一种铜配合物及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及铜金属配合物，具体涉及一种铜配合物及其制备方法和应用。


背景技术：

2.全球癌症的发生率逐年增加，严重影响着人类健康。近年来，铂复合物因其在联合治疗中的高效率而在化学治疗剂中脱颖而出。然而，它们也显示出毒副作用和耐药性等不足。特别是，顺铂的临床应用受到其不良副作用(包括耳毒性和肾毒性)的严重限制，从而降低患者在治疗期间的耐受性并干扰长期的生活质量。因此，有必要探索其它高效、副作用更小的非铂类复合物或药物。
3.胍基化合物是具有生物活性最强的有机碱之一,它在生理的ph介质中就能质子化，形成带正电荷的基团,能与底物形成静电相互作用；另外胍基上的氮原子和氢原子多，对碳酸酯、磷酸酯和肽有高度的亲合性，容易形成氢键作用，而且能形成具有几何构型的氢键结构；由于氨基和各种酸能生成水溶性的盐,所以含有胍基的药物容易在体内输送，而且使吸收、渗透更具有选择性。通过这些相互作用，在体内产生抗炎症作用、交感神经刺激或抑制作用、抗组胺作用、降压作用、降血糖作用等生理功能，但是其在抗癌活性方面还未见有深入报道。因此，本技术拟选择水杨醛氨基胍席夫碱为原料合成相应的配合物并对其抗癌活性进行研究。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一例结构新颖且具有显著生物活性的水杨醛氨基胍原位成环所得的铜配合物及其制备方法和应用。
5.本发明所述的铜配合物为下述式(i)所示化合物或其药学上可接受的盐：
[0006][0007]
本发明所述的铜配合物属于单斜晶系的p21/c空间群，为单核配合物，其晶胞参数为：α＝90
°
，β＝102.803(3)
°
，γ＝90
°
；该配合物金属中心铜离子显示为正二价，配合物由一个铜离子与一个水杨醛氨基胍原位成环形成的(1
‑
(2
‑
羟基苯甲基)
‑2‑
(2
‑
羟基苯亚甲基肼基)
‑4‑
(2
‑
羟基苯基)
‑6‑
甲基嘧啶)配体(hl2‑
)上的两个氮原子和两个氧原子配位形成一
个平面四方构型的单核结构。
[0008]
本发明所述铜配合物的制备方法包括：取水杨醛氨基胍席夫碱、水杨醛和铜盐置于混合溶剂中，调节体系的ph值至碱性，于加热条件下反应，反应物冷却，有晶体析出，收集晶体，即得目标产物；其中，
[0009]
所述的铜盐为选自cucl、cucl2·
2h2o、cu(no3)2·
3h2o、cu(no3)2·
6h2o、cu(oac)2·
h2o和cu(clo4)2·
6h2o中一种或两种以上的组合；
[0010]
所述的混合溶剂为甲醇和丙酮按1：3的体积比组成的组合物。
[0011]
上述制备方法中，水杨醛氨基胍席夫碱、水杨醛和铜盐的摩尔比为化学计量比，在实际的操作过程中，水杨醛和铜盐的用量可相对过量一些。所述水杨醛氨基胍席夫碱，可以参照(a.mondal,c.das,m.corbella,a.bauza,a.frontera,m.saha,s.mondal,k.das saha,s.k.chattopadhyay,new j.chem.,2020,44,7319
‑
7328.)进行制备，也可自行设计合成。对于混合溶剂，其用量可根据需要确定，通常以能溶解参加反应的原料为宜。具体地，以1mmol的水杨醛氨基胍席夫碱为基准计算，全部原料所用混合溶剂的总用量一般为2～10ml。
[0012]
上述制备方法中，采用碱性物质调节体系的ph值至碱性，所述的碱性物质可以是现有技术中的常规选择，优选为三乙胺。优选调节体系的ph≥8，进一步优选调节体系的ph≥8.5，更优选调节体系的ph＝9～11。
[0013]
上述制备方法中，通常是将调节ph值后所得的混合液置于容器中，抽真空，密封后再置于加热条件下反应。所述反应优选是在≥50℃的条件下进行，进一步优选在80～100℃的条件下进行。当反应在80～100℃条件下进行时，反应时间通常控制在48～72h。反应通常采用一端封闭的厚壁硬质玻璃管来盛装调节ph值后所得的混合液。
[0014]
本发明还包括上述铜配合物或其药效学上可接受的盐在制备抗肿瘤药物中的应用，优选是在制备抗膀胱癌和/或肝癌和/或胃癌和/或肺癌药物中的应用，进一步优选是在制备膀胱癌和/或肺癌药物中的应用，更优选是在制备膀胱癌药物中的应用。
[0015]
本发明进一步包括一种药物组合物，含有治疗上有效剂量的铜配合物或其药效学上可接受的盐。
[0016]
与现有技术相比，本发明提供了一例结构新颖的水杨醛氨基胍原位成环所得的铜配合物及其制备方法，申请人的试验结果表明，该配合物对多种肿瘤细胞株表现出较好的抑制作用，与顺铂相比，展现出对癌细胞的显著高效抑制作用和对正常细胞低毒的副作用，有望用作抗癌药物。
附图说明
[0017]
图1为本发明实施例1制得的最终产物的高分辨质谱谱图。
[0018]
图2为本发明实施例1制得的最终产物的红外光谱谱图。
[0019]
图3为本发明实施例1制得的最终产物的晶体结构图。
具体实施方式
[0020]
为了更好的解释本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。若未特别指明，实施例中所用的技术特征可以替换为具有在不背离发明构思前提下等同或相似功能或效果的其他本领域已知的技术特征。
[0021]
以下各实施例中涉及的水杨醛氨基胍席夫碱按下述方法制备：
[0022]
将水杨醛(1.22g，10mmol)溶于圆底烧瓶的甲醇中，滴加三乙胺(1.01g，10mmol)。将氨基胍溶解在甲醇中并加入到上述溶液中。所得混合物回流3h，过滤，滤液在室温下缓慢蒸发，有灰白色固体析出，用冷甲醇和乙醚洗涤后收集固体，干燥，收集产物。参考(a.mondal,c.das,m.corbella,a.bauza,a.frontera,m.saha,s.mondal,k.das saha,s.k.chattopadhyay,new j.chem.,2020,44,7319
‑
7328.)文献中的表征方法对所得产物进行表征，确定为水杨醛氨基胍席夫碱。
[0023]
实施例1
[0024]
取水杨醛(5.5μl,0.05mmol)、水杨醛氨基胍席夫碱(0.0089g,0.05mmol)和cucl2·
2h2o(0.0085g,0.05mmol)置于一端封闭长约20cm的玻璃管中，加入2ml由甲醇和丙酮组成的混合溶剂(甲醇和丙酮的体积比为1：3)，超声充分溶解，然后用三乙胺(30μl)调节体系的ph值为10，之后抽真空，高温熔封玻璃管。将封闭的玻璃管置于80℃的烘箱中，反应72h，停止反应后缓慢降温至室温，可观察到玻璃管底部有黑红色菱形晶体析出，收集晶体，干燥。产率为15.6％(0.0038g,基于cu
2
)。
[0025]
对本实施例所得产物进行表征：
[0026]
(1)高分辨质谱，其谱图如图1所示。
[0027]
hrms(esi

)m/z:488.09[m h]

，其中m为配合物的分子量。
[0028]
(2)红外光谱，其谱图如图2所示。
[0029]
ir(kbr,cm
‑1):3447w,1602s,1562s,1478m,1436m,1386w,1342w,1243m,1146m,905w,850w,754m,486w。
[0030]
(3)晶体结构分析：
[0031]
选取尺寸适中的黑红色菱形晶体置于安捷伦公司supernova单晶衍射仪上，采用石墨单色化的mo
‑
k
α
射线进行单晶测试。本实施例所得产物的初始晶体结构均采用shelxs
‑
97直接法解出，几何加氢，非氢原子坐标及各向异性热参数采用shelxl
‑
97均经全矩阵最小二乘法精修。所得晶体学和结构精修数据如下述表1所示，部分键长键角数据分别如下述表2和表3所示，所得黑红色菱形晶体的化学结构如图3所示，确定所得的黑红色菱形晶体为本发明目标产物。
[0032]
表1本发明所述铜配合物的晶体学数据：
[0033][0034]
表2本发明所述铜配合物的部分的键长数据
[0035][0036]
表3本发明所述铜配合物的部分键角数据(
°
)
[0037][0038]
对比例1
‑1[0039]
重复实施例1，不同的是，将混合溶剂改为甲醇、丙酮、乙腈、二氯甲烷、氯仿、dmf或dmso等单一的溶剂。结果没有目标产物的晶体或沉淀生成。
[0040]
对比例1
‑2[0041]
重复实施例1，不同的是，将混合溶剂中的甲醇用乙醇、乙腈、二氯甲烷、dmf或dmso替代。结果没有目标产物的晶体或沉淀生成。
[0042]
对比例1
‑3[0043]
重复实施例1，不同的是，将混合溶剂中的甲醇和丙酮的体积比改为1：2或1：4。结果没有目标产物的晶体或沉淀生成。
[0044]
对比例1
‑4[0045]
重复实施例1，不同的是，将反应改在常温下进行。结果没有目标产物的晶体或沉
淀生成。
[0046]
对比例1
‑5[0047]
重复实施例1，不同的是，调节体系的ph＝7。结果没有目标产物的晶体或沉淀生成。
[0048]
对比例1
‑6[0049]
重复实施例1，不同的是，不同的是，用cubr2或cuso4·
5h2o代替cucl2·
2h2o，希望得到本发明目标产物，但均未得到晶体，说明用cubr2或cuso4·
5h2o无法达到形成水杨醛氨基胍原位成环所得铜配合物和结晶的热力学条件。
[0050]
实施例2
[0051]
重复实施例1，不同的是，将反应改在100℃条件下进行，反应的时间为48h，用三乙胺调节体系的ph＝11。
[0052]
结果得到黑红色菱形晶体。产率15.9％(基于cu
2
)。
[0053]
对本实施例所得产物进行高分辨质谱分析、红外分析及单晶衍射分析，确定所得的黑红色菱形晶体为本发明目标产物。
[0054]
实施例3
[0055]
重复实施例1，不同的是，调节体系的ph＝8.5。
[0056]
结果得到黑红色菱形晶体。产率14.8％(基于cu
2
)。
[0057]
对本实施例所得产物进行高分辨质谱分析、红外分析及单晶衍射分析，确定所得的黑红色菱形晶体为本发明目标产物。
[0058]
实施例4
[0059]
重复实施例1，不同的是，分别用cucl、cu(no3)2·
3h2o、cu(oac)2·
h2o或cu(clo4)2·
6h2o代替cucl2·
2h2o。
[0060]
结果均得到了黑红色菱形晶体。
[0061]
对所得的黑红色菱形晶体进行高分辨质谱分析、红外分析及单晶衍射分析，确定均为本发明目标产物。
[0062]
实验例：本发明所述铜配合物对多种人肿瘤株的体外抑制活性实验：
[0063]
(1)细胞株的选择和培养。
[0064]
本实施例所用的细胞为：人膀胱癌细胞株t24、人肝癌细胞株hep
‑
g2、胃癌细胞株mgc80
‑
3、非小细胞肺癌细胞株a549、人肝癌细胞株bel
‑
7402、人胚肺细胞wi
‑
38和人正常肝细胞株hl
‑
7702。所有的细胞株均在10％的胎牛血清、1％青链霉素的dmem培养液内，放置在含有5％的co2，温度为37℃的培养箱中培养。
[0065]
(2)细胞接种和抗癌活性测试
[0066]
选取处于对数生长期的细胞，pbs清洗2次后利用胰蛋白酶将细胞从培养瓶内壁上消化下来，加入培养基制成细胞悬液待用。准备好96孔板，每个孔加入180μl的细胞悬液(细胞含量约为1
×
106个)放入培养箱中孵育。待测试孔中细胞生长至70～80％后加入20μl不同浓度的待测样品(本发明目标产物、顺铂、水杨醛氨基胍席夫碱和cucl2·
2h2o)，每个浓度设置5个复孔。细胞在培养箱中孵育2天后每个孔加入10μl的mtt继续培养。4h后丢弃孔中的培养基并加入100μl dmso溶解生成的甲臜，通过震荡器震荡完全后利用酶标仪在570nm/630nm双波长下测出每个孔的od值，计算抑制率(抑制率＝(1
‑
样品组od值/空白组od值)
×
100％)，结果如下述表4所示。利用spss软件处理od值计算出配合物对各个细胞株的ic
50
值，其结果如表5所示。
[0067]
表4本发明所述铜配合物对不同细胞的抑制率(％)
[0068][0069]
表5本发明所述铜配合物对不同细胞的ic
50
值(μm)
[0070][0071]
从抗肿瘤活性的筛选结果可知：本发明所述配合物对于不同的癌细胞株表现出不同的抑制活性，与顺铂相比，其中对t24细胞展现出更为显著的抑制效果，ic
50
值为4.42
±
0.48μm，而且其对正常肝细胞hl
‑
7702的细胞毒性却未明显的提高。可见，本发明所述配合物针对不同的细胞株具有一定选择性。