Ρακεμ

Οπως και Ρακεμ είναι ένα μείγμα δύο χημικών ουσιών που διαφέρουν μόνο στην τρισδιάστατη δομή τους. Αυτά σχετίζονται το ένα με το άλλο, όπως η εικόνα και η εικόνα του καθρέφτη και το καθένα μπορεί να έχει πολύ διαφορετικές φαρμακολογικές επιδράσεις στο ανθρώπινο σώμα.

Τι είναι το ρακεμικό;

Ένα ρακεμικό (επίσης ένα ρακεμικό μείγμα) περιγράφει ένα μείγμα δύο χημικών ουσιών που υπάρχουν στην ίδια αναλογία μεταξύ τους. Διαφέρουν στην τρισδιάστατη δομή τους, η οποία προκύπτει από την αντίστοιχη διάταξη των ατόμων.

Εάν ένα άτομο έχει τέσσερις δεσμούς με τέσσερα άλλα διαφορετικά άτομα ή ομάδες ατόμων, αυτό το άτομο ονομάζεται χειρομορφικό. Εάν μια χημική ένωση έχει τουλάχιστον ένα χειρόμορφο άτομο, οι τέσσερις συνεργάτες δέσμευσης μπορούν να υιοθετήσουν δύο διαφορετικές διευθετήσεις γύρω από το χειρόμορφο άτομο.

Αυτό έχει ως αποτέλεσμα δύο ουσίες, τα λεγόμενα εναντιομερή, που σχετίζονται μεταξύ τους στη χωρική τους δομή, όπως εικόνα και καθρέφτη ή σαν αριστερό και δεξί γάντι: Αν και περιέχουν ακριβώς τα ίδια άτομα ή ομάδες ατόμων, δεν μπορούν να ενταχθούν και επομένως είναι χωριστά μεταξύ τους σαφώς διακριτό. Συνήθως αναφέρονται ως (R) και (S) εναντιομερή.

Φαρμακολογική επίδραση

Τα εναντιομερή μιας ουσίας διαφέρουν στις φυσικές τους ιδιότητες μόνο από την άποψη της οπτικής τους δραστηριότητας. Μια ουσία είναι οπτικώς δραστική όταν αλλάζει μετρίως μια συγκεκριμένη ιδιότητα του φωτός όταν το διαπερνά. Αυτός είναι ένας από τους τρόπους διαφοροποίησης των αντίστοιχων εναντιομερών και αποτελεί βασικό κριτήριο κατά τη δοκιμή της καθαρότητας ενός δυνητικά ρακεμικού μίγματος.

Τα εναντιομερή συχνά διαφέρουν σημαντικά στις φυσιολογικές τους ιδιότητες, πράγμα που σημαίνει ότι η διαφοροποίησή τους ή η καθαρότητα ενός ρακεμικού είναι πολύ σημαντική στη φαρμακευτική. Κάθε φάρμακο έχει μια θέση δράσης στο ανθρώπινο σώμα, έναν λεγόμενο στόχο, στον οποίο αναγνωρίζεται από τις δομές του ίδιου του σώματος. Αυτές οι δομές είναι ως επί το πλείστον χειρομορφικές και συνήθως αναγνωρίζουν μόνο ένα εναντιομερές μιας ουσίας.

Επομένως, στην παρασκευή φαρμάκων, είναι εξαιρετικά σημαντικό να συμπεριλαμβάνεται μόνο το αποτελεσματικό εναντιομερές στο προϊόν. Διαφορετικά μπορεί να προκύψουν σοβαρές παρενέργειες, καθώς το (συχνά λιγότερο αποτελεσματικό) εναντιομερές που σχηματίζει καθρέφτη, για παράδειγμα, συνδέεται σε μια εντελώς διαφορετική θέση στο σώμα και μπορεί να προκαλέσει ανεπιθύμητη αντίδραση.

Είναι επίσης πιθανό ότι το λάθος εναντιομερές θα μπορούσε να διαλυθεί από ένα ένζυμο στο σώμα πριν φτάσει ακόμη και στον στόχο του. Ή συνδέεται με μια πρωτεΐνη μεταφοράς και έτσι φτάνει σε μια ανεπιθύμητη θέση στο σώμα. Οι δυνατότητες αλληλεπίδρασης είναι εξαιρετικά διαφορετικές, και αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι παρενέργειες είναι δύσκολο να προβλεφθούν εάν υπάρχει ένα ρακεμικό ή μη εναντιομερικώς καθαρό μείγμα στο προϊόν.

Ένα λιγότερο σοβαρό αλλά πρακτικό παράδειγμα είναι τα αρτύματα. Οι οσφρητικοί υποδοχείς στη μύτη μας έχουν επίσης μια χειρομορφία και είναι προσαρμοσμένοι να αναγνωρίζουν ορισμένες ουσίες. Ένα εναντιομερές του φυσικού προϊόντος carvone μυρίζει κάμινο, το αντίστοιχο εναντιομερές που σχηματίζει καθρέφτη, ωστόσο, της μέντας.

Ιατρική εφαρμογή & χρήση

Πολλές από τις οργανικές ενώσεις που χρησιμοποιούνται ως δραστικά συστατικά σε φάρμακα έχουν χειρομορφικά άτομα και έτσι διαφορετικά εναντιομερή. Επομένως, κατά τη σύνθεση αυτών των ουσιών, πρέπει να ληφθεί μέριμνα για την απόκτηση ενός προϊόντος που είναι όσο το δυνατόν πιο καθαρό εναντιομερώς.

Ο επακόλουθος διαχωρισμός είναι τεχνικά πολύ περίπλοκος, και αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ανεπιθύμητες ενέργειες είναι ανεκτές σε ορισμένες περιπτώσεις και ένα ρακεμικό εγκρίνεται ως φάρμακο. Δεδομένου ότι τα σχετικά εναντιομερή έχουν συχνά διαφορετική ισχύ, το τελικό φαρμακευτικό προϊόν πρέπει να χορηγείται υψηλότερη σε αυτήν την περίπτωση προκειμένου να επιτευχθεί η ίδια αποτελεσματικότητα με εκείνη ενός εναντιομερώς καθαρού φαρμάκου.

Για παράδειγμα, η αναισθητική κεταμίνη έχει ένα (S) -εναντιομερές, το οποίο έχει καλύτερη αναλγητική και αναισθητική δράση και λιγότερες ψυχοτρόπες παρενέργειες από τις αντίστοιχες (R) -εναντιομερές. Εδώ είναι επωφελές για τον ασθενή εάν χρησιμοποιείται η (S) -εναντιομερικώς καθαρή φαρμακευτική ουσία.

Ένα άλλο παράδειγμα είναι η ανακούφιση πόνου ibuprofen, η οποία είναι συνήθως διαθέσιμη ως ρακεμικό. Μόνο το (S) -εναντιομερές έχει αναλγητικό αποτέλεσμα, το (R) -εναντιομερές, ωστόσο, είναι τόσο καλό όσο και αναποτελεσματικό. Ωστόσο, ένα ορισμένο ποσοστό του τελευταίου μετατρέπεται στην αποτελεσματική (S) μορφή στο σώμα από ένα ενδογενές ένζυμο. Δεν υπάρχει συνεπώς ανάγκη για σύνθετη σύνθεση ή επακόλουθο διαχωρισμό των εναντιομερών.

Κίνδυνοι και παρενέργειες

Η αναποτελεσματικότητα ενός εναντιομερούς είναι μια συγκριτικά ακίνδυνη παρενέργεια της χρήσης ρακεμικού μίγματος ως φαρμάκου. Ένα τραγικό παράδειγμα πολύ σοβαρών ανεπιθύμητων ενεργειών είναι το χάπι Contergan με το δραστικό συστατικό θαλιδομίδη. Το Contergan διαφημίστηκε ως μη θανατηφόρο ύπνο στη δεκαετία του 1950 και ήταν δημοφιλές στις εγκύους επειδή μειώνει επίσης την πρωινή αδιαθεσία. Τα πειράματα σε ζώα που πραγματοποιήθηκαν μέχρι τότε έδειξαν σχεδόν καθόλου παρενέργειες. Μετά την κυκλοφορία της αγοράς, ωστόσο, εμφανίστηκαν περισσότερες δυσπλασίες στα νεογνά και το φάρμακο αποσύρθηκε από τη γερμανική αγορά μετά από τέσσερα χρόνια.

Πολλές μελέτες στη συνέχεια εξέτασαν τον τρόπο δράσης της θαλιδομίδης και κατάφεραν να δείξουν ότι το μόριο συνδέεται με έναν αυξητικό παράγοντα στο αγέννητο παιδί και έτσι παρεμβαίνει στην εμβρυϊκή ανάπτυξη. Μέχρι στιγμής, αυτό το τερατογόνο αποτέλεσμα δεν μπορούσε σίγουρα να αποδοθεί σε κανένα από τα δύο εναντιομερή, ειδικά επειδή τα δύο εναντιομερή μετατρέπονται το ένα στο άλλο στο σώμα. Ωστόσο, παρόμοιες μελέτες δείχνουν ότι το (S) -εναντιομερές της θαλιδομίδης μπορεί να έχει πιο επιζήμια αποτελέσματα.

Με την τοπική αναισθητική βουπιβακαΐνη, υπάρχει σημαντικός κίνδυνος τυχαίας εισόδου στην κυκλοφορία του αίματος. Το (R) -εναντιομερές προκαλεί μια ισχυρότερη πτώση του καρδιακού ρυθμού από το αντίστοιχο (S) -εναντιομερές. Ωστόσο, και οι δύο παρουσιάζουν συγκρίσιμο αναισθητικό αποτέλεσμα. Εάν εδώ χρησιμοποιείται ένα (S) -εναντιομερικώς καθαρό δραστικό συστατικό, αυτές οι σοβαρές παρενέργειες για τον ασθενή μπορούν να μειωθούν.