CN102167704B

CN102167704B - 水溶性卟啉金（ⅲ）抗癌化合物及其制备方法

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Publication number: CN102167704B
Application number: CN201110067467.4A
Authority: CN
Inventors: 许爱华; 王存德; 陈华圣; 李俊; 张宗磊; 沈婷婷; 许月
Original assignee: Yangzhou University
Current assignee: Yangzhou University
Priority date: 2011-03-20
Filing date: 2011-03-20
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2031-03-20
Also published as: CN102167704A

Abstract

本发明公开了水溶性卟啉金(Ⅲ)抗癌化合物及其制备方法，属于药物制备技术领域。将吡啶基类、酰基类、硝基类以及磺酸基类四苯基卟啉化合物与氯金酸钾反应合成氯化卟啉金，再将其生成各种盐，制得一类新型的水溶性卟啉金(Ⅲ)化合物。采用本发明合成的化合物经体外对S180细胞的检测数据表明具有较强的抑制作用，抑制率最高的可达71.133％。本发明科学合理，制备的产品水溶性好，具有较好的抗癌活性，制备工艺简便可行，适合工业化大生产。

Description

水溶性卟啉金(Ⅲ)抗癌化合物及其制备方法

技术领域

本发明公开了水溶性卟啉金(III)抗癌化合物及其制备方法，属于药物制备技术领域。

背景技术

目前，恶性肿瘤的治疗是一个国际性难题。对于不宜手术，又不适合放疗的癌症患者，最为常用的方法是应用抗肿瘤化学药，简称化疗。化疗在一定程度上可缩小瘤体，防治癌症复发及转移。但是抗肿瘤化学药包括金属类化合物顺铂，除了毒副反应较为严重，耐药性问题也日渐突出。因此，不断研制和发现新的抗肿瘤药物，对于人类有可能战胜癌症、延长寿命具有十分重要的意义。有研究表明，四苯基卟啉金(III)是一种化学结构与顺铂相似、但抗癌活性更强的新型化合物，体外研究显示，该化合物对多种人癌细胞系(如口腔癌细胞KB-3-1，宫颈癌细胞HeLa，白血病HL-60，鼻咽癌细胞SUNE1与CNE1，肝癌细胞HepG2等)都具有较强的细胞毒性，具有成为抗癌新药候选药物的可能(Marcon，G.；Carotti，S.；Corronnello，W.et al.J.Med.Chem.2002，45，1672-1677；Messori，L.；Abbate，F.et al.J.Med.Chem.2000，43，35-41；Guo，Z.；Sadler，P.J.Angew.Chem.Int.Ed.1999，38，1512；Che，C.M.；Sun，R.W.Y.；Yu，W.Y.et al.Chem.Commun.2003，1718-1719；Wang，Y；He，Q.Y；Sun，R.W.Y.etal.Eur.J.Pharmacol.2007，554(2-3)，113-122；Wang，Y.；He，Q.Y.；Che，C.M.et al.Proteomics.2006，6(1)，131-142；Wang，Y；He，Q.Y.；Sun，R.W.Y.etal.Cancer Res.2005，65(24)，11553-11564.)。然而，四苯基卟啉金(III)可溶于有机溶剂，但几乎不溶于水，这将直接影响其应用到临床。因此，对四苯基卟啉金(III)先导化合物进行化学修饰，引入亲水基团增加其水溶性，使这类金属配位化合物在具有理想抗癌活性的同时水溶性增加，则成为药物合成领域攻克的技术难点。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供水溶性卟啉金(III)抗癌化合物及其制备方法。

本发明的第一个目的是通过以下技术方案实现的，水溶性卟啉金(III)抗癌化合物，其通式为：

通式中：R³为H或CO₂-Na⁺或SO₃ ^-Na⁺；R⁴为CH₃或CO₂ ^-Na⁺或SO₃ ^-Na⁺或NH₃ ⁺Cl^-；X为N⁺I^-或C。

所述的R³为CO₂ ^-Na⁺或SO₃ ^-Na⁺；R⁴为CO₂ ^-Na⁺或SO₃ ^-Na⁺；X为C。

所述的R³为CO₂ ^-Na⁺；R⁴为CO₂ ^-Na⁺。

所述的R³为SO₃ ^-Na⁺；R⁴为SO₃ ^-Na⁺。

本发明的第二个目的是通过以下技术方案实现的，水溶性卟啉金(III)抗癌化合物的制备方法，其特征是：所述的化合物以具有水溶性取代基卟啉作为配体，在乙酸溶液体系中和氯金酸钾反应，然后通过氯化锂进行离子交换，再将其生成各种盐获得；所述的具有水溶性取代基卟啉为4-吡啶基取代卟啉、4-甲氧酰基取代卟啉、4-硝基取代卟啉或为4-磺酸钠基取代卟啉。

合成取代卟啉的反应方程式：

试剂及反应条件：(a)丙酸，回流2-4h；(b)H₂SO₄，120℃，4h；(c)NaNO₂，CF₃CO₂H，1min内滴加至反应体系中。

水溶性卟啉金(III)抗癌化合物制备反应方程式：

试剂及反应条件：(i)从L2、L3、L4、L6分别生成G2、G3、G4、G6的试剂及反应条件分别为KAuCl₄，NaOAc，HOAc，回流3-5h；从L5生成G5的试剂及反应条件为KAuCl₄，H₂O，回流10-12h，然后与NaOH反应；(ii)LiCl；(iii)CH₃I，回流5-7h得到G2；NaOH，DMF，室温搅拌2-4h得到G3，G4；SnCl₂，HCl，室温搅拌24-48h得到G6。

A、所述的制备方法在具有水溶性取代基卟啉为4-吡啶基取代卟啉或4-甲氧酰基取代卟啉或4-硝基取代卟啉时，包括以下步骤：

(1)将摩尔比为1∶2.6-3.2∶8-15的4-吡啶基取代卟啉或4-甲氧酰基取代卟啉或4-硝基取代卟啉、氯金酸钾、乙酸钠以及对应每毫摩尔取代卟啉300-610ml的冰乙酸依次加入反应容器，在反应容器内回流3-5h，TLC监测至反应完全；

(2)经旋转蒸发器蒸除步骤(1)反应液中的乙酸得到紫色固体，将紫色固体溶于对应每毫摩尔取代卟啉150-300ml的二氯甲烷，并用对应每毫摩尔取代卟啉600-1220ml蒸馏水洗涤2-4次；

(3)将步骤(2)中经蒸馏水洗涤后的溶液中的二氯甲烷相用对应每毫摩尔取代卟啉2-4kg的无水硫酸钠干燥，过滤，经旋转蒸发器减压旋蒸除去二氯甲烷；

(4)将步骤(3)中经旋转蒸发器减压旋蒸除去二氯甲烷的溶液以二氯甲烷/甲醇为淋洗剂，中性氧化铝或硅胶柱层析，将形成的橘黄色的第二色带产品在旋转蒸发器中完全除去淋洗剂二氯甲烷、甲醇后用丙酮直至溶解产品，过滤除去不溶物；

(5)将步骤(4)中的滤液加入浓度为0.1-0.3g/mL，对应每毫摩尔取代卟啉100-200ml的氯化锂溶液，缓慢旋蒸，即有紫色固体出现，过滤，获得氯化4-吡啶基取代卟啉金或氯化4-甲氧酰基取代卟啉金或氯化4-硝基取代卟啉金；

(6)将氯化4-甲氧酰基取代卟啉金与氢氧化钠溶液中和生成钠盐；将氯化4-吡啶取代卟啉金与碘甲烷反应生成甲基吡啶季铵盐；将氯化4-硝基取代卟啉金中的硝基还原成氨基，再与盐酸溶液作用生成盐酸盐；

B、所述的制备方法在取代基为4-磺酸基取代卟啉时，包括：将摩尔比为1∶0.03-0.05的4-磺酸钠基取代卟啉与氯金酸钾加入到反应容器内对应每毫摩尔4-磺酸基取代卟啉10-12ml的蒸馏水中，在反应容器内回流10-12h，反应溶液由紫红色变为血红色，冷却至室温，用蒸馏水直至溶解产物后加丙酮直至产品析出，过滤，获得氯化四(4-磺酸钠基)苯基卟啉金。

A(6)中所述氯化4-吡啶取代卟啉金与碘甲烷反应生成甲基吡啶季铵盐的反应条件为将每毫摩尔4-吡啶氯化取代卟啉金溶于10-12ml的氯仿中，用对应每毫摩尔4-吡啶氯化取代卟啉金10-12ml的硝基甲烷稀释，加入对应每毫摩尔4-吡啶氯化取代卟啉金10-15mmol的碘甲烷，在氮气保护下加热至回流5-7h，旋干，用氯仿冲洗残余固体，用甲醇作为溶剂重结晶。

A(6)中所述氯化4-甲氧酰基取代卟啉金与氢氧化钠溶液中和生成钠盐的反应条件为将摩尔比为1∶30-35的氯化4-甲氧酰基取代卟啉金、固体氢氧化钠以及对应每毫摩尔4-甲氧酰基氯化取代卟啉100-210ml的二甲基甲酰胺室温搅拌2-4h，TLC监测，加对应每毫摩尔4-甲氧酰基氯化取代卟啉金400-810ml的水稀释反应液，用对应每毫摩尔4-甲氧酰基氯化取代卟啉金400-810ml的二氯甲烷萃取2-4次，得到橙红色有机层和棕黑色水溶液层，加稀盐酸中和棕黑色水溶液层至pH＝4-5，用对应每毫摩尔4-甲氧酰基氯化取代卟啉金600-1220ml的乙酸乙酯萃取2-4次至水层透明，先后用对应每毫摩尔4-甲氧酰基氯化取代卟啉金600-1220ml的水、每毫摩尔4-甲氧酰基氯化取代卟啉金600-1220ml的饱和食盐水洗涤乙酸乙酯层2-4次，旋干，收集固体，再用甲醇直至溶解后用稀NaOH溶液调pH＝8-9，旋干，用甲醇作为溶剂重结晶。

A(6)中所述氯化4-硝基取代卟啉金中的硝基还原成氨基，再与盐酸溶液作用生成盐酸盐的反应条件为将摩尔比为1∶20-23的4-硝基氯化取代卟啉金与浓度0.2-0.3mol.L^-1的SnCl₂盐酸溶液室温搅拌24-48小时。

本发明以水溶性的取代四苯基卟啉为底物，与氯金酸钾进行反应，生成氯化取代卟啉金，随后将氯化取代卟啉金通过反应生成盐，大大增强了其水溶性。采用本发明合成的化合物经体外对S180细胞的检测数据表明具有较强的抑制作用，抑制率最高的可达71.133％，高于阳性对照药顺铂的最高抑制率55.773％，本发明制备的水溶性卟啉金(III)抗癌化合物，抗癌活性好，制备工艺简便可行，适合工业化大生产。

具体实施方式

结合实施例进一步说明本发明。

实施例1氯化5-(碘化N-甲基-4-吡啶基)-10，15，20-三苯基卟啉金(G2)化合物及制备方法。

在250mL的圆底烧瓶中加入200mL丙酸、苯甲醛(60mmol)和4-吡啶醛(20mmol)，加热至回流。将5.53mL(80mmol)新蒸吡咯和10mL丙酸混合后，在30min内缓慢滴加到丙酸溶液中。然后继续反应1h，冷却至室温，析出固体，过滤，固体分别用甲醇、50-80℃热水洗涤，干燥。获得收率为6.5％的5-(4-吡啶基)-10，15，20-三苯基卟啉(L2)：mp＞250℃；¹H NMR(CDCl₃，600MHz)，δ(ppm)：-2.82(s，2H，inner-NH)，7.75-7.80(m，9H，Ph-CH)，8.17(d，J＝5.4Hz，2H，Py-CH)，8.21(d，J＝6.6Hz，6H，Ph-CH)，8.79(d，J＝4.2Hz，2H，Py-CH)，8.86-8.90(m，6H，Por-CH)，9.03(s，2H，Por-CH)；IR(KBr)：υ3446(s)，1634(w)，1590(w)，1473(w)，1396(w)，1351(w)，1070(w)，970(w)，798(m)，710(m)，657(w)cm^-1；UV-Vis(CH₂Cl₂)/nm 416，513，548，586，644。

50mL烧瓶中加入5-(4-吡啶基)-10，15，20-三苯基卟啉(L2)(0.025mmol)、氯金酸钾(0.065-0.08mmol)、乙酸钠(0.2-0.375mmol)和7.5-15.25mL冰乙酸，常规加热回流3-5h。TLC监测至反应完全。旋转蒸发器中蒸除乙酸得到紫色固体。将紫色固体溶于3.75-7.5mL二氯甲烷，并用15-30.5mL蒸馏水洗涤2-4次。二氯甲烷用50-100g无水硫酸钠干燥，过滤。旋转蒸发器中旋蒸除去二氯甲烷。以二氯甲烷/甲醇为淋洗剂，中性氧化铝或硅胶柱，常规层析和淋洗，进一步提纯产品。第一色带为未反应的原料，橘黄色的第二色带即为所要产品。将橘黄色的第二色带产品置于旋转蒸发器中，完全除去淋洗剂二氯甲烷、甲醇后用最少量的丙酮溶解产品，过滤除去不溶物，滤液加入2.5-5mL氯化锂的水溶液(浓度为1-3g LiCl/10mL蒸馏水)。缓慢旋蒸，即有紫色固体出现，过滤得产品。获得收率为48.5-52.8％的氯化5-(4-吡啶基)-10，15，20-三苯基卟啉金，其反应方程式如上。

在50mL的圆底烧瓶中加入氯化5-(4-吡啶基)-10，15，20-三苯基卟啉金化合物(0.5mmol)溶于5-6mL氯仿中，用5-6mL硝基甲烷稀释，加入碘甲烷(5-7.5mmol)，氮气保护下，常规加热回流5-7h，旋干，用氯仿冲洗残余固体，用甲醇作为溶剂重结晶。获得收率为89.5-91.6％的氯化5-(碘化N-甲基-4-吡啶基)-10，15，20-三苯基卟啉金(G2)，其反应方程式如上。mp 212-214℃；¹HNMR(CDCl₃，600MHz)，δ(ppm)：7.86-7.94(m，9H，Ph-CH)，8.27(d，J＝7.8Hz，6H，Ph-CH)，9.01(s，2H，Ph-CH)，9.42(d，J＝4.2Hz，2H，Ph-CH)，9.32(d，J＝5.4Hz，2H，Por-CH)，9.34(d，J＝5.4Hz，2H，Por-CH)，9.72(s，2H，Por-CH)，9.79(s，2H，Por-CH)；IR(KBr)：υ3393(s)，2924(m)，2853(w)，1637(w)，1460(w)，1359(w)，1317(w)，1261(w)，1078(w)，1033(w)，1021(w)，800(w)，755(w)，702(w)cm^-1；UV-Vis(CH₂Cl₂)/nm 407，519；MS：952.3(M+1-Cl^-，100％)。

实施例2氯化5，10，15，20-四(4-羧酸钠基)苯基卟啉金(G3)化合物及制备方法。

在250mL的圆底烧瓶中加入200mL丙酸和4-甲氧酰基苯甲醛(80mmol)，加热回流。将5.53mL(80mmol)新蒸吡咯和10mL丙酸混合后，在30min内缓慢滴加到丙酸溶液中。然后继续反应1h，冷却至室温，析出固体，过滤，固体分别用甲醇、50-80℃热水洗涤，干燥。获得收率为22.0％的5，10，15，20-四(4-甲氧酰基)苯基卟啉(L3)：mp＞250℃；¹H NMR(600MHz，CDCl₃)，δ(ppm)：-2.79(s，2H，inner-NH)，4.11(s，12H，-COOCH₃)，8.29(d，J＝7.8Hz，8H，Ph-CH)，8.44(d，J＝7.8Hz，8H，Ph-CH)，8.81(s，8H，Por-CH)；IR(KBr)：υ3425(m)，2919(w)，1724(s)，1607(w)，1435(w)，1383(w)，1277(m)，1108(m)，965(w)，803(w)，762(w)em^-1；UV-Vis(CH₂Cl₂)/nm 417，515，549，588，645。

50mL烧瓶中加入5，10，15，20-四(4-甲氧酰基)苯基卟啉(L3)(0.025mmol)、氯金酸钾(0.065-0.08mmol)、乙酸钠(0.2-0.375mmol)和 7.5-15.25mL冰乙酸，常规加热回流3-5h。TLC监测至反应完全。旋转蒸发器中蒸除乙酸得到紫色固体。将紫色固体溶于3.75-7.5mL二氯甲烷。并用15-30.5mL蒸馏水洗涤2-4次。二氯甲烷用50-100g无水硫酸钠干燥，过滤。旋转蒸发器中旋蒸除去二氯甲烷。以二氯甲烷/甲醇为淋洗剂，中性氧化铝或硅胶柱，常规层析和淋洗，进一步提纯产品。第一色带为未反应的原料，橘黄色的第二色带即为所要产品。将橘黄色的第二色带产品置于旋转蒸发器中，完全除去淋洗剂二氯甲烷、甲醇后用最少量的丙酮溶解产品，过滤除去不溶物，滤液加入2.5-5mL氯化锂的水溶液(浓度为1-3g LiCl/10mL蒸馏水)。缓慢旋蒸，即有紫色固体出现，过滤得产品。获得收率为63.5-67.2％的氯化5，10，15，20-四(4-甲氧酰基)苯基卟啉金，其反应方程式如上。

在25mL的单颈圆底烧瓶中加入氯化5，10，15，20-四(4-甲氧酰基)苯基卟啉卟啉金(20mg，0.025mmol)、固体氢氧化钠(30-35mg)和2.5-5.25mL二甲基甲酰胺(DMF)，室温搅拌2-4h，TLC监测。加10-20.25mL水稀释反应液后，用10-20.25mL二氯甲烷萃取2-4次，得到橙红色有机层和棕黑色水溶液层。加稀盐酸中和棕黑色水溶液层至pH＝4-5后用15-30.5mL乙酸乙酯萃取2-4次至棕黑色水溶液层变为透明，先后用15-30.5mL水、15-30.5mL饱和食盐水洗涤乙酸乙酯层2-4次。旋干，收集固体，再用少量甲醇溶解后用稀NaOH溶液调pH＝8-9，旋干，用甲醇作为溶剂重结晶得产品。获得收率为59.5-63.9％的氯化5，10，15，20-四(4-羧酸钠基)苯基卟啉金(G3)，其反应方程式如上。mp＞250℃；¹HNMR(600MHz，DMSO-d₆)，δ(ppm)：8.40(d，J＝6.0Hz，8H，Ph-CH)，8.47(s，8H，Por-CH)，9.34(d，J＝8.4Hz，8H，Ph-CH)；IR(KBr)：υ3432(m)，2924(w)，2364(w)，1709(s)，1607(m)，1384(w)，1264(m)，1175(w)，1110(w)，1024(w)，869(w)，792(w)，708(w)cm^-1；UV-Vis(DMF)/nm 411，524；MS：1074.7(M+1-Cl^-，100％)。

实施例3氯化5-(4-羧酸钠基)苯基-10，15，20-三苯基卟啉金(G4)化合物及其制备方法。

在250mL的圆底烧瓶中加入200mL丙酸、苯甲醛(60mmol)和4-甲氧酰基苯甲醛(20mmol)，加热至回流。将5.53mL(80mmol)新蒸吡咯和10mL丙酸混合后，在30min内缓慢滴加到丙酸溶液中。然后继续反应1h，冷却至室温，析出固体，过滤，固体分别用甲醇、50-80℃热水洗涤，干燥。获得收率为9.0％的5-(4-甲氧酰基)苯基-10，15，20-三苯基卟啉(L4)：mp＞250℃； ¹H NMR(CDCl₃，600MHz)，δ(ppm)：-2.79(s，2H，inner-NH)，4.11(s，3H，-COOCH₃)，7.74-7.79(m，9H，Ph-CH)，8.21(d，J＝6.6Hz，6H，Ph-CH)，8.31(d，J＝7.8Hz，2H，Ph-CH)，8.44(d，J＝7.8Hz，2H，Ph-CH)，8.79(d，J＝4.2Hz，2H，Por-CH)，8.85(s，6H，Por-CH)；IR(KBr)：υ3442(s)，3319(w)，2924(w)，2853(w)，1812(m)，1722(s)，1604(w)，1472(w)，1437(w)，1394(w)，1353(w)，1279(s)，1182(w)，1106(w)，800(m)，739(w)cm^-1；UV-Vis(CH₂Cl₂)/nm 416，513，548，589，646。

50ml烧瓶中加入5-(4-甲氧酰基)苯基-10，15，20-三苯基卟啉(L4)(0.025mmol)、氯金酸钾(0.065-0.8mmol)、乙酸钠(0.2-0.375mmol)和7.5-15.25mL冰乙酸，常规加热回流3-5h。TLC监测至反应完全。旋转蒸发器中蒸除乙酸得到紫色固体。将紫色固体溶于3.75-7.5mL二氯甲烷，并用15-30.5mL蒸馏水洗涤2-4次。二氯甲烷用50-100g无水硫酸钠干燥，过滤。旋转蒸发器中旋蒸除去二氯甲烷。以二氯甲烷/甲醇为淋洗剂，中性氧化铝或硅胶柱，常规层析和淋洗，进一步提纯产品。第一色带为未反应的原料，橘黄色的第二色带即为所要产品。将橘黄色的第二色产品在旋转蒸发器中，完全除去淋洗剂二氯甲烷、甲醇后用最少量的丙酮溶解产品，过滤除去不溶物，滤液加入2.5-5mL氯化锂的水溶液(浓度为1-3gLiCl/10mL蒸馏水)。缓慢旋蒸，即有紫色固体出现，过滤得产品。获得收率为65.5-67.3％的氯化5-(4-甲氧酰基)苯-10，15，20-三苯基卟啉金，其反应方程式如上。

在25mL的单颈圆底烧瓶中加入氯化5，10，15，20-四(4-甲氧酰基)苯基卟啉卟啉金(0.025mmol)、固体氢氧化钠(30-40mg)和2.5-5.25mL二甲基甲酰胺，室温搅拌2-4h，TLC监测。加10-20.25mL水稀释反应液后，用10-20.25mL二氯甲烷萃取2-4次，得到橙红色有机层和棕黑色水溶液层。加稀盐酸中和棕黑色水溶液层至pH＝4-5后用15-30.5mL乙酸乙酯萃取2-4次至棕黑色水溶液层变为透明，先后用15-30.5mL水、15-30.5mL饱和食盐水洗涤乙酸乙酯层2-4次。旋干，收集固体，再用少量甲醇溶解后用稀NaOH溶液调pH＝8-9，旋干，用甲醇作为溶剂重结晶得产品。获得收率为61.3-64.1％的氯化5-(4-羧酸钠基)苯基-10，15，20-三苯基卟啉金(G4)，其反应方程式如上。mp＞250℃；¹H NMR(CDCl₃，600MHz)，δ(ppm)：7.84-7.90(m， 9H，Ph-CH)，8.24(d，J＝6.0Hz，6H，Ph-CH)，8.51(s，2H，Ph-CH)，8.72(d，J＝6.0Hz，2H，Ph-CH)，9.13(s，2H，Por-CH)，9.25-9.28(m，6H，Por-CH)；IR(KBr)：υ3448(s)，2922(m)，2853(w)，2371(w)，1713(w)，1632(m)，1384(m)，1260(w)，1089(w)，1028(w)，803(w)，706(w)cm^-1；UV-Vis(CH₂Cl₂)/nm 412，523；MS：875.7(M+1-Cl^-，100％)。

实施例4氯化5，10，15，20-四(4-磺酸钠基)苯基卟啉金(G5)化合物及其制备方法。

在50mL的圆底烧瓶中，将化合物5，10，15，20-四苯基卟啉(L1)(1.0g，1.63mmol)溶入20mL浓硫酸中，搅拌下加热至120℃，反应4小时，冷却至室温后倒入60mL冰水中。用NaOH浓溶液和NaHCO₃稀溶液调节pH值为8-9，浓缩至20mL左右后，冰水冷却，过滤。用60mL甲醇洗涤滤饼至淡黄色，滤液中加入100mL甲醇，析出硫酸钠并过滤除去。旋干滤液后用200mL甲醇溶解，再次过滤除去少量硫酸钠。浓缩滤液后真空干燥得粗产品。将粗产品溶于40mL热甲醇中，然后加入300mL丙酮，搅拌析出沉淀，过滤得紫色固体，重复上述操作三次，把所得固体真空干燥，获得收率为64.2％的5，10，15，20-四(4-磺酸钠基)苯基卟啉(L5)。

将5，10，15，20-四(4-磺酸钠基)苯基卟啉(1.0mmol)，氯金酸钾(0.03-0.05mmol)加入到10-12mL蒸馏水中，常规加热至回流10-12h。溶液由紫红色变为血红色。蒸除水，用最少量的蒸馏水溶解产物后加丙酮使产品析出，过滤得到橙色产品。获得收率为59.5-64.1％的氯化5，10，15，20-四(4-磺酸钠基)苯基卟啉金(G5)，其反应方程式如上。mp＞250℃；¹H NMR(600MHz，D₂O)，δ(ppm)：7.65(d，J＝6.0Hz，8H，Ph-CH)，8.22(d，J＝7.2Hz，8H，Ph-CH)，8.56(s，8H，Por-CH)；IR(KBr)：υ3436(s)，2923(w)，1633(w)，1507(w)，1390(w)，1190(m)，1123(m)，1039(m)，1007(w)，810(w)，740(w)，640(w)cm^-1；UV-Vis(water)/nm 404，518；MS：1218.7(M+1-Cl^-，100％)。

实施例5氯化5-(4-盐酸氨基)苯基-10，15，20-三苯基卟啉金(G6)化合物及其制备方法。

将化合物5，10，15，20-四苯基卟啉(L1)(245.7mg，0.4mmol)溶于10mL三氟乙酸中，溶液变成墨绿色。将亚硝酸钠(27.6mg，0.4mmol)溶于 2mL三氟乙酸，在1min内滴加至反应体系中，反应溶液立即变回紫色。室温搅拌30-40秒后将反应体系倒入100mL水中淬灭反应，二氯甲烷(3X50mL)萃取水层。得到的二氯甲烷先后用30mL饱和碳酸钠溶液、30mL水洗涤3次。无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩。以二氯甲烷/石油醚(体积比为2∶3)为淋洗剂，硅胶柱层析进一步提纯，其中第一色带是未反应的化合物5，10，15，20-四苯基卟啉，第二色带即为产品，用二氯甲烷/甲醇重结晶给出收率为74.9％的5-(4-硝基)苯基-10，15，20-三苯基卟啉(L6)：mp＞250℃；¹H NMR(CDCl₃，600MHz)，δ(ppm)：-2.79(s，2H，inner-NH)，7.75-7.81(m，9H，Ph-CH)，8.21(d，J＝7.2Hz，6H，Ph-CH)，8.40(d，J＝8.4Hz，2H，Ph-CH)，8.64(d，J＝8.4Hz，2H，Ph-CH)，8.74(d，J＝4.2Hz，2H，Por-CH)，8.86-8.90(m，6H，Por-CH)；IR(KBr)：υ3446(s)，2918(w)，2850(w)，1596(w)，1517(w)，1472(w)，1392(w)，1345(m)，1073(w)，840(w)，798(m)，706(m)cm^-1；UV-Vis(CH₂Cl₂)/nm 418，514，549，588，645。

50mL烧瓶中加入5-(4-硝基)苯基-10，15，20-三苯基卟啉(0.025mmol)、氯金酸钾(0.065-0.08mmol)、乙酸钠(0.2-0.375mmol)和7.5-15.25mL冰乙酸，常规加热回流3-5h。TLC监测至反应完全。旋转蒸发器中蒸除乙酸得到紫色固体。将紫色固体溶于3.75-7.5mL二氯甲烷，并用15-30.5mL蒸馏水洗涤2-4次。二氯甲烷用50-100g无水硫酸钠干燥，过滤。旋转蒸发器旋蒸除去二氯甲烷。以二氯甲烷/甲醇为淋洗剂，中性氧化铝或硅胶柱，常规层析和淋洗，进一步提纯产品。第一色带为未反应的原料，橘黄色的第二色带即为所要产品。将橘黄色的第二色带产品置于旋转蒸发器中完全除去淋洗剂二氯甲烷、甲醇后用最少量的丙酮溶解产品，过滤除去不溶物，滤液加入2.5-5mL氯化锂的水溶液(1-3gLiCl/10mL蒸馏水)。缓慢旋蒸，即有紫色固体出现，过滤得氯化5-(4-硝基)苯基-10，15，20-三苯基卟啉，其反应方程式如上。

将1.0mmol氯化5-(4-硝基)苯基-10，15，20-三苯基卟啉、浓度0.2-0.3mol.L^-1SnCl₂盐酸溶液20-23mmol，室温搅拌24-48小时，获得收率为81.2-83.7％的氯化5-(4-盐酸氨基)苯基-10，15，20-三苯基卟啉金(G6)，其反应方程式如上。mp 180-181℃；¹H NMR(CDCl₃，600MHz)，δ(ppm)：7.20(d，J＝8.4Hz，2H，Ph-CH)，7.87-7.92(m，9H，Ph-CH)，7.96(d，J＝78Hz，2H，Ph-CH)，822(d，J＝66Hz，6H，Ph-CH)，926-927(m， 6H，Por-CH)，9.44(d，J＝5.6Hz，2H，Por-CH)；IR(KBr)：υ3433(s)，2925(w)，1603(m)，1492(w)，1442(w)，1383(w)，1360(w)，1247(w)，1180(w)，1082(w)，1031(m)，804(w)，758(w)，705(w)em^-1；UV-Vis(CH₂Cl₂)/nm 406，524；MS：825.7(M+1-Cl^--HCl，100％)。

其抗癌活性及水溶性特性详见以下说明：

1.抗癌活性测定

取体外连续传代处于对数生长期的S180细胞(中科院上海细胞研究所提供)，离心洗涤后用含10％新生小牛血清的RPMI1640(Gbico公司产品)培养液调整细胞数至1×10⁵/mL。取此细胞悬液100μL，加入96孔培养板，加药组每孔加入不同浓度的待测样品100μL，空白对照组加入1640培养液100μL，阳性对照组加入不同浓度的顺铂溶液100μL，每个浓度设3个复孔，将培养板置于5％CO₂、37℃饱和湿度的培养箱中培养48h。培养结束前4h从各孔中吸出100μL上清弃去，加入MTT10μL(终浓度5mg/mL，MTT为sigma公司产品)，继续培养4h后，加入100μL酸化异丙醇终止反应，振荡10min，用酶标仪于570nm处测定各孔的OD值，OD值的高低与活细胞数成正比。按公式“抑制率＝(1-药物孔OD值/对照孔OD值)×100％”，计算受试化合物体外对S180细胞增殖的抑制率，并计算半数抑制浓度IC₅₀。结果见表1。

表1体外对S180细胞增殖的抑制作用

表1结果显示，化合物G3和G5对S180细胞具有较强的抑制作用，在一定的剂量范围内，其最高抑制率皆高于阳性对照药顺铂的最高抑制率，IC₅₀则小于顺铂；而G2和G4对S180细胞的抑制作用相对较弱。

2.水溶性检测

参照《中国药典》(2010版)有关方法测定本发明合成的化合物与先导化合物G1在水中的近似溶解度，结果显示：化合物G3和G5易溶于水，G2、G4略溶于水，G6微溶于水，而G1几乎不溶于水。

结合抗癌活性及水溶性检测结果，本发明已达到了预期的研究目的。

Claims

1. 水溶性卟啉金(Ⅲ)抗癌化合物，其化学式为：

式中：R³为CO₂ ^-Na⁺；R⁴为CO₂ ^-Na⁺；X为C。

2. 权利要求1所述水溶性卟啉金(Ⅲ)抗癌化合物的制备方法，其特征是：所述的化合物以具有水溶性取代基卟啉作为配体，在乙酸溶液体系中和氯金酸钾反应，然后通过氯化锂进行离子交换，再将其生成各种盐获得；所述的具有水溶性取代基卟啉为4-甲氧酰基取代卟啉，其步骤为：

（1）将摩尔比为1：2.6-3.2：8-15的4-甲氧酰基取代卟啉、氯金酸钾、乙酸钠以及对应每毫摩尔取代卟啉300-610 ml的冰乙酸依次加入反应容器，在反应容器内回流 3-5h，TLC 监测至反应完全；

（2）经旋转蒸发器蒸除步骤（1）反应液中的乙酸得到紫色固体，将紫色固体溶于对应每毫摩尔取代卟啉150-300 ml的二氯甲烷，并用对应每毫摩尔取代卟啉600-1220 ml蒸馏水洗涤2-4次；

（3）将步骤（2）中经蒸馏水洗涤后的溶液中的二氯甲烷相用对应每毫摩尔取代卟啉2-4 kg的无水硫酸钠干燥，过滤，经旋转蒸发器减压旋蒸除去二氯甲烷；

（4）将步骤（3）中经旋转蒸发器减压旋蒸除去二氯甲烷的溶液以二氯甲烷/甲醇为淋洗剂，中性氧化铝或硅胶柱层析，将形成的橘黄色的第二色带产品在旋转蒸发器中完全除去淋洗剂二氯甲烷、甲醇后用丙酮直至溶解产品，过滤除去不溶物；

（5）将步骤（4）中的滤液加入浓度为0.1-0.3g / mL，对应每毫摩尔取代卟啉100-200 ml的氯化锂溶液，缓慢旋蒸，即有紫色固体出现，过滤，获得氯化4-甲氧酰基取代卟啉金；

（6）将氯化4-甲氧酰基取代卟啉金与氢氧化钠溶液中和生成钠盐。

3. 根据权利要求2所述的水溶性卟啉金(Ⅲ)抗癌化合物的制备方法，其特征是，（6）中所述氯化4-甲氧酰基取代卟啉金与氢氧化钠溶液中和生成钠盐的反应条件为将摩尔比为1:30-35的氯化4-甲氧酰基取代卟啉金、固体氢氧化钠以及对应每毫摩尔4-甲氧酰基氯化取代卟啉100-210 ml的二甲基甲酰胺室温搅拌 2-4 h，TLC 监测，加对应每毫摩尔4-甲氧酰基氯化取代卟啉金400-810 ml的水稀释反应液，用对应每毫摩尔4-甲氧酰基氯化取代卟啉金400-810 ml的二氯甲烷萃取2-4次，得到橙红色有机层和棕黑色水溶液层，加稀盐酸中和棕黑色水溶液层至pH = 4-5 ，用对应每毫摩尔4-甲氧酰基氯化取代卟啉金600-1220 ml的乙酸乙酯萃取2-4次至水层透明，先后用对应每毫摩尔4-甲氧酰基氯化取代卟啉金600-1220 ml的水、每毫摩尔4-甲氧酰基氯化取代卟啉金600-1220 ml的饱和食盐水洗涤乙酸乙酯层2-4次，旋干，收集固体，再用甲醇直至溶解后用稀NaOH 溶液调pH = 8-9, 旋干，用甲醇作为溶剂重结晶。