Лига Химиков

Одним миром мазаны

Эуфиллин ни в коем случае не наименование конкретного вещества, поскольку основных компонентов он включает два.

Один из них берет начало от ксантина. Ксантин - несомненно, гордый предок. Родня пурину и гуанину, он произвел на свет немало потомства, а особенно средь него выделилось братство метилированных его производных. Некоторых из них вы, конечно же, знаете: старший брат - кофеин, посередке теофиллин, ну а после и теобромин. С кофеином любой пикабушник знаком поболее меня да и в свойствах его, наверное, нисколько не сомневается. Другие два брата, несмотря на занятые ими ниши в производстве и быту, как будто не получили столь широкого признания.

Сегодня мы замолвив слово лишь о теофиллине, который сумел пробиться на серьезные позиции в фармацевтическом поприще. Если его "старший" родственник сейчас почитаем как своего рода БАД и относительно доступный психостимулятор, то герой нашего разговора не проявил усердия в этом деле. Да, по сравнению с кофеином, он слабее действует на центральную нервную систему. Пусть глазу обывателя структурные формулы всех метилксантинов кажутся на одно лицо, заменять кофеин на препараты теофиллина нельзя. Перед тем, как пояснить это, вспомним, что все почти всех троих братьев можно встретить в типичных бодрящих напитках - чае, кофе и т.д.

Разница зачастую в соотношениях, в быту для нас разница малозаметна, но это не повод играться с отдельными веществами. Теофиллин не только хуже стимулирует, но и обладает заметно большей токсичностью, из-за чего при лечении его препаратами требуется врачебный контроль за его содержанием в сыворотке крови. Фармакологически же теофиллин и кофеин с первого взгляда малоразличимы: оба блокируют аденозиновые рецепторы, вместе подавляют фермент фосфодиэстеразу, чтобы накапливать в клетках циклические нуклеотиды. Вот только теофиллин особливо неравнодушен к бронхам, и его применяют преимущественно как бронхолитик, в то время как кофеин действует несколько шире.

Кофеин (как и многие другие метилксантины) же не действует в отношении бронхов столь точечно, попутно расширяя и желчные пути, кровеносные сосуды скелетных мышц, сердца и почек.

В привычных бытовых дозах (да и в терапевтических тоже) этот эффект на бронхах у кофеина выражен хуже, поэтому целевым его не считают, отдавая предпочтение его более значимым эффектам. Пусть метилксантины и называют неспецифическими ингибиторами всех фосфодиэстераз, теофиллин в составе Эуфиллина первее всего обращает внимание именно на тип V, а вот к адениловым типам III и IV у него свой подход – их он подавляет только во время их высокой активности. Эта патологическая активация случается как раз во время приступа бронхиальной астмы, поэтому эффект, как видим, развивается строго в критический и нужный момент.

У теофиллина есть и свои визитные карточки. Например, он активно снижает тонус гладких мышц бронхов (в этом его уникальная способность - замедлять поток ионов кальция через «медленные» каналы клеточных мембран, чтобы меньшее их число участвовало в мышечных сокращениях). Его участие в подавлении компонентов аллергической реакции (на которой также нередко основана астма), подкрепляет его роль в лечении.

Поскольку диапазон действия теофиллина несильно отличен от кофеинового, то и побочные эффекты с ним он делит по-братски пополам. То, что кофеин делает по призванию, у теофиллина при передозировке будет получаться «случайно»: стимуляция сердца, тахикардия, гиперактивность ЦНС вплоть до головных болей, бессонницы. В инструкциях к Эуфиллину часто можно прочесть о психо-, кардиостимулирующей, мочегонной функции. Всё это есть и проявляется в больших дозах.

При метаболизме Эуфиллина образуется небольшое количество кофеина.

На службе у его благородия

В медицине теофиллин в чистом виде применяют все-таки реже. Несмотря на то, что метилксантины растворимы в воде (пусть и в горячей), для эффективной лекарственной формы для этого соединения в свое время потребовалась модификация. Надо заметить, что и кофеин, продающийся в аптеках, давно обзавелся своим спутником - бензоатом натрия, с которым он лучше растворяется в воде и усваивается организмом. Теофиллину же на службу пришел один короткоцепочечный, алифатический амин без прочих функциональных групп. Казалось бы, ничего особенного, но этот амин может браться за дело не одной, а двумя аминогруппами на своих концах. Имя его - этилендиамин.

Этилендиамин нельзя назвать совершенно обособленным от медицины реактивом - помимо с дружбы с теофиллином в препарате Эуфиллин, наш амин засветился и в союзе с хлоропирамином, и с ранитидином. Аптечные сети и вовсе относят его в категорию вспомогательных веществ и полупродуктов. Применяется он и в качестве антиокислительного агента, ингибитора коррозии. Короче говоря, везде вертеться умеет.

Этилендиамин на то и диамин, чтобы проявлять выраженные щелочные свойства, и силу ему в том дают как раз эти две аминогруппы с неподеленными парами электронов, чтобы заключать с протонами и другими электрофилами "сделки", называемые донорно-акцепторными связями. Эффект дружбы этилендиамина с теофиллина очень даже заметен - водный р-р Эуфиллина обладает щелочной реакцией среды, а посему неплохо поглощает из воздуха углекислый газ, что и делает долгое хранение препарата в таком виде невозможным. Этилендиамин хорошо связывает и катионы, и этот момент мы очень скоро вспомним.

Что касабельно лечебных свойств этилендиамина, то тут без прикрас - таковых не имеется, вся ответственность лежит на его "шефе".

Теофиллин, в отличие от своего денщика, относится к амфотерным соединениям (из братства метилксантинов, между прочим, только кофеин сохранил слабый основный характер). Благодаря особенностям гетероцикла и наличию протона, который теофиллин может, пускай и неохотно, отдать, соединение легко сходится не только с горячей водой, но и с щелочами, в том числе р-ром аммиака. Как видим, боевая дружба с этилендиамином не словах единых писана.

На две части теофиллина приходится одна часть этилендиамина.

Сбацай "Мурку"

Чем же можно проверить каждый из компонентов Эуфиллина? Для пуринового цикла теофиллина отлично подходит общеродовая для всех метилксантинов мурексидная проба.

• Суть ее заключена в том, чтобы сначала при нагревании хорошенько окислить и разрушить цикл, а затем заставить его останки сойтись с аммиаком, дабы получить окрашенный мурексид. Долгое время мы не имели возможности провести эту реакцию из-за нехватки сильных окислителей. Недавно мы решили объединить оба реактива в одном лице - в персульфате аммония. Этот славный травитель плат, известный в кругах химиков, теоретически мог выполнить работу за двоих. Любопытно, что в реакции с р-ром персульфата получается ярко-желтое окрашивание. Если в смесь добавить окислитель в сухом виде, то получается нечто иное: глыбки еще не растворившегося персульфата окрашивают р-р вокруг себя в малиновые, пурпурные оттенки. Живет эта хрупкая "ягодка" недолго, ибо очень быстро она перемешивается с остальным объемом р-ра и переходит снова в желтизну. Вероятнее всего, продукт окисляется избытком персульфата.

  Слово "мурексид" произошло от названия рода брюхоногих моллюсков Murex, из которых получали пурпур.

• Если с окислением все непросто, то вот в следующей реакции Эуфиллин подарил нам прелестный результат. Для маленького чуда в пробирке достаточно лишь р-ра сульфата меди. В реакции очень важно не переборщить избытком реактанта – буквально пара-тройка капель расширяют ваши зрачки великолепным фиолетовым "аметистом". Виновник этого торжества есть не кто иной, как этилендиамин, который, выступая лигандом, может связывать некоторые катионы в комплексы. Технически он может сделать нечто подобное и с ионами железа (III), однако продукты реакции ничем вас не удивят, лишь ржавым осадком. Излишки сульфата меди превратят чарующую фиолетовую красоту в малахитовый зеленый осадок – то уже будет комплекс совсем иного строения. Если сульфата меди будет все же поменьше, то р-р будет синим.

На сём пока всё. Буду признателен за оставленные дополнения и исправления.