(57)【要約】【課題】ナノメートルサイズで高い一軸性対称を示す新規なポリモリブデン酸化合物を提供すること。【解決手段】一般式がＡｘ［ＭｏＶ２８ＭｏＶＩ１２６Ｏ４６２Ｈ２８−ｘ（Ｈ２Ｏ）ｍ］・ｎＨ２Ｏ，ただしここにＭｏＶ，ＭｏＶＩはそれぞれＶ価、ＶＩ価のモリブデン原子、ＡはＬｉ，Ｎａ，Ｋ，ＮＨ４，Ｈおよびアルキルアンモニウムのうちから選択した少なくとも一種類の原子または原子団、ｘ，ｍ，ｎはそれぞれ０≦ｘ≦１４，１≦ｍ≦２００，１００≦ｎ≦２００の範囲の整数を指すで表されるタイヤ構造、およびユニットセルの一般式がＡｙ［ＭｏＶ２８ＭｏＶＩ１２６Ｏ４５８Ｈ２０−ｙ（Ｈ２Ｏ）ｍ］・ｎＨ２Ｏ，ただしｙは１≦ｙ≦１５の範囲から選ばれた整数を指すで表されユニットセルを長軸方向に連ねたナノチューブ構造の一軸性微小中空構造のポリモリブデン酸化物。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式がＡｘ［ＭｏＶ２８ＭｏＶＩ１２６Ｏ４６２Ｈ２８―ｘ（Ｈ２Ｏ）ｍ］・ｎＨ２Ｏ，ただしＭｏＶはＶ価のモリブデン原子、ＭｏＶＩはＶＩ価のモリブデン原子、ＡはＬｉ，Ｎａ，Ｋ，ＮＨ４、Ｈおよびアルキルアンモニウムのうちから選択した少なくとも一つの原子または原子団、ｘは０≦ｘ≦１４の範囲から選ばれた整数、ｍは１≦ｍ≦２００の範囲から選ばれた整数、ｎは１００≦ｎ≦２００の範囲から選ばれた整数を示す
で表示される自動車タイヤ形状の一軸性微小中空構造を有するモリブデン酸化物。
【請求項２】
一般式がＡｙ［ＭｏＶ２８ＭｏＶＩ１２６Ｏ４５８Ｈ２０−ｙ（Ｈ２Ｏ）ｍ］・ｎＨ２Ｏ，ただしｙは１≦ｙ≦１５の範囲から選ばれた整数、を示す
で表示されるユニットセルを長軸方向に連ねたナノメートル管形状の一軸性微小中空構造を有するモリブデン酸化物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、混合原子価を有するモリブデンの酸化物で構成される一軸性微小中空構造を有する新規な物質に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリモリブデン酸イオンは、作成条件によって様々な分子量、分子形態を示すことが知られている。たとえば、アルコールやアルキルアンモニュウム陽イオンなどの電子ドナーを含むイソポリモリブデン酸の水溶液中では、溶液ｐＨによって主要なイオン形態を異にし、ｐＨ５−６では［Ｍｏ７Ｏ２４］６−が、ｐＨ３−４ではβ―［Ｍｏ８Ｏ２６］４−が、またｐＨ１−２では［Ｍｏ３６Ｏ１１２（Ｈ２Ｏ）１６］８−（以下、｛Ｍｏ３６｝と略記する）がモリブデン酸イオンの多数を占める。
これらイソポリモリブデン酸水溶液に紫外線照射を行うと、酸素原子（リガンド）からモリブデン原子（金属）へ電荷移動を伴う光励起が生じ、ポリモリブデン酸分子の格子中で光化学反応によって生じた［ＭｏＶＯ５（ＯＨ）］サイトの縮重合の結果、モリブデン原子のＶ価、ＶＩ価の混合原子価型ポリ酸イオンを生じることが本発明者らによって発見された。すなわち、ｐＨ５−６の領域では［（ＭｏＶＭｏＶＩ６Ｏ２３）２］１０−（以下、｛Ｍｏ１４｝と略記）、ｐＨ３−４では｛［Ｈ１０ＭｏＶ１２Ｏ４０（ＭｏＶＩＯ２）３］［Ｈ２ＭｏＶ６ＭｏＶＩ５Ｏ３３］２｝１２−（以下、｛Ｍｏ３７｝と略記）、ｐＨ１−２の領域では［ＭｏＶ２８ＭｏＶＩ１１４Ｏ４３２Ｈ２８（Ｈ２Ｏ）５８］１４−（以下、｛Ｍｏ１４２｝と略記）である。
【０００３】
これら光化学反応によって、縮重合の結果合成されたポリモリブデン酸イオンはそれぞれ複雑な化合物形状を示す。たとえば、ｐＨ３．３の水溶液から光合成された｛Ｍｏ３７｝は６個のＫｅｇｇｉｎ構造を含む核［Ｈ１０（ＭｏＶ１２Ｏ４０）（ＭｏＶＩＯ２）３］４−が上下からリガンド［Ｈ２ＭｏＶ６ＭｏＩＶ４Ｏ３３］４−にサンドイッチされ、全体としてＤ２ｄの対称性を示す形状を有する化合物である（Ｔ，Ｙａｍａｓｅ，Ｅ．Ｉｓｈｉｋａｗａ；Ｌａｎｇｍｕｉｒ  １６（２０００）９０２３）。
【０００４】
一方、Ｍｕｅｌｌｅｒらは、さまざまなモリブデン酸と還元物質を組み合わせて熱的に合成することにより巨大な車輪形状のモリブデン酸ブルー（モリブデンの青色化合物）を作った（Ａ．Ｍｕｅｌｌｅｒ，Ｐ．Ｋｏｅｇｅｒｌｅｒ，Ａ，Ｗ，Ｍ，Ｄｒｏｓｓ  ；Ｃｏｏｒｄ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．２２２（２００１）１９１）。
【０００５】
ところで、ある種のポリモリブデン酸イオンは抗腫瘍活性を有することが、本発明者らによって指摘されている。たとえば、前記した［Ｍｏ７Ｏ２４］６−やヘテロポリ酸イオンの［ＣｏＭｏ６Ｏ２４］９−などがＭｅｔｈ−Ａサルコーマ、ＭＭ−４６アデノカルシノーマ、Ｂ−１６メラノーマ、ＭＸ−１人乳癌、Ｃｏ−４人結腸癌を移植したマウスに対し腫瘍の増殖抑制作用を示した。
［Ｍｏ７Ｏ２４］６−は、近似的にＣ２ｖの部分対称性を有し、また［ＣｏＭｏ６Ｏ２４］９−は近似的にＤ３ｄの部分対称性を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これらモリブデン化合物の抗腫瘍活性のメカニズムはまだ十分明らかにされていないが、腫瘍細胞との間の電子伝達、すなわち酸化還元作用が重要な役割を担っていると考えられる。そのため、これら薬剤イオンの腫瘍細胞に対する捕捉確率が腫瘍抑制の点で重要と考えられる。薬剤イオンと細胞との反応ではイオンの結晶学的対称性や比表面積が捕捉確率と密接な関係を持つと考えられる。その意味で、これまで本発明者らによって抗腫瘍活性が確かめられてきた従来のポリモリブデン酸イオンはなお不十分であり、さらに高い抗腫瘍活性を示すモリブデン酸化合物が望まれている。
本発明の目的は、さらに高い抗腫瘍活性が期待される「より高い結晶学的対称性」と「より広い比表面積」とを有する新規なポリモリブデン酸化合物を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明では、一般式がＡｘ［ＭｏＶ２８ＭｏＶＩ１２６Ｏ４６２Ｈ２８―ｘ（Ｈ２Ｏ）ｍ］・ｎＨ２Ｏ、ただしここにＭｏＶはＶ価のモリブデン原子、ＭｏＶＩはＶＩ価のモリブデン原子、ＡはＬｉ，Ｎａ，Ｋ，ＮＨ４、Ｈおよびアルキルアンモニウムのうちから選択した少なくともひとつの原子または原子団、ｘ，ｍ，ｎはそれぞれ０≦ｘ≦１４，１≦ｍ≦２００，１００≦ｎ≦２００のうちから選ばれた整数を指す
で表示される自動車タイヤ形状の一軸性微小中空構造を有するモリブデンの酸化物を開示する。
さらに本発明では、ユニットセルの一般式が
Ａｙ［ＭｏＶ２８ＭｏＶＩ１２６Ｏ４５４Ｈ２０−ｙ（Ｈ２Ｏ）ｍ］・ｎＨ２Ｏ、ここにｙは１≦ｙ≦１５の範囲から選ばれた整数を指す
で表示されるポリモリブデン酸を長軸方向に複数個連ねたナノメートル管形状の一軸性微小中空構造を有するモリブデン酸化物を開示する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明で開示する二つのポリモリブデン酸化合物は、ともにＭｏの原子価混合型酸化物｛Ｍｏ１５４｝であり、従来から本発明者らによって研究されてきた一連の光合成モリブデン酸化合物の延長線上にある。しかし、本発明の｛Ｍｏ１５４｝化合物は、従来の化合物では得られなかった特異な形状、すなわちナノメートルサイズのタイヤ構造、管構造を示し、医薬品への応用が期待される。
以下に、本発明の物質の合成、同定および応用について述べる。
【０００９】
（合成）
周知の方法で合成したＮａ８［Ｍｏ３６Ｏ１１２（Ｈ２Ｏ）１６］・５８Ｈ２Ｏから得たアンモニュウム塩［ＮＨ４］８［Ｍｏ３６Ｏ１１２（Ｈ２Ｏ）１６］・５８Ｈ２Ｏを０．４ｇ（０．０５９ミリモル）とＬａＣｌ３・７Ｈ２Ｏを８．４ｍｇ（２２マイクロモル）溶解した７６ｍｌの水溶液にイソプロピルアンモニュウムｉＰｒＮＨ２を０．７ｍｌ（８．０ミリモル）加え、さらにＨＣｌＯ４を加えてｐＨ１．０の溶液に調整した。
【００１０】
この水溶液に室温で５００Ｗの超高圧水銀灯の光を２日間照射すると、深青色の溶液が得られる。本溶液をろ過し乾燥すると、斜方六面体の結晶が多数得られる。結晶は、前記２種類のモリブデン酸化合物が混在した状態であり、これを形状によって分離する。収率は、モリブデン原料に対して５０％であった。
【００１１】
（結晶の同定）
得られた結晶は、光吸収測定（赤外、可視、紫外領域）およびＸ線測定によって組成および結晶構造の解析をおこなった。
結晶をろ過する前の深青色溶液の吸収スペクトルでは、ＫＢｒペレットを介してのＩＲ吸収が、ν（ｃｍ−１）＝１６００｛ｍ，δ（Ｈ２Ｏ）｝，９８８（ｍ），９５４（ｓ），９０１（ｓ），８６１（ｗ），７８１（ｓ），６３３（ｓ），５９９（ｓ）であり、また可視領域ではλ（ｎｍ）＝６８０ａｈ，７４８，１０９０の特性吸収が得られた。
【００１２】
結晶のＸ線データは、理学電機のＲｉｇａｋｕ／ＭＳＣ  Ｓａｔｕｒｎ  ＣＣＤ  Ｘ線回折計を用いて採取し、得られたデータを結晶構造ソフトウエアパッケージＳＨＥＬＸＳ９７にかけて結晶の構造解析をおこなった。Ｘ線回折は、１７３．０Ｋにおいて単波長化したＭｏ−Ｋα線をソースとして行い、０．５度単位のω−ｓｃａｎをχ＝４５度で８回繰り返した。結晶と検出器の距離は１００．１ｍｍであり、最初の４回は検出器のあおり角度を１５．１度、次の４回は検出器のあおり角度を３６．１度とした。
無秩序の位置にあるモリブデンと酸素の原子を除くすべての原子は異方的に、また結晶水の酸素原子を含むその他の原子は等方的に精密解析した。
【００１３】
以上の解析によって、前記２種類の結晶は、
（１）［ＭｏＶ２８ＭｏＶＩ１２６Ｏ４６２Ｈ２８（Ｈ２Ｏ）７０］・１５６．５Ｈ２Ｏと
（２）［ｉＰｒＮＨ３］８［ＭｏＶ２８ＭｏＶＩ１２６Ｏ４５４Ｈ４（Ｈ２Ｏ）７０］・１２７Ｈ２Ｏ，ただしユニットセルの分子式であると同定された。前記した合成条件下では、得られた結晶の大半は（１）であり、（２）は少量にとどまる。
は一軸性のナノリング構造、（２）は一軸性のナノチューブ構造を示すと同定された。
【００１４】
（１）の結晶データは、Ｍ＝２６２７１．８ｇ／ｍｏｌ，空間群Ｃ２／ｍ，ａ＝５２．３７０（９）Ａ，ｂ＝４０．９６０（７）Ａ，ｃ＝１９．０６０（３）Ａ，β＝９２．４５０（５），Ｖ＝４０８４８（１２）Ａ３，Ｚ＝２，ρ＝２．１０ｇ／ｃｍ３，μ＝２３．７ｃｍ−１，Ｆ（０００）＝２３９５２である。
（２）の結晶データは、ｍ＝２６０６８．７６ｇ／ｍｏｌ，空間群Ｐ２１／ｃ，ａ＝１８．８４７（１）Ａ，ｂ＝３７．３９０（２）Ａ，ｃ＝４７．４４９（４）Ａ，β＝１００．０２６（３），Ｖ＝３２９２６．３（２）Ａ３，Ｚ＝２，ρ＝２．５８ｇ／ｃｍ３，μ＝２９．４ｃｍ−１，Ｆ（０００）＝２３７５２である。
それぞれの陰イオン構造をａ，ｂ，ｃの各軸と共に示したのが図１および２である。
【００１５】
図１、図２は結晶（１）の陰イオン構造を示すが、図１はユニットセルの分子構造を、図２は結晶の稠密配置図を示す。図１において黒点はモリブデン原子を、白点は酸素原子を示す。水素原子はＸ線回折では捕捉出来ないので描かれていない。図は自動車タイヤ構造形の、いわば平面図であり、中央に穴があいている。タイヤの外径は約３．５ｎｍ，内径は約２，３ｎｍ，厚みは約１．１ｎｍとなっている。
一方、図３〜６は結晶（２）の陰イオン構造を示す。このナノチューブはタイヤを積み重ねた構造形となっており、図３はユニットセルの積層構造、図４は結晶の稠密配置図、図５は図３の一部を拡大したもので隣接タイヤとの境界付近を、また図６はさらにその拡大図を示す。図６で大きな四角はモリブデン原子を、小丸は酸素原子を示す。
【００１６】
以上の実施例で述べた本発明の新物質は、いずれも陰イオンが酸化モリブデンの一軸性微小（ナノメートルサイズ）中空構造を有し、従来本発明者らが抗腫瘍活性を確認したポリモリブデン酸化合物に比べて高い軸対象性と大きな比表面積を有する。したがって、従来の化合物、たとえば陰イオンが［Ｍｏ７Ｏ２４］６−であるＰＭ−８，すなわち［ｉＰｒＮＨ３］８［Ｍｏ７Ｏ２４］・３Ｈ２Ｏの場合、Ｍｅｔｈ−Ａサルコーマを腹腔内移植したマウスに毎日体重１Ｋｇにつき５０ｍｇｘ９回投与すると、延命率（ＩＬＳ）が１１１％となるのに対し、本発明の物質（１）の場合は１０−３０ｍｇ程度の投与でさらに大きな延命効果を期待することが出来る。
【００１７】
上記した合成例は本発明のナノメートルタイヤ構造およびナノチューブ構造を示すポリモリブデン酸の一部に過ぎない。たとえば｛Ｍｏ３６｝を含む原料水溶液にアルカリとしてＮａＯＨやＫＯＨなどを添加するとＡｘ［ＭｏＶ２８ＭｏＶＩ１２６Ｏ４６２Ｈ２８−ｘ（Ｈ２Ｏ）ｍ］・ｎＨ２Ｏなる分子式のタイヤ構造ポリモリブデン酸結晶が出来る。アルカリ原子Ａの化合数ｘに合わせてタイヤ構造に付随するＨ原子数が減少する。しかし、アルカリ原子の化合数は結晶の安定性を考慮すると水素原子数を越えることはない、すなわち０≦ｘ≦１４である。またタイヤ構造に含まれる水分子数ｍは、結晶構造の安定性を考慮すると２００を超えることはない、すなわち１≦ｍ≦２００である。さらに、結晶水の数ｎは、ｐａｃｋｉｎｇ  ｓｉｚｅ  を考慮すると１００乃至２００である。原料溶液に添加するアルカリとしては、そのほかにＬｉ，ＮＨ４，Ｈおよびアルキルアンモニウムをあげることが出来る。
【００１８】
当然、ナノチューブに化合するアルカリとしても上記したアルキルアンモニウムの他に上のような原子を用いることが出来る。この場合、アルカリイオンの化合数はナノチューブ構造に含まれる水素原子数が結晶安定性の観点から５個以下とはならないことを考慮すると１５以下、すなわち１≦ｙ≦１５となる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、結晶学的に見て従来より高い対称性と広い比表面積を有するポリモリブデン酸イオンを得ることができる。ポリモリブデン酸イオンの抗腫瘍活性は腫瘍細胞のＤＮＡとの間の電子伝達機構に由来すると考えられるので、イオンに対する腫瘍細胞の捕捉確率を高めることが腫瘍増殖の抑制にとって重要と考えられる。その意味で、強い指向性と結晶学的対称性および広い活性化比表面積を有する本発明の物質は、より実用性の高い抗腫瘍剤になり得ると期待される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の物質の構造を示す図である。
【図２】本発明の物質の構造を示す図である。
【図３】結晶の稠密配置図である。
【図４】結晶の稠密配置図である。
【図５】結晶の稠密配置図である。
【図６】結晶の稠密配置図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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