Đang tải... (xem toàn văn)
Macrolid bán tổng hợp được tạo thành bằng cách biến đổi một vài chi tiết cấu trúc của macrolid thiên nhiên, để đạt được mục tiêu khắc phục những nhược điểm của chất kháng sinh mẹ. Amikacin là một aminoglycosid bán tổng hợp được tạo ra bởi sự thay đổi cấu trúc hóa học của kanamycin A. Sự phân lập kanamycin được báo cáo lần đầu tiên vào năm 1957. Được đưa vào y học lâm sàng vào năm 1958, kanamycin đã được chứng minh là một tác nhân hóa trị liệu có giá trị trong điều trị nhiễm trùng gram âm và bệnh lao kháng streptomycin. Khi việc sử dụng kanamycin A và các aminosid khác trở nên phổ biến, các chủng vi khuẩn kháng thuốc bắt đầu xuất hiện.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI BỘ MƠN HĨA DƯỢC TIỂU LUẬN HÓA DƯỢC Amikacin Cao Quỳnh Anh - 1601005 Đỗ Thị Thu Hiệp - 1601257 Trương Quang Khánh - 1601389 Nhóm – Tổ – A1K71 Hà Nội 04 - 2019 Mục lục: A Đại cương kháng sinh nhóm Macrolid Trang I Đặc điểm cấu tạo II Phân loại .2 III Cơ chế phổ tác dụng .2 IV Liên quan cấu trúc tác dụng V Tính chất vật lý, hóa học chung B Phần thuốc cụ thể: Amikacin I Lịch sử nghiên cứu phát triển .6 II Công thức cấu tạo III Liên quan cấu trúc tác dụng .7 IV Tính chất lý, hóa V Kiểm nghiệm .8 VI Bảo quản 11 VII Điều chế 11 VIII Phụ lục 11 A, ĐẠI CƯƠNG VỀ KHÁNG SINH NHÓM MACROLID I Đặc điểm cấu tạo Cấu trúc: Các glycoside thân lipid (lipophile): “Genin – O – Ose” - Phần Genin: Là vòng lacton lớn, với số nguyên tử từ 12 đến 17 Các nhóm vòng lacton alkyl –OH; nhóm aldehyde đặc trưng cho macrolid 16 nguyên tử; nhóm ceton đặc trưng cho macrolid 14 nguyên tử - Phần đường (Ose): gồm đường trung tính đường amin II Phân loại Genin (lacto n lớn) KS thiên nhiên KS bán tổng hợp 12 nguyên tử 14 nguyên tử Methymyci n Picromycin Erythromycin Oleandomycin Lankacidin Roxithromycin Clarithcromyci n Dirithromycin Flurithromycin 15 nguyên tử Azithromyci n 16 nguyên tử 17 nguyên tử Leucomycin Spiramycin Josamycin Midecamyci n Tylosin Rokitamycin Miocamycin Lankacidi n III Cơ chế phổ tác dụng a Cơ chế - Ức chế tổng hợp protein VK cách gắn vào tiểu phần 50S ribosom b Phổ tác dụng - Vi khuẩn gram(+): Tụ cầu, phế cầu, liên cầu, trực khuẩn than, bạch hầu - Vi khuẩn gram(-): Nelsseria gonorrhoeae, Haemophilus influenzae,… - Một số vi khuẩn yếm khí, Mycoplasma, Rickettsiae, Chlamydiae … Không nhạy cảm với phần lớn vi khuẩn gram(-), kháng sinh khó thâm nhập vào nội bào vi khuẩn Với phổ tác dụng trên, kết hợp đặc tính phân bố, macrolid uống điều trị nhiễm vi khuẩn gram(+), vi khuẩn yếm khí quan sâu thể IV Sự liên quan cấu trúc tác dụng Macrolid bán tổng hợp tạo thành cách biến đổi vài chi tiết cấu trúc macrolid thiên nhiên, để đạt mục tiêu khắc phục nhược điểm chất kháng sinh mẹ Ví dụ từ erythromycin A, thay đổi số nhóm tạo chất bán tổng hợp bền với pH dịch dày, hiệu lực kháng khuẩn cao hơn, thời gian tác dụng dài nên liều 24 giảm nhiều: - Thay nhóm ceton(10): dẫn chất oxim Roxithromycin - Thay nhóm –OH (7) nhóm –OCH3 (methoxy) clarithromycin - Mở rộng vòng lacton 15 ngun tử (có N) azithromycin - Thay -F vào (9) flurithromycin bền với acid V Tính chất vật lý, hố học chung a Tính chất vật lý - Bột màu trắng, vị đắng - Do vòng lacton lớn nên dạng base không than nước, tan số dung môi hữu (thuận lợi cho chiết xuất từ môi trường nuôi cấy vi sinh) Dạng muối với acid tan H2O, dung dịch không bền - Hấp thụ UV: thử tinh khiết, định lượng phương pháp HPLC( detector UV bước song ngắn: erythromycin 215nm; clarithromycin 205nm) b Tính chất hố học - Nhóm chức lacton: dễ bị mở vòng mơi trường kiềm - Nhóm ceton: ngưng tụ với acmin - Nhóm dimethylamin (phần đường): tạo muối với acid - Các nhóm –OH(phần đường): ester hố - Các phản ứng màu: xanthydrol, anisaldehyd, HCl, H2SO4 B PHẦN THUỐC CỤ THỂ: AMIKACIN I, Lịch sử nghiên cứu phát triển Amikacin aminoglycosid bán tổng hợp tạo thay đổi cấu trúc hóa học kanamycin A Sự phân lập kanamycin báo cáo lần vào năm 1957 Được đưa vào y học lâm sàng vào năm 1958, kanamycin chứng minh tác nhân hóa trị liệu có giá trị điều trị nhiễm trùng gram âm bệnh lao kháng streptomycin Khi việc sử dụng kanamycin A aminosid khác trở nên phổ biến, chủng vi khuẩn kháng thuốc bắt đầu xuất Việc tìm hiểu chế enzyme làm chủng kháng aminosid bất hoạt hiểu biết đặc điểm liên quan đến hoạt động vi sinh vật hình thành sở để tổng hợp aminoglycosid tốt ● Cơ chế khử hoạt tính sinh vật kháng aminoglycosid xác định N-acetylation [4-9], O-phosphoryl hóa [10-15], O-adenylylation [16-18] Kiến thức chế kháng với aminoglycosid cho thấy khả tổng hợp dẫn xuất có hiệu chống lại sinh vật kháng thuốc Do đó, nhà hóa học kháng sinh khuyến khích nghiên cứu sửa đổi cấu trúc cụ thể kháng sinh aminoglycosid ● Một hướng để sửa đổi hóa học loại bỏ nhóm chức có khả bị cơng enzyme bất hoạt Nhóm 3’-hydroxyl kháng sinh aminoglycosid chứng minh mục tiêu quan trọng enzyme phosphorylating ● Một hướng khác cố gắng ức chế enzyme bất hoạt vị trí gắn kết vị trí hoạt động phân tử aminoglycosid Amikacin, dẫn xuất bán tổng hợp kanamycin, phát triển sở khái niệm Vào năm 1972, tiến sĩ Hiroshi Kawaguchi Viện nghiên cứu Bristol-Banyu Tokyo mô tả việc phát BB-K8 (amikacin) chứng minh hiệu cải thiện Amikacin dẫn xuất kanamycin A, thu thông qua acetyl hóa với chuỗi bên L(-)-y-amino-ahydroxybutyryl nhóm amino C-1 nhóm deoxystreptamine Vào năm 1976, Amikacin đưa vào sử dụng thương mại Kể từ đó, sử dụng toàn giới điều trị nhiễm trùng gram âm nghiêm trọng Các hình thức bán thị trường thông thường 50 250 mg/ml dung dịch amikacin sulfate định II Công thức cấu tạo Amikacin C22H43N5013 P.t.l: 585,6 Tên IUPAC hệ thống: D-Streptamine, O-3-amino-3-deoxy-α-D-glucopyranosyl-(1→6)- O-[6amino-6-deoxy-α-D-glucopyranosyl(1→4)]-N1-(4-amino- 2-hydroxy-1oxobutyl)-2-deoxy- O-3-Amino-3-deoxy-α-D-glucopyranosyl(1→4)-O[6-amino-6-α-D-glucopyranosyl(1→6)]-N3-(4-amino-L-2hydroxybutyryl)-2-deoxy-L-streptamine III, Liên quan cấu trúc - tác dụng sinh học (SAR) ● Vòng A cần thiết cho hoạt động kháng khuẩn phổ rộng ● Vị trí 2’ gắn với nhóm –OH làm giảm hoạt tính thuốc ● Vòng B linh hoạt thay đổi Ở amikacin, vị trí 1-NH2 bị acyl hóa hoạt tính kháng khuẩn gần khơng thay đổi, khả chống lại enzyme khử hoạt tính tăng lên ● Các nhóm chức vòng C nhạy cảm sửa đổi ● 3”- NH2 sơ cấp thứ cấp ● Liên kết 4”-OH liên kết axial equatorial, trước có khả chống lại enzyme khử hoạt tính (ANT) IV, Tính chất lý hóa Tính chất vật lý - Bột màu trắng gần trắng - Dạng base tan nước, khó tan methanol, thực tế khơng tan aceton ethanol 96% - Dạng muối sulfat háo ẩm, dễ tan nước, không tan alcol, dung môi hữu - Dung dịch pH trung tính bền với nhiệt, thuỷ phân chậm môi trường Acid - Phổ IR có dải đặc trưng - Khơng có khả hấp thu UV Tính chất hóa học a Tính base Sự diện nhóm Amin làm cho Amikacin có tính base: Cho phản ứng màu với Thuốc thử chung Alkaloid (Cho tủa vàng với acid picric; cho tủa trắng với TT Mayer) b Tính chất nhóm Amin bậc 1: Do Amikacin có nhóm Amin bậc nên tạo phức màu tím với thuốc thử Ninhydrin c Tính chất nhóm amid: Thủy phân acid, định tính phần amin acid tạo thành: + Amin: tạo phức màu tím với thuốc thử Ninhydrin + Acid: tan dd kiềm tạo muối có màu, tủa với muối khác d Tính chất acid kết hợp: - Cho phản ứng với dung dịch BaCl2 tạo tủa trắng V, Kiểm nghiệm amikacin Định tính a Phổ hẩp thụ hồng ngoại chế phẩm phải phù hợp với phổ hấp thụ hồng ngoại amikacin sulfat chuẩn b Phương pháp sắc kí lớp mỏng ● Dung dịch thử: Hòa tan 25mg chế phẩm nước pha lỗng thành 10ml với dung mơi ● Dung dịch đối chiếu (a): hòa tan 25mg amikacin sulfat chuẩn nước pha loãng thành 10ml với dung môi ● Dung dịch đối chiếu (b): hòa tan 5mg amikacin sulfat chuẩn 1ml dung dịch thử pha loãng thành 10ml với nước ● Bản mỏng: Silicagel ● Dung môi khai triển: methylene chloride, ammonia, methanol (25:30:40 V/V/V) ● Cách tiến hành: Chấm riêng biệt lên mỏng 5µl dung dịch thử, dung dịch đối chiếu (a) dung dịch đối chiếu (b) ● Triển khai sắc ký đến dung môi 3/4 ● Sấy khơ khơng khí ● Phát phun dung dịch Ninhydrin sấy 110⁰C phút ● Phép thử có giá trị sắc ký đồ dung dịch đối chiếu (b) cho hai vết tách rõ ràng ● Vết sắc ký đồ dung dịch thử phải tương ứng vị trí kích thước với vết sắc kí đồ dung dịch đối chiếu (a) c Định tính phương pháp hóa học ⮚ Phản ứng với thuốc thử chung alkaloid ( cho tủa vàng với acid picric, cho tủa trắng với thuốc thử Mayer) ⮚ Phản ứng với thuốc thử Ninhydrin tạo phức màu tím ⮚ Phản ứng với dung dịch BaCl2 tạo tủa trắng d Góc quay cực riêng +76⁰ đến +84⁰ (Tính theo chế phẩm khơ) Hòa tan 0,50 g chế phẩm nước pha loãng thành 25,0 ml với dung mơi Sau đem đo góc quay cực riêng Thử tinh khiết a Góc quay cực riêng ( ) b Nước - Không 8,5% - Dùng 0,2g chế phẩm c Tro sulfat - Không 0,5% - Dùng 1,0g chế phẩm Định lượng a Định lượng phần ion sulfat kết hợp (với dạng muối) 23.3 % đến 25.8 % (Tính theo chế phẩm khơ) Hòa tan 0.250 g chế phẩm 100 mL nước điều chỉnh cho pH=11 amoniac Thêm 10.0 mL dung dịch bari clorua 0.1 M khoảng 0.5 phthalein tím Chuẩn độ natri acetat 0.1 M , thêm 50 mL ethanol (96%) màu dung dịch bắt đầu thay đổi tiếp tục chuẩn độ đến màu xanh tím biến mL dung dịch bari clorua 0.1 M tương đương với 9.606 mg sulfat b Định lượng phương pháp complexon c Định lượng phương pháp sắc ký lỏng ● Pha động: Dung dịch kali dihydrophosphat 0,27% chỉnh đến pH 6,5 dung dịch kali hydroxyd 2,2%-methanol (30:70) ● Dung dịch thử 1: hòa tan 0,100g chế phẩm nước, pha loãng thành 10,0ml với dung môi Lấy 0,2ml dung dịch thu được, cho vào lọ có nút thủy tinh mài có sẵn 2,0ml dung dịch acid 2,4,6trinitrobenzen sulphonic 1% Thêm 3,0ml pyridin, đậy nút thật chặt Lắc mạnh 30s, sau đun nóng cách thủy 75o C 45min Làm lạnh nước lạnh thêm 2ml acid acetic băng, lắc mạnh 30s ● Dung dịch thử 2: Hòa tan 50,0mg chế phẩm nước pha lỗng thành 50,0ml với dung mơi Tiến hành xử lý giống dung dịch thử 1, “Lấy 0,2ml dung dịch thu được” ● Dung dịch đối chiếu 1: Hòa tan 10,0mg tạp chất A chuẩn amikacin nước pha loãng thành 100,0ml nước Tiến hành xử lý giống dung dịch thử 1, “ Lấy 0,2ml dung dịch thu được” ● Dung dịch đối chiếu 2: Hòa tan 50,0mg amikacin chuẩn nước pha loãng thành 50,0ml với nước Tiến hành xử lý giống dung dịch thử 1, “Lấy 0,2ml dung dịch thu được” ● Dung dịch phân giải: Hòa tan 5mg amikacin chuẩn 5mg tạp chất A chuẩn amikacin nước,pha lỗng thành 50ml với dung mơi Tiến hành xử lý giống dung dịch thử 1, “Lấy 0,2ml dung dịch thu được” ● Dung dịch mẫu trắng: Tiến hành giống dung dịch thử 1, dùng 0,2ml nước Duy trì nhiệt độ dung dịch 10oC Điều kiện sắc ký: - Cột kích thước (25 cm x 4,6 mm) nhồi pha tĩnh octadecylsilyl silicagel (5µm) - Nhiệt độ cột 30o C - Detector quang phổ tử ngoại đặt bước sóng 340nm - Tốc độ dòng 1,0ml/min - Thể tích tiêm: 20µl 10 Cách tiến hành: Tiến hành sắc ký với dung dịch đối chiếu 2, điều chỉnh độ nhạy cho chiều cao pic khơng 50% thang đo Kiểm tra tính phù hợp hệ thống: Độ lệch chuẩn tương đối diện tích pic amikacin sắc ký đồ dung dịch đối chiếu thu từ lần tiêm phải nhỏ 2,0% Tính hàm lượng C22H43N5O13 từ diện tích pic amikacin thu sắc ký đồ dung dịch thử dung dịch đối chiếu VI, Bảo quản Bảo quản amikacin sulfat tiêm nhiệt độ 40oC, tốt 1530oC, tránh đông lạnh Bảo quản bao bì kín, tránh ánh sáng VII, Pha chế Các dạng bào chế: - Dung dịch tiêm amikacin sulfat( có sulfit để bảo quản): 1ml chứa 50mg (dùng cho trẻ em) 250mg amikacin base - Ngoài ra, dạng muối sulfat háo ẩm, dễ tan nước, không tan alcol, dung mơi hữu nên pha chế dạng bột pha tiêm : Lọ 250mg 500mg bột (tính theo amikacin base) kèm theo tương ứng 2ml 4ml dung môi (nước để pha thuốc tiêm) VIII, Phụ lục Các đơn vị đo lường Mét: m Giờ: h Centimét: cm Phút: Milimét: mm Giây: s Micromét: μm Độ Celsius: C Lít: L Phần trăm: % Mililít: mL Micrơlít: μL Gam: g Miligam: mg Tài liệu tham khảo ⮚ Hóa dược 2, Nhà xuất Y học, Hà Nội ⮚ Dược điển Việt Nam V, Nhà xuất Y học, Hà Nội ⮚ Dược thư quốc gia Việt Nam, Nhà xuất Y học, Hà Nội ⮚ Fischer, Janos; Ganellin, C Robin (2006) Analogue-based Drug Discovery ⮚ Discovery, Chemistry, and Activity of Amikacin Hiroshi Kawaguchi ⮚ Medicinal Chemistry of Antibiotic Prepared by Ganesh D.Mote, AGCOP, Satara 11 PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC Tên Mã SV Công việc Cao Quỳnh Anh 1601005 Thuốc cụ thể: CTCT, SAR, định tính Đỗ Thị Thu Hiệp 1601257 Đại cương Macrolid Trương Quang Khánh 1601389 Thuốc cụ thể: Định lượng, bảo quản, bào chế 12 ... O-phosphoryl hóa [10-15], O-adenylylation [16-18] Kiến thức chế kháng với aminoglycosid cho thấy khả tổng hợp dẫn xuất có hiệu chống lại sinh vật kháng thuốc Do đó, nhà hóa học kháng sinh khuyến... cương kháng sinh nhóm Macrolid Trang I Đặc điểm cấu tạo II Phân loại .2 III Cơ chế phổ tác dụng .2 IV Liên quan cấu trúc tác dụng V Tính chất vật lý, hóa học... V Kiểm nghiệm .8 VI Bảo quản 11 VII Điều chế 11 VIII Phụ lục 11 A, ĐẠI CƯƠNG VỀ KHÁNG SINH NHÓM MACROLID I Đặc điểm cấu tạo Cấu trúc: Các glycoside