一种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯及制备方法与应用

摘要

本发明公开的一种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯，其特征在于，为如下结构式（1）的配合物，其中Bu代表正丁基。本发明还公开了结构式（1）的配合物的制备方法及在在制备抗肿瘤药物中的应用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯，及其制备方法， 以及该配合物在制备抗肿瘤药物中的应用。

背景技术

有机锡是一类含有Sn-C键的金属有机化合物，具有较高的生物活性，在 杀菌、杀虫、抗癌药物制备等领域有着广泛的应用前景。已有的研究表明， 有机锡中的烃基R是决定化合物抗癌活性高低的主要因素，如，环己基、正 丁基和苯基锡化合物的抗癌活性较强，乙基次之，甲基则几乎无抗癌活性。 配体的结构对配合物的抗癌活性以及杀灭癌细胞的广谱性也起着重要的作 用，实验证明，有机锡羧酸酯配合物的生物活性往往比相应的有机锡化合物 高，如：

欧洲专利EP0177785B1公开的双[三(2-甲基-2-苯基丙基)锡]单羧酸酯比 双[三(2-甲基-2-苯基丙基)锡]氧化物具有更强的生物活性；文献(高等学校 化学学报,2008,29(9):1781-1785.)报道，二丁基锡羧酸酯对格兰氏阴性 和阳性菌的抑制活性明显强于二丁基氧化锡，且在较低浓度下具有比二丁基 氧化锡更强的抑制肿瘤作用。

基于有机锡类化合物是经实验证明具有抗癌活性的物质，本发明选择4- 硝基苯甲酸为有机酸配体，分别与二丁基氧化锡、二丁基二氯化锡在一定条 件下反应，合成得到了对人宫颈癌细胞(Hela)、人乳腺癌细胞(MCF7)、人肝 癌细胞(HepG2)、人结肠癌细胞(Colo205)、人肺癌细胞(NCI-H460)具有较强 抑制活性的化合物，为开发抗癌药物提供了新途径。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯。

本发明目的之二在于提供上述一种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯 的制备方法。

本发明目的之三在于提供上述一种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯 在医药中的应用。

为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：

一种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯，为如下结构式（1）的配合物：

其中Bu代表正丁基。

所述的结构式（1）的配合物为晶体结构，其晶体学数据：正交晶系，空 间群P2₁2₁2₁，a=1.57159(16)nm，b=1.70176(19)nm，c=2.3323(3)nm， α=β=γ=90°，Z=4，V=6.2376(12)nm³；分子中由Sn₂O₂四元环稠合成四核 锡氧梯形结构，2个4-硝基苯甲酸分别利用其羧基氧原子与梯端锡原子成键 形成杂螺环结构。

一种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯的制备方法：在反应容器中按 顺序依次加入4-硝基苯甲酸1mmol、二丁基氧化锡1～1.2mmol或二丁基二 氯化锡1～1.2mmol、甲醇钠0～1.2mmol、溶剂无水甲醇15～50mL，在 搅拌回流下反应8～12h；冷却，过滤；在25～35℃条件下，控制溶剂挥发 结晶，得无色透明晶体，即为梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯。

申请人对上述一种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯进行了体外抗肿 瘤活性确认研究，确认该种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯具有抗肿瘤 生物活性，也就是说上述一种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯的用途是 在制备抗肿瘤药物中的应用，具体地说就是在制备抗宫颈癌或抗乳腺癌或抗 肝癌或抗结肠癌或抗肺癌药物中的应用。

本发明的一种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯具有较好的抗癌活 性，可以其为原料制备抗宫颈癌、抗乳腺癌、抗肝癌、抗结肠癌、抗肺癌药 物。与目前普遍使用的铂类抗癌药物相比，本发明的一种梯形结构的二丁基 锡4-硝基苯甲酸酯具有抗癌活性高、成本低、制备方法简单等特点，为开发 抗癌药物提供了新途径。

附图说明

图1为一种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯晶体分子结构图。

具体实施方法

通过以下实施例进一步详细说明本发明，但应注意本发明的范围并不受 这些实施例的任何限制。

实施例1：

一种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯的制备：

在圆底烧瓶中按顺序依次加入4-硝基苯甲酸0.167g(1mmol)、二丁基 氧化锡0.249g(1mmol)、15mL无水甲醇，在搅拌回流下反应8h；冷却，过 滤；在25～35℃条件下，控制溶剂挥发结晶，得无色透明晶体，即为梯形结 构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯。产率71.0%。熔点：93～95℃。

元素分析(C₄₈H₈₀N₂O₁₂Sn₄)：理论值：C42.64，H5.96，N2.07；实测值： C42.63，H5.97，N2.05。

IR(KBr,cm^-1)：3078(w，ν_Ar-H)，2957，2926，2860(m，ν_C-H)，1576(vs， ν_asCOO)，1452(w，ν_C=C)，1339(s，ν_sCOO)，474(m，ν_Sn-C)，420(w，ν_Sn-O)。

¹HNMR(CDCl₃,500MHz),δ(ppm):8.12～8.25(m，8H，Ar-H)，4.01(s， 6H，CH₃O)，0.89～1.73(m，72H，SnCH₂CH₂CH₂CH₃)。

¹³CNMR(CDCl₃,125MHz),δ(ppm):13.65(-CH₃),25.67(SnCH₂CH₂CH₂CH₃), 26.84(SnCH₂CH₂CH₂CH₃),27.47(SnCH₂CH₂CH₂CH₃),123.18,130.49,140.92, 149.77(Ar-C),163.73(-COO)。

晶体学数据：正交晶系，空间群P2₁2₁2₁，a=1.57159(16)nm，b=1.70176(19) nm，c=2.3323(3)nm，α=β=γ=90°，Z=4，V=6.2376(12)nm³，D_c=1.440Mg·m^-3， μ(MoK_α)=1.633mm^-1，F(000)=2712，R=0.0559，wR=0.1417。

实施例2：

一种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯的制备：

在圆底烧瓶中按顺序依次加入4-硝基苯甲酸0.167g(1mmol)、二丁基 氧化锡0.274g(1.1mmol)、25mL无水甲醇，在搅拌回流下反应10h；冷却， 过滤；在25～35℃条件下，控制溶剂挥发结晶，得无色透明晶体，即为梯形 结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯。产率74.7%。熔点：93～95℃。

元素分析(C₄₈H₈₀N₂O₁₂Sn₄)：理论值：C42.64，H5.96，N2.07；实测值： C42.63，H5.97，N2.05。

IR(KBr,cm^-1)：3078(w，ν_Ar-H)，2957，2926，2860(m，ν_C-H)，1576(vs， ν_asCOO)，1452(w，ν_C=C)，1339(s，ν_sCOO)，474(m，ν_Sn-C)，420(w，ν_Sn-O)。

¹HNMR(CDCl₃,500MHz),δ(ppm):8.12～8.25(m，8H，Ar-H)，4.01(s， 6H，CH₃O)，0.89～1.73(m，72H，SnCH₂CH₂CH₂CH₃)。

¹³CNMR(CDCl₃,125MHz),δ(ppm):13.65(-CH₃),25.67(SnCH₂CH₂CH₂CH₃), 26.84(SnCH₂CH₂CH₂CH₃),27.47(SnCH₂CH₂CH₂CH₃),123.18,130.49,140.92, 149.77(Ar-C),163.73(-COO)。

晶体学数据：正交晶系，空间群P2₁2₁2₁，a=1.57159(16)nm，b=1.70176(19) nm，c=2.3323(3)nm，α=β=γ=90°，Z=4，V=6.2376(12)nm³，D_c=1.440Mg·m^-3， μ(MoK_α)=1.633mm^-1，F(000)=2712，R=0.0559，wR=0.1417。

实施例3：

一种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯的制备：

在圆底烧瓶中按顺序依次加入4-硝基苯甲酸0.167g(1mmol)、二丁基 氧化锡0.261g(1.05mmol)、35mL无水甲醇，在搅拌回流下反应9h；冷却， 过滤；在25～35℃条件下，控制溶剂挥发结晶，得无色透明晶体，即为梯形 结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯。产率73.5%。熔点：93～95℃。

元素分析(C₄₈H₈₀N₂O₁₂Sn₄)：理论值：C42.64，H5.96，N2.07；实测值： C42.63，H5.97，N2.05。

IR(KBr,cm^-1)：3078(w，ν_Ar-H)，2957，2926，2860(m，ν_C-H)，1576(vs， ν_asCOO)，1452(w，ν_C=C)，1339(s，ν_sCOO)，474(m，ν_Sn-C)，420(w，ν_Sn-O)。

¹HNMR(CDCl₃,500MHz),δ(ppm):8.12～8.25(m，8H，Ar-H)，4.01(s， 6H，CH₃O)，0.89～1.73(m，72H，SnCH₂CH₂CH₂CH₃)。

¹³CNMR(CDCl₃,125MHz),δ(ppm):13.65(-CH₃),25.67(SnCH₂CH₂CH₂CH₃), 26.84(SnCH₂CH₂CH₂CH₃),27.47(SnCH₂CH₂CH₂CH₃),123.18,130.49,140.92, 149.77(Ar-C),163.73(-COO)。

晶体学数据：正交晶系，空间群P2₁2₁2₁，a=1.57159(16)nm， b=1.70176(19)nm，c=2.3323(3)nm，α=β=γ=90°，Z=4，V=6.2376(12)nm³， D_c=1.440Mg·m^-3，μ(MoK_α)=1.633mm^-1，F(000)=2712，R=0.0559，wR=0.1417。

实施例4：

一种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯的制备：

在圆底烧瓶中按顺序依次加入4-硝基苯甲酸0.167g(1mmol)、二丁基 氧化锡0.299g(1.2mmol)、50mL无水甲醇，在搅拌回流下反应12h；冷却， 过滤；在25～35℃条件下，控制溶剂挥发结晶，得无色透明晶体，即为梯形 结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯。产率78.6%。熔点：93～95℃。

元素分析(C₄₈H₈₀N₂O₁₂Sn₄)：理论值：C42.64，H5.96，N2.07；实测值： C42.63，H5.97，N2.05。

IR(KBr,cm^-1)：3078(w，ν_Ar-H)，2957，2926，2860(m，ν_C-H)，1576(vs， ν_asCOO)，1452(w，ν_C=C)，1339(s，ν_sCOO)，474(m，ν_Sn-C)，420(w，ν_Sn-O)。 ¹HNMR(CDCl₃,500MHz),δ(ppm):8.12～8.25(m，8H，Ar-H)，4.01(s， 6H，CH₃O)，0.89～1.73(m，72H，SnCH₂CH₂CH₂CH₃)。

¹³CNMR(CDCl₃,125MHz),δ(ppm):13.65(-CH₃),25.67(SnCH₂CH₂CH₂CH₃), 26.84(SnCH₂CH₂CH₂CH₃),27.47(SnCH₂CH₂CH₂CH₃),123.18,130.49,140.92, 149.77(Ar-C),163.73(-COO)。

晶体学数据：正交晶系，空间群P2₁2₁2₁，a=1.57159(16)nm，b=1.70176(19) nm，c=2.3323(3)nm，α=β=γ=90°，Z=4，V=6.2376(12)nm³，D_c=1.440Mg·m^-3， μ(MoK_α)=1.633mm^-1，F(000)=2712，R=0.0559，wR=0.1417。

实施例5：

一种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯的制备：

在圆底烧瓶中按顺序依次加入4-硝基苯甲酸0.167g(1mmol)、二丁基 二氯化锡0.304g(1mmol)、甲醇钠0.054g(1mmol)、15mL无水甲醇，在 搅拌回流下反应8h；冷却，过滤；在25～35℃条件下，控制溶剂挥发结晶， 得无色透明晶体，即为梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯。产率72.4%。 熔点：93～95℃。

元素分析(C₄₈H₈₀N₂O₁₂Sn₄)：理论值：C42.64，H5.96，N2.07；实测值：C 42.63，H5.97，N2.05。

IR(KBr,cm^-1)：3078(w，ν_Ar-H)，2957，2926，2860(m，ν_C-H)，1576(vs， ν_asCOO)，1452(w，ν_C=C)，1339(s，ν_sCOO)，474(m，ν_Sn-C)，420(w，ν_Sn-O)。 ¹HNMR(CDCl₃,500MHz),δ(ppm):8.12～8.25(m，8H，Ar-H)，4.01(s， 6H，CH₃O)，0.89～1.73(m，72H，SnCH₂CH₂CH₂CH₃)。

¹³CNMR(CDCl₃,125MHz),δ(ppm):13.65(-CH₃),25.67(SnCH₂CH₂CH₂CH₃), 26.84(SnCH₂CH₂CH₂CH₃),27.47(SnCH₂CH₂CH₂CH₃),123.18,130.49,140.92, 149.77(Ar-C),163.73(-COO)。

晶体学数据：正交晶系，空间群P2₁2₁2₁，a=1.57159(16)nm，b=1.70176(19) nm，c=2.3323(3)nm，α=β=γ=90^°，Z=4，V=6.2376(12)nm³，D_c=1.440Mg·m^-3， μ(MoK_α)=1.633mm^-1，F(000)=2712，R=0.0559，wR=0.1417。

实施例6：

一种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯的制备：

在圆底烧瓶中按顺序依次加入4-硝基苯甲酸0.167g(1mmol)、二丁基 二氯化锡0.319g(1.05mmol)、甲醇钠0.057g(1.05mmol)、25mL无水甲 醇，在搅拌回流下反应10h；冷却，过滤；在25～35℃条件下，控制溶剂挥 发结晶，得无色透明晶体，即为梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯。产率 73.8%。熔点：93～95℃。

元素分析(C₄₈H₈₀N₂O₁₂Sn₄)：理论值：C42.64，H5.96，N2.07；实测值： C42.63，H5.97，N2.05。

IR(KBr,cm^-1)：3078(w，ν_Ar-H)，2957，2926，2860(m，ν_C-H)，1576(vs， ν_asCOO)，1452(w，ν_C=C)，1339(s，ν_sCOO)，474(m，ν_Sn-C)，420(w，ν_Sn-O)。

¹HNMR(CDCl₃,500MHz),δ(ppm):8.12～8.25(m，8H，Ar-H)，4.01(s， 6H，CH₃O)，0.89～1.73(m，72H，SnCH₂CH₂CH₂CH₃)。

¹³CNMR(CDCl₃,125MHz),δ(ppm):13.65(-CH₃),25.67(SnCH₂CH₂CH₂CH₃), 26.84(SnCH₂CH₂CH₂CH₃),27.47(SnCH₂CH₂CH₂CH₃),123.18,130.49,140.92, 149.77(Ar-C),163.73(-COO)。

晶体学数据：正交晶系，空间群P2₁2₁2₁，a=1.57159(16)nm，b=1.70176(19) nm，c=2.3323(3)nm，α=β=γ=90°，Z=4，V=6.2376(12)nm³，D_c=1.440Mg·m^-3， μ(MoK_α)=1.633mm^-1，F(000)=2712，R=0.0559，wR=0.1417。

实施例7：

一种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯的制备：

在圆底烧瓶中按顺序依次加入4-硝基苯甲酸0.167g(1mmol)、二丁基 二氯化锡0.334g(1.1mmol)、甲醇钠0.059g(1.1mmol)、35mL无水甲醇， 在搅拌回流下反应11h；冷却，过滤；在25～35℃条件下，控制溶剂挥发结 晶，得无色透明晶体，即为梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯。产率76.9%。 熔点：93～95℃。

元素分析(C₄₈H₈₀N₂O₁₂Sn₄)：理论值：C42.64，H5.96，N2.07；实测值： C42.63，H5.97，N2.05。

IR(KBr,cm^-1)：3078(w，ν_Ar-H)，2957，2926，2860(m，ν_C-H)，1576(vs， ν_asCOO)，1452(w，ν_C=C)，1339(s，ν_sCOO)，474(m，ν_Sn-C)，420(w，ν_Sn-O)。

¹HNMR(CDCl₃,500MHz),δ(ppm):8.12～8.25(m，8H，Ar-H)，4.01(s， 6H，CH₃O)，0.89～1.73(m，72H，SnCH₂CH₂CH₂CH₃)。

¹³CNMR(CDCl₃,125MHz),δ(ppm):13.65(-CH₃),25.67(SnCH₂CH₂CH₂CH₃), 26.84(SnCH₂CH₂CH₂CH₃),27.47(SnCH₂CH₂CH₂CH₃),123.18,130.49,140.92, 149.77(Ar-C),163.73(-COO)。

晶体学数据：正交晶系，空间群P2₁2₁2₁，a=1.57159(16)nm，b=1.70176(19) nm，c=2.3323(3)nm，α=β=γ=90°，Z=4，V=6.2376(12)nm³，D_c=1.440Mg·m^-3， μ(MoK_α)=1.633mm^-1，F(000)=2712，R=0.0559，wR=0.1417。

实施例8：

一种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯的制备：

在圆底烧瓶中按顺序依次加入4-硝基苯甲酸0.167g(1mmol)、二丁基 二氯化锡0.365g(1.2mmol)、甲醇钠0.065g(1.2mmol)、50mL无水甲醇， 在搅拌回流下反应12h；冷却，过滤；在25～35℃条件下，控制溶剂挥发结 晶，得无色透明晶体，即为梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯。产率80.3%。 熔点：93～95℃。

元素分析(C₄₈H₈₀N₂O₁₂Sn₄)：理论值：C42.64，H5.96，N2.07；实测值： C42.63，H5.97，N2.05。

IR(KBr,cm^-1)：3078(w，ν_Ar-H)，2957，2926，2860(m，ν_C-H)，1576(vs， ν_asCOO)，1452(w，ν_C=C)，1339(s，ν_sCOO)，474(m，ν_Sn-C)，420(w，ν_Sn-O)。 ¹HNMR(CDCl₃,500MHz),δ(ppm):8.12～8.25(m，8H，Ar-H)，4.01(s， 6H，CH₃O)，0.89～1.73(m，72H，SnCH₂CH₂CH₂CH₃)。

¹³CNMR(CDCl₃,125MHz),δ(ppm):13.65(-CH₃),25.67(SnCH₂CH₂CH₂CH₃), 26.84(SnCH₂CH₂CH₂CH₃),27.47(SnCH₂CH₂CH₂CH₃),123.18,130.49,140.92, 149.77(Ar-C),163.73(-COO)。

晶体学数据：正交晶系，空间群P2₁2₁2₁，a=1.57159(16)nm，b=1.70176(19) nm，c=2.3323(3)nm，α=β=γ=90°，Z=4，V=6.2376(12)nm³，D_c=1.440Mg·m^-3， μ(MoK_α)=1.633mm^-1，F(000)=2712，R=0.0559，wR=0.1417。

试验例：

本发明的一种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯，其体外抗癌活性测 定是通过MTT实验方法实现的。

MTT分析法：

以代谢还原3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazoliumbromide 为基础。活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶能使外源性MTT还原为水不溶性的 蓝紫色结晶甲瓒子选手(Formazan)并沉积在细胞中，而死细胞无此功能。二 甲基亚砜(DMSO)能溶解细胞中的甲瓒，用酶标仪测定特征波长的光密度，可 间接反映活细胞数量。

采用MTT法来测定该种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯对人宫颈癌 细胞(Hela)、人乳腺癌细胞(MCF7)、人肝癌细胞(HepG2)、人结肠癌细胞 (Colo205)、人肺癌细胞(NCI-H460)的抑制活性。

细胞株及培养体系：Hela,MCF7,HepG2,Colo205和NCI-H460细胞株取 自美国组织培养库(ATCC)。用含10%胎牛血清的RPMI1640(GIBICO公司) 培养基，在5%(体积分数)CO₂、37℃饱和湿度培养箱内进行体外培养。

测试过程：将测试药液(0.1nM-10uM)按照浓度的浓度梯度分别加入到 各个孔中，每个浓度设6个平行孔。实验分为药物试验组(分别加入不同浓度 的测试药)、对照组(只加培养液和细胞，不加测试药)和空白组(只加培养液， 不加细胞和测试药)。将加药后的孔板置于37℃，5%CO₂培养箱中培养72h。 对照药物的活性按照测试样品的方法测定。在培养了72h后的孔板中，每孔 加MTT40uL(用D-Hanks缓冲液配成4mg/mL)。在37℃放置4h后，移 去上清液。每孔加150uLDMSO，振荡5min，使Formazan结晶溶解。最后， 利用自动酶标仪在570nm波长处检测各孔的光密度。

数据处理：数据处理使用GraphPadPrismversion5.0程序，配合物 IC₅₀通过程序中具有S形剂量响应的非线性回归模型进行拟合得到。

以MTT分析法对人宫颈癌细胞(Hela)细胞株、人乳腺癌细胞(MCF7)细胞 株、人肝癌细胞(HepG2)细胞株、人结肠癌细胞(Colo205)细胞株、人肺癌细 胞(NCI-H460)细胞株进行分析，测定其IC₅₀值，结果如表1所示，结论为： 由表中数据可知，以本发明的一种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯用作 抗癌药物，对人宫颈癌、人乳腺癌、人肝癌、人结肠癌、人肺癌抗癌活性较 高，可作为抗癌药物的候选化合物。

表1一种梯形结构的二丁基锡4-硝基苯甲酸酯抗癌药物体外活性测试 数据