一种抗人骨肉瘤含锌杂多化合物及其合成方法
【专利摘要】一种抗人骨肉瘤含锌杂多化合物及其合成方法，它涉及一种抗人骨肉瘤含锌杂多化合物及其合成方法。本发明的抗人骨肉瘤含锌杂多化合物的分子式为(H2imi)2[Bi2W20O70Zn2(OH2)6Na4(OH2)14]·15H2O。方法：一、Na2WO4·2H2O溶于去离子水，调节pH，得溶液A；二、Bi(NO3)3·5H2O溶于稀盐酸溶液，得溶液B；三、Zn(Ac)2·2H2O、咪唑及溶液B同时加入溶液A中，搅拌下加热并保温，经冷却、过滤和静止后即完成。本发明中抗人骨肉瘤含锌杂多化合物能够诱导人骨肉肿瘤细胞发生凋亡形态改变，DNA损伤进而抑制人骨肉肿瘤细胞增殖，可用作抗人骨肉瘤的化疗药物。
【专利说明】一种抗人骨肉瘤含锌杂多化合物及其合成方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种抗人骨肉瘤含锌杂多化合物及其合成方法。
【背景技术】
[0002]人骨肉瘤近年发病率快速增长并趋于年轻化，该肿瘤具有转移发生早，预后差等特点。因此新型抗人骨肉瘤辅助化疗药物的探索是骨内瘤得以有效治疗和控制的焦点。目前临床主要治疗方法多为截肢或单纯的大剂量放疗，肿瘤虽然可获得局部控制，但由此却出现远端转移，极大地降低了生存率。临床化疗方法已经成为一种骨肉肿瘤治疗最有效的方法。顺钼、异环磷酰胺和较高剂量甲氨蝶呤的单独及联合术前使用可有效控制术后转移，但对骨肉瘤生存期的延长尚无明显改善。因此，国内外学者在寻找新型高效抗人骨肉瘤化学治疗新药过程中不断探索，但抗人骨肉瘤含锌杂多化合物作为该肿瘤化学辅助药物的研究尚未报道。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种抗人骨肉瘤含锌杂多化合物及其合成方法。
[0004]本发明的抗人骨肉瘤含锌杂多化合物的分子式为2 [Bi2W20O70Zn2 (OH2) 6Na4 (OH2) 14] ? 15H20。
[0005]本发明的抗人骨肉瘤含锌杂多化合物的合成方法按以下步骤进行:
[0006]一、在80~160mL的去离子水中加热搅拌溶解2.639~3.299g的Na2WO4 ? 2H20，分液漏斗逐滴加入稀盐酸溶液至溶液pH为5.2~6.8，滴加过程中不断搅拌，得到溶液A ;
[0007]二、将0.388~0.680g的Bi (NO3)3^H2O溶解在IOmL稀盐酸溶液中，得到溶液B ；
[0008]三、将0.110 ~0.396g 的 Zn (Ac) 2 *2H20,0.102 ~0.170g 的咪唑和溶液 B 同时加入到溶液A中，搅拌下加热至85°C~115°C并保持2.5~5h，然后冷却至室温，过滤，并将滤液于室温下静止7~12天，即完成抗人骨肉瘤含锌化合物的合成；
[0009]其中步骤一和步骤二中稀盐酸溶液的配制体积比均为1:3。
[0010]本发明的抗人骨肉瘤含锌杂多化合物可用作抗人骨肉瘤的化疗药物。
[0011]本发明所合成的含锌杂多化合物是一种活性有机小分子配体修饰的杂多氧酸盐，其对人骨肉瘤细胞具有较强抑制作用，并可以诱导人骨肉瘤发生细胞凋亡。本发明的含锌杂多化合物结构中两个[B- P -BiW9O33]9_之间共享两个Zn11O3 (H2O) 3八面体和两个钨氧八面体WO6,从而通过共用顶点形成三明治结构，多个三明治结构被钠连接聚合成一维链式结构，咪唑分子嵌在每两个三明治结构之间的孔隙中。
[0012]本发明的含锌杂多化合物可以抑制人骨肉瘤增长并诱导细胞发生凋亡状。本发明合成的含锌杂多化合物诱 导人骨肉肿瘤细胞发生凋亡形态改变，DNA损伤进而抑制人骨肉肿瘤细胞增殖。一、形态改变:在倒置显微镜下可以观察到含锌杂多化合物使人骨肉肿瘤U20S细胞生长状态受到影响，表现为细胞间的连接松散，细胞贴壁松弛，细胞数量减少，细胞皱缩变圆；细胞经过含锌杂多化合物处理后，在电镜下可以观察到胞体缩小，细胞表面皱缩呈内陷或突起球状凋亡小体结构；二、DNA损伤:单细胞凝胶电泳实验实验方法检测出本发明的含锌杂多化合物诱导人骨肉肿瘤细胞DNA损伤碎片在电泳场中离开核DNA于凝胶分子筛中移向阳极，形成彗星尾。流式细胞凋亡检测实验方法表明含锌杂多化合物使人骨肉肿瘤细胞核内被降解生成的DNA片段从核内释放而形成凋亡峰；三、采用细胞增殖抑制方法检测含锌杂多化合物对人骨肉肿瘤U20S细胞生长状态发生增殖抑制作用，其半数抑制浓度 IC5(i=31.3umol/L,24h。
[0013]本发明的含锌杂多化合物可用作抗人骨肉瘤的化疗药物。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是试验合成的含锌杂多化合物的分子结构模型；
[0015]图2是试验合成的含锌杂多化合物的红外吸收光谱图；
[0016]图3是试验合成的含锌杂多化合物的差热热重谱图；
[0017]图4是160umol/L试验合成的含锌杂多化合物作用24h后的人骨肉肿瘤细胞倒置显微镜下(X200)空白对照组的细胞形态图；
[0018]图5是160umol/L试验合成的含锌杂多化合物作用24h后的人骨肉肿瘤细胞倒置显微镜下(X200)给药组的细胞形态图；
[0019]图6是160umol/L试验合成的含锌杂多化合物作用24h后的人骨肉肿瘤细胞电镜下(X8000)对照组的细胞形态图；
[0020]图7是160umol`/L试验合成的含锌杂多化合物作用24h后的人骨肉肿瘤细胞电镜下(X8000)药组的细胞形态图；
[0021]图8是160umol/L试验合成的含锌杂多化合物作用24h后的人骨肉肿瘤细胞单细胞凝胶电泳(X200)对照组的DNA损伤形态图；
[0022]图9是160umol/L试验合成的含锌杂多化合物作用24h后的人骨肉肿瘤细胞单细胞凝胶电泳(X200)药组的DNA损伤形态图；
[0023]图10是160u mol/L试验合成的含锌杂多化合物作用24h后的人骨肉肿瘤细胞检测DNA片段凋亡片段释放图，a表示凋亡峰，b表示Gl峰，c表示G2峰；
[0024]图11是试验合成的含锌杂多化合物对骨肉肿瘤细胞增殖抑制曲线图，如图所示含锌杂多化合物的浓度与肿瘤细胞增殖抑制率的关系曲线。
【具体实施方式】
[0025]【具体实施方式】一:本实施方式的抗人骨肉瘤含锌杂多化合物的分子式为(H2imi)2[Bi2W20O70Zn2 (OH2) 6Na4 (OH2) 14] ? 15H20。
[0026]本实施方式中的含锌杂多化合物结构中两个[B-P-BiW9O33] 9_之间共享两个Zn11O3(H2O)3八面体和两个钨氧八面体从而通过共用顶点形成三明治结构，多个三明治结构被钠连接聚合成链式结构，咪唑分子嵌在每两个三明治结构之间的孔隙中。
[0027]本实施方式中的含锌杂多化合物为乳白色粉未状化合物。
[0028]本实施方式的含锌杂多化合物诱导人骨肉肿瘤细胞发生凋亡形态改变，DNA损伤进而抑制人骨肉肿瘤细胞增殖。一、形态改变:在倒置显微镜下可以观察到含锌杂多化合物使人骨肉肿瘤U20S细胞生长状态受到抑制，表现为细胞间的连接松散，细胞贴壁松弛，细胞数量减少，细胞皱缩变圆；细胞经过含锌杂多化合物处理后，在电镜下可以观察到胞体缩小，细胞表面皱缩呈内陷或突起球状凋亡小体结构；二、DNA损伤:单细胞凝胶电泳实验实验方法检测出本发明的含锌杂多化合物诱导人骨肉肿瘤细胞DNA损伤碎片在电泳场中离开核DNA于凝胶分子筛中移向阳极，形成彗星尾。流式细胞凋亡检测实验方法得到人骨肉肿瘤细胞核内被降解生成的DNA片段从核内释放，出现凋亡峰；三、采用细胞增殖抑制方法检测含锌杂多化合物对人骨肉肿瘤U20S细胞生长状态的抑制，其半数抑制浓度IC50=31.3umol/L,24h。
[0029]【具体实施方式】二:本实施方式的抗人骨肉瘤含锌杂多化合物的合成方法，按以下步骤进行:
[0030]一、在80~160mL的去离子水中加热搅拌溶解2.639~3.299g的Na2WO4 ? 2H20，分液漏斗逐滴加入稀盐酸溶液至溶液pH为5.2~6.8，滴加过程中不断搅拌，得到溶液A ;
[0031]二、将0.388~0.680g的Bi (NO3)3 AH2O溶解在IOmL稀盐酸溶液中，得到溶液B ；
[0032]三、将0.110 ~0.396g 的 Zn (Ac) 2.2H20、0.102 ~0.170g 的咪唑和溶液 B 同时加入到溶液A中，搅拌下加热至85°C~115°C并保持2.5~5h，然后冷却至室温，过滤，并将滤液于室温下静止7~12天，即完成抗人骨肉瘤含锌化合物的合成；
[0033]其中步骤 一和步骤二中稀盐酸溶液的配制体积比均为1:3。
[0034]本实施方式步骤二中咪唑为药物配体。
[0035]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】二不同的是，步骤一中在110~140mL的去离子水中加热搅拌溶解2.804~3.134g的Na2WO4 ? 2H20。其它步骤及参数与【具体实施方式】二相同。
[0036]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】二不同的是，步骤一中在130mL的去离子水中加热搅拌溶解3.012g的Na2WO4 ? 2H20。其它步骤及参数与【具体实施方式】二相同。
[0037]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】二至四之一不同的是，步骤一中溶液PH为6。其它步骤及参数与【具体实施方式】二至四之一相同。
[0038]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】二至五之一不同的是，步骤二中将0.469~0.631g的Bi (NO3)3 ? 5H20溶解在IOmL稀盐酸溶液中，得到溶液B。其它步骤及参数与【具体实施方式】二至五之一相同。
[0039]【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】二至五之一不同的是，步骤二中将0.486g的Bi (NO3)3 ? 5H20溶解在IOmL稀盐酸溶液中，得到溶液B。其它步骤及参数与【具体实施方式】二至五之一相同。
[0040]【具体实施方式】八:本实施方式与【具体实施方式】二至七之一不同的是，步骤三中将0.130~0.374g的Zn (Ac)2 ? 2H20、0.129~0.156g的咪唑和溶液B同时加入到溶液A中，搅拌下加热至90°C~105°C并保持3.5~4.5h。其它步骤及参数与【具体实施方式】二至七之一相同。
[0041]【具体实施方式】九:本实施方式与【具体实施方式】二至七之一不同的是，步骤三中将
0.155§的211(4(3)2 *2H20,0.136g的咪唑和溶液B同时加入到溶液A中，搅拌下加热至100°C
并保持4h。其它步骤及参数与【具体实施方式】二至七之一相同。
[0042]【具体实施方式】十:本实施方式与【具体实施方式】二至九之一不同的是，步骤三中静止10天。其它步骤及参数与【具体实施方式】二至九之一相同。
[0043]【具体实施方式】十一:本实施方式的抗人骨肉瘤含锌杂多化合物作为抗人骨肉瘤化疗药物的应用。
[0044]在倒置显微镜下可以观察到含锌杂多化合物使人骨肉肿瘤U20S细胞生长状态受到影响，表现为细胞间的连接松散，细胞贴壁松弛，细胞数量减少，细胞皱缩变圆；细胞经过含锌杂多化合物处理后，在电镜下可以观察到胞体缩小，细胞表面皱缩呈内陷或突起球状凋亡小体结构；二、DNA损伤:单细胞凝胶电泳实验实验方法检测出本发明的含锌杂多化合物诱导人骨肉肿瘤细胞DNA损伤碎片在电泳场中离开核DNA于凝胶分子筛中移向阳极，形成彗星尾。流式细胞凋亡检测实验方法到人骨肉肿瘤细胞核内被降解生成的DNA片段从核内释放，出现凋亡峰；三、采用细胞增殖抑制方法检测含锌杂多化合物对人骨肉肿瘤U20S细胞生长状态的抑制，其半数抑制浓度IC5(i=31.3umol/L，24h。
[0045]本发明采用以下试验验证本发明的有益效果:
[0046]本发明采用以下试验验证本发明的有益效果:
[0047]试验:本试验的抗人骨肉瘤含锌杂多化合物的合成方法按以下步骤进行:
[0048]一、在IlOmL的去离子水中加热搅拌溶解3.1OOg的Na2WO4 *2H20,分液漏斗逐滴加入稀盐酸溶液至溶液PH为5.9，滴加过程中不断搅拌，得到溶液A ; [0049]二、将0.483g的Bi (NO3) 3 ? 5H20溶解在IOmL稀盐酸溶液中，得到溶液B ；
[0050]三、将0.155g的Zn (Ac)2 ? 2H20、0.136g的咪唑和溶液B同时加入到溶液A中，搅拌下加热至100°c并保持4h，然后冷却至室温，过滤，并将滤液于室温下静止10天，即完成抗人骨肉瘤含锌化合物的合成；
[0051]其中步骤一和步骤二中稀盐酸溶液的配制体积比均为1:3。
[0052]本试验得到的含锌杂多化合物的分子式为(H2Imi) 2 [Bi2W20O70Zn2 (OH2) 6Na4 (OH2) 14] ?15H20,为一种乳白色粉未状化合物。
[0053]本试验的含锌杂多化合物结构中两个[BUiW9033]9_之间共享两个Zn nO3(H2O)3八面体和两个钨氧八面体从而通过共用顶点形成三明治结构，多个三明治结构被钠连接聚合成链式结构，咪唑分子嵌在每两个三明治结构之间的孔隙中。该结构如附图1和表1、表2所示。
[0054]表1试验合成的含锌杂多化合物的晶体学参数
【权利要求】
1.一种抗人骨肉瘤含锌杂多化合物，其特征在于抗人骨肉瘤含锌杂多化合物的分子式为(H2imi) JBi2W20O70Zn2 (OH2) 6Na4(OH2)14] ? 15H20。
2.合成如权利要求1所述的一种抗人骨肉瘤含锌杂多化合物的方法，其特征在于它按以下步骤进行: 一、在80~160mL的去离子水中加热搅拌溶解2.639~3.299g的Na2WO4 ? 2H20,分液漏斗逐滴加入稀盐酸溶液至溶液PH为5.2~6.8，滴加过程中不断搅拌，得到溶液A ; 二、将0.388~0.680g的Bi (NO3)3 ? 5H20溶解在IOmL稀盐酸溶液中，得到溶液B ； 三、将0.110~0.396g的Zn (Ac) 2.2H20、0.102~0.170g的咪唑和溶液B同时加入到溶液A中，搅拌下加热至85°C~115°C并保持2.5~5h，然后冷却至室温，过滤，并将滤液于室温下静止7~12天，即完成抗人骨肉瘤含锌化合物的合成； 其中步骤一和步骤二中稀盐酸溶液的配制体积比均为1:3。
3.根据权利要求2所述的一种抗人骨肉瘤含锌杂多化合物的合成方法，其特征在于步骤一中在110~140mL的去 离子水中加热搅拌溶解2.804~3.134g的Na2WO4 ? 2H20。
4.根据权利要求3所述的一种抗人骨肉瘤含锌杂多化合物的合成方法，其特征在于步骤一中在130mL的去离子水中加热搅拌溶解3.012g的Na2WO4 ? 2H20。
5.根据权利要求4所述的一种抗人骨肉瘤含锌杂多化合物的合成方法，其特征在于步骤一中溶液pH为6。
6.根据权利要求5所述的一种抗人骨肉瘤含锌杂多化合物的合成方法，其特征在于步骤二中将0.469~0.631g的Bi (NO3)3 ? 5H20溶解在IOmL稀盐酸溶液中，得到溶液B。
7.根据权利要求6所述的一种抗人骨肉瘤含锌杂多化合物的合成方法，其特征在于步骤二中将0.486g的Bi (NO3) 3 ? 5H20溶解在IOmL稀盐酸溶液中，得到溶液B。
8.根据权利要求7所述的一种抗人骨肉瘤含锌杂多化合物的合成方法，其特征在于步骤三中将0.130~0.374g的Zn (Ac) 2 ? 2H20、0.129~0.156g的咪唑和溶液B同时加入到溶液A中，搅拌下加热至90°C~105°C并保持3.5~4.5h。
9.根据权利要求8所述的一种抗人骨肉瘤含锌杂多化合物的合成方法，其特征在于步骤三中将0.155g的Zn(Ac)2 *2H20,0.136g的咪唑和溶液B同时加入到溶液A中，搅拌下加热至100°C并保持4h。
10.根据权利要求9所述的一种抗人骨肉瘤含锌杂多化合物的合成方法，其特征在于步骤三中静止10天。
【文档编号】C07F19/00GK103524567SQ201310459439
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】王路, 周百斌, 于凯, 苏占华, 初丽丽, 张思琪 申请人:哈尔滨工业大学