Так и получилось. Но еще несколько лет понадобилось ученому, чтобы "доработать" свое лекарство. В 1909 г. было синтезировано вещество, избирательно поражавшее трипаносомы, но малотоксичное для теплокровных животных. Это вещество имеет сложное название: 3,3'-диамино-4,4'-дигидрокснарсенобензол. В его молекуле два атома мышьяка. Оказалось, что это вещество хорошее средство не только против трипаносомы, но и против бледной спирохеты возбудителя сифилиса (это средство назвали сальварсаном).
Так начиналась химия синтетических лекарственных препаратов.
Почему стрептоцид лечит?
Стрептоцид оказался очень хорошим противобактериальным средством. Было синтезировано множество производных стрептоцида атом водорода в сульфамидной группе заменяли на самые разные радикалы. Многие из таких производных прижились в медицинской практике норсульфазол, фталазол, сульгин. Вот формулы некоторых лекарств:
Но почему сульфамидные препараты так действуют на бактерию, почему они убивают ее? Существует такое предположение. Для жизнедеятельности многих микроорганизмов необходима ядра-аминобензойная кислота. Эта кислота входит в состав витамина- фолиевой кислоты, которая для бактерий является фактором роста. Без фолиевой кислоты бактерии не могут размножаться.
По размерам и химическим свойствам пара-аминобензолсульфамид (и его производные) очень похож на пара-аминобензойную кислоту. Когда мы вводим в организм, зараженный бактериями, сульфамидный препарат, бактерия, "не разобравшись", начинает синтезировать фолиевую кислоту, используя вместо аминобензойной кислоты стрептоцид. Ошибка обнаруживается слишком поздно. Аналог фолиевой кислоты с сульфамидной группой вместо остатка пара-аминобензойной кислоты это отнюдь не фолиевая кислота, он не может работать как фактор роста. Развитие бактерий приостанавливается. Вот как выглядят формулы фолиевой и "псевдофолиевой" кислот (А и 5, соответственно):
Если же вместе с сульфамидным препаратом бактерию "кормить" еще и n-аминобензойной кислотой, то действие сульфаниламида проявляется гораздо слабее: ведь в этом случае образуется и "настоящая" фолиевая кислота.
Сульфамидные препараты используются для залечивания ран, в которые могут попадать различные бактерии (стрептоцид), лечат ими и болезни желудка (сульгин, фталазол), и простудные заболевания (норсульфазол).
Лекарственных препаратов великое множество. Расскажем еще об одной группе о производных салициловой (или орго-гидроксибеизойнсй) кислоты. Ее можно рассматривать как бензойную кислоту, содержащую в орто-положении гидроксил, либо как фенол, содержащий в орто-положении карбоксильную группу.
Салициловая кислота сильное дезинфицирующее средство, а ее натриевую соль применяют при ревматизме. Из салициловой кислоты получают множество лекарственных веществ. Наиболее знаменит сложный эфир салициловой
кислоты и уксусной (в этом эфире салициловая кислота выступает как фенол)-ацетилсалициловая кислота, или аспирин; его применяют как жаропонижающее средство.
Сложный эфир из салициловой кислоты с фенолом это салол, антисептик, применяемый при желудочных заболеваниях. Наконец, заместив в бензольном кольце атом водорода на аминогруппу, получаем пара-аминосалициловую кислоту (ПАСК) эффективное противотуберкулезное средство.
Микробы против микробов
Прошло более пятидесяти лет...
В 1928 г. английский исследователь Флеминг работал в Лондонском госпитале Сент-Мэри со штаммами микроорганизмов Staphylococcus aureus. Штаммы, как это обычно делается, выращивались в чашках Петри плоских стеклянных сосудах. Однажды в одной из чашек выросла колония какого-то грибка. Вокруг этой колонии стафилококки росли медленнее, соседи явно не уживались друг с другом. Флеминг выделил этот грибок и исследовал его свойства. Грибок назывался Penicillium notatum.
Долго не удавалось выделить химическое соединение, которое производил грибок и которое так пагубно действовало на микроорганизмы; грибок вырабатывал его очень мало, и к тому же оно было очень нестойким. И только в 1940 г. нескольким ученым Оксфордского университета удалось выделить соединение, обладающее удивительными антибактериальными свойствами. Его назвали пенициллином. (У нас в стране производство пенициллина было налажено в суровые годы Великой Отечественной войны группой ученых под руководством 3. В. Ермольевой.) В 1945 г. была установлена структура нового вещества, которая через два года была подтверждена его полным химическим синтезом.
В молекуле пенициллина два конденсированных цикла пятичленный с серой и азотом и четырехчленный с азотом.
Бензильную группу C6H5CH2- можно заменить на другие группировки; получим разновидности пенициллина.
Пенициллин относится
к так называемым антибиотикам веществам биологического происхождения, которые обладают свойством подавлять рост микроорганизмов. Сырьем для промышленного получения служат некоторые плесневые грибы ближайшие родственники тех, что употребляются для изготовления знаменитых сыров рокфор и камамбер (этот способ дешевле и проще синтетического). Благодаря долгой работе многих ученых удалось вывести виды грибков, способные производить огромное количество пенициллина. Этот препарат применяется для лечения болезней, вызываемых стафилококками, стрептококками, пневмококками, гонококками и другими микробами.