Θειική γενταμυκίνηείναι ένα κοινό αντιβιοτικό. Ανήκει στην κατηγορία των αμινογλυκοσιδών και μπορεί να χορηγηθεί ενδοφλέβια, ενδομυϊκά ή από του στόματος. Η χημική του ονομασία είναι (3R,4R,5R)-2-(Aminoacetamido)-5-[[(1R,2R)-1,2-dihydroxypropyl]oxycarbamoyl]{{9} [(1R)-1-υδροξυαιθυλ]- 6-μεθυλ-οξάνιο-4-θειικό καρβοξυλικό οξύ.
Ο μοριακός τύπος της θειικής γενταμυκίνης είναι C21H43N5O7S και το αντίστοιχο μοριακό βάρος είναι 547,62 g/mol. Αποτελείται από έναν δακτύλιο πυραζίνης, δύο αμινομάδες σε έναν μακρόκυκλο, έναν γλυκοσιδικό δεσμό και μια θειική ομάδα. Η θειική γενταμυκίνη έχει πολλαπλές ιονιζόμενες λειτουργικές ομάδες, συμπεριλαμβανομένων δύο πρωτονιωμένων ατόμων αζώτου, δύο υδροξυλομάδων, μίας καρβοξυλικής ομάδας και μίας θειικής ομάδας. Λόγω της ποικιλομορφίας της μοριακής του δομής, το Gentamycin Sulfate έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στους τομείς της βιοεπιστήμης και της κλινικής φαρμακευτικής.
Ακολουθεί η χρήση του Gentamicin Sulfate:
1. Ουρογεννητική λοίμωξη:
Η θειική γενταμικίνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία ουρολοίμωξης σε άλογα, λοιμώξεων του ουρογεννητικού συστήματος (όπως κυστίτιδα, πυελονεφρίτιδα κ.λπ.), πτηνών και άλλων λοιμώξεων του ουροποιητικού συστήματος των πουλερικών.
2. Λοίμωξη του αναπνευστικού συστήματος:
Η θειική γενταμικίνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία λοιμώξεων του αναπνευστικού, όπως πνευμονία, λοιμώξεις του αναπνευστικού κ.λπ.
3. Λοίμωξη των ματιών:
Η θειική γενταμικίνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία λοιμώξεων των ματιών, όπως επιπεφυκίτιδα, κερατίτιδα κ.λπ.
4. Λοίμωξη των οστών και των αρθρώσεων:
Η θειική γενταμικίνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία λοιμώξεων των οστών και των αρθρώσεων, όπως η πυώδης οστεομυελίτιδα, η αρθρίτιδα κ.λπ.
5. Λοίμωξη δέρματος και μαλακών ιστών:
Η θειική γενταμικίνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία διαφόρων λοιμώξεων του δέρματος και των μαλακών μορίων, όπως κυτταρίτιδα, γάγγραινα, εγκαύματα κ.λπ.
6. Χειρουργική επέμβαση για την πρόληψη μόλυνσης:
Το Gentamicin Sulfate μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την πρόληψη της μόλυνσης στη χειρουργική επέμβαση, επειδή οι ασθενείς είναι ευαίσθητοι σε βακτηριακή λοίμωξη κατά τη διάρκεια της χειρουργικής επέμβασης, επομένως το Gentamicin Sulfate χρησιμοποιείται συχνά για την πρόληψη της μόλυνσης πριν ή κατά τη διάρκεια της επέμβασης.
7. Λοίμωξη αίματος:
Η θειική γενταμικίνη χρησιμοποιείται επίσης για τη θεραπεία λοιμώξεων του αίματος όπως η σήψη.
Συνοπτικά, το Gentamicin Sulfate είναι ένα αντιβιοτικό ευρέος φάσματος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία μιας ποικιλίας λοιμώξεων. Όταν χρησιμοποιείτε θειική γενταμικίνη για τη θεραπεία της λοίμωξης, πρέπει να δίνεται προσοχή στη δοσολογία και την πορεία της θεραπείας. Οι ανεπιθύμητες ενέργειες περιλαμβάνουν νεφροτοξικότητα και προβλήματα ακοής. Εάν εμφανιστούν ανεπιθύμητες ενέργειες, αναζητήστε έγκαιρα ιατρική θεραπεία.
Η θειική γενταμικίνη είναι ένα αντιβιοτικό αμινογλυκοσίδης που χρησιμοποιείται κυρίως για τη θεραπεία μιας ποικιλίας βακτηριακών λοιμώξεων. Η συνθετική μέθοδος της θειικής γενταμικίνης είναι διαφορετική από άλλα αντιβιοτικά αμινογλυκοσιδίων, απαιτεί σύνθεση αντίδρασης πολλαπλών σταδίων και απαιτεί πολλαπλή τροποποίηση και καθαρισμό της ένωσης. Διάφορες κύριες συνθετικές μέθοδοι θειικής γενταμικίνης θα εισαχθούν παρακάτω.
Η πρώτη συνθετική μέθοδος είναι η παρασκευή της θειικής γενταμικίνης με αντίδραση ελεύθερων ριζών. Πρώτον, η 3-αμινο-1-προπανόλη και ο ηλεκτρικός διαιθυλεστέρας αλκυλιώθηκαν υπό τις συνθήκες αντίδρασης βοροϋδριδίου του νατρίου/υδροξειδίου του νατρίου/1,4-διοξανίου (DME) για να ληφθεί 2- Ν, Ν-διμεθυλαμινο-1,3-διοξεική προπανοδιόλη. Στη συνέχεια, το προϊόν υποβλήθηκε σε αντίδραση τεταρτοταγούς ανταλλαγής αμμωνίου με φαινυλυδραζίνη σε υδατικό διάλυμα μεθανόλης για να ληφθεί 2-αμινο-2-διμεθυλεπτάνιο-1,3-διόλη. Στη συνέχεια, το προϊόν εποξειδώθηκε με μεθακρυλικό αιθυλεστέρα υπό τη δράση σκόνης ψευδαργύρου για να ληφθεί 2-καρβοξυμεθυλ-2-διμεθυλεπτάνιο-1,3-αιθυλεστέρας διόλης. Τέλος, το προϊόν ακυλιώθηκε με άλλα αντιβιοτικά επτανίου σακχάρου σε έναν αναμεμειγμένο διαλύτη νερού/αιθανόλης, ακολουθούμενη από επακόλουθη οξεόλυση και σουλφόνωση για να ληφθεί το αντιβιοτικό αμινογλυκοσίδης Gentamicin Sulfate (Wang W. et al., 2015).
Η δεύτερη μέθοδος σύνθεσης είναι η εκχύλιση της θειικής γενταμικίνης μέσω μικροβιακής ζύμωσης. Η μέθοδος είναι να καλλιεργηθούν τα μικροβιακά στελέχη που παράγουν Θειική Γενταμυκίνη σε ένα μέσο καλλιέργειας που περιέχει κατάλληλη ποσότητα θρεπτικών ουσιών και στη συνέχεια να εκχυλιστεί και να διαχωριστεί η Θειική Γενταμυκίνη. Το μικροβιακό στέλεχος που αντιπροσωπεύεται από το Micromonospora purpurea είναι ένα από τα κύρια στελέχη παραγωγής θειικής γενταμικίνης, το οποίο μπορεί να αναπτυχθεί σε μέσο πλούσιο σε πηγές άνθρακα και αζώτου και να παράγει Θειική Γενταμυκίνη. Τα στάδια της ζυμωτικής παραγωγής της θειικής γενταμικίνης περιλαμβάνουν γενικά την προεπεξεργασία μικροβιακών στελεχών, τη ζύμωση, τον διαχωρισμό και τον καθαρισμό και άλλες διεργασίες. Αυτή η μέθοδος έχει τα πλεονεκτήματα των ευρειών πηγών, του υψηλού ποσοστού χρήσης πρώτων υλών και της υψηλής καθαρότητας του προϊόντος, αλλά η διαδικασία είναι περίπλοκη και η επένδυση στην παραγωγή είναι μεγάλη, επομένως η τιμή είναι υψηλή (Tan S., et al., 2010).
Η τρίτη μέθοδος σύνθεσης είναι η παρασκευή της θειικής γενταμικίνης με χημική σύνθεση. Αυτή η μέθοδος χρειάζεται να συνθέσει πολλαπλά μόρια επτόζης μέσω όξινης κατάλυσης, αντίδρασης γλυκοζίωσης και αντίδρασης υδροξυαιθυλίωσης. Πρώτον, η επτόζη γλυκοζυλιώνεται με μια αντίδραση που καταλύεται από οξύ για τη σύνθεση του σκελετού της Θειικής Γενταμυκίνης. Στη συνέχεια, υπό τις συνθήκες της αντίδρασης Diels-Alder, η ενόλη στον σκελετό της θειικής γενταμικίνης αντιδρά με φορμαλδεΰδη για να σχηματιστεί ένα ενδιάμεσο τερπενίου. Στη συνέχεια, το ενδιάμεσο τερπενίου εστεροποιήθηκε με 4,{3}}διμεθυλ-2-οξοβουτυρικό διαιθυλεστέρα και μετατράπηκε στο αντίστοιχο μεθακρυλικό με κυανοδιγουανίδιο. Τέλος, με αναγωγή, η εποξική θειική γενταμικίνη μπορεί να παρασκευαστεί μέσω αντιδράσεων όπως η οξείδωση, η υδρόλυση αραιού οξέος και η σουλφόνωση.
Με μια λέξη, η θειική γενταμικίνη μπορεί να συντεθεί με διάφορες μεθόδους όπως αντίδραση ελεύθερων ριζών, μικροβιακή ζύμωση και χημική σύνθεση. Μεταξύ αυτών, η μικροβιακή ζύμωση είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη συνθετική μέθοδος, αλλά λόγω της περίπλοκης διαδικασίας παραγωγής και του υψηλού κόστους, η τιμή αυτού του προϊόντος είναι σχετικά υψηλή. Η μέθοδος χημικής σύνθεσης έχει τα πλεονεκτήματα του μικρού κύκλου παραγωγής και του χαμηλού κόστους, αλλά σε σύγκριση με τη μικροβιακή ζύμωση, η ποιότητα του προϊόντος και η απόδοση της χημικής μεθόδου μειώνονται.
Χημικές ιδιότητες:
1. Διαλυτότητα:
Η θειική γενταμυκίνη είναι διαλυτή στο νερό και πρακτικά αδιάλυτη σε μεθανόλη και αιθανόλη. Μπορεί να υπάρχει σταθερά σε 1mol/L υδροχλωρικό οξύ και 1mol/L υδροξείδιο του νατρίου.
2. Σταθερότητα:
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). Επιπλέον, η θειική γενταμυκίνη είναι επίσης ευαίσθητη στο φως και το οξυγόνο.
3. Φυσικές και χημικές ιδιότητες:
Το Gentamycin Sulfate είναι λευκό ή υπόλευκο κρύσταλλο, άοσμο, γλυκό, αλκαλικό διάλυμα με συγκεκριμένη αποτελεσματικότητα. Η συγκεκριμένη περιστροφή του είναι συν 104 μοίρες προς συν 120 μοίρες, χωρίς μεσομορφή. Η θειική γενταμυκίνη εμφανίζει ορισμένες χαρακτηριστικές κορυφές στο υπέρυθρο φάσμα, όπως η κορυφή δόνησης υδροξυλίου και η κορυφή δόνησης θειικού άλατος.
Φαρμακοδυναμική:
Η θειική γενταμυκίνη έχει ευρέως φάσματος αντιβακτηριακή δράση και είναι αποτελεσματική έναντι των αρνητικών κατά Gram και ορισμένων θετικών κατά Gram βακτηρίων. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία διαφόρων λοιμώξεων που προκαλούνται από ευαίσθητα βακτήρια, όπως ουρολοίμωξη, λοίμωξη των οστών και των αρθρώσεων, πνευμονία, σήψη κ.λπ.
Συμπερασματικά, η μοριακή δομή και οι χημικές ιδιότητες της Gentamycin Sulfate επηρεάζουν συχνά την εφαρμογή της στον τομέα της φαρμακευτικής. Για τους φαρμακοποιούς, η κατανόηση των χημικών ιδιοτήτων της θα βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση των ιδιοτήτων και των χαρακτηριστικών της ένωσης, έτσι ώστε να ασκήσει τη θεραπευτική της δράση και να μειώσει τις πιθανές παρενέργειες.