一種含4，4’-二溴-2，2’-聯(lián)吡啶的新型釕配合物的制備方法及其抗腫瘤活性的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種含4，4’-二溴-2，2’-聯(lián)吡啶的新型釕配合物的制備方法及其抗腫瘤活性。其特征在于，按如下步驟進(jìn)行：(1)4-硝基苯甲醛與維生素B1摩爾比22.4∶1合成中間產(chǎn)物1。(2)中間產(chǎn)物1與NBS以摩爾比1∶1.5合成中間產(chǎn)物2。(3)中間產(chǎn)物2與5，6-二胺-1，10-鄰菲咯啉以摩爾比1∶1合成中間產(chǎn)物3。(4)三氯化釕與4，4’-二溴-2，2’-聯(lián)吡啶以摩爾比1∶2合成中間產(chǎn)物4。(5)中間產(chǎn)物3與中間產(chǎn)物4合成其Ru(II)配合物。本發(fā)明Ru(II)配合物含平面芳香雜環(huán)，有很高的DNA親和性。且硝基和溴均有強(qiáng)的吸電子效應(yīng)，增強(qiáng)了配合物與DNA的結(jié)合能力。
【專利說(shuō)明】
一種含4,4' -二溴-2,2' -聯(lián)吡啶的新型釕配合物的制備 方法及其抗腫瘤活性
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種含2, 3-二（4-硝基苯基）吡嗪[2, 3-f] [1，10]菲咯啉及4,4'-二 溴-2,2' -聯(lián)吡啶的新型Ru(II)配合物的制備方法，以及所述Ru(II)配合物的抗腫瘤活 性。
【背景技術(shù)】
[0002] 金屬配合物通過(guò)靜電結(jié)合、溝渠結(jié)合、插入結(jié)合方式與DNA作用。其中以插入結(jié)合 方式最佳，因?yàn)椴迦氲紻NA的堿基對(duì)中，可直接使堿基對(duì)受損，影響癌細(xì)胞的DNA復(fù)制。若 金屬配合物能識(shí)別癌細(xì)胞的基因變異位點(diǎn)，插入到錯(cuò)配的堿基對(duì)中，阻止其復(fù)制，這樣便可 將其作為一種好的抗癌藥物，從根本上治療遺傳病。
[0003] 1969年，順鉑首次被報(bào)道具有抗腫瘤活性，隨之被應(yīng)用于臨床試驗(yàn)。順鉑等藥物存 在毒副作用較大和癌細(xì)胞的耐藥性等問(wèn)題，且水溶性較小。釕多吡啶配合物具有毒性低、合 成技術(shù)和方法成熟、易被癌組織吸收而且被很快排泄的優(yōu)點(diǎn)。而通過(guò)改變配體，能夠調(diào)節(jié)與 靶向分子間的親和力、電子轉(zhuǎn)移方向、取代反應(yīng)速率和還原電位，實(shí)現(xiàn)光電的活化。
[0004] 本發(fā)明Ru(II)配合物4,4' -二溴_2,2' -聯(lián)吡啶、吡嗪并[1，10]菲咯啉和4-硝 基苯三種平面芳香雜環(huán)，與DNA具有很高的親和性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種制備方法簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，容易實(shí)施，制備過(guò)程中得 到的中間反應(yīng)產(chǎn)物和目標(biāo)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的新型癌細(xì)胞抑制劑Ru(II)配合物。
[0006] 本發(fā)明提供的一種含2,3-二（4-硝基苯基）吡嗪[2,3-f] [1，10]菲咯啉及4， 4' -二溴-2, 2' -聯(lián)吡啶的新型Ru (II)配合物，其分子結(jié)構(gòu)式為：
[0007]
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案：
[0009] 一種含2,3_二（4-硝基苯基）吡嗪[2,3-f][l，10]菲咯啉及4,4'-二溴-2， 2' -聯(lián)吡啶新型Ru(II)配合物的制備方法如下：
[0010] (1)4-硝基苯甲醛與維生素 B1合成4-硝基苯偶姻：維生素 B1的水溶液加入苯甲 醛和無(wú)水乙醇混合液，NaOH溶液調(diào)pH至8~9,攪拌lh后室溫靜置24h，析出白色固體，抽 濾，去離子水洗滌，干燥得目標(biāo)產(chǎn)物。摩爾比為22.4 : 1。
[0011] (2)4-硝基苯偶姻與NBS合成4, V -二硝基苯偶酰：二者溶于乙酸乙酯，加熱回 流24h。反應(yīng)結(jié)束冷卻至室溫，過(guò)濾，濾液旋蒸除溶劑，干燥，的淡黃色固體，重結(jié)晶得目標(biāo)產(chǎn) 物。摩爾比為1 : 1. 5。
[0012] (3) 4, f -二硝基苯偶酰與5,6-二胺-1，10-鄰菲略啉反應(yīng)得2, 3-二（4-硝基 苯基）吡嗪[2,3-f][l，10]菲咯啉：二者溶于冰醋酸，氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)2h，旋蒸除溶劑，加 適量二氯甲烷攪拌，過(guò)濾，旋蒸除溶劑，得淺黃色固體，真空干燥，得目標(biāo)產(chǎn)物。反應(yīng)摩爾比 為1 : 1〇
[0013] (4)三氯化釕與 4,4' -二溴 _2,2' -聯(lián)吡啶合成 cis-Ru(dbbpy)2 .C12 ·2Η20 :三 氯化釕與二甲基甲酰胺攪拌溶解，加入水合氫化鋰和4,4' -二溴-2, 2' -聯(lián)吡啶，Ν2的保護(hù) 下160°C反應(yīng)8h。反應(yīng)結(jié)束冷卻至室溫，加丙酮猝滅反應(yīng)，低溫析出大量黑色晶體，抽濾，冰 水溶液洗滌，得目標(biāo)產(chǎn)物。摩爾比為1 : 2。
[0014] (5)(^8-[此（(11*?7)2(：12].2!120與2,3-二（4-硝基苯基）吡嗪[2,3-幻[1，10] 菲咯啉合成新型Ru(II)配合物：二者加乙醇和二甲基酰胺，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱回流24h，反應(yīng) 結(jié)束后，冷卻至室溫，加去離子水?dāng)嚢?，抽濾棄去不溶物，濾液加過(guò)量六氟磷酸銨水溶液，析 出紅色固體，抽濾，水和乙醚淋洗，真空干燥，用柱層析分離法提純，所得固體用擴(kuò)散法養(yǎng) 晶體，抽濾，真空干燥，得到目標(biāo)產(chǎn)物紅色片狀晶體。摩爾比為1 : 1.3。
[0015] 本發(fā)明的有益處：Ru(II)配合物含有平面芳香雜環(huán)，與DNA具有很高的親和性。在 插入配體的選擇上，由于硝基和溴均有強(qiáng)的吸電子效應(yīng)，增強(qiáng)了配合物與DNA的結(jié)合能力。
【附圖說(shuō)明】：
[0016] 圖1是實(shí)施例二中Ru (II)配合物不同濃度的條件下，肝癌細(xì)胞株Η印G2的相對(duì) 成活值。
[0017] 圖2是實(shí)施例二中Ru (II)配合物不同濃度的條件下，人黑色素瘤細(xì)胞株F10-B16 的相對(duì)成活值。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019] 實(shí)施例一：
[0020] 一種含2,3_二（4-硝基苯基）吡嗪[2,3-f][l，10]菲咯啉及4,4'-二溴-2， 2' -聯(lián)吡啶的新型Ru(II)配合物的合成，包括以下工藝步驟：
[0021] (1)4-硝基苯偶姻的合成
[0022] 250mL三口燒瓶中放入20mL4-硝基苯甲醛和30mL無(wú)水乙醇，攪拌，加入7mL含 3. 5g維生素 B1 (8. 75mmol)的水溶液，用3mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH至8~9， 攪拌lh后，在室溫下靜置24h以上。待有大量白色固體析出時(shí)，抽濾，濾餅用去離子水淋洗 三次（20mLX 3)。固體干燥后，用無(wú)水乙醇對(duì)其進(jìn)行重結(jié)晶，得到白色針狀晶體15. 4g，產(chǎn)率 76. 9%，反應(yīng)式為：
[0023]
[0024] ⑵4-硝基苯偶酰的合成
[0025] 50mL單口燒瓶中加入2. 10 g4-硝基苯偶姻（lOmmol)、2. 67gN-溴代丁二酰亞胺 (NBS) (15 mmol)和10mL乙酸乙酯，攪拌，加熱回流2h。反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，過(guò)濾，棄去 濾餅，濾液通過(guò)減壓蒸餾除去溶劑。固體干燥后，用甲醇與水對(duì)其進(jìn)行重結(jié)晶，得到淡黃色 針狀晶體1.67 8，產(chǎn)率83.6%。反應(yīng)式為：
[0026]
[0027] (3) 2, 3-二（4-硝基苯基）吡嗪[2, 3-f] [1，10]菲咯啉的合成
[0028] 在 100mL單口燒瓶中加入0.33g4,4'-二硝基苯偶酰（l.Ommol)和0.21g 5,6_二 胺-1，10-鄰菲咯啉（l.Ommol)，加入30mL冰醋酸，攪拌，氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)2h。反應(yīng)結(jié)束后， 旋蒸除溶劑，旋干后加入適量的二氯甲烷攪拌l〇min。過(guò)濾，旋蒸除溶劑。所得固體用無(wú)水 乙醇重結(jié)晶，抽濾后真空干燥，得到淺黃色晶體0. 352g，產(chǎn)率為78. 6%。反應(yīng)式為：
[0029]
[0030] (4) cis-Ru (dbbpy) 2 · Cl2 · 2H20 的合成
[0031] 25mL三口燒瓶?jī)?nèi)加入0· 131g三氯化釕（含量37.8% ) (0.5mmol)和5mL二甲基 甲酰胺，攪拌使之溶解，再加入〇. 125g水合氫化鋰（0. 033mmol)和0. 156g 4,4'_二溴-2， 2' -聯(lián)吡啶（lmmol)，隊(duì)的保護(hù)下160°C反應(yīng)8h。反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，加入30mL丙酮 猝滅反應(yīng)，劇烈攪拌半小時(shí)后，放入冰箱靜置冷藏，待析出大量黑色晶體時(shí)，抽濾。濾餅用大 量的冰水溶液洗滌，直至淋洗下來(lái)的液體變得澄清為止，真空干燥，得到黑色晶體0. 16g，產(chǎn) 率為61. 7%。反應(yīng)式為：
[0032]
[0033] (5)新型Ru(II)配合物的合成
[0034] 50mL三口圓底燒瓶中加入 0· 21g cis-[Ru(dbbpy)2Cl2] ·2Η20(0· 19mmol)和 0· 105 g2,3-二（4-硝基苯基）吡嗪[2,3-f] [1，10]菲咯啉（0· 25mmol)，再加 15mL 乙醇和 1. 5mL 二甲基酰胺，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱回流24h，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，加15mL去離子水?dāng)嚢?lOmin，抽濾，棄去不溶物，濾液中加入過(guò)量的六氟磷酸銨水溶液，大量紅色固體析出，抽濾， 依次用適量的水和乙醚淋洗，真空干燥后，用柱層析分離法提純（層析柱用200-300目中性 三氧化二鋁填充，淋洗劑為乙腈：甲苯=1 : 2)，所得固體用少許乙腈溶解，滴管移至10mL 的小燒杯中，保鮮膜封口后放入裝有適量無(wú)水乙醚的廣口瓶中，封口后放到安靜的地方存 放，待燒杯中析出紅色片狀晶體時(shí)，取出燒杯，抽濾，真空干燥，得到紅色片狀晶體〇. 165g， 產(chǎn)率為77. 3%。反應(yīng)式為：
[0035]
[0036] 實(shí)施案例二：Ru(II)配合物抗腫瘤活性實(shí)驗(yàn)
[0037] 本發(fā)明采用MTT方法，對(duì)Ru (II)配合物進(jìn)行體外腫瘤細(xì)胞的毒性測(cè)定，以肝癌細(xì) 胞株Hep G2和人黑色素瘤細(xì)胞株F10-B16為檢測(cè)對(duì)象。取培養(yǎng)好的癌細(xì)胞懸液接種于 潔凈的96孔培養(yǎng)板中，200 μ L/孔，同時(shí)將得到的Ru(II)配合物以濃度梯度（6. 25 μΜ~ 100 μ Μ)的方式加入細(xì)胞培養(yǎng)板中，每孔100 μ L，每個(gè)Ru (II)配合物濃度為2個(gè)平行板， 空白對(duì)照組不加 Ru(II)配合物，只加培養(yǎng)液。于37°C培養(yǎng)箱內(nèi)恒溫放置48h，每孔加5g/L MTT20 μ L，繼續(xù)培養(yǎng)5h，然后每孔加 SDS 100 μ L，10h后在酶標(biāo)儀570nm波長(zhǎng)處測(cè)定各孔吸 光度值。根據(jù)以下公式計(jì)算其抑制率：
[0038] 腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)抑制率（％ ) = (0D對(duì)照均值-0D試驗(yàn)均值）/0D對(duì)照均值X 100%
[0039] 其中0D表示酶標(biāo)儀上570nm波長(zhǎng)處對(duì)應(yīng)溶液的吸光度值。
[0040] 如上所示，所述的Ru (II)配合物表現(xiàn)出對(duì)肝癌細(xì)胞株Η印G2和人黑色素瘤細(xì)胞 株F1〇-B16具有較強(qiáng)的抑制效果，且當(dāng)Ru (II)配合物濃度為100 μ Μ時(shí)肝癌細(xì)胞株效抑制 達(dá)77. 8%，人黑色素瘤細(xì)胞株有效抑制率達(dá)到最大63%。
[0041] Ru(II)配合物具有明顯的抗腫瘤活性，其含有的平面芳香雜環(huán)，與DNA具有很高 的親和性。在插入配體的選擇上，由于硝基和溴均有強(qiáng)的吸電子效應(yīng)，增強(qiáng)了配合物與DNA 的結(jié)合能力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種具有抗癌活性的RU(II)配合物，其特征在于，分子結(jié)構(gòu)式為：2. 如權(quán)利要求1所還的一柙谷奈開(kāi)嗯唑及BK嗪開(kāi)L1，1〇」非嘐卩杯的新型Ru(II)配合物 的制備方法，其特征是包括以下步驟： (1) 4-硝基苯甲醛與維生素 Bl合成4-硝基苯偶姻：維生素 Bl的水溶液加入苯甲醛和 無(wú)水乙醇混合液，NaOH溶液調(diào)pH至8~9,攪拌Ih后室溫靜置24h，析出白色固體，抽濾， 去離子水洗滌，干燥得目標(biāo)產(chǎn)物。摩爾比為22.4 : 1。 (2) 4-硝基苯偶姻與NBS合成4,4'-二硝基苯偶酰：二者溶于乙酸乙酯，加熱回流 24h。反應(yīng)結(jié)束冷卻至室溫，過(guò)濾，濾液旋蒸除溶劑，干燥，的淡黃色固體，重結(jié)晶得目標(biāo)產(chǎn) 物。摩爾比為I : 1. 5。 (3) 4, f -二硝基苯偶酰與5,6-二胺-1，10-鄰菲咯啉反應(yīng)得2, 3-二（4-硝基苯 基）吡嗪[2,3-f][l，10]菲咯啉：二者溶于冰醋酸，氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)2h，旋蒸除溶劑，加適 量二氯甲烷攪拌，過(guò)濾，旋蒸除溶劑，得淺黃色固體，真空干燥，得目標(biāo)產(chǎn)物。反應(yīng)摩爾比為 1 ： 1〇 (4) 三氯化釕與4,4' -二溴_2,2' -聯(lián)吡啶合成cis-Ru(dbbpy)2 · Cl2 · 2H20 :三氯化 釕與二甲基甲酰胺攪拌溶解，加入水合氫化鋰和4,4' -二溴_2,2' -聯(lián)吡啶，隊(duì)的保護(hù)下 160°C反應(yīng)8h。反應(yīng)結(jié)束冷卻至室溫，加丙酮猝滅反應(yīng)，低溫析出大量黑色晶體，抽濾，冰水 溶液洗滌，得目標(biāo)產(chǎn)物。摩爾比為1 : 2。 (5) cis-[Ru(dbbpy)2Cl2] · 2H20 與 2,3_ 二（4-硝基苯基）吡嗪[2,3-f] [1，10]菲咯 啉合成新型Ru(II)配合物：二者加乙醇和二甲基酰胺，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱回流24h，反應(yīng)結(jié)束 后，冷卻至室溫，加去離子水?dāng)嚢瑁闉V棄去不溶物，濾液加過(guò)量六氟磷酸銨水溶液，析出紅 色固體，抽濾，水和乙醚淋洗，真空干燥，用柱層析分離法提純，所得固體用擴(kuò)散法養(yǎng)晶體， 抽濾，真空干燥，得到目標(biāo)產(chǎn)物紅色片狀晶體。摩爾比為1 : 1.3。3. 如權(quán)利要求1所述的Ru(II)配合物在制備抗癌藥物中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C07F15/00GK105884833SQ201410835341
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年12月24日
【發(fā)明人】鄭昌戈, 謝晨, 李明月
【申請(qǐng)人】江南大學(xué)