Химия и медицина

На примере барбитуратов показано, что соединения с разветвленной углеродной цепью усиливают физиололгическое действие препаратов. На фармакологический эффект оказывает влияние и длина углеродной цепи соединения, в соединениях с длиной цепочки до 6 наблюдается рост физиологического эффекта, затем эффект снижается. Это объясняется тем, что происходит одновременно и снижение растворимости веществ. Определено также влияние изомерии соединений, в первую очередь это было показано на влиянии изомерии сахаров на вкусовые ощущения. Введение галогенов сказывается на свойствах жирного и ароматического рядов, они активизируют действие веществ. Введение хлора или брома приводит к образованию слезоточивых и токсичных веществ.
Введение гидроксильных групп взамен водорода приводит к росту физиологического действия соединений, также усиливает физиологическое действие введение карбонильных групп в соединения. Снизить ядовитые свойства веществ можно путем введения в состав карбоксильных групп –СООН. Влияние аминогрупп изучали на жаропонижающих веществах, анилин придает антипиритические свойства веществу, но одновременно он является токсином.
Совместное присутствие аминогрупп и гидроксилов в ароматическом ядре придает веществам анестизирующие свойства, которые усиливаются при этерефикации соединения. Нитрогруппы, находящиеся в ароматическом ядре свидетаельствуют о том, что это вещество воздействует на дыхательные центры. Нитрозные группы ответственны в лекарственных препаратах за расширение кровеносных сосудов.
Глубокое изучение лекарственных препаратов химическими методами показало, что изменения в составе и структуре вещества сопровождаются существенными изменениями их физико-химических свойств. Изменяться может способность веществ всасываться и распределяться в тканях организма (6,1).
Полученные новые сведения привели медиков к необходимости дальнейшего изучения закономерностей влияния химических и физико-химических свойств на проявление физиологической активности веществ. Развитие биохимии позволяют установить биохимические закономерности заболеваний и поставили перед химиками задачи познания активности лекарственных препаратов и свойств биосубстратов, т.е. веществ, с которыми препараты вступают во взаимодействие и в чем заключается, с химической точки зрения, лечебный эффект.
Областью изучения специалистов в медицинской химии являются биологические мишени действия физиологически активных веществ, структурные особенности химических соединений, воздействующих на молекулы, методы определения и оценки физиологической акивности химических веществ. К сожалению, констатируют ученые МГУ, что основные труды в области медицинской химии на русский язык еще не переведены. Обучение студентов ведется частично на лекционном материале и новые Мечниковы еще не написали и не издали свои труды на русском языке.
Есть два пути создания новых веществ в химии. Первый – это путь множественных проб и ошибок, но есть и второй, тоже очень сложный. Это путь, основанный на анализе и дотошном изучении химических свойств соединений и радикалов, составляющих органические лекарственные вещества, путь изучения воздействия на вещества, составляющие больные и здоровые клетки организмов.
Введение каждого нового лекарственного вещества в лечебную практику, обязательно требует курса проверки фармакологического действия этого препарата на подопытных животных и затем уже на группах, согласных на это, людей.
В чем состоят трудности в области целенаправленного синтеза лекарственных веществ. Для лекарственных веществ еще нет достаточного количества знаний для постороения зависимостей лечебного воздействия от строения и свойств лекарственных веществ. Известно немало случаев, когда незначительные изменения в структуре молекул лекарственного вещества при его синтезе приводили к исчезновению биологической активности.
Известны случаи, когда замена одного атома водорода на метильную группу позволила получить вместо сильного наркотика морфина – кодеин. Интересным примером является отказ от применения в качестве обезболивающего природного алкалоида – кокаина в связи с тем, что кроме местного обезболивания кокаин воздействует негативно и неизлечимо на организм человека. Ответ на вопросы о влиянии тех или иных веществ на болезнетворные вирусы может быть получен, если изучать химическую структуру веществ. Так одна модификация бензопирена (3,4-бензпирен) является мощнейшим канцорогеном, а другая модификация бензопирена (1,2-бензпирен) не проявляет канцорогенных свойств. Широко известен пример с изомерами нафтиламина, один из них (-изомер) безвреден, а второй изомер (-изомер) является канцорогеном и сейчас запрещен для производства гербецидов и красителей.
Надо отметить, что в настоящее время химия в медицине рассматриваются не как прикладная медицинская химия, под которой понималось только довольно консервативное проведение биохимических анализов. Предметом современной медицинской химии является поиск физиологически активных веществ, и создание веществ, обладающих заданным комплексом свойств (7,8). Кроме того благодаря активным работам в области химических технологий совершенствуются материалы, используемые в хирургии и трансплантологии.
В медицинской химии изучают новые соединения и механизмы действия новых соединений, структурируют понятия и создают систему глубинных процессов, происходящих в живых организмах. Одним из направлений является изучение структуры нейронов, химические основы возникновения и проведения нервных импульсов, химические механизмы передачи сигналов, принципы создания синтетических ацетилхинолиновых рецепторов. Детально изучаются сроединения, которые относятся к группе комплексных химических соединений, поскольку именно комплексные химические соединения, лиганды, участвующие в их образовании определяют свойства рецепторов.
Заключение
Что характерно для медицинской химии 21 века. Это наука на стыке двух наук - химии и медицины. Целью ее является расширение круга лекарственных средств путем поиска новых природных соединений, модификацией известных лекарственных веществ и синтез новых структу лекарственных веществ. В 20 веке стало возможным излечивать многие болезни, широкое распространение антисептических химических веществ позволяет предотвращать инфекционные осложнения после операций и боевых ранений. В 20 веке благодаря работам аптекарей, фармацевтов и ученых химиков и биологов удалось эпидемиями смертельных болезней – чумы, холеры и пр. Только в начале 20 века от модификации вируса гриппа – «испанки» умерли миллионы людей. Врачи научились излечивать и предотвращать заболевания туберкулезом. Благодаря достижениям химии в таких областях, как анализа веществ, так и принципов создания новых структур и новых химических соединений, становится возможным разрабатывать лекарственные препараты для лечения таких тяжелых и сложных заболеваний как болезнь Паркинсона. Разрабатотка препаратов производится с учетом возможного вредного воздействия этого препарата на неподверженные болезни органы, а также для увеличения активности воздействия этих препаратов, наряду с уменьшением дозы их приема.
Список использованной литературы
1. Мелентьева Г.А., Антонова Л.А. Фармацевтичекая химия. М.: Медицина, 1985
2. Хаитов Н.М. Иммунология, М.: Медицина, 2002
3. Карман Д. Антимикробная химиотерапия, М.: Медицина, 1996
4. Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия: Пер. с англ.– М.: Прогресс, 1992
5 . Глинка Н.Л. Общая химия. Л.: Химия, 1985 г
6. Сергеев В.Н. Курс коллоидной химии для медицинских вузов. М.: МИА, 2008
7. Материалы научного семинара по Медицинской химии. Уфа, 2003 г
8. Материалы молодежной научной школы по проблемам медицинской химии. М.: МГУ, 2004 г.












3