一种稀土铈席夫碱配合物及其制备方法和应用与流程
本发明涉及金属配合物领域，具体涉及一种稀土铈席夫碱配合物及其制备方法，以及该配合物作为PTP1B和TCPTP活性抑制剂的应用。
背景技术：
蛋白酪氨酸磷酸酶(PTPs)是广泛存在于生物体内的一类不含金属的酶，它与蛋白激酶共同调控蛋白酪氨酸磷酸化这一可逆动态过程。其中，蛋白酪氨酸使蛋白磷酸化，而蛋白激酶则使蛋白去磷酸化。PTPs能够调控细胞周期和信号的转导，在细胞信号的响应方面，它能够通过和蛋白酪氨酸激酶联合来调控蛋白酪氨酸磷酸化的作用程度。这些信号系统的异常调控路径被发现和许多疾病有关。不正常的PTPs活性可导致包括癌症、糖尿病和风湿性关节炎等在内的许多疾病的发生。由于PTPs在疾病控制方面发挥关键作用，因此可作为药物靶标。目前人们研究发现的PTPs的种类已有107种，如PTP1B、TCPTP、SHP-1、SHP-2、PTP-MEG2等。
其中PTP1B通过使胰岛素受体去磷酸化，负向调节胰岛素信号转导。生物化学研究表明，PTP1B基因敲除鼠不仅发育正常，而且对胰岛素的敏感度增高，癌症发病率和发胖的概率也未见提高。因此，PTP1B是治疗Ⅱ型糖尿病和肥胖病的有效靶点。PTP1B抑制剂的研究可望筛选出高效低毒的抗糖尿病和抗肥胖症的新药物。
TCPTP在细胞体内分布较广，在所有组织和细胞的各个阶段都有表达。参与多条细胞信号传导途径的调节，调节细胞分化、增殖。对TCPTP缺陷小鼠的研究显示，TCPTP对细胞因子应答和红细胞生成都有调控作用,骨髓中细胞数量的严重减少和骨髓中B细胞数的降低提示TCPTP在造血细胞发育中具有重要的作用。因此，TCPTP抑制剂的寻找及筛选有可能成为新型抗肿瘤药物研发的重要途径。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种稀土铈席夫碱配合物及其制备方法，以及该配合物作为PTP1B和TCPTP活性抑制剂的应用。
本发明提供的一种稀土铈席夫碱配合物，其分子式为[Ce(HL)2(NO3)3]，其中HL为N'-(吡啶-2-亚甲基)吡嗪-2-碳酰肼(N'-(pyridin-2-ylmethylene)pyrazine-2-carbohydrazide，化学式C11H9N5O)，结构式为：
本发明提供的稀土铈席夫碱配合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)将Ce(NO3)3与N'-(吡啶-2-亚甲基)吡嗪-2-碳酰肼分别溶于甲醇溶液；
(2)将上述两种溶液置于反应器中混合，40-60℃加热回流6-9h，得墨绿色清液，过滤，滤液中析出淡黄色块状晶体。
步骤(1)Ce(NO3)3与N'-(吡啶-2-亚甲基)吡嗪-2-碳酰肼的摩尔比为2：1。
本发明制备的稀土铈席夫碱配合物的晶体属于单斜晶系的C2/C空间群，晶胞参数：α＝90°,β＝126.447(1)°,γ＝90°。该配合物中铈离子与配体形成1：2的摩尔比，两个配体均以三齿螯合配位到铈离子，同时铈离子还与三个硝酸根离子配位达到电中性。从甲醇中结晶的本发明配合物含有两分子的溶剂。
本发明的稀土铈席夫碱配合物对蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP1B和TCPTP)的活性具有抑制作用，对PTP1B的半数抑制浓度(IC50)为：5.21μM，对TCPTP的半数抑制浓度(IC50)为：2.02μM。其可以作为蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP1B和TCPTP)的抑制剂应用。
本发明的优点和效果：
本发明的稀土铈席夫碱配合物是稀土盐Ce(NO3)3与席夫碱配体在加热条件下反应得到，制备方法方便简单，产物纯度高，产率高，可达75％。
本发明提供的稀土铈席夫碱配合物通过半数抑制浓度(IC50)的测定得知其对蛋白酪氨酸磷酸酶的活性有抑制作用，对不同PTPs的抑制能力不同，配合物对TCPTP显示出选择性。
附图说明
图1本发明稀土铈配合物[Ce(HL)2(NO3)3]·2CH3OH的晶体结构图
图2本发明稀土铈配合物[Ce(HL)2(NO3)3]的电喷雾质谱图
图3本发明稀土铈配合物[Ce(HL)2(NO3)3]抑制PTP1B活性的IC50值测定曲线
图4本发明稀土铈配合物[Ce(HL)2(NO3)3]抑制TCPTP活性的IC50值测定曲线
具体实施方式
实施例1.本发明配合物[Ce(HL)2(NO3)3]的制备及晶体培养方法。
称取0.434g Ce(NO3)3溶于2ml甲醇,0.114g N'-(吡啶-2-亚甲基)吡嗪-2-碳酰肼溶于50ml甲醇,将上述两种溶液置于反应器中混合，55℃加热回流8h，得墨绿色清液，过滤，滤液中析出淡黄色块状晶体，收集晶体分别用水、甲醇各洗涤三次，真空干燥，产率为65％。元素分析[Ce(C11H9N5O)2(NO3)3]·2CH3OH：理论值：C 33.53H 2.70N 22.03；实验值：C 33.99，H 2.73，N 22.41。
实施例2.本发明配合物[Ce(HL)2(NO3)3]·2CH3OH的单晶X-ray衍射试验条件结果。
在高倍显微镜下，挑选规则、透明的黄块状单晶颗粒。将所选晶体用玻璃丝粘牢，并固定在Bruker SMART 1000CCD面探衍射仪上。以石墨单色器Mo-Kα为辐射光源，收集样品对波长为的X-ray衍射数据。以ω扫描方式，衍射数据经LP因子和经验吸收校正。全部X-ray衍射图还原为衍射指标数据后，用SHELXL-97直接法解得晶体结构，氢原子采用理论加氢，并作各向异性精修，最后画出相应的分子结构图。有关晶体其它一些详细的信息列于表1.
表1配合物[Ce(C11H9N5O)2(NO3)3]·2CH3OH的晶体学数据
实施例3.配合物[Ce(HL)2(NO3)3]的电喷雾质谱：
为了研究配合物在溶液中的存在形式，将少量的配合物固体粉末溶于甲醇，离心得到澄清透明溶液，上样到电喷雾质谱仪，采用电喷雾离子源，以正离子方式检测并记录数据。图2是配合物的正离子电喷雾质谱图。所有图谱中都能观察到相应配合物的分子离子峰。表2是配合物的正离子电喷雾质谱归属。结果表明，实验值与理论值一致，配合物在溶液中是以合成得到的形式稳定存在。
表2配合物[Ce(HL)2(NO3)3](1)的正离子电喷雾质谱归属
实施例4.本发明稀土配合物[Ce(HL)2(NO3)3]对PTP1B和TCPTP抑制效果检测。
IC50测定原理：
蛋白酪氨酸磷酸酶(PTPs)能使反应底物对硝基苯磷酸二钠盐(pNPP)分解成黄色的对硝基苯酚，该产物在405nm处有很强的吸收。PTPs与配合物作用后，通过检测405nm处吸光度值的变化来间接检测酶活性的变化情况。
IC50值的意义：
IC50指的是酶的活性降低为原活性的一半时，此时的抑制剂浓度，以此来衡量抑制剂的抑制效果，IC50数值越小，说明抑制剂抑制PTPs活性的效果就越好，以此为依据来检测抑制率。
IC50的测定方法：
酶活性抑制实验的测定是以0.1M对硝基苯磷酸二钠盐(pNPP)为反应底物在pH为6.00的MOPS缓冲体系[30mM吗啉代丙烷磺酸(MOPS)，50mM NaCl]中进行的。
将配合物用二甲基亚砜(DMSO)溶解，配成10-2M的母液，再用DMSO稀释成不同浓度的溶液(10-3M、10-4M、10-5M、10-6M、10-7M、10-8M、10-9M)。用MOPS缓冲溶液将所要用的PTPs稀释至一定浓度(现用现配)。在96孔板中，每孔依次加入83μl含酶缓冲溶液，10μl不同浓度的配合物溶液，水浴37℃恒温30min后，用2μl(0.1M)的pNPP启动反应，30min后，加5μl(2M)的NaOH终止反应，通过酶标仪测定底物的分解产物—对硝基苯酚(pNP)在波长λ＝405nm处的吸收强度。以配合物浓度的对数作为横坐标，抑制率作为纵坐标，利用Origin程序作图，拟合得到配合物对酶抑制能力的曲线，求得抑制率在50％时相应的配合物浓度，也就是IC50值。
所有测定过程都设有空白及对照实验，以排除溶剂干扰、配合物本身颜色的干扰。每次都用新配制的配合物溶液，并且重复三次以上平行实验。
检测结果1：配合物[Ce(HL)2(NO3)3]对PTP1B的半数抑制浓度(IC50)为：5.21μM(见图3)。
检测结果2：配合物[Ce(HL)2(NO3)3]对TCPTP的半数抑制浓度(IC50)为：2.02μM(见图4)。
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