Водород в фармакологии

Какие ассоциации возникают при слове «водород»? Газ легче воздуха, водородная бомба, вода. Некоторые вспомнят, что он применяется в качестве упаковочной среды или как ракетное топливо, а еще, что им вначале наполняли дирижабли (пока не произошел ряд катастроф). Но это далеко не полный перечень возможностей одного из самых распространенных химических элементов.

Как все начиналось…

На земле водород практически не встречается в свободном состоянии, а только в виде соединений: минералы, нефть, уголь. Выделить чистый газ удалось фламандскому химику И. Ван Гельмонту в XVII в. Дальнейшие исследования ученых в XVII и XVIII веках выявляли гидридные связи металлов, органические соединения с участием H2. Изученные окислительные свойства газа с успехом стали использовать в фармакологии для создания лекарственных препаратов. В 1818 году французский ученый-химик Л. Ж. Тенар открыл перекись водорода H2O2.

Как сейчас используют водород в фармакологии

Применение любого химического элемента для изготовления лекарств обусловлено его свойствами. Чистый водород не имеет биологической ценности, важны его соединения в виде белков, углеводов, витаминов, а его катион – незаменимый участник окислительно-восстановительных реакций внутри организма. При этом он сохраняет свою степень окисления и помогает биологическим субстанциям реагировать между собой. Образуемые водородные связи входят в состав множества лекарственных препаратов.

Основные направления использования водорода в фармакологии:
• Образование гидроксидов металлов. Например: магния, алюминия, железа, кальция. Гидроксиды магния и алюминия нейтрализуют соляную кислоту в желудке, защищают слизистую и применяются при язвах и гастритах. Соединения магния дает слабительный эффект, а гель на основе алюминия нормализует кислотность. Гидроксид железа применяется в качестве антидота при отравлениях мышьяком. Гидроксид кальция с успехом применяется в стоматологии для лечения повреждений дентина (истончения слоя и кариозные очаги), очищение каналов от бактерий и др.

• В качестве окислителя. Обладает противомикробным, вяжущим и прижигающим действием. Самый распространенный – перекись водорода – бесцветная слабокислая жидкость, которая при попадании в ткани организма вступает в реакцию с ферментами, выделяя кислородную пену. Результатом этого процесса окисления становится гибель микроорганизмов и вымывание их из раны. Выпускаются два вида препаратов: перекись водорода (концентрированная, разведенная) и гидроперит.

• Образование органических соединений в связке с углеродом, азотом, кислородом, хлором, серой. Фармакология немыслима без водорода: он входит в состав знакомых лекарств: аспирин, парацетамол, анальгин, левомицетин. В аптеках также можно найти: аммиак, хлорводород, соляную кислоту, спирт.

• Косметические препараты. В состав мазей и гелей для борьбы с угревой сыпью входит бензоилпероксид. Например: препарат базирон. В основе действия лежит принцип доставки в локальное скопление бактерий окислителя, губительного для микроорганизмов. Этот препарат не вызывает привыкания, что делает эффективной борьбу с прыщами и камедонами.

Основные функции водорода в фармакологии

Этот простой газ занимает 10% массы всего живого, являясь составляющей частью биологических соединений: белки, углеводы, липиды, ферменты. Фотосинтез, биосинтез, кислотно-щелочной баланс и трансмембранные процессы невозможны без водорода. Формирование молекул живых организмов, их структурирование – все это его функции. Ионы водорода участвуют в образовании костной ткани, даже молекула ДНК существует благодаря ему. Не существует смертельной дозы водорода – он нетоксичен.

Молекула H2 настолько мала, что проникает в клетки организма, оказывает антиоксидантное действие и нейтрализует свободные радикалы. В 2007 году в журнале Nature Medicine появилась статья о воздействии водорода на организм человека, в которой рассматривались возможности восстановления здоровья и продления жизни при употреблении обогащенной им воды.

Интересные факты

У человека массой 70 кг в организме содержится 7 кг водорода (10%) и до 65% воды, потеря 20% которой приведет к смерти. Прожить без воды человек сможет не более 10 дней.

Водород поступает в организм с едой, насыщенной жидкостью: молоко, зеленые овощи и сочные фрукты.

В фармакологии применяется разновидность водорода – протон. Другой изотоп – дейтерий является меткой при исследовании фармакокинетики лекарств. Еще один изотоп – тритий применяется для изучения биохимических реакций метаболизма ферментов и в радиоизотопной диагностике.

Гидроперитом (соединение перекиси водорода с мочевиной) еще 20 лет назад женщины осветляли волосы. До сих пор его 3% раствором полощут горло и рот при ангинах и стоматитах.

Наиболее интересным представляется использование перекиси водорода в фармакологии. На протяжении нескольких веков индийские лекари используют ее лечебные свойства.

Существует теория доктора И. П. Неумывакина о том, что перекись водорода необходимо употреблять по каплям внутрь каждый день на протяжении всей жизни. Это, по его мнению, оздоровит организм, насытит ткани кислородом и поможет в лечении таких сложных заболеваний, как инсульт, кандидоз, варикозное расширение вен и рассеянный склероз.

Перекись водорода используется для промывания ран. Однако, при глубоком поражении дермы возникает опасность разъедания тканей, а высокие концентрации раствора вызывают ожоги. Перекись усиливает свертываемость крови, а также применяется как дезодорирующее средство.

Окислительные свойства водорода используются при отбеливании зубов: пероксид содержится во многих осветляющих гелях и пастах. Можно протирать эмаль и ватным тампоном, смоченным в растворе. Результат появится уже через 10–14 дней, но побочным эффектом станет истончение дентина, что может привести к кариесу.

Перекись используется не только в фармакологии: ею отбеливают мех, перья, шелк и шерсть.

В 2007 году шведские ученые обнаружили соединение водорода с кислородом в космосе. Это поможет найти ключ к разгадке вопроса о том, как вода попала на землю.

Компания DP Air Gas предлагает покупателям водород газообразный технический по ГОСТ 3022 – 80 марок А (чистотой 99,99%) и Б (чистотой 99,95%) в 40л баллонах, в которых содержится 6м3 газа (при давлении 150кгс/см2). Вся продукция проходит обязательную сертификацию в собственной современной лаборатории. Уже более 20 лет цель компании – предоставлять клиентам только качественную продукцию и услуги.