Oplossingen Studiebundel Inleiding Medicinale Chemie, soms staat er 'zie tekening', hier had ik dan een tekening gemaakt en kon ik dus niet mee uploaden.
1. GEEF ALLE MOGELIJKE BINDINGSINTERACTIES: HOE STERK ZIJN
ZE, WAT IS HUN AFSTANDSCORRELATIE, ORIËNTATIE EN
ENTHALPIE/ENTROPIE VERHOUDING
1. COVALENTE BINDING
Komt niet vaak voor, maar bvb wel bij irreversibele enzym inhibitoren
- Zeer sterke binding: -200-400 kJ/mol ® kan niet verbroken worden > geen
evenwicht
Niet-covalente interacties:
- Polaire delen: voornamelijk elektrostatische interacties
- Apolaire delen: interacties over korte afstanden = sferische reacties
⇒ belangrijk want binnenkant proteïnen vaak heel hydrofoob, hydrofobe interacties
hebben dus belangrijke rol
ELEKTROSTATISCHE INTERACTIES
2. IONBINDING
= binding tussen + en – geladen groepen
- Sterke binding: -20-40 kJ/mol (sterkste binding
van niet-covalente bindingen)
- Bindingssterkte omgekeerd evenredig met:
› Afstand (r-1): hoe verder uit elkaar, hoe
zwakker, maar sterkte daalt minder snel
met afstand dan bij andere interacties
› Diëlektrische constante: hydrofobe
omgeving (e = 2-8) ® sterkere binding
⇒ ionaire bindingen treden relatief snel op bij relatief grote afstand: 1ste binding die
gevormd wordt als GM in buurt van doelwit komt
3. WATERSTOFBRUGGEN
= binding tussen elektrondefficiënt waterstofatoom en elektronrijk heteroatoom
- Eletrondefficiënt H-atoom: partieel + lading, komt
doordat het zelf ook gebonden is met heteroatoom
die de e- naar zich toe trekt ® molecule met
elektrondefficiënte H-atoom = waterstofbrug donor
- Molecule met elektronrijke heteroatoom is partieel
negatief geladen (meestal N en O) = waterstofbrug
acceptor
Eigenschappen
- Variëren in sterkte: zwakker dan ionische bindingen, sterker dan vdW-interacties, -
12-20 kJ/mol
- Afhankelijk van
› Afstand: interactie stopt snel met grotere afstand (ideaal tussen 2,5 en 3,2
Å)
› Diëlektrische constante: hydrofobe omgeving (e = 2-8) ® sterkere binding
› Richtingsaspect is belangrijk ® overlap enkel als twee orbitalen in elkaars
verlengde liggen: hoek van 180° tussen X-H en lonepair van Y (bij ionische
binding moesten de twee moleculen gewoon in elkaars buurt komen, nu
afstand + richting belangrijk)
2
,Hanne Gagroo Examenvragen Inleiding Medicinale
⇒ belangrijkste binding tussen GM en doelwit MAAR hoeveelheid wel gelimiteerd ®
Lipinski regels
4. DIPOOL INTERACTIES
- Dipool-dipool = komt voor als zowel het GM als
het doelwit een dipoolmoment bezitten (een
dipoolmoment ontstaat als we een +d en -d
hebben) => dipolen aligneren
› Sterkte neemt sterk af met de afstand (r-4):
meer dan bij ionische binding, meer bij
vdW
› Sterkte: -4-12 kJ/mol
- Ion-dipool = komt voor tussen een lading van een
molecule en een dipoolmoment van een andere
molecule
› Sterker dan de dipool-dipool: -12-20 kJ/mol
› Sterkte neemt minder snel af met afstand
(r-2)
- GeÏnduceerd dipool = komt voor bij moleculen die uit zichzelf geen dipool hebben
maar wel over elektronen beschikken > komt een dipool/formele lading in de
buurt van deze moleculen, dan zal er een tijdelijke verschuiving van de elektronen
optreden = dipoolmoment wordt geïnduceerd (sterkte: -2-10 kJ/mol)
› Bvb kathion-pi interactie: komt voor tussen een kathion en de permanente
quadrupool van een aromatische ring
5. DESOLVATATIE
= bij elektrostatische reacties dienen we altijd de rol van water mee te nemen
Principe
- GM en doelwit bevinden zich in waterig milieu
- De polaire delen zijn als ze niet gebonden zijn gesolvateerd met water
- Indien we een interactie willen tussen het geneesmiddel en de bindingssite
moeten de H-bruggen met het water verloren gaan = desolvatatie > dit kost
energie
- De energie die verloren gaat door desolvatatie moet kleiner zijn dan de energie de
we winnen door de GM-doelwit interactie
⇒ desolvatatie is dus een negatieve bijdrage aan de bindingsenergie
STERISCHE INTERACTIES
6. VAN DER WAALS INTERACTIES
= komt voor tussen hydrofobe regio GM en doelwit
3
, Hanne Gagroo Examenvragen Inleiding Medicinale
Ontstaan: door beweging van de elektronen in apolaire delen > tijdelijk op ene plaats wat
meer elektronen en op andere wat minder = verandering hoge en lage
elektronendichtheden > zwak dipoolmoment en dus zwakke +d en -d ontstaan
Eigenschappen
- Vrij zwakke interacties: 2-4 kJ/mol, maar komen wel heel veel voor
- Interactie neemt zeer snel af met afstand: GM moet heel dicht in de buurt zijn voor
interactie (r-6)
7. AFSTOTINGSKRACHTEN OF REPULSIEVE KRACHTEN
= GM en doelwit kunnen ook te dicht bij elkaar komen: afstoting tussen twee identieke
(partiële) ladingen MAAR ook als atomen te dicht bij elkaar komen
8. CONFORMATIONELE ENERGIE
= GM dient in zo laag mogelijke energetische conformatie te binden aan doelwit
- Energie bindingsconformatie = laagste energie conformatie ® gunstige reactie
want geen conformationele energiekost
- Energie bindingsconformatie >> laagste energie conformatie ® conformationele
energiekost > voornamelijk heel wat entropie zal verloren gaan (want ongustige
conformatie = vrijheid molecule wordt verminderd)
⇒ GM vaak rigide structuren die weinig kunnen draaien > geen verlies van entropie
ENTROPIE GEDREVEN BINDINGEN
Gunstig energetische interacties = veel wanorde
- Hydrofobe interacties:
Hydrofobe regio’s in GM niet gesolvateerd maar zitten wel in waterige regio ®
watermoleculen interageren met elkaar + vormen laag rond hydrofobe regio die
het afschermd van de rest = negatieve entropie
Om nu een binding te krijgen tussen GM en doelwit zal deze waterlaag moeten
afgebroken worden > water komt vrij > toename wanorde = verhoging entropie =
energetisch gunstig
Ongunstige energetische interacties = weinig wanorde
- Conformationeel entropieverlies
- Translationeel en rotationeel entropieverlies: 2 moleculen laten binden > van 2
moleculen naar 1 complex > verliezen translationele en rotationele graden
Indien met enthalpie gunstiger wil maken > entropie neemt af (en vice versa)
- Als we een stevig complex vormen met een hoge enthalpie dan zal het de
beweging afgenomen zijn en hebben we een ongunstige entropie
- Als we een dynamisch complex vormen met een hoge entropie dan zal het niet
meer zo stevig zijn en is hebben we een ongunstige enthalpie
⇒ heeft slechts een beperkt effect op de Gibbs vrije energie want DG = DH – T.DS
4
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
√ Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper hannegagroo. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €10,49. Je zit daarna nergens aan vast.
