➔ PKA, FCA: college 1
De meeste nieuwe medicijnen zijn kleine moleculen
- Revefenacin (FDA approval 2018) is a
bronchodilator that exerts its effect as a long-acting
muscarinic antagonist.
1
,- Prucalopride (FDA approval 2018) has also been tested for the treatment
of chronic intestinal pseudo-obstruction.
Veel nieuwe medicijnen zijn biomoleculen
- Kwaliteitscontrole op chemische, fysische en biologische
eigenschappen.
- Kwaliteitscontrole en
standaardisatie is extra complex.
Doel cursus
- Verzamelen en interpreteren
van informatie om de kwaliteit
van de gebruikte grondstoffen in
farmaceutische preparaten te
beoordelen.
- Theoretische bagage voor het
Pharmacopee onderzoek binnen
het vak Productzorg, Kwaliteit
en Analyse.
1. De student kan uitleggen hoe het periodiek systeem van de elementen is opgebouwd en kan van
hieruit de reactiviteit van de verschillende elementen beredeneren.
2. De student kan zijn kennis van de anorganische chemie toepassen in het farmaceutische
grondstoffen onderzoek.
3. De student kan zijn kennis over de anorganische chemie toepassen op farmaceutische
doseringsschema’s en interacties waarin metalen een rol spelen.
4. De student kan de relevante reactiemechanismen voor de protocollen in de farmacopee
achterhalen.
5. De student is bekend met moderne organometaal chemie en weet hoe dit toegepast wordt in de
productie van ‘antibody-drug conjugates’.
6. De student kan evalueren of de data van fysisch-chemische analysemethodes in
overeenstemming zijn met de verwachtingen voor farmaceutische grondstoffen op basis van hun
chemische structuur.
7. De student kan evalueren of de data van spectroscopische analysemethodes in overeenstemming
zijn met de verwachtingen voor farmaceutische grondstoffen op basis van hun chemische structuur.
Hoe de stof te leren
- De algemene theorie moet begrepen en toegepast kunnen worden.
- De identificatie reacties moeten zodanig geleerd worden dat de farmacopee voorschriften
begrepen worden. (Voorschrift van farmacopee kunnen interpreteren op tentamen.)
- Basistypen van reacties moeten bekend zijn.
- De redenen waarom de verschillende stappen in deze testen worden uitgevoerd moeten begrepen
worden.
- Voor alle medicijnen moet de farmaceutische toepassing geleerd worden (uitbreiding basiskennis).
2
,Uitleg periodiek systeem
Belangrijke elementen uit het
periodiek systeem moet je kennen!
Ken hun plaats in het periodiek
systeem. Aan de hand van de plaats
van een element in het periodiek
systeem kun je iets zeggen over de
eigenschappen van het element.
Li, Na, K. Mg, Ca. Fe, Co, Ni, Cu, Zn.
Elementen die veel voorkomen in
de fysiologie.
B, C, N, O, F. P, S. Al.
F, Cl, Br, I. Halogenen.
He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. Edelgassen.
How many bonds does an atom form?
Herhaling van het vak ‘Moleculen en reactiviteit’. Het aantal bindingen
dat een atoom aan kan gaan hangt af van het aantal valentie elektronen.
F heeft 1 valentie elektron, en kan dus 1 binding aan gaan. O heeft 2
valentie elektronen, en kan dus 2 bindingen aan gaan. N kan 3 bindingen
aan gaan. C kan 4 bindingen aan gaan.
Octet regel: om stabiel te kunnen zijn heeft een atoom 8 elektronen om
zich heen nodig.
Valentie elektronen
Valentie elektronen zijn elektronen in de buitenste schil
die een chemische binding kunnen vormen. Door
bindingen aan te gaan kan voldaan worden aan de octet
regel → door delen elektronen toch edelgasconfiguratie.
B heeft 3 valentie elektronen, kan 3 bindingen aan gaan,
en voldoet niet aan de octetregel. B heeft (net als Al) een
leeg orbitaal, en daarom dus een relatief hoge chemische
reactiviteit. Een atoom met een leeg orbitaal (zoals B)
heeft plaats om een vrij elektronenpaar te accepteren (=
Lewis zuur). B kan dus reageren als Lewis zuur.
De edelgassen voldoen aan de octetregel (buitenste schil volledig opgevuld met 8 elektronen), en
hebben daarom een lage chemische reactiviteit. Daarom zullen edelgassen geen chemische binding
aan gaan.
H heeft 1 elektron, net als Li, Na, en K, en kan daarom makkelijk 1 elektron afstaan, waardoor het
positief geladen wordt (bijv. H+).
De elementen Be, Mg, en Ca hebben 2 elektronen, en kunnen daarom 2 elektronen afstaan,
waardoor ze dubbelpositief geladen worden (bijv. Ca2+).
Het hangt dus af van de plaats in het periodiek systeem of een element 1 of 2 elektronen af kan
staan, en dus + of 2+ is.
Nonpolar and polar covalent bonds
Nonpolar covalent bond = bonded atoms are the same or have similar
electronegativities.
Polar covalent bond = bonded atoms have different electronegativities.
3
, De elektronegativiteit van een atoom geeft aan hoe sterk een atoom aan zijn elektronen trekt. Het
ene atoom trekt sterker aan zijn elektronen dan het andere atoom. Bij een binding tussen twee
atomen waarbij het ene atoom sterker aan zijn elektronen trekt dan het andere atoom, ontstaat er
een onevenredige verdeling van de elektronen tussen de atomen, waardoor er een dipool ontstaat.
Bij een dipool heeft het ene
atoom een meer negatieve lading
(delta min) en het andere atoom
een meer positieve lading (delta
plus).
Electronegativity and polar bonds
Nonpolar covalent bond: electonegativity difference < 0.5.
Polar covalent bond: electonegativity difference 0.5 – 1.9.
Electronegativity difference > 1.9: electrons are not shared,
atoms are held together by the attraction of opposite charges.
In de rechter bovenhoek van het periodiek system staan de
atomen met de hoogste elektronegativiteit.
In de linker onderhoek van het periodiek systeem staan de
atomen met de laagste elektronegativiteit.
Op basis van de plaats van een atoom in het periodieksysteem
kan een schatting worden gemaakt van de elektronegativiteit,
en dus ook van de polariteit.
s Atomic orbitals
An atomic orbital is the region of space around the nucleus
where an electron is most apt to be found.
Een atoom heeft een 1s orbitaal met daaromheen een 2s
orbitaal. Een s orbitaal heeft de vorm van een bol. De
orbitalen bevinden zich in de ‘schil’ van een atoom.
The three p orbitals
The lobes of a p atomic orbital have opposite phases.
In de tweede schil zijn er 3 p orbitalen. p orbitalen hebben
de vorm van een halter. p orbitalen kunnen verschillende
oriëntaties hebben: een x oriëntatie, een y oriëntatie, en
een z oriëntatie (langs de verschillende assen van een
assenstelsel). Aan de hand van het groene en blauwe deel
van de p orbitalen wordt de richting / de fase van de
p orbitalen aangegeven. Beide lobben van het p
orbitaal hebben dus een verschillende richting / fase.
Forming a sigma bond
Een binding tussen twee H-atomen ontstaat doordat de elektronen in het 1s
orbitaal van beide atomen overlappen. Door het overlappen van beide 1s
orbitalen ontstaat er een nieuw orbitaal. Er is een bepaalde optimale afstand
tussen atomen waarop de binding tussen atomen tot stand komt. Als de
afstand groter wordt, wordt de binding verbroken. Als de afstand kleiner
wordt, komen beide kernen te dicht bij elkaar en gaan beide kernen elkaar
afstoten.
4
