Рацематът се отнася до смес от две химични вещества, които се различават само по своята триизмерна структура. Те се държат помежду си като изображение и огледален образ и всеки може да има много различни фармакологични ефекти върху човешкото тяло.
Какво е рацемат?
- болка облекчаване ибупрофен обикновено присъства като рацемат. Рацематът (също рацемична смес) се отнася до смес от две химични вещества, които присъстват в едно и също количествено съотношение помежду си. Те се различават по своята триизмерна структура, която е резултат от съответното разположение на атомите. Ако атом има четири връзки с четири други различни атома или групи атоми, този атом се нарича хирален. Ако дадено химично съединение има поне един хирален атом, четирите свързващи партньора могат да приемат две различни подредби около хиралния атом. Това води до две вещества, т.нар енантиомери, които се държат помежду си в своята пространствена структура като изображение и огледален образ или като лява и дясна ръкавица: Въпреки че съдържат абсолютно еднакви атоми или групи атоми, те не могат да бъдат направени да съвпадат и по този начин са ясно различими един от друг. Те обикновено се наричат (R) - и (S) -енантиомери.
Фармакологично действие
- енантиомери на дадено вещество се различават по своите физични свойства само по отношение на тяхната оптична активност. Веществото е оптично активно, ако измеримо променя определено свойство на светлината, когато преминава през нея. Това е един от начините, по които съответните енантиомери могат да бъдат разграничени и представлява основен критерий при тестването за чистота на потенциално рацемична смес. Енантиомерите често се различават значително по своите физиологични свойства, което прави тяхното разграничение или чистотата на рацемат от голямо значение във фармацевтиката. Всяко лекарство има място на действие в човешкото тяло, т. Нар. Цел, при което то се разпознава от собствените структури на организма. Тези структури обикновено са хирални и обикновено разпознават само определен енантиомер на дадено вещество. Поради това е изключително важно при производството на наркотици че само активният енантиомер се съдържа в продукта. В противен случай могат да се появят сериозни странични ефекти, тъй като (често по-малко ефективен) огледален енантиомер може например да се свърже със съвсем различно място в тялото и да предизвика нежелана реакция. Възможно е също така грешният енантиомер да се разгради от ензим в тялото, преди дори да достигне целта си. Или може да се свърже с транспортен протеин и да достигне нежелано място в тялото. Възможностите за взаимодействие са изключително разнообразни, поради което е трудно да се предвидят странични ефекти, когато в продукта присъства рацемат или не-енантиомерно чиста смес. По-малко сериозен, но по-практичен пример са ароматните съединения. Обонятелните рецептори в нашия нос също притежават хиралност и са пригодени да разпознават специфични вещества. По този начин енантиомерът на естественото вещество карвон мирише кимион, но съответният огледален енантиомер мирише на мента.
Лекарствено приложение и употреба
Много от органичните съединения, използвани като активни съставки в наркотици имат хирални атоми и по този начин различни енантиомери. Следователно по време на синтеза на тези вещества трябва да се внимава, за да се получи продукт, който е възможно най-енантиомерно чист. Последващото разделяне е технически много сложно, поради което страничните ефекти се толерират в някои случаи и рацематът е одобрен като лекарство. Тъй като свързаните енантиомери често имат различна сила, крайният лекарствен продукт в този случай трябва да се дозира по-високо, за да се постигне същата ефективност като тази на енантиомерно чисто лекарство. Например анестетичното лекарство кетамин има (S) -енантиомер, който има по-добри аналгетични и анестетични ефекти, както и по-ниски психотропни странични ефекти от съответния (R) -енантиомер. В този случай е изгодно за пациента, ако се използва (S) -енантиомерно чистото лекарство. Друг пример е аналгетикът ибупрофен, който обикновено присъства като рацемат. Само (S) -енантиомерът има аналгетичен ефект, докато (R) -енантиомерът е практически неефективен, но известна част от последния се превръща в активна (S) форма в организма от ендогенен ензим. Следователно не се изисква сложен синтез или последващо разделяне на енантиомерите.
Рискове и странични ефекти
Неефективността на енантиомера е сравнително безвреден страничен ефект от използването на рацемична смес като лекарство. Трагичен пример за много сериозни странични ефекти е хапчето за сън талидомид, което съдържа активната съставка талидомид. Талидомид е бил рекламиран през 1950-те години на миналия век като несмъртоносен помощник за сън и е популярен сред бременните жени, тъй като допълнително намалява сутрешното гадене. Проведените до този момент проучвания върху животни не показват почти никакви странични ефекти. След пускането му на пазара обаче се появяват още малформации при новородени и лекарството е изтеглено от германския пазар след четири години. След това много изследвания изследваха начина на действие на талидомид и успяха да покажат, че молекулата се свързва с растежен фактор при нероденото дете и по този начин нарушава ембрионалното развитие. Досега този тератогенен ефект не може да бъде окончателно приписан на нито един от енантиомерите, особено след като двата енантиомера се преобразуват един в друг в тялото. Подобни проучвания обаче предполагат, че (S) -енантиомерът на талидомид може да има по-силен увреждащ ефект. В случая на местна упойка бупивакаин, значителен риск идва от случайно попадане в кръвта. Тук (R) -енантиомерът предизвиква по-голям спад сърце скорост от съответния (S) -енантиомер. И двете обаче показват сравним анестетичен ефект. Ако тук се използва (S) -енантиомер-чист агент, тези сериозни нежелани реакции за пациентите могат да бъдат намалени.
