黄素单氧酶.
单胺氧化酶抑制剂

单胺氧化酶
一.定义
单胺氧化酶(monoamine oxidase )为催化单胺氧化脱氨反应的酶。缩写MAO,也有称为含黄素胺氧化酶的。其作用于一级胺及其甲基化的二、三级胺,也作用于长链的二胺。对所谓生物胺,即酪胺、儿茶酚胺、5-羟色胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等也有作用。可使儿茶胺类神经递质失活的酶,可用作抗抑郁征药物。
二.单胺氧化酶的产生
单胺氧化酶多见于脊椎动物的各种器官,特别是分泌腺、脑、肝脏,但在无脊椎动物、豆类的芽等植物中也存在。在细胞内存在于线粒体外膜上,是不溶性酶。含FAD。1-异烟酰-2-异丙基肼(iproniazid)、β-苯基异丙基肼(pheniprazine)等药物对此酶有强烈的竞争性的阻抑作用,称为MAO抑制剂,但如果给动物,则可提高脑中去甲肾上腺素和5-羟色胺等单胺的浓度,造成行动的刺激。所以认为单胺氧化酶具有调节生物体内胺浓度的功能。
三.单胺氧化酶的分类
单胺氧化酶(MAO)为反映肝的线粒体中,以FAD为辅酶,对伯、仲、叔胺均能氧化,参与儿茶酚胺的分解代谢。另一类存在于结缔组织,是一种细胞外酶,无FAD而含有磷酸吡哆醛,只对伯胺起作用,受山黧豆素及β-氨基丙晴的抑制,催化胶原分子中赖氨酰或羟赖氨酰残基的末端氧化成醛基。血清中MAO和结缔组织中的MAO性质相似,能促进结缔组织的成熟,在胶原形成过程中,参与胶原成熟的最后阶段架桥形成,使胶原和弹性硬蛋白结合。
乙醛酸氧化酶和黄素氧化酶

乙醛酸氧化酶和黄素氧化酶乙醛酸氧化酶和黄素氧化酶是两种重要的酶类物质。
它们在生物体内发挥着重要的作用,参与了许多生物化学过程。
下面就让我们来详细了解一下这两种酶的特性和功能。
乙醛酸氧化酶是一种存在于生物体内的重要酶类物质。
它主要参与乙醛酸的代谢过程,将乙醛酸氧化为乙酸。
乙醛酸是一种常见的有机酸,它在生物体内产生的过程中需要乙醛酸氧化酶的催化作用。
乙醛酸氧化酶通过将乙醛酸中的乙醛基氧化为羧基,从而将乙醛酸转化为乙酸。
乙醛酸氧化酶在人体内广泛存在,特别是在肝脏和肌肉组织中含量较高。
它的催化作用对于人体能量代谢和有机物质代谢具有重要意义。
黄素氧化酶是一种参与生物体内能量代谢的重要酶类物质。
它主要参与黄素的氧化过程,将黄素还原为二核苷酸黄素(FADH2)。
黄素是一种重要的辅酶,参与了多种氧化还原反应的催化过程。
黄素氧化酶通过将黄素中的双键氧化为羰基,从而将黄素还原为二核苷酸黄素。
黄素氧化酶在生物体内广泛存在,特别是在线粒体和细胞质中含量较高。
它的催化作用对于维持细胞内能量代谢平衡和氧化还原反应的正常进行具有重要意义。
乙醛酸氧化酶和黄素氧化酶在生物体内的功能非常重要,它们参与了多种生物化学过程。
首先,乙醛酸氧化酶参与了乙醛酸的代谢过程,将乙醛酸转化为乙酸。
乙醛酸是一种常见的有机酸,它在生物体内产生的过程中需要乙醛酸氧化酶的催化作用。
乙醛酸氧化酶的催化作用对于人体能量代谢和有机物质代谢具有重要意义。
其次,黄素氧化酶参与了黄素的氧化过程,将黄素还原为二核苷酸黄素。
黄素是一种重要的辅酶,参与了多种氧化还原反应的催化过程。
黄素氧化酶的催化作用对于维持细胞内能量代谢平衡和氧化还原反应的正常进行具有重要意义。
乙醛酸氧化酶和黄素氧化酶在生物体内的调节机制也非常复杂。
它们的活性受到多种因素的调控,包括温度、pH值、底物浓度和共因子等。
例如,在温度方面,乙醛酸氧化酶和黄素氧化酶的活性随温度的升高而增加,在一定温度范围内活性达到最高点,然后随温度继续升高而下降。
黄素单加氧酶在大肠杆菌中的表达及靛蓝的生物合成

黄素单加氧酶在大肠杆菌中的表达及靛蓝的生物合成肖其敏;徐天虹【摘要】为实现生物转化法合成靛蓝,构建了携带黄素单加氧酶基因的工程菌E.coli BL21(pET28a/fmo)。
工程菌经诱导表达后,加入吲哚进行转化,薄层分析确定产物即靛蓝。
文章也对培养基中底物浓度、诱导剂、转化温度、转化时间等影响靛蓝合成的因子进行了初步探讨。
结果表明,在合适的条件下,工程菌转化吲哚合成靛蓝产物浓度最高达到48.28mg/L,转化率到达64.4%。
%In order to produce indigo through the biosynthesis method, an engineered E.coli carrying gene fmo named E.coli BL21(pET28a/fmo) was constructed. Cultivated and induced in LB medium supplemented with indole, the engineered E.coli can transform the indole into indigo which can be identified by thin layer chromatography. The paper also researches the optimums conditions of biosynthesis. The results show that the 48.28mg/L of indigo was harvested and the conversion rate was as much as 64.4%.【期刊名称】《江苏科技信息》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】3页(P78-80)【关键词】黄素单加氧酶;基因工程菌;靛蓝;生物转化【作者】肖其敏;徐天虹【作者单位】南京市第二十九中学,江苏南京 210036;南京市第二十九中学,江苏南京 210036【正文语种】中文靛蓝是最早发现也是目前使用量最大的天然染料之一,广泛应用于印染、食品和医药工业。
黄素单加氧酶3的基因多态性及其在药物代谢和毒性中的作用

黄素单加氧酶3的基因多态性及其在药物代谢和毒性中的作用作者:巩政王旗来源:《中国中药杂志》2015年第07期[摘要]黄素单加氧酶3(flavin-containing monooxygenase 3,FMO3)是一种重要的肝微粒体酶。
多项研究表明,FMO3基因存在多态性,并且这种多态性具有广泛性,不仅存在于人类也存在于动物中,既存在于同一种族内也存在于不同种族间。
尚有研究表明FMO3基因表达的FMO3酶在某些含氮和含硫的药物代谢和毒性中发挥一定作用。
作者对FMO3的基因多态性及其在药物代谢与毒性中的作用进行综述。
[关键词]FMO3;基因多态性;药物代谢;毒性Genetic polymorphism of FMO3 and its role in drug metabolism and toxicityGONG Zheng, WANG Qi*(Department of Toxicology, School of Public Health, Peking University, Beijing 100191, China)[Abstract]The flavin-containing monooxygenase 3(FMO3) is an important hepatic microsomal enzyme. Numerous mutations of FMO3 gene have been reported, and polymorphic varients of the gene have been identified. Several studies indicated that variability in the expression of FMO3 involved in some nitrogen, or sulfur-containing durg metabolism. This review summarizes the genetic polymorphism of FMO3 and its role in drug metabolism and toxicity.[Key words]FM03; gene polymorphism; drug metabolism; drug toxicitydoi:10.4268/cjcmm20151404黄素单加氧酶(flavin-containing monooxygenase,FMO)是一组依赖黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADPH)和分子氧的微粒体酶<sup>[1-2]</sup>,属于黄素氧化酶家族,催化含亲核杂原子,如氮、硫、磷、硒为氧化位点的外源性和内源性化学物质的氧化,是一种独特的不含有亚铁血红素的单加氧酶。
[]单胺氧化酶抑制药物的体外筛选及其作用机制探究
![[]单胺氧化酶抑制药物的体外筛选及其作用机制探究](https://img.taocdn.com/s3/m/a4d96a044028915f814dc2af.png)
[]单胺氧化酶抑制药物的体外筛选及其作用机制探究摘要] 目的:从本实验室设计并合成的一系列化合物中筛选出对单胺氧化酶抑制活性高的化合物,并进一步探究其作用机制。
方法:运用本实验室成功构建的单胺氧化酶抑制药物的筛选模型进行此次筛选,用苄胺作为MAO-B的反应底物,5-羟色胺作为MAO-A的反应底物,采用紫外分光光度法分别测定其活性。
结果:大多数异喹啉类化合物对MAO有抑制活性,其中化合物b、c、e、j和k对MAO抑制活性较高,尤为突出的是对MAO-A的抑制率均高于90%。
雷沙吉兰以及所有筛选出的化合物对MAO的作用机制均为不可逆性抑制。
结论:对MAO的抑制活性最为显著的是化合物j,对MAO-B和MAO-A的IC50值分别为92.399 μmol/L和39.773 μmol/L。
这为进一步研究设计高效低毒且可逆的MAO抑制药物奠定了一定的基础。
[关键词]单胺氧化酶;抑制活性;单胺氧化酶抑制药物;不可逆1 引言单胺氧化酶(Monoamine oxidase,MAO)是一种黄素蛋白酶,以二聚体的形式结合在细胞线粒体外膜,分为MAO-A和MAO-B两种亚型。
这二者之间有70%左右的序列同源性,结构上有相似的黄素腺嘌呤二核苷酸结合位点,主要倾向于疏水性的脂肪族和芳香族,MAO-A的底物结合部位的疏水性强于MAO-B,其底物在活性中心旋转的自由度也要优于MAO-B。
因此,在对抑制药物和底物的选择上,这两种亚型不同的氨基酸残基结合位点起着决定性作用。
迄今为止,MAO抑制药物约有140种之多,但大多数都有严重的不良反应,比如头痛、抑郁、过敏反应和体位性低血压等,最为显著的是“干酪效应”,这些不良反应与非选择性MAO抑制药物的副作用类似。
为此,本实验室设计合成了一系列化合物,建立了MAO抑制药物的筛选模型,并运用此模型对所得化合物进行初步筛选研究,以期找出高效低毒、高选择性的MAO抑制药物。
2 材料与试剂2.1 实验动物SD雄性老年大鼠,约280 g,由重庆医科大学动物中心提供[证号:SYXK(渝)2016-0002]。
单胺氧化酶

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临床意义 血清中MAO和结缔组织中的MAO性质相似,能促进结 缔组织的成熟,在胶原形成过程中,参与胶原成熟的最 后阶段架桥形成,使胶原和弹性硬蛋白结合。临床上测 定血清MAO主要用于诊断肝硬变。肝硬变时,血清 MAO活性常明显增高,阳性率可高达80%以上。
单胺氧化酶的研究进展相关问题延伸
• 你抽烟吗?有烟瘾很难戒吧,会很痛苦吧· · · 不是你没毅力,痛不痛 苦有时候真的不是自己控制得了的: • 美国成瘾与精神卫生教研中心的一项研究显示,烟瘾很重的人一旦 戒烟就会感到痛苦无比,这是因为戒烟初期大脑中与情绪有关的单 胺氧化酶A(M AO-A)的含量会增加。 • 事情其实远远没有这么简单,有些事也许在出生之前就已确定:是 否具备MAOA基因,和性别有着很大关系,因为它存在于X染色体, 所以人们只能从母系获得此基因。 • 或许小时候跟隔壁班的小伙打架没打过也不能怪你:以往的研究显 示,低表达的MAOA基因容易导致酗酒、攻击性和反社会行为,它 甚至被一些科学家称为“战士”基因。 • 还是做一个安静的女子(可惜我是男的)快快乐乐:MAOA基因会 影响人大脑内一种让人感到幸福的化学物质水平,研究发现拥有低 表达型MAOA基因的女性一般比其他人都要快乐。不过虽然有些男 性也有MAOA基因,但是他们并没有显示出比其他人更快乐。
在。在细胞内存在于线粒体外膜上,是不溶性酶。 含FAD。1-异烟酰-2-异丙基肼(iproniazid)、β-
食品毒理学-第三章2 生物转化 (1)
(2)醛脱氢酶(Aldehyde dehydrogenase ALDH)
能将醛类代谢成酸类 具有基因多态性 二硫化四乙基秋兰姆(戒酒硫)是抑
制剂
1
单胺氧化
(3) 单胺氧化酶( Monoamine oxidase )
存在于肝、肾、肠、神经组织的线粒体 中;
制作用大于诱导作用。
1
黄素单加氧酶
吡咯烷生物碱类物质、单响尾蛇毒蛋白等 物质经FMO代谢形成叔胺氮氧化物,属于解毒 过程;但经P450形成亲电化合物,属于增毒反 应。 —大鼠具有高活性的P450; —豚鼠则有高活性的FMO;
1
3、醇、醛、酮氧化-还原系统和胺氧化
(1)醇脱氢酶(Alcohol dehydrogenase ADH): 位于胞浆、分布于肝、肾、肺、胃粘膜 – 能催化醇类转变为醛类,
CH3
H
R-N →R-N +HCHO
CH3 CH3
(5) 氧化基团转移:氧化脱氨、脱硫、脱卤素。
R—CH—NH2→R—C=O+NH3
│
│
CH3
CH3
1
细胞色素P450催化的反应
(6) 酯裂解(cleavage of esters):羧酸酯、磷酸酯。
R1COOCH2R2→R1COOH+R2CHO
(7) 脱氢(dehydrogenation) O ║
1
还原反应
3 羰基还原 经羰基还原酶和醇脱氢酶作用。 外源性底物:氟哌啶醇、柔红霉素、华 法林、4-硝基苯乙酮等。 内源性底物:前列腺素。
1
还原反应
4 醌还原 NAD(P)H氧化还原酶 双电子还原,形成无毒性的产物。 NADPH-P450还原酶 单电子还原, 形成超氧阴离子等自由基; 百草枯、阿霉素的代谢活化。
黄素单加氧酶3在药物代谢中的作用
的底物又是 C Y P 4 5 0的底物, 如S 烟碱和二甲基苯胺( d i m e ) , 而另一些化合物只被 F M O 3 代谢( 如T M A ) ,或 t h y l a n i l i n e
·3 9 2 · 表1 . 黄素单加氧酶 3的内源性和外源性底物
底物 内源性底物 蛋氨酸 硒蛋氨酸 三甲基胺 含氮外源性底物 安非他明 1 0N ( 辛胺 苯乙胺) C 8和 C 2 ( 三氟甲基) 酚噻嗪 酪胺 N 去乙酰基酮康唑 甲基苯丙胺 A B T 4 1 8 苄达明 氯氮平 K 1 1 7 7 7 S 烟碱 S 1 6 0 2 0 他莫西芬 種诺美林( 拟胆碱药) M K 0 4 5 7 T G 1 0 0 4 3 5 槟榔碱 含硫外源性底物 S ( 1 , 2 二氯乙烯) L 半胱氨酸( D C V C ) S 甲基 艾那莫德( 免疫调节药) 二硫舒林酸 T a z a r o t e n i ca c i d 对甲基苯甲醛取代硫化物( 甲基 正丁基) 直链及支链烷基对甲基苯甲醛硫化物 硫异烟胺 含碳的外源性底物 5 , 6 二甲基黄母醇 4 乙酸 人 人 人 人 人 大鼠 猴 人 人 人 人 人 人 人 人 人 人 人 人 人 人 人 人 人 人 人 大鼠 人 种属
1 - 2 ] o t i d ep h o s p h a t e , N A D P H ) 和分子氧的微粒体酶 [ , 是重要 3 ] M O 5m R N A在成人肝脏 中 表 达 量 最 高 [ , F M O 1 F M O 3和 F
和F M O 5在胎肝中表达量高, 在成人肾和肺中的主要形式分 别是 F M O 1和 F M O 2 。另有 6个假基因( 即F M O 7 P , 8 P ,9 P , 1 0 P和 1 1 P ) , 它们位于有功能 F M O基因簇的端粒侧, 相距约
毒理学基础第七版配套试题
毒理学基础第七版配套试题一、单选题1、PKa为4、 2的有机酸(苯甲酸)在消化道中吸收最好的部位是()[单选题] *A、口腔B、胃(正确答案)C、十二指肠D、小肠E、结肠2、弱有机酸在胃肠道容易吸收的部位是() [单选题] *A、胃(正确答案)B、小肠C、十二指肠D、直肠E、结肠3、弱有机碱在消化道中易于吸收的部位是() [单选题]A、胃B、十二指肠C、小肠(正确答案)D、结肠E、直肠4、外源性化学物质吸收途径主要是() [单选题] *A、胃肠道B、呼吸道C、皮肤D、AB是E、ABC都是(正确答案)5、生物转运过程是指() [单选题] *A、吸收、分布、代谢B、吸收、分布、排泄(正确答案)C、分布、代谢、排泄D、吸收、代谢E、代谢、排泄6、生物转化过程最重要的方式是() [单选题] *A、使毒物的毒性降低B、使药物失效C、使生物活性物质灭活D、使某些药物药效更强或毒性增加E、使非营养物质极性增强,利于排泄(正确答案)7、外源化学物经皮肤途径吸收主要通过() [单选题] *A、主动转运B、简单扩散(正确答案)C、滤过D、载体扩散E、吞噬作用8、吸入性颗粒物所产生的生物活性强弱取决于其() [单选题] *A、溶解度B、挥发度C、解离度D、分散度(正确答案)E、光学异构9、关于外源化学物经呼吸道吸收的叙述中正确的是() [单选题]A、呼吸系统的任何部位都可以吸收,其中以气管和支气管为主B、血-气分配系数是指呼吸膜两侧分压达到动态平衡时,化学物在血中浓度和肺泡气中浓度的比值(正确答案)C、血-气分配系数越小,气体物质越容易被吸收D、气态物质的水溶性影响经呼吸道吸收的速率E、气态物质的颗粒越小,越容易粘附在上呼吸道10、外源化合物经皮肤吸收的限速屏障是() [单选题]A、颗粒细胞层B、棘细胞层C、生发细胞层D、角质层(正确答案)E、皮肤附属物11、关于生物转化,下列描述正确的是() [单选题]A.外源化学物质通过生物膜的过程B.化学结构和理化性质没有发生改变C.在代谢酶的催化下形成衍生物的过程(正确答案)D.包括吸收、分布、代谢、排泄等过程E、也称之为消除12、大多数外源化学物质跨膜转运的方式() [单选题]A、主动转运B、膜动转运C、易化扩散D、简单扩散(正确答案)E、滤过13、外源化学物经消化道吸收的主要部位、主要方式分别是() [单选题]A、胃,通过营养物质作载体B、胃,滤过C、小肠,简单扩散(正确答案)D、小肠,载体扩散E、小肠,主动转运14、外源化学物经呼吸道吸收的主要部位、主要方式分别是() [单选题]A、气管,主动转运B、支气管,膜动转运C、肺泡,滤过D、肺泡,简单扩散(正确答案)E、肺泡,主动转运15、化学毒物在器官和组织中的分布最主要受哪项因素影响() [单选题] *A、化学毒物与器官的亲和力和血流量(正确答案)B、毒物的代谢C、特定部位的屏障作用D、器官和组织所在部位E、器官和组织的蓄积能力16、通常情况下,水溶性、分子量小的外源化学物经生物膜转运的机理是() [单选题]A、主动转运B、滤过(正确答案)C、简单扩散D、载体扩散E、膜动转运17、使外来化学物易于经生物膜简单扩散的因素为() [单选题] *A、浓度梯度大,脂水分配系数高,非解离状态(正确答案)B、浓度梯度大,脂水分配系数低,解离状态C、浓度梯度大,脂水分配系数低,非解离状态D、浓度梯度小,脂水分配系数高,分子大E、浓度梯度小,脂水分配系数高,分子小18、主动转运的主要特点是() [单选题] *A、逆浓度梯度B、有饱和性C、有竞争性抑制现象D、有选择性E、以上都是(正确答案)19、对简单扩散的特点描述正确的是() [单选题] *A、物质分子由浓度低的部位向浓度高的部位分散B、消耗能量C、依赖于外源性化学物质在脂质中的溶解度(正确答案)D、不受外源性化学物质的电离状态影响E、以上都对20、肾脏排泄主要的机理是() [单选题]A、肾小球简单扩散B、肾小球主动转运C、肾小球滤过(正确答案)D、肾小管滤过E、肾小管简单扩散21、经粪便排泄的外源化学毒物(假定其经消化道吸收良好)的主要来源是()[单选题]A、混入食物中的毒物B、肠道排泄的毒物C、随胆汁排出的毒物(正确答案)D、肠道菌群E、生物转化的产物22、外源化学物在体内排泄的最重要的途径是() [单选题] A.肠道B.肾脏(正确答案)C.汗液D.唾液E、肺23、毒物的脂/水分配系数低提示毒物易于() [单选题] *A、被机体吸收B、在体内蓄积C、被肾排泄(正确答案)D、被机体代谢E、与血浆蛋白结合24、易于透过血脑屏障的化学物是() [单选题] *A、分子量低、水溶性高、不与蛋白质结合B、分子量低、脂溶性高、不与蛋白质结合(正确答案)C、分子量低、脂溶性低、与蛋白质结合D、分子量高、脂溶性高、与蛋白质结合E、分子量高、水溶性低、与蛋白质结合25、在生物转化中最常见的一种结合物是() [单选题] *A、乙酰基B、甲基C、谷胱甘肽D、葡萄糖醛酸(正确答案)E、硫酸26、可使亲电子剂解毒的结合反应为() [单选题] *A、葡萄糖醛酸结合B、谷胱甘肽结合(正确答案)C、硫酸结合D、乙酰化作用E、甲基化作用27、化学毒物经下列哪一种生物转化反应后水溶性降低() [单选题] *A、葡萄糖醛酸结合B、羟化作用C、硫酸结合D、甲基化作用(正确答案)E、谷胱甘肽结合28、生物转化过程最重要的方式是() [单选题] *A、使毒物的毒性降低B、使药物失效C、使生物活性物质灭活D、使某些药物药效更强或毒性增加E、使非营养物质极性增强,利于排泄(正确答案)29、下列为参与体内肝生物转化的反应类型,例外的是() [单选题] *A、氧化反应B、还原反应C、水解反应D、结合反应E、裂解反应(正确答案)30、外源化学物主要与何种血浆蛋白质发生可逆结合() [单选题] *A、白蛋白(正确答案)B、α1球蛋白C、α2球蛋白D、β球蛋白E、γ球蛋白31、生物转化中催化氧化反应最重要的酶是() [单选题]A.细胞色素P450酶系(正确答案)B.黄素单加氧酶C.醇脱氢酶D.单胺氧化酶E.过氧化物酶32、下列生化反应中不属于生物转化的结合反应类型的是() [单选题]A、葡糖醛酸结合B、谷胱甘肽结合C、硫酸结合D、磷酸结合(正确答案)E、甲基化33、细胞色素P450酶系主要存在于() [单选题] *A、内质网(正确答案)B、线粒体C、细胞膜D、溶酶体E、高尔基体34、I相反应包括() [单选题] *A、氧化B、还原C、水解D、结合E、A+B+C(正确答案)35、不存在于微粒体的氧化酶系是() [单选题] *A、细胞色素P450B、FAD氧化酶C、辅酶Ⅱ-细胞色素P450还原酶D、黄嘌呤氧化酶(正确答案)E、细胞色素b536、醌经NADPH-细胞色素P450还原酶催化一电子还原后,不可以产生() [单选题] *A、●CCl3(正确答案)B、H2O2C、O2-●D、●OHE、过氢氧自由基37、关于细胞色素P450酶系,下列表述中错误的是() [单选题]A、单加氧酶B、最重要的氧化反应酶C、其中的黄素蛋白可以增加P450与底物的亲和力(正确答案)D、其中细胞色素b5是电子转运体E、可以催化杂原子的氧化38、红晕综合症的病因是饮酒的人细胞内先天缺乏下列酶的活性() [单选题] A.醇脱氢酶B.醛脱氢酶(正确答案)C.CYPsD.葡萄糖醛酸基转移酶E.硫酸基转移酶39、无毒或低毒外源化学物在体内经生物转化后形成的代谢产物比母体物质毒性增大的现象称为() [单选题]A.氧化反应B.生物转化C.生物代谢D.代谢活化(正确答案)E.结合反应40、经肝脏细胞色素P450依赖性单加氧酶系代谢活化的毒物与此酶系的抑制剂联合作用,该毒物的毒性效应() [单选题] *A、减弱(正确答案)B、增强C、无变化D、持续时间延长E、潜伏期延长41、溴化苯在体内代谢为环氧化物后成为肝脏毒物。
黄素依赖的单加氧酶催化酰胺键的bayer-villiger反应
黄素依赖的单加氧酶催化酰胺键的bayer-villiger反应Bayer-Villiger反应是一种有效的立体选择性加氧反应,其中要求催化剂必须是一种黄素依赖的单加氧酶(MONOOXYGENASE)。
Bayer-Villiger反应是在条件良好、酰胺键具有立体特异性时,Peretto式碳-氢替换或对位碳-氢替换反应产生受体相似性的Bayer-Villiger酯,其主要反应机理如下:一、反应动力学1.加氧酶作用:MONOOXYGENASE可以将一个辅酶或不良物质(例如乳酸)和氧气投入反应体系,激活酰胺键,以形成具有立体特异性的Bayer-Villiger酯;2.碳氢替换反应:酰胺键具有立体特异性,当MONOOXYGENASE活化一个C-H键时,它会对末端(C-O)氧原子产生xygenolysis,从而形成碳氢替换反应,也就是Bayer-Villiger酯。
二、反应条件1.催化剂:MONOOXYGENASE是一种必需的黄素依赖型单加氧酶,它可以有效还原醛类物质,使其发生立体选择性的Bayer-Villiger反应;2.活性物质:过氧化物例如醛类物质(如苯醛、苯乙醛),必须与氧气和辅酶(例如乳酸)混合溶解,使其充分活化,以发生Bayer-Villiger反应;3.反应温度:由于MONOOXYGENASE是黄素依赖型酶,因此在温度范围27-50℃间要尽可能保持稳定,以最大限度地发挥其催化作用;4.反应时间:反应时间通常需要几小时,以获得足够的收率,不同的化合物及条件下的反应时间也不同。
三、反应优缺点1.优点:Bayer-Villiger反应具有立体选择性,反应收率高,反应条件较宽,反应产物与受体相似,生成很容易获得。
2.缺点:需要MOnOOXYGENASE辅酶,并且受酰胺半加氧位点和活性中心碳-氢键等立体特异性影响,因此该反应在研究工作和生产中可能存在一定的困难。
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磺基(硫酸基)转移酶; N-乙酰化转移 酶; 谷胱甘肽-S-转移酶
第三节 药物代谢反应的类型
药物的代谢反应大致可以分为
氧化(oxidation) 还原(reduction) 水解(hydrolysis) 结合(conjugation)四种类型 多类型反应
药物从体内消除(elimination) 主要有两种方式:
即代谢(metabolism)和排泄 (excretion)。
代谢是大部分药物从体内消除的主要 方式。
第二节 药物代谢酶和代谢部位
一 药物代谢酶系统
药物代谢酶主要存在于细胞的滑面内质网、微 粒体、胞液、溶酶体以及核膜和胞浆膜中。
(二)酯键水解酶
羧酸酯酶和胆碱酯酶是人体最重要的 酯键水解酶系。羧酸酯酶在肝脏、肠 道和肾中表达,胆碱酯酶在血中含量 很高
四、转移酶及其分布
原形药物或I相反应生成的代谢产物结 构中的极性基团(羟基、氨基、硝基、 羧基等)和体内一些内源性物质发生结 合生成各种结合物的过程称为结合反应。 结合反应生成的代谢物常常没有活性, 且极性较大而易于从体内排出。常见
(三)单胺氧化酶(MAO)
是机体内参与胺类物质代谢的主要酶 类,其代谢底物主要为单胺类物质。 根据MAO的作用底物分布位置和选择性 抑制剂的不同,可将其分为两类, MAO-A和MAO-B。 MAO-A主要以儿茶酚 胺类和含有羟基的胺类物质为作用底 物; MAO-B则主要代谢不含羟基的胺 类物质。主要存在脑内
P450酶是由多种类型的P450酶所组成 的一个大家族,
根据氨基酸的排序的雷同性,P450酶 可以分为不同几个大类,每个大类又 可以细分成几个小类。具有重要意义 的主要是CYP1,CYP2,CYP3三个族。
在人体中重要的P450酶有CYP1A2、 CYP2A6、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、 CYP2C19、CYP2D6、CYP2E1、CYP3A4和 CYP3A5
有的药物依次进行第一阶段反应与第 二阶段反应;
有的药物仅进行第一阶段反应; 有的药物仅进行第二阶段反应; 有的药物可不经代谢而以原形排泄
注意:药物代谢的多种性, 即有的药物可不经代谢而以原形排泄; 有的药物几乎完全经一种途径代谢; 但多数药物可经数种途径代谢。
Ⅰ相代谢酶类是初次发挥作用并将其 清除出体外的酶类,Ⅱ相代谢是真正的 解毒途径,所得产物通常具有更好的水 溶性,更易经胆汁和尿液排出体外
药物代谢的目的是增加药物极性;便于药 物从肾脏排泄;
有些药物本身极性已经足够,则在体内不 发生代谢,或仅发生部分代谢,以原形排 出体外;
另有少量药物发生代谢后,极性反而降低。
药物代谢与药效
1. 代谢使药物失去活性(灭活); 2. 代谢使药物活性降低; 3. 代谢使药物活性增强(活化); 4. 代谢使药物药理作用激活(前体药物); 5. 代谢产生毒性代谢物
药物代谢反应的类型
药物的代谢反应大致可以分为
氧化(oxidation) 还原(reduction) 水解(hydrolysis) 结合(conjugation)四种类型 多类型反应
一、氧化
药物氧化的途径多种多样,包括:饱 和烃、芳香烃氧化;O,S,N-脱烃;醇、 醛类氧化等 CH3-CH2-CH2-R OH-CH2-CH2- CH2-R Ar-H Ar-OH R-S-R’ R-SH R-CH-NH2 R-CNHOH R-CH2-OH RCHO RCOOH
二、还原酶及其组织分布 还原反应主要针对药物结构中的羰基、
羟基、硝基和偶氮基等功能团进行反 应。还原反应主要有两种机制,一种 是通过还原型黄素嘌呤二核苷酸,另 一种是CYP酶参与的还原反应。
机体内大部分的酶系都可以催化还原 反应,而且不同酶系的反应底物没有 明确的界限。能进行还原反应的酶系 包括乙醇脱氢酶,醛-酮还原酶,羰基 还原酶,醌还原酶,CYP还原酶和一些 消化道细菌产生的还原酶。分布在机 体不同组织和器官中。
研究结果表明,CYP酶系可能存在于所 有生命机体内。在人体内,除肝脏外, 肾、脑、肺、皮肤、肾上腺、胃肠等 器官和组织均有CYP酶系存在。
(二)黄素单加氧酶(FMO)
黄素单加氧酶是一种微粒体酶,是重要 的肝内药物和化学异物代谢酶,可催化 含氮、硫、磷、硒和其他亲核杂原子 的化合物和药物的氧化。
药物的代谢途径
代谢过程通常分为两个阶段:
第一阶段也叫Ⅰ相反应: 常见反应:氧化、羟基化、开环、还原或
水解;在药物分子中增加羟基、氨基或羧 基; 目的是增加药物极性;便于药物排泄;
第二阶段也叫Ⅱ相反应:
常见反应:结合反应; 上述加上的极性基团与葡萄糖醛酸、
硫酸、甘氨酸等结合, 目的是进一步增加药物极性; 便于药物从肾脏排泄;
其中肝脏,肾、肺、胃肠及大脑等器
官和组织表达较高
三、水解酶及其组织分布
水解反应主要是将含有酯键、酰胺键、 和酰肼等结构的药物,通过代谢作用 使其生成羧酸,或将杂环水解开环。
(一)环氧水解酶(EH)
可分为微粒体型EH(MEH)和可溶性 EH(SHE)。MEH主要表达在肝脏、小 肠、肾和肺。SHE除了胆管,肾小球, 其他所有的组织和器官中均有表达。
药物代谢酶
微粒体酶系 肝脏、肺、肾、小 肠、胎盘、皮肤
非微粒体及其组织分布
(一)细胞色素P-450酶 细胞色素P-450酶(cytochrome P450, CYP),又
称混合功能氧化酶和单加酶,在外源性化合物的生物 转化中起着十分重要的作用。它与一氧化碳结合后吸 收光谱主峰在450nm,故有此名称。
药物的代谢
药剂教研室
Main Contents
第一节 概述 第二节 药物代谢酶和代谢部位 第三节 药物代谢反应的类型 第四节 影响药物代谢的因素
第一节 概述
药物代谢(Drug metabolism)是指药物在机 体内的生物转化过程,其产物为代谢产物。
药物被机体吸收后,在体内各种酶以及体 液环境作用下,可发生一系列化学反应, 导致药物化学结构上的转变,这就是药物 的代谢过程。