ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ ХИМИИ И ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ НОВЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ
1 Краткий исторический очерк развития фармацевтической химии
Создание и развитие фармацевтической химии тесно связаны с историей фармации. Фармация зародилась в глубокой древности и оказала огромное влияние на формирование медицины, химии и других наук.
История фармации представляет собой самостоятельную дисциплину, которая изучается отдельно. Чтобы понять, как и почему зародилась фармацевтическая химия в недрах фармации, как происходил процесс становления ее в самостоятельную науку, кратко рассмотрим отдельные этапы развития фармации, начиная с периода иатрохимии.
Период иатрохимии (XVI-XVII вв.). В эпоху Возрождения на смену алхимии пришла иатрохимия (лечебная химия). Ее основатель Парацельс (1493-1541) 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 провел 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 иатрохимию — 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. За 100 лет развития иатрохимии наука обогатилась большим количеством фактов, чем алхимия за 1000 лет.
Период зарождения первых химических теорий (ХУП-Х1Х вв.). Для развития промышленного производства в этот период необходимо было расширить рамки химических исследований за пределы иатрохимии. 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». Теорию флогистона создали 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. Наш великий соотечественник М.В. Ломоносов (1711-1765) одним из первых ученых в мире доказал несостоятельность теории флогистона. Несмотря на то что еще не был известен кислород, М.В. Ломоносов экспериментально показал в 1756 г., что в процессе горения и окисления происходит не разложение, а присоединение веществом «частиц» воздуха. Аналогичные результаты спустя 18 лет в 1774 г. получил французский ученый А. Лавуазье.
Кислород впервые выделил шведский ученый-фармацевт К. Шееле (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. Так, французский фармацевт Л. Воклен (1763-1829) открыл новые элементы — хром, бериллий. Фармацевт 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 стрихнин, бруцин и другие алкалоиды.
Многое сделал для развития фармацевтического анализа аптекарь Мор (1806-1879). Он впервые применил бюретки, пипетки, аптечные весы, которые носят его имя.
Таким образом, фармацевтическая химия, зародившаяся в период иатрохимии в XVI в., получила свое дальнейшее раз- гитие в\VH-XVIII „в.
2 Развитие фармацевтической химии в России
Истоки русской фармации. Возникновение фармации в России связано с широким развитием народной медицины и знахарства. До наших дней сохранились рукописные «лечебники» и «травники». В них содержатся сведения о многочисленных ЛС растительного и животного мира. Первыми ячейками аптечного дела на Руси были зелейные лавки (XIII-XV вв.). К этому же периоду 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 ЛВ, но и кислот (серной и азотной), квасцов, купоросов, очистке серы и т.д. Следовательно, аптеки были местом зарождения фармацевтической химии.
Идеи алхимиков были чужды России, здесь сразу начало развиваться подлинное ремесло по изготовлению ЛВ. Приготовлением и контролем качества ЛС в аптеках занимались алхимисты (термин «алхимист» не имеет ничего общего с алхимией).
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 М.В. Ломоносова. 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. М.В. Ломоносову принадлежат замечательные слова о взаимоотношении химии и медицины: «...Медик без довольного познания химии совершенен быть не может, и всех недостатков, всех излишеств и от них происходящих во врачебной науке поползновений; дополнения, отвращения и исправления от одной почти химии уповать должно».
Одним из многочисленных преемников М.В. Ломоносова был аптекарский ученик, а затем крупный русский ученый Т.Е. 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 микро- кристаллоскопического метода анализа (1798).
Достойным преемником М.В. Ломоносова был крупнейший русский ученый-химик В.М. Севергин (1765-1826). Среди многочисленных его работ наибольшее значение для фармации имеют две книги, изданные в 1800 г.: «Способ испытывать чистоту и неподложность химических произведений лекарственных» и «Способ испытывать минеральные воды». Обе книги являются первыми отечественными руководствами в области исследования и анализа ЛВ. Продолжая мысль М.В. Ломоносова, В.М. Севергин подчеркивает значение химии при оценке качества ЛС: «Без знания в химии испытание лекарств предпринимать не можно». Автор глубоко научно отбирает для исследования ЛВ только наиболее точные и доступные методы анализа. Предложенный В.М. Севергиным порядок и план исследования ЛВ мало изменился и используется сейчас при составлении Государственных фармакопей. В.М. Севергин создал научную основу не только фармацевтического, но и химического анализа в нашей стране.
«Энциклопедией фармацевтических знаний» по праву называют труды русского ученого А.П. 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.
До 40-х гг. XIX в. в России было немало ученых-химиков, внесших своими трудами большой вклад в развитие фармацевтической химии. Однако работали они разрозненно, почти не существовало химических лабораторий, не было оборудования и научных химических школ.
Первые химические школы и создание новых химических теорий в России. Первые русские химические школы, основателями которых были A.A. Воскресенский (1809-1880) и H.H. Зинин (1812-1880), 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 писал, что A.A. Воскресенский и H.H. Зинин являются «основателями самостоятельного развития химических знаний в России». Мировую известность принесли России их достойные преемники Д.И. Менделеев и А.М. Бутлеров.
Д.И. Менделеев (1834-1907) является создателем Периодического закона и Периодической системы элементов. Огромное значение Периодического закона д ля всех химических наук общеизвестно, но он содержит и глубокий философский смысл, так как показывает, что все элементы образуют единую, связанную общей закономерностью систему. В своей многогранной научной деятельности Д.И. Менделеев уделял внимание и фармации. Еще в 1892 г. он писал о необходимости «устройства в России заводов и лабораторий д ля производства фармацевтических и гигиенических препаратов» с целью освобождения от импорта.
Работы А.М. Бутлерова также способствовали развитию фармацевтической химии. A.M. Бутлеров (1828-1886) получил в 1859 г. гексаметилентетрамин, изучая строение хинина, открыл хинолин. Он синтезировал сахаристые вещества из формальдегида. Однако мировую славу ему принесло создание (1861) теории строения органических соединений.