CN110698511B

CN110698511B - 以2-吡啶甲醛缩氨基硫脲为配体的锡配合物及其合成方法

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Publication number: CN110698511B
Application number: CN201911121457.7A
Authority: CN
Inventors: 杨峰; 伍君淼; 贾晓颖; 梁宏
Original assignee: Guangxi Normal University
Current assignee: Guangxi Normal University
Priority date: 2019-11-15
Filing date: 2019-11-15
Publication date: 2021-09-14
Anticipated expiration: 2039-11-15
Also published as: CN110698511A

Abstract

本发明公开了一种以2‑吡啶甲醛缩氨基硫脲为配体的锡配合物及其合成方法，合成方法是将氨基硫脲溶于无水CH₃OH，再加入2‑吡啶甲醛，回流反应，过滤，滤液室温挥发，有晶体析出，用无水CH₃OH洗涤，得到配体；取配体和SnCl₂于圆底烧瓶中，加入无水CH₃OH溶解，回流反应，趁热过滤，滤液室温挥发，有晶体析出，得到锡配合物。本发明进一步对合成的锡配合物进行了体外增殖抑制活性实验，结果表明，合成的系列锡配合物比其配体对其体外活性普遍较好，特别是对人宫颈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很低，适用于制备高效，低毒的抗肿瘤药物。

Description

以2-吡啶甲醛缩氨基硫脲为配体的锡配合物及其合成方法

技术领域

本发明涉及锡配合物，具体是一种以2-吡啶甲醛缩氨基硫脲为配体的锡配合物及其合成方法及其生物活性。

背景技术

缩氨硫脲类是一类具有显著抗肿瘤活性的螯合剂，这类螯合剂通过分子内的硫原子和两个氮原子与金属离子形成配合物。早期研究发现缩氨基硫脲类螯合剂能通过结合核苷酸还原酶活性中心的铁来抑制其活性，发挥较高的抗增殖活性。另外，这类化合物还能够在与铁结合过程中产生活性氧自由基，这些活性氧自由基能直接淬灭核苷酸还原酶的R₂亚单位的酪氨酰自由基，最终将酶灭活总之，缩氨基硫脲类螯合剂可以通过多种机制来抑制核苷酸还原酶，发挥抗肿瘤活性，是一类非常有潜力的抗肿瘤药物。

有机锡(Ⅱ)席夫碱配合物具有较强的催化、抗菌、抗肿瘤等活性,其合成、性质、生物活性等研究近年来颇受重视。研究表明，某些三丁基锡的二硫代衍生物等具有较强的杀菌、杀螨及除草活性。酯基取代的有机锡二硫代氨基甲酸酯类配合物对细菌和霉菌也有一定的抑制作用。目前的研究报道锡金属席夫碱配合物基本上是以四价锡金属盐为原料合成且鲜有报道与氨基硫脲配体合成配合物，本发明采用二价锡金属盐为原料合成2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱锡配合物并具有很强的抗肿瘤活性，有望作为抗肿瘤药物使用。

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锡配合物及其合成方法。该合成方法，操作简单，便于实施。

本发明还提供了上述锡配合物在制备抗肿瘤药物中的应用，锡配合物对肿瘤细胞活力较强，但是对正常细胞毒性很低，远低于顺铂。

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锡配合物，其结构式如下式C1-C5所示，

上述式C1-C5所示锡配合物的合成路线如下：

本发明以2-吡啶甲醛缩氨基硫脲为配体的锡配合物的合成方法，包括以下步骤：

(1)将氨基硫脲溶于无水CH₃OH，再加入2-吡啶甲醛，回流反应，过滤，滤液室温挥发，有晶体析出，用无水CH₃OH洗涤，得到配体；

(2)取配体和SnCl₂于圆底烧瓶中，加入无水CH₃OH溶解，回流反应，趁热过滤，滤液室温挥发，有晶体析出，得到锡配合物；

或取配体和SnCl₂于密封的玻璃瓶中，滴加无水CH₃OH溶解，真空密封，于60℃干燥箱中静置，得到锡配合物；

或取配体和SnCl₂于密封的玻璃瓶中，按1:1滴加无水乙醇和无水CH₃OH溶解，真空密封，于60℃干燥箱中静置，得到锡配合物；

还可以取配体和SnCl₂于密封的玻璃瓶中，按1:1滴加CH₂Cl₂和无水CH₃OH溶解，真空密封，于60℃干燥箱中静置，得到锡配合物。

步骤(1)所述氨基硫脲还包括4-环已基-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；

氨基硫脲与2-吡啶甲醛的摩尔比为1:1。

步骤(2)所述配体与SnCl₂的摩尔比为1:1。

本发明选择2-吡啶甲醛、氨基硫脲进行缩合反应，得到配体。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。

本发明进一步对合成的锡配合物进行了体外增殖抑制活性实验，结果表明，合成的系列锡配合物比其配体对其体外活性普遍较好，表现出很好的抑制活性，并且对人正常细胞毒性作用很低，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锡配合物的单晶结构图；

图2为实施例2合成的C2锡配合物的单晶结构图；

图3为实施例3合成的C3锡配合物的单晶结构图；

图4为实施例4合成的C4锡配合物的单晶结构图；

图5为实施例5合成的C5锡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内容作进一步的详述,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锡配合物的合成，具体合成方法为：

(1)将氨基硫脲3mmol溶于20ml甲醇，再加入2-吡啶甲醛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(0.4266g，79％，透明白色晶体)；

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0.3mmol配体L1和0.3mmol SnCl₂于圆底烧瓶中，再加入20ml无水甲醇，60℃回流2h，趁热过滤，滤液室温挥发，有黄色晶体析出，得到锡配合物C1(0.07693g，76.8％，黄色晶体)；

Yield:0.07693g，76.8％,C₇H₇ClN₄SSn：C,25.22；H,2.12；Cl,10.63；N,16.81；S,9.62；Sn,35.61.Found：C,25.17；H,2.17；Cl,10.56；N,16.88；S,9.58；Sn,35.65.IR,cm-1:3400(s,amide),3157(m,aromatic hydrogen),1609(s),1592(s),1485(s,aromatic),1314(m,C＝N),1182(s,thioamide),881(m,C-H),775(m,C＝S),625(m)。

实施例1步骤(2)，或取0.05mmol配体L1和0.05mmol SnCl₂于密封的玻璃瓶中，再滴加2mL无水甲醇溶解，真空密封，60℃干燥箱中静置12h，得到锡配合物C1；

或取0.05mmol配体L1和0.05mmol SnCl₂于密封的玻璃瓶中；按1:1滴加2mL的无水乙醇和无水甲醇溶解，真空密封，60℃干燥箱中静置12h，得到锡配合物C1；

还可以取0.05mmol配体L1和0.05mmol SnCl₂于密封的玻璃瓶中；按1:1滴加2mL的CH₂Cl₂和无水甲醇溶解，真空密封，60℃干燥箱中静置12h，得到锡配合物C1。

实施例2：

C2锡配合物的合成，具体合成方法为：

(1)将4-环已基-4-甲基-3-氨基硫脲3mmol溶于20ml甲醇，再加入2-吡啶甲醛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(0.6295g，76％，白色块状晶体)；

(2)称取0.1mmol配体L2和0.1mmol SnCl₂于圆底烧瓶中，再加入15ml无水甲醇，60℃回流2h，趁热过滤，滤液室温挥发，一天后，有红色晶体析出得到锡配合物C2

(0.03749g，75.0％，红色晶体)；

Yield:0.03749g，75.0％，C₁₄H₁₉Cl₃N₄SSn：C,33.60；H,3.83；Cl,21.25；Sn,23.74；N,11.20；S,6.41.Found：C,33.65；H,3.83；Cl,21.26.28；Sn,23.71；N,11.19；O,S,6.38.IR,cm-1:3418(s,amide),2927(m,aromatic hydrogen),1598(s),1540(s),1456(s,aromatic),1315(m,C＝N),1139(s,thioamide),895(m,C-H),757(m,C＝S),693(m)。

实施例2锡配合物在合成过程中锡离子发生了价态的改变，由二价变成了四价。

实施例3：

C3锡(Ⅱ)配合物的合成，具体合成方法为：

(1)将4，4-二甲基-3-氨基硫脲3mmol溶于20ml甲醇，再加入2-吡啶甲醛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L3(0.5204g，83％，淡黄色固体)；

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0.1mmol配体L3于一个50ml的烧瓶中，加入20ml甲醇，称取0.1mmol SnCl₂于烧瓶中，再回流2h，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，有红色晶体析出，得到锡配合物C3(0.02533g,70.0％，红色晶体)；

Yield:0.02533g，70.0％，C9H11ClN4SSn：C,29.91；H,3.07；Cl,9.81；N,15.50；S,8.87；Sn,32.84.Found：C,29.92；H,3.06；Cl,9.83；N,15.48；S,8.87；Sn,32.84.IR,cm-1:3426(s,amide),2913(m,aromatic hydrogen),1598(s),1497(s),1481(s,aromatic),1376(m,C＝N),1150(s,thioamide),909(m,C-H),779(m,C＝S),662(m)。

实施例3步骤(2)，或取0.05mmol配体L3和0.05mmol SnCl₂于密封玻璃瓶中；滴加2mL无水CH₃CH₂OH溶解，真空密封，60℃干燥箱中静置12h，得到锡配合物C3，

实施例4：

C4锡配合物的合成，具体合成方法为：

(1)将4-(N,N-四氢吡咯)-3-氨基硫脲3mmol溶于20ml甲醇，再加入2-吡啶甲醛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L4(0.5204g，83％，淡黄色固体)；

(2)称取0.1mmol配体L4于一个50ml的烧瓶中，加入20ml甲醇，称取0.1mmol SnCl₂于烧瓶中，再回流2h，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，有红色晶体析出，得到锡配合物C4(0.03026g,78.0％，红色晶体)；

Yield:0.03026g，78.0％，C₁₁H₁₃ClN₄SSn：C,34.10；H,3.38；Cl,9.15；N,14.46；S,8.28；Sn,30.64Found：C,34.11；H,3.37；Cl,9.14；N,14.47；S,8.26；Sn,30.66.IR,cm-1:3434(s,amide),2873(m,aromatic hydrogen),1595(s),1556(s),1487(s,aromatic),1310(m,C＝N),1162(s,thioamide),908(m,C-H),777(m,C＝S),641(m)。

实施例4步骤(2)，或取0.05mmol配体L4和0.05mmol SnCl₂于密封的玻璃瓶中；滴加1mL无水CH₃OH和1mL无水CH₃CH₂OH溶解，真空密封，60℃干燥箱中静置12h，得到锡配合物C4。

实施例5：

C4锡(Ⅱ)配合物的合成，具体合成方法为：

(1)将4-苯基3-氨基硫脲3mmol溶于20mL甲醇，再加入2-吡啶甲醛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次得配体L5(0.6528g，85％，白色晶体)

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0.1mmol配体L5和0.1mmol SnCl₂于圆底烧瓶中，再加入20ml无水甲醇，60℃回流2h，趁热过滤，滤液室温挥发，有黄色晶体析出，得到锡配合物C5(0.03115g，76％，黄色晶体)；

Yield：0.03115g，76％，C₁₃H₁₁ClN₄SSn：C,38.13；H,2.71；Cl,8.66；Sn,28.99；N,13.68；S,7.83.Found：C,38.12；H,2.72；Cl,8.69；Sn,28.99；N,13.65；S,7.83.IR,cm-1:3436(s,amide),3319(s,NH),3035(m,aromatic hydrogen),1597(s),1541(s),1492(s,aromatic),1312(m,C＝N),1186(s,thioamide),897(m,C-H),759(m,C＝S),690(m)。

实施例5步骤(2)，或取0.05mmol配体L5和0.05mmol SnCl₂于一端密封的玻璃管中；滴加1mL无水CH₃OH和1mL无水CH₃CH₂OH溶解，真空密封，60℃干燥箱中静置12h，得到锡配合物C5。

为说明本发明以2-吡啶甲醛缩氨基硫脲为配体的锡配合物，申请人对上述实施例1-5制得的锡配合物C1-C5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)，人胃癌细胞(MGC-803)，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：配体以及配合物对不同细胞株的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4种肿瘤细胞株，合成的2-吡啶甲醛缩氨基硫脲锡配合物比其配体对其体外活性普遍较好，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。

实施例1锡配合物C1特别是对人宫颈癌细胞具有高度特异性，表现出很好的抑制活性。

实施例2锡配合物C2在合成过程中锡离子发生了价态的改变，由二价变成了四价，锡(IV)配合物的抑制肿瘤活性是现已临床使用的抗肿瘤药物顺铂的2-8倍，特别是对人膀胱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很低。

实施例3锡配合物C3的抑制肿瘤活性是现已临床使用的抗肿瘤药物顺铂的2-8倍。对人宫颈癌细胞细胞的药效是已临床使用的抗肿瘤药物顺铂的6倍，表现出高度特异性。

实施例4锡配合物C4的抑制肿瘤活性是现已临床使用的抗肿瘤药物顺铂的2-5倍。对人膀胱癌细胞的药效是已临床使用的抗肿瘤药物顺铂的5倍，表现出高度特异性。

实施例5锡配合物C5的抑制肿瘤活性是现已临床使用的抗肿瘤药物顺铂的1.5倍。对人胃癌细胞表现出高度特异性。

Claims

1.一种以2-吡啶甲醛缩氨基硫脲为配体的锡配合物的合成方法，其特征在于，所述锡配合物的结构式如下式C1-C5所示：

C1-C5所示锡配合物的合成路线为：

C1-C5所示锡配合物的合成方法，包括以下步骤：

还可以取配体和SnCl₂于密封的玻璃瓶中，按1:1滴加CH₂Cl₂和无水CH₃OH溶解，真空密封，于60℃干燥箱中静置，得到锡配合物；

氨基硫脲与2-吡啶甲醛的摩尔比为1:1；

步骤(2)所述配体与SnCl₂的摩尔比为1:1。