锗 是 位 居 元 素 周 期 表 第 IV 主 族 的 准 金 属 元 素 , 外 层 电 子 结 构 为 4s24p2, 有 可 利 用 的 4d 轨 道 , 通 常 为 4 价 。 锗 在 地 壳 中 的 分 布 属 于 典 型 的 稀 散 元 素 , 在 自 然 界 中 有 5 种 稳 定 同 位 素 : 70Ge(20.52%)、 72Ge(27.43%)、 73Ge(7.76%)、 74Ge(36.54%)、 76Ge(7.76%)。
锗 与 同 族 元 素 类 似 , 易 于 形 成 有 机 化 合 物 , Ge ━ C 键 能 为 238~247 kJ mol-1 , 热 稳 定 性 高 , 可 经 蒸 馏 ( 分 馏 ) 、 萃 取 、 色 谱 等 方 法 分 离 纯 化 。 很 多 植 物 中 都 含 有 限 量 锗 , 如 人 叁 、 党 叁 、 白 芷 、 枸 杞 、 灵 芝 草 、 芦 荟 和 茶 叶 等 在 内 。 尽 管 迄 今 尚 不 能 确 定 锗 是 人 体 必 需 的 微 量 元 素 锗石的作用, 但 是锗石的作用 由 于 某 些 药 物 的 医 疗 保 健 作 用 被 认 为 是 与 有 机 锗 有 关 。 1968 年 , 长 期 从 事 锗 化 学 研 究 的 浅 井 一 彦 等 即 从 人 叁 药 效 与 有 机 锗 含 量 的 相 关 性 出 发 , 首 次 合 成 了 具 有 广 泛 药 理 活 性 的 水 溶 性 有 机 锗 化 合 物 ━ β ━ 羧 乙 基 锗 倍 半 氧 化 物 ( Ge ━ 132 ) ; 1974 年 , 具 有 更 高 抗 癌 活 性 的 螺 锗 被 Rice L.M. 和 Wheeler J.W. 合 成 出 来 。 1984 年 , 刘 元 方 和 唐 任 寰 等 研 究 锗 对 四 膜 虫 细 胞 和 啤 酒 酵 母 菌 生 长 的 促 进 作 用 , 发 现 它 的 有 益 生 化 效 应 , 认 为 制 取 锗 酵 母 等 作 为 营 养 药 物 是 有 价 值 的 。 1986 年 , 唐 任 寰 等 进 而 指 出 锗 是 有 益 元 素 , 值 得 深 入 追 踪 。 [1]
近 年 来 , 日 本 方 面 关 于 锗 的 医 疗 用 途 及 临 床 实 验 报 导 很 多 。 美 国 等 着 重 有 机 锗 与 防 癌 抗 癌 作 用 的 研 究 。 中 国 微 量 元 素 锗 研 究 会 1990 年 在 上 海 召 开 第 一 届 锗 研 讨 会 以 来 [2] , " 微 量 元 素 " 杂 志 即 于 1990 年 第 3 期 首 辟 锗 专 栏 配 合 。 迄 锗石的作用今 已 开 过 全 国 性 三 届 锗 研 讨 会 [3][4] , 并 与 中 国 有 色 金 属 工 业 稀 有 金 属 情 报 网 联 合 , 收 到 有 机 锗 方 面 论 文 数 以 百 篇 计 , 全 面 开 展 了 有 机 锗 化 合 物 从 合 成 、 分 析 、 毒 理 、 药 理 、 生 化 和 临 保 健 作 用 的 研 究 , 极 大 地 推 进 了 有 机 锗 生 物 化 学 和 医 药 学 的 迅 速 发 展 。 大 有 後 来 居 上 之 势 。
在 具 有 生 物 活 性 的 几 类 有 机 锗 化 合 物 中 . 迄 今 首 推 有 机 锗 的 倍 半 氧 化 物 、 螺 锗 及 其 衍 生 物 为 低 毒 有 效 抗 癌 候 选 药 物 。
在 报 导 过 的 200 多 种 有 机 锗 化 合 物 之 外 , 近 年 来 , 南 开 大 学 、 中 科 院 长 春 应 用 化 学 研 究 所 相 继 合 成 了 14 种 新 型 有 机 锗 硫 杂 五 环 化 合 物 、 5 类 新 型 有 机 锗 倍 半 氧 化 物 及 硫 化 物 、 8 种 新 的 Ge ━ 132 胺 衍 物 、 2 种 锗 氨 基 酸 衍 生 物 、 对 一 ( 二 甲 氨 基 ) 苯 基 锗 倍 半 氧 化 物 及 a ━ 苯 基 ─ β ─ ( N━ 胺 基 ) 乙 基 锗 倍 半 氧 化 物 。 并 将 其 生 物 活 性 、 理 化 特 性 与 Ge ━ 132 进 行 了 比 较 。 北 京 大 学 合 成 了 一 系 列 新 型 烷 其 锗 丙 氨 基 酸 、 小 并 作 了 系 列 生 物 活 性 研 究 。 同 时 , 相 关 的 分 析 测 试 水 平 和 质 量 控 制 亦 迅 速 发 展 。 这 些 国 外 很 少 报 导 过 的 新 合 成 有 机 锗 化 合 物 、 为 寻 找 更 有 效 的 有 机 锗 抗 癌 药 物 开 拓 了 新 的 途 径 。 此 外 , 韩 国 Jang J.J.et al. ( 1989 ) 研 究 过 烷 基 硫 杂 锗 化 合 物 。
其 它 如 喃 锗 衍 生 物 、 锗 化 合 物 、 葡 萄 糖 酸 锗 等 络 合 物 , 也 有 一 定 生 物 活 性 。 无 机 锗 如 GeO2 、 Na2GeO3 等 的 生 化 作 用 及 其 毒 性 亦 有 人 进 行 研 究 。
关 于 锗 化 合 物 除 抗 癌 作 用 外 , 还 有 在 抗 衰 老 、 类 风 湿 关 节 炎 、 糖 尿 病 、 慢 性 胃 炎 等 方 面 的 试 验 。
除 上 述 对 有 机 锗 的 药 理 作 用 研 究 外 , 不 久 前 , 颜 钰 等 ( 1994 ) [20] 研 究 PET 技 术 ( 正 电 子 发 射 断 层 摄 像 术 ) 和 放 射 性 核 毒 68Ga 标 记 化 合 物 作 肿 瘤 阳 性 显 像 剂 , 由 于 心 肌 摄 取 高 、 显 影 清 晰 、 表 明 68Ga ─ BAT ─ TECH 可 作 为 心 肌 显 像 剂 , 其 中 68Ga 由 68Ga 经 轨 道 电 子 俘 获 衰 变 而 来 。 澳 大 利 亚 Meikle S.R. et al. ( 199 ) [21] 使 用 200MBq68Ge/68Ga 发 生 器 实 现 对 乳 房 瘤 的 显 像 。 Tilbury R.S. et al. ( 1991 ) 研 究 过 68Ge/68Ga 发 生 器 的 制 作 技 术 。 这 体 现 了 PET 技 术 的 发 展 方 向 。 程 琮 等 ( 1996 ) [22] 用 图 像 细 胞 分 析 技 术 ( ICM ) 研 究 了 Ge ━ 132 对 人 乳 癌 细 胞 株 BcaP ━ 37 的 生 物 学 作 用 。
综 上 所 述 , 国 内 关 于 锗 的 研 究 卓 有 成 效 , 已 迅 速 与 国 际 先 进 水 平 齐 步 。 唐 任 寰 等 ( 1986 ) [1] 曾 指 出 锗 可 能 是 对 生 命 有 益 的 微 量 元 素 , 继 而 秦 俊 法 ( 1993 ) [3] 探 讨 了 锗 的 必 需 性 。 迄 今 , 有 机 锗 化 合 物 ━ 首 先 是 Ge ━ 132 和 螺 锗 已 显 示 为 人 类 预 防 和 战 胜 癌 魔 的 又 一 潜 在 武 器 。 继 续 开 展 有 机 锗 化 合 物 的 防 癌 抗 癌 疗 效 及 其 毒 理 研 究 将 是 功 德 无 量 的 工 作 。