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1、第三节抗肿瘤抗生素,Anticancer Antibiotics,简介,.抗肿瘤抗生素是由微生物产生的具有抗肿瘤活性的化学物质.现已发现多种抗肿瘤抗生素.大多是直接作用于DNA或嵌入DNA干扰模板.细胞周期非特异性药物,分类,.一、多肽类抗生素放线菌素D博莱霉素.二、蒽醌类抗生素盐酸多柔比星(盐酸阿霉素)米托蒽醌,放线菌素D,.DactinomycinD.更生霉素,结构特点,.两个多肽酯环由L-苏氨酸(L-Thr)、D-缬氨酸(D-Val)、L-脯氨酸(L-Pro)、N-甲基甘氨酸(Sar)、L-N-甲基缬氨酸(L-Meval)组成.与母核通过羧基与多肽侧链相连3-氨基-1,8-二甲基-2-吩
2、恶嗪酮-4,5-二甲酸,来源,.从放线菌S. Parvullus和179号菌株培养液中提取出.属于放线菌素族的一种抗生素,性状,.本品为鲜红色或红色结晶,或橙红色结晶性粉末;无臭;有引湿性.遇光极不稳定.在乙醇溶液中显左旋性,作用机制,.DactinomycinD与DNA结合能力较强,结合的方式可逆抑制以DNA为模板的RNA多聚酶,从而抑制RNA的合成.结合的方式可能是通过其母核吩恶噁嗪酮嵌入DNA的碱基对之间,和碱基对形成氢键肽链侧位于DNA双螺旋的小沟内,嵌入DNA中的作用机制,A:正常的DNA结构B:药物(浅色部分)嵌入DNA后的情况,引起DNA的形状和长度改变C:Dactinomyci
3、nD嵌入DNA中的情况,AC为母核嵌入DNA的碱基对之间,a、b分别为二个环肽结构,伸入DNA双螺旋的小沟内,博来霉素(bleomycin),机制:作用于G2期和M期,主要在腺嘌呤-胸腺嘧啶(A-T)配对处与DNA结合,与铜或铁离子络合氧分子转成氧自由基 DNA单链或双链断裂阻止DNA复制,干扰细胞分裂繁殖。属细胞周期非特异性药,但对G2期作用强。应用:鳞状上皮癌。,抗生素,博来霉素(bleomycin),或,结构包括几种稀有氨基酸、糖、1个嘧啶环及1个平面结构的双噻唑。,博莱霉素,.Bleomycin.争光霉素,来源,.为放线菌Streptomycesverticillus和72号放线菌培养
4、液中分离出的一类水溶性碱性糖肽抗生素用于临床的是混合物以A-和B-为主要成分.国产的平阳霉素(Pingyangmycin)是Bleomycin经分离所获的纯品A-,作用机制,.Bleomycin和Pingyangmycin抑制胸腺嘧啶核苷酸掺入DNA,从而干扰DNA的合成,博来霉素与一些金属离子如亚铁、铜离子络合,形成博来霉素-金属复合物,导致生成过氧化物或羟基自由基,从而引起DNA链断裂,干扰DNA和RNA的生物合成。,应用,.对鳞状上皮细胞癌、宫颈癌和脑癌都有效.与放射治疗合并应用,可提高疗效,二、蒽醌类抗生素,.七十年代发展起来的抗肿瘤抗生素.主要代表是阿霉素(Doxorubicin)和
5、柔红霉素(Daunorubicin),此类药物有一个蒽环平面,可通过它嵌合于DNA碱基对之间并紧密地结合到DNA上,从而抑制DNA及RNA聚合酶。,盐酸多柔比星(盐酸阿霉素),.Doxorubicin Hydrochloride,来源,.多柔比星是Streptomyces peucetium var. caesius 产生的蒽环糖甙抗生素,结构特点,.易通过细胞膜进入肿瘤细胞,有很强的药理活性。,作用机制,.主要作用于DNA,产生抗肿瘤作用结构中的蒽醌嵌合到DNA中.每6个碱基对嵌入2个蒽醌环.蒽醌环的长轴与碱基对的氢键呈垂直取向.氨基糖位于DNA的小沟处.D环插到大沟部位嵌入作用使碱基对之间
6、的距离由原来的0.34nm增至0.68nm,因而引起DNA的裂解,应用,.广谱的抗肿瘤药物.主要用于治疗乳腺癌,甲状腺癌、肺癌、卵巢癌、肉瘤等实体瘤,单项选择题7-3 阿霉素的主要临床用途为BA. 抗 菌 B. 抗肿瘤C. 抗真菌 D. 抗病毒E. 抗结核,构效关系,.A环的几何结构和取代基对保持其活性至关重要.C-13的羰基和C-9的羟基与DNA双螺旋的碱基对产生氢键作用C-9和C-7位的手性不能改变,否则将失去活性若9,10引入双键,则使A环结构改变而活性丧失若将C-9位由羟基换成甲基,则蒽醌与DNA亲合力下降,而活性丧失。,蒽醌类抗肿瘤药物的构效关系,药效基团,.Cheng氏提出N-O-
7、O三角形环状结构为药效基团的假说具有孤对电子.与生物大分子的有关受体结合.抑制某些酶的活性中心.改变某些生物膜的通透性.共享一个共同的转运体系,N-O-O 三角形,结构改造,.以蒽醌为母核,用有氨基(或烃胺基)的侧链代替氨基糖,有可能保持活性而减小心脏毒性.氨基或烃胺基侧链起稳定作用,使化合物易于嵌入DNA的平面结构.N-O-O 三角形,米托蒽醌,(Mitoxantrone,Novantrone),N-O-O活性三角结构,作用,.Mitoxatrone是细胞周期非特异性药物,能抑制DNA和RNA合成.抗肿瘤作用是Doxorubicin的5倍,心脏毒性较小.用于治疗晚期乳腺癌,非何杰金氏病淋巴瘤
8、和成人急性非淋巴细胞白血病复发,蒽环类,机制:均为蒽环类抗生素,与DNA碱基对结合,破坏DNA模板功能,阻止转录。应用:急性淋巴细胞白血病、急性粒细胞白血病。阿霉素还用于实体瘤,柔红霉素和多柔比星,柔红霉素,多柔比星,光辉霉素,蒽环类,机制:除了破坏DNA模板功能,阻止转录外,还能阻断 甲状旁腺激素对骨钙的代谢,降低血钙。,放线菌素D,机制:能嵌入到DNA双螺旋链中相邻的鸟嘌呤和胞嘧啶(G-C)碱基对之间,与DNA结合成复合体,阻碍RNA多聚酶(转录酶)的功能,抑制RNA合成。周期非特异性药物。,学习内容,.一、多肽类抗生素放线菌素D,博莱霉素.二、蒽醌类抗生素盐酸多柔比星(盐酸阿霉素),米托蒽醌抗肿瘤抗生素抗肿瘤机制N-O-O活性三角结构,丝裂霉素C(mitomycin C),机制:具有烷化作用,能与DNA双链交叉联结,抑制DNA复制,也能使部分DNA断裂,周期非特异性药物。应用:抗瘤谱广,子宫颈癌,胃胰腺癌,肺癌,白血病,淋巴瘤。,丝裂霉素C 双活化及与DNA的双烷基化,米托蒽醌结构中具有哪些基团,A.酚羟基 B.对醌结构C.硝基 D.乙二胺E.卤素,多项选择题,答案:ABD,