Det nitrofuraner De er kemiske forbindelser af syntetisk oprindelse med bredspektrede antimikrobielle funktioner. Disse bruges ofte til at kontrollere bakterielle infektioner hos dyr, der opdrættes af kommercielle interesser..
På nuværende tidspunkt er der en streng kontrol af deres anvendelse, da det er blevet vist, at de potentielt er kræftfremkaldende og mutagene for DNA inde i humane celler.
Dens anvendelse som en forebyggende og terapeutisk behandling hos dyr opdrættet til fødevareproduktion og kødforbrug er endda forbudt. Den Europæiske Union kontrollerer og inspicerer tilstedeværelsen af nitrofuranbaserede antibiotika i kød, fisk, rejer, mælk og æg.
De første rapporter om den antibakterielle virkning af nitrofuraner og deres derivater dateres tilbage til 1940'erne. Det var i 1944, da de på grund af deres antimikrobielle virkning begyndte at blive brugt intensivt til fremstilling af sæber, topiske stoffer, deodoranter, antiseptiske midler osv..
Selvom der er en stor mængde skriftlig litteratur om nitrofuraner og deres derivater, vides der ikke meget om virkningsmekanismen for disse forbindelser, skønt metabolitterne af nitrofuraner har vist sig at være mere giftige end de originale forbindelser selv..
Artikelindeks
Disse forbindelser er karakteriseret ved en heterocyklisk ring bestående af fire carbonatomer og et oxygen; substituenterne er en azomethingruppe (-CH = N-), der er bundet til carbon 2 og en nitrogruppe (NO2), som er bundet til carbon 5.
Dodd og Stillmanl, i 1944, testede 42 furanderivater, opdagede, at nitrofurazon (den første nitrofuran) indeholdt azomethingruppen (-CH = N-) som en sidekæde, denne forbindelse viste sig at være yderst effektiv som et antimikrobielt kemikalie, når det blev anvendt aktuelt.
Derudover hævdede Dodd og Stillmanl, at ingen af nitrofuranforbindelserne blev fundet i naturen. I dag er det fortsat tilfældet, alle nitrofuraner syntetiseres syntetisk i laboratoriet.
Nitrofuraner blev oprindeligt defineret som kemoterapeutiske forbindelser, da de kontrollerede bakterielle infektioner og tilsyneladende ikke "skadede" den patient, der indtog dem.
Mellem 1944 og 1960 blev mere end 450 forbindelser svarende til nitrofurazon syntetiseret og undersøgt for at bestemme deres antimikrobielle egenskaber, men i øjeblikket anvendes kun seks kommercielt, disse er:
- Nitrofurazon
- Nifuroxim
- Guanofurazinhydrochlorid
- Nitrofurantoin
- Furazolidon
- Panazona
De fleste af disse forbindelser er dårligt opløselige i vand, og nogle er kun opløselige i syreopløsninger ved dannelse af salte. Imidlertid er de alle let opløselige i polyethylenglycoler og i dimethylformamid..
Den måde, hvorpå nitrofuraner virker inden i organismer, forstås i øjeblikket ikke godt, skønt det er blevet antydet, at deres virkningsmekanisme har at gøre med nedbrydningen af nitrofuranringen.
Dette nedbrydes og adskilles inden for de medicinerede individer. Forgrenede nitrogrupper bevæger sig gennem blodbanen og indlejres gennem kovalente bindinger i væv og cellevægge hos bakterier, svampe og andre patogener..
Derudover, da disse forbindelser hurtigt metaboliseres i kroppen efter indtagelse, danner de metabolitter, der binder til vævsproteiner og skaber ustabilitet og svaghed i strukturen i patientens indre væv og patogenet..
Forbindelserne og forskellige derivater af nitrofuraner viser en variabel effektivitet i hver art af bakterier, protozoer og svampe. Imidlertid fungerer de fleste nitrofuraner ved lave koncentrationer som bakteriostatiske forbindelser..
På trods af at de er bakteriostatiske, når forbindelserne påføres i lidt højere koncentrationer, bliver de bakteriedræbende. Nogle er endda bakteriedræbende i minimale hæmmende koncentrationer.
Nitrofuraner har evnen til at overføre på en tilbageværende måde til sekundære arter, hvilket blev demonstreret gennem følgende eksperiment:
Svinekød blev behandlet med nitrofuraner mærket med carbon 14 (C14). En gruppe rotter blev derefter fodret med dette kød, og det blev efterfølgende fundet, at ca. 41% af den samlede mængde nitrofuraner, der var mærket og administreret til kødet, var inde i rotterne.
Nitrofuraner klassificeres typisk i to klasser: klasse A og klasse B.
Klasse A omfatter de enkleste nitrofuraner repræsenteret af hvad der er kendt som "formel I", hvor R-grupperne er alkyl-, acyl-, hydroxyalkyl- eller carboxylgrupper sammen med estere og visse derivater..
Nogle forbindelser af klasse A eller "formel I" er: nitrofuraldehyder og disacetater deraf, methylnitrofurylketon, nitrosilvan (5-nitro-2-methylfuran), nitrofurfurylalkohol og dets estere og andre forbindelser med en lignende struktur.
I klasse B er grupperede derivater af almindelige carbonyler, såsom semicarbazon, oxim og de mere komplekse analoger, der hidtil er fremstillet i laboratorier. Disse forbindelser kaldes "formel II".
Begge klasser har en markant antimikrobiel aktivitet in vitro, men nogle medlemmer af klasse B har bedre aktivitet in vivo at nogen af forbindelserne tilhørende klasse A.
Den farmakologiske anvendelse af nitrofuraner blev forbudt af Den Europæiske Union, da skønt nitrofuraner og deres derivater hurtigt assimileres af metabolismen hos patienter, genererer de en række stabile metabolitter, der binder til væv og er potentielt giftige.
Disse metabolitter frigøres let på grund af nitrofurans opløselighed ved sure pH-værdier..
Således frembringer syrehydrolysen, der forekommer i maven hos dyr og patienter behandlet med nitrofuraner, mange reaktive metabolitter, der er i stand til kovalent at binde til vævsmakromolekyler, såsom proteiner, lipider, blandt andre..
Hos alle fødevareproducerende dyr har disse metabolitter en meget lang halveringstid. Når de indtages som mad, kan disse metabolitter frigives eller, hvis ikke, deres sidekæder.
Nøje test af fødevarer af animalsk oprindelse udføres i øjeblikket med højtydende væskekromatografi (navn afledt af engelsk Højtydende væskekromatografi) til at detektere mindst 5 af nitrofuranmetabolitterne og deres derivater, disse er:
- 3-amino-2-oxazolidinon
- 3-amino-5-methylmorpholino-2-oxazolidinon
- 1-aminohydantoin
- Semicarbazide
- 3,5-dinitrosalicylsyrehydrazid
Alle disse forbindelser frigivet som metabolitter af nitrofuran kemiske reagenser er potentielt kræftfremkaldende og mutagene for DNA. Derudover kan disse forbindelser frigive deres egne metabolitter under syrehydrolyse..
Dette indebærer, at hver forbindelse er en potentielt giftig metabolit for individet efter syrehydrolyse inde i maven..
Endnu ingen kommentarer