El racemat es refereix a una barreja de dues substàncies químiques que només es diferencien per la seva estructura tridimensional. Aquests es comporten entre si com a imatge i imatge de mirall i poden tenir efectes farmacològics molt diferents sobre el cos humà.
Què és un racemate?
El dolor alleujador ibuprofèn sol estar present com a racemate. Un racemat (també barreja racèmica) es refereix a una barreja de dues substàncies químiques que estan presents en la mateixa proporció quantitativa entre si. Es diferencien per la seva estructura tridimensional, que resulta de la disposició respectiva dels àtoms. Si un àtom té quatre enllaços amb altres quatre àtoms o grups d’àtoms diferents, aquest àtom s’anomena quiral. Si un compost químic té almenys un àtom quiral, els quatre socis d’unió poden adoptar dues disposicions diferents al voltant de l’àtom quiral. Això dóna lloc a dues substàncies, les anomenades enantiòmers, que es comporten entre si en la seva estructura espacial com la imatge i el mirall o com els guants esquerre i dret: tot i que contenen exactament els mateixos àtoms o grups d’àtoms, no es poden fer coincidir i, per tant, es distingeixen clarament els uns dels altres. Normalment s’anomenen (R) i (S) -enantiòmers.
Acció farmacològica
El enantiòmers d'una substància difereixen en les seves propietats físiques només respecte a la seva activitat òptica. Una substància és òpticament activa si canvia de manera mesurable una determinada propietat de la llum quan la travessa. Aquesta és una de les maneres en què es poden distingir els respectius enantiòmers i representa un criteri essencial en la prova de puresa d’una barreja potencialment racèmica. Els enantiòmers sovint difereixen considerablement en les seves propietats fisiològiques, de manera que la seva distinció o la puresa d’un racemat és de gran importància en la farmacèutica. Tot fàrmac té un lloc d’acció al cos humà, l’anomenat objectiu, en el qual és reconegut per les pròpies estructures del cos. Aquestes estructures solen ser elles mateixes quirals i solen reconèixer només un enantiòmer concret d'una substància. Per tant, és extremadament important en la fabricació de les drogues que el producte només conté l’entiomètric actiu. En cas contrari, es poden produir efectes secundaris greus, ja que l’enantiòmer de la imatge mirall (sovint menys efectiu) pot, per exemple, unir-se a un lloc completament diferent del cos i provocar una reacció no desitjada. També és possible que un enantiòmer incorrecte sigui degradat per un enzim del cos fins i tot abans d’arribar al seu objectiu. O es pot unir a una proteïna de transport i arribar a una ubicació no desitjada del cos. Les possibilitats d’interacció són extremadament diverses, raó per la qual els efectes secundaris són difícils de predir quan hi ha present un producte racemat o una barreja pura no enantiomèricament. Un exemple menys greu però més pràctic són els compostos aromàtics. Els receptors olfactius del nostre nas també tenen quiralitat i estan adaptats per reconèixer substàncies específiques. Per tant, un enantiòmer de la substància natural carvone fa olor autopista, però l'enantiòmer corresponent de la imatge mirall fa olor de menta.
Aplicació i ús medicinals
Molts dels compostos orgànics que s’utilitzen com a principis actius les drogues tenen àtoms quirals i, per tant, diferents enantiòmers. Per tant, ja s’ha de tenir precaució durant la síntesi d’aquestes substàncies per obtenir un producte el més enantiomèricament possible. La separació posterior és tècnicament molt complexa, motiu pel qual en alguns casos es toleren els efectes secundaris i s’aprova un racemat com a medicament. Atès que els enantiòmers relacionats sovint tenen diferents potències, en aquest cas s’ha de dosificar el producte farmacològic final per aconseguir la mateixa eficàcia que un medicament enantiomèricament pur. Per exemple, el fàrmac anestèsic ketamina té un enantiòmer (S), que té millors efectes analgèsics i anestèsics, així com efectes secundaris psicotròpics més baixos que l’enantiòmer (R) corresponent. En aquest cas, és avantatjós per al pacient si s’utilitza el medicament (S) -enantiomèricament pur. Un altre exemple és l’analgèsic ibuprofèn, que sol estar present com a racemate. Només l’enantiòmer (S) té un efecte analgèsic, mentre que l’enantiòmer (R) és pràcticament ineficaç, però una certa proporció d’aquest darrer es converteix en la forma activa (S) de l’organisme mitjançant un enzim endogen. Per tant, no es requereix cap síntesi complexa ni una posterior separació dels enantiòmers.
Riscos i efectes secundaris
La ineficàcia d’un enantiòmer és un efecte secundari relativament inofensiu de l’ús d’una mescla racèmica com a medicament. Un exemple tràgic d’efectes secundaris molt greus és la talidomida per a pastilles per dormir, que conté l’ingredient actiu talidomida. La talidomida es va anunciar a la dècada de 1950 com a ajuda per al son no letal i era popular entre les dones embarassades perquè reduïa la malaltia del matí. Els estudis amb animals realitzats fins aleshores no van mostrar efectes secundaris. No obstant això, després del seu llançament al mercat, es van produir més malformacions en els nounats i el medicament es va retirar del mercat alemany després de quatre anys. Després, molts estudis van investigar el mode d’acció de la talidomida i van ser capaços de demostrar que la molècula s’uneix a un factor de creixement en el nen no nascut i, per tant, pertorba el desenvolupament embrionari. Fins ara, aquest efecte teratogènic no es podia atribuir definitivament a cap dels dos enantiòmers, sobretot perquè els dos enantiòmers es converteixen entre si en el cos. No obstant això, estudis similars suggereixen que l’enantiòmer (S) de la talidomida pot tenir un efecte perjudicial més fort. En el cas del anestèsia local bupivacaïna, un perill significatiu prové de l’entrada accidental al torrent sanguini. Aquí, l’enantiòmer (R) provoca una caiguda més gran cor taxa superior a l’enantiòmer (S) corresponent. Tot i això, tots dos mostren un efecte anestèsic comparable. Si s’utilitza aquí un agent (S) -enantiòmer pur, es poden reduir aquests efectes secundaris greus per als pacients.
