一种水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu(Ⅱ)配合物及其合成与应用

一种水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu(Ⅱ)配合物及其合成与应用
【专利摘要】本发明公开了一类水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu(Ⅱ)配合物的合成与应用，属于化学应用领域。本发明将卟啉与酰腙有效的结合起来，合成一类水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu(Ⅱ)配合物，使二者的生物活性产生协同，更大程度的发挥其在抗癌活性方面的应用；此外，本发明还将吡啶基阳离子引入到卟啉环上，大大增加了其水溶性，溶解性的增大克服了卟啉衍生物的一大缺陷，使其抗癌性能显著增高。通过对其与ct?DNA的作用强度及体外抗肿瘤的研究，初步认为本发明中合成的这类新型的水溶性酰腙类Schiff碱卟啉及其Cu(Ⅱ)配合物有较好的抗癌活性。
【专利说明】
一种水溶性酰腙类Sch i ff碱卟啉金属Cu( Π )配合物及其合成 与应用
技术领域
[0001] 本发明提供了一类新型水溶性酰腙类Schiff碱卟啉及其金属Cu(n)配合物的合 成;本发明还涉及该水溶性酰腙类Schiff碱卟啉及其金属Cu( Π )配合物与ct-DNA的相互作 用及在体外抗肿瘤方面的应用，属于化学应用领域。
【背景技术】
[0002] 癌症是世界上最致命的疾病之一，严重威胁人类健康，每年都有数以百万的人死 于癌症。因此，开发新的抗癌药物至关重要，金属配合物在众多药物中呈现出好的生物活 性，自顺铂问世后，其受到了广泛的关注。开发新型有效的抗癌药物是当今世界十分迫切的 重要课题。扑啉类衍生物作为抗癌药物发挥了重要作用，从最初的血卟啉到目前的各种功 能卟啉衍生物，很多卟啉类抗癌药物已经在世界范围内得到了广泛的关注和研究。但同时 由于卟啉化合物具有较大的刚性空间构型，使得其在水中的溶解度几乎为零，这大大限制 了卟啉化合物的应用。吡啶基、磺酸基、氨基、羧基等大极性基团具有良好的水溶性，将卟啉 环与大极性基团结合在一起，可以得到相应的水溶性卟啉衍生物。因而水溶性卟啉的研究 引起人们的广泛关注。
[0003] 酰腙作为一种特殊的schiff碱，具有较强的配位能力和广泛的抗癌活性，已经被 广泛应用于临床治疗。1988年，Mohan与其合作者合成了7个含有吡啶环的芳酰腙，并以它们 为配体合成了大量的过渡金属配合物，对配体及配合物的抗肿瘤活性进行了测试，结果表 明：配体均表现出明显的生物活性，而配合物中Cu(PCPH)C1 2表现出比配体更强的活性。 KohLL.等人报道了水杨醛酰腙有很好的亲脂性，能杀死白血病细胞毒素，水杨醛苯甲酰腙 能有效的抑制人和啮齿动物许多DNA的合成和细胞的生长。2004年，西班牙学者报道异烟酰 腙与铜或镍形成的配合物对白血病有较好的治疗效果，可以抑制其DNA的合成。从这一系列 的报道可以看出，酰腙类化合物在抗癌方面有很好的生物活性。
[0004] 基于以上综述，本发明将卟啉与酰腙有效的结合起来，合成一类水溶性酰腙类 Schiff碱卟啉及其Cu(n)配合物，使其更大程度的发挥在生物活性方面的应用，尤其在抗 癌活性方面的应用。

【发明内容】

[0005] 本发明的目的是提供一种水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π )配合物； 本发明的另一目的是提供一种水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π )配合物的合成 方法； 本发明还有一个更重要的目的，就是提供该类水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π ) 配合物与ct-DNA的相互作用及在体外抗肿瘤方面的应用。
[0006] ( - )水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π )配合物 本发明水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π )配合物的结构为下式表示的结构之一：
[0007] (二)水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π )配合物的合成 1、配合物Cu-Por 1、Cu-Por 2的合成，包括以下工艺步骤： (1)5-(4-甲酸甲酯基)苯基-10,15,20-(4-吡啶基）Π 卜啉的合成 将对甲酸甲酯苯甲醛溶于丙酸中，再加入4-吡啶甲醛，加热使之完全溶解;然后滴加吡 咯，混合均匀后，于140~145°C回流1.5~2h;反应完成后，减压蒸去大部分丙酸;加入甲醇洗 去反应过程中生成的吡咯聚合物;室温搅拌15~25min后，放置冰箱中冷冻，析出紫色沉淀， 抽滤，收集滤饼，柱层析，即得到紫色产物5-(4-甲酸甲酯基)苯基-10，15,20-(4-吡啶基)扑 啉； 对甲酸甲酯苯甲醛、4-吡啶甲醛、啦咯以1:3:4的摩尔比投料。
[0008] (2)5-(4-肼羰基)苯基-10,15,20-(4-吡啶基)卟啉的合成 将5-(4-甲酸甲酯基）苯基-10,15，20-(4_吡啶基）卟啉溶解在三氯甲烷-乙醇混合液 中，加入水合肼，搅拌混合均匀，在70~80°C下回流20~24h，旋蒸浓缩，加入蒸馏水析出紫色 沉淀，抽滤，滤饼用甲醇洗涤，70~80°C下恒温干燥，收集紫色产物，即得5-(4-肼羰基)苯基_ 10，15,20-(4_吡啶基)卟啉； 三氯甲烷-乙醇混合液中，三氯甲烷与乙醇的体积比为1:2~1:4;水合肼的加入量为5-(4-甲酸甲酯基)苯基-10,15,20-(4-吡啶基)扑啉摩尔量的5~10倍。
[0009] (3)5-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15,20-(4-吡啶基）卟啉或的合 成 将5-(4-肼羰基)苯基-10,15,20-(4-吡啶基)Π 卜啉溶于三氯甲烷中；水杨醛或邻香兰素 溶于乙醇中；搅拌下将两种溶液混合，再加入冰醋酸作为催化剂，在70~80 °C下回流20~24h; 反应完成后，减压蒸出溶剂，加入乙醚析出沉淀，抽滤，乙二醚洗涤，真空干燥，收集紫红色 粉末，即为5-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15,20- (4-吡啶基）卟啉或5-(4-(2-(2-羟基-3-甲氧基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15,20-(4-吡啶基)扑啉； 水杨醛或邻香兰素的加入量为5-(4-肼羰基)苯基-10,15,20-(4_吡啶基）Π 卜啉摩尔量 的4~5倍； 冰醋酸加入量为5-(4-肼羰基)苯基-10,15,20-(4-吡啶基）扑啉摩尔量的0.06~0.1 倍。
[0010] (4)5-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10，15,20-(4-N-甲基吡啶基）卟啉 或5-(4-(2-(2-羟基-3-甲氧基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15，20-(4-N-甲基吡啶基）卟啉 的合成 将5-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15,20-(4-吡啶基）卟啉或5-(4-(2-(2-羟基-3-甲氧基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15,20-(4-吡啶基）卟啉溶于DMF中，加入过 量的CH3I(其作用是将卟啉化合物中4-吡啶基上的氮甲基化，从而形成水溶性的吡啶盐）， 氮气保护，40~50°C避光反应2~3h;反应完成后，加入丙酮或三氯甲烷，析出紫红色沉淀， 洗涤，干燥，得到5-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)肼羰基）苯基)-10,15,20-(4-N-甲基吡啶基） 卟啉或5-(4-(2-(2-羟基-3-甲氧基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15，20-(4-N-甲基吡啶基） 卟啉； CH3I的作用是将卟啉化合物中4-吡啶基上的氮甲基化，从而形成水溶性的吡啶盐，其 加入量为5-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)肼羰基）苯基）-10,15,20-(4-吡啶基）卟啉或5-(4-(2-(2-羟基-3-甲氧基苯亚甲基）肼羰基）苯基)-10,15,20-(4-吡啶基）卟啉摩尔量的5~7 倍。
[0011] (5)配合物 Cu-Porl 或 Cu_Por2 的合成 将5-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15，20-(4-N-甲基吡啶基）扑啉或5-(4-(2-(2-羟基-3-甲氧基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15，20-(4-N-甲基吡啶基）卟啉溶于 DMF;将C11CI26H2O溶于甲醇，搅拌下混合两种溶液，50~60 °C下搅拌4~6h;反应完成后离心，收 集上清液，旋蒸浓缩，加入CHC13,析出紫红色固体，过滤，用甲醇洗涤，真空干燥，即得配合 物Cu-Porl或配合物Cu_Por2; CuC126H20的用量为5-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15，20-(4-N-甲基 吡啶基）卟啉或5-(4-(2-(2-羟基-3-甲氧基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15，20-(4-N-甲基 吡啶基）卟啉摩尔量的8~12倍。
[0012] 2、配合物Cu-P〇r3的合成，包括以下工艺步骤： (1)5-(4-甲酸甲酯基)苯基-10,15,20-(4-吡啶基）Π 卜啉的合成 将对甲酸甲酯苯甲醛溶于丙酸中，再加入4-吡啶甲醛，加热使之完全溶解;然后滴加吡 咯，混合均匀后，于140~145°C回流1.5~2h;反应完成后，减压蒸去大部分丙酸;加入甲醇甲 醇洗去反应过程中生成的吡咯聚合物;室温搅拌15~25min后，放置冰箱中冷冻，析出紫色沉 淀，抽滤，收集滤饼，柱层析，即得到紫色产物5-(4-甲酸甲酯基)苯基-10,15,20-(4_吡啶 基)卟琳； 对甲酸甲酯苯甲醛、4-吡啶甲醛、啦咯以1:3:4的摩尔比投料。
[0013] (2)5-(4-肼羰基)苯基-10,15,20-(4-啦啶基）扑啉的合成 将5-(4-甲酸甲酯基）苯基-10,15，20-(4_吡啶基）卟啉溶解在三氯甲烷-乙醇混合液 中，加入水合肼，搅拌混合均匀，在70~80°C下回流20~24h，旋蒸浓缩，加入蒸馏水析出紫色 沉淀，抽滤，滤饼用甲醇洗涤，70~80°C下恒温干燥，收集紫色产物，即得5-(4-肼羰基)苯基_ 10，15,20-(4_吡啶基)卟啉； 三氯甲烷-乙醇混合液中，三氯甲烷与乙醇的体积比为1:2~1:4;水合肼的加入量为5-(4-甲酸甲酯基)苯基-10,15,20-(4-吡啶基)扑啉摩尔量的5~10倍。
[0014] (3)5- (4-肼羰基)苯基-10，15,20-(4-N-甲基吡啶基)卟啉的合成 将5- (4-肼羰基)苯基-10，15,20- (4-吡啶基)Π 卜啉溶于DMF中，加入过量的CH3I，氮气 保护，40~50°C避光反应2~3h;反应完成后，加入丙酮或三氯甲烷析出紫色沉淀，三氯甲烷 洗涤，真空干燥，得到5- (4-肼羰基)苯基-10，15，20- (4-N-甲基吡啶基)Π 卜啉； 〇131的加入量为5-(4-肼羰基)苯基-10，15,20-(4-吡啶基)扑啉摩尔量的5~7倍。 [0015] (4)5- (4-(2-(啦啶-2-亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15,20- (4-N-甲基吡啶基）卟 啉的合成 将5-(4-肼羰基)苯基-10，15,20-(44-甲基吡啶基）扑啉溶于01^;将2-吡啶甲醛溶 于无水乙醇;将两种溶液混合后，加入冰醋酸，70~75°C回流20~24h，反应完成后，减压蒸出 溶剂，加入乙醚析出沉淀，抽滤，重结晶，收集紫红色沉淀粉末，即可得到5- (4-(2-(吡啶_ 2-亚甲基)肼羰基)苯基）-10，15,20- (4-N-甲基吡啶基)扑啉； 2-吡啶甲醛的用量为5-(4-肼羰基)苯基-10,15,20- (4-N-甲基吡啶基）Π 卜啉摩尔量的 4~5倍;冰醋酸的用量为5-(4-肼羰基）苯基-10,15,20- (4-N-甲基吡啶基）Π 卜啉摩尔量的 0.06 ~0.1倍。
[0016] (5)配合物Cu_Por3的合成 将5- (4-(2-(吡啶-2-亚甲基)肼羰基)苯基)-10，15,20- (4-N-甲基吡啶基)扑啉溶于 DMF;将C11CI26H2O溶于甲醇，搅拌下混合两种溶液，50~60°C下搅拌4~6h;反应完成后离心， 收集上清液，旋蒸浓缩，加入CHC1 3,析出紫红色固体，过滤，用甲醇洗涤，真空干燥，即得配 合物 Cu_Por3; 〇1〇126出0的用量为5-(4-(2-(吡啶-2-亚甲基)肼羰基)苯基)-10，15,20-(4-^甲基 吡啶基)卟啉摩尔量的8~12倍。
[0017 ] 配合物Cu-Por 1、Cu-Por 1、Cu-Por 3的合成路线如下式所示：
(三)水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π )配合物与DNA(ct-DNA)的相互作用 (1)缓冲溶液（5 111]\11^8-!1(：1/5〇111]\1恥(：14!1 = 7.2)的配置：称取 0.6036 8 1^8 和2.922 g NaCl置于100 mL烧杯中，加入一定体积的蒸馏水使其完全溶解，转置1000 mL 容量瓶中，定容，摇勾，用盐酸调节至口^1 = 7.2即可。配合物与〇1：-0嫩相互作用的1]￥-'\^8 光谱、荧光光谱、圆二色光谱和粘度实验均在该缓冲溶液中进行。
[0018] (2) DNA溶液的制备:称取一定量的Ct-DNA (棉絮状）溶于上述缓冲溶液中（约1 mg ct-DNA/ mL)，待其完全溶解后放入冰箱中，静置过夜，抽滤，得到ct-DNA储备液。 [0019] DNA浓度的确定：将配置好的ct-DNA储备液稀释100倍，测其在260 nm和280 nm 处的吸光度。若A26Q/A28Q在1.8~1.9之间，则说明ct-DNA储备液基本上不含蛋白质，无需再 做进一步的处理。根据其在260 nm处的摩尔消光系数6600 if1 · cnf1来确定它的浓度。
[0020] (3)化合物与Ct-DNA相互作用 紫外-可见光谱滴定：以缓冲溶液作为空白，取适量的化合物母液到3 mL缓冲溶液中， 使其浓度为10-5Μ，测其在300~800 nm的紫外吸收光谱。每次加入相同体积1.0 mM的ct-DNA 储备液，使ct-DNA的浓度不断增加。每次加入后混匀，并培育5 min，然后测其在300~800 nm 吸光度，直至配合物的最大吸收峰强度不再变化，即可停止实验。图1为本发明合成的水溶 性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π )配合物与小牛胸腺DNA(ct-DNA)相互作用的紫外滴定 图。由图1可知，随着ct-DNA浓度的增大，在卟啉的Soret带出现了明显的减色效应及相应的 红移，由此可初步推断，本发明合成的配合物以插入绑定的模式与ct-DNA发生了相互作用。 通过对其结合常数Kb的计算，可以得出Kb Cu-P〇r3>KkU-P〇rl>Kk U-POT2。
[0021] 荧光光谱(EB竞争实验）：配备一定已知浓度的Ct-DNA和EB混合溶液放置冰箱过 夜。实验时，取3 mL配置好的EB-DNA混合溶液加入到样品池中，以537 nm为激发波长，测其 在500~700 nm范围内的荧光光谱。每次往混合体系中加入相同体积卟啉化合物溶液，混合 均匀，作用5 min后，测其在500~700 nm波长范围内荧光光谱的变化。由于本发明合成的配 合物在溶液中不能发出荧光，因此不能直接用加入DNA的方法来测其荧光光谱的变化。所以 需要借助荧光探针来间接地探索其与ct-DNA的相互作用。在溶液中EB自身的荧光很弱， 一旦当它嵌入到双螺旋的DNA碱基对形成EB-DNA结合物时，便能产生强烈的荧光；如果将 能与ct-DNA发生相互作用的其它配合物小分子加入到EB-DNA体系中，该小分子会与 EB竞争而占据ct-DNA上的结合位点，使得EB-DNA体系的荧光强度下降。一般来说，当配 合物与ct-DNA以外部结合的模式导致的荧光猝灭的程度比插入模式的程度要小。图2为 本发明合成的水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π )配合物与小牛胸腺DNA(ct-DNA)焚光 猝灭光谱图。其中虚线为EB的荧光强度，实线为在EB-DNA体系中加入本发明合成的配合物 后所测得的荧光强度。从图2中可以看出，随着配合物浓度的增大，荧光强度发生了不同程 度的降低。因此，可以初步认为本发明合成的配合物与ct-DNA的结合模式类似于EB与ct-DNA 的结合方式。这与通过紫外滴定得到的结果相符合。通过对其猝灭常数 Ksv 的计算，可以 Y守出 Ksv Cu-Por3〉Ksv Cu-Porl〉Ksv Cu-Por2〇
[0022] 诱导圆二色光谱：向比色皿中加3 mL缓冲溶液，测其在220~600 nm内的ICD光谱图 作为背景。取3 mLlOOpM的ct-DNA溶液置于比色皿中，在220~600 nm范围内扫描其⑶光谱； 加入卟啉溶液使其与ct-DNA的浓度的呈现一定比值，混匀，并作用5 min，记录其在220~600 nm波长范围内ct-DNA与卟啉样品作用后CD光谱的变化。图3为本发明合成的配合物与小牛 胸腺DNA(ct-DNA)的诱导圆二色谱图。由于卟啉及其ct-DNA在紫外可见光区内无 ICD信号， 而当两者发生作用时，我们发现在可见光区内出现ICD信号。图中实线为化合物本身的ICD 信号，虚线为加入不同类型化合物后所测得的ICD信号，因此可以认为这是ct-DNA与本发明 中合成的化合物相互作用产生的结果。一般认为产生负信号，可以初步推断化合物与ct-DNA 发生了较强的相互作用 ，且作用越强，负信号越强。如图 3 所示，本发明合成的配合物与 ct-DNA作用后均呈现负信号，其信号强弱大小为Cu-Por3>Cu-Porl>Cu-Por2。
[0023] 粘度的测定:30.0°C恒温下，采用乌氏粘度计进行测定。首先将15 mL缓冲溶液置 于乌氏粘度计中，测定其流经毛细管所用的时间to;再将稀释好的100μ Μ的ct-DNA储备液 15 mL加入至乌氏粘度计中，测定其流经毛细管所用的时间，随后往此溶液中加入一定体积 的卟啉化合物，使其与ct-DNA的浓度的比值呈现一定的梯度，测量不同梯度时溶液流经毛 细管所用的时间。利用公式n= (t-to) / to得出其相对粘度;其中to为缓冲溶液流经毛细管 所需时间，t为含不同浓度配合物的DNA溶液流经毛细管所需时间。所得到的相对粘度以(ri/ q〇)1/3对r (r =[配合物]/[DNA])作图，可以观察到配合物对DNA粘度的影响。其中no为未加 入配合物时DNA溶液的相对粘度。图4为本发明合成的配合物与小牛胸腺DNA(ct-DNA)作用 后，ct-DNA粘度的变化情况。一般认为，ct-DNA与化合物以插入绑定的模式结合后，其粘度 增大;如果是发生外部绑定或者是沟面结合，其粘度将不变或者减小。而从图4中可以得出， 本发明合成的配合物与ct-DNA发生作用后，ct-DNA的粘度都呈现相应的增大。所以，这也可 初步判定本发明合成的配合物与ct-DNA呈插入绑定的模式。从其斜率可以得出，化合物与 ct-DNA的绑定作用Cu-Por3>Cu-Porl>Cu-Por2。表1为本发明的化合物与ct-DNA作用所得的 理化数据总述。
[0024](四）水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π )配合物的体外抗肿瘤研究 (1)细胞培养:用含10%胎牛血清的DMEM或者DCM-F12培养基培养细胞，并置于37 °C，5% C02饱和湿度培养箱中，使细胞呈单层贴壁生长。用倒置显微镜观察细胞生长情况和贴壁形 态，取指数生长期细胞用于实验。
[0025] (2)MTT测试:将细胞接种于96孔培养板(8 X103个/孔）中，待贴壁后分别加入不同 剂量的新型水溶性酰腙类Schiff碱卟啉及其Cu( Π )配合物，对照组加等体积的培养基，每 组6复孔。培养一定时间后，每孔加 MTT溶液(5 gl/1) 20yL，培养箱中孵育4 h后终止培养，吸 去上清，每孔加入150 yL的DMS0,置摇床上震荡10 min后用酶标仪(波长490nm)测定吸光度 值，计算细胞的生长存活率。细胞存活率按下列公式计算:细胞存活率％ =实验组A9Q/对照 组A9Q X 100%。用只加培养液而不加细胞的孔调零。
[0026]图5是本发明配合物应用于体外抗肿瘤，通过配合物与恶性肿瘤细胞A549及HepG2 的作用，用MTT法测该类化合物对恶性肿瘤细胞的抑制作用。从图5中可以得出，随着化合物 浓度的增大，作用时间的增长，对这两种细胞的抑制作用增大。因此可以认为该类配合物在 体外抗肿瘤中呈现时间依赖性，浓度依赖性。表2是本发明合成的配合物（Cu-Porl~Cu-Por3)应用于体外抗肿瘤，与肺癌细胞(A549)及肝癌细胞(HepG2)作用不同时间所得半抑制 浓度(IC 5Q值）。
[0027] 综上所述，本发明将卟啉与酰腙有效的结合起来，合成一类水溶性酰腙类Schiff 碱卟啉金属Cu(n)配合物，使二者的生物活性产生协同，更大程度的发挥其在抗癌活性方 面的应用;此外，本发明还将吡啶基阳离子引入到卟啉环上，大大增加了其水溶性，溶解性 的增大克服了卟啉衍生物的一大缺陷，使其抗癌性能显著增高。通过对其与ct-DNA的作用 强度及体外抗肿瘤的研究，初步认为本发明中合成的这类新型的水溶性酰腙类Schiff碱卟 啉金属Cu( Π )配合物有较好的抗癌活性，因此可作为活性成分用于制备抗癌药物。

【附图说明】
[0028] 图1为本发明配合物与小牛胸腺DNA作用的紫外滴定图。
[0029] 图2为本发明配合物与小牛胸腺DNA作用的荧光猝灭图。
[0030] 图3为本发明配合物与小牛胸腺DNA作用的诱导圆二色谱图。
[0031] 图4为本发明配合物与小牛胸腺DNA作用后，Ct-DNA粘度变化图。
[0032]图5为本发明配合物应用于体外抗肿瘤的细胞存活率图。
【具体实施方式】
[0033]下面通过具体实施例对本发明水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π )配合物的 合成与应用作进一步说明。
[0034] 实施例一、水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π )配合物Cu-Porl的合成 (1)5-(4-甲酸甲酯基)苯基-10,15,20-(4-吡啶基）Π 卜啉的合成 将对甲酸甲酯苯甲醛（1.6 g，0.01mol)溶于160mL丙酸中，搅拌使之完全溶解;快速加 入4-吡啶甲醛（2.7 ml，0.03mol)，加热搅拌使其溶解;然后慢慢滴加新蒸吡咯（2.6 ml， 0.04111〇1)，搅拌混合均匀，140~145°(：回流1.5~21 1;反应完成后，将丙酸减压蒸至大概剩余 20mL为止;加入40~60mL甲醇。室温搅拌20min左右，放置冰箱中冷冻(_18°C)过夜，析出紫色 沉淀，抽滤，用冷甲醇洗涤，收集滤饼，柱层析分离(硅胶为固定相，洗脱剂（甲醇:三氯甲烷= 2:98))，即可得到紫色产物5-(4-甲酸甲酯基)苯基-10,15,20- (4-吡啶基）扑啉，产率为5% 左右。
[0035] 核磁数据 JHNMR (400 MHz，CDC13) : -2.89(2H，s; NH)，4.12 (3H, s; 0CH3)， 8.16 (6Η, m; 3,5-PyH), 8.30 (2H,d; o'PhH), 8.47 (2H, d; m'PhH), 8.86(8H, m; β-Η), 9.06(6H, m; 2,6-PyH)〇
[0036] (2)5-(4-肼羰基)苯基-10,15,20-(4-吡啶基)Π卜啉的合成 将5-(4-甲酸甲酯基)苯基-10,15,20-(4-吡啶基）卟啉（100mg，0.15mmol)溶解在三氯 甲烷-乙醇（5mL，v/v= 1: 2)混合溶液中，加入水合肼(0.125g，2.5 mmo 1)，70~80 °C下回流过 夜，旋蒸浓缩，加入蒸馏水析出紫色沉淀，抽滤，滤饼用甲醇洗涤，70~80 °C下恒温干燥，收集 紫色产物5-( 4-肼羰基)苯基-10，15，20- (4-吡啶基)扑啉，产率大于90%。
[0037] 核磁数据^HNMR (600 MHz，CDC13) : -2.89(2H，s; NH)，8.16(8H，m; 3,5-PyH+ o'PhH)， 8.30 (2H，d; m'PhH)， 8.86 (8H， m; β-Η)， 9.06 (6H， m; 2,6-PyH)。
[0038] (3)5-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)肼羰基）苯基）-10，15,20-(4-吡啶基）卟啉的合 成 将5-(4-肼羰基）苯基-10，15,20-(4_吡啶基）卟啉（100mg，0.15 mmol)溶于三氯甲烷 中；将水杨醛(78yL，0.75mmo 1)溶于乙醇中；搅拌下混合两种溶液;滴加几滴(0.5 mL)冰醋 酸，在70~80°C下回流24h;反应完成后，减压蒸出溶剂，加入乙醚析出沉淀，抽滤，乙二醚洗 涤数次，真空干燥，收集紫红色沉淀粉末，得到5-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)肼羰基)苯基)_ 10，15,20-(4_吡啶基）卟啉，产率85%左右。
[0039] 核磁数据^HMIRHOOMHz, DMS〇-d6) : -3.02 (2H, s; NH), 7.52 (2H, m; mPhH), 7.64 (lH,d; pPhH), 7.78 (1H, d; oPhH), 7.96 (1H, s; N=CH), 8.29-8.40 (10H,d; 3,5-PyH + o'PhH+m'PhH),8.81~9.06 (14H, ?;βΗ+ 2,6PyH), 10.72 (lH,s; OH),12.54 (lH,s; NH)〇
[0040] (4)5-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15,20-(4-N-甲基吡啶基)扑啉 将5-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)肼羰基）苯基）-10,15,20- (4-吡啶基）卟啉（100mg， 0.13mmol)溶于干的DMF(3mL)中，加入过量的CH3I (0.5mL，8mmo 1)，氮气保护，50°C避光反应 3h;反应完成后，加入丙酮或三氯甲烷，析出紫红色沉淀，洗涤，干燥，得到产品5-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10，15,20-(44-甲基吡啶基)卟啉，产率可达至1」90%以上。
[0041] 核磁数据分别为：1圆]\?(6001抱，0150-(16):-3.04(2!1，8;順），4.69(9!1，8 ;^ CH3),6.98 (2H,m;mPhH),7.34(lH,t；pPhH),7.63(lH,d;oPhH),8.40~8.43(4H,dd;o'PhH+ m,PhH),8.80(lH,s;N=CH),8.97~9.13(14H,m；eH+3,5PyH),9.45 (6H, d; 2,6-PyH), 11.30 (1H, s; OH), 12.48(1H, s; NH)〇
[0042] (5)配合物Cu-Pori的合成 将(0.10 mmol)5-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10，15,20-(4-N-甲基吡啶 基）卟啉溶于DMF(3mL);将CuCl26H20(135 mg，1. Ommo 1)溶于甲醇（1 OmL)，将两种溶液混合 后，在60 °C下搅拌反应6h;反应完成后，离心，收集上清液，旋蒸浓缩，加入CHC13析出紫红色 固体，过滤，用甲醇洗涤数次，真空干燥，即得到金属桶铜配合物Cu-Porl。
[0043] Cu-Porl: ^NMRCeOO MHz ,DMS〇-de): 4.52 (9H, br; N-CH3), 7.96 (1H, s; N= CH), 9.15 (6H, brs; 2,6-PyH). ESI-MS(m/z): 1088.96 [M+H]+(Calcd for[M]= 1089.1)。
[0044] 实施例二、水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π )配合物Cu-Porl的合成 (1)5-(4-甲酸甲酯基)苯基-10,15,20-(4-吡啶基）Π 卜啉的合成：同实施例一。
[0045] (2)5-(4-肼羰基)苯基-10,15,20-(4-吡啶基)扑啉的合成：同实施例一。
[0046] (3)5-(4-(2-(2-羟基-3-甲氧基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15,20-(4-吡啶基） 卟啉的合成：用邻香兰素（114.5mg，0.75mmo 1)替代水杨醛，其它同实施例一。产率80%。核磁 数据^HNMRHOOMHz.DMSO-cb) : -3.03 (2H，s; NH)，3.85 (3H，s; OCH3) ,6.90 (lH，t; mPhH), 7.24 (2H,d; oPhH + pPhH), 7.96 (1H, s; N=CH), 8.27-8.40 (10H,d;3,5-PyH + o'PhH+m'PhH),8.91-9.04 (14H, ?;βΗ+ 2,6PyH), 10.27 (lH,s; OH),12.02 (lH,s; NH)〇
[0047] (4)5-(4-(2-(2-羟基-3-甲氧基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15，20-(4-N-甲基吡 啶基)卟啉的合成 将5-(4-(2-(2-羟基-3-甲氧基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15,20-(4-吡啶基）扑啉 (10011^，0.12111111〇1)溶于干的01^(311110中，加入过量的〇131(0.511^，8111111〇1)，氮气保护，50 1€ 避光反应3h。反应完成后，加入丙酮或三氯甲烷，析出紫红色沉淀，洗涤，干燥，得到产品5-(4-(2-(2-羟基-3-甲氧基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15，20-(4-N-甲基吡啶基）卟啉，产 率可达到90%以上。
[0048] 核磁数据为JHNMI^600 MHz,DMS〇-d6) : -3.04 (2H, s; NH), 3.84 (3H，s; 0CH3), 4.70 (9H, br; N-CH3), 6.91 (1H, t; mPhH), 7.08 (1H, d; pPhH), 7.25 (1H, d; oPhH), 8.40-8.44 (4H, dd; o'PhH+m'PhH),8.82 (lH,s; N=CH), 8.96-9.14 (14H, m;0H+3,5PyH),9.46 (6H, d; 2,6-PyH), 10.94 (lH,s; OH), 12.44 (lH,s; NH)〇
[0049] (5)配合物Cu_Por2的合成 将(0.10 111111〇1)5-(4-(2-(2-羟基-3-甲氧基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10，15,20-(4-N-甲基吡啶基）卟啉溶于DMF(3mL);将CuCl26H2〇(135mg，1.0mmol)溶于甲醇（10mL)，将两种 溶液混合后，在60°C下搅拌反应6h;反应完成后，离心，收集上清液，旋蒸浓缩，加入CHC13析 出紫红色固体，过滤，用甲醇洗涤数次，真空干燥，即得到金属铜配合物Cu-P 〇r2。
[0050] Cu-Por2: ^NMRCeOO MHz,DMS〇-de): 4.51 (9H, s; N-CH3), 7.95 (1H, s; N= CH), 9.17 (6H, brs;2,6-PyH).ESI-MS (m/z): 1118.97[M+H]+(Calcdfor[M]=1119.1)〇 [00511实施例三、水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π )配合物Cu-Por3的合成 (1)5-(4-甲酸甲酯基)苯基-10,15,20-(4-吡啶基）Π 卜啉的合成：同实施例一。
[0052] (2)5-(4-肼羰基)苯基-10,15,20-(4-吡啶基)Π 卜啉的合成：同实施例一。
[0053] (3)5-(4-肼羰基)苯基-10,15,20-(4-Ν-甲基吡啶基)卟啉的合成 将5-(4-肼羰基）苯基-10，15,20-(4_吡啶基）卟啉（100mg，0.15 mmol)溶于干的DMF (3mL)中，加入过量的CH3I (0.5mL，8mmol)，氮气保护，50°C避光反应3h。反应完成后，加入丙 酮或三氯甲烷(50mL)析出紫色沉淀，三氯甲烷洗涤几次，真空干燥，得到产品5-(4-肼羰基） 苯基-10，15,20-(4-N-甲基吡啶基)卟啉，产率90%以上。
[0054] 核磁数据：1!1匪1?(600 1泡，0150-(16):-3.04(2!1，8;冊），4.70(9!1，1^;^ CH3), 5.29 (2H, s; NH2), 8.40-8.44 (4H, dd; o'PhH+m'PhH), 8.96-9.14 (14Η,πι;βΗ+ 3,5PyH),9.46 (6Η, d; 2,6-PyH), 12.44 (lH,s; NH)〇
[0055] (4)5-(4-(2-(吡啶-2-亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15,20-(4-N-甲基吡啶基）扑啉 的合成 将5-(4-肼羰基)苯基-10，15,20-(44-甲基吡啶基）扑啉（1001^，0.09111111〇1)溶于干的 DMF(5mL)，将2-吡啶甲醛(45tiL，0.45mmol)溶于无水乙醇，混合两种溶液，加入几滴冰醋酸， 75°C回流24h，反应完成后，减压蒸出溶剂，加入乙醚析出沉淀，抽滤，重结晶，收集紫红色粉 末，即得5-(4-(2-(吡啶-2-亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15，20-(4-N-甲基吡啶基）卟啉，产率 78% 〇
[0056] 核磁数据：1!1匪1?(600 1〇^，0150-(16):-3.05(2!1，8;順），4.69(9!1，8;^ CH 3)， 7.38 (1Η， d; 3，-PyH), 7.47 (1Η， t; 4，-PyH), 7.68 (lH，d; 5，-PyH), 7.92 (lH，s; N=CH), 8.40~8.43 (4H, dd; o'PhH+m'PhH), 8.64 (1H, d; 2'-PyH), 8.97~ 9.13 (14H,m;0H+3,5PyH),9.45 (6H, d; 2,6-PyH), 12.44 (lH,s; NH) (5 )配合物Cu-Por 3的合成 将(0.10 mmol)5-(4-(2-(吡啶-2-亚甲基)肼羰基)苯基)-10，15,20-(4-N-甲基吡啶 基）卟啉溶于DMF(3mL);将CuCl26H2〇(135mg，1 .Ommol)溶于甲醇（10mL)，将两种溶液混合后， 在60°C下搅拌反应6h;反应完成后，离心，收集上清液，旋蒸浓缩，加入CHC1 3析出紫红色固 体，过滤，用甲醇洗涤数次，真空干燥，即得到金属铜配合物Cu-Por3。
[0057] 核磁数据^HNMRWOO MHz，DMS〇-d6): 4.50 (9H, s; N-CH3)，8.13 (5H, s; N= CH + 2',3',4',δ'-ΡγΗ), 9.17 (6H, brs;2,6-PyH).ESI-MS (m/z): 1111.89 [M+H]+ (Calcdfor[M]=1112.0)〇
[0058] 实施例4、抗癌药物的制备 分别以实施例1、2、3制备的水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π )配合物Cu-Porl、 Cu-P〇r2、CU-P〇r3为活性成分，按照药物学的常规工艺和辅料制备成内服制剂或注射用制 剂。
【主权项】
1. 一种水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π )配合物，其结构式如下：2. 如权利要求1所述水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π )配合物Cu-Porl或Cu-Por2 的合成，包括以下工艺步骤： (1) 5-(4-甲酸甲酯基）苯基-10,15，20-(4_吡啶基）卟啉的合成：将对甲酸甲酯苯甲醛 溶于丙酸中，再加入4-吡啶甲醛，加热使之完全溶解;然后滴加吡咯，混合均匀后，于140~ 145 °C回流1.5~2h;反应完成后，减压蒸去大部分丙酸；加入甲醇洗去反应过程中生成的吡 咯聚合物;室温搅拌15~25min后，放置冰箱中冷冻，析出紫色沉淀，抽滤，收集滤饼，柱层析， 即得到紫色产物5-(4-甲酸甲酯基)苯基-10,15,20-(4_吡啶基)Π 卜啉； (2) 5-(4-肼羰基)苯基-10,15,20-(4-吡啶基）Π 卜啉的合成:将5-(4-甲酸甲酯基)苯基-10，15，20-(4-吡啶基）卟啉溶解在三氯甲烷-乙醇混合液中，加入水合肼，搅拌混合均匀，在 70~80 °C下回流20~24h，旋蒸浓缩，加入蒸馏水析出紫色沉淀，抽滤，滤饼用甲醇洗涤，70~80 °C下恒温干燥，收集紫色产物，即得5-(4-肼羰基)苯基-10，15，20-(4-吡啶基)Π 卜啉； (3) 5-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15,20-(4-吡啶基）卟啉或的合成： 将5-(4-肼羰基)苯基-10,15,20-(4_吡啶基）Π 卜啉溶于三氯甲烷中；水杨醛或邻香兰素溶于 乙醇中；搅拌下将两种溶液混合，再加入冰醋酸作为催化剂，在70~80 °C下回流20~24h;反应 完成后，减压蒸出溶剂，加入乙醚析出沉淀，抽滤，乙二醚洗涤，真空干燥，收集紫红色粉末， 即为5-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)肼羰基）苯基)-10,15,20- (4-吡啶基）卟啉或5-(4-(2-(2-羟基-3-甲氧基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10，15，20-( 4-吡啶基)扑啉； (4) 5-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15,20-(4-N-甲基吡啶基）扑啉或5-(4-(2-(2-羟基-3-甲氧基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15，20-(4-N-甲基吡啶基）卟啉的合 成:将5-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)肼羰基）苯基)-10,15,20-(4-吡啶基）卟啉或5-(4-(2-(2-羟基-3-甲氧基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15,20-(4-吡啶基）卟啉溶于DMF中，加入过 量的CH 3I，氮气保护，40~50 °C避光反应2~3h;反应完成后，加入丙酮或三氯甲烷，析出紫红 色沉淀，洗涤，干燥，得到5-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)餅幾基)苯基)-10，15，20-(4-N-甲基 吡啶基）卟啉或5-(4-(2-(2-羟基-3-甲氧基苯亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15，20-(4-N-甲基 吡啶基)扑啉； (5) 配合物Cu-Porl或Cu-Por2的合成：将5-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)肼羰基）苯基）- 10，15,20-(4-N-甲基吡啶基）卟啉或5-(4-(2-(2-羟基-3-甲氧基苯亚甲基)肼羰基)苯基)_ 10，15，20-(4-N-甲基吡啶基）Π 卜啉溶于DMF;将CuCl2 ' 6H20溶于甲醇，搅拌下混合两种溶液， 50~60°C下搅拌4~6h;反应完成后离心，收集上清液，旋蒸浓缩，加入CHC1 3,析出紫红色固 体，过滤，用甲醇洗涤，真空干燥，即得配合物Cu-Por 1或配合物Cu-Por2。3. 如权利要求1所述水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π )配合物Cu-Porl或Cu-Por2 的合成，其特征在于:步骤（1)中，对甲酸甲酯苯甲醛、4-吡啶甲醛、吡咯以1:3:4的摩尔比投 料。4. 如权利要求1所述水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π )配合物Cu-Porl或Cu-Por2 的合成，其特征在于:步骤(2)的三氯甲烷-乙醇混合液中，三氯甲烷与乙醇的体积比为1:2~ 1:4;水合肼的加入量为5-(4-甲酸甲酯基)苯基-10,15,20-(4-吡啶基）Π 卜啉摩尔量的5~10 倍。5. 如权利要求1所述水溶性酰腙类Schiff碱Ρ卜啉金属Cu( Π )配合物Cu-Porl或Cu-Por2 的合成，其特征在于:步骤(3)中，水杨醛或邻香兰素的加入量为5-(4-肼羰基)苯基-10,15， 20-(4-吡啶基）Π 卜啉摩尔量的4~5倍;冰醋酸加入量为5-(4-肼羰基)苯基-10,15,20-(4-吡 啶基)Π 卜啉摩尔量的0.05~0.1倍。6. 如权利要求1所述水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π )配合物Cu-Porl或Cu-Por2 的合成，其特征在于：步骤(4)中，CH3I的加入量为5-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基）肼羰基）苯 基)-10,15,20-(4-吡啶基）卟啉或5-(4-(2-(2-羟基-3-甲氧基苯亚甲基)肼羰基）苯基）_ 10，15,20-(4_吡啶基)卟啉摩尔量的5~7倍。7. 如权利要求1所述水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π )配合物Cu-Porl或Cu-Por2 的合成，其特征在于:步骤(5冲，CuC12'6H20的用量为5-(4-(2-(2-羟基苯亚甲基)肼羰基） 苯基)-10,15,20-(4-N-甲基吡啶基）卟啉或5-(4-(2-(2-羟基-3-甲氧基苯亚甲基)肼羰基） 苯基)-10，15,20-(4-N-甲基吡啶基)卟啉摩尔量的8~12倍。8. 如权利要求1所述水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π )配合物Cu-Por3的合成，包 括以下工艺步骤： (1) 5-(4-甲酸甲酯基）苯基-10,15，20-(4_吡啶基）卟啉的合成：将对甲酸甲酯苯甲醛 溶于丙酸中，再加入4-吡啶甲醛，加热使之完全溶解;然后滴加吡咯，混合均匀后，于140~ 145 °C回流1.5~2h;反应完成后，减压蒸去大部分丙酸；加入甲醇洗去反应过程中生成的吡 咯聚合物;室温搅拌15~25min后，放置冰箱中冷冻，析出紫色沉淀，抽滤，收集滤饼，柱层析， 即得到紫色产物5-(4-甲酸甲酯基)苯基-10,15,20-(4_吡啶基）Π 卜啉;对甲酸甲酯苯甲醛、 4-吡啶甲醛、吡咯以1:3:4的摩尔比投料； (2) 5-(4-肼羰基)苯基-10,15,20-(4-吡啶基）Π 卜啉的合成:将5-(4-甲酸甲酯基)苯基-10，15，20-(4-吡啶基）卟啉溶解在三氯甲烷-乙醇混合液中，加入水合肼，搅拌混合均匀，在 70~80 °C下回流20~24h，旋蒸浓缩，加入蒸馏水析出紫色沉淀，抽滤，滤饼用甲醇洗涤，70~80 °C下恒温干燥，收集紫色产物，即得5-(4-肼羰基)苯基-10，15,20-(4-吡啶基)扑啉;三氯甲 烷-乙醇混合液中，三氯甲烷与乙醇的体积比为1:2~1:4;水合肼的加入量为5-(4-甲酸甲酯 基)苯基-10,15,20-(4-吡啶基)扑啉摩尔量的5~10倍； (3) 5- (4-肼羰基)苯基-10,15,20-(4-N-甲基吡啶基）Π 卜啉的合成:将5- (4-肼羰基） 苯基-10，15,20-(4-吡啶基)扑啉溶于01^中，加入过量的〇131，氮气保护，40~50°(：避光反 应2~3h;反应完成后，加入丙酮或三氯甲烷析出紫色沉淀，三氯甲烷洗涤，真空干燥，得到 5-(4-肼羰基)苯基-10，15,20-(4-N-甲基吡啶基)Π 卜啉;CH3I的加入量为5- (4-肼羰基)苯 基-10,15,20- (4-吡啶基)扑啉摩尔量的5~7倍； (4) 5- (4-(2-(吡啶-2-亚甲基)肼羰基)苯基)-10,15，20- (4-N-甲基吡啶基）扑啉的 合成:将5-(4-肼羰基)苯基-10，15,20-(44-甲基吡啶基）扑啉溶于01^;将2-吡啶甲醛溶 于无水乙醇;将两种溶液混合后，加入冰醋酸，70~75 °C回流20~24h，反应完成后，减压蒸出 溶剂，加入乙醚析出沉淀，抽滤，重结晶，收集紫红色沉淀粉末，即可得到5- (4-(2-(吡啶_ 2-亚甲基)肼羰基)苯基）-10,15，20- (4-N-甲基吡啶基）卟啉;2-吡啶甲醛的用量为5-(4-肼羰基)苯基-10,15，20- (4-N-甲基吡啶基)扑啉摩尔量的4~5倍;冰醋酸的用量为5-(4-肼 羰基)苯基-10,15,20- (4-N-甲基吡啶基)扑啉摩尔量的0.06~0.1倍； (5) 配合物Cu-Por3的合成：将5- (4-(2-(吡啶-2-亚甲基）肼羰基）苯基）-10，15,20-(4-N-甲基吡啶基）卟啉溶于DMF;将CuCl2 ' 6H20溶于甲醇，搅拌下混合两种溶液，50~60 °C下 搅拌4~6h;反应完成后离心，收集上清液，旋蒸浓缩，加入CHC13,析出紫红色固体，过滤，用 甲醇洗涤，真空干燥，即得配合物Cu-Por3; CuCl2 ' 6H20的用量为5- (4-(2-(啦啶-2-亚甲基） 肼羰基)苯基)-1〇，15,2〇-(44-甲基吡啶基)卟啉摩尔量的8~12倍。9. 如权利要求1所述水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π )配合物在制备抗癌药物中 的应用。10. 如权利要求9所述水溶性酰腙类Schiff碱卟啉金属Cu( Π )配合物在制备抗癌药物 中的应用，其特征在于：以其为活性成分，按照药物学的常规工艺和辅料制备成内服制剂或 注射用制剂。
【文档编号】C07D487/22GK105949222SQ201610376223
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】刘家成, 冯小霞, 张俊祥, 武彧
【申请人】西北师范大学