TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Tổng quan về thuốc kháng sinh
Kháng sinh, được phát hiện lần đầu bởi Alexander Flemming vào năm 1928, đã trở thành một phần quan trọng trong việc phòng và điều trị bệnh Năm 1942, Waksman định nghĩa kháng sinh là chất do vi sinh vật sản xuất, có khả năng ức chế hoặc tiêu diệt vi khuẩn Ngày nay, kháng sinh không chỉ được chiết xuất từ động vật hay thực vật mà còn được tổng hợp, dẫn đến khái niệm hiện đại hơn: thuốc kháng sinh là các chất có nguồn gốc vi sinh vật, được bán tổng hợp hoặc tổng hợp hóa học, với tác dụng ức chế hoặc tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh ở liều thấp.
Kháng sinh hoạt động bằng cách ức chế nhiều quá trình sinh học của vi khuẩn, bao gồm tổng hợp vỏ, chức năng màng tế bào, sinh tổng hợp protein, tổng hợp acid nucleic và tổng hợp acid folic, từ đó ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn.
Kháng sinh có thể được phân loại theo nhiều cách, nhưng phổ biến nhất là dựa vào cấu tạo hóa học, với 9 nhóm chính bao gồm: kháng sinh -lactam, aminoglycosid, tetracyclin, phenicol, macrolid, lincosamid, peptid, quinolones và Co-trimoxazol Tại Việt Nam, kháng sinh -lactam chiếm ưu thế với 87,5% tổng lượng sử dụng, tiếp theo là ST-mixture với 5,7% Trong thực phẩm, SAx và QNs là hai họ kháng sinh có dư lượng cao nhất Trong môi trường, kháng sinh -lactam dễ bị phân hủy, trong khi sulfonamides, quinolones và TRI lại có độ bền cao Do đó, nghiên cứu đã chọn kháng sinh TRI và một số kháng sinh họ QNs (CIP, ENR, NOR, OFL) cùng SAs (SMX, SMZ, STZ, SMR) để đánh giá nồng độ trong nước, trầm tích và động vật thủy sinh tại các hồ Hà Nội.
1.1.2 Thuốc kháng sinh họ sulfornamides và trimethoprim
Kháng sinh họ sulfonamides (SAs), thuộc nhóm Co-trimoxazol, là các tác nhân kháng khuẩn tổng hợp được sử dụng rộng rãi trong nuôi trồng thủy sản và chăn nuôi thâm canh, cũng như trong điều trị bệnh cho con người Trước đây, sulfonamides là một trong những nhóm kháng khuẩn phổ biến nhất, chỉ đứng sau kháng sinh tetracycline trong thú y tại châu Âu với mức tiêu thụ khoảng 11-23% Tuy nhiên, sự kháng thuốc của nhiều loại vi khuẩn đối với SAs đã gia tăng, cùng với sự xuất hiện của các kháng sinh hiệu quả hơn, đã làm giảm bớt sự hữu dụng của sulfonamides Hiện nay, ở các nước phát triển, sulfonamides ít được sử dụng cho con người.
Luận án tiến sĩ Kĩ thuật tại Việt Nam thường xuyên sử dụng Macrolides và sulfonamides do chi phí thấp, với giá Macrolides khoảng 1-3 USD/viên và sulfonamides chỉ 2 cent/viên.
Sulfonamides được bài tiết từ người và động vật dưới dạng hóa chất ban đầu hoặc các chất chuyển hóa chủ yếu là N-acetyl hóa, với acetyl hóa xảy ra ở nhóm amin thơm Những hợp chất này, giống như các kháng sinh khác, khi tồn dư trong môi trường có thể gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng ở con người, bao gồm khả năng gây dị ứng, phản ứng độc hại, và sự phát triển của vi khuẩn kháng thuốc Ngoài ra, sulfonamides còn được dự báo là có nguy cơ gây ung thư Cấu trúc phân tử của kháng sinh họ sulfonamides tương tự như axít p-aminobenzoic (PABA), bao gồm một nhóm amin và một nhóm sulfonamide, do đó chúng có tính lưỡng tính với đặc điểm của axit yếu và kiềm yếu Giá trị pKa1 của chúng nằm trong khoảng từ 2 đến 2,5 và pKa2 từ 5 đến 8, tương ứng với khả năng nhận proton ở nhóm anilin và khử proton của nhóm sulfonylamido, dẫn đến việc SAs tích điện dương trong môi trường axit.