专利名称：：一种具有荧光和抗癌活性的化合物及其制备和应用的制作方法
技术领域：
：本发明是涉及一种具有抗癌活性的化合物及其制备和应用，具体说，是涉及一种既具有荧光性又具有抗癌活性的化合物及其制备和应用。
背景技术：
：国际抗癌联合会公布的数据显示，目前全球每年的癌症死亡人数高于艾滋病、疰疾和结核病死亡患者的总和，全球每年新增癌症病例1100万，死于癌症的患者近800万。如不釆取有效措施，到2030年，全球每年新增癌症病例将增至1600万，死于癌症的患者将增加到U50万。我国恶性肿瘤的发生率和死亡率在过去的20年中明显上升，在我国的一些主要大城巿中，恶性肿瘤已居死亡病WTO首位，已成为危害人民健康和生命的主要疾病。日益升高的癌症发病率使科研工作者不断地寻求新型高效抗癌先导化合物。为了摆脱抗癌药物合成的盲目性，国内外都致力于研究各种抗癌配合物与DNA的作用机理。研究抗癌配合物与DNA作用机理的报道很多，过去曾多用生化手段，但生化手段所研究的是匀浆后的群体细胞，不能保持活细胞状态，且不能根据细胞的异质性针对单个细胞进行研究；近年来大多应用荧光手段，选用某些荧光分子作为探针，通过探针标记分子的荧光变化来研究DNA与小分子及药物的作用机理，从而探讨致病原因及筛选和设计新的高效低毒药物。目前有研究报道抗癌药阿霉素在最适绿色激发光下有红色自发荧光，可以借此观察该药物在细胞内的分布并追踪其摄入、排出的动力学过程。可见，一种具有荧光的化合物，自身会具有细胞标记识别功能。综上所述，研究一种既具有荧光性又具有抗癌活性的化合物，会对进一步研究该化合物与DNA的作用机理及观察该化合物在细胞内的分布并追踪其摄入、排出的动力学过程提供便捷途径，对彻底摆脱抗癌药物合成的盲目性和加快抗癌新药的研发步伐将具有深远意义。
发明内容本发明的目的是提供一种具有荧光和抗癌活性的化合物及其制备和应用。本发明提供的具有荧光和抗癌活性的化合物，其化学名称是1，3-二苯基所述的具有荧光和抗癌活性的化合物的制备方法如下将l,3-二苯基-4-他唑甲醛溶于一定量的无水乙醇中，使溶液的浓度为0.1~0.2moI/L;加入异烟肼和催化量的冰乙酸，使异烟肼与1，3-二苯基-4-吡唑甲醛的摩尔比为(1.1-1.2):1;边搅拌边加热到回流；回流反应28小时，至TLC(V乙酸^:V石舰=1:1)检测反应完成；自然冷却到室温，过滤，将所得粗产物用乙醇重结晶，即得目标物。所述的l,3-二苯基-4-吡唑甲醛是参照文献《有机化学》2007年第27卷第6期第791页中所述方法制备而得。由于所述的具有荧光和抗癌活性的化合物的激发光谱波长范围在250~430nm，属宽频激发；其发射光谱峰值在464nm处，具有强烈的荧光特性；及所述化合物对K562白血病癌细胞的半数抑制量IC5o小于10ng/mL,因此本发明所述化合物可望作为抗癌药物的先导化合物，尤其是可望作为抗白血病癌症药物的先导化合物。与现有技术相比，本发明的有益效果如下1、因本发明所述化合物不仅具有优良的抗癌活性，对K562白血病癌细胞的半数抑制量IC5o小于10ng/mL,且自身具有强荧光特性，属宽频激发，具有细胞标记识别功能，因此本发明所述化合物作为抗癌药物的先导化合物，将有利于进一步研究该类化合物与DNA的作用机理及观察该类化合物在细胞内的分布并追踪其摄入、排出的动力学过程。2、本发明的制备方法简单，条件温和，无有毒有害气体产生，所用溶剂可回收利用。图1是本发明所述化合物的红外谱图；图2是本发明所述化合物的氢谱-4-吡唑甲醛缩异烟肼，其化学结构式是:4图3是本发明所述化合物的碳谱图；图4是本发明所述化合物的质谱图；图5是本发明所述化合物的激发光谱图；图6是本发明所述化合物的发射光谱图7是本发明所述化合物对K562白血病癌细胞的浓度抑制曲线图8是在本发明所述化合物作用前的K562白血病癌细胞的倒置显微镜照片;图9是在本发明所述化合物作用后的K562白血病癌细胞的倒置显微镜照片。具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步详细、完整的说明，实施例中所用的1,3-二苯基-4-吡唑甲醛是参照文献《有机化学》2007年第27卷第6期第791页中所述方法制备而得。实施例h本发明所述化合物的制备1)制备苯乙酮苯腙将0.33mol苯乙酮和0.33mol苯肼溶解在150rnL无水乙醇中，滴入几滴冰乙酸，加热回流2h,冷却，过滤，用乙醇重结晶，真空干燥，得目标物一苯乙酮苯腙，产率92%,熔点101~103°C。2)制备l,3-二苯基-4-吡唑甲醛搅拌下向24ml冷却至(TC的DMF中滴加15g新蒸的POCl3，温度控制在10。C以下，滴加完毕后，在此温度下充分搅拌0.211;将l(X2g^乙酮苯腙溶于30mlDMF中，控温在1(TC以下滴加到上述混合物中，在此温度下继续搅拌0.4h;然后在室温下搅拌0.4h,升温至60'C，搅拌0.8h;自然冷却到室温后倒入30g碎冰中，用固体碳酸钠中和至pf^8;抽滤，用水洗涤，干燥，用乙醇重结晶，得目标物一1，3-二絲-4-吡哇甲醛，黄色晶体，产率85.4%,熔点147~149°C。3)制备l，3-二苯基4-吡唑甲醛缩异烟肼将5mmo11,3-二皿-4-吡唑甲醛溶于30ml的无水乙醇中，加入5.5mmol异烟肼和几滴(催化量)的冰乙酸；边搅拌边加热到回流；回流反应28小时，至TLC(V乙酸乙醋V检测反应完成；自然冷却到室温，过滤，将所得粗产物用乙醇重结晶，得目标物一1,3-二絲-4-P比唑甲醛缩异烟肼，浅绿色粉末状固体，产率79%,熔点132~134°C。IR(KBr压片，cm"):3174(N-H),1657(C=0)，1600(C=N)，详谱如图1所示。iHNMR(DMSO-^，400MHz):5736~8.79(m,15H,ArH),9.04(s,1H,CH=N),11.94(s，1H，NH),详谱如图2所示。13CNMR(DMSO-c4,400MHz):(5161.8(00)，152(C=N),151.2,142.9，141.2,139.7，132.6,1303，129.5,129.4,129.2,127.9,127.7，122.2,119.6，1173(Ar),详谱如图3所示。MS+=368.0,详谱如图4所示。由图5可见本发明所述化合物的激发光谱波长范围在250430nm,属宽频由图6可见本发明所述化合物的发射光谱峰值在464nm处，具有强烈的荧光特性。实施例2:本发明所述化合物的抗癌活性实验(MTT法)(1)原理MTT是一种水溶性黄色四唑盐，化学名称为溴化[3-(4,5-二甲基蓬唑-2-)-2，5-二苯基]四氮哇，俗称瘗唑蓝。MTT比色法的主要原理是活细胞内线粒体呼吸链上的脱氢酶(如琥珀酸脱氢酶和心肌黄酶等)能将水溶性的黄色MTT还原成不溶于水的蓝紫色水晶物质一甲臜(Formazan),而死细胞则没有这种功能。甲臜的生成量在通常情况下与活细胞数成正比，溶液的颜色的深浅与所含的Formazan的量成正比。Foraiazan溶解后在570nm处的吸光度(OD值)有良好吸收值，因此可根据570nm处的OD值反映细胞生长及存活情况，了解药物抑制或杀伤肿瘤细胞的能力。(2)供试药剂1，3-二苯基-4-吡唑甲醛缩异烟肼。(3)供试细胞K562白血病癌细胞(4)试剂浓度的配制将1,3-二苯基-4-吡唑甲醛缩异烟肼用DMSO分别配成10mg/mL，lmg/mL,0.5mg/mL,0.1mg/mL，0.01mg/mL，吸取各浓度梯度药物IOjjL于无菌EP管中，用1640培养液稀释至O.lmL;对照组不加试验样品1，3-二苯基-4-吡唑甲醛缩异烟肼。(5)细胞悬液的配制用移液管吸取一瓶细胞培养液于一次性离心管中，加入10mL1640培养液，2000rpm离心5min,倒出上清液，用1640调至lmL,转移至无菌EP管中，进行细胞计数。(6)培养体系的配制无菌EP管中加入计算量的细胞培养液，使得细胞浓度为1()5个/mL,20。/。牛血清200mL,药物IOjoL，用1640培养液补齐至lmL。(7)接种于96孔板，每孔100pL,并设对照组，每组8个复孔，37°C、饱和湿度、5。/。C02培养44小时，加入10mL,0.5。/。的MTT溶液(一种水溶性黄色四唑盐，化学名称为溴化[3-(4,5-二甲基噻哇-2-)-2,5-二苯基]四氮哇，俗称噻唑蓝)，继续孵育4小时。(8)向96孔板中加入10。/。SDS100mL,中止反应，置于室温8小时，用酶联免疫检测仪测定各孔在570nm处的吸光度(A57o),按下式计算细胞生长抑制率抑制率(％)^l-A实验/A对照)x100%。对50%*有效的剂量称为半数有效量,用ED5。表示,在体外实验中常用IC5o半数抑制量表示。一般当合成药物的IC5o〈0呢mT1，判断样品有抗癌活性。表1MTT比色法检测配合物对K562癌细胞生长周期的抑制百分率(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由表1和图7可见本发明所述化合物对K562白血病癌细胞具有良好的生物活性，随着用量的增加，对K562白血病癌细胞的生长周期的抑制作用增强；当用药量为O.Ol吗mr1时，对K562白血病癌细胞的生长周期的抑制率仍为52%;而所有的浓度梯度中空白实验细胞长势良好；表明本发明所述化合物能有效抑制K562白血病癌细胞的生长。图8与图9是在本发明所述化合物作用前、后的K562白血病癌细胞的倒置显微镜照片，可见在本发明所述化合物作用前，K562白血病癌细胞，大小均一;经过本发明所述化合物作用后，K562白血病癌细胞几乎全部被杀死；表明本发明所述化合物对K562白血病癌细胞具有很强毒性。综上所述本发明所述化合物具有抗癌活性，可望作为抗白血病癌细胞药物的先导化合物。权利要求1.一种具有荧光和抗癌活性的化合物，其特征在于，其化学名称是1，3-二苯基-4-吡唑甲醛缩异烟肼，其化学结构式是id="icf0001"file="A2009100520680002C1.tif"wi="40"he="25"top="38"left="140"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>2.—种权利要求1所述的具有荧光和抗癌活性的化合物的制备方法，其特征在于，所述方法是将1,3-二苯基-4-P比唑甲醛溶于一定量的无水乙醇中，使溶液的浓度为0.1~0.2mol/L;加入异烟胼和催化量的冰乙酸，使异烟肼与1，3-二苯基-4-吡唑甲醛的摩尔比为(1.1-1.2):1;边搅拌^i口热到回流；回流反应2-8小时，至TLC(V乙酸乙酯:V石舰=1:1)检测反应完成;自然冷却到室温，过滤，将所得粗产物用乙醇重结晶，即得目标物。3.权利要求1所述的具有荧光和抗癌活性的化合物在制备抗白血病癌症药物中的应用。，1,3-二苯基-4-吡唑甲醛缩异烟肼，其化学结构式是:全文摘要本发明公开了一种具有荧光和抗癌活性的化合物，其化学名称是1，3-二苯基-4-吡唑甲醛缩异烟肼，其化学结构式如右下。所述化合物是由1，3-二苯基-4-吡唑甲醛和异烟肼在无水乙醇中反应制备得到。本发明所述化合物属宽频激发，具有强烈的荧光特性，对K562白血病癌细胞的半数抑制量IC<sub>50</sub>小于10ng/mL，可望作为抗癌药物的先导化合物，尤其是可望作为抗白血病癌症药物的先导化合物，且其自身具有的细胞标记识别功能，将有利于进一步研究该类化合物与DNA的作用机理及观察该类化合物在细胞内的分布并追踪其摄入、排出的动力学过程，具有明显的社会效益和经济效益。文档编号C07D401/12GK101548974SQ200910052068公开日2009年10月7日申请日期2009年5月26日优先权日2009年5月26日发明者何其庄,夏庆春申请人:上海师范大学