高等無機(jī)化學(xué)生物無機(jī)化學(xué)課件

高等無機(jī)化學(xué)生物無機(jī)化學(xué)課件第一頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二主要內(nèi)容概念和研究方向、研究對象、研究內(nèi)容歷史發(fā)展及現(xiàn)狀研究熱點(diǎn)及未來方向第二頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二1.概念及研究方向、研究方法、研究內(nèi)容生物無機(jī)化學(xué)在我國較早就有一些不同學(xué)科的研究者在如生物礦化等方面開展工作；但是作為一門學(xué)科的出現(xiàn)，應(yīng)以全國第一次生物無機(jī)化學(xué)會議（1984年，武漢）的召開為標(biāo)志。總之，從80年代初，我國從事不同學(xué)科的化學(xué)家順應(yīng)國際上這一新學(xué)科的發(fā)展，不少人紛紛轉(zhuǎn)到生物無機(jī)這塊園地進(jìn)行耕耘。

從廣義上講,生物無機(jī)化學(xué)是一門用無機(jī)化學(xué)(其中主要是配位化學(xué))的理論和方法研究金屬離子等無機(jī)元素及其相關(guān)化合物與生物體內(nèi)分子的作用和機(jī)理的學(xué)科。第三頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二含金屬藥物等對生物體,生命生理過程的影響生物無機(jī)化學(xué)生物體內(nèi)物質(zhì)相關(guān)化合物與各種無機(jī)元素微量金屬離子之間的相互作用金屬離子以及金屬酶,金屬蛋白的結(jié)構(gòu),功能以及模擬研究無機(jī)元素在生物體內(nèi)的循環(huán),環(huán)境污染研究方向第四頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二(i)用各種物理化學(xué)方法直接研究生物體系中金屬酶和金屬蛋白等含金屬物種的結(jié)構(gòu),功能以及作用機(jī)理.(ii)用模擬的方法來研究重要生物過程和生物大分子配合物的結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系,包括活性中心的結(jié)構(gòu)模擬,功能模擬以及利用基因突變等方法對原型化合物進(jìn)行局部修改,從而觀測修改對其結(jié)構(gòu),功能的影響等.研究方法第五頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二研究內(nèi)容1.1生物體系中的金屬離子（元素）1.2堿金屬及堿土金屬的生物無機(jī)化學(xué)1.3天然氧載體1.4電子傳遞蛋白1.5含鐵加氧酶1.6含鋅酶1.7固氮酶1.8輔酶B12第六頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二1.1生物體系中金屬離子(元素)1.1.1必需元素與有毒元素1.1.2金屬酶和金屬蛋白1.1.3金屬藥物1.1.4稀土生物無機(jī)化學(xué)第七頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二1.1.1必需元素與有毒元素必需元素(essentialelements)又稱生物必需元素或生命元素.Cotzias等人給生物必需元素下了一個較為完整的定義,認(rèn)為生物必需元素需要同時具備以下幾個條件: (1)元素在不同的生物組織內(nèi)均有一定的濃度; (2)去除這些元素后會使生物造成相同或相似的生理或結(jié)構(gòu)上的不正常; (3)恢復(fù)該元素的存在可以消除或預(yù)防這些不正常; (4)元素有專門生物化學(xué)上的功能.第八頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二生物必需元素宏量結(jié)構(gòu)元素(bulkstructralelements)宏量礦物元素(macrominerals)微量金屬元素(tracemetalelements)超微量元素(ultratracemetalelements)微量和超微量非金屬元素C,H,O,N,P,S

Fe,Zn,Cu

Na,K,Ca,Mg

Mn,Co,Mo,Ni,Cr,V,Cd,Sn,Pb,Li

I,F,Se,Si,As,B返回第九頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二有毒元素又稱有害元素,指那些存在于生物體內(nèi)影響正常的代謝,生命和生理過程的元素.Cd,Hg,Pb,Tl,As,Sb,Be,Ba,In,Te,Se,V,Cr,Nb等,

鎘汞鉛鉈砷銻鈹鋇銦碲硒釩鉻鈮其中Cd,Hg,Pb,As等為劇毒元素.必需元素中:C,H,O,N,P,S,Na,K,Ca,Mg,Fe,Zn,Cu,Mn,Co,Mo,Ni,Cr,V,Cd,Sn,Pb,Li,I,F,Se,Si,As,B第十頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二關(guān)鍵:

在生物體內(nèi)的量是否合適,太少可能引起某些疾病的不正常,導(dǎo)致缺乏癥,太多則可能引起中毒,直至死亡.Bertrand等人提出了生物必需元素的最佳營養(yǎng)定律;缺乏不能成活,適量最好,過量有毒.攝入量過量缺乏適量生物效應(yīng)第十一頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二1.1.2金屬酶和有機(jī)蛋白定義:

金屬酶：結(jié)合有金屬離子的生物酶,也就是說必須有金屬離子參與才有活性的酶.分類:

天然金屬酶根據(jù)其催化的反應(yīng)類型不同可以分為氧化還原酶(oxidoreductase),轉(zhuǎn)移酶(transferase),水解酶(hydrolase),異構(gòu)化酶(isomerase),裂解酶(lyase)和合成酶(synthetase,或稱連接酶ligase)六種.金屬酶第十二頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二

(1)金屬離子與蛋白鏈結(jié)合,從而使蛋白具有特定的高級結(jié)構(gòu)(構(gòu)象)和穩(wěn)定性,而且這種若定的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性與其催化活性之間有密切關(guān)系;(2)通過金屬離子與底物分子間的相互作用,使底物分子定向,從而發(fā)生專一性強(qiáng),選擇性高的催化反應(yīng);(3)形成催化反應(yīng)活性中心(activecenter),從而為酶提供催化反應(yīng)的活性部分(activesite).作用第十三頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二定義

金屬蛋白(metalloprotein).生物活性配合物以蛋白質(zhì)作為配體并且具有特定的生物功能。例如:具有電子傳遞作用的鐵硫蛋白,運(yùn)輸和儲存氧分子的血紅蛋白和肌紅蛋白,還有儲存鐵的鐵蛋白和輸送鐵的鐵傳遞蛋白等.金屬蛋白第十四頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二

金屬酶或金屬蛋白都是由含金屬離子部分和不含金屬離子的蛋白兩部分組成.其中不含金屬離子的蛋白部分則被稱為脫輔基酶(apoenzyme)或脫輔基蛋白(apoprotein),而含金屬離子的非蛋白部分則稱為輔基或輔因子(cofactor).有些輔基與蛋白結(jié)合較牢固,如血紅蛋白及肌紅蛋白中的血紅素(鐵卟啉);而有些輔基可以從酶中分離出來,如輔酶B12(5’-脫氧腺苷鈷氨酸)或ATP酶中的鎂離子等,前者為有機(jī)金屬配合物,后者為簡單金屬離子(激活劑).第十五頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二1.1.3金屬藥物研究方向:設(shè)計(jì)合成新的配位化合物,目的就是從中篩選出有活性的化合物,作為進(jìn)一步研究提供基礎(chǔ).研究金屬藥物分子與體內(nèi)生物分子的作用,機(jī)理以及藥物分子在體內(nèi)的代謝等,目的就是探討國姓與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,從而為涉及合成活性高,毒性低的新型金屬藥物奠定基礎(chǔ).

第十六頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二第一代鉑類抗癌—順鉑(Cisplatin)順鉑為順式--二氯二氨合鉑(Ⅱ)（cis-dichlorodiammineplatinum(Ⅱ)）

的俗稱，棕黃色粉末，對肉瘤、惡性上皮腫瘤、淋巴瘤及生殖細(xì)胞腫瘤都有治療功效。PtClClNH3H3NPtClClNH3H3N逆鉑順鉑CisPlatin第十七頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二順鉑首先在1845年由M.Peyrone合成，故也稱Peyrone鹽。阿爾弗雷德·維爾納在1893年研究了順鉑的結(jié)構(gòu)，但并沒有發(fā)現(xiàn)它的用途。20世紀(jì)60年代，Rosenberg等人偶然發(fā)現(xiàn)用鉑電極電解時，產(chǎn)生的溶液對大腸桿菌的二分裂具有抑制作用，實(shí)驗(yàn)證明是生成鉑化合物的緣故。進(jìn)一步研究表明，在鉑的一系列配合物中，順鉑的抑制作用最強(qiáng)，從而首次報道了順鉑所具有的廣普的抗癌活性。美國食品藥品監(jiān)督管理局于1978年批準(zhǔn)了順鉑的臨床應(yīng)用，此時，很多對它的作用機(jī)理的光譜學(xué)和物理化學(xué)研究也在如火如荼地進(jìn)行。順鉑的研發(fā)，帶動了金屬配合物在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，對于癌癥治療具有革命性的意義。順鉑的歷史第十八頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二順鉑的合成機(jī)理第十九頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二通過大量的實(shí)驗(yàn)，人們初步認(rèn)為，順鉑的作用步驟大致分為：跨膜運(yùn)輸，水合離解，靶向遷移和作用于DNA。

順鉑進(jìn)入體內(nèi)后，一個氯緩慢被水分子取代，形成[PtCl(H2O)(NH3)2]+，其中的水分子很容易脫離，從而鉑與DNA堿基一個位點(diǎn)發(fā)生配位。然后另一個氯脫離，鉑與DNA單鏈內(nèi)兩點(diǎn)或雙鏈發(fā)生交叉連接，抑制癌細(xì)胞的DNA復(fù)制過程，使之發(fā)生細(xì)胞凋亡。順鉑使用時間長時，大部分病人都會對順鉑產(chǎn)生抗性，從而疾病復(fù)發(fā)。對此有很多解釋，包括細(xì)胞對順鉑的解毒增強(qiáng)，對細(xì)胞凋亡的抑制，以及DNA修復(fù)能力增強(qiáng)，等等。臨床上一般多用紫衫醇聯(lián)合順鉑方案治療對順鉑產(chǎn)生抗性的病人，其機(jī)理目前尚不明確。[第二十頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二HMAprotein主動運(yùn)輸被動融合鳥嘌呤第二十一頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二順鉑的特點(diǎn)主要有（l）抗癌作用強(qiáng)，抗癌活性高。（2）毒副作用主要是腎毒性和惡心嘔吐，毒性譜與其它藥物有所不同，因此易與其它抗癌藥物配伍，包括與其它鉑類抗癌藥物配伍。（3）與其它抗癌藥物少交叉耐藥性，有利于臨床的聯(lián)合用藥。但也有一定的副作用，如腎臟毒性；惡心、嘔吐；神經(jīng)毒性；耳毒性；禿頭癥；電解質(zhì)紊亂。順鉑雖然有諸多毒副作用，但由于其療效比較確切，價格相對低廉，目前仍是使用量較大的品種。2000年6月順鉑被列入我國基本醫(yī)療保險藥品目錄中抗腫瘤藥物的乙類品種中。第二十二頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二第二代鉑類抗癌藥物—

卡鉑(Carboplatin) 卡鉑1,1一環(huán)丁二羧酸二氨合鉑(Ⅱ).

第二十三頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二卡鉑的特點(diǎn)主要有（1）化學(xué)穩(wěn)定性好，溶解度比順鉑高16倍。（2）毒副作用低于順鉑，主要毒副作用是骨髓抑制，通過自身骨髓移植和采用克隆刺激因子可防止骨髓的毒性。（3）作用機(jī)制與順鉑相同，可以替代順鉑用于某些癌瘤的治療。（4）與非鉑類抗癌藥物無交叉耐藥性，可以與多種抗癌藥物聯(lián)合使用。卡鉑順鉑溶解度17mg/ml1mg/ml穩(wěn)定性(水合速率常數(shù))1.6×10-6min-12.2×10-3min-1第二十四頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二西方國家Ⅱ期臨床試驗(yàn)表明，對順鉑有效的腫瘤，使用卡鉑同樣有效。但由于非血液系統(tǒng)方面的毒性低，在西方國家卡鉑更易被患者接受。我國于1990年開發(fā)成功卡鉑，目前卡鉑列我國十大城市醫(yī)院用藥領(lǐng)先的二十個抗腫瘤藥物中，2000年6月，在我國基本醫(yī)療保險藥品目錄中，卡鉑被列入抗肝瘤藥物的甲類品種中。第二十五頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二奈達(dá)鉑順式-乙醇酸-二氨合鉑（Ⅱ），Nedaplatin，屬于第二代鉑類抗癌藥物。奧沙利鉑左旋反式二氨環(huán)己烷草酸鉑，Oxaliplatin，是繼順鉑和卡鉑之后開發(fā)的第三代鉑類抗癌藥物。樂鉑

1，2-雙胺甲基環(huán)丁烷鉑（Ⅱ）乳酸鹽，Lobaplatin，是由德國愛斯達(dá)制藥有限公司開發(fā)研制的又一個第三代鉑類抗腫瘤藥物。目前，全世界的科學(xué)家們?nèi)栽诶^續(xù)尋找綜合評價優(yōu)于順鉑和卡鉑的新一代藥物。同時，還在進(jìn)一步研究順鉑和卡鉑的聯(lián)合用藥方案，以擴(kuò)大它們在癌癥治療中的適應(yīng)證和提高療效。第二十六頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二1.1.4稀土生物無機(jī)化學(xué)

稀土的生物效應(yīng)早在20世紀(jì)40年代隨著核技術(shù)的發(fā)展而被人們所關(guān)注。以后又因稀土的性質(zhì)與鈣類似，可作為含鈣蛋白的結(jié)構(gòu)探針而開展了許多有關(guān)稀土的生物化學(xué)研究，并出版了專著.稀土的跨細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)稀土與細(xì)胞膜的作用稀土對血紅蛋白的影響第二十七頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二1.2堿金屬及堿土金屬的生物無機(jī)化學(xué)金屬離子[Mn+]內(nèi)/(mmol/L-1)[Mn+]外/(mmol/L-1)生物功能Na+10145細(xì)胞外電解質(zhì),維持滲透壓K+1405細(xì)胞內(nèi)電解質(zhì),維持滲透壓Mg2+301酶的激活Ca2+<10-41.5神經(jīng)傳遞,肌肉收縮,骨骼,牙齒堿金屬和堿土金屬在維持正常的生命和生理活動中起著非常重要的作用。第二十八頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二1.3天然氧載體概念：與分子氧可逆配位結(jié)合的生物大分子配合物。種類：血紅蛋白肌紅蛋白

蚯蚓血紅蛋白

血藍(lán)蛋白血釩蛋白

……哺乳動物，人體無脊椎動物：多毛類，星蟲類軟體類，甲殼類第二十九頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二天然氧載體血紅蛋白肌紅蛋白蚯蚓血紅蛋白血藍(lán)蛋白功能運(yùn)輸氧儲存氧運(yùn)輸氧運(yùn)輸氧金屬FeFeFeCu金屬離子氧化態(tài)（脫氧）＋2＋2＋2＋1金屬離子氧化態(tài)（氧合）＋3＋3＋3＋2顏色（脫氧）紫紅色紫紅色無色至黃色無色顏色（氧合）紅色紅色紫紅色藍(lán)色亞單位數(shù)418可變物化性質(zhì)簡表第三十頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二1.4電子傳遞蛋白1.不含金屬離子的有機(jī)化合物2.含可變化合價金屬離子的金屬蛋白細(xì)胞色素鐵硫蛋白質(zhì)體藍(lán)素黃素氧還蛋白電子傳遞反應(yīng)是生物體系中最基本的一類反應(yīng)。各種物質(zhì)的代謝都會涉及氧化還原反應(yīng)，而氧化還原反應(yīng)的發(fā)生即伴隨著電子的轉(zhuǎn)移。第三十一頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二1.5含鐵加氧酶加氧酶:

氧分子在酶的催化作用下氧化加合到底物分子中去，催化這類反應(yīng)的酶即為加氧酶單加氧反應(yīng)：氧分子中一個氧原子加合到底物分子中，另一個被轉(zhuǎn)換為水分子雙加氧反應(yīng)：氧分子全部加合到底物分子中第三十二頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二在生物體內(nèi)鋅離子的含量僅次于鐵，在微量元素中位居第二鋅離子具有如下的特性：1.良好的Lewis酸性；2.本身沒有氧化還原活性（d10電子結(jié)構(gòu)）；3.良好的溶解性；4.毒性低等。1.6含鋅酶微量元素第三十三頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二目前已經(jīng)知道的氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、水解酶、異構(gòu)化酶、裂解酶和連接酶中均發(fā)現(xiàn)有含鋅的酶的存在。在這些金屬酶中，鋅一般都為于其活性中心.酶的活性中心：在酶催化過程中，酶（E）首先與底物（S）結(jié)合成中間產(chǎn)物（ES），然后再分解為產(chǎn)物（P）和酶。

E+SESE+P酶的活性中心（activecenter）是指酶分子中直接與底物結(jié)合形成酶-底物復(fù)合物的區(qū)域。第三十四頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二1.7固氮酶固氮酶(nitrogenase)在常溫常壓條件下能夠催化氮分子還原為氨,反應(yīng)式如下：N2+6H++6e-2NH3該反應(yīng)具有非常重要的意義，它將不能被生物體利用的無機(jī)氮轉(zhuǎn)化為可被生物體利用的有機(jī)胺分子，從而一方面可以為生物體內(nèi)的氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸等含氮成分提供氮源；另一方面，生物固氮可以提供植物所需的氮肥。因?yàn)槟壳肮I(yè)上的合成氨需要在高溫高壓等苛刻條件下進(jìn)行，不僅消耗大量的石油、煤炭等能源，而且有污染環(huán)境，所以人們期望在溫和條件下模擬生物固氮達(dá)到合成氨的目的，這就極大地推動了固氮酶就其相關(guān)領(lǐng)域的研究工作。實(shí)際上早在19世紀(jì)后期人們就發(fā)現(xiàn)了生物固氮現(xiàn)象，但直到20世紀(jì)60年代人們才開始從分子水平上研究固氮酶。一般所說的固氮酶都是指鉬固氮酶。第三十五頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二8.8輔酶B12有機(jī)金屬化合物被定義為存在金屬-碳鍵。這類化合物在有機(jī)合成和催化中的重要性與日俱增。然而，在生物體系中已知的實(shí)例卻很少。一個著名的例外是維生素B12，它是許多酶催化轉(zhuǎn)移所必需的輔酶。主要的功能單元是Co-C鍵，當(dāng)發(fā)生這些反應(yīng)時，Co-C鍵斷裂。1926年發(fā)現(xiàn)患惡性貧血癥的病人能通過大量食用肝得以有效的治療。從肝中提純的這種活性組分是含金屬鈷離子的化合物，即維生素B12。輔酶B12在這些催化反應(yīng)中，主要是通過Co-C鍵的均裂和形成來產(chǎn)生和吸收自由基，并由此引發(fā)下一步的催化反應(yīng)，而輔酶B12本身并不提供催化重排反應(yīng)的活性中心。第三十六頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二2.生物無機(jī)化學(xué)歷史發(fā)展及現(xiàn)狀地球表殼的生命起源是在無機(jī)環(huán)境中進(jìn)化的,血液中含有鐵,在很多生理反應(yīng)中涉及銅和鋅,它們作為生命必要元素的發(fā)現(xiàn)被稱為是生物無機(jī)化學(xué)的初期階段。20世紀(jì)50年代末期到60年代早期,著名的化學(xué)家Kendrew和Perutz分別解答了肌紅蛋白和血紅蛋白的X射線結(jié)構(gòu)的問題。20世紀(jì)70年代,很多無機(jī)化學(xué)家也加入到這個領(lǐng)域中來,大量相關(guān)的出版物發(fā)行。1976年6月,數(shù)百名科學(xué)家齊聚哥倫比亞大學(xué),討論了當(dāng)時在無機(jī)化學(xué)和生物學(xué)交叉地帶的發(fā)展，生物無機(jī)化學(xué)從此穩(wěn)步發(fā)展起來。1984年，召開了第一屆國際生物無機(jī)化學(xué)會議,此后每隔兩年舉行一次。我國已申請主辦了2009年第14屆國際生物無機(jī)化學(xué)會議。除了基礎(chǔ)理論方面召開的國際生物無機(jī)化學(xué)會議以外,國際應(yīng)用生物無機(jī)化學(xué)會議由我國北京大學(xué)王夔教授和澳大利亞J.Webb教授發(fā)起,也是每兩年召開一次。這些學(xué)術(shù)活動大大促進(jìn)了國內(nèi)外生物無機(jī)化學(xué)學(xué)科的發(fā)展。第三十七頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二2.1無機(jī)物與生物大分子的作用無機(jī)物與生物大分子的作用,主要體現(xiàn)在金屬離子和配合物對蛋白質(zhì)和DNA的作用.金屬配合物與DNA作用研究的開展有助于人們從分子水平上了解生命現(xiàn)象的本質(zhì),揭示傳統(tǒng)生物學(xué)難以發(fā)現(xiàn)的規(guī)律,為合理設(shè)計(jì)和尋找有效的治療藥物提供理論指導(dǎo).劉揚(yáng)中等報道了Cu，Co，Ni，Zn，Au，Pt，Ru在內(nèi)的40多種配合物作為蛋白剪接抑制劑,對結(jié)核桿菌的生長具有抑制作用,其效果與現(xiàn)有的抗結(jié)核藥物利福平、乙胺丁醇作用相當(dāng).朱苗力等發(fā)現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)的釩、銅配合物對蛋白酪氨酸磷酸酶具有抑制作用,并對釩、銅配合物抑制蛋白酪氨酸磷酸酶的活性和機(jī)理進(jìn)行了研究,由于這種酶與人類重大疾病(癌、糖尿病風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎高血壓等的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)所以這類配合物在治療上述疾病方面很有發(fā)展前景。第三十八頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二2.2無機(jī)藥物及其作用機(jī)理順鉑類抗癌藥物的合成及臨床應(yīng)用是無機(jī)藥物領(lǐng)域一個發(fā)展較快的研究方向,但是目前的順鉑類藥物存在著抗癌譜窄毒副作用大和明顯的耐藥性等缺點(diǎn),因此可以采用單功能鉑替代、螯合配位、多核化、氨基移位、核間橋聯(lián)等方式變化、多功能化、等電子體Au(III)替代等策略設(shè)計(jì)不同的抗腫瘤配合物.研究表明,合理的分子設(shè)計(jì)可以有效地改變鉑類配合物與DNA分子的結(jié)合方式,改變抗癌譜;通過提高抗癌配合物在含硫分子存在下的體內(nèi)穩(wěn)定性,可有效降低毒性,提高生物利用度.第三十九頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二目前的研究發(fā)現(xiàn),很多非鉑類金屬配合物都有抗腫瘤活性,如某些釕、鎵、金、鉍、銅、鈷、鎳等的配合物,不僅抗腫瘤活性與目前的鉑類藥物相當(dāng),而且還具有其它方面的活性,如釕的配合物還具有抑制癌轉(zhuǎn)移的活性.近年來郭子建等在非鉑類金屬抗癌藥物設(shè)計(jì)方面做了多種嘗試,發(fā)現(xiàn)了一系列具有良好抗腫瘤活性的配合物,如陽離子型金(III)、鉍(III)、鎳(II)、銅(II)配合物等,這些配合物的抗腫瘤作用機(jī)理和反應(yīng)性能不同于鉑類藥物,因而不會發(fā)生類似鉑類藥物的毒副反應(yīng).非鉑類金屬配合物的抗腫瘤潛力已經(jīng)得到初步證實(shí),為發(fā)現(xiàn)金屬抗癌藥物開辟了一條新途徑.此外通過某些納米材料如轉(zhuǎn)鐵蛋白作為靶向藥物載體,能使鉑類藥物定向輸送到靶器官、靶組織或靶細(xì)胞,減小這類藥物的毒副作用,并能夠控制藥性釋放速度,長時間保持藥效,這也是目前生物無機(jī)藥物領(lǐng)域的另一個發(fā)展方向.第四十頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期二2.3金屬蛋白、金屬酶,細(xì)胞生物無機(jī)化學(xué),稀土生物無機(jī)化學(xué)蛋白質(zhì)是生理及病理過程的物質(zhì)基礎(chǔ),占蛋白質(zhì)三分之一的金屬蛋白/金屬酶的作用主要包括電子傳遞、內(nèi)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)、物質(zhì)/能量代謝、生物物質(zhì)的傳輸、氧化應(yīng)激、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、基因調(diào)控和藥物代謝等方面.金屬蛋白的金屬中心結(jié)構(gòu)的變化及其導(dǎo)致的功能改變常常是理解生理與病理變化的關(guān)鍵因素,特定金屬蛋白、金屬酶的表達(dá)、定位、結(jié)構(gòu)、功能等方面的變化常常成為關(guān)鍵的病理環(huán)節(jié).對它們的研究將揭示金屬中心結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系、