【摘要】:鉑類抗癌藥物是目前臨床治療惡性腫瘤最有效的藥物之一,近十幾年來其應(yīng)用和研究得到了迅速發(fā)展。本文對(duì)經(jīng)典和非經(jīng)典鉑類抗癌物的性質(zhì)結(jié)構(gòu)和抗癌機(jī)理進(jìn)行了簡(jiǎn)單的綜述,介紹了它們的抗癌效果和毒副作用,并展望了金屬抗癌配合物的研究前景。
【關(guān)鍵詞】:鉑類配合物;抗癌;機(jī)理
鉑類抗癌藥物作為一類重要金屬化療藥物,應(yīng)用在一半以上的化學(xué)療法中。雖然各國(guó)研究人員已經(jīng)研究了數(shù)千種鉑類配合物的抗癌活性,但迄今為止只有六個(gè)鉑類配合物成功上市,分別是順鉑、卡鉑、奧沙利鉑、奈達(dá)鉑、樂鉑和庚鉑 [1]。
1.經(jīng)典鉑類配合物
1.1第一代鉑類抗癌物
順鉑在體內(nèi)能與DNA結(jié)合,形成交叉鍵,使癌細(xì)胞DNA復(fù)制發(fā)生障礙而抑制癌細(xì)胞的分裂,為細(xì)胞周期非特異性藥物,抗瘤廣譜??拱┳饔脧?qiáng),抗癌活性高。毒副作用主要是腎毒性和惡心、嘔吐,毒性譜與其他抗癌藥物相比有不同之處,因此易與其他抗癌藥物配伍,與其他抗癌藥物缺乏交叉耐藥性??拱C(jī)理[2]如下。
跨膜運(yùn)轉(zhuǎn) 順鉑進(jìn)入體內(nèi)后,首先受到細(xì)胞膜的阻礙。由于順鉑含有脂溶性基團(tuán)氨,整個(gè)分子為電中性,有一定的脂溶性。同時(shí)分子體積小,所以容易跨過脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)的細(xì)胞膜,進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)。
水合離解 由于細(xì)胞內(nèi)的氯離子濃度低,順鉑進(jìn)入細(xì)胞后,它很快就發(fā)生水合解離,生成帶正電荷的水合離子[Pt(NH3)2(H2O)2]2+。
靶向遷移 DNA是細(xì)胞遺傳物質(zhì),帶有負(fù)電荷。當(dāng)順鉑水合離解形成[Pt(NH3)2(H2O)2]2+,受到DNA靜電吸引力,定向快速往細(xì)胞核遷移,到達(dá)靶目標(biāo)。
與DNA加和 順鉑化學(xué)性質(zhì)活潑,到達(dá)DNA時(shí),DNA的堿基嘌呤(N7)取代配位水,形成cis-[Pt(NH3)2]/DNA加合物,阻止DNA正常復(fù)制,抑制癌細(xì)胞分裂。
1.2第二代鉑類抗癌物
為克服順鉑在臨床上的不足,人們研究了鉑化合物的抗癌活性構(gòu)效關(guān)系,研制合成第二代鉑抗癌藥物??ㄣKPt(NH3)2CBDCA,溶水性比順鉑高16倍(16 mg/mL),對(duì)光敏感,易分解。作用和機(jī)制與順鉑相同,主要特點(diǎn)是化學(xué)穩(wěn)定性好,抗腫瘤活性高于順鉑,除造血系統(tǒng)外,其他毒副作用低于順鉑。
奈達(dá)鉑用于治療頭頸部腫瘤、食道癌、膀胱癌等。其毒性譜與順鉑不同,劑量限制性毒性為骨髓抑制所致的血小板減少,骨髓抑制的發(fā)生率為80%,血液學(xué)毒性較順鉑高,腎毒性和胃腸道副反應(yīng)有所降低[3]。
1.3第三代鉑類抗癌物
奧沙利鉑,化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定,介于順鉑和卡鉑之間。它不僅改善了順鉑及卡鉑的毒副作用,而且擴(kuò)大了它們的活性譜,對(duì)許多耐順鉑或卡鉑的細(xì)胞株或瘤株具有活性。其主要靶分子亦為DNA,也是與DNA形成加合物。與順鉑相似,奧沙利鉑與DNA的加合物也主要是Pt-GG和Pt-AG鏈內(nèi)交聯(lián)體,且較順鉑有更強(qiáng)的DNA合成抑制作用[4]。
樂鉑的抗腫瘤效果與順鉑和卡鉑相當(dāng),腎毒性、神經(jīng)系統(tǒng)毒性和胃腸道反應(yīng)較輕,對(duì)部分卡鉑和順鉑耐藥的腫瘤有效[5]。
庚鉑毒副作用小、抗腫瘤譜廣、抗腫瘤作用強(qiáng)、水溶性好、不易產(chǎn)生耐受性。
2.非經(jīng)典鉑類配合物
2.1反式鉑類抗癌物
將反鉑的氫取代為具空間位阻的配體,鉑類配合物的細(xì)胞毒性將有很大提高。反式鉑類配合物抗癌機(jī)理不同于順鉑,對(duì)順鉑耐藥的細(xì)胞具有抗癌活性。反鉑配合物包括平面配位體反式鉑(II)配合物、亞胺基醚配位體反式鉑(II)配合物、混胺配位體反式鉑配合物。
2.2多核鉑類抗癌物
多核鉑類配合物指通過配體相連的多個(gè)金屬中心的鉑類配合物。其橋連基團(tuán)包括烷基胺以及其衍生物、含氮雜環(huán)、羧酸根、鹵素離子或含硫配體等。多核鉑類配合物可與細(xì)胞內(nèi)的作用靶點(diǎn)DNA發(fā)生多位點(diǎn)相互作用,DNA結(jié)構(gòu)變化更大,有更好的抗癌活性。
2.3單功能鉑類抗癌物
單功能配合物僅有一個(gè)離去基團(tuán),結(jié)構(gòu)通常為[Pt(Am)2(Am’)L]+,Am和Am’為含有N配體,L為離去基團(tuán)。常見單功能配合物[Pt(NH3)3Cl]+和[Pt(dien)Cl]Cl等并不具有抗癌活性,但人們發(fā)現(xiàn)當(dāng)Am’為平面雜環(huán)配體時(shí),其具有抗癌活性,如phenanthriplatin,其細(xì)胞毒性可以比順鉑高10倍左右[6]。
2.4鉑(IV)類抗癌物
鉑(IV)類配合物的氧化還原電位、疏水性、細(xì)胞內(nèi)代謝過程都與Pt(II)類配合物不同,抗癌機(jī)理和順鉑有所不同,同時(shí)具有六配位結(jié)構(gòu),可以比順鉑多兩個(gè)配體。這兩個(gè)配體可以連接其他基團(tuán),如靶向配體、其他藥物等,提高藥物效果,降低毒副作用。鉑(IV)類配合物被細(xì)胞內(nèi)的抗壞血酸,谷胱甘肽等還原性分子還原為鉑(II)類配合物,從而發(fā)揮抗癌作用[7]。
3.前景展望
目前鉑類抗癌藥物雖多,但抗癌活性高、毒性低且沒有耐藥性的廣譜抗癌藥物還十分有限,因此人們正致力于開辟抗癌藥物研究的新領(lǐng)域:
(1)以金屬鉑為中心離子,通過采用不同性質(zhì)的載鉑配體,研制出親脂性、具有口服活性、多核以及具有空間位阻的鉑類抗癌配合物。
(2)嘗試著改變金屬類型,使抗癌藥物的研究向更寬廣的領(lǐng)域發(fā)展。
(3)探索致癌和抗癌機(jī)理,設(shè)計(jì)合成出新型結(jié)構(gòu)的高效、廣譜、低毒、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的金屬抗癌化合物。
隨著對(duì)金屬配合物的抗癌機(jī)理及其構(gòu)效的進(jìn)一步認(rèn)識(shí),人們必將合成出更多高效低毒的金屬配合物,不再談癌色變。
參考文獻(xiàn):
[1] Wheatc N.J., Walker S., Craig G.E. The status of platinum anticancer drugs in the clinic and in clinical trials.Dalton Transactions, 2010,39(35).
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[3] 趙承強(qiáng),金屬抗癌配合物研究現(xiàn)狀及展望[J]. 化工與材料,2009(6):17-18.
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[6]Park G.Y.; Wilson J.J.; Song Y., 2012, Phenanthriplatin, a monofunctional DNA-binding platinum anticancer drug candidate with unusual potency and cellular activity profile. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 109(30),11987-11992.
[7] Jeney V.; Itoh S.; Wendt M.; Gradek Q., Role of antioxidant-1 in extracellular superoxide dismutase function and expression. Circulation Research, 2005, 96(7):723-729.