Döteryum İlaçların Etki Süresini Uzatabilir
Hidrojen (H) tüm elementlerin en hafifidir. Genellikle sadece pozitif yüklü bir proton ve negatif yüklü bir elektrondan oluşur ve bu formda protyum olarak da adlandırılır. Fakat aynı zamanda iki daha ağır hidrojen izotopu; döteryum ve trityum vardır. Döteryum çekirdeği protona ek olarak bir nötron içerir, hatta trityum halindeyken iki tane nötronu vardır. Her ikisi de çok nadirdir; trityum ise- döteryum ve protyumun aksine- radyoaktiftir.
Döteryum birkaç yıldır farmasötik araştırmaların odak noktası haline gelmiştir çünkü ilaçların 5, 10 hatta 50 kat daha yavaş parçalanmasını sağlayabilir. Almanya’daki Bonn Üniversitesi Kekulé Organik Kimya ve Biyokimya Enstitüsü’nden Prof. Dr. Andreas Gansäuer, bu durumu “Buna kinetik izotop etkisi diyoruz.” diye açıklıyor. Bunun nedeni, aktif maddelerin bozunması da dahil olmak üzere birçok reaksiyonun kendiliğinden oluşmamasıdır. Öncelikle hafif bir ‘itme’ye, aktivasyon enerjisine ihtiyaçları vardır. Bu, bir tepenin üzerinden geçmek için bir model araba kullanmak gibidir: Bu da sadece otomobilin yeterli momentumu varsa gerçekleşir.
Prof. Dr. Andreas Gansäuer diyor ki: “Hidrojeni döteryum ile değiştirirseniz, aktivasyon enerjisi genellikle bir miktar artar. Sonuç olarak, reaksiyonlar daha yavaştır. Bu aynı zamanda karaciğerdeki farmasötiklerin metabolizması için de geçerlidir.”
Gerilim Altında Üçlü Halkalar
Bu, ilaçlara protyum yerine döteryumun sokulmasının, onların daha uzun bir etkiye sahip olmalarına neden olduğu anlamına gelir. Böylece ilaçlar daha düşük dozlarda veya daha az sıklıkta alınabilirler. Bununla birlikte, döteryum nadirdir ve bu nedenle nispeten daha pahalıdır. Haliyle, döteryum tercihen sadece metabolizasyonun öncelikli olarak gerçekleştiği noktalara uygulanmalıdır. Yeni sürecin devreye girdiği yer burasıdır.
Bu süreç, epoksitler adı verilen ve şimdi neredeyse birçok farklı şekilde üretilebilen bir substrat sınıfına dayanmaktadır. Bu gruplar, iki köşeyi karbon atomları ve üçüncüsünü bir oksijen atomunun oluşturduğu bir tür “üçgen” olarak görselleştirilebilir. Bu üç üyeli halkalar büyük gerilim altındadır, bu da bir taraftan kolayca kopacakları anlamına gelir. Bu yüzdendir ki epoksitler enerjiyi gergin bir yay gibi depolar ve bu da belirli reaksiyonlar için kullanılabilir.
Seçici Değişim
Bonn Üniversitesi’nde Disiplinler Arası Araştırma Alanı “Maddenin Yapı Taşları ve Temel Etkileşimler” (THE Matter) üyesi Gansäuer, “Epoksitleri farklı test moleküllerine kattık ve katalizörümüzle gergin halkayı açtık. Bu katalizör, döteryumun bağlandığı bir titanyum atomu içeriyor.” diye açıklıyor. Mecazi olarak söylemek gerekirse, epoksi halkası kırıldığında iki reaktif uç oluşturur. Katalizör bunlardan birine bağlanır, ikinci adımda döteryumu serbest kalan uca aktarır. Gansäuer, ” Bu, bir döteryum atomunu tek bir yerde ve çok spesifik, istenen bir uzamsal yönelimle sisteme sokmamızı sağlar.” diyor.
Yöntemin bir başka avantajı: Birçok karmaşık molekülün, birbirinin ayna görüntüsü olan iki farklı bağlanma yolu vardır. Yeni işlem, iki şekilden yalnızca birini oluşturmak için kullanılabilir. Gansäuer, “Birbirinin ayna görüntüsü olan moleküllerin ayrıştırılması çok zor olduğundan ve dahası, insan vücudunda genellikle farklı özelliklere sahip olduklarından, bu stereoselektivite çok önemlidir ” diyor.
Geliştirilen yöntem, örneğin, ağrı kesici ibuprofenin ve antidepresan venlafaksinin döteryumlanmış öncülerini üretmek için kullanılmıştır. Makalenin yazarları, yöntemin gelecekte daha birçok ilaca uygulanacağından eminler.
Kaynak: news-medical.net
