文摘

钛配合物合成了四氯化钛(TiCl之间的反应₄),各自的双齿配体[4,4′-dimethoxy-2, 2′关于环(bpome) 6, 6′-dimethyl-2, 2′关于环(dpme), 1, 2-diaminocyclohexane(达奇),1,10-phenanthroline(苯酚的),和benzoylacetone (bzac)],和adamantylamine (ada) 1: 2:分别为2摩尔比率。合成配合物的结构确认用元素分析,红外光谱,紫外可见,¹H核磁共振,质谱技术。证实了纳米晶体的特性复合物粉末XRD研究。细胞毒性潜在的复合物进行评估海拉(颈),C6神经胶质瘤(),CHO细胞系(中国仓鼠卵巢)。复杂的E被发现更有效的细胞毒性剂对海拉细胞与IC₅₀4.06µM的价值。此外,研究了配合物合成的影响在CHO细胞细胞周期的不同阶段。所有配合物表现出剂量依赖性增加细胞毒性。结果表明sub-G的增加₀人口与浓度的增加是一个指示性的细胞凋亡。

1。介绍

顺铂的发现,一个基于金属(铂)的抗癌药物罗森博格等人于1965年,创建了基于兴趣的发展,金属抗癌药物(1- - - - - -3]。过渡金属配合物的影响,除了铂钌等(4- - - - - -8],钯[9- - - - - -13,黄金14,15),钛(16- - - - - -25)也一直在研究在一些癌症细胞系。除了顺铂,许多其他铂为基础的药物,也就是说,卡铂,铂,tetraplatin, satraplatin [3),和基于nonplatinum药物,即budotitane,二氯化titanocene [16,NAMI-A KP1019 [26- - - - - -29日],金诺芬(14显示非凡的结果。的,第一个nonplatinum抗癌药物是budotitane和二氯化titanocene钛为基础的药物(16]。这些钛配合物提供了一个替代化疗,虽然这些复合物不遵循一种机制类似于其他金属配合物。先前的研究表明,钛化合物是有效对抗那些对铂为基础的细胞系通过细胞凋亡药物和杀死癌细胞。它也证实,配体的不稳定性并不是一个强制性的条件复合显示细胞毒性(30.),但其他配体属性被发现为这个活动是必要的(31日]。它是配体有良好的电子捐赠原子(s)显示增加细胞毒性由于增强协调能力(32,33]。自几的努力已经对钛配合物的合成和使用化疗药物,这是一个重要的研究领域。在目前的工作中,我们报告的合成、结构表征和抗增殖潜能的钛复合物。

2。实验部分

2.1。材料和方法

配体和四氯化钛从西格玛奥德里奇获得。所有的溶剂都AR级(默克公司)和净化的标准程序在使用和存储/ 4 A分子筛。配体的纯度检查通过检查他们的熔点。元素分析通过使用优秀的,系列2400。复合物的紫外可见光谱被记录在珀金埃尔默λ750在200 - 800海里和FTIR光谱被记录在4000 - 200厘米⁻¹在1600年珀金埃尔默。质谱是通过使用电子记录喷雾电离技术在海域Micromas Q Tof微。¹H NMR光谱被记录在布鲁克皇冠400 MHz光谱仪。复合物的结晶性质已经确认通过粉末x射线衍射技术对飞利浦1710 x射线衍射仪。

2.2。合成过程(a e)

2.2.1。Bis (adamantylamino)的合成双(4,4′-dimethoxy-2, 2′联吡啶)(II)钛,钛(ada)₂(bpome)₂,(一)

的无色溶液4,4′-dimethoxy-2, 2′联吡啶(0.45克,2.1更易)25毫升的甲苯,一个淡黄色的四氯化钛溶液(0.2克,1.05更易)25毫升的甲苯加一滴一滴地在冰冷的条件下连续搅拌。反应混合物被回流搅拌2 h后10 h到氯气的进化停止。氯气的进化是由气体通过检查碘化钾溶液导致红棕色的颜色由于解放碘化钾碘。去除溶剂后通过真空distillationcompound真空下干燥。淡黄色的固体化合物[TiCl₂(bpome)₂]。产量:0.5 g (86.2%)。现在,TiCl的解决方案₂(bpome)₂(0.5克,0.91更易)25毫升的甲苯,adamantylamine(0.27克,1.81更易)25毫升的甲苯加一滴一滴地连续搅拌。反应混合物搅拌2 h,回流14 h到盐酸气体停止进化的。的发展证实了盐酸气体通过气体通过一个氨溶液导致氯化铵的白色浓密的烟雾。多余的溶剂被真空蒸馏和化合物与石油醚洗涤。复合真空下干燥。奶油色固体粉末得到recrystallised在甲醇。产量:0.45 g (64.28%)。抽搐₄₄H₅₄N₆O₄:元素肛门。7.17计算的(%):67.67 C、H、N 10.76;发现(%):66.71 C, H 7.05, 10.52 N。红外光谱(KBr,厘米⁻¹):3388 (NH拉伸),3015(芳香CH拉伸),2927 (CH拉伸),1629 (C = C拉伸),1522 (C = N拉伸),1449 (NH弯曲)1313 1229 (CH弯曲),906年,809年(CH的平面变形),452年(Ti-N伸展)。¹H NMR (DMSO, 400 MHz): adamantylamineδ,NH (s), 1.86 (d,³J= 1.96赫兹,CH₂质子),1.66,1.59,(dd,³J= 12.36,29.6赫兹CH质子)。4,4′-Dimethoxy-2 2′关于环δppm = 8.66 (d,³J= 6.16赫兹,4 H, H⁶),7.96 (s, 4 H, H³),7.37 (d,³J= 8赫兹,4 H, H⁵),4.09(年代,12 h,哟₃)。

2.2.2。Bis (adamantylamino)的合成双(6 6′-dimethyl-2, 2′联吡啶)(II)钛,钛(ada)₂(dpme)₂,(B)

复杂的合成按照程序用于复杂产量:0.4克(84.38%)。抽搐₄₄H₅₄N₆:元素肛门。7.81计算的(%):73.70 C、H、N 11.72;发现(%):73.91 C, H 7.94, 11.54 N。红外光谱(KBr,厘米⁻¹):3336 (NH拉伸),3071(芳香CH拉伸),2925 (CH拉伸),1644 (C = C拉伸),1506 (C = N拉伸),1441 (NH弯曲)1271 1117 (CH弯曲),906年,801年(CH的平面变形),404年(Ti-N伸展)。¹H NMR (DMSO, 400 MHz): adamantylamineδ,ppm = 2.12(年代,NH), 1.91 (d,³J= 2.12赫兹,CH₂质子),1.69,1.64,(dd,³J= 12.6,22.6赫兹CH质子)。6,6′-Dimethyl-2 2′关于环δppm = 8.5 (d,³J= 7.96赫兹,4 H, H⁵),8.23 (t)³J= 7.8,7.8赫兹4 H, H⁴),7.68 (d,³J= 7.8赫兹,4 H, H³),2.89 (12 h, CH₃)。

2.2.3。Bis (adamantylamino)的合成双(1,2-diaminocyclohexane)钛(II), Ti (ada)₂(达奇)₂,(C)

复杂的C合成同样复杂的a .收益率= 0.48克(87.2%)。抽搐₃₂H₅₈N₆:元素肛门。10.41计算的(%):66.63 C、H、N 14.57;发现(%):65.77 C, H 10.23, 14.72 N。红外光谱(KBr,厘米⁻¹):3379 (NH拉伸)、2925、2900 (CH拉伸),1595(碳氮拉伸),1522 (NH弯曲),1360年,1311年(CH弯曲),1084年,1020年(CH的平面变形),444年(Ti-N伸展)。¹H NMR (D₂啊,400 MHz): adamantylamineδ,ppm = 2.09(年代,NH), 1.7,³J= 4 (d, CH₂质子),1.63,1.55,(dd,³J= 12.52,36.76 CH质子)。1,2-Diaminocyclohexaneδppm = 3.63 (t,³J= 4.8,4.64 CH),3.3 (m, NH₂),2.01,1.76,1.68,1.3 (H³H⁶H⁴H⁵)。

2.2.4。Bis (adamantylamino)的合成双(1,10-phenanthroline)钛(II), Ti (ada)₂(苯酚的)₂,(D)

上面描述的过程对于复杂之后的合成复杂的d .产量:0.42克(87.5%)。抽搐₄₄H₄₆N_6:元素肛门。6.77计算的(%):74.55 C、H、N 11.85;发现(%):74.46 C, H 6.42, 11.52 N。红外光谱(KBr,厘米⁻¹):3412 (NH拉伸),3039(芳香CH拉伸),2927 (CH拉伸),1612 (C = C拉伸),1514 (h弯),1449 (C = N拉伸),1368年,1319年(CH弯曲),1084 (CH的平面变形),411 (Ti-N伸展)。¹H NMR (D₂啊,400 MHz): adamantylamineδ,ppm = 2.04(年代,NH), 1.75 (d,³J= 2.52,CH₂质子),1.61,1.55,(dd,³J= 24.8 CH质子)。1,10-Phenanthrolineδppm = 8.56 (d,³J= 7.43,4 H, H²& H⁹),7.7 (s, 4 H, H⁵& H⁶),7.4 (d,³J= 9.28,4 H, H⁴& H⁷),6.8 (dd,³J40 = 28日,4 H, H³& H⁸)。

2.2.5。Bis (adamantylamino)的合成Bis (benzoylacetonato) (IV)钛,钛(ada)₂(bzac)₂,(E)

复杂的合成的过程之后的制备复杂e .然而,有进化的盐酸气体的步骤。产量:0.43 g (86%)。抽搐₄₀H₄₈N₂O₂:元素肛门。7.45计算的(%):71.61 C、H、N 4.17;发现(%):71.70 C, H 7.27, 4.10 N。红外光谱(KBr,厘米⁻¹):3379 (NH拉伸)、2933、2866 (CH拉伸),1612 (C = O拉伸),1522 (C = C拉伸),1449 (NH弯曲),1109年,1004年(碳氢键弯曲),557 (Ti-O拉伸)、427 (Ti-N伸展)。¹H NMR (D₂啊,400 MHz): adamantylamineδppm = 2(年代,NH), 1.71 (d,³J= 2.56,CH₂质子),1.58,1.49,(dd,³J= 12.56,12.08 CH质子)。Benzoylacetoneδppm C₆H₅:δ= 8.08 (d,³J= 7.52,4 H, H²和H⁶),7.96 (t)³J= 7.16,4.28,4 H, H³和H⁵),7.6 (t)³J= 7.64,7.28,2 H, H⁴),3.92(年代,CH质子),2.5(年代,CH₃质子)。

2.3。细胞毒性研究

2.3.1。细胞系和文化

的细胞毒性研究合成复合物进行海拉(宫颈癌细胞株),C6神经胶质瘤(),和赵(中国仓鼠卵巢细胞线。细胞生长在杜尔贝科的修改鹰的介质(DMEM)含胎牛血清(FCS)(10%)、青霉素(100单位/毫升),和链霉素(100μg / mL) 37°C,湿度90%和5%股份有限公司₂。复合物的溶解在二甲亚砜(DMSO)不同浓度的解决方案做准备。选中的细胞系是处理这些解决方案计算IC₅₀值用MTT (3 - (4 5-dimethylthiazol-2-yl) 2, 5-diphenyltetrazolium溴)试验而控制细胞只有DMSO溶液。

2.3.2。MTT试验

新合成的生长抑制作用钛复合物在海拉,C6, CHO细胞MTT比色是测定(34]。为此,细胞补充完全生长介质⁵细胞/毫升和100μL细胞悬液/被播种在细胞培养板。在96孔板的试验是一式三份的细胞治疗与三种不同浓度的复合物和孵化12 h有限公司₂孵化器。此后,20μL的肝癌和刚做好的解决方案,5 mgmL⁻¹在PBS(磷酸缓冲盐)无菌过滤后,被添加到每个。现在,文化板块在150 rpm 5分钟彻底搅拌混合MTT到媒体。板块进一步培养4 h在37°C到允许MTT代谢。MTT甲瓒晶体在100年resuspendedμL (DMSO和盘子被搅拌20分钟以溶解甲瓒晶体和光学密度为570 nm。相衬成像是由使用尼康Eclipse TS100倒置显微镜。

2.3.3。细胞周期分析

⁶细胞/菜好镀24孔板中被允许adheration 6 h,然后处理复合物在三个不同的浓度。经过24小时的治疗,细胞板的收获。的细胞悬液⁶细胞离心机,合成细胞颗粒resuspended在磷酸缓冲盐(1毫升)的解决方案。细胞被固定在冰冷的70%乙醇和沾propidium碘后通过分析FL-2通道BD Accuri C6流式细胞分析仪(BD生物科学Immunocytometry系统,圣何塞,CA)。DNA含量分布直方图和细胞周期阶段建模从至少15000个事件。

3所示。结果与讨论

钛配合物的合成是在两个步骤进行。在第一步中,四氯化钛与各自的双齿配体的反应,也就是说,4,4′-dimethoxy-2, 2′关于环,6,6′-dimethyl-2, 2′关于环,1,2-diaminocyclohexane, 1, 10-phenanthroline, 1: 2和benzoylacetone coligands摩尔比率连续搅拌和回流下使用甲苯作为溶剂。有进化过程中氯气的反应。在下一步中,各自钛复合物的反应与主配体(adamantylamine) 1: 2摩尔比率在同一溶剂,导致进化的盐酸气体(35)所示方案1。氯元素分析,钛和估计,执行检查成分通过重量和福的方法,分别,分子量是由拉斯特的樟脑方法(表1)。分析数据和光谱表征复合物证实该复合物的结构。该配合物的结构及其相应的配体被显示在表2。

3.1。红外光谱谱

红外光谱的乐队是由比较与自由配体和配合物的光谱表所示3。从配合物的光谱时,我们发现,波数乐队出现2900 - 3000厘米左右⁻¹不会改变太多虽然带的强度变化和变弱和钛金属络合。的吸收带伸展在1595、1578和1603厘米⁻¹双齿配体的配合物A、B和D被转移到1629,1644,1612厘米⁻¹(表3)。这种转变可能是由于电子密度增加后减少造成接合与钛金属络合36]。在以前的研究中,观察到三个因素,即场效应、立体效应,和环应变,可以导致配合物的振动频率的变化。由于场效应37),力常数的值被改变,有振动频率的变化,由于立体效应(36),复杂的共轭仍未完成导致吸收更高频率波数的变化,由于分子环应变,需要更多的能量振动的债券导致的带转向更高的波数。环呼吸振动(约800 - 900厘米⁻¹)有更多的强度会转移到更高的波数复合物(约1000厘米⁻¹)。所有这些变化可以分配给双齿配体的协调性质通过氮原子12,13]。乐队成立在3350 - 3400厘米⁻¹由于h拉伸adamantylamine环,出现一个强大的乐队在该地区1600 - 1580厘米⁻¹在复杂的E可能分配给拉伸模式在benzoylacetone配体。在复杂的E羰基化合物与金属离子参与成键的出现进一步支持的一个强烈的乐队~ 557厘米⁻¹可转让的,振动。外观的新乐队在452年、404年、444年、411年和427年厘米⁻¹复合物的A, B, C, D, E表明配体通过氮(协调金属原子35,38),在该地区没有乐队385 - 340厘米⁻¹由于债券在所有配合物显示完整的去除氯离子的39]。

3.2。紫外可见光谱

复合物的紫外可见光谱(图1)和配体记录从固体样品采用漫反射率的技术。转换观察复合物的紫外可见光谱是由于intraligand电荷转移。过渡约320 - 325 nm可以归因于过渡复合体A、B、D和E得到协调后转移到较低的波长。然而乐队由于在240 - 245海里几乎在同一位置即使协调。因为在复杂的C循环性质的两个配体,所以没有这些转变的可能性。

3.3。¹H NMR研究

的¹H NMR谱的复合物是一致的结构提出了反应计划。我们发现,双齿配体的合成复合物表现出相当大的在前场的质子转移络合后钛。这种转变可能是由于配体的电子密度质子转移到金属原子(35,40]。然而,质子的adamantylamine复合体出现在1.2 - -2.12 ppm边际化学位移。的自然循环脂肪族配体在复杂的C创建并发症在频谱峰值对应于这些瀑布几乎在同一地区。然而,在所有光谱信号的集成支持拟议的复合物的形成。

3.4。质谱

复合物的结构进一步证实了记录电子喷雾质谱。复杂的峰值显示基地m / z由于C = 152₁₀H₁₇N碎片离子和4,4′-dimethoxy-2, 2′关于环配体在复杂的显示峰值m / z相对强度的25% = 217。我们发现这个复杂还显示了一个高峰m / z由于抽搐= 478₂₄H₂₄N₄O₄碎片离子。对于复杂的B,一个峰值m / z由于C = 185₁₂H₁₂N₂碎片离子,另一个高峰m / z由于C = 152₁₀H₁₇N碎片离子被发现在18%的相对强度。在复杂的C,山峰形成m / z由于C = 98、115、230₆H₁₂N、C₆H₁₄N₂,抽搐₁₀H₁₉N₂碎片离子。复杂的D显示峰值m / z由于抽搐= 304年和335年₁₆H₂₂N₃和抽搐₁₆H₂₂N₃碎片离子_。除了这些山峰,复杂D显示了分子离子峰m / z= 708强度很低。复合体C, D, E,形成基地的峰值发生由于C₁₀H₁₇N碎片离子m / z= 152。复杂的E,除了基峰,还显示碎片离子峰,形成一个高峰m / z由于抽搐= 401₂₂H₃₂N₂O₂碎片离子。复合体A, B, C和E展示他们的分子离子峰m / z= 780,716,577,670表明复合物的形成。这些不同的碎片离子峰的存在,基础的山峰,和分子离子峰支持合成配合物的化学计量公式(35]。

3.5。粉末XRD研究

粉末x射线衍射研究了了解晶格结构的复合体。图2显示了x射线衍射模式获得所有这些模式定义良好的山峰的复合物表明复合物的晶体性质。谢乐公式(35,41),与D的微晶尺寸(h k l)飞机,λ入射辐射的波长(CuKα,1.54),β全宽最大的应用),一半是用来计算配合物的微晶尺寸。计算微晶大小复合体A, B, C, D, E是69,26.5,19.1,和76.6 nm, 115年分别在nanorange瀑布。配合物的晶胞参数计算了使用粉末X软件(42和结果总结在表4。我们也注意到,随着微晶尺寸减小,峰成为更广泛的,见图2。根据这些不同的光谱技术,也就是说,紫外,红外光谱,¹H核磁共振,质谱的八面体几何可能提出合成钛复合物(43]。

3.6。MTT试验

的集成电路₅₀值计算通过使用最适合回归模型和结果列在下表中5。观察形态学特征的变化在不同浓度的复合体,这表明这种形态变化是剂量依赖如图3。相衬成像是用尼康显微镜在40 x后收获阶段,清楚显示凋亡小体的形成,舍入的细胞,细胞收缩,等离子体膜起泡。从计算集成电路₅₀值,观察到复杂的E benzoylacetone配体显示(4.06μ米)活动比其他复合物对海拉细胞,这是甚至比已知抗癌药物喜树碱见表5。但配体被发现没有多少有效对抗癌症细胞系进行测试。的集成电路₅₀价值观的主要配体,即adamantylamine及其复合物,见表5。复合体A, C和D和4,4′-dimethoxy-2, 2′关于环,1,2-diaminocyclohexane, 1, 10-phenanthroline配体显示了很好的活动对所有测试细胞系的存在可能是由于电子撤回甲氧基集团的自然循环的性质1,2-diaminocyclohexane,芳香的性质1,10-phenanthroline配体。然而,复杂的和6 B, 6′-dimethyl-2, 2′未找到关于对海拉和C6细胞株有效得多,这可能是由于在配体电子捐赠甲基的存在。所以,它可以是总结电子撤回组出现在配体以及循环和芳烃配体的性质是负责钛配合物的细胞毒性。

3.7。使用碘化Propidium细胞周期分析

细胞周期分析,CHO细胞治疗中心附近的三个浓度几乎IC₅₀价值观造成细胞的数量的减少和增加剂量诱导细胞凋亡。它已经观察到所有复合物增加hypo-diploid细胞的细胞周期和细胞浓度增加也增加了细胞的死亡。在所有的复合物,复杂的E benzoylacetone配体显示,44.3%细胞死亡,享年80岁μ米,这是最大的复合物。然而,已知抗癌药物喜树碱显示细胞死亡在6 45.5%μm .丰富的证据表明,线粒体的起始细胞凋亡中发挥着关键作用通过释放细胞色素C [44,45]。除了细胞色素C,其他因素,如细胞凋亡信号分子和细胞凋亡诱导因子(AIF)细胞凋亡的重要触发(18]。它已经确认从细胞周期分析(图4),通过增加细胞死亡发生(Sub-G hypo-diploid细胞₁人口),表明细胞凋亡。先前的研究表明,钛影响聚合酶蛋白和转录因子抑制蛋白质合成,导致细胞毒性(46]。

4所示。结论

我们有报道混合配体钛配合物的合成含氮配体。复合物的结构经元素分析,红外光谱,紫外可见,¹H核磁共振,质谱技术。在不同的细胞系,细胞毒性研究已经发现,复杂的E benzoylacetone配体是细胞毒性剂更有效。CHO细胞的形态分析表明细胞凋亡和细胞周期分析显示特征的特性增加hypo-diploid细胞。肯定行动的机制已经建立在体外;然而,这些复合物的疗效与作用机制也应了在活的有机体内。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者要感谢技术研究所主任Hamirpur,印度为提供必要的实验室设施开展这项工作。作者也承认的植物和环境科学系的,大师Nanak Dev大学阿姆利则,旁遮普,印度为提供必要的设施在体外分析。

补充材料