文摘

一个新的铂模拟[Pt(达奇)(L5)] (1)是合成和表征的延续之前报道的一项研究[Pt(达奇)(16种)](2达奇= (1)R,2R)-diaminocyclohexane、L5 = 3-carboxyboldine和16种= 3-carboxypredicentrine。化合物1和2表现出显著增强抗氧化活性比铂(130和30倍1和13和4次2利用DPPH和收紧化验,职责)。此外,1和2同样表现出细胞毒性的活动范围铂向两个人类肿瘤细胞系(MCF-7和HT-29)研究和低两到四次活动在人类结肠nontumor细胞系(ccd - 841)。Preadministration L5和16种结肠肿瘤(HT-29)和结肠nontumor (ccd - 841)细胞系铂之前除了增加nontumor细胞系的生存能力在更大程度上比肿瘤细胞系。

1。介绍

发现顺铂的生物特性的金属化学疗法中最相关的事件。全球使用顺铂在过去35年(即为不同类型的癌症。,testicular, ovarian, and bladder cancer) has been limited due to its deleterious side effects, such nephro-, hepato-, cardio-, and ototoxicity, as well as its chemical resistance [1]。的发展(即第二代和第三代药物。,carboplatin and oxaliplatin, resp.) has partially reduced these drawbacks. However, myelosuppression for carboplatin and neurotoxicity for oxaliplatin remain the primary secondary toxicities [2]。减少这些不良反应和/或绕过顺铂耐药性,不同的策略开发设计新化合物的3]。有前途的发展包括picoplatin的合成,这是一个位阻2-methylpyridine铂(II)复合硫配体反应的反应性下降(4],satraplatin,铂(IV)化合物释放一个活跃的铂(II)代谢产物在细胞内的减少(5]。生物相关分子,如雌激素的类固醇,叶酸,糖衍生品,抗肿瘤天然产物,和铂电阻调节器,已经协调Pt (II)和Pt (IV)针对肿瘤组织(半个6- - - - - -10]。改进的药物输送系统的设计是另一个领域的化学疗法,旨在为治疗提供更少的不良反应。脂质体、树枝状分子和碳纳米管受到更多的关注在过去几年由于他们的潜力提高药物疗效和减少不良中等毒性(11]。

近年来,越来越多的证据表明,涉及自然chemopreventive代理和以铂为基础的联合治疗药物可以提高治疗的有效性(12)或减少一些金属诱导二次毒性(13]。槲皮素、白藜芦醇、茴香脑,姜黄素表现出协同效应与顺铂和铂在体外模型(14- - - - - -16]。然而,姜黄素和辣椒素表现出保护作用对顺铂诱导肾脏内科,神经毒性(17,18]。

探索潜在的药理金属药物和天然产物之间的合作,我们的研究小组一直专注于这些类型的化合物的合成采用自然衍生品配体(19,20.]。Boldine (L1)的主要成分是流行智利boldo树(Peumus boldus莫利纳檬立木科)和具有重要的促进健康的特性,如抗氧化、抗炎和cytoprotective效果(21]。使用boldine预处理机制减少了cisplatin-induced lipoperoxidation在小鼠肝脏22]。[Pt(达奇)(16种)(2;达奇= (1R,2R)-diaminocyclohexane和16种= 3-carboxypredicentrine)表现出类似的细胞毒性活动向三个人类肿瘤细胞系和一个小十倍的生物活性比商业药物nontumor细胞系铂(19]。在此,我们描述的合成3-carboxyboldine (L5)和相应的铂(II)化合物[Pt(达奇)(L5)] (1)。L5的抗氧化活性和16种(如chlorohydrate盐)和金属配合物1和2评估是基于两个化工模型(DPPH和收紧化验)和在体外细胞毒性活动评估两个人类肿瘤细胞系(MCF-7和HT-29)和一个nontumor细胞系(ccd - 841)。同时,评估潜在的羧基衍生品cytoprotecting效应,尤其是nontumor细胞系,预处理实验使用L5或16种(如chlorohydrate盐)与铂人类结肠肿瘤细胞系(HT-29)和人类nontumor细胞系(ccd - 841)进行。

2。材料和方法

2.1。一般考虑

NMR实验使用一个皇冠400数字力量核磁共振光谱仪操作在400.13 MHz¹H和在100.61 MHz¹³c .化学变化(δ)给出了ppm和耦合常数(J)是在赫兹。的¹报告相对于H NMR化学位移不完全氘DMSO-d的质子信号₆(δ2.49),¹³C NMR化学位移是相对于DMSO-d的碳₆(δ39.5)。高峰作业被2 d-hsqc / HMBC实验进一步证实了。质谱是记录在一个ESI-IT先生4000力量光谱仪通过直接注入5.2使用《控制软件。红外光谱被记录在那些时光4600仪,红外光谱Nicolet和元素分析进行一个Flash EA 1112。

Boldine (L1)是由INDENA捐赠的。K₂竞购₄达奇,KI Ag)₂所以₄,AgNO₃和Ba(哦)₂×H₂O从奥尔德里奇购买。2,9-Dimethoxymethyl-3-bromoboldine (L3)准备根据以前公布的协议做了一些调整23]。Chloromethyl甲醚合成了奇迹和波特[报告的使用方法24),工党复杂[Pt(达奇)我₂)是由K₂竞购₄根据报告的过程Khokhar et al。25]。3-Carboxypredicentrine·盐酸(16种)和boldiplatin (2根据以前公布的协议()准备19]。无水溶剂(即。、丙酮(K₂有限公司₃)、吡啶(4 a分子筛)和四氢呋喃(Na /苯甲酮))是干和新鲜蒸馏。所有其他的试剂获得从商业供应商和使用前未经纯化。

2.2。合成3-Carboxyboldine (L5·盐酸)

1.15 g的解决方案2,9-dimethoxymethyl-3-bromoboldine(2.3更易)在40毫升干燥四氢呋喃−78°C, 3.0毫升n-BuLi 1.6己烷(4.8更易)是一滴一滴地补充道。1分钟后,冷却槽被免职,有限公司₂气体被引入解决方案10分钟。混合物在室温下搅拌2小时。溶剂被降低的压力下,固体溶解于酸混合物(12毫升12毫升异丙醇,四氢呋喃,5毫升浓盐酸)。解决方案是在室温下搅拌过夜。酸介质被降低的压力下,残留物通过柱色谱法纯化(0.040 - -0.063毫米)用人越来越极地CHCl的混合物₃:甲醇= 9:1→1:1作为洗脱液。产量:0.461克(1.1更易,48%)白色固体。一下。> 170°C(12月)。¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆25°C)δ2.40 (1 h, dd, J = 13.4和13.6赫兹,第7),2.64 (3 h, s, N-CH₃),3.02 (1 h d J = 12.6赫兹,第7),3.1 - -3.3 (2 h, m, H-4 + H-5), 3.58 (1 h, d, 16.8赫兹,H-4), 3.64 (3 h, s, 1-OCH₃),3.77 (3 h, s, 10-OCH₃),6.72 (1 h, s, H-8), 7.85 (1 h, s, H-11), 9.24 (1 h, s,哦)。¹³C NMR (100 MHz, DMSO-d₆25°C)δ27.4 (c - 4), 32.4(即),42.2 (N-CH₃),52.4 (c - 5), 55.7 (10-OCH₃),58.5 (1-OCH₃),62.5 (C-6a), 112.8 (C-11), 114.9(8), 116.4(颈),122.6 (C-11a), 127.2, 128.8, 129.3, 143.3(颈- 1),146.0,146.1 (C-10), 157.8, 172.0(羧基)。红外(KBr磁盘)3432(地),2961,2934,1613(C = O)、1572、1510厘米⁻¹。质(积极模式)372 (MH-Cl)⁺。肛交。Calc. C_20.H₂₂没有₆Cl: C, 58.90;H, 5.44;3.43 N,。发现:C, 59.35;H, 5.60;3.60 N,。

2.3。合成[Pt(达奇)(L5)] (1)

0.340克[葡文的混合物(达奇)我₂更易与(0.60)和0.206克AgNO₃(1.20更易)20毫升的去离子水搅拌24小时在室温下在黑暗中。播洒沉淀是被过滤,滤液是反应刚做好的解决3-carboxyboldinate钡(准备从0.240克,0.59更易3-carboxyboldine 0.115克,0.60更易与Ba(哦)₂×H₂O在去离子水5毫升)在室温下24小时。沉淀过滤后,用去离子水(2×3毫升),和干。产量:0.186克(0.27更易,46%基于Pt复杂)。¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆25°C)δ0.98 (br年代,2 H, H -χ),1.23 (br年代,2 H, H -β),1.44 (br年代,2 H, H -χ),1.90 (br年代,2 H, H -β),2.10 - -2.25 (2 h, m, H-5 +第7),2.33 (3 h, s, N-CH₃),2.68 (1 h d J = 14.2赫兹,H-6a), 2.80 - -2.95 (2 h, m, H-5 +第7),3.60 (3 h, s, 1-OCH₃),3.76 (3 h, s, 10-OCH₃),6.68 (1 h, s, H-8), 7.84 (1 h, s, H-11), 9.12 (1 h, s,哦)。¹³C NMR (100 MHz, DMSO-d₆25°C)δ24.2 (C -χ),29.3 (C - 4), 31.6 (C -β),34.0(即),44.1 (N-CH₃),53.3 (c - 5), 55.8 (10-OCH₃),58.6 (1-OCH₃),63.6 (C-6a), 112.8 (C-11), 114.8(8), 116.6(颈),122.8,122.9,127.5 (C-1a), 130.4, 130.9, 142.8(颈- 1),145.8,146.0 (C-10), 156.3, 172.9(首席运营官)。红外(KBr磁盘)3447(地),3238年(h)、2934、1607(C = O)、1569、1507厘米⁻¹。质(积极模式)679 (MH)⁺。肛交。Calc. C₂₆H₃₃N₃O₆Pt: C, 46.02;H, 4.90;6.19 N,。发现:C, 46.55;H, 4.70;6.05 N,。

2.4。DPPH实验

执行的DPPH实验使用先前描述的方法(26,27]。0.1毫升的化合物L1, L5, 16种,1,和2(从0.20到10毫米的解决方案在乙醇)和2.9毫升的DPPH的刚做好的解决方案^∙(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl)在乙醇(50μ米)。一个解决方案获得通过混合2.9毫升的DPPH^∙解决方案与0.1毫升乙醇用作控制。最终的解决方案的吸光度、控制和空白(试剂)被记录后在室温下15分钟。每个样品重复三次。DPPH的消失^∙检测spectrophotometrically 517海里。自由基清除能力(RSC)百分比计算根据以下方程:

从获得RSC(%)值、IC₅₀值,代表化合物的浓度导致中和50%,由线性回归分析决定。

2.5。收紧(铁降低抗氧化能力)测定

铁还原能力的化合物L1、L5、16种,1,和2测量根据以前公布的协议与修改(28]。这种方法是基于减少一种无色复杂铁(Fe^{3 +}-tripyridyltriazine)在低pH值一个蓝色黑色复杂(Fe^{2 +}由于电子基抗氧化剂-tripyridyltriazine)。减少监测通过测量吸光度的变化在593海里。每天工作收紧试剂制备混合10卷300毫米醋酸缓冲的pH值3.6和1卷10毫米TPTZ (2、4、6-tri (2-pyridyl)年代三嗪)在40毫米盐酸和氯化铁1体积的20毫米。使用各种浓度的标准曲线制备Trolox。所有的解决方案都是每天准备。One hundred.μ和300 L的示例解决方案μL(去离子水添加了3毫升的刚做好的收紧试剂。反应混合物是孵化为30分钟37°C水浴。然后,样品的吸光度测量在593海里。样品空白阅读使用乙醇也被记录下来。样品吸光度之间的差异和空白吸光度测定用于计算收紧的值。在这个试验,测试了化合物的还原能力计算的反应信号由一个Trolox给出解决方案。Trolox收紧值表示为毫米。所有的测量进行了一式三份。

2.6。在体外抑制经济增长分析

实验细胞培养得到的美式文化集合(罗克维尔市,医学博士,美国)。HT-29结肠癌细胞系,MCF-7乳房腺癌细胞系,和ccd - 841 (CoN)人类结肠上皮细胞系生长在杜尔贝科修改鹰的介质(DMEM)含10% FCS, 100 U /毫升青霉素,100μg / mL链霉素,谷氨酰胺和1毫米。细胞被播种到96 - 100年微量滴定板μL卷的电镀密度5×10³细胞/。经过24小时的潜伏期在37°C下湿润有限公司5%₂气氛允许细胞附着,细胞与不同浓度的药物治疗(L5,哈佛,1,2,和铂)和72 h在相同条件下孵化。sulforhodamine B试验是用来评估细胞生存能力根据Skehan方法报道et al。29日,30.]。接下来,这些细胞被固定为50%三氯乙酸在4°C。洗水后,细胞沾0.1% sulforhodamine B (Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州,美国),溶解在1%醋酸(50μ信用证)30分钟,随后用1%乙酸去除任何的污点。100年是可溶性蛋白结合的污点μL(10毫米无缓冲的三羟甲基氨基甲烷基础液,细胞密度是使用分光光度板读者(波长540 nm)。据值意味着±SD的三个独立的实验。GraphPad软件(GraphPad软件、圣地亚哥、钙、美国)被用来计算IC₅₀值。的preadministration 3-carboxyboldine (L5·HCl)或3-carboxypredicentrine(哈佛·盐酸),细胞以前24 h铂前预处理。股票的解决方案准备在DMSO溶液的化合物,最后这个溶剂浓度维持在0.1%。控制文化只有0.1% DMSO溶液处理。

2.7。统计分析

部分的数据2。4和2。5据报道,平均值±标准差(SD)。经过测试的正常和方差齐性(Kolmogorov-Smirnov和科克伦测试、职责),克鲁斯卡尔-沃利斯方差分析是使用95%的置信水平。的值代表了化合物的浓度导致50%抑制(IC₅₀)是由线性回归分析的自由基清除能力(% RSC)。执行一个类似的过程为收紧化验(STATISTICA 7.0程序)。

3所示。结果与讨论

3.1。合成3-Carboxyboldine (L5·盐酸)

3-Carboxyboldine得到采用溴化锂交换反应策略在相同的实验条件下报道3-carboxypredicentrine(哈佛·HCl) [19]。lithiation前体2,9-dimethoxymethyl-3-bromoboldine (L3)准备按照文献[23]。然而,使用乙醇丙酮代替干改善了methoxymethylation收益率从24到52%。计划1总结了合成过程表现在L5孤立chlorohydrate盐。然而,更好的¹H和¹³C NMR光谱记录L5的游离碱形式。的¹H NMR光谱包含信号与三甲基特点有关δ2.64 (N-CH₃),3.64 (1-OCH₃),3.77 (10-OCH₃)以及两个芳香质子δ6.72 (H-8)和7.85 ppm (H-11)。质子光谱还透露一个酚醛质子在DMSO-d 9.24 ppm₆(在CD₃OD)和没有额外的信号与第二个羟基和羧基的质子在较低的领域。之前报道的哈佛·HCl,没有观察到与这些官能团相关信号(19]。的¹³C NMR光谱3-carboxyboldine (L5)包含一个信号在172.0 ppm(相关羧基)除了自然前兆特征信号,这些信号大多是由2 d-hsqc / HMBC实验。应急服务国际公司的质谱(积极模式)包含了372年[M +氯]⁺光谱揭示了碎片,和消极的模式370 (M-H-Cl)^{- - - - - -}片段,确认与通式化合物的存在_20.H₂₁没有₆(分子量371克/摩尔)。复合L5的特征也证实了反应刚做好的CH₂N₂形成了甲基化衍生物。薄层色谱分析和质子和碳甲基化衍生物的化学变化一致的信号之前报道3-carboxypredicentrine(16种)。

3.2。合成[Pt(达奇)(L5)] (1)

水溶液中[Pt(达奇)(哦₂)₂)(不₃)₂得到的反应[Pt(达奇)我吗₂)2 AgNO的等价物₃24小时没有光。这个解决方案是反应刚做好的钡3-carboxyboldinate解决产量1在46%的收益率作为一个紫色的不溶性产品。的¹H NMR化学位移与之前报道了[Pt(达奇)(16种)](2),和预期的差异观察如下:(一)额外的信号δ9.12 (1 h, s)与苯酚在相关位置C-9和(b)在大约一个信号的消失δ3.7 (3 h, s)与OCH有关₃集团在C-9位置。这些结果证实了协调3-carboxyboldine网上(见补充材料http://dx.doi.org/10.1155/2015/920143)。的¹³C NMR光谱显示羰基化学位移δ172.9 ppm(同意δ172.32),大多数的信号是由2 d-hsqc / HMBC实验。红外光谱显示部分消失的宽频带从2500到3500厘米⁻¹(包括羧酸和酚哦拉伸)以及一个轻微的转变公司乐队从1613厘米⁻¹在L5 - 1607厘米⁻¹在1。此外,一个新的乐队在3238厘米⁻¹与h伸展1观察(见补充材料)。ESI质谱(积极模式)显示父离子679 (MH⁺),和离子372年和328年与3-carboxyboldine和boldine的质子化了的形式,分别。

3.3。DPPH实验

的抗氧化活性boldine (L1)和3-carboxyboldine (L5·盐酸)和3-carboxypredicentrine(哈佛·HCl)合成衍生品研究比较游离基清除剂衍生品与自然前体的属性。此外,铂(II)配合物1和2也被测试,以评估他们的抗氧化活性在boldine导数协调。表1显示了抗氧化活性(表示为IC₅₀值)DPPH这些化合物的测定。相比较而言,表1还包括商业药物铂和商业的结果抗氧化Trolox。

根据结果,3-carboxyboldine (L5)展品清除活动向稳定的自由基,是18倍3-carboxypredicentrine(16种)和大约一半的活动表现出自然前体boldine (L1)。这个结果表明,羧基的引入取代基的颈位置boldine不支持H•捐赠者的化合物的能力。苯酚的存在在位置C-9 3-carboxyboldine (L5)导致更高的抗氧化活性。然而,铂金协调的化合物1和2表现出相当高的激进的食腐动物行为(130 - 13倍,resp)比商业药物铂和甚至比相应的羧基衍生品(即。、L5和16种)。的集成电路₅₀值获得1和2在这种抗氧化化合物的化学分析表明,协调L5和16种Pt(达奇)一半大大增强了抗氧化铂类似物的行为。

3.4。收紧化验

图1显示了抗氧化活性(表示为Trolox等价的活动能力,问题)合成化合物的L5, 16种,1,和2在1毫米浓度收紧试验相比,自然前体boldine (L1),商业药物铂和商业抗氧化二叔丁基对甲酚。

结果表明,3-carboxyboldine (L5)展览减少11倍的抗氧化功效3-carboxypredicentrine(16种)和2倍活动比自然基质boldine (L1)。铂复合协调1展示一个等价的活动()相比3-carboxyboldine (L5)大约30倍的减少活动的商业药物铂。然而,3-carboxypredicentrine(16种)展品还原能力下降相比,天然产品boldine (L1)和商业抗氧化二叔丁基对甲酚。白金配位化合物2比铂展品大约4倍减少活动。活动之间的差异的羧基衍生品boldine (L5和16种)和铂化合物(1和2)是在协议与DPPH实验获得的结果。更大的减少的抗氧化功效3-carboxyboldine (L5)可能是由于苯酚的存在C-9 aporphinic骨架的位置。

3.5。在体外抑制经济增长分析

抑制浓度(表示为IC₅₀)的羧基衍生品boldine (L5·盐酸和哈佛·盐酸),相应的铂(II)配合物(1和2),铂对两种人类肿瘤细胞系(MCF-7和HT-29)和一个人类nontumor细胞系(ccd - 841)如表所示2。没有明显的细胞毒性活动(> 100μM)对研究观察细胞系L5和哈佛,这是符合社会的行为向先前测试mda - mb - 231,曲泽,登革出血热细胞系(19]。然而,他们platinum-derived化合物(1和2)表现出类似的生物活性与两个人类肿瘤细胞系研究和略低细胞毒性(两到四次)对人类nontumor细胞系(ccd - 841)相比,铂。这些结果表明,自然派生铂类似物1和2保护细胞毒性铂类化合物、增强抗氧化性能的这些化合物不干扰其细胞毒性的活动。

确定羧基boldine衍生品L5和16种有助于减少铂一半的细胞毒性活动特别是在人类nontumor细胞系,预处理进行了分析。preadministration L5·盐酸或哈佛·盐酸(50µ米)24小时的结肠肿瘤(HT-29)和结肠nontumor之前(ccd - 841)细胞株铂(50µ米)方案显著提高细胞生存能力大约33%的肿瘤细胞系和nontumor细胞系(图的大约85%2)。观察细胞存活率的提高增强nontumor细胞株是一个有前途的结果,和潜在的生物作用对L5和16种应该阐明。

4所示。结论

铂类化合物的合成与公认的抗氧化化合物作为配体并没有得到充分的开发新方法设计的一个潜在的新疗法辅助毒性较小。在这项研究中,我们报告的合成和表征的新铂模拟[Pt(达奇)(L5)] (1),L5 = 3-carboxyboldine,作为工作的一个延续之前报道[Pt(达奇)(16种)](2),其中16种= 3-carboxypredicentrine。L5准备从天然产物boldine (L1)三步总收率19%。天然的抗氧化活性前体(L1),合成化合物L5, 16种,1,和2,铂是使用两个化工化验调查。结果表明,化合物1和2表现出一种抗氧化剂的行为是几倍铂(130和13倍1和2在DPPH试验和30和4倍1和2在收紧试验)。合成铂化合物的抗氧化活性的差异1和2相关的增强抗氧化活性与L5 16种。表达的细胞毒性活动(IC₅₀)1和2与商业药物铂向两个人类肿瘤细胞系研究和低大约两到四倍的人类nontumor细胞系。此外,羧基衍生品L5和16种表现出没有可衡量的活动向任何研究的细胞系。预处理试验揭示了L5 cytoprotective效应和社会应激对铂的毒性,尤其是nontumor细胞系。这个有前途的结果将被证实在其他肿瘤和nontumor细胞系,并可能促进天然化合物在化学疗法的公司制度。

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Fondecyt-CONICYT(批准号11121254)瓦尔帕莱索大学(DIUV 50/2011)为他们的财政支持。

补充材料