Поняття про синтетичні лікарські засоби

Синтетичні лікарські засоби - одне і найвизначніших досягнень синте­тичної органічної хімії. Завдяки їм стало можливим виліковування бага­тьох недугів, які раніше були фатальними дла хворих (як-от, чума, холера тощо). 1866 року англійський хірург Джозеф Лістер (мал. 17.1) уперше використав під час операції карболову кислоту (фенол) для дезінфекції інструментів і рук хірурга. Це істотно зменшило смертність поміж хірур­гічних хворих, оскільки запобігало бактеріальним інфекціям. Така лікарська новація врятувала мільйони людських життів.

Зауважмо, що фенол - отруйна речовина, небезпечна для здоров'я, тож згодом на зміну цьому антисептику прийшло нове покоління дезінфікувальних засобів. Сучасні антисептики містять як природні, так і еиятетичні органічні речовини. Наприклад, спиртовий розчин синтетичного барвника брильянтового зеленого мас антимікробну дію. Його аастосовують зовніш­ньо в разі легких гнійно-запальних процесів шкіри, а також для обробки операційного поля, шкірних покривів після операцій та травм.

За часів Гіппократа кількість описаних ним лікарських засобів сягала двох сотень. Наразі їхня кількість у тисячі разів більша. У цьому фармацев­тичному розмаїтті експерти виокремлюють «першу десятку» іі)и»паратів, що стали справжнім проривом у науці лікування і медичній практиці. Роз­гляньмо кілька прикладів.

Мал. 17.2. Де росте верба - там здорова вода (українське народне прислів'я). У на­родній медицині настій або відвар з кори верби використовують для лікування лихо­манки, ревматизму, подагри, як сечогінне (дізнайтеся, що таке «енергетична верба» До змісту якого з раніше вивчених пара­графів ви включили б ці відомості?)

Аспірин - загальноприйнята назва ^етилсаліцилової кислоти - найпо - гиренішого болезаспокійливого, жа - ззнижувального і протизапального ісобу. Ще в давнину для лікування інфекційних хвороб і подагри, для полегшення болю і зниження температу­ри використовували різномаштні екстракти вербової кори (мал. 17.2).

НауковцівстановилИТщоактивним лікувальний компонентом цих трун­ків є саліцилова кислота. Згодом було розроблено метод її синтезу, тож у медицині широко почали використовувати сіль саліцилової кислоти — на­трій саліцилат. Однак обидві сполуки були досить токсичними, що спонука­ло дослідників до пошуку способу синтезу речовини, яка справляла б такий самий (або сильніший) терапевтичний ефект з меншою шкодою для організ­му.

1893 р. співробітник німецької фармацевтичної фірми «Байєр» Фелікс Гофман (мал. 17.3, 1) синтезував ацетилсаліцилову кислоту. Доступність сировини і методики синтезу забезпечили можливість промислового вироб­ництва ліків, що були запатентовані під назвою «аспірин» (мал. 17.3, 2). Тобто вперше було запроваджено технологію расового промислового вироб­ництва синтетичного лікарського засобу.

Мал. 17.3. 1. Гофман Фелікс (1868-1946). Німецький хімік. Запропонував методи синтезу аспірину й героїну. 2. Синтез аспірину: з фенолу добувають саліцилову кислоту (назвіть функціональні групи у складі фенолу і продукту його реакції з карбоні IV) оксидом) - синтетичний аналог сполуки, що міститься в природній сировині. Із саліцилової кислоти одержують її естер (назвіть речовину, що є другим продуктом цієї реакції)

Ці ліки відразу набули неабиякої популярності й зберегли й* по сьогодні. Обсяг їхнього виробництва за рік сягає десятків тисяч тонн. В Україні відо­мими виробниками лікарського засібу «Кислота ацетилсаліцилова» є ЗАТ «Фармацевтична фірма “Дарниця"», ВАТ «Фармак» (м. Київ). Аспірин має яскраво виражені протизапальну, жарознижувальну й певну знеболюваль­ну дію. Однак цим не вичерпується його вплив на організм, оскільки дослі­дження виявляють нові грані біологічної активності і перспективні напря­ми використання ацетилсаліцилової кислоти (дізнайтеся про них більше з додаткових інформаційних джерел). Тріумфальна хода аспірину триває вже понад століття. Історія аспірину наочно демонструє, як новий погляд на такий старий об’єкт дослідження відкриває нові обрії в боротьбі з хворо­бами.

Дізнайтеся більше... Під час Першої світової війни припинилося надхо­дження фенолу та аспірину з Німеччини до Росії. Професор Казанського університету О. Е. Арбузов зі співробітниками розробили оригінальну тех­нологію синтезу ацетилсаліцилової кислоти й організували промисловий випуск аспірину, що за Якістю не поступався німецькому. Маючи неабиякі художні здібності, О. Е. Арбузов власноруч створив ескізи етикеток до вітчиз­няного аспірину і рекламну листівку.

1982 р. англійський фармаколог сер Джон Вейн був удостоєний Нобелів­ської премії з медицини за розгадку механізму фізіологічної дії аспірину.

Лікування хвороб із застосуванням синтетичних хімічних препаратів, що мали спрямовану бактерицидну дію, започаткував німецький лікар, бакте­ріолог і біохімік Пауль Ерліх (мал. 17.4,1). Створений ним препарат саль­варсан виявляє високу ефективність проти збудників не лише сифілісу, а й інших небезпечних хвороб. Так само, як і аспірин, цей лікарський засіб увійшов до «першої десятки» борців з недугами.

Зауважмо: «робоча» назва сальварсану «препарат 606» означає, що П. Ерліх і його співробітники синтезували 605 речовин. Однак лише 606 спроба виявилася вдалою - добута речовина згубно діяла на збудника хворо­би - бліду спірохету. Це приклад пошуку нових біологічно активних речовин методом фармакологічного скринінгу (від англ. Screening - просіювання).

Попри великі витрати часу й праці» метод скриніигу дотепер не втратив свого вивчення. Однак більш перспективним є цілеспрямований органічний синтез. Це наочний приклад того, як розуміння яв язку складу І удови ре човин з їхніми властивостями і біологічною активністю стає підґрунтям для створення сполук із наперед заданими яластивостями та ефективних ліків на їхній основі. Досвідчений фахівець (хімік, фармаколог) за структурною формулою речовини може спрогнозувати П терапевтичний (і токсичний, що не менш важливо) ефект, вибрати оптимальну стратегію синтезу.

Дізнайтеся більша... Один із сучасним напрямів хіміотерапії СНІДу перед* бачае використання Інгібіторів, що пригнічують ферменти вірусу імуноде­фіциту людини. Синтезу таких сполук передує конструювання їхніх молоку* лярних структур за допомоги спеціальних комп'ютерних програм, фізичних просторових моделей I1 що дуже важливо, досвіду й інтуїції науковців. Цей важливий творчий процес називають Молекулярним дизайном, Під час про­ектування дослідники беруть до уваги індивідуальні особливості ферментів, проти яких буде спрямовано дію ліків.

Важливого значення у виробництві сучасних лікарських засобів набули біотехнолоеії як промислові методи одержання біологічно активних речо - вин (наведіть кілька прикладів з вивченого вами курсу біології)» Нанотех - нології - перспективний напрям не лише синтезу біологічно активних спо­лук, в Й їхнього прицільного доправляння до хворого органа.

Список синтетичних лікарських Засобів практично невичерпний. Суль­фаніламідні препарати і антибіотики як специфічного, так і широкого спек­тра дії, знеболювальні, судинорозширювальні, протисудомні... усіх не злі» Чити. Корисні чи шкідливі вониt

На прикладі аспірину легко пересвідчитися: ацетилсаліцилова кислота попри беззаперечну лікувальну дію може спричиняти в організмі низку не­бажаних, шкідливих змін. Тож нагальним завданням хіміків є синтез спо* лук, що не поступаються аспірину за лікувальним ефектом, однак позбавле­ні притаманних йому недоліків. Перші кроки в цьому напрямі вже зроблено. Врахування особливостей білка-ферменту, на який впливає аспірин, стало підґрунтям для синтезу ліків нового покоління.

Про деякі небезпечні для організму речовини, які свого часу мали статус ліків, йтиметься в наступному параграфі.

► Синтетичні лікарські засоби - одне з найвизначніших досягнень син­тетичної органічної хімії.

► Аспірин - загальноприйнята назва ацетилсаліцилової кислоти - найпоширенішого болезаспокійливого, жарознижувального і проти* запального засобу.

► Синтез ацетилсаліцилової кислоти з фенолу став основою запрова­дження першої технології масового промислового виробництва син* тетичиого лікарського засобу,

► Біотехнології - важливий промисловий метод одержання сучасних лікарських засобів.

► Нанотехнології - перспективний напрям не лише синтезу біологічно ак­тивних сполук, а й їхнього прицільного доправляння до хворого органа.

5. З'ясуйте, які лікарські препарати у вашій домашній аточці містять ацетилсаліци­лову кислоту. Для чого вони призначені? від яких побічних ефектів унаслідок їхнього за­стосування застерігав виробник в інструкції? За результатами дослідження підготуйте презентацію «Аспірин - знайомий незнайомець.

6. Дізнайтеся, використовуючи додаткові джерела інформації, коли й чому аспірин було двічі занесено до книги рекордів Пинеса.

7. Реакція естерифікації оборотна. Запишіть рівняння реакції гідролізу ацетилсаліци­лової кислоти. Які тривіальні назви продуктів цієї реакції?

Творча майстерня

Індивідуально або у складі малої навчальної групи вивчіть у шкільній хімічній лабораторії перетворення, яких зазнає ацетилсаліцилова кислота, якщо таблетки аспірину господиня добавляє у банки з консервованими овочами. Щодо методики виконання дослідження порадьтеся з учителем.

Зробіть висновок, наскільки доцільна технологія консервування з використанням аспірину.

Дізнайтеся у своїх бабусь, мам, подруг, чи існують рецепти домашніх заготовок без використання аспірину, оцту, синтетичної лимонної кислоти тощо.

Підготуйте за результатами дослідження буклет і презентуйте його зміст на шкільному заході, присвяченому здоровому способу життя.