Asimetrik Moleküller ve Önemi İlaç Kimyası
Asimetrik molekül bir başka ifade ile optikçe aktif molekül kimyacılar tarafından genellikle bir karbon atomuna dört farklı atom veya atom grubunun bağlanmasıyla oluşan yapılar olarak tanımlanmaktadır. Dört farklı grubun bağlı olduğu bu karbon atomuna da asimetrik karbon atomu denmektedir. (S)-bütan-2-ol molekülü üzerinde bu durumu açıklamak mümkündür.
Ancak öyle moleküller vardır ki bu tanım o moleküller için eksik kalmaktadır. İşte o moleküller allenler, spiro bileşikleri ve antropi izomerlerdir. Peki tanımlama nasıl yapılmalıdır? Aslında asimetrik moleküllerin tümü için kullanılabilecek ve aynı zamanda enantiyomer kavramını da ortaya çıkaran bir tanımlama yapmak mümkündür. “Ayna görüntüsü ile üst üste çakışmayan moleküller” asimetrik moleküller olarak tanımlanabilir. Ayrıca ayna görüntüsü ile üst üste çakışmayan molekül çifti ise birbirinin enantiyomer çifti yani stereoizomeridir.
Canlıların yapısında doğal asimetrik moleküllere rastlamak mümkündür. Örneğin kına kına bitkisinde bulunan Quinine molekülü, insan vücudunda bulunan aminoasitler, vitaminler ve enzimler doğal asimetrik moleküller için önemli örneklerdir
Canlı yapısında gerçekleşen birçok metabolik reaksiyon biyolojik katalizörler olarak bilinen enzimler aracılığı ile olmaktadır. Asimetrik yapıya sahip olan enzimlerin varlığı aynı zamanda vücudumuzda meydana gelen reaksiyon ve sentezlenen moleküllerde seçiciliği de ortaya koymaktadır. Yani vücudumuzda enzimler aracılığı ile asimetrik moleküllerin sentezlenmesi söz konusudur. Bu seçici fonksiyonlar ise vücuttaki metabolik faaliyetleri devam ettirmektedir.
Asimetrik sentezlerde bir maddenin enantiyomerlerinden yalnızca biri sentezlendiğinden; hem sentetik kimyada hem de tıp sektöründe asimetrik moleküllerin yeri oldukça büyüktür. Bunu bir örnek üzerinde açıklayacak olursak; özellikle hamile kadınlarda bulantıyı önlemek amacı ile kullanılan Talidomit (Thalidomit), rasemik olarak yıllarca kullanılmıştır. Ancak tedavi edici etkisinin yanında sakat çocuk doğumlarına ve zehirlenmelere neden olduğu daha sonra yapılan birçok araştırma ile belirlenmiştir.1
Sonradan anlaşılmıştır ki; ilacın ham maddesinin rasem sentezi bu olumsuz etkileri ortaya koymaktadır. İlacın enantiyomerlerinden birinin kullanılması ile bulantının kesildiği ve yan etkilerinin oluşmadığı görülmüştür.
Örnekte de görüldüğü gibi asimetrik sentezler özellikle ilaç sanayisinde hatırı sayılır bir yere sahiptir. Bu basit konu bile enantiyomerlerden yalnız birinin sentezi ve kullanımının ölümle yaşam arasındaki ince çizgiyi ortaya koymaktadır. İlaç etken maddelerinin yapısındaki her bir enantiyomerin farklı etki gösterdiği bilinmektedir. İlaçların yüksek enantiyomerik saflıkta hazırlanması, stereoselektif sentez için oldukça önemlidir. Ayrıca enantiyomerlerin yüksek saflıkta sentezi önemli bir problemdir.2,3
Kaynaklar :
- Zahran, M.A.H., Salem, T.A.R., Samaka, R.M., Agwa, H.S., Awad, A.R, Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2008, 16, 9708-9718.
- Brent, R.L., The Journal of Pediatrics, 1964, 64, 762-770.
- Solomons, W.G.T., Fryhle, C.B., Organic Chemistry, Wiley, 2011, s.210.
Yazar : Düzce Üniversitesi Öğretim Üyesi Yard. Doç. Dr. Haydar GÖKSU
Üniversite : Atatürk Üniversitesi
Bölüm : Kimya Öğretmeni
Dergi : Sayı 15– Sayfa 7
