Основы химии биологически активных веществ. Галкина И.В. - 37 стр.

         Зависимость биологического действия от некоторых физических
                 и химических свойств лекарственных веществ
       Следует указать, что главной задачей химика - исследователя является изыскание
возможности построить такую структуру, которая была бы способна к взаимодействию с
теми участками биологической системы, которые отвечают за определенные
физиологические эффекты. С этой точки зрения, в первую очередь следует рассмотреть
некоторые свойства таких систем, которые в общем виде можно определить как
рецепторные системы. Что же такое рецепторы? Определение, данное еще П.Эрлихом,
довольно хорошо соответствует современным понятиям – это небольшой химически
определенный участок (на большой молекуле протоплазмы), в норме участвующий в
питании и метаболизме клетки и способный, кроме того, связывать лекарственные
вещества.
       А.Альберт в книге «Избирательная токсичность» дает более общее определение:
«Рецептором мы называем такую активную группировку в молекуле протоплазмы, к
которой присоединяется чужеродная группа». Другими словами, эти рецепторы
представляют собой материальные субстраты чувствительности и реактивности клеток.
       Совершенно очевидно, что для субстрат-рецепторного взаимодействия
необходимо выполнение целого ряда условий, заключающихся в «подобии» их
структур, наличии группировок, способных к связыванию друг с другом, стерического
соответствия и т. д. Ниже приведем лишь краткую информацию на эту тему, более
подробно данные аспекты будут изложены в Лекции 4.
       Еще в 1937 году немецкий ученый А.Кларк показал, что связывание вещества с
рецептором количественно описывается законом действия масс и взаимодействие
лекарство-рецептор, как правило, не обусловлено образованием прочных ковалентных
связей. Более частыми и значимыми являются более слабые взаимодействия,
обусловленные образованием координационных связей, ион-ионного и ион-дипольного
связывания, водородных и Ван-дер-Ваальсовых связей, образованием комплексов с
переносом заряда. Энергия этих связей порядка 5 ккал/моль, в то время как ковалентные
связи – это > 50 ккал/моль.
       Что же касается связей Ван-дер-Ваальса, следует указать, что они возникают
благодаря тому, что все молекулы обладают достаточной энергией для обеспечения
колебания атомов и эти колебания создают возможность для образования временных
диполей – отсюда возникает притяжение. Следует иметь в виду, что с расстоянием
энергия этого взаимодействия резко падает.
       Необходимо отметить, что примеры ковалентного связывания тоже известны.
Так,     пенициллины,       действуя   на    мембранно-связанную       транспептидазу
цитоплазматической мембраны бактерий, необратимо ингибируют ее путем
ацилирования за счет раскрытия β-лактамного кольца. Необратимые эффекты,
связанные с образованием ковалентных связей, наблюдаются также при воздействии
фосфорорганических соединений (ФОС) на ацетилхолинэстеразу.
       Таким образом, из вышеизложенного следует, что химическая структура
молекулы является далеко не единственным фактором, влияющим на биологическую
активность лекарственного препарата. Даже если выбрана оптимальная химическая
структура, важно, чтобы лекарственное вещество могло быть еще и перенесено к месту
действия и поставлено в условия, необходимые для взаимодействия с биологическим
субстратом. Для этой цели нужно, чтобы лекарственное вещество обладало комплексом
физических и химических свойств, обеспечивающих распределение вещества в
организме.
       Биологическая активность конкретного препарата, или точнее, биологический
ответ организма на это соединение, зависит от суммы очень большого числа факторов:

                                         37