- •основы
- •ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ
- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •I. ВВЕДЕНИЕ
- •1.1. Эволюция органической химии лекарственных веществ
- •1.2. Современные требования к лекарственным веществам
- •1.3. Стадии биологического изучения лекарственного вещества
- •1.4. Основы стратегии создания новых синтетических лекарственных веществ
- •1.5. Связь структура-биологическая активность
- •1.7. Классификация лекарственных веществ
- •2.4. Альдегиды и кислоты. Витамины F и В15
- •носн2—6-сн-соон
- •соон
- •3.2. Противозачаточные и противовоспалительные вещества на основе циклопентафенантрена. Синтез витамина D
- •4.2. Антигистаминные препараты группы диарилметана
- •4.3. Антисептики и адреноблокаторы фенольного ряда
- •5.1. Синтез противоопухолевых веществ группы азиридина и оксирана
- •5.2. Антибиотики, содержащие четырехчленное азетидиновое ядро
- •5.2./. Бактамы и карбапенемы
I. ВВЕДЕНИЕ
Лекарственными веществами называют биологически ак тивные вещества, применение которых для профилактики и ле чения заболеваний человека разрешено законодательно.
Понятие «биологическая активность» отражает взаимодей ствие лекарственного вещества с организмом и вызываемый при этом отклик организма, например успокоительный эффект, снижение температуры, снятие болевого ощущения и др. К на стоящему времени создан большой арсенал лекарственных ве ществ как природного происхождения, так и синтетического. Достаточно указать, что в книге "Справочник Видаль. Лекар ственные препараты в России" (1997 г.) насчитывается около 4000 лекарственных веществ. Подобное многообразие уже су ществующих лекарственных веществ, постоянный ежегодный прирост их арсенала (30-40 новых структур), сложность строе ния новых лекарственных средств, многостадийность их синтеза - все это в совокупности составляет огромный массив научной и учебной информации по химии лекарственных веществ и, ко нечно же, не может претендовать на полное отражение в книге небольшого объема. Поэтому здесь рассматриваются главным образом строение и пути химического синтеза тех лекарствен ных веществ, которые формируют целые фармацевтические блоки, нашли широкое применение в практической медицине и производятся химико-фармацевтической промышленностью в значительных количествах. Наряду с этим представлены неко торые перспективные направления синтеза органических соеди нений, имеющих высокий потенциал биологического действия. Рассмотрены также пути развития химии лекарственных ве ществ, основные химические проблемы создания важнейших фупп лекарственных препаратов и некоторые современные тен денции и перспективы поиска новейших лекарственных веществ 21-го века.
Курс химии лекарственных веществ взаимосвязан со многи ми дисциплинами, так как в создании каждого лекарственного вещества сливаются достижения таких наук, как органическая и фармацевтическая химия, биоорганическая и биологическая химия, неорганическая химия, фармакология, химическая тех нология, биотехнология и др.
8
1.1.Эволюция органической химии лекарственных веществ
Вдревнегреческих мифах говорится, что раньше люди не бо лели. Но за их грехи боги наказали людей многими болезнями, от которых смертные не знали избавления до тех пор, пока Прометей не открыл им силу лекарств.
Борьба с болезнями ведется человеком с давних пор. Первые лекарственные средства люди получали из природной аптеки: из растений (листьев, коры, плодов, корней, стеблей), животных и минералов. В течение тысячелетий в Индии и Китае с успехом применяют народные лечебные средства/ приготовляемые из всевозможных природных источников (ныне это направление лечения называют, в отличие от официальном медицины, этномедициной и этнофармакологией). Уже в древних текстах на считывают более трех тысяч лекарственных растений, употреб ляемых с 2800 г. до новой эры. Одно из современных лекарств - эфедрин, введенный в медицину в 1920-х годах для остановки кровотечений и как противокашлевое средство, использовался в Китае в течение почти 5 тыс. лет в виде неочищенного расти тельного лекарства "ма хуанг”. В работах Плиния имеется ссыл ка на лекарственное растение "эфедрон”, которое использовали
вдревности для тех же лечебных целей. В Индии насчитывают 7500 лекарственных растений, которые применяются в народной медицине, и в частности Rauwolfia serpentina, содержащая антигипертензивный агент - алкалоид резерпин, ежегодный объем продажи которого только в США достигает ныне более четверти миллиарда долларов. Еще в старину в России составлялись «вертограды» - рукописные травники с описанием способов приготовления лекарств из растений «для лечбы занемогших». В этномедицине многих стран лекарства готовили из пчелиного прополиса, горного мумие, бобровой струи, ядов змей и скор пионов, мышиного помета, пантов пятнистого оленя и т.д. Вплоть до настоящего времени значение медикаментозных средств, получаемых в виде настоек, экстрактов и отваров (главным образом из растений), сохраняется на высоком уровне (в России подобные лекарственные средства составляют при мерно 30% от общего числа лекарственных препаратов).
Родиной аптечного дела считается Багдад, первая аптека бы ла открыта там в 754 г. до новой эры. В Европе аптечное дело
организовано значительно позднее. Так, в Германии об аптеках упоминается в 13-м веке.
Первые индивидуальные природные соединения, обла дающие лечебным действием (так называемое ’’активное нача ло”), стали выделять из растений лишь в 19-м веке. Так, в 1803 г. был впервые выделен алкалоид морфин. Затем было установле но, что чай, кофе, какао и орехи кола содержат один и тот же алкалоид - кофеин. Синтетические вещества, обладающие
9
фармакологическим действием, также появились в 19-м веке - параллельно с зарождением и началом развития органической химии. Анестетик серный эфир стал использоваться с 1846 г., антисептик фенол - с 1867 г., антипиретик аспирин - с 90-х го дов 19-го века. В начале 20-го века было обнаружено антибакте риальное действие у ряда синтетических катионных красителей, которые (например, аминоакридиниевая соль профлавин) с успехом применялись в период первой мировой войны для дез инфекции ран (как антисептики):
серный эфир |
фенол |
аспирин |
профлавин |
Открытие в 1932 г. антимикробных свойств у синтетического красителя 2',4'-диаминоазобензол-4-сульфамида («красный стрептоцид») впервые вызвало всеобщий интерес исследовате лей к искусственно получаемым в лабораториях синтетическим биологически активным веществам. И уже к концу 30-х годов были синтезированы первые целевые сульфамидные препараты («белый стрептоцид» и другие) с антимикробным действием, что положило начало фармацевтическому промышленному синтезу:
красньй стрептоцид |
бегый стрептоцид |
соон
пенициллин G
В период второй мировой войны были начаты работы по синтезу заменителей природного противомалярийного алкалои да хинина. В это же время открыт антибиотик пенициллин G. Послевоенные годы характеризуются бурным развитием органи ческой и фармацевтической химии: были получены стероидные гормоны, синтетические антибиотики, средства для лечения за болеваний нервной и сердечно-сосудистой систем. За период с 1950 по 1960 г. было получено около 500 препаратов. Следую щие 20 лет принесли еще 750 лекарственных веществ, а с 1980 по 1991 г. в клиническую практику было внедрено почти 500 новых лекарственных веществ. Ныне разрабатываются многие тысячи биологически активных веществ, из которых львиная доля (примерно по тысяче соединений в каждой группе) прихо дится на нейрологические, антиинфекционные, сердечно сосудистые и противоопухолевые. На создание одного нового препарата общего назначения уходит в настоящее время около
ю
