几种医学化学元素的研究前沿及其现实价值

几种医学化学元素的研究前沿及其现实价值[摘要]医学必然包含化学，并以化学为基础，是在化学过程基础上衍生的更

为复杂的过程；对医学化学的前沿问题进行分析，并重视其应用研究，对促进医学的发展具有重要的现实意义。

[关键词]化学元素医学前沿现实价值

一、前言

化学过程是所有生物学过程包括医学过程的基础。生物学、医学必然地包含化学，并以化学为基础，是在化学过程基础上衍生的更为复杂的过程。就如同乘法必然包含加法。同理，所有的化学过程也都以物理学过程为基础并包含物理学过程。

二、几种医学化学元素的前沿研究

钒的生物无机化学。钒化合物对于治疗糖尿病有一定作用，其化学基础是，钒酸根作为磷酸根的类似物影响核苷酸和磷酸参与的生化反应过程，而V2+作为Fe2+类似物可以通过T自由基反应表现出某些生物效应。最近，关于杂多酸的抗病毒作用及一氧化氮的血管舒张作用也引起了生物化学家的重视。

硒化合物的生物无机化学。含硒生物活性物质的分离：（1）含硒生物活性物质除谷胱甘肽过氧化物酶外，还有磷脂过氧化氢谷胱甘肽过氧化物酶和5′-IDI 脱碘酶。这些酶中的硒是以硒代半胱氨酸和硒代蛋氨酸残基存在。(2)含硒化合物在体内的转化：该项研究的目的是，弄清楚硒蛋白的合成究竟是硒的掺入还是由特定基团的指导。(3)硒化合物生物效应的分子机理：硒化合物保护细胞免受氧化性损伤的机理研究是一项重要课题。现已发现，硒化合物能清除活性氧或通过细胞相互作用保护细胞。(4)硒酶的结构与功能的关系：现已发现，各种硒酶活性中心都含有硒代半胱氨酸残基，而且SeH周围的疏水环境对维持酶的活性具有重要意义。酶模型化合物的研究，为找寻新硒酶、硒蛋白提供了依据。

血红素酶，以铁卟啉为中心的血红素酶在生命过程中发挥重要作用。例如，细胞色素P-450是一个包含大约150多种异构酶的家族。在结构、功能关系上，有许多问题需要通过生物无机化学来解决，如：铁的氧化态改变过程；铁与氧的

键合方式；活性氧的产生机理；氧从活性中间物转移到底物上的途径；P-450完善的分子识别能力的产生等。含血红素活性中心的酶类甚多，功能各异。过去以研究单一酶为主，今后若能研究它们的共性与个性，探讨为什么卟啉环上取代基和轴向配体的差异会产生不同的性质和功能是很有意义的。

金属硫蛋白(MT)，MT与P-450相对应，前者用于有毒金属解毒，后者用于外源性有机物体内转化。MT具有多硫基、低分量以及形成金属簇配合物等特殊性质，容易与金属结合(特别是弱酸性金属)，以产生解毒作用，并因其有多硫基存在，具有抗氧化生物功能。它的生物功能和它的特殊金属簇结构吸引了人们的注意。目前研究重点在于阐明金属簇结构、金属离子的结合方式。近年来，从动态研究获得了一些新的结果，也引出了一系列新的问题。如金属簇和蛋白链的相互作用，表现在去掉金属和引入金属时，蛋白质构象的改变等。

抗癌配合物的研究，自从70年代发现顺铂抗癌活性以来，引起一股筛选金属配合物作为抗癌药物的热潮，但由于金属的毒性，药物初选命中率虽高，但最后通过临床试验的并不多。现在，这方面的研究趋向于机理的研究。(1)顺铂及其类似物：70年代发现顺铂的抗癌活性，确认DNA是顺铂的主要靶分子。(2)二取代有机锡(Ⅳ)化合物：抗肿瘤的有机锡化合物的研究约有15年的历史。整个R2SnX2研究思路与顺铂相似，一部分工作以合成筛选为主，另一部分工作以研究机理为主。目前，由于R2SnX2抗癌机理不清，设计中盲目性较大，结果不令人满意。(3)其它抗癌无机化合物：二环戊二烯配合物Cp2MX2(Cp2TiCl2)也曾引人注目，但面临R2SnX2同样问题。锗化合物的抗癌作用也是一项重要的研究课题。抗癌锗化合物迄今尚未确定，它们的结构与活性关系也有待研究。

三、了解医学化学研究前沿的理论意义与现实价值

医学上有许多药物是人工合成的，要经过很多的化学过程来合成，可想而知，过程中一定不能出错，一旦有误，可能会催人致死。还有，如药品说明书上常说，与哪种药物不能混用，其原理也是根据化学而来的，可能两种药物中的某些成分能发生反应而使药物失效，也有可能使反应后会起反作用，所以学医学的都会开化学课，这是很有道理的。如，血红蛋白除了运载氧，还可以与二氧化碳、一氧化碳、氰离子结合，结合的方式也与氧完全一样，所不同的只是结合的牢固程度，一氧化碳、氰离子一旦和血红蛋白结合就很难离开，这就是煤气中毒和氰化物中毒的原理。遇到这种情况可以使用其他与这些物质结合能力更强的物质来解毒，比如一氧化碳中毒可以用静脉注射亚甲基蓝的方法来救治。因此，掌握医学化学的研究前沿对于医疗过程具有重要的现实意义。