Nitrofurazon antimikrobiyal sentetik geniş spektrumlu kimyasal bileşiklerdir. Bunlar genellikle ticari çıkarlar için yetiştirilen hayvanlarda bakteriyel enfeksiyonları kontrol etmek için kullanılır.
Şu anda, insan hücrelerinin içindeki DNA için potansiyel olarak kanserojen ve mutajenik oldukları gösterildiğinden, kullanımlarının sıkı bir kontrolü vardır.
Antibakteriyel bir bileşik olan nitrofuralın kimyasal iskeletinin grafik diyagramı (Kaynak: Vaccinationist, Wikimedia Commons aracılığıyla)
Gıda üretimi ve et tüketimi için yetiştirilen hayvanlarda önleyici ve tedavi edici bir tedavi olarak kullanılması bile yasaklanmıştır. Avrupa Birliği, et, balık, karides, süt ve yumurtalarda nitrofuran bazlı antibiyotiklerin varlığını kontrol eder ve denetler.
Nitrofuranların ve türevlerinin antibakteriyel etkisine ilişkin ilk raporlar 1940'lara kadar uzanmaktadır. 1944 yılında, antimikrobiyal etkileri nedeniyle sabun, topikal, deodorant, antiseptiklerin hazırlanmasında yoğun bir şekilde kullanılmaya başladıkları zamandı. , vb.
Nitrofuranlar ve türevleri hakkında çok sayıda yazılı literatür olmasına rağmen, nitrofuranların metabolitlerinin orijinal bileşiklerin kendisinden daha toksik olduğu gösterilmiş olmasına rağmen, bu bileşiklerin etki mekanizmaları hakkında çok az şey biliniyor. .
Nitrofuranların özellikleri
Bu bileşikler, dört karbon atomu ve bir oksijenden oluşan heterosiklik bir halka ile karakterize edilir; ikame ediciler, karbon 2'ye bağlanan bir azometin grubu (-CH = N-) ve karbon 5'e bağlı bir nitro grubudur (NO2).
Dodd ve Stillmanl, 1944'te 42 furan türevini test ederek, nitrofurazonun (ilk nitrofuran) bir yan zincir olarak azometin grubunu (-CH = N-) içerdiğini keşfettiler, bu bileşiğin bir antimikrobiyal kimyasal olarak oldukça etkili olduğu ortaya çıktı. topikal.
Ek olarak, Dodd ve Stillmanl nitrofuran bileşiklerinin hiçbirinin doğada bulunmadığını iddia etti. Günümüzde durum devam etmektedir, tüm nitrofuranlar laboratuvarda sentetik olarak sentezlenmektedir.
Nitrofuranlar, bakteriyel enfeksiyonları kontrol ettikleri ve görünüşe göre onları yutan hastaya "zarar vermedikleri" için başlangıçta kemoterapötik bileşikler olarak tanımlandı.
1944 ile 1960 arasında, nitrofurazona benzer 450'den fazla bileşik sentezlendi ve antimikrobiyal özelliklerini belirlemek için incelendi, ancak şu anda ticari olarak yalnızca altı tanesi kullanılıyor, bunlar:
- Nitrofurazon
- Nifuroxime
- Guanofuracin hidroklorür
- Nitrofurantoin
- Furazolidon
- Panazona
Bu bileşiklerin çoğu suda çok az çözünür ve bazıları sadece asit solüsyonlarında tuz oluşumu yoluyla çözünür. Bununla birlikte, hepsi polietilen glikollerde ve dimetilformamidde kolaylıkla çözünürdür.
Eylem mekanizmaları
Nitrofuranların organizmaların içinde nasıl hareket ettikleri şu anda tam olarak anlaşılmamıştır, ancak etki mekanizmalarının nitrofuran halkasının parçalanması ile ilgisi olduğu ileri sürülmüştür.
Bu, ilaç alan bireylerde parçalanır ve ayrılır. Dallanmış nitro grupları kan dolaşımı boyunca ilerler ve bakterilerin, mantarların ve diğer patojenlerin dokularına ve hücre duvarlarına kovalent bağlar yoluyla gömülür.
Ayrıca bu bileşikler yutulduktan sonra vücutta hızla metabolize edildiklerinden doku proteinlerine bağlanan ve hastanın iç dokularının ve patojenin yapısında dengesizlik ve zayıflık yaratan metabolitler oluştururlar.
Bir antifungal bileşik olan nifuratel'in kimyasal iskeletinin grafik diyagramı (Kaynak: Wkimedia Commons Via Vaccinationist)
Nitrofuranların bileşikleri ve farklı türevleri, her bakteri, protozoan ve mantar türünde değişken bir etkinlik gösterir. Bununla birlikte, düşük konsantrasyonlarda çoğu nitrofuran, bakteriyostatik bileşikler olarak işlev görür.
Bakteriyostatik olmalarına rağmen, bileşikler biraz daha yüksek konsantrasyonlarda uygulandıklarında bakterisidal hale gelirler. Hatta bazıları minimum inhibe edici konsantrasyonlarda bakterisidaldir.
Nitrofuranlar, aşağıdaki deneyle gösterilen ikincil türlere artık bir şekilde transfer etme kabiliyetine sahiptir:
Domuz eti, karbon 14 (C14) etiketli nitrofuranlar ile muamele edildi. Daha sonra bir grup sıçan bu tür etlerle beslendi ve ardından, etiketlenen ve ete uygulanan toplam nitrofuran miktarının yaklaşık% 41'inin sıçanların içinde olduğu bulundu.
sınıflandırma
Nitrofuranlar tipik olarak iki sınıfa ayrılır: A sınıfı ve B sınıfı.
A Sınıfı, "formül I" olarak bilinenle temsil edilen en basit nitrofuranları içerir, burada R grupları, esterler ve belirli türevler ile birlikte alkil, asil, hidroksialkil veya karboksil gruplarıdır.
A sınıfı veya "formül I" sınıfının bazı bileşikleri şunlardır: nitrofuraldehitler ve bunların diasetatları, metilnitrofuril keton, nitrosilvan (5-nitro-2-metilfuran), nitrofurfuril alkol ve esterleri ve benzer yapıya sahip diğer bileşikler.
B sınıfında, semikarbazon, oksim ve laboratuvarlarda bugüne kadar hazırlanmış daha karmaşık analoglar gibi sıradan karbonillerin gruplanmış türevleri bulunur. Bu bileşikler "formül II" olarak adlandırılır.
Her iki sınıf da in vitro olarak belirgin antimikrobiyal aktiviteye sahiptir, ancak B sınıfının bazı üyeleri, sınıf A'ya ait bileşiklerin herhangi birinden daha iyi in vivo aktiviteye sahiptir.
Nitrofuran metabolitleri
Nitrofuranların farmakolojik kullanımı Avrupa Birliği tarafından yasaklanmıştır, çünkü nitrofuranlar ve bunların türevleri hastaların metabolizması tarafından hızla asimile edilse de, dokulara bağlanan ve potansiyel olarak bir dizi stabil metabolit üretirler. toksik.
Bu metabolitler, nitrofuranların asidik pH'larda çözünürlüğü nedeniyle kolayca salınır.
Bu nedenle, nitrofuranlar ile tedavi edilen hayvanların ve hastaların midelerinde meydana gelen asit hidrolizi, diğerleri arasında proteinler, lipidler gibi doku makro moleküllerine kovalent olarak bağlanabilen birçok reaktif metabolit üretir.
Tüm gıda üreten hayvanlarda bu metabolitlerin çok uzun bir yarılanma ömrü vardır. Yiyecek olarak tüketildiklerinde, bu metabolitler serbest bırakılabilir veya bu olmazsa yan zincirleri salınabilir.
Nitrofuran metabolitlerinin ve türevlerinin en az 5 tanesini tespit etmek için yüksek verimli sıvı kromatografi (adı English High Performance Liquid Chromatography'den türetilmiştir) ile hayvansal kaynaklı gıdalar üzerinde titiz testler yürütülmektedir, bunlar:
- 3-amino-2-oksazolidinon
- 3-amino-5-metilmorfolino-2-oksazolidinon
- 1-aminohydantoin
- Semikarbazid
- 3,5-dinitrosalisilik asit hidrazid
Nitrofuran kimyasal reaktiflerinin metabolitleri olarak salınan bu bileşiklerin tümü potansiyel olarak kanserojen ve DNA için mutajeniktir. Ayrıca, bu bileşikler asit hidrolizi sırasında kendi metabolitlerini serbest bırakabilirler.
Bu, her bileşiğin, mide içinde asit hidrolizinden sonra birey için potansiyel olarak toksik bir metabolit olduğu anlamına gelir.
Referanslar
- Cooper, KM ve Kennedy, DG (2005). Nitrofuran antibiyotik metabolitleri, domuzların retinasında milyonda bir konsantrasyonda tespit edildi - nitrofuran kötüye kullanımının daha iyi izlenmesi için yeni bir matris. Analist, 130 (4), 466-468.
- Gıda Zincirindeki Kirleticiler Üzerine EFSA Paneli (CONTAM). (2015). Gıdalardaki nitrofuranlar ve metabolitleri hakkında Bilimsel Görüş. EFSA Dergisi, 13 (6), 4140.
- Hahn, FE (Ed.). (2012). Antibakteriyel ajanların etki mekanizması. Springer Science & Business Media.
- Herrlich, P. ve Schweiger, M. (1976). Yeni bir etki tarzına sahip bir grup sentetik antibiyotik olan Nitrofurans: belirli haberci RNA sınıflarının ayırt edilmesi. Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri, 73 (10), 3386-3390.
- McCalla, DR (1979). Nitrofuranlar. Antibakteriyel Ajanların Etki Mekanizmasında (s. 176-213). Springer, Berlin, Heidelberg.
- Miura, K. ve Reckendorf, HK (1967). 6 Nitrofuranlar. Tıbbi kimyada Devam Ediyor (Cilt 5, sayfa 320-381). Elsevier.
- Olive, PL ve McCalla, DR (1975). Nitrofuranlar tarafından memeli hücre DNA'sına verilen hasar. Kanser araştırması, 35 (3), 781-784.
- Paul, HE, Ells, VR, Kopko, F. ve Bender, RC (1959). Nitrofuranların metabolik bozunması. Tıbbi Kimya Dergisi, 2 (5), 563-584.
- Vass, M., Hruska, K. ve Franek, M. (2008). Nitrofuran antibiyotikleri: uygulama, yasaklama ve kalıntı analizi üzerine bir inceleme. Veteriner tıbbı, 53 (9), 469-500.