36

Ацетилхолін гідрохлорид є біогенною сполукою, що виконує важливі функції в організмі. Крім функції нейромедіатора ацетилхолін уповільнює серцеві скорочення, розширює периферичні кровоносні судини, знижує артеріальний тиск. Крім холіну в медицині використовують речовини з дією подібною до холіну (їх називають холіноміметиками). Однією з таких речовин є карбахолін.

Ацетилхолін та карбахолін синтезують, виходячи з оксирану, що легко приєднує нуклеофільні реагенти з розкриттям циклу. Для синтезу ацетилхоліну оксиран послідовно обробляють триметиламіном, водою, перетворюють у сіль за допомогою НCl, а потім ацилюють оцтовою кислотою:

	O		N(CH )	+ H O	HCl		+			-	CH3COOH
+
						HO-CH -CH -N(CH ) Cl
			3 3	2
H2C		CH2			2		2	3	3
					+		-

CH3COO-CH2-CH2-N(CH3)3 Cl

Ацетилхолін гідрохлорид

Карбахолін одержують через утворення2-хлороетанолу, який під дією хлорангідриду карбамінової кислоти перетворюється в карбамоїлетоксихлорид.

Під дією триметиламіну відбувається заміщення атома Хлору триметиламінну групу:

	O						NH2COCl
		CH + HCl			HOCH2CH2Cl
H C
2	2			N(CH3)3
						+
H2N-COO-CH2CH2Cl						H2N-COO-CH2CH2-N(CH3)3 Cl

Карбахолін

Карбахолін не руйнується холінестеразою, його дія є більш тривалою, тому йому віддають перевагу перед ацетилхоліном.

5.3. Альдегіди та кислоти. Вітаміни F и В15

Найпростіший альдегід– метаналь – використовується зовнішньо як антисептик у вигляді слабких водних розчинів для дезінфекції рук, шкіри та інструментів. У промисловості його отримують окисненням метанолу(350°С, каталізатори – оксиди Fe/Mo), або метану (600°С, каталізатор – діоксид азоту).

	o	o			O	O		, 600	o
350 C, Fe/Mo									C, NO
CH3OH			H		C	2			2
										CH4

H

Уротропін (гексаметилентетрамін) також виявляє антисептичну дію, яка зумовлена утворенням з нього формальдегіду при розкладанні в кислому

37

середовищі. Тому уротропін можна вважати проліками. Гексаметилентетрамін одержують конденсацією метаналя та аміаку у водному розчині чере утворення проміжного продукту – гексагідротріазину.

O

NH

N

H

C

+ NH3

N

N

- H

H

O

HN

NH

2

N

Гексагідротріазин

Уротропін

Карбонові

кислоти

та

їх

похідні

мають різноманітну біологічн

властивість, тому до цього

класу належить велика кількість ЛЗ. Серед них –

γ-гідроксибутират

натрію –

засіб

для

загальної

анестезії. Синтез

цієї сполуки

здійснюється в чотири стадії. На першій – конденсують ацетилен з метаналем, одержуючи 1,4-бутиндіол, потім каталітичним гідруванням переводять його в бутандіол. При нагріванні до300°С за наявності каталізатору відбувається циклізація бутандіолу в γ-бутиролактон, який легко розщеплюється під дією лугу:

O

CuCl

HOCH2C

CCH2OH

H2, kat

Cu,

H

C

+ HC

CH

HO-(CH2)4-OH

H

NaOH

O C O

HO-(CH2)4-COONa

γ- Гідроксибутират натрію

До

похідних

аліфатичних кислот належать два

важливих вітаміни– F і

В15. До вітамінів відносять групу органічних сполук, що знаходяться в малих кількостях в клітинах і беруть участь у їх нормальній життєдіяльності. Вони відіграють роль каталізаторів, або, точніше, беруть участь в каталізі різноманітних хімічних трансформацій, які в сукупності називають обміном речовин або метаболізмом. Постачальниками вітамінів в організм людини є харчові продукти, головним чином, рослинного походження. Вітамін F є сумішшю двох ненасичених аліфатичних монокарбонових кислот – лінолевої та ліноленової, у яких всі подвійні зв'язки мають цис-конфігурацію:

CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH

Лінолева кислота

CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH

Ліноленова кислота

CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)3-COOH

Арахідонова кислота

Лінолева і ліноленова кислоти мають 18по атомів Карбону. Вони зустрічаються як в рослинних, так і в тваринних жирах. Перша з них(9,12-

38

октадекадіенова кислота) містить два не спряжені подвійні зв'язки, а друга (9,12,15-октадекатріенова кислота) – три. Лінолева кислота при метаболізмі переходить в арахідонову, яка, в свою чергу, перетворюється на такі біорегулятори як простагландини та тромбоксани. Ці речовини є модуляторами гормонів. Арахідонова кислота, що входить до складу тваринних жирів, міститься головним чином у фосфоліпідах, входить до складу лецитину та цефаліну. Ця кислота містить 20 атомів Карбону і чотири подвійні не спряжені зв'язки в положеннях 5, 8, 11 і 14 (ейкозатетраєнова кислота).

Вітамін F важливий для серцево-судинної системи: він перешкоджає

розвитку атеросклерозу, покращує	кровообіг,	має кардіопротекторну та
антиаритмічну дію. Поліненасичені	жирні	кислоти зменшують запальні

процеси в організмі, покращують живлення тканин. Ненасичені кислоти знаходяться у рослинній сировині у вигляді змішаних гліцеридів разом з більш стійкими насиченими кислотами.

Рідкі рослинні олії в промисловості піддають каталітичному гідруванню, що дозволяє одержати твердий продукт– саломас – сировину для маргарину. Проте, при гідруванні крім позитивних є і негативні моменти: цей процес зменшує вміст найважливішої ненасиченої лінолевої кислоти, яка попереджає

атеросклероз. Також	при	гідруванні	частинацис-ізомерних	кислот
перетворюється в транс-ізомери, що здатні негативно впливати на діяльність
серцево-судинної системи, порушують обмін речовин в організмі. Останнім
часом провадяться	дослідницькі	роботи по	заміні процесів	гідрогенізації

рослинних жирів при виробництві маргарину на переетерифікацію насиченими кислотами. Це дозволить зберегти природний вміст лінолевої кислоти, а також запобігти її цис-транс-ізомеризації.

Вітамін В15 (пангамат кальцію) користується стабільно високим попитом на світовому фармацевтичному ринку, хоч його дія на організм людини вивчена ще недостатньо. Незважаючи на досить просту будову, він має властивості активувати перенесення кисню в клітинах . Цейлюдини вітамін використовується для комплексної терапії та профілактики атеросклерозу, гепатиту, цирозу печінки, психічних захворювань, алкогольної інтоксикації, тощо.

Пангамова кислота є естером D-глюконової кислоти та диметилгліцину. Вітамін В15 отримують окисненням D-глюкози діоксидом мангану до D-глюконової кислоти, в якій потім етерифікують первинну ОН-групу N,N-диметилгліцином. Естер, що утворився, дією гідроксиду кальцію переводять в кальцієву сіль.

39

H C O

HO C O

H

C

OH

H

C

OH

MnO2

(CH3)2N-CH2COOH

HO

C

H

HO

C

H

H

C

OH

H

C

OH

H

C

OH

H

C

OH

CH2OH

OH

CH

2

D-Глюкоза

D-Глюконова кислота

HO C O

(1/2Ca2+) - O C O

H

C

OH

H

C

OH

HO

C

H

Ca(OH)2

HO

C

H

H

C

OH

H

C

OH

H

C

OH

H

C

OH

CH2

O-C(O)-CH2N(CH3)2

CH2

O-C(O)-CH2N(CH3)2

Пангамова кислота

Вітамін В15 (пангамат кальцію)

Контрольні запитання та завдання

1.Наведіть три типи класифікації ЛП.

2.Наведіть методи одержання хлороформу та реакцію його окиснення під дією кисню повітря.

3.Які сучасні засоби для інгаляційного наркозу Ви знаєте?

4.В чому полягає загальний метод одержання біс-(2-хлороетил)амінів?

5.Як застосовують етанол в медичній практиці?

6.Наведіть реакції, що застосовують для одержання гліцерину.

7.Наведіть методи добування нітрогліцерину та ериніту.

8.Яку роль в організмі виконує ацетилхолін? Наведіть метод його одержання в промисловості.

9.Які сполуки входять до складу вітаміну F?

6.АМІНОКИСЛОТИ

6.1.Похідні α-амінокислот

Амінокислотами називаються біфункціональні сполуки, що містять в молекулі одночасно з карбоксильною групою аміногрупу. В залежності від

положення аміногрупи		по	відношенню		до	карбоксилу			розрізняють-, β-,α
γ-амінокислоти і т..дα-Амінокислоти,				тобто		такі,	в	яких	карбоксильна		і
аміногрупи	приєднані	до	одного	і	того		ж	атома ,		Карбонувідіграють
найважливішу	роль	в	процесах		життєдіяльності				організмів, вони		є
структурними	елементами білків. Усі α-амінокислоти,							що входять		до складу

40

живих організмів, мають асиметричний атом Карбону і є оптичноактивними. Майже всі амінокислоти, що зустрічаються у природі мають L-форму.

Амінокислоти широко поширені в природі і є основним«будівельним матеріалом» для синтезу тканинних білків, ферментів, пептидних гормонів й інших фізіологічно активних сполук. Частина амінокислот (аланін, гліцин,

пролін, серин, тирозин, цистеїн, аспарагінова та глютамінова кислоти						та .ін)
синтезуються в організмі людини– це замінні амінокислоти. Синтез замінних
амінокислот в організмі відбувається за участі великої кількості ферментів.
Незамінними для дорослої людини є8 амінокислот: валін, лейцин, ізолейцин,
лізин, метіонін, треонін, триптофан		та	фенілаланін. Для		дітей	також
незамінними є аргінін та гістидин. Ці		амінокислоти надходять в				організм
людини тільки з їжею.
Деякі амінокислоти(глютамінова,		γ-аміномасляна, метіонін, гліцин,
цистеїн, лейцин та тирозин) знайшли самостійне застосування						в якості
лікарських засобів, які впливають на процеси обміну в організмі. Йодовані
амінокислоти (дийодтирозин) є	засобами,		що	впливають	на	функцію

щитоподібної залози. Природні амінокислоти можуть бути отримані при

гідролізом	білкових	речовин тваринного та рослинного походження. На
сьогодні	сумарне	виробництво α-амінокислот становить в світі близько
півмільйона тонн на рік. Про практичне значення індивідуальних амінокислот
говорять світові масштаби їх хімічного та біохімічного синтезу: триптофан
виробляють в кількості 0,3 тис. т, гліцин – 10 тис. т, лізин близько 50 тис. т,
метіонін – 150 – 200 тис. т, глютамінову кислоту – більше 200 тис. т на рік.
Ароматичні та гетероциклічні амінокислоти будуть розглянуті пізніше у
відповідних розділах даного конспекту.
Найпростішою		амінокислотою є гліцин 2NН-CH2-COOH (амінооцтова
кислота). Він є складовою багатьох білків та інших біологічно-активних сполук.

З цієї амінокислоти в живих клітинах синтезуються порфірини та пуринові

основи.	Також	гліцин		є	нейромедіатором, тому		його	застосовують	у
неврологічній практиці. Гліцин входить до складу препарату церебролізину.
Існує багато методів одержання амінокислот, що ґрунтуються на добре
відомих	реакціях		введення		аміногрупи	в	органічні	. спЗолукикрема,

фталімідний синтез Габріеля, синтези Штрекера, Курціуса, тощо. Подібно до того, як аміни утворюються при дії аміаку на галогенопохідні вуглеводнів,

	амінокислоти можуть бути отримані			дією аміаку на α-галогенопохідн
	карбонових кислот. В наш час цей метод є основним промисловим методом
	синтезу α-амінокислот:
	ClCH2-COOH +2 NH3			H2N-CH2-COOH
		-NH4Cl

Гліцин

Також значну кількість амінокислот одержують в промисловості за допомогою ферментативного або хімічного гідролізу білків.

41

Метіонін (2-аміно-4-меркаптобутанова кислота) використовується в медицині для лікування та профілактики токсичних уражень печінки та при діабеті. Ця амінокислота у кількості понад3%-ів входить до складу альбуміну яєць, міозину та казеїну. Вперше метіонін був виділений 1923у році .І Мюллером з казеїну (білка молока). Добувають метіонін гідролізом зазначених білків з подальшим висолюванням та розділенням за допомогою хроматографії. Найважливішим синтетичним методом є метод, що ґрунтується на приєднанні тіометанолу до акролеїну, в результаті чого утворюється метилтіопропаналь. Останній легко вступає в реакцію Штреккера, утворюючи ціангідрин. На наступній стадії гідроксильну групу заміщують на аміногрупу дією аміаку.

Таким

чином,

одержують

амінонітрил,

який

гідролізують

в

лужному

середовищі до рацемічного метіоніну:

O CH3SH

O

HCN

OH

CH

=CH- C

CH

-S-CH -CH

- C

CH

-S-CH -CH -CH CN

2

H

3

2

2

H

3

2

2

NH3

NH2

H2O, NaOH

NH2

CH3-S-CH2-CH2-

CH CN

CH3-S-CH2-CH2-CH COOH

-H2O

Рацемічний метіонін

Оптично активну L-форму метіоніну виділяють ферментативним шляхом

або перекристалізацією з оптично активними сполуками.

вітаміном U. На

Природний

метилметіонінсульфонійхлорид

називають

цей вітамін багаті капуста, томати та петрушка. Його рекомендують вживати

при виразці шлунку. Одержують вітамін U хлорометилюванням L-метіоніну:

NH

NH2

2

+

CH COOH

CH3-S-CH2-CH2-

CH3Cl

(CH3)2S-CH2-CH2-

CH COOH +

Cl -

Вітамін U

Глютамінова кислота (2-аміно-1,5-пентадіонова кислота) застосовується

при

лікуванні

захворювань

центральної нервової системи. Її натрієва сіль

широко

використовується в

якості смакової та консервуючої добавки до

харчових продуктів. Препарат добувають кислотним гідролізом одного з білків,

що

багаті на

,неїнайчастіше,

гліадину

пшениці.

Важливим

є

також і

синтетичний метод одержання цієї амінокислоти: