Summary
이 프로토콜은 항암제와 BBR3464 picoplatin의 양태를 결합 다핵 백금 착체의 합성에 사용하기에 적합한 가교 리간드를 형성하기 위해 이소 니코틴산 및 디아 미노 알칸의 아미드 커플 링 반응을 사용하는 방법을 설명한다.
Introduction
백금 항암제는 인간의 암 (1)의 치료에 에이전트의 가장 널리 사용되는 제품군 중 하나 남아있다. 자신의 성공에도 불구하고, 그들은 심각한 용량 제한 부작용 2-4으로 자신의 응용 프로그램에 제한됩니다. 환자에게 투여 할 수있는 제한 용량은 종양이 저항 5를 개발할 수 있다는 것을 의미한다. 예컨대, 새로운 약물 부작용 프로파일을 개선하고 phenanthriplatin 6 및 7 phosphaplatin 같이 취득한 저항을 극복하기 위해 개발 될 계속.
1990 년대 후반, trinuclear 백금 약물, BBR3464 (반응식 1) 8, 즉 최고의 백금 약물, 시스플라틴보다 체외에서 최대 1,000 X 더 많은 세포 독성을 개발했다. BBR3464 또한 인간 암 세포주 15의 패널에서 취득한 저항을 극복 할 수있다. 불행하게도, BBR3464의 증가 된 활동은 50 일치 - 100 - 높은 독성을 배하는10-12의 사용을 제한합니다. 그것은 또한 쉽게 약물의 작은 의미, 몸에서 분해되어 9 그대로 암 핵에 도달한다.
Picoplatin는 2 - 메틸 - 피리딘 리간드 (반응식 1) (13)를 포함 단핵 백금 계 약물이다. 본제의 메틸기 생물학적 친핵체에 의한 공격으로부터 보호; 특히 시스테인 및 펩타이드 / 단백질 14 ~ 16가 포함 된 메티오닌. 이와 같이, 약물은 매우 안정되어 BBR3464 및 시스플라틴 (17) 모두와 비교하여 암 핵 도달 훨씬 높은 농도를 갖는다. 그 감소 된 반응성도 picoplatin가 BBR3464 및 시스플라틴 10,18,19에 비해 높은 최대 허용 선량을 의미합니다.
이 프로젝트는 따라서 개선 된 생물학적 안정성과 덜 심각한 측면 EFFE을 표시 인수 저항을 극복 할 수있는 새로운 약물을 생산하기 위해 BBR3464 및 picoplatin의 속성을 결합하는 노력CTS (예를 들어, 그림 1). 이 과정에서, 이핵 백금 착체의 범위는 가교 된 비스 피리딘 리간드와 20을 제조 하였다. 리간드 아이소 니코틴산 또는 2 - 메틸 - 아이소 니코틴산, 가변 길이 디아 미노 알칸 같은 그 유도체와의 아미드 커플 링 반응을 사용하여 제조된다. transplatin 두 몰 당량 리간드의 1 몰 상당의 반응은 원하는 백금 착물 (반응식 1)를 산출한다.
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Protocol
1 N, N '의 합성 -. (알칸-1, N-디일) diisonicotinamide
- 모든 수분을 제거하기 위해 오븐 (100 º C, 1 시간)에서 하나의 목 또는 3 구 둥근 바닥 플라스크를 건조.
- 자기 교반 막대와 함께 플라스크에 고체 이소 니코틴산, 또는 그 유도체를 추가합니다. diaminoalkane 리간드 (들)이 실온에서 고체 인 경우에, (이소 니코틴산의 숫자 몰) 0.5 몰의이 단계에서 플라스크에 첨가된다.
- 고무 격막으로 플라스크의 목 (들) 모자 및 지속적인 질소 스트림을 통해 또는 질소 채워진 풍선의 사용을 통해 하나의 질소와 함께 플라스크 내에서 공기를 교체한다.
- 고체를 용해 무수 디메틸 포름 아미드 또는 디메틸 술폭 시드 (아이소 니코틴산 또는 2 - 메틸 - 아이소 니코틴산 500 mg의 당 4 ㎖)에 추가하는 피하 주사 바늘 및 주사기를 사용한다. 고형물이 쉽게 용해되지 않는 경우, 상기 용액을 온화하게 가열한다.
- 에 7 몰 당량 (추가트리 에틸 아민 (약 염기)과 diaminoalkane 0.5 몰 당량 사용되는 이소 니코틴산)의 산. 용액은 실온에서 액체 인 경우, 1.5 몰 당량을 추가한다.
- 연속 교반하면서 1 - 프로필 포스 무수물 (커플 링제)의 1 몰 상당을 추가하고 반응이 5-12 시간에 완료 할 수 있습니다.
리간드 2. 정제
- 반응이 진행됨에 따라 제품이 용액으로부터 침전에 10 개 이상의 메틸렌 그룹과 diaminoalkane 리간드를 사용하여 만든 비스 피리딘 리간드를 들어, 기다립니다.
- 비스 피리딘 리간드 디아를 사용하여 제조를 들어, ~에게 물 40 ㎖를 첨가하여 생성물을 침전.
- 비스 피리딘은 2-6 메틸렌 그룹의 디아 미노를 사용하여 만든 경우, 물 ~ 40 ㎖를 추가하고 화합물 1-3 일에 걸쳐 구체화 할 수 있습니다.
- 진공 여과에 의해 각 비스 피리딘 리간드를 수집하고 당 200 끓는 물에 약 400 ~ 500 ㎖의 재결정리간드의 MG. 참고 : 더 많은 물이 그들의 환원수 용해도로 인해 긴 비스 피리딘 리간드 필요하다.
- 화합물은 재결정시 무료 기지를 보장하기 위해 솔루션의 NaOH 및 KOH (pH가 9)를 추가합니다.
이핵 플래티넘 단지 3. 합성 및 정제
- 완전 (II), transplatin은, 뜨거운 (70 ~ 80 º C에서) 물 (transplatin 200 밀리그램 당 150 ㎖)을 분명 강하게 노란색 컬러 솔루션을 생산하는 트랜스 diamminodichloridoplatinum을 녹입니다.
- 비스 피리딘 리간드의 0.5 몰 상당을 추가하고 리간드 해소 (맑은 용액)까지의 온도에서 저어. 무색 근처에 설정하는 솔루션을 기다립니다 열을 끄고, 몇 가지 추가 시간 동안 실온에서 교반.
- 노란 색깔의 분말을 얻을 것이다, 회전 증발에 의해 용매를 제거합니다.
- 최소 따뜻한 물 양 (~ 50 &에 용해하여, 백금 착물 (들)를 정화# 186, C). 남아있는 노란색 또는 흰색 컬러 고체가있는 경우, 다음이를 필터링 할 수 있습니다.
- 금속 착체의 중합체 형태로 나타나며, 반응 생성물의 10 %까지 나타내는 백색 침전물이 형성 될 때까지 용액에 아세톤을 추가. 더 이상 침전물이 나타납니다 때까지 아세톤을 첨가 (~ 추가로 20 ~ 30 ㎖)을 계속합니다. 참고 :이 흰색 침전물이 불순물이다.
- 나일론 여과지 (0.2 ㎛의 공극 크기) 및 순수한 생성물을 수득 할 건고 잔류 용액을 회전 증발을 통해 내용물을 여과하여 침전물을 제거한다. 주 : 필요한 경우, 추가의 아세톤 침전 단계가 복잡 순정까지 수행 될 수있다.
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Representative Results
비스 피리딘 리간드와 각각 이핵 백금 착체 1 H, 13 C 및 195 편 NMR (표 1 및 2), 및 전기 분무 이온화 질량 분광법에 의해 특징된다. 정확한 융점은 최고의 C, H 및 N 함유율에 대한 원소 분석에 의해 측정되는 시차 주사 열량 및 순도를 사용하여 결정될 수있다. 그것이 결정적 성공 아미드 커플 링과 백금 조정 (표 1, 2)을 입증 할 수 공명과 최종 제품의 절연 분 이내에 결과를 제공, 빠르고 사용하기 쉬운 대부분의 사용의 1 H NMR입니다.
이소 니코틴산 세 공명이있다; 카복실산 양성자 두 방향족 영역에서 이중선 (12 PPM 내지 9)와 매우 넓은 공명은 약 13 ppm으로. diaminoalkane 양성자 공명은 모두 1 ~ 4 ppm의 사이에 지방족 지역에 위치하고 있습니다. T와 같은그는 메틸렌 공명 많은 diaminoalkane 사슬 길이의 증가는 동등하게는, 이와 같이 적은 봉우리가 예상되는 것보다, 지방족 영역에서 관찰된다; 그들은 훨씬 더 강렬하고 자신의 통합 (표 1 및 2)에 의해 느슨하게 할당 될 수 있지만. 예를 들어 화학 구조 및 N, N '의 1 H NMR 스펙트럼에 대해도 1 및도 2 참조 - (옥탄 -1,8 - 디일) 비스 (아이소 니코틴), 비아 오, 리간드. 인해 분자 내에 대칭 오 지방족 공명은 일반적으로 비아 오 예상된다; 하지만 네 개의 가장 안쪽 메틸렌 피크는 모두 자기 동일하며 ~ 1.2 ppm의 하나의 큰 공명으로 표시됩니다.
비 결합 diaminoalkane 체인 아민 양성자 공명 지방족 영역에 위치되고이 결합 t에, 방향족 영역으로 상당히 다운 필드 이동함에 따라 중요한 공진입니다카르복시산 오. 이후 아미드 양성자 공명은 상대적으로 넓은 삼중 공명 (그림 2)로,이 리간드의 모든 주위에 8.7 PPM을 볼 수 있습니다.
비스 피리딘 리간드에 백금 그룹의 조정은 리간드의 방향족 공명과의 이중 어 공명에 백금 커플 링의 준수 (하 공명의 변화와 헤모글로빈 공명의 시프트 업 필드 0.07 ppm으로 다운 필드 0.15 ppm)를 선택적으로 변화를 관찰 하 양성자 (그림 3). 비스 피리딘 리간드에 백금 그룹의 조정은 195 편 NMR을 이용하여 쉽게 관찰 할 수있다. 백금 공명 화학 이동은 직접적으로 21 배위 원자의 종류에 관련된다. 리간드 (-2,500 ppm으로 향해) 공명을 업 필드 이동 가지마 Chlorido 리간드 (0 PPM으로) 195 편 공명을 다운 필드 이동하고 (M)입니다. 여기에 합성 된 이핵 백금 착물은 단일 R를 보여 때문에 3 개의 x 오전 (M) 이노 1 × chlorido 조정 상태 (그림 4) (22)에 약 -2,300 ppm의 esonance. 두 개의 리간드가 하나의 transplatin 분자 (4 개의 x 오전 (M) 이노 환경)과 반응하면 다음이 불순물 -2,400 ppm의 22 업 필드 것입니다 반면, 미 반응 transplatin 불순물 공진으로 주위 -2,100 ppm으로 표시됩니다.
반응식 1 및 picoplatin BBR3464 및 비스 피리딘 리간드와 각각 이핵 백금 착체의 합성을위한 일반적인 합성 방식 백금 약물의 화학 구조.; R = H 또는 CH 3; . N = 1-6 백금 착물에 대한 카운터 이온은 생략했습니다; 여기에 설명 된 방법을 사용하여 그들 클로라이드 염이다.
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도 1 N, N '의 화학 구조 -.. (옥탄 -1,8 - 디일) 비스 (아이소 니코틴) 리간드, 비아 오 및 1 H NMR에서 공명의 할당에 사용되는 양성자 번호 매기기 등가 참고 분자의 중심에있는 네 개의 메틸렌 양성자 (그는)의.
그림 2 1 H NMR (DMSO-D 6, 400 메가 헤르츠) N, N '의 스펙트럼 -. (옥탄 -1,8 - 디일) 비스 (니코틴), 비아 오에서 약 8.7 삼중 아미드 공명의 위치를 확인합니다. 최대 연결하기 전에 디아 미노 아민 공명 1-2 PPM에서 PPM.
그림 3. 1 H NMR (D 2 O, 400 메가 헤르츠) 트랜스의 스펙트럼 [{편 (NH 3) 2 망할 CIA} 2 μ-비아 오] 8.82 PPM에서 방향족 하 공명에 2 +. 참고 백금 커플 링.
그림 4. 195 편 NMR (D 2 O, 400 메가 헤르츠)의 스펙트럼 트랜스 - [{편 (NH 3) 2 망할 CIA}. 2 μ-Biao의 2 + PTN 3 CL 환경과 일치하는 정도 -2,300 ppm으로 하나의 넓은 공명을 참고; N = 오전 (M) 이네.
표 1 400 MHz의 D = 이중선의 DMSO-D 6 비스 피리딘 리간드의 1 H NMR 특성화 데이터.,. t = 삼중; = 중주 Q; m = 다중 선.
표 2. D 2 이핵 백금 착체의 1 H NMR 특성화 데이터 </ strong>을 O 400 MHz에서 D = 이중선.; t = 삼중; = 중주 Q; m = 다중 선.
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Discussion
이 작품에서 이핵 백금 착물은 잠재적 인 항암제로 합성되었다. 이렇게 제조 된 비스 피리딘 가교 리간드 이소 니코틴산 및 가변 길이 디아 미노 알칸을 사용 아미드 커플 링 반응을 통해 합성 하였다. 이전에 2 ~ 8 메틸렌 그룹과 각각의 백금 착체와 비스 피리딘 리간드와 자신의 메틸 유사체의 합성이보고 된 바있다. 본 논문에서는 합성 및 정제 방법은보다 빠르고 저렴하고 개정되었습니다, 8, 10, 12, 메틸렌 그룹 (여덟 메틸렌 그룹과 최단와 비스 피리딘 리간드를 합성하여이를 증명하고있다, 비아 오는 새를 비교하기로 결정했습니다 기존의 방법으로 정제 방법). 이핵 백금 착물은 이들 배위자를 사용하여 제조 하였다.
비스 피리딘 리간드의 합성은 약 염기로서 트리 에틸 아민을 사용하여 무수 용매 및 불활성 질소 대기하에 완성시켰다커플 링 에이전트로 프로필 포스 무수물. 이소 니코틴산 그것이 DMF에보다 나은 DMSO에 용해되지만 DMF 또는 DMSO 중 하나가 용매로서 사용될 수있다. 뜨거운 물 실행 스트림에서 용매, 부드러운 가열하거나 용해를 돕기 위해 사용할 수 있습니다하십시오.
이 방법은 이전 확장 반응 시간 (며칠) 이제 제거된다 탄산 수소 나트륨, 디 에틸 에테르 및 중화 대하여 액체 / 액체 추출을 포함한 다단계 정제 공정이 필요했다. 모든 반응물이 한 번에 함께 추가 된 후에 리간드의 합성 반응은 지금 실온에서 몇 시간 만에 완료된다. 비스 피리딘 리간드 (8 이하 메틸렌기를 갖는 리간드의 경우) 물을 첨가하여 용액으로부터 석출 (10, 12) 메틸렌 기 리간드 형성시 용액으로부터 침전. 모든 리간드는 느린 recrystall 끓는 물에서 어떤 경우에 재결정 할 수있다화는 X-선 회절에 적합한 결정을 얻을 수 있습니다.
이핵 백금 착물 비스 피리딘 리간드의 1 몰에 transplatin 2 몰의 반응에 의해 만들어집니다. chlorido 리간드의 트랜스 labializing 효과는 주요 제품은 비스 피리딘 리간드 (고리의 질소 원자)에서 하나의 사이트를 통해 백금 약물의 조정되도록합니다. 이핵 백금 착체 물, DMF와 DMSO 모두대로부터 소금으로 우수한 용해도가있다.
정화는 아세톤을 사용하여 분수 침전을 통해 달성된다. 미확인 된 불순물은 상품 전에 침전 좁은 기공 여과지를 통해 여과에 의해 제거된다. 그것은 아세톤 침전 정제되는 제품의 양이 증가와 함께 잘 작동하는 것이 중요합니다. 200 밀리그램 미만의 양에서, 방법은 잘 작동하지 않는다 반복 아세톤 침전이 요구 될 수있다. 200 밀리그램 또는 주위에 양의더 우리는 하나의 아세톤 침전 단계는 일반적으로 단지 필요한 것으로 나타났습니다.
이 논문은 특정 리간드와 백금 착체의 합성을 상세 동안, 여기에 사용되는 기술은 리간드 및 다핵 백금 착체의 훨씬 더 넓은 범위의 합성에 적용될 수있다. 예를 들어, 적합한 보호 그룹과 같은 스퍼민 및 스퍼 미딘과 같은 다른 diaminoalkane 리간드는 비스 피리딘 리간드를 만들기 위해 사용될 수있다. 비대칭 비스 피리딘 리간드는 또한 일단에 이소 니코틴산을 사용하여 제조 및 타단에 2 - 메틸 - 아이소 니코틴산 수 있었다. 이러한 비대칭 리간드 diaminoalkane 체인의 일단에 FMOC / BOC-보호의 사용을 통해 생성 될 수있다. 체인의 비보호 아민 바와 아미드 커플 링 반응을 이용하여 아이소 유도체와 반응 될 수있다. 보호기는 다음 diaminoalkane 사슬로부터 절단되며 아이소 니코틴산의 다른 유도체를 사용하여 부속다른 아미드 커플 링 반응. Trinuclear 백금 착물은 또한 잠재적 trinuclear 있도록 피라 졸릴 계 리간드를 사용하는 방법의 적응을 통해 이러한 리간드 중 하나를 사용하여 제조 될 수 BBR3464 형상은 22 복합체.
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Disclosures
저자가 공개하는 게 없다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| D2O | Aldrich | 151882 | 99.9% D |
| DMSO-d6 | Aldrich | 156914 | 99.96% D |
| 1,8-diaminooctane | Aldrich | D22401 | 98% |
| 1,10-diaminodecane | Aldrich | D14204 | 98% |
| 1,12-diaminododecane | Aldrich | D1,640-1 | 98% |
| Isonicotinic acid | Aldrich | I17508 | 99% |
| 1-Propylphosphonic anhydride solution | Aldrich | 431303 | 50 wt% in ethyl acetate |
| Trans-diaminodichloridoplatinum(II) | Aldrich | P1525 | |
| Dimethylsulfoxide | Sigma-Aldrich | Z76855 | >99.9%, anhydrous |
| N,N’-dimethylformamide | Sigma-Aldrich | 227056 | 99.8%, anhydrous |
| Triethylamine | Sigma-Aldrich | T0886 | >99% |
| Nylon filter membranes | Whatman | 7402-004 | Pore size, 0.2 µm |
| Magnetic stirring hotplate | |||
| Magnetic stirring bar | |||
| Round bottom or three neck flask | |||
| Rubber septums of sufficient size for chosen round bottom or three neck flask | |||
| 5 ml hypodermic syringes | |||
| Hypodermic needles | |||
| Rubber party ballons | |||
| Rubber bands | |||
| A source of N2 gas | |||
| Rotary evaporator | |||
| Drying oven | |||
| NMR tubes | |||
| NMR spectrometer | |||
| 500 ml beakers | |||
| Glass or plastic pipettes |
References
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