一类N-杂环氨基硫脲混价铜配合物及其用途制造技术

本发明专利技术公开了一种N‑杂环氨基硫脲混价铜配合物及其应用，化学式为[Cu

【技术实现步骤摘要】
一类N-杂环氨基硫脲混价铜配合物及其用途
本专利技术涉及涉及医药
，具体涉及一种N-杂环氨基2价硫脲铜配合物及混价铜配合物及其在细胞成像和诱导细胞凋亡领域的应用。
技术介绍
基于金属的选择性、其氧化态和配位几何形状、配位配体的类型和数量以及动力学性质特点，金属配合物具有独特的药物作用机制的潜力。近年来，已经在体外和体内评估了大量金属配合物，并且一些目前正在进行临床测试。其中，铜配合物已被提出作为有前景的抗癌剂。铜作为所有生物的必需元素，不仅涉及许多关键的生理过程，如能量代谢，酶活性，氧运输和细胞信号传导，还涉及癌症的发展和进展。大量研究表明，癌细胞中铜的升高可作为癌症治疗的靶点，因为肿瘤组织比正常组织需要更多的铜。缩氨基硫脲具有广泛的生物活性，如抗氧化，抗病毒，抗分枝杆菌，抗疟和抗增殖活性，已引起药物化学家的广泛关注。特别地，在氨基硫脲的侧链上具有含氮杂环的N-杂环氨基硫脲在体外和体内发挥显着的抗癌活性。N-杂环缩氨基硫脲充当潜在的三齿螯合配体，其可以与多种过渡金属配位。有趣的是，大量研究表明，与N-杂环缩氨基硫脲复合的各种金属(如铜和锌)的抗癌活性高于体外和体内游离配体的抗癌活性。因此，设计和开发用于癌症治疗的N-杂环缩氨基硫脲铜配合物的具有显着的前景。尽管基于体外和体内测定已经提出多种N-杂环氨基硫脲铜2价配合物作为潜在的抗癌剂，但迄今为止关于它们的亚细胞定位的报道很少。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可以与金属离子，特别是铜离子螯合的配体N,N-二甲基-2-(喹啉-8-基亚甲基)肼硫代酰胺。本专利技术通过控制反应温度，利用上述配体，分别合成了N-杂环氨基硫脲铜2价配合物以及N-杂环氨基硫脲混价(+1价和+2价)铜配合物。本专利技术的目标产物不仅可以用于细胞成像，还具有良好的诱导细胞凋亡活性，特别是抗癌活性和抗癌细胞转移活性。实现本专利技术的技术方案如下：一种N-杂环氨基硫脲铜2价配合物，具有如下结构：其中X代表F、Cl、Br或I。上述N-杂环氨基硫脲铜2价配合物可以通过将一种或几种二价卤化铜，如氯化铜、溴化铜等，与N,N-二甲基-2-(喹啉-8-基亚甲基)肼硫代酰胺在有机溶液中以低于30℃反应制得。一种具体的合成操作如下：将CuBr2加入到含有等摩尔N,N-二甲基-2-(喹啉-8-基亚甲基)肼硫代酰胺的热(低于30℃)乙醇溶液中反应6小时，然后将黑绿色反应混合物冷却至20℃，静置、析晶，收集晶体，即得到目标化合物。本专利技术另一目的在于提供一种N-杂环氨基硫脲混价铜配合物，具有如下结构：其中X代表F、Cl、Br或I中的一种或几种。优选的，所述N-杂环氨基硫脲混价铜配合物，具有如下结构式：上述N-杂环氨基硫脲混价铜配合物的制备方法，将一种或几种二价卤化铜与N,N-二甲基-2-(喹啉-8-基亚甲基)肼硫代酰胺在有机溶液中加热(40-65℃)反应，得到所述的N-杂环氨基硫脲混价铜配合物。本专利技术的另一目的在于提供所述的N-杂环氨基硫脲铜2价配合物以及N-杂环氨基硫脲混价铜配合物在制备细胞成像荧光探针中的应用，特别是肿瘤细胞成像，研究表明上述化合物可靶向富集于宫颈癌细胞(HeLa)的线粒体中。本专利技术的另一目的在于提供所述的N-杂环氨基硫脲铜2价配合物以及N-杂环氨基硫脲混价铜配合物在制备诱导细胞凋亡药物中的应用。本专利技术的另一目的在于提供所述的N-杂环氨基硫脲铜2价配合物以及N-杂环氨基硫脲混价铜配合物在制备抗肿瘤药物中的应用。述化合物可用于治疗人乳腺癌，人宫颈癌，人肺癌等。进一步的，所述化合物可用于抗宫颈癌细胞(HeLa)转移。本专利技术优点：(1)通过简单的实验步骤和实验条件，高效合成N-杂环氨基硫脲2价铜配合物以及N-杂环氨基硫脲混价铜配合物。(2)尽管具有d9电子排列的Cu(II)是顺磁性的并且可以淬灭相邻荧光团的荧光，但是N-杂环氨基硫脲2价铜配合物，特别是N-杂环氨基硫脲混价铜配合物在可见光谱的绿色区域(约450-600nm)显示出明显的荧光。(3)本专利技术所述N-杂环氨基硫脲混价铜配合物可同时用于细胞成像和癌症的治疗。(4)本专利技术所述N-杂环氨基硫脲混价铜配合物靶向富集于宫颈癌细胞(HeLa)的线粒体中，对设计和开发以线粒体为靶点的抗癌药物有指导意义。附图说明图1为本专利技术N-杂环氨基硫脲2价铜配合物(A)和N-杂环氨基硫脲混价铜配合物(B)的晶体结构示意图。图2为N-杂环氨基硫脲2价铜配合物、配体N,N-二甲基-2-(喹啉-8-基亚甲基)肼硫代酰胺(HL)和N-杂环氨基硫脲混价铜配合物的紫外吸收(A)和荧光图(B，405nm激发)。图3为用N-杂环氨基硫脲2价铜配合物和N-杂环氨基硫脲混价铜配合物处理24小时的HeLa细胞的形态学变化。图4(A)通过伤口愈合测定，N-杂环氨基硫脲2价铜配合物和N-杂环氨基硫脲混价铜配合物对HeLa细胞的抗迁移作用。比例尺：500μm。(B)在存在或不存在铜配合物的情况下，在HeLa细胞侵袭测定开始后24小时胶原凝胶底部的典型视图。图5N-杂环氨基硫脲混价铜配合物的细胞内定位是HeLa细胞中的线粒体。(A)用N-杂环氨基硫脲混价铜配合物与溶酶体染料LysoTrackerRedDND-99共孵育的HeLa细胞的显微镜图像。(B)用N-杂环氨基硫脲混价铜配合物与和远红色核染料DRAQ5共孵育的HeLa细胞的显微镜图像。(C)用N-杂环氨基硫脲混价铜配合物与线粒体染料MitoTrackerDeepRedFM共孵育的HeLa细胞的显微镜图像。图6为N-杂环氨基硫脲混价铜配合物导致的线粒体介导的细胞凋亡途径。(A)通过JC-1染色和流式细胞术分析N-杂环氨基硫脲混价铜配合物对线粒体膜电位的影响。(B)流式细胞术分析由N-杂环氨基硫脲混价铜配合物在指定浓度下诱导24小时的HeLa细胞凋亡。(C)N-杂环氨基硫脲混价铜配合物作用24小时后，HeLa细胞的线粒体和细胞质中细胞色素c的免疫印迹分析。(D)N-杂环氨基硫脲混价铜配合物作用HeLa细胞24小时后，cleavedcaspase-3和cleavedPARP的免疫印迹分析。图7为用指定浓度的N-杂环氨基硫脲混价铜配合物处理3DHeLa肿瘤球体的形态学变化。比例尺：500μm。具体实施方式在本专利技术中使用的术语，除非另有说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。下面结合具体数据进一步详细描述本专利技术。喹啉-8-甲醛，N，N-二甲基-肼硫代甲酰胺，CuBr2和3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四唑溴化物(MTT)购自Sigma-Aldrich。LysoTrackerRedDND-99，DRAQ5和MitoTrackerDeepRedFM是从Abcam或LIFE采购的。所有其他试剂和溶剂均从商业来源获得，并且无需进一步纯化即可使用。(1)(E)-N，N-二甲基-2-(喹啉-8-基亚甲基)肼硫代甲酰胺(HL)的合成和表征。通过喹啉-8-甲醛(0.78g，5mmol)与N，N-二甲基-肼硫代甲酰胺(0.59g，5mmol)在甲醇(50mL)中的缩合制备HL配体。将混合溶液在65℃回流加热2小时，得到黄色溶液。通过在4℃下缓慢蒸发溶液获得无色光泽晶体，产量0.89g(69％)。C13H14N4S(258.34)的计算值：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种N‑杂环氨基硫脲2价铜配合物，其特征在于具有如下结构，

【技术特征摘要】
1.一种N-杂环氨基硫脲2价铜配合物，其特征在于具有如下结构，其中X代表F、Cl、Br或I。2.一种N-杂环氨基硫脲混价铜配合物，其特征在于具有如下结构，其中X代表F、Cl、Br或I中的一种或几种。3.根据权利要求2所述的N-杂环氨基硫脲混价铜配合物，其特征在于具有如下结构式：4.如权利要求1所述的N-杂环氨基硫脲铜2价配合物的制备方法，其特征在于将二价卤化铜与N,N-二甲基-2-(喹啉-8-基亚甲基)肼硫代酰胺在有机溶液中以不高于30℃反应，得到所述的N-杂环氨基硫脲铜2价配合物。5.如权利要求2或3所述的N-杂环氨基硫脲混价铜配合物的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：苟峄，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32