Das Nitrofurane Sie sind chemische Verbindungen synthetischen Ursprungs mit antimikrobiellen Breitbandfunktionen. Diese werden häufig verwendet, um bakterielle Infektionen bei Tieren zu kontrollieren, die aus kommerziellen Gründen aufgezogen werden..
Gegenwärtig gibt es eine strenge Kontrolle ihrer Verwendung, da gezeigt wurde, dass sie potenziell krebserregend und mutagen für DNA in menschlichen Zellen sind.
Seine Verwendung als vorbeugende und therapeutische Behandlung bei Tieren, die für die Lebensmittelproduktion und den Fleischkonsum aufgezogen wurden, wurde sogar verboten. Die Europäische Union kontrolliert und kontrolliert das Vorhandensein von Antibiotika auf Nitrofuranbasis in Fleisch, Fisch, Garnelen, Milch und Eiern.
Die ersten Berichte über die antibakterielle Wirkung von Nitrofuranen und ihren Derivaten stammen aus den 1940er Jahren. 1944 wurden sie aufgrund ihrer antimikrobiellen Wirkung intensiv zur Herstellung von Seifen, topischen Stoffen, Deodorants, Antiseptika usw. Verwendet.
Obwohl es eine große Anzahl schriftlicher Literatur zu Nitrofuranen und ihren Derivaten gibt, ist wenig über den Wirkungsmechanismus dieser Verbindungen bekannt, obwohl gezeigt wurde, dass die Metaboliten von Nitrofuranen toxischer sind als die ursprünglichen Verbindungen selbst..
Artikelverzeichnis
Diese Verbindungen zeichnen sich durch einen heterocyclischen Ring aus vier Kohlenstoffatomen und einem Sauerstoff aus; Die Substituenten sind eine Azomethingruppe (-CH = N-), die an Kohlenstoff 2 gebunden ist, und eine Nitrogruppe (NO2), die an Kohlenstoff 5 gebunden ist.
Dodd und Stillmanl, die 1944 42 Furanderivate testeten, entdeckten, dass Nitrofurazon (das erste Nitrofuran) die Azomethingruppe (-CH = N-) als Seitenkette enthielt. Diese Verbindung erwies sich als antimikrobielle Chemikalie als hochwirksam, wenn sie angewendet wurde aktuell.
Zusätzlich behaupteten Dodd und Stillmanl, dass keine der Nitrofuranverbindungen in der Natur gefunden wurde. Auch heute noch werden alle Nitrofurane im Labor synthetisch synthetisiert.
Nitrofurane wurden ursprünglich als chemotherapeutische Verbindungen definiert, da sie bakterielle Infektionen kontrollierten und den Patienten, der sie aufgenommen hatte, anscheinend nicht „schädigten“.
Zwischen 1944 und 1960 wurden mehr als 450 nitrofurazonähnliche Verbindungen synthetisiert und untersucht, um ihre antimikrobiellen Eigenschaften zu bestimmen. Derzeit werden jedoch nur sechs kommerziell verwendet. Dies sind:
- Nitrofurazon
- Nifuroxim
- Guanofurazinhydrochlorid
- Nitrofurantoin
- Furazolidon
- Panazona
Die meisten dieser Verbindungen sind in Wasser schwer löslich und einige sind nur in sauren Lösungen durch Bildung von Salzen löslich. Sie sind jedoch alle in Polyethylenglykolen und in Dimethylformamid leicht löslich..
Die Art und Weise, wie Nitrofurane in Organismen wirken, ist derzeit nicht genau bekannt, obwohl vermutet wurde, dass ihr Wirkungsmechanismus mit dem Abbau des Nitrofuranrings zusammenhängt.
Dies bricht zusammen und trennt sich innerhalb der medikamentösen Individuen. Verzweigte Nitrogruppen wandern durch den Blutkreislauf und werden durch kovalente Bindungen in die Gewebe und Zellwände von Bakterien, Pilzen und anderen Krankheitserregern eingebettet..
Da diese Verbindungen nach der Einnahme im Körper schnell metabolisiert werden, bilden sie außerdem Metaboliten, die an Gewebeproteine binden und Instabilität und Schwäche in der Struktur des inneren Gewebes des Patienten und des Erregers verursachen..
Die Verbindungen und verschiedenen Derivate von Nitrofuranen zeigen eine unterschiedliche Wirksamkeit bei jeder Art von Bakterien, Protozoen und Pilzen. In geringen Konzentrationen wirken die meisten Nitrofurane jedoch als bakteriostatische Verbindungen..
Obwohl sie bakteriostatisch sind, werden die Verbindungen bei Anwendung in etwas höheren Konzentrationen bakterizid. Einige sind in minimalen Hemmkonzentrationen sogar bakterizid.
Nitrofurane haben die Fähigkeit, auf restliche Weise auf sekundäre Spezies zu übertragen, was durch das folgende Experiment gezeigt wurde:
Schweinefleisch wurde mit Nitrofuranen behandelt, die mit Kohlenstoff 14 (C14) markiert waren. Eine Gruppe von Ratten wurde dann mit diesem Fleisch gefüttert, und anschließend wurde festgestellt, dass sich etwa 41% der Gesamtmenge an Nitrofuranen, die markiert und dem Fleisch verabreicht wurden, innerhalb der Ratten befanden.
Nitrofurane werden typischerweise in zwei Klassen eingeteilt: Klasse A und Klasse B..
Klasse A umfasst die einfachsten Nitrofurane, die durch die sogenannte "Formel I" dargestellt werden, wobei die R-Gruppen Alkyl-, Acyl-, Hydroxyalkyl- oder Carboxylgruppen zusammen mit Estern und bestimmten Derivaten sind..
Einige Verbindungen der Klasse A oder der Formel I sind: Nitrofuraldehyde und ihre Diacetate, Methylnitrofurylketon, Nitrosilvan (5-Nitro-2-methylfuran), Nitrofurfurylalkohol und seine Ester und andere Verbindungen mit ähnlicher Struktur.
In Klasse B sind gruppierte Derivate gewöhnlicher Carbonyle wie Semicarbazon, Oxim und die komplexeren Analoga, die bisher in Laboratorien hergestellt wurden. Diese Verbindungen werden "Formel II" genannt..
Beide Klassen haben eine ausgeprägte antimikrobielle Aktivität in vitro, Einige Mitglieder der Klasse B haben jedoch eine bessere Aktivität in vivo dass eine der Verbindungen der Klasse A gehört.
Die pharmakologische Verwendung von Nitrofuranen wurde von der Europäischen Union verboten, da Nitrofurane und ihre Derivate zwar schnell vom Stoffwechsel der Patienten aufgenommen werden, jedoch eine Reihe stabiler Metaboliten erzeugen, die an Gewebe binden und potenziell toxisch sind.
Diese Metaboliten werden aufgrund der Löslichkeit von Nitrofuranen bei sauren pH-Werten leicht freigesetzt..
Somit erzeugt die Säurehydrolyse, die im Magen von Tieren und Patienten auftritt, die mit Nitrofuranen behandelt wurden, viele reaktive Metaboliten, die in der Lage sind, kovalent an Gewebemakromoleküle zu binden, wie z. B. Proteine, Lipide..
Bei allen Tieren, die Lebensmittel produzieren, haben diese Metaboliten eine sehr lange Halbwertszeit. Wenn sie als Nahrung verzehrt werden, können diese Metaboliten freigesetzt werden oder, falls dies nicht der Fall ist, ihre Seitenketten.
Derzeit werden strenge Tests von Lebensmitteln tierischen Ursprungs mit Hochleistungsflüssigchromatographie (Name aus dem Englischen abgeleitet) durchgeführt Hochleistungsflüssigkeitschromatographie) um mindestens 5 der Nitrofuran-Metaboliten und ihrer Derivate nachzuweisen, sind dies:
- 3-Amino-2-oxazolidinon
- 3-Amino-5-methylmorpholino-2-oxazolidinon
- 1-Aminohydantoin
- Semicarbazid
- 3,5-Dinitrosalicylsäurehydrazid
Alle diese Verbindungen, die als Metaboliten chemischer Nitrofuranreagenzien freigesetzt werden, sind potenziell krebserregend und für DNA mutagen. Zusätzlich können diese Verbindungen während der Säurehydrolyse ihre eigenen Metaboliten freisetzen..
Dies impliziert, dass jede Verbindung nach der Säurehydrolyse im Magen ein potenziell toxischer Metabolit für das Individuum ist..
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