Некоторые общие фрагменты молекулярной структуры лекарственных средств

В фармакологических характеристиках большинства антигистаминных свойств указаны такие, как антихолинергическая, антисеротониновая активность, способность блокировать мускариновые рецепторы и давать местноанестезирующее и седативное действие. Почему же спектр фармакологического действия данных препаратов так широк? Какие же общие структурные особенности имеются у антигистаминных препаратов с препаратами антихолинергического, анестезирующего действия? Для этого необходимо обратить внимание на структуру алкалоидов.

К удивительным явлениям природы относится способность многих растений выделять лишний азот в составе молекул, воздействующих на нервы и мышцы позвоночных (т.е. на те виды тканей, которые полностью отсутствуют у растений). Алкалоиды представляют собой типичные "отходы" метаболизма растений; их накопление происходит только в легко отделяемых частях растений, таких как кора, листья и плоды. Большинство алкалоидов биологически инертно по отношению к млекопитающим: из 25 алкалоидов опиума только 4 оказывают действие на человека.

Молекулярная структура алкалоидов, используемых в медицине, содержит ряд общих групп атомов. Так, они включают в себя третичную аминогруппу, связанную цепочкой из двух или трёх (реже - четырёх) насыщенных атомов углерода с другой аминогруппой (спиртовой или гидроксильной) или с ненасыщенным циклом. Такие фрагменты присутствуют в молекулах лобелина, атропина, кокаина, хинина, стрихнина, морфина и др [1].

Эти сложные молекулы содержат и другие группировки, циклы и заместители, однако их фармакологическое действие несомненно обусловлено наличием общих указанных выше фрагментов, которые могут быть частично включены в состав гетероциклического кольца, например, пиперидина (хотя для активности алкалоидов это значения не имеет). Если в молекуле алкалоидов содержится гидроксильная группа, то она большей частью ацилирована. Молекулярная структура алкалоидов напоминает строение таких активных азотсодержащих агонистов млекопитающих, как ацетилхолин, норадреналин, адреналин и гистамин [1].

Кроме того, такие же фрагменты входят в состав многих современных фармакодинамических агентов, особенно местных анестетиков, антигистаминныхи противорвотных средств, транквилизаторов, и препаратов, во многих случаях заменяющих атропин [10]. Взаимное расположение атомов в этих группировках неслучайно. В 1935 году в ходе исследований фармакодинамической активности соединений, в молекулах которых содержится тот же фрагмент структуры, связанный с различными ненасыщенными ароматическими и гетероароматическими циклами, Fourneau и Bovet [1] были найдены новые и очень важные классы лекарственных препаратов - антигистаминные средства и нейролептики.

Все эти вещества, будь то алкалоиды, нейромедиаторы или современные синтетические препараты, действуют на несколько рецепторов, похожих между собой по химической структуре. При одинаковом специфическом биологическом действии структурное строение соединений, содержащих вышеупомянутые фрагменты, может сильно различаться. Поэтому можно предположить, что наличие этих общих свойств обусловлено способностью данных соединений в некоторых тканях выступать в роли антагонистов ацетилхолина, гистамина и, возможно, адреналина. Это позволяет сделать вывод, что рецепторы позвоночных не обладают столь же высокой специфичностью, как многие ферменты по отношению к их субстрату. Даже если допустить, что рецепторы лишь умеренно специфичны, то и тогда возможно создание специфических лекарственных средств. Для этого следует:

А) сочетать ионные и липофильные свойства различных соединений таким образом, чтобы обеспечить наилучший доступ вещества к его месту действия.

Б) в состав молекул ввести такие блокирующие группировки, которые создавали бы стерические препятствия для взаимодействия с другим рецептором [1].

В то же время необходимо сохранять максимально простую структуру лекарственного вещества, для того, чтобы по возможности избежать появления побочных эффектов.

Мы предположили основные закономерности и направления в разработке лекарств антигистаминного профиля путём модификации их структуры. Давайте рассмотрим, как использование данных модификаций молекул отразится на фармакологическом действии препаратов.

Биологические препараты

Биологические препараты - группа медицинских продуктов биологического происхождения, в том числе вакцины, препараты крови, аллергены, соматические клетки, ткани, рекомбинантные белки.  Смотреть...

Антибиотики

Большинство ученых подразумевает под антибиотиками не только антибактериальные вещества, образуемые микроорганизмами, но и соединения, обладающие антибактериальной активностью, выделенные из животных тканей и высших растений.  Смотреть...