... каким бы я был теперь несчастным человеком, если бы смолоду не приобрел известный запас знаний и вкус к ним.

Честерфилд «Письма к сыну»

В. Г. ГРАНИК

ОСНОВЫ МЕДИЦИНСКОЙ химии

Москва «Вузовская книга» 2001

ББК 52.81Я2 М.38

Гран и к Владимир Григорьевич — доктор химических наук, профессор, заведующий отделом медицинской химии Государственного Научного Центра «НИОПИК».

Граиик В.Г.

Основы медицинской химии. — М.: Вузовская книга, 2001. — 384 с. ISBN 5-89522-167-Х

Учебное пособие состоит из трех основных разделов. Первый раздел, названный -Общне и теоретические проблемы*, представляет собой модифицированный курс -Общей фармакологии* и посвящен обычному рассмотрению вопросов фар-мз коки нети к и н фармакодинамики, являющихся предметом курсов фармакологии, предназначенных для студентов-медиков, хотя и в несколько сокращенном и более приспособленном для понимания химиков объеме. Кроме того, в эту часть учебника введены важные для химиков разделы, связанные с типами связей, обуславливающих взаимодействие биологически активных веществ с реиепторными системами, даны сведения о нейромедиаторах, метаболизме, проблемах фармакологии, связанных со стереохимией лекарственных соединений. Здесь же обобше ны данные о концепции антиметаболитов, рассмотрены основные вопросы биохимии. Базисные понятия биохимии, такие как свойства ферментов, гликолиз, цикл лимонной кислоты, перенос электронов, свойства нуклеиновых кислот, витаминов, гормонов и т.д., также включены в эту главу. Второй раздел — «Избранные группы лекарственных препаратов* посвящен отдельным группам лекарств. причем особое внимание уделено известным в настоящее время данным по механизмам их действия.

И, наконец, в третьей части — «Синтезы некоторых лекарственных препаратов* приведены данные, касающиеся методов получения более чем 100 лекарств, использующихся в настоящее время в медицинской практике с кратким обсуждением особенностей их фармакологического действия и тех химических процес сов, которые применяются при их синтезе. Поскольку книга предназначена для химиков, она содержит весьма обширный иллюстративный материал, включающий большое количество химических формул, схем разнообразных химических процессов и таблиц, в которых приведены данные о физических и физико-химических свойствах органических соединений.

Учебник предназначен для исследователей, работающих в области медицинской химии, студентов и аспирантов, специализирующихся в области поиска новых лекарственных средств.

ISBN 5-89522-167-Х

© Граник В.Г., 2001 © «Вузовская книга*, оформление, 2001

ПРЕДИСЛОВИЕ

Основной целью настоящего учебника (или, быть может, учебного пособия) является попытка осмыслить и обобщить имеющиеся в литературе данные по некоторым теоретическим проблемам фармакологии, увязать их с фундаментальными основами биохимии, рассмотреть отдельные (наиболее используемые) группы лекарственных средств.

Книга названа «Основы медицинской химии» и ее материал, в значительной мере, основан на предшествующей монографин автора «Лекарства», с тем, однако, отличием, что этот учебник предназначен именно для химиков, причем для тех химиков, (в первую очередь, студентов и аспирантов) в работе которых центральное место занимают проблемы медицинской химии, связанные с поиском новых биологически активных соединений. Именно поэтому в данном учебнике обобщены некоторые (далеко не все и далеко не в полной мере) материалы, охватывающие теоретические проблемы фармакологии, включающие сведения о рецепторах, медиаторах, антиметаболитах, переносе биологически активных соединений через мембраны и других фундаментальных биологических вопросах. Базисные понятия биохимии, такие как свойства ферментов, метаболизм, гликолиз, цикл лимонной кислоты, перенос электронов, свойства нуклеиновых кислот, коферментов, витаминов, гормонов и др., также, включены в книгу. В главе «Избранные группы лекарственных препаратов», рассмотрены отдельные группы лекарств, причем особое внимание уделено известным в настоящее время данным по механизмам их действия. Далее следует глава, посвященная синтезу отдельных избранных лекарственных средств; при этом, рассмотрены синтезы более 100 лекарственных препаратов, которые в настоящее время применяются в медицинской практике. Поскольку учебник ориентирован на химиков, материалы иллюстрированы химическими формулами практически всех упоминаемых в тексте веществ и, в большей или меньшей степени, подробным обсуждением химических особенностей рассматриваемых соединений.

Автору хотелось бы верить, что книга найдет своего читателя. Во всех случаях автор с благодарностью отнесется к советам и критическим замечаниям, которые, конечно же возникнут при анализе предложенного материала.

И, в заключение, хотелось бы выразить благодарность всем тем, кто помогал мне в процессе написания и оформления данной монографии. Это — коллектив отдела медицинской химии ГНЦ РФ «НИОПИК», который я имею честь возглавлять уже в течение многих лет. Это — сотрудники, которые прочитали и критически оценили всю книгу или отдельные ее части — ведущий научный сотрудник, кандидат медицинских наук В.А. Паршин, ведуший научный сотрудник, кандидат химических наук СЮ. Рябова, доктор химических наук, профессор Н.Б. Григорьев, ведуший научный сотрудник, кандидат химических наук А.И. Боканов. Особая благодарность — ведушему научному сотруднику, кандидату химических наук В.А. Макарову, который на протяжении всего периода работы над этой книгой участвовал в обсуждении всех ее глав и оказывал неоценимую помощь в оформлении рукописи.

В.Г. Граник. Апрель 2001 г., Москва.

ВВЕДЕНИЕ

Предлагаемая Вашему вниманию книга не является традиционным учебником, поскольку важный предмет рассмотрения — фармакология, не является прямой специализацией тех, для кого этот учебник предназначен. «Основы медицинской химии» — именно так определена специфика данной книги, хотя, конечно, отнюдь не всем химикам этот учебник может оказаться полезным. Контингент будущих читателей может быть определен следующим образом — это студенты и аспиранты, выбравшие своей специальностью медицинскую химию — область химии, в основном, органической химии, главными направлениями которой являются поиск новых эффективных лекарственных средств, исследование зависимости типа и уровня биологической активности от структуры исследуемых соединений, изучение вопросов о химических и (или) физико-химических основах действия лекарств на живой организм, исследование механизма взаимодействия лекарств с биологическими структурами.

Совершенно очевидно, что такие исследования могут проводиться только совместно химиками и фармакологами и их успех во многом зависит от того, насколько ученые этих специальностей в состоянии понять друг друга, наметить и реализовать обшие планы, т.е. насколько они профессионально готовы к сотрудничеству. В этом отношении осознанный и направленный подход к синтезу биологически активных вешеств требует от химика понимания основ фармакологии, некоторых элементов биохимии, знания важнейших проблем