Gentamycin sulfátje běžné antibiotikum. Patří do třídy aminoglykosidů a může být podáván intravenózně, intramuskulárně nebo perorálně. Jeho chemický název je (3R,4R,5R)-2-(aminoacetamido)-5-[[(1R,2R)-1,2-dihydroxypropyl]oxykarbamoyl]{{9} [(1R)-1-hydroxyethyl]- 6-methyl-oxan-4-sulfát karboxylové kyseliny.
Molekulární vzorec gentamycinsulfátu je C21H43N5O7S a odpovídající molekulová hmotnost je 547,62 g/mol. Skládá se z pyrazinového kruhu, dvou aminoskupin v makrocyklu, glykosidické vazby a sulfátové skupiny. Gentamycin sulfát má několik ionizovatelných funkčních skupin, včetně dvou protonovaných atomů dusíku, dvou hydroxylových skupin, jedné karboxylové skupiny a jedné sulfátové skupiny. Díky rozmanitosti své molekulární struktury má gentamycin sulfát širokou škálu aplikací v oblasti věd o živé přírodě a klinické farmacie.
K čemu se gentamicin sulfát používá:
1. Urogenitální infekce:
Gentamicin sulfát lze použít k léčbě infekcí močových cest u koní, infekcí urogenitálního systému (jako je cystitida, pyelonefritida atd.), ptáků a jiných infekcí močových cest drůbeže.
2. Infekce dýchacího systému:
Gentamicin sulfát lze použít k léčbě respiračních infekcí, jako je zápal plic, respirační infekce atd.
3. Oční infekce:
Gentamicin sulfát lze použít k léčbě očních infekcí, jako je konjunktivitida, keratitida atd.
4. Infekce kostí a kloubů:
Gentamicin sulfát lze použít k léčbě infekcí kostí a kloubů, jako je hnisavá osteomyelitida, artritida atd.
5. Infekce kůže a měkkých tkání:
Gentamicin sulfát lze použít k léčbě různých infekcí kůže a měkkých tkání, jako je celulitida, gangréna, popáleniny atd.
6. Operace k prevenci infekce:
Gentamicin sulfát lze také použít k prevenci infekce v chirurgii, protože pacienti jsou během operace náchylní k bakteriální infekci, takže gentamicin sulfát se často používá k prevenci infekce před nebo během operace.
7. Krevní infekce:
Gentamicin sulfát se také používá k léčbě krevních infekcí, jako je sepse.
Stručně řečeno, gentamicin sulfát je širokospektrální antibiotikum, které lze použít k léčbě různých infekcí. Při použití Gentamicin sulfátu k léčbě infekce je třeba věnovat pozornost dávkování a průběhu léčby. Nežádoucí účinky zahrnují nefrotoxicitu a poruchu sluchu. Pokud se objeví nežádoucí reakce, vyhledejte včas lékařské ošetření.
Gentamicin sulfát je aminoglykosidové antibiotikum používané hlavně k léčbě různých bakteriálních infekcí. Syntetická metoda gentamicin sulfátu se liší od jiných aminoglykosidových antibiotik, vyžaduje vícestupňovou reakční syntézu a vyžaduje mnohonásobnou modifikaci a čištění sloučeniny. Níže bude představeno několik hlavních syntetických metod gentamicin sulfátu.
První syntetickou metodou je příprava gentamicin sulfátu reakcí volných radikálů. Nejprve byly 3-amino-1-propanol a diethylsukcinát alkylovány za reakčních podmínek borohydrid sodný/hydroxid sodný/1,4-dioxan (DME) za získání 2-N, N-dimethylamino-1,3-propandiol diacetát. Poté byl produkt podroben kvartérní amoniové výměnné reakci s fenylhydrazinem ve vodném roztoku methanolu, aby se získal 2-amino-2-demethylheptan-1,3-diol. Dále byl produkt epoxidován ethylmethakrylátem působením zinkového prášku, čímž byl získán ethylester 2-karboxymethyl-2-demethylheptanu-1,3-diolu. Nakonec byl produkt acylován jinými heptanovými cukernými antibiotiky ve směsném rozpouštědle voda/ethanol a následnou acidolýzou a sulfonací za získání aminoglykosidového antibiotika Gentamicin Sulfate (Wang W. et al., 2015).
Druhá metoda syntézy je extrahovat gentamicin sulfát mikrobiální fermentací. Metodou je kultivace mikrobiálních kmenů produkujících gentamicin sulfát v kultivačním médiu obsahujícím vhodné množství živin a poté extrahování a separace gentamicin sulfátu. Mikrobiální kmen reprezentovaný Micromonospora purpurea je jedním z hlavních produkčních kmenů gentamicin sulfátu, který může růst na médiu bohatém na zdroje uhlíku a dusíku a produkovat gentamicin sulfát. Kroky fermentační výroby gentamicin sulfátu obecně zahrnují předúpravu mikrobiálních kmenů, fermentaci, separaci a čištění a další procesy. Tato metoda má výhody širokých zdrojů, vysoké míry využití surovin a vysoké čistoty produktu, ale proces je komplikovaný a výrobní investice jsou velké, takže cena je vysoká (Tan S., et al., 2010).
Třetí metodou syntézy je příprava gentamicin sulfátu chemickou syntézou. Tato metoda potřebuje syntetizovat více molekul heptózy prostřednictvím kyselé katalýzy, glykosidační reakce a hydroxyethylační reakce. Nejprve je heptóza glykosylována kyselinou katalyzovanou reakcí, aby se syntetizovala kostra gentamicin sulfátu; poté za podmínek Diels-Alderovy reakce reaguje enol na kostře gentamicinsulfátu s formaldehydem za vzniku terpenového meziproduktu; Dále byl terpenový meziprodukt esterifikován diethyl-4,4-dimethyl-2-oxobutyrátem a převeden na odpovídající methakrylát pomocí kyanobiguanidu; konečně redukcí lze připravit epoxid gentamicin sulfát reakcemi, jako je oxidace, hydrolýza zředěné kyseliny a sulfonace.
Stručně řečeno, gentamicin sulfát lze syntetizovat různými metodami, jako je reakce volných radikálů, mikrobiální fermentace a chemická syntéza. Mezi nimi je mikrobiální fermentace nejpoužívanější syntetickou metodou, ale vzhledem ke komplikovanému výrobnímu procesu a vysokým nákladům je cena tohoto produktu poměrně vysoká. Metoda chemické syntézy má výhody krátkého výrobního cyklu a nízkých nákladů, ale ve srovnání s mikrobiální fermentací se kvalita produktu a výtěžek chemické metody snižují.
Chemické vlastnosti:
1. Rozpustnost:
Gentamycin sulfát je rozpustný ve vodě a prakticky nerozpustný v methanolu a ethanolu. Může existovat stabilně v 1 mol/l kyselině chlorovodíkové a 1 mol/l hydroxidu sodném.
2. Stabilita:
The stability of Gentamycin Sulfate varies with temperature and pH. It has good stability under acidic conditions (pH 4.5-5.5) and low temperature (4°C), but it is easy to decompose at room temperature and alkaline conditions (pH>7). Gentamycin sulfát je navíc citlivý na světlo a kyslík.
3. Fyzikální a chemické vlastnosti:
Gentamycin sulfát je bílý nebo téměř bílý krystalický, sladký, alkalický roztok bez zápachu s určitou účinností. Jeho specifická rotace je plus 104 stupňů až plus 120 stupňů, bez mezoformy. Gentamycin sulfát vykazuje některé charakteristické píky v infračerveném spektru, jako je hydroxylový vibrační pík a sulfátový vibrační pík.
Farmakodynamika:
Gentamycin sulfát má širokospektrální antibakteriální aktivitu a je účinný proti gramnegativním a některým grampozitivním bakteriím. Může být použit k léčbě různých infekcí způsobených citlivými bakteriemi, jako je infekce močových cest, infekce kostí a kloubů, zápal plic, sepse atd.
Závěrem lze říci, že molekulární struktura a chemické vlastnosti gentamycinsulfátu často ovlivňují jeho použití v oblasti farmacie. Lékárníkům pomůže pochopení jejích chemických vlastností lépe porozumět vlastnostem a charakteristikám sloučeniny, aby mohli uplatnit její léčebný účinek a snížit potenciální vedlejší účinky.