Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: XCIX Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 22 апреля 2021 г.)

Наука: Медицина

Секция: Фармацевтические науки

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Гаменюк Г.М. РОЛЬ ОБЩЕЙ И НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ В СТАНОВЛЕНИИ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ ХИМИИ КАК НАУКИ // Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. XCIX междунар. студ. науч.-практ. конф. № 4(98). URL: https://sibac.info/archive/nature/4(98).pdf (дата обращения: 01.03.2024)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

РОЛЬ ОБЩЕЙ И НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ В СТАНОВЛЕНИИ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ ХИМИИ КАК НАУКИ

Гаменюк Галина Михайловна

студент, направление «Химическая технология», Российский технологический университет «МИРЭА»,

РФ, г. Москва

THE ROLE OF GENERAL AND INORGANIC CHEMISTRY IN THE DEVELOPMENT OF PHARMACEUTICAL CHEMISTRY AS A SCIENCE

 

Galina Gamenyuk

Student, direction «Chemical technology», Russian Technological University «MIREA»,

Russia, Moscow

 

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматриваются исторические аспекты значения общей и неорганической химии в становлении фармацевтической химия как науки.

ABSTRACT

This article examines the historical aspects of the importance of general and inorganic chemistry in the development of pharmaceutical chemistry as a science.

 

Ключевые слова: неорганическая химия, фармацевтическая химия, химические элементы.

Keywords: inorganic chemistry, pharmaceutical chemistry, chemical elements.

 

В наше время очень остро встает вопрос создания новых высокоэффективных лекарственных средств в связи с появлением новых заболеваний, получивших широкое распространение в мире (злокачественные опухоли (рак), коронавирус (SARS-CoV-2) и другие). Поэтому фармацевтическая химия имеет огромное значение в современной медицинской практике.

Термин «фармацевтика» в переводе с греческого языка означает «лекарственное средство» [5, с.575].

Фармацевтическая химия является наукой, изучающая строение и состав лекарственных веществ, способы их получе­ния; влияния отдельных особенностей строения молекул лекарственных веществ на организм человека. Остановимся более подробно на истории становления фармацевтической химия с точки зрения общей и неорганической химической практики.

Алхимия является донаучным периодом в развитии фармацевтической химии, начавшийся в Александрии в III - IV веках н.э. и продолжавшийся в Западной Европе до начала XVI века.

Алхимики использовали для создания лекарственных средств, производные ртути (Hg), меди (Cu), мышьяка (As), сурьмы (Sb), цинка (Zn), железа (Fe), и других. Однако данные препараты часто оказывались токсичными для организма человека. Например, мышьяк (As) и многие его соединения высокотоксичные, вызывающие онкологические заболевания(рак). Рассмотрим с точки зрения свойств соединение мышьяка – оксид мышьяка (III) As2O3, который не имеет окраски и запаха, малорастворим в воде, но в воде проявляет свои токсические свойства, что симптомы отравления у человека сходны с заболеванием холеры [3, с. 45].

При этом алхимики сохранили огромный экспериментальный материал для становления фармацевтической химии. Были разработаны методы получения и очистки веществ (перегонка, осаждение, возгонка, и др.); были получены важнейшие химические вещества (неорганические (например, H2SO4 – серная кислота, и др.) и органические (C6H8O7 –лимонная кислота, и др.) кислоты, спирт (C2H5OH – этанол)). Среди алхимиков стоит отметить известных ученых того периода такие, как Гален, Авиценна и другие [2, с. 67].

Так, известный таджикский ученый-энциклопедист Авиценна (настоящее имя – Ибн Сина) (X-XI),считающийся по праву основателем фармации,  обобщил в пяти томах «Канона врачебной науки» (1012-1024)  результаты греческой, арабской и индийской медицины, описав около 1000 лекарственных средств растительного, животного и  минерального происхождения, многие из которых используются в наше время [3, с. 56]. Например, бобровая струя, камфора (C10H16O), свинец (Pb), ртуть (Hg), золото (Au) и другие.

Впервые взаимосвязь химии и фармацевтического дела упоминалась в периоде иатрохимии (XV-XVI). Так швейцарский врач и химик Филипп Ауреолл Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм (1493-1541), известный под псевдонимом Парацельс, считал целью химии защиту здоровья с помощью лекарственных средств. Суть концепции Парацельса основывалась на том, что все процессы в организме человека являются сложными химическими превращениями [3, с. 13]. Парацельс изучил воздействие на организм многих веществ минерального и растительного происхождения, усовершенствовав ряд приборов для анализа. Поэтому он для лечения применял химические соединения различных металлов (ртути (Hg), меди (Cu), сурьмы (Sb), свинца (Pb), железа (Fe), мышьяка (As), и др.) [2, с. 71]. Например, Парацельс впервые применил ртуть (Hg) в лечении сифилиса, чем и еще прославился швейцарский врач. Он также считал себя оппонентом Клавдия Галена в практической сфере получения лекарственных средств [2, с. 74]. Однако Парацельс усовершенствовал операцию извлечения действующего вещества из растительного сырья путем обработки различными растворителями, из-за чего появилось понятие квинтэссенция [2, с. 81]. Экстракты и настойки, способ приготовления которых разработал великий швейцарский ученый, до сих пор получают специальными приборами в наше время.

Развитие фармацевтической химии как науки в период XVIII века ознаменовалось рядом широких открытий, которые повлияли на развитие фармацевтической и неорганической химии.

Вторая половина XVIII века – период появления первой химической теории – теории «флогистона» (кислорода(O2)). Согласно этой теории, процессы горения и окисления сопровождаются выделением особого вещества – «флогистона». Создателями этой теории являются И. Бехер (1635-1682) и Г. Шталь (1660-1734) [1, с. 28]. Однако она имела ошибочные положения, но способствовала формированию химической науки.

У данной теории были противники, из-за чего появилась кислородная теория, оказавшейся могучим толчком в развитии химической мысли. Кислород впервые выделил шведский ученый-фармацевт К. Шееле (1742-1786), достижением которого вдобавок было открытие хлора (Cl2) (нагревание минерала пиролюзита (MnO2) c концентрированной соляной кислотой (HCl): MnO2 + 4HCl(конц.) => Cl2 г   + MnCl2 + 2H2O), глицерина (C3H8O3), ряда органических кислот и других веществ [1, с. 46].

А французский фармацевт Л. Воклен (1763-1829) открыл новые химические элементы – хром (Cr) в 1797 году (в минерале крокоите(PbCrO4))и бериллий (Be) ( в минерале берилле ( Al2[Be3(Si6O18)])) в 1798 году [2, с. 30].

Немецкий химик М.Г. Клапрот открыл три новых химических элемента в виде соединений – уран (UO3- окись урана (VI))(1789), цирконий (ZrO2 – диоксид циркония)(1789),титан (TiO2-минерал рутил)(1795) [2, с. 32].

Нельзя забывать и о наших великих соотечественниках. В частности, русский ученый Т.Е. Ловиц (1757-1804) сделал открытие адсорбционной способности угля (C) в 1785 г., предложив способ очистки винной кислоты (HOOCCH(OH)CH(OH)COOH), воды, этилового спирта(C2H5OH) [2, с. 35]. Он в 1798 открыл явления пресыщения и переохлаждения растворов, внедрил микрохимический анализ в фармацевтическую практику [2, с. 38].

Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765), который  являлся по праву  гением того времени, сделавшим большое количество грандиозных открытий в различных сферах науки в своей работе «Слово о пользе химии»(1751) определил роль химии в медицине и фармации следующим образом: «… Медик без довольного познания химии совершенен быть не может; от одной почти химии уповать должно на дополнения и исправления врачебной науки… Химия может установить наличие в тех или иных телах целебных свойств, поскольку их причина лежит в частях, недоступных остроте зрения…» [4, с. 345]. Он заметил то, что только с помощью химии можно получать полезные лекарственные средства как из растительного, так и минерального сырья. М.В. Ломоносов также исследовал явление кристаллизации из растворов, зависимость растворимости от температуры и другие явления, широко применяемые в современной фармации и аптечной практике [7, с. 55].

В XIX веке неорганическая химия и фармация развивались с большим размахом благодаря великим ученым того времени.

Так русский ученый-химик В.М. Севергин издал две книги: «Способ испытывать чистоту и неподложность химических произведений лекарственных» и «Способ испытывать минеральные воды» в 1800 году, являющиеся первыми отечественными пособиями в области исследования и анализа лекарственных веществ. Предложенный В.М. Севергиным порядок и план изучения лекарств незначительно поменялся и применяется в нынешнее время при создании Государственных фармакопей. Он разработал научную основу не только фармацевтического, но и химического анализа в России [7, с. 68].

Русский ученый А.П. Нелюбин (1785-1858) впервые сформулировал научные основы фармации, провел ряд практических исследований в сфере фармацевтической химии, создал приборы для получения эфира и для испытания мышьяка (As), описал устройство и оборудование аптек (рецептурный зал, материальная комната, лаборатория и т.д.) [7, с. 72].

А.А. Воскресенский со своими учениками провел ряд исследований, которые привели к открытию алкалоида теобромина(C7H8N4O2) [6, с. 23].

Мировую известность приобрел Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907) – величайший ученый, одна из главных заслуг которого является создание Периодического закона и Периодической системы химических элементов в 1869 году, позволяющего предсказать свойства как известных, так и неоткрытых на то время химических элементов и их соединений.

В своей обширной научной деятельности Д.И. Менделеев также занимался фармацией. В 1892 году он высказал мысль о необходимости «устройства в России заводов и лабораторий для производства фармацевтических и гигиенических препаратов» для того, чтобы освободиться от импорта [7, с. 75].

Русский врач Д.Л. Романовский в 1891 году изложил основной принцип химиотерапии: «идеальное лекарство – вещество, которое наносит наименьший вред больному, но в то же время максимально разрушает причину заболевания» [3, с. 41].

Среди европейских ученых стоит отметить, например, британского ученого Г. Деви (1778-1829), выявившего наркозное действие закиси азота (N2O-веселящий газ) в 1800 году [2, с. 50].

В 1867 году английский ученый Дж.Листер (1827-1912) сформулировал теорию об антисептике как способе предупреждения заражения и лечения инфицированных ран воздействием на патогенные микробы химическими средствами [2]. В роли антисептических средств при раневых инфекциях стали применять спирт, раствор азотнокислого серебра (AgNO3-нитрат серебра, прижигающее, противовоспалительное средство при малых концентрациях), сулему (HgCl2-хлорид ртути (II)), хлорную воду и т.п. [2, с. 60]

Французский фармацевт Б. Куртуа (1777-1836) нашел йод(I2) в морских водорослях в 1811 году [2, с. 54].

Немецкий ученый К.Ф. Мор (1806-1879) получил двойную сернокислую соль железа и аммония (FeSO4*(NH4)2SO4*6H2O – соль Мора для увеличения содержания железа в организме больного) [2, с. 58].

В 1885 году русский аптекарь А.В. Пель (1850-1908) при приготовлении растворов для инъекций предложил применять гранулы, содержащие небольшое количество антисептических средств (стирол(C8H8), бензальдегид(C7H6O), тимол (C6H3CH3(OH)C6H7), а также использовать антисептики для предохранения от брожения водных извлечений (в создании лечебных сывороток) [2, с. 59].

XX век представляет собой бурный период развития науки и техники, в том числе и химических дисциплин.

В дореволюционной России систематические исследования в сфере фармации почти не проводились. Заводы, фабрики и лаборатории при аптеках производили настойки, экстракты, мази, таблетки, пластыри. Например, перекись водорода (H2O2), хлорид натрия (NaCl как средство для остояния организма в случае обезвоживания, и т.д.), азотнокислое серебро (AgNO3-нитрат серебра), железный купорос голубовато-зеленый или гептагидрат сульфата железа (II) (FeSO4*7H2O), медный купорос синий или пентагидрат сульфата меди (II) (CuSO4*5H2O) [3, с. 59].

П. Кох во время операцийдля дезинфекции тканей применял раствор хлорной ртути, а Стреттон в 1909 году открыл дезинфицирующие свойства спиртового раствора йода 5% (йод(5 г); калий йодид (KI-2г);вода и спирт (100 мл)) [8, с. 40]. Так открытие веществ, которые способны были уничтожать разнообразных микробов, вызывающих различные инфекционные заболевания, нагноение ран и общее заражение крови (сепсис), в окружающей среде, легло в основу метода дезинфекции.

Среди европейских научных деятелей можно выделить немецкого ученого П. Эрлиха, заслуга которого является синтез сальварсана (C12H14N2Cl2As2)- мышьяк-содержащего соединения в борьбе с сифилисом в 1910 году [3, с. 61]. Это обусловило появление концепции химиотерапии: не просто возможность применять химические вещества для лечения патологий, но необходимость модификаций структур предполагаемых лекарственных соединений с тем, чтобы максимально эффективно воздействовать на пораженный орган. Эта концепция стала отправной точкой в поиске медикаментов в фармацевтической химии.

В 1912 году Д. Хевеши и А. Панет выяснили, что химическим способом разделить свинец (Pb) и радий (Ra) невозможно, так как это не отдельные элементы, а изотопы одного и того же элемента – свинца. Отличительной особенностью радия является то, что радиоактивен, а его изотопы – радионуклиды [8, с. 48]. Радионуклиды в последние десятилетия 20-го века используются для создания радиофармацевтических препаратов, т.е. химические соединения, содержащие в своей молекуле радионуклид, и применяемые для введения в организм человека с целью диагностики, дав тем самым толчок для развития целого направления фармации радиофармацевтической химии.

В 1920 году был организован научно-исследовательский химико-фармацевтический институт, в котором разрабатывались новые лекарственные препараты и усовершенствовались методы их анализа. Например, противомалярийные и противотуберкулезные препараты, анестезирующие и другие лекарственные средства [3, с. 65].

В 50-е года прошлого века появляются первые психотропные препараты, пероральные диуретики, противодиабетические медикаменты.

Десятилетие спустя создаются первые транквилизаторы, иммунодепрессанты, противовирусные лекарства. Например, мепробамат (C9H18N2O4), амантадин (C10H17N) и другие. [8, с. 57]

В 1980-е гг. изучаются натрийуретический фактор, активаторы и блокаторы калиевых каналов, проводится поиск веществ, имеющих влияние на когнитивные функции [2, с. 35].

В настоящее время фармацевтическая химия бурно развивается благодаря накопленным научным знаниям в области общей и неорганической химии, что привело к развитию медицины и усовершенствованию способов лечения людей от многих заболеваний.

 

Список литературы:

  1. Беляев В.А. Федота Н.В., Горчаков Э. В.  Фармацевтическая химия: учебно-методическое пособие. Севастополь: АГРУС Севастопольского гос. Аграрного  ун-та,2013. - 160 с.
  2. Егоров В.А., Абдулманова Е.Л. История фармации: учебное пособие для студентов фармацевтического факультета. Самара: ООО «Офорт», ГОУВПО «СамГМУ» изд-е 2-е, 2004 г. -180 с.
  3. Логинова Н.В., Полозов Г.И. Введение в фармацевтическую химию-Мн.: Электронная книга БГУ, 2004.-130 с. [электронный ресурс] -Режим доступа - URL:  http://anubis.bsu.by/publications/elresources/Chemistry/Loginova.pdf.  (Дата доступа 11.04.2021г.).
  4. Ломоносов,  М. В.Слово о пользе химии, в публичном собрании императорской академии наук сентября 6 дня 1751 года говоренное Михайлом Ломоносовым // Ломоносов М. В. Полное собрание сочинений / АН СССР. - М.: 1950-1983.- Т. 2: Труды по физике и химии, 1747-1752 гг.  -  М.; Л.: АН СССР, 1951. -  С. 345-369. .- [электронный ресурс] - Режим доступа - URL:  http://feb-web.ru/feb/lomonos/texts/lo0/lo2/lo2-345-.htm(Дата доступа 11.04.2021г.)
  5. Михайлова, И.В. Кузьмичева Н.А., Карманова Д.С, Воронкова И.П., Чеснокова Л.А.  Основы фармацевтической химии // Международный журнал экспериментального образования. – 2015. – № 12-4. – С. 574-578.
  6. Биглов Р.Р. Очерки истории МИТХТ. М.: Издательско-полиграфический центр МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2010. - 171 с.
  7. Самойлов В.О. История российской медицины: учебник М.: Эпидавр, 1997. –481 с.
  8. Сбоева С.Г. Летопись фармации ХХ век.: учебник / С.Г. Сбоева.  М.: ВНОФ, 2000. –523 с.
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом
CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.