хімія в медицині

хімія в медицині.

Химия и медицина: союз на благо здоровья. Интервью профессора РАН Вадима Негребецкого газете Российского национального исследовательского медицинского университета имени Н.И. Пирогова. Химия – фундаментальная область научного знания, включающая большой ряд дисциплин, в т.ч.: общая и неорганическая, органическая, физическая, коллоидная, аналитическая, фармацевтическая, токсикологическая химии. Кафедра химии лечебного факультета преподает эти разделы студентам всех факультетов, за исключением психолого-социального. Больше всех повезло студентам фармацевтического факультета, для них с этого года в нашем Университете читается новая химическая дисциплина, курс которой разработан сотрудниками нашей кафедры и отдела медицинской химии и токсикологии – это медицинская химия. Это дает нам возможность оценить научный потенциал каждого студента, и, в случае обоюдного желания, помочь реализовать его подключением к работе в отделе. Во-первых, спасибо, что спросили:). К сожалению, очень часто даже серьезные люди с ученой степенью задают мне вопрос: зачем студенту медику нужна ваша химия?, Во-вторых – спасибо за интересные вопросы. Ответ на каждый из них «тянет» по объему, в лучшем случае, на полноценный студенческий реферат, страниц эдак на 40 – 50! Детальный ответ на каждый вопрос займет очень много времени. Я даже не уверен, что кто-то вообще его напечатает и тем более прочитает до конца. Поэтому буду отвечать кратко и конспективно. Ну, а кому это покажется интересным, может походить на мои лекции для студентов всех факультетов, разве что кроме психолого-социального и стоматологического. В качестве источника факультативной информации могу порекомендовать научно-популярную книгу «Великая химия» (автор Derek Lowe), которая готовится к изданию редакцией Бином, научным редактором которой я являюсь. Химию, наряду с медициной, можно считать одной из наиболее консервативных наук. Большинство современных открытий в ней, так или иначе, базируются на более ранних. Это означает, что и важность новейших достижений в химии в полной мере раскроется с течением времени. Действительно, даже Нобелевские премии присуждаются по прошествии определенного времени после о научного факта. По этой причине я бы чуть перефразировал вопрос и дал бы ответ, опираясь не на термин «Открытия», а на менее фундаментальный, скажем – «Достижения». Должен сразу сказать, что здесь и далее я использовал эксклюзивный материал моих коллег по сообществу профессоров РАН, в котором я являюсь руководителем одной из рабочих групп. Вот лишь два примера.

В последние годы ученые активно пытаются найти новые методы борьбы с целым рядом серьезных заболеваний, среди которых есть и онкологические. В частности, используя «рецепты», которые предлагает нам природа. Такой подход выгодно отличается от химиотерапии или радиотерапии, т.к. природные биологически активные вещества зачастую не обладают сильными побочными эффектами при схожей эффективности их применения. Так, совсем недавно ученые МФТИ (Долгопрудный) обнаружили в обычной петрушке и укропе вещества, которые могут послужить основой для создания эффективных лекарственных средств при лечении злокачественных новообразований, на которые обычная химиотерапия не действует. Еще одно перспективное направление современной медицинской химии – это разработка новых препаратов для неинвазивного изучения радиационного воздействия на нервно-психологическое состояние человека. Здесь речь идет, в первую очередь, о так называемых радиофармпрепаратах – соединениях, молекулы которых содержат радиоактивные нуклиды, излучение которых может быть применено либо в диагностических, либо – в терапевтических целей. В МГУ им.

М.В. Ломоносова активно изучаются радионуклиды, пригодные для использования в позитронной эмиссионной топографии (ПЭТ) – одном из методов молекулярной визуализации, который позволяет производить диагностику разнообразных заболеваний, в том числе онкологических, кардиологических и нейродегенеративных. Действительно, только в 2016 г. российскими, американскими и японскими учеными открыты 4 новых химических элемента. Все они были синтезированы искусственно.

В природе, как правило, присутствуют химические элементы с атомным номером не выше 92 (уран). Элементы с количеством протонов от 93 до 100 можно получить в реакторах, выше 100 – на ускорителях частиц.

Ранее, в 2011 г. были открыты 2 новых элемента. Что касается их практического применения, то тут должен Вас разочаровать… Наряду с присущим химии, как науке, здоровым консерватизмом, она отличается и фундаментальной направленностью. Современные прикладные достижения химии стали возможными благодаря открытиям, совершенным многие десятилетия тому назад. Поэтому этап, о которым Вы говорите, по земным меркам можно считать младенчеством. За такой короткий срок говорить о практическом применении этих открытий в известной степени наивно. Могу подтвердить этот тезис несколькими фактами. В 1772 году Генри Кавендиш впервые выделил азот, который является четвёртым по распространён-ности элементом Солнечной системы, одним из самых распространённых газов на Земле. Казалось бы, мы знаем о нем все… Но вот несколько примеров, позволяющих опровергнуть это предположение.

Азот находится в газообразном состоянии лишь благодаря тому, что у нас на планете сравнительно тепло.

Если удастся охладить его до порядка –200 °С, он сконденсируется в легкую, прозрачную жидкость. Этого удалось добиться лишь в 1883 г., а крупномасштабное производство было освоено только в 1890-е гг. Сейчас сжиженный азот – самый популярный в мире криогенный агент, который используют для охлаждения сверхпроводящих магнитов в спектрометрах ядерного магнитного резонанса, ловушках вакуумных насосов, с его помощью замораживают биообъекты для медицинских исследований и т.п. Приведу еще один пример, свидетельствующий о том, что потенциал открытий вековой давности еще не исчерпан в полной мере. При подготовке космических полетов борьба идет за каждый килограмм. А он на вес золота, цена доходит до 10 тысяч долларов «за кило». При этом большую часть веса ракеты составляет топливо. В угоду ему ученым приходится жертвовать некоторыми научными экспериментами. Российские ученые из МФТИ и Сколтеха предсказали вещества, которые могут стать основой для принципиально нового топлива, намного более эффективного, чем традиционные. А значит, масса ракетного «бензобака» намного уменьшится, зато полезного груза увеличится. Идея такого «чудо-топлива» на основе азота впервые высказана почти 20 лет американским ученым Кристианом Мейо. Речь идет о, так называемом, полимерном азоте, у которого могут быть практически бесконечные цепочки атомов азота. Помимо всего прочего, уникальность такого азота состоит в заключенной в нем огромной энергии, по разным оценкам, которая может быть в 10 раз больше, чем в гексогене, и в 13 раз больше, чем в тринитротолуоле. При ее выделении полимерный азот переходит в обычное газообразное состояние с двухатомными молекулами. То есть такое топливо будет абсолютно экологически чистым. Однако, для того чтобы его получить требуется колоссальное давление, более 1 миллиона атмосфер, а удержать это вещество при обычном давлении можно только при очень низких температурах. Другими словами, такой азот крайне нетехнологичен. Российские ученые показали, если в чистый азот ввести атомы металла, то давление полимеризации азота можно снизить примерно в 8 раз. А значит, технология получения этого уникального вещества может стать реальностью уже в недалеком будущем. Кстати, оно уже описано, правда, пока с помощью компьютерного моделирования на мощном суперкомпьютере. Ну и наконец, жидкие кристаллы – технологическое достижение, лежащее в основе современных электронных дисплеев. Отмечу, что впервые их стали изучать еще в 1888 г.

То, что когда-то казалось странной мутной жидкостью, теперь основа плоских дисплеев переносных устройств, которые светятся во всех странах мира. Да. Безусловно, открытия в области химии могут изменить экологическую ситуацию, причем, как в сторону ее дальнейшего ухудшения, так и в позитивную сторону.

То, что с первой задачей химия справляется, к сожалению, успешно, никого убеждать не нужно. Я так понимаю, речь в вопросе идет об изменении экологической обстановки в лучшую сторону. Современное направление химических исследований, цель которых добиться, чтобы химические технологии отвечали постоянно возрастающим экологическим требованиям и стандартам – носит название «зеленая химия». Есть разные способы сделать химические производства более экологически чистыми: можно снижать количество побочных продуктов, или снизить токсичность реагентов и продуктов синтеза, можно работать над уменьшением нежелательных выбросов в окружающую среду, а можно делать фокус на снижении энергозатрат. Действительно, получение сложных органических субстанций – многостадийный процесс, в котором растворители многократно используются, как на стадиях химических превращений, так и на стадиях выделения и очистки веществ. Если удастся найти способ синтезировать сложные органические субстанции без использования растворителей, производство станет более «зеленым». Кроме того, оно будет потреблять меньше электроэнергии на очистку и регенерацию растворителей. Эта задача уже сейчас близка к решению. Совсем недавно группа российских химиков из МГУ им. Ломоносова и ИНХС РАН смогла разработать реакции, катализируемые комплексами палладия и золота без использования органических растворителей, из-за которых химическое производство, в том числе лекарств, оказывается таким неэкологичным. Представляется, что в будущем, возможно, не таком уж и отдаленном, эти разработки позволят сделать фармацевтику и производство материалов для органической электроники более «зелеными». Создание новых биологически активных соединений, действительно, только одно из направлений работы отдела. Помимо этого мы проводим фундаментальные исследования в самых различных областях: в сфере наших научных интересов лежат гипервалентные элементоорганических соединений элементов 14 группы Периодической таблицы в необычных координационный состояниях, кстати за эти исследования сотрудниками отдела и кафедры получены две Государственные премии; производные биофлавоноидов; антимикробные препараты для фотодинамической терапии и др. Проводимые в настоящее время исследования поддержаны 4-мя грантами Российского фонда фундаментальных исследований. Для того, чтобы «создать» новое биологически активное соединение, необходимо удачное сочетание целого ряда факторов, среди которых высококвалифицированные инициативные сотрудники, обеспечение подразделения необходимым оборудованием, расходными материалами и пр. Нам повезло – все это удалось аккумулировать в одном отделе.

Слабое место университетской науки по сравнению с академической – это рассредоточение, как человеческих, так и материальных ресурсов, по разным кафедрам и отделам. Нам удалось этот недостаток превратить в достоинство, сконцентрировав на базе отдела медицинской химии и токсикологии специалистов в разных областях, необходимых для успешного функционирования отдела: химиков-органиков, биофизиков, биохимиков, фармакологов, фармацевтов, и конечно же медиков. Тем самым удалось создать своеобразную «технологическую линейку», обладающую высокой мобильностью и способностью достраивать недостающие звенья за счет привлечения к работе необходимых специалистов, причем не только из других подразделений нашего Университета, но и других университетов и институтов. Чтобы не быть голословным попробую разобрать, очень схематично, как работает рассмотренная выше «линейка» на примере разработки и создания лекарственного препарата VRF_11 – нейрометаботропного препарата пирролидинового ряда для лечения инсульта. Как обычно, все началось с постановки задачи. Инсульт является широко распространенным заболеванием во всем мире, отсюда следует и актуальность создания новых эффективных и безопасных средств, обладающих нейрометаботропным и нейропротекторным действием, которые способны защитить клетки головного мозга от дегенеративных поражений, возникающих при инсультах и восстановить и/или улучшить обменные (энергетические) процессы, протекающие в головном мозге. Далее следуют исследования in silico (компьютерные, QSAR методы), целью которых является установление наиболее перспективной молекулы или группы молекул для решения поставленной задачи. Здесь важно иметь ввиду и технические, впервую очередь – синтетические, возможности лаборатории. Ведь смоделировать можно все, что угодно. В случае VRF_11 нами была выбрана родоначальная молекула фенотропила – эффективного ноотропа, не лишенного, впрочем, некоторых недостатков, ограничивающих область его применения. Причина банальна, в 70-х годах прошлого века фенотропил был впервые синтезирован в РНИМУ им. Н Пирогова, тогда 2-го медицинского института, научным коллективом под руководством профессора Юрия Ивановича Баукова. Приоритет в создании этого вещества ученых нашего Университета был признан в 2008 г. присуждением трем сотрудникам кафедры и лаборатории (Ю.И. Бауков,.н.с. Е.П. Крамарова, г.н.сГ. Шипов) премии «ВИРА» за «впервые проведенный синтез и разработку промышленного метода получения фенотропила». В непростые 90-е профессор Бауков сумел сохранить коллектив сотрудников и его потенциал. Вернемся к нашей сегодняшней разработке – VRF_11. После того, как структура потенциально физиологически активного соединения определена, химики разрабатывают стратегию синтеза целевого продукта. Выбор всегда идет в пользу наименее затратной с минимальным количеством стадий. Приходится учитывать много факторов, среди которых: наличие необходимого специального оборудования, доступность химических реактивов, растворителей и других расходных материалов, экспериментальный задел и т.д. После решения технических вопросов начинается собственно синтез целевых продуктов на каждой стадии, выделение, очистка, установление и подтверждение структуры с использованием физико-химических методов анализа. Для этого наш отдел обладает современной приборной базой: выскоэффективные хроматографы, масс-спектрометр, инфракрасный спектрометр с Фурье-преобразованием и пр. Ну и, наконец, наработка вещества в количестве, достаточном для проведения доклинических (биологических) испытаний. Еще раз подчеркну, что это очень примитивная схема, которая, вместе с тем, всегда лежит в основе любого осмысленного эксперимента по созданию вещества, которое в будущем может (впрочем – может и нет) оказаться перспективным лекарственным препаратом. Последний этап – собственно доклинические исследования. В первую очередь – на вид запланированных исследований: научная работа или доклинические испытания (ДКИ) с целью регистрации в будущем препарата в Минздраве. В обоих случаях при работе с лабораторными тест-системами требуется разрешение комиссии по контролю за содержанием и использованием лабораторных животных. Требования к постановке и проведению эксперимента в случае научных исследований можно «условно» считать менее жесткими по сравнению с ДКИ. Далее следует выбор тест-систем. Клеточные линии и/или первичные культуры используются на первых этапах для определения цитотоксичности вещества, изучается его эффективность на целевых моделях различных заболеваний, выясняется механизм действия вещества (пожалуй, самый долгий и трудоемкий этап). Далее следуют исследования на лабораторных животных. Череда счастливых стечений обстоятельств, привела к тому, что рядом с отделом, буквально через стенку, соседствует виварий, в котором содержаться SPF- животные. SPF-животные – это животные, которые не несут в себе специфическую патогенную микрофлору. Это означает что у этих животных нет скрытых хронических заболеваний, которые могут делать не заметным положительный эффект от применения лекарственного вещества, а также маскировать неблагоприятные эффекты. Помимо всего прочего во время проведения ДКИ необходимо очень внимательно подходить к изучению специфической активности вещества, ведь неправильно выбранный тест может скрыть огромное количество очень важной в будущем информации для изучения действия вещества при проведении клинических исследований. В конце хотел бы отметить начало качественно нового этапа развития ДКи в РНИМУ. Администрация сделала ставку на внедрение в Университете методов надлежащей лабораторной практики или, возможно некоторым более привычно – GLP.

Реализация этой задачи возложена на хорошо известного профессонала – Аркадия Николаевича Мурашева. Уже заложена предварительная база для аккредитации в формате GLP – создана комиссия, которая оперативно решает все вопросы, связанные с благополучием лабораторных тест систем при проведении ДКИ, служба контроля качества ДКИ, провизорская служба. Конечно, впереди еще много не решенных задач, но я и мои коллеги уверены, что мы справимся с ними. Химия и её роль в медицине. Овладение секретами современной химии позволит овладеть многими актуальными и востребованными профессиями. Знание химии дает возможность работать в области медицины, фармакологии, биохимии и биофизики, молекулярной биологии, геологии… Химия — это ключ к успешному будущему: знания, полученные от репетитора по химии в Кемерово, помогут овладеть достойной профессией и найти свое место в жизни. Большинство современных исследований проводится «на стыке наук», и для того, чтобы получить ответы на поставленные вопросы, привлекаются ученые разных специальностей: биологи, физики, и, конечно, химики. Роль химии следует подчеркнуть особо: благодаря развитию этой науки удалось открыть многие тайны живого мира. Исследователи изучили роль гормонов и ферментов, создают все новые и новые синтетические лекарственные средства, выяснили многие механизмы функционирования клетки… Перечислять можно бесконечно. Очевидно одно: без химии развитие современной науки о живой природе и медицины немыслимо. Ломоносов говорил: «Медик без довольного познания химии совершенен не может». Эти слова актуальны и по сей день.

Создание синтетических лекарств считается одним из важнейших достижений науки ХХ века. Многие заболевания, ранее считавшихся неизлечимыми, перешли в категорию излечимых. В VI веке миллионы жизней уносила чума, в начале ХХ века тысячи людей погибли от гриппа. Благодаря современным лекарствам, созданным благодаря усилиям химиков и фармацевтов, этих жертв удалось бы избежать.

Синтетическая органическая химия начала развиваться в середине XIX века. Появились многочисленные искусственные красители, ароматические соединения и лекарственные препараты. Прародителем химиотерапии, то есть лечения заболеваний при помощи искусственно созданных лекарств, считается врач из Германии Пауль Эрлих, в 1891 году предложивший лечить малярию при помощи красителя метиленового синего. Этот препарат оказалось менее эффективным, чем хинин: прославился Эрлих благодаря созданию сальварсана — искусственно синтезированного препарата для лечения сифилиса. В настоящее время разработаны тысячи синтетических лекарственных препаратов, при помощи которых удается возвращать здоровье пациентам, которые всего несколько десятков лет назад считались безнадежными. онкологические заболевания связаны с изменениями содержания в организме цинка; недостаток марганца приводит к болезням сердца; никель влияет на процесс свертывания крови; при недостатке кальция возникают заболевания опорно-двигательного аппарата. В ХХ веке продолжительность жизни людей выросла в два раза. Во многом это связывают с использованием инновационных препаратов, созданных с участием химиков: в сто раз снизилась смертность от туберкулеза, в 10 раз — от гриппа, от атеросклероза — в 6 раз. Химия — наука, которая еще долго не утратит своей актуальности. Благодаря химии человечеству удалось достигнуть многих успехов. В будущем роль химической науки будет лишь возрастать: работа «на стыке» дисциплин оказалась на редкость плодотворной. Химия в медицине. Двадцать первый век по праву считается веком современных технологий и стремительного развития человечества. Каждая отрасль народного хозяйства усовершенствуется и прогрессивно эволюционирует. Химия – это одна из важнейших наук в истории. Именно она способствует рождению новых изобретений для качественной жизни человека. Химия в медицине играет важную роль. Применение этой науки внесло много инноваций в развитие фармацевтической промышленности, ортопедической стоматологии, медицинского протезирования и прочие. Она также активно способствует стремительному развитию новых технологий лечения. Применение химии в медицине. Ни для кого не секрет, что химия в медицине имеет первостепенную задачу. Эта наука усовершенствует уже существующие препараты, предназначены для лечения. Организм человека – удивительный механизм и для его нормального функционирования нужно подбирать только качественные препараты.

Каждый периодически сталкивается с приемом болеутоляющих средств. По химической структуре их условно можно разделить на две категории: производные салициловой кислоты и пиразолона. Салицины блокируют болевой импульс, тем самым снимая неприятные ощущения. Жаропонижение происходит за счет ингибирования соединений влияющих на терморегуляцию. Эти процессы обеспечивают качественную работу всего организма. Химия в медицине как наука. Химия в медицине как наука способна объяснить большинство процессов протекающих в организме человека при приеме разного рода веществ. Принцип действия снотворных напоминает влияние наркотических веществ на центральную нервную систему. Все эти препараты имеют различные сроки действия на организм. Это: Большое количество снотворных – производные барбитуриновой кислоты. Сама по себе она не оказывает влияния на организм человека. Наиболее маленькие дозы применяемых барбитуратов приостанавливают скорость реакции нервной системы на действие внешних раздражителей. Это важно учитывать людям, которые работают на сложных механических установках и автомобилях. Антибактериальные средства применяются для лечения инфекций. К ним относится два типа препаратов: сульфаниламиды и антибиотики. Эти препараты всегда пользуются большим спросом, ведь за достаточно короткие сроки они способны уничтожить все патогенные микроорганизмы, тем самым обеспечивая нормальную жизнедеятельность человека. Важно помнить, что при незаконченном лечении, у микроорганизмов появляется «иммунитет» на этот вид антибиотика. В случае повторного приема, пациент не получит желаемого результата.

Химия в медицине повсеместно помогает большинству людей за короткие строки стать на ноги. Ее влияние значительно. На ежегодной выставке «Химия» будут присутствовать ведущие специалисты отрасли, которые расскажут о новинках и последних тенденциях в развитии данной промышленности. Химия и Медицина. Возникновение медицинской химии Текст научной статьи по специальности « Фундаментальная медицина » Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Бадакшанов Рамиль Мухаметович, Мещерякова Светлана Алексеевна, Шумадалова Алина Викторовна. Проведено исследование возникновения и развития медицинской химии. Представлены имена ученых, сыгравших важную роль в становлении этой дисциплины. Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине, автор научной работы — Бадакшанов Рамиль Мухаметович, Мещерякова Светлана Алексеевна, Шумадалова Алина Викторовна. Текст научной работы на тему «Химия и Медицина. Возникновение медицинской химии» Аннотация: проведено исследование возникновения и развития медицинской химии.

Отличительная черта современной медицины — активное внедрение достижений химии в теорию и практику исследования функций живого организма. Изучая природу в различных проявлениях, человечество накопило большое число фактов и наблюдений. Химия в древнейшее время развивалась как ремесло. Так она заложила основы металлургии, изготовление и технику крашения, получения стекла и керамики, изготовления папирусов — бумаги для письма и др. В средние века — в период алхимии, было много изобретений в области химической посуды и техники эксперимента, был накоплен большой экспериментальный материал. Уже в позднем средневековье цель алхимиков -получение золота из неблагородных металлов при помощи философского камня -заменяется иной областью — гуморальной патологией человека. Состояние человека -не что иное, как функции соотношения четырех соков (гуморов): светлая желчь, флегма, кровь и черная желчь. Цветовой образ алхимического искусства переосмысливается в медицинской алхимии так: «Влаги такие известны, что каждому цвет доставляют», «Цвет образуется белый из флегмы в телах, а из крови — красный», «Из желчи же красной рождается цвет красноватый», «Черная желчь награждает тела окраскою мрачной», «скучного цвета обычно, в ком желчи подобной избыток» [1]. Изменение соотношений соков — начало приводить к патологическим сдвигам. Так врач из Солерно Филипп Ауреал Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм — он же Парацельс — конструирует медицинскую алхимию, где целимый — человек. Так алхимия раздвигает свои пределы от неживого к живому. Парацельс был алхимик-врач, или «иатрохимик», исповедовавший «химическую» теорию функций организма, разработанную в противовес Галену, лечившему растительными соками. «Paragranum» и «Химический псалтырь» — важнейшие сочинения Парацельса. Француа Делебоэ Сильвий (XVII век) изучал животные соки, желчь, ферменты, тем самым продвинул медицинскую химию на новый уровень. Отто Тахений (XVII век), врач по образованию, изучал химические свойства минеральных веществ, разработал ряд химических реактивов для качественного и количественного определения многих веществ, был одним из первых химиков-аналитиков. Количественный подход, характерный для химии конца XVI — начала XVII века, усвоен ими с одной стороны, как предмет самостоятельный исследовательской разработки; с другой — как направленный на химико-терапевтическое лечение живого организма синтетическими лекарственными препаратами дозируемого состава, изготовляемыми в соответствии с тогдашним знанием о ферментах и животных соках. Здесь формируется «биолого-химическая» устремленность химического искусства, лишь становящегося наукой: аналитической и синтетической вместе [2]. Для XVI — XIX веков было характерно то, что многие врачи занимались химическими исследованиями и открывали новые вещества и законы. Так немецкий химик и врач Г.Э. Шталь предложил теорию флогистона. Она более полувека пользовалась всеобщим признанием. Шведский фармацевт.В. Шееле открыл такие кислоты как винная, лимонная, яблочная, молочная, мочевая. Немецкий врач Ю.Р. Майер и англичанин. Джоуль показали, что теплота и работа могут взаимно превращаться и являются двумя различными формами передачи энергии, что является основой первого начала термодинамики. Исследованием состава веществ было установлено, что все органические соединения содержат углерод. Выделено большое число органических веществ из растительных и животных организмов.

Вместе с тем химики начали получать вещества, обнаруженные в организмах синтетическим путем. Ф.Велер синтезировал мочевину,.Кольбе — уксусную кислоту из неорганических веществ. П.Бертло осуществил синтез жиров,.М. Бутлеров — синтез углеродов, что позволило доказать возможность получения органических веществ, выделенных из организмов животного и растительного происхождения, также из неорганических соединений. Немецкий ученый — биохимик Э.Бухнер доказал способность бесклеточного дрожжевого сока вызвать алкогольное брожение, за что в 1907 году он получил Нобелевскую премию. Работы Э.Бухнера заложили основу такой области биохимии, как исследования «in vitro». Это явилось краеугольным камнем для многочисленных достижений в биохимии.

Шведский химик.Берцелиус ввел понятие о катализе и катализаторах, к числу которых были отнесены все известные в то время ферменты. Ю.Либих выяснил, что в состав пищи входят белки, жиры и углеводы, являющиеся главными составными частями животных и растительных организмов. Таким образом, к концу XIX — началу XX века органическая химия стала основой многих отраслей промышленности — анилино-красочной, коксохимической, производства взрывчатых веществ, медикаментов. Во второй половине XIX века появились синтетические лекарственные препараты — хлораль, салициловая кислота, аспирин. Подавляющее количество работ по созданию лекарственных препаратов было сделано методом «проб и ошибок». Xимики произвольно заменяли одни химические группы другими. Постепенно на основании полученных результатов возникало понимание того, какой стратегии и тактики нужно придерживаться, чтобы сконструировать лекарственное соединение. Внедрение в химию компьютерных методов привело к бурному развитию расчетных методов структуры молекул. Количественное описание структурных особенностей даже сложных молекул биологического уровня стало обычным в работе химика.

За период до начала 70-х годов XX века химики создали многие тысячи аналогов, пытаясь воспроизвести и улучшить созданное природой. Это барбитураты, сульфамиды, антибиотики и др.

Таким образом, в 70-х годах XX столетия сформировалась наука, названная медицинской химией. Как считает академик Н.С. Зефиров, медицинская химия — это фундаментальная химическая дисциплина [4]; созданная на стыке биоорганической химии, биохимии, фармакологии и фармацевтической химии. Медицинская химия — междисциплинарная наука, она имеет свою собственную систему понятий и определений. Можно считать, что медицинская химия — посредник между органической химией и биохимией, она позволяет привести формулировку задач с языка биохимии и фармакологии на структурный язык органической химии. 4. Медицинская химия (Medicinal Chemistry). I. краткий исторический очерк, определения и цели // Вестник Московского университета. Серия 2. Xимия. 2000. т. 41. №143-47. Реферат: Роль хімії в медицині. Сьогодні хімія допомагає медицині у боротьбі з хворобами, але обєднання зусиль цих двох напрямків людської діяльності і наук відбулися не одразу. Ці науки пройшли довгий і складний шлях розвитку, перш ніж їм вдалося досягти успіху у вирішенні загальних задач. Хімія робила перші невпевнені кроки, коли медики вже мали у своєму розпорядженні цілий арсенал відомостей і спостережень і часто досить успішно справлялися з хворобами.

В період середньовіччя алхіміки неодноразово робили спроби втрутитися в медицину і часто лікар, і хімік сполучалися в одній особі. Однак алхімічні теорії не могли принести користі практичній медицині, тому що вони ґрунтувалися не на досвіді, а на упереджених і помилкових твердженнях і, як правило, вели до помилок. Випадкові успіхи хіміків і використання народного досвіду все-таки допомагали медикам, і контакти між ними і хіміками ніколи не переривалися.

У XV сТеофраст Парацельс спростував вчення про пневми, але відразу замінив їх не менш таємничим «археєм», що не мав матеріальної природи, але підпорядковував собі матерію. Ці фантастичні «теорії» були незабаром забуті, але практична лікарська діяльність Парацельса виявилася продуктивною. Він досліджував сполуки ртуті і миш’яку і заклав основу ятрохімії — науки про застосування визначених хімічних сполук для лікування хвороб. Правда, рецепти Парацельса викликали б у сучасних лікарів скоріше переляк, ніж замилування, але все-таки це були кроки по правильному шляху, що дійсно міг привести до успіху і привів до нього через чотири сотні років. Історія медицини зберегла опис «усякого зілля», яке було привезене у Москву в 1602 р. англійським аптекарем Джеймсом Френчем за доручення королеви Єлизавети. Серед «зіль» числяться: «цидоні яблука в цукрі, дамасен, сироп соку цитронова, горілка коричнева, ялівцева, піретрум, калган, алоє, опіум» і навіть «глина вірменська»; маються і речовини тваринного походження, наприклад «оленячий ріг». Всього 171 ліків. Деякі з них безумовно приносили користь, це, зокрема, «сік цитронів», тобто лимонний сік, калган, алоє, що і нині застосовуються в медицині. У XIX спрогрес теоретичної хімії, великі відкриття М Ломоносова,. Лавуазьє,.І. Менделєєва, досягнення в області біології, стимульовані створенням мікроскопа (Левенгук, XVII ст.), розвиток клітинної теорії і бактеріології тісно зблизили дороги хімії і медицини і сприяли появі плідних ідей. Блискучим вираженням нових ідей виявилося створення методу дезінфекції. Хіміки знайшли речовини, здатні знищувати в навколишньому середовищі невидимих і лютих ворогів організму — мікробів, що викликають нагноєння ран, загальне зараження крові, різні інфекційні захворювання. При цьому мова йшла не про спеціальний підбір речовин, що діють саме на даний вид мікроорганізмів, а про дезинфікуючий вплив, що губить усі мікроби. Поступово були закладені основи гігієни — області, у якій шляхи хімії і медицини зійшлися з великою користю для людства. Погано було з гігієною в Європі в середні століття. Чеський учений Бетіна пише, що навіть сам король Франції Людовик XV мився не частіше двох разів у рік, а в Парижі було прийнято виливати помиї з вікон на вулицю — закон зобов’язував громадян лише попереджати перехожих вигуком: «Бережися, вода!» Важкі епідемії були розплатою за неуважність до світу мікробів, що населяли ґрунт, воду й атмосферу. Лікарі добре знали, що, якою б вдалої не була операція, завжди залишається ризик післяопераційних ускладнень.

У госпіталях і пологових будинках часто доводилося спостерігати масову загибель хворих, викликану тим, що ми зараз називаємо інфекцією (найчастіше від стафілококів чи стрептококів).

Одним з перших, хто зрозумів значення гігієнічних заходів, був віденський лікар І.Зиммельвейс, що зобов’язав сестер у пологовому будинку, де він був головним лікарем, мити руки в розчині хлорного вапна. Смертність серед породілей відразу різко знизилася. Хімія допомогла медицині справитися з небезпечними ворогами — мікробами, яких, власне, ще ніхто як слід не знав, а багато хто взагалі не визнавав. Список використаної літератури: 1. Буцкус П.Ф. Книга для читання по органічній хімії: Посібник для учнів 10 класів Упорядник – 2-і. вид., перероблене. – М.: Освіта, 1995. 2. Глинка Н.Л. Загальна хімія: Навч. посібник для вузів. – Л.: Хімія, 1993. 3. Кузнєцов.И. Загальна хімія: Тенденції розвитку.

– М.: Вища школа, 1999.

Хімія і життя (журнал): №4, 1995.

Розен Б.Я. Хімія – союзник медицини і Шарипова Ф.С. – Видавництво Науки Казахської РСР, 198Безкоштовно скачати реферат «Роль хімії в медицині» в повному обсязі. Пошук рефератів за алфавітом. Реферат: Роль сахарозы в питании человека Сахарный тростник, из которого до сих пор получают сахарозу, описан еще в хрониках о походах Александра Македонского в Индию. В 1747 г Марграф получил сахар из сахарной свеклы. Реферат: Роль семьи в подготовке детей к школе В настоящее время проблема подготовки ребенка к школе в семье является наиболее актуальной: придя в школу, первоклассник должен иметь навыки чтения, письма и счета. Но это не имееРеферат: Роль СМИ в обществе Роль средств массовой информации в конце тысячелетия необыкновенно возросла, и, следовательно, должны измениться требования к журналистике и журналистам. Современные технологии (сп.

5. Реферат: Роль социального взаимодействия в развитии мышления подростка Из курса общей психологии известно, что по мере усложнения человеческой деятельности и накопления научных данных в структуре психологической науки, как и других наук, идет непрерыв. 6. Реферат: Роль соціології в суспільстві, її функції та завдання Роль соціології в суспільстві визначається її предметом, а реалізується функціями. Головною з функцій є теоретико-пізнавальна, яка полягає в тім, що соціологія разом з іншими наука. 7. Реферат: Роль США в НАТО У листопаді-грудні 1997 року в американському конгресі пройшли дебати навколо розширення НАТО, які показали, що адміністрація Клінтона розглядає це питання виключно з точки зору ви. 8. Реферат: Роль труда в проблеме антропосоциогенеза Современный человек, а также его ископаемые предки и родственные им существа принадлежат, с биологической точки зрения, к семейству гоминид подотряда антропоидов отряда приматов 9. Реферат: Роль углеводов и жиров в повышении морозоустойчивости клеток и тканей растений Цель работы. 1. Подобрать и изучить материал в научной литературе по проблеме биосинтеза углеводов, липидов, их роли жизни растений.

Изучить материал по роли углеводов, липидо. 10. Реферат: Роль хип-хопа в молодежной субкультуре В рамках молодежной культуры существуют различные образования и явления, представляющие собой альтернативные или вариантные формы общественных или культурных процессов. Иногда они. 1Реферат: Роль хімії в створенні нових матеріалів Створення нових матеріалів — це істотна необхідність нашого сьогодення. У сучасних технологіях часто застосовують високі тиски, температури й агресивну дію хімічних речовин. Матері. 1Реферат: Роль хімії у повсякденному житті 1) Мийні засоби: а) мила тверді і рідкі; б) СМЗ — універсальні, комплексні, з відбілювачем, для окремих видів тканин; в) пом’якшувачі тканин, засоби для антистатичної обробки. 1Реферат: Роль цікавих задач при вивченні курсу алгебри та початків аналізу Шкільний курс математики відіграє важливу роль в системі загальноосвітньої підготовки учнів, формування в них діалектико-матеріалістичного світогляду, готовності до активної участі. 1Реферат: Роль эмоций в психической организации человека Эмоции- одно из проявлений субъективного отношения человека к окружающей действительности и к самому себе. Радость, горе, страх, гнев, сострадание, блаженство, жалость, ревность, б.

1Реферат: Рольова соціалізація особистості: психотерапевтичний ракурс Поняття соціалізації — одне з ключових в проблемі психологічного розвитку особистості. Остання, маючи дуалістичну, біо-соціальну природу, є одночасно і результатом розгортання поте. 1Реферат: Рольові конфлікти Великі мислителі — психологи світу (Фрейд, Адлер, Юнг, Фромм) розглядали внутрішньоособистісні конфлікти. Проте логіка життя підказує про підхід до проблем людини «ззовні» — зі сфе. 1Реферат: Роман «Дон Кихот». Сервантес Для современников Сервантес «Дон Кихот» был популярным романом для развлечения. Никто не думал искать в этой книге чего-либо иного, кроме осмеяния рыцарских романов. Но уже с XVII1Реферат: Роман «Война и мир». Нравственные и философские изыскания Л.Н.

Толстого Русский писатель Лев Николаевич Толстой оставил после себя мудрое великое наследие. Родился он в Ясной поляне 9 сентября 1828 года. Вся жизнь Толстого была полна мучительных и напр. 20. Реферат: Романовы В летописи истории России символом переломной эпохи навсегда остался Последний Император Николай II Александрович, родившийся в 1868 году, вступивший на престол в 1894 году, смещён. 2Реферат: Романський стиль. Готика. Культова архітектура Для того щоб зрозуміти, чому романський стиль поступився місцем готиці, необхідно мати хоча б реальне уявлення про середньовічні міста. Основна маса міського населення являла собою. Виконала Козак Руслана. Хімія з давніх часів вторгался в життя людини і продовжує надавати йому різнобічну допомогу і зараз. Особливо. — презентация. Похожие презентации. Презентация на тему: «Особливо.» — Транскрипт: 2 Особливо важлива органічна хімія, яка розглядає органічні сполуки — граничні, неграничні циклічні, ароматичні та гетероциклічні. Лікарські речовини відомі з дуже давніх часів. Наприклад, у Стародавній Русі чоловіча попороть, мак та інші рослини вживалися як ліки. І до сих пір в якості лікарських засобів використовуються 25-30% різних відварів, на стоянок і екстрактів рослинних і тваринних організмів. Останнім часом біологія, медична наука і практика все частіше використовують досягнення сучасної хімії. Величезну кількість лікарських сполук поставляють хіміки, і за останні роки в області хімії ліків досягнуті нові успіхи. З історії: 3 Всі лікарські речовини можуть бути розділені на дві великі групи: неорганічні та органічні Ті й інші виходять з природної сировини і синтетично. Сировиною для отримання неорганічних препаратів є гірські породи, руди, гази, вода озер і морів, відходи хімічних виробництв.

Сировиною для синтезу органічних лікарських препаратів слушать природный газ, нафта, кам’яне вугілля, сланці і деревина. Нафта і газ є цінним джерелом сировини для синтезу вуглеводнів, які є напівпродуктами при виробництві органічних речовин і лікарських препаратів. Отримані з нафти вазелін, вазелінове масло, парафін застосовуються в медичній практиці. 4 Класифікація лікарських речовин снодійні та заспокійливі(седативні); серцево-суденні; анальгезуючі (болезаспокійливі), жарознижуючі та протизапальні; протимікробні (антибіотики, сульфаніламідні препараты тощо); місцево-анестезуючі; антисептичні; діуретичні; гормоны; вітаміни та ін. 5 Алкалоїди Алкалоїди складні органічні азотовмісні сполуки лужної реакції переважно рослинного походження, такое є продуктом життєдіяльності грибів та деяких нижчих тварин. Найвідоміші алкалоїди, що знаходять застосування в медицині, містяться в таких рослинах: у головках маку снотворного морфін, у беладонні лікарській атропін, у тютюнових листках нікотин, у листках чаю китайського і зернах кави кофеїн. Ринкова ціна хірально чистого Ксестоспонджину С алкалоїду, вперше з найденного в тканинах австралійської губки, складає близько 18 мільйонів доларів США за грам. 6 Алкалоїди – досить великий клас органічних сполук, який по-різному впливає на організм людини. Алкалоїди розчеплюються в керосині. 7 Досить 0,005 мг ЛСД потрапити в мозок людини, щоб викликати галюцинації Багато алкалоїдів належить до отрут і наркотиків. Морфін — добрый знеболюючий засіб, однако при тривалому застосуванні у людини виробляється до нього звикання, організму потрібні все більші дозы наркотику. 9 Кофеїн Кофеїн міститься в каві, чаї, какао, коле і мате (парагвайський чай). У складі багатьох напоїв його споживають мільйони людей у всьому світі. Кофеїн зазвичай витягують з чаю, чайного пилу, чайник відходів обо виділяють сублімацією при підсмажуванні кави. Його такое можно синтезувати з теоброміну. Кофеїн надає збудливу дію на центральну нервову і серцево- суденну систему, використовується для стимуляції серцевої діяльності, дихання і як протиотруту при отруєнні морфіном та барбітуратами. 10 Кокаїн отримують з листья коки обо синтезують з екгонін, що виділяється з рослинної сировини. Це потужний місцевий анестетик, він входить до мікстуру Бромптона, яка використовується для пом’якшення жорстоких болів, супроводжуючих останню стадію раку. Його стимулюючу дію на ЦНС зменшує седативный эффект і ослабления дихання від застосування морфіну обо метадону, що використовуються в якості наркотичних анальгетиків у складі мікстури Бромптона. Звикання до кокаїну настає дуже швидко. Він включений до списку речовин, які підлягають особливо зрительному контролю. 11 Нікотин Нікотин. Цей рідкий алкалоїд в чистому вигляді виділений в 1828 Поссельт і Рейманом. Його основне джерело — тютюн, річне виробництво листья якого перевищує 5 млн. Нікотин зустрічається такое у різних видах плауна, хвощі польовому і деяких інших рослинах. При курінні більша частина нікотину руйнується обо випаровується. Нікотин — сильна отрута. У малых кількостях він стимулює дихання, але у великих — пригнічує передачу імпульсу в симпатичных і парасимпатичных нервових в узлах. Смерть настає від припинення дихання. Нікотин сильно впливає на серцево- суденну систему, викликаючи звуження периферичних суден, тахікардію і підйом систолічного і діастолічного кров’яного тиску. Нікотин (зазвичай у вигляді сульфату) використовується як інсектицид в аэрозолях і порошках. 12 Антибіотики Зазвичай антибіотиком називають речовину, яка синтезується одним мікроорганізмом і здатна перешкоджати розвитку іншого мікроорганізму. У 1929 р. випадковість дозволила англійському бактеріологу Олександру Флемінгу вперше спостерігати протимікробну активність пеніциліну. Культури стафілокока, які вирощувалися на цивильному середовищі, були випадково заражені зеленою цвіллю. Флемінг помітив, що стафілококові палочки, що знаходяться по сусідству з цвіллю, руйнувалися. У 1940 році вдалося виділити хімічна сполука, яка виробляв грибок. Його назвали пеніциліном.

ПЕНІЦИЛІН (біла пламя).

Видно його пригнічуючий вплив (темнее коло) на зростання колонії стафілококу (смуги) Химия и медицина. Первые успехи.

Одно из самых заметных достижений органического синтеза ХХ столетия — получение новых лекарственных средств. В результате многие болезни, которые раньше считались смертельными, перешли в разряд излечимых. В VI веке чума уничтожила половину населения Византийской империи, а в XIV веке только за три года — с 1347 по 1350-й — в Европе от чумы умерло 25 миллионов человек. Миллионами исчисляются жертвы гриппа 1918 года («испанки»). Синтез в лабораториях новых лекарственных средств и их последующее внедрение в медицинскую практику, вероятно, спасли от смерти на протяжении ХХ века сотни миллионов человеческих жизней. Во второй половине XIX века быстрыми темпами начала развиваться синтетическая органическая химия. Она дала людям красители, душистые вещества, лекарственные средства. Тем не менее еще в начале ХХ века число индивидуальных химических соединений, применявшихся в качестве лекарственных средств, исчислялось единицами. Начало химиотерапии — лечению болезней с применением химических препаратов — положил немецкий врач, бактериолог и биохимик Пауль Эрлих. В 1891 году он предложил применить для лечения малярии краситель метиленовый синий.

Однако это соединение не могло конкурировать с природным хинином. Позже Эрлих прославился сальварсаном, «волшебной пулей», первым эффективным средством против сифилиса. Между синтезом нового соединения и его применением в медицине иногда проходили десятилетия. С XIX века была известна сульфаниловая (п -аминобензолсульфоновая) кислота H 2 N—C 6 H 4 —SO 3 H. Впервые ее получил еще в 1845 году французский химик Шарль Фредерик Жерар. В 1908 году был получен амид этой кислоты H 2 N—C 6 H 4 —SO 2 —NH 2, а затем и его N-замещенные (по амидной группе) производные с общей формулой H 2 N—C 6 H 4 —SO 2 —NH—R, которые получили название сульфаниламидов. Но только 27 лет спустя немецкий химик Герхард Домагк выяснил, что соединения этой группы убивают многие микроорганизмы и их можно использовать для лечения ряда инфекционных заболеваний. Первым синтетическим лечебным препаратом был азокраситель красного цвета пронтозил (красный стрептоцид) H 2 N—C 6 H 4 —N=N—C 6 H 4 —SO 2 —NH 2, который синтезировали в 1932 году немецкие химики Фриц Митч и Йозеф Кларер. Домагк исследовал действие этого препарата на множестве мышей, получивших десятикратную смертельную дозу культуры гемолитического стрептококка.

Эффект был поразительным: все мыши остались живы, тогда как в контрольной группе все погибли. Это было первое в мире лекарственное средство, давшее такие прекрасные результаты. Необходимо было провести испытание на людях. Именно в это время маленькая дочь Домагка уколола себе палец. В ранку попала инфекция, образовался нарыв, и началось заражение крови. В больнице хирурги очистили нарыв, но заражение не проходило, положение становилось угрожающим. И Домагк решился испытать на дочери пронтозил. Результат не заставил себя ждать: нарыв прошел, девочка выздоровела. Средство помогало также при воспалении легких, при некоторых других болезнях. В 1939 году Домагку за открытие первого антибактериального препарата была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине. В конце 1935 года было показано: пронтозил действует не сам по себе. Лечебный эффект, как это нередко бывает, оказывает продукт его распада в организме — известный еще с 1908 года сульфаниламид H 2 N—C 6 H 4 —SO 2 —NH Его назвали белым стрептоцидом. С тех пор было синтезировано более 20 тыс. производных сульфаниламида, из которых в медицине используется лишь несколько десятков. В числе самых известных — стрептоцид, норсульфазол, сульфадимезин, этазол, сульфадиметоксин, фталазол, сульгин, бисептол; они отличаются строением радикала R в общей формуле сульфаниламидов (в ряде случаев замещается также один из атомов водорода в аминогруппе). Исключительную роль в лечении многих инфекций играют антибиотики, первый из которых был случайно открыт в 1928 году. Но синтетические лекарственные средства позволяют бороться не только с бактериальными инфекциями. После открытия транквилизирующего (нейролептического) действия элениума появились десятки близких по структуре соединений, составивших большую группу транквилизаторов (нозепам, лоразепам, феназепам, тетразепам и др.). Во многом благодаря лекарственным средствам средняя продолжительность жизни в промышленно развитых странах за последнее столетие удвоилась. Так, в Германии смертность от пневмонии, которая в 1936 году составляла 165 на 100 тысяч населения, снизилась к 1985 году в результате применения сульфаниламидных препаратов в десять раз, смертность от туберкулеза с 1930 по 1985 год уменьшилась благодаря антитуберкулезным препаратам в сто раз. В США только за период с 1965 по 1996 год удалось снизить смертность от ревматизма, атеросклероза, язвы желудка и двенадцатиперстной кишки в четыре — шесть раз. Трудности поиска. Между химическим строением лекарственного средства и его биологическим действием нет однозначной связи. Иногда малейшие изменения структуры молекулы приводят к полному исчезновению или сильному изменению биологической активности. И наоборот, нередко почти одинаковая активность наблюдается у веществ совершенно разной химической природы. Например, если в молекуле морфина — анальгетика и наркотика заменить атом водорода в одной из гидроксильных групп на метильную группу СН 3, то получится сравнительно безвредное вещество кодеин. А если оба атома водорода в гидроксильных группах заменить на две ацетильные группы СН 3 СО, получится молекула сильнейшего наркотика героина. Природный алкалоид кокаин раньше применяли для местного обезболивания. Однако кокаин обладает вредным побочным действием, поэтому в медицинской практике его давно заменили синтетическим аналогом, который назвали новокаином (то есть «новым кокаином»). Эти молекулы совершенно различны по своей структуре. Новый фармацевтический препарат получается лишь в одном случае из 25 тысяч — если действовать методом проб и ошибок. Но есть и иной принцип, который может привести к цели быстрее. Это целенаправленный синтез, включающий и накопленные за много десятилетий знания, и собственный опыт, и интуицию исследователя. Опытный специалист, взглянув на структурную формулу, с высокой достоверностью скажет, какого действия следует ожидать от этого соединения — сосудорасширяющего или, скажем, обезболивающего. Известно, какие группы и радикалы усиливают эффект, какие — ослабляюИ, тем не менее, введение в практику каждого нового фармакологического препарата требует огромных усилий множества исследователей, химиков, биологов, врачей, фармакологов; поиском новых лекарственных средств занимаются в крупнейших научных центрах во всем мире. Потому-то новые лекарства зачастую так дороги. Частная, но важная задача. В сознании обычного человека (не химика) слово «иод» ассоциируется с пузырьком, который стоит в аптечке. Напомним, что в химических текстах принято писать «иод», а в бытовых и медицинских — «йод». На самом деле в пузырьке находится не иод, а иодная настойка — 5-процентный раствор иода в смеси спирта и воды (в настойку добавляют также иодид калия; он образует с иодом хорошо растворимый трииодид KI 3). Чистый иод — твердый, напоминает с виду графит, только имеет очень специфический запах. Вот как описал иод французский химик Бернар Куртуа, который в 1811 году впервые получил его из золы морских водорослей: «Новое вещество осаждается в виде черного порошка, превращающегося при нагревании в пары великолепного фиолетового цвета. Эти пары конденсируются в форме блестящих кристаллических пластинок, имеющих блеск. Удивительная окраска паров нового вещества позволяет отличить его от всех доныне известных веществ. ». По окраске паров иод и получил свое название: от греч. iodes — фиолетовый.

Куртуа наблюдал еще одно необычное явление: твердый иод при нагревании не плавился, а сразу превращался в пар; такой процесс называется возгонкой. Но если кристаллы иода нагревать в пробирке быстро, они при температуре 113°C расплавятся, и на дне образуется черно-фиолетовая жидкость. Как правило, в биохимических процессах участвуют только «легкие» элементы, находящиеся в первой трети периодической таблицы.

Иод — чуть ли не единственное исключение из этого правила. В человеке содержится от 20 до 50 мг иода, значительная часть которого сконцентрирована в щитовидной железе. Щитовидная железа выделяет в кровь гормоны, оказывающие очень разностороннее влияние на организм. Два из них содержат иод — это тиреоидные гормоны (от греческого thyreoeides — щитовидный): тироксин (Т4) и трииодтиронин (Т3), молекула которого содержит на один атом иода меньше. С их помощью железа регулирует развитие и рост как отдельных органов, так и всего организма в целом, настраивает скорости обменных процессов. Процессы образования и гидролиза тиреоглобулина в щитовидной железе происходят непрерывно. В плазме крови оба гормона, Т4 и Т3, связываются с белками-переносчиками. Связь «белок — трииодтиронин» более слабая, и этот гормон легче достигает тканей, что объясняет его более высокую активность.

В настоящее время трииодтиронин получают синтетически, причем по строению и действию он ничем не отличается от природного. А раньше использовали препарат тиреоидин, который делали из щитовидных желез крупного рогатого скота.

Оба тиреоидных гормона, Т3 и Т4, ускоряют реакции во всех клетках органов и тканей тела, в том числе увеличивают основной обмен, потребление кислорода, способствуют расщеплению глюкозы и жиров, повышают активность ферментов, стимулируют синтез белка, рост и дифференцировку тканей, влияют на состояние нервной и сердечно-сосудистой систем, печени, почек, других органов — в организме не так уж много гормонов, обладающих таким широким спектром действия! Более того, тироксин усиливает действие других гормонов — инсулина, адреналина, глюкокортикоидов. Поэтому поддерживать постоянный уровень Т3 и Т4 в организме жизненно важно. Для профилактики гипотиреоза проводят мероприятия по дополнительному введению иода в рацион населения. Самый распространенный метод — иодирование поваренной соли. Обычно в нее добавляют иодид калия — примерно 25 мг на 1 кг. Однако KI во влажном теплом воздухе легко окисляется до иода, который улетучивается. Именно этим объясняется малый срок хранения такой соли — всего шесть месяцев. Поэтому в последнее время иодид калия заменяют иодатом KIO Кстати, это вовсе не тривиальная задача для технологов — равномерно распределить очень малое количество иода в большом объеме соли. Помимо поваренной соли иод добавляют в витаминные смеси. Есть и такая пищевая добавка, как иодказеин. Это органическое соединение — иодированный молочный белок. Его уникальность в том, что при недостатке иода печень вырабатывает ферменты, которые расщепляют молекулы иодказеина, и высвобожденный иод всасывается в кишечнике. Если же иода в организме достаточно, то эти ферменты не вырабатываются и иод выводится из организма вместе с белком, таким образом, опасность передозировки исключается. Помимо прочего, иодказеин не распадается при высокой температуре, поэтому его можно использовать для выпечки хлеба. Для обогащения тонны хлеба иодказеином достаточно всего лишь пяти граммов белка. Суточная норма иода содержится в 250 г такого хлеба для взрослого и 100 г для ребенка. Иодированные продукты не нужны тем, кто потребляет достаточно иода с пищей и водой. Потребность в иоде для взрослого человека мало зависит от пола и возраста и составляет примерно 150 мкг (0,15 мг) в сутки (однако она возрастает при беременности, усиленном росте, охлаждении). В большинстве пищевых продуктов иода очень мало.

А вот рыба, особенно морская, богата иодом: в сельди и горбуше его 40–50 мкг, в треске, минтае и хеке — до 160 (в расчете на 100 г сухого продукта). Намного больше иода в печени трески — до 800 мкг, но особенно много его в бурых морских водорослях — «морской капусте», она же ламинария: до 500 мг! В нашей стране ламинария растет в Белом, Баренцевом и Охотском морях. Кое-что про антибиотики. Все знают, что в названии «витамин С» буква С читается как русская «цВидимо, по аналогии название некогда распространенного антибиотика грамицидина С также произносят «грамицидин цеОднако это неверно: буква С в этом названии должна произноситься как «эс», от слова «советский» (можно встретить и написание «грамицидин S».) История появления этого лекарственного средства, как и многих других антибиотиков, интересна и драматична.

Когда говорят «антибиотик», чаще всего вспоминают пенициллин. Его открытие в середине ХХ века знаменовало собой новую эпоху в борьбе с болезнетворными микроорганизмами. Однако мало кто знает, что еще в начале 70-х годов XIX века врач и публицист Вячеслав Авксентьевич Манасеин и дерматолог Алексей Герасимович Полотебнов установили антибактериальные и лечебные свойства зеленой плесени. Но несовершенство химических методов не позволило в то время выделить из плесени действующее начало. В 1928 году шотландский бактериолог и биохимик Александер Флеминг (он приобрел известность еще в 1922 году благодаря открытию фермента лизоцима, см. «Химию и жизнь», 2011, № 1) заметил, что оставленная им на несколько дней культура стафилококковых бактерий покрылась плесенью. Вместо того чтобы выбросить испорченный препарат, Флеминг начал внимательно его разглядывать: он заметил, что вокруг каждого пятнышка плесени располагаются чистые области, где культура бактерий исчезла. Он понял, что в этих областях присутствует какое-то вещество, выделяемое плесневыми грибами, которое обладает сильным антибактериальным действием. Так Флеминг открыл пенициллин. Это название происходит от рода грибов Penicillum (их около 250 видов). Флеминг использовал активный раствор пенициллина для лечения ран, но выделить действующее начало в чистом виде ему тогда не удалось: антибиотик быстро терял свои свойства при любых попытках его выделения и очистки. Справедливости ради следует сказать, что в 1985 году в архивах Лионского университета была найдена диссертация рано скончавшегося студента-медика Эрнста Августина Дюшена, в которой за сорок лет до Флеминга подробно охарактеризован открытый автором препарат из плесени Penicillium notatum, активный против многих патогенных бактерий. Чистый препарат получил лишь десятилетие спустя английский биохимик Эрнст Борис Чейн, немец по происхождению, эмигрировавший из Германии в 1933 году. Он применил необычную для того времени методику сублимационной сушки: водный раствор препарата был заморожен до –40°C и при этой температуре из него в вакууме испарился лед. Полученные таким способом кристаллы пенициллина оказались стойкими и сохраняли свое действие в течение длительного времени. Исследовал терапевтические свойства очищенного пенициллина и впервые применил его в лечебных целях английский патолог австралийского происхождения Говард Уолтер Флори. Ученые, открывшие и выделившие пенициллин в чистом виде, приобрели всемирную известность: Флеминг и Флори были удостоены звания пэра Британии, стали членами научных обществ и академий разных стран, а Флори был также награжден золотой медалью имени М Ломоносова АН СССР. Флеминга даже избрали почетным вождем племени кайова в Северной Америке. В 1945 году Флеминг, Чейн и Флори получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине.

В СССР исследования микробиолога Зинаиды Виссарионовны Ермольевой (в будущем — академика АМН) увенчались в 1942 году выделением пенициллина из плесени Penicillum crustorum. После войны по разработанному Ермольевой методу было организовано производство пенициллина на заводах в разных городах страны. Ермольева также первой получила отечественный стрептомицин (в 1947 году), интерферон и некоторые другие препараты. В годы войны в работу включился американский микробиолог Зельман Ваксман. С помощью разработанных им методов он предпринял поиск микроорганизмов, вырабатывающих антибиотики (именно он ввел в употребление термин «антибиотик», от греческого слова bios — жизнь и приставки anti, означающей «противодействие»). В 1943 году он выделил из актиномицетов вида Streptomyces griseus новый антибиотик стрептомицин, который обладал широким спектром антимикробного действия. Этот препарат оказался весьма эффективным в отношении микобактерий туберкулеза, а также большинства грамотрицательных и некоторых грамположительных микроорганизмов. Стрептомицином лечили бруцеллез, чуму, другие тяжелые болезни, против которых до этого не существовало специфических средств терапии. Особенно впечатляющим было действие стрептомицина на больных туберкулезным менингитом, который ранее в 100% случаев заканчивался смертью больного в течение 20 дней. В 1942 году из культуры бактерий, обитающих на огородных почвах Подмосковья, Г. Ф. Гаузе и М. Г. Бражниковой был выделен первый оригинальный отечественный антибиотик, который назвали грамицидином. Биохимики. Н. Белозерский (будущий академик, вице-президент Академии наук) и Т Пасхина показали, что грамицидин С — белок. Чтобы установить его строение, необходимо было серьезное химическое исследование. В рамках тогдашнего сотрудничества союзников Минздрав СССР в 1944 году передал образец нового антибиотика в дружественную Великобританию, в Листеровский медицинский институт (Лондон). Там им занялся известный биохимик Ричард Синг. Вместе с группой коллег из города Лидса Синг выяснил, что грамицидин С — весьма необычный белок: его молекула не линейная, а циклическая. Оказалось также, что это очень простой белок, так как он содержит всего пять различных аминокислот, причем каждая из них повторяется в цикле дважды (для сравнения: яичный альбумин, основной компонент яичного белка, содержит 20 разных аминокислот, а его молекулярная масса в десятки раз больше, чем у грамицидина). Среди тех, кто занимался анализом кристаллической структуры грамицидина С, была Маргарет Тэтчер, будущий премьер-министр Великобритании, незадолго до этого защитившая диссертацию по химии. Поскольку микроорганизмы вырабатывают устойчивость к антибиотикам, приходится постоянно изыскивать все новые и новые препараты, а также модифицировать их или полностью синтезировать (так называемые полусинтетические и синтетические антибиотики). В настоящее время описано более шести тысяч только природных антибиотиков различного происхождения (из бактерий, грибов и актиномицетов).

Однако широко применяется только сотая их часть. Кроме них, известно более 100 тысяч (!) полусинтетических антибиотиков, однако лишь немногие из них обладают всем комплексом нужных свойств. При определении их эффективности учитывают не только антимикробную активность, но и скорость развития резистентности к ним микроорганизмов, степень проникновения действующего вещества в очаги поражения, возможность создания и поддержания в течение необходимого времени терапевтических, но безопасных концентраций в тканях больного и т Большинство антибиотиков получают микробиологическим синтезом с помощью специально разработанных питательных сред. Основные их производители — грибы актиномицеты, плесневые грибы и бактерии. Природные антибиотики, в том числе бензилпенициллин, цефалоспорин, рифамицин, используют главным образом для получения полусинтетических производных. Чисто синтетических антибиотиков немного. К ним относится широко известный левомицетин. По своему строению антибиотики принадлежат к самым разным классам химических соединений: среди них можно найти аминосахара, антрахиноны, гликозиды, лактоны, феназины, пиперазины, хиноны, пиридины, терпеноиды. Неудивительно, что антибиотиков известно так много. Вероятно, в будущем новые антибиотики с заранее заданными свойствами станут создавать в основном методами генной инженерии.

Коментарі

Популярні дописи з цього блогу

самостійна робота паралельність прямих і площин у просторі

правила безпеки під час проведення дослідів з природознавства у початкових класах

географія 7 клас практикум кобернік гдз