Рацемате

Као што Рацемате је смеша две хемијске супстанце које се разликују само по својој тродимензионалној структури. Оне се међусобно односе попут слике и зрцалне слике и могу свака имати врло различите фармаколошке ефекте на људско тело.

Шта је тркач?

Рацемат (такође рацемска смеша) описује смешу две хемијске супстанце које су присутне у једнаком односу једна према другој. Разликују се по својој тродимензионалној структури, која је резултат одговарајућег распореда атома.

Ако атом има четири везе са четири другачија атома или групе атома, тај атом се назива киралним. Ако хемијско једињење има најмање један хирални атом, четири везујућа партнера могу усвојити два различита распореда око киралног атома.

То резултира у две супстанце, такозвани енантиомери, који се у просторној структури односе попут слике и зрцалне слике или попут рукавица са леве и десне рукавице: Иако садрже потпуно исте атоме или групе атома, оне се не могу довести у склад и због тога су одвојене једна од друге јасно разликовати. Обично их се назива (Р) и (С) енантиомерима.

Фармаколошки ефекат

Енантиомери неке супстанце се разликују по физичким својствима само у погледу оптичке активности. Супстанца је оптички активна када мерљиво мења одређено својство светлости када прође кроз њу. Ово је један од начина за диференцијацију одговарајућих енантиомера и битан је критеријум за испитивање чистоће потенцијално рацемске смеше.

Енантиомери се често значајно разликују по својим физиолошким својствима, што значи да је њихова диференцијација или чистоћа рацемата од великог значаја у фармацији. Сваки лек има место деловања у људском телу, такозвану мету, где га препознају сопствене структуре тела. Ове структуре су углавном саме хиралне и обично препознају само одређени енантиомер неке супстанце.

Због тога је у производњи лекова изузетно важно да у производ буде укључен само ефикасан енантиомер. У супротном се могу јавити озбиљне нуспојаве, јер се (на пример, мање делотворан) енантиомер који формира огледало, на пример, везује за сасвим друго место у телу и може изазвати нежељену реакцију.

Такође је могуће да би погрешни енантиомер могао бити разграђен ензимом у телу пре него што уопће досегне циљ. Или се веже за транспортни протеин и тако долази до нежељене локације у телу. Могућности за интеракцију су изузетно разнолике, због чега су нуспојаве тешко предвидљиве ако је у производу рацемати или не-енантиомерно чиста смеша.

Мање озбиљан, али практичан пример су ароме. Олфакторни рецептори у нашем носу такође имају хиралност и прилагођени су препознавању одређених супстанци. Један енантиомер природног производа карвона мирише на куму, одговарајући енантиомер који формира огледало, међутим, на метвицу.

Медицинска примена и употреба

Многа органска једињења која се користе као активни састојци у лековима имају киралне атоме и тако различите енантиомере. Због тога, током синтезе ових супстанци, треба водити рачуна да се добије производ који је што је могуће енантиомерно чист.

Следеће одвајање технички је веома сложено, због чега се у неким случајевима нежељени ефекти толеришу, а рацемат је одобрен као лек. Будући да придружени енантиомери често имају различиту моћ, коначни лек се у овом случају мора дозирати веће да би се постигла иста ефикасност као и енантиомерно чисти лек.

На пример, анестетик кетамин има (С) -енантиомер, који има бољи аналгетски и анестетички ефекат и мање психотропних нуспојава од одговарајућег (Р) -енантиомера. Овде је корисно за пацијента ако се користи (С) -енантиомерно чиста лековита супстанца.

Други пример је средство за ублажавање бола ибупрофен, који је обично доступан у облику рацемата. Само (С) -енантиомер има аналгетски ефекат, међутим, (Р) -енантиомер је добар колико и неефикасан. Међутим, одређени део последњег се ендогеним ензимом претвара у ефикасан (С) облик у телу. Стога није потребна сложена синтеза или накнадно одвајање енантиомера.

Ризици и нуспојаве

Неефикасност енантиомера је релативно безопасна нуспојава коришћења рацемичне смеше као лека. Трагичан пример врло озбиљних нуспојава је пилула за спавање Цонтерган са активним састојком талидомидом. Цонтерган је оглашен као не-смртоносно средство за спавање 1950-их и био је популаран код трудница јер је такође смањио јутарњу мучнину. Експерименти на животињама извршени до тада показали су једва нежељене ефекте. Након лансирања на тржиште, међутим, дошло је до више малформација код новорођенчади и лијек је повучен с њемачког тржишта након четири године.

Многе студије су тада испитале начин деловања талидомида и успеле су да покажу да се молекул веже за фактор раста нерођеног детета и тако омета ембрионални развој. До сада се овај тератогени ефекат дефинитивно не може приписати ниједном од два енантиомера, посебно зато што се два енантиомера у телу претварају један у други. Међутим, сличне студије сугеришу да (С) -енантиомер талидомида може имати више штетних ефеката.

Уз локални анестетик бупивакаин, постоји значајан ризик од случајног уласка у крвоток. (Р) -енантиомер изазива јачи пад откуцаја срца у односу на одговарајући (С) -енантиомер. Међутим, и једно и друго показују упоредиви анестетички ефекат. Ако се овде користи (С) -енантиомерно чисти активни састојак, ове озбиљне нуспојаве за пацијента могу се умањити.