BCA 生物无机化学与应用 1687 - 479 x 1565 - 3633 Hindawi 10.1155 / 2019/6416198 6416198 评论文章 钼化合物作为抗癌药物的影响 https://orcid.org/0000 - 0001 - 8384 - 082 x Odularu Ayodele T。 1 https://orcid.org/0000 - 0002 - 8581 - 2387 Ajibade 彼得。 2 https://orcid.org/0000 - 0001 - 9136 - 9302 Mbese 约翰内斯·Z。 1 卡塞拉 路易吉 1 化学系 黑尔堡大学 私人包X1314 爱丽丝5700 南非 ufh.ac.za 2 学校的化学和物理 夸祖鲁-纳塔尔大学的 彼得马里茨堡校区 Scottsville 3209 南非 ukzn.ac.za 2019年 10 9 2019年 2019年 15 01 2019年 24 04 2019年 30. 05年 2019年 10 9 2019年 2019年 版权©2019 Ayodele Odularu et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

这个迷你回顾的目的是报告钼化合物干预控制癌症的疾病。干预解释其角色和进步从无机钼化合物通过organomolybdenum复合物纳米颗粒控制食道癌和乳腺癌案例研究。钼化合物作为抗癌药物的主要贡献在nanofibrous支持可以观察到合适的物理化学性质,联合治疗,生物传感器(生物标记物)。最近在抗癌药物设计领域,这需要使用选定的目标,也调查并提出。

 戈万姆贝基研发中心(GMRDC) 1。介绍

那些受影响的人口的增加与癌症全球权证迅速关注( 1- - - - - - 6]。增加可能是由于老化,世界人口增长,致癌行为(吸烟) 6]。从Jemal等的研究中,他们预测更多的增加所有癌症病例从2008年的1270万紧急病例2220万到2030年( 6]。

药物用于控制增加癌症细胞毒性(细胞死亡)或抑制细胞生长的(细胞稳定) 1]。这两种药物导致肿瘤的大小减少由于癌细胞有高死亡率的原因阻止他们分手了,从而导致减少他们的民众 1]。为了进一步让民众减少,全球研究专注于现有代理商的开发和新生物的创新目标。药用金属的应用可以追溯到五千年前 1]。Metalloelements微量执行生命系统的重要活动。在这些近年过渡金属,这代表了d组3和12之间的块元素周期表( 1]。d块过渡金属元素周期表中有部分填充电子(d轨道),影响显著的电子属性时检查了抗癌药物的开发和设计。这个属性的过渡金属配位化合物导致的基础(金属配合物) 1]。过渡金属离子在适当的各种酶的功能发挥了重要的作用。不同的结扎bioligands biometals增强金属的活动。金属配体协调的能力在一个三维的安排允许组的功能化,可以设计不同的分子靶点小说发展的药用制剂。生物行动协调化合物的模式依赖于热力学和动力学特性。提高药物的亲油性通过螯合物的形成,和药物作用广泛增强,因为有效的药物渗透到网站的行动。此外,实现协调化合物在农业和医药行业重要活动。

1960年,一个无机化合物的抗肿瘤作用cis-diammine-dichloroplatinum (III)(顺铂)被发现 1]。今天,在诊所,顺铂(白金金属氨合物)是一个全球性的细胞毒性药物对癌症治疗( 1]。顺铂的进一步发展了它最有效的药物固体癌的治疗。

为了提高全球抗癌研究问题,什么影响钼玩吗?

钼在历史上一直存在。卡尔·威廉舍勒在1778年发现的元素,而彼得雅各Hjelm首先孤立它1781年( 7]。钼在第六组是最丰富的元素。它是广泛分布在自然界中。自然发生的结合状态最常出现的辉钼矿矿石(金属氧化物半导体2)和钼铅矿(PbMoO4)。在外观和银白色属于铬组。

钼是第二行过渡元素( 8, 9]。密苏里州的象征,原子序数的42岁的质量数是95.94,(Kr) 4 d的电子构型55 s1。它有一系列的氧化态+ 2 + 6,也就是说,有五个valances(+ 2、+ 3、+ 4、+ 5 + 6),在氧化态+ 2 + 5的空气敏感。关键的同位素被95年密苏里州,96年密苏里州,98年密苏里州。

盐的钼氧化态就可以形成从+ 3 + 6 + 5的除外。莫(VI)盐是最稳定的。它形成稳定、水溶性化合物在三价和六价状态。

硬度、耐用性和韧性使他们基本合金和钢。除了使用钼合金和钢、其他工业用途包括硫化钼作为润滑剂的使用,着色剂为陶瓷、纺织品、建筑飞机和导弹部件,应用于核能、细丝电气设备,构建支持在白炽灯的灯丝和电极的电加热玻璃熔炉。它是提炼石油工业用作催化剂。另一方面,密苏里州也可以找到在不同浓度的水。

钼是一种重要的微量元素对人类,动物,植物。它是一个重要的微量元素营养的植物。钼在植物的微量浓度可以找到食物,如谷物、奶酪、绿叶蔬菜、豆类、牛奶,坚果和器官肉类。这取决于土壤中钼的浓度呈现不断增长的地区。在人体,钼是存储在骨头,腺体,肝脏和肾脏。它也可以位于肺、肌肉、皮肤、脾脏,但几乎90%的钼吃食物是根除从消化食物通过尿液排出。医学应用钼很多包括避免龋齿,治疗贫血,增强免疫反应, 抗癌和抗糖尿病的药物。钼对铜有拮抗作用;也就是说,高浓度的钼可以减少铜吸收,然后导致铜缺乏症( 7]。

钼原子经过氧化态之间的跃迁第四和第六,在酶反应( 10]。钼、molybdoprotein的成分,参与形成活跃的站点为许多酶。三个主要molybdenum-containing醛氧化酶的酶,脱氢酶、氧化酶和亚硫酸盐氧化酶。含钼酶执行三个功能,即嘌呤分解代谢,蛋白质合成的刺激,身体增长( 7]。

费舍尔等人报道的模糊影响钼在黄嘌呤氧化酶(XOD(黄素蛋白酶)),而赴等人指出,XOD是第一个钼molybdenum-consisting近年的生物相关性的证据( 11, 12]。

健康观点,陈等人。 13)和Dmedley et al。 14)解释说,接触元素可以是有害的,人类与稀缺的指示标志。Komada等人报道,南非和中国土壤中钼含量较低导致食道癌( 15]。努里·等人的作品符合Komada等人报道时低和温和的食道癌发生在伊朗的土壤是由于低钼含量( 16]。研究人员报道的生物应用钼作为抗菌, 抗癌、抗真菌和抗溃疡的代理( 17- - - - - - 20.]。选择几个金属钼的动机是由于其广泛的不稳定化学和低毒性( 21, 22]。本文旨在研究进展报告的使用钼化合物作为抗癌药物对食道癌和乳腺癌。食道癌和乳腺癌中看着其他类型癌症的疾病,因为食物通过食管(食道)它被消化并提供能量,而婴儿吃奶从女性的乳房头几个月的增长。

 2。钼和钼化合物复合物作为抗癌药物化疗

目前治疗癌症手术,放射和化疗。

在化疗,某些重要的无机化合物的分类(钼卤化物((2)氯化钼和钼(III)氯),钼氧化物(氧化钼(IV)(牛叫声2)和氧化钼(VI)(牛叫声3)),iso -和hetero-polyoxomolybdates),六羰基钼和混合无机材料,钼氧化物(密苏里州 nW1− nO3),与化学结构如图 1。他们大大用于药用的应用程序( 23, 24]。

无机钼化合物。(一)氯化钼(II)。(b)氯化钼(III)。(c)氧化钼(IV)。(d)氧化钼(VI)。

Organomolybdenum化合物可以被称为协调钼化合物在不同氧化态。他们是强有力的抗癌和抗菌药物 8, 9, 17- - - - - - 19, 24- - - - - - 26]。根据Nair et al .,钼配合物的生物应用是由于合并的能力配体与微量金属离子螯合(钼离子),罕见的行动机制,和能力产生大量的有害活性氧(ROS)可中断系统的氧化还原平衡导致增加脱氧核糖核酸(DNA)损伤、DNA蛋白质交联形成、脂质过氧化、细胞毒性和/或错误的起始细胞信号路径( 8]。结果他们的研究结果证实,莫(V)有更多的细胞毒性比莫(VI)活动。在另一个注意,特表示,茂金属目标具体为癌症治疗药物。茂金属(图 2)是一种有机金属化合物,通常包含两个环戊二烯基阴离子( C 5 H 5 − Cp缩写)绑定到一个中央金属氧化态(M),收益率(C5H5)2米( 27]。Ndagi et al。 28和马丁et al。 29日]所述低关注茂金属( molybdocene、niobocene vanadocene和zirconocene)的角度对癌症细胞系细胞毒性影响比金属化合物。马林等人提出额外的优化这些茂金属作为抗癌药物化疗( 29日]。Molybdocene茂金属钼原子。二氯化Molybdocene的organomolybdenum公式( η5- c5H5)2MoCl2(图 3)。国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的名字是dichlorobismolybdenum (IV)。二氯化Molybdocene报道显示抗癌活性,但是是一个挑战,没有产生有价值的化合物在临床阶段( 20.]。其他organomolybdenum化合物molybdocene二氢化物(5 -三甲基苯)钼tricarbonyl、和cycloheptatrienenmolybdenum tricarbonyl,如图 4- - - - - - 6,分别。

茂金属。

Dichlorobismolybdenum (IV)(二氯化molybdocene)。

Molybdocene二氢化物。

(5 -三甲基苯)tricarbonyl钼。

Cycloheptatrienenmolybdenum tricarbonyl。

 3所示。纳米技术

癌症疾病的扩散限制了当前化疗。纳米技术在纳米材料的形式使癌症治疗提供一个可能的选择( 30.- - - - - - 39]。Tran等人研究了三氧化钼的细胞毒性(牛叫声3)nanoplates干扰通过评估乳腺癌IMCF-7细胞形态学变化和执行免疫印迹和流式细胞术分析( 40]。他们的研究结果建议牛叫声3介绍鼓励细胞凋亡并产生活性氧(ROS)在IMCF-7细胞,从而揭示MoO的使用3治疗转移性癌细胞为了促进癌症治疗。

三氧化钼(氧化钼(VI);MoO3)纳米颗粒被报道的金属纳米粒子具有至少毒性( 40, 41]。除了三氧化钼的角色扮演作为一种重要的微量元素,其他角色是燃料电池( 42),抗菌涂料( 43),有效的抗菌药物( 44),对微生物和创造薄膜应力。纳米技术已经改变了治疗方法,提高生物利用度,biodistribution,药物动力学,稳定,和有针对性的交付所需的网站,从而减少毒性,以及减少副作用( 45, 46]。另一方面,纳米颗粒治疗遇到的主要挑战是克服改进的磁导率,保留效果,和有针对性的交付,以充分利用的有效性 46- - - - - - 49]。在纳米载体系统,实际上电纺纳米纤维发展是一个有益的药物输送系统,因为他们有大量的包装容量和靶向药物输送 50, 51]。识别合适的载体系统的NPs将减少各种挑战。这样,牛叫声3可以用来制造nanofibrous支持适当的物理化学性质有目的地目标肿瘤细胞为了克服的挑战和减少剂量和副作用 52- - - - - - 54]。

在过去的十年里,有一种改进的低维纳米材料方向的兴趣。几个一直努力合成和应用一维(1 d)基于过渡金属纳米材料 40, 55- - - - - - 58]。在这个角度看,1 d形态(nanosheets例如,nanoflakes,纳米棒,纳米管,纳米线)预期显示改进的特性,使它们适合广泛的用途,如生物燃料电池,bioimaging, 生物传感器、药物输送、电致变色的设备,发射器,发光二极管,nanobioelectronics,王中林教授,超级电容器 40, 55- - - - - - 62年]。最近,一维纳米金属氧化物的方向生物传感器对癌症诊断引起丰富的兴趣( 63年]。生物传感器作为可选技术最普遍的癌症,乳腺癌,因为它提供负担得起的成本,灵敏度高,样品体积最小条件,和point-of-precaution诊断( 64年, 65年]。生物标记已经承认执行一个显著的角色,他们与某些疾病的诊断和预后生物传感器发展points-of-care策略( 66年, 67年]。许多传统组织生物标记,如雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR),和人类上皮生长因子受体2 (her - 2),可以与乳腺癌的存在 68年- - - - - - 70年]。中提到的三个受体,her - 2是唯一希望生物标志物对乳腺癌的诊断 71年, 72年]。人类上皮生长因子受体2是一个加密的酪氨酸激酶受体之间的185和210 kDa蛋白质位于17号染色体和由胞质域(CD)、跨膜域(TD)和细胞外域(ECD) [ 73年- - - - - - 76年]。它排放ECD到上面的血清部分表现在乳腺癌的发生( 77年- - - - - - 81年]。的极限浓度的her - 2在乳腺癌患者的血清样品可以> 15 μ克/毫升( 82年- - - - - - 84年]。因此,监测血清的her - 2可以产生基本事实与乳腺癌患者的肿瘤生长。最近,Gohring等人建立了一个基于optofluidic optical-based生物传感器对her - 2检测环谐振器( 85年]。

生物标记物进行管理的重要功能令人不安的乳腺癌患者( 69年, 86年, 87年]。达菲等人主张,所有实验室评估患者管理应该使用生物标志物分析和临床认证化验,参加外部质量保证程序,接受与拒绝认可试验标准,实现定期审计,是被一个合适的组织( 69年]。

韦弗等人指出,临床乳腺保健和乳腺癌相关研究受到成像生物标志物的影响( 88年]。他们进一步表示,先前的乳房成像与相关生物医学领域和大型联合的形成和共享数据库的临床分子,成像生物标记将容忍继续控制乳腺癌的治疗和研究领域。

上述传统的生物标记物有各种各样的限制,如不能逮捕乳腺癌的空间异质性,和选择的组织细胞疗法可能会改变的主要基因型,导致耐药治疗( 89年- - - - - - 91年]。这些是可以克服的,分子成像生物标记( 86年, 92年]。

molybdenum-based化合物作为抗癌剂的使用对食管和乳腺癌疾病如图 7。

使用molybdenum-based化合物作为抗癌剂对食管和乳腺癌疾病。

 3.1。抗癌药物的联合治疗和生物标志物

根据Vivot et al .,抗癌特工被逐步结合生物标志物来决定如果未来的患者可能受益于药物 93年]。三分之二的食品和药物管理局(FDA)批准了抗癌药物需要根据临床预测生物标志物检测发展限制biomarker-positive病人。从临床证据,他们建立了有限biomarker-negative患者不会受益于治疗的病例。他们得出结论,缺乏集体生物标志物的临床实用性测试证明预测生物标记被确认为一种挑战精密医学( 93年]。

 3.2。金属纳米粒子的联合治疗(NPs)和生物标志物

金属纳米粒子(NPs)的各种形式和大小已经研究了它们的功能在诊断和药物输送系统 28]。结合大型金属NPs是允许的,因为药物剂量大的表面积与体积比( 28]。为了增加癌症的诊断的准确性,Ndagi等人研究了不同类型的非常准确和敏感NP-based成像平台,因为这些平台更有利与其他代理( 28]。这些可以功能化NPs目标准确的癌症和肿瘤细胞,使成像和治疗人员准确地传递到这些细胞。纳米颗粒可以多功能。他们表现出磁性、光学和结构属性,缺乏一个分子( 28]。Ndagi等人进一步表示,关于肿瘤特异受体的信息,归航蛋白质、酶、和 生物标记物是必不可少的,因为肿瘤特异针对模型相结合,达到NPs的表面分子或 生物标志物附加到癌细胞的受体( 28]。协同效应可以实现多功能NPs结合不同的生物标志物和装载用最佳方案,从而减少了药物组合的分( 94年- - - - - - 96年]。

使用纳米金属氧化物和纳米过渡金属氧化物(nTMOs)一个有效的若变换的发展动力感兴趣( 57]。在纳米nMoO nTMOs中3一直期待有特殊的功能,如电化学活动,有效的电气性能,光学清晰、光化学稳定性和表面电荷性质。

奥古斯丁等人建立的收缩label-free免疫传感器可以使1 d nMoO的生物相容性3生物传感器用于乳腺癌生物标志物检测( 57]。他们的结果从电化学研究了线性检测范围宽,出色的灵敏度。他们认为提高生物传感器的灵敏度的介孔性能和高electrocatalytic活动1 d牛叫声3,这对增强提供高纵横比双分子的装载。

 3.3。在抗癌药物设计和选择目标Molybdenum-Based化合物

选择目标带来了希望的概念在设计疗法将有选择性地针对癌症细胞,保留健康细胞。Molybdenum-based化合物与不同的功能可以开发和设计抗癌活性高于顺铂(铂类化合物)。最近的细胞毒性药物设计领域目标的糖,瞄准的类固醇,胆汁酸的目标,针对相关的类固醇,叶酸的瞄准,瞄准肽(图 8)。

最近在细胞毒性药物设计选定的目标。

 3.3.1。针对糖

癌细胞生存需要糖(葡萄糖)。这个事实,可用于药物的靶向biosugar方面由于改善吸收葡萄糖的癌细胞( 28, 97年]。根据约翰斯通等的例子,2 αα,3-diaminosugars协调化合物相当于铂(功能化顺铂)进行了研究,发现潜在的活动( 28, 98年]。其他潜在铂类化合物与葡萄糖也协调研究和发现了有希望的结果。

 3.3.2。针对对类固醇

雌激素和睾丸激素是两个的几个性激素药物目标中发挥着重要作用。他们这么做与无生命的配体结合甾族的单位。Ndagi等人认为雌激素受体(ER)的一个例子,作为一个公认的药物目标由于其非凡的表现的蛋白质的脸上这些癌症细胞,主要是,在乳腺癌( 28, 98年]。为这一领域的研究进展导致另一个引人注目的发现,贴上 α,而前贴上呃呃 β( 99年]。同样,当雌激素目标铂癌细胞显示ER受体,睾丸激素可能目标铂癌细胞显示雄激素受体(AR)为了增加脱氧核糖核酸(DNA),增强抗癌活性 28, 98年]。

 3.3.3。胆汁酸的目标

胆汁酸是天然类固醇,结合铂配合物( 28, 98年]。例如,胆汁酸配合dicarboxylate主题绑定到一个顺铂片被发现是一个口头管理抗癌剂( 28, 98年]。

 3.3.4。针对相关的类固醇

转运蛋白的蛋白质(TSPO)通常被称为外围苯二氮调节胆固醇运输和类固醇合成( 28, One hundred.]。蛋白质是一个重要的目标在癌症治疗由于其超表达在不同的肿瘤细胞( 28, One hundred.]。结扎铂(II)配合物与双齿thiazolylimidazopyridine报告强烈的互动与受体( 28, One hundred.]。

 3.3.5。针对叶酸的

叶酸是一个重要的碳源对各种细胞通路,包括DNA、核糖核酸(RNA),蛋白质甲基化和DNA合成( 101年]。提高叶酸摄入引起癌细胞快速增长。这种叶酸可以用作药物瞄准基线( 101年]。在另一个注意,有控制的使用叶酸的目标代理铂复杂。先前的研究显示,顺铂与细胞相互作用的叶酸不能作为胞质剂在某种程度上类似于顺铂( 102年]。在这方面,所有研究人员的手都在甲板上找到叶酸在选择药物的潜在目标。

 3.3.6。目标肽的

铂(II)配合物的结合肽复合物的platination抗癌活动的结果( 28, 101年, 103年- - - - - - 105年]。几个铂配合物结合肽对肿瘤细胞株筛选,和现实的数量显示有前途的抗癌活性。

 4所示。结论和未来的方向

molybdenum-based化合物作为抗癌药物的使用增强了引入纳米技术领域的nanofibrous支持,联合治疗和生物标志物。选择目标最近的抗癌药物设计领域潜力。

未来的方向将需要使用molybdenum-based化合物代替铂配合物在细胞毒性药物设计的选择目标。

 的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

 确认

作者感谢戈万姆贝基研发中心(GMRDC)金融援助。

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