 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Особливості методів аналізу органічних лікарських засобів
Поділ хімії на дві великі галузі – неорганічну і органічну хімію – став можливим лише на початку XIX ст., коли почали з’являтись і розвиватись аналітичні методи, що дозволили відрізняти неорганічні та органічні речовини.
В давні часи всі речовини відносили за їх походженням до одного із трьох царств природи: мінерального, рослинного чи тваринного:
Виявлена схожість між речовинами тваринного і рослинного походження на відміну від мінеральних стала основною для об’єднання їх в одну групу під назвою органічних речовин.
Головна особливість органічних сполук полягає в тому, що до їх складу входить вуглець (карбон). Отже, органічна хімія – це хімія сполук карбону. Більш за все сполук карбон утворює з гідрогеном (водень) та деякими іншими елементами оксигеном, азотом, сульфуром, фосфором, та галогенами. Сполуки карбону з гідрогеном називають вуглеводнями, а сполуки, що містять інші елементи, розглядають як їх похідні.
Здавна відомі такі органічні сполуки як спирт (зброження винного соку, а коли вино на повітрі скисає – оцет → оцтова кислота) ефір (дія на спирт сірчаної кислоти) → сірчаний ефір.
Шееле в XVIII ст. виділив винну, цитринову, яблучну, молочну та щавлеву кислоти із відповідних продуктів.
В основу класифікації органічних препаратів покладена будова їхнього карбонового скелету. У відповідності з цим всі органічні сполуки поділяють на три великих класи:
І. Ациклічні сполуки (аліфатичні, клас жирних сполук) молекули яких складаяться із відкритого, прямого або розгалудженого ланцюга атомів карбону. ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
↓ Галогенпохідні Спирти і їх Карбонові
Вуглеводні ↓ вуглеводнів ↓ галогенпохідні ↓ кислоти і
(насичені і їх похідні
ненасичені) ↓ ↓ ↓
Альдегіди і Амідні похідні Прості і склідні
кетони вугільної к-ти. ефіри
ІІ. Карбоциклічні сполуки в молекулі яких знаходяться одно або декілька замкнутих кілець (циклів) атомів карбону.
↓ ↓ СnН2n
Ароматичні сполуки (похідні бензолу) Аліциклічні сполуки
↓ ↓ ↓ (поліметиленові вуглево-
Феноли Кислоти і їх Амінопохідні ні і їх похідні)
ефіри Гідроароматичні сполу-
ки (терпеноїди)
ІІІ. Гетероциклічні сполуки, в молекулі яких кільце складається із атомів не тільки карбон,у а й інших елементів (S,N,O).
В окрему групу сполук виділені природні сполуки, активні біологічно: алкалоїди, глікозиди, вітаміни, гормони, антибіотики.
Пошук лікарських засобів (в т.ч.) і органічних препаратів в різні часи здійснювався різними шляхами:
а) до кінця ХІХ ст. емпіричним шляхом (в результаті випадкових спостережень) → лікувальні влвстивості опію і беладонни, кори хінного дерева, ефедрин та ін., йодиди – при захворюваннях щитовидної залози, броміди – епілепсії; в ХХ сторіччі – антибіотики, психотропні.
б) з розвитком хімічних і біологічних наук, характер пошуку лікарських засобів став цілеспрямованим.
Широке розповсюдження отримав метод скринінгу (відсіювання) – дослідження новостворених хімічних сполук за допомогою різноманітних хімічних тестів для виявлення і відбору із великої кількості синтезованих речовин фізіологічно активних, цікавих у фармакологічному відношенні для подальшого експериментального та клінічного вивчення.
в) направлений синтез ліків (розрахований на отримання сполук з конкретними властивостями і фармакологічними властивостями.
Досягнення в області синтезу лікарських препаратів – це наслідок глибокого вивчення зв’язку між будовою молекул лікарських речовин і її дією на організм.
РОЗГЛЯНЕМО ЦЮ ЗАЛЕЖНІСТЬ
1. Ненасичені сполуки, як правило значно активніші насичених. Часто вони (ненасичені) спричиняють побічну, токсичну дію. Введення ненасиченого зв”зку в цикл підсилює наркотичний ефект.
2. Розгалудження карбонового ланцюга підсилює фізіологічну дію препарату.
3. Оптична ізомерія впливає на фізіологічний ефект сполук. Лівообертаючі ізомери активніші правообертаючих, по різному діють на нервові закінчення і мають різну силу дії. (правообертаючі – аспарагінова і глютамінова кислоти солодкі на смак, лівообертаючі - без смаку).
4. Важливо, до якого класу органічних сполук відноситься препарат: похідні ряду метану – наркотики, похідні бензолу – жарознижуючі.
5. На фармакологічну активність впливає довжина ланцюга карбонових атомів. В межах до С5 - зростання фармакологічного ефекту, а з С6 – поступове зменшення до нуля. (при збільшенні С знижується розчинність у воді, а від так біодоступність в організмі людини).
6. Введення молекулу галогенів спричиняє активність препарату:
СН4→СН3Сl→СН3СН2Сl→СНСl3
↓ ↓ ↓ ↓
метан хлорметил хлоретил хлороформ
(-) → збільшується активність
7. Аналогічний ефект і від введення в молекулу гідроксильних груп (ОН-) → підсилюють фізіологічну дію, але до певної межі. Полігідроксильні сполуки добре розчиняються у воді, але нерозчинні в ліпоїдах, які є в нервових клітинах, від так наркотичний ефект відсутній.
8. Карбонільна група –С=О також підвищує фізіологічну активність (альдегіди, кетони значно активніші відповідних вуглеводнів.
9. Введення карбоксильної групи (-СООН) в ароматичні молекули значно знижує їх токсичність.
10.Введення аміногрупи (-NН2) в ароматичне ядро підсилює жарознижучі властивості.
11. Одночасна присутність в ароматичному ядрі (-NН2) та (-ОН) груп надає анастезуючих властивостей.
12.→NО2→ впливає на дихальний центр.
Сьогодні ми маємо епоху раціональних методів спрямованого синтезу. Проникнення комп”ютерних технологій в органічну і фармацевтичну хімію привело до бурхливого розвитку розрахунку структури молекули, в результаті чого став можливим опис структурних особливостей навіть дуже складних молекул біологічного рівня. Тому в 70-х роках була створена методологічна основа для виникнення і застосування раціональних підходів до синтезу фізіологічно активних речовин, що і привело до формування медичної хімії, чк частини фармацевтичної хімії, з її сучасним апаратом.
Наш час - ера синтетичних лікарських засобів. Ці засоби мають своєю характерною рисою певний термін існування. Середня тривалість існування ліків становить 8-10 років у клініці, потім їх замінюють новими, кращими лікарськими засобами.
Змінюється час, змінюються умови життя, тривалість життя, змінюється людина, повинні змінюватися і ліки. Кожні 10 хв. у лабораторіях планети народжується нова хімічна речовина. За рік кількість новостворених синтетичних сполук збільшується приблизно на 500000. Основна мета синтезу - одержати нові біологічно активні речовини як потенційні лікарські засоби.
Ведеться пошук лікарських засобів, нормалізуючих процеси метаболізму (ферменти, коферменти), адже при порушенні регуляції обмінних процесів, організм потребує постійної присутності певного метаболіта (перевага його в тому, що він більш близький до біологічних субстратів, менш токсичний).
МЕТОДИ АНАЛІЗУ ОРГАНІЧНИХ ЛІКАРСЬКИХ ЗАСОБІВ.
1. Спектральні методи.
Загальновідомо, що молекули речовини мають властивість вибірково поглинати або випромінювати енергію – це і покладено в основу дослідження і ідентифікації лікарської речовини.
УФ область Видима ІЧ
─────────▪─────────▪────────
100-400 ммк 400-800 ммк 2-15 ммк
Вивчаючи спектри поглинання різних речовин, вчені отримали можливість «заглянути» всередину атома, тут ми впритул стикаємось із атомною фізикою. Атоми любого хімічного елементу дають спектр, не схожий на спектри інших елементів: вони здатні випромінювати чітковизначений набір довжин хвиль. На цьому і оснований спектральний аналіз – метод визначення хімічного складу речовини по його спектру. Подібно відбиткам пальців у людей лінійчаті спектри мають неповторну індивідуальність.
а) УФ – спектроскопія.
Досліджуються електронні структури органічних молекул, що мають кратні зв”язки та неподілену пару електронів, застосовуються для аналітичних цілей при певних довжинах хвиль, застосовується для визначення ідентичності, чистоти, кількісних характеристик лікарських засобів.
б) ІЧ – спектроскопія
Дуже цінний метод дослідження будови молекул, ідентифікація органічних речовин.
ІЧ – випромінювання надає енергію молекулі, необхідну для переходів між обертовими та коливальними рівнями енергій.
ІЧ – спектри в більшості органічних сполук дають багатий набір полос поглинання, дає можливість отримання найбільш достовірних даних про будову молекул.
2. Спектроскопія ядерного магнітного резонансу.
Вивчає вплив електронних оболонок молекул на ядерний резонанас, щоб шляхом співставлення з відомими даними та теоретичними викладками здійснювати корреляцію (порівнення) із структурою молекули.
(доповнює УФ та ІЧ)
Звичайно природа лікарськких засобів, його хімічні та фізичні властивості визначають і методи аналізу.
1) Визначення карбону (спалювання з окислювачем)
2) N, S, P, HaL → перевод їх в розчинні сполуки (молекулу мінералізують (спалювання, окислення, сплави) → прості неорганічні сполуки → відкриваються звичайними аналітичними реакіями іонного типу.
3) Визначення фізичних констант (t пл., t кип., густина, показник заломлення).
4) Для ідентифікації масел – число омилення, йодне, кислотне, перекисне.
5) Наявність функціональних груп визначає використання реакцій, направлених на їх визначення. Окремо розглянем:
Поиск по сайту: