Оценка качества природных и полусинтетических антибиотиков (стр. 2 из 4)
Все препараты оптически активны (правовращающие). УФ-спектрофотометрия используется для определения посторонних примесей. Поглощение при 320 им обусловлено образованием тиольной формы пенициллоиновой кислоты.
1.1.7 Методы количественного определения
Количественное определение пенициллинов проводят йодометрическим методом. Соли бензилпенициллина растворяют в воде, а феноксиметилпенициллин — в фосфатном буфере с рН 7,0. Затем добавляют раствор гидроксида натрия и оставляют на 20 мин. После щелочного гидролиза к смеси прибавляют соляную кислоту, раствор ацетатного буфера (рН 4,5) и избыток 0,01 н. раствора йода. Оставляют на 20 мин в темном месте и титруют избыток 0,01 н. раствора йода 0,01 и. раствором натрия тиосульфата. Параллельно проводят контрольный опыт с таким же количеством препарата, но без щелочного гидролиза.
При щелочном гидролизе происходит раскрытие β-лактамного кольца с образованием пенициллоиновой кислоты в открытой тиольной форме. Пенициллоиновая кислота при рН 4,5 гидролизуетея в присутствии окислителя (йод) до пенальдиновой кислоты и пеницилламина, которые окисляются раствором йода соответственно до дегидроиенальдиновой и пеницилламиновой кислоты (1).
1.1.8. Спектр противомикробного действия
Природные пениииллины: грамположительные и грамотрицательные кокки (за исключением пенициллиназообразующих штаммов эпидермального и золотистого стафилококков, энтерококков), палочки (листерии, дифтерийная, сибиреязвенная палочки), спирохеты (бледная спирохета, лептоспиры, боррелии), спорообразующие анаэробы (клостридии), споронеобразующие анаэробы (пептострептококки, фузобактерии), актиномицеты.
В связи с широким применением спектр действия природных пенициллинов в последнее время сузился за счёт селекции штаммов с вторичной резистентностью. До сих пор сохраняется высокая чувствительность к препаратам у стрептококков, менингококков, пневмококков. При инфекциях, обусловленных указанными микроорганизмами, бензилпенициллин считают препаратом выбора (однако некоторые штаммы пневмококков стали устойчивыми к низким концентрациям бензилпенициллина).
Полусинтетические пенициллины: пенициллиназоустойчивые пенициллины имеют спектр противомикробного действия, аналогичный таковому природных пенициллинов, а также воздействуют на пенициллиназообразующие стафилококки. Ампициллин и амоксициллин имеют аналогичный природным пенициллинам спектр действия, а также дополнительно влияют на энтерококки, сальмонеллы, шигеллы, протей, кишечную палочку, гемофильную палочку. Карбенициллин, тикарциллин (карбоксипенициллины), азлоциллин, пиперациллин (уреидопенициллины) дополнительно действуют на бактероиды (в высокой концентрации) и некоторые Штаммы синегнойной палочки.
1.1.9 Фармакокинетика природных пенициллинов
Все соли бензилпенициллина применяют парентерально, так как в желудке они разрушаются соляной кислотой, а в кишечнике — пенициллиназами, вырабатываемыми кишечной микрофлорой.
Сmax бензилпенициллина натриевой или калиевой соли в сыворотке крови зависит от величины введённой дозы. При назначении средней разовой дозы (1000000 ЕД для чувствительных микроорганизмов) концентрация быстро снижается и уже через 6 ч оказывается ниже среднетерапевтической (0,2 ЕД/мл для высокочувствительных микроорганизмов, например гемолитических стрептококков группы А, и 0,06 ЕД/мл для пневмококков). При необходимости бактерицидного действия на малочувствительные микроорганизмы и преодоления вторичного снижения чувствительности многих штаммов грамположительных бактерий концентрация пенициллинов в сыворотке крови должна превышать среднюю терапевтическую в 5-10 раз, что может быть достигнуто введением больших доз препарата (5000000-60000000 ЕД/сут и более). Препараты в незначительной степени связываются с белками плазмы крови (17-67%).
При парентеральном введении антибиотик быстро и хорошо проникает в лёгкие, печень, почки, миометрий, несколько хуже — в миокард, костную ткань. Концентрация бензилпенициллина в большинстве тканей существенно (в 2-3 раза) ниже, чем в плазме. В серозные и синовиальные полости бензилпенициллин проходит медленно и обнаруживается там в низких концентрациях. В высоких концентрациях препарат содержится в жёлчи и моче.
Через ГЭБ бензилпенициллин проникает слабо, однако при менингите, гестозах, гипоксических состояниях, а также у недоношенных детей и новорождённых проницаемость ГЭБ для препарата повышена. В незначительной степени препарат проникает во внутриглазную жидкость, ткани предстательной железы.
Препарат хорошо проходит через плацентарный барьер. Концентрация бензилпенициллина в крови плода составляет 10-50% от его содержания в крови беременной. В первые 6 дней жизни ребенка в связи с незрелостью фильтрационной функции почек бензилпенициллина натриевую соль можно вводить 2 раза в сутки.
Бензилпенициллин выводится почками в неизменённом виде путём фильтрации и секреции. Несмотря на почечный путь экскреции, при лёгкой и средней степени ХПН дозу препарата можно не снижать. При уменьшении клиренса креатинина более 30 мл/мин сокращают количество инъекций с 4 до 3 в сутки.
Режим введения бензилпенициллина натриевой и калиевой солей зависит от локализации и тяжести поражения. Суточную дозу препарата (2-24 млн ЕД) вводят через каждые 4 ч, а более высокие дозы — через каждые 6 ч. Возможно сочетание внутривенного капельного и внутримышечного путей введения бензилпенициллина натриевой соли. Бензилпенициллин можно вводить непосредственно в полости с целью быстрого достижения бактерицидной концентрации.
Природные пенициллины длительного действия (пенициллин прокаин, бензатин бензилпенициллин) применяют для лечения хронических инфекций (очаговая стрептококковая инфекция, сифилис), вводят в виде взвеси только внутримышечно.
Феноксиметилпенициллин — кислотоустойчивая форма пенициллина, применяемая внутрь натощак (всасывается 60% дозы, однако при приёме после еды этот показатель значительно снижается) с целью лечения инфекционных заболеваний лёгкой и средней степени тяжести у детей старше 2 лет. Спектр действия аналогичен таковому бензилпенициллина, однако концентрация в плазме крови значительно ниже (после приёма 0,5 г концентрация соответствует таковой после введения 300000 ЕД бензилпенициллина натриевой соли в/м). Назначают по 0,25-0,5 г через каждые 6 ч, возможно чередование с бензилпенициллином: утром и вечером вводят бензилпенициллин, а днём — феноксиметилпенициллин 2-3 раза.
1.1.10Побочные действия
Наиболее частый побочный эффект природных пенициллинов — аллергические реакции (как немедленного, так и замедленного типов), существенно ограничивающие применение пенициллинов у пациентов с аллергическими заболеваниями. Природные пенициллины малотоксичны.
Частота аллергических реакций полусинтетических пеннициллинов ниже, чем при использовании природных пенициллинов (около 3%), реже возникают тяжёлые аллергические реакции. Возможны диспепсия, снижение содержания гемоглобина, нейтропения, преходящее повышение активности печёночных трансаминаз (при приёме в дозах более 6 г/сут), гематурия у детей. Метициллин может оказать нефротоксическое действие (2).
Рис. 7. Форма выпуска цефалоспоринов
1.2.1 Химическое строение и физико-химические свойства
В основе строения цефалоспоринов лежат 7-аминоцефалоспорановая кислота (7-AЦК) и 7-аминодезацетоксицефалоспорановая кислота (7-АДЦК), которые состоят из 2 конденсированных колец: β-лактамного (В) и метадигидротиазинового (А). Рентгеноструктурный анализ позволил установить идентичность пространственной структуры β-лактамных колец в пенициллинах и цефалоспоринах. Различие — в расположении экзоцикпических карбоксильных групп (рис. 8).
Микробиологическая активность отдельных цефалоспориновых антибиотиков, полученных путем химической модификации природной молекулы, определяется типом дополнительно введенных заместителей.
Рис. 8. Общая формула цефалоспоринов
Эти препараты представляют собой порошок белый или белый со слегка желтоватым оттенком (за счет возможного окисления метадигидротиазинового кольца). Кислотные формы трудно и малорастворимы в воде, натриевые соли – легко растворимы, Препараты оптически активны (асимметрические атомы углерода в 6-м и 7-м положении), правовращающие.
Водные растворы цефалоспоринов дают в УФ области характерную полосу поглощения с максимумом при длине волны около 260 нм.
Цефалоспорины являются кислотами (за счет карбоксильной группы в 4-м положении); некоторые из них применяются в виде натриевых солей (цефадотин). Цефалексин обладает амфотерными свойствами: кроме карбоксильной группы, содержит основную группу.
Общие химические свойства цефалексина и цефалотина обусловлены наличием в их составе молекул атома серы (способность к окислению) и β-лактамного кольца (гидроксамовая peaкция).
Реакцию окисления проводят 80% раствором H2SО4, содержащей 1% азотной кислоты. Цефалексин образует желтое окрашивание, цефалотина натриевая соль – зеленое, переходящее в красновато-коричневое.
Гидроксамовая реакция проводится по методике для пенициллинов. Цефалотин, кроме того, дает гидроксамовуго реакцию и на сложноэфирную группу:
Гидроксаматы железа (III) красно-фиолетового цвета
Цефалексин (как и ампициллин, амоксициллин) содержит в ацильной части молекулы остаток α-фениламиноуксусной кислоты и поэтому дает реакцию с нингидрином (вишневое окрашивание) и сульфатом меди после нейтрализации раствором гидроксида натрия (оливково-зеленое окрашивание).