CN101113155A

CN101113155A - 一种抗肿瘤活性铁配合物及其制备方法

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Publication number: CN101113155A
Application number: CNA2007100248825A
Authority: CN
Inventors: 陈秋云; 刘青山
Original assignee: Jiangsu University
Current assignee: Jiangsu University
Priority date: 2007-07-05
Filing date: 2007-07-05
Publication date: 2008-01-30

Abstract

一种抗肿瘤活性铁配合物及其制备方法，涉及配合物的制备技术领域，以二吡啶甲基胺和2－氯甲基吡啶为原料，按照二吡啶甲基胺∶2－氯甲基吡啶1∶1的摩尔比将两者在乙腈溶液中，在20－80℃的温度条件下反应1－3小时，制备出三吡啶甲基胺(配体L)；然后将合成的三吡啶甲基胺(L)在甲醇溶液中与三氯化铁，四苯基棚酸钠混合，摩尔比三吡啶甲基胺∶三氯化铁∶四苯基棚酸钠为1∶1∶1，在20－60℃的温度条件下搅拌0.5－2小时；合成了氧桥联的双核铁(III)配合物：μ－氧－四苯基合二氯三吡啶甲基双铁([LFeClOFeClOL] BPh₄)。本发明合成的一种新的三价铁配合物具有优良的肝癌抑制效果。

Description

一种抗肿瘤活性铁配合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及配合物的制备技术领域，特指一种抗肿瘤活性铁配合物及其制备方法。

背景技术

癌症是严重危害人类健康的主要疾病之一，寻找高效低毒的抗肿瘤药一直是人类不懈奋斗的目标。合成和发现高效低毒的抗肿瘤药物，研究其作用机制以及在分子和细胞水平上研究癌症的起因，在医学、生物学和化学等学科领域有着重要的意义。最早的有关金属配合物在抗肿瘤活性中的报道可以追溯到16世纪，但直到20世纪60年代无机配合物顺铂的抗肿瘤活性被发现才引起人们对其他种类的非有机抑制细胞生长药的研究发生极大兴趣(Clarke M J，Zhu F，Frasca DR，Chem.Rev.，1999，99(9)：2511)。科学工作者在铂类抗肿瘤药物领域进行了大量研究工作，这些研究工作大多是围绕着经典铂类抗肿瘤药物即以顺铂为模式的二价铂类配合物进行的，已有四项铂类抗肿瘤专利报道(CN86106751抗肿瘤铂配合物及其制备和应用；CN 87104027新顺铂铬合物，其小鼠抗肿瘤组合物及其制备过程；CN 89106648.9铂-(IV)-二胺复合物；CN 95103058.2新的抗肿瘤铂络合物)，但铂类抗肿瘤药物具有毒副作用和交叉耐药性等缺点(杨宁，国际泌尿系统杂志，2006，26(6)，849)。顺铂剂量依赖的肾毒性限制了其临床治疗肿瘤的效果。随后许多非铂族金属的配合物，都显示对人和实验动物的肿瘤有效，如膦基-烃基VIII族金属络合物具有良好在抗肿瘤方面的应用(CN 92104058.X制备膦基-烃基VIII族金属络合物及含有这些络合物的抗肿瘤组合物方法其小鼠抗肿瘤组合物及其制备过程)。已报道的抗肿瘤配合物主要包括过渡金属钛、钒、铌、钼、铼、钌、铑、铱、铂以及铜和金等重金属元素配合物(Dreicer R.，PropertK.J.，Roth B.J.，et al，Cancer，1997，79(1)：110.曲平，何华，化学进展，2006，18(12)，1646。李风华，吴红星，林华宽，高等学校化学学报，2006，27(10)，1800)。而非重金属配合物特别是能模拟体内非血红素氧活化酶功能的含铁的仿酶化合物在抗肿瘤方面应用国内未见报道。

发明内容

本发明提供一种具有良好抗肿瘤活性的铁配合物及其制备方法。

一种抗肿瘤活性铁配合物，其结构式为：

表示为：[LFeClOFeClOL]BPh₄

其中L表示：

BPh₄ ^-表示：

上述抗肿瘤活性铁配合物的制备方法，按照以下步骤进行：

(1)以二吡啶甲基胺和2-氯甲基吡啶为原料，按照二吡啶甲基胺：2-氯甲基吡啶1∶1的摩尔比将两者在乙腈溶液中，在20-80℃的温度条件下反应1-3小时，制备出三吡啶甲基胺(配体L)；

(2)然后将合成的三吡啶甲基胺(L)在甲醇溶液中与三氯化铁，四苯基棚酸钠混合，摩尔比三吡啶甲基胺∶三氯化铁∶四苯基棚酸钠为1∶1∶1，在20-60℃的温度条件下搅拌0.5-2小时；合成了氧桥联的双核铁(III)配合物：μ-氧-四苯基合二氯三吡啶甲基双铁([LFeClOFeClOL]BPh₄)。

上述制备方法的步骤1中反应的最佳温度为75℃，最佳时间为2小时。

上述制备方法的步骤2中反应的最佳温度为40℃，最佳时间为1小时。

反应路线如下：

本发明合成的一种新的三价铁配合物具有优良的肝癌抑制效果。

附图说明

图1铁配合物的晶体结构

图2人肝癌细胞经药物作用48小时后照片

2A：药物为[LFeClOFeClOL]BPh₄，2B：药物为和5-氟尿嘧啶(5-fu)

具体实施方式

试剂和原料

实验中所用试剂均为分析纯，除特别注明外，未经进一步处理。元素分析用Carlo-Erba-1106型元素分析仪测定，金属分析用络合滴定方法测定；红外光谱用Fr-IR 169(固体用KBr压片)。晶体结构在Bruker SMART CCD衍射仪上测定。

抗肿瘤试验试剂如下：(1)RPMI 1640培养基(RPMI 1640+10％小牛血清+HEPES 3.5g/l+NaHCO₃ 2.2g/l+青霉素0.13g/l+链霉素0.15g/l)。(2)高糖DMEM培养基(DMEM+10％小牛血清+HEPES 3.5g/l+NaHCO₃ 2.2g/l+青霉素0.13g/l+链霉素0.15g/l)。(3)MTT(美国Amresco公司产品)。

实施例(最佳制备反应举例)

1、铁配合物的合成

将含1mmol 2-氯甲基吡啶的5ml乙腈溶液滴入装有1mmol二吡啶甲基胺的20毫升乙腈溶液的圆底烧瓶中，室温搅拌30分钟，然后升温至75℃回流1小时；冷至室温，蒸馏至干得黄色油状物，回收20ml乙腈。再用20ml CH₂Cl₂萃取，10ml饱和硫酸钠和10ml水各洗涤一次，分液漏斗分离，弃去水层。20ml CH₂Cl₂溶液置于50ml锥形瓶中加无水硫酸钠干燥，过滤，蒸去溶剂得黄色油状物三吡啶甲基胺(L)。

将合成的三吡啶甲基胺与1mmol FeCl₃、10mL甲醇溶液混合，控制温度40℃，搅拌1小时，加1mmol NaBPh₄得深红色沉淀。过滤，沉淀分别用少量水、乙醇洗涤，真空干燥得深红色粉末，深红色粉末溶于甲醇溶液室温挥发一周得深红色适合X-衍射的晶体。产率81％，熔点，178-179℃。分子式C₆₈H₈₆BCl₂Fe₂N₈O₂；元素分析：计算值C，65.82；H，6.99；O，2.58，Fe，9.00；实测值C，65.85；H，7.01；O，2.64，Fe，8.91。红外光谱(IR，cm-1)：2936，1615，1577，1498，1037，841，806，506。X-衍射确定了配合物的晶体结构(配合物结构见附图1)，由附图1可见每个铁原子与三吡啶甲基胺中四个氮原子和一个氯原子配位，同时两个铁原子通过一个μ₂-桥联的氧相连，每个铁原子的配位数均为6。配合物外界为四苯基硼负离子。

2、抗肿瘤活性测定

筛选的细胞株有：人肝癌细胞株(Hepg2)(市场购买培养)。测定采用溴化四氮唑蓝(MTT)法。活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶能使外源性溴化四氮唑蓝还原为难溶性的蓝紫色结晶物(Formazan)并沉积在细胞中，而死细胞无此功能。二甲基亚砜(DMSO)能溶解细胞中的紫色结晶物，用酶联免疫检测仪在570nm波长处测定其光吸收值，用荧光显微镜研究细胞形状。

操作步骤如下：

2.1.1接种：取处于指数生长期，状态良好的细胞一瓶，加入适量胰蛋白酶消化液，消化使贴壁细胞脱落，用含12％小牛血清的RPMI1640(或DMEM)培养液配成细胞悬液，计数，并将细胞密度调整稀释至2.2*10⁴/ml.取细胞悬液接种于96孔板上，180ul/孔(含肿瘤细胞4000/孔)。

2.1.2培养：将培养板转入恒温CO₂培养箱中，在37℃，5％CO₂及饱和湿度条件下培养24小时。

2.1.3加药：受试化合物先用DMSO配制成0.1M浓度，再作3个稀释度，浓度依次为10^-5M，10^-6M，10^-7M。加入受试化合物，20ul/孔，培养48小时。每组设3个平行孔，并重复3次。

2.1.4染色：

2.1.4.1将MTT加入96孔板(贴壁细胞)中，20ul/孔，置于培养箱中孵育4小时，吸弃孔内上清液，加入DMS0100 ul/孔，置平板摇床上震荡5分钟。

2.1.4.2将MTT加入96孔板中(悬浮细胞)，20ul/孔，置于培养箱中孵育4小时，再加入20％SDS 50ul/孔，置于培养箱中过夜。

2.1.5测定：酶标仪设定波长为570nm，参考波长为630nm，测定96孔板每孔吸光值，记录结果并计算细胞抑制率，以判断受试药物的抗肿瘤活性。

2.3数据处理：

2.3.1细胞抑制率的计算：

2.3.2 IC50的计算：根据中国药科大学新药筛选中心提供的IC50软件计算所得。

MTT法测试结果示于表1

表1配合物([LFeClOFeClOL]BPh₄)和.5-fu对肝癌细胞抑制作用MTT实验数据

数据显示在50-5umol/L浓度范围对肝癌细胞抑制率超过50％，IC50为4.8umol/L。与阳性对照组5-氟尿嘧啶(5-fu)相比，IC50降低，说明铁配合物([LFeClOFeClOL]BPh₄)对肝癌细胞抑制较5-氟尿嘧啶强。铁配合物([LFeClOFeClOL]BPh₄)和5-氟尿嘧啶(5-fu)浓度为10umol/L时作用于癌细胞，48小时后的显微照片分别示于附图2A和2B。由图可以看出受铁配合物([LFeClOFeClOL]BPh₄)作用后癌细胞90％发生严重变形，图2A和2B相比，相同条件下铁配合物([LFeClOFeClOL]BPh₄)引起癌细胞变形程度强于5-氟尿嘧啶(5-fu)，这进一步说明我们合成的铁配合物([LFeClOFeClOL]BPh₄)可作为抗肝癌药物先导物。

实施例2

1、铁配合物的合成

将含1mmol 2-氯甲基吡啶的5ml乙腈溶液滴入装有1mmol二吡啶甲基胺的20毫升乙腈溶液的圆底烧瓶中，室温搅拌3小时；蒸馏至干得黄色油状物，回收20ml乙腈。再用20ml CH₂Cl₂萃取，10ml饱和硫酸钠和10ml水各洗涤一次，分液漏斗分离，弃去水层。20ml CH₂Cl₂溶液置于50ml锥形瓶中加无水硫酸钠干燥，过滤，蒸去溶剂得黄色油状物三吡啶甲基胺(L)。

将合成的三吡啶甲基胺与1mmol FeCl₃、10mL甲醇溶液混合，室温搅拌2小时，加1mmol NaBPh₄得深红色沉淀。过滤，沉淀分别用少量水、乙醇洗涤，真空干燥得深红色粉末，深红色粉末溶于甲醇溶液室温挥发一周得深红色适合X-衍射的晶体。产率40％，熔点，178-179℃。分子式C₆₈H₈₆BCl₂Fe₂N₈O₂；元素分析：计算值C，65.82；H，6.99；O，2.58，Fe，9.00；实测值C，65.85；H，7.01；O，2.64，Fe，8.91。红外光谱(IR，cm-1)：2936，1615，1577，1498，1037，841，806，506。X-衍射确定了配合物的晶体结构(配合物结构见附图1)，由附图1可见每个铁原子与三吡啶甲基胺中四个氮原子和一个氯原子配位，同时两个铁原子通过一个μ₂-桥联的氧相连，每个铁原子的配位数均为6。配合物外界为四苯基硼负离子。

2、抗肿瘤活性测定同上

实施例3

1、铁配合物的合成

将含1mmol 2-氯甲基吡啶的5ml乙腈溶液滴入装有lmmol二吡啶甲基胺的20毫升乙腈溶液的圆底烧瓶中，50℃搅拌2小时；蒸馏至干得黄色油状物，回收20ml乙腈。再用20ml CH₂Cl₂萃取，10ml饱和硫酸钠和10ml水各洗涤一次，分液漏斗分离，弃去水层。20ml CH₂Cl₂溶液置于50ml锥形瓶中加无水硫酸钠干燥，过滤，蒸去溶剂得黄色油状物三吡啶甲基胺(L)。

将合成的三吡啶甲基胺与1mmol FeCl₃、10mL甲醇溶液混合，60℃反应0.5小时，加1mmol NaBPh₄得深红色沉淀。过滤，沉淀分别用少量水、乙醇洗涤，真空干燥得深红色粉末，深红色粉末溶于甲醇溶液室温挥发一周得深红色适合X-衍射的晶体。产率55％，熔点，178-179℃。分子式C₆₈H₈₆BCl₂Fe₂N₈O₂；元素分析：计算值C，65.82；H，6.99；O，2.58，Fe，9.00；实测值C，65.85；H，7.01；O，2.64，Fe，8.91。红外光谱(IR，cm-1)：2936，1615，1577，1498，1037，841，806，506。X-衍射确定了配合物的晶体结构(配合物结构见附图1)，由附图1可见每个铁原子与三吡啶甲基胺中四个氮原子和一个氯原子配位，同时两个铁原子通过一个μ₂-桥联的氧相连，每个铁原子的配位数均为6。配合物外界为四苯基硼负离子。

2、抗肿瘤活性测定同上

Claims

1.一种抗肿瘤活性铁配合物，其结构式为：

表示为：[LFeClOFeClOL]BPh₄；

其中L表示：

BPh₄ ^-表示：

2.上述抗肿瘤活性铁配合物的制备方法，按照以下步骤进行：

3.权利要求2所述抗肿瘤活性铁配合物的制备方法，其特征在于：步骤1中反应的最佳温度为75℃，最佳时间为2小时。

4.权利要求2所述抗肿瘤活性铁配合物的制备方法，其特征在于：步骤2中反应的最佳温度为40℃，最佳时间为1小时。