一种具有抗癌活性的16电子半三明治阳离子型配合物及其制备方法和应用

：
1.本发明涉及金属配合物，具体为一种具有抗癌活性的16电子半三明治阳离子型配合物及其制备方法和应用，属于化学制药领域。


背景技术：

2.铂类药物在化疗领域取得了巨大的成功，顺铂、卡铂和奥沙利铂的广泛应用推动了金属配合物在抗癌领域的快速发展。但是其严重的副作用以及选择性差的缺点促使人们将目光转向了其他铂类金属的抗癌药物，如ru,rh,ir和os等配合物。其中半三明治型金属配合物由于易于调节的结构，优秀的抗癌活性以及特定的作用机制(moas)而受到广泛关注。
[0003][0004]
大量报道的半三明治型18电子配合物[(η
5-cp)/(η
6-arene)m(xy)cl]
0/+
(cp＝环戊二烯基官能团；m＝ru,rh,ir,os；xy＝双齿配体),采用六配位的几何结构(见结构式，a)，其中氯原子、双齿配体xy和η
5-cp/η
6-arene分别占据一个配位点、两个配位点和三个配位点。而对五配位16电子(不含离去基团cl)半三明治铂族金属(包括rh,ir,ru和os)配合物的合成和抗癌活性的研究较少(见结构式，b)。16电子半三明治配合物的新型特殊的五配位模式，有可能增加配合物的亲脂性和细胞摄取，从而实现较好的抗癌活性，并用以改良或补充现有铂类药物的性能。


技术实现要素：

[0005]
引入一系列含不同取代基的[n,nh2]配体而希望得到一系列具有良好抗肿瘤效果的新型16电子半三明治阳离子型[n,nh]配合物。此类新型16电子半三明治阳离子型[n,nh]配合物表现出优异的抗肿瘤效果。
[0006]
[0007]
半三明治阳离子型16电子[n,nh]配合物分子结构式为：
[0008][0009]
式中，r1、r2同时或分别为氢、c1～c
15
的烷基、卤素或卤代c1～c
15
的烷基；所述的r3为中的一种，x为cl-、pf
6-、bf
4-、bph
4-、sbf
6-、、中的一种；m为ir、rh、ru中的一种。
[0010]
本发明式(ⅰ)化学结构式分别如下：
[0011]
式(ⅰ)中，r1为叔丁基，r2为氢，r3为m为ir，x为pf
6-，具体结构式如式1所示；式(ⅰ)中，r1为甲基，r2为甲基，r3为m为ir，x为pf
6-，具体结构式如式2所示；式(ⅰ)中，r1为叔丁基，r2为氢，r3为m为ru，x为pf
6-，具体结构式如式3所示；式(ⅰ)中，r1为甲基，r2为甲基，r3为m为ru，x为pf
6-，具体结构式如式4所示；
[0012]
[0013]
本发明所述的16电子半三明治阳离子型[n,nh]配合物的制备方法，包括以下步骤：在氮气氛围下，将式(ⅲ)所示二聚体,式(ⅱ)所示配体和无机盐ax在溶剂为甲醇的条件下，反应体系在室温下反应8h后得到式(ⅰ)所示16电子半三明治阳离子型配合物；所述的无机盐ax为nax、kx、agx和nh4x中的一种；具体的合成路线为：
[0014][0015]
所述四个配合物1-4的合成方法采用以下步骤：
[0016]
所述配合物为1时，通过以下方法制备而成：
[0017]
氮气氛围下，在100ml schlenk瓶中加入40.03mg铱二聚体(式(ⅲ)r3＝m＝ir)、25.36mg(式(ⅱ)r2＝氢、r1＝叔丁基)、33mg六氟磷酸铵以及10ml无水甲醇，室温反应8h，反应结束后，溶液用旋转蒸发仪旋干，固体用二氯甲烷溶解，砂芯过滤去除氯化铵以及过量的六氟磷酸铵；滤液用二氯甲烷和正己烷扩散法重结晶，出现沉淀，砂芯过滤沉淀并用正己烷洗涤，真空干燥，得到红色固体1。
[0018]
所述配合物为2时，通过以下方法制备而成：
[0019]
氮气氛围下，在100ml schlenk瓶中加入40.03mg铱二聚体(式(ⅲ)r3＝m＝ir)、23.95mg(式(ⅱ)r1＝r2＝甲基)、33mg六氟磷酸铵以及10ml无水甲醇，室温反应8h，反应结束后，溶液用旋转蒸发仪旋干，固体用二氯甲烷溶解，砂芯过滤去除氯化铵以及过量的六氟磷酸铵；滤液用二氯甲烷和正己烷扩散法重结晶，出现沉淀，砂芯过滤沉淀并用正己烷洗涤，真空干燥，得到红色固体2。
[0020]
所述配合物为3时，通过以下方法制备而成：
[0021]
氮气氛围下，在100ml schlenk瓶中加入29.26mg钌二聚体(式(ⅲ)r3＝m＝ru)、24.12mg(式(ⅱ)r2＝氢、r1＝叔丁基)、33mg六氟磷酸铵以及10ml无水甲醇，室温反应8h，反应结束后，溶液用旋转蒸发仪旋干，固体用二氯甲烷溶解，砂芯过滤去除氯化铵以及过量的六氟磷酸铵；滤液用二氯甲烷和正己烷扩散法重结晶，出现沉淀，砂芯过滤沉淀并用正己烷洗涤，真空干燥，得到红褐色固体3。
[0022]
所述配合物为4时，通过以下方法制备而成：
[0023]
氮气氛围下，在100ml schlenk瓶中加入29.26mg钌二聚体(式(ⅲ)r3＝m＝ru)、22.78mg(式(ⅱ)r1＝r2＝甲基)、33mg六氟磷酸铵以及10ml无水甲醇，室温反应8h，反应结束后，溶液用旋转蒸发仪旋干，固体用二氯甲烷溶解，砂芯过滤去除氯化铵以及过量的六氟磷酸铵；滤液用二氯甲烷和正己烷扩散法重结晶，出现沉淀，砂芯过滤沉淀并用正己
烷洗涤，真空干燥，得到红褐色固体4。
[0024]
有益效果:
[0025]
(1)本发明提供一种16电子半三明治阳离子型[n,nh]配合物的制备方法，配体和二聚体以及无机盐ax在反应条件下反应，得到了良好抗肿瘤效果的新型16电子半三明治阳离子型配合物ⅰ。
[0026]
(2)此类16电子半三明治阳离子型[n,nh]配合物1-4，表现出优异的抗肿瘤效果,其性能有的甚至优于商品化的顺铂，是非常有潜力的抗癌药物。
附图说明：
[0027]
图1为本发明配合物1的核磁氢谱。
[0028]
图2为本发明配合物1的质谱。
[0029]
图3为本发明配合物1的单晶。
[0030]
图4为本发明配合物2的核磁氢谱。
[0031]
图5为本发明配合物2的质谱。
[0032]
图6为本发明配合物2的单晶。
[0033]
图7为本发明配合物3的核磁氢谱。
[0034]
图8为本发明配合物3的质谱。
[0035]
图9为本发明配合物4的核磁氢谱。
[0036]
图10为本发明配合物4的质谱。
具体实施方式：
[0037]
本发明由下述一些代表性化合物的实施例得到进一步阐述，但这些说明并不限制本发明。
[0038]
在化合物的合成中所用起始化合物是商品化产品或能够从已知合成方法制备，所有有机化合物的制备方法可从文献中获得，并且这些方法对合成化学家是基本的和显而易见的。因此，以下合成方法的描述可认为是详细的和具体的。
[0039]
实施例1
[0040]
所述配合物为1时，通过以下方法制备而成：
[0041]
氮气氛围下，在100ml schlenk瓶中加入40.03mg铱二聚体(式(ⅲ)r3＝m＝ir)、25.36mg(式(ⅱ)r2＝氢、r1＝叔丁基)、33mg六氟磷酸铵以及10ml无水甲醇，室温反应8h，反应结束后，溶液用旋转蒸发仪旋干，固体用二氯甲烷溶解，砂芯过滤去除氯化铵以及过量的六氟磷酸铵；滤液用二氯甲烷和正己烷扩散法重结晶，出现沉淀，砂芯过滤沉淀并用正己烷洗涤，真空干燥，得到红色固体1。
[0042]
核磁表征为1h nmr(500mhz,dmso)δ9.32(s,1h,ch＝n),7.93(d,1h),7.87(d,1h),7.77(t,j＝7.6hz,1h),7.62(d,2h),7.31(m,3h),1.60(s,15h,cp*-ch3),1.36(s,9h,c(ch3)3).
[0043]
质谱:c
27h34
irn2pf6理论值579.23512,实际测得579.23510,[m-pf6]
+
.
[0044]
元素分析.理论值:c
27h34
irn2pf6:c,44.81；h,4.74；n,3.87.实际测得:c,45.07；h,
4.61；n,3.71.
[0045]
实施例2
[0046]
所述配合物为2时，通过以下方法制备而成：
[0047]
氮气氛围下，在100ml schlenk瓶中加入40.03mg铱二聚体(式(ⅲ)r3＝m＝ir)、23.95mg(式(ⅱ)r1＝r2＝甲基)、33mg六氟磷酸铵以及10ml无水甲醇，室温反应8h，反应结束后，溶液用旋转蒸发仪旋干，固体用二氯甲烷溶解，砂芯过滤去除氯化铵以及过量的六氟磷酸铵；滤液用二氯甲烷和正己烷扩散法重结晶，出现沉淀，砂芯过滤沉淀并用正己烷洗涤，真空干燥，得到红色固体2。
[0048]
核磁表征为1h nmr(500mhz,cdcl3)δ8.68(s,1h,ch＝n),8.04(m,1h),7.78(m,1h),7.56(m,1h),7.34(d,j＝3.8hz,1h),7.13(s,2h),2.46(s,3h,aryl-ch3),2.00(s,6h,aryl-ch3),1.62(s,15h,cp*-ch3).
[0049]
质谱:c
26h32
irn2pf6理论值565.21947,实际测得565.21838,[m-pf6]
+
.
[0050]
元素分析.理论值:c
26h32
irn2pf6:c,44.00；h,4.54；n,3.95.实际测得:c,44.34；h,4.32；n,3.67.
[0051]
实施例3
[0052]
所述配合物为3时，通过以下方法制备而成：
[0053]
氮气氛围下，在100ml schlenk瓶中加入29.26mg钌二聚体(式(ⅲ)r3＝m＝ru)、24.12mg(式(ⅱ)r2＝氢、r1＝叔丁基)、33mg六氟磷酸铵以及10ml无水甲醇，室温反应8h，反应结束后，溶液用旋转蒸发仪旋干，固体用二氯甲烷溶解，砂芯过滤去除氯化铵以及过量的六氟磷酸铵；滤液用二氯甲烷和正己烷扩散法重结晶，出现沉淀，砂芯过滤沉淀并用正己烷洗涤，真空干燥，得到红褐色固体3。
[0054]
核磁表征为1h nmr(500mhz,cdcl3)δ8.42(s,1h,ch＝n),7.98(d,j＝7.6hz,1h),7.68(d,j＝7.2hz,3h),7.57(s,1h),7.49(d,3h),5.59(d,1h,arene-h),5.46(s,1h,arene-h),5.38(d,1h,arene-h),5.23(s,1h,arene-h),2.77(m,1h,ch(ch3)2),1.95(s,3h,arene-ch3),1.39(s,9h,c(ch3)3),0.97(s,6h,ch(ch3)2).质谱:c
27h33
run2pf6理论值487.16872,实际测得487.16869,[m-pf6]
+
[0055]
元素分析.理论值:c
27h33
run2pf6:c,51.34；h,5.27；n,4.44.实际测得:c,51.67；h,5.09；n,4.21.
[0056]
实施例4
[0057]
氮气氛围下，在100ml schlenk瓶中加入29.26mg钌二聚体(式(ⅲ)r3＝m＝ru)、22.78mg(式(ⅱ)r1＝r2＝甲基)、33mg六氟磷酸铵以及10ml无水甲醇，室温反应8h，反应结束后，溶液用旋转蒸发仪旋干，固体用二氯甲烷溶解，砂芯过滤去除氯化铵以及过量的六氟磷酸铵；滤液用二氯甲烷和正己烷扩散法重结晶，出现沉淀，砂芯过滤沉淀并用正己烷洗涤，真空干燥，得到红褐色固体4。
[0058]
核磁表征为1h nmr(500mhz,cdcl3)δ8.52(s,1h,ch＝n),8.11(d,j＝8.6hz,1h),7.65(t,j＝7.2hz,1h),7.51(m,2h),7.17(s,2h),5.64(d,2h,arene-h),5.51(d,j＝6.3hz,2h,arene-h),2.49(s,3h,arene-ch3),2.38(m,1h,ch(ch3)2),2.04(s,6h,aryl-ch3),2.02
(s,3h,aryl-ch3),1.15(d,j＝6.9hz,6h,ch(ch3)2).质谱:c
26h31
run2pf6理论值473.15307,实际测得473.15195,[m-pf6]
+
[0059]
元素分析.理论值:c
26h31
run2pf6:c,50.57；h,5.06；n,4.54.实际测得:c,50.78；h,4.96；n,4.32.
[0060]
实施例5
[0061]
具抗癌活性的配合物1-4肿瘤细胞株的增殖抑制活性实验：
[0062]
(1)待测化合物的配制：将固体配合物溶解在dmso中，配成一定浓度的储备液，用细胞培养液进一步稀释储备液直到达到工作浓度，培养24h；
[0063]
(2)细胞生长抑制实验(mtt法)：
[0064]
1)分别取5000个人宫颈癌细胞(hela)、人非小细胞肺癌细胞(a549)和人肝癌细胞(hepg2)，配制成细胞悬液，接种于96孔培养板中；
[0065]
2)用无药培养基预培养细胞，5％co2，310k孵育24小时，加入配制好的待测化合物，培养24h；
[0066]
3)每孔加入15μl 5mg/ml的mtt溶液，继续培养4小时，形成紫色结晶物质甲瓒；
[0067]
4)终止培养，小心吸去孔内培养液，每孔加入100μl的dmso充分溶解甲瓒沉淀，振荡器混匀后，酶标仪用波长为570nm测定各孔的光密度值；
[0068]
5)每个实验重复三次，ic
50
＝平均值
±
sem。配合物1-4和商品化的顺铂对癌细胞hela、a549和hepg2的生长的抑制率见表1。
[0069]
表1
[0070][0071]
通过实施例5可以看出，配合物1-4均表现出非常好的抗癌活性，接近或优于已经商品化的顺铂的活性。配合物1的抗癌活性与配合物3不同，证明金属对抗癌活性有影响。配合物2的抗癌活性也要优于配合物1，证明随着取代基的改变，抗癌活性也随之发生变化。以上结论为制备新型抗肿瘤的药物提供了理论基础。
[0072]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.16电子半三明治阳离子型[n,nh]配合物，其特征在于，结构式如式(ⅰ)所示：式中，r1、r2同时或分别为氢、c1～c
15
的烷基、卤素或卤代c1～c
15
的烷基；r3为中的一种，x为cl-、pf
6-、bf
4-、bph
4-、sbf
6-、中的一种；m为ir、rh、ru中的一种。2.根据权利要求1所述16电子半三明治阳离子型[n,nh]配合物，其特征在于，所述式(ⅰ)中，r1为叔丁基，r2为氢，r3为m为ir，x为pf
6-，具体结构式如式1所示；所述式(ⅰ)中，r1为甲基，r2为甲基，r3为m为ir，x为pf
6-，具体结构式如式2所示；所述式(ⅰ)中，r1为叔丁基，r2为氢，r3为m为ru，x为pf
6-，具体结构式如式3所示；所述式(ⅰ)中，r1为甲基，r2为甲基，r3为m为ru，x为pf
6-，具体结构式如式4所示；
3.一种权利要求1或2所述的16电子半三明治阳离子型[n,nh]配合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在氮气氛围下，将式(ⅲ)所示二聚体,式(ⅱ)所示配体和无机盐ax在溶剂为甲醇的条件下，反应体系在室温下反应8h后得到式(ⅰ)所示半三明治阳离子型16电子配合物；所述的无机盐ax为nax、kx、agx和nh4x中的一种；具体的合成路线为：4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述配合物为1时，通过以下方法制备而成：氮气氛围下，在100ml schlenk瓶中加入40.03mg铱二聚体(式(ⅲ))m＝ir)、25.36mg(式(ⅱ)r2＝氢、r1＝叔丁基)、33mg六氟磷酸铵以及10ml无水甲醇，室温反应8h，反应结束后，溶液用旋转蒸发仪旋干，固体用二氯甲烷溶解，砂芯过滤去除氯化铵以及过量的六氟磷酸铵；滤液用二氯甲烷和正己烷扩散法重结晶，出现沉淀，砂芯过滤沉淀并用正己烷洗涤，真空干燥，得到红色固体配合物1；所述配合物为2时，通过以下方法制备而成：氮气氛围下，在100ml schlenk瓶中加入40.03mg铱二聚体(式(ⅲ))m＝ir)、23.95mg(式(ⅱ)r1＝r2＝甲基)、33mg六氟磷酸铵以及10ml无水甲醇，室温反应8h，反应结束后，溶液用旋转蒸发仪旋干，固体用二氯甲烷溶解，砂芯过滤去除氯化铵以及过量的六氟磷酸铵；滤液用二氯甲烷和正己烷扩散法重结晶，出现沉淀，砂芯过滤沉淀并用正己烷洗涤，真空干燥，得到红色固体配合物2；所述配合物为3时，通过以下方法制备而成：氮气氛围下，在100ml schlenk瓶中加入29.26mg钌二聚体(式(ⅲ))m＝ru)、24.12mg(式(ⅱ)r2＝氢、r1＝叔丁基)、33mg六氟磷酸铵以及10ml无水甲醇，室温反应8h，反应结束后，溶液用旋转蒸发仪旋干，固体用二氯甲烷溶解，砂芯过滤去除氯化铵以及过量的六氟磷酸铵；滤液用二氯甲烷和正己烷扩散法重结晶，出现沉淀，砂芯过滤沉淀并用正己烷洗涤，真空干燥，得到红褐色固体配合物3；所述配合物为4时，通过以下方法制备而成：氮气氛围下，在100ml schlenk瓶中加入29.26mg钌二聚体(式(ⅲ))m＝ru)、22.78mg(式(ⅱ)r1＝r1＝甲基)、33mg六氟磷酸铵以及10ml无水甲醇，室温反应8h，反应结束后，溶液用旋转蒸发仪旋干，固体用二氯甲烷溶解，砂芯过滤去除氯化铵以及过量的六氟磷酸铵；滤液用二氯甲烷和正己烷扩散法重结晶，出现沉淀，砂芯过滤沉淀并用正己烷洗
涤，真空干燥，得到红褐色固体配合物4。5.一种权利要求1-4任一项所述16电子半三明治阳离子型[n,nh]配合物在制备抗癌药物中的应用。6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的癌症为肝癌、肺癌或宫颈癌。

技术总结
本发明公开了一种具有抗癌活性的16电子半三明治阳离子型配合物及其制备方法和应用。所述配合物结构式如式(Ⅰ)所示，配体与二聚体在反应条件下反应，在反应体系中继续加入无机盐AX后，得到相较于常见的18电子配合物脱掉HCl的16电子半三明治阳离子型[N,NH]配合物Ⅰ；AX的作用为作为一种抗衡离子易于阳离子型配合物产生沉淀。这类配合物表现出良好的抗癌活性，其性能与商品化的顺铂接近甚至优于顺铂，是非常有潜力的抗癌药物。是非常有潜力的抗癌药物。是非常有潜力的抗癌药物。是非常有潜力的抗癌药物。


技术研发人员：郭丽华 刘哲 李鹏伟 公雨雯 李潇媛 李家兴 凌璐 邢玉芬 付庆芳
受保护的技术使用者：曲阜师范大学
技术研发日：2023.06.02
技术公布日：2023/9/9