Фармацевтическая химия как наука. Фармацевтическая химия

ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ (греческий pharmakeia лекарство; химия) - наука, изучающая способы получения лекарственных веществ, их физические, химические свойства и условия хранения, а также методы исследования качественного и количественного состава лекарственных средств.

Развитие фармацевтической химии тесно связано с медико-биологическими (анатомия, физиология, биохимия, фармакология) и химическими (общая и неорганическая химия, органическая химия, аналитическая химия) науками. Фармацевтическая химия одновременно является базовой для основных профильных фармацевтических наук: технологии лекарственных форм, токсикологической химии и фармакогнозии (см.).

Фармацевтическая химия зародилась в недрах так наз. ятрохимии (см.). Конец 18 - начало 19 века ознаменовались открытием новых химических соединений и элементов, например, органических кислот, глицерина, хлора [Шееле (C.W. Scliee-1е)], хрома, бериллия [Воклен (L. N. Vauquelin)]. йода [Куртуа (В. Courtois)]. На развитие фармацевтической химии в 18 в. большое влияние оказали работы М. В. Ломоносова о роли химии в медицине и труды его преемников - Т. Е. Левина, В. М. Севергина и др. по созданию способов получения и разработке физико-химических методов исследования лекарственных веществ.

Развитие фармацевтической химии в 19 века связано с изучением природных источников лекарственных веществ и выделением из лекарственных растений (см.) алкалоидов> напр, морфина, хинина, стрихнина и других веществ. К этому периоду относится создание руководств по химическому исследованию лекарственных средств (А. А. Иовский, A. IT. Нелюбии) и первое издание (фармакопеи (см.) на русском языке (1866j. Дальнейшие успехи фармацевтической химии обусловлены развитием материалистических воззрений в области теории строения и синтеза органических соединений (А. М. Бутлеров, А. А. Воскресенский, H. Н. Зинин, Д. И. Менделеев).

Термин «фармацевтическая химия» появился в середине 19 века. За рубежом фармацевтическая химия выделилась в самостоятельное направление на грани 19 и 20 веков. В нашей стране фармацевтическая химия стала самостоятельной дисциплиной после Великой Октябрьской социалистической революции, когда начала создаваться химико-фармацевтическая промышленность (см.) и научно-исследовательская база в виде специализированных научно-исследовательских институтов и кафедр фармацевтической химии в фармацевтических институтах. В это же время сформировались основные направления фармацевтической химии, приведшие к созданию новых лекарственных средств, например, сульфаниламидов (О. Ю. Магидсон, И. Я.Ростовский, М. В. Рубцов), алкалоидов (А. П. Орехов, Г. П. Меньшиков, В. М. Родионов,Н. А. Преображенский, А. С. Садыков, С. Ю. Юнусов), стероидных гормонов (И. В. Торгов, H. Н. Суворов), антибиотиков (3. В. Ермольева, Г. Ф. Гаузе, М. Г. Бражникова, М. М. Шемякин, А. С. Хохлов).

Научные достижения в области фармацевтической химии в нашей стране позволили обеспечить удовлетворение потребностей здравоохранения в основных лекарственных средствах.

Основными направлениями фармацевтической химии являются: целенаправленный поиск новых лекарственных веществ, разработка и совершенствование методов оценки качества лекарственных средств с целью обеспечения их эффективности, безопасности и сохраняемости.

Фармацевтическая химия рассматривает следующий круг проблем: установление связи и закономерностей между строением лекарственных веществ и их физико-химическими и фармакологическими свойствами; поиск новых способов получения физиологически активных веществ путем направленного изменения их структуры (тонкий органический синтез, химическая и биологическая модификация) или путем получения веществ ранее неизвестной структуры; разработка принципов и требований, определяющих качество лекарственных веществ, выбор методов оценки качества лекарственных средств для осуществления их контроля в соответствии с требованиями Государственной фармакопеи СССР и другой нормативно-технической документацией.

Проблемами фармацевтической химии в СССР занимаются научно-исследовательские институты системы Министерства медицинской промышленности (см. Научно-исследовательские институты, таблица), а также Институт фармакологии АМН СССР, ряд институтов республиканских академий наук (например, Институт органического синтеза АН Латвийской ССР, Институт тонкой органической химии АН Армянской ССР и др.). Исследования по проблемам фармацевтической химии выполняются также соответствующими кафедрами медицинских и фармацевтических институтов, Всесоюзным НИИ фармации М3 СССР.

Как учебная дисциплина фармацевтическая химия преподается на соответствующих кафедрах фармацевтических институтов или фармацевтических факультетов медицинских институтов, а также в фармацевтических училищах.

Привлечение фармацевтов к научной работе по фармацевтической химии осуществляется в рамках Всесоюзного, республиканских и областных (краевых) научных обществ фармацевтов. Периодическими изданиями в области фармацевтической химии являются журнал «Фармация» и «Химико-фармацевтический журнал».

Библиогр.: Мелентьева Г. А. Фармацевтическая химия, т. 1-2, М., 1976; Натрадзе А. Г. Очерк развития химико-фармацевтической промышленности СССР, М., 1977; E b e 1 S. Synthe-tische Arzneimittel, Weinheim - N. Y., 197-9; Pfeifer S. Biotransfor.mat.ion von Arzneimitteln, Bd 1-4, B., 1975 - 1981; Textbook of organic medicinal and pharmaceutical chemistry, ed. by Ch. O. Wison a. o., Toronto, 1977.

Физ. и хим. св-ва, а также методы качеств, и количеств, анализа. Осн. проблемы фармацевтической : получение биологически активных в-в и их исследование; выявление закономерности между строением и . хим. соед.; совершенствование оценки качества лек. ср-в для обеспечения их макс, терапевтич. эффективности и безопасности; исследование и разработка методов анализа лек. в-в в . объектах для токсикологич. и эколо-го-фармацевтич. мониторинга.

Ф армацевтическая тесно связана со спец. дисциплинами, такими, как технология лек. форм, фармакогнозия (изучает лек. сырье растит, и животного происхождения), организация и экономика фармации, и входит в комплекс дисциплин, формирующих базовое фармацевтич. образование.

Применение хим. B-B в качестве лек. ср-в осуществлялось уже в античной и средневековой медицине (Гиппократ, Гален, Авиценна). Возникновение фармацевтической обычно связывают с именем Парацельса (способствовал внедрению хим. препаратов в медицину) и последующими открытиями лечебного действия MH. хим. соед. и элементов (К. Шееле, Л. Воклен, Б. Куртуа), а также с работами M. В. Ломоносова и его школы по способам получения и методам исследования качества лек. ср-в. Формирование фармацевтической как науки относят ко 2-й пол. 19 в. К этапным периодам развития фармацевтической следует отнести 90-е гг. 19 в. (получение , ), 1935-37 (применение сульфаниламидов), 1940-42 (открытие ), 1950 (психотропные препараты группы фено-тиазина), 1955-60 (полусинтетич. и позже це-фалоспорины), 1958 (b -адреноблокаторы) и 80-е гг. (антибактериальные препараты группы фторхинолонов).

Предпосылками для поиска лек. ср-ва обычно служат данные о . в-ва, схожести его структуры с биогенными физиологически активными в-вами (напр., разл. , ). Иногда лек. ср-ва удается получать модификацией биогенных соед. (напр., животных) или благодаря исследованию в-в, чуждых человеческому (напр., производные и бензодиазепина).

Синтетич. в-ва получают путем орг. синтеза или применяют методы , используя достижения .

Важное значение в фармацевтической имеют методы исследования содержания лек. в-ва в препарате, его чистоты и др. факторов, положенных в основу показателей качества. Анализ лек. ср-в, или фармацевтич. анализ, имеет своей целью идентифицировать и осуществить количественное определение осн. компонента (или компонентов) в лекарстве. Фармацевтич. анализ в зависимости от фармакологич. действия лекарства (назначение, дозировка, способ введения)· предусматривает определение примесей, вспомогат. и сопутствующих в-в в лек. формах. Лек. ср-ва оценивают комплексно, по всем показателям. Поэтому выражение "фармакопейное качество" означает пригодность препарата для применения в медицине.

Соответствие лек. ср-в требуемому уровню качества устанавливают с помощью стандартных методов анализа, обычно оговоренных в фармакопее. Для лек. в-в наряду с групповыми хим. р-циями используют и . Для анализа многокомпонентных лек. форм обычно применяют . Испытания на чистоту призваны подтвердить отсутствие (в пределах используемого метода) отдельных примесей, а в ряде случаев провести оценку их содержания. Для этой цели используют хроматографич. методы, часто в сочетании с оптическими.

Фармакокинетич. характеристики лек. ср-в (действие препарата и его распределение в во времени) представляют исключительно важную и обязательную информацию, обеспечивающую рациональное и эффективное применение лекарств, позволяют расширить знания в отношении

ФАРМАЦИЯ (греч. φαρμακεία применение лекарств) комплекс наук и практических знаний, включающих вопросы изыскания, добывания, исследования, хранения, изготовления и отпуска лекарственных и лечебно-профилактических средств. ФАРМАЦИЯ «Фармацевтическая химия» В. В. Чупак-Белоусов комплекс научно-практических дисциплин, изучающих проблемы создания, безопасности, исследования, хранения, ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ изготовления, отпуска и маркетинга лекарственных средств, а также поиска природных источников лекарственных субстанций. ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМ ФАРМАКОГНОЗИЯ Wikipedia ЭКОНОМИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОГО ДЕЛА 3

Токсикологическая химия - наука, изучающая методы выделения токсических веществ из различных объектов, а также методы обнаружения и количественного определения этих веществ. Фармакогнозия - наука, изучающая лекарственное растительное сырье и возможности создания из него новых лекарственных веществ. Технология лекарственных форм (фармацевтическая технология) - область знаний, изучающая методы приготовления лекарственных средств. Экономика и организация фармацевтического дела - область знаний, занимающаяся решением проблем хранения лекарственных средств, а также организации контрольно-аналитической службы. 4

Фармацевтическая химия это наука, которая, базируясь на общих законах химических наук, исследует способы получения, строение, физические и химические свойства лекарственных веществ, взаимосвязь между их химической структурой и действием на организм, методы контроля качества и изменения, происходящие при хранении. «Фармацевтическая химия» В. Г. Беликов это наука о химических свойствах и превращениях лекарственных веществ, методах их разработки и получения, качественного и количественного анализа. Wikipedia 5

Объекты фармацевтической химии Лекарственные вещества (ЛВ) – (субстанции) индивидуальные вещества растительного, животного, микробного или синтетического происхождения, обладающие фармакологической активностью. Субстанции предназначены для получения лекарственных средств. Лекарственные средства (ЛС) – неорганические или органические соединения, обладающие фармакологической активностью, полученные путем синтеза, из растительного сырья, минералов, крови, плазмы крови, органов, тканей человека или животного, а также с применением биологических технологий. Лекарственная форма (ЛФ) – придаваемое ЛС удобное для применения состояние, при котором достигается необходимый лечебный эффект. Лекарственные препараты (ЛП) – дозированные ЛС в определенной ЛФ, готовые к применению. «Фармацевтическая химия» В. Г. Беликов 6

Взаимосвязь фармацевтической химии с другими химическими дисциплинами ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Методы разработки и способы получения ЛС Неорганическая химия Обеспечение качества ЛС Свойства ЛС Органическая химия Физическая химия Аналитическая химия Биохимия 7

Наименование ЛС Комиссия по международным названиям ВОЗ с целью упорядочения и (2 RS, 3 S, 4 S, 5 R)-5 -amino-2 -(aminomethyl)-6 унификации названий ЛС во всех странах мира разработала -((2 R, 3 S, 4 R, 5 S)-5 -((1 R, 2 R, 5 R, 6 R)-3, 5 международную классификацию, в основу diamino-2 -((2 R, 3 S, 4 R, 5 S)-3 -amino-6 которой заложена (aminomethyl)-4, 5 -dihydroxytetrahydro-2 H определенная система формирования терминологии ЛВ. Принцип этой -pyran-2 -yloxy)-6 -hydroxycyclohexyloxy)-4 системы INN – МНН (International Nonproprietary Names – Международные hydroxy-2 -(hydroxymethyl)tetrahydrofuran Непатентованные Наименования) заключается в -3 -yloxy)tetrahydro-2 H-pyran-3, 4 -diol том, что в названии ЛВ ориентировочно дается его групповая принадлежность. Это достигается за IUPAC name счет включения в название частей слов, соответствующих фармакотерапевтической группе, к которой относится данное ЛВ. Члены ВОЗ обязаны признавать наименования субстанций, рекомендованные ВОЗ в качестве МНН, и запретить их регистрацию в качестве товарных знаков или торговых Neomycin наименований. INN name 8

Классификация ЛС Фармакологическая классификация – все ЛС подразделяют на группы в зависимости от их действия на системы, процессы и исполнительные органы (например, сердце, головной мозг, кишечник и т. д.). В соответствии с этим ЛС объединяют в группы наркотических средств, снотворных и успокаивающих, местноанестезирующих, болеутоляющих, диуретических и др. Химическая классификация - ЛС группируют по общности химической структуры и химических свойств. При этом в каждой химической группе ЛС могут быть вещества с различной физиологической активностью. 9

Современные проблемы фармацевтической химии Создание и исследование новых ЛС Несмотря на огромный арсенал ЛС, проблема изыскания новых высокоэффективных ЛС Основные направления поиска новых и модернизации имеющихся ЛС остается актуальной. Роль ЛС непрерывно растет в современной медицине, что связано с рядом причин: Синтез биорегуляторов и метаболитов энергетического и пластического обмена Ряд тяжелых заболеваний еще не излечивается ЛС Выявление потенциальных ЛВ в ходе скрининга новых продуктов химического Длительное применение ряда ЛС формирует толерантные патологии, для борьбы с синтеза которыми необходимы новые ЛС с иным механизмом действия Синтез соединений с программируемыми свойствами (модифицированные Процессы в известных рядах ЛВ, приводят к возникновению новых структуры эволюции микроорганизмов ресинтез природных фитосубстанций, заболеваний, для лечения компьютерный поиск БАВ) которых нужны эффективные ЛС Некоторые из применяемых ЛВ вызывают побочные эффекты, в обладающий Стереоселективный синтез эутомеров (энантиомер хирального ЛВ, связи с чем необходимо фармакологической активностью) и наиболее активных конформаций наибольшей создавать более безопасные ЛС социально значимых ЛВ 10

Современные проблемы фармацевтической химии Разработка способов фармацевтического и биофармацевтического анализа Перспективные направления поиска в этой только Решение этой важной проблемы возможно области на основе проведения фундаментальных теоритических исследований физических и химических свойств ЛВ Работы по повышению точности анализа, его специфичности, чувствительности и с широким применением современных химических и физико-химических методов. экспрессности, а также автоматизации отдельных стадий или всего анализа Использование этих методов должно охватывать весь процесс от создания новых ЛС до контроля качества и повышение экономичности методик анализа Снижение трудоемкости конечного продукта производства. Необходима также разработка новой и усовершенствованной нормативной документации на ЛВ и ЛФ, Перспективна разработка качеству и обеспечивающей для анализа групп ЛВ, отражающей требования к их унифицированных методик стандартизацию. объединенных родством химической структуры на основе использования физикохимических методов 11

Сырьевая база фармацевтической химии Растительное сырье (листья, цветки, семена, плоды, кора, корни растений) и продукты их обработки (жирные и эфирные масла, соки, камеди, смолы); Животное сырьё (органы, ткани, железы убойного скота); Ископаемое органическое сырьё (нефть и продукты её перегонки, продукты перегонки каменного угля; продукты основного и тонкого органического синтеза); Неорганические ископаемые (минеральные породы и продукты их обработки химической промышленностью и металлургией); 12

История фармацевтической химии Возникновение фармации затеряно в глубинах первобытной эпохи. Первобытный человек находился в полной зависимости от внешнего мира. В поисках облегчения от болезней и страданий он использовал различные средства из окружающей его среды, первые из которых появились в период собирательства и имели растительное происхождение: белладонна, мак, табак, полынь, белена. С развитием земледелия, одомашниванием животных и переходом к скотоводству, были открыты новые растения, обладающие целебными свойствами: чемерица, золототысячник и многие другие. Изготовление орудий труда и предметов домашнего обихода из самородных металлов, развитие гончарного производства привели к изготовлению посуды, позволяющей готовить лекарственные снадобья. В этот период в практику врачевания были введены лекарственные средства минерального происхождения, которые научились извлекать из горных пород, нефти, каменного угля. 13

История фармацевтической химии С возникновением письменности появляются первые медицинские тексты, содержащие описания лекарственных средств, способов их приготовления и применения. В настоящее время известны более 10 древнеегипетских папирусов, в той или иной мере посвященных медицине. Самым известным из них является папирус Эберса («Книга приготовления лекарств для всех частей тела»). Это самый большой из папирусов, который датируется 1550 г. до н. э. и содержит около 900 рецептов лечения болезней желудочно-кишечного тракта, легких, глаз, уха, зубов, суставов. 14

История фармацевтической химии Теофраст - Отец ботаники Теофраст (около 300 г. до н. э.), один из величайших ранних греческих философов и естествоиспытателей, часто упоминается как "отец ботаники". Его наблюдения и сочинения, касающиеся медицинских качеств и особенностей трав являются чрезвычайно точными, даже в свете современных знаний. В руках он держит ветвь белладонны. 15

История фармацевтической химии Диоскорид В эволюции всех успешных и устойчивых систем знания наступает момент, когда множество наблюдений и интенсивных исследований преодолевают уровень ремесла или профессии и обретают статус науки. Диоскорид (первый век н. э.), сильно повлиял на такой переход в фармации. Он тщательно описал правила для сбора лекарственных средств, их хранения и использования. В эпоху Возрождения ученые вновь обращаются к его текстам. 16

История фармацевтической химии В средние века в Западной цивилизации остатки знаний о фармации и медицине сохранились в монастырях. Монахи собирали травы в окрестностях монастырей и переносили их в собственных травяные сады. Они занимались приготовлением лекарств для больных и раненых. Сохранились многие рукописи в перепечатке или переводе в монастырских библиотеках. Такие сады все еще могут быть найдены в монастырях во многих странах. 17

История фармацевтической химии Авиценна (Ибн Сина) 980 – 1037 г. г. Наиболее яркий представитель философов Аравийского периода. Ему принадлежит существенный вклад в фармацию и медицину. Фармацевтические учения Авиценны были приняты в качестве авторитета на Западе до 17 -го века. Трактат «Канон врачебной науки» - сочинение энциклопедического характера, в котором предписания античных медиков осмыслены и переработаны в соответствии с достижениями арабской медицины. В «Каноне» Ибн Сина предположил, что заболевания могут вызываться какими-то мельчайшими существами. Он первый обратил внимание на заразность оспы, определил различие между холерой и чумой, описал проказу, отделив её от других болезней, изучил ряд других заболеваний. Также Ибн Сина удаляет внимание описанию лекарственного сырья, лекарственных средств, способам их изготовления и употребления. 18

История фармацевтической химии Период ятрохимии (XVI-XVII вв.) Основоположником ятрохимии считается немецкий врач и алхимик Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм (1493- 1541), вошедший в историю под псевдонимом Парацельс разделял древнегреческое учение о четырёх элементахстихиях. Медицина Парацельса основывалась на ртутно-серной теории. Он учил, что живые организмы состоят из тех же ртути, серы, солей и ряда других веществ, которые образуют все прочие тела природы; когда человек здоров, эти вещества находятся в равновесии друг с другом; болезнь означает преобладание или, наоборот, недостаток одного из них. Для восстановления равновесия Парацельс использовал в медицинской практике многие лекарственные препараты минерального происхождения - соединения мышьяка, сурьмы, свинца, ртути и т. п. - в дополнение к традиционным растительным препаратам. Парацельс утверждал, что задача алхимии - изготовление лекарств: «Химия - один из столпов, на которые должна опираться врачебная наука. Задача химии вовсе не в том, чтобы делать золото и серебро, а в том, чтобы готовить лекарства» . 19

История фармацевтической химии Период зарождения первых химических теорий (XVII-XIX вв.) в. п. XVII в. – теория флогистона (И. Бехер, Г. Шталь) в. п. XVIII в. – опровержение теории флогистона. Кислородная теория (М. В. Ломоносов, А. Лавуазье) 1804 г. – немецким фармакологом Фридрихом Сертюрнером из опиума выделен первый алкалоид (Морфин) 1818 -1820 гг. – Пеллетье и Кавентон выделяют стрихнин, бруцин, разрабатывают методики разделения хинина и цинхонина выделяемых из коры хинного дерева XIX – формируются американская и европейская фармацевтические ассоциации 20

История фармацевтической химии Одним из успешных исследователей в области разработки новых химических соединений, специально созданных для борьбы с болезнетворными организмами был французский фармацевт, Эрнест Форуньё (1872 -1949 В ранних работах предлагает использовать соединения висмута и мышьяка для лечение сифилиса. Его исследования «проложили путь» для сульфониламидных соединений и химических веществ, обладающих антигистаминными свойствами. В 1894 году, Беринг и Ру объявили об эффективности антител против дифтерии. Ученые-фармацевты в Европе и США немедлено приступили к внедрению нового открытия в производство. Сыворотка стала доступна в 1895 году (!), и жизни тысяч детей были спасены. Прививка лошадей дифтерией являлась первым шагом из многих в производстве антидотов. Своего рода кульминацией в этой области стала разработка в 1955 году вакцины против полиомиелита. 21

История фармацевтической химии Современный период Вторая четверть XX века ознаменовала расцвет эпохи антибиотиков. Пенициллин - первый антибиотик, который был выделен в 1928 году Александром Флемингом из штамма гриба вида Penicillium notatum. В 1940- 1941 году Х. У. Флори (бактериолог), Э. Чейн (биохимик) и Н. У. Хитли (биохимик) работали над выделением и промышленным производством пенициллина, а также впервые использовали его для лечения бактериальных инфекций. В 1945 году Флемингу, Флори и Чейну была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине «за открытие пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных болезнях» . Используя последние технические достижения каждой из отраслей наук, фармацевтическая химия разрабатывает и производит самые новые и лучшие лекарства. Сегодня для этого в фармацевтическом производстве используются методы и высококвалифицированный персонал из каждой отраслей наук. 22

Литература «Фармацевтическая химия» под ред. В. Г. Беликова «Фармацевтическая химия. Курс лекций» под ред. В. В. Чупак-Белоусова «Основы медицинской химии» В. Г. Граник «Синтез основных лекарственных средств» Р. С. Вартанян «Медицинская химия» В. Д. Орлов, В. В. Липсон, В. В. Иванов «Лекарственные средства» М. Д. Машковский https: //vk. com/nspu_pc 23

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Саратовский государственный аграрный университет

имени Н. И. Вавилова»






ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ


краткий курс

лекций


для студентов 3

курса

Специальность
36.05.01
Ветеринария



Квалификация (степень) выпускника
Специалист

Нормативный срок обучения
5
лет
Форма обучения
Очная


Саратов 201
6

УДК 615.1:54(075.8)
ББК 52.58
Р е ц е н з е н т:
Кандидат медицинских наук, доцент кафедры «Факультетской хирургии и онкологии»
ГБОУ «Саратовский ГМУ им. С.В. Разумовского»
В.Л. Мещеряков
Фармацевтическая химия :краткий курс лекций для студентов 3 курса специальности
36.05.01
Ветеринария (специализация:
«Ветеринарная фармация»)/ Сост.: Л.Г. Ловцова // ФГБОУ ВО «Саратовский ГАУ». – Саратов,
2016. – 57
с.
Краткий курс лекций по дисциплине «Фармацевтическая химия» составлен в соответствие с рабочей программой дисциплины и предназначен для студентов специальности 36.05.01 «Ветеринария», специализации «Ветеринарная фармация».
Краткий курс лекций содержит теоретический материал по основным вопросам данной дисциплины, в частности рассмотрены: источники получения лекарственных веществ, пути и методы их синтеза; классификация и основные характеристики лекарственных средств; фармакокинетика и фармакодинамика; основы фармацевтического анализа ЛВ неорганической, органической природы и биологически активных веществ; основные положения и документы, регламентирующие фармацевтическую продукцию, а также контрольно- разрешительная система качества лекарственных средств и форм.
В целом курс направлен на формирование у студентов знаний об основных методах фармацевтического анализа контроля качества лекарств и их использовании в профессиональной деятельности.
УДК 615.1:54(075.8)
ББК 52.58

©Ловцова Л.Г., 2016
© ФГБОУ ВО «Саратовский ГАУ», 2016

3
Введение

Для ветеринарного провизора необходимы знания, с помощью которых можно контролировать качество лекарственных веществ (форм), определять их подлинность, условия хранения, сведения о способах получения новых лекарств из природных ресурсов.
Фармацевтическая химия занимает центральное место в комплексе наук фармации - это наука о химических свойствах и превращениях лекарственных веществ, методах их разработки и получения , качественного и количественного анализа.
Краткий курс лекций по данной дисциплине раскрывает основные способы получения, строения, физико-химические свойства и классификацию лекарственных веществ; взаимосвязь между структурой их молекулы и действием на организм; методы контроля качества лекарств неорганической, органической природы, биологически активных веществ и изменения, происходящие в них при хранении, а также основные положения и документы, регламентирующие фармацевтическую продукцию.
Конечная цель обучения : сформировать у студентов теоретическое мышление, профессиональные привычки, умения и навыки, необходимые для деятельности провизора в области организации и проведения контроля качества лекарственных средств, включая:
- установление связи между строением лекарственных веществ и их свойствами
(фармакологическими, физико-химическими);
- прогнозирование стабильности лекарственных средств;
- принципы и требования, определяющие качество лекарственных средств;
- выбор методов оценки качества лекарственных средств, как производственного изготовления, так и изготовленных в аптеке;
- анализ качества лекарственных средств в соответствии с требованиями
Государственной Фармакопеи и другой НТД.

4
Лекция 1

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ СОЗДАНИЯ
ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ

1.1. Предмет и содержание фармацевтической химии, связь еѐ с другими
науками
Для ветеринарного провизора необходимы знания, с помощью которых можно контролировать качество лекарственных веществ (ЛВ), определять их подлинность, условия хранения, знать способы получения новых ЛВ из природных ресурсов.
Фармация (от греч. pharmakeia – применение лекарств) – комплекс наук и практических знаний, включающий вопросы изыскания , исследования, хранения, изготовления и отпуска лекарственных и лечебно-профилактических средств.
Фармацевтическая химия (ФХ) занимает центральное место в комплексе наук фармации - это наука о химических свойствах и превращениях ЛВ, методах их разработки и получения, качественного и количественного анализа.
Создание и развитие фармацевтической химии тесно связано с историей фармации, которая зародилась в глубокой древности. Различают: период алхимии (IV-XVI вв.,
«философский камень»), эпоху Возрождения (ХVI-XVII-вв. - иатрохимия, от др.- греч. ἰατρός - врач) и период зарождения первых химических теорий (XVII-XIX вв.).
Зарождение фармации в России связано с народной медициной и знахарством (XVI-
XVII вв.).
Задача дисциплины заключается в изучении состава и строения ЛВ, их физико- химических свойств; в разработке способов получения (синтеза); влияния особенностей строения ЛВ на характер фармакологического действия; контроля качества, хранения и отпуска ЛВ и лекарственных форм (ЛФ).
Чтобы отпустить больному лекарство, необходимо проверить: подлинность; доброкачественность; количественное содержание ЛВ в препарате. На основе этих данных решается вопрос о пригодности лекарства к употреблению.
Фармхимия базируется на знаниях химических дисциплин (неорганической, органической, аналитической, физической, коллоидной и биохимии) и медико-
биологических (биологии, физиологии, анатомии, фармакологии, микробиологии и др.). Кроме того, служит необходимой базой для изучения смежных
фармацевтических
дисциплин
(технологии лекарств, фармакогнозии, токсикологической химии, экономики и организации фармдела). Фармацевтические и химические дисциплины изучают химию и технологию лекарственных средств, а медико-биологические дисциплины - действие лекарственных веществ на организм, превращения веществ в организме.
Итак, тесная взаимосвязь со всеми перечисленными дисциплинами обеспечивает решение современных проблем фармацевтической химии . В конечном итоге эти проблемы сводятся к созданию новых, более эффективных и безопасных лекарственных средств и разработке способов фармацевтического анализа.

5
1.2. Источники получения лекарственных веществ, пути и методы синтеза

Лекарственные вещества по природе делятся на неорганические и органические, которые могут быть получены из природных источников и синтетически.
Для получения неорганических ЛС используется минеральное сырье: горные породы, руда, газы, вода озер и морей. Так, для приготовления натрия хлорида
(Natrii chloridum) NaCl используются природные растворы: воды озер и морей.
Синтетические органические ЛС получают из продуктов переработки каменного угля, нефти, природного газа, дерева, полезных ископаемых. Выделенные при этом индивидуальные органические соединения являются реагентами в органическом синтезе ЛВ .
Природным источником получения органических ЛВ является растительное лекарственное сырье, из которого получают алкалоиды, терпены, гликозиды, витамины, эфирные и жирные масла, смолы, млечные соки, белки, углеводы, а также используют для получения галеновых препаратов.
Гормональные препараты готовят из сырья животного происхождения: тиреоидин – из щитовидной железы, адреналин – мозгового слоя надпочечников.
Для биосинтеза антибиотиков используют животные организмы
– микроорганизмы. Известны полусинтетические антибиотики, которые синтезируют из биологически-активных продуктов естественного происхождения: пенициллины и цефалоспорины. Полусинтетический способ применяется также для получения алкалоидов, витаминов, гормонов, анаболических стероидных препаратов.
В XX в. появились первые синтетические ЛС: антимикробные сыворотки, профилактические вакцины и антидоты; противоопухолевые, сердечно-сосудистые, сульфаниламидные и другие препараты. С развитием генной инженерии научились синтезировать: продуцент инсулина, соматотропин и интерферон.
Другими словами, номенклатура ЛС растет с каждым годом. В Государственный регистр ЛС России «Энциклопедия лекарств» 2004 г. уже включено несколько тысяч различных лекарственных форм.

1.3. Классификация лекарственных веществ
В настоящее время имеется несколько классификаций лекарственных форм:
- по агрегатному состоянию (твердые; жидкие; мягкие; газообразные);
- по дозировке (дозированные и недозированные);
- по пути введения: энтеральные и парентеральные;
- по химическому строению: кислоты, соли, щелочи, спирты и т.д.
Для фармацевтической химии имеет значение следующие классификации:
1. Химическая классификация ЛС, основанная на общности их химической структуры и свойств:
- лекарственные средства неорганической природы . Они делятся в соответствии с положением в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева (s-, p- и d- элементы первой, второй, третей и т.д. групп) и основным классам (оксиды, кислоты, соли, комплексные соединения и др.);
- лекарственные средства органической природы. Делятся по двум признакам: а) По структуре углеродной цепи или цикла: алифатические и циклические
(гетероциклические и карбоциклические соединения).

6 б) По природе функциональной группы алифатические и ароматические углеводороды разделяют на галогенопроизводные, спирты, фенолы, простые и сложные эфиры, альдегиды и их производные, кетоны, карбоновые кислоты и их производные и т.д. в) В зависимости от способа получения : природные, синтетические, полусинтетические.
Недостатком этой классификации является то, что в ряде случаев близкие по химическому строению вещества обладают различным физиологическим действием.
2. Фармакологическая классификация – в ней отражаются принципы преимущественного действия препарата на ту или иную физиологическую систему
(сердечно-сосудистую, ЦНС, ЖКТ). В каждой из этих групп препараты классифицируются по химическому строению.
3. Фармакотерапевтическая классификация – ЛС группируются в зависимости от применения для лечения определенного заболевания. Внутри еѐ проводится химическая классификация.
Фармакологическая и фармакотерапевтическая классификации являются комбинированными. Их недостаток состоит в том, что в одну группу объединяют различные по химическому составу вещества.
Так как каждый вид классификации имеет свои недостатки, поэтому многие авторы используют смешанные классификации, в которых учитываются многие признаки .

1.4. Общие и специальные термины фармхимии

В фармацевтической химии используются общие (применяемые и в других химических дисциплинах) и специальные (фармацевтические) термины. Рассмотрим некоторые, наиболее важные для курса ФХ, термины в соответствии с ГОСТ
91500.05.001-2000 «Стандарты качества лекарственных средств. Основные положения», в котором реализованы положения Федерального закона «О лекарственных средствах» от 22 июня 1998 г. № 86-ФЗ (ред. от 30 декабря 2001 г.).
Биодоступность - полнота и скорость всасывания лекарственного вещества, которые характеризуются его количеством, поступившим в организм, после применения лекарственного препарата.
Биоэквивалентность - равенство биодоступности в допустимых пределах одних и тех же лекарственных препаратах, приготовленных разными производителями.
Валидация - оценка и документальное подтверждение соответствия производственного процесса и качества продукции утвержденным требованиям.
Качество лекарственного препарата - совокупность свойств, которые придают лекарственному препарату способность соответствовать своему назначению и отвечают требованиям, установленным стандартом.
Лекарственные средства (ЛС) - вещества, применяемые для профилактики, диагностики и лечения болезни, полученные из крови, плазмы крови, а также органов, тканей человека или животного, растений, микроорганизмов, минералов методами синтеза или с применением биологических технологий. Этому термину соответствует термин Фармакологическое средство – это вещество или смесь веществ с установленной фармакологической активностью, являющееся объектом клинического испытания.
Лекарственное вещество (ЛВ) – лекарственное средство, представляющее собой индивидуальное химическое соединение или биологическое вещество.

7
Вспомогательное вещество - относительно индифферентное в химическом и биологическом отношении вещество, разрешенное к медицинскому применению в целях получения лекарственной формы, придания или сохранения определенных свойств лекарственного препарата.
Лекарственное (фармацевтическое) сырье - лекарственные средства, лекарственное растительное сырье, вспомогательные вещества, разрешенные к медицинскому применению для производства лекарственных препаратов или другой фармацевтической продукции, или полуфабрикатов. Фактически понятие «сырье» включает все исходные материалы, поступающие в производство для переработки с целью получения готового продукта или полуфабриката.
Лекарственная форма (ЛФ) - состояние, придаваемое лекарственному средству или лекарственному растительному сырью, удобное для применения, обеспечивающее необходимый лечебный эффект.
Лекарственный препарат (ЛП) - дозированное лекарственное средство в определенной лекарственной форме и готовое к применению.
В свою очередь, различают лекарственное средство:
Ядовитое средство - лекарственное средство с очень высокой биологической активностью, прописывание, отпуск, хранение и учет которого производится по особым правилам, установленным Минздравом России. Включено в «список А».
Сильнодействующее лекарственное средство - лекарственное средство с высокой биологической активностью, прописывание, отпуск, хранение и учет которого производится по особым правилам, установленным Минздравом России. Включено в
«список Б».
Наркотическое средство - ядовитое или сильнодействующее лекарственное средство, требующее ограниченного применения и отнесенное к наркотическим в соответствии с законодательством. Наркотические средства реализуют по особым правилам, установленным Минздравом России.
Радиоактивное средство - лекарственное средство, применяемое в медицинской практике в связи с его способностью к ионизирующему излучению.
В зарубежной литературе иногда используют термин «фармацевтические (или
лекарственные) продукты ». Это связано с тем, что около 95 % лекарств представляют собой лекарственные формы промышленного производства. Таким образом, можно отличить готовые промышленные формы от лекарственных субстанций и ЛС, изготовленных в аптеках.
Кроме того, каждое лекарственное средство имеет:
Сертификат - письменное свидетельство (гарантия), что качество лекарства
(эффективность, безопасность) отвечает установленным требованиям спецификаций, а производственный процесс - правилам GMP (Good Manufacturing
Practice - надлежащая производственная практика (правила организации производства и контроля качества ЛС)).
Сертификация - процедура, с помощью которой третья сторона дает письменную гарантию того, что продукция, процесс или услуга отвечают заданным требованиям.
Срок годности - утвержденное законодательным органом на основании результатов специальных исследований время хранения лекарственного средства
(препарата), в течение которого оно сохраняет свои физико-химические, микробиологические и терапевтические свойства без изменений или в установленных для них пределах при условии соблюдения условий хранения.

8
Стабильность - способность лекарственного средства (препарата) сохранять свои физико-химические и микробиологические свойства в течение определенного времени с момента его выпуска.
Вопросы для самоконтроля
1) Что изучает фармацевтическая химия? Назовите еѐ цели, задачи и историю становления.
2) На знаниях каких дисциплин базируется фармацевтическая химия? Приведите перечень дисциплин с указанием разделов (тем), усвоение которых необходимо для еѐ изучения.
3) Назовите источники получения лекарственных веществ, пути и методы синтеза.
4) Приведите классификации лекарственных веществ. Их особенности и недостатки.
5) Дайте определение основным терминам (общие и специальные), которые используются в фармацевтической химии .
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Основная
1. Аксенова, Э.Н . Фармацевтическая химия / Э.Н.Аксенова, О.П.Андрианова, А.П
Арзамасцев. - Учебное пособие. - Изд-во: ГЭОТАР- Медиа. – 2008. - 640с., ISBN 978-5-9704-
0744-8 2. Беликов, В.Г . Фармацевтическая химия. В 2 ч.: Ч.1. Общая фармацевтическая химия;
Ч.2. Специальная фармацевтическая химия: учебное пособие./В.Г.Беликов – М.: МЕДпресс информ. – 2009. – 616 с., ISBN 5-98322-585-5 3. ГОСТ 91500.05.001-2000 «Стандарты качества лекарственных средств. Основные положения». ФЗ: «О лекарственных средствах» от 22 июня 1998 г. № 86-ФЗ (ред. от 30 декабря 2001 г.).
4. Чупак-Белоусов, В.В . Фармацевтическая химия. Курс лекций./В.В.Чупак-Белоусов. Книга первая. – 3курс. - М.: Изд. БИНОМ, 2012. – 335 с., ISBN 978-5-9518-0479-2

Дополнительная
1. Машковский, М.Д . Лекарственные средства./М.Д. Машковский - 15-е изд. - М.: Новая
Волна, 2005. – 1200 с. – ISBN 5-7864-0203-7 2. Система сертификации лекарственных Систем сертификации ГОСТ Р от 16.04.98. - М.:
Медицина - 1998.- 28 с., ISBN 5-225-04067-5 3. Соколов, В.Д. Ветеринарная фармация / В.Д. Соколов, Н.Л. Андреева, Г.А. Ноздрин и др.
– М.: Колос С, 2003. – 496 с., ISBN 5-02-029288-5 4. Тюкавкина, Н.А . Биоорганическая химия: учебник для вузов /Н.А.Тюкавкина, Ю.И.
Бауков– 4-е изд, стереотип. – М.: Дрофа, 2005. – 542 с., ISBN 5-7107-8994-1 5.
Электронная научная интернет-библиотека. lib.e-science.ru › book/?c=11&p=2 6. www.ximuk.ru

9
Лекция 2

ИССДЕДОВАНИЯ И МЕТОДЫ АНАЛИЗА ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ
2.1.
Связь между структурой вещества и их действием на организм

Под понятием «структура-активность» понимается комплекс физико-химических свойств, обусловленных строением молекулы изучаемого соединения. К настоящему времени удалось установить лишь некоторые закономерности, которые дают только ориентировочные представления о том, как может изменяться действие вещества на организм. Так, установлено, что:
1) Ненасыщенные соединения более фармакологически активны, чем насыщенные.
2) Длина цепи алифатического радикала, вводимого в молекулу, влияет на активность и токсичность веществ. Нарастание биологической активности происходит при удлинении цепи до шести атомов углерода, затем достигается «перелом» и высшие гомологи оказываются неэффективными.
3) Ведение в молекулу галогенов усиливает фармактивность соединений, причем активность и токсичность зависят от числа атомов галогена и их расположения.
Галогены, введенные в ароматический цикл (Ar), повышают токсичность. Хлор- и бромпроизводные усиливают наркотическое действие и снижают кровяное давление.
Йодопроизводные менее активны, но имеют выраженное антисептическое действие.
4) Влияние кислорода находится в зависимости от функциональной группы, в состав которой он входит : введение в молекулу –ОН - увеличивает всасываемость, растворимость, причем фармактивность растет от первичных к третичным спиртам. У ароматических соединений введение гидроксильных и карбонильных групп также усиливает фармактивность. Карбоксильная группа снижает фармактивность и токсичность, но улучшает растворимость.
5) Ведение нитрогруппы в молекулу не снижает токсичности бензола, она усиливается при введении галогена. Галогенопроизводные бензола проявляют антимикробную активность. Восстановление нитробензола приводит к образованию анилина, который токсически действует на ЦНС, но одновременно проявляет жаропонижающее и анальгезирующее действие. Токсичность анилина снижается при введении фенольного гидроксила.
6) Свойства атома азота: в ряду NH
3
> -NH
2
- > -NH- > -N= усиливается активность и проявляется ганглиоблокирующее действие, причем - N=: усиливает действие веществ на различные отделы ЦНС; -NH
2
: повышают токсичность; NH
3
: раздражает нервные центры и гладкую мускулатуру, вызывает спазмы и судороги.
7) На активность препарата также оказывают влияние: кристаллическая структура, растворимость, пространственная структура (цис- и транс- изомеры, оптическая активность и направление вращения).
Приведенные примеры показывают, что при создании нового препарата у химика- фармацевта есть определенные предпосылки при выборе тех или иных соединений и функциональных групп, однако это будут только ориентировочные наметки , которые далеко не всегда совпадают с поставленной целью.

10
2.2. Зависимость фармакологического действия ЛВ от фармакокинетических
свойств

Важно, чтобы лекарственное средство могло быть перенесено к месту действия и поставлено в условия, необходимые для взаимодействия с биологическим субстратом.
Для этого надо, чтобы оно обладало определенным комплексом физико-химических свойств, обеспечивающих его распределение в организме, поскольку биологический ответ организма на данное вещество зависит от многих факторов: проникновения вещества через липидный слой, транспорта, адсорбции, ионизации, комплексообразования, метаболизма.
Растворимость обусловливает распределение вещества в организме, определяет фармакологические свойства препаратов, так как она существенно влияет на проникновение ЛВ из кишечника в кровь, обеспечивая его биодоступность. При синтезе ЛВ необходимо учитывать воздействия различных радикалов (атомных групп) на гидрофильность или гидрофобность вещества. Выяснено, что сродство к воде уменьшается при введении радикалов (функциональных групп) в такой последовательности :
Гидрофильные группы : -СООН > -ОН > -СНО > -СО- > -NH
2
> -CONH
2
;
Гидрофобные радикалы : -CH
3
> -CH
2
- > -C
2
H
5
> -C
3
H
7
> …Аlk > -C
6
H
5
Многие системы организма функционирует в водной среде или включают воду, и эта среда представляет определенные требования к структуре ЛВ, молекулы которых должны обладать гидрофильно-гидрофобными свойствами, это определяет возможность их распределения между водой и липидами и, следовательно, взаимодействия с ферментами и рецепторами.
Параметром гидрофобности является логарифм коэффициентов распределения ЛВ в системе «октанол-вода» (lgP). Интервал варьирования величины lgP зависит от типа действия ЛВ и имеет среднее значение у противомалярийных - 4,5; снотворных -
1,33; анальгетиков - 0,83; антибиотиков - 0,27; сульфаниламидов - 0,13 и т.д.
Следовательно, противомалярийные средства относятся к чрезвычайно гидрофобным веществам, снотворные - к высокогидрофобным. Подобным образом можно систематизировать все известные фармакологические группы.
Липофильность (гидрофобность) и коэффициент его распределения между водой и липидами. Этот фактор обусловливает проникновение ЛВ через мембраны к клеткам тканей. При этом проникновение вещества в клетку происходит двумя путями:
1.
Проникновение молекул водорастворимых веществ и ионов через субмикроскопические (диаметром 0,7-1 нм) заполненные водой поры, пронизывающие протоплазму;
2. Растворение ЛВ в липидах, которые входят в состав протоплазмы. По этому пути осуществляется транспорт ЛВ, нерастворимых в воде, но растворимых в липидах.
На скорость всасывания ЛВ влияет рН среды . Ионы водорода и гидроксила практически не могут проникать в клетки, т.к. обладают высокой реакционной способностью и взаимодействуют с концевыми химическими группами, локализованными на поверхности клетки. Исходя из этого, изменяя рН среды при пероральном введении лекарств, можно увеличивать или уменьшать число недиссоциированных молекул и таким образом усиливать или ослаблять процесс проникновения лекарственных препаратов в клетку.
На активность лекарств влияет
pages -> Профилактические медицинские осмотры
pages -> Благодарности от родителей по итогам благотворительного марафона «Ты нам нужен!» 2014 года Татьяна Жеглова: «Вы внесли в этот мир свою дольку добра»