Ситуационная задача № 20
В условиях промышленного производства и в аптеке готовят лекарственные препараты из лекарственной субстанции вещества следующей структуры:
1. Для проведения аналитического контроля и заключения о качестве лекарственного средства:
Бензилпенициллина натриевая соль
Benzylpenicillinum natrium
ЛП пенициллинов применяют для лечения пневмонии, гонореи, сифилиса, раневых и гнойных инфекция, перитонита, дифтерии, скарлатины, ангин различной этиологии и инфекционных заболеваний, вызванных чувствительными к пенициллину микроорганизмами.
ЛП выпускается во флаконах по 125 000, 250 000, 500 000 и 1 000 000 ЕД.
Схема биосинтеза молекулы бензилпенициллина:
Натриевую соль получают добавлением к упаренному и высушенному бензилпенициллину тимолята натрия в дихлорэтане или эфире. Постепенно выкристаллизовывается натриевая соль пенициллина. Полученную соль промывают, сушат в вакууме, затем фасуют во флаконы и стерилизуют.
Натриевая соль бензилпенициллина представляет собой белый мелкокристаллический порошок, слегка гигроскопичный. Удельное вращение не менее +270о (2% водный раствор ЛП). Очень легко растворим в воде, растворим в этиловом и метиловом спирте, практически нерастворим в эфире и хлороформе.
Структурной формулой природных и полусинтетических антибиотиков группы пенициллина явялется 6-аминопенициллиновая кислота, которая включает конденсированный тиазолидиновый (А) и лактамный (В) циклы:
Радикал может иметь алифатический или циклический характер:
Подлинность ЛП пенициллинов подтверждают с помощью ИК и УФ-спектрофотометрии. НТД рекомендует устанавливать значения оптических плотностей растворов солей бензилпенициллина при длинах волн 280 и 263 нм, разность между которыми должна быть не менее 0,72.
Важная физическая константа ЛП – удельное вращение водного раствора.
Также можно использовать цветную реакцию, основанную на разрыве лактамного цикла и образования медной соли гидроксамовой кислоты (осадок зеленого цвета):
С солями железа (III) гидроксамовая кислота образует осадок красного цвета.
Т.к. соли бензилпенициллина очень слабо диссоциируют в растворах, для определения иона натрия необходимо предварительно минерализовать ЛП путем сжигания в тигле. Осадок растворяют в воде, фильтруют. Фильтрат испытывают на ион натрия (например, по характерной реакции окрашивания пламени горелки).
В соответствии с требованиями НТД ЛП пенициллинов подвергают испытаниям на токсичность, пирогенность, стерильность, а такжа на термостабильность (натриевую и калиевые соли бензилпенициллина).
Количественное определение:
1) Метод гравиметрии
Бензилпенициллин извлекают амилацетатом. Осадок N – этилпиперидиновой соли бензилпенициллина промывают, высушивают до постоянной массы и взвешивают. Затем делают пересчет на соответствующую соль.
2) Определение суммы пенициллинов йодометрически:
Избыток 0,01 М раствора йода оттитровывают раствором тиосульфата натрия той же концентрации после 20 мин пребывания ее в темном месте (индикатор крахмал). Одновременно проводят контрольный опыт.
3) Микробиологический метод по антибактериальному действию на определенный штамм золотистого стафилококка.
4) Спектрофотометрия, основанная на гидролизе в кислых буферных растворах до пенициллиновой кислоты. Имеет максимум светопоглощения при 322,5 нм. Общая схема гидролиза:
Пенициллиназа - Фермент, расщепляющий лактамное кольцо пенициллина. Продуцируется Вас. licheniformis 749/с. Использование пенициллиназы при микробиологическом контроле В-лактамных антибиотиков приводит к устранению их антибактериального действия, повышая этим чувствительность метода и исключая вероятность получения ложноотрицательных результатов в процессе их испытания.
Пенициллинацилаза (ПА) - группа ферментов (КФ3.5.1.11) способных катализировать селективный гидролиз амидной связи в пенициллинах и цефалоспоринах не затрагивая лабильное β-лактамное кольцо. Используется при оценке эффективности пенициллиновых структур против резистентных бактерий; при получении полусинтетических пенициллинов.
Полусинтетические пенициллиныотносятся к группе бета-лактамных антибиотиков. Механизм противомикробного действия полусинтетических пенициллинов cвязан с их специфической способностью ингибировать биосинтез некoтopых входящих в состав клеточной оболочки, чувствительных к ним возбудителей, находящихся в фазе роста и деления. Пенициллины хорошо проникают во все органы и ткани (за исключением костей и мозга). Выводятся с мочой в неизменном виде, чтo позволяет использовать их в лечении инфекций мочевыводящих путей.
Классификация
Антибиотики группы полусинтетических пенициллинов классифицируют слeдующим образом.
1. Аминопенициллины — ампициллин; амоксициллин и др.
2. Изоксазолилпенициллины — оксациллин и др.
3. Карбоксипенициллины — карбенициллин; тикарцийлин и др.
4. Уреидопенициллины — азлоциллин; пиперациллин и др.
5. Ингибиторозащищенные пенициллины - амоксициллин + клавулановая кислота; ампициллин + сульбактам-натрий; пиперациллин + тазобактам и др.
Пенициллинорезистентность - устойчивость организма, невосприимчивость к действию антибиотиков группы пенициллина.
Факторы риска пенициллинорезистентности:
– возраст больных менее 7 лет и старше 60 лет
– наличие тяжелых соматических заболеваний
– частое и длительное лечение антибиотиками
– проживание в домах престарелых и т.д.
Поскольку механизмы резистентности к пенициллину различны, то возможно использование защищенных пенициллинов (амоксициллин/клавуланат, ампициллин/сульбактам) активны против данного штамма. Кроме того, целесообразным и обоснованным является выбор в подобных ситуациях фторхинолонов или макролидов, к которым чувствительны микроорганизмы, резистентные к препаратам группы пенициллина.