CN112047980A - 一种以2-乙酰基吡啶缩氨基硫脲为配体的铑配合物及其合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种以2‑乙酰基吡啶缩氨基硫脲为配体的铑配合物及其合成方法,选用含氮杂环的2‑乙酰基吡啶缩氨基硫脲与金属铑进行配位,得到了三种新的铑配合物。本发明进一步对合成的铑配合物进行了体外增殖抑制活性实验,结果表明,合成的铑配合物比其配体的体外活性普遍较好,表现出很好的抑制活性,并且对人正常细胞毒性作用不大,适用于制备高效,低毒的抗肿瘤药物。
Description
技术领域
本发明涉及铑配合物,具体涉及一种以2-乙酰基吡啶缩氨基硫脲为配体的铑配合物及其合成方法。
背景技术
癌症对于人类来说一直是个亟待解决的世纪难题。强烈的威胁着人类的生命安全。近年来随着工业化的大力发展导致人类生存环境的逐步恶化,患癌率也在逐年攀升。至今,癌症已成为导致人类死亡的主要因素之一。对于我国来说肺癌,胃癌,食管癌,肝癌,乳腺癌,为主要的发病癌症且具有很高的致死率。正是因为癌症如此威胁着人类的生命安全,许许多多的科研工作者致力于研究癌症。随着科研工作者对抗癌药物孜孜不倦的研究,也取得了丰硕的结果。在二十世纪六十年代发现顺铂有抗癌活性以来,金属抗癌配合物成为了专家学者的重点研究对象。铂类金属药物的问世给抗癌带来了希望,但铂类药物,水溶性差以及对肾、神经毒副反应和恶心呕吐等,促使科研工作者将目光锁定于其他非铂类金属配合物。
经研究发现铑的羧酸配合物具有抗肿瘤活性,这一发现促进了铑配合物的化学性质和生物活性的研究。铑配合物与铂类药物相较其氧化态的改变配位点的增多及其溶解度的增加有望得到高效低毒水溶性好,选择性高的一类金属抗肿瘤药物。
氨基硫脲是指化合物NH2--NH--CS--NH2,其中的氨基与醛或酮羰基进行缩合成为缩氨基硫脲,有些缩氨基硫脲衍生物对结核、麻风、风湿、疟疾、天花和某些肿瘤有一定的药理活性。因此,很多学者致力于深入研究缩氨基硫脲的配合物以寻求活性更好的抗肿瘤化合物。许多研究数据表明,含有杂环的缩氨基硫脲化合物及其金属配合物会比一般的缩氨基硫脲化合物具有更加广泛的生物活性,因此,在缩氨基硫脲化合物中引入杂环改善其结构,则有望得到生物活性更好的化合物。2-乙酰基吡啶缩氨基硫脲(APT)化合物因含有杂环,从而得到广泛的研究,是一类具有潜在生物活性的化合物。
因此,我们选用2-乙酰基吡啶缩氨基硫脲(APT)与金属铑进行配位,得到了三种不同的铑配合物,旨在得到一种新型、高效、低毒的抗肿瘤配合物。
发明内容
本发明的目的是提供一种以2-乙酰基吡啶缩氨基硫脲为配体的铑配合物及其合成方法和应用,该铑配合物对A549细胞具有较好的抗肿瘤活性,该方法操作简单,便于实施。
实现本发明目的的技术方案是:
一种以2-乙酰基吡啶缩氨基硫脲为配体的铑配合物,其结构式如下式C1-C3所示:
上述式C1-C3所示铑配合物的合成路线为:
C1所示铑配合物的合成方法,包括以下步骤:
(1)将4-甲基氨基硫脲3mmol溶于25ml甲醇,再加入2-乙酰基吡啶3mmol,滴加1ml醋酸,混合均匀;于65℃回流反应6-8h,过滤,滤液置于室温挥发,有白色晶体析出,过滤,用无水乙醇洗涤三次,得到配体L1;
(2)取0.1mmol步骤(1)得到的配体L1、0.1mmol RhCl3溶于总体积为2mL的CH3OH和C2H5OH的混合液中,混合液真空密封,于80℃鼓风干燥箱中静置72h,有红色晶体析出,得到铑配合物C1;
所述CH3OH和C2H5OH的体积比为1:1。
C2所示铑配合物的合成方法,包括以下步骤:
(1)将3-吡咯氨基硫脲3mmol溶于20ml甲醇,再加入2-乙酰基吡啶3mmol,滴加0.8ml醋酸,混合均匀;于65℃回流反应6-8h,过滤,滤液置于室温挥发,有淡黄色晶体析出,过滤,用无水乙醇洗涤三次,得配体L2;
(2)取0.1mmol步骤(1)得到的配体L2、0.1mmol RhCl3溶于20ml甲醇中,于65℃回流反应8h,过滤,收集沉淀晾干,将其用CH2Cl2溶解后,装入试管体积的1/5,再沿试管壁缓慢加入试管体积3/5的正己烷,塑料薄膜封口,用针戳3-5个小孔,最后置于装有10ml乙醚的大试管中盖上橡皮塞封口,室温静止10天后,于试管中部得到铑配合物C2。
C3所示铑配合物的合成方法,包括以下步骤:
(1)将4-苯基氨基硫脲3mmol溶于25ml甲醇,再加入2-乙酰基吡啶3mmol,滴加1ml醋酸,混合均匀;于65℃回流反应6-8h,过滤,过滤后减压浓缩,乙酸乙酯萃取,依次用饱和碳酸氢钠,水洗涤,硅胶柱层析分离(石油醚:乙酸乙酯体积比=10:1)得配体L3;
(2)取0.1mmol步骤(1)得到的配体L3、0.1mmol RhCl3溶于总体积为5mL的CH3OH和CH3CN的混合液中,混合液真空密封,于80℃鼓风干燥箱中静置72h,取出过滤,置于室温下缓慢降温,在滤液中补加乙醇8mL,缓慢挥发至黑色晶体析出,得到铑配合物C3;
所述CH3OH和CH3CN的体积比为1:1。
本发明选择2-乙酰基吡啶与氨基硫脲进行缩合反应,得到配体。含有氮杂环的缩氨基硫脲及其金属配合物比一般的缩氨基硫脲配合物具有更强抗肿瘤活性。所以在缩氨基硫脲化合物中引入氮杂环,改变其结构能使其具有更强的活性。本发明利用含氮杂环的2-乙酰基吡啶配体与金属铑进行配位,能更有效的增强缩氨基硫脲铑配合物的活性。
本发明进一步对合成的铑配合物进行了体外增殖抑制活性实验,结果表明,合成的铑配合物比其配体的体外活性普遍较好,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铑配合物的单晶结构图;
图2为实施例2合成的C2铑配合物的单晶结构图;
图3为实施例3合成的C3铑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铑配合物的合成,具体合成方法为:
(1)将4-甲基氨基硫脲3mmol溶于25ml甲醇,再加入2-乙酰基吡啶3mmol,滴加1ml醋酸,混合均匀;于65℃回流8h,过滤,滤液置于室温挥发,有白色晶体析出;过滤,无水乙醇洗涤三次,得到配体L1(产率;89.12%,白色晶体);
Yield:89.12%,C9H12N4S:C,51.90;H,5.81;N,26.90;S,15.39.Found:C,51.91;H,5.83;N,26.89;S,15.36.IR,cm-1:3450(s,amide),3213(s,NH),3043(m,aromatichydrogen),1579(m),1494(s),1474(s,aromatic),1364(m,C=N),1286(s,thioamide),1148(s),1073(s),905(m,C-H),741(m,C=S),570(m);
(2)取0.1mmol步骤(1)得到的配体L1、0.1mmol RhCl3溶于2mL CH3OH和C2H5OH(CH3OH:C2H5OH=1:1)的混合液中,混合液真空密封,于80℃鼓风干燥箱中静置72h,有红色晶体析出,得到铑配合物C1,产率60.44%,其晶体结构和数据保存至剑桥晶体数据中心(CCDC数据库)申请号:No.2019160;利用单晶衍射仪获取衍射数据,应用OLEX 2软件解析铑配合物C1晶体结构,如图1所示;
C18H22Cl2RhN8S2:C,36.62;H,4.10;Cl,12.01;N,18.98;Rh,17.43;S,10.86;Found:C,36.51;H,4.08;Cl,12.05;N,18.95;Rh,17.40;S,10.88;IR,cm-1:3449(s,amide),3337(s,NH),2996(m,aromatic hydrogen),1595(m),1570(s),1510(s,aromatic),1458(m,C=N),1395(s,thioamide),1255(s),1184(s),836(m,C-H),745(m,C=S),620(m)。
实施例2:
C2铑配合物的合成,具体合成方法为:
(1)将3-吡咯氨基硫脲3mmol溶于20ml甲醇,再加入2-乙酰基吡啶3mmol,滴加0.8ml醋酸,混合均匀;于65℃回流8h,过滤,将滤液置于室温,缓慢挥发至淡黄色晶体析出,过滤,用无水乙醇洗涤三次,得配体L2(产率;88.54%,淡黄色晶体);
Yield:88.54%,C12H16N4S:C,58.04;H,6.49;N,22.56;S,12.91.Found:C,58.08;H,6.47;N,22.54;S,12.89.IR,cm-1:3434(s,amide),3046(s,NH),2971(m,aromatichydrogen),1584(m),1534(s),1416(s,aromatic),1338(m,C=N),1288(s,thioamide),1163(s),1047(s),899(m,C-H),720(m,C=S),600(m);
(2)取0.1mmol步骤(1)得到的配体L2溶于20ml甲醇,加入0.1mmol RhCl3于65℃回流反应8h后过滤,收集沉淀晾干,用CH2Cl2溶解后,装入试管体积的1/5,再沿试管壁缓慢加入试管体积3/5的正己烷,塑料薄膜封口,用针戳3-5个小孔,最后置于装有10ml乙醚的大试管中盖上橡皮塞封口,室温静止10天后,于试管中部得到铑配合物C2(65.32%,红色晶体),其晶体结构和数据保存至剑桥晶体数据中心(CCDC数据库)申请号:No.2019161;利用单晶衍射仪获取衍射数据,应用OLEX 2软件解析铑配合物C1晶体结构,如图2所示;
C12H15Cl2RhN4S:C,34.22;H,3.59;Cl,16.84;N,13.30;Rh,24.43;S,7.61;Found:C,34.21;H,3.61;Cl,16.81;N,13.29;Rh,24.46;S,7.64;IR,cm-1:3449(s,amide),3047(s,NH),2925(m,aromatic hydrogen),1638(m),1560(s),1468(s,aromatic),1392(m,C=N),1334(s,thioamide),1265(s),1186(s),1016(m,C-H),745(m,C=S),606(m)。
实施例3:
C3铑配合物的合成,具体合成方法为:
(1)将4-苯基氨基硫脲3mmol溶于25ml甲醇,再加入2-乙酰基吡啶3mmol,滴加1ml醋酸,混合均匀;于65℃回流8h,过滤,过滤后减压浓缩,乙酸乙酯萃取,依次用饱和碳酸氢钠,水洗涤,硅胶柱层析分离(石油醚:乙酸乙酯体积比=10:1)得配体L3(产率;85.33%,淡黄色固体);
Yield:85.33%,C14H14N4S:C,62.20;H,5.22;N,20.72;S,11.86.Found:C,62.21;H,5.23;N,20.71;S,11.88.IR,cm-1:3450(s,amide),3243(s,NH),3043(m,aromatichydrogen),1579(m),1497(s),1467(s,aromatic),1364(m,C=N),1286(s,thioamide),1148(s),1073(s),905(m,C-H),741(m,C=S),570(m);
(2)取0.1mmol步骤(1)得到的配体L3、0.1mmol RhCl3溶于总体积为5m的CH3OH和CH3CN(CH3OH:CH3CN=1:1)的混合液中,混合液真空密封,于80℃鼓风干燥箱中静置72h,取出过滤置于室温下缓慢降温,滤液中补加乙醇8mL,将滤液置于通风橱中,缓慢挥发至黑色晶体析出,即铑配合物C3,产率65.13%,其晶体结构和数据保存至剑桥晶体数据中心(CCDC数据库)申请号:No.2019167;利用单晶衍射仪获取衍射数据,应用OLEX 2软件解析铑配合物C1晶体结构,如图3所示;
C28H26Cl4Rh2N8S2:C,37.94;H,2.96;Cl,16.00;N,12.64;Rh,23.22;S,7.24;Found:C,37.92;H,2.95;Cl,16.01;N,12.62;Rh,23.20;S,7.22;IR,cm-1:3450(s,amide),3130(s,NH),3071(m,aromatic hydrogen),1598(m),1562(s),1443(s,aromatic),1383(m,C=N),1318(s,thioamide),1257(s),1189(s),901(m,C-H),752(m,C=S),606(m)。
为说明本发明以2-乙酰基吡啶缩氨基硫脲为配体的铑配合物,申请人对该铑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
本实验选用了人肺癌细胞株(A549),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,以每孔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以及配合物C1-C3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。
本实验的结果表明,对上述所测试的人肺癌细胞,合成的系列2-乙酰基吡啶缩氨基硫脲铑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不大,适用于制备高效,低毒的抗肿瘤药物。
Claims (6)
3.根据权利要求2所述的铑配合物的合成方法,其特征在于,C1所示铑配合物的合成方法,包括以下步骤:
(1)将4-甲基氨基硫脲3mmol溶于25ml甲醇,再加入2-乙酰基吡啶3mmol,滴加1ml醋酸,混合均匀;于65℃回流反应6-8h,过滤,滤液置于室温挥发,有白色晶体析出,过滤,用无水乙醇洗涤三次,得到配体L1;
(2)取0.1mmol步骤(1)得到的配体L1、0.1mmol RhCl3溶于总体积为2mL的CH3OH和C2H5OH的混合液中,混合液真空密封,于80℃鼓风干燥箱中静置72h,有红色晶体析出,得到铑配合物C1;
所述CH3OH和C2H5OH的体积比为1:1。
4.根据权利要求2所述的铑配合物的合成方法,其特征在于,C2所示铑配合物的合成方法,包括以下步骤:
(1)将3-吡咯氨基硫脲3mmol溶于20ml甲醇,再加入2-乙酰基吡啶3mmol,滴加0.8ml醋酸,混合均匀;于65℃回流反应6-8h,过滤,滤液置于室温挥发,有淡黄色晶体析出,过滤,用无水乙醇洗涤三次,得配体L2;
(2)取0.1mmol步骤(1)得到的配体L2、0.1mmol RhCl3溶于20ml甲醇中,于65℃回流反应8h,过滤,收集沉淀晾干,将其用CH2Cl2溶解后,装入试管体积的1/5,再沿试管壁缓慢加入试管体积3/5的正己烷,塑料薄膜封口,用针戳3-5个小孔,最后置于装有10ml乙醚的大试管中盖上橡皮塞封口,室温静止10天后,于试管中部得到铑配合物C2。
5.根据权利要求2所述的铑配合物的合成方法,其特征在于,C3所示铑配合物的合成方法,包括以下步骤:
(1)将4-苯基氨基硫脲3mmol溶于25ml甲醇,再加入2-乙酰基吡啶3mmol,滴加1ml醋酸,混合均匀;于65℃回流反应6-8h,过滤,过滤后减压浓缩,乙酸乙酯萃取,依次用饱和碳酸氢钠,水洗涤,硅胶柱层析分离得配体L3;
所述硅胶柱层析分离,洗脱剂体积比为石油醚:乙酸乙酯=10:1;
(2)取0.1mmol步骤(1)得到的配体L3、0.1mmol RhCl3溶于总体积为5mL的CH3OH和CH3CN的混合液中,混合液真空密封,于80℃条件下静置72h,取出过滤置于室温下缓慢降温,滤液中补加乙醇8mL,缓慢挥发至黑色晶体析出,得到铑配合物C3;所述CH3OH和CH3CN的体积比为1:1。
6.权利要求1所述的铑配合物在制备抗肿瘤药物中的应用。
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CN110483559A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-11-22 | 广西师范大学 | 一种以apt为配体并具有潜在离去基团的铟配合物及其合成方法和应用 |
CN111620913A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-09-04 | 广西师范大学 | 一种以缩氨基硫脲为配体的钌配合物及应用 |
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- 2020-09-22 CN CN202010998813.XA patent/CN112047980A/zh active Pending
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