核苷产品研究及应用

1、核苷产品研究及应用 西安万隆制药股份有限公司王震2014-7-13目录一.核酸二.核苷酸三.核苷四.核酸、核苷与核苷酸关联关系五.乙型肝炎发病机理及治疗六.混合核苷介绍一.核酸1.核酸基本信息2.核酸的理化性质3.核酸研究的发展简史4.核酸的化学组成5.核酸的结构与功能6.核酸和生命遗传的化学本质1.核酸基本信息-核酸是以核苷酸为组成单位的线性多聚合生物信息大分子，为生命的最基本物质之一。最早由米歇尔于1868年在脓细胞中发现和分离出来。-天然存在的核酸可分为RNA和DNA两大类。 DNA由脱氧核糖核苷酸链接而形成， RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。 -DNA存在于细胞核和线粒体内，携带遗传

2、信息，决定着细胞和个体的遗传型，是储存、复制和传递遗传信息的主要物质基础。 -RNA存在于细胞质、细胞核和线粒体内，参与遗传信息的复制与表达， RNA在蛋白质合成过程中起着重要作用，其中转移核糖核酸，简称tRNA，起着携带和转移活化氨基酸的作用；信使核糖核酸，简称mRNA，是合成蛋白质的模板；核糖体的核糖核酸，简称rRNA，是细胞合成蛋白质的主要场所。-核酸广泛存在于所有动物、植物细胞、微生物内、生物体内核酸常与蛋白质结合形成核蛋白。-核酸和蛋白质一样，都是生命活动中的生物信息大分子，它不仅是基本的遗传物质，而且在蛋白质的生物合成上也占重要位置，因而在生长、遗传、变异等一系列重大生命现象中起决

3、定性的作用。2.核酸的理化性质核酸的解离性质核酸既含有酸性的磷酸基团，又含有弱碱性的碱基，故可发生两性解离。其解离状态随溶液的pH值而改变。多聚核苷酸链在适当的条件下能被酸或碱水解成核苷酸,但是DNA和RNA对酸或碱的稳定性有很大区别。DNA作为遗传信息的携带者，要求具有一定的稳定性，而RNA在大多数情况下是作为DNA的信使，完成任务后即分解掉，所以要求RNA具有易被水解的特点。由于磷酸基团的酸性很强，所以pI较低，整个分子相当于多元酸,具有较强的酸性。 DNA的等电点为44.5，RNA的等电点为22.5。DNA和RNA等电点相差较大这一特点，在DNA和RNA分离中有重要的意义。核酸的高分子性

4、质 粘度：DNARNA dsDNA ssDNA 沉降行为:不同构象的核酸分子的沉降的速率有很大差异，这是超速离心法提取和纯化核酸的理论基础。核酸的解聚作用水解连接核苷酸之间的3,5-磷酸二酯键，产生低级多核苷酸或单核苷酸，即核酸的解聚作用。 作用磷酸二酯键的酶称磷酸二酯酶，而作用核酸的磷酸二酯酶称核酸酶。核酸分子具有强烈的紫外吸收核酸在波长 260nm 处有强烈的吸收，是由碱基的共轭双键所决定的。这一特性常用作核酸的定性和定量分析。碱基的紫外吸收光谱紫外吸收的应用DNA或RNA的定量A260 = 1.0 相当于 50g/ml 双链DNA(dsDNA)40g/ml 单链DNA (ssDNA or

5、 RNA)31g/ml 寡核苷酸确定样品中核酸的纯度 纯 DNA: A260/A280 = 1.8纯 RNA: A260/A280 = 2.03.核酸研究的发展简史1868年 Fridrich Miescher 从脓细胞中提取核素。 1944年 Avery等人证实DNA是遗传物质。1953年 Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构。1968年 Nirenberg发现遗传密码。1975年 Temin和Baltimore发现逆转录酶。1981年 Gilbert和Sanger建立DNA测序方法。1985年 Mullis发明PCR技术。1990年 美国启动人类基因组计划(HGP)。1994年

6、中国人类基因组计划启动。2001年 美英等国完成人类基因组计划。1960年，日本科学家发现5 -IMP具有强烈鲜味。60年代后期，日本成为用发酵法生产核苷酸类物质的最大生产国。市场上的“强力味精”、“加鲜味精”是在普通的味精中加少量肌苷酸钠组成。70年代以后，核酸类物质及其衍生物以其具有抗病毒和抗肿瘤的作用，受到医药界的普遍重视。4.核酸的化学组成核酸（DNA和RNA）是一种线性多聚核苷酸，它的基本结构单元是核苷酸。核苷酸本身由核苷和磷酸组成, 而核苷则由戊糖和碱基形成DNA与RNA结构相似，但在组成成份上略有不同。5.核酸的结构与功能 核酸的基本结构单位是核苷酸，核酸是由几百甚至几千万个核苷

7、酸聚合而成的生物大分子， 所以又称多聚核苷酸。核酸经部分水解可产生核苷酸，如经完全水解则产生磷酸、碱基和戊糖。每分子核苷酸含有一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子戊糖。也就是说，核酸的基本“元件”是碱基、戊糖和磷酸。两类核酸的组成成分中，有相同的，也有不同的。含氮碱基是两种母体化合物嘌呤和嘧啶的衍生物。5.核酸的结构与功能6.核酸和生命遗传的化学本质 在细胞中，遗传物质是一种特殊的生物大分子DNA（脱氧核糖核酸）。 DNA兼具储存和传递遗传物质信息的双重功能。 DNA遗传信息的传递，主要是由三个步骤组成第一步，DNA的复制，实际上是将亲代DNA进行拷贝，得到子代DNA过程。子代DNA保留了亲代D

8、NA的全部遗传信息。第二步，由DNA转录成RNA，这一步中，部分DNA的遗传信息被转录到RNA上。第三步，RNA所携带的信息翻译和表达成具有一定的氨基酸顺序的蛋白质。二.核苷酸1.核苷酸基本信息2.核苷酸化学结构3.核苷酸合成4.核苷酸代谢5.核苷酸的生物功用6.核苷酸的降解7.核苷的降解1.核苷酸基本信息-核苷酸是构成核酸的基本组成单位，核苷酸是核苷中戊糖环上的羟基与磷酸脱水生成的核苷磷酸酯。由核糖核苷形成的磷酸酯称为核糖核苷酸（简称核苷酸）；由脱氧核糖核苷形成的磷酸酯称为脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸）。-核酸在酶作用下水解为核苷酸，核苷酸完全水解可释放出等量的含氮碱基、戊糖和磷酸。因此核

9、酸的基本组成单位是核苷酸，而核苷酸则由碱基、戊糖和磷酸三种成分链接而成。-RNA的基本组成是四种类型的核糖核苷酸：腺苷酸（AMP）、鸟苷酸（GMP）、胞苷酸 （CMP）和尿苷酸（UMP），这四种类型的核苷酸从头合成前身物是磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质。-DNA的基本组成单位是四种类型脱氧核苷酸：脱氧腺苷酸（dAMP）、脱氧鸟苷酸 （dGMP）、脱氧胞苷酸（dCMP）和脱氧胸苷酸（dTMP），它们是由各自相应的核碳核苷酸在二磷酸水平上还原而成的。-核苷酸随着核酸分布于生物体内各器官、组织、细胞的核及胞质中，并作为核酸的组成成分参与生物的遗传、发育、生长等基本生命活动。生物体内还

10、有相当数量以游离形式存在的核苷酸。三磷酸腺苷在细胞能量代谢中起着主要的作用。体内的能量释放及吸收主要是以产生及消耗三磷酸腺苷来体现的。此外，三磷酸尿苷、三磷酸胞苷及三磷酸鸟苷也是有些物质合成代谢中能量的来源。腺苷酸还是某些辅酶，如辅酶、及辅酶A等的组成成分。1.核苷酸基本信息-2核苷酸类中的肌苷酸（IMP）、鸟苷酸（GMP）、黄苷酸（XMP）呈强鲜味。如：肌苷酸钠比味精鲜40倍，鸟苷酸钠比味精鲜160倍。当核苷酸与氨基酸类物质混合使用时，鲜味不是简单的叠加，而是成倍地提高。2.核苷酸化学结构NNNN9NH2OOHOHHHHCH2H12OPO-HOO糖苷键酯键核苷或脱氧核苷与磷酸通过酯键结合构成

11、核苷酸(ribonucleotide)或脱氧核苷酸(deoxyribonucleotide)。2.核苷酸化学结构-2核苷酸是核苷的磷酸酯。作为DNA或RNA结构单元的核苷酸分别是5-磷酸-脱氧核糖核苷和5-磷酸-核糖核苷3.核苷酸合成3-1.嘌呤核苷酸合成3-2.嘌呤核苷酸补救合成的生理意义3-3.嘧啶核苷酸的合成3-4.嘧啶核苷酸的补救合成途径3-1.嘌呤核苷酸合成从头合成途径：利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等简单物质为原料，经一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸的途径。补救合成途径：利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应过程，合成嘌呤核苷酸的途径。3-2.嘌呤核苷酸补救合成的生理意

12、义节约能量和一些氨基酸的消耗。有些组织（如脑、骨髓）不能从头合成嘌呤核苷酸，只能进行嘌呤核苷酸的补救合成。HGPRT完全缺失的患儿，表现为自毁容貌征HGPRT缺失导致次黄嘌呤累积，转而过量产生尿酸，同时补救途径不通会引起嘌呤核苷酸从头合成速度增加，更加大量累积尿酸，从而导致肾结石和痛风3-3.嘧啶核苷酸的合成氨基甲酰磷酸合成酶（关键酶）的比较 氨基甲酰磷酸合成酶- 氨基甲酰磷酸合成酶-分 布 线粒体（肝） 胞液（所有细胞）氮 源 氨 谷氨酰胺变构激活剂 N- 乙酰谷氨酸 无功 能 尿素合成 嘧啶的合成3-4.嘧啶核苷酸的补救合成途径 尿苷激酶胞嘧啶核苷+ATP胞苷酸+ADP4. 核苷酸代谢4-

13、1.嘌呤核苷酸代谢4-2.嘧啶核苷酸的分解代谢 5.核苷酸的生物功用脱氧核苷酸主要的作用是DNA的组成成分，为数不多的参与代谢的调节。核糖核苷酸除了是RNA的组成成分外，还以多种方式参与细胞内的生理和生化过程。作为核酸合成的原料-最主要的功能体内能量的利用形式ATP-主要形式；GTP-蛋白质合成 UTP-糖原合成；CTP-磷脂合成参与代谢与生理调节-cAMP, cGMP组成辅酶-NAD,FAD, CoA活化中间代谢物-UDPG，CDP-DG，SAM，PAPS6.核苷酸的降解核苷酸的降解1、核苷酸降解为核苷和磷酸 磷酸单酯酶（核苷酸酶） 核苷酸 核苷+磷酸 1）非特异性核苷酸酶：可水解下核苷2，

14、3或5位上的磷酸； 2）特异性核苷酸酶： 只能水解3或5位上的磷酸，分别称为3-核苷酸酶和5-核苷酸酶。7.核苷的降解核苷降解为戊糖和嘌呤碱或嘧啶碱 1）广泛形式： 核苷磷酸化酶 核苷+磷酸 嘌呤碱或嘧啶碱+戊糖-1-磷酸 为可逆反应。 2）植物和微生物内形式： 核苷水解酶 核苷+H2O 嘌呤碱或嘧啶碱+戊糖 为不可逆反应。 只能对核糖核苷有作用，对脱氧核糖核苷无作用。 三.核苷1.核苷的简介2.核苷基本信息3.核苷的性质4.核苷与DNA5.DNA与病毒6.核苷类抗病毒药物1.核苷的简介核苷（Nucleosid）是一类糖苷胺（glycosylamine）分子，组成物是核酸碱基加上核糖（Ribo

15、se）或脱氧核糖(Deoxyribose)，碱基包括嘌呤（Purine）和嘧啶（Pyrimidine）两类，嘌呤包括鸟嘌呤(Guanine)和腺嘌呤(Adenine)，嘧啶包括胞嘧啶(Cytosine)、胸腺嘧啶(Thymine)和尿嘧啶(Uracil)，核糖和核酸碱基之间以-N糖苷键的形式构成。根据核糖的不同，可分为核糖核苷和脱氧核糖核苷两类，前者是RNA的组成部分，后者是DNA的构成单元1。根据碱基的不同分为又可将核苷分为嘧啶类核苷和嘌呤类核苷两类2。嘧啶类核苷主要有胸苷、尿苷和胞苷，嘌呤类核苷主要有腺苷和尿苷，它们的结构如图（1）。1847年，Liebig从细胞中分离出第一个核苷类化合物

16、，标志着遗传物质化学即“核苷化学”的开创，这类核苷为天然核苷。1991年Levene和Jacobs确定了第一个核苷的结构为：次黄嘌呤核苷(Hypoxanthinribo)的5一磷酸酯,同时两位科学家还定义了核苷(由一个氮杂环的碱基与戊糖偶联的分子)和核苷酸(被磷酸酯化的核苷)的概念，从此，开始了核苷化学的新纪元。2.核苷基本信息 核苷:由戊糖和碱基缩合而成，并以糖苷键连接。糖环上的C1与嘧啶碱的N1 或与嘌呤碱的N9 相连接。所以糖与碱基之间的连键是N-C 键，称为N-糖苷键。应用X-光衍射分析证明，核苷中的碱基与糖环平面互相垂直。常见核苷结构式3.核苷的性质-一般核苷为无色的高熔点结晶，易溶

17、于热水，难溶于冷水，嘧啶核苷较嘌呤核苷更易溶于水，难溶于有机溶剂，苯甲酰化后可溶于醇。腺嘌呤核苷、胞嘧啶核苷为弱碱性，尿嘧啶核苷为弱酸性，溶于强碱中：可制成铅盐、银盐、苦味酸盐、苦酮酸盐。-核苷上的羟基可起烷基化反应，如二苯甲酰化、甲基化、苄基化、硅烷化等反应；也可进行各种酰化反应，如乙酰化、苯甲酰化、异丁酰化等反应；核糖核苷可进行丙酮叉化、苄叉化反应，还可以与原酸酯反应。4.核苷与DNA1953年，一个名叫沃森（James Watson）的年仅25岁的美国年轻人（生物学博士后）与他37岁的同事、英国物理学家克里克（Francis Crick）在剑桥大学卡文迪什实验室共同完成了一项惊天之举发现

18、了DNA双螺旋结构，当年4月25日，他们的一篇题为“核酸的分子结构”的论文在著名的自然（Nature）杂志上发表，将生命的秘密展现在世人面前，开启了分子生物学时代。DNA双螺旋结构与相对论、量子力学一起被誉为20世纪自然科学最伟大的3个发现。沃森、克里克也因此分享了1962年的诺贝尔医学奖。DNA分子的基本单位就是核苷酸：脱氧核糖核酸（DNA）单链核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸；核苷酸核苷磷酸；核苷=碱基D2脱氧核糖。组成DNA的碱基有四个：腺嘌呤（adenine，A）、胸腺嘧啶（thymine，T）、鸟嘌呤（guanine，G）和胞嘧啶（cytosine，C）。DNA链一个碱基通过氢键与另一条DN

19、A链的一个碱基由氢键按碱基互补配对原则（查戈夫法则）配对形成碱基对（A配T，G配C）。碱基对堆积在双链内侧,它们排列方式像梯子上的横木,糖环和磷酸基排列在外侧，形成DNA双螺旋结构。5.DNA与病毒病毒（virus）是介于生命与非生命之间的一种物质形式，自由于细胞之外时，不能复制，不表现生命流行性，但病毒进入宿主细胞之后，可以控制细胞，进行自我复制、增殖，表现其生命形式。病毒没有细胞结构，所以又称为非细胞生物，它是微生物中最小的生命实体。病毒的组成极其简单，它是由一层蛋白或脂蛋白保护性外壳和一种核酸（DNA或RNA）组成。有的病毒甚至没有蛋白质，只含有具有单独侵染性的较小型的核糖核酸（RNA）

20、分子，即类病毒（viroid）；有的只含有不具备侵染性的RNA，通常称为拟病毒（virusoid）；有的没有核酸而有感染性的蛋白质颗粒，通常称为朊病毒（prion）。一般把类病毒、拟病毒和朊病毒统称为亚病毒（subviruses）。根据病毒宿主细胞不同，可以将病毒分为3大类：专门寄生在人和动物细胞里的动物病毒，如流感病毒；专门寄生在植物细胞里的植物病毒，如烟草斑纹病毒；专门寄生在细菌细胞内的细菌病毒，也叫噬菌体，如大肠埃希菌噬菌体。2005年5月，国际病毒分类委员会提出的第8份报告称，已发现的病毒超过6000种，分为3个目，73科，9个亚科，287属，1 938种；而使人类致病的病毒有1 20

21、0多种，若包括亚病毒及病毒变异株，其总数已超过10 000多种。病毒感染引起疾病严重危害人类健康，据不完全统计，超过50%的流行性传染病是由病毒感染引起，如天花、麻疹、狂犬病、脊髓灰质炎、流感、乙型肝炎、丙型肝炎、艾滋病、急性重症呼吸综合征（SARS）、禽流感等。 6.核苷类抗病毒药物 根据病毒的生物学特性，可以通过以下几个方式来阐述抗病毒药物的作用机制：阻断病毒脱壳；阻断病毒核酸合成；阻断病毒蛋白质合成；阻断病毒释放；核苷类抗病毒药物的作用机制主要是阻断病毒核酸合成。 什么是核苷类抗病毒药物？对核苷（酸）的碱基或糖基部分进行修饰，或者同时对碱基和糖基进行双重修饰，可得到核苷类似物（nucle

22、oside analogue）或核苷酸类似物 （nucleotide analogue），它们能取代病毒正常的核酸前体或抑制核酸合成酶，阻断病毒核酸的合成，阻止病毒DNA链的延伸，从而对病毒产生选择性的抑制作用。这类具有抗病毒活性的核苷或核苷酸类似物通称为核苷类抗病毒药，对病毒性疾病的治疗起着十分重要的作用。 自1962年世界上第一个抗病毒药物碘苷批准上市以来，至2006年6月30日，全球已有57种抗病毒药物获准上市（其中2种已撤销），其中50以上（31种）为核苷类抗病毒药物，有对糖基进行修饰，有碱基修饰，也有对糖基和碱基进行双重修饰。这31种核苷类抗病毒药物中，核苷酸类似物5个，碱基修饰的核

23、苷类似物7个，糖基修饰的核苷类似物16个，碱基和糖基双重修饰的核苷类似物3个。6-1.已批准上市的核苷类抗病毒药物一览表-1药物名称结构特征作用上市时间研发公司中国上市1 核苷酸类似物单磷酸阿糖腺苷糖基修饰抗HSV1979年ParkeDavis（美）是福米韦生反义寡核苷酸抗CMV1998年ISIS（美）聚肌胞聚核苷酸广谱抗病毒1981年中科院微生物所（中）是替诺福韦酯开环核苷酸抗HBV、抗HIV2001年Gilead（美）阿德福韦酯开环核苷酸抗HBV、抗HIV2002年Gilead（美）是2 核苷类似物碘苷脱氧核苷，碱基修饰抗HSV1962年SK Beecham（美）是依巴他滨脱氧核苷，碱基修

24、饰抗HSV1972年ChauvinBlache（法）依度尿苷脱氧核苷，碱基修饰抗HSV1975年Rebugen（德）曲氟尿苷脱氧核苷，碱基修饰抗HSV1977年Wellcome（英）6-1.已批准上市的核苷类抗病毒药物一览表-2药物名称结构特征作用上市时间研发公司中国上市依培夫定脱氧核苷，碱基修饰抗HSV1987年Biogal（匈）是溴夫定脱氧核苷，碱基修饰抗HSV1988年Berlin Chem（前东德）（进口）利巴韦林核苷，碱基修饰广谱抗病毒1974年ICN（美）是阿糖胞苷糖基修饰抗HSV1975年Upjohn（美）是安西他滨糖基修饰抗HSV1975年山之内（日）是阿糖腺苷糖基修饰抗HSV

25、1977年ParkeDavis（美）是齐多夫定糖基修饰抗HIV1989年Wellcome（英）是去羟肌苷糖基修饰抗HIV1991年BMS（美）是扎西他滨糖基修饰抗HIV1992年Roche（美）司他夫定糖基修饰抗HIV1994年BMS（美）是6-1.已批准上市的核苷类抗病毒药物一览表-3药物名称结构特征作用上市时间研发公司中国上市拉米夫定糖基修饰抗HIV、抗HBV1995年Wellcome（英）是恩替卡韦糖基修饰抗HBV2005年Bristol/Myers Squibb（美）是阿昔洛韦开环核苷抗HSV1981年Wellcome（英）是更昔洛韦开环核苷抗HSV1986年Syntex（美）是泛昔洛

26、韦开环核苷抗HSV1994年SK Beecham（美）是伐昔洛韦开环核苷抗HSV1995年Wellcome（英）是喷昔洛韦开环核苷抗HSV1996年SK Beecham（美）是西多福韦开环核苷抗CMV1996年Gilead（美）缬更昔洛韦开环核苷抗HSV2001年Roche（美）索利夫定糖基碱基双重修饰抗HSV1993年（已撤销）Shoji（日）阿巴卡韦糖基碱基双重修饰抗HIV1998年GlaxoWellcome（英）6-2-1.鸟苷类抗病毒药物序号分子结构CAS 登录号产品名称英文名化学名分子式1118-00-3鸟嘌呤核苷（鸟苷）Guanosine9-D-呋喃核苷鸟嘌呤C10H13N5O52

27、85-32-5鸟苷酸Guanosine 5-phosphate鸟嘌呤核苷酸C10H14N5O8P359277-89-3阿昔洛韦Acyclovir9-(2-羟乙氧甲基)鸟嘌呤C8H11N5O3482410-32-0更昔洛韦Ganciclovir9-(1,3-二羟基-2-丙氧甲基)鸟嘌呤C9H13N5O4539809-25-1喷昔洛韦Penciclovir9-(4-羟基-3-(羟甲基)-丁基)-鸟嘌呤C10H15N5O36142217-69-4恩替卡韦Entecavir9-(4-羟基-3-羟甲基-2-亚甲基环戊-1-基)鸟嘌呤C12H15N5O37136470-78-5阿巴卡韦Abacavir(1

28、S,4R)-4-(2-氨基-6-(环丙氨基)-9H-嘌呤-9-基)-2-环戊烯-1-甲醇C14H18N6O6-2-2.尿苷类抗病毒药物序号分子结构CAS 登录号产品名称英文名化学名分子式158-96-8尿苷尿嘧啶核苷Uridine尿嘧啶核苷C9H12N2O62316-46-15-氟尿苷5-fluorouridine5-氟尿嘧啶核苷C9H11FN2O6354-42-2碘苷Idoxuridine5-碘代-2-脱氧尿嘧啶核苷C9H11IN2O541463-10-15-甲基尿苷5-Methyluridine5-甲基尿嘧啶核苷C10H14N2O65163252-36-6克拉夫定Clevudine1-(2

29、-脱氧-2-氟-L-阿拉伯呋喃糖基)-5-甲基尿嘧啶C10H13FN2O5630516-87-1齐多夫定Zidovudine3-叠氮-3-脱氧胸苷C10H13N5O473056-17-5司他夫定Stavudine3-脱氧-2,3-双脱氢胸苷C10H12N2O48134678-17-4拉米夫定Lamivudine(2R-顺式)-4-氨基-1-(2-羟甲基-1,3-氧硫杂环戊-5-基)-1H-嘧啶-2-酮C8H11N3O3S6-2-3.胞苷类抗病毒药物序号分子结构CAS 登录号产品名称英文名化学名分子式165-46-3胞苷;胞嘧啶核苷Cytidine胞嘧啶核苷C9H13N3O527481-89-2

30、扎西他滨Zalcitabine双脱氧胞嘧啶核苷C9H13N3O33154361-50-9 (158798-73-3)卡培他滨Capecitabine5-脱氧-5-氟-N-(戊氧基)羰基)-胞嘧啶核苷C15H22FN3O6433818-15-4胞磷胆碱钠Citicoline sodium胆碱胞嘧啶核苷二磷酸酯单钠盐C14H25N4NaO11P25143491-57-0恩曲他滨Emtricitabine5-氟-1-(2R,5S)-(2-羟甲基-1,3-氧硫环-5-酰)胞嘧啶C8H10FN3O3S6147-94-4阿糖胞苷Cytarabine1-D-阿拉伯呋喃糖基-4-氨基-2(1H)-嘧啶酮C9H

31、13N3O5737717-21-8氟西他宾Flurocitabine5-氟-2,2-环胞苷C9H10FN3O4863-37-65-胞苷酸Cytidylic acid5-磷酸胞嘧啶核苷C9H14N3O8P995058-81-4吉西他滨emcitabine4-氨基-1-3,3-二氟-4-羟基-5-(羟甲基)氧杂环戊-2-基嘧啶-2-酮;双氟脱氧胞苷C9H11F2N3O46-2-4.腺苷类抗病毒药物序号分子结构CAS 登录号产品名称英文名化学名分子式158-61-7腺苷;腺嘌呤核苷Adenosine9-D-呋喃核糖基腺嘌呤C10H13N5O4261-19-8腺苷酸Amp5-adenylic acid

32、5-腺嘌呤核苷酸C10H14N5O7P370700-30-0维生素 B4Vitamin b4腺嘌呤磷酸盐C5H8N5O4P45536-17-4阿糖腺苷Vidarabine9-D-阿拉伯呋喃糖基腺嘌呤C10H13N5O4553-84-9辅酶 I-diphosphopyridine nucleotide烟酰胺腺嘌呤双核苷酸C21H27N7O14P26106941-25-7阿德福韦Adefovir9-(2-(膦酰甲氧基)乙基)腺嘌呤C8H12N5O4P7201341-05-1替诺福韦酯Tenofovir disoproxil(R)-9-(2-磷酸甲氧基丙基)腺嘌呤二(异丙氧羰基氧甲基)酯;C19H3

33、0N5O10P817176-17-9S-腺苷蛋氨酸s-adenosyl-dl-methionineC15H22N6O5S973-03-0虫草素cordycepin 3-脱氧腺苷6-3.核苷类抗病毒化合物(1) 齐多夫定 (Zidovudine, AZT)，由英国 GlaxoSmithKline 公司开发，是首个抑制逆转录酶的核苷类抗艾滋病药物。 (2) 拉米夫定 (Lamivudine, 3T C)，是加拿大Biochem Pharma公司研制的核苷类抗病毒药, 表现出很高的药理活性和较低的毒性，其毒性比齐多夫定低10倍左右，临床用于治疗慢性乙型肝炎。 (3) 阿昔洛韦 (Acyclovir,

34、 ACV)，由英国 Wellcome 公司开发，是一种高效、低毒、广谱的抗病毒药物，目前已成为治疗疱疹的首选药物。 (4) 更昔洛韦 (Ganciclovir, GCV)，是美国 Syntex 公司开发的 FDA 批准的第一个用于预防与艾滋病有关的药物。 (5) 泛昔洛韦 (Famciclovir, FCV)，是第一个在美国获准用于艾滋病患者复发性单纯疱疹病毒感染的口服药，不仅人体吸收率高，而且药物持续时间长，是减少疱疹后神经痛唯一有效的药物。 (6) 西多夫韦 (Cidofovir)，由美国 Gilead 公司开发，1996 年 5 月 FDA 批准注射用西多夫韦上市。其对疱疹病毒、腺病毒及

35、人乳头瘤状病毒有很强的抑制活性。 (7) 阿德福韦 (Adefovir, PMEA)，具有广谱抗病毒活性的腺嘌呤类核苷衍生物，可以有效地抑制逆转录病毒基因的复制和表达。5-3.核苷类抗病毒化合物（8）阿糖腺苷是一种人工合成的抗肿瘤化合物，为腺苷类衍生物，可从放线菌发酵液中提取，具有广谱的抗疱疹病毒和嗜肝DNA病毒的作用，进入感染细胞后生成有生物活性的三磷酸阿糖腺苷。干扰病毒DNA的合成，为广谱抗病毒药。静脉给药迅速进入细胞内，肾、肝、脾的浓度很高，脑脊液的浓度为血中的1/3。本品对疱疹病毒、腺病毒、水痘病毒、乙肝病毒等有显著抑制作用，但对RNA病毒无效。较之同类产品的碘苷、阿糖腺苷对DNA病毒

36、的深部感染或复发性感染更有效，比阿糖胸苷毒性低、作用弱。阿糖腺苷在组织培养内有广谱抗DNA病毒作用，可抑制单纯疱疹病毒、型，水痘带状疱疹病毒、巨细胞病毒、E-B病毒、痘病毒和假狂犬病毒。三磷酸阿糖腺苷能抑制单纯疱疹和乙型肝炎病毒DNA多聚酶。对碘苷和其他类型抗疱疹药无交叉耐药性。动物试验对家兔疱疹病毒角膜炎和小鼠疱疹病毒和痘病毒脑炎有效，但对豚鼠皮肤疱疹病毒感染效果差，对黑猩猩、人乙型肝炎病毒感染有效。阿糖腺苷毒性小，大剂量有致畸胎、致突变作用。阿糖腺苷的作用机理尚未完全阐明，主要是在细胞内磷酸化为三磷酸阿糖腺苷，抑制病毒DNA多聚酶，对细胞DNA多聚酶的抑制则较弱，从而选择性地抑制病毒DNA

37、的合成和复制。6-3.核苷类抗病毒化合物（9）卡培他滨(Capecitabine)是一种可以在体内转变成5-FU的抗代谢氟嘧啶脱氧核苷氨基甲酸酯类药物，由罗氏公司研制，商品名称为希罗达，能够抑制细胞分裂和干扰RNA和蛋白质（protein）合成。适用于紫杉醇和包括有蒽环类抗生素化疗方案治疗无效的晚期原发性或转移性乳腺癌的进一步治疗。主要用于晚期原发性或转移性乳腺癌，直肠癌、结肠癌和胃癌的治疗。卡培他滨是一种对肿瘤细胞有选择性活性的口服细胞毒性制剂。卡培他滨本身无细胞毒性，但可转化为具有细胞毒性的5氟尿嘧啶，其结构通过肿瘤相关性血管因子胸苷磷酸化酶在肿瘤所在部位转化而成，从而最大程度的降低了5-

38、氟尿嘧啶对正常人体细胞的损害。（10）虫草素(cordycepin)，是腺苷类药物，又称冬虫夏草素、虫草菌素、蛹虫草菌素，是冬虫夏草和蛹虫草中（尤其是核苷类）主要活性成分，也是第一个从真菌中分离出来的核苷类抗生素。虫草素一种天然来源的药物，具有中医医理中冬虫夏草一样的阴阳同补和双向调节人体平衡的功能；它在护肝、保肾、润肺方面由于成分更纯效果更好，而且大补气血，能消除现在不能治愈的痛经、偏头痛、颈椎增生等疾病。从西医医理角度看虫草素具有抗肿瘤、抗衰老、抗菌、抗病毒、免疫调节、改善新陈代谢、清除自由基等多种药理作用，有良好的临床应用前景。目前虫草素的研究现正成为药物化学、抗衰老、美容、保健品领域中

39、一个极其活跃的领域。6-3.核苷类抗病毒化合物（11）维生素B4 （英文：Vitamin B4;Adenine phosphate ）又称：腺嘌呤，腺嘌呤磷酸盐，6-氨基嘌呤磷酸盐，简写成A； 分子式：C5H5N5 ,分子量：135.127其性状为：白色针状结晶。220开始升华，360-365分解。溶于酸和碱，微溶于醇，不溶于醚及氯仿。水溶液呈中性。具有强烈的咸味。是由4,6-二氯-5-硝基嘧啶用氨水氨化得4,6-二氨基-5-硝基嘧啶，再与甲酸、甲酰氨和硫代硫酸钠一起环合而得。 主要用于参加DNA和RNA的合成，用于放射治疗、苯中毒和抗肿瘤等引起的白细胞减少症，用于急性粒细胞减少症，医药及生化

40、研究。四.核酸、核苷与核苷酸关联关系 碱基与磷酸核糖合成核苷，再合成核苷酸：核苷的合成： 碱基+1-磷酸核糖核苷+Pi 核苷酸的合成： 核苷+ATP核苷酸+ADP 四.核酸、核苷与核苷酸关联关系 核苷酸由碱基、核糖、磷酸组成。核苷酸脱去磷酸后的碱基称为核苷。 核酸由众多的单体核苷酸通过3 ,5 磷酸二酯键聚合而成。RNA碱基Base核苷Ribonucleoside核苷酸Nucleoside monophosphate(NMP)或Ribonucleotide腺嘌呤Adenine(A)腺嘌呤核苷Adenosine腺苷酸(AMP)Adenosine monophosphate鸟嘌呤Guanine(G

41、)鸟嘌呤核苷Guanosine鸟苷酸(GMP)Guanosine monophosphate胞嘧啶Cytosine(C)胞嘧啶核苷Cytydine胞苷酸(CMP)Cytydine monophosphate尿嘧啶Uracil(U)尿嘌呤核苷Uridine尿苷酸(UMP)Uridine monophosphateRNA碱基Base脱氧核苷Deoxy bonucleoside脱氧核苷酸Deoxybonucleoside monophosphate(DNMP)或Dexoribonucleotide腺嘌呤Adenine(A)脱氧腺苷Deoxy adenosine脱氧腺苷酸Deoxyadenosine

42、monophosphate鸟嘌呤Guanine(G)脱氧鸟苷Deoxy guanosine脱氧鸟苷酸Deoxyguanosine monophosphate胞嘧啶Cytosine(C)脱氧胞苷Deoxy cytydine脱氧胞苷酸Deoxycytydine monophosphate胸腺嘧啶Thymine(T)胸苷Thymide脱氧胸苷酸Thymide monophosphate注：AMP的英文名称还有adenylate 或adenylatic acid ;DAMP的英文还有Deoxyadenylate 或Deoxyyadenylatic acid五.乙型肝炎发病机理及治疗1.HBV乙型肝炎病

43、毒的形态及结构2.HBV乙型肝炎病毒的基因组特点3.病原学4.核苷类似物抗HBV的作用机制5.慢性乙型肝炎的治疗策略6.慢性乙肝的主要治疗措施7.慢性乙型肝炎的总体治疗目标8.乙型肝炎的历史与发展1.HBV(乙型肝炎病毒)的形态及结构2.HBV(乙型肝炎病毒)的基因组特点3.病原学4.核苷类似物抗HBV的作用机制5.慢性乙型肝炎的治疗策略抗病毒治疗的难点：cccDNA存在于肝细胞核中抗病毒药物不能将其清除治疗的目的：长期抑制HBV病毒的复制减轻/消除肝脏病变治疗的策略长期治疗抗病毒治疗6.慢性乙肝的主要治疗措施 抗病毒治疗 免疫调节治疗 抗炎保肝降酶治疗 抗纤维化治疗对症治疗抗病毒治疗是关键：

44、持续高HBV载量是慢性乙肝病情进展的主要病因认识到：抗病毒治疗的重要性！只要有适应证且条件允许就应进行规范的抗病毒治疗 7.慢性乙型肝炎的总体治疗目标（中国慢性乙肝防治指南） 最大限度地长期抑制或消除HBV 减轻肝细胞炎症坏死及肝纤维化 延缓和阻止疾病进展 减少和防止肝脏失代偿、肝硬化、HCC及其并发症的发生 改善生活质量和延长存活时间8.乙型肝炎的历史与发展1965年Blumberg等发现“澳大利亚抗原”，首次定位HBV标志物1970年Dane等鉴定HBV的病毒颗粒1973年Kaplan等发现V颗粒中DNA聚合酶19741975年Summers等阐明病毒分子结构1975年研制HBIG1976

45、年干扰素首次用于CHB治疗1986年第一个重组乙肝疫苗进入市场1993年LAM临床试验1999年FDA,SDA批准LAM进入市场,揭开了核苷类似物治疗慢乙肝的新纪元(HBV DNA抑制,延缓肝硬化疾病进展,减少肝癌的发生)1999年PEG-IFN 临床研究2000年PEG-IFN 进入市场2002年阿德福韦酯进入市场2005年恩替卡韦进入市场六.混合核苷介绍.混合核苷介绍2.混合核苷主要成份信息3.核苷的作用4.混合核苷功用5.核苷在体内降解过程6.混合核苷质量标准7.混合核苷片产品基本信息8.混合核苷片质量标准9.混合核苷制备专利10.混合核苷应用文献.混合核苷介绍通用名：混合核苷汉语拼音：

46、Hunhe Hegan英文名：Mixed Nucleoside剂 型：原料药 批准文号：国药准字H20057364质量标准：WS-10001-(HD-1196)-2002-2013-混合核苷利用现代生物化学基准主要成分是腺嘌呤核苷(腺苷）、鸟嘌呤核苷（鸟苷）、尿嘌呤核苷（尿苷）、胞嘧啶核苷（胞苷）等.2.混合核苷主要成份信息通用名称胞嘧啶核苷尿嘧啶核苷鸟嘌呤核苷腺嘌呤核苷英文名CytidineUridineGuanosineAdenosine产品名称胞苷 尿苷鸟苷腺苷结构式化学名称尿嘧啶-1-D-呋喃核糖核苷腺嘌呤-9-D-呋喃核糖核苷胞嘧啶-1-D-呋喃核糖核苷鸟嘌呤-9-D-呋喃核糖核苷分

47、子式C9H13N3O5C9H12N2O6C10H13N5O5C10H13N5O4分子量243.22244.20283.24267.24CAS 65-46-358-96-8118-00-358-61-7熔点210-217 C165-170 C240 C234-236 C2-1.胞嘧啶核苷 胞苷是构成核酸的嘧啶核苷之一。由胞嘧啶（碱基部分）和核糖（糖部分）组成。是通过核糖核酸水分解而成，用亚硝酸作用时，可形成尿（嘧啶）核苷中文名称:胞苷英文名称:Cytidine中文别名:胞嘧啶核苷分子式:C9H13N3O5分子量:243.2166主要用途：用于制造阿糖胞苷、环胞苷、CTP、胞二磷胆碱等性状：白色结

48、晶性粉末。有吸湿性。溶于水、酸和碱，不溶于有机溶剂。熔点220230(分解)。比旋光度25D31(c=0.7，水中)。最大吸收波长(pH 8.2) 271nm(9100)、(pH 2.2) 280nm(13400)。2-2.尿嘧啶核苷英文名称： Uridine英文别名：1-D-Ribofuranosyluracil;Uracil-1-D-ribofuranosideCAS号：58-96-8分子式： C9H12N2O6分子量： 244.20性状描述：白色或类白色结晶性粉末，熔点:162-171，比旋光度:+6+10贮藏运输：密封阴凉干燥保存。主要用途：尿苷是构成动物细胞核酸的有关成分，能提高机体

49、抗体水平。-动物试验表明尿苷和肌苷等合用能促进心肌细胞代谢，加速蛋白质、核酸生物合成和能量产生，可促进和改善脑细胞代谢。-尿苷是一种药物，如抗巨型红血球贫血，治疗肝、脑血管、心血管等疾病，也是制造氟尿嘧啶(S-FC)、脱氧核苷、碘苷(IDUR)、溴苷(BUDR)、氟苷(FUDR)等药物的主要原料。2-2-1.尿嘧啶核苷质量标准药品名称标准来源Uridine英国药典BP2010Uridine英国药典BP2013 UpdatedUridine欧洲药典EP7.0Uridine欧洲药典EP7.82-3.鸟嘌呤核苷鸟嘌呤核苷简称鸟苷（Guanosine），是核苷的一种，是由鸟嘌呤与核糖（呋喃核糖）环组成

50、，两者之间由-N9-配糖键相连。鸟苷经过磷酸化之后可变成鸟苷单磷酸（GMP）、环鸟苷单磷酸（cGMP）、鸟苷双磷酸（GDP）或鸟苷三磷酸（GTP）。若鸟苷与脱氧核糖相连，则会产生脱氧鸟苷。中文名称： 鸟苷，鸟嘌呤核苷;9-(-D-呋喃核糖基)鸟嘌呤, 鸟嘌呤-9-D-呋喃核糖苷英文名称： Guanosine英文别名： 9-(-D-Ribofuranosyl)guanine;Guanine-9-D-ribofuranosideCAS号： 118-00-3分子式： C10H13N5O5分子量： 283.24性状：白色或类白色结晶性粉末，二水化合物为针状结晶，110失水，熔点240(分解)，比旋光度

51、-60，能溶于稀矿酸、热乙酸、稀碱(1g/33mL)，沸水，微溶于冷水(1g/1320mL)，不溶于醇、醚、氯仿和苯。难溶于冷水。贮藏运输：密封阴凉干燥保存鸟苷的用途：食品和医药产品的重要中间体，可用于合成食品增鲜剂5-鸟苷酸二钠、呈味核苷酸二钠以及核苷类抗病毒药物如利巴韦林、阿昔洛韦等，也是用于制造无环鸟苷(Acyclovir)、三氮唑核苷(ATC)、三磷酸鸟苷钠(GTP)等药物的主要原料。2-4.腺嘌呤核苷腺苷：指由腺嘌呤的N-9与D-核糖的C-1通过糖苷键连接而成的化合物，其磷酸酯为腺苷酸。腺苷（Adenosine）是核苷的一种，各由核糖（呋喃核糖）与腺嘌呤的一部分组成，中间由-N9-配

52、糖键（-N9-glycosidic bond）连结。腺苷在生物化学上扮演重要角色，包括以腺苷三磷酸（ATP）或腺苷双磷酸（ADP）形式转移能量，或是以环状腺苷单磷酸（cAMP）进行信号传递等。此外腺苷也是一种抑制性神经传导物（inhibitory neurotransmitter），可能会促进睡眠。【化学名】9-D-呋喃核糖基腺嘌呤中文名称： 腺苷中文别名： 腺嘌呤核苷英文名称： Adenosine英文别名： 9-D-Ribofuranosyladenine;Adenine riboside;Adenine-9-D-ribofuranosideCAS号： 58-61-7分子式： C10H13N

53、5O4分子量： 267.24性状：白色或类白色结晶性粉末，熔点:234-236C贮藏运输：密封阴凉干燥保存用 途：腺苷是一种遍布人体细胞的内源性核苷，可直接进入心肌经磷酸化生成腺苷酸，参与心肌能量代谢，同时还参与扩张 冠脉血管，增加血流量。腺苷对心血管系统和肌体的许多其它系 统及组织均有生理作用。腺苷是用于合成三磷酸腺苷（ATP）、腺嘌呤、腺苷酸、阿糖腺苷的重要中间体。2-4-1.腺嘌呤核苷腺苷是以核苷和嘌呤为基本构造的活性物质，是由腺嘌呤通过-糖苷键结合D-核糖形成的一种核苷，它广泛地存在于所有类型的细胞中，在核酸中既可是游离的也可是化合的核苷。像ATP这样的腺苷磷酸酯是生物化学反应中重要的

54、能量载体。腺苷为一天然核苷酸，是机体代谢的中间产物，也是体内重要活性成分之一。其作用系通过激活腺苷受体(A受体)而实现。在心房、窦房结及房室结，腺苷通过与A受体结合而激活G蛋白偶联的钾通道，使K+外流增加，细胞膜超极化而降低自律性。它还能明显增加cGMP水平，延长房室结的ERP和减慢传导，抑制交感神经或异丙肾上腺素所致早后、迟后除极而发挥抗心律失常作用。本品暂未被分类于类抗心律失常药中。腺苷是中枢神经系统的一种抑制性神经调质，可在大脑的能量储存及能量需求之间提供信号，使之达到一种平衡。在正常情况下，细胞外腺苷浓度维持在40400nmoL。当缺血缺氧时，葡萄糖和糖原均加速分解产生ATP以应能量需

55、求，ATP继而降解，使细胞内腺苷水平急剧升高，并释放到细胞外发挥其调节作用。在缺氧恢复阶段，内源性腺苷作为ATP合成的前体，在腺苷激酶(AK)的催化下可再生成ATP，以延长细胞的生存时间。腺苷有扩张冠状动脉血管和减低心肌收缩力的作用。临床上适用于治疗心绞痛、高血压、脑血管障碍、中风后遗症、进行性肌萎缩症等。静注用于治疗室上性心动过速及201Tl心肌显像。2-4-2.腺嘌呤核苷质量标准药品名称标准来源Adenosine英国药典BP2009Adenosine英国药典BP2010Adenosine英国药典BP2012 UpdatedAdenosine英国药典BP2013 UpdatedAdenosi

56、ne美国药典USP35-NF30 S1Adenosine Injection美国药典USP35-NF30 S1Adenosine美国药典USP35-NF30Adenosine Injection美国药典USP35-NF30Adenosine美国药典USP35-NF30Adenosine Injection美国药典USP35-NF30Adenosine美国药典USP32-NF27Adenosine Injection美国药典USP32-NF27adenosine欧洲药典EP6.0Adenosine欧洲药典EP7.0Adenosine欧洲药典EP7.8Adenosine欧洲药典EP8.03.核苷的

57、作用3.1抗病毒的作用核苷是一类十分重要的生物大分子，作为核酸的水解产物而被分离得到，在细胞的结构、代谢、能量和功能的调节等方面起着十分重要作用。作为核酸的基本构成单元，核苷参与生物体中基因信息的保留、复制和转录的分子机制。许多核苷类似物是病毒复制过程中酶的抑制剂，可以抑制病毒DNA 多聚酶和逆转录酶的活性并与核苷酸竞争性掺入病毒 DNA 键，从而终止或抑制病毒 DNA 链的延长和合成，使病毒的复制受到抑制而发挥抗病毒作用。由于核苷在细胞生命中占有极为重要的地位，可以用核苷类似物和衍生物干扰肿瘤细胞的生长和病毒的繁殖，这成为治疗癌症和各种病毒性疾病的一个新的途径。经过修饰和改造的核苷类化合物，

58、结构与天然核苷十分相似。这些非天然核苷无法被病毒识别，但是可以参与病毒的代谢，从而干扰病毒基因的表达。因此，对天然核苷的结构进行修饰或改造就可能获得新的抗病毒药物。目前临床上用于治疗肝炎，艾滋病，疱疹等病毒性疾病的药物有很大一部分都是核苷类化合物。它们一般都是作为病毒复制过程中酶的抑制剂，阻断病毒对于靶细胞的侵染。3.核苷的作用3.2抗肿瘤作用： 人体细胞的遗传物质基因组中包含了一种特殊的遗传基因原癌基因。原癌基因本来不会有什么危害，但是一些其它因素如化学致癌物、病毒、放射线等致癌因素的影响，使得机体细胞内的原癌基因被激活，扰乱了机体正常功能，最后致使机体死亡。对于癌细胞，人们通常用手术、化学

59、疗法、放射及抗癌药物来将其杀死，以达到治疗的效果。但是这些方法难于杀死所有的癌细胞，以致它们还会卷土重来，引起复发，还有这些疗法在杀死癌细胞的同时也会杀死正常细胞。近年来，科学家企图寻找一种既不损伤正常细胞又可“改造”癌细胞的方法，这就是诱导恶性细胞向正常细胞方向分化。据报道，一些2或3-脱氧核苷类药物能特异性的干扰病毒复制，并且可以选择性的引导病变癌细胞向正常细胞分化。8-羟基-2-脱氧鸟嘌呤核苷是活性氧自由基氧化损伤细胞核DNA或线粒体DNA后形成的产物，可以诱导损伤细胞还原；另外，还研究出脱氧腺苷酸可以通过位于细胞表面的核苷酸受体对机体的许多生理过程产生复杂的调节作用。其它核苷类如出现在tRNA中的假尿嘧啶核苷，细菌生产的抗生素，水粉覃素和蛹虫草素以及人们熟悉的阿糖胞苷等常用于治疗几种类型的癌症。因此合成新的核苷类化合物和对现有的核苷药物进行化学修饰将有可能在治癌方面进行较大的突破。目前用于临床和正在研究的核苷类抗肿瘤药物有数十种，它们的主要作用是干扰肿