racemate

เช่น racemate เป็นส่วนผสมของสารเคมีสองชนิดที่แตกต่างกันในโครงสร้างสามมิติเท่านั้น สิ่งเหล่านี้เกี่ยวข้องกันเช่นภาพและภาพสะท้อนและแต่ละชนิดอาจมีผลทางเภสัชวิทยาที่แตกต่างกันมากในร่างกายมนุษย์

เพื่อนร่วมเผ่าพันธุ์คืออะไร?

เพื่อนร่วมเผ่าพันธุ์ (เช่นส่วนผสมของ racemic) อธิบายถึงส่วนผสมของสารเคมีสองชนิดที่มีอยู่ในสัดส่วนที่เท่ากัน พวกมันแตกต่างกันในโครงสร้างสามมิติซึ่งเป็นผลมาจากการจัดเรียงอะตอมตามลำดับ

ถ้าอะตอมมีพันธะสี่พันธะกับอะตอมหรือกลุ่มอะตอมอื่น ๆ อีกสี่อะตอมเรียกว่าไครัล ถ้าสารประกอบทางเคมีมีอย่างน้อยหนึ่งอะตอมของ chiral พันธมิตรที่มีผลผูกพันทั้งสี่สามารถใช้การจัดเรียงที่แตกต่างกันสองแบบรอบ ๆ อะตอมของ chiral

สิ่งนี้ส่งผลให้เกิดสารสองชนิดที่เรียกว่า enantiomers ซึ่งในโครงสร้างเชิงพื้นที่ของพวกเขามีพฤติกรรมเหมือนภาพและภาพสะท้อนในกระจกหรือเหมือนถุงมือซ้ายและขวา: แม้ว่าพวกมันจะมีอะตอมหรือกลุ่มอะตอมที่เหมือนกันทุกประการ แต่ก็ไม่สามารถนำมาทำให้เกิดความสอดคล้องกันได้ดังนั้นจึงแยกออกจากกัน แยกแยะได้ชัดเจน โดยปกติจะเรียกว่า (R) และ (S) enantiomers

ฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา

enantiomers ของสารแตกต่างกันในคุณสมบัติทางกายภาพเฉพาะในแง่ของกิจกรรมทางแสงเท่านั้น สารจะออกฤทธิ์ทางแสงเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติบางอย่างของแสงเมื่อวัดผ่านได้ นี่เป็นวิธีหนึ่งในการแยกความแตกต่างของ enantiomers ตามลำดับและเป็นเกณฑ์สำคัญเมื่อทดสอบความบริสุทธิ์ของส่วนผสมที่อาจเกิดจากเชื้อชาติ

Enantiomers มักจะแตกต่างกันอย่างมากในคุณสมบัติทางสรีรวิทยาซึ่งหมายความว่าความแตกต่างหรือความบริสุทธิ์ของเพื่อนร่วมเผ่าพันธุ์มีความสำคัญอย่างยิ่งในร้านขายยา ยาทุกชนิดมีสถานที่ออกฤทธิ์ในร่างกายมนุษย์ซึ่งเรียกว่าเป้าหมายซึ่งรับรู้โดยโครงสร้างของร่างกาย โครงสร้างเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นไครัลและมักจะรับรู้เฉพาะ enantiomer ของสารบางชนิดเท่านั้น

ดังนั้นในการผลิตยาจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องมีเฉพาะ enantiomer ที่มีประสิทธิภาพเท่านั้นที่รวมอยู่ในผลิตภัณฑ์ มิฉะนั้นผลข้างเคียงที่ร้ายแรงอาจเกิดขึ้นได้เช่น enantiomer ที่สร้างด้วยกระจก (มักจะมีประสิทธิภาพน้อยกว่า) จับกับสถานที่ที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงในร่างกายและสามารถกระตุ้นปฏิกิริยาที่ไม่ต้องการได้

นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ว่า enantiomer ที่ไม่ถูกต้องอาจถูกทำลายลงโดยเอนไซม์ในร่างกายก่อนที่มันจะถึงเป้าหมาย หรือมันจับกับโปรตีนขนส่งจึงไปถึงตำแหน่งที่ไม่ต้องการในร่างกาย ความเป็นไปได้ในการโต้ตอบมีความหลากหลายอย่างมากซึ่งเป็นสาเหตุที่ผลข้างเคียงแทบไม่สามารถคาดเดาได้ว่ามีส่วนผสมที่บริสุทธิ์หรือไม่บริสุทธิ์ในผลิตภัณฑ์หรือไม่

ตัวอย่างที่จริงจังน้อยกว่า แต่ใช้ได้จริงคือเครื่องปรุง ตัวรับกลิ่นในจมูกของเรายังมี chirality และได้รับการปรับแต่งให้รับรู้สารบางชนิด enantiomer ของผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ carvone กลิ่นของยี่หร่าอย่างไรก็ตาม enantiomer รูปกระจกที่สอดคล้องกันของมิ้นท์

การประยุกต์ใช้และการแพทย์

สารประกอบอินทรีย์หลายชนิดที่ใช้เป็นสารออกฤทธิ์ในยามีอะตอมของไครัลดังนั้นจึงมีสาร enantiomers ที่แตกต่างกัน ดังนั้นในระหว่างการสังเคราะห์สารเหล่านี้ต้องใช้ความระมัดระวังเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีความบริสุทธิ์มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

การแยกในภายหลังมีความซับซ้อนทางเทคนิคมากซึ่งเป็นสาเหตุที่ผลข้างเคียงได้รับการยอมรับในบางกรณีและเพื่อนร่วมเผ่าพันธุ์ได้รับการอนุมัติให้เป็นยา เนื่องจาก enantiomers ที่เกี่ยวข้องมักมีความแรงที่แตกต่างกันจึงต้องใช้ผลิตภัณฑ์ยาขั้นสุดท้ายในปริมาณที่สูงขึ้นในกรณีนี้เพื่อให้ได้ประสิทธิผลเช่นเดียวกับยาที่บริสุทธิ์จาก enantiomerically

ตัวอย่างเช่นยาชาคีตามีน (S) -enantiomer ซึ่งมีฤทธิ์ระงับปวดและยาชาที่ดีกว่าและมีผลข้างเคียงต่อจิตและประสาทน้อยกว่า (R) -enantiomer ที่เกี่ยวข้อง นี่เป็นประโยชน์สำหรับผู้ป่วยหากใช้ (S) - สารสมุนไพรบริสุทธิ์

อีกตัวอย่างหนึ่งคือยาแก้ปวดไอบูโพรเฟนซึ่งมักมีให้ในฐานะเพื่อนร่วมเผ่าพันธุ์ มีเพียง (S) -enantiomer เท่านั้นที่มีฤทธิ์ระงับปวดอย่างไรก็ตาม (R) -enantiomer นั้นดีพอ ๆ กับที่ไม่ได้ผล อย่างไรก็ตามสัดส่วนที่แน่นอนจะถูกแปลงเป็นรูปแบบ (S) ที่มีประสิทธิผลในร่างกายโดยเอนไซม์จากภายนอก ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีการสังเคราะห์ที่ซับซ้อนหรือการแยก enantiomers ในภายหลัง

ความเสี่ยงและผลข้างเคียง

ความไม่มีประสิทธิผลของ enantiomer เป็นผลข้างเคียงที่ไม่เป็นอันตรายจากการใช้ส่วนผสมของ racemic เป็นยา ตัวอย่างที่น่าเศร้าของผลข้างเคียงที่ร้ายแรงคือยานอนหลับ Contergan ที่มีส่วนผสมของ thalidomide Contergan ได้รับการโฆษณาว่าเป็นยาช่วยในการนอนหลับที่ไม่ทำให้เสียชีวิตในปี 1950 และเป็นที่นิยมในสตรีมีครรภ์เพราะช่วยลดอาการแพ้ท้องได้ด้วย การทดลองในสัตว์ดำเนินไปแล้วแทบจะไม่พบผลข้างเคียงใด ๆ อย่างไรก็ตามหลังจากการเปิดตัวในตลาดมีความผิดปกติมากขึ้นในทารกแรกเกิดและยาถูกถอนออกจากตลาดเยอรมันหลังจากสี่ปี

จากนั้นงานวิจัยหลายชิ้นได้ตรวจสอบโหมดการออกฤทธิ์ของ thalidomide และสามารถแสดงให้เห็นว่าโมเลกุลจับกับปัจจัยการเจริญเติบโตในเด็กในครรภ์และส่งผลต่อพัฒนาการของตัวอ่อน จนถึงตอนนี้ผลกระทบที่ทำให้เกิดทารกในครรภ์นี้ยังไม่สามารถระบุได้อย่างแน่นอนกับ enantiomers ทั้งสองโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อ enantiomers ทั้งสองเปลี่ยนเป็นกันและกันในร่างกาย อย่างไรก็ตามการศึกษาที่คล้ายคลึงกันชี้ให้เห็นว่า (S) -enantiomer ของ thalidomide อาจมีผลเสียหายมากกว่า

ด้วยยาชาเฉพาะที่ bupivacaine มีความเสี่ยงอย่างมากที่จะเข้าสู่กระแสเลือดโดยไม่ได้ตั้งใจ (R) -enantiomer ทำให้อัตราการเต้นของหัวใจลดลงมากขึ้นกว่า (S) -enantiomer ที่สอดคล้องกัน อย่างไรก็ตามทั้งสองแสดงฤทธิ์ของยาชาที่เทียบเคียงกันได้ หากมีการใช้ (S) - สารออกฤทธิ์ที่เป็นสารออกฤทธิ์บริสุทธิ์ที่นี่ผลข้างเคียงที่ร้ายแรงเหล่านี้สำหรับผู้ป่วยจะลดลงได้