Chiar Și Chimiștii Pot Greși. Credit foto: chimiștii medicinali — chimiștii organici care studiază medicamentele — dezvoltă frecvent o abilitate care uneori este numită informal „Toxicologia globului ocular” sau capacitatea de a determina o idee aproximativă despre toxicitatea unei substanțe doar văzând structura sa chimică pe hârtie. Este o formă de intuiție. Cu cât îți faci treaba mai mult, cu atât te descurci mai bine.
ar fi rezonabil să numim această abilitate o „presupunere foarte educată”, care este dobândită prin ani de studiu a relației dintre structurile unei varietăți de substanțe chimice și toxicitatea lor. Nu este perfect, dar de multe ori o facem corect. S-ar putea numi la fel de ușor judecata toxicologică dobândită. Sau, ” aceasta este o moleculă urât în căutarea!”
dar, a eșuat lamentabil cu îndulcitorul artificial Splenda (sucraloză). Pentru mulți chimiști medicinali, sucraloza părea o veste proastă, dar sa dovedit a fi exact opusul. Mai multe despre asta mai târziu.
de obicei, judecata predictivă a toxicității se bazează pe recunoașterea unui fragment dintr-o moleculă dată despre care se știe că provoacă probleme atunci când este prezent în alte substanțe chimice. Să numim fragmentul „punct fierbinte” (1) și adesea ridică un steag roșu.
cel mai evident steag roșu pentru toxicitate este o moleculă care pare a fi reactivă chimic. Moleculele Reactive cauzează adesea probleme deoarece, așa cum sugerează și numele, reacționează cu biomoleculele din organism (proteine sau ADN, de exemplu) și își pot modifica structurile. Această modificare poate schimba sau chiar dezactiva funcția proteinelor sau a ADN-ului și aceasta este de obicei responsabilă de toxicitate. Din cauza acestei proprietăți, nu există multe medicamente reactive pe piață.
principalele excepții de la aceasta sunt anumite medicamente pentru cancer, dintre care multe (în special cele mai vechi) sunt făcute intenționat să fie reactive, deoarece funcționează prin otrăvirea celulelor canceroase (și, de asemenea, a celulelor necanceroase).
orice chimist organic instruit poate identifica punctele fierbinți care fac moleculele reactive. (Acest lucru este predat în Organic 101. Acesta este motivul pentru care sucraloza a ridicat câteva sprâncene când a fost aprobată de FDA în 1998. Îndulcitorul nu are un potențial punct fierbinte. Are trei.
în acel moment, a existat un colectiv ” nu?”în unele părți ale lumii chimiei organice. Un număr de chimiști (inclusiv eu) au decis să nu-l folosească pentru că pur și simplu nu ne plăcea aspectul structurii sale chimice. (Alți îndulcitori artificiali, cum ar fi aspartamul, care nu au nicio asemănare structurală cu sucraloza, nu m-au preocupat niciodată.) Dar, sa dovedit că, în acest caz, că ochii noștri au fost traversați. Am înțeles greșit. Uite de ce.
o clasă de molecule reactive cunoscute se numește halogenuri de alchil și toate au o caracteristică structurală în comun — o legătură chimică între carbon și unul dintre halogeni— fluor, clor, brom sau iod (2). Următorul grafic descrie acest lucru:
acum, uitați-vă la structura sucralozei:
chiar dacă sunteți printre milioanele de oameni care urăsc chimia, nu știu nimic despre ea sau ambele, este destul de evident că sucraloza conține trei halogenuri de alchil în aceeași moleculă (cercuri albastre). Aceasta este ceea ce chimiștii” speriați”. Pe hârtie, se pare că ar putea fi o moleculă reactivă. Deci, cum se poate ca ceva care are trei posibile puncte fierbinți, dar și o structură chimică care arată cam ca un insecticid sau ignifug să fie suficient de sigur pentru a mânca?
răspunsul este: corpul tău.
sucraloza este identică cu zaharoza (zahăr din trestie), cu o singură excepție — cei trei atomi de clor (cercuri albastre). În zaharoză, acești atomi de clor sunt oxigen. Dar, acești atomi de clor sunt cei care transformă zahărul în ceva fără calorii. Acest lucru se datorează faptului că cele două substanțe chimice sunt manipulate foarte diferit în corpul dumneavoastră.
după ce înghițiți zaharoza, o enzimă intestinală numită zaharază o transformă rapid într-un amestec 1:1 de glucoză și fructoză. Ambele zaharuri au o mulțime de calorii. Dar, sucraza nu recunoaște sucraloza ca zahăr, astfel încât enzima nu reacționează cu ea sau nu o descompune. Ca urmare, aproape toată sucraloza trece prin sistemul digestiv fără a fi absorbită (3). Acesta este motivul pentru care are zero calorii. Chestii destul de inteligent.
papilele gustative joacă, de asemenea, un rol important. Din motive pe care nu le pot explica, cei trei atomi de clor fac sucraloza de 600 de ori mai dulce decât zaharoza. O cutie de Pepsi One conține 60 mg sucraloză (4). O cutie de Pepsi obișnuită conține 41 de grame (41.000 mg) de zahăr. Deci, chiar dacă sucraloza ar fi calorică, ai avea nevoie doar de 600 de ori mai puțin pentru a obține aceeași dulceață.
din moment ce lucrurile sunt sintetice, este garantat că Joe Mercola și restul dopes Internet anti-chimice vor încerca să te sperii, și vor reuși, probabil. Nici măcar nu m-am deranjat să mă uit.
dar, dacă este vreun confort, iată câteva date toxicologice despre sucraloză. Este greu să fii mai sigur decât asta:
- era imposibil să ucizi rozătoarele cărora li s-au administrat doze incredibil de mari de sucraloză. Șoarecii și șobolanii care au fost hrăniți cu doze unice de 16 și respectiv 10 grame pe kilogram de greutate corporală nu au murit. Acest lucru este aproximativ echivalent cu un kilogram (2,2 lire sterline sau 1.000.000 mg) la om. Ar trebui să bei 17.000 de cutii de Pepsi pentru a obține atât de mult.
- când șobolanii au fost hrăniți cu o dietă care a constat din 2.5% sucraloză, oamenii de știință au observat că șobolanii au suferit pierderi în greutate și au scăzut consumul de alimente — ambele steaguri roșii, care sunt indicatori ai toxicității. Dar aceste efecte nu s-au datorat toxicității. Când aceeași doză a fost administrată prin gavaj (un tub pe gât), acest efect a dispărut și șobolanii au mâncat normal. De ce? Șobolanii au mâncat mai puțin și au pierdut în greutate, deoarece nu le-a plăcut aroma mâncării lor atunci când a fost ghimpată cu o cantitate atât de mare de ceva atât de dulce. Așa că au mâncat mai puțin. Și a pierdut în greutate.
- când Beagle au fost hrăniți aproximativ aceeași doză (greutate pentru greutate) timp de 12 luni, nu au existat efecte adverse deloc.
- de la Societatea Americană de Cancer: „dovezile actuale nu arată o legătură între și un risc crescut de cancer.”
dacă acest lucru nu te convinge că lucrurile sunt în siguranță, nimic nu o va face. Dar încă nu o folosesc; nu din motive de siguranță, ci pentru că cred că are un gust neplăcut. Nu am date care să susțină asta.
în ciuda metodelor moderne care măsoară toxicitatea într-un număr de moduri exacte, eu încă mai cred că toxicitatea globului ocular are un loc în descoperirea de droguri. Aceasta ajută la excluderea compușilor care vor fi în mod evident nepotriviți ca candidați la droguri (5). Dar, din când în când, globul ocular este miop.
note:
(1) Acest lucru nu funcționează bine invers. Ar trebui să fie din mintea ta să cred că ai putea uita la structura unui compus chimic dat și să încerce să determine dacă nu este toxic.
(2) toate lucrurile sunt egale, fluorurile de alchil sunt abia reactive. Clorurile sunt moderate și atât bromurile, cât și iodura sunt mult mai mult. Halogenii care sunt legați de inelele benzenice (halogenuri de aril) nu sunt reactivi.
(3) o cantitate mică de sucraloză este absorbită prin intestin în sânge, dar este excretată rapid în urină.
(4) Pepsi One conține, de asemenea, un al doilea îndulcitor artificial numit acesulfam de potasiu.
(5) tocmai de aceea biologii ar trebui să asculte chimiștii. Când eram la Wyeth, un geniu a avut ideea că un compus organotinic (nu, nu glumesc) ar putea face un medicament bun pentru modificarea raportului LDL/HDL în modelele de șoarece ale tulburărilor lipidice. Văzând acest lucru, i-am sugerat că ar putea la fel de bine să picteze lucrurile pe un glonț și să le tragă în șoarece. Am avut probleme pentru că am avut o atitudine proastă, dar șoarecii s-au înrăutățit. Toți au murit la cinci minute de la administrare. Duh.