馬水仙 劉紹明(云南外事外語職業(yè)學(xué)院, 云南 昆明 651700)
超分子化學(xué)藥物研究最新進(jìn)展
馬水仙 劉紹明(云南外事外語職業(yè)學(xué)院, 云南 昆明 651700)
本文首先簡(jiǎn)述了超分子化學(xué)藥物(Supramolecular chemistry)的概念和優(yōu)勢(shì),然后介紹了幾種超分子金屬藥物、超分子抗癌藥物以及包結(jié)類藥物的最新研究進(jìn)展。
超分子化學(xué)藥物;金屬藥物;抗癌;包結(jié)藥物;最新進(jìn)展
超分子化學(xué)藥物(Supramolecular chemistry)是一種依靠非共價(jià)相互作用力形成的擁有超分子結(jié)構(gòu)的,具備安全性高、靶向作用強(qiáng)、生物利用度高、對(duì)人體的毒性反應(yīng)小、組織相溶性好,生產(chǎn)成本低、療效好等優(yōu)勢(shì)的新型藥物。為了使藥物相關(guān)產(chǎn)業(yè)對(duì)超分子化學(xué)藥物(Supramolecular chemistry)有更清晰的認(rèn)識(shí),明確研究發(fā)展方向,對(duì)該種藥物的最新進(jìn)展進(jìn)行研究討論十分重要。
超分子化學(xué)藥物的研究具有交叉性的特征,直到今天,超分子化學(xué)藥物仍然沒有明確的定義。根據(jù)醫(yī)藥化學(xué)領(lǐng)域?qū)υ撍幬锏难芯繎?yīng)用把超分子化學(xué)藥物(Supramolecular chemistry)規(guī)定為:醫(yī)藥生產(chǎn)過程中根據(jù)超分子化學(xué)的原理使分子間通過弱作用力(氫鍵、范德華力和配位鍵)而形成擁有超分子結(jié)構(gòu)的一種藥物。
超分子化學(xué)藥物(Supramolecular chemistry)因?yàn)槠涮厥獾某肿咏Y(jié)構(gòu),使得藥物的水溶性得以提高,藥物療效得以增加,擁有了更強(qiáng)的靶向作用,在治療疾病的過程中更有針對(duì)性,這種超分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)還使該類藥物克服了傳統(tǒng)藥物異味大的缺點(diǎn),藥物在人體中的代謝過程也較傳統(tǒng)藥物發(fā)生改變,對(duì)人體的毒性作用大大減小。除此之外,超分子化學(xué)藥物(Supramolecular chemistry)生產(chǎn)周期短,大幅降低了生產(chǎn)成本,實(shí)用性大大提高,降低了患者的醫(yī)療經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),也保障了藥物生產(chǎn)研發(fā)企業(yè)能取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。
(1)金屬類藥物 由于金屬類的超分子化學(xué)藥物在進(jìn)入人體后的代謝過程中可以以形成配合物的方式降低藥物的毒性作用同時(shí)增加了藥物的療效,因此一直是超分子化學(xué)類藥物(Supramolecular chemistry)研究的熱點(diǎn)。目前的幾種主要的金屬類藥物主要包括金屬元素與喹諾酮類藥物、卟啉類藥物、奧沙拉嗪相互作用形成的金屬配合物,以及銀與磺胺類形成的絡(luò)合物,由于金屬離子的激活作用,使得這些藥物的藥理性質(zhì)和毒理性質(zhì)都有了改善。目前的研究最新進(jìn)展主要包括以下幾個(gè)方面。
①具有螺旋結(jié)構(gòu)的金屬喹諾酮類藥物,雖然已經(jīng)有不少金屬—喹諾酮配合物被成功研制并投入使用,但是具有三維螺旋結(jié)構(gòu)的金屬藥物少有報(bào)道,何江洪,肖冬榮,孫佃振等人報(bào)道了三維螺旋結(jié)構(gòu)的一個(gè)金屬-喹諾酮藥物[1],這種藥物為仿生化學(xué)和結(jié)構(gòu)生物學(xué)的研究開啟了新的篇章。
②取代胡椒醛縮合不對(duì)稱卟啉金屬藥物,卟啉環(huán)的特殊結(jié)構(gòu)使它與金屬形成的配合物具有了良好的光敏特性,單純的卟啉類藥物對(duì)大腸桿菌和金黃色葡糖球菌基本沒有效果,但是代胡椒醛縮合不對(duì)稱卟啉金屬配合物具備了良好的生理化學(xué)活性,對(duì)黃色的葡萄球菌(Sa)和大腸桿菌(Ec)都有良好的抑制效果。
③(4,4)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的金屬奧沙拉嗪藥物,這種藥物即具備了纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(一個(gè)Co和OSA配體Bpp配體各兩個(gè)構(gòu)成四方網(wǎng)絡(luò)進(jìn)而形成波浪式網(wǎng)狀結(jié)構(gòu))又是一種與金屬離子相互作用形成的配合物,其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性良好,同時(shí)具備良好的藥理性質(zhì)和毒理性質(zhì),其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:[Co(OSA)(Bpp)],OSA=3,3-azo-bis(6-hydroxybenzoicacid),Bpp=1,3-bis(4-pyridyl)propane。
④銀—磺胺絡(luò)合物,磺胺類藥物用于抗菌治療已有很長的一段時(shí)間了,但因長期濫用抗生素以及抗菌藥物有極強(qiáng)抗藥性的超級(jí)細(xì)菌大量形成,銀—磺胺絡(luò)合物做為一種新型抗菌藥物,抗菌效果相比于傳統(tǒng)藥物要好的多。
(2)抗癌類藥物 目前人類生活方式發(fā)生改變,大氣環(huán)境等的嚴(yán)重惡化,各種促癌因素充斥著人們的日常生活,新型抗癌藥物的研發(fā)也刻不容緩,超分子化學(xué)藥物研究領(lǐng)域也給予了抗癌藥物很高的關(guān)注度。瓜環(huán)—甲氨蝶呤是一種新型的超分子化學(xué)藥物(Supramolecular chemistry),是二十一世紀(jì)對(duì)抗癌藥物研發(fā)的新進(jìn)展。具有大環(huán)結(jié)構(gòu)的瓜環(huán)與用于治療慢性粒細(xì)胞白血病、絨毛膜上皮癌等疾病的甲胺蝶呤以非共價(jià)鍵的形式結(jié)合,改變了藥物原有的藥代學(xué)動(dòng)力特點(diǎn),降低了藥物在體內(nèi)的釋放速度,并使得藥物的釋放穩(wěn)定進(jìn)行,使藥物穩(wěn)定發(fā)揮效果。
(3)包結(jié)藥物 磺化杯芳烴因?yàn)榫哂懈浑娮涌涨荒芘c包括金屬離子以及中性分子等在內(nèi)的多種化學(xué)集團(tuán)以非共價(jià)鍵的形式進(jìn)行相互結(jié)合,不僅包結(jié)特性良好而且具有防止血栓形成,對(duì)人體毒性作用小并且具備一定的抗病毒能力,因此成為當(dāng)前醫(yī)藥科學(xué)研究領(lǐng)域的熱門。為了提高金剛烷胺的療效,發(fā)掘該藥物在藥物運(yùn)輸、緩釋以及分子選擇方面的作用,林榮光等學(xué)者合成了芳烴-金剛烷胺的包結(jié)物并分析了這種藥物的晶體結(jié)構(gòu)。除此之外已有學(xué)者將磺化杯芳烴和普魯卡因、丁卡因(麻醉藥物)的磷酸緩沖液進(jìn)行了包結(jié),以期這樣的包結(jié)產(chǎn)物在抗病毒和抗血栓的過程中取得更好的療效。
超分子化學(xué)藥物(Supramolecular chemistry)為醫(yī)藥研發(fā)和行業(yè)發(fā)展提供了新的突破口,這項(xiàng)研究已經(jīng)在全球范圍內(nèi)持續(xù)多年,研究步步深入,新成果、新進(jìn)展層出不窮,但目前仍然存在一些待解決的問題,該類研究應(yīng)在前期的研究成果下繼續(xù)努力爭(zhēng)取取得新的突破,為我國醫(yī)藥化學(xué)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
[1]何江洪,肖冬榮,孫佃振,等.一個(gè)新穎的具有螺旋結(jié)構(gòu)的金屬-喹諾酮化合物的合成、結(jié)構(gòu)與表征[C]//全國第十五屆大環(huán)化學(xué)暨第七屆超分子化學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集.重慶:西南大學(xué),2010:331-332.