פינת "חברי הפורום מרצים"

ch561

New member
פעילות אופטית-חלק א

עד לא מזמן הכימיה ידעה לזהות חומרים רק לפי הנוסחה מולקולרית שלהם וזהו. חומר בעל אטום פחמן אשר עליו קבוצות מתמירות שונות היה נחשב כחומר אחד. אך בעצם החומר הזה הוא חומר כירלי (בעל מרכז כירלי). עכשיו מה זאת בעצם כירליות? המילה כירליות לקוחה מהמילה היוונית כף יד. כפות הידיים שלנו הן כירליות, הן דמות במראה אחת של השניה. לא נוכל לחפוף כף יד אחת לכף יד שניה, כך גם במולקולות. כאשר ניקח אטום פחמן כגון מתן CH4 ונתמיר אטום, הלוגן, אחר במקום כל מימן שלו נקבל מולקולה כגון CFClBrI מולקולה זאת היא בעלת יכולת להיות כירלית. אם נחליף מיקום של אחד ההלוגנים במולקולה נקבל תמונת ראי של המולקולה הראשונית שלנו, כעת לא יהיה ניתן לחפוף את המולקולות. כאשר יש לנו תערובת של שני האננטיומרים יחדיו התערובת היא רצמית (מכילה את שני האננטיומרים). חומר רצמי הוא חומר ללא פעילות אופטית. קשה מאוד וכמעט בלתי אפשרי להפריד אננטיומרים. ישנן שיטות מיוחדות יקרות להפרדת אננטיומרים. כאשר מעונינים לסנתז מולקולה לטיפול תרופתי למשל כמובן שאנחנו מעונינים באננטיומר אחד. בכימיה היום ככלל ובתחום הפרמצפטי בפרט ישנה חשיבות עליונה לנושא הכירליות. כיוון שכל הבריאה היא כירלית, מפשוט החיידקים עד לאדם. כל בעלי החיים מזהים את אננטיומר מסוים כאשר האננטיומר השני יכול או לא להשפיע במקרה הטוב ואפילו להזיק במקרה הרע. כל זה כאשר יש רק מרכז כירלי אחד, מה קורה כאשר יש עוד מרכזים כירלים, זאת אומרת עוד אטום פחמן, כעת יש דיאסטריומר. לדיאסטריומר יש תכונות פיזיקלית שונות. לכן דיאסטריומרים ניתן להפריד ביתר קלות מאשר האננטיומרים. זאת בקצרה על פעילות אופטית הרחבות ניתן לקרוא במאמרים המצורפים, וכמובן שניתן לשאול שאלות. כיצד זה החל: Pasteur בסביבות 1850, הבחין שלחומצה טטרית מתגבשת אצלו בכלי, יש סוגי גבישים: אחד שמסובב את האור ימינה והשני שמסובב את האור שמאלה. ועד היום ניתן להבחין בין שני אננטיומרים (חומרים בעלי מרכז כירלי שונה) על ידי סיבוב האור.
 

ch561

New member
פעילות אופטית- חלק ב

כפי שכבר כתבתי, גם גוף האדם הוא כירלי. לרוב האנשים יש לב בצד אחד של הגוף (צד שמאל למי ששכח), ישנו מקרה שבו הלב נמצא בצד השני של הגוף, לתופעה זאת קוראים Situs Inversus. כאשר באנשים אשר סובלים מתופעה זו, חלק מהאיברים הפנימיים הם הפוכים. מלבד הכבד ואיברים אחרים שנמצאים בצידו השני של הגוף הלב נמצא בצד ימין. אנשים אילו סובלים מאוד ורובם אינם מאריכים חיים, בגלל שגוף האדם אינו בנוי להיות דמות ראי של עצמו. הם סובלים מבעיות מרובות שהעיקרית היא בעיות במערבולות שיוצר הדם ביציאה מהלב. לרובם בעיות עם הלב בגלל בעיה פעוטה של כיוון המערבולת הדם ביציאה מהלב. שוב להזכיר לכם, מכיוון שגוף האדם הוא כירלי, כל דבר שאינו בצד שבו הוא אמור להיות יוצר בעיה. עוד דוגמה לבעיה בעקבות שינוי כיוון בבעל חיים, למשל בחלזונות Helix Pomatia, חלזונות אילו הסיבוב בקונכיה הוא לכיוון שמאל. ישנם מוטציות של חלזונות שהסיבוב בקונכיה שלהם הוא לכיוון ימין. היחס בין חלזונות של הסיבוב שמאל ימין הוא 1:20000. הבעיה המרכזית היא שבגלל שהרוב הוא שמאלי החלזונות בעלי סיבוב ימין אינם יכולים להזדווג עם השמאליים. פשוט הקונכיה מפריע להם להזדווג, לכן לרוב אינם יכולים להזדווג ולכן אחוזם נשאר נמוך.
 

ch561

New member
פעילות אופטית- חלק ג

עכשו נדבר על כירליות במולקולות. לפני שנדבר על חשיבות הכירליות בתרופות נתחיל במשהו פשוט. ניקח מולקולות פשוטות ונראה האם יש הבדל בין שני האננטיומרים. כיוון שגוף האדם בנוי מאנזימים שבנויים מחלבונים שבעצמם כירלים, גוף האדם מזהה את האננטיומרים השונים. ניקח את הCarvone מולקולה זאת בעלת שני אננטיומרים כאשר כל אחת בעלת ריח שונה ושימושה שונה בתעשיה. אחד האננטיומרים משמש כתוספת למשחת שיניים ומסטיק בעל ריח ה spearmint לעומתו האננטיומר השני הוא בעל ריח של caraway ושימושו כתוספת לגבינה קשה. שני האננטיומרים בעלי אותו מבנה מולקולרי רק שהסיבוב האופטי שלהם שונה, משמע הם אננטיומרים. לא חסרות דוגמאות לכך, לכן אני יביא אחת אחרונה שהיא מולקולת הLimonene , מולקולה זאת גם היא בעלת מרכז כירלי. גם במקרה זה שני האננטיומרים בעלי ריח שונה ונמצאים בפירות אחרים. אחד האננטיומרים נמצא בתפוז ובעל ריח של תפוז, כאשר השני נמצא בלימון ובעל ריח אופיני ללימון. עכשו נעבור לעולם הרפואה האם גוף האדם יכול לזהות מולקולות יותר מורכבות, האם אננטיומר שונה יכול לגרום גם נזק? התשובה לשאלה זאת היא כן. מקרה מצער שקרה סבגלל בעיה של אננטיומרים לא רצויים בגוף האדם הוא מקרה התלידומיד. בשנות ה- 60 נתנו לנשים הרות כנגד הסיפטומים של ההריון תרופה בשם תלידומיד. תרופה זאת נתנה כרצמט (הכילה את שני האננטיומרים), התרופה פעלה והחולות היו מרוצות. הבעיה היא שהעוברים נולדו ללא גפיים (תינוקות התלידומיד). הבעיה היתה שאננטיומר אחד באמת עובד. אבל האננטיומר הלא רצוי נכנס לרצפטור מסויים שאחראי על התפתחות הגפיים בעובר, וכך מנע את התפתחות הגפיים. לכן נולדו ילדים בריאים אך ללא גפיים (אני יחסוך ממכם את התמונות, אם משהו לא יודע או לא שמע על הבעיה הזאת שיחפש תמונות ברשת). התלידומיד נמצא בשימוש עד היום ברפואה כי באמת הוא תרופה טובה, אך בשימוש יומיומי גורלו נחרץ, שמו מעורר פחד. זאת בקצרה על כירליות וחשיבות האננטיומרים ברפואה ובכימיה. ישנן עוד הרבה דוגמאות של אנטטיומרים שונים בעלי פעילות שונה על הגוף, ניתן לקרוא על חלקם במאמרים המצורפים.
 
ממש מעניין! ../images/Emo22.gif

השכלתי המון-תודה. אני מצטרף לשאלה של medichi - באיזה מכשיר ניתן ליבדוק כילריות? יש לי כיוון מחשבה אבל אני מפחד שזה ממש לא קרוב
. שוב כל הכבוד ותודה רבה! מורן
 

medichi

New member
ואני אומר בוא נזרוק רעיונות יצרתיים

הרעיון שלי זה לגבש את החומר-ולבדוק עם קרן אור לאיזה צד מוסטת הקרן הבעיה עם הרעיון:מה קורה עם חומרים שלא ניתן לגבש ףאו כאלה שיש להם כמה מרכזים קיראליים שונים
 

mbm

New member
לא חייבים לגבש

אפשר למדוד את זוית הסיבוב גם בתמיסה
 

ch561

New member
לגבי כמה מרכזים כירלים

המכשיר עושה ממוצע. זאת אומרת אם מרכז כירלי אחד מסיט את האור לכיוון אחד והשני לכיוון השני אז הערך הוא ממוצע שלהם. לכן חומר רצמי (בעל 2 האננטיומרים) ערך אלפאD שווה ל 0. אם יש לי חומר בעל היסט של 0.5- ואני מסנטז את החומר האננטיומר שלו ואני בודק ב אלפאD ומקבל ערך של 0.5+, זה לא אומר שזה בטוח החומר אבל יחד עם עוד אנליזות זה מאוד מעודד.
 

ch561

New member
את האמת, לא זה ולא זה

זה קצת יותר מסובך, אבל לא רציתי להכנס לזה. כי לא רק החומר משפיע על הסיבוב האופטי אלא גם ריכוז החומר בממס ואפילו הממס עצמו . לכן, זה לא ממוצע ולא ערך מצטבר. אם אתה מעוניין שאני אפרט, רק תגיד.
 

Gilgil1

New member
אבל כן אשאל אותך

למה מראה הופכת ימין ושמאל אך לא למעלה ולמטה?? (אל תטרח לענות, התשובה ברורה).
 
תודה רבה! ../images/Emo105.gif

עוד לפני שאני קוראת, אני ממש בטוחה שהמאמר שלך יעזור לי מאוד בביוכימיה, אז המון תודה!
ועכשיו אני אתחיל לקרוא.....
 

Gilgil1

New member
תיקון/תוספת לגבי תלידומיד

התרופה מונעת התפתחות כלי דם. כיום החומר נמצא בניסויים מתקדמים (אם לא קבל כבר אישור של ה FDA) כתרופה לעצירת התפתחות כלי דם לתוך גידולים סרטניים (angiogenesis). התפתחות כלי דם אל תוך הגידול היא שלב קריטי שאם מצליחים למנוע אותו הגידול "נתקע" ולא גדל וגם לא מייצר גרורות (בגלל שאין הזנה וגם אין כלי דם שיסיעו את התאים מהאתר הראשוני לשניוני).
 

moran f

New member
רק הערונת

כשיש סיטוס אינברסוס מוחלט, כלומר כל האיברים הפוכים, אין בעיה.
 

moran f

New member
חכם אני לא ../images/Emo3.gif

אבל כשיש דבר אחד שאני מצליחה לזכור משיעורי אנטומיה... תודה
 
למעלה