Секция Химия. Экология



Скачать 220.03 Kb.
Дата01.01.2013
Размер220.03 Kb.
ТипДокументы
Школьная конференция научно исследовательских и творческих работ обучающихся “Шаг в будущее”

Секция Химия. Экология





Давыдова Виктория и Адрианова Анна
Средняя общеобразовательная школа п. Опытный,

11 «в» класс

Научный руководитель:

Егорова Наталия Станиславовна,

учитель химии

СОШ п. Опытный

Цивильского района
п. Опытный, 2008
ОГЛАВЛЕНИЕ



Секция Химия. Экология 2

2

ВВЕДЕНИЕ 4

ЭЛЕМЕНТЫ НОМЕНКЛАТУРЫ ОПТИЧЕСКИХ ИЗОМЕРОВ 4

ФАРМАКОКИНЕТИЧЕСКИЕ РАЗЛИЧИЯ В ДЕЙСТВИИ ОПТИЧЕСКИХ ИЗОМЕРОВ 7

ФАРМАКОДИНАМИЧЕСКИЕ РАЗЛИЧИЯ ОПТИЧЕСКИХ ИЗОМЕРОВ 8

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 11

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 2

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 2


ВВЕДЕНИЕ


Механизм действия биологически активных веществ обычно заключается в их соединении со специфическими рецепторами. Рецепторы можно рассматривать как участки клеточных мембран, содержащие сложные органические молекулы, чувствительные к определенным веществам. Каждый рецептор обладает характерной пространственной структурой участка, взаимодействующего с биологически активным веществом, и их структуры должны соответствовать друг другу по принципу ключ-замок. У большинства лекарственных препаратов существует тесная взаимосвязь между пространственной структурой и фармакологической активностью, то есть стереоспецифичность действия [1-4].

Многие синтетические лекарственные препараты существуют в виде смеси двух, а часто и большего числа пространственных изомеров, отличающихся своим биологическим действием. Последствия таких различий не всегда безопасны. Распознавание стереоизомеров вводимого в организм вещества может осуществляться на разных стадиях: при связывании с ферментами и рецепторами, при транспорте через мембраны, в процессах поглощения в клетках и распределения между тканями. Все эти процессы изучает фармакокинетика. Фармакокинетика - изучение всасывания, распределения, метаболизма и выделения лекарственных веществ и сопоставление результатов этих исследований с фармакологическим эффектом. Фармакодинамика - количественная оценка биологического и терапевтического действия лекарственных веществ.

Выявление фармакокинетических и фармакодинамических особенностей отдельных изомеров открывает перспективные направления совершенствования уже известных лекарственных средств.
Лишь 15% синтетических препаратов, находящихся на европейских рынках, производится в виде отдельных стереоизомеров, остальные 85% представляют собой смеси изомеров [4]. В то же время современные методы позволяют получать в чистом виде конкретные изомеры и выбирать из них те, которые обладают наиболее выраженными эффектами и (или) наименьшей токсичностью [2, 3].

Цель нашей работы: рассмотреть влияние оптической изомерии на фармакологическую активность лекарственных препаратов.

Исходя из цели, были поставлены следующие задачи:

  1. Рассмотреть виды оптических изомеров

  2. Исследовать фармакокинетические различия в действии оптических изомеров

  3. Определить фармакодинамические различия оптических изомеров

  4. Выявить различные оптические изомеры среди лекарственных препаратов, используемых в МУЗ «Цивильская ЦРБ»

Мы предполагаем, что оптическая изомерия сказывается на свойствах лекарственных препаратов, поэтому объектом наших исследований являются пространственные изомеры медикаментов.
Методика исследований

  1. Ознакомиться с инструкциями по применению лекарственных препаратов и химические названиями медикаментов

  2. Сбор информации о химической формуле лекарственных средств по упаковочным материалам

  3. Выявление стереоизомеров и составление их структурных формул

  4. Выявление физических и химических свойств оптических изомеров

ЭЛЕМЕНТЫ НОМЕНКЛАТУРЫ ОПТИЧЕСКИХ ИЗОМЕРОВ


Прежде чем перейти к обсуждению связи стереоизомерии и фармакологической активности, рассмотрим общие принципы изображения и номенклатуры оптических изомеров. Вопросы оптической изомерии на основе представлений об операциях симметрии с привлечением теории графов частично рассмотрены в статье профессора Л.П. Олехновича [5].

Оптическая изомерия наблюдается у веществ, проявляющих оптическую активность, то есть способных вращать плоскополяризованный световой луч. Вещества, отклоняющие плоскость поляризации луча вправо, называются правовращающими, влево - левовращающими. Для того чтобы вещество было оптически активным, требуется выполнение единственного условия - молекула не должна иметь ни центра, ни плоскости симметрии. В простейшем случае это определяется наличием в молекуле так называемого асимметрического (хирального) атома. Существуют оптически активные молекулы и без асимметрического атома углерода [5], однако мы их рассматривать не будем. Термин "хиральность" происходит от английского слова "chirality" (от греч. ceir - рука), предложенного Кельвином в конце XIX века.

Асимметрическим атомом может служить sp3-гибридный атом углерода, в тетраэдрическом окружении которого все четыре заместителя отличны друг от друга (на схеме 1 приведена структура аминокислоты аланина, асимметрический атом здесь и далее отмечен звездочкой).

Нетрудно заметить, что совместить структуру а и ее зеркальное отражение б в пространстве невозможно, так как даже при повороте молекулы б на 180? относительно вертикальной оси заместители H и NH2 не совпадут, поскольку H будет располагаться в случае б ' впереди плоскости листа, а в случае а за ней, а NH2 наоборот.

Для изображения оптических изомеров существует другой, менее наглядный, но более удобный способ, предложенный Э. Фишером. Рассмотрим переход от объемных структур к проекциям Фишера (схема 1).

Для написания проекционной формулы тетраэдр располагают так, чтобы одно его ребро (в данном случае Н-NH2) было повернуто к наблюдателю и занимало горизонтальное положение, а противоположное ребро (COOH-СН3) приняло вертикальное положение. Видимую при таком положении картину переносят на бумагу и получают соответствующие проекционные формулы (I и II ). Пользуясь этими формулами, надо всегда иметь в виду, что связанные вертикальной линией заместители находятся за плоскостью чертежа, а связанные горизонтальной - Н и NH2 - выступают вперед. Сам асимметрический атом углерода находится в плоскости чертежа на кажущемся пересечении обеих линий.

Поскольку формы a и б относятся друг к другу как предмет к своему зеркальному изображению, такие оптические изомеры называют зеркальными изомерами или энантиомерами. Термины "энантиомеры" и "оптические изомеры" не являются синонимами, поскольку возможны и такие оптические изомеры, которые не являются энантиомерами. В соединениях, имеющих два асимметрических атома углерода (например, винные кислоты, схема 2), максимальное число оптических изомеров равно четырем, поскольку общее число оптических изомеров определяется формулой 2n, где n - число хиральных центров.

На первый взгляд структуры в и г, а также д и е зеркально отображаемы, то есть являются энантиомерами. Однако нетрудно заметить, что структуры в и г представляют собой одно и то же, поскольку заместители в верхней и нижней частях молекулы одинаковы (СООН). Таким образом, реальное число оптических изомеров в данном случае равно трем. При этом изомеры д и е являются энантиомерами, а форма в(г) не является энантиомером по отношению ни к одной из них. Оптические изомеры, не являющиеся зеркальным отражением друг друга, называют диастереомерами. В данном случае диастереомерны пары в(г)-д и в(г)-е. Диастереомеры обычно отличаются по физическим свойствам, тогда как энантиомеры всегда имеют одинаковые температуры плавления, растворимость и величину оптического вращения (но с противоположным знаком).

Луи Пастер, впервые осуществивший разделение винных кислот на оптические изомеры, назвал правовращающую кислоту (dextro - правый) D-винной кислотой, а левовращающую (laevo - левый) L-винной кислотой. Позднее за основу при определении D- или L-конфигурации оптических изомеров был взят глицериновый альдегид (схема 2).

Конфигурацию правовращающего глицеринового альдегида по аналогии с винными кислотами Пастера условились обозначать буквой D, левовращающего - L. Направление вращения и конфигурация вещества не всегда совпадают. Поэтому ошибочно отождествлять принадлежность вещества к D-ряду с определенным направлением вращения светового луча, которое однозначно может быть определено только экспериментально.

Таким образом, присутствие в названии изомера приставки D(L) означает лишь конфигурацию его асимметрического центра, аналогичную D-глицериновому альдегиду, а направление вращения указывается дополнительно с помощью соответствующего знака. Например, D-(+)-глицериновый альдегид - правовращающий глицериновый альдегид; D-(-)-молочная кислота - левовращающая молочная кислота с конфигурацией асимметрического центра, аналогичной D-глицериновому альдегиду.

Поскольку D,L-классификация оптических изомеров носит относительный характер, Р. Кан, К. Ингольд и В. Прелог в 60-70-х годах разработали так называемую R,S-номенклатуру оптических изомеров, позволяющую определить их абсолютную конфигурацию, основанную на рассмотрении расположения заместителей у асимметрического атома с учетом их старшинства (схема 3).

Правила старшинства учитывают прежде всего массы атомов, соединенных с асимметрическим центром, а при их равенстве - массы атомов, соседних с ближайшими к асимметрическому центру. Для того чтобы описать конфигурацию в R,S-системе, асимметрический тетраэдр рассматриваемого соединения располагают в пространстве таким образом, чтобы самый младший заместитель (для аланина на схемах 1, 3 - водород) находился в наиболее отдаленном от наблюдателя углу. Конфигурация будет определяться тем, как располагаются остальные три заместителя на грани тетраэдра, обращенной к наблюдателю. Если в порядке уменьшения старшинства они располагаются по движению часовой стрелки (б ), то конфигурацию обозначают буквой R (rectus- правый), в противном случае (а) - к S-ряду (sinister - левый).

При наличии в молекуле не одного, а нескольких хиральных центров направление вращения определяется суммарным эффектом при каждом из них. В молекуле с двумя асимметрическими центрами, имеющими одинаковые заместители, но различными по их взаимному расположению, оптическая активность как бы теряется, потому что луч, отклоненный в одну сторону на определенную величину первым центром асимметрии, отклоняется ровно настолько же в противоположную следующим центром. Оптический изомер с такого рода "вырожденной" активностью называется мезо-формой (схема 2, в или г). Причиной того, что в растворе оптически активного соединения не наблюдается оптической активности, может быть также и одновременное присутствие в нем равных количеств право- и левовращающего изомера. Такая смесь называется рацемической.

ФАРМАКОКИНЕТИЧЕСКИЕ РАЗЛИЧИЯ В ДЕЙСТВИИ ОПТИЧЕСКИХ ИЗОМЕРОВ


Одной из причин различной физиологической активности стереоизомеров лекарственных препаратов являются различия в их проникновении в организм. Эти различия могут быть связаны как с особенностями строения и свойствами биологических мембран, которые сами построены из оптически активного, асимметрического материала, так и с наличием в мембранах специальных систем, осуществляющих перенос метаболитов через мембраны. Известны стереоспецифические транспортные мембранные системы, при действии которых концентрация L-аминокислот внутри клеток повышается примерно в 500 раз по сравнению с окружающей средой. D-аминокислоты этими системами не транспортируются. Левовращающая форма сарколизина (схема 4) активна при лечении некоторых видов опухолей, правовращающая неактивна, поскольку благодаря аминокислотной природе (препарат является производным фенилаланина) L-сарколизин проникает через мембраны с помощью систем активного транспорта L-аминокислот в отличие от D-сарколизина.

Процессы поглощения и связывания лекарственных веществ тканями также являются в своей основе стереоспецифичными, хотя в меньшей степени, чем прямое действие вещества на рецептор. Так, при действии на поверхность изолированного сердца крысы равными концентрациями изомеров адреналина (схема 4) соотношение (-)-изомера к его (+)-изомеру внутри сердца составляет уже 11 : 1.

На пути к рецептору лекарственное вещество может взаимодействовать с ферментами, также действующими стереоизбирательно. Так, например, L-гиосциамин (схема 4) полностью расщепляется с помощью фермента, содержащегося в плазме и некоторых органах кролика. В то же время данный фермент, получивший название L-гиосциаминэстеразы, не влияет на D-изомер гиосциамина.

Клиническое значение избирательного метаболизма энантиомеров зависит от различий в силе их действия и токсичности. Если предположить, что два энантиомера лекарственного препарата в рацемической смеси обладают одинаковой активностью, не имеет большого значения, который из них метаболизируется первым. Однако если энантиомеры отличаются силой действия и вызываемыми нежелательными побочными явлениями, то факт быстрого метаболизма имеет большое значение.

Метаболизм или обмен веществ - совокупность всех ферментативных реакций, протекающих в организме. Типичным примером, подтверждающим это, являются наблюдения за стереоизбирательным метаболизмом верапамила (схема 4), применяемого при сердечных заболеваниях, во время его первого прохождения через печень. L-Изомер, который фармакологически в 8-10 раз активнее D-изомера, быстрее метаболизируется в печени. Значительные расхождения в биотрансформации энантиомеров приводят к их различным концентрациям в плазме крови. Отношение изомеров D / L в плазме равно 5 при пероральном (через рот) приеме верапамила и только 2 при внутривенном введении, когда препарат попадает в кровоток, минуя печень. Этот факт в значительной степени объясняет большую разницу между оптимальными пероральными (80-160 мг) и внутривенными (5-10 мг) дозами верапамила.

У некоторых оптически активных препаратов, применяемых в виде рацемата, может происходить взаимодействие с другими лекарственными средствами, заключающееся в том, что эти средства избирательно тормозят метаболизм одного из энантиомеров. При различной биологической активности энантиомеров это может приводить как к изменению силы действия препарата, так и к нежелательным побочным явлениям. Типичным примером является антикоагулянт варфарин (схема 4), применяемый в медицине в виде рацемата. Широко известно усиление антикоагулянтного действия варфарина некоторыми противовоспалительными препаратами. Чаще всего им приписывают способность вытеснять варфарин из связи с белками плазмы крови. Однако есть и другая причина, а именно избирательное влияние таких препаратов на биотрансформацию стереоизомеров варфарина. L-Изомер варфарина - соединение, обладающее в 5 раз более сильным антикоагулянтным действием, чем D-изомер. Противовоспалительные препараты избирательно тормозят метаболизм лишь L-варфарина и, следовательно, селективно повышают концентрацию именно этого изомера в плазме.

ФАРМАКОДИНАМИЧЕСКИЕ РАЗЛИЧИЯ ОПТИЧЕСКИХ ИЗОМЕРОВ


Часто один из энантиомеров (эвтомер) значительно более активен по сравнению с другим, действующим слабее или не действующим вообще (дистомер). Отношение активности эвтомера к дистомеру называется эвдисмическим и является мерой стереоизбирательности данного соединения. Чем больше данное отношение, тем сильнее биологическая активность лишь одного оптического изомера. Особенно отчетливо это видно тогда, когда центр оптической асимметрии находится в том месте молекулы, которое отвечает за ее взаимодействие с рецептором (так называемое правило Пфейффера) [4].

Основная фармакологическая активность рацемических лекарственных препаратов обычно связана с действием лишь одного энантиомера. Второй или обладает менее выраженной активностью, или совсем неактивен, или проявляет другие фармакологические эффекты. Известны примеры использования в терапевтической практике рацемических препаратов, когда один из стереоизомеров обладал сильным токсическим эффектом, что приводило к трагическим случаям. Например, левовращающий изомер препарата талидомида является мощным транквилизатором, а присутствующий в смеси в равных количествах правовращающий обладает тератогенным действием, то есть приводит к появлению уродств у новорожденных.

Изучение активности стереоизомеров на изолированных тканях исключает влияние проникновения и распределения и позволяет оценить эффективность стереоизомерных веществ в их реакции с рецептором. Взаимодействие асимметричной, достаточно сложной молекулы лекарственного вещества с еще более сложной структурой активного центра рецептора, осуществляемое по типу ключ-замок, определяется, несомненно, их контактом в целом ряде точек. При этом в структурах вещества и рецептора могут существовать как точки связи, так и точки взаимного отталкивания. Очевидно, что существование первых обусловливает сродство вещества к рецептору. Наличие вторых может влиять на сродство, поскольку взаимное отталкивание каких-то групп вещества и рецептора может способствовать специфическому изменению конформации последнего.

Если представить себе, что основные силы взаимодействия асимметрично построенной молекулы лекарственного вещества с активным участком рецептора (или фермента) сосредоточены минимум в трех точках, как это показано на схеме 5, то два оптических антипода вещества могут одинаково ориентировать в отношении данной поверхности только две из трех групп, участвующих в процессе.

Различная ориентация третьей группы лучше всего может объяснить различие в биологической активности оптических изомеров, причем в зависимости от степени участия этой группы в процессе взаимодействия с рецептором влияние оптической изомерии будет выражено в большей или меньшей степени.

Если вещество взаимодействует с рецептором лишь в двух точках, то разницы в биологической активности его оптических изомеров ожидать не приходится. Однако если третья группа в одном изомере пространственно препятствует контакту вещества с рецептором в двух других точках, то и в этом случае различие между оптическими антиподами должно иметь место. Например, из двух оптических изомеров адреналина (схема 5) только у одного все три группы ориентированы таким образом, что они могут соединяться с соответствующими группами рецептора. В этом случае будет наблюдаться максимальная фармакологическая активность, соответствующая D-(-)-адреналину. У L-(+)-адреналина спиртовая гидроксильная группа ориентирована неправильно по отношению к поверхности рецептора, и данная молекула может взаимодействовать с рецептором только в двух точках. Поэтому природный D-(-)-адреналин обладает в десятки раз большей фармакологической активностью, чем синтезированный искусственно L-(+)-изомер.

Из обширной группы опиоидных аналгетиков выраженной стереоселективностью обладает морфин:

Абсолютная конфигурация этого алкалоида полностью установлена несмотря на наличие в его молекуле пяти асимметрических атомов углерода (С5 , С6 , С9 , С13 и С14). Такое количество асимметрических атомов теоретически допускает возможность существования 32 оптических изомеров морфина. Однако ограничения, которые налагаются мостиковой этиламиновой цепочкой, создающей кольцевую систему (С9-С13), приводят к тому, что морфин существует лишь в виде 16 оптических изомеров. Все эти изомеры были получены и исследованы. В морфиновых алкалоидах определена не только конфигурация всех центров асимметрии, но также и знаки вращения последних. Анализ показал, что С5 , С6 и С9 являются левовращающими центрами, а С13 и С14 - правовращающими.

Морфин и близкие алкалоиды - яркий пример влияния пространственной конфигурации на физиологическую активность соединений. Морфин, содержащийся в естественном растительном сырье, является одним из левовращающих изомеров. Введение этого препарата животным и человеку вызывает сильную и продолжительную аналгезию. Синтезированный правовращающий изомер морфина полностью лишен каких бы то ни было аналгетических свойств.

Интересные данные по различной активности стереоизомеров (табл. 1) получены для известного местноанестезирующего препарата - кокаина, для которого возможно существование восьми оптических изомеров. Соответственно были получены четыре рацемические формы кокаина: кокаин, псевдококаин, аллококаин и аллопсевдококаин.

Из табл. 1 видно, что стереоизомеры кокаина обладают различным по величине местноанестезирующим действием, причем наиболее активным является (-)-кокаин. Наиболее токсичным среди данных препаратов является рацемический аллококаин, а наименее - (+)-кокаин. При изучении оптических изомеров псевдококаина было обнаружено, что наиболее активным является (+)-изомер, применяемый в практике под названием псикаина.


ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ


В ходе проведения работы мы ознакомились со 117 инструкциями лекарственных препаратов, из которых 10 могут иметь оптические изомеры. Циннаризин может иметь геометрический изомер, 9 лекарств (амоксициллин, ампициллин, аскорбиновая кислота, глюкоза, доксициклин, ментол, эомицин, кавинтон, верапамил) имеют оптические изомеры – энантиомеры или диастереомеры.

Все лекарственные препараты, имеющие оптические изомеры являются синтетическими, лишь амоксициллин – полусинтетический.

Антибиотиков среди их четыре – амоксициллин, ампициллин, доксициклин, эомицин, два блокатора кальциевых каналов – верапамил, циннаризин. Аскорбиновая кислота является витамином, глюкоза- заменитель плазмы, один корректор нарушения мозгового кровообращения – кавинтон, антисептик – ментол.

Практически все изомерные лекарственные препараты хорошо растворяютяс в воде, кроме кавинтона, ментола, циннаризина и эомицицина – плохо и мало растворимы в воде.

В этиловом спирте такие препараты растворяюся лучше – 8, плохо растворим – циннаризин, не растворим – верапамил.

L-Изомер, который фармакологически в 8-10 раз активнее D-изомера, быстрее метаболизируется в печени.

Оптические изомеры – лекарства

Наименование

Амоксициллин

Ампициллин

Аскорбиновая кислота

Верапамил

Глюкоза

Химическая формула

C16H19N3O5S

C16H19N3O4S

C6H8O6

C27H38N2O4

C6H12O6

Химическое соединение

/2S-/2альфа,5альфа,6бета(S*)//-6-//Амино-(4-гидроксифенил)ацетил/амино/-3,3-диметил-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло/3.2.0/гептан-2-карбоновая кислота (и в виде тригидрата или натриевой соли)

/2S-/2альфа,5альфа,6бета(S*)//-6-/(Аминофенилацетил)амино/-3,3-диметил-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло/3.2.0/гептан-2-карбоновая кислота (и в виде тригидрата и натриевой соли)

L-Аскорбиновая кислота

альфа-/3-//2-(3,4-Диметоксифенил)этил/метиламино/пропил/-3,4-диметокси- альфа-(1-метилэтил)бензолацетонитрил (и в виде гидрохлорида)

D-глюкоза

Фармакологическая группа

Пенициллины


Пенициллины


Витамины и витаминоподобные средства

Блокаторы кальциевых каналов

Заменители плазмы и других компонентов крови

Структурная формула











Растворимость в воде при нагревании

Растворим в воде

Гель белого цвета.

Растворяется. Густой раствор светло-желтого цвета.

Растворим в воде

Хорошо растворяется.

Растворимость в этаноле

Растворим в спирте

Растворим в спирте

Хорошо растворяется. Раствор желтого цвета.

Не растворим в этаноле

Хорошо растворяется в спирте



Наименование

Доксициклин

Кавинтон

Ментол

Циннаризин

Эомицин

Химическая формула

C22H24N2O8

C22H26N2O2

C10H20O

C26H28N2

C37H67N O13

Химическое соединение

/4S-(4альфа,4а альфа,5альфа,5а альфа,6альфа,12а альфа)/-4-(Диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-октагидро-3,5,10,12,12а-пентагидрокси-6-метил-1,11-диоксо-2-нафтаценкарбоксамид (и в виде гидрохлорида, моногидрата или гиклата)

Этил-(3альфа,16альфа)-эбурнаменин-14-карбоксилат

2-Изопропил-5-метилциклогексанол-1

1-(Дифенилметил)-4-(3-фенил-2-пропенил)пиперазин

/3R-(3R*,4S*,5S*,6R*,7R*,9R*,11R*,12R*,13S*,14R*)/-4/(2,6-Дидезокси-3-О-метил-3-О-метил-альфа-L-рибогексопиранозил)окси/-14-этил-7,12,13-тригидрокси-3,5,7,9,11,13-гексаметил-6-//3,4,6-тридезокси-3-(диметиламино)-бета-D-ксилогексопиранозил)окси/оксаци

Фармакологическая группа

Тетрациклины

Корректоры нарушений мозгового кровообращения

Антисептики и дезинфицирующие средства

Блокаторы кальциевых каналов

Макролиды и азалиды

Структурная формула











Растворимость в воде при нагревании

Растворим в воде

Практически нерастворим в воде

Очень мало растворим в воде

Растворяется мало. Раствор белый, хлопьевидный осадок белого цвета.

Мало растворим в воде

Растворимость в этаноле

Растворим в спирте

Растворим в спирте

Легко растворяется в спирте

Плохо растворяется. Усиливает действие алкоголя

Хорошо растворим в спирте

ЗАКЛЮЧЕНИЕ


  1. Пространственная изомерия бывает геометрическая (цис-трансизомерия) и оптическая. Оптическая изомерия наблюдается у веществ, проявляющих оптическую активность, то есть способных вращать плоскополяризованный световой луч. Эти вещества являются энантиомерами, имеют один ассиметрический атом углерода. При наличии в молекуле более 2-х ассимертичных атомов углерода существуют стереоизомеры, которые являются зеркальными (оптическими) антиподами. Их называют диастереомеры. Существуют D,L-(носит относительный характер) и R,S-классификаци оптических изомеров.

  2. Изложенные сведения показывают, что изменение пространственного расположения одних и тех же групп в молекуле биологически активных веществ может иметь столь же значительные последствия, как и изменения химической природы этих групп. Одной из причин различной физиологической активности стереоизомеров лекарственных препаратов являются различия в их проникновении в организм. Эти различия могут быть связаны как с особенностями строения и свойствами биологических мембран, которые сами построены из оптически активного, асимметрического материала, так и с наличием в мембранах специальных систем, осуществляющих перенос метаболитов через мембраны. Известны стереоспецифические транспортные мембранные системы, при действии которых концентрация L-аминокислот внутри клеток повышается примерно в 500 раз по сравнению с окружающей средой. D-аминокислоты этими системами не транспортируются.

  3. Основная фармакологическая активность рацемических лекарственных препаратов обычно связана с действием лишь одного энантиомера. Второй или обладает менее выраженной активностью, или совсем неактивен, или проявляет другие фармакологические эффекты. Известны примеры использования в терапевтической практике рацемических препаратов, когда один из стереоизомеров обладал сильным токсическим эффектом, что приводило к трагическим случаям.

  4. Анализ используемых лекарственных препаратов МУЗ «Цивильская ЦРБ» показал, что из 117 медикаментов всего десять являются стереоизомерами. Знание влияния стерических особенностей на физиологическую активность молекулы позволяет с помощью стереоспецифичных методик синтеза получать лекарственные препараты, обладающие наибольшей эффективностью и (или) наименьшей токсичностью. На стадии разработки лекарственных средств необходим сравнительный анализ терапевтической активности, токсичности, метаболизма, фармакодинамики и фармакокинетики индивидуальных стереоизомеров.



БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК


1. Голиков С.Н., Кузнецов С.Г., Зацепин Э.П. Стереоспецифичность действия лекарственных веществ. Л.: Медицина, 1973. 184 с.

2. Williams K., Lee E. // Drugs. 1985. Vol. 30. P. 333-354.

3. Дунина В.В., Белецкая И.П. // Журн. орган. химии. 1992. Т. 28. С. 1929-2000.

4. Яницкий П.К., Реверский В., Гумулка В. // Новости фармации и медицины. 1991. № 4/5. C. 98-104.

5. Олехнович Л.П. Многообразие строения и форм молекул органических соединений // Соросовский Образовательный Журнал. 1997. № 2. С. 44-50.

Похожие:

Секция Химия. Экология iconДепартамент образования города Москвы
Научная секция «Химия и экология» в рамках 15-ой региональной конференции школьников «Творчество юных»
Секция Химия. Экология iconРешением общего собрания Секции «Экология»
Секция «Экология» (далее Секция) является структурной единицей ассоциации «Союз российских городов» (далее срг), созданной по решению...
Секция Химия. Экология iconСоздание и техническое обеспечение учебно-научной лаборатории «химия и экология гидро- и литосферы»
«Химия и экология гидро- и литосферы» ориентирована на повышение качества подготовки специалистов химиков-экологов, организацию и...
Секция Химия. Экология iconПрограмма дисциплины «Химия атмосферы»
«Экология, рациональное природопользование», «Химия»(специализация «Химия окружающей среды») по циклу «Общие профессиональные дисциплины...
Секция Химия. Экология iconХимия и экология: новое мировоззрение XXI века (Каталог выставки)
Национальной библиотеке Удмуртской Республики состоялось открытие выставки-просмотра «Химия и экология: новое мировоззрение XXI века»,...
Секция Химия. Экология iconПрограмма дисциплины ер. Р. 01 Химия окружающей среды цели и задачи дисциплины
Курс «Химия окружающей среды» проводится после изучения систематических курсов общая и неорганическая химия, общая экология, почвоведение...
Секция Химия. Экология icon«Химия и экология»
Юридическим изобретателем термина «экология» является последователь Чарльза Дарвина Эрнст Геккель, в конце девятнадцатого века определивший...
Секция Химия. Экология iconВ. И. Котарева Тематика исследовательских работ участников ноу «Эврика» на 2010-2011 учебный год. Секция: естественные науки
Секция: естественные науки (математика, информатика, география, биология, химия, физика)
Секция Химия. Экология iconПрограмма дисциплины «Общая экология»
«Общие профессиональные дисциплины» и дипломированных специалистов по специальности «Химия» (специализация «Химия окружающей среды»)...
Секция Химия. Экология iconН. И. Лобачевского В. И. Чередник регрессионный анализ практикум
Рекомендовано методической комиссией химического факультета для студентов ннгу, обучающихся по направлению подготовки 020100 – «химия»...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org