肌溶解、肾癌；
肝：四氯化碳肝损伤、内毒素和脂多糖肝损伤、慢性病毒感染(包 括肝炎感染)、感染性肝炎(非病毒性病因)、血色素沉着、肝豆状核变 性病、对乙酰氨基酚过量、充血性心衰伴肝充血、肝硬化(包括酒精性、 病毒性和特发性病因)、肝细胞癌、肝转移瘤；
胃肠：炎性肠病(包括克罗恩氏病、溃疡性结肠炎和肠易激综合 征)、结肠癌、息肉病、感染性憩室炎、中毒性巨结肠、胃炎(包括幽 门螺杆菌感染)、胃癌、食管炎(包括巴瑞特氏食道症)、胃食管反流疾 病(GERD)、惠普尔病、胆石病、胰腺炎、血β-脂蛋白缺乏症、感染性 胃肠炎、痢疾、非甾体抗炎药诱导的毒性；
造血/血液：Pb(铅)中毒、药物诱导的骨髓抑制、原卟啉光氧化、 淋巴瘤、白血病、卟啉症、寄生虫感染(包括疟疾)、镰状细胞性贫血、 地中海贫血、蚕豆病、恶性贫血、范康尼氏贫血、感染后贫血、特发 性血小板减少性紫癜、自身免疫缺陷综合征(AIDS)；
泌尿生殖：感染性前列腺炎、前列腺癌、良性前列腺肥大(BPH)、 尿道炎、睾丸炎、睾丸扭转、子宫颈炎、宫颈癌、卵巢癌、子宫癌、 阴道炎、阴道痉挛；
肌肉骨骼：骨关节炎、类风湿性关节炎、肌腱炎、肌营养不良、 退化性椎间盘疾病、退化性关节疾病、运动诱导的骨胳肌损伤、腕管 综合征、格林-巴利综合征、佩吉特骨病、强直性脊椎炎、异位骨形成； 和
体被：日照射损伤(包括晒斑)、热损伤、化学和接触性皮肤炎(包 括漆树属皮炎)、牛皮癣、布卢姆氏综合征、粘膜白斑病(特别是口)、 感染性皮炎、卡波济氏肉瘤。
第二类是多器官病症，其病理已在某些方面令人信服地与自由基 和非自由基损伤相关联：衰老(包括与年龄相关的免疫缺陷和过早衰老 疾病)、癌症、心血管疾病、脑血管疾病、辐射损伤、酒精介导的损害 (包括韦-科综合征)、局部缺血-再灌注损害、炎性和自身免疫疾病、 药物毒性、淀粉样疾病、超负荷综合征(铁、铜等)、多系统器官衰竭 和内毒素血症/脓毒病。
可以用类胡萝卜素结构类似物治疗的疾病可以包括但不限于心血 管炎症、丙型肝炎感染、癌(肝细胞癌和前列腺)、黄斑变性、类风湿 性关节炎、中风、阿尔茨海默氏病，和/或骨关节炎。在一个实施方案 中，给治疗对象施用水溶性类胡萝卜素类似物可以抑制和/或改善治疗 对象再灌注损伤的发生。在某些实施方案中，可以给治疗对象单独或 与其它类胡萝卜素结构类似物组合来施用水溶性和其它类胡萝卜素结 构类似物。可以通过给治疗对象施用治疗量的水溶性和/或其它类胡萝 卜素结构类似物来抑制或改善正在经历或已经历或倾向于经历心肌梗 塞、中风、外周血管疾病、静脉或动脉闭塞、器官移植、冠状动脉分 流移植手术、经皮经腔冠状动脉血管成形术和心血管骤停和/或死亡的 人类治疗对象发生再灌注损伤。
“水溶性”类胡萝卜素结构类似物是可以在水溶液中单独或与赋 形剂一起配制的那些类似物。水溶性类胡萝卜素类似物可以包括形成 分子自装配体的那些化合物和合成衍生物，它可能更恰当地被称为“水 可分散性”类胡萝卜素类似物。水溶性和“水可分散性”类胡萝卜素 类似物可能在本发明某些方面是优选实施方案。
在一个实施方案中，给治疗对象施用水溶性类胡萝卜素类似物可 以抑制和/或改善与心律失常有关的某些类型的心血管疾病。在某些实 施方案中，可以给治疗对象单独或与其它类胡萝卜素类似物组合来施 用水溶性类胡萝卜素类似物。类胡萝卜素类似物可能有助于保持心脏 组织的电稳定性。对心脏组织电稳定性保持的帮助可以抑制和/或改善 某些类型的心血管疾病，特别包括可归因于致命性心律失常的心源性 猝死。
在一个实施方案中，给治疗对象施用水溶性类胡萝卜素类似物可 以抑制和/或改善治疗对象肝脏疾病的发生。在某些实施方案中，可以 给治疗对象单独或与其它类胡萝卜素类似物组合来施用水溶性类胡萝 卜素类似物。所述肝脏疾病可以是慢性肝脏疾病，例如丙型肝炎感染。
在一个实施方案中，给治疗对象施用水溶性类胡萝卜素类似物可 以抑制和/或改善初始、转化和/或癌细胞的增殖和繁殖。在某些实施 方案中，可以给治疗对象单独或与其它类胡萝卜素类似物组合来施用 水溶性类胡萝卜素类似物。类胡萝卜素类似物可以抑制致癌物引发细 胞的增殖速率。类胡萝卜素类似物可以增加连接蛋白43表达。连接蛋 白43表达的增加可以增加、保持或恢复间隙连接细胞间通讯，从而抑 制致癌物引发细胞的生长。
实施方案还可涉及给该治疗对象施用包含类胡萝卜素结构类似物 的组合的药物组合物。一种可注射的类胡萝卜素结构类似物-虾青素的 组合物可特别用于本文所述的治疗方法。在另一个实施方案中，将可 注射的虾青素结构类似物与另一种虾青素结构类似物和/或其它类胡 萝卜素结构类似物一起给药，或者与其它促进期望目的的抗氧化剂和/ 或赋形剂一起配制给药。在某些实施方案中，一种或多种虾青素结构 类似物是水溶性的。
在一个实施方案中，包含类胡萝卜素的化合物可以具有通式结构 (I)：
各个R3可以独立地为氢或甲基。R1和R2可以独立地为H、具有一 个或多个取代基的无环烯烃或包含一个或多个取代基的环。在某些实 施方案中，取代基可以至少部分亲水。这些类胡萝卜素衍生物可以用 于药物组合物。在一个实施方案中，包括通式结构(I)的类胡萝卜素结 构类似物的药物组合物可以用于治疗再灌注损伤。
本文所用的术语“二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物”、″dAST″、 ″Cardax″、″CardaxTM″、″rac″和“虾青素二琥珀酸酯衍生物(ADD)” 代表二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物用于不同立体异构体和水性配方 的不同命名法，并代表目前优选但是例举性的用于预期使用这种类胡 萝卜素结构类似物的实施方案。二酸二琥珀酸酯虾青素衍生物 (astaCOOH)是用于闪光光解研究以直接与非酯化的“外消旋”(即立体 异构体的混合物)虾青素进行比较的质子化形式的衍生物。″Cardax-C″ 是二钠盐二琥珀酸酯二维生素C衍生物(衍生物XXIII)，用于超氧化 物阴离子清除实验，通过电子顺磁共振(EPR)成像来测定。
附图的简要说明
参照以下与附图结合对目前优选但只不过是例示性的本发明的实 施方案所作的详细说明将更为完全地理解以上的简要说明和本发明方 法和装置的进一步的目标、特征和优点。
图1为在自然界中发现的几种“母体”类胡萝卜素结构的图示；
图2描述用电子顺磁共振(EPR)成像监测的二钠盐二琥珀酸酯虾 青素衍生物对活性氧种类超氧化物阴离子的作用；
图3描述用电子顺磁共振(EPR)成像监测的二钠盐二琥珀酸酯虾 青素衍生物/游离维生素C溶液对活性氧种类超氧化物阴离子的作用；
图4描述用二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物静脉内制剂(CardaxTM) 预处理的雄性Sprague-Dawley大鼠中梗塞大小相对减小的图示；
图5描述为当前研究合成的内消旋虾青素(3R，3’S-或3S，3’R-二羟 基-β，β-胡萝卜素-4，4′-二酮；dAST)的全反式(全-E)二钠盐二琥珀酸 酯衍生物的化学结构(显示为全-E二阴离子bolamphiphile)；
图6描述25℃下在乙醇中的dAST的紫外-可见吸收光谱(室长度1 cm，c＝1.05×10-5M)。摩尔吸收系数示于括号内。吸收光谱的第二衍 生曲线表示近UV区的峰的确切位置和隐藏的主要谱带的振动精细结 构；
图7描述Ringer缓冲液(pH 7.4，室长度1cm，c＝1.85×10-5M， t＝37℃)中的dAST的吸收光谱。显示了摩尔吸收系数；
图8描述通过以低L/P比率用在Ringer缓冲液(pH 7.4)中的dAST 滴定人血清白蛋白(HSA)而获得的诱导的CD和UV/Vis光谱。HSA的浓 度为1.6×10-4M，而加入配体为等份试样的DMSO储备溶液(室长度1cm， t＝37℃)。显示了在不同L/P值下测定的曲线。插图：在溶液中总内 消旋类胡萝卜素浓度的基础上计算的诱导的CD和吸收谱带的摩尔圆 二色性吸收系数(Δε，以M-1cm-1为单位)和摩尔吸收系数(ε，以M-1cm-1 为单位)；
图9描述通过用以上L/P比率为1的在Ringer缓冲液(pH 7.4) 中的dAST滴定HSA而获得的诱导的CD和UV/Vis光谱。HSA的浓度为 2.3×10-4M，而加入的配体为等份试样的DMSO储备溶液(室长度1cm， t＝37℃)。显示了L/P值为1.2、2.0、2.9、4.1、5.7和7.4时测定的 曲线。CD强度随配体浓度平行地增加；
图10描述通过用以上L/P比率为1的在0.1M pH 7.4磷酸盐缓 冲液中的dAST滴定HSA而获得的诱导的CD和UV/Vis光谱。HSA的浓 度为2.2×10-4M，而加入的配体为等份试样的DMSO储备溶液(室长度 1cm，t＝37℃)。显示了L/P值为1.2、2.0、2.9、4.1、5.7、9.0、10. 6和13.1时测定的曲线。CD强度随配体浓度平行地增加；
图11描述关于两种内消旋类胡萝卜素分子的右手性排列的例示， 对于它们激子相互作用在CD光谱中产生长波正和短波负卡滕效应。灰 色分子位于纸平面的后面；
图12描述(上图)：在37℃下在0.1M pH 7.4磷酸盐缓冲液中 测定的dAST导致的HAS的荧光猝灭。HSA和配体的最初和最终浓度分 别在4.2×10-6M-4.0×10-6M和1.3×10-6M-1.4×10-5M之间变化。在曲线上 标注L/P比率。(下图)：单独的DMSO对HSA固有荧光的影响。实验条 件如正文；
图13描述脂肪酸-游离HSA的X-射线晶体结构。显示了HSA的亚 结构域和两个主要药物结合位点。虚线表示域间裂隙的空间尺寸，而 星号表示Trp214的位置。dAST分子的3和3′手性碳原子之间的原子 间距离为28；
图14描述二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物的立体异构体的统计 混合物(图注中的″rac″)诱导鼠胚胎成纤维细胞(10T1/2)中的功能性 间隙连接通讯。如正文所述将融合培养物处理4天，然后测定转移荧 光染料荧光黄的能力。箭头表示注射荧光黄的细胞；
图15A描述用二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物的立体异构体的混 合物处理的细胞中的连接蛋白43蛋白表达，通过定量Western印迹分 析来评价。认为上面的条带代表装配为间隙连接的磷酸化形式的蛋白； 下面的条带代表未装配的蛋白(Saez，1998)。泳道1：1∶2乙醇 (EtOH)/H2O(仅仅溶剂的阴性对照)；泳道2：TTNPB，一种合成的类维 生素A，在丙酮中，浓度10-8M(阳性对照)；泳道3：乙酸视黄酯，在 丙酮中，浓度10-5M(阳性对照)；泳道4：二钠盐二琥珀酸酯虾青素 衍生物的立体异构体的统计混合物(″rac″)，浓度10-5M，在1∶2 EtOH/H2O配方中递送；泳道5：3R，3′R二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生 物，浓度10-5M，在1∶2 EtOH/H2O配方中递送；泳道6：3S，3′S二 钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物，浓度10-5M，在1∶2 EtOH/H2O配方中 递送；和泳道7：内消旋二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物，浓度10-5M， 在1∶2 EtOH/H2O配方中递送；
图15B描述用考马斯蓝染色的免疫印迹，表明所有条带的相同蛋 白载量。这证明免疫标记的差别不是人为地由装载和/或转移至膜上的 总蛋白的变异性导致的；
图15C描述与阳性对照和仅用溶剂处理的对照相比二钠盐二琥珀 酸酯虾青素衍生物对连接蛋白43蛋白表达的相对诱导水平的数字分 析。泳道如图15A。将折叠诱导相对于1∶2 EtOH/H2O处理的阴性对照 中对照水平的Cx43表达进行归一化，将其设定为任意单位＝1.0；
图15D描述用二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物的立体异构体的统 计混合物处理的鼠胚胎成纤维细胞(10T1/2)中Cx43蛋白表达的剂量- 反应曲线，它由定量Western印迹分析法来评价。上面的条带认为代 表装配为间隙连接的磷酸化形式的蛋白；下面的条带代表未装配的蛋 白。泳道1：1∶2 EtOH/H2O(仅溶剂的阴性对照)。泳道2：TTNPB，在 丙酮中，浓度10-8M(阳性对照)。泳道3：二钠盐二琥珀酸酯虾青素 衍生物(″rac″)，浓度10-5M，在1∶2的EtOH/H2O配方中递送。泳道 4：二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物(″rac″)，浓度5×10-6M，在1∶2 的EtOH/H2O配方中递送。泳道5：二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物 (″rac″)，浓度10-6M，在1∶2 EtOH/H2O配方中递送；
图15E描述与阳性对照和仅用溶剂处理的对照相比二钠盐二琥珀 酸酯虾青素衍生物的立体异构体的统计混合物对连接蛋白43蛋白表 达的相对诱导水平的数字分析。泳道如图15D。将折叠诱导相对于1∶2 EtOH/H2O处理的对照中对照水平的Cx43表达进行归一化，将其设定为 任意单位＝1.0；
图16描述二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物的立体异构体的统计 混合物增加Cx43免疫反应性连接斑块的装配。如上述用二钠盐二琥珀 酸酯虾青素衍生物的立体异构体的统计混合物将10T1/2细胞融合培 养物处理4天：(1)浓度10-5M，在1∶2 EtOH/H2O中；(2)用1∶2 EtOH/H2O作为仅溶剂的阴性对照；或(3)TTNPB，浓度10-8M，在四氢呋喃(THF) 溶剂中，作为阳性对照。如正文所述用Cx43抗体将细胞免疫染色。A 组：二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物的立体异构体的统计混合物，浓 度10-5M，在1∶2 EtOH/H2O中；C组：1∶2 EtOH/H2O，作为溶剂对 照；E组：TTNPB，浓度为10-8M，在四氢呋喃(THF)溶剂中，作为阳性 对照。B、D和F组：分别对A、C和E组进行数字分析，表明固定设 置的阈值以上的像素是荧光强度阳性。黄色箭头：免疫反应性连接斑 块；红色箭头：细胞核位置。注意到用二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生 物的立体异构体的统计混合物处理的培养物中连接免疫反应性斑块的 数量和强度比仅用溶剂处理的对照组大。C和D组所示的连接斑块代 表对照组中罕见的斑块；这些培养物中的大部分细胞为Cx43染色阴 性；
图17描述为目前研究合成的虾青素的二钠二琥珀酸二酯的4种立 体异构体(显示为全-E几何异构体)；将立体异构体的混合物或单独的 立体异构体用于分别的应用(见图注)；
图18描述由DEPMPO自旋阱检测的在纯水性配方中的虾青素的二 钠二琥珀酸酯衍生物对超氧化物阴离子信号的平均抑制百分率。混合 物＝立体异构体的统计混合物[1∶2∶1比率的3S，3′S，内消旋(3R，3′S 和3′R，3S)，3R，3′R]。将水性配方中的各衍生物相对于不加入化合物 时检测的对照EPR信号(根据惯例设为0％抑制)进行标准化。注意到水 中3S，3′S制剂缺乏对超氧化物的抑制作用。在每种情况下，水性配 方的效力小于在EtOH中的相应配方(图19)；
图19描述由DEPMPO自旋阱检测的在乙醇配方中的虾青素的二钠 二琥珀酸酯衍生物对超氧化物阴离子信号的平均抑制百分率。混合物＝ 立体异构体的统计混合物[1∶2∶1比率的3S，3′S，内消旋(3R，3′S和 3′R，3S)，3R，3′R]。混合物、内消旋和3R，3′R储备溶液为1∶2乙醇 /水(33％EtOH)；3S，3′S储备溶液为1∶1乙醇/水(50％EtOH)。在 分离的嗜中性白细胞试验中最终的EtOH浓度分别为0.3％和0.5％。将 在乙醇配方中的各衍生物相对于不加入化合物时检测的对照EPR信号 (根据惯例设为0％抑制)进行标准化；
图20描述由DEPMPO自旋阱检测的虾青素的二钠二琥珀酸酯衍生 物的立体异构体的混合物对超氧化物阴离子信号的平均抑制百分率 (在1∶2 EtOH/水配方中测试；在分离的嗜中性白细胞试验中最终EtOH 浓度0.3％)。随着衍生物的浓度增加，抑制作用以非线性、依赖于剂 量的方式增加。在3mM下，观察到对超氧化物阴离子信号接近完全的 抑制(95.0％抑制)；
图21描述由DEPMPO自旋阱检测的盐酸盐二赖氨酸虾青素衍生物 对超氧化物阴离子信号的平均抑制百分率。此衍生物高度水溶 (＞50mg/ml)，且在此测定中优异的自由基猝灭能力不需要助溶剂。将 此衍生物的超氧化物阴离子抑制作用与图20关于在纯水性配方中形 成超分子装配体的衍生物所示的抑制作用进行比较；
图22描述黑小鼠单剂经口管饲之后非酯化的游离虾青素的血浆 浓度对时间的标准图。在血浆中仅检测到非酯化的游离虾青素，证明 类胡萝卜素类似物在哺乳动物肠中完全脱酯化，如先前所述；
图23描述黑小鼠单剂经口管饲之后非酯化的游离虾青素的肝浓 度对时间的标准图。在肝中仅检测到非酯化的游离虾青素，也证明(参 见关于血浆的图22)类胡萝卜素类似物在哺乳动物肠中完全脱酯化， 如先前所述。在每个时间点，非酯化的游离虾青素的肝水平大于血浆 中观察到的水平，这是一个新的发现，表明游离类胡萝卜素在此研究 所用的新乳剂载体中的实体器官递送得到大大改善；
图24描述通过经口管饲500mg/kg的二钠二琥珀酸酯虾青素衍生 物对脂多糖(LPS)诱导的小鼠肝损伤的影响(通过血清丙氨酸氨基转移 酶或ALT升高来测定)。各组测试3只动物。对照动物接受单独的盐水 (假处理的对照；图的左侧部分)或不含二钠二琥珀酸酯虾青素衍生物 的乳剂(载体对照)。假处理的动物接受新衍生物表现出对ALT的背景 水平无影响；接受含500mg/kg的新衍生物的口服乳剂的小鼠表现出 ALT诱导水平降低，表明在LPS损害之后抗肝坏死的保护作用；
图25描述用二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物静脉内配方 (CardaxTM)预处理的雄性Sprague-Dawley大鼠中梗塞大小相对减小的 图示。可看到剂量和梗塞大小减小之间的线性关系。梗塞大小减小水 平接近对局部缺血预处理观察到的结果；
图26描述用二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物静脉内配方 (CardaxTM)预处理的雄性Sprague-Dawley大鼠中梗塞大小的相对减小 的图示；
图27描述使用闪光光解得到的二酸二琥珀酸酯虾青素衍生物 (astaCOOH)的瞬间吸收vs.延迟。实验在乙腈(MeCN)中使用 nitronaftalin(NN)作为光敏剂来进行。所得的光谱证明二酸二琥珀酸 酯虾青素衍生物表现与作为自由基猝灭剂的非酯化的游离外消旋虾青 素相同(形成类胡萝卜素自由基阳离子)，鉴定该衍生物为在口服和静 脉递送之后在体内产生非酯化的游离虾青素的活性“软药物”；
图28描述使用闪光光解得到的参照化合物非酯化的游离外消旋 虾青素(asta)]的瞬间吸收vs.延迟。实验在乙腈(MeCN)中使用 nitronaftalin(NN)作为光敏剂来进行。所得的光谱几乎可叠加在二酸 二琥珀酸酯虾青素衍生物(astaCOOH)所得的光谱上，表明两种化合物 具有相同的自由基-阳离子形成性能；
图29描述用抗连接蛋白43抗体进行聚丙烯酰胺凝胶Western印 迹的图示；
图30描述用抗连接蛋白43抗体，然后在Biorad成像仪上进行 HRP化学发光而得到的Western印迹定量光密度图像的图示；
图31描述在服药后96小时由阳性对照(TTNPB，有效的合成类维 生素A)和受试化合物(二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物，在四种水和 /或乙醇(EtOH)/水配方中：H2O-10-5、H2O-10-6、H2O-10-7和 EtOH/H2O-10-5)相对于无菌水对照(H2O)对连接蛋白43表达的相对折 叠诱导的图；
图32描述在给黑小鼠经口管饲在乳剂载体中的500mg/kg二钠二 琥珀酸酯虾青素衍生物(ADD)11天之后血浆和肝中非酯化的游离虾青 素的平均水平图。所达到的血浆和肝中的峰值和谷值水平都＞200nM， 其被认为在体内对氧化应激和肝损伤有保护作用。在第11次服药后6 小时肝中所得的峰值水平为必需的保护水平的近9倍(1760nM)；
图33描述由DEPMPO自旋阱检测的二钠盐二琥珀酸酯二维生素C 衍生物[衍生物(XXIII)]对超氧化物阴离子信号的平均抑制百分率。当 衍生物的浓度增加时，抑制作用以依赖于剂量的方式增加。在60μM 下，观察到对超氧化物阴离子信号接近完全的抑制作用。此衍生物水 溶性也十分高，并无需助溶剂将其引入试验中(见图21)。该新衍生物 在自由基猝灭效率方面与以1∶2与维生素C配制的二钠盐二琥珀酸酯 虾青素衍生物的配方相当(见图3)，表明这种衍生物的活性、“软药 物”性能。这种共同抗氧化剂(co-antioxidant)衍生物策略将相对 自由基清除效力(如果与二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物相比)增加 50倍；
图34描述非酯化的游离虾青素(作为立体异构体的全反式混合物) 对MCA诱导的小鼠胚胎成纤维细胞(10T1/2)的肿瘤转化的影响。非酯 化的游离虾青素在口服和静脉内施用新类胡萝卜素衍生物之后在体内 快速产生，并在血液和实体器官中检测到高浓度(见图22和23)。非 酯化的游离青虾素表现出肿瘤转化降低水平(100％)超过类似浓度的在 本测定中测试的任何其它类胡萝卜素，证明此化合物对癌症化学预防 应用的效用增加；
图35描述虾青素处理的平皿与对照平皿的比较(见关于图34的描 述)；
图36描述虾青素(作为立体异构体混合物)与前面测试的类胡萝 卜素在此实验室用此试验所进行的比较(见关于图34的描述)；
图37描述用二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物静脉内配方 (CardaxTM)预处理的雄性新西兰兔中梗塞大小的相对减小的图示。当与 在啮齿动物中以相同剂量和相同预处理方案观察到的梗塞大小减小进 行比较时，在兔模型中观察到梗塞大小的减小增加38％；和
图38描述用二钠二琥珀酸酯虾青素衍生物静脉内配方(CardaxTM) 预处理的雄性新西兰兔中血浆C-反应蛋白(CRP)的循环水平的相对减 小的图示。通过皮下注射1％巴豆油来刺激发生急性期反应的对照兔 (单独盐水注射)表现出相对于基线(在再灌注时所取的静脉样品)循环 CRP水平平均增加23.5％。相比之下，CardaxTM处理的动物(50mg/kg) 表现出相对于基线循环CRP水平平均降低(-15.7％)，表明CardaxTM的 有效抗炎作用。
详述
“母体”类胡萝卜素可以总体上指用作类胡萝卜素结构类似物合 成的起始骨架的天然化合物。类胡萝卜素衍生物可以衍生自天然存在 的类胡萝卜素。例如，天然存在的类胡萝卜素可以包括番茄红素、番 茄紫素、番茄黄素、虾青素、β-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄质和/或角 黄素。
类胡萝卜素是一组主要由植物、酵母和微藻类产生的天然色素。 目前相关化合物家族的数量超过600种已有描述的成员，不包括Z和 E异构体。在人血清或组织中已发现50种。人和其它动物不能从头合 成类胡萝卜素，必须从其饮食中获得它们。所有的类胡萝卜素具有共 同的化学特征，例如聚类异戊二烯结构、形成发色团的长多烯链和中 央双键周围接近对称。两个C20香叶草基香叶草基二磷酸酯分子的尾至 尾连接产生母体C40碳骨架。不含氧化官能团的类胡萝卜素称为“胡萝 卜素”，反映它们的烃属性；氧化胡萝卜素已知为“叶黄素”。在分 子的一端或两端的环化产生7个确定的末端基团(代表性结构如图1 所示)。
证实的自然界中类胡萝卜素的功能包括集光、光保护以及分别在 显微生物、哺乳动物和鸟类中的保护性和与性有关的着色。较近的观 察是类胡萝卜素抗人与年龄有关的疾病的保护作用，作为细胞内复杂 抗氧化剂网络的一部分。这种作用由各类胡萝卜素的生理化学性能和 它们在生物体内的功能之间的紧密关系所赋予。分子中心部分的交替 双键和单键的长系统(在多烯链全长上使π-轨道电子离域)赋予类胡 萝卜素独特的分子形状、化学反应性和光吸收性能。此外，环绕C＝C双键的异构产生可以分离为单独化合物(已知为Z(″顺式″)和E(″反式 ″)或几何异构体)的明显不同的分子结构。在大于600种所述的类胡萝 卜素中，在自然界中有时见到甚至更多数目的理论上可能的单Z和多 Z异构体。Z双键的存在在邻近的氢原子和/或甲基之间制造更大的空 间位阻，因此Z异构体与对应的全-E形式相比通常热力学稳定性较小， 而化学反应性更大。全-E构型是延伸的、线性和刚性分子。相比之下， Z异构体不是简单的线性分子(所谓的“弯曲链”异构体)。多烯链中 任何Z的存在产生弯曲链分子。Z-异构体结晶或聚集的趋势比全-E小 得多，而Z异构体比其全-E对应物更容易在体内溶解、吸收和转运。 这对于哺乳动物的肠内(例如口服)和肠胃外(例如静脉内、动脉内、肌 内和皮下)服药而言具有重要意义。
具有手性中心的类胡萝卜素可以作为R(rectus)或S(sinister) 构型存在。例如，虾青素(在3和3′碳具有2个手性中心)可以作为4 种可能的立体异构体存在：3S，3′S；3R，3′S和3S，3′R(内消旋形式)； 或3R，3′R。各个立体异构体的相对比例可能随天然来源而变。例如， 雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)微藻粉为99％3S，3′S虾青 素，并且可能是占优势的人进化虾青素来源。磷虾(3R，3′R)和酵母来 源与微藻来源相比产生不同的立体异构体组合物。合成虾青素，由大 制造商如Hoffmann-LaRoche AG、Buckton Scott(USA)或BASF AG生 产，以非酯化的游离虾青素的1∶2∶1立体异构体混合物[3S，3′S； 3R，3′S，3′R，3S(内消旋)；3R，3′R]的确定的几何异构体混合物提供。 来自鲑科鱼的天然来源虾青素主要是单一立体异构体(3S，3′S)，但包 含几何异构体的混合物。来自天然来源雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)的虾青素可以包含近50％Z异构体。如上述，Z构象改变 可能在类胡萝卜素分子的两部分之间产生更高的位阻，使它稳定性降 低，反应性增大，并在低氧张力下对反应性更敏感。在这种情况下， 相对于全-E形式，Z形式：(1)可能首先降解；(2)可能更好地抑制活 性氧种类如超氧化物阴离子攻击细胞；和(3)可能优先减缓自由基形 成。总之，Z形式可能最初在热力学上有利以保护细胞和细胞膜的亲 脂部分免受破坏。但是，重要的是注意到全-E形式的虾青素，与β-胡 萝卜素不同的是，以其在β-紫罗酮环上二羟基-和二酮取代的形式，保 持显著的口服生物利用度和抗氧化能力，并已证明其在大部分研究中 具有超过β-胡萝卜素的增大的效力。还推断全-E形式的虾青素在体内 对细胞具有最大的膜稳定作用。因此，可能在天然和合成的立体异构 体的混合物中全-E形式的虾青素在抗氧化机理中也非常重要，并可能 是最适于特定药物制剂的形式。
类胡萝卜素，特别是虾青素的抗氧化机理，包括单线态氧猝灭、 直接自由基清除和脂质过氧化链断裂。类胡萝卜素的多烯链吸收单线 态氧的激发能，通过沿链发生离域而有效地稳定能量转移，并将能量 作为热消散至局部环境。从三重线态叶绿素(在植物中)或其它卟啉和 原卟啉(在哺乳动物中)至类胡萝卜素的能量转移比到氧以形成高度反 应性和破坏性单线态氧(1O2)的可供选择的能量转移更容易发生。类胡 萝卜素还可以接受来自单线态氧的可能在原位形成的激发能，并再次 将能量作为热消散至局部环境。这种单线态氧猝灭能力在心脏局部缺 血、黄斑变性、卟啉症和单线态氧的产生具有破坏作用的其它病症中 具有重要的意义。在物理猝灭机理中，类胡萝卜素分子可以再生(最常 见)或丧失。类胡萝卜素还是优异的链断裂抗氧化剂，这是一种在抑制 脂质过氧化中重要的机理。虾青素可以给不稳定的多不饱和脂肪酸 (PUFA)自由基贡献氢(H)，阻止链反应。过氧自由基还可以通过加到类 胡萝卜素的多烯链而成为脂质过氧化物链终止的直接原因。适宜剂量 的虾青素已显示出可完全抑制脂质体系统中的过氧自由基链反应。虾 青素与维生素E共享这种单线态氧猝灭和直接自由基清除的双重抗氧 化防御系统，并在大部分情况(特别在体内低氧张力下)下优于维生素 E作为自由基清除剂和单线态氧物理猝灭剂。
类胡萝卜素，特别是虾青素，是有效的直接自由基清除剂和单线 态氧猝灭剂，具有用于抑制或改善再灌注损伤的治疗剂的所有期望的 性质。合成具有“软药物”性能(即衍生形式的活性)，具有与前体部 分连接的生理学相关的可裂解键的新类胡萝卜素衍生物可以在血浆和 实体器官中产生显著水平的游离类胡萝卜素。在非酯化的游离虾青素 的情况下，这是一个特别有用的实施方案(以下非酯化的游离虾青素特 有的特征)：
●天然形式脂溶；可以改造以变得更具水溶性
●分子量为597道尔顿[大小＜60道尔顿(Da)，容易穿过血脑屏障 或BBB]
●类胡萝卜素特征性的长多烯链，在单线态氧猝灭和脂质过氧化链 断裂中有效
●对哺乳动物无维生素A原活性(消除人维生素A过多和类维生素 A毒性的顾虑)。
作为有效的单线态氧猝灭剂和直接自由基清除剂(特别是超氧化 物阴离子)的抗氧化剂的给药应该通过影响纤维发生途径早期肝星形 细胞的活化来限制肝纤维化和进展成肝硬化。因此，通过施用有效的 抗氧化剂来降低ROS水平可能在防止HSC和枯否细胞活化方面是关键。 这种保护性抗氧化作用似乎扩展至潜在治疗性抗氧化剂的范围，包括 水溶性(例如维生素C、谷胱甘肽、白藜芦醇)和亲脂性(例如维生素 E、β-胡萝卜素、虾青素)活性剂。因此，水溶性和亲脂性活性剂合成 组合的共同抗氧化剂衍生物策略是特别有用的实施方案。
一般将维生素E看作参照抗氧化剂。与维生素E相比，类胡萝卜 素更有效地猝灭在均匀的有机溶剂和脂质体系统中的单线态氧。它们 在脂质体系统中也是更好的链断裂抗氧化剂。已证实它们在体内的功 效和效力增加。它们在低氧张力和低浓度下特别有效，这使它们成为 局部缺血是组织损伤和病理的重要部分的疾病状况中特别有效的药 剂。这些类胡萝卜素在口服之后还具有对肝的天然向性。因此，类胡 萝卜素的治疗给药应该在限制纤维变性方面提供比维生素E更大的益 处。
与使用某些类胡萝卜素和类胡萝卜素结构类似物有关的问题包 括：(1)在天然和合成来源中提供的复杂的异构体混合物，包括非类胡 萝卜素污染物，导致诸如FDA的机构所要求的安全性和效力试验高代 价的增加；(2)对治疗对象给药后生物利用度有限；和(3)区别诱导细 胞色素P450酶(这种酶家族表现出种特异性差别，在将动物研究外推 到人研究时必须要考虑)。
在一个实施方案中，母体类胡萝卜素可以具有任何天然存在的类 胡萝卜素的结构。可以用作母体化合物的天然存在的类胡萝卜素的某 些实例如图1所示。
在某些实施方案中，所述类胡萝卜素衍生物可以包括具有结构(I) 的化合物：
各个R3可以独立地为氢、甲基、烷基、链烯基或芳族取代基。R1 和R2可以独立地为H、具有至少一个取代基的无环烯烃或者具有通式 结构(II)的具有至少一个取代基的环：
其中n可以介于4-10个碳原子之间。W为所述取代基。取代基可 以至少部分亲水。亲水取代基可以有助于增加类胡萝卜素衍生物的水 溶性。在某些实施方案中，类胡萝卜素衍生物可以至少部分水溶。所 述环可以包括至少一个手性中心。所述无环烯烃可以包括至少一个手 性中心。所述环可以包括至少一个不饱和度。在某些环实施方案中， 所述的环可以是芳族的。所述环可以包括取代基。取代基可以是亲水 性的。在某些实施方案中，所述环可以包括，例如(a)、(b)或(c)：
或
在某些实施方案中，取代基可以包括，例如羧酸、氨基酸、酯、 链烷醇、胺、磷酸酯、琥珀酸酯、氨基乙酸酯、醚、葡糖苷、糖或羧 酸盐。
在某些实施方案中，各个取代基-W可以独立地包括-XR。各个X 可以独立地包括O、N或S。在某些实施方案中，各个取代基-W可以独 立地包含氨基酸、酯、氨基甲酸酯、酰胺、碳酸酯、醇、磷酸酯或磺 酸酯。在某些取代基实施方案中，取代基可以包括，例如(d)-(pp)：
其中各个R例如独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、- 芳族-CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、 H、烷基或芳基。在某些实施方案中，取代基可以包括(d)-(pp)的任 何组合。在某些实施方案中，带负电的取代基可以包括碱金属，一种 金属或不同碱金属的组合(在有超过一个带负电的取代基的实施方案 中)，作为抗衡离子。碱金属可以包括但不限于钠、钾和/或锂。
虽然以上的结构和随后的结构描述E构型的烯烃，但这不应被看 作是限定。本文所讨论的化合物可以包括烯烃为Z构型的实施方案或 者包括在相同的分子内Z和E构型组合的烯烃。本文所述的化合物可 以在Z和E构型之间天然转化，和/或在两种构型之间平衡存在。
在一个实施方案中，化合物可以包括具有结构(III)的类胡萝卜素 衍生物：
各个Y可以独立地为O或H2。各个R可以独立地为OR1或R1。
各个R1可以独立地为-烷基-NR23+、-芳族-NR23+、-烷基-CO2-、-芳 族-CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、 H、烷基、肽、聚赖氨酸或芳基。此外，各个R2可以独立地为H、烷基 或芳基。所述类胡萝卜素衍生物可以包括至少一个手性中心。
在一个特定的实施方案中，其中Y为H2，所述类胡萝卜素衍生物 具有结构(IV)
在一个特定的实施方案中，其中Y为O，所述类胡萝卜素衍生物 具有结构(V)
在一个实施方案中，化合物可以包括具有结构(VI)的类胡萝卜素 衍生物
各个Y可以独立地为O或H2。各个R可以独立地为H、烷基或芳 基。所述类胡萝卜素衍生物可以包括至少一个手性中心。
在一个特定的实施方案中，Y可以为H2，所述类胡萝卜素衍生物 具有结构(VII)
在Y为O的一个特定的实施方案中，类胡萝卜素衍生物具有结构 (VIII)
在一个实施方案中，化合物可以包括具有结构(IX)的类胡萝卜素 衍生物：
各个Y可以独立地为O或H2。各个R’可以为CH2。n可以为1-9。 各个X可以独立地为
或
各个R可以独立地为-烷基-NR13+、-芳族-NR13+、-烷基-CO2-、-芳族 -CO2-、-氨基酸-NH3+、-磷酸化氨基酸-NH3+、聚乙二醇、右旋糖酐、H、 烷基或芳基。各个R1可以独立地为H、烷基或芳基。所述类胡萝卜素 衍生物可以包括至少一个手性中心。
在Y为H2的一个特定的实施方案中，所述类胡萝卜素衍生物具有 结构(X)
在Y为O的一个特定的实施方案中，所述类胡萝卜素衍生物具有 结构(XI)
在一个实施方案中，化合物可以包括具有结构(XII)的类胡萝卜素 衍生物，
各个Y可以独立地为O或H2。所述类胡萝卜素衍生物可以包括至 少一个手性中心。
在一个特定的实施方案中，Y可以为H2，所述类胡萝卜素衍生物 具有结构(XIII)
在Y为O的一个特定的实施方案中，所述类胡萝卜素衍生物具有 结构(XIV)
在某些实施方案中，化合物可以包括具有结构(XV)的二琥珀酸酯 类胡萝卜素衍生物
在某些实施方案中，化合物可以包括具有结构(XVI)的二钠盐二琥 珀酸酯类胡萝卜素衍生物
在某些实施方案中，化合物可以包括具有与类胡萝卜素偶联的共 同抗氧化剂(co-antioxidant)，特别是一个或多个维生素C类似物(即 L抗坏血酸)的类胡萝卜素衍生物。某些实施方案可以包括与类胡萝卜 素偶联的维生素C的羧酸和/或羧酸酯衍生物(例如结构(XVII))。
Carbohydr.Res.1978，60，251-258公开如EQN.5所述抗坏血 酸C-6位的氧化
某些实施方案可以包括与类胡萝卜素偶联的维生素C和/或维生 素C类似物。维生素C可以通过醚键与类胡萝卜素偶联(例如结构 (XVIII))。
某些实施方案可以包括与类胡萝卜素偶联的维生素C二琥珀酸酯 类似物(例如结构(XIX)。
某些实施方案可以包括类胡萝卜素和/或类胡萝卜素衍生物与共 同抗氧化剂，特别是维生素C和/或维生素C类似物组合的溶液或药物 制剂。药物制剂可以包括大约2∶1比率的维生素C和类胡萝卜素。
在某些实施方案中，可以将类胡萝卜素(例如虾青素)与维生素C 偶联形成醚键。醚键可以用如EQN.1所述的Mitsunobu反应来形成。
在某些实施方案中，维生素C可以被选择性酯化。维生素C可以 在C-3位被选择性酯化(例如EQN.2)。J.Org.Chem.2000，65， 911-913公开用伯醇在未受保护的抗坏血酸的C-3位进行选择性酯化。
在某些实施方案中，可以将类胡萝卜素与维生素C偶联。可以在 C-6，C-5二醇位置将维生素C偶联到类胡萝卜素，如EQNS.3和4所 述，形成缩醛。
在某些实施方案中，可以用二羟乙酸接头将类胡萝卜素偶联到水 溶性部分(例如维生素C)，如EQN.6所述。Tetrahedron 1989，22， 6987-6998公开类似的缩醛形成
在某些实施方案中，可以用二羟乙酸接头将类胡萝卜素偶联到水 溶性部分(例如维生素C)，如EQN.7所述。J.Med.Chem.1988，31， 1363-1368公开二羟乙酸氯化物。
在某些实施方案中，可以用磷酸酯接头将类胡萝卜素偶联到水溶 性部分(例如维生素C)，如EQN.8所述。Carbohydr.Res.1988，176， 73-78公开L-抗坏血酸6-磷酸酯。
在某些实施方案中，可以用磷酸酯接头将类胡萝卜素偶联到水溶 性部分(例如维生素C)，如EQN.9所述。Carbohydr.Res.1979，68， 313-319公开维生素C的6-溴代衍生物。Carbohydr.Res.1988，176， 73-78公开维生素C的6-溴代衍生物与磷酸酯的反应。
在某些实施方案中，可以用磷酸酯接头将类胡萝卜素偶联到水溶 性部分(例如维生素C)，如EQN.10所述。J.Med Chem.2001，44， 1749-1757和J.Med Chem.2001，44，3710-3720公开烯丙基氯衍生 物和它与亲核试剂，包括磷酸酯在弱碱性条件下的反应。
在某些实施方案中，可以用磷酸酯接头将类胡萝卜素偶联到水溶 性部分(例如维生素C)，如EQN.11所述。可以用伯醇在未受保护的抗 坏血酸的C-3位进行选择性酯化而将维生素C偶联到类胡萝卜素。
在某些实施方案中，化合物可以包括含有偶联到类胡萝卜素上的 一个或多个氨基酸(例如赖氨酸)和/或氨基酸类似物(例如赖氨酸盐酸 盐)的类胡萝卜素衍生物[例如结构(XX)]。
在某些实施方案中，类胡萝卜素衍生物可以包括：
在一个实施方案中，所述类胡萝卜素衍生物可以由天然存在的类 胡萝卜素合成。所述类胡萝卜素可以包括图1中所述的结构2A-2E。 在某些实施方案中，类胡萝卜素衍生物可以由包含一个或多个醇取代 基的天然存在的类胡萝卜素合成。在其它实施方案中，所述类胡萝卜 素衍生物可以由包含一个或多个醇取代基的天然存在的类胡萝卜素的 衍生物合成。所述合成可以产生单一立体异构体。所述合成可以产生 类胡萝卜素衍生物的单一几何异构体。所述合成/合成流程可以包括在 母体类胡萝卜素上进行的任何在先纯化或分离步骤。实例可以包括但 不限于3S，3′S全-E类胡萝卜素衍生物，其中母体类胡萝卜素为虾青 素。合成流程可以包括对类胡萝卜素和/或取代基前体的不同官能团进 行保护，然后脱保护。可以用碱将醇脱质子。可以使脱质子的醇与具 有好的离去基团的取代基前体反应。所述的碱可以包括本领域技术人 员已知的任何非亲核碱，例如二甲基氨基吡啶。脱质子的醇可以用作 亲核试剂与取代基前体反应置换离去基团。离去基团可以包括但不限 于Cl、Br、甲苯磺酰基、对溴苯磺酰基、甲磺酰基或三氟甲磺酰基。 这些仅是可以使用的离去基团的几个实例，还有更多是本领域技术人 员已知并且显而易见的。在某些实施方案中，取决于所用的离去基团， 可能甚至不必将醇脱质子。在其它实例中，离去基团可以是内在的， 并可以随后包括在类胡萝卜素衍生物最终的结构中，一个非限制性的 实例可以包括酐或应变环醚。例如，可以使脱质子的醇与琥珀酸酐反 应。在一个实施方案中，可以进一步将虾青素的二琥珀酸酯转化成二 钠盐。制备所述的某些特定实施方案的合成流程的实例在实施例部分 作了描述。以下所述的实例是关于制备类胡萝卜素衍生物的合成流程 的一个一般性非限制性实例。
局部缺血-再灌注(I/R)损伤：病理生理特征
再灌注局部缺血心肌导致处于危险的组织发生明显的细胞和局部 改变，从而使由局部缺血侵害产生的损伤恶化。具体而言，再灌注后 发生血管和微血管损伤、内皮机能障碍、细胞坏死加速和粒细胞活化。
血管和微血管损伤由补体活化，循环和局部C-反应蛋白与暴露的 细胞上的Clq和磷酸胆碱相互作用形成膜攻击复合物(MAC)，然后发生 细胞死亡和内皮通透性增加，受影响的内皮和活化的白细胞产生超氧 化物阴离子(O2-)，微栓子、细胞因子释放(特别是IL-6)，血小板活化 伴随IIbIIIa受体活化，然后释放ADP和5-羟色胺而导致。然后发生 内皮机能障碍，随后由机能障碍的内皮产生超氧化物阴离子，进一步 破坏受影响的内皮，形成正反馈循环。已表明局部缺血-再灌注导致脉 管系统的早期和严重损伤，从而进一步危害肌细胞存活。粒细胞活化 也在再灌注期间发生。这种细胞系的活化和脱粒导致释放髓过氧化物 酶(MPO)、弹性蛋白酶、蛋白酶和氧衍生的自由基和非自由基种类(最 重要的是在“呼吸爆发”之后的超氧化物阴离子、次氯酸盐、单线态 氧和过氧化氢)。氧衍生的自由基和非自由基(例如单线态氧)种类涉 及许多与局部缺血和再灌注有关的损害，且已清楚地表明脂质过氧化 是再灌注的后果，如由硫代巴比妥酸活性物质(TBARS)、丙二醛(MDA) 或共轭二烯形成来测定。
冠状血管内皮和心肌本身局部缺血损伤创建有利于产生能够损害 组织的自由基和其它非自由基氧衍生种类的条件，其在此总称为活性 氧种类(″ROS″)。人的基于内皮的黄嘌呤脱氢酶-黄嘌呤氧化酶系统是 超氧化物阴离子(O2-)的一个来源。人心肌缺乏这种酶系统。在健康组 织中，90％的酶作为脱氢酶(D)形式存在；它在局部缺血组织中转化成 氧化酶(O)形式。(O)-形式，使用分子氧为电子受体，在冠脉内皮中产 生超氧化物阴离子O2-。从而可获得超氧化物阴离子以在局部环境中 制造其它组织损害。超氧化物阴离子本身不是生物系统中最具反应性 或破坏性的自由基种类。但是，它是某些寿命较短和较长的、更具破 坏性的自由基和/或ROS如羟基基团、过氧化氢、单线态氧和过氧自由 基的来源。因此，可以认为它是I/R损伤中的“关键”基团。以下显示 了形成这些重要氧化剂的超氧化物自由基的生物反应：
(1)超氧化物阴离子可以接受单一电子(“一价还原”)，产生过氧 化物(O2-2)。然后过氧化物偶联2个质子形成过氧化氢(H2O2)。H2O2容易 通过细胞膜扩散，且不能容易地从细胞质中排除，其中它可以与细胞 组分反应或活化中心炎性级联如核因子kappa-B(NF-kappa-B)，所述 级联也涉及I/R损伤中的其它炎性损害。
(2)超氧化物阴离子一般自身发生反应产生过氧化氢和氧(“歧 化”)。超氧化物歧化可以是自发的或由酶超氧化物歧化酶(SOD)催化， 它是一种导致形成氧化SOD的反应：
2O2-+2H+→H2O2+3O2
(3)超氧化物阴离子可以用作还原剂，并给金属阳离子提供单一电 子(“一价还原”)。例如，在以下的两步法中，高铁(Fe3+)被还原，然 后用作催化剂以将过氧化氢(H2O2)转化成羟基自由基(HO·)。
O2-+Fe3+→3O2+Fe2+ (步骤1)
然后，还原的金属阳离子亚铁(Fe2+)催化断裂过氧化氢的氧-氧键。 这产生一个羟基自由基(HO·)和一个氢氧化物离子(HO-)。所述反应已 知为Fenton反应，其在再灌注损伤中特别重要，其中铁和/或铜区室 化丧失(一般通过红细胞RBC溶血)：
Fe2++H2O2→Fe3++HO・+HO- (步骤2)
羟基自由基容易穿过细胞膜。羟基自由基损害是“扩散速率限制 的”，也就是说，损害可能施加的3维距离与基团的扩散速率有关。 羟基自由基是一种特别具有毒性的ROS。羟基自由基可以加到有机底 物(由以下反应中的R表示)，并形成本身为自由基的羟基化加合物。 在局部缺血-再灌注损伤的情况下，内皮和肌细胞膜中的多不饱和脂肪 酸(PUFAs)对羟基自由基损害特别敏感：
HO・+R→HOR・ (羟基化加合物)
以上形成的加合物还可以在金属阳离子或分子氧存在下氧化。这 形成氧化的稳定产物。在第一种情况下，额外的电子转移至金属离子， 而在第二种情况下转移至氧(形成超氧化物)。两种加合物自由基还可 以彼此反应形成氧化的、稳定的和交联的产物和水。这是膜蛋白氧化 中的一个重要过程：
HOR・+HOR・→R-R+2H2O
此外，羟基自由基可以通过从这些分子中抽取电子而氧化有机底 物：
HO・+R→R・+OH-
氧化底物(R·)为自由基。这些自由基可以在链式反应中与其它分 子反应。
类胡萝卜素是特别有效的脂质-过氧化链断裂剂。在一种情况下， 与基态氧的反应产生过氧化自由基(ROO·)：
R・+3O2→ROO-
过氧化自由基非常具有活性。它们可与其它有机底物在链式反应 中反应：
ROO・+RH→ROOH+R・
链式反应在PUFAs和其它敏感性膜脂质的氧化损害中是常见的。
氧消耗率的测定是链式反应的开始和进行的一个指示。重要的是 注意到在脂质体模型系统中，适宜剂量的非酯化的游离虾青素能够完 全抑制链式反应和伴随的氧消耗。
(4)超氧化物阴离子可以与羟基自由基(HO·)反应形成单线态氧 (1O2*)。单线态氧不是一种自由基，但在心脏生物系统中具有高度活性 和破坏性。单线态氧涉及膜结合蛋白如5′-核苷酸酶的破坏，所述酶 在维持和恢复血管扩张化合物如腺苷的局部浓度中具有重要性(表现 对人梗塞大小的减小有效)：
O2-+HO・→1O2*+HO-
(5)超氧化物阴离子还可以与自由基氧化氮(NO·)反应，产生过氧亚 硝酸(OONO-)。过氧亚硝酸是生物系统中具有高度活性和破坏性的分 子。
O2-+NO・→OONO-
多形核白细胞(PMNS)，特别是嗜中性白细胞，和活化的巨噬细胞 是氧衍生的自由基和非自由基种类的丰富来源。位于吞噬细胞细胞膜 中的NADPH氧化酶系统是刺激后自由基的重要来源。PMNs和活化的巨 噬细胞快速地消耗“呼吸爆发”中的氧，并将其转化成超氧化物阴离 子，然后转化成过氧化氢(H2O2)，以及大量的单线态氧。PMNs还是次 氯酸盐-另一种破坏性活性氧种类的来源。虽然在感染中在吞噬细胞活 性中重要，但在局部缺血和再灌注期间的局部环境中，这些ROS攻击 局部区域中的正常和受损的宿主细胞而发生进一步的细胞损伤。
嗜中性白细胞是延长心肌局部缺血之后再灌注期间的氧自由基的 一个主要来源，特别是在实验性梗塞的动物模型中。许多先前的研究 已证实在局部缺血-再灌注期间形成氧自由基，但很少指出这种自由基 在体内的来源或已检查了延长的心肌局部缺血中的自由基产生。嗜中 性白细胞在先前局部缺血的组织中大量募集，并被认为通过局部释放 多种介质，主要是氧自由基来诱导损伤。先前，活化的嗜中性白细胞 对再灌注损伤和潜在心肌抢救的贡献仍不清楚。已提出一种方法用于 检测自由基，特别是超氧化物阴离子，这种方法不干扰自由基产生的 血源机理。
开胸和闭胸的狗经历主动脉和冠脉窦导管插入(Duilio等人， 2001)。不注入化学物质。取而代之，将血液抽至预填充自旋阱的注射 器，并用电子顺磁共振(EPR)光谱法分析。在冠脉闭塞90分钟后，氧 自由基的经心浓度在再流动后10分钟升高数倍，并保持至少1小时明 显升高。自由基大部分来源于嗜中性白细胞，特别是超氧化物阴离子。 这些自由基在施用以下物质后表现出明显降低：(1)嗜中性白细胞 NADPH-氧化酶抑制剂和(2)抗嗜中性白细胞CD18-粘附分子的单克隆 抗体(R15.7)。设计第一种干预用于减少嗜中性白细胞呼吸爆发，而第 二种用于减少嗜中性白细胞募集至再灌注损伤部位。通过单克隆抗体 R15.7导致的自由基产生减少还与明显较小的梗塞大小有关，并与伴 随的无再流动区域减少有关。第一次证明，活化的嗜中性白细胞是延 时局部缺血后体内再灌注心脏中氧化剂的主要来源，这种现象是长久 存在的，且抗嗜中性白细胞干预可以有效地防止再灌注期间氧自由基 经心浓度的增加。在这些实验性梗塞的动物模型中，在冠脉闭塞之前 预先存在的病理的缺乏可能过分强调嗜中性白细胞募集和活化对I/R 损伤的促进作用；但实际上在人动脉粥样硬化的情况下，已驻留在“危 险区域”的活化的巨噬细胞和活化的T淋巴细胞也可大大促进I/R损 伤。
局部缺血导致受影响区域细胞中ATP耗尽。在通常“泄漏”大约 5％健康组织中加工的电子的线粒体电子转运链水平下，当呼吸链大量 减少时有利于进一步泄漏部分还原的氧种类(特别是O2-)。这主要在局 部缺血期间发生。局部细胞环境中的净效应是从抗氧化至促氧化的氧 化还原状态平衡的倾斜，同时其吸收附加的自由基危害而不造成进一 步细胞损害的能力减小。
预防局部缺血-再灌注损伤：用于先前动物和/或人试验的药理学活性剂
在动物模型或有限的人试验中评价了以下化合物作为急性心肌梗 塞(AMI)期间减少局部缺血-再灌注损伤和/或心肌抢救的治疗剂。大部 分是生物抗氧化剂。
●超氧化物歧化酶(和衍生物或模拟物)
●过氧化氢酶
●谷胱甘肽和谷胱甘肽过氧化物酶
●黄嘌呤氧化酶抑制剂
●维生素B、C、E(和衍生物)
●钙拮抗剂
●ACE抑制剂
●巯基硫醇化合物(特别是N-乙酰半胱氨酸)
●铁螯合剂(甲磺酸去铁胺)
●抗炎剂(例如布洛芬)
●磷酸肌酸
●N-2-巯基丙酰甘氨酸(MPG)
●普罗布考(和衍生物)
●褪黑激素
●辅酶Q-10
Singh和印度合作者的开创性研究之前证明急性心肌梗塞人患者 的内源性抗氧化剂耗尽，而补充抗氧化剂混合物和/或辅酶Q10(一种 有效的亲脂性抗氧化剂)单一疗法在AMI后30天有效实现心肌抢救和 改善传统上硬的临床终点(例如总心源性死亡和非致命再梗塞)。 AMISTAD试验证明腺苷在三个分别的患者组中作为心肌抢救试剂的有 用性。RheothRxTM(一种流变试剂)也有效地作为人试验中的抢救剂，但 肾毒性继发后被弃用。最近，Medicure，Inc.在与Duke Clinical Research Institute合作的小型II期初步研究中证明维生素B衍生 物可用于心肌抢救。因此，现在更好地理解在先前对I/R损伤的回顾 中认识到的“翻译”问题(从实验性梗塞的动物模型中的效力至人临床 效力)。但是，商业上的机会窗口仍然存在，因为尚未有药剂被特别批 准用作人用抢救试剂。
心肌局部缺血-再灌注损伤治疗的时间选择
如以上讨论，早期再灌注急性心肌梗塞(主要采用药理学或手术 再灌注)终止由于局部缺血导致的细胞死亡，但矛盾地导致进一步的损 伤-最可能通过氧化机理。Horwitz等人(1999)在57只狗中确定了机 会窗口，在此期间抗氧化剂必须以治疗浓度存在以防止在局部缺血90 分钟和随后再灌注48小时期间发生再灌注损伤。在该试验中进行的统 计分析关注鉴定引起梗塞大小差别的组成员成分，并揭示治疗持续时 间是主要的决定因素。如果在再灌注第1个小时内的任何时间开始， 则大于或等于3小时的输注明显减小梗塞大小。Duilio等人(2001)在 犬模型中通过证明反映过氧化自由基链反应的氧消耗在再灌注后10 分钟开始以及自由基活性在再灌注的至少第1小时保持升高来进一步 澄清这个问题。Singh等人(1996)先前在人患者中证明，在MI后平均 13小时起始抗氧化剂治疗，并持续28天，则心肌抢救以及改善硬的 临床终点(非致命再梗塞，死亡)是可能的。因此，具有长半衰期的血 浆抗氧化剂可能特别适于这种情况，因为它们可以以负荷剂量给药， 并在整个关键的AMI后早期(0-24小时)在血浆中衰变。口服类胡萝卜 素的血浆半衰期范围从叶黄素(“氧化的”类胡萝卜素包括虾青素、辣 椒黄素、叶黄素和玉米黄质)的大约21小时至胡萝卜素(“烃”类胡萝 卜素如番茄红素)的222小时。在Horwitz等人(1999)的试验中超氧化 物歧化酶及其模拟物在人研究中的血浆抗氧化剂半衰期(7分钟)与关 于叶黄素的近21小时和关于胡萝卜素的近9天的半衰期的明显差别突 出了在人AMI中类胡萝卜素的药代动力学优点和对抗I/R损伤的潜在 的心脏保护作用。
抗氧化剂在再灌注损伤中的关键评价：人研究
在Singh等人(1994)进行的研究中，与对照患者相比表现AMI的 患者的维生素A、C、E和β-胡萝卜素平均水平明显降低。AMI患者的 脂质过氧化物明显升高。AMI和低维生素血浆水平之间的负关系在调 节这些患者的吸烟和糖尿病之后仍然明显。类似地，Levy等人(1998) 研究了38名AMI患者，他们与年龄相匹配的健康对照对象相比表现出 维生素A、E和β-胡萝卜素水平明显降低。在血栓溶解之后，治疗患 者血清中的脂质过氧化产物明显升高。溶栓治疗还导致血浆维生素E 水平明显降低。这些描述的研究表明在呈现AMI时经历急性冠脉事件 的患者的抗氧化剂维生素血清水平可能降低。在急性情况下用抗氧化 剂化合物进行药理学干预可能会纠正抗氧化剂维生素缺乏和全身抗氧 化状态。
在初级和/或二级预防CVD的情况下用抗氧化剂进行前瞻性人干 预试验同样有限，但大多数是成功的。4/5目前的人研究强烈支持维 生素E在减少心脏病风险和并发症率方面的有效性。对患有明显肾病 的患者进行的抗氧化剂对晚期肾病中的心血管疾病的二级预防研究揭 示，给予800IU/天的天然来源维生素E的患者的非致命性MI降低70％。 类似地，如本文所提到的，许多药剂现已成功地用于人的心肌抢救应 用。
在急性情况下静脉内递送低分子量化合物以抑制或改善I/R损伤 需要评价它的免疫原性。对快速输注化合物的输血类型和其它不良反 应的发生率应该最小化。分子量＜1000Da的化合物，例如阿司匹林、 孕酮和虾青素可能不具有免疫原性，除非与载体复合。当分子量增加 到1000-6000Da时，例如胰岛素和ACTH，化合物可能是或可能不是 免疫原性的。当分子量增加至＞6000Da时，化合物可能是免疫原性 的。此外，脂质很少具有免疫原性，同样除非与载体复合。虾青素， 作为一种叶黄素类胡萝卜素，其天然形式具有高度脂溶性。它的尺寸 也小(597Da)。因此，可注射的虾青素结构类似物在恰当的配方中的 免疫原性可能性低，是用于目前治疗适应症的特别理想的化合物。
预防心律失常：用于先前的动物试验的药理学活性剂
Gutstein等人(2001)进行的研究评价基因修饰的小鼠，其不能在 心肌中表达连接蛋白43[Cx43条件敲除(CKO)小鼠]。Gutstein等人发 现尽管Cx43 CKO小鼠具有正常心脏结构和收缩性能，但它们一致地发 生心源性猝死，显然是由于自发的致命性室性心动过速。这些数据支 持间隙连接通道特别是连接蛋白43在保持心脏电稳定性中的关键作 用。能够由类胡萝卜素诱导的连接蛋白43是在人组织中最广泛表达的 连接蛋白。因此，类胡萝卜素和类胡萝卜素结构类似物可以用于治疗 心律失常。
预防癌症：用于先前动物试验的药理学活性剂
已主要在动物模型中评价类胡萝卜素在预防和治疗癌症方面的可 能治疗价值。先前，类胡萝卜素的抗氧化性能是涉及类胡萝卜素及其 在癌症预防中的应用的研究的焦点。Bertram等人(1991)进行的研究 指出虽然类胡萝卜素是抗氧化剂，但这种特定的性能似乎不是导致它 们作为癌症化学预防剂的活性的主要因素。而是发现类胡萝卜素的活 性与它们上调间隙连接通讯的能力十分相关。已推定间隙连接充当由 生长受抑制的正常细胞产生的抗增殖信号的传送管道。能够由类胡萝 卜素诱导的连接蛋白43是人组织中最广泛表达的连接蛋白。因此， 上调连接蛋白43可能是类胡萝卜素用于化学预防人和其它动物的癌 症的机理。而且最近Nishino等人(2003)进行的人研究证明通过长期 口服给予的类胡萝卜素混合物(10mg番茄红素，α-和β-胡萝卜素各5 mg)有效地化学预防日本高危肝硬化患者的肝细胞癌。因此更显著地在 肝内蓄积的具有更大效力的化学预防癌症的类胡萝卜素(例如虾青素) 可能是特别有用的实施方案。
类胡萝卜素用于治疗局部缺血-再灌注损伤、肝脏疾病、心律失常和癌
症的应用
本文所用的术语“抑制”和“改善”一般定义为防止和/或减轻疾 病状态的负面结果。因此，本文所述的方法和组合物可能作为急性和 慢性(预防性)形式均具有价值。
本文所用的术语“局部缺血-再灌注损伤”一般定义为归因于对先 前局部缺血的组织(慢性或急性局部缺血)的再氧化的病理情况，它包 括动脉粥样硬化和血栓栓塞性血管疾病及其相关的疾病。具体而言， 主要的疾病或过程包括心肌梗塞、中风、外周血管疾病、静脉或动脉 闭塞、器官移植、冠状动脉分流移植手术、经皮经腔冠状动脉血管成 形术和心血管骤停和/或死亡包括在内，但它们不被视为是对在其各自 的病理学中涉及局部缺血组织再灌注的其它病理过程的限制。
本文所用的术语“心律失常”一般定义为不同于心搏的正常节律 任何变化，包括窦性心律失常、早搏、心传导阻滞、房颤、房扑、室 性心动过速、室颤、交替脉和阵发性心动过速。本文所用的术语“心 律失常”一般定义为心脏电活动的紊乱，其表现为心率或心律的异常。 心律失常最通常与心血管疾病，特别是局部缺血性心脏病有关。
本文所用的术语“癌症”一般认为其特征是不受控的、异常的细 胞生长。具体而言，癌可能指病态组织，包括致癌物引发的细胞和致 癌物转化的细胞。
本文所用的术语“类胡萝卜素结构类似物”可以一般定义为类胡 萝卜素及其生物活性结构类似物。典型的类似物包括表现同等或提高 的生物有用和相关的功能，但在结构上不同于母体化合物的分子。
母体类胡萝卜素选自文献中所述的多于600种天然存在的类胡萝 卜素和它们的立体和几何异构体。这些类似物可以包括但不限于酯、 醚、碳酸酯、酰胺、氨基甲酸酯、磷酸酯和醚、硫酸酯、糖苷醚，含 或不含间隔(接头)。
本文所用的术语“多于一种类胡萝卜素结构类似物的协同组合” 可以一般定义为包括一种类胡萝卜素结构类似物与一种或多种其它类 胡萝卜素结构类似物或共同抗氧化剂组合(作为衍生物或在溶液和/ 或制剂中)的任何组合物。
本文所用的术语“治疗对象”可以一般定义为所有哺乳动物，特 别是人。
本文所用的术语“给药”可以一般定义通过任何实现期望目标的 方法施用药物或非处方药(OTC)或营养组合物。例如，给药可以包括肠 胃外、皮下、静脉内、冠脉内、直肠、肌内、腹膜内、透皮或含服途 径。可选择或同时地，给药可以通过口服途径。给药剂量取决于接受 者的年龄、健康、体重和疾病状态，同时治疗的类型(如果有的话)， 治疗频率和目标效果的性质。本文所述的旨在抑制局部缺血-再灌注损 伤的任何技术也可以用于抑制或改善肝脏疾病，非限制性实例为丙型 肝炎感染。本文所述的涉及抑制和/或改善局部缺血-再灌注损伤的技 术也可以用于抑制和/或改善心律失常。本文所述的涉及抑制和/或改 善局部缺血-再灌注损伤的技术也可以用于抑制和/或改善癌症。
一个实施方案可以包括给治疗对象单独或联合施用类胡萝卜素结 构类似物，从而抑制和/或改善局部缺血-再灌注损伤的发生。所述类 胡萝卜素结构类似物可以是水溶性和/或水可分散性衍生物。所述类胡 萝卜素衍生物可以包括实质上增加天然存在的类胡萝卜素的水溶性的 任何取代基。
所述类胡萝卜素衍生物可以保持和/或改善母体类胡萝卜素的抗 氧化性能。所述类胡萝卜素衍生物可以保持母体类胡萝卜素的无毒性 能。所述类胡萝卜素衍生物相对于母体类胡萝卜素在对治疗对象给药 时可以具有提高的生物利用度。所述母体类胡萝卜素可以天然存在。
另一个实施方案可以包括给治疗对象施用包含多于一种类胡萝卜 素结构类似物的协同组合的组合物，借此减少局部缺血-再灌注损伤的 发生。所述组合物可以是类胡萝卜素衍生物的“外消旋的”(即潜在立 体异构形式的混合物)混合物。还包括含有与药学上可接受的载体(例 如人血清白蛋白)组合的类胡萝卜素结构类似物的药物组合物。在一个 实施方案中，可以将类胡萝卜素的结构类似物与人血清白蛋白(即HSA) 在溶剂中复合。HSA可以用作药学上可接受的载体。
在某些实施方案中，组合物可以包括1.0克或更少的特定类胡萝 卜素结构类似物与1.0克或更少的一种或多种其它类胡萝卜素结构类 似物和/或共同抗氧化剂组合的所有组合物，其量有效实现期望的目 的。虽然个体治疗对象的需要有变化，但各个组分的有效量的最佳范 围的确定在本领域技能范围内。典型地，类胡萝卜素结构类似物可以 施用于哺乳动物，特别是人，参照被治疗局部缺血-再灌注损伤的哺乳 动物或人的体重，口服剂量为5-100mg/天。典型地，可以将类胡萝卜 素结构类似物施用于哺乳动物，特别是人，参考被治疗再灌注损伤的 哺乳动物或人的体重，肠胃外给药剂量为5-500mg/天。在其它实施 方案中，口服或肠胃外施用大约100mg类胡萝卜素结构类似物以治疗 或预防局部缺血-再灌注损伤。
单位口服剂量可以包括大约0.25mg至大约1.0克或大约5-25mg 的类胡萝卜素结构类似物。单位肠胃外剂量可以包括大约25mg-1.0 克或25mg-500mg的类胡萝卜素结构类似物。单位冠脉内剂量可以包 括大约25mg-1.0克或25mg-100mg的类胡萝卜素结构类似物。单位 剂量可以每天给药一次或多次，隔天给药，以负荷剂量或大丸药形式 给药，或者在肠胃外溶液中滴定至常规接受的或新的生物化学代用标 记或临床终点，这些属于本领域的技能。
除了将类胡萝卜素结构类似物作为原料化学物质施用之外，可以 将化合物作为包含有利于可药用的类胡萝卜素结构类似物加工的合适 的药学上可接受的载体、防腐剂、赋形剂和助剂的药物制剂的一部分 给药。制剂，特别是可以口服并可以用于优选类型的给药的制剂，例 如片剂、软明胶、锭剂、糖锭和胶囊，以及可以直肠给药的制剂，例 如栓剂，和用于注射或口服给药的适宜溶液，可以在如上述的提供类 似生物利用度的剂量范围内与赋形剂一起制备。
药物制剂可以本领域技术人员已知的方式制备，例如通过常规混 合、制粒、制糖锭、软明胶包囊、溶解、提取或冻干方法。因此，口 服用药物制剂可以通过将活性化合物与固体和半固体赋形剂和适宜的 防腐剂和/或共同抗氧化剂合并来获得。任选地，可以将所得的混合物 研磨和加工。如果需要或必需的话，可以在加入适宜的助剂之后将所 得的颗粒混合物用于获得片剂、软明胶、锭剂、胶囊或糖锭核心。
适宜的赋形剂可以是填充剂，例如糖类(例如乳糖、蔗糖或甘露 糖)，糖醇(例如甘露醇或山梨醇)，纤维素制剂和/或磷酸钙(例如磷酸 三钙或磷酸氢钙)。此外，可以使用粘合剂，例如淀粉糊(例如玉蜀黍 或玉米淀粉、小麦淀粉、米淀粉、马铃薯淀粉、明胶、黄芪胶、甲基 纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和/或聚乙烯吡咯烷酮)。 可以加入崩解剂(例如上述淀粉)和羧甲基淀粉、交联聚乙烯吡咯烷酮、 琼脂或藻酸或其盐(例如藻酸钠)。助剂首先是流动调节剂和润滑剂(例 如二氧化硅、滑石、硬脂酸或其盐，例如硬脂酸镁或硬脂酸钙，和/ 或聚乙二醇或PEG)。糖锭核心提供以适宜包衣，如果需要的话它耐受 胃液。软明胶胶囊(“软明胶”)提供适宜包衣，所述包衣一般包含明 胶和/或适宜的可食用染料。不含动物组分和可食的明胶胶囊因为广泛 地使用和消耗而可能特别适用于本文所述的实施方案。为此目的，可 以使用浓缩的糖溶液，它可以任选包含阿拉伯胶、滑石、聚乙烯吡咯 烷酮、聚乙二醇(PEG)和/或二氧化钛、漆溶液和适宜的有机溶剂或溶 剂混合物，包括二甲亚砜(DMSO)、四氢呋喃(THF)、丙酮、乙醇或其它 适宜的溶剂和助溶剂。为了生产耐胃液的包衣，可以使用适宜的纤维 素制剂例如乙酰纤维素邻苯二甲酸酯或羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸 酯的溶液。可以将染料或色素加到片剂或糖锭包衣或软明胶胶囊，例 如用于识别和为了表征活性化合物剂量的组合，或者掩饰胶囊内容物 用于临床或其它研究。
可以口用的其它药物制剂包括由明胶制备的推入-配合胶囊和由 明胶和增塑剂如甘油或山梨醇制备的软热封胶囊。推入-配合胶囊可以 包含颗粒形式的活性化合物，其可以与填充剂如乳糖、粘合剂如淀粉 和/或润滑剂如滑石或硬脂酸镁，以及任选地稳定剂和/或防腐剂混合。 在软胶囊中，可以将活性化合物溶解或悬浮在适宜的液体，例如脂肪 油如米糠油或花生油或棕榈油或液体石蜡中。在其它实施方案中，可 以加入稳定剂和防腐剂。
可以直肠使用的可能的药物制剂例如包括由活性化合物与栓剂基 质的组合组成的栓剂。例如适宜的栓剂基质为天然或合成甘油三酯或 链烷烃。此外，还可以使用由活性成分和基质的组合组成的明胶直肠 胶囊。可能的基质材料例如包括液体甘油三酯、聚乙二醇或链烷烃。
用于肠胃外给药的适宜的配方包括但不限于水溶性和/或水可分 散性形式的活性化合物的水溶液，例如水溶性盐、酯、碳酸酯、磷酸 酯或醚、硫酸酯、糖苷醚，以及间隔和/或接头。此外，可以施用作为 适宜的油注射悬浮液的活性化合物的悬浮液，特别适于肌内注射。可 以使用适宜的亲脂性溶剂，助溶剂(例如DMSO或乙醇)，或赋形剂，包 括脂肪油如米糠油或花生油和/或棕榈油或合成脂肪酸酯如油酸乙酯 或甘油三酯。水性注射悬浮液可以包含增加悬浮液粘度的物质，例如 包括羧甲基纤维素钠、山梨醇、右旋糖酐和/或环糊精。环糊精(例如 (β-环糊精)可以具体用于增加用于肠胃外注射类胡萝卜素结构类似 物的水溶性。可以制备包含类胡萝卜素结构类似物和例如卵黄磷脂酰 胆碱(E-PC)的混合物的脂质体配方用于注射。任选地，所述悬浮液还 可以包含稳定剂，例如抗氧化剂如BHT或防腐剂如苄醇。
实施例
现在已经描述了本发明，参照以下实施例更容易理解本发明，所 述实施例仅以例示的方式提供，而不意在限定本发明。
关于本文所述化合物的合成和表征，试剂购自商业来源并原样使 用，除非另外指出。用于反应和分离的溶剂是试剂级并不经纯化使用， 除非另外指出。所有以下反应在氮(N2)气氛下进行，并避免直接光线。 “外消旋”虾青素(为1∶2∶1比率的立体异构体3S，3′S、内消旋和 3R，3′R的混合物)购自Divi′s Laboratories，Ltd(Buckton Scott， India)。“外消旋”叶黄素和玉米黄质购自Indofine Chemical Co.， Inc。用Uniplate硅胶GF 250micron板进行薄层色谱(TLC)。用于 过程中控制(IPC)的HPLC分析用Varian Prostar Series 210液相色 谱仪进行，该色谱仪具有Alltech Rocket，Platinum-C18，100，3μm， 7×53mm，PN 50523；温度：25℃；流动相：(A＝水；B＝10％二氯甲烷 /甲醇)，40％A/60％B(起始)；8分钟内线性梯度至100％B；保持100％ B4分钟，1分钟内线性梯度至40％A/60％B；流速：2.5mL/分；起始 压力：2050PSI；PDA检测器波长：474nm。用Bruker Advance 300 记录NMR，并用ThermoFinnigan AQA光谱仪进行质谱测定。用Agilent 1100LC/MSD VL ESI系统记录LC/MS；柱：Zorbax Eclipse XDB-C18 Rapid Resolution(4.6×75mm，3.5μm，USUT002736)；温度：25℃；起 始压力：107巴；流速：1.0ml/分；流动相(％A＝0.025％TFA，在H2O中， ％B＝0.025％TFA，在乙腈中)方法1(化合物8-21，23-27，30，31)：70％ A/30％B(初始)，5分钟内分阶梯度至50％B，8.30分钟内分阶梯度至 98％B，在98％B保持15.20分钟，15.40内分阶梯度至30％B；方法 2(化合物28，29)：70％A/30％B(初始)，4分钟内分阶梯度至50％B， 7.30分钟内分阶梯度至90％B，10.30分钟内分阶梯度至98％B，保持 在98％B 15.20分钟，15.40分钟内分阶梯度至30％B；方法3(化合 物22)：70％A/30％B(初始)，5分钟内分阶梯度至50％B，8.30分钟 内分阶梯度至98％B，在98％B保持25.20分钟，在25.40分钟内分 阶梯度至30％B；PDA检测器：470nm；LRMS：+模式，ESI。
虾青素(2E).HPLC保留时间：11.629分钟，91.02％(AUC)； LRMS(ESI)m/z(相对强度)：598(M++2H)(60)，597(M++H)(100)；HPLC 保留时间：12.601分钟，3.67％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)： 597(M++H)(100)；HPLC保留时间：12.822分钟，5.31％(AUC)； LRMS(ESI)m/z(相对强度)：597(M++H)(100)。
叶黄素(XXX).HPLC保留时间：12.606分钟，100％(AUC)； LRMS(ESI)m/z(相对强度)：568(M+)(100)。
玉米黄质(XXXI).HPLC保留时间：12.741分钟，100％(AUC)； LRMS(ESI)m/z(相对强度)：568(M+)(100)。
实施例1：合成XV(虾青素的二琥珀酸酯(琥珀酸一 -(4-{18-[4-(3-羧基-丙酰氧基)-2，6，6-三甲基-3-氧代-环己-1-烯 基]-3，7，12，16-四甲基-十八烷-1，3，5，7，9，11，13，15，17-壬烯 基}-3，5，5-三甲基-2-氧代-环己-3-烯基)酯))
室温下往在DCM(″二氯甲烷″)(50mL)中的虾青素2E(6.0g，10.05 mmol)的溶液加入DIPEA(″N，N-二异丙基乙基胺″)(35.012mL，201 mmol)、琥珀酸酐(10.057g，100.5mmol)和DMAP(″4-(二甲基氨基) 吡啶″)(0.6145g，5.03mmol)。将反应混合物在室温下搅拌48小时， 此时用DCM稀释反应物，用盐水/1M HCl(60mL/10mL)终止反应，然 后用DCM萃取。用Na2SO4干燥合并的有机层，并浓缩得到虾青素二琥 珀酸酯(XV)(100％)。HPLC保留时间：10.031分钟，82.57％(AUC)； LRMS(ESI)m/z(相对强度)：798(M++2H)(52)，797(M++H)(100)；HPLC 保留时间：10.595分钟，4.14％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)： 797(M++H)(40)，697(100)；HPLC保留时间：10.966分钟，5.68％(AUC)； LRMS(ESI)m/z(相对强度)：797(M++H)(100)，679(31)；HPLC保留时 间：11.163分钟，7.61％(AUC)；LRMS(ESI)M/Z(相对强度)： 797(M++H)(38)，679(100)，且无可检测的虾青素2E。
实施例2：合成XVI(虾青素的二琥珀酸酯(琥珀酸一 -(4-{18-[4-(3-羧基-丙酰氧基)-2，6，6-三甲基-3-氧代-环己-1-烯 基]-3，7，12，16-四甲基-十八烷-1，3，5，7，9，11，13，15，17-壬烯 基}-3，5，5-三甲基-2-氧代-环己-3-烯基)酯)的二钠盐)
将虾青素的二琥珀酸酯(2g，2.509mmol)和200mL乙醇在室温和 氮气氛下于500mL圆底烧瓶中搅拌。一次性加入乙醇钠(340mg，5.019 mmol，Acros#A012556101)固体，并将溶液搅拌过夜。第二天，滤出 沉淀，用乙醇洗涤，然后用二氯甲烷洗涤得到一种紫色固体，虾青素 的二琥珀酸酯的二钠盐，XVI[1.41g，67％]，放置在高度真空管道中 干燥。1H-NMR(甲醇-d4)δ6.77-6.28(14H，m)，5.53(2H，dd，J＝12.6， 6.8)，2.68-2.47(8H，m)，2.08-1.88(22H，m)，1.37(6H，s)， 1.24(6H，s)；13C NMR(CDCl3)δ196.66，180.80，175.01，163.69， 144.12，141.38，138.27，136.85，136.12，135.43，132.35，129.45， 126.22，124.71，72.68，44.09，38.63，34.02，32.34，31.19，26.86， 14.06，13.19，12.91；质谱+ESI，819.43一钠盐，797.62虾青 素的二琥珀酸酯；HPLC 7.41分钟(99.84％)。
实施例3：合成虾青素的BocLys(Boc)OH酯(XXI).
HPLC：柱：Waters Symmetry C18 3.5微米4.6mm×150mm；温 度：25℃；流动相：(A＝0.025％TFA，在H2O中；B＝0.025％TFA，在 MeCN中)，95％A/5％B(起始)；线性梯度至100％B经历12分钟，保 持4分钟；线性梯度至95％B/5％A经历2分钟；线性梯度至95％A/5％ B经历4分钟；流速：2.5ml/分；检测器波长：474nm。
往在二氯甲烷(500mL)中的虾青素2E(11.5g，19.3mmol)和 BocLys(Boc)OH(20.0g，57.7mmol)的混合物加入4-二甲基氨基吡啶 (DMAP)(10.6g，86.6mmol)和1，3-二异丙基碳化二亚胺(″DIC″)(13.4 g，86.7mmol)。用铝箔覆盖圆底烧瓶，并将混合物在室温和氮气氛下 搅拌过夜。16小时后，根据HPLC和TLC反应不完全。将另外1.5当 量的DMAP和DIC加到反应物，2小时后根据HPLC反应完全。然后将 混合物浓缩至100mL，滤出一种白色固体(1，3-二异丙基脲)。用硅胶 (10％-50％庚烷/EtOAc)对滤液进行快速色谱处理得到目标产物，为一种 暗红色固体(XXI)(28.2g，＞100％产率)。1H NMR(DMSO-d6)δ7.24(2H， t，J＝6.3Hz)，6.78(2H，d，5.0Hz)，6.57-6.27(14H，m)，5.50-5. 41(2H，m)，3.99-3.97(2H，d，6.0Hz)，2.90(4H，m)，2.03(4 H，m)，2.00(6H，s)，1.97(6H，s)，1.82(6H，s)，1.70-1.55(4 H，m)，1.39-1.33(36H，m)，1.24-1.13(8H，m)，1.01-0.99(6 H，m)，0.86-0.83(6H，m).HPLC：21.3分钟(24.6％AUC))；22.0 分钟(48.1％(AUC))；22.8分钟(20.6％(AUC)).TLC(1∶1庚烷/EtOAc：Rf 0.41；Rf0.5；Rf0.56).通过正模式流动注射在Agilent 1100 LC/MSD VL ESI系统上进行LC/MS分析；流动相：A＝在H2O中的0.025％TFA；B＝ 在MeCN中的0.025％TFA，10％A/90％B(起始)；起始压力：10巴；PDA 检测器470nm.+ESI，m/z＝1276.1(M+Na+)。
实施例4：合成虾青素的二赖氨酸酯的四盐酸盐(XX)。
将虾青素的DiBocLys(Boc)酯(XXI)(20.0g，16.0mmol)和在1，4- 二噁烷中的HCl(4.00M，400mL，1.60mol，100eq)的混合物于室 温和氮气氛下搅拌。用铝箔盖住圆底烧瓶，并将反应物搅拌1小时， 此时根据HPLC反应完全。沉淀标题化合物，用过滤法收集，用醚 (3×100mL)洗涤，并干燥(14.7g，92％，根据HPLC为91.6％纯度)。将 部分(13.5g)粗固体溶于500mL 1∶2甲醇/二氯甲烷混合物，并在 氮气氛下搅拌。然后滴加乙醚(168mL)，并用过滤法收集沉淀的固体得 到目标产物，为一种暗红色固体(8.60g，63.7％产率)。1H NMR(DMSO-d6)δ8.65(6H，s)，8.02(6H，s)，6.78-6.30(14H，m)， 5.59-5.51(2H，m)，4.08(2H，m)，2.77(4H，m)，2.09-2.07(4 H，m)，2.01(6H，s)，1.97(6H，s)，1.90-1.86(4H，m)，1.84(6 H，s)，1.61-1.58(8H，m)，1.37(6H，s)，1.22(6H，s).HPLC：7.8 分钟(97.0％(AUC))。用Agilent 1100 LC/MSD VL ESI系统进行LC/MS 分析，所述系统具有zorbax Eclipse XDB-C18 Rapid Resolution 4.6×75mm，3.5微米，USUT002736；温度：25℃；流动相：(％ A＝0.025％TFA，在H2O中；％B＝0.025％TFA，在MeCN中)，70％A/30％ B(起始)；线性梯度至50％B，经历5分钟，线性梯度至100％B，经 历7分钟；流速：1.0mL/分钟；起始压力：108巴；PDA检测器470nm。 质谱+ESI，m/z＝853.9(M+H+)，m/z＝875.8(M+NA+)；LC 4.5分钟。
实施例5：合成虾青素二琥珀酸酯的双-(2-OTBS抗坏血酸)6-酯 (XXII)
HPLC：柱：Waters Symmetry C18 3.5微米4.6mm×150mm；温 度：25℃；流动相：(A＝0.025％TFA，在水中；B＝0.025％TFA，在乙 腈中)，95％A/5％B(起始)；线性梯度至100％B经历5分钟，保持10 分钟；线性梯度至95％B经历2分钟；线性梯度至95％A/5％B经历 3分钟；流速：1.0mL/min；检测器波长：474nm。
往在600mL二氯甲烷中的虾青素二琥珀酸酯(XV)(20.00g，25.1 mmol)的搅拌的溶液加入4-二甲基氨基吡啶(DMAP)(6.13g，50.2 mmol)、2-O-叔丁基二甲基甲硅烷基(OTBS)抗坏血酸(XXVI)(21.86g， 75.3mmol)和1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐 (EDCI-HCl)(12.02g，62.75mmol)。14小时后用硅胶(1.0kg硅胶， 洗脱剂0.5％HOAc/5％MeOH/EtOAc)对反应混合物进行快速色谱处理。 将馏分10浓缩得到暗红色固体(6.47g，19.2％产率，根据HPLC为58％ AUC纯度)。用硅胶(600g硅胶，洗脱剂0.25％HOAc/5％MeOH/EtOAc) 对粗产物进行快速色谱处理。将馏分6-10真空浓缩得到暗红色固体 (1.50g，4.4％产率，根据HPLC为94.8％AUC纯度)。1H-NMR(CDCl3)δ 11.13(2H，s)，6.78-6.28(14H，m)，5.43(2H，dd，J＝12.2，7.1 Hz)，5.34(2H，s)，4.78(2H，d，J＝5.4Hz)，4.11-4.07(6H，m)，2. 69-2.65(8H，m)，2.05-1.97(22H，m)，1.81(6H，s)，1.33(6H， s)，0.92(18H，s)，0.15(6H，s)，0.14(6H，s)；HPLC 13.4分钟 [94.8％(AUC)]；质谱-ESI，m/z＝1340.6(M-)。
实施例6：合成虾青素二琥珀酸酯的双抗坏血酸6-酯(XIX)。
0℃下往在THF(5mL)中的虾青素二琥珀酸酯的双-(2-OTBS抗坏血 酸)6-酯(XXII)(100mg，0.075mmol)的搅拌溶液加入HF·Et3N(121μL， 0.745mmol)。将反应物于0℃下搅拌1小时，然后温至室温。将反应 物搅拌2.5小时，然后通过倾入包含5mL IPAC和5mL水的分液漏斗 来终止反应。除去水层，并用水(2×5mL)洗涤有机层。通过旋转蒸发 除去有机溶剂，得到一种暗红色固体，将其不经纯化而使用；
1H-NMR(CDCl3)δ11.12(2H，s)，8.40(2H，s)，6.87-6.28(14H，m)， 5.43-5.32(4H，m)，4.69(s，2H)，4.09(s，4H)，3.99(s，2H)，2.68-2. 50(m，8H)，2.00-1.76(22H，m)，1.36-1.19(12H，m)；HPLC 8.9 分钟[80.7％(AUC)]；质谱+ESI，m/z＝1113.2(M+H+)。
实施例7：合成虾青素二琥珀酸酯的双抗坏血酸6-酯的钠盐 (XXIII)。
室温下往在丙酮(5mL)中的粗品虾青素二琥珀酸酯的双抗坏血酸 6-酯(XIX)(0.075mmol)的搅拌的溶液加入原甲酸三乙酯(62μL， 0.373mmol)。将溶液搅拌15分钟，然后滴加在丙酮中的2-乙基己酸 钠的溶液(93μL，0.019mmol，0.20M)。通过过滤除去所得的沉淀。 将滤液冷却至0℃，并用附加的在丙酮中的2-乙基己酸钠(373μL， 0.075mmol，0.20M)处理。将反应物搅拌5分钟，然后通过过滤收集 固体物质，用丙酮(5mL)洗涤，并在高度真空下干燥得到一种暗红色固 体(27.8mg，32.2％产率)：HPLC 8.9分钟[88.2％(AUC)]，质谱+APCI， m/z＝1113.3(M+3H-2Na+)。
实施例8：合成虾青素二琥珀酸酯的二环己基甲酯(XXIV)。
HPLC：柱：Alltech Rocket，Platinum-C18，100，3 AM，7×53 mm；温度：25 ℃；流动相：(A＝0.025％TFA在水中；B＝0.025％TFA， 在乙腈中)，70％A/30％B(起始)；保持40秒；线性梯度至50％B经 历4分20秒；线性梯度至100％B经历1分30秒，保持4分40秒；线 性梯度至70％A/30％B，20秒；流速：2.5mL/分；检测器波长：474 nm。
室温和N2氮气氛下往在25mL圆底烧瓶中的虾青素二琥珀酸酯 (XV)(100mg，0.125mmol)和N，N-二甲基甲酰胺(6.0mL)的搅拌的溶 液加入碳酸铯(90.0mg，0.275mmol)，并用铝箔覆盖。将反应物搅拌 15分钟，然后加入溴甲基环己烷(52.0μL，0.375mmol)。2天后，通 过加入4mL碳酸氢钠饱和溶液终止反应，并用50mL二氯甲烷稀释。 用25mL水将稀释的溶液洗涤二次，然后用无水硫酸钠干燥。将有机 溶液过滤，并用旋转蒸发法除去溶剂。用快速色谱法(10-50％EtOAc/ 庚烷)纯化粗残余物，得到一种暗红色固体(40.2mg，32.5％产率)： 1H-NMR(CDCl3)δ7.03-6.17(14H，m)，5.54(2H，dd，J＝12.9，6.7 Hz)，3.92(4H，d，J＝6.4Hz)，2.82-2.63(8H，m)，2.08-1.92(14 H，m)，1.90(6H，s)，1.75-1.62(14H，m)，1.34-1.20(22H，m)； HPLC 8.9分钟[83.9％(AUC)]；TLC(3∶7 EtOAc/庚烷：Rf0.38)；质 谱+ESI，m/z＝989.6(M+H+)。
实施例9：合成2-OTBS-5，6-isopropyledine抗坏血酸(XXV)
HPLC：Alltech Rocket，Platinum-C18，100A，3μm，7×53mm，PN 50523；温度：25℃；流动相：(A＝0.025％TFA，在水中；B＝0.025％TFA， 在乙腈中)，90％A/10％B(起始)；线性梯度至30％B经历3分钟；线 性梯度至90％B经历3分钟，保持2分钟；线性梯度至90％A/10％B 经历1分钟，然后保持1分钟；流速：2.5ml/分；检测器波长： 256nm。
室温下往在1.00L THF中的5，6-isopropyledine抗坏血酸(100.0 g，463mmol)的搅拌的溶液加入叔丁基二甲基甲硅烷基氯 (TBSCl)(76.7g，509mmol)，然后在30分钟内加入N，N-二异丙基乙 基胺(DIPEA)(161mL，925mmol)。将反应物于室温下搅拌14小时， 然后真空浓缩。将混合物溶于甲基叔丁基醚(MTBE)(1.00L)，并用1M 碳酸钾(1.00L)在分液漏斗中萃取。再用MTBE(1.00L)萃取水层一次， 并用2N HCl将水层的pH调节至pH6。用乙酸异丙酯(IPAC)(1.00L) 萃取水层二次，并浓缩得到一种米色固体(150.4g，98％产率)： 1H-NMR(DMSO d6)δ11.3(1H，s)，4.78(1H，d，J＝2.0Hz)，4.41-4. 36(1H，m)，4.11(1H，dd，J＝8.4，7.4Hz)，3.92(1H，dd，J＝8.4， 6.0)，1.24(3H，s)，1.23(3H，s)，0.92(9H，s)，0.14(6H，s)； HPLC 5.9分钟[91.6％(AUC)]；质谱-ESI，m/z＝329.2(M-H-)。
实施例10：合成2-OTBS抗坏血酸(XXVI).
室温和氮气氛下往在1.50 L二氯甲烷中的2-OTBS-5， 6-isopropyledine抗坏血酸(XXV)(150.4g，455mmol)的搅拌的溶液 加入丙二硫醇(54.0mL，546mmol)。将溶液冷却至-45℃，然后以保 持温度低于-40℃的速率滴加BF3-OEt2(58.0mL，455mmol)。1小时 后，根据HPLC反应完全。通过将冷反应混合物倾入含有1.00L IPAC 和500mL饱和氯化铵溶液和500ml水的分液漏斗来终止反应。将有机 层浓缩至一种白色固体。为了清除丙二硫醇，将固体在二氯甲烷(250mL) 中再浆化2小时，加入庚烷(1.00L)，并搅拌1小时。将混合物真空 浓缩至500ml体积。将混合物过滤并真空干燥得到一种米色固体 (112.0g，85％产率)：1H-NMR(DMSO d6)δ11.0(1H，s)，4.89(2H，s)， 4.78(1H，d，J＝1.2Hz)，3.82-3.80(1H，m)，3.45-3.42(2H，m)， 0.923(9H，s)，0.14(6H，s)；HPLC 4.9分钟[92.0％(AUC)]；质谱 -ESI，m/z＝289.0(M-H-)。
实施例11：合成虾青素的双-二甲基磷酸酯(XXVII).
HPLC：Waters Symmetry C18，3μm，4.6×150mm，WAT200632，温 度：25℃；流动相：(A＝水；B＝10％DCM/MeOH)，10％A/90％B(起始)； 线性梯度至100％B经历9分钟；保持100％B经历11min，线性梯度 至10％A/90％B经历1分钟；流速：1.0ml/分；检测器波长：474nm。
37℃下往在二氯甲烷中的虾青素2E(500mg，0.84mmol)和甲基咪 唑(0.50ml，6.27mmol)的混合物加入溴代磷酸二甲酯(2M， 5.04mL)(Ding，2000)。24小时后，根据HPLC反应未完全，加入溴代 磷酸二甲酯(2M，5.04mL)。48小时后，根据HPLC反应未完全，并加 入溴代磷酸二甲酯(2M，5.04mL)。72小时后，根据HPLC反应完全。 用二氯甲烷(20mL)稀释反应物，并用水(20mL)终止反应。分离各层并 再次用20mL二氯甲烷萃取水层。合并有机层，并在真空下浓缩得到 2.69g(＞100％产率)。1H NMR(CDCl3)δ6.58-6.14(14H，m)，5.05-4. 95(2H，m)，3.91-3.60(12H，m)，2.11-2.04(4H，m)，2.04-1. 92(12H，m)，1.85(6H，s)，1.26(6H，s)，1.15(6H，s).HPLC： 4.29分钟(86.7％AUC)).流动相：A＝0.025％TFA，在H2O中；B＝0.025％ TFA，在乙腈中，10％A/90％B(起始)；PDA检测器474nm.+ESI， m/z＝813.62(M+1)。
实施例12：合成虾青素的BocProOH酯(XXVIII).
LC/MS分析：在Agilent 1100 LC/MSD VL ESI系统上进行LC/MS 分析，所述系统含有Zorbax Eclipse XDB-C18 Rapid Resolution 4.6×75mm，3.5μM，USUT002736；温度：25℃；流动相：(％A＝0.025％ TFA，在H2O中；％B＝0.025％TFA，在MeCN中)，70％A/30％B(起始)； 线性梯度至50％B经历5分钟，线性梯度至98％B经历3分钟，在 98％B下保持17分钟；流速：1.0ml/分；起始压力：108巴；PDA检 测器470nm，373nm，214nm.LRMS：+模式，ESI。
往在二氯甲烷(500mL)中的虾青素2E(5.00g，8.38mmol)和 BocProOH(10.8g，50.3mmol)的混合物加入4-二甲基氨基吡啶 (DMAP)(6.14g，50.3mmol)和1，3-二异丙基碳化二亚胺(DIC)(7.79mL， 50.3mmol)。将混合物在室温和氮气氛下搅拌过夜。16小时后，根据 TLC反应完全。然后将混合物浓缩至干，并用100mL乙醚将粗残余物 浆化，通过硅藻土滤垫过滤。用硅胶(Et2O)对滤液进行快速色谱处理 得到目标产物，为一种暗红色固体(8.56g，＞100％产率)。LC：17.5 分钟[23.1％AUC)]；18.2分钟[45.1％(AUC)]；19.4分钟[22.0％(AUC)]. TLC(3∶2 EtOAc/己烷：Rf0.51；Rf0.55；Rf0.59).MS+ESI， m/z＝1013.8(M+Na+)。
实施例13：合成虾青素的二脯氨酸酯的二盐酸盐(XXIX).
在氮气氛下将乙醚(130mL)和EtOH(48.9mL，838mmol)的混合物 冷却至-78℃。30分钟内往冷却的混合物滴加乙酰氯(82.0mL，838 mmol)。从冷却浴中移出反应物，并缓慢温至室温。将烧瓶内容物倾入 含有虾青素的DiBocPro酯(XXVIII)(8.31g，8.38mmol)和搅拌棒 的单独的圆底烧瓶。用铝箔覆盖烧瓶，并将反应物在室温和氮气氛下 搅拌过夜。16小时后，根据LC反应完全。标题化合物沉淀并用过滤 法收集，用乙醚(3×100mL)洗并干燥(6.37g，88.0％粗产率，根据LC 为75.2％纯度).LC：8.00分钟[75.2％(AUC)].MS+ESI， m/z＝791.7(M+H+)。
实施例14：合成叶黄素二琥珀酸酯(XXXII).
室温下往在DCM(2mL)中的叶黄素(XXX)(0.010g，0.018mmol)的 溶液加入DIPEA(0.063mL，0.360mmol)、琥珀酸酐(0.036g，0.360 mmol)和DMAP(0.021g，0.176mmol)。
将反应混合物在室温下搅拌48小时，此时用DCM稀释反应物，用 盐水/1M HCl(6mL/1mL)终止反应，然后用DCM萃取。用Na2SO4干燥合 并的有机层，并浓缩得到叶黄素二琥珀酸酯(XXXII)(93.09％)。HPLC 保留时间：11.765分钟，93.09％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)： 769(M+)(24)，651(100)，且无可检测的叶黄素。
实施例15：合成玉米黄质的琥珀酸酯(XXXIII，XXXIV).
(XXXIII和XXXIV)
室温下往在DCM(2mL)中的玉米黄质(XXXI)(0.010g，0.018mmol) 的溶液加入DIPEA(0.063ml，0.360mmol)、琥珀酸酐(0.036g，0.360 mmol)和DMAP(0.021g，0.176mmol)。将反应混合物在室温下搅拌 48小时，此时用DCM稀释反应物，用盐水/1M HCl(6mL/1mL)终止反 应，然后用DCM萃取。用Na2SO4干燥合并的有机层，并浓缩得到玉米 黄质一琥珀酸酯(XXXIII)(2.86％)。HPLC保留时间：12.207分钟， 2.86％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)：669(M++H)(53)， 668(M+)(100)，玉米黄质二琥珀酸酯(XXXIV)(97.14％)HPLC保留时间： 11.788分钟，67.42％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)： 792(M++Na)(42)，769(M+)(73)，651(100)；HPLC保留时间：13.587 分钟，11.19％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)：792(M++Na)(36)， 769(M+)(38)，663(100)；HPLC保留时间：13.894分钟，18.53％(AUC)； LRMS(ESI)m/z(相对强度)：769(M+)(62)，663(77)，651(100)，且无 可检测的玉米黄质
实施例16：合成虾青素的乌头酸酯(XXXV，XXXVI)。
(XXXV和XXXVI)
室温下往在DCM/DMF(″N，N-二甲基甲酰胺″)(4ml/2mL)中的虾青 素2E(0.100g，0.168mmol)的溶液加入DIPEA(0.878mL，5.04 mmol)、顺式乌头酸酐(0.2622g，1.68mmol)和DMAP(0.4105g， 3.36mmol)。将反应混合物在室温下搅拌36小时，此时用DCM稀释反 应物，用盐水/1M HCl(20mL/3mL)终止反应，然后用DCM萃取。将合并 的有机层浓缩得到乌头酸一酯(XXXV)(13.25％)HPLC保留时间：10. 485分钟，4.95％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)： 777(M++Na+2H)(57)，623(100)；HPLC保留时间：10.722分钟， 8.30％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)：777(M++Na+2H)(6)， 709(100)，乌头酸二酯(XXXVI)(27.67％)HPLC保留时间：9.478分钟， 15.44％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)：933(M++Na+2H)(10)， 831(100)；HPLC保留时间：9.730分钟，12.23％(AUC)； LRMS(ESI)m/z(相对强度)：913(M++4H)(4)，843(100)，和虾青素 (44.40％)。
实施例17：合成虾青素的柠檬酸酯(XXXVII，XXXVIII).
室温下往在DCM(8mL)中的柠檬酸(0.5149g，2.86mmol)的悬浮 液加入DIPEA(1.167mL，0.6.70mmol)、DIC(0.525mL，3.35mmol)、 DMAP(0.4094g，3.35mmol)和虾青素(0.200g，0.335mmol)。将反 应混合物在室温下搅拌36小时，此时用DCM稀释反应物，用盐水/1M HCl(20mL/3mL)终止反应，然后用DCM萃取。将合并的有机层浓缩得 到柠檬酸一酯(XXXVII)(26.56％)HPLC保留时间：9.786分钟， 17.35％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)：773(M++3H)(14)， 771(M++H)(100)；HPLC保留时间：9.989分钟，9.21％(AUC)； LRMS(ESI)m/z(相对强度)：773(M++3H)(50)，771(M++H)(100)，柠檬 酸二酯(XXXVIII)(7.81％)HPLC保留时间：8.492分钟，3.11％(AUC)； LRMS(ESI)m/z(相对强度)：968(M++Na)(75)，967(100)， 946(M++H)(37)；HPLC保留时间：8.708分钟，2.43％(AUC)； LRMS(ESI)m/z(相对强度)：968(M++Na)(95)，946(M++H)(100)；HPLC 保留时间：8.952分钟，2.27％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)： 946(M++H)(19)，500(100)，和虾青素(21.26％)。
实施例18：合成虾青素的二甲基氨基丁酸一酯(XXXIX).
室温下往在DCM/DMF(3mL/3mL)中的4-(二甲基氨基)-丁酸盐酸盐 (0.2816g，1.68mmol)的悬浮液加入DIPEA(0.878mL，5.04mmol)、 HOBT(“1-羟基苯并三唑”)-H2O(0.3094g，2.02mmol)、DMAP(0.4105 g，3.36mmol)和虾青素(0.100g，0.168mmol)。将反应混合物在室温 下搅拌36小时，此时用DCM稀释反应物，用盐水/1M HCl(20ml/3mL) 终止反应，然后用DCM萃取。将合并的有机层浓缩得到4-(二甲基氨 基)丁酸一酯(XXXIX)(24.50％)HPLC保留时间：9.476分钟， 20.32％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)：732(M++Na)(13)，729(100)； HPLC保留时间：9.725分钟，4.18％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)： 732(M++Na)(50)，729(100)，和虾青素(61.21％)。
实施例19：合成虾青素的谷胱甘肽一酯(L)。
室温下往在DCM/DMF(3mL/3mL)中的还原谷胱甘肽(0.5163g， 1.68mmol)的悬浮液加入DIPEA(0.878mL，5.04mmol)、 HOBT-H2O(0.3094g，2.02mmol)、DMAP(0.4105g，3.36mmol)、 DIC(0.316mL，2.02mmol)和虾青素2E(0.100g，0.168mmol)。将 反应混合物在室温下搅拌36小时，此时用DCM稀释反应物，用盐水/1M HCl(20mL/3mL)终止反应，然后用DCM萃取。将合并的有机层浓缩得 到谷胱甘肽一酯(L)(23.61％)HPLC保留时间：9.488分钟， 16.64％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)：886(M+)(13)，810(54)， 766(100)；HPLC保留时间：9.740分钟，3.57％(AUC)； LRMS(ESI)m/z(相对强度)：886(M+)(24)，590(78)，546(100)；HPLC 保留时间：9.997分钟，3.40％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)： 886(M+)(25)，869(85)，507(100)，和虾青素(68.17％)。
实施例20：合成虾青素的酒石酸二酯(LI).
室温下往在DCM/DMF(5mL/5mL)中的(L)-酒石酸(0.4022g，2.68 mmol)的悬浮液加入DIPEA(1.167mL，0.6.70mmol)、HOBT-H2O(0.5131 g，3.35mmol)、DMAP(0.4094g，3.35mmol)和虾青素2E(0.200g， 0.335mmol)。将反应混合物在室温下搅拌36小时，此时用DCM稀释 反应物，用盐水/1M HCl(20mL/3mL)终止反应，然后用DCM萃取。将 合并的有机层浓缩得到酒石酸二酯(LI)(18.44％)HPLC保留时间： 9.484分钟，14.33％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)： 884(M++Na+H)(100)，815(72)，614(72)；HPLC保留时间：9.732分钟， 4.11％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)：883(M++Na)(100)，539(72)， 和虾青素(67.11％)。
实施例21：合成虾青素二琥珀酸酯的山梨醇一酯(LII).
室温下往在DMF(10mL)中的虾青素二琥珀酸酯(XV)(0.200g， 0.251mmol)的溶液加入DIPEA(1.312mL，7.53mmol)、 HOBT-H2O(0.4610g，3.01mmol)、DMAP(0.6133g，5.02mmol)和(D)- 山梨醇(0.4572g，2.51mmol)。将反应混合物在室温下搅拌36小时， 此时用DCM稀释反应物，用盐水/1M HCl(20mL/3mL)终止反应，然后 用DCM萃取。将合并的有机层浓缩得到山梨醇一酯(LII)(3.52％)HPLC 保留时间：9.172分钟，3.52％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)： 984(M++Na)(28)，503(100)，和虾青素二琥珀酸酯(91.15％)。
实施例22：合成虾青素二琥珀酸酯的山梨醇二酯(LIII).
室温下往在DCM/DMF(3mL/3mL)中的虾青素二琥珀酸酯 (XV)(0.100g，0.125mmol)的溶液加入DIPEA(0.656mL，3.76mmol)、 HOBT-H2O(0.2313g，1.51mmol)、DMAP(0.3067g，2.51mmol)、 DIC(0.236mL，1.51mmol)和(D)-山梨醇(0.2286g，1.25mmol)。 将反应混合物在室温下搅拌36小时，此时用DCM稀释反应物，用盐水 /1M HCl(20mL/3mL)终止反应，然后用DCM萃取。将合并的有机层浓 缩得到山梨醇二酯(LIII)(44.59％)HPLC保留时间：8.178分钟， 11.58％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)：1148(M++Na)(40)， 545(100)；HPLC保留时间：8.298分钟，33.01％(AUC)； LRMS(ESI)m/z(相对强度)：1148(M++Na)(20)，545(100)，并无可检测 的虾青素二琥珀酸酯。
实施例23：合成虾青素的吗啉氨基甲酸酯(LIV，LV).
(LIV和LV)
室温下往在DCM/DMF(3mL/3mL)中的虾青素2E(0.100g，0.168 mmol)的溶液加入DIPEA(0.878mL，5.04mmol)、DMAP(0.4105g，3.36 mmol)和4-吗啉碳酰氯(0.196mL，1.68mmol)。将反应混合物在室温 下搅拌36小时，此时用DCM稀释反应物，用盐水/1M HCl(20mL/3mL) 终止反应，然后用DCM萃取。将合并的有机层浓缩得到4-吗啉一氨基 甲酸酯(LIV)(33.17％)HPLC保留时间：11.853分钟，29.01％(AUC)； LRMS(ESI)m/z(相对强度)：710(M+)(100)；HPLC保留时间：13.142分 钟，1.37％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)：710(M+)(100)；HPLC保 留时间：13.383分钟，2.79％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)： 710(M+)(100)，4-吗啉二氨基甲酸酯(LV)(33.42％)HPLC保留时间： 12.049分钟，29.71％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)： 824(M++H)(54)，823(M+)(100)；HPLC保留时间：13.761分钟， 1.29％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)：823(M+)(100)，692(75)； HPLC保留时间：14.045分钟，2.42％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)： 823(M+)(100)，692(8)，和虾青素(22.10％)。
实施例24：合成虾青素的甘露醇一碳酸酯(LVII).
0℃下往在DCM(4mL)中的虾青素2E(0.100g，0.168mmol)的溶 液加入DIPEA(0.585mL，3.36mmol)和1，2，2，2-四氯乙基氯甲酸酯 (0.103mL，0.672mmol)。将反应混合物于0℃下搅拌2小时，在室 温下搅拌1.5小时，此时将(D)-甘露醇(0.3060g，1.68mmol)、 DMF(3mL)和DMAP(0.2052g，1.68mmol)加到反应物。将反应混合物 在室温下搅拌24小时，此时用DCM稀释反应物，用盐水(20mL)终止反 应，然后用DCM萃取。将合并的有机层浓缩得到甘露醇一碳酸酯 (LVII)(10.19％)HPLC保留时间：9.474分钟，10.19％(AUC)； LRMS(ESI)m/z(相对强度)：827(M++Na)(50)，804(M+)(25)，725(58)， 613(100)，和虾青素(53.73％)。
实施例25：合成虾青素的(二甲基氨基)丁酸二酯(LVIII)。
室温下往在DCM/DMF(3mL/3mL)中的4-(二甲基氨基)丁酸盐酸盐 (0.2816g，1.68mmol)的悬浮液加入DIPEA(0.878ML，5.04mmol)、 DMAP(0.4105g，3.36mmol)、HOBT-H2O(0.3094g，2.02mmol)、 DIC(0.316mL，2.02mmol)和虾青素2E(0.100g，0.168mmol)。将反 应混合物在室温下搅拌36小时，此时用DCM稀释反应物，用盐水/1M HCl(20mL/3mL)终止反应，然后用DCM萃取。将合并的有机层浓缩得 到(二甲基氨基)丁酸二酯(LVIII)(77.70％)HPLC保留时间：7.850分 钟，56.86％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)：824(M++H)(64)， 823(M+)(100)；HPLC保留时间：8.443分钟，3.87％(AUC)； LRMS(ESI)m/z(相对强度)：823(M+)(5)，641(20)，520(100)；HPLC 保留时间：9.021分钟，16.97％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)： 824(M++H)(58)，823(M+)(100)，且无可检测的虾青素。
实施例26：合成虾青素的苄基一醚(LIX).
0℃下往在DCM/DMF(3mL/3mL)中的虾青素2E(0.100g，0.168 mmol)和苄基溴(0.400mL，3.36mmol)的溶液加入KHMDS(“双(三甲 基甲硅烷基)酰胺钾”)(6.72mL；0.5M，在甲苯中，3.36mmol)。将 反应混合物于0℃下搅拌1小时，然后温至室温。将混合物于室温下 搅拌24小时，此时用DCM稀释反应物，用盐水/1M HCl(20mL/3mL) 终止反应，然后用DCM萃取。将合并的有机层浓缩得到苄基一醚 (LIX)(15.06％)HPLC保留时间：12.705分钟，15.06％(AUC)； LRMS(ESI)m/z(相对强度)：686(M+)(93)，597(100)，和虾青素 (67.96％)。
实施例27：合成虾青素的甘露醇一醚(LX).
室温下往在DCM(15mL)中的虾青素2E(0.200g，0.335mmol)的 溶液加入48％HBr(10mL)和H2O(30mL)。用DCM萃取水层，用Na2SO4干 燥合并的有机层，并浓缩得到虾青素的溴化物衍生物，为一种暗红色 油。室温下往在DCM/DMF(6mL/6mL)中的粗溴化物的溶液加入 DIPEA(1.58ML，9.09mmol)、DMAP(0.3702g，3.03mmol)和(D)-甘 露醇(0.5520g，3.03mmol)。将反应混合物在室温下搅拌24小时，此 时用DCM稀释反应物，用盐水/1M HCl(20mL/3mL)终止反应，然后用 DCM萃取。将合并的有机层浓缩得到甘露醇一醚(LX)(4.40％)HPLC保留 时间：9.479分钟，4.40％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)： 783(M++Na)(64)，710(66)，653(100)，和虾青素(79.80％)。
实施例28：合成虾青素二琥珀酸酯的三(羟基甲基)氨基甲烷一 酰胺(LXI).
室温下往在DCM/DMF(3mL/3mL)中的虾青素二琥珀酸酯 (XV)(0.100g，0.125mmol)的溶液加入DIPEA(0.653mL，3.75mmol)、 DMAP(0.3054g，2.50mmol)、HOBT-H2O(0.2297g，1.50mmol)和三(羟 基甲基)氨基甲烷(0.1514g，1.25mmol)。将反应混合物在室温下搅 拌36小时，此时用DCM稀释反应物，用盐水/1M HCl(20mL/3mL)终 止反应，然后用DCM萃取。将合并的有机层浓缩得到三(羟基甲基)氨 基甲烷一酰胺(LXI)(4.40％)HPLC保留时间：9.521分钟，3.50％(AUC)； LRMS(ESI)m/z(相对强度)：923(M++Na)(36)，900(M+)(80)，560(100)； HPLC保留时间：9.693分钟，0.90％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)： 923(M++Na)(11)，813(33)，500(100)，和虾青素二琥珀酸酯 (84.34％)。
实施例29：合成虾青素二琥珀酸酯的三(羟基甲基)氨基甲烷二 酰胺(LXII).
室温下往在DCM/DMF(3mL/3mL)中的虾青素二琥珀酸酯 (XV)(0.100g，0.125mmol)的溶液加入DIPEA(0.653mL，3.75mmol)、 DMAP(0.3054g，2.50mmol)、HOBT-H2O(0.2297g，1.50mmol)、 DIC(0.235ML，1.50mmol)和三(羟基甲基)氨基甲烷(0.1514g，1.25 mmol)。将反应混合物在室温下搅拌36小时，此时用DCM稀释反应物， 用盐水/1M HCl(20mL/3mL)终止反应，然后用DCM萃取。将合并的有 机层浓缩得到三(羟基甲基)氨基甲烷二酰胺(LXII)(66.51％)HPLC保 留时间：8.086分钟，19.34％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)： 1026(M++Na)(22)，1004(M++H)(84)，1003(M+)(100)，502(83)；HPLC 保留时间：8.715分钟，47.17％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)： 1004(M++H)(71)，1003(M+)(100)，986(62)，和虾青素二琥珀酸酯 (18.61％)。
实施例30：合成虾青素二琥珀酸酯的腺苷一酯(LXIII).
室温下往在DCM/DMF(3mL/3mL)中的虾青素二琥珀酸酯 (XV)(0.100g，0.125mmol)的溶液加入DIPEA(0.653mL，3.75mmol)、 DMAP(0.3054g，2.50mmol)、HOBT-H2O(0.1914g，1.25mmol)和(-)- 腺苷(0.3341g，1.25mmol)。将反应混合物在室温下搅拌48小时， 此时用DCM稀释反应物，用盐水/1M HCl(20mL/3mL)终止反应，然后 用DCM萃取。将合并的有机层浓缩得到腺苷一酯(LXIII)(21.13％)HPLC 保留时间：9.005分钟，2.43％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)： 1047(M++H)(36)，1046(M+)(57)，524(100)；HPLC保留时间：9.178 分钟，10.92％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)：1047(M++H)(80)， 1046(M+)(100)，829(56)，524(94)；HPLC保留时间：9.930分钟， 7.78％(AUC)；LRMS(ESI)(相对强度)：1046(M+)(100)，524(34)，和虾 青素二琥珀酸酯(58.54％)。
实施例31：合成虾青素二琥珀酸酯的麦芽糖二酯(LXIV).
室温下往在DCM/DMF(3mL/3mL)中的虾青素二琥珀酸酯 (XV)(0.100g，0.125mmol)的溶液加入DIPEA(0.653mL，3.75mmol)、 DMAP(0.3054g，2.50mmol)、HOBT-H2O(0.2297g，1.50mmol)、 DIC(0.235mL，1.50mmol)和(D)-麦芽糖-H2O(0.4504g，1.25mmol)。 将反应混合物在室温下搅拌36小时，此时用DCM稀释反应物，用盐水 /1M HCl(20mL/3mL)终止反应，然后用DCM萃取。将合并的有机层浓 缩得到麦芽糖二酯(LXIV)(25.22％)HPLC保留时间：7.411分钟， 12.53％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)：1468(M++Na)(18)， 1067(16)，827(100)；HPLC保留时间：7.506分钟，12.69％(AUC)； LRMS(ESI)m/z(相对强度)：1468(M++Na)(52)，827(76)，745(100)， 和虾青素二琥珀酸酯(22.58％)。
实施例32：合成虾青素二琥珀酸酯的白藜芦醇酯(LXV，LXVI).
室温下往在DCM/DMF(3mL/3mL)中的虾青素二琥珀酸酯 (XV)(0.100g，0.125mmol)的溶液加入DIPEA(0.653mL，3.75mmol)、 DMAP(0.3054g，2.50mmol)、HOBT-H2O(0.2297g，1.50mmol)、 DIC(0.235mL，1.50mmol)和白藜芦醇(0.2853g，1.25mmol)。将 反应混合物在室温下搅拌24小时，此时用DCM稀释反应物，用盐水/1M HCl(20mL/3mL)终止反应，然后用DCM萃取。将合并的有机层浓缩得 到白藜芦醇一酯(LXV)(1.12％)HPLC保留时间：10.039分钟， 1.12％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)：1009(M++2H)(18)， 1007(M+)(21)，637(100)，白藜芦醇二酯(LXVI)(60.72％)HPLC保留时 间：10.324分钟，15.68％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)： 1217(M+)(28)，1007(100)，609(69)，504(85)；HPLC保留时间： 10.487分钟，29.26％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)： 1218(M++H)(80)，1217(M+)(100)，609(60)；HPLC保留时间：10.666 分钟，15.78％(AUC)；LRMS(ESI)m/z(相对强度)：1218(M++H)(84)， 1217(M+)(100)，609(71)，且无可检测的虾青素二琥珀酸酯。
精确测定二钠二琥珀酸酯虾青素衍生物(XVI)的水溶性：
将总共30mg的样品(二钠二琥珀酸酯虾青素衍生物，为1∶2∶1比 率的立体异构体3S，3′S、内消旋和3R，3′R的全反式混合物)加到在15 mL玻璃离心管中的2mL无菌过滤的(0.2μM Millipore)去离子(DI) 水。将管包在铝箔中，并将混合物振荡2小时，然后在3500rpm下离 心10分钟。将水溶液通过0.45微米PVDF可弃型过滤器过滤。然后将 1ml体积的滤液用DI水适宜地稀释，并在480nM下测定溶液的浓度， 采用由新鲜样品制备的四点校正曲线。考虑稀释后，二钠二琥珀酸酯 虾青素衍生物的饱和溶液的浓度为8.64mg/mL。
抑制和/或改善疾病的实验数据：
比较自由基-阳离子形成能力：非酯化的游离虾青素和二酸二琥珀酸酯
虾青素，使用闪光光解：
图27和图28描述在获得关于非酯化的游离虾青素和二酸二琥珀 酸酯虾青素衍生物的三重态和类胡萝卜素阳离子自由基状态形成的闪 光光解之后的光谱分析结果。类胡萝卜素阳离子自由基的形成是作为 抗氧化剂的新衍生物的潜在生物物理行为的衡量指标。如果衍生物保 持非酯化的游离虾青素的抗氧化行为，则所有先前证实的(即文献先例) 关于虾青素的治疗应用可以合理地设想用于新衍生物，包括至少单线 态氧猝灭、脂质过氧化链断裂和/或直接自由基清除。
直接照射类胡萝卜素(car)不导致形成类胡萝卜素三重态 (3cars)；需要一种光敏剂。在此实验中，将nitronaftalin(NN)用作 光敏剂。照射后，受激的光敏剂(NN*)形成光敏剂三重态(3NN)。当3NN 遭遇类胡萝卜素时，发生与3NN的能量和电子转移反应。通过特征性 吸收谱带来检测所得的相对稳定的3car和类胡萝卜素阳离子自由基 (car.+)。非极性溶剂(例如己烷)有利于3car的形成，而更具极性的溶 剂(醇、水)有利于car.+的形成。光敏剂的阴离子自由基(NN.-)由于低 吸收系数而不通常看到。
A.虾青素二琥珀酸(astaCOOH)的光谱
在乙腈(MeCN)中的astaCOOH的瞬间吸收光谱，敏化剂NN.
光谱中的负峰证明NN和astaCOOH的基态消耗。550nm处的正峰 表明形成astaCOOH三重态；850nm处的正峰表明形成astaCOOH阳离 子自由基。3car衰变相当迅速。15μs后，一半的3car消失，50μs后， 没有3car剩余。car.+在此时间范围内是稳定的。
B.参照化合物[非酯化的游离虾青素(asta)]的光谱.
在乙腈(MeCN)中的asta的瞬间吸收光谱，敏化剂NN.
asta的光谱与astaCOOH的光谱接近相同。50μs后，3car已消失。 在此时间范围内，car.+是稳定的。关于astaCOOH和asta的吸收光谱 中的负和正峰可重叠。
闪光光解结果简要讨论：
在闪光光解实验期间二酸二琥珀酸酯虾青素衍生物(astaCOOH)和 非酯化的游离虾青素(asta)之间似乎存在的差别很小。AstaCOOH在闪 光光解实验中的表现类似asta。因此，用琥珀酸将游离虾青素酯化不 改变光物理性能和阳离子自由基寿命。两种化合物在闪光光解实验期 间都是光稳定的。二琥珀酸酯虾青素衍生物保持虾青素的有效抗氧化 潜能，并在酯化状态下具有活性。因此可以将它看作一种“软”药物(作 为经修饰的实体有活性)，而不是前药，用于治疗应用，赋予此衍生物 有价值的双相自由基清除活性的性能(即水相和脂相自由基清除)。
诱导连接蛋白43蛋白表达：
Rogers等人(1990)详细描述了关于细胞培养，Western印迹法、 定量光密度分析和总蛋白评价的方法，Bertram(1999)提出了修改。简 言之，在4mL细胞培养系统中用以下制剂处理小鼠胚胎成纤维细胞 CH3/10T1/2细胞，培养基包含2％小牛血清：
1.TTNPB[p-(E)-2-(5，6，7，8-四氢-5，5，8，8-四甲基-2-萘基)丙 烯基苯甲酸]10-8M，在丙酮中[关于连接蛋白43上调的阳性对照(4μl 在4mL中)]
2.二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物/H2O，浓度10-5M(40μL在4mL 中)
3.二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物/H2O，浓度10-6M(4μL在4mL 中)
4.二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物/H2O，浓度10-7M(1∶10稀释， 4μL在4mL中)
5.二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物H2O/乙醇[EtOH]配方，浓度 10-5M(40μL在4mL中)
6.二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物H2O/EtOH配方，浓度10-6M(4 μL在4mL中)
7.无菌H2O对照(40μL在4mL中)
8.无菌H2O/EtOH对照(20μL EtOH，20μL H2O在4mL中)
9.培养基对照(4mL)
在用受试化合物和对照溶液培养96小时之后收集细胞。所有培养 基溶液的颜色相同，但在用10-5稀释的二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生 物进行的两种处理之后颜色主观上变成橙红色。用光显微镜发现 TTNPB处理的细胞呈条纹状，证明肌细胞分化，这是此细胞培养系统 中的预期结果。在收获并沉淀细胞之后，包含两种10-5二钠盐二琥珀 酸酯虾青素衍生物溶液的管为亮红色；两种10-6稀释管为粉红色。如 先前关于其它有色类胡萝卜素所证实的，这是细胞摄入受试化合物的 主观证据。
然后溶解细胞，使50μg的各种蛋白在10％聚丙烯酰胺凝胶上进行 电泳。然后将凝胶转移至硝酸纤维素滤器。用考马斯蓝染色测定总蛋 白(图29；泳道6、7和9于凝胶转移后变模糊，不包括在定量比较中 [图31])。用抗连接蛋白43抗体进行Western印迹法，然后在Biorad 成像仪上进行HRP化学发光(图30)。将原始凝胶剥离(stripped)一 次，并重复Western印迹两次，然后观察。将结果相对于显示对照条 件(无受试化合物)下连接蛋白43蛋白的背景组成型表达的泳道8对照 (EtOH/H2O)进行归一化。由阳性对照和受试化合物导致的相对连接蛋 白43诱导的结果如图31所示。
Cx43结果简要讨论.
所有受试二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物制剂均诱导连接蛋白43 表达超出在水和乙醇/水对照中组成表达的水平(图31)。在不存在真 实处理效果(无效假设对照μ1＝处理平均μ2)的情况下在5种分别单独的 试验条件下检测出诱导连接蛋白43蛋白表达的可能性为1/25或 p＝0.03。在水中配制的二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物在各试验条件 下均诱导连接蛋白43蛋白表达(从10-5至10-7M)。测试的最低二钠盐 二琥珀酸酯虾青素衍生物/水组合的降低表明诱导的反应的剂量依赖 性。
在用在培养基中的最终乙醇浓度为0.5％进行评价的单一试验条件 下相对诱导升高。这种发现高度提示此配方的生物利用度增加，因为 已知乙醇减少水溶液中二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物的聚集。在水 中浓度大于10-7和在乙醇/水组合中浓度为10-5的二钠盐二琥珀酸酯虾 青素衍生物的溶液似乎具有比阳性TTNPB对照更高的诱导水平。TTNPB 是一种高效力的类维生素A，它在96小时时间点以10-8M有效地诱导 连接蛋白43表达。
二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物对小鼠成纤维细胞中细胞间间隙连接
通讯(GJC)的诱导：
进行一系列实验以评价二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物诱导鼠成 纤维细胞的无限增殖细胞系中的间隙连接通讯(GJC)的能力。进行研 究：
(1)在功能水平，通过单层培养物中融合细胞之间的染料转移增加 衡量细胞/细胞通讯；
(2)在分子水平，通过这些化合物诱导连接蛋白43(Cx43)蛋白表 达的能力来测定。Cx43是允许GJC的这些成纤维细胞中细胞间通道的 结构单元；
(3)在细胞水平，由二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物增加与相邻细 胞直接接触的质膜区域中的Cx43免疫反应性斑块的数量和大小的能 力所示。
(1)通讯分析。进行实验以评价二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物 [作为全反式(全E)立体异构体、S，S′、内消旋和R，R’1∶2∶1比率的统 计混合物]增强小鼠胚胎成纤维细胞C3H/10T1/2细胞之间的间隙连接 细胞间通讯(GJC)的能力。这种能力先前与类胡萝卜素抑制致癌物诱导 的肿瘤转化的能力高度相关(Zhang，1992)。而且，Cx43介导的心肌 细胞之间的连接通讯负责保持同步收缩和防止心律失常的信号的转移 (Peters，1995)。
基本如前述(Zhang，1994)通过将荧光染料荧光黄CH(Sigma，St. Louis，MO)显微注射至个体融合细胞来分析连接通透性。简言之，用 以下试剂将C3H/10T1/2细胞的融合培养物处理4天：(1)溶于1∶2乙 醇/水(EtOH/H2O)配方的二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物(1×10-5M)； (2)溶于四氢呋喃的一种合成类维生素A-TTNPB(1×10-8M)，作为阳性 对照；或(3)1∶2 EtOH/H2O处理的细胞，作为阴性对照。在相差镜头下 鉴定各个培养皿中的单一细胞，并使用装载作为10％溶液的荧光染料 荧光黄的微注射针(Eppendorf，Hamburg，Germany)进行加压注射。 通过遥控显微操作器来控制针，并将细胞和显微镜置于气动抗振动台 上。通过用导致荧光黄发黄色荧光的UV光简短照明来证明成功注射荧 光黄。这种染料足够小，以通过间隙连接，并且带电，从而可以仅进 入与注射细胞相邻的细胞，如果它们处于连接通讯的话。在允许连接 转移的2分钟后，在UV照明下采取数字图象。与注射细胞相邻的荧光 细胞的数目之后通过使用无偏密度阈值方法和SigmaScan软件程序 (Jandel Scientific)进行数字图像分析来确定。将该通讯细胞的数目 用作连接通讯的指标，如前述(Hossain，1993)。
此分析的结果表明，溶于1∶2 EtOH/H2O配方的二钠盐二琥珀酸酯 虾青素衍生物(1×10-5M)有效增加连接通讯的程度，超过在1∶2 EtOH/H2O处理的对照组中所见的程度。在22个显微注射处理的细胞 中，有15个(56％)通过间隙连接而功能性偶联，相比之下对照细胞仅 有11分之3(27％)。这些差别是统计学上有差异的(p＜0.04；配对的 Student′st检验)。代表性显微照片如图14所示：
A组：用浓度为1×10-5M的在1∶2 EtOH/H2O中的二钠盐二琥珀酸 酯虾青素的立体异构体的统计混合物处理；
C组：1∶2 EtOH/H2O溶剂阴性对照；
E组：TTNPB，浓度为1×10-8M，在作为溶剂的四氢呋喃中，阳性对 照；和
B、D、F组：分别数字分析显微照片A、C、E，显示在设置阈值以 上的像素是荧光黄荧光阳性的。由于细胞核具有最大体积，它们蓄积 最多荧光黄，并表现最大荧光。
(2)分子研究。二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物的立体异构体的混 合物和纯化的对映异构体形式的二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物 (S，S′、内消旋和R，R′形式，根据HPLC纯度＞90％)增加鼠成纤维细胞 中的Cx43蛋白的表达，它由基本如所述(Zhang，1992和1994)的免疫 (Western)印迹法评价。简言之，在补充5％胎牛血清(Atlanta Biologicals，Atlanta，GA)和25μg/mL硫酸庆大霉素(Sigma，St. Louis，MO)的含Earle盐(Atlanta Biologicals，Atlanta，GA)的 Eagle基本培养基中培养小鼠胚胎成纤维细胞C3H/10T1/2细胞，并在 37℃下在5％CO2中培养。在100毫米(mm)平皿中接种后第7天，用二 钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物将融合细胞处理4天，然后如所述地收 获细胞并分析Cx43蛋白诱导。根据制造商的指示用蛋白分析试剂盒 (Pierce Chemical Co.，Rockford，IL)测定蛋白含量。通过Western 印迹法，使用NuPage western印迹试剂盒和仪器(Invitrogen， Carlsbad，CA)分析包含100μg蛋白的细胞溶解产物，并用针对对应 于小鼠、人和大鼠Cx43的C末端域的合成多肽产生的兔多克隆抗体 (Zymed，San Francisco，CA)检测Cx43蛋白。使用结合有HRP的抗 兔二抗(Pierce Chemical Co.，Rockford，IL)通过化学发光来观察 Cx43免疫反应性条带。用冷却的CCD相机获得数字图像，然后进行定 量光密度测定(Bio-Rad，Richmond，CA)。通过用考马斯蓝蛋白染料染 色和数字图像分析证明泳道的蛋白载量相同。
在此实验中，将二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物以1∶2乙醇/H2O配方、浓度为1×10-5M加到细胞培养物。立体异构体的统计混合物和 纯化的对映异构体形式表现出与单独用1∶2乙醇/H2O处理的细胞培养 物相比Cx43的表达增加(图15A和图15B)。用二钠盐二琥珀酸酯虾青 素衍生物的立体异构体的统计混合物处理在所有受试衍生物中引起最 高Cx43诱导水平。这些诱导水平比用包括在内作为阳性对照的类维生 素A四氢四甲基萘基丙烯基苯甲酸(TTNPB)(Hoffman-LaRoche， Nutley，NJ)和乙酸视黄酯(Sigma，St.Louis，MO)所见的诱导水平 小数倍；这种相对效力差别与先前的研究一致。
(3)细胞研究。二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物的立体异构体的统 计混合物在处理的鼠10T1/2细胞中在细胞/细胞接触区域增加Cx43 的装配，与功能性间隙连接的形成一致。
在此实验中，通过免疫荧光染色法评价Cx43的表达和装配成斑 块。操作基本上如Zhang(1992)所述。简言之，C3H/10T1/2细胞的融 合培养物在Permanox塑料4室玻片(Nalge Nunc International， Naperville，IL)上生长，并用以下试剂处理4天：(1)溶于1∶2 EtOH/H2O配方的二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物(立体异构体的统计 混合物)；(2)在四氢呋喃中的浓度为1×10-8M的类维生素A TTNPB， 作为阳性对照；或(3)1∶2 EtOH/H2O，作为溶剂对照。用-20℃甲醇将 细胞固定过夜，用缓冲液洗涤，用在PBS中的1％牛血清白蛋白(Sigma， St，Louis，MO)封闭，如在以上(2)那样用兔多克隆抗Cx43抗体(Zymed， San Francisco，CA)培养，并用结合Alexa568的抗兔二抗(Molecular Probes，Eugene，OR)检测。用568nm光照射玻片，并在600nm波长 下使用Zeiss Axioscope光学显微镜和Roper Scientific冷却的CCD 相机获得图像。
用TTNPB类维生素A对照和浓度为1×10-5M的二钠盐二琥珀酸酯 虾青素衍生物的立体异构体的统计混合物处理的玻片表现出免疫反应 性Cx43在与相邻细胞直接接触的细胞膜区域装配成为斑块。这种装配 与间隙连接的斑块的位置和形成一致，已知所述斑块是通过连接而关 连的细胞群中多个单独间隙连接聚集形成的(Perkins，1997)。在用作 为对照的溶剂处理的培养物中，这种免疫反应斑块是不常见的，并且 比在用二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物的立体异构体的统计混合物或 作为阳性对照的TTNPB处理的细胞中检测到的斑块要小。这些斑块的 频率及其大小与在第1部分和图14所述的荧光黄染料转移实验所检测 到的间隙连接通透性的功能差异(TTNPB＞二钠盐二琥珀酸酯虾青素的 立体异构体的统计混合物＞溶剂对照)一致，并与在第2部分和图15 所述的免疫印迹实验中所检测的Cx43诱导程度一致。代表性显微照片 如图16所示。
鼠成纤维细胞中非酯化的游离虾青素对致癌物诱导的肿瘤转化的抑制：
在口服酯化的虾青素之后在哺乳动物肠中产生非酯化的游离虾青 素。仅游离虾青素在哺乳动物血浆和实体器官中发现。这在单一和多 剂量口服药代动力学研究中再次得到证明；结果如本文所述。血清白 蛋白的固有酯酶活性以及血清和实体器官中混栖酯酶的作用在肠胃外 施用二钠二琥珀酸酯虾青素衍生物(XVI)之后快速地产生非酯化的游 离虾青素。
闪光光解实验也证明二钠二琥珀酸酯虾青素衍生物和非酯化的游 离虾青素在类胡萝卜素阳离子自由基形成方面具有相同的抗氧化行 为。进行实验来评价非酯化的游离虾青素(二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍 生物(XVI)的体内最终裂解产物，作为1∶2∶1比率的立体异构体 3S，3S′、内消旋和3R，3′R的全反式混合物测试)在已故的Charles Heidelberger的实验室中开发的C3H10T1/2细胞培养模型(Reznikoff， 1973)中抑制肿瘤转化的能力。这种细胞培养体系显示出有效地模拟在 全动物肿瘤形成中的引发和转化事件(Bertram，1985)。在这些细胞 中，致癌性多环烃3-甲基胆蒽(MCA)处理在少部分处理的细胞中产生 引发事件，在5周之后导致这些细胞发生形态转化，表现为存在转化 的病灶。将这些转化的细胞注射至同系小鼠导致在注射部位形成肉瘤， 表明转化的致癌性质(Reznikoff，1973)。此试验被改造为适于检测癌 症预防剂(Bertram，1989)，而癌症预防性类维生素A和类胡萝卜素已 证明可抑制此体系中的转化(Bertram，1991；Pung，1988；和 Merriman，1979)。
此实验根据先前确立的方案(Bertram，1991和Pung，1988)进行。 简言之，将源自小鼠胚胎成纤维细胞的10T1/2细胞以103细胞/60mm 平皿的密度接种在补充4％胎牛血清(Atlanta Biologicals，Atlanta， GA)和25μg/mL硫酸庆大霉素(Sigma，St.Louis，MO)的Eagle基本 培养基(BME)(Atlanta Biologicals，Atlanta，GA)中。24小时后用 在丙酮中的5.0μg/mL MCA(Sigma，St.Louis，MO)或作为对照的0.5％ 丙酮(最终浓度)处理细胞。在MCA处理后24小时更换培养基。7天后 用在THF中的虾青素或在丙酮中的乙酸视黄醇酯处理细胞，并每7天 进行再处理，持续4周。用适宜的溶剂对照处理其它平皿。在实验开 始5周后，用甲醇固定细胞，并用10％吉姆沙染色剂(Sigma，St.Louis， MO)染色，并给II型和III型病灶评分(Reznikoff，1973)。
此分析的结果表明与用MCA和作为溶剂对照的THF处理的细胞相 比用虾青素处理4周导致MCA诱导的转化病灶数量发生浓度依赖性减 小(如图34所述)。图34描述非酯化的、游离虾青素(作为立体异构体 的全反式混合物)对MCA诱导的肿瘤转化的作用。图代表总共68份用 3×10-6M、1×10-6M和3×10-7M的虾青素处理的培养物，它们分别在0.3％、 0.1％和0.03％的THF载体中递送。对照如下：总共16平皿没有接受 致癌物，并用0.05％乙醇溶剂处理；对照没有表现任何转化事件。总 共20个平皿用MCA和1％THF溶剂处理，产生0.92病灶/平皿的转化 率。与用MCA-处理的对照的各种处理的平均病灶/平皿比较来计算虾 青素处理的平皿的转化降低百分率(％降低)。用配对的Student’st检 验进行推理性统计，分别得到计算的P值为0.00004、0.00001、和 0.00006。认为P＜0.05是显著的。用3×10-6M虾青素处理导致完全抑 制转化的表型(图35)。图35描述虾青素处理的平皿与对照平皿的比 较。代表性平皿用以下试剂处理：A，无MCA，溶剂对照；B，MCA 5.0μg/mL， 1％THF作为溶剂对照；C，MCA，在THF中的3×10-6M虾青素(作为立 体异构体的全反式混合物)。值得注意的是这种抑制水平远远超过先前 关于使用相同方案(Bertram，1991)测试的所有其它类胡萝卜素报道 的水平。比较目前的数据与先前在受试浓度下肿瘤转化降低百分率所 报道的数据表明，虾青素是比β-胡萝卜素或角黄素有效得多的转化抑 制剂(图36)。图36描述虾青素(作为立体异构体的混合物)与先前测 试的类胡萝卜素进行的比较。编辑数据，将用虾青素处理的培养物中 MCA-诱导的肿瘤转化病灶/平皿的降低百分率与先前Bertram实验室 报道的在用β-胡萝卜素和角黄素(Bertram，1991)采用相同的方案处 理之后的数据得出的病灶/平皿的降低百分率进行比较。在此报道关于 β-胡萝卜素和角黄素在先前试验的最高浓度(1×10-5M)下的降低百分 率；对虾青素没有采用这种更高浓度，因为虾青素在较低浓度下测定 的活性较大。这些研究表明合成衍生物的裂解的虾青素部分在口服和 肠胃外给药之后是高度有效的癌症化学预防剂的潜能。结合本文还报 道的肝蓄积药代动力学数据(在单一和多剂量策略之后)，此化合物的 应用构成特别有用的实施方案。
抑制活性氧种类：
在实验中，以Percoll梯度从人志愿者全血中分离嗜中性白细胞。 然后将分离的嗜中性白细胞重悬在磷酸盐缓冲盐水中，并用佛波醇酯 作最大刺激以诱导呼吸爆发和产生超氧化物阴离子。往活化的人嗜中 性白细胞的溶液中加入不同浓度的二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物， 然后测定超氧化物信号[如用电子顺磁共振(EPR)成像测定]。二钠盐二 琥珀酸酯虾青素衍生物(作为立体异构体的混合物)以依赖于剂量的方 式减少测定的超氧化物阴离子信号(图2)；在3mM浓度下实现近乎完 全抑制超氧化物阴离子信号。图2表明在对照组中活化之后强烈的超 氧化物信号，以及用100μM-3mM的二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物 滴定的结果。在100μM下测试的二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物清除 28％的总信号。在3mM下，几乎没有超氧化物信号剩余。这些结果表 明对上述的其它抗嗜中性白细胞干预所证实的在局部缺血-再灌注损 伤中的心脏保护作用也可以用本文所述的新类胡萝卜素衍生物实现。 除了减少在局部缺血-再灌注损伤中重要的超氧化物阴离子信号之外， 用所述的新类胡萝卜素衍生物还可能实现心肌抢救，因为超氧化物阴 离子在心肌局部缺血延长期间在组织损伤和死亡中起主要作用。
图3描述二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物/维生素C溶液对活性 氧种类(超氧化物阴离子)的作用，这是用EPR成像监测的。溶液分别 包括大约2比大约1的维生素C和二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物的 混合物。二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物/维生素C溶液以依赖于剂量 的方式降低测定的超氧化物阴离子信号(图3)；在0.02μM浓度实现完 全抑制超氧化物阴离子信号。图3证明在对照组中活化之后的强超氧 化物信号，以及用0.01μM-0.02μM的二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物 /维生素C溶液滴定的结果。
在第三个实验中，再次以Percoll梯度从第二人志愿者的全血中 分离嗜中性白细胞。然后将分离的嗜中性白细胞重悬在磷酸盐缓冲盐 水中，并用佛波醇酯作最大刺激以诱导呼吸爆发和产生超氧化物阴离 子。往活化的人嗜中性白细胞的溶液加入4种浓度的盐酸盐二赖氨酸 酯虾青素衍生物(XX)，然后测定超氧化物信号(用EPR成像测定)。盐 酸盐二赖氨酸酯虾青素衍生物也以依赖于剂量的方式减少测定的超氧 化物阴离子信号(图21)，从在1μM下减少大约5％至在3mM下减少98％。 再次在3mM浓度下实现接近完全地抑制超氧化物阴离子信号。这种新 的类胡萝卜素衍生物在低浓度(1μM)下表现出清除效力，以及增加浓 度的该衍生物在此体外试验中接近完全地消除超氧化物阴离子信号的 能力。
这种新衍生物在体外作为水性清除剂的活性再次表明新衍生物 (二钠二琥珀酸酯虾青素，盐酸盐二赖氨酸虾青素)在体内将充当软药 物(即作为完整、未裂解的新衍生物有活性)而不是前药(不具有活性， 直至裂解成游离虾青素)。此衍生物(XX)的水溶性大于50mg/mL，表明 本发明方法可用于增加母体类胡萝卜素(在此情况下为虾青素)的水溶 性，从接近零的固有水溶性增加至高mg/mL范围。
二钠二琥珀酸酯虾青素衍生物导致的直接超氧化物阴离子清除：通过 电子顺磁共振成像法表明的各立体异构体相对于立体异构体的统计混
合物的相对效力
材料
非酯化的全E虾青素[立体异构体3S，3′S、内消旋(3S，3′R和 3′S，3R)和3R，3′R的1∶2∶1统计混合物]购自Buckton Scott(India)， 并如提供的那样使用(HPLC表明＞95％纯度)。将虾青素溶于HPLC级二 甲亚砜(DMSO；Sigma-Aldrich，St.Louis，MO)。以9种配方分别单 独测试虾青素的二钠二琥珀酸酯衍生物：立体异构体的统计混合物(关 于虾青素，上述，全E的1∶2∶1混合物；在所有的表和图中标记为“混 合物”)；3S，3′S和3R，3′R(光学异构体或对映异构体)；和内消旋 (3S，3′R和3′S，3R的混合物；对映异构体对的非对映异构体)。所有 二琥珀酸酯衍生物合成纯度根据HPLC＞90％。首先在来自10mM储备溶 液的在纯水溶液(去离子水)中适宜的最终浓度下测试二琥珀酸酯衍生 物。然后由在乙醇的1∶2混合物中以10mM制备的储备溶液(储备溶 液中EtOH的最终浓度33％；分离的嗜中性白细胞试验中的最终浓度 0.3％；HPLC级乙醇，Sigma-Aldrich，St.Louis，MO)测试4种二琥 珀酸酯衍生物中的每一种。还由50％ EtOH浓度的储备溶液(在分离的 嗜中性白细胞试验中的最终浓度0.5％)测试3S，3′S衍生物。二琥珀酸 酯衍生物的乙醇配方表现出完全解聚在纯水溶液中形成的超分子装配 体，提供衍生物的单体溶液，然后立即引入试验。还进行单独乙醇的 阴性对照(在分离的嗜中性白细胞试验中为0.3％和0.5％最终EtOH浓度) 和超氧化物歧化酶模拟阳性对照(10μM最终浓度；Metaphore Pharmaceuticals，Inc.，St.Louis，MO)。
合成类胡萝卜素衍生物[琥珀酸一-(4-{18-[4-(3-羧基-丙酰氧 基)-2，6，6-三甲基-3-氧代-环己-1-烯基]-3，7，12，16-四甲基-十八 烷-1，3，5，7，9，11，13，15，17-壬烯基}-3，5，5-三甲基-2-氧代-环己 -3-烯基)酯；图17]及其立体异构形式，虾青素的二钠二琥珀酸酯衍 生物，全反式(全-E)形式。所述衍生物为在3和3′碳位置具有2个手 性中心的对称手性分子，包含4种立体异构体：3R，3′R和3S，3′S(光 学异构体或对映异构体)，以及非对映异构体内消旋形式(3R，3′S和 3′R，3S)。由商业来源的虾青素合成的立体异构体的统计混合物包含 1∶2∶1比率的3R，3′R、内消旋(3R，3′S和3′R，3S)和3S，3′S立体异 构形式。所有单独的立体异构体和统计混合物根据HPLC合成纯度 ＞90％，允许直接比较这些形式作为直接自由基清除剂的个体效力。用 于此研究的全-E形式立体异构体是线性、刚性分子 (bolaamphiphiles)，因为在间隔物的多烯链中缺乏顺式(或Z)构型。
虾青素的二钠二琥珀酸二酯相对于母体化合物虾青素表现出水 “分散性”增大。各立体异构体和统计混合物的水分散性都大于8 mg/mL(大约10mM)，使它们可被引入不含助溶剂的缓冲水性试验体系。 对于在本研究中测试的衍生物也观察到母体类胡萝卜素如虾青素 (Salares，1977)以及新类胡萝卜素衍生物(例如辣椒红衍生 物)(Zsila，2001和Bikadi，2002)在水溶液中形成超分子装配体的趋 势。
超分子自我装配导致水溶液中相当大的聚集体，并阻止聚集分子 与自由基种类的最大直接相互作用。因此，在纯水性配方和含有助溶 剂乙醇的配方中比较新虾青素衍生物的直接清除表现。在储备溶液中， 1∶2浓度的EtOH/水表现出完全解聚统计混合物、内消旋和3R，3′R衍 生物；需要50％乙醇储备溶液来完全解聚3S，3′S异构体。还相对于阴 性(即乙醇载体)和阳性[超氧化物歧化酶(SOD)模拟物，游离外消旋虾 青素，在DMSO中]对照测定化合物的清除能力。
白细胞纯化和制备
通过Percoll密度梯度离心从新鲜取样的单一志愿者的静脉血(S. F.L.)中分离人多形核白细胞(PMNs)，产生PMN纯度为＞95％。
将各10mL全血与0.8mL 0.1M EDTA和25mL盐水混合。将稀释 的血液铺于1.080g/mL特定密度的9mL Percoll上。在400×g和20 ℃下离心20分钟后，移出血浆、单核细胞和Percoll层。通过加入 18mL冰冷的水30秒，然后加入2mL 10×PIPES缓冲液(25mM PIPES， 110mM NaCl和5mM KCl，用NaOH滴定至pH 7.4)溶解红细胞。在4 ℃下将细胞沉淀，倾析上清液，并重复此过程。在第二次低渗溶解之 后，用PAG缓冲液(PIPES缓冲液，包含0.003％人血清白蛋白和0.1％ 葡萄糖)洗涤细胞两次。然后，通过在血细胞计数器上进行光学显微镜 检查来计数PMN。然后将最终的沉淀悬浮在PAG-CM缓冲液(PAG缓冲液， 含有1mM CaCl2和1mM MgCl2)中。
EPR测定
所有EPR测定使用在X-谱带以TM110腔操作的Bruker ER300 EPR 光谱计进行。微波频率用Model 575微波计数器(EIP Microwave，Inc.， San Jose，CA)测定。为测定佛波醇-酯(PMA)刺激的PMN产生O-2，用 10mM的DEPMPO(Oxis，Portland，OR)进行EPR自旋-捕集研究。用 PMA(1ng/mL)刺激1×106PMNs，并将其装填至毛细管以进行EPR测定。 为测定在DMSO中的非酯化的游离“外消旋”虾青素和在9种配方之每 种中的二钠盐二琥珀酸酯衍生物的自由基清除能力，将PMN与化合物 预温育5分钟，然后如前述进行PMA刺激。用于自旋-捕集实验的仪器 设置如下：调节幅度，0.32G；时间常数，0.16s；扫描时间，60s； 调节频率，100kHz；微波功率，20毫瓦；和微波频率，9.76GHz。将 样品置于石英EPR扁平室中，并记录光谱。如报道那样鉴定光谱中的 组成信号并进行定量(Lee，2000)。
统计分析
用NCSS统计软件包(NCSS 2001和PASS 2002，Kaysville，UT) 进行统计分析。所有统计学检验在α＝0.05下进行。
EPR结果简述：
在研究开始时将由Metaphore，Inc.生产的有效SOD模拟物用作 阳性对照。如在Zweier实验室反复观察到的，在仅仅水载体中的10μM 剂量近乎完全消除超氧化物阴离子信号，如用DEPMPO检测(97％抑 制；表1)。还评价了单独乙醇的阴性对照(最终浓度0.3％)，因为乙醇 在这些体系中表现出较小清除活性；在此浓度下看到5.7％抑制作用。 在表1的描述数据中，没有从包含乙醇的配方中扣除该抑制量，因为 在此研究中评价给药载体本身(在EtOH中的二钠二琥珀酸酯衍生物) 在直接清除中的效用。评价在DMSO中的非酯化的游离虾青素(100μM) 作为与此研究中合成的新衍生物进行直接比较的参照标准；虾青素 /DMSO载体的平均抑制作用为28％(表1)。
图18显示最终浓度为100μM的在水中的4种立体异构体(混合物 和3种单独的立体异构体)中每一种的相对清除能力。除了3R，3′R对 映异构体(28.7％抑制)，所有其它新衍生物配方表现出相对于虾青素 /DMSO配方降低的清除能力(范围-2.0％至19.3％抑制；表1)。可以 看出，3S，3′S配方没有表现出任何平均清除活性。但是，当在乙醇配 方中引入到分离的嗜中性白细胞试验体系中时，在每种情况下清除活 性增大超过在水中配制的相同衍生物(图19；范围38.0％-42.5％)。 重要的是注意到3S，3′S衍生物在50％EtOH中配制以进行这种比较。 观察到在乙醇配方中的新衍生物清除能力增加超过在DMSO中的虾青 素的趋势，但在扣除乙醇载体(在试验中的最终浓度为0.3％)的平均清 除能力之后，该趋势不明显(NS)。此外，在乙醇中的4种受试的新衍 生物制剂之间没有观察到平均清除能力的显著差异(图19)。
图20表明增加浓度的在乙醇配方中的二钠二琥珀酸酯虾青素的 立体异构体的混合物对超氧化物信号抑制的滴定结果。当浓度从 100μM增至3mM时，观察到对超氧化物信号接近完全的抑制作用(在 3mM剂量下为95.0％抑制；表1和图18)。剂量-反应曲线是非线性的。 对抑制百分率和测试剂量进行调整，二钠二琥珀酸酯衍生物比在本研 究中用作阳性对照的SOD模拟物的效力低1至2个数量级(表1)。表1 描述在本研究中测试的虾青素的二钠二琥珀酸酯衍生物的不同配方的 描述统计。各个配方评价的样本大小为3或更大，除了在50％EtOH储备溶液中的3S，3′S(N＝2)，和在研究开始时评价的SOD模拟物(阳性 对照，N＝1)。
表1 样品 溶剂 浓度 N 平均值 (％抑制) S.D. SEM Min Max 范围 虾青素 混合物 混合物 混合物 混合物 混合物 内消旋 内消旋 3R，3′R 3R，3′R 3S，3′S 3S，3′S 3S，3′S 对照 对照 SOD 模拟物 DMSO 水 EtOH EtOH EtOH EtOH 水 EtOH 水 EtOH 水 EtOH EtOH(50％) 水 EtOH 水 0.1mM 0.1mM 0.1mM 0.5mM 1.0mM 3.0mM 0.1mM 0.1mM 0.1mM 0.1mM 0.1mM 0.1mM 0.1mM 0.0mM 0.3％ 最终 10μM 4 3 3 3 3 3 3 4 3 5 3 6 2 10 3 1 28.0 19.3 38.0 60.1 78.0 95.0 15.7 42.5 28.7 40.8 -2.0 21.3 38 0.0 5.7 97.0 7.6 0.6 8.7 7.2 8.2 4.9 5.9 3.4 15.0 7.5 4.4 4.9 1.4 ND 2.5 ND 3.8 0.3 5.0 4.2 4.7 2.8 3.4 1.7 8.7 3.3 2.5 2.0 1.0 ND 1.5 ND 20 19 32 56 71 89 9 38 13 30 -7 15 37 ND 3 ND 35 20 48 69 87 98 20 46 43 50 1 29 39 ND 8 ND 15 1 16 13 16 9 11 8 30 20 8 14 2 ND 5 ND
EPR结果简述
虾青素是一种有效的亲脂性抗氧化剂，它通常在富含脂质的细胞 膜、脂蛋白和其它组织中发挥其抗氧化性能(Britton，1995)。作为水 分散性活性剂效用增大的虾青素的衍生物具有直接清除由在呼吸爆发 刺激之后分离的人嗜中性白细胞产生的水相超氧化物阴离子的能力。
新衍生物的纯水性配方在直接清除能力方面的效力小于乙醇配 方。在某些溶剂(例如水)中水溶性类胡萝卜素衍生物的超分子装配可 以解释它们在这些溶剂中效力的缺乏。所述聚集是螺旋状、 “card-pack”类型，在纯水性溶液中形成大小超过240nm的聚集物。 增加缓冲液的离子强度可以增加这些聚集体的大小和稳定性。这些聚 集体的自由基清除能力与相同化合物的单体溶液相比减小；实际上， 对于溶于水的3S，3′S立体异构体没有见到清除能力(表1，图18)。必 须小心地制备用于体外和体内试验的配方，因为超分子装配限制可与 自由基种类相互作用的分子的数量。聚集体的大小也必须考虑，已经 描述了包含多至106个分子和尺寸达到300nm或更大的聚集体 (Bakadi，2002)。
滴定二钠二琥珀酸酯虾青素衍生物剂量至3mM(作为在1∶2 EtOH/ 水中的立体异构体的混合物)表现出接近完全抑制超氧化物阴离子信 号(95％抑制)，如用DEPMPO自旋肼测定(图20)。剂量-反应曲线是非 线性的，要求增加剂量以接近完全抑制自由基信号(图20)。在最低 测试浓度(100μM)下抑制近40％的信号。此剂量下二钠二琥珀酸酯虾青 素衍生物的效力可以直接与用作本研究中的阳性对照的超氧化物歧化 酶(SOD)模拟物(在10μM为97％抑制)进行比较。这些结果表明，作 为水相自由基清除剂，二钠二琥珀酸酯虾青素衍生物比SOD模拟物的 效力小1至2个数量级。但是，在体内这些衍生物衰变成游离虾青素， 其在富含脂质的细胞膜[包括线粒体膜和核膜(Goto，2001)]中变得具 有活性，因而提供双重保护作用(水相和脂相自由基清除)，这是用水 溶性蛋白和酶模拟物不能实现的。非酯化的游离虾青素(当以0.02％食 物wt/wt作为饮食补充物提供时)具有抗ROS介导的对骨骼肌和心肌的 艰苦运动损害的心脏保护作用(Aoi等人2003)。因此，这种特征(即 双相自由基清除)应该使此类化合物可额外地用作自由基和活性氧种 类预防是重要的适应症中的临床治疗剂(Cross，1987)。
此研究第一次证明由EPR光谱学检测到的一类新的类胡萝卜素衍 生物对超氧化物阴离子的直接清除。发现所述化合物在纯水溶液中形 成超分子装配体。相对于相同化合物的单体溶液，超分子装配体的形 成可能限制它们的清除效力。在所述新化合物的4种潜在的立体异构 体中没有看到清除能力的显著差异。剂量-范围研究表明衍生物的浓度 可以增加至接近完全抑制诱导的超氧化物阴离子信号。作为潜在的体 内治疗剂，这类化合物可以用作水相和脂相清除剂，从而可以广泛地 用于有效的自由基清除剂对其具有经证实的效力的急性和慢性疾病。 二钠二琥珀酸酯二维生素C虾青素衍生物导致的直接超氧化物阴离子清除：
在电子顺磁共振(EPR)成像实验中，以Percoll梯度从人志愿者全 血中分离嗜中性白细胞。然后将分离的嗜中性白细胞重悬在磷酸盐缓 冲盐水中，并用佛波醇酯作最大刺激以诱导呼吸爆发和产生超氧化物 阴离子。往活化的人嗜中性白细胞的溶液加入不同浓度的二钠二琥珀 酸酯二维生素C虾青素衍生物(XXIII)(半系统命名琥珀酸 4-[18-(4-{3-[2-(3，4-二羟基-5-氧代-2，5-二氢呋喃-2-基)-2-羟基 -乙氧基羰基]-丙酰氧基}-2，6，6-三甲基-2-氧代-环己-1-烯 基)-3，7，12，16-四甲基-十八烷-1，3，5，7，9，11，13，15，17-壬烯 基]-3，5，5-三甲基-2-氧代-环己-3-烯基酯2-(3，4-二羟基-5-氧代 -2，5-二氢呋喃-2-基)-2-羟基-乙基酯)，然后测定超氧化物信号(如用 EPR成像测定)。二钠二琥珀酸酯二维生素C虾青素衍生物(XXIII)以 依赖于剂量的方式减少测定的超氧化物阴离子信号(图33)；在60μM 浓度下实现完全抑制超氧化物阴离子信号。这代表效力比同样合成用 于本系列实验的二钠二琥珀酸酯虾青素衍生物(XVI)增加50倍。测试 的衍生物的纯度为88％(通过HPLC曲线下面积或AUC确定)。该新的类 胡萝卜素衍生物-通过对各维生素C的6-OH位置进行酯化而设计成“软 药物”-保持单独维生素C分子的抗氧化功能。衍生物(XXIII)的效力 接近1∶2摩尔比的二钠二琥珀酸酯虾青素(XVI)和游离维生素C的配 方的效力(其以20μM/40μM二钠二琥珀酸酯虾青素衍生物(XVI)/游离 维生素C配方完全抑制超氧化物阴离子信号)。每摩尔的衍生物在体内 产生2摩尔游离维生素C和1摩尔非酯化的游离虾青素的衍生物 (XXIII)特别优选用于某些临床适应症。衍生物(XXIII)还可能在这些 临床情况下表现效力增加：其中水相清除(通过完整母体衍生物以及游 离维生素C)和脂相清除(通过非酯化的游离虾青素)对于可归因于ROS 和其它自由基种类损伤的病理情况的减少是重要的。
雄性Sprague-Dawley大鼠中的梗塞大小减小：
图4、图25和图26描述雄性Sprague-Dawley大鼠中梗塞大小的 减小。用在水溶液中的二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物(作为立体异构 体的混合物)预处理雄性Sprague-Dawley大鼠，然后进行闭塞并诱导 心肌梗塞。用100mg/kg仲丁硫巴比妥麻醉雄性Sprague-Dawley大 鼠(175-200克s)，进行器械操作，并暴露心脏。环绕左冠状动脉周围 放置缝线，并进行30分钟的总冠状动脉闭塞，然后进行2小时再灌注， 此时从动物上切离心脏测定梗塞大小。用缓冲液洗涤心脏，并用保持 在37℃下的在pH 7.40的磷酸盐缓冲液中的三苯基四唑翁氯化物(TTC) 染色溶液培养。梗塞大小(IS)表示为占危险面积的％(IS/AAR，％)。在 整个实验过程中监测系统血压、心率、血气和体温，并将体温和血气 严格控制在正常生理水平。通过为期4天每天尾静脉注射I.V.给药25、 50或75mg/kg的二钠盐二琥珀酸酯虾青素衍生物或无菌盐水载体，然 后进行梗塞实验和测定梗塞大小。
抢救结果简述.
梗塞大小减小和相应的心肌抢救随剂量呈线性和明显地增加 (P＝0.001**)。在最大受试剂量75mg/kg下，平均心肌抢救为56％， 它接近用局部缺血预处理策略可获得的抢救率。在测试更高剂量前对 在此大鼠中进行单一剂量I.V.注射有体积限制；但是非酯化的游离血 浆水平的虾青素和IS/AAR％之间的显著的线性相关性(P＜0.001**； r2＝0.67)表明在大约120-125mg/kg的剂量下可实现100％抢救。这第 一次证明新类胡萝卜素衍生物的心脏保护作用。
口服二钠二琥珀酸酯虾青素衍生物的药代动力学、增加的生物利用度
和增加的靶组织分布：
血浆药代动力学
在雄性C57BL/6小鼠上测定二钠二琥珀酸酯虾青素衍生物的单一 剂量口服药代动力学参数(包括Cmax、Tmax、AUC(0-72)Vd和清除率)。以在 先前研究中显示出可有效预防Sprague-Dawley大鼠中CCl4给药之后 继发的损伤(在这些研究中为100mg/kg体重)的单一最大剂量(500 mg/kg)给动物口服衍生物。在以下时间点，从每个时间点至少3只动 物获得用于HPLC分析血浆和肝中游离虾青素水平的样品：
时间0[在受试化合物给药之前即时进行]、摄入后2、4、6、8、 12、16、24、48和72小时。
以其它间隔(10、14和36小时；表2和3)取N＜3的附加的样品。 在此研究中当类胡萝卜素酯在哺乳动物肠中完全裂解成游离类胡萝卜 素，其被动移动通过肠细胞时测定非酯化的游离虾青素水平。
实验方法简述：血浆药代动力学
将雄性C57BL/6小鼠，大约25g，关养在笼中(3只小鼠/笼)，并 自由进食标准小鼠食物(Purina Mouse Chow，Ralston Purina，St. Louis)和水，持续至少5天，然后开始实验。将二钠二琥珀酸酯虾青 素衍生物与以下组分混合以制备适于经口管饲的乳液：
●无菌过滤(0.2微米Millipore)水；
●橄榄油(Bertolli USA，Inc.，Secaucus，NJ)；
●大豆卵磷脂，IV-S型(Sigma-Aldrich Co.，St.Louis，MO；目 录号P3644)。
二钠二琥珀酸酯虾青素衍生物在纯水性配方中表现出大约8.64 mg/mL的水溶性。在上述乳液中，溶解度增至大约50mg/mL，允许在这 些动物中通过管饲法服药多达500mg/kg。这种在给药载体中溶解度 显著增加6倍大大利于这些小鼠的管饲法研究。
用于制备乳液的方法如下：
(1)将80mg大豆卵磷脂(Sigma catalog P3644)加到5.0mL水。 在15mL离心管中间歇地涡旋混合大约30分钟直至悬浮液均一；
(2)室温下加入2.5mL橄榄油并涡旋混合。这产生均一、稠厚、 浑浊的黄色悬浮液。这种乳液物质可以在室温或4℃冰箱中储存。如 果储存的话，在第3步(以下)加入二钠二琥珀酸酯衍生物之前即刻涡 旋混合；
(3)将50mg/mL的二钠二琥珀酸酯虾青素衍生物直接加到乳液。 此浓度下该化合物容易地进入均一悬浮液。涡旋混合然后立即进行管 饲以确保均一悬浮液；和
(4)所述物质具有堵塞小鼠管饲针的可能性。在每2次管饲之后冲 洗管饲针。
通过经口管饲法以500mg/kg体重单一剂量施用乳液。在实验之 前的晚上从所有笼中撤出食物。在施用乳液后1小时，对所有动物恢 复食物和水。
用于全血和组织取样、样品提取和HPLC分析的方法已作了详述 (Osterlie，2000)。简言之，将全血收集在包含EDTA的Vacutainer 管中，然后通过在4℃，1500×g下离心20分钟来制备血浆。随后将 血浆样品等分试样化，并在液氮中快速冷冻，然后转运并进行HPLC 分析。
组织蓄积
还在与血浆样品相同的时间点测定肝中的游离虾青素浓度。处死 后从药代动力学研究的各只动物中取出肝脏，并在液氮中快速冷冻。 如所述(Jewell，1999)制备用于HPLC分析的肝组织。因此，在与血浆 分析相同的时间点同时检查游离虾青素的肝蓄积。
实验方法简述：游离虾青素的肝蓄积
在液氮中快速冷冻来自各只动物的至多300mg肝。用氯仿/甲醇/ 水的混合物，根据Jewell的方法(1999)进行组织匀浆和提取。然后如 以上关于血浆样品所述通过HPLC法评价肝中非酯化的游离虾青素蓄 积。
药代动力学结果简述
在适宜的取样间隔时间的游离虾青素的血浆和肝水平的总结表如 表2和3所示。血浆和肝非酯化的游离虾青素曲线下面积vs.时间 (AUC′s)也包括在表2和3中。这些结果表明，对于各取样间隔，肝中 游离虾青素水平相同或大于在血浆中的水平。这一改善的组织特异性 递送至肝在文献中是没有先例的；实际上游离虾青素的肝水平通常低 于在给药后相同时间点血浆中的相应水平(Kurihara，2002)。因此， 在上述乳液中的二钠二琥珀酸酯虾青素衍生物是用于在口服之后递送 治疗浓度的游离类胡萝卜素至感兴趣组织的优异载体。
表2：非酯化的游离虾青素的血浆水平 时间 样品 asta nM asta mg/kg 平均mg/kg S.D. 0 PK01 PK03 PK06 PK15 PK16 PK20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0 2 PK10 PK12 PK21 PK22 PK27 PK34 PK42 PK43 PK48 PK59 38.04 0.00 0 0 0 0 311.73 74.08 48.41 318.83 0.02 0.00 0 0 0 0 0.19 0.04 0.03 0.19 0.05 0.077 4 PK07 PK11 PK14 PK17 PK23 46.18 115.63 20.97 40.57 214.95 0.03 0.07 0.01 0.02 0.13
PK24 PK28 PK44 PK45 PK57 PK58 179.33 80.48 67.16 119.02 147.85 0.11 0.05 0.04 0.07 0.09 0.062 0.039 6 PK13 PK18 PK25 PK26 PK32 PK46 PK60 PK61 40.57 605.01 26 2.73 377.14 739.91 167.39 131.74 0.02 0.36 0.16 0.22 0.44 0.1 0.08 0.197 0.154 8 PK36 PK47 PK49 PK62 PK68 PK69 PK70 435.17 371.11 148.98 405 306.86 29.98 0.26 0.22 0.09 0.24 0.18 0.02 0.168 0.094 10 PK31 12 PK37 PK63 PK64 PK67 PK71 PK72 PK73 37.19 10.93 8.12 53.19 7.66 8.46 0.02 0.01 0 0.03 0 0.01 0.012 0.012 14 PK51 PK52 0 3.14 0 0 0 0 16 PK65 PK66 PK75 PK76 8.4 10.47 28.24 4.51 0.01 0.01 0.02 0 0.010 0.008
24 PK29 PK35 PK39 PK50 PK53 0 18.03 13.93 1.51 0 0 0.01 0.01 0 0 0.004 0.005 36 PK38 21.37 0.01 0.01 48 PK30 PK33 PK54 PK55 0 0 22.71 0 0 0 0.01 0 0.003 0.005 72 PK40 PK41 PK56 PK74 1.7 0 1.92 0 0 0 0 0
表3：非酯化的游离虾青素的肝水平 时间 样品 asta nM asta mg/kg 平均mg/kg S.D. 0 PK01 PK03 PK06 PK15 PK16 PK20 0.00 0.00 0.00 0.00 7.67 8.18 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0 2 PK10 PK12 PK21 PK22 PK27 PK34 PK42 PK43 PK48 PK59 139.37 30.66 414.34 725.87 294.07 165.32 689.36 129.66 244.5 564.28 0.08 0.02 0.25 0.43 0.18 0.1 0.41 0.08 0.15 0.34 0.20 0.146 4 PK07 PK11 103.07 243.4 0.06 0.15
PK14 PK17 PK19 PK23 PK24 PK28 PK44 PK45 PK57 PK58 89.18 1565.15 1373.34 2558.63 4701.95 1023.78 359.73 211.35 322.06 500.82 0.05 0.93 0.82 1.52 2.8 0.61 0.21 0.13 0.19 0.3 0.648 0.812 6 PK13 PK18 PK25 PK26 PK32 PK46 PK60 PK61 374.28 2970.44 3515.52 2087.8 687.99 1070.13 974.69 841.37 0.22 1.77 2.1 1.24 0.41 0.64 0.58 0.5 0.933 0.690 8 PK36 PK47 PK49 PK62 PK68 PK69 PK70 1290.15 230.88 1115.86 1247 1263.31 1036.29 1518.27 0.77 0.14 0.67 0.74 0.75 0.62 0.9 0.637 0.244 10 PK31 1303.06 0.78 0.780 12 PK37 PK63 PK64 PK67 PK71 PK72 PK73 3225.35 921.74 713.97 410.93 1382.45 567.95 716.89 1.92 0.55 0.43 0.24 0.82 0.34 0.43 0.468 0.579 14 PK51 PK52 141.9 179.51 0.08 0.09 0.085 0.007
16 PK65 PK66 PK75 PK76 240.6 340.38 788.66 499.84 0.14 0.2 0.47 0.3 0.278 0.144 24 PK29 PK35 PK39 PK50 PK53 440.72 321.14 155.42 156.61 89.18 0.26 0.19 0.09 0.09 0.05 0.136 0.086 36 PK38 658.41 0.39 0.39 48 PK30 PK33 PK54 PK55 106.07 116.79 17.81 28.79 0.06 0.07 0.01 0.02 0.04 0.029 72 PK40 PK41 PK56 PK74 33.52 11.66 9.21 19.31 0.02 0.01 0.01 0.01 0.013 0.005
当在口服载体或食物中提供类胡萝卜素如虾青素时通常需要进行 预处理(15天至6周)以在肝损伤研究中实现有效水平(Kang，2001； Kim，1997；Aoi等人1993)。在此情况下，用单一剂量实现治疗水平 (200nm或以上)。
0.9mg/L的Cmax(表4)在啮齿动物中也是空前的，这些动物仅吸收 小百分比的口服剂量的类胡萝卜素。游离类胡萝卜素的这些血浆和肝 水平是在仅仅服用在乳液载体中的单一剂量化合物之后就获得的，这 一点是有意义的。在人中，Osterlie等人(2000)已描述在单一剂量100 mg(大约1.1mg/kg口服剂量)在橄榄油载体中的非酯化的游离虾青素 之后的Cmax血浆水平为1.3mg/L。当在脂肪载体中提供时人通常吸收 40-50％口服剂量的类胡萝卜素，相比之下啮齿动物只有少数几个百分 点。因此，本研究证明，用为啮齿动物研制的乳液载体达到了人中Cmax 的近70％，从而大大增加此衍生物用于肝保护研究的有用性。
表4：pK参数 参数 肝 血浆 *Cmax(mg/L) **Tmax(hr) 消除半衰期(hr) 消除速率(1/hr) ***AUC(0-72)(mg hr/L) ***AUC∞(mg hr/L) 口服清除率(L/hr) 分布体积(L/kg) 0.9 6 11.655 0.059 15.8 15.9 15.856 263.9 0.2 6 3.938 0.176 1.2 1.2 216.822 1232.1
*最大浓度
**最大浓度的时间
***曲线下面积
肠胃外施用CardaxTM(二钠二琥珀酸酯虾青素衍生物)之后兔中实验性
梗塞大小和C-反应蛋白的循环水平的降低：
用Barrett等人(2002)等人的方法并进行细微修改来研究肠胃外 施用二钠二琥珀酸酯虾青素衍生物(XVI)对兔中诱导的梗塞大小减小 和诱导的循环C-反应蛋白(CRP)水平的影响。本研究的目的在于调查 二钠二琥珀酸酯虾青素衍生物(XVI)减轻炎症的能力，这是在兔心脏中 在实验性心肌局部缺血/再灌注损伤情境下通过CRP测定的。已提出常 用作急性炎性(“急性期”)反应的标志的CRP可能实际上具有通过活 化补体级联而介导的促炎效果。伴随氧自由基(ROS)形成增加的心肌局 部缺血/再灌注损伤已表现出可活化补体系统。在该体系中已证明(1) 继发于远端炎性病损的血浆CRP的内源性增加与继发于区域局部缺血 和再灌注的心肌组织损伤的增加有关；(2)这种损伤的增加(表现为梗 塞大小增加)是由补体活性介导的；和(3)CRP是一种“效应物，而不 仅是系统性炎症的间接度量。因此，循环CRP水平降低，和先前用 CardaxTM在啮齿动物中所见的梗塞大小减小一起，形成急性冠脉综合 征情境中的有力抗炎治疗疗法。
简言之，将雄性新西兰白兔(2.25-2.5kg)用于此研究。通过皮下 注射4个等分试样(各0.5mL)在玉米油中的1％巴豆油来诱导急性期炎 性反应，所述注射开始于用CardaxTM进行预处理的第二天。每天施用 一次在水或等体积的无菌盐水中的CardaxTM(50mg/kg IV，通过耳静 脉注射)，持续4天，然后在第5天完成实验性梗塞形成。如前述(Barret 等人2002)，使用基于ELISA的方法，用抗兔CRP抗体得到循环CRP 水平增加的时间进程。在实验的最后一天(第5天：在最后一次药物灌 输之后大约24小时)，使用甲苯噻嗪(3mg/kg)和氯胺酮(35mg/kg) 的混合物，然后肌内使用戊巴比妥(90mg/kg)麻醉兔。需要时再施用 戊巴比妥以保持麻醉。在气管切开术之后，用室内空气给兔子通气， 并通过左开胸术暴露心脏。然后将心脏支承在心包支架中，并将3-0 丝结扎线放置在冠状动脉左前降支周围。通过往对结扎线加牵引力而 将动脉闭塞30分钟，然后再灌注180分钟。在完成此方案之前刻即获 得静脉血样以测定血浆CRP。
在该方案的再灌注期完成时，取出心脏，并在Langendorff灌注 仪器上通过主动脉插入导管。然后用改良的Krebs-Henseleit缓冲液 再灌注心脏10-15分钟(20-25mL/分)。在此段时间结束时，用80mL 0.4％2，3，5-三苯基四唑翁氯化物(TTC)在37℃下灌注心脏以确定危险 区域(AAR)。然后在与外科制备/实验梗塞形成期间相同的区域结扎冠 状动脉左回旋支。此时，停止灌注泵，并通过与主动脉套管连接的侧 口将3.0mL Evan蓝染料缓慢注射入心脏。使所述溶液分布至整个心 脏大约30秒。然后与垂直轴成直角将心脏切成六个横向部分。弃去右 心室、心尖和心房组织。由紫色/蓝色划界的组织代表由非梗塞相关的 冠状动脉分布灌注的区域。将各个横切部分的两个表面印至干净的乙 酸酯片上，对其进行扫描，然后数字化以计算梗塞面积。总危险面积 表示为左心室的百分数。然后将梗塞大小表示为占危险面积的百分数。
对照动物和CardaxTM处理的动物的平均梗塞大小如图37所示。对 照动物和CardaxTM处理的动物的循环CRP水平(表示为基线水间和再灌 注时诱导的水平之间的平均差异)如图38所示。在CardaxTM处理的兔 子中看到梗塞大小减小约55.4％；两组的局部缺血危险区域类似。类 似地，对照中超出基线的循环CRP水平的平均增加(+23.5％)在CardaxTM 处理的动物中完全消除，至低于在基线观察到的平均水平(-15.7％)。 由于CRP既是急性冠脉综合征中的效应物-在这种急性期反应物水平 升高的情况下导致梗塞大小增加-又是初级与二级预防心脏患者中心 血管风险的强烈独立性预测物-这种循环蛋白水平的降低形成强有力 的治疗疗法。
口服二钠二琥珀酸酯虾青素降低小鼠中脂多糖(LPS)导致的丙氨酸氨
基转移酶(ALT)升高：
以下研究评价口服二钠二琥珀酸酯虾青素衍生物在LPS诱导的小 鼠肝损伤模型中的肝保护作用的效用。
实验方法简述：
用LPS和半乳糖胺处理三月龄的雄性ICR小鼠以诱导肝损伤 (Leist，1995)。首先对小鼠经口管饲橄榄油/水/卵磷脂乳液(10mL/kg 或对于30克小鼠而言0.3mL)或包含二钠二琥珀酸酯虾青素衍生物 (50mg/mL)的相同乳液，最终二钠二琥珀酸酯虾青素剂量为500 mg/kg。2小时后对小鼠腹膜内(IP)注射盐水(10mL/kg)或大肠杆菌 LPS(3mg/kg，Sigma目录号L-3755)和D-半乳糖胺(700mg/kg)的溶 液。IP注射后5小时用二氧化碳(CO2)窒息法处死动物，然后收集血浆 用于ALT测定。
LPS诱导的损伤结果的简述。
这些初步结果证明二钠二琥珀酸酯虾青素衍生物对盐水注射(肝 损伤假处理对照)动物的血浆ALT没有作用。在仅用乳液(不含衍生物) 管饲的对照动物中，ALT增加大于3倍。在接受含500mg/kg二钠二 琥珀酸酯虾青素衍生物的乳液的动物中，ALT升高大大减小(N＝3只动 物/组)，证明化合物降低作为这些动物中肝细胞坏死的血清标志的 ALT的效力。由于LPS诱导的肝损伤是由ROS(包括自由基氧化氮NO*) 介导的，且在LPS侵害后发生显著的系统炎症(非酯化的游离虾青素 对此有保护作用(Ohgami等人2003))，该新衍生物用于在其中这种炎 症得到促进的临床适应症的效用代表一个特别有用的实施方案。
黑小鼠多剂量口服之后游离虾青素在血浆和肝中的蓄积：
在该药代动力学研究中，用本文所述的方法，给黑小鼠经口管饲 在乳液载体中的十一(11)个单独日口服剂量的二钠二琥珀酸酯虾青 素衍生物(500mg/kg)，并在可能的Cmax和Tmax(6小时)在3只动物中测 定游离虾青素在血浆和肝中的蓄积。可能的Cmax和Tmax(6小时)是由前 面单一剂量口服药代动力学研究中的血浆和肝样品推导出来的。评价 在单一乳液剂量之后非酯化的游离虾青素在血浆和肝中的蓄积。所有 受试动物的平均血浆浓度为381nM。所有受试动物的平均肝浓度为 1735nM。在单一剂量研究中，平均起来，在血浆和肝中均获得保护水 平(对非酯化的游离虾青素设在抗氧化ED50为200nM)；所获得的平均 肝浓度差不多为保护水平的9倍。
在多剂量研究中，峰和谷水平均取(给药之后6小时在可能的Cmax 取峰水平；在Cmax后6小时或给药后12小时获得谷水平)。在峰和谷 血浆中的平均峰水平分别为485nM和231nM；在峰和谷肝的平均峰 水平分别为1760nM和519nM。同样，在各种情况下获得保护水平， 并保持至多剂量给药后11天；在肝的情况下，获得差不多为保护水平 9倍的水平。同样，在多次给药后的各个时间点肝中的蓄积大于血浆 中观察到的蓄积，表明这种给药载体用于靶向至该实体器官的效用增 加(图32)。由此数据组还明显看出长期施用二钠二琥珀酸酯虾青素衍 生物将在肝保护方面有效。
黑小鼠单一剂量口服之后游离虾青素在心肌(心脏)和脑中的蓄积：
通过口服管饲法将在乳液载体中的单一最大剂量的二钠二琥珀酸 酯虾青素衍生物(500mg/kg)施用于黑小鼠，并在4只动物中在可能的 Cmax和Tmax(6小时)测定非酯化的游离虾青素的蓄积，Cmax和Tmax根据 前面研究中的血浆和肝样品来推导。在单一剂量后非酯化的游离虾青 素在心脏中的蓄积是优异的(4只动物的平均值+/-SEM＝693.25 +/-272nM)，并与非酯化的游离虾青素在肝中的蓄积结果平行。同样， 在各个时间点，心脏中的蓄积大于血浆中观察到的蓄积，表明这种给 药载体用于靶向至实体器官的效用增加。非酯化的游离虾青素在 CNS(脑)中的蓄积较不明显(4只动物的平均值+/-SEM＝3.6+/-1.7nM)， 表明穿透血-脑屏障(BBB)是可能的，但长期、多剂量给药可能是获得 对于CNS应用(阿尔茨海默氏病、中风等)的保护水平所必需的。
内消旋虾青素的二钠盐二琥珀酸酯衍生物与人血清白蛋白(HSA)的相
互作用：
大部分胡萝卜素类胡萝卜素和绝大部分叶黄素的差水溶性限制了 它们作为水相单线态氧猝灭剂和自由基清除剂的应用。已将增加类胡 萝卜素的表观溶解度和/或分散性的化学修饰应用于基础科学和临床 研究。但是，母体类胡萝卜素和新衍生物在水溶液中形成超分子装配 体的趋势使得先综合全面评价这种行为然后才转向这些化合物的效力 的体外和体内试验有正当理由。
图5描述类胡萝卜素衍生物，全反式(全-E)形式的合成内消旋虾 青素(3R，3’S-二羟基-β，β-胡萝卜素-4，4′-二酮)的二钠盐二琥珀酸酯 衍生物(dAST)。用于产生新衍生物的对称C40-叶黄素在3和3′位具有 两个手性中心。在水溶液中，C40-叶黄素不表现出旋光活性，因为这些 立体中心具有相反的绝对构型，并且在内部彼此补偿。具有羧酸官能 团的天然类胡萝卜素分子优先与人血清白蛋白(HSA)-血液中最丰富的 蛋白结合。由于白蛋白结合强烈影响给定化合物的潜在体内生物化学 活性，因而将圆二色性(CD)、紫外-可见(UV/Vis)和荧光光谱用于表征 这种新类胡萝卜素衍生物与不含脂肪酸的HSA的相互作用。研究该对 称类胡萝卜类的蛋白结合和聚集特性，其通过将含有羧酸末端基团的 部分直接酯化而连接，形成刚性、长链、高度不饱和二阴离子 bolamphiphile。证明在不存在蛋白的缓冲溶液中，内消旋类胡萝卜素 形成不表现CD卡滕效应(CE)的紧密包装的H型card-pack聚集体。但 是在低配体/蛋白(L/P)摩尔比下，内消旋类胡萝卜素立即并优先以单 体方式与HSA缔合，表明允许在水溶液中发生超分子装配的二级化学 相互作用(范德华力，氢键键合)在生物相关环境中被克服。超过1∶1 配体/蛋白摩尔比，内消旋类胡萝卜素分子再次开始聚集；在这些比率 下观察到的聚集是手性的，产生表现出强烈激子型CD活性的超分子结 构。
实验方法简述
由结晶虾青素[3R，3′R，3R，3′S，3S，3′S(25∶50∶25)]，一种商购 的立体异构体的统计混合物(Buckton Scott，India)合成新的衍生物 dAST。通过高压液相色谱法(HPLC)分离虾青素立体异构体，导致合成 用于本研究中测试的纯化的内消旋二钠盐二琥珀酸酯衍生物。所用的 内消旋立体异构体的全反式(全-E)形式由于在间隔物的多烯链中缺乏 顺式(或Z)构型因而是一种线性、刚性分子(图5)。成功地合成了根据 HPLC纯度＞99％的合成内消旋虾青素的二钠盐二琥珀酸酯衍生物。
材料
基本上不含脂肪酸的人血清白蛋白(catalog No.A-1887，lot No. 14H9319)购自Sigma，并如提供地使用。使用双蒸水和光谱级二甲亚 砜(DMSO，Scharlau Chemie S.A.，Barcelona，Spain)和乙醇 (Chemolab，Budapest，Hungary)。所有其它化学物质为分析级。
制备dAST的储备溶液
在将内消旋类胡萝卜素溶于DMSO之后，将100μl DMSO溶液加到 在光程长度为1cm的矩形比色杯中的2mL乙醇中。在260-650nm下记 录吸收光谱。由在λmax下的光吸收值计算浓度(ε478nm＝116，570M-1cm-1)。
制备HSA溶液
对于光谱样品制备，将HSA溶于pH 7.4 Ringer或0.1M pH 7.4 磷酸盐缓冲液。计算白蛋白浓度，E1％1cm＝5.31，使用实验得到的279nm 下的吸光度数据。HSA的分子量定义为66500Da。
圆二色性和UV/Vis吸收光谱
用Jasco J-715分光偏振计，在25±0.2和37±0.2℃下，在光程 长度为1cm的矩形比色杯中记录CD和UV光谱。通过配备磁力搅拌的 Peltier恒温器提供温度控制。以1.0nm带宽和0.5nm分辨率且扫描 速率为100nm/分，使所有的光谱聚集三次。诱导的CD定义为dAST-HSA 混合物的CD减去相同波长下单独HSA的CD，并表示为毫度的椭圆率 (mdeg)。
37℃下用在pH 7.4 Ringer和0.1M磷酸盐缓冲液中的dAST对HSA 进行CD/UV/Vis滴定
将 Ringer缓冲液，L/P值为0.007-0.10：2mL 1.6×10-4M HSA溶 液置于光程长度为1cm的比色杯中，并以10μL等分试样用自动移液 管加入少量配体储备溶液(c＝2.2×10-4)。将 Ringer缓冲液，L/P值为 0.82-13.13：2ml的2.3×10-6M HSA溶液置于光程长度为1cm的比 色杯中，并用自动移液管加入μL体积的配体储备溶液(c＝3.9×10-4)。 将磷酸盐缓冲液，L/P值为0.82-13.10：2mL 2.2×10-6M HSA溶液 置于光程长度为1cm的比色杯中，并用自动移液管加入μL体积的配体 储备溶液(c＝3.6×10-4)。
测定dAST存在下HAS的固有荧光
在1cm矩形室中在0.1M pH 7.4磷酸盐缓冲液中制备2mL的 4.2×10-6M HSA溶液。连续地将1.3×10-4和3.3×10-4M内消旋类胡萝卜 素DMSO溶液以μL体积加入在Jasco J-715分光偏振计的样品室内的 比色杯中。在240和360nm之间以0.5nm波长增量激发所得的样品 溶液。用安装在光源右角的Hamamatsu H5784-型光电倍增检测器收集 在各个波长下的总荧光强度。在样品溶液中，HSA和dAST的最初和最 终浓度分别为4.2×10-6M-4.0×10-6M和1.3×10-7M-1.4×10-5M。内消旋类 胡萝卜素/HSA摩尔比在0.03和3.53之间变化。在荧光测定期间，最 终的DMSO浓度不超过5V/V％。还进行对照实验，其中测定将20、50 和100μL DMSO加到溶液期间HSA的荧光。
UV/Vis和CD光谱结果简述
在乙醇和水性缓冲液中的dAST的UV/Vis和CD光谱特性
由于其延伸的π系统，dAST在可见光谱中表现出强烈光吸收(图 6)。主要的钟形吸收谱带集中在481.5nm处是由于允许的最低能量电 子偶极，沿多烯链长轴极化的π→π*跃迁。室温下，对于包含一个或 多个共轭羰基的类胡萝卜素，缺乏细微结构是典型的。但是，振动次 能带实际存在于该曲线下，如由光谱的次级衍生揭示(图6)。此外， 在近UV区存在进一步的跃迁。根据在多烯模型上进行的理论计算，在 300nm附近的适当强度的谱带的电子跃迁矩(μ)平行于dAST分子的长 轴极化。同时，371nm处的谱带μ取向沿着共轭体系的双重C2对称轴。 羰基的弱n→π*跃迁由于其它谱带而变得模糊。如预期的，内消旋类 胡萝卜素化合物在乙醇中不显示任何CD谱带，因为两个相反的手性中 心(3R3′S)的作用彼此取消(数据未显示)。
在Ringer缓冲液中，dAST主要吸收谱带改变，表现大的蓝色位 移(2541.6cm-1)和频宽缩窄(图7)。这些光谱变化表明形成所谓的 “card-pack”聚集体，其中的分子通过来自水性环境的排阻和H键合 相互作用而紧密结合在一起(在数埃范围内)。结果是，多烯链的激态 波功能在分子间发生离域，允许在相邻分子之间发生激子共振相互作 用。这种相互作用导致UV/Vis光谱中的高能量激子峰。由于在庞大的 末端基团中出现不利的空间相互作用，不允许多烯链的平行排列；单 独分子的长轴取而代之封闭确定的分子间覆盖角度。在这些情况下， 由手性单体构建的类胡萝卜素聚集体还由于由不对称中心决定的手性 分子间排列而表现出诱导的卡滕效应(CE)。相比之下，内消旋类胡萝 卜素化合物在聚集状态下在溶液中不表现旋光活性(数据未显示)，原 因是缺乏净分子偏手性。
在低配体/蛋白摩尔比的人血清白蛋白存在下dAST的光学特性
在往在pH 7.4 Ringer缓冲液中制备的HSA溶液中加入dAST时， 两个明确的、相反符号的诱导的CD谱带出现在300和450nm之间， 且零交叉点在367nm(图8)。附图插入显示诱导的卡滕效应的强度和 在不同L/P比率下的主要吸收谱带(Δε和ε值相对于总内消旋类胡萝 卜素浓度计算)。CEs的大小随配体浓度增加而增加，但是它们的形状 和波长位置保持不变。如上述，在450nm以下存在两个跃迁，其可能 负责观察到的旋光活性。300nm附近的吸收谱带具有跃迁对称B，而 对应的电和磁跃迁矩与沿多烯链的双重对称轴垂直。将372.5nm处的 谱带的电和磁跃迁矩与C2轴平行极化，它的跃迁对称为A。可合理地 推断在蛋白结合时，这些谱带由于多烯链周围微环境的改变而位移至 更长的波长。已很好地证明类胡萝卜素的CD光谱(发色团部分属于C2 点基团)符合C2-规则：如果总共轭体系获得右手手性(即键6-7和 6′-7′周围的双面夹角是负的)，则对称A的跃迁导致负CE，而对称B 的跃迁导致正CE(图8)。因此，内消旋类胡萝卜素以这样的方式与HSA 结合：蛋白环境固定良好确定的手性构象的末端环，从而导致观察到 负和正诱导的CD谱带。
手性3和3′中心的绝对构型不决定分子的手性光学特性；相反， 白蛋白分子的不对称蛋白环境(通过非共价化学相互作用)决定观察到 的活性。与上述在水溶液中的聚集行为相比，dAST分子在这些L/P比 率的HSA溶液中不聚集，这通过钟形和轻微红色位移的可见吸收谱带 的保持来证明(图8)。这样UV/Vis吸收和CD光谱均表明内消旋类胡 萝卜素分子与HSA的结合以单体形式发生。
超过1∶1 L/P比率的HSA存在下dAST的光学特性
将增加量的dAST加到用pH 7.4 Ringer或0.1M pH 7.4磷酸盐 缓冲液制备的HSA溶液以实现L/P比率高于1。CD和UV/Vis吸收光谱 在加入配体期间均表现出显著变化(图9和图10)。除了蓝色位移的可 见吸收谱带以外，一个新的正-负CD谱带对分别出现在480和420nm 附近。这些CE′s不表现出振动的精细结构，且它们的振幅随配体浓度 的增加而增长。但是，在Ringer和磷酸盐缓冲液中获得的光谱之间存 在某些显著的差别：
a)在Ringer缓冲液中主要吸收谱带迁移至较低的波长(434.5 nm)。磷酸盐缓冲液中的相应值为451.5nm。
b)Ringer(441.6cm-1)中来自最大吸收谱带的CEs的零交叉点的偏 差比磷酸盐缓冲液(148.4cm-1)大3倍。
c)L/P值为8以上，Ringer溶液中的CD谱带的强度不再增加。 相比之下，CD谱带的振幅继续随磷酸盐缓冲液中L/P比率增加而增加， 甚至在L/P值为13的时候。
d)在相同的L/P比率下，在磷酸盐缓冲液中测定更强烈的CD谱带 (图9和图10)。
这些相反符号的CD谱带仅在超过1∶1 L/P比率时出现的事实强 烈地表明它们源自相邻内消旋类胡萝卜素分子之间的手性分子间相互 作用。当两个电子跃迁偶极矩能量类似，在空间上彼此靠近，并形成 手性排列时，它们的相互作用表现为手性激子偶合：CD光谱表明 bisignate couplet，与对应的吸收谱带的光谱位置相匹配，所述吸收 谱带的信号由两个偶极之间的扭曲的绝对意义确定。根据激子手性规 则，正扭曲对应于正长波长CE和较短波长处的负CE，反之亦然。在 我们的情况下，跃迁偶极矩的方向是已知的；它沿多烯链的长轴极化。 因此，相邻内消旋类胡萝卜素分子以使它们的长轴形成正(顺时针)分 子间覆盖角度的方式排列。图11所示的两个共轭链的手性排列满足前 者条件；在这些情况下，长波长正和短波长负谱带将出现在CD光谱中。 但是，吸收谱带的光谱学表现有助于区别这些空间排列。由于在a和 b的情况下相邻内消旋类胡萝卜素分子的跃迁偶极矩之间存在不利的 库仑相互作用(图11)，吸收最大值位移至较高的能量；如果c形式存 在，则吸收谱带变宽且它的最大值位移至较低的能量。因此，dAST分 子形成右手手性排列，其中内消旋类胡萝卜素单体的长轴形成正锐角 (图11，a和b)。
提出有关配体分子的手性排序起源的以下设想。白蛋白似乎是诱 导光学活性所必需的，首先有兴趣的是推断在HSA上存在能够容纳两 个内消旋类胡萝卜素分子的大的结合位点。在低L/P值下白蛋白将仅 结合单一配体；在较高L/P浓度下，将复合第二内消旋类胡萝卜素单 体。但是如上述，CEs的大小在相当高的L/P值下持续增加(图10)， 在这种情况下单一结合位点应已被饱和。这个问题的一个解决方案推 断HSA是一种不对称模板，在其上开始手性自装配。最早的一些内消 旋类胡萝卜素分子以右手性排列方式与HSA结合，而随后的内消旋类 胡萝卜素单体建立在此手性结构之上。在此设想中，HSA提供第一基 本步骤，手性引发(″手性接种″)；此后自装配自动地继续。但是非常 重要是的注意到，在没有其手性末端基团的情况下，仅少数dAST分子 在HSA的结合位点处保持右手性排列。3和3′手性中心在允许聚集体 在HSA分子上形成手性自装配体方面起决定作用。在不存在蛋白的情 况下，内消旋类胡萝卜素分子由于缺乏手性区别而形成右手和左手性 装配体的程度相等。
如上述，在磷酸盐缓冲液和Ringer溶液中测定的CD曲线之间的 光谱差异表明盐浓度对聚集体稳定性的影响(图9和图10)。Ringer 缓冲液的克分渗透压浓度和离子强度高于磷酸盐缓冲液。琥珀酸部分 在pH 7.4下在两种缓冲液中都发生离子化，在聚集体内部和聚集体之 间均形成静电排斥。带正电的盐离子能够减少这种排斥，因而有助于 在存在这些阳离子的情况下增加聚集体的稳定性和大小。在用超过1∶ 1 L/P比率的dAST滴定HSA期间，同时形成手性和非手性聚集体；但 是仅手性聚集体与HSA缔合，而非手性聚集体则没有。在Ringer缓冲 溶液中获得的CD光谱(图9)表明非手性聚集体由于盐离子的掩蔽效果 而在这种较高克分渗透压浓度缓冲液中得以更好稳定。加入的配体分 子优先与存在的聚集体缔合，从而导致CD谱带的振幅达到平台，并变 得恒定，与磷酸盐缓冲液形成对照。
加入dAST后HSA的荧光猝灭
位于亚结构域IIA深处的单一色氨酸残基(Trp214)在很大程度上 负责HSA的固有荧光。HSA的荧光发射谱与内消旋类胡萝卜素的吸收 光谱重叠。因此，在将在DMSO中的dAST增量加入到HSA的溶液之后 获得荧光光谱学测定。结果清楚地表明内消旋-类胡萝卜素分子能够有 效地猝灭HSA的固有荧光(图12)。用于制备dAST的储备溶液的DMSO 对固有HAS荧光的影响可以忽略(图12)。在0.7的L/P比率下，基 线荧光强度减小50％。所观察到的现象表明内消旋类胡萝卜素分子结 合在Trp214的附近，其在HSA的两个主要结合腔中的一个中形成壁的 一部分(位点I，亚结构域IIA；图13)。但是，位点I和位点II(亚 结构域IIIA)-都为疏水脂肪酸结合通道-都不能够容纳长的、刚性 dAST分子(图13)。基于结构类似性，第二种可能性是dAST与HSA的 其它长链(C18、C20)脂肪酸结合位点结合，所述位点已用高分辨率X- 射线结晶学进行充分地表征。在不具有庞大的末端基团的较短开放链 类胡萝卜素的情况下，这种可能性是可能的。但是，内消旋类胡萝卜 素衍生物本身的多烯链测量为28(在3和3′手性碳原子之间)。尽管 它们的构象可动性，琥珀酸部分需要额外的空间，将分子的有效长度 增加至48。仔细地检查HSA的晶体结构表明，结构域I和III之间 的长、窄裂隙可能适于结合内消旋类胡萝卜素分子(图13)。域间裂隙 是宽的，且它的窄端靠近色氨酸(Trp214；*在图13上)残基，这为在 内消旋类胡萝卜素分子与HSA的域间裂隙结合时观察到的荧光猝灭提 供结构解释。而且，可以推断，附加的dAST分子与域间裂隙中的单一 一个分子的缔合诱导HSA显著的构象变化，导致中央裂缝变宽。这可 能是荧光猝灭不停止于L/P＝1比率，而随CEs增加继续强化的原因(图 13)。
讨论UV/Vis和CD光谱学结果
作为从水性环境被排斥和分子间氢键键合的结果，合成的非手性 内消旋虾青素的二钠盐二琥珀酸酯衍生物在水性缓冲液中形成无旋光 活性的card-pack类型的聚集体，这通过相对于在乙醇溶液中观察到 的谱带来说主要可见吸收谱带的大蓝色位移来表明。在存在过量的不 含脂肪酸的HSA的情况下，内消旋类胡萝卜素似乎优先以单体方式与 HSA缔合。这些结果表明，允许在水溶液中发生超分子装配的弱范德 华力和氢键键合在生物相关环境中将被迅速克服。在体内人血中的白 蛋白浓度为大约0.6mM，表明在多至500mg的剂量下，内消旋类胡 萝卜素(分子量841Da)将以单体方式与白蛋白缔合(排除与循环血细 胞和脂蛋白的额外的潜在非特异性结合，这会增加潜在非聚集剂量)。 结合的内消旋类胡萝卜素分子表现出诱导的CD谱带，这种谱带用共轭 体系的右手性螺旋构象充分解释。在增加浓度的dAST存在下HSA的分 级荧光猝灭强化了这样的观点：类胡萝卜素-白蛋白复合体的形成负责 这种猝灭，并表明结合的配体和HSA的色氨酸214残基之间的空间邻 近。
基于光谱数据、dAST分子的分子长度和充分表征的HSA的晶体结 构，结合位点暂定地指定于位于结构域I和III之间的域间裂隙。
在高于1∶1 L/P比率的内消旋类胡萝卜素和HSA的CD光谱中似 乎存在正-负谱带对。这种发现归因于以右手性装配排列的内消旋类胡 萝卜素多烯链之间的分子间手性激子偶合。实验数据表明HSA用作一 种手性模板，在该模板上自装配开始，然后继续，受内消旋类胡萝卜 素分子的末端基团的手性来支配。在pH 7.4磷酸盐缓冲液和Ringer 溶液中得到的bisignate CD光谱之间的差异表明，自装配受溶液的克 分渗透压浓度和离子强度影响。随着克分渗透压浓度增加，聚集体的 稳定性提高，推测起来是由于盐阳离子对带负电的琥珀酸羧酸官能团 的静电屏蔽。
本发明的不同方面的进一步修改和可替代选择的实施方案考虑本 说明书对本领域技术人员来说是显而易见的。因此，应将本说明书理 解为仅是例示性的，其目的是教导本领域技术人员实施本发明的一般 方式。应该理解，应将本文所示和所述的本发明的形式理解为目前优 选的实施方案。可以替代本文例示和描述的元素和材料，部分和过程 可以颠倒，且本发明的某些特征可以独立地利用，所有这些对已从本 发明的描述中获益的本领域技术人员来说是显而易见的。可以在不背 离以下权利要求所述的本发明的实质和范围的情况下改变本文所述的 要素。
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