XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Введение

1)Изучить исторические сведения.
2)Изучить свойства и химический состав аспирина.
3)Провести химические эксперименты, доказывающие свойства ацетилсалициловой кислоты

1.Аспирин- лекарство для человека

1.1. История создания аспирина

История открытия аспирина является ярким примером того, как лекарственное соединение было найдено в результате наблюдений человека над природой. К середине ХVIII в. кора ивы уже была широко известным народным средством для лечения простуд. Около тысячи лет спустя отец медицины Гиппократ в своих наставлениях рекомендовал использовать ивовую кору в виде отвара при лихорадке и родовых муках. В середине ХVIII в. преподобный Эдмунд Стоун, сельский викарий из Оксфордшира, представил президенту Лондонского королевского общества отчет об исцелении лихорадки ивовой корой. Часто для обезболивания отвар коры ивы применяли в сочетании с настойкой мака. В таком виде его использовали вплоть до середины XIX в., когда развитие химии позволило начать серьезные исследования состава лекарственных средств из растительного сырья.

Так, в 1828 году профессор химии Мюнхенского университета Йоган Бюхнер выделил из коры ивы активную субстанцию — горький на вкус гликозид, названный им салицин (от лат. Salix — ива). Вещество оказывало жаропонижающее действие и при гидролизе давало глюкозу и салициловый спирт.

В 1829 году французский аптекарь Анри Леруа произвел гидролиз салицилового спирта. В 1838 году итальянский химик Рафаэль Пириа разделил салицин на две части, выявив, что лечебными свойствами обладает его кислая составляющая. По сути, это была первая очистка субстанции для дальнейшей разработки препарата.

В 1859 году профессор химии Герман Кольбе из Марбургского университета раскрыл химическую структуру салициловой кислоты, что позволило открыть первую фабрику по ее производству в Дрездене в 1874 году.

Однако все существующие на то время терапевтические средства из коры ивы обладали очень серьезным побочным эффектом — они вызывали сильную боль в животе и тошноту.

В 1853 году французский химик Шарль Фредерик Жерар в ходе опытов нашел способ ацетилирования салициловой кислоты, однако не довел работу до конца. А в 1875 году для лечения ревматизма и в качестве жаропонижающего средства был применен салицилат натрия.

Огромная популярность салицилата натрия пробудила немецкого химика Феликса Хоффмана, работавшего на предприятии «Байер», в 1897 году продолжить исследования Ш.Ф. Жерара. В сотрудничестве со своим руководителем Генрихом Дресером на основании работ французского химика он разработал новый метод получения ацетилированной формы салициловой кислоты — ацетилсалициловую кислоту, которая обладала все теми же терапевтическими свойствами, но гораздо лучше переносилась больными. Это открытие вполне можно назвать фундаментом создания препарата.

Для оценки безопасности полученного препарата были проведены первые в мировой истории доклинические экспериментальные исследования на животных. Таким образом, изучение фармакологических свойств препарата  стало началом клинических исследований лекарственных средств, которые с конца ХХ в. стали краеугольным камнем доказательной медицины.

Исследования завершились успешно — была доказана хорошая противовоспалительная активность препарата и он был рекомендован для терапевтического применения.

6 марта 1899 года, когда новое лекарственное средство было запатентовано в Кайзеровском патентном ведомстве, стало днем рождения препарата Аспирин.

В основе торгового наименования лежит латинское название растения — разновидности ивы таволги (Spiraea), из которой получали салицилаты для производства препарата.

27 февраля 1900 года Ф. Хоффман получил патент на свое изобретение ацетилсалициловой кислоты в США.

Более чем за 100 лет своего активного медицинского применения аспирин не только не потерял своей актуальности, но и расширил сферу применения в таких разнообразных областях, как устранение боли, симптомов простуды, а также в профилактике сердечно - сосудистых заболеваний.

Научный интерес к препарату неиссякаем.

1.2 Физические свойства
Ацетилсалициловая кислота-белое кристаллическое вещество, малорастворимое в воде при комнатной температуре, растворимое в горячей воде, хорошо растворимо в спирте, в растворах щелочей, температура плавления: 143 – 144°С.
1.3. Фармакологическое действие аспирина.

Ацетилсалициловая кислота оказывает противовоспалительное, жаропонижающее и болеутоляющее действие, её широко применяют при лихорадочных состояниях, головной боли, невралгиях, а также в качестве противоревматического средства.

Противовоспалительное действие ацетилсалициловой кислоты объясняется её влиянием на процессы, протекающие в очаге воспаления: уменьшением проницаемости капилляров, понижением активности гиалуронидазы, ограничением энергетического обеспечения воспалительного процесса путём торможения образования АТФ и др. В механизме противовоспалительного действия имеет значение ингибирование биосинтеза простагландинов.

Кроверазжижающее действие аспирина позволяет применять его для снижения внутричерепного давления, при опасности возникновения кровяных тромбов. Доказано, что длительный прием небольшой дозы ацетилсалициловой кислоты людьми, склонными к заболеваниям сердечно-сосудистой системы, значительно снижает риск инсульта и инфаркта миокарда.

Как и любое лекарственное средство, ацетилсалициловая кислота небезопасна. Передозировка может привести к отравлению, проявляющемуся тошнотой, рвотой, болями в желудке, головокружением, а в тяжелых случаях – к токсическому воспалению печени и почек, поражению центральной нервной системы и кровоизлияниям. Если человек принимает одновременно несколько лекарств, нужно быть особенно осторожным. Некоторые лекарства несовместимы друг с другом, и из-за этого могут произойти отравления. Ацетилсалициловая кислота увеличивает токсические эффекты сульфаниламидов, усиливает действие таких обезболивающих и противовоспалительных средств, как амидопирин, бутадион, анальгин. Есть у этого лекарства и побочные эффекты. Оно приводит к раздражению слизистых оболочек желудка. Во избежание негативного воздействия на желудочно-кишечный тракт рекомендуется употреблять это лекарство после еды, запивая большим количеством жидкости. Однако следует иметь в виду, что эти меры не снижают риск развития желудочно-кишечных кровотечений. Поэтому ацетилсалициловой кислотой лучше не злоупотреблять, особенно людям, больным гастритом или язвой желудка. Не стоит без крайней необходимости принимать препараты ацетилсалициловой кислоты беременным женщинам и маленьким детям.

1.2.2.Характеристика ацетилсалициловой кислоты

1.2.3.Формула. Физические свойства ацетилсалициловой кислоты

Полное химическое наименование ацетилсалициловой кислоты - 2-ацетокси-бензойная кислота. По внешнему виду ацетилсалициловая кислота - это белое кристаллическое вещество, малорастворимое в воде при комнатной температуре, растворимое в горячей воде, хорошо растворимо в спирте, в растворах щелочей, температура плавления:143 – 144 0С.

1.2.3. Химические свойства ацетилсалициловой кислоты

Ацетилсалициловая кислота производится путём нагревания салициловой кислоты с уксусным ангдридом:

Ацетилсалициловая кислота при  гидролизе  распадается на салициловую и уксусную кислоты. Гидролиз проводят при кипячении раствора ацетилсалициловой кислоты в воде в течение 30 секунд. После охлаждения салициловая кислота, плохо растворимая в воде, выпадает в осадок в виде пушистых игольчатых кристаллов.

При нагревании с гидроксидом натрия в водном растворе ацетилсалициловая кислота гидролизуется до салицилата натрия и ацетата натрия.

1.2.4. Фармакологическое действие аспирина

Ацетилсалициловая кислота оказывает противовоспалительное, жаропонижающее и болеутоляющее действие, её широко применяют при лихорадочных состояниях, головной боли, невралгиях, а также в качестве противоревматического средства.

Противовоспалительное действие ацетилсалициловой кислоты объясняется её влиянием на процессы, протекающие в очаге воспаления: уменьшением проницаемости капилляров, понижением активности гиалуронидазы, ограничением энергетического обеспечения воспалительного процесса путём торможения образования АТФ и др. В механизме противовоспалительного действия имеет значение ингибирование биосинтеза простагландинов.

Кроверазжижающее действие аспирина позволяет применять его для снижения внутричерепного давления, при опасности возникновения кровяных тромбов. Доказано, что длительный прием небольшой дозы ацетилсалициловой кислоты людьми, склонными к заболеваниям сердечно - сосудистой системы, значительно снижает риск инсульта и инфаркта миокарда.

Как и любое лекарственное средство, ацетилсалициловая кислота небезопасна. Передозировка может привести к отравлению, проявляющемуся тошнотой, рвотой, болями в желудке, головокружением, а в тяжелых случаях – к токсическому воспалению печени и почек, поражению центральной нервной системы и кровоизлияниям. Если человек принимает одновременно несколько лекарств, нужно быть особенно осторожным. Некоторые лекарства несовместимы друг с другом, и из-за этого могут произойти отравления. Ацетилсалициловая кислота увеличивает токсические эффекты сульфаниламидов, усиливает действие таких обезболивающих и противовоспалительных средств, как амидопирин, бутадион, анальгин. Есть у этого лекарства и побочные эффекты. Оно приводит к раздражению слизистых оболочек желудка. Во избежание негативного воздействия на желудочно-кишечный тракт рекомендуется употреблять это лекарство после еды, запивая большим количеством жидкости. Однако следует иметь в виду, что эти меры не снижают риск развития желудочно-кишечных кровотечений. Поэтому ацетилсалициловой кислотой лучше не злоупотреблять, особенно людям, больным гастритом или язвой желудка. Не стоит без крайней необходимости принимать препараты ацетилсалициловой кислоты беременным женщинам и маленьким детям.

1.2.5. Природные источники ацетилсалициловой кислоты

Салицил входит в состав внутренней коры деревьев и кустарников семейства ивовых.

- Тополь осиновидный;

- Тополь крупнозубчатый;

- Ива белая или серебристая, ветла

- Ива черная;

- Ива пурпурная;

- Ива ломкая или ракита;

- Ива вавилонская ( плакучая)

1.2.6. Интересные факты из жизни аспирина

1. 1900г-на рынок выпущена первая в мире таблетированная форма препарата аспирин, содержащая 500 мг ацетилсалициловой кислоты. До этой даты средство выпускалось только в форме порошка, что доставляло неудобства при его продажи в аптеках. 
2. 1925г- аспирин спас множество жизней во время обширной эпидемии гриппа в Европе.
3. Аспирином и героином человечество обязано одному и тому же человеку. (Феликс Хоффманн— немецкий химик, первым синтезировавший лекарственные препараты аспирин и героин. 

4. 1950г- аспирин занесен в книгу рекордов Гиннеса как анальгетик с наибольшим объемом продаж

5. 1969г.- упаковка с препаратом аспирин отправляется на луну в составе аптечки американского астронавта Нейла Армстронга на борту космического корабля

“Апполон 11”. 

6. 23 июня 1971г.- Джон Вейн публикует свои работы о механизме действия ацетилсалициловой кислоты “Ингибирование синтеза простагландинов как механизм действия аспирин - подобных лекарств” 

7. 1993г - на рынок Германии выходит новый бренд компании “Bayer” аспирин кардио.

 8.1994 г- опубликованы результаты метанализа более чем 300 исследований препарата аспирин с участием 140 тыс. пациентов, ставшего на тот период своеобразным рекордом. Было доказано: если бы лица в возрасте до 70 лет ежедневно получали аспирин в невысокой дозе, то смертность вследствие сердечнососудистых заболеваний в мире сократилась бы на 100 тыс. человек в год. 

Глава 2. Экспериментальная часть

2.1. Социологический опрос

Был проведён социологический опрос среди студентов ИПК, 45 человек. Им задавались вопросы:

1 .Вы употребляете аспирин?

2. Как часто?

3. Какой аспирин вы принимаете?

4. Для чего вы принимаете аспирин?

5.Может ли аспирин принести вред здоровью человека?

Приложение

Употребляете ли вы аспирин?

При анализе выявлено, что больше половины студентов употребляют аспирин, что свидетельствует о популярности и освещенности среди студентов.

Как часто вы принимаете аспирин?

Таким образом, большинство студентов принимают аспирин не по назначению врача.

Какой аспирин вы принимаете?

Таким образом, студенты употребляют обычный аспирин.

Может ли аспирин нанести вред здоровью человека?

Таким образом, употребление аспирина, в больших дозах может быть опасным для человека.

2.2 Исследование препарата аспирин

2.2.1. Определение рН растворов, содержащих ацетилсалициловую кислоту

Методика исследования: рН исследуемых растворов в трех пробирках проверили с помощью универсальной индикаторной бумаги.

Выводы:

№ 2 - УПСАРИН УПСА - рН = 5

№1 - АЦЕТИЛСАЛИЦИЛОВАЯ КИСЛОТА (г. Новосибирск)- рН=3

№ 3 - АЦЕТИЛСАЛИЦИЛОВАЯ КИСЛОТА» (г. Курск) - рН =3

Ацетилсалициловая кислота в пробирке № 2,3 показала повышенную кислотность. В желудке находится определённая концентрация своей соляной кислоты, необходимой для обеззараживания и переваривания пищи, и повышение концентрации кислоты способствует нарушению кислотного баланса желудка.

2.2.2. Определение растворимости аспирина в этиловом спирте

Методика исследования: внесли в пробирки по 0,1 г лекарственных препаратов и добавили 10 мл этанола. Нагрели на спиртовке пробирки с веществами.

Выводы: Результаты эксперимента показали, что АСПИРИН в пробирке №1,3 лучше растворяется в этаноле, чем в воде, частично растворился, а часть лекарства образовала хорошо различимый белый осадок, в пробирке № 2, где находился УПСАРИН УПСА.

В инструкциях производителей аспирина указано, что недопустимо его применение совместно с этанолом, это также доказано нашими исследованиями, которые показали изменения свойств лекарств. Следует сделать вывод о недопустимости применения аспирина совместно с алкогольсодержащими лекарствами, а тем более с алкоголем.

Заключение

При подготовке к исследованиям был выполнен обзор литературы, содержащей информацию об ацетилсалициловой кислоте, ее свойствах и применении.

В ходе проведенных экспериментов были доказаны химические свойства ацетилсалициловой кислоты, а также ее влияние на организм человека.

Результаты опытов показали :

Среди участников опроса существует проблема правильного употребления аспирина

Аспирин малорастворим в воде, этиловом спирте, некоторые разновидности препарата имеют повышенную кислотность

При гидролизе аспирина образуется фенолпроизводное соединение, которое является токсичным для организма человека, и внимательно изучив инструкцию, мы увидели наличие множества побочных эффектов, которые возможно вызваны действием данного соединения.

При несоблюдении сроков и правил хранения ацетилсалициловая кислота разлагается , что приводит к образованию веществ, которые пагубно влияют на организм человека. Прежде чем употреблять аспирин, необходимо проверить на наличие запаха уксусной кислоты, его быть не должно.

Прежде чем пользоваться любым препаратом, надо внимательно ознакомиться с инструкцией, так как неумелое использование или хранение может представлять потенциальную опасность для здоровья. Лекарственные препараты также нужно применять по назначению. Опасность аспирина заключается в том, что в желудке он может привести к появлению эрозивно-язвенных поражений и желудочно-кишечных кровотечений.

Литература

Аликберова Л.Ю.Занимательная химия: Книга для учащихся, учителей и родителей. –М.:АСТ-ПРЕСС, 2002.

Артеменко А.И. Применение органических соединений. – М.: Дрофа, 2005.

Большая энциклопедия. Кирилл и Мефодий 2005 CD – диск.

Дайсон Г., Мей П. Химия синтетических лекарственных веществ. М.: Мир, 1964.

Машковский М.Д. Лекарственные средства. М.: Медицина, 2001.

Пичугина Г.В.Химия и повседневная жизнь человека. М.: Дрофа, 2004.

Советский энциклопедический словарь, гл. ред. А.М. Прохоров - Москва,Советская энциклопедия, 1989

Справочник Видаль: Лекарственные препараты в России: Справочник.- М.: Астра-ФармСервис.- 2001.

Шульпин Г.Б. Эта увлекательная химия. М.; Химия,1984.

Интернет сайты:
1.http://ru.Wikipedia.org/

2. http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/ATSETILSALITSILOVAYA_2-ATSETILOKSI-BENZONAYA_KISLOTA.html

3.http://wsyachina.com/medicine/aspirin_2.html

4. http://www.inventors.ru/index.asp?mode=4212

5.http://www.roche.ru/press_analitic_medpreparat_apr.shtml 

Код для цитирования: Скопировать