إن استبدال نوى الهيدروجين الموجودة في جزيئات البيريدين، التي تشكل أساس صناعة الأدوية، بذرات الديوتيريوم، سيساعد في إنشاء نوع جديد من الهيكل العظمي للأدوية
تحتوي نوى ذرات الهيدروجين العادية على بروتون واحد فقط. إذا قمت بإضافة نيوترون، يتحول الهيدروجين إلى الديوتيريوم. ومن حيث المبدأ، فإن المركبات التي تحتوي على الديوتيريوم بدلًا من ذرات الهيدروجين متطابقة كيميائيًا. ومع ذلك، قد تكون هناك اختلافات كبيرة. على سبيل المثال، "الماء الثقيل"، وهو الماء الذي يحتوي على الديوتيريوم بدلاً من الهيدروجين، يعتبر سامًا لأنه يتداخل مع العمليات الكيميائية الحيوية شديدة الحساسية في الجسم ويؤدي إلى فشل التمثيل الغذائي.
كما أفاد الباحثون في مقال علمي في مجلة Angewandte Chemie، أنه عندما يتم استبدال ذرات البيريدين بذرات الديوتيريوم، فإنها تؤدي إلى شكل بلوري لا يمكن الحصول عليه إلا تحت ظروف الضغط العالي للبيريدينات العادية. من الممكن أن يتم استخدام الفروق الدقيقة المسؤولة عن هذا النوع من التأثير لتحسين نطاق الخصائص المتاحة للمواد الطبية.
البيريدين عبارة عن حلقة سداسية تحتوي على خمس ذرات كربون وذرة نيتروجين واحدة. ترتبط كل ذرة من ذرات الكربون بذرة هيدروجين واحدة. ويمكن استبدالها بذرات الديوتيريوم. اكتشف فريق بحثي بقيادة رولاند بويز من جامعة دويسبورج إيسن في ألمانيا أن البيريدين المحتوي على الديوتيريوم يتبلور عند درجة حرارة خمسة وثمانين درجة مئوية تحت الصفر إلى شكل بلوري مختلف عن الشكل الذي يتم الحصول عليه من البيريدين العادي. وفي الوقت نفسه، قرر الباحثون البريطانيون الذين يعملون مع سيمون بارسونز أن البيريدين الناقص في الديوتيريوم عند الضغط العالي يؤدي أيضًا إلى هذا الشكل، لأنه يشغل حجمًا أصغر من بنية البيريدين العادية.
ومن الواضح أن استبدال ذرات الهيدروجين بذرات الديوتيريوم يغير قوة التفاعلات بين مجموعات مختلفة من الذرات في الذرات المجاورة، مما يجعل الترتيبات الهيكلية الأخرى أكثر ملاءمة من حيث الطاقة. تلعب هذه العلاقات بين المجموعات المختلفة من الذرات أيضًا دورًا حاسمًا في المواد الطبية، على سبيل المثال عندما يحتاج الدواء إلى التطابق بنيويًا قدر الإمكان مع الموقع النشط للإنزيم. التغييرات الطفيفة يمكن أن تؤدي إلى اختلافات كبيرة في النشاط الدوائي.
وهذا هو السبب الذي يجعل الباحثين مهتمين جدًا بالبيريدينات المحتوية على الديوتيريوم: فالبيريدين مادة أولية مهمة في صناعة الأدوية، ويوجد هيكلها الهيكلي في العديد من الأدوية. يعتقد الباحث الرئيسي أن استبدال ذرات الهيدروجين بالديوتيريوم سيمكن من تطوير أدوية جديدة أكثر تحديدًا أو لها آثار جانبية أقل من نظيراتها التقليدية.
وفي نفس الموضوع على موقع العلوم :
تعليقات 4
كيف تتغير؟
والدي على حق.
خطأ سخيف ينشأ عن حسن النية.
مع خالص إعتذارى.
خطأ المؤلف
"إذا أضفت بروتونًا إضافيًا، يتحول الهيدروجين إلى الديوتيريوم"
الديوتيريوم هو نظير للهيدروجين يحتوي على فائض من النيوترونات ويحتوي على بروتون واحد فقط.
لا يوجد فريدمان ثقيل 🙂