Kaip Racemate yra dviejų cheminių medžiagų, kurios skiriasi tik savo trimatine struktūra, mišinys. Jie yra susiję vienas su kitu kaip vaizdas ir veidrodinis vaizdas ir kiekvienas gali turėti labai skirtingą farmakologinį poveikį žmogaus organizmui.
Kas yra lenktynininkas?
Racematas (taip pat raceminis mišinys) apibūdina dviejų cheminių medžiagų, esančių vienodomis proporcijomis, mišinį. Jie skiriasi savo trimatine struktūra, kurią lemia atitinkamas atomų išdėstymas.
Jei atomas turi keturis ryšius su keturiais kitais skirtingais atomais arba atomų grupėmis, šis atomas vadinamas chiraliniu. Jei cheminis junginys turi bent vieną chiralinį atomą, keturi rišamieji partneriai gali sudaryti dvi skirtingas išdėstymo aplink chiralinį atomą schemas.
Dėl to susidaro dvi medžiagos, vadinamieji enantiomerai, kurios savo erdvinėje struktūroje yra susijusios viena su kita, kaip atvaizdas ir veidrodinis atvaizdas ar panašios į kairę ir dešinę pirštines: Nors juose yra lygiai tokie patys atomai ar atomų grupės, jie negali būti sujungti, todėl yra atskirti vienas nuo kito. aiškiai atskirtas. Jie paprastai vadinami (R) ir (S) enantiomerais.
Farmakologinis poveikis
Medžiagos enantiomerai skiriasi savo fizinėmis savybėmis tik optinio aktyvumo atžvilgiu. Medžiaga yra optiškai aktyvi, kai ji išmatuojama tam tikra šviesos savybė, kai ji praeina pro ją. Tai yra vienas iš būdų diferencijuoti atitinkamus enantiomerus ir yra esminis kriterijus tiriant potencialiai raceminio mišinio grynumą.
Enantiomerai dažnai labai skiriasi savo fiziologinėmis savybėmis, o tai reiškia, kad jų diferenciacija arba racemato grynumas turi didelę reikšmę vaistinėje. Kiekvienas vaistas turi veikimo vietą žmogaus kūne, vadinamąjį taikinį, kuriame jį atpažįsta pačios organizmo struktūros. Šios struktūros dažniausiai būna chiralinės ir paprastai atpažįsta tik tam tikrą medžiagos enantiomerą.
Todėl gaminant vaistus labai svarbu, kad į produktą būtų įtrauktas tik veiksmingas enantiomeras. Priešingu atveju gali atsirasti rimtas šalutinis poveikis, nes, pavyzdžiui, veidrodį formuojantis enantiomeras (dažnai mažiau efektyvus) jungiasi prie visiškai kitos kūno vietos ir gali sukelti nepageidaujamą reakciją.
Taip pat įmanoma, kad neteisingą enantiomerą organizme gali suskaidyti fermentas, kol jis net nepasieks savo tikslo. Arba jis jungiasi su transportiniu baltymu ir tokiu būdu pasiekia nepageidaujamą vietą organizme. Sąveikos galimybės yra labai įvairios, todėl šalutinis poveikis sunkiai prognozuojamas, jei produkte yra racematas arba ne enantiomeriškai grynas mišinys.
Mažiau rimtas, bet praktiškas pavyzdys yra kvapiosios medžiagos. Mūsų nosies uoslės receptoriai taip pat pasižymi chirališkumu ir yra pritaikyti atpažinti tam tikras medžiagas. Vienas natūralaus produkto enantiomeras karvonas kvepia kmynais, o atitinkamas veidrodį formuojantis enantiomeras - tačiau mėtų.
Medicininis pritaikymas ir naudojimas
Daugelis organinių junginių, kurie naudojami kaip veikliosios medžiagos vaistuose, turi chiralinius atomus, taigi ir skirtingus enantiomerus. Todėl šių medžiagų sintezės metu reikia pasirūpinti kuo enantiomeriškai grynesniu produktu.
Vėlesnis atskyrimas yra techniškai labai sudėtingas, todėl kai kuriais atvejais šalutinis poveikis yra toleruojamas ir racematas yra patvirtinamas kaip vaistas. Kadangi susiję enantiomerai dažnai būna skirtingo stiprumo, galutinio vaistinio preparato dozė šiuo atveju turi būti didesnė, kad būtų pasiektas toks pats veiksmingumas kaip ir enantiomeriškai gryno vaisto.
Pvz., Anestezinis ketaminas turi (S) -enantiomerą, kuris turi geresnį analgezinį ir anestezinį poveikį bei mažiau psichotropinių šalutinių poveikių nei atitinkamas (R) -enantiomeras. Šiuo atveju pacientui yra naudinga, jei naudojama (S) -enantiomeriškai gryna vaistinė medžiaga.
Kitas pavyzdys yra skausmą malšinantis ibuprofenas, kuris dažniausiai tiekiamas kaip racematas. Tik (S) -enantiomeras turi analgezinį poveikį, tačiau (R) -enantiomeras yra toks pat geras, kaip ir neveiksmingas. Tačiau tam tikra pastarųjų dalis organizme yra paverčiama veiksmingąja (S) forma endogeninio fermento pagalba. Todėl nereikia sudėtingos sintezės ar tolesnio enantiomerų atskyrimo.
Rizika ir šalutinis poveikis
Enantiomero neveiksmingumas yra palyginti nekenksmingas šalutinis poveikis, kai raceminis mišinys naudojamas kaip vaistas. Tragiškas labai rimtų šalutinių reiškinių pavyzdys yra migdomosios tabletės „Contergan“ su veikliąja medžiaga talidomidu. Šeštajame dešimtmetyje „Contergan“ buvo reklamuojama kaip nemirtina miego priemonė ir buvo populiari nėščių moterų tarpe, nes ji taip pat sumažino rytinį pykinimą. Iki tol atlikti bandymai su gyvūnais beveik neturėjo šalutinio poveikio. Tačiau po rinkos patekimo į naujagimius atsirado daugiau apsigimimų ir po ketverių metų vaistas buvo pašalintas iš Vokietijos rinkos.
Tuomet daugelyje tyrimų buvo ištirtas talidomido veikimo būdas ir jie sugebėjo parodyti, kad molekulė jungiasi prie negimusio vaiko augimo faktoriaus ir taip trukdo embriono vystymuisi. Kol kas šio teratogeninio poveikio nebuvo galima priskirti nė vienam iš dviejų enantiomerų, juo labiau kad du enantiomerai organizme virsta vienas kitu. Tačiau panašūs tyrimai rodo, kad talidomido (S) -enantiomeras gali turėti daugiau žalingo poveikio.
Vietinis anestetikas bupivakainas kelia didelę riziką atsitiktinai patekti į kraują. (R) -enantiomeras sukelia stipresnį širdies ritmo kritimą nei atitinkamas (S) -enantiomeras. Tačiau abu rodo palyginamą anestezijos poveikį. Jei čia naudojamas (S) -enantiomeriškai grynas aktyvus ingredientas, šis rimtas šalutinis poveikis pacientui gali būti sumažintas.
