I chimici si sbagliavano su Splenda

Anche i chimici possono sbagliare. Credito della foto:

I chimici medicinali-chimici organici che studiano le droghe-sviluppano frequentemente un’abilità che a volte informalmente è chiamata “tossicologia del bulbo oculare,” o la capacità di determinare un’idea approssimativa della tossicità di una sostanza appena vedendo la sua struttura chimica su carta. È una forma di intuizione. Più a lungo fai il lavoro, meglio ci riesci.

Sarebbe ragionevole chiamare questa abilità una “congettura altamente istruita”, che viene acquisita attraverso anni di studio della relazione tra le strutture di una varietà di sostanze chimiche e la loro tossicità. Non è perfetto, ma spesso lo facciamo bene. Potrebbe altrettanto facilmente chiamare giudizio tossicologico acquisito. Oppure, ” questa è una molecola dall’aspetto sgradevole!”

Ma fallì miseramente con il dolcificante artificiale Splenda (sucralosio). Per molti chimici medicinali, il sucralosio sembrava una cattiva notizia, ma si è rivelato esattamente l’opposto. Ne riparleremo piu ‘ tardi.

Tipicamente, il giudizio predittivo della tossicità si basa sul riconoscimento di un frammento in una data molecola che è noto per causare problemi quando è presente in altre sostanze chimiche. Chiamiamo il frammento un “punto caldo” (1) e spesso solleva una bandiera rossa.

La bandiera rossa più evidente per la tossicità è una molecola che sembra essere chimicamente reattiva. Le molecole reattive spesso causano problemi perché, come suggerisce il nome, reagiscono con biomolecole nel corpo (proteine o DNA, per esempio) e possono alterare le loro strutture. Questa alterazione può cambiare o addirittura disabilitare la funzione delle proteine o del DNA, e questo è ciò che di solito è responsabile della tossicità. A causa di questa proprietà, non ci sono molti farmaci reattivi sul mercato.

Le principali eccezioni a questo sono alcuni farmaci antitumorali, molti dei quali (specialmente quelli più vecchi) sono intenzionalmente fatti per essere reattivi, poiché funzionano avvelenando le cellule tumorali (e anche le cellule non cancerose).

Qualsiasi chimico organico addestrato può identificare i punti caldi che rendono le molecole reattive. (Questo è insegnato in Organico 101.) Questo è il motivo per cui il sucralosio ha sollevato alcune sopracciglia quando è stato approvato dalla FDA nel 1998. Il dolcificante non ha un punto caldo potenziale. Ne ha tre.

A quel tempo, c’era un collettivo ” eh?”in alcuni quartieri del mondo della chimica organica. Un certo numero di chimici (me compreso) ha deciso di non usarlo perché non ci piaceva l’aspetto della sua struttura chimica. (Altri dolcificanti artificiali, come l’aspartame, che non hanno alcuna somiglianza strutturale con il sucralosio, non mi hanno mai preoccupato.) Ma, si è scoperto che in questo caso, che i nostri bulbi oculari sono stati incrociati. Ci siamo sbagliati. Ecco perché.

Una classe di molecole reattive note è chiamata alogenuri alchilici e tutte hanno una caratteristica strutturale in comune: un legame chimico tra carbonio e uno degli alogeni: fluoro, cloro, bromo o iodio (2). Il seguente grafico descrive questo:

Ora, guarda la struttura del sucralosio:

Anche se sei tra i milioni di persone che odiano la chimica, non ne sanno nulla, o entrambi, è abbastanza ovvio che il sucralosio contiene tre alogenuri alchilici nella stessa molecola (cerchi blu). Questo è ciò che i chimici “spaventati”. Sulla carta, sembra che potrebbe essere una molecola reattiva. Quindi, come può essere che qualcosa che ha tre possibili punti caldi, ma anche una struttura chimica che assomiglia un po ‘ a un insetticida o un ritardante di fiamma sia abbastanza sicuro da mangiare?

La risposta è: Il tuo corpo.

Il sucralosio è identico al saccarosio (zucchero di canna), con una sola eccezione: i tre atomi di cloro (cerchi blu). Nel saccarosio, quegli atomi di cloro sono ossigeno. Ma sono questi atomi di cloro che trasformano lo zucchero in qualcosa senza calorie. Questo perché le due sostanze chimiche sono gestite in modo molto diverso nel tuo corpo.

Dopo aver ingerito il saccarosio, un enzima intestinale chiamato saccarasi lo converte rapidamente in una miscela 1:1 di glucosio e fruttosio. Entrambi questi zuccheri hanno un sacco di calorie. Ma la sucrasi non riconosce il sucralosio come zucchero, quindi l’enzima non reagisce con esso o lo scompone. Di conseguenza, quasi tutto il sucralosio passa attraverso il sistema digestivo senza essere assorbito (3). Questo è il motivo per cui ha zero calorie. Roba piuttosto intelligente.

Anche le tue papille gustative giocano un ruolo importante. Per ragioni che non posso spiegare, i tre atomi di cloro rendono il sucralosio 600 volte più dolce del saccarosio. Una lattina di Pepsi One contiene 60 mg di sucralosio (4). Una lattina di Pepsi regolare contiene 41 grammi (41.000 mg) di zucchero. Quindi, anche se il sucralosio fosse calorico, ne servirebbe solo 600 volte meno per ottenere la stessa dolcezza.

Dal momento che la roba è sintetica, è garantito che Joe Mercola e il resto delle droghe anti-chimiche di Internet cercheranno di spaventarti, e probabilmente ci riusciranno. Non mi sono nemmeno preoccupato di guardare.

Ma, se è di conforto, ecco alcuni dati tossicologici sul sucralosio. È difficile essere più sicuri di questo:

• Era impossibile uccidere i roditori a cui venivano somministrate dosi follemente elevate di sucralosio. Topi e ratti che sono stati alimentati a dosi singole di 16 e 10 grammi per chilogrammo di peso corporeo, rispettivamente, non sono morti. Questo è approssimativamente equivalente a un chilogrammo (2,2 libbre, o 1.000.000 mg) negli esseri umani. Avresti bisogno di bere 17.000 lattine di Pepsi One per ottenere così tanto.

• Quando i ratti sono stati nutriti con una dieta che consisteva in 2.5 per cento sucralosio, gli scienziati hanno notato che i ratti hanno sperimentato la perdita di peso e diminuito il consumo di cibo — entrambe le bandiere rosse, che sono indicatori di tossicità. Ma questi effetti non erano dovuti alla tossicità. Quando la stessa dose è stata somministrata mediante sonda gastrica (un tubo lungo la gola), questo effetto è andato via e i ratti mangiavano normalmente. Perché? I ratti mangiavano meno e perdevano peso perché a loro non piaceva il sapore del loro cibo quando era a spillo con una quantità così elevata di qualcosa di così dolce. Quindi hanno mangiato meno. E ha perso peso.

• Quando i beagle sono stati alimentati approssimativamente alla stessa dose (peso per peso) per 12 mesi, non ci sono stati effetti avversi.

• Dall’American Cancer Society: “Le prove attuali non mostrano un legame tra e un aumento del rischio di cancro.”

Se questo non ti convince che la roba è sicura, niente lo farà. Ma ancora non lo uso; non a causa di problemi di sicurezza, ma perché penso che abbia un sapore icky. Non ho dati per sostenerlo.

Nonostante i moderni metodi che misurano la tossicità in un certo numero di modi precisi, credo ancora che la tossicità del bulbo oculare abbia un posto nella scoperta di farmaci. Aiuta a escludere composti che saranno ovviamente inadatti come candidati alla droga (5). Ma, una volta ogni tanto il bulbo oculare è miope.

NOTE:

(1) Questo non funziona bene il contrario. Dovresti essere fuori di testa per pensare che potresti guardare la struttura di un dato composto chimico e cercare di determinare se non è tossico.

(2) Tutte le cose uguali, i fluoruri alchilici sono appena reattivi. I cloruri sono moderatamente così, e sia i bromuri che lo ioduro lo sono molto di più. Gli alogeni che sono legati agli anelli benzenici (alogenuri arilici) non sono reattivi.

(3) Una piccola quantità di sucralosio viene assorbita attraverso l’intestino nel sangue, ma viene rapidamente escreta nelle urine.

(4) Pepsi One contiene anche un secondo dolcificante artificiale chiamato acesulfame potassio.

(5) Proprio per questo i biologi dovrebbero ascoltare i chimici. Quando ero a Wyeth, qualche genio ha avuto l’idea che un composto di organotin (no, non sto scherzando) potrebbe fare un buon farmaco per modificare il rapporto LDL/HDL in modelli murini di disturbi lipidici. Dopo aver visto questo, ho suggerito che potrebbe anche dipingere la roba su un proiettile e spararlo nel mouse. Mi sono messo nei guai per avere un cattivo atteggiamento, ma i topi hanno peggiorato le cose. Erano tutti morti entro cinque minuti dal dosaggio. Ma certo.