一种含4，4’-二溴-2，2’-联吡啶的新型钌配合物的制备方法及其抗肿瘤活性的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种含4，4’-二溴-2，2’-联吡啶的新型钌配合物的制备方法及其抗肿瘤活性。其特征在于，按如下步骤进行：(1)4-硝基苯甲醛与维生素B1摩尔比22.4∶1合成中间产物1。(2)中间产物1与NBS以摩尔比1∶1.5合成中间产物2。(3)中间产物2与5，6-二胺-1，10-邻菲咯啉以摩尔比1∶1合成中间产物3。(4)三氯化钌与4，4’-二溴-2，2’-联吡啶以摩尔比1∶2合成中间产物4。(5)中间产物3与中间产物4合成其Ru(II)配合物。本发明Ru(II)配合物含平面芳香杂环，有很高的DNA亲和性。且硝基和溴均有强的吸电子效应，增强了配合物与DNA的结合能力。
【专利说明】
一种含4,4' -二溴-2,2' -联吡啶的新型钌配合物的制备 方法及其抗肿瘤活性
技术领域
[0001] 本发明涉及一种含2, 3-二（4-硝基苯基）吡嗪[2, 3-f] [1，10]菲咯啉及4,4'-二 溴-2,2' -联吡啶的新型Ru(II)配合物的制备方法，以及所述Ru(II)配合物的抗肿瘤活 性。
【背景技术】
[0002] 金属配合物通过静电结合、沟渠结合、插入结合方式与DNA作用。其中以插入结合 方式最佳，因为插入到DNA的碱基对中，可直接使碱基对受损，影响癌细胞的DNA复制。若 金属配合物能识别癌细胞的基因变异位点，插入到错配的碱基对中，阻止其复制，这样便可 将其作为一种好的抗癌药物，从根本上治疗遗传病。
[0003] 1969年，顺铂首次被报道具有抗肿瘤活性，随之被应用于临床试验。顺铂等药物存 在毒副作用较大和癌细胞的耐药性等问题，且水溶性较小。钌多吡啶配合物具有毒性低、合 成技术和方法成熟、易被癌组织吸收而且被很快排泄的优点。而通过改变配体，能够调节与 靶向分子间的亲和力、电子转移方向、取代反应速率和还原电位，实现光电的活化。
[0004] 本发明Ru(II)配合物4,4' -二溴_2,2' -联吡啶、吡嗪并[1，10]菲咯啉和4-硝 基苯三种平面芳香杂环，与DNA具有很高的亲和性。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种制备方法简单，反应条件温和，容易实施，制备过程中得 到的中间反应产物和目标产物结构稳定的新型癌细胞抑制剂Ru(II)配合物。
[0006] 本发明提供的一种含2,3-二（4-硝基苯基）吡嗪[2,3-f] [1，10]菲咯啉及4， 4' -二溴-2, 2' -联吡啶的新型Ru (II)配合物，其分子结构式为：
[0007]
[0008] 本发明的技术方案：
[0009] 一种含2,3_二（4-硝基苯基）吡嗪[2,3-f][l，10]菲咯啉及4,4'-二溴-2， 2' -联吡啶新型Ru(II)配合物的制备方法如下：
[0010] (1)4-硝基苯甲醛与维生素 B1合成4-硝基苯偶姻：维生素 B1的水溶液加入苯甲 醛和无水乙醇混合液，NaOH溶液调pH至8~9,搅拌lh后室温静置24h，析出白色固体，抽 滤，去离子水洗涤，干燥得目标产物。摩尔比为22.4 : 1。
[0011] (2)4-硝基苯偶姻与NBS合成4, V -二硝基苯偶酰：二者溶于乙酸乙酯，加热回 流24h。反应结束冷却至室温，过滤，滤液旋蒸除溶剂，干燥，的淡黄色固体，重结晶得目标产 物。摩尔比为1 : 1. 5。
[0012] (3) 4, f -二硝基苯偶酰与5,6-二胺-1，10-邻菲略啉反应得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，氮气保护下反应2h，旋蒸除溶剂，加 适量二氯甲烷搅拌，过滤，旋蒸除溶剂，得浅黄色固体，真空干燥，得目标产物。反应摩尔比 为1 : 1〇
[0013] (4)三氯化钌与 4,4' -二溴 _2,2' -联吡啶合成 cis-Ru(dbbpy)2 .C12 ·2Η20 :三 氯化钌与二甲基甲酰胺搅拌溶解，加入水合氢化锂和4,4' -二溴-2, 2' -联吡啶，Ν2的保护 下160°C反应8h。反应结束冷却至室温，加丙酮猝灭反应，低温析出大量黑色晶体，抽滤，冰 水溶液洗涤，得目标产物。摩尔比为1 : 2。
[0014] (5)(^8-[此（(11*?7)2(：12].2!120与2,3-二（4-硝基苯基）吡嗪[2,3-幻[1，10] 菲咯啉合成新型Ru(II)配合物：二者加乙醇和二甲基酰胺，氮气保护下加热回流24h，反应 结束后，冷却至室温，加去离子水搅拌，抽滤弃去不溶物，滤液加过量六氟磷酸铵水溶液，析 出红色固体，抽滤，水和乙醚淋洗，真空干燥，用柱层析分离法提纯，所得固体用扩散法养 晶体，抽滤，真空干燥，得到目标产物红色片状晶体。摩尔比为1 : 1.3。
[0015] 本发明的有益处：Ru(II)配合物含有平面芳香杂环，与DNA具有很高的亲和性。在 插入配体的选择上，由于硝基和溴均有强的吸电子效应，增强了配合物与DNA的结合能力。
【附图说明】：
[0016] 图1是实施例二中Ru (II)配合物不同浓度的条件下，肝癌细胞株Η印G2的相对 成活值。
[0017] 图2是实施例二中Ru (II)配合物不同浓度的条件下，人黑色素瘤细胞株F10-B16 的相对成活值。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0019] 实施例一：
[0020] 一种含2,3_二（4-硝基苯基）吡嗪[2,3-f][l，10]菲咯啉及4,4'-二溴-2， 2' -联吡啶的新型Ru(II)配合物的合成，包括以下工艺步骤：
[0021] (1)4-硝基苯偶姻的合成
[0022] 250mL三口烧瓶中放入20mL4-硝基苯甲醛和30mL无水乙醇，搅拌，加入7mL含 3. 5g维生素 B1 (8. 75mmol)的水溶液，用3mol/L的NaOH溶液调节反应体系的pH至8~9， 搅拌lh后，在室温下静置24h以上。待有大量白色固体析出时，抽滤，滤饼用去离子水淋洗 三次（20mLX 3)。固体干燥后，用无水乙醇对其进行重结晶，得到白色针状晶体15. 4g，产率 76. 9%，反应式为：
[0023]
[0024] ⑵4-硝基苯偶酰的合成
[0025] 50mL单口烧瓶中加入2. 10 g4-硝基苯偶姻（lOmmol)、2. 67gN-溴代丁二酰亚胺 (NBS) (15 mmol)和10mL乙酸乙酯，搅拌，加热回流2h。反应结束后冷却至室温，过滤，弃去 滤饼，滤液通过减压蒸馏除去溶剂。固体干燥后，用甲醇与水对其进行重结晶，得到淡黄色 针状晶体1.67 8，产率83.6%。反应式为：
[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] 在 100mL单口烧瓶中加入0.33g4,4'-二硝基苯偶酰（l.Ommol)和0.21g 5,6_二 胺-1，10-邻菲咯啉（l.Ommol)，加入30mL冰醋酸，搅拌，氮气保护下反应2h。反应结束后， 旋蒸除溶剂，旋干后加入适量的二氯甲烷搅拌l〇min。过滤，旋蒸除溶剂。所得固体用无水 乙醇重结晶，抽滤后真空干燥，得到浅黄色晶体0. 352g，产率为78. 6%。反应式为：
[0029]
[0030] (4) cis-Ru (dbbpy) 2 · Cl2 · 2H20 的合成
[0031] 25mL三口烧瓶内加入0· 131g三氯化钌（含量37.8% ) (0.5mmol)和5mL二甲基 甲酰胺，搅拌使之溶解，再加入〇. 125g水合氢化锂（0. 033mmol)和0. 156g 4,4'_二溴-2， 2' -联吡啶（lmmol)，队的保护下160°C反应8h。反应结束后冷却至室温，加入30mL丙酮 猝灭反应，剧烈搅拌半小时后，放入冰箱静置冷藏，待析出大量黑色晶体时，抽滤。滤饼用大 量的冰水溶液洗涤，直至淋洗下来的液体变得澄清为止，真空干燥，得到黑色晶体0. 16g，产 率为61. 7%。反应式为：
[0032]
[0033] (5)新型Ru(II)配合物的合成
[0034] 50mL三口圆底烧瓶中加入 0· 21g cis-[Ru(dbbpy)2Cl2] ·2Η20(0· 19mmol)和 0· 105 g2,3-二（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，氮气保护下加热回流24h，反应结束后，冷却至室温，加15mL去离子水搅拌 lOmin，抽滤，弃去不溶物，滤液中加入过量的六氟磷酸铵水溶液，大量红色固体析出，抽滤， 依次用适量的水和乙醚淋洗，真空干燥后，用柱层析分离法提纯（层析柱用200-300目中性 三氧化二铝填充，淋洗剂为乙腈：甲苯=1 : 2)，所得固体用少许乙腈溶解，滴管移至10mL 的小烧杯中，保鲜膜封口后放入装有适量无水乙醚的广口瓶中，封口后放到安静的地方存 放，待烧杯中析出红色片状晶体时，取出烧杯，抽滤，真空干燥，得到红色片状晶体〇. 165g， 产率为77. 3%。反应式为：
[0035]
[0036] 实施案例二：Ru(II)配合物抗肿瘤活性实验
[0037] 本发明采用MTT方法，对Ru (II)配合物进行体外肿瘤细胞的毒性测定，以肝癌细 胞株Hep G2和人黑色素瘤细胞株F10-B16为检测对象。取培养好的癌细胞悬液接种于 洁净的96孔培养板中，200 μ L/孔，同时将得到的Ru(II)配合物以浓度梯度（6. 25 μΜ~ 100 μ Μ)的方式加入细胞培养板中，每孔100 μ L，每个Ru (II)配合物浓度为2个平行板， 空白对照组不加 Ru(II)配合物，只加培养液。于37°C培养箱内恒温放置48h，每孔加5g/L MTT20 μ L，继续培养5h，然后每孔加 SDS 100 μ L，10h后在酶标仪570nm波长处测定各孔吸 光度值。根据以下公式计算其抑制率：
[0038] 肿瘤细胞生长抑制率（％ ) = (0D对照均值-0D试验均值）/0D对照均值X 100%
[0039] 其中0D表示酶标仪上570nm波长处对应溶液的吸光度值。
[0040] 如上所示，所述的Ru (II)配合物表现出对肝癌细胞株Η印G2和人黑色素瘤细胞 株F1〇-B16具有较强的抑制效果，且当Ru (II)配合物浓度为100 μ Μ时肝癌细胞株效抑制 达77. 8%，人黑色素瘤细胞株有效抑制率达到最大63%。
[0041] Ru(II)配合物具有明显的抗肿瘤活性，其含有的平面芳香杂环，与DNA具有很高 的亲和性。在插入配体的选择上，由于硝基和溴均有强的吸电子效应，增强了配合物与DNA 的结合能力。
【主权项】
1. 一种具有抗癌活性的RU(II)配合物，其特征在于，分子结构式为：2. 如权利要求1所还的一柙谷奈开嗯唑及BK嗪开L1，1〇」非嘐卩杯的新型Ru(II)配合物 的制备方法，其特征是包括以下步骤： (1) 4-硝基苯甲醛与维生素 Bl合成4-硝基苯偶姻：维生素 Bl的水溶液加入苯甲醛和 无水乙醇混合液，NaOH溶液调pH至8~9,搅拌Ih后室温静置24h，析出白色固体，抽滤， 去离子水洗涤，干燥得目标产物。摩尔比为22.4 : 1。 (2) 4-硝基苯偶姻与NBS合成4,4'-二硝基苯偶酰：二者溶于乙酸乙酯，加热回流 24h。反应结束冷却至室温，过滤，滤液旋蒸除溶剂，干燥，的淡黄色固体，重结晶得目标产 物。摩尔比为I : 1. 5。 (3) 4, f -二硝基苯偶酰与5,6-二胺-1，10-邻菲咯啉反应得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，氮气保护下反应2h，旋蒸除溶剂，加适 量二氯甲烷搅拌，过滤，旋蒸除溶剂，得浅黄色固体，真空干燥，得目标产物。反应摩尔比为 1 ： 1〇 (4) 三氯化钌与4,4' -二溴_2,2' -联吡啶合成cis-Ru(dbbpy)2 · Cl2 · 2H20 :三氯化 钌与二甲基甲酰胺搅拌溶解，加入水合氢化锂和4,4' -二溴_2,2' -联吡啶，队的保护下 160°C反应8h。反应结束冷却至室温，加丙酮猝灭反应，低温析出大量黑色晶体，抽滤，冰水 溶液洗涤，得目标产物。摩尔比为1 : 2。 (5) cis-[Ru(dbbpy)2Cl2] · 2H20 与 2,3_ 二（4-硝基苯基）吡嗪[2,3-f] [1，10]菲咯 啉合成新型Ru(II)配合物：二者加乙醇和二甲基酰胺，氮气保护下加热回流24h，反应结束 后，冷却至室温，加去离子水搅拌，抽滤弃去不溶物，滤液加过量六氟磷酸铵水溶液，析出红 色固体，抽滤，水和乙醚淋洗，真空干燥，用柱层析分离法提纯，所得固体用扩散法养晶体， 抽滤，真空干燥，得到目标产物红色片状晶体。摩尔比为1 : 1.3。3. 如权利要求1所述的Ru(II)配合物在制备抗癌药物中的应用。
【文档编号】C07F15/00GK105884833SQ201410835341
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年12月24日
【发明人】郑昌戈, 谢晨, 李明月
【申请人】江南大学