Main menu

Pages

استطاع العلماء القضاء على الآثار الجانبية للدواء drug side effects



Scientists eliminate drug side effects by manipulating molecular chirality

تاريخ: 19 مايو 2020

مصدر: جامعة هونك كونك

ملخص:

طور العلماء تقنية جديدة يمكن أن تنتج أدوية علاجية خالصة وخالية من الآثار الجانبية المرتبطة بها.

 

 

استطاع العلماء القضاء على الآثار الجانبية للدواء drug side effects


 

طور علماء من جامعة هونج كونج المعمدانية (HKBU) تقنية جديدة يمكن أن تنتج عقاقير علاجية خالصة دون الآثار الجانبية المرتبطة بها.

 

يمكن لهذه الطريقة ، التي يستخدم فيها جهاز تصنيع البنية النانوية ، التلاعب في كيرلية chirality جزيئات الدواء عن طريق التحكم في اتجاه دوران الركيزة داخل الجهاز ، وبالتالي القضاء على الآثار الجانبية المحتملة التي يمكن أن تنشأ عندما يأخذ الناس الأدوية التي تحتوي على جزيئات مع كيرلية غير صحيحة.

 

تم نشر نتائج البحث المنشورة في المجلة العلمية الدولية Nature Chemistry ، الطريق نحو الإنتاج الضخم للأدوية الأكثر نقاءًا والأرخص والأكثر أمانًا والتي يمكن تصنيعها بطريقة قابلة للتطوير وأكثر ملاءمة للبيئة.

 

 


التحكم في chirality الجزيئية يحسن سلامة الأدوية

تحتوي العديد من الجزيئات الكيميائية على تكوينين ، أو نسختين ، عبارة عن صور مرآة متشابهين. أثناء مشاركة نفس الصيغة الجزيئية ، فإن النسختين تمتلكان ترتيبات مختلفة لذراتهما المكونة في الفضاء. وتتميز النسختان من الجزيئات بتكوينات باليسار واليمين مثل أيدي البشر. يمكن أن يكون للجزيئات ذات chirality " اليد اليسرى" و "اليد اليمنى" تأثيرات كيميائية حيوية مختلفة تمامًا.

 

تتكون أكثر من نصف الأدوية العلاجية من كميات متساوية من جزيئات اليد اليسرى واليمنى ، والمعروفة باسم "المسامير" ؛ يمكن للبعض علاج أمراض معينة ، ولكن الآخر قد يكون له آثار ضارة. يمكن أن يساعد فصل الجزيئات وإنتاجها باستخدام ترتيب chirality فقط (المعروف باسم enantiomer واحد) المسؤول عن التأثيرات العلاجية في إنتاج الأدوية مع تحسين السلامة والفعالية.

 


 

التحكم الشامل في chirality الجزيئية

بشكل عام ، الجزيئات لها حجم صغير للغاية يتراوح من مليون إلى مائة ألف من قطر شعر الإنسان. لذلك ، من الصعب للغاية أن يتم بشكل انتقائي إنتاج أحد النسختين من جزيء chirality باستخدام التحكم "المقياس الكلي" (أي المقياس البعدي الذي يمكن رؤيته باستخدام العين المجردة وتشغيله يدويًا). لإنتاج عقاقير أحادية التماثل ، استخدم الكيميائيون بشكل كبير جزيئات تسمى "براميل chiral" للتحكم الفعال في chirality الجزيئية للأدوية في المختبر أو الصناعة على النطاق الجزيئي ، وهي عملية تسمى التوليف غير المتماثل. ومع ذلك ، فإن التقنيات الحالية لإنتاج الأدوية أحادية التباين تحتوي على إجراءات معقدة ، وهي مكلفة وغير صحية للبيئة.

 

ابتكر الدكتور جيفري هوانغ زيفنغ ، الأستاذ المساعد في قسم الفيزياء في جامعة هونج كونج ، وفريقه البحثي نهجًا جديدًا للتعامل مع chirality الجزيئي من خلال التحكم على نطاق واسع بالتعاون مع جامعة سيتشوان وجامعة قوانغشي الطبية والجامعة الجنوبية للعلوم والتكنولوجيا. وهي تنطوي على التوسط في التلاعب بالهيكل النانوي المعدني الحلزوني (أي النانوية المعدنية) التي تكون على شكل زنبرك حلزوني ، ولها حجم مميز من الألف من قطر شعرة الإنسان.

 

 


تحديد اتجاه دوران chirality الجزيئية

قام فريق البحث بتلفيق النانو المعدنية باستخدام تقنية تصنيع النانو تسمى ترسيب زاوية اللمعة (GLAD) تم ترسيب الفضة والنحاس على الركيزة الداعمة التي تم تدويرها في اتجاه عقارب الساعة وعكس اتجاه عقارب الساعة لتصنيع أدوات النانو المعدنية اليمنى واليسرى ، على التوالي.

 

ثم استخدم فريق البحث الأشعة فوق البنفسجية للحث على تفاعل كيميائي. وقد تسبب هذا في جزيئات حمض 2-أنثراسين كربوكسيل (AC)  anthracenecarboxylic  الممتصة على النانو المعدنية للخضوع للتفاعل الكيميائي وتشكيل منتجات chirality جزيئية ، والتي تشبه بعض الأدوية. عندما تم ربط التيار المتردد على سطح المصلب النانوي المعدني الأيمن وتعرضه للضوء فوق البنفسجي ، فإنه ينتج بشكل تفضيلي منتجات جزيئية كروية "ذات اليد اليمنى". على نفس المنوال ، عندما تم امتصاص التيار المتردد على سطح المانع المعدنية النانوية اليسرى وتعرضها للضوء فوق البنفسجي ، أنتج بشكل تفضيلي منتجات جزيئية كروية "أعسر". وبعبارة أخرى ، يمكن تحديد chirality للمنتج الجزيئي بشكل موثوق من خلال chirality من nanohelices المعدنية ، والتي يتم التحكم فيها من خلال اتجاه دوران الركيزة.

 

يوضح البحث أن التحكم في اتجاه دوران الركيزة على المستوى الماكروسكوبي يمكن أن يتعامل بسهولة مع chirality الجزيئية. هذا هو تطبيق غير مسبوق لطريقة المقياس الكلي (من خلال التحكم في اتجاه دوران حامل الركيزة 4 بوصة) للتعامل مع chirality على المستوى الجزيئي (المنتجات الجزيئية chiral في نطاق جزء من المليار من المتر).

 

 


النهج الصحي للحد من الآثار الجانبية للمخدرات

"إن نجاحنا في التعامل مع chirality الجزيئية من خلال الهندسة العينية يسمح بتصنيع الأدوية في أشكال متجانسة فردية مع اليد اليسرى أو اليمنى فقط. وبالتالي ، سيساعد على التخلص من الآثار الجانبية الضارة ، وأحيانًا المميتة ، للعديد من الأدوية العلاجية قال الدكتور هوانغ.

 

إن استخدام chiral ligands في الطريقة التقليدية للتوليف غير المتماثل أمر لا مفر منه ، وقد يتسبب في تلوث البيئة. في المقابل ، في هذا النهج الجديد ، يمكن استخدام nanohelices المعدني بشكل متكرر لإنتاج أدوية أحادية التباين بدون استخدام ligands chiral. ونتيجة لذلك ، يمهد الطريق نحو الإنتاج الضخم للأدوية العلاجية بأسعار معقولة والتي يتم تصنيعها بطريقة قابلة للتطوير باستخدام مواد قابلة لإعادة التدوير.

 

 

المصادر

  • Materials provided by Hong Kong Baptist UniversityNote: Content may be edited for style and length.
  • Xueqin Wei, Junjun Liu, Guang-Jie Xia, Junhong Deng, Peng Sun, Jason J. Chruma, Wanhua Wu, Cheng Yang, Yang-Gang Wang, Zhifeng Huang. Enantioselective photoinduced cyclodimerization of a prochiral anthracene derivative adsorbed on helical metal nanostructuresNature Chemistry, 2020; DOI: 10.1038/s41557-020-0453-0

 

اعداد
:

علي ثاير النعيمي

Instagram

Facebook




Comments

Titles