CN109776623A - 一种含氟草酰胺同/异核化合物的制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含氟草酰胺同/异核化合物及其制备方法与应用，单体及配位聚合物结构式如下，
Description
技术领域
本发明涉及一种含氟草酰胺同/异核化合物的制备方法，以及该化合物在制备抗癌药物中的应用和在杀虫活性药物中的应用。
背景技术
自从顺铂发现以来，对蛋白质和DNA具有靶向功能的过渡金属化合物在抗癌药物领域引起了人们的重视，在众多的桥联配体中，草酰胺桥联配体作为一种多功能配体，一直以其独特的桥联结构及其化合物独特的性质受到科学家的关注，近年来，越来越多的研究人员将草酰胺配位化合物应用于抗癌药物的研究，但在杀虫活性研究方面未见报道。另外，白纹伊蚊作为一种重要的病毒传播媒介，能够传播很多包括登革热在内的多种病原体，而且白纹伊蚊的卵具有很强的抗寒能力和生命力，容易被携带传播，使得白纹伊蚊能够侵袭入新领地，并发展为优势蚊种，鉴于此，本文首次利用所合成的化合物对白纹伊蚊进行了毒杀活性测定。
发明内容
针对上述情况，本发明提供了一种新的含氟原子的草酰胺同/异金属化合物，并提供了该化合物的制备方法及其应用。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种含氟草酰胺铜或铜和锰为核化合物，单体及配位聚合物的结构式见下式：
一种含氟草酰胺同/异核化合物的制备方法：
步骤一：向反应容器中加入10.0-30.0mmol的2-氨基-5-氟苯甲酸，用20-60ml的四氢呋喃溶解，将12.0-36.0mmol的乙基乙二酰氯酯用8-24ml四氢呋喃稀释后逐滴加入上述溶液，冰水浴反应1～3小时，旋转蒸发，用冷乙醇洗，真空干燥得到白色粉末状固体。
步骤二：上步反应制得的白色粉末10.0-30.0mmol溶于30-60ml四氢呋喃中，于冰水浴条件下将15.0-45.0mmol的N,N-二甲基-1，3-丙二胺用20-60ml四氢呋喃稀释后逐滴加入上述溶液，室温搅拌过夜，旋转蒸发，先后用冷乙醇、冷四氢呋喃洗，真空干燥得白色粉末固体。
步骤三：将第二步制得的白色粉末10.0-30.0mmol溶解于乙醇和水的混合液60-120ml(乙醇：水＝1：1)，将1.2-3.6g氢氧化钠溶于40-80ml水中，将氢氧化钠的水溶液缓慢滴加入上述配体的混合液中，剧烈搅拌15-60分钟，将1.70-5.10g氯化铜溶于10-30ml水中，然后滴入反应液中，室温下继续搅拌3-6小时，减压浓缩至适当体积，然后加入100-200ml冷乙醇，产生大量蓝色固体，抽滤，真空干燥得草酰胺单核铜配体。
步骤四：将上述草酰胺单核铜配体2.0-6.0mmol溶于10～20ml甲醇中，将1.0-2.0mmol金属盐用5～10ml甲醇溶解后，加入到上述单核铜配体的溶液中，60-100℃回流5-10小时，过滤，滤液缓慢挥发1周后，得蓝色块状晶体。即为含氟草酰胺同/异核化合物，所述金属盐为锰盐或铜盐，所述锰盐为：高氯酸锰、硝酸锰、溴化锰、硫酸锰、氯化锰等；所述铜盐为：高氯酸铜、氯化铜、溴化铜、硫酸铜等。反应方程式如下：
所述含氟草酰胺同/异核化合物在制备抗癌药物和在杀虫活性药物中的应用。
本发明的有益效果是，本发明的含氟草酰胺同/异核化合物分子式为[C32H46ClCu2F2MnN6O12]n；单体分子量为926.77；[C32H46Cu3F2N6O12]n；单体分子量为935.37；具有较高的抗癌活性，可以其为原料制备治疗人的肺腺癌药物。与目前普遍使用的铂类抗癌相比，本发明的含氟草酰胺配位聚合物具有抗癌活性高、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。另外，首次发现该类化合物具有杀灭白纹伊蚊和小菜蛾的较高活性。与目前普遍使用的同类药物相比，本发明的含氟草酰胺异核聚合物具有活性高、成本低、制备方法简单等特点，为开发相关药物提供了新途径。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
实施例1：
步骤一：向反应容器中加入10.0mmol的2-氨基-5-氟苯甲酸，用20ml的四氢呋喃溶解，将12.0mmol的乙基乙二酰氯酯用8ml四氢呋喃稀释后逐滴加入上述溶液，冰水浴反应1小时，旋转蒸发，用冷乙醇洗，真空干燥得到白色粉末状固体。收率：85％。
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步骤二：上步反应制得的白色粉末10.0mmol溶于30ml四氢呋喃中，于冰水浴条件下将15.0mmol的N,N-二甲基-1，3-丙二胺用20ml四氢呋喃稀释后逐滴加入上述溶液，室温搅拌过夜，旋转蒸发，先后用冷四氢呋喃、冷乙醇洗，真空干燥得白色粉末固体。收率：88％。
步骤三：将第二步制得的白色粉末10.0mmol溶解于乙醇和水的混合液60ml(乙醇：水＝1：1)，将1.2g氢氧化钠溶于40ml水中，将氢氧化钠的水溶液缓慢滴加入上述配体的混合液中，剧烈搅拌15分钟，将1.70g氯化铜溶于10ml水中，然后滴入反应液中，室温下继续搅拌3小时，减压浓缩至适当体积，然后加入100ml冷乙醇，产生大量蓝色固体，抽滤，真空干燥得草酰胺单核铜配体。收率：86％。
步骤四：将上述单核铜配体2mmol溶于20ml甲醇中，将1mmol高氯酸锰用5甲醇溶解后，加入到上述单核铜配体的溶液中，60℃回流5小时，过滤，滤液缓慢挥发1周后，得蓝色块状晶体，即为含氟草酰胺异核化合物。
红外、元素分析和X-射线单晶衍射结果：
红外光谱(KBr，cm-1):ν(N-H)3409νas(C＝O)1625 1553；νs(C6H6-H)1457 723。
元素分析：Calculated:C,39.94；H,4.82；N,8.73％.Found:C,39.92；H,4.83；N,8.72％。
表1化合物的晶体学数据及结构分析参数
试验例：
本发明的氟草酰胺异金属配位聚合物，其体外抗癌活性测定是通过MTT实验方法实现的，其原理为：以代谢还原外源性MTT(3-(4，5-dimethylthiazol-2-yl)-2，5-diphenylterrazolium bromide)为基础，活细胞线粒体中存在与NADP相关的脱氢酶，可将黄色MTT还原成不溶性蓝紫色结晶甲瓒(Formazan)，死细胞无此酶，MTT不被还原，用DMSO溶解Formazan后，可用酶标仪测定特征波长(570nm波长)处的光密度，进行有关数据处理，得出结论。该方法可间接反映活细胞数量。在一定细胞数范围内，MTT结晶形成的量与细胞数成正比。该方法已广泛用于一些生物活性因子的活性检测、大规模的抗肿瘤药物筛选、细胞毒性试验以及肿瘤放射敏感性测定等。
以MTT分析法对人人白血病HL-60细胞株、肺腺癌A549细胞株、结肠癌WiDr细胞株进行分析，测定其IC50值，结果见表2，结论为：根据表中数据可知，本发明的抗癌药物，对人白血病HL-60细胞株、肺腺癌A549细胞株、结肠癌WiDr细胞的体外活性很高，可作为抗癌药物的候选化合物。
表2含氟草酰胺异核化合物抗癌药物体外活性测试数据
对白纹伊蚊的毒杀活性测定
将实施例1合成出的化合物加到含有合适溶剂和0.1％吐温-80的脱氯自来水中配制成系列浓度梯度的药液(注：溶剂/水的体积比控制在2％以下)，分别取各浓度的药液150mL均分于三只100mL烧杯中，然后分别向每只烧杯中加入白纹伊蚊四龄幼虫20只，另设含有溶剂和0.1％吐温-80的脱氯自来水作为空白对照，处理后检查12h、24h、48h的结果。
表3含氟草酰胺异核化合物杀虫活性测试数据
表4含氟草酰胺异核化合物杀虫活性测试数据
表5含氟草酰胺异核化合物杀虫活性测试数据
实施例2：
步骤一：向反应容器中加入10.0mmol的2-氨基-5-氟苯甲酸，用20ml的四氢呋喃溶解，将12.0mmol的乙基乙二酰氯酯用8ml四氢呋喃稀释后逐滴加入上述溶液，冰水浴反应1小时，旋转蒸发，用冷乙醇洗，真空干燥得到白色粉末状固体。收率：85％。1H NMR(400MHz,DMSO)δ14.28(s,1H),12.47(s,1H),8.64-8.60(dd,J＝5.2Hz,1H),7.79-7.76(m,1H),7.61-7.56(m,1H),4.35-4.29(q,2H),1.35-1.31(t,3H)
步骤二：上步反应制得的白色粉末10.0mmol溶于30ml四氢呋喃中，于冰水浴条件下将15.0mmol的N,N-二甲基-1，3-丙二胺用20ml四氢呋喃稀释后逐滴加入上述溶液，室温搅拌过夜，旋转蒸发，先后用冷四氢呋喃、冷乙醇洗，真空干燥得白色粉末固体。收率：88％。
步骤三：将第二步制得的白色粉末10.0mmol溶解于乙醇和水的混合液60ml(乙醇：水＝5：1)，将1.2g氢氧化钠溶于40ml水中，将氢氧化钠的水溶液缓慢滴加入上述配体的混合液中，剧烈搅拌15分钟，将1.70g氯化铜溶于10ml水中，然后滴入反应液中，室温下继续搅拌3小时，减压浓缩至适当体积，然后加入100ml冷乙醇，产生大量蓝色固体，抽滤，真空干燥得草酰胺单核铜配体。收率：86％.
步骤四：将上述草酰胺单核铜配体2mmol溶于20ml甲醇中，将1mmol高氯酸铜用5甲醇溶解后，加入到上述单核铜配体的溶液中，60℃回流5小时，过滤，滤液缓慢挥发1周后，得蓝色块状晶体。即为含氟草酰胺配位聚合物。
红外、元素分析、X-射线单晶衍射结果：
红外光谱(KBr，cm-1):ν(N-H)3423νas(C＝O)1620 1557；νs(C6H6-H)1451 732。
元素分析：Calculated:C,41.09；H,4.96；N,8.98％.Found:C,41.07；H,4.98；N,8.96％。
表6化合物的晶体学数据及结构分析参数
表7化合物的晶体学数据及结构分析参数
试验例：
本发明的含氟草酰胺配位聚合物，其体外抗癌活性测定是通过MTT实验方法实现的，其原理为：以代谢还原外源性MTT(3-(4，5-dimethylthiazol-2-yl)-2，5-diphenylterrazolium bromide)为基础，活细胞线粒体中存在与NADP相关的脱氢酶，可将黄色MTT还原成不溶性蓝紫色结晶甲瓒(Formazan)，死细胞无此酶，MTT不被还原，用DMSO溶解Formazan后，可用酶标仪测定特征波长(570nm波长)处的光密度，进行有关数据处理，得出结论。该方法可间接反映活细胞数量。在一定细胞数范围内，MTT结晶形成的量与细胞数成正比。该方法已广泛用于一些生物活性因子的活性检测、大规模的抗肿瘤药物筛选、细胞毒性试验以及肿瘤放射敏感性测定等。
以MTT分析法对人肺腺癌进行分析，测定其IC50值，结果见表8，结论为：根据表中数据可知，本发明的抗癌药物，不影响正常细胞的生长，但对肺腺癌的体外活性很高，可作为抗癌药物的候选化合物。
表8含氟草酰胺配位聚合物抗癌药物体外活性测试数据
| 肺腺癌 | |
| 样品IC<sub>50</sub> | 15.21ng/mL |
| 细胞株 | A549 |
对小菜蛾毒杀活性测定
将实施例2合成出的化合物加到含有丙酮和0.1％吐温-80的脱氯自来水中配制成系列浓度梯度的药液，截取一定面积的甘蓝叶片，然后将叶片用药液浸润后晾干药液，接上经饥饿处理的供试幼虫，每个处理设三个重复，每个重复10头虫。另设含有丙酮和0.1％吐温-80的脱氯自来水作为空白对照，处理后24h检查结果。
表9含氟草酰胺异金属配位聚合物杀虫活性测试数据
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (5)
1.权利要求1请求保护一种含氟草酰胺异核金属化合物，其特征在于，单体和配位聚合物结构式如下：
2.根据权利要求2请求保护一种含氟草酰胺同核金属化合物，其特征在于，单体和配位聚合物结构式如下：
3.根据权利要求1-2任一项所述的一种含氟草酰胺异核化合物的制备方法，其特征在于，步骤一：向反应容器中加入10.0-30.0mmol的2-氨基-5-氟苯甲酸，用20-60ml的四氢呋喃溶解，将12.0-36.0mmol的乙基乙二酰氯酯用8-24ml四氢呋喃稀释后逐滴加入上述溶液，冰水浴反应1～3小时，旋转蒸发，用冷乙醇洗，真空干燥得到白色粉末状固体；
步骤二：上步反应制得的白色粉末10.0-30.0mmol溶于30-60ml四氢呋喃中，于冰水浴条件下将15.0-45.0mmol的N,N-二甲基-1，3-丙二胺用20-60ml四氢呋喃稀释后逐滴加入上述溶液，室温搅拌过夜，旋转蒸发，先后用冷乙醇、冷四氢呋喃洗，真空干燥得白色粉末固体；
步骤三：将第二步制得的白色粉末10.0-30.0mmol溶解于乙醇和水的混合液60-120ml(乙醇：水＝1：1)，将1.2-3.6g氢氧化钠溶于40-80ml水中，将氢氧化钠的水溶液缓慢滴加入上述配体的混合液中，剧烈搅拌15-60分钟，将1.70-5.10g氯化铜溶于10-30ml水中，然后滴入反应液中，室温下继续搅拌3-6小时，减压浓缩至适当体积，然后加入100-200ml冷乙醇，产生大量蓝色固体，抽滤，真空干燥得草酰胺单核铜配体；
步骤四：将上述草酰胺单核铜配体2.0-6.0mmol溶于10～20ml甲醇中，将1.0-2.0mmol金属盐用5～10ml甲醇溶解后，加入到上述单核铜配体的溶液中，60-100℃回流5-10小时，过滤，滤液缓慢挥发1周后，得蓝色块状晶体。即为含氟草酰胺异核化合物步骤如下：将草酰胺单核铜配体溶于甲醇中，将锰盐用甲醇溶解后，加入到上述单核铜配体的溶液中，60℃回流，过滤，滤液缓慢挥发，得蓝色块状晶体，即为含氟草酰胺异核化合物。
4.根据权利要求3所述的一种含氟草酰胺异核化合物的制备方法，所述金属盐为锰盐和铜盐，所述锰盐为：高氯酸锰、硝酸锰、溴化锰、硫酸锰、氯化锰等；所述铜盐为：高氯酸铜、氯化铜、溴化铜、硫酸铜等。
5.根据权利要求1或2所述的含氟草酰胺同/异核化合物在制备治疗人白血病、肺腺癌、和结肠癌的药物中的应用以及在杀灭白纹伊蚊、小菜蛾方面的应用。
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| 李法辉: "两类功能性化合物的合成、结构及生物活性研究", 《中国博士学位论文全文数据库》 * |
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| WO2022174094A1 (en) * | 2021-02-11 | 2022-08-18 | Balamurali Ambati | Treatment of myopia |
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