脂溶性双核钴(III)抗癌配合物及制备方法

摘要

脂溶性双核钴(III)抗癌配合物及制备方法，属于亲脂性的钴类抗肿瘤配合物。本发明配合物的化学名为N，N′-双水杨醛缩联胺合钴(III)(简称[Co

说明书

技术领域

本发明属于亲脂性的钴类抗肿瘤配合物。

背景技术

化学疗法是目前人类对付癌症的三大手段之一，临床上得到广泛应用。化学疗法的主要药物均属细胞毒性化合物，对癌细胞缺乏选择性和特异性，在杀死癌细胞的同时也极大伤害正常的组织细胞、导致严重的毒副作用[韩锐主编.肿瘤化学预防及药物治疗.北京医科大学中国协和医科大学联合出版社.北京，1991年]。化疗的基础是化疗药物，世界各国每年都投入大量人力物力和财力进行抗癌药物的研究。

钴是人体内一种必要的微量元素，在生物体内均以配合物的形式存在。由于它可作为一种优良的探针离子取代金属蛋白和金属酶中Zn(II)、Mn(II)、Fe(II)、Cu(II)、Mg(II)等离子而具有载氧、氧化还原、水解等作用。文献报导[Co₂-(EGTB)Cl₂]·[Co₂(EGTB)Cl₂]·(ClO₄)₂·5H₂O具有一定的超氧化物歧化酶的活性，能很好地歧化超氧离子[朱莉，廖展如，王哲明，严纯华，无机化学学报，2002，18(7)，731-734]]。A.Hammershai等提出了一类新的含钴药物的模型[J.Inorg.Biochem.1993，49：295-304]，从抗癌药物顺铂能特异地与DNA结合推论：有些金属配合物如能与DNA结合也可能具有抗癌活性，而钴螯合物作为催化剂产生活性氧自由基，它们的靶分子是DNA和RNA，故钴化合物有可能成为抗肿瘤、抗炎药物。但关于该类钴配合物与DNA的作用迄今尚未见报道.

目前，作为抗癌药物的金属药物主要是铂类抗癌药物。由于其抗癌活性强、作用谱较广，作用机制独特，与非铂类抗癌药物不产生交叉耐药性，是治疗许多肿瘤的首选药物，得到广泛使用。但是，铂类抗癌药物存在较大的毒副作用，接受治疗的癌症患者通常出现骨髓抑制如血小板低下、恶心呕吐、肾和神经损伤等严重毒副作用，因此研究毒性小的非铂类配合物仍是目前抗癌药研究的主要方向之一。

发明内容

本发明目的是提供一种脂溶性双核钴(III)抗癌配合物，具有抗癌活性高、脂溶性好的特征。

本发明另一目的是提出一种制备脂溶性双核钴(III)抗癌配合物的方法。

本发明目的通过以下方式实现：

(一)脂溶性双核钴(III)抗癌配合物

该配合物的化学名为N，N’-双水杨醛缩联胺合钴(III)，简称Co₂(C₁₄H₁₂N₂O₂)₃，其分子式C₄₂H₃₃Co₂N₆O₆，其分子量FW＝834.63，化学结构为：

所述的抗癌配合物为红褐色晶体，特征结构参数(％)的理论值为：C，57.66；H，4.94；N，11.21，实验值为：C，57.70；H，4.92；N，11.19。

所述的抗癌配合物溶于包括乙醇或乙醚或丙酮的有机溶剂，还溶于包括花生油或山茶油或橄榄的油脂类化合物，其溶解度均高于10mg/ml。

所述的抗癌配合物初筛后的配合物对HepG2人肝癌细胞生长的半数抑制浓度GI₅₀为0.35μg/mL。

(二)制备脂溶性氧桥双核钴(III)抗癌配合物的方法

包括以下步骤：

(1)以水合肼为原料，加入水杨醛，制备出N，N’-水杨醛缩二胺黄色配体C₁₄H₁₂N₂O₂；

(2)取N，N’-水杨醛缩二胺黄色固体溶于DMF中，搅拌下缓慢滴入等摩尔的CoAc₂·4H₂O，常温下充分反应后过滤，滤液在常温下静置10～15天得到N，N’-双水杨醛缩联胺合钴(III)，化学反应式如下：

与铂类抗肿瘤药物比较，本发明具有如下优势和进步：

(1)所合成的钴席夫碱配合物属于非铂类抗肿瘤化合物，钴金属是人体必需的微量元素，比铂的毒性低；

(2)钴席夫碱配合物，有较好的水溶性和脂溶性，能保证水溶性和脂溶性的平衡，有利于化合物在体内的吸收和转运；

(3)本发明配合物的GI₅₀值是0.35μg/mL，明显低于顺铂注射液的0.57μg/mL和卡铂的1.82μg/mL，抗肿瘤活性分别是顺铂的1.6倍和卡铂的5倍，显示出良好的抗肿瘤活性；

(4)本发明配合物制备方法以水合肼为原料，加入水杨醛，制备出黄色配体C₁₄H₁₂N₂O₂；再在DMF溶液加入CoAc₂·4H₂O等摩尔定量反应，收集配合物晶体，其合成路线和化学反应工艺简单；

(5)本发明为钴席夫碱多核化合物的抗肿瘤研究提供了新的证据。

具体实施方式

(-)本发明配合物N，N’-双水杨醛缩联胺合钴(III)的制备

(1)配体N，N’-水杨醛缩二胺的合成

本发明N，N’-水杨醛缩二胺的合成参照文献[B.Sreenivasulu，J.J.Vittal，[J].Angew.Chem.Int.Ed.，2004，43：5769-5772]：称取水合肼50mmol(2.5g)，向其中缓慢滴加入溶有20mL水杨醛50mmol(6.1g)的无水甲醇溶液，边加边搅拌，溶液即变为黄色。之后，常温下充分反应后，得到大量的黄色沉淀，抽滤，THF(四氢呋喃)重结晶，即得N，N’-水杨醛缩二胺的黄色固体12g，真空干燥备用。

N，N’-水杨醛缩二胺产率：85％。特征结构参数为：元素分析(％)：理论值：C，69.99；H，5.03；N，11.66；实验值：C，70.01；H，5.06；N，11.61。

(2)N，N’-双水杨醛缩联胺合钴(III)[Co₂(C₁₄H₁₂N₂O₂)₃]的制备取上述所得黄色固体12mmol(6g)溶于DMF(N，N’-二甲基甲酰胺)中，搅拌下将12mmol(7g)CoAc₂·4H₂O缓慢滴加入以上DMF溶液内，常温下充分反应后过滤，滤液在常温下静置10～15天，便培养得到适宜X-射线单晶衍射测试的红褐色晶体7.5g。

Co₂(C₁₄H₁₂N₂O₂)₃产率：76％。其分子量FW＝834.63，特征结构参数(％)的理论值：C，57.66；H，4.94；N，11.21。实验值：C，57.70；H，4.92；N，11.19。

(二)本发明配合物的体外抗肿瘤活性试验及结果

本发明在体外抗肿瘤活性试验中采用HepG2人肝癌细胞株评价所合成配合物的体外活性，同时以顺铂和卡铂作为阳性对照。实验原理是以SRB染色法检测细胞活力，观察样品对肿瘤细胞增殖的影响，以评价样品的抗肿瘤效果。采用的阳性参照化合物为Taxol，实验包括：

将细胞接种于96孔板，培养过夜，加入样品(T)，同时做不加样品对照(C)和加药前对照(T)。加药前对照(T)的细胞加入TCA进行固定，留置待用。加入样品(T)和不加样品对照(C)的细胞继续培养48小时后再固定。所有固定好的细胞以SRB染液染色，再用醋酸溶液洗去游离的染料，空气干燥后加入Tris碱，振荡溶解混匀后490nM测定OD值。根据OD值计算生长率，如果T≥T₀，生长率＝(T-T₀)/(C-T₀)×100％；如果T＜T₀，(T-T₀)/T₀×100。初筛时每个样品单浓度设双复孔，重复两次，生长率小于50％的样品测定GI₅₀值，测定时每个样品梯度稀释五个浓度，每个浓度设双复孔。

本发明配合物初筛结果如表1，半数抑制浓度GI₅₀结果如表2：

表1配合物对HepG2人肝癌细胞的初筛结果

  样品名称  生长率(％)  浓度(μg/mL)  Co₂(C₁₄H₁₂N₂O₂)₃  36.02  10.00  顺铂  68.15  10.00  卡铂  2.07  10.00

从表1数据可知，对于HepG2人肝癌细胞，本发明配合物的所抑制的体外生长率明显低于顺铂，而高于卡铂。

表2初筛后的配合物对HepG2人肝癌细胞生长的GI₅₀值

  样品名称  GI₅₀(μg/mL)  最大浓度(μg/mL)  Co₂(C₁₄H₁₂N₂O₂)₃  0.35  10.00  顺铂注射液  0.57  50.00  卡铂  1.82  10.00

表2显示：本发明配合物的GI₅₀值是0.35μg/mL，明显低于顺铂注射液的0.57μg/mL和卡铂的1.82μg/mL，抗肿瘤活性分别是顺铂的1.6倍和卡铂的5倍，显示出良好的抗肿瘤活性。

(三)本发明配合物的脂溶性

按照中国药典2005版二部附录的溶解度测定方法，测定所发明配合物25℃时，在有机溶剂和油脂类中的溶解度。结果表明所发明配合物在有机溶剂和油脂类中的溶解度均高于10mg/ml，脂溶性好。如表3：

表3：化合物的溶解度数据(25℃，mg/ml)

  丙酮  乙酸乙酯  花生油  山茶油  橄榄油  Co₂(C₁₄H₁₂N₂O₂)₃  20  25  ＞10  ＞10  ＞10  卡铂  ＜0.01  ＜0.01  ＜0.01  ＜0.01  ＜0.01