Racemate

Kot Racemate je mešanica dveh kemičnih snovi, ki se razlikujeta le po svoji tridimenzionalni zgradbi. Te se med seboj nanašajo na podobno kot zrcalno in zrcalno sliko, vsaka pa ima lahko zelo različne farmakološke učinke na človeško telo.

Kaj je racemat?

Racemat (tudi racemična zmes) opisuje mešanico dveh kemičnih snovi, ki sta medsebojno v enakem razmerju. Razlikujejo se po tridimenzionalni strukturi, ki izhaja iz ustrezne razporeditve atomov.

Če ima atom štiri vezi na štiri druge atome ali skupine atomov, se ta atom imenuje kiralni. Če ima kemijska spojina vsaj en kiralni atom, lahko štirje vezni partnerji sprejmejo dve različni ureditvi okoli kiralnega atoma.

To ima za posledico dve snovi, tako imenovane enantiomere, ki se med seboj nanašajo na svojo prostorsko strukturo, kot sta podoba in zrcalna slika ali podobni levi in ​​desni rokavici: Čeprav vsebujejo popolnoma enake atome ali atomske skupine, jih ni mogoče spraviti v sklad in so zato ločeni drug od drugega. jasno ločljiv. Običajno jih imenujemo (R) in (S) enantiomeri.

Farmakološki učinek

Enantiomeri snovi se razlikujejo po fizikalnih lastnostih le glede na optično aktivnost. Snov je optično aktivna, kadar merilno spremeni določeno lastnost svetlobe, ko gre skozinjo. To je eden od načinov za razlikovanje ustreznih enantiomerov in je bistveno merilo pri preskušanju čistosti potencialno racemične zmesi.

Enantiomeri se pogosto razlikujejo po svojih fizioloških lastnostih, kar pomeni, da je njuna diferenciacija ali čistost racemata v farmaciji zelo pomembna. Vsako zdravilo ima v človeškem telesu mesto delovanja, tako imenovano tarčo, po kateri ga prepoznajo lastne strukture telesa. Te strukture so večinoma same po sebi kiralne in običajno prepoznajo le določen enantiomer snovi.

Zato je pri izdelavi zdravil izjemno pomembno, da je v izdelek vključen le učinkovit enantiomer. V nasprotnem primeru se lahko pojavijo resni stranski učinki, saj se (pogosto manj učinkovit) enantiomer, ki tvori ogledalo, veže na popolnoma drugo mesto v telesu in sproži neželeno reakcijo.

Možno je tudi, da bi napačni enantiomer lahko razgradil encim v telesu, še preden sploh doseže cilj. Ali pa se veže na transportni protein in tako doseže nezaželeno mesto v telesu. Možnosti za interakcijo so zelo raznolike, zato so stranski učinki težko predvidljivi, če je v izdelku prisotna racematna ali ne-enantiomerno čista zmes.

Manj resen, a praktičen primer so arome. Tudi vohalni receptorji v našem nosu imajo kiralnost in so prilagojeni za prepoznavanje nekaterih snovi. En enantiomer naravnega proizvoda karvona diši po kumi, ustrezen enantiomer, ki tvori zrcalo, pa na meto.

Medicinska uporaba in uporaba

Mnoge organske spojine, ki se uporabljajo kot aktivne sestavine v drogah, imajo kiralne atome in s tem različne enantiomere. Zato je treba med sintezo teh snovi paziti, da dobimo izdelek, ki je čim bolj enantiomerno čist.

Poznejša ločitev je tehnično zelo zapletena, zato se v nekaterih primerih neželeni učinki prenašajo, racemat pa je odobren kot zdravilo. Ker imajo pridruženi enantiomeri pogosto različne učinke, je treba v tem primeru končno zdravilo odmerjati višje, da se doseže enaka učinkovitost kot enantiomerno čisto zdravilo.

Na primer, anestetik ketamin ima (S) -enantiomer, ki ima boljši analgetični in anestetični učinek in manj psihotropnih stranskih učinkov kot ustrezni (R) -enantiomer. Tu je za bolnika koristno, če uporabimo (S) -enantiomerno čisto zdravilno snov.

Drug primer je sredstvo za lajšanje bolečine ibuprofen, ki je običajno na voljo kot racemat. Samo (S) -enantiomer ima analgetični učinek, (R) -enantiomer pa je dober kot neučinkovit. Vendar pa se določen delež slednjih s pomočjo endogenega encima pretvori v učinkovito (S) obliko v telesu. Zato ni potrebna kompleksna sinteza ali kasnejša ločitev enantiomerov.

Tveganja in neželeni učinki

Neučinkovitost enantiomera je sorazmerno neškodljiv stranski učinek uporabe racemične mešanice kot zdravila. Tragičen primer zelo resnih stranskih učinkov je uspavalna tableta Contergan z učinkovino talidomid. Contergan je bil v petdesetih letih prejšnjega stoletja oglaševan kot posmrtno sredstvo za spanje in je bil priljubljen pri nosečnicah, ker je tudi zmanjšal jutranje slabosti. Poskusi na živalih do takrat so pokazali skoraj nobene stranske učinke. Po uvedbi na trg pa se je pri novorojenčkih pojavilo več nepravilnosti, droga pa se je po štirih letih umaknila z nemškega trga.

Številne študije so nato preučile način delovanja talidomida in pokazale so, da se molekula veže na rastni faktor pri nerojenem otroku in s tem posega v embrionalni razvoj. Doslej tega teratogenega učinka zagotovo ni mogoče pripisati enemu od obeh enantiomerov, še posebej, ker se dva enantiomerja v telesu pretvorita drug v drugega. Vendar podobne študije kažejo, da ima lahko (S) -enantiomer talidomida več škodljivih učinkov.

Z lokalnim anestetikom bupivakainom obstaja veliko tveganje za nenamerni vstop v krvni obtok. (R) -enantiomer sproži močnejši padec srčnega utripa kot ustrezen (S) -enantiomer. Vendar pa obe kažeta primerljiv anestetični učinek. Če se tukaj uporablja (S) -enantiomerno čista učinkovina, se lahko ti resni neželeni učinki za bolnika zmanjšajo.