Введение
Актуальность работы. С химической структурой веществ, входящих в состав лекарственных средств, часто связано их фармакологическое действие. Вместе с тем, для каждой группы лекарственных средств, даже если в их структуре есть сходство, может быть отмечено различное фармакологическое действие. Именно потому, изучение связи химической структуры и фармакологических свойств лекарств позволяет осуществлять качественный синтез лекарственных веществ, обладающих определенным лечебным действием [11].
При установлении зависимости между химической структурой и биологической активностью лекарственных средств важное значение имеют параметры, определяющие их фармакодинамические свойства (липофильность, гидрофобность, растворимость), а большое количество факторов, влияющих на фармакологический эффект, усложняет процесс разработки новых лекарственных средств. Тем не менее, невозможно изучить все направления зависимости химической структуры вещества, входящего в состав лекарства и фармакологической активностью самого средства [9].
Для нашей работы наибольший интерес представляют противоэпилептические лекарственные средства.
Противоэпилептические средства (также антиконвульсанты, от лат. convulsio– судорога) – фармацевтические препараты противосудорожного действия, применяемые для лечения эпилепсии, купирования мышечных судорог различного происхождения (при эпилепсии, эклампсии, интоксикациях, столбняке).
Цель исследования – определение взаимосвязи химической структуры веществ, входящих в состав противоэпилептических лекарственных средств и фармакологической активности самих лекарственных средств.
Объект исследования: противоэпилептические лекарственные средства.
Предмет исследования: взаимосвязь химической структуры лекарственных средств и их фармакологических свойств.
Задачи исследования:
1. Дать характеристику группам противоэпилептических лекарственных средств.
2. Рассмотреть информацию о формах выпуска, составе и торговых наименованиях противоэпилептических лекарственных средств.
3. Раскрыть особенности химической структуры веществ, входящих в состав противоэпилептических лекарственных средств.
4. Провести сравнительный анализ взаимосвязи химической структуры некоторых противоэпилептических лекарственных средств.
Методы исследования: анализ литературы по теме исследования, системно-параметрический анализ, синтез, методы математической обработки данных.
1 Общая характеристика противоэпилептических лекарственных средств
1.1 Характеристика противоэпилептических средств. Классификация веществ, входящих в состав противоэпилептических лекарственных средств
Классификация и характеристика различных форм эпилепсии. До настоящего времени не существует единой общепринятой классификации эпилепсии. С фармакотерапевтических позиций удобно пользоваться следующей упрощенной классификацией эпилептических припадков:
1. Генерализованные судорожные припадки – припадки судорог, при которых эпилептогенный очаг охватывает всю кору головного мозга: большие судорожные припадки (grand mal); абсансы (petit mal); миоклонус-эпилепсия; фебрильные припадки (судорожные припадки, обусловленные гипертермией, как правило развиваются у детей от 3 мес до 5 лет).
2. Парциальные (фокальные) судорожные припадки – припадки судорог, при которых эпилептогенный очаг охватывает четко ограниченную область коры головного мозга: простые парциальные припадки; сложные парциальные припадки (психомоторные эквиваленты).
3. Неонатальные припадки – припадки судорог, которые развиваются у детей первого года жизни.
Большие судорожные припадки являются одной из самых распространенных и, одновременно, самых тяжелых форм эпилепсии. Развитию большого судорожного припадка обычно предшествует аура – особое психическое состояние с появлением «предвестников» приступа. Во время ауры пациенты могут испытывать сенсорные иллюзии (ощущать «могильный» запах, дуновение ветра, «пророческие видения», изменение окраски предметов и т.п.). После ауры человек теряет сознание и у него развиваются вначале тонические, а затем клонические судороги всех мышц. Припадок завершается часто непроизвольным мочеиспусканием и дефекацией, после чего возникает длительный послеприпадочный сон. После припадка возникает ретроградная амнезия (пациент не помнит событий предшествующих припадку).
Абсансы чаще всего возникают в детстве (3-5 лет) и продолжаются с той или иной частотой до пубертатного периода. Типичная картина абсанса характеризуется внезапной потерей сознания, при которой пациент как бы выпадает из окружающей реальности – он на несколько секунд или минут застывает, иногда это сопровождается быстрым морганием, почмокиванием, пропульсивными движениями (покачивание, кивание и т.п.), затем также внезапно человек приходит в сознание. При этом сам пациент не осознает своего временного отключения и продолжает выполнять ту работу (беседу, письмо, еду и т.п.) за которой его застиг припадок.
Миоклонус-эпилепсия является одной из самых неблагоприятных форм эпилепсии, она плохо поддается медикаментозной коррекции и быстро приводит к формированию дефекта личности. Чаще всего эта форма эпилепсии начинается после органического поражения головного мозга – энцефалита, отравления нейротропными ядами, уремии или гипоксии. Миоклонус характеризуется внезапным возникновением частых подергиваний групп мышц при полном сохранении сознания, обычно миоклонический припадок может многократно повторяться с интервалами в несколько минут.
2 Химическая структура веществ, входящих в состав противоэпилептических лекарственных средств и ее связь с их фармакологическими свойствами
Фенитоин (Phenytoin)
Химическое название: 5,5-Дифенил-2,4-имидазолидиндион (в виде натриевой соли)
Брутто-формула: C15H12N2O2
Химическая структурная формула представлена на рисунке 2.1
Рисунок 2.1. «Структурная формула Фенитоина»
Физические свойства: Белый кристаллический порошок. Практически нерастворим в воде, растворим в 1% растворах едких щелочей.
Фармакологические свойства: Обладает противосудорожной активностью (без выраженного седативного и снотворного эффекта), проявляющейся при генерализованных и парциальных припадках. В высоких дозах нарушает координацию движений. Оказывает активирующее влияние на ЦНС (укорачивает период неподвижности в тесте «отчаяния» и уменьшает птоз, вызванный резерпином), антиаритмическое – на сердце (снижает максимальную скорость деполяризации, повышает порог возбудимости, замедляет проводимость по пучку Гиса и волокнам Пуркинье). Подавляет вестибулярные рефлексы, снижает проявления некоторых форм синдрома Меньера. Влияет на активный и пассивный транспорт ионов натрия и кальция через клеточные и субклеточные мембраны нервных клеток. Значимо уменьшает уровень натрия в нейроне, поскольку снижает его поступление, блокируя Na+-K+-АТФазу мозга и облегчает активный транспорт из клетки. Изменяет кальций-фосфолипидное взаимодействие в клеточной мембране и уменьшает активный транспорт калия и кальция, тормозит выброс нейромедиаторных аминокислот (глутамата, аспартата) из нервных окончаний, чем обеспечивает противосудорожный эффект. Обладает способностью подавлять глутаматные рецепторы. Противоаритмическая активность реализуется через снижение центральных адренергических влияний на сердце, стабилизацию мембран кардиомиоцитов при увеличение их проницаемости для ионов калия.
Карбамазепин (Carbamazepine)
Химическое название: 5H-Дибенз[b,f]азепин-5-карбоксамид
Брутто-формула: C15H12N2O
Химическая формула вещества представлена на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2. «Структурная формула Карбамазепина»
Физические свойства: Белый или почти белый кристаллический порошок. Практически нерастворим в воде, растворим в этаноле и ацетоне.
Фармакологические свойства: Блокирует натриевые каналы мембран гиперактивных нервных клеток, снижает влияние возбуждающих нейромедиаторных аминокислот (глутамата, аспартата), усиливает тормозные (ГАМКергические) процессы и взаимодействие с центральными аденозиновыми рецепторами. Антиманиакальные свойства обусловлены угнетением метаболизма дофамина и норадреналина. Противосудорожное действие проявляется при парциальных и генерализованных припадках (grand mal). Эффективен (особенно у детей и подростков) для купирования симптомов тревожности и депрессии, а также уменьшения раздражительности и агрессивности (эпилепсия). Предотвращает приступы невралгии тройничного нерва, уменьшает выраженность клинических проявлений алкогольной абстиненции (в т.ч. возбуждение, тремор, нарушения походки) и снижает судорожную активность.
Заключение
В заключении можно сделать следующие выводы:
1. Общим для противоэпилептических препаратов принципом работы является снижение частоты срабатывания нейронов. Современные препараты данной группы проявляют избирательное ингибирование деятельности патологически активных нейронов. По химической структуре и фармакологическим свойствам они делятся на следующие группы: средства, угнетающие активность Na+-каналов мембран нейронов; средства, угнетающие активность Ca2+-каналов T- и L-типов; средства, повышающие активность ГАМК-ергической системы; средства, угнетающие активность глутаматергической системы.
2. Мы выявили следующие формы выпуска: таблетки, гранулы, капсулы, суспензии, растворы для инъекций. В состав лекарственных средств входят различные активные вещества: фенитоин; фенобарбитал; габапентин; ламотриджин и др.
3. Все вещества, входящие в состав противоэпилептических лекарственных средств, имеют схожую химическую формулу CхHхNхOх, чаще всего это белые кристаллические вещества, свободно растворимые в воде и как в основных, так и кислых водных средах.
4. Анализ взаимосвязи химической структуры веществ, входящих в состав противоэпилептичексих лекарственных средств и фармакологического действия самих лекарств показал следующее: все противосудорожные лекарственные средства не обладают четко выраженными холинергическими или моноаминергическими свойствами; Фенобарбитал и Габагамма обладают схожими фармакологическими свойствами, поскольку их структуры химические сходны;несмотря на то, что Суксилеп, Клоназепам, Диазепам имеют схожие фармакологические свойства, их биохимическая активность различается.
1. Акопов, С., Газарян, А., Габриэлян, Е. Успехи биох. и биоинженерн. технологии - 1992. - Т., 318, №3 - С. 66-75.
2. Арзамасцев, А.П. Фармацевтическая химия / А.П. Арзамасцев. – М.: ГОЭТАР-МЕД, 2004. – 635с.
3. Беликов, В.Г. Фармацевтическая химия. Часть 1 Общая фармацевтическая химия Учебное пособие / В.Г. Беликов 2-е издание – М.: МЕДпресс-информ, 2008. – 312 с.
4. Государственная Фармакопея Республики Беларусь. Т.2,3. Общие методы контроля качества лекарственных средств / МЗ РБ, УП «Центр экспертиз и испытания в здравоохранении» // Под общ. Ред. Г.В. Годовальникова – Минск: Минский госуд. ПТК полиграфии. – 2006. – С. 561, 657
5. Дудко, В.В. Анализ лекарственных веществ по функциональным группам / В.В. Дудко, Л.А. Тихонова. – Томск, 2001. – 160 с.
6. Машковский, М.Д. Лекарственные средства: в 2-х томах. – 10-изд. стер. – М.: Медицина, 1986. Т.1 – 624с., т.2 – 576с.
7. Лекарственные средства: Справочник / под. ред. к.т.н. Т.В. Трухачева. – Минск, 2010 – 331 с.
8. Справочник Видаль Лекарственные препараты в Беларуси: Справочник – М.: АстраФармСервис, 2009. – 944 с.
9. Тихонова, Л.А. Курс лекций по органической химии (часть 1). – Томск, 2006. – 329 с.
10. Харкевич, Д.А. Фармакология: Учебник. – 8-е издание, перераб., доп. и испр. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2005. – 736с.
11. Химическая энциклопедия [Электронный ресурс] / Титриметрия. – Режим доступа: http://www.edudic.ru. – Дата доступа: 24.11.2016.
12. Электронный справочник [Электронный ресурс] / Титриметрия (объемный метод). – Режим доступа: http://www.students.by. – Дата доступа: 24.11.2016.
13. Фармацевтическая химия: учеб. пособие / под ред. А.П. Арзамасцева. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2004. – 640 с.
