文档介绍：绪论
本书将综述作者在化学致癌剂和化学致癌机理方面的研究。年前,作者提出了阐
明化学致癌机理的双区理论( ,双区理论提出以后使过去难以解释的各
类致癌物质的分子结构与其致癌性能之间的关系,可以用分子结构与化学活性之间的关
系理地阐释。在提出双区理论的过程中,作者拟定了称为非经验定量结构生理效应关系
)的研究方法。因
此,本书在简单阐述非经验定量结构生理效应关系的基础上,将主要介绍双区理论在阐明
化学致癌剂的结构生理效应关系方面的应用,展望其可能的应用前景。当然,对于化学致
癌剂的环境影响,癌的化学预防等一般性问题,本书也将有所探讨。作者奢望,本书既是一
本介绍双区理论这一科学成果的专著,也是探讨化学致癌剂和致癌机理的一本著作。在进
入正文以前,首先说明几个问题,不过这里不再援引文献,有关文献引用可以参看正文。双
区理论的近期综述,可以参看分子工程杂志( 。此外,科学通报也
将刊登一篇双区理论的综述,希望该综述能够与本书同时与读者见面。
本书第一章,综述环境中的化学致癌剂的研究及其近年来的研究进展。在本书第二章
中,作者指出在其晚年,对分子结构与生理效应间关系的研究给予了高度
的重视。年, 将理论有机化学划分成三个关系,即分子结构与化学活性、物理
性质及生理效应之间的关系。指出“:对于前两个关系或相关性,我们已有深刻的
了解,而对最后一个关系的研究,我们至今的探讨仍然收效甚微”。可见,分子结构与生理
效应之间关系的研究,即根据物质的分子结构非经验性地预言其生理效应,或者进而计算
生理活性的强度的问题,是本世纪以来的一个有待突破的问题。写道“:这一问题,
仍然是科学上最大而且最为重要的课题之一,它正向年轻一代的科学工作者提出了挑
战”。
在环境中的化学致癌剂的研究中,人们历来希望将分子结构与生理效应关系的研究,
作为阐明化学致癌机理的一个突破口。和在探讨多环芳烃致癌作
用的机理时,首次将量子化学用于生理活性的研究。之后和基于量子化
学,探讨多环芳烃结构致癌性能关系时,提出了区理论。和基
于代谢研究,提出了关于致癌剂代谢形成的亲电中间体概念。也是在探讨多
环芳烃结构致癌性能关系的时候,提出了湾区理论。这一系列研究,不仅是结构致癌性能
关系的著名学说,而且在整个结构生理效应关系的研究领域,也是具有最重要影响的代表
性工作。上述等的研究是一种非经验的定性结构生理效应关系研究,即
希望通过理论化学计算,判别多环芳烃母体是否致癌,至于和的工作则实
质上只是经验性的定性结构生理效应关系方面的工作,但原则上这类工作可以通过计算
而提高其理论水平,我们将上述工作均列入非经验定性结构生理效应关系研究的范畴。目
前,简称为的所谓定量结构生理效应关系(
,实质上只是一种经验性的工作,它不可能阐明有关现象的机理,而主
要是寻求若干结构参数与实验之间的数值拟合。
我们认为,分子结构与生理效应之间关系的研究或者简称为构效关系研究的目的,是
将这种关系解释成为分子结构与化学活性之间的关系,或者分子结构与物理性质之间的
关系,或者是这两种关系的结合,显然不存在任何与物质化学活性或物理性质完全无关
的、不可知的神秘的构效关系。一旦我们能够用化学活性或物理性质,阐释物质的分子结
构与其生理效应之间的关系,则我们必然会达成对有关生理效应机理的深刻理解。生理效
应的量也是非常重要的,因为定量的数据较定性的数据蕴含着远为更多的信息。因此,我
们在前人工作的基础上,提出了非经验定量结构生理效应关系研究(
)的策略和方法。在第
二章中,我们将在综述的方法和致癌剂的非经验定性结构生理效应关系研究的基
础上,阐述非经验定量结构生理效应关系的研究策略和方法。在致癌机理的研究中,我们
提出了两种适用于研究的人工智能的方法。其中,无需输入任何数据而指令计
算机从事整类化合物的自动大规模量子化学计算的方法,称为一揽子分子轨道计算
。此外,还发展了利用计算机从大量数
据中,自动抽象、概括生物代谢客观规律的方法,称为定量分析模式辨认(
和也将在第二章中讨论。
年代后半期,抗癌剂在治疗癌症方面开始获得愈益广泛的应用。经验证明, 切在
癌化疗中显示有效的烷化剂,均是双官能烷化剂或者在体内代谢生成双官能烷化剂,这一
经验性的认识至今仍然没有例外。于是,在科学界中产生了一种误解,即除抗癌烷化剂都
是双官能烷化剂以外,而所有的致癌剂则误认为都是单官能烷化剂。年,作者根据
研究提出并推广双区理论以来,发现多数环境中的致癌剂,都在体内代谢生成
双官能烷化剂,其在互补碱基上所产生的共价横向交联,将启动细胞的癌变。
借其所发展的损伤碱洗脱过滤法,研究了许多抗癌烷化剂均能引起