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第五章 核酸类药物. 第一节 概述. 核酸 是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子,携带和传递遗传信息。. 98% 分布于细胞核,其余分布于核外 如线粒体,叶绿体。. 脱氧核糖核酸. (deoxyribonucleic acid, DNA). 携带遗传信息,决定细胞和个体的基因型 (genotype) 。. 主要 分布于 细胞质( 90% ),剩余 10% 位于细胞核 。. 核糖核酸. (ribonucleic acid, RNA). 参与细胞内 DNA 遗传信息的表达。某些病毒 RNA 也可作为遗传信息的载体。. 磷酸. 核苷酸. 核酸. 戊糖. 核苷.
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第一节 概述 核酸是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子,携带和传递遗传信息。
98%分布于细胞核,其余分布于核外如线粒体,叶绿体。 98%分布于细胞核,其余分布于核外如线粒体,叶绿体。 脱氧核糖核酸 (deoxyribonucleic acid, DNA) 携带遗传信息,决定细胞和个体的基因型(genotype)。 主要分布于细胞质(90%),剩余10%位于细胞核。 核糖核酸 (ribonucleic acid, RNA) 参与细胞内DNA遗传信息的表达。某些病毒RNA也可作为遗传信息的载体。 磷酸 核苷酸 核酸 戊糖 核苷 碱基
核酸类药物是具有药用价值的核酸、核苷酸、核苷以及碱基的统称。除了天然存在的碱基、核苷、核苷酸外,它们的类似物、衍生物或这些类似物、衍生物的聚合物也属于核酸药物。核酸类药物是具有药用价值的核酸、核苷酸、核苷以及碱基的统称。除了天然存在的碱基、核苷、核苷酸外,它们的类似物、衍生物或这些类似物、衍生物的聚合物也属于核酸药物。
第二节 核酸类药物的一般制备方法 一、RNA的制备 (一)材料的选择与预处理 制备RNA的材料要选择含核酸量丰富的组织。 RNA的含量和细胞的活跃程度有关,在蛋白质合成旺盛的细胞中,其核酸的含量也相应地较高。 酸溶性小分子 冷酸处理 脂溶性物质 组织匀浆 酸提取液(RNA) 有机溶剂处理 酸处理 残留物 残留物(DNA等) 残留物 上清液(RNA等) 碱处理 沉淀物(DNA、蛋白质等)
1. 酸处理法 将经酸和有机溶剂处理后的残留物用1mol/L的过氯酸液于4℃下处理18 h,从中抽提出RNA,沉淀部分再用0.5mol/L的过氯酸液70 ℃下处理20 min提取DNA。 此法的缺点是有些材料的DNA在冷过氯酸抽提时被少量提取,从而使RNA部分中混有少量的DNA。 2. 碱处理法 将残留物用1mol/L的NaOH溶液于37 ℃处理过夜,则RNA被碱解为碱溶性核苷酸,DNA不溶解。加入过氯酸或三氯乙酸使溶液酸化,至酸浓度为5%-10%,此时,RNA的分解产物溶解在上清液中,DNA等则被沉淀下来。此法的优点是RNA和DNA分开得较为彻底,缺点是RNA中还含有其他含磷化合物,如磷肽,磷酸肌醇等。
(二)提取与纯化 1. 提取 (1)乙醇沉淀法 (2)去污剂处理法 (3)酚法
2. 纯化 (1)密度梯度离心法 (2)柱色谱法 (3)凝胶电泳法
(三)含量测定 • 定磷法 • (1)核酸样品用硫酸消化,将有机磷转化成无机磷; • (2)制定定磷标准曲线; • (3)测定回收率和样品总磷量。 • (NH4)MoO4+H2SO4 H2MoO4+(NH4) 2SO4 • H3PO4+12H2MoO4 H3P(Mo3O10) 4+12H2O • H3P(Mo3O10) 4 Mo2O3 • MoO3(钼蓝) • 定糖法 Vit • C RNA中的戊核糖可在盐酸的水解作用下游离出来,进一步形成糠醛,然后与地衣酚反应,反应物程鲜绿色,在670nm有最大吸收峰。
二、DNA的制备 • 材料的选择与处理 • 2. 提取与纯化 • 3. 含量测定 • (1)定磷法 同RNA • (2)定糖法 • 又称二苯胺法,在酸性溶液中,将DNA与二苯胺共热,形成蓝色化合物,该化合物在595nm有最大吸收。当DNA浓度在20-200ug/mL时,光吸收度与DNA浓度呈正比。
三、核苷酸、核苷及碱基的制备 (一)制备方法 1. 直接提取法 2. 水解法 (1)酶水解法 (2)碱水解法 (3)酸水解法 3. 化学合成法 4. 酶合成法 5. 微生物发酵法
光合磷酸化法制备ATP的工艺流程 [ 溶解,混合 ] Na2HPO4,Tris,PMS 肌激酶,ATP(引子) [ 光合 ] 叶绿体 pH3,1-1.5h [ 沉淀 ] 三氯乙酸 10℃以下 [ 提取 ] 乙醇 10℃ 4-5h 混合液 5′-AMP 反应液 上清液 ATP粗制品 [ 洗脱 ] NaCl溶液 pH3.8 [ 吸附 ] NaOH,717树脂 pH6.5-7 [ 去阳离子 ] 732树脂 pH6→1→2 [ 去杂质 ] 蒸馏水、硅藻土 吸附物 流出液 滤液 [ 干燥 ] 乙醇,乙醚 减压 [ 除热源、沉淀 ] 硅藻土、乙醇 洗脱液(含ATP) ATP沉淀 ATP成品
ATP的药理作用与临床应用 在生物体内,ATP广泛参与各种生化过程,除参与核酸形成外,主要起着供应能量和磷酸基团的作用。 ATP除了作为危重病人抢救的辅助药物外,还可对慢性肝炎、肝硬化、肾炎、心肌炎、冠状动脉硬化、进行性肌肉萎缩、再生障碍性贫血、脑血管意外后遗症、中心性血管痉挛性视网膜脉络膜炎、风湿性关节炎、耳聋、耳鸣等有一定疗效。