Лаборатория химии синтетических и природных лекарственных веществ (до 20 мая 1994 г. лаборатория органического синтеза, с 10 июля 2009 лаборатория химии синтетических и природных лекарственных веществ) была одной из четырех лабораторий при организации Института химических наук в 1945 году. Первым заведующим лаборатории был Ирдан Нигметович Азербаев, а с 1947 г. возглавил ее фронтовик, ученик профессора В. Челинцева в последствии доктор химических наук, профессор, заслуженный деятель науки КазССР, Д.М. Соколов.
Важной вехой исследований лаборатории явился цикл работ по синтезу и конформационному анализу бициклических систем – производных кетодекагидрохинолинов. Д.В. Соколов создал школу химиков-органиков, видными представителями которой стали Г.С.Литвиненко, К.Д.Пралиев, Ж.И.Исин, К.И.Хлуднева, В.И. Артюхин, В.В.Соснова, Б.Т. Сыдыков. В результате систематических и целенаправленных исследований ими разработаны простые и доступные методы получения ряда новых декагидрохинолин-(4 или 5)-онов с различным характером замещения в гетероцикле и установлены общие закономерности стереохимии превращений бициклических аминокетонов. В 1970-е годы, исходя из циклогексанона и винилацетилена, Г.С. Литвиненко с сотрудниками (К.И.Хлуднева, Д.Г.Ким, Е.Г.Яловенко, Л.А.Исакова, Т.К. Искакова., Л.А.Вороненко, О.В.Шиганакова) разработана сокращенная технологическая схема производства местного анестетика Алмакаин, рекомендованного Фармакологическим комитетом МЗ СССР к использованию в медицине, позволяющая быстро и без дополнительных затрат с хорошими выходами получать целевой продукт. По этой технологии первые четыре стадии проводятся в одном реакторе без выделения промежуточных соединений. При этом число операций сокращается с 21 до 7, а выход 2-метил-4-кетодекагидрохинолина повышается с 40 до 67%.
Технологические находки получили свое блестящее развитие в работах в 1980-е годы Гиацинта Стефановича Литвиненко и его учеников – Яловенко Е.Г., Кузьминой Н.Ю., Вороненко Л.А., Л.А. Исаковой, Т.К. Искаковой. В результате исследований по изучению стереонаправленности реакций по карбонильной группе в карбо- и азациклическом ряду ими выявлены многие стереохимические закономерности, приведшие к получению всех восьми теоретически возможных рацемических вторичных спиртов на основе четырех изомеров 2-метил-4-кето-транс-декагидрохинолина и четырех изомеров2-метил-5-кето-транс-декагидрохинолина. А идея использования амидокетонов в качестве синтонов воплотилась в разработке методов получения ранее недоступных изомеров 2-метилдекагидрохинолина и 2,5-диметилпиперидола-4. Ученым удалось получить все четыре теоретически возможных изомера 2-метил- и 10-метил-5-оксидекагидрохинолинов, ими установлена корреляция между стерической направленностью восстановления и этинилирования кетогруппы от пространственного строения кетонов.
Следует также отметить, что практический интерес для медицины представляют производные декагидрохинолинового ряда, синтезированные М.З.Есеналиевой, С.А.Тараковым, О.Т. Жилкибаевым и Е.В.Фищук под руководством К.Д.Пралиева, как спазмолитики, антигипоксанты и местные анестетики. Результаты, полученные ими в этом ряду соединений, являются существенным вкладом в теоретическую органическую химию.
Широкий диапазон научных интересов Дмитрия Васильевича включал не только вопросы химии насыщенных азотистых гетероциклов. В поле его зрения попал природный алкалоид - эфедрин, производимый на Чимкентском химфармзаводе. И поистине знаковым событием оказалась встреча Дмитрия Васильевича с Валентиной Михайловной Куриленко, заведующей лабораторией фармакологии Новокузнецкого научно-исследовательского химико-фармацевтического института, одного из ведущих отраслевых институтов Минмедпрома СССР. Результатом этого сотрудничества стал первый в истории Казахстана оригинальный лекарственный препарат - антидепрессант нового поколения Цефедрин – производное эфедрина. Цефедрин эффективен при лечении психически больных с депрессиями различной этиологии, значительно превышая по эффективности импортируемые препараты мелипрамин и амитриптилин. За создание, промышленное освоение производства и внедрение в медицинскую практику цефедрина Д.В.Соколову, Ж.И.Исину, К.Д.Пралиеву и Ю.Г.Босякову в составе коллектива разработчиков присуждена Премия Совета Министров Казахской ССР за 1986 год в области науки и техники.
С 1981 г. по 1993 г. лабораторию органического синтеза возглавлял один из ведущих специалистов института в области теоретической органической химии, тонкого органического и элементоорганического синтеза Босяков Ю.Г., одновременно исполняя обязанности заместителя директора института по научной работе. Исследования, выполненные Босяковым Ю.Г. с сотрудниками (Ким Д.Г., Логунов А.П., Ревенко Г.П., Шиганакова О.В., Майшинова Г.Т.), позволили создать новое перспективное направление в области синтеза, стереохимии и конформационного анализа С-функциональных фосфорорганических соединений – фосфоринанов и фосфабициклодеканов, а также бор-, фосфор- и сероорганических соединений с практически полезными свойствами.
Как известно, что одной из наиболее актуальных проблем медицины остается борьба с болью. В настоящее время во всем мире ведутся интенсивные исследования по поиску высокоэффективных анальгетиков, не обладающих или обладающих минимальным наркогенным потенциалом, т.н. "идеальных” анальгетиков. С начала семидесятых годов прошлого столетия в лаборатории проводятся систематические синтетические и стереохимические исследования в ряду замещенных производных пиперидина по поиску высокоэффективных анальгетиков. Во главе этих исследований сначала в качестве ответственного исполнителя, а затем как научный руководитель стоял заведующий лабораторией академик НАН РК Калдыбай Джайловович Пралиев, который возглавлял лабораторию с 1993 г.
Эти исследования осуществляются в двух главных направлениях: синтез, стереохимия и изучение химических, спектральных свойств новых производных пиперидина, с одной стороны, и установление зависимости между химической (пространственной) структурой полученных соединений и их фармакологической активностью, с другой. В результате получены новые научные данные, позволяющие сделать важные выводы о взаимосвязи тонкой химической (стереохимической) структуры веществ с их реакционной способностью, спектральными и, что особенно важно, фармакологическими свойствами. Среди синтезированных сотрудниками, занимающихся «обезболивающей» тематикой, N- и С-замещенных 4-фенил-4-пропионилоксипиперидинов обнаружен ряд препаратов, превышающих по анальгетической активности морфин и промедол в 3-30 раз, а по широте фармакологического действия - в 2-100 раз, и в дозах, вызывающих обезболивание, не проявляющих наркотического эффекта.
Свой вклад в развитие пиперидиновой тематики в разные годы внесли Ж.И.Исин, В.К.Ю, М.З.Есеналиева, Н.А.Беликова, С.А.Тараков, Е.Е.Фомичева, Г.С.Ахметова, А.Д.Нагимова, А.Кабдраисова, А.Абдильданова, З.Орынбекова, А.Амантаева, У.Кемельбеков, А.Ю.Тен, С.С.Жумакова.
Важно и то, что высокая фармакологическая активность целого ряда соединений, полученных на основе 1-(2-этоксиэтил)-4-оксопиперидина и 1-(2-этоксиэтил)-4-этинил-4–гидроксиперидина позволил надеяться на успешный поиск среди продуктов их трансформаций новых высокоактивных веществ. В связи с этим стоит сказать о большом вкладе в разработку данного направления доктора химических наук, профессора И.А.Поплавской, соединившей свой богатый экспериментальный опыт с пиперидиновой тематикой. Эти исследования нашли свое отражение в работах К.Ботбаевой, К.Бажиковой, Ж.Елизековой, М. Баймурзиной и Б.Наурызовой. Среди Синтезированных ими продуктов многочисленных модификаций обнаружены соединения с гипотензивной, анальгетической, анестезирующей, спазмолитической активностью.
Позже в исследованиях лаборатории получила развитие идея усложнения пиперидинового кольца (В.К.Ю, Т.К.Искакова, Е.Е.Фомичева, Н.А.Жуманова, Р.Д.Мухашева, Ж.М.Жаксибаева., Г.Е.Берганаева, А.Е.Малмакова, А.Б.Калдыбаева). Полигетерополициклические соединения привлекают внимание химиков-синтетиков прежде всего перспективностью создания на их основе новых эффективных лекарственных средств с высоким избирательным действием. В этой связи проводятся исследования по изучению химического поведения пиперидонов-4 в реакциях гетероциклизации с участием карбонильной группы и альфа-водородов. Среди синтезированных производных 3,7-дигетера(N,N-;N,S-;N,O-)бицикло[3.3.1]нонана впервые найдены ненаркотические анальгетики и антагонист опиатов на уровне налаксона.
Не осталась без внимания сотрудников лаборатории еще одна острая как для Казахстана, так и для всего мира, проблема борьбы с туберкулезом. Как известно, распространение туберкулеза в мире приобрело угрожающие масштабы, в Казахстане индексы заболеваемости и смертности (165,2 и 24 на 100 000 населения в 2003 г.) в соответствии с данными ВОЗ относят страну, как входящую в десятку стран с наибольшим распространением туберкулеза. Масштабы проблемы растут с распространением лекарственно устойчивых штаммов M. tuberculosis. Поиск новых противотуберкулезных средств преследует разработку активных против чувствительных и устойчивых штаммов M. tuberculosis препаратов, имеющих низкую токсичность. НИР, выполняемые под руководством д.х.н., профессором Л.А.Каюковой - И.С.Жумадильдаевой, А.Л.Ахеловой, М.Оразбаевой, Г.П. Байтурсыновой, А.Б. Узаковой и Е.Ергалиевой, направлены на поиск новых, активных против чувствительных, устойчивых штаммов и нетоксичных туберкулостатиков. Проведенный in vitro скрининг на противотуберкулезную активность синтезированных ими новых производных β-аминопропиоамидоксимов выявил препараты с активностью, превышающей активность рифампицина на чувствительных штаммах M. tuberculosis от 2 до 100 раз, а на устойчивых штаммах от 2 до 200 раз. А в результате испытаний на животных оказалось, что одно соединение обладает более выгодными патоморфологическими показателями против чувствительных и многолекарственноустойчивых штаммов M. tuberculosis, чем основные туберкулостатики – рифампицин и изониазид. Интересным моментом биологического скрининга оказалось обнаружение в ряду О-бензоил-β-аминопропиоамидоксимов препаратов с антиаритмическими и местноанестезирующими свойствами, более активными, чем применяемые лидокаин и этмозин. Среди производных β-аминопропиоамидоксимов найдены соединения, являющиеся ненаркотическими анальгетиками с противовоспалительным действием, выраженным снотворным и жаропонижающим эффектом, а также противодиабетической активностью, с приемлемыми токсикологическими показателями.
Успехи лаборатории были бы не настолько впечатляющими, если бы не тесное и плодотворное сотрудничество с организациями медико-биологического профиля: Казахский национальный университет им аль-Фараби, Казахский национальный медицинский университет им. С.Ф.Асфендиярова, Казахский НИИЗКР им.Жиембаева, Казахский НИИ ветеринарии, Южно-Казахстанская медицинская академия (Шымкент) и Гродненский медицинский университет, Беларусь.
Большой блок научных исследований ЛХСПЛВ проводился в рамках международного научного сотрудничества с Оклахомским государственным университетом (проф. Даррелл К.Берлин), США, Нью-Йоркским госудаственным университетом (проф. Джон Велч), Медицинским центром г. Сиракузы (проф. Майкл Синеман), США и университетом г. Гента (проф. Норберт Де Кимпе), Бельгия, проф. Ш.Ясуи и поддерживался грантами Международных Научных Фондов CRDF (США), INTAS (Европейский Союз) и МНТЦ.
На сегодняшний день ЛХСПЛВ является ведущим центром подготовки специалистов высшей квалификации в области тонкой органической химии биологически активных препаратов для страны - успешно выполняют дипломные работы, магистерские диссертации и диссертации PhD представители Казахстанско-Британского технического университета, Казахского национального университета им.аль-Фараби, Казахского медицинского университета им.С.Д.Асфендиярова, Казахского национального педагогического университета им.Абая, Казахского национального женского педагогического университета.
Новое время диктует новые условия, но неизменно лаборатория остается в авангарде развития тонкого органического синтеза биологически активных веществ, проводя исследования в рамках государственных грантов.
Родина высоко оценила научные успехи лаборатории и за поиск, создание, организацию производства и внедрение в широкую медицинскую практику оригинальных отечественных синтетических лекарственных средств, в частности анальгетика просидол и местного анестетика и антиаритмика казкаин академик НАН РК К.Д.Пралиев, д.х.н., профессор Д.В.Соколов (посмертно), к.х.н., доцент В.К.Ю стали лауреатами Государственной премии Республики Казахстан в области науки, техники и образования 2003 г.
Ныне лабораторию возглавляет лауреат Государственной премии РК, доктор химических наук, профессор Ю Валентина Константиновна
ПРОСИДОЛ — высокоэффективный анальгетик, создан совместными усилиями ученых и специалистов Института химических наук им. А.Б. Бектурова и Новокузнецкого научно-исследовательского химико-фармацевтического института, РФ. Просидол применяется для премедикации; как анальгетический компонент общей анестезии при хирургических операциях; послеоперационного обезболивания; боли при ожогах; болевом синдроме при травмах; обезболивании родов у рожениц с гистозом; хроническом болевом синдроме у больных с окклюзионными поражениями артериальной системы; хроническом болевом синдроме у онкологических больных. Обезболивающий эффект просидола наступает уже через 1-15 мин и длится 3-8 ч, в некоторых случаях до 16 ч. При применении просидола не наблюдается угнетения дыхания и моторики кишечника.
КАЗКАИН — местный анестетик и антиаритмик, создан совместными усилиями ученых и специалистов Института химических наук им. А.Б. Бектурова, Казахского национального медицинского университета им. С.Д. Асфендиярова и Новокузнецкого научно-исследовательского химико-фармацевтического института. Казкаин как местноанестезирующее средство рекомендуется для инфильтрационной и проводниковой анестезии, обладающее низкой токсичностью и длительностью эффекта. Препарат позволяет избежать возникновения многих побочных эффектов применения центральных анальгетиков. Казкаин как антиаритмическое средство рекомендован при желудочковых аритмиях и фибрилляции желудочков различного генеза, оказывает профилактическое и купирующее действие.
