Kuten rasemaatti on seos kahdesta kemiallisesta aineesta, jotka eroavat toisistaan vain kolmiulotteisessa rakenteessaan. Ne liittyvät toisiinsa, kuten kuvaan ja peilikuvaan, ja niillä voi olla hyvin erilaisia farmakologisia vaikutuksia ihmiskehoon.
Mikä on rasemaatti?
Rasemaatti (myös raseeminen seos) kuvaa kahden kemiallisen aineen seosta, joita on läsnä samassa suhteessa toisiinsa. Ne eroavat kolmiulotteisesta rakenteestaan, joka johtuu atomien vastaavasta järjestelystä.
Jos atomilla on neljä sidosta neljään muuhun atomiin tai atomiryhmiin, tätä atomia kutsutaan kiraaliseksi. Jos kemiallisella yhdisteellä on ainakin yksi kiraalinen atomi, neljä sitoutumispartneria voivat omaksua kaksi erilaista järjestelyä kiraalisen atomin ympärille.
Tuloksena on kaksi ainetta, niin kutsuttuja enantiomeerejä, jotka liittyvät toisiinsa tilarakenteessaan, kuten kuva ja peilikuva tai vastaavat vasen ja oikea hansikkaat: Vaikka ne sisältävät täsmälleen samat atomit tai atomiryhmät, niitä ei voida tuoda yhteen samankaltaisuuteen ja ne ovat siksi erillisiä toisistaan selvästi erotettavissa. Niitä kutsutaan yleensä (R) - ja (S) -enantiomeereiksi.
Farmakologinen vaikutus
Aineen enantiomeerit eroavat fysikaalisista ominaisuuksistaan vain niiden optisen aktiivisuuden suhteen. Aine on optisesti aktiivinen, kun se muuttaa mitattavasti valon tiettyä ominaisuutta, kun se kulkee sen läpi. Tämä on yksi tapa erottaa vastaavat enantiomeerit ja on olennainen kriteeri testattaessa mahdollisesti raseemisen seoksen puhtautta.
Enantiomeerit eroavat usein huomattavasti fysiologisista ominaisuuksistaan, mikä tarkoittaa, että niiden erilaistumisella tai rasemaatin puhtaudella on suuri merkitys farmasiassa. Jokaisella lääkkeellä on vaikutuspaikka ihmiskehossa, ns. Kohde, jossa kehon omat rakenteet tunnistavat sen. Nämä rakenteet ovat enimmäkseen kiraalisia ja tunnistavat yleensä vain tietyn aineen enantiomeerin.
Siksi lääkkeiden valmistuksessa on erittäin tärkeää, että tuotteeseen sisältyy vain tehokas enantiomeeri. Muutoin voi esiintyä vakavia sivuvaikutuksia, koska esimerkiksi (usein vähemmän tehokas) peiliä muodostava enantiomeeri sitoutuu vartalon toiseen kohtaan ja voi laukaista ei-toivotun reaktion.
On myös mahdollista, että väärä enantiomeeri voi hajottaa kehossa olevan entsyymin avulla, ennen kuin se jopa saavuttaa tavoitteensa. Tai se sitoutuu kuljetusproteiiniin ja saavuttaa siten ei-toivotun sijainnin kehossa. Vuorovaikutusmahdollisuudet ovat erittäin monipuoliset, minkä vuoksi sivuvaikutukset ovat tuskin ennustettavissa, jos tuotteessa on rasemaattia tai ei-enantiomeerisesti puhdasta seosta.
Vähemmän vakava mutta käytännöllinen esimerkki ovat aromit. Nenämme hajureseptoreilla on myös kiraalisuus ja ne on räätälöity tunnistamaan tiettyjä aineita. Yksi luonnollisen tuotteen enantiomeeri karvooni tuoksuu kuminaan, vastaava peiliä muodostava enantiomeeri kuitenkin minttu.
Lääketieteellinen sovellus ja käyttö
Monissa orgaanisissa yhdisteissä, joita käytetään lääkkeinä aktiivisina aineosina, on kiraaliatomeja ja siten erilaisia enantiomeerejä. Siksi näiden aineiden synteesin aikana on huolehdittava siitä, että saadaan tuote, joka on mahdollisimman enantiomeerisesti puhdas.
Seuraava erottaminen on teknisesti erittäin monimutkainen, minkä vuoksi sivuvaikutukset siedetään joissain tapauksissa ja rasemaatti hyväksytään lääkkeeksi. Koska assosioituneilla enantiomeereillä on usein erilainen teho, lopullisen lääkevalmisteen on annettava suurempi annos tässä tapauksessa, jotta saavutetaan sama tehokkuus kuin enantiomeerisesti puhtaalla lääkkeellä.
Esimerkiksi nukutusketamiinilla on (S) -enantiomeeri, jolla on parempi analgeettinen ja anestesiavaikutus ja vähemmän psykotrooppisia sivuvaikutuksia kuin vastaavalla (R) -enantiomeerillä. Tässä potilaalle on edullista, jos käytetään (S) -enantiomeerisesti puhdasta lääkeainetta.
Toinen esimerkki on kipua lievittävä ibuprofeeni, jota on yleensä saatavana rasemaattina. Vain (S) -enantiomeerillä on kipulääkevaikutus, (R) -enantiomeeri on kuitenkin yhtä hyvä kuin tehoton. Endogeeninen entsyymi kuitenkin muuttaa tietyn osan jälkimmäisistä kehossa tehokkaaksi (S) muodoksi. Siksi ei ole tarpeen monimutkaista synteesiä tai enantiomeerien myöhempää erottamista.
Riskit ja sivuvaikutukset
Enantiomeerin tehottomuus on suhteellisen vaaraton sivuvaikutus raseemisen seoksen käytöstä lääkkeenä. Traaginen esimerkki erittäin vakavista sivuvaikutuksista on unilääke Contergan vaikuttavan aineen talidomidin kanssa. Contergania mainostettiin 1950-luvulla ei-tappavana uniapuna ja se oli suosittu raskaana olevien naisten keskuudessa, koska se myös vähensi aamupahoinvointia. Siihen saakka suoritetut eläinkokeet osoittivat tuskin mitään sivuvaikutuksia. Markkinoilletulon jälkeen vastasyntyneillä tapahtui kuitenkin enemmän epämuodostumia ja lääke vedettiin Saksan markkinoilta neljän vuoden kuluttua.
Sitten monet tutkimukset tarkastelivat talidomidin vaikutustapaa ja pystyivät osoittamaan, että molekyyli sitoutuu kasvutekijään syntymättömässä lapsessa ja häiritsee siten alkion kehitystä. Toistaiseksi tätä teratogeenista vaikutusta ei voinut ehdottomasti katsoa olevan kummankaan kahdesta enantiomeeristä, varsinkin kun nämä kaksi enantiomeeriä muuttuvat kehossa toisiksi. Samankaltaiset tutkimukset kuitenkin viittaavat siihen, että talidomidin (S) -enantiomeerillä voi olla enemmän vahingollisia vaikutuksia.
Paikallisessa anestesiassa käytettävä bupivakaiini aiheuttaa merkittävän riskin vahingossa pääsystä verenkiertoon. (R) -enantiomeeri laukaisee voimakkaamman sykkeen laskun kuin vastaava (S) -enantiomeeri. Molemmilla on kuitenkin vertailukelpoinen anestesiavaikutus. Jos tässä käytetään (S) -enantiomeerisesti puhdasta aktiivista aineosaa, nämä potilaan vakavat sivuvaikutukset voivat vähentyä.
.jpg)
