CN109810128B - 一种以2-吡啶甲醛缩氨基硫脲为配体的铟配合物及其合成方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以2‑吡啶甲醛缩氨基硫脲为配体的铟配合物及其合成方法和应用，合成方法为：将氨基硫脲溶于甲醇，溶解后，加入2‑吡啶甲醛、混合均匀，将混合溶液回流、过滤，滤液室温挥发，有透明无色晶体析出，用无水乙醇洗涤2‑3次，得到配体；取制得的配体和InCl₃于一端密封的玻璃管中，滴加CH₃OH溶解，真空密封，25℃‑80℃鼓风干燥箱中静置72 h，得到铟配合物。本发明对合成的铟配合物进行了体外增殖抑制活性实验，结果表明，合成的系列铟配合物对其体外活性普遍较好，特别是对人非小肺癌细胞具有高度特异性，表现出很好的抑制活性，并且对人正常细胞毒性作用不大，适用于制备高效，低毒的抗肿瘤药物。

Description

一种以2-吡啶甲醛缩氨基硫脲为配体的铟配合物及其合成方 法和应用

技术领域

本发明涉及铟配合物的合成，具体涉及一种以2-吡啶甲醛缩氨基硫脲为配体的铟配合物及其合成方法和应用。

背景技术

铂抗肿瘤抑制剂，如顺铂，卡铂，奥沙利铂都取得了极大的成功，但其具有极大的局限性，如严重的毒性以及副作用。这些缺点使得现在更多的生物无机化学家试图去寻找更多的更有效，毒副作用较小，且具有特向靶点的抗肿瘤药物。

最近，因钌与铟的配合物重要的生理活性和氧化性质引起研究人员的广泛兴趣，试图以此为基础研究出新的抗肿瘤药物，从而代替铂类抗肿瘤药物。对于以铟为金属配位中心，并与协调配体配位的铟希夫碱来说，其表现出抗菌活性以及抗肿瘤，细胞增殖活性。众所周知，一些抗肿瘤药物通过与DNA作用从而抑制肿瘤细胞增殖，基本作用有以下几种：1、小分子药物直接与DNA结合，破坏DNA结构和功能；2、小分子药物影响DNA与蛋白质结合；3、嵌入DNA中干扰转录DNA。现如今，铟配合物与DNA结合方式正在被研究，其作用机制也被广泛研究，铟配合物的细胞毒性可能是其与DNA键合或者切断DNA导致细胞周期阻滞和细胞自噬的发生使得细胞死亡。

氨基硫脲已被广泛研究应用于各种抗肿瘤药物的合成，但由于其生物利用度低，氨基硫脲的潜在用途是有限的，最初文献报道缩氨基硫脲的抗癌功效是由于它们作为核糖核苷酸还原酶抑制剂的作用，随后的研究表明，效应仅代表其活性的一小部分，其中氧化还原活性金属络合物的形成产生活性氧(ROS)，其作用机制具有相当大的意义。此外，早期研究表明，利用N-N-S供体系统形成与过渡金属的复合物的N-杂环缩氨基硫脲在体外和体内都具有增加的细胞毒性。

目前，现有技术中，以手性N，N'-二氧化铟(III)配合物催化芳香α-酮基膦酸酯的高对映选择性以促进烯丙基化反应，没有抗肿瘤的作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种以2-吡啶甲醛缩氨基硫脲为配体的铟配合物及其合成方法和应用，该合成方法，操作简单，便于实施。

本发明还提供了上述铟配合物在制备抗肿瘤药物中的应用。

实现本发明目的的技术方案是：

一种以2-吡啶甲醛缩氨基硫脲为配体的铟配合物的合成方法，包括以下步骤：

(1)将氨基硫脲溶于甲醇，溶解后，加入2-吡啶甲醛、混合均匀，将混合溶液回流、过滤，滤液室温挥发，有透明无色晶体析出，用无水乙醇洗涤2-3次，得到配体；

(2)取步骤(1)得到的配体和InCl₃于一端密封的玻璃管中，滴加CH₃OH溶解，真空密封，25℃-80℃鼓风干燥箱中静置72h，得到铟配合物。

所述步骤(2)，是取步骤(1)得到的配体和InCl₃于一端密封的玻璃管中，按体积比为1:1滴加的EtOH和CH₃OH溶解，真空密封，65℃-80℃鼓风干燥箱中静置72h，得到铟配合物。

所述步骤(2)，是取步骤(1)得到的配体和InCl₃于一端密封的玻璃管中，按体积比为1:1滴加的CH₃CN和CH₃OH溶解，真空密封，65℃-80℃鼓风干燥箱中静置72h，得到铟配合物。

步骤(1)中，所述的氨基硫脲，为4-甲基-3-氨基硫脲、4，4-二甲基-3-氨基硫脲、4-(N,N-四氢吡咯)-3-氨基硫脲、4-苯基氨基硫脲中的一种；

氨基硫脲与甲醇物质的量之比为1:167

氨基硫脲与2-吡啶甲醛物质的量之比为1:1；

所述的回流，回流温度为65℃，回流时间为4h。

步骤(2)中，所述的配体与InCl₃的物质的量之比为1:1；

配体与EtOH物质的量之比为1:800；

配体与CH₃OH物质的量之比为1:1000。

步骤(2)中，所述的配体与InCl₃的物质的量之比为1:1；

配体与CH₃CN物质的量之比为1:500

配体与CH₃OH物质的量之比为1:500。

步骤(2)得到的铟配合物的结构式如下式C1-C5所示，

上述式C1-C5所示铟配合物的合成路线为：

本发明进一步对合成的铟配合物进行了体外增殖抑制活性实验，结果表明，合成的系列铟配合物对其体外活性普遍较好，特别是对人非小肺癌细胞具有高度特异性，表现出很好的抑制活性，并且对人正常细胞毒性作用不大，适用于制备高效，低毒的抗肿瘤药物。

附图说明

图1为实施例1合成的C1铟配合物的单晶结构图；

图2为实施例2合成的C2铟配合物的单晶结构图；

图3为实施例3合成的C3铟配合物的单晶结构图；

图4为实施例4合成的C4铟配合物的单晶结构图；

图5为实施例5合成的C5铟配合物的单晶结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的详述,以更好地理解本发明的内容,但本发明并不限于以下实施例。

实施例1：

C1铟配合物的合成方法为：

(1)将氨基硫脲(273mg，3mmol)溶于20ml甲醇，再加入2-吡啶甲醛(295ul，3mmol)，65℃回流4h，过滤，滤液室温挥发，有透明无色晶体析出，用无水乙醇洗涤2-3次，得到配体L1；

Yield:0.4266g，79％,C₇H₈N₄S：C,46.65；H,4.47；N,31.09；S,17.79.Found：C,46.58；H,4.37；N,31.19；S,17.89.IR,cm-1:3426(s,amide),3269(s,NH),3168(m,aromatichydrogen),1614(s),1538(s),1468(s,aromatic),1297(m,C＝N),1108(s,thioamide),877(m,C-H),776(m,C＝S),624(m)；

(2)称取配体L1(9.5mg，0.05mmol)和InCl₃(12mg，0.05mmol)于一端密封的玻璃管中，滴加CH₃OH(2mL)溶解，真空密封，80℃鼓风干燥箱中静置72h，得到黄色晶体，即为目标铟配合物C1，其单晶结构如图1所示；；

Yield:0.0093g，50.2％,C₈H₁₁Cl₂InN₄OS：C,24.20；H,2.79；Cl,17.86；In,28.92；N,14.11；O,4.03；S,8.08.Found：C,24.18；H,2.69；Cl,17.88；In,28.90；N,14.21；O,4.13；S,8.01.IR,cm-1:3442(s,amide),3312(s,NH),3177(m,aromatic hydrogen),1603(s),1562(s),1490(s,aromatic),1325(m,C＝N),1177(s,thioamide),879(m,C-H),773(m,C＝S),625(m)。

实施例2：

C2铟配合物的合成方法为：

(1)将4-甲基-3-氨基硫脲(315mg，3mmol)溶于20ml甲醇，再加入2-吡啶甲醛(295ul，3mmol)，65℃回流4h，过滤，滤液室温挥发，有透明无色晶体析出，用无水乙醇洗涤2-3次，得到配体L2；

Yield:0.4423g，76％，C₈H₁₀N₄S：C,49.46；H,5.19；N,28.84；S,16.51.Found：C,49.51；H,5.21；N,28.73；S,16.41.IR,cm-1:3288(s,amide),3138(s,NH),3045(m,aromatichydrogen),1551(s),1527(s),1459(s,aromatic),1264(m,C＝N),1038(s,thioamide),885(m,C-H),779(m,C＝S),675(m)；

(2)称取配体L2(10mg，0.05mmol)和InCl₃(12mg，0.05mmol)溶于一端密封的玻璃管中，滴加EtOH和CH₃OH(2mL，1:1)溶解，真空密封，80℃鼓风干燥箱中静置72h，得到黄色晶体，即为目标铟配合物C2，其单晶结构如图2所示；

Yield:0.01537g，75.0％，C₉H₁₃Cl₂InN₄OS：C,26.30；H,3.19；Cl,17.25；In,27.94；N,13.63；O,3.89；S,7.80.Found：C,26.35；H,3.12；Cl,17.28；In,27.98；N,13.73；O,3.99；S,7.83.IR,cm-1:3428(s,amide),3319(s,NH),3192(m,aromatic hydrogen),1610(s),1560(s),1456(s,aromatic),1389(m,C＝N),1175(s,thioamide),887(m,C-H),777(m,C＝S),623(m)。

实施例3：

C3铟配合物的合成方法为：

(1)将4，4-二甲基-3-氨基硫脲(360mg，3mmol)溶于20ml甲醇，再加入2-吡啶甲醛(295ul，3mmol)，65℃回流4h，过滤，滤液室温挥发，有淡黄色固体析出，用无水乙醇洗涤2-3次，得到配体L3；

Yield:0.5204g，83％，C₉H₁₂N₄S：C,51.90；H,5.81；N,26.90；S,15.39.Found：C,51.88；H,5.91；N,26.95；S,15.49.IR,cm-1:3436(s,amide),3257(s,NH),2974(m,aromatichydrogen),1585(s),1525(s),1356(s,aromatic),1266(m,C＝N),1079(s,thioamide),899(m,C-H),781(m,C＝S),634(m)；

(2)称取配体L3(10.5mg，0.05mmol)于一个50ml的烧瓶中，加入20ml甲醇，称取InCl₃(12mg，0.05mmol)于烧瓶中，再回流4h，过滤沉淀，滤液分3份放入25ml小烧杯中，再倒入甲醇10ml室温挥发，有黄色晶体析出，即为目标铟配合物C3，其单晶结构如图3所示；

Yield:0.01432g，67.4％，C10H15Cl2InN4OS：C,28.26；H,3.56；Cl,16.68；In,27.01；N,13.18；O,3.76；S,7.54.Found：C,28.23；H,3.59；Cl,16.78；In,27.11；N,13.11；O,3.77；S,7.53.IR,cm-1:3465(s,amide),3059(s,NH),2978(m,aromatic hydrogen),1605(s),1514(s),1475(s,aromatic),1374(m,C＝N),1127(s,thioamide),909(m,C-H),781(m,C＝S),667(m)。

实施例4：

C4铟配合物的合成，具体合成方法为：

(1)将4-(N,N-四氢吡咯)-3-氨基硫脲(435mg，3mmol)溶于甲醇(20mL)，再加入2-吡啶甲醛(295ul，3mmol)，65℃回流4h。过滤，滤液室温挥发，有淡黄色晶体析出，过滤，无水乙醇洗涤2-3次，得到配体L4；

Yield:0.6318g，90％，C₁₁H₁₄N₄S：C,56.38；H,6.02；N,23.91；S,13.68.Found：C,56.48；H,6.12；N,23.88；S,13.72.IR,cm-1:3432(s,amide),3206(s,NH),2968(m,aromatichydrogen),1555(s),1438(s),1351(s,aromatic),1275(m,C＝N),1163(s,thioamide),875(m,C-H),781(m,C＝S),566(m)；

(2)称取配体L4(19.7mg，0.05mmol)和InCl₃(12mg，0.05mmol)溶于一端密封的玻璃管中，滴加CH₃OH(2mL)溶解，真空密封，80℃鼓风干燥箱中静置72h，得到黄色晶体，即为目标铟配合物C4，其单晶结构如图4所示；

Yield:0.01451g，64.5％，C₁₂H₁₇Cl₂InN₄OS：C,31.95；H,3.80；Cl,15.72；In,25.45；N,12.42；O,3.55；S,7.11.Found：C,31.92；H,3.82；Cl,15.70；In,25.55；N,12.45；O,3.59；S,7.01.IR,cm-1:3417(s,amide),3071(s,NH),2971(m,aromatic hydrogen),1606(s),1554(s),1487(s,aromatic),1307(m,C＝N),1188(s,thioamide),905(m,C-H),785(m,C＝S),655(m)。

实施例5：

C5铟配合物的合成，具体合成方法为：

(1)将4-苯基氨基硫脲(501mg，3mmol)溶于甲醇(20mL)，再加入2-吡啶甲醛(295ul，3mmol)，65℃回流4h。过滤，滤液室温挥发，有白色晶体析出，过滤，无水乙醇洗涤2-3次，得到配体L5；

Yield:0.6528g，85％，C₁₃H₁₂N₄S：C,60.91；H,4.72；N,21.86；S,12.51.Found：C,60.93；H,4.79；N,21.76；S,12.59.IR,cm-1:3453(s,amide),3308(s,NH),2951(m,aromatichydrogen),1596(s),1550(s),1327(s,aromatic),1256(m,C＝N),1190(s,thioamide),923(m,C-H),753(m,C＝S),692(m)；

(2)称取配体L5(19.7mg，0.05mmol)和InCl₃(12mg，0.05mmol)溶于一端密封的玻璃管中，滴加CH₃CN和CH₃OH(2mL，1:1)溶解，真空密封。60℃鼓风干燥箱中静置72h，得到化合物黄色晶体C5，即为目标铟配合物C5，其单晶结构如图5所示；

Yield：0.01754g，74.5％，C₁₄H₁₅Cl₂InN₄OS：C,35.54；H,3.20；Cl,14.99；In,24.27；N,11.84；O,3.38；S,6.78.Found：C,35.56；H,3.21；Cl,14.89；In,24.25；N,11.86；O,3.48；S,6.74.IR,cm-1:3412(s,amide),3320(s,NH),3025(m,aromatic hydrogen),1596(s),1543(s),1495(s,aromatic),1319(m,C＝N),1186(s,thioamide),892(m,C-H),753(m,C＝S),690(m)。

为说明本发明以2-吡啶甲醛缩氨基硫脲为配体的铟配合物，申请人对上述铟配合物以及上述实施例1～5制得的铟配合物进行了体外增殖抑制活性实验：

1、细胞株与细胞培养

本实验选用了人宫颈癌细胞株(Hela)，人非小肺癌细胞(A549)，人膀胱癌细胞(T24)，人正常肝细胞(HL-7702)进行了活性探究。

所有细胞株均培养在含10％小牛血清、100U/mL链霉素的RPMI-1640/DMEM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

所用的受试药物的纯度≥95％，将其DMSO储液用生理缓冲液稀释后配置成5mmol/L的终溶液，其中助溶剂DMSO的浓度≤1％，测试该浓度下化合物对各种肿瘤细胞生长得抑制程度。

3、细胞生长抑制实验(MTT法)

(1)取对数生长期的肿瘤细胞，经胰蛋白酶消化后，用含10％小牛血清的培养液配置成浓度为5000个/mL的细胞悬液，以没孔180μL接种于96孔培养板中，使待测细胞浓度至每孔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20μL，每个浓度梯度设5个复孔；

(3)5％CO₂，37℃孵育48h，至倒置显微镜下观察；

(4)每孔加入10μL的MTT溶液(5mg/mL PBS，即0.5％MTT)，继续培养4h-6h；

(5)终止培养，小心吸去孔内培养液，每孔加入100μL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)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：

肿瘤细胞生长抑制率(％)＝[(1-实验组平均OD值)/(对照组平均OD值)]×％；

IC₅₀测定：利用以上方法，每种化合物须设置浓度梯度，其中含多个(一般5～8个)浓度，每个浓度也须设置3～5个副孔，实验得到每个不同浓度的抑制率，然后在SPSS软件中计算化合物的IC₅₀值。

表1：配体L1-L5以及配合物C1-C5对不同细胞株的IC₅₀值(μM)，数值越低表明化合物抑制活性越好。

实验结果表明，对所测试的几种肿瘤细胞株，合成的系列2-吡啶甲醛缩氨基硫脲铟配合物比其配体对其体外活性普遍较好，特别是对人非小肺癌细胞具有高度特异性，表现出很好的抑制活性，并且对人正常细胞毒性作用不大，适用于制备高效，低毒的抗肿瘤药物。

Claims (3)

1.一种以2-吡啶甲醛缩氨基硫脲为配体的铟配合物，其特征在于：铟配合物的结构式如下式C3-C4所示，

。

2.根据权利要求1所述的以2-吡啶甲醛缩氨基硫脲为配体的铟配合物的合成方法，其特征在于，所述C3-C4所示铟配合物的合成路线为：

C3-C4所示铟配合物的合成方法包括以下步骤：

（1）将氨基硫脲溶于甲醇，溶解后，加入2-吡啶甲醛、混合均匀，将混合溶液回流、过滤，滤液室温挥发，有透明无色晶体析出，用无水乙醇洗涤2-3次，得到配体；

氨基硫脲与甲醇物质的量之比为1:167；

氨基硫脲与2-吡啶甲醛物质的量之比为1:1；

所述的回流，回流温度为65℃，回流时间为4h；

（2）取步骤（1）得到的配体和InCl₃于一端密封的玻璃管中，滴加CH₃OH溶解，真空密封，25℃鼓风干燥箱中静置72 h，得到铟配合物C3；

另取步骤（1）得到的配体和InCl₃于一端密封的玻璃管中，滴加CH₃OH溶解，真空密封，80℃鼓风干燥箱中静置72 h，得到铟配合物C4；

步骤（2）所述的配体与InCl₃的物质的量之比为1:1；

配体与CH₃OH物质的量之比为1:1000。

3.权利要求1所述的以2-吡啶甲醛缩氨基硫脲为配体的铟配合物在制备抗癌药物中的应用。

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