Racemate

Como Racemate é uma mistura de duas substâncias químicas que diferem apenas em sua estrutura tridimensional. Estes se relacionam entre si como imagem e imagem de espelho e podem ter efeitos farmacológicos muito diferentes no corpo humano.

O que é um racemate?

Um racemato (também uma mistura racêmica) descreve uma mistura de duas substâncias químicas que estão presentes na mesma proporção uma da outra. Eles diferem em sua estrutura tridimensional, que resulta do respectivo arranjo dos átomos.

Se um átomo tem quatro ligações com quatro outros átomos ou grupos de átomos diferentes, esse átomo é chamado de quiral. Se um composto químico tem pelo menos um átomo quiral, os quatro parceiros de ligação podem adotar dois arranjos diferentes em torno do átomo quiral.

Isso resulta em duas substâncias, chamadas enantiômeros, que se relacionam entre si em sua estrutura espacial como imagem e imagem no espelho ou como luva esquerda e direita: Embora contenham exatamente os mesmos átomos ou grupos de átomos, eles não podem ser colocados em congruência e, portanto, separados um do outro claramente distinguível. Eles são geralmente referidos como enantiômeros (R) e (S).

Efeito farmacológico

Os enantiômeros de uma substância diferem em suas propriedades físicas apenas em termos de sua atividade óptica. Uma substância é opticamente ativa quando muda de forma mensurável uma certa propriedade da luz ao passar por ela. Esta é uma das formas de diferenciar os respectivos enantiômeros e é um critério essencial ao testar a pureza de uma mistura potencialmente racêmica.

Os enantiômeros geralmente diferem consideravelmente em suas propriedades fisiológicas, o que significa que sua diferenciação ou a pureza de um racemato são de grande importância em farmácia. Todo medicamento tem um lugar de ação no corpo humano, um alvo denominado, no qual é reconhecido pelas próprias estruturas do corpo. Essas estruturas são em sua maioria quirais e geralmente reconhecem apenas um determinado enantiômero de uma substância.

Portanto, na fabricação de medicamentos, é extremamente importante que apenas o enantiômero eficaz seja incluído no produto. Caso contrário, podem ocorrer efeitos colaterais graves, pois o enantiômero formador de espelho (muitas vezes menos eficaz), por exemplo, se liga a um lugar completamente diferente no corpo e pode desencadear uma reação indesejada.

Também é possível que o enantiômero errado seja decomposto por uma enzima no corpo antes mesmo de atingir seu alvo. Ou ele se liga a uma proteína de transporte e assim atinge um local indesejado no corpo. As possibilidades de interação são extremamente diversas, razão pela qual os efeitos colaterais são dificilmente previsíveis se um racemato ou uma mistura não enantiomericamente pura estiver presente no produto.

Um exemplo menos sério, mas prático, são os aromas. Os receptores olfativos em nosso nariz também têm quiralidade e são adequados para reconhecer certas substâncias. Um enantiômero do produto natural carvona cheira a cominho, o enantiômero espelhado correspondente, entretanto, a menta.

Aplicação e uso médico

Muitos dos compostos orgânicos usados ​​como ingredientes ativos em drogas têm átomos quirais e, portanto, enantiômeros diferentes. Portanto, durante a síntese dessas substâncias, deve-se ter o cuidado de se obter um produto tão enantiomericamente puro quanto possível.

A separação subsequente é tecnicamente muito complexa, razão pela qual os efeitos colaterais são tolerados em alguns casos e um racemato é aprovado como medicamento. Uma vez que os enantiômeros associados freqüentemente têm potências diferentes, o medicamento final deve ser dosado mais alto neste caso, a fim de atingir a mesma eficácia de um medicamento enantiomericamente puro.

Por exemplo, o anestésico cetamina tem um (S) -enantiômero, que tem um melhor efeito analgésico e anestésico e menos efeitos colaterais psicotrópicos do que o (R) -enantiômero correspondente. Aqui é vantajoso para o paciente se a substância medicinal (S) -enantiomericamente pura for usada.

Outro exemplo é o analgésico ibuprofeno, que geralmente está disponível como um racemato. Apenas o (S) -enantiômero tem efeito analgésico, o (R) -enantiômero, no entanto, é tão bom quanto ineficaz. No entanto, uma certa proporção deste último é convertida na forma eficaz (S) no corpo por uma enzima endógena. Portanto, não há necessidade de uma síntese complexa ou subsequente separação dos enantiômeros.

Riscos e efeitos colaterais

A ineficácia de um enantiômero é um efeito colateral comparativamente inofensivo do uso de uma mistura racêmica como droga. Um exemplo trágico de efeitos colaterais muito graves é a pílula para dormir Contergan com o ingrediente ativo talidomida. O Contergan foi anunciado como um sonífero não letal na década de 1950 e era popular entre as mulheres grávidas porque também reduzia os enjôos matinais. Os experimentos com animais realizados até então quase não mostraram efeitos colaterais. Após o lançamento no mercado, no entanto, ocorreram mais malformações em recém-nascidos e o medicamento foi retirado do mercado alemão após quatro anos.

Muitos estudos examinaram o modo de ação da talidomida e foram capazes de mostrar que a molécula se liga a um fator de crescimento no feto e, portanto, interfere no desenvolvimento embrionário. Até agora, esse efeito teratogênico não pode ser atribuído definitivamente a nenhum dos dois enantiômeros, especialmente porque os dois enantiômeros se convertem um no outro no corpo. No entanto, estudos semelhantes sugerem que o (S) -enantiômero da talidomida pode ter efeitos mais prejudiciais.

Com o anestésico local bupivacaína, existe um risco significativo de entrada acidental na corrente sanguínea. O (R) -enantiômero desencadeia uma queda mais forte na freqüência cardíaca do que o (S) -enantiômero correspondente. No entanto, ambos mostram um efeito anestésico comparável. Se um ingrediente ativo (S) -enantiomericamente puro for usado aqui, esses efeitos colaterais graves para o paciente podem ser reduzidos.