Racemate

Sebagai Racemate adalah campuran dua bahan kimia yang hanya berbeza dalam struktur tiga dimensi mereka. Ini saling berkaitan seperti gambar dan gambar cermin dan masing-masing boleh mempunyai kesan farmakologi yang sangat berbeza pada tubuh manusia.

Apa itu racemate?

Racemate (juga campuran racemik) menerangkan campuran dua bahan kimia yang terdapat dalam perkadaran yang sama antara satu sama lain. Mereka berbeza dalam struktur tiga dimensi mereka, yang dihasilkan dari susunan atom masing-masing.

Sekiranya atom mempunyai empat ikatan dengan empat atom atau kumpulan atom lain yang berbeza, atom ini disebut kiral. Sekiranya sebatian kimia mempunyai sekurang-kurangnya satu atom kiral, keempat-empat pasangan pengikat dapat menggunakan dua susunan yang berbeza di sekitar atom kiral.

Ini menghasilkan dua zat, yang disebut enantiomer, yang saling berkaitan dalam struktur spasial mereka seperti gambar dan gambar cermin atau seperti sarung tangan kiri dan kanan: Walaupun mereka mengandungi atom atau kumpulan atom yang sama, mereka tidak dapat dibawa bersama dan oleh itu terpisah antara satu sama lain jelas dapat dibezakan. Mereka biasanya disebut sebagai (R) dan (S) enantiomer.

Kesan farmakologi

Enantiom suatu zat berbeza dari segi sifat fizikalnya hanya dari segi aktiviti optiknya. Suatu bahan aktif secara optik apabila ia mengubah sifat cahaya tertentu secara terukur ketika melaluinya. Ini adalah salah satu cara untuk membezakan enantiomer masing-masing dan merupakan kriteria penting ketika menguji kemurnian campuran berpotensi racemik.

Enantiomers sering berbeza dalam sifat fisiologinya, yang bermaksud bahawa pembezaannya atau kemurnian racemate sangat penting di farmasi. Setiap ubat mempunyai tempat bertindak dalam tubuh manusia, yang disebut sasaran, di mana ia dikenali oleh struktur tubuh sendiri. Struktur ini kebanyakannya bersifat kiral dan biasanya hanya mengenali enantiomer tertentu bahan.

Oleh itu, dalam pembuatan ubat, sangat penting hanya enantiomer berkesan yang dimasukkan ke dalam produk. Jika tidak, kesan sampingan yang serius boleh berlaku, kerana enantiomer pembentuk cermin (sering kurang berkesan), misalnya, mengikat ke tempat yang sama sekali berbeza di dalam badan dan boleh mencetuskan reaksi yang tidak diingini.

Ada kemungkinan enantiomer yang salah dapat dipecahkan oleh enzim dalam tubuh bahkan sebelum mencapai sasarannya. Atau ia mengikat protein pengangkutan dan dengan demikian mencapai lokasi yang tidak diingini di dalam badan. Kemungkinan untuk berinteraksi sangat pelbagai, itulah sebabnya kesan sampingan sukar diramalkan jika campuran racemate atau campuran yang tidak enantiomerik terdapat dalam produk.

Contoh yang kurang serius tetapi praktikal adalah perasa. Reseptor penciuman di hidung kita juga mempunyai kekiringan dan disesuaikan untuk mengenali bahan-bahan tertentu. Satu enantiomer dari produk semula jadi carvone berbau jintan, bagaimanapun, enantiomer pembentuk cermin yang sesuai dengan pudina.

Aplikasi & penggunaan perubatan

Sebilangan besar sebatian organik yang digunakan sebagai bahan aktif dalam ubat mempunyai atom kiral dan enantiomer yang berbeza. Oleh itu, semasa sintesis bahan-bahan ini, berhati-hati untuk mendapatkan produk yang murni enantiomerik mungkin.

Pemisahan berikutnya secara teknikal sangat kompleks, sebab itulah kesan sampingan ditoleransi dalam beberapa kes dan racemate disetujui sebagai ubat. Oleh kerana enantiomer yang berkaitan sering kali mempunyai kekuatan yang berbeza, produk ubat akhir mesti diberi dos yang lebih tinggi dalam kes ini untuk mencapai keberkesanan yang sama dengan ubat yang murni enantiomer.

Sebagai contoh, ketamin anestetik mempunyai (S) -enantiomer, yang mempunyai kesan analgesik dan anestetik yang lebih baik dan kesan sampingan psikotropik lebih sedikit daripada (R) -enantiomer yang sepadan. Di sini adalah bermanfaat bagi pesakit sekiranya bahan perubatan (S) -enantiomerik tulen digunakan.

Contoh lain adalah ibuprofen penghilang rasa sakit, yang biasanya tersedia sebagai racemate. Hanya (S) -enantiomer yang mempunyai kesan analgesik, (R) -enantiomer, bagaimanapun, sama baiknya dengan tidak berkesan. Walau bagaimanapun, sebilangan yang terakhir diubah menjadi bentuk (S) berkesan dalam tubuh oleh enzim endogen. Oleh itu, tidak perlu adanya sintesis kompleks atau pemisahan enantiomer berikutnya.

Risiko & kesan sampingan

Ketidakberkesanan enantiomer adalah kesan sampingan yang tidak berbahaya kerana menggunakan campuran racemik sebagai ubat. Contoh tragis kesan sampingan yang sangat serius adalah pil tidur Contergan dengan bahan aktif thalidomide. Contergan diiklankan sebagai alat bantu tidur yang tidak mematikan pada tahun 1950-an dan digemari oleh wanita hamil kerana ia juga mengurangkan sakit pagi. Percubaan haiwan yang dilakukan hingga saat ini tidak menunjukkan kesan sampingan. Namun, selepas pelancaran pasaran, terdapat lebih banyak kecacatan pada bayi baru lahir dan ubat itu ditarik dari pasaran Jerman setelah empat tahun.

Banyak kajian kemudian mengkaji cara tindakan thalidomide dan dapat menunjukkan bahawa molekul tersebut mengikat faktor pertumbuhan pada bayi yang belum lahir dan dengan itu mengganggu perkembangan embrio. Sejauh ini, kesan teratogenik ini pasti tidak dapat dikaitkan dengan salah satu daripada dua enantiomer, terutamanya kerana kedua-dua enantiomer saling bertukar menjadi satu sama lain di dalam badan. Walau bagaimanapun, kajian serupa menunjukkan bahawa (S) -enantiomer thalidomide mungkin mempunyai kesan yang lebih merosakkan.

Dengan bupivacaine anestetik tempatan, terdapat risiko yang signifikan untuk memasuki aliran darah secara tidak sengaja. (R) -enantiomer mencetuskan penurunan degupan jantung yang lebih kuat daripada (S) -enantiomer yang sepadan. Walau bagaimanapun, kedua-duanya menunjukkan kesan anestetik yang setanding. Sekiranya bahan aktif (S) -enantiomerikal digunakan di sini, kesan sampingan serius bagi pesakit dapat dikurangkan.