ацетил и спираевая кислота (старое название салициловой кислоты). Такая замена привела к тому, что салициловая кислота (обладающая не менее полезными для медицины свойствами) стала более безопасной для организма человека: она меньше раздражает слизистые желудка и кишечника.
В течение 40 лет аспирин не привлекал к себе внимания, и только в 1893 г. немецкий химик Франц Гофман (1866-1956) заново открыл для людей этот препарат, который оказался замечательным лекарством. Уже в 1899 г. аспирин был введен в медицинскую практику и вот уже более 100 лет не сходит со «сцены». Почему аспирин оказывает лечебное действие на организм? К сожалению, этот вопрос так и не решен окончательно. Известно, что аспирин не растворяется в кислой среде желудка и попадает в кишечник практически неизмененным. Растворяется он только в щелочной среде кишечника, образуя при диссоциации ацетил-салицилат-анион. Под действием щелочной среды этот анион начинает медленно гидролизоваться, образуя салицилат-анион:
Какой из этих анионов наиболее активный в организме? На этот вопрос ответить трудно. Дело в том, что аспирин — «многопрофильное» лекарство, и вряд ли можно ожидать, что его болеутоляющие и противоревматические действия будут одинаковыми по силе и вызываться одним и тем же анионом.
Аспирин реже, чем другие салицилаты, оказывает раздражающее действие на организм. Однако его длительное применение может привести к серьезным заболеваниям (язвы и кровотечения в желудке и т. д.). Поэтому аспирин нельзя принимать на пустой желудок. Но если необходимо срочно прибегнуть к аспирину, то запейте его хотя бы стаканом молока.
Приведем пример другого лекарственного средства, действие которого на болезнетворные микроорганизмы хорошо изучено. Таким соединением является пара-аминобензолсульфамид. Иначе его называют белым стрептоцидом (есть, кстати, и красный, но об этом позже). Он относится к многочисленному классу сульфаниламидных препаратов. Сульфаниламиды — первые антибактериальные средства, используемые в борьбе с такими болезнями, как ангина, пневмония, дифтерия, а также различные желудочно-кишечные заболевания. Из этих лечебных препаратов хорошо известны сульфадимезин, сульфазин, норсульфазол, этазол, сульфадиметоксин, фталазол и другие. Эти лекарственные средства можно рассматривать как производные белого стрептоцида.
Его синтезировали впервые во Франции в 1908 г. Вначале это соединение использовали в качестве промежуточного продукта при получении красителей. Благодаря присутствию в этом соединении аминогруппы он стал родоначальником азокрасителей, которые давали на тканях прочную окраску. Белый стрептоцид получили из двух продуктов — ацетанилида и хлорсульфоновой кислоты. Вначале образуется хлорангидрид ацетилсульфаниловой кислоты, который при обработке аммиаком дает белый стрептоцид:
Как и в случае аспирина, синтез белого стрептоцида не вызвал особого интереса. Прошло почти четверть века, прежде чем этим соединением заинтересовались медики. В 1936 г. появилось сообщение о том, что белый стрептоцид способен излечивать разные инфекционные заболевания, которые часто были для человека смертельными.
Как же действует молекула белого стрептоцида на бактерию, убивая ее и в то же время не принося вреда живой клетке организма?
Известно, что для жизнедеятельности многих микроорганизмов необходима пара-аминобензойная кислота, которая входит в состав фолиевой кислоты — витамина В9 (фолацина). Этот витамин очень важен для бактерии: без фолиевой кислоты они не могут развиваться. И тут было сделано очень интересное открытие. Оказывается, молекула белого стрептоцида по химическому строению очень похожа на молекулу пара-аминобензойной кислоты. Но — только похожа! А по характеру влияния на клетку микроба является антагонистом последней, так как не ускоряет, а тормозит рост микробов. Это означает, что молекула белого стрептоцида не может служить «строительным материалом» для молекулы фолиевой кислоты. Поскольку фолиевая кислота не синтезируется в организме человека, а поступает в него с пищей, то появляется возможность обмануть бактерии — «подсунуть» им другой продукт. Если принять в качестве лекарства белый стрептоцид, то он вместо пара-аминобензойной кислоты включается в процесс синтеза фолиевой кислоты в микробных клетках. Но поскольку белый стрептоцид — «ложная» разновидность пара-аминобензойной кислоты, то вместо фолиевой кислоты образуется также «ложная» кислота, но очень похожая на фолиевую. Образовавшийся продукт уже не может служить для бактерии фактором роста. В результате развитие бактерий в организме прекращается.
Посмотрите на структурные формулы настоящей фолиевой кислоты и другой — «ложной», которая и явилась причиной гибели бактерии:
Вот такая хитрость, созданная руками химиков, излечивает человека.
Но почему все же белый стрептоцид назвали белым? Оказывается, первым сульфаниламидным препаратом, внедренным в медицинскую практику, был... красный стрептоцид. Получен он был не для медицинских целей. Это соединение оказалось стойким азокрасителем и в течение 25 лет использовалось для окрашивания тканей в красный цвет (отсюда и название «красный»). Лечебное действие красного стрептоцида было открыто немецким микробиологом Герхардом Домагком (1895-1964). В 1935 г. ученый сообщил о первых результатах клинического изучения красного стрептоцида, названного им пронтозилом.
Однако было обнаружено, что в организме пронтозил расщепляется на пара-аминобензолсульфамид (белый стрептоцид!) и 1,2,4-триаминобензол.
Если белый стрептоцид — активное лекарственное средство, то 1,2,4-триаминобензол не только не активен против микроорганизмов, но и очень токсичен. Поэтому пронтозил (красный стрептоцид) был запрещен для медицинского применения.
10.3. Атака на боль
Люди веками мечтали победить боль. При операциях человек часто погибал не только от заражения, потери крови, ошибок хирурга, но и от болевого шока. История медицины — это история поиска обезболивающих средств.
Древние египтяне и ассирийцы, чтобы избавиться от боли, применяли всевозможные снадобья — жир крокодила и порошок из его кожи. Греки и римляне использовали тертые корни мандрагоры (род многолетних трав семейства паслёновых). Об этом средстве говорится в одном из старинных русских «лечебников». Использовались и наркотические средства (опий, алкоголь и др.). Однако в небольших дозах они не вызывали заметного обезболивания, а в больших нередко сами приводили к смерти. Прибегали и к сильному охлаждению организма с помощью льда и снега. Но все эти попытки были далеки, по словам Гиппократа, от «божественного искусства уничтожать боль».
Стремительное развитие химии, которое началось в конце XVIII в., помогло за сравнительно короткий срок приблизиться к заветной цели — получению веществ, способных уменьшить или вообще снять боль.
В 1800 г. английский ученый Г. Дэви много времени уделял изучению физиологического действия различных газов на организм человека. С риском для своего здоровья он испытывал действие различных газов на себе и неожиданно открыл опьяняющее и обезболивающее действие закиси азота N2O («веселящий газ»). Однако ученый даже не подумал об использовании этого газа в хирургии, хотя и был в юные годы учеником хирурга.
Прошло 18 лет, и ученик Г. Дэви — М. Фарадей, один из самых знаменитых ученых XIX в., случайно обнаружил, что пары этилового эфира (С2Н5—О—С2Н5), как и закись азота, вызывают потерю чувствительности. Но и тут медики прошли мимо этого факта.
16 октября 1846 г. произошло событие, которое можно считать настоящей революцией в хирургии — в этот день была сделана первая операция под наркозом. Доктор Уоррен из г. Бостона (США) безболезненно удалил опухоль на шее больного. В качестве наркотического средства хирург использовал этиловый эфир.
Однако этому предшествовала такая история.
Зубной техник Уильям Мортон решил изучать медицину у доктора Чарлза Джексона, который был одновременно и профессором химии. Ч. Джексон многое поведал ученику о действии этилового эфира. У. Мортон жадно впитывал все, что рассказывал ему учитель. Узнавая каждый раз новое об эфире, зубной техник начал эксперименты на собаках. Все шло настолько хорошо, что он решил испытать действие эфира на себе. Он несколько раз усыплял себя и настолько убедился в необычайных свойствах этого вещества, что предложил использовать это обезболивающее средство доктору Уоррену. Однажды, усыпив больного, У. Мортон обратился к хирургу со словами: «Приступайте, мистер Уоррен. Ваш пациент уже так далеко!» После операции хирург не мог скрыть изумления и восторга: «Джентльмены, это не обман!..»
Итак, У. Мортон и Ч. Джексон — «первооткрыватели» эфирного наркоза. Потомки оказались благодарными этим людям. Стоматологу Уильяму Томасу Мортону в г. Бостоне был воздвигнут памятник. Надпись на нем гласит: «Открывшему наркоз Мортону». Однако в другом городе США — в Джефферсоне — стоит еще один памятник с похожей надписью на постаменте: «Первому изобретателю обезболивания». Этот памятник увековечил имя другого доктора — Уильяма Кроуфорда Лонга. Два похожих памятника в двух городах США. Однако тут нет никакого противоречия. У. Лонг и У. Мортон, независимо один от другого, еще в середине XIX в. первыми применили этиловый эфир для обезболивания. Правда, У. Лонг сделал это на четыре года раньше У. Мортона, в 1842 г.
Эфирный наркоз уверенно начал завоевывать материки. Уже в начале 1847 г. наркоз применяли во Франции, в Германии, Австрии, Англии, России.
Первую в России операцию под эфирным наркозом сделал хирург Федор Иванович Иноземцев в Москве 7 февраля 1847 г. На неделю позже, 14 февраля того же года, первую операцию под наркозом выполнил величайший русский хирург — Николай Иванович Пирогов. Уже к маю на его счету было пятьдесят хирургических вмешательств, более сорока опытов усыпления здоровых людей и почти шестьдесят экспериментов над животными. Если за год в 13 городах России было проделано 690 операций под наркозом, то 300 из них осуществил Н. И. Пирогов. «Отныне, — говорил Пирогов, — эфирный прибор будет составлять, точно так же как хирургический нож, необходимую принадлежность врача...»