ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК, 2013, том 83, № 5, с. 407-414
ОБОЗРЕНИЕ
Б01: 10.7868/80869587313040257
Медицинская химия — область органической химии, окончательно сформировавшаяся к последней четверти ХХ в. и возникшая на стыке химии, биологии и медицины. Предметом медицинской химии является поиск и синтез физиологически активных веществ, выявление взаимосвязей между химической структурой и физиологической активностью и создание на основе полученных знаний структур, обладающих целевыми свойствами. В последние годы мировая медицинская химия развивается бурными темпами, о чём свидетельствует огромное количество новых научных журналов, посвящённых этой тематике. В статье рассказывается о результатах исследований по медицинской химии в институтах Сибирского отделения РАН, которые включают в себя как законченные, так и перспективные разработки.
РАЗВИТИЕ МЕДИЦИНСКОЙ ХИМИИ В СИБИРСКОМ ОТДЕЛЕНИИ РАН
Г.А. Толстиков, Б.А. Трофимов, Н.Ф. Салахутдинов
Российская академия наук уделяет развитию медицинской химии должное внимание, достаточно упомянуть значительные работы учёных Института физиологически активных веществ (ИФАВ) РАН, Института органической химии им. Н.Д. Зелинского (ИОХ) РАН, Института эле-ментоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова (ИНЭОС) РАН, работы казанских и екатеринбургских химиков. В Сибирском отделении РАН исследования по медицинской химии начались в середине прошлого века в Иркутском институте химии им. А.Е. Фаворского (ИрИХ) СО РАН, практически сразу после его основания.
Основатель института член-корреспондент АН СССР М.Ф. Шостаковский известен как один из создателей очень популярного в нашей стране ранозаживляющего, противоожогового и противоязвенного средства — бальзама Фаворского— Шостаковского (в аптеках он продаётся под названием "Винилин"). Этот препарат спас жизни многих тысяч наших воинов во время Великой Отечественной войны. Член-корреспондент РАН М.Ф. Шостаковский (1905—1983) организовал
промышленное производство высокоэффективного заменителя плазмы крови и детоксиканта — гемодеза (поливинилпирролидон). В начале 1960-х годов в ИрИХ продолжались работы по модификации и усовершенствованию этих препаратов, получаемых на базе ацетилена, для чего была сформирована лаборатория физиологически активных соединений и виварий.
Преемник М.Ф. Шостаковского на посту директора академик Михаил Григорьевич Воронков придал мощный импульс исследованиям института в области медицинской химии. Он организовал большой фармакологический отдел, в котором трудились медики и биологи. Институтский виварий позволил квалифицированно проводить первичный биоскрининг химических соединений. М.Г. Воронков основал и развил направление в области медицинской химии — химию биологически активных кремнийорганических соединений и разработал ряд оригинальных высокоэффективных препаратов. В конце 1980-х годов план выпуска лекарств химфармкомбината в Усолье-Сибирском (одного из самых крупных в
ТОЛСТИКОВ Генрих Александрович — академик, советник РАН. ТРОФИМОВ Борис Александрович — академик, директор Иркутского института химии им. А.Е. Фаворского СО РАН. САЛАХУТДИНОВ Нариман Фаридович — доктор химических наук, руководитель отдела химии природных соединений Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН.
М.Ф. Шостаковский
М.Г. Воронков
СССР) включал примерно треть препаратов, разработанных в ИрИХе под его руководством.
Отдавая дань уважения основателю медицинской химии кремния академику М.Г. Воронкову, обзор современного состояния медицинской химии в СО РАН начнём с его работ в области крем-нийорганических лечебных препаратов. Типичным и наиболее ярким представителем таких препаратов является мивал (рис. 1), относящийся к ряду силатранов — производных пентакоордини-рованного кремния, эффективный стимулятор
Н2С
СН2
\ 2
.--с/
/ / У Н2
Н2С Н2С | /СН2
ЧЬ^-о7
о
СН2
V
С1
Рис. 1. Химическая структура действующего вещества препарата мивал
СН2
/27усн2
Н сн2с i СН2 о''\/\
:СН-СН2: 1 :сн-1 1
СООН COOFeo.5
100-350
100-200
Н
о
/
Н
Н3С
О Н
V0 /
СН2
о
А2
Рис. 2. Химическая структура действующего вещества препаратов трекрезан (а) и феракрил (б)
биосинтеза белка, нуклеиновых кислот и протеина. Препарат интенсифицирует рост соединительной ткани, что позволяет применять его для ускорения заживления поверхностных ран, кожных дефектов и ожогов, стимулирует генезис и регенерацию костной ткани, ускоряет восстановление костей, применяется при трансплантации зубов и костной ткани, для профилактики остео-пороза при гиподинамии и в состоянии невесомости, для лечения облысения. Он практически нетоксичен и с успехом используется в косметологии в виде кремов от морщин для регенерации и омоложения кожи. Мивал разрешён Минздравом России к использованию в медицине и успешно применяется в клиниках.
Учёными ИрИХа разработана большая группа чисто органических синтетических препаратов, к которым относится трекрезан — адаптоген и им-муномодулятор (рис. 2, а). Препарат повышает выносливость при физических и умственных нагрузках, стимулирует эритропоэз, предупреждает развитие функциональных расстройств при невротических состояниях, восстанавливает сон и пищеварительные функции, снимает похмельный синдром, усиливает половую и репродуктивную активность. Фармкомитет Минздрава России разрешил применять трекрезан в качестве адаптогена широкого спектра действия. Он хорошо зарекомендовал себя при лечении больных, страдающих туберкулёзом, гепатитом групп В и С, ветряной оспой, ОРЗ, герпесом, хроническими вялотекущими воспалительными процессами бронхолёгочного аппарата, при гнойной хирургической инфекции мягких тканей, хроническом остеомиелите. Трекрезан применяется для стимулирования работы сердца у больных с острым инфарктом миокарда и хронической сердечной недостаточностью, в комплексной терапии онкологических заболеваний, в качестве средства от анемии, позволяет увеличивать продолжительность жизни больных, сокращать сроки лечения и снижать затраты на химиотерапию.
Разработанный в том же институте препарат феракрил — гемостатик местного действия с уникальным неспецифическим механизмом гемостаза, удачно сочетает кровоостанавливающее действие с антибактериальным и анестезирующим эффектами (рис. 2, б). Использование феракрила в хирургии, в том числе при полостных операциях на паренхиматозных органах, в отоларингологии, урологии, стоматологии, офтальмологии, значительно снижает потери крови, особенно у больных гемофилией и другими заболеваниями свёртывающей системы крови. Препарат способствует быстрой регенерации повреждённых тканей при ожогах, устраняет зуд различного происхождения, способствует рассасыванию гематом от ушибов. Феракрил разрешён к применению Минздравом России.
Быстроразвивающейся в последнее время областью медицинской химии является биометал-лоорганическая химия. И здесь иркутские химики провели пионерские исследования. В ИрИХе на базе ацетилена и гетероциклических соединений под руководством профессора Г.Г. Скворцовой впервые в мире начата разработка металло-комплексных лекарственных препаратов, таких как ацизол и кобазол.
Ацизол — комплекс ^-винилимидазола и ацетата цинка — типичный представитель таких препаратов (рис. 3, а), обладающий свойствами антидота по отношению к окиси углерода (угарному газу), используется в качестве лечебного средства при тяжёлых отравлениях продуктами горения в очагах природных и техногенных пожаров. Ацизол проявляет также свойства эффективного гепато-протектора и адаптогена. Препарат значительно улучшает состояние печени, повышает физическую работоспособность, выносливость и устойчивость организма человека к неблагоприятным и экстремальным факторам окружающей среды; обладает выраженной коронарной, антиишеми-ческой и антиаритмической активностью; не имеет побочных эффектов и ограничений при лечении инфаркта миокарда и аритмии; эффективен при лечении цинкдефицитных состояний организма: псориаза, нейродермитов, аллергодер-матозов, трофических язв, пролежней и других патологий кожи воспалительного характера; используется как косметическое средство.
Разработка ацизола завершена институтом при участии ЗАО "Ацизол-Фарма" (Москва). Препарат разрешён Минздравом РФ к медицинскому применению и промышленному выпуску в качестве антидота монооксида углерода. Под названием "Цинка бисвинилимидазола диацетат" в 2011 г. Правительством РФ ацизол включён в перечень жизненно необходимых и важнейших лекарственных препаратов. Он запущен в производство фармацевтической фирмой ЗАО "Макиз-Фарма" (Москва). Это один из немногих оригинальных отечественных препаратов, разработанных Российской академией наук совместно с медиками РФ за последние годы. Ацизол защищён 14 патентами Российской Федерации.
Кобазол — ещё один металлокомплексный препарат, разработанный в том же институте (рис. 3, б). Это активный стимулятор кроветворения. По структуре, эффективности и спектру действия препарат не имеет аналогов в отечественной и зарубежной медицине. Он предназначен для лечения постгеморрагических, железодефи-цитных анемий, анемий, резистентных к препаратам железа, а также цитотоксических и постлучевых лейкопений. Клинически значимый эффект препарата проявляется при острых и хронических постгеморрагических анемиях почти у 90% больных. При лечении лейкопений у
а
N
СН2=СН2
-/п(СН3СОО)2
N Л
* С о
N N—
Г N
N
N
Рис. 3. Химическая структура действующего вещества препаратов ацизол (а) и кобазол (б)
гинекологических больных с онкологическими заболеваниями этот эффект достигает 97%. Улучшение показателей периферической крови после лечения кобазолом свидетельствует о более выраженной его эффективности по сравнению с общепринятыми средствами — препаратами железа, витамином В12, лейкогеном. Так, по эффективности в отношении лейкопений кобазол в 5—6 раз превосходит лейкоген. Лечение этим препаратом позволяет сохранять нормальное содержание лейкоцитов крови в условиях противоопухолевой лучевой и химиотерапии.
Кобазол обладает также выраженными антибактериальными свойствами: в 2—3 раза превосходит
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.