有机杂化四核铂配合物及其制备方法和在制备抗肿瘤药物中的应用技术领域

摘要

本发明涉及具有抗癌活性的有机杂化四核铂配合物，其结构通式如式（I）所示：

说明书

 本发明涉及一类利用超分子自组装来合成有机杂化且具有优异抗肿瘤活性的四核铂配合物及其制备方法，具体涉及带氨基侧臂的四核铂配合物的制备方法及其抗肿瘤活性。

背景技术

自从人们发现G-四链体DNA是潜在的抗肿瘤靶标以来，人们在能稳定G-四链体DNA的有机小分子方面做了大量的研究工作。但是到目前为止绝大部分稳定G-四链体DNA的小分子为有机化合物，仅有一小部分是金属配合物。由于金属配合物具有很多有机小分子难以比拟的优点，如刚柔相济的几何结构变化和丰富的电化学性质，同时还具有光学、磁学以及催化等多种性能。在结合模式方面，金属配合物除了能与G-四链体DNA通过π-π堆积作用外，还能通过与碱基或者磷酸根骨架形成共价键的方式稳定G-四链体结构，进而达到抗肿瘤的效果。这均使得人们不断在金属配合物里寻找合适的抗肿瘤药物。

铂类配合物作为抗肿瘤药物的研究开始于二十世纪六十年代，在顺铂基础上铂类似物的设计合成与抗肿瘤活性筛选一直是抗肿瘤药物研究领域的热点。结构不同的各种铂类配合物其抗肿瘤活性也有高低之分，造成这种活性的差异与配合物结构的亲脂性有重要关系。而动力学惰性的Pt(II)配位构型为正方形，为我们下一步的自组装提供了一个模板。

桥联配体是一系列含氮的杂环，可以通过改变桥联配体的尺寸进而达到对整个Pt配合物尺寸调控的目的。

本发明通过超分子自组装有机杂化四核铂配合物，使其具有高的抗癌活性以及靶向性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有抗癌活性的有机杂化四核铂配合物，其结构通式如式（I）所示：

式（I）

     式（I）中， 表示同一种桥联配体，该桥联配体为式（II）、式（III）、式（IV）中的一种；

式（II）

式（III）

式（IV）

发明同时提供了该有机杂化四核铂配合物的制备方法，是利用超分子自组装将辅基配体与桥联配体组装成四核结构，得到所述的有机杂化四核铂配合物。所述的辅基配体是氯离子被硝酸根取代的顺铂；所述的桥联配体是式（II）、（III）、（IV）中的一种。

具体来说反应步骤为：将顺铂进行脱氯，加入所述桥联配体，于50-100度避光反应4-7天获得所述有机杂化四核铂配合物。顺铂脱氯过程，是将顺铂溶于适量的水中再加入相当于顺铂两倍摩尔量的硝酸银，在氮气保护下避光反应15小时，用低温离心机离心，弃去沉淀，保留清夜。接着在所述清液中加入所述桥联配体，顺铂与桥联配体的摩尔比为1:1~1.1:1，反应结束后往反应器中加入无水乙醇得到沉淀，离心去上清，然后再用无水乙醇洗涤2-3次，离心得到浅色固体物质，即有机杂化四核铂配合物。

这个反应过程可以由以下反应式表示：

反应式 Ⅰ

本发明所提供的有机杂化四核铂配合物 可用于制备抗肿瘤药物。更具体的来说是用于制备治疗顺铂耐药性肿瘤药物。这些药物还可含有药学上可接受的辅助剂。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明以来源丰富易得的顺铂为辅基配体与相应的桥联配体，通过超分子自组装的方法合成和表征了一系列具有正方形构型的四核Pt(II)配合物。通过对人宫颈癌细胞 (HeLa)、人肝癌细胞 (HepG2)、人乳腺癌细胞 (MCF-7)、人肺癌细胞 (A549)以及耐顺铂肺癌细胞 (A549/cisR) 的MTT筛选，得到的数据表明该类化合物均具有优异的抗肿瘤活性，特别是人肺癌细胞A549/cisR的MTT实验数据表明该类化合物的抗肿瘤活性为顺铂的10倍。

 

附图说明

图1. 四核配合物I和顺铂在对耐顺铂肺癌细胞 (A549/cisR) 的MTT筛选。

 

具体实施方式

以下通过具体的实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例1  

以顺铂为辅助配体且桥联配体为式（III）的有机杂化四核铂配合物的合成：

式（III）

将0.3毫摩尔量的顺铂溶于6毫升水中，在氮气保护下于暗处加入0.6毫摩尔量的硝酸银，40℃搅拌15小时，反应完毕后，离心弃去沉淀，保留清夜；往上述的清液中加入0.3毫摩尔的桥联配体(L¹),整个反应在氮气保护下于60度避光反应5天，反应结束后，往反应液中加入大量无水乙醇，析出浅黄色固体，离心得浅黄色固体，产物真空干燥。产率:63%。元素分析(%)，

理论值: C₃₂H₄₈N₂₄O₂₄Pt₄·5H₂O (2021.24): C, 19.00; H, 2.89; N, 16.61. 实验值: C,19.36; H, 3.08; N, 16.53. ¹⁹⁵Pt NMR (D₂O, δ/ppm): -878, and K₂PtCl₄被用作内标物(δ=0).

所合成的有机杂化四核铂配合物结构式如下所示：

实施例2  

实施例1所制的化合物的抗肿瘤活性试验和结果。

细胞系以及培养条件: HepG2 (人肝癌细胞株)、Hela (人宫颈癌细胞株)、MCF-7 (人乳腺癌细胞株)、A549 (人肺癌细胞)、A549/cisR (耐顺铂肺癌细胞)由中山大学实验与动物中心提供。细胞用含10%胎牛血清的DMEM培养基培养，其中含有每毫升100单位青霉素和100 微克链霉素，细胞接种于直径为10 厘米 的培养皿后，37度、5% CO₂环境中培养，细胞长满时用胰蛋白酶消化法进行传代。

细胞毒性测试: 细胞毒性采用MTT法测定 。将细胞用0.25%胰蛋白酶消化成单细胞悬液，采用血球计算版进行活细胞数，调整活细胞浓度为5 × 10⁴每毫升接种于96孔培养板，每孔160 微升，培养24小时之后，再分别加入不同浓度的四核铂配合物（浓度分别如图1所示），置37度，在含5% CO₂的培养箱中孵育48小时，于结束前4小时加入MTT 20微升每孔，4小时后弃上清液，加入DMSO 100微升每孔，振荡10分钟左右，置酶标仪测定OD值，波长设置为570纳米和607纳米双波长。按下列公式计算存活率，同时作图并求得半数杀伤浓度 (IC₅₀)，评价药物的细胞毒性。

存活率% = 加药孔平均OD值/对照孔平均OD值×100%

MTT法得到的IC₅₀值

^aIC₅₀值: 与空白样对照，当细胞的存活率只有50%时的配合物浓度。总共做了3次平行试验所取得的平均值。

由结果可知，所合成的有机杂化四核铂配合物 (I) 表现出佷优异的抗肿瘤活性，IC₅₀值比顺铂都要低。值得注意的是，该配合物对耐顺铂的人肺癌细胞的抗肿瘤活性比顺铂提高了10倍。