Dalam kimia, campuran rasemat adalah salah satu yang memiliki jumlah enansiomer tangan kiri dan kanan yang sama (50:50) dari sebuah molekul kiral. Campuran rasemat pertama yang diketahui adalah asam rasemat, yang ditemukan Louis Pasteur sebagai campuran dari dua isomer enansiomer asam tartarat. Sampel dengan hanya satu enansiomer adalah senyawa enansiomer murni atau enansiomer.^[1]

Pemisahan rasemat menjadi komponennya, enansiomer murni, disebut resolusi kiral. Ada berbagai macam metode, antara lain kristalisasi, kromatografi, dan penggunaan enzim. Penyelesaian rasemat pertama yang berhasil dilakukan oleh Louis Pasteur, yang secara manual memisahkan kristal konglomerat.

Sejarah

Campuran rasemat pertama yang diketahui adalah asam rasemat, yang ditemukan oleh Louis Pasteur sebagai campuran dari dua isomer enansiomerik dari asam tartarat. Ia memisahkan kristal-kristalnya secara manual dari campuran yang berasal dari larutan air garam natrium amonium dari tartarat rasemat tersebut. Pasteur diuntungkan oleh fakta bahwa garam amonium tartrat membentuk kristal enansiomerik dengan bentuk kristal yang berbeda (pada suhu 77 °F). Dengan menalar dari skala makroskopik ke tingkat molekul, ia menyimpulkan bahwa molekul-molekul tersebut pasti memiliki hubungan bayangan cermin yang tidak dapat ditumpangtindihkan.^[2] Sampel yang hanya mengandung satu enansiomer saja disebut sebagai senyawa yang murni secara enansiomer atau enansiomer murni.^[3]

Etimologi

Kata rasemat berasal dari Bahasa Latin racemuscode: la is deprecated , berarti “yang berkaitan dengan rumpun anggur”.^[4] Asam rasemat, ketika terbentuk secara alami di dalam buah anggur, sebenarnya hanya berupa versi tangan-kanan dari molekul tersebut, yang lebih dikenal sebagai asam tartarat.

Dalam banyak bahasa Jermanik, asam rasemat disebut sebagai “asam anggur”, misalnya dalam bahasa Jerman Traubensäurecode: de is deprecated dan bahasa Swedia druvsyracode: sv is deprecated . Carl von Linné memberi nama ilmiah Sambucus racemosa pada elderberi merah, karena nama dalam bahasa Swedia, druvflädercode: sv is deprecated , berarti “anggur elder”, sesuai dengan bentuk buahnya yang tumbuh dalam kelompok menyerupai gugusan anggur.

Penamaan

Suatu campuran rasemat dinyatakan dengan awalan (±)- atau dl- (untuk gula dapat digunakan awalan dl-), yang menunjukkan campuran setara (1:1) antara isomer dekstro dan levo. Selain itu, awalan rac- (atau racem-) ataupun simbol RS dan SR (seluruhnya dalam huruf miring) juga digunakan.

Jika perbandingan isomer tidak 1:1 (atau tidak diketahui), maka awalan (+)/(−), d/l- atau d/l- (menggunakan garis miring) digunakan sebagai gantinya.

Penggunaan simbol d dan l tidak dianjurkan oleh IUPAC.^[5][6]

Sifat

Suatu rasemat bersifat tidak aktif secara optis (akiral), yang berarti bahwa material seperti ini tidak memutar polarisasi cahaya terpolarisasi bidang. Meskipun kedua enansiomer memutar cahaya terpolarisasi bidang ke arah yang berlawanan, efek rotasinya saling meniadakan karena keduanya hadir dalam jumlah yang sama, yaitu enansiomer negatif (−) yang berputar berlawanan arah jarum jam (levorotatori) dan positif (+) yang berputar searah jarum jam (dekstrorotatori).^[7]

Berbeda dengan dua enansiomer murni, yang memiliki sifat fisik identik kecuali arah putaran cahaya terpolarisasi bidang, suatu rasemat kadang memiliki sifat yang berbeda dari masing-masing enansiomer murninya. Perbedaan titik leleh adalah yang paling umum, tetapi perbedaan kelarutan dan titik didih juga dimungkinkan.^[8]

Produk farmasi dapat tersedia dalam bentuk rasemat atau sebagai enansiomer murni, yang mungkin memiliki tingkat potensi berbeda. Karena sistem biologis memiliki banyak asimetri kiral, enansiomer murni sering kali menunjukkan efek biologis yang sangat berbeda; contohnya meliputi glukosa^[9] dan metamfetamina.^[10][11]

Obat-obatan rasemat

Beberapa molekul obat bersifat kiral, dan masing-masing enansiomernya dapat memberikan efek biologis yang berbeda. Obat-obat ini dapat dijual sebagai satu enansiomer tunggal atau sebagai campuran rasemat. Contohnya meliputi talidomida, ibuprofen, setirizina, dan salbutamol. Salah satu obat yang terkenal memiliki efek berbeda bergantung pada rasio enansiomernya adalah amfetamina. Adderall merupakan campuran tidak seimbang dari kedua enansiomer amfetamina. Satu dosis Adderall mengombinasikan garam sulfat netral dari dekstroamfetamina dan amfetamina, bersama dengan isomer dekstro dari amfetamina sakarat serta D/L-amfetamina aspartat monohidrat. Produk Benzedrine yang asli berupa campuran rasemat, dan dekstroamfetamina yang terisolasi kemudian diperkenalkan ke pasar sebagai Dexedrine. Analgesik resep tramadol juga merupakan suatu rasemat.

Dalam beberapa kasus (misalnya pada ibuprofen dan talidomida), kedua enansiomer dapat saling berkonversi atau mengalami rasemisasi in vivo. Hal ini berarti bahwa menyiapkan satu enansiomer murni untuk penggunaan sebagai obat menjadi tidak terlalu berguna. Namun, kadang-kadang sampel yang mengandung enansiomer murni tetap dapat dibuat dan dijual dengan harga lebih tinggi dalam kondisi ketika penggunaannya memang membutuhkan satu isomer tertentu (misalnya untuk suatu pereaksi yang stereospesifik); bandingkan omeprazol dan esomeprazol.

Peralihan dari obat rasemat ke obat spesifik-kiral dapat dilakukan untuk mendapatkan profil keamanan yang lebih baik atau indeks terapeutik yang meningkat. Proses ini disebut chiral switching dan obat enansiomer-murni yang dihasilkan disebut sebagai sebuah chiral switch.^[12] Sebagai contoh, esomeprazol merupakan chiral switch dari (±)-omeprazol, dan levosetirizina merupakan chiral switch dari (±)-setirizina.

Meskipun sering kali hanya satu enansiomer dari suatu obat yang bersifat aktif, ada kasus di mana enansiomer lainnya justru dapat bersifat berbahaya, seperti pada salbutamol^[13] dan talidomida. Enansiomer (R) dari talidomida efektif untuk mengatasi mual di pagi hari, sedangkan enansiomer (S) bersifat teratogenik dan menyebabkan cacat lahir. Karena obat ini mengalami rasemisasi, obat tersebut tidak dapat dianggap aman untuk digunakan oleh perempuan pada usia subur.^[14] dan penggunaannya diawasi secara ketat ketika digunakan untuk mengobati penyakit lain.^[15]

Metamfetamina tersedia melalui resep dengan nama dagang Desoxyn. Komponen aktif dalam Desoxyn adalah dekstrometamfetamina hidroklorida. Senyawa ini merupakan isomer tangan-kanan dari metamfetamina. Isomer tangan-kiri dari metamfetamina, levometamfetamina, merupakan obat OTC yang bekerja lebih lemah pada sistem saraf pusat dan lebih kuat pada sistem perifer. Methedrine pada abad ke-20 adalah campuran rasemat 50:50 yang berisi kedua isomer metamfetamina (levo dan dekstro).^[10][11]

Aturan Wallach

Aturan Wallach (pertama kali diusulkan oleh Otto Wallach) menyatakan bahwa kristal rasemat cenderung memiliki kerapatan lebih tinggi dibandingkan kristal padanan kiralnya.^[16] Aturan ini telah dibuktikan melalui analisis basis data kristalografi.^[17]

Lihat pula

• Kiralitas (sama dengan isomerisme optis)
• Deskriptor (kimia)
• Kristalografi rasemat (protein)
• Rasemisasi
• Rumus kerangka § Stereokimia yang menjelaskan bagaimana stereokimia dinotasikan dalam rumus kerangka

Referensi