Фармацевтическая химия и фармацевтический анализ. Фармацевтическая химия как наука

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

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.

Фармацевтическая химия как наука. История развития. Современные научные проблемы

Современные научные проблемы фармацевтической химии – дисциплина по выбору, относится к вариативной части профессионального цикла ФГОС.

Изучение дисциплины заканчивается текущим контролем в 9 -м семестре – недифференцированный зачет.

Цель освоения дисциплины по выбору – приобретение студентами углубленных знаний по основным научно-исследовательским проблемам фармацевтической химии:

создание новых лекарственных средств;

разработка новых и совершенствование существующих методов контроля качества лекарственных средств.

Фармацевтическая химия - прикладная наука, которая, базируясь на общих законах химических наук, изучает:

химическую природу ЛС;

способы получения ЛС;

строение ЛС;

физические и химические свойства ЛС;

методы анализа ЛС;

связь между химической структурой ЛС и действием на организм;

изменения, происходящие при хранении ЛС;

применение и формы выпуска ЛС.

История развития фармацевтической химии

I. Период ятрохимии (XVI-XVII вв.)

Ятрохимия, устар. иатрохимия (от др.-греч. ἰ ατρός – врач) – рациональное направление алхимии XVI–XVII веков, стремившееся поставить химию на службу медицине и ставившее своей главной целью приготовление лекарств.

Объясняло происхождение заболеваний химическими процессами в человеческом организме.

Зарождение и развитие ятрохимии, получившей наибольшее распространение в Германии и Нидерландах, связано с деятельностью ряда исследователей.

Ян Баптист ван Гельмонт (1580-1644) – голландский естествоиспытатель, врач. Ван Гельмонт одним из первых стал использовать нитрат серебра (ляпис) для прижигания ран, воспалений и бородавок. Полагал, что в пищеварении решающую роль играет кислота желудочного сока, и поэтому предлагал лечить щелочами болезни, вызываемые избытком кислот в желудке. Ввёл в химию термин «газ».

Франциск Сильвий, он же Франсуа Дюбуа, Франс де ла Боэ

(1614-1672) – голландский врач, физиолог, анатом и химик. Считал

«едкостей» кислотной или щелочной природы и при одном типе болезней назначал щёлочи, при другом – кислоты. Научился получать нитрат серебра (ляпис) и использовать его для прижигания ран, воспалений и бородавок. Открыл при Лейденском университете первую химическую лабораторию для анализов.

(настоящее имя Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм, 1493-1541) - знаменитый алхимик и врач швейцарско-немецкого происхождения, один из основателей ятрохимии. Считал, что «не добыванию золота, а защите здоровья должна служить химия».

Сущность учения Парацельса основывалась на том, что организм человека представляет совокупность химических веществ и недостаток какого-либо из них может вызвать заболевание. Поэтому для исцеления Парацельс применял химические соединения различных металлов (ртути, свинца, меди, железа, сурьмы, мышьяка и др.), а также извлечения из растений. Парацельс провёл исследование действия на организм многих веществ минерального и растительного происхождения. Он усовершенствовал ряд приборов и аппаратов для выполнения анализа. Вот почему Парацельса по праву считают одним из основоположников фармацевтического анализа, а ятрохимию – периодом зарождения фармацевтической химии.

Аптеки в XVI-XVII вв. были своеобразными центрами по изучению химических веществ. В них получали и исследовали вещества минерального, растительного и животного происхождения. Здесь был открыт целый ряд новых соединений, изучены свойства и превращения различных металлов. Это позволило накопить ценные химические знания, совершенствовать химический эксперимент.

II. Период зарождения первых химических теорий (ХVII-ХIХ вв.)

Для развития промышленного производства в этот период необходимо было расширить рамки химических исследований за пределы ятрохимии. Это привело к созданию первых химических производств и к формированию химической науки. Вторая половина XVII в. – период зарождения первой химической теории – теории флогистона. С ее помощью пытались доказать, что процессы горения и окисления сопровождаются выделением особого вещества – «флогистона» – И. Бехер (1635-1682) и Г. Шталь (1660-1734). Несмотря на некоторые ошибочные положения, она несомненно была прогрессивной и способствовала развитию химической науки.

В борьбе со сторонниками флогистонной теории возникла кислородная теория, которая явилась могучим толчком в развитии химической мысли.

М.В. Ломоносов (1711-1765) одним из первых учёных в мире доказал несостоятельность теории флогистона. Несмотря на то, что ещё не был известен кислород, М.В. Ломоносов экспериментально показал в 1756 г., что в процессе горения и окисления происходит не разложение, а присоединение

(1742-1786), заслугой которого также было открытие хлора, глицерина, ряда органических кислот и других веществ.

Вторая половина XVIII в. была периодом бурного развития химии. Большой вклад в прогресс химической науки внесли фармацевты, которыми сделан ряд замечательных открытий, имеющих важное значение как для фармации, так и для химии.

Французский фармацевт Л. Воклен (1763-1829) открыл новые элементы - хром, бериллий.

Французский химик Б. Куртуа (1777-1836) обнаружил йод в морских водорослях.

В 1807 г. французский фармацевт Сеген выделил морфин из опия, а его соотечественники Пельтье и Кавенту впервые получили из растительного сырья хинин, стрихнин, бруцин и другие алкалоиды.

Многое сделал для развития фармацевтического анализа аптекарь Карл Фридрих Мор (1806-1879) – немецкий химик и фармацевт. Он впервые применил бюретки, пипетки, аптечные весы, которые носят его имя.

Развитие фармацевтической химии в России

Возникновение фармации в России связано с широким развитием народной медицины и знахарства. Первыми ячейками аптечного дела на Руси были зелейные лавки (XIII-XV вв.), в которых «зелейники» торговали различными травами и приготовленными из них лекарствами.

К этому же периоду (XIII-XV вв.) следует отнести возникновение фармацевтического анализа, так как появилась необходимость в проверке качества ЛС. Русские аптеки в XVI-XVII вв. являлись своеобразными лабораториями по изготовлению не только ЛС, но и кислот (серной и азотной), квасцов, купоросов, очистке серы и т.д. Следовательно, аптеки были местом зарождения фармацевтической химии. Подготовка кадров фармацевтов осуществлялась открытой в 1706 г. в Москве первой медицинской школой. Одной из специальных дисциплин в ней была фармацевтическая химия. Многие русские химики получили образование в этой школе.

Подлинное развитие химической и фармацевтической науки в России связано с именем Михаила Васильевича Ломоносова (1711–1765). По инициативе М.В. Ломоносова в 1748 г. была создана первая научная химическая лаборатория, а в 1755 г. открыт первый русский университет. Вместе с Академией наук это были центры русской науки, в том числе химической и фармацевтической.

Одним из многочисленных преемников М.В. Ломоносова был аптекарский ученик, а затем крупный русский учёный Товий Егорович Ловиц (1757-1804). Он впервые открыл адсорбционную способность угля и

применил его для очистки воды, спирта, винной кислоты; разработал способы получения абсолютного спирта, уксусной кислоты, виноградного сахара. Среди многочисленных работ Т.Е. Ловица непосредственное отношение к фармацевтической химии имеет разработка микрокристаллоскопического метода анализа (1798).

Достойным преемником М.В. Ломоносова был крупнейший русский ученый-химик Василий Михайлович Севергин (1765-1826). Наибольшее значение для фармации имеют две его книги, изданные в 1800 г.: «Способ испытывать чистоту и неподложность химических произведений лекарственных» и «Способ испытывать минеральные воды». В.М. Севергин создал научную основу не только фармацевтического, но и химического анализа в нашей стране.

«Энциклопедией фармацевтических знаний» называют труды русского ученого Александра Петровича Нелюбина (1785-1858). Он впервые сформулировал научные основы фармации, выполнил ряд прикладных исследований в области фармацевтической химии; усовершенствовал способы получения солей хинина, создал приборы для получения эфира и для испытания мышьяка. А.П. Нелюбин провел широкие химические исследования кавказских минеральных вод.

Основателями первых русских химических школ в России были

A.A. Воскресенский (1809-1880) и H.H. Зинин (1812-1880).

A.A. Воскресенский и H.H. Зинин сыграли важную роль в подготовке кадров,

в создании лабораторий, оказали большое влияние на развитие химических наук, в том числе фармацевтической химии. A.A. Воскресенский выполнил со своими учениками ряд исследований, имеющих непосредственное отношение к фармации. Ими выделен алкалоид теобромин, проведены исследования химической структуры хинина. Выдающимся открытием H.H. Зинина была классическая реакция превращения ароматических нитросоединений в аминосоединения.

Д.И. Менделеев (1834-1907) является создателем Периодического закона и Периодической системы элементов. Д.И. Менделеев уделял внимание и фармации. Еще в 1892 г. он писал о необходимости «устройства

в России заводов и лабораторий для производства фармацевтических и гигиенических препаратов» с целью освобождения от импорта.

гексаметилентетрамин, открыл хинолин, изучая строение хинина, синтезировал сахаристые вещества из формальдегида. Мировую славу принесло А.М. Бутлерову создание (1861) теории строения органических соединений.

Периодическая система элементов Д.И. Менделеева и теория строения органических соединений A.M. Бутлерова оказали решающее влияние на развитие химической науки и ее связь с производством.

В конце XIX в. в России были проведены широкие исследования природных веществ. Еще в 1880 г. задолго до работ польского ученого Функа

русский врач Н.И. Лунин высказал предположение о наличии в пище кроме белка, жира, сахара «веществ, незаменимых для питания». Он экспериментально доказал существование этих веществ, которые позже были названы витаминами.

В 1890 г. в Казани была издана книга Е. Шацкого «Учение о растительных алкалоидах, глюкозидах и птомаинах». В ней рассматриваются алкалоиды, известные к тому времени, в соответствии с их классификацией по производящим растениям. Описаны способы экстракции алкалоидов из растительного сырья, в том числе аппарат, предложенный Е. Шацким.

На рубеже XX в. в связи с бурным развитием медицины, биологии и химии возникла химиотерапия. Свой вклад в её развитие внесли как отечественные, так и зарубежные ученые. Одним из создателей химиотерапии является русский врач Д.Л. Романовский. Он сформулировал в 1891 г. и подтвердил экспериментально основы этой науки, указав, что нужно искать «вещество», которое при введении в заболевший организм окажет наименьший вред последнему и вызовет наибольшее деструктивное действие в патогенном агенте. Это определение сохранило свое значение до наших дней.

На основе разработанной в конце XIX в. немецким учёным П. Эрлихом теории, названной принципом химической вариации, многие, в том числе русские учёные (О.Ю. Магидсон, М.Я. Крафт, М.В. Рубцов, A.M. Григоровский) создали большое число химиотерапевтических средств, обладающих противомалярийным действием.

Создание сульфаниламидных препаратов, положившее начало новой эры в развитии химиотерапии, связано с изучением азокрасителя пронтозила, открытого в поисках ЛС для лечения бактериальных инфекций (Г. Домагк, 1930 г.). Открытие пронтозила явилось подтверждением преемственности научных исследований - от красителей к сульфаниламидам.

Впервые открытый в 1928 г. англичанином А. Флемингом антибиотик пенициллин явился родоначальником новых химиотерапевтических средств, эффективных в отношении возбудителей многих заболеваний. Работам А. Флеминга предшествовали исследования русских ученых.

В 1872 г. В.А. Манассеин установил отсутствие бактерий в кулътуральной жидкости при выращивании зеленой плесени (Pénicillium glaucum). Антибиотическое действие плесени было подтверждено в 1904 г. ветеринарным врачом М.Г. Тартаковским в опытах с возбудителем куриной чумы. Исследование и производство антибиотиков привело к созданию целой отрасли науки и промышленности, совершило революцию в области лекарственной терапии многих заболеваний.

Таким образом, проведенные учеными России в конце XIX в. исследования в области химиотерапии и химии природных веществ заложили основы получения новых эффективных ЛС в последующие годы.

Развитие фармацевтической химии в СССР

Становление и развитие фармацевтической химии в СССР

происходило в первые годы советской власти в тесной связи с химической наукой и производством. Сохранились созданные в России отечественные школы химиков, которые оказали огромное влияние на развитие фармацевтической химии.

Крупные школы:

химиков-органиков А.Е. Фаворского и Н.Д. Зелинского;

исследователя химии терпенов С.С. Наметкина;

создателя синтетического каучука C.B. Лебедева;

исследователя в области физико-химических методов исследования Н.С. Курнакова и др.

Центром науки в стране является Академия наук СССР (ныне – Российская Академия наук – РАН).

Фармацевтическая химия развивалась на основе фундаментальных теоретических исследований, которые проводились в научноисследовательских институтах химического и медико-биологического профиля АН СССР (РАН) и АМН СССР (теперь РАМН). Учёные академических институтов принимали непосредственное участие и в создании новых лекарственных средств.

А.Е. Чичибабин (1871-1945) – первые исследования в области химии природных биологически активных веществ (БАВ).

И.Л. Кнунянц (1906-1990), О.Ю. Магидсон (1890-1971) – разработка технологии производства отечественного противомалярийного препарата акрихина.

H.A. Преображенский (1896-1968) – разработаны и внедрены в производство новые методы получения витаминов А, Е, РР, осуществлен синтез пилокарпина, проведены исследования коферментов, липидов и других БАВ.

В.М. Родионов (1878-1954) – внёс вклад в развитие исследований в области химии гетероциклических соединений и аминокислот, один из основателей отечественной промышленности тонкого органического синтеза

и химико-фармацевтической промышленности.

А.П. Орехов (1881-1939) – разработка методов выделения, очистки и определения химической структуры многих алкалоидов, которые затем нашли применение в качестве ЛС.

М.М. Шемякин (1908-1970) – создан институт химии природных соединений. Проведены фундаментальные исследования в области химии антибиотиков, пептидов, белков, нуклеотидов, липидов, ферментов, углеводов, стероидных гормонов. На этой основе созданы новые ЛС. В институте заложены теоретические основы новой науки – биоорганической химии.

А.Н. Несмеянов, А.Е. Арбузов, Б.А. Арбузов, М.И. Кабачник, И.Л. Кнунянц – исследования в области элементорганических соединений.

Разработка теоретической основы создания новых лекарственных препаратов, представляющих собой элементорганические соединения.

Химики-синтетики (Н.В. Хромов-Борисов, Н.К. Кочетков), микробиологи (З.В. Ермольева, Г.Ф. Гаузе и др.), фармакологи (С.В. Аничков, В.В. Закусов, М.Д. Машковский, Г.Н. Першин и др.) – создали оригинальные отечественные ЛС.

Создание научно-исследовательских институтов фармацевтического профиля в СССР

1920 г. – научно-исследовательский химико-фармацевтический институт (НИХФИ), в 1937 – г. переименован во ВНИХФИ им. С. Орджоникидзе.

1920 г. – НИХФИ в Харькове.

1930 г. – НИХФИ в Ленинграде.

1932 г. – НИХФИ в Тбилиси.

70-е годы – НИХФИ в Новокузнецке для оказания научно-технической помощи химико-фармацевтическим предприятиям Сибири.

Исследования ВНИХФИ

Была решена йодная проблема в нашей стране (О.Ю. Магидсон, А.Г. Байчиков и др.). Разработаны способы получения оригинальных противомалярийных препаратов, сульфаниламидов (О.Ю. Магидсон, М.В. Рубцов и др.), противотуберкулезных средств (С.И. Сергиевская), мышьякорганических препаратов (Г.А. Кирхгоф, М.Я. Крафт и др.), стероидных гормональных препаратов (В.И. Максимов, H.H. Суворов и др.), проведены крупные исследования в области химии алкалоидов (А.П. Орехов). Сейчас этот институт носит название Центр по химии лекарственных средств (ЦХЛС). Центр выполняет научно-исследовательские работы и производит фармацевтические субстанции.

ЦХЛС-ВНИХФИ сегодня

Основная миссия:

разработка, доклиническое исследование и внедрение в промышленное производство оригинальных лекарственных средств для профилактики и лечения широко распространённых заболеваний;

воспроизводство дорогостоящих синтетических препаратов, применяющихся в мировой медицинской практике, с целью их доступности для пациентов в России;

разработка оригинальных и воспроизведённых лекарственных средств (антигистаминных, гормональных, офтальмологических, противовоспалительных, противовирусных, противомикробных, психотропных, сердечно-сосудистых, спазмолитических, цитостатических и иных препаратов);

доклиническому исследованию синтетических лекарственных средств (пункт

28 письма Росздравнадзора от 14.07.2009 № 04И-389/09);

ведущая организация, осуществляющая научно-техническую экспертизу проектов нормативной и технологической документации на производство синтетических лекарственных средств, одно- и многокомпонентных готовых лекарственных форм в соответствии с пунктом

4.9 и приложением А к ОСТ 64-02-003-2002;

производитель фармацевтических субстанций, полупродуктов и плацебо (лицензия Росздравнадзора № ФС-99-04-000667 от 06.02.2009);

воспроизведено более 170 дженериков, широко применяющихся в мировой медицинской практике: Акрихин, Аминазин, Димедрол, Ибупрофен, Имипрамин, Клофелин, Лидокаин, Нитразепам, Ортофен, Пирацетам, Синафлан, Тропиндол, Циклодол, Цисплатин и др.;

разработано около 80 оригинальных отечественных лекарственных средств, включая такие известные как Азафен (Пипофезин), Арбидол, Галантамин, Диоксидин, Метацин, Метронидазола гемисукцинат, Пиразидол (Пирлиндол), Платифиллин, Проксодолол, Промедол, Риодоксол, Салазопиридазин (Месалазин), Тетраксолин (Оксолин), Фенкарол (Хифенадин), Фтивазид, Эмоксипин;

проводятся доклинические исследования ЛС:

 фармакологические исследования, включая изучение механизма действия ЛС и изучение эффективности препарата в сравнении с аналогами;

 биологические исследования, включая первичное изучение in vitro и in vivo активности соединений;

 токсикологические исследования;

 анализ острой, хронической токсичности и пирогенности препаратов;

 фармакокинетические исследования.

Отдел промышленной технологии Центра по химии лекарственных средств производит следующие фармацевтические субстанции:

 Бензэтония хлорид - противомикробное средство;

 Колларгол - антисептическое средство;

 Метилэтилпиридинола гидрохлорид (эмоксипин) – антиоксидантное средство;

 Микозидин - противогрибковое средство;

 Проксодолол - альфа- и бета-адреноблокатор;

 Протаргол (протеинат серебра) – противовоспалительное средство для местного применения;

 Тропиндол (трописетрон) – противорвотное средство.

ВИЛАР - Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (создан в 1931 году)

На основе исследования растительного сырья в институте было разработано более 100 ЛС: индивидуальные ЛС или сумма веществ,

лекарственные сборы, отдельные растения, обладающие различными видами действия:

 сердечно-сосудистым;

 нейротропным;

 противовирусным;

 противовоспалительным;

 антибактериальным;

 ранозаживляющим;

 бронхолитическим;

 регулирующим функции ЖКТ и мочеполовой сферы;

 иммуномодулорующим.

Созданы БАД на основе растительного сырья (общеукрепляющее и мягкое тонизирующее действие).

Структура ВИЛАР

 Центр растениеводства;

 Центр химии и фармацевтической технологии;

 Центр медицины;

 Научно-исследовательский и учебно-методический центр биомедицинских технологий;

 Центр развития и обеспечения научных исследований и др. Основные Цели Института:

фундаментальные и приоритетные прикладные научные исследования в области наук о жизни на молекулярном, клеточном, тканевом

и организменном уровнях;

разработка и создание перспективных технологий живых систем и лекарственных препаратов, направленных на улучшение качества и продолжительности жизни населения;

внедрение достижений науки и передового опыта в сфере агропромышленного комплекса, обеспечивающих его инновационное технологическое, экономическое и социальное развитие;

развитие и модернизация собственной научно-производственной

ГНИИСКЛС

Государственный научно-исследовательский институт по стандартизации и контролю лекарственных средств (ГНИИСКЛС) был создан в 1976 году для улучшения контроля качества лекарств. Институт осуществлял фундаментальные и прикладные исследования по проблеме «Стандартизация лекарственных средств», в том числе разработку стандартных образцов (СО) и нормативной документации (НД) на ЛС, разработку методов контроля качества и изучение физико-химических и биологических свойств ЛС.

В 1999 г. ГНИИСКЛС был реорганизован в два НИИ: Институт контроля качества лекарственных средств и Институт стандартизации

лекарственных средств. Оба они вошли в состав Государственного научного центра экспертизы и контроля лекарственных средств.

История кафедры фармацевтической химии ФОО

В 1918 году был издан указ Советского правительства об открытии фармацевтического отделения в Пермском государственном университете. Занятия по курсу фармацевтической химии проходили на базе университета. Основоположником кафедры фармацевтической химии является профессор Николай Иванович Кромер.

1931 год - начало становления кафедры. В здании медицинского института (ул. К. Маркса) кафедра работала с 1931 по 1937 год.

Как самостоятельная структурная единица кафедра фармацевтической химии выделена в 1937 году после ряда преобразований и выделения фармацевтического отделения в Пермский фармацевтический институт. В здании по ул. Ленина, 48 кафедра работала с 1941 по 1965 год.

Основные проблемы фармацевтической химии

I. Cоздание новых лекарственных средств.

II. Разработка новых и совершенствование существующих методов контроля качества лекарственных средств.

Решением проблемы создания и исследования новых ЛС в России занимаются:

университеты;

химико-технологические институты;

научно-исследовательские институты;

учебные заведения;

научно-исследовательские учреждения РАМН и др.

I. Создание новых лекарственных средств

Эмпирический поиск – метод случайных открытий. Разновидность – общий скрининг (отсеивание). Большое количество полученных веществ подвергают фармакологическим испытаниям на животных и выявляют вещества с биологической активностью.

Направленный синтез – предусматривает получение ЛС с предполагаемой биологической активностью.

Основные виды направленного синтеза

1. Воспроизведение биогенных физиологически активных веществ (витаминов, гормонов, ферментов, биогенных аминов и др.).

2. Выявление физиологически активных метаболитов и создание новых лекарственных средств на основе метаболитов и антиметаболитов.

Информация по специальности

Кафедра органической химии химико-технологического факультета готовит дипломированных специалистов по специальности 04.05.01 «Фундаментальная и прикладная химия», специализации «Органическая химия» и «Фармацевтическая химия». Коллектив кафедры - высококвалифицированные преподаватели и научные сотрудники: 5 докторов наук и 12 кандидатов химических наук.

Профессиональная деятельность выпускников

Выпускники готовятся к следующим видам профессиональной деятельности: научно-исследовательской, научно-производственной, педагогической, проектной и организационно-управленческой. Специалист-химик специальности «Фундаментальная и прикладная химия» будет готов решать следующие профессиональные задачи: планирование и постановка работы, которая включает исследование состава, строения и свойств веществ и химических процессов, создание и разработка новых перспективных материалов и химических технологий, решение фундаментальных и прикладных задач в области химии и химической технологии; подготовка отчета и научных публикаций; научно-педагогическая деятельность в вузе, в среднем специальном учебном заведении, в средней школе. Успевающие студенты, занимающиеся научной работой, могут пройти стажировку, принять участие в научных конференциях, олимпиадах и конкурсах различного уровня, а также представить результаты научной работы для публикации в российских и зарубежных научных журналах. В распоряжении обучающихся имеются химические лаборатории, оснащенные современным оборудованием и компьютерный класс, с необходимой литературой и доступом к полнотекстовым электронным базам данных.

Специалисты будут:

• владеть навыками химического эксперимента, основными синтетическими и аналитическими методами получения и исследования химических веществ и реакций;
• представлять основные химические, физические и технические аспекты химического промышленного производства с учетом сырьевых и энергетических затрат;
• владеть навыками работы на современной учебно-научной аппаратуре при проведении химических экспериментов;
• иметь опыт работы на серийной аппаратуре, применяемой в аналитических и физико-химических исследованиях (газо-жидкостная хроматография, инфракрасная и ультрафиолетовая спектроскопия);
• владеть методами регистрации и обработки результатов химических экспериментов.
• Владеть навыками планирования, постановки и проведения химических экспериментов в области тонкого органического синтеза для получения веществ с заданными полезными свойствами

Студенты приобретают знания в области основ неорганической химии, органической химии, физической и коллоидной химии, аналитической химии, планирования органического синтеза, химии алициклических и каркасных соединений, катализа в органическом синтезе, химии элементорганических соединений, фармацевтической химии, современных методов анализа и контроля качества лекарственных средств, основ медицинской химии, основ технологии фармацевтических препаратов, основ фармацевтического анализа. В ходе практических занятий обучающиеся получают навыки работы в современной химической лаборатории, осваивают методы получения и анализа новых соединений. Студенты владеют навыками работы на газо-жидкостном хроматографе, инфракрасном спектрофотометре, ультрафиолетовом спектрофотометре. Студенты проходят углубленное изучение иностранного языка (в течение 3 лет).

В процессе обучения студенты осваивают методы работы на аналитическом оборудовании кафедры «Органическая химия»:

Хромато-масс спектрометр Finnigan Trace DSQ

ЯМР спектрометр JEOL JNM ECX-400 (400 МГц)

ВЭЖХ/МС с времяпролетным масс-спектрометром высокого разрешения с источником ионизации ESI и DART, с диодноматричным и флуориметрическим детекторами

Система препаративной флэш-хроматографии с УФ и ELSD детекторами Reveleris X2

Инфракрасный-Фурье спектрометр Shimadzu IRAffinity-1

Жидкостный хроматограф Waters с УФ и рефрактометрическими детекторами

Дифференциальный сканирующий калориметр ТА Instruments DSC-Q20

Автоматический C,H,N,S анализатор EuroVector EA-3000

Сканирующий спектрофлуориметр Varian Cary Eclipse

Автоматический поляриметр AUTOPOL V PLUS

Автоматический прибор для определения температуры плавления OptiMelt

Высокопроизводительная вычислительная станция

В процессе обучения предусмотрена ознакомительная и химико-технологическая практики в лабораториях предприятий:

• ЗАО «Всероссийский научно-исследовательский институт органического синтеза НК»;
• ОАО «Средневолжский научно-исследовательский институт по нефтепереработке» НК Роснефть;
• ЗАО «ТАРКЕТТ»;
• Самарская ТЭЦ;
• ОАО «Сызранский НПЗ» НК Роснефть;
• ОАО «Гипровостокнефть»;
• ОАО «Завод авиационных подшипников»;
• ООО «Новокуйбышевский завод масел и присадок» НК Роснефть;
• ЗАО «Нефтехимия»
• ООО «Пранафарм»
• ООО «Озон»
• ОАО «Электрощит»
• ФГУП ГНПРКЦ
• «ЦСКБ-Прогресс»
• ОАО "Балтика"
• ПАО «СИБУР Холдинг», Тольятти

Успевающие студенты, занимающиеся научной работой, могут пройти стажировки, принять участие в научных конференциях, олимпиадах и конкурсах различного уровня, а также представить результаты научной работы для публикации в российских и зарубежных научных журналах. Специалисты, получившие подготовку по специальности «Фундаментальная и прикладная химия», востребованы в лабораториях государственных научных центров и частных компаний, в исследовательских и аналитических лабораториях различных производств (химических, пищевых, металлургических, фармацевтических, нефтехимических и газодобывающих), в экспертно-криминалистических лабораториях; в таможенных лабораториях; диагностических центрах; санитарно-эпидемиологических станциях; организациях экологического контроля; центрах сертификационных испытаний; предприятиях химической промышленности, черной и цветной металлургии; в учебных заведениях системы среднего профессионального образования; отделах охраны труда и производственной санитарии; метеорологических станциях.

Присваивается квалификация «Химик. Преподаватель химии» по специализации «Органическая химия» или «Фармацевтическая химия». Зачисление по результатам ЕГЭ: химия, математика и русский язык. Срок обучения: 5 лет (очно). Возможно поступление в аспирантуру.