黄曲霉素和N-亚硝基化合物借诱发DNA互补碱对交联而启动癌变

致癌机理的双区理论发现,绝大多数环境中的致癌剂,均通过引起DNA股间互补碱对的共价交联而启动细胞的癌变.DNA碱稀释过滤法证明:致癌物中的霉菌毒素即黄曲霉素G 1 ,N-亚硝基化合物中的亚硝基二乙胺,二丁胺,吗啉和四氢吡咯、偶氮染料中的4-二甲氨基偶氮苯和含氮杂环化合物中的喹啉,均剂量相关地引起DNA股间交联.而相应类型的非致癌剂黄曲霉素B 2 、亚硝基二苯胺、4'-溴-4-二甲氨基偶氮苯和异喹啉,均不能引起此种交联.用DNA交联24h修复实验,首次提出测定DNA股间交联中、互补碱对交联比率的方法.证明:DNA非互补碱对交联被完全修复,但互补碱对间的交联则难以修复,而互补碱对交联的比率与其致癌强度相关.致突变谱数据证明:突变即点突变和移码变异都是由交联的互补碱对所指导.因此,双区理论是化学、内源物和物理致癌作用的合理机理.     

甲基亚硝基哌嗪第二活性区与DNA碱基烷化反应机理的MNDO研究

N-亚硝基化合物(NNC)在α-羟基化后生成重氮化物而与DNA结合发挥致癌作用是一已经被普遍接受的概念 但是仅用α-位的活性却在定性和定量两个方面均解释不了NNC的复杂的结构与致癌活性关系.越来越多的试验证据表明非α-位的代谢活化在NNC致癌机理中具有不可忽视的作用.我们曾对153种NNC的结构与致癌活性关系进行了定量模式辨认研究,结果表明:在NNC分子上经代谢产生两个亲电活性中心是形成最终致癌物的必要条件;并且,在α-位的第一活性中心与非α-位的第二活性中心之间的最适作用距离约为280pm;从而证明了NNC致癌作用符合于“双区理论”.根据双区理论,我们还探讨了N-亚硝基化合物中N-N键旋转能障与其致癌性的关系.对于甲基取代的亚硝基哌嗪及有类似结构的化合物比其母体化合物的致癌性有显著增强的现象,我们提出了:环上杂原子的邻基参与作用提高了甲基代谢产物的活性,形成第二亲电活性中心是重要影响因素的观点;这一观点在分析结构参数时发挥了巨大作用.由于确定这一邻基参与作用的机制对于深入探讨NNC致癌机理具有重要意义,本文采用MNDO方法对具代表性的化合物,3,5-二甲基亚硝基哌嗪的甲基代谢活化产物与DNA碱基的反应机理进行了研究.     

苯并[a]芘代谢物与DNA互补碱对交联产物几何构型的PM3计算

自从双区理论提出以来,多种有机致癌剂的结构和致癌活性的关系(QSCAN)得到了成功的理论解释和定量表征.据双区理论的原则设计开发的几种顺铂类似物也显示出具有高于顺铂和碳铂的抗癌活性.根据双区理论,化学致癌作用的关键步骤是具有双官能亲电活性中心的最终致癌剂与DNA互补碱基对的横向交联.这种交联产物及其结构特征对于深入探讨致癌机理具有重要意义,也是引人关注的问题.但因DNA横向交联的量很少,以致难以进行实验观察.本文采用半经验分子轨道法 PM3对强力致癌剂苯并[a]芘(BaP)经代谢活化产生的最终致癌剂与DNA互补碱基对的横向交联产物进行了全几     

荧蒽系的定量结构致癌活性关系

近来,本文作者之一曾提出多环芳烃(PAH)致癌活性与其分子结构之间关系的定量“双区理论”(Di-region theory),其基本概念见前报。并提出了推算致癌活性的定量公式:logK=4.751△E_1△E_2~3-0.0512n△E_2~(-3)。 (1)即由PAH的微扰分子轨道参数△E_1,△E_2——(分子中最大与次大活性区亲电碳原子离域能)     

多环芳烃的一览子分子轨道计算(WMO)和致癌性能

作者提出定量双区公式后,已有可能对全部苯系多环芳烃母体(PAH)的致癌性能,进行理论预筛选。这涉及计算全部八环以下PAH的简单分子轨道参数,即使借图和群的简化,其计算量用常法也难于设想。原则上应可实现下述问题:即不从外部输入任何数据,指令算机计算八环及以下PAH的全部主要挥克分子轨道参数(HMO)。对整类化合物的这种计算,称为一览子分子轨道计算(WMO)。现在,我们首次实现了这种WMO,指令算机(TQ-16及DJS-6算机)自动算得了1079种PAH的全部271种七环以下及部份八环的主要HMO参数。     

化学致癌作用是一种DNA股间交联

用碱洗脱盐证明了两个致癌的多环芳烃苯并「ａ」芘、二苯并「ａ、ｈ」蒽；两个致癌的金属离子的盐，即铍盐和镉盐；４个致癌的芳香胺，即２－氨基芴、２－萘胺、－４氨基联苯和联苯胺均引起ＤＮＡ股间交联和ＤＮＡ蛋白质之间的交联，而相应的非致癌剂苯并「ｋ」萤蒽、蒽、镁离子、锌离子、１－萘胺、２－氨基联苯和间甲苯胺则不能引我联，表明上述致癌物质均引起ＤＮＡ股间交联或ＤＮＡ－蛋白质间的交联，而与以区理论的预言一致，本     

环己烯Prins反应的立体化学研究

多数烯烃和醛的Prins反应具有非立体特殊性和区域选择性,如卤苯乙烯、环戊烯等的加成都是经过开放离子机理进行的。而环己烯在以水和醋酸等为溶剂的Prins反应中,却以     

多环芳烃致癌活性的双区理论

多环芳烃(PAH)的结构与致癌性能间的关系,是涉及致癌机理研究的一个重大问题。五十年代,普尔曼等人曾提出著名的K区理论,虽然大致解释了当时的已知事实,但其预言与继后的实验则大多相矛盾。杰林纳等人,在米勒(Miller)等亲电致癌的理论基础     

甲基取代多环芳烃及胆蒽系的定量结构致癌活性关系

在我们实验室,已将作者之一提出的多环芳烃(PAH)定量双区公式,成功地推广应用于各种单甲基及多甲基取代的PAH上(包括胆蒽系及类似的环戊并PAH).对134种已有完全致癌实验数据的取代PAH,计算与实际的符合率达95％.PAH上的甲基及环戊并基等,在体内可能氧化经乙酸酯或磺酸酯的形式,形成阳离子而作为亲电双区之一,并参与致癌代谢.微扰分子轨道计算(PMO)表明,强力致癌的甲基代PAH皆具有高的甲基正离子离域能,可作为△E_2,代入公式计算.