Техника - молодёжи 1989-08, страница 17

обрели благодаря уникальным биологическим свойствам. Так, в 1963 году М. Г. Воронков, Г. И. Зелчан и Г. Г. Гри-галинович в Институте органического синтеза (Рига) установили, что фе-нилсилатран токсичнее цианистого калия, стрихнина и кураре. Еще удивительнее оказалось то, что это вещество, как и остальные соединения класса арилсилатраиов, проявляет некую эво-люционио-видовую избирательность. Страшный для мышей фенилснлатран в 50 раз менее ядовит для уток, кошек, в 100 раз безвреднее для обезьян, а его первый исследователь химик Г. И. Зелчан спокойно попробовал его на вкус. Это удивительным образом соответствует другому интересному факту: чем ниже положение организма иа эволюционной лестнице, тем больше в нем кремния (вспомним твердые покровы и панцири низших животных).

В дозах ниже смертельной арилси-латраны вызывают возбуждение центральной нервной системы и процессов дыхания. В принципе они способны вернуть к жизни организм, находящийся в состоянии летаргического сиа или клинической смерти. В то же время выяснилось, что остальные типы сила-транов вообще ие обладают выраженной токсичностью. Все зависит от заместителя у атома кремния. Так, это кси-силатран (препарат мнгуген или эток-сан) менее «ядовит», чем обычная поваренная соль, которая в больших количествах тоже вредна организму...

Так возникла проблема «кремний и жизнь» и родилось новое направление исследований — биокремиийорганиче-ская химия. Ее основоположник М. Г. Воронков ныне возглавляет Иркутский институт органической химии, в стенах которого более 10 лет работал и автор этой статьи.

В 1963 году американец Фесседен заменил в известном транквилизаторе мепробамате центральный атом углерода на кремний. Сила-аиалог мепроба-мата сохранил свойства транквилизатора, а его токсичность уменьшилась.

В те же годы французские химики изучали комплексы глицерина и салициловой кислоты с кремнийорганически-ми компонентами. Американские и шведские исследователи трудились над созданием известного иыне кремнийор-ганнческого препарата «цнсобнтан». В ФРГ У. Ванагат и Р Таке синтезировали кремниевые аналоги лекарственной группы дифенидола, придинола и т. д., которым дали необычное и звучное название «сила-фармака» (от латинских слов «кремний» и «фармацевтика»). Затем этот термин привился как обозначение всего класса кремиий-органических лекарственных средств.

И все же эти безусловно интересные разработки можно сравнить с соловьиными перепевами более ранних песен. А весенние трели жаворонка над пробуждающимся биокремниевым полем зазвенели раньше и в другом краю: пионерские исследования в области бнокремнийорганической химии бы

ли проведены у нас, в Риге и в Иркутске.

Первые успехи вызвали биокремний-оргаинческий бум, к проблеме стали подключаться все новые исследователи во многих странах. К середине 70-х годов свершилась настоящая революция в фармации. Во Франции был создай первый в мировой практике крем-нийорганический препарат для лечения воспалительных заболеваний «коижонк-тил».

Надо сказвть, что и у иас еще в 1972—1974 годах был получен и затем успешно прошел клинические испытания в качестве средства для лечения ран, язв и ожогов препарат «силимин» на основе хлорметилсилатрана. Но, увы, мы ие стали первыми. Более того, внедрение силимина и до сих пор не завершено. Особенно обидно писать об этом потому, что наши теоретические работы находятся на высоком уровне. В 1977 году в Стокгольме прошел Нобелевский симпозиум, посвященный биологической активности кремния и его соединений. Здесь состоялось как бы «официальное признание» кремния биологически активным элементом. Доклад советских ученых о биологической активности силатранов был признан лучшим.

А за рубежом патентуются все новые лекарственные средства, гербициды, инсектициды на основе кремния...

КРЕМНИЙ И МЕДИЦИНА

В основе создания сила-фармака лежат несколько принципов.

Можно взять известное лекарство и заменить в его молекуле один или несколько атомов углерода на кремний. Так получен ряд препаратов, в том числе описанный выше сила-аиалог ме-пробамата. Но очень часто простая замена углерода на креминй ие приводит к успеху.

Можно вводить в молекулу лекарственного вещества снлильиые группы Например, меняют один илн несколько атомов водорода на триметилсилиль-ную (Me₃Si) группу. Множество сила-производных стероидных гормонов, пе-нициллннов, простагландинов, гепарина, холина, анестезина и др. удалось синтезировать этим методом. Но и он оказался ие универсален.

Третий путь — создание соединений, не имеющих известных аналогов. В Ир кутске эти работы велись на основе силатранов. В молекулы различных силатранов первым удалось «встроить» атом серы. Полученные тиапроизводные проявили противоязвенное действие. Затем был синтезирован широкий набор фосфорсодержащих силатраиов, среди которых найдены вещества, благоприятно влияющие на кроветворную систему. Аминоалкилсилатраны обнаружили противоопухолевые свойства. Всего было получено и исследовано более 500 кремнийорганических соединений.

Очень интересным соединением ока

зался хлорметилснлатран, синтезированный М. Г Воронковым и автором статьи. Это тот самый мивал, о котором «ТМ» уже сообщал (см. № 7 за 1983 гсд). Именно иа основе мивала был создан наш многострадальный силимин. Он лечнт не только раны н ожоги. Как известно, производные кремния способствуют росту зубов, ногтей, волос. На рисунке 2 показана мор-

Р и с. 2. Морская свинка с волосами, отросшими под действием силимина.

екая свинка с волосами, отросшими до 10—12 см под действием того же силимина. И автор надеется, что благодаря энтузиазму и' многолетним усилиям казанского дерматолога, профессора В П Сергеева в нашей стране вскоре появится первое средство для лечения болезней волос и борьбы с облысением на основе силимина.

Между тем поток новых результатов продолжает нарастать во всем мире. Американские ученые раскрыли механизм, благодаря которому кремний участвует в метаболизме соединительной ткани. Стало ясно, почему под действием силатранов так быстро заживали раны. Исследовано влияние ряда соединений кремния на здоровье человека и на окружающую среду. Что касается силиконов, то их молекулы имеют большие размеры и не проникают через биомембраны, то есть не оказывают вредного воздействия на кожу, ткаии, внутренние органы и дыхательные пути. В то же время молекулы силиконов, содержащие более прочные связи Si—О, чем связи Si—С или Si—О—С у кремнийорганических соединений (КОС), более устойчивы к гидролизу и меньше поддаются биоразложению микроорганизмами в почве и воде.

Один нз авторов термина «силафарма-ка> профессор Ваниагат посягает даже на конструирование запахов. Он взял ароматические вещества с запахом свежей рыбы и получил сила аналоги с запахом цве тов. В Швеции и США завершились клинические испытания препарата для лечения опухолей простаты. В ГДР выявлены новые средства для лечения болезни Паркии-сона. В Японии запатентован ряд новых малотоксичных противораковых препаратов на основе КОС. Противоопухолевые средства с использованием амииоалкнлеи-латранов предложили польские ученые (отметим, что впервые противоопухолевое действие КОС обнаружили советские ученые Воронков и Григалинович еще в 1971 году).

Специалисты создали также целую серию эффективных биокремнийорганических психотропных средств и миорелаксаитов (ве

15