一種環(huán)金屬鉑配合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種環(huán)金屬鉑配合物及其制備方法，其中環(huán)金屬鉑配合物的結(jié)構(gòu)式為：本發(fā)明以廉價(jià)易得的苯甲醛、苯乙酮等為原料，簡(jiǎn)單高效的合成了有機(jī)配體，與氯亞鉑酸鉀反應(yīng)，得到目標(biāo)產(chǎn)物—環(huán)金屬鉑配合物。性質(zhì)研究表明，本發(fā)明環(huán)金屬鉑配合物能夠?qū)Φ鞍踪|(zhì)產(chǎn)生熒光增強(qiáng)響應(yīng)，可應(yīng)用于活體細(xì)胞顯影成像。細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)表明本發(fā)明環(huán)金屬鉑配合物對(duì)癌細(xì)胞—小鼠乳腺癌細(xì)胞(4T1)具有較強(qiáng)的殺傷性，對(duì)健康細(xì)胞—小鼠胚胎成纖維細(xì)胞(3T3)毒性很小。因此，本發(fā)明環(huán)金屬鉑配合物在抗癌藥物研究領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】
一種環(huán)金屬鉑配合物及其制備方法 一、
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本文涉及一種環(huán)金屬鉑配合物及其制備方法，是一種對(duì)癌細(xì)胞殺傷性強(qiáng)、對(duì)健康 細(xì)胞毒性小、能與蛋白質(zhì)結(jié)合導(dǎo)致熒光增強(qiáng)的抗癌藥物。 二、
【背景技術(shù)】
[0002] 癌癥是當(dāng)今人類世界所面臨最主要的社會(huì)問(wèn)題之一，它的產(chǎn)生是由很多社會(huì)或自 然問(wèn)題引起，比如:人口老齡化，吸煙、空氣污染、水污染等。如何有效的預(yù)防和治療癌癥已 經(jīng)成為科學(xué)研究的當(dāng)務(wù)之急?，F(xiàn)階段臨床治療癌癥的方式主要有:手術(shù)治療、放射治療以及 化學(xué)治療三種方式。但是，手術(shù)治療創(chuàng)傷大、風(fēng)險(xiǎn)高及產(chǎn)生并發(fā)癥等缺陷；放射治療在殺死 癌細(xì)胞的同時(shí)也會(huì)損傷健康細(xì)胞，且癌癥往往會(huì)在8-10個(gè)月內(nèi)復(fù)發(fā);化學(xué)療法是目前臨床 上最常用的治療方式，很多研究已經(jīng)制備出各種安全有效的獨(dú)自或聯(lián)合作用抗癌藥物。 [0003]通常來(lái)說(shuō)，化學(xué)療法所使用的藥物主要來(lái)源是:天然產(chǎn)物的提取和人工合成。紫杉 醇、喜樹堿等天然提取物是臨床上常用的抗癌藥物。然而，對(duì)于天然提取抗癌藥物有幾個(gè)問(wèn) 題仍需解決：i)高昂的價(jià)格、ii)復(fù)雜的提取過(guò)程、iii)副作用及抗藥性、iv)抗癌作用機(jī)理 不明確。而人工合成抗癌藥物的可設(shè)計(jì)性體現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)。在人工合成藥物中，順鉑及其類 似物在臨床上最有效也是應(yīng)用最廣泛的抗癌藥物。但其作用機(jī)理尚不明確。文獻(xiàn)報(bào)道，Pt類 抗癌藥物產(chǎn)生作用主要是通過(guò)同DNA/RNA結(jié)合或者使溶酶體自溶從而導(dǎo)致細(xì)胞死亡。在治 療過(guò)程中對(duì)健康細(xì)胞產(chǎn)生很大的傷害，而且經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)使癌細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性。因此，設(shè) 計(jì)合成高效、低毒的新型化學(xué)藥物對(duì)于攻克癌癥具有重要意義。
[0004]
【申請(qǐng)人】對(duì)本申請(qǐng)的主題進(jìn)行了如下的文獻(xiàn)檢索：
[0005] Kscholar.glgoo.org網(wǎng)檢索結(jié)果：（2016/4/28) 「00061
[0007]
[0008] 2、中國(guó)知網(wǎng)檢索結(jié)果：
[0009] 檢索方式一：
[0010] 篇名-蛋白質(zhì)誘導(dǎo)熒光增強(qiáng)抗癌藥物:無(wú)相關(guān)文獻(xiàn)。
[0011] 篇名-兩種蛋白質(zhì)誘導(dǎo)熒光增強(qiáng)抗癌藥物-環(huán)金屬鉑配合物及其制備方法:無(wú)相關(guān) 文獻(xiàn)。
[0012] 檢索方式二：
[0013] 全文-蛋白質(zhì)誘導(dǎo)熒光增強(qiáng)抗癌藥物:無(wú)相關(guān)文獻(xiàn)。
[0014] 全文-兩種蛋白質(zhì)誘導(dǎo)熒光增強(qiáng)抗癌藥物-環(huán)金屬鉑配合物及其制備方法:無(wú)相關(guān) 文獻(xiàn)。 三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本發(fā)明旨在提供一種環(huán)金屬鉑配合物及其制備方法。本發(fā)明以廉價(jià)易得的苯甲 醛、苯乙酮等為原料，簡(jiǎn)單高效的合成了有機(jī)配體，與氯亞鉑酸鉀反應(yīng)，得到目標(biāo)產(chǎn)物一環(huán) 金屬鉑配合物。性質(zhì)研究表明，本發(fā)明環(huán)金屬鉑配合物能夠?qū)Φ鞍踪|(zhì)產(chǎn)生熒光增強(qiáng)響應(yīng)，可 應(yīng)用于活體細(xì)胞顯影成像。細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)表明本發(fā)明環(huán)金屬鉑配合物對(duì)癌細(xì)胞一小鼠乳腺 癌細(xì)胞(4T1)具有較強(qiáng)的殺傷性，對(duì)健康細(xì)胞一小鼠胚胎成纖維細(xì)胞(3T3)毒性很小。因此， 本發(fā)明環(huán)金屬鉑配合物在抗癌藥物研究領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0016] 本發(fā)明環(huán)金屬鉑配合物的結(jié)構(gòu)式為：
[0017]
[0018]本發(fā)明環(huán)金屬鉑配合物的制備方法，包括如下步驟：
[0019] 1、在500mL的圓底燒瓶中加入2 · 12g(20mmol)苯甲醛、6.05g(50mmol)苯乙酮及 250mL乙醇，室溫?cái)嚢?分鐘后加入溶于少量水的5.60g(100mmol)氫氧化鉀，常溫反應(yīng)12小 時(shí)，隨后加入150mL 35wt%的氨水，升溫至60°C反應(yīng)4小時(shí);反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，減壓抽 濾，所得固體用乙醇重結(jié)晶，得到中間體1，為白色粉末狀固體3.68g。
[0020] 2、在250mL的圓底燒瓶中加入0.40g( 1 . 3mmol) 2，4，6-三苯基吡啶、0.42g (1. Ommol)氯亞鉑酸鉀及50mL乙酸，130 °C下反應(yīng)3天，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，抽濾，乙腈重 結(jié)晶得目標(biāo)產(chǎn)物Z1，為黃綠色固體；向所得目標(biāo)產(chǎn)物Z1中加入6mL DMSO, 180°C下反應(yīng)至固 體全部溶解，冷卻至室溫，倒入大量蒸餾水，抽濾得黃色固體，柱層析分離（中性氧化鋁裝 柱，二氯甲烷做洗脫劑)得目標(biāo)產(chǎn)物Z2，為黃色粉末狀固體。
[0021] 本發(fā)明反應(yīng)過(guò)程如下：
[0022]
[0023]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：
[0024] 1、本發(fā)明環(huán)金屬鉑配合物具有對(duì)癌細(xì)胞殺傷性強(qiáng)、對(duì)健康細(xì)胞毒性低的特點(diǎn)，可 以開發(fā)為新一類抗癌藥物；
[0025] 2、本發(fā)明環(huán)金屬鉑配合物與蛋白質(zhì)結(jié)合產(chǎn)生熒光增強(qiáng)效應(yīng)，且光穩(wěn)定性好，可以 應(yīng)用于生物顯影；
[0026] 3、本發(fā)明環(huán)金屬鉑配合物能夠?qū)】导?xì)胞的細(xì)胞質(zhì)染色，對(duì)癌細(xì)胞的細(xì)胞核染 色，便于進(jìn)行藥物跟蹤，進(jìn)一步進(jìn)行藥物抗癌機(jī)理研究。
[0027] 4、本發(fā)明環(huán)金屬鉑配合物含有重金屬鉑原子，能夠運(yùn)用透射電鏡(TEM)分析該化 合物在細(xì)胞內(nèi)的分布，探索其作用機(jī)理。
[0028] 5、本發(fā)明原料易得、合成路線簡(jiǎn)短，合成條件溫和，產(chǎn)率較高，易于商品化。 四、
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是兩種目標(biāo)產(chǎn)物環(huán)金屬鉑配合物的晶體結(jié)構(gòu)圖（Z1左，Z2右;氫原子被刪掉）， (XDC號(hào)Z1:1018678;Z2:1018679,表明兩種環(huán)金屬鉑配合物是尚未見報(bào)道的新化合物。
[0030] 圖2是牛血清蛋白同兩種環(huán)金屬鉑配合物（Z1左，Z2右）結(jié)合的熒光光譜，由圖可 知：隨鉑配合物濃度增加，牛血清蛋白的熒光淬滅，鉑配合物熒光增強(qiáng)，表明環(huán)金屬鉑配合 物與蛋白質(zhì)結(jié)合產(chǎn)生熒光增強(qiáng)效應(yīng)。
[0031] 圖3是環(huán)金屬鉑配合物及順鉑對(duì)小鼠乳腺癌細(xì)胞（4T1)和小鼠胚胎成纖維細(xì)胞 (3T3)的毒性測(cè)試。分別用不同濃度Z1，Z2和順鉑的PBS溶液培養(yǎng)兩種細(xì)胞24小時(shí)。通過(guò)酶標(biāo) 儀測(cè)試了不同濃度下的兩種環(huán)金屬鉑配合物和順鉑對(duì)細(xì)胞的毒性大小，結(jié)果表明，兩種環(huán) 金屬鉑配合物對(duì)癌細(xì)胞的殺傷作用比順鉑更好，而對(duì)健康細(xì)胞的毒性遠(yuǎn)低于順鉑，說(shuō)明兩 種環(huán)金屬鉑配合物可以作為抗癌藥物應(yīng)用于生物體。
[0032] 圖4是環(huán)金屬鉑配合物對(duì)健康細(xì)胞(小鼠胚胎成纖維細(xì)胞:3T3)和癌細(xì)胞(人類肝 癌細(xì)胞:HepG2)的生物顯影圖。用含有ΙΟμΜ環(huán)金屬鉑配合物的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)胞30分鐘，用 PBS緩沖溶液洗滌3次。通過(guò)共聚焦顯微成像，得到雙光子熒光圖、明場(chǎng)圖、疊加圖。從圖中看 出，環(huán)金屬配合物在健康細(xì)胞與癌細(xì)胞中具有不同的分布:在健康細(xì)胞中鉑配合物主要分 布在細(xì)胞質(zhì)中，而在癌細(xì)胞中主要分布在細(xì)胞核上，說(shuō)明該類配合物抗癌機(jī)理是破壞細(xì)胞 核。
[0033]圖5是環(huán)金屬鉑配合物對(duì)健康細(xì)胞（3Τ3)和癌細(xì)胞(HepG2)的透射電鏡圖。由圖可 見:兩種鉑配合物分布在健康細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中，而在癌細(xì)胞的細(xì)胞核上，進(jìn)一步證明兩種鉑 配合物可以進(jìn)入癌細(xì)胞的細(xì)胞核。 五、
【具體實(shí)施方式】
[0034] 1、在500mL的圓底燒瓶中加入2 · 12g(20mmol)苯甲酸、6 · 05g(50mmol)苯乙酮及 250mL乙醇，室溫?cái)嚢?分鐘后加入溶于少量水的5.60g(100mmol)氫氧化鉀，常溫反應(yīng)12小 時(shí)，隨后加入150mL 35wt%的氨水，升溫至60°C反應(yīng)4小時(shí);反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，減壓抽 濾，所得固體用乙醇重結(jié)晶，得到中間體1，為白色粉末狀固體3.68g。收率：60 %。4匪R (400MHz,DMS0)58.35(d ,J = 7.7Hz,4H),8.21(s,2H),8.06(d ,J = 7.6Hz,2H),7.72-7.45(m, 9H).
[0035] 2、在250mL的圓底燒瓶中加入0.40g( 1 . 3mmol) 2，4，6-三苯基吡啶、0.42g (1. Ommol)氯亞鉑酸鉀及50mL乙酸，130 °C下反應(yīng)3天，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，抽濾，乙腈重 結(jié)晶得目標(biāo)產(chǎn)物Z1，為黃綠色固體；向所得目標(biāo)產(chǎn)物Z1中加入6mL DMSO, 180°C下反應(yīng)至固 體全部溶解，冷卻至室溫，倒入大量蒸餾水，抽濾得黃色固體，柱層析分離（中性氧化鋁裝 柱，二氯甲烷做洗脫劑)得目標(biāo)產(chǎn)物Z2，為黃色粉末狀固體。
[0036] 21:1/2 = 577,? NMR(400MHz，DMS0)S8.06(d，J = 8.3Hz，2H)，7.83(dd，J=19.3， 6.7Hz，4H)，7.73(d，J = 7.7Hz，lH)，7.63(s，lH) ,7.46-7.23(m，6H)，7.06(t，J = 7.3Hz，lH)， 6.95(dd ,J = 18.6,11.6Hz,lH),2.39(s,3H).
[0037] Ζ2:Μ/ζ = 578</Η NMR(400MHz，CDCl3)S7.84(dd，J = 7.5,1.0Hz，2H) ,7.74-7.69(m， 2H) ,7.60-7.47(m,7H) ,7.31(td,J = 7.4,1.3Hz,2H) ,7.15(td,J = 7.5,1.3Hz,2H) ,3.80-3.60(m，6H).13CMffi(400MHz，CDCl3)29(CH3)，118.0(CH)，127.0(C)，127.4(CH)，127.6 (CH),129.0(CH),129.3(CH),138.0(C),140.0(C)152.0(C),158(CH).
[0038] 表1是兩種環(huán)金屬鉑配合物和順鉑對(duì)癌細(xì)胞的IC5Q。從表中可以直觀的看出兩種環(huán) 金屬鉑配合物和順鉑對(duì)小鼠乳腺癌細(xì)胞(4T1)的IC 5Q值分別是3.26、2.56和12.27μΜ，表明兩 種環(huán)金屬鉑配合物具有比順鉑更好的抗癌效果。
[0039] 表 1
[0040]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種環(huán)金屬鉑配合物，其特征在于其結(jié)構(gòu)式為：2. -種權(quán)利要求1所述的環(huán)金屬鉑配合物的制備方法，其特征在于包括如下步驟： (1) 在500mL的圓底燒瓶中加入20mmol苯甲醛、50mmol苯乙酮及溶劑乙醇，室溫?cái)嚢?分 鐘后加入溶于水的IOOmmol氫氧化鉀，常溫反應(yīng)12小時(shí)，隨后加入150mL氨水，升溫至60 °C反 應(yīng)4小時(shí);反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，減壓抽濾，所得固體用乙醇重結(jié)晶，得到中間體1，為白色 粉末狀固體； (2) 在250mL的圓底燒瓶中加入1.3mmol 2,4,6_三苯基吡啶、l.Ommol氯亞鉑酸鉀及 50mL乙酸，130°C下反應(yīng)3天，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，抽濾，乙腈重結(jié)晶得目標(biāo)產(chǎn)物Zl，為黃 綠色固體；向所得目標(biāo)產(chǎn)物Z1中加入6mL DMSO，180°C下反應(yīng)至固體全部溶解，冷卻至室溫， 倒入大量蒸餾水，抽濾得黃色固體，柱層析分離得目標(biāo)產(chǎn)物Z2，為黃色粉末狀固體。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于： 步驟(2)中柱層析分離的洗脫液為二氯甲烷。
【文檔編號(hào)】G01N21/64GK106008609SQ201610389730
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日
【發(fā)明人】田肖和, 祝英忠, 張明珠, 羅坤, 吳杰穎, 田玉鵬, 周虹屏, 楊家祥, 李飛, 李勝利
【申請(qǐng)人】安徽大學(xué)