2014年4月12日星期六

Wonder drugs



 If I were asked how many years I want to live,i would probably say 80 years.It is true that our life expectancy has increased dramatically due to the development of drug.Having a look on average life expectancy in 19 century,we will find that their life expectancies were so low that only 40-45 years.I believe all of us are beneficiary of dugs, drug has saved so many peoples lives.I have to cite a own life example here:I still remember i was affected by scarlet fever when I was six years old,i was so sick that I stayed at home for a very long time and did not go to school.Scarlet fever is not a disease,but people always suffer the sequelae that it left. Thankfully,with the help of drugs I recovered.I dont want to imagine what would happen if I lived in 19th century of earlier,I would probably pass away....
Aspirin,one of the most widely used drug in the world,has saved so many peoples lives.It is often used as an analgesic to relieve minor aches and pains, as an antipyretic to reduce fever, and as an anti-inflammatorymedication. Salicin is the starting material to make aspirin,it can be transferred to Acetyl salicylic acidaspirin) through a series of reaction(salicinsalicyl alcoholsalicylic acid Acetyl salicylic acid.Salicin can be obtained from bark of trees of the willow genus.Salicin has a ring structure,its benzene ring is attached by a CH2OH group and a O group that also has a glucose unit attached on it.Salicyl alcohol can be made from salicin by replacing glucose unit with a H atom.Through a oxidation reaction,salicyl alcohol can be made into salicylic acid,where 2 hydrogen atoms in CH2OH group is replaced by oxygen atom,forming a double bond with carbon atom.Salicylic acid can reduce fever,relieve pains and act as an anti-inflammatory,but it has a certain drawback:it can be very irritating to the lining of stomach reduce its medicinal value.Acetyl salicylic acid(aspirin),acetylated form of salicylic acid,where acetyl group(CH3CO)replaces the H atom of salicylic acid.Acetyl salicylic acid is very effective.
Because of the increasing use of salicylic acid,the demand of willow and meadowsweemethod increased.Phenol was discovered to be a effective molecule.During the world war one,the American subsidiary of the original company purchased as much phenol as possible to produce aspirin for the war.If were to look at chapter 5 again,we would find that phenol was also the starting material to make explosives.It is sarcastic that aspirin which saved so many peoples lives and explosives which killed so many people have same starting material(phenol).Another way of thinking,this could be good a thing,because if more phenols were used to produce salicylic acid,then less phenols would be used to produce explosives.To a certain extend,aspirin had promoted world peace.
Salvarsan,discovered by a German chemist Paul Ehrlich,showed its great effect against syphilis,which was an affliction caused by spirochete.Before the discovery of salvarsan,syphilis patents had been treated with mercury cures.Mercury cure was a really harmful treatment,for it might cause death of patients.As for those patients who survived,they suffered the sequelae that obtained from the treatment:loss of hair and teeth,uncontrollable drooling and so on.
During the world war one,bacteria infection was everywhere to be seen,death from wound infection was likely as death from injury on the battlefield of Europe.The only way to treat bacteria infection was amputation.Prontosil red,discovered by Gerhard Dogmak,had great effect against bacteria infection.Gerhard Dogmak gave a does of Prontosil red to her daughter,who was really sick.Actually,Gerhard had been testing Prontosil red in his lab and prontosil red showed no effect on bacteria.But her daughter would definitely die if he did not do anything.So he decided to give a try.The result was satisfying,her daughter recovered very fast.
Prontosil red does not have any antibiotic effect,but when prontoisl red is digested into our bodies,it will breakdown,becoming sulfanilamide,which has a biotic effect.Since then,thousand variation of sulfanilamide molecule were made.The hydrogen atom in Right side NH2 group could be replaced by other groups,and different replacement gave different medical properties.Author gave us three example in the book.three different derivatives of sulfanilamide :Sulfapyridine,sulfathiazole and sulfacetamide ,which are used to treat pneumonia,gastrointestinal infections and urinary tract infections respectively.
How do these antibiotics work?Sulfanilamide molecule can prevent bacteria from making essential nutrient:folic acid.Folic acid molecule contains p-aminobenzoic acid,which is an essential nutrient for microorganisms.If we were to look the structures of sulfanilamide and p-aminobenzoic acid,we would find that they are extremely similar.So bacteria enzymes become unable to distinguish sulfanilamide and p-aminobenzoic acid,and bacteria would use sulfanilamide to make folic acid.So bacteria would die because of the lack of folic acid.
Penicillin antibiotics were among the first drugs to be effective against many previously serious diseases, such as syphilis and infections caused by staphylococci and streptococci. Penicillins are still widely used today, though many types of bacteria have now become resistant.In 1928,Alexander Fleming discovered that mold  of the Penicillium family had antibiotic effect.In 1946,the structure of penicillins was determined,and in 1957 penicillins was synthesized successfully.
Penicillin has a four-membered ring,which we generally call it  β-lactam ring.Actually,the β-lactam ring is responsible for the antibiotic effect of penicillin.The β-lactam ring of penicillin molecule can split open,relieving ring strain,therefore penicillin would attach on the bacteria enzyme,stoping bacteria from forming cell walls.Bacteria can not survive without cell wall.
I believe Aspirin,Sulfanilamide and Penicillin are the best medical invention ever,for they have saved so many peoples lives.Everything would become meaningless if people die.

1 条评论:

  1. Its interesting how both aspirin and some explosives are made of phenols. One will save you and the other will kill you.

    回复删除