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低毒性的铱配合物及其合成方法和应用   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2019-12-23
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2020-05-15
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2021-06-08
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2039-12-23
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201911336040.2 申请日 2019-12-23
公开/公告号 CN111039990B 公开/公告日 2021-06-08
授权日 2021-06-08 预估到期日 2039-12-23
申请年 2019年 公开/公告年 2021年
缴费截止日 2023-07-17
分类号 C07F15/00A61K31/555A61P35/00 主分类号 C07F15/00
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 7
权利要求数量 8 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 2 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 广西师范大学 当前专利权人 广西师范大学
发明人 邹华红、蒙婷、梁福沛 第一发明人 邹华红
地址 广西壮族自治区桂林市七星区育才路15号 邮编 541004
申请人数量 1 发明人数量 3
申请人所在省 广西壮族自治区 申请人所在市 广西壮族自治区桂林市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
桂林市持衡专利商标事务所有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
唐智芳
摘要
本发明公开了三例低毒性的铱配合物及其合成方法和应用。本发明所述的铱配合物的合成方法为:取3‑甲基‑2‑苯基吡啶铱二聚体和8‑羟基喹啉衍生物置于有机溶剂中,于加热或不加热条件下反应,得到相应的目标配合物。申请人的试验结果表明,这些配合物不仅对宫颈癌和卵巢癌细胞具有显著的生物活性(活性显著高于其配体和顺铂),而且它们对人正常肝细胞毒性极低(IC50>80μM),有望开发成抗肿瘤药物。
  • 摘要附图
    低毒性的铱配合物及其合成方法和应用
  • 说明书附图:图1
    低毒性的铱配合物及其合成方法和应用
  • 说明书附图:图2
    低毒性的铱配合物及其合成方法和应用
  • 说明书附图:图3
    低毒性的铱配合物及其合成方法和应用
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2021-06-08 授权
2 2020-05-15 实质审查的生效 IPC(主分类): C07F 15/00 专利申请号: 201911336040.2 申请日: 2019.12.23
3 2020-04-21 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.具有下述式1‑3所示结构的配合物及其药效学上可接受的盐:

2.权利要求1所述配合物的合成方法,其特征在于:取3‑甲基‑2‑苯基吡啶铱二聚体和下述式(I)所示化合物置于有机溶剂中,于加热或不加热条件下反应,得到相应的目标配合物;
其中:
R1为甲基,R2和R3同时为氯原子或溴原子;或者是R1和R3同时为氢原子,R2为氯原子;
所述的有机溶剂为乙醇,或者是乙醇与选自水、丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、二甲基亚砜和N,N‑二甲基甲酰胺中的一种或两种以上的组合。

3.根据权利要求2所述的合成方法,其特征在于:当有机溶剂为乙醇与其它选择的组合时,乙醇在有机溶剂中所占的体积比≥5%。

4.根据权利要求2所述的合成方法,其特征在于:反应在≥30℃的条件下进行。

5.根据权利要求2所述的合成方法,其特征在于:反应在35‑100℃的条件下进行。

6.权利要求1所述配合物或其药学上可接受的盐在制备抗肿瘤药物中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于:是在制备抗宫颈癌和/或卵巢癌的药物中的应用。

8.一种药物组合物,其特征在于:它含有治疗上有效剂量的权利要求1所述配合物或其药学上可接受的盐以及药学上可接受的辅料。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及低毒性的铱配合物及其合成方法和应用,属于医药技术领域。

背景技术

[0002] 恶性肿瘤仍然是现今危害人类身体健康的主要疾病之一。随着顺铂cis‑[PtCl2(NH3)2]能够抑制膀胱癌、乳腺癌、卵巢癌、淋巴癌、睾丸癌以及白血病等许多种癌细胞的繁殖这一研究的发现,开拓了金属基抗肿瘤无机药物研究的新领域。虽然顺铂及其顺铂类似药物在治疗癌症上有很好的效果,但是顺铂类药物也存在如肾毒性、耐药性等对人体健康是不能疏忽的毒性,影响患者的身体健康的和正常医疗。因此,获得具有更低毒性的新型抗癌药物是十分必要的。
[0003] 羟基喹啉被认为是一种特殊的结构,因为这些杂环广泛存在于天然和合成的生物活性分子中,其与不同的靶标相互作用,在多种疾病状态中诱导重要的功能变化。其中8‑羟基喹啉被用作医药中间体,但已有的试验表明,很多8‑羟基喹啉衍生物(如2‑甲基‑5,7‑二溴‑8‑羟基喹啉、2‑甲基‑5,7‑二氯‑8‑羟基喹啉等)对多种肿瘤细胞不具抗增殖活性(IC50>50uM),而在构筑配合物时,本领域的研究人员公认通过使用具有生物活性的配体来参与构筑是实现合成多功能化合物的有效方法,如此建构目标产物能理想地使金属中心和配体之间产生协同效应。目前尚未见有以几乎没有活性的8‑羟基喹啉衍生物和3‑甲基‑2‑苯基吡啶铱二聚体构筑的铱配合物及其合成方法和应用的相关报道。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题是提供三例对肿瘤细胞抑制活性显著但对正常肝细胞的毒性低的低毒性的铱配合物及其合成方法和应用。
[0005] 本发明所述的铱配合物为具有下述式1‑3所示结构的配合物及其药效学上可接受的盐:
[0006]
[0007] 本发明还提供上述式1‑5所示结构的配合物合物的合成方法,具体为:取3‑甲基‑2‑苯基吡啶铱二聚体和下述式(I)所示化合物置于有机溶剂中,于加热或不加热条件下反应,得到相应的目标配合物;
[0008]
[0009] 其中:
[0010] R1表示氢原子或甲基,R2表示卤原子,R3表示氢原子或卤原子;
[0011] 所述的有机溶剂为乙醇,或者是乙醇与选自水、丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、二甲基亚砜和N,N‑二甲基甲酰胺中的一种或两种以上的组合。
[0012] 本发明所述合成方法中,原料3‑甲基‑2‑苯基吡啶铱二聚体可参考现有文献(Watts,R.J.;J.Am.Chem.SOC.,1 984,106,6647‑6653.)进行制备,也可自行设计合成,在此不再详述。
[0013] 本发明所述合成方法中,所述式(I)所示化合物和3‑甲基‑2‑苯基吡啶铱二聚体的摩尔比为化学计量比,在实际操作过程中,3‑甲基‑2‑苯基铱二聚体的量可相对过量一些。
[0014] 本发明所述合成方法中,原料式(I)所示化合物中,R1优选为氢原子或甲基,R2优选为氯原子或溴原子,R3优选为氢原子、氯原子或溴原子。
[0015] 当R1为甲基,R2为氯原子,R3为氯原子时,式(I)所示化合物为氯喹那多(本申请中也简称为H‑QL1),相应合成得到的目标配合物为式1所示结构的配合物(本申请中也简称为Ir1或配合物Ir1);
[0016] 当R1为氢原子,R2为溴原子,R3为溴原子时,式(I)所示化合物为5,7‑二溴‑8‑羟基喹啉(本申请中也简称为H‑QL5),相应合成得到的目标配合物为式2所示结构的配合物(本申请中也简称为Ir2或配合物Ir2);
[0017] 当式R1为氢原子,R2为氯原子,R3为氢原子时,式(I)所示化合物为5‑氯‑8‑羟基喹啉(本申请中也简称为H‑QL6),相应合成得到的目标配合物为式3所示结构的配合物(本申请中也简称为Ir3或配合物Ir3)。
[0018] 本发明所述合成方法中,只有当溶剂中有乙醇存在的条件下才有目标化合物生成。当有机溶剂为乙醇与其它选择的组合时,优选乙醇在有机溶剂中所占的体积比≥5%,进一步优选为≥10%,更优选≥20%。所述有机溶剂的用量以能够溶解参加反应的原料为宜,通常情况下,以1mmol的3‑甲基‑2‑苯基吡啶铱二聚体为基准,所有参加反应的原料通常用1.5‑50mL的有机溶剂来溶解。
[0019] 本发明所述合成方法中,当反应在加热条件下进行时相对于不加热条件能够更快的得到目标化合物,因此,本发明优选反应在加热条件下进行,进一步优选反应在≥30℃的条件下进行,更优选反应是在35‑100℃的条件下进行。反应过程中可采用TLC跟踪检测反应是否完全。申请人的试验结果表明,当反应在不加热条件下进行时,需要≥5天的时间才会有目标化合物生成;而当反应在35‑100℃的条件下进行时,反应时间在8‑48h即会有大量目标化合物生成。
[0020] 本发明还提供上述式1‑3所示结构的配合物或其药学上可接受的盐在制备抗肿瘤药物中的应用。具体来说,是在制备抗宫颈癌和/或卵巢癌的药物中的应用。
[0021] 本发明进一步包括一种药物组合物,它含有治疗上有效剂量的上述式1‑3所示结构的配合物或其药学上可接受的盐以及药学上可接受的辅料。所述药物的剂型可以是药学上可接受的任意剂型,如颗粒剂、胶囊剂、注射剂等。
[0022] 与现有技术相比,本发明提供了三例结构新颖的铱配合物及其合成方法,申请人的试验结果表明,这些配合物不仅对宫颈癌和卵巢癌细胞具有显著的生物活性(活性显著高于其配体和顺铂),而且它们对人正常肝细胞毒性极低(IC50>80μM),有望开发成抗肿瘤药物。

实施方案

[0026] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的详述,以更好地理解本发明的内容,但本发明并不限于以下实施例。
[0027] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的详述,以更好地理解本发明的内容,但本发明并不限于以下实施例。
[0028] 以下各实施例中涉及的3‑甲基‑2‑苯基吡啶(H‑mppy)铱二聚体均按下述方法制备得到:
[0029] 取3‑甲基‑2‑苯基吡啶2.4mmol、三水合三氯化铱1.2、mmol、乙二醇乙醚18mL去离子水6mL置于50mL的烧瓶后,氮气保护,加热至120℃冷凝回流24h,反应结束后,自然冷却至室温,向反应液中倒入200mL去离子水,搅拌析出大量黄色沉淀,过滤,滤饼依次用水和乙醇洗涤,之后于45℃条件下真空干燥,得到黄色固体,即为3‑甲基‑2‑苯基吡啶铱二聚体。
[0030] 实施例1:配合物Ir1的合成
[0031] 在100.0mL圆底烧瓶中,分别加入2.0mmol的氯喹那多(H‑QL1)与1.0mmol的3‑甲基‑2‑苯基吡啶铱二聚体,然后加入28.7mL有机溶剂(由28.0mL的乙醇和0.7mL的丙酮组成),搅拌溶解,在85℃下进行反应至完全(约5h),停止反应,冷却至室温,有红棕色晶体析出,收集晶体,干燥,得到红棕色固体产物。产率95.3%。
[0032] 对本实施例所得产物进行表征:
[0033] (1)X‑射线单晶衍射
[0034] 通过单晶衍射测定表面结构完好的红棕色晶体以确定其晶体结构,所得晶体学和结构修正数据如下述表1所示,部分键长键角数据分别如下述表2和表3所示,所得红棕色晶体的晶体结构如图1所示。
[0035] 表1.配合物Ir1‑Ir3的晶体学和结构修正数据
[0036]
[0037] aR1=Σ||Fo|‑|Fc||/Σ|Fo|;bwR2=[Σw(Fo2‑Fc2)2/Σw(Fo2)2]1/2.[0038] 表2.配合物Ir2的健长
[0039]
[0040]
[0041] 表3.配合物Ir2的键角
[0042]
[0043]
[0044]
[0045] (2)元素分析(C34H26Cl2IrN3O)结果,如表4所示。
[0046] 表4.Ir1‑Ir3的元素分析结果
[0047]
[0048] (3)红外光谱,其红外数据如下。
[0049] IR(KBr):3784,3454,1636,1428,1118,730cm‑1.
[0050] (4)电喷雾质谱,其解析如下。
[0051] ESI‑MS m/z:753.9[M+H]+,其中M为配合物Ir1的分子量。
[0052] 因此,可以确定本实施例所得产物为目标配合物Ir1,其分子式为[Ir(QL1)(mppy)2](其中QL1表示氯喹那多脱去羟基氢原子,带一个单位负电荷,mppy表示3‑甲基‑2‑苯基吡啶脱去一个氢原子,带一个单位负电荷),化学结构式如下:
[0053]
[0054] 实施例2:配合物Ir1的合成
[0055] 重复实施例1,不同的是,有机溶剂改为由1.0mL的乙醇、5.0mL的DMF和14.0mL的二氯甲烷组成;反应改在35℃下进行(反应至完全约18h)。
[0056] 结果得到红棕色晶体。产率90.12%。
[0057] 对本实施例所得产物进行单晶衍射分析、元素分析、红外分析及质谱分析,确定所得的红棕色晶体为目标配合物Ir1。
[0058] 实施例3:配合物Ir2的合成
[0059] 在100.0mL圆底烧瓶中,分别加入2.0mmol的5,7‑二溴‑8‑羟基喹啉(H‑QL5)与1.0mmol的3‑甲基‑2‑苯基吡啶铱二聚体,然后加入20.0mL有机溶剂(由10.0mL的乙醇和
10.0mL的水组成),搅拌溶解,在100℃下进行反应至完全(约47h),停止反应,冷却至室温,有红棕色晶体析出,收集晶体,干燥,得到红棕色固体产物。产率79.6%。
[0060] 对本实施例所得产物进行表征:
[0061] (1)X‑射线单晶衍射
[0062] 通过单晶衍射测定表面结构完好的红棕色晶体以确定其晶体结构,所得晶体学和结构修正数据如上述表1所示,部分键长键角数据分别如下述表5和表6所示,所得红棕色晶体的晶体结构如图2所示。
[0063] 表5.配合物Ir2的健长
[0064]
[0065]
[0066] 表6.配合物Ir2的键角[°]
[0067]
[0068]
[0069] (2)元素分析(C33H24Br2IrN3O)结果,如上述表4所示。
[0070] (3)红外光谱,其红外数据如下。
[0071] IR(KBr):3453,1636,1576,1471,1438,1370,1301,1110,1037,859,783,728,‑1649cm .
[0072] (4)电喷雾质谱,其解析如下。
[0073] ESI‑MS m/z:829.9[M+H]+,其中M为配合物Ir2的分子量。
[0074] 因此,可以确定本实施例所得产物为目标配合物Ir2,其分子式为[Ir(QL5)(mppy)2](其中QL5表示5,7‑二溴‑8‑羟基喹啉脱去羟基氢原子,带一个单位负电荷,mppy表示3‑甲基‑2‑苯基吡啶脱去一个氢原子,带一个单位负电荷),化学结构式如下:
[0075] 因此,可以确定所得的产物为目标配合物Ir2,其分子式为[Ir(QL5)(mppy)2](其中QL5表示5,7‑二溴‑8‑羟基喹啉脱去羟基氢原子,带一个单位负电荷,mppy表示3‑甲基‑2‑苯基吡啶脱去一个氢原子,带一个单位负电荷),化学结构式如下:
[0076]
[0077] 实施例4:配合物Ir2的合成
[0078] 重复实施例1,不同的是,有机溶剂改为由1.0mL的乙醇、9mL的三氯甲烷组成;反应改在常温下进行(反应至完全约3.5天)。
[0079] 结果得到红棕色晶体。产率86.03%。
[0080] 对本实施例所得产物进行单晶衍射分析、元素分析、红外分析及质谱分析,确定所得的红棕色晶体为目标配合物Ir2。
[0081] 实施例5:配合物Ir3的合成
[0082] 在100.0mL圆底烧瓶中,分别加入2.0mmol的5‑氯‑8‑羟基喹啉(H‑QL6)与1.0mmol的3‑甲基‑2‑苯基吡啶铱二聚体,然后加入15.5mL有机溶剂(由15.0mL的乙醇和0.5mL的二甲基亚砜组成),搅拌溶解,在55℃下进行反应至完全(约3h),停止反应,冷却至室温,有红棕色晶体析出,收集晶体,干燥,得到红棕色固体产物。产率70.52%。
[0083] 对本实施例所得产物进行表征:
[0084] (1)X‑射线单晶衍射
[0085] 通过单晶衍射测定表面结构完好的红棕色晶体以确定其晶体结构,所得晶体学和结构修正数据如上述表1所示,部分键长键角数据分别如下述表7和表8所示,所得红棕色晶体的晶体结构如图3所示。
[0086] 表7.配合物Ir3的健长
[0087]
[0088]
[0089] 表8.配合物Ir3的键角[°]
[0090]
[0091]
[0092] (2)元素分析(C33H25ClIrN3O)结果,如上述表4所示。
[0093] (3)红外光谱,其红外数据如下。
[0094] IR(KBr):3431,1634,1566,1494,1450,1420,1316,1260,1221,1084,1038,965,‑1816,784,732,671,621,540,432cm .
[0095] (4)电喷雾质谱,其解析如下。
[0096] ESI‑MS m/z:705.9[M+H]+,其中M为配合物Ir3的分子量。
[0097] 因此,可以确定本实施例所得产物为目标配合物Ir3,其分子式为[Ir(QL6)(mppy)2](其中QL6表示5‑氯‑8‑羟基喹啉脱去羟基氢原子,带一个单位负电荷,mppy表示3‑甲基‑2‑苯基吡啶脱去一个氢原子,带一个单位负电荷),化学结构式如下:
[0098]
[0099] 实施例6:配合物Ir3的合成
[0100] 重复实施例5,不同的是,有机溶剂改为乙醇,用量不变。
[0101] 结果得到红棕色晶体。产率79.16%。
[0102] 对本实施例所得产物进行单晶衍射分析、元素分析、红外分析及质谱分析,确定所得的红棕色晶体为目标配合物Ir3。
[0103] 实验例1:配合物Ir1‑Ir3对多种人肿瘤细胞株的增殖抑制活性实验:
[0104] 1、细胞株与细胞培养
[0105] 本实验选用人宫颈癌HeLa、人卵巢癌耐顺铂SK‑OV‑3/DDP细胞株和人正常肝细胞HL‑7702。
[0106] 所有细胞株均培养在含10wt%小牛血、100U/mL青霉素、100U/mL链霉素的RPMI‑1640培养液内,置37℃含体积浓度5%CO2孵箱中培养。
[0107] 2、待测化合物的配制
[0108] 各待测化合物的纯度≥95%,将其DMSO储液用生理缓冲液稀释后配制成20μmol/L的终溶液,其中助溶剂DMSO的终浓度≤1%,测试该浓度下待测化合物对各种肿瘤细胞生长的抑制程度。
[0109] 3、细胞生长抑制实验(MTT法)
[0110] (1)取对数生长期的肿瘤细胞,经胰蛋白酶消化后,用含10%小牛血清的培养液配制成个数浓度为5000/mL的细胞悬液,以每孔190μL接种于96孔培养板中,使待测细胞密度至1000~10000孔(边缘孔用无菌PBS填充);
[0111] (2)5%CO2,37℃孵育6.0h,至细胞单层铺满孔底,每孔加入一定浓度梯度的药物10μL,每个浓度梯度设4个复孔;
[0112] (3)5%CO2,37℃孵育48小时,倒置显微镜下观察;
[0113] (4)每孔加入10μL的MTT溶液(5mg/mL PBS,即0.5%MTT),继续培养4h;
[0114] (5)终止培养,小心吸去孔内培养液,每孔加入150μL的DMSO充分溶解甲瓒沉淀,振荡器混匀后,在酶标仪用波长为570nm,参比波长为450nm测定各孔的光密度值;
[0115] (6)同时设置调零孔(培养基、MTT、DMSO),对照孔(细胞、相同浓度的药物溶解介质、培养液、MTT、DMSO)。
[0116] (7)根据测得的光密度值(OD值),来判断活细胞数量,OD值越大,细胞活性越强。
[0117]
[0118] 利用上述公式计算药物对肿瘤细胞生长的抑制率,再以Bliss法分别计算铱配合物对上述几种细胞株的IC50值。其结果如表9所示。
[0119] 表9.配合物Ir1‑Ir3对不同肿瘤细胞株的IC50值(μM,6.0h)
[0120]
[0121]
[0122] 由表9的IC50结果可以看出,配合物Ir1–Ir3对3种人细胞株均表现出一定的增殖抑制作用,尤其是对人宫颈癌细胞HeLa抑制效果最为明显,其活性明显高于顺铂、IrCl3·6H2O和相应的配体H‑QL1、H‑QL5、H‑QL6和H‑mppy;且这些配合物对正常细胞HL‑7702的毒性很小(IC50均大于80μM),具有较好的细胞毒性选择性。可见,本发明所述配合物具有较好的潜在药用价值,有望用于各种抗肿瘤药物的制备。

附图说明

[0023] 图1为本发明实施例1制得的最终产物的晶体结构图。
[0024] 图2为本发明实施例3制得的最终产物的晶体结构图。
[0025] 图3为本发明实施例5制得的最终产物的晶体结构图。
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