Химия — союзник медицины

В том же году, другой французский врач — специалист по диабету — Лубатье начинает проверку действия этого препарата на собаках. Опыты дали обнадеживающие результаты и привлекли внимание врачей и фармакологов.

В 1955 г. из нескольких сот препаратов были отобраны два: 2254Р и В-55 (синонимы букарбан, надизан, карбутамид) и переданы для испытаний в клиники. Для лечения сахарного диабета сейчас пользуются многими сульфаниламидными препаратами. Среди них бутамид, орабет, адебит и др.

В настоящее время в различных странах проводятся интенсивные исследования по внедрению в производство синтетического способа получения инсулина, а также по применению его для лечения сахарного диабета в виде таблеток.

У многих народов еще в древности больным лихорадкой давали настой из ивовой коры. Химики изучили ее состав и выделили органическое вещество — салицин, названный так от латинского слова «саликс» — ива. Из салицина приготовляли салициловую кислоту. Теперь ее получают на заводах из фенола, содержащегося в каменноугольной смоле, или окислением бензола.

Производные салициловой кислоты (салицилат натрия, салициламид, ацетилсалициловая кислота) снижают температуру тела. Жаропонижающее действие этих препаратов объясняется тем, что они ослабляют возбудимость центров за счет расширения кожных сосудов и сильного потоотделения. Они оказывают также обезболивающее и противовоспалительное действие, поэтому применяются при лечении ревматизма, ревматоидных артритов, подагры и др. Некоторые препараты (фенилсалицилат) употребляются в качестве противомикробных средств при воспалительных заболеваниях кишечника и мочевыводящих путей.

Достижения современной химии позволяют получать много ценных продуктов из отходов производства. Химики научились синтезировать лекарства не только из каменноугольной смолы, но и из хлопковой шелухи, лузги от подсолнечника, кукурузных початков и др. Открытия ученых часто находили применение только через многие годы. Так, однажды немецкий химик Деберейнер решил получить муравьиную кислоту из сахара. Для этого он смешал сахар с диоксидом марганца и обработал смесь крепкой серной кислотой. После перегонки ученый обнаружил в приемнике густую маслянистую жидкость желтого цвета. Новый продукт был назван искусственным муравьиным маслом. Спустя восемь лет, в 1840 г., английский химик Джон Стенхауз получил сходное вещество из опилок и кукурузных початков.

Желтое масло заинтересовало многих ученых. Его пытались получить из разнообразных пищевых продуктов: пшеничных и овсяных зерен, отрубей. Наконец, английский химик Джордж Фауно выделил желтоватую маслянистую жидкость из отрубей и назвал ее фурфуролом, что в переводе с латинского означает «масло из отрубей». Однако прошло почти сто лет, прежде чем фурфурол нашел промышленное применение. Теперь трудно перечислить все отрасли народного хозяйства, где применяется фурфурол. В нефтяной промышленности им пользуются для очистки смазочных масел, в пищевой — для очистки жиров. Нужен он в производстве канифоли, лаков, синтетических волокон, пластмасс. Из фурфурола получают фумаровую кислоту, которая заменяет лимонную в кондитерском производстве.

Заинтересовались им и фармакологи. Поиски привели к открытию нитрофурановых соединений, обладающих противомикробными свойствами. Нитрофурановые соединения получаются нитрованием фурфурола. Латвийские ученые разработали новые способы нитрования фурфурола, которые дали возможность наладить производство ценных лекарств: фурацилина, фурадонина, фуразолидона и др.

5. Невидимые помощники медиков

Французский ученый Луи Пастер впервые заметил, что одни микробы могут подавлять развитие других при помощи веществ, выделяемых ими в окружающую среду. Это явление было названо антибиозом, а вещества, которые выделяются микробами и подавляют жизнедеятельность других микробов, — антибиотиками.

Русский ученый И. И. Мечников впервые указал на возможность практического использования антибиоза, предложив вводить молочнокислые бактерии в кишечник для подавления гнилостных микробов.

Первым антибиотиком, полученным в чистом виде, был пенициллин — продукт жизнедеятельности некоторых плесневых грибов.

Антибактериальные свойства зеленой плесени впервые были установлены русскими учеными В. А. Манасеиным в 1871 г. и А. Г. Полотебновым в 1872 г. Они применяли зеленую плесень для лечения гнойных ран и хронических язв. Но несовершенство техники в то время не позволило выделить пенициллин из зеленой плесени в чистом виде.

В 1928 г. целительное действие плесневого гриба было открыто вторично английским ученым — микробиологом Александром Флемингом. А началось все с «испорченного» опыта.

Однажды Флеминг, проводя очередной опыт по изучению стафилококков, заметил, что чашки с выросшей желтой колонией этих микробов были местами покрыты зеленой плесенью. Сначала он хотел выбросить чашку с «зацветшей» культурой микробов. Но интуиция исследователя пересилила чувство досады. Внимательно рассматривая содержимое чашки, он вдруг увидел, что вокруг плесени не было стафилококков.

Флеминг решил сам вырастить плесень и еще раз проверить ее действие на вредоносные микробы. Небольшой кусочек он поместил в питательный бульон. Исследуя вещество, выделенное плесенью (Флеминг назвал его пенициллином по имени плесневого гриба), ученый окончательно убедился, что оно губительно для стафилококков. Оказалось, что пенициллин, даже разведенный в 600 раз, сохраняет свои антимикробные свойства.

И еще одно важное открытие сделал Флеминг. Если бульон с пенициллином подкислить кислотой и взболтать с эфиром, то можно извлечь пенициллин из жидкой культуры гриба. Однако при попытке испарить эфир пенициллин немедленно разрушался.

Казалось, что нет никакой возможности выделить пенициллин в чистом виде, а следовательно, его нельзя использовать как лекарство. А между тем это таинственное вещество было губительно не только для стафилококков, но и для пневмококков, менингококков и многих других микробов.

Началась вторая мировая война. Вот тогда-то и вспомнили о пенициллине. Нужно было во что бы то ни стало найти способ его выделения в чистом виде. Это необходимо было для спасения жизни тысяч раненых.

За дело взялись химики. Было замечено, что если прилить к эфиру, содержащему пенициллин, раствор соды, то пенициллин перейдет из эфира в водный слой. Казалось бы, проблема решена. Но возникла новая трудность. Пенициллин в содовом растворе оказался нестойким и быстро разлагался. Необходимо было получить его в виде кристаллического порошка. Английский химик Чайн предложил заморозить концентрированный водный раствор при температуре —40 °C в особом аппарате и высушить его. Полученные по этому способу кристаллики пенициллина оказались стойкими и сохраняли свою целительную силу не менее полугода. В Советском Союзе исследования пенициллина были начаты в 1942 г. З. В. Ермольевой. В самый разгар войны в одном из московских подвалов были расставлены чашки с культурой плесени. Из них после проверки в лаборатории отобрали одну, наиболее активную, и из нее выделили пенициллин. После окончания войны по разработанному З. В. Ермольевой методу выращивания плесневого гриба и получения пенициллина было организовано его производство на заводах в разных городах нашей страны.

Успешное применение пенициллина в медицине способствовало поиску других грибов-исцелителей. Еще в конце 30-х гг. советский ученый Н. А. Красильников обнаружил у некоторых лучистых грибов, которые обитают в почве и обладают характерным земляным запахом, способность, подобно пенициллину, уничтожать микробов. Впервые один из антибиотиков, вырабатываемых лучистыми грибами-актиномицетами, был получен и описан известным американским ученым, будущим лауреатом Нобелевской премии Ваксманом и назван стрептомицином.