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クスリの「立体」を作り分ける

高校1年生 面白かったです。
高校1年生 まだ習っていなくて難かしかったけれどおもしろかったです。
高校2年生 クスリは自分が思っている以上に深かった。
高校2年生 これまで見たことない視点から、化学を見れて良かった。
高校1年生 クスリについてよく分かった。
高校1年生 クスリとのあいしょうはとても重要ということがわかった。右と左ではクスリの成分がちがうこともわかった。
高校1年生 化学は好きなのでこの授業でとても分かりやすかったです。
高校2年生 身近な群馬の学校で唯一の薬学部だったので、より知ることができてよかったです。
高校1年生 とても分かりやすかったです。知らないこともあったので勉強になりました。
高校2年生 専門的で、非常に詳しくお話が来けて知識が深まりました。
その他 薬を作るのに興味があったので話が聞けて良かったです。本日は、大変貴重な話をしていただき、ありがとうございました。
高校1年生 化学が苦手だけど克服したいと思えました。
高校1年生 難しかったですがおもしろかったです。
高校2年生 群馬の大学ということで親近感がわきました。私も理科の中で化学が一番好きなので、先生の講義はとても興味深かったしおもしろかったです。
高校1年生 すこし復雑で、難しかったけれども、丁寧な説明のおかげで、分かりやすかったです!
高校1年生 面白く、自分もそういった職業に就きたいと考えるようになった。
高校2年生 クスリが作用するしくみを図を用いて、分かりやすく説明してくださっていて、良かったです。
高校1年生 少し難しく、科学の勉強をしようと思えました。
高校1年生 学校で習ったときにしょくばいについてよくわからなかったけど、講義を聞いてちゃんと理解することができた。
高校1年生 講義名を聞いてどうゆうことだろうと思ったが聞くとおもしろかった。
高校2年生 薬の作り方について詳しく知ることができた。
高校2年生 どうして薬が人の体に効くのかがわかりました。
高校1年生 おもしろかったです。
高校1年生 私には少しむずかしかったのですが、理解して聞けました。
高校2年生 分子に右と左があることに驚きました。それに対応する薬のつくり方にも興味がわきました。
高校1年生 色々薬のことや、産業のことについて知れてよかったです。興味をもったらもっと勉強したいです。
高校2年生 左右の区別がない原料をキラル触媒をすると必要なものなることがわかりました。
高校2年生 右手と左手の関係にある有機化合物がたくさん存在するということに驚いた。
高校1年生 先生のカレーのたとえがすごくわかりやすかったです。
高校3年生 クスリのことがよく分かった。
高校1年生 薬の構造がとても複雑だと思いました。まだ学校で有幾化学を習っていないので、今後の授業でこの知識を生かせたらいいなと思いました。
高校1年生 私は将来、薬に関してではないけれど医学系に興味があるので、とても勉強になりました。
高校1年生 人間の細胞のつくりや、クスリの作りについてしっかりと理解することができました。

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関心ワード
  • キラリティー 、
  • 不斉炭素 、
  • 合成 、
  • 有機化合物 、
  • 薬・医薬品 、
  • 触媒

講義No.g007626

医薬品の開発のカギを握る「触媒」とは?

分子のキラリティーとは?

 有機化合物は炭素どうしが連続的に複雑に繋がった構造を取っており、非常に立体に富んでいます。特に1つの炭素原子に4つの異なる部分構造が結合した不斉炭素原子をもつ化合物には、右手型と左手型の区別(キラリティー)が存在します。右手型と左手型は色や融点などの性質は全く同一ですが、臭いや味などの生命に対する反応は異なっています。

医薬品分子の立体が医薬品の活性を決める

 医薬品の有効成分とされる物質のうちのほとんどは有機化合物ですが、医薬品の中にはキラリティーを有するものがあり、複数の不斉炭素原子を含んでいるものも多数みられます。
 私たちの体の中で存在している酵素や受容体と呼ばれる部分は、この有機化合物の立体構造の微妙な違いを精密に認識することができます。受容体は鍵と鍵穴のようにぴったりとはまり込む立体構造を持った分子にのみ応答を示します。酵素は薬物を効果のあるフォームに変換したり、逆に薬物を無効化したり、排出されやすい構造に変換したりなどさまざまな作用を行います。

医薬品開発における触媒の役割とは?

 複雑な構造をした有機化合物は、石油や天然物を由来とした簡単な構造の化合物から何工程もの化学変換を経て人工的に合成されます。その合成ステップ数はより少なく、各反応の時間も短くした方が効率的です。医薬品の生成を効率化して大量生産できると、価格も安くでき需要に応えることができます。合成の過程を効率化するために大きな役割を果たすのが「触媒」です。触媒は化学反応を加速するだけではなく、生成物のキラリティーなどの立体構造を作り分ける能力を持たせることもできます。触媒は構造が少し違うだけで活性がかなり違ってきますので、どの構造のとき最も期待する効果が得られるか、調べながら触媒を設計していきます。触媒はハサミのようなものです。普通紙を切るためのハサミでダンボールやティッシュを切ると切りにくく、それぞれに合ったハサミが必要なように、それぞれの反応に対して最適な触媒があるのです。

この学問が向いているかも 有機化学

高崎健康福祉大学
薬学部 薬学科 教授
山際 教之 先生

先生がめざすSDGs
メッセージ

 高校で習う化学は、薬学はもちろん、理工学、農学、繊維などさまざまな分野で求められる知識の基本となっています。私自身、高校時代は化学がとても好きで、授業で使わないところまで周期表を覚えていたほどでした。私が現在研究している有機化学反応は、医薬品などに含まれる化学物質を人工的に合成する上で欠かせないものですが、その考え方は高校で学ぶ有機化学が基本になっていますので、大学で専門的に学ぶ前にしっかりと身につけてきてください。

先生の学問へのきっかけ

 「有機化学」の中でも「触媒」を主に研究しています。高校時代から化学が得意でしたが、大学院で専門的に化学反応の研究をする際に、フラスコに触媒を入れると入れないとでは、化学反応のスピードや得られる生成物の構造が全然違うということに驚き、触媒が作用する仕組みについて興味を持ちました。なぜこんな小さな分子が化学反応に大きな影響を与えるのか、その仕組みを調べてみたいと思ったのです。触媒とは何かを作るためのもの、同じ何かを作るなら、人のためになるものを作りたい、そんな思いで研究者になりました。

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