racemat

La fel de racemat este un amestec format din două substanțe chimice care diferă doar în structura lor tridimensională. Acestea se referă între ele, precum imaginea și imaginea în oglindă și pot avea efecte farmacologice foarte diferite asupra corpului uman.

Ce este un racemate?

Un racemat (de asemenea, un amestec racemic) descrie un amestec de două substanțe chimice care sunt prezente în aceeași proporție unele cu altele. Ele diferă în structura lor tridimensională, care rezultă din dispunerea respectivă a atomilor.

Dacă un atom are patru legături la alți patru atomi diferiți sau grupuri de atomi, acest atom se numește chiral. Dacă un compus chimic are cel puțin un atom chiral, cei patru parteneri de legare pot adopta două aranjamente diferite în jurul atomului chiral.

Rezultă două substanțe, așa-numitele enantiomere, care se raportează între ele în structura lor spațială, cum ar fi imaginea și imaginea în oglindă sau ca mănușa din stânga și dreapta: Deși conțin exact aceiași atomi sau grupuri de atomi, nu pot fi aduse în congruență și, prin urmare, sunt separate unele de altele clar distinctiv. Acestea sunt, de obicei, denumite enantiomeri (R) și (S).

Efect farmacologic

Enantiomerii unei substanțe diferă prin proprietățile lor fizice doar în ceea ce privește activitatea lor optică. O substanță este optică activă atunci când schimbă măsurabil o anumită proprietate a luminii atunci când trece prin ea. Acesta este unul dintre modurile de a diferenția enantiomerii respectivi și este un criteriu esențial la testarea purității unui amestec potențial racemic.

Enantiomerii diferă adesea considerabil în ceea ce privește proprietățile lor fiziologice, ceea ce înseamnă că diferențierea lor sau puritatea unui racemat au o importanță deosebită în farmacie. Fiecare medicament are un loc de acțiune în corpul uman, o așa-numită țintă, la care este recunoscut de structurile proprii ale corpului. Aceste structuri sunt în majoritate chirale și de obicei recunosc doar un anumit enantiomer al unei substanțe.

Prin urmare, în fabricarea medicamentelor, este extrem de important să se includă doar enantiomerul efectiv în produs. În caz contrar, pot apărea reacții adverse grave, deoarece enantiomerul (adesea mai puțin eficient) care formează oglinda, se leagă de un loc complet diferit în corp și poate declanșa o reacție nedorită.

Este, de asemenea, posibil ca enantiomerul greșit să poată fi descompus de o enzimă din organism, chiar înainte de a-și atinge ținta. Sau se leagă de o proteină de transport și ajunge astfel la o locație nedorită în organism. Posibilitățile de interacțiune sunt extrem de diverse, motiv pentru care efectele secundare sunt cu greu previzibile dacă în produs există un amestec racemat sau non-enantiomeric pur.

Un exemplu mai puțin serios, dar practic sunt aromele. Receptorii olfactivi din nasul nostru au, de asemenea, o chiralitate și sunt personalizați pentru a recunoaște anumite substanțe. Un enantiomer al produsului natural cioplit miroase a caravan, enantiomerul corespunzător care formează oglinda, totuși, de mentă.

Aplicație și utilizare medicală

Mulți dintre compușii organici care sunt folosiți ca ingrediente active în medicamente au atomi chirali și astfel diferiți enantiomeri. Prin urmare, în timpul sintezei acestor substanțe, trebuie să aveți grijă să obțineți un produs cât mai pur enantiomeric.

Separarea ulterioară este foarte complexă din punct de vedere tehnic, motiv pentru care efectele secundare sunt tolerate în unele cazuri și un racemat este aprobat ca medicament. Deoarece enantiomerii asociați au adesea o potență diferită, medicamentul final trebuie dozat mai mare în acest caz, pentru a obține aceeași eficiență cu cea a unui medicament enantiomeric pur.

De exemplu, ketamina anestezică are un enantiomer (S), care are un efect analgezic și anestezic mai bun și mai puține efecte secundare psihotrope decât enantiomerul (R) corespunzător. Aici este avantajos pentru pacient dacă se folosește substanța medicamentoasă (S) -nantiomeric pură.

Un alt exemplu este ibuprofenul calmant, care este de obicei disponibil ca racemat. Numai (S) -enantiomerul are un efect analgezic, (R) -enantiomer, cu toate acestea, este la fel de bun ca ineficient. Cu toate acestea, o anumită proporție din aceasta din urmă este transformată în forma (S) efectivă în organism de o enzimă endogenă. Prin urmare, nu este necesară o sinteză complexă sau o separare ulterioară a enantiomerilor.

Riscuri și reacții adverse

Eficiența unui enantiomer este un efect secundar relativ inofensiv al utilizării unui medicament racemic ca medicament. Un exemplu tragic de efecte secundare foarte grave este somnul Contergan cu ingredientul activ talidomidă. Contergan a fost anunțat ca un ajutor neletal pentru somn în anii '50 și a fost popular la femeile însărcinate, deoarece a redus și bolile dimineții. Experimentele pe animale efectuate până atunci au arătat cu greu efecte secundare. Cu toate acestea, după lansarea pieței, au apărut mai multe malformații la nou-născuți, iar medicamentul a fost retras de pe piața germană după patru ani.

Multe studii au examinat apoi modul de acțiune a talidomidei și au putut demonstra că molecula se leagă de un factor de creștere la copilul nenăscut și, astfel, interferează cu dezvoltarea embrionară. Până acum, acest efect teratogen nu a putut fi atribuit cu siguranță niciunuia dintre cei doi enantiomeri, mai ales că cei doi enantiomeri se transformă unul în altul în corp. Cu toate acestea, studii similare sugerează că enantiomerul (S) al talidomidei poate avea efecte mai dăunătoare.

Cu bupivacaina locală anestezică, există un risc semnificativ de intrare accidentală în fluxul sanguin. Enantiomerul (R) declanșează o scădere mai mare a ritmului cardiac decât enantiomerul corespunzător (S). Cu toate acestea, ambele arată un efect anestezic comparabil. Dacă aici se folosește un ingredient activ (S) -anantiomeric pur, aceste reacții adverse grave pentru pacient pot fi reduse.