專利名稱：一種納米稀土三元抗癌化合物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬制藥技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，是涉及一種抗癌功能的配合物。
背景技術(shù)：
癌癥的化學治療近年來有飛速發(fā)展，新抗癌藥不斷出現(xiàn)。紫杉醇、喜樹堿衍生物及維甲類化合物抗腫瘤治療作用的證實被譽為90年代抗癌藥物研究的重大發(fā)現(xiàn)。降低癌癥發(fā)病率主要靠早期發(fā)現(xiàn)和預(yù)防，現(xiàn)在已經(jīng)知道腫瘤是一種特殊的疾病，由正常組織轉(zhuǎn)變?yōu)榘┮话愣冀?jīng)過癌前階段，而癌前疾病的治療是癌的藥物預(yù)防的理想靶點。因此，抗癌藥物已不限于傳統(tǒng)的細胞毒型藥物，癌預(yù)防藥物的研究與開發(fā)已成為有前景的新領(lǐng)域。近年來，隨著分子生物學的進步及癌治療研究的發(fā)展，已經(jīng)證明，癌癥是一種多基因疾病，由至少兩種以上癌基因經(jīng)多階段變化所致。癌細胞生物學研究的進步為癌的預(yù)防提供了不少新靶點，開辟了新的領(lǐng)域。
尋找對宿主毒性小，對癌細胞有選擇性抑制作用的抗癌藥物，可以從天然資源，如植物、動物、海洋中獲得有效物質(zhì)，也可以利用已知抗癌化合物進行改造，使之比現(xiàn)有藥活性更高、毒性更低、更加有效。目前國內(nèi)外的化學合成抗癌產(chǎn)品品種繁多，但也存在一些不足(1)制藥行業(yè)對環(huán)境污染很嚴重；(2)如何減少用藥量和毒副作用也是一個重要問題。
固相化學反應(yīng)是指有固體物質(zhì)直接參與的反應(yīng)，它既包括經(jīng)典的固—固反應(yīng)，也包括固-氣反應(yīng)和固-液反應(yīng)。固相反應(yīng)由于不使用溶劑，具有高選擇性、高產(chǎn)率、工藝過程簡單、符合綠色化學以及可實現(xiàn)分子自組裝等優(yōu)點，已成為人們制備新化合物的主要手段之一。在配位化學領(lǐng)域中，配合物的合成大都是在溶液相中進行的，利用低熱溫度或室溫固相反應(yīng)方法的合成化學尚未引起人們的重視。由于許多固相配位化學反應(yīng)在室溫或低熱溫度條件下即能發(fā)生，并進行到底，故可用來直接合成許多簡單的配合物。與通常所用的溶液合成法相比，固相反應(yīng)方法不涉及反應(yīng)物的溶解和產(chǎn)物的結(jié)晶等，因而往往具有操作簡便，產(chǎn)率高的特點，在某些情況下，其優(yōu)點更為明顯。
稀土和羧酸及雜環(huán)類進行反應(yīng)，制備稀土羧酸雜環(huán)三元配合物前人有所報道。經(jīng)國內(nèi)外文獻檢索，類似的有吳惠霞等2002年在《中國稀土學報》上發(fā)表了“稀土煙酸與8羥基喹啉三元配合物的合成、表征及熒光光譜”，制備方法為RECl3·6H2O(RE＝La，Eu，Dy)由RE2O3溶于鹽酸制得，TbCl3·6H2O由Tb4O7溶于濃鹽酸和濃H2O2溶液制得。三元固體配合物的合成往含有5mmol HL的乙醇溶液中加入計量的NaOH溶液并微熱，使之生成鈉鹽。然后與含5mmolHhq的乙醇溶液混合。在60℃下，邊攪拌邊將混合配體溶液緩慢滴入含5mmolRECl3·6H2O的乙醇溶液中。調(diào)節(jié)最終pH＝6.5～7.0，再繼續(xù)反應(yīng)1h，陳化，將沉淀抽濾，用95％乙醇洗滌，除去未反應(yīng)的有機配體，再用60℃二次蒸餾水洗滌至濾液中不含氯離子。真空干燥，得固體配合物。但此制備方法采取的不是低溫固相法和納米技術(shù)，而是沉淀法；研究的化合物為稀土煙酸與8羥基喹啉三元配合物；研究的理化性質(zhì)是熒光光譜，沒有研究藥理性質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
所要解決的技術(shù)問題本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種納米稀土三元抗癌化合物及其制備方法和應(yīng)用，以克服現(xiàn)有的類似三元配合物的制備方法復雜、且均為常規(guī)粒徑、尚未有納米粒徑的制備方法的不足，也為了克服現(xiàn)有抗癌化合物價格高昂、用藥量大、毒性高、副作用大、對環(huán)境易產(chǎn)生污染的缺陷。
技術(shù)方案本發(fā)明的技術(shù)方案之一為提供一種納米稀土三元化合物，化學式為RE(A)(hq)其中，RE選自稀土離子La3+、Ce3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+、Eu3+、Er3+或Y3+中的一種或一種以上，A為鉬酸根或鎢酸根，hq為8-羥基喹啉、鄰菲羅啉或吡啶。
上述的納米稀土三元化合物的優(yōu)選方案之一為，所說化合物的粒徑范圍為1-100nm。進一步優(yōu)選化合物的粒徑范圍為50-100nm。
上述的納米稀土三元化合物的優(yōu)選方案之二為，所說化合物的顏色與稀土離子顏色一致，且粒度分布均勻。
本發(fā)明的技術(shù)方案之二為提供上述的納米稀土三元化合物的制備方法，包括如下步驟(1)取摩爾比為1∶1的鎢酸鹽或鉬酸鹽和雜環(huán)化合物混合、研磨均勻；(2)加入與雜環(huán)化合物相同摩爾數(shù)的RECl3·xH2O，研磨；(3)用乙醇和水的混合溶液浸泡三元配合物，并洗去殘留的雜環(huán)化合物；(4)洗滌除去氯離子，干燥，研磨到納米級；其中，RE選自稀土離子La3+、Ce3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+、Eu3+、Er3+或Y3+中的一種或一種以上。
上述的納米稀土三元化合物的制備方法的優(yōu)選方案之一為，所說的鎢酸鹽或鉬酸鹽為鉬酸鈉、鉬酸鉀、鎢酸鈉或鎢酸鉀中的一種。
上述的納米稀土三元化合物的制備方法的優(yōu)選方案之二為，所說的雜環(huán)化合物為8-羥基喹啉、鄰菲羅啉或吡啶。
上述的納米稀土三元化合物的制備方法的優(yōu)選方案之三為，所說的RECl3·xH2O預(yù)先由RE2O3與鹽酸反應(yīng)制得；其中，RE選自La3+、Ce3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+、Eu3+、Er3+或Y3+中的一種或一種以上。
本發(fā)明的技術(shù)方案之三為提供上述的納米稀土三元化合物的應(yīng)用，即利用其促進癌細胞凋亡。優(yōu)選方案為，以0.625-5mg/mL的終濃度作用于早幼粒細胞性白血病細胞。
有益效果與傳統(tǒng)的單一抗癌化合物稀土、鉬酸或鎢酸以及雜環(huán)類化合物相比，本發(fā)明的納米稀土鉬酸或鎢酸雜環(huán)類化合物具有如下特點(1)本發(fā)明的納米稀土鉬酸或鎢酸雜環(huán)類化合物是一種以配位鍵結(jié)合的稀土鉬酸或鎢酸雜環(huán)類配合物，產(chǎn)品具有較好的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，可經(jīng)受408℃以上的高溫，可在常溫下使用、保存和運輸。
(2)本發(fā)明的化合物具有良好的脂溶性，按照相似相溶的原理，它更加容易進入細胞膜而在細胞內(nèi)起作用。
(3)本發(fā)明的納米稀土三元抗癌化合物制備方法簡單、制備價格低廉、制造環(huán)節(jié)中對環(huán)境的影響小，屬安全產(chǎn)品，半致死劑量LD50超過2～5g/kg，達到食品添加劑級別的要求。急性皮膚實驗表明對人體無害。
(4)對體外培養(yǎng)的早幼粒細胞性白血病細胞凋亡作用顯著，單位藥量的抗癌能力因三種抗癌官能團的協(xié)同作用而更加強勁，使用中由于用藥量少，使藥物毒性更小，對正常細胞殺傷作用小。
(5)本發(fā)明的產(chǎn)品外觀呈黃色粉末，平均粒徑＜100nm，粒度分布均勻。因為產(chǎn)品是納米級因而具有極高的比表面積，易于與微米級的癌細胞作用，使其凋亡。同時，可增加使用效果、降低使用量，而普通粒徑的同類藥物配合物則不具有這種優(yōu)越性。
(6)本發(fā)明的納米稀土鉬酸或鎢酸雜環(huán)類抗癌化合物中所涉及的官能團只是幾個個例，比如稀土離子不止La3+、Ce3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+、Eu3+、Er3+和Y3+這8種、其間組合多種多樣、鉬酸根或鎢酸根可由其他金屬氧化物離子替代、雜環(huán)化合物除了8-羥基喹啉、鄰菲羅啉和吡啶還可以采用其他多種多腫瘤細胞有特異性抑制作用的化合物等等，這種發(fā)明構(gòu)思在納米抗癌藥物研究方面具有重要前景。


圖1是納米稀土鉬酸或鎢酸雜環(huán)類抗癌化合物的電子顯微鏡照片。
圖2是正常早幼粒細胞性白血病細胞(上圖)和經(jīng)過抗癌化合物處理的凋亡早幼粒細胞性白血病細胞(下圖)的熒光顯微鏡圖，箭頭所指為典型的凋亡細胞。圖中標尺為30微米。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規(guī)條件，如化工產(chǎn)品手冊，或按照制造廠商所建議的條件。RE2O3(＞99.95％)購自上海躍龍有色金屬有限公司，鎢酸鹽和鉬酸鹽購自泰州市歐普特鎢鉬制品有限公司。其他無機化學試劑和有機試劑購自上?；瘜W試劑廠。早幼粒細胞性白血病細胞來源于中國科學院上海細胞庫。
實施例1納米稀土鉬酸雜環(huán)類三元抗癌配合物及其制備方法取0.01mol鉬酸鹽(鉬酸鈉或鉬酸鉀)，與0.01mol 8-羥基喹啉在瑪瑙研缽中混合；研磨均勻后加入0.01mol RECl3·xH2O(預(yù)先由RE2O3與鹽酸反應(yīng)制得)，研磨40分鐘；用乙醇和水的混合溶液浸泡三元配合物；抽濾，用乙醇洗去殘留的8-羥基喹啉，再用二次蒸餾水洗滌除去氯離子(Cl-)，真空干燥8-12小時。研磨至納米級得到RE(A)(hq)。
注A為鉬酸根，hq為8-羥基喹啉、鄰菲羅啉或吡啶。RE可以為La3+、Ce3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+、Eu3+、Er3+或Y3+中的一種，也可以是一種以上的組合，比如稀土La3+和Ce3+、Pr3+和Nd3+和Sm3+、Eu3+和Er3+和Y3+、Ce3+和Sm3+和Eu3+和Er3+和Y3+、甚至8種稀土元素的全部，n種RECl3·xH2O為原料時，各取0.01mol與0.02×n mol的鉬酸鹽混和反應(yīng)，其反應(yīng)條件和過程相同。
同理，利用上述的方法也可以制備含鄰菲羅啉或吡啶等雜環(huán)類化合物與不同的稀土離子和鉬酸的配合物，具體做法只要將相同mol數(shù)的鄰菲羅啉或吡啶取代8-羥基喹啉參與反應(yīng)即可，所獲產(chǎn)品符合通式RE(A)(hq)。
實施例2納米稀土鎢酸雜環(huán)類三元抗癌配合物及其制備方法取0.01mol鎢酸鹽(鎢酸鈉或鎢酸鉀)，與0.01mol 8-羥基喹啉在瑪瑙研缽中混合；研磨均勻后加入0.01mol RECl3·xH2O(預(yù)先由RE2O3與鹽酸反應(yīng)制得)，研磨半個小時；抽濾，用乙醇洗去殘留的8-羥基喹啉，再用二次蒸餾水洗滌除去氯離子(Cl-)，真空干燥10小時。得到RE(A)(hq)。研磨至納米級。
注A為鎢酸根，hq為8-羥基喹啉、鄰菲羅啉或吡啶。RE可以為La3+、Ce3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+、Eu3+、Er3+或Y3+中的一種，也可以是一種以上的組合，比如稀土La3+和Ce3+、Pr3+和Nd3+和Sm3+、Eu3+和Er3+和Y3+、Ce3+和Sm3+和Eu3+和Er3+和Y3+、甚至8種稀土元素的全部，n種RECl3·xH2O為原料時，各取0.01mol與0.02×n mol的鎢酸鹽混和反應(yīng)，其反應(yīng)條件和過程相同。
同理，利用上述的方法也可以制備含鄰菲羅啉或吡啶等雜環(huán)類化合物與不同的稀土離子和鎢酸的配合物，具體做法只要將相同mol數(shù)的鄰菲羅啉或吡啶取代8-羥基喹啉參與反應(yīng)即可，所獲產(chǎn)品符合通式RE(A)(hq)。
實施例3將實施例1和2所制備的配合物分別溶于DMSO，分別配制成0.625mg/mL，1.25mg/mL，2.5mg/mL，5mg/mL的溶液，加入快速生長期的早幼粒細胞性白血病細胞培養(yǎng)液中，使終濃度為2×105個/mL左右。48小時后在熒光倒置顯微鏡下觀察細胞生長情況并且計數(shù)。圖2。
結(jié)果顯示，以稀土鉬酸雜環(huán)類配合物處理的白血病細胞，其凋亡率分別為35.33％，46.5％，67.17％，87.33％，差異顯著；以稀土鎢酸雜環(huán)類配合物處理的白血病細胞，其凋亡率分別為40.83％，46％，62.67％，76.5％，差異顯著。見表1。
以同樣終濃度的8-羥基喹啉處理白血病細胞并以空白為對照，活細胞壞死。
以同樣終濃度的稀土離子(La3+或Ce3+或Pr3+或Nd3+或Sm3+或Eu3+或Er3+或Y3+)處理白血病細胞并以空白為對照，其凋亡率均低于三元配合物處理組，如Er3+處理組的各濃度組凋亡率分別為29.17％，29.67％，33.17％，39.5％，差異顯著。
以同樣終濃度的鎢酸處理白血病細胞并以空白為對照，其凋亡率分別為17.67％，18.5％，19.67％，20.67％，差異顯著。
非納米粒徑的上述三元配合物的凋亡率與納米級相比，結(jié)果相差極為懸殊。
表1.納米稀土三元化合物對癌細胞的凋亡率的測定結(jié)果樣品濃度(μg/ml)癌細胞凋亡率(％)Pr-Mo-8-羥基喹啉0.625 35.331.25 46.52.567.175 87.33Er-Mo-8-羥基喹啉0.625 38.751.25 53.52.567.5
5 85Nd-W-8-羥基喹啉0.625 32.831.25 41.162.562.835 76.5Er-W-8-羥基喹啉0.625 40.831.25 462.562.675 76.權(quán)利要求
1.一種納米稀土三元化合物，化學式為RE(A)(hq)其中，RE選自稀土離子La3+、Ce3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+、Eu3+、Er3+或Y3+中的一種或一種以上，A為鉬酸根或鎢酸根，hq為8-羥基喹啉、鄰菲羅啉或吡啶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米稀土三元化合物，其特征在于，所說化合物的粒徑范圍為1-100nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的納米稀土三元化合物，其特征在于，所說化合物的粒徑范圍為50-100nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的納米稀土三元化合物，其特征在于，所說化合物的顏色與稀土離子顏色一致，且粒度分布均勻。
5.權(quán)利要求1所述的納米稀土三元化合物的制備方法，包括如下步驟(1)取摩爾比為1∶1的鎢酸鹽或鉬酸鹽和雜環(huán)化合物混合、研磨均勻；(2)加入與雜環(huán)化合物相同摩爾數(shù)的RECl3·xH2O，研磨；(3)用乙醇和水的混合溶液浸泡三元配合物，并洗去殘留的雜環(huán)化合物；(4)洗滌除去氯離子，干燥，研磨到納米級；其中，RE選自稀土離子La3+、Ce3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+、Eu3+、Er3+或Y3+中的一種或一種以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的納米稀土三元化合物的制備方法，其特征在于，所說的鎢酸鹽或鉬酸鹽為鉬酸鈉、鉬酸鉀、鎢酸鈉或鎢酸鉀中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的納米稀土三元化合物的制備方法，其特征在于，所說的雜環(huán)化合物為8-羥基喹啉、鄰菲羅啉或吡啶。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的納米稀土三元化合物的制備方法，其特征在于，所說的RECl3·xH2O預(yù)先由RE2O3與鹽酸反應(yīng)制得；其中，RE選自La3+、Ce3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+、Eu3+、Er3+或Y3+中的一種或一種以上。
9.權(quán)利要求1所述的納米稀土三元化合物的應(yīng)用，即利用其促進癌細胞凋亡。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的納米稀土三元化合物的應(yīng)用，其特征在于，以0.625-5mg/mL的終濃度作用于早幼粒細胞性白血病細胞。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種納米稀土三元抗癌化合物及其制備方法和應(yīng)用，該化合物的化學式為RE(A)(hq)；其中，RE選自稀土離子La
文檔編號C07D213/06GK1887877SQ20061002919
公開日2007年1月3日 申請日期2006年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月21日
發(fā)明者何其莊, 鄭文捷, 李興玉, 閔慧 申請人:上海師范大學