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.
Исследования в области химиотерапии и химии природных веществ. 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.
В 1897 г, в Петербурге была опубликована монография К. Рябинина «Алкалоиды (Химико-физиологические очерки)». В введении автор указывает о насущной необходимости «иметь на русском языке такое сочинение об алкалоидах, которое при небольшом объеме давало бы точное, существенное и всестороннее понятие об их свойствах». Монография имеет небольшое введение с описанием общих сведений о химических свойствах алкалоидов, а также разделы, в которых приведены суммарные формулы, физические и химические свойства, реактивы, используемые для идентификации, а также сведения о применении 28 алкалоидов.
Химиотерапия возникла на рубеже XX в. в связи с бурным развитием медицины, биологии и химии. Свой вклад в ее развитие внесли как отечественные, так и зарубежные ученые. Один из создателей химиотерапии — 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.
Широкие исследования в области применения красителей и элементорганических соединений в качестве лекарственных веществ были проведены немецким ученым П. Эрлихом (1854-1915) в конце XIX в. Им впервые предложен термин «химиотерапия». На основе разработанной П. Эрлихом теории, названной принципом химической вариации, многие, в том числе русские (О.Ю. Магидсон, М.Я. Крафт, М.В. Рубцов, A.M. Григоровский), ученые 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 Л В для лечения бактериальных инфекций (Г. Домагк). Открытие пронтозила явилось подтверждением преемственности научных исследований — от красителей к сульфаниламидам.
Современная химиотерапия располагает огромным арсеналом ЛС, среди которых важнейшее место занимают антибиотики. 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).А.Г. Полотебнов экспериментально доказал, что очистка от гноя и заживление раны происходят быстрее, если к ней приложить плесень. 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.
3 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. Достаточно назвать крупные школы химиков-органиков А.Е. Фаворского и Н.Д. Зелинского, исследователя химии терпенов С.С. Наметкина, создателя синтетического каучука C.B. Лебедева, В,И. Вернадского и А.Е. Ферсмана — в области геохимии, Н.С. Курнакова — в области физико-химических методов исследования. Центром науки в стране является Академия наук СССР (ныне — Российская Академия наук — РАН).
Подобно другим прикладным наукам, фармацевтическая химия может развиваться только на основе фундаментальных теоретических исследований, которые велись в научно-исследовательских институтах химического и медико-биологичс- ского профиля АН СССР (РАН) и АМН СССР (теперь РАМН). Ученые академических институтов принимают непосредственное участие и в создании новых ЛВ.
Еще в 30-е г. в лабораториях А.Е. Чичибабина были проведены первые исследования в области химии природных БАВ. Последующее развитие эти исследования нашли в трудах И.Л. Кнунянца. Он вместе с О.Ю. Магидсоном был создателем технологии прои шодства отечественного противомалярийного препарата акрихина, позволившего освободить нашу страну от импорта противомалярийных средств.
Важный вклад в развитие химии ЛС, имеющих гетероциклическую структуру, внес H.A. Преображенский. Им совместно с сотрудниками разработаны и внедрены в производство новые методы получения витаминов А, Е, РР, осуществлен синтез пилокарпина, проведены исследования коферментов, липидов и других БАВ.
Большое влияние на развитие исследований в области химии гетероциклических соединений и аминокислот оказал В.М. Родионов. Он был одним из основателей отечественной промышленности тонкого органического синтеза и химико- фармацевтической промышленности
Существенный вклад в развитие фармацевтической химии внесли исследования школы А.П. Орехова в области химии алкалоидов. Под его руководством разработаны методы выделения, очистки и определения химической структуры многих алкалоидов, которые затем нашли применение в качестве ЛВ.
По инициативе М.М. Шемякина создан Институт химии природных соединений. Здесь ведутся фундаментальные исследования в области химии антибиотиков,.пептидов, белков, нуклеотидов, липидов, ферментов, углеводов, стероидных гормо- - :-з На этой основе созданы новые Л В. В институте заложены теоретические основы новой науки — биоорганической химии.
Тесные узы связывают Институт органической химии РАН с исследованиями в области фармацевтической химии. В годы Великой Отечественной войны здесь были созданы такие ЛС, как бальзам Шостаковского, фенамин, а позже проме- дол, поливинилпирролидон и др. Исследования, проведенные в институте в области химии ацетилена, позволили разработать новые способы синтеза витаминов А и Е, а реакции синтеза производных пиридина легли в основу новых путей получения витамина Вб и его аналогов. Проведены работы в области синтеза противотуберкулезных антибиотиков и изучения механизма их действия.
Широкое развитие получили исследования в области элементорганических соединений, проводимые в лабораториях А.Н. Несмеянова, А.Е. Арбузова и Б.А. Арбузова, М.И. Кабачника, И.Л. Кнунянца. Эти исследования явились теоретической основой создания новых лекарственных препаратов, представляющих собой элементорганические соединения фтора, фосфора, железа и других элементов.
Развитию фармацевтической химии в немалой степени способствовали также достижения отечественной медицинской и биологической наук. Огромное влияние оказали работы школы великого русского физиолога И.П. Павлова, работы
A. Н. Баха и A.B. Палладина в области биологической химии и т.д. В Институте биохимии им. А.Н. Баха под руководством
B. Н. Букина осуществлена разработка методов промышленного микробиологического синтеза витаминов В12,Bis и др.
Проводимые в институтах РАН фундаментальные исследования в области химии и биологии создают теоретическую основу для разработки направленного синтеза ЛВ. Особенно важны исследования в области молекулярной биологии, которая дает химическое истолкование механизма биологических процессов, происходящих в организме, в том числе под воздействием JIB.
Большой вклад в создание новых ЛВ вносят научно-исследовательские институты РАМН. Широкие синтетические и фармакологические исследования ведут институты РАН совместно с Институтом фармакологии РАМН. Такое содружество позволило осуществить разработку теоретических основ направленного синтеза ряда ЛВ. Ученые 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 ЛВ.
На основе фундаментальных исследований в области химических и медико-биологических наук развивалась в нашей стране и стала самостоятельной отраслью фармацевтическая химия. Уже в первые годы советской власти были созданы научно-исследовательские институты фармацевтического профиля.
В 1920 г. в Москве был открыт Научно-исследовательский химико-фармацевтический институт, который в 1937 г. переименован во ВНИХФИ им. С. Орджоникидзе. Несколько позже такие институты (НИХФИ) созданы в Харькове (1920), Тбилиси (1932), Ленинграде (1930). В 70-е гг. образован НИХФИ в Новокузнецке для оказания научно-технической помощи химико-фармацевтическим предприятиям Сибири.