CN107746418A

CN107746418A - 一种靶向于肝癌的9‑氯‑1,2,3,4‑四氢吖啶‑铂(ii)配合物的合成及其应用

Info

Publication number: CN107746418A
Application number: CN201710891797.2A
Authority: CN
Inventors: 覃其品; 谭明雄; 王书龙; 罗旭健
Original assignee: Yulin Normal University
Current assignee: Yulin Normal University
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2018-03-02
Anticipated expiration: 2037-09-27
Also published as: CN107746418B

Abstract

本发明公开了一种靶向于肝癌的9‑氯‑1,2,3,4‑四氢吖啶‑铂(II)配合物的合成及其应用，属于医药技术领域。旨在提供一种结构新颖的二氯·二甲基亚砜·9‑氯‑1,2,3,4‑四氢吖啶合铂(II)配合物，以及它的合成方法和应用。所述的二氯·二甲基亚砜·9‑氯‑1,2,3,4‑四氢吖啶合铂(II)配合物的化学结构式如下所示：本发明所述的靶向于肝癌的9‑氯‑1,2,3,4‑四氢吖啶‑铂(II)配合物可应用于制备抗肿瘤药物。

Description

一种靶向于肝癌的9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶-铂(II)配合物的合成及其应用

技术领域

本发明涉及医药技术领域，具体涉及一种靶向于肝癌的9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶-铂(II)配合物的合成及其应用。

背景技术

近20世纪70年代以来，顺铂已被临床广泛用于治疗睾丸癌、宫颈癌、膀胱癌、卵巢癌、头颈部恶性肿瘤以及小细胞或非小细胞肺癌等多种恶性肿瘤，是治疗实体肿瘤最有效和常用的药物之一(Rosenberg,B.；et al.Nature,1965,205:698-699.)，但在正常组织中的严重不良反应常限制其临床应用，顺铂不良反应有耳毒性、胃肠道毒性、骨髓抑制、变态反应及肾毒性(Liang H.；et al.Eur.J.Med.Chem.,2015,92:302-313.)。因此，研发出新型高效、低毒、高选择性的铂类抗肿瘤化疗药物迫在眉睫。

值得我们关注的是，肝癌是一种临床常见的恶性肿瘤，在人类最常见的实体肿瘤中列第5位，其死亡率位于恶性肿瘤的第2位，目前全世界每年新增肝癌病例超过100万；且肝癌容易转移，不少肝癌患者在诊断时肿瘤就发生了转移，无法完全切除肿瘤，即便是手术切除了肿瘤，但是手术后很快就复发或发生了转移(樊嘉,王征.国际消化病杂志,2013,2:73-74.)。这就迫切地需要科研工作者们去设计和研发出系列靶向于肝癌的高活性、低毒性的新型抗肿瘤药物。近年来，以肝癌为瘤株的药物设计与研究取得了明显的成果。如Qin设计了氧化阿朴啡生物碱衍生物的钴(II)、镍(II)和锌(II)配合物，它们对肝癌细胞Hep-G2有很好的抑制作用，其IC₅₀值分别为0.66±0.11、0.20±0.09和0.39±0.03μM，其活性远高于氧化阿朴啡生物碱配体；研究还发现它们可以将Hep-G2细胞周期阻滞在S期并诱导肿瘤细胞凋亡。Chan报道了葫芦素B也能将肝癌BEL-7402细胞阻滞于S期，且通过口服的给药的方式在低浓度下能抑制BEL-7402荷瘤小鼠模型的生长(Chan,K.T.；et al.Cancer Lett.,2010,2941:118-124.)。尽管抑制肝癌细胞增殖的化合物或药物能得到很好的发现，但是这些发现仅仅用于体外抗肿瘤活性的研究，几乎没有进行临床实验；所以迫切需要设计出系列靶向于肝癌的低毒性、高活性和靶向性的新型抗肿瘤药物(包括无机金属抗肿瘤配合物)。

另一方面，9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶作为临床药物他克林的上游原料，其母环结构具有较好的芳香平面性，是一种优良的有机配体；但是，还尚未见有以9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶和二氯·二(二甲基亚砜)合铂(II)进行配位反应得到二氯·二甲基亚砜·9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶合铂(II)的合成方法和应用的相关报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构新颖的二氯·二甲基亚砜·9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶合铂(II)配合物，以及它的合成方法和应用。

本发明所述的二氯·二甲基亚砜·9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶合铂(II)配合物(1)，分子式为C₁₅H₁₈Cl₃NOPtS，分子量为559.98g/mol，其化学结构式如下所示：

上述二氯·二甲基亚砜·9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶合铂(II)配合物1的合成方法为：称取一定物质的量的9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶和二氯·二(二甲基亚砜)合铂(II)，溶解于极性溶剂中，在加热或回流下进行配位反应，即得到黄色目标产物。其合成路线如下：

合成方法包括以下步骤：

1)按化学计量比称取9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶和二氯·二(二甲基亚砜)合铂(II)，溶于极性溶剂中，得到混合溶液；

2)所得混合溶液于25～90℃条件下反应；

3)所得反应液过滤，沉淀物经洗涤、干燥，即得到黄色目标产物配合物。

该方法的步骤1)中，所述的金属盐为二氯·二(二甲基亚砜)合铂(II)，该盐和9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶的物质的量之比为3：1～0.5：1。

该方法的步骤1)中，所述的极性溶剂为选自甲醇、水、乙腈、二甲基亚砜、乙醇和丙酮的一种或它们中任意两种以上的组合。当它们中两种以上的极性溶剂混合时，其配比可为任意比。所述极性溶剂的用量可根据实验的需要来确定，通常情况下，以1mmol的二氯·二(二甲基亚砜)合铂(II)计算，全部原料所用极性溶剂的总用量一般为25～120mL。在具体的溶解步骤中，可将二氯·二(二甲基亚砜)合铂(II)和9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶分别用极性溶剂溶解，混合在一起反应；也可将9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶和二氯·二(二甲基亚砜)合铂(II)混合后再加极性溶剂。

该方法的步骤2)中，混合溶液在25～90℃条件下反应的时间通常为4～48h，产率即可在85％以上。

该方法的步骤3)中，洗涤时通常是依次用水、甲醇、乙醚进行洗涤。干燥条件为40～65℃条件下的真空干燥。本方法中，产物一般以固体(黄色晶体)的形式大量生成，如果前序步骤1)中溶剂对产物的溶解性较好或极性溶剂加入的量较大时，则反应后的黄色溶液可能呈澄清状态，此时可将反应后溶液通过减压蒸馏以除去部分溶剂，使产物主要以沉淀形式析出，取出析出的黄色沉淀后再进行下一步操作。

本发明所述合成方法中涉及的9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶(简称配体L，下同)可参考现有文献(Broichhagen,J.；et al.Angew.Chem.Int.Ed.,2014,53:7657-7660.)进行制备；另一种原料二氯·二(二甲基亚砜)合铂(II)为顺式二氯·二(二甲基亚砜)合铂(II)，可参考现有文献(Al-Allaf,T.A.K.；et al.Transit.Met.Chem.,1998,23:403-406.)进行制备，在本申请中简写cis-PtCl₂(DMSO)₂。

本发明还包括上述二氯·二甲基亚砜·9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶合铂(II)配合物1在制备抗肿瘤药物中的应用。

本发明还包括上述二氯·二甲基亚砜·9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶合铂(II)配合物1为有效成份制备的抗肿瘤药物。

本发明以9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶为活性配体，与二氯·二(二甲基亚砜)合铂(II)配位反应合成了一种具有抗肿瘤活性的9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶-铂(II)配合物1，通过考察其对多种肿瘤细胞株的生长抑制作用，研究发现配合物1表现出靶向于抑制肝癌Hep-G2细胞的生长，其IC₅₀值为10.48±0.83μM，比经典的金属基抗癌药物顺铂具有更好的体外抗肿瘤活性，同时也表现出比9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶配体更优越的体外抗肿瘤活性，具有潜在的药用价值，有望用于各种抗肿瘤药物的制备。

与现有技术相比，本发明提供了一种新的9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶的铂(II)配合物即二氯·二甲基亚砜·9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶合铂(II)配合物1，以及它的合成方法和应用；并考察了它对NCI-H460、Hep-G2、SK-OV-3、MGC80-3等人类肿瘤细胞株的增殖抑制活性，结果表明其具有显著的体外抗肿瘤活性(尤其它能选择性抑制肝癌Hep-G2细胞的生长，其IC₅₀值为10.48±0.83μM)，且细胞毒性很小(IC₅₀值为66.70±0.74μM)，具有较好的潜在药用价值，有望用于各种抗肿瘤药物的制备。

附图说明

图1为本发明制得的配体L的核磁共振氢谱图；

图2为本发明制得的配体L的核磁共振碳谱图；

图3为本发明制得的配体L的电喷雾质谱图；

图4为本发明实施例1制得的配合物1的红外谱图；

图5为本发明实施例1制得的配合物1的X-射线单晶衍射谱图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明的权利要求做进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制，任何在本发明权利要求保护范围内所做的有限次修改，仍在本发明的权利要求保护范围内。

以下各实施例中所涉及的配体L为9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶的简称，该配体L的合成参照现有技术进行合成(Broichhagen,J.；et al.Angew.Chem.Int.Ed.,2014,53:7657-7660.)，对所得白色固体进行鉴定：

(1)核磁共振氢谱谱图，其谱图如图1所示。

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ8.11(d,J＝8.3Hz,1H),7.96(d,J＝8.4Hz,1H),7.77(t,J＝7.1Hz,1H),7.65(t,J＝7.6Hz,1H),3.04(s,2H),2.93(s,2H),1.87(dt,J＝6.6,3.3Hz,4H).

(2)核磁共振碳谱谱图，其谱图如图2所示。

¹³C NMR(101MHz,DMSO-d₆)δ159.74,130.22,129.23,128.55,127.57,124.96,123.65,33.74,27.40,22.38,22.35.

(3)电喷雾质谱，其谱图如图3所示。

ESI-MS m/z:218.0[M+H]⁺，其中M为配体L的分子量。

(4)元素分析结果，如下述表1所示：

表1配体L和实施例1中配合物1的元素分析结果

实施例1

称取1.0mmol cis-PtCl₂(DMSO)₂溶解于10mL的水中；取1.0mmol的配体L加热溶解于30mL的甲醇中，两种溶液混合反应，在65℃条件下回流反应12小时，反应后得到黄色目标产物(黄色晶体)，冷却，过滤，依次以水、甲醇、乙醚洗涤过滤得到的黄色固体，干燥，最终得到黄色固体产物(产率98.5％)。

对所得黄色块状晶体进行鉴定：

(1)红外光谱，其谱图如图4所示。

IR(KBr):3924,3777,3439,3005,2924,2871,1616,1567,1487,1452,1408,1369,1307,1146,1024,968,920,868,825,765,693,635,591,501,440cm^-1.

(2)X-射线单晶衍射谱，其谱图如图5所示。

(3)元素分析结果，如上述表1所示。

因此，可以确定所得黄色块状晶体即为目标产物二氯·二甲基亚砜·9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶合铂(II)配合物(以下简称为配合物1)，其结构式如下：

实施例2

称取3.0mmol cis-PtCl₂(DMSO)₂溶解于5mL的二甲基亚砜中；取1.0mmol的配体L加热溶解于100mL的乙腈中，两种溶液混合反应，在90℃条件下回流反应48小时，反应后得到黄色目标产物(黄色晶体)，冷却，过滤，依次以水、甲醇、乙醚洗涤过滤得到的黄色固体，干燥，最终得到黄色固体产物(产率85.0％)。

实施例3

称取0.5mmol cis-PtCl₂(DMSO)₂溶解于20mL的丙酮中；取1.0mmol的配体L加热溶解于60mL的乙醇中，两种溶液混合反应，在45℃条件下回流反应28小时，反应后得到黄色目标产物(黄色晶体)，冷却，过滤，依次以水、甲醇、乙醚洗涤过滤得到的黄色固体，干燥，最终得到黄色固体产物(产率87.1％)

实施例4

称取1.0mmol cis-PtCl₂(DMSO)₂溶解于30mL的水中；取1.0mmol的配体L加热溶解于25mL的丙酮中，两种溶液混合反应，在25℃条件下回流反应24小时，反应后得到黄色目标产物(黄色晶体)，冷却，过滤，依次以水、甲醇、乙醚洗涤过滤得到的黄色固体，干燥，最终得到黄色固体产物(产率88.6％)

实施例5

称取1.0mmol cis-PtCl₂(DMSO)₂和1.0mmol的配体L溶解于75mL的甲醇中，在80℃条件下回流反应4小时，反应后得到黄色目标产物(黄色晶体)，冷却，过滤，依次以水、甲醇、乙醚洗涤过滤得到的黄色固体，干燥，最终得到黄色固体产物(产率90.1％)

为了充分说明本发明所述的配合物1在制药中的用途，申请人对配合物1进行了抗肿瘤活性实验和毒性实验研究。

1、细胞株与细胞培养

本实验选用人肺癌细胞NCI-H460、肝癌细胞Hep-G2、人卵巢癌SK-OV-3、人胃癌细胞MGC80-3以及人正常肝细胞HL-7702等5种人类细胞株。

所有人源细胞株均培养在含100U/mL青霉素、10wt％小牛血、100U/mL链霉素的RPMI-1640培养液内，置37℃含体积浓度5％CO₂孵箱中培养。

2、待测化合物的配制

所用的配体L和配合物1的纯度均需≥95％，将它们的DMSO储液用生理缓冲液稀释成20μmol/L的终溶液(DMSO的终浓度≤1％)，测试该浓度下配体L和配合物1对正常细胞或肿瘤细胞生长的抑制程度。

3、细胞生长抑制实验(MTT法)

(1)取对数生长期的正常细胞或肿瘤细胞，经胰蛋白酶消化后，用含10％小牛血清的培养液配制成浓度为5000个/mL的细胞悬液，以每孔190μL接种于96孔培养板中，使待测细胞密度至1000～10000孔(边缘孔用无菌PBS填充)；

(2)5％CO₂，37℃孵育24h，至细胞单层铺满孔底，每孔加入一定浓度梯度的药物10μL，每个浓度梯度设4个复孔；

(3)5％CO₂，37℃孵育48小时，倒置显微镜下观察；

(4)每孔加入10μL的MTT溶液(5mg/mL PBS，即0.5％MTT)，继续培养4h；

(5)终止培养，小心吸去孔内培养液，每孔加入150μL的DMSO充分溶解甲瓒沉淀，振荡器混匀后，在酶标仪用波长为570nm，参比波长为450nm测定各孔的光密度值；

(6)同时设置调零孔(培养基、MTT、DMSO)，对照孔(细胞、培养液、MTT、相同浓度的药物溶解介质、DMSO)。

(7)根据测得的光密度值(OD值)，来判断活细胞数量，OD值越大，细胞活性越强。利用公式：

计算配体L和配合物1对所选细胞生长的抑制率，再以Bliss法分别计算各受试化合物对所选的各个细胞株的IC₅₀值。其结果如以下表2所示：

表2.配体L和配合物1对各种细胞株的IC₅₀值(μM)

从IC₅₀的结果来看，配合物1对人肺癌细胞NCI-H460、肝癌细胞Hep-G2、人卵巢癌SK-OV-3、人胃癌细胞MGC80-3等五种人肿瘤细胞株均表现出一定的增殖抑制活性，其活性要明显高于配体L。但值得说明的是，配合物1选择性的抑制肝癌细胞Hep-G2的生长，且表现出最高的增殖抑制活性，其IC₅₀分别为10.48±0.83μM，其活性明显高于顺铂(IC₅₀＝15.16±1.21μM)。另一方面，配合物1对人正常肝细胞HL-7702细胞毒性很小，其IC₅₀值大于66.70±0.74μM，这是一个有积极意义的结果，表明配合物1在表现一定的选择性抑制肝癌细胞的生长，同时还具有较低的肝脏毒性，即配合物1具有一定的细胞毒性选择性。

综上所述，本发明所述的二氯·二甲基亚砜·9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶合铂(II)配合物，总体表现出了明显的体外抗肿瘤活性和毒性选择性，具有良好的潜在药用价值，有望用于各种抗肿瘤药物的制备。

以上所述的仅为本发明的较佳实施例，凡在本发明的精神和原则范围内所做的任何修改、等同替换和改进等。均应包含在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种靶向于肝癌的9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶-铂(II)配合物，其特征在于，化学结构式如下所示：

2.一种如权利要求1所述的靶向于肝癌的9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶-铂(II)配合物的合成方法，其特征在于，将9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶和二氯·二甲基亚砜合铂(II)按物质的量比为3～0.5:1称取，将二者在极性溶剂中进行配位反应，即得黄色目标产物配合物。

3.根据权利要求2所述的靶向于肝癌的9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶-铂(II)配合物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶和二氯·二甲基亚砜合铂(II)按物质的量比为3～0.5:1称取，溶于极性溶剂中，得到混合溶液；

步骤2：将所得混合溶液于25～90℃条件下反应；

步骤3：将所得反应液过滤，沉淀物经洗涤、干燥，即得到黄色目标产物配合物。

4.根据权利要求2或3所述的靶向于肝癌的9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶-铂(II)配合物的合成方法，其特征在于，步骤1所述的极性溶剂为甲醇、水、乙腈、二甲基亚砜、乙醇和丙酮中的一种或几种。

5.根据权利要求2或3所述的靶向于肝癌的9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶-铂(II)配合物的合成方法，其特征在于，所述的极性溶剂的用量为：每1mmol的二氯·二(二甲基亚砜)合铂(II)用25～120mL。

6.根据权利要求2或3所述的靶向于肝癌的9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶-铂(II)配合物的合成方法，其特征在于，步骤2所述的反应时间为4～48h。

7.根据权利要求2或3所述的靶向于肝癌的9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶-铂(II)配合物的合成方法，其特征在于，步骤3所述的洗涤步骤具体为依次用水、甲醇、乙醚进行洗涤。

8.根据权利要求2或3所述的靶向于肝癌的9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶-铂(II)配合物的合成方法，其特征在于，步骤3所述的干燥条件为40～65℃。

9.一种靶向于肝癌的9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶-铂(II)配合物应用于制备抗肿瘤药物。