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科学:铁'清道夫'可以帮助地中海贫血症患者

作者:竹圭    发布时间:2018-01-16 02:10:08    

大卫布拉德利化学家可能很快就会有办法帮助患有致命性遗传疾病地中海贫血的儿童他们合成了一种能有效“清除”体内过量铁的化合物地中海贫血治疗的副作用 - 经常输血 - 是铁在体内达到危险水平德克萨斯A&M大学的Arthur Martell和Ramunas Motekaitis以及密苏里州圣路易斯的华盛顿大学的M J Welch制造了一种与铁和铁紧密结合的化合物他们说它可以作为一种新的有效药物的原型每年有近10万名婴儿出生时患有地中海贫血症,也称为Cooley's贫血症该病主要发生在中东,印度和东南亚全世界有1亿人可能携带有缺陷的基因患有这种疾病的儿童不能摄取足够的携氧蛋白,血红蛋白,因此他们的重要器官缺氧器官恶化,孩子通常在未经治疗的年龄前死亡治疗患者的唯一有效方法是定期输入正常血液但这可能会导致一种被称为“铁超负荷”的状况心脏,肝脏和内分泌腺体变得如此受损,以至于接受输血治疗的地中海贫血症很少达到30岁在科学家找到基因治疗疾病之前,输血治疗的毒性作用必须用能够吸收铁的药物来抵消在过去的20年中,大多数这些药物都是基于铁载体,即由某些细菌和真菌产生的化合物微生物利用铁载体帮助它们从周围环境中“清除铁”这些天然化合物是更大类化合物的一部分,称为“金属螯合剂”,它通过像螃蟹的钳子一样捕获化学基团之间的金属离子到目前为止,唯一能有效抵消输血治疗的地中海贫血患者铁超负荷的药物是铁载体,去铁胺但要正常工作,必须每周注射10次,最多6次,这使它成为一种非常不切实际的药物这不是基于铁载体的药物的唯一缺点因为一些人从体内的液体中清除其他必需的金属离子,如铜和锌,它们具有很高的毒性但是现在化学家们正在把注意力集中在制造合成铁螯合剂上,这种螯合剂可以证明更有效并且副作用更少 Martell和Motekaitis的化合物与铁的结合比甚至最强的铁载体(一种叫做肠杆菌素的化合物)更紧密它是在体内发现的酸度水平下完成的该化合物称为N,N',N“ - 三 - (3-羟基-6-甲基-2-甲基 - 吡啶基)-1,4,7-三氮杂环壬烷,还具有可溶于水的优点(Journal of Journal of化学学会,化学通讯1990,第1748页)该分子由三个氮原子的环组成,每个氮原子被乙烯基团(CH2CH2)分开每个氮原子都悬挂着一个“螯合臂”(见图)在臂的末端是羟基(OH),其具有抓取铁离子的能力天然铁载体enterobactin与这种分子相似,但它有六个羟基而不是三个这些可以在离子周围形成笼子根据马爹利的说法,尽管他的化合物只有三个羟基,但它们在铁周围形成更紧凑和稳定的排列,使得该分子成为更好的铁螯合剂铁过载不仅发生在输血治疗的患者身上 S D Hewitt和他在约克大学的同事发现,铁也会在炎症区域积聚,特别是在心脏病发作或中风后它也会累积在关节炎关节中,对这些区域造成损害(风湿病年报,第48卷,第382页)伦敦国王学院的Bob Hider可能有解决方案他发现了另一种类型的铁螯合剂,即羟基吡啶酮,它可以作为药物帮助去除多余的铁,从而防止对组织的损害(英国化学,第26卷,第565页)铁螯合剂甚至可以拯救暴露于危险水平的放射性钚的人金属螯合剂基于离子的性质(称为其电荷与尺寸比)来区分离子由于铁(3+)和钚(4+)离子的比例非常相似,

 

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