ASPress - czasopisma pedagogiczne


ARCHIWUM WYDAŃ CYFROWYCH

Wydanie specjalne "Fizyki w Szkole"


Zamów

Wydania specjalne "Geografii w Szkole"

2011

2010

2009

2008


Zamów



Historia powstania  * Dane techniczne * Słynne rajdy * Rozwiązania konstrukcyjne
Pierwszy pojazd z napędem na obie osie skonstruowano w 1824 r. a więc ponad pól wieku wcześniej od samochódu.
Jednak dopiero wojskowi amerykańskiej armii jako pierwsi chcieli mieć pojazd, który pojedzie każdą drogą, pokona głębokie rowy  i wyposażony będzie we wciągarkę, tak by mógł poruszać się w każdym terenie.
Więcej


ZAPOWIEDZI WYDAWNICZE


Samochody sportowe
Słynne modele  * Sportowe sukcesy * Historia marek * Rekordowe osiągi
Historia samochodów sportowych jest prawie tak stara jak same samochody. Pierwszy wyścig odbył się już w 1894 roku na trasie Paryż-Rouen. Co ciekawe - rywalizowały ze soba samochody o napędzie parowym, spalinowym i elektrycznym. Trasę 120 km najszybciej pokonał samochód o napędzie parowym, ale został zdyskwalifikowany za niedozwolone przeróbki.


Sztuka dziennikarska
Czym są media  * Jak pisać * Jak robić karierę * Jak nie zwariować
Dziś więcej ludzi pisze niż czyta.  
Takie możliwości stworzył Internet i telewizja komórkowa. Czy to oznacza koniec dziennikarstwa, czy jego nowa era? Czy to co dzisiaj obserwujemy w mediach – wpisy na portalach społecznościowych, blogi są dziennikarstwem czy tylko zabawą pasjonatów internetu?



Baza danych
Władza * Pieniądze * Intrygi * Uczucia * Polityka
Dla współczesnego człowieka korporacja jest ważniejsza od rodziny. Korporacja daje awanse, władzę i pieniądze, ale żąda bezwzględnego podporządkowania, potem wysysa z ludzi energię a na końcu wypluwa człowieka na zewnątrz. A co się dzieje, kiedy człowiek nie chce podporzadkować się procedurom i normom korporacyjnym? Czy można pracować w korporacji i być normalnym człowiekiem? Czy jest życie poza korporacją?


Ebooki 


Więcej

Artykuły archiwum

03.07.2017

Cudowne leki

W przeszłości leki nie były produkowane w fabrykach, gdyż najzwyczajniej nie istniała taka gałąź przemysłu, jak produkcja farmaceutyków. Wczesne formy przemysłu chemicznego oparte na syntezie związków organicznych były związane z produkcją sztucznych barwników. Jednym z nich była moweina, zsyntetyzowana w 1856 roku przez Williama Perkina

Pomimo różnorodności roślin stosowanych na rozmaite przypadłości nie znano żadnych skutecznych środków na zakażenia bakteryjne, przez co nawet mała i niepozorna rana stanowiła zagrożenie dla zdrowia, a często nawet życia człowieka (...)

Medycyna naturalna i ziołolecznictwo

Przez tysiąclecia w leczeniu różnorodnych schorzeń ludzkość opierała się na ziołolecznictwie, z którego wywodzi się medycyna naturalna. Różnorodne zioła o leczniczych właściwościach stosowano do gojenia ran, leczenia chorób i jako środki przeciwbólowe. W zależności od położenia geograficznego i wynikającej z niego dostępu do określonych roślin poszczególne społeczności na różnych kontynentach wykształciły specyficzną dla siebie formę medycyny naturalnej. Lecznicze glikozydy z naparstnicy purpurowej wpływają pobudzająco na akcję serca i stosowane były już dawno w Europie Zachodniej, a również obecnie zalecane są w przypadku schorzeń serca.

W Ameryce Południowej z drzewa chinowego pozyskiwana była chinina, która przez Indian stosowana była do leczenia stanów gorączkowych, a później stała się powszechnie stosowanym lekiem przeciw malarii.

Innym znanym przykładem są torebki nasienne maku, znane zarówno w Europie jak i Azji ze swoich właściwości przeciwbólowych, zanim rozpoczęto wyodrębniać z nich morfinę, która współcześnie stanowi bazę wielu środków przeciwbólowych.

Do obniżania gorączki czy uśmierzania bólu oraz w łagodnych bólach reumatycznych stosowano już w starożytności wyciągi i odwary z kory wierzby (Salicis cortex) i roślin z nią spokrewnionych, np. topoli oraz z kwiatów tawuły (Spiraea ulmaria). Rośliny te dzięki obecności salicylanów wykazuje właściwości przeciwgorączkowe i przeciwzapalne. Nie zaleca się stosowania ich u osób z astmą oskrzelową, nadwrażliwością na salicylany, leki niesterydowe czy przeciwzapalne. Składnikiem czynnym jest salicyna, czyli glikozyd fenolowy – połączenie saligeniny (alkoholu salicylowego) z glukozą.

Salicyna wyizolowana została przez Buchnera i Lerouxa w 1828–1829, a w 1838 roku Piria opracował metodę jej hydrolizy i utleniania powstającej wtedy saligeniny (alkoholu salicylowego) do kwasu salicylowego. 

Skąd wzięła się aspiryna?

Historia aspiryny nie jest wcale tak długa, jakby się mogło zdawać. Najpierw znany był kwas salicylowy, a dopiero później zaczęto stosować jego acetylowaną pochodną, czyli aspirynę. Działania takie podjęto, gdyż ten pierwszy poza właściwościami terapeutycznymi, takie jak uśmierzanie bólu, działanie przeciwzapalne i obniżanie gorączki, powodował negatywne skutki przy dłuższym podawaniu, objawiające się podrażnieniem śluzówki żołądka. Należy przy tym pamiętać, że czysty kwas salicylowy, będący składnikiem aktywnym naturalnie występującej salicyny, jest znacznie bardziej aktywny niż ona sama.

Autorem pierwszej syntezy aspiryny był chemik Charles Frédéric Gerhardt w roku 1853, ale produkt nie był związkiem czystym chemicznie ani nie udało się wówczas ustalić jego struktury. Badania nad otrzymaniem nowych pochodnych kwasu salicylowego prowadził Felix Hofmann (chemik pracujący w firmie Bayer, wówczas Friedrich Bayer & Co) i jego zainteresowanie tym tematem wynikało również z potrzeby podania własnemu ojcu lepiej tolerowanego preparatu niż kwas salicylowy, gdyż cierpiał on z powodu zapalenia stawów.

W 1897 roku Felix Hoffmann otrzymał aspirynę tak czystą, że nadawała się do stosowania farmaceutycznego. Okazało się, że acetylowana forma kwasu salicylowego jest lekiem dobrze tolerowanym przez organizm i zarazem skutecznym. Aspiryna była pierwszym farmaceutykiem otrzymywanym syntetycznie przez człowieka i jest nadal jednym z najpopularniejszych preparatów. Uważa się, że synteza aspiryny stanowi początek przemysłu farmaceutycznego.

Firma Bayer, która początkowo zajmowała się produkcją barwników anilinowych, w aspirynie dostrzegła możliwości handlowe, jakie stwarza chemiczna synteza leków. Dobre właściwości przeciwbólowe i przeciwzapalne skłoniły kierownictwo firmy do wprowadzenia na rynek produktu, początkowo w postaci malutkich paczuszek z proszkiem – pod nazwą Aspirin(...)

Obecnie wiadomo też, że aspiryna poza właściwościami takimi, jak uśmierzanie bólu, obniżanie temperatury ciała czy zapobieganie stanom zapalnym, ma także zdolność rozrzedzania krwi, zalecana jest więc w niewielkich dawkach jako środek przeciwdziałający udarom oraz zakrzepicy krwi (np. dla osób odbywających częste wielogodzinne podróże lotnicze).

W czasach rozwijającego się jeszcze w bardzo wolnym tempie przemysłu farmaceutycznego nie tylko aspiryna rozpoczynała swoją trwającą do dziś karierę. Prawie równocześnie lekarz Paul Ehrlich rozpoczynał swoje prace nad zupełnie inną grupą związków. Pomimo iż badacz ten, jak na ówczesne czasy, nie był wykształcony ani w dziedzinie chemii eksperymentalnej, ani w bakteriologii stosowanej, poczynił on pewne obserwacje dotyczące barwników, które zapoczątkowały jego dalsze badania. Poszukiwał „magicznego pocisku”, który będzie uderzał wyłącznie w bakterie, a zdrowe tkanki pozostawi nienaruszone. Jego prace opierały się na obserwacji, że testowane przez niego barwniki o właściwościach toksycznych oddziałują z bakteriami w ten sposób, że wybarwiają jeden rodzaj mikroorganizmów, a inny pozostawiają nienaruszony. Jego pierwsze badania dotyczyły czerwonego barwnika Trypanu I, który podziałał wybarwiająco na świdrowce (pasożytnicze pierwotniaki) u myszy laboratoryjnych.

Jak się później okazało, tego samego eksperymentu nie udało się powtórzyć w przypadku świdrowców powodujących trypanosomatozę (śpiączkę afrykańską) u ludzi. Pomimo niepowodzeń w przypadku świdrowców, badacz postanowił sprawdzić działanie tego barwnika na krętki powodujące syfilis. Do tego czasu, przez około 400 lat, chorobę tę leczono rtęcią (w postaci oparów i jej związków), które to metody prędzej czy później dla pacjenta kończyły się śmiercią (nawet jeśli nastąpiło wyleczenie choroby, to komplikacje czy śmierć wywoływało zatrucie rtęcią).

Jego intensywna wieloletnia praca została nagrodzona – w 1908 roku Ehrlich otrzymał nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny. W 1910 roku znalazł wreszcie skuteczny i dostatecznie bezpieczny związek aromatyczny zawierający arsen i będący zarazem dostatecznie skuteczny przeciw krętkom syfilisu. Ehrlich współpracował wówczas z fabryką barwników Hoechsta, która wprowadziła ten specyfik na rynek pod nazwą salwarsan. Swoje osiągnięcie Ehrlich określił mianem „chemioterapii”, a preparat okazał się dostatecznie skuteczny dla pacjentów, a zarazem dochodowy dla fabryki, co pozwoliło na zgromadzenie środków na rozpoczęcie badań nad innymi farmaceutykami.

Po bezskutecznym przebadaniu dziesiątków tysięcy związków pod kątem ich działania na mikroorganizmy podejrzewano, że osiągnięcie Ehrlicha było jednorazowe. Jednak inny badacz i lekarz, Gerhard Dogmagk postanowił przetestować czerwony barwnik – prontosil na swojej chorej córce, zarażonej paciorkowcem (...)

Związek ten okazał się skuteczny nie tylko w zakażeniach paciorkowcem, ale także w leczeniu szkarlatyny, rzeżączki i zapalenia płuc. Dalsze prace laboratoryjne, polegające na mniej lub bardziej skomplikowanych modyfikacjach sulfanilamidu, w prostej linii prowadziły do otrzymywania grupy leków, nazywanych przez nas współcześnie antybiotykami.

Ach, ten kwas foliowy!

Okazało się, że niektórym bakteriom do wzrostu i życia niezbędny jest związek o dość skomplikowanej budowie – kwas foliowy, przy czym wystarczają im samodzielnie produkowane jego ilości, a zatem nie muszą go pobierać z organizmu człowieka (...) Związki typu sulfanilamidu, np. sulfapirydyna i sulfatiazol skutecznie uniemożliwiają bakteriom jego syntezę, gdyż środkowy fragment kwasu foliowego ma podobną strukturę.

Antybiotyki

W najogólniejszym ujęciu antybiotyki są związkami organicznymi o skomplikowanej budowie, występującymi naturalnie głównie jako produkty metabolizmu w organizmach niższych, np. bakteriach (rzędu Eubacteriales, Actinomycetales), porostach, glonach i grzybach glebowych (np. Fungi imperfecti, Fungi basidiomycetes, Fungi ascomycetes) oraz roślinach wyższych czy nawet u zwierząt, których zadanie polega na niszczeniu innych bakterii i grzybów. Dzięki tym właściwościom antybiotyki mają duże znaczenie praktyczne przez zwalczanie chorób zakaźnych (ze względu na aspekt społeczny i epidemiologiczny) takich jak: gruźlica, choroby zakaźne przewodu pokarmowego, kiła, a także wiele chorób zakaźnych wieku dziecięcego.

Najczęstszym sposobem ich otrzymywania jest biosynteza, gdyż dla zwykłej syntezy chemicznej są to za zbyt złożone i często trudne do otrzymania struktury. Ponadto w warunkach laboratoryjnych chemii organicznej trudno jest zaprojektować związki faktycznie odznaczające się właściwościami antybiotycznymi.

Z roślinnych antybiotyków należy wymienić dobrze znaną chininę, która wykazuje właściwości antymalaryczne. Inne znane roślinne antybiotyki wykazują słabe działanie i dlatego nie znalazły zastosowań praktycznych. Obecnie stosuje się także półsyntetyczne modyfikacje naturalnie występujących antybiotyków, a także w pełni syntetyczne ich analogi. Aktywność biologiczna antybiotyków polega na działaniu antybakteryjnym, antygrzybiczym i jak dotąd słabo poznanym działaniu antynowotworowym (...)

Penicyliny

Z grzybów Fungi imperfecti pozyskuje się, chyba wszystkim dobrze znaną, penicylinę, która jest pierwszym dobrze poznanym, najsilniej działającym i najmniej toksycznym ze znanych antybiotyków. Wszystko to, jak się okazuje, było dziełem szczęśliwego przypadku w dziejach historii nauki, a zwłaszcza medycyny.

Bakteriolog Aleksander Fleming wyjeżdżając na wakacje pozostawił na szalce Petriego hodowlę bakterii gronkowca Staphylococus aureus. W tym czasie na źle zabezpieczonej pożywce, poza wspomnianymi bakteriami, zadomowiły się zarodniki pleśni Penicillum notatum i również zaczęły się dobrze rozwijać. Po kilkunastodniowej nieobecności naukowiec, dokładnie obserwując pozostawioną płytkę, dokonał historycznego odkrycia – zauważył, że rozwijająca się kolonia Penicillum notatum zniszczyła prawie zupełnie hodowane przez niego bakterie i zrozumiał, że te pierwsze muszą zatem wytwarzać jakiś związek niszczący gronkowca.

Pomimo wielu lat prób Flemingowi nie udało się wyizolować aktywnego czynnika z pleśni. Dokonali tego dopiero w 1939 roku badacze Florey i Chain, a otrzymany związek nazwali penicyliną (penicylina G, benzylopenicylina). Za to osiągnięcie w 1945 roku zdobyli oni nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny.

Poza penicylinami podobny układ atomów w cząsteczkach mają cefalosporyny, z tą różnicą, że do laktamowego pierścienia przyłączony jest układ sześcioczłonowy. Cefalosporyny zazwyczaj odznaczają się silniejszą od penicylin aktywnością względem tych samych bakterii. Cefalosporyny i penicyliny swą aktywność biologiczną zawdzięczają nietypowemu czteroczłonowemu pierścieniowi laktamowemu. W trakcie metabolizmu u bakterii powoduje on proces dezaktywacji transkryptazy (enzymu odpowiedzialnego za syntezę i naprawę błony komórkowej bakterii). W ten sposób uszkodzone komórki bakteryjne obumierają. 

Tetracykliny

Do bardzo ważnych antybiotyków należy zaliczyć też streptomycynę, która obok penicylin okazała się wysoce skuteczna w leczeniu chorób zakaźnych, a zwłaszcza gruźlicy. Po raz pierwszy wydzielono ją z promieniowców Streptomyces griseus w 1944 roku, w których jest produktem metabolizmu. Poza tym antybiotykiem z promieniowców pozyskano również tetracykliny, erytromycynę i karbomycynę. Tetracyklina wykazuje szczególnie działanie wobec bakterii Gram-dodatnich – zwłaszcza Propionibacterium acnes oraz Gram-ujemnych. Erytromycyna, wytwarzana jako mieszanina związków A, B i C przez Streptomyces erythraeus, wykazuje podobne działanie do penicyliny i stosowana jest u osób na nią uczulonych (...)

Tejksobaktyna nowym antybiotykiem?

Potencjalny antybiotyk, jakim jest tejksobaktyna powoduje zakłócenie struktury błon komórkowych bakterii poprzez wiązanie się z lipidami. Taki sposób działania zaobserwowano dla gronkowca złocistego (jak dotąd jest on oporny na metacyklinę), a także dla prątków gruźlicy oraz wielu innych bakterii Gram-dodatnich. Skuteczność nowego specyfiku potwierdzono jak dotąd w badaniach na zwierzętach. Ponadto naukowcy nie wyhodowali żadnych nowych, zmutowanych bakterii, które byłyby oporne na tejksobaktynę, co pozwala przypuszczać, że antybiotyk długo będzie skuteczny.

Prowadzone są też badania mające na celu stwierdzenie, czy nowy antybiotyk będzie skuteczny w walce z bakteriami wywołującymi groźne zakażenia szpitalne. Tejksobaktyna wykazuje działanie przeciwbakteryjne przeciw Clostridium difficile, Bacillus anthracis, Mycobacterium tuberculosis oraz Staphylococcus aureus. Ponadto okazało się, że jest skuteczniejsza od obecnie stosowanego antybiotyku tzw. „ostatniej szansy” – wankomycyny – wobec różnych szczepów gronkowca złocistego, które wykazywały odporność na inne antybiotyki.

Niestety nowy antybiotyk nie jest jeszcze dostępny, gdyż trwają badania nad określeniem jego ewentualnych skutków ubocznych. Dotychczasowe badania prowadzone na kulturach komórek ludzkich wykazały, że nowy związek nie niszczy błon komórkowych. W kolejnym etapie konieczne są testy kliniczne (z udziałem ludzi), a ich wyniki muszą być pozytywne, tak aby nowy lek można powszechnie stosować.

Cały artykuł Joanny Kurek „Cudowne leki“ przeczytacie w najnowszym wydaniu „Chemii w Szkole“.

(...) - Skróty pochodzą od redakcji.

Powrót