Создание новых лекарственных средств обычно начинается исследованиями химиков, фармакогностов и фармакологов, поэтому их творческое сотрудничество в этих вопросах абсолютно необходимо, хотя аспекты химического синтеза различны:

— направленный синтез — воспроизведение биологически активных соединений, модификация молекул биологически активных веществ; создание антиметаболитов, пролекарств и много других компонентов;

— эмпирический путь — случайные находки, скрининг;

— многие лекарственные препараты получены из лекарственного сырья животного и растительного происхождения, а также продуктов жизнедеятельности микроорганизмов.

В последнее время внедрен биотехнологический метод (клеточная и генная инженерия) создания лекарственных веществ.

Один из основных путей направленного синтеза заключается в воспроизведении физиологически активных веществ, образующихся в живом организме. Таким путем созданы гормоны, простагланди-ны, ферменты и другие биологически активные соединения.

Химическая модификация соединений с известной биологической активностью дает возможность создавать новые препараты, отличающиеся от известных большей активностью и меньшей токсичностью.

Поиск антагонистов естественных метаболитов (антиметаболитов) позволил в свое время получить новые лекарственные средства — сульфаниламиды, сходные по строению с парааминобен-зойной кислотой, необходимой для жизнедеятельности микроорганизмов.

Решение одной из основных проблем фармакологии — изучение зависимости между химическим строением веществ и их биологической активностью — позволяет проводить целенаправленный синтез новых лекарственных средств.

В последние годы при целенаправленном синтезе лекарственных средств за основу берут не биологически активное вещество, как это делалось ранее, а субстрат, с которым оно взаимодействует (рецептор, фермент и т. п.).

Компьютерная техника позволяет получить данные о свойствах молекул и моделировать их структуру. Это дает четкое представление о структуре не только всей молекулы субстрата, но и ее активных центров, взаимодействующих с лигандами.

Особый интерес для медицинской практики представляет создание так называемых пролекарств. Они могут представлять собой комплексы «вещество-носитель — активное вещество» или являются биопрекурзорами. В первом варианте главным мотивом является направленный транспорт «активного вещества» «веществом-носителем» в труднодоступный (в обычных условиях) очаг поражения. Активное вещество высвобождается под влиянием соответствующих ферментов, продуцируемых клетками-мишенями в очаге поражения. Функцию носителей могут выполнять белки, пептиды и другие соединения. Иногда «вещества-носители» используют для транспорта препаратов через биологические мембраны. Желательно, чтобы носитель распознавался клеткой-мишенью, тогда можно добиться значительной избирательности действия.

Вторая разновидность пролекарств получила название биопрекурсоров (метаболические прекурсоры). В исходном состоянии препарат неактивен. В организме в процессе метаболизма из него образуется другое соединение, которое и является активным веществом.

Целью создания пролекарств может быть повышение биодоступности, водорастворимости для парентерального введения, преодоления гисто-гематических барьеров, а также для устранения неприятных органолептических свойств.

Знание ферментативных процессов, обеспечивающих метаболизм лекарственных средств, позволяет создавать препараты, изменяющие активность ферментов: повышающий (индукторов) или понижающих (ингибиторов). Особенно большое распространение получили ингибиторы ацетилхолинэстеразы, моноаминооксида-зы, фосфодиэстеразы и др. ферментов.

Эмпирический путь получения лекарств является результатом случайных находок.

Так, случайно замеченное свойство сульфаниламидов понижать уровень сахара крови послужило основанием для создания их производных, которые широко используются при сахарном диабете вместо инсулина.

Скрининг является разновидностью эмпирического пути, поскольку проверке на биологическую активность подвергаются химические соединения, предназначенные для других целей (немедицинских). Скрининг (от англ. to screen — просеивать) — весьма трудоемкий и низкопроизводительный путь эмпирического поиска лекарственных средств и может быть оправдан, когда исследуется новый класс химических соединений, свойства которых на основании химической структуры прогнозировать трудно.

Среди лекарственных средств значительное место занимают препараты растительного, животного и минерального происхождения. К ним можно отнести различные настойки, экстракты (га-леновые и новогаленовые), а также индивидуальные химические соединения (гликозиды, алкалоиды и др.).

Важное значение для создания новых лекарственных средств принадлежит биотехнологии, становление которой связано с разработкой гибридной технологии (клеточная инженерия) и метода рекомбинантных РНК (генная инженерия).

Для биотехнологии большое значение имеют молекулярная генетика, иммунология, различные области химии и ряд технических дисциплин. Для получения лекарственных средств биотехнологическим методом используют микроорганизмы, культуры клеток, ткани растений и животных. На основе биотехнологии можно получить разнообразные биосинтетические и полусинте-тические антибиотики, гормональные препараты, интерфероны, ферменты и другие лекарственные средства. Нет сомнений в том, что возможности и перспективы биотехнологии в промышленном производстве многих лекарственных средств очень велики.