一種含4-硝基苯的新型Ru(II)配合物的制備方法及其抗腫瘤活性的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種有抗腫瘤活性的2，3-二(4-硝基苯基)吡嗪[2，3-f][1，10]菲咯啉新型Ru(II)配合物及其制備方法。其特征在于，按如下步驟進行：(1)1，10-鄰菲咯啉與溴化鉀反應(yīng)以摩爾比1∶2合成中間產(chǎn)物1。(2)中間產(chǎn)物1與鹽酸羥胺和碳酸鈉以摩爾比1∶3.5∶1.5合成中間產(chǎn)物2。(3)中間產(chǎn)物2與低亞硫酸鈉以摩爾比1∶5合成中間產(chǎn)物3。(4)中間產(chǎn)物3與4，4′-二硝基苯偶酰以摩爾比1∶1合成中間產(chǎn)物4。(5)中間產(chǎn)物4與順式-二(2，2′-聯(lián)吡啶)二氯二水合釕(II)以摩爾比1∶1.3合成其Ru(II)配合物。本發(fā)明Ru(II)配合物含平面芳香雜環(huán)，有很高的DNA親和性，且硝基有強的吸電子效應(yīng)，增強了配合物與DNA的結(jié)合能力。
【專利說明】
一種含4-硝基苯的新型Ru (I I)配合物的制備方法及其抗 腫瘤活性
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種含2,3_二（4-硝基苯基）吡嗪[2,3-f][l，10]菲咯啉的新型 Ru(II)配合物的制備方法，以及所述Ru(II)配合物的抗腫瘤活性。
【背景技術(shù)】
[0002] 金屬配合物通過靜電結(jié)合、溝渠結(jié)合、插入結(jié)合方式與DNA作用。其中以插入結(jié)合 方式最佳，因為插入到DNA的堿基對中，可直接使堿基對受損，影響癌細胞的DNA復(fù)制。若 金屬配合物能識別癌細胞的基因變異位點，插入到錯配的堿基對中，阻止其復(fù)制，這樣便可 將其作為一種好的抗癌藥物，從根本上治療遺傳病。
[0003] 1969年，順鉑首次被報道具有抗腫瘤活性，隨之被應(yīng)用于臨床試驗。順鉑等藥物存 在毒副作用較大和癌細胞的耐藥性等問題，且水溶性較小。釕多吡啶配合物具有毒性低、合 成技術(shù)和方法成熟、易被癌組織吸收而且被很快排泄的優(yōu)點。而通過改變配體，能夠調(diào)節(jié)與 靶向分子間的親和力、電子轉(zhuǎn)移方向、取代反應(yīng)速率和還原電位，實現(xiàn)光電的活化。
[0004] 本發(fā)明Ru (II)配合物聯(lián)吡啶、吡嗪并[1，10]菲咯啉和4-硝基苯三種平面芳香雜 環(huán)，與DNA具有很高的親和性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種制備方法簡單，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)定的新型癌細胞抑制劑Ru(II)配合物。
[0006] 本發(fā)明提供的一種含2, 3-二（4-硝基苯基）吡嗪[2, 3-f] [1，10]菲咯啉的新型 Ru (II)配合物，其分子結(jié)構(gòu)式為：
[0007]
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案：
[0009] -種含2, 3-二（4-硝基苯基）吡嗪[2, 3-f] [1，10]菲咯啉的新型Ru (II)配合物 的制備方法如下：
[0010] (1) 1，10-鄰菲咯啉與溴化鉀反應(yīng)生成5,6-二酮-1，10鄰菲咯啉：1，10-鄰菲羅啉 低溫下溶于濃硫酸，加入溴化鉀后緩慢滴加濃硝酸，升溫至ll〇°C反應(yīng)2. 5h，反應(yīng)結(jié)束將反 應(yīng)液倒入足量碎冰中放入，用10m〇l/L的NaOH溶液中和，形成黃色沉淀，抽濾，水洗，真空干 燥，得目標(biāo)產(chǎn)物。反應(yīng)摩爾比為1 : 2。
[0011] (2) 5,6-二酮-1，10-鄰菲咯啉與鹽酸羥胺反應(yīng)生成5,6-二肟-1，10鄰菲咯啉： 二者與碳酸鈉溶于無水乙醇，加熱回流5h，反應(yīng)結(jié)束冷卻至室溫，旋蒸，用適量水、乙醇、乙 醚洗滌產(chǎn)物，干燥的黃色固體。反應(yīng)摩爾比為1 : 3.5 : 1.5。
[0012] (3) 5,6-二肟-1，10-鄰菲咯啉與低亞硫酸鈉反應(yīng)得5,6-二胺-1，10-鄰菲咯啉： 5,6-二肟-1，10-鄰菲咯啉溶于乙醇，氮氣保護下加熱至70°C，反應(yīng)15min后，加入含低亞 硫酸鈉的氨水（3% )溶液，升溫至85°C，滴加含低亞硫酸鈉的氨水（3% )溶液，反應(yīng)45min 后，冷卻，抽慮，稀氨水洗滌，得黃色固體目標(biāo)產(chǎn)物。反應(yīng)摩爾比為1 : 5。
[0013] (4) 5,6-二胺-1，10-鄰菲咯啉與4, V -二硝基苯偶酰反應(yīng)得2, 3-二（4-硝基 苯基）吡嗪[2,3-f][l，10]菲咯啉：二者溶于冰醋酸，氮氣保護下反應(yīng)2h，旋蒸除溶劑，加 適量二氯甲烷攪拌lOmin，過濾，旋蒸除溶劑，得淺黃色固體，真空干燥，得目標(biāo)產(chǎn)物。反應(yīng)摩 爾比為1 : 1。
[0014] (5)2,3-二（4-硝基苯基）吡嗪[2,3-幻[1，10]菲咯啉與(^8-[1?110^) 2(：12]*2!120 反應(yīng)得新型Ru(II)配合物：二者加15mL乙醇和1. 5mL二甲基酰胺，氮氣保護下加熱回流 24h，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，加去離子水?dāng)嚢鑜Omin，過濾棄去不溶物，濾液中加過量六 氟磷酸銨水溶液，大量紅色固體析出，抽濾，用適量的水和乙醚淋洗，真空干燥。柱層析分離 法提純，得到紅色片狀晶體目標(biāo)產(chǎn)物。反應(yīng)摩爾比1 : 1.3。
[0015] 本發(fā)明的有益處：Ru(II)配合物含有平面芳香雜環(huán)，與DNA具有很高的親和性。在 插入配體的選擇上，由于硝基有強的吸電子效應(yīng)，增強了配合物與DNA的結(jié)合能力。
【附圖說明】：
[0016] 圖1是實施例二中Ru (II)配合物不同濃度的條件下，肝癌細胞株Η印G2的相對 成活值。
[0017] 圖2是實施例二中Ru (II)配合物不同濃度的條件下，人黑色素瘤細胞株F10-B16 的相對成活值。
【具體實施方式】
[0018] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0019] 實施例一：
[0020] 一種含2, 3-二（4-硝基苯基）吡嗪[2, 3-f] [1，10]菲咯啉的新型Ru (II)配合物 的合成，包括以下工藝步驟：
[0021] (1)5,6-二酮-1，10鄰菲咯啉的合成
[0022] 在250mL三口燒瓶中加入10gl，10-鄰菲咯啉（55. 6mmol)，冰鹽浴條件下快速加入 60mL濃硫酸，溶解后迅速加入13. 2g KBr (11 lmmol)，緩慢滴加30mL濃硝酸，升溫至110°C反 應(yīng)2. 5h，反應(yīng)完畢冷卻至室溫，反應(yīng)液倒入500g碎冰中，用10mol/L的NaOH溶液中和，析出 大量黃色固體，抽濾，用大量蒸餾水洗滌，乙醇重結(jié)晶，得黃色針狀晶體，抽濾，真空干燥，得 固體7. 17g，產(chǎn)率60. 8%。反應(yīng)式為：
[0023]
[0024] (2) 5,6-二肟-1，10鄰菲咯啉的合成
[0025] 250mL 單口燒瓶中，加入 3. 36g5,6-二酮-1，10-鄰菲略啉（16mmol)，2. 54g 碳酸 鈉（24mmol)和3. 9g鹽酸輕胺（56mmol)溶于120mL無水乙醇，加熱至回流，反應(yīng)5h，結(jié)束 后冷卻至室溫，旋蒸除去溶劑，加入適量水抽慮，分別用適量水、乙醇、乙醚洗滌濾餅，干燥 得黃色固體3. 08g，產(chǎn)率79%。反應(yīng)式為：
[0026]
[0027] (3) 2, 3-二（4-硝基苯基）吡嗪[2, 3-f] [1，10]菲咯啉的合成
[0028] 250mL三口燒瓶加入L44g5,6-二肟-1，10-鄰菲咯啉（6mmol)和40mL乙醇，氮氣 保護下加熱至70°C，反應(yīng)15min，快速加入40mL含有4. 5g低亞硫酸鈉（22. 5mmol)的氨水 (3% )溶液。升溫至85°C，緩慢加入20mL含有1. 5g低亞硫酸鈉（7. 5mmol)的氨水（3% ) 溶液，反應(yīng)45min，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻，抽慮，大量稀氨水洗滌，干燥后得到黃色固體0. 976g， 產(chǎn)率77%。反應(yīng)式為：
[0029]
[0030] (4) 2, 3-二（4-硝基苯基）吡嗪[2, 3-f] [1，10]菲咯啉的合成
[0031] 在 100mL單口燒瓶中加入0.33g4,4'-二硝基苯偶酰（l.Ommol)和0.21g 5,6_二 胺-1，10-鄰菲咯啉（l.Ommol)，加入30mL冰醋酸，攪拌，氮氣保護下反應(yīng)2h。反應(yīng)結(jié)束后， 旋蒸除溶劑，旋干后加入適量的二氯甲烷攪拌l〇min。過濾，旋蒸除溶劑。所得固體用無水 乙醇重結(jié)晶，抽濾后真空干燥，得到淺黃色晶體0. 352g，產(chǎn)率為78. 6%。反應(yīng)式為：
[0032]
[0033] (5)含2, 3-二（4-硝基苯基）吡嗪[2, 3-f] [1，10]菲咯啉的新型Ru (II)配合物 的合成
[0034] 50mL 三口圓底燒瓶中加入 0· 21g cis-[Ru(bpy)2Cl2] · 2Η20(0· 19mmol)和 0· 105g2,3-二（4-硝基苯基）吡嗪[2,3-f] [1，10]菲咯啉（0· 25mmol)，再加 15mL 乙醇和 1. 5mL二甲基酰胺，氮氣保護下加熱回流24h，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，加15mL去離子水 攪拌lOmin，抽濾，棄去不溶物，濾液中加入過量的六氟磷酸銨水溶液，大量紅色固體析出， 抽濾，依次用適量的水和乙醚淋洗，真空干燥后，用柱層析分離法提純（層析柱用200-300 目中性三氧化二鋁填充，淋洗劑為乙腈：甲苯=1 : 2)，所得固體用少許乙腈溶解，滴管 移至10mL的小燒杯中，保鮮膜封口后放入裝有適量無水乙醚的廣口瓶中，封口后放到安靜 的地方存放，待燒杯中析出紅色片狀晶體時，取出燒杯，抽濾，真空干燥，得到紅色片狀晶體 0. 165g，產(chǎn)率為77. 3%。反應(yīng)式為：
[0035]
[0036] 實施案例二：Ru(II)配合物抗腫瘤活性實驗
[0037] 本發(fā)明采用MTT方法，對Ru (II)配合物進行體外腫瘤細胞的毒性測定，以肝癌細 胞株Hep G2和人黑色素瘤細胞株F10-B16為檢測對象。取培養(yǎng)好的癌細胞懸液接種于 潔凈的96孔培養(yǎng)板中，200 μ L/孔，同時將得到的Ru(II)配合物以濃度梯度（6. 25 μΜ~ 100 μ Μ)的方式加入細胞培養(yǎng)板中，每孔100 μ L，每個Ru (II)配合物濃度為2個平行板， 空白對照組不加 Ru(II)配合物，只加培養(yǎng)液。于37°C培養(yǎng)箱內(nèi)恒溫放置48h，每孔加5g/L MTT 20 yL，繼續(xù)培養(yǎng)5h，然后每孔加 SDS 100 yL，10h后在酶標(biāo)儀570nm波長處測定各孔吸 光度值。根據(jù)以下公式計算其抑制率：
[0038] 腫瘤細胞生長抑制率（％ ) = (0D對照均值-0D試驗均值）/0D對照均值X 100%
[0039] 其中0D表示酶標(biāo)儀上570nm波長處對應(yīng)溶液的吸光度值。
[0040] 如上所示，所述的Ru (II)配合物表現(xiàn)出對肝癌細胞株Η印G2和人黑色素瘤細胞 株F1〇-B16具有較強的抑制效果，且當(dāng)Ru (II)配合物濃度為100 μ Μ時肝癌細胞株效抑制 達68. 3%，人黑色素瘤細胞株有效抑制率達到最大59. 3%。
[0041] Ru(II)配合物具有明顯的抗腫瘤活性，其含有的平面芳香雜環(huán)，與DNA具有很高 的親和性。在插入配體的選擇上，由于硝基有強的吸電子效應(yīng)，增強了配合物與DNA的結(jié)合 能力。
【主權(quán)項】
1. 一種具有抗腫瘤活性的RU(II)配合物，其特征在于，分子結(jié)構(gòu)式為：2. 如權(quán)利要求1所述的一種含2, 3-二（4-硝基苯基）吡嗪[2, 3-f] [1，10]菲咯啉的 新型Ru(II)配合物的制備方法，其特征是包括以下步驟： (1) 1，10-鄰菲咯啉與溴化鉀反應(yīng)生成5,6-二酮-1，10鄰菲咯啉：1，10-鄰菲羅啉低溫 下溶于濃硫酸，加入溴化鉀后緩慢滴加濃硝酸，升溫至IKTC反應(yīng)2. 5h，反應(yīng)結(jié)束將反應(yīng)液 倒入足量碎冰中放入，用lOmol/L的NaOH溶液中和，形成黃色沉淀，抽濾，水洗，真空干燥， 得目標(biāo)產(chǎn)物。反應(yīng)摩爾比為1 : 2。 (2) 5,6-二酮-1，10-鄰菲咯啉與鹽酸羥胺反應(yīng)生成5,6-二肟-1，10鄰菲咯啉：二者 與碳酸鈉溶于無水乙醇，加熱回流5h，反應(yīng)結(jié)束冷卻至室溫，旋蒸，用適量水、乙醇、乙醚洗 滌產(chǎn)物，干燥的黃色固體。反應(yīng)摩爾比為1 : 3.5 : 1.5。 (3) 5,6-二肟-1，10-鄰菲咯啉與低亞硫酸鈉反應(yīng)得5,6-二胺-1，10-鄰菲咯啉：5， 6-二肟-1，10-鄰菲咯啉溶于乙醇，氮氣保護下加熱至70°C，反應(yīng)15min后，加入含低亞硫 酸鈉的氨水（3% )溶液，升溫至85°C，滴加含低亞硫酸鈉的氨水（3% )溶液，反應(yīng)45min 后，冷卻，抽慮，稀氨水洗滌，得黃色固體目標(biāo)產(chǎn)物。反應(yīng)摩爾比為1 : 5。 (4) 5,6-二胺-1，10-鄰菲咯啉與4, V -二硝基苯偶酰反應(yīng)得2, 3-二（4-硝基苯基） 吡嗪[2,3-f][l，10]菲咯啉：二者溶于冰醋酸，氮氣保護下反應(yīng)2h，旋蒸除溶劑，加適量二 氯甲烷攪拌lOmin，過濾，旋蒸除溶劑，得淺黃色固體，真空干燥，得目標(biāo)產(chǎn)物。反應(yīng)摩爾比為 1 ： 1〇 (5) 2,3-二（4-硝基苯基）吡嗪[2,3-幻[1，10]菲咯啉與(^-[1?11〇^)2(：12]*2!1 20反 應(yīng)得新型Ru(II)配合物：二者加15mL乙醇和I. 5mL二甲基酰胺，氮氣保護下加熱回流24h， 反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，加去離子水?dāng)嚢鑜Omin，過濾棄去不溶物，濾液中加過量六氟磷酸 銨水溶液，大量紅色固體析出，抽濾，用適量的水和乙醚淋洗，真空干燥。柱層析分離法提 純，得到紅色片狀晶體目標(biāo)產(chǎn)物。3. 如權(quán)利要求1所述的Ru(II)配合物在制備抗腫瘤藥物中的應(yīng)用。
【文檔編號】A61P35/00GK105884835SQ201410835571
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月24日
【發(fā)明人】鄭昌戈, 謝晨, 李明月
【申請人】江南大學(xué)