一种钌(Ⅱ)多吡啶配合物及其制备与应用制造技术

本发明专利技术涉及钌(Ⅱ)多吡啶配合物，该配合物以2‑(1,10‑菲啰啉‑5‑基)‑苯并咪唑)为主配体，配合物以2,2’‑联吡啶或1,10’‑邻菲啰啉为辅配体，所述的配合物的化学式为[Ru(bpy)2pbi]2+或[Ru(phen)2pbi]2+；所述的配合物通过以下步骤制得：(1)制备pbi；(2)合成带有辅配体基团的钌金属化合物；(3)合成目标钌(Ⅱ)多吡啶配合物；(4)用硅胶层析柱分离得到产品；所述配合物用于制备与端粒G‑四链体结合、提高所述端粒G‑四链体的稳定性的药物。与现有技术相比，本发明专利技术制备钌(Ⅱ)多吡啶配合物对端粒G‑四链体具有识别、结合和稳定作用，抑制端粒酶活性，调控原癌基因表达，为抗癌药物的筛选提供理论依据。

【技术实现步骤摘要】
一种钌(Ⅱ)多吡啶配合物及其制备与应用
本专利技术涉及金属配合物，具体涉及一种钌(Ⅱ)多吡啶配合物及其制备与应用。
技术介绍
核酸是生物遗传的物质基础。对于核酸的研究不仅有助于我们探索生命的本源，而且在解决基因相关疾病时也显得尤为重要。除了传统的双螺旋结构外，核酸还存在很多非经典构型，其中最引人注目的当属G-四链体(G4)结构，主要因为它是人们通过化学干涉来调节生物功能的有效靶点。G4是一种四链型的核酸结构，是由G碱基之间通过霍氏(Hoogsteen)配对形成的G-四分体堆积而成，这一组装现象在富含G的核酸序列中极为普遍。由于富G序列在很多功能基因区域(如真核细胞的端粒，某些重要的原癌基因的启动子)中含量丰富，因此G4被认为是抑制端粒酶活性和调控原癌基因表达的关键药物靶点。研究显示，含有22个碱基的人体端粒DNA(Tel22，亦称22AG)在不同碱金属离子存在条件下可以形成不同构型的四链体。在Na+离子缓冲液中，22AG采用反平行的G4构象，而在K+离子缓冲液中，却呈现出平行/反平行混杂型构象。钌最外层具有4d75s1结构，其常见价态为Ru(I)、Ru(II)和Ru(III)，并易于形成六配位的配合物。过渡金属钌(Ⅱ)多吡啶配合物具有独特的DNA键合能力，良好的电化学、光化学、光物理性能和丰富的谱学性质，以及具有低毒性，易吸收并易排泄的特点。如中国专利CN102464676A公布了一种钌(Ⅱ)多吡啶配合物，所述钌(Ⅱ)多吡啶配合物是以二吡啶[3，2-a，2’，3’-c]并吩嗪-11，12-咪唑为主配体，以联吡啶或邻菲啰啉作为辅助配体的钌(Ⅱ)多吡啶配合物，该钌(Ⅱ)多吡啶配合物用于G-四链体DNA分子光开关。但该化合物仅用于G4的寻找，对于与G-4四连体结合用于抑制端粒酶活性和调控原癌基因表达并没有很好的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种对端粒DNA有识别能力、结合能力和稳定能力的钌(Ⅱ)多吡啶配合物及其制备与应用。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种钌(Ⅱ)多吡啶配合物，该配合物以2-(1,10-菲啰啉-5-基)-苯并咪唑)为主配体，配合物以2,2’-联吡啶或1，10’-邻菲啰啉为辅配体，所述的配合物的化学式为[Ru(bpy)2pbi]2+或[Ru(phen)2pbi]2+，所述配合物的结构式为：其中，bpy为2,2’-联吡啶，phen为1,10’-邻菲啰啉，pbi为2-(1,10-菲啰啉-5-基)-苯并咪唑)。其中Ru在该配合物中为二价，因此该配合物为钌(Ⅱ)多吡啶配合物。本专利技术使用的配体的合成步骤简单，产率高，使得生产成本大大降低，另外，主配体采用合成的苯并咪唑，该物质就是很多药物中间体，相对其他配体而言毒性更小，医用潜在性更高。一种如上所述钌(Ⅱ)多吡啶配合物的制备方法，该制备方法包括以下几个步骤：(1)pbi的合成：按1:1:2的摩尔比称取邻苯二胺，5-醛基邻菲罗啉和亚硫酸氢钠，加入DMF溶解得到溶液，回流加热直至溶液中开始出现沉淀，向溶液中加入水得到黄色沉淀，将黄色沉淀抽滤、水洗、干燥后即得pbi，待用；(2)按1:1:2的摩尔比称取RuCl3·3H2O、一水合氯化锂和辅配体，加入DMF溶解得到溶液，在保护气的保护下回流加热得到固液混合物，冷却至室温后加入丙酮，搅拌使固体均匀分散，于-25～-4℃下保存15～30h，抽滤得到紫黑晶体，待用；(3)将步骤(1)所得pbi及步骤(2)所得紫黑晶体溶于乙二醇和水的混合溶液中，在保护气的保护下于回流加热，然后冷却至室温，加入水稀释，抽滤得到滤液，在所得滤液中加入六氟合磷酸铵或高氯酸钠，搅拌得到沉淀，静置、抽滤、洗涤、真空干燥得到粗产品；(4)将步骤(3)所得粗产品用硅胶层析法进行分离，干燥后得到粉末状产物即为钌(Ⅱ)多吡啶配合物。通过上述反应条件制得的钌(Ⅱ)多吡啶配合物，产率高。本专利技术的合成步骤简单易行，只需一步便可合成主配体，且无需提纯，产率高。较前之配体合成简单易行降低生产成本。步骤(1)所述向溶液中加入水的体积为溶液体积的5～10倍，步骤(1)中所述回流加热的温度为120～180℃，回流加热的时间为5～12h。步骤(2)所述辅配体包括联吡啶或邻菲啰啉。步骤(2)所述加入丙酮的量为所述固液混合物的4～6倍，步骤(2)中所述回流加热的温度为130～150℃，回流加热的时间为5～10h。步骤(2)、步骤(3)所述保护气选自氩气、氮气或氦气。步骤(3)所述乙二醇和H2O的混合溶剂中乙二醇与H2O的摩尔比为7：1，添加的六氟合磷酸铵或高氯酸钠的质量与乙二醇的摩尔量之比为1g：(15～20)mol，所述洗涤为依次用水和乙醚洗涤至少3次，步骤(3)中所述回流加热温度为110～130℃，回流加热时间为5～8h。步骤(4)所述用硅胶层析法所用的洗脱剂为乙腈和甲苯，乙腈和甲苯的比例为乙腈：甲苯＝3:1。一种如上所述钌(Ⅱ)多吡啶配合物的应用，所述配合物用于制备用于与端粒G-四链体结合、提高所述端粒G-四链体的稳定性的药物。该配合物的作用原理如下：述钌(Ⅱ)多吡啶配合物与端粒G-四链体采用π-π堆积的作用方式相互作用，在正常的体细胞中，端粒会随着细胞的分裂而缩短，，当其长度达到临界点时细胞就会衰亡。而在大部分肿瘤细胞和癌细胞中，端粒通过端粒酶得到加长，弥补了其在正常细胞中的损失，使癌细胞无限分裂得以永生。研究表明，端粒末端形成的G4能够有效抑制端粒酶的活性，使得G4成为抗癌药物的重要靶点。所以能够稳定G4结构的分子成为潜在抗癌药物。所述的端粒G-四链体为人的端粒G-四链体，该端粒G-四链体包括22个碱基。所制得的钌(Ⅱ)配合物的应用可以通过紫外光谱滴定，得到的光谱数据显示峰值减小并且伴有红移，说明所述的钌(Ⅱ)配合物与端粒G-四链体DNA发生结合作用。钌(Ⅱ)配合物通过PCR仪的DNA解链温度测定实验对端粒G-四链体解链温度的提高，说明配合物可以稳定G-四链体结构。利用双光路紫外可见光谱和PCR仪等手段检测了所设计合成的钌(Ⅱ)配合物对G-四链体结合能力和稳定能力。配合物与DNA作用的紫外可见光谱的测量使用双光路系统，所用仪器为PerkinElmerlambdaBio40型紫外可见分光光度计，比色皿为10mmx10mm石英比色皿，扫描范围230-600nm。由紫外光谱中出现的红移和蓝移得出钌(Ⅱ)配合物与端粒G-四链体有较强的结合能力在PCR仪(BIORADicycler(iQ5))中进行应用FRET技术，测试了钌(Ⅱ)配合物对荧光标记DNAF22T(序列(FAM-[(G3T2A)3AG3]-TAMRA)的解链温度Tm值的改变。从而反映出不同配合物对G-四链体DNA热力学稳定作用的差异。与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：(1)本专利技术通过紫外色谱图明显的红移和减色效应以及PCR温度升高的实验说明G4和DNA有明显的相互作用，且能够稳定G4的结构，由于G4的刚性结构比较难破坏，所以推测两者的作用方式是外部堆积结合的模式；(2)配体的合成步骤简单，产率高，合成的苯并咪唑本来就是很多药物中间体，所以相对其他配体而言毒性可能会更小，医用潜在性更高。附图说明图1为实施例1所得配合物与端粒G-四链体在钾离子缓冲溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钌(Ⅱ)多吡啶配合物，其特征在于，该配合物以2‑(1,10‑菲啰啉‑5‑基)‑苯并咪唑)为主配体，配合物以2,2’‑联吡啶或1,10’‑邻菲啰啉为辅配体，所述的配合物的化学式为[Ru(bpy)2pbi]2+或[Ru(phen)2pbi]2+，所述配合物的结构式为：其中，bpy为2,2’‑联吡啶，phen为1,10’‑邻菲啰啉，pbi为2‑(1,10‑菲啰啉‑5‑基)‑苯并咪唑)。

【技术特征摘要】
1.一种钌(Ⅱ)多吡啶配合物，其特征在于，该配合物以2-(1,10-菲啰啉-5-基)-苯并咪唑)为主配体，配合物以2,2’-联吡啶或1,10’-邻菲啰啉为辅配体，所述的配合物的化学式为[Ru(bpy)2pbi]2+或[Ru(phen)2pbi]2+，所述配合物的结构式为：其中，bpy为2,2’-联吡啶，phen为1,10’-邻菲啰啉，pbi为2-(1,10-菲啰啉-5-基)-苯并咪唑)。2.一种如权利要求1所述钌(Ⅱ)多吡啶配合物的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下几个步骤：(1)pbi的合成：按1:1:2的摩尔比称取邻苯二胺，5-醛基邻菲罗啉和亚硫酸氢钠，加入DMF溶解得到溶液，回流加热直至溶液中开始出现沉淀，向溶液中加入水得到黄色沉淀，将黄色沉淀抽滤、水洗、干燥后即得pbi，待用，其中，向溶液中加入水的体积为溶液体积的5～10倍，步骤(1)中所述回流加热的温度为120～180℃，回流加热的时间为5～12h；(2)按1:1:2的摩尔比称取RuCl3·3H2O、一水合氯化锂和辅配体，加入DMF溶解得到溶液，在保护气的保护下回流加热得到固液混合物，冷却至室温后加入丙酮，搅拌使固体均匀分散，于-25～-4℃下保存15～30h，抽滤得到紫黑晶体，待用；(3)将步骤(1)所得pbi及步骤(2)所得紫黑晶体溶于乙二醇和水的混合溶液中，在保护气的保护下于回流加热，然后冷却至室温，加入水稀释，抽滤得到滤液，在所得滤液中加入六氟合磷酸铵或高氯酸钠，搅拌得到沉淀，静置、抽滤、洗涤、真空干燥得到粗产品；(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹盼盼，尚英辉，姚天明，石硕，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31