A gyógyszerek és a kiralitás



Hasonló dokumentumok
Kiralitás és aszimmetrikus katalízis. Mika László Tamás

Sztereokémia, királis molekulák: (királis univerzum, tükörképi világ?) memo: a földi élet királis elemek sokasága!

KIRALITÁS. Dr. Bakos József egyetemi tanár

Szabó Dénes Molekulák és reakciók három dimenzióban

Részletes beszámoló az elvégzett kutatómunkáról

Enzim-katalizált (biokatalitikus) reakcióutak tervezése. Schönstein László Enzimtechnológiai Fejlesztő Csoport Debrecen, November 11.

Hidrogénezés a vegyiparban Kemo-, sztereo-, enantioszelektivitás. Dr Tungler Antal tud. tan. MTA EK, IKI, BME KKFT 2012

Bevezetés a biokémiába fogorvostan hallgatóknak - Munkafüzet 2. hét

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

Szabó Andrea. Ph.D. értekezés tézisei. Témavezető: Dr. Petneházy Imre Konzulens: Dr. Jászay M. Zsuzsa

Név: Pontszám: 1. feladat (3 pont) Írjon példát olyan aminosav-párokra, amelyek részt vehetnek a következő kölcsönhatásokban

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

Fémorganikus kémia 1

Izocinkona alkaloidok a heterogén katalitikus enantioszelektív hidrogénezésben

Katalízis. Tungler Antal Emeritus professzor 2017

Ciklusok bűvöletében Katalizátorok a szintetikus kémia szolgálatában

Fémionok szerepe az élő szervezetben: a bioszervetlen kémia alapjainak megismerése

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 2000

A kiralitás felfedezése

Aromás: 1, 3, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 13, (14) Az azulén (14) szemiaromás rendszert alkot, mindkét választ (aromás, nem aromás) elfogadtuk.

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

HETEROGÉN KATALITIKUS ASZIMMETRIKUS HIDROGÉNEZÉSEK

Történet van t Hoff (holland), Le Bel (francia): a szénatom tetraéderes 1901 van t Hoff Nobel-díj

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

Szemináriumi feladatok (alap) I. félév

Kun Ádám. Növényrendszertani, Ökológiai és Elméleti Biológiai Tanszék, ELTE MTA-ELTE-MTM Ökológiai Kutatócsoport. Tudomány Ünnepe,

A cukrok szerkezetkémiája

1. feladat (3 pont) Írjon példát olyan aminosav-párokra, amelyek részt vehetnek a következő kölcsönhatásokban

ZÁRÓJELENTÉS. OAc. COOMe. N Br

4. változat. 2. Jelöld meg azt a részecskét, amely megőrzi az anyag összes kémiai tulajdonságait! A molekula; Б atom; В gyök; Г ion.

Versenyző rajtszáma: 1. feladat

és s alkalmazása Dencs Béla*, Dencs Béláné**, Marton Gyula**

SZÉNHIDRÁTOK. 3. Válogasd szét a képleteket aszerint, hogy aldóz, vagy ketózmolekulát ábrázolnak! Írd a fenti táblázat utolsó sorába a betűjeleket!

Név: Pontszám: / 3 pont. 1. feladat Adja meg a hiányzó vegyületek szerkezeti képletét!

VÍZOLDHATÓ ALKIL- ÉS DIALKIL-FOSZFINOK SZINTÉZISE

Szénhidrogének II: Alkének. 2. előadás

A KÉMIA ÚJABB EREDMÉNYEI

09. A citromsav ciklus

Sztereokémia, királis molekulák: (királis univerzum, tükörképi világ?) Izomerek felosztása

Kémiai reakciók. Kémiai reakció feltételei: Aktivált komplexum:

Zöld Kémiai Laboratóriumi Gyakorlatok. Aldol kondenzáció

1. változat. 4. Jelöld meg azt az oxidot, melynek megfelelője a vas(iii)-hidroxid! A FeO; Б Fe 2 O 3 ; В OF 2 ; Г Fe 3 O 4.

Fémorganikus vegyületek

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK AZ ÉLŐ SZERVEZETEK KÉMIAI ÉPÍTŐKÖVEI AZ AMINOSAVAK ÉS FEHÉRJÉK 1. kulcsszó cím: Aminosavak

Kémia OKTV I. kategória II. forduló A feladatok megoldása

Önszerveződő szupramolekuláris arany komplexek

6) Az átmenetifémek szerves származékai

Szemináriumi feladatok (alap) I. félév

Zöld Kémiai Laboratóriumi Gyakorlatok. Oxidatív alkin kapcsolás

A fémkomplexek szerkezetéről

Reakciókinetika. Általános Kémia, kinetika Dia: 1 /53

Forró Enikı Új enzimes stratégiák laktám és aminosav enantiomerek szintézisére címő MTA doktori értekezésének opponensi véleménye

Szerves oldószerek vízmentesítése zeolitokkal

neutrális zsírok, foszfolipidek, szteroidok karotinoidok.

MÉRNÖKI ANYAGISMERET AJ002_1 Közlekedésmérnöki BSc szak Csizmazia Ferencné dr. főiskolai docens B 403. Dr. Dogossy Gábor Egyetemi adjunktus B 408

A katalízis fogalma és jellemzői

XI. Fémorganikus fotokémia. A cisz-cr(co) 4 (CH 3 CN) 2 előállítása és reaktivitása

Cikloalkánok és származékaik konformációja

Szénhidrogének III: Alkinok. 3. előadás

T I T - M T T. Hevesy György Kémiaverseny. A megyei forduló feladatlapja 8. osztály

1. feladat. Versenyző rajtszáma: Mely vegyületek aromásak az alábbiak közül?

Hogyan lesznek új gyógyszereink? Bevezetés a gyógyszerkutatásba

H 3 C CH 2 CH 2 CH 3

FOSZFIN-FOSZFIT TÍPUSÚ KIRÁLIS LIGANDUMOK ELŐÁLLÍTÁSA ÉS ALKALMAZÁSA ENANTIOSZELEKTÍV KATALITIKUS SZINTÉZISEKBEN. A DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI

XL. KÉMIAI ELŐADÓI NAPOK

Energia. Energiamegmaradás törvénye: Energia: munkavégző, vagy hőközlő képesség. Az energia nem keletkezik, nem is szűnik meg, csak átalakul.

Halogéntartalmú szerves vegyületek. 7. előadás

XXXVI. KÉMIAI ELŐADÓI NAPOK

Zárójelentés a Sonogashira reakció vizsgálata című 48657sz. OTKA Posztdoktori pályázathoz. Novák Zoltán, PhD.

Víz. Az élő anyag szerkezeti egységei. A vízmolekula szerkezete. Olyan mindennapi, hogy fel sem tűnik, milyen különleges

Szerves Kémia és Technológia Tanszék 2 MTA Szerves Kémiai Technológia Tanszéki Kutatócsoport

Sillabusz orvosi kémia szemináriumokhoz 1. Kémiai kötések

CO 2 aktiválás - a hidrogén tárolásban

Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 2010/2011. tanév Kémia I. kategória 2. forduló Megoldások

A kutatás eredményei 1

Klórozott szénhidrogénekkel szennyezett talajok és talajvizek kezelésére alkalmazható módszerek

Célkitűzés/témák Fehérje-ligandum kölcsönhatások és a kötődés termodinamikai jellemzése

6. változat. 3. Jelöld meg a nem molekuláris szerkezetű anyagot! A SO 2 ; Б C 6 H 12 O 6 ; В NaBr; Г CO 2.

β-aminosav származékok enzim katalizált kinetikus rezolválása

Kiralitás és homokiralitás

Vezető kutató: Farkas Viktor OTKA azonosító: típus: PD

Véralvadásgátló hatású pentaszacharidszulfonsav származék szintézise

Királis aminoalkil-foszfin ligandumok platina(ii)- komplexeinek koordinációs kémiai vizsgálata

1. feladat Összesen: 15 pont. 2. feladat Összesen: 10 pont

Az egyensúly. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27

Szerves kémiai szintézismódszerek

Antibakteriális hatóanyagot tartalmazó kapszulák előállítása, jellemzése és textilipari alkalmazása. Nagy Edit Témavezető: Dr.

OPTIKAILAG AKTÍV 1-ARILPIRROL ALAPVÁZÚ BIFUNKCIÓS VEGYÜLETEK SZINTÉZISE ÉS KATALITIKUS ALKALMAZÁSA. Tézisfüzet. Szerző: Erdélyi Zsuzsa

I. Bevezetés. II. Célkitűzések

Laboratóriumi technikus laboratóriumi technikus Drog és toxikológiai











Átírás:

Szent László TÖK A gyógyszerek és a kiralitás Dr. Zsigmond Ágnes SZTE Szerves Kémiai Tanszék Budapest, 2012.04.26.

Vázlat Mi az a kiralitás? A kiralitás és a gyógyszerek. A királis katalizátorok alkalmazása. A királis komplexek heterogenizálása

Mi az a kiralitás? Kiralitás a templomokban Az egri székesegyház oltárai

Mi az a kiralitás? ptikailag tiszta Zalaegerszegi templom oltárképe

Mi az a kiralitás? Kiralitás a természetben A kiralitás tükörképi párok létezése

Mi az a kiralitás? A bennünket körülvevő tárgyak két csoportba sorolhatók: szimmetrikus és nem szimmetrikus tárgyak

Mi az a kiralitás? Szimmetrikus tárgy Azonos a tükörképével, azaz a tárgy és a tükörképe egymással fedésbe hozható

Mi az a kiralitás? A kéz nem szimmetrikus Mi a különbség a szimmetrikus és a nem szimmetrikus tárgyak között? Fedésbe hozhatók ill. nem hozhatók fedésbe a tükörképük kel

Mi az a kiralitás? Nem hozható fedésbe a tükörképével Kivéve a kétbalkezeseket Az ilyen tárgyakat a kéz görög neve után királisnak nevezik

A kiralitás és a gyógyszerek Léteznek-e balkezes és jobbkezes vegyületek? (S) C C H H H CH 3 H H 3 C C C H H (R) Igen, amelyek nem hozhatók fedésbe a tükörképükkel

A kiralitás és a gyógyszerek (S) C C H H H CH 3 Nem hozhatók fedésbe egymással (R) C H H H C CH 3

A kiralitás és a gyógyszerek Ízlelhető irányultság H 2 N H 2 N H H (S) keserű H 2 N H NH 2 H ASZPARTÁM (mesterséges édesítőszer) (R) édes ASZPARAGIN

A kiralitás és a gyógyszerek Kiszimatolható kiralitás LIMNÉN (S) citrom illat (R) narancs illat

A kiralitás és a gyógyszerek Nem meglepő, hogy a tükörképek (enantiomerek) eltérő biológiai hatással rendelkeznek DPA H H H H H 2 N H (S) vérnyomás szabályozó H H 2 N H (R) nincs hatás H Szokásos kémiai reakcióval a két enantiomer 1:1 arányú elegyét kapjuk racém elegy Gazdaságtalan az 1:1 elegyet forgalmazni

A kiralitás és a gyógyszerek Sokkal nagyobb gond, ha az egyik enantiomer mérgező Thalidomide CNTERGAN H N N H N H N H (S) teratogén (R) nyugtató

A kiralitás és a gyógyszerek Contergan néven forgalmazták az R+S thalidomide racém elegyét Nyugtatóként terhes nőknek is javasolták Születési rendellenességeket okozott teratogén hatás A kiterjedt vizsgálatok rámutattak, hogy csak az S enantiomer teratogén Ezért optikailag tiszta enantiomereket kell forgalmazni: 1. a racém elegyet kell szétválasztani = rezolválás 2. a tiszta enantiomereket kell előállítani = aszimmetrikus szintézis

A kiralitás és a gyógyszerek A gyógyszereknek optikailag tiszta enantiomereknek kell lenniük 1. a racém elegyet kell szétválasztani = rezolválás 2. a tiszta enantiomereket kell előállítani = aszimmetrikus szintézis Rezolválás: a kémiai úton előállított vegyület szétválasztása két tiszta enantiomerre Ehhez királis katalizátorra van szükségünk a természet királis katalizátorai az enzimek

A kiralitás és a gyógyszerek A természet királis katalizátorai az enzimek Az enzimek mindegyike egy központi fématomból és a hozzá kapcsolódó ligandumokból áll. Pl: karbo-peptidáz A enzim a C-terminális aminosavat hasítja le a peptidről

A királis katalizátorok alkalmazása Az enzimek alkalmazása a rezolválásban = optikailag tiszta enantiomerek előállítása L-acetilaminosav D-acetilaminosav Enzim (***) L-acetilaminosav D-acetilaminosav Enzim (***) Enzim (***) L-aminosav Az acetilezett aminosav racém elegyéből az aminoaciláz enzim csak az L-acetilaminosavról távolítja el az acetilcsoportot.

A királis katalizátorok alkalmazása 2. tiszta enantiomerek előállítása = aszimmetrikus szintézis Gyakran hidrogénezéssel állítják elő a gyógyszer molekulát H 3 C H 2 C C H 2 CHCH 3 H 2 CH 3 H 2 C H C CH 2 CH 3 + CH 3 CH H 2 C 2 CH 3 C H (R) (S) ptikailag tiszta enantiomert akkor kapunk, ha a H 2 a kettős kötéshez képest csak az egyik irányból tud odakötődni a molekulához ezt biztosítja a királis katalizátor

A királis katalizátorok alkalmazása A királis katalizátor, olyan molekula amely maga is királis tükörképi párja van H 2 C H 2 C H 3 C (R)-Kat* * C CH 2 (R) CH 3 H 2 C H C CH 2 CH 3 H 3 C C CH 2 H 2 C (S) H 3 C C CH 2 * (R)-Kat* CH 3 CH H 2 C 2 CH 3 C H A katalizátorhoz kötődő C=C kettős kötést csak az egyik oldalról tudja a H 2 megközelíteni

A királis katalizátorok alkalmazása A 2001-es Nobel-díjakat az enzimekhez hasonló királis katalizátorok előállítására adták. William S. Knowles Ryoyi Noyori Barry Sharpless

A királis katalizátorok alkalmazása William Knowles (1917) Monsanto Chemical Company Dipamp = P P Me Me Ennek a királis ligandumnak Rh fémmel képzett komplexe a C=C kettős kötés hidrogénezésének királis katalizátora

A királis katalizátorok alkalmazása Az S-DPA előállításakor már ipari méretekben használják a királis katalizátort H CH 3 C H Ac H C C C 2 H NHAc CH 3 H 2 Rh-DIPAMP H H H HC C H C 2 H NHAc Ac H H HC C H C 2 H NHAc H H H H 2 N S-DPA H

A királis katalizátorok alkalmazása Egy másik 2001-es Nobel-díjas Ryoyi Noyori (1938) Nagoya University BINAP

A királis katalizátorok alkalmazása A Noyori ligandumnak Ru-l képzett komplexe C= kötés hidrogénezésére használható C 2 CH 3 H C 2 CH 3 C 2 CH 3

A királis katalizátorok alkalmazása A keton hidrogeneződése Ru(BINAP) komplexszel az alábbi séma szerint játszódik le H C 2 CH 3 gyors C 2 CH 3 99% C 2 CH 3 lassú H C 2 CH 3 1% Ez a reakció is optikailag tiszta enantiomerhez vezet kinetikus rezolválás

A királis katalizátorok alkalmazása A harmadik Nobel-díjas Barry Sharpless (1941) Massachuses Institute of Technology (-)-DET H H H (+)-DET Ti(dietil-tartarát) komplex + H 2 2 epoxid képződött

A királis katalizátorok alkalmazása (-)-DET H H H (+)-DET Ez a reakció is tiszta enantiomerhez vezet 95% A probléma, hogy nem minden alkénre alkal mas Ezért fejlesztette ki Eric Jacobsen a róla elneve zett katalizátort, amely a legtöbb alkén epoxidá lására alkalmas

A királis katalizátorok alkalmazása Eric Jacobsen (1960) Harvard University Eric Jacobsen kutatócsoportja

A királis katalizátorok alkalmazása Eric Jacobsen kutató laboratóriuma

A királis katalizátorok alkalmazása A Jacobsen katalizátor H H H H N Mn Cl N N Mn Cl N {4,4,6,6 -tetra-terc-butil-2,2 -[ciklohexán- 1,2-diil-bisz(nitrilometilidin)difenoláto]} mangán(iii)-klorid A Jacobsen katalizátor kiváló enantioszelektivitással epoxidálja az alkéneket

A királis katalizátorok alkalmazása A Jacobsen katalizátor kiváló enantioszelektivitásának értelmezése Az olefin csak egy irányból tudja megközelíteni a komplexet, a többi irányban térgátlás van

A királis komplexek heterogenizálása A Jacobsen katalizátor kiváló teljesítménye miatt sokan megpróbálkoztak a heterogenizálásával Miért kell heterogenizálni? mert könnyebb eltávolítani a reakcióelegyből mert újra felhasználható a drága katalizátor Hogyan lehet heterogenizálni? 1. szilárd hordozóra visszük fel a komplexet 2. porózus hordozó belsejébe építjük be a komplexet ily módon kapjuk a ship-in-a-bottle típusú katalizátorokat

A királis komplexek heterogenizálása ship-in-a-bottle hajó a palackban katalizátorok a hajó: királis komplex a palack: porózus hordozó rendszerint valamilyen zeolit háromdimenziós csatorna rendszer, a csatornák nagyüregekbe végződnek ide építhető be a komplex

A királis komplexek heterogenizálása Jacobsen komplex heterogenizálása Túlságosan nagy a mérete nehéz olyan zeolitot találni, amelynek ilyen nagy nagyürege van MCM 22 egy speciális zeolit nagyméretű (0,71x1,82 nm átmérőjű) nagy üreggel rendelkezik Előállítása során az első lépésben egy réteges szerkezetű képződmény alakul ki, majd hőkezeléssel lesz háromdimenziós szerkezetű A komplexet a réteges szerkezethez kell hozzáadni és a hőkezelést már a komplexszel együtt kell végrehajtani

A királis komplexek heterogenizálása Az MCM 22-be beépített Jacobsen komplex A heterogenizált komplex kiszűrhető és újra felhasználható

A királis komplexek heterogenizálása A heterogenizált Jacobsen komplexet az 2-fenil-propén (α-metilsztirol) epoxidálásában alkalmaztuk 140 139 tbuh 120 100 80 60 40 91 90 51 78 56 TF A heterogenizált katalizátor minden tekintetben felülmúlta a homogén megfelelőjét 20 epoxid 0 ee Kék oszlopok a heterogenizált, mályva szinűek a homogén katalizátor

Üzenet A gyógyszer molekulák többnyire királis vegyületek A királis vegyületek egyik előállítási lehetősége a királis katalízis A királis katalizátorok heterogenizálása könnyebb kezelhetőségük és újrafelhasználásuk miatt előnyös

Köszönöm szépen a figyelmet!