药物化学第七章抗肿瘤药 (2)优秀课件
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好
代表性药物--氨基酸氮芥
• 设想：肿瘤细胞在增殖过程中需要蛋白质和氨基酸，那 么氨基酸氮芥可以使药物在肿瘤部位聚集，提高组织选 择性，从而降低毒副作用
溶肉瘤素(美法仑)
注射给药
对卵巢癌、乳腺癌、 淋巴肉瘤等疗效较好
甲酰溶肉瘤素(氮甲)
口服给药，
对精原细胞瘤有显著疗 效，选择性高，毒性低
氮芥的结构改造
• 进入体内后在肝中被肝P450酶系代谢生成替派（P＝O） 而发挥作用，因此，塞替派可认为是替派的前药。
• 在临床上主要用于治疗卵巢癌、乳腺癌、膀胱癌和消化 道癌，是治疗膀胱癌的首选药物，可直接注射入膀胱。
(三)亚硝基脲类
卡莫司汀
洛莫司汀
司莫司汀
O ClCH2CH2N C NHR
NO
ClCH2CH2N N OH + O C NR ClCH2CH2+ + N2 + OH- carbamoylation
alkylation
• 均具有β-氯乙基亚硝基脲结构， 具有广谱抗肿瘤活性。
• β-氯乙基具有较强的亲脂性， 因此易通过血脑屏障，适用于 脑瘤、转移性脑瘤及其他中枢 神经系统肿瘤的治疗。
(四)磺酸酯类
• 白消安 属于非氮芥类烷化剂
• 甲磺酸酯基是较好的离去基团，生成的正碳离子可与 DNA中的鸟嘌呤结合而产生分子内交联，毒害肿瘤细胞。 主要用于治疗慢性粒细胞白血病。
生物烷化剂的定义
• 在体内能形成缺电子活泼中间体或其他具有 活泼的亲电性基团的化合物，
• 进而与生物大分子中含有丰富电子的基团， –如氨基、巯基、羟基、羧基、磷酸基等 –如DNA、RNA或某些重要的酶类
• 发生共价结合，使其丧失活性或者使DNA分 子发生断裂。
毒副反应
• 属于细胞毒类药物
–对增生较快的正常细胞，同样产生抑制作用 –如骨髓细胞、肠上皮细胞、毛发细胞和生殖细胞
❖ 反应速率取决于烷化剂的浓度，抗肿瘤活性降低， 毒性降低
代表性药物--脂肪氮芥
盐酸氮芥 只对淋巴瘤有效 –对其他肿瘤如肺癌、 肝癌、胃癌等无效 不能口服 选择性差
–毒性大 –特别是对造血器官
盐酸氧氮芥
毒性、烷基化、抗肿 瘤活性均降低
代表性药物--芳香氮芥
苯丁酸氮芥(瘤可宁) • 治疗慢性淋巴性白血病的首选药物 • 临床上用其钠盐，可口服，副作用较轻，耐受性较
• 恶性肿瘤：增殖迅速，能侵入周围组织， 潜在的危险性大。
恶性肿瘤
• 严重威胁人类健康的常见病和多发病 • 死亡率第二位
–仅次于心脑血管疾病
当前治疗手段
• 手术治疗 • 放射线治疗 • 化学治疗（药物治疗）
抗肿瘤药的应用
• 始自四十年代氮芥用于治疗恶性淋巴瘤 • 现在化学治疗已经有很大进展 • 应用趋势：
• 先导化wk.baidu.com物——氮芥 • 目的：降低毒性
–减少氮原子上的电子云密度来降低氮芥 的反应性 -同时，也降低了氮芥的抗瘤活性
•在氮芥的氮原子上连有一 个吸电子的环状磷酰胺内酯
环磷酰胺--增加选择性的前药
• 在肿瘤组织中，磷酰胺酶的活性高于正常组织 • 研究设想：
– 含磷酰氨基的前体药物，在肿瘤组织中被磷 酰胺酶催化裂解成活性的去甲氮芥发挥作用
药物化学第七章抗肿瘤药
第七章 抗肿瘤药 Antineoplastic Agents
•生物烷化剂 •抗代谢药物 •抗肿瘤抗生素 •抗肿瘤的植物药有效成分及其衍生物 •肿瘤治疗的新靶点及其药物
肿瘤
• 细胞在外来和内在有害因素的长期作用 下发生过度增殖而生成的新生物。
• 良性肿瘤：包在荚膜内，增殖慢，不侵 入周围组织，即不转移，对人体健康影 响较小；
烷化剂的作用过程--脂肪氮芥
快
慢
快
慢
• 生理pH7.4时，脂肪氮芥的β-氯原子离去生成乙撑亚胺离 子，与DNA的亲核中心起烷化作用，为双分子亲核取代 反应（SN2）。
• 反应速率取决于烷化剂和亲核中心的浓度，抗瘤谱广，选 择性差，毒性也较大。
烷化剂的作用过程--芳香氮芥
慢
快
❖芳环与氮 原子产生共轭作用，失去氯原子生成碳正 离子中间体，与DNA的亲核中心起烷化作用，为单 分子亲核取代反应（SN1）
氮芥 强烷化剂，对肿瘤细胞的杀伤能力较大，抗瘤谱较广。但选
择性很差，毒性也比较大。
氮芥类药物结构特点和分类
载体部分：
• R可以为脂肪基、芳 香、氨基酸、杂环、 甾体等
• 影响药物的吸收、 分布等药代动力学 性质，提高选择性、 抗肿瘤活性，影响 毒性等。
❖ 烷基化部分: 抗肿瘤活性的功能基
根据载体结构的不同： 分为脂肪氮芥、芳香氮芥、氨基酸氮芥、杂环氮芥、多肽氮芥
• 特殊毒性：膀胱毒性，产生血尿，可能与代谢产物丙烯醛 有关。
异环磷酰胺，前药，主要用于
骨及软组织瘤、非小细胞肺癌等 毒性小
环磷酰胺
注射液
(二)乙撑亚胺类--塞替派
•直接含有活性的乙撑亚胺基团的化合物 •在氮原子上用吸电子基团取代，以达到降 低其毒性的作用
• 塞替派含有体积较大的硫代磷酰基，其脂溶性大，对酸 不稳定，不能口服，在胃肠道吸收较差，须通过静脉注 射给药。
单一治疗→综合治疗 单一药物→联合用药 保守治疗→根治治疗
抗肿瘤药分类——根据作用靶点
• 直接作用于DNA –生物烷化剂、金属铂配合物、博来霉素 类、DNA拓扑异构酶抑制剂
• 干扰DNA合成的药物 –抗代谢药物
• 作用于有丝分裂过程，影响蛋白质的合成 –某些天然活性成分
第一节 生物烷化剂 Bioalkylating Agents
• 产生严重的副反应
–恶心、呕吐、骨髓抑制、脱发等
• 易产生耐药性而失去治疗作用
烷化剂分类-按化学结构
• 氮芥类 • 乙撑亚胺类 • 亚硝基脲类 • 磺酸酯类
芥氮酸盐
塞 替 派 卡莫司汀
白消安
(一) 氮芥类
芥子气 糜烂性毒剂，能直接损伤组织细胞，引起局部炎症，吸收后
能导致全身中毒，对淋巴癌有治疗作用。
– 吸电子的磷酰基降低了烷基化能力，降低毒 性
– 在体外对肿瘤细胞无效，体内有效
实际的代谢途径 无活性物质
肝脏
酶
正常组织
酶
Pro-prodrug
正常组织
酶
磷酰胺氮芥
较强的烷化剂
丙烯醛
去甲氮芥
环磷酰胺的合成
•本品的无水物为油状物，在丙酮中和水反应生成 水合物而结晶析出
• 环磷酰胺，抗瘤谱广：用于恶性淋巴瘤，急性淋巴细胞白 血病，多发性骨髓瘤、肺癌、神经母细胞瘤等，对乳腺癌、 卵巢癌、鼻咽癌也有效
代表性药物--氨基酸氮芥
• 设想：肿瘤细胞在增殖过程中需要蛋白质和氨基酸，那 么氨基酸氮芥可以使药物在肿瘤部位聚集，提高组织选 择性，从而降低毒副作用
溶肉瘤素(美法仑)
注射给药
对卵巢癌、乳腺癌、 淋巴肉瘤等疗效较好
甲酰溶肉瘤素(氮甲)
口服给药，
对精原细胞瘤有显著疗 效，选择性高，毒性低
氮芥的结构改造
• 进入体内后在肝中被肝P450酶系代谢生成替派（P＝O） 而发挥作用，因此，塞替派可认为是替派的前药。
• 在临床上主要用于治疗卵巢癌、乳腺癌、膀胱癌和消化 道癌，是治疗膀胱癌的首选药物，可直接注射入膀胱。
(三)亚硝基脲类
卡莫司汀
洛莫司汀
司莫司汀
O ClCH2CH2N C NHR
NO
ClCH2CH2N N OH + O C NR ClCH2CH2+ + N2 + OH- carbamoylation
alkylation
• 均具有β-氯乙基亚硝基脲结构， 具有广谱抗肿瘤活性。
• β-氯乙基具有较强的亲脂性， 因此易通过血脑屏障，适用于 脑瘤、转移性脑瘤及其他中枢 神经系统肿瘤的治疗。
(四)磺酸酯类
• 白消安 属于非氮芥类烷化剂
• 甲磺酸酯基是较好的离去基团，生成的正碳离子可与 DNA中的鸟嘌呤结合而产生分子内交联，毒害肿瘤细胞。 主要用于治疗慢性粒细胞白血病。
生物烷化剂的定义
• 在体内能形成缺电子活泼中间体或其他具有 活泼的亲电性基团的化合物，
• 进而与生物大分子中含有丰富电子的基团， –如氨基、巯基、羟基、羧基、磷酸基等 –如DNA、RNA或某些重要的酶类
• 发生共价结合，使其丧失活性或者使DNA分 子发生断裂。
毒副反应
• 属于细胞毒类药物
–对增生较快的正常细胞，同样产生抑制作用 –如骨髓细胞、肠上皮细胞、毛发细胞和生殖细胞
❖ 反应速率取决于烷化剂的浓度，抗肿瘤活性降低， 毒性降低
代表性药物--脂肪氮芥
盐酸氮芥 只对淋巴瘤有效 –对其他肿瘤如肺癌、 肝癌、胃癌等无效 不能口服 选择性差
–毒性大 –特别是对造血器官
盐酸氧氮芥
毒性、烷基化、抗肿 瘤活性均降低
代表性药物--芳香氮芥
苯丁酸氮芥(瘤可宁) • 治疗慢性淋巴性白血病的首选药物 • 临床上用其钠盐，可口服，副作用较轻，耐受性较
• 恶性肿瘤：增殖迅速，能侵入周围组织， 潜在的危险性大。
恶性肿瘤
• 严重威胁人类健康的常见病和多发病 • 死亡率第二位
–仅次于心脑血管疾病
当前治疗手段
• 手术治疗 • 放射线治疗 • 化学治疗（药物治疗）
抗肿瘤药的应用
• 始自四十年代氮芥用于治疗恶性淋巴瘤 • 现在化学治疗已经有很大进展 • 应用趋势：
• 先导化wk.baidu.com物——氮芥 • 目的：降低毒性
–减少氮原子上的电子云密度来降低氮芥 的反应性 -同时，也降低了氮芥的抗瘤活性
•在氮芥的氮原子上连有一 个吸电子的环状磷酰胺内酯
环磷酰胺--增加选择性的前药
• 在肿瘤组织中，磷酰胺酶的活性高于正常组织 • 研究设想：
– 含磷酰氨基的前体药物，在肿瘤组织中被磷 酰胺酶催化裂解成活性的去甲氮芥发挥作用
药物化学第七章抗肿瘤药
第七章 抗肿瘤药 Antineoplastic Agents
•生物烷化剂 •抗代谢药物 •抗肿瘤抗生素 •抗肿瘤的植物药有效成分及其衍生物 •肿瘤治疗的新靶点及其药物
肿瘤
• 细胞在外来和内在有害因素的长期作用 下发生过度增殖而生成的新生物。
• 良性肿瘤：包在荚膜内，增殖慢，不侵 入周围组织，即不转移，对人体健康影 响较小；
烷化剂的作用过程--脂肪氮芥
快
慢
快
慢
• 生理pH7.4时，脂肪氮芥的β-氯原子离去生成乙撑亚胺离 子，与DNA的亲核中心起烷化作用，为双分子亲核取代 反应（SN2）。
• 反应速率取决于烷化剂和亲核中心的浓度，抗瘤谱广，选 择性差，毒性也较大。
烷化剂的作用过程--芳香氮芥
慢
快
❖芳环与氮 原子产生共轭作用，失去氯原子生成碳正 离子中间体，与DNA的亲核中心起烷化作用，为单 分子亲核取代反应（SN1）
氮芥 强烷化剂，对肿瘤细胞的杀伤能力较大，抗瘤谱较广。但选
择性很差，毒性也比较大。
氮芥类药物结构特点和分类
载体部分：
• R可以为脂肪基、芳 香、氨基酸、杂环、 甾体等
• 影响药物的吸收、 分布等药代动力学 性质，提高选择性、 抗肿瘤活性，影响 毒性等。
❖ 烷基化部分: 抗肿瘤活性的功能基
根据载体结构的不同： 分为脂肪氮芥、芳香氮芥、氨基酸氮芥、杂环氮芥、多肽氮芥
• 特殊毒性：膀胱毒性，产生血尿，可能与代谢产物丙烯醛 有关。
异环磷酰胺，前药，主要用于
骨及软组织瘤、非小细胞肺癌等 毒性小
环磷酰胺
注射液
(二)乙撑亚胺类--塞替派
•直接含有活性的乙撑亚胺基团的化合物 •在氮原子上用吸电子基团取代，以达到降 低其毒性的作用
• 塞替派含有体积较大的硫代磷酰基，其脂溶性大，对酸 不稳定，不能口服，在胃肠道吸收较差，须通过静脉注 射给药。
单一治疗→综合治疗 单一药物→联合用药 保守治疗→根治治疗
抗肿瘤药分类——根据作用靶点
• 直接作用于DNA –生物烷化剂、金属铂配合物、博来霉素 类、DNA拓扑异构酶抑制剂
• 干扰DNA合成的药物 –抗代谢药物
• 作用于有丝分裂过程，影响蛋白质的合成 –某些天然活性成分
第一节 生物烷化剂 Bioalkylating Agents
• 产生严重的副反应
–恶心、呕吐、骨髓抑制、脱发等
• 易产生耐药性而失去治疗作用
烷化剂分类-按化学结构
• 氮芥类 • 乙撑亚胺类 • 亚硝基脲类 • 磺酸酯类
芥氮酸盐
塞 替 派 卡莫司汀
白消安
(一) 氮芥类
芥子气 糜烂性毒剂，能直接损伤组织细胞，引起局部炎症，吸收后
能导致全身中毒，对淋巴癌有治疗作用。
– 吸电子的磷酰基降低了烷基化能力，降低毒 性
– 在体外对肿瘤细胞无效，体内有效
实际的代谢途径 无活性物质
肝脏
酶
正常组织
酶
Pro-prodrug
正常组织
酶
磷酰胺氮芥
较强的烷化剂
丙烯醛
去甲氮芥
环磷酰胺的合成
•本品的无水物为油状物，在丙酮中和水反应生成 水合物而结晶析出
• 环磷酰胺，抗瘤谱广：用于恶性淋巴瘤，急性淋巴细胞白 血病，多发性骨髓瘤、肺癌、神经母细胞瘤等，对乳腺癌、 卵巢癌、鼻咽癌也有效