властивості. В наш час вже можна говорити про деякі закономірності між будовою речовини, її фізико-хімічними властивостями та їх фармакологічною активністю. Розглянемо найважливіші з цих закономірностей.

Ще у XIX сторіччі на прикладі спиртів аліфатичного ряду було встановлено, що їх наркотична дія збільшується в гомологічному ряду, тобто при збільшенні кількості атомів Карбону. Ця закономірність одержала назву правила Річардсона, що першим її помітив. З’ясувалось, що залежність біологічної активності від довжини карбонового ланцюга існує і в гомологічних рядах насичених та ненасичених вуглеводнів, їх галогенопохідних, в рядах циклоалканів, альдегідів, карбонових кислот, естерів, тощо. Причому активність збільшується лише до певного члена гомологічного ряду, а потім

різко зменшується. Одним з пояснень цієї закономірності є змінення розчинності сполук у воді та ліпідах. Виключенням з правила Річардсона є перші члени гомологічних рядів, які дуже часто виявляють аномально високу токсичність. Класичний приклад – метиловий спирт у порівнянні з етиловим, пропіловим та іншими більш високомолекулярними аналогами. Закономірність Річардсона стосується й багатьох інших ефектів.

Також зазначимо, що сполуки з нормальним ланцюгом атомів Карбону мають сильніший токсичний ефект, ніж розгалужені ізомери.

3.1 Вплив функціональних груп на біологічну активність молекули

Функціональною групою називають структурний фрагмент молекули (атом, чи групу атомів), що належить даному класу органічних сполук, є визначальним фактором його хімічних властивостей, та при цьому зберігає власну індивідуальність в різних сполуках. Функціональна група може бути внесена в молекулу сполуки як з вихідними речовинами, так і в процесі синтезу на різних його стадіях. Поліфункціональні сполуки містять декілька однакових або різних функціональних груп.

Функціональні групи в органічних сполуках можна розглядати в якості:

-ланок в структурних перетвореннях речовини на шляху до цільової субстанції;

-фармакофорних груп, що визначають біологічну активність речовини;

-допоміжних структурних елементів, що відповідають за розчинність, ліофільність, речовини тощо.

3.1.1. Вплив алкільних груп

Введення алкільних замісників в органічні молекули ЛЗ викликає зміну біологічної активності, але узагальнюючих даних щодо цього впливу поки що дуже мало. Так, можна відмітити, що при введенні алкільних груп токсичність

20

сполук дещо знижується. При заміщені атома Гідрогену на метильну групу фармакологічні властивості в багатьох випадках зменшуються. Наприклад, орто-метоксибензенова та анісова кислоти менш активні, ніж саліцилова кислота. Заміщення атомів Гідрогену в аміногрупі аніліну на алкільні замісники веде до зниження судомної дії. Так само впливає заміна атомів Гідрогену в молекулі аміаку.

Важливою є різниця між метильною та етильною групами(особливо при дії на центральну нервову систему, де етильні групи сприяють підвищенню активності на відміну від метильних). Ще одним прикладом різниці між цими групами є властивостіпара-етоксифенілсечовини. Ця речовина солодша за цукор у 200 разів, в той час, як відповідне метильне похідне не має смаку.

Введення галогену в ароматичне кільце також приводить до підвищення загальної токсичності сполуки.

Загалом, спектр дії галогенопохідних органічних сполук досить широкий, серед них виявлені речовини з седативною, анестетичною, антисептичною, протигельмінтною, протипаразитарною, фунгіцидною, тиреоїдною активністю.

В органічних сполуках спостерігається зв'язок між властивостями та природою атома галогену – відповідними хлоридами, бромідами та йодидами.

21

Зі збільшенням молекулярної ваги галогену збільшуються зміни властивостей

високою антисептичною активністю і менш вираженими наркотичними властивостями (порівняємо хлороформ, бромоформ і йодоформ).

Що стосується атома Флуору, то він стоїть окремо від інших галогенів. Між Хлором та Флуором більше різниці, ніж спільного, хоча знаходяться вони в Періодичній системі поруч. Лауреат Нобелівської премії .ЛПолінг назвав Флуор супергалогеном. І це висловлювання має рацію. Особливі властивості Флуору можна пояснити його невеликими розмірами(його атомний радіус

одного боку, спостерігається надзвичайно висока стійкість і повна відсутність токсичності. Разом з властивостями добре розчиняти кисень це дозволяє

Можна навести ще один подібний приклад– монохлороцтова кислота порівняно малотоксична речовина (LD50 78 мг/кг (щури, перорально), в той же час – монофтороцтова кислота – дуже отруйна для всіх теплокровних (LD50 від

0.07мг/кг (собаки) до 7 мг/кг (щури, перорально).

Зфлуорорганічними сполуками пов'язують перспективу лікування раку і регулювання спадковості, створення потужних психотропних засобів, транквілізаторів, нових антибіотиків. За деякими оцінками, доля флуорвмісних ЛЗ складає вже більше20%-ів і постійно збільшується. Але до нашого часу фізіологічна дія флуоридів вивчена дуже мало. На думку дослідників, організм

людини часто не відрізняє Флуор від Оксигену або Гідрогену в органічних сполуках. За рахунок цього«ефекту маскування» він проникає в життєво важливі центри організму з небезпечною легкістю. Вочевидь, використанню складних флуоровмісних препаратів мають передувати ретельні, багаторічні та скрупульозні роботи по вивченню особливостей їх впливу на живі клітини, процеси обміну, тощо.

22

3.1.3. Вплив гідроксильних груп

Введення гідроксильних груп в аліфатичні сполуки зазвичай призводить до ослаблення біологічної активності, причому ступінь цього послаблення пропорційна числу введених груп. Так, з спиртів, що володіють наркотичними і токсичними властивостями, при введенні додаткових гідроксильних груп утворюються неактивні сполуки – гліцерин, маніт і т.д. З карбонільних сполук менш активними є такі, що крім карбонільної містять ще й гідроксильні групи, наприклад, альдози та кетози, зокрема, глюкоза СН2ОН(СНОН)4СНО не мають біологічної активності. Подібні ефекти спостерігаються в багатьох інших

Введення ОН-груп в ароматичні сполуки, зазвичай, веде до підвищення як фізіологічної активності, так і токсичності. Наприклад, при введенні гідроксильної групи в молекулу бензену значно зростає його токсичність,

виражену фармакологічну активність.

3.1.4. Вплив нітрота нітрозогруп

Введення в молекулу нітро- (–NO2) або нітрозогрупи (–NO) приводить, загалом, до помітного підвищення токсичності, незалежно від місця заміщення.

На сьогоднішній день в медицині використовується цілий ряд лікарських засобів, активність яких обґрунтовано пов'язують з їх здатністю вивільняти оксид нітрогену (ІІ). Це нітрофурани (1), нітрити (2) та нітрати (6), похідні оксатріазолу (3), оксими (4), похідні гуанідину (5):