Биологический каталог




Биоорганическая химия

Автор Ю.А.Овчинников

гедонала В настоящее время обычно сочетают ингаляционный н ненталяционный наркоз, а /спя последнего применяют вещества различного срока действия: ультракороткого (продолжительность наркоза 3 -10 мин) — обычно это пропанидид; короткого (15 —.1(1 мин) - предион, .ексе-нал или тиопентал натрия: длительного (1.5—2 ч) - оксибутират натрия. Подобные средства, принадлежащие к самым разным классам органических веществ, несомненно, действуют на мембраны нейронов, но точные биохимические их мишени пока не известны.

Рис. 345. Красавка обыкновенная (Al-гора belladonna).

Рис. 346. Дурман обыкновенный (Da-lura iram nium) |v

647

Алкалоиды

CF,CH

фторотан

Br

CI2CHCF2OCH3 Метоксифлуран

СВг3СН2ОН Нарколан

HO(CH2)3CoNa Оксмбутмрат натрия

О

CCHjOC(CH2)jCONa

СН2саСН:ЬСН3

ОСНз

ОСН2см(С2НБЬ II О

Пропанмдид

Барбитуровая кислота

Вильштеттер |W1llstatter| Рихард Мартин (1872—1942), немецкий химик и биохимик, иностранный член-корреспондент Российской АН и иностранный почетный член АН СССР (1929). Окончил Мюнхенский университет (1894). Впервые исследовал растительные пигменты (хлорофилл, антоциани-ны), изучал алкалоиды, ферменты, пигменты крови, процесс фотосинтеза. Лауреат Нобелевской премии по химии (1915).

Тиопентал натрий

н ъ

Веронал R R =С2Н5

Барбамил R -С2Н6 , к =(СН2)2СН(СН3)2

ЛЮМ.НШ R—С2Н6; R'^=CeH6 Нанбутал R^C2H5. R1 СКСНзИСН^гСНз

СС|3СН

СНз

он

X лора л г и д ра т

CHCHCNHCNH-I II II Вг О О

Рис. 347. Белена черная (HyiKCyamus niger).

648

Низкомолекулярные био ре гу л я тор ы

СХДХ '-Q^WqcP'

Мортон (Mortont Уильям Томас Грин

(1819—1868), американский зубной врач. Окончил зубоврачебную школу в Балтиморе, работал в Бостоне. Один из основоположников метода общего обезболивания. Первым успешно продемонстрировал (1846) эфирный наркоз при хирургической операции.

Пирогов Николай Иванович (1810— 1881), русский хирург и педагог, академик Петербургской АН (1847). Окончил Московский университет (1878). Основные работы посвящены хирургии и анатомии. Применил эфирный наркоз при хирургической операции на поле боя (1847) Изучал влияние анестезирующих веществ на организм человека-

I

R

Феиотиеаин R R Н

Аминазин R=(CH2) ,N(CH3)a, R'-CI

Пропазин R-(CH?)iN(CHi)a. R'_H

Пипальфен R=CHaCH(CH3)N(CHj)2, R'=H

Галоперидо

О

CH20CNH, I

сн3_с—сн2сн.сн3

СН2ОС NHj

о

Седуксен R СН

(ввлиум) Оксаэепам R Н, R1 ОН

(таавпаин)

Некоторые вещества, обладающие наркотическими свойствами такие, как, например, барбитураты, по своему действию близки к снотворным препаратам и могут употребляться в этом качестве. Барбитураты — производные барбитуровой кислоты — уреида малоновой кислоты, впервые полученного А. Байером в 1864 г. и названного им по имени своей знакомой Барбары, составляют среди снотворных дну из наиболее многочисленных групп. Из них следует отметить веронал (барби тал), известный с 1881 г., фенобарбитал (люминал, 1912 г.), барбамил (амитал) и нембутал, несколько особняком стоит глутаримидное производное — ноксирон. Производство барбитуратов в мире сейчас превышает 1000 т в год. Из снотворных алифатического ряда можно упомянуть хлоральгидрат, впераые синтезированный Ю- Либихсм в 1831 г.. н бромурал (бромизовал), известный с 1009 г.

Открытие и широкое применение психотропных средств (нейролептиков, антидепрессантов, психостимуляторов) и более мягких пснхоседативных средств, транквилизаторов (от лат. tranquillo — успокаиваю) — одно из важнейших достижений биоорганической химии и медицины за последние четверть века. Среди психотропных препаратов(нейролептикпв) наиболее важными являются производные фенотиазина, в частности аминазин, пропазин, дипразин (пнпальфен, фенер-ган) и производные бутирофенона, например галоперидол. Эти препараты позволили вернуть к нормальной жизни большой контингент людей, страдавших тяжелейшими психическими расстройствами (неврозами, шизофренией и т п ) Более широко употребляемыми, «модными* являются сейчас транквилизаторы бенздиазепинового ряда — диазепам (седуксен, валиум) оксазепам и хлордназепоксид (элениум, либриум), позволяющие почти без побочных эффектов снимать чувства тревоги, страха или напряженности; иногда их применяют также для лечения алкоголизма. Аналогичные эффекты оказывают и препараты других групп, например мепротан (андвксин, мепробамат).

Особую группу составляют природные соединения, вызывающие галлюцинации (галлюциногены), их относят к наиболее сильным наркотикам. Среди этих веществ особо опасны тетрагидроканнабинолы, например Л1-производное. Оно является основным компонентом гашиша и марихуаны, которые готовят из индийской конопли (Cannabis saliva L.).

Сильным галлюциногенным действием обладают содержащиеся в грибах Р ilocybe mexicana (теонакль, Мексика) псилоцин и псилоцибин, образующий пси лоции при метаболическом дефосфорилированни. В дозах 0,1—0.2 мт/кг они вызывают психомиметические эффекты в продолжение 2—4 ч и еше 1500 лет назад широко использовались жрецами ацтеков и маня при религиозных обрядах под названием «пища богов*. К тому же классу относится буфотенин, добываемый из кожи тропических жаб (Bufo vulgaris), применяемый и сейчас как примесь к нюхательному табаку (Гаити, Колумбия, Эквадор). По всей вероятности, сильное биологическое действие этих соединений на нервную систему обусловлено их химическим сходством с известным медиатором передачи нервного импульса в центральной нервной системе — серотонином. По физиологическому действию псилоцину близок месквлнн, выделяемый из мексиканских кактусов пейота (Lophophora williamsii). За всеми соединениями этой группы укоренилось название «молекулы мистики». По праву к веществам аналогичного действия можно отнести диэтнламид

СНз

CH2CH2N(CH3)2

<СН,),СН,

СНз

Д Тетрагидроканнабинол

Н

Псилоцим R- Н Псилоцибмн R= Р(ОН)

О

сн.о-сн.о

Мае калин

Н2СН2 NH.-

CH2CH2NR,

Буфотвнин R СН Серотонин R— Н

Алкалоиды

изергин вой кислоты, печально знаменитый ЛСДг<„ являющийся сильнейшим галлюциногеном; сама лизергиновая кислота, также иногда применяемая в медицине как психотомиметнк является составной частью эрговлкалоидов спорыньи (рис. 348) (см. с. 769).

/

Фон Байер (Ваеуег) Адольф Иоганн Фридрих Вильгельм (1835—1917), немецкий химик-органик, иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1892). Образование получил в Гейдельбергском и Берлинском университетах; с 1875 г.—профессор Мюнхенского университета. Основные работы посвящены стереохимии и синтетической органической химии. Установил строение мочевой кислоты и продуктов ее превращений (1861—1864). Открыл барбитуровую кислоту и барбитураты. Установил строение и синтезировал индиго (1883), разработал основы синтеза органических красителей. Выдвинул теорию напряжения (1885), ввел понятие о цис гране изомерии Лауреат Нобелевской премии по химии (1905)

Рис. 348. Рожки спорыньи (Claticeps purpurea) в колосе ржи.

650

Группа никотина

Низкомолекулярные биорегуляторы

Рис. 349. Вирджинский табак (Nicoiiana labacum).

Никотин — один из самых известных алкалоидов табака (Nicotiana tabaeum N. rustica и других видов) (рис. 349) представляет собой жидкость с характерным табачным (ма хорочным) запахом. Впервые он был выделен в 1828 г., строение его установлено в 1893 г.. а первый синтез осуществлен А Пикте в 1904 г.

Как уже было отмечено, никотин и некоторые его производные — это ганглиоблокаторы, действующие на н-холи но рецепторы центральной и особенно периферической нервной системы, активируя их в малых и угнетая в больших дозах. При остром отравлении никотином (для мышей его LD при внутривенном введении составляет 0,3 мг/кг) наблюдается тошнота, рвота, брахикардия, а затем тахикардия, судороги и угнетение (вплоть до остановки) дыхания. Никотин выделяют в настоящее время из растений главным образом для его окисления до никотиновой кислоты и синтеза препаратов на ее основе, а сам алкалоид находит ограниченное применение как инсектицид и эктопаразитоцид в ветеринарии.

Интерес к изучению свойств никотиновых алкалоидов с незапамятных времен связан с проблемой курения. Хотя вызываемый никотином физиологический эффект является причиной влечения, тяги к курению, жеванию и нюханию табака справедливости ради надо отметить, что вред от курения связан отнюдь не только с никотином, но и с другими компонентами табачной смеси, в основном с продуктами их пиролиза, в том числе с полна рематическими углеводородами, обладающими канцерогенными свойствами. Интересно, что в состав препаратов, часто употребляемых для того, чтобы отучиться курить и вызвать отвращение к табаку, часто добавляют некоторые алкалоиды, в частности алкалоид из многих видов ракитника и термопсиса цнтнзин (таблетки «Табаке»).

Среди родственных никотину алкалоидов можно упомянуть анабазин, впервые выделенный А. П. Ореховым в 1929 г. из ежовника (Anabasis aphylla) и применяемый как инсектицид, некоторые производные и аналоги анабазина (А. П. Орехов, А. С. Садыков), гигрин обнаруженный в одной из разновидностей кокаинового куста, кониин, выделенный из растения болиголова (Conium maculatum) и являющийся сильным ядом (по преданию, Сократ был отравлен ядом болиголова или цикуты, см. с. 768), а также антиспазматическим средством, и лобелии из Lobelia inflata, оказывающий возбуждающее действие на дыхательные центры.

Цитизн-

Лобелин

Группа тубокурарина

Алкалоиды

d-Тубокураринхлорид, алкалоид из кураре — растительных экстрактов, применявшихся южно-американскими индейцами в отдаленных районах долин Ориноко и Амазонки в качестве яда для стрел. Хотя физиологическое действие кураре было известно европейцам еще в XVI в., первые серьезные химические исследования его алкалоидов были предприняты Р. Бёмом только в 1895 г., чистый же d-тубокураринхлорид был выделен Г. Кингом в 1935 г. Подлинный источник этого алкалоида — хондродендрон войлочный (Chondrodendron tomentosum) Г. Кинг установил в 1937 г. и не вполне точную формулу предложил в 1948 г. Стереохимия алкалоида выясненв в 1963 г., а исправленная формула установлена только в 1970 г. А. Дж. Эвереттом, Л. А. Лоу и С. Вилкинсоном.

Большой интерес к d-тубокураринхлориду обусловлен его своеобразным миорелаксантным физиологическим действием: алкалоид конкурентно связывается с н-холинорецепторами концевой пластинки, деполяризуя постсинаптическую мембрану и блокируя нервно-

Орехов Александр Павлович (1881— 1939), советский химик-органик, академик АН СССР (1939). Окончил Гиссен-ский университет (1908); работал в Женеве и Париже, с 1928 г.— в Научно-исследовательском химико-фармацевтическом институте в Москве. Основные работы посвящены химии алкалоидов. Установил строение анабазина, сольсолииа, сольсолидина, нонвольвм на. Разработал промышленные методы получения ряда лекарственных препаратов.

+ + (CH3)3N СН,СН30ССН?СНгС0 СН2СН3 N (СН3)3 2[ ~

о о

Дитилин

Диплацим

652

Низкомолекулярные биорегуляторы

Анетрукеонии

мышечную передачу. Это его свойство широко используется в хирургической практике, так как имеется достаточная дозозависимая избирательность в действии на различные группы мышц, причем дыхательные мышцы парализуются последними. Синтезировано большое количество аналогов d тубокурарнна и выяснено, что для проявления курареподобной активности совершенно необходимо наличие даух катионных центров на расстоянии 1,4—1,5 нм. Из этих аналогов следует упомянуть самый короткодействующий препарат (5—10 мин) —дитилин, полностью аналогичные d-тубокурарин-хлорнду по продолжительности действия (20—40 мин) диплацин и павулон и препарат длительного действия (более 60 мин) — а натру кс о нн й.

Группа эфедрина

Эфедрин, являющийся одним из компонентов древнего китайского лекарства Ма Хуанг, впервые был выделен в 1887 г. японским ученым Н. Нагаи из китайского растения хвойника темного (Ephedra sinica). Строение эфедрина было установлено в 188° г., а стереохимия выяснена к 1932 г. Алкалоид содержится во многих растениях (С. Ю. Юнусов); в СССР он добывается из различных видов эфедры, растущих в Закавказье, южных степях, горах и предгорьях Средней Азии; получают его и химическим синтезом.

Эфедрнн широко применяется в медицине при бронхиальной астме и других аллергических заболеваниях, для сужения сосудов н уменьшения воспалительных явлений, повышения кровяного дав-

ления при хирургических вмешательствах, травмах и при гипотонии, а также в глазной практике и при отравлениях снотворными и наркотиками. По своему строению и действию эфедрин близок важнейшему биологическому медиатору адренергическнх синапсов — норадреналину и гормонам надпочечников адреналину и дофамину; он слабо, но продолжительно стимулирует а- и р1 адренорецепторы и действует на пресинаптические мембраны, высвобождая норадреналин и являясь симпатомиметиком.

Среди синтетических препаратов, специфически взаимодействующих с адре норе цеп тора ми, можно отметить а адреномиметики мезатон и нафтизин (санорин), р-адреномиметнк изадрин симпа-толитический алкалоид резерпин (см. с. 665), мощный а-адрено-блокатор дигидроэрготамин (об алкалоидах спорыньи см. с. 769) и р-адреноблокатор анаприлин а также сильные^ а- и р-адрености-муляторы фенамин (амфетамин) и первитин (метамфенамин) оказывающие сильное и продолжительное действие на центральную нервную систему.

Ф намин R Н Первитин R — СНз

654

Группа хинина

Ниэкомолекулярные биорегуляторы

Прелог IPrelogl Владимир (р. 1906), швейцарский химик-органин, иностранный член АН СССР (1966). Окончил Пражский технологический институт (1928); с 1942 г.— в Высшей технической школе в Цюрихе. Широко известен работами по выяснению строения природных веществ, в том числе антибиотиков и алкалоидов. Один из создателей современного конформацион-ного анализа. Лауреат Нобелевской премии по химии (1975, совместно с Дж. Корнфортом)

Для того чтобы понять особое место хинных алкалоидов в медицине, надо кратко остановиться на истории создания противомалярийных препаратов- Малярия относится к числу весьма распространенных в мире заболеваний. Еще сравнительно недавно, до 60-х годов нашего столетия, она ежегодно уносила сотни тысяч человеческих жизней, и даже сейчас, несмотря на большие успехи как в борьбе с ее переносчиками в природе, так и в разработке и применении новых лекарственных средств и вакцин, от нее страдают 200—400 млн. человек в странах тропического пояса.

Возбудителями малярии являются открытые в 1880 г. простейшие— малярийные плазмодии, которые переносятся особым видом комара Anopheles. Встречаются три основные формы малярии: трехдневная (Malaria (елшла тропическая (Malaria tropica) и четырехдневная (Malaria quartana). Они имеют различные симптомы и промежутки между приступами и вызываются соответственно разными видами Plasmodium — P. vivax и более редким P. ovale, P. falciparum и P. malaria. В организме комара и крови человека плазмодии проходят несколько стадий своего развития и существуют в различных формах (у человека это — спорозоиты, шнзонты, мерозоиты и гамонты, илн гаметоциты), каждая из которых проявляет разную чувствительность к лекарственным препаратам.<

страница 87
< 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
(21.11.2017)