Portal:Chemia/Wyróżnione artykuły

Atom – podstawowy składnik materii. Składa się z małego dodatnio naładowanego jądra o dużej gęstości i otaczającej go chmury elektronowej o ujemnym ładunku elektrycznym. Słowo atom pochodzi z greckiego ἄτομος − átomos (od α-, „nie-” + τέμνω − temno, „ciąć”), oznaczającego coś, czego nie da się przeciąć ani podzielić. Idea istnienia niepodzielnych składników materii pojawiła się już w pismach starożytnych filozofów indyjskich i greckich. W XVII i XVIII wieku chemicy potwierdzili te przypuszczenia, identyfikując pierwiastki chemiczne i pokazując, że reagują one ze sobą w ściśle określonych proporcjach. W XIX wieku odkryto ruchy Browna, będące pośrednim dowodem ziarnistości materii. Na początku XX wieku fizycy odkryli wewnętrzną strukturę atomów, pokazując tym samym, że są one podzielne. Teorie mechaniki kwantowej pozwoliły stworzyć matematyczne modele wnętrza atomu.

Bortezomib (łac. bortezomibum) – organiczny związek chemiczny, dipeptydowa pochodna kwasu borowego, będąca silnym i odwracalnym inhibitorem proteasomu 26S – kompleksu białkowego odpowiadającego za degradację białek komórkowych. Bortezomib jest pierwszym i, jak dotąd, jedynym wprowadzonym do leczenia inhibitorem proteasomu. W badaniach klinicznych II fazy stwierdzono istotną odpowiedź na leczenie u ponad 1/3 pacjentów z zaawansowanym szpiczakiem mnogim. Na tej podstawie amerykańska Agencja Żywności i Leków w dniu 13 maja 2003 zarejestrowała bortezomib w trybie przyspieszonym ze wskazaniem leczenia szpiczaka mnogiego u chorych, u których po zastosowaniu co najmniej dwóch schematów leczenia nastąpił nawrót choroby. Następnie Agencja Żywności i Leków zatwierdziła również leczenie chłoniaka z komórek płaszcza bortezomibem u pacjentów, którzy otrzymali wcześniej co najmniej jeden schemat leczenia.

Konfiguracja absolutna (inaczej bezwzględna) – jednoznaczny sposób rozróżniania i nazewnictwa izomerów optycznych, a ściśle biorąc ustalania rozmieszczenia w przestrzeni podstawników w enancjomerach i diastereoizomerach. Enancjomery, jeden z rodzajów izomerów optycznych związków chemicznych różnią się między sobą tak jak lewa i prawa dłoń lub lewo i prawoskrętna skorupa ślimaka, tj. są chiralne i mają się do siebie tak jak lustrzane odbicie do odbijanego przedmiotu. W przypadku związków organicznych ich chiralność wynika najczęściej z faktu występowania czterech różnych podstawników przy centralnym atomie węgla. Dokładne ustalenie wzajemnego umiejscowienia tych podstawników w przestrzeni decyduje o tym, z którym z dwóch enancjomerów ma się do czynienia. W odróżnieniu jednak od skorupy ślimaka, którego prawoskrętność i lewoskrętność jest łatwo ustalić w intuicyjny sposób, jednoznaczne nazewnictwo enancjomerów wymaga przyjęcia złożonego zbioru zasad, które są opisane poniżej.

Neptun (łac. neptunium, symbol Np) – pierwiastek chemiczny z grupy aktynowców o liczbie atomowej 93. Jest radioaktywnym pierwiastkiem metalicznym, pierwszym przedstawicielem transuranowców. Jego najtrwalszym izotopem jest ²³⁷Np o czasie połowicznego rozpadu ok. 2 mln lat, powstający w kilogramowych ilościach jako produkt uboczny pracy reaktorów jądrowych, np. podczas produkcji plutonu. Bardzo małe ilości tego pierwiastka można znaleźć w rudach uranowych. Pierwiastek ten jest używany do produkcji jednego z izotopów plutonu, do konstrukcji detektorów neutronów wysokoenergetycznych oraz badane są jego związki chemiczne wykazujące własności nadprzewodzące.

Paracetamol (łac. Paracetamolum, nazwa systematyczna: N-(4-hydroksyfenylo)acetamid) – lek o działaniu przeciwbólowym (analgeticum, analgetyk) i przeciwgorączkowym (antipyreticum, antypiretyk), pochodna acetanilidu. W odróżnieniu od leków przeciwbólowych z grupy niesteroidowych leków przeciwzapalnych wykazuje bardzo słabe działanie przeciwzapalne i nie zaburza procesu krzepnięcia krwi. W handlu znajduje się od 1955. W Polsce stał się popularny w latach 90. XX wieku, wypierając z rynku powszechnie używany lek przeciwgorączkowy – piramidon. Dobrze wchłania się z przewodu pokarmowego, osiągając po 30–60 minutach maksymalne stężenie we krwi. Efekt przeciwbólowy utrzymuje się przez 3–5 godzin. Stosowany u osób dorosłych oraz dzieci. Może być podawany doustnie, doodbytniczo oraz dożylnie. Dostępny bez recepty w postaci tabletek, czopków oraz syropów dla dzieci.

Ryfaksymina, rifaksymina (łac. rifaximinum) – organiczny związek chemiczny, antybiotyk należący do grupy ryfamycyn, wchłaniający się w nieznacznym stopniu z przewodu pokarmowego, stosowany w leczeniu zakażeń jelitowych. Jego stosowanie wiąże się ze względnie niewielkimi działaniami ubocznymi i z niskim ryzykiem rozwinięcia oporności u bakterii. Syntezę ryfaksyminy opatentowali Egidio Marchi i Lauretta Montecchi z Alfa Farmaceutici S.p. A. w 1982. Lek jest badany i stosowany w terapii biegunki podróżnych od kilkunastu lat. Do 2009 ryfaksymina otrzymała zezwolenie na zastosowanie w 27 państwach. Jest to syntetyczna pochodna ryfamycyny, ryfamycyny SV lub ryfamycyny O. Jest to dokładnie pirydoimidazoryfamycyna. Otrzymuje się ją na przykład w reakcji 3-bromoryfamycyny S z 2-amino-4-metylo-pirydyną. Reakcję prowadzi się w etanolu, w temperaturze od pokojowej do 60 °C, przez dwie do osiemnastu godzin.

Jonofory – organiczne związki chemiczne zdolne do transferu jonów z roztworów wodnych do fazy hydrofobowej. Termin antybiotyki jonoforowe jest stosowany do tych jonoforów, które wykazują działanie bakteriobójcze. Właściwości antybiotyczne jonoforów wynikają z ich zdolności do transportu jonów przez błony lipidowe komórek lub organelli. Jony, które nie mogą swobodnie przemieszczać się przez dwuwarstwy lipidowe, są transportowane w postaci kompleksów, w których jonofor pełni rolę „gospodarza”, a jon rolę „gościa”. Pierwszym poznanym antybiotykiem z grupy jonoforów była gramicydyna S (z ang. Gramicidin Soviet). Została ona odkryta już w 1942 roku przez rosyjskich naukowców – Gieorgija Gauze'a i jego żonę Marię Brażnikową – badających bakterie z gatunku Bacillus brevis. Badacze zaobserwowali, że gramicydyna S silnie hamuje rozrost kolonii gronkowca złocistego. Nie znali oni jednak mechanizmu tego działania. Kwestia ta wciąż nie jest w pełni wyjaśniona, pomimo że określono już strukturę związku. Przyjmuje się, że powoduje ona rozładowanie gradientu stężeń jonów na zewnątrz i wewnątrz komórki bakteryjnej, powodując jej obumieranie. W czasach Gause'a i Breżnikowej znane były także inne antybiotyki zaliczane obecnie do jonoforowych, takie jak gramicydyna A, walinomycyna, naktyny, wirginiamycyna i kwas lasalowy, mimo iż nie znano jeszcze właściwego sposobu ich działania.

Acetazolamid – organiczny związek chemiczny, lek należący do grupy sulfonamidowych inhibitorów anhydrazy węglanowej. Do leczenia wprowadzony został w 1953 roku. Jest słabym diuretykiem; jego działanie ustępuje po 3 dniach stosowania. Acetazolamid jest prekursorem sulfonamidowych leków moczopędnych, stosowanym obecnie głównie w leczeniu jaskry. Horace Davenport z Harvard Medical School w latach 40. XX wieku odkrył, że bardzo duże ilości anhydrazy węglanowej znajdują się nerkach. Skłoniło to Rudolfa Höbera do wysnucia wniosku, iż niektóre skutki uboczne stosowania dużych dawek sulfonamidów, m.in. alkalizacja moczu i zwiększone jego wydalanie, wiążą się z inhibicją tego enzymu. Z kolei bostoński lekarz, William Schwartz, próbował wywołać diurezę u pacjentów z zastoinową niewydolnością serca, stosując w tym celu duże dawki sulfanilamidu. Próby nie przyniosły jednak większych rezultatów ze względu na poważne objawy niepożądane. Davenport, zainteresowany teorią przedstawioną przez Höbera, zaproponował współpracę nad silniejszymi inhibitorami anhydrazy węglanowej Richardowi Roblinowi – ówczesnemu pracownikowi firmy farmaceutycznej Cyanamid.

Nomenklatura chemii nieorganicznej – dział nomenklatury chemicznej dotyczący chemii nieorganicznej. Wysiłki w celu opracowania spójnego systemu nazewnictwa związków nieorganicznych podejmowane były od lat 40. XX wieku. Wraz z rozwojem chemii nieorganicznej i pojawiającymi się tendencjami do ujednolicenia nazewnictwa związków organicznych i nieorganicznych zmieniały się zalecenia dotyczące nazewnictwa systematycznego i akceptowanego nazewnictwa tradycyjnego oraz nazw pośrednich. Wytyczne te opracowywane są od roku 2001 przez Division of Chemical Nomenclature and Structure Representation Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej, a wcześniej przez IUPAC Commission on Nomenclature of Inorganic Chemistry. Najnowsza publikacja (stan na rok 2011), tzw. Red Book z zaleceniami dotyczącymi m.in. nazewnictwa rekomendowanego, akceptowanego i niewskazanego, pochodzi z roku 2005. Zalecenia te obejmują symbole i nazewnictwo pierwiastków chemicznych oraz związków nieorganicznych. IUPAC proponuje trzy ogólne systemy nomenklaturowe oraz dwa uzupełniające dla kwasów tlenowych i ich pochodnych, np. anionów, soli i estrów. Ponadto odrębne rozdziały poświęcone są związkom koordynacyjnym i metaloorganicznym oraz ciałom stałym.

Anagrelid – organiczny związek chemiczny, lek cytostatyczny, stosowany w leczeniu nadpłytkowości samoistnej. Próbowano również stosować anagrelid w leczeniu przewlekłej białaczki szpikowej. Anagrelid zsyntetyzowano pierwotnie jako lek antyagregacyjny. Jego zdolność do zmniejszania poziomu płytek krwi wykryto zupełnie przypadkowo, pod koniec lat 80. w trakcie prowadzenia badań nad jego skutecznością w hamowaniu agregacji trombocytów. Od 1997 roku anagrelid zarejestrowany jest w USA jako lek przeznaczony do leczenia nadpłytkowości samoistnej. Synteza anagrelidu została opracowana przez firmę Shire. Rozpoczyna się ona od reakcji nitrowania 2,3-dichlorobenzaldehydu mieszaniną nitrującą, której produktem jest 2,3-dichloro-6-nitrobenzaldehyd. Związek ten jest następnie redukowany przez NaBH₄ w środowisku metanolu, tworząc alkohol 2,3-dichloro-6-nitrobenzylowy, który w reakcji z chlorkiem tionylu tworzy pochodną chlorku benzylu. Pochodna ta ulega kondensacji z estrem etylowym glicyny w obecności trietyloaminy dając 2-(2,3-dichloro-6-nitrobenzylamino)octan etylu. Redukcja grupy nitrowej przy użyciu zakwaszonego HCl roztworu wodnego SnCl₂ daje pochodną aminową, którą następnie poddaje się cyklizacji z bromkiem cyjanku w toluenie, tworząc 2-(5,6-dichloro-2-imino-1,2-dihydrochinazolin-3(4H)-ylo)octan etylu. Związek ten jest ponownie cyklizowany, w środowisku wodnym z trietyloaminą, dając anagrelid. Możliwa jest również synteza anagrelidu z 2,3-chloro-6-nitrobenzaldehydu, który kondensuje się z estrem etylowym glicyny w obecności NaBH₄, z pominięciem dwóch produktów przejściowych (pochodnej alkoholu nitrobenzylowego i chlorku benzylu).

Klatrat metanu (hydrat metanu, metanowy lód, wodzian metanu) – substancja krystaliczna złożona z cząsteczek wody i metanu.

Klatraty metanu zostały odkryte pod koniec XIX wieku (1888) wraz z hydratami etanu (C₂H₆), etylenu (C₂H₄) i podtlenku azotu (N₂O) przez francuskiego fizyka Paula Villarda. W latach 30. XX wieku E.G. Hammerschmidt skojarzył po raz pierwszy biały, krystaliczny materiał zatykający rurociągi gazu z hydratami metanu. W ten sposób materiał pierwotnie uważany za ciekawostkę czysto laboratoryjną uzyskał znaczenie ekonomiczne.

W latach 60. XX wieku znaleziono złoża hydratów na Syberii, a w następnym dziesięcioleciu znaczne ich ilości odkryto na szelfach kontynentalnych. W 1981 roku statek wiertniczy Glomar Challenger wydobył u wybrzeży Gwatemali pierwszą próbkę klatratu. W 1996 roku załoga niemieckiego statku badawczego FS Sonne wydobyła 50 kg hydratów z dna Pacyfiku w pobliżu Oregonu. Obecnie rozważane jest wykorzystanie zasobów klatratu metanu jako potencjalnego źródła gazu ziemnego. W ciągu ostatnich parunastu lat, metan uwięziony w hydratach, zaczęto postrzegać również jako potencjalne źródło zmian klimatu.

Marawirok (łac. maraviroc) – organiczny związek chemiczny będący silnym, selektywnym, wolno oddysocjowującym inhibitorem receptora CCR5 dla chemokin, przeznaczony do leczenia chorych zakażonych wirusem HIV-1. Marawirok należy do nowej grupy leków przeciwretrowirusowych – inhibitorów wejścia. Jest skuteczny jedynie w wypadku zakażenia wirusem HIV-1 wykazującym tzw. CCR5-tropizm, czyli takim, który wykorzystuje receptor CCR5 podczas wnikania do komórki. Nie wykazano, by marawirok indukował oporność na inne leki stosowane w leczeniu zakażeń HIV. Marawirok został wynaleziony przez firmę Pfizer w trakcie szeroko zakrojonych poszukiwań substancji małocząsteczkowych będących tzw. inhibitorami wejścia. Jako że struktura CCR5 nie była wtedy znana, przebadano tysiące związków chemicznych w poszukiwaniu tych, które mogły być inhibitorami CCR5. Spośród znalezionych substancji, do dalszych badań wybrano jedną – UK-107543. Zsyntetyzowano niemal 1000 analogów UK-107543 oraz przebadano je pod kątem siły inhibicji oraz właśności farmakologicznych i farmakokinetycznych. Substancją o najlepszych właściwościach okazał się marawirok.

Sugammadeks (łac. sugammadex) – organiczny związek chemiczny, półsyntetyczna pochodna γ-cyklodekstryny, będąca pierwszym lekiem z nowej grupy SRBA (ang. selective relaxant binding agent). Stosowany jest w celu odwrócania blokady przewodnictwa nerwowo-mięśniowego wywołanego przez niedepolaryzujące leki zwiotczające o budowie steroidowej. Budowa chemiczna cyklodekstryn jest charakterystyczna – zawierają one hydrofobowy pierścień i hydrofilowe obrzeże (ze względu na obecność polarnych grup hydroksylowych). Interakcje hydrofobowe między cząsteczką leku a molekułą cyklodekstryny powodują powstawanie rozpuszczalnego w wodzie kompleksu typu gość-gospodarz. Z tego względu są używane od ponad 100 lat jako nośniki dla różnych leków, np. propofolu, midazolamu, bupiwakainy czy sufentanylu.

Walinomycyna – organiczny związek chemiczny pochodzenia naturalnego, cykliczny oligopeptyd z grupy depsypeptydów, antybiotyk z grupy streptogramin B. Jest jonoforem o wysokiej selektywności wiązania kationu potasu K⁺, który może być transportowany w postaci kompleksu przez błony komórkowe. Proces ten obniża naturalny potencjał elektrochemiczny komórki. Ze względu na bardzo wysoką toksyczność związek ten nie jest stosowany w leczeniu ludzi ani zwierząt. Walinomycyna powstaje naturalnie w procesach metabolicznych bakterii Streptomyces fulvissimus, a także innych promieniowców z rodzaju Streptomyces (patogennych dla człowieka), np. S. tsusimaensis. Dowiedziono również, że walinomycyna produkowana jest przez paciorkowca kałowego – bakterie z rodzaju Enterococcus. Biosynteza walinomycyny przez te mikroorganizmy została dokładnie przebadana i wyjaśniona. Badania nad tym związkiem przyczyniły się do poznania mechanizmu działania jonoforów.