LÉČIVA. Studijní text: Léčiva. Gymnázium Český Těšín

Transkript

1 LÉČIVA tudijní text pro žáky 4. ročníku gymnázia. Je určen žákům, kteří chtějí maturovat z chemie nebo se chtějí chemii dále věnovat. Pojem LÉČIV 5) v současnosti zahrnuje léčivé látky nebo jejich směsi a léčivé přípravky, které jsou určeny k podání lidem nebo zvířatům. LÉČIVÉ LÁTKY jsou látky používané k ochraně nebo k obnově zdraví a k zmírnění chorobných příznaků. Léčebný účinek je výsledkem vzájemného působení mezi léčivou látkou a organismem. Léčiva léčivé látky se používají ve formě léčivých přípravků (léky 3), lékové formy). Léčivý přípravek ( lék ) může kromě léčivé látky obsahovat též některé další složky, tzv. pomocné látky (např. rozpouštědlo, ředidlo, látky ke zmírnění nepříjemné chuti apod.). LÉČIVÝ PŔÍPRAVEK (LÉK) je léčivo v konečné úpravě, v níž se vydává nemocnému. Léčiva jsou známa už od starověku, kdy se získávala především z rostlin a živočichů. Tradice získávání léčiv z přírodních zdrojů trvá až do dnešní doby, kdy se však většina léčiv - díky moderní chemii - vyrábí částečně nebo zcela synteticky. Léčebné účinky léků jsou v dnešní době důkladně testovány. Léky mají žádoucí účinek jen tehdy, když se aplikují v určitých dávkách, v přesných časových intervalech a předepsaným způsobem. esprávné dávkování léků může způsobit jejich neúčinnost a vyvolat rezistenci mikrobů proti nim. Větší dávky některých léků mohou působit jako jedy (viz studijní text Alkaloidy). Léky se aplikují v různých formách 1). Lékové formy: injekce, odvary, sirupy, prášky, tabletky, pilulky, tobolky, čípky, mazání, léčivé náplasti aj. Podle léčebného účinku se léky rozdělují 1) na: anestetika, antipyretika, analgetika, sedativa, hypnotika, antibiotika, anthelmintika, laxancia, diuretika, antiseptika, cytostatika, antihypertonika, kardiaka, spazmolytika aj. Problematikou léčiv (složení, způsoby výroby, účinky, aplikace apod.) se zabývá aplikovaný obor farmacie. Výrobou, produkcí a distribucí léčiv a lékových přípravků se zabývá farmaceutický průmysl. V následující části je uveden stručný přehled hlavních skupin léčiv včetně běžných zástupců - především podle učebnice pro ZŠ (alaš, Hartmann,1975) s přihlédnutím k novějším poznatkům a ČL 4. 4, 5) Výklad je z didaktických důvodů zjednodušen a výčet léčiv je výrazně omezen tak, aby odpovídal úrovni chemických znalostí žáků 4. ročníku gymnázia. Bibliografické citace jsou uvedeny ještě podle Č , protože Č I 0690 žáci většinou neznají. 1 RDr. Miroslav Turjap

2 Anestetika léčiva proti bolesti a) elková anestetika - narkotika způsobují narkózu, tj. ztrátu vědomí a nevnímání bolesti (též inhalační anestetika). Diethylether (Aether; používá se od poloviny 19. stol.) xid dusný (rajský plyn) Trichlorethylen (arcogen, Trilen) Halothan (2-brom-2-chlor-1,1,1-trifluorethan; přípravek arcotan) b) Lokální anestetika vyvolávají místní znecitlivění. Kokain (viz studijní text Alkaloidy; je využíván při místních zákrocích očních a v dutině ústní jen k povrchové anestézii; pro svou návykovost je řazen mezi omamné látky; nahrazuje se syntetickými látkami, např. prokain, novokain, benzokain) Prokain (2-diethylaminoethylester kyseliny 4-aminobenzoové; jeho použití je relativně bezpečné, používá se pro různé anestézie - kromě povrchové) Ethylchlorid (Kelen, chlorethan; používá se na povrchovou anestézii - obstřiky ve sportovním lékařství apod.) ÚKL: apište chemické vzorce výše uvedených látek; vzorec a další údaje o kokainu jsou uvedeny ve studijním textu Alkaloidy (M.Turjap, 2008). Antipyretika léčiva tlumící horečku Antipyretika snižují horečku, často zmírňují bolesti a tlumí záněty (analgetika antipyretika, nenarkotická analgetika). Kyselina acetylsalicylová (nejstarší a nejrozšířenější antipyretikum, které se vyrábí ve světě v desítkách tisíc tun ročně; přípravky Aspirin, Acylpyrin aj.) Aloxiprin (oxohlinitá sůl kyseliny acetylsalicylové; účinkuje podobně jako acylpyrin, ale nedráždí sliznici žaludeční; přípravek uperpyrin) Paracetamol (p-acetamidofenol, 4-[-acetyl]aminofenol; přípravek Paralen) hinin (alkaloid, lék proti malárii; viz studijní text Alkaloidy, M.Turjap, 2008) ÚKL: apište chemické vzorce acylpyrinu a paralenu. Z různých zdrojů (odborná literatura, internet) vyhledejte nejnovější údaje o acylpyrinu (např. jeho pozitivní a negativní účinky na lidský organismus). 2 RDr. Miroslav Turjap

3 Analgetika léčiva zmírňující bolest bez ztráty vědomí ilná analgetika, též narkotická analgetika se označují jako anodyna (patří tam léčiva morfinového typu). Morfin (morfium; alkaloid; nejúčinnější analgetikum; omamná látka, silně návyková droga; jeho používání se omezuje jen na přesně definované případy; viz studijní text Alkaloidy, M.Turjap, 2008) Kodein (methylether morfinu; analgetický účinek má asi 10 krát slabší než morfin, je méně návykový; je obsažen v některých lécích tlumících dráždivý kašel, např. Ipecarin, Pleumolysin; je sledován při antidopingových kontrolách) Aminofenazon (amidopyrin, oxoderivát pyrazolu; má rovněž antipyretické účinky; aminofenazon nebo jeho deriváty je součástí léků proti bolesti hlavy, zubů apod., např. edolor, Veralgin, Dinyl, Algena) Ibuprofen (2-[4-isobutylfenyl]propionová kyselina; má rovněž antipyretické a protizánětlivé účinky; často se předepisuje místo léků s obsahem aminofenazonu; prodává se pod různými značkami, např. Ibalgin, AP-ibuprofen apod.) ÚKL: a internetu, např. na adrese: si vyhledejte vše o používání a zneužívání drog vyráběných z opia. Podle výše uvedeného chemického názvu Ibuprofenu vytvořte jeho chemický vzorec. edativa léčiva s tlumivými účinky na Patří zde celá řada léčivých přípravků, např. Meprobamat, Diazepam (působí též antidepresivně) a léky obsahující deriváty kyseliny barbiturové barbituráty. Fenobarbital (5-ethyl-5-fenylbarbiturová kyselina; patří rovněž mezi hypnotika, je součástí např. přípravků Luminal nebo Bellaspon) H H 2 H fenobarbital 3 RDr. Miroslav Turjap

4 Antibakteriální chemoterapeutika léčiva proti bakteriálním onemocněním Mezi antibakteriální chemoterapeutika patří velké množství sloučenin různého složení. Dělí se na 1) : a) sulfonamidy b) tuberkulostatika c) antibiotika a) ULFAMIDY První sulfonamid (Prontozil) byl do praxe zaveden v roce Zjistilo se, že nositelem jeho léčebného účinku je sulfanilamid tj. amid kyseliny p-aminobenzensulfonové. ulfonamidy zasahují do biochemických pochodů baktérií tím, že vytěsňují jejich růstový faktor. Mikroby se bez tohoto růstového faktoru nemohou rozmnožovat, proto je může organismus svým imunitním systémem snadněji zničit. Růstovým faktorem mikroorganismů je kyselina p-aminobenzoová. ulfonamidy mohou kyselinu p-aminobenzoovou vytěsňovat proto, že jsou to chemicky velmi podobné sloučeniny. Jedná se tedy o kompetitivní inhibici, která je vratná, protože obě látky se mohou vytěsňovat navzájem. Při vzájemné kompetici záleží především koncentraci obou látek, proto je nutno sulfonamidy podávat ve velkých, tzv. nárazových dávkách. Podávání malých dávek sulfonamidu je většinou neúčinné a navíc vyvolává rezistenci mikrobů na něj (viz plazmidy baktérií). V dnešní době se podává především přípravek Biseptol. ulfathiazol (2-sulfanilamidothiazol; působí na gonokoky, pneumokoky a stafylokoky) H 2 H 2 sulfanilamid H 2 H sulfathiazol 4 RDr. Miroslav Turjap

5 b) TUBERKULTATIKA Tuberkulostatika jsou léčiva, které působí bakteriostaticky nebo baktericidně na Mycobacterium tuberculosis. Ani po objevu původce tuberkulózy se dlouho nedařilo nalézt chemoterapeutikum, které by působilo na mykobaktérium. Původně používané přírodní látky (barviva, éterické oleje apod.) i sloučeniny těžkých kovů se příliš neosvědčily. Až teprve po objevu sulfonamidů byla připravena léčiva víceméně úspěšná při léčení tuberkulózy. Byly vyzkoušeny různé látky, např. deriváty sulfonamidů, kyseliny nikotinové, kyseliny p-aminosalicylové (PA), deriváty thiomočoviny a hydrazinu. V dnešní době se na léčení tuberkulózy používají v kombinaci s některými antibiotiky (např. streptomycin, cykloserin aj.). PA (p-aminosalicylan sodný) a H H 2 p-aminosalicylan sodný c) ATIBITIKA Antibiotika 1) jsou látky působící proti mikrobům a vznikají činností některých baktérií, plísní, rostlin nebo i živočichů. bjev antibiózy je velmi starý. Už dříve byly známé léčivé účinky některých plísní. V 19. století pozoroval slavný francouzský lékař L. Pasteur, že produkty některých mikrobů mohou ničit jiné mikroby. Účinné látky se mu však nepodařilo izolovat. bjevitelem prvního antibiotika, penicilinu, byl roku 1928 skotský lékař A. Fleming, který pozoroval různé druhy stafylokoků. ečekaně se mu na kultivačních půdách rozmnožila plíseň (houba ze skupiny askomycet). Dalšími pokusy dokázal, že plíseň vylučuje látky s baktericidními a bakteriolytickými vlastnostmi. ovou látku pojmenoval penicilin. Dostatečně čistý penicilin se podařilo vyrobit ve větším množství až během 2. světové války (r. 1942) a ihned byl s velkým úspěchem nasazen. A. Fleming si svůj objev nenechal patentovat, daroval jej tak celému světu. d té doby bylo objeveno velké množství různých antibiotik. Každé nové antibiotikum se chrání patentem, a stává se tak prostředkem v konkurenčním boji nadnárodních farmaceutických korporací. Poměrně brzy po 2. světové válce se podařilo československým farmaceutickým podnikům zvládnout výrobu 5 RDr. Miroslav Turjap

6 nejdůležitějších antibiotik. mezila se tak závislost našeho zdravotnictví na nákladném a často embargovaném dovozu. V dnešní době se antibiotika uplatňují ve zdravotnictví, v zemědělství (veterinární lékařství, zootechnika, rostlinolékařství) a stále více i v potravinářském průmyslu. Antibiotika z chemického hlediska nepředstavují jednotnou skupinu látek, takže není výhodné je rozdělovat podle chemické struktury 1). Základní antibiotika: 1. penicilinová antibiotika 2. streptomycinová antibiotika 3. chloramfenikol 4. tetracyklinová antibiotika Antibiotika se speciálními indikacemi: 1. erytromycinová skupina 2. baktericidní skupina 3. neomycinová skupina 4. protituberkulózní skupina 5. skupina s místním účinkem Penicilin Penicilin je produkt plísně Penicillium notatum nebo Penicillium chrysogenum. Tyto mikroorganismy během svého života vylučují produkty své látkové přeměny do živných půd, na kterých rostou. Mezi tyto produkty patří i penicilin, což je směs několika chemických látek, které se liší skupinou na vedlejším řetězci (R). Jednotlivé známé peniciliny se označují písmeny, např. F, X, G, K,, V. Přestože byl penicilin již vyroben zcela synteticky, stále se pokračuje v jeho biologické (fermentační) výrobě, protože je to ekonomicky stále výhodné. ěkteré peniciliny se vyrábějí polosynteticky, základní látka derivát kyseliny penicilanové se vyrobí biologicky fermentací a tato látka se pak chemicky modifikuje. Penicilinová antibiotika mají úzké spektrum účinku, účinkují na omezený okruh mikrobů. a mikroorganismy účinkuje penicilin bakteriostaticky (omezuje jejich růst a rozmnožování), baktericidně (usmrcuje je) a bakteriolyticky (rozkládá jejich stěnu). Při nedostatečných dávkách nebo častým používáním penicilinu se některé mikroby stávají na něj rezistentními. V dnešní době se nejvíce používá Penicilin V (draselná sůl fenoxymetylpenicilinu). H 3 H 3 H R H penicilin (základní skelet) 6 RDr. Miroslav Turjap

7 treptomycin treptomycin je látka s antibiotickými vlastnostmi, kterou produkují kmeny mikroorganismu treptomyces griseus. Ve srovnání s penicilinem je stálejší a účinkuje na širší spektrum mikroorganismů. Působí na Mycobacterium tuberculosis a na celou řadu grampozitivních mikrobů. proti penicilinu má ale i některé nevýhody, především na něj snadno vzniká rezistence u mikroorganismů a pro pacienta je více toxický než penicilin. hloramfenikol hloramfenikol je antibiotikum se širokým spektrem účinku. Byl získán z kultury mikroorganismu treptomyces venezuelae. Po velkém úsilí chemiků se jej podařilo vyrobit i chemicky a dnes se už vyrábí jen takto. Československo patřilo k prvním státům na světě, kde se podařilo zvládnout výrobu chloramfenikolu (syntézu připravil kolektiv chemiků ČAV). hloramfenikol se s úspěchem používá na léčení tyfu, skvrnitého tyfu a účinný je i na černý kašel. xytetracyklin (oxymykoin) Tetracyklinová antibiotika mají široké spektrum účinku. xytetracyklin produkují mikroorganismy kmenu treptomyces rimosus. Výroba se provádí podobně jako u penicilinu fermentačně. xytetracyklin působí skoro na všechny grampozitivní a gramnegativní mikroby. Literatura: 1. ALAŠ, J. HARTMA, M.: Farmaceutická chémia. 3. vyd. Martin, Vydavatelstvo sveta s. 2. KPŘIVA, J.: hemie pro III. ročník gymnázií, 1. díl. 2. vyd. Praha, P s. 3. BLAŽEK, J. FABII, J.: hemie pro studijní obory Š a U nechemického zaměření. 3. vyd. Praha, P s. 4. HARTL, J.- PALÁT, K. a kol.: Farmaceutická chemie II. 1. vyd. Praha, Karolinum s. IB MARTÍKVÁ, J. a kol.: becná farmakologie. 1. vyd. Hradec Králové, LF UK v Praze s. IB RDr. Miroslav Turjap

8 Příloha: Vzorce některých léčiv Znalost uvedených vzorců není součástí základního učiva. H 2 H 2 H 2 H 2 H H 2 Prokain H 3 H Kodein 2 H H l H 3 H3 Aminofenazon H H 2 H H H hloramfenikol l H 3 H 3 H H 2 K Penicilin V (draselná sůl fenoxymetylpenicilinu) 8 RDr. Miroslav Turjap