[医药卫生]第八章 抗肿瘤药2011.ppt

第八章 抗肿瘤药Anticancer Drugsl学习要求：l1. 熟悉抗肿瘤药的结构类型和作用机理l2. 掌握环磷酰胺、顺铂、氟尿嘧啶和巯嘌呤 等药物的结构、化学名称、理化性质、体内代 谢及用途l3. 掌握抗代谢药物的设计原理l4. 了解抗肿瘤抗生素、植物药有效成分的作 用机制l5. 掌握环磷酰胺的合成路线lAnticancer, or antineoplastic, drugs are used to treat malignancies(恶性肿瘤), cancerous growths. Drug therapy may be used alone, or in combination with other treatments such as surgery or radiation therapy.第一节 抗肿瘤药物药学基础肿瘤是人体中正在发育或成熟的正常细胞在某 些不良因素的长期作用下，某部分细胞群表现 出的失去控制的异常增殖肿瘤细胞与正常细 胞不同，不按正常细胞的新陈代谢规律生长， 变得不受约束和控制，不会正常死亡，呈现异 常的形态、功能和代谢，破坏正常组织器官的 结构并影响其功能。

肿瘤分为良性和恶性两类良性肿瘤瘤体多呈球形、结节状，周围常形成包 膜，因此与正常组织分界明显，手术时容易切除 干净，摘除不转移，很少有复发恶性肿瘤多为侵袭性生长，生长较快，边界不清 ，常无包膜一般向周围正常组织浸润蔓延，甚 至扩散转移到其他器官组织，治疗不及时，常易 复发，造成对人体或生命极大的威胁根据恶性 肿瘤的细胞类型，分为癌和肉瘤两大类细胞周期”也称“细胞分裂周期”，是指一 个细胞经生长、分裂而增殖成两个细胞所经历 的全过程，通常可分为若干阶段：①G1期（DNA 合成前期），细胞完成必要的生长和物质准备 ②S期（DNA合成期），细胞完成其遗传物质 ——染色体DNA的复制③G2期（DNA合成后期 ），细胞进行必要的检查及修复，以保证DNA复 制的准确性④M期（分裂期），细胞完成遗传 物质到子细胞中的均等分配，并使细胞一分为 二⑤G0期（非增殖期的），细胞有潜在的增 殖能力，但暂不分裂微管蛋白的结构以细胞核为中心向外放 射状排列的微管纤维 抗肿瘤药物根据增殖周期中细胞对药物的 敏感性，可分为两大类：周期非特异性药物主要能抑制或杀灭增殖 周期各期的细胞，甚至包括G0期的药物周期特异性药物仅对增殖周期中某一期作 用较强。

根据化学治疗药物不同的作用机制与结构，将 其分为：生物烷化剂(金属铂配合物)抗代谢药物抗生素类植物药物第二节生物烷化剂生物烷化剂（Bioalkylating agents）——是抗 肿瘤药物中使用最早，也是非常重要的一类药物 这类药物在体内能形成亲电子活泼中间体或其 它具有活泼的亲电性基团的化合物，进一步与生 物大分子（主要是DNA，也可以是RNA或某些重要 的酶类）中含有丰富电子的基团（如氨基、巯基 、羟基、羧基、磷酸基等）发生共价结合，使其 丧失活性或使DNA分子发生断裂 生物烷化剂为周期非特异性药物，这类药物为 细胞毒类药物，不仅作用于增生活跃的肿瘤细 胞，对其他增生较快的正常细胞，如骨髓细胞 、肠上皮细胞、毛发细胞和生殖细胞同样有抑 制作用，因而会产生许多严重的副反应，如恶 心、呕吐、骨髓抑制、脱发等 按化学结构，生物烷化剂可分为氮芥类、亚 乙基亚胺类、磺酸酯类及多元醇类、亚硝酸 脲类、三氮烯咪唑类、肼类等等 一、氮芥类药物氮芥类是β-氯乙胺类化合物的总称 硫芥氮芥类药物结构通式 载体部分烷基化部分（功能基）载体部分：——改善药物在体内的吸收、分布等药代动力学的性质，也会影响药物的选择性、抗肿瘤活性及毒性（二）分类脂肪氮芥：盐酸氮芥、氧氮芥芳香氮芥：苯丁酸氮芥氨基酸氮芥：美法伦、氮甲杂环氮芥：环磷酰胺、异环磷酰胺（三）作用机理（三）作用机理1、脂肪氮芥SNSN2 2亲核取代反应亲核取代反应NN的碱性强的碱性强, ,这类药物是这类药物是强烷化剂强烷化剂，，作用强作用强，，但但选择性也差选择性也差乙撑亚胺离子2、芳香氮芥SN1SN1亲核取代反应亲核取代反应氮原子的碱性较弱，烷基化能力较低，所以抗肿瘤 活性比脂肪氮芥弱，毒性也比脂肪氮芥低 盐酸氮芥 (Chlormethine)（1）性质A.为白色粉末，有吸湿性，对皮肤、粘膜有腐蚀性N-甲基-N-(2-氯乙基)-2-氯乙胺盐酸盐B.本品在水溶液中不稳定，在碱性水溶液中易水解失活本品做成注射剂使用，pH必须保持在3.0~5.0（2）缺点只对淋巴瘤有效，且毒性大，不能口服（3）结构修饰减少减少N N原子上的电子云密度，降低活性来提高原子上的电子云密度，降低活性来提高其选择性，减少毒性其选择性，减少毒性2、氧氮芥氧氮芥可还原成氧氮芥可还原成氮芥氮芥毒性降低， 烷基化能力降低， 抗瘤活性降低3、芳香氮芥羧基与苯相差羧基与苯相差3 3个碳为最好个碳为最好苯丁酸氮芥（苯丁酸氮芥（ChlorambucilChlorambucil））对淋巴细胞白血病，卵巢癌有疗效对淋巴细胞白血病，卵巢癌有疗效美法仑美法仑( (MelphalanMelphalan, , 溶肉瘤素。

溶肉瘤素4、氨基酸氮芥提高药物在肿瘤部位的浓度和亲和性，从而提高药物提高药物在肿瘤部位的浓度和亲和性，从而提高药物的疗效的疗效5、氮甲(Formylmerphalan)在稀盐酸中加茚三酮试剂加热后显在稀盐酸中加茚三酮试剂加热后显红色红色遇光变红，在碱性水溶液中易水解6、环磷酰胺(Cyclophosphamide)（1）性质A.本品含有一个结晶水时为白色结晶，失去结晶水后即液化B.可溶于水，其水溶液在pH4.0=6.0时，磷酰氨基不稳定，加热时更易分解，故制成粉针剂（2）是前体药物，其毒性比其他氮芥类小A.分子中氮芥基连在吸电子的磷酰基上，降低了氮原子的亲核性，在体外几乎无抗肿瘤活性B.进入体内后，在正常组织中的代谢产物是无毒的4-酮基环磷酰胺和羧基化合物，在肿瘤组织中的代谢产物是 丙烯醛、磷酰氮芥，都是较强的烷化剂， 所以对正常组织影响小，毒性比其它氮芥药物小（3）临床用途在临床上普遍使用，主要用于急性淋巴瘤，急性淋巴细胞白血病，多发性骨髓癌、肺癌、神经母细胞瘤等 治疗环磷酰胺的体内代谢过程 （4）合成(P211)（5）类似物异环磷酰胺(Ifosfamide)——前体药物毒性小于环磷酰胺合成路线采用二乙醇胺为原料，在无水吡啶中 ，用过量的三氯氧磷同时进行氯化和磷酰化， 直接转化为氮芥磷酰二氯，然后在二氯乙烷中 与3-氨基丙醇缩合即得。

本品的无水物为油状 物，当溶剂浓缩后，须加一定数量的蒸馏水， 使生成的水合物易于结晶析出，杂质存留母液 中Ⅱ、乙撑亚胺类（一）设计依据在脂肪氮芥的生物转化过程中是通过乙撑亚胺在脂肪氮芥的生物转化过程中是通过乙撑亚胺 活性中间体发挥作用的为降低反应性，活性中间体发挥作用的为降低反应性，N N上用强上用强的吸电子基团的吸电子基团（二）代表物 塞替派(Thiotepa)1、结构特点分子中含有体积较大的硫代磷酰基，脂溶性大，对酸 不稳定，不能口服，须通过静脉注射给药2、本品是前体药物3、临床用途主要用于治疗卵巢癌、乳腺癌、膀胱癌和消化道癌， 是治疗膀胱癌的首选药物，可直接注射入膀胱III、磺酸酯及多元醇类（一）百消安(Busulfan)——分子中含有磺酸酯基本品在碱性条件下水解成丁二醇，再脱水生成乙醚样本品在碱性条件下水解成丁二醇，再脱水生成乙醚样特臭的四氢呋喃特臭的四氢呋喃本品是双功能（两侧）烷化剂，具有很强的烷化性本品是双功能（两侧）烷化剂，具有很强的烷化性 质，由于磺酸酯基是较好的离去基团，使质，由于磺酸酯基是较好的离去基团，使C-OC-O键断裂可键断裂可 和和DNADNA中的中的N N发生分子内交联，也可与蛋白质或氨基酸发生分子内交联，也可与蛋白质或氨基酸 的的-SH-SH反应反应，从而使肿瘤细胞死亡，从而使肿瘤细胞死亡1、作用机理2、临床用途主要用于治疗慢性粒细胞白血病，不良反应为消化道 反应及骨髓抑制卤代多元醇必需在机体内脱必需在机体内脱HXHX，转化成活性很强的环氧化物之，转化成活性很强的环氧化物之 后再起作用后再起作用二溴卫矛醇(Mitolactol)二溴甘露醇(Mitobronitol)——主要用于治疗慢性粒细胞型白血病IV、亚硝基脲类结构特点：具有结构特点：具有β-β-氯乙基亚硝基脲结构氯乙基亚硝基脲结构卡莫司汀(Carmustine)本品是无色或微黄色结晶，不溶于水，在酸性或碱性 溶液中相当不稳定，分解可放出N2和CO2（二）临床用途结构中的β-β-氯乙基具有较强的亲酯性，易通过血脑氯乙基具有较强的亲酯性，易通过血脑 屏障进入脑脊液中，主要适用于脑瘤、转移性脑瘤及屏障进入脑脊液中，主要适用于脑瘤、转移性脑瘤及 其它中枢性神经系统肿瘤，恶性淋巴瘤等，其副作用其它中枢性神经系统肿瘤，恶性淋巴瘤等，其副作用 为迟发性和累积性骨髓抑制为迟发性和累积性骨髓抑制（一）作用机理由于N-亚硝基的存在，使氮原子与邻近羰基之间的键 变得不稳定，在生理pH值环境下分解，生成亲核性试剂 与DNA组分发生烷基化，达到治疗作用V、甲基化剂类药物 三氮烯咪唑类药物 达卡巴嗪 本品为类白色、微黄色或略带微红色的疏松块状物 或粉末，遇光或热易变化，在水中不稳定，放置后 溶液变浅红色。

肼类 丙卡巴肼 常用其盐酸盐，为白色结晶性粉末在水中易溶 ，在乙醇中略溶 熔点218～226℃(分解)六、金属铂配合物 顺铂 卡铂 奥沙利铂 1971年进入Ⅰ期临床试验1978 年批准顺铂为睾丸肿瘤和卵巢癌 的治疗药物现在，顺铂是全球 三大广泛应用的抗肿瘤药物之一 ，每年的销售额为5亿美圆本品在室温条件下，对光和空气比较稳定，可长期贮存，但加热至170℃时转化为反式，继续加热至270℃，熔融分解生成金属铂.本品水溶液不稳定，能逐渐水解转化为反式，生成水合物，进一步水解生成无抗肿瘤活性且有剧毒的低聚物，但低聚物和水合物在0.9%氯化钠溶液中不稳定，可迅速完全转化为顺铂，所以，临床用药是含有甘露醇和氯化钠的冷冻干燥粉，通过静脉注射给药 2、作用机制这类药物是使肿瘤细胞这类药物是使肿瘤细胞DNADNA复制停止，阻碍细胞的复制停止，阻碍细胞的的分裂进入体内后，顺铂可扩散通过带电的细胞膜，在的分裂进入体内后，顺铂可扩散通过带电的细胞膜，在 ClCl- -浓度较高的条件下较稳定，进入细胞后，由于细胞浓度较高的条件下较稳定，进入细胞后，由于细胞ClCl- -浓度低，水解后呈羟基化物，该化合物比较活泼，与浓度低，水解后呈羟基化物，该化合物比较活泼，与DNADNA 的两个鸟嘌呤碱基的两个鸟嘌呤碱基N7N7络合呈五员环，破坏了络合呈五员环，破坏了DNADNA的双螺旋的双螺旋结构，进而丧失复制能力结构，进而丧失复制能力3、临床用途用于治疗膀胱癌、前列腺癌、肺癌、头颈部癌、乳腺癌、恶性淋巴癌和白血病等，已被公认为治疗睾丸癌和 卵巢癌的一线药物，但伴有严重的肾毒性构效关系 双齿配体代替单齿双齿配体代替单齿 配体，活性增加配体，活性增加中性络合物比离子中性络合物比离子 型络合物活性高型络合物活性高( (环环) )伯胺取代氨，伯胺取代氨， 可以增加治疗指数可以增加治疗指数取代配体要有足取代配体要有足 够快的水解速度够快的水解速度中心离子通常采用中心离子通常采用 dspdsp2 2( (四边形四边形), d), d2 2spsp3 3( (八面体八面体) )杂化形式活杂化形式活 性高性高第三节 抗代谢药物一、作用机制通过抑制通过抑制DNADNA合成中所需的叶酸、嘌呤、嘧啶及嘧啶合成中所需的叶酸、嘌呤、嘧啶及嘧啶 核苷酸途径，从而抑制肿瘤细胞的生存和复制所必需的核苷酸途径，从而抑制肿瘤细胞的生存和复制所必需的 代谢途径，导致肿瘤细胞的死亡。

代谢途径，导致肿瘤细胞的死亡二、药物的设计原理抗代谢药物大多数是利用生物电子等排原理将代谢 物的结构作细微的改变得到。