一种抗癌化合物Na4Bi2Mn2W20C6H84N4O105的合成方法

摘要

一种抗癌化合物Na4Bi2Mn2W20C6H84N4O105的合成方法，它涉及一种抗癌化合物的合成方法。方法：一、在磁力搅拌下将Na2WO4溶解在去离子水中并加热，然后调节pH，获得溶液A；二、将MnCl2、固体咪唑和溶解在HCl中的Bi(NO3)3同时加入到溶液A中，混匀后加热反应，然后冷却至室温，过滤后静止，即完成。本发明合成的Na4Bi2Mn2W20C6H84N4O105是一种具有活性的咪唑修饰的多金属氧酸盐，它对人胃肿瘤细胞有很强的抑制作用，对人肝癌及人结肠癌肿瘤细胞有较好的抑制率。

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗癌化合物的合成方法。

背景技术

目前，国内外关于多金属氧酸盐的生物活性多集中于抗病毒的研究，对于抗恶性肿瘤 的研究报道较少，1973年，Jasmin等对[NH₄]₁₇Na[NaSb₉W₂₁O₈₆]14H₂O(HPA-23)抑制由 病毒诱发的肿瘤进行了研究，1980年，Jozsef等人在一个抗癌专利的药方中首次使用了同 多金属氧酸盐(NH₄)₆[Mo₇O₂₄]·6H₂O；1988年，Yamase等人发现 (NH₃Pri)₆[Mo₇O₂₄]·3H₂O(PM-8)具有抗肿瘤活性；1992年，Na[IMo₇O₂₄]作为抗结肠癌药物 在日本用于临床，2004年，王恩波课题组报道了杂多钨酸盐及有机胺修饰的多钒酸盐的 体外抗肿瘤活性等。这些研究仅包括增殖抑制作用，细胞形态学观察，细胞周期的检测等。 因此，多金属氧酸盐作为新药开发符合医药领域抗癌化疗药物的未来研究与发展趋势。

发明内容

本发明目的是提供一种抗癌化合物Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅的合成方法。

抗癌化合物Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅的合成方法按以下步骤实现：一、在磁力搅拌 下，将4～5mmol的Na₂WO₄溶解在80～120ml的去离子水中，并加热至80～120℃， 然后逐滴加入6mol/L的HCl调节pH至5.0～7.0，获得溶液A；二、将0.5～1mmol的 MnCl₂、0.8～1.2mmol的固体咪唑和溶解在6mol/L HCl中的0.3～0.8mmol的Bi(NO₃)₃同时加入到溶液A中，混匀后加热至80～120℃反应1～2h，然后冷却至室温，过滤后静 止5～10天，即完成抗癌化合物Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅的合成；其中步骤二中HCl 的用量为10mL。

本发明合成的Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅是一种具有活性的咪唑修饰的多金属氧酸 盐，它对人胃肿瘤细胞有很强的增殖抑制作用，对人肝癌及人结肠癌肿瘤细胞也有较好的 抑制率。

本发明合成的Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅采用MTT方法检测了该化合物对肿瘤细胞 的生长抑制作用，其半数抑制浓度IC₅₀＝0.081mmol/L，24h。AO/EB、FITC/PI等荧光染 色法检测出本实施方式中所得抗癌化合物Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅对肿瘤细胞株具有凋 亡诱导作用。采用单细胞凝胶电泳实验(慧星实验)和凋亡细胞的琼脂糖凝胶电泳(DNA  ladder)实验法检测出本实施方式中所得抗癌化合物Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅对肿瘤细 胞株体外实验存在的DNA损伤情况。采用透射电镜和扫描电镜形态学观察，获得了本实 施方式中所得抗癌化合物Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅诱导细胞凋亡的超微结构，采用流式 细胞技术检测出细胞凋亡的百分比。本发明在多金属氧酸盐抗肿瘤药学功能研究中具有重 要意义和研究价值，将为多金属氧酸盐作为恶性肿瘤临床化学治疗新药的可行性提供科学 依据，为抗肿瘤化学新药开发奠定科学实验基础。

附图说明

图1为具体实施方式二十中抗癌化合物Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅使用前的人胃肿瘤 细胞形态图；图2为具体实施方式二十中抗癌化合物Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅使用后的 人胃肿瘤细胞形态图；图3为具体实施方式二十中不同剂量抗癌化合物 Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅对人肝癌及结肠癌肿瘤细胞抑制率的影响的曲线图，其中表示 ◆人肝癌肿瘤细胞，表示■结肠癌肿瘤细胞；图4为具体实施方式二十抗癌化合物 Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅与5-氟尿嘧啶对人上皮肿瘤细胞影响的曲线图，其中▲表示抗 癌化合物Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅，◆表示5-氟尿嘧啶。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式抗癌化合物Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅的合成方法按以 下步骤实现：一、在磁力搅拌下，将4～5mmol的Na₂WO₄溶解在80～120ml的去离子水 中，并加热至80～120℃，然后逐滴加入6mol/L的HCl调节pH至5.0～7.0，获得溶液 A；二、将0.5～1mmol的MnCl₂、0.8～1.2mmol的固体咪唑和溶解在6mol/L HCl中的 0.3～0.8mmol的Bi(NO₃)₃同时加入到溶液A中，混匀后加热至80～120℃反应1～2h，然 后冷却至室温，过滤后静止5～10天，即完成抗癌化合物Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅的合 成；其中步骤二中HCl的用量为10mL。

本实施方式中所得抗癌化合物Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅为黄色块状晶体。

本实施方式步骤二中冷却为自然冷却；过滤采用常压过滤。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中将4～？mmol的 Na₂WO₄溶解在80ml的去离子水中，并加热至80℃。其它步骤及参数与具体实施方式一 相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中将5mmol的 Na₂WO₄溶解在120ml的去离子水中，并加热至120℃。其它步骤及参数与具体实施方式 一相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中将4.2～4.8mmol 的Na₂WO₄溶解在90～110ml的去离子水中，并加热至90～110℃。其它步骤及参数与 具体实施方式一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中在磁力搅拌下，将 4.5mmol的Na₂WO₄溶解在100ml的去离子水中，并加热至100℃。其它步骤及参数与 具体实施方式一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中在磁力搅拌下，将 4.7mmol的Na₂WO₄溶解在105ml的去离子水中，并加热至105℃。其它步骤及参数与 具体实施方式一相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是步骤一中逐滴加入 6mol/L的HCl调节pH至5.0。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是步骤一中逐滴加入 6mol/L的HCl调节pH至7.0。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是步骤一中逐滴加入 6mol/L的HCl调节pH至5.5～6.0。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是步骤一中逐滴加入 6mol/L的HCl调节pH至6.0～6.5。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是步骤一中逐滴加 入6mol/L的HCl调节pH至6.5～7.0。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是步骤一中逐滴加 入6mol/L的HCl调节pH至5.5。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式一至十二之一不同的是步骤二中将 0.5mmol的MnCl₂、0.8mmol的固体咪唑和溶解在6mol/L HCl中的0.3mmol的Bi(NO₃)₃同时加入到溶液A中，混匀后加热至80℃反应1h。其它步骤及参数与具体实施方式一至 十二之一相同。

具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式一至十二之一不同的是步骤二中将 1mmol的MnCl₂、1.2mmol的固体咪唑和溶解在6mol/LHCl中的0.8mmol的Bi(NO₃)₃同 时加入到溶液A中，混匀后加热至120℃反应2h。其它步骤及参数与具体实施方式一至 十二之一相同。

具体实施方式十五：本实施方式与具体实施方式一至十二之一不同的是步骤二中将 0.8mmol的MnCl₂、1.1mmol的固体咪唑和溶解在6mol/L HCl中的0.6mmol的Bi(NO₃)₃ 同时加入到溶液A中，混匀后加热至100℃反应1.5h。其它步骤及参数与具体实施方式一 至十二之一相同。

具体实施方式十六：本实施方式与具体实施方式一至十五之一不同的是步骤二中过滤 后静止5天。其它步骤及参数与具体实施方式一至十五之一相同。

具体实施方式十七：本实施方式与具体实施方式一至十五之一不同的是步骤二中过滤 后静止10天。其它步骤及参数与具体实施方式一至十五之一相同。

具体实施方式十八：本实施方式与具体实施方式一至十五之一不同的是步骤二中过滤 后静止6～9天。其它步骤及参数与具体实施方式一至十五之一相同。

具体实施方式十九：本实施方式与具体实施方式一至十五之一不同的是步骤二中过滤 后静止7天。其它步骤及参数与具体实施方式一至十五之一相同。

具体实施方式二十：本实施方式抗癌化合物Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅的合成方法按 以下步骤实现：一、在磁力搅拌下，将4.7mmol的Na₂WO₄溶解在100ml的去离子水中， 并加热至100℃，然后逐滴加入6mol/L的HCl调节pH至6.0，获得溶液A；二、将0.7mmol 的MnCl₂、1mmol的固体咪唑和溶解在6mol/LHCl中的0.5mmol的Bi(NO₃)₃同时加入到 溶液A中，混匀后加热至100℃反应1.5h，然后冷却至室温，过滤后静止8天，即完成抗 癌化合物Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅的合成；其中步骤二中HCl的用量为10mL。

本实施方式中所得抗癌化合物Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅为黄色块状晶体；它是一种 具有活性的咪唑修饰的多金属氧酸盐。

采用MTT实验法检测本实施方式中所得抗癌化合物Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅，对 人胃肿瘤细胞的增殖抑制作用，考察其抑制作用与多金属氧酸盐的作用浓度存在的剂量依 赖性；采用倒置显微镜对多金属氧酸盐作用下人胃肿瘤细胞的生长状况和形态学进行观 察；结果如图1(抗癌化合物Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅使用前)和图2(抗癌化合物 Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅使用后)所示，给药前后，人胃肿瘤细胞形态学发生了很大改 变，说明抗癌化合物Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅对人胃肿瘤细胞有很大的抑制作用，其半 数抑制浓度IC₅₀＝0.081mmol/L，24h。

本实施方式中所得抗癌化合物Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅，检测其不同剂量对人肝癌 及结肠癌肿瘤细胞抑制率的影响；结果如图3所示，可见，随着抗癌化合物 Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅用量的增加，人肝癌及结肠癌肿瘤细胞抑制率逐渐增加，说明 本实施方式中所得抗癌化合物Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅对人肝癌及结肠癌肿瘤细胞有很 好的抑制率。

同时采用AO/EB、FITC/PI等荧光染色法检测出本实施方式中所得抗癌化合物 Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅对肿瘤细胞株具有凋亡诱导作用。

采用单细胞凝胶电泳(慧星实验)和凋亡细胞的琼脂糖凝胶电泳(DNA ladder)两种 实验方法检测出本实施方式中所得抗癌化合物Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅对肿瘤细胞株体 外具有诱导DNA的损伤作用。

采用透射电镜和扫描电镜形态学观察，说明本实施方式中所得抗癌化合物 Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅能够诱导肿瘤细胞凋亡的超微结构，采用流式细胞仪技术检测 出细胞凋亡的百分比。

本实施方式中所得抗癌化合物Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅与常用临床化疗药物(5-氟 尿嘧啶)在肿瘤抑制作用的比较研究；结果如图4所示，可见，本实施方式中所得抗癌化 合物Na₄Bi₂Mn₂W₂₀C₆H₈₄N₄O₁₀₅的对人上皮肿瘤细胞的抑制作用大于5-氟尿嘧啶，说明其 具有良好的抗癌活性。