화학자조차도 잘못 될 수 있습니다. 사진 제공:의약 화학자—약물을 연구하는 유기 화학자-종종 비공식적으로”안구 독성학”이라고 불리는 능력을 개발하거나 종이에 화학 구조를 보는 것만으로 물질의 독성에 대한 대략적인 아이디어를 결정할 수있는 능력을 개발합니다. 그것은 직관의 한 형태입니다. 더 이상 당신이 일을,더 나은 당신이 그것을 얻을.
이 기술을”고도로 교육 된 추측”이라고 부르는 것이 합리적 일 것입니다.이 추측은 다양한 화학 물질의 구조와 독성 사이의 관계를 수년간 연구함으로써 습득됩니다. 그것은 완벽하지는 않지만 우리는 종종 그것을 올바르게 얻습니다. 그것은 쉽게 획득 한 독성 학적 판단이라고 할 수 있습니다. 또는,”저것은 1 개의 불쾌한 보는 분자 이다!”
하지만,인공 감미료 스플렌다으로 비참하게 실패(수크랄로스). 많은 의약 화학자들에게 수크랄로스는 나쁜 소식처럼 보였지만 그 반대였습니다. 나중에 더 자세히.
일반적으로 독성의 예측 판단은 다른 화학 물질에 존재할 때 문제를 일으키는 것으로 알려진 주어진 분자 내의 단편을 인식하는 것에 기초한다. 조각을”핫 스팟”(1)이라고 부르면 종종 붉은 깃발을 올립니다.
독성에 대한 가장 명백한 붉은 깃발은 화학적으로 반응성이있는 것으로 보이는 분자입니다. 반응성 분자는 이름에서 알 수 있듯이 신체의 생체 분자(예:단백질 또는 유전자)와 반응하여 구조를 변경할 수 있기 때문에 종종 문제를 일으 킵니다. 이 변화는 단백질이나 유전자의 기능을 변화 시키거나 심지어 비활성화시킬 수 있으며,이것은 일반적으로 독성을 담당합니다. 이 속성 때문에 시장에 많은 반응성 약물이 없습니다.
이에 대한 주요 예외는 특정 암 약물이며,그 중 많은 약물(특히 오래된 약물)은 암세포(및 비 암성 세포)를 중독시켜 작용하기 때문에 의도적으로 반응성이됩니다.
숙련 된 유기 화학자는 분자를 반응성으로 만드는 핫스팟을 식별 할 수 있습니다. (이것은 유기 101 에서 가르칩니다.)이 1998 년 식약청에 의해 승인되었을 때 수크랄로스는 몇 눈썹을 제기 이유입니다. 감미료에는 1 개의 잠재적인 핫스팟이 없다. 그것은 세 가지가 있습니다.
당시 집단”응?”유기 화학 세계의 일부 분기. 우리가 다만 그것의 화학 구조의 보기를 좋아하지 않았기 때문에 다수 화학자(나 자신 포함)는 그것을 사용하지 않기 위하여 결정했다. (수크랄로스와 구조적 유사성이없는 아스파탐과 같은 다른 인공 감미료는 결코 나를 염려하지 않았습니다.)그러나,이 경우에,우리의 시선은 교차 된 것으로 밝혀졌다. 우리는 그것을 잘못 얻었다. 여기에 이유가 있습니다.
알려진 반응성 분자의 한 부류는 알킬 할로겐화물이라고하며,모두 탄소와 할로겐 중 하나 인 불소,염소,브롬 또는 요오드(2)사이의 화학적 결합이라는 하나의 구조적 특징을 가지고 있습니다. 다음 그래픽은 이를 나타냅니다:
자,수크랄로스의 구조를 보세요:
당신이 화학을 싫어하는 수백만 명의 사람들 중 하나 일지라도,그것에 대해 아무것도 모르거나 둘 다,수크랄로스가 같은 분자(파란색 원)에 3 개의 알킬 할라이드를 함유하고 있다는 것은 명백합니다. 이 화학자”무서워”것입니다. 종이에,그것은 반응성 분자 일 수있는 것처럼 보입니다. 그럼,어떻게 세 가지 가능한 핫스팟뿐만 아니라 살충제 나 난연제처럼 보이는 화학 구조가 먹을 수있을만큼 안전 할 수 있습니까?
대답은:당신의 몸.
수크랄로스는 자당(사탕 수수 설탕)과 동일하며 한 가지 예외—3 개의 염소 원자(파란색 원). 자당에서,그 염소 원자는 산소입니다. 그러나,열량에 무언가로 설탕을 돌는 이 염소 원자 이다. 이 때문에 두 화학 물질 처리 됩니다 매우 다르게 귀하의 시체에서.
자당을 삼킨 후 수크라제라는 장내 효소가 포도당과 과당의 1:1 혼합물로 빠르게 전환됩니다. 이 두 설탕 모두 칼로리가 많습니다. 그러나 수크라제는 수크랄로스를 설탕으로 인식하지 못하므로 효소가 반응하거나 분해되지 않습니다. 결과적으로 거의 모든 수크랄로스는 흡수되지 않고 소화 시스템을 통과합니다(3). 이 때문에 그것은 제로 칼로리. 꽤 영리한 물건.
당신의 입맛도 큰 역할을합니다. 내가 설명 할 수없는 이유로,3 개의 염소 원자는 수크랄로스를 수크로스보다 600 배 더 달콤하게 만듭니다. 펩시 한 캔에는 60 밀리그램의 수크랄로스(4)가 들어 있습니다. 일반 펩시 캔에는 41 그램(41,000 밀리그램)의 설탕이 들어 있습니다. 따라서 수크랄로스가 열량이라 할지라도 동일한 단맛을 얻기 위해서는 600 배 더 적게 필요합니다.
이 제품은 합성 제품이기 때문에 조 머콜라와 나머지 항 화학 인터넷 도프가 당신을 놀라게하려고 노력할 것이며 아마도 성공할 것입니다. 나는 심지어 보는 것을 귀찮게하지 않았다.
그러나 그것이 편안하다면,여기에 수크랄로스에 대한 독성학 데이터가 있습니다. 그것보다 더 안전 얻기 어렵다:
- 엄청나게 많은 양의 수크랄로스를 투여받은 설치류를 죽이는 것은 불가능했습니다. 체중 1 킬로그램 당 16 그램,10 그램의 단일 용량을 먹인 생쥐와 쥐는 각각 죽지 않았다. 이것은 인간에서 대략 1 킬로그램(2.2 파운드,또는 1,000,000 밀리 그램)에 해당 합니다. 당신은 그 정도를 얻기 위해 펩시 하나 17,000 캔을 마실 필요가있다.
- 쥐가 2 로 구성된 식단을 먹었을 때.독성 지표 모두 붉은 깃발-5%의 수크랄로스,과학자들은 쥐가 체중 감소를 경험하고 음식 소비를 감소 것으로 나타났습니다. 그러나 이러한 효과는 독성 때문이 아닙니다. 동일한 복용량이 위관(인후 아래로 관)에 의해 관리될 때,이 효력은 사라지고 쥐는 일반적으로 먹었습니다. 왜? 쥐 덜 먹고 그들은 너무 달콤한 뭔가 같은 높은 금액으로 아군 때 그들의 음식의 맛을 좋아하지 않았기 때문에 무게를 잃었다. 그래서 그들은 덜 먹었습니다. 그리고 체중 감량.
- 비글이 12 개월 동안 거의 동일한 용량(무게에 대한 무게)을 먹였을 때,부작용은 전혀 없었다.
- 미국 암 협회에서:”현재의 증거는 암 위험 사이의 연관성과 증가를 보여주지 않습니다.”
물건이 안전하다 고 이것이 너를 납득시키지 않으면,아무것은. 그러나 나는 아직도 그것을 사용하지 않는다;안전 문제 때문이 아니라,나는 그것이 구역질 나는 맛이 있다고 생각하기 때문에. 나는 이것을 뒷받침 할 데이터가 없다.
여러 가지 정확한 방법으로 독성을 측정하는 현대적인 방법에도 불구하고,나는 여전히 안구 독성이 약물 발견의 자리를 가지고 있다고 믿는다. 그것은 약물 후보로서 분명히 부적합 할 화합물을 배제하는 데 도움이됩니다(5). 그러나,한 번 잠시 안구는 근시안적입니다.
노트:
(1) 이것은 다른 방법으로 잘 작동하지 않습니다. 당신은 당신이 주어진 화합물의 구조를 볼 수 있다고 생각하고 독성이 없는지 확인하려고 당신의 마음에서 할 것입니다.
(2)모든 것이 같고 알킬 불화물은 거의 반응하지 않습니다. 염화물은 적당히 그렇게하며,브롬화물과 요오드화물은 모두 훨씬 더 그렇습니다. 벤젠 고리(아릴 할로겐)에 결합 된 할로겐은 반응성이 없습니다.
(3)소량의 수크랄로스가 장을 통해 혈액으로 흡수되지만 소변으로 빠르게 배설됩니다.
(4)펩시 원은 또한 아 세설 팜 칼륨이라는 두 번째 인공 감미료를 함유하고 있습니다.
(5)이것이 바로 생물학자들이 화학자들의 말을 들어야 하는 이유이다. 나는 와이어스에있을 때,일부 천재는 유기 틴 화합물(아니,난 농담이 아니에요)지질 장애의 마우스 모델에서 자간전증/자간전증 비율을 수정하기위한 좋은 약물을 만들 수 있다는 생각을했다. 이것을 보자마자,나는 그가 총알에 물건을 칠하고 마우스에 발사 할 수 있다고 제안했다. 나는 나쁜 태도를 갖는 문제에 있어요,하지만 마우스는 더있어. 그들은 투약 후 5 분 이내에 모두 사망했습니다. 대만족