CN102424693B - 四-2,6-吡啶二羧酸-二-（二茂铁双甲酸）三苯基锡配合物及其制备方法与应用 - Google Patents

四-2,6-吡啶二羧酸-二-（二茂铁双甲酸）三苯基锡配合物及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种四-2,6-吡啶二羧酸-二-（二茂铁双甲酸）三苯基锡配合物及其制备方法和用途，制备方法的产率最高达69.8%。该配合物熔点是233-235℃。本发明有机锡化合物具有较高的抗癌活性，可以其为原料制备小鼠慢性粒细胞白血病、宫颈癌的药物，与目前普遍使用的铂类抗癌药物相比，本发明的有机锡配合物具有抗癌活性较高、脂溶性好、成本低、制备方法简单等特点。

Description

四-2,6-吡啶二羧酸-二-（二茂铁双甲酸）三苯基锡配合物及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及了一种四-2,6-吡啶二羧酸-二-（二茂铁双甲酸）三苯基锡配合物及其制备方法，以及该化合物在抗癌药物中的应用。
背景技术
有机锡化合物因其结构多样、种类繁多且在在有机合成、催化、药物、PVC稳定剂、防污涂料、材料防腐等方面的广泛应用而受到科学家们的广泛关注。20世纪80年代，在对金属抗癌药物的研究和筛选的过程中，Crowe等发现某些有机锡化合物具有比顺铂更高的抗肿瘤活性，从而揭开了有机锡化合物结构和性能关系研究的的新篇章。而单晶X-射线衍射技术的开发和应用更使有机锡化学获得了空前的繁荣。在此领域里，每年都有数量众多的研究论文发表。其研究范围不断扩大，涵盖了有机化学、配位化学、结构化学、生物化学和药物学等诸多领域，成为极具发展前景的研究领域。
二茂铁双甲酸除了具有同样的丰富多样的配位模式外, 还具有较强的弹性。由于两个茂环的可旋转性, 使得两个羧基有多种相对位置, 将其作为配体与金属离子作用, 就有可能得到多种新颖的结构, 因而广泛用于各类配合物的合成。二茂铁衍生物具有芳香性，易于发生取代反应，具有一定厚度的夹心结构，能阻止二茂铁衍生物接近某些酶的活性部位，具有较强选择性；二茂铁衍生物稳定性好、毒性较低。基于这些特性，二茂铁衍生物具有抗肿瘤、杀菌、杀虫、治贫血、抗炎、调节植物生长、抗溃疡、酶抑制剂等生理活性，其在生物学、医学、微生物学等领域有广泛的应用前景。
母昭德等报道过以二茂铁双甲酸为配体的有机锡化合物[R1R2SnOOCFcCOOSnR1R2]（母昭德, 孙丽娟, 罗宁, 谢庆兰, 高等学校化学学报, 2002, 23(4), 581），2004年有机锡化合物[Sn8O4{Fc(COO)2}6]（G.L. Zheng, J.F. Ma, Z.M. Su, L.K. Yan, J. Yang, Y.Y. Li, J.F. Liu, Angew. Chem. Int. Ed., 2004, 43, 2409.）和[(R2SnO)3(R2SnOH)2Fc(COO)2]2 （G.L. Zheng, J.F. Ma, J. Yang, Y.Y. Li, X.R. Hao, Chem. Eur. J. 2004, 10, 3761.） 相继被合成，但是有关二茂铁双甲酸和2,6-吡啶二羧酸混合二酸为配体的有机锡化合物及其生物活性尚未见文献报道。
发明内容
针对上述现有技术，本发明提供了一种四-2,6-吡啶二羧酸-二-（二茂铁双甲酸）三苯基锡配合物，并提供了这个化合物的制备方法与应用。
本发明是通过以下技术方案实现的：
四-2,6-吡啶二羧酸-二-（二茂铁双甲酸）三苯基锡配合物，其结构式如下：
Figure 959849DEST_PATH_IMAGE001
四-2,6-吡啶二羧酸-二-（二茂铁双甲酸）三苯基锡配合物的制备方法，步骤为：二茂铁双甲酸，2，6-吡啶二羧酸和三苯基氯化锡的物质的量之比为1.0-2.0：2.0-3.0：3.0-4.0（优选的，物质的量之比为1.5：2.5：3.5）为宜范围内，溶剂是甲醇，常温搅拌16.0-20.0 h（优选的，18.0-19.0h，更优选的，18.5h）, 用溶液培养得黑色晶体。熔点是233-235℃。该化合物的最高产率达69.8%。
本发明的有机锡化合物经黑外光谱分析和核磁共振及X-单晶衍射分析，结果如下：
IR (KBr, cm-1): υ =1648,1519,1485,1468 (Cp), 1468 (COO), 793,690 (Sn-O), 513 (Sn-C).
晶体学数据：该化合物晶系属于三斜晶系，空间群为P-1, 晶胞参数为：a = 11.0090(11) Å, b = 11.3902(12) Å, c = 13.1455(13) Å, β = 11.769(2)°, V = 1382.1(2) Å3, Z = 1, D =1.455 Mg· m-3, μ = 1.972mm-1, F (000) =732, 1.99° < θ <25.02°, 晶体尺寸大小为0.49×0.40×0.38 mm，独立衍射点为7218，R1=0.0309, wR2=0.0821。
所述的四-2,6-吡啶二羧酸-二-（二茂铁双甲酸）三苯基锡配合物在制备治疗小鼠慢性粒细胞白血病细胞(K562)、宫颈癌(Hela)的药物中的应用。
本发明的有机锡化合物的分子式为C148H134Fe2N6O26Sn6，分子量为3236.45，这个化合物具有较高的抗癌活性，可以其为原料制备治疗小鼠慢性粒细胞白血病、宫颈癌的药物。与目前普遍使用的铂类抗癌药物相比，本发明的有机锡配合物具有抗癌活性较高、脂溶性好、成本低、制备方法简单等特点，为开发抗癌药物提供了新途径。
具体实施方式
下面结合实施例和实验例对本发明作进一步的说明，但保护范围不被此限制。
实施例中所用原料皆可从市场获得。比如所用二茂铁双甲酸、三苯基氯化锡和2,6-吡啶二羧酸等购自阿法埃莎（天津）化学有限公司，所用三乙胺购自天津市化学试剂三厂，所用甲醇购自莱阳精细化工厂。
实施例1：将1.0 mmol Fc(COOH)2（二茂铁双甲酸）, 2.0 mmol NEt3（三乙胺）溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到3.0 mmol Ph3SnCl（三苯基氯化锡）的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将2.0 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌16h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为65.8%。所得有机锡化合物经黑外光谱分析和X-单晶衍射分析，结果如下：IR (KBr, cm-1): υ =1671, 1569, 1493 (Cp), 1671,1613,1279 (COO),1569,697,670(Sn-O), 515 (Sn-C)，1430 (C=N).
晶体学数据：该化合物晶系属于三斜晶系，空间群为P-1, 晶胞参数为： a = 16.1774(15)Å, b = 19.0863(17) Å, c = 25.445(2) Å, α= 95.5760(10)°，β = 98.3430(10)°, γ= 102.339(2) °，V = 7526.9(12) Å3, Z = 2, D =1.429 Mg· m-3, μ = 1.233mm-1, F (000) = 3248, 2.16° < θ <25.02°, 晶体尺寸大小为0.30×0.24×0.22 mm，独立衍射点为39755，R1 = 0.0865, wR2 = 0.2190。
实施例2：将1.0 mmol Fc(COOH)2（二茂铁双甲酸）, 2.0 mmol NEt3（三乙胺）溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到3.0 mmol Ph3SnCl（三苯基氯化锡）的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将2.0 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌18 h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为66.5%。
实施例3：将1.0 mmol Fc(COOH)2(二茂铁双甲酸), 2.0 mmol NEt3(三乙胺)溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到3.0 mmol Ph3SnCl(三苯基氯化锡)的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将2.0 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌20 h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为68.2%。
实施例4：将1.0 mmol Fc(COOH)2(二茂铁双甲酸), 2.0 mmol NEt3(三乙胺)溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到4.0 mmol Ph3SnCl(三苯基氯化锡)的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将2.0 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌16 h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为67.6%。
实施例5：将1.0 mmol Fc(COOH)2(二茂铁双甲酸), 2.0 mmol NEt3(三乙胺)溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到4.0 mmol Ph3SnCl(三苯基氯化锡)的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将2.0 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌18.5 h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为68.9%。
实施例6：将1.5 mmol Fc(COOH)2(二茂铁双甲酸), 2.0 mmol NEt3(三乙胺)溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到3.5 mmol Ph3SnCl(三苯基氯化锡)的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将2.5 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌20 h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为69.8%。
实施例7：将2.0 mmol Fc(COOH)2(二茂铁双甲酸), 4.0 mmol NEt3(三乙胺)溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到3.0 mmol Ph3SnCl(三苯基氯化锡)的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将2.0 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌16 h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为63.0%。
实施例8：将2.0 mmol Fc(COOH)2(二茂铁双甲酸), 4.0 mmol NEt3(三乙胺)溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到3.0 mmol Ph3SnCl(三苯基氯化锡)的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将2.0 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌18 h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为64.2%。
实施例9：将2.0 mmol Fc(COOH)2(二茂铁双甲酸), 4.0 mmol NEt3(三乙胺)溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到3.0 mmol Ph3SnCl(三苯基氯化锡)的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将2.0 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌20 h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为65.5%。
实施例10：将2.0 mmol Fc(COOH)2(二茂铁双甲酸), 4.0 mmol NEt3(三乙胺)溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到4.0 mmol Ph3SnCl(三苯基氯化锡)的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将2.0 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌16h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为63.8%。
实施例11：将2.0 mmol Fc(COOH)2(二茂铁双甲酸), 4.0 mmol NEt3(三乙胺)溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到4.0 mmol Ph3SnCl(三苯基氯化锡)的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将2.0 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌18h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为64.5%。
实施例12：将2.0 mmol Fc(COOH)2（二茂铁双甲酸), 4.0 mmol NEt3(三乙胺)溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到4.0 mmol Ph3SnCl(三苯基氯化锡)的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将2.0 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌20h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为65.8%。
实施例13：将1.0 mmol Fc(COOH)2(二茂铁双甲酸), 2.0 mmol NEt3(三乙胺)溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到3.0 mmol Ph3SnCl(三苯基氯化锡)的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将3.0 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌16h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为66.5%。
实施例14：将1.0 mmol Fc(COOH)2(二茂铁双甲酸), 2.0 mmol NEt3(三乙胺)溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到3.0 mmol Ph3SnCl(三苯基氯化锡)的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将3.0 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌18h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为67.3%。
实施例15：将1.0 mmol Fc(COOH)2(二茂铁双甲酸), 2.0 mmol NEt3(三乙胺)溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到3.0 mmol Ph3SnCl(三苯基氯化锡)的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将3.0 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌20h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为68.9%。
实施例16：将1.0 mmol Fc(COOH)2(二茂铁双甲酸), 2.0 mmol NEt3(三乙胺)溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到4.0 mmol Ph3SnCl(三苯基氯化锡)的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将3.0 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌16h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为67.2%。
实施例17：将1.0 mmol Fc(COOH)2(二茂铁双甲酸), 2.0 mmol NEt3(三乙胺)溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到2.0 mmol Ph3SnCl(三苯基氯化锡)的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将1.0 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌19h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为68.5%。
实施例18：将1.0 mmol Fc(COOH)2(二茂铁双甲酸), 2.0 mmol NEt3(三乙胺)溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到2.0 mmol Ph3SnCl(三苯基氯化锡)的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将1.0 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌20 h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为69.0%。
实施例19：将2.0 mmol Fc(COOH)2(二茂铁双甲酸), 4.0 mmol NEt3(三乙胺)溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到3.0 mmol Ph3SnCl(三苯基氯化锡)的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将3.0 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌16 h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为63.6%。
实施例20：将1.0 mmol Fc(COOH)2(二茂铁双甲酸), 2.0 mmol NEt3(三乙胺)溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到2.0 mmol Ph3SnCl(三苯基氯化锡)的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将1.0 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌18h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为64.9%。
实施例21：将2.0 mmol Fc(COOH)2(二茂铁双甲酸), 2.0 mmol NEt3(三乙胺)溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到3.0 mmol Ph3SnCl(三苯基氯化锡)的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将3.0 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌20h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为65.5%。
实施例22：将2.0 mmol Fc(COOH)2(二茂铁双甲酸), 4.0 mmol NEt3(三乙胺)溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到4.0 mmol Ph3SnCl(三苯基氯化锡)的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将3.0 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌16h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为63.8%。
实施例23：将2.0 mmol Fc(COOH)2(二茂铁双甲酸), 4.0 mmol NEt3(三乙胺)溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到4.0 mmol Ph3SnCl(三苯基氯化锡)的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将3.0 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌18h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为64.1%。
实施例24：将2.0 mmol Fc(COOH)2(二茂铁双甲酸), 4.0 mmol NEt3(三乙胺)溶于15ml 甲醇中，然后将该溶液缓慢滴入到4.0 mmol Ph3SnCl(三苯基氯化锡)的甲醇溶液中，常温搅拌0.5 h 后将3.0 mmol 2,6-吡啶二羧酸逐滴加入到上述混合溶液中，继续常温搅拌20h。过滤，滤液在室温下静置。两个月后得到黑色块状晶体，233-235℃。该化合物产率为65.7%。
通过上述实施例1-24反应结束后，发现以二茂铁双甲酸，2，5-吡啶二羧酸和三苯基氯化锡的物质的量之比为1.0-2.0：2.0-3.0：3.0-4.0为宜范围内，常温搅拌16.0-20.0 h,产率较高，达到了预期目标。所得以四-2,6-吡啶二羧酸-二-（二茂铁双甲酸）三苯基锡配合物的考核指标如下：外观，黑色固体；熔点（℃），233-235℃。产率最高达69.8%。
实验例：本发明的以四-2,6-吡啶二羧酸-二-（二茂铁双甲酸）三苯基锡配合物，其体外抗癌活性测定时通过MTT实验方法实现的，其原理为：
MTT分析法：以代谢还原3-(4,5-dimethylthiazil-2-yl)-2,5-diphenyl terrazolium bromide为基础。活细胞线粒体中存在于NADP相关的脱氢酶，可将黄色MTT还原成不溶性蓝紫色的Formazan,死细胞物此酶，MTT不被还原，用DMSO溶解Formazan后，可用酶标仪测定特征波长的光密度，进行有关数据处理，得出结论。
以MTT分析法对小鼠慢性粒细胞白血病K562细胞株、人宫颈癌Hela细胞株进行分析，测定其IC50值，并与顺铂对K562细胞株、Hela细胞株的IC50值（参考文献分别是：张大永, 李子元, 施连勇, 吴晓明, 华维一. Chinese Journal of Organic Chemistry.2008,28(11), 1911-1917；庞荣清，王力，陈戬等. 临床肿瘤学杂志.2003, 8(5), 332-334）进行比较，结果如表1所示，结论为：由表中数据可知，本发明的抗癌药物，对小鼠慢性粒细胞白血病细胞、人宫颈癌的抗癌活性较高，可作为抗癌药物的候选化合物。
表1 以四-2,6-吡啶二羧酸-二-（二茂铁双甲酸）三苯基锡配合物抗癌药物体外活性测试数据
慢性粒细胞白血病细胞 宫颈癌
化合物1 IC50（μg/mL） 1.259 1.194
顺铂IC50（μg/mL） 2.018 4.998
方法 MTT SRB
细胞株 K562 Hela

Claims (2)

1.四-2,6-吡啶二羧酸-二-（二茂铁双甲酸）三苯基锡配合物，其特征是，结构式如下：
Figure FDA0000415988970000011
2.权利要求1所述的四-2,6-吡啶二羧酸-二-（二茂铁双甲酸）三苯基锡配合物在制备治疗小鼠慢性粒细胞白血病、宫颈癌的药物中的应用。
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