Racemát označuje směs dvou chemických látek, které se liší pouze svou trojrozměrnou strukturou. Chovají se navzájem jako obraz a zrcadlový obraz a každý může mít velmi odlišné farmakologické účinky na lidské tělo.
Co je to racemát?
Projekt bolest odlehčovací ibuprofen je obvykle přítomen jako racemát. Racemát (také racemická směs) se týká směsi dvou chemických látek, které jsou navzájem přítomny ve stejném kvantitativním poměru. Liší se svou trojrozměrnou strukturou, která vyplývá z příslušného uspořádání atomů. Pokud má atom čtyři vazby na čtyři další různé atomy nebo skupiny atomů, tento atom se nazývá chirální. Pokud má chemická sloučenina alespoň jeden chirální atom, mohou čtyři vazební partneři kolem chirálního atomu přijmout dvě různá uspořádání. Výsledkem jsou dvě látky, tzv enantiomerů, které se navzájem chovají ve své prostorové struktuře jako obraz a zrcadlový obraz nebo jako levé a pravé rukavice: I když obsahují přesně stejné atomy nebo skupiny atomů, nelze je shodit, a jsou tedy od sebe jasně odlišitelné. Obvykle se označují jako (R) - a (S) -enantiomerů.
Farmakologický účinek
Projekt enantiomerů látky se liší ve svých fyzikálních vlastnostech pouze s ohledem na jejich optickou aktivitu. Látka je opticky aktivní, pokud měřitelně mění určitou vlastnost světla při průchodu. Toto je jeden ze způsobů, kterými lze příslušné enantiomery odlišit, a představuje základní kritérium při testování čistoty potenciálně racemické směsi. Enantiomery se často značně liší ve svých fyziologických vlastnostech, takže ve farmaceutickém průmyslu má velký význam jejich rozlišení nebo čistota racemátu. Každá droga má v lidském těle místo působení, takzvaný cíl, na kterém je rozpoznána vlastní strukturou těla. Tyto struktury jsou obvykle samy chirální a obvykle rozpoznávají pouze určitý enantiomer látky. Je proto nesmírně důležité při výrobě drogy že produkt obsahuje pouze aktivní enantiomer. V opačném případě mohou nastat závažné nežádoucí účinky, protože (často méně účinný) enantiomer zrcadlového obrazu se může například vázat na úplně jiné místo v těle a vyvolat nežádoucí reakci. Je také možné, že nesprávný enantiomer je degradován enzymem v těle dříve, než dosáhne svého cíle. Nebo se může vázat na transportní protein a dostat se na nežádoucí místo v těle. Možnosti interakce jsou extrémně různorodé, a proto je těžké předvídat vedlejší účinky, pokud je ve výrobku racemát nebo neenantiomerně čistá směs. Méně závažným, ale praktičtějším příkladem jsou aromatické sloučeniny. Čichové receptory v našem nos mají také chiralitu a jsou uzpůsobeny k rozpoznávání konkrétních látek. Enantiomer přírodní látky karvon tedy voní kmín, ale odpovídající zrcadlový obraz enantiomer voní jako máta.
Léčivá aplikace a použití
Mnoho organických sloučenin používaných jako aktivní složky v drogy mají chirální atomy a tedy různé enantiomery. Proto již při syntéze těchto látek je třeba věnovat pozornost získání produktu, který je co nejvíce enantiomerně čistý. Následná separace je technicky velmi složitá, a proto jsou nežádoucí účinky v některých případech tolerovány a racemát je schválen jako lék. Vzhledem k tomu, že související enantiomery mají často různé síly, musí být konečný léčivý produkt v tomto případě dávkován vyšší, aby se dosáhlo stejné účinnosti jako u enantiomerně čistého léčiva. Například anestetikum ketamin má (S) -enantiomer, který má lepší analgetické a anestetické účinky a také nižší psychotropní vedlejší účinky než odpovídající (R) -enantiomer. V tomto případě je pro pacienta výhodné, když se použije (S) -enantiomerně čistý lék. Dalším příkladem je analgetikum ibuprofen, který je obvykle přítomen jako racemát. Pouze (S) -enantiomer má analgetický účinek, zatímco (R) -enantiomer je prakticky neúčinný. Určitá část posledně uvedeného je však přeměněna na aktivní (S) formu v těle endogenním enzymem. Proto není nutná žádná složitá syntéza nebo následná separace enantiomerů.
Rizika a vedlejší účinky
Neúčinnost enantiomeru je poměrně neškodný vedlejší účinek použití racemické směsi jako léčiva. Tragickým příkladem velmi závažných vedlejších účinků je thalidomid na spaní, který obsahuje účinnou látku thalidomid. Thalidomid byl inzerován v padesátých letech jako nesmrtící spánek a byl oblíbený u těhotných žen, protože navíc snižoval ranní nevolnost. Studie na zvířatech prováděné do té doby neukázaly téměř žádné vedlejší účinky. Po uvedení na trh však došlo u novorozenců k dalším malformacím a droga byla z německého trhu stažena po čtyřech letech. Mnoho studií poté zkoumalo způsob působení thalidomidu a dokázalo, že se molekula váže na růstový faktor u nenarozeného dítěte a narušuje tak embryonální vývoj. Tento teratogenní účinek zatím nelze s konečnou platností připsat žádnému enantiomeru, zejména proto, že se oba enantiomery v těle převádějí na sebe. Podobné studie však naznačují, že (S) -enantiomer thalidomidu může mít silnější škodlivý účinek. V případě lokální anestetikum bupivakain, významné riziko pochází z náhodného vstupu do krevního řečiště. Zde (R) -enantiomer spouští větší pokles srdce rychlost než odpovídající (S) -enantiomer. Oba však vykazují srovnatelný anestetický účinek. Pokud se zde použije čistá látka (S) -enantiomer, lze tyto závažné nežádoucí účinky pro pacienty snížit.
