一种含有Schiff碱结构的铜锌异双核配合物及其制备方法和应用

一种含有schiff碱结构的铜锌异双核配合物及其制备方法和应用
技术领域
1.本发明涉及药物合成技术领域，尤其是涉及一种含有schiff碱结构的铜锌异双核配合物及其制备方法和其在抗肿瘤和抗氧化方面的应用。


背景技术：

2.schiff碱化合物具有较好的抑菌、抗炎、抗癌等生物活性，金属离子与配体的结合主要是通过金属离子的d轨道接受配体中n、o等原子所带的孤电子对，形成共价配位键。schiff碱及其金属螯合物，具有特殊的抗癌、抗炎、杀菌、抗氧化等活性，该领域的研究已有大量报道。sod是一类清除自由基的蛋白酶，对需氧生物的生存起着重要的作用，是生物体防御氧毒性的关键酶。迄今为止，科学家已从细菌、真菌、原生动物、藻类、昆虫、鱼类、植物和哺乳动物等生物体内都分离得到了sod。基于金属辅基不同，这些sod至少可以分为cu,zn-sod、mn-sod、fe-sod三种类型。cu,zn-sod分布最广，是一种真核生物酶，广泛存在于动物的血、肝和菠菜叶、刺梨等生物体中。
3.现有技术制备schiff碱化合物采用室温溶剂缓慢蒸发法或水热法合成，对于异双核的制备方式，通常采用先制备出单核结构的配合物，然后粉碎溶解再加入其它金属盐，凑成异双核结构。此方法首先破坏了单核晶体的晶体结构，再有即使制备出异双核结构也很难得到具有几何形状的单晶，存在很大可能造成晶体本身缺陷，为后期测试造成了不必要的麻烦，同时该方法复杂，反应时间长。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种含有schiff碱结构的铜锌异双核配合物及其制备方法和其在抗肿瘤和抗氧化方面的应用。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
6.一种含有schiff碱结构的铜锌异双核配合物，分子式为：c
27h22
cun9o6s2zn，化学结构式如下式(i)所示：
[0007][0008]
一种含有schiff碱结构的铜锌异双核配合物的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0009]
(1)恒定搅拌状态下，将铜盐和锌盐二水合乙酸锌溶解于混合溶剂中，得到溶液1；
[0010]
(2)恒定搅拌状态下，将schiff碱配体化合物与二苯胺溶于混合溶剂中，得到溶液2；
[0011]
(3)将上述得到的溶液1加入到溶液2中搅拌0.5-1h，得到溶液3；
[0012]
(4)将溶液3置于高压反应釜，经程序控温后，得到浅绿色块状晶体的含有schiff碱结构的铜锌异双核配合物。
[0013]
所述步骤(1)中铜盐、锌盐与混合溶剂的摩尔体积比为0.1mmol：0.1mmol：(4-7)ml；
[0014]
所述步骤(2)中schiff碱配体化合物、二苯胺溶与混合溶剂的摩尔体积比为0.1mmol：0.01mmol：5ml。
[0015]
所述铜盐为二水合乙酸铜、无水氯化铜或三水合硝酸铜；
[0016]
所述锌盐为二水合乙酸锌、六水合硝酸铜或无水氯化锌；
[0017]
所述schiff碱配体化合物为氨基硫脲与5-硝基水杨醛溶解于混合溶剂中进行缩合反应得到schiff碱配体化合物，其中氨基硫脲、5-硝基水杨醛溶解与混合溶剂的摩尔体积比为0.1mmol：0.1mmol：10ml。
[0018]
所述混合溶剂由按体积比为甲醇：乙醇：乙腈：＝1：2：3的溶液组成。
[0019]
所述程序控温为温度上升到100℃保持1h，继续升温到180℃保持1-2h，逐渐升温到240℃保持1-2h，然后缓慢降温至180℃保持1-2h，降温到100℃保持1h，最后降至室温。
[0020]
一种含有schiff碱结构的铜锌异双核配合物在制备抗肿瘤药物方面的应用。
[0021]
一种含有schiff碱结构的铜锌异双核配合物在制备超氧化物歧化酶(sod)的应用。
[0022]
本发明具有以下有益效果：
[0023]
本发明采用溶剂热的方式进行合成，采用“一锅法”对合成温度参数进行多次摸索最终成功制备出具有铜锌异双核schiff碱配合物。本发明的制备方法相比之前的异双核制备方法简单实用，具有规则的几何形状、晶体稳定性好。
[0024]
通过mtt法对本发明的含有schiff碱结构的铜锌异双核配合物进行抗肿瘤活性测定，实验表明该配合物对对骨肉瘤和乳腺癌有明显抑制作用，抑制率效果显著。做了超氧化物歧化酶(sod)的抗氧化性质测定，实验结果显示具有明显的抗氧化性。这对于未来研究含有schiff碱结构的铜锌异双核配合物的生物活性具有重要的意义。
附图说明
[0025]
图1为本发明的含有schiff碱结构的铜锌异双核配合物的分子结构图。
[0026]
图2为本发明的sod模型-schiff碱配体的抑制率-浓度图。
[0027]
图3为本发明的sod模型-schiff碱配合物的抑制率-浓度图。
具体实施方式
[0028]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0029]
本发明将乙酸锌和乙酸铜刻意引入合成schiff配合物，成功合成含有schiff碱的铜锌异双核配合物，测定其抗肿瘤和sod活性，实验结果证明本发明中的含有schiff碱配合物拥有较强的抗肿瘤和sod活性，进一步为含有schiff碱结构的铜锌异双核的结构具有抗肿瘤和sod活性提供科学证据，为schiff碱和异双核的未来发展提供前提保证。
[0030]
实施例1
[0031]
(1)恒定搅拌状态下，将0.1mmol的二水合乙酸铜和0.1mmol二水合乙酸锌溶解于5ml混合溶剂中，得到溶液1；
[0032]
(2)恒定搅拌状态下，将0.1mmol的schiff碱配体化合物与0.01mmol的二苯胺溶于5ml混合溶剂中，得浅黄色液体，得到溶液2；
[0033]
schiff碱配体化合物为将0.1mmol氨基硫脲与0.1mmol 5-硝基水杨醛溶解于10ml混合溶剂中进行缩合反应得到schiff碱配体化合物；
[0034]
(3)将上述得到的溶液1加入到溶液2中搅拌1h，得到溶液3；
[0035]
(4)将上述得到的溶液3，搅拌均匀后置于高压反应釜中，温度上升到100℃保持1h，继续升温到180℃保持1h，逐渐升温到240℃保持2h，然后缓慢降温至180℃保持2h，降温到100℃保持1h，最后降至室温，得到浅绿色块状晶体。
[0036]
混合溶剂为体积比甲醇：乙醇：乙腈：＝1：2：3混合溶剂。
[0037]
实施例2
[0038]
将实施例1中得到浅绿色块状晶体，用少量混合溶剂洗涤晶体3次，然后真空干燥，产率为53.8％。对得到的产物进行元素分析，结果为：c
27h22
cun9o6s2zn(计算值)c,42.58；h,2.91；n,16.55；(测试值)c，42.53；h，2.94；n，16.52。
[0039]
产物结构是利用bruker smart 1000 ccd面探衍射仪进行测试的，采用波长为的mokα射线，ω扫面方式。利用saint程序对所收集的衍射点进行数据还原，用sadabs程序进行数据校正。基于全角最小二乘的方法，利用shelxtl 5.1程序包，用直接法在差值傅立叶图上找出全部非氢原子的坐标，然后将所有的非氢原子都采用各向异性精修，晶体学参数如下表1所示：
[0040]
表1含有schiff碱结构的铜锌异双核配合物
[0041][0042]
r1＝∑||fo|-|fc||/∑|fo|，wr2＝[∑w(f
o2-f
c2
)2/∑w(f
o2
)2]
1/2
.
[0043]
对比例1
[0044]
与实施例1不同在于采用室温缓慢溶剂蒸发法制备，即溶液3置于容器中进行封口扎小孔，让其缓慢蒸发，其他反应条件相同，反应结束后得到浅绿色粘稠粉末，未得到可测试的晶体。
[0045]
对比例2
[0046]
与实施例1不同在于程序控温为温度上升到120℃保存30min，继续升温到180℃保持30min，逐渐升温到240℃保持1h，然后缓慢降温至180℃保持30min，降温到100℃保持10min，最后降至室温，其他条件与实施例1相同，反应结束后得到浅绿色雪花状晶体，未得到可测试的晶体。
[0047]
对比例3
[0048]
与实施例1不同在于程序控温为温度上升到100℃保存10min，继续升温到180℃保持30min，逐渐升温到240℃保持1h，然后缓慢降温至180℃保持30min，降温到100℃保持10min，最后降至室温，其他条件与实施例1相同，反应结束后得到浅绿色针状晶体，未得到可测试的晶体。
[0049]
对比例4
[0050]
与实施例1不同在于混合溶剂不同，其他条件与实施例1相同，混合溶剂为体积比水：甲醇：异丙醇＝1：2：2的混合溶剂，反应结束后得到浅绿色粉末，未得到可测试的晶体。
[0051]
对比例5
[0052]
与实施例1不同在于混合溶剂不同，其他条件与实施例1相同，混合溶剂为体积比乙腈：甲醇：异丙醇＝1：2：4的混合溶剂，反应结束后得到浅绿色针状晶体，未得到可测试的晶体。
[0053]
通过对比例1可知，室温缓慢溶剂蒸发法未制备出可供测试的晶体，而采用本发明的溶剂热的方式进行制备，经测定是含有schiff碱结构的铜锌异双核配合物。
[0054]
通过对比例2-5可知，改变反应条件及混合溶剂后均不能得到可供测试的拥有几何形状的配合物，因此，只有通过本发明的控制条件才得到含有schiff碱结构的铜锌异双核配合物。
[0055]
应用例
[0056]
1.将实施例1得到的含有schiff碱结构的铜锌异双核配合物来分析其对肿瘤细胞骨肉瘤sjsa-1和乳腺癌mda-mb-231的抑制作用。
[0057]
在本应用例中，采用mtt法研究了含有schiff碱结构的铜锌异双核配合物的体外毒性实验。将实验细胞置于37℃，5.0％ru2培养箱中生长至对数期，0.25％胰酶消化收集细胞，调整细胞悬液浓度，使细胞密度大约在1
×
104个/ml，每孔100ml接种于96孔板，细胞密度约为3～5
×
103个/孔，置于37℃、5％ru2的培养箱中培养24h。换液，加入不同浓度梯度的药物，每个浓度做3个平行样，设置空白调零组。酶联免疫检测仪检测490nm波长的各孔的吸光度值od相关的细胞增殖的抑制率及半数抑制浓度(ic
50
)用下面的公式进行计算：生长抑制率＝(od对照-od实验)/(od对照-od空白)，所有od值均减去空白调零组od值。实施例1的含有schiff碱的铜锌异双核配合物对骨肉瘤sjsa-1和乳腺癌mda-mb-231的ic
50
值如下表2所示。
[0058]
表2
[0059][0060]
从表2中数据可知，本发明实施例1的含有schiff碱的铜锌异双核的配合物对上述肿瘤细胞显示了很好抑制作用，抗肿瘤活性均强于阿霉素。对骨肉瘤sjsa-1和乳腺癌mda-mb-231的半数抑制浓度ic50都低于1μm明显优于阿霉素(8.16μm和6.13μm)。分析可能原因是schiff碱特有c＝n键以及引入的c＝s键和-no2吸电子基团增加其抗菌活性，而且金属cu和zn的引入将原有的schiff碱活性进一步加持，增强抑制肿瘤细胞，因此，本发明实施例1提供的含有schiff碱的铜锌异双核配合物具有全新的骨架结构和优异的抗肿瘤活性，可以应用在抗肿瘤药物方面的开发。
[0061]
2.将实施例1得到的含有schiff碱的铜锌异双核配合物和schiff碱配体化合物进行模拟sod活性测试。
[0062]
实验原理：氮蓝四唑(nbt)光照法
[0063]
实验方法：用ph＝7.8的0.05mol/l磷酸缓冲溶液配置含6.8
×
10-6
mol/l的核黄素，1.0
×
10-4
mol/l的四甲基乙二胺，0.01mol/l的蛋氨酸，9.32
×
10-5
mol/l的nbt(氯化硝基四氮唑蓝)与配合物的混和溶液，用日光灯光照，室温下在波长560nm处每光照半分钟测其吸光度，测6次，每个样品作6个浓度，每个浓度进行2次平行实验，取其平均值计算。
[0064]
实验结果：抑制率对schiff碱配体和铜锌schiff碱配合物浓度作图(图2-图3)，将
lnh＝50％时所需sod酶及其模拟化合物的浓度作为一个活性单位，即配合物的ic
50
值。由抑制率对浓度作图可得各配合物的ic
50
值，pi
50
＝-lgic
50
。下表3所示。
[0065]
表3 schiff碱配体与铜锌schiff碱配合物的ic
50
及pi
50
值
[0066]
样品ic
50
(mol/l)pi
50
＝-lgic
50
schiff碱配体0.67
×
10-6
6.17铜锌schiff碱配合物0.12
×
10-6
6.92
[0067]
从表3中的活性测定结果可知，schiff碱配体和铜锌schiff碱配合物总体来看均有较高的sod活性。从图2和图3中可以看出，含有schiff碱的铜锌异双核配合物较schiff碱配体的sod活性高，可能是本发明中人工合成的含有schiff碱的铜锌异双核配合物与天然超氧化物歧化酶活性中心相类似，具有cu、zn-sod构造，起到抗氧化作用。
[0068]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。