stringtranslate.com

Сульфонамид (лекарство)

Сульфонамидная функциональная группа
Гидрохлоротиазид представляет собой сульфаниламид и тиазид .
Фуросемид — это сульфаниламид, но не тиазид.
Сульфаметоксазол – антибактериальный сульфаниламид.

Сульфонамидфункциональная группа (часть молекулы ) , лежащая в основе нескольких групп лекарств , которые называются сульфаниламидами , сульфаниламидными препаратами или сульфаниламидными препаратами . Оригинальные антибактериальные сульфаниламиды представляют собой синтетические (неантибиотические) противомикробные средства, содержащие сульфаниламидную группу. Некоторые сульфаниламиды также лишены антибактериальной активности, например противосудорожное средство сультиам . Производные сульфонилмочевины и тиазидные диуретики представляют собой новые группы препаратов, основанные на антибактериальных сульфаниламидах. [1] [2]

Аллергия на сульфаниламиды встречается часто. Общая частота побочных реакций на сульфаниламиды составляет примерно 3%, что близко к пенициллину ; [3] поэтому препараты, содержащие сульфаниламиды, назначаются с осторожностью.

Сульфонамидные препараты были первыми широко эффективными антибактериальными препаратами, которые стали использоваться системно, и проложили путь к антибиотиковой революции в медицине.

Функция

У бактерий антибактериальные сульфаниламиды действуют как конкурентные ингибиторы фермента дигидроптероатсинтазы (DHPS), фермента, участвующего в синтезе фолата . Таким образом, сульфаниламиды обладают бактериостатическим действием и подавляют рост и размножение бактерий, но не убивают их. Люди, в отличие от бактерий, получают фолат (витамин B9 ) с пищей. [4]

Структурное сходство сульфаниламида (слева) и ПАБК (в центре) является основой ингибирующей активности сульфаниламидных препаратов в биосинтезе тетрагидрофолата (справа).

Сульфонамиды используются для лечения аллергии и кашля, а также обладают противогрибковыми и противомалярийными функциями. Этот фрагмент также присутствует в других лекарствах, которые не являются противомикробными препаратами, включая тиазидные диуретики (включая, среди прочего, гидрохлоротиазид , метолазон и индапамид ), петлевые диуретики (включая фуросемид , буметанид и торасемид ), ацетазоламид , сульфонилмочевины (включая глипизид , глибурид , среди других) и некоторые ингибиторы ЦОГ-2 (например, целекоксиб ).

Сульфасалазин , помимо применения в качестве антибиотика, также применяется при лечении воспалительных заболеваний кишечника . [5]

История

Сульфонамидные препараты были первыми широко эффективными антибактериальными препаратами, которые стали использоваться системно, и проложили путь к антибиотиковой революции в медицине. Первый сульфаниламид под торговым названием Пронтозил был пролекарством . Эксперименты с пронтозилом начались в 1932 году в лабораториях компании Bayer AG, в то время входившей в состав огромного немецкого химического треста IG Farben . Команда Bayer полагала, что красители каменноугольной смолы , способные преимущественно связываться с бактериями и паразитами, могут использоваться для борьбы с вредными организмами в организме. После многих лет бесплодной работы методом проб и ошибок над сотнями красителей группа под руководством врача/исследователя Герхарда Домагка [6] (работавшая под общим руководством исполнительного директора IG Farben Генриха Хёрляйна ) наконец нашла тот, который работал: синтезированный красный краситель. химиком Bayer Йозефом Кларером, который оказал замечательное воздействие на остановку некоторых бактериальных инфекций у мышей. [7] Первое официальное сообщение о революционном открытии не было опубликовано до 1935 года, более чем через два года после того, как препарат был запатентован Кларером и его партнером по исследованиям Фрицем Митчем. [ нужна цитата ]

Пронтозил, как компания Bayer назвала новый препарат, был первым когда-либо открытым лекарством, способным эффективно лечить ряд бактериальных инфекций внутри организма. Он оказывал сильное защитное действие против инфекций, вызванных стрептококками , включая инфекции крови, родильную лихорадку и рожу , и меньший эффект на инфекции, вызванные другими кокками. Однако в пробирке он вообще не действовал, оказывая антибактериальное действие только на живых животных. Позже Даниэль Бове , [8] Федерико Нитти, а также Жак и Тереза ​​Трефуэль , французская исследовательская группа под руководством Эрнеста Фурно из Института Пастера , обнаружили, что препарат метаболизируется на две части внутри организма, высвобождаясь из неактивного вещества. часть красителя представляет собой меньшее по размеру бесцветное активное соединение, называемое сульфаниламидом . [9] Это открытие помогло создать концепцию «биоактивации» и разбило мечты немецкой корпорации о огромной прибыли; активная молекула сульфаниламид (или сульфа) была впервые синтезирована в 1906 году и широко использовалась в красильной промышленности; Срок действия его патента истек, и препарат стал доступен каждому. [10]

Результатом стало повальное увлечение сульфамином. [11] В течение нескольких лет в конце 1930-х годов сотни производителей производили множество форм сульфаниламида. Это, а также отсутствие требований к испытаниям привели к катастрофе с сульфаниламидным эликсиром осенью 1937 года, во время которой диэтиленгликолем отравились не менее 100 человек . Это привело к принятию в 1938 году в США Федерального закона о пищевых продуктах, лекарствах и косметике . В качестве первого и единственного эффективного антибиотика широкого спектра действия, доступного задолго до появления пенициллина , интенсивное использование сульфаниламидных препаратов продолжалось и в первые годы Второй мировой войны . [12] Им приписывают спасение жизней десятков тысяч пациентов, в том числе Франклина Делано Рузвельта-младшего (сына президента США Франклина Делано Рузвельта ) и Уинстона Черчилля . [13] [14] Сульфа сыграла центральную роль в предотвращении раневых инфекций во время войны. Американским солдатам выдали аптечку , содержащую сульфаниламидные таблетки и порошок, и приказали посыпать ими любую открытую рану. [15]

Сульфаниламидное соединение более активно в протонированной форме. Препарат имеет очень низкую растворимость и иногда может кристаллизоваться в почках из-за его первого pK a около 10. [ необходимы разъяснения ] Это очень болезненный опыт, поэтому пациентам рекомендуется принимать лекарство, запивая большим количеством воды. Более новые аналогичные соединения предотвращают это осложнение, поскольку они имеют более низкий pKa , около 5–6, что делает их более склонными оставаться в растворимой форме .

С момента его открытия были созданы многие тысячи молекул, содержащих сульфаниламидную структуру (по одним данным, более 5400 перестановок к 1945 году), что привело к созданию улучшенных составов с большей эффективностью и меньшей токсичностью. Сульфамидные препараты по-прежнему широко используются при таких состояниях, как прыщи и инфекции мочевыводящих путей, и вновь вызывают интерес к лечению инфекций, вызванных бактериями, устойчивыми к другим антибиотикам. [ нужна цитата ]

Подготовка

Сульфонамиды получают реакцией сульфонилхлорида с аммиаком или амином. Некоторые сульфаниламиды (сульфадиазин или сульфаметоксазол ) иногда смешивают с препаратом триметоприм , который действует против дигидрофолатредуктазы . По состоянию на 2013 год Ирландия является крупнейшим экспортером сульфаниламидов в мире, на ее долю приходится около 32% общего экспорта. [16]

Разновидности

Побочные эффекты

Сульфаниламиды могут вызывать различные побочные эффекты , включая расстройства мочевыводящих путей, нарушения кроветворения , порфирию и реакции гиперчувствительности. При применении в больших дозах они могут вызвать сильную аллергическую реакцию. Наиболее серьезные из них классифицируются как тяжелые кожные побочные реакции (т.е. СКАР) и включают синдром Стивенса-Джонсона , токсический эпидермальный некролиз (также известный как синдром Лайелла), синдром DRESS и не столь серьезную реакцию СКАР, острый генерализованный экзантематозный пустулез . Любой из этих SCAR может быть вызван некоторыми сульфонамидами. [3]

Примерно у 3% населения в целом наблюдаются побочные реакции при лечении сульфонамидными противомикробными препаратами. Следует отметить наблюдение, что у пациентов с ВИЧ распространенность гораздо выше, примерно 60%. [17]

Реакции гиперчувствительности менее распространены при приеме сульфонамидов, не являющихся антибиотиками, и, хотя имеющиеся данные противоречивы, можно предположить, что у лиц с гиперчувствительностью к сульфонамидным антибиотикам нет повышенного риска реакции гиперчувствительности к препаратам, не являющимся антибиотиками. [18] Ключевым компонентом аллергической реакции на сульфонамидные антибиотики является ариламиновая группа в положении N4, обнаруженная в сульфаметоксазоле, сульфасалазине, сульфадиазине и антиретровирусных препаратах ампренавире и фосампренавире. Другие сульфаниламидные препараты не содержат этой ариламиновой группы; Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что пациенты с аллергией на ариламинсульфонамиды не имеют перекрестной реакции на сульфонамиды, в которых отсутствует ариламиновая группа, и поэтому могут безопасно принимать неариламиновые сульфонамиды. [19] Поэтому утверждалось, что термины «аллергия на сульфаниламиды» или «аллергия на сульфаниламиды» вводят в заблуждение и их следует заменить ссылкой на конкретный препарат (например, « аллергия на котримоксазол »). [20]

Две области химической структуры сульфонамидных антибиотиков участвуют в реакциях гиперчувствительности, связанных с этим классом.

У неантибиотических сульфонамидов отсутствуют обе эти структуры. [21]

Наиболее частыми проявлениями реакции гиперчувствительности к сульфаниламидным препаратам являются сыпь и крапивница . Однако существует несколько опасных для жизни проявлений гиперчувствительности к сульфаниламидным препаратам, включая синдром Стивенса-Джонсона , токсический эпидермальный некролиз , агранулоцитоз , гемолитическую анемию , тромбоцитопению , молниеносный некроз печени и острый панкреатит , среди других. [22]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Генри Р.Дж. (1943). «Способ действия сульфаниламидов». Бактериологические обзоры . 7 (4): 175–262. дои : 10.1128/MMBR.7.4.175-262.1943. ПМК  440870 . ПМИД  16350088.
  2. ^ «АНТИБИОТИКИ КЛАССА СУЛЬФАМИДОВ». Chemicalland21.com . Проверено 17 января 2014 г.
  3. ^ ab «Аллергия на сульфаниламидные препараты — аллергия на сульфаниламидные препараты». сайт аллергии.about.com . Проверено 17 января 2014 г.
  4. ^ М. Мэдиган, Дж. Мартинко, Д. Сталь, Д. Кларк, Биология микроорганизмов Брока (13-е изд.) , Pearson Education, 2012, стр. 13. 797 ISBN 9780321735515 
  5. ^ Лэки, Джон (2010). Словарь биомедицины . Издательство Оксфордского университета. п. 543. ИСБН 978-0199549351.
  6. ^ Оттен Х (1986). «Домагк и разработка сульфаниламидов». Журнал антимикробной химиотерапии . 17 (6): 689–696. дои : 10.1093/jac/17.6.689 . ПМИД  3525495.
  7. Хагер, Томас (1 сентября 2006 г.). Демон под микроскопом: от госпиталей на поле боя до нацистских лабораторий: героические поиски одного врача первого в мире чудодейственного лекарства. ISBN 978-0-307-35228-6.
  8. ^ См. Даниэль Бове, Une chimie qui guérit: Histoire de la découverte des сульфамиды , Париж, Payot, сборник. «Médecine et sociétés», 1988 ( ISBN 2-228-88108-2 ). 
  9. ^ Трефуэль, Ж.; Трефуэль, Т.; Нитти, Ф.; Бовет, Д. (23 ноября 1935 г.). «Активность аминофенилсульфамида при экспериментальной стрептококковой инфекции de la souris et du lapin». ЧР Соц. Биол . 120 :756.
  10. ^ «История медицины». Британская энциклопедия . Проверено 17 января 2014 г.
  11. ^ «Плохое здоровье — эликсир сульфаниламид». Блог Плохого . 9 февраля 2009 года . Проверено 17 января 2014 г.
  12. ^ «История медицины Второй мировой войны». Архивировано из оригинала 14 октября 1999 года . Проверено 4 апреля 2014 г.
  13. ^ «Медицина: Пронтозил» . Время . 28 декабря 1936 года . Проверено 28 марта 2014 г.
  14. ^ Каденчки, Лайош; Сопко, Генриетта Стефанне (2012). «Адаптация и расширение определения сульфонамидов и других антибиотиков методом твердофазной экстракции с последующей жидкостной хроматографией и масс-спектрометрией» (PDF) . Геонауки и инженерия . 1 (1): 147. ISSN  2063-6997. ОСЛК  1066656753.
  15. ^ Медицинские инновации: антибиотики. Национальный музей Второй мировой войны. По состоянию на 29 июля 2021 г.
  16. ^ «Торговля сульфаниламидами». Массачусетский Институт Технологий . Проверено 26 октября 2013 г.
  17. ^ Тиллес SA (август 2001 г.). «Практические вопросы лечения реакций гиперчувствительности: сульфаниламиды». Южный медицинский журнал . 94 (8): 817–24. дои : 10.1097/00007611-200108000-00013. PMID  11549195. S2CID  8493824.
  18. ^ Слаторе К.Г., Тиллес С.А. (2004). «Гиперчувствительность к сульфонамидам». Клиники иммунологии и аллергии Северной Америки . 24 (3): 477–490, vii. дои : 10.1016/j.iac.2004.03.011. ПМИД  15242722.
  19. ^ Ноулз С., Шапиро Л., Шир Н.Х. (2001). «Должен ли целекоксиб быть противопоказан пациентам с аллергией на сульфаниламиды?». Безопасность лекарств . 24 (4): 239–247. дои : 10.2165/00002018-200124040-00001. PMID  11330653. S2CID  20386434.
  20. ^ Верони М. «АЛЛЕРГИЯ НА СУЛЬФОНАМИДНЫЕ АНТИБИОТИКИ И ПЕРЕКРЕСТНАЯ РЕАКЦИЯ» (PDF) . Терапевтическая консультативная группа Западной Австралии. Архивировано из оригинала (PDF) 3 марта 2011 года . Проверено 7 февраля 2014 г.
  21. ^ Брэкетт CC, Сингх Х, Блок Дж.Х. (июль 2004 г.). «Вероятность и механизмы перекрестной аллергенности между сульфонамидными антибиотиками и другими препаратами, содержащими сульфонамидную функциональную группу». Фармакотерапия . 24 (7): 856–70. doi : 10.1592/phco.24.9.856.36106. PMID  15303450. S2CID  25623592.
  22. ^ Принципы внутренней медицины Харрисона, 13-е изд . McGraw-Hill Inc., 1994. с. 604.

Внешние ссылки