Racémate fait référence à un mélange de deux substances chimiques qui ne diffèrent que par leur structure tridimensionnelle. Ceux-ci se comportent comme une image et une image miroir et peuvent chacun avoir des effets pharmacologiques très différents sur le corps humain.
Qu'est-ce qu'un racémate?
La douleur releveur l'ibuprofène est généralement présent sous forme de racémate. Un racémate (également un mélange racémique) fait référence à un mélange de deux substances chimiques qui sont présentes dans le même rapport quantitatif l'une par rapport à l'autre. Ils diffèrent par leur structure tridimensionnelle, qui résulte de la disposition respective des atomes. Si un atome a quatre liaisons à quatre autres atomes ou groupes d'atomes différents, cet atome est appelé chiral. Si un composé chimique a au moins un atome chiral, les quatre partenaires de liaison peuvent adopter deux arrangements différents autour de l'atome chiral. Il en résulte deux substances, appelées énantiomères, qui se comportent les uns aux autres dans leur structure spatiale comme une image et une image miroir ou comme des gants gauche et droit: bien qu'ils contiennent exactement les mêmes atomes ou groupes d'atomes, ils ne peuvent pas coïncider et se distinguent donc clairement les uns des autres. Ils sont généralement appelés (R) - et (S) -énantiomères.
Action pharmacologique
La énantiomères d'une substance diffèrent dans leurs propriétés physiques uniquement en ce qui concerne leur activité optique. Une substance est optiquement active si elle change de manière mesurable une certaine propriété de la lumière lorsqu'elle la traverse. C'est l'une des manières dont les énantiomères respectifs peuvent être distingués et représente un critère essentiel dans le test de pureté d'un mélange potentiellement racémique. Les énantiomères diffèrent souvent considérablement dans leurs propriétés physiologiques, ce qui rend leur distinction ou la pureté d'un racémate d'une grande importance en pharmacie. Chaque médicament a un site d'action dans le corps humain, une soi-disant cible, au niveau duquel il est reconnu par les propres structures du corps. Ces structures sont généralement elles-mêmes chirales et ne reconnaissent généralement qu'un énantiomère particulier d'une substance. Il est donc extrêmement important dans la fabrication de médicaments que seul l'énantiomère actif est contenu dans le produit. Sinon, des effets secondaires graves peuvent survenir, car l'énantiomère à image miroir (souvent moins efficace) peut, par exemple, se lier à un site complètement différent du corps et déclencher une réaction indésirable. Il est également possible que le mauvais énantiomère soit dégradé par une enzyme dans le corps avant même qu'il n'atteigne sa cible. Ou il peut se lier à une protéine de transport et atteindre un emplacement indésirable dans le corps. Les possibilités d'interaction sont extrêmement diverses, c'est pourquoi les effets secondaires sont difficiles à prévoir lorsqu'un racémate ou un mélange non énantiomériquement pur est présent dans le produit. Un exemple moins sérieux mais plus pratique est celui des composés aromatiques. Les récepteurs olfactifs de notre nez possèdent également une chiralité et sont conçus pour reconnaître des substances spécifiques. Ainsi, un énantiomère de la substance naturelle carvone sent comme Carvi, mais l'énantiomère d'image miroir correspondant sent la menthe.
Application et utilisation médicinales
De nombreux composés organiques utilisés comme ingrédients actifs dans médicaments ont des atomes chiraux et donc des énantiomères différents. Par conséquent, il faut déjà veiller lors de la synthèse de ces substances pour obtenir un produit aussi énantiomériquement pur que possible. La séparation ultérieure est techniquement très complexe, c'est pourquoi les effets secondaires sont tolérés dans certains cas et un racémate est approuvé comme médicament. Puisque les énantiomères apparentés ont souvent des puissances différentes, le produit médicamenteux final dans ce cas doit être dosé plus haut pour obtenir la même efficacité que celle d'un médicament énantiomériquement pur. Par exemple, le médicament anesthésique kétamine a un énantiomère (S), qui a de meilleurs effets analgésiques et anesthésiques ainsi que des effets secondaires psychotropes plus faibles que l'énantiomère (R) correspondant. Dans ce cas, il est avantageux pour le patient d'utiliser le médicament (S) -énantiomériquement pur. Un autre exemple est l'analgésique l'ibuprofène, qui est généralement présent sous forme de racémate. Seul l'énantiomère (S) a un effet analgésique, tandis que l'énantiomère (R) est pratiquement inefficace, mais une certaine proportion de ce dernier est transformée en forme active (S) dans l'organisme par une enzyme endogène. Par conséquent, aucune synthèse complexe ou séparation ultérieure des énantiomères n'est requise.
Risques et effets secondaires
L'inefficacité d'un énantiomère est un effet secondaire comparativement inoffensif de l'utilisation d'un mélange racémique comme médicament. Un exemple tragique d'effets secondaires très graves est le somnifère thalidomide, qui contient l'ingrédient actif thalidomide. La thalidomide a été annoncée dans les années 1950 comme un somnifère non létal et était populaire auprès des femmes enceintes car elle réduisait en outre les nausées matinales. Les études animales menées jusqu'à cette époque n'ont montré pratiquement aucun effet secondaire. Cependant, après son lancement sur le marché, davantage de malformations sont survenues chez les nouveau-nés et le médicament a été retiré du marché allemand après quatre ans. De nombreuses études ont ensuite étudié le mode d'action de la thalidomide et ont pu montrer que la molécule se lie à un facteur de croissance chez l'enfant à naître et perturbe ainsi le développement embryonnaire. Jusqu'à présent, cet effet tératogène n'a pu être définitivement attribué à aucun des deux énantiomères, d'autant plus que les deux énantiomères se transforment l'un en l'autre dans l'organisme. Cependant, des études similaires suggèrent que l'énantiomère (S) de la thalidomide peut avoir un effet néfaste plus important. Dans le cas du anesthésie locale bupivacaïne, un danger important provient d'une entrée accidentelle dans la circulation sanguine. Ici, l'énantiomère (R) déclenche une plus forte baisse de Cœur taux que l'énantiomère (S) correspondant. Cependant, les deux montrent un effet anesthésique comparable. Si un agent (S) -énantiomère pur est utilisé ici, ces effets secondaires graves pour les patients peuvent être réduits.
