酮类双Schiff碱配合物的合成与抗肿瘤活性研究

　　　　　　 作者：钟霞，安平，刘明生，张俊清，黄剑

【摘要】 　　目的：研究所合成的配体及其配合物对HL60细胞的抗肿瘤活性。方法：合成了一种酮类双Schiff碱配体及其过渡金属Cu(II)、Zn(II) 、Mn(II)、Co(II)、Ni(II)的配合物，并用元素分析、红外光谱、电子光谱、摩尔电导、1H NMR加以表征。采用MTT比色法测定了配体及配合物对HL60细胞的抑制作用。结果：测得配体的IC50为（37.25±3.66），铜配合物的IC50为（1.01±0.48），锌配合物的IC50为（32.59±1.91），锰配合物的IC50为（39.20±2.31），钴配合物的IC50&>40a，镍配合物的IC50&>40a，VP16的IC50（3.21±1.45）。结论：配体和各配合物对HL60细胞都有一定的杀伤作用，尤其是Cu(II)的配合物，其活性明显好于配体和报道过的相关配合物。

【关键词】 酮类双Schiff碱；合成；抗肿瘤

　　［ABSTRACT］ Objective: To explore the antitumor activities of bisSchiff bases and its complexes on restraining HL60. Methods: A novel keto bisSchiff base ligand and its transition metal Cu(II)、Zn(II) 、Mn(II)、Co(II)、Ni(II) complexes were prepared and marked by element analysis， IR， UVVis， molar conductivity and 1H NMR. Their antitumor activities of restraining HL60 were evaluated with MTT method. Results: The IC50 of the ligand and its Cu(II)， Zn(II)， Mn(II) complexes were: 37.25±3.66， 1.01±0.48， 32.59±1.91， 39.20±2.31 separately， for Co(II) Ni(II) complexes the IC50 were both &>40a. Besides， IC50 of VP16 was 3.21±1.45. Conclusions: It can be inferred that the Schiff base ligand and its Cu， Zn， Mn， Co and Ni complexes all shows antitumor activities of restraining HL60， the copper(II) complex， specifically， is substantially more active than the ligand itself or any other reported compounds.
　　
　　［KEY WORDS］ Keto bisSchiff base; Synthesis; Antitumor activity

　　Schiff碱配体由于在合成上具有极大的灵活性和良好的配位能力，因而Schiff碱金属配合物的研究一直受到广泛重视，在生物化学、医药、催化、电化学等方面表现出许多新颖的性能［14］，但酮类Schiff 碱及其配合物研究得相对较少。为此，我们合成并表征了酮类Schiff碱2，3丁二酮缩氨基硫脲（h3L）及其过渡金属配合物，以研究配体和配合物的抗肿瘤生物活性。

　　1 材料与方法

　　1.1 主要仪器与试剂
　　
　　Elementar Vario EL元素分析仪；DDSJ308型电导率仪；Nicolet170sx FTIR红外光谱仪（KBr压片）；FT80A型核磁共振仪（d6DMSO为溶剂，TMS为内标）；UVVIS spectrophotometer Tu190型紫外吸收光谱仪2，3丁二酮、氨基硫脲为化学纯，未经进一步纯化；醋酸锌、醋酸铜、醋酸锰、醋酸钴、醋酸镍为分析纯试剂；其余试剂均为分析纯。

　　1.2 方法

　　1.2.1 2，3丁二酮双缩氨基硫脲配体h3L的合成

　　称取2.15g(0.025mol)2，3丁二酮溶于100mL无水乙醇溶液中，加入充分研细的4.56g(0.05mol)氨基硫脲，加热回流6～8h， 室温放置、抽滤，用95%的乙醇洗涤、干燥。合成路线见图1。图1 Schiff碱配体的合成路线1.2.2 过渡金属配合物的合成 在溶有0.3mmol配体的无水乙醇中，回流条件下慢慢滴加含0.3mmolM(OAc)2 ［M = Cu(II)、Zn(II) 、Mn(II)、Co(II)、Ni(II)］的无水乙醇溶液，保持70°C搅拌8～10h。放置冷却至室温，抽滤 ，无水乙醇洗涤，真空干燥。合成路线见图2。 M = Cu(II)、Zn(II) 、Mn(II)、Co(II)、Ni(II)

　　2 结果

　　2.1 化合物的溶解性
　　
　　配体不溶于水，微溶于甲醇、乙醇，易溶于DMF、DMSO等有机溶剂。配合物不溶于水，也难溶于大多数有机溶剂，但能溶于DMF、DMSO中。

　　2.2 元素分析和摩尔电导
　　
　　配合物的颜色、元素分析和摩尔电导数据见表1。表1 配合物的颜色、元素分析和摩尔电导数据

　　2.3 电子光谱
　　
　　以DMF为溶剂测得数据，见表2。表2 配体及配合物的电子光谱数据（略）

　　2.4 红外光谱
　　
　　红外光谱测定采用KBr压片，在4000～400cm-1范围内摄谱，其数据见表3。表3 配体与配合物的红外光谱对比（略）

　　2.5 核磁共振谱
　　
　　对配体进行了核磁共振氢谱的测定，所用溶剂均为DMSOd6。见表4。表4 配体的1H NMR化学位移（略）

　　2.6 抗肿瘤活性的研究
　　
　　采用MTT（四氮唑盐）比色法［1，2］测定了配体及配合物对人早急性幼粒白细胞病细胞HL60的抑制作用。细胞存活率（MTT）分析主要揭示的是细胞内的早期氧化还原状态的改变，反映了细胞呼吸链的完整性，活细胞线粒体可还原MTT生成蓝紫色的物质，在570nm有最大吸收，其生成量与活细胞的数量有关。用各种细胞50%抑制浓度（IC50）来表示活性，其结果分别列于表5中。表5 配体及其配合物对细胞的抗肿瘤（略）

　　3 讨论
　　
　　从元素分析的数据（表1）看出，所得配合物中过渡金属与配体的摩尔比均为1:1，实验值与理论计算值均符合得较好。在25℃，浓度为1.0×10-3mol/L，在DMF中测得配合物的摩尔电导为1.39～14.5S·cm2·mol-1，可认为配合物为非电解质。
　　
　　从紫外光谱数据（表2）可见，配体的C=N特征吸收峰在形成配合物后发生了较大程度的移动，说明席夫碱键上氮原子已与金属离子配位，配合物已经形成。最大吸收峰可认为是生色团C=N的ππ*跃迁所致，吸收峰的紫移是由于配体与配位金属离子相互配位及其结构特点有关。
　　
　　从红外光谱数据（表3）可见，配体和配合物的红外吸收明显不同，配体和金属离子之间发生了配合作用。配合物比自由配体的υC=N振动吸收向高波数方向移动，说明C=N键上的氮原子与金属离子配位；配合物的υNH振动向高波数移动；υC=S振动在形成配合物后消失，说明硫羰基S=C以烯醇式与金属离子配位。
　　
　　表4的核磁数据表明，在2.16处显示了典型的甲基信号；在10.2附近出现出现活泼质子氮氢的吸收峰；7.83～8.37范围内显示了氨基的吸收峰。因为配体和配合物均存在酮式和烯醇式的互变异构现象，在溶液状态（DMSO中）其硫羰基S=C会发生质子重排而转化为SH，文献报道RSHδ0.9～2.5，ArSHδ3～4［5］，所以10.2附近的吸收峰不可能是SH的，只能是以酮式存在时的NH质子吸收。形成配合物后，因配合物的溶解度限制和分子中顺磁性的影响，不能获得满意的核磁共振谱。
　　
　　表5的抗肿瘤活性数据表明，通过对体外培养的人早急性幼粒白细胞病细胞HL60的杀伤作用来比较配体和其系列配合物的抗癌活性，配体和各配合物对癌细胞都有一定的杀伤作用，尤其是Cu(II)的配合物，其对HL60这种细胞的抑制作用明显好于Etoposide(VP16)和其他配合物，也好于文献报道的相关配合物［6］。究其原因，我们认为Cu(II)的配合物显示好的抗肿瘤活性可能是因为通过细胞内酶的减少产生了具有细胞毒性的Cu(I)，从而对肿瘤细胞具有良好的抑制作用。
　　
　　由此可见，通过合成以药物分子为配体的配合物是发现新型抗癌药物的新思路，对于开发金属配合物抗癌新药具有理论意义和实践意义。

参考文献

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