Скачка

Як Скачка являє собою суміш двох хімічних речовин, які відрізняються лише своєю тривимірною структурою. Вони пов'язані між собою, як зображення та дзеркальне зображення, і кожен може мати дуже різні фармакологічні ефекти на організм людини.

Що таке рацемат?

Рацемат (також рацемічна суміш) описує суміш двох хімічних речовин, які присутні в однаковій пропорції один до одного. Вони відрізняються своєю тривимірною структурою, що є результатом відповідного розташування атомів.

Якщо атом має чотири зв’язки з чотирма іншими різними атомами або групами атомів, цей атом називається хіральним. Якщо хімічна сполука має принаймні один хіральний атом, чотири зв'язуючі партнери можуть приймати дві різні композиції навколо хірального атома.

Це призводить до отримання двох речовин, так званих енантіомерів, які відносяться одна до одної за своєю просторовою структурою, як зображення та дзеркальне зображення, або як рукавичка зліва і справа: Хоча вони містять абсолютно однакові атоми або групи атомів, вони не можуть бути приведені в конгруентність і тому відокремлені один від одного. чітко розрізнені. Зазвичай їх називають (R) і (S) енантіомерами.

Фармакологічний ефект

Енантіомери речовини відрізняються за своїми фізичними властивостями лише з точки зору їх оптичної активності. Речовина є оптично активною, коли вона помірно змінює певну властивість світла при проходженні через нього. Це один із способів диференціювання відповідних енантіомерів і є важливим критерієм при тестуванні чистоти потенційно рацемічної суміші.

Енантіомери часто значно відрізняються за своїми фізіологічними властивостями, що означає, що їх диференціація або чистота рацемата має велике значення у фармації. Кожен препарат має місце дії в організмі людини, так звану мішень, за якою він розпізнається власними структурами організму. Ці структури здебільшого є хіральними і зазвичай розпізнають лише певний енантіомер речовини.

Тому при виготовленні лікарських препаратів вкрай важливо, щоб у продукт входив лише ефективний енантіомер. В іншому випадку можуть виникнути серйозні побічні ефекти, оскільки (часто менш ефективний) дзеркально-утворюючий енантіомер, наприклад, зв’язується з зовсім іншим місцем в організмі і може викликати небажану реакцію.

Можливо також, що неправильний енантіомер може бути розбитий ферментом в організмі, перш ніж він навіть досягне своєї мети. Або він зв’язується з транспортним білком і, таким чином, досягає небажаного місця в організмі. Можливості взаємодії надзвичайно різноманітні, тому побічні ефекти навряд чи передбачувані, якщо в продукті присутній рацемат або неенантіомерно чиста суміш.

Менш серйозний, але практичний приклад - ароматизатори. Нюхові рецептори в нашому носі також мають хіральність і призначені для розпізнавання певних речовин. Один енантіомер натурального продукту карвон пахне кмином, відповідний дзеркально-утворюючий енантіомер, проте, м'ятою.

Медичне застосування та використання

Багато органічних сполук, які використовуються як активні компоненти в лікарських засобах, мають хіральні атоми і, отже, різні енантіомери. Тому під час синтезу цих речовин слід бути обережним, щоб отримати продукт, який є максимально чистим енантіомерно.

Подальше відділення технічно дуже складне, через що в деяких випадках побічні ефекти переносяться, а рацемат схвалюється як лікарський засіб. Оскільки асоційовані енантіомери часто мають різну ефективність, то в цьому випадку кінцевий лікарський засіб необхідно дозувати вище, щоб досягти такої ж ефективності, як і енантіомерно чистий препарат.

Наприклад, анестетичний кетамін має (S) -енантіомер, який володіє кращим знеболюючим та знеболюючим ефектом та меншою кількістю психотропних побічних ефектів, ніж відповідний (R) -енантіомер. Тут для пацієнта вигідно, якщо використовується (S) -енантіомерно чиста лікарська речовина.

Інший приклад - знеболювальний засіб ібупрофен, який зазвичай доступний у вигляді рацемата. Тільки (S) -енантіомер має знеболюючу дію, проте (R) -енантіомер є таким же хорошим, як і неефективним. Однак певна частка останнього перетворюється в ефективну (S) форму в організмі ендогенним ферментом. Тому немає необхідності в складному синтезі або подальшому розділенні енантіомерів.

Ризики та побічні ефекти

Неефективність енантіомеру є порівняно нешкідливим побічним ефектом використання рацемічної суміші в якості лікарського засобу. Трагічним прикладом дуже серйозних побічних ефектів є снодійне таблетки Контерган з діючою речовиною талідомідом. Контерган рекламувався як смертельний засіб для сну в 1950-х роках і був популярний серед вагітних жінок, оскільки він також зменшував ранкову нудоту. Експерименти на тваринах, проведені до цього часу, майже не виявили побічних ефектів. Після запуску на ринок, однак, у новонароджених трапилося більше дефектів, і препарат був виведений з німецького ринку через чотири роки.

Тоді багато досліджень вивчали спосіб дії талідоміду і змогли показати, що молекула зв’язується з фактором росту у ненародженої дитини і, таким чином, перешкоджає розвитку ембріона. Поки цей тератогенний ефект точно не можна було б приписувати жодному з двох енантіомерів, тим більше, що два енантіомери перетворюються один в інший в організмі. Однак подібні дослідження дозволяють припустити, що (S) -енантіомер талідоміду може мати більше згубних наслідків.

При місцевому знеболюванні бупівакаїном існує значний ризик випадкового потрапляння в кров. (R) -енантіомер запускає більш сильне зниження частоти серцевих скорочень, ніж відповідний (S) -енантіомер. Однак обидва виявляють порівнянну анестезуючу дію. Якщо тут використовується (S) -енантіомерно чистий діючий компонент, ці серйозні побічні ефекти для пацієнта можуть бути зменшені.