TEORIAA

Kiraalisuus

Lyhyt katsaus lääkeaineen vaikutukseen elimistössä

Useat lääkeaineet koostuvat kahdesta erilaisesta enantiomeerista (eli peilikuvaisomeerista), joista toisella on kyky sitoutua kohdemolekyyliin. Markkinoilla olevista lääkeaineista 80 % on tällaisia. Yleensä toinen enantiomeereista on joko ollenkaan vaikuttamatta, vaikuttaa vähäisessä määrin halutulla tavalla tai vaikuttaa epäsuotuisasti.

Tästä esimerkkinä talidomidi-lääkeaine, jota käytettiin 1950-luvulla muun muassa ehkäisemään raskausajan pahoinvointia. Vuonna 1961 se poistettiin myynnistä sikiövaurioita aiheuttavana lääkkeenä. Myöhemmin vahvistui sikiövaurioiden syynä olevan talidomidin S(-)-muoto, toisen (R(+)) enantiomeerin yhä ehkäistessä pahoinvointia.

Nykyään pyritään tarkoin tutkimaan lääkeaineen enantiomeerit ja tuottamaan sellaisia lääkkeitä, joissa olisi vain tätä vaikuttavaa muotoa; tämä on eräs keskeinen lääketieteellisen kemian tutkimusalue. Enantiomeerien erotus on ollut vaikeaa ja taloudellisesti kannattamatonta. Avuksi ovat tulleet analyysimenetelmät, joissa hyödynnetään molekyylin kiraalisuutta. Edellä mainittu deksibuprofeeni on eräs tällainen uuden kehittelyn lääketuote.

Tavoitteen yhden muodon lääkkeisiin siirtymisestä ovat asettaneet ainakin Japani, Euroopan Unioni ja Pohjoismaat yleensä, myös USA.

Pieni Sanasto:

Isomeeri

• yhdisteitä, joilla on sama molekyylikaava, erilainen rakennekaava, erilaiset fysikaaliset ja/tai kemialliset ominaisuudet. Isomeria jaetaan kahteen päätyyppiin: rakenneisomeriaan ja stereoisomeriaan. Rakenneisomeria jaetaan seuraavasti: runko-, paikka- ja funktioisomeria. Stereoisomeria jaetaan seuraaviin: cis-transisomeria, optinen isomeria (eli peilikuvaisomeria) ja konformaatioisomeria.

Paluu Tekstiin

Enantiomeeri

• peilikuvaisomeeri ja optinen isomeeri. Optisille isomeereille on tunnusomaista kiraalisuus eli molekyylin epäsymmetrisyys, jolloin yhdisteessä on vähintään yksi kiraliakeskus, yleensä hiili, johon on liittyneenä neljä erilaista atomia tai atomiryhmää. Tämä on optisesti aktiivinen, jolloin yhdiste kiertää polaroitua valoa joko oikealle ((+)-muoto) tai vasemmalle ((-)-muoto).

Yhdisteen R- ja S-konfiguraatiot johtuvat kiraalisen molekyylin eri atomeista tai atomiryhmistä; tämä voidaan määrittää silmämääräisesti kolmiuloitteisella sekvenssi- sääntö -systeemillä, jossa atomit tai atomiryhmät asetetaan prioriteettijärjestykseen painavammasta kevyempään päin atomi atomilta. Näin nähdään kumpaan suuntaan, myötä- vai vastapäivään (eli R vai S), molekyyli kiertyy; tätä sanotaan yhdisteen absoluuttiseksi konfiguraatioksi ja se myös ilmaisee yhdisteen olevan optisesti aktiivinen. (Asiasta kiinnostuneille tarkempaa tietoa löytyy esimerkiksi Pirjo Naparin kirjasta "Orgaaninen kemia".)

Mitään yksiselitteistä yhteyttä ei ole R,S-konfiguraatioiden ja (+)/(-)-kiertosuuntien välillä.

Ohessa esimerkkinä maitohappojen R- ja S-muodot ((-)-maitohappoa on happamassa maidossa ja (+)-maitohappoa syntyy lihaksiin esimerkiksi urheilusuorituksen aikana, joissa se voi aiheuttaa väsymyksen tunteen).