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多酸又称为聚金属氧酸盐（POM），是由高价态的过渡金属离子如MoⅥ、WⅥ、VⅤ、NdⅤ等与O原子聚合形成的一类金属-氧簇合物，具有一定的空间网络结构[1]。由于多酸具有体积大、高的热稳定性以及较大的分子式量、多样的电子结构等特点，因此在抗病毒[2-3]、抗肿瘤[4-7]、抗菌[8-11]等方面的研究取得了显著的成就。目前，抗肿瘤药物大多数都具有较大的毒副作用、低效、选择性差，并且肿瘤细胞对其有一定的耐药性，因此，研发效率高、选择性好、毒副作用小的抗肿瘤药物是目前科研人员的首要任务。Keggin型结构的杂多酸盐化合物具有较强的传递、储存电子能力以及特异的结构特征，在抗肿瘤、抗病毒等方面的应用逐渐引起医药领域的重视[12-13]。本文参照文献[14]合成双缺位 Keggin 型钨酸盐 K8[γ-SiW10O36]·12H2O，选择人肝癌细胞（HepG2）、人肺癌细胞（A549）以及人乳腺癌细胞（MCF-7）对其增殖抑制活性进行研究。

1 材料与方法

1.1 仪器和试剂

美国NICOLET公司红外光谱仪（IMPACT400FTIR型，KBr压片）；上海万衡公司显微镜（XDS1C型）；湖南湘仪公司低速离心机（TDZ5-WS型）；美国BIORAD公司酶标仪（680型）；苏州苏净集团超净工作台（SWCJ-1B型）；其林贝尔公司微量振荡器（MH-2型）。

青霉素钠、硫酸链霉素（双抗，购自西安制药公司），二甲基亚砜（DMSO）、胰酶、MTT（均购自美国Sigma公司），1640培养液、胎牛血清（均购自GIBCO公司）。1640培养液溶解钨酸盐 K8[γ-SiW10O36]·12H2O，配制母液浓度为10-2mol/L，过滤除菌，-20℃保存备用。

1.2 细胞株

HepG2、A549以及MCF-7（美国ATCC细胞库）培养于含10%小牛血清的1640培养液[含链霉素、青霉素（100 U/ml）]中。

1.3 MTT法分析细胞增殖力

调节对数生长期的肿瘤细胞悬液密度为105个/ml，在96孔培养板中每孔加入200 μl的细胞悬液，培养24 h后，把肿瘤细胞分成空白对照组和实验组（药物的终浓度为 10-5、10-4、2.5×10-4、5×10-4、10-3、2.5×10-3mol/L），每孔培养液的总体积为 200 μl，每个浓度及对照均设3个复孔。继续培养6、12、24、48 h后，每孔加入20 μl的MTT溶液，继续培养4 h使MTT还原成为甲瓒。培养终止时，倒掉上清液，每孔加入150 μl的DMSO，振荡10 min，酶标仪中检测570 nm波长处的吸光值（OD值）。增殖抑制率=（1-实验组OD值/空白对照组OD值）×100%，重复实验3次，取平均值。

1.4 肿瘤细胞的形态学观察

取对数生长期的肿瘤细胞，待生长到70%～80%，将其分成不加药物的对照组以及药物实验组，加入药物 K8[γ-SiW10O36]·12H2O 至其终浓度为 2.5×10-4、2.5×10-3mol/L，继续培养24 h后，在倒置显微镜下观察肿瘤细胞经不同浓度药物作用后的变化，从细胞形态、细胞增殖数目方面进行评估。

2 结果

2.1 红外光谱

硅钨酸盐KSiW10的红外谱图见图1，其在989、941、905、867、815、742、653、553、528、478 cm-1处有吸收峰。

图1 KSiW10的红外谱图

2.2 不同浓度KSiW10对肿瘤细胞形态学的影响

分别用药物浓度为 2.5×10-4、2.5×10-3mol/L 的KSiW10处理HepG2、A549和MCF-7肿瘤细胞，研究肿瘤细胞在经药物作用后的形态变化，如图2～图4所示。在不加药的对照组中，肿瘤细胞形状是规则的多边形，并且细胞生长紧贴瓶底，连接紧密，较少的圆形细胞，生长密集；而经过药物KSiW10作用后的肿瘤细胞，随着药物浓度的升高，增殖数目明显减少，细胞密度逐渐降低，细胞形态由规则的多边形逐渐变圆、皱缩以及缩小。

图2 HepG2细胞的形态变化

图3 A549细胞的形态变化

图4 MCF-7细胞的形态变化

2.3 MTT比色法分析肿瘤细胞增殖抑制率

活细胞的线粒体能够将MTT还原成为紫色结晶体，其在570 nm波长处具有强烈的吸收。当细胞增殖能力下降甚至死亡时，紫色结晶体在该波长处的OD值会降低。研究不同浓度的钨酸盐KSiW10对HepG2、A549以及MCF-7三种肿瘤细胞的增殖抑制作用，MTT实验结果如图5～图7所示。

2.3.1 KSiW10对HepG2细胞的增殖抑制作用对于肿瘤细胞HepG2，药物作用6 h时，最高抑制率为23.5%；12 h时，最高抑制率为65.52%；24 h时，最高抑制率为83.19%；在药物作用48 h时，抑制率增幅不明显，最高抑制率为 83.4%，IC50值为 9.8×10-5mol/L（图 5）。

图5 不同浓度KSiW10对HepG2细胞的增殖抑制作用

2.3.2 KSiW10对A549细胞的增殖抑制作用对于肿瘤细胞A549，药物作用6 h时，最高抑制率为30.4%；12 h时，最高抑制率为55.2%；24 h时，最高抑制率为83.5%；在药物作用48 h时，抑制率达到最大，最高抑制率为 93.1%，IC50值为 3.6×10-4mol/L（图 6）。

图6 不同浓度KSiW10对A549细胞的增殖抑制作用

2.3.3 KSiW10对MCF-7细胞的增殖抑制作用对于肿瘤细胞MCF-7，药物作用6 h时，最高抑制率为36.9%；12 h时，最高抑制率为85.27%；24 h时，最高抑制率为92.3%；在药物作用48 h时，抑制率增幅不明显，最高抑制率为 92.67%，IC50值为 1.8×10-4mol/L（图 7）。

图7 不同浓度KSiW10对MCF-7细胞的增殖抑制作用

从图5～7中可以看出，KSiW10能够抑制HepG2、A549和MCF-7三种肿瘤细胞增殖，并且随着药物浓度的增加，抑制率逐渐增大，具有药物浓度依赖性。药物作用时间越长，KSiW10对肿瘤细胞的抑制作用逐渐增强，提示硅钨酸盐KSiW10具有体外抗肿瘤活性。

3 讨论

多酸的结构种类多样，组成元素繁多，形成了种类多样的化合物，其结构主要有Silverton型、Dawson型、Keggin型、Anderson型等，并且某些化合物表现出较好的体内外抗病毒和抗肿瘤活性[15]。

本文利用傅立叶红外光谱仪对KSiW10进行结构表征，KSiW10的红外谱图与相关文献[14]报道一致，提示KSiW10为所要合成的目标化合物，并且在1000～700 cm-1范围内，吸收峰 989、941、905、867、815 cm-1是W=Od键、Si-O键、W-Ob-W键和W-Oc-W键的特征峰[16]，是Keggin型杂多酸盐的红外特征谱峰，提示KSiW10具有Keggin型结构。

细胞增殖过剩或者凋亡细胞减少是恶性肿瘤形成的本质，最终导致肿瘤细胞生长失控，因此体外抗肿瘤活性实验的主要依据是能否抑制细胞增殖或者诱导细胞凋亡。本文利用光学显微镜观察药物作用后的肿瘤细胞形态变化，并通过MTT法检测双缺位Keggin型钨酸盐KSiW10对HepG2、A549以及MCF-7的增殖抑制活性。结果显示，KSiW10能够抑制三种肿瘤细胞增殖，IC50值分别为 9.8×10-5、3.6×10-4和 1.8×10-4mol/L，抑制作用具有药物浓度及时间依赖性。光学显微镜下观察到肿瘤细胞经药物作用后，随着药物浓度的增加，细胞生长密度降低，增殖数目减少，圆形细胞增多，细胞形态逐渐皱缩、变圆。

综上所述，KSiW10具有体外抗肿瘤活性，能够对肿瘤细胞增殖起到抑制作用，并且半数有效浓度较小，这对于进一步研究多酸抗肿瘤作用机制及临床应用具有重要的意义。本研究初步发现KSiW10具有显著的抑制HepG2、A549以及MCF-7细胞增殖的活性，但对于其是否能够诱导细胞凋亡还尚不明确，化学结构与抑制细胞增殖和凋亡机制间的联系还需进一步研究。

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