Fördjupning - Diklofenak
Hejhej! Jag håller på att förbereda en presentation om en fördjupning i kemi 2, där jag har valt att prata om ibuprofen. På nätet har jag lyckats hitta information om alla de aspekter jag tänkt ta upp: molekylär struktur, mechanism of action, biverkningar och dosering. Jag planerar att avsluta med att jämföra två varianter av läkemedlet: vanlig ibuprofen (som är snabb och enkel) och diklofenak (som har en långvarigare effekt med fler biverkningar).
Det jag inte har lyckats hitta information om är varför diklofenak har en längre varaktighet och fler biverkningar. Vad är det i diklofenak som inte finns i vanlig ibuprofen som gör att det är mer potent? Jag söker alltså efter den biokemiska förklaringen och reaktionsprocesserna bakom detta. Jag skulle vara tacksam för all hjälp från de som har kunskap inom medicin!
Det första du måste förstå är att diklofenak inte är en variant av ibuprofen, utan ett helt annat läkemedel. Båda tillhör visserligen gruppen NSAID (icke-steroida antiinflammatoriska läkemedel), men de är helt olika substanser.
Du har ju hittat information om verkningsmekanismen för ibuprofen och vet därför att det hämmar COX-enzymer, vilket hindrar syntesen av signalämnet prostaglandin H₂. Men ibuprofen är en ickeselektiv hämmare – det hämmar både COX-2 (vilket är det man eftersträvar) och COX-1.
Diklofenak, å andra sidan, är partiellt selektivt. Det hämmar visserligen båda enzymvarianterna, men påverkar COX-2 starkare än COX-1. Dessutom hämmar det flera andra enzymer, bland annat lipoxygenas, som behövs för bildningen av leukotriener (en typ av inflammatoriska signalämnen).
De båda aromatiska ringarna i diklofenakmolekylen gör den förhållandevis fettlöslig, vilket gör att den kan passera blod-hjärnbarriären och nå hjärnan – till skillnad från ibuprofen och acetylsalicylsyra.
Allt detta påverkar skillnaderna i effekterna mellan de båda läkemedlen. Jag vet dock inte om någon har identifierat det exakta sambandet mellan molekylstrukturerna och vilka enzymer som hämmas.
Stort tack för din hjälp! När du nämner att Diklofenak påverkar COX-2 starkare, undrar jag vad det är som gör att den kan agera partiellt selektivt? (Om läkemedlet är mer effektivt när det har förmågan att hämma COX-2 starkare, antar jag att COX-2 i så fall också är ett "starkare" enzym, eller åtminstone skiljer sig från COX-1 på något sätt. Varför är det då bättre att påverka COX-2 mer för att nedsätta smärta?)
Jag undrar dessutom vart Ibuprofen tar vägen i kroppen, om den är mindre hydrofob än Diklofenak då den enbart har en bensenring, och har därmed inte förmågan att passera blod-hjärnbarriären?
--------------
Om jag får be om hjälp med något som inte är relaterad till diklofenak, skulle jag uppskatta lite vägledning med att bryta ner namnet på Ibuprofen för att förstå vad varje del av molekylen representerar, det vill säga hur namngivningen för "isobutylpropionsyrafenyl" hänger ihop. 
Nu blev det en massa frågor... hoppas att det är okej! Det var inte så lätt att förstå det jag hitta på nätet.
COX-1 och COX-2 finns på olika ställen och har olika funktioner, även om de katalyserar samma reaktion (omvandlingen av arakidonsyra till en typ av prostaglandin).
Cox-1 finns i magslemhinnan och är ständigt aktivt. Dess funktion är att skapa prostaglandiner som skyddar magslemhinnan.
COX-2 produceras vid inflammation och vävnadsskada. Det bildar prostaglandiner som bland annat bidrar till smärtupplevelse och svullnad.
Läkemedel som hämmar båda enzymerna, hindrar alltså skyddet av magslemhinnan och har därför en ökad risk för biverkningar från magen, som magkatarr och magsår.
Läkemedelssubstanserna fungerar så att de binder sig till enzymets aktiva yta och hindrar substratet från att bindas där. Eftersom COX-1 och COX-2 inte har identiska molekyler, kan diklofenak binda bättre till det ena än det andra. Exakt vilka skillnader som är viktiga vet jag inte.
Den smärtstillande effekten av NSAID verkar lokalt, på det skadade stället, och därför behöver inte ibuprofen gå in i hjärnan. Det sprids till hela kroppen utom hjärnan.
Jag vet inte hur mycket ni har läst om organisk nomenklatur, men om du tittar på ibuprofenmolekylen så ser du att den har en bensenring i mitten. När den ingår i en komplex molekyl, kallas den för en fenylgrupp.
Känner du till isobutan? Det är en butanmolekyl som inte är rak utan ”T-formad”. Substituenten nere till vänster har en sådan T-form (fast uppochner på bilden). Den är alltså isobutyl. Och substituenten uppe till höger är en propionsyragrupp. Propionsyra är det samma som propansyra.
Men det strikt systematiska namnet på ibuprofen är faktiskt 2-(4-isobutylfenyl)propansyra.
SpKe skrev:Den smärtstillande effekten av NSAID verkar lokalt, på det skadade stället, och därför behöver inte ibuprofen gå in i hjärnan. Det sprids till hela kroppen utom hjärnan.
Hur menar du att ämnet sprids i hela kroppen, men inte når hjärnans celler? Att vissa ämnen lättare passerar blod-hjärnbarriären stämmer ju, men att ibuprofen inte sprids i hjärnan låter underligt.
Nja, det var lite för kategoriskt formulerat av mig. Både ibuprofen och diklofenak kan i viss må passera blod-hjärnbarriären, men ibuprofen i lite lägre grad än i diklofenak, och inget av dem passerar väldigt bra, så koncentrationen i hjärnan blir relativt låg. Men det är ju inte heller där de huvudsakligen ska utöva sin effekt.
Hej! Här kommer en fråga till. Jag har hittat denna YouTube video https://www.youtube.com/watch?v=ouQJf3dV1QU&ab_channel=thebumblingbiochemist där tjejen pratar om "stereoisomer swapping" i kroppen, i och med att molekylen uppstår i R och S form. Jag undrar ifall det stämmer? Hade för mig att det inte var möjligt.
Ja det går för vissa läkemedel, bl.a. ibuprofen där det sker m.h.a. enzym. För andra läkemedel kan omvandlingen ske av sig själv. R/S omvandlingar sker för kroppsegna ämnen också. Men långt ifrån alla R/S omvandlingar kan ske, våra enzymer kan endast metabolisera en del av dessa olika möjliga omvandlingar.
Hej igen! Tack för all hjälp hittills. :) När det gäller överdosering av ibuprofen har jag svårt att hitta information om den biokemiska reaktionsmekanismen i kroppen. Jag har förstått att överdosering av ibuprofen kan störa kroppens normala funktioner, såsom njurfunktion, mag-tarmkanalens skydd och blodkoagulering, vilket leder till allvarliga biverkningar och skador. Detta är dock mer av den biologiska effekten. Jag söker mer specifikt information om den biokemiska processen bakom detta. Skulle någon kunna hjälpa till?
