ΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΦΑΡΜΑΚΑ: Πρώτο κεφάλαιο: Τι είναι φάρμακα, η μητρική δομή των φαρμάκων, πως προκύπτει ένα νέο φάρμακο

ΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΦΑΡΜΑΚΑ: Πρώτο κεφάλαιο: Τι είναι φάρμακα, η μητρική δομή των φαρμάκων, πως προκύπτει ένα νέο  φάρμακο

της Δήμητρας Σπανού, χημικού καθηγήτριας 1ου Γυμνασίου Δάφνης

 

υπό κατασκευή

 

Δεν είναι πια εδώ μια φυλακή ωσάν βαθύ πηγάδι.

Χώρος και χρόνος άλλαξαν έννοιες, πλάτυνε ο Νους. Βουνό έγινε η καρδιά, η λέξη έπαθε διάσπαση 

κι ο χωρόχρονος δεν χωράει πια το νέο γυρίζει το αίμα για μια βηματισμό,τους νέους ρυθμούς, τα καινούργια τραγούδια

που μουγγρίζει το αίμα για μια μελλούμενη Ακοή

από τα άπαντα Θέμου Κορνάρου "Με τα παιδια της θύελλας"

 ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΦΑΡΜΑΚΑ 

Φάρμακα είναι δραστικές χηικές ουσίες που προκαλούν συγκεκριμένη βιολογική δράση στον άνθρωπο και σε άλλους ζωντανούς οργανισμούς (κτηνιατρικά , αγροχημικά φάρμακα)

ΠΕΡΙ ΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΦΑΡΜΑΚΩΝ

Τα φάρμακα πρέπει όταν χρησιμοποιούνται, να παρεμβαίνουν σε παθολογικές διαδικασίες και πρέπει να επιλέγονται με βάση την αποτελεσματικότητά τους και την λιγότερη τοξικότητά τους, Επιπροσθέτως λαμβάνεται υπ όψην,το κόστος παραγωγής τους, η ασφάλεια από επικίνδυνες παρενέργειες και ο συντομότερο διάστημα λήψης έως την αποθεραπεία .

 Τα φάρμακα που χρησιμοποιούνται για θεραπεία, έλεγχο, προφύλαξη από νόσους έχους σαφώς τοξική δράση. Όμως πρέπει η τοξικότητα αυτή να συνδυάζεται με την εκλεκτικότητα ως προς τα κύτταρα, ιστούς, ή χημικών συστατικών οργανισμού.

Για να είναι η χρήση των φαρμάκων εντελώς προκαθορισμένη ορίζονται έννοιες όπως η θεραπευτική δόση και η τοξική δόση

 

Η χημική δομή των φαρμάκων δεν είναι πάντα καθορισμένη

Για φάρμακα με όχι καθορισμένη χημική δομή, η βιολογική δράση του φαρμάκου βασίζεται κυριως στις φυσικές ιδιότητες: όγκος και σχήμα δομικής μονάδας, ιονισμός ή όχι, στροφική ικανότητα, πόλωση φωτός διαλυτότητα σε πολικούς διαλύτες κ.α.

 

Όταν η χημική δομή του φαρμάκου είναι καθορισμένη

Η βιολογική τους δράση καθορίζεται από το σχήμα και το μέγεθος του μορίου και από τις ενεργές ομάδες υποκαταστατών καθώς και την μητρική δομή του

Η μητρική δομή χαρακτηρίζεται σαν οδηγός ένωση  για μια ομάδα  ενώσεων  που αποτελούν ένα υποοσύστημα. (εδώ ο στεροειδής δακτύλιος)

Image result for steroids medication chemistry


Αυτό αποτελεί ένα σύνολο πολλών χημικών ενώσεων που σχηματίζονται με βάση ένα σταθερό κομμάτι του μορίου, καθώς αλλάζουν υποκαταστάτες , στερεοχημεία κ.λ.π.


Η πιο απλή από αυτές τις ενώσεις λέγεται οδηγός ένωση. 

Η οδηγός ένωση μπορεί να απομονωθεί 

με τροποποίηση δραστικών φυσικών προϊόντων, όπως μοριακές αλλαγές, αποκοπή υποκαταστατών και χαρακτηριστικών ομάδων εφόσος αποδεικνύεται πως αυτό δεν αλλάζει τη βιολογική δράση, δηλαδη προσδιορίζουμε την φαρμακοφόρο 

Έτσι από τον φλοιό της ιτιάς απομονώνεται η σαλινίνη (από Johann Andreas Buchner (1783-1852), βαυαρός )

από  το φυτό μπελαντόνα   την ατροπίνη, 

Image result for κολχικινη

από το φυτό κολχικό    την κολχικίνη, από το ακόνιτο την  ακονιτίνη Image result for  ακονιτίνη
Image result for ακονιτίνη φυτό

(από Philipp Lorenz Geiger (1785-1836), γερµανό)
από τον καφέ την καφεϊνη (Friedlieb Ferdinand Runge (1795-1867), γερμανός)

 

Οι νέες ουσίες -φάρμακα μπορεί να είναι προϊόντα μεταβολισμού γνωστών φυσικών ουσιών 

όπως των πουρινών

Από την Ξανθίνη, (οδηγός ένωση) προϊόν μεταβολισμού των πουρινών  (μητρική δομή) μπορεί να προκύψουν άλλες χημικές ενώσεις 

Αποτελούν αλκαλοειδή με πουρινικό σκελετό και παρουσιάζουν διεγερτική δράση επί της καρδιάς και διουρητικές ιδιότητες και αποτελούν παράγωγα της ξανθίνης

Αποτέλεσμα εικόνας για θεοφυλλίνη θεοβρωμίνη από τσάι

¨η να είναι προϊόν σύνθεσης που βασίζεται σε μια ένωση -οδηγό

Από την τυχαία ανακάλυψη του  ηρεμιστικού librium οδηγήθηκαν στην ανακάλυψη του valium που είναι 10 φορές ισχυρότερο.

Image result for librium chemical structure  Image result for valium chemical structure

 

 

  ή να είναι προϊόν φυσικού μεταβολισμού μιας  ήδη γνωστής ουσίας

όπως  του prontosil (από τα αζωχρώματα) που ερευνήθηκε  η φαρμακευτική του δράση κατά στρεπτόοκκου το 1932.  Η χημική ουσία παρουσίασε δράση κατά του στρεπτόκοκκού όταν γινόταν αναγωγή προς σουλφαναμίδιο.

Ανάλογη δράση είχε σε πειραματόζωα,αλλά όχι in vitro, Έτσι όπου κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι σε ζωντανούς μέσω μεταβολισμού προκύπτει με αναγωγή το δραστικό σουλφανιλαμίδιο

Image result for prontosil chemImage result for σουλφανιλαμίδιο 

 

 ή με μοριακή τροποποίηση μιας ήδη γνωστής ουσίας με συμπύκνωση, εισαγωγή ομάδων

Image result for 4 υδροξυκουμαρίνη σε δικουμαρόλη

4 υδροξυκουμαρίνη σε δικουμαρόλη (αντιπηκτικό)

Image result for from morphine to morphine chemical reaction

από την μορφίνη στην διαμορφίνη ή διαακέτυλομορφίνη  (ηρωϊνη) με ακετυλίωση

Image result for από  σαλικιλικό οξύ στο ακετυλοσαλικιλικό

από το σαλικιλικό οξύ στο ακετυλοσαλικιλικό με εστεροποίηση του ΟΗ

Image result for from morphine to morphine chemical reaction

από την μορφίνη παρασκευάζεται η κωδεϊνη με μεθυλίωση του ΟΗ

 

Η χημική δομή επιρρεάζει την βιολογική δράση ενός φαρμάκου

 

Γλυκόζη συνδεδεμένη σε δυο διαφορετικές θέσεις  ενος γλυκοζίτη της μορφίνης

 

 

μεταφρασμένο απόσπασμα από https://link.springer.com/article/10.1007/s11011-011-9274-6

Οι χημικές δομές της μορφίνης και των μεταβολιτών της είναι στενά συνδεδεμένες με τις κλινικές επιδράσεις των φαρμάκων (αναλγησία και παρενέργειες) και με την ικανότητά τους να διασχίζουν το φράγμα εγκεφάλου αίματος (BBB). Η μορφίνη-6-γλυκουρονίδη (M6G) και η μορφίνη-3-γλυκουρονίδη (M3G) είναι και τα δύο πολύ υδρόφιλα, αλλά μόνο η M6G μπορεί να διεισδύσει στο BBB. Κατά συνέπεια, το M6G θεωρείται πιο ελκυστικό αναλγητικό από το μητρικό φάρμακο και το M3G. 

απόσπασμα απόhttps://el.wikipedia.org/wiki/%CE%A4%CE%B5%CF%83%CF%84%CE%BF%CF%83%CF%84%CE%B5%CF%81%CF%8C%CE%BD%CE%B7

Η αλλαγή στη θέση ενός διπλού δεσμού  

Οι ιδιότητες της συνθετικής  τεστοστερόνης μπορούν να ταξινομηθούν σε ανδρογονικές και αναβολικές, αν και η διάκριση αυτή είναι κάπως τεχνητή, καθώς πολλές από τις ιδιότητες μπορούν να θεωρηθούν και τα δύο.

Οι αναβολικές ιδιότητες περιλαμβάνουν την ανάπτυξη της μυϊκής μάζας και της δύναμης, την αυξημένη οστική πυκνότητα και αντοχή και την διέγερση της γραμμικής ανάπτυξης και ωρίμανσης των οστών.

Οι ανδρογενετικές ιδιότητες περιλαμβάνουν την ωρίμανση των γεννητικών οργάνων, ιδίως του πέους και το σχηματισμό των όρχεων στο έμβρυο, ενώ μετά τη γέννηση (συνήθως στην εφηβεία), περιλαμβάνουν την βάθυνση της φωνής, την αύξηση των τριχών του προσώπου και της μασχάλης.

 Η 2προπιονική τεστοστερόνη έχει τις ανδρογόνες προς τις αναβολικές ιδιοτητες σε αναλογία 1/1 ενώ η 18προπιονκή τεστοστερόλη η αντίστοιχη αναλογία είναι 1/4

 

Δήμητρα Σπανού

 

 

 

ΠΗΓΕΣ

https://el.wikipedia.org/wiki/%CE%9E%CE%B1%CE%BD%CE%B8%CE%AF%CE%BD%CE%B7

https://en.wikipedia.org/wiki/Diazepam

https://en.wikipedia.org/wiki/Chlordiazepoxide

https://repository.kallipos.gr/bitstream/11419/1924/1/02_chapter%2002.pdf

https://gr.fengchengroup.org/pharmaceutical-api/antibiotics/sulfanilamide-or-sulphanilamide-cas-63-74-1.html

https://www.haniotika-nea.gr/akonito/

https://neurotalk.blogspot.com/2009/04/blog-post_8828.html