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1、生物无机化学与环境生物无机化学与环境第1页，本讲稿共17页 在生物无机化学可以概括为“将无机化学的原理和方法用于研究生物体系中无机元素，尤其是金属元素及其化合物的结构及生理功能的一门交叉学科”其研究范围包括从分子水平上理解生命体系中无机元素的循环，环境、医药及食品营养体系中的无机元素的正、负作用，生物体系中金属酶、金属蛋白的结构及功能，金属与生物配体之间的相互作用，等等。第2页，本讲稿共17页 环境是人们赖以生存的空间，一切生活的来源都是从环境中摄取，所以人们要想拥有好的未来必须对环境有足够的了解。环境生物无机化学从环境与生物体的相互作用出发，研究无机元素在环境中的存在形态、转化及其效应和人体
2、健康的关系。第3页，本讲稿共17页国内研究工作集中在：（1）与地方病和心血管病有关的碘、氟、铅、铬等；（2）结合动物和人体健康进行的汞、镉、铅、铜、锌、砷、铝和硒的研究；（3）结合作物生长开展的硼、锰、锌和钼的研究；（4）结合微量元素应用的潜在危害作用研究，第4页，本讲稿共17页食品是人类赖以生存的能源和发展的物质基础，健康是每个人都想拥有的。70的铁存于红血球中的血红素里，它的作用是刺激合成血红蛋白和肌红蛋白，减少贫血，增强人体新陈代谢，促进抗体产生，提高免疫能力，促进胡萝卜素转化成维生素A，增进药物在肝脏的分解，增强解毒能力。第5页，本讲稿共17页儿童应补充铁质，以利生长发育。通常肉类、动
3、物肝脏、豆类和深绿色蔬菜含铁较多，但吸收较差。第6页，本讲稿共17页在现代医学中无机化合物的使用已经非常普遍。从生命必需元素到有益元素甚至放射元素都在医学上占有一席之地。现就他在治疗药物；诊断药物；金属离子平衡与神经退行疾病方面做一个简单的介绍。第7页，本讲稿共17页一、铂类抗癌药物目前有四种铂的配合物在临床中使用，他们是：顺铂、卡铂、奥沙利铂和乃达铂。其化学结构式如下：第8页，本讲稿共17页 二、铋类抗溃疡药物早期使用的主要是铋的碳酸氢盐、硝酸盐、水杨酸盐、胶体次柠檬酸盐等简单的无机盐化合物，以三价铋为主，且三价铋极易水解。第9页，本讲稿共17页在诊断药物方面：一、核磁共振造影剂二、射诊断药
4、物第10页，本讲稿共17页核磁共振造影剂目前临床诊断使用的化合物有四种1.Gd-DTPA和Gd-DOTA配合物为离子型2.Gd-DTPA-BMA和Gd-HP-DOTA为中性。第11页，本讲稿共17页含铁、锰、钆的氧化物也可以用作核磁共振造影剂。它们可以根据粒子的大小选择性的进入肠道、肝脏、血池等不同器官和组织。该方向有很大的发展空间。第12页，本讲稿共17页放射诊断药物 亚稳太的99mTc具有最佳的放射辐射（射线，191keV）和半衰期（6h）。成像过程利用99mTc辐射源由闪烁扫描仪完成，该技术成为伽玛闪烁扫描法骨骼成像剂是最早发展的一类99mTc药剂。由于二磷酸配体对钙元素的亲和力，可以引
5、导99mTc到达目标位点。第13页，本讲稿共17页无机药物化学领域一个令人关注的新热点是有关金属离子尤其是过渡金属与神经退行性疾病的关系金属离子水平波动以及蛋白质功能的紊乱是神经退行性疾病的两大特征。第14页，本讲稿共17页威尔逊氏症和蒙克氏症1.是两种铜离子失衡而引起的疾病2.针对威尔逊氏症所引起的肝、脑、肾等重要组织中铜的过度积累，临床上使用D-青霉素胺调节铜的代谢，有效地减少铜在体内的积累；3.针对蒙克氏症所引起的铜离子缺乏，临床上使用铜-组氨酸配合物进行治疗，可以有效的补充铜离子。第15页，本讲稿共17页阿尔茨海默病的特征是A蛋白在脑皮层中的沉积，并伴随神经元的死亡和氧化应急，因此A的沉积可能是导致阿尔茨海默病的原因。与疯牛病及克雅氏症密切相关的朊蛋白（也称普里昂蛋白，PrP）与铜离子相互作用是导致疾病发生的关键。该疾病的特征是神经淀粉样沉积物的形成及智力丧失，且具有传染性。第16页，本讲稿共17页 总之，生物无机化学研究与医药学的关系十分紧密。从分子水平和亚分子水平研究生物金属元素在疾病状态时浓度的改变，分析疾病形成和金属元素的关系，阐明其作用机理，指导合成高效、低毒金属螯合物，用于疾病的治疗，将是生物无机化学和医药学中一个极其重要的研究领域。第17页，本讲稿共17页