111年:放射治療(1)

胺基酚( aminothiol )輻射保護劑為新一代藥物,其設計的關鍵要素中,下列敘述何者正確?

A體積大,可以滯留體內,達到長時間保護身體不受輻射傷害
B烷基骨架中帶正電荷的胺,可與 DNA 主鏈發生強力離子化交互作用
C垂直的烷基側鏈帶有末端硫醇,可以清除 DNA 周圍的 β 粒子
D整體分子量在設計上必須與 DNA 分子相近,增加與 DNA 作用的機率

詳細解析

本題觀念:

本題探討的是新一代「胺基硫醇(aminothiol)」類輻射保護劑(Radioprotective agents)的藥物設計原理(備註:題目中將 aminothiol 譯為胺基酚,實為胺基硫醇之誤譯,因其化學結構為 amine 與 thiol 的結合)。

游離輻射對人體細胞造成的 DNA 損傷,多數是來自輻射與水分子作用後產生的活性氧物質(Reactive oxygen species, ROS,即自由基)所引發的間接傷害。新一代的 aminothiol 輻射保護劑(如 PrC-210)為了達到最佳的防護效果並降低副作用,其設計包含了三個關鍵要素:

  1. 分子體積小:有助於高效率地跨越細胞膜,快速進入細胞內部。
  2. 帶正電荷的烷基胺骨架:利用正電荷與帶負電荷的 DNA 磷酸主鏈產生強烈的離子化交互作用,使藥物能高度集中在 DNA 附近。
  3. 垂直延伸的烷基側鏈與末端硫醇(thiol):硫醇基團向外延伸,遠離 DNA 骨架,可作為清除劑,在活性氧物質接觸並破壞 DNA 前將其清除。

選項分析

  • (A) 體積大,可以滯留體內,達到長時間保護身體不受輻射傷害 錯誤。新一代的 aminothiol 藥物在設計上強調「體積小」(例如 PrC-210 分子量僅 148),小分子量能使其有效且快速地進行跨細胞膜擴散

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