Azithromycin
Vue d'ensemble
Description
L’azithromycine est un antibiotique macrolide à large spectre utilisé pour traiter diverses infections bactériennes. Elle a été découverte dans les années 1980 par la société pharmaceutique Pliva en Croatie et approuvée pour un usage médical en 1988 . L’azithromycine est connue pour sa longue demi-vie et sa forte pénétration tissulaire, ce qui la rend efficace contre les infections respiratoires, entériques et génito-urinaires .
Mécanisme D'action
L’azithromycine exerce ses effets en se liant à la sous-unité 50S des ribosomes bactériens, inhibant la transpeptidation, la translocation et l’élongation de la chaîne, conduisant finalement à l’inhibition de la synthèse protéique bactérienne . Ce mécanisme permet à l’azithromycine d’agir contre un large éventail de microorganismes, notamment les bactéries à Gram positif et à Gram négatif .
Analyse Biochimique
Biochemical Properties
Azithromycin is part of the azalide subclass of macrolides, and contains a 15-membered ring, with a methyl-substituted nitrogen instead of a carbonyl group at the 9a position on the aglycone ring . This allows for the prevention of its metabolism . This compound is a weak substrate for CYP3A4, and is minimally metabolized by the enzyme .
Cellular Effects
This compound is known to have both antiviral and immunomodulatory effects . It interferes with receptor-mediated binding, viral lysosomal escape, intracellular cell-signaling pathways, and enhances type I and III interferon expression . It also disrupts immune and metabolic networks, including down-regulation of mucin production .
Molecular Mechanism
This compound works by decreasing the production of protein, thereby stopping bacterial growth . It binds to the 23S rRNA of the bacterial 50S ribosomal subunit . This inhibits protein synthesis, which is essential for bacterial replication .
Temporal Effects in Laboratory Settings
This compound is used long term for the prevention of exacerbations of bronchiectasis and COPD . The usual dose is 250mg three times a week . It has been demonstrated to maintain this compound concentrations at sites of infection and continues to be effective for several days after administration has ceased .
Dosage Effects in Animal Models
In animal models, the effects of this compound can vary with different dosages . For example, a single oral dose of 10 to 40 mg/kg provided tissue levels that were proportional to the dose in rats . Two- to 4-fold increases in tissue concentration were observed in rats after being dosed with 20 mg/kg for 7 days .
Metabolic Pathways
This compound is associated with a network of altered energy metabolism pathways and immune subsets, including T cells biased toward immunomodulatory and exhausted profiles . In vitro, this compound exposure inhibited T-cell cytotoxicity against tumor cells and impaired T-cell metabolism through glycolysis inhibition .
Transport and Distribution
This compound gains rapid and high concentration in a number of cells including polymorphonuclear leucocytes, monocytes, and macrophages . Extensive and rapid distribution from serum into the intracellular compartments is followed by rapid distribution to the tissues . Tissue concentrations exceed serum concentrations by up to 100-fold following a single this compound 500mg dose .
Subcellular Localization
This compound gains entry into cells by both passive and active transport due to its dibasic amphophilic character . It acts by inhibiting protein biosynthesis at the 50S ribosomal level . Intracellular penetration is greatest in the first 24 hours, but continues for up to 72 hours in human fibroblasts .
Méthodes De Préparation
Voies de synthèse et conditions réactionnelles : L’azithromycine est synthétisée à partir de l’érythromycine A par une série de réactions chimiques. Le processus implique la conversion de l’érythromycine A en son oxime, suivie d’une transposition de Beckmann pour former l’éther aminé de l’érythromycine A. Cet intermédiaire est ensuite réduit en 9-déoxo-9a-aza-9a-homoérythromycine, et enfin, une N-méthylation réductrice donne l’azithromycine .
Méthodes de production industrielle : La production industrielle de l’azithromycine implique souvent une extrusion à chaud pour préparer une dispersion solide amorphe d’azithromycine. Cette méthode améliore la solubilité et les propriétés de masquage du goût du médicament. Les paramètres d’extrusion optimaux incluent une température de 150 °C, une vitesse de rotation de 75 tr/min et un pourcentage de médicament de 25 % .
Analyse Des Réactions Chimiques
Types de réactions : L’azithromycine subit diverses réactions chimiques, notamment l’oxydation, la réduction et la substitution. Par exemple, lors de l’oxydation, l’ion brome se fixe sur l’électron non partagé de l’azithromycine, formant un produit de couplage jaune .
Réactifs et conditions courants : Les réactifs courants utilisés dans les réactions de l’azithromycine comprennent les ions brome pour l’oxydation et divers solvants et tensioactifs pour la préparation de nanoparticules .
Produits principaux : Les produits principaux formés à partir de ces réactions comprennent les nanoparticules d’azithromycine et les dispersions solides amorphes, qui améliorent la solubilité et la biodisponibilité du médicament .
4. Applications de la recherche scientifique
L’azithromycine a un large éventail d’applications de recherche scientifique en chimie, en biologie, en médecine et dans l’industrie. Elle est utilisée pour traiter les infections bactériennes, notamment les infections respiratoires, cutanées et sexuellement transmissibles . Ces dernières années, l’azithromycine a été étudiée pour son utilisation potentielle dans le traitement de la COVID-19, bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires pour confirmer son efficacité . De plus, des microémulsions chargées en azithromycine ont été développées pour le traitement des infections bactériennes de la peau, montrant une libération prolongée et une accumulation à l’intérieur de la peau .
Applications De Recherche Scientifique
Azithromycin has a wide range of scientific research applications in chemistry, biology, medicine, and industry. It is used to treat bacterial infections, including respiratory, skin, and sexually transmitted infections . In recent years, this compound has been studied for its potential use in treating COVID-19, although more research is needed to confirm its efficacy . Additionally, this compound-loaded microemulsions have been developed for the treatment of bacterial skin infections, showing prolonged release and accumulation inside the skin .
Comparaison Avec Des Composés Similaires
L’azithromycine est structurellement liée à l’érythromycine et à la clarithromycine, qui sont toutes deux des antibiotiques macrolides. L’azithromycine possède un cycle à 15 membres avec un azote méthyl-substitué, ce qui la différencie du cycle lactonique à 14 membres de l’érythromycine . Cette différence structurelle confère à l’azithromycine une demi-vie plus longue et une meilleure pénétration tissulaire par rapport à l’érythromycine . D’autres composés similaires incluent la clarithromycine et la roxithromycine, qui partagent des mécanismes d’action similaires mais diffèrent par leurs propriétés pharmacocinétiques .
Composés similaires :
- Érythromycine
- Clarithromycine
- Roxithromycine
La structure et les propriétés uniques de l’azithromycine en font un antibiotique précieux avec de vastes applications en médecine et en recherche.
Propriétés
| Azithromycin usually is bacteriostatic, although the drug may be bactericidal in high concentrations against selected organisms. Bactericidal activity has been observed in vitro against Streptococcus pyogenes, S. pneumoniae, and Haemophilus influenzae. Azithromycin inhibits protein synthesis in susceptible organisms by penetrating the cell wall and binding to 50S ribosomal subunits, thereby inhibiting translocation of aminoacyl transfer-RNA and inhibiting polypeptide synthesis. The site of action of azithromycin appears to be the same as that of the macrolides (i.e., erythromycin, clarithromycin), clindamycin, lincomycin, and chloramphenicol. The antimicrobial activity of azithromycin is reduced at low pH. Azithromycin concentrates in phagocytes, including polymorphonuclear leukocytes, monocytes, macrophages, and fibroblasts. Penetration of the drug into phagocytic cells is necessary for activity against intracellular pathogens (e.g., Staphylococcus aureus, Legionella pneumophila, Chlamydia trachomatis, Salmonella typhi). | |
Numéro CAS |
83905-01-5 |
Formule moléculaire |
C38H72N2O12 |
Poids moléculaire |
749.0 g/mol |
Nom IUPAC |
(2R,3S,4R,5R,8R,10R,11R,12S,13S,14R)-11-[4-(dimethylamino)-3-hydroxy-6-methyloxan-2-yl]oxy-2-ethyl-3,4,10-trihydroxy-13-(5-hydroxy-4-methoxy-4,6-dimethyloxan-2-yl)oxy-3,5,6,8,10,12,14-heptamethyl-1-oxa-6-azacyclopentadecan-15-one |
InChI |
InChI=1S/C38H72N2O12/c1-15-27-38(10,46)31(42)24(6)40(13)19-20(2)17-36(8,45)33(52-35-29(41)26(39(11)12)16-21(3)48-35)22(4)30(23(5)34(44)50-27)51-28-18-37(9,47-14)32(43)25(7)49-28/h20-33,35,41-43,45-46H,15-19H2,1-14H3/t20-,21?,22+,23-,24-,25?,26?,27-,28?,29?,30+,31-,32?,33-,35?,36-,37?,38-/m1/s1 |
Clé InChI |
MQTOSJVFKKJCRP-FHZDSTMTSA-N |
SMILES |
CCC1C(C(C(N(CC(CC(C(C(C(C(C(=O)O1)C)OC2CC(C(C(O2)C)O)(C)OC)C)OC3C(C(CC(O3)C)N(C)C)O)(C)O)C)C)C)O)(C)O |
SMILES isomérique |
CC[C@@H]1[C@@]([C@@H]([C@H](N(C[C@@H](C[C@@]([C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](C(=O)O1)C)OC2CC(C(C(O2)C)O)(C)OC)C)OC3C(C(CC(O3)C)N(C)C)O)(C)O)C)C)C)O)(C)O |
SMILES canonique |
CCC1C(C(C(N(CC(CC(C(C(C(C(C(=O)O1)C)OC2CC(C(C(O2)C)O)(C)OC)C)OC3C(C(CC(O3)C)N(C)C)O)(C)O)C)C)C)O)(C)O |
Apparence |
Solid powder |
Color/Form |
Amorphous solid |
melting_point |
113-115 °C White crystalline powder. mp: 126 °C. Optical rotation: -41.4 deg at 26 °C/D (c = 1 in CHCl3) /Azithromycin dihydrate/ |
| 83905-01-5 | |
Description physique |
Solid |
Pictogrammes |
Irritant; Health Hazard; Environmental Hazard |
Pureté |
>98% (or refer to the Certificate of Analysis) |
Numéros CAS associés |
117772-70-0 (dihydrate) 121470-24-4 (monohydrate) |
Durée de conservation |
>2 years if stored properly |
Solubilité |
soluble in ethanol and DSMO, minimally soluble in water 5.14e-01 g/L |
Stockage |
Dry, dark and at 0 - 4 C for short term (days to weeks) or -20 C for long term (months to years). |
Synonymes |
Azadose Azithromycin Azithromycin Dihydrate Azithromycin Monohydrate Azitrocin Azythromycin CP 62993 CP-62993 CP62993 Dihydrate, Azithromycin Goxal Monohydrate, Azithromycin Sumamed Toraseptol Ultreon Vinzam Zentavion Zithromax Zitromax |
Pression de vapeur |
2.65X10-24 mm Hg at 25 °C (est) |
Origine du produit |
United States |
Retrosynthesis Analysis
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Strategy Settings
| Precursor scoring | Relevance Heuristic |
|---|---|
| Min. plausibility | 0.01 |
| Model | Template_relevance |
| Template Set | Pistachio/Bkms_metabolic/Pistachio_ringbreaker/Reaxys/Reaxys_biocatalysis |
| Top-N result to add to graph | 6 |
Feasible Synthetic Routes
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