丝氨酸n衍生物的金属锌配合物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及锌配合物，具体涉及丝氨酸N衍生物的金属锌配合物及其制备方法和 应用。
【背景技术】
[0002] 糖尿病是继癌症和心血管疾病之后严重危害人类健康的疾病，常见类型为I型和 II型。II型糖尿病发病的主要原因是机体各组织对胰岛素产生抵抗作用，在分子水平则表 现为胰岛素与其受体结合后信号转导缺失。蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)作为蛋白酪氨酸 磷酸酶（PTPs)的成员之一，通过使胰岛素受体及其底物去磷酸化而阻断胰岛素的信号转 导，对糖尿病的发生和发展起着重要作用。研究表明，在II型糖尿病患者和动物模型中，由 于PTP1B的表达水平增高，所以发生了胰岛素抵抗；而PTP1B基因敲除鼠不仅发育正常，而 且对胰岛素的敏感性增高，癌症发病率和发胖的概率为零。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。
[0003] 锌是人体健康必需的微量元素，被誉为"生命之花"和"智力之源"。研究表明，锌 离子及其配合物能有效抑制PTP1B活性，具有类胰岛素效果。为了进一步筛选配合物类抗 糖尿病药物，我们研究了锌离子与丝氨酸N衍生物结合形成的锌配合物对PTPs的抑制作用 和选择性，结果表明：该配合物对PTP1B具有好的抑制作用和选择性。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种可以作为PTP1B特异性抑制剂的金属锌配合物及其 制备方法。
[0005] 本发明提供的丝氨酸N衍生物的金属锌配合物，分子式为：[Zn(Ll)2]X3H20,其中 HL1为N- (4-羟基苯基）-L-丝氨酸。结构式为：
[0006]
[0007] 上述配合物对PTP1B的半数抑制浓度（IC5。）为：0.01~1. 02yM;对TCPTP的半 数抑制浓度（ICJ为：0. 02~1. 29yM。
[0008] 所述的金属锌配合物的制备方法，包括如下步骤：
[0009] 将配体N- (4-羟基苯基）-L-丝氨酸和K0H溶于蒸馏水，滴加Zn(Ac) 2水溶液，配 体、KOH与Zn(Ac)2的摩尔比为1 : 1 : 1，室温反应5~9h，过滤得无色滤液，室温缓慢挥 发，一周后析出无色粉末或块状晶体。
[0010] 本发明的优点和效果：
[0011] 本发明的锌配合物是锌离子与手性分子丝氨酸N衍生物在室温条件下反应得到， 制备方法方便简单，产物纯度高，产率高。电喷雾质谱表明该配合物在溶液中能够稳定存 在，其组分与固体一致。热分析表明此配合物在室温能够稳定存在，并且是以合成得到的形 式存在的。
[0012] 本发明提供的锌配合物通过半数抑制浓度（IC5。）的测定得知它对蛋白酪氨酸磷 酸酶（PTPs)的活性有明显抑制作用，对不同PTPs的抑制能力不同，对PTP1B显示出较好的 选择性。
【附图说明】
[0013] 图1本发明锌配合物[Zn(Ll)2]X3H20的晶体结构图
[0014] 图2本发明锌配合物的电喷雾质谱图
[0015] 图3本发明锌配合物的热分析图
[0016] 图4本发明锌配合物抑制PTP1B活性的IC5。值测定曲线
[0017] 图5本发明锌配合物抑制TCPTP活性的IC5。值测定曲线
【具体实施方式】
[0018] 实施例1.本发明锌配合物[Zn(Ll)2]X3H20的制备及晶体培养方法。
[0019] 将配体N- (4-羟基苯基）-L-丝氨酸和K0H溶于蒸馏水，滴加Zn(Ac) 2水溶液，配 体、K0H与Zn(Ac)2的摩尔比为1 : 1 : 1，室温反应5~9h，过滤得无色滤液，室温缓慢 挥发，一周后析出无色块状晶体，抽滤，分别用水、甲醇和乙醚各洗涤三次，真空干燥，产率 为 51 ~62%。元素分析：理论值：C49. 45,H4.98,N5. 77;实验值：C49. 57,H4.91，N 5. 84。
[0020] 配合物的晶体结构测定：
[0021] 晶体结构测定采用北京同步辐射源，使用MARC⑶-165探测器收集衍射数据（A= 0.72A)，数据经HKL2000还原后，用SHELXL-97直接法解得晶体结构，并经Lorentz和极化 效应修正。C/0原子采用理论加氢（0.93SC-H$ 0.97A,0.82SO-H￡ 0.87A)。详细的晶 体测定数据见表1。晶体结构见图1。
[0022] 表1配合物的晶体学数据
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[0025] 配合物的电喷雾质谱：
[0026] 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水，取上清 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，图谱中能观察到该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，该配合物在溶液中是以合成得到的形 式稳定存在。
[0027] 表2配合物的正离子电喷雾质谱归属
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[0029] 配合物的热分析：
[0030] 热分析结果表明锌配合物在l〇〇°C以下稳定，说明它在室温能够稳定存在，见图 3〇
[0031] 实施例2.本发明锌配合物对PTP1B、TCPTP抑制效果检测。
[0032] IC5。测定原理：
[0033] 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（pNP)，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。
[0034]IC5。值的意义：
[0035]IC5。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，IC5。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 抑制效果。
[0036] IC5。的测定方法：
[0037]IC5。的测定是以0. 1MpNPP为反应底物，在pH为7. 20的MOPS缓冲体系[20mM吗 啉代丙烷磺酸（M0PS)，50mMNaCl]中进行的。
[0038] 将配合物用二甲基亚砜（DMS0)溶解，配成10 2M的母液，再用DMS0稀释成不同浓 度的溶液（10 3M、10 4M、10 5M、10 6M、10 7M、10SM、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83y1含PTPs的缓冲溶液， 10y1不同浓度的配合物溶液，37°C水浴恒温30min后，用2y1 (0. 1M)的pNPP启动反应， 30min后，加5y1 (2M)的NaOH终止反应，通过酶标仪测定A= 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IC5。值。
[0039] 所有测定过程都设空白及对照实验，以排除溶剂和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。实验结果：配合物对PTP1B的半数 抑制浓度（IC5。）为：0. 01~1. 02yM(见图4);对TCPTP的半数抑制浓度（IC5。）为：0. 02~ 1. 29yM(见图 5)。
【主权项】
1. 丝氨酸N衍生物的金属锌配合物，其特征在于，结构式为：2. 根据权利要求1所述的金属锌配合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 将配体N- (4-羟基苯基）-L-丝氨酸和KOH溶于蒸馏水，滴加Zn(Ac) 2水溶液，配体、KOH 与Zn(Ac)2的摩尔比为I: 1 : 1，室温反应5~9h，过滤得无色滤液，室温缓慢挥发，一周 后析出无色粉末或块状晶体。3. 如权利要求1所述的金属锌配合物用作蛋白酪氨酸磷酸酶的抑制剂。
【专利摘要】本发明提供了一种丝氨酸N衍生物的金属锌配合物及其制备方法，配合物分子式为：[Zn(L1)2]·3H2O，其中HL1为N-(4-羟基苯基)-L-丝氨酸。配合物的制备方法，是将醋酸锌的水溶液滴加到HL1配体和KOH反应后的水溶液中，室温搅拌5～9h，过滤，滤液缓慢挥发析出无色块状晶体，产率大于50％。此配合物对蛋白酪氨酸磷酸酶(PTPs)的活性有高效抑制作用，对PTP1B显示出较好的选择性。因此，该配合物在制备治疗糖尿病和肥胖症药物方面有潜在的应用价值。
【IPC分类】A61P3/04, A61K31/315, C07C229/76, C07C227/16, A61P3/10
【公开号】CN105037187
【申请号】CN201510297658
【发明人】李艳红, 卢丽萍, 袁彩霞
【申请人】山西大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月3日