A Racemate két kémiai anyag keverékére utal, amelyek csak háromdimenziós szerkezetükben különböznek egymástól. Ezek úgy viselkednek egymással, mint a kép és a tükörkép, és mindegyiküknek nagyon különböző farmakológiai hatása lehet az emberi testre.
Mi a versenyző?
A fájdalom enyhítő ibuprofen általában racemátként van jelen. A racemát (szintén racém keverék) két kémiai anyag keverékére utal, amelyek azonos mennyiségi arányban vannak jelen egymáshoz képest. Háromdimenziós felépítésükben különböznek egymástól, ami az atomok megfelelő elrendezéséből adódik. Ha egy atomnak négy kötése van négy másik különböző atomhoz vagy atomcsoporthoz, akkor ezt az atomot királisnak nevezzük. Ha egy vegyületnek legalább egy királis atomja van, akkor a négy kötőpartner két különböző elrendezést alkalmazhat a királis atom körül. Ennek eredményeként két anyag, ún enantiomerek, amelyek térbeli struktúrájukban úgy viselkednek, mint a kép és a tükörkép, vagy a bal és a jobb oldali kesztyű: Bár pontosan ugyanazokat az atomokat vagy atomcsoportokat tartalmazzák, nem lehet egybeesni, és így egyértelműen megkülönböztethetők egymástól. Általában (R) - és (S) -enantiomerek.
Farmakológiai hatás
A enantiomerek Az anyag fizikai tulajdonságai csak az optikai aktivitás tekintetében különböznek egymástól. Egy anyag akkor optikailag aktív, ha mérhető módon megváltoztatja a fény bizonyos tulajdonságát, amikor áthalad rajta. Ez az egyik módja annak, hogy a megfelelő enantiomereket meg lehessen különböztetni, és alapvető kritériumot jelent egy potenciálisan racém keverék tisztaságának tesztelésénél. Az enantiomerek gyakran jelentősen különböznek fiziológiai tulajdonságaikban, ezért megkülönböztetésük vagy egy racemát tisztasága nagy jelentőségű a gyógyszerészetben. Minden gyógyszernek van egy cselekvési helye az emberi testben, egy úgynevezett célpont, ahol a test saját szerkezete felismeri. Ezek a struktúrák általában maguk is királisak, és általában csak az anyag egy bizonyos enantiomerjét ismerik fel. Ezért rendkívül fontos a szerek hogy a termékben csak az aktív enantiomer található. Ellenkező esetben súlyos mellékhatások jelentkezhetnek, mivel a (gyakran kevésbé hatékony) tükörképi enantiomer például a test egy teljesen más helyéhez kötődhet és nem kívánt reakciót válthat ki. Az is lehetséges, hogy a rossz enantiomert egy enzim lebontja a szervezetben, még mielőtt célba érne. Vagy kötődhet egy transzportfehérjéhez és elérheti a test nem kívánt helyét. Az interakció lehetőségei rendkívül változatosak, ezért nehéz megjósolni a mellékhatásokat, amikor racemát vagy nem enantiomer tiszta keverék van jelen a termékben. Kevésbé komoly, de praktikusabb példa az aromavegyületek. A szagló receptorok a mi orr kiralitással rendelkeznek, és egyedi anyagok felismerésére vannak szabva. Így a karvon természetes anyagának enantiomerje illatozik kömény, de a megfelelő tükörképi enantiomer mentaszagú.
Gyógyászati alkalmazás és felhasználás
Számos szerves vegyület, amelyet aktív összetevőként használnak a szerek királis atomokkal és így különböző enantiomerekkel rendelkeznek. Ezért ezeknek az anyagoknak a szintézise során már ügyelni kell arra, hogy olyan terméket kapjunk, amely enantiomerileg lehető legtisztább. Az ezt követő elválasztás technikailag nagyon bonyolult, ezért bizonyos esetekben tolerálják a mellékhatásokat, és a racemátot gyógyszerként engedélyezik. Mivel a rokon enantiomerek gyakran eltérő hatékonysággal rendelkeznek, a végső gyógyszerterméket ebben az esetben magasabb dózisban kell adagolni, hogy ugyanolyan hatékonyságot érjünk el, mint egy enantiomertiszta gyógyszeré. Például az érzéstelenítő gyógyszer ketamin rendelkezik (S) -enantiomerrel, amelynek jobb fájdalomcsillapító és érzéstelenítő hatása van, valamint alacsonyabb pszichotróp mellékhatásai vannak, mint a megfelelő (R) -enantiomernek. Ebben az esetben a beteg számára előnyös, ha az (S) -enantiomer tiszta gyógyszert alkalmazzuk. Egy másik példa a fájdalomcsillapító ibuprofen, amely általában racemátként van jelen. Csak az (S) -enantiomer rendelkezik fájdalomcsillapító hatással, míg az (R) -enantiomer gyakorlatilag hatástalan. Utóbbi bizonyos hányada azonban endogén enzim révén a szervezetben aktív (S) formává alakul. Ezért nincs szükség komplex szintézisre vagy az enantiomerek ezt követő elválasztására.
Kockázatok és mellékhatások
Az enantiomer hatékonysága viszonylag ártalmatlan mellékhatás a racém keverék gyógyszerként történő alkalmazásakor. A nagyon súlyos mellékhatások tragikus példája az altató talidomid, amely a talidomid hatóanyagot tartalmazza. A talidomidot az 1950-es években nem halálos alvási segédeszközként hirdették, és népszerű volt a terhes nők körében, mivel ez további csökkentette a reggeli betegségeket. Az addig elvégzett állatkísérletek alig mutattak mellékhatásokat. A piacra dobása után azonban újabb fejlődési rendellenességek jelentkeztek az újszülöttekben, és a kábítószert négy év után kivonták a német piacról. Ezután számos tanulmány megvizsgálta a talidomid hatásmódját, és képes volt kimutatni, hogy a molekula a születendő gyermek növekedési faktorához kötődik, és ezáltal megzavarja az embrionális fejlődést. Eddig ez a teratogén hatás nem tulajdonítható végérvényesen egyik enantiomernek sem, különösen azért, mert a két enantiomer a testben egymásba konvertálódik. Hasonló vizsgálatok azonban azt sugallják, hogy a talidomid (S) -enantiomerje erősebb károsító hatású lehet. A helyi érzéstelenítő bupivakainnak, jelentős veszélyt jelent a véletlen bekerülés a véráramba. Itt az (R) -enantiomer nagyobb csökkenést vált ki szív arány, mint a megfelelő (S) -enantiomer. Mindkettő azonban összehasonlítható érzéstelenítő hatást mutat. Ha itt egy (S) -enantiomer-tiszta szert használunk, ezek a betegek súlyos mellékhatásai csökkenthetők.
