一种铱配合物及其制备方法与在抗脑神经瘤中的应用

技术领域

本发明涉及药物化学相关技术领域，尤其是涉及一种铱配合物及其制备方法与在抗脑神经瘤中的应用。

背景技术

神经母细胞瘤是由成神经细胞(未成熟的神经细胞)引起的交感神经系统的胚胎性恶性肿瘤。在发育中的胚胎中，这些细胞侵入，沿神经轴迁移，并填充交感神经节、肾上腺髓质和其他部位。这些细胞的分布模式与原发性神经母细胞瘤的发生部位相关。神经母细胞瘤占儿童肿瘤的第三位，是威胁儿童生命的主要恶性肿瘤。早期诊断难、恶性程度高、转移速度快，因此，神经母细胞瘤治疗迫切需要探索新的疗法。

光动力治疗脑神经瘤目前是一个巨大的研究热点，此前有研究者发现当脑肿瘤细胞吸收一种血卟啉分子时，暴露在高强度激光下会杀死细胞。在一些地方已经开发出基于这种理论的治疗方法。近期对新诊断的高级别胶质瘤患者的临床试验结果的报告显示更大的成功，这意味着光动力治疗在治疗脑神经瘤方面具有巨大的潜力。然而，尽管取得了一些进展，但仍然存在一些挑战和需要解决的问题，如光动力治疗需要一种能够被肿瘤细胞选择性吸收的血卟啉分子。目前已经有一些血卟啉分子被研究和开发，但仍然需要更多的研究来寻找更有效的分子；同时，该治疗过程需要使用高强度激光来激活血卟啉分子，这要求对激光的精确控制，以确保治疗的安全性和有效性。

基于此，开发新的药物用于光动力治疗脑神经瘤患者具有重要意义。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种铱配合物，该配合物在抗脑神经瘤中具有良好的应用前景。

本发明还提出上述铱配合物的制备方法。

本发明还提出上述铱配合物的应用。

根据本发明的一个方面，提出了一种铱配合物，所述铱配合物的结构式如下式所示：

根据本发明的一种优选的实施方式，至少具有以下有益效果：与有机小分子相比，本发明方案的过渡金属铱配合物具有更大的斯托斯位移，较强的自旋耦合作用，较高的发光效率，长的磷光寿命，高的三线态激子产生效率，颜色简单可调等优势，可以作为有效的光敏剂(PS)应用于光动力疗法(PDT)。本发明方案的铱配合物为近红外荧光铱配合物，其对于小鼠脑神经瘤细胞系(Neuro-2a细胞)具有较强的光动力治疗效果。在光照条件下对小鼠脑神经瘤细胞具有很强的抑制其生长增殖的能力(IC

。根据本发明的另一个方面，提出了上述铱配合物的制备方法，包括如下步骤：

S1、使2-苯基吡啶(bpy)与IrCl

S2、将所述铱(Ⅲ)μ-Cl-桥连二聚体与5-溴-2,2'-联吡啶(bpy-Br)反应生成铱配合物前体；

S3、由铱配合物前体与2,5-二(2-乙基己基)-3,6-二(5-(三甲基锡)噻吩-2-基)吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-(2H,5H)-二酮反应，即得。

根据本发明的一种优选的实施方式的制备方法，至少具有以下有益效果：本发明方案制备工艺流程简单，操作简便，具有良好的工业应用前景。

在本发明的一些实施方式中，所述步骤S1的反应条件包括如下条件中的至少一项：

(1)反应在2-乙氧基乙醇(也称乙二醇乙醚)与水混合溶剂体系中进行；优选地，2-乙氧基乙醇与水体积比为3：1；

(2)反应温度为50-100℃；

(3)反应时间为8-10h；

(4)2-苯基吡啶(bpy)与IrCl

在本发明的一些实施方式中，所述步骤S2的反应条件包括如下条件中的至少一项：

(1)反应在氯仿与甲醇混合溶剂体系中进行；优选地，氯仿与甲醇体积比为2：1；

(2)反应温度为50-100℃；优选为60℃；

(3)反应时间为8-14h；优选为12h；

(4)铱(Ⅲ)μ-Cl-桥连二聚体与5-溴-2,2'-联吡啶(bpy-Br)的摩尔比为1：2。

在本发明的一些实施方式中，所述步骤S3反应条件包括如下条件中的至少一项：

(1)反应在保护气氛下进行；优选地，所述保护气氛为氩气；

(2)反应在N,N-二甲基甲酰胺溶剂体系中进行；

(3)反应温度100-135℃；优选为110-120℃；更优选为115℃；

(4)反应时间为18-24h；优选为18-22h；更优选为20h；

(5)所述铱配合物前体与1,3-双(2-乙基己基)-5,7-双(5-(三甲基锡烷基)噻吩-2-基)-4H，8H-苯并[1,2-c：4,5-c’]二噻吩-4,8-二酮的摩尔比为2：1；

(6)反应在催化剂催化下进行，所述催化剂包括四(三苯基膦)钯；优选地，所述催化剂与铱配合物前体的摩尔比为2：0.1。

根据本发明的再一个方面，提出了上述铱配合物在制备抗脑神经瘤药物中的应用。

根据本发明的一种优选的实施方式的应用，至少具有以下有益效果：本发明方案在抗脑神经瘤药物制备领域具有良好的应用前景。

在本发明的一些实施方式中，所述抗脑神经瘤药物为近红外光催化激发抗肿瘤药物。

根据本发明的又一个方面，提出了一种抗脑神经瘤药物，所述药物的活性成分包含上述铱配合物。

在本发明的一些实施方式中，所述抗脑神经瘤药物为抗小鼠脑神经瘤药物。

在本发明的一些实施方式中，所述小鼠脑神经瘤细胞系为Neuro-2a。

根据本发明的又一个方面，提出了一种抗肿瘤金属光敏剂，所述抗肿瘤金属光敏剂的活性成分包括上述铱配合物。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例制得的铱配合物的紫外吸收光谱；

图2为本发明实施例制得的铱配合物的荧光发射光谱；

图3为本发明实施例制得的铱配合物的3D荧光光谱；

图4为本发明实施例制得的铱配合物产生单线态氧的能力实验结果图；

图5为本发明实施例制得的铱配合物在近红外激发下对抗小鼠神经瘤细胞(Neuro-2a)的暗毒性与光毒性测试结果图。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到的试剂和材料。如无特别说明，各实施例中同一参数取值相同。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明所称“室温”是指在25±5℃均可，实施例中具体为25℃。

实施例

本实施例制备了一种铱配合物，其结构式如下：

具体过程为：

S1.将2-苯基吡啶(bpy)(0.310g,2mmol)，三氯化铱(Ⅲ)水合物(0.299g,1mmol)、加入圆底烧瓶中并加入2-乙氧基乙醇/水(12mL；3:1v/v)，然后回流12小时，将反应物冷却至室温后，抽滤得到黄色沉淀物，产率为33.3％。

上述化学反应方程式如下所示：

S2.铱(Ⅲ)μ-氯-桥连二聚体(170mg,0.15mmol),5-溴-2,2'-联吡啶(71mg,0.3mmol)溶于氯仿/甲醇(15mL；2:1v/v)，60℃搅拌过夜后冷却至室温，真空干燥后得到钌配合物[Ir(bpy)

上述化学反应方程式如下所示：

S3.[Ir(bpy)

上述化学反应方程式如下所示：

产物的质谱为：ESI-MS[CH

产物的核磁氢谱为：

应用例

将实施例制得的铱配合物进行性能测试，具体如下：

1、近红外荧光铱配合物的吸收光谱测定

分别以乙醇(CH

2、近红外荧光铱配合物的荧光发射光谱情况

在Techcomp FL970荧光分光光度计上进行荧光发射光谱测定。在λex＝635nm下，在1cm石英试管中，将近红外荧光铱配合物(5μM)配合物溶解于乙腈中进行激发。入射狭缝和出口狭缝设置为2.5nm，结果如图2所示。从图2中可以看出，该配合物在乙腈中的荧光发射强度较强，表明其在有机溶剂中具有良好的近红外荧光。

3、近红外荧光铱配合物的3D荧光光谱情况

在Techcomp FL970荧光分光光度计上进行3D荧光光谱测定。在λex＝600nm-800nm下，在1cm石英试管中，将近红外荧光铱配合物(5μM)配合物溶解于乙腈中进行激发，接收其λex＝450nm-700nm的发射光谱，结果如图3所示。从图3中可以看出，在乙腈中的3D荧光强度较高，表明其在有机溶剂中具有较宽范围的近红外荧光。

4、近红外荧光铱配合物生成超氧阴离子的能力测定

为检测实施例合成的近红外荧光铱配合物光催化生成超氧阴离子的能力，使用超氧阴离子探针二氢罗丹明123(简称DHR123)测定新型近红外荧光铱配合物生成超氧阴离子的能力，通过酶标仪监测待测样品和DHR123混合溶液在光照不同时间下的荧光强度的变化，即可反映超氧阴离子的产生能力。

将两份同样含有近红外荧光铱配合物(5μM)和DHR123试剂(5μM)的水溶液置于96孔板中，分别测定635nm光照条件下其超氧阴离子生成能力，结果如图4所示。从图中可以看出，该近红外荧光铱配合物在光照后具有产生超氧阴离子的能力，且该能力远高于Ce6。

5、近红外荧光铱配合物对小鼠神经瘤细胞系的光动力治疗效果

刃天青溶液呈蓝色，通常用作酸碱指示剂(pH3.8橙～6.5深紫)和氧化还原指示剂。在进行细胞活性检测时，刃天青可渗入细胞并被活细胞不可逆地还原为粉红色，同时有红色荧光的试卤灵(resorufin)出现。试卤灵的吸光值或荧光强度与细胞数量、还原能力呈正相关，因此可通过可用酶联免疫荧光检测仪来分析细胞的增殖情况。

刃天青实验步骤如下：

(1)先复苏1管Neuro-2a肿瘤细胞(市购所得)，用新鲜完全培养液(DMEM培养基+10vol％胎牛血清+1vol％青霉素-链霉素混合液，胎牛血清及青霉素-链霉素混合液为市购所得)培养，传代2次后开始做实验。

(2)待细胞到达对数生长期时，以5000个/孔的细胞密度接种至2块96孔板中(每孔用100μL培养液培养细胞，一板为光照组，另一板为黑暗对照组)，送入37℃，5vol％CO

(3)待其贴壁后，吸出原有培养基，每孔分别加入100、50、10、1、0.1、0.01、0.001mM共7个浓度的铱配合物100μL，轻轻晃匀，在二氧化碳培养箱(37℃，5vol％CO

(4)孵育6h后，将光照组的细胞培养板置于635nm光源下光照45min(光剂量为63.7J/cm

(5)孵育42h后，每孔均弃去培养基，后每孔加入80μL刃天青(100mg/mL)，于37℃温箱中继续孵育4h后，用酶联免疫检测仪的荧光板块检测EX540/EM590，计算细胞增殖抑制率，求出IC

从图5中可以看出，通过刃天青法检测不同浓度的铱配合物在黑暗与光照处理条件下对小鼠神经瘤细胞株(Neuro-2a细胞)的杀伤作用可以看出，在无光照情况下，对小鼠神经瘤细胞株(Neuro-2a细胞)的IC

上面对本发明实施例作了详细说明，但本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。