核酸与核苷类药物(1)
菌体自溶法生产核苷酸工艺流程:
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4.碱水解法生产2’,3’-混合核苷酸
RNA结构中的磷酸二酯键对于碱性条件不稳定,很容易生成 2,3-环状磷酸酯,此环状磷酸酯对碱更不稳定,很易加水分解生 成2,3-混合核苷酸。取RNA配成3%~3.5%的水溶液,加氢氧化 钠达0.3mol/L浓度,升温至38℃,保温16~20小时,用6mol/L盐酸 中和至pH7.0,从RNA水解成2,3-核苷酸的降解率达95%以上,将 2,3-混合核苷酸制成每片含50~100mg的片剂,经临床使用,对非 特异性血小板减少症、对白血球减少症、癌肿的化疗和放疗
可从动物内脏(肝、脾、胸腺)中提取制备,操作条件 0~3℃。
动物内脏加4倍量生理盐水经组织捣碎机捣碎1分钟,匀浆 于2500rpm离心30分钟,沉淀用同样体积的生理盐水洗涤 3次,每次洗涤后离心,将沉淀悬浮于20倍量的冷生理盐 水中,再捣碎3分钟,加入2倍量5%十二烷基磺酸钠,并 搅拌2~3小时,在0 ℃2500rpm离心,在上层液中加入等 体积的冷乙醇,离心即可得纤维状DNA,再用冷乙醇和 丙酮洗涤,减压低温干燥得粗品DNA。
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(三)半合成法制备核苷酸 (略)
由于发酵法生产核苷的产率很高,核苷悬浮于磷酸三甲酯或磷 酸三乙酯中,在冷却条件下加入氯化氧磷,进行磷酸化,从核 苷生成5’-核苷酸收率可达90%。
例一:肌苷2mmol/L悬浮于5ml磷酸三乙酯中,温度控制0℃, 添加氯化氧磷6mmol/L,水2mmol/L,反应2h,5’-IMP摩尔产 率达91%。
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• 核酸是一种多聚体大分子,它的组成单元是核苷 酸,将核苷酸中的磷酸基团去掉,剩余部分称核 苷,核苷进一步分解可生成戊糖和碱基。
胰核酸酶
胰、肠核苷酸酶
核苷酶
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嘌呤核苷酸
AMP 嘧啶核苷酸的结构
GMP
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核酸类药物分类
——具有天然结构的核酸类物质
• 如:ATP、GTP、CTP、UTP、IMP、CoA、CoI(NAD+) 、 CoII(NADP+) 。
第 12 章 核酸与核苷类药物
• 第一节、概述 • 第二节、核酸类药物的生产
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第一节 概述
一、基本概念 • 核酸与核苷类药物是指具有药用价值的核酸、核苷酸、核
苷或者碱基 • 天然的、类似物、衍生物及其聚合物 • 作用:
➢影响生物的蛋白质合成和脂肪、糖类的代谢 ➢恢复正常代谢或干扰某些异常代谢 • 用途:放射病、血小板减少症、白细胞减少症、急慢性肝 炎、心血管疾病和肌肉萎缩、肿瘤、病毒病
• ATP:用于心肌炎、心肌梗死、心力衰竭、及动脉或冠状动脉硬化、 肝炎等的治疗或辅助治疗。
• 肌苷(IMP):用于急慢性肝炎、肝硬化、白细胞减少、血小板减少等。
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核酸类药物分类
——自然结构核酸类物质的类似物和聚合物
• 它们是当今人类治疗病毒、肿瘤、艾滋病的重要药物,也是产生干扰素、 免疫抑制剂的临床药物。
DNA,可以促进细胞的活化,调节新陈代谢,延缓机体衰 老,维护正常免疫功能有积极的作用。 1.工业用DNA的提取 从冷冻鱼精中提取。鱼精中主要含有核蛋白、酶类以及多 种微量元素。核蛋白的主要成分是脱氧核糖核酸(DNA)和 碱性蛋白质(鱼精蛋白),其中DNA 占大约2/3。
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2.具有生物活性DNA的制备
• 这类药物有助于改善物质代谢和能量平衡,修复受损组织, 促使缺氧组织恢复正常生理机能。
• 临床上广泛用于放射病、血小板减少症、白细胞减少症、 急慢性肝炎、心血管疾病和肌肉萎缩等的治疗。
• 这些药物多数是生物体自身能够合成的物质,在具有一定临床功能的 前提下,毒副作用小,它们的生产基本上都可以经微生物发酵或从生 物资源中提取。
• 主要有叠氮胸苷、阿糖腺苷、阿糖胞苷、聚肌胞等。
O
O
O
HN
O
N
HO O
C F3
HN
O
N
HO O
CH3 HO
HN
O
N
O
I H2N HO
O N
NN O
OH 三氟代胸 苷
OH
NH
H 2N
N
N
N O
无 环鸟 苷
N3 叠氮 胸 苷
OH 5 '- 碘 脱 氧 尿 苷
OH
NH
N
H 2N OH
N
N O
CH2OH
H精品C医H学2 pOpHt
例二:鸟苷2mmol/L悬浮于5ml磷酸三甲酯中,温度控制0℃, 添加氯化氧磷6mmol/L,水2mmo/L,反应6h,5’-GMP摩尔产 率达90%。
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第二节 核酸类物质的生产
一、RNA的提取与制备
1. RNA的工业来源 从微生物中提取RNA,是工业上最实际和有效的方法,一 些最常见的菌体含有丰富的核酸资源。通常在细菌中RNA 占5%-25%,在酵母中占2.7%~15%,在霉菌中占 0.7%~28%, 面包酵母含RNA4.1%~7.2%。
丙氧 鸟 苷
OH
NH
N
H 2N HO
N
N
O OH
OH 阿糖腺苷
OH OH 三 氮唑 核 苷
OH
NH
N
HO
N
N
HO O
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双 脱氧 肌 苷
他莫昔芬扰雌激素的某些活动,模拟其它雌激素作用.用于治疗某些乳腺癌和卵巢癌.
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二 、核苷酸的生产方法
(一)酶解法及碱水解法制备核苷酸 1、酶解法制备脱氧核苷酸 桔青霉产生5`-磷酸二脂酶 红酵母产生3`-磷酸二脂酶
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2、酶解法制备戊糖核苷酸
我国从60年代开始使用核酸酶P1降解核糖核酸生产单核苷 酸,日本年产呈味核苷酸(肌苷酸和鸟苷酸)3000吨,其 中60%是使用酶解法生产的。
酶解法生产5‘-单核苷酸工艺流程
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3.菌体自溶法生产核苷酸
磷酸二酯酶在合适的条件下降解细胞内的RNA可产生5’-核 苷酸。在国内用谷氨酸产生菌体自溶法生产5’-核苷酸。
2. 高RNA含量酵母菌体的筛选 酵母菌体收率高,易于提取RNA 。 可以从自然界筛选并可用诱变育种的方法提高酵母的RNA 含量。
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• 发酵法生 产高含量 RNA酵母 及其RNA 提取工艺 流程见图
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• 2. RNA提取实例
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二、DNA的提取与制备
后的升白血球均有较好疗效。
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(二)发酵法生产核苷酸 1.发酵法生产肌苷酸(IMP) 2、发酵生产黄苷酸(XMP)及酶法转化成鸟苷酸
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IMP生成总反应过程
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AMP和GMP的生成
肌肌苷苷肌酸酸苷酸
SAMP黄苷酸源自①SAMP合成酶 ③IMP脱氢酶
②SAMP裂解酶精品④医学GppMt P合成酶