第13章核酸类药物

核酸类药物“珍奥核酸”的争论1998年4月，大连珍奥核酸科技发展有限公司在大连开发区建成一期工程。珍奥核酸说明书摘录增强基因自我修复能力，显著改善脑机能，促进新陈代谢及细胞分裂，提高免疫力，美容养颜润肤。核酸具有抗病毒，抑肿瘤，抗衰老，健脑益智的功效。在临床实验中，令医学界十分惊奇的是：在糖尿病及并发症，肝脏疾病，高脂血症，脑血栓后遗症等心脑血管疾病，老年痴呆症，肢体震颤麻痹（帕金森氏病），关节炎，白细胞减少症，神经系统疾病，性功能减退，肝肾受损等诸多方面，核酸都显现出独特的保健功效。在广告中加入38位因研究核酸而获得诺贝尔奖的科学家的材料

“珍奥核酸”被列入“98年国家级火炬计划”，成为大连的重点推荐产品。在两年的时间里，“珍奥核酸”获得：“全国第十二届发明展览金奖”中国保健科技协会“向消费者推荐产品”卫生部“2000年中老年保健国际学术论坛暨中国保健品国际博览会金奖”辽宁省政府“医药行业科技进步一等奖”方舟子：“核酸营养是个商业大骗局”中国“人类基因组计划”项目负责人杨焕明：“所谓核酸食品在营养价值上和米粉没有太大的差别”加州理工学院院长戴维·巴尔的摩（1975年诺贝尔医学奖）：“据我所知，没有证据表明核酸是一种营养物或有益健康。在我看来它不可能有任何益处。”核酸类药物第一节核酸类药物概述第二节天然核酸类物质的制取第三节核酸类结构改造药物的制备核酸类药物第一节核酸类药物概述1.核酸类药物概述2.核酸类药物分类第二节天然核酸类物质的制取第三节核酸类结构改造药物的制备核酸类药物第一节核酸类药物概述第二节天然核酸类物质的制取1.RNA与DNA的提取与制备（一）RNA的提取与制备（二）DNA的提取与制备2.单核苷酸的制备（一）酶解法（二）发酵法生产核苷酸（三）半合成法制备核苷酸3.核苷的制备（一）RNA化学水解法制备核苷（二）发酵法生产核苷第三节核酸类结构改造药物的制备核酸类药物第一节核酸类药物概述第二节天然核酸类物质的制取第三节核酸类结构改造药物的制备1.叠氮胸苷（AZT）2.阿糖腺苷3.三氮唑核苷4.阿糖胞苷5.聚肌胞苷酸(PolyI:C）6.胞二磷胆碱返回目录核酸类药物概述在1869年，F.Mischer从细胞核中分离得到一种酸性物质，即现在被称为核酸的物质。1939年，E.Knapp等第一次用实验方法证实核酸是生命遗传的基础物质。核酸不仅携带有各种生物所特有的遗传信息而且影响生物的蛋白质合成和脂肪、糖类的代谢。核酸类药物概述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、肠核苷酸酶核苷酶返回核酸类药物概述核酸类药物则正是在恢复它们的正常代谢或干扰某些异常代谢中发挥作用的。高尿酸血症：尿酸盐结晶沉积于关节、软组织、软骨及肾，导致关节炎、尿路结石和肾脏疾病。治疗：别嘌呤醇核酸类药物概述核苷及其衍生物干扰病毒DNA的合成，治疗病毒疾病。腺苷、肌苷、尿苷、核苷酸、脱氧核苷酸、双丁酰环腺苷酸、胞二磷胆碱、核苷三磷酸等核酸组分及衍生物，是天然的代谢激活剂，有助于改善机体的物质代谢和能量代谢，加速受损组织的修复。临床广泛用于放射病、血小板减少、急慢性肝炎、血细胞减少、心血管疾病等。辅酶A是调节糖、脂肪及蛋白质代谢的重要因子，用于治疗动脉硬化、脂肪肝、各种肝炎等。返回目录嘌呤核苷酸GMPAMP嘧啶核苷酸的结构返回目录核酸类药物分类－具有天然结构的核酸类物质如：ATP、GTP、CTP、UTP、IMP、CoA、CoI(NAD+)

、CoII(NADP+)

。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。核酸类药物分类－具有天然结构的核酸类物质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。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：用于急慢性肝炎、肝硬化、白细胞减少、血小板减少等。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、免疫抑制的临床药物。主要有叠氮胸苷、阿糖腺苷、阿糖胞苷、聚肌胞等。核酸类药物分类－自然结构核酸类物质的类似物和

聚合物它们大部分通过由自然结构的核酸类物质进行半合成为结构改造物，或者采用化学一酶合成法。珍奥核酸究竟是什么？是从动植物组织中提取的核酸类物质，并不一定含有上述核酸类药物。因而珍奥核酸是一种保健品，服用珍奥核酸起不到上述治疗作用，保健品也不应作为药物使用。（一）RNA的提取与制备

在工业上主要由RNA生产5’-核苷酸。RNA经桔青酶作用可得鲜厚味强的5-’呈味核苷酸；在医药上，可治肝炎、心脏病、关节炎、抗癌和抗病毒；RNA还可应用于洗涤剂、乳化剂、奶液和雪花膏等，在日用化妆品中，有润肤养颜的效果；在农业生产中，RNA的使用可使农作物早熟和增产。（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％。

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。

（一）RNA的提取与制备发酵法生产高含量RNA酵母及其RNA提取工艺流程见右图。（一）RNA的提取与制备3．用工业废水培养高含量RNA酵母使用工业废水培养高含量RNA酵母减少环境污染，降低粮食消耗，如味精生产废水中的成份基本上可供酵母生长。（一）RNA的提取与制备4.RNA提取实例返回目录（二）DNA的提取与制备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。纤维状DNA沉淀（二）DNA的提取与制备2．具有生物活性DNA的制备可从动物内脏（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。返回目录（一）酶解法1.酶解法制备脱氧核苷酸（一）酶解法2.酶解法制备戊糖核苷酸（一）酶解法3．双酶法生产肌苷酸和鸟苷酸（I+G）。呈味核苷酸的主要品种是肌苷酸钠和鸟苷酸钠，商品名称为（I+G），用核酸酶P1降解RNA可获得GMP和AMP，其中AMP经脱氨生成IMP。双酶法生产肌苷酸和鸟苷酸的工艺流程（一）酶解法4．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。工艺流程如下：（二）发酵法生产核苷酸1.发酵法生产黄苷酸（XMP）及酶法转化成鸟苷酸（GMP）。

鸟苷酸钠是比肌苷酸钠更强的增鲜剂，它还是三氮唑核苷和无环鸟嘌呤的原料，因此在食品工业和制药行业中需求量很大。然而直接发酵生产GMP产量很低，没有生产价值。（二）发酵法生产核苷酸黄苷酸（XMP）是鸟苷酸（GMP）的前体产物，可以通过累积黄苷酸（XMP），之后再用酶转化法生产GMP。菌种A：丧失GMP合成酶的鸟嘌呤缺陷型和腺嘌呤缺陷型。菌种B：5’-核苷酸分解力微弱，GMP合成酶活性强.控制A、B菌接种比例，混合培养，大量产生XMP并高效转化成GMP。（三）半合成法制备核苷酸由于发酵法生产核苷的产率很高，因此可由发酵法生产核苷后经提取，精制再经磷酸化制取核苷酸。方法：将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%。

核苷的制备核苷是多种核苷类药物的原料，这些药物通常是生物自身能够合成的组成遗传物质的结构类似物，目前已用于临床的此类药物有几十种另外，核苷的发酵法生产水平大大高于同类结构核苷酸的发酵水平，因此肌苷酸钠，鸟苷酸钠可分别由肌苷和鸟苷经化学磷酸化方法合成，ATP由腺苷酯法合成。（一）RNA化学水解法制备核苷RNA以甲酰胺化学水解，树脂分离、结晶，可制得4种核苷。（二）发酵法生产核苷发酵法生产核苷是近代发酵工程领域中的杰出成果，产率高，周期短，控制容易，产量大。菌种：枯草芽孢杆菌或短小芽孢杆菌变异株，嘌呤核苷分解活性低，而嘌呤核苷酸酶活性高。

枯草杆菌的嘌呤核苷酸合成途径。1．发酵法生产肌苷（I或Iou）工艺要点：①保证培养基有充足N源。②短小芽孢杆菌受PO43-的抑制。③Mg2+、Ca2+对肌苷生产有促进作用。④提供的生长因子腺嘌呤或酵母粉必须亚适量。⑤发酵条件，30～34℃，pH6.0～6.2，高溶氧，低分压。（一）叠氮胸苷（AZT）商品名：Refrovir，中文商品名齐多夫定。是第一种被美国FDA批准用于临床的治疗艾滋病的新药。药理作用：在体内经磷酸化后生成叠氮胸苷酸，取代了正常的胸嘧啶核苷酸（TMP）参与病毒DNA合成，而含AZT成分的DNA不能继续复制，从而阻止病毒增殖。（一）叠氮胸苷（AZT）化学合成，起始原料是胸苷，成本高。（一）叠氮胸苷（AZT）AZT的常见付作用为贫血、白血球减少，有32%的患者服药后引起骨髓坏死症，破坏人体造血功能。1990年5月《新英格兰医学杂志》发表了第2个治疗爱滋病的药物，称双脱氧肌苷（DDI），商品名称Videx，由美国国立癌症研究所于1985年发现的。（一）叠氮胸苷（AZT）DDI的化学结构和药理活性与AZT相似，治疗艾滋病的效果与AZT相同。DDI的抗病毒作用，是通过减慢HIV在人体细胞中的复制（或繁殖）速度和在免疫系统中的扩散（或传播）速度。DDI的治疗效果比AZT好，极少发现毒性反应，大剂量给药时，发生外周神经痛和胰腺炎。（一）叠氮胸苷（AZT）后来，美国又批准一个治疗艾滋病的新药，称为双脱氧胸苷（DDS），是HIV复制的抑制剂，可代替AZT。在体内，通过细胞酶的作用，转化成有抗病毒活性的双脱氧三磷酸腺苷