Nitrofurans egenskaper, virkningsmekanisme og klassifisering

De Nitrofurans De er kjemiske forbindelser med syntetisk opprinnelse med bredt spektrum antimikrobielle funksjoner. Ofte brukes disse til å kontrollere bakterielle infeksjoner hos dyr som blir oppdratt med kommersielle interesser.

For tiden er det en streng kontroll over den.

Grafisk skjema for det kjemiske skjelettet til nitrofural, antibakteriell forbindelse (kilde: Vaksinasjonist via Wikimedia Commons)

Selv bruken har vært forbudt som forebyggende og terapeutisk behandling hos dyr som er oppdratt for matproduksjon og forbruk av kjøttet. EU kontrollerer og inspiserer tilstedeværelsen av antibiotika basert på nitrofuraner i kjøtt, fisk, reker, melk og egg.

De første rapportene om den antibakterielle virkningen av nitrofurans og deres derivater er fra 1940 -tallet. Det var i 1944 da de, på grunn av deres antimikrobielle handling, begynte å bruke intenst til utarbeidelse av såper, emner, deodoranter, antiseptika, etc.

Selv om det er mye skriftlig litteratur om nitrofuraner og deres derivater, er lite fremdeles kjent om virkningsmekanismen til disse forbindelsene, selv om det er vist at metabolittene til nitrofuraner er mer giftige enn de originale forbindelsene selv.

[TOC]

Kjennetegn på nitrofuraner

Disse forbindelsene er preget av en heterocyklisk ring bestående av fire karbonatomer og et oksygen; Substituenter er en azometinkruppe (-CH = n-) som er knyttet til karbon 2 og en nitrogruppe (NO2) som er knyttet til karbon 5.

Dodd og Stillmanl, i 1944, som testet 42 derivater av furano oppdaget at nitrofurazon (den første nitrofurano) inneholdt som sidekjeden til azometingruppen (-CH = n-), denne forbindelsen viste seg å være svært effektiv som en antimikrobiell kjemiker når Anvendt i formemne.

I tillegg sa Dodd og Stillmanl at ingen av nitrofuranforbindelsene var i naturen. For tiden forblir det slik at alle nitrofuraner er syntetisert syntetisk i laboratoriet.

Kan tjene deg: homogen blanding

Nitrofuranene ble opprinnelig definert som kjemoterapeutiske forbindelser, siden de kontrollerte bakterieinfeksjoner og tilsynelatende ikke "skadet" pasienten som inntatt dem.

Mellom 1944 og 1960 ble mer enn 450 forbindelser som ligner nitrofurazon syntetisert for å spesifisere dens antimikrobielle egenskaper, men for tiden er seks flere brukt kommersielt, disse er: Disse er:

- Nitrofurazon

- Nifuroxime

- Guanofuracinhydroklorid

- Nitrofurantoí

- Furazolidon

- Panazona

De fleste av disse forbindelsene er ikke veldig løselige i vann, og noen er bare oppløselige i syreløsninger, gjennom salter. Imidlertid er alle lett oppløselige i polyetylenglykol og i dimetylformamid.

Handlingsmekanismer

Måten nitrofurans opptrer i organismer er ikke godt avklart i dag, selv om det har blitt antydet at dens virkningsmekanisme har å gjøre med brudd på nitrofurano -ringen.

Dette er ødelagt og atskilt i de medisinske individer. De forgrenede nitrogruppene reiser gjennom blodomløpet og er innebygd gjennom kovalente fagforeninger i vev og cellevegger av bakterier, sopp og andre patogener.

I tillegg, siden disse forbindelsene raskt metaboliseres i organismen etter inntak, danner de metabolitter som binder seg til vevsproteiner og skaper ustabilitet og svakhet i strukturen til pasientens indre vev og patogenet.

Grafisk skjema for Nifurel Chemical Skeleton, Antimicotic Compound (Kilde: Vaksinasjonist via Wkimedia Commons)

Forbindelsene og forskjellige derivater av nitrofuraner viser en variabel effektivitet i hver art av bakterier, protozoer og sopp. Imidlertid fungerer de fleste nitrofuraner i lave konsentrasjoner som bakteriostatiske forbindelser.

Til tross for at de er bakteriostatisk, blir de når forbindelser gjelder i litt høyere konsentrasjoner bakteriemidler. Noen er til og med bakteriedrepende i de minste hemmende konsentrasjoner.

Kan tjene deg: løselig materialer

Nitrofurans har evnen til å overføre resterende til sekundære arter, som ble demonstrert gjennom følgende eksperiment:

Det var et svinekjøtt med nitrofuraner merket med karbon 14 (C14). Så matet han på en gruppe rotter med dette kjøttet, og senere ble det funnet at omtrent 41% av det totale antallet nitrofuraner merket og klarte kjøttet var inne i rottene.

Klassifisering

Vanligvis er nitrofurans klassifisert i to klasser: klasse A og klasse B.

Klasse A omfatter de enkleste nitrofuranene representert av det som er kjent som "Formel I", der R -grupper er alkyl, syre, hydroksiale eller karboksylgrupper, sammen med estere og visse derivater.

Noen forbindelser av klasse A eller "Formel I" er: nitrofuraldehydos og dets diacetater, metylnitrofuril keton, nitrosilvan (5-nitro-2-metylfuran), nitrofurilal alkohol og estere og andre forbindelser med lignende struktur.

I klasse B er derivater av vanlige karboniler som semi -Bazona, Oxima og de mest komplekse analogene som har forberedt seg til dags dato innen laboratoriene gruppert sammen. Disse forbindelsene kalles "Formel II".

Begge klasser har en markert antimikrobiell aktivitet In vitro, Men noen medlemmer av klasse B har en bedre aktivitet In vivo at noen av forbindelsene som tilhører klasse A.

Nitrofurans metabolitter

Den farmakologiske bruken av nitrofuraner ble forbudt av EU, siden til tross for at nitrofuraner og deres derivater raskt blir assimilert av metabolismen til pasientene, genererer de en serie stabile metabolitter som binder seg til vevet og er potensielt giftig.

Disse metabolittene frigjøres lett på grunn av løseligheten som nitrofuraner har i sur pH.

Således produserer den syrehydrolysen som oppstår i magen til dyr og pasienter behandlet med nitrofuraner mange reaktive metabolitter som er i stand til kovalent binding til makromolekyler i vevene, så som proteiner, lipider, blant andre.

Kan tjene deg: galvanoplastikk

I all mat som produserer disse metabolittene har en veldig langvarig halvliv. Når de konsumeres som mat, kan disse metabolittene frigjøres, eller som ikke klarer det, sidekjedene deres.

For øyeblikket utføres strenge tester på mat av dyr med høy effekt væskekromatografi (navn avledet fra engelsk Høy ytelse væskekromatografi) For å oppdage minst 5 av metabolittene til nitrofuranene og deres derivater, er disse:

- 3-amino-2-oksazolidinon

- 3-amino-5-metylmorfolino-2-oksazolidinon

- 1-aminohidantoin

- Semi -Bazid

- 3,5-dyitrosalisylsyrehydrazid

Alle disse forbindelsene frigitt som metabolitter av nitrofurerte kjemiske reagenser er potensielt kreftfremkallende og mutagent for DNA. I tillegg kan slike forbindelser frigjøre sine egne metabolitter under syrehydrolyse.

Dette innebærer at hver forbindelse er en potensielt giftig metabolitt for individet etter syrehydrolyse inne i magen.

Referanser

1. Cooper, k. M., & Kennedy, D. G. (2005). Nitrofuran antibiotikametabolitter påvist ved deler per million konsentrasjoner i netthinne av griser-en ny matrise for forbedret overvåking av nitrofuran misbruk. Analytiker, 130 (4), 466-468.
2. EFSA -panel på forurensninger i næringskjeden (konting). (2015). Vitenskapelig mening om nitrofuraner og deres metabolitter i mat. EFSA Journal, 13 (6), 4140.
3. Hahn, f. OG. (Red.). (2012). Virkningsmekanisme av antibakterielle midler. Springer Science & Business Media.
4. Herrlich, p., & Schweiger, m. (1976). Nitrofurans, en gruppe syntetiske antibiotika, med en ny handlingsmåte: diskriminering av spesifikke Messenger RNA -klasser. Proceedings of the National Academy of Sciences, 73 (10), 3386-3390.
5. McCalla, d. R. (1979). Nitrofurans. I Mechaanism of Action of Antibacterial Agents (PP. 176-213). Springer, Berlin, Heidelberg.
6. Miura, k., & Recekendorf, h. K. (1967). 6 Nitrofurans. Pågår i medisinsk kjemi (Vol. 5, s. 320-381). Elsevier.
7. Olive, s. L., & McCalla, D. R. (1975). Skade på pattedyrscelle -DNA av nitrofurans. Kreftforskning, 35 (3), 781-784.
8. Paul, h. OG., Ells, v. R., Kopko, f., & Bender, r. C. (1959). Metabolsk degraion av nitrofuranene. Journal of Medicinal Chemistry, 2 (5), 563-584.
9. Vassa, m., Hruska, k., & Franek, m. (2008). Nitrofuran antibiotika: En gjennomgang av applikasjonen, forbudet og restanalysen. Veterinarni Medicine, 53 (9), 469-500.