ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ВЕЩЕСТВА
Медицинская химия возникла очень давно. Но лишь за последнее столетие в этой области достигнуты такие успехи, которые затмили всё, что было сделано раньше.
Начало этому было положено открытием алкалоидов,— сложных веществ растительного происхождения, содержащих азот. Первый из них — морфий — был получен в 1817 году. Теперь многие из алкалоидов употребляются в медицине и известны почти каждому. Это — хинин — средство против малярии, морфий — снотворное и болеутоляющее, атропин — вещество, расширяющее зрачок, к о к а и н — обезболивающее средства, и другие.
Алкалоиды, даже в самых незначительных количествах, оказывают сильнейшее действие на организм чело века.
По своему химическому строению алкалоиды весьма сложны. Поэтому их исследование, а особенно синтез — очень трудная задача. В этом отношении характерна история синтеза хинина.
Алкалоид хинин был выделен из коры хинного дерева в 1820 году. Через 28 лет был определён его состав: С2оН24^02. Потребовалось 60 лет, чтобы установить, как связаны 48 атомов, образующих молекулу хинина. И только в 1944 году удалось осуществить полный синтез хинина.
Синтезированы также никотин, адреналин, атропин, кокаин, кофеин и другие алкалоиды.
Советские химики-органики занимают ведущее место в исследовании алкалоидов. Крупнейший вклад в этой области был сделан академиком А. П. Ореховым. В руководимом им алкалоидном отделе Научно-исследовательского химико-фармацевтического института только за период с 1928 по 1942 год было найдено свыше 300 новых алкалоидоносных растений и выделено 65 новых алкалоидов. Это — очень большой вклад в науку, особенно, если иметь в виду, что пока известно всего около 600 алкалоидов.
Ценные лечебные свойства алкалоидов побудили хи - миков-органиков синтезировать ряд заменителей, более простых по своему строению, но обладающих лечебными свойствами природных алкалоидов.
Так, в качестве искусственных противолихорадочных средств были получены антипирин, фенацетин и пирамидон. Последний также оказался великолепным средством от головной боли. Особенно удачным заменителем хинина оказался акрихин. В настоящее время синтезированы десятки новых противомалярийных препаратов.
Выше мы упоминали о морфии. Введение его под кожу больного в качестве снотворного, успокаивающего средства явилось огромным шагом вперёд в истории медицины. Однако многократное применение морфия может принести серьёзный вред организму. В связи с этим было сделано много исследований для отыскания подходящей замены. Первым заменителем морфия был хлор ал ь, получаемый в настоящее время из этилового спирта и хлора. В дальнейшем удалось синтезировать ряд других прекрасных снотворных веществ — веронал, сульфонал, люминал.
Были также синтезированы снотворные вещества, вызывающие столь глубокий сон (наркоз), что больной ничего не чувствует даже во время самой тяжёлой операции. Первым таким глубоко усыпляющим средством был этиловый или серный эфир, вещество, легко получаемое из спирта действием серной кислоты. Эфир стал применяться во время операций с середины прошлого столетия. В России его первым применил знаменитый хирург
Н. И. Пирогов.
Иногда вместо эфира для наркоза применяют хлороформ — жидкость со сладковатым запахом, получаемую из спирта и хлорной извести. Однако главным наркотическим средством остаётся эфир.
Морфий, эфир, хлороформ и другие наркотические вещества позволяют производить хирургические операции безболезненно.
В распоряжении врачей теперь имеются также вещества, обеспечивающие быстрое заживление ран. Это так называемые антисептики.
Во время операций микробы, попадая в раны, могут вызывать нагноения и тяжёлые общие заболевания. Поэтому врачи уже 80 лет назад стали умерщвлять микробы, попадающие в раны, с помощью дезинфицирующих веществ или антисептиков. Вначале для этой цели применялась карболовая кислота, а теперь — спирт, йодоформ, различные эфирные масла, риванол и белый стрептоцид, о котором речь будет итти далее.
Даже в тех случаях, когда бактерии уже оказывают вредное действие на организм, современная медицинская химия предоставляет средства для лечения. Так, например, с помощью некоторых синтетических красителей — фуксина, метилвиолета, малахитовой зелени — удаётся убить в крови человека страшного возбудителя сонной болезни.
Огромное значение имело открытие так называемых сульфамидных препаратов. Введение их в лечебную практику революционизировало современную медицину.
В 1935 году стало известно, что текстильная краска пронтозил действует на болезнетворные микробы в организме человека. Это был первый сульфамидный препарат. Другое его название — красный стрептоцид.
В 1937 году в качестве самостоятельного препарата был применён полупродукт синтеза красного стрептоцида — белый стрептоцид. Белый стрептоцид оказался более эффективным, чем красный, не только по силе действия, ио и по разнообразию излечиваемых заболеваний. Далее было установлено, что красный стрептоцид в организме человека превращается в белый; последний и действует на микробы. Молекула белого стрептоцида имеет следующее строение:
TOC o "1-5" h z Н О Нч /Н н
II >с—с< /
Ы— Б—с/ Чс—N
/ || >с=с< н
Н 6 Н' н н
Химическое название белого стрептоцида — сульфаниламид. Отсюда и произошло название производных белого стрептоцида — сульфамидные препараты. Заменяя водороды, находящиеся при атомах азота, различными группами атомов, можно получать большое разнообразие сульфамидных препаратов. Уже к 1944 году их число превышало 3500. В лечебную практику пока внедрено не более 20.
Широко известно вещество, представляющее собой сочетание белого стрептоцида и пиридина. Это — сульфидин. Он синтезирован в 1937 году. Сульфидин — исключительно эффективное средство при лечении воспаления лёгких и некоторых других болезней. Недостатком его является известная токсичность (ядовитость), что, впрочем, свойственно и многим другим сульфамидным препаратам. В их молекулах имеется анилиновая группировка атомов, а анилин — сильный яд. Тем не менее, сульфамидные препараты удовлетворительно переносятся человеком в относительно больших количествах.
В норсульфазоле и сульфадиазине с молекулой белого стрептоцида связаны отдельные части молекулы витамина В|. Оба эти препарата обладают столь же высокой эффективностью, как и сульфидин, однако они значительно менее токсичны. Подобными свойствами обладает и сульфазол.
Особую группу сульфамидных препаратов представляют соединения, предназначенные главным образом для лечения желудочно-кишечных инфекционных заболеваний: дизентерии, колита и др. К ним относятся препарат АСГ и сульгин, не оказывающие вредного действия на организм, а также улирон и дисульфан. Дисульфан принят в нашей стране как одно из лучших противодизентерийных средств; кроме того, он применяется при лечении воспаления лёгких у детей, туляремии и некоторых других заболеваний. По своему химическому строению молекула дисульфана представляет собой сочетание двух молекул белого стрептоцида.
В истории науки мало таких больших по своему значению открытий, как открытие сульфамидных лекарственных препаратов. Благодаря сульфамидным препаратам смертность от ряда опасных инфекционных заболеваний резко сократилась.
Особенно большое значение приобрели сульфамидные препараты в Великую Отечественную войну, сыграв выдающуюся роль в спасении жизни сотен тысяч бойцов.
Для удовлетворения огромных потребностей в этих препаратах в Советском Союзе возникла мощная промышленность. Производство сульфидина и сульфазола только за три года, с 1940 по 1943, возросло в 40 раз.
В последнее время неожиданно обнаружилось, что ещё более мощные средства для уничтожения микробов могут быть изготовлены при помощи самих же микробов.
Ещё великий русский учёный И. И. Мечников высказал мысль, что борьба между различными видами микробов может быть использована для лечения заразных болезней. Он же предложил использовать молочнокислые бактерии, находящиеся в простокваше, для борьбы с вредными гнилостными бактериями, населяющими кишечник человека.
Микробы, вырабатывающие лекарства, находятся повсюду: в земле, в воздухе. Нужно только открыть их.
Медики уже давно предполагали, что некоторые виды плесени, которые представляют собой огромные скопления микроорганизмов, имеют лечебные свойства. Однако долгое время в этой области правда была перемешана с вымыслом. Так, например, лондонский аптекарь Паркинсон в 1640 году писал: «Плесень, вырастающая на черепах людей, долгое время пролежавших в различных склепах, обладает замечательным свойством заживлять раны без местного употребления каких-либо мазей. Однако было замечено, что помогает только такая плесень, которая взята с черепов людей, повешенных или казнённых за преступление».
Русские учёные Манассеин и Полотебнев ещё в 1868— 1871 годах сообщали о лечебных свойствах зелёной плесени, называемой пенициллиум. Позднее, в тридцатых годах XX века, из этой плесени было выделено активное вещество, названное пенициллином. С начала сороковых годов началось использование пенициллина в медицине, и сразу же выяснилась огромная ценность этого вещества. Пенициллин излечивает гнойное заражение крови, газовую гангрену и другие тяжёлые заболевания и безвреден для человеческого организма.
Химики-органики установили строение пенициллина и в самое последнее время синтезировали его.
При тифах, дизентерии, туберкулёзе пенициллин не помогает. Однако уже найдены другие антибйотики (так называют лекарственные вещества, вырабатываемые микробами), излечивающие и эти заболевания.
Так, в 1938 году советский учёный Н. А. Красильников выделил из некоторых видов грибковой плесени вещество аспергиллин, активно действующее на тифозные микробы, а также излечивающее самые упорные желудочно-кишечные заболевания.
В 1944 году был открыт стрептомицин. Он излечивает некоторые виды туберкулёза.
Ценнейшими лечебными свойствами обладают также грамицидин С (С — советский), открытый советскими учёными Г. Ф. Гаузе и М. Г. Бражниковой в 1942 году, субтилин, эритрин, тиротрицин, ауреомицин и другие.
В 1928 году советский биолог Б. П. Токин открыл фитонциды — антибиотики растительного происхождения.
Установлению строения различных антибиотиков химики уделяют сейчас большое внимание. Нет сомнения, что в недалёком будущем человек научится синтезировать все эти вещества, и антибиотики станут столь же распространёнными лекарственными веществами, как и сульфамидные препараты.
