物質組成
氰化氫(Hydrogen cyanide)
氰化氫(Hydrogen cyanide)
國立臺灣師範大學化學系碩士班一年級郭修甫
氰化氫(Hydrogen cyanide),是一個線性分子,分子中的碳原子和氮原子之間具有三鍵(H-C≡N),在室溫下為一淡藍色的液體,具有苦杏仁油的味道,其溶於水中又稱為氫氰酸,它對生物體具有毒性是由於氰離子會干擾生物體中含鐵呼吸酶,對其產生抑制作用,使生物體無法正常地從血液中獲得氧氣,其毒性甚強,因此常被用來當作殺蟲劑、滅鼠藥劑等。更早曾在第二次世界大戰中,德國納粹用這氫氰酸氣體薰蒸來毒殺集中營中的猶太人。
芥酸( Erucic acid )
芥酸( Erucic acid )
國立臺灣師範大學化學系碩士班一年級郭修甫
芥酸( Erucic acid )是一種不飽和單體ω-9脂肪酸,其脂類和脂肪酸比被註記為22:1 ω-9,分子式為CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11COOH,而芥酸又名順式-13-二十二碳烯酸( cis-13-docosenoic acid )和其反式異構體被稱作烯酸( brassidic acid )。芥酸熔點為33.8 °C,沸點為381.5 °C 超過會破壞分解,一般以白色臘狀固體存在。Erucic的名稱是因為Eruca是一種開花植物屬於十字花科( Brassicaceae ),在拉丁文為coleworth,也就是廣為熟悉的羽衣甘藍( kale )。[1]
芥酸( erucic acid )通常在很多綠色植物中自然產生出來的,尤其在芸苔屬油菜品種的蔬菜中有較高的含量,例如:甘藍型油菜、羽衣甘藍,芥菜。芥酸和很多礦物油有很多相同的用途,但是芥酸比較容易進行生物降解,所以其應用性有所限制,常用於油性塗料的乾燥和聚合;芥酸也和其他的脂肪酸一樣,可以作表面活性劑、潤滑劑;在現今愛護地球資源環境下,芥酸被應用在能源方面,其為生質柴油的前趨物。
卡鉑(Carboplatin)
卡鉑(Carboplatin)
國立新莊高級中學陳偉民退休教師
卡鉑的結構如圖1,此化合物是用來治療某些癌症(主要是卵巢癌、肺癌、頭部及頸部的癌症)的化療藥劑。在1980年後段開始引用以來,由於與順鉑比較起來,副作用較少,因此被廣泛用於治療。順鉑與卡鉑均屬於含鉑抗癌藥物,會和DNA交互作用,干擾DNA的修復。
化學藥理
就結構而論,卡鉑與順鉑(Cisplatin)不同之處,在於它用一個作為雙牙基的二羧配位基取代了兩個氯離子配位基,但是兩個胺基在卡鉑與順鉑上同為順式。在實驗中,發現順鉑與卡鉑都會水合而釋出活性Pt2+,但兩者速率相差很多。使用與順鉑相同劑量時,卡鉑展現了較低的活性,與DNA之結合也較慢。卡鉑和順鉑不同,它可能有不同的反應機制。某些研究結果顯示,順鉑和卡鉑在呈現細胞毒性時,對MCF-7細胞株(一種乳癌細胞)造成不同的形態改變。在細胞萃取液中,含有天然親核劑,可以活化卡鉑,但卻抑制順鉑與DNA的結合。由於卡鉑活性較小,限制了蛋白質-卡鉑的排出。卡鉑的排出率較小,表示留在體內的較多,因此它的效果較為持久(卡鉑的留滯半生期為30小時,而順鉑的留滯半生期為1.5-3.6小時)。
副作用
相對於順鉑,卡鉑的最大優點是副作用較小,尤其是降低了腎毒性。引發的噁心及嘔吐較輕微,且易於控制。
卡鉑最主要的缺點是會抑制骨髓製造血球細胞與血小板的功能,可能會下降到只有原來的10%。血液中的血球細胞與血小板的數量在首次治療後的21-28天達最低點,然後會逐漸回穩,通常會恢復到原來的水準。白血球降低(嗜中性白血球減少症)可能會造成併發症,有時可用filgrastim(一種蛋白質製劑,白血球生成素)治療。嗜中性白血球減少症引發的併發症最可能因感染而變嚴重,這種情形必須重新住院,並以抗生素治療。
卡鉑的藥效不如順鉑,可能只有1/8到1/45的療效,視癌症的種類而異。如果要得到與順鉑一樣的療效,卡鉑的劑量往往要用到四倍。卡鉑的性質較為穩定,一旦採用攝取方式,進入人體之後,其滯留半生期比順鉑長,但其安定性也造成卡鉑直接穿過人體,在尿裡中仍有90%的卡鉑。
若先將卡鉑與氯化鈉(NaCl)水溶液混合浸泡,可提高卡鉑的藥效。在24小時之後,用薄層層析術(TLC)分析此溶液,可以分離出溶液中的順鉑、卡鉑及數種含鉑副產物。數項研究顯示,如果浸泡的食鹽水之容積莫耳濃度增加,其中的大腸桿菌存活率會急劇下降。這些大腸桿菌的鹼性磷酸酶之數量也減少,這種酶是一種可以指示細胞大小的蛋白質。這樣的結果顯示,如果用這些浸泡卡鉑的溶液處理細胞,這些細胞將會萎縮,終至死亡,順鉑也有同樣的機制。
順鉑(Cisplatin)
順鉑(Cisplatin)
國立新莊高級中學陳偉民退休教師
順-二胺二氯鉑(II)(簡稱CDDP,如圖1),商業名稱為順鉑,是一種化療藥物。順鉑為第一種含鉑抗癌藥物,此類藥物還包括卡鉑(carboplatin)及草酸鉑(oxaliplatin)。這些鉑的錯合物在活體內參與反應與鍵結,造成DNA交聯(corsslinking of DNA),最後引發細胞凋亡(apopsis)。
用途
順鉑可添加於普通生理食鹽水中,以靜脈注射方式,用於治療肉瘤以及某些惡性腫瘤,如小細胞肺癌(small cell lung cancer,最常見的肺癌)及卵巢癌,還有淋巴癌(lymphomas)及生殖細胞腫瘤(germ cell tumors)。
順鉑在治療睪丸癌方面特別有效,其治癒率可由原來的10%提高到85%。
長鏈烷烴的命名法(The nomenclature of aliphatic alkanes)
長鏈烷烴的命名法(The nomenclature of aliphatic alkanes)
國立新莊高級中學陳偉民退休教師
每一個畫得出結構式的有機化合物都應該有其名稱。基於此一目的,化學家採用國際純粹與應用化學聯合會(簡稱IUPAC)之系統為有機化合物命名。但由於中文字並無字母,所以中文的系統命名必須依據IUPAC命名法作部分修改。其中與IUPAC命名法最大的不同是,不同取代基之排列順序不以英文字母決定,而是以取代基碳數少的排列在前面。
原則上來說,無支鏈的烷,其名稱分為兩部分:(1)先以天干(甲、乙、丙……癸)表示鏈上的碳原子數。(2)最後加上「烷」字表示這是飽和烴。
有支鏈的烷必須先選取一段最長的碳鏈作為主鏈,連接在主鏈上的支鏈碳鏈則稱為取代基。由烷移走一個氫原子形成的取代基,稱為烷基,通常以R-表示。烷基的名稱,通常係將其「烷」字刪去,改加上「基」字。表1中列出了八種最常見烷基的名稱與結構。其中「二級」是指該碳原子同時與另外兩個碳原子鍵結;「三級」是指該碳原子同時與另外三個碳原子鍵結。
表1 常見烷基之名稱
烷類之中文學名,其命名規則可整理如下:
1. 對於沒有支鏈之碳原子鏈,在其名稱前面加上天干:甲、乙、丙…等字,以表示其碳原子之數目為1、2、3……等,最後再加上「烷」字。若主鏈之碳原子數超過十個,則以十一烷、十二烷、十三烷……等依次表示之。
異環胺(heterocyclic amine)
異環胺(heterocyclic amine)
台灣大學化學系研究生林佳正/責任編輯台灣大學化學系陳竹亭教授
根據衛生署的統計,癌症已連續三十年蟬聯國人十大死因的榜首。這使得國人對於防癌、抗癌的知識日漸重視固然是好事,另一方面,失衡偏頗的媒體報導也可能失焦,造成民眾忽略了台灣公衛與醫療的進步,平均壽命已提升到約80上下的高壽。近來關於加熱肉品含有異環胺(heterocyclic amine),可能導致罹癌的報導不斷,徒然造成社會無謂的恐慌。
異環胺(Herterocyclic amine)簡寫成HCAs,是包含所有在化學結構上具有一個以上的異原子環(herterocyclic ring),同時至少帶有一個胺基(-NRR’)的化合物。所謂的異環也稱雜環是在一個環狀骨架上,含有兩種以上的元素。一些常見的異環胺化合物,氮原子本身就是包含在異環結構中,如吡咯(pyrrole, C4NH5) 、吡咯啶(pyrrolidine, C4NH9)、吡啶(pyridine, C5NH5)或是嘧啶(pyrimidine, C4N2H4)等。
多醣
多醣 (Polysaccharide)
國立臺灣大學化學系學士生張育唐/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
多醣 (polysaccharide),顧名思義就是單糖 (monosaccharide)的聚合物 (polymer),化學通式 Cx(H2O)y,x = 200 – 2500。
多醣類由於其分子量大,一般而言是不溶於水,且無法直接被人體吸收。通常多醣的代謝途徑,都是透過酵素的協助,以使得多醣分解成單醣,再經由如糖解作用 (glycolysis)等方式被人體利用。而且,由於多醣的具還原性的官能基幾乎都在聚合過程中被拿來形成醣苷鍵(glycosidic bond),因此多醣屬於非還原醣。根據單糖間結合方式的不同,可以將常見多醣大致分類為纖維素(cellulose)、澱粉(starch)、肝糖 (glycogen),以及截肢動物外骨骼中的甲殼素(chitin)(圖一)。
纖維素,是由β- D -葡萄糖所組成的多醣,透過β-1,4-醣苷鍵(β-1,4-glucosidic linkage) 連結而成的直鏈聚合物。值得注意的是,纖維素的結構當中幾乎不會出現分支。一般呈現白色無味的絲狀物,並且不溶於水、大多數有機溶劑,也不會與稀酸稀鹼反 應,還不會被人體的酵素所作用。僅有強酸強鹼,或是如二硫化碳等溶劑,可以將纖維素溶解。
雙醣
雙醣 (Disaccharide)
國立臺灣大學化學系學士生張育唐/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
雙醣 (Disaccharide) 由兩個單醣組成,經由醇 (alcohol) 和半縮醛 (hemiacetal) 反應成的而形成醣苷鍵 (glycosidic bond) 結合成一個分子。反之,雙醣經由水解 (Hydrolysis) 又再分為兩個單醣。
醣苷鍵的形成,其中一個單醣的提供半縮醛之官能基,此碳暫稱為1號碳,而另一個提供醇基的單醣則可已有至少兩個選擇,一般都是選擇與4號碳、6號碳上的醇 基和另一個單醣的半縮醛基反應,分別稱為「1, 4醣苷鍵 (1,4 glucosidic band)」和「1, 6醣苷鍵 (1,6 glucosidic band)」。由於1, 4醣苷鍵可為位於環的上方或下方,故可再分為α-linkage和β-linkage。










