Органический анализ лекарственных веществ

Начало органической химии связано с именами Ю. Либиха и Ф. Велера.

Юстус Либих (12.05.1803 г. – 18.04.1873 г.) – немецкий химик. Профессор университетов в Гисене (с 1824 г.) и Мюнхене (с 1852 г.). С 1830 года член-корреспондент Петербургской АН, с 1860 г. президент Баварской АН. В 1825 г. организовал в Гисене лабораторию для практических занятий студентов, в которой учились и работали многие известные химики. В 1823 г. нашёл, что гремучекислое серебро AgONC тождественно по составу с циановокислым серебром. В 1832 Либих и Ф. Вёлер показали, что при разнообразных превращениях горькоминдального масла (т.е. бензойного альдегида C₆H₅COH) неизменно происходит переход из одного соединения в другое одной и той же группы атомов (C₆H₅CO), названной ими радикалом бензоилом. Работы Либиха способствовали утверждению теории радикалов. Впервые (одновременно с французским химиком Э. Субейраном и независимо от него) получил хлороформ (1831 г.) и уксусный альдегид (1835 г.), открыл гиппуровую, молочную и другие карбоновые кислоты. Усовершенствовал методику определения углерода и водорода в органических соединениях (1831 – 33 г.г.). С 1839 г. изучал химизм физиологических процессов, выдвинул химическую теорию брожения и гниения. В 1840 г. высказал теорию минерального питания растений, способствовавшую широкому внедрению минеральных удобрений в земледелии. Основал (1832 г.) журнал «Annalen der Pharmacie» (в 1840 – 73 г.г. выходил под названием «Annalen der Chemie und Pharmacie», с 1873 г. переименован в «Liebigs Annalen der Chemie»). Либих создал научную школу, среди его учеников немало видных русских химиков (А. А. Воскресенский, Н. Н. Зинин, Л. Н. Шишков и др.).

Йенс Якоб Берцелиус (20.08.1779 г. – 7.08.1848 г.) – шведский химик и минералог. В 1802 г. получил степень доктора медицины в Упсальском университете, профессор университета в Стокгольме (1807 г.), а с 1810 по 1832 г.г. – Стокгольмского Медико-хирургического института. С 1808 г. член АН в Стокгольме (в 1810 г. её президент и с 1818 г. непременный секретарь). С 1820 г. иностранный почётный член Петербургской АН. Заслуга Берцелиуса – в экспериментальном обосновании атомистики, её развитии и внедрении в химию. В 1810 – 1816 г.г. Берцелиус на материале анализов окислов дал новые доказательства кратных отношений закона.

В 1814 г. составил по собственным данным таблицу атомных масс 41 элемента и предложил обозначать атомы элементов начальными буквами их греческих и латинских названий.

Берцелиус, вслед за А. Лавуазье, приписывал кислороду исключительную способность образовывать кислоты, причём кислотами он называл ангидриды кислот и долго отрицал существование бескислородных кислот (HCl и др.). Все химические соединения Берцелиус расположил в общий ряд, причём электроотрицательный его конец заняли кислоты, электроположительный – основания, а соли поместились в середине ряда. Исследуя различные минералы и руды, он вместе с Гизингером открыл в 1803 г. церий, в 1817 г. селен, а в 1828 г. торий; в 1824 – 25 г.г. впервые получил в свободном состоянии кремний, титан, тантал и цирконий.

В 1811 г. Берцелиус начал систематические определения элементарного состава органических соединений и к 1814 г. показал, что их состав подчиняется закону кратных отношений. В 1815 г. дал первые формулы некоторых органических кислот. Когда были обнаружены органические соединения, обладающие при одинаковом составе различными свойствами, Он назвал в 1830 г. это явление изомерией.

Деятельность Берцелиуса способствовала развитию химии 1-й половины XIX века, что признали современники, называвшие его законодателем химии.

Начавшиеся в конце XVIII века во Франции и в Англии производство светильного газа привело к подробному изучению продуктов перегонки каменного угля, дерева и нефти.

Август Вильгельм Гофман (8.04.1818 г. – 5.05.1892 г.) – немецкий химик-органик. Окончил Гисенский университет. Ученик Ю. Либиха. В 1845 г. приват-доцент Боннского университета. С 1845 г. первый директор основанного в том же году Королевского химического колледжа в Лондоне, в котором работал 20 лет. С 1861 г. президент Лондонского химического общества. В 1865 г. занял кафедру химии в Берлинском университете (1865 – 92 г.г.). В 1868 г. основал Германское химическое общество и его печатный орган. Был председателем этого общества до 1892 года.

В 1841 г. Гофман обнаружил в каменноугольной смоле анилин и хинолин. В 1845 г. Гофман выделил из каменноугольного дёгтя бензол; обработкой смесью серной и азотной кислот перевёл его в нитробензол и восстановлением последнего водородом получил анилин. Этим Гофман усовершенствовал реакцию Н.Н. Зинина. В 1850 г. Гофман показал, что при нагревании йодистого этила C₂H₅I с аммиаком могут быть получены амины. В 1881 г. Гофман предложил способ получения первичных аминов из амидов карбоновых кислот.

Работы Гофмана и его школы имели большое значение для создания промышленной переработки каменноугольной смолы и производства синтетических красителей. Гофман синтезировал (1858 г.) краситель анилиновый красный (фуксин) и установил его состав (1861 г.); выяснил строение некоторых других красящих веществ и получил ряд трифенилметановых красителей.

В 1887 г. в клинике г. Страсбурга больному был прописан нафталин. Препарат резко понизил температуру у больного. Оказалось, что это не нафталин, а внешне на него похожий ацетанилид. Ацетанилид распадается в организме на анилин и уксусную кислоту, причем ядовитый анилин в организме постепенно окисляется в менее ядовитый парааминофенол.

Здесь впервые мы сталкиваемся с принципом фенацетина, легшим в основу синтеза целого ряда лекарственных средств: если какое-либо вещество обнаруживает полезное для медицинского применения свойство, но проявляет заметную ядовитость, то изучаются продукты его превращения в организме и впоследствии испытываются эти продукты или их производные.

Фенацетин был получен при следующих обстоятельствах: на фабрике красок образовались залежи паранитрофенола в виде отбросов, чтобы уменьшить ядовитость парааминофенола получили его эфир – параэтоксиацетанилид или фенацетин.

Этот принцип ввиду его первого использования при получении фенацетина известен под названием «принцип фенацетина».

Синтезом веронала Фишер положил начало целому ряду барбитуратов.

Эмиль Герман Фишер (9.10.1852 г. – 15.07.1919 г.) - немецкий химик-органик и биохимик. Окончил университет в Страсбурге. Профессор университетов в Мюнхене, Эрлангене, Вюрцбурге и Берлине. В 1875 г. синтезировал фенилгидразин, который использовал как реактив на альдегиды и кетоны, а позднее для идентификации и выделения отдельных моносахаридов. Исследования строения пуриновых соединений, предпринятые Фишер в 1882 г., привели в дальнейшем к синтезу ряда физиологически активных веществ – кофеина, теобромина, адепина, гуанина и др., а в 1898 г. непосредственно пурина. В 1903 г. Фишер синтезировал диэтилбарбитуровую кислоту, которая получила применение как снотворное средство барбитал (первоначальное название веронал). С 1884 г. проводил широкие исследования углеводов, установил их рациональные формулы и создал номенклатуру. В 1890 г. синтезировал из глицерозы и формальдегида виноградный и фруктовый сахара, а в 1893 г. предложил метод синтеза глюкозидов из сахаров и спирта, с успехом использованный на практике. Фишер создал школу химиков-органиков. Получил в 1902 году Нобелевскую премию.

Среди достижений XIX века важное место занимает открытие кокаина – сильнейшего анестетика. Еще индейцы при жевании листьев коки заметили онемение языка.

Вильгельм Клеменс Лоссен (1838 – 1906 г.г.) - являлся профессо­ром Кенигсбергского университета. Лоссен в 1885 г. выделил кокаин, исследовал его состав и строение. Сырье для получения кокаина – листья коки – надо было ввозить в Европу из Южной Америки – это дорого. Синтез кокаина очень сложный и синтетический кокаин тоже очень дорог, кроме того, он вызывает привыкание. Встал вопрос – поиска аналога. И ученые синтезировали новокаин, который оказался во много раз менее ядовитым, чем кокаин при не меньшей анестезирующей силе.

Таких примеров в фармацевтической химии очень много.