Химики из Новосибирского государственного университета изучили строение новой формы метацетамола – аналога всем известного парацетамола.
Любое лекарство может как помочь организму, так и навредить ему, порой очень и очень сильно. Наверняка все, кто хоть раз болел простудой, принимали лекарственные средства, в состав которых входит парацетамол. Это вещество снижает высокую температуру и оказывает болеутоляющее действие. Его действие давным-давно изучено и проверено уже, наверное, на миллионах пациентов. Однако в ряде стран парацетамол занимает первую строчку в списке причин поражения печени, которое приводит, в том числе, к летальному исходу. Но множество людей принимали и принимают парацетамол и не испытывают серьезных проблем, так в чем же дело?
Вся суть в дозировке, точнее ее грубом нарушении. Безопасной считается суточная доза в 4 грамма препарата. Прием более 10 граммов может привести к отравлению и поражению клеток печени. Происходит это из-за того, что в печени парацетамол метаболизируется тремя способами. Первые два безопасны для организма, в то время как третий способ приводит к образованию токсичного продукта, который и вызывает отравление и поражение органа. Если доза парацетамола не превышает допустимую, то реализуются первые два способа, а вот если доза превышена, тогда первые два пути не справляются с переработкой вещества и оно начинает метаболизироваться по третьему пути – что в итоге и приводит к тяжелым последствиям. Как этого избежать? Самый простой и самый эффективный способ – прочитать инструкцию, где написаны дозировка и предупреждения, к примеру, о том, что не стоит принимать лекарства вместе с алкоголем. Другим способом уберечь несознательных граждан может быть добавление специальных веществ, блокирующих вредные метаболиты парацетамола даже в случае принятия больших доз. Однако, это палка о двух концах – те, кто принимают препарат по инструкции, будут подвергаться ненужному воздействию этих веществ. Есть и третий метод, ключ к которому возможно даст химия и изучение строения веществ.
От строения молекул зависят их свойства, это вроде бы вполне очевидный факт. Вы меняете одну группу атомов на другую, и лекарство может стать ядом или наоборот. Однако не менее важно и то, как эти молекулы расположены друг относительно друга. Если представить молекулы как кирпичики, то твердое вещество состоит из множества таких блоков, расположенных друг относительно друга определенным образом. Например, если каменщик, когда строит дом, будет класть кирпичи строго один на другой, то построенные таким образом стены скоро покроются трещинами, а то и вовсе развалятся. Именно поэтому кирпичи укладывают со смещением – это придает прочность конструкции. То же и в химии, молекулы могут по-разному укладываться друг относительно друга, в результате получаются вещества подчас с кардинально разными свойствами. Такое общее явление называется полиморфизмом. Яркий пример полиморфизма – драгоценный камень алмаз и обычная сажа из печи. Оба этих вещества не что иное как разные формы одного и того же химического элемента – углерода. Полиморфизм присущ и лекарственным препаратам. Например, известный антибиотик левомицетин существует в двух полиморфных формах: α и β, притом одна из них активная, а другая не оказывает терапевтического действия, а разница всего лишь в расположении молекул в кристаллической решетке.
Не обошел полиморфизм и парацетамол: у этой молекулы существует три полиморфные модификации, одна из которых устойчива при комнатных условиях, а две другие – при повышенном и очень высоком давлении. Однако интерес химиков из Новосибирского государственного и Эдинбургского университетов привлек не сам парацетамол, а его, можно сказать, родной брат – метацетамол. Разница в строении этих двух молекул заключается в положении одной группы атомов (гидроксильной). Согласно ряду исследований, метацетамол может быть менее токсичен для печени пациентов, чем аналогичный ему парацетамол. Исследователям удалось обнаружить у метацетамола вторую полиморфную форму. Они установили ее физико-химические свойства и описали строение этого вещества. Оказалось, что структура этой полиморфной модификации разительно отличается как от другой формы метацетамола, так и парацетамола. Вместо цепочек молекул, связанных между собой водородными связями, новая форма метацетамола состоит из молекул, объединенных между собой в пары, что достаточно необычно. Кроме того, химики выяснили, что новая форма устойчива в сухой атмосфере, а под действием паров воды переходит в известную форму. Один из участников международной группы, младший научный сотрудник НГУ и аспирант Института химии твердого тела и механохимии СО РАН Денис Рычков отметил, что: Хотя в этом исследовании преследовались исключительно научные цели, получение новых полиморфов представляется важным и с практической точки зрения, например, для последующего использования в фармацевтике. У полиморфов одного и того же вещества может быть разная растворимость, биологическая активность, твердость, способность к прессованию и т. д. Соответственно от этих показателей будет зависеть эффективность препарата, форма выпуска. Поэтому, есть вероятность, что такие знания о строении веществ помогут сделать известные лекарства более эффективными и безопасными, что, быть может, спасет чью-то печень, а то и жизнь.
Максим Абаев
Источник: nkj.ru