シトクロムP-450モデルによるN-ニトロソ化合物の酸化的代謝反応

使用细胞色素 P-450 模型进行 N-亚硝基化合物的氧化代谢反应

基本信息

批准号：
05671766
负责人：
望月正隆
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Kyoritsu University of Pharmacy
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

環境内発がん物質であるN-ニトロソジアルキルアミンの代謝活性化の分子機構解明には、化学的なアプローチが可能であるという点で、酵素系ではない純粋な化学触媒系を用いることが有用であると考えられる。そこで本研究では、N-ニトロソジアルキルアミンの代謝活性化をポルフィリン金属錯体と酸化剤によるシトクロムP-450の化学モデル系を用いて再現することを試みた。また、代謝活性化系としてモデル系を用いた突然変異原性の検出が可能であるか検討した。1.テトラフェニルポルフィリン鉄錯体およびその誘導体と各種酸化剤を用いたモデル系において、N-ニトロソジアルキルアミンのalpha-水酸化に由来した脱アルキル化反応を追跡し、反応条件の検討を行った。その結果、以下の傾向があることがわかった。1)モデル系におけるN-ニトロソジアルキルアミンの脱アルキル化反応は溶媒効果を強く受け、アセトニトリルを用いた系で良好に進行した。2)ポルフィリン金属錯体には、メソ位フェニル基の水素をすべてフッ素に置換したテトラキス(ペンタフルオロフエニル)ポルフィリン鉄錯体を用いた系で最も触媒率が高く、これはポルフィリンの安定性と立体効果に起因するするものと考えた。3)酸化剤はヨードソベンゼンを用いた系で顕著に反応が進行した。以上の結果は、3級アミンであるN,N-ジメチルアニリンの脱アルキル化反応とは傾向が異なった。2.細菌の突然変異を指標した変異原性試験において、S9mixの代わりにポルフィリン金属錯体/酸化剤を使用したモデル系を用い、N-ニトロソジアルキルアミンの変異原性の検出を試みた。テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ポルフィリン鉄錯体およびtert-ブチルヒドロペルオキシドの存在下、N-ニトロソジアルキルアミン(アルキル=メチル、エチル、プロピル、ブチル)のSalmonella typhimurium YG7108株に対する変異原性が発現した。この変異原活性は、プレインキュベーション時間およびN-ニトロソジアルキルアミン濃度に依存した。この結果は、N-ニトロソジアルキルアミンの代謝活性化をモデル系において再現できたことを明確に示した。

为了阐明作为环境致癌物的N-亚硝基二烷基胺的代谢活化的分子机制，使用纯化学催化剂系统而不是酶系统是有用的，因为化学方法是可能的。因此，在本研究中，我们尝试使用卟啉金属络合物和氧化剂的细胞色素 P-450 化学模型系统来重现 N-亚硝基二烷基胺的代谢活化。我们还研究了是否可以使用模型系统作为代谢激活系统来检测致突变性。 1. 在使用四苯基卟啉铁配合物及其衍生物和各种氧化剂的模型系统中，我们跟踪了 N-亚硝基二烷基胺的 α-羟基化衍生的脱烷基化反应，并研究了反应条件。结果发现以下趋势。 1)模型体系中N-亚硝基二烷基胺的脱烷基反应受溶剂效应的强烈影响，在使用乙腈的体系中进行得很好。 2）对于卟啉金属配合物，使用四（五氟苯基）卟啉铁配合物（中间位苯基中的所有氢均被氟取代）的体系具有最高的催化速率，这是由于卟啉的稳定性我认为这是由空间效应引起的。 3)以碘代苯为氧化剂的体系中反应明显进行。上述结果与叔胺N,N-二甲基苯胺的脱烷基反应有不同的倾向。 2. 在以细菌突变为指标的致突变性测试中，我们尝试使用卟啉金属络合物/氧化剂代替S9mix的模型系统来检测N-亚硝基二烷基胺的致突变性。在四（五氟苯基）卟啉铁络合物和叔丁基过氧化氢存在下，N-亚硝基二烷基胺（烷基=甲基、乙基、丙基、丁基）对鼠伤寒沙门氏菌YG7108菌株表现出致突变性。这种诱变活性取决于预孵育时间和 N-亚硝基二烷基胺浓度。这一结果清楚地表明，N-亚硝基二烷基胺的代谢活化可以在模型系统中重现。