苯乙酮类双席夫碱化合物的合成、表征及抗肿瘤活性研究

张华玲

（杭州中美华东制药有限公司，浙江 杭州310011）

苯乙酮类双席夫碱化合物的合成、表征及抗肿瘤活性研究

张华玲

（杭州中美华东制药有限公司，浙江 杭州310011）

目的：双席夫碱金属化合物具有独特的分子结构，在生物化学、医药、催化、电化学等方面表现出许多新颖的性能。它所具有的药理活性早为人们关注，但有关抗肿瘤活性方面的报道还不多见。为此，合成并表征了三种配体及其相应的金属配合物，并对其进行了抗肿瘤活性研究。方法：合成了双席夫碱配体及其配合物并对其进行表征，用MTT方法对抗肿瘤活性进行测试。结果：合成的配体及其配合物对HL-60均有比较好的抗癌活性，只有L8（Cu）对HL-60没有抗癌活性。三种配体相对比较，L11及其配合物对HL-60的抑制作用较强。

双席夫碱化合物；苯乙酮；抗肿瘤活性

席夫碱（Schiff's）类化合物具有一定的药理学和生理学活性，近年来一直是引人注目的研究对象[1-4]，该类化合物及其配合物具有抗结核、抗癌、抗菌等药理作用。近年来人们对醛类席夫碱的研究报道比较多[5-6]，但是对于酮类双席夫碱的报道却很少，尤其是含羟基的苯乙酮席夫碱，故本文首次对该类席夫碱进行了设计合成，并对其进行了元素分析、核磁共振氢谱、红外光谱、质谱表征，初步确认了其组成，采用MTT法，测试对人骨髓白血病细胞株（HL-60）的抗肿瘤活性。

1 仪器与试剂

摩尔电导用DDSJ-308A型电导率仪，元素分析用Elementar Vario ELⅢ型元素分析仪，NMR用Bruker AV-500 MHz型核磁共振仪，红外光谱用Nicolet 710FT-IR Spectrometer红外光谱仪，熔点用XT4-100X显微熔点测定仪，酶免疫测定仪（Bio-Rad550，USA）。

醋酸铜、醋酸锌、醋酸镍、醋酸钴、醋酸锰、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠均为分析纯试剂；间苯二酚、对苯二酚、新蒸的连苯三酚、冰醋酸均为化学纯，其他反应试剂均为分析纯；核黄素、蛋氨酸、硝基四氮唑兰（NBT）为生化试剂。

2 合成与表征

2.1 2,4-二羟基苯乙酮的合成

将无水ZnCl2（165 g，1.2 mol） 与冰醋酸（165 g，158 mL，2.7 mol）加热（约140℃）溶匀，然后加入间苯二酚（110 g，1.0 mol）。搅拌加热至沸，回流（约152℃）1 h，停止反应。将反应物自然冷却至室温，倾入冰水（600 mL）中，结晶，析出棕红色固体。抽滤，用600 mL稀盐酸（1:3）洗去锌盐，水洗，用稀盐酸（1:1）重结晶，干燥得褐色2,4-二羟基苯乙酮93 g，收率61.2%，熔点142℃～144℃。

2.22 ,5-二羟基苯乙酮的合成

在1 L锥形瓶中，在对苯二酚 （110 g，10 mol）、醋酐（206 g，190.3 mL，2.02 mol）所组成的混合物中加入一滴浓H2SO4，缓慢搅拌，使对苯二酚溶解，5 min后，将溶液倾入冰水（800 mL）中。抽滤，水洗，用50%乙醇重结晶，五氧化二磷干燥，得到对苯二酚二乙酸酯50 g。

将对苯二酚二乙酸酯（50 g，0.257 mol）和无水AlCl3（116 g，0.87 mol）混合物在研钵中研细，放入装有空气冷凝管的干燥的500 mL圆底烧瓶中，冷凝器用氯化钙管保护并与气体吸收槽相连接。油浴加热慢慢升至160℃～165℃后，保持3 h。冷至室温，倾入冰水（350 mL）中，再用浓盐酸（25 mL）处理，使过量的AlCl3分解。抽滤，冰水洗，用水（4 L）重结晶，干燥后得2,5-二羟基苯乙酮25 g，收率16.4%，熔点202℃～203℃。

2.32 ,3,4-三羟基苯乙酮的合成

向配有带氯化钙干燥管的回流冷凝器的250 mL圆底烧瓶中，加入新焙烧过又磨细的氯化锌（28 g，0.21 mol）和冰醋酸（38 mL），在135℃～140℃油浴中加热使其溶解。然后加入醋酐（40 g，0.37 mol），并加入新蒸的连苯三酚（50 g，0.4 mol）。在剧烈搅拌下，将混合物在140℃～145℃下加热45 min，减压蒸除未反应的醋酐和乙酸。冷却后，加入水（300 mL），用机械搅拌器搅拌几分钟，将棕红色饼状物打碎。混合物在冰浴中冷却后，抽滤，冷水洗涤，得粗品48 g。粗品用饱和亚硫酸（300 mL）煮沸重结晶，得淡黄色针状晶体2,3,4-三羟基苯乙酮37g，收率55.4%，熔点171℃～172℃。

2.42 ,4-二羟基苯乙酮双Schiff碱配体 （L1）的合成

将乙二胺（0.12 g，2 mmol）溶于20 mL无水乙醇，搅拌下将上述溶液加入溶有2,4-二羟基苯乙酮（0.61 g，4 mmol）的10 mL无水乙醇中，油浴控温75℃，搅拌3 h。冷却至室温，抽滤，乙醇洗涤，干燥后得到2,4-二羟基苯乙酮双Schiff碱配体L10.49 g，收率37.2%。1H NMR（DMSO-d6）：δ2.31（s，6H，-CH3），3.62（s，4H，-CH2），6.0～7.8（b s，-C6H5），12.43（b s，-OH）；IR（KBr）：3468（b w，νO-H）cm-1，1627（s，νC=N）cm-1，1236（s，νAr-O）cm-1；Anal.Calcd.for C18H20N2O4：C：65.84，H：6.14，N：8.53；Found：C：65.80，H：6.20，N：8.50。

2.52 ,5-二羟基苯乙酮双Schiff碱配体（L8）的合成

将乙二胺（0.12 g，2 mmol）溶于20 mL无水乙醇，搅拌下将上述溶液加入溶有2,5-二羟基苯乙酮（0.61 g，4 mmol）的10 mL无水乙醇中，油浴控温75℃，搅拌3 h。冷却至室温，抽滤，乙醇洗涤，干燥后得到2,5-二羟基苯乙酮双Schiff碱配体L80.48 g，收率36.5%。1H NMR（DMSO-d6）：δ2.30（s，6H，-CH3），3.87（s，4H，-CH2），6.5～7.0（b s，-C6H5），14.95（b s，-OH）；IR（KBr）：3160（b w，νO-H）cm-1，1610（s，νC=N）cm-1，1211（s，νAr-O）cm-1；Anal.Calcd.for C18H20N2O4：C：65.84，H：6.14，N：8.53；Found：C：65.81，H：6.18，N：8.56。

2.6 2,3,4-三羟基苯乙酮双Schiff碱配体（L11）的合成

将乙二胺（0.12 g，2 mmol） 溶于20 mL无水乙醇，搅拌下将上述溶液加入溶有2,3,4-三羟基苯乙酮（0.67 g，4 mmol）的10 mL无水乙醇中，油浴控温75℃，搅拌3 h。冷却至室温，抽滤，乙醇洗涤，干燥后得到2,3,4-三羟基苯乙酮双Schiff碱配体L110.58 g，收率40.4%。1H NMR（DMSO-d6）：δ2.37（s，6H，-CH3），3.89（s，4H，-CH2），6.0-7.0（b s，-C6H5），12.34（b s，-OH）；IR（KBr）：3430（b w，νO-H）cm-1，1610（s，νC=N）cm-1，1265（s，νAr-O）cm-1；Anal.Calcd.for C18H20N2O6：C：59.99，H：5.59，N：7.77；Found：C：59.95，H：5.62，N：7.74。

2.7 L1、L8、L11稀土金属配合物的合成

取0.328 g（1 mmol）配体L1于三颈瓶中，再加入20 mL无水乙醇，在回流条件下加热搅拌至完全溶解。将1 mmol过渡金属乙酸盐M（OAc）2·4H2O（M=Mn，Zn，Cu，Ni，Co）的无水乙醇（10 mL）溶液，慢慢滴加到上述三颈瓶中，有黄色沉淀产生，继续加热搅拌回流3 h，趁热离心分离，无水乙醇洗涤多次，真空干燥后得到配合物，产率70%。其中在合成Mn2+，Co2+配合物时，用氮气保护。所用溶剂以及实验操作同上，合成5种过渡金属配合物M2[L1]2·nH2O，产率70%～85%。

2.8 L1稀土金属配合物的表征

2.8.1 配合物的溶解性

配体L1不溶于水，微溶于甲醇、乙醇，易溶于DMF、DMSO等有机溶剂。配合物不溶于水，也难溶于大多数有机溶剂，但能溶于DMF、DMSO中。

2.8.2 配合物的组成和摩尔电导

从数据可以看出，过渡金属配合物组成为M2[L1]2·nH2O（M=Mn2+，Zn2+，Cu2+，Ni2+，Co2+）。 在25℃下，浓度为1.0*10-3mol·L-1，溶剂为DMSO，测得过渡金属配合物的摩尔电导为12.9～21.5 Λm/（s·cm2·mol-1），可认为过渡金属配合物在DMSO中为非电解质。

2.8.3 红外光谱

配体及配合物的红外光谱数据。从数据中可看出五个配合物的特征红外频带基本相同，但与配体相比有明显不同。所有配合物3360～3410 cm-1处出现宽而强的峰，表明配合物中有水分子存在。配体的C=N基团在1627 cm-1的伸缩振动峰移至过渡金属配合物中为1601～1615 cm-1，红移了12～26 cm-1。这些说明了配体中C=N上的氮原子与过渡金属离子发生了配位作用，形成了M-N键。配体中碳氧伸缩振动带νC-O在1236 cm-1，而配合物中此带在1239～1262 cm-1，谱带向高波数发生移动，说明配体中的氧参与配位。

3 抗肿瘤活性的测试

3.1 活性测试

不论在发达国家还是在发展中国家，恶性肿瘤的高致死率，使其成为当前危害人类健康最重要的疾病之一。就目前而言，癌症的治疗主要有三种手段，即手术、放疗和化疗，其他的如基因治疗及免疫治疗仍不够成熟。现在，随着对肿瘤分子生物研究的逐步深入，对肿瘤的治疗也由原来的“头痛医头，脚痛医脚”转为全方位治疗，化疗的作用显得日益重要。长期以来，用于肿瘤治疗的药物多为有机化合物，这种情况直到1969年发现席夫碱配合物具有抗肿瘤活性以来，才有一定的改变。为此，本文合成了一些列席夫碱配体及其配合物并对其进行了抗肿瘤活性的测试。

3.2 测试方法[7]

细胞存活率（MIT）分析主要揭示的是细胞内的早期氧化还原状态的改变，反映了细胞呼吸链的完整性，活细胞线粒体可还原MIT生成蓝紫色的物质在570 nm有最大吸收，其生成量与活细胞的数量有关。人早幼粒白血病 （HL-60）细胞（1*105mL）在96孔培养板中与药物（总体积90 μL），在5%CO2，37℃条件下共培养48 h后，每孔加10 μL的MIT溶液 （5 mg·mL-1在PBS中），继续培养4 h后加100 μL的提取缓冲液（10%SDS-0.1 mol·L-1HCl），37℃饱和温度放置过夜后在酶免疫测定仪（Bio-Rad550，USA）570 nm测定光密度（OD）。

3.3 测试结果

测试结果见表1。

使用MTT法，我们对配体L1，L8，L11及其配合物对人骨髓白血病细胞株（HL-60）的抑制作用进行测试，三次平行测试结果取平均值，其结果列于表5中。结果表明：上面的配体及其配合物对HL-60均有比较好的抗癌活性，只有L8（Cu）对HL-60没有抗癌活性。三种配体相对比较，L11及其配合物对HL-60的抑制作用较强，可能是因为分子上多一个羟基对抗癌活性影响比较大。其测试结果跟我们设想的基本一致，比文献中的2,4-二羟基苯甲醛类及其配合物的活性要好，达到了预期的目的。

[1]杨高文，夏小平，涂欢，等.Schiff碱、咪唑金属配合物合成及抗癌活性的荧光筛选研究[J].化学研究与应用，1995，7（1）：41-45

[2]Praveen K S，Ram N H.Synth.React[J].Inorg Met Org Chem，1996，26（7）：1219-1230.

[3]Angoso A，Martin-Lorente J M，Manzano J L，et al.Preparation and study of amino acid（DL-leucine，L-isoleucine，L-histidine）Schiff bases with ethyl-α-ketocyclopentylcarboxy-late and the corresponding copper（II）complexes[J].Inorganic Chimica Acta，1992，195（1）：45-49.

[4]王积涛，许育明，杨晓萍，等.含氨基酸Schiff碱-金属手性配合物的合成及其相关反应进展[J].有机化学，1995，5:449-460.

[5]龚钰秋.混合配体络合物化学[M].杭州：杭州大学出版社出版，1992.

表1 配体及其配合物对人骨髓白血病细胞株（HL-60）抑制作用Tab 1 human bone marrow leukemia cell line（HL-60）inhibition effect of Ligands and their complexes

[6]毕思玮，李桂芝，刘树祥.联苯乙酮缩氨基硫脲过渡金属配合物的合成及其对水稻白叶枯病菌的杀菌活性研究[J].无机化学学报，1998，14（2）：153-156.

[7]Hussain R F，Nouri A M E，Oliver R T D.A new approach for measurement of cytotoxicity using colorimetric assay[J].J.Immunol.Methods，1993，160（1）：89-96.

Studies on the Synthesis,Characterization and Antitumor Activity of Acetophenone Bis-schiff-base Complexes

ZHANG Hua-ling
（Hangzhou Zhongmei Huadong Pharmceutical Co.，Ltd.，Hangzhou，Zhejiang 310011，China）

Objective：bis-schiff-base metal compounds not only possess unique molecular structures，but also display many novel properties in biochemistry，medicine，catalysis，electrochemistry etc.Its pharmacological activity has attracted much attention，but there are few reports about its antitumor activity.Therefore，we synthesized three ligands and their corresponding metal complexes，and their antitumor activities were studied.Methods：The Bis-schiff-base ligands and their complexes were synthesized and characterized，and the antitumor activity was tested by MTT method.Results：The synthesized ligands and their complexes had good anticancer activity to HL-60，and only L8（Cu）had no anticancer activity against HL-60.Compared with the three ligands，L11and its complexes have stronger inhibitory effect on HL-60.

bis-schiff-base complexe；acetophenone；antitumor activity

1006-4184（2017）10-0012-04

2017-06-29

张华玲（1977-），女，陕西澄城人，硕士，工程师，主要从事药品研发工作。E-mail:99940967@qq.com。