一種含苯并噻唑的釕配合物的制備方法及其抗癌活性的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多吡啶配合物及其制備方法與作為抗癌藥物的應(yīng)用，該釕多吡啶配合物是一類釕(II)配合物，以2-(10-二吡啶[3，2-a：2′，3′-c]吩嗪)苯并噻唑為主配體(BFDPP)，用聯(lián)吡啶(bpy)，菲咯啉(phen)作為輔助配體。其分子式分別為[Ru(bpy)2(BFDPP]Cl2及[Ru(phen)2(BFDPP]Cl2，其中配體BFDPP為2-(11-二吡啶[3，2-a：2′，3′-c]吩嗪)苯并噻唑。本發(fā)明是由鄰菲咯啉-5，6-二酮與2，3二氨基苯甲酸反應(yīng)在乙醇制得黃色固體，該固體產(chǎn)物再與鄰氨基苯硫酚在多聚磷酸中反應(yīng)制得配體BFDPP，最后將BFDPP與Ru(bpy)2Cl2·H2O或Ru(bpy)2Cl2·H2O反應(yīng)，所得固體經(jīng)柱層析提純得到的產(chǎn)品即為多吡啶釕配合物。本發(fā)明制備的配合物方法簡單，反應(yīng)條件溫和，在水中有良好的溶解性。中間反應(yīng)產(chǎn)物和目標(biāo)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。本發(fā)明配合物對膚癌細胞株A375和乳腺癌細胞MCF-7有良好的抑制效果。
【專利說明】一種含苯并噻唑的釕配合物的制備方法及其抗癌活性
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一類以含苯并噻唑及二吡啶[3，2_a:2'，3' _c]吩嗪的新型釕配合物及其制備方法，以及所述釕配合物的抗腫瘤活性。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國，目前癌癥死亡率在所有疾病中已高居第二位，同時，癌癥患者以每年160-170萬人的速度在遞增。據(jù)衛(wèi)生部統(tǒng)計，2010年抗癌藥物的年銷售額600億美元以上。臨床上癌癥的主要的治療方法是化學(xué)治療，但目前化學(xué)治療藥劑中的為順鉬等藥物存在毒副作用較大及癌細胞的耐藥性問題，且順鉬等抗癌藥物的水溶性較小。因此研發(fā)出新型高效，低毒并且無交叉耐藥性的抗癌藥物一直是科研工作者的研究熱點。
[0003]釕配合物是目前研究最為廣泛的抗癌藥物之一。與目前應(yīng)用最為廣泛的順鉬、卡鉬等DNA烷化劑相比，釕配合物具有毒性小，在生物體內(nèi)易于被腫瘤組織吸收，易于人體排泄等特點。研究結(jié)果表明，釕元素能模仿鐵來與血清蛋白等生物大分子相結(jié)合，從而使釕配合物較于鉬類藥物的毒性顯著降低。如以往相關(guān)1，10-菲咯啉釕配合物的抗癌作用報道:Chen T.F., et al.1norg.Chem.2010,49 (14), 6366-6368 ；Rosenberg B.,Nature 1969，222(5191)，385-386 ；Gao F.，etal.J Inorg.Biochem.2008,102(5-6)，1050-1059。
[0004]近年來，雜環(huán)化合物已經(jīng)成為新藥研究的重要對象，其中苯并噻唑類尤為引人關(guān)注。已發(fā)現(xiàn)該類化合物具有抗真菌、抗結(jié)核、抗癌等藥理活性。以含苯并噻唑為主配體制得的釕配合物，由于金屬釕與苯并噻唑的協(xié)同作用，使其擁有良好的抗癌活性。如以往相關(guān)含苯并噻唑結(jié)構(gòu)的抗癌作用的報道:Vu C.B.，et al.Bioorg.& Med.Chem.Lett., 2009,19(5), 1416-1420 ；ffang Z.et al.Bioorg.& Med.Chem.Lett.，2011，21 (4)，1097-1101 ;Soni B, et al.Eur0.J Med.Chem.,2010,45(7), 2938-2942。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]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)定的，對癌細胞有明顯抑制效果的釕配合物。
[0006]本發(fā)明為一種新型有機配體BFDPP (BFDPP = 2-(11- 二吡啶[3，2-a:2 ,，3 ' -c]吩嗪)苯并噻唑)及其兩個釕配合物[Ru(bpy)2(BFDPP]Cl2(配合物I)及[Ru (phen)2 (BFDPP]Cl2 (配合物 2)的(bpy = 2,2'-聯(lián)吡唆,phen = 1,10-菲羅林)合成方法。
[0007]本發(fā)明提供了上述釕配合物在制備抗癌藥物中的應(yīng)用。
[0008]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)上述發(fā)明目的。
[0009]本發(fā)明所述的釕配合物，其分子式分別為[Ru(bpy)2(BFDPP]Cl2及[Ru (phen)2 (BFDPP]Cl2，其中配體 BFDPP 為 2-(I1-二吡啶[3，2-a:2'，3' _c]吩嗪)苯并噻唑。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:[0011]釕配合物的方法通過如下步驟，即:2-(10-二吡啶[3，2-a:2'，3' _c]吩嗪)苯并噻唑與cis-Ru (bpy)2C12.2Η20或cis-Ru (phen)2C12.2Η20反應(yīng)制備得到目標(biāo)配合物。將化學(xué)計量摩爾比的 cis-Ru (bpy) 2C12.2Η20 或 cis-Ru (phen) 2C12.2Η20 和 2-(10-二吡唳[3,
2-a ,2' -c]吩嗪)苯并噻唑，加入適量乙醇，水，氮氣保護，加熱回流。冷卻，抽濾，旋干濾液，得固體，柱層析提純，再旋干，干燥，所得紅色固體即為，產(chǎn)率分別為74%和68.3%。
[0012]上述方法中，其制備的配合物含帶電荷的金屬氯離子，非常規(guī)六氟磷酸鹽，比相應(yīng)的有機小分子有了很大的提高，在水中有良好的溶解性。
[0013]上述方法中，其制備方法簡單，反應(yīng)條件溫和，容易實施，制備過程中得到的中間反應(yīng)產(chǎn)物和目標(biāo)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
[0014]上述方法中，所述配體由以下步驟得到:
[0015]A.制備二吡啶[3，2-a #，3' _c]吩嗪-10-酸:將1，10-菲咯啉_5，6_ 二酮投入到乙醇中，其中按質(zhì)量每一克的1，10_菲咯啉-5，6-二酮配比(50-60ml)毫升乙醇，氮氣保護下再加入2，3_ 二氨基苯甲酸，經(jīng)回流反應(yīng)得到制備二吡啶[3，2-a:2'，3' -c]吩嗪-10-酸，其中1，10-菲咯啉-5，6-二酮與2，3_ 二氨基苯甲酸的摩爾比為1:1。
[0016]B.制備2-(10-二吡啶[3，2_a:2'，3' _c]吩嗪)苯并噻唑:將步驟制得的二吡啶[3，2-a:2'，3' -c]吩嗪-10-酸按質(zhì)量每一克二吡啶[3，2-a:2'，3' -c]吩嗪-10-酸配比25-30ml多聚磷酸，氮氣保護下再加入2-氨基苯硫酚，加熱到200°C，得到產(chǎn)品 2-(10-二吡啶[3，2-a:2'，3' _c]吩嗪)苯并噻唑，其中二吡啶[3，2_a:2'，3' -c]吩嗪-10-酸與2-氨基苯硫酚的摩爾比為1:1投量。
[0017]更進一步，上述B步驟的2-(10-二吡啶[3，2_a:2'，3' _c]吩嗪)苯并噻唑經(jīng)以下步驟制備得到:
[0018]在氮氣保護下，將多聚磷酸加入到二吡啶[3，2_a:2'，3' _c]吩嗪_10_酸，將其覆蓋，在用移液器移取2-氨基苯硫酚加入到反應(yīng)液中，加熱，到140°C時再進行攪拌。再加熱到200°C，反應(yīng)20h，冷卻，將反應(yīng)液倒入少量冰塊中，抽濾，取濾液，在加入大量的水，再次抽濾，所得固體即為2-(10-二吡啶[3，2-a:2'，3' _c]吩嗪)苯并噻唑。
[0019]本發(fā)明采用MTT方法，進行體外癌細胞的毒性進行測定，對釕配合物對人體乳腺癌細胞MCF-7及皮膚癌細胞株A375的抑制作用。將得到的釕配合物配成一定濃度的溶液與皮膚癌細胞株A375及乳腺癌細胞MCF-7分別作用時間為48小時，根據(jù)以下公式計算其抑制率:
[0020]腫瘤細胞生長抑制率(％ ) = (0D對照-ODii驗)/(0D對照-OD空白)X 100%
[0021]其中OD表示酶標(biāo)儀上570nm處對應(yīng)溶液的光度值。
[0022]上述方法中，所述的釕(II)配合物表現(xiàn)出對人體乳腺癌細胞MCF-7及皮膚癌細胞株A375較強的雙重抑制效果。
[0023]上述方法中，配合物[Ru(bpy) 2 (BFDPP] Cl2 及[Ru (phen) 2 (BFDPP] Cl2 對皮膚癌細胞株A375及乳腺癌細胞MCF-7 均有很好的抑制效果，優(yōu)于常用的順鉬，卡鉬等抗癌藥物，是對癌細胞具有高效抑制作用的金屬釕配合物，具有潛在的應(yīng)用開發(fā)價值。
[0024]圖1為本發(fā)明合成路線圖。
[0025]圖2 為本發(fā)明配合物[Ru(bpy)2(BFDPP]Cl2 及[Ru (phen) 2 (BFDPP] Cl2 及一些典型的抗癌藥物皮對膚癌細胞株A375的抑制效果。[0026]圖3 為本發(fā)明配合物[Ru(bpy)2(BFDPP]Cl2 及[Ru (phen) 2 (BFDPP] Cl2 及一些典型的抗癌藥物皮對乳腺癌細胞MCF-7的抑制效果。
[0027]以下為具體實施方法。
[0028]實施例1:制備二吡啶[3，2_a:2'，3' _c]吩嗪_10_酸
[0029]250mL 三口燒瓶中加入 2.1g(IOmmol) 1，10-菲咯啉-5，6-二酮(IOmmol)，乙醇IOOmL,趕除空氣。氮氣保護下加入1.52g(IOmmol) 2，3-二氨基苯甲酸，80°C下回流，攪拌反應(yīng)，TLC薄層色譜跟蹤反應(yīng)進度，約5h后反應(yīng)完成，停止反應(yīng)后，冷卻，抽濾，并用二氯甲烷及乙醇洗滌，得淡黃色固體2.88，產(chǎn)率88.3%。
[0030]實施例2:制備2-(10- 二吡啶[3，2-a '2'，3' _c]吩嗪)苯并噻唑
[0031]在一個IOOmL 的三口燒瓶中加入 0.303g(0.929mmol) 二吡啶[3，2-a:2'，3' _c]吩嗪-10-酸及適量的多聚磷酸，氮氣保護，再移液器移取lmL(0.929mmol)鄰氨基苯硫酚，用油浴加熱至140°C，在開動攪拌器攪拌，反應(yīng)20h，冷卻再倒入100g碎冰塊中，抽濾，向濾液中加入200mL水，并用氨水調(diào)pH至中性，再次抽濾，取所得固體并用水及乙醇洗滌。干燥，得黃綠色固體0.192g，產(chǎn)率51.2%。
[0032]實施例3:制備[Ru (bpy) 2BFDPP] Cl2 及[Ru (phen) 2BFDPP] Cl2:
[0033]IOOmL 的三口燒瓶中依次加入 0.20mmol cis-Ru (bpy) 2C12.2H20 或cis-Ru(bpy)2Cl2.2Η20和 0.2g(0.5mmol)2-(10-二吡啶[3, 2-a -.2' ,3/ _c]吩嗪)苯并噻唑，加入24mL乙醇，6mL水玻璃管浸入液體用氮氣鼓泡20mln脫去溶劑中的溶解氧。升溫加熱至80°C，保持回流狀 態(tài)反應(yīng)24h，停止反應(yīng)，得到紅色溶液。將反應(yīng)液倒入30mL去離子水中，攪拌5mln。抽濾，棄去不溶物。減壓蒸餾除去濾液中的溶劑，對所得固體進行真空干燥。干燥固體用柱層析分離(中性氧化鋁柱200~300目，洗脫液:乙腈/甲苯=1/1)。待分離完畢后，脫去溶劑得到橙黃色至紅色固體粉末。粉末加入到25mL的小燒杯中，用少量乙腈溶解得到溶液。把該燒杯放在裝有無水乙醚的具塞廣口瓶中。待乙醚緩慢擴散到乙腈中析出粉末固體或者針狀晶體。過濾，棄去濾液，固體用無水乙醚洗滌。將固體真空干燥。得到目標(biāo)產(chǎn)物[Ru (bpy) 2BFDPP]C120.333g，收率 78% 及目標(biāo)產(chǎn)物[Ru (phen) 2BFDPP] Cl20.321g，收率68.3%。
[0034]實施例4: [Ru (bpy) 2BFDPP] Cl2 及[Ru (phen) 2BFDPP] Cl2 抑制癌細胞活性研究:
[0035]1.養(yǎng)至對數(shù)生長的細胞(A375，MCF-7)，，用0.25%胰蛋白酶消化，制備單細胞懸液，調(diào)整細胞密度為IO4個/ml,搖勻,接種于96孔板,150 μ I/孔,用小牛血清、青霉素及鏈霉素的DMEM培養(yǎng)基，在37°C 5% C02細胞培養(yǎng)箱中養(yǎng)至細胞貼壁；
[0036]2.用5 X 10_6mol/L釕配合物溶液及部分典型的抗癌藥物進行處理；
[0037]3.處理完畢后再放置到培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)18h，同時以為處理的細胞作陰性對
昭.>、、、?
[0038]4.將長滿單層細胞的培養(yǎng)板中的營養(yǎng)液棄掉，每孔加入100 μ I新鮮配制的
0.5mg/ml MTT的無血清培養(yǎng)液，放入培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)4h，小心棄上清液，并加入200 μ IMTT的DMSO溶液，微型超聲波振蕩器混勻；
[0039]5.在酶標(biāo)儀上測定波長544nm處的光密度值，根據(jù)下列公式計算其抑制率:
[0040]腫瘤細胞生長抑制率(％ ) = (0D對照-ODii驗)/(0D對照-OD空白)X 100%實驗結(jié)果均為三次平行實驗的平均值。
【權(quán)利要求】
1.一類結(jié)構(gòu)中含吩嗪及苯并噻唑基團的釕配合物，其分子式為[Ru(bpy)2(BFDPP]Cl2，[Ru(bpy)2(BFDPP]Cl2，其中配體 BFDPP 為 2-(10-二吡啶[3，2-a:2'，3' _c]吩嗪)苯并噻唑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配體FDPP的反應(yīng)原料二吡啶[3，2-a:2'，3'-c]吩嗪-10-酸的合成方法，其特征在于所述反應(yīng)的具體步驟如下:在鄰菲羅林_5，6- 二酮及3，4二氨基苯甲酸的混合物中，加入大量的乙醇，加熱，回流，反應(yīng)液逐漸變澄清，一段時間后有大量淡黃色固體析出。反應(yīng)5h后,冷卻,抽濾,洗漆,干燥,所得固體即為二吡唳[3, 2-a:2’ ,V -c]吩嗪-10-酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述配體的FDPP制備方法，其特征在于所述反應(yīng)的具體步驟如下:在二吡啶[3，2-a:2' -c]吩嗪-10-酸中中加入多聚磷酸，再加入2-氨基苯硫酚，溶液變?yōu)槟G色。在溫度為200°C左右反應(yīng)20小時。將反應(yīng)混合物倒入少量冰塊中，攪拌，抽濾，取濾液。再加入大量的水，并將PH值調(diào)至中性，抽濾，干燥所得黃綠色固體即得產(chǎn)物配體
4.根據(jù)權(quán)利要求1 所述配[Ru (bpy) 2 (BFDPP] Cl2 及[Ru (bpy) 2 (BFDPP] Cl2 制備方法，其特征在于所述反應(yīng)的具體步驟如下:在2-(10-二吡啶[3，2-a:2'，3' -c]吩嗪)苯并噻唑中加入適量的乙醇，水及N，N- 二甲基甲酰胺，再加入cis-Ru (bpy)2C12或Cis-Ru(Phen)2Cl2,,加熱,反應(yīng)液的顏色從墨綠色逐漸變?yōu)榧t色,反應(yīng)20h。經(jīng)冷卻，抽濾，旋蒸除去溶劑，用乙腈溶解，過柱，再旋蒸，即得產(chǎn)物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釕配合物和權(quán)利要求3所制得的配合物，其特征在于這兩個配合物對皮膚肺癌細胞及乳腺癌細胞都具有一定的抑制作用。
【文檔編號】C07F15/00GK103896986SQ201210578407
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月28日
【發(fā)明者】鄭昌戈, 董文獻, 童蓉蓉 申請人:江南大學(xué)