Из чего делают лекарства?

Лекарства, лекарственные средства, медицинские препараты, медпрепараты, медикаменты… Все это названия одной группы продукции, без которой сегодня не обходится практически никто на земле. Начиная с самого рождения, как только человек приходит в этот мир, и на протяжении всей жизни его время от времени (кого-то чаще, кого-то реже) постигают различные негативные факторы, провоцирующие те или иные недуги. Микробы, вирусы, бактерии и т.д., и т.п. не дают спокойно жить до того момента, пока на помощь не приходят правильные лекарства. Что же это такое, из какого сырья производится и как соприкасается с химией, давайте разбираться.

Лекарствами именуется целый список материалов и их совокупностей натуральной или искусственной этимологии, задействуемых в тех или иных лекарственных формах (таблетированной, капсулированной, мазеобразной, в виде раствора и др.) с целью профилактических и диагностических мероприятий, а также для лечения всяческих недугов. Перед тем, как попасть в медпрактику, каждый такой препарат должен пройти клинико-лабораторные исследования и получить разрешение к использованию.

Как все начиналось?

Спасать свои жизни с помощью разного рода природных лекарств люди пытались с давних времен. Преимущественно в этой роли выступали вытяжки из растений. Но нередко для медицинской помощи использовали средства на основе мяса, делали лекарства из дрожжей, субпродуктов и т.д. Благодаря тому, что ряд лекарственных компонентов в составе растений и животных характеризуется легкодоступностью, фармация во все времена успешно применяла лекарства природной этимологии.

В древнем Египте знали о целебных свойствах, к примеру, клещевины и опия. Также столетиями в лечебных целях использовали ландыш, дигиталис, горицвет весенний и многие-многие другие растения. Не обходится без них и современная медицина: не только народная, но и официальная.

Не сразу, но, все же, человечество пришло к важнейшему выводу, а именно, что лечебное воздействие таких источников основывается на избирательном действии на человеческий организм тех или иных присутствующих в их составе химических соединений. Значимым этапом стало начало получения этих соединений в лабораторных условиях в ходе синтеза.

По мере того, как развивалась техника, проводились научные исследования, стали появляться продукты, которых ранее не было в том виде или в компоновке с другими составляющими. Сотни соединений с терапевтическим эффектом появились на слуху и стали доступны человечеству. Конечно, процесс этот бесконечный. Изучения, исследования, открытия, тестирования и прочее в данном направлении продолжается, время от времени выдавая на свет новые медпрепараты для избавления от всевозможных заболеваний.

Как классифицируют медикаменты?

Классификации лекарственных средств есть разные, зависимо от того, что положено в их основу. Так, по хим. строению они бывают производными фурфураля, глиоксалина, миазина и прочего, по источнику – натуральными, химическими и минеральными. Одно из наиболее употребительных разделений – по фармакологии, иными словами, по тому, как медпрепарат влияет на человека. Кроме того, есть классификации медикаментов по нозологии (по хворям, на которые направлен тот или иной продукт) и комплексная анатомо-терапевтическо-химическая (разделение с учетом фармакологии, хим. природы и нозологических аспектов болезни).

Сырье для фармацевтической промышленности

На сегодняшний день сырьевая база для создания медикаментов – очень широкая и разноплановая. Все источники можно разделить на несколько групп:

- материалы растительного происхождения (различные части растений: зеленая и цветочная масса, плоды, семенной материал, корневая система, кора) и продукты их переработки (масла, соки, смолы);

- животные продукты (жиры, железы, печень трески…);

- органические ископаемые (нефть, нефтепродукты и др.);

- ископаемые неорганической этимологии (всяческие минералы, плюс продукция химпрома и металлургической отрасли, получаемая в ходе их обработки);

- различные орган. соединения (материалы, в необъятном разнообразии выпускаемые хим. предприятиями).

То есть сырье для фармацевтики – это целый комплекс натуральных и синтетических веществ, растительных экстрактов, животных материалов, минералов и т.д., предназначенных для производства медицинских препаратов. Это всевозможные фармацевтические субстанции, от качества которых напрямую зависит эффективность лекарств. Одни используются в качестве действующих компонентов, вторые как вспомогательные вещества, третьи, в зависимости от ситуации, могут выполнять либо ту, либо другую задачу.

Чтобы немного сориентироваться, что к чему, предлагаем рассмотреть некоторые сырьевые материалы для фармацевтической промышленности, которые сегодня используются очень часто, более детально.

Цитрат натрия. Белый кисло-солоноватый порошок, который часто вносят в быстрорастворяющиеся медикаменты. Осуществляет помощь при цистите и ряде прочих инфекций репродуктивной и мочевыделительной систем. Может служить слабительным. Активно задействуется в донорстве, так как не позволяет крови свертываться на протяжении продолжительного периода времени. Также вводится в средства для понижения кислотного уровня (призваны противостоять изжоге и похмельным проявлениям) и, собственно, в различные антикоагулянты, поскольку консервирует не только кровь, но и другие белковые структуры.

Глицерин. Вязкая прозрачная жидкость (источниками могут служить жиры, пропилен, крахмал, древесная мука и др.), которая применяется для растворения лекарственных препаратов, увеличения вязкости жидких сред. Также данный реактив исключает нежелательные изменения жидкостей в ходе их ферментации, не дает мазям, пастам и кремам засыхать. Если заменить глицерином воду, можно создать мед. раствор высокой концентрации.

Лимонная кислота. Кислый белый порошок, сформированный кристаллами. Составляющая большого числа растений (цитрусовых, ягодных, хвойных и др). Действует как антисептик, нейтрализатор, зудоуспокоитель и вяжущий агент. Помогает отбеливать кожу и уменьшает количество кожных выделений. Вводится в различные лекарства с целью укрепления иммунитета, снижения температуры, борьбы с воспалениями в горле и легких. Помогает справляться с гипергидрозом (повышенным потоотделением), очищать организм от избытка солей, токсинов, шлаков, лишних углеводов. Положительно воздействует на ЖКТ, улучшает зрение и противостоит развитию опухолей.

Тальк. Измельченный минерал в виде белого рассыпчатого жирного порошка. Служит вспомогательным фармацевтическим материалом. Для производства лекарств берется только безупречно обработанный продукт, то есть тальк, который хорошо очищен, высушен и простерилизован.

Желатин. Безвкусные и не имеющие запаха пластинки или кристаллы, получаемые из тканей животных и рыб. Фармацией желатин используется для создания оболочек значительного перечня лекарств. Это, в частности, процессы капсулирования и таблетирования.

Метилпарабен (нипагин). Белый порошок из кристаллов с незначительным фенольным запахом. Содержится в чернике, землянике, голубике и синтезируется искусственным путем. Применяется как вспомогательный фармацевтический материал. Это один из самых мощных антисептиков. Проявляет активность к грамположительным и грамотрицательным бактериям.

Пропилпарабен (нипазол). Белый/желтоватый порошок с мощным специфическим запахом. Способ получения – этерификация п-гидроксибензойной кислоты с n-пропанолом. Эффективен против микробов, дрожжей и плесени, особенно в диапазоне рН 4-8.

Кристаллический фиолетовый. Темные зеленые кристаллы с металлическим отблеском. Синтезируются хим. путем. Задействуются в гистологических исследованиях с целью окрашивания бактерий в лабораторных условиях. Обладают противомикробным, вяжущим и антигельминтным действием.

Метиленовый голубой. Аналогично, как и в предыдущем случае, темные зеленые кристаллы, но отблеск немного отличается. Получают это вещество из N,N-диметиланилина. В фармацевтике используют как антисептик и антидот при интоксикациях цианидами, угарным газом и дигидросульфидом. Показывает положительные результаты при терапии болезни Альцгеймера.

Борная кислота. Прозрачная субстанция, без цвета, но со спиртовым запахом. Действующее вещество, выполняющее роль антисептика. Коагулирует белки клеток микробов, повреждает клеточную оболочку.

Уксусная кислота. Бесцветная жидкость с кислым вкусом и резким характерным запахом. С ее участием производят много медпрепаратов, например: фенацетин, аспирин и др.

Сорбиновая кислота. Белая кристаллическая слабокислая масса, не имеющая запаха. Содержится в рябиновом соке и синтезируется хим. путем. Используется в роли консерванта и пластификатора.

Салициловая кислота. Кристаллический порошок или раствор на основе спирта. Продукт, распространенный в естественной среде и добываемый хим. методом. Действующее вещество в ряде медикаментов наружного применения. Выполняет кератолитическое, противогнилостное, местнораздражающее воздействия и противостоит воспалениям. Хорошо размягчает и отслаивает ороговевший эпителий.

Сорбат калия. Белая/бежевая порошкообразная масса или горько-кислые гранулы, не имеющие запаха. Возможна вытяжка продукта из косточек и добыча хим. путем. Это для фармации действующее вещество с большим антибактериальным эффектом.

Бутанол. Бесцветное однородное жидкое вещество, получаемое в промышленности разными способами. Имеет запах сивушного масла. Задействуется при изготовлении многих фармацевтических препаратов. Может служить антисептиком и растворителем.

Этилацетат. Бесцветная летучая жидкость, имеющая приятный фруктовый запах. Популярный в фармакологии растворитель. Может выступать реагентом и реакционной средой при изготовлении фармацевтических средств, в частности метоксазола, гидрокортизона, рифампицина и др.

Химия и фармация

Наука химия и химическая отрасль осуществляют огромное влияние на всевозможные аспекты жизнедеятельности. Это влияние не стало исключением и в плане фармации. Даже вообразить оптимальный прогресс нынешней фармацевтики без сегодняшней химии нереально. А вообще, химию, ни капли не преувеличивая, можно назвать праматерью фармации.

Еще в средневековье алхимиками многократно совершались попытки вмешиваться в медицинские вопросы. Нередко получалось так, что один человек был и химиком, и доктором. Впрочем, алхимическая практика зачастую не несла практической ценности медицинским открытиям, поскольку в основе был не опыт, а предвзятости и ошибочные предположения, которые и приводили в большинстве своем к промахам в деятельности химиков-докторов. Все же случайные успешные результаты и не отбрасывание в сторону народного опыта в некой степени способствовали тогда медикам и фармацевтам, а поддержка их контактов с химиками не приостанавливалась ни под какими предлогами.

Из исторических событий, открытий, процессов, которые принадлежат ученым и до сегодня имеют огромное значение для фармацевтики, стоит отметить хотя бы несколько, чтобы осознать глубину вопроса. Это и создание алхимиками противоядий, и изучение Парацельсом соединений Hg и As, возможности их применения в лечебных целях. Это основоположные находки Ломоносова, Менделеева и немалого числа иных ученых, изобретение микроскопа Левенгуком в XVII столетии. Это также эволюция клеточной теории и науки о бактериях. Все вместе настолько сроднило химию и фармацию, что новые идеи начали не лишь появляться, но и успешно реализоваться в жизни.

Именно химиков стоит благодарить за создание метода дезинфекции. Ведь именно они нашли вещества, которым под силу истреблять микроорганизмы (невидимые глазу в обычных условиях враги организма), провоцирующие нагноения раневых участков, общее заражение крови, появление различных инфекционных хворей и т.д. И эти вещества действовали не избирательно, а осуществляли дезинфицирующее влияние на всех микробов. На основе этого постепенно были также сформированы гигиенические азы – направленность, в которой химия и медицина соединились с огромным проком для людей.

Если говорить о химии современной (беря во внимание достижения ХХ века), о ее влиянии на фармацию, то стоит упомянуть о возможности химиков еще в начале прошлого столетия переделывать молекулы органических соединений, производить непростые молекулы по установленным формулам и прочем подобном. Химиками, а не кем-то другим, были разработаны лекарства-производные фенольной кислоты (ацетилсалициловая кислота, натрий салициловокислый…) и пиразолона (пирамидон, антипирин, метамизол натрия, бутадион).

Витамины. Эти вещества нужны человеку, как воздух или вода. Без них невозможно нормальное функционирование организма. А начальные сведения об их существовании, как вы можете догадаться, принадлежат именно докторам во взаимосвязи с химиками. В 1880 г. доктор Лунин подтвердил и обосновал, что существует некий комплекс веществ, не являющихся стандартной составляющей еды, и вместе с тем очень значимых для нас с вами. Изучения в этом направлении продолжил биохимик Функ, которым в 1912 г. для обозначения данных компонентов было введено понятие «витамины». Спустя каких-то 11 лет, Бессоновым была открыта аскорбиновая кислота – ничто иное как витамин С и эффективный материал для лечения цинги, а также повышения сопротивляемости организма недугам. Сегодня также известно, что этот витамин упрощает транспорт атомов водорода от питательных веществ к кислороду, тем самым способствует улучшению клеточного дыхания.

Среди иных витаминов, которые стали известны миру, благодаря ученым:

- витамин А. Крайне важен для восприятий светового излучения глазной сетчаткой, сохранности клеточных оболочек и защиты организма от простуд, воспалений, кожных недугов;

- витамины групы В. Группа витаминов, способствующая выработке замысловатых соединений, перемещению обособленных совокупностей атомов между молекулами, формированию гемоглобина и др. Витамин В12, к примеру, нужен для кроветворных процессов и помогает в лечении злокачественной анемии. Витамин В1 (содержит азот и серу), из-за недостатка которого сердце и нервная система работают с нарушениями, содержится в ряде ферментов, ускоряющих биохим. реакции и регулирующих сложное многоэтапное окисление питательных компонентов;

- витамин D. Печется об оптимальном состоянии костных тканей;

- витамин Р. Интенсифицирует эффект аскорбиновой кислоты, укрепляет и делает более эластичными стенки вен и артерий;

- витамин Е. Благотворно воздействует на мышцы, сдерживает формирование совокупностей, которые несут опасность для клеток в виде свободных радикалов.

Тесная витаминно-ферментная связь говорит о том, что используя витамины, за открытие которых, не в последнюю очередь, стоит сказать спасибо химикам, фармацевты и доктора способствуют восстановлению того химического баланса, который гармонирует с надлежащим функционированием человеческого организма.

Также благодаря изучению витаминов, химики-биологи смогли постичь механизм, на основе которого воздействуют лекарства. Кроме того, произошло значительное содействие на успехи химиотерапии.

Все упомянутые выше и многие иные вещества осуществляют большой спектр воздействий, ценных не просто для фармацевтики, а для жизни и здоровья нас с вами. Если бы не химия, то удалось ли бы фармации достичь того уровня, который достигнут на данный момент?

Значение химии для фармации

Подытоживая вышесказанное, можно сказать, что химии принадлежит одно из ведущих мест в перечне предусловий успешного развития фармации. Если б не было достижений в таком научном направлении, как химия, дела с созданием лекарств обстояли бы очень скудно. Да что там, наверное, изготовить не получилось бы ни одного медикамента. А связь между этими двумя направлениями деятельности человека имеет очень глубокие корни.

Фармакология с давних времен пользуется собранными лекарственными растениями, минеральными источниками и прочим. С начала ХХ столетия органическая химия и химический синтез вышли на такую степень развития, что химики смогли переделывать молекулы органических соединений и не только. В медицине активно задействуются средства разного действия, изучение которых тянется от химии. Необходимые не меньше воздуха человеку продукты, а именно витамины, изучали биохимики, что позволило понять механизм работы лекарственных компонентов и привело к значительным успехам в химиотерапии.

По сегодняшний день химия и фармация идут в ногу друг с другом. И только слаженный тандем двух этих наук может приносить положительные результаты в будущем, помогать создавать новые лекарства, которые будут способны справиться даже с неизлечимыми в наши дни недугами.