Биологический каталог




Биоорганическая химия

Автор Ю.А.Овчинников

ых случаях может даже вызвать смертельный исход.

639

Алкалоиды

Робинсон (Robinson) Роберт (1686— 1975), английский химик-органик, иностранный член АН СССР (1966). Окончил Манчестерский университет (1906); в 1945—1950 гг.— президент Лондонского Королевского общества, с 1955 г рвботал в фирме «Шелли. Исследовал молекулярные структуры и биосинтез алкалоидов и других природных соединений. Установил строение морфина (1925). Широко известен работами по химии стероидных гормонов, антибиотиков. Лауреат Нобелевской премии по химии (1947).

В настоящее время установлено, что морфнн влияет на специфические рецепторы в коре больших полушарий, получившие название опиатных (каппа, лямбда и др.). Эндогенными их агонистами являются нейропептиды мозга — энкефалины, эндорфины и др. (см. с. 261). Вероятно, конформации этих нейропептидоа и морфина в рецепторном комплексе во многом сходны.

В медицине помимо чистого морфина (гидрохлорида или сульфата) применяются также препараты опия под названием омнопон (50% морфина) и пантопон (смесь гидрохлоридов пяти опиатных алкалоидов).

Второй алкалоид группы морфина — кодеин является метиловым эфиром морфина, и его содержание в опии составляет от 0,2 до 6%. Кодеин обладает слабым наркотическим действием и широко употребляется как препарат против кашля. Третий природный мор финоаый алкалоид — тебаин не обладает наркотической активностью, вызывает конвульсии (как стрихнин) и является вредной примесью в опийных препаратах.

Среди искусственно полученных производных морфина следует упомянуть героин (диацетилморфин) — один из наиболее распространенных наркотиков со значительно более сильным действием, чем морфин, а также так называемое соединение Бентли (по имени К. Бентли), которое а 10 тыс. раз активнее морфина (1 мг его успокаивает разъяренного слона). Эти препараты не только оказывают наркотический эффект, но и вызывают серьезные нарушения дыхания, а в отношении развития болезненного пристрастия еще опаснее морфина.

Интересно, что простое производное N деметилированного морфнна — налорфин (N аллилнорморфин) является конкурентным антагонистом морфина и других наркотических анальгетиков и часто применяется для лечения наркомании и острых отравлений наркотиками.

Другие алкалоиды опия отличаются от морфина по химической природе и являются производными изохинолнна. Среди них наиболее ценен папаверин, выделенный в 1848 г. В. Мерком. Он обладает спазмолитическим и умеренным сосудорасширяющим действием, повышает потребление миокардом кислорода и широко применяется при гипертонии, стенокардии, спазмах коронарных сосудов и сосудов мозга, гладкой мускулатуры брюшной полости и других заболеваниях. Строение папаверина выяснено в 1883—1898 гг. Г. Гольдшмидтом, а синтез осуществлен в 1909 г. А. Пикте. Большая часть мироаой потребности в папаверине удовлетворяется сейчас за счет химического синтеза. Среди синтетических аналогов папаверина наиболее широко известны но-шпа и дибазол. Наркотин (его

Алкалоиды

Кодеин к ~ Н, R1 -СН,

Тебаин К - СН , R1 - СН Героин R=COCHi, R1 =СОСН,

Налорфин

сн,о^^.

СН,о

Папа ерин

Haptcoi

Но-шпа

642 содержание в опии составляет 2—12%, строение установлено

- У. Г. Перкиным, Р. Робинсоном и В. М. Родионовым) применяется

Низкомолекулярные как средство от кашля и используется в качестве сырья для синтеза

биорегуляторы других ценных лекарственных средств.

Синтетические анальгетики

Гольдшмидт (Goldichmledl) Гвндо

(1850—1915), австрийский химик, ученик А. Байера, профессор Пражского и Венского университетов. Известен многочисленными работами в области алкалоидов и полициклических углеводородов, в том числе хризена, пирене и т. п.

В настоящее время получены многие синтетические наркотические анальгетики, часто в десятки и сотни раз превосходящие по активности морфин. Среди йих широко известен лидол, являющийся производным изоникотиновои кислоты (структурное сходство его с морфином очевидно); лидол примерно в 10 раз слабее морфина, но значительно менее токсичен. В СССР И. Н. Назаровым создан аналогичный препарат — промедол, уступающий морфину по активности только в 2—4 раза. В медицине находят применение также низентил, лерит, фенадон и фентанил; последний активнее морфина в 100—400 раз. Заслуживает особого внимания также пента зоцин — он несколько менее активен, чем морфин, но реже вызывает лекарственную зависимость.

Среди анальгетиков большую и важную группу составляют ненаркотические вещества, которые обычно обладают противовоспалительным и жаропонижающим действием и не вызывают привыкания или лекарственной зависимости. Главным их представителем является аспирин, или ацетилсалициловая кислота. Аспирин снижает температуру, уменьшает местное воспаление и широко используется для обезболиаания. Механизм его биологического действия, по всей вероятности, связан с торможением синтеза про стагландиноа (см. с. 756). Саму салициловую кислоту, ее Na соль.

Пикте (Plctetl Аме (1857—1937), швейцарский химик-органик. Окончит Высшую нормальную школу в Париже (1880),с 1882 г.— профессор Женевского университета. Ему принадлежат основополагающие труды по химии алкалоидов и углеводов. Синтезировал никотин (1904) и разделил его на оптические антиподы, получил мальтозу, лактозу и др. углеводы.

O^CHs^NR

Лидол R СМ

Лерит R=CH.CH2C,H,NH

Промедол R CH (изомер) Нмэеитил R-H

^СНлСНэ

CHi—CH—N(CH>)i Фенадон

N—С—CHjCHi

6

CH.CH;— Фентанил

метиловый эфир и амид применяют в медицине для лечения острых 643

и хронических ревматических заболеваний, артритов и подагры. —--

Алкалоиды

Следует отметить, что салициловая кислота встречается в виде сложных эфиров во многих растениях. К группе нснархотическнх внальгетиков принадлежат также такие хорошо известные препараты, как фенацетин и индомстацнн, производные пираэолона амидопирин (пирамидон), анальгин н бутадиен; нх применяют как порознь, так и в смеси друг с другом или с барбитуратами, кофеином, флавоноидамн и другими лекарственными средствами.

Группа кокаина

Кокаин, наряду с другими родственными алкалоидами, содержится в листьях кокаинового куста — южно-американского растения Erythroxylon coca L. (рис. 344). которое в настоящее время культивируется не только в Южной Америке, но и а Шри-Ланке, Индии, Юго-Восточной Азии, Африке, а также а закавказских субтропиках СССР. Впервые этот алкалоид был выделен из листьев кока и назван эритроксилином, а в кристаллическом виде получен в 1860 г. К. Ниманом. Кокаин является представителем большой группы алкалоидоа, в основу которых входит бициклический скелет тропа на Хотя пераый синтез кокаина осуществлен еще в 1909 г. Р. Вильштеттером, его относительная и абсолютная конфигурации установлены только в 1953 г. работами групп Г. Фодора (Венгрия) и С. П. Финдлея (США). При гидролизе кокаин дает бензойную кислоту, метанол и экгонин (2-гидрокси-З-карбокситропан). Последний получают обычно гидролизом смеси сопутствующих кокаину алкалоидов и легко превращают в наиболее ценный алкалоид группы — кокаин одновременным метилированием и бензоили-рованием.

Ниман (Nleman) Карл Георг (1908— 1964), американский химик органик Известен работами по химии разнообразных природных веществ, том числе алкалоидов, углеводов и др. Исследовал активные центры ряда ферментов, в частности с помощью конформационно закрепленных субстратов.

644 Кокаин обладает мощным локальным обезболивающим деист

- вием и относится к местным анестетикам (от греч. av — отрица

Низкомолекулярные HHCi гхшгЦтц — чувствительность). Анестезирующее действие ко-

биорегуляторы каина впервые было установлено и рекомендовано для медицин-

ского применения русским фармакологом В. К. Анрепом в 1879 г. Алкалоид оказывает парализующее действие на парасимпатическую (периферическую) нервную систему и может использоваться при хирургических операциях глаз, носа, горла и в зубной практике, однако из-за высокой токсичности применяется довольно редко.

NH

о

.сн 11

у-"' с-осн,

<—С-)—Х-С-Аг II

СН, о

ОСУ (H.CKN. ™ гиги rvr-*^ Чн

Анестезиофор кокаине

HiC СН, CHi(CH?).iO

^СН.СН.ОС^^ СН.СН ОС*^^ сн с

II II II

о о

Новокаин R С,Н. Этиловый зфир

Дикаин R СН. п-амимобенэоннои

В начале XX в. кокаин был широко распространенным наркотиком (кокаинизм). Как и морфин, он вызывает сильное привыкание и психическую зависимость, но явлений физической абстиненции не проявляет. Сейчас широкое применение в медицине нашли синтетические аналоги кокаина, обладающие более высокой анестетиче-

ской активностью и практически лишенные наркотических свойств. Первым среди таких аналогов оказался новокаин (прокаин), введенный в практику А. Эйнхорном в 1905 г. и являющийся ганглиоблокатором. Аналогичный ему по строению диканн приблизительно в 10 раз активнее кокаина. Многочисленные исследования показали, что анестезиофором кокаина является группировка, состоящая из арилкето- и аминоалкильной групп, соединенных гетероатомом, а самый простой из местных анестетиков — это этиловый эфир п-аминобензойной кислоты. Сейчас широко применяют такие более сложные по структуре соединения, как анилид тримекаин и хинолиновое производное совкаин; последний в 25 раз активнее кокаина, но примерно во столько же раз токсичнее.

Группа атропина

Скелет тропана лежит в основе структур многих других алка-Рис. 344. Ветвь кокаинового куста (Егу- лоидов, из которых наиболее известны атропин, гиосциамин и скопо-

Атропин — сложный эфир тропина и рацемической троповой (rx-фенил-В-гидроксипропионоаой) кислоты — встречается в растениях семейства пасленовых (Solanaceae), особенно в красавке (Atгора belladonna) (рис. 345), дурмане (Dalura stramonium) (рис.346) и белене (Hyoscyamusniger) (рнс. 347), а также в различных видах Scopolia Mandra ога и Dubbisia Алкалоид был выделен в 1833 г. вместе с оптически активным (левовращающим) гносциа-мином. По всей вероятности, в растениях содержится только гиос-циамин, а рацемизация входящего в него остатка троповой кислоты происходит в условиях экстракции. Главным источником гиосциа-мина и атропина является сейчас Scopolia carmolica, неправильно называемая «кавказской мандрагорой», и другие виды скополии. Основной вклад в изучение структуры тропановых алкалоидов внесла в конце прошлого века группа Р. Вильштеттера, первый синтез атропина из тропина осуществлен ими еще а 1901 г. Изящный синтез самого тропина из янтарного диальдегида, метиламина и ацетона выполнен в 1917 г. Р. Робинсоном.

СНг—СНО

I

CHi—сно

+ *>_сн,

N/CH' N/CH'

сн + сн

Алкалоиды

V д н сн.он

Гиосциамин

о V

Сколол амин

Атропин и гиосциамин являются типичными блокаторами м-холи но рецепторов.

Вегетативная и двигательная иннервации человеческого организма подразделяются в зависимости от нейромедиатора на адренерги ческую (медиатор — норадреналин) и холмнергнческую или парасимпатическую (медиатор — ацетилхолин). Вегетативные рецепторы парасимпатической системы, расположенные обычно на ганглн нарных нейронах внутри органов, делятся, в свою очередь, на никотин-чувствительные, или н-холинорецепторы (см. с. 650), и му карин чувс вн тельные, или м-холинпрецептпры (о мускарине см. с. 628). Для м-холиноблокаторов, называемых иногда а ропиноп добными веществами, характерно подавление акта взаимодействия ацетилхолина с его рецепторами, при этом ни синтез или высвобождение ацетилхолина, ни его гидролиз холинэ теразой не затрагиваются.

Для атропина и гиосциамина характерна высокая избирательность действия. Они снижают тонус гладкой мускулатуры желудочно-кишечного тракта, желчного и мочевого пузыря, бронхов и т. п. и применяются при язвенных и других болезнях, для стимуляции сердечной деятельности при лечении инфаркта миокарда. Кроме того, они уменьшают секрецию различных желез и тонус мышц глаза, что приводит к параличу аккомодации и используется при диагностике глазных болезней. Местноанестезирующее действие и влияние на центральную нервную систему у этих алкалоидов выражено слабее, чем у кокаина, но тем не менее они применяются при лечении паркинсонизма и отравлений морфином и другими анальгетиками и холиномиметиками.

Скополамин был впервые выделен в 1888 г., строение его установлено только в 1921 —1923 гг., а синтез осуществлен Г. Фодором лишь в 1956 г. По физиологическому действию этот алкалоид близок атропину, но его влияние на центральную нервную систему значи-

Анреп Василий Константинович (1854— 1925), русский ученый, профессор медицины и фармакологии. Окончил курс Петербургской медико-хирургической Академии, затем изучал физиологию и фармакологию в Лейпциге. Описал анестезирующее действие кокаина и рекомендовал его для применения в медицинской практике.

646

Низкомолекулярные биорегуляторы

Эйнгори |Elnhorn| Альфред (1856— 1917), немецкий химик. Основные работы посвящены исследованию связи между строением и физиологическим действием органических веществ, вызывающих анестезию, а также химии алкалоидов (кокаин, экгонин, тропи дин).

те ьно сильнее и он часто применяется как успокаивающее средство в психиатрии, наркологии и при морской болезни (входит в состав таблеток «Аэрон»).

Рассмотрение фармакологических свойств морфина, кокаина, их аналогов и производных невольно наводит на мысль о веществах, известных человеку с глубокой древности и помогающих ему справиться с острой физической болью, душевным смятением или с предельным нервным напряжением. Очень хорошо потребность в таких веществах выразил В. Шекспир словами Макбета, обращенными к врачу:

Ты можешь исцелить болящий разум. Из памяти с корнями вырвать скорбь. Стереть в мозгу начертанную смуту И сладостным каким-нибудь дурманом Очистить грудь от пагубного груза. Давящего на сердце?

Мы по праву можем назвать такие средства веществами милосердия. Однако многие из них стали служить не только медицине, но и использоваться людьми слабыми, безвольными, а иногда и злонамеренными в качестве наркотиков, и наркомания, поощряемая «черным бизнесом», превратипась сейчас в настоящее социальное бедствие. Систематическое употребление наркотиков и алкоголя, особенно в постоянно возрастающих дозах, необратимо расшатывает нервную систему, приводит к нарушению всех функций организма и в конечном итоге к трагическому концу. Поэтому с наркоманией и ее «безобидными» разновидностями алкоголиз мом и курением — надо вести самую решительную борьбу

Хотя наркоз (от греч. vapXow — оцепенение) был известен уже в средние века, лишь в 1846 г. У. Т. Г. Мортон предложил использовать дли хирургического парко ja (.ирный :»фнр. и лтот год читается фи |,ий1ЬН й да Й гкрытия н ркоза Русский хирург Н. И. Пирогов широко применял эфир и хлороформ для ингаляционного наркоза при хирургических операциях начиная с 1847 г. Сейчас для этого используют различные газы: оксид азота (I), циклопропан, гелий, неон, этилен, трихлпрэтилен, хлористый этил, ацетилен в смеси с кислородом, некоторые спирты, фторотан. метоксифлуран и нарколан. Первое применение неннгаляционного (ректального) наркоза описано в 1847 г. Н. И. Пирогоиым. а в 1902 г. Н. П. Кравков предложи внутривенный наркоз помощью

страница 86
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113

Скачать книгу "Биоорганическая химия" (11.1Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(21.10.2017)