腐殖酸有機錫羧酸酯及其制備方法和應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明公開了一類腐植酸有機錫羧酸酯化合物、其制備方法和應(yīng)用，屬有機化學(xué)合成領(lǐng)域。其制備方法如下：有機溶劑中，將RnSnCl4?n、R2SnO或R3SnOH和腐殖酸、有機堿加入反應(yīng)瓶中，攪拌加熱至回流反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后冷卻，過濾，水洗，烘干，得到以下結(jié)構(gòu)通式目標(biāo)化合物：，其中R選自C1?10烷基，C3?6環(huán)烷基或苯基、芐基等；n選自1,2或3。該化合物對二斑葉螨有較強的抑制活性，與殺螨藥物三唑錫相比，具有更加優(yōu)異的抑制活性；對人急性骨髓白血病細(xì)胞（KG?1a）、大鼠腎上腺髓質(zhì)嗜鉻瘤分化細(xì)胞（PC12）和人慢性髓原白血病細(xì)胞（K562）均有抑制作用。
【專利說明】
腐殖酸有機錫羧酸酯及其制備方法和應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一類新型殺螨劑腐殖酸有機錫羧酸酯、其合成方法及其在農(nóng)業(yè)上、醫(yī) 藥上的應(yīng)用，屬有機化學(xué)合成領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 腐植酸類物質(zhì)是由動物、植物殘體在微生物及地球化學(xué)作用下分解和合成的一類 天然有機高分子聚合物。腐植酸類物質(zhì)的分子中具有多種活性官能團(tuán)，它具有酸性、親水 性、界面活性、陽離子交換能力、絡(luò)合作用及吸附分散能力。黃腐酸是腐植酸類物質(zhì)堿溶-酸 析后留在酸性溶液中的那部分可溶性有機酸，可以溶于酸性、中性水溶液以及丙酮、乙醇等 溶液，對植物具有保水、抗旱、生長調(diào)節(jié)等作用，它由于分子量較低，功能團(tuán)更聚集，羧基和 酚羥基含量相對于腐植酸來說更高，被認(rèn)為有更高的反應(yīng)活性和更強的絡(luò)合能力。
[0003] 有機錫化合物是錫和碳元素直接結(jié)合所形成的金屬有機化合物，通式SRnSnX4-n (n=l_4，R為烷基或芳香基）。近年來，有機錫化合物因其結(jié)構(gòu)多變性及較好的生物活性引 起了人們的廣泛關(guān)注。研究表明，烴基錫羧酸酯大多具有良好的殺菌活性和抗癌活性，近年 來，有機錫類殺蟲劑作為農(nóng)林殺菌殺螨劑由于選擇性高、殘留低的優(yōu)點使其使用量逐增。將 腐殖酸與有機錫化合物結(jié)合制備腐殖酸有機錫羧酸酯類化合物，提高殺螨活性，滿足農(nóng)化 市場低成本、應(yīng)用效果好的需求，并將其應(yīng)用于抗癌藥物中，提高抗腫瘤活性，目前均沒見 相關(guān)報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的在于提供一類殺螨活性好、成本低的腐殖酸有機錫羧酸酯類化合物； 另一目的在于提供其制備方法，并提供其在農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥方面的應(yīng)用。
[0005] 本發(fā)明所述腐殖酸有機錫酯類化合物的結(jié)構(gòu)通式如下所示：
[0006:
[0007] 其中R選自C1-10烷基，C3-6環(huán)烷基或苯基、芐基等;η選自1，2或3。
[0008] 優(yōu)選:R為C1-8烷基，環(huán)己基或苯基、芐基等;η選自1，2或3。
[0009] 本發(fā)明所述腐殖酸有機錫酯類化合物的制備方法通過以下幾種反應(yīng)路線實現(xiàn)：
R ff±
[0011] 具體步驟如下：
[0012] 有機溶劑中，將RnSnCl4-JP腐殖酸、有機堿加入反應(yīng)瓶中，攪拌加熱至回流反應(yīng)。 反應(yīng)結(jié)束后冷卻，過濾，水洗，烘干，得到目標(biāo)化合物。
[0013]有機溶劑中，將R2SnO或R3SnOH和腐殖酸加入反應(yīng)瓶中，攪拌加熱，回流帶水反應(yīng)。 反應(yīng)結(jié)束后冷卻，過濾，水洗，烘干，得到目標(biāo)化合物。
[0014] 所用腐植酸為從風(fēng)化煤中通過堿液提取、陽離子交換樹脂純化的方法提取的黃腐 酸(尹淑芝.堿溶、離子交換樹脂混合法提取黃腐酸[J].化學(xué)工程師，1994,45:53-54;、周少 麗.黃腐酸的提純及應(yīng)用基礎(chǔ)的研究[D].沈陽理工大學(xué)碩士論文，2008);所用有機堿為三 乙胺、乙二胺、丙二胺或吡啶;所用有機錫化合物優(yōu)選三甲基氯化錫、二甲基二氯化錫、三乙 基氯化錫、三丁基氯化錫、丁基三氯化錫、二辛基氧化錫、三環(huán)己基氯化錫、三苯基氯化錫、 三芐基氯化錫。
[0015] 有機溶劑選：甲苯、苯、乙醇、丙酮或1，4-二氧六環(huán)等。
[0016] 本發(fā)明優(yōu)點及創(chuàng)新點在于：以安全無毒的天然有機高分子聚合物腐殖酸為原料， 與有機錫反應(yīng)合成了新型腐殖酸有機錫酯類化合物，在提高農(nóng)作物抗病抗旱能力和促進(jìn)作 物生長發(fā)育的同時，發(fā)揮協(xié)同作用，提高殺蟲殺螨功效;并能夠在醫(yī)藥方面提高藥物的抗腫 瘤活性。其制備方法簡單、經(jīng)濟、溫和，收率較高。
[0017] 本發(fā)明合成的部分優(yōu)選化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)、紅外和ICP-MS的數(shù)據(jù)如下：
[0018]


【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。
[0021] 實施例1:
[0022] 將1.10g 二甲基二氯化錫(0.005111〇1)、10.368黃腐酸(平均分子量1036,0.01111〇1)、 I.Olg三乙胺(0.Olmol)及50ml甲苯加入100mL反應(yīng)瓶中，攪拌加熱至回流，反應(yīng)5h。冷卻之 后過濾，水洗，80°C烘干，得到棕黃色固體10.86g，即1號化合物。
[0023] 實施例2:
[0024]將〇.36g二辛基氧化錫（0.001111〇1)、2.078黃腐酸（0.002111〇1)及501111甲苯加入 100mL反應(yīng)瓶中，加熱回流分水4h。冷卻之后反應(yīng)液旋蒸，除去甲苯，80°C烘干，得到棕黃色 固體1.08g，即6號化合物。
[0025] 實施例3:
[0026]將0.38g三苯基氯化錫（0 .OOlmol)、1.04g黃腐酸（0 .OOlmol)、0· IOg三乙胺 (0.OOlmol)及30ml乙醇加入100mL反應(yīng)瓶中，攪拌加熱至回流，反應(yīng)6h。冷卻之后過濾，水 洗，80°C烘干，得到棕黃色固體1.33g，即7號化合物。
[0027] 其它化合物也采用以上方法合成。
[0028] 應(yīng)用例1本發(fā)明合成的目標(biāo)化合物殺螨作用提高，生物毒力小，實驗如下：
[0029] ( - )實驗方法
[0030]供試二斑葉螨由鄭州果樹所提供。采集后分別接種于室內(nèi)種植的花生、蠶豆、豌豆 等植物幼苗上，放置于溫度(27±I)°C、相對濕度RH為30%以下、光周期為16:8(L:D)的人工 氣候箱內(nèi)進(jìn)行種群繁殖。待二斑葉螨種群繁殖數(shù)量達(dá)到實驗要求數(shù)量，進(jìn)行室內(nèi)生測。 [00 31]所有藥劑均采用改進(jìn)的玻片浸漬法(slide-dip method)進(jìn)行測定。在載玻片的一 端粘上2cm寬的雙面膠，挑取大小一致、個體鮮艷、行動活潑的成螨，透過顯微鏡的觀察，用 毛筆將成螨背面粘在雙面膠上(注意不要粘住螨蟲足、螨須和口器），放置30min后，用解剖 針剔除不活躍和死亡的個體，僅保留活躍的成螨，記錄其數(shù)量，每個玻片保留30頭個體。 [00 32]用萬分之一天平分別稱取各藥劑0.1 g，置于IOOmL的干凈燒杯中，用ImL丙酮溶解， 再用蒸餾水將各藥劑分別配制成1000倍液的濃度，將粘滿成螨后的玻片浸入1000倍液的不 同藥劑中5s后，放在室溫下自然晾干后置于托盤中，放入溫度25°C，相對濕度75 %的培養(yǎng)箱 內(nèi)，每24h觀察一次，用毛筆輕輕觸碰蟲體，附肢顫動的為活螨，螨足不動者為死亡，連續(xù)觀 察3d，記錄用藥24h、48h和72h后螨蟲死亡數(shù)，并計算各藥劑處理后的平均死亡數(shù)和校正死 亡率。1~8號為本發(fā)明合成化合物，9號為原料黃腐酸，10號為對照藥劑三唑錫，并設(shè)不含藥 劑的相應(yīng)的有機溶劑處理做空白對照，每藥劑設(shè)3種重復(fù)。
[0033](二)實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果
[0034]表1各藥劑處理不同時間后對二斑葉螨的藥效
[0036]由表1中可以看出，施藥24h后，對照藥劑10號的死亡率為4.55%，2號的死亡率為 22.73%，表明它對二斑葉螨的毒力有顯著的優(yōu)異性，其次是3號和1號，死亡率分別為 13.64%和10.23%，也遠(yuǎn)高于對照藥劑;其他幾種藥劑與10號藥劑對比，差異不顯著。
[0037]應(yīng)用例2本發(fā)明合成的目標(biāo)化合物具有較好的抗腫瘤活性，實驗如下：
[0038](一)實驗方法
[0039] 通過MTT法測試目標(biāo)化合物對人急性骨髓白血病細(xì)胞(KG-la)、大鼠腎上腺髓質(zhì)嗜 鉻瘤分化細(xì)胞(PC12)和人慢性髓原白血病細(xì)胞(K562)的抗腫瘤活性。1~8號為本發(fā)明合成 化合物，9號為原料黃腐酸。
[0040] 1.細(xì)胞培養(yǎng):取繁殖期的細(xì)胞，在質(zhì)量濃度10 %小牛血清，2mML-谷氨酸，lOOU/mL 青霉素，50yg/mL鏈霉素、2mM氨基胍培養(yǎng)液中，于37°C，質(zhì)量濃度5 % CO2環(huán)境中培養(yǎng)。
[0041 ] 2.細(xì)胞毒性測試:將對數(shù)生長期的細(xì)胞制成單細(xì)胞懸液，調(diào)整細(xì)胞個數(shù)為5 X IO3 個/mL，加到96孔培養(yǎng)板中使其貼壁培養(yǎng)過夜，24小時后加入已知濃度的樣品液，48h后加入 MTT溶液，每孔IOOyL;在37°C條件下于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4h，再除去細(xì)胞上清液，將每孔細(xì)胞結(jié) 晶用150yLDMS0溶解。分別將樣品組、對照組(不加樣品）和空白組（只有培養(yǎng)基，無細(xì)胞），在 酶標(biāo)儀上測量波長570nm處得的光密度(OD)值。測得光密度值后由下面的公式計算出不同 樣品濃度下的腫瘤細(xì)胞抑制率。
[0042] 腫瘤抑制率=(對照組OD值-治療組OD值)/對照組OD值*100%。
[0043](二)實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果
[0044]表2目標(biāo)化合物對KG-Ia細(xì)胞的生長抑制率
[0046]表3目標(biāo)化合物對PCl2細(xì)胞的生長抑制率
[0050]結(jié)果表明：本發(fā)明腐殖酸有機錫羧酸酯化合物對被測定的三種癌細(xì)胞有不同程度 的抑制作用。其中，7號、8號化合物能較強地抑制被測的三種癌細(xì)胞，最高抑制率為 69.15 % ; 1號、6號對PCl 2細(xì)胞的抑制作用也較好。
【主權(quán)項】
1. 腐殖酸有機錫羧酸酯化合物，其特征在于，該類化合物具有以下結(jié)構(gòu)通式：其中R選自Cl-?ο烷基，C3-6環(huán)烷基、苯基或芐基;η選自1，2或3。2. 如權(quán)利要求1所述的腐殖酸有機錫羧酸酯化合物，其特征在于，R為C1-8烷基，環(huán)己 基、苯基或芐基;η選自1，2或3。3. 如權(quán)利要求2所述的腐殖酸有機錫羧酸酯化合物，其特征在于，選如下化合物：4. 制備如權(quán)利要求1所述的腐殖酸有機錫羧酸酯化合物的方法，其特征在于，通過以下 方法實現(xiàn)：其中R選自C1-10烷基，C3-6環(huán)烷基或苯基、芐基;η選自1，2或3; 有機溶劑中，將RnSnCl4-4P腐殖酸、有機堿加入反應(yīng)瓶中，攪拌加熱至回流反應(yīng);反應(yīng)結(jié) 束后冷卻，過濾，水洗，烘干，得到目標(biāo)化合物； 或有機溶劑中，將R2SnO或R3SnOH和腐殖酸加入反應(yīng)瓶中，攪拌加熱，回流帶水反應(yīng)，反 應(yīng)結(jié)束后冷卻，過濾，水洗，烘干，得到目標(biāo)化合物； 所用腐植酸為從風(fēng)化煤中通過堿液提取、陽離子交換樹脂純化的方法提取的黃腐酸； 所用有機堿為三乙胺、乙二胺、丙二胺或吡啶;有機溶劑選：甲苯、苯、乙醇、丙酮或1，4_二氧 六環(huán)。5. 如權(quán)利要求4所述的腐殖酸有機錫羧酸酯化合物的制備方法，其特征在于，所用有機 錫化合物選三甲基氯化錫、二甲基二氯化錫、三乙基氯化錫、三丁基氯化錫、丁基三氯化錫、 二辛基氧化錫、三環(huán)己基氯化錫、三苯基氯化錫或三芐基氯化錫。6. 如權(quán)利要求1-3其中之一所述的腐殖酸有機錫羧酸酯化合物的應(yīng)用，其特征在于，在 農(nóng)業(yè)上將其作為活性成分應(yīng)用于殺螨劑中。7. 如權(quán)利要求1-3其中之一所述的腐殖酸有機錫羧酸酯化合物的應(yīng)用，其特征在于，在 醫(yī)藥上將其作為活性成分用于制備抗癌藥物中。
【文檔編號】A61P35/00GK105860095SQ201610397648
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月7日
【發(fā)明人】陳瑨, 霍萃萌, 代本才, 趙永德
【申請人】河南省科學(xué)院化學(xué)研究所有限公司