新型水溶性铂类抗癌药物的合成-硕士论文

磊辜哗范士孚 硕士研究生学位论文 题目 莸型Z 睦渣挂鱼娄垣痉荭物的金盛 姓名 金超垦 导师 趔全盛呈垩壬 专业 直扭丝堂 授位时间 一一三Q Q 五生盔旦 西华师范大学学位评定委员会 中国南充 新型水溶性铂类抗癌药物的合成 研究生：余邦良专业：有机化学 年级： 三 导师：刘全忠，马亚平 铂络合物在癌症化疗中具有非常重要的作用和巨大的市场价值。但是水溶性 低、毒副作用大限制了它们的广泛应用。与顺铂相比，由于引入了水溶性的1 ，1 一 环丁烷二羧酸根的离去基团，卡铂的水溶性大大增加，同时毒副作用也大大降低。 但是卡铂并没有改变顺铂的耐药性。由于引入了体积较大的1 ，2 一环己二胺，奥沙 利铂克服了顺铂、卡铂的耐药性。本文通过二苯基乙二胺( D P E N ) 与发烟硫酸磺 化反应合成水溶性手性配体，并将体积较大的水溶性手性配体与四氯合铂酸钾反 应合成水溶性铂络合物，从而大大提高了铂络合物的水溶性，期望得到低毒有效 且低耐药性的新型水溶性抗癌药物。在合成新的水溶性配体时，我们发现D P E N 的磺化反应生成的是非单一化合物，并对D P E N 的磺化反应进行了研究。对合 成的新化合物用核磁、红外、质谱进行了表征。并研究了它的稳定性。相关的生 物活性测定正在进行当中。 关键词：抗癌药物，铂络合物，毒性，水溶性，磺化反应。 T h eS y n t h e s i so ft h eN e wW a t e r - s o l u b i l eP l a t i n u mC o m p o u n d P o s t g r a d u a t e ：B a n g l i a n gY u S p e c i a l i t y ：O r g a n i cC h e m i s t r y G r a d e ： 3 T u t o r ：Q u a n - z h o n gL i u ，Y a - p i n gM a P l a t i n u mc o m p o u n d sp l a yav e r yi m p o r t a n tr o l ei nc a n c e rt h e r a p e u t i c sa n dh a v e g r e a tm a r k e tv a l u e s B u tt h e i re x t e n s i v ea p p l i c a t i o nh a sb e e ng r e a t l yl i m i t e db e c a u s e o fl o w e rw a t e r - s o l u b i l i t y , b i g g e rt o x i c i t ya n ds i d ee f f e c t C o m p a r e d e dw i t hC D D P ， t h ew a t e r - s o l u b i l i t yo fc a r b o p l a t i nh a sb e e nh e a v i l yi n c r e a s e da n dt o x i c i t y , s i d ee f f e c t h a v eb e e ng r e a t l yd e g r a d e db e c a u s eo fi n t r o d u c i n gw a t e r - s o l u b l el e a v i n gg r o u po f 1 ，1 一c y c l o b u t a n e d i c a r b o x y B u tc a r b o p l a t i nd o s en o tc h a n g et h er e s i s t a n c eo fC D D P Y e to x a l i p l a t i nh a so v e r c o m e dt h er e s i s t a n c eo fC D D Pa n dc a r b o p l a t i nb e c a u s eo f b i g g e rb u l kd i a m i n o c y c l o h e x a n e I nt h i st h e s i s ，w a t e r - s o l u b l ec h i r a ll i g a n d sw e r e s y n t h e s i z e dt h r o u g hs u l f o n a t i o n r e a c t i o no fD P E Na n do l e u m A n dw a t e r - s o l u b l e p l a t i n u mc o m p o u n dw a sa l s os y n t h e s i z e db yt h eb i g g e rb u l kw a t e r - s o l u b l ec h i r a l l i g a n da n dp o t a s s i u mt e t r a c h l o r o p l a t i n a t e T h u sw a t e r - s o l u b i l i t yo fn e wp l a t i n u m c o m p o u n di sc o n s u m e d l yr a i s e d T h el o w e rt o x i c i t ya n d r e s i s t a n c ea n dh i g h e ra c t i v i t y a r ee x p e c t e df o rU S I tw a sf o u n dt h a tt h es u l f o n a t i o np r o d u c ti sn o tm o n o - p r o d u c t w h e n s y n t h e s i z e dt h e w a t e r - s o l u b l ep l a t i n u mc o m p o u n d S u l f o n a t i o r t r e a c t i o n o f D P E Nw a ss t u d i e d T h en o v e lc o m p o u n d sw e r ec h a r a c t e r i z e dw i t h1 H N M R 1 3 C - N M R ，M S ，I R T h es t a b i l i t yo ft h en e ww a t e r - s o l u b l ep l a t i n u mc o m p o u n dw a s s t u d i e d A n dt h er e l a t e db i o a c t i v i t ya s s a i e sa r ei np r o c e s s K e yw o r d s ：a n t i c a n c e rd r u g ，p l a t i n u mc o m p o u n d s ，t o x i c i t y , w a t e r - s o l u b i l i t y s u l f o n a t i o n r e a c t i o n 西华师范大学2 0 0 2 级硕士研究生学位论文 第一章铂类抗癌药物研究进展 癌症是严重威胁人类健康的常见病、多发病。攻克癌症一直是世界瞩目的研 究热点。截止现在，全世界已耗资3 0 0 多亿美元投入到癌症的预防与药物的研制 和临床治疗中。其中，在2 0 世纪6 0 年代，美国密执安州立大学教授R o s e n b e r g “3 】 在研究直流电场对大肠杆菌生长的影响时发现顺铂有抗癌活性，并通过临床验 证，其对多种肿瘤均有良好的治疗效果，从而开辟了金属铂络合物抗癌作用研究 的新领域。 第一节铂类抗癌药物研究概况 自R o s e n b e r g 以后，铂类抗癌药物的研究与应用得到了迅猛的发展。今天， 该类药物已成为癌症化疗中不可缺少的药物。1 9 9 5 年世界卫生组织对世界上近 百种抗癌药物进行评价，顺铂的疗效、市场等综合评价位居第二位。据统计，在 我国抗癌化疗治疗方案中，以顺铂为主或有顺铂参加配伍的方案占所有化疗方案 的7 0 8 0 。 在过去的3 0 余年里，对几千个新的铂类化合物进行了筛选，其中有几十个 化合物进入临床研究，有四个已获批准进入市场。 1 1 已上市的铂类抗癌药物 已上市的铂类抗癌药物有四个【”，大致经历了三代。 1 1 1 第一代铂类抗癌药顺铂【5 1 顺铂，化合物l ，是顺式二氯二氨合铂( I I ) 的简称，英文名为c i s 。d i a m m i n e d i c h l o r o p l a t i n u m ，缩写为D D P 或C - D D P ( I I ) 。它于1 9 7 9 年首次在美国上市，成为 第一个上市的铂类抗癌药。目前顺铂已被收入中、美、英等多国药典，世界上有 数十家企业生产。2 0 0 0 年6 月顺铂被列入我国基本医疗保险药品目录抗肿瘤药 西华师范大学2 0 0 2 级硕士研究生学位论文 物的乙类品种中。 顺铂治疗睾丸癌和卵巢癌效果很好，顺铂也用来治疗膀胱、颈部、头部、脖 子、食管以及小细胞肺癌【”。另外它和依托泊菅、博来霉素、阿霉素以及5 氟尿 嘧啶联合用来治疗头部、颈部癌症以及胃癌。 顺铂的抗癌特点是：( 1 ) 抗癌作用强，抗癌活性高；( 2 ) 毒性谱与其它药物有所 不同，因此易与其它抗癌药配伍；( 3 ) 与其它抗癌药物少有交叉耐药性，有利于临 床的联合用药；( 4 ) 具有较广的抗癌谱。 顺铂抗癌药物的缺点是：( 1 ) 严重的毒副反应，包括肾毒性、胃肠道毒性、 耳毒性及神经毒性；( 2 ) 对某些肿瘤细胞活性较低，如乳腺癌、结肠癌等；( 3 ) 易 产生耐药性：( 4 ) 水溶性小，在体内不易代谢：( 5 ) 须注射给药。 2 O ：甄 H 2 俾固。 屿N 、 一 H 】N 4 图I 顺铂图2 卡铂图3 奥沙利铂图4 奈达铂 1 1 2 第二代铂类抗癌药物卡铂【7 】 为了克服顺铂在l 临床上的缺点，人们研制了第二代铂类抗癌药卡铂 ( c a r b o p l a t i n ) ，化合物2 。卡铂是顺式- 二氨1 ，1 一环T 烷二羧酸合铂( ) 的简称，由 美国旆贵宝( S q u i b b ) 公司、英国癌症研究所以及强生( J o h n s o n ) 公司8 0 年代合作 开发。卡铂是唯一进入临床的第二代铂络合物。卡铂于1 9 8 6 年在美国上市，后 又在欧洲、日本等地上市。我国于1 9 9 0 年成功开发卡铂。2 0 0 0 年6 月，在我国 基本医疗保险药品的目录中，卡铂被列为抗肿瘤药物的甲类品种药。目前卡铂已 成为我国十大城市医院用药领先的二十个抗肿瘤药物之一。 卡铂的主要特点有：( 1 ) 化学稳定性好，在水中溶解度比顺铂高：( 2 ) 毒副作 用低于顺铂，主要毒副作用是骨髓抑制，通过自身骨髓移植和采用克隆刺激因子 可防止骨髓的毒性：( 3 ) 作用机制与顺铂相同，可以替代顺铂用于一些癌症的治 2 。 P N N H H 西华师范大学2 0 0 2 级硕士研究生学位论文 疗；( 4 ) 与非铂类抗癌药物无交叉耐药性，可以与多种抗癌药物联合使用。 从上面的特点可以看出：卡铂副作用小，疗效与顺铂差不多，所以在西方国 家卡铂更易被患者所接受。卡铂除可作为非小细胞肺癌( n o n 。s m a l lc e l ll u n gc a i - c i n e m a , N S C L C ) 、小细胞肺癌( s m a l lc e l ll u n gc a r c i n o m a ，S C L C ) 、卵巢癌( 上皮) 、 胚细胞瘤、肝胚细胞瘤5 种癌症的首选治疗药物外，还可作为膀胱癌、子宫内膜 癌、子宫颈癌、生殖细胞癌、肾癌、头颈部癌、成神经细胞癌、成视网膜细胞癌 8 种癌症的次选治疗药物。 1 1 3 第三代铂类抗癌药物一奥沙利铂障1 、奈达铂【9 】 顺铂和卡铂在临床上治疗多种肿瘤起了很大的作用。但是它们同其它试剂一 样具有先天或后天的耐药性，一些肿瘤如结肠直肠癌和非小细胞肺癌对顺铂有天 生的耐药性 1 0 , 1 1 1 ；而其它癌症如卵巢癌或小细胞肺癌在初期治疗后对顺铂产生后 天耐药性【l ”。因而它们的使用具有一定的局限性。因此研制第三代铂抗癌药物 一个关键标准是克服顺铂和卡铂的交叉耐药性，以及提高药效、降低毒副作用。 因此同第一代、第二代相比，第三代应具备以下优点：( 1 ) 与顺铂无交叉耐药性； ( 2 ) 较好的口服吸收活性；( 3 ) 与顺铂不同的剂量限制性毒性谱。 奥沙利铂( O x a l i p l a t i n ) ，全称是草酸一( 反式，f - 1 ，2 环己烷二胺) 合铂，英文名为 c i s - o x a l a t o ( t r a n s ( 一) c y e l o h e x a n e d i a m i n e ) p l a t i n u m ( 1 I ) ，缩写为b O H P ，化合物3 。 奥沙利铂由瑞士D e b i o p h a r m 公司研制开发，法国S a n o f i 公司生产销售，1 9 9 6 年 1 0 月在法国率先上市，目前还在欧洲及南美洲的其它国家上市。我国于1 9 9 9 年 批准奥沙利铂冻千粉针剂进口，并在国内1 5 家医院采用进口药品进行了临床试 验。2 0 0 0 年1 1 月，南京制药厂研制开发的国产奥沙利铂获得国家药品监督管理 局颁发的新药证书及生产批文，商品名为“奥铂”。 奥沙利铂作为一个稳定的、水溶性的铂类烷化剂，是第一个明显对结肠癌有 效以及在体内外均有广谱抗肿瘤活性的铂类抗肿瘤药物。它对耐顺铂的肿瘤细胞 亦有作用。 实验研究表明，奥沙利铂对大肠癌、非小细胞肺癌、卵巢癌及乳腺癌等多种 动物和人类肿瘤细胞株，包括对顺铂和卡铂耐药株均有显着的抑制作用。奥沙利 铂在治疗中、晚期结( 直) 肠癌中有很好的效果。 另一个第三代铂类抗癌药物是奈达铂( N e d a p l a t i n ) ，化合物4 ，由日本盐野义 西华师范大学2 0 0 2 级硕士研究生学位论文 ( S h i o n o g i ) 伟l J 药公司开发，1 9 9 5 年在日本首次获准上市。奈达铂的溶解度大于1 0 m g m l t l 4 ，”1 它用于治疗头颈部肿瘤，小细胞和非小细胞肺癌、食道癌、膀胱癌、 睾丸癌、子宫颈癌等。奈达铂对头颈部肿瘤有4 0 以上的有效率，优于顺铂，对 肺癌疗效与顺铂相当，对食道癌的有效率大于5 0 ，较顺铂高出约2 0 ，对子宫 颈癌有4 0 以上的有效率。 1 2 正在研制阶段的铂类抗癌新药 正在研制阶段的铂类抗癌药物有：环铂【1 6 ( C y c l o p l a t i n ) ，化合物5 ；乐铂1 6 J ( L o b a p l a t i n ) ，化合物6 ；J M 2 1 6 t 17 1 ，化合物7 ；S K l 2 0 5 3 R E l8 1 ，化合物8 ：L N D D P 1 ， 化合物9 ；Z D 0 4 7 3 t 20 1 ，化合物l O ；硫铂【2 ”，化合物1 1 ：T R K - 7 1 0 16 1 ，化合物1 2 。 其中环铂是顺铂类化合物，由俄罗斯K u r h a r o w 普通和无机化学研究所开发，已 进入I 期临床。乐铂是由德国A s t aM e d i e aA G F r a n k f u r t 开发研制的又一个第三 代铂类抗肿瘤药物。它的抗肿瘤效果与顺铂、卡铂的作用相当或者更好，毒性作 用与卡铂相同，且与顺铂无交叉耐药，I 临床试验表明对鳞癌和腺癌有较好的效果。 J M 2 1 6 是第一个进入临床试验的口服铂( ) 药物，与顺铂无交叉耐药，与鬼臼素 有协同抗癌作用，毒性为骨髓抑制，I I 期临床研究表明，该药对小细胞肺癌、顽 固性前列腺癌有效，对其它一些肿癌的临床试验正在进行之中。S K l 2 0 5 3 R 由韩 国S u n k y o n g 工业研究中心开发，是顺铂类化合物，I I 期临床实验表明对胃癌有 一定疗效，毒性为骨髓抑制。L - N D D P 是由美国脂质体公司开发的环己二胺类化 合物，是第一个进入临床试验的亲脂性铂类络合物。它与顺铂无交叉耐药，已进 入I 期临床试验。T R K 一7 1 0 由日本T o r a y 工业公司开发，作用机制不同于顺铂， 与顺铂无交叉耐药，已进入I 期临床。 5 图5 环铂 匝。 c I I 、 ( S ) - 6 图6 乐铂 4 7 图7J M 2 1 6 西华师范大学2 0 0 2 级硕士研究生学位论文 8 图8S K l 2 0 5 3 R 1 0 眦u c z 岷岷汕， 俾，两- 9 图9L - N D D P r c s O H P 。在 A 2 7 8 0 1 O H P 里，其顺序是：- O H P ；d - O H P c i s O H P 。在L 1 2 1 0 d a c h 里，其顺 序是：G O H P 小O H P = c i s O H P 。 图1 8 是三种异构体对L 1 2 1 0 ，L 1 2 1 0 d a c h 和L 1 2 1 0 C D D P 的细胞毒素分布 图。 W1 0 3 A i l协I 钟n l1协1 呻 浓度( p m o l L ) 符号指示如下：口。I - O H P ；A d - O H P ；O ，c i s - O H P 经过7 2 小时的连续药 韵接触，细胞毒素酒试由S R B 分析所得其鲒果是三次实醯的平均值 图1 8 三种异构体在L 1 2 1 0 ( A ) ，L 1 2 1 0 d a c h ( B ) 和 L 1 2 1 0 C P ( C ) 克隆癌细胞株的剂量响应分布图 图1 9 是三种异构体对H T - 2 9 克隆癌的细胞毒素分布图。 篓 浓度( p m o l L ) 符号指示如下；口，- O H R 一枷P ：O , r i s - O l 直P 经过7 2 小时的连续药 吣咐妣 一gg譬口2pJ上I|gt03，pulp Io目8u京#2-L 西华师范大学2 0 0 2 级硕士研究生学位论文 物接触细胞毒素测试由S R B 分析所得其结果是三次实验的平均值 图1 9 三种异构体在H T - 2 9 克隆癌细胞株的剂量响应分布图 3 2 2 对耐药性的影响【8 】 图2 0 是三种异构体在A 2 7 8 0 和L 1 2 1 0 细胞株里的相对耐药性。 从图2 0 上可以看出：A 2 7 8 0 l - O H P 耐药的细胞株显示出对c s O H P 有较大 的耐药性，对- O H P 的耐药性较小，而对d - O H P 没有耐药性。L 1 2 1 0 d a c h 细胞 株对三种异构体的耐药性顺序是：I - O H P g - O H P c 缸O H P 。顺铂耐药的L 1 2 1 0 细胞对三种异构体没有耐药性，顺铂耐药的人体卵巢癌细胞株( A 2 7 8 0 C D D P ) ， 对- O H P 和d - O H P 没有耐药性，对c s O H P 有低的耐药性。 鬈 誊 芭2 弘 巴 菖醛銎嚣黜 蚕 卺 j L 重 要 瞄 重檀 驾瓣嚣器黜脂 L 1 2 1 0 d a e h L 1 2 1 0 C P 耐药细胞株的I C s o 与母细胞株的I c 5 0 比值作为相对耐药性( ) 来自干A 2 7 8 0 唾种耐 药细胞株里的相对耐药模式。( B ) 来自于L 1 2 1 0 两种耐药细胞株里的相对耐药模式 图2 0 三种异构体的交叉耐药模式。 3 2 3 对铂的积累和与D N A 结合的影响 8 】 图2 1 是三种异构体在A 2 7 8 0 细胞株里的积累。 图2 2 是三种异构体与D N A 的结合能力。 西华师范大学2 0 0 2 级硕士研究生学位论文 羹剩k 卜O H Pd - O H Pc 括一O H P 图2 l用草酸铂异构件各6 0 微摩 治疗A 2 7 8 0 细胞后铂的积累 卜O H P 矿o H Pc h O H P 图2 2用草酸铂异构体各6 0 微摩治疗 A 2 7 8 0 细胞后铂与D N A 的结台 从图2 1 可以看出铂积累顺序是：，一O H P d - o H P c i s O H P 。 从图2 2 上可以看出三种异构体与D N A 的结合能力的顺序为：I - O H P c 括一O H P d - O H P 。 从上面的比较我们可以得出：手性配体的立体结构对抗癌活性有很大的影 响；I - O H P 是三种异构体中最优越的铂类抗癌药物。这也是卜O H P 成为第三代铂 类抗癌药物代表的原因。 西华师范大学2 0 0 2 级硕士研究生学位论文 第二章课题的提出与设计 第一节课题的提出 研制克服顺铂、卡铂耐药的铂类抗癌药物是开发新铂类抗癌药物的方向之 一；研制水溶性好、毒副作用低的铂类抗癌药物是开发新铂类抗癌药物的另一方 向。 1 1 载体配体的空间位阻与铂络合物的活性和耐药性的关系 具有立体效应的铂络合物Z D 0 4 7 3 ( 化合物1 0 ) ，通过具有空间位阻的2 一 甲基毗啶环来阻止细胞中谷胱甘肽的解毒作用，从而达到克服耐药性的目的 H ”。对一系列大鼠和人的子宫癌细胞以及对顺铂和卡铂具有耐药性的肿瘤细 胞的研究表明，Z D 0 4 7 3 无论是在大鼠体内还是在人体内都具有显着的高活 性。另一个具有空间立体位阻效应的铂络合物是R e e d j i k 和K r e b s 报道【4 剐的 c i s 一 P t ( b m i c ) C 1 2 】( 见1 7 ) ，该化合物对L 1 2 1 0 白血病细胞具有显着的抑制活性， 在某些对顺铂具有耐药性的肿瘤细胞中也表现出明显的抗肿瘤活性；而空间 位阻较小的e i s P t ( b m i ) C 1 2 ( 见1 8 ) 则无活性。 H 1 7 1 8 r t C c 。1 图2 3 具有较大空间位阻的铂络合物图2 4 具有较小空问位阻的铂络合物 1 4 西华师范大学2 0 0 2 级硕士研究生学位论文 顺铂、卡铂对许多肿瘤细胞株都有耐药性，而奥沙利铂对顺铂、卡铂耐 药的细胞株仍有很高的活性，这是由于奥沙利铂的载体配体l ，2 一环己烷二胺 的体积较大，当奥沙利铂与D N A 形成链内或链间交联后不容易被细胞识别 和修复。 1 2 水溶性与毒性的关系 上市铂类抗癌药物水溶性与毒性的关系见表1 0 。 表1 0 ：顺铂、卡铂、奥沙利铂的水溶性和L D 5 0 值 顺铂 卡铂 奥沙利铂 水溶性( m g m 1 ) 1 0 1 4 07 9 L D s o ( m g k g ) 1 0 4 1 7 0 E 4 9 - 5 2 1 4 7 8 1 5 3 6 【5 2 - 5 3 1 1 8 8 2 0 8 1 3 0 ，5 4 1 在单独用药方面：顺铂的造血系统毒性、消化道毒性以及神经毒性和其 它毒性都比卡铂、奥沙利铂大。它们的比较见表1 1 。 表1 1 ：顺铂、卡铂、奥沙利铂单独用药的毒性比较 比较类别毒性 一一一 造血系统 顺铂：主要是骨髓抑制，白细胞减少率为2 7 ； 卡铂： 血液毒性比顺铂低( 5 5 J ； 奥沙利铂： 中性粒细胞减小的发生率为4 。 消化道反应 顺铂：有严重的恶心、呕吐： 卡铂： 消化道毒性较低，胃肠道反应I m 多见【1 6 5 6 】： 奥沙利铂： 消化道毒性最轻。 神经系统毒性 顺铂：主要表现为神经末梢障碍，上下肢体麻木感，感觉 迟钝，视神经乳头水肿和球后视神经炎1 5 7 】： 卡铂： 视神经毒性较小； 奥沙利铂：主要为外周感觉神经病变，具有可逆性5 8 j9 1 。 西华师范大学2 0 0 2 级硕士研究生学位论文 其它毒性顺铂：严重的肾毒性、耳毒性； 卡铂：O I 度肝肾毒性： 奥沙利铂：没有肾毒性，耳毒性较小【5 s 。6 0 。 在联合用药方面：三期临床研究表明，卡铂和紫杉醇联合用药治疗肺癌的毒 性谱比顺铂和紫杉醇联合用药的毒性谱好6 1 4 2 j ；卡铂与依托泊苷联合用药的毒性 小于顺铂与依托泊苷联合用药的毒性【6 3 ；卡铂与多西紫杉醇联合用药的毒性小 于顺铂与多西紫杉醇联合用药的毒性f 删。奈达铂与紫杉醇联合用药的毒性小于 顺铂与紫杉醇联合用药的毒性f 6 5 I 。奥沙利铂与环磷酰胺的联合用药的毒性小于 顺铂与环磷酰胺的联合用药的毒性【叫。 总之，顺铂与卡铂和奥沙利铂比较，水溶性越大，毒性越小，即卡铂的毒 性小于烦铂的毒性 4 2 , 4 8 , 6 6 - 6 9 1 ，奥沙利铂的毒性小于顺铂的毒性4 8 4 9 。 第二节课题的设计 我们以C 品固一二苯基乙二胺( c 足固D P E N ) 为原料，用发烟硫酸为磺化剂合成 水溶性的手性配体c R 皿) 一D i s D P E N 7 0 ，然后再用僻皿) D i s D P E N 与K 2 P t C h 反应 合成新的高水溶性铂类抗癌药物。 第一步：水溶性手性二胺配体的合成 俾，胄) - 1 9 ( R , R ) - D P E N 1 ) 2 0 a n d5 0 S 0 3o l e u m o O c - r t ，2 2 h r - 2 ) B a C 0 3N a 0 3 3 ) N a 2 S 0 4 父p 。灿 H 2 N N H 2 ( R , R ) - 2 0 c ( R , R ) - m s D P E N 西华师范大学2 0 0 2 级硕士研究生学位论文 第二步：高水溶性铂络台物的合成 N a 0 3 ( 皿，R ) - 2 0 c 僻, R ) - D i s - D P E N 0 3 N a K 2 P t C l 4 脱氧水 A r 保护 1 7 N a 0 3 俾，R ) - 2 1 ( R , R ) - D i s - D P E N P t - C i 2 a 只州 西华师范大学2 0 0 2 级硕士研究生学位论文 第三章水溶性手性二胺配体与铂络合物的合成 第一节水溶性手性二胺配体( R , R ) - D i s - D P E N 的合成 苯环的磺化反应多用浓硫酸和发烟硫酸作为磺化剂，但是用浓硫酸为磺 化试剂时有水生成： 2 H 2 S 0 4 ；tS 0 3 + H 3 0 + + H S 0 4 因而用它作为磺化荆反应很慢，故采用发烟硫酸作为磺化剂【7 ”，直接一 步磺化吲合成水溶性手性配体 固D i s D P E N 。 陴，矗) - D P E N 1 ) 2 0 d 5 0 S o jo l c u m 0 0 C r t , 2 2 h r 2 ) B a C 0 3 3 ) N a 2 S o 图2 5档刚。 假皿) - D i s - D P E N 我们用发烟硫酸作为磺化剂时，分别用了含S 0 3 2 0 和5 0 的发烟硫酸 与僻，且) 一D P E N 反应，并改变加料的顺序，发现方法不一样所得产物的收率不 一样a 我们另将( S - D P E N 并f l ( m e s o ) D P E N 分别与发烟硫酸反应时也得到了 相同的实验结果( 表1 2 ) 。 表1 2 ：三种方法合成水溶性配体D i s D P E N 的收率 表中的方法一是将1 5 m l 含S 0 32 0 的发烟硫酸加入烧瓶内，冰浴1 5 分钟，然后慢慢地加入1 0 9 ( 4 7 2 m m 0 1 ) D P E N ，冰浴2 0 分钟，再逐滴缓慢加 西华师范大学2 0 0 2 级硕士研究生学位论文 入8 3 m l 含S O ，5 0 的发烟硫酸，室温下机械搅拌反应2 2 小时。方法二是先 将1 2 m l 含S 0 3 2 0 的发烟硫酸加入烧瓶内，冰浴2 0 分钟后，将1 0 9 ( 4 7 2 m m 0 1 ) D P E N 慢慢加入烧瓶中，室温下机械搅拌下反应2 2 小时。方法三是先将8 9 m l 含S 0 35 0 的发烟硫酸加入带有冰浴的三口烧瓶内，冰浴2 0 分钟后，将 1 0 9 ( 4 7 2 m m 0 1 ) D P E N 慢慢加入烧瓶中，室温下机械搅拌下反应2 2 小时。 从表中可以看出：方法一的收率最高，为D P E N 磺化的最佳条件，即先 将含S 0 3 2 0 的发烟硫酸加入烧瓶内，冰浴1 5 分钟，然后慢慢地加入D P E N ， 冰浴2 0 分钟，再逐滴缓慢加入含S 0 35 0 的发烟硫酸。方法二与方法三在反 应过程中，发现变黑现象很明显，反应结束后，用薄层色谱( T L C ) 检测发现 原料点消失，这说明方法二与方法三收率低的原因是碳化造成的。 根据文献 7 0 】，D P E N 与发烟硫酸发生磺化反应生成的D i s D P E N 的两个 磺酸根都分别在苯环的邻位，而且薄层色谱( T L C ) 也只显示一个点。因此， 开始我们认为D P E N 的磺化反应生成的产物是一个单一邻位的纯化合物。但 是当我们用此配体与K 2 P t C l 4 在无氧条件下反应始终得不到纯的铂络合物。 我们以O 0 2 m o l L 的N a 2 S 0 4 水溶液作为流动相，将似，R ) D i s D P E N 、( S 回 D i s D P E N 、( m e s o ) D i s D P E N 都做了高效液相色谱( H P L C ) 分析( 分析条件的 建立见表1 3 ) ，结果发现：磺化产物都有三个峰。我们单独拿俾，R ) 一D i s D P E N 进行研究，并将三个产物的色谱峰分别标记为口e a k l 、p e a k 2 、p e a k 3 ( 见图2 6 ) 。 表1 3 ：载体配体( 冠R ) 一D i s D P E NH P L C 分析条件的建立 1 9 西华师范大学2 0 0 2 级硕士研究生学位论文 0 5 O 5 结论 0 0 5 、O 0 2m o l L 的N a 2 S 0 4 水溶液很好很好 0 0 5 、O 0 2m o l L 的K C I 水溶液 很好很好 用离子试剂可以得到好的分离，用非离子试剂不能分离。 。含T F A O 1 的水溶液；“6 ，8 9 K H 2 P 0 4 和1 1 2 9 N a O H 溶于1 0 0 0 m l 水中。 最初我们怀疑是俾，R ) D P E N 本身不纯，但根据供应商成都丽凯手性技术公司 提供的产品分析报告以及我们的H P L C 分析，俾皿) 一D P E N 的光学纯度和化学 纯度都符合要求。于是我们推测僻，R ) D P E N 的磺化反应可能不仅只发生在苯 环邻位，还可能发生在苯环的其它位置。我们利用反相C 1 8 层析柱，洗脱剂 分别用p H = 7 0 的P B S 缓冲液，O 0 5 、O 0 2m o l L 的N a 2 S 0 4 水溶液和0 0 5 、 O 0 2m o l L 的K C l 水溶液，都不能将这三个峰分离出来。我们改用半制各型 高效液相色谱( H F L C ) ，半制备柱为V a r i a nD y n a m a x2 5 0 1 0 m m ，流动动相 i 图2 6 ( 足露) D i s D P E N 混合物的色谱图 2 0 西华师范大学2 0 0 2 级硕士研究生学位论文 ：。k 堡I 图2 7 俾，R ) - D i s - D P E N 三个磺化产物p e a k l 、p e a k 2 、p e a k 3 色谱纯度 用0 0 2 m o F L 的K C l 水溶液，检测波长2 2 0 n m ，经过两次纯化和一次除盐， 分别得到- r ( R ，尺) - D i s D P E N 三个磺化产物的纯品。色谱纯度达9 8 7 以上f 见 图2 7 ) 。并经1 H - N M R 、”C N M R 、I R 、M S 所证实为： 驰q 驱刚，躐叩 ( 足，R ) - 2 0 a p e a k l 俾，R ) - 2 0 b p e a k 2 图2 8 2 1 ( R , R ) - 2 0 e p e a k 3 西华师范大学2 0 0 2 级硕士研究生学位论文 为了得到单一的磺化产物，我们改变磺化反应的条件( 改变反应时间、改 变磺化剂) 1 7 3 】，实验结果见表1 4 1 7 ( 表q h 的数据是各产物的色谱峰面积百分 数1 。 表1 4 ：用含S 0 32 0 的发烟硫酸O 3 m l 和含S 0 35 0 的发烟硫酸2 m l 与2 0 0 r a g ( R ，R ) - D P E N 的反应结果 表1 5 ：用含S 0 35 0 的发烟硫酸4 8 m l 与2 0 0 r a g ( R ，R ) 一D P E N 的反应结果 表1 6 ：用含S 0 35 0 的发烟硫酸2 6 m l 与2 0 0 m g ，R ) D P E N 的反应结果 西华师范大学2 0 0 2 级硕士研究生学位论文 表1 7 ：用含S 0 3 2 0 的发烟硫酸4 8 m l 与2 0 0 m g ( R ，R ) 一D P E N 的反应结果 从表中可以看出：在相同条件下，延长反应时间，三个峰的面积变化较小； 改变发烟硫酸与俾，R ) D P E N 的量，产物色谱峰面积变化较小；改变发烟硫酸中 S 0 3 的含量，及改变磺化剂，峰面积有较大的变化，仍然得不到单一的化合物。 但是含S 0 3 低的磺化剂有利于p e a k 3 ( R ，R ) - 2 0 e 的生成。 我们将似，R ) D P E N 用不同的有机溶剂溶解后再与含S 0 32 0 的发烟硫酸 反应得到了表1 8 的实验结果。 表1 8 ：将职，R ) 一D P E N 用不同的有机溶剂溶解 后再与含S 0 3 2 0 的发烟硫酸反应的实验结果 注：除T H F 的实验现象为红色外，其余的实验现象均与不加溶剂时的实验现象相同。 从表中得知，将( R ，R ) - D P E N 用M e O H 、E t O H 、C H a C O C H 3 、C H 3 C O O H 溶解后再与含s 0 3 2 0 发烟硫酸反应也没有得到单一的磺化产物，而用T H F 、 C H 2 C 1 2 、D M F 、C H 3 C H 2 0 C H 2 C H 3 溶解后再与含S O s2 0 发烟硫酸反应则有 很多副产物。 西华师范大学2 0 0 2 级硕士研究生学位论文 第二节铂络合物的制备 2 1 僻，R ) 2 0 c 与K 2 P t C l 4 反应合成化合物体，置) 2 1 精确称取化合物俾，R ) 2 0 c7 0 8 6 m g ( O 1 7 m m 0 1 ) ，K 2 P t C l 47 0 5 0 m g ( O 1 7 m m 0 1 ) ， 将其加入单颈烧瓶中，并将烧瓶密封，高纯氯气置换3 次。用注射器加入1 5 m l 脱氧水，避光反应。在不同时间取样并用高效液相色谱( H P L C ) 检测，波长2 2 0 n m ， 流动相0 0 2m o l L 的N a 2 S 0 4 水溶液。检测结果见表1 9 。 表1 9 ：似，月) - 2 0 c ：K 2 P t C h = 1 ：1 在不同时间的反应结果 从表中看出，产物有两种，随着反应时间的增长，两种产物的量都在增加。 K 2 P t C h 和僻，矗) - 2 0 c 等当量时，反应不易进行，而且反应也不彻底。 K 2 P t C h 和 ，R ) 一2 0 e 反应条件的优化。优化结果见表2 0 。 表2 0 ：俾R ) 2 0 c 与K 2 P t C h 反应条件优化( 反应时间2 4 h ) 西华师范大学2 0 0 2 级硕士研究生学位论文 从表中可以看出：随着K 2 P t C h 量的增加，产物l 的色谱峰面积百分数减少， 产物2 的色谱峰面积百分数增加，而且，对原料( 足月) 2 0 c 反应进行得越彻底， 收率也越高。当K 2 P t C h 的量为配体( R ，矗) 2 0 c 的1 2 I 3 倍时，收率变化不大， 从节省原料的角度出发，我们最终确定( R ，胄) 2 0 c 与K 2 P t C h 反应的最佳摩尔比 为1 0 ：1 。2 。 2 2 铂络合物( R , R ) - D i s - D P E N - P t C 1 2 的纯化 i ij 7 1 - 。一1 + “ t - I l j丛。d 尘。墨，。! 西华师范大学2 0 0 2 级硕士研究生学位论文 图3 0 ( 冠胄) 2 1 第二次纯化后放置在室温下 从两次纯化的色谱图上比较可以看出：第二次纯化后，保留时间R T 为2 4 m i n 的峰，即K 2 P t C h 的峰消失，而R T 为4 7 m i n 的峰，即产物1 的峰却增强。于是 我们推断铂络合物俾，R ) 一D i s D P E N - P t C 1 2 室温下在纯水中不稳定。但是当我们将 第二次纯化的铂络合物保存在冰盐浴中，保留时间R T 为4 7 r a i n 的峰，即产物l 的峰得到了很好的抑制，色谱纯度达到了9 9 - 3 ( 见图3 1 ) 。 产物2 经1 H N M R 、”C - N M R 、I R 、M S 所证实为化合物f R ，R ) 一2 l 。 毫 图3l ( R ，尺) 一2 1 第二次纯化后保存在冰盐溶液中 2 3 铂络合物( R , R ) - D i s - D P E N - P t C 1 2 稳定性试验 2 3 1 反应液的稳定性实验 西华师范大学2 0 0 2 级硕士研究生学位论文 将反应液取出少许，用去离子水稀释，用，L C 检测它在1 0 天内的稳定性。 检测波长2 2 0 h m ，流动相是0 0 2m o L 的N a 2 S 0 4 水溶液。检测结果见表2 1 。 表2 1 ：( R ，R ) 一D i s - D P E N - P t C h 反应液在1 0 天内的稳定性 从表2 1 中可以看出，铂络合物 ，R ) 一D i s D P E N P t - C h 在反应液中是稳定的。 2 3 2 铂络合物假晨) - D i s - D P E N P t - C 1 2 的稳定性研究 2 3 2 1 铂络合物胄) 一D i s D P E N P t - C 1 2 在去离子水中和在不同p H 值的盐酸溶 液中的稳定性实验。 高文桂等1 和余尧等f 7 5 】分别研究了J M 2 1 6 和Z D 0 4 7 3 、C D D P 在水溶液中的 稳定性，得出J M 2 1 6 、Z D 0 4 7 3 和C D D P 在纯水溶液中都不稳定。普绍平【7 6 】等人 研究了J M 2 1 6 在0 0 1 ，0 0 2 ，0 0 5 ，0 1 0 m o l L 稀盐酸溶液中的稳定性，得出了 它在稀盐酸溶液中的变化规律，为J ：M 2 1 6 的口服提供了理论依据。M u r r a r y , A 【”】 等研究了卡铂在它的缓冲盐溶液中，p H 值为2 8 下的稳定性实验，得出卡铂在 p H 值为2 “5 的缓冲盐溶液中是稳定的结果。我们用H P L C 研究了铂络合物 ( 足R ) 一D i s D P E N - P t C 1 2 在纯水和p H 值为2 8 的H C l 水溶液中1 0 小时内的稳定 性。流动相0 0 2 m o l L 的N a 2 S 0 4 ，检测波长2 2 0 r i m 。实验结果见表2 2 和图3 2 、 图3 3 。 西华师范大学2 0 0 2 级硕士研究生学位论文 表2 2 ：僻，R ) D i s - D P E N - P t C 1 2 在水中和不 同p H 值的盐酸溶液中1 0 小时内的稳定性 H 2 0 p H - 2 1 3p H = 3 6 4p H = 4 6 3p H = 5 3 7p H = 6 17p H = 7 4 5 时铂络副产铂络副产铂络副产铂络副铂络副产铂络副产铂络副 间台物物合物物台物物台物产物台物物台物物合物产物 O h9 8 9 20 2 59 7 2 l0 2 9 9 7 3 60 2 89 73 60 2 79 7 4 l0 2 59 7 2 002 79 7 4 602 8 l h9 2 2 368 29 36 34 0 39 2 3 35 5 39 1 3 l6 3 79 1 5 95 8 79 10 86 4 09 21 2 57 6 2 h8 5 9 91 2 3 09 2 5 55 2 28 8 6 090 68 61 71 13 l 8 78 19 7 88 56 31 1 5 48 8 1 09 6 2 3 h8 0 1 31 7 2 49 2 1 7 56 18 6 1 11 l ，4 68 16 41 5 6 78 4 7 31 2 7 38 05 31 6 2 18 5 0 01 25 4 4 h7 4 4 22 15 19 2 2 057 48 46 81 30 47 76 51 9 5 18 23 91 48 97 54 72 0 6 2 8 2 6 6 1 47 4 5 h6 9 6 62 53 49 2 1