Medicinska hemija
Medicinska ili farmaceutska hemija je naučna disciplina na presjeku hemije i farmacije koja se bavi dizajniranjem i razvojem farmaceutskih lijekova. Uključuje identifikaciju, sintezu i razvoj novih supstanci (koje su podvrgavane kliničkom testiranju ili upravo odobrene za upotrebu) pogodnih za terapijsku upotrebu. Također uključuje proučavanje postojećih lijekova, njihovih bioloških svojstava i njihovih kvantitativnih odnosa strukture i aktivnosti.[1][2]
Hemija je odigrala bitnu ulogu u otkrivanju i razvoju lijekova. Inspiracija za dizajn molekula često dolazi iz prirode, sa prirodnim proizvodima koji pružaju bioaktivne molekulske skelete koji se mogu strukturno modifikovati kako bi se poboljšala aktivnost molekule.[3] Medicinska hemija je nauka koja kombinuje organsku hemiju sa biohemijom, računarskom hemijom, farmakologijom, molekularnom biologijom, statistikom i fizičkom hemijom.
Spojevi koji se koriste kao lijekovi najčešće su organski spojevi, koji se često dijele u široke klase malih organskih molekula (npr. atorvastatin, flutikazon, klopidogrel) i "bioloških" (infliksimab, eritropoetin, inzulin glargin), od kojih su potonji najčešće medicinski preparati proteina (prirodna i rekombinantna antitijela, hormoni itd.). Lijekovi također mogu biti neorganski i organometalni spojevi, koji se obično nazivaju metalolijekovima (npr. agensi na bazi platine, litija i galija kao što su cisplatin, litij-karbonat i galij-nitrat).
Medicinska hemija se u svojoj praksi najčešće fokusira na monomere. Obuhvata sintetičku organsku hemiju i aspekte prirodnih proizvoda i računarsku hemiju u bliskoj kombinaciji sa hemijskom biologijom, enzimologijom i strukturnom biologijom, zajedno s ciljem otkrivanja i razvoja novih lijekova. Ona uključuje identifikaciju, a zatim sistematsku i temeljitu sintetičku promjenu novih supstanci kako bi ih učinila pogodnim za terapijsku upotrebu. Uključuje sintetičke i računarske aspekte proučavanja postojećih lijekova i sredstava u razvoju u odnosu na njihove biološke aktivnosti i svojstva, tj. razumijevanje njihovih odnosa strukture i aktivnosti. Farmaceutska hemija se fokusira na aspekte kvaliteta lijekova i ima za cilj osigurati pogodnost za primjenu medicinskih proizvoda.[4]
Sa biološkog aspekta, medicinska hemija se kombinuje i formira skup uvezanih nauka, kombinujući svoje organske, fizičke i računarske naglaske uz biološka područja kao što su biohemija, molekularna biologija, farmakognozija i farmakologija, toksikologija i veterinarska i humana medicina. Ove discipline zajedno sistematski nadgledaju mijenjanje identifikovanih hemijskih agenasa tako da nakon farmaceutske formulacije budu sigurni i efikasni, a samim tim i pogodni za upotrebu u liječenju bolesti. Biofizičke tehnike obuhvataju raznolik spektar metoda koje ispituju fizičke i hemijske osobine bioloških sistema; ove tehnike pružaju kvantitativne podatke o molekularnim interakcijama, strukturnim promjenama i dinamičkim procesima, nudeći dublje razumijevanje interakcija između lijekova i ciljeva na molekularnom nivou.[5]
Disciplina medicinske neorganske hemije istražuje ulogu metala u medicinskoj metaloterapiji, koja uključuje proučavanje i liječenje bolesti i zdravstvenih stanja povezanih s neorganskim metalima u biološkim sistemima. Postoji nekoliko metaloterapeutika odobrenih za liječenje raka (koji sadrže, primjerice, platinu, rutenij, gadolinij, titan, germanij, vanadij i galij), antimikrobnih sredstava (npr. srebro, bakar i rutenij), dijabetesa (npr. vanadij i hrom), antibiotika širokog spektra (npr. bizmut), bipolarnog poremećaja (npr. litij).[6][7] Druga područja istraživanja uključuju: metalomiku, genomiku, proteomiku, dijagnostička sredstva (npr. MRI: gadolinij, mangan; Rendgensko zračenje: barij, jod) i radiofarmaceutike.
Uloga farmakoloških pomoćnih grana u medicinskoj hemiji
[uredi | uredi izvor]Učinkovitost lijeka ili supstance koju proučava medicinska hemija ovisi o interakciji supstance sa tijelom. Postoje četiri pomoćne grane farmakologije koje proučavaju:
- liberaciju, apsorpciju, distribuciju, metaboliziranje, eliminaciju i reakciju na lijek (upotrebljava se skraćenica LADMER) - farmakokinetika (FK);
- biohemijski i fiziloški učinak same supstance ili lijeka na tijelo - farmakodinamika (FD)[8];
- kada i u kojoj količini lijek postaje otrov - toksikologija; i
- dozu ili količinu lijeka koja je potrebna kako bi se postigao željeni terapijski efekat (što ovisi o starosnoj dobi, spolu, tjelesnoj težini, klimi i slično) - dozologija
Farmakokinetiku možemo shvatiti kao granu farmakologije koja proučava "način na koji tijelo djeluje na lijek", a za farmakodinamiku vrijedi obrnuto.
Također pogledajte
[uredi | uredi izvor]Reference
[uredi | uredi izvor]- ↑ Davis A, Ward SE, ured. (2015). The Handbook of Medicinal Chemistry. Royal Society of Chemistry. doi:10.1039/9781782621836. ISBN 978-1-78262-419-6.
- ↑ Barret R (2018). Medicinal Chemistry: Fundamentals. London: Elsevier. ISBN 978-1-78548-288-5.
- ↑ Duboc, Carole; Flitsch, Sabine L. (26. 2. 2024). "Drug Discovery and Development". JACS Au. 4 (2): 276–278. doi:10.1021/jacsau.4c00111.
- ↑ Roughley SD, Jordan AM (maj 2011). "The medicinal chemist's toolbox: an analysis of reactions used in the pursuit of drug candidates". Journal of Medicinal Chemistry. 54 (10): 3451–3479. doi:10.1021/jm200187y. PMID 21504168.
- ↑ Bingham, Matilda; Pesnot, Thomas; Scott, Andrew D. (1. 1. 2023), Chapter Two - Biophysical screening and characterisation in medicinal chemistry, Elsevier, str. 61–104, pristupljeno 6. 8. 2025
- ↑ Hanif M, Yang X, Tinoco AD, Plażuk D (28. 5. 2020). "Editorial: New Strategies in Design and Synthesis of Inorganic Pharmaceuticals". Frontiers in Chemistry. 8: 453. Bibcode:2020FrCh....8..453H. doi:10.3389/fchem.2020.00453. PMC 7270431. PMID 32548093.
- ↑ Anthony EJ, Bolitho EM, Bridgewater HE, Carter OW, Donnelly JM, Imberti C, et al. (novembar 2020). "Metallodrugs are unique: opportunities and challenges of discovery and development". Chemical Science. 11 (48): 12888–12917. doi:10.1039/D0SC04082G. PMC 8163330 Provjerite vrijednost parametra
|pmc=(pomoć). PMID 34123239 Provjerite vrijednost parametra|pmid=(pomoć). - ↑ "What Is Medicinal Chemistry? A Comprehensive Overview". Biology Insights (jezik: engleski). 29. 4. 2025. Pristupljeno 6. 8. 2025.
Vanjski linkovi
[uredi | uredi izvor]
