17. Источники получения лекарственных средств – химический синтез, выделение из животных и растительных объектов, биотехнологические методы. Показать на примере тиреоидина, ампициллина, фенола.

Продукты химического синтеза. В настоящее время большинство лекарств получают именно этим путем. Различают несколько путей изыскания лекарств среди продуктов химического синтеза:

Фармакологический скрининг (англ. to screen– просеивать). Метод поиска веществ с определенным типом фармакологической активности среди множества химических соединений синтезированных химиками по специальному заказу. Впервые фармакологический скрининг применил немецкий ученый Домагк, который работал в химическом концернеIG-FIи проводил поиск антимикробных средств среди соединений, синтезированных для крашения тканей. У одного из этих красителей – красного стрептоцида и было обнаружено противомикробное действие. Так были открыты сульфаниламидные средства. Проведение скрининга – чрезвычайно трудоемкий и затратный процесс: для обнаружения одного лекарственного средства исследователю приходится тестировать несколько сотен или тысяч соединений. Так, Пауль Эрлих, при поиске противосифилитических средств изучил около 1000 органических соединений мышьяка и висмута и только 606-й препарат – сальварсан, оказался достаточно эффективным. В настоящее время, для проведения скрининга необходимо синтезировать не менее 10.000 исходных соединений, чтобы с большей долей уверенности полагать, что среди них имеется одно (!) потенциально эффективное лекарственное средство.

Молекулярное конструирование лекарств. Создание сканнирующей томографии и рентгенструктурного анализа, развитие компьютерных технологий позволили получать трехмерные изображения активных центров рецепторов и ферментов и подбирать к ним молекулы, конфигурация которых точно соответствует их форме. Молекулярное конструирование не требует синтеза тысяч соединений и их тестирования. Исследователь сразу создает несколько молекул идеально подходящих к биологическому субстрату. Однако, по своей экономической стоимости данный метод не уступает скринингу. Методом молекулярного конструирования были получены ингибиторы нейраминидазы – новая группа противовирусных препаратов.

Воспроизведение биогенных веществ. Таким образом были получены медиаторные средства – адреналин, норадреналин, простагландины; средства с активностью гормонов гипофиза (окситоцин, вазопрессин), щитовидной железы, надпочечников.

Целенаправленная модификация молекул с уже известной активностью. Так, например, было установлено, что введение атомов фтора в молекулы лекарств, как правило повышает их активность. Путем фторирования кортизола были созданы мощные глюкокортикоидные препараты, при фторировании хинолонов были получены наиболее активные противомикробные средства – фторхинолоны.

Синтез фармакологически активных метаболитов. При изучении метаболизма транквилизатора диазепама было установлено, что в печени из него образуется вещество с транквилизирующей активностью – оксазепам. В настоящее время оксазепам синтезируется и выпускается как отдельное лекарственное средство.

Случайные находки («серендипитный» метод). Метод получил свое название по сказке Горация Уолпола «Три принцессы Серендипи». Эти сестры часто совершали удачные открытия и находили решения проблем сами специально не желая того. Примером «серендипитного» получения лекарства является создание пенициллина, которое произошло во многом благодаря тому, что A.Flemingслучайно обратил внимание на то, что в заплесневелой чашке, забытой в термостате на Рождество, погибли микроорганизмы. Иногда случайные открытия совершаются в результате ошибки. Так например, ошибочно полагая, что противосудорожное действие фенитоина связано с тем, что он является антагонистом фолиевой кислоты, сотрудники концернаGlaxoWellcomeсинтезировали ламотриджин – новое противосудорожное средство. Однако, оказалось что, во-первых, действие фенитоина не связано с фолиевой кислотой, а во-вторых, сам ламотриджин не вмешивается в обмен фолатов.

Компоненты растительного сырья. Многие растения содержат вещества, обладающие полезными фармакологическими свойствами, причем до настоящего времени продолжается открытие все новых и новых соединений. Широко известными примерами лекарственных средств, полученных из лекарственного растительного сырья являются морфин, выделенный из опийного мака (Papaver somniferum), атропин, полученный из красавки (Atropa belladonna).

Ткани животных. Из тканей животных получают некоторые гормональные препараты – инсулин из тканей поджелудочной железы свиней, эстрогены из мочи жеребцов, ФСГ из мочи женщин.

Продукты жизнедеятельности микроорганизмов. Ряд антибиотиков, средства для лечения атеросклероза из группы статинов получают из культуральной жидкости различных грибков и бактерий.

Минеральное сырье. Из попутных продуктов нефтеперегонки получают вазелин, используемый в качестве мазевой основы.

Основным источником получения органических лекарствен­ных препаратов является нефть, природный газ, каменный уголь, дерево.

При соответствующей обработке нефти из нее получают ве­щества, применяемые в медицине, например вазелин, вазелино­вое масло, парафин, ароматические углеводороды и их произ­водные и др.

При сухой перегонке каменного угля одной из фракций яв­ляется каменноугольный деготь, который служит источником для получения главным образом различных фенолов и их про­изводных. Из фенола, который уже сам является лекарствен­ным веществом антисептического действия, получают бензол, толуол, нафталин, являющиеся исходными продуктами для син­теза многих лекарственных веществ.

Из подсмольной воды, которая получается при сухой пере­гонке дерева, получают древесный спирт, уксусную кислоту и др.

Ценным природным источником лекарственного сырья яв­ляются горючие слайды, богатые серой. Продукты сухой пере­гонки сланцев служат источником получения ихтиола, а также многих лекарственных веществ, производных гетероциклическо­го ряда.

Весьма ценным источником получения многих лекарствен­ных веществ является сырье растительного и животного проис­хождения.

Сырье животного происхождения - это органы здоровых животных (ткани, железы). Например, тиреоидин получают из щитовидной железы, адреналин - из мозгового слоя надпочеч­ников, кортизон - из коркового слоя надпочечников и т. д.

Многочисленные и разнообразные виды растительного сырья служат богатейшим источником для получения многих важней­ших лекарственных веществ, алкалоидов, гликозидов, витами­нов.

Из растительного сырья получают также эфирные масла, смолы, млечные соки, жирные масла. Частично эти продукты уже сами по себе применяются как фармацевтические препа­раты, например эфирные масла (мятное, розовое, лавандовое и др.), другие - после соответствующей обработки дают разно­образные вещества лечебного действия.

Современный арсенал лекарственных средств все более по­полняется новой группой лекарственных веществ с сильным биологическим действием - антибиотиками, источником получе­ния которых являются главным образом микроорганизмы.