Racemisatie

Racemisatie is een chemisch proces waarbij een chiraal molecuul wordt omgezet in een mengsel van beide enantiomeren, waardoor de stof een racemate wordt en de oorspronkelijke optische activiteit verdwijnt. Het begrip is van toepassing op verbindingen met één of meer stereocentra, zoals aminozuren, alfa-ketonverbindingen en peptiden.

Mechanismen: Racemisatie verloopt doorgaans via een tussenstap waarbij het stereocentrum tijdelijk verdwijnt of een planaire tussenfase vormt. Bij alfa-ketonverbindingen en aminozuren gebeurt dit vaak via enolisatie of via een planaire carbanion/enolate, waarna weer protonatie in de tegenovergestelde richting plaatsvindt. Verhoogde temperatuur, zure of basische omstandigheden, of de aanwezigheid van katalysatoren versnellen dit proces. Bij polypeptiden kan racemisatie vooral voorkomen bij bepaalde residuen (bijv. aspartaat) tijdens langdurige opslag of verwerking.

Invloed en toepassingen: Racemisatie beïnvloedt de werking en veiligheid van chirale geneesmiddelen, omdat de twee enantiomeren verschillende biochemische eigenschappen kunnen hebben. Een stof die uit gelijke hoeveelheden van beide enantiomeren bestaat, is niet optisch actief en heet racemaat. In farmacotherapie en productieketen is vaak gericht op enantiopure stoffen; racemisatie kan de kwaliteit en de farmacokinetiek beïnvloeden. De mate van enantiomerisch excess (ee) wordt gemeten met methoden zoals polarimetrie of chiral HPLC.

Preventie en beheer: Om racemisatie te beperken, worden opslag- en procesomstandigheden gecontroleerd (koel, neutraal pH, stabiliserende additieven) en worden waar mogelijk enantioselectieve synthesen of chirale resoluties toegepast. Detectie van ee en monitoring tijdens productie helpen de kwaliteit en veiligheid van chirale medicijnen te waarborgen.