Racemát označuje zmes dvoch chemických látok, ktoré sa líšia iba svojou trojrozmernou štruktúrou. Správajú sa navzájom ako obraz a zrkadlový obraz a každý z nich môže mať veľmi odlišné farmakologické účinky na ľudský organizmus.
Čo je to racemát?
bolesť odľahčovacie ibuprofen je obvykle prítomný ako racemát. Racemát (tiež racemická zmes) sa týka zmesi dvoch chemických látok, ktoré sú navzájom prítomné v rovnakom kvantitatívnom pomere. Líšia sa svojou trojrozmernou štruktúrou, ktorá vyplýva z príslušného usporiadania atómov. Ak má atóm štyri väzby na štyri ďalšie rôzne atómy alebo skupiny atómov, tento atóm sa nazýva chirálny. Ak má chemická zlúčenina aspoň jeden chirálny atóm, štyria väzobní partneri môžu okolo chirálneho atómu prijať dve rôzne usporiadania. Z toho vznikajú dve látky, tzv enantioméry, ktoré sa navzájom chovajú vo svojej priestorovej štruktúre ako obraz a zrkadlový obraz alebo ako ľavé a pravé rukavice: Aj keď obsahujú úplne rovnaké atómy alebo skupiny atómov, nemožno ich zhodovať, a preto sú od seba zreteľne odlíšiteľné. Zvyčajne sa označujú ako (R) - a (S) -enantioméry.
Farmakologický účinok
enantioméry látky sa líšia svojimi fyzikálnymi vlastnosťami iba s ohľadom na ich optickú aktivitu. Látka je opticky aktívna, ak pri prechode merateľne mení určitú vlastnosť svetla. Toto je jeden zo spôsobov, ako je možné rozlíšiť príslušné enantioméry, a predstavuje základné kritérium pri testovaní čistoty potenciálne racemickej zmesi. Enantioméry sa často značne líšia svojimi fyziologickými vlastnosťami, čo má vo farmaceutickom priemysle veľký význam pre rozlíšenie alebo pre čistotu racemátu. Každá droga má v ľudskom tele miesto pôsobenia, takzvaný cieľ, na ktorom je rozpoznaná vlastnými štruktúrami tela. Tieto štruktúry sú zvyčajne samy chirálne a zvyčajne rozpoznávajú iba konkrétny enantiomér látky. Je preto mimoriadne dôležitý pri výrobe drogy že vo výrobku je obsiahnutý iba aktívny enantiomér. V opačnom prípade môžu nastať vážne vedľajšie účinky, pretože (často menej účinný) enantiomér so zrkadlovým obrazom sa môže napríklad naviazať na úplne iné miesto v tele a spustiť nežiaducu reakciu. Je tiež možné, že nesprávny enantiomér je degradovaný enzýmom v tele skôr, ako dosiahne svoj cieľ. Alebo sa môže naviazať na transportný proteín a dosiahnuť nežiaduce miesto v tele. Možnosti interakcie sú mimoriadne rozmanité, a preto je ťažké predvídať vedľajšie účinky, ak je v produkte prítomný racemát alebo neenantiomérne čistá zmes. Menej závažným, ale praktickejším príkladom sú aromatické zlúčeniny. Čuchové receptory v našom nos majú tiež chiralitu a sú prispôsobené na rozpoznávanie konkrétnych látok. Enantiomér prírodnej látky karvón teda vonia rasca, ale zodpovedajúci zrkadlový obrazový enantiomér vonia po mäte.
Liečivá aplikácia a použitie
Mnoho organických zlúčenín použitých ako účinné látky v drogy majú chirálne atómy a teda rôzne enantioméry. Preto už pri syntéze týchto látok je potrebné postupovať opatrne, aby sa získal produkt čo najviac enantiomérne čistý. Následná separácia je technicky veľmi zložitá, a preto sú v niektorých prípadoch vedľajšie účinky tolerované a racemát je schválený ako liek. Pretože príbuzné enantioméry majú často rôznu účinnosť, konečný liečivý produkt sa v tomto prípade musí dávkovať vyššie, aby sa dosiahla rovnaká účinnosť ako enantiomérne čistého liečiva. Napríklad anestetikum ketamín má (S) -enantiomér, ktorý má lepšie analgetické a anestetické účinky, ako aj nižšie psychotropné vedľajšie účinky ako zodpovedajúci (R) -enantiomér. V tomto prípade je pre pacienta výhodné, ak sa použije (S) -enantiomérne čistý liek. Ďalším príkladom je analgetikum ibuprofen, ktorý je obvykle prítomný ako racemát. Iba (S) -enantiomér má analgetický účinok, zatiaľ čo (R) -enantiomér je prakticky neúčinný. Určitá časť posledne menovaného je však konvertovaná na aktívnu (S) formu v tele endogénnym enzýmom. Preto nie je nutná žiadna zložitá syntéza alebo následná separácia enantiomérov.
Riziká a vedľajšie účinky
Neúčinnosť enantioméru je porovnateľne neškodný vedľajší účinok použitia racemickej zmesi ako liečiva. Tragickým príkladom veľmi závažných vedľajších účinkov je prášok na spanie talidomid, ktorý obsahuje účinnú látku talidomid. Thalidomid bol v 1950. rokoch inzerovaný ako nesmrtiaci prostriedok na spánok a bol obľúbený u tehotných žien, pretože navyše znižoval ranné nevoľnosti. Štúdie na zvieratách vykonané do tej doby nepreukázali takmer žiadne vedľajšie účinky. Po uvedení na trh sa však u novorodencov vyskytlo viac malformácií a droga bola z nemeckého trhu stiahnutá po štyroch rokoch. Mnoho štúdií potom skúmalo spôsob účinku talidomidu a dokázalo, že sa molekula viaže na rastový faktor u nenarodeného dieťaťa a narúša tak embryonálny vývoj. Doteraz tento teratogénny účinok nebolo možné definitívne pripísať žiadnemu enantioméru, najmä preto, že sa oba enantioméry v tele premieňajú jeden na druhého. Podobné štúdie však naznačujú, že (S) -enantiomér talidomidu môže mať silnejší škodlivý účinok. V prípade lokálne anestetikum bupivakaín, významné riziko pochádza z náhodného vstupu do krvi. Tu (R) -enantiomér spúšťa väčší pokles srdce rýchlosťou ako zodpovedajúci (S) -enantiomér. Oba však vykazujú porovnateľný anestetický účinok. Ak sa tu použije (S) -enantiomér-čistý prostriedok, je možné tieto závažné vedľajšie účinky pre pacientov znížiť.
