1、核酸与核苷类药物概述及其合成工艺第一节：概述第二节：一些药物的制备工艺 及原理第三节：核酸与核苷类药物制备举例,第一节 概述,一、核酸与核苷类药物核酸与核苷类药物是指具有药用价值的核酸、核苷酸、核苷或者碱基天然的、类似物、衍生物及其聚合物作用：影响生物的蛋白质合成和脂肪、糖类的代谢恢复正常代谢或干扰某些异常代谢用途：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、肿瘤、病毒病,核酸类物质药物一般可分为两大类：一类具天然结构的核酸类物质，另一类是自然结构碱基、核苷、核苷酸的结构类似物或聚合物。,前者是生物体合成原料或蛋白质、脂肪、糖生物合成与降解以及能量代谢的辅酶，这一类药
2、物有助于改善机体的物质代谢和能量平衡，加速受损组织的修复，促使缺氧组织恢复正常生理机能，临床上已广泛使用于放射病、血小板减少症、白细胞减少症、急慢性肝炎、心血管疾病、肌肉萎缩等病症的治疗，包括肌苷、辅酶A、GTP、CTP、UTP、ATP、腺苷、辅酶I、辅酶等，多数是生物体自身能够合成的物质，具有一定临床功能，毒副作用小，基本都可经微生物发酵或从生物资源中提取。,后一类药物是治疗病毒感染性疾病、肿瘤的重要手段，也是产生干扰素、免疫抑制的临床药物。正式用于临床的抗病毒核苷类药物有三氮唑核苷、叠氮胸苷、阿糖腺苷等。,二、核酸与核苷的一般理化性质,核糖（核糖脱氧核糖）核苷 嘌呤（腺嘌呤、鸟嘌呤）碱基核
3、酸核苷酸 嘧啶（胞、尿、胸腺嘧啶）（DNA、RNA）磷酸DNA和RNA是存在于细胞中的正常成分。DNA主要存在于细胞核中，少量（2%）存在于线粒体和叶绿体中；RNA主要存在于细胞质中，少量（10%）存在于核仁、核浆和染色体中。核酸的含量与细胞大小无关，以生长旺盛的组织细胞中含量较多，如动物胰脏、脾脏、胸腺，植物的茎尖、根尖及各种分生组织等。,第二节 一些药物的制备工艺及原理,一、RNA的提取与制备 工业用RNA的提取 （1）RNA及其工业来源：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，如酵母、白地霉、多种抗菌素的菌丝体青霉素，制霉菌素等菌体。 通常在细
4、菌中RNA占525，在酵母中占2.715，在霉菌中占0.7%28。,在菌体内RNA含量的变化受培养基组成影响，其中关键是铵离子浓度和磷酸盐浓度。培养酵母菌体收率高，易于提取RNA。 很显然在许多酵母中，早期细胞中的RNA含量高，其确切数值取决于碳、氮比例和培养基组成等。（2）高RNA含量酵母菌株的筛选 可以从自然界筛选到RNA含量高的酵母菌株，也可用诱变育种的方法提高酵母菌的RNA含量。,稀碱法：是用氢氧化钠溶液（1%），使细胞壁变性，使核酸从细胞内释放出来。需用酸中和PH7。然后除去菌体，将pH调至RNA的等电点（pH2.5），使RNA沉淀出来。上法的缺点是制得的RNA Mr较低,(磷酸单脂
5、酶、磷酸二脂酶降解RNA，90 保持34h破坏酶)。 浓盐法：是用高浓度盐溶液（6%8%）处理，同时加热，以改变细胞壁的通透性，使核酸从细胞内释放出来。 要避免分子降解，可采用苯酚法制备RNA。用苯酚处理生物材料，使蛋白质变性，然后离心，上层水溶液内含有全部RNA，可用乙醇沉淀出来。脱氧核糖核蛋白溶于浓盐溶液1mol/L,不溶于0.14mol/L,而核糖核蛋白溶于0.14mol/L盐溶液。,（3）RNA的提取实例： 啤酒酵母是提取RNA的很好的资源。取100g压榨啤酒酵母（含水份70%），加入230ml含NaOH 3g的水，20以下缓慢搅拌30分钟。用6molL HCl调至pH7，搅拌15分钟
6、，离心得清液255m1。冷至10以下，6molL HCl调pH2.5，置冷过夜，离心得RNA l.8g（纯度80）。,RNA提取实例： 提取 中和 HCl 酸化、沉淀HCl酵母 提取液 上清液 RNA NaOH、水 pH 7、离心 pH 2.5、离心,二、DNA的提取与制备 工业用DNA的提取 取新鲜冷冻鱼精20kg，用绞肉机粉碎2次成浆状，加入等体积水，搅拌均匀，倾入反应锅内，缓慢搅拌，升温至100，保温15分钟，迅速冷却至2025，离心除去鱼精蛋白等沉淀物，获得35L含热变性DNA的溶液，经精确测定DNA含量后直接可用于酶法降解生产脱氧核苷酸。如要制成固体状DNA，在热变性DNA溶液中逐渐
7、加入等体积95乙醇，离心可获得纤维状DNA，沉淀用乙醇、丙酮洗涤，减压低温干燥得DNA粗品，产品含热变性DNA5060。,工业用DNA的提取 提取 热变性 沉淀乙醇鱼精 提取液 纤维状DNA 水、100 冷却、离心 70%-80% （无生物活性） 15min 干燥 粗品DNA（热变性后无活性）,具有生物活性DNA的制备 动物内脏（肝、脾、胸腺）加4倍重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，每次洗后离心，将沉淀悬浮于20倍重量的冷生理盐水中，再捣碎3分钟，加入2倍量5的（用45%乙醇作溶剂）十二烷基磺酸钠，并搅拌23小时，在0250
8、0rpm离心，在上层液中加入等体积的冷95乙醇，离心即可得到纤维状DNA，再用冷乙醇和丙酮洗涤，减压低温干燥得粗品DNA。粗品DNA溶于适量蒸馏水，加入5十二烷基磺酸钠达110体积，搅拌1小时，经5000rpm离心1小时，清液中加入NaCl达1molL，再缓慢加入冷95%乙醇，DNA析出，经乙醇、丙酮洗涤，真空干燥得具有生物活性的DNA（活性DNA制备需在03操作）。,生物活性DNA的制备 提取 洗涤3次 5%SDS 动物内脏 沉淀 沉淀 上层液（肝、脾）生理盐水 生理盐水 再捣碎 离心、30min 沉淀 洗涤、干燥 提取 纤维状DNA 粗品DNA 上清液 95%乙醇 冷乙醇、丙酮 水、5%SDS 离心 沉淀 洗涤、干燥 DNA沉淀 活性DNANaCL、95%乙醇 乙醇、丙酮,三、用酶解法、发酵法和半合成法制备核苷酸 1、酶解法及碱水解法制备核苷酸 酶解法制备脱氧核苷酸 桔青霉产生5-磷酸二脂酶 红酵母产生3-磷酸二脂酶,酶解法制备戊糖核苷酸 我国从60年代开始使用核酸酶P1降解核糖核酸生产单核苷酸，日本年产呈味核苷酸（肌苷酸和鸟苷酸）3000吨，其中60%是使用酶解法生产的。 酶解法生产5单核苷酸工艺流程,
