核酸的组成、分类及性质概述

2023-06-24 理论教育版权反馈

【摘要】：（二）核酸及核酸类药物的分类1.核酸的分类根据化学组成不同，可将核酸分为核糖核酸和脱氧核糖核酸两大类。在酸性溶液中，DNA、RNA和核苷酸分子上的嘌呤易水解，分别成为具有游离糖醛基的无嘌呤核酸和磷酸酯。

（一）核酸的组成

核酸（nucleic acid）由许多核苷酸（nucleotide）以3'，5'-磷酸二酯键连接而成，核苷酸又由磷酸、核糖和碱基三部分组成。将核苷酸中的磷酸基团去掉，剩余部分称为核苷（nucleoside）。核苷进一步水解可生成戊糖和碱基（base）。

（二）核酸及核酸类药物的分类

1.核酸的分类

根据化学组成不同，可将核酸分为核糖核酸（简称RNA）和脱氧核糖核酸（简称DNA）两大类。

2.核酸类药物的分类

依据核酸药物及其衍生物的化学结构和组成可将其分为四大类。

（1）核酸碱基及其衍生物　多数是经过人工化学修饰的碱基衍生物，主要有别嘌呤醇（allopurinol）、赤酮嘌呤（eritadenine）、硫代鸟嘌呤（thioguanine）、氮杂鸟嘌呤（azaguanine）、硫唑嘌呤（azathioprine）、巯嘌呤（mercaptopurine）、磺硫嘌呤（tisupurine）、氯嘌呤（chloropurine）、乳清酸、氟胞嘧啶（flucytosine）等。

（2）核苷及其衍生物　依据形成核苷的碱基或核糖的不同，又可分为：腺苷类，如腺苷；胞苷类，如阿糖胞苷（Ara-C）；肌苷类，如肌苷；脱氧核苷类，如氮杂脱氧胞苷（5-aza-2'-

deoxycytidine）。

（3）核苷酸及其衍生物　根据所含的核苷酸数目又可分为：单核苷酸类，如腺苷酸（AMP）、尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）、胞三磷（CTP）等；二核苷酸类，如辅酶Ⅰ（CoⅠ）；多核苷酸类，如聚肌胞苷酸（PolyI：C）。

（4）核酸　包括RNA和DNA。

（三）核酸的性质

1.理化性质

RNA和核苷酸的纯品都为白色粉末或晶体，DNA则为白色石棉样的纤维状物。除肌苷酸、鸟苷酸具有鲜味外，核酸和核苷酸大都具酸味。

DNA、RNA和核苷酸都是极性化合物，一般溶于水，不溶于乙醇、氯仿等有机溶剂，它们的钠盐比游离酸易溶于水，RNA钠盐在水中溶解度可达4%。相对分子质量在108以上的DNA在水中浓度达1%以上时，呈黏性胶体溶液。在酸性溶液中，DNA、RNA和核苷酸分子上的嘌呤易水解，分别成为具有游离糖醛基的无嘌呤核酸和磷酸酯。在中性或弱碱性溶液中较稳定。

DNA、RNA和核苷酸既有磷酸基又有碱性基，故为两性电解质，但总体上酸性较强，能与Na+、K+、Mg2+等金属离子结合成盐，也易与碱性化合物结合成复合物，如能与甲苯胺蓝、派罗红、甲基绿等碱性染料结合，其中甲基胺蓝能使RNA和DNA均染上蓝色，派罗红专染RNA呈红色，甲基绿专染DNA呈绿色。

核酸具有旋光性，旋光方向为右旋，由于核酸分子具有高度不对称性，故旋光性很强，这是核酸的一个重要特性。当核酸变性时，比旋光度值大大降低。

2.核酸的颜色反应

DNA和RNA经酸水解后，易脱下嘌呤形成无嘌呤的醛基化合物，或水解得到核糖和脱氧核糖，这些物质与某些酚类、苯胺类化合物结合形成有色物质，可用来进行定性分析或根据颜色的深浅进行定量测定。

孚尔根氏染色法是一种对DNA的专一染色法，其基本原理是DNA的部分水解产物能使已被亚硫酸钠退色的无色品红碱（希夫试剂）重新恢复颜色。用显微分光光度法可定量测定颜色强度。

核酸中糖的颜色反应是利用苔黑酚（3，5-二羟甲苯）法：将含有核糖的RNA与浓盐酸及3，5-二羟甲苯一起在沸水浴中加热20～40 min，即有绿色物质产生。这是由于RNA脱嘌呤后的核糖与酸作用生成糠醛，再与3，5-二羟甲苯作用而显蓝绿色。

脱氧核糖用二苯胺法测定：DNA在酸性条件下与二苯胺一起水浴加热5 min，产生蓝色，这是脱氧核糖遇酸生成ω-羟基-γ-酮基戊醛，再与二苯胺作用而显蓝色。

3.核苷酸的解离性质

核苷酸由磷酸、碱基和核糖组成，为两性电解质，在一定pH条件下可解离而带有电荷，各种核苷酸分子上可解离的基团有氨基、烯醇基和第1、第2磷酸基。这是电泳和离子交换法分离各种核苷酸的重要依据。在pH为3.5的条件下进行电泳可将这四种核苷酸分开，移动速度UMP＞GMP＞AMP＞CMP。将斑点用稀盐酸洗脱下来，用紫外分光光度法测定，利用核苷酸的摩尔吸光系数可计算出含量。该法简便迅速，灵敏度高，干扰因素较少。

4.核苷酸的紫外吸收性质

由于核酸、核苷酸类物质都含有嘌呤、嘧啶碱，都具有共轭双键，故对紫外光有强烈的吸收。在一定pH条件下，各种核苷酸都有特定紫外吸收的吸光度比值。当定性测定某一未知碱基或核苷酸样品时，可在250 nm、260 nm、280 nm、290 nm波长处先测得吸光度值，再计算出相应比值（A250/A260、A280/A260、A290/A260），与已知核苷酸的标准比值比较，判断属于哪一种碱基或核苷酸。

核酸的组成、分类及性质概述

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