席夫碱铜(II)抗癌配合物及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种席夫碱铜(II)抗癌配合物及其制备方法和应用。本发明的一种席夫碱铜(II)抗癌配合物，化学名称为：2'‑羟基苯丙酮‑乙二胺缩联胺合铜，其结构如式I所示：本发明所述的席夫碱铜(II)抗癌配合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：本发明的抗肿瘤活性好，对HeLa人宫颈癌细胞、LoVo结肠癌细胞、A549人肺癌细胞或A549/CDDP人肺腺癌多药耐药细胞有明显的抑制作用。

权利要求

1.一种席夫碱铜(II)抗癌配合物，化学名称为：2'-羟基苯丙酮-乙二胺缩联胺合铜(II)，其结构如式I所示：

2.权利要求1所述的席夫碱铜(II)抗癌配合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)称取乙二胺和2'-羟基苯丙酮分别用的甲醇溶解；待油浴锅温度保持在55～75℃时，将2'-羟基苯丙酮进行搅拌，然后把乙二胺滴加入到2'-羟基苯丙酮中，反应回流5～7h，当观察到反应出现大量黄色沉淀时，冷却，减压抽滤，得到沉淀，于70～80℃在干燥箱烘干，得到黄色沉淀的产品；

(2)上述得到的黄色沉淀加入DMF溶解；称取Cu(NO3)2·6H2O于烧杯中，用H2O溶解；将硝酸铜溶液滴加到上述得到的溶解液里，再加入甲醇；

(3)在搅拌器反应2～3h之后，产生沉淀，滤掉沉淀，将滤液静置，一周之后，观察到适合X-射线单晶衍射的块状红色晶体生成，制得席夫碱铜(II)抗癌配合物。

3.根据权利要求2所述的席夫碱铜(II)抗癌配合物的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述的乙二胺与2'-羟基苯丙酮的摩尔比为1:2；所述乙二胺与甲醇的摩尔体积比为

1～1.5mol:2L。

4.根据权利要求3所述的席夫碱铜(II)抗癌配合物的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述的黄色沉淀与DMF的摩尔体积比为1.5～3mol：1L，所述的黄色沉淀与六水合硝酸铜Cu(NO3)2·6H2O的摩尔比为1:1。

5.根据权利要求4所述的席夫碱铜(II)抗癌配合物的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述的六水合硝酸铜Cu(NO3)2·6H2O与水H2O的摩尔体积比为1.5～3mol：1L。

6.根据权利要求5所述的席夫碱铜(II)抗癌配合物的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述的水H2O与甲醇的体积比为1.5～3:1。

7.权利要求1至6任一项所述的席夫碱铜(II)抗癌配合物在制备治疗癌症药物制剂中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述癌症的癌细胞为HeLa人宫颈癌细胞、LoVo结肠癌细胞、A549人肺癌细胞或A549/CDDP人肺腺癌多药耐药细胞。

说明书

席夫碱铜(II)抗癌配合物及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明属于化学合成技术领域，尤其是涉及席夫碱铜(II)抗癌配合物及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 化学治疗是目前人类对方癌症的三大手段之一，临床上得到广泛应用。化学治疗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，世界各国每年投入大量的人力物力和财力进行抗癌药物的研究。

[0003] 铜是人体内一种必需的微量元素，在生物体内均以配合物的形式存在。许多配体如含席夫碱类型有机配体与铜的化合物也具有抗细胞增殖活性。反式-二(水杨醛肟)合铜(")和结构(18)所示的大环配体与铜的化合物对实验性动物肿瘤具有较强的抵抗能力[Eio H O， Lunne P O.Cancer Treat.Rep.，1985，69：1021-1032.；]Sadier P J， Nasr M，NarayananV L，Deu.Oncol.1984，17：290-301.]。1，2- 双(二苯基膦)乙烷dppe)和相关的苯代二磷化合物对许多癌细胞都有抑制作用[Johnson R K，Mirabeiii C K，Faucette L F，et ai.Proc. Am.Assoc.Cancer Res.，1985，26：254-262.]，但当铜离子与该有机配体配合后，会显示出更强的抗癌活性。这说明铜在抗癌机理中扮演着一个重要的角色。

[0004] 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抗癌药物仍是抗癌药研究的主要方向之一。

发明内容

[0005] 本发明的目的是针对上述问题，提供一种抗肿瘤活性好的席夫碱铜(II)抗癌配合物及其制备方法和应用。

[0006] 为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本发明的一种席夫碱铜(II)抗癌配合物，化学名称为：2'-羟基苯丙酮-乙二胺缩联胺合铜，其结构如式I所示：

[0007]

[0008] 本发明目的所述的席夫碱铜配合物名称2'-羟基苯丙酮-乙二胺缩联胺合铜，分子式为：[C20H22CuN2O2]，分子量FW＝394.94,其化学结构式和晶体结构分别为：

[0009]

[0010] 本发明所述的席夫碱铜(II)抗癌配合物的制备方法，包括如下步骤：

[0011]

[0012] (1)称取乙二胺和2'-羟基苯丙酮分别用的甲醇溶解；待油浴锅温度保持在55～75℃时，将2'-羟基苯丙酮进行搅拌，然后把乙二胺滴加入到2'-羟基苯丙酮中，反应回流5～7h，当观察到反应出现大量黄色沉淀时，冷却，减压抽滤，得到沉淀，于70～80℃在干燥箱烘干，得到黄色沉淀的产品；(3.374g，产率：70.38％)；

[0013] (2)上述得到的黄色沉淀加入DMF溶解；称取Cu(NO3)2·6H2O于烧杯中，用H2O溶解；将硝酸铜溶液的滴加到上述得到黄色沉淀的溶解液里，再加入甲醇；

[0014] (3)在搅拌器反应2～3h之后，产生沉淀，滤掉沉淀，将滤液静置，一周之后，观察到适合X-射线单晶衍射的块状红色晶体生成，制得席夫碱铜(II)。产率为60％。

[0015] 所述的配合物为红色块状晶体，特征结构参数(％)的理论值为： C，60.77；H，5.57；N，7.09，实验值为：C，60.49；H，5.68；N， 7.28

[0016] 上述制得的稀佛碱铜(II)化合物的化学特性参数是：

[0017] 元素分析Anal.Calcd.for C20H22CuN2O2:C，C，60.77；H，5.57； N，7.09，实验值为：C，60.49；H，5.68；N，7.28；红外光谱IR(KBr disk):ν(cm-1)＝1614,1511(νc＝N),750,(νc-cl)；其分子式C20H22CuN2O2，其分子量FW＝394.94.

[0018] 进一步地，在步骤(1)中，所述的乙二胺与2'-羟基苯丙酮的摩尔比为1:2；所述乙二胺与甲醇的摩尔体积比为1～1.5mol:2L。

[0019] 进一步地，在步骤(2)中，所述的黄色沉淀与DMF的摩尔体积比为1.5～3mol：1L，所述的黄色沉淀与六水合硝酸铜 Cu(NO3)2·6H2O的摩尔比为1:1。

[0020] 更进一步地，在步骤(2)中，所述的六水合硝酸铜Cu(NO3)2·6H2O 与水H2O的摩尔体积比为1.5～3mol：1L。

[0021] 进一步地，在步骤(2)中，所述的水H2O与甲醇的体积比为1.5～3:1。

[0022] 本发明所述的席夫碱铜(II)抗癌配合物在治疗癌症中的应用。

[0023] 进一步地，所述癌症的癌细胞为HeLa人宫颈癌细胞、LoVo结肠癌细胞、A549人肺癌细胞或A549/CDDP人肺腺癌多药耐药细胞。

[0024] 有益效果：本发明的抗肿瘤活性好，对HeLa人宫颈癌细胞、LoVo 结肠癌细胞、A549人肺癌细胞或A549/CDDP人肺腺癌多药耐药细胞有明显的抑制作用。

[0025] 与现有技术相比，本发明具有如下优点：

[0026] (1)本发明配合物C20H22CuN2O2的IC50值，对于HeLa人宫颈癌细胞是5.13μM，明显低于顺铂的9.74μM，抗癌活性是顺铂的 1.9倍；对于LoVo结肠癌细胞是6.65μM，明显低于顺铂的14.64μM，抗癌活性是顺铂的2.2倍。

[0027] (2)对于A549人肺癌细胞是5.66μM，明显低于顺铂的 11.29μM，抗癌活性是顺铂的2.0倍；对于A549/CDDP人肺腺癌多药耐药细胞系是7.91μM，明显低于顺铂的44.79μM，抗癌活性是顺铂的5.7倍，显示出对这四类癌细胞具有良好的抗肿瘤活性。

附图说明

[0028] 图1为本发明的席夫碱铜(II)抗癌配合物的红外光谱。

具体实施方式

[0029] 以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

[0030] 实施例1

[0031] 本发明的一种席夫碱铜(II)抗癌配合物，化学名称为：2'-羟基苯丙酮-乙二胺缩联胺合铜，其结构如式I所示：

[0032]

[0033] 本发明目的所述的席夫碱铜配合物名称2'-羟基苯丙酮-乙二胺缩联胺合铜，分子式为：[C20H22CuN2O2]，分子量FW＝394.94,其化学结构式和晶体结构分别为：

[0034]

[0035] 如图1所示，元素分析Anal.Calcd.for C20H22CuN2O2:C，C，60.77； H，5.57；N，7.09，实验值为：C，60.49；H，5.68；N，7.28；红外光谱IR(KBr disk):ν(cm-1)＝1614,1511(νc＝N),750,(νc-cl)；其分子式 C20H22CuN2O2，其分子量FW＝394.94.

[0036] 本发明的所述的席夫碱铜(II)抗癌配合物的制备方法，包括如下步骤：

[0037]

[0038] (1)称取乙二胺和2'-羟基苯丙酮分别用的甲醇溶解；待油浴锅温度保持在70℃时，将2'-羟基苯丙酮进行搅拌，然后把乙二胺滴加入到2'-羟基苯丙酮中，反应回流7h，当观察到反应出现大量黄色沉淀时，冷却，减压抽滤，得到沉淀，于70℃在干燥箱烘干，得到黄色沉淀的产品(3.374g，产率：70.38％)；所述的乙二胺与2'-羟基苯丙酮的摩尔比为1:2；所述乙二胺与甲醇的摩尔体积比为1mol:2L。

[0039] (2)上述得到的黄色沉淀加入DMF溶解；称取Cu(NO3)2·6H2O 于烧杯中，用H2O溶解；将硝酸铜溶液的滴加到上述得到黄色沉淀的溶解液里，再加入甲醇；所述的黄色沉淀与甲基甲酰胺DMF的摩尔体积比为1.5mol：1L，所述的黄色沉淀与六水合硝酸铜 Cu(NO3)2·6H2O的摩尔比为1:1。所述的六水合硝酸铜Cu(NO3)2·6H2O 与水H2O的摩尔体积比为1.5mol：
1L。所述的水H2O与甲醇的体积比为1.5:1。

[0040] (3)在搅拌器反应2h之后，产生沉淀，滤掉沉淀，将滤液静置，一周之后，观察到适合X-射线单晶衍射的块状红色晶体生成，制得席夫碱铜(II)。产率为60％。

[0041] 所述的配合物为红色块状晶体，特征结构参数(％)的理论值为： C，60.77；H，5.57；N，7.09，实验值为：C，60.49；H，5.68；N， 7.28

[0042] 上述制得的稀佛碱铜(II)化合物的化学特性参数是：

[0043] 元素分析Anal.Calcd.for C20H22CuN2O2:C，C，60.77；H，5.57； N，7.09，实验值为：C，60.49；H，5.68；N，7.28；红外光谱IR(KBr disk):ν(cm-1)＝1614,1511(νc＝N),750,(νc-cl)；其分子式 C20H22CuN2O2，其分子量FW＝394.94.

[0044] 本发明所述的席夫碱铜(II)抗癌配合物在治疗癌症中的应用。

[0045] 所述癌症的癌细胞为HeLa人宫颈癌细胞。

[0046] 实施例2

[0047] 实施例2与实施例1的区别在于：本发明的所述的席夫碱铜(II) 抗癌配合物的制备方法，包括如下步骤：

[0048] 在步骤(1)中，称取乙二胺和2'-羟基苯丙酮分别用的甲醇溶解；待油浴锅温度保持在55℃时，将2'-羟基苯丙酮进行搅拌，然后把乙二胺滴加入到2'-羟基苯丙酮中，反应回流5h，当观察到反应出现大量黄色沉淀时，冷却，减压抽滤，得到沉淀，于75℃在干燥箱烘干，得到黄色沉淀的产品；所述的乙二胺与2'-羟基苯丙酮的摩尔比为1:2；所述乙二胺与甲醇的摩尔体积比为1.5mol:2L。

[0049] 在步骤(2)中，上述得到的黄色沉淀加入DMF溶解；称取 Cu(NO3)2·6H2O于烧杯中，用H2O溶解；将硝酸铜溶液的滴加到上述得到黄色沉淀的溶解液里，再加入甲醇；所述的黄色沉淀与DMF的摩尔体积比为2.5mol：1L，所述的黄色沉淀与六水合硝酸铜 Cu(NO3)2·6H2O的摩尔比为1:1。所述的六水合硝酸铜Cu(NO3)2·6H2O 与水H2O的摩尔体积比为2mol：1L。所述的水H2O与甲醇的体积比为3:1。

[0050] 在步骤(3)中，在搅拌器反应3h之后，产生沉淀，滤掉沉淀，将滤液静置，一周之后，观察到适合X-射线单晶衍射的块状红色晶体生成，制得席夫碱铜(II)。

[0051] 本发明所述的席夫碱铜(II)抗癌配合物在治疗癌症中的应用。所述癌症的癌细胞为LoVo结肠癌细胞。

[0052] 实施例3

[0053] 实施例3与实施例1的区别在于：本发明的所述的席夫碱铜(II) 抗癌配合物的制备方法，包括如下步骤：

[0054] 在步骤(1)中，称取乙二胺和2'-羟基苯丙酮分别用的甲醇溶解；待油浴锅温度保持在75℃时，将2'-羟基苯丙酮进行搅拌，然后把乙二胺滴加入到2'-羟基苯丙酮中，反应回流6h，当观察到反应出现大量黄色沉淀时，冷却，减压抽滤，得到沉淀，于80℃在干燥箱烘干，得到黄色沉淀的产品；所述的乙二胺与2'-羟基苯丙酮的摩尔比为1:2；所述乙二胺与甲醇的摩尔体积比为1.3mol:2L。

[0055] 在步骤(2)中，上述得到的黄色沉淀加入DMF溶解；称取 Cu(NO3)2·6H2O于烧杯中，用H2O溶解；将硝酸铜溶液的滴加到上述得到黄色沉淀的溶解液里，再加入甲醇；所述的黄色沉淀与DMF的摩尔体积比为3mol：1L。所述的六水合硝酸铜Cu(NO3)2·6H2O与水H2O的摩尔体积比为3mol：1L。所述的水H2O与甲醇的体积比为 2.5:1。

[0056] 在步骤(3)中，在搅拌器反应2～3h之后，产生沉淀，滤掉沉淀，将滤液静置，一周之后，观察到适合X-射线单晶衍射的块状红色晶体生成，制得席夫碱铜(II)。

[0057] 本发明所述的席夫碱铜(II)抗癌配合物在治疗癌症中的应用。所述癌症的癌细胞为A549人肺癌细胞。

[0058] 实施例4

[0059] 本发明的所述的席夫碱铜(II)抗癌配合物的制备方法，包括如下步骤：

[0060] 在步骤(1)中，称取15mmol乙二胺(0.9000g)和30mmol 2'- 羟基苯丙酮(4.5051g)分别用30mL的甲醇溶解；待油浴锅温度保持在 70℃时，将2'-羟基苯丙酮进行搅拌，然后把乙二胺滴加入到2'-羟基苯丙酮中，反应回流7h。当观察到反应出现大量黄色沉淀时，冷却，减压抽滤，得到沉淀，于70℃在干燥箱烘干，得到产品(3.374g，产率：70.38％)。

[0061] 在步骤(2)中，上述得到的0.15mmol黄色沉淀(0.024g)加入10mL DMF溶解；称取0.15mmol Cu(NO3)2·6H2O(0.030g)于烧杯中，用10 ml H2O溶解；将硝酸铜溶液的滴加到上述得到黄色沉淀的溶解液里，再加入10mL甲醇。

[0062] 在步骤(3)中，在搅拌器反应2h之后，产生沉淀，滤掉沉淀，将滤液静置，一周之后，观察到适合X-射线单晶衍射的块状红色晶体生成，产率为60％。

[0063] 本发明所述的席夫碱铜(II)抗癌配合物在治疗癌症中的应用。所述癌症的癌细胞为A549/CDDP人肺腺癌多药耐药细胞。

[0064] 试验1

[0065] 本发明配合物的体外抗肿瘤活性实验及结果

[0066] 本发明实验中采用HeLa人宫颈癌细胞、LoVo结肠癌细胞、A549、 A549/CDDP等细胞株评价所合成的配合物体外活性，同时以顺铂作为阳性对照。

[0067] 实验原理是以MTT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。

[0068] 实验包括：

[0069] 1、细胞接种

[0070] 等到待研究的测试细胞在培养皿上传代次数大于等于3次时，从测试细胞中筛选出生长行为符合实验要求的对数期细胞，用于实验中的细胞接种。然后把实验用品放到妥善的位置。细胞接种的过程如下：

[0071] ①用无水乙醇把棉花浸湿，用棉花把血球计数板清洁干净并用吹风机吹干，正放在桌面上，盖上玻璃片；

[0072] ②把准备好的培养皿轻轻的取出，用滤纸把旧培养基轻轻地沿着培养基吸取干净；

[0073] ③沿着培养基的内壁小心地加入2ml PBS溶液，然后轻轻地清洗细胞，最后把用滤纸把PBS溶液吸取干净。

[0074] ④再1ml的滴管取定量的0.25％的胰酶加入培养基中，把培养皿在手中轻轻地摇晃10次，用同样的方法吸净胰酶；

[0075] ⑤在培养箱中，把处理妥当的培养皿消配1-3min(不同的待测细胞所需要的消配时间不同)，

[0076] ⑥观察细胞变配，当我们可以利用显微镜看到培养皿中的细胞出现以下变配中的一种或多种时，添加有10％FBS的准备完备的新培养基中，对待测试细胞断消配处理。变配包含：一、越来越圆；二、待测细胞周围越来越亮；三、培养基在培养皿中出现滑动。

[0077] ⑦用移液器把培养基中的细胞转移到干净的离心管中，然后用它制备细胞悬液；

[0078] ⑧从⑦中取出10μl细胞液，然后小心地沿着血球计数板上的盖玻片加入细胞液。在10×目镜下，倒立观察血球计数板，视线调试清晰后，统计数板中四大方格中没有染色的细胞数量(死细胞变色)；

[0079] ⑨最后计算细胞密度。一、在制备的细胞悬液里包含的细胞数目 /ml＝(四个大方格细胞数/4)×104(公式里与4相除是计数4个大方格的细胞数目；二、计数板每一大方格的体积为：1.0mm(长)×1.0mm(宽) ×0.1mm(高)＝0.1mm3,而1ml＝1000mm3)；

[0080] ⑩把经过稀释到合适浓度的细胞悬液滴入96孔板中，每一孔滴入180μl。把96孔板放在培养箱里，并使其处于CO2氛围下，于37℃进行培养。

[0081] 2、加药处理

[0082] 在加药之前，准备用DMSO将已合成物M系列配合物进行溶解，稀释到需要的10mM，将稀释好的配合物分成等份加入doff管中。在冰箱中保存，低温环境-20℃(加药后，保存时间尽量在3个月以内，为了防止反复冻融，使实验待测药效减弱或丧失。)。8-12h后，观察到实验待测细胞发生贴壁现象，然后就按照预先实验，在实验基础上设计阴性对照组(不加任何药物)、阳性对照(不同浓度的顺铂，浓度为0.1、1、10、50、100μM)、实验组(M系列配合物不同浓度，浓度为0.1、1、10、50、100μM)。完成加药操作，随即在96孔板上用实验标记笔划线并标注出实验中药物代号，防止在实验后混淆实验数据。把96孔板放在培养箱里72h，并使其处于CO2氛围下，于 37℃进行培养。

[0083] 3、MTT检测

[0084] 在标准操作后，培养72h，取出孔板，然后在显微镜下认真地观察加药物后的待测细胞。比如它们的生长状况、细胞密度大小、它们的体态。然后再加向其中加入20μl 5mg/ml MTT(最后稀释浓度为 0.5mg/ml)，在培养箱中，相同的条件下，培养4h。操作规范地吸出孔板中已经陈旧的培养基，并向其轻轻加入150μl DMSO，震荡，孔板在37℃恒温振荡器上的实验时间的为10min，从而使反应后得到的甲瓒能够充分溶解。然后在490nm处，利用标准酶标仪测定吸光值。在OD值的基础上对得到的数据进行处理，得到实验中的IC50 值。配合物对癌细胞生长的IC50值如表1所示：

[0085] 表1

[0086]

[0087]

[0088] 从表1数据可知，本发明配合物C20H22CuN2O2的IC50值，对于HeLa人宫颈癌细胞是5.13±0.22μM，明显低于顺铂的9.74± 0.31μM，抗癌活性是顺铂的1.9倍；对于LoVo结肠癌细胞是6.65± 1.41μM，明显低于顺铂的14.64±7.39μM，抗癌活性是顺铂的2.2倍；对于A549人肺癌细胞是5.66±0.57μM，明显低于顺铂的11.29± 0.42μM，抗癌活性是顺铂的2.0倍；对于A549/CDDP人肺腺癌多药耐药细胞系是7.91±1.15μM，明显低于顺铂的44.79±
2.75μM，抗癌活性是顺铂的5.7倍，显示出对这四类癌细胞具有良好的抗肿瘤活性。

[0089] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。