خردل النيتروجين

HN1 ( مكرر (2-كلورو إيثيل) إيثيل أمين )
HN2 ( بيس(2-كلوروإيثيل)ميثيل أمين ، موستين)
HN3 ( ثلاثي (2-كلوروإيثيل) أمين )

مركبات الخردل النيتروجينية ( NMs ) هي مركبات عضوية سامة للخلايا تحتوي على المجموعة الوظيفية ثنائي (2-كلوروإيثيل) أمينو ((ClC₂H₄ ) ₂NR ) . [ 1 ] على الرغم من أنها أُنتجت في الأصل كعوامل حرب كيميائية ، [ 2 ] [ 3 ] إلا أنها كانت أولى العوامل العلاجية الكيميائية المستخدمة في علاج السرطان. [ 4 ] مركبات الخردل النيتروجينية هي عوامل ألكلة غير انتقائية للحمض النووي DNA .

اسم

لا ترتبط خردل النيتروجين بنبات الخردل أو مكونه النشط أليل إيزوثيوسيانات ؛ ويأتي الاسم من الرائحة النفاذة لمستحضرات الأسلحة الكيميائية الجاهزة. [ 5 ]

الحرب الكيميائية

خلال الحرب العالمية الثانية، أجرى ألفريد جيلمان ولويس جودمان دراسات على غازات الخردل النيتروجينية في كلية الطب بجامعة ييل ، وفي ديسمبر 1942، بدآ تجارب سريرية سرية على البشر باستخدام هذه الغازات لعلاج سرطان الغدد الليمفاوية . [ 6 ] في أوائل ديسمبر 1943، أدى حادث خلال غارة جوية على مدينة باري الإيطالية إلى تسرب غاز الخردل الذي أصاب مئات الجنود والمدنيين. [ 7 ] أظهر الفحص الطبي للناجين انخفاضًا في عدد الخلايا الليمفاوية. [ 8 ] بعد انتهاء الحرب العالمية الثانية، تلاقت نتائج حادثة باري مع نتائج دراسات فريق ييل، مما دفع إلى البحث عن مركبات أخرى مماثلة. وبفضل استخدامه في دراسات سابقة، أصبح غاز الخردل النيتروجيني المعروف باسم "HN2" أول دواء للعلاج الكيميائي يُعرف باسم " موستين " .

أمثلة

لم يعد دواء موستين (HN2)، وهو من مشتقات غاز الخردل النيتروجيني، شائع الاستخدام بسبب سميته المفرطة. ومن الأدوية الأخرى المشتقة من موستين: سيكلوفوسفاميد ، وكلورامبوسيل ، ويوراموستين ، وميلفالان ، وبينداموستين . [ 9 ] [ 10 ]

تخضع خردلات النيتروجين التي يمكن استخدامها لأغراض الحرب الكيميائية لرقابة صارمة. تصنيفاتها كأسلحة هي: [ 11 ]

يمكن استخدام نورموستارد (موستين بدون مجموعة ميثيل على ذرة النيتروجين؛ ثنائي (2-كلوروإيثيل ) إيثيل أمين ) في تصنيع أدوية البيبرازين مثل مازابيرتين وأريبيبرازول وفلوانيسون . كما تم تصنيع كانفوسفاميد من نورموستارد.

تم تحضير بعض مركبات خردل النيتروجين من المواد الأفيونية، على الرغم من أنها غير معروفة بخصائصها المضادة للأورام. ومن الأمثلة على ذلك الكلورنالتريكسامين والكلوروكسيمورفامين .

آلية العمل

تُشكّل مركبات خردل النيتروجين أيونات الأمونيوم الحلقية ( أيونات الأزيريدينيوم ) عن طريق إزاحة جزيء الكلوريد المُغادر بواسطة ذرة نيتروجين الأمين. ثم تقوم مجموعة الأزيريدينيوم هذه بألكلة الحمض النووي DNA بمجرد مهاجمتها من قِبل المركز النيوكليوفيلي N-7 على قاعدة الجوانين. وتؤدي مهاجمة ثانية بعد إزاحة ذرة الكلور الثانية إلى تكوين خطوة الألكلة الثانية التي ينتج عنها تكوين روابط متقاطعة بين السلاسل (ICLs)، كما تم توضيحه في أوائل الستينيات. في ذلك الوقت، اقتُرح أن الروابط المتقاطعة بين السلاسل تتكون بين ذرة N-7 لبقايا الجوانين في تسلسل 5'-d(GC). [ 12 ] [ 13 ] لاحقًا، تم إثبات أن مركبات خردل النيتروجين تُشكّل رابطة متقاطعة 1,3 في تسلسل 5'-d(GNC). [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]

إن التأثير السام القوي الناتج عن تكوين روابط التشابك بين خيوط الحمض النووي (ICLs) هو ما يجعل الجسيمات النانوية عاملًا علاجيًا كيميائيًا فعالًا. ومن المركبات الأخرى المستخدمة في العلاج الكيميائي للسرطان والتي لديها القدرة على تكوين روابط التشابك بين خيوط الحمض النووي: سيسبلاتين ، وميتوميسين سي ، وكارموستين ، وبسورالين . [ 18 ] هذه الأنواع من التلف فعالة في إجبار الخلية على الخضوع للاستماتة الخلوية عبر البروتين p53 ، وهو بروتين يفحص الجينوم بحثًا عن العيوب. تجدر الإشارة إلى أن التلف الناتج عن الألكلة بحد ذاته ليس سامًا للخلايا ولا يسبب موتها بشكل مباشر.

أمان

تُعدّ غازات الخردل النيتروجينية عوامل قوية ومستمرة لإحداث البثور . ولذلك، تُصنّف HN1 وHN2 وHN3 ضمن المواد المدرجة في الجدول 1 من اتفاقية الأسلحة الكيميائية . [ 19 ] وبناءً على ذلك، يُقيّد إنتاجها واستخدامها بشدة. [ 20 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. "الخردل" . موسوعة المصطلحات الكيميائية للاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية . 2014. doi : 10.1351/goldbook.M04071 .
  2. قامت عدة دول بتخزين غاز الخردل النيتروجيني خلال الحرب العالمية الثانية ، لكنه لم يُستخدم قط في القتال. دانيال سي. كيز؛ جوناثان إل. بورستين؛ ريتشارد بي. شوارتز؛ ريموند إي. سوينتون (2004). الاستجابة الطبية للإرهاب: التأهب والممارسة السريرية . ليبينكوت ويليامز وويلكنز . ص 16. ISBN  978-0781749862 عبر books.google.com.
  3. مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها (4 أبريل 2013). "حقائق عن غاز الخردل النيتروجيني" . cdc.gov. مؤرشف من الأصل في 3 سبتمبر 2013. تم الاطلاع عليه في 12 سبتمبر 2013 .
  4. تشابنر، بروس أ.؛ روبرتس، توماس ج . (2005). "العلاج الكيميائي والحرب على السرطان". مجلة نيتشر ريفيوز كانسر . 5 (1): 65-72 . doi : 10.1038/nrc1529 . PMID 15630416. S2CID 205467419 .  
  5. غوراني-أعظم، عادل؛ بلالي-مود، مهدي (1 ديسمبر 2015). "علم الأدوية السريري وعلم السموم لمركبات الخردل" . علم السموم الأساسي والسريري لمركبات الخردل . سبرينغر ساينس + بيزنس ميديا . ص 64. ISBN  9783319238746تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 مارس 2019 عبر كتب جوجل.
  6. جيلمان أ (مايو 1963). "التجربة السريرية الأولية لغاز الخردل النيتروجيني". المجلة الأمريكية للجراحة . 105 (5): 574-578 . doi : 10.1016/0002-9610(63)90232-0 . PMID 13947966 . 
  7. جولز هيرش، دكتور في الطب؛ مجلة الجمعية الطبية الأمريكية (2006). "ذكرى سنوية للعلاج الكيميائي للسرطان" . JAMA . 296 (12). jamanetwork.com: 1518–1520 . doi : 10.1001/jama.296.12.1518 . PMID 17003400 . 
  8. هيرش ج (سبتمبر 2006). "ذكرى سنوية للعلاج الكيميائي للسرطان". مجلة الجمعية الطبية الأمريكية . 296 (12): 1518-20 . doi : 10.1001/jama.296.12.1518 . PMID 17003400 . 
  9. ماتس، دبليو بي؛ هارتلي، جيه إيه؛ كون، كيه دبليو (1986). "انتقائية تسلسل الحمض النووي لعملية ألكلة الجوانين-N7 بواسطة خردل النيتروجين" . أبحاث الأحماض النووية . 14 (7): 2971-2987 . doi : 10.1093/nar/14.7.2971 . PMC 339715. PMID 3960738 .  
  10. تشيسون، ب. د.، وروميل، م. ج. (مارس 2009). "بينداموستين: عودة دواء قديم" . مجلة علم الأورام السريري . 27 (9): 1492-1501 . doi : 10.1200/JCO.2008.18.7252 . PMID 19224851 . {{cite journal}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  11. جامعة دورهام . "المواد الكيميائية المدرجة في الجدول 1" (ملف PDF) . dur.ac.uk.
  12. ألبوم جيدوشيك القصير (يوليو 1961). ""الحمض النووي القابل للعكس" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 47 (7): 950-955 . رمز Bibcode : 1961PNAS...47..950G . doi : 10.1073/pnas.47.7.950 . PMC 221307. PMID 13704192 .  
  13. بروكس ، ب.، ولولي، ب. د. (سبتمبر 1961). "تفاعل عوامل الألكلة أحادية وثنائية الوظيفة مع الأحماض النووية" . مجلة الكيمياء الحيوية 80 (3): 496-503 . doi : 10.1042/bj0800496 . PMC 1243259. PMID 16748923 .  
  14. ميلارد جيه تي، راوشر إس، هوبكنز بي بي (1990). "يربط ميكلوريثامين بقايا ديوكسي غوانوزين في تسلسلات 5'-GNC في أجزاء الحمض النووي المزدوج". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 112 (6): 2459-60 . Bibcode : 1990JAChS.112.2459M . doi : 10.1021/ja00162a079 .
  15. رينك إس إم، سولومون إم إس، تايلور إم جيه، راجور إس بي، ماكلولين إل دبليو، هوبكنز بي بي (1993). "البنية التساهمية للرابطة المتصالبة بين سلسلتي الحمض النووي الناتجة عن غاز الخردل النيتروجيني: رابطة N7-إلى-N7 لبقايا ديوكسي غوانوزين في تسلسل الحمض النووي المزدوج 5'-d(GNC)". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 115 (7): 2551-2557 . Bibcode : 1993JAChS.115.2551R . doi : 10.1021/ja00060a001 .
  16. دونغ كيو، بارسكي دي، كولفين إم إي، وآخرون (ديسمبر 1995). "أساس بنيوي للرابطة المتصالبة بين سلسلتي الحمض النووي DNA الناتجة عن فوسفوراميد الخردل عند 5'-d(GAC)" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 92 (26): 12170-4 . Bibcode : 1995PNAS...9212170D . doi : 10.1073 / pnas.92.26.12170 . PMC 40318. PMID 8618865 .   
  17. باور جي بي، بوفيرك إل إف (مارس 1997). "خصوصية وحركية الألكلة ثنائية الوظيفة بين السلاسل وداخلها بواسطة خردل النيتروجين عند تسلسل GGC" . أبحاث الأحماض النووية . 25 (6): 1211-1218 . doi : 10.1093 / nar/25.6.1211 . PMC 146567. PMID 9092631 .  
  18. غواينازي، أ.؛ شارير، أ.د. (2010). "استخدام روابط الحمض النووي الاصطناعية بين السلاسل لتوضيح مسارات الإصلاح وتحديد أهداف علاجية جديدة للعلاج الكيميائي للسرطان" . علوم الحياة الخلوية والجزيئية . 67 (21): 3683-3697 . doi : 10.1007/s00018-010-0492-6 . PMC 3732395. PMID 20730555 .  
  19. منظمة حظر الأسلحة الكيميائية . "اتفاقية الأسلحة الكيميائية: الجدول 1: المواد الكيميائية السامة" . opcw.org. مؤرشف من الأصل بتاريخ 7 يونيو 2013.
  20. وزارة الخارجية الأمريكية ، مكتب مراقبة الأسلحة والتحقق والامتثال ؛ وزارة التجارة الأمريكية ، مكتب الصناعة والأمن (مايو 2004). "مقدمة لتطبيق الصناعة لاتفاقية الأسلحة الكيميائية" (ملف PDF) . cwc.gov. مؤرشف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 20 أكتوبر 2013. تاريخ الاطلاع: 12 سبتمبر 2013 .{{cite web}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )

للمزيد من القراءة