Yöntem makalesi

Çekirdekli Antikanser Maddeleri olarak Platinum bispiridin tabanlı Ligandların ve kompleks Sentezlenmesi için kullanılan amid bağlantı reaksiyon

DOI:

10.3791/51740

⸱

28 Mayıs 2014

 ,  ,  ,  , 
1Faculty of Pharmacy, The University of Sydney, 2School of Science and Health, University of Western Sydney, 3Division of Chemistry and Environmental Science, School of Science and the Environment, Manchester Metropolitan University, 4Nature Publishing Group

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu protokol, antikanser ilaçların BBR3464 ve pikoplatin yönlerini birleştiren çok çekirdekli platin kompleksleri, sentezinde kullanılmak için müsait köprü ligandlar oluşturmak için izonikotinik asit ve diamino-amid birleştirme reaksiyonlarının kullanımı açıklanmaktadır.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Amid birleştirme reaksiyonları, çok çekirdekli platin antikanser ilaçlarında köprüleme bağlayıcıları olarak kullanılmak üzere bispiridin bazlı ligandları sentezlemek için kullanılabilir. İzonikotinik asit veya türevleri, zayıf bir baz, trietilamin ve bir birleştirme maddesi, 1-propilfosfonik anhidrit kullanılarak susuz DMF veya DMSO'da inert bir atmosfer altında değişken uzunluklu diaminoalkan zincirlerine bağlanır. Ürünler oluştuktan sonra çözeltiden çökelir veya su ilavesiyle çökeltilebilir. İstenirse, ligandlar sıcak sudan yeniden kristalleştirilerek daha da saflaştırılabilir. Bispiridin ligandları kullanılarak dinükleer platin kompleksi sentezi, transplatin kullanılarak sıcak suda yapılır. Hem bispiridin ligandlarının hem de nihai platin komplekslerinin yapısını ve brüt saflığını belirlemek için kimyasal karakterizasyon tekniklerinin en bilgilendiricisi, spektrumların aromatik bölgesinin (7-9 ppm) özel analizi ile 1H NMR'dir. Platin kompleksleri, antikanser ajanlar olarak potansiyel uygulamaya sahiptir ve sentez yöntemi, köprüleme ligandında farklı hidrojen bağlama işlevlerine sahip trinükleer ve diğer çok çekirdekli kompleksler üretmek için modifiye edilebilir.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Platinum antikanser ilaçların, insan kanserinin 1 tedavisinde maddelerinin en yaygın olarak kullanılan ailesinin olmaya devam etmektedir. Onların başarısına rağmen, şiddetli doz sınırlayıcı yan etkileri 2-4 tarafından uygulanması sınırlıdır. Hastalara tatbik edilebilir sınırlı dozları da tümörlerin 5 direnç geliştirebilir anlamına gelir. Gibi, yeni ilaçlar yan etki profilini geliştirmek ve phenanthriplatin 6 ve 7 phosphaplatin gibi, kazanılmış direnci aşmak için geliştirilmeye devam ettikçe.

1990'lı yılların sonlarında, bir trinuclear platin ilaç, BBR3464 (Şema 1) 8, bu lider platin ilaç, sisplatin daha in vitro kadar 1.000 x daha sitotoksiktir geliştirilmiştir. BBR3464 de insan kanser hücre çizgileri 9 oluşan bir panelde kazanılmış direncinin üstesinden gelmek edebilmektedir. Ne yazık ki, BBR3464 artan aktivitesi 50 ile uyumludur - 100 - daha yüksek toksisite, kat hangi10-12 kullanımını sınırlar. Ayrıca kolayca ilacın bir önemi, vücutta parçalanır 9 sağlam kanser çekirdek ulaşır.

Pikoplatin, 2-metil-piridin ligant (Şema 1), 13 ihtiva eden bir tek çekirdekli platin bazlı bir ilaçtır. Bu ilacın metil grubu biyolojik nükleofiller ile saldırılara karşı korur; , özellikle sistein ve peptitler / proteinler 14-16 ihtiva eden metionin. Bu nedenle, ilaç oldukça kararlıdır ve BBR3464 ve sisplatin hem de 17 ile karşılaştırıldığında kanser çekirdek ulaştığında çok daha yüksek bir konsantrasyona sahiptir. Bu azaltılmış reaktivitesi de pikoplatin BBR3464 ve sisplatin 10,18,19 ile karşılaştırıldığında daha yüksek bir maksimum tolere edilen dozu anlamına gelir.

Bu proje, bu nedenle gelişmiş biyolojik stabilite ve daha az ciddi yan effe görüntülemek kazanılmış direnci aşmak için edebiliyoruz yeni ilaçlar üretmek BBR3464 ve pikoplatin özelliklerini birleştirmek için çalıştıcts (örneğin, Şekil 1). Bu şekilde, iki çekirdekli platin kompleksleri, bir dizi köprü bispiridin ligandlar 20 ile hazırlanmıştır. Ligandlar izonikotinik asit, ya da 2-metil-izonikotinik asit, değişken uzunluk diamino gibi onun türevleri ile amit birleştirme reaksiyonları kullanılarak yapılır. Transplatin iki mol eşdeğeri ile, ligandların bir mol eşdeğer reaksiyonu, arzu edilen platin kompleksleri (Şema 1) oluşur.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. N, N 'sentezi -. (Alkan-1, n-diil) diisonicotinamide

  1. Nem da engel olmak için bir fırında (100 ° C, 1 st) tek bir boyun ya da üç-boyunlu, yuvarlak tabanlı bir şişeye kurutun.
  2. Manyetik bir karıştırma çubuğu ile birlikte şişeye, katı izonikotinik asit veya bunun bir türevini ekleyin. Diaminoalkane ligand (lar), oda sıcaklığında katı ise, o zaman (izonikotinik asit sayısı mol) 0.5 mol, bu aşamada şişeye ilave edilir.
  3. Kauçuk septa ile şişenin boyun (ler) kapak ve bir azot akımı ile sürekli bir ya da azot doldurulmuş balonlardan kullanımı yoluyla ya da azot ile birlikte bir şişe içindeki havayı değiştirin.
  4. Katı çözünmesi susuz dimetilformamid ya da dimetilsülfoksit (izonikotinik asit veya 2-metil-izonikotinik asit 500 mg başına 4 mi) eklemek için bir hipodermik bir iğne ve şırınga kullanın. Katılar kolayca çözülür yoksa, o zaman çözelti hafifçe ısıtılır.
  5. A 7 mol eşdeğer (ekletrietilamin (zayıf baz) ve diaminoalkane 0.5 mol eşdeğerleri kullanılır izonikotinik asit) montaj. Çözelti, oda sıcaklığında bir sıvı ise, 1.5 mol eşdeğer ekleyin.
  6. Sürekli karıştırma ile 1-propilfosfonik anhidrid (bağlama maddesi) bir mol eşdeğeri eklenir ve reaksiyon 5-12 saat içinde tamamlanması için izin verir.

Ligandların 2. Saflaştırılması

  1. Reaksiyon ilerledikçe ürün çözeltiden çökeltilmesi için 10 veya daha fazla metilen grubu ile diaminoalkane ligandları kullanılarak yapılan bispiridin ligandları için, bekle.
  2. Bispiridin ligandlar diaminooctane kullanılarak yapılan için, ~~~iobj 40 ml su ilave edilerek ürün çökeltildi.
  3. Bispiridin 2-6 metilen grupları diamino kullanılarak yapılan için, su ~ 40 ml ekleyin ve bileşikler 1-3 gün boyunca kristalleşmeye izin verir.
  4. Vakum filtreleme işlemi ile her bispiridin ligand toplamak ve 200 kaynar su başına yaklaşık 400-500 ml yeniden kristalizeLigandın mg. Not: Daha fazla su onların çok düşük su çözünürlüğü nedeniyle uzun bispiridin ligandlar için gereklidir.
  5. Bileşikler yeniden kristalleştirme üzerine serbest bazlar olmasını sağlamak için çözeltiye NaOH ve KOH (pH 9) ilave edin.

Çekirdekli Platin Kompleksleri 3. Sentezi ve saflaştırılması

  1. Tam olarak (II), transplatin, sıcak (70-80 ° C) su içinde (200 mg transplatin 150 mi), berrak bir kuvvetli sarı renkli bir solüsyon elde etmek trans-diamminodichloridoplatinum çözülür.
  2. Bispiridin ligand 0,5 mol eşdeğeri, ekleme ve çözünene ligand (berrak bir çözelti) kadar bir sıcaklıkta çözelti karıştırın. , Renksiz yakın açmak çözüm için bekleyin ısı kapatın ve birkaç ek saat boyunca oda sıcaklığında karıştırın.
  3. Sarı renkli bir toz elde edecek, döner buharlaştırma ile çözücünün çıkarın.
  4. Minimum sıcak su miktarı (~ 50 ve içinde çözülmesi ile, platin kompleksi (ler) arıtın186., C). Kalan sarı veya beyaz renkli katılar varsa, o zaman bu filtre kapalı.
  5. Metal kompleksleri bir polimerik formu olarak görünür ve reaksiyon ürününün% 10 kadar temsil beyaz bir çökelti oluşana dek çözeltisine aseton ekleyin. Daha fazla çökelti görünene kadar aseton ilave edilmesini (~ 20-30 ml ilave) devam edin. Not: Bu beyaz çökelek bir kirlilik olduğunu.
  6. Naylon filtre kağıdı (0.2 um gözenek boyutu) ve saf bir ürün elde edecek kuruyana geri kalan çözelti, döner buharlaştırmak ile filtre içeriği bu çökelti çıkarın. Not: Gerekirse, daha sonra ilave aseton çökeltme adımları karmaşık saf kadar gerçekleştirilebilir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bispiridin ligandları ve ilgili iki çekirdekli platin kompleksleri, 1 H, 13 ° C ve 195 Pt NMR (Tablo 1 ve 2) ve bir elektrosprey iyonizasyon kütle spektroskopisi ile karakterize edilir. Doğru erime noktaları en iyi C, H ve N yüzde içeriği için element analizi ile tespit edilir, diferansiyel tarama kalorimetresi ve saflık kullanılarak belirlenebilir. Kesin olarak başarılı amid birleştirme ve platin koordinasyon (Tablo 1 ve 2) göstermek re...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışmada iki çekirdekli platin kompleksleri, potansiyel anti-kanser maddeler olarak sentezlendi. Bunu yaparken bispiridin köprü ligandlan izonikotinik asit ve değişken uzunluk diamino kullanarak bir amit birleştirme reaksiyonu ile sentezlendi. Daha önce 2-8 metilen grupları ve ilgili platin kompleksleri ile bispiridin ligand ve bunların metil analoglarının sentezi rapor edilmiştir. Bu yazıda, sentezi ve bir saflaştırma yöntemi, daha hızlı ve daha ucuz hale revize edilmiş ve 8, 10 ve 12 metilen grup (sekiz metilen gr...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
D2OAldrich151882%99,9 D
DMSO-d6Aldrich156914%99,96 D
1,8-diaminooktanAldrichD22401%98
1,10-diaminodekanAldrichD14204%98
1,12-diaminododekanAldrichD1,640-1%
98İzonikotinik asitAldrichI1750899
1-Propilfosfonik anhidrit çözeltisiAldrich431303etil asetat içinde ağırlıkça% 50
Trans-diaminodikloridoplatin (II)AldrichP1525
DimetilsülfoksitSigma-AldrichZ76855>99.9%, susuz
N, N' -dimetilformamidSigma-Aldrich227056%99,8, susuz
TrietilaminSigma-AldrichT0886>99%
Naylon filtre membranlarıWhatman7402-004Gözenek boyutu, 0,2 ve mikro; m
Manyetik karıştırma ocak gözü
Manyetik karıştırma çubuğu 
Yuvarlak tabanlı veya üç boyunlu şişe
Seçilen yuvarlak tabanlı veya üç boyunlu şişe
5 ml hipodermik şırıngalar,
Kauçuk parti balonları
, Lastik bantlar
N2 gaz
Döner evaporatör
Kurutma fırını
NMR tüpleri NMR spektrometresi
500 ml beherler
% , için yeterli boyutta kauçuk septumlar, Hipodermik iğneler, kaynağı Cam veya plastik pipetler

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Wheate, N. J., Walker, S., Craig, G. E., Oun, R. The status of platinum anticancer drugs in the clinic and in clinical trials. Dalton Trans. 39, 8113-8127 (2010).
  2. Kiernan, M. C. The pain with platinum: oxaliplatin and neuropathy. Eur. J. Cancer. 43, 2631-2633 (2007).
  3. Markman, M., et al. Clinical features of hypersensitivity reactions to carboplatin. J Clin. Oncol. 17, 1141-1145 (1999).
  4. Ding, D., Allman, B. L., Salvi, R. Review: Ototoxic characteristics of platinum antitumor drugs. Anatomical Rec. 295, 1851-1867 (2012).
  5. Galluzzi, L., et al. Molecular mechanisms of cisplatin resistance. Oncogene. 31, 1869-1883 (2012).
  6. Park, G. Y., Wilson, J. J., Song, Y., Lippard, S. J. Phenanthriplatin, a monofunctional DNA-binding platinum anticancer drug candidate with unusual potency and cellular activity profile. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 109, 11987-11992 (2012).
  7. Moghaddas, S., et al. next generation platinum antitumor agents: A paradigm shift in designing and defining molecular targets. Inorg. Chim. Acta. 393, 173-181 (2012).
  8. Farrell, N. P. Platinum formulations as anticancer drugs clinical and pre-clinical studies. Curr. Top. Med. Chem. 11, 2623-2631 (2011).
  9. Wheate, N. J., Collins, J. G. Multi-nuclear platinum complexes as anti-cancer drugs. Coord. Chem. Rev. 241, 133-145 (2003).
  10. Gourley, C., et al. A phase I study of the trinuclear platinum compound, BBR3464, in combination with protracted venous infusional 5-fluorouracil in patients with advanced cancer. Cancer Chemoth. Pharmacol. 53, 95-101 (2004).
  11. Calvert, A. H., et al. Phase II clinical study of BBR3464, a novel, bifunctional platinum analogue, in patients with advanced ovarian cancer. Eur. J. Cancer. 37, (2001).
  12. Jodrell, D. I., et al. Phase II studies with BBR3464, a novel tri-nuclear platinum complex, in patients with gastric or gastro-oesophageal adenocarcinoma. Eur. J. Cancer. 40, 1872-1877 (2004).
  13. William, W. N., Glisson, B. S. Novel strategies for the treatment of small-cell lung carcinoma. Nat. Rev. Clin. Oncol. 8, 611-619 (2011).
  14. Raynaud, F., et al. cis-Amminedichloro(2-methylpyridine) Platinum(II) (AMD473), a novel sterically hindered platinum complex: In vivo activity, toxicology, and pharmacokinetics in mice. Clin. Cancer Res. 3, 2063-2074 (1997).
  15. Holford, J., et al. biochemical and pharmacological activity of the novel sterically hindered platinum co-ordination complex cis-[amminedichloro(2-methylpyridine)] platinum(II) (AMD473). Anti-Cancer Drug Des. 13, 1-18 (1998).
  16. Munk, V. P., et al. Investigations into the interactions between DNA and conformationally constrained pyridylamine platinum(II) analogues of AMD473. Inorg. Chem. 42, 3582-3590 (2003).
  17. Wheate, N. J., Collins, J. G. Multi-nuclear platinum drugs: A new paradigm in chemotherapy. Curr. Med. Chem. - Anti-Cancer Agents. 5, 267-279 (2005).
  18. Beale, P., et al. A phase I clinical and pharmacological study of cis-diamminedichloro(2-methylpyridine) platinumm II (AMD473). British journal of cancer. 88, 1128-1134 (2003).
  19. Sessa, C., et al. Clinical and pharmacological phase I study with accelerated titration design of a daily times five schedule of BBR3464, a novel cationic triplatinum complex. Ann. Oncol. 11, 977-983 (2000).
  20. Brown, S. D., et al. Combining aspects of the platinum anticancer drugs picoplatin and BBR3464 to synthesize a new family of sterically hindered dinuclear complexes; their synthesis, binding kinetics and cytotoxicity. Dalton Trans. 41, 11330-11339 (2012).
  21. Still, B. M., Anil Kumar, P. G., Aldrich-Wright, J. R., Price, W. S. 195Pt NMR - Theory and application. Chem. Soc. Rev. 36, 665-686 (2007).
  22. Wheate, N. J., Cullinane, C., Webster, L. K., Collins, J. G. Synthesis, cytotoxicity, cell uptake and DNA interstrand cross-linking of 4,4'-dipyrazolylmethane-linked multinuclear platinum anti-cancer complexes. Anti-Cancer Drug Des. 16, 91-98 (2001).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Bispiridin LigandlarPlatin KomplekslemeProton NMR AnaliziLigand Safla t rmaTransplatin KoordinasyonuFraksiyonel kt rmeSusuz DMSOTrietilamin Baz

İlgili makaleler