專利名稱：一種抑制dna拓?fù)洚悩?gòu)酶的釕配合物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制劑及其制備方法，尤其是一種抑制 DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶的釕配合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
在生物體整個(gè)生命過程中，細(xì)胞DNA的正常代謝起著極為重要的作 用。在復(fù)雜的DNA代謝中包括DNA復(fù)制、重組及遺傳信息的傳遞，都涉 及到DNA空間構(gòu)型的動態(tài)變化。而DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶(Topoisomerase簡 稱Topo)則是調(diào)節(jié)這種反應(yīng)的關(guān)鍵性核酶[1]。根據(jù)拓?fù)洚悩?gòu)酶誘導(dǎo)DNA 斷裂機(jī)制的不同，主要將其分為兩類I型DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶(Topo I)和II 型DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶(Topo 11)。
DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶是目前抗腫瘤藥物研究的一個(gè)熱門靶點(diǎn)。研究證實(shí)， 與正常細(xì)胞不同，拓?fù)洚悩?gòu)酶在腫瘤細(xì)胞中表現(xiàn)出不受其他因素影響的高 水平表達(dá)，因此抑制DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶的活性就能起到阻止腫瘤細(xì)胞快速 增殖，進(jìn)而殺死腫瘤細(xì)胞的作用。近年來以拓?fù)洚悩?gòu)酶為靶點(diǎn)的抗癌藥物 如阿霉素、表阿霉素、VP16、 VM26、喜樹堿及其衍生物等，已成為臨床化 療方案中最重要藥物。但目前仍有許多問題尚待深入研究和探討，比如多 數(shù)拓?fù)洚悩?gòu)酶有機(jī)抑制劑存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、特異性不高、溶解性差、毒性較 大等缺點(diǎn)，同時(shí)具有良好抑制能力的Topo i/n雙重抑制劑目前報(bào)道的還很 少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服已有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定，水溶性好的抑制DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶的釕配合物。
本發(fā)明的另一目的是提供上述釕配合物合成方法簡單的制備方法。 本發(fā)明的另一目的是提供上述釕配合物的制備方法中產(chǎn)生的化合物。 本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供上述釕配合物的應(yīng)用。 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的。
本發(fā)明提供的抑制DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶的釕配合物可用分子式 [RuL2(PZPP)]Cl2來表示，其中L是2,2-聯(lián)吡啶(bpy)或者1,10-鄰菲羅啉 (Phen)， PZPP是3-(2-吡嗪基)-l，2，4-三嗪并[4，5-e]芘。
當(dāng)L是2，2-聯(lián)吡啶(bpy)時(shí)，所述釕配合物的分子結(jié)構(gòu)式(省略了陰 離子部分)如(I ):
(I )
當(dāng)L是1,10-鄰菲羅啉(Phen)時(shí)，所述釕配合物的分子結(jié)構(gòu)式如(II ):
(II)
本發(fā)明所述的抑制DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶釕配合物[RuL2(PZPP)]Cl2，起抑
制DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶作用的為該化合物的陽離子部分，陰離子可以是其他 不影響該化合物水溶性的離子，如NO,、 Br—等。 上述釕配合物的制備方法包括如下步驟 (1) 制備配體3-(2-吡嗪基)-1，2，4-三嗪并[5，6-e]芘(PZPP):將化學(xué)計(jì) 量摩爾比的2-吡嗪咪腚和芘二酮在乙醇中加熱回流，冷卻，收集沉淀，干 燥得PZPP;
(2) 制備配合物將化學(xué)計(jì)量摩爾比的二(2，2'-聯(lián)吡啶)-二氯-二水合 釕(II)或二(1，10-鄰菲羅啉)-二氯-二水合釕(II)和PZPP在乙二醇中回流，然 后加入NaC104水溶液，析出沉淀，過濾、干燥、提純后，再溶于丙酮， 加入氯化四丁基銨，析出固體，過濾、干燥即得。
上述釕配合物的制備方法的化學(xué)反應(yīng)可用下列化學(xué)反應(yīng)式表達(dá) 步驟(1)為
<formula>formula see original document page 7</formula>
本發(fā)明提供的抑制DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶的釕配合物可應(yīng)用于制備抗癌藥物。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果
(1 )本發(fā)明所述的抑制DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶的釕配合物包含金屬配離子， 其本身帶電荷，增加了化合物的水溶性，而且金屬配合物分子結(jié)構(gòu)具有更 大的可塑性，容易在配體上引入其它分子活性基團(tuán)，可以針對不同的底物 結(jié)合環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)修飾。
(2) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示本發(fā)明提供的釕(II)配合物表現(xiàn)出對I型和n型 DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶較強(qiáng)的的雙重抑制效果，配合物[RuL2PZPP產(chǎn)對Topo I和 TopoII的抑制ICse都小于l yM，優(yōu)于常見的有機(jī)拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制劑，是 首例具有高效Topo I/O雙重抑制作用的金屬配合物，具有很好的應(yīng)用開發(fā) 價(jià)值。
(3) 本發(fā)明提供的上述釕(II)配合物的制備方法簡單，反應(yīng)條件溫合， 容易實(shí)施，工業(yè)上易于大量制備，制備過程中的中間產(chǎn)物和目標(biāo)產(chǎn)物結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定，且水溶性上比起相應(yīng)的有機(jī)小分子有了很大提高，在水中均有很好 的溶解，大大降低了生產(chǎn)的難度，節(jié)約了生產(chǎn)成本。


圖1是實(shí)施例3中配合物[Ru(bpy)2PZPP產(chǎn)抑制I型DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶 的凝膠電泳實(shí)驗(yàn)圖。
圖2是實(shí)施例3中配合物[Ru(bpy)2PZPP產(chǎn)抑制n型DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶
的凝膠電泳實(shí)驗(yàn)圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l
(1) 制備配體3-(2-吡嗪基)-l，2，4-三嗪并[5，6-e]芘(PZPP): 將2-吡嗪咪腚(1.1g,8mmo1)和芘二酮(1.8 g， 8 mmol)在乙醇中加熱
回流4小時(shí)。冷卻到室溫，得到黃色沉淀。收集沉淀，真空干燥的黃色 固體，產(chǎn)率76%。
元素分析C^HuN5(分子量333)，實(shí)驗(yàn)值C 75.69， H 3.28， N21.03%; 理論值C 75.68， H 3.30, N 21.02%。 FAB-MS: w々=334 (C21HuN5 333)。
(2) 制備[Ru(bpyMPZPP)]Cl2:將二(2，2'-聯(lián)吡啶)-二氯-二水合釕(n) (1.0 g, 2 mmol)禾卩PZPP (0.6 g， 2 mmol)在乙二醇中回流反應(yīng)10小時(shí)后，加
入NaCK)4水溶液，析出紅色固體。抽濾干燥的粗產(chǎn)品經(jīng)過氧化鋁柱色譜 分離提純后，再溶于丙酮，加入氯化四丁基銨，析出紅色固體，抽濾干燥 后得到目標(biāo)產(chǎn)物[Ru(bpy)2(PZPP)]Cl2，產(chǎn)率78% 。
元素分析C41H27Cl2N9Ru (分子量817.1)，實(shí)驗(yàn)值C 60.12， H 3.36， N 15.38%;理論值C 60.21， H 3.30， N 15.42%。 ES-MS: [CH3CN, m/z] = 374 ([M-2Cl]2+)。 實(shí)施例2
(1) 制備配體3-(2-吡嗪基)-1，2，4-三嗪并[5，6-e]芘(PZPP): 將2-吡嗪咪腚(1.1g,8mmo1)和芘二酮(1.8 g， 8 mmol)在乙醇中加熱
回流4小時(shí)。冷卻到室溫，得到黃色沉淀。收集沉淀，真空干燥的黃色 固體，產(chǎn)率76%。
元素分析C^HuN5(分子量333)，實(shí)驗(yàn)值C 75.69， H 3.28， N21.03%; 理論值C 75.68， H 3.30， N 21.02%。 FAB-MS: m々=334 (C21HUN5 333)。
(2) 制備[Ru(phen)2(PZPP)]Cl2:將二(I,IO-鄰菲羅啉)-二氯-二水合釕 (n) (1.1 g， 2 mmol)和PZPP (0.6 g， 2 mmol)在乙二醇中回流反應(yīng)10小時(shí)后， 加入NaC104水溶液，析出紅色固體。抽濾干燥的粗產(chǎn)品經(jīng)過氧化鋁柱色 譜分離提純后，再溶于丙酮，加入氯化四丁基銨，析出紅色固體，抽濾干 燥后得到目標(biāo)產(chǎn)物[Ru(phen)2(PZPP)]Cl2，產(chǎn)率83%。
元素分析C45H27Cl2N9Ru (分子量865.1)，實(shí)驗(yàn)值C 62.33, H 3.15， N 14.53%;理論值C 62.42， H 3.12， N 14.56%。 ES-MS: [CH3CN, m/z] = 398 ([M-2Cl]2+)。
實(shí)施例3 Ru(H)配合物的拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制實(shí)驗(yàn)
按照藥物抑制拓?fù)洚悩?gòu)酶解旋實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行抑制能力的判定，將該 類化合物與pBR322 DNA及拓?fù)洚悩?gòu)酶在適當(dāng)?shù)木彌_液中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng) 混合物在37 。C溫育一定時(shí)間后，加入反應(yīng)終止液終止反應(yīng)。在0.9%的瓊 脂搪(TBE)凝膠上，75 V的恒壓條件下電泳。凝膠用l ng/mL的EB溶液 染色，并在紫外光下拍照。將抑制50免的Topo I或Topo II活性的配合物 濃度定義為IC5Q。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明配合物是Topo I和Topo n的雙重抑制劑， 表現(xiàn)出非常好的抑制能力，IC5o值小于lpM，見圖1和圖2，圖中，質(zhì)粒 DNA以閉環(huán)超螺旋的FormI條帶表現(xiàn)；在DNA中加入一定量的Topo 1/11， 使DNA的超螺旋程度松弛，表現(xiàn)為Formn條帶，而隨著配合物的不斷加
入，即加入量為0.4、 0.6、 0.8、 1.0、 1.2pM ， Topo I/E的酶活性受到抑 制，在電泳圖中表現(xiàn)為Form n型的DNA含量逐漸減少，F(xiàn)orm I型的DNA
含量依次增多。同時(shí)，本發(fā)明所述的釕配合物在水溶性方面優(yōu)于已報(bào)道的 有機(jī)小分子抑制劑，穩(wěn)定性好。
權(quán)利要求
1.一種抑制DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶的釕配合物，其分子式為[RuL2(PZPP)]Cl2，其中L是2，2-聯(lián)吡啶或者1，10-鄰菲羅啉，PZPP是3-(2-吡嗪基)-1，2，4-三嗪并[4，5-e]芘；所述L是2，2-聯(lián)吡啶時(shí)釕配合物陽離子部分的分子結(jié)構(gòu)如式I；所述L是1，10-鄰菲羅啉時(shí)釕配合物陽離子部分的分子結(jié)構(gòu)如式II
2.權(quán)利要求1所述釕配合物的制備方法，其特征在于包括如下步驟: (1)制備配體將化學(xué)計(jì)量摩爾比的2-吡嗪咪腚和芘二酮在乙醇中加熱回流，冷卻，收集沉淀，干燥得配體3-(2-吡嗪基)-l，2，4-三嗪并[5，6-e]芘，反應(yīng)式如下
3.權(quán)利要求2所述的釕配合物的制備方法的步驟(1)中產(chǎn)生的化合 物3-(2-吡嗪基)-l，2，4-三嗪并[5,6-e]芘，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如III:(2)制備配合物將化學(xué)計(jì)量摩爾比的二(2,2'-聯(lián)吡啶)-二氯-二水合釕(n)或二(i，io-鄰菲羅啉)-二氯-二水合釕(n)和配體在乙二醇中回流，然后加入NaCl(^水溶液，析出沉淀，過濾、干燥、提純后，再溶于丙酮，加 入氯化四丁基銨，析出固體，過濾、干燥即得，反應(yīng)式如下<formula>formula see original document page 3</formula><formula>formula see original document page 4</formula>
全文摘要
本發(fā)明公開了一種抑制DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶的釕配合物，其分子式為[RuL₂(PZPP)]Cl₂，其中L是2，2-聯(lián)吡啶或者1，10-鄰菲羅啉，PZPP是3-(2-吡嗪基)-1，2，4-三嗪并[4，5-e]芘。本發(fā)明還提供了上述釕配合物的制備方法。本發(fā)明還提供了在制備上述釕配合物過程中得到的化合物3-(2-吡嗪基)-1，2，4-三嗪并[4，5-e]芘。本發(fā)明還公開了抑制DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶的釕配合物在制備抗癌藥物中的應(yīng)用。本發(fā)明提供的抑制DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶的釕配合物具有很好的水溶性，對I型和II型DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶的抑制IC₅₀都小于1μM，表現(xiàn)出對I型和II型DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶的雙重抑制效果，應(yīng)用前景廣闊。
文檔編號A61K31/555GK101337980SQ20081003019
公開日2009年1月7日 申請日期2008年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月15日
發(fā)明者暉 巢, 袁益嫻, 計(jì)亮年 申請人:中山大學(xué)