Tổng hợp, cấu trúc và hoạt tính kháng tế bào ung thư của phức chất cis-[PtCl2(Piperiđin)(para-Cloanilin)] và cis-[PtCl2(Piperiđin)(Xiclohexylamin)]

Trong bài báo này các tác giả tiếp tục nghiên cứu tổng hợp, xác định cấu trúc và thử hoạt tính sinh học của hai phức chất cis-điamin hỗn tạp mới của Pt(II) là Cis-[PtCl2(piperiđin)(p-cloanilin)] và cis-[PtCl2(piperiđin)(xiclohexylamin)].

JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE Interdisciplinary Sci., 2014, Vol 59, No 1A, pp 156-161 This paper is available online at http://stdb.hnue.edu.vn TỔNG HỢP, CẤU TRÚC VÀ HOẠT TÍNH KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ CỦA PHỨC CHẤT cis-[PtCl2 (PIPERIĐIN)(para-CLOANILIN)] VÀ cis-[PtCl2 (PIPERIĐIN)(XICLOHEXYLAMIN)] Nguyễn Thị Thanh Chi, Phạm Văn Thống Khoa Hoá học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Tóm tắt Nghiên cứu tổng hợp hai phức chất cis-điamin hỗn tạp Pt(II) chưa mô tả tài liệu Cis-[PtCl2 (Pip)(p-Cl-anilin)] (P1) Cis-[PtCl2 (Pip)(xiclohexylamin)] (P2) Cấu trúc chúng xác định phân tích hàm lượng nước kết tinh, hàm lượng Pt, phổ IR H NMR Ở phức chất piperiđin tồn cấu dạng ghế phối trí với Pt(II) qua N vị trí e, p-cloanilin xiclohexylamin phối trí với platin(II) qua ngun tử N nhóm -NH2 Kết thử hoạt tính sinh học P2 bốn dòng tế bào ung thư gan Hep-G2, ung thư mô liên kết KB, ung thư biểu mô vú MCF7 ung thư tử cung Fl cho thấy có khả ức chế tế bào ung thư KB Fl với giá trị IC50 tương ứng 2,82 5,20 µg/mL Từ khóa: phức cis-điamin platin(II), piperiđin, kháng tế bào ung thư Mở đầu Đến có ba hệ thuốc với hoạt chất phức chất platin sử dụng rộng rãi việc điều trị nhiều bệnh ung thư khác người với tên thương phẩm Cisplatin, Cacboplatin Oxaliplatin, chúng thuộc loại phức cis-điamin platin(II) Tuy nhiên, chúng có độc tính cao chưa đáp ứng gia tăng thể loại ung thư khác nên việc nghiên cứu tìm phức chất platin(II) với hi vọng có hoạt tính kháng tế bào ung thư cao, độc tính thấp thúc nhà khoa học [1-4] Ở Việt Nam, phức chất cis-điamin hỗn tạp platin(II) trọng nghiên cứu từ năm 2001 Kết thử hoạt tính kháng tế bào ung thư nhiều phức chất số chúng cho thấy số phức chất chứa phối tử amin dị vòng piperiđin, quinolin có hoạt tính cao [5, 6] Trong báo tiếp tục nghiên cứu tổng hợp, xác định cấu trúc thử hoạt tính sinh học hai phức chất cis-điamin hỗn tạp Pt(II) Cis-[PtCl2 (piperiđin)(p-cloanilin)] cis-[PtCl2 (piperiđin)(xiclohexylamin)] Liên hệ: Nguyễn Thị Thanh Chi, e-mail: thanhchi_sp@yahoo.com.vn 156 Tổng hợp, cấu trúc hoạt tính kháng tế bào ung thư phức chất Nội dung nghiên cứu 2.1 Thực nghiệm 2.1.1 Tổng hợp phức chất Phức chất K[PtCl3 (Pip)] (P0) tổng hợp theo phương pháp mô tả tài liệu [5] Tổng hợp Cis-[PtCl2 (piperiđin)(p-cloanilin)] (P1): Cho từ từ dung dịch chứa 1,1 mmol p-cloanilin vào dung dịch chứa mmol P0 Khuấy hỗn hợp phản ứng nhiệt độ phòng, sau khoảng 30 phút thấy kết tủa trắng tách ra, khuấy hỗn hợp phản ứng thêm Lọc tách lấy kết tủa, rửa kết tủa HCl 0,1N, nước, etanol Hiệu suất phản ứng 54% Tổng hợp cis-[PtCl2 (piperiđin)(xiclohexylamin)] (P2): Cho từ từ dung dịch chứa 1,5 mmol xiclohexylamin vào dung dịch chứa mmol P0 Khuấy hỗn hợp phản ứng nhiệt độ phòng, sau khoảng phút thấy kết tủa trắng tách ra, khuấy hỗn hợp phản ứng thêm Lọc tách lấy kết tủa, rửa kết tủa HCl 0,1N, nước etanol lạnh Sản phẩm kết tinh lại dung môi etanol thu tinh thể hình kim màu trắng ngà Hiệu suất phản ứng sau kết tinh 50% 2.1.2 Phương tiện nghiên cứu Hàm lượng nước kết tinh platin P1 P2 xác định phương pháp trọng lượng Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Phổ IR ghi máy IMPAC-410-NICOLET vùng 4000-400 cm−1 , mẫu đo dạng viên nén với KBr Phổ 1H NMR chất đo máy Brucker ADVANCE (500 MHz), chất chuẩn TMS, Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Phức chất P2 thử hoạt tính kháng dịng tế bào ung thư gan Hep-G2, ung thư mô liên kết KB, ung thư biểu mô vú MCF7 ung thư tử cung Fl Phịng Sinh học thực nghiệm -Viện Hóa học hợp chất thiên nhiên, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam 2.2 Kết thảo luận Theo quy luật ảnh hưởng trans, cho phức chất P0 tác dụng với amin tạo sản phẩm amin vị trí cis so với piperiđin Vì cho P0 tác dụng với amin p-cloanilin thu sản phẩm P1 Hình Tương tự, tác dụng với xiclohexylamin thu phức chất P2 có cấu trúc Hình Kết xác định hàm lượng nước kết tinh phức chất P1 P2 0,0 % cho thấy, P1 P2 không chứa nước kết tinh Hàm lượng Pt phức chất P1 P2 xác định phương pháp trọng lượng phù hợp với kết tính tốn theo lí thuyết (Bảng 1) chứng tỏ P1 P2 có cơng thức phù hợp với cơng thức dự kiến Hình Hình 157 Nguyễn Thị Thanh Chi, Phạm Văn Thống Hình Sự tạo thành phức chất P1 từ P0 p-cloanilin Hình Phổ H NMR phức chất P2 Bảng Hàm lượng Pt vân hấp thụ phổ hồng ngoại phức chất IR (cm−1 ) Phức chất %Pt (lí thuyết / thực nghiệm) νNH P0 45,83 / 45,13 3167 - P1 40,75 / 41,13 3170, 3135 P2 43,33 / 42,86 3198, 3121 δNH2 , νC−C , νC=C νC−N δCH2 νPt−N 2936, 2855 1600 1209 1422 434 3079 2938 1598, 1561 1201, 1093 1489 520 - 2924 2854 1625 1579 1254, 1030 1451 481 νCHthm νChno Kết quy kết phổ IR phức chất P1 P2 Bảng cho thấy hai phức chất này, piperiđin, p-cloanilin xiclohexylamin phối trí với Pt(II) qua nguyên tử N Điều thể giảm tần số vân phổ đặc trưng cho dao động νNH từ 3450 ÷ 3300 cm−1 (dạng tự [7]) xuống 3198 ÷ 3121 cm−1 (trong phức chất) đồng thời phổ IR hai phức chất xuất vân hấp thụ đặc trưng cho dao động νPt−N 520 cm−1 481 cm−1 tương ứng Khác với phổ dao động P0 P2 (không chứa vịng 158 Tổng hợp, cấu trúc hoạt tính kháng tế bào ung thư phức chất thơm), phổ dao động P1 xuất vân có cường độ yếu 3079 cm−1 đặc trưng cho dao động hóa trị νCH thơm phức chất chứa amin thơm p-cloanilin Để quy kết tín hiệu proton, chúng tơi dựa vào độ chuyển dịch hóa học (kí hiệu δ), cường độ vân phổ, tương tác spin-spin, giá trị số tách J tài liệu [5, 8] Chẳng hạn tín hiệu proton phức chất P2 quy kết Hình 2, proton He thường có dạng vân đơi tương tác spin-spin với proton vị trí cacbon với với giá trị Jae ≈ 13 Hz tương tác với proton cách ba liên kết với giá trị Jee ≈3 Jea ≈ 2, Hz Cịn tín hiệu cộng hưởng Ha thường có dạng vân bội tương tác khơng với proton vị trí cacbon với mà cịn tương tác với proton cách ba liên kết với giá trị Jae ≈3 Jae ≈ 13 Kết quy kết tín hiệu cộng hưởng Pip, p-cloanilin xiclohexylamin phức chất P1 P2 trình bày Bảng Bảng Bảng Tín hiệu H NMR Pip tự Pip phối trí phức chất, δ (ppm) Phức chất (dung môi) Heα Haα Heβ Haβ Heγ Haγ NH 2,70 2,70 1,50 1,50 1,50 1,50 2,00 P1 (CD3 )2 SO) 3,27 2,97; d Jae 13 3,11 2,97; m Jae ≈ Jaa ≈ Jaa (NH) 12,5 1,60; d Jae 12 1,70; m Jae ≈ Jaa 12,5, Jae 1,47; ov 1,45; ov 1,37; m Jae ≈ Jaa 12,5, Jae 3,5 4,55 P2 (CD3 OD) 3,25; d Jae 13 1,38; m; Jae ≈ Jaa 12,5, Jae 3,5 1,58; ov 1,50; m - 3,18; m Jae ≈ Jaa ≈ Jaa (NH) 12,0 1,58; ov 2 Theo tài liệu [7], 10 proton đính với ba nguyên tử cacbon không tương đương Pip khơng phối trí thể hai vân cộng hưởng 2,70 ppm (2Heα , 2Haα ) 1,54 ppm (2Heβ , 2Haβ , Heγ , Haγ ) Tuy nhiên phổ H NMR phức chất P1 10 proton thể vân cộng hưởng P2 thể vân cộng hưởng Điều chứng tỏ P1 P2, Pip phối trí với Pt(II) bị cố định cấu dạng ghế Giá trị δ proton Pip phức chất thay đổi so với Pip tự do, đặc biệt δ proton Hα NH tăng mạnh (P2 khơng quan sát thấy tín hiệu NH phổ đo CD3 OD) khẳng định Pip phối trí với Pt(II) qua nguyên tử N Sự tách vân phổ Haα tương tác spin - spin với H (NH) với giá trị số tách 12÷ 12,5 Hz phù hợp với giá trị Jaa chứng tỏ liên kết N-H thuộc loại liên kết a, nói cách khác liên kết NPip → Pt thuộc liên kết e 159 Nguyễn Thị Thanh Chi, Phạm Văn Thống Chất Bảng Tín hiệu H NMR p-cloanilin xiclohexylamin phức chất P1 P2 Amin Tự [7] Phối trí P1 H2,6 : 6,57 H3,5 : 7,07 NH2 : 3,57 H2,6 : 7,01 7,00; dd J 9, J H3,5 : 6,55 6,54; dd J 9, J NH2 : 5,19; s P2 e H1 : 2,62 H2,6 , e e H3,5 , H4 : 1,97 ÷ a a , , H3,5 1,44 H2,6 a H4 : 1,44 ÷ 0,72 e H1 : 2,84; m H2,6 : 2,44;d Jae 13 a e H2,6 : 1,30; m H3,5 : 1,83; d Jae a : 1,28; m H4e : 1,69; ov 13,5 H3,5 H4a : 1,18; m Bảng cho thấy hai cặp proton H2 , H6 H3 , H5 p-cloanilin tự tương đương phức chất P1, H2 có δ khác H6 0,01 ppm H3 có δ khác H5 0,01 ppm, đặc biệt δ proton nhóm NH2 tăng mạnh so với phối tử tự chứng minh p-cloanilin phối trí với Pt(II) qua nguyên tử N Sự phối trí cịn làm thay đổi trật tự δ H2 , H6 so với H3 H5 Cụ thể p-cloanilin tự δH2,6 < δH3,5 , cịn phức chất P1 ngược lại Điều giải thích p-cloanilin tự do, nhóm NH2 thể hiệu ứng +C cịn Cl thể hiệu ứng -I chính, mật độ electron H2,6 lớn H3,5 làm cho H2,6 cộng hưởng trường mạnh H3,5 Còn p-cloanilin phối trí với Pt(II) qua N làm cho nhóm NH2 thể hiệu ứng -I mạnh +C Cl lại thể hiệu ứng +C mạnh -I, điều làm cho mật độ electron H2,6 nhỏ H3,5 Đối với xiclohexylamin tự do, H1 cho tín hiệu cộng hưởng, 10H cịn lại (khơng kể nhóm NH2 ) cho hai vân cộng hưởng rộng ứng với proton He Ha phối trí với Pt(II) P2, 10H cho tín hiệu cộng hưởng riêng biệt (Hình 2) đồng thời δ chúng tăng so với xiclohexylamin tự đặc biệt tín hiệu H1 H2,6 chứng tỏ xiclohexylamin phối trí với Pt(II) qua N cố định cấu dạng ghế Kết thử hoạt tính sinh học P2 bốn dịng tế bào ung thư gan Hep-G2, ung thư biểu mô KB, ung thư vú MCF7 ung thư tử cung Fl cho thấy có khả ức chế tế bào ung thư KB Fl cao với giá trị IC50 tương ứng 2,82 5,20 µg/ml Kết luận Đã tổng hợp hai phức chất rắn cis-[PtCl2 (Pip)(p-Cl-anilin)] (P1) Cis-[PtCl2 (Pip)(xiclohexylamin)] chưa mô tả tài liệu Dựa vào kết xác định hàm lượng nước kết tinh, hàm lượng Pt, phổ IR 1H NMR xác định cấu trúc phức chất P1 P2 Kết thử hoạt tính sinh học P2 bốn dòng tế bào ung thư ung thư gan Hep-G2, ung thư biểu mô KB, ung thư vú MCF7 ung thư tử cung Fl cho thấy có khả ức chế tế bào ung thư KB Fl cao với giá trị IC50 tương ứng 2,82 5,20 µg/ml 160 Tổng hợp, cấu trúc hoạt tính kháng tế bào ung thư phức chất Lời cám ơn: Cơng trình hoàn thành với tài trợ Bộ GD & ĐT đề tài mã số B2013-17-39 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ernest Wong and Christen M Giandomenico, 1999 Current status of platinum-based antitumor drugs Chem Rev, 99, 2451 - 2466 [2] Alice V Klein and Trevor W Hambley, 2009 Platinum drug distribution in cancer cells and tumors Chem Rev, 109(10), 4911 - 4920 [3] Mohammad S Ali, Jane J Fang, Christian Burton, Brandon Glenn and Abudul R Khokhar, 2007 1-methyl-4-(methylamino)piperiđine-platinum(II) adducts with DNA bases Journal of coordination chemistry, 60(6), 691 - 698 [4] William M Motswainyana, Martin O Onani, Abram M Madiehe, Morounke Saibu, Jeroen Jacobs, Luc van Meervelt, 2013 Imino-quinolyl palladium(II) and platinum(II) complexes: Synthesis, characterization, molecular structures and cytotoxic effect Inorganica Chimica Acta, 400, 197-202 [5] Trần Thị Đà, Nguyễn Thị Thanh Chi, Bùi Đức Thuần, Nguyễn Hữu Đĩnh, 2005 Tổng hợp, cấu trúc, tính chất số phức chất platin(II) chứa piperiđin amin thơm Tạp chí hóa học, T43 (2),169-173 [6] Duong Ba Vu, Tran Thi Da, Nguyen Huu Dinh, 2002 The syntheses and biological activeties of some mixed-Cis diamine platimun(II) complexes containing piperiđine and some amines Tạp chí Khoa học, tập XVIII, 1, 42-46 [7] Manfred Hesse, Herbert Meier and Bernd Zeeh, 1997 Spectroscopic Methods in Organic Chemistry Georg Thieme Verlag Stuttgart, New York [8] Nguyen Huu Dinh, Tran Thi Da, 2003 1H NMR spectra of platinum(II) complexes containing piperiđine and another amine Journal of coordination chemistry, 56, 683-689 ABSTRACT Synthesis, structure and antitumor activity in cancer cells of cis-[ptcl2 (piperidine)(p-chloroaniline)] and cis-[ptcl2 (piperidine)(cyclohexylamine)] complexes Cis-[PtCl2 (Pip)(p-cloaniline)] (P1) and cis-[PtCl2 (Pip)(cyclohexylamine)] (P2) have been synthesized for the fist time The structures of the complexes were determinded using elemental analysis, IR and H NMR spectra studies P2 cytotoxic activity was evaluated against Hep-G2, KB, MCF7 and Fl human cancer cell lines The result showed that P2 exhibits significant cytotoxic activity against KB and Fl cells with IC50 values 2.82 and 5.20 µg/ml, respectively 161 ... định cấu trúc phức chất P1 P2 Kết thử hoạt tính sinh học P2 bốn dòng tế bào ung thư ung thư gan Hep-G2, ung thư biểu mô KB, ung thư vú MCF7 ung thư tử cung Fl cho thấy có khả ức chế tế bào ung thư. . .Tổng hợp, cấu trúc hoạt tính kháng tế bào ung thư phức chất Nội dung nghiên cứu 2.1 Thực nghiệm 2.1.1 Tổng hợp phức chất Phức chất K[PtCl3 (Pip)] (P0) tổng hợp theo phương... qua N cố định cấu dạng ghế Kết thử hoạt tính sinh học P2 bốn dòng tế bào ung thư gan Hep-G2, ung thư biểu mô KB, ung thư vú MCF7 ung thư tử cung Fl cho thấy có khả ức chế tế bào ung thư KB Fl cao