硒(第34è™Ÿå…ƒç´ ï¼‰æ˜¯äººé«”å¿…éœ€çš„14種微é‡å…ƒç´ 之一,在人類å¥åº·ä¸ç™¼(fÄ)æ®è‘—é‡è¦ä½œç”¨ã€‚自從施瓦茨(Schwarz)于1957年發(fÄ)ç¾(xià n)它是阻æ¢è‚壞æ»çš„â€œç¬¬ä¸‰å› åâ€ä»¥ä¾†ï¼ˆåœ–1),科å¸å®¶å°äºŽåˆ©ç”¨ç¡’來改善人類å¥åº·æ°´å¹³çš„è¿½æ±‚å°±å¾žæœªæ¢æ¥ã€‚我國科å¸å®¶æ¥Šå…‰åœ»å’ŒäºŽæ¨¹çŽ‰åˆ†åˆ¥å› â€œç¡’èˆ‡å…‹å±±ç—…â€å’Œâ€œç¡’與è‚癌â€çš„ç ”ç©¶æˆæžœè€Œæ¦®ç²æ–½ç“¦èŒ¨çŽã€‚ç›®å‰ï¼Œç¡’已被視為與ç¶ç”Ÿç´ ã€Î²-胡蘿åœç´ ç‰ç”ŸåŒ–物質åŒç‰é‡è¦çš„生命營養(yÇŽng)ç´ ï¼Œè¢«åœ‹å…§å¤–é†«(yÄ«)è—¥å¸ç•Œå’Œç‡Ÿé¤Š(yÇŽng)å¸ç•Œè½ç‚ºâ€œç”Ÿå‘½çš„ç«ç¨®â€ï¼Œäº«æœ‰â€œé•·å£½å…ƒç´ â€ã€â€œæŠ—癌zhi王â€çš„美è½ã€‚自2013年起,æ¯å¹´çš„5月17日被è¨å®šç‚ºæˆ‘國的“全民補硒日â€ã€‚近年來,å«ç¡’è—¥ç‰©çš„ç ”ç©¶é‡é»žé€æ¼¸å¾žè†³é£Ÿç¡’è½‰ç§»åˆ°äººå·¥åˆæˆçš„æœ‰æ©Ÿå°åˆ†åå«ç¡’化åˆç‰©ï¼Œå…¶åˆç†è¨è¨ˆã€Gaoæ•ˆåˆæˆèˆ‡ç”Ÿç‰©å¸ç ”ç©¶æˆç‚ºäº†é‡ä¸ä¹‹é‡ã€‚
圖1. Se與人類å¥åº·ç ”究大事件
è¿‘æœŸï¼Œæ‡‰è—¥ç‰©åŒ–å¸æœŸåˆŠJournal of Medicinal Chemistry 雜志Perspectives專欄編輯Nicholas A. Meanwellåšå£«çš„邀請,浙江工æ¥(yè)大å¸ä¾¯è¡›(wèi)åšå£«å’Œä¸Š??èå³é«®W許紅濤åšå£«ä»¥â€œIncorporating Selenium into Heterocycles and Natural Products─From Chemical Properties to Pharmacological Activitiesâ€ç‚ºé¡Œåˆ†æžäº†ç¡’çš„ç‰¹æ®ŠåŒ–å¸æ€§è³ªèˆ‡å…¶è—¥ç‰©åŒ–å¸ç”Ÿç‰©å¸æ€§è³ªä¹‹é–“的關系(圖2),并通éŽä¸€äº›å…¸åž‹çš„å«ç¡’類雜環(huán)å°åˆ†å和天然產物案例分æžä¾†é€²è¡Œä½è‰ï¼Œé€™äº›ä¿¡æ¯å°å«ç¡’藥物的åˆç†è¨è¨ˆå…·æœ‰ä¸€å®šçš„æŒ‡å°Žæ„義。
圖2. ç¡’çš„åŒ–å¸æ€§è³ªèˆ‡å…¶è—¥ç‰©åŒ–å¸ç”Ÿç‰©å¸æ€§è³ªçš„è¯(lián)系。圖片來æºï¼šJ Med Chem
(1)ROS清除作用(圖3B):由于Se的原ååŠå¾‘大,其外層電å容易失去,使得-2價的å«ç¡’化åˆç‰©å…·æœ‰å„ª(yÅu)異的抗氧化作用,å¯ä»¥é€šéŽå–®é›»å或雙電å還原機制清除活性氧(ROS)。æ¤å¤–,它們還å¯ä»¥é€šéŽæ¿€æ´»Keap1-Nrf2-AREä¿¡è™Ÿé€šè·¯ä¾†å°æŠ—æ°§åŒ–æ‡‰æ¿€ã€‚ç”±äºŽROSæ°´å¹³å‡é«˜æ˜¯ç‚Žç™¥ã€ç¼ºè¡€å†çŒæ³¨æå‚·ã€å‹•脈粥樣硬化和ä¸é¢¨ç‰ç–¾ç—…的典型特å¾ï¼Œå«ç¡’è—¥ç‰©çš„å› å…¶å„ª(yÅu)良的ROSæ¸…é™¤èƒ½åŠ›å…·æœ‰åœ¨é€™äº›ç–¾ç—…æ²»ç™‚ä¸æ‡‰ç”¨çš„æ½›åŠ›ã€‚
(2)ROS誘導作用(圖3A):較低的氧化還原電勢(RSe?/RSe?: 0.43 V)使得-2價的å«ç¡’化åˆç‰©å¯ä»¥åœ¨æœ‰æ°§æ¢ä»¶ä¸‹å–®é›»å還原氧氣,相繼生æˆè¶…氧陰離å(O2??)和H2O2。由于腫瘤細胞的快速分裂與增殖,表ç¾(xià n)出異常的能é‡ä»£è¬å’Œæ¯”æ£å¸¸ç´°èƒžæ›´é«˜çš„ROSæ°´å¹³ã€‚ç‚ºäº†å°æŠ—æ›´é«˜çš„ROSæ°´å¹³ï¼Œè…«ç˜¤ç´°èƒžæœƒè¡¨é”æ›´å¤šçš„æŠ—氧化蛋白(如GPxã€TrxR)來zuiå¤§åŒ–å…¶æŠ—æ°§åŒ–èƒ½åŠ›ï¼Œé€™ä½¿å¾—å®ƒå€‘å°æ–°ç”¢ç”Ÿçš„ROS比æ£å¸¸ç´°èƒžæ›´åŠ æ•æ„Ÿã€‚å› æ¤ï¼Œå«ç¡’藥物的ROSèª˜å°Žèƒ½åŠ›ä½¿å®ƒå€‘å…·æœ‰åœ¨æŠ—è…«ç˜¤è—¥ç‰©ä¸æ‡‰ç”¨çš„æ½›åŠ›ã€‚
(3)固有氧化作用:由于Se的原ååŠå¾‘大,Se=Oé›™éµçš„Ï€éµå±¬æ€§è¼ƒå¼±ï¼Œç¡’端帶有較多的æ£é›»è·ï¼Œä½¿å¾—高氧化態(tà i)çš„å«ç¡’化åˆç‰©å®¹æ˜“被還原,這一方é¢ç‚ºå«ç¡’å‰è—¥çš„è¨è¨ˆæä¾›äº†å¥‘機,å¦ä¸€æ–¹é¢ç”±äºŽé‚„原的éŽç¨‹ä¼´éš¨è‘—Se-SåŠ åˆç‰©çš„生æˆï¼Œä¹Ÿç‚ºåŸºäºŽCys殘基的共價抑制劑的è¨è¨ˆæä¾›äº†æ©Ÿæœƒã€‚
(4)改善親脂性:Se的原ååŠå¾‘大,JI化作用強,使得å«ç¡’è—¥ç‰©é€šå¸¸å…·æœ‰æ›´å¥½çš„è„‚æº¶æ€§å’Œæ»²é€æ€§ï¼Œé€™ä¸€æ€§è³ªå¯èƒ½å°äºŽç ”發(fÄ)éœ€è¦æ·±å±¤æ»²é€çš„實體瘤和需è¦è·¨è¶ŠBBB的腦部疾病的治療藥物具有é‡è¦æ„義。
(5)σ-hole引起的硫屬éµç›¸äº’作用:Se原å的σ-åéµè»Œé“能é‡è¼ƒä½Žï¼Œå®¹æ˜“與鄰近的å«å¤å°é›»åçš„N原åå’ŒO原åå½¢æˆç¡«å±¬éµï¼ˆChalcogen bonding, ChB)相互作用,而Se-ChB的作用強度與氫éµç›¸ç•¶ç”šè‡³æ›´å¼·ã€‚å› æ¤ï¼Œåˆç†åœ°å¼•å…¥Se原åå¯ä»¥é€²ä¸€æ¥å¢žå¼·è—¥ç‰©åˆ†åèˆ‡é¶æ¨™çš„親和力。
圖3. å«ç¡’化åˆç‰©ROS清除和ROS誘導作用的機制
上述ç¨Teçš„åŒ–å¸æ€§è³ªèˆ‡å«ç¡’藥物的藥ç†ã€æ¯’ç†æ€§è³ªæ¯æ¯ç›¸é—œã€‚å¸Œæœ›æœ¬æ–‡å°æ£åœ¨å¾žäº‹æˆ–å³å°‡å¾žäº‹å«ç¡’è—¥ç‰©ç ”ç©¶çš„ç§‘å¸å®¶æœ‰æ‰€å•Ÿç™¼(fÄ),也希望越來越多ä¸åŒå¸ç§‘的科å¸å®¶æŠ•å…¥å«ç¡’è—¥ç‰©ç ”ç©¶ä¸ä¾†ï¼Œå…±åŒæŽ¨å‹•å«ç¡’藥物化å¸ç”Ÿç‰©å¸çš„發(fÄ)展,使得這一神秘的月亮女神(Seleneï¼‰å…ƒç´ æ›´å¥½åœ°ç‚ºäººé¡žå¥åº·æœå‹™ã€‚
åŽŸæ–‡ï¼ˆæŽƒææˆ–長按二ç¶ç¢¼ï¼Œè˜åˆ¥åŽç›´é”原文é é¢ï¼‰ï¼š
Incorporating Selenium into Heterocycles and Natural Products─From Chemical Properties to Pharmacological Activities
Wei Hou*, Hongtao Xu*
J. Med. Chem., 2022, DOI: 10.1021/acs.jmedchem.1c01859