Kaynak
Bu rehber yardımcı oldu mu?
DoktorClub’da Keşfet
Ağır Hidrojen İlaçları Stabilize Ediyor
Yeni yöntem, hali hazırda onaylanmış ilaçları daha da etkili hale getirmeye yardımcı olacak. Araştırmacılar, daha ağır hidrojen 'kardeş' döteryumun birçok farklı moleküle özel olarak dahil edilmesini sağlayan bir yöntem…
Yeni yöntem, hali hazırda onaylanmış ilaçları daha da etkili hale getirmeye yardımcı olacak.
Araştırmacılar, daha ağır hidrojen 'kardeş' döteryumun birçok farklı moleküle özel olarak dahil edilmesini sağlayan bir yöntem sundular. Bu şekilde elde edilen döteryumlu bileşikler, belirli enzimler tarafından bozunmaya karşı daha kararlı hale geliyor. Bu yöntemle üretilen ilaçlar daha uzun süre etkili oluyor, yani bu durumda daha düşük dozlarda veya daha az sıklıkla alınmaları yeterli oluyor.
Hidrojen tüm elementlerin en hafifidir. Genellikle sadece pozitif yüklü bir proton ve negatif yüklü bir elektrondan oluşuyor ve bu formda protium olarak da adlandırılıyor. Ancak iki ağır hidrojen izotopu da vardır: döteryum ve trityum. Döteryum çekirdeği, protona ek olarak bir nötron içeriyor, trityum durumunda iki tane bile var. Her ikisi de çok nadirdir; trityum ayrıca - döteryum ve protiyumun aksine - radyoaktiftir.
Döteryum, ilaçların 5, 10 ve hatta 50 kat daha yavaş parçalanmasını sağladığından, birkaç yıldır farmasötik araştırmaların odak noktası haline geldi. Bonn Üniversitesi (Almanya) Kekulé Organik Kimya ve Biyokimya Enstitüsü'nden Prof. Dr. Andreas Gansäuer, “Buna kinetik izotop etkisi diyoruz.” diye açıklıyor. Bunun nedeni, aktif maddelerin parçalanması da dahil olmak üzere birçok reaksiyonun kendiliğinden oluşmamasıdır. Önce hafif bir "itme", aktivasyon enerjisine ihtiyaçları vardır. Bu bir bakıma bir model arabayı bir tepenin üzerinden yuvarlamaya benzer: Bu da ancak araba yeterli momentuma sahipse işe yarar. Gansäuer, “Hidrojeni döteryum ile değiştirirseniz, aktivasyon enerjisi genellikle bir miktar artar. Sonuç olarak, reaksiyonlar daha yavaştır. Bu, karaciğerdeki farmasötiklerin metabolizması için de geçerlidir.” diye ekliyor.
Bu, ilaçlara protium yerine döteryum verilmesinin daha uzun bir etkiye sahip olmalarını sağladığı anlamına geliyor. Bu nedenle daha düşük dozlarda veya daha az sıklıkla alınabilecekler. Bununla birlikte, döteryum nadirdir ve bu nedenle nispeten pahalıdır. Sonuç olarak, döteryum ideal olarak yalnızca metabolizasyonun birincil olarak meydana geldiği noktalarda verilmelidir. İşte yeni süreç burada devreye giriyor.
Gansäuer, “Farklı test moleküllerine epoksitler soktuk ve ardından gergin halkayı katalizörümüzle açtık. Bu, döteryumun bağlı olduğu bir titanyum atomu içerir.” diye anlatıyor. Mecazi olarak ifade etmek gerekirse, epoksi halka kesilerek açıldığında iki reaktif uç oluşur. Katalizör bunlardan birine bağlanır ve daha sonra ikinci adımda döteryumu kalan serbest uca aktarır.
Yöntemin bir diğer avantajı: Birçok karmaşık molekül için birbirini yansıtan iki farklı bağlanma yolu vardır. Yeni süreç, neredeyse yalnızca iki şekilden birini oluşturmak için kullanılabilir. Gansäuer, “Ayna görüntü moleküllerinin bileşiklerini ayırmak çok zor olduğundan ve ayrıca insan vücudunda genellikle farklı özelliklere sahip olduklarından, bu tür stereoselektivite çok önemlidir.” diyor.
Geliştirilen yöntem, örneğin, ağrı kesici ibuprofen ve antidepresan venlafaksinin döteryumlu öncüllerini üretmek için kullanıldı. Yazarlar, gelecekte çok daha fazla ilaca uygulanacağından eminler.
Araştırmacılar, daha ağır hidrojen 'kardeş' döteryumun birçok farklı moleküle özel olarak dahil edilmesini sağlayan bir yöntem sundular. Bu şekilde elde edilen döteryumlu bileşikler, belirli enzimler tarafından bozunmaya karşı daha kararlı hale geliyor. Bu yöntemle üretilen ilaçlar daha uzun süre etkili oluyor, yani bu durumda daha düşük dozlarda veya daha az sıklıkla alınmaları yeterli oluyor.
Hidrojen tüm elementlerin en hafifidir. Genellikle sadece pozitif yüklü bir proton ve negatif yüklü bir elektrondan oluşuyor ve bu formda protium olarak da adlandırılıyor. Ancak iki ağır hidrojen izotopu da vardır: döteryum ve trityum. Döteryum çekirdeği, protona ek olarak bir nötron içeriyor, trityum durumunda iki tane bile var. Her ikisi de çok nadirdir; trityum ayrıca - döteryum ve protiyumun aksine - radyoaktiftir.
Döteryum, ilaçların 5, 10 ve hatta 50 kat daha yavaş parçalanmasını sağladığından, birkaç yıldır farmasötik araştırmaların odak noktası haline geldi. Bonn Üniversitesi (Almanya) Kekulé Organik Kimya ve Biyokimya Enstitüsü'nden Prof. Dr. Andreas Gansäuer, “Buna kinetik izotop etkisi diyoruz.” diye açıklıyor. Bunun nedeni, aktif maddelerin parçalanması da dahil olmak üzere birçok reaksiyonun kendiliğinden oluşmamasıdır. Önce hafif bir "itme", aktivasyon enerjisine ihtiyaçları vardır. Bu bir bakıma bir model arabayı bir tepenin üzerinden yuvarlamaya benzer: Bu da ancak araba yeterli momentuma sahipse işe yarar. Gansäuer, “Hidrojeni döteryum ile değiştirirseniz, aktivasyon enerjisi genellikle bir miktar artar. Sonuç olarak, reaksiyonlar daha yavaştır. Bu, karaciğerdeki farmasötiklerin metabolizması için de geçerlidir.” diye ekliyor.
Bu, ilaçlara protium yerine döteryum verilmesinin daha uzun bir etkiye sahip olmalarını sağladığı anlamına geliyor. Bu nedenle daha düşük dozlarda veya daha az sıklıkla alınabilecekler. Bununla birlikte, döteryum nadirdir ve bu nedenle nispeten pahalıdır. Sonuç olarak, döteryum ideal olarak yalnızca metabolizasyonun birincil olarak meydana geldiği noktalarda verilmelidir. İşte yeni süreç burada devreye giriyor.
Gansäuer, “Farklı test moleküllerine epoksitler soktuk ve ardından gergin halkayı katalizörümüzle açtık. Bu, döteryumun bağlı olduğu bir titanyum atomu içerir.” diye anlatıyor. Mecazi olarak ifade etmek gerekirse, epoksi halka kesilerek açıldığında iki reaktif uç oluşur. Katalizör bunlardan birine bağlanır ve daha sonra ikinci adımda döteryumu kalan serbest uca aktarır.
Yöntemin bir diğer avantajı: Birçok karmaşık molekül için birbirini yansıtan iki farklı bağlanma yolu vardır. Yeni süreç, neredeyse yalnızca iki şekilden birini oluşturmak için kullanılabilir. Gansäuer, “Ayna görüntü moleküllerinin bileşiklerini ayırmak çok zor olduğundan ve ayrıca insan vücudunda genellikle farklı özelliklere sahip olduklarından, bu tür stereoselektivite çok önemlidir.” diyor.
Geliştirilen yöntem, örneğin, ağrı kesici ibuprofen ve antidepresan venlafaksinin döteryumlu öncüllerini üretmek için kullanıldı. Yazarlar, gelecekte çok daha fazla ilaca uygulanacağından eminler.