અત્યાર સુધીમાં, તમે રસાયણવિજ્ઞાનના મૂળભૂત સિદ્ધાંતો શીખી ગયા છો અને એ પણ સમજી ગયા છો કે તે માનવ જીવનના દરેક ક્ષેત્રને પ્રભાવિત કરે છે. રસાયણવિજ્ઞાનના સિદ્ધાંતો માનવજાતના લાભ માટે ઉપયોગમાં લેવાયા છે. સ્વચ્છતા વિશે વિચારો - સાબુ, ડિટર્જન્ટ, ઘરગથ્થુ બ્લીચ, ટૂથપેસ્ટ જેવી સામગ્રી તમારા મનમાં આવશે. સુંદર કપડાં તરફ જુઓ - તરત જ કપડાં બનાવવા માટે વપરાતા સિન્થેટિક ફાઇબરના રસાયણો અને તેમને રંગ આપતા રસાયણો તમારા મનમાં આવશે. ખાદ્ય સામગ્રી - ફરીથી અગાઉના યુનિટમાં તમે શીખેલા અનેક રસાયણો તમારા મનમાં દેખાશે. અલબત્ત, બીમારી અને રોગ આપણને દવાઓની યાદ અપાવે છે - ફરીથી રસાયણો. વિસ્ફોટકો, ઇંધણ, રોકેટ પ્રોપેલન્ટ્સ, બિલ્ડિંગ અને ઇલેક્ટ્રોનિક સામગ્રી, વગેરે બધા જ રસાયણો છે. રસાયણવિજ્ઞાને આપણા જીવનને એટલો બધો પ્રભાવિત કર્યો છે કે આપણે એ પણ સમજી શકતા નથી કે આપણે દરેક ક્ષણે રસાયણોનો સામનો કરીએ છીએ; કે આપણે પોતે જ સુંદર રાસાયણિક સર્જનો છીએ અને આપણી બધી પ્રવૃત્તિઓ રસાયણો દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. આ યુનિટમાં, આપણે રસાયણવિજ્ઞાનના ત્રણ મહત્વપૂર્ણ અને રસપ્રદ ક્ષેત્રોમાં ઉપયોગ શીખીશું, એટલે કે - દવાઓ, ખાદ્ય સામગ્રી અને સફાઈ કરનારા એજન્ટ્સ.

16.1 દવાઓ અને તેમનું વર્ગીકરણ

દવાઓ ઓછા આણ્વિક દળ (100 - 500u) ધરાવતા રસાયણો છે. આ મહત્ત્વાણુકીય લક્ષ્યો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે અને જૈવિક પ્રતિભાવ ઉત્પન્ન કરે છે. જ્યારે જૈવિક પ્રતિભાવ ઉપચારાત્મક અને ઉપયોગી હોય, ત્યારે આ રસાયણોને દવાઓ કહેવામાં આવે છે અને રોગોના નિદાન, અટકાવ અને સારવારમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે. ભલામણ કરેલા કરતાં વધુ માત્રામાં લેવામાં આવે તો, દવાઓ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતી મોટાભાગની દવાઓ સંભવિત ઝેરી હોય છે. ઉપચારાત્મક અસર માટે રસાયણોના ઉપયોગને કિમોથેરાપી કહેવામાં આવે છે.

16.1.1 દવાઓનું વર્ગીકરણ

દવાઓનું વર્ગીકરણ મુખ્યત્વે નીચે દર્શાવેલા માપદંડો પર કરી શકાય છે:

(a) ફાર્માકોલોજિકલ અસરના આધારે

આ વર્ગીકરણ દવાઓની ફાર્માકોલોજિકલ અસર પર આધારિત છે. તે ડોકટરો માટે ઉપયોગી છે કારણ કે તે એક ચોક્કસ પ્રકારની સમસ્યાના સારવાર માટે ઉપલબ્ધ દવાઓની સંપૂર્ણ શ્રેણી તેમને પૂરી પાડે છે. ઉદાહરણ તરીકે, એનાલ્જેસિક્સમાં પીડા દૂર કરવાની અસર હોય છે, એન્ટિસેપ્ટિક્સ સૂક્ષ્મજીવોને મારી નાખે છે અથવા તેમની વૃદ્ધિને અટકાવે છે.

(b) દવાની ક્રિયાના આધારે

તે દવાની ક્રિયા એક ચોક્કસ જૈવરાસાયણિક પ્રક્રિયા પર આધારિત છે. ઉદાહરણ તરીકે, બધા એન્ટિહિસ્ટામિન્સ સંયોજન હિસ્ટામિનની ક્રિયાને અવરોધે છે, જે શરીરમાં સોજો ઉત્પન્ન કરે છે. હિસ્ટામિન્સની ક્રિયાને અવરોધિત કરવાની વિવિધ રીતો છે. તમે આ વિશે વિભાગ 16.3.2 માં શીખશો.

(c) રાસાયણિક બંધારણના આધારે

તે દવાના રાસાયણિક બંધારણ પર આધારિત છે. આ રીતે વર્ગીકૃત થયેલી દવાઓ સામાન્ય માળખાકીય લક્ષણો ધરાવે છે અને ઘણીવાર સમાન ફાર્માકોલોજિકલ પ્રવૃત્તિ ધરાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, સલ્ફોનામાઇડ્સમાં નીચે આપેલ સામાન્ય માળખાકીય લક્ષણ હોય છે.

(d) આણ્વિક લક્ષ્યોના આધારે

દવાઓ સામાન્ય રીતે કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, લિપિડ્સ, પ્રોટીન્સ અને ન્યુક્લિક એસિડ જેવા જૈવઅણુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. આને લક્ષ્ય અણુઓ અથવા દવા લક્ષ્યો કહેવામાં આવે છે. કેટલાક સામાન્ય માળખાકીય લક્ષણો ધરાવતી દવાઓ લક્ષ્યો પર સમાન ક્રિયાતંત્ર ધરાવી શકે છે. આણ્વિક લક્ષ્યો પર આધારિત વર્ગીકરણ ઔષધ રસાયણશાસ્ત્રીઓ માટે સૌથી ઉપયોગી વર્ગીકરણ છે.

16.2 દવા-લક્ષ્ય ક્રિયાપ્રતિક્રિયા

જૈવિક મૂળના મહત્ત્વાણુઓ શરીરમાં વિવિધ કાર્યો કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, પ્રોટીન જે શરીરમાં જૈવિક ઉત્પ્રેરકોની ભૂમિકા ભજવે છે તેને ઉત્સેચકો કહેવામાં આવે છે, જે શરીરમાં સંચાર પ્રણાલી માટે નિર્ણાયક છે તેને રીસેપ્ટર્સ કહેવામાં આવે છે. વાહક પ્રોટીન કોષ પટલમાંથી ધ્રુવીય અણુઓનું વહન કરે છે. ન્યુક્લિક એસિડમાં કોષ માટે કોડેડ આનુવંશિક માહિતી હોય છે. લિપિડ્સ અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ કોષ પટલના માળખાકીય ભાગો છે. આપણે ઉત્સેચકો અને રીસેપ્ટર્સના ઉદાહરણો સાથે દવા-લક્ષ્ય ક્રિયાપ્રતિક્રિયા સમજાવીશું.

16.2.1 દવા લક્ષ્ય તરીકે ઉત્સેચકો

(a) ઉત્સેચકોની ઉત્પ્રેરક ક્રિયા

દવા અને ઉત્સેચક વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા સમજવા માટે, ઉત્સેચકો પ્રક્રિયાને કેવી રીતે ઉત્પ્રેરિત કરે છે તે જાણવું મહત્વપૂર્ણ છે (વિભાગ 5.2.4). તેમની ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિમાં, ઉત્સેચકો બે મુખ્ય કાર્યો કરે છે:

(i) ઉત્સેચકનું પ્રથમ કાર્ય એ છે કે રાસાયણિક પ્રક્રિયા માટે આધારને પકડી રાખવું. ઉત્સેચકોના સક્રિય સ્થાનો આધાર અણુને યોગ્ય સ્થિતિમાં પકડી રાખે છે, જેથી તે પર પ્રતિક્રિયક દ્વારા અસરકારક રીતે હુમલો કરી શકાય.

આધાર અણુઓ આયનિક બંધન, હાઇડ્રોજન બંધન, વાન ડર વોલ્સ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા અથવા દ્વિધ્રુવ-દ્વિધ્રુવ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા જેવી વિવિધ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા ઉત્સેચકના સક્રિય સ્થાન સાથે જોડાય છે (ફિગ. 16.1).

(ii) ઉત્સેચકનું બીજું કાર્ય એ છે કે કાર્યાત્મક સમૂહો પૂરા પાડવા જે આધાર પર હુમલો કરશે અને રાસાયણિક પ્રક્રિયા કરશે.

(b) દવા-ઉત્સેચક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા

દવાઓ ઉત્સેચકોની ઉપરોક્ત દર્શાવેલી પ્રવૃત્તિઓમાંથી કોઈપણને અવરોધે છે. આ ઉત્સેચકના બંધન સ્થાનને અવરોધિત કરી શકે છે અને આધારના બંધનને રોકી શકે છે, અથવા ઉત્સેચકની ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિને અવરોધિત કરી શકે છે. આવી દવાઓને ઉત્સેચક અવરોધકો કહેવામાં આવે છે.

દવાઓ ઉત્સેચકોના સક્રિય સ્થાન પર આધારના જોડાણને બે અલગ અલગ રીતે અવરોધે છે;

(i) દવાઓ ઉત્સેચકોના સક્રિય સ્થાન પર તેમના જોડાણ માટે કુદરતી આધાર સાથે સ્પર્ધા કરે છે. આવી દવાઓને સ્પર્ધાત્મક અવરોધકો કહેવામાં આવે છે (ફિગ. 16.2).

(ii) કેટલીક દવાઓ ઉત્સેચકના સક્રિય સ્થાન સાથે જોડાતી નથી. આ ઉત્સેચકના એક અલગ સ્થાન સાથે જોડાય છે જેને એલોસ્ટેરિક સાઇટ કહેવામાં આવે છે. એલોસ્ટેરિક સાઇટ પર અવરોધકનું આ બંધન (ફિગ.16.3) સક્રિય સ્થાનનો આકાર એવી રીતે બદલે છે કે આધાર તેને ઓળખી શકતો નથી.

જો ઉત્સેચક અને અવરોધક વચ્ચે રચાયેલ બંધન એક મજબૂત સહસંયોજક બંધન હોય અને સરળતાથી તોડી શકાતું ન હોય, તો ઉત્સેચક કાયમી રીતે અવરોધિત થઈ જાય છે. પછી શરીર ઉત્સેચક-અવરોધક સંકીર્ણનું વિઘટન કરે છે અને નવા ઉત્સેચકનું સંશ્લેષણ કરે છે.

16.2.2 દવા લક્ષ્ય તરીકે રીસેપ્ટર્સ

રીસેપ્ટર્સ એ પ્રોટીન છે જે શરીરની સંચાર પ્રક્રિયા માટે નિર્ણાયક છે. આમાંથી મોટાભાગના કોષ પટલમાં જડિત હોય છે (ફિગ. 16.4). રીસેપ્ટર પ્રોટીન કોષ પટલમાં એવી રીતે જડિત હોય છે કે તેમનો સક્રિય સ્થાન ધરાવતો નાનો ભાગ પટલની સપાટીની બહાર પ્રક્ષેપિત થાય છે અને કોષ પટલના બહારના પ્રદેશમાં ખુલે છે (ફિગ. 16.4).

શરીરમાં, બે ન્યુરોન વચ્ચે અને ન્યુરોનથી સ્નાયુઓ વચ્ચેનો સંદેશ ચોક્કસ રસાયણો દ્વારા પ્રસારિત થાય છે. આ રસાયણો, જેને રાસાયણિક સંદેશવાહકો તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે રીસેપ્ટર પ્રોટીનના બંધન સ્થાન પર પ્રાપ્ત થાય છે. સંદેશવાહકને સમાવવા માટે, રીસેપ્ટર સાઇટનો આકાર બદલાય છે. આ કોષમાં સંદેશના સ્થાનાંતરણને લાવે છે. આમ, રાસાયણિક સંદેશવાહક કોષમાં પ્રવેશ્યા વિના કોષને સંદેશ આપે છે (ફિગ. 16.5).

શરીરમાં ઘણી બધી વિવિધ રીસેપ્ટર્સ છે જે વિવિધ રાસાયણિક સંદેશવાહકો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. આ રીસેપ્ટર્સ એક રાસાયણિક સંદેશવાહક માટે બીજા કરતાં પસંદગી દર્શાવે છે કારણ કે તેમના બંધન સ્થાનોનો આકાર, બંધારણ અને એમિનો એસિડ રચના અલગ અલગ હોય છે.

જે દવાઓ રીસેપ્ટર સાઇટ સાથે જોડાય છે અને તેની કુદરતી કાર્યને અવરોધે છે તેને એન્ટાગોનિસ્ટ્સ કહેવામાં આવે છે. જ્યારે સંદેશને અવરોધિત કરવાની જરૂર હોય ત્યારે આ ઉપયોગી છે. અન્ય પ્રકારની દવાઓ છે જે રીસેપ્ટરને ચાલુ કરીને કુદરતી સંદેશવાહકની નકલ કરે છે, આને એગોનિસ્ટ્સ કહેવામાં આવે છે. જ્યારે કુદરતી રાસાયણિક સંદેશવાહકની ખોટ હોય ત્યારે આ ઉપયોગી છે.

16.3 વિવિધ વર્ગોની દવાઓની ઉપચારાત્મક ક્રિયા

આ વિભાગમાં, આપણે દવાઓના થોડા મહત્વપૂર્ણ વર્ગોની ઉપચારાત્મક ક્રિયા ચર્ચા કરીશું.

16.3.1 એન્ટાસિડ્સ

પેટમાં એસિડનું અતિઉત્પાદન ચીડ અને પીડા ઉત્પન્ન કરે છે. ગંભીર કિસ્સાઓમાં, પેટમાં અલ્સર વિકસિત થાય છે. 1970 સુધી, એસિડિટી માટે માત્ર સારવાર એન્ટાસિડ્સનું વહન હતું, જેમ કે સોડિયમ હાઇડ્રોજનકાર્બોનેટ અથવા એલ્યુમિનિયમ અને મેગ્નેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડનું મિશ્રણ. જો કે, અતિશય હાઇડ્રોજનકાર્બોનેટ પેટને ક્ષારીય બનાવી શકે છે અને વધુ એસિડના ઉત્પાદનને ટ્રિગર કરી શકે છે. મેટલ હાઇડ્રોક્સાઇડ વધુ સારા વિકલ્પો છે કારણ કે અદ્રાવ્ય હોવાને કારણે, આ તટસ્થતા ઉપર pH વધારતા નથી. આ સારવારો માત્ર લક્ષણોને નિયંત્રિત કરે છે, અને કારણને નહીં. તેથી, આ ધાતુ ક્ષારો સાથે, દર્દીઓને સરળતાથી સારવાર કરી શકાતી નથી. અદ્યતન તબક્કાઓમાં, અલ્સર જીવન માટે ખતરનાક બની જાય છે અને તેની એકમાત્ર સારવાર પેટના અસરગ્રસ્ત ભાગને દૂર કરવાની છે.

હાઇપરએસિડિટીની સારવારમાં એક મુખ્ય સફળતા એ શોધ દ્વારા આવી જે અનુસાર એક રસાયણ, હિસ્ટામિન, પેટમાં પેપ્સિન અને હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડના સ્ત્રાવને ઉત્તેજિત કરે છે. દવા સિમેટિડિન (ટેગામેટ)ને પેટની દીવાલમાં હાજર રીસેપ્ટર્સ સાથે હિસ્ટામિનની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને અટકાવવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવી હતી. આના પરિણામે ઓછી માત્રામાં એસિડનું સ્ત્રાવ થયું. આ દવાનું મહત્વ એટલું વધારે હતું કે બીજી દવા, રેનિટિડિન (ઝેન્ટેક) શોધાઈ ત્યાં સુધી તે વિશ્વમાં સૌથી વધુ વેચાતી દવા રહી.

16.3.2 એન્ટિહિસ્ટામિન્સ

હિસ્ટામિન એ એક શક્તિશાળી રક્તવાહિનીવિસ્તારક છે. તેમાં વિવિધ કાર્યો છે. તે બ્રોન્કાઇ અને આંતરડામાં સરળ સ્નાયુઓને સંકોચે છે અને અન્ય સ્નાયુઓને શિથિલ કરે છે, જેમ કે સૂક્ષ્મ રક્તવાહિનીઓની દીવાલોમાંના સ્નાયુઓ. હિસ્ટામિન સામાન્ય સર્દી અને પરાગ માટેની એલર્જીક પ્રતિભાવ સાથે સંકળાયેલ નાસિકા ભરાવા માટે પણ જવાબદાર છે.

સિન્થેટિક દવાઓ, બ્રોમફેનિરામિન (ડાઇમેટેપ) અને ટેરફેનાડિન (સેલ્ડેન), એન્ટિહિસ્ટામિન તરીકે કાર્ય કરે છે. તેઓ હિસ્ટામિન તેની અસર કરે છે તે બંધન સ્થાનો માટે હિસ્ટામિન સાથે સ્પર્ધા કરીને હિસ્ટામિનની કુદરતી ક્રિયામાં દખલ કરે છે.

હવે જે પ્રશ્ન ઊભો થાય છે તે છે, “ઉપરોક્ત દર્શાવેલ એન્ટિહિસ્ટામિન પેટમાં એસિડના સ્ત્રાવને કેમ અસર કરતા નથી?” કારણ એ છે કે એન્ટિએલર્જિક અને એન્ટાસિડ દવાઓ વિવિધ રીસેપ્ટર્સ પર કામ કરે છે.

16.3.3 ન્યુરોલોજિકલી સક્રિય દવાઓ

(a) ટ્રેન્ક્વિલાઇઝર્સ

ટ્રેન્ક્વિલાઇઝર્સ અને એનાલ્જેસિક્સ ન્યુરોલોજિકલી સક્રિય દવાઓ છે. આ નર્વથી રીસેપ્ટર સુધીના સંદેશ સ્થાનાંતરણ તંત્રને અસર કરે છે. ટ્રેન્ક્વિલાઇઝર્સ એ રાસાયણિક સંયોજનોનો એક વર્ગ છે જેનો ઉપયોગ તણાવ અને હળવા અથવા ગંભીર માનસિક રોગોની સારવાર માટે થાય છે. આ ચિંતા, તણાવ, ચીડચીડાપણું અથવા ઉત્તેજનાને સુખની લાગણી ઉત્પન્ન કરીને દૂર કરે છે. તેઓ ઊંઘની ગોળીઓનો આવશ્યક ઘટક બનાવે છે. ટ્રેન્ક્વિલાઇઝર્સના વિવિધ પ્રકારો છે. તેઓ વિવિધ ક્રિયાતંત્રો દ્વારા કાર્ય કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, નોરએડ્રેનાલિન એ ન્યુરોટ્રાન્સમીટર્સમાંનું એક છે જે મૂડમાં ફેરફારમાં ભૂમિકા ભજવે છે. જો કોઈ કારણોસર નોરએડ્રેનાલિનનું સ્તર ઓછું હોય, તો સિગ્નલ-મોકલવાની પ્રવૃત્તિ ઓછી થઈ જાય છે, અને વ્યક્તિ ડિપ્રેશનથી પીડાય છે. આવી પરિસ્થિતિઓમાં, એન્ટિડિપ્રેસન્ટ દવાઓ જરૂરી છે. આ દવાઓ તે ઉત્સેચકોને અવરોધે છે જે નોરએડ્રેનાલિનના વિઘટનને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. જો ઉત્સેચક અવરોધિત થાય છે, તો આ મહત્વપૂર્ણ ન્યુરોટ્રાન્સમીટર ધીમે ધીમે ચયાપચય થાય છે અને લાંબા સમય સુધી તેના રીસેપ્ટરને સક્રિય કરી શકે છે, આમ ડિપ્રેશનની અસરનો પ્રતિકાર કરે છે. ઇપ્રોનિયાઝિડ અને ફેનેલઝાઇન આવી બે દવાઓ છે.

કેટલાક ટ્રેન્ક્વિલાઇઝર્સ એટલે કે, ક્લોર્ડાયઝેપોક્સાઇડ અને મેપ્રોબામેટ, તણાવ દૂર કરવા માટે યોગ્ય તુલનાત્મક રીતે હળવા ટ્રેન્ક્વિલાઇઝર્સ છે. ઇક્વાનિલનો ઉપયોગ ડિપ્રેશન અને હાઇપરટેન્શનને નિયંત્રિત કરવામાં થાય છે.

બાર્બિટ્યુરિક એસિડના વ્યુત્પન્નો એટલે કે, વેરોનલ, એમિટલ, નેમ્બ્યુટલ, લ્યુમિનલ અને સેકોનલ ટ્રેન્ક્વિલાઇઝર્સનો એક મહત્વપૂર્ણ વર્ગ બનાવે છે. આ વ્યુત્પન્નોને બાર્બિટ્યુરેટ્સ કહેવામાં આવે છે. બાર્બ