2.6.1 Монофторуксусная кислота и родственные ей соединения

Синтез монофторуксусной кислоты был осуществлен в 1896 году, однако механизм ее токсического действия был выяснен только в 1940 году. Во время второй мировой войны, метиловый эфир монофторуксусной кислоты использовали в качестве боевого отравляющего вещества. Этот эфир обладает очень высокой токсичностью по отношению к человеку. Механизм токсического действия заключается в том, что он гидролизуется в организме человека с образованием монофторуксусной кислоты, которая усваивается в цикле трикарбоновых кислот и ингибирует этот цикл.

У ксусная Кофермент-А Лимонная Аконитовая Оксалоуксусная

Как показано на схеме, в результате эффекта маскировки монофторуксусная кислота включается в цикл трикарбоновых кислот вместо уксусной кислоты и превращается во фторлимонную.

В цикле трикарбоновых кислот под действием аконитазы лимонная кислота претерпевает ферментативный гидролиз и превращается в аконитовую кислоту, которая в свою очередь дает оксалоуксусную кислоту. В то же время фторлимонная кислота подавляет действие дегидратаз, вследствие чего в организме происходит накопление лимонной кислоты, приводящее к его гибели.

Такого рода реакции, когда организм сам осуществляет биохимический синтез токсичного вещества, приводящего к его гибели, называют “летальным синтезом”.

Монофторуксусная кислота обнаружена в некоторых растениях, произрастающих в Южной Африке и Австралии, вызывающих падеж скота. Токсичность вызывает не только сама монофторуксусная кислота, но и субстраты, образующие монофторуксусную кислоту при метаболизме.

В то же время CHF₂COOH и CF₃COOH не воспринимаются организмом как уксусная кислота и не включаются в метаболизм, поэтому их токсичность значительно ниже.

Проявлением совершенства природы является метаболизм монофторуксусной и фторлимонной кислот в микроорганизмах. Жизнь на земле возможна потому, что для каждого продукта, синтезируемого в результате определенного вида жизнедеятельности, в природе обязательно существует другой вид жизнедеятельности, разрушающий этот продукт. Если вещество не разлагается естественным путем, оно может накапливаться в большом количестве.

Рассмотренный принцип, согласно которому образующиеся естественным путем вещества подвергаются разложению тоже естественным путем, имеет глубокий смысл в связи с проблемой загрязнения окружающей среды.

2.6.2 Фторсодержащие аналоги компонентов нуклеиновых кислот

Нуклеиновые кислоты играют в организме чрезвычайно важную роль. Они участвуют в процессах передачи наследственной информации и синтеза белков.

Раковые заболевания можно разделить на локализованные формы (заболевания отдельных органов) и заболевания крови (лейкемия). В случае рака крови химиотерапевтические препараты являются основной формой лечения, тогда как для лечения локализованных форм используют также наружную терапию и облучение. В последнем случае химиотерапия имеет значение для лечения начальных стадий заболевания и предупреждения его распространения.

Есть много гипотез, объясняющих причины возникновения рака. Чаще всего нарушение нормального функционирования тканей вследствие аномального роста раковых клеток связывают с нарушением наследственной информации и процессами регуляции в результате каких-то отклонений в строении нуклеиновых кислот (НК), управляющих наследственной информацией. В связи с этим, вещества, родственные компонентам НК, такие, как 6-меркаптопурин и другие, занимают важное место среди канцеролитических препаратов. Последнее время в качестве канцеролитиков широко применяются вещества типа 5-фторурацила. Биологическая активность обнаружена также у соединений типа 5-трифторметил-урацила. Это привлекло внимание к использованию соединений, родственных компонентам НК, в качестве канцеролитических и противоопухолевых препаратов.