投07-1生物烷化剂d

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O Cl O P N N H Cl . H2O
35ห้องสมุดไป่ตู้
结构特点

在氮芥的氮原子上连有一个吸电子的环 状磷酰胺内酯
O Cl O P N N H Cl . H2O
36
发现-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 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

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“反应停”悲喜剧
在进入美国时,却遇到了麻烦
FDA的凯尔西负责审批该项申请,质疑:
“反应停”对人有很好的催眠作用,但是在 动物试验中,催眠效果却不明显,这是否意 味着人和动物对这种药物有不同的药理反应? 有关该药的安全性评估几乎都来自动物试验, 是不是靠不住? 有报告说该药有引发神经炎的副作用,有些 服药患者会感到手指刺痛。该药是否会对孕 妇有副作用,影响胎儿发育?


3
最新致癌物或可能致癌物
“苏丹红一号”色素 常用于工业产品的染色。多数国家禁止将其 用于食品生产。“苏丹红一号”会导致鼠类 患癌,它在人类肝细胞研究中也显现出可能 致癌的特性。 “对位红” 另一种常用红色染料。对眼睛、皮肤和呼吸 系统有刺激性,但其毒性仍在进一步研究之 中。尽管资料有限,该物质仍应被视为一种 遗传毒性致癌物。
Cl Cl
H
Cl N Cl normustard
phosphamidemustard + CH2 CHCHO acrolein
41
合成
OH N OH O O P N N H 2 Cl Cl H 2O, Acetone O POCl3, Py ridine Cl P N Cl Cl O 1 Cl . H 2O Cl Cl

–一些病人观察到有膀胱毒性 –可能与代谢产物丙烯醛有关
O H
45
类似药物

异环磷酰胺
曲磷胺
O Cl O P N N H Cl
O Cl O P N N Cl Cl
46
(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。 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。

5
恶性肿瘤
严重威胁人类健康的常见病和多发病 人类因恶性肿瘤而引起的死亡率是第二 位

–仅次于心脑血管疾病 –2005年初,美国癌症协会宣布癌症第一次超
过心脏病成为美国的第一大杀手 –肺癌、胃癌、结直肠癌、肝癌、乳腺癌、宫 颈癌最为常见
6
肿瘤的治疗方法
手术 放射 药物

–但是很大程度上
15
“反应停”悲喜剧

在我国,反应停目前已被医学界人士逐渐改称 为“沙利度胺”。在临床医生的严格指导下, 我国众多皮肤科、免疫科和肿瘤科的患者正在 接受着沙利度胺的治疗。 “反应停”致畸事件是药物审批制度不完善的 产物,由于厂商急功近利,使全世界诞生了约 1.2万名畸形儿。这一悲剧增强了人们对药物 毒副作用的警觉,也完善了现代药物的审批制 度。
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第一节
生物烷化剂
Bioalkylating Agents
定义

在体内能形成缺电子活泼中间体或其它具有活 泼的亲电性基团的化合物 进而与生物大分子(如DNA、RNA或某些重要的 酶类)中含有丰富电子的基团(如氨基、巯基、 羟基、羧基、磷酸基等)


发生共价结合,使其丧失活性
或使DNA分子发生断裂
26

稳定性

水溶液中很不稳定
– 氮芥在pH 7以上的水溶液将分解而失活
水溶液pH为3~5, 水溶液注射剂的pH必须保持在3.0~5.0
Cl N Cl
H2 O pH >7
OH N OH
27
缺点

只对淋巴瘤有效
–对其它肿瘤如肺癌、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)
N Cl
28
Cl .HCl
结构改造
氮芥为先导化合物

降低其毒性的作用
– 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。 另一种结构修饰:载体为苯环和芳香氨基酸, 以增加药物在肿瘤部位的浓度和亲和性.
29
芳香氮芥--烷化剂的作用过程


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)
S O O O
N Cl
.HCl
S N P N N
O O S
O
20
氮芥类---盐酸氮芥
Chlormethine Hydrochloride Mechlorethamine

Cl N Cl .HCl
21
结构和化学名


N-甲基-N-(2-氯乙基)-2-氯乙胺 盐酸盐
(N-Methyl-N-(2-chloroethyl)2chloroethylamine hydrochloride)
溶肉瘤素(美法仑)
甲酰溶肉瘤素(氮甲)
注射给药
对卵巢癌、乳腺癌、 淋巴肉瘤等疗效较好
口服给药,
对精原细胞瘤有显著疗 效,选择性高,毒性低
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氮芥的结构改造
先导化合物——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
仍以化学治疗为 主
7
抗肿瘤药简介

自四十年代氮芥用于治疗恶性淋巴瘤后, 化学治疗已经有很大的进展
联合化疗和综合化疗的阶段 治愈病人 明显地延长病人的生命
8
基础研究推动药物的发展

对肿瘤特性的研究和分子生物学、细胞 生物学的研究进展


为研究提供了新的方向和新的作用靶点
细胞增殖动力学的研究
–细胞周期中不同时期对药物敏感性不同,为
Cl N Cl
22
.HCl
发现-芥子气

来源于芥子气
– 第一次世界大战期间作为毒气

烷化剂毒剂
– 发现芥子气对淋巴癌有治疗作用
– 毒性太大,不可能作为药用
Cl S Cl
N Cl
Cl .HCl
23
结构特点
烷基化部分(双-b-氯乙氨基) 载体部分(本品为甲基)

Cl N Cl 载体部分 烷基化部分
47
(三)亚硝基脲类
卡莫司汀
O ClCH2CH2N NO C
洛莫司汀
第七章
抗肿瘤药
Antineoplastic Agents
肿瘤的定义
细胞或变异细胞的异常增殖形成的肿 块. 良性者称瘤:包在荚膜内,增殖慢,不 转移; 恶性肿瘤Cancer :不包在荚膜内,增殖 快,转移; 恶性肿瘤按发生部位分为:癌,肉瘤,母细 胞瘤,白血病.

2
致癌因素

饮食:亚硝酸盐,苯并芘,黄曲霉 环境:苯胺,萘胺,放射性,抽烟 遗传:
芥发挥作用
O Cl O P N N H Cl . H2O
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发现-降低毒性
吸电子基团磷酰基使氮原子上的电子云密度降 低 降低了氮原子的亲核性,也降低了氯原子的烷 基化能力 使毒性降低

O Cl O P N N H Cl . H2O
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作用机制


潜效化-前药 肝内经酶→4-羟基环磷酰胺→代谢: 1. 4-羟基环磷酰胺开环成醛磷酰胺,再分解成 丙烯醛,磷酰氮芥及水解产物氮芥,均为较强的 烷化剂. 2.在酶催化下生成无毒的代谢物,排出体外. 正常组织按第二条途径代谢,而在肿瘤细胞中 因缺乏正常细胞所具有的酶,主要按第一条途 径代谢.
临床采用联合用药和设计合理的治疗方案提 供了依据
9
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

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抗肿瘤药分类-作用原理和来源

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最新致癌物或可能致癌物
丙烯酰胺 用于工业领域。淀粉类食品在高温烹调下 容易产生丙烯酰胺。动物实验显示,丙烯酰 胺是一种可能致癌物。职业接触人群的流行 病学观察表明,长期低剂量接触会出现嗜睡、 情绪和记忆改变、幻觉和震颤等。 丙烯酰胺含量较多的食品依次为薯类油炸 食品、谷物类油炸食品、谷物类烘烤食品 *该物质一旦进入人体,将迅速被消化器官吸
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实际的代谢途径
肝脏

无活性物质
正常组织

Pro-prodrug
正常组织

磷酰胺氮芥
去甲氮芥
较强的烷化剂
丙烯醛
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选择性

代谢产物具有较强的烷基化能力,如磷酰氮芥
– 游离羟基在生理pH条件下解离成氧负离子 – 负离子的电荷分散在磷酰胺的二个氧原子上,降低
了磷酰基对氮原子的吸电子作用
O HO P N H2N
H
H 2NCH 2CH 2CH 2OH
O P N N H

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
42
结晶水
含一个结晶水 失去结晶水

白色结晶或结晶性粉末 液化
O Cl O P N N H Cl . H2O
43
稳定性

水溶液(2%)在pH4.0~6.0时,磷酰胺 基不稳定,失去生物烷化作用
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环磷酰胺
Cyclophosphamide 癌得星(Endoxan,Cytoxan)

O Cl O P N N H Cl . H2O
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结构和化学名

N,N-双-(b-氯乙基)-N′-(3-羟丙基)磷
酰二胺内酯 一水合物 (N,N-bis(b-chloroethyl)-N′,Opropylenephosphoric acid ester diamide hydrate)

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“反应停”悲喜剧
反应停命不该绝?
以色列医生偶然发现“反应停”对麻风结节 性红斑有很好的疗效 经过34年慎重研究后,1998年,FDA批准 “反应停”作为治疗麻风结节性红斑的药物在 美国上市,美国成为第一个将“反应停”重新 上市的国家 “反应停”被发现可用于治疗多种癌症 现在“反应停”已卷土重来,90%被用于治 疗癌症病人,在美国的销售额每年约两亿美元
烷化剂 抗代谢物 抗肿瘤抗生素 抗肿瘤植物药有效成分 抗肿瘤金属化合物

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反应停事件
恐怖的反应停灾难性事件:许多新生婴儿的上 肢、下肢特别短,甚至没有臂部和腿部,手和 脚直接连在身体上;有的儿童还有心脏和消化 道畸形、多发性神经炎。
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“反应停”悲喜剧
厂商吹嘘它没有任何副作用,是“孕 妇的理想选择”(当时广告语)。 “反应停”很快风靡欧洲各国、加拿 大和澳洲等地,仅联邦德国一个月就 卖出了一吨。 但是在进入美国时,却遇到了麻烦。 美国一家小制药公司梅里尔公司获得 “反应停”的经销权,1960年向FDA 提出上市销售的申请。
24
R
载体部分

改善药代动力学性质
–在体内的吸收、分布等,提高选择性和抗肿
瘤活性,并降低毒性 –载体部分为脂肪烃基时,称为脂肪氮芥
R N Cl 载体部分 烷基化部分
25
Cl
烷化剂的作用过程--脂肪氮芥




X-,Y-代表细胞成分的亲核中心.

生理pH7.4时,脂肪氮芥的β-氯原子离去生成乙撑亚胺 离子,成亲电性的强烷化剂,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。
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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

产生许多严重的副反应
–如恶心、呕吐、骨髓抑制、脱发等
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烷化剂分类-化学结构
Cl
氮芥类 乙撑亚胺类 亚硝基脲类 甲磺酸酯及多元醇类 金属配合物

O Cl N N O N Cl
反应速率取决于烷化剂的浓度,抗肿瘤活性降低,
毒性降低
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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 性较好
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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
– 加热时更易分解
O O O P N N H Cl Cl H3 N
+
O P N O H Cl N H
+
Cl Cl H Cl N H
+
Cl + O
+
Cl O
O P O N H
H3 N
+
O P O O
44
抗瘤谱
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 毒性比其它氮芥小
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