Химия — союзник медицины
Шрифт:
Заинтересовались им и фармакологи. Поиски привели к открытию нитрофурановых соединений, обладающих противомикробными свойствами. Нитрофурановые соединения получаются нитрованием фурфурола. Латвийские ученые разработали новые способы нитрования фурфурола, которые дали возможность наладить производство ценных лекарств: фурацилина, фурадонина, фуразолидона и др.
5. Невидимые помощники медиков
Французский ученый Луи Пастер впервые заметил, что одни микробы
Русский ученый И. И. Мечников впервые указал на возможность практического использования антибиоза, предложив вводить молочнокислые бактерии в кишечник для подавления гнилостных микробов.
Первым антибиотиком, полученным в чистом виде, был пенициллин — продукт жизнедеятельности некоторых плесневых грибов.
Антибактериальные свойства зеленой плесени впервые были установлены русскими учеными В. А. Манасеиным в 1871 г. и А. Г. Полотебновым в 1872 г. Они применяли зеленую плесень для лечения гнойных ран и хронических язв. Но несовершенство техники в то время не позволило выделить пенициллин из зеленой плесени в чистом виде.
В 1928 г. целительное действие плесневого гриба было открыто вторично английским ученым — микробиологом Александром Флемингом. А началось все с «испорченного» опыта.
Однажды Флеминг, проводя очередной опыт по изучению стафилококков, заметил, что чашки с выросшей желтой колонией этих микробов были местами покрыты зеленой плесенью. Сначала он хотел выбросить чашку с «зацветшей» культурой микробов. Но интуиция исследователя пересилила чувство досады. Внимательно рассматривая содержимое чашки, он вдруг увидел, что вокруг плесени не было стафилококков.
Флеминг решил сам вырастить плесень и еще раз проверить ее действие на вредоносные микробы. Небольшой кусочек он поместил в питательный бульон. Исследуя вещество, выделенное плесенью (Флеминг назвал его пенициллином по имени плесневого гриба), ученый окончательно убедился, что оно губительно для стафилококков. Оказалось, что пенициллин, даже разведенный в 600 раз, сохраняет свои антимикробные свойства.
И еще одно важное открытие сделал Флеминг. Если бульон с пенициллином подкислить кислотой и взболтать с эфиром, то можно извлечь пенициллин из жидкой культуры гриба. Однако при попытке испарить эфир пенициллин немедленно разрушался.
Казалось, что нет никакой возможности выделить пенициллин в чистом виде, а следовательно, его нельзя использовать как лекарство. А между тем это таинственное вещество было губительно не только для стафилококков, но и для пневмококков, менингококков и многих других микробов.
Началась вторая мировая война. Вот тогда-то и вспомнили о пенициллине. Нужно было во что бы то ни стало найти способ его выделения в чистом виде. Это необходимо было для спасения жизни тысяч раненых.
За дело взялись химики. Было замечено, что если прилить к эфиру, содержащему пенициллин, раствор соды, то пенициллин перейдет из эфира в водный слой. Казалось бы, проблема решена. Но возникла новая трудность. Пенициллин в содовом растворе оказался нестойким и быстро разлагался. Необходимо было получить его в виде кристаллического порошка. Английский химик Чайн предложил заморозить концентрированный водный раствор при температуре —40 °C в особом аппарате и высушить его. Полученные по этому способу кристаллики пенициллина оказались стойкими и сохраняли свою целительную силу не менее полугода. В Советском Союзе исследования пенициллина были начаты в 1942 г. З. В. Ермольевой. В самый разгар войны в одном из московских подвалов были расставлены чашки с культурой плесени. Из них после проверки в лаборатории отобрали одну, наиболее активную, и из нее выделили пенициллин. После окончания войны по разработанному З. В. Ермольевой методу выращивания плесневого гриба и получения пенициллина
Успешное применение пенициллина в медицине способствовало поиску других грибов-исцелителей. Еще в конце 30-х гг. советский ученый Н. А. Красильников обнаружил у некоторых лучистых грибов, которые обитают в почве и обладают характерным земляным запахом, способность, подобно пенициллину, уничтожать микробов. Впервые один из антибиотиков, вырабатываемых лучистыми грибами-актиномицетами, был получен и описан известным американским ученым, будущим лауреатом Нобелевской премии Ваксманом и назван стрептомицином.
В годы Великой Отечественной войны в Москве в лаборатории Института малярии, руководителем которой был тогда профессор Г. Ф. Гаузе, были начаты широкие исследования почвенных грибов для получения грамицидина.
«Все столы в лаборатории, — пишет лауреат Государственной премии М. Г. Бражникова, — были заставлены стеклянными плоскими тарелочками, так называемыми чашками Петри. На других столах были расставлены штативы с пробирками, наполненными землей.
Пробы земли ученые собирали повсюду — во дворах, огородах, на свалках, в лесах и полях Подмосковья. Карманы сотрудников были полны маленькими сверточками с землей, Землю приносили в лабораторию, пересыпали в пробирки и в каждую пробирку наливали немного воды, чтобы получилась земляная каша. В чашки Петри наливали питательную среду, содержащую мясной бульон и сахар. Каплю взвеси, содержащую тысячи опасных микробов (отдельно приготовленных стафилококков), помещали на поверхность застывшей питательной среды, а затем на ту же поверхность наносили каплю земляной каши из пробирки. Засеянные таким образом чашки выдерживали в термостате при определенной температуре.
За это время на поверхности студня вырастали десятки различно окрашенных точек — желтые колонии стафилококков вперемешку с желтыми, красными, синими, белыми, прозрачными, круглыми, зубчатыми, бахромчатыми колониями почвенных микробов. Вокруг некоторых колоний почвенных микробов можно было ясно различить „зону пустыни“. Эти почвенные микробы ограждали себя, выпуская в окружающую среду какое-то вещество, которое подавляло все живое» [6] .
После долгих и кропотливых исследований удалось выделить это антимикробное вещество в чистом виде и определить его химический состав. Так появился грамицидин С. Он отличался от американского отсутствием некоторых аминокислот. Этот антибиотик оказался более стойким, чем пенициллин и стрептомицин. Он не боится ни кислот, ни щелочей, не разрушается при долгом хранении. Даже при разведении в миллион раз он подавляет рост гноеродных бактерий. Грамицидин С применяют для лечения инфицированных ран, язв, ожогов.
6
Бражникова М. Г. Антибиотики. — Знание — сила, 1948, № 1, с. 35.
За последние годы открыты сотни различных антибиотиков. Поиски новых и новых антибиотиков необходимы, поскольку препарат перестает действовать, если больного в течение длительного времени лечить каким-либо одним антибиотиком. Микробы привыкают к нему, и нередко вырабатывается особый фермент, который защищает их от действия антибиотика. В таких случаях врач прописывает пациенту другой антибиотик. Следовательно, чем больше существует антибиотиков, тем легче подобрать нужный вид. Ведь у каждого микроба своя «сфера деятельности» — одни вызывают заболевания легких, другие — кишечника, третьи — кожи. Лечебная практика показала, что нередко при тяжелых заболеваниях одному антибиотику не под силу воевать с микробами. В таких случаях теперь пользуются сразу несколькими, вернее, такой их комбинацией, при которой антибиотики дополняют и усиливают действие друг друга. Например, олеандомицин назначают с тетрациклином, пенициллин со стрептомицином.