 |
|
Нуклеозиды (Дезоксирибонуклеозиды)
| Производные пиримидина Окончание: иДИн | Производные пурина Окончание: озин |
Тимидин
| 
2’-Дезоксиаденозин
|
2’-Дезоксицитидин
|
2’-Дезоксигуанозин
|
Нуклеотиды – составные компоненты РНК (Рибонуклеотиды)
| Окончание: ИЛОВАЯ КИСЛОТА | Окончание: ИЛОВАЯ КИСЛОТА |
УМФ
Уридинмонофосфат, Уридин-5’-ф Уридиловая кислота
| 
АМФ
Аденозинмонофосфат,
Аденозин-5’-ф, Адениловая кислота
|
 ЦМФ
Цитидинмонофосфат, Цитидин-5’-ф,
Цитидиловая кислота
|  ГМФ
Гуанозинмонофосфат, Гуанозин -5’-ф
Гуаниловая кислота
|
НАД+
Никотинамидадениндинуклеотид
|
НАДФ·H
Никотинамидадениндинуклеотид фосфат
|
 
ц-3’, 5’-АМФ ц-3’,5’-ГМФ
цАМФ цГМФ
|
 АТФ
|
УДФ-глюкуроновая кислота
|
ФАФС
3’-Фосфоаденозил-5’-фосфосульфат
|
МОДУЛЬ 3
СИНТЕТИЧЕСКИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА _ ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ПРЕПАРАТЫ, АЛКАЛОИДЫ, ВИТАМИНЫ
Раздел 13. Синтетические биологически активные вещества - лекарственные препараты
Исходный уровень знаний для усвоения темы основан на школьной
программе органической химии, разделах 1 – 12 данного пособия.
Для подтверждения компетентности в данной теме надо знать
-формулы соединений: 4-аминобензойная кислота, анестезин, новокаин, 4-аминофенол, парацетамол, фенацетин, салициловая кислота, аспирин
(ацетилсалициловая кислота), общая формула сульфаниламидного препарата, барбитуровая кислота, лекарственные препараты барбитуровой кислоты- люминал, фенобарбитал.
- химическое обоснование действия лекарственных препаратов антиметаболитов.
Ключевые слова:
Адреналин, 4-аминобензойная кислота , 4-аминофенол, антиметаболит, аскорбиновая кислота ( витамин С ) , аспирин ( ацетилсалициловая кислота), барбитураты, витамин А , кофеин, парацетамол, противоопухолевые алкилирующие препараты, сульфаниламиды, теобромин, теофиллин, фенацетин.
Содержание раздела
13.1 Современная концепция создания биоорганических соединений –
лекарственных препаратов. Особые химические требования к лекарственному веществу. Особые биологические требования к лекарственному веществу
13.2. Пути поиска и создания лекарственного препарата
13.3. Классификация лекарственных веществ
13.4. Синтез, химические и физические свойства лекарственных препаратов
13.4.1. Производные 4-аминобензойной кислоты
13.4.2. Производные 4-аминобензолсульфокислоты
13.4.3. Лекарственные средства, производные салициловой кислоты
13.4.4. Лекарственные средств, производные 4 –аминофенола
13.4.5. Лекарственные средства на основе пиридинкарбоновых кислот
13.4.6. Производные пиримидина
13.4.7. Производные пурина - кофеин, теофиллин, теобромин
13.5. Развитие химии лекарственных соединений на Урале, научная школа академика И. Я. Постовского. Совместная деятельность с медиками УГМА.
Основы теории. Приложение.
Особые химические требования к лекарственному веществу.
1. высокая степень очистки, отсутствие примесей посторонних веществ, которые могут возникнуть в процессе синтеза или очистки.
2. определенная изомерная форма (смесь энантиомеров или диастереомеров недопустима)
3. стабильность, не должно изменяться при стандартных условиях хранения.
4. доступность (пути синтеза должны быть достаточно простыми, иначе стоимость препарата будет очень высокой).
- особые биологические требования к лекарственному веществу
1. высокая активность
2. избирательность действия
3. низкая токсичность (также не должны быть токсичными продукты его превращения в организме человека )
Пути поиска и создания лекарственного препарата
1. Использование природных веществ и их аналогов.
2. Метод скринига( отсеивания).
Два варианта скрининга используются равноценно.
а) Вновь синтезированное соединение исследуют на различные виды биологической активности. При выявлении действия определенного направления начинают синтез гомологов и производных данного соединения для создания наиболее активного препарата с нужными свойствами и выявления механизма биологической активности.
б) Выбирают определенное направление биологической активности, исследуют десятки, сотни органических соединений различных классов. Выбирают наиболее активные, вновь начинают синтез гомологов и производных данного соединения для создания наиболее активного препарата с нужными свойствами и выявления механизма биологической активности.
Наибольшее развитие получили три принципа создания лекарственного препарата:
1. Заместительный - лекарственный препарат используют для восстановления или компенсации нарушений в организме: препараты- кровозаменители при кровопотере , пищеварительные ферменты животного происхождения при снижении или отсутствии секреции собственных ферментов желудочно-кишечного тракта.
2. Антиметаболический.
Антиметаболит – синтетический лекарственный препарат, структурно близкий к естественному метаболиту организма. Действие антиметаболита сопровождается блокированием биохимических реакций и прекращением развития патологического процесса.
Создание антиметаболита возможно несколькими способами:
1. Введение в природное вещество активных группировок. Природный метаболит транспортирует группировку к месту назначения, там группа вступает в химическую реакцию, связывая важные участки белков –ферментов, рецепторов мембран, нуклеиновых кислот.
2. Синтез изомера биологически активного соединения или замена функциональной группы. Обширную группу антиметаболитов представляют собой сульфаниламидные препараты. Удаление метильных групп в витамине В2 сопровождается исчезновением биологической активности. Лекарственный препарат 5-фторурацил является одновременно антиметаболитом урацила ( атом фтора вместо атома водорода) и тимина ( атом фтора вместо метильной группы).
Классификация лекарственных веществ
Классификации лекарственных веществ по единому принципу не существует. Выделяют
- по химическому принципу (строение, состав). Именно эта классификация используется в биоорганической химии,
- по фармакологическому принципу (по лекарственному эффекту-снотворные, обезболивающие),
- по механизму действия на молекулярном (клеточном) уровне
- по физиологическому значению (гормональные, витаминные препараты и т.д.),
-по лечебному применению (противотуберкулезные, противоопухолевые).
Обучающая задача 1
Для лечения туберкулеза применяют лекарственный препарат, который является гидразидом изоникотиновой кислоты. При длительных курсах лечения у пациентов наблюдаются симптомы, которые характерны при недостатке витамина РР - никотиновой кислоты. Есть ли связь между наблюдаемым явлением и строением изоникотиновой кислоты? Какой принцип действия лекарственных препаратов характерен для данного случая?
Решение
1. Запишем формулы изоникотиновой и никотиновой кислот
CООН
|
изоникотиновая кислота никотиновая кислота
2. Оба соединения содержат цикл пиридина и отличаются друг от друга положением карбоксильной группы.
3. Вспомним биологическую роль амида никотиновой кислоты: входит в состав динуклеотида НАД+, который участвует в окислитель-восстановительных реакциях в клетке. В организме человека известно около 250 ферментов, в составе которых присутствует кофермент динуклеотид
НАД+ .
4. Запишем формулу кофермента НАД+
 |
Атом азота в пиридиновом цикле изоникотиновой кислоты тоже может образовать N- гликозидную связь аналогично амиду никотиновой кислоты и участвовать в образовании подобного динуклеотида.
5. Известно, что кофермент НАД+ переносит электроны путем
присоединения иона гидрида Н- в положение 4 пиридинового цикла (указано стрелкой)
6. В молекуле изоникотиновой кислоты это положение занято карбоксильной группой, изоникотиновая кислота в составе динуклеотида не способна к транспорту электронов.
7. Изоникотиновую кислоту, в этом отношении, можно считать антиметаболитом никотиновой кислоты.