本发明专利技术涉及一种吡唑啉酮缩水杨酰肼合铜配合物的制备及生物活性。通过溶液法制备得到该双核铜配合物，其结构式为[Cu2(μ‑L)2(DMF)2]（H2L=1‑苯基‑3‑甲基‑4‑对氟苯甲酰基‑5‑吡唑啉酮缩水杨酰肼，DMF=N,N‑二甲基甲酰胺），中心金属铜离子与配体的两个氧原子、一个氮原子以及DMF的一个氧原子发生配位，两个配体中的O2原子桥联相邻的两个金属铜离子，形成CuNO5的配位环境。通过光谱法证实该配合物具有良好的DNA结合性能，其结合方式为插入模式。通过MTT细胞毒活性实验证实该配合物具有很好的抗肿瘤活性，能够抑制人宫颈癌细胞Hela和人食管癌细胞Eca‑109增殖，其效果优于商业抗癌药物顺铂，证明该配合物在抗癌领域中具有较大的医药学价值。
【技术实现步骤摘要】
一种吡唑啉酮缩水杨酰肼合铜配合物的制备及生物活性
本专利技术涉及一种4-酰基吡唑啉酮缩水杨酰肼合铜配合物的制备及应用。
技术介绍
癌症是全球发病和死亡的主要原因。目前，化疗是肿瘤治疗的主要手段之一。金属配合物药物因其独特的作用机制成为一类潜在的抗肿瘤药物，其抗肿瘤作用与金属离子的选择、金属离子的氧化态和配体有着密切的关系。1969年，Rosenberg等人研究发现顺铂具有强有效的抗癌活性，对临床癌症化疗有巨大的影响。然而，顺铂的治疗效果却受其耐药性、毒副作用等缺点的严重限制。为了克服顺铂类药物的这些缺陷，各种新型抗肿瘤金属配合物相继被合成。席夫碱是一类由羰基与伯胺配合物缩合得到的具有甲亚胺基(C=N)的配合物，制备条件相对简单，具有结构多样性。席夫碱配体中多含有具有孤对电子的N,O,S等原子，具有良好的配位能力，易与金属配位形成金属配合物。大量研究结果表明，席夫碱及其配合物在抗菌、抗病毒、消炎及抗肿瘤等方面具有优异的性能。而吡唑啉酮类席夫碱是庞大的席夫碱家族中重要的分支之一，1883年，第一个合成的吡唑啉酮衍生物药物―安替比林，作为解热镇痛药物被用于临床治疗，由此开启了吡唑啉酮类配合物在化学和生物学的研究热潮。含有N、O和杂配位原子的4-酰基吡唑啉酮类席夫碱及其配合物更是表现出广谱的抗病毒、抗菌、抗肿瘤等生物活性，是具有潜力的新型抗肿瘤药物。本专利技术在4-酰基吡唑啉酮的基础上缩合水杨酰肼，合成4-酰基吡唑啉酮席夫碱1-苯基-3-甲基-4-对氟苯甲酰基-5-吡唑啉酮缩水杨酰肼，以此为配体，合成出一种新型配合物1-苯基-3-甲基-4-对氟苯甲酰基-5-吡唑啉酮缩水杨酰肼合铜，该配合物对人宫颈癌细胞Hela和人食管癌细胞Eca-109具有明显的抑制作用，因此所述双核铜配合物将会成为非常具有潜力的抗癌药物。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型配合物1-苯基-3-甲基-4-对氟苯甲酰基-5-吡唑啉酮缩水杨酰肼合铜的制备方法及生物活性。使用常规的溶液合成法得到双核铜配合物。通过光谱法证实该配合物具有良好的DNA结合性能，其结合方式为插入模式。通过MTT细胞毒活性实验证实该配合物对人宫颈癌细胞Hela和人食管癌细胞Eca-109的抑制作用优于商业抗癌剂顺铂，可作为潜在的抗癌药物。通过X射线单晶衍射仪分析本专利技术所合成的双核铜配合物，其化学结构为[Cu2(μ-L)2(DMF)2]。配体H2L为1-苯基-3-甲基-4-对氟苯甲酰基-5-吡唑啉酮缩水杨酰肼。本专利技术所述的铜配合物中两个配体由酮式转变为烯醇式，然后各失去两个氢原子，转变为L2−后与两个铜（II）离子配位。其中Cu(II)与一个配体的两个氧原子、一个氮原子以及DMF的一个氧原子发生配位，两个配体中的O2原子桥联相邻的两个金属铜离子，形成CuNO5的配位环境。本专利技术提供的双核铜配合物的制备方法包括如下步骤。步骤A：将5mmol水杨酰肼溶于15mL乙醇，在搅拌下缓慢滴加等摩尔量的1-苯基-3-甲基-4-对氟苯甲酰基-5-吡唑啉酮的乙醇溶液，加入适量冰醋酸作为催化剂后温度缓慢升至80℃，搅拌回流4h。冷却后过滤、干燥，得到配体。步骤B：将0.06mmol配体溶于15mL甲醇/DMF（4:1）混合溶液中，再向其中滴加2mL等摩尔量的醋酸铜甲醇溶液。室温下搅拌2h后过滤，滤液缓慢挥发后析出绿色晶体即为目标产物。经紫外吸收光谱实验证实该双核铜配合物在245nm和369nm处均出现强紫外吸收峰，随着DNA浓度的增加，双核铜配合物的最大吸收峰强度逐渐降低，表现出减色效应，减色率分别为27%和24%，说明配合物与DNA发生了结合作用。经EB-DNA的荧光猝灭实验证实，随着配合物浓度的增加，DNA-EB体系在波长598nm处的荧光强度有明显的下降，说明双核铜配合物能代替EB与DNA结合，证实了配合物与DNA的结合方式为插入模式。由stern-volmer方程确定双核铜配合物与HS-DNA的结合常数Kq为：2.6×105M-1，说明双核铜配合物与HS-DNA的结合能力较强。MTT细胞毒活性实验表明所述双核铜配合物对人宫颈癌细胞Hela和人食管癌细胞Eca-109具有良好的抑制作用（对人宫颈癌细胞Hela和人食管癌细胞Eca-109的IC50值分别为6.66±0.22μM与5.82±0.59μM），且明显优于商业抗癌剂顺铂（对人宫颈癌细胞Hela和人食管癌细胞Eca-109的IC50值分别为28.88±3.27μM与47.66±3.49μM），可作为潜在的抗癌药物。本专利技术的有益效果在于：提供了一种具有抗癌活性的双核铜配合物的制备方法及生物活性分析。证明该配合物对DNA具有良好的结合效果，对人宫颈癌细胞Hela和人食管癌细胞Eca-109具有较好的抗癌活性，在抗癌领域中具有较大的医药学价值，为抗癌药物的研究开发与应用发展提供了一条重要依据。附图说明图1是铜配合物晶体结构图。图2是随着HS-DNA浓度增大，铜配合物的紫外-可见光谱变化示意图。图3是铜配合物EB竞争结合HS-DNA的荧光猝灭光谱图。图4是铜配合物对两种癌细胞的细胞毒活性。具体实施方式下面结合附图所示实施例，对本专利技术作进一步详述，以便更好的理解本专利技术。实施例1：配体L的合成。将5mmol水杨酰肼溶于15mL乙醇，在搅拌下缓慢滴加等摩尔量的1-苯基-3-甲基-4-对氟苯甲酰基-5-吡唑啉酮的乙醇溶液，加入适量冰醋酸作为催化剂后温度缓慢升至80℃，搅拌回流4h。冷却后过滤、干燥，得黄色目标产物。C24H19FN4O3（分子量：430.43）。元素分析实验值（理论值%）：C66.96（66.73）；H4.45（4.36）；N13.02（13.36）。结果与理论值基本一致。实施例2：铜配合物的合成。将0.06mmol配体溶于15mL甲醇/DMF（4:1）混合溶液中，再向其中滴加2mL等摩尔量的醋酸铜甲醇溶液。室温下搅拌2h后过滤，滤液缓慢挥发后析出绿色晶体即为目标产物。C54H48Cu2F2N10O8（分子量：1130.10）。元素分析实验值（理论值%）：C57.39（57.51）；H4.28（4.10）；N13.39（14.61）。结果与理论值基本一致。通过X射线单晶衍射仪分析（图1）说明，本专利技术所合成的双核铜配合物的化学结构式为[Cu2(μ-L)2(DMF)2]。其中配体H2L为1-苯基-3-甲基-4-对氟苯甲酰基-5-吡唑啉酮缩水杨酰肼。本专利技术所述的铜配合物中两个配体由酮式转变为烯醇式，然后各失去两个氢原子，转变为L2−后与两个铜离子配位。其中Cu(II)与一个配体的两个氧原子、一个氮原子以及DMF的一个氧原子发生配位，两个配体中的O2原子桥联相邻的两个金属铜离子，形成CuNO5的配位环境。实施例3：实施例2得到的双核铜配合物的相关测试和实验。一、双核铜配合物与DNA相互作用的研究。本专利技术双核铜配合物与DNA相互作用能力研究应用鲱鱼精DNA(HS-DNA)作为研究对象。测量HS-DNA（用NaCl与pH=7.2的Tris-HCl缓冲溶液配制）在260nm和280nm处的吸光度(A)，A260／A280在1.8-1.9的范围内，说明HS-DNA溶液符合实验要求。测量HS-DNA在260nm处的吸光度，根据朗姆-比尔定律本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.本专利技术公开一种1‑苯基‑3‑甲基‑4‑对氟苯甲酰基‑5‑吡唑啉酮缩水杨酰肼合铜配合物的制备及生物活性，其特征在于铜配合物具有双核结构，通过X射线单晶衍射分析该铜配合物包含两个Cu(II)离子，两个对称的配体结构单元和两个DMF分子，双核铜配合物能够插入DNA碱基对中，并对人宫颈癌细胞Hela和人食管癌细胞Eca‑109具有明显的抑制作用。
【技术特征摘要】
1.本发明公开一种1-苯基-3-甲基-4-对氟苯甲酰基-5-吡唑啉酮缩水杨酰肼合铜配合物的制备及生物活性，其特征在于铜配合物具有双核结构，通过X射线单晶衍射分析该铜配合物包含两个Cu(II)离子，两个对称的配体结构单元和两个DMF分子，双核铜配合物能够插入DNA碱基对中，并对人宫颈癌细胞Hela和人食管癌细胞Eca-109具有明显的抑制作用。2.权利要求1所述的铜配合物是将等摩尔量的1-苯基-3-甲基-4-对氟苯甲酰基-5-吡唑啉酮缩水杨酰肼配体与金属铜醋酸盐经过溶液法制备得到。3.权利要求1所述的铜配合物，其特征在于具有双核结...
【专利技术属性】
技术研发人员：许贯诚，王俊，贾殿赠，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：发明
国别省市：新疆,65
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