Gentamicīna sulfātsir izplatīta antibiotika. Tas pieder pie aminoglikozīdu klases, un to var ievadīt intravenozi, intramuskulāri vai iekšķīgi. Tā ķīmiskais nosaukums ir (3R,4R,5R)-2-(Aminoacetamido)-5-[[(1R,2R)-1,2-dihidroksipropil]oksikarbamoil]{{9} }[(1R)-1-hidroksietil]- 6-metiloksāns-4-karbonskābes sulfāts.
Gentamicīna sulfāta molekulārā formula ir C21H43N5O7S, un atbilstošā molekulmasa ir 547,62 g/mol. Tas sastāv no pirazīna gredzena, divām aminogrupām makrociklā, glikozīdu saites un sulfātu grupas. Gentamicīna sulfātam ir vairākas jonizējamas funkcionālās grupas, tostarp divi protonēti slāpekļa atomi, divas hidroksilgrupas, viena karboksilgrupa un viena sulfāta grupa. Molekulārās struktūras daudzveidības dēļ Gentamicīna sulfātam ir plašs pielietojums dzīvības zinātnes un klīniskās farmācijas jomās.
Lūk, kādam nolūkam tiek izmantots gentamicīna sulfāts:
1. Uroģenitālā infekcija:
Gentamicīna sulfātu var lietot zirgu urīnceļu infekciju, uroģenitālās sistēmas infekciju (piemēram, cistīta, pielonefrīta uc), putnu un citu mājputnu urīnceļu infekciju ārstēšanai.
2. Elpošanas sistēmas infekcija:
Gentamicīna sulfātu var izmantot, lai ārstētu elpceļu infekcijas, piemēram, pneimoniju, elpceļu infekcijas utt.
3. Acu infekcija:
Gentamicīna sulfātu var lietot acu infekciju, piemēram, konjunktivīta, keratīta utt., ārstēšanai.
4. Kaulu un locītavu infekcija:
Gentamicīna sulfātu var lietot, lai ārstētu kaulu un locītavu infekcijas, piemēram, strutojošu osteomielītu, artrītu utt.
5. Ādas un mīksto audu infekcija:
Gentamicīna sulfātu var lietot dažādu ādas un mīksto audu infekciju ārstēšanai, piemēram, celulītu, gangrēnu, apdegumus utt.
6. Operācija, lai novērstu infekciju:
Gentamicīna sulfātu var izmantot arī infekcijas profilaksei operācijas laikā, jo pacienti operācijas laikā ir uzņēmīgi pret bakteriālu infekciju, tāpēc Gentamicīna sulfātu bieži lieto, lai novērstu infekciju pirms operācijas vai tās laikā.
7. Asins infekcija:
Gentamicīna sulfātu lieto arī, lai ārstētu asins infekcijas, piemēram, sepsi.
Rezumējot, Gentamicīna sulfāts ir plaša spektra antibiotika, ko var izmantot dažādu infekciju ārstēšanai. Lietojot Gentamicīna sulfātu infekcijas ārstēšanai, uzmanība jāpievērš devai un ārstēšanas kursam. Blakusparādības ir nefrotoksicitāte un dzirdes traucējumi. Ja rodas nevēlamas reakcijas, savlaicīgi meklēt medicīnisko palīdzību.
Gentamicīna sulfāts ir aminoglikozīdu antibiotika, ko galvenokārt lieto dažādu bakteriālu infekciju ārstēšanai. Gentamicīna sulfāta sintētiskā metode atšķiras no citām aminoglikozīdu antibiotikām, tai ir nepieciešama daudzpakāpju reakcijas sintēze un nepieciešama daudzkārtēja savienojuma modifikācija un attīrīšana. Tālāk tiks iepazīstinātas vairākas galvenās gentamicīna sulfāta sintētiskās metodes.
Pirmā sintētiskā metode ir gentamicīna sulfāta iegūšana ar brīvo radikāļu reakciju. Vispirms 3-amino-1-propanols un dietilsukcināts tika alkilēti nātrija borhidrīda/nātrija hidroksīda/1,4-dioksāna (DME) reakcijas apstākļos, lai iegūtu 2- N, N-dimetilamino-1,3-propāndiola diacetāts. Pēc tam produkts tika pakļauts kvaternārai amonija apmaiņas reakcijai ar fenilhidrazīnu metanola ūdens šķīdumā, lai iegūtu 2-amino-2-demetilheptānu-1, 3-diolu. Pēc tam produkts tika epoksidēts ar etilmetakrilātu cinka pulvera iedarbībā, lai iegūtu 2-karboksimetil-2-demetilheptānu-1,3-diola etilesteri. Visbeidzot, produkts tika acilēts ar citām heptāna cukura antibiotikām ūdens/etanola jauktā šķīdinātājā, kam sekoja acidolīze un sulfonēšana, lai iegūtu aminoglikozīdu antibiotiku Gentamicīna sulfātu (Wang W. et al., 2015).
Otrā sintēzes metode ir gentamicīna sulfāta ekstrakcija, izmantojot mikrobu fermentāciju. Metode ir kultivēt mikrobu celmus, kas ražo gentamicīna sulfātu, barotnē, kas satur atbilstošu barības vielu daudzumu, un pēc tam ekstrahē un atdala gentamicīna sulfātu. Mikrobu celms, ko pārstāv Micromonospora purpurea, ir viens no galvenajiem Gentamicīna sulfāta ražošanas celmiem, kas var augt vidē, kas bagāta ar oglekļa un slāpekļa avotiem, un ražot Gentamicīna sulfātu. Gentamicīna sulfāta fermentācijas ražošanas posmi parasti ietver mikrobu celmu pirmapstrādi, fermentāciju, atdalīšanu un attīrīšanu un citus procesus. Šīs metodes priekšrocības ir plaši avoti, augsts izejvielu izmantošanas līmenis un augsta produkta tīrība, taču process ir sarežģīts un ražošanas investīcijas ir lielas, tāpēc cena ir augsta (Tan S., et al., 2010).
Trešā sintēzes metode ir gentamicīna sulfāta iegūšana ar ķīmisko sintēzi. Šai metodei ir jāsintezē vairākas heptozes molekulas, izmantojot skābes katalīzi, glikozidācijas reakciju un hidroksietilēšanas reakciju. Pirmkārt, heptoze tiek glikozilēta ar skābes katalizētu reakciju, lai sintezētu gentamicīna sulfāta skeletu; tad Diels-Alder reakcijas apstākļos enols uz gentamicīna sulfāta skeleta tiek reaģēts ar formaldehīdu, veidojot terpēna starpproduktu; Pēc tam terpēna starpprodukts tika esterificēts ar dietil-4,4-dimetil-2-oksobutirātu un ar ciānobiguanīdu pārveidots par atbilstošo metakrilātu; visbeidzot, reducējot, epoksīda gentamicīna sulfātu var iegūt, izmantojot tādas reakcijas kā oksidēšana, atšķaidītas skābes hidrolīze un sulfonēšana.
Vārdu sakot, gentamicīna sulfātu var sintezēt ar dažādām metodēm, piemēram, brīvo radikāļu reakciju, mikrobu fermentāciju un ķīmisko sintēzi. Tostarp mikrobu fermentācija ir visplašāk izmantotā sintētiskā metode, taču sarežģītā ražošanas procesa un augsto izmaksu dēļ šī produkta cena ir salīdzinoši augsta. Ķīmiskās sintēzes metodes priekšrocības ir īss ražošanas cikls un zemas izmaksas, taču salīdzinājumā ar mikrobu fermentāciju tiek samazināta ķīmiskās metodes produkta kvalitāte un raža.
Ķīmiskās īpašības:
1. Šķīdība:
Gentamicīna sulfāts šķīst ūdenī un praktiski nešķīst metanolā un etanolā. Tas var stabili pastāvēt 1 mol/l sālsskābē un 1 mol/l nātrija hidroksīdā.
2. Stabilitāte:
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). Turklāt gentamicīna sulfāts ir jutīgs arī pret gaismu un skābekli.
3. Fizikālās un ķīmiskās īpašības:
Gentamicīna sulfāts ir balts vai gandrīz balts kristāls, bez smaržas, salds, sārmains šķīdums ar noteiktu efektivitāti. Tā īpatnējā rotācija ir no plus 104 grādiem līdz plus 120 grādiem bez mezoformas. Gentamicīna sulfāts parāda dažus raksturīgus maksimumus infrasarkanajā spektrā, piemēram, hidroksila vibrācijas maksimumu un sulfāta vibrācijas maksimumu.
Farmakodinamika:
Gentamicīna sulfātam ir plaša spektra antibakteriāla iedarbība, un tas ir efektīvs pret gramnegatīvām un dažām grampozitīvām baktērijām. To var lietot, lai ārstētu dažādas jutīgu baktēriju izraisītas infekcijas, piemēram, urīnceļu infekcijas, kaulu un locītavu infekcijas, pneimoniju, sepsi utt.
Noslēgumā jāsaka, ka gentamicīna sulfāta molekulārā struktūra un ķīmiskās īpašības bieži ietekmē tā pielietojumu farmācijas jomā. Farmaceitiem tā ķīmisko īpašību izpratne palīdzēs labāk izprast savienojuma īpašības un īpašības, lai iedarbotos tā ārstnieciskā iedarbība un samazinātu iespējamās blakusparādības.