Hur får vi medicin att bestå under extrema förhållanden vid utforskning av rymden?

Hur skulle du hantera huvudvärk när du flyger till Mars?

Du kan prova jordens botemedel att ta en smärtstillande medicin. Men på en 2-årig tur och retur, hur länge skulle de pågå? Och kunde du lita på dem?

Migrän från mars

Tillgång till medicinska förnödenheter är ett stort problem för astronauter. Sömnproblem, smärta, trängsel och allergier är alla vanliga klagomål från personer på utomjordiska uppdrag.

Användningen av medicin av amerikanska besättningsmedlemmar på den internationella rymdstationen (ISS) övervakades mellan 2002 och 2012. Och enligt uppgifterna använde astronauter sömntabletter 10 gånger oftare än jordbor. De använde också ibuprofen för smärta som härrörde från tryckförändringar i rymdflyg, högre koldioxidnivåer och ledproblem.

Tyvärr, ju längre rymdfärden är, desto större är chansen att drabbas av akut sjukdom. Vanliga hälsoproblem för astronauter inkluderar ett försvagat immunförsvar, benavkalkning och lågt blodtryck.

På jorden går de flesta mediciner ut inom ett år. I rymden kan det bli ännu tidigare om det inte skyddas av kontrollerade förhållanden på ISS.

För att ta reda på hur man förlänger livslängden för medicin i rymden ledde Dr. Volker Hessel från University of Adelaide ett team för att skjuta ut vanliga droger i rymden.

En rymdportfölj

Ett fokus var hur rymdstrålning kan påverka ibuprofen. ISS-astronauter placerade sex tabletter i Materials International Space Station Experiment (MISSE). MISSE är i huvudsak fyra containrar i en resväska som är kvar utanför ISS. Inuti dem finns material redo att uppleva rymdens fientliga förhållanden, oskyddat.

Volker säger att efter ett år behöll bara två av de sex ibuprofentabletterna sina fysikaliska och kemiska egenskaper. Och de kan ha ledtrådar till att producera mer långvarig medicin.

Kommersiella ibuprofentabletter är fulla av andra material som kallas "hjälpämnen" som förpackar den aktiva ingrediensen. Läkemedelstillverkare lägger till dessa kemikalier för att göra tabletten välsmakande eller förbättra upptaget i kroppen. I rymden skyddade några av dessa hjälpämnen ibuprofenet från nedbrytning.

Volker och hans team täckte sina tabletter med järnoxid. På grund av sin höga densitet kan järnoxid blockera gammastrålning. Så teamet förväntade sig att beläggningen skulle ge ett visst skydd. De förväntade sig dock inte att några av de konstgjorda smaksättningskemikalierna skulle hjälpa till att bevara ibuprofentabletterna också.

Smakkänsla, strålning

Var och en av testtabletterna innehöll en blandning av tre hjälpämnen:ättiksyrasmak, malty-kex 037 och 4-etylfenolvinsmak. Malty-biscuity 037 smakar ganska gott och framställs genom att bryna malt. Smakare beskriver 4-etylfenol som medicinskt eller hästigt.

Volker säger att den kemiska strukturen hos två av dessa tillsatser kan förklara varför de hjälper ibuprofen att hålla längre i rymden.

"De gör i princip radikala funktionsgrupper icke-reaktiva ... Var och en av de tre smakerna har en annan mekanism för att göra detta", säger Volker.

Malty-kex innehåller myrcen, som är en terpen. Under tiden har 4-etylfenol en metylengrupp. Volker säger att strukturerna hos dessa två grupper gör dem till fria radikaler som renhåller dem.

Radikal, man

En typ av strålning - betastrålning - involverar högenergielektroner. De kan kollidera med molekyler och bryta atombindningar. Dessa molekyler blir fria radikaler, som kan reagera med andra molekyler. Detta orsakar en kedjereaktion som snabbt kan bryta ner en tablett.

Fria radikaler kan begränsa skadan genom att stabilisera de fria radikalerna. Detta saktar ner reaktionsprocessen som bryter ner ibuprofen.

Efter ett år i rymden skickades tabletterna tillbaka till jorden. Även om hypotesen om fria radikaler kan förklara vad som hände, behöver Volkers team fortfarande testa det. Detta innebär att separera molekylerna i tabletterna efter storlek och identifiera dem en efter en. När de har fastställt hur tabletterna gick sönder kan de bilda sig en tydligare bild av vad som hände.

Att göra det kan hjälpa till att göra mediciner som håller längre för utforskning av rymden. Med NASA som planerar att skicka människor till Mars på 2040-talet kommer astronauter att behöva medicin som kan hålla hela resan.

"Vi tror verkligen på mänskligt rymdutforskning", säger Volker. "Att ha leveranskedjor och rymdmiljöer är [långvarig medicin] en del av konceptet." + Utforska vidare

Ibuprofentabletter med tillsatt smak överlever bättre i rymden

Den här artikeln dök upp först på Particle, en vetenskapsnyhetswebbplats baserad på Scitech, Perth, Australien. Läs originalartikeln.