อิมัลชั่น ครีม เทคโนโลยีเภสัชกรรม

อิมัลชั่น ทางเภสัชกรรม แบบย่อ

เป็นสาร2วัตภาคหรือมากกว่า ที่ไม่เข้ากัน

ประกอบด้วย3ส่วนคือ

1)ส่วนน้ำ หรือ วัตภาคน้ำ หรือ เฟสน้ำ Phase water

2)น้ำมัน หรือ วัตภาคน้ำมัน หรือ เฟสน้ำมัน หรือ Phase oil

3)สารเชื่อมสารที่ไม่เข้ากัน ของส่วนแรกและส่วนสอง เรียกว่า

Emulsifyer หรือ Emusifying agent

อิมัลชั่นโดยปกตืจะไม่ตกตะกอน แต่หากทิ้งไว้นานอาจเกิดการแยกชั้นได้

มีหลายอย่างที่ทำเป็นยาเช่น ครีมที่ทาผิว ทาหน้า , ยาเหน็บ , โลชั่น เป็นต้น

ทำอิมัลชั่นคือต้องให้มันผสมด้วยกันได้ระหว่างวัตภาคน้ำและวัตภาคน้ำมัน มีสื่อกลางเชื่อมคือEmusifyer

โดยอยู่ในลักษณะคล้ายยกับ วัตภาคนึงจะเป็นตัวทำละลาย อีกวัตภาคจะเป็นตัวถูกละลาย

หลักๆจะมีสองลักษณะคือ

1) o/w  (มาจาก oil in water ) หมายความว่า น้ำมันละลายอยู่ในน้ำ

2)w/o   (มาจากwater in oil) หมายความว่า น้ำละลายอยู่ในน้ำมัน

*สัญลักษณ์นี้เป็นที่เข้าใจสากล เพราะง่ายต่อการพูดถึง

o = oil วัคภาคน้ำมัน

w = water วัตภาคน้ำ

ตัวหน้าคือ ตัวถูกละลาย มีปริมาณน้อยกว่า

ตัวหลังคือ ตัวทำละลาย มีปริมาณเยอะกว่า

แล้วถ้าถามว่า มี o/w/o หรือ w/o/w ไหม?

w/o/w= น้ำละลายในน้ำมันซึ่งละลายในน้ำอีกที ละลายซ้อนกันสองชั้น

ตอบว่า มี!

แต่ส่วนมากจะไม่คงตัวมักกลับไปชั้นเดียวเหมือนเดิม= w/o , o/w

แล้วละลาย ซ้อนกันมากกว่า2ชั้นหล่ะ มีไหม?

มี !

โดยให้เหตุผลเดียวกันกับละลายซ้อนกัน2ชั้น

คือ ส่วนมากจะไม่คงตัวมักกลับไปชั้นเดียวเหมือนเดิม= w/o , o/w

ส่วนมากจะมีสีขาวถ้าขนาดอนุภาคเล็กพอ มีเครื่องลดขนาดอนุภาคเช่นHomoginizer เป็นเครื่องลดขนาดอนุภาคด้วยมือเหมือนวิดน้ำบาดาล หมุนหัวหลวมจะกดแท่นไปจะมีของเหลวออกมาง่ายแต่ลดไม่ดีเท่าหมุนแน่น แต่ต้องไม่แน่นจนกดมาแล้วไม่มีอะไรออกมาเลย

ทางเภสัชกรรมจะใช้ โกร่งและลูกโกร่ง ในการลดขนาดอนุภาคสมัยก่อน ที่ยังไม่มีเครื่องมือ ลักษณะเหมือนครกกับสาก ปั่นของเหลวข้างในที่ประกอบด้วยสามส่วนหลักที่ระบุไป จนเป็นสีขาว

ใช้โกร่งทำอิมัลชั่น มี2วิธีคือ

1)แบบธรรมดา

2)แบบกลับวัตภาค

วิธีผสมแบบธรรมดาที่เข้าใจง่ายๆคือ ไม่มีการกลับวัตภาค เช่น เทวัตภาคที่มีปริมาณน้อยลง อีกวัตภาคที่มีประมาณมากกว่า จะอยู่ในรูปที่ตัวน้อยถูกหุ้้มด้วยตัวมาก  มักจะได้ o/w หรือ w/o

วิธีแบบกลับวัตภาค คือ การผสมวัตภาคมากลงไปในวัตภาคน้อย มันจะเกิดการกลับวัตภาคได้อย่างไร?

สมมุตว่าเรามี2วัตภาค ตั้งอยู่

วัตภาคน้ำในบีกเกอร์200ml

กับ วัตภาคน้ำมัน 150ml

อย่าลืม ใส่อิมัลซิไฟเออร์ให้ถูก ถ้าละลายน้ำใส่วัตภาคน้ำ ละลายน้ำมันก็ใส่วัตภาคน้ำมัน ไม่งั้นคนเท่าไรก็ไม่เป็นอิมัลชั้นนะ

เราจะเทวัตภาคน้ำที่เรามีมากกว่าลงวัตภาคน้ำมัน ที่เราตวงมาน้อยกว่า

เทให้เป็นสาย พร้อมคนแรงๆ

พอใส่ไปตอนแรกพร้อมคนแรงๆ น้ำจะมีน้อยกว่าน้ำมัน ตอนนี้จะเป็น w/o

พอเมื่อเทต่อไปเรื่อยๆน้ำจะมากกว่าน้ำมันแล้ว น้ำหุ้มอยู่นอกสุด เตืม  /w  อีกตัวต่อท้ายเป็น ตอนนี้จะเป็น w/o/w

การกลับวัตภาคนั้น เป็นที่น่าแปลกใจอยู่อย่างคือ มันทำให้อนุภาคอิมัลชั่นของเราเล็กลง !!! เป็นข้อดี ที่เราต้องการ ยิ่งเล็กยิ่งดี เป็นสีขาว

ซึ่งเป็นลักษณะเด่นของ วิธีกลับวัตภาค และเป็นข้อดี ที่วิธีธรรมดา ไม่ให้ผลแบบนี้

ต้องดูว่าEmusifyer ละลายได้ใน วัตภาคน้ำ หรือน้ำมัน ต้องดูด้วยเพื่อให้ใส่ลงไปให้ถูกวัตภาค

อย่าง Emusifyerที่ละลายน้ำเช่น Tween ซึ่งมีหลายเบอร์ อย่าง Tween20 ,Tween 40 ,60,80 เลขต่างกันเพราะสัดส่วนของของผสมต่างกัน

ละลายในไขมันเช่น span ก็มีเบอร์เหมือนกับ Tween และเพราะสัดส่วนของของผสมในนั้นต่างกันด้วยเหมือนกัน

นอกจากส่วนประกอบหลัก 3ส่วน ที่กล่าวในข้างต้นของอิมัลชั่นแล้ว สามารถใส่อย่างอื่นไปเสริมได้ตามที่ต้องการใช้ อย่างเช่น สารแต่งสี ,กลิ่น  สารแต่งกลิ้นใส่ทีหลังสุดเพื่อกันระเหยของกลิ่นออกไป ,สารกันบูด preservative ถ้ามีน้ำต้องมีสารกันบูด ไม่งั้นแบคทีเรียเข้าไปเจริญ อิมัลชั่นเราจะเสีย ใส่ในเฟสน้ำ แบคทีเรียเจริญในน้ำ  ,สารกันหืน oxidazing agent ใส่ในเฟสน้ำมัน นึกถึงนำ้มันพืชตามบ้านที่สามารถเหม็นหืนง่าย และอื่นๆอีกมากมาย

เคมีของยา

เคมีของยา  ทางเภสัชกรรม

โครงสร้างของยานั้นมีหลายประเภท แต่ละรูปแบบนั้นมีฤทธิ์ทางเภสัชที่ต่างกัน อย่างเช่น ยาที่มีquinine มักรักษาโรคมาลาเรีย

แต่ก็ไมได้เป็นแบบนี้เสมอไป แค่โครงสร้างต่างการออกฤทธิ์อาจจะต่างไปด้วย ถึงแม้ว่าจะเป็นการรักษาโรคเดียวกันก็ตาม เช่น ยารักษามะเรีง ยากลุ่มพวก N-mustard จะมีกลไกการออกฤทธิคนละแบบ กับยากลุ่ม Aziridine แต่รักษาโรคเดียวกันคือมะเร็ง

แต่โครงสร้างแต่ละแบบที่มีผลรักษาโรคนั้นไม่ใช่ว่าจะนำมาใช้เป็นยาได้ทันที ตัวอย่างเช่น ยารักษาโรคชนิดหนึ่ง ไม่ละลายน้ำ แต่ฤทธิ์ของมันเป็นเบส แต่โครงสร้างใหญ่มากๆ จึงไม่สามารถละลายน้ำได้ แล้วมีผลอย่างไร เมื่อละลายน้ำไม่ได้ จะทำให้กินไม่ได้ ไม่ดูดซึม ทางระบบย่อยอาหารในร่างกายเรา เราจึงต้องเปลี่ยนยาตัวนี้ให้สมบัติเป็นเกลือ เพื่อให้ละลายน้ำได้ เกลือในที่นี้คือการที่เอา กรด + เบส จะได้ เกลือกับน้ำออกมา ไม่ได้หมายถึงเกลือเค็มๆ ที่ใส่เพื่อปรุงแต่งรสอาหารอย่างเดียว  เกลือมีคุณสมบัติละลายน้้ำได้ ด้วยโชคดีที่ยาตัวนี้มีลักษณะเป็นเบส จึงทำให้ไปจับกับกรดที่เราจะเตรียมให้เป็นเกลือ แล้วไปทำเป็นยาฉีดได้ แต่หากยานี้เป็นกรด ก็ทำเป็นเกลือเบสได้ ไม่มีปัญหา แต่ต้องไม่ทำให้เป็นกรดแก่ เบสแก่ เพราะถ้าฉีดเข้าร่างกายเรา เนื้อเยื่อจะตายได้ แต่หากยาเป็นกลางหละ?? ให้ใช้วิธีเอา ตัวช่วยแขวนตะกอน หรือ Suspending agent เข้ามาช่วย ให้ยากระจายตัวอยู่ในน้ำได้ ไม่ตกตะกอนเพราะยาฉีดนั้นต้องไม่ตกตะกอนเพราะต้องเข้าไปในกระแสเลือดในร่างกายเรา จะทำให้เกิดปัญหาได้

ยาบางตัวมีฤทธิ์สั้น ต้องใช้ปริมาณมาก ซึ่งอาจทำให้เกิดผลข้างเคียงได้ side effect จึงต้องแก้ไขโดยโครงสร้างของยา อย่างเช่น ตัวออกฤทธิ์ของยาอยู่ตรงกลาง เราสามารถ เอาโครงสร้างอื่นไปเกาะตรงบริเวณใกล้เคียงเพื่อ บดบัง การเมตาบอลิซึมได้ เมตาบอลิซึมทำให้ยาฤทธิ์สั้นด้วยส่วนหนึ่ง  การบดบัง หรือเข้าไปวางโครงสร้างเกะกะนี้ เรียกว่า Steric เพื่อให้ไม่ถูกทำให้ยาหมดฤทธิ์ได้ง่ายนั่นเอง มีผลทำให้ใช้ยาปริมาณน้อยลง ลด ผลข้างเคียงของยาได้ หรืออาจจะใช้วิธีเพิ่มหมู่คาร์บอนลงไปเยอะๆ เพื่อให้สลายพันธะได้ยากขึ้น ก็ช่วยได้เหมือนกัน แต่ต้องดูด้วยว่ามันทำให้ฤทธิฺยาเปลี่ยนไปหรือเปล่า หรืออาจทำให้ยามีฤทธิ์มากขึ้น น้อยลง หรือมี effect อื่นเพิ่มขึ้นมา

หลักกการ isomerase คือธาตุที่อยู่ในหมู่เดียวกันสามารถเปลี่ยนกันได้ ในวงคาร์บอน ไม่ว่าจะเป็นกี่เหลี่ยม= 5,6,7,เหลี่ยมหรือ อื่นๆ ก็ตาม โดยที่ฤทธิ์ยายังเหมือนเดิม อย่างเช่น N หมู่6เปลี่ยนเป็นO หมู่6 ก็ได้ แทนที่กันได้เลย โดยที่ฤทธิยาไม่เปลี่ยน

เภสัชเวท

เภสัชเวท

                    เป็นศาสตร์เกี่ยวกับ พืช สัตว์ ที่มาทำยาได้ ทำประโยชน์ได้ ใช้รักษาไม่ว่าจะเป็นทั้งคน สัตว์ หรือ ภายใน ภายนอก โดยสกัด หรือมีกรรมวิธี เอาสารสำคัญออกมาจากส่วนต่างๆของพืช ไม่ว่าจะเป็น ต้น ใบ ดอก ผล เมล็ด เปลือกเมล็ด และอื่นๆ อย่างเช่น แก่นขนุนที่ใช้ย้อมผ้า ฟ้าทลายโจรแก้ไอ  ยาแผนปัจจุบันที่เรากินใช้กันอยู่ทุกวันนี้ก็มีส่วนสกัดอออกมาจากพืชสมุนไพรพวกนี้ด้วย อย่างเช่น เจลว่านหางจระเข้แก้น้ำร้อนลวกแผลพุพอง ผลิตภัณฑ์จากสัตว์เช่น ครั่งดุ้น ก็นำมาย้อมผ้าเป็นสีแดงได้ ประเทศเมืองร้อน อุดมสมบูรณ์ อย่างประเทศไทยจึงมีวัตถุดิบมากมายให้เลือกสรร กันเต็มที่ แต่พืชที่มีฤทธิ์บางชนิดก็ต้องใช้จากต่างประเทศเช่น แก้ริดสีดวง รักษาเส้นเลือดขอด จะใช้ต้น  hose chest nut ไม้เมืองนอก  แต่พืชบางชนิดคนละสภาวะก็ให้ฤทธิื์ที่ต่างกันอย่างเช่น ผลสมอไท ดิบกับสุก เป็นยาแก้ท้องเสีย แก้ท้องผูกกันคนละสภาวะกัน จะใช้แก้อะไรต้องดูให้ดีว่าใช้ผลดิบ หรือ ผลสุก ไม่งั้นฤทธื์ตรงข้ามกันจะเกิดปัญหาได้

เภสัชวิเคราะห์

เภสัชวิเคราะห์

เป็นการตรวจวัดปริมาณของยาสำคัญที่อยู่ในยา อย่างเช่น ตรวจหาว่าในพารา1เม็ดมียาพาราอยู่จริงกีมิลลิกรัม เข้ามาตราฐานตามที่กำหนดไว้ใน ฟามาโคเปีย  ไหม?  จะทำการตรวจโดยการไตรเตรท และออกแบบการตรวจวัดที่เหมาะสม กับยา หรือสารชนิดนั้น

การไตเตรท จะใช้บิวเรตเป็นตัวปล่อยของเหลวมา โีดยวิธีการขึ้นกับความเหมาะสมของสารที่จะตรวจวัด

ควรทำการทดลองอย่างน้อยหลายๆครั้ง เพื่อป้องกันความผิดพลาด โดยแต่ละการตรวจต้องไม่ต่างกันมาก หากต่างกันมากไป ต้องไปทำมาใหม่เพื่อให้ได้ผลที่แน่นอน งานนี้จึงเป็นงานที่ต้องละเอียดและรอบคอบมากๆในการทำงาน การแก้รีพอร์ทที่ได้จากการตรวจวัดจะไม่ใช้ น้ำยาลบคำผิด แต่จะใช้ปากกาขีดทิ้งแล้วเขียนใหม่เพื่อป้องกันการ Make data หรือการเขียนเองโดยไม่ได้มาจากการตรวจที่แท้จริง ทศนิยมของปริมาณของเหลวอ่านค่าบิวเรตใช้ทศนิยม2ตำแน่ง เช่น 3.02 , 0.05, 4599.98 ค่าของของแข็งที่ชั่งใช้ทศนิยม4ตำแหน่งเช่น 6.2345

ค่าทศนิยม ทศนิยมที่อ่านได้จากบิวเรตตัวสุดท้ายจะเป็นค่าที่ประมาณด้วยสายตาจากผู้ตรวจวัด  ส่วนทศนิยมตัวแรกได้จากค่าของบิวเรตวัดได้จริงๆ โดยค่าที่ประมาณจากสายตานั้น ต้องลงท้ายด้วยเลขคู่ แต่มี5เป็นเลขคี่ตัวเดียว คือ 0.2.4.5,6,8

การอ่านบิวเรตนั้นถ้าสารมีลักษณะใสให้ใช้ ท้องน้ำ เร่ียก Lower meniscus ส่วนที่โค้ง ของของเหลวที่อยู่ในบิวเรต เพราะบิวเรตค่อนข้างแคบเล็กจึงมีแรงตีงระหว่างผิวแก้วบิวเรตกับของเหลวมากกว่าแรงตึงผิวระหว่างของเหลวด้วยกัน ของเหลวด้านข้างจึงดูเหมือนถูกยกขึ้นไป ทิ้งตรงกลางเอาไว้ซึ้งเราจะใช้ส่วนโค้งตรงนี้ในการอ่านขีดที่บืวเรต อาจจะมีตัวช่วยอย่าง บืวเรต รีดเดอร์ Burett reader คือแถบดำเลื่อนให้สะท้อนท้องน้ำ จะได้เห็นได้ชัดขึ้น  แต่ถ้าของเหลวมีสีทึบ อย่าง KMnO4 ด่างทับทิม ให้ใช้ ด้านบนได้เลย เรี่ยก upper meniscus เพราะมองไม่ค่อยเห็นจึงไมสามารถเป็นมาตราฐานได้ เลยใช้ส่วนบนที่ทึบอ่านค่าบิวเรตได้เลย ที่บิวเรตแคบเพราะหากอ่านค่าคลาดเคลื่อนจะไม่มีปริมาณมากเท่าพื้นที่ผิวกว้างๆ เมื่อคลาดเคลื่อนแล้วจะผิดมากจนผลออกมาผิดพลาดได้

โปรตีน

โปรตีน

-โครงสร้าง-keratin,collagen
-ตัวเร่งปฎิกริยา- pepsin,Trypsin
-ฮอร์โมน - insulin,vasopressin
-ตัวส่งและเก็บ -ฮีโมโกลบิน
-ระบบภูมิคุ้มกัน - แอนติบอดี

-กรดอะมิโนเป็นไครัลคาร์บอน มี2Sterio Isomer
ยกเว้น ไกลซีน

กรดอะมิโนประกอบด้วย
-หมู่อะมิโน
-หมู่คาร์บอกซิลิก
-ไฮโดรเจน
-Side chain(หมู่R)

กรดอะมิโนสามารถแบ่งจากหมู่Rได้เป็น4กลุ่ม
1.ไม่มีขั้ว (อะลิฟาติก)
Glycine
Alanine
Proline
Valine
Leucine
Isoleucine
Methionine
2.อะโรมาติก
Phenylalanine[F]
Tyrosine[Y]
Trytophan[W]
3.มีขั้ว ไม่มีประจุ
Serine
Threonine
Cysteine
Asparagine
Glutamine
4.มีขั้ว มีประจุ แบ่งเป็นขั้วบวกและขั้วลบ
-ขั้วบวก
Lysine
Arginine
Histidine
-ขั้วลบ
Aspartate
Glutamate

กรดอะมิโนจำเป็น

valine
isoleucine
Threonine
Trytophan
Leucine
Methionine
Phenylalanine
Lysine
*Histidine-จำเป็นในเด็ก
*Arginine-จำเป็นในเด็ก

คุณสมบัติของกรดอะมิโน
-ดูดกลืนแสง - Tryptophan>Tyrosine>Phenylalanine
-บัพเฟอร์-Zwitterion-
PI[Isoelectric Point]=สมดุล
pH>pI =negative
pH<pI =positive
-ตอบสนองปฎิกริยาเคมี
นินไฮดริน-ทำกับหมู่อะมิโน
ไบยูเรต-ทำกับเปปไทด์
sanger-N-terminalได้สีเหลือง
Densyl Chloride=N-terminal
Disulfide-ของCysteine
-Tripeptide=3reciduce
Oligopeptideเปปไทด์สายสั้น
-Peptide bond แข็งเป็นแผ่น เรียกว่าamind plane
C-Nบิดไม่ได้แข็งมาก
ที่บิดได้คือN-C,C-C
เป็นรูปแบบTran

-ถึงต่างชนิดกันแต่ลำดับsequenceก็เหมือนกัน
-เปลี่ยนแปลงSequence ในโปรตีนก็เปลี่ยนหน้าที่โปรตีนได้ เช่นเกิด Sickle Cell anemia

-โปรตีนมี4โครงสร้าง
--Primary-อะมิโนที่ต่อด้วยเปปไทด์
--Secondaryแบ่งเป็น2ประเภท
1.อัลฟา-Helix-วนขวา-เป็นเกลียวเพราะพันธะไฮโดรเจน-เจอในโปรตีนเส้นใย กับ โปรตีนก้อนกลม
-อัลฟาhelixมากกว่าสอง เช่น myosin,fribin in blood clots,เคราตินในผม
2.เบต้า-pleated sheet-เชื่อมสายด้วยHbond
-antiparallel-เส้นตรง
-parallel-เส้นเอียง
--Tertiary-เป็นการเตรียมจากSecondary
แบ่งเป็นสองประเภทคือ 
1.non-covalent-พันธะไฮโดรเจน,ไอออนิก,วันเดอวาล,Hydrophobic interaction
2.Disulfide bond
มีทั้งโปรตีนเส้นใย(เช่น เคราติน คอลาเจน)และโปรตีนก้อนกลม(เช่น เอนไซม์,myoglobin)
-อัลฟาเคราติน เจอในผม ขน เล็บ นอ ชั้นนอกของผิว -วนขวา เตรียมโดยCoiled Coli
-คอลาเจน -เจอในเอน กระดูกอ่อน 
-myoglobin- oxygen จับโปรตีนในกล้ามเนื้อ -hydrophobic R-group
--Quaternary-Hemoglobin 4 polypeptide[2alpha,2beta][4heme]

พันธะระหว่างโปรตีน
1.Covalent
-peptide
-disulfide
2.non covalent
-H-bond
-ionic
-van der waals
-hydrophobic
เสียการจับตัวกันเรียกว่า Denaturation

โปรตีนเสียสภาพ
1.ความร้อน-ทำลายพันธะไฮโดรเจน และ Hydrophobic interaction
2.ตัวทำละลายอินทรีย์ เช่นแอลกอฮอล์ -ทำลายพันธะระหว่างโมเลกุลH-bondโดยการForming H-bond ระหว่างแอลกอฮอลและโปรตีน
3.กรดแก่-เบสแก่ ทำลายพันธะไอออนิก
4.เกลือโลหะหนัก-ทำลายพันธะไออนิกในโปรตีน ทำให้เกลือโลหะโปรตีนไม่ละลาย
-ทำลายdisulfide bond 
5.Reducing agent -แยกDisulfide bond
- เพิ่มไฮโดรเจนทำให้เกิด thiol group,-SH

สามารถทำให้กลับมาเหมือนเดิมได้เรียกRenaturation

-ตกตะกอนของโปรตีน-isoelectric point [pI] โปรตีนมีการละลายที่ต่ำมากในสารละลายที่pHถึงpI จะตกตะกอนออกมา
-ความเข้มข้นของเกลือ 
เกลือความเข้มข้นต่ำ[เพิ่มการละลาย]เรียก Salt in
เกลือความเข้มข้นสูง[ลดการละลาย]เรียก Salt out

โปรตีนสามารถแบ่งได้เป็น
1.Simple- มีเฉพาะreciduce ไม่มีสารเคมีอื่นเจือปน
2.Conjugated มี associated non-peptide เช่น lipoprotein ,glycoprotein

Enzyme

Enzyme
-เป็นตัวเร่งปฎิกริยาชีวภาพ
-เอนไซม์ส่วนใหญ่เป็นโปรตีน  บางชนิดเป็นไรโบโซมที่เร่งปฎิกริยาเคมีได้
-เอนไซม์ไม่ได้เปลี่ยนแปลงสมดุล แต่ลดEa
-ประเภทของเอนไซม์
1.Oxidoreductases - ออกซิเดชั่น รีดักชั่น เกี่ยวกับการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอน
2.Transferases - ย้ายหมู่ acetyl,methy,phosphate
3.Hydrolases -สลายพันธะด้วยน้ำ
4.Lyases - สลายพันธะ
5.Isomerases-Isomer ผลิตภัณฑ์กับสารตั้งต้นคล้ายกัน
6.Ligases - เชื่อมโมเลกุลสองอันเข้าด้วยกัน

-คุณสมบัติของเอนไซม์
-เพิ่มEa
-ประสิทธิภาพสูง ใช้น้อยได้งานเยอะ คงที่ ใช้บ่อยๆไม่เสื่อม
-เงื่อนไขการทำงานไม่รุนแรง อุณหภูมิ ความดันต่ำ
-มีความจำเพาะสูง
-Cofactor-คือสารช่วยทำงานถ้าไม่มีเอนไซม์ก็ทำงานไม่ได้ แบ่งเป็น
1.Coenzyme
2.Essential ion
-ถ้ายังไม่มีโคแฟกเตอร์ เอนไซม์ทำงานไม่ได้เรียก
Apoenzyme
-หากมีCofactor แล้วทำงานได้แล้วเรียก Holoenzyme
-แรงที่ใช้จับตรง active site
-ไฟฟ้าสถิตย์
-พันธะไฮโดรเจน
-วันเดอร์วาล
-Hydrophobic interaction

-ปัจจัยที่มีผลต่อการเร่งปฎิกริยา
1.ความเข้มข้นซับสเตรด
2.ทิศทาง
3.โครงสร้างบิดงอ -บิดงอแล้วง่ายต่อการทำปฎิกริยา
4.สารเคมีเร่งปฎิกริยา- กรดเบส,โควาเลน,metal ion

-Km ต่ำ Enzyme จับ Substrateได้ดี
-KcatสูงEnzyme จับSubstrateได้ดี

การจับของสับสเตรทสองตัว (Bisubstrate)

1.Random -แบบสุ่มจะเอาตัวไหนจับก่อนก็ได้
2.Order-แบบลำดับ มีลำดับไว้ว่าเอาตัวไหนจับก่อน
3.Ping Pong Reaction-เอาตัวแรกจับแล้วออกมาเป็นProductก่อน จากนั้นเอาตัวที่สองเข้าแล้วออกเป็นProductตาม

ปัจจัยที่มีผลต่อตัวเอนไซม์
1.Temperature -Optimal Temperature =อุณหภูมิที่เอนไซม์ทำงานได้ดีที่สุด ถ้าอุณหภูมิมากเกินไปจะเกิดDenaturation เอนไซม์เสียสภาพ ทำงานดีประมาณ37องศาเซลเซียส
บางกรณีสามารถลดอุณหภูมิเพื่อเกิดRenatureกลับเป็นเหมือนเดิมได้ แต่ประสิทธิภาพจะลดลง

2.pH -Optimal pH =pHที่ทำงานดีสุด ถ้าสูงหรือต่ำไปเอนไซม์จะอยู่ในสภาพ inactive คือไม่ทำงาน

3.สับสเตรดกับความเข้มข้นของเอนไซม์
-Substrateเกินแล้วค่อยๆเพิ่มเอนไซม์ จะเป็นกราฟเส้นตรงพุ่งขึ้น
-เอนไซม์เกินแล้วค่อยๆเพิ่มซับสเตรท กราฟจะพุ่งขึ้นเร็วตอนแรก และเข้าสู่สมดุลเส้นนอนตอนท้าย

4.ตัวยับยั้งเอนไซม์-ทำให้เอนไซม์ทำงานไม่ได้
-Reversible-ย้อนกลับได้-non Covalent หลุดได้ ทำลายinteractionได้
มี3แบบ
Competitive- แก้ไขด้วยเพิ่มSubstratเยอะๆ-Vmaxเท่า,Kmสูง
NonCompetitive(Mixed)-Vmaxลด,Kmเท่า
UnCompetitive - Vmaxลด,Kmลด
-Irreversible-ทำให้เอนไซม์ทำงานไม่ได้และไม่สามารถย้อนกลับมาทำงานได้ อาจทำให้โครงสร้างเอนไซม์เสีย เช่น เพนนิซิลิน ยั้งการสังเคราะห์ผนังเซลล์แบคทีเรีย

Enzyme activities Control
1.Feed back control-Product มากคุมการทำงานเอนไซม์ตัวแรกให้ลดลง
2.Allosteric Control-หน่วยย่อยประมาณ2subunit พอจับactive siteตัวนึงแล้วจะส่งเสริมให้มาจับกับตัวอื่นๆเป็นการเร่งปฎิกริยาทำงานเร็วขึ้น การทำงานร่วมกันนี้เรียกว่าCoorperation
3.Coverlent modification-เติมหมู่เคมีเพื่อเปลี่ยนแปลงการทำงานของเอนไซม์
เช่น
-Glycogen synthase สร้างไกลโคเจนเป็นการคุมเชิงลบ(ออกมาได้ฟอสเฟต)
-Glycogen phosphorylase-การสลายไกลโคเจนใช้ฟอสเฟส เป็นการควบคุมเชิงบวก

-Zymogen -ตอนเอนไซม์ถูกสร้างจะยังทำงานไม่ได้ จะทำงานได้เมื่อเติมตัวกระตุ้น
เช่น Pepsin สร้างมาจะยังทำงานไม่ได้ ต้องมีกรดHCl มากระตุ้นก่อนถึงย่อยโปรตีนได้
 

Supramolecular Assembly

Supramolecular Assembly
-Supra =ใหญ่
 Molecular= โมเลกุล
 Assembly= รวมกัน
 Supramolecular Assembly แปลว่า การรวมตัวของSupramolecular ของสิ่งมีชีวิต
-เป็นโครงสร้างที่เกิดจาก Macromoleculeชนิดเดียวหรือ หลายชนิดมารวมกันก็ได้
เช่น
โครโมโซม ประกอบด้วย DNA กับโปรตีน
ไรโบโซม ประกอบด้วย RNA กับ โปรตีน
Cell Membraneประกอบด้วย ลิปิด กับโปรตีน
ฟอสโฟลิปิด ประกอบด้วย กรดไขมัน+กลีเซอรอล+หมู่ฟอสเฟส

-Supramolecule เห็นได้ด้วยกล้อง จุลทรรศน์อิเล็กตรอน ขนาดไมครอน-นาโนเมตร

แยกย่อย

-Supramolecular Complex
มาจาก Macromolecules
มาจาก Monomeric unit
เช่น
-Cromosome มาจาก DNA มาจากNucleotides
-Plasma membrane มาจากProteinมาจากAmino Acid
-Cell Wall มาจาก Cellulose มาจาก Sugar

ประโยชน์ของหน่วยย่อย

-ลดข้อผิดพลาดในการสังเคราะห์โปรตีน ผิดพลาดเพียง ระดับไมโครเท่า

-ควบคุมคุณภาพ ป้องกันการเกิดความผิดปกติ

-ประหยัดDNA
-เพิ่มคุณสมบัติพิเศษ เช่นการรวมตัวของอัลฟา เบต้า
-ช่วยในการทำงานได้เร็ว

การรวมตัวเกิดจากการเพิ่มEntropy

-การเกิดขึ้นจะดำเนินไปได้เองเมื่อค่า เดลต้าGเป็นลบ
-Hydrophobic Interaction มีความสำคัญในการรวมตัว
-Hydrogen Bond ,Ionic Bondทำให้การรวมตัวจำเพราะ
-เดลต้าG=เดลต้าH - Tเดลต้าS
ดังนั้น เดลต้าHต้องเป็นลบ เดลต้าSต้องเป็นบวก
-Entropy ของน้ำมีค่ามากกว่ามหโมเลกุล
-หน่วยย่อยอาจอยู่ในรูปร่วมมือกันทำ Cooperatively เช่น Hemoglobin ช่วยกันจับก๊าซออกซิเจน

แรงทางพันธะทำให้เกิดการรวมตัวเกิดคุณสมบัติพิเศษขึ้นมี
1.Hydrogen Bond (EN)
2.Ionic Bond(IE)
3.van der waals เป็นขั้วชั่วคราว
4.Hydrophobic interaction

Non Covalent Bond

Ionic Bond
-เกิดจากสารที่มีประจุมาใกล้กัน
-หมู่อมิโน คาร์บอกซิล ฟอสเฟต=หมู่เคมีสำคัญที่มักเกิดพันธะไอออนิก

Hydrogen Bond

พันธะไฮโดรเจนเป็นพันธะที่เกิดจากแรงดึงดูดอะตอมค่าENสูง F,O,NกับอะตอมของH เท่านั้น


Hydrophobic interaction

เกิดจากสารที่ไม่ชอบน้ำถูกดันให้มารวมกันด้วยแรงvan der waals แล้วแยกตัวออกจากน้ำ

Van der waals

แรงวัลเดอร์วาล เป็นแรงดึงดูดที่ไม่จำเพาะ
เกิดได้กับหมู่เคมีที่มีขั้วหรือเหนี่ยวนำให้มีขั้วมาอยู่ใกล้กัน

1.Dipole-Dipole
2.Dipole-inducded Dipole
3.induced-induced (London)

Cromosome
มนุษย์มี2ชุด
โครโมโซมร่างกายมี23คู่
โครโมโซมเพศ1คู่XY  (X=แม่ ,Y=พ่อ)

Cromosome= ที่อยู่ของDNA ควบคุมและถ่ายทอดพันธุกรรม
 -ในยูคาริโอตจะมีโปรตีนเกาะอยู่กับDNA ช่วยให้จัดเรียงเป็นระเบียบ เรียกว่า DNA binding protein
พวกฮิสโตน

DNA
=โพลิเมอร์สายยาว ของนิวคลีโอไทด์

-นิวคลีโอไทดคือ น้ำตาลดีออกซี่ไรโบส+หมู่ฟอสเฟต+เบส

-เกลียวคู่ วนขวา (Double Helix )ของDNAสองสาย เรียงแนวตรงข้าม (antiparallel)

-1 loop มี10คู่เบส

-Aจับ2พันธะกับT
-Cจับ3พันธะกับG

-น้ำตาลกับหมู่ฟอสเฟตเชื่อมด้วย Phosphodiester Bond
-Back Bone =น้ำตาล+หมู่ฟอสเฟต
-ในธรรมชาติพบได้3รูปแบบ
1.B-พบได้ทั่วไป วนขวา
2.A
3.Z-วนซ้ายแบบซิกแซก

-นิวคลีโอโซม=โปรตีนฮิสโตน+DNA
-การรวมตัวของโครโมโซม เกิดจาก DNA จับฮิสโตน ขดตัวแน่นเป็นเกลียว เรียก โซลีนอยด์
ระยะต่อมาเรียกโครมาติน


-โปรตีนฮิสโตนประจุบวก

-DNA เป็นประจุลบ

-ไรโบโซม ประกอบด้วย(Macro Unit) โปรตีนและ rRNA โดยถอดรหัสจากmRNAซึ่งได้จากนิวเคลียส และtRNA จับกับกรดอมิโน

-โปรคาริโอต=30s+50s=70s
-ยูคาริโอต = 40s+60s=80s
-ไรโบโซมมีส่วนที่จับกับRNA คือ EPA
AจับกับtRNA ที่มีกรดอะมิโน
PจับกับtRNA ที่จับกับเปปไทด์ที่สังเคราะห์ขึ้นใหม่
E จับกับtRNA อิสระก่อนจะออกจากไรโบโซม
-การสังเคราะห์โปรตีนเริ่มที่AUG ปลาย5'ของmRNA จับกับด้านPsite ของไรโบโซมก่อน


-ผนังเซลล์แบคทีเรียแกรมลบ มีเยื่อหุ้มเพิ่มอีกชั้นประกอบไปด้วย PhospholipidกับLipopolysaccharide(LPS)โดยจะหันออกภายนอก

-Lipopolysaccharide(LPS) เป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ประกอบด้วยไขมันและคาร์โบไฮเดรต เชื่อมด้วยโควาเลนท์

-แอลกอฮอล์100%ทำลายเชื้อโรคไม่ได้ แบคทีเรียจะสร้างเกาะป้องกันก่อนถ้าเจอแอลกอฮอล์เข้มข้นทันที ปกติใช้70%เพราะมีน้ำแทรกเข้าไปในเซลล์ทำให้พาเอาแอลกอฮอล์เข้าไปในเซลล์ได้

-โปรตีนที่อยู่ที่เซลล์เมมเบรนมี2ลักษณะ
1.Integral Protein=โปรตีนที่แทรกอยู่ในเซลล์ ใช้Detergent แรงในการกำจัด
2.Peripheral protein= โปรตีนที่ไม่ได้แทรกในเซลล์อยู่ข้างนอกหรือข้างใน กำจัดง่าย ใช้ detergent อ่อนๆหรือhigh saltก็ได้

-Glyophorin=คาร์โบไฮเดรต+โปรตีน ตัวส่งสัญญาณจำฮอร์โมน จำอะไรได้ อยู่ด้านนอก


-พันธะเชื่อม Lipid +Protein
1.Amide-linkd myristoyl anchors
2.Thioester-linked fatty acyl anchors
3.Thioether-linked prenyl anchors
4.Glycosyl phosphatidylinositol anchors

-ปลายN คืออะมิโน
-ปลายC คือ คาบอกซิลิก

-สารที่ละลายในไขมันที่ดีแพร่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ดี พวกธาตุอาหาร เกลือ น้ำตาล ที่แพร่เข้าเซลล์ไม่ได้ จะขนส่งผ่านโปรตีนที่เยื่อหุ้มเซลล์


 --เยื่อหุ้มเซลล์จะมีโปรตีน ที่เป็นตัวรับสัญญาณจากนอกเซลล์ เช่นสัญญาณประสาท ถ่ายทอดจากฮอร์โมน การกระตุ้นการสังเคราะห์ภูมิคุ้มกัน

-Cytoskeleton
-เป็นโปรตีนขนาดเล็ก รวมตัวเป็นเส้นใย
-มีบทบาทในการเคลื่อนที่ รวมตัวของเซลล์เป็นเนื้อ-เยื่อ พบทั้งในยูคาริโอตและโปรคาริโอต ทำให้เซลล์แข็งแรง
-เคลื่อนไหวเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา
-จัดรูปแบบและจัดเรียงตำแหน่งของออร์แกเนล ให้เหมาะสม
-เกิด Endocytosis นำสารจากภายนอกเข้าเซลล์ เพื่อใช้ในการเจริญเติบโตและเคลื่อนไหว
-บทบาททำงานของกล้ามเนื้อ มีโปรตีนจำนวนมากในไซโตสเกลเลตอนที่ควบคุมโครงสร้างของเซลล์

-Cytoskeleton
1.Microtubules-รักษารูปร่าง พยุงเซลล์ เคลื่อนที่ของออแกเนลล์
ประกอบด้วย อัลฟา-Tubulin ,เบต้า - Tubulin
2.Microfilaments-ประกอบด้วย*Actin-หดตัวของเซลล์กล้ามเนื้อ-คอดตัวเป็นร่อง แบ่งเซลล์สัตว์-รักษารูปทรง -สองสายพันกัน
3.Intermediates-มัดใหญ่แข็งแรงสุดใน3ชนิดนี้ ทำให้ออแกเนลล์ประจำที่ รักษาโครงสร้างเซลล์ ให้เซลล์คงรูปร่าง

-Tobacco Mosaic Virus (TMV)
-ต้องอยู่คู่กันระหว่าง RNA+Proteinถึงจะทำงาน
-โปรตีนกันอันตรายให้RNA
*ประกอบด้วย
1.Nucleic acid (RNA)
2.Capsomer (Potomer)
3.Capsid

-หน่วยเล็กๆที่ประกอบเรียก 'A Protein'แยกส่วนจะไม่ทำงาน เกิดโรคไม่ได้
-เบสเป็นจาน Discs
-ลดpH เริ่มเป็นเกลียว
-pHต่ำเป็นเกลียวเลย
RNA เข้าไปบิดเป็นเกลียวแล้ว อาศัยด้วยกันได้