一种含4-硝基苯的新型Ru(II)配合物的制备方法及其抗肿瘤活性的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种有抗肿瘤活性的2，3-二(4-硝基苯基)吡嗪[2，3-f][1，10]菲咯啉新型Ru(II)配合物及其制备方法。其特征在于，按如下步骤进行：(1)1，10-邻菲咯啉与溴化钾反应以摩尔比1∶2合成中间产物1。(2)中间产物1与盐酸羟胺和碳酸钠以摩尔比1∶3.5∶1.5合成中间产物2。(3)中间产物2与低亚硫酸钠以摩尔比1∶5合成中间产物3。(4)中间产物3与4，4′-二硝基苯偶酰以摩尔比1∶1合成中间产物4。(5)中间产物4与顺式-二(2，2′-联吡啶)二氯二水合钌(II)以摩尔比1∶1.3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-硝基苯的新型Ru (I I)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][l，10]菲咯啉的新型 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] -种含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 的制备方法如下：
[0010] (1) 1，10-邻菲咯啉与溴化钾反应生成5,6-二酮-1，10邻菲咯啉：1，10-邻菲罗啉 低温下溶于浓硫酸，加入溴化钾后缓慢滴加浓硝酸，升温至ll〇°C反应2. 5h，反应结束将反 应液倒入足量碎冰中放入，用10m〇l/L的NaOH溶液中和，形成黄色沉淀，抽滤，水洗，真空干 燥，得目标产物。反应摩尔比为1 : 2。
[0011] (2) 5,6-二酮-1，10-邻菲咯啉与盐酸羟胺反应生成5,6-二肟-1，10邻菲咯啉： 二者与碳酸钠溶于无水乙醇，加热回流5h，反应结束冷却至室温，旋蒸，用适量水、乙醇、乙 醚洗涤产物，干燥的黄色固体。反应摩尔比为1 : 3.5 : 1.5。
[0012] (3) 5,6-二肟-1，10-邻菲咯啉与低亚硫酸钠反应得5,6-二胺-1，10-邻菲咯啉： 5,6-二肟-1，10-邻菲咯啉溶于乙醇，氮气保护下加热至70°C，反应15min后，加入含低亚 硫酸钠的氨水（3% )溶液，升温至85°C，滴加含低亚硫酸钠的氨水（3% )溶液，反应45min 后，冷却，抽虑，稀氨水洗涤，得黄色固体目标产物。反应摩尔比为1 : 5。
[0013] (4) 5,6-二胺-1，10-邻菲咯啉与4, V -二硝基苯偶酰反应得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lOmin，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。
[0014] (5)2,3-二（4-硝基苯基）吡嗪[2,3-幻[1，10]菲咯啉与(^8-[1?110^) 2(：12]*2!120 反应得新型Ru(II)配合物：二者加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，加去离子水搅拌lOmin，过滤弃去不溶物，滤液中加过量六 氟磷酸铵水溶液，大量红色固体析出，抽滤，用适量的水和乙醚淋洗，真空干燥。柱层析分离 法提纯，得到红色片状晶体目标产物。反应摩尔比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] [1，10]菲咯啉的新型Ru (II)配合物 的合成，包括以下工艺步骤：
[0021] (1)5,6-二酮-1，10邻菲咯啉的合成
[0022] 在250mL三口烧瓶中加入10gl，10-邻菲咯啉（55. 6mmol)，冰盐浴条件下快速加入 60mL浓硫酸，溶解后迅速加入13. 2g KBr (11 lmmol)，缓慢滴加30mL浓硝酸，升温至110°C反 应2. 5h，反应完毕冷却至室温，反应液倒入500g碎冰中，用10mol/L的NaOH溶液中和，析出 大量黄色固体，抽滤，用大量蒸馏水洗涤，乙醇重结晶，得黄色针状晶体，抽滤，真空干燥，得 固体7. 17g，产率60. 8%。反应式为：
[0023]
[0024] (2) 5,6-二肟-1，10邻菲咯啉的合成
[0025] 250mL 单口烧瓶中，加入 3. 36g5,6-二酮-1，10-邻菲略啉（16mmol)，2. 54g 碳酸 钠（24mmol)和3. 9g盐酸轻胺（56mmol)溶于120mL无水乙醇，加热至回流，反应5h，结束 后冷却至室温，旋蒸除去溶剂，加入适量水抽虑，分别用适量水、乙醇、乙醚洗涤滤饼，干燥 得黄色固体3. 08g，产率79%。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] 250mL三口烧瓶加入L44g5,6-二肟-1，10-邻菲咯啉（6mmol)和40mL乙醇，氮气 保护下加热至70°C，反应15min，快速加入40mL含有4. 5g低亚硫酸钠（22. 5mmol)的氨水 (3% )溶液。升温至85°C，缓慢加入20mL含有1. 5g低亚硫酸钠（7. 5mmol)的氨水（3% ) 溶液，反应45min，反应结束后，冷却，抽虑，大量稀氨水洗涤，干燥后得到黄色固体0. 976g， 产率77%。反应式为：
[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：
[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 三口圆底烧瓶中加入 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 0. 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 MTT 20 yL，继续培养5h，然后每孔加 SDS 100 yL，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68. 3%，人黑色素瘤细胞株有效抑制率达到最大59. 3%。
[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. 一种具有抗肿瘤活性的RU(II)配合物，其特征在于，分子结构式为：2. 如权利要求1所述的一种含2, 3-二（4-硝基苯基）吡嗪[2, 3-f] [1，10]菲咯啉的 新型Ru(II)配合物的制备方法，其特征是包括以下步骤： (1) 1，10-邻菲咯啉与溴化钾反应生成5,6-二酮-1，10邻菲咯啉：1，10-邻菲罗啉低温 下溶于浓硫酸，加入溴化钾后缓慢滴加浓硝酸，升温至IKTC反应2. 5h，反应结束将反应液 倒入足量碎冰中放入，用lOmol/L的NaOH溶液中和，形成黄色沉淀，抽滤，水洗，真空干燥， 得目标产物。反应摩尔比为1 : 2。 (2) 5,6-二酮-1，10-邻菲咯啉与盐酸羟胺反应生成5,6-二肟-1，10邻菲咯啉：二者 与碳酸钠溶于无水乙醇，加热回流5h，反应结束冷却至室温，旋蒸，用适量水、乙醇、乙醚洗 涤产物，干燥的黄色固体。反应摩尔比为1 : 3.5 : 1.5。 (3) 5,6-二肟-1，10-邻菲咯啉与低亚硫酸钠反应得5,6-二胺-1，10-邻菲咯啉：5， 6-二肟-1，10-邻菲咯啉溶于乙醇，氮气保护下加热至70°C，反应15min后，加入含低亚硫 酸钠的氨水（3% )溶液，升温至85°C，滴加含低亚硫酸钠的氨水（3% )溶液，反应45min 后，冷却，抽虑，稀氨水洗涤，得黄色固体目标产物。反应摩尔比为1 : 5。 (4) 5,6-二胺-1，10-邻菲咯啉与4, V -二硝基苯偶酰反应得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lOmin，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 (5) 2,3-二（4-硝基苯基）吡嗪[2,3-幻[1，10]菲咯啉与(^-[1?11〇^)2(：12]*2!1 20反 应得新型Ru(II)配合物：二者加15mL乙醇和I. 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，加去离子水搅拌lOmin，过滤弃去不溶物，滤液中加过量六氟磷酸 铵水溶液，大量红色固体析出，抽滤，用适量的水和乙醚淋洗，真空干燥。柱层析分离法提 纯，得到红色片状晶体目标产物。3. 如权利要求1所述的Ru(II)配合物在制备抗肿瘤药物中的应用。
【文档编号】A61P35/00GK105884835SQ201410835571
【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